JPH0743227B2 - 圧縮空気除湿装置における熱交換器の構造 - Google Patents

圧縮空気除湿装置における熱交換器の構造

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JPH0743227B2
JPH0743227B2 JP4100401A JP10040192A JPH0743227B2 JP H0743227 B2 JPH0743227 B2 JP H0743227B2 JP 4100401 A JP4100401 A JP 4100401A JP 10040192 A JP10040192 A JP 10040192A JP H0743227 B2 JPH0743227 B2 JP H0743227B2
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浩明 松本
一章 小林
俊一 竹内
宣夫 三木
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Orion Machinery Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、圧縮空気除湿装置にお
ける熱交換器、特に予冷室(1次冷却室)の熱交換器構
造の改良に関するものである。
【0002】
【従来技術】従来の圧縮空気除湿装置の熱交換器として
は、図5に示すようにほぼ同心となるように外筒1内に
内筒2を配置し、内筒2の両端部と外筒とを管束板3,
4をもって仕切ると共に、該管束板3,4間に熱交換パ
イプ5を渡したものからなり、前記内筒2内に冷凍サイ
クルの蒸発器6を配置したものが知られている。かかる
装置では、空気入口から流入した圧縮空気は熱交換パイ
プ5内を流れる除湿冷却空気と熱交換し、予冷され内筒
内に流れ、そこで蒸発器6により冷却・除湿される。除
湿された空気は、熱交換パイプ5内を流れその外周を流
れる高温の圧縮空気と熱交換されて相対湿度がさらに下
げられ空気出口から流出する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらかかる従
来の圧縮空気除湿装置の場合は、熱交換パイプの周辺を
流れる圧縮空気と熱交換するように構成されているもの
の、熱交換効率が低いという不都合がある。さらに一般
に外筒は外気に晒されるものが多く、熱交換パイプと熱
交換して冷却された空気も、外筒が加熱していた場合に
はその影響で温められてしまうという不都合もあある。
そこで本発明はかかる従来技術の欠点に鑑みなされたも
ので、熱交換率が高くかつ、外気の影響を受けにくいも
のを提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】すなわち、ほぼ同心とな
るように配置した内筒と外筒との空間を二枚の管束板に
て区画し、該管束板間に熱交換パイプを渡し、除湿冷却
された空気と高温圧縮空気とを熱交換させるように構成
し、前記外筒に空気入口と空気出口を設置した熱交換器
において、前記空間内で内筒の外周を覆うように装着さ
れた波の振幅が内筒・外筒間の間隔に等しく長さが内筒
と外筒の外周の相加平均にほぼ等しい波板と、該波板の
内側に前記熱交換パイプを設置したものからなり、前記
波板の両端部の向かいあう側面部に交互に穴をあけ波板
と内筒とで囲まれた部分を圧縮空気の流路となるように
構成した圧縮空気除湿装置における熱交換器の構造によ
り本目的を達成する。
【0005】
【作用】本発明にかかる熱交換器では、空気入口から流
入した高温の圧縮空気は、熱交換器の外筒と波板との間
に流入し、波板の凹部を伝って流れ波板の端部側面に開
けた穴から波板と内筒とで形成された流路内に流入す
る。流入した空気は、そこに配置された熱交換パイプ内
を流れる除湿冷却空気と熱交換し、他端に設けた穴から
隣の流路に流入し、再び熱交換パイプ内を流れる除湿冷
却空気と熱交換される。以上のような熱交換を繰り返し
た圧縮空気は、内筒の一端に設けた内筒内への連通口を
介して冷凍サイクルの蒸発器と熱交換される。冷凍サイ
クルの蒸発器と熱交換されて除湿冷却された空気は、熱
交換パイプ内を通過した後に空気出口から流出するが、
その際に熱交換パイプの外周を流れる高温圧縮空気と熱
交換して加熱される。そのため、除湿冷却空気は、外筒
の外周にある空気の影響をあまり受けない。
【0006】
【実施例】以下に本発明を図面に示された実施例に従っ
て詳細に説明する。図1は、本発明にかかる圧縮空気除
湿装置の内部を分解した概略図であり、10は空気入口11
及び空気出口12を有する円筒状の外筒であり、該外筒10
内には略同心となるように内筒14が設置される。本実施
例では内筒14は、その下方に内筒14内との連絡口13を有
する。16は、内筒14内に装着される冷凍サイクルの蒸発
器及であり、該蒸発器16の外周に熱交換フィン15が接合
されている。17は内筒14の一端を閉塞するための円板で
ある。内筒14の外周端部には内筒14と外筒10との空間を
仕切るための外筒10の内径と略同一の管束板19、20が装
着されており、該管束板19・20に設けた穴には、複数本
からなる熱交換パイプ22が嵌合されており、該熱交換パ
イプ22を覆うように振幅が内筒14、外筒10間の間隔に等
しい波板24が装着されている。波板24の各端部は管束板
19、20の面に当接するように装着し、内筒14外周と外筒
10内周とを仕切らせている。
【0007】本実施例では、波板24の波の数は、熱交換
パイプ22の数と一致するようにし、波板24と内筒14との
間で波板の凸部内に熱交換パイプ22を装着している。
尚、波板24により外筒10内周と内筒14の外周とが完全に
区画されているので、圧縮空気が流動するように、本実
施例にかかる装置では外筒10に設けた空気入口11の真下
に波板24の凹部が位置するようにし、その凹部を空気流
路とし、さらに空気入口11とは反対側の波板24の側面部
に穴26をあけ、波板24の凸部と内筒14とで形成された部
分を空気流路27とし、さらに本実施例では、内筒14の下
方端部に連絡口13を設けている関係から図3に示すよう
に前記穴26を基準として波板24の両端部の向かいあう側
面部に交互に穴26をあけ、波板24と内筒14とで囲まれた
部分を流路27とし、波板24にあけた向い合う側面部分を
連絡口としている。従って、本実施例にかかる装置で
は、空気入口11から流入した空気が、波板24の凹部を流
動するが他の部分では凹部が連絡口としてのみ機能する
だけとなる。
【0008】次に図4に示すものは、本発明にかかる装
置の第2実施例を示すもので、図に示すように熱交換パ
イプ22を直線のものではなく内筒14の軸線方向に複数回
(二回)折り返したものを用い、その先端を管束板19、
20の穴に嵌合したものからなる。さらに熱交換パイプ22
は、折り曲げ部が前記波板24の両端部にあけた穴26を介
して隣の空気流路27に装着されている。尚、内筒14の外
周に熱交換パイプ22を巡らせるために、3本の熱交換パ
イプを使用している。
【0009】尚、複数回折り曲げた熱交換パイプを使用
する場合は、熱交換パイプ22の外周を流れる圧縮空気と
内部を流れる冷却空気とがなるべく対向するように設置
すると良い。
【0010】以上述べた構成において本実施例にかかる
装置では、図1に示すように空気入口11から流入した高
温圧縮空気は、波板24の凹部を伝って流れ波板24の側面
部に設けた穴26を介して凸部内に入り、凸内に設置した
熱交換パイプ22内を流れる冷却空気と熱交換し冷却され
る。他方熱交換パイプ22内を流れる冷却空気は、その外
周を流れる空気と熱交換されて温められ、より相対湿度
の低い空気となる。熱交換パイプ22と熱交換した圧縮空
気は、内筒14に設けた連絡口13を介して内筒14内に入
り、そこで冷凍サイクルの蒸発器16と熱交換することに
より除湿冷却され絶対湿度が低下する。除湿冷却された
空気は、複数の熱交換パイプ22を介して高温圧縮空気と
熱交換されて温度上昇し、相対湿度が低下する。
【0011】(実験例)本発明の実施例にかかる装置の
熱交換率の上昇をみるために次のような実験を行った。
図5で示されるような熱交換器を準備し、内筒14と外筒
10の間に波板24を設置しないで熱交換パイプだけ配置し
たもの(比較例)、熱交換パイプ22を波板24で覆ったもの
(実施例1)とし、さらに実施例3として内筒内に装着す
る冷凍サイクルの蒸発器の能力を比較例、実施例1に比
較して30%落したものを作り、各圧縮空気除湿装置の空
気入口に温度35℃で圧力7kg/cm2,流量1.0m3/min.の圧
縮空気を流した場合における、一次冷却後の温度
(T1)、蒸発器を通過した後の空気温度(T2)及び空気
出口の温度(T3)を測定してみたところ以下の表−1に
示す通りとなった。
【0011】
【表1】
【0012】
【効果】以上述べたように本発明にかかる装置は、波板
で圧縮空気の予冷手段である熱交換パイプを覆うように
構成したので、外気に影響されることなく熱交換効率を
高めることができる。また熱交換効率が良いことから第
2次冷却に使用する冷凍サイクルの蒸発器の能力の低い
もので対処することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明にかかる装置の分解斜視図である。
【図2】 熱交換器の縦断面図である。
【図3】 本発明にかかる熱交換パイプを覆うために装
着された波板のパノラマ平面図である。
【図4】 本発明にかかる装置の第2実施例を示す波板
への熱交換パイプの配管例を示すパノラマ平面図であ
る。
【図5】 従来技術を示す装置の横断面図である。
【符号の説明】
10 外筒 11 空気入口 12 空気出口 13 連絡口 14 内筒 15 熱交換フィン 16 蒸発器 17 円板 19、20 管束板 22 熱交換パイプ 24 波板 26 穴 27 流路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ほぼ同心となるように配置した内筒と外
    筒との空間を二枚の管束板にて区画し、該管束板間に熱
    交換パイプを渡し、除湿冷却された空気と高温圧縮空気
    とを熱交換させるように構成し、前記外筒に空気入口と
    空気出口を設置した熱交換器において、前記空間内で内
    筒の外周を覆うように装着された波形の振幅が内筒・外
    筒間の間隔に等しく、長さが内筒と外筒の外周の相加平
    均にほぼ等しい波板と、該波板の内側に前記熱交換パイ
    プを設置したものからなり、前記波板の両端部の向かい
    あう側面部に交互に穴をあけ、波板と内筒とで囲まれた
    部分を圧縮空気の流路となるように構成したことを特徴
    とする圧縮空気除湿装置における熱交換器の構造。
JP4100401A 1992-03-26 1992-03-26 圧縮空気除湿装置における熱交換器の構造 Expired - Lifetime JPH0743227B2 (ja)

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JP6819877B2 (ja) * 2017-06-08 2021-01-27 Smc株式会社 圧縮空気用の熱交換器、その熱交換器を用いた除湿ユニット、及びその除湿ユニットを備えた除湿システム

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