JPH0732464U - 熱交換器におけるドレーン巻き上がり防止機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧縮空気を除湿する熱交換器において、冷却
により発生したドレーン水が巻き上げられ除湿効率が悪
くなるのを防ぐ。 【構成】 円筒状の外筒内に設けた側板に内筒を嵌挿
し、内筒内に冷凍サイクルの蒸発器を配置し、外筒と内
筒との間の予備冷却室に伝熱パイプを複数配置してなる
熱交換器において、前記内筒の下流側下方に内筒端部か
ら外筒下方のドレーン口付近まで伸びる断面上凸状のカ
バーを装着した熱交換器におけるドレーン巻き上がり防
止機構及び前記カバーの下端が内筒下方の内壁と当接す
るように構成され、該当接部の位置が内筒内を流れるド
レーン水の水位よりも高く配置した熱交換器におけるド
レーン巻き上がり防止機構。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、円筒状の外筒内に設けた側板に内筒を嵌挿し、内筒内に冷凍サイク ルの蒸発器を配置し、外筒と内筒との間の予備冷却室において伝熱パイプを複数 配置してなる熱交換器における冷却室となる内筒下方を流れるドレーン水が内筒 から外筒に向けて落下する際の圧縮空気による巻き上がりを防止するための機構 に関するものである。

【０００２】

【従来技術】

従来使用されている熱交換器の構造としては、図４に示すように管束板である 側板２，３と内筒４及び外筒１とで構成される室の側板２，３間に円筒状の伝熱 パイプ６を複数装着し、該予備冷却室に高温圧縮空気を導入し、伝熱パイプ６に 冷却空気を導くように構成したものが知られている。この構造では伝熱パイプの 外周に空気入口から高温圧縮空気を流動させると共に伝熱パイプ６内に除湿後の 冷却空気を流動させることにより、高温空気を冷却し、冷却空気を再加熱させて いる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

予備冷却室から内筒内の冷却室に流入した圧縮空気は、内筒内に配置された冷 凍サイクルの蒸発器により急激に冷され、空気中の水分が結露される。そして結 露したドレーン水は、蒸発器のフィンを伝って内筒の下方に落下し、内筒の内壁 下方を伝って内筒から外筒に落下する。この時内筒内を流れる圧縮空気によって ドレーン水が巻き上げられ、巻き上げられた水分を含んだ状態で伝熱パイプに流 入することになるために熱交換器の除湿効率が悪くなるという不都合がある。 そこで、本考案はかかる従来技術の不都合に鑑み、巻き上げ防止を図ることを 目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】 すなわち請求項１の考案は円筒状の外筒内に設けた側板に内筒を嵌挿し、内筒 内に冷凍サイクルの蒸発器を配置し、外筒と内筒との間の予備冷却室に伝熱パイ プを複数配置してなる熱交換器において、前記内筒の下流側下方に内筒端部から 外筒下方のドレーン口付近まで伸びる断面上凸状のカバーを装着した熱交換器に おけるドレーン巻き上がり防止機構であり、請求項２の考案は前記カバーの下端 が内筒下方の内壁と当接するように構成し、該当接部の位置が内筒内を流れるド レーン水の水位よりも高く配置したものである。尚、内筒の下流側の蒸発器から 落下するドレーンを内筒下方に導くためにカバーと内筒内壁とに若干のクリアラ ンスを設ける方が良い。

【０００５】

【作用】

本考案にかかる装置では、予備冷却室から内筒内に流入した高温圧縮空気は、 室内に配置された蒸発器及びフィンの作用により急激に冷され、フィン表面に水 分が結露される。結露されたドレーン水は、最初はフィンを伝って下方に流下し 、フィンの下端部から内筒底部に落下する。内筒に落下したドレーンは内筒内壁 を伝って流れ、内筒の端部から外筒に向けて落下する。その際本考案の機構では 内筒下流側下方をカバーで覆っているために、圧縮空気の流れとドレーン水の流 れとはこのカバーで遮断されることになる。その結果ドレーン水は、内筒から外 筒に落下する際に流動する圧縮空気の影響をあまり受けないので、ドレーン水は 巻き上げられることがない。さらに落下したドレーン水は、常時熱交換器から排 出されるのではなく、ドレーントラップにより熱交換器内に所定量溜った時に排 出される。従って外筒内に溜った水が圧縮空気によって巻き上げる作用を受ける 要因となるが、本考案の機構ではカバーが外筒のドレーン口付近まで伸び外筒に 溜ったドレーン水をある程度覆っているために、外筒内のドレーン水の巻き上げ をある程度防ぐことになる。

【０００６】

【実施例】

以下に本考案を図示された実施例に従って詳細に説明する。 図１は熱交換器の断面図であり、円筒状の外筒１内には内壁面と当接するように ２つの管束板である側板２，３が装着されており、該側板２，３には内筒４が嵌 挿されている。５は内筒４内に装着された蒸発器であり、蒸発器５にはフィン５ ａが所定間隔で装着されている。６は側板２，３にあけられた穴に嵌挿された伝 熱パイプであり、該伝熱パイプ６の外周は図示しない波板により高温圧縮空気の 通路として仕切られている。本実施例では側板２，３に内筒４が偏心させて装着 されているために内筒４と外筒１との空間に配置する伝熱パイプ６を均等に配置 できるように外筒の中心軸から等距離の位置に断面半円状の仕切り板８が装着さ れている。さらに本実施例では、伝熱パイプ６に両端又は一端が閉塞された小径 のインナーチューブ６ａが嵌挿されており、伝熱パイプ６の有効断面積を内壁側 に集中させている。 尚、９は圧縮空気入口であり、１０が乾燥空気出口である。また１２は、外筒 の下方に溜ったドレーンを外側に排出するためのドレーントラップである。

【０００７】 次に１４は図１〜図３に示すように内筒４の下流下方に配置された上凸の巻き 上げ防止カバーであり、該巻き上げカバー１４は、水平板の長手方向両端部を俯 角方向に折り曲げたカバー部１４ａと、前記カバー部１４ａの水平部と連続し、 仰角方向に９０度折り曲げた接続部１４ｂとからなり、該接続部１４ｂには部分 的にプレス加工により凹み１４ｃが形成されており、蒸発器５のフィン５ａの間 に挾持されるように構成されている。またカバー１４の長さ及び装着位置は、内 筒４の空気流の下流側で下方に装着し、該装着した位置からドレーントラップ１ ２の排出口よりさらに外筒側壁よりの長さとする。さらにカバー部１４ａの幅は 、内筒４内を流れるドレーン水の幅より広めに設定している。尚、内筒４の内壁 とカバー部１４ａの折り曲げ部とは若干の隙間を設けて当接するように装着して いる。

【０００８】 以上の述べた構成において本実施例にかかる装置では、空気入口９から流入し た高温圧縮空気は、側板２，３、内筒４、仕切り板８及び外筒１で囲まれた予備 冷却室において、伝熱パイプ６内を流動する冷却空気と熱交換することにより予 備冷却される。また一方で伝熱パイプ６内を流動する除湿・冷却された空気は、 伝熱パイプ６の外周を流れる空気と熱交換して再加熱され、相対湿度の低い空気 となって空気出口１０から排出される。

【０００９】 予備冷却された高温圧縮空気は、内筒４内に導かれ、そこで蒸発器５及びフィ ン５ａにより急激に冷却される。その結果露点温度が下がり空気中に含まれる水 分は、フィン５ａ表面に結露水として結露し、さらに水滴となってフィン５ａを 伝って落下する。落下したドレーン水は、内筒４下方の壁面を伝って外筒１側（ 空気の下流側）に向けて流れる。内筒４の下流側下方にはカバー１４が装着され ている関係からドレーン水はカバー部１４ａの真下を流れることになる。 そして内筒４の端から外筒１に向けて落下する。この時落下するドレーン水は 圧縮空気の巻き上げ作用を受けやすいが、カバー部１４ａが内筒４からドレーン トラップ１２の口部付近まで覆っている関係で、圧縮空気とドレーン水の流れと は遮断されることになる。また、外筒１の底部に溜ったドレーン水も一部カバー 部１４ａにより覆われているために、溜ったドレーン水の巻き上げをもある程度 防止することになる。さらに内筒４を出た除湿冷却された空気は、予備冷却室の 側板２，３間に装着された伝熱パイプ６内を流動し、その外周を流れる高温空気 と熱交換してさらに相対湿度を下げ、相対湿度の低い空気として空気出口から排 出される。

【００１０】 さらに、本実施例では、カバー１４の接続部１４ｂをフィン５ａの間に挾持さ せて固定しているが、熱交換器への外部要因による振動等により落下するおそれ がある。しかしカバー部１４ａの長手方向両端部を俯角方向に折り曲げ、内筒４ の内壁と当接するように装着しているために、落下することがない。

【００１１】 試験例 熱交換器にカバーを装着した本実施例ものと、本実施例のものからカバーを取 外した熱交換器（比較例）とについて、ドレーントラップから排出されるドレー ン水の量について比較検討した。 試験方法 空気出口から同一条件の高温圧縮空気を供給し、１２時間稼働した。 試験結果 本実施例にかかる熱交換器では、カバーを装着しないものに比較してドレーン 水が２５％程度多かった。

【００１２】 尚、本実施例において、カバー１４を平板の長手方向両端部を折り曲げたもの で構成したが、これに限定されるものではなくカバー部を湾曲面となるように構 成しても良いことはいうまでもない。また効率の点では悪いがカバー１４を平板 で構成し、内筒４の内壁とカバー部１４の端部とを当接するように構成しても良 いことはいうまでもない。

【００１３】

【効果】

以上述べたように本考案にかかる熱交換器の巻き上げ防止機構は、比較的簡単 な構造でありながらドレーン水の巻き上げを防止することができるので、従来の ものに比較して除湿効率を高くすることができる。 また熱交換率が高いので、圧縮空気の供給量を高くしても従来の熱交換器と同 等の除湿効率を得ることができる。 さらに、除湿効率が高いことから従来のように蒸発温度を下げ過ぎたために起 こりやすいドレーン水の凍結がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の実施例にかかる装置の縦断面図であ
る。

【図２】 図１の装置のＡ−Ａ断面図である。

【図３】 図２の部分拡大図である。

【図４】 従来技術を示す熱交換器の縦断面図である。

【符号の説明】

１ 外筒 ２，３ 側板 ４ 内筒 ５ 蒸発器 ６ 伝熱パイプ ８ 仕切り板 ９ 圧縮空気入口 １０ 空気出口 １２ ドレーントラップ １４ カバー １４ａ カバー部 １４ｂ 接続部 １４ｃ 凹み

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状の外筒内に設けた側板に内筒を嵌
   挿し、内筒内に冷凍サイクルの蒸発器を配置し、外筒と
   内筒との間の予備冷却室に伝熱パイプを複数配置してな
   る熱交換器において、前記内筒の下流側下方に内筒端部
   から外筒下方のドレーン口付近まで伸びる断面上凸状の
   カバーを装着したことを特徴とする熱交換器におけるド
   レーン巻き上がり防止機構。
2. 【請求項２】 前記カバーの下端が内筒下方の内壁と当
   接するように構成され、該当接部の位置が内筒内を流れ
   るドレーン水の水位よりも高く配置したことを特徴とす
   る請求項１記載の熱交換器におけるドレーン巻き上がり
   防止機構。