JPS6230700Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は冷凍式エアードライヤに関し、超低露
点用として使用できるものである。

除湿すべき空気を冷凍サイクルに導いて冷却
し、含有水分を凝縮させて除湿する場合に用いら
れる冷凍式エアードライヤでは、蒸発器における
冷媒と湿つた（圧縮）空気との熱交換は、霜の発
生と蒸発器伝熱面に霜が付着することによる冷凍
能力の低下を考慮して、冷却すべき空気温度が10
℃程度、すなわち圧力露点10℃（大気圧露点に換
算すると、９Kg／cm²Ｇ空気の場合−20℃、７Kg／
cm²Ｇ空気の場合−17℃）程度となるように抑制さ
れている。したがつて、冬場など空気配管が、屋
外配管のような低温度雰囲気中にある場合、エア
ードライヤによつて除湿された空気がこの配管中
を通過して10℃以下に下がると、再び結露して水
を含んだ空気となり、エアードライヤを設置した
意味が失われることとなる。このような状態は寒
冷地で頻繁に起こつており、より高性能の、つま
り露点温度をより低温まで下げることの可能な冷
凍式エアードライヤの開発が要請されるに至つて
いるのが現状である。

本考案は前記要請に応えることを目的としてな
されたものである。

本考案によれば、前記目的は、高温冷媒を移送
する冷媒用圧縮機と、第１の蒸発器と、第１の凝
縮器と、冷媒膨張手段と、第２の凝縮器と、第２
の蒸発器との順に管を介して配列された可逆可能
な冷凍サイクルを形成し、除湿すべき空気を導入
する空気導入管と除湿された空気を吐出する空気
吐出管とを第１の熱交換器と第２の熱交換器とに
交替的に接続されるようにし、前記空気導入管が
第１の熱交換器に、空気吐出管が第２の熱交換器
に夫々接続された場合には、第１の蒸発器を囲繞
して形成した第１の熱交換室に第１の熱交換器を
接続し、第１の熱交換室を第２の熱交換器に接続
すると共に、第２の蒸発器を囲繞して形成した第
２の熱交換室と第１の熱交換器との接続を断ち、
かつ第１の蒸発器から冷媒用圧縮機を介して第２
の凝縮器に冷媒を移送し、第２の凝縮器から放出
される熱で第２の凝縮器と対向して設けられた第
２の熱交換器を加熱し、前記空気導入管が第２の
熱交換器に、空気吐出管が第１の熱交換器に夫々
接続された場合には、第２の熱交換器を、第２の
熱交換室に接続し、第１の熱交換器に第２の熱交
換室を接続すると共に第１の熱交換室と第２の熱
交換器との接続を断ち、かつ第２の蒸発器から冷
媒用圧縮機を介して第１の凝縮器に冷媒を移送
し、第１の凝縮器から放出される熱で第１の凝縮
器と対向して設けられた第１の熱交換器を加熱す
るように構成されてなる冷凍式エアードライヤに
よつて達成される。

以下具体例に基づいて説明する。

冷媒用圧縮機１から、第１の蒸発器２、第１の
凝縮器３、冷媒膨張手段としてのキヤピラリチユ
ーブ４、第２の凝縮器５、第２の蒸発器６を経
て、この圧縮器１に至る配管７を設けて密閉した
冷凍サイクルを形成し、さらにこの配管７に切換
弁８を配設する。

他方、空気導入管９を、切換弁１０を介して第
１配管１１に接続し、この第１配管１１を前記凝
縮器５に対向せしめて第２の熱交換器１２とし、
さらに第１配管１１は切換弁１３に至つている。
切換弁１３の出口側は二方向に分岐されており、
第１分岐管１４は、前記第２の蒸発器６を囲繞し
て形成した第２の熱交換室１５へ接続され、さら
にこの熱交換室１５から切換弁１６に至つてい
る。

切換弁１３からの第２分岐管１７は、前記第１
の蒸発器２を囲繞して形成した第１の熱交換室１
８に接続され、さらにこの熱交換室１８から切換
弁１６に至つている。切換弁１６の出口側にある
第２配管１９を前記冷凍サイクルの凝縮器３に対
向せしめて第１の熱交換器２０とし、この第２配
管１９は前記切換弁１０を介して空気吐出管２１
に接続されている。

以上の構成において、各切換弁８，１０，１
３，１６を図示の状態に切換えて、圧縮機１を作
動させると、圧縮された気体状の高温、高圧冷媒
は、蒸発器２を経て凝縮器３に至り、ここで凝縮
されて高温の液体となる。このときの放熱によ
り、熱交換器２０を加熱する。高圧の液体状の冷
媒はキヤピラリチユーブ４によつて絞られて低圧
液体と、ガスとの二相となり、凝縮器５によつて
予備的な蒸発がなされ、このときの吸熱により、
熱交換器１２を予冷する。低圧の液体冷媒はさら
に、第２の蒸発器６へ導かれて完全に蒸発し、こ
のときの吸熱により熱交換室１５を十分に冷却す
る。他方、空気導入管９から導かれた除湿すべき
空気は熱交換器１２によつて予冷された後、熱交
換室１５へ導かれて十分に冷却され、除湿がなさ
れる。除湿された空気は第２配管１９を通る間
に、この配管に設けた熱交換器２０により加熱さ
れ、高い温度となつて空気吐出管２１へ取り出さ
れる。

以上の操作が継続し、第２の蒸発器６の蒸発管
壁面への霜付着量が相当多くなつたところで、各
切換弁８，１０，１３，１６を同時に切換える。
そうすると、圧縮機１からの高温高圧の気体状冷
媒は第２の蒸発器６へ導かれ、蒸発管壁面に付着
している霜を溶かし、霜除去を行う。冷媒はさら
に凝縮器５へ導かれるが、この場合にはこの凝縮
器５が凝縮機能を果たし、冷媒を凝縮して液体状
とし、放熱を行う。液状冷媒はその後、キヤピラ
リチユーブ４に至つて低圧とされ、凝縮器３に達
する。この場合、凝縮器３は予備蒸発器として機
能し、冷媒の予備蒸発がなされ、吸熱する。冷媒
はさらに第１の蒸発器２へ至つて十分に蒸発され
る。他方、空気導入管９から第２配管１９へ導か
れた除湿すべき空気は、熱交換器２０によつて予
冷され、さらに熱交換室１８へ至つて所望の温度
まで冷却され、除湿がなされる。その後、第１配
管１１を通る間に、熱交換器１２によつて加熱さ
れ、吐出管２１から取り出される。この操作の間
に、第２の蒸発器６の蒸発管壁面に付着した霜は
除去され、第１の蒸発器２の蒸発管壁面に霜が付
着するので、この霜の量が相当量になつたところ
で再度各切換弁８，１０，１３，１６を切換えて
使用すると、蒸発器２，６への霜付着量は一定量
内に抑えられ、良好な運転ができる。

以上の操作において、キヤピラリチユーブ４の
抵抗、および圧縮機１の能力を適当に選べば、任
意に低温度の冷媒を得ることができ、このように
しても、蒸発器における霜付着量は少ない状態で
保持できるので（切換弁の切換え頻度を調節する
ことにより）、露点を十分に低くすることができ
る。

なお、各切換弁の切換えはタイマなどによる自
動切換えを行うことが可能であり、さらには第
１、第２の蒸発器の蒸発管壁面への霜付着量を目
測によつて手動切換えを行うとか、あるいは霜付
着量を自動計測して自動切換えを行うこともでき
る。さらにまた、霜付着の程度と乾燥空気温度と
の相関を前もつて調べておき、空気温度が漸次高
くなつてある値まで達したときに、自動切換えを
行うなど任意に選定できる。

本考案の冷凍式エアードライヤでは、前述の如
く空気導入管が第１の熱交換器と第１の熱交換室
と第２の熱交換器と空気吐出管との順に接続され
ると共に第１の熱交換器と第２の熱交換室との接
続を断つ場合には、冷媒は第１の蒸発器から冷媒
用圧縮機を介して第２の蒸発器に移送されるが故
に、第１の熱交換室へ導かれた空気を十分に除湿
すると同時に第２の蒸発器の蒸発管壁面に付着し
た霜を除去し得、空気導入管が第２の熱交換器と
第２の熱交換室と第１の熱交換器と空気吐出管と
の順に接続されると共に第２の熱交換器と第１の
熱交換室との接続を断つ場合には、冷媒は第２の
蒸発器から冷媒用圧縮機を介して第１の蒸発器へ
移送されるが故に、第２の熱交換室へ導かれた空
気を十分除湿すると同時に第１の蒸発器の蒸発管
壁面に付着した霜を除去し得る。したがつて、従
来不可能だつた圧力露点０℃以下を実現し得、寒
冷地において不可避的に発生していた再結露を防
ぐことが可能となり、しかも除湿と併行して除霜
ができるため、従来装置のごとく除霜の間空気供
給を停止することなく、連続して乾燥空気を供給
し得ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

図は本考案による冷凍式エアードライヤの説明
図である。 １……冷媒用圧縮機、２……第１の蒸発器、４
……キヤピラリチユーブ、６……第２の蒸発器、
１５……第２の熱交換室、１８……第１の熱交換
室。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 高温冷媒を移送する冷媒用圧縮機と、第１の蒸
   発器と、第１の凝縮器と、冷媒膨張手段と、第２
   の凝縮器と、第２の蒸発器との順に管を介して配
   列された可逆可能な冷凍サイクルを形成し、除湿
   すべき空気を導入する空気導入管と除湿された空
   気を吐出する空気吐出管とを第１の熱交換器と第
   ２の熱交換器とに交替的に接続されるようにし、
   前記空気導入管が第１の熱交換器に、空気吐出管
   が第２の熱交換器に夫々接続された場合には、第
   １の蒸発器を囲繞して形成した第１の熱交換室に
   第１の熱交換器を接続し、第１の熱交換室を第２
   の熱交換器に接続すると共に、第２の蒸発器を囲
   繞して形成した第２の熱交換室と第１の熱交換器
   との接続を断ち、かつ第１の蒸発器から冷媒用圧
   縮機を介して第２の凝縮器に冷媒を移送し、第２
   の凝縮器から放出される熱で第２の凝縮器と対向
   して設けられた第２の熱交換器を加熱し、前記空
   気導入管が第２の熱交換器に、空気吐出管が第１
   の熱交換器に夫々接続された場合には、第２の熱
   交換器を、第２の熱交換室に接続し、第１の熱交
   換器に第２の熱交換室を接続すると共に第１の熱
   交換室と第２の熱交換器との接続を断ち、かつ第
   ２の蒸発器から冷媒用圧縮機を介して第１の凝縮
   器に冷媒を移送し、第１の凝縮器から放出される
   熱で第１の凝縮器と対向して設けられた第１の熱
   交換器を加熱するように構成されてなる冷凍式エ
   アードライヤ。