JPS5812041Y2 - 冷却式圧縮空気除湿装置の熱交換器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、圧縮空気を冷却して空気中に含有される水分
を除去する除湿装置の熱交換器に関するものである。

従来におけるこの種除湿装置の熱交換器は、圧縮空気を
予冷する予冷熱交換器と、予冷された圧縮空気を冷却、
除湿する除湿熱交換器とで構成されているので、二個の
冷却器が必要である。

筐た、上記除湿装置では、圧縮された空気の圧力、温度
あるいは除湿の程度によっても相違するが、一般には圧
縮空気を２℃〜１５℃の範囲に冷却し、圧縮空気内に含
有される水分を除湿通路内で結露させ、水分分離するよ
うにしている。

このために、熱交換器のケースも同程度に冷却され、そ
の表面に結露現象が発生するので、従来ではケースに断
熱処理を施す必要があり、この種除湿装置の熱交換器が
高価になる欠点があった。

本考案は、このような従来の欠点を解消し、熱交換器に
供給される比較的高温の圧縮空気と冷却。

除湿された低温の空気との間で熱交換を行わせることに
よって圧縮空気を予冷させると共に、除湿された空気の
温度を上昇させ、予冷熱交換器の冷却器を省略すると同
時に予冷熱交換器を除湿熱交換器の断熱層として利用し
、以てコンパクトな冷却式圧縮空気除湿装置の熱交換器
を安価に提供しようとするものである。

以下、図示された一実施例に基づいて本考案を詳細に説
明する。

１は冷却器２を内装した内胴であって、除湿通路３を形
成し、その外周には外胴４を上方に偏位させて装着する
ことにより、内胴２と外胴４との間に予冷通路５を形成
している。

前記冷却器２は、除湿通路３内で蛇行する冷却パイプ２
ａにバッフルリング２ｂおよびバッフルプレー）２ｃを
交互に装着し、除湿通路３内を迷路状に区画形成してい
る。

なお、上記バッフルプレー）２ｂは、外周部を内胴１の
内周面に近接させると共に中央部に空気流通孔２ｄを開
設したリング状に形成され、バッフルリング２ｃは内胴
１の内周面に沿う円環状の空気流通隙間２ｅを形成する
円板状に形成され、さらに、前記バッフルプレー）２ｂ
の下端部にはそれぞれ排水用の切欠２ｆを設けている。

６ば前記除湿通路３および予冷通路５の一端部を閉鎖す
る管束板、７は予冷通路５の他端部のみを閉鎖する管束
板であって、これらの両管東根６゜７を介して内胴１と
外胴４とを連結固定している。

８．９は外胴４の両端部に固定した鏡板であって、一方
の鏡板８と前記管束板６とで集溜室１０を構成すると共
に、他方の鏡板９で除湿通路３の開放端を密閉している
。

なお、前記冷却器２の冷却パイプ２ａは、この鏡板９を
貫通して外部に導出され、図示しない冷媒循環供給装置
に接続している。

１１は前記予冷通路５の一端部を図示しない空気圧縮機
の吐出口に接続させる圧縮空気供給口、１２は除湿通路
３と予冷通路５とを画成する内胴１の一端（管束板６に
よる閉塞端部）に開設された連通孔であって、この連通
孔１２は予冷通路５にづける空気流出口と除湿通路３に
かける空気流入口とを兼用している。

１３は前記集溜室１０に開設した空気吐出口であって、
図示しない空気作動機器への配管に接続しである。

１４は前記予冷通路５内を底部以外の部分で貫通する伝
熱パイプであって、その一端を一方の管束板６の外面に
開口させると共に、他端を他方の管束板１の外面に開口
させることによって除湿通路３の空気流出口（下流端）
を集溜室１０に連通させる空気流出通路１５を形成して
いる。

したがって、圧縮空気供給口１１から予冷通路５内に送
り込まれた圧縮空気は、該通路５を流通して連通孔１２
を介して除湿通路３内に流入し、バッフルプレー） ２
ｂ 唱よびバッフルリング２ｃで迷路状に形成された
除湿通路３を経て空気流出通路１５に流入し、この通路
１５から集溜室１０を経て空気吐出口１３から器外に送
出される。

なお、上記空気流出通路１５を形成する伝熱パイプ１４
は、前述したように予冷通路５内を底部以外の部分で貫
通するのであるが、実質的には除湿通路３を形成する内
胴１の側方釦よび上方で除湿通路３と空気流出通路１５
とを連通させたものであれば伝熱パイプ１４の中間部が
予冷通路５の底部に位置していてもよい。

実質例では、上記伝熱パイプ１４を直管状にしているの
で、このパイプ１４を設けない予冷通路５底部の空気抵
抗が小さくなり、この底部近傍に空気流が集中するおそ
れがあるので予冷通路５の底部を他の部分から区画させ
る仕切板１６を設けることにより、予冷通路５の底部近
傍に実質的に空気流が発生しないようにしている。

１７は仕切板１６に設けた排水用の切欠、１８は予冷通
路５の底部に開設した排水口、１９は除湿通路３の底部
に開設した排水口であって、これらの各排水口１８．１
９にはそれぞれ図示しない排水パイプ等が接続される。

なお、前記内胴１．外胴４．管束板６・１．鏡板８・９
および伝熱パイプ１４等に釦ける接合部はろう付けによ
り、あるいは適宜のシール材等を介して気密状態に保持
されていることはもちろんである。

斯る構成の熱交換器において、図示しない空気圧縮機か
ら圧縮空気供給口１１を経て予冷通路５内に供給された
圧縮空気は、伝熱パイプ１４に接触しつつ該通路５内を
流通し、連通孔１２を介して除湿通路３に流入する。

除湿通路３内に流入した圧縮空気は冷却パイプ２ａで冷
却されて水霧を発生し、除湿通路３内をバッフルプレー
ト２ｂ釦よびバッフルリング２ｃに交互に衝突しつつ空
気流出口に向って流動するので水霧は水分分離され、水
滴となって除湿通路３の底部に落下する。

したがって、除湿効果を高くするためには、冷却器２の
冷却能力を増大させることはもちろんのこと、圧縮空気
の流動に悪影響を及ぼさない程度にバッフルプレー）２
ｂとバッフルリング２ｃとを密に配設し、迷路を複雑化
させて水霧の衝突効率を高くすればよい。

なお、上記のようにして水分分離された凝縮水は、バッ
フルプレー）２ｂの下端に設けた切欠２ｆを通って排水
口１９に向って流動し、器外に排出される。

筐た、除湿通路３内で冷却除湿された空気は、空気流出
管１５を経て集溜室１０に流入し、空気吐出口１３から
器外の空気作動機器（図示省略）へ送出される。

このとき、上記空気流出通路１５を形成する伝熱パイプ
１４は、予冷通路５内を底部以外の部分、すなわち、除
湿通路３を形成する内胴１の側方および上方部のみに設
けられているために、除湿通路３の底部（排水口１９の
近傍部）に凝縮水が貯溜されていようともこの凝縮水が
空気流出通路１５内に流入することがなく、水分分離効
率を高く保持できる。

このようにして圧縮空気の冷却除湿が行われるのである
が、前記したように、予冷通路５を貫通する伝熱パイプ
１４で形成された空気流出通路１５には冷却除湿された
空気が流動している。

したがって、予冷通路５を流動する比較的高温の圧縮空
気と空気流出通路１５を流動する低温の除湿空気との間
で熱交換が行われる。

このために、予冷通路５を流動する圧縮空気はある程度
冷却除湿され、いわゆる予冷された状態で除湿通路３に
流入するのでこの除湿通路３に訃ける冷却除湿効率を高
くすることができ、ｔた、空気流出通路１５を流動する
空気は圧縮空気による加熱作用を受けるのでその相対湿
度が顕しく低ぐなり、いわゆる乾燥空気となって集溜室
１０に送り出されることになる。

なお、予冷通路５を流動する圧縮空気と空気流出通路１
５を流動する除湿空気との間における熱交換効率を高く
するためには、伝熱パイプ１４を熱伝導率の高い材料で
構成し、このパイプ１４の熱交換面積を大きくすること
が有効であるのは詳述する昔でもなく、予冷通路５で水
分分離された凝縮水は仕切板１６の切欠１７から該通路
５の底部に流入し、排水口１８を経て器外に排出される
のである。

以上説明したように１本考案に係る熱交換器は、冷却器
を内装した除湿通路の外周を予冷通路で覆うと共に、予
冷通路を貫通する空気流出通路を設け、圧縮空気供給口
から予冷通路を経て除湿通路内に流入する比較的高温の
圧縮空気と、除湿通路から空気流出通路を経て空気吐出
口に流出する低温の除湿空気との間で熱交換を行わせた
ものであるから、格別な冷却器を設けることなく圧縮空
気を予冷できると共に、格別な加熱装置を設けることな
く除湿空気を加熱乾燥させることができ、しかも、予冷
通路が除湿通路の断熱作用をするので従来のように格別
な断熱処理を施すことなく熱交換器表面の結露を防止で
き、熱交換器をコンパクト、安価に提供できる。

また、除湿通路は予熱通路内の下方に偏心した部分に形
成され、この除湿通路の側方ふ・よび上方にのみ空気流
出通路を形成したものであるから、除湿通路で水分分離
した凝縮水が万一にも空気流出通路に流入させることな
く予冷通路内を有効利用できるので、熱交換効率と水分
分離効率とを高くし、所定の除湿効率を確保できるので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す縦断面図、第２図は第
１図の■−■断面図、第３図は第２図の■−■断面図（
拡大）である。 １・・・・・・内胴、２・・・・・・冷却器、３・・・
・・・除湿通路、４・・・・・・外胴、５・・・・・・
予冷通路、１１・・・・・・圧縮空気供給口、１２・・
・・・・連通孔、１３・・・・・・空気吐出口、１４・
・・・・・伝熱パイプ、１５・・・・・・空気流出通路
。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 熱交換器のケースを形成する外胴の内部に冷却器を内装
   した内胴を下方に偏心させて装着し、前記内外胴の間に
   形成した予冷通路に圧縮空気供給口と空気流出口とを設
   け、内胴の内部に形成した除湿通路の空気流入口を前記
   予冷通路の空気流出口に連通させると共に、前記予冷通
   路内の底部以外の部分に伝熱パイプを貫通し、この伝熱
   パイプを空気流出通路として、除湿通路の空気流出口と
   、外胴に設けた空気吐出口とを連通させたことを特徴と
   する冷却式圧縮空気除湿装置の熱交換器。