TW201730433A - 壓縮空氣之冷卻方法及其冷卻裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種壓縮空氣之冷卻方法及其冷卻裝置，其適用於例如將由生產工廠等之空氣壓縮機所生成高溫之壓縮空氣大量地供給至空氣乾燥機時，而可廢除冷凍式空氣乾燥機，有效地利用由渦流管所生成之暖氣與冷氣，從而將低溫且乾燥之壓縮空氣供給至空氣乾燥機，實現利用空氣乾燥機之良好之氣液分離再供給至氣動工具，而可防止氣動工具之故障或功能降低於未然。本發明係將所生成之壓縮空氣導入渦流管4而生成冷氣與暖氣。將上述冷氣與暖氣導入壓力容器22而對壓縮空氣之溫度與濕度進行調製。為一種將經調製之壓縮空氣朝向壓力容器22之下游側供給之壓縮空氣之冷卻方法。於將上述生成之冷氣與暖氣導入壓力容器22之前，將上述暖氣導入設置於壓力容器22之上游側之前置壓力容器18之內部。將上述冷氣導入配置於前置壓力容器18之內部之冷卻管19或冷卻室42。對上述暖氣進行冷卻而加以調製。將經調製之暖氣與冷氣一起自前置壓力容器18導入壓力容器22。

Description

壓縮空氣之冷卻方法及其冷卻裝置

本發明係關於壓縮空氣之冷卻方法及其冷卻裝置，其適用於例如將由生產工廠等之空氣壓縮機所生成高溫之壓縮空氣大量地供給至空氣乾燥機時，而可廢除冷凍式空氣乾燥機，有效地利用由渦流管(vortex tube)所生成之暖氣與冷氣，從而將低溫且乾燥之壓縮空氣供給至空氣乾燥機，實現利用空氣乾燥機之良好之氣液分離再供給至氣動工具，而可防止氣動工具之故障或功能降低於未然。

由於在自空氣壓縮機所吐出之壓縮空氣中混有水或油分，若將該壓縮空氣供給至氣動螺絲起子或氣動扳手、噴漆槍等之氣動工具，會有使空氣導管之內部生鏽、或使氣動工具內部之構成零件生鏽而導致功能下降並造成故障之可能性，因此於壓縮空氣之吐出管線安裝作為氣液分離器之空氣乾燥機來進行氣液分離，而將乾燥之壓縮空氣供給至氣動工具。

上述空氣乾燥機係將連通於內部之上蓋安裝於例如中空圓筒體之上部，將形成壓縮空氣之管線之導管旋入設置於該蓋兩側之入口通道與出口通道，於中空圓筒體之內部配置中空圓筒狀之分隔管，並於該分隔管之內部堆疊而配置作為形成凸部、凹陷空 間及貫通該等之透孔之複數個分隔體的氣液分離構件。然後，將自上述入口通道導入中空圓筒體內之壓縮空氣，朝複數個分隔體之下方導引並使其自透孔噴出，而將藉由絕熱膨脹所凝結之水分自設於中空圓筒體之下端部之排水孔(省略圖示)排出，將去除水分變乾燥之空氣自出口通道排出，而供給至氣動工具側(例如，參照專利文獻1)。

然而，上述空氣乾燥機係介插於壓縮空氣之吐出管線而被使用，而由於該吐出管線通常被配置於工廠等之室內，因此存在有空氣乾燥機之設置位置與利用場所受限之問題。又，即使於吐出管線之上游或中游側配置空氣乾燥機而進行氣液分離，仍存在有如下之問題：於對氣動工具供給時，因周邊之空氣溫度使水分再次冷凝而混入，造成當初之氣液分離狀態變差，而將混入有水分之壓縮空氣供給至氣動工具，進而造成氣動工具故障或功能下降，而且使噴漆槍變得無法進行所期望之噴漆而無法使用。因此，於藉由空氣乾燥機高效率地且高精度地對壓縮空氣進行氣液分離之情形時，較佳為將經冷卻且乾燥之壓縮空氣供給至空氣乾燥機。

作為對應如此需求之發明，存在有例如將空氣壓縮機之壓縮空氣送入冷凍式空氣乾燥機，該冷凍式空氣乾燥機係於空氣乾燥機本體機殼內配置由壓縮機、冷凝器及冷卻器所構成之冷凍回路，並將上述壓縮空氣送入該冷卻室而進行冷卻乾燥者(例如，參照專利文獻2、3)。

然而，冷凍式空氣乾燥機不僅昂貴且設置費用高，而且由於在氣動工具使用時需要不停地驅動冷凍式空氣乾燥機，因此還存在有其運轉成本龐大等之問題。

因此，作為解決上述問題之發明，存在有一種空氣乾燥機，其係於空氣乾燥機之內部配置構成冷凍回路之第1及第2熱交換器，將冷媒供給至該等熱交換器，在對導入第1熱交換器之冷卻水進行冷卻後再導入至第2熱交換器，並將壓縮空氣導入該第2熱交換器，利用上述冷卻水對該壓縮空氣進行冷卻(例如，參照專利文獻4)。

然而，該空氣乾燥機存在有需要冷卻水之冷卻，且為此需要設置具備第1及第2熱交換器之冷凍電路，進而造成設備成本與該等之運轉成本增高等之問題。

又，作為對壓縮空氣進行水冷之其他手段，存在有將導入空氣壓縮機之壓縮空氣之壓縮空氣管配置於冷卻水槽，於該冷卻水槽之底部設置水冷式後冷卻器，將壓縮空氣導入該後冷卻器而進行冷卻，並將經冷卻之壓縮空氣導引至與水冷式後冷卻器一起設置之冷凍式空氣乾燥機，而藉由冷凍配管進一步對壓縮空氣進行冷卻者(例如，參照專利文獻5)。

然而，該裝置存在有，除了水冷式後冷卻器外還需一起設置冷凍式空氣乾燥機，不僅該等之設備成本增高且壓縮空氣之冷卻耗費時間，其運轉成本會變昂貴等問題。

因此，作為解決上述問題之發明，存在有一種使用於半導體晶圓等基板之洗淨等之乾燥空氣之生成裝置或生成方法，其具備有生成壓縮空氣之壓縮空氣生成器、藉由所生成之壓縮空氣分別生成冷氣及暖氣之渦流管、被連接於該渦流管且收容自該渦流管被輸送而來之冷氣之容器、及對被收容於容器之冷氣進行加熱之加熱器，且構成為將上述加熱器連接於渦流管，使用自渦流管被輸送 而來之暖氣將收容於容器之冷氣加熱至常溫，並將該常溫之空氣導入基板處理室(例如，參照專利文獻6)。

然而，上述渦流管雖能輕易取得冷氣，但存在有昂貴且吐出風量通常較少，無法對應使用大量之壓縮空氣之生產工廠之問題。又，渦流管為了取得冷氣，需要連續地運行壓縮機，因此會有電費增大之問題。

而且，上述乾燥空氣生成裝置，由於將連接渦流管與緩衝區之冷氣側連接管與暖氣側連接管曝露於生成裝置內，因此不僅緩衝區之熱交換效率差，難以獲得穩定之常溫之壓縮空氣，而且即便暖氣側之連接管降溫使暖氣逐漸接近於露點，仍直接導入緩衝區，因此存在有無法自緩衝區獲得充分乾燥之乾燥空氣之問題。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利第4789963號公報

[專利文獻2]日本專利特開平10-235132號公報

[專利文獻3]日本專利第3020151號公報

[專利文獻4]日本專利特開平11-19461號公報

[專利文獻5]日本專利特開平11-193782號公報

[專利文獻6]日本專利特開2007-175643號公報

本發明之目的在於，提供一種壓縮空氣之冷卻方法及其冷卻裝置，其可解決上述問題，且適用於例如將由生產工廠等之 空氣壓縮機所生成高溫之壓縮空氣大量地供給至空氣乾燥機時，而可廢除冷凍式空氣乾燥機，有效地利用由渦流管所生成之暖氣與冷氣，從而將低溫且乾燥之壓縮空氣供給至空氣乾燥機，實現利用空氣乾燥機之良好之氣液分離再供給至氣動工具，而可防止氣動工具之故障或功能降低於未然。

第1發明係一種壓縮空氣之冷卻方法，其將生成之壓縮空氣導入渦流管而生成冷氣與暖氣，將上述冷氣與暖氣導入壓力容器而對壓縮空氣之溫度與濕度進行調製，並將經調製之壓縮空氣朝向壓力容器之下游側供給，其中，於將上述生成之冷氣與暖氣導入壓力容器之前，將上述暖氣導入設置於壓力容器之上游側之前置壓力容器之內部，並且將上述冷氣導入配置於前置壓力容器之內部之冷卻管或冷卻室，對上述暖氣進行冷卻而加以調製，並將經調製之暖氣與冷氣一起自前置壓力容器導入壓力容器，而對導入前置壓力容器之暖氣進行冷卻來使其變為弱冷氣，以實現合理地且有效地利用由渦流管所生成之暖氣，並且相較於將由渦流管所生成之冷氣與暖氣直接導入壓力容器之情形，可於壓力容器內獲得低溫、溫度分佈均勻且無不均勻之穩定之壓縮空氣，而將該壓縮空氣朝向壓力容器之下游側供給。

第2發明係使前置壓力容器內之暖氣中的水蒸氣凝結於導入有冷氣之冷卻管或冷卻室之表面而進行除濕，將除濕後之暖氣與冷氣一起自前置壓力容器導入壓力容器，並將經該壓力容器調製之壓縮空氣朝向下游側供給，以實現合理地且有效地利用由渦流管所生成之暖氣，並且相較於將渦流管所生成之冷氣與暖氣直接導入壓力容 器之情形，可於壓力容器內獲得低溫、均勻及無不均勻之穩定之除濕或乾燥之壓縮空氣，而將該壓縮空氣朝向壓力容器之下游側供給，從而防止氣動工具之故障或功能降低於未然。

第3發明係於壓力容器之下游側配置空氣乾燥機，而將低溫且乾燥之壓縮空氣供給至空氣乾燥機，從而將經精製之優質的壓縮空氣供給至氣動工具。

第4發明係於前置壓力容器之內部呈線圈狀地配置冷卻管而對暖氣進行冷卻，而實現冷卻管之長尺寸化，以提高前置壓力容器內之暖氣之冷卻能力、及暖氣中的水蒸氣之凝結能力，從而獲得低溫且乾燥之穩定之壓縮空氣。

第5發明係藉由設置於冷卻管之外周面之捕集葉片，使暖氣中的水蒸氣凝結於捕集葉片之表面而進行除濕，以提高藉由捕集葉片對暖氣中的水蒸氣之捕捉能力，而可獲得低溫且乾燥之穩定之壓縮空氣。

第6發明係藉由設置於前置壓力容器之內部之扁平的複數個冷卻室，使暖氣中的水蒸氣凝結於冷卻管之表面而進行除濕，以提高藉由冷卻室對暖氣中的水蒸氣之捕捉能力，而可獲得低溫且乾燥之穩定之壓縮空氣。

第7發明係藉由設置於暖氣導管之外周面之鰭狀散熱片將暖氣冷卻，該暖氣導管係配置於渦流管之暖氣出口與前置壓力容器之間，從而可合理地且效率良好地冷卻暖氣。

第8發明係使渦流管、在內部配置有冷卻管或冷卻室之前置壓力容器、及配置於前置壓力容器與渦流管之冷氣側出口及暖氣側出口之間之冷氣導管與暖氣導管，沒入收容有冷卻材料之冷卻箱內而 進行冷卻，而可合理地且效率良好地進行於各部分移動之暖氣之冷卻，從而將低溫且乾燥之壓縮空氣供給至空氣乾燥機或氣動工具。

第9發明係將複數個渦流管並聯地連接於生成之壓縮空氣的供給側，將上述壓縮空氣導入各渦流管，使由各渦流管所生成之冷氣及暖氣各自合流，將合流後之冷氣導入配置於前置壓力容器之內部之冷卻管或冷卻室，並且將合流後之暖氣導入前置壓力容器之內部，而可合理地且效率良好地進行於冷卻管或冷卻室移動之暖氣之冷卻，可將低溫且乾燥之壓縮空氣供給至空氣乾燥機或氣動工具，實現大量之壓縮空氣之導入及其冷卻、及除濕或乾燥，而可對應於生產工廠等之大量之壓縮空氣之使用。

第10發明係一種壓縮空氣之冷卻裝置，其具備有：空氣壓縮機，其生成壓縮空氣；渦流管，其藉由自空氣壓縮機被輸送而來之壓縮空氣生成冷氣與暖氣；及壓力容器，其將上述暖氣與冷氣導入而可對壓縮空氣之溫度與濕度進行調製；且可將經調製之壓縮空氣朝向壓力容器之下游側供給，其中，於壓力容器之上游側設置連通於渦流管之前置壓力容器，於該前置壓力容器之內部配置連通於渦流管之冷氣出口與暖氣出口之冷卻管或冷卻室，而設為可將上述生成之冷氣導入該冷卻管或冷卻室，並且設為可將上述生成之暖氣導入前置壓力容器之內部，設為可對上述暖氣進行冷卻而加以調製，並設為可將經調製之暖氣與冷氣一起自前置壓力容器導入壓力容器，而對導入前置壓力容器之暖氣進行冷卻來使其變為弱冷氣，以實現合理地且有效利用由渦流管所生成之暖氣，並且相較於將由渦流管所生成之冷氣與暖氣直接導入壓力容器之情形，可於壓力容器內獲得溫度分佈均勻且無不均勻之穩定之低溫壓縮空氣，而 將該壓縮空氣朝向壓力容器之下游側供給。

第11發明係設為可使前置壓力容器內之暖氣中的水蒸氣凝結於導入有冷氣之冷卻管或冷卻室之表面而進行除濕，設為可將除濕後之經冷卻之暖氣與冷氣一起自前置壓力容器導入壓力容器，並成為可將經該壓力容器調製之壓縮空氣朝向下游側供給，以實現合理地且有效利用由渦流管所生成之暖氣，並且相較於將渦流管所生成之冷氣與暖氣直接導入壓力容器之情形，可獲得壓力容器內之壓縮空氣之均勻且無不均勻之穩定之除濕或乾燥效果，而將該壓縮空氣朝向壓力容器之下游側供給，從而防止氣動工具之故障或功能降低於未然。

第12發明係於前置壓力容器之下游側配置空氣乾燥機，而將低溫且乾燥之壓縮空氣供給至空氣乾燥機，從而將經精製之優質的壓縮空氣供給至氣動工具。

第13發明係於前置壓力容器之內部呈線圈狀地配置冷卻管，而成為可藉由該冷卻管對暖氣進行冷卻，而實現冷卻管之長尺寸化，並提高前置壓力容器內之暖氣之冷卻能力及暖氣中的水蒸氣之凝結能力，以獲得低溫且乾燥之穩定之壓縮空氣。

第14發明係於冷卻管之外周面設置捕集葉片，而成為可使暖氣中的水蒸氣凝結於該捕集葉片之表面而進行除濕，以提高藉由捕集葉片對暖氣中的水蒸氣之捕捉能力，而可獲得低溫且乾燥之穩定之壓縮空氣。

第15發明係於前置壓力容器之內部配置扁平之複數個冷卻室，而成為可使暖氣中的水蒸氣凝結於該冷卻管之表面進行除濕，以提高藉由冷卻室對暖氣中的水蒸氣之捕捉能力，而可獲得低溫且 乾燥之穩定之壓縮空氣。

第16發明係於在渦流管之暖氣出口與前置壓力容器之間所配置之暖氣導管之外周面設置鰭狀散熱片，而成為可經由該鰭狀散熱片將暖氣冷卻，從而可合理地且效率良好地冷卻暖氣。

第17發明係使渦流管、在內部配置有冷卻管或冷卻室之前置壓力容器、及配置於前置壓力容器與渦流管之冷氣側出口與暖氣側出口之間之冷氣導管與暖氣導管，沒入收容有冷卻材料之冷卻箱內而配置，而可合理地且效率良好地冷卻於各部分移動之暖氣，從而將低溫且乾燥之壓縮空氣供給至空氣乾燥機或氣動工具。

第18發明係將複數個渦流管並聯地連接於生成之壓縮空氣的供給側，而設為可將上述壓縮空氣導入各渦流管，並設為可使由各渦流管所生成之冷氣與暖氣各自合流，設為可將合流後之冷氣導入配置於前置壓力容器之內部之冷卻管或冷卻室內，並且可將合流後之暖氣導入前置壓力容器之內部，從而可合理地且效率良好地冷卻於冷卻管或冷卻室移動之暖氣，從而將低溫且乾燥之壓縮空氣供給至空氣乾燥機或氣動工具，以實現大量之壓縮空氣之導入及其冷卻、以及除濕或乾燥，而可對應於生產工廠等之大量之壓縮空氣的使用。

第19發明，渦流管係由複數個能力相同或不同者所構成，而可對應於所生成之壓縮空氣之使用條件，來選擇而使用適當之渦流管。

第1發明，由於在將所生成之冷氣與暖氣導入壓力容器之前，將上述暖氣導入設置於壓力容器之上游側之前置壓力容器 之內部，並且將上述冷氣導入配置於前置壓力容器之內部之冷卻管或冷卻室，對上述暖氣進行冷卻並加以調製，而將經調製之暖氣與冷氣一起自前置壓力容器導入壓力容器，因此對導入前置壓力容器之暖氣進行冷卻而將其變為弱冷氣，以實現合理且有效之由渦流管所生成暖氣的利用，並且相較於將渦流管所生成之冷氣與暖氣直接導入壓力容器之情形，可於壓力容器內獲得低溫、溫度分佈均勻且無不均勻之穩定之冷卻空氣，而可將該冷卻空氣朝向壓力容器之下游側供給。

第2發明，由於使前置壓力容器內之暖氣中的水蒸氣凝結於導入有冷氣之冷卻管或冷卻室之表面而進行除濕，將除濕後之暖氣與冷氣一起自前置壓力容器導入壓力容器，而將由該壓力容器所調製之壓縮空氣朝向下游側供給，因此可實現合理且有效之由渦流管所生成暖氣之利用，並且相較於將渦流管所生成之冷氣與暖氣直接導入壓力容器之情形，可於壓力容器內獲得低溫、均勻且無不均勻之穩定之除濕或乾燥之壓縮空氣，而可將該壓縮空氣朝向壓力容器之下游側供給，從而防止氣動工具之故障或功能降低於未然。

第3發明，由於在壓力容器之下游側配置空氣乾燥機，因此可將低溫且乾燥之壓縮空氣供給至空氣乾燥機，從而將經精製之優質的壓縮空氣供給至氣動工具。

第4發明，由於在前置壓力容器之內部呈線圈狀地配置冷卻管而對暖氣進行冷卻，因此可實現冷卻管之長尺寸化，以提高前置壓力容器內之暖氣之冷卻能力、及暖氣中的水蒸氣之凝結能力，從而獲得低溫且乾燥之穩定之壓縮空氣。

第5發明，由於藉由設置於冷卻管之外周面之捕集葉片，使暖 氣中的水蒸氣凝結於捕集葉片之表面而進行除濕，因此可提高藉由捕集葉片對暖氣中的水蒸氣之捕捉能力，而可獲得低溫且乾燥之穩定之壓縮空氣。

第6發明，由於藉由設置於前置壓力容器之內部之扁平的複數個冷卻室，使暖氣中的水蒸氣凝結於冷卻管之表面而進行除濕，因此可提高藉由冷卻室對暖氣中的水蒸氣之捕捉能力，而可獲得低溫且乾燥之穩定之壓縮空氣。

第7發明，由於藉由設置於暖氣導管之外周面之鰭狀散熱片將暖氣冷卻，該暖氣導管係配置於渦流管之暖氣出口與前置壓力容器之間，因此可合理地且效率良好地冷卻暖氣。

第8發明，由於使渦流管、在內部配置有冷卻管或冷卻室之前置壓力容器、及配置於前置壓力容器與渦流管之冷氣側出口及暖氣側出口之間之冷氣導管與暖氣導管，沒入收容有冷卻材料之冷卻箱內而進行冷卻，因此可合理地且效率良好地進行於各部分移動之暖氣之冷卻，而可將低溫且乾燥之壓縮空氣供給至空氣乾燥機或氣動工具。

第9發明，由於將複數個渦流管並聯地連接於生成之壓縮空氣之供給側，將上述壓縮空氣導入各渦流管，使由各渦流管所生成之冷氣及暖氣各自合流，將合流後之冷氣導入配置於前置壓力容器之內部之冷卻管或冷卻室，並且將合流後之暖氣導入前置壓力容器之內部，因此具有如下之功效：可合理地且效率良好地進行移動於冷卻管或冷卻室之暖氣之冷卻，可將低溫且乾燥之壓縮空氣供給至空氣乾燥機或氣動工具，實現大量之壓縮空氣之導入及其冷卻、以及除濕或乾燥，而可對應於生產工廠等之大量之壓縮空氣的使用。

第10發明，由於在壓力容器之上游側設置連通於渦流管之前置壓力容器，於該前置壓力容器之內部配置連通於渦流管之冷氣出口與暖氣出口之冷卻管或冷卻室，而設為可將上述生成之冷氣導入該冷卻管或冷卻室，並且設為可將上述生成之暖氣導入前置壓力容器之內部，設為可對上述暖氣進行冷卻而加以調製，並設為可將經調製之暖氣與冷氣一起自前置壓力容器導入壓力容器，因此可對導入前置壓力容器之暖氣進行冷卻來使其變為弱冷氣，以實現合理地且有效利用由渦流管所生成之暖氣，並且相較於將由渦流管所生成之冷氣與暖氣直接導入壓力容器之情形，可於壓力容器內獲得低溫且溫度分佈均勻及無不均勻之穩定之壓縮空氣，而將該壓縮空氣朝向壓力容器之下游側供給。

第11發明，由於設為可使前置壓力容器內之暖氣中的水蒸氣凝結於導入有冷氣之冷卻管或冷卻室之表面而進行除濕，設為可將除濕後之經冷卻之暖氣與冷氣一起自前置壓力容器導入壓力容器，並成為可將經該壓力容器調製之壓縮空氣朝向下游側供給，因此可實現合理地且有效利用由渦流管所生成之暖氣，並且相較於將渦流管所生成之冷氣與暖氣直接導入壓力容器之情形，可獲得壓力容器內之壓縮空氣之均勻且無不均勻之穩定之除濕或乾燥效果，而將該壓縮空氣朝向壓力容器之下游側供給，從而防止氣動工具之故障或功能降低於未然。

第12發明，由於在前置壓力容器之下游側配置空氣乾燥機，因此可將低溫且乾燥之壓縮空氣供給至空氣乾燥機，而可將經精製之優質之壓縮空氣供給至氣動工具。

第13發明，由於在前置壓力容器之內部呈線圈狀地配置冷卻 管，而成為可藉由該冷卻管對暖氣進行冷卻，因此可實現冷卻管之長尺寸化，並提高前置壓力容器內之暖氣之冷卻能力及暖氣中的水蒸氣之凝結能力，從而獲得低溫且乾燥之穩定之壓縮空氣。

第14發明，由於在冷卻管之外周面設置捕集葉片，而成為可使暖氣中之水蒸氣凝結於該捕集葉片之表面而進行除濕，因此可提高藉由捕集葉片對暖氣中的水蒸氣之捕捉能力，而可獲得低溫且乾燥之穩定之壓縮空氣。

第15發明，由於在前置壓力容器之內部配置扁平之複數個冷卻室，而成為可使暖氣中的水蒸氣凝結於冷卻管之表面而進行除濕，可提高冷卻室對暖氣中的水蒸氣之捕捉能力，而可獲得低溫且乾燥之穩定之壓縮空氣。

第16發明，由於於在渦流管之暖氣出口與前置壓力容器之間所配置之暖氣導管之外周面設置鰭狀散熱片，而成為可經由該鰭狀散熱片將暖氣冷卻，因此可合理地且效率良好地冷卻暖氣。

第17發明，由於使渦流管、在內部配置有冷卻管或冷卻室之前置壓力容器、及配置於前置壓力容器與渦流管之冷氣側出口與暖氣側出口之間之冷氣導管與暖氣導管，沒入收容有冷卻材料之冷卻箱內而配置，因此可合理地且效率良好地冷卻於各部分移動之暖氣，而可將低溫且乾燥之壓縮空氣供給至空氣乾燥機或氣動工具。

第18發明，由於將複數個渦流管並聯地連接於生成之壓縮空氣的供給側，而設為可將上述壓縮空氣導入各渦流管，並設為可使由各渦流管所生成之冷氣與暖氣各自合流，設為可將合流後之冷氣導入配置於前置壓力容器之內部之冷卻管或冷卻室內，並 且可將合流後之暖氣導入前置壓力容器之內部，因此具有如下之功效：可合理地且效率良好地冷卻於冷卻管或冷卻室移動之暖氣，從而將低溫且乾燥之壓縮空氣供給至空氣乾燥機或氣動工具，以實現大量之壓縮空氣之導入及其冷卻、以及除濕或乾燥，而可對應於生產工廠等之大量之壓縮空氣的使用。

第19發明，由於渦流管係由複數個能力相同或不同者所構成，因此可對應於所生成之壓縮空氣之使用條件，來選擇而使用適當之渦流管。

1‧‧‧壓縮空氣生成器(空氣壓縮機)

2‧‧‧空氣槽

3‧‧‧壓縮空氣導管

3a~3c‧‧‧支流導管

4‧‧‧渦流管

4a~4c‧‧‧渦流管

5‧‧‧管本體

6‧‧‧導管連接部

7‧‧‧冷氣出口

8‧‧‧暖氣出口

9‧‧‧冷氣導管

9a~9c‧‧‧冷氣支流管

10‧‧‧暖氣導管

10a~10c‧‧‧暖氣支流管

11‧‧‧產生器

12‧‧‧冷氣室

13‧‧‧暖氣室

14‧‧‧冷氣流

15‧‧‧暖氣流

16‧‧‧開口閥

17‧‧‧把手

18‧‧‧前置壓力容器

18a、18b‧‧‧曲面板

19‧‧‧冷卻管

20‧‧‧出風管

21‧‧‧突出管

22‧‧‧壓力容器

23‧‧‧空氣導出管

24‧‧‧乾燥箱

25‧‧‧氣液分離器(空氣乾燥機)

26‧‧‧前面板

26a‧‧‧錐面

27、28‧‧‧左右側面板

29‧‧‧上面板

30‧‧‧底面板

31‧‧‧背面蓋

32、33‧‧‧壓力計

34‧‧‧握把

35‧‧‧腳

36‧‧‧設置面

37‧‧‧排水器

38‧‧‧排水管

39‧‧‧空氣供給管

40‧‧‧氣動工具

41‧‧‧捕集葉片

42‧‧‧冷卻室

43‧‧‧導管

44‧‧‧支撐腳

45‧‧‧支撐板

46‧‧‧水

47‧‧‧冷卻箱

48‧‧‧鰭狀散熱片

圖1為將一部分以剖面來圖示而顯示應用本發明之壓縮空氣之冷卻裝置之概要的前視圖。

圖2為顯示圖1所示之冷卻裝置之概要的立體圖。

圖3為放大顯示應用於本發明之渦流管的前視圖。

圖4為放大顯示應用於本發明之渦流管的剖視圖。

圖5為將一部分以剖面來圖示而顯示應用本發明第2實施形態之壓縮空氣之冷卻裝置之概要的前視圖。

圖6為將一部分以剖面來圖示而顯示應用本發明第3實施形態之壓縮空氣之冷卻裝置之概要的前視圖。

圖7為放大顯示應用本發明第4實施形態之前置壓力容器之內部的剖視圖。

圖8為沿圖7之A-A線之剖視圖。

圖9為放大顯示應用於本發明第5實施形態之前置壓力容器之內部的剖視圖。

圖10(a)為沿圖9之B-B線之剖視圖，(b)為(a)之變形例。

圖11為將一部分以剖面來圖示而顯示應用本發明第6實施形態之壓縮空氣之冷卻裝置之概要的前視圖。

圖12為將一部分以剖面來圖示而顯示應用本發明第7實施形態之壓縮空氣之冷卻裝置之概要的前視圖。

以下，說明將本發明應用於對作為氣液分離器之空氣乾燥機供給壓縮空氣之冷卻或乾燥之圖示之實施形態，而於圖1至圖4中，元件符號1為作為壓縮空氣生成器之空氣壓縮機，2為貯存由空氣壓縮機1所生成壓縮空氣之空氣槽，且於其出口側連接有壓縮空氣導管3，並將其另一端連接於作為冷卻器之渦流管4。於實施形態中，利用空氣壓縮機1生成於生產工廠經常使用之0.7MPa之壓縮空氣，並將該壓縮空氣自空氣槽2導入渦流管4。

上述渦流管4係形成為中空筒狀，於其管本體5之單側圓周面突設有可連接壓縮空氣導管3之導管連接部6，並於上述管本體5之兩側設有冷氣出口7與暖氣出口8，於該等之出口7、8連接有冷氣導管9與暖氣導管10之一端，而將其另一端連接於後述之前置壓力容器。實施形態之渦流管4係構成為外徑約4cm，長度約27cm，重量約1.5~2.0kg。

在上述管本體5內之連通於壓縮空氣導管3之位置，配置有產生空氣旋渦流之產生器11，並於其兩側設有冷氣室12與暖氣室13。上述冷氣室12係作為冷氣流14之移動通道而發揮作用，暖氣室13係作為藉由產生器11所產生之渦流之迴旋通道而發揮作用，而使上述渦流於該通道內迴旋並朝暖氣出口8側高速地移 動，藉由其迴旋時之離心力將旋轉流壓縮於暖氣室13之內壁而進行旋轉，使其壓力及密度急遽上升而使溫度上升，從而使高溫之暖氣流15可朝暖氣出口8側移動。

於上述暖氣出口8，使開口閥16可藉由把手17調節開度，並藉由該調節操作對來自暖氣出口8之暖氣流15之流出量進行調節，而使管本體5內之空氣之一部分可流出。實施形態之渦流管4，係使用來自壓縮機1之入氣量與吐出風量之比例即冷風率為80%者，而將生成之冷氣與暖氣送出至冷氣導管9及暖氣導管10。再者，較佳為將消音器安裝於把手17之周邊，以謀求作動時之隔音。

上述管本體5內所剩餘之空氣，係可被回推至管本體5內之中心，且該空氣係藉由暖氣流15被強制地旋轉，而可朝冷氣出口7移動。此時，被推回之空氣一邊膨脹一邊減速而對外側之暖氣流15作用，使得溫度可於外側上升並於中心部形成低溫之空氣。如此一來，渦流管4便可自壓縮空氣生成冷氣與暖氣。

上述前置壓力容器18係配置於渦流管4之接近位置，其形狀係形成為圓筒狀，並以凸狀之曲面板18a、18b封閉其兩端部，將冷氣導管9與暖氣導管10分開地連接於配置在其上位之曲面板18a。其中，冷氣導管9係作為冷卻管19而被配置於前置壓力容器18內，該冷卻管19係將熱傳導優異之鋁或不鏽鋼管捲繞成線圈狀而構成，並將其下端部配置於前置壓力容器18之底部。於該情形時，實施形態雖將冷卻管19捲繞為線圈狀，但也可將其彎曲為鋸齒狀或U字狀，使其佔有面積小型化。

又，暖氣導管10之端部係配置於前置壓力容器18內 之上端部，使內部之暖氣可朝前置壓力容器18內吐出，並於暖氣之吐出後，使暖氣中的水蒸氣凝結於冷氣導管9之圓周面而進行除濕，以促使其乾燥。因此，於前置壓力容器18之底部設置排水閥(省略圖示)，可對滯留於前置壓力容器18之底部之冷凝水進行排水。

如此，前置壓力容器18，內部係由暖氣所充滿，藉由配置於其內部之冷卻管19進行冷卻而使其熱交換，使暖氣急速地冷卻而使其成為弱冷氣，且使冷氣急速地升溫，並且使暖氣中的水蒸氣凝結於形成為長尺寸之冷卻管19之表面，從而強力地促使暖氣之除濕。

於上述前置壓力容器18之下部圓周面突設有連通於冷卻管19之出風管20，而且於該管20之接近位置突設有連通於前置壓力容器18之突出管21，並將該等連接於設置在前置壓力容器18之附近之壓力容器22，而使冷氣與暖氣混合。上述壓力容器22係將導入之冷氣與暖氣混合而調製為既定溫度及濕度，並將該調製空氣朝外部之空氣導出管23送出。

上述空氣導出管23之端部，係連接於收容在乾燥箱24內之作為氣液分離器的空氣乾燥機25，而使被導入之混合空氣可進行氣液分離。上述乾燥箱24係與壓力容器22分開而設置，該乾燥箱24係構成為有底中空之縱長之筐體，且其周圍係由薄壁鋼板製之前面板26與左右側面板27、28、上面板29與底面板30、及背面蓋31所界定，並將除了背面蓋31以外之各交界部熔接而構成。實施形態之乾燥箱24係形成為縱長470~500mm、橫寬300~360mm、深度160~300mm，並將其重量構成為9~15kg而可攜帶。

於上述前面板26之上部形成有錐面26a，於該錐面 26a配置有一對之壓力計32、33，藉由該等可測量被導入乾燥箱24之氣液分離前之壓縮空氣的壓力、及藉由空氣乾燥機25所氣液分離之壓縮空氣的壓力。圖中，元件符號34為安裝於上面板29上之逆U字形狀之握把，35為安裝於上述底面板30之四角落之腳，可調節相對於設置面36之高度。

上述空氣乾燥機25係形成為細長圓筒狀，於其內部重疊地配置複數個分隔體(省略圖示)，將壓縮空氣自該分隔體之下方迂迴而導入，使其自分隔體之小孔(省略圖示)噴出，使其噴流衝撞正上方之分隔體而使壓縮空氣中的水分凝結，並將該冷凝水朝排水器37導引，而可自排水管38朝外部排出。

另一方面，由空氣乾燥機25所氣液分離之乾燥之壓縮空氣，被送出至空氣供給管39，而可將該壓縮空氣自空氣供給管39供給至氣動螺絲起子、氣動扳手、噴槍等之氣動工具40。

如此構成之本發明之壓縮空氣之冷卻方法及其冷卻裝置，需要製作作為冷卻器之渦流管4與前置壓力容器18、壓力容器22與乾燥箱24。其中，渦流管4係基於公知之渦流管之形狀、尺寸，而構成為吐出空氣量至少1000L/mim以上，並設計成於冷風率80%之使用下，將入氣壓力0.7MPa之壓縮空氣自空氣槽2導入渦流管4，而可自其兩側生成冷氣與暖氣。於該情形時，在無法獲得滿足上述條件之渦流管時，如後述般，藉由並聯地連結能力相同或不同之複數個渦流管來對應。

將上述前置壓力容器18形成為大徑之中空圓筒狀，將其兩端部以凸狀之曲面板18a、18b封閉而構成為耐壓構造，將連接於渦流管4之兩側之冷氣導管9與暖氣導管10分開地連接於 其一側之曲面板18a。其中，將冷氣導管9之端部作為冷卻管19延長而配置於前置壓力容器18內，該冷卻管19係將熱傳導優異之鋁或不鏽鋼管捲繞為線圈狀而構成，並將其下端部配置於前置壓力容器18之底部，將其前端部朝前置壓力容器18之外側突出而形成出風管20。於該情形時，也可不將冷卻管19捲繞為線圈狀，而彎曲構成為例如鋸齒狀或U字狀，於該情形時，可使冷卻管19之佔有面積小型化。

又，將暖氣導管10之前端部與冷氣導管9分開地配置於曲面板18a內，使得可將內部之暖氣朝前置壓力容器18內吐出。於該情形時，被吐出至前置壓力容器18內之暖氣，由於被冷卻管19所冷卻，暖氣中的水蒸氣凝結於冷卻管19之表面，且其液滴會滯留於前置壓力容器18之底部，因此於前置壓力容器18之底部設置排水閥(省略圖示)。

於上述前置壓力容器18之下部圓周面突設連通於該容器18之突出管21，並將該突出管21與上述出風管20連接於壓力容器22。將上述壓力容器22形成為圓筒狀，自連接於其圓周面之出風管20與突出管21導入冷氣與暖氣，並可將該等混合而進行熱交換，而調製成所期望之溫度與濕度、以及壓力。而且，將空氣導出管23之一端連接於壓力容器22之圓周面，並將其另一端連接於收容在乾燥箱24內之空氣乾燥機25。

將上述乾燥箱24構成為有底中空之縱長之筐體，且其周圍係由薄壁鋼板製之前面板26與左右側面板27、28、上面板29與底面板30、及背面蓋31所界定，並將其重量構成為9~15kg，而可藉由安裝於上面板29上之握把34進行搬運。又，於前面板26 之上部之錐面26a配置一對之壓力計32、33，藉由該等可測量被導入乾燥箱24之混合壓縮空氣的壓力、及藉由空氣乾燥機25所氣液分離之壓縮空氣的壓力。

將上述空氣乾燥機25形成為細長圓筒狀，於其內部重疊地配置複數個分隔體(省略圖示)，將壓縮空氣自該分隔體之下方迂迴而導入，使其自分隔體之小孔(省略圖示)噴出，使其噴流衝撞正上方之分隔體而使壓縮空氣中的水分凝結，並將該冷凝水朝排水器37導引，而可自排水管38朝外部排出。而且，將由空氣乾燥機25所氣液分離而乾燥之壓縮空氣送出至空氣供給管39，而可自該空氣供給管38供給至氣動螺絲起子、氣動扳手、噴槍等之氣動工具40。

其次，於設置渦流管4與前置壓力容器8、壓力容器22與乾燥箱24之情形時，根據空氣槽2之設置位置與氣動工具40之使用位置、及該等之設置條件，而設置於室內或室外。例如，於空氣槽2之分開位置配置渦流管4，且於該渦流管4之分開位置將前置壓力容器18設置於室內或室外之平坦的場所，於前置壓力容器18之分開位置設置壓力容器22，並於該壓力容器22之分開位置設置乾燥箱24。上述乾燥箱24係藉由保持握把34搬運至適當位置，而設置於既定之設置面36。

此時，較佳為例如於室內或室外之適當場所設置收容前置壓力容器18之筐體(省略圖示)，於該筐體之內側配置前置壓力容器18、渦流管4及壓力容器22，並對該等進行配管而從雨水等加以保護。又，較佳為於上述渦流管4之把手17之周邊安裝消音器，以謀求作業時作動音之減小。

如此，前置壓力容器18由於在內部將冷卻管19捲繞為線圈狀而配置，因此可謀求冷卻管19之長尺寸化與前置壓力容器18之小型化或設置空間之緊湊化、以及冷卻能力之提升。因此，藉由冷卻管19，可增加前置壓力容器8內之暖氣中的水蒸氣之凝結量而促進乾燥化。

況且，本發明由於不需要如習知之冷卻槽或冷卻水之冷卻裝置、冷凍回路或冷凍式空氣乾燥機，因此可謀取該部分之設備成本之降低及其運轉成本之削減。如此，設置前置壓力容器18、壓力容器22及乾燥箱24，並在對該等進行配管後，將空氣供給管39連接於空氣乾燥機25，並將另一端連接於氣動工具40。

於上述狀況下驅動空氣壓縮機1，將所生成之壓縮空氣送出至空氣槽2，並將壓縮空氣自該箱2導入渦流管4。上述壓縮空氣由產生器(generator)11所導引而形成渦流，該渦流係於暖氣室13內迴旋而朝暖氣出口8側高速地移動。此時，上述渦流藉由迴旋時之離心力，一邊於暖氣室13之內壁壓縮一邊旋轉，使其壓力及密度急遽上升而使溫度上升，並將其一部分朝暖氣出口8側送出。

另一方面，所剩餘之壓縮空氣係自開口閥16之正前被回推至管本體5內之中心，且藉由暖氣流15被強制地旋轉而朝冷氣出口7移動。此時，被推回之壓縮空氣一邊膨脹一邊減速而對外側之暖氣流15作用，使得溫度於外側上升而於中心部形成低溫之空氣。如此，於渦流管4之兩端部生成冷氣與暖氣，並將該等朝冷氣導管9與暖氣導管10送出使其朝前置壓力容器18移動。

其中，冷氣導管9之端部被朝前置壓力容器18內之 冷卻管19所導引而朝前置壓力容器18之底部移動，另一方面，暖氣導管10之端部係配置於前置壓力容器18內之上端部，而將內部之暖氣朝前置壓力容器18內吐出。如此，前置壓力容器18之內部係由暖氣所充滿，利用配置於內部之冷卻管19之輻射熱對該等進行冷卻，並藉由該等之熱交換使暖氣急速地被冷卻而變成弱冷氣，並使冷氣急速地升溫。因此，暖氣中的水蒸氣凝結於冷卻管19之表面，強力地促使暖氣之乾燥。凝結於上述冷卻管19之表面之液滴，係朝前置壓力容器18之底部流下，而藉由排水閥(省略圖示)進行排水。

而且，前置壓力容器18內之暖氣被冷卻後，自突出管21移動至壓力容器22，同時，冷卻管19內之冷氣自下端部經過出風管20而移動至壓力容器22，該等便於壓力容器22內混合而被調製成既定之溫度與濕度。然後，上述混合空氣朝空氣導出管23被送出，而移動至乾燥箱24內之空氣乾燥機25。

上述空氣乾燥機25，係將壓縮空氣自於內部重疊之分隔體(省略圖示)之下方導入，並使其自分隔體之小孔(省略圖示)噴出而衝撞正上方之分隔體，以使壓縮空氣絕熱膨脹而進行冷卻，並且使壓縮空氣中的水分凝結，進行氣液分離而使其乾燥。而且，乾燥之低溫壓縮空氣被送出至空氣供給管39，而將其自空氣供給管39供給至氣動工具40。

如此，本發明係將在渦流管4所生成之暖氣導入壓力容器22，使其經由冷卻管19，並藉由在渦流管4所生成之冷氣對其進行冷卻而使其變為弱冷氣，便藉此所生成之暖氣與冷氣相互地有效利用，將經冷卻之暖氣與冷氣一起導入壓力容器22並加以混 合，而生成低溫且乾燥之壓縮空氣。

此時，由於壓力容器22內導入有經冷卻之弱冷氣的暖氣與冷氣，因此相較於例如將在渦流管4所生成之冷氣與暖氣直接導入壓力容器22進行混合之情形，可圓滑地且迅速地進行在壓力容器22內之混合，而且，可生成低溫、溫度分佈均勻且無不均勻之穩定之壓縮空氣，並將其朝向壓力容器22之下游側供給。

況且，本發明係使前置壓力容器18內之暖氣中的水蒸氣，凝結於導入有冷氣之冷卻管19或後述之冷卻室之表面而進行除濕，將除濕後之經冷卻之暖氣與冷氣一起自前置壓力容器18導入壓力容器22，且將由該壓力容器22調製之低溫且乾燥之壓縮空氣朝下游側供給，謀求合理且有效利用由渦流管4生成之暖氣及冷氣。

因此，相較於將由渦流管4所生成之冷氣與暖氣直接導入壓力容器22導入之情形，可於壓力容器22內獲得低溫、均勻且無不均勻之穩定之除濕或乾燥之壓縮空氣，並藉由將其朝壓力容器22之下游側供給，可防止氣動工具40之故障或功能降低於未然。

圖5至圖12顯示本發明之其他實施形態，並對與前述實施形態對應之構成部分，使用相同之元件符號。其中，圖5顯示本發明之第2實施形態，該實施形態係於配置在前置壓力容器18內之冷卻管19之外周面全域設置捕集葉片41，相對於自暖氣導管10被導入前置壓力容器18之暖氣，增加與捕集葉片41之接觸面積以促進暖氣之冷卻，並且使暖氣中的水蒸氣凝結於捕集葉片41，從而促進除濕或乾燥。

圖6顯示本發明之第3實施形態，該實施形態係關於 第2實施形態之應用，其於連接渦流管4之暖氣側出口與前置壓力容器18之暖氣導管10之外周面的全域設置鰭狀散熱片48，以謀求暖氣導管10之放熱而促使其冷卻，並且使前置壓力容器18內之暖氣中的水蒸氣凝結於捕集葉片41，以減輕暖氣之除濕或乾燥作用的負擔。

圖7及圖8顯示本發明之第4實施形態，該實施形態係取代冷卻管19，而於前置壓力容器18內分開地於上下配置容積較冷卻管19更大之一個或複數個中空之冷卻室42，將冷氣導管9之端部連接於最上位置之冷卻室42，並經由小徑之導管43連通於其後之相鄰接之上下的冷卻室42。實施形態之冷卻室42係形成為扁平之中空圓筒狀，並於其上表面與下表面之直徑方向之端部，朝上或朝下地突設導管43、43，而可將大量之冷氣供給/排放至上下之冷卻室42。

而且，於各冷卻室42之下表面之等角度位置突設複數個支撐腳44，將支撐腳44設置於正下方之冷卻室42之上表面，並將該等適當地固定而重疊。圖中，元件符號45為固定於前置壓力容器18內之底部之牢固的環狀支撐板，並於其上表面設置上述支撐腳44。

本實施形態係藉由暖氣導管10將暖氣導入前置壓力容器18內，藉由冷氣導管9將冷氣導入最上層之冷卻室42，並將其經由導管43依序輸送至下層之冷卻室42，而對各冷卻室42之圓周面進行冷卻，使暖氣中的水蒸氣凝結於該圓周面，以謀求除濕或乾燥。

此時，冷卻室42其容積大並導入有大量之冷氣，且 藉由寬廣之冷卻室42之圓周面來促進前置壓力容器18內之冷卻，並藉由該冷卻對冷卻室42之圓周面進行冷卻，使被導入前置壓力容器18內之暖氣中的水蒸氣凝結於該冷卻圓周面而被除濕。

然後，被導入前置壓力容器18內之暖氣被急速地冷卻，該被冷卻之暖氣自突出管21移動至壓力容器22，同時，腔42內之冷氣自出風管20移動至壓力容器22，該等便混合而被調製成低溫且乾燥之壓縮空氣。然後，低溫且乾燥之壓縮空氣經由壓縮空氣導出管23移動至空氣乾燥機25，藉由該乾燥機25進行氣液分離並將低溫且冷卻之清潔之壓縮空氣供給至氣動工具40。

圖9及圖10顯示本發明之第5實施形態，該實施形態係關於第4實施形態之應用形態，其係將第4實施形態之冷卻室42，取代扁平之圓筒體而形成為扁平之方形等之箱體，於其內部之對向位置朝上或朝下地配置一對之導管43、43，在與該導管43同軸上配置冷氣導管9，並將其連接於最上層之冷卻室42。

本實施形態係將冷卻室42形成為扁平之方形等之箱體，使自冷氣導管9或導管43所導入冷氣之一部分滯留於冷卻室42之四角落，以抑制冷氣之移動速度，且將所抑制之冷氣導入乾燥箱24，精密且細緻地藉由空氣乾燥機25來進行氣液分離作用。

圖10(b)為圖10(a)之變形例，其將冷氣導管9與導管43之位置配置於冷卻室42之對角線上，以促進在四角落部之滯留之形成，而提升上述抑制作用。本實施形態之暖氣之冷卻與除濕或乾燥，係與第4實施形態實質相同。

圖11顯示本發明之第6實施形態，該實施形態係於空氣槽2與乾燥箱24之間設置內部收容有作為冷卻材料之水46之 大型的冷卻箱47，使壓縮空氣導管3之下游部與渦流管4、冷氣導管9與暖氣導管10、於內部配置有冷卻管19或冷卻室42之前置壓力容器18、突出於其底部之出風管20與突出管21、及空氣導出管23之上游或中游部，沒入該冷卻箱47內之水46中而配置，從而對該等進行冷卻。

又，於暖氣導管10之外周面全域設置鰭狀散熱片48，經由該鰭狀散熱片48促進自暖氣導管10對水46之放熱，以促進暖氣導管10之冷卻化與暖氣之冷卻。此外，將出風管20與突出管21、及空氣導出管23之上游或中游部配置於前置壓力容器18內，避免因將配置於前置壓力容器18之外部所導致外部之吸熱，而增進該等之冷卻，將低溫之乾燥空氣導入空氣乾燥機25而對氣液進行分離，並將低溫且冷卻之清潔之壓縮空氣供給至氣動工具40。

如此，本實施形態係將上述各部分冷卻，對暖氣進行冷卻，而且增進冷卻管19對暖氣中的水蒸氣之凝結，從而促進壓縮空氣之除濕或乾燥。另一方面，本實施形態省略壓力容器22而使構成簡化，而且，節省上述前置壓力容器22與空氣導出管23之上游或中游部之設置空間，以謀求系統整體之小型化與製作上之低成本化。

圖12顯示本發明之第7實施形態，該實施形態係將複數個支流導管3a~3c連接於壓縮空氣導管3之下游部，並將例如入氣量及/或吐出量等之能力相同或不同之複數個渦流管4a~4c連接於該等支流導管3a~3c，並將該渦流管4a~4c並聯地配置於壓縮空氣導管3。將冷氣支流管9a~9c與暖氣支流管10a~10c連 接於上述渦流管4a~4c之兩端部，並使該等之另一端部合流而連接於作為幹道之冷氣導管9與暖氣導管10，並將該等導管連接於前置壓力容器18之一側。

如此，本實施形態係將複數個渦流管4a~4c並聯地配置於壓縮空氣導管3之供給側，將空氣槽2之壓縮空氣導入各渦流管4a~4c，於各渦流管4a~4c生成冷氣與暖氣，使該冷氣與暖氣各自合流並導入前置壓力容器18。因此，可使渦流管4a~4c之處理能力倍增，並使大量之壓縮空氣之導入及其冷卻、以及除濕或乾燥處理倍增，而可應用於生產工廠等之大量之壓縮空氣之使用。於該情形時，藉由使渦流管4a~4c之能力相同或不同，來選擇與使用條件對應之渦流管4a~4c，而可調整為最佳之入氣量與吐出量。

(產業上之可利用性)

如此，本發明之壓縮空氣之冷卻方法及其冷卻裝置，由於可廢除冷凍式空氣乾燥機，而有效地利用由渦流管所生成之暖氣與冷氣，將低溫且乾燥之壓縮空氣供給至空氣乾燥機，實現空氣乾燥機之良好之氣液分離並供給至氣動工具，而可防止氣動工具之故障或功能降低於未然，因此適用於例如將生產工廠等之將空氣壓縮機所生成之高溫壓縮空氣大量地供給至空氣乾燥機之情形。

1‧‧‧壓縮空氣生成器(空氣壓縮機)

2‧‧‧空氣槽

3‧‧‧壓縮空氣導管

4‧‧‧渦流管

6‧‧‧導管連接部

9‧‧‧冷氣導管

10‧‧‧暖氣導管

18‧‧‧前置壓力容器

18a、18b‧‧‧曲面板

19‧‧‧冷卻管

20‧‧‧出風管

21‧‧‧突出管

22‧‧‧壓力容器

23‧‧‧空氣導出管

24‧‧‧乾燥箱

25‧‧‧氣液分離器(空氣乾燥機)

37‧‧‧排水器

38‧‧‧排水管

39‧‧‧空氣供給管

40‧‧‧氣動工具

Claims (19)

1. 一種壓縮空氣之冷卻方法，其將生成之壓縮空氣導入渦流管而生成冷氣與暖氣，將上述冷氣與暖氣導入壓力容器而對壓縮空氣之溫度與濕度進行調製，並將經調製之壓縮空氣朝向壓力容器之下游側供給；其特徵在於，於將上述生成之冷氣與暖氣導入壓力容器之前，將上述暖氣導入設置於壓力容器之上游側之前置壓力容器之內部，並且將上述冷氣導入配置於前置壓力容器之內部之冷卻管或冷卻室，對上述暖氣進行冷卻而加以調製，並將經調製之暖氣與冷氣一起自前置壓力容器導入壓力容器。
2. 如請求項1之壓縮空氣之冷卻方法，其中，使上述前置壓力容器內之暖氣中的水蒸氣凝結於導入有冷氣之冷卻管或冷卻室之表面而進行除濕，將除濕後之暖氣與冷氣一起自前置壓力容器導入壓力容器，並將經該壓力容器調製之壓縮空氣朝向下游側供給。
3. 如請求項2之壓縮空氣之冷卻方法，其中，於上述壓力容器之下游側配置空氣乾燥機。
4. 如請求項1之壓縮空氣之冷卻方法，其中，於上述前置壓力容器之內部呈線圈狀地配置冷卻管而對暖氣進行冷卻。
5. 如請求項2之壓縮空氣之冷卻方法，其中，藉由設置於上述冷卻管之外周面之捕集葉片，使暖氣中的水蒸氣凝結於捕集葉片之表面而進行除濕。
6. 如請求項2之壓縮空氣之冷卻方法，其中，藉由設置於上述前置壓力容器之內部之扁平的複數個冷卻室，使暖氣中的水蒸氣凝結於冷卻管之表面而進行除濕。
7. 如請求項1之壓縮空氣之冷卻方法，其中，藉由設置於暖氣導管之外周面之鰭狀散熱片將暖氣冷卻，該暖氣導管係配置於上述渦流管之暖氣側出口與前置壓力容器之間。
8. 如請求項1之壓縮空氣之冷卻方法，其中，使上述渦流管、在內部配置有冷卻管或冷卻室之前置壓力容器、及配置於前置壓力容器與渦流管之冷氣側出口及暖氣側出口之間之冷氣導管與暖氣導管，沒入收容有冷卻材料之冷卻箱內而進行冷卻。
9. 如請求項1之壓縮空氣之冷卻方法，其中，將複數個渦流管並聯地連接於生成之壓縮空氣的供給側，將上述壓縮空氣導入各渦流管，使由各渦流管所生成之冷氣及暖氣各自合流，將合流後之冷氣導入配置於前置壓力容器之內部之冷卻管或冷卻室，並且將合流後之暖氣導入前置壓力容器之內部。
10. 一種壓縮空氣之冷卻裝置，其具備有：空氣壓縮機，其生成壓縮空氣；渦流管，其藉由自空氣壓縮機被輸送而來之壓縮空氣生成冷氣與暖氣；及壓力容器，其將上述暖氣與冷氣導入而可對壓縮空氣之溫度與濕度進行調製；且可將經調製之壓縮空氣朝向壓力容器之下游側供給；其特徵在於，於壓力容器之上游側設置連通於渦流管之前置壓力容器，於該前置壓力容器之內部配置連通於渦流管之冷氣出口與暖氣出口之冷卻管或冷卻室，而設為可將上述生成之冷氣導入該冷卻管或冷卻室，並且設為可將上述生成之暖氣導入前置壓力容器之內部，設為可對上述暖氣進行冷卻而加以調製，並設為可將經調製之暖氣與冷氣一起自前置壓力容器導入壓力容器。
11. 如請求項10之壓縮空氣之冷卻裝置，其中，設為可使上述前 置壓力容器內之暖氣中的水蒸氣，凝結於導入有冷氣之冷卻管或冷卻室之表面而進行除濕，設為可將除濕後之經冷卻之暖氣與冷氣一起自前置壓力容器導入壓力容器，並成為可將經該壓力容器調製之壓縮空氣朝向下游側供給。
12. 如請求項11之壓縮空氣之冷卻裝置，其中，於上述前置壓力容器之下游側配置空氣乾燥機。
13. 如請求項11之壓縮空氣之冷卻裝置，其中，於上述前置壓力容器之內部呈線圈狀地配置冷卻管，而成為可藉由該冷卻管對暖氣進行冷卻。
14. 如請求項11之壓縮空氣之冷卻裝置，其中，於上述冷卻管之外周面設置捕集葉片，而成為可使暖氣中的水蒸氣凝結於該捕集葉片之表面而進行除濕。
15. 如請求項11之壓縮空氣之冷卻裝置，其中，於上述前置壓力容器之內部配置扁平之複數個冷卻室，而成為可使暖氣中的水蒸氣凝結於該冷卻管之表面而進行除濕。
16. 如請求項10之壓縮空氣之冷卻裝置，其中，於上述渦流管之暖氣出口與前置壓力容器之間所配置之暖氣導管之外周面設置鰭狀散熱片，而成為可經由該鰭狀散熱片將暖氣冷卻。
17. 如請求項10之壓縮空氣之冷卻裝置，其中，使上述渦流管、在內部配置有冷卻管或冷卻室之前置壓力容器、及配置於前置壓力容器與渦流管之冷氣側出口及暖氣側出口之間之冷氣導管與暖氣導管，沒入收容有冷卻材料之冷卻箱內而配置。
18. 如請求項10之壓縮空氣之冷卻裝置，其中，將複數個渦流管並聯地連接於生成之壓縮空氣的供給側，而設為可將上述壓縮空氣 導入各渦流管，並設為可使由各渦流管所生成之冷氣與暖氣各自合流，設為可將合流後之冷氣導入配置於前置壓力容器之內部之冷卻管或冷卻室，並且設為可將合流後之暖氣導入前置壓力容器之內部。
19. 如請求項18之壓縮空氣之冷卻裝置，其中，上述渦流管係由複數個能力相同或不同者所構成。