JPH1030568A - 圧縮空気の除湿装置における冷凍式ドライヤー - Google Patents

圧縮空気の除湿装置における冷凍式ドライヤー

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JPH1030568A
JPH1030568A JP8185030A JP18503096A JPH1030568A JP H1030568 A JPH1030568 A JP H1030568A JP 8185030 A JP8185030 A JP 8185030A JP 18503096 A JP18503096 A JP 18503096A JP H1030568 A JPH1030568 A JP H1030568A
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JP
Japan
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compressed air
air
cooler
cooling
air cooler
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Application number
JP8185030A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Ota
広志 太田
Yoshiro Osada
義郎 長田
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/06Cooling; Heating; Prevention of freezing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/16Filtration; Moisture separation

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressor (AREA)
  • Drying Of Gases (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】エアクーラの負荷を軽減し、かつ、除湿効果を
維持しうるようにした圧縮空気の除湿装置における冷凍
式ドライヤーを提供する。 【解決手段】圧縮空気を大気で予冷するアフタークーラ
1と、このアフタークーラ1で冷却された圧縮空気と除
湿された圧縮空気との間で熱交換を行ない圧縮空気を冷
却するプレクーラ3と、冷媒を使用した冷却によって圧
縮空気中の水分を凝縮させ除湿するエアクーラ4とを備
えた圧縮空気の除湿装置における冷凍式ドライヤーにお
いて、前記各クーラの出口側の配管のいずれか1ヶ所
に、圧縮空気中に含まれる水滴を分離するセパレータ9
を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮空気に含まれ
る水分を、圧縮空気を冷却して除去するようにした圧縮
空気の除湿装置における冷凍式ドライヤーに関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】圧縮空気の除湿装置として、たとえば、
特開昭63−319019号公報に開示されたシステム
が提案されている。このシステムにおいては、圧縮空気
の水分を冷凍式ドライヤーで除去した後、さらに除湿塔
の吸着剤で圧縮空気中の水分を除去するように構成され
ている。
【0003】前記冷凍式ドライヤーは、第1次予冷用熱
交換器(以下、アフタークーラという)と、第2次予冷
用熱交換器(以下、プレクーラという)と、冷却用の熱
交換器(以下、エアクーラという)の3種類の熱交換器
を備えている。
【0004】空気圧縮機で圧縮された圧縮空気は、アフ
タークーラから、プレクーラを通りエアクーラに流入し
除湿された後、再びプレクーラを通って除湿塔に向けて
送りだされる。この時、空気圧縮機で圧縮された高温多
湿の圧縮空気は、アフタークーラで冷却され、プレクー
ラでさらに低温に冷却された後、エアクーラで冷却され
て除湿される。エアクーラで冷却乾燥された圧縮空気
は、プレクーラで加熱され除湿塔へ送られる。
【0005】このような冷凍式ドライヤーを用いること
により、たとえば、大気温度45度Cにおける飽和絶対
湿度65.3g/m3 の空気を、飽和湿度1.37g/
3まで乾燥させることができる。
【0006】したがって、除湿塔の吸着剤に与える水分
負荷を小さくすることができ、除湿塔を小型化すること
ができる。また、除湿塔の再生のための切り替え間隔を
長くすることができ、しかも、除湿塔の吸着剤の再生の
ための掃気パージ量を低減してエネルギー損失を低減す
ることができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、アフタークー
ラやプレクーラで凝縮され液化した水がエアクーラに流
入し、あるいはエアクーラで凝縮された水が、エアクー
ラのフィンに多量に付着すると熱伝導効率が低下して、
エアクーラにおける冷却能力を低下させるため、エアク
ーラの負荷を大きくしなければならない。また、エアク
ーラの下部に溜った水の一部が圧縮空気に混入してプレ
クーラへ運ばれ、プレクーラで再び気化して除湿した圧
縮空気の湿度を上げ、冷凍式ドライヤーの除湿効果を低
下させることがある。
【0008】上記の事情に鑑み、本発明の目的は、冷凍
式ドライヤーにおけるエアクーラの負荷を軽減し、か
つ、除湿効果を維持しうるようにした圧縮空気の除湿装
置における冷凍式ドライヤーを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明においては、圧縮空気を大気で予冷するアフ
タークーラと、このアフタークーラで冷却された圧縮空
気と除湿された圧縮空気との間で熱交換を行ない圧縮空
気を冷却するプレクーラと、冷媒を使用した冷却によっ
て圧縮空気中の水分を凝縮させ除湿するエアクーラとを
備えた圧縮空気の除湿装置における冷凍式ドライヤーに
おいて、前記各クーラの出口側の配管のいずれか1ヶ所
に、圧縮空気中に含まれる水滴を分離するセパレータを
設け、エアクーラから運び出される水、あるいはエアク
ーラに流入する水をセパレータで分離除去するようにし
た。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1は、本発明の第1の実施の形
態を示す冷凍式ドライヤーの構成図である。同図におい
て、1はアフタークーラで、空気圧縮機(図示せず)か
ら送り込まれた高温の圧縮空気を大気によって冷却す
る。2は冷却ファンで、アフタークーラ1で加熱された
大気を放出する。3はプレクーラで、アフタークーラ1
から送り込まれた圧縮空気と除湿された低温の圧縮空気
の間の熱交換を行なう。4はエアクーラで、プレクーラ
3から送り込まれた圧縮空気を冷却して除湿を行なう。
5はドレーントラップで、エアクーラ4に溜った水を排
出する。
【0011】6は冷媒用の圧縮機。7はファン。8は凝
縮器で、圧縮機6で圧縮された冷媒は、凝縮器8で冷却
されて液化し、前記エアクーラ4に送り込まれる。そし
て、エアクーラ4内で蒸発気化する際の気化熱を圧縮空
気から奪うことによって、エアクーラ4内の圧縮空気を
冷却する。9はセパレータで、エアクーラ4からプレク
ーラ3へ送られる圧縮空気の配管に設置されている。
【0012】このような構成であるから、空気圧縮機か
らアフタークーラ1に送り込まれた高温多湿の圧縮空気
は、アフタークーラ1で冷却される。この時、圧縮空気
に含まれる水分(水蒸気)の一部は、凝縮されて水滴と
なり、圧縮空気と共にプレクーラ3に送られる。そし
て、プレクーラ3に送り込まれた圧縮空気は、エアクー
ラ4から送り込まれた圧縮空気との間で熱交換されされ
に冷却される。この時、圧縮空気中の水蒸気はさらに凝
縮されて水滴となり、圧縮空気と共にエアクーラ4に送
られる。
【0013】エアクーラ4では、圧縮空気の流速が低下
することにより、圧縮空気と共に吹き込まれた水滴が落
下しエアクーラの底の集められる。さらに、圧縮空気が
エアークーラ4のフィンと接触することによりさらに冷
却されて、圧縮空気中の水蒸気が凝縮され水滴となって
フィンに付着し底に滴下する。
【0014】このようにして除湿された圧縮空気は、エ
アクーラ4からセパレータ9を通りプレクーラ3に送り
込まれる。この時、エアクーラ4で圧縮空気に水滴が巻
き込まれ、エアクーラ4から流出しても、その水滴はセ
パレータ9で補足され回収される。したがって、エアク
ーラ4からプレクーラ3に流入する圧縮空気は、エアク
ーラ4で除湿された状態の乾燥した圧縮空気となる。そ
して、プレクーラ3で加熱され、エアフィルタを通して
除湿塔へ送られる。
【0015】図2は、本発明の第2の実施の形態を示す
冷凍式ドライヤーの構成図である。同図において、図1
と同じものは同じ符号をつけて示してある。この実施の
形態では、プレクーラ3とエアクーラ4を仕切り、プレ
クーラ3とエアクーラ4を結ぶ配管にセパレータ9を配
置している。
【0016】このような構成とすることにより、アフタ
ークーラ1とプレクーラ3で凝縮され発生した水滴を、
セパレータ9で除去することができるので、エアクーラ
4に7流入する圧縮空気中の水滴がなくなり、エアクー
ラ4の除湿負荷を軽減することができる。
【0017】図3は、本発明の第3の実施の形態を示す
冷凍式ドライヤーの構成図である。同図において、図1
と同じものは同じ符号をつけて示してある。この実施の
形態では、プレクーラ3とエアクーラ4を仕切ることな
く、アフタークーラ1とプレクーラ3を結ぶ配管にセパ
レータ9を配置している。
【0018】このような構成とすることにより、アフタ
ークーラ1で凝縮され発生した水滴を、セパレータ9で
除去することができるので、プレクーラ4に7流入する
圧縮空気中の水滴がなくなり、圧縮空気中の水蒸気が少
なくなっているので、エアクーラ4の除湿負荷を軽減す
ることができる。
【0019】なお、上記各実施の形態において、セパレ
ータ9に水滴の分離だけでなく除塵効果を持つフィルタ
を用いれば、塵埃による汚染を無くしさらに効果を高め
ることができる
【0020】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、圧
縮空気を大気で予冷するアフタークーラと、プレクーラ
およびエアクーラとを備えた圧縮空気の除湿装置におけ
る冷凍式ドライヤーにおいて、前記各熱交換器の出口側
の配管のいずれか1ヶ所に、空気中の水滴を分離するセ
パレータを設けたので、エアクーラの出口にセパレータ
を配置すれば、圧縮空気の露点を、エアクーラにより除
湿したレベルと同じレベルとすることができ、除湿塔へ
乾燥度が高い圧縮空気を供給することができる。
【0021】また、アフタークーラやプレクーラの出口
にセパレータを配置すれば、エアクーラの除湿負荷を軽
減し、エアクーラを小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を示す冷凍式ドライ
ヤーの構成図。
【図2】本発明の第2の実施の形態を示す冷凍式ドライ
ヤーの構成図。
【図3】本発明の第3の実施の形態を示す冷凍式ドライ
ヤーの構成図。
【符号の説明】
1 アフタクーラ 3 プレクーラ 4 エアクーラ 9 セパレータ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】圧縮空気を大気で予冷する第1次予冷用熱
    交換器と、第1次予冷用熱交換器で冷却された圧縮空気
    と除湿された圧縮空気との間で熱交換を行ない圧縮空気
    を冷却する第2次予冷用熱交換器と、冷媒を使用した冷
    却によって圧縮空気中の水分を凝縮させ除湿する熱交換
    器とを備えた圧縮空気の除湿装置において、前記各熱交
    換器の出口側の配管のいずれか1ヶ所に、圧縮空気中の
    水滴を分離するセパレータを設けたことを特徴とする圧
    縮空気の除湿装置における冷凍式ドライヤー。
JP8185030A 1996-07-15 1996-07-15 圧縮空気の除湿装置における冷凍式ドライヤー Pending JPH1030568A (ja)

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