(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱処理炉にて使用される雰囲気ガスを冷却する冷却器と、この冷却器内に配置され内部に水が通流することにより前記冷却器内の雰囲気ガスを冷却する管状の熱交換コイルと、前記熱交換コイルに前記水を循環供給する水流路管と、フロンを循環させるフロン流路管と、このフロン流路管の途中に設けられ前記フロンを圧縮する圧縮機と、前記フロン流路管の途中に設けられ前記圧縮機からのガス状フロンを凝縮して液化する凝縮器と、前記液化フロンを減圧して気化させる膨張弁と、前記水流路管及び前記フロン流路管の途中に設けられ前記水流路管内の水と前記膨張弁により気化したフロンとの間で熱交換して前記水を冷却する熱交換器と、を有し、前記冷却器内に送り込まれた前記雰囲気ガスを冷却することにより脱水して前記冷却器から送り出すことを特徴とするガス脱水装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、熱処理炉にて使用される雰囲気ガスを冷却することにより、前記雰囲気ガス中の水を低減するガス脱水装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２は、従来のガス脱水装置を示す模式図である。この図２に示すように、従来のガス脱水装置には冷却器２１が設けられており、この冷却器２１内に蛇行した金属管等からなる熱交換部２９が配置されている。また、冷却器２１には、熱処理炉にて使用される雰囲気ガスを送り込む吹込口２２が設けられ、また冷却された雰囲気ガスを送り出す吹出口２３が設けられている。
【０００３】
熱交換部２９の両管端２９ａ、２９ｂは、冷却器２１の外部において、その内部を冷媒（フロン）が循環する流路管２８に接続されている。この流路管２８の途中には、圧縮機２６及び凝縮器２７が設けられており、また凝縮器２７と熱交換器２９との間には膨張弁２５が設けられている。
【０００４】
このように構成された従来のガス脱水装置では、次のようにして雰囲気ガスが冷却されることにより、雰囲気ガス中の水分が除去されている。先ず、流路管２８内のフロンは圧縮機２６によって高温高圧の過熱ガス状態となる。その後、このフロンガスは凝縮器２７へ送られると、熱を奪われ液化する。そして、液化したフロンは膨張弁２５を通過することにより、減圧され急激に気化し、この気化したフロンは熱交換器２９に送られる。熱交換器２９内の気化したフロンは冷却器２１内において蒸発熱を奪うことにより、冷却器２１内を冷却する。このとき、吹込口２２から冷却器２１内に送り込まれた雰囲気ガスは冷却され、この雰囲気ガス中の水分が熱交換部２９の表面に付着することにより、雰囲気ガスは脱水される。そして、脱水された雰囲気ガスは冷却器２１の吹出口２３から送り出されて熱処理炉に封入される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、通常、雰囲気ガス中には微小の塵等のゴミが存在しており、冷却器２１内において前記雰囲気ガスが冷却される際には、熱交換部２９の表面に水分以外にゴミも付着するため、熱交換部２９内のフロンによる熱交換性が低下してしまう。このため、フロンは蒸発熱を得ることができず、圧力が低下してしまう。その結果、脱水装置自体の運転が止まってしまう場合もあり、定期的に熱交換部２９の点検整備を行う必要がある。
【０００６】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、冷却器における熱交換性の低下を防止することができ、冷却器内の点検整備の周期を延長することができるガス脱水装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るガス脱水装置は、熱処理炉にて使用される雰囲気ガスを冷却する冷却器と、この冷却器内に配置され内部に水が通流することにより前記冷却器内の雰囲気ガスを冷却する管状の熱交換コイルと、前記熱交換コイルに前記水を循環供給する水流路管と、フロンを循環させるフロン流路管と、このフロン流路管の途中に設けられ前記フロンを圧縮する圧縮機と、前記フロン流路管の途中に設けられ前記圧縮機からのガス状フロンを凝縮して液化する凝縮器と、前記液化フロンを減圧して気化させる膨張弁と、前記水流路管及び前記フロン流路管の途中に設けられ前記水流路管内の水と前記膨張弁により気化したフロンとの間で熱交換して前記水を冷却する熱交換器と、を有し、前記冷却器内に送り込まれた前記雰囲気ガスを冷却することにより脱水して前記冷却器から送り出すことを特徴とする。
【０００８】
【作用】
本発明においては、雰囲気ガスを冷却器にて冷却し、雰囲気ガス中の水分を熱交換コイルの表面に付着させることにより、雰囲気ガスの脱水を行う。このとき、冷却器内に設けられている熱交換コイル内に、冷媒として水を通流させて雰囲気ガスを冷却しているので、前記熱交換コイルの表面に前記雰囲気ガス中のゴミ等が付着して熱交換性が低下する場合であっても、前記水の温度を低下させることにより、熱交換性の低下を防止することができる。このため、本発明装置は熱交換コイルが汚れても長期に亘って稼働することができ、雰囲気ガス中の水分を除去することができる。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、添付の図面を参照して具体的に説明する。図１は、本発明の実施例に係るガス脱水装置を示す模式図である。この図１に示すように、ガス脱水装置には冷却器１が設けられ、この冷却器１内に金属管等からなり冷媒となる水が通流する熱交換コイル９が設けられている。また、冷却器１には雰囲気ガスを送り込む吹込口２が設けられ、また冷却後の雰囲気ガスを送り出す吹出口３が設けられている。
【００１１】
熱交換コイル９の両管端９ａ、９ｂは、冷却器１の外部において、水が循環する流路管８に接続されている。この流路管８の途中には、水を貯留するブラインタンク４、開閉弁７ａ、７ｂが設けられ、開閉弁７ａと開閉弁７ｂとの間には水を循環させるポンプ５が設けられている。更に、流路管８内の水を冷媒（フロン）によって冷却する熱交換器６が設けられている。
【００１２】
熱交換器６によって流路管８内の水を冷却する冷却装置は、次のように構成されている。即ち、フロン流路管１８はその内部をフロンが循環するように構成されており、フロン流路管１８の途中に圧縮機１１及び凝縮器１２が設けられている。更に、凝縮器１２と熱交換器６との間には電磁弁１４及び膨張弁１５が設けられている。
【００１３】
以上のように構成されたガス脱水装置においては、次のようにして雰囲気ガスが冷却されることにより脱水されている。先ず、熱交換器６において流路管８内の水が冷却され、この冷水が流路管８を通流して冷却器１内の熱交換コイル９へ送られる。このとき、冷却器１の吹込口２から送り込まれた雰囲気ガスは、熱交換コイル９の表面に接触することにより、冷却され、熱交換コイル９の表面に雰囲気ガス中の水分が付着する。これにより、雰囲気ガスを脱水することができ、脱水された雰囲気ガスは、冷却器１の吹出口３から通流ホース（図示せず）等を介して熱処理炉内に封入される。
【００１４】
なお、このようにして雰囲気ガスを脱水することにより、露点が４０℃の雰囲気ガスを１２℃以下にすることができる。
【００１５】
その後、冷却器１内にて雰囲気ガスとの熱交換により温度が高くなった水は、一旦ブラインタンク４に貯留される。そして、流路管８に設けられている開閉弁７ａ及び７ｂが開くと共に、ポンプ５が駆動することにより、ブラインタンク４から流れ出た水は、流路管８を介して熱交換器６に送られて再度冷却される。
【００１６】
また、熱交換器６においては、次のようにして流路管８内の水を冷却している。先ず、フロン流路管１８内のフロンは圧縮機１１によって高温高圧の加熱ガス状態となる。このガス状のフロンは凝縮器１２へ送られ、冷却水１３によって熱を奪われ液化する。そして、電磁弁１４が開き、液化したフロンは膨張弁１５を通過することにより、減圧され急激に気化し、この気化したフロンは熱交換器６に送られる。熱交換器６内の気化したフロンは周囲から蒸発熱を奪うことにより、熱交換器６内を冷却する。これにより、熱交換器６内を通過する流路管８内の水が冷却され、この冷水が冷却器１内の熱交換コイル９に送られる。
【００１７】
このようにして流路管８内を冷水が循環することにより、冷却器１内にて雰囲気ガスを冷却しているが、吹込口２から冷却器１内に送り込まれる雰囲気ガスには、塵等のゴミも含まれているため、ゴミの付着により熱交換コイル９の表面が汚れてしまう。このため、熱交換コイル９における熱交換性が低下してしまうが、熱交換コイル９内の冷媒として水を使用しているため、従来、冷媒として使用されていたフロンと異なり、熱交換性が低下しても、冷媒の圧力低下によりガス脱水装置自体の稼働が停止してしまうことはない。また、熱交換性が低下する場合であっても、熱交換器６において流路管８内を流れる水の温度をより一層低下させることにより、熱交換性の低下を防止することができる。このため、冷媒としてフロンを使用する従来の場合に比べて、ガス脱水装置の稼働を継続させることができ、冷却器１内の点検整備の周期を従来の２倍に延長することができる。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、冷却器内に配置された熱交換コイル内に、冷媒として水を通流させて雰囲気ガスを冷却するため、前記熱交換コイルの表面が前記雰囲気ガス中のゴミ等の付着により汚れて、熱交換性が低下する場合であっても、前記水の温度を低下させることにより、熱交換性の低下を防止することができる。このため、本発明装置を長期に亘って稼働することができ、冷却器内の点検整備の期間を従来に比べて２倍に延長することができる。
【００１９】
また、前記水の冷却手段として、冷却フロンを前記水が通流する流路管に接近させることにより、前記水の温度を容易に低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係るガス脱水装置を示す模式図である。
【図２】従来のガス脱水装置を示す模式図である。
【符号の説明】
１，２１；冷却器
２，２２；吹込口
３，２３；吹出口
４；ブラインタンク
５；ポンプ
６；熱交換器
７ａ，７ｂ；開閉弁
８，１８，２８；流路管
９；熱交換コイル
９ａ，９ｂ；熱交換コイルの管端
１１，２６；圧縮機
１２，２７；凝縮器
１３；冷却水
１４；電磁弁
１５，２５；膨張弁
２９；熱交換部
２９ａ，２９ｂ；熱交換部の管端
【図１】
0003687694.tif 000002
【図２】
0003687694.tif 000003