特許 5746326 気体圧縮乾燥装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5746326

(24)【登録日】2015年5月15日

(45)【発行日】2015年7月8日

(54)【発明の名称】気体圧縮乾燥装置

(51)【国際特許分類】

   F28D 7/16 20060101AFI20150618BHJP

【ＦＩ】

   F28D7/16 B

   F28D7/16 D

【請求項の数】14

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-509409(P2013-509409)

(86)(22)【出願日】2011年5月11日

(65)【公表番号】特表2013-526695(P2013-526695A)

(43)【公表日】2013年6月24日

(86)【国際出願番号】BE2011000028

(87)【国際公開番号】WO2011140616

(87)【国際公開日】20111117

【審査請求日】2013年7月31日

(31)【優先権主張番号】2010/0284

(32)【優先日】2010年5月11日

(33)【優先権主張国】BE

(73)【特許権者】

【識別番号】593074329

【氏名又は名称】アトラス コプコ エアーパワー，ナームローゼ フェンノートシャップ

【氏名又は名称原語表記】ＡＴＬＡＳ ＣＯＰＣＯ ＡＩＲＰＯＷＥＲ，ｎａａｍｌｏｚｅ ｖｅｎｎｏｏｔｓｃｈａｐ

(74)【代理人】

【識別番号】100074192

【弁理士】

【氏名又は名称】江藤 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100121496

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 重雄

(72)【発明者】

【氏名】ジャンセン スティジュン ジョセフ リタ ジョハンナ

(72)【発明者】

【氏名】パーネル ウウェ

(72)【発明者】

【氏名】ブリエルス クリストフェ

【審査官】 仲村 靖

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５６−１５２７２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０２２３７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０２−０４５１２８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５６−０３３４７９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５９−１８６６７１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５４−０８４６５５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特公昭３６−０１１１５４（ＪＰ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２８Ｄ ７／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

低圧段階（３０）と、高圧段階（３２）と、圧力パイプ（３９）と、乾燥領域（４１）及び再生領域（４０）を有する吸収乾燥器（２７）と、を備えた多段階式コンプレッサを内部に含み、インタークーラー（３４）が前記低圧段階（３０）と高圧段階（３６）との間に配置され、前記圧力パイプ（３９）によって入口部（９）に連結された熱交換機（１）を備えた、気体圧縮乾燥装置において、
前記熱交換器（１）が、主区画室（７）中に行き渡って伸びている複数のチューブ（１３）を超えて若しくはそれらの周囲を通って該主区画室に案内されて来る第１流体のための前記入口部（９）及び出口部（１０）を備えた主区画室（７）を始め、幾つかの区画室を有するハウジングを備え、
前記主区画室（７）中に行き渡って伸びている複数のチューブ（１３）の群を少なくとも２つ（１１及び１２）備え、該チューブ群の各々は、第２又は第３流体を該主区画室中に案内することによって前記第１流体と熱交換するためのものであり、
前記複数のチューブの端部が、チューブ群（１１及び１２）の各々に用いられる入口区画室（１４及び１６）と出口区画室（１５及び１７）とに分断されたそれぞれの区画室に連結され、
前記チューブ群のうち第１の群（１２）が上記インタークーラー（３４）の冷却回路を構成し、しかも該冷却回路が前記熱交換器（１）の第１冷却回路に相当し、
前記チューブ群のうち第２の群（１１）が上記熱交換器（１）の第２冷却回路を構成し、
前記チューブ群のうち第２の群（１１）の入口区画室（１４）が枝パイプ（３８）を介して直に前記高圧段階（３２）の出口パイプ（３９）に連結され、
前記吸収乾燥器（２７）の再生のための前記高圧段階（３２）からの気体を加熱するために、前記チューブ群のうち第２の群（１１）の出口区画室（１５）が前記吸収乾燥器（２７）の前記再生領域（４０）に連結されている、
ことを特徴とする気体圧縮乾燥装置。

【請求項2】

前記主区画室（７）が多くの第１流体のための多くの入口部及び出口部（９及び１０）を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記主区画室（７）が２つのエンドプレート（６）と境界を有し、該主区画室（７）のいずれの側にも、エンドプレート（６）とそれに対するカバー（４）との間に２つのサイド区画室を形成するためのカバー（４）を備えていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の装置。

【請求項4】

前記複数のチューブ（１３）が前記複数のエンドプレート（６）に締結されていることを特徴とする請求項３に記載の装置。

【請求項5】

前記サイド区画室（８）が前記入口部及び出口部（１４乃至１７）を含むことを特徴とする請求項３に記載の装置。

【請求項6】

前記サイド区画室（８）が２つ又はそれ以上のサブ区画室（１９）に細区分されていて、少なくとも前記第２及び第３流体のための少なくとも２つの別々の回路を構成するために、前記主区画室（７）の両側のそれぞれのサブ区画室（１９）が、複数のチューブ（１３）による２つの群(１１及び１２)によって連結されていることを特徴とする請求項５に記載の装置。

【請求項7】

前記主区画室（７）が、第１流体のための入口部と出口部（９と１０）との間にバッフル（２０）を備えていることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一つに記載の装置。

【請求項8】

前記熱交換機（１）が２つ以上のさらなる流体を処理するように装備し、前記主区画室（７）の両側に設けた前記各々のサイド区画室（８）が仕切り（１８）によって上記の入口区画室及び出口区画室（１４，１５，１６及び１７）、すなわち、第２流体を案内するための複数のチューブ（１３）による第１の群（１１）に連結した第１入口区画室及び第１出口区画室（１４及び１５）と、第３流体を案内するための複数のチューブ（１３）による第２の群（１２）に連結した第２入口区画室及び第２出口区画室（１６及び１７）とに、細区分されていることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか１つに記載の装置。

【請求項9】

前記複数の仕切り（１８）と複数のエンドプレート（６）との間に密閉部材（２３）を備えていることを特徴とする請求項８に記載の装置。

【請求項10】

前記複数のチューブの第１群（１１）と第２群（１２）との間に空間（２４）を備えていることを特徴とする請求項８又は９に記載の装置。

【請求項11】

前記の第１群及び第２群（１１及び１２）の複数のチューブ（１３）が一つの円のセクターの全域に亘って分配されていることを特徴とする請求項８ないし１１のいずれか一つに記載の装置。

【請求項12】

前記複数のチューブ（１３）が同心上に配置された形で分配され、該複数のチューブの第１群（１１）が一つの円内に位置し、該複数のチューブの第２群（１２）が前記円の周りの一つのリング内に位置することを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか一つに記載の装置。

【請求項13】

前記熱交換器（１）の入口部及び出口部（９及び１０）が、主区画室（７）と境界を成すシェル（３）の側にあることを特徴とする、請求項１乃至１２のいずれか一つに記載の装置。

【請求項14】

前記第１入口区画室及び第１出口区画室（１４及び１５）が前記熱交換器（１）の逆側に配置され、前記第２入口区画室及び第２出口区画室（１６及び１７）が前記熱交換器（１）の同じ側に配置されている、ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一つに記載の装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は気体圧縮乾燥装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

チューブ式の熱交換器はすでに幾つも知られていて、それらが構成するハウジングの内部においては、１つ以上のチューブが、第１流体のための第１入口部及び出口部と、第２流体のための第２入口部及び出口部との間を、長手方向に延伸していて、該第１流体は該チューブを貫通して流れ、第２流体は該チューブの周囲を流れ、そのことによって、２つの流体の間で熱の移動を行うものである。

【0003】

公知の熱交換器においては、前記ハウジングの第２入口部と第２出口部との間のスペースには、第２流体の流れを、例えばジグザグに案内する複数のバッフルを設けることが出来る。

【0004】

そのような構成にすると、前記第２流体は第２入口部から第２出口部に真直ぐに流れることが出来ないので、熱移動が向上する。

【0005】

さらに、気体を圧縮することは多量の熱の発生を伴うことが知られている。

【0006】

また、別のタイプの熱交換器としては、圧縮気体の一部を熱交換機の第１回路を通るように案内し、その熱を、該熱交換器の第２回路を通って流れる別の気体又は液体に与える
ようにしたものも知られている。

【0007】

コンプレッサ装置と乾燥装置から成り且つ該乾燥装置が乾燥剤と再生領域とを備えた乾燥領域によって構成された気体圧縮乾燥装置は公けに知られて久しい。

【0008】

また、気体の圧縮によって生じる熱を再生させる装置もある。

【0009】

従って、この熱は、該コンプレッサ設備のエネルギー消費を全体的に減少させることが出来るように、例えば、再生領域を通るように案内される気体を加熱するのに用いることが出来る。

【0010】

その場合の不利な点は、設備構成が全体的に複雑になることである。さらに、連結部が数多くあることにより、漏れのリスクがかなりある。また、設備コストも極めて高額になってしまう。

【0011】

米国特開２００３／０１８８５４２に記載された装置においては、圧縮された気体の一部を、コンプレッサの中間圧力段階の後で分岐させ、そして吸収乾燥器の再生領域へ運び、その後、その圧縮空気のこの部分に吸収された水分を冷却によって取り除き、そして残りの空気を該圧縮空気の主流によって再度圧縮し、その後、該主流は吸収乾燥器の乾燥領域を通って流れ、乾燥した圧縮空気として該装置を出て行く。

【0012】

そのような装置の欠点は、前記中間圧力段階の後の圧縮気体が、低圧段階の後の圧縮気体よりもずっと低い温度であるため、分岐した部分の気体は、吸収媒体から吸収できる水分がより少なくなり、従って、該吸収媒体を素早く乾燥させることが出来ないということである。

【0013】

気体の圧縮によって発生する熱を回復させるために、熱交換器が必要であり、そのため、チューブ式の熱交換器がしばしば用いられる。

【0014】

チューブ式の熱交換器はすでに幾つも知られていて、それらが構成するハウジングの内部においては、１つ以上のチューブが、第１流体のための第１入口部及び出口部と、第２流体のための第２入口部及び出口部との間を、長手方向に延伸していて、該第１流体は該チューブの周囲を流れ、該第２流体は該チューブを貫通して流れ、そのことによって、２つの流体の間で熱の移動を行うものである。

【0015】

公知の熱交換器においては、前記ハウジングの第２入口部と第２出口部との間のスペースには、第１流体の流れを、例えばジグザグに案内する複数のバッフルを設けることが出来る。

【0016】

そのような構成にすると、前記第１流体は第２入口部から第２出口部に真直ぐに流れることが出来ないので、熱移動が向上する。

【発明の概要】

【0017】

本発明の目的は、上記の欠点及び／又はその他の欠点の一つ以上について解決を与えることにあり、それは、低圧段階と、高圧段階と、圧力パイプと、乾燥領域及び再生領域を有する吸収乾燥器と、を備えた多段階式コンプレッサを内部に含み、インタークーラーが前記低圧段階と高圧段階との間に配置され、前記圧力パイプによって入口部に連結された熱交換機を備えた、気体圧縮乾燥装置において、
前記熱交換器が、主区画室中に行き渡って伸びているチューブを越えて若しくはそれらの周囲を通って該主区画室に案内されて来る第１流体のための前記入口部及び出口部を備えた主区画室を始めとする多くの区画室を有するハウジングを備え、
前記主区画室中に行き渡って伸びている複数のチューブの群を少なくとも２つ備え、該チューブ群の各々は、第２又は第３流体を該主区画室中に案内することによって前記第１流体と熱交換するためのものであり、
前記吸収乾燥器の再生のための前記高圧段階からの気体を加熱するために、前記チューブ群のうち第１の群が上記インタークーラーの冷却回路を構成する、
ことを特徴とする気体圧縮乾燥装置を提供することによって実現するものである。

【0018】

この装置の有利な点は製造するのが非常に簡単ということである。

【0019】

この装置の熱交換器の最も簡単な実施例においては、主区画室の一方の側が一つのエンドプレートによって閉鎖されていて、さらに該主区画室の前記の側に沿って一つのカバーを設けることによって該カバーと該エンドプレートとの間に一つのサイド区画室を形成し、このサイド区画室は第２及び第３流体のための入口区画室及び出口区画室を含み、複数のＵ字型のチューブが該エンドプレートに締結されている。

【0020】

別のより好ましい実施例においては、該主区画室はその両側でエンドプレートと境界を成し、そのいずれの側においても、それぞれのエンドプレートとそれに対するカバーとの間で２つのサイド区画室を形成するためのカバーを備えている。

【0021】

この実施例の有利な点は、結合部が不完全な場合の漏れのリスクを最小限に抑えられるように、結合しなければならない部分がより少ないことである。

【0022】

この実施例のもう一つの有利な点は、この装置の設備コストが低額で済むことである。それ故、この装置において本発明による熱交換器を用いることは、気体を圧縮し乾燥させるためのより効率的な方法となり、当然のことながら、供給される気体の費用という面でも好都合である。

【0023】

結局、気体を圧縮し乾燥させるためのそのような装置に本発明による熱交換器を適用することによって、２つの熱交換器の機能を単一の熱交換器の中に一体化させることが出来、当然のことながら材料費を節減することが出来ることは明らかである。

【0024】

最も実際的な実施例においては、前記コンプレッサは低圧段階と高圧段階とを備えた多段階式のコンプレッサとして構成され、その低圧段階と高圧段階との間に一つのインタークーラーを備え、該熱交換器の入口部は該コンプレッサの前記圧力パイプに連結されていて、前記吸収乾燥器の再生のための高圧段階からの気体を加熱するために前記第１のチューブ群は前記インタークーラーの冷却回路を形成する。

【0025】

この実施例の有利な点は、高圧段階から流れてくる気体の一部を加熱するために圧縮気体からの熱を再生させることが出来るので、非常に熱効率の良い装置を実現出来、該気体の一部は高温に達し、またそのようにすることで、吸収乾燥器のための再生気体として用いるのに適している。

【0026】

別の有利な点は、２つの熱交換器を単一の熱交換器に一体化させることによって、一体化した機能を有する熱交換器の容積は２つの別個の熱交換器の組み合わされた容積よりも相当小さくすることが出来、実質的なスペースの節減を実現出来ることである。

【0027】

さらに別の有利な点は、前記熱交換器の適用は気体圧縮乾燥器のみに限定されることはなく、その熱交換器は、幾つかの小さな変更を条件として、吸収乾燥器を用いない設備にも適用可能なことである。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】本発明による装置に用いる熱交換器の第１実施例の断面を模式的に示すものである。

【図2】図１の代替的実施例を示すものである。

【図3】本発明による気体圧縮乾燥装置の１例を示すものである。

【図4】図２の代替的実施例を示すものである。

【発明を実施するための形態】

【0029】

本発明の特徴をより良く示すために、本発明による望ましい実施例を以下に添付図面を参照しながら説明するが、いかなる限定をもするものでなく、１例として示すものである。

【0030】

図１は、本発明による装置に用いるチューブ式熱交換器１の第１実施例を模式的に示すものであって、該熱交換器は第１に、シェル３を有する閉鎖ハウジング２を備えている。この例では、該シェルは円筒形になっているが、必ずしもそのような形に形成する必要はない。

【0031】

前記ハウジング２はカバー４によって両端が閉鎖され、そして該カバー４は、例えば、該カバー４内の複数の通路５Ａを介して該シェル３内の複数の螺子孔５Ｂに螺子止め可能な複数のボルト（図面に示していない）によって前記円筒形シェルに締結される。

【0032】

この実施例においては、前記ハウジング２は、主区画室７とサイド区画室８との間を分離するエンドプレート６を備え、それによって、該主区画室７は該シェル３及び該カバー４と境界を有し、該サイド区画室８はエンドプレート６及び該エンドプレート側に位置するカバー４と境界を成す。

【0033】

前記円筒形シェル３には、第１流体が該主区画室７を通るように案内するための入口部９及び出口部１０が設けられている。

【0034】

この実施例においては、該入口部９と該出口部１０は該シェル３の同じ側に位置しているが、勿論、該シェル３の別の場所に設けてもよい。

【0035】

前記熱交換器１の中では、複数のチューブから成る群を少なくとも２つ（１１−１２）備えたものが主区画室７を通って延伸している。それらの群（１１−１２）は各々第２又は第３流体が該主区画室７を通るように案内することを意図するものであるが、これは、該区画室７内のチューブ１３を越えて若しくはその周りを流れる第１流体と熱交換するためである。

【0036】

上記の群のうち第１群１１のチューブ１３の端部は、第２流体のための第１入口区画室１４と第１出口区画室１５に連結されている。同様に、第２群１２のチューブ１３の端部は、第３流体のための第２入口区画室１６と第２出口区画室１７に連結されている。本発明によれば、上記の入口及び出口区画室１４〜１７は互いに完全に分離されている。

【0037】

この目的のため、示された実施例においては、上記サイド区画室８は、複数の仕切り部材１８によってそれぞれ４つのサブ区画室１９、すなわち、第１入口区画室１４、第１出口区画室１５、さらには第２チューブ群のための第２入口区画室、第２出口区画室１７に区分けされている。

【0038】

ここに示された実施例においては、チューブ１３はＵ字形をしていて、前記第１チューブ群１１の各チューブ１３の一端側が該第１入口区画室１４に通じるように開口し、他端側が該第１出口区画室１５に通じるように開口している。同様に、前記第２チューブ群１２の複数のチューブ１３は第２入口及び出口区画室１７−１８に通じるように開口している。そのようにして、第２及び第３流体の回路は完全に互いに分離している。

【0039】

図１の実施例では、前記主区画室７はバッフル２０（バッフラーとも呼ぶ）を備え、該バッフルの形と相対位置は、例えばジグザグ模様のような一定のパターンの流れを第１流体に課し、それによって該第１流体が多くの通路を前後に動いて該主区画室を通って流れるようにするものが選択される。

【0040】

この目的のため、前記複数のバッフル２０は、前記主区画室７の一側から、該主区画室７の他側から一定の距離だけ離れた位置まで伸びていて、それによって第１流体のための逆通路２１を形成している。それは、連続する逆通路が前記熱交換器１の一方又は他方を交互に行き交うような形で形成している。

【0041】

前記複数のバッフルはステンレスで構成するのが望ましいが、本発明は決してそれに限定するものではない。

【0042】

本発明の別の実施例では、該チューブ１３の直径と事実上同じかそれよりも僅かに大きな直径を有する複数のバッフル２０の中に通路を設けていて、複数の該バッフル２０と複数の該チューブ１３との間のマージンは制限されたものとなっている。

【0043】

しかし、前記熱交換器１に複数のバッフル２０を設けることは必ずしも必要というわけではない。

【0044】

図２は、本発明による装置に用いるチューブ式熱交換器１の別の望ましい実施例を模式的に示すものであり、該熱交換器は第１に、主区画室７を有する閉鎖ハウジング２を備え、該主区画室７は、該主区画室７の中を通って伸びる複数のチューブ１３に亘って或いはその周りに案内される第１流体のための第１入口部及び出口部９−１０を備えている。

【0045】

この実施例では、上記の入口部及び出口部９−１０は前記シェル３の対向する側に位置していて、軸線方向から見て出来るだけ遠ざけるようにしてある。

【0046】

入口部及び出口部についての、この多少の対角線方向の配置がより効率的な熱の移動を可能にするのである。

【0047】

前記第１流体のための前記入口部及び出口部９−１０を前記シェル３の同じ側に配置することも勿論できるし、該シェル３の別の場所に配置することも勿論可能である。

【0048】

図１の実施例とは対照的に、図２においては、前記区画室７は２つのエンドプレート６と境界を成し、該主区画室７のいずれの側にもカバー４を設け、それによって、それぞれのエンドプレート６とそれに対するカバー４との間に２つのサイド区画室８を形成している。

【0049】

本発明の最も実際的な実施例においては、前記主区画室７の全域に亘って伸びる複数のチューブ１３は前記２つのエンドプレート６Ａの１つに締結され、このエンドプレート６Ａは、ハウジング２と、このエンドプレート６Ａに向かい合わせに位置するカバー４Ａとの間でクランプされる。

【0050】

それによって、前記チューブ１３は、例えば半田づけ等によって、複数のエンドプレート６の複数の通路で気体が漏れないようにして固定されている。

【0051】

前記複数のエンドプレート６は互いに異なっていて、２つのエンドプレートのうちの一方６Ｂが他方よりも寸法が短くなっているのが望ましい。なぜならば、そのように構成することによって、このエンドプレート６Ｂが浮かんでいるような仕方で設けることが出来、熱による膨張を許容出来るからである。

【0052】

図２の断面図においては、前記複数のチューブ１３が固定されるエンドプレート６Ａは他方のエンドプレート６Ｂよりも寸法が大きく、最も小さいエンドプレート６Ｂはシェル３とカバー４Ｂとの間のリング内に可動的に取り付けられている。

【0053】

この実施例においては、前記複数のサイド区画室８は、平行なチューブ１３を介し両側のエンドプレート６を通じて共に繋がっている。それによって、上記複数のチューブ１３は主区画室７を通り、これらのエンドプレート６の中の通路２２を通って伸びている。

【0054】

この実施例においては、勿論、複数のバッフルを用いてもよいが、必ずしも必要というわけではない。

【0055】

前記熱交換器の望ましい特徴によれば、上記の複数のサイド区画室８は２つ以上のサブ区画室に再分割されている。

【0056】

この目的のために、そこに示した断面図においては、前記カバーの内部には、１つ以上の真直ぐで直立の壁又は仕切り１８が設けられ、これらの壁１８の端部とエンドプレート６との間には密閉部材２３が設けられている。

【0057】

図２のバリエーションにおいては、各サイド区画室８の中に、第２又は第３流体を案内するための２つのサブ区画室１９を設けてある。

【0058】

図２の断面図において、第１サブ区画室１９Ａは前記主区画室７の中の第１チューブ群１１に連結し、該チューブ群１１の全てのチューブ１３は、熱交換器１の他方の側のサブ区画室１９Ｂの中へ開口して連結している。

【0059】

そのようにして、サブ区画室１９Ａ及び１９Ｂは互いに関係し合う形で配置されている。

【0060】

同様に、他のサブ区画室１９Ｃ-１９Ｄは第２チューブ群によって互いに繋がっている。

【0061】

第２及び第３流体のための複数のサブ区画室１９は互いに完全に分離していて、各流体が、関与する流体のためのそれ自身の分離回路を循環するように構成するのが望ましい。

【0062】

ここで示した断面図を参照すると、２つのチューブ群１１−１２のチューブ１３の数は同じでなければならないと解釈されるかもしれないが、実際には、第２流体のためのチューブ１３の数と第３流体のためのチューブ１３の数が異なるように構成してもよい。

【0063】

勿論、第２流体のための複数のチューブ１３と第３流体のための複数のチューブ１３の直径が互いに異なるように構成してもよい。

【0064】

第２流体のための複数のチューブ１３と第３流体のための複数のチューブ１３の内部の形を異なったものとすることと、第１流体と第２及び／又は第３流体との間の熱移動を高めるために幾つかのチューブ１３にフィン又はその他の手段を設けること、のどちらか一方又は両方を講じてもよい。

【0065】

最も簡単な実施例においては、第２流体のための上記第１チューブ群１１は熱交換器１の上側半分に位置し、第３流体のための第２チューブ群１２は下側半分に位置している。

【0066】

該主区画室７内の第１チューブ群１１と第２チューブ群１２との間に空間２４を、上記壁１８及び密閉部材２３の高さの位置で、設けている。

【0067】

勿論、前記の熱交換器は図に示したものに限定されるわけではなく、別の形での構成も可能である。例えば、第１チューブ群１１の複数のチューブを該熱交換器１の軸線の周りに配置し、第２チューブ群１２を該第１チューブ群１１の周りに同心リング状のチューブ群として形成されるようにしても良い。

【0068】

さらに別の配置の仕方は、前記第１チューブ群１１の複数のチューブが円の第１セクターの全域に亘って分配され、前記第２チューブ群１２の複数のチューブが円のもう一つのセクターの全域に亘って分配されることである。

【0069】

勿論、前記２つのセクターは必ずしも同じ大きさにする必要はないし、それらが合わさって完全な円ディスクを形成するようにしてもよい。

【0070】

本発明による装置のための熱交換器１の操作は非常に簡単であり、それは次の通りである。

【0071】

第１流体はシェル３内の入口部９を介して主区画室７に案内され、該区画室７を通って流れる時、この第１流体は、図１の矢印Ｐで示したように、一定のパターンに従って幾つかのバッフル２０によって案内される。

【0072】

同時に、２つの流体は、（これらは互いに異なる流体であっても良いしそうでなくても良いが）、主区画室７の複数のチューブ１３を通って流れる。すなわち、第２流体は、第１チューブ群１１の複数のチューブ１３を貫通して矢印Ｑの方向に流れ、第３流体は、第２チューブ群１２の複数のチューブ１３を貫通して矢印Ｒの方向に流れる。

【0073】

ここに示した断面図において、第２及び第３流体の方向Ｑ及びＲは互いに逆向きになっているが、このことは本発明による装置について厳格に必要とされるわけではない。

【0074】

その結果として、前記主区画室７の中で、熱の移動が、一方において第1流体と第２流体との間で行われ、他方において第1流体と第3流体との間で行われる。

【0075】

言うまでもなく、複数のチューブ１３を通って流れる第２及び第３流体は気体、混合気体又は液体にして良いし、第２流体を気体にして、第３流体を液体等にしても良い。

【0076】

前記熱交換器１は、本発明による気体圧縮乾燥装置に用いるのに特に適しているものであり、その配置は図３に一例として示している。

【0077】

この装置２５は、コンプレッサ装置２６と吸収乾燥器２７から成り、該コンプレッサ装置２６の入口に繋がる入口２８と、圧縮乾燥された気体を図示されていない消費ネットワークに案内する出口２９とを備えている。

【0078】

図に示したコンプレッサ装置２６は、この場合には連結された一連の３つのコンプレッサ要素３０−３２による多段階コンプレッサであって、低圧段階３０と中間圧力の段階３１と高圧段階３２とを形成する。

【0079】

コンプレッサ要素３０−３２の各々は電気モーター３３によって駆動し、コンプレッサ要素３０−３２の各々の下流にはクーラー３４−３６、すなわち２つのインタークーラー３４−３５とアフタークーラー３６をそれぞれ備えている。

【0080】

前記クーラー３４−３６の各々はそれらに関与するコンプレッサ要素３０−３２によって圧縮された気体を冷却する。

【0081】

前記装置２５には液体ガスクーラーを設けることによって、冷却すべき気体を第１流体として前記クーラー３４−３６を通るように案内し、冷却材を第２流体として前記複数のチューブを通るように案内するのが望ましい。

【0082】

前記低圧段階３０と前記中間圧力段階３１の間には、前記インタークーラー３４とその上流に設けた熱交換器３７とを一体的に構成した本発明による熱交換器１を設けている。

【0083】

図３において、前記熱交換器１は、前記熱交換器３７と前記インタークーラー３４とを取り囲んだ四角で模式的に示されている。

【0084】

前記熱交換器１は、低圧段階３０から流れてくる圧縮気体のための入口部９と、中間圧力段階３１の入口部に連結された出口部１０とを備えているのが望ましい。

【0085】

前記熱交換器３７は、一定量の圧縮気体を矢印Ｑの方向に分岐させるために、前記高圧段階３２の出口パイプ３９に枝パイプ３８を介して直に連結している入口区画室１４を備えている。

【0086】

該熱交換器はさらに、前記吸収乾燥器２７の再生領域に連結している出口区画室１５を備えている。

【0087】

前記インタークーラー３４は、外部の冷却回路、例えば、このインタークーラー３４を矢印Ｒの方向に通って流れる水のための入口及び出口としての役割を果たす入口区画室１６及び出口区画室１７を備えている。

【0088】

図に示した配置においては、そこを流れる気体の全ては低圧段階３０によって圧縮され、そして熱交換器３７及びインタークーラー３４の中を矢印Ｐの方向に流れる。

【0089】

前記吸収乾燥器２７は、例えば、再生領域４０を有する回転ドラムと、乾燥剤が充填された乾燥領域４１とを備えたタイプのものであって、該乾燥剤はモーターによってこの乾燥領域４１と再生領域４０を交互に通るように送られる。

【0090】

高圧段階３２から流れて行く圧縮気体は、アフタークーラー３６で冷却された後、エジェクター４２を介して乾燥領域４１を通るように案内され、乾燥処理の後、出口２９を介して消費ネットワークに送られる。

【0091】

前記出口区画室１５を経由して熱交換器３７を出て行く気体は、乾燥器２７とリンクしていて、再生領域４０を通るように案内され、その後、クーラー４３及び前記エジェクター４２を経由することによって、前記乾燥領域４１を通って送られて来る気体と混合する。

【0092】

本発明による装置に用いられる複合式の熱交換器は複合機能を構成し、それは、外部冷却流体が用いられたインタークーラー３４として機能する第１熱交換器と、高圧段階３２からの高温の気体から取り込んだ一部の気体を、図示した配置において該高圧段階３２の圧縮気体の温度よりも高い低圧段階の気体と先ず接触させることによってさらに加熱するように機能する第２熱交換器３７とを、併せ持つものである。

【0093】

このようにして、吸収乾燥器２７をより効率的に作動させることが出来る。

【0094】

公知のよりシンプルな装置ではその熱が第１インタークーラー３４を通って流れる冷却材によって失われてしまうのとは対照的に、ここに図示した装置においては第１低圧段階３０の圧縮熱が回復することは明白である。

【0095】

さらに、このように構成した装置は、再生のための気体を加熱するのに外部からの加熱要素を必要とせず、また前記インタークーラー３４をより小さく出来るので、特に有益である。

【0096】

図４は、本発明による装置に用いる熱交換器の別の可能なバリエーションを示すものであり、その熱交換器は、第３流体のための入口区画室１６と出口区画室１７が同じカバー４の中に位置している。

【0097】

このため、２つのサイド区画室８の１つは、第３流体のための入口及び出口区画室１６−１７が互いに完全に分離されるように追加的に設けた壁を備えている。

【0098】

そこに示した断面図において、入口区画室１６の第３流体は、上方チューブ群の連続体１２から区画室４４を経由し、下方チューブ連続体１２を通って出口区画室１７へ流れる。

【0099】

図４では、主区画室７において複数のバッフル２０は設けられていないが、バッフル２０を設けたバリエーションも可能であり、その場合には、第１流体は多くの通路が設けられた主区画室７をジグザグに通って流れる。

【0100】

それ以外の多くのバリエーションも可能であることは当業者にとって明らかであり、例えば、カバー４が第２流体の入口区画室１４と出口区画室１５とを含み、他のカバー４が第３流体の入口区画室１６と出口区画室１７とを含むようにしても良い。

【0101】

また、２つの入口区画室１４−１６と２つの出口区画室１５−１７を一方の単一のカバーの中に設けることによって、他方のカバーを入口又は出口区画室なしで構成できるようにすることを排除するものではない。

【0102】

複数の異なったサブ区画室の位置と大きさの選択については多くの可能性があり、また、例えば、現場への適用に応じて一定の調整をすればさらに有利なものとなる、ということは当業者にとって明白である。

【0103】

本発明は、その明細書や図面に示した実施例に限定されるものでは決してなく、本発明による装置は、発明の範囲から逸脱することなくあらゆるバリエーションで実現できる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】