[發(fā)明專利]冷凍式空氣干燥機(jī)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910174149.0
• 申請日: 2009-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN101711940A
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 青野秀昭
• 申請（專利權(quán)）人: SMC株式會(huì)社
• 主分類號(hào): B01D53/26
• 分類號(hào): B01D53/26;F04B39/16
• 代理公司: 北京華夏正合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11017
• 代理人: 韓登營;栗濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種冷凍式空氣干燥機(jī)，其冷卻壓縮空氣并使該壓縮空氣中的水分冷凝而使該壓縮空氣除濕。

背景技術(shù)

在使用電磁閥或氣缸等氣動(dòng)器件的氣壓系統(tǒng)中，為防止氣壓系統(tǒng)因所供給的壓縮空氣中含有的水分而產(chǎn)生故障，優(yōu)選預(yù)先去除該壓縮空氣中的水分，去除該水分時(shí)要用到冷凍式空氣干燥機(jī)。

圖2表示現(xiàn)有技術(shù)的冷凍式空氣干燥機(jī)的制冷劑系統(tǒng)回路和空氣系統(tǒng)回路。該冷凍式空氣干燥機(jī)的制冷劑系統(tǒng)包括：制冷劑壓縮機(jī)10；冷凝器11，其對被上述制冷劑壓縮機(jī)10壓縮并經(jīng)高溫制冷劑配管22輸送過來的高溫制冷劑進(jìn)行冷凝；膨脹閥12，其對由上述冷凝器11冷凝的制冷劑進(jìn)行絕熱膨脹而減壓；冷卻器13，其使由空氣系統(tǒng)中的第一再熱器(reheater)14進(jìn)行預(yù)先冷卻的空氣，通過由膨脹閥12所產(chǎn)生的低溫制冷劑進(jìn)行再次冷卻而除濕，上述冷卻器13中的制冷劑通過回流制冷劑配管26返回上述制冷劑壓縮機(jī)10中。

另一方面，上述空氣系統(tǒng)包括：空氣入口20，作為除濕對象的潮熱的一次空氣從該空氣入口20流入空氣系統(tǒng)；上述再熱器14，其使經(jīng)上述空氣入口20流入的一次空氣與除濕后的低溫的除濕空氣進(jìn)行熱交換而預(yù)先冷卻上述一次空氣；上述冷卻器13，其對由上述再熱器14預(yù)先冷卻的空氣進(jìn)行再次冷卻；排水分離器(drain?separator)16，其對由上述冷卻器13再次冷卻的空氣進(jìn)行排水分離，使之成為上述低溫的除濕空氣，并將之輸送到上述再熱器14中，在上述再熱器14中使上述除濕空氣和一次空氣通過熱交換而預(yù)先冷卻一次空氣，同時(shí)加熱上述低溫的除濕空氣，再經(jīng)由出口配管21將其作為二次空氣而排放到外部。

因此，上述冷卻器13與上述制冷劑系統(tǒng)和空氣系統(tǒng)兩者連接，冷卻器13可使制冷劑系統(tǒng)和空氣系統(tǒng)在功能上結(jié)合起來。

而且，在用來進(jìn)行排水分離的上述排水分離器16上設(shè)置有排水閥15，通過該排水閥15使生成的水珠分離并排到外部。

通常情況下，在上述現(xiàn)有技術(shù)的冷凍式空氣干燥機(jī)中，從上述制冷劑壓縮機(jī)10經(jīng)由高溫制冷劑配管22而流向冷凝器11的制冷劑的溫度約為90℃，由膨脹閥12絕熱膨脹之后再經(jīng)由低溫制冷劑配管23流向冷卻器13的制冷劑的溫度約為5℃。另外，從空氣入口20流入再熱器14的一次空氣的溫度為40℃(額定溫度)，由再熱器14預(yù)先冷卻之后再經(jīng)由空氣配管24流向冷卻器13的空氣的溫度約為25℃，由冷卻器13再次冷卻之后經(jīng)由排水分離器16而輸送到再熱器14的除濕空氣的溫度約為10℃，由再熱器14加熱之后再經(jīng)由出口配管21流向外部的二次空氣的溫度約為30℃。

此外，高溫制冷劑配管22和低溫制冷劑配管23通過旁通制冷劑配管25連通，其中，高溫制冷劑配管22用來結(jié)合制冷劑壓縮機(jī)10和冷凝器11，而低溫制冷劑配管23用來結(jié)合膨脹閥12和冷卻器13，旁通制冷劑配管25上具有開度可調(diào)的流量調(diào)節(jié)閥17。上述旁通制冷劑配管25的作用是：當(dāng)上述冷卻器13的負(fù)荷變小時(shí)，從膨脹閥12經(jīng)由低溫制冷劑配管23而流向冷卻器13的制冷劑的溫度若過度降低，會(huì)導(dǎo)致從再熱器14經(jīng)由空氣配管24而流向冷卻器13的潮濕壓縮空氣中的水分凍結(jié)，為了避免該情況的發(fā)生，使流量調(diào)節(jié)閥17只打開必要的開度，使從制冷劑壓縮機(jī)10流向冷凝器11的高溫制冷劑的一部分混入低溫制冷劑配管23中的低溫制冷劑中，保持該低溫制冷劑的溫度不會(huì)降低到一定溫度以下。

上述圖2所示的現(xiàn)有技術(shù)的冷凍式空氣干燥機(jī)有如下技術(shù)問題：由于使用條件的不同，再熱器14的功能會(huì)下降。對于這一點(diǎn)，在作具體說明之前，首先說明之所以使用上述再熱器14的目的：

1.通過使用再熱器來使流入空氣干燥機(jī)中的壓縮空氣預(yù)先冷卻，可以降低給冷凍回路(制冷劑系統(tǒng))的負(fù)荷(通過減小冷凍回路的負(fù)荷來實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的)。

2.通過利用從空氣入口流入空氣系統(tǒng)的新的一次空氣的熱量，來加熱由空氣干燥機(jī)除濕的壓縮空氣，可以防止空氣干燥機(jī)的輸出側(cè)的空氣配管上形成結(jié)露。

但是，當(dāng)從空氣干燥機(jī)的空氣入口流入的一次空氣的溫度較低時(shí)(約為20℃左右)，再熱器的功能就會(huì)下降，從而出現(xiàn)不能將從出口配管21流出的二次空氣加熱到防止形成結(jié)露所需要的溫度的情況，而這個(gè)情況是現(xiàn)有技術(shù)的空氣干燥機(jī)的最大技術(shù)問題。即，由于在通常情況下使用鐵(鍍鋅)來制成空氣干燥機(jī)的空氣配管，所以，會(huì)有出口配管21因形成結(jié)露而被腐蝕的擔(dān)心，而且由于形成結(jié)露而在配管下部的地面等上形成水洼。為使配管絕熱，無法避免進(jìn)行繁雜的作業(yè)和花費(fèi)較高的成本。