TWI825529B - 壓縮空氣之凝縮裝置 - Google Patents

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川真田博康
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日商日本空氣乾燥器銷售股份有限公司
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Abstract

本發明之課題在於提供一種壓縮空氣之凝縮裝置，其將複數個凝縮單元連結，以簡化構成且減少零件數，進而謀求小型輕量化、製作容易化及低廉化，並且可提高藉由凝縮單元所產生之凝縮作用及絕熱膨脹作用。 本發明之解決手段為一種壓縮空氣之凝縮裝置，其於同軸上連結有複數個中空之凝縮單元6。其可使壓縮空氣自上游側之凝縮單元6朝向下游側之凝縮單元6內依序地移動而進行除濕。其可將除濕後之壓縮空氣供給至下游側之氣動工具24。於各凝縮單元6內設置有可供壓縮空氣衝撞的衝撞板15、16。其設為可對壓縮空氣進行凝縮，並且可使除濕後之壓縮空氣依序地朝下游側之凝縮單元6內移動。

Description

壓縮空氣之凝縮裝置
本發明係有關一種壓縮空氣之凝縮裝置，其將複數個凝縮單元連結，以簡化構成且減少零件數，進而謀求小型輕量化、製作容易化及低廉化，並且可提高藉由凝縮單元所產生之凝縮作用及絕熱膨脹作用。
在自空氣壓縮機所吐出之壓縮空氣中混合有凝縮水(冷凝水)、油性成分，若將該壓縮空氣供給至氣動式螺絲起子、衝擊扳手等之氣動工具，則有會造成空氣導管之內部生鏽或氣動工具內部之構成零件生鏽，進而功能降低且引起故障之虞，因此通常將空氣乾燥機安裝於壓縮空氣之供給管路以去除水分，然後將除濕‧乾燥後之壓縮空氣供給至氣動工具。
例如，有一種如下構成之裝置，其於中空圓筒體之上部安裝上蓋，此外，於上述中空圓筒體之內部安裝中空圓筒狀之分隔管，於該分隔管之內側於上下重疊大致圓錐狀之複數個分隔構造，且經由長尺寸之螺栓將此分隔構造連結於氣體導流構件，並且於各分隔構造內之上部形成凹陷空間及通孔，將壓縮空氣自上蓋導入至中空圓筒體內，使壓 縮空氣自下方之分隔構造朝上方之分隔構造移動，自通孔朝上部之凹陷空間噴出，對壓縮空氣進行絕熱膨脹以去除水分(例如，參照專利文獻1)。
然而，上述裝置係將分隔管配置於中空圓筒體之內側，且於該分隔管內重疊配置複數個異形之分隔構造，於各分隔管形成小孔狀之通孔，因此，零件數量多，且需要在分隔構造形成凹陷空間及小孔狀之通孔，製作複雜且困難，並且將壓縮空氣導入至中空圓筒體之後，使壓縮空氣於分隔管內及分隔構造內移動，因此中空圓筒體及分隔管成為大徑且大型化，而且，由於利用長螺栓來固定分隔構造，因此具有分隔構造之數量被長螺栓之長度所約束，壓縮空氣之凝縮能力被限制，從而有無法充分地去除水分的問題。
作為解決此種問題之手段，具有一種如下構成之裝置，其在介插於壓縮空氣之供給管路的氣液分離裝置中設置連結於蓋體的筒狀容器，且於該筒狀容器內設置筒狀分隔體、及配置於該分隔體內的胴體部，於該胴體部之圓周面設置複數個鍔部，並且於其中一個鍔部設置與負壓用中空室相連通的氣體流量控制小孔部，使導入至胴體部的壓縮空氣自上述控制小孔部朝向負壓用中空室移動而進行氣液分離(例如，參照專利文獻2)。
然而，上述氣液分離裝置之構造複雜且製作困難，而且在單一或複數個控制小孔部，其氣液之分離效能低，無法對壓縮空氣進行充分除濕及乾燥。
因此，本申請人已開發出一種壓縮空氣之凝縮裝置，且已對此裝置申請專利，該壓縮空氣之凝縮裝置係於壓縮空氣之移動路徑配 置一或複數個凝縮單元，該凝縮單元係於內部具備供壓縮空氣衝撞的衝撞板(collision plate)、及使壓縮空氣噴出的狹小通道，且將朝凝縮管內噴出的壓縮空氣壓入至封塞之壓縮通道，使被壓回之壓縮空氣則衝撞至衝撞板之另一側面，利用上述衝撞板、狹小通道、壓縮通道及衝撞板之另一側面重複地對壓縮空氣進行凝縮且進行絕熱膨脹，於氣液分離之後，朝向出口管移動且導入至鄰接之下游側之凝縮單元，如此而可效率良好地對壓縮空氣進行除濕及乾燥(例如，參照專利文獻3)。
但是，已提出之壓縮空氣之凝縮裝置，係於壓縮空氣之導入時衝撞至衝撞板之後，使壓縮空氣朝其外周之環狀通道移動而朝凝縮管內噴出，因此其存在有無法充分地獲得因衝撞所產生之壓縮空氣的凝縮之效果，而且對於在使被壓回之壓縮空氣被衝撞至衝撞板之另一側面時之壓縮空氣之凝縮，亦無法獲得期待之效果，因此有無法獲得充分之氣液分離效果的問題。
為了解決此問題，本申請人更進一步反覆改良，開發出一種壓縮空氣之凝縮裝置，且已對此裝置提出專利申請，該壓縮空氣之凝縮裝置，係於構成凝縮管的各凝縮單元內之上游側將形成有多數個通氣孔的通氣板與衝撞板以接近之方式來配置，且於將壓縮空氣衝撞至通氣板使其凝縮之後，自多數個之通氣孔噴出而使其精密地進行絕熱膨脹，以提高壓縮空氣之除濕或乾燥效果。
然而，該已提出之壓縮空氣之凝縮裝置，不僅凝縮管與各凝縮單元內之構成複雜，而且通氣板與衝撞板之配置亦變得複雜，而具有製作困難且高價之問題。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開平10-235132號公報
專利文獻2：日本專利第5467180號公報
專利文獻3：日本專利特開2020-151650號公報
本發明係為了解決上述問題，其目的在於，提供一種壓縮空氣之凝縮裝置，其將複數個凝縮單元連結，以簡化構成且減少零件數，進而謀求小型輕量化、製作容易化及低廉化，並且可提高藉由凝縮單元所產生之凝縮作用及絕熱膨脹作用。
本發明第1態樣為一種壓縮空氣之凝縮裝置，其於同軸上連結複數個中空之凝縮單元，且使壓縮空氣自上游側之凝縮單元朝向下游側之凝縮單元內依序地移動而進行除濕，於各凝縮單元內分開設置可供壓縮空氣衝撞的複數個衝撞板，且設為可對壓縮空氣進行凝縮，並且於上述衝撞板形成多數個通氣孔，且設為可自該通氣孔噴出壓縮空氣以進行絕熱膨脹，可使除濕後之壓縮空氣依序地朝向下游側之凝縮單元內移動，並可供給至下游側之氣動工具；可圍繞複數個凝縮單元之外側地配置保護筒，且設為可自該保護筒之一端部吸入空氣，使該吸入空氣在保護筒內移動而可冷卻凝縮單元，且於冷卻凝縮單元之後可朝向保護筒 之外部排氣，利用藉由保護筒所產生之所謂煙囪效應將空氣導入至保護筒內，使空氣接觸於凝縮單元進行冷卻，以謀求藉由凝縮單元所產生之穩定之凝縮作用及除濕效果。
本發明第2態樣於保護筒內以直立狀態鄰接配置管狀且長胴體之複數個凝縮單元，且配置為可使該凝縮單元內之壓縮空氣朝向一方向移動，而可將複數個凝縮單元小型地收納於保護筒內，以謀求保護筒之小型輕量化，並且，可實現藉由凝縮單元所產生之圓滑且合理之凝縮作用及絕熱膨脹作用。
本發明第3態樣經由大致U字形之連通管來連接鄰接之凝縮單元的下端部，於該連通管之中間部朝下方配置具有自動排水管的空氣乾燥機，且以台架及其支撐框以及多孔板圍繞於空氣乾燥機之周圍，而自動地將移動於凝縮單元之下端部之連通管內的壓縮空氣之凝縮液排出，並且以台架及其支撐框以及多孔板圍繞於空氣乾燥機之周圍，以防止動物、異物之侵入並保護空氣乾燥機。
本發明第4態樣於基板上垂直地立設上述保護筒，來謀求凝縮單元之設置面積之小型化，並謀求保護筒之穩定化。
本發明第5態樣於上述凝縮單元內分開配置複數個衝撞板，且相互地以錯開相位之方式配置該衝撞板之多數個通氣孔，以提高藉由衝撞板所產生之壓縮空氣之衝撞準確度，進而提高凝縮精度。
本發明第6態樣於上述凝縮單元之中間部配置直管狀之接頭管，且於該接頭管分開配置複數個通氣板，於該等通氣板以錯開相位之方式配置複數個通氣孔，以提高藉由通氣板所產生之壓縮空氣之衝撞準確度，進 而可提高凝縮精度，並且將通氣板形成為等徑且簡化構成，進而謀求製作容易化及低廉化。
本發明第1態樣為一種壓縮空氣之凝縮裝置，其於同軸上連結複數個中空之凝縮單元，且使壓縮空氣自上游側之凝縮單元朝向下游側之凝縮單元內依序地移動而進行除濕，於各凝縮單元內分開設置可供壓縮空氣衝撞的複數個衝撞板，且設為可對壓縮空氣進行凝縮，並且於上述衝撞板形成多數個通氣孔，且可自該通氣孔噴出壓縮空氣以進行絕熱膨脹，可使除濕後之壓縮空氣依序地朝向下游側之凝縮單元內移動，並可供給至下游側之氣動工具；於可圍繞複數個凝縮單元之外側配置保護筒，且設為可自該保護筒之一端部吸入空氣，使該吸入空氣在保護筒內移動而可冷卻凝縮單元，且於冷卻凝縮單元之後可朝向保護筒之外部排氣，因此可利用藉由保護筒所產生之所謂煙囪效應將空氣導入至保護筒內，使空氣接觸於凝縮單元進行冷卻，以謀求藉由凝縮單元所產生之穩定之凝縮作用及除濕效果。
本發明第2態樣於保護筒內以直立狀態鄰接配置管狀且長胴體之複數個凝縮單元，且配置為可使該凝縮單元內之壓縮空氣朝向一方向移動，因此可將複數個凝縮單元小型地收納於保護筒內，以謀求保護筒之小型輕量化，並且，可實現藉由凝縮單元所產生之圓滑且合理之凝縮作用及絕熱膨脹作用。
本發明第3態樣經由大致U字形之連通管來連接鄰接之凝縮單元的下端部，於該連通管之中間部朝下方配置具有自動排水管的空 氣乾燥機，且以台架及其支撐框以及多孔板圍繞於空氣乾燥機之周圍，因此可自動地將移動於凝縮單元之下端部之連通管內的壓縮空氣之凝縮液排出，並且以台架及其支撐框以及多孔板圍繞於空氣乾燥機之周圍，以防止動物、異物之侵入並保護空氣乾燥機。
本發明第4態樣於基板上垂直地立設上述保護筒，因此可謀求凝縮單元之設置面積之小型化，並謀求保護筒之穩定化。
本發明第5態樣於上述凝縮單元內分開配置複數個衝撞板，且相互地以錯開相位之方式配置該衝撞板之多數個通氣孔，因此可提高藉由衝撞板所產生之壓縮空氣之衝撞準確度，進而提高凝縮精度。
本發明第6態樣於上述凝縮單元之中間部配置直管狀之接頭管，且於該接頭管分開配置複數個通氣板，於該等通氣板以錯開相位之方式配置複數個通氣孔，以提高藉由通氣板所產生之壓縮空氣之衝撞準確度，進而可提高凝縮精度，並且可將通氣板形成為等徑且簡化構成，進而謀求製作容易化及低廉化。
1:空氣壓縮機
3:空氣導管
4:接頭
4a:出口管
5:凝縮管
6、54:凝縮單元
6a、9a、9b、10a、10b、15a、16a:熔接部(熔接)
7、8:凝縮殼體
9、10:連結管
11、12:連結孔
13:母螺紋部
14:圓錐螺紋部
15、16:衝撞板
17、18:通氣孔
19:保護筒
20:支撐筒
20a:凸緣
21、42:基板
22:空氣取入孔
23:空氣導管
24:氣動工具
25、25a~25m、36、37、38:接頭管
26~29:通氣板
30~33:通氣孔
31~33:接頭管
34:凝縮單元
35:凝縮裝置
39、40:多孔板
41:凸緣
43:蓋板
45:台架
46:進入口
47:排出口
48、49:連通管
50:連通管
55:通氣管
56、63:衝撞板
57~59:噴氣部
60:通氣孔
61、62:保持板
64:噴口
66~69:空氣乾燥機
f1~f13:凸緣
圖1係顯示本發明第一實施形態之凝縮管的設置狀況及使用狀況的說明圖，其垂直地配置凝縮管。
圖2係圖1之主要部分的放大顯示剖面圖。
圖3係圖2之主要部分的放大顯示剖面圖。
圖4係適用於本發明之凝縮單元的剖面放大顯示圖。
圖5係圖4之俯視圖。
圖6係圖4之仰視圖。
圖7係沿著圖3之A-A線的放大剖面圖。
圖8係本發明之第二實施形態之主要部分的剖面放大顯示圖，其自水平方向以略微傾斜之方式配置凝縮管及保護筒。
圖9係圖8之主要部分的放大剖面圖。
圖10係本發明之第三實施形態之主要部分的剖面放大顯示圖，其於凝縮單元之中間部配置接頭管，於接頭管內配置複數個通氣板。
圖11係顯示適用於本發明之第四實施形態之保護筒之設置狀況的立體圖。
圖12係圖11之保護筒內的俯視圖，其於保護筒內收納4根管狀之凝縮管。
圖13係沿著圖12之B-B線的剖面圖。
圖14係沿著圖12之C-C線的剖面圖。
圖15係適用於第四實施形態之收納於保護筒內之凝縮單元的縱剖面圖。
圖16係配置於凝縮管內之通氣板的前視放大顯示圖。
圖17係顯示適用於本發明之第五實施形態之保護筒之設置狀況的立體圖。
圖18係在圖17之保護筒內之俯視圖中以略微放大之方式來顯示，且於保護筒內收納6根管狀之凝縮管。
圖19係沿著圖18之D-D線的剖面圖。
圖20係沿著圖18之E-E線的剖面圖。
圖21係適用於本發明之應用形態之凝縮單元的縱剖面圖。
圖22係顯示於圖21所示之凝縮單元的剖面圖。
圖23係適用於圖22所示之凝縮單元之衝撞板的放大圖。
圖24係適用於本發明之第六實施形態之凝縮單元的縱剖面圖。
圖25係放大顯示圖24之主要部分的剖面圖。
圖26係顯示第六實施形態之應用形態之凝縮單元的縱剖面圖。
以下，對圖示本發明之第一實施形態進行說明。於圖1至圖7中，符號1為設置於工廠的空氣壓縮機，其可將生成之高溫高壓之壓縮空氣自空氣導管3朝接頭4送出，且自其出口管4a朝凝縮管5送出。
上述凝縮管5係配置為於垂直方向連結複數個凝縮單元6(在本實施形態中為5個凝縮單元6)，該凝縮單元6之縱剖面係形成為中空橢圓體，該凝縮單元6係由一組凝縮殼體7、8、及連結於其長軸側之兩側的一組連結管9、10所構成。
上述凝縮殼體7、8係將例如不鏽鋼板或鋁板等之厚壁之金屬板成形為大致碗形，且將其大徑側之開口邊緣相互對向地接合，利用例如TIG熔接等將其接合部熔接而連結。圖中，符號6a係開口邊緣之熔接部。
於上述凝縮殼體7、8之碗底部形成有大小異徑之連結孔11、12，連結管9之一端係插入至大徑側之連結孔11，連結管10之一端係插入至小徑側之連結孔12，其等之插入部之內外位置係利用例如TIG熔接等來熔接。圖中，符號9a、9b及10a、10b係其等之內外位置的熔接部。
上述連結管9、10係將例如不鏽鋼管或鋁管等之大小異徑之金屬管切斷為既定之長度，其中，連結管9之長度係形成為較連結管10略短。
於上述連結管9之內面形成有母螺紋部13，接頭4之出口管4a係螺合於連接於最上方位置之凝縮單元6的連結管9之母螺紋部13。
於上述連結管10之前端部外周形成有圓錐螺紋部14，該圓錐螺紋部14係螺合於連接於正下方位置之凝縮單元6的連結管9之母螺紋部13。
於上述凝縮殼體7、8之開口側相對向地配置有一對衝撞板15、16，於該衝撞板15、16呈環狀地配置有多數個等徑之通氣孔17、18。
上述衝撞板15、16係藉由例如不鏽鋼板或鋁板等之厚壁之金屬板形成為等徑之圓板形，且利用例如TIG熔接等將其外周部熔接固定於凝縮殼體7、8之內面。符號15a、16a係其熔接部。
於此情形下，較佳為，取代使通氣孔17、18以相對向之方式配置衝撞板15、16，而使任一者之衝撞板15、16轉動一定角度來進行配置，以使通氣孔17、18之安裝位置(相位)錯開配置，例如使自衝撞板15之通氣孔17所噴出的壓縮空氣衝撞至衝撞板16之通氣孔18、18之間，以提高壓縮空氣之衝撞準確度及其凝縮效果。
此時，被導入至各凝縮單元6內上側之連結管9的壓縮空氣，被引導至凝縮殼體7內之凹狀曲面而朝向內部移動，且衝撞至配置於移動方向正面的衝撞板15而被凝縮，其一部分產生液化，並且於此前後被壓入至通氣孔17並朝衝撞板15之另一側面噴出，進行絕熱膨脹而將一 部分液化。
在此情形下，被液化之液滴與壓縮空氣混合而被吹散，並朝向下方移動。
然後，於衝撞板15之另一側面所噴出的壓縮空氣，衝撞至相對之衝撞板16而被凝縮，其一部分產生液化，並且於此前後被壓入至通氣孔18並朝向衝撞板16之另一側面噴出，而進行絕熱膨脹而一部分產生液化。此時，被液化之液滴與壓縮空氣混合而被吹散，並朝下方移動。
如此，自通氣孔18所噴出的壓縮空氣，被引導至凝縮殼體8內之凹狀曲面而朝連結管10被送出，而可導入至正下方之凝縮單元6。
於此情形下，由於連結管10之圓錐螺紋部14被螺入至連接於正下方之凝縮單元6的連結管9之母螺紋部13，因此連結管9、10之管徑的差縮小，可抑制於該等內側所移動之壓縮空氣的變動，抑制壓力損失，實現穩定之移動。
於上述凝縮管5之外側立設有大徑且長尺寸兼作冷卻管的保護筒19，且於其下端部安裝有支撐筒20，並將其下端之凸緣20a固定於不動之基板21。
上述保護筒19係利用可收納複數個凝縮單元6之長度約80cm、內徑約10cm例如不鏽鋼管或鋁管等之金屬管所構成，且利用支撐筒20牢固地支撐其下部，且將其上端部以開口之方式配置於接頭4之正下方。
於上述基板21之中央形成有大徑之空氣取入孔22，該空氣取入孔22可與基板21之下部周邊之空氣連通，且藉由保護筒19之所謂煙囪效應自基板21之下方取入該空氣，將該空氣導入至保護筒19內使其 朝上方移動，從而可冷卻於內側所配置的凝縮管5。
上述凝縮管5之最下方位置之凝縮單元6之連結管10，係配置於空氣取入孔22內之正上方，且將該連結管10之圓錐螺紋部14螺合於空氣導管23之上端部。並且，將空氣導管23配管在空氣取入孔22之下方，將其適當部位連接至工廠中所使用之氣動式螺絲起子、衝擊扳手等之氣動工具24的供給管(省略圖示)。
依如此方式所構成之壓縮空氣之凝縮裝置，需要進行凝縮管5及保護筒19之製作及該等之組裝。其中，凝縮管5之製作，根據進行除濕或乾燥的壓縮空氣之流量，需要製作一或複數個凝縮單元6。
上述凝縮單元6具備有一組凝縮殼體7、8，凝縮殼體7、8係藉由例如衝壓加工或旋壓成形加工(Spinning)將厚壁(本實施形態中為3mm)之不鏽鋼板成形為大致碗形，且於其碗底部形成大小異徑之連結孔11、12。
如此，藉由將凝縮單元6之中間部之縱剖面形成為大致中空橢圓體，相較於直管狀之凝縮單元6可將管內剖面積擴徑，以增加配置於內部的衝撞板15、16之面積及通氣孔17、18之數量，提高壓縮空氣之衝撞效果及藉由通氣孔之噴出所產生之絕熱膨脹效果，而可促進壓縮空氣之除濕或乾燥。此外，藉由增加外側之表面積，以增加在保護筒19內之凝縮單元6與空氣的接觸以促進冷卻，來增進藉由凝縮管5所進行之壓縮空氣之除濕或乾燥。
另一方面，連結管9、10係將例如不鏽鋼管或鋁管等之大小異徑的金屬管切斷為既定之長度，且將連結管9之長度形成為較連結管 10略短，於連結管9之內面形成母螺紋部13，於連結管10之前端部之外周形成圓錐螺紋部14。
此外，配置於凝縮單元6內的衝撞板15、16，係藉由例如衝壓加工將例如不鏽鋼板或鋁板等之厚壁(在本實施形態中為3mm)之金屬板衝壓製作為等徑之圓板狀，且於其板面呈環狀地配置複數個通氣孔17、18。
並且，於凝縮殼體7、8之大徑之開口側之內面配置形成有通氣孔17、18的衝撞板15、16，利用例如TIG熔接等對其接合部周面進行熔接15a、16a。
然後，將連結管9之一端插入至凝縮殼體7之連結孔11，且利用例如TIG熔接等對其接合部之內外位置進行熔接9a、9b而連結。
此外，將連結管10之一端插入至凝縮殼體8之連結孔12，且利用例如TIG熔接等對其接合部之內外位置進行熔接10a、10b而連結。
如此，使熔接有衝撞板15且連結有連結管9的凝縮殼體7之大徑側之開口端部、與熔接有衝撞板16且連結有連結管10的凝縮殼體8之大徑側之開口端部相互對向地接合，且利用例如TIG熔接等對其接合部進行熔接6a而連結。
於依如此方式製作一個凝縮單元6之後，以同樣之方式製作其他之凝縮單元6，且製作複數個凝縮單元6。
接著，根據除濕或乾燥的壓縮空氣之流量，準備所需數量之上述所製作的凝縮單元6，且對該等進行組裝。於進行該組裝時，同樣配置各凝縮單元6之連結管9與連結管10，例如於一側配置連結管9，且於 另一側配置連結管10。
然後，將連結管10之圓錐螺紋部14螺入所鄰接之下游側之凝縮單元6之連結管9之母螺紋部13，將該二個凝縮單元6、6連結。
以同樣之方式，將凝縮單元6之連結管10之圓錐螺紋部14螺入所鄰接下游側的凝縮單元6之連結管9的母螺紋部13，而逐次地將凝縮單元6連結。
於實施形態中，當連結有5個凝縮單元6時，則完成凝縮管5之組裝。
如此，本發明之凝縮裝置，係藉由凝縮殼體7、8之成形與連結孔11、12之形成、連結管9、10既定長度之切斷與螺紋部13、14之形成、衝撞板15、16之衝壓製作與通氣孔17、18之形成、及藉由該等熔接所進行之組裝而來進行，而不需要如習知技術之衝撞板的製作與安裝、複雜之分隔壁之成形與出口管之組裝，因此零件數少，且凝縮單元6內之構造簡單，可容易進行製作及組裝，而可廉價地製作凝縮裝置。
在以如此方式將凝縮管5組裝之後，準備既定長度之直管狀的保護筒19，且將該保護筒19立設於接頭4之正下方。此時，於保護筒19之下端部安裝支撐筒20，且將支撐筒20下端之凸緣20a固定於不動之基板21，以支撐保護筒19。
接著，將凝縮管5自基板21之空氣取入孔22插入，且朝上方移動凝縮管5，將連接於凝縮管5最上方位置之凝縮單元6的連結管9之母螺紋部13螺合於接頭4之出口管4a而連結。
另一方面，將空氣導管23之上端部螺入至位於空氣取入孔22正上方的凝縮管5之最下方位置、即下游側之凝縮單元6之連結管10 之圓錐螺紋部14而連結。
然後，將利用於各種氣動工具24的空氣供給管(省略圖示)連接至空氣導管23之下方即下游部之適當部位。
於此情形下，凝縮管5及保護筒19，長度皆約為80cm且較為小型而非大重量，因此可容易進行該等之組裝及安裝。
而且，由於垂直配置凝縮管5及保護筒19，因此其設置面積小型，非常適當於工廠在戶內外設置。
如此設置之本發明的凝縮裝置，係於保護筒19之內側配置凝縮管5，因此當將凝縮裝置設置於戶外時，可保護凝縮管5不受風吹雨淋及日曬。
於此種凝縮裝置中，可自空氣導管3經由接頭4，將驅動空氣壓縮機1所生成的壓縮空氣自出口管4a導入至凝縮管5之上端部的連結管9。
上述壓縮空氣係朝凝縮管5之最上方位置的凝縮單元6移動，被引導至該單元6之凝縮殼體7的彎曲面後與衝撞板15衝撞而凝縮，將其一部分液化而被冷卻之後，被壓入至通氣孔17而朝衝撞板15之另一側噴出，進行絕熱膨脹而將一部分液化且冷卻。
然後，壓縮空氣衝撞至相對之衝撞板16而凝縮，將其一部分液化而冷卻之後，被壓入至通氣孔18並朝衝撞板16之另一側噴出，進行絕熱膨脹而將一部分液化且冷卻。
此時，取代以在同軸上使通氣孔17、18相對向之方式配置衝撞板15、16，而使任一者之衝撞板15、16轉動一定角度來進行配置，以使通氣孔17、18之安裝位置(相位)錯開配置，即可使例如自衝撞板15之通氣孔17 所噴出之壓縮空氣確實地衝撞於衝撞板16之通氣孔18、18之間，以提高壓縮空氣之衝撞或凝縮效果。
然後，壓縮空氣係被引導至凝縮殼體8之彎曲面而朝連結管10移動，且經由連結至該連結管10的連結管9，朝鄰接之下游側之凝縮單元6移動。
與上述同樣，壓縮空氣係被引導至凝縮殼體7之彎曲面而朝向凝縮單元6移動，與衝撞板15衝撞而凝縮，其一部分液化而被冷卻之後，被壓入至通氣孔17而朝衝撞板15之另一側噴出，進行絕熱膨脹並將一部分液化且冷卻。
然後，壓縮空氣係衝撞至相對之衝撞板16而凝縮，其一部分被液化而冷卻之後，被壓入至通氣孔17而朝向衝撞板16之另一側噴出，進行絕熱膨脹而一部分液化且冷卻。
然後，壓縮空氣係自凝縮單元6朝連結管10移動，經由連接至該連結管10的連結管9，朝鄰接之下游側之凝縮單元6移動。
以後，壓縮空氣依序朝下游側之凝縮單元6移動，於各凝縮單元6反覆地受到凝縮及絕熱膨脹作用而逐漸地被除濕或乾燥進且冷卻。
如此朝凝縮管5最下方位置之凝縮單元6移動的壓縮空氣，充分地被除濕或乾燥且冷卻，而朝向連接於凝縮單元6之連結管10的空氣導管23移動，朝與連接至於該空氣導管23之適當部位的各氣動工具24連通的空氣供給管(省略圖示)供給，而可防止氣動工具24之功能降低、故障。
另一方面，於壓縮空氣之朝凝縮管5或凝縮單元6導入之前後，保護筒19之隧道效應發揮作用，將空氣自空氣取入孔22取入至保護筒19內，該空氣朝上方移動且接觸至凝縮管5或凝縮單元6及連結管9、10之表面，將該等冷卻。
因此，其可增進藉由凝縮管5所產生之壓縮空氣之凝縮效果與絕熱膨脹效果。
如此被交換之空氣，自保護筒19之上端部被排出。此時，由於凝縮殼體7、8被形成為碗形，相較於直管其可更廣闊地確保接觸面積，因此可相應地促進冷卻效果，以促進壓縮空氣之除濕或乾燥。
圖8至圖26顯示本發明之其他實施形態，其中對與上述實施形態對應之構成部分被使用相同之符號。其中，圖8及圖9顯示本發明之第二實施形態，該實施形態係自水平方向略微傾斜(θ)配置凝縮管5以取代垂直地立設凝縮管5，且保護筒19亦配置於同軸方向、即自水平方向略微傾斜(θ)配置，以尋求凝縮管5之設置容易化，並且確保保護筒19之煙囪效應，以保持藉由保護筒19所產生之凝縮管5之冷卻效果。
本實施形態之凝縮管5及凝縮單元6、連結管9、10之製作、配置及安裝、暨該等之作用效果，係與上述實施形態在實質上相同。
圖10顯示本發明之第三實施形態，該實施形態係於凝縮殼體7、8之間介插有例如不鏽鋼管或鋁管等之金屬製之接頭管25，且對該等之接合部進行熔接，並且於接頭管25之內側等間隔地配置且熔接複數個通氣板26~29，且使在該等之通氣板26~29上與通氣孔17、18等徑之複數個通氣孔30~33錯開相位且呈環狀地配置，而以長尺寸之方式構 成凝縮單元6。
藉由此種構成，其與於碗形之凝縮殼體7、8安裝單一之衝撞板15、16之構成比較，可於接頭管25容易地安裝複數個通氣板26~29，其可合理且廉價地製作凝縮單元6，並且可有效率地使壓縮空氣衝撞至通氣板26~29，提高其凝縮效果，並且提高來自通氣孔30~33藉由噴出所產生之絕熱膨脹效果，以促進壓縮空氣之凝縮效果，並提高除濕乾燥效果。
圖11至圖16顯示本發明之第四實施形態，該實施形態顯示新穎之凝縮單元34、及於一方向小型地配置複數個該凝縮單元34的凝縮裝置35。
上述凝縮單元34係將內徑70.3mm、長度270mm、壁厚3mm例如不鏽鋼管或鋁管等之金屬管製同樣的複數個接頭管36~38相接合，且於其兩端部接合凝縮殼體7、8，於凝縮殼體7、8之兩端部連結連結管9、10，而構成為長度約998mm之長尺寸之管狀。
於上述接頭管36、38之端部設置有衝撞板15、16，且於該等衝撞板15、16之內面呈環狀地配置多數個通氣孔17。
上述凝縮裝置35係構成為可獲得與上述同樣之煙囪效應的角柱狀，且於其內部以直立狀態可收納複數個凝縮單元34之方式所形成，於其上下端部周面設置可供空氣出入的多孔板39、40，將自下側之多孔板39所吸入的空氣導入至內部且使空氣朝上方移動，而自上側之多孔板40可排出，且於下端部突設凸緣41，可立設於地板等之基板42。
圖中，符號43係設於凝縮裝置35之上端部的蓋板，符號44係設於凝 縮裝置35內上方的V字形剖面之干擾板。
於上述凝縮裝置35內之下部設置有台架45，於該台架45以直立狀態載置且收納有複數個凝縮單元34。於凝縮裝置35內之單側之一組凝縮單元34、34之上端部設置有與接頭4連通的進入口46、及與氣動工具24連通的排出口47，且將連結管9連接於進入口46，將連結管10連接於排出口47。
亦即，各凝縮單元34係被連接為可使壓縮空氣自連結管9朝連結管10之一方向移動，且將配置於凝縮單元34、34之下端部的大致U字形之連通管48、49之兩端部螺合於連結管10及連結管9，將配置於上端部的倒U字形之連通管50之兩端部螺合於連結管9及連結管10。
於上述連通管48、49之中間部形成有排水排出孔(省略圖示)，於該排水排出孔朝下方安裝有空氣乾燥機66、67，該空氣乾燥機66、67具備有內置浮標(省略圖示)之自動排水管。
若凝縮水滯留於上述連通管48、49內，則自排水排出孔被強勢地導入至空氣乾燥機66、67，當在上述自動排水管內滯留既定量之該凝縮水即排水時，則其滯留面被浮標所檢出而促使浮標動作，將排出管(省略圖示)之開閉閥開啟，自動地將上述排水朝外部排出。
上述空氣乾燥機66、67之周圍係被台架45及其支撐框以及多孔板39所圍繞，以保護來自動物、異物的侵入。
圖17至圖20顯示本發明之第五實施形態，該實施形態係構成為將保護筒19形成為略大於第四實施形態之形狀，且於其內側配置6根凝縮單元34，將連通管48、49、50~53連接於其等凝縮單元34之上 下端部，從而可使壓縮空氣自進入口46朝排出口47移動。
與第四實施形態相比較，本實施形態增加了配置於凝縮裝置35內的凝縮單元34之個數，相對應地使凝縮單元34進行長尺寸化，以提高其凝縮效果，增強壓縮空氣之冷卻及除濕或乾燥。
於上述大致U字形之連通管48、49之中間部形成有排水排出孔(省略圖示)，且於該排水排出孔朝下方形成有空氣乾燥機68、69，該空氣乾燥機68、69具備有內置浮標(省略圖示)之自動排水管。
上述空氣乾燥機68、69係構成為與空氣乾燥機66、67同樣，其動作與空氣乾燥機66、67實質上相同。
上述空氣乾燥機68、69之周圍係被台架45及其支撐框以及多孔板39所圍繞，以保護來自動物、異物的侵入。
圖21顯示本發明之應用形態，該應用形態顯示與第四及第五實施形態配置於凝縮裝置35內側的凝縮單元不同的構成。
應用形態之凝縮單元54，係取代於接頭管31~33之內側設置形成有通氣孔的通氣板，而於接頭管31~33之內側配置該接頭管31~33外徑之大約小於1/2外徑的長尺寸之通氣管55，且將其一端螺合安裝於連結管9之母螺紋部13，將另一端配置於凝縮殼體8之內側，將衝撞板56安裝於其端部來加以封塞，從而可使被送入至連結管9內的壓縮空氣衝撞至該衝撞板56而進行凝縮。
於上述通氣管55之外周面之複數個部位設置有噴氣部57~59，且於該噴氣部57~59形成有多數個通氣孔60，從而其可將壓縮空氣自該通氣孔60朝向通氣管55之外側噴出而進行絕熱膨脹。
圖中，符號61、62係將通氣管55支撐於接頭管31、32之可通氣的保持板。
本應用形態之凝縮單元54，係將通氣管55形成為較接頭管31~33為小徑，使導入至該通氣管55的壓縮空氣衝撞至衝撞板56而進行凝縮，並且自通氣孔60噴出而進行絕熱膨脹，以提高壓縮空氣之凝縮作用，增進除濕效果。
此時，由於將噴氣部57~59限定於通氣管55之外周面複數個部位來形成通氣孔60，因此可使來自通氣孔60之壓縮空氣的噴出速度保持一定，而可獲得期望之絕熱膨脹效果。
如此被冷卻且除濕後之壓縮空氣，於接頭管31~33與通氣管55之間移動，然後朝向連結管10被送出。
因此，只要與第四及第五實施形態同樣地將本應用形態之凝縮單元54組入至凝縮裝置35內，則可更進一步提高除濕或冷卻效果。
圖22及圖23顯示上述應用形態之其他形態，該其他形態係於通氣管55之噴氣部57~59的下游側設置衝撞板63，且於該衝撞板63形成複數個噴口64。
並且，可使移動於通氣管55內的壓縮空氣衝撞至各衝撞板63而進行凝縮，此外，其可自各通氣孔60噴出壓縮空氣而進行絕熱膨脹。
即，該其他形態係與上述應用形態同樣，使壓縮空氣衝撞至各衝撞板而進行凝縮，另一方面，將壓縮空氣自通氣孔噴出而進行絕熱膨脹，於通氣管55之內外增進壓縮空氣之除濕與冷卻。
圖24至圖26顯示本發明之第六實施形態。該實施形態係 取代第三實施形態於凝縮殼體7、8之間配置例如不鏽鋼管或鋁管等之金屬製之單一接頭管25，而以TIG熔接之方式將形成有通氣孔30~33的複數個通氣板26~29安裝於該接頭管25，而如圖24及圖25所示，於凝縮殼體7、8之間配置鋁管製之複數個接頭管25a~25m，且使形成於該等之各管端部的凸緣f1~f13相互對向，將螺栓63或螺釘插入至其螺栓孔或螺釘孔(省略圖示)，將螺帽64螺入於螺栓或螺釘以鎖緊之方式連結。
接頭管25a~25m之長度短且小型，於其中間部利用接著劑黏接65固定形成有通氣孔30~33的鋁板製之通氣板26~29，且將每個安裝有通氣板26~29的接頭管25a~25m個別地連結。
通氣板26~29係藉由衝壓成形對例如鋁板進行衝壓製作而成，且利用衝壓而於該等通氣板26~29上衝壓製作通氣孔，且於通氣板26~29之圓周面塗佈接著劑，黏接65於接頭管25a~25m。
上述接頭管25a~25m係利用鋁管所構成，因此較不鏽鋼管輕量且廉價，而且其製作亦容易。此外，通氣板26~29係利用鋁板所構成，因此較不鏽鋼板為輕量且廉價，且其通氣孔30~33之形成及朝接頭管25a~25m之安裝，亦可取代以特殊之熔接而藉由簡單之黏接65來進行，因此勞力與時間較少，可容易且廉價地實施。
再者，作為上述第六實施形態之應用形態，如取代圖24所示於各接頭管25a~25m安裝單一之通氣板，且個別地連結接頭管25a~25m，而例如圖26所示，只要將複數個接頭管25a~25d連結至一個接頭管以構成接頭管，則可減少接頭管25a~25d之連接數量，省略凸緣之形成，使構成變得簡單，此外，亦可節省該連結之勞力與時間，合理地構 成凝縮單元6，從而可容易且廉價地製作該接頭管。
(產業上之可利用性)
本發明之壓縮空氣的凝縮裝置，其將複數個凝縮單元連結，以簡化構成且減少零件數，進而謀求小型輕量化、其製作容易化及低廉化，並且可提高藉由凝縮單元所產生之凝縮作用及絕熱膨脹作用。
4a:出口管
5:凝縮管
6:凝縮單元
6a、9a、9b、10a、10b、15a、16a:熔接部(熔接)
7、8:凝縮殼體
9、10:連結管
11、12:連結孔
13:母螺紋部
14:圓錐螺紋部
15、16:衝撞板
17、18:通氣孔
19:保護筒

Claims (6)

  1. 一種壓縮空氣之凝縮裝置，其於同軸上連結複數個中空之凝縮單元，且使壓縮空氣自上游側之凝縮單元朝向下游側之凝縮單元內依序地移動而進行除濕，於各凝縮單元內分開設置可供壓縮空氣衝撞的複數個衝撞板，且設為可對壓縮空氣進行凝縮，並且於上述衝撞板形成多數個通氣孔，且設為可自該通氣孔噴出壓縮空氣以進行絕熱膨脹，可使除濕後之壓縮空氣依序地朝向下游側之凝縮單元內移動，並可供給至下游側之氣動工具；其特徵在於：可圍繞複數個凝縮單元之外側地配置保護筒，且設為可自該保護筒之一端部吸入空氣，使該吸入空氣在保護筒內移動而可冷卻凝縮單元，且於冷卻凝縮單元之後可朝向保護筒之外部排氣。
  2. 如請求項1之壓縮空氣之凝縮裝置，其中，於上述保護筒內以直立狀態鄰接配置管狀且長胴體之複數個凝縮單元，且配置為可使該凝縮單元內之壓縮空氣朝向一方向移動。
  3. 如請求項2之壓縮空氣之凝縮裝置，其中，經由大致U字形之連通管來連接鄰接之凝縮單元的下端部，於該連通管之中間部朝下方配置具有自動排水管的空氣乾燥機，且以台架及其支撐框以及多孔板圍繞於空氣乾燥機之周圍。
  4. 如請求項1之壓縮空氣之凝縮裝置，其中，於基板上垂直地立設上述保護筒。
  5. 如請求項1之壓縮空氣之凝縮裝置，其中，於上述凝縮單元內分開配置複數個衝撞板，且相互地以錯開相位之方式配置該衝撞板 之多數個通氣孔。
  6. 如請求項5之壓縮空氣之凝縮裝置，其中，於上述凝縮單元之中間部配置直管狀之接頭管，且於該接頭管分開配置複數個通氣板，於該等通氣板以錯開相位之方式配置複數個通氣孔。
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