[发明专利]冷冻式空气干燥器

说明书

技术领域

本发明涉及一种冷冻式空气干燥器，特别是指一种将压缩空气冷却以使该压缩空气中的水分凝结从而将该压缩空气除湿的冷冻式空气干燥器。

背景技术

在使用如电磁阀或气缸等的空气压力器的空气压力系统中，为防止供输到其中的压缩空气中含有的水分造成的故障，需要预先将该压缩空气中的水分除去，在除去水分的时候要使用冷冻式空气干燥器。并且，在该冷冻式空气干燥器上，冷却除湿后的低温压缩空气会导致空气干燥器的二次侧的空气管道出现结露的现象，为防止该结露现象的发生，需要控制空气干燥器出口的压缩空气的温度，以使除湿后的压缩空气再度升温。

图3所示为，现有技术的冷冻式空气干燥器中的冷媒系统与压缩空气系统的回路，该冷媒系统与压缩空气系统所属的系统能够控制上述空气干燥器出口的压缩空气的温度。该冷冻式空气干燥器的冷媒系统的结构如下：该冷媒系统包括：冷媒压缩机10；冷凝器11，由上述冷媒压缩机10压缩的高温的冷媒通过高温冷媒管道22输送到该冷凝器11中，该冷凝器11使输送来的高温冷媒凝结；膨胀阀12，由上述冷凝器11所凝结的冷媒被该膨胀阀12通过绝热膨胀而减压并且降温；冷却器13，通过来自于上述膨胀阀12的低温的冷媒的作用，该冷却器13将从压缩空气系统的空气入口20流入的潮湿的压缩空气冷却并除湿。从该冷却器13流出的冷媒通过回归冷媒管道26返回到上述冷媒压缩机10中。

另一方面，上述压缩空气系统的结构为，通过上述空气入口20从外部流入的潮湿的压缩空气(一次空气)在上述冷却器13中冷却后，在气水分离器16中经过气水分离过程并变为低温的除湿空气，将该除湿空气在电加热器14中再次加热，从而使之成为二次空气并输送到出口管道21中。空气干燥器的出口的二次空气的温度的控制方式为，在上述出口管道21中设置温度传感器40，将该温度传感器40检测出的二次空气的温度输入到温度调节器41中，通过该温度调节器41来控制电加热器14的输出功率，能够较精确地实现温度的控制。另外，在进行上述气水分离过程的气水分离器16中，设置有水分排放阀15，该水分排放阀15将产生的水滴分离并排放到外部。

在该现有技术的冷冻式空气干燥器上，要使用上述电加热器14将冷却除湿后的低温除湿空气再次加热，这需要几乎和冷冻机同样多的电力。因此，上述现有技术的冷冻式空气干燥器，虽然能够精确地进行温度控制，却存在着消耗电力大的缺点。

对此，已知的现有技术的解决办法是，设置再热器来代替上述电加热器14，该再热器使得，从上述空气入口20流入的温热的一次空气与经过了上述冷却器13的低温的除湿空气因二者具有温度差而发生热交换，通过该热交换将上述一次空气预先冷却的同时，还将上述除湿空气升温成为二次空气并输出。在设置有这样的再热器的冷冻式空气干燥器上，将上述一次空气预先冷却之后，通过上述冷却器13再次冷却，能够降低冷媒回路的负荷。另外，通过使从空气干燥器中输出的二次空气升温，还能够防止空气管道结露的现象。因而，能够有效地利用热能。然而，因为上述二次空气的温度被一次空气的温度左右，如果从空气入口20流入的一次空气的温度低，会有如下情况发生，即，不能使出口管道21内的二次空气的温度升到能够防止该出口管道21产生结露现象的温度，很难将出口管道21内的二次空气的温度稳定地控制在所需的温度范围内。

一般情况下，在上述现有技术的冷冻式空气干燥器中，从冷媒压缩机10通过高温冷媒管道22流到冷凝器11的高温的冷媒的温度约为90℃，流出膨胀阀12并经绝热膨胀后通过低温冷媒管道23流到冷却器13的低温的冷媒的温度约为5℃。从空气入口20流入的一次空气的温度为40℃(额定值)，从冷却器13经由气水分离器16向电加热器14输送的除湿空气的温度约为10℃。

另外，在冷冻式空气干燥器上，将上述冷媒压缩机10和冷凝器11连接起来的高温冷媒管道22与将膨胀阀12和冷却器13连接起来的低温冷媒管道23，通过旁路冷媒管道25连通，该旁路冷媒管道25中配置有能够进行开度调节的容量控制阀17。如后面所述，该旁路冷媒管道25的作用为，若流到冷却器13中的冷媒的温度变得过于低下，会导致从空气入口20流到冷却器13中的一次空气中的水分出现结冰的现象，为了防止该一次空气中的水分出现结冰的现象，上述旁路冷媒管道25将从冷媒压缩机10流向冷凝器11的冷媒的一部分混入到流向冷却器13的冷媒之中。

发明内容