JPS6113848B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は寒冷地用の大容量圧縮空気除湿装置に
関する。

従来の冷却による除湿は、冷却源として冷凍機
等で冷却された冷媒を使用して行なつているもの
であり、その冷凍機運転のための電力使用料及び
冷凍機のメンテナンスに莫大な費用がかかるもの
であつた。例えば、製鉄所等のインスツルメント
エアー（機器作動用圧縮空気）の除湿のための冷
凍機電力使用料は、その規模にもよるが金額にし
て年間500万〜1500万円ぐらいかかつているので
現状である。

そこで本発明者は、先に、除湿のためのランニ
ングコストを大幅に減少すると共に、その構成も
簡素とすべく、クーリングタワー内における外気
の湿球温度を利用して、圧縮空気を外気の乾球温
度以下に相対的に冷却することで、ドレントラブ
ルを確実に防止できるとする全く新しい観点に立
脚した除湿装置を提案している（特開昭59−
36524号公報）。この装置は、クーリングタワーに
よつて冷却された冷却水を冷熱源として冷却除湿
塔に送り、圧縮空気を除湿するものである。しか
し、この装置はクーリングタワーを使用するもの
であるから、外気温度が０℃以下となる寒冷地に
おいては、蒸発していく水の氷結によつて運転で
きず、除湿不可能となる不都合を有する。

そこで、本発明は前記不都合を解消すると共に
効率の良に除湿を行なうことができるようにした
ものであり、その要旨は、循環水に用いるブライ
ンを外気の湿球温度に近接冷却するクーリングタ
ワーと、このブラインを冷却器に循環せしめる冷
却器を内部に配設した冷却除湿塔とから成る大容
量圧縮空気除湿装置において、クーリングタワー
の上部に熱交換器を配設し、この熱交換器を経た
圧縮空気を冷却除湿塔へ送るように配管を設けた
ことに存するものである。

以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明
する。図において１は冷却除湿塔であり、内部に
圧縮空気を冷却することで除湿する冷却器２を配
設してある。冷却除湿塔１は一対設けてあり、
夫々の圧縮空気入口３及び出口４には弁５を配設
する。そして、この弁５を介して入口３どうし及
び出口４どうしを連結するもので、入口３どうし
を連結する連結管６には後述する熱交換器１３か
らの圧縮空気送り管７を連結し、また、出口４ど
うしを連結する連結管８には圧縮空気出口配管９
を連結する。更に、各弁５と冷却除湿塔１との間
の配管には、中間に弁５を有した連結管１０を配
設する。連結管１０は一方の冷却除湿塔１の出口
４と他方の冷却除湿塔１の入口３とを、そして、
一方の冷却除湿塔１の入口３と他方の冷却除湿塔
１の出口４とを夫々連結するよう配設してある。

クーリングタワー１１は内部にフアン１２を有
し上部には熱交換器１３が配設してある。尚、ク
ーリングタワー１１の循環液としては、食塩水、
塩化カルシウム水溶液等の氷点の低い溶液、つま
りブラインを使用する。クーリングタワー１１で
冷却された循環液は、ポンプ１４により各冷却除
湿塔１の冷却器２に送られる。夫々の冷却器２の
循環液入口１５及び出口１６には弁１７が配設さ
れ、この弁１７を介して各入口１５どうし及び各
出口１６どうしは連結管１８により連結される。
そして、この連結管１８には、クーリングタワー
１１からの冷却された循環液をポンプ１４によに
送り込む送液管１９と、冷却器２からの循環液を
クーリングタワー１１へ戻す排液管２０とを連結
する。従つて各弁１７を操作することで一方の冷
却除湿塔１のみに循環液を送つたり、両方の冷却
除湿塔１に循環液を送ることが可能となる。尚、
図中２１は空気圧縮機であり、また、２２は吸入
フイルター、２３はアフタークーラーである。

次にこれが使用を説明する。冬期にあつては循
環液が外気温度との関係で０℃以下となることが
あるため冷却除湿塔１を凍結脱湿塔として使用し
圧縮空気を除湿する。その際、冷却除湿塔１は両
方を使用するものではなく一方の冷却除湿塔１の
冷却器２のみに循環液を送り使用する。また、他
方の冷却除湿塔１は凍結除湿により着霜が進み冷
却効率が低下した段階で循環液の送りを止めてこ
の霜によつて圧縮空気を予冷するものとする。そ
して、凍結除湿しているがわの冷却器２が凍結が
進み冷却器２を冷却効率が低下した段階で、循環
液の送りを切り換えて相互の冷却除湿塔１の働き
を切り換えるものとする。即ち、各冷却除湿塔１
をその圧縮空気入口３出口４を連結することで直
列的に接続し、この直列的に接続した冷却除湿塔
１の終段の方の除湿塔１に循環液を送つて圧縮空
気の除湿を行ない、終段の冷却器２の着霜の進み
具合によつて、その直列接続の順番を切り換える
と共に冷却器２への循環液の送りをも切り換える
ようにするものである。

また、夏期にあつては循環液が外気温度との関
係で０℃以下となることがないため、前述した冬
期における使用法とはせず、冷却除湿塔１の配管
系を切り換えていずれか一方の若しくは両方の冷
却器２を使用するような形態で行なう。

本発明は如上のように構成し、クーリングタワ
ー１１によつて外気の湿球温度に近接冷却された
ブラインを冷熱源として冷却除湿するようにした
から、従来のような大容量の冷凍機設備を必要と
せず構成を簡素とでき、しかも、ポンプ１４とク
ーリングタワー１１とに必要に応じて外気を送風
するフアン１２のみでの電力使用であるから大幅
な使用電力の節減が図れ、しかも、従来必要であ
つた冷凍機のメンテナンス費用等の必要もなくな
り、ランニングコストの低減が図れる。

しかも、圧縮空気使用機器中で含水分が結露す
るような不都合もなく効率の良い除湿が行なえ
る。即ち、圧縮空気の除湿を冷却方式で行う場
合、圧縮下で冷却して発生した凝縮水分を完全に
分離すれば、その後に圧力の変化や温度の低下が
なければドレインの発生はみられないものであ
り、従つて、インスツルメントエアーは、最も低
い温度の場所で使用する機器の周囲温度より0.1
℃でも低い温度まで冷却して、発生したミストを
完全に分離すれば、使用機器中で含水分の結露に
よる問題は生じないものである。

つまり、大気放出状態でその含水分量が0.172
ｇ／m²とか、1.0ｇ／m²とかいつたある一定量の
含水分量まで画一的に冷凍機により冷却を行なう
従来の除湿方法は、圧縮空気利用の機器中に圧縮
時に発生した凝水分が含入しないように行なう除
湿という観点からは全く非合理的なものであり、
これに対し本発明にあつては使用機器の周囲温度
との相対的な関係から除湿が行えて効率が良いも
のである。

そして、循環液をブラインとしたクーリングタ
ワー１１を設けたから、外気温度が０℃以下とな
る寒冷地であつても循環液全体の凍結を防ぐこと
ができ、この循環液によつて冷却除湿塔１で凍結
除湿が行なえる。しかも、クーリングタワー１１
の上部には熱交換器１３を配設し、この熱交換器
１３へ圧縮空気を送る配管を設けたから、この熱
交換器１３で高温な圧縮空気の熱を得ることによ
つて、循環液中の蒸発して行く純水がフアン１２
等の機器に氷結して機器の運転を止めてしまうと
いつた不都合がなくなる。

従つて、寒冷地においてもクーリングタワー１
１の運転が可能となり、冷却除湿塔１内の外気湿
球温度を利用して、圧縮空気の温度を外気乾球温
度以下に相対的に冷却除湿するといつた、最も効
率の良い除湿が可能となる。そればかりでなく、
この熱交換器１３により圧縮空気は予冷されるこ
ととなるから冷却除湿塔１での冷却除湿、若しく
は凍結除湿が効率良く行なえ、また、その分だけ
冷却器２の小形化も図ることができる。

また、冷却除湿塔１を一対設け、この冷却除湿
塔１をその空気入口３及び空気出口４を連結して
直列的に接続すると共にその接続順序を切換自在
とし、接続された冷却除湿塔１のうち終段のもの
の冷却器２に循環液を送るようにして凍結除湿を
行ない、冷却器２の連結状態により冷却除湿塔１
の接続順序と循環液を送る冷却器２とを切り換え
るようにすることで、外気温度が０℃以下となる
寒冷地での冷却除湿塔１で凍結除湿を行なう場合
にあつて、凍結が進みその除湿効率が低下したと
き配管を切り換えることで、今まで凍結除湿して
いた冷却器２の着霜を解凍すると共に圧縮空気に
予冷を施すことができるようになる。従つて、着
霜による運転中止がなくなり連続運転を可能と
し、また、効率の良い除湿を可能とするものであ
る。

以上説明したように本発明によれば、構成簡素
で且つランニングコストの低廉な除湿装置が提供
でき、しかも外気温度が０℃以下となる寒冷地で
あつても使用可能でしかも効率の良い除湿が行な
える等の優れた効果が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので全体概略
図である。 １……冷却除湿塔、２……冷却器、３……圧縮
空気入口、４……圧縮空気出口、５……弁、６…
…連結管、７……圧縮空気送り管、８……連結
管、９……圧縮空気出口配管、１０……連結管、
１１……クーリングタワー、１２……フアン、１
３……熱交換器、１４……ポンプ、１５……循環
液入口、１６……循環液出口、１７……弁、１８
……連結管、１９……送液管、２０……排液管、
２１……圧縮空気機、２２……吸入フイルター、
２３……アフタークーラー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 循環水に用いるブラインを外気の湿球温度に
   近接冷却するクーリングタワーと、このブライン
   を冷却器に循環せしめる冷却器を内部に配設した
   冷却除湿塔とから成る大容量圧縮空気除湿装置に
   おいて、クーリングタワーの上部に熱交換器を配
   設し、この熱交換器を経た圧縮空気を冷却除湿塔
   へ送るように配管を設けたことを特徴とする寒冷
   地用の大容量圧縮空気除湿装置。 ２ 冷却除湿塔を一対設け、この冷却除湿塔をそ
   の空気入口及び空気出口を連結して直列的に接続
   すると共にその接続順序を切換自在とし、接続さ
   れた冷却除湿塔のうち終段のものの冷却器に循環
   液を送るようにして凍結除湿を行ない、冷却器の
   凍結状況により冷却除湿塔の接続順序と循環液を
   送る冷却器とを切り換えるようにした特許請求の
   範囲第１項記載の寒冷地用の大容量圧縮空気除湿
   装置。