JP7744021B2 - Compressed air dehumidifier and compressed air dehumidifier unit - Google Patents
Compressed air dehumidifier and compressed air dehumidifier unitInfo
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Description
本発明は、圧縮空気装置から導入される一次側の圧縮空気について熱交換によって除湿を行い、除湿された二次側の圧縮空気を空気圧機器へ排出するように、除湿装置筐体の内部に熱交換器が第1の熱交換器部と第2の熱交換器部の二段階に設けられ、前記第1の熱交換器部が、一次側の圧縮空気の予冷を行うと共に二次側の圧縮空気の再熱を行うように、一次側の圧縮空気に係る予冷用の流路と二次側の圧縮空気に係る再熱用の流路とが交錯するように配されることによって設けられ、前記第2の熱交換器部が、前記第1の熱交換器部で予冷された圧縮空気を冷却用媒体で冷却することで結露を生じさせて除湿するように設けられている圧縮空気除湿装置及び圧縮空気除湿装置ユニットに関する。 The present invention relates to a compressed air dehumidifier and compressed air dehumidifier unit in which a heat exchanger is provided in two stages, a first heat exchanger section and a second heat exchanger section, inside the dehumidifier housing so as to dehumidify primary-side compressed air introduced from a compressed air unit through heat exchange and discharge the dehumidified secondary-side compressed air to pneumatic equipment; the first heat exchanger section is provided by arranging a pre-cooling flow path for the primary-side compressed air and a reheating flow path for the secondary-side compressed air so that the first heat exchanger section pre-cools the primary-side compressed air and reheats the secondary-side compressed air so that the pre-cooling flow path for the primary-side compressed air and the reheating flow path for the secondary-side compressed air intersect; and the second heat exchanger section is provided to cool the compressed air pre-cooled in the first heat exchanger section with a cooling medium, thereby causing condensation and dehumidifying the air.
従来の圧縮空気除湿装置としては、圧縮空気を導入する導入口と、導入口から導入された圧縮空気を冷却させて圧縮空気内の水分を結露させて圧縮空気を除湿する冷却部と、冷却部で除湿された圧縮空気を排気する排気口とを有する除湿装置本体と、除湿装置本体内部の冷却部に配置された蒸発器、並びに除湿装置本体の外部に配置された圧縮機、凝縮器および膨張弁を有し、蒸発器、圧縮機、凝縮器、膨張弁の順に冷媒を循環させる冷却回路とを具備する圧縮空気除湿装置において、排気口から排気された圧縮空気を、冷却回路の放熱を利用して加熱させる再熱器を備える(特許文献1参照)ものが、本出願人によって提案されている。 A conventional compressed air dehumidifier proposed by the present applicant includes a dehumidifier main body having an inlet for introducing compressed air, a cooling unit that cools the compressed air introduced through the inlet and condenses the moisture in the compressed air to dehumidify it, and an outlet for discharging the compressed air dehumidified by the cooling unit; an evaporator located in the cooling unit inside the dehumidifier main body, and a cooling circuit having a compressor, condenser, and expansion valve located outside the dehumidifier main body, and circulating a refrigerant through the evaporator, compressor, condenser, and expansion valve in that order; and a reheater that heats the compressed air discharged from the outlet using heat from the cooling circuit (see Patent Document 1).
また、従来の縦置きの圧縮空気除湿装置としては、熱交換器が第1の熱交換器部と第2の熱交換器部の二段階に設けられ、その二つの熱交換器部が、隣り合わせに縦長に配され、外壁筒状本体に内蔵されて設けられ、二つの熱交換器部の下方に位置して第2の熱交換器部の空気出口が開口すると共に再熱用の流路の入口が開口する小室であって下端部にドレン部が設けられた第1の小室26と、二つの熱交換器部の上方に位置して排出される直前の圧縮空気を滞留させる第2の小室と、第2の熱交換器部の空気出口が再熱用の流路の入口よりも下方に位置するように下方へ延設された延長通気路部と、その延長通気路部内の下端部に配設されて圧縮空気が通過されるデミスターとを具備する(特許文献2参照)ものが、本出願人によって提案されている。 The present applicant has also proposed a conventional vertically mounted compressed air dehumidifier, which includes a heat exchanger arranged in two stages, a first heat exchanger section and a second heat exchanger section, arranged side by side vertically and housed within a cylindrical outer wall body. The first chamber 26 is located below the two heat exchanger sections and is a small chamber into which the air outlet of the second heat exchanger section and the inlet of the reheating flow path open, with a drain section at its lower end; a second chamber is located above the two heat exchanger sections and retains compressed air just before it is discharged; an extended air vent section that extends downward so that the air outlet of the second heat exchanger section is located below the inlet of the reheating flow path; and a demister located at the lower end of the extended air vent section and through which compressed air passes (see Patent Document 2).
さらに、従来の温度センサーを備える圧縮空気除湿装置としては、圧縮空気を導入する導入口と、導入された圧縮空気を冷却して圧縮空気内の水分を結露させて圧縮空気を除湿する冷却部と、除湿された圧縮空気を排気する排気口とを有する除湿装置本体と、圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、除湿装置本体の冷却部に配置される蒸発器とを有し、圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器の順に冷媒を循環させる冷媒流通管を有する冷却回路とを具備する圧縮空気除湿装置において、蒸発器の冷媒出口側の冷媒流通管であって且つ蒸発器通過後の圧縮空気に当接する箇所に温度センサが取り付けられている(特許文献3参照)ものが、本出願人によって提案されている。 Furthermore, the present applicant has proposed a compressed air dehumidifier equipped with a conventional temperature sensor. The dehumidifier includes a dehumidifier main body having an inlet for introducing compressed air, a cooling section that cools the introduced compressed air and condenses the moisture in the compressed air to dehumidify it, and an outlet port for discharging the dehumidified compressed air; a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator located in the cooling section of the dehumidifier main body, and a cooling circuit having a refrigerant circulation pipe that circulates refrigerant through the compressor, condenser, expansion valve, and evaporator in that order; in which a temperature sensor is attached to the refrigerant circulation pipe on the refrigerant outlet side of the evaporator, where it comes into contact with the compressed air after passing through the evaporator (see Patent Document 3).
さらにまた、従来の必要な露点を維持できる圧縮空気除湿装置としては、圧縮空気を導入する導入口と、導入された圧縮空気を冷却して圧縮空気内の水分を結露させて圧縮空気を除湿する冷却部と、除湿された圧縮空気を排気する排気口とを有する除湿装置本体と、圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、除湿装置本体の冷却部に配置される蒸発器とを有し、圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器の順に冷媒を循環させる冷却回路とを具備する圧縮空気除湿装置において、蒸発器の冷媒出口側の冷媒温度に基づいて、圧縮機運転中に、冷媒温度が所定温度未満となった場合には、圧縮機の運転を停止し、蒸発器を通過した圧縮空気温度に基づいて、圧縮機運転停止中に、圧縮空気温度が所定温度を超えた場合には、圧縮機の運転を再開するように制御する制御部を備える(特許文献4参照)ものが、本出願人によって提案されている。 Furthermore, the present applicant has proposed a compressed air dehumidifier capable of maintaining the required dew point. The dehumidifier includes a dehumidifier main body having an inlet for introducing compressed air, a cooling unit that cools the introduced compressed air and condenses the moisture in the compressed air to dehumidify it, and an outlet for discharging the dehumidified compressed air; a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator located in the cooling unit of the dehumidifier main body, and a cooling circuit that circulates refrigerant through the compressor, condenser, expansion valve, and evaporator in that order. The controller stops operation of the compressor if the refrigerant temperature falls below a predetermined temperature while the compressor is operating, based on the refrigerant temperature at the refrigerant outlet side of the evaporator, and resumes operation of the compressor if the compressed air temperature exceeds a predetermined temperature while the compressor is stopped, based on the temperature of the compressed air passing through the evaporator (see Patent Document 4).
圧縮空気除湿装置及び圧縮空気除湿装置ユニットに関して解決しようとする問題点は、圧縮空気を冷却用媒体で冷却することで結露を生じさせて除湿するように設けられている縦長形状の圧縮空気除湿装置において、前記冷却用媒体による冷却負荷の調整・制御を適切に行うことができるように、露点温度を検知(モニター)できる温度センサーについて、より適切な配設形態に関する提案がなされていないことにある。なお、従来技術(特許文献3及び4参照)として、蒸発器の冷媒出口側の冷媒流通管に温度センサを取り付けて冷媒の温度を計測することで冷却負荷の制御を行うものが提案されているが、露点温度を直接的に計測するものではないため、より精度を高めることが難しかった。 The problem to be solved with regard to compressed air dehumidifiers and compressed air dehumidifier units is that, in vertically elongated compressed air dehumidifiers that are designed to dehumidify compressed air by cooling it with a cooling medium to cause condensation, there have been no proposals regarding the appropriate placement of a temperature sensor that can detect (monitor) the dew point temperature so as to appropriately adjust and control the cooling load of the cooling medium. Prior art (see Patent Documents 3 and 4) proposes attaching a temperature sensor to the refrigerant flow pipe on the refrigerant outlet side of the evaporator to measure the refrigerant temperature and thereby control the cooling load, but because it does not directly measure the dew point temperature, it is difficult to improve accuracy.
そこで本発明の目的は、露点温度を検知できる温度センサーが、適切な位置に配設された縦長形状の圧縮空気除湿装置及び圧縮空気除湿装置ユニットを提供することにある。 The object of the present invention is to provide a vertically elongated compressed air dehumidifier and compressed air dehumidifier unit in which a temperature sensor capable of detecting dew point temperature is disposed in an appropriate position.
本発明は、上記目的を達成するために次の構成を備える。
本発明に係る圧縮空気除湿装置の一形態によれば、圧縮空気装置から導入される一次側の圧縮空気について熱交換によって除湿を行い、除湿された二次側の圧縮空気を空気圧機器へ排出するように、除湿装置筐体の内部に熱交換器が第1の熱交換器部と第2の熱交換器部の二段階に設けられ、前記第1の熱交換器部が、一次側の圧縮空気の予冷を行うと共に二次側の圧縮空気の再熱を行うように、一次側の圧縮空気に係る予冷用の流路と二次側の圧縮空気に係る再熱用の流路とが交錯するように配されることによって設けられ、前記第2の熱交換器部が、前記第1の熱交換器部で予冷された圧縮空気を冷却用媒体で冷却することで結露を生じさせて除湿するように設けられている圧縮空気除湿装置において、前記第1の熱交換器部と前記第2の熱交換器部とが、隣り合わせに縦長に配され、縦長な圧力容器としての前記除湿装置筐体に内蔵されて設けられ、前記第1の熱交換器部と前記第2の熱交換器部との下方に位置し、前記第2の熱交換器部の空気出口が開口すると共に前記再熱用の流路の入口が開口する小室であって結露によって生じたドレン水が下端部に設けられたドレン排出口から排出される第1の小室と、前記第1の熱交換器部と前記第2の熱交換器部との上方に位置し、前記再熱用の流路の出口が開口すると共に前記二次側の圧縮空気を空気圧機器へ排出するための圧縮空気出口が開口する小室であって排出される直前の圧縮空気を滞留させる第2の小室と、前記第1の小室の側であって前記第2の熱交換器部の空気出口の部位にセンシング部が配設された温度センサーとを備える。
In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
According to one aspect of the compressed air dehumidifier of the present invention, a heat exchanger is provided in two stages, a first heat exchanger unit and a second heat exchanger unit, inside a dehumidifier housing so as to dehumidify primary-side compressed air introduced from a compressed air device by heat exchange and discharge the dehumidified secondary-side compressed air to pneumatic equipment, the first heat exchanger unit is provided by arranging a pre-cooling flow path for the primary-side compressed air and a reheating flow path for the secondary-side compressed air so as to pre-cool the primary-side compressed air and reheat the secondary-side compressed air so as to intersect, and the second heat exchanger unit is provided to cool the compressed air pre-cooled in the first heat exchanger unit with a cooling medium to cause condensation and dehumidify the compressed air, and a temperature sensor having a sensing unit disposed adjacent to the first chamber at the position of the air outlet of the second heat exchanger unit.
また、本発明に係る圧縮空気除湿装置の一形態によれば、前記第2の熱交換器部の空気出口が前記再熱用の流路の入口よりも下方に位置するように下方へ延設された延長通気路部と、該延長通気路部内の下端部に配設されて前記第2の熱交換器部の空気出口において排出される圧縮空気を通過させることで該圧縮空気中の水分を分離するデミスターとを備え、前記温度センサーの先端のセンシング部が、前記デミスターを構成する部材と接触するように該デミスターの内部に挿入されていることを特徴とすることができる。 Furthermore, one embodiment of the compressed air dehumidifier according to the present invention comprises an extended air vent section extending downward so that the air outlet of the second heat exchanger section is located below the inlet of the reheat flow path, and a demister disposed at the lower end of the extended air vent section and separating moisture from the compressed air by passing the compressed air discharged at the air outlet of the second heat exchanger section through the demister, and the sensing portion at the tip of the temperature sensor is inserted inside the demister so as to come into contact with components that make up the demister.
また、本発明に係る圧縮空気除湿装置の一形態によれば、前記温度センサーが、前記第1の小室を形成する前記除湿装置筐体の部位に、該温度センサーの根元部が固定されていることで装着されていることを特徴とすることができる。 Furthermore, according to one embodiment of the compressed air dehumidifier of the present invention, the temperature sensor can be attached by fixing the base of the temperature sensor to a portion of the dehumidifier housing that forms the first small chamber.
また、本発明に係る圧縮空気除湿装置の一形態によれば、前記冷却用媒体が、圧縮機、凝縮器、膨張弁及び蒸発器を備える冷凍サイクル装置の冷媒であり、前記第2の熱交換器部の構成要素が前記蒸発器であることを特徴とすることができる。 Furthermore, according to one embodiment of the compressed air dehumidifier of the present invention, the cooling medium is a refrigerant of a refrigeration cycle device including a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator, and the evaporator is a component of the second heat exchanger unit.
また、本発明に係る圧縮空気除湿装置の一形態によれば、前記温度センサーによる検知情報に基づいて、前記冷凍サイクル装置の運転を制御する制御装置を備えることを特徴とすることができる。 Furthermore, one embodiment of the compressed air dehumidifier according to the present invention can be characterized by including a control device that controls the operation of the refrigeration cycle device based on information detected by the temperature sensor.
また、本発明に係る圧縮空気除湿装置ユニットの一形態によれば、前記の圧縮空気除湿装置と、前記冷凍サイクル装置とが、ケーシングの内部に収納されている圧縮空気除湿装置ユニットであって、前記除湿装置筐体が、圧縮空気が導入される圧縮空気入口並びに除湿された圧縮空気が排出される圧縮空気出口を備え、前記圧縮空気出口及び該圧縮空気出口から延設される出口配管が前記ケーシングの内部の上部に配置され、前記冷凍サイクル装置の前記凝縮器が前記圧縮空気出口よりも下側に配置されていると共に、該凝縮器の冷却ファンが前記ケーシングの内部へ向けて空気を送風するように配置され、前記冷却ファンの送風によって空気が前記凝縮器の熱交換器部を通過して加熱されることで生じる排風が、前記圧縮空気出口及び前記出口配管が配設された空間を通過して排気されるように、前記排風の前記ケーシングにおける排気口が該ケーシングの上部に設けられ、前記圧縮空気入口及び該圧縮空気入口から延設される入口配管が前記ケーシングの内部の上部に配置され、前記冷凍サイクル装置の前記凝縮器が前記圧縮空気入口よりも下側に配置されていると共に、該凝縮器の冷却ファンが前記ケーシングの内部へ向けて空気を送風するように配置され、前記冷却ファンの送風によって空気が前記凝縮器の熱交換器部を通過して加熱されることで生じる排風が、前記圧縮空気入口及び前記入口配管が配設された空間を通過して排気されるように、前記排風の前記ケーシングにおける排気口が該ケーシングの上部に設けられていることを特徴とすることができる。 Furthermore, according to one embodiment of the compressed air dehumidifier unit of the present invention, the compressed air dehumidifier and the refrigeration cycle device are housed inside a casing, and the dehumidifier housing has a compressed air inlet through which compressed air is introduced and a compressed air outlet through which dehumidified compressed air is discharged. The compressed air outlet and outlet piping extending from the compressed air outlet are disposed at an upper portion inside the casing, the condenser of the refrigeration cycle device is disposed below the compressed air outlet, and a cooling fan of the condenser is disposed so as to blow air toward the inside of the casing, and exhaust air generated when air is heated by the blowing of the cooling fan as it passes through a heat exchanger of the condenser is blown through the compressed air outlet and The exhaust port in the casing for the exhaust air is provided at the top of the casing so that the exhaust air passes through the space in which the outlet piping is arranged, the compressed air inlet and the inlet piping extending from the compressed air inlet are arranged at the top of the interior of the casing, the condenser of the refrigeration cycle device is arranged below the compressed air inlet and the cooling fan of the condenser is arranged to blow air toward the interior of the casing, and the exhaust port in the casing for the exhaust air is provided at the top of the casing so that the exhaust air generated when the air is heated by the blowing of the cooling fan as it passes through the heat exchanger of the condenser is exhausted through the space in which the compressed air inlet and the inlet piping are arranged.
本発明に係る圧縮空気除湿装置及び圧縮空気除湿装置ユニットによれば、圧縮空気除湿装置が縦長形状に設けられた形態において、露点温度を検知できる温度センサーを適切な位置に配設できるという特別有利な効果を奏する。 The compressed air dehumidifier and compressed air dehumidifier unit of the present invention have the particularly advantageous effect of allowing a temperature sensor capable of detecting the dew point temperature to be positioned in an appropriate position when the compressed air dehumidifier is installed in a vertically elongated configuration.
以下、本発明に係る圧縮空気除湿装置ユニットの形態例を、添付図面(図1~5)に基づいて詳細に説明する。 An example of a compressed air dehumidifier unit according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings (Figures 1 to 5).
本発明に係る圧縮空気除湿装置ユニットとは、圧縮機11、凝縮器12、膨張弁14及び蒸発器15を備える冷凍サイクル装置10と、圧縮空気が導入される圧縮空気入口22並びに除湿された圧縮空気が排出される圧縮空気出口24が設けられた圧力容器としての除湿装置筐体21、及びその除湿装置筐体21に導入された圧縮空気を冷却してその圧縮空気中の水分を結露させることで除湿させるように、除湿装置筐体21の内部に設置された冷凍サイクル装置10の蒸発器15を備える圧縮空気除湿装置20とが、ケーシング50の内部に収納されているものである。すなわち、冷凍サイクル装置10の蒸発器15は、圧縮空気除湿装置20に内蔵され、冷凍サイクル装置10の圧縮機11、凝縮器12及び膨張弁14は、圧縮空気除湿装置20の外部に設置されていると共に、ケーシング50の内部に収納されている。 The compressed air dehumidifier unit of the present invention comprises a refrigeration cycle device 10 including a compressor 11, a condenser 12, an expansion valve 14, and an evaporator 15; a dehumidifier housing 21 serving as a pressure vessel having a compressed air inlet 22 through which compressed air is introduced and a compressed air outlet 24 through which dehumidified compressed air is discharged; and a compressed air dehumidifier 20 including an evaporator 15 of the refrigeration cycle device 10 installed inside the dehumidifier housing 21 so as to cool the compressed air introduced into the dehumidifier housing 21 and dehumidify the moisture in the compressed air by condensing it, all housed inside a casing 50. In other words, the evaporator 15 of the refrigeration cycle device 10 is built into the compressed air dehumidifier 20, and the compressor 11, condenser 12, and expansion valve 14 of the refrigeration cycle device 10 are installed outside the compressed air dehumidifier 20 and housed inside the casing 50.
また、本発明に係る圧縮空気除湿装置ユニットでは、圧縮空気出口24及びその圧縮空気出口24から延設される出口配管25がケーシング50の内部の上部に配置され、冷凍サイクル装置10の凝縮器12が、圧縮空気出口24よりも下側に配置されていると共に、その凝縮器12の冷却ファン13がケーシング50の内部へ向けて空気(外気)を送風するように配置されている。 In addition, in the compressed air dehumidifier unit according to the present invention, the compressed air outlet 24 and the outlet piping 25 extending from the compressed air outlet 24 are positioned at the top of the interior of the casing 50, the condenser 12 of the refrigeration cycle device 10 is positioned below the compressed air outlet 24, and the cooling fan 13 of the condenser 12 is positioned so as to blow air (outside air) toward the interior of the casing 50.
そして、本発明に係る圧縮空気除湿装置ユニットでは、冷却ファン13の送風によって空気が凝縮器12の熱交換器部12aを通過して加熱されることで生じる排風が、圧縮空気出口24及び出口配管25が配設された空間を通過して排気されるように、前記排風のケーシング50における排気口51がそのケーシング50の上部に設けられている。 In the compressed air dehumidifier unit of the present invention, an exhaust port 51 in the exhaust casing 50 is provided at the top of the casing 50 so that the exhaust air generated when the air is heated as it passes through the heat exchanger section 12a of the condenser 12 by the air blown by the cooling fan 13 is exhausted through the space in which the compressed air outlet 24 and outlet piping 25 are arranged.
本発明に係る圧縮空気除湿装置ユニットによれば、圧縮空気除湿装置20の圧縮空気出口24から排出される除湿された圧縮空気を再熱させるように、冷凍サイクル装置10の凝縮器12の排熱を適切に利用できるという特別有利な効果を奏する。すなわち、圧縮空気除湿装置20の圧縮空気出口24から排出される除湿された圧縮空気は、蒸発器15による冷却作用によって除湿される際に冷却された状態となるが、凝縮器12の排熱によって加熱された排風を圧縮空気出口24及び出口配管25の部分に当てることで、再熱させることができる。これによれば、圧縮空気を再熱させて所望の温度の圧縮空気を製品空気をとして排出供給できるため、凝縮器12の排熱を有効に活用でき、省エネルギーを実現できる。ところで、例えば、後述する第2の熱交換器部40のような熱交換器で冷媒によって冷却されて排出される圧縮空気は、空気出口47における相対湿度が100%になっており、再熱用の流路32を通過させて再熱させることで相対湿度が低下するが、再結露を防止するためには外気温程度まで再熱することが望ましい。本発明によれば、前述のように冷凍サイクル装置10の凝縮器12の排熱を利用できることで、再結露を防止できるように、効果的に再熱できることになる。 The compressed air dehumidifier unit of the present invention has the particularly advantageous effect of being able to appropriately utilize the exhaust heat of the condenser 12 of the refrigeration cycle device 10 to reheat the dehumidified compressed air discharged from the compressed air outlet 24 of the compressed air dehumidifier 20. That is, the dehumidified compressed air discharged from the compressed air outlet 24 of the compressed air dehumidifier 20 is cooled when dehumidified by the cooling action of the evaporator 15, but can be reheated by directing the exhaust air heated by the exhaust heat of the condenser 12 toward the compressed air outlet 24 and outlet piping 25. This allows the compressed air to be reheated and compressed air of the desired temperature to be discharged and supplied as product air, thereby making effective use of the exhaust heat of the condenser 12 and achieving energy savings. For example, compressed air cooled by a refrigerant in a heat exchanger such as the second heat exchanger section 40 described below and discharged has a relative humidity of 100% at the air outlet 47. Reheating the air through the reheating flow path 32 reduces the relative humidity, but to prevent re-condensation, it is desirable to reheat the air to approximately the outside temperature. According to the present invention, by utilizing the exhaust heat from the condenser 12 of the refrigeration cycle device 10 as described above, reheating can be performed effectively to prevent re-condensation.
また、本形態例では、圧縮空気除湿装置20が、ケーシング50の内部に縦長に設置されている。つまり、縦置きタイプであって上下に長い形態の圧縮空気除湿装置20が、縦長に形成されたケーシング50の内部に立てられた状態に収納されている。そして、本形態例のケーシング50は、縦長の直方体である箱形形状になっている。 In addition, in this embodiment, the compressed air dehumidifier 20 is installed vertically inside the casing 50. In other words, the vertically-installed compressed air dehumidifier 20, which is long vertically, is stored upright inside the vertically-shaped casing 50. The casing 50 in this embodiment has a box-like shape that is a vertically-long rectangular parallelepiped.
これによれば、凝縮器12の排風をスムースに流すことができる形態であり、設置床面積を小さくできるため、コンパクトに設置できる。つまり、縦置き形態とすることで、設置スペースを有効活用できると共に、加熱された空気は上昇気流を生じさせるため、凝縮器12の排風が、スムースに流れることができる。このため、その凝縮器12の排風を、圧縮空気出口24及び出口配管25の部分にスムースに当てることができ、圧縮空気出口24から排出される除湿された圧縮空気を効率よく加熱(再熱)させることができる。なお、本発明に係る圧縮空気除湿装置ユニットは、圧縮空気除湿装置20が縦置きに限定されることはなく、凝縮器12と、圧縮空気入口22及び圧縮空気出口24との位置関係が本形態例のように配置されていれば、一定の効果を得ることができる。 This configuration allows the exhaust air from the condenser 12 to flow smoothly, reducing the installation floor space and enabling a compact installation. In other words, the vertical installation configuration allows for effective use of the installation space, and the heated air creates an ascending air current, allowing the exhaust air from the condenser 12 to flow smoothly. This allows the exhaust air from the condenser 12 to be smoothly directed toward the compressed air outlet 24 and outlet piping 25, efficiently heating (reheating) the dehumidified compressed air discharged from the compressed air outlet 24. Note that the compressed air dehumidifier unit of the present invention is not limited to a vertical installation of the compressed air dehumidifier 20; a certain level of effectiveness can be achieved as long as the condenser 12, compressed air inlet 22, and compressed air outlet 24 are positioned as shown in this embodiment.
また、本形態例では、凝縮器12が、ケーシング50の起立面に倣って配置され、圧縮機11によって圧縮されることで加熱された冷媒が、図1において一点鎖線で模式的に示したように、その凝縮器12の上側から流入されて下側から流出されるように配管されている。なお、上記の起立面とは、設置時に鉛直面になる形態に限定されず、実質的に縦置き形態になるように起立された状態の面であって、実際に形成された壁面であってもよいし、仮想的に設定される面であってもよい。 In addition, in this embodiment, the condenser 12 is positioned along the upright surface of the casing 50, and is piped so that the refrigerant heated by being compressed by the compressor 11 flows in from the top of the condenser 12 and out from the bottom, as shown schematically by the dashed-dotted line in Figure 1. Note that the upright surface is not limited to a vertical surface when installed, but rather refers to a surface that is upright so as to be essentially placed vertically, and may be an actual wall surface or an imaginary surface.
これによれば、圧縮機11によって加圧されることで加熱されて最も温度が高くなっている冷媒が、凝縮器12の熱交換器部12aの上部である高温高圧域に供給されることになる。そして、その熱交換器部12aの上部(高温高圧域)を冷却するために通過した空気である上側の排風(第1の排風F1)は、熱交換器部12aの他の部分(下側の部分である中温中圧域)を通過して熱交換された下側の排風(第2の排風F2)と比較して、温度が高いことになる。周囲に比べて温度が高くなった空気は上昇気流となって流れるため、上側の排風が下側の排風よりも温度が高くなっていることから、排風の流れがスムースになり、効率的に排気できるメリットがある。 In this configuration, the refrigerant that has been pressurized by the compressor 11 and heated to its highest temperature is supplied to the high-temperature, high-pressure region, which is the upper part of the heat exchanger section 12a of the condenser 12. The upper exhaust air (first exhaust air F1), which is the air that passes through to cool the upper part of the heat exchanger section 12a (high-temperature, high-pressure region), is at a higher temperature than the lower exhaust air (second exhaust air F2), which passes through the other part of the heat exchanger section 12a (the lower part, the medium-temperature, medium-pressure region) and exchanges heat. Air that is warmer than its surroundings flows as an ascending air current, and because the upper exhaust air is warmer than the lower exhaust air, the flow of the exhaust air is smoother, resulting in more efficient exhaust.
そして、本形態例では、凝縮器12が、縦長に設置され、その凝縮器12の熱交換器部12aに対応して上下に並んで二つの冷却ファン13a、13bが配置されている。なお、本形態例では、図1に示すように、ケーシング50が、縦長の直方体である箱形に形成されており、前面に凝縮器12の熱交換器部12aが露出した状態に面して配置されており、ケーシング50の内部の側に二つの冷却ファン13a、13bが配置されている。これによって、二つの冷却ファン13a、13bが、冷却用の空気(外気)をケーシング50の内部へ引き込むように送風し、熱交換器部12aを通過した空気である排風(第1の排風F1、第2の排風F2)を、ケーシング50の上部に設けられた排気口51から排気させる構成になっている。 In this embodiment, the condenser 12 is installed vertically, and two cooling fans 13a, 13b are arranged side by side, one above the other, corresponding to the heat exchanger section 12a of the condenser 12. In this embodiment, as shown in FIG. 1, the casing 50 is formed in the shape of a vertically elongated rectangular box, with the heat exchanger section 12a of the condenser 12 facing the front and exposed, and the two cooling fans 13a, 13b are arranged on the interior side of the casing 50. As a result, the two cooling fans 13a, 13b blow cooling air (outside air) so as to draw it into the casing 50, and exhaust air (first exhaust air F1, second exhaust air F2), which is air that has passed through the heat exchanger section 12a, is exhausted from the exhaust port 51 provided at the top of the casing 50.
これによれば、図1において点線で示したように、上側の冷却ファン13aによる排風である第1の排風F1を、ケーシング50のより上側で排気し、下側の冷却ファン13bによる排風ある第2の排風F2を、上側の冷却ファン13aよる排風よりもケーシング50の下側で排気するように、排風の流れを導くことができる。本形態例では、排気口51が、天面の排気口51aと背面の排気口51bとで構成されており、図1に示すようにケーシング50の天面と背面の上部とに設けられている。このように排気口51a、51bが設けられていることで、第1の排風F1と第2の排風F2とが、可及的に干渉しないと共に、可及的に通気抵抗がかからないように排気される。また、これらの排気口51a、51bは、例えば、格子状の部材によって、なるべく通気抵抗とならないように、開口面積が広く、開口率が高い形態に設けることができる。この格子状の部材は、排気口51a、51bを保護すると共に安全性を確保するように機能する。なお、本形態例のケーシング50は、熱交換器部12aが露出した前面や、背面の排気口51bが設けられた背面の上部などを除き、側面などの起立面が、縦壁面板50aによって囲われた形態になっている。 As shown by the dotted lines in FIG. 1, this configuration allows the exhaust air flow to be guided so that the first exhaust air F1, which is exhaust air from the upper cooling fan 13a, is exhausted higher in the casing 50, and the second exhaust air F2, which is exhaust air from the lower cooling fan 13b, is exhausted lower in the casing 50 than the exhaust air from the upper cooling fan 13a. In this embodiment, the exhaust ports 51 are composed of an exhaust port 51a on the top surface and an exhaust port 51b on the rear surface, and are provided on the top surface and the upper part of the rear surface of the casing 50, as shown in FIG. 1. The provision of the exhaust ports 51a and 51b in this manner allows the first exhaust air F1 and the second exhaust air F2 to be exhausted with as little interference as possible and with as little airflow resistance as possible. Furthermore, these exhaust ports 51a and 51b can be provided with a wide opening area and a high aperture ratio, for example, using a lattice-like member, to minimize airflow resistance. This lattice-like member functions to protect the exhaust ports 51a and 51b and ensure safety. In this embodiment, the casing 50 has its upright surfaces, such as the sides, surrounded by vertical wall panels 50a, except for the front where the heat exchanger section 12a is exposed and the upper part of the back where the exhaust port 51b is located.
すなわち、本形態例では、圧縮空気出口24及び出口配管25の方が、圧縮空気入口22及び入口配管23よりも上側に配置され、出口配管25が天面から外部へ延長され、入口配管23が背面から外部へ延長される形態に設けられている。このため、ケーシング50内の圧縮空気除湿装置20の配置形態との関係において、上側の冷却ファン13aによる第1の排風F1が、圧縮空気出口24及び出口配管25の部分に当たるように誘導でき、下側の冷却ファン13bによる第2の排風F2が、圧縮空気入口22及び入口配管23の部分に当たるように誘導できる。従って、圧縮空気出口24及び出口配管25の部分を適切に加熱し、圧縮空気入口22及び入口配管23の部分を適切に冷却することができる。なお、本形態例の圧縮空気出口24は、除湿装置筐体21の側周面の最上部に設けられており、本形態例の出口配管25は、圧縮空気出口24から水平に延長された後に上方へ屈曲された形態に設けられ、これら部分が非断熱域となっており、熱交換がなされ易い構成になっている。また、本形態例の圧縮空気入口22は、除湿装置筐体21の側周面の上部で圧縮空気出口24の下側に設けられており、本形態例の入口配管23は、水平に延長された形態に設けられ、これら部分が非断熱域となっており、熱交換がなされ易い構成になっている。 In other words, in this embodiment, the compressed air outlet 24 and outlet piping 25 are positioned higher than the compressed air inlet 22 and inlet piping 23, with the outlet piping 25 extending from the top surface to the outside and the inlet piping 23 extending from the back surface to the outside. Therefore, in relation to the arrangement of the compressed air dehumidifier 20 within the casing 50, the first exhaust air F1 from the upper cooling fan 13a can be guided to hit the compressed air outlet 24 and outlet piping 25, and the second exhaust air F2 from the lower cooling fan 13b can be guided to hit the compressed air inlet 22 and inlet piping 23. Therefore, the compressed air outlet 24 and outlet piping 25 can be appropriately heated, and the compressed air inlet 22 and inlet piping 23 can be appropriately cooled. In this embodiment, the compressed air outlet 24 is located at the top of the side surface of the dehumidifier housing 21, and the outlet piping 25 is extended horizontally from the compressed air outlet 24 and then bent upward, forming a non-insulated area that facilitates heat exchange. In this embodiment, the compressed air inlet 22 is located at the top of the side surface of the dehumidifier housing 21, below the compressed air outlet 24, and the inlet piping 23 is extended horizontally, forming a non-insulated area that facilitates heat exchange.
また、本形態例では、冷凍サイクル装置10の配電盤16が、凝縮器12の上側に冷却のための空気を取り込むように冷却用隙間52を空けて配置されている。なお、本形態例では、ケーシング50の前面(正面)に、凝縮器12及び配電盤16が露出した構成となっており、正面から空気が冷却ファン13によって吸引されて取り込まれることで、凝縮器12の熱交換器部12aが冷却されるように熱交換が行われると共に、その冷却ファン13によって発生する空気流の影響によって配電盤16も冷却される構成になっている。 In addition, in this embodiment, the distribution board 16 of the refrigeration cycle device 10 is positioned above the condenser 12 with a cooling gap 52 to allow air to be taken in for cooling. In this embodiment, the condenser 12 and distribution board 16 are exposed on the front surface (front face) of the casing 50, and air is drawn in from the front by the cooling fan 13, causing heat exchange to occur to cool the heat exchanger section 12a of the condenser 12, and the distribution board 16 is also cooled by the influence of the airflow generated by the cooling fan 13.
すなわち、冷却用隙間52が設けられていることで、凝縮器12から配電盤16への伝熱が起こりにくくなると共に、冷却ファン13によって発生する空気流(第1の排風F1)に巻き込まれるように機外の空気(外気)が誘引され、図1に示すように二次空気流F3が生じる。その二次空気流F3が、配電盤16の裏側のインバータのヒートシンク17がある部分を含め、配電盤16を冷却する空気流となって通過することで、配電盤16を効果的に冷却することができる。 In other words, the provision of the cooling gap 52 makes it difficult for heat to be transferred from the condenser 12 to the switchboard 16, and also attracts outside air (external air) to be drawn into the airflow (first exhaust air F1) generated by the cooling fan 13, generating a secondary airflow F3 as shown in Figure 1. This secondary airflow F3 passes through the switchboard 16, including the area on the back side of the switchboard 16 where the inverter heat sink 17 is located, as an airflow that cools the switchboard 16, thereby effectively cooling the switchboard 16.
さらに、本形態例では、配電盤16と凝縮器12との間に、冷却ファン13による排風が配電盤16に直接的に当たることを防止する遮蔽部材53が配設されている。図1に示すように、本形態例の遮蔽部材53は、凝縮器12の上側の冷却ファン13aと配電盤16のヒートシンク17との間に、上側へ傾斜した板状に設けられて整流板として機能するように、上側の冷却ファン13aによる上方への空気(第1の排風F1)の流れを徐々に絞るように配設されている。 Furthermore, in this embodiment, a shielding member 53 is disposed between the switchboard 16 and the condenser 12 to prevent the exhaust air from the cooling fan 13 from directly hitting the switchboard 16. As shown in FIG. 1, the shielding member 53 in this embodiment is disposed between the upper cooling fan 13a of the condenser 12 and the heat sink 17 of the switchboard 16, in the form of a plate that slopes upward and functions as a rectifying plate, gradually narrowing the upward flow of air (first exhaust air F1) from the upper cooling fan 13a.
これによれば、凝縮器12から生じる輻射熱を効果的に遮ると共に、空気の流れが絞られて流速が速められることで生じるベンチュリー効果によって、冷却ファン13によって発生する第1の排風F1に伴って生じる前記二次空気流F3の流れを強めることができ、冷却効果を高めることができる。 This effectively blocks the radiant heat generated by the condenser 12, and the Venturi effect, which occurs when the air flow is narrowed and its flow speed is increased, strengthens the flow of the secondary air flow F3 generated by the first exhaust air F1 generated by the cooling fan 13, thereby enhancing the cooling effect.
次に、本発明に係る圧縮空気除湿装置ユニットの形態例であって、凝縮器12の排風を利用して圧縮空気除湿装置20に導入される圧縮空気を冷却する構成例について、添付図面(図1~3)に基づいて詳細に説明する。 Next, an example of a compressed air dehumidifier unit according to the present invention, which uses exhaust air from the condenser 12 to cool the compressed air introduced into the compressed air dehumidifier 20, will be described in detail with reference to the accompanying drawings (Figures 1 to 3).
本発明に係る圧縮空気除湿装置ユニットでは、圧縮空気入口22及びその圧縮空気入口22から延設される入口配管23がケーシング50の内部の上部に配置され、冷凍サイクル装置10の凝縮器12が、圧縮空気入口22よりも下側に配置されていると共に、その凝縮器12の冷却ファン13がケーシング50の内部へ向けて空気を送風するように配置され、冷却ファン13の送風によって空気が凝縮器12の熱交換器部12aを通過して加熱されることで生じる排風が、圧縮空気入口22及び入口配管23が配設された空間を通過して排気されるように、前記排風のケーシング50における排気口51がそのケーシング50の上部に設けられている。 In the compressed air dehumidifier unit of the present invention, the compressed air inlet 22 and the inlet piping 23 extending from the compressed air inlet 22 are located at the top of the interior of the casing 50, the condenser 12 of the refrigeration cycle device 10 is located below the compressed air inlet 22, and the cooling fan 13 of the condenser 12 is positioned to blow air toward the interior of the casing 50. An exhaust port 51 in the exhaust casing 50 is provided at the top of the casing 50 so that the exhaust air generated when the air is heated as it passes through the heat exchanger section 12a of the condenser 12 by the air blown by the cooling fan 13 is exhausted through the space in which the compressed air inlet 22 and inlet piping 23 are disposed.
これによれば、圧縮空気除湿装置20のエアーコンプレッサから圧縮空気入口22へ導入される圧縮空気を冷却させるように、冷凍サイクル装置10の凝縮器12の排風を適切に利用できるという特別有利な効果を奏する。すなわち、圧縮空気除湿装置20へ圧縮空気入口22から導入される圧縮空気は、エアーコンプレッサの圧縮作用によって加熱された状態となっているが、凝縮器12の冷却ファン13によって送風される排風を圧縮空気入口22及び入口配管23の部分に当てることで、冷却させることができる。このため、圧縮空気除湿装置20に導入される圧縮空気を冷却でき、凝縮器12の排風を有効に活用でき、省エネルギーを実現できる。 This has the particularly advantageous effect of allowing the exhaust air from the condenser 12 of the refrigeration cycle device 10 to be appropriately utilized to cool the compressed air introduced from the air compressor of the compressed air dehumidifier 20 to the compressed air inlet 22. In other words, the compressed air introduced into the compressed air dehumidifier 20 from the compressed air inlet 22 is heated by the compression action of the air compressor, but can be cooled by directing the exhaust air blown by the cooling fan 13 of the condenser 12 against the compressed air inlet 22 and inlet piping 23. This allows the compressed air introduced into the compressed air dehumidifier 20 to be cooled, the exhaust air from the condenser 12 to be effectively utilized, and energy savings to be achieved.
また、本形態例では、前述したように、圧縮空気除湿装置20が、縦置きタイプであって上下に長い形態の圧縮空気除湿装置20が、縦長に形成されたケーシング50の内部に立てられた状態に収納されている。これによれば、前述したように、設置床面積を小さくできるためコンパクトに設置できると共に、凝縮器12の排風をスムースに流すことができる形態である。このため、その凝縮器12の排風を、圧縮空気入口22及び入口配管23の部分にスムースに当てることができ、圧縮空気出口24へ導入される圧縮空気を効率よく冷却させることができる。なお、本発明に係る圧縮空気除湿装置ユニットは、圧縮空気除湿装置20が縦置きに限定されることはなく、凝縮器12と、圧縮空気入口22及び圧縮空気出口24との位置関係が前述のように配置されていれば、一定の効果を得ることができる。 In addition, in this embodiment, as described above, the compressed air dehumidifier 20 is a vertically-installed type that is long vertically and is stored upright inside the vertically-elongated casing 50. This configuration allows for compact installation by reducing the installation floor space, as described above, and also allows for smooth flow of exhaust air from the condenser 12. Therefore, the exhaust air from the condenser 12 can be smoothly directed toward the compressed air inlet 22 and inlet piping 23, efficiently cooling the compressed air introduced into the compressed air outlet 24. Note that the compressed air dehumidifier unit of the present invention is not limited to a vertical installation of the compressed air dehumidifier 20; a certain level of effectiveness can be achieved as long as the condenser 12, compressed air inlet 22, and compressed air outlet 24 are positioned as described above.
また、本形態例では、上下の冷却ファン13a、13bの間に、上側の冷却ファン13aによる排風が圧縮空気出口24及び出口配管25を加熱するように案内され、下側の冷却ファン13bによる排風が圧縮空気入口22及び入口配管23を冷却するように案内される状態に、その上下の冷却ファン13a、13bによる排風を分岐させる送風案内部材55が配設されている。なお、図1及び3に示した本形態例の送風案内部材55は平板状に形成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、上下の冷却ファン13a、13bによる排風を、排気口51との位置関係で可及的且つ効果的に分岐させる形態を適宜選択的に設定してもよいのは勿論である。 In addition, in this embodiment, an air guide member 55 is disposed between the upper and lower cooling fans 13a, 13b, which branches the air exhausted by the upper cooling fan 13a, 13b so that the air exhausted by the upper cooling fan 13a is guided to heat the compressed air outlet 24 and outlet piping 25, and the air exhausted by the lower cooling fan 13b is guided to cool the compressed air inlet 22 and inlet piping 23. While the air guide member 55 in this embodiment shown in Figures 1 and 3 is formed in a flat plate shape, the present invention is not limited to this. It goes without saying that the air exhausted by the upper and lower cooling fans 13a, 13b may be branched as effectively as possible in relation to the exhaust port 51, as appropriate.
これによれば、温度の高い上側の冷却ファン13aによる排風によって、圧縮空気出口24及び出口配管25を通って排出される圧縮空気(製品圧縮空気)を効率よく加熱(再熱)することができ、適切に乾燥されて温度調整された製品圧縮空気を空気圧機器へ供給することができる。また、上側の冷却ファン13aによる排風よりも低温の下側の冷却ファン13bによる排風によって、圧縮空気入口22及び入口配管23を通って圧縮空気除湿装置20に導入される圧縮空気を効率よく冷却することができ、圧縮空気除湿装置20の除湿効率を高めることができる。このため、本装置システムの熱効率が向上し、省エネルギーを実現できる。 This allows the compressed air (product compressed air) discharged through the compressed air outlet 24 and outlet piping 25 to be efficiently heated (reheated) by the higher-temperature exhaust air from the upper cooling fan 13a, allowing appropriately dried and temperature-controlled product compressed air to be supplied to pneumatic equipment. Furthermore, the compressed air introduced into the compressed air dehumidifier 20 through the compressed air inlet 22 and inlet piping 23 can be efficiently cooled by the exhaust air from the lower cooling fan 13b, which is cooler than the exhaust air from the upper cooling fan 13a, thereby increasing the dehumidification efficiency of the compressed air dehumidifier 20. This improves the thermal efficiency of the system and achieves energy savings.
次に、具体的な実施例として、各部の温度の事例を示し、各部で熱交換がなされる状況について説明する。例えば、外気温度が30℃であって、圧縮空気除湿装置20に導入される導入圧縮空気の温度が最大で80℃程度、上側の冷却ファン13aの排風の温度が60~70℃、下側の冷却ファン13bの排風の温度が40~60℃、圧縮空気出口24から排出される排出圧縮空気の温度が20℃の場合、上側の冷却ファン13aの高い温度の排風によって排出圧縮空気を効率よく加熱(再熱)できると共に、下側の冷却ファン13bの比較的低い温度の排風によって導入圧縮空気を効率よく冷却できる。また、配電盤16に配設されたインバータのヒートシンク17は、その温度が例えば50~60℃になり、前述の二次空気流F3が外気であって例えば30℃であるため、効果的に冷却されることになる。 Next, specific examples of temperatures at each component will be presented to explain the conditions under which heat is exchanged at each component. For example, if the outside air temperature is 30°C, the temperature of the intake compressed air introduced into the compressed air dehumidifier 20 is approximately 80°C at most, the temperature of the exhaust air from the upper cooling fan 13a is 60-70°C, the temperature of the exhaust air from the lower cooling fan 13b is 40-60°C, and the temperature of the exhaust compressed air discharged from the compressed air outlet 24 is 20°C, the high-temperature exhaust air from the upper cooling fan 13a can efficiently heat (reheat) the exhaust compressed air, while the relatively low-temperature exhaust air from the lower cooling fan 13b can efficiently cool the intake compressed air. Furthermore, the heat sink 17 of the inverter disposed in the switchboard 16 will reach a temperature of, for example, 50-60°C, and will be effectively cooled because the secondary air flow F3 described above is outside air at, for example, 30°C.
次に、本発明に係る圧縮空気除湿装置の形態例を添付図面(図4、5)に基づいて詳細に説明する。 Next, an example of a compressed air dehumidifier according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings (Figures 4 and 5).
本発明に係る圧縮空気除湿装置20は、エアーコンプレッサなどの圧縮空気装置(圧縮空気源)から導入される一次側の圧縮空気について熱交換によって除湿を行い、除湿された二次側の圧縮空気を空気圧機器へ排出(供給)するように、除湿装置筐体の内部に熱交換器が第1の熱交換器部30と第2の熱交換器部40の二段階に設けられ、第1の熱交換器部30が、一次側の圧縮空気の予冷を行うと共に二次側の圧縮空気の再熱を行うように、一次側の圧縮空気に係る予冷用の流路と二次側の圧縮空気に係る再熱用の流路32とが交錯するように配されることによって設けられ、第2の熱交換器部40が、前記第1の熱交換器部30で予冷された圧縮空気を冷却用媒体で冷却することで結露を生じさせて除湿するように設けられている。 The compressed air dehumidifier 20 of the present invention dehumidifies primary-side compressed air introduced from a compressed air device (compressed air source) such as an air compressor through heat exchange, and discharges (supplies) the dehumidified secondary-side compressed air to pneumatic equipment. A two-stage heat exchanger, consisting of a first heat exchanger unit 30 and a second heat exchanger unit 40, is provided inside the dehumidifier housing. The first heat exchanger unit 30 pre-cools the primary-side compressed air and reheats the secondary-side compressed air, with a pre-cooling flow path for the primary-side compressed air and a reheating flow path 32 for the secondary-side compressed air arranged so as to intersect. The second heat exchanger unit 40 cools the compressed air pre-cooled in the first heat exchanger unit 30 with a cooling medium, causing condensation and dehumidifying the air.
そして、第1の熱交換器部30と第2の熱交換器部40とが、隣り合わせに縦長に配され、縦長な圧力容器としての除湿装置筐体21に内蔵されて設けられている。本形態例の除湿装置筐体21は、両端が下端鏡板28a及び上端鏡板28bによって塞がれた筒体状のボディの形態に設けられている。また、本形態例では、除湿装置筐体21の上部には、圧縮空気装置から導入される一次側の圧縮空気の導入口(圧縮空気入口22)と、除湿された二次側の圧縮空気を空気圧機器へ排出する排出口(圧縮空気出口24)が設けられている。圧縮空気出口24が、圧縮空気入口22よりも上側で、後述する第2の小室27に開口するように設けられている。なお、21a及び21bは隔壁部であり、第2の熱交換器部40を除湿装置筐体21の内部に支持すると共に、隔壁部21aが第1の熱交換器部30と後述する第1の小室26とを区画し、隔壁部21bが第1の熱交換器部30と第2の小室27とを区画するように設けられている。 The first heat exchanger section 30 and the second heat exchanger section 40 are arranged side by side vertically and are housed in a dehumidifier housing 21, which serves as a vertical pressure vessel. In this embodiment, the dehumidifier housing 21 is configured as a cylindrical body with both ends closed by a lower end head 28a and an upper end head 28b. In this embodiment, the upper part of the dehumidifier housing 21 is provided with an inlet (compressed air inlet 22) for primary-side compressed air introduced from the compressed air device, and an outlet (compressed air outlet 24) for discharging dehumidified secondary-side compressed air to pneumatic equipment. The compressed air outlet 24 is located above the compressed air inlet 22 and opens into a second small chamber 27, described below. Note that 21a and 21b are partition walls that support the second heat exchanger section 40 inside the dehumidifier housing 21, with partition wall 21a separating the first heat exchanger section 30 from a first small chamber 26 (described below), and partition wall 21b separating the first heat exchanger section 30 from a second small chamber 27.
このように圧縮空気入口22と圧縮空気出口24とを、除湿装置筐体21の上部に配することで、熱交換の各工程について、上部側が圧縮空気の温度の高い側となるように流路を構成できることから、温度の高い方が軽くなる空気(圧縮空気)の比重の性質によって、圧縮空気の流れがよりスムースになりやすく、効率良く熱交換を行うことができ、その結果、効率良く圧縮空気の除湿を行うことができる。 By arranging the compressed air inlet 22 and compressed air outlet 24 at the top of the dehumidifier housing 21 in this way, the flow path can be configured so that the upper side is the side with the higher compressed air temperature for each heat exchange process. Due to the specific gravity of air (compressed air), which becomes lighter as the temperature increases, the compressed air tends to flow more smoothly, allowing for more efficient heat exchange and, as a result, more efficient dehumidification of the compressed air.
26は第1の小室であり、第1の熱交換器部30と第2の熱交換器部40との下方に位置し、第2の熱交換器部の空気出口47が開口すると共に再熱用の流路の入口34が開口する小室であって、結露によって生じたドレン水が下端部に設けられたドレン排出口29から排出されるように設けられている。 26 is the first small chamber, located below the first heat exchanger section 30 and the second heat exchanger section 40, into which the air outlet 47 of the second heat exchanger section and the inlet 34 of the reheating flow path open. It is designed so that drain water generated by condensation is discharged from the drain outlet 29 located at the bottom end.
すなわち、この第1の小室26は、除湿装置筐体21の一方の端部側である下端部側に設けられており、第2の熱交換器部40から排出された圧縮空気を第1の熱交換器部30の再熱用の流路32へ案内する滞留空間となっている。また、本形態例の第1の小室26の下端部であって、圧力容器用鏡板(下端鏡板28a)によって形成された凹面状内面の底部中央にはドレン排出口29のドレン孔が設けられており、ドレン排出装置に接続されるように設けられている。これによって、結露して生じた結露水(ドレン水)を、除湿装置筐体21の下側端板である下端鏡板28aの底部から好適に排水することができる。 That is, this first small chamber 26 is located at the lower end, which is one end side, of the dehumidifier housing 21, and serves as a retention space that guides compressed air discharged from the second heat exchanger section 40 to the reheating flow path 32 of the first heat exchanger section 30. Furthermore, in this embodiment, a drain hole for the drain outlet 29 is provided at the center of the bottom of the concave inner surface formed by the pressure vessel head plate (lower end head plate 28a) at the lower end of the first small chamber 26, and is configured to be connected to a drain discharge device. This allows condensed water (drain water) to be efficiently drained from the bottom of the lower end head plate 28a, which is the lower end plate of the dehumidifier housing 21.
また、27は第2の小室であり、第1の熱交換器部30と第2の熱交換器部40との上方に位置し、再熱用の流路の出口35が開口すると共に二次側の圧縮空気を空気圧機器へ排出するための圧縮空気出口24が開口する小室であって、排出される直前の圧縮空気を滞留させるように設けられている。 27 is a second small chamber located above the first heat exchanger section 30 and the second heat exchanger section 40, into which the outlet 35 of the reheating flow path and the compressed air outlet 24 for discharging secondary compressed air to pneumatic equipment are opened, and which is designed to retain compressed air just before it is discharged.
すなわち、この第2の小室27は、除湿装置筐体21の他方の端部側である上端部側に設けられており、第1の熱交換器部30の再熱用の流路32から排出された圧縮空気を圧縮空気出口24へ案内する滞留空間となっている。このように、第1の小室26と第2の小室27、及び再熱用の流路32が設けられているため、圧縮空気は再熱用の流路32を下から上へ向って流れることになり、これによって圧縮空気が再加熱されて第2の小室27へ流れて圧縮空気出口24から排出されることになる。 In other words, this second chamber 27 is located at the upper end, which is the other end, of the dehumidifier housing 21, and serves as a retention space that guides the compressed air discharged from the reheating flow path 32 of the first heat exchanger section 30 to the compressed air outlet 24. Because the first chamber 26, second chamber 27, and reheating flow path 32 are provided in this way, the compressed air flows from bottom to top through the reheating flow path 32, causing the compressed air to be reheated, flow into the second chamber 27, and be discharged from the compressed air outlet 24.
そして、本発明に係る圧縮空気除湿装置の形態例では、第1の小室26の側であって第2の熱交換器部40の空気出口47の部位にセンシング部61が配設された温度センサー60を備えている。すなわち、本形態例の温度センサー60は、除湿装置筐体21の内部における下部であって、圧縮空気が第2の熱交換器部40において冷却用媒体によって冷却されて最も温度が低下した状態となっている空間に、センシング部61が配置される構成になっている。 In this embodiment of the compressed air dehumidifier according to the present invention, a temperature sensor 60 with a sensing unit 61 is provided on the side of the first chamber 26, at the air outlet 47 of the second heat exchanger unit 40. That is, the temperature sensor 60 in this embodiment is configured so that the sensing unit 61 is located at the bottom inside the dehumidifier housing 21, in the space where the compressed air is cooled by the cooling medium in the second heat exchanger unit 40 and is at its lowest temperature.
これによれば、温度センサー60が、圧縮空気が最も冷やされてその圧縮空気中の水分を結露させることで除湿された状態の温度(露点温度)を、直接的に計測することになり、その露点温度を最も正確に検知することができる。そして、例えば本形態例の圧縮空気除湿装置システムの運転状況が低レベルになった場合又は停止した場合、最も温度が低下した低温の圧縮空気は、密度が高く重いため、沈降した状態を維持することになる。また、除湿装置筐体21が、縦長であるため、対流現象がおよびにくく、低温の圧縮空気は沈降した状態を維持しやすい。このため、その低温の圧縮空気は、温度センサー60が配された第1の小室26内の第2の熱交換器部40の空気出口47又はその近傍において安定的に滞留することになり、外乱を受けにくい状態となる。従って、本形態例のように配置された温度センサー60は、露点温度を、正確且つ安定的にモニターすることができ、安定的な装置システムの運転を継続させるために、好適に機能させることできる。 In this configuration, the temperature sensor 60 directly measures the temperature (dew point temperature) of the compressed air at its coolest point and dehumidified by condensing the moisture in the compressed air, allowing for the most accurate detection of the dew point temperature. Furthermore, if the operating status of the compressed air dehumidifier system of this embodiment drops to a low level or stops, the lowest-temperature compressed air will remain in a settled state due to its high density and weight. Furthermore, because the dehumidifier housing 21 is vertically long, convection is less likely to occur, making it easier for the low-temperature compressed air to remain in a settled state. Therefore, the low-temperature compressed air will stably remain at or near the air outlet 47 of the second heat exchanger section 40 in the first small chamber 26 where the temperature sensor 60 is located, making it less susceptible to external disturbances. Therefore, the temperature sensor 60 positioned as in this embodiment can accurately and stably monitor the dew point temperature and function optimally to ensure continued stable operation of the system.
そして、本形態例では、第1の小室26において、第2の熱交換器部の空気出口47が再熱用の流路の入口34よりも下方に位置するように下方へ延設された延長通気路部45が設けられている。また、本形態例では、その延長通気路部45内の下端部に配設されて第2の熱交換器部の空気出口47において排出される圧縮空気を通過させることでその圧縮空気中の水分を分離するデミスター48を備えている。なお、本形態例に使用されるデミスター48は、ステンレススチールなどの細い金属線材を原材料として、粗い空隙が均一に設けられるように、編むことによって通気性の高い粗塵フィルター状に形成されたものを適宜に積層及び成形することで設けられている。 In this embodiment, the first small chamber 26 is provided with an extended air passage 45 that extends downward so that the air outlet 47 of the second heat exchanger is located below the inlet 34 of the reheat flow path. This embodiment also includes a demister 48 that is disposed at the lower end of the extended air passage 45 and separates moisture from the compressed air discharged at the air outlet 47 of the second heat exchanger by passing the compressed air through it. The demister 48 used in this embodiment is made from thin metal wires such as stainless steel, which are woven to create a highly breathable coarse dust filter with uniformly spaced voids, and then appropriately layered and molded.
このデミスター48によれば、圧縮空気中の水分が金属線材に衝突することで、圧縮空気から水分を凝集させて水の粒子として分離させることや、その水の粒子同士をより大きな水滴にすること、さらに水を集めて水の流れを生じさせるように作用することができる。これによれば、圧縮空気から分離した水がより大きな塊となって、第2の熱交換器部の空気出口47から滴り落ちることになり、一旦分離された水分が除湿された二次側の圧縮空気中へ戻ることを防止し、除湿効果を高めることができる。 This demister 48 causes moisture in the compressed air to collide with the metal wires, causing the moisture to condense and separate from the compressed air into water particles, which then break up into larger droplets. It also acts to collect the water and create a water flow. This causes the water separated from the compressed air to form larger clumps that drip from the air outlet 47 of the second heat exchanger, preventing the separated moisture from returning to the dehumidified secondary compressed air and enhancing the dehumidification effect.
また、延長通気路部45によって、第2の熱交換器部の空気出口47が、再熱用の流路の入口34よりも下方に位置するため、その再熱用の流路の入口34との間隔をより長くすることができる。そして、第2の熱交換器部の空気出口47から第1の小室26へ圧縮空気が出た時点で、その圧縮空気の流れの速度を十分に低下させることができ、水の粒子や流れがその圧縮空気の流れから効率良く分離される。このため、一旦分離された水分が、巻き上がって、除湿された二次側の圧縮空気中へ引き込まれるように戻ることを防止し、除湿効果を高めることができる。さらに、延長通気路部45によって、圧縮空気の流れを曲げる(反転を含む)ことで水分が慣性力によって分離され、除湿効果を高めることができる。 Furthermore, the extended air passage 45 positions the air outlet 47 of the second heat exchanger unit lower than the inlet 34 of the reheat flow path, thereby increasing the distance between the air outlet 47 and the inlet 34 of the reheat flow path. When the compressed air leaves the air outlet 47 of the second heat exchanger unit and enters the first chamber 26, the flow velocity of the compressed air can be sufficiently reduced, allowing water particles and water to be efficiently separated from the compressed air flow. This prevents the separated moisture from being sucked back into the dehumidified secondary compressed air, thereby enhancing the dehumidification effect. Furthermore, the extended air passage 45 bends (including reverses) the flow of compressed air, allowing the moisture to be separated by inertial force, thereby enhancing the dehumidification effect.
以上の効果によれば、比較的シンプルな構成である延長通気路部45の形態とデミスター48との相乗効果によって、圧縮空気と水分を、通気抵抗(圧力損失)の上昇を抑制して、効率よく分離することができる。 The above effects allow the relatively simple configuration of the extended ventilation passage section 45 to work synergistically with the demister 48, effectively separating compressed air and moisture while suppressing an increase in ventilation resistance (pressure loss).
そして、本形態例では、温度センサー60の先端のセンシング部61が、デミスター48を構成する部材と接触するようにそのデミスター48の内部に挿入されている。本形態例のデミスター48は、前述したように金属線材によって粗塵フィルター状に形成されており、その金属線材に、温度センサー60のセンシング部61が接触した状態に配置されている。 In this embodiment, the sensing portion 61 at the tip of the temperature sensor 60 is inserted into the demister 48 so as to come into contact with the components that make up the demister 48. As mentioned above, the demister 48 in this embodiment is formed into a coarse dust filter using metal wire, and the sensing portion 61 of the temperature sensor 60 is placed in contact with the metal wire.
これによれば、温度センサー60が、露点温度をより正確に且つ安定的に検知することができる。すなわち、デミスター48は、第2の熱交換器部40によって冷却されて最も温度が低下した状態の低温の圧縮空気が通過することで冷却され、その低温の圧縮空気と同一の温度になる。そして、圧縮空気に比べて固体であるため熱伝導率の高いデミスター48を構成する部材にセンシング部61が接触していることで、温度センサー60は、不均一になり易い気流の影響を受けにくく、平均化された温度をより正確且つ安定的に検知することができる。 This allows the temperature sensor 60 to detect the dew point temperature more accurately and stably. Specifically, the demister 48 is cooled by the passage of low-temperature compressed air, which has been cooled by the second heat exchanger section 40 to its lowest temperature, and the temperature of the demister 48 becomes the same as that of the low-temperature compressed air. Furthermore, because the sensing section 61 is in contact with the components of the demister 48, which are solid compared to compressed air and therefore have high thermal conductivity, the temperature sensor 60 is less susceptible to the effects of airflow, which can be uneven, and can detect the averaged temperature more accurately and stably.
また、本形態例では、図5に示すように、温度センサー60が、第1の小室26を形成する除湿装置筐体21の部位に、温度センサー60の根元部62が固定されていることで装着されている。すなわち、本形態例の温度センサー60では、センシング部61が除湿装置筐体21の外部から挿入され、根元部62で除湿装置筐体21に設けられた雌螺子部に螺合することで、その除湿装置筐体21を構成する部材に着脱できる構造になっている。これによれば、温度センサー60を、容易に装着及び脱着ができ、容易に保守管理ができる。 Furthermore, in this embodiment, as shown in FIG. 5, the temperature sensor 60 is attached by fixing the base portion 62 of the temperature sensor 60 to the portion of the dehumidifier housing 21 that forms the first small chamber 26. That is, in this embodiment, the temperature sensor 60 is configured so that the sensing portion 61 is inserted from the outside of the dehumidifier housing 21 and the base portion 62 is screwed into a female thread portion provided in the dehumidifier housing 21, thereby allowing it to be attached and detached to a component that constitutes the dehumidifier housing 21. This allows the temperature sensor 60 to be easily attached and detached, facilitating maintenance and management.
また、本形態例では、温度センサー60による検知情報(モニター情報)に基づいて、冷凍サイクル装置10の運転を制御する制御装置(図示せず)を備えることができる。例えば、温度センサー60による検知情報に基づいて、冷凍サイクル装置10の圧縮機11の運転中に、検知温度(圧縮空気温度)が所要の温度よりも低下した場合には、インバータ制御によって圧縮機11を駆動させる電動モータの回転数を低減させ、圧縮空気温度が所要の温度を超えた場合には、インバータ制御によって圧縮機11を駆動させる電動モータの回転数を増大させるように制御する制御装置を設けることができる。つまり、本発明に係る温度センサー60による精密なモニター情報に基づいて、冷凍サイクル装置10による冷却負荷を、より精密に制御することができる。また、例えば、温度センサー60による検知情報に基づいて、冷凍サイクル装置10の圧縮機11の運転中に、検知温度(圧縮空気温度)が所定の温度よりも低下した場合には、圧縮機11の運転を停止し、その圧縮機11の運転停止中に、圧縮空気温度が所定の温度を超えた場合には、圧縮機11の運転を再開するように制御する制御装置であってもよい。なお、冷凍サイクル装置10の運転を一旦停止すると、再開させるためにエネルギーロスが生じ易いため、インバータ制御によって電動モータの回転数を制御することの方が好ましい。また、冷凍サイクル装置10の運転の制御とは、圧縮機11の制御に限らず、凝縮器12の冷却ファン13の制御など、他の構成の制御も含むものである。ところで、例えば、センシング部61が除湿装置筐体21の上部にある場合に、装置システムの運転が停止して圧縮空気の供給が止まることで無負荷の状況では、次第に熱が除湿装置筐体21の上部に上昇して滞留してしまうため、所要の温度を超えたと誤検知する可能性がある。これに対して、本発明によれば、センシング部61が除湿装置筐体21の下部に配置されることによって、その誤検知の可能性を排除できる。 In addition, this embodiment may include a control device (not shown) that controls the operation of the refrigeration cycle apparatus 10 based on the detection information (monitored information) from the temperature sensor 60. For example, a control device may be provided that, based on the detection information from the temperature sensor 60, reduces the rotation speed of the electric motor that drives the compressor 11 through inverter control when the detected temperature (compressed air temperature) drops below a required temperature during operation of the compressor 11 of the refrigeration cycle apparatus 10, and increases the rotation speed of the electric motor that drives the compressor 11 through inverter control when the compressed air temperature exceeds the required temperature. In other words, the cooling load of the refrigeration cycle apparatus 10 can be more precisely controlled based on the precise monitoring information from the temperature sensor 60 of the present invention. Furthermore, for example, a control device may be provided that, based on the detection information from the temperature sensor 60, stops the operation of the compressor 11 when the detected temperature (compressed air temperature) drops below a predetermined temperature during operation of the compressor 11 of the refrigeration cycle apparatus 10, and resumes operation of the compressor 11 when the compressed air temperature exceeds the predetermined temperature while the compressor 11 is stopped. Furthermore, because restarting the refrigeration cycle apparatus 10 after it has been stopped is likely to result in energy loss, it is preferable to control the rotation speed of the electric motor using inverter control. Furthermore, controlling the operation of the refrigeration cycle apparatus 10 is not limited to controlling the compressor 11, but also includes controlling other components, such as the cooling fan 13 of the condenser 12. For example, if the sensing unit 61 is located at the top of the dehumidifier housing 21, and the system is stopped and the supply of compressed air is cut off, resulting in a no-load situation, heat gradually rises and accumulates at the top of the dehumidifier housing 21, potentially resulting in a false detection that the required temperature has been exceeded. In contrast, according to the present invention, the sensing unit 61 is located at the bottom of the dehumidifier housing 21, eliminating the possibility of false detection.
次に、図4、5に示す形態例に係る圧縮空気除湿装置のより具体的な構成例について説明する。
本形態例では、第1の熱交換器部30と第2の熱交換器部40の形態について、第2の熱交換器部40が上端の塞がれた円筒状に形成され、その円筒状の側周壁を片側から三日月状に取り囲んで配置された複数のパイプ(再熱用の流路32を構成する再熱用パイプ33)を構成要素とする第1の熱交換器部30が、第2の熱交換器部40と共に並立された状態に配されることで、隣り合わせに縦長に配され、縦長な容器状に設けられた除湿装置筐体21に内蔵されて設けられている。
Next, a more specific example of the configuration of the compressed air dehumidifier according to the embodiment shown in FIGS. 4 and 5 will be described.
In this embodiment, the first heat exchanger section 30 and the second heat exchanger section 40 are configured such that the second heat exchanger section 40 is formed in a cylindrical shape with a closed upper end, and the first heat exchanger section 30, which is composed of a plurality of pipes (reheat pipes 33 that form the reheat flow path 32) arranged in a crescent shape surrounding the cylindrical side wall from one side, is arranged side by side with the second heat exchanger section 40, so that they are arranged side by side vertically and are built into the dehumidifier housing 21, which is formed in the shape of a vertical container.
本形態例の第1の熱交換器部30では、圧縮空気入口22が開口すると共に第2の熱交換器部の空気入口44へ開口する空間によって構成される圧縮空気についての予冷用の流路31と、その予冷用の流路31内を上下方向に通る再熱用の流路32とを備える。その再熱用の流路32は、パイプ状に設けられた複数の再熱用パイプ33によって構成されており、第1の小室26と第2の小室27とを連通するように設けられている。なお、この第1の熱交換器部30では、熱交換性能を高めるために、実際的には図5に示すように多数本の再熱用パイプ33が配設されている。 The first heat exchanger section 30 of this embodiment is equipped with a pre-cooling flow path 31 for compressed air, which is formed by a space where the compressed air inlet 22 opens and which opens to the air inlet 44 of the second heat exchanger section, and a reheating flow path 32 that runs vertically within the pre-cooling flow path 31. The reheating flow path 32 is made up of multiple reheating pipes 33 arranged in a pipe shape, and is arranged to connect the first small chamber 26 and the second small chamber 27. In practice, in this first heat exchanger section 30, a large number of reheating pipes 33 are arranged as shown in Figure 5 to improve heat exchange performance.
また、本形態例では、第2の熱交換器部40が、除湿装置筐体21の内部で偏心位置に縦長に内蔵されて配された内蔵筒状本体41と、その内蔵筒状本体41の内部で冷却用媒体を通過させる冷媒用配管15aと、その冷媒用配管15aに装着された熱交換用のフィン15bとを備えている。なお、図4に示すように、41bは内蔵筒状本体の上端鏡板部であり、内蔵筒状本体41を塞いでいる。 In this embodiment, the second heat exchanger section 40 includes a built-in cylindrical body 41 that is vertically disposed in an eccentric position inside the dehumidifier housing 21, a refrigerant pipe 15a that passes a cooling medium inside the built-in cylindrical body 41, and heat exchange fins 15b attached to the refrigerant pipe 15a. As shown in Figure 4, 41b is the upper end end plate of the built-in cylindrical body, which closes the built-in cylindrical body 41.
さらに、本形態例の第2の熱交換器部40では、冷却用媒体の流通させる複数の冷媒用配管15aと、その冷媒用配管15aに取り付けられた多数の熱交換用のフィン15bとを備えると共に、被冷却流路42内の圧縮空気の流れをジグザグに屈曲させるために間隔を置いて配された複数のプレート43を備える。また、この第2の熱交換器部40の冷媒用配管15aと熱交換用のフィン15bとによる構成は、例えば本形態例のように、冷凍機(冷凍サイクル装置10(図4参照))の蒸発器15とすることができ、冷媒用配管15a内を循環する冷媒によって効率的に圧縮空気を冷却することができる。 Furthermore, the second heat exchanger section 40 of this embodiment is equipped with a plurality of refrigerant pipes 15a through which a cooling medium flows, numerous heat exchange fins 15b attached to the refrigerant pipes 15a, and a plurality of plates 43 arranged at intervals to cause the flow of compressed air in the cooled flow path 42 to bend in a zigzag pattern. Furthermore, the configuration of the refrigerant pipes 15a and heat exchange fins 15b of this second heat exchanger section 40 can be used, for example, as in this embodiment, as the evaporator 15 of a refrigerator (refrigeration cycle device 10 (see Figure 4)), allowing the compressed air to be efficiently cooled by the refrigerant circulating within the refrigerant pipes 15a.
すなわち、本形態例では、その冷却用媒体が、冷凍サイクル装置10の冷媒であり、第2の熱交換器部40の構成要素として蒸発器15が配設された構成になっている。但し、発明は、これに限定されるものではなく、冷水源から供給される冷却水を冷却用媒体とする場合も、温度センサー60による検知情報によって、流量制御弁などを介して冷却水の第2の熱交換器部40への供給量を適宜に制御することで、圧縮空気除湿装置20の運転(冷却負荷)を適宜に制御できるのは勿論である。 That is, in this embodiment, the cooling medium is the refrigerant of the refrigeration cycle device 10, and the evaporator 15 is disposed as a component of the second heat exchanger section 40. However, the invention is not limited to this. Even if the cooling medium is cooling water supplied from a cold water source, the operation (cooling load) of the compressed air dehumidifier 20 can be appropriately controlled by appropriately controlling the amount of cooling water supplied to the second heat exchanger section 40 via a flow control valve or the like based on detection information from the temperature sensor 60.
そして、延長通気路部45が、冷媒用配管15aが外部へ連続するように延設される部位を除いて内蔵筒状本体41を下方へ延設させて下端部で開口する形態であって、除湿装置筐体21の内壁に近接するように偏心して位置する側が切り欠かれた形態の水平断面がD字状に設けられている(特許文献2の図3参照)。本形態例の延長通気路部45は、水平断面がD字状の筒体状部材46によって形成されており、下端面となる面のデミスター48を受けた状態に支持する支持部を除いて開口している。なお、本形態例のデミスター48を支持する支持部は、格子状に形成され、開口率を高めるように設けられている。 The extended vent passage 45 extends downward through the built-in cylindrical body 41, excluding the portion where the refrigerant pipe 15a extends to the outside, and is open at the bottom end. The side eccentrically positioned close to the inner wall of the dehumidifier housing 21 is cut out, creating a D-shaped horizontal cross section (see Figure 3 of Patent Document 2). The extended vent passage 45 in this embodiment is formed by a cylindrical member 46 with a D-shaped horizontal cross section, and is open except for the support portion that supports the demister 48 on its lower end surface. The support portion that supports the demister 48 in this embodiment is formed in a lattice pattern, increasing the open area ratio.
この延長通気路部45によれば、除湿装置筐体21の内部から外部へ延長しなければならない冷媒用配管15aを好適に配置することができる。また、この延長通気路部45を形成するD字状の筒体状部材46は、水平断面がD字状の弧の部位にあたる側壁周面部46aと、水平断面がD字状の弦の部位にあたる側壁平面部46bによって構成されており、圧縮空気の流れを適切に案内することで、除湿効果を高めることができる形態になっている。なお、41aは仕切板であり、内蔵筒状本体41の下端の一部を塞ぐ端板部になっており、これによって水平断面がD字状の延長通気路部45を合理的に形成できる。 This extended air vent passage 45 allows for optimal placement of the refrigerant piping 15a, which must extend from the interior to the exterior of the dehumidifier housing 21. The D-shaped cylindrical member 46 that forms this extended air vent passage 45 is composed of a sidewall peripheral surface 46a, whose horizontal cross section corresponds to the arc of the D, and a sidewall flat surface 46b, whose horizontal cross section corresponds to the chord of the D. This configuration enhances the dehumidifying effect by appropriately guiding the flow of compressed air. Note that 41a is a partition plate that serves as an end plate that closes off part of the lower end of the built-in cylindrical main body 41, allowing for the rational formation of the extended air vent passage 45, whose horizontal cross section is D-shaped.
さらに、本形態例の延長通気路部45によれば、水平断面がD字状の延長通気路部45における弦の部位を形成する側壁平面部46bであってその側壁平面部46bの下端部側(特許文献2の図4参照)に、第2の熱交換器部の空気出口47の一部を構成する側面開口部47bを備えるように、適切に構成することができる。 Furthermore, the extended ventilation path section 45 of this embodiment can be appropriately configured so that the side wall flat section 46b, which forms the chord portion of the extended ventilation path section 45 whose horizontal cross section is D-shaped, is provided with a side opening 47b that forms part of the air outlet 47 of the second heat exchanger section at the lower end side of the side wall flat section 46b (see Figure 4 of Patent Document 2).
このように、D字状の筒体状部材46の下端面の下端開口部47aに加えて、側壁平面部46bに側面開口部47bを適切に形成することができるため、第2の熱交換器部の空気出口47を大きくできることになり、通気抵抗の上昇を適切に抑制することができ、性能を向上できる。 In this way, in addition to the lower end opening 47a on the lower end surface of the D-shaped cylindrical member 46, a side opening 47b can be appropriately formed on the side wall flat portion 46b, which allows the air outlet 47 of the second heat exchanger section to be enlarged, appropriately suppressing an increase in airflow resistance and improving performance.
なお、側面開口部47bは、再熱用の流路の入口34からなるべく離れた位置に形成されるように、複数の再熱用パイプ33が配された位置とは反対側となる面(第2の熱交換器部40が除湿装置筐体21内で偏心位置に設けられることで、その除湿装置筐体21の内周面に内蔵筒状本体41の外周面が最も近接する側の面)に形成されている。これによれば、側面開口部47bが、D字状に切り欠かれた側の側壁平面部46bに形成されていることで、除湿装置筐体21の内周面との間隔が十分に保てるため、吹き出す圧縮空気の流速が高まることを防止できる。従って、水の粒子が圧縮空気の流れに引き込まれて巻き上がることで再飛散することを防止でき、除湿性能を向上させることができる。 The side opening 47b is formed on the surface opposite the position where the multiple reheat pipes 33 are arranged, so as to be as far away as possible from the reheat flow path inlet 34 (the surface on the side where the outer surface of the built-in cylindrical body 41 is closest to the inner surface of the dehumidifier housing 21, due to the second heat exchanger section 40 being located eccentrically within the dehumidifier housing 21). In this way, since the side opening 47b is formed on the sidewall flat surface section 46b on the D-shaped cutout side, a sufficient distance from the inner surface of the dehumidifier housing 21 is maintained, preventing an increase in the flow rate of the compressed air being blown out. This prevents water particles from being drawn into the compressed air flow, being blown up, and being re-scattered, improving dehumidification performance.
また、本形態例の圧縮空気除湿装置では、以上のように除湿性能を所要の水準以上に高めつつ縦置きにすることができると共に、縦置きの形態となることで除湿装置筐体21の軸心を中心に圧縮空気入口22や圧縮空気出口24の方向に関する設置位置について自由に選択することができる。このため、圧縮空気入口22や圧縮空気出口24に連結する配管の自由度が向上し、例えば、本形態例の圧縮空気除湿装置を二台連結する形態を構成する場合、従来の横置きのものと比較して連結する配管を短くすることが可能になるなど、より合理的な構成が可能になるというメリットがある。 Furthermore, as described above, the compressed air dehumidifier of this embodiment can be installed vertically while still achieving dehumidification performance above the required level, and the vertical installation configuration allows for free selection of the installation position relative to the direction of the compressed air inlet 22 and compressed air outlet 24 around the axis of the dehumidifier housing 21. This provides greater flexibility in the piping connected to the compressed air inlet 22 and compressed air outlet 24. For example, when connecting two compressed air dehumidifiers of this embodiment, the connecting piping can be made shorter compared to conventional horizontally installed units, resulting in the advantage of a more rational configuration.
以上、本発明につき好適な形態例を挙げて種々説明してきたが、本発明はこの形態例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのは勿論のことである。 The present invention has been described above in various ways using preferred embodiments, but the present invention is not limited to these embodiments, and of course many modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
10 冷凍サイクル装置
11 圧縮機
12 凝縮器
12a 熱交換器部
13 冷却ファン
13a 上側の冷却ファン
13b 下側の冷却ファン
14 膨張弁
15 蒸発器
15a 冷媒用配管
15b 熱交換用のフィン
16 配電盤
17 ヒートシンク
20 圧縮空気除湿装置
21 除湿装置筐体
21a 隔壁部
21b 隔壁部
22 圧縮空気入口
23 入口配管
24 圧縮空気出口
25 出口配管
26 第1の小室
27 第2の小室
28a 下端鏡板
28b 上端鏡板
29 ドレン排出口
30 第1の熱交換器部
31 予冷用の流路
32 再熱用の流路
33 再熱用パイプ
34 再熱用の流路の入口
35 再熱用の流路の出口
40 第2の熱交換器部
41 内蔵筒状本体
41a 仕切板
41b 内蔵筒状本体の上端鏡板
42 被冷却流路
43 プレート
44 第2の熱交換器部の空気入口
45 延長通気路部
46 D字状の筒体状部材
46a 側壁周面部
46b 側壁平面部
47 第2の熱交換器部の空気出口
47a 下端開口部
47b 側面開口部
48 デミスター
50 ケーシング
50a 縦壁面板
51 排気口
51a 天面の排気口
51b 背面の排気口
52 冷却用隙間
53 遮蔽部材
55 送風案内部材
60 温度センサー
61 センシング部
62 根元部
F1 第1の排風
F2 第2の排風
F3 二次空気流
10 Refrigeration cycle device 11 Compressor 12 Condenser 12a Heat exchanger section 13 Cooling fan 13a Upper cooling fan 13b Lower cooling fan 14 Expansion valve 15 Evaporator 15a Refrigerant piping 15b Heat exchange fins 16 Distribution board 17 Heat sink 20 Compressed air dehumidifier 21 Dehumidifier housing 21a Partition wall section 21b Partition wall section 22 Compressed air inlet 23 Inlet piping 24 Compressed air outlet 25 Outlet piping 26 First small chamber 27 Second small chamber 28a Lower end end plate 28b Upper end end plate 29 Drain discharge port 30 First heat exchanger section 31 Pre-cooling flow path 32 Reheating flow path 33 Reheating pipe 34 Inlet of reheating flow path 35 Outlet of reheating flow path 40 Second heat exchanger section 41 Built-in cylindrical body 41a Partition plate 41b Upper end end plate 42 of built-in cylindrical body, cooled flow path 43, plate 44, air inlet 45 of second heat exchanger section, extended ventilation path section 46, D-shaped cylindrical member 46a, side wall peripheral surface section 46b, side wall flat section 47, air outlet 47a of second heat exchanger section, lower end opening 47b, side opening 48, demister 50, casing 50a, vertical wall face plate 51, exhaust port 51a, top exhaust port 51b, rear exhaust port 52, cooling gap 53, shielding member 55, air guide member 60, temperature sensor 61, sensing section 62, base section F1, first exhaust air F2, second exhaust air F3, secondary air flow
Claims (6)
前記第1の熱交換器部と前記第2の熱交換器部とが、隣り合わせに縦長に配され、縦長な圧力容器としての前記除湿装置筐体に内蔵されて設けられ、
前記第1の熱交換器部と前記第2の熱交換器部との下方に位置し、前記第2の熱交換器部の空気出口が開口すると共に前記再熱用の流路の入口が開口する小室であって結露によって生じたドレン水が下端部に設けられたドレン排出口から排出される第1の小室と、
前記第1の熱交換器部と前記第2の熱交換器部との上方に位置し、前記再熱用の流路の出口が開口すると共に前記二次側の圧縮空気を空気圧機器へ排出するための圧縮空気出口が開口する小室であって排出される直前の圧縮空気を滞留させる第2の小室と、
前記第1の小室の側であって前記第2の熱交換器部の空気出口の部位にセンシング部が配設された温度センサーとを備え、
前記第2の熱交換器部の空気出口が前記再熱用の流路の入口よりも下方に位置するように下方へ延設された延長通気路部と、
該延長通気路部内の下端部に配設されて前記第2の熱交換器部の空気出口において排出される圧縮空気を通過させることで該圧縮空気中の水分を分離するデミスターとを備え、
前記温度センサーの先端のセンシング部が、前記デミスターを構成する部材と接触するように該デミスターの内部に挿入されていることを特徴とする圧縮空気除湿装置。 A compressed air dehumidifier in which a heat exchanger is provided in two stages, a first heat exchanger unit and a second heat exchanger unit, inside a dehumidifier housing so as to dehumidify primary-side compressed air introduced from a compressed air device by heat exchange and discharge the dehumidified secondary-side compressed air to pneumatic equipment, the first heat exchanger unit is provided by arranging a pre-cooling flow path for the primary-side compressed air and a reheating flow path for the secondary-side compressed air so as to pre-cool the primary-side compressed air and reheat the secondary-side compressed air so as to intersect, and the second heat exchanger unit is provided to cool the compressed air pre-cooled in the first heat exchanger unit with a cooling medium to cause condensation and dehumidify the compressed air,
the first heat exchanger unit and the second heat exchanger unit are disposed adjacent to each other in a vertically long manner and are built into the dehumidification device housing as a vertically long pressure vessel,
a first small chamber located below the first heat exchanger section and the second heat exchanger section, into which an air outlet of the second heat exchanger section and an inlet of the reheating flow path are opened, and into which drain water generated by condensation is discharged from a drain outlet provided at a lower end of the first small chamber;
a second small chamber located above the first heat exchanger section and the second heat exchanger section, into which an outlet of the reheating flow path opens and into which a compressed air outlet for discharging the secondary-side compressed air to a pneumatic device opens, the second small chamber retaining the compressed air immediately before being discharged;
a temperature sensor having a sensing unit disposed on the side of the first small chamber at an air outlet of the second heat exchanger unit ,
an extended air passage portion extending downward so that an air outlet of the second heat exchanger portion is located below an inlet of the reheating flow passage;
a demister disposed at a lower end of the extended air passage portion and configured to separate moisture from the compressed air discharged at an air outlet of the second heat exchanger portion by passing the compressed air therethrough,
A compressed air dehumidifier characterized in that the sensing portion at the tip of the temperature sensor is inserted into the demister so as to come into contact with a component constituting the demister .
前記第1の熱交換器部と前記第2の熱交換器部とが、隣り合わせに縦長に配され、縦長な圧力容器としての前記除湿装置筐体に内蔵されて設けられ、
前記第1の熱交換器部と前記第2の熱交換器部との下方に位置し、前記第2の熱交換器部の空気出口が開口すると共に前記再熱用の流路の入口が開口する小室であって結露によって生じたドレン水が下端部に設けられたドレン排出口から排出される第1の小室と、
前記第1の熱交換器部と前記第2の熱交換器部との上方に位置し、前記再熱用の流路の出口が開口すると共に前記二次側の圧縮空気を空気圧機器へ排出するための圧縮空気出口が開口する小室であって排出される直前の圧縮空気を滞留させる第2の小室と、
前記第1の小室の側であって前記第2の熱交換器部の空気出口の部位にセンシング部が配設された温度センサーとを備え、
前記温度センサーが、前記第1の小室を形成する前記除湿装置筐体の部位に、該温度センサーの根元部が固定されていることで装着されていることを特徴とする圧縮空気除湿装置。 A compressed air dehumidifier in which a heat exchanger is provided in two stages, a first heat exchanger unit and a second heat exchanger unit, inside a dehumidifier housing so as to dehumidify primary-side compressed air introduced from a compressed air device by heat exchange and discharge the dehumidified secondary-side compressed air to pneumatic equipment, the first heat exchanger unit is provided by arranging a pre-cooling flow path for the primary-side compressed air and a reheating flow path for the secondary-side compressed air so as to pre-cool the primary-side compressed air and reheat the secondary-side compressed air so as to intersect, and the second heat exchanger unit is provided to cool the compressed air pre-cooled in the first heat exchanger unit with a cooling medium to cause condensation and dehumidify the compressed air,
the first heat exchanger unit and the second heat exchanger unit are disposed adjacent to each other in a vertically long manner and are built into the dehumidification device housing as a vertically long pressure vessel,
a first small chamber located below the first heat exchanger section and the second heat exchanger section, into which an air outlet of the second heat exchanger section and an inlet of the reheating flow path are opened, and into which drain water generated by condensation is discharged from a drain outlet provided at a lower end of the first small chamber;
a second small chamber located above the first heat exchanger section and the second heat exchanger section, into which an outlet of the reheating flow path opens and into which a compressed air outlet for discharging the secondary-side compressed air to a pneumatic device opens, the second small chamber retaining the compressed air immediately before being discharged;
a temperature sensor having a sensing unit disposed on the side of the first small chamber at an air outlet of the second heat exchanger unit ,
A compressed air dehumidifier characterized in that the temperature sensor is attached by fixing a base portion of the temperature sensor to a portion of the dehumidifier housing that forms the first small chamber .
前記除湿装置筐体が、圧縮空気が導入される圧縮空気入口並びに除湿された圧縮空気が排出される圧縮空気出口を備え、
前記圧縮空気出口及び該圧縮空気出口から延設される出口配管が前記ケーシングの内部の上部に配置され、
前記冷凍サイクル装置の前記凝縮器が前記圧縮空気出口よりも下側に配置されていると共に、該凝縮器の冷却ファンが前記ケーシングの内部へ向けて空気を送風するように配置され、
前記冷却ファンの送風によって空気が前記凝縮器の熱交換器部を通過して加熱されることで生じる排風が、前記圧縮空気出口及び前記出口配管が配設された空間を通過して排気されるように、前記排風の前記ケーシングにおける排気口が該ケーシングの上部に設けられ、
前記圧縮空気入口及び該圧縮空気入口から延設される入口配管が前記ケーシングの内部の上部に配置され、
前記冷凍サイクル装置の前記凝縮器が前記圧縮空気入口よりも下側に配置されていると共に、該凝縮器の冷却ファンが前記ケーシングの内部へ向けて空気を送風するように配置され、
前記冷却ファンの送風によって空気が前記凝縮器の熱交換器部を通過して加熱されることで生じる排風が、前記圧縮空気入口及び前記入口配管が配設された空間を通過して排気されるように、前記排風の前記ケーシングにおける排気口が該ケーシングの上部に設けられていることを特徴とする圧縮空気除湿装置ユニット。 A compressed air dehumidifier unit in which the compressed air dehumidifier according to claim 4 and the refrigeration cycle device are housed inside a casing,
the dehumidifier housing has a compressed air inlet through which compressed air is introduced and a compressed air outlet through which dehumidified compressed air is discharged,
the compressed air outlet and an outlet pipe extending from the compressed air outlet are disposed at an upper portion inside the casing,
the condenser of the refrigeration cycle device is disposed below the compressed air outlet, and a cooling fan of the condenser is disposed so as to blow air toward the inside of the casing,
an exhaust port in the casing for the exhaust air is provided at an upper portion of the casing so that exhaust air generated by air being heated as it passes through the heat exchanger portion of the condenser by the air blown by the cooling fan is exhausted through a space in which the compressed air outlet and the outlet piping are arranged;
the compressed air inlet and an inlet pipe extending from the compressed air inlet are disposed at an upper portion inside the casing,
the condenser of the refrigeration cycle device is disposed below the compressed air inlet, and a cooling fan of the condenser is disposed so as to blow air toward the inside of the casing,
A compressed air dehumidifier unit characterized in that an exhaust port in the casing for the exhaust air is provided at the top of the casing so that the exhaust air generated when air is heated as it passes through the heat exchanger section of the condenser by the blowing of the cooling fan is exhausted through the space in which the compressed air inlet and the inlet piping are arranged.
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