(57)【要約】【課題】極めて簡単な構成で確実な冷却除湿を行い、しかも、空圧機器に適した温度で供給することで省エネ効果が極めて高い圧縮空気の除湿再熱装置を提供する。【解決手段】冷却除湿槽２０で冷却除湿された圧縮空気を熱交換にて再加熱し供給用の圧縮空気の容積を増やす昇温増容槽１０を設ける。空気圧縮機Ｑで圧縮された高温の圧縮空気を冷却除湿する冷却除湿槽２０を設ける。冷却除湿槽２０に、一般利用されているクーリングタワーを利用して冷却する一次冷却器３１と、専用のクーリングタワーで冷却する二次冷却器３２とで二段階に冷却する冷却器３０を備える。前記昇温増容槽１０は、１２０℃〜１６０℃の圧縮空気により、冷却除湿槽２０で夏３０℃、冬１０℃に冷却された圧縮空気を６０℃〜８０℃まで再加熱するように設ける。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
空気圧縮機から昇温増容槽を介して冷却除湿槽に圧縮空気を送り、その後冷却除湿槽から再び昇温増容槽を介して空圧機器に圧縮空気を供給する除湿再熱装置において、空圧機器に圧縮空気を供給する際に冷却除湿槽で冷却除湿された圧縮空気を熱交換にて再加熱し供給用の圧縮空気の容積を増やす昇温増容槽と、空気圧縮機で圧縮された高温の圧縮空気が該昇温増容槽を通過する際に前記冷却除湿槽で冷却除湿された圧縮空気と熱交換した後に、該高温の圧縮空気を冷却除湿する冷却除湿槽とからなり、該冷却除湿槽は、圧縮空気を二つのクーリングタワーで二段階に冷却する冷却器を備えており、前記昇温増容槽は前記空気圧縮機から直接導入した高温の圧縮空気により冷却除湿槽にて冷却された圧縮空気を再加熱して６０℃〜８０℃の温度で空圧機器に供給するように設けたことを特徴とする圧縮空気の除湿再熱装置。
【請求項２】
前記冷却器は、一般利用されているクーリングタワー又は既存冷却水を利用して冷却する一次冷却器と、専用のクーリングタワーで冷却する二次冷却器とで構成する請求項１記載の圧縮空気の除湿再熱装置。
【請求項３】
空気圧縮機から昇温増容槽を介して冷却除湿槽に圧縮空気を送り、その後冷却除湿槽から再び昇温増容槽を介して空圧機器に圧縮空気を供給する除湿再熱装置において、空圧機器に圧縮空気を供給する際に冷却除湿槽で冷却除湿された圧縮空気を熱交換にて再加熱し供給用の圧縮空気の容積を増やす昇温増容槽と、空気圧縮機で圧縮された高温の圧縮空気が該昇温増容槽を通過する際に前記冷却除湿槽で冷却除湿された圧縮空気と熱交換した後に、該高温の圧縮空気を冷却除湿する冷却除湿槽とからなり、該冷却除湿槽に、一般利用されているクーリングタワーを利用して冷却する一次冷却器と、専用のクーリングタワーで冷却する二次冷却器とで二段階に冷却する冷却器を備え、前記昇温増容槽は、前記空気圧縮機から直接導入した１２０℃〜１６０℃の高温の圧縮空気により、前記冷却除湿槽にて夏３０℃、冬１０℃に冷却された低温の圧縮空気を６０℃〜８０℃まで再加熱するように設けたことを特徴とする圧縮空気の除湿再熱装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、たとえば工場等で使用する空圧機器類に、除湿した圧縮空気を供給するのに好適な圧縮空気の除湿再熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、工場内に供給する圧縮空気を除湿する装置において、圧縮器が空気を圧縮するときに生じる圧縮空気の高温の圧縮熱を、冷凍機を利用したアフタークーラーで冷却した後に圧縮空気を冷却除湿する装置が知られている。
【０００３】
ところが、このアフタークーラーに使用する冷凍機の電力量が年間を通して莫大になることから、アフタークーラーに冷凍機を使用しない圧縮空気の除湿装置が提案されている。
【０００４】
たとえば、特許文献１に記載された圧縮空気の除湿再熱装置は、空気圧縮機の一段目の圧縮部から二段目の圧縮部にいたる管路の途中にクーリングタワーを使用したインタークーラーと、二段目の圧縮部から除湿装置に至る間の管路の途中に同じくクーリングタワーを使用したアフタークーラーとを配置したものである。そして、これらのアフタークーラー等にて冷却した圧縮空気は、除湿装置においてクーリングタワーに供給する前の井水で冷却除湿されるものである。
【特許文献１】特開２００４−２１６２１２号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１に記載されている除湿再熱装置では、アフタークーラーに冷凍機を使用する代わりに、空気圧縮機内部のインタークーラーや、その後圧縮空気を冷却するアフタークーラー、更には、クーリングタワーに供給する前の井水で冷却除湿する除湿装置などを設置し、圧縮空気を何度も繰り返して冷却する構造を成している。そのため、圧縮空気の配管や冷却用の配管などが極めて複雑にならざるを得ず、製造コストが高くなると共に、メンテナンスにも多くの手間を要するものであった。しかも、圧縮空気を何度も繰り返して冷却した結果、空圧機器に送る圧縮空気の温度が低くなっているので、熱交換器等で圧縮空気の温度を高めたとしても、空圧機器に至るまでに温度が低下してしまい、高圧機器で使用する際に好適な状態で提供することが困難になっている。
【０００６】
そこで本考案は、上述の課題を解消すべく案出されたもので、極めて簡単な構成で確実な冷却除湿を行い、しかも、空圧機器に適した温度で供給することで省エネ効果が極めて高い圧縮空気の除湿再熱装置の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上術の課題を解決するため、本考案の第１の手段は、空気圧縮機Ｑから昇温増容槽１０を介して冷却除湿槽２０に圧縮空気を送り、その後冷却除湿槽２０から再び昇温増容槽１０を介して空圧機器Ｐに圧縮空気を供給する除湿再熱装置において、空圧機器Ｐに圧縮空気を供給する際に冷却除湿槽２０で冷却除湿された圧縮空気を熱交換にて再加熱し供給用の圧縮空気の容積を増やす昇温増容槽１０と、空気圧縮機Ｑで圧縮された高温の圧縮空気が該昇温増容槽１０を通過する際に前記冷却除湿槽２０で冷却除湿された圧縮空気と熱交換した後に、該高温の圧縮空気を冷却除湿する冷却除湿槽２０とからなり、該冷却除湿槽２０は、圧縮空気を二つのクーリングタワーで二段階に冷却する冷却器３０を備えており、前記昇温増容槽１０は前記空気圧縮機Ｑから直接導入した高温の圧縮空気により冷却除湿槽２０にて冷却された圧縮空気を再加熱して６０℃〜８０℃の温度で空圧機器Ｐに供給するように設けたことにある。
【０００８】
第２の手段の前記冷却器３０は、一般利用されているクーリングタワー又は既存冷却水を利用して冷却する一次冷却器３１と、専用のクーリングタワーで冷却する二次冷却器３２とで構成する。
【０００９】
第３の手段は、空気圧縮機Ｑから昇温増容槽１０を介して冷却除湿槽２０に圧縮空気を送り、その後冷却除湿槽２０から再び昇温増容槽１０を介して空圧機器Ｐに圧縮空気を供給する除湿再熱装置において、空圧機器Ｐに圧縮空気を供給する際に冷却除湿槽２０で冷却除湿された圧縮空気を熱交換にて再加熱し供給用の圧縮空気の容積を増やす昇温増容槽１０と、空気圧縮機Ｑで圧縮された高温の圧縮空気が該昇温増容槽１０を通過する際に前記冷却除湿槽２０で冷却除湿された圧縮空気と熱交換した後に、該高温の圧縮空気を冷却除湿する冷却除湿槽２０とからなり、該冷却除湿槽２０に、一般利用されているクーリングタワーを利用して冷却する一次冷却器３１と、専用のクーリングタワーで冷却する二次冷却器３２とで二段階に冷却する冷却器３０を備え、前記昇温増容槽１０は、前記空気圧縮機Ｑから直接導入した１２０℃〜１６０℃の高温の圧縮空気により、前記冷却除湿槽２０にて夏３０℃、冬１０℃に冷却された低温の圧縮空気を６０℃〜８０℃まで再加熱するように設けたことを課題解消のための手段とする。
【考案の効果】
【００１０】
本考案の請求項１の如く、冷却除湿槽２０は二つのクーリングタワーで二段階に冷却する冷却器３０にて圧縮空気を冷却しているので、アフタークーラー用の冷凍機を一切必要とせず、従来の冷却除湿槽に比べて省エネ効果を格段に高めることが可能になった。この結果、極めて省エネ効果が高くなり、年間を通しての省資源量は莫大な量になるものである。
【００１１】
また、冷却除湿槽２０にて冷却された圧縮空気を再加熱して６０℃〜８０℃の温度で空圧機器Ｐに供給できるので、従来に比べて圧縮空気を高い温度で供給することができる。しかも、極めてシンプルな構成になるので、設置に必要なコストやメンテナンスにかかるコストを低減することができる。
【００１２】
また、請求項２のように、冷却除湿槽２０の冷却器３０として、一般利用されているクーリングタワーからなる一次冷却器３１と、冷却除湿槽２０専用のクーリングタワーからなる二次冷却器３２とを使用することから、特殊な設備を用いなくとも、既存の設備を最大限に利用して確実な冷却除湿を行うことが可能になった。
【００１３】
さらに、請求項３の如く、空気圧縮機Ｑで圧縮された直後の１２０℃〜１６０℃の高温の圧縮空気を昇温増容槽１０に送ることにより、前記冷却除湿槽２０にて夏３０℃、冬１０℃に冷却された低温の圧縮空気を６０℃〜８０℃まで再加熱するように設けたことにより、季節変化に伴う外気温に影響を受けずに、昇温増容槽１０から離れた位置に設置されている空圧機器で使用するのに適した体積を保ちながら圧縮空気を供給することが可能になった。この結果、極めて省エネ効果が高くなり、年間を通しての省資源量は莫大な量になるものである。
【００１４】
このように、本考案によると、極めて簡単な構成で確実な冷却除湿を行い、しかも、空圧機器に適した温度で供給することで省エネ効果が極めて高いといった実用上有益な種々の効果を奏するものである。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１５】
本考案の最良の形態は、空圧機器Ｐに圧縮空気を供給する除湿再熱装置において、空圧機器Ｐに圧縮空気を供給する際に冷却除湿槽２０で冷却除湿された圧縮空気を熱交換にて再加熱し供給用の圧縮空気の容積を増やす昇温増容槽１０と、空気圧縮機Ｑで圧縮された高温の圧縮空気が該昇温増容槽１０を通過する際に前記冷却除湿槽２０で冷却除湿された圧縮空気と熱交換した後に、該高温の圧縮空気を冷却除湿する冷却除湿槽２０とからなり、該冷却除湿槽２０に、一般利用されているクーリングタワーを利用して冷却する一次冷却器３１と、専用のクーリングタワーで冷却する二次冷却器３２とで二段階に冷却する冷却器３０を備え、前記昇温増容槽１０は、前記空気圧縮機Ｑから直接導入した１２０℃〜１６０℃の高温の圧縮空気により、前記冷却除湿槽２０にて夏３０℃、冬１０℃に冷却された低温の圧縮空気を６０℃〜８０℃まで再加熱するように設けたことにより、当初の目的を達成する。
【実施例】
【００１６】
以下、本考案の一実施例を説明する。本考案除湿再熱装置は、空気圧縮機Ｑから昇温増容槽１０を介して冷却除湿槽２０に圧縮空気を送り、その後冷却除湿槽２０から再び昇温増容槽１０を介して空圧機器Ｐに圧縮空気を供給する装置である。
【００１７】
昇温増容槽１０は、空気圧縮機Ｑで圧縮された直後に高温となった圧縮空気を送る配管の温度を熱交換に利用するもので、シェルアンドチューブ型の熱交換器が使用される。すなわち、冷却除湿槽２０で冷却された圧縮空気がこの昇温増容槽１０を通過すると、温度が上昇し、空圧機器Ｐに供給する圧縮空気の容積が増大する。本考案では、冷却除湿槽２０にて冷却された圧縮空気を、この昇温増容槽１０にて再加熱することで、６０℃〜８０℃の温度で空圧機器Ｐに供給するように設けている。
【００１８】
一方、圧縮された直後の高温の圧縮空気は、昇温増容槽１０で熱交換した後、温度が低下した状態で冷却除湿槽２０に送られる。この冷却除湿槽２０は、クーリングタワー等の冷却水を循環させて昇温増容槽１０で予備冷却された圧縮空気を更に冷却除湿する装置である。
【００１９】
冷却除湿槽２０には、二つのクーリングタワーから冷却水を循環せしめる二系統の循環水路からなる冷却器３０を設けている。この冷却器３０は、一方のクーリングタワーから循環ポンプを介して冷却除湿槽２０を循環する一次冷却器３１と、他方のクーリングタワーから冷却除湿槽２０を循環する二次冷却器３２を備えている。一次冷却器３１は、一般利用されているクーリングタワーを冷却除湿槽２０に利用する。このとき、一次冷却器３１として、クーリングタワーの冷却水に代えて既存冷却水、たとえば既存の冷凍機のチラー水などを使用することも可能である。
【００２０】
二次冷却器３２は、既に、昇温増容槽１０による熱交換と、一次冷却器３１との冷却によって温度が下げられた圧縮空気を更に冷却するもので、冷却除湿槽２０専用のクーリングタワーを二次冷却器３２として使用する。そして、これら一次冷却器３１と二次冷却器３２とにより、冷却除湿槽２０内の圧縮空気を夏３０℃、冬１０℃にまで冷却して除湿することができる。
【００２１】
このように冷却された圧縮空気を前述した昇温増容槽１０内の空気圧縮機Ｑで圧縮された直後の１２０℃〜１６０℃の高温の圧縮空気で熱交換することで、６０℃〜８０℃まで再加熱することができる。例えば、圧縮空気の温度を約１５℃上昇させると、その体積が５％膨張するので、その膨張した分、エアーコンプレッサー等の運転が軽減され、省エネ効果を得ることが可能になる。但し、昇温増容槽１０から各空圧機器Ｐに至るまでの配管で温度低下が見込まれることから、昇温増容槽１０では、６０℃〜８０℃まで再加熱するのが望ましい。このように空圧機器Ｐで使用する圧縮空気の体積が通年５％膨張することでも、空転時間やアンローダー運転時間を短縮するなど圧縮機の元圧調整における莫大な省エネルギー効果が得られるものである。
【００２２】
尚、本考案は、図示例に限定されるものではなく、昇温増容槽１０や冷却除湿槽２０、あるいは冷却器３０の寸法や形状等の設計変更等は、本考案の要旨を変更しない範囲において自由に変更できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本考案の一実施例を示す側断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０  昇温増容槽
２０  冷却除湿槽
３０  冷却器
３１  一次冷却器
３２  二次冷却器
【図１】
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