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JPH09168716A - 除湿装置 - Google Patents

除湿装置

Info

Publication number
JPH09168716A
JPH09168716A JP8350902A JP35090296A JPH09168716A JP H09168716 A JPH09168716 A JP H09168716A JP 8350902 A JP8350902 A JP 8350902A JP 35090296 A JP35090296 A JP 35090296A JP H09168716 A JPH09168716 A JP H09168716A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hollow fiber
housing
pressure region
passage
fiber membrane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP8350902A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2891953B2 (ja
Inventor
Nobuyoshi Kuwana
伸好 桑名
Fumio Kawato
文郎 川戸
Kazuyoshi Hanazawa
一吉 花沢
Yasuhito Somekawa
保仁 染川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CKD Corp
Ube Corp
Original Assignee
CKD Corp
Ube Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=18413681&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JPH09168716(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by CKD Corp, Ube Industries Ltd filed Critical CKD Corp
Priority to JP8350902A priority Critical patent/JP2891953B2/ja
Publication of JPH09168716A publication Critical patent/JPH09168716A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2891953B2 publication Critical patent/JP2891953B2/ja
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  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Drying Of Gases (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】配管スペースを必要としない浸透膜方式の除湿
装置を提供する。 【解決手段】ハウジングを収納円筒1及びキャップ2,
3から構成し、そのハウジング1〜3内に高分子浸透膜
からなる多数本の中空糸膜4を束ねて収容した。又、中
空糸膜4の内部を高圧領域S1 とすると共に中空糸膜4
の外面近傍領域を低圧領域S2 とし、ハウジング1〜3
外から高圧領域S1 へ除湿前の圧縮エアを供給すると共
にハウジング1〜3外へ取り出すようにした。更に、高
圧領域S1と低圧領域S2 との間には、中空糸膜4の外
面に沿って高圧領域S1 内の除湿エアの一部を送るため
のパージ通路10aを、ハウジング1〜3に組み込み形
成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は高分子浸透膜を用いて圧
縮空気内の水分を除去する除湿装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】この種の除湿装置が特開昭62−427
23号公報に開示されている。この装置では高分子浸透
膜からなる多数本の中空糸膜を束ねた状態で密封容器に
入れて密封容器内を中空糸膜内の領域と中空糸膜外の領
域とに隔て、密封容器内における中空糸膜外の領域に高
圧の水蒸気混合ガスを供給すると共に、中空糸膜内に除
湿ガスを供給するようになっている。水蒸気混合ガス内
の水分は中空糸膜を介して中空糸膜内に浸透分離し、中
空糸膜内に浸透分離した水分は中空糸膜内を流れる除湿
ガスと共に密封容器外へ排出される。この高分子浸透膜
方式では連続除湿、浸透膜の長寿命性に起因する耐用期
間の長さ、騒音振動のない無可動構成といった種々の利
点がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、低圧領
域内へ浸透分離された水分を掃除気するための除湿エア
を低圧領域へ供給する回路が密封容器外にて構成されて
いるため、そのための配管を密封容器外に設ける必要が
ある。このような密封容器外の配管は除湿装置以外の余
分な設置スペースを必要とし、除湿装置の使い勝手の阻
害要因となっている。
【0004】本発明はこのような配管スペースを必要と
しない浸透膜方式の除湿装置を提供することを目的とす
るものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】そのために本発明では、
ハウジング内に高分子浸透膜からなる多数本の中空糸膜
を束ねて収容し、中空糸膜の内部を高圧領域とすると共
に、中空糸膜の外面近傍領域を低圧領域とし、ハウジン
グ外から高圧領域へ除湿前の圧縮エアを供給すると共
に、ハウジング外へ取り出し、高圧領域と低圧領域との
間には中空糸膜の外面に沿って高圧領域内の除湿エアの
一部を送るためのパージ通路をハウジングに組み込み形
成して除湿装置を構成した。
【0006】
【作用】中空糸膜内へ送り込まれた除湿前の圧縮エア内
の気体状水分は中空糸膜を介して低圧領域へ浸透分離
し、中空糸膜から送り出された圧縮エアの湿度は極めて
低い。除湿された圧縮エアの一部はハウジングに組み込
み形成されたパージ通路を経由して低圧領域へ送りこま
れ、低圧領域へ浸透分離した水分がハウジング外へ掃気
される。除湿エアを送り込むパージ通路をハウジング内
に組み込んだ構成ではパージのための外部配管スペース
の確保といった問題が解消される。
【0007】
【実施例】
[第1実施例]以下、本発明を具体化した第1実施例を
図1に基づいて説明する。
【0008】収納円筒1と、収納円筒1の一端側に嵌着
された供給側キャップ2と、収納円筒1の他端側に嵌着
された取り出し側キャップ3とによりハウジングが構成
されており、収納円筒1内にはポリイミド製等の高分子
浸透膜からなる多数本の中空糸膜4が円環状に束ねられ
て収容されている。束ねられた中空糸膜4の両端部はい
ずれも円環状のシール部材5, 6により収納円筒1の両
端部内周面に固定されており、円環状のシール部材5,
6の中空部間には遮蔽円筒7が架設固定されている。
【0009】遮蔽円筒7の下端開口部には密栓8が嵌合
されており、供給側キャップ2内の供給領域2aと取り
出し側キャップ3内の取り出し領域3aとはハウジング
内では中空糸膜4内のみを介して連通している。収納円
筒1と遮蔽円筒7との間の領域は遮蔽円筒7上部の複数
の通孔7aにより遮蔽円筒7内に連通しており、収納円
筒1及び供給側キャップ2を貫通する複数の排出通路L
によりハウジング外部に連通している。即ち、中空糸膜
4、両シール部材5, 6及び密栓8によりハウジング内
が供給領域2a、中空糸膜4内及び取り出し領域3aか
らなる高圧領域S1 と、収納円筒1内における中空糸膜
4外の低圧領域S2 とに区分設定されている。なお、9
は排出通路L1 上に介在されたサイレンサである。
【0010】遮蔽円筒7の上端開口部には弁座10が嵌
めこまれていると共に、取り出し側キャップ3にはニー
ドル弁11が弁座10の円錐状の流路孔10aに入り込
むように螺着されており、ニードル弁11を螺合操作す
ることにより流路孔10aにおける通過断面積が変えら
れるようになっている。
【0011】取り出し側キャップ3の出口通路3b内に
は網状部材12及びストッパ13が介在されており、網
状部材12とストッパ13との間にはボール状バルブ1
4が収容されている。出口通路3b内に上方へのエア流
がない場合にはボール状バルブ14は網状部材12上に
落下している。
【0012】供給側キャップ2の入口2bから供給領域
2aへ送り込まれた除湿前の高圧エアは中空糸膜4内を
通過する間に高分子浸透膜の浸透分離作用を受ける。中
空糸膜4内を膜面に沿って通過するエア内の気体状水分
は次式で表される高分子浸透膜の浸透分離作用により中
空糸膜4内から低圧領域S2 内へ浸透分離する。
【0013】Q=ρA(P1 ・M1 −P2 ・M2 ) 但し、Qは中空糸膜4内から低圧領域S2 へ流れる水分
の透過流量、ρは気体状水分の透過速度定数、Aは全中
空糸膜4の透過面積、P1 は高圧領域S1 側の圧力、P
2 は低圧領域S2 側の圧力、M1 は高圧領域S1 側にお
ける水分のモル分率、M2 は低圧領域S2 側における水
分のモル分率である。気体状水分の透過速度定数ρはエ
アの構成気体である酸素及び窒素に比して数倍〜数百倍
程度大きく、中空糸膜4を気体状水分が優先的に透過す
る。これにより中空糸膜4を通って取り出し領域3aへ
排出されたエアは除湿されており、この除湿エアの大部
分は取り出し側キャップ3の出口通路3bから送り出さ
れると共に、一部が、ハウジングのほぼ中心部に設けら
れている流路孔10a、遮蔽円筒7内及び通孔7aを経
由して収納円筒1と遮蔽円筒7との間の低圧領域S2
送られる。
【0014】出口通路3bを通過する除湿エアはボール
状バルブ14を押し上げ、このボール状バルブ14の上
動位置により出口通路3bの通過断面積が規制される。
ボール状バルブ14がストッパ13に当接したときが通
過断面積最小の状態であり、これにより出口通路3bを
流れる除湿エアの流量が所定量以上になることはない。
前記式における気体状水分の透過速度定数ρがエアの構
成気体である酸素及び窒素に比して数倍〜数百倍程度大
きいことによる水分の浸透分離作用は高分子浸透膜の膜
面に沿った圧縮エアの流速の影響も受け、この流速が大
きいと浸透分離性能が低下する。しかしながら、出口通
路3b上のボール状バルブ14の介在により中空糸膜4
内の圧縮エアの流速が過大になることはなく、浸透分離
性能の低下が回避される。
【0015】収納円筒1と遮蔽円筒7との間の低圧領域
2 へ送られる除湿エアの量は流路孔10aにおける通
過断面積に左右され、この通過断面積はニードル弁11
の回動操作により簡単に調整される。従って、中空糸膜
4から取り出し領域3aへ送り出される除湿エア流量に
対する出口通路3b内の除湿エア流量の割合(除湿エア
収率)の調整を簡単に行なうことができる。このような
簡単な調整操作をもたらすニードル弁11及び弁座10
からなるパージ流量調整機構はパージ通路を形成する遮
蔽円筒7と共にハウジング内に組み込まれており、パー
ジ通路及びこの通路における通過断面積を調整する機構
をハウジング外に設置する構成に比して機構の簡素化及
びコンパクト化が著しく、外部配管における設置スペー
スの問題も解消する。
【0016】[第2実施例]次に、本発明の第2実施例
を図2に基づいて説明する。収納円筒15と、収納円筒
15の一端側に嵌着された供給側キャップ16と、収納
円筒15の他端側に嵌着された取り出し側キャップ17
とによりハウジングが構成されており、収納円筒15内
にはポリイミド製の高分子浸透膜からなる多数本の中空
糸膜18が円筒状に束ねられて収容されている。束ねら
れた中空糸膜18の両端部はいずれもシール部材19,
20により収納円筒15の両端部内周面に固定されてお
り、供給側キャップ16内の供給領域16aと取り出し
側キャップ17内の取り出し領域17aとはハウジング
内では中空糸膜18内のみを介して連通している。即
ち、中空糸膜18及び両シール部材19, 20によりハ
ウジング内が供給領域16a、中空糸膜18内及び取り
出し領域17aからなる高圧領域S1 と、収納円筒15
内における中空糸膜18外の低圧領域S2 とに区分設定
されている。
【0017】取り出し側キャップ17内の出口通路17
bの段差部17cには円錐台形状の流量制限弁21が介
在されており、流量制限弁21の軸心部には通孔21a
が貫設されている。流量制限弁21は押圧ばね22によ
り段差部17cに連結支持されており、出口通路17b
内をエアが通過することにより流量制限弁21が押圧ば
ね22に抗して弁座面17dに接合可能である。
【0018】取り出し側キャップ17の内端部から収納
円筒15にかけてカバー23が嵌合止着されていると共
に、カバー23と取り出し側キャップ17及び収納円筒
15との間には環状通路L2 が形成されており、収納円
筒15内の低圧領域S2 は収納円筒15上の通孔15a
を介して環状通路L2 に連通している。取り出し領域1
7aはパージ通路17eを介して環状通路L2 に連通し
ており、パージ通路17e上にはニードル弁24が介在
されている。ニードル弁24は取り出し側キャップ17
に螺着されており、ニードル弁24の回動操作によりパ
ージ通路17eにおける通過断面積が調整される。
【0019】供給側キャップ16側の収納円筒15の端
部にはカバー25が嵌合止着されており、カバー25と
収納円筒15及び供給側キャップ16との間には環状の
排出通路L3 が形成されていると共に、排出通路L3
出口側には環状のサイレンサ26が嵌めこまれている。
そして、収納円筒15内の低圧領域S2 は収納円筒15
の通孔15aを介して排出通路L3 に連通している。
【0020】供給側キャップ16の入口16bから供給
領域16aへ送り込まれた除湿前の圧縮エアは中空糸膜
18内を通過する間に高分子浸透膜の浸透分離作用を受
け、圧縮エア内の気体状水分が収納円筒15内の低圧領
域S2 内へ浸透分離する。
【0021】中空糸膜18を通って排出領域17aへ排
出されたエアは除湿されており、この除湿エアの大部分
は取り出し側キャップ17の出口通路17bから送り出
されると共に、一部がパージ通路17e、環状通路L2
及び通孔15aを経由して収納円筒15内の間の低圧領
域S2 へ送られる。
【0022】出口通路17bを通過する除湿エアは流量
制限弁21を押し上げ、出口通路17b内の除湿エアの
流量が所定量になると流量制限弁21が弁座面17dに
接する。これにより除湿エアは通孔21aのみを通過
し、出口通路17bを流れる除湿エアの流量が所定量以
上になることはない。従って、出口通路17b上の流量
制限弁21の介在により中空糸膜18内の圧縮エアの流
速が過大になることはなく、浸透分離性能の低下が回避
される。
【0023】又、収納円筒15内の低圧領域S2 へ送ら
れる除湿エアの量はパージ通孔17fにおける通過断面
積によって決まり、この通過断面積はニードル弁24の
回動操作により簡単に調整される。従って、前記第1の
実施例と同様に除湿エア収率の調整を簡単に行なうこと
ができ、しかも機構の簡素化及びコンパクト化を図りつ
つ外部配管における設置スペースの問題も解消すること
ができる。
【0024】[第3実施例]次に、本発明の第3実施例
を図3に基づいて説明する。収納円筒27と、収納円筒
27の一端側に嵌着された供給側キャップ28と、収納
円筒27の他端側に嵌着された取り出し側キャップ29
とによりハウジングが構成されており、収納円筒27内
にはポリイミド製等の高分子浸透膜からなる多数本の中
空糸膜30が円柱状に束ねられて収容されている。中空
糸膜30の両端部はいずれもシール部材31, 32によ
り収納円筒27の両端部内周面に固定されており、供給
側キャップ28内の供給領域28aと取り出し側キャッ
プ29内の取り出し領域29aとはハウジング内では中
空糸膜30内のみを介して連通している。即ち、中空糸
膜30及び両シール部材31, 32によりハウジング内
が供給領域28a、中空糸膜30内及び取り出し領域2
9aからなる高圧領域S 1 と、収納円筒27内における
中空糸膜30外の低圧領域S2 とに区分設定されてい
る。そして、一方のシール部材32には適数個のパージ
オリフィス32aが取り出し領域29aと収納円筒27
内の低圧領域S2 とを連通するように透設されている。
【0025】供給側キャップ28の側面部には噴射通路
33が収納円筒27に設けられており、排出通路L4
介して低圧領域S2 に連通している。噴射通路33には
ノズル34が延出していると共に、ノズル34が供給領
域28aに連通しており、ノズル34内にはニードル弁
35が螺着されている。即ち、噴射通路33、ノズル3
4及びニードル弁35からなるエジェクタがハウジング
を構成する供給側キャップ28に組み込まれている。
【0026】なお、噴射通路33の出口にはサイレンサ
33aが嵌められている。供給側キャップ28の入口2
8bから供給領域28aへ送り込まれた除湿の圧縮エア
の大部分は中空糸膜30内を通って取り出し領域29a
に達し、一部はノズル34から噴射通路33へ噴射され
る。この噴射圧はニードル弁35の回動操作により変更
可能である。中空糸膜30内を膜面に沿って通過するエ
ア内の気体状水分は中空糸膜30内から低圧領域S2
へ浸透分離し、取り出し領域29aへ排出されたエアは
除湿されている。この除湿エアの大部分は取り出し側キ
ャップ29の出口29bから送り出されると共に、一部
がパージオリフィス32aを経由して低圧領域S2 へ送
られる。
【0027】透過流量Qを表す前記式によれば高圧領域
1 の圧力P1 が低圧領域S2 の圧力P2 よりも大きい
ほど透過流量Qは増加し、高圧領域S1 のモル分率M1
が低圧領域S2 のモル分率M2 よりも大きいほど透過流
量Qは増加する。ノズル34からの除湿前の高圧エアの
噴射は低圧領域S2 内を大気圧よりも低下させると共
に、パージオリフィス32aから送りこまれる除湿エア
の掃気流を中空糸膜30の膜外面に沿って発生させる。
従って、低圧領域S2 側へ浸透分離された気体状水分は
除湿エアの掃気流により排出通路L4 を経由してハウジ
ング外部へ運び去られ、しかも低圧領域S2 の圧力を大
気圧以下とすることにより低圧領域S2 内における露点
が低下し、これにより大気圧よりも低い低圧領域S2
におけるモル分率M2 が常に低値に抑えられる。
【0028】エジェクタの減圧作用により低圧領域S2
内を大気圧よりもさらに低下させると共に、低圧領域S
2 内に掃気流を発生させる構成は前記式で表されるよう
に気体状水分の透過流量を大きく左右する高圧領域と低
圧領域との圧力差及びモル分率差の拡大に寄与する。こ
れにより除湿エアの掃気流量の低減を図りつつ気体状水
分の透過流量を増大することができ、浸透分離効率及び
パージ効率を共に高めることができる。しかも、除湿前
エアを利用するエジェクタをハウジングに組み込んだこ
とにより装置のコンパクト化が可能であり、外部配管に
おける設置スペースの問題も解消する。
【0029】[第4実施例]次に、本発明の第4実施例
を図4, 図5に基づいて説明する。筒状のハウジング3
6の一端には支持筒37が環状のサイレンサ38を介し
て嵌めこまれており、ハウジング36内にはポリイミド
製の高分子浸透膜からなる多数本の中空糸膜39が円筒
状に束ねられて収容されている。束ねられた中空糸膜3
9の両端部はいずれもシール部材40, 41により支持
筒37内の入口通路37aとハウジング36他端部の出
口通路36aとに固定されており、入口通路37aと出
口通路36aとはハウジング36内では中空糸膜39内
のみを介して連通している。即ち、中空糸膜39及び両
シール部材40, 41によりハウジング36内が中空糸
膜39内の高圧領域S1 と、中空糸膜39外の低圧領域
2 とに区分設定されている。
【0030】低圧領域S2 はサイレンサ38を介して大
気領域に連通していると共に、パージ通路36bを介し
て出口通路36aに連通しており、パージ通路36b上
にはニードル弁42が介在されている。ニードル弁42
はハウジング36に回動可能に螺着されていると共に、
正逆駆動可能なサーボモータ43に作動連結されてお
り、ニードル弁42と共に通過断面積制御機構を構成す
るサーボモータ43は駆動回路44を介してマイクロコ
ンピュータ45の指令制御を受け、マイクロコンピュー
タ45は増幅回路46を介した露点割り出し用の湿度セ
ンサ47からの検出信号に基づいてサーボモータ43に
作動指令を出力する。
【0031】入口通路37aから中空糸膜39内へ送り
込まれた除湿前の圧縮エア内の水分は中空糸膜39によ
り低圧領域S2 側へ浸透分離し、除湿されて出口通路3
6aへ排出される。出口通路36a内の除湿エアの一部
はパージ通路36bから低圧領域S2 へ送りこまれ、低
圧領域S2 内の水分が掃気される。なお、ハウジング3
6の内周には若干の傾斜が設けられているため、低圧領
域S2 内に水が溜まることはない。
【0032】湿度センサ47は出口通路36aに接続さ
れた供給パイプ48内の湿度を検出するようになってお
り、マイクロコンピュータ45は検出信号値に応じて設
定されたサーボモータ43の回転位置、即ちニードル弁
42の螺合位置を得るための作動を指令する。この作動
指令によりサーボモータ43が作動し、この作動量がサ
ーボモータ43内のロータリエンコーダを介してマイク
ロコンピュータ45にフィードバックされる。
【0033】検出湿度が高い場合にはパージ通路36b
における通過断面積を増加する方向へサーボモータ43
が回転し、検出湿度が低い場合にはパージ通路36bの
通過断面積を減少する方向へサーボモータ43が回転す
る。検出湿度に対応するサーボモータ43の回転位置は
図5に示す除湿エアの収率−大気露点の関係から得られ
る。曲線Cは圧縮エアのある圧力の場合を示し、例えば
大気圧露点が−20℃の除湿エアを得ようとする場合、
検出湿度から把握される検出大気圧露点が−20℃の場
合には中空糸膜39から出口通路36aへ排出される除
湿エアの略22. 5%の掃気のためにパージ通路36b
へ送ればよい。又、検出大気圧露点が−20℃より低い
場合には除湿エアのパージ量を22. 5%よりも少なく
し、検出大気圧露点が−20℃より高い場合には除湿エ
アのパージ量を22. 5%よりも多くすればよい。即
ち、除湿エアの湿度をフィードバックすることにより除
湿エアの露点を一定値に保つことができ、除湿エアの品
質を安定させることができる。
【0034】このような作用効果を奏する本実施例にお
いてもパージ通路36及びその通過断面積の調整を行な
うためのニードル弁42がハウジング36内に組み込ま
れており、前記各実施例と同様に装置全体のコンパクト
化及び外部配管における設置スペースの問題が解消され
る。
【0035】なお、この実施例における湿度センサ47
に代えて圧力センサを用いることもできる。この場合、
図5の除湿エアの収率−大気露点の関係に基づいて検出
圧力がサーボモータ43の作動にフィードバックされる
ことになり、検出圧力が高くなればパージ量を減らし、
低くなればパージ量を増やす制御が行われる。これによ
り除湿エアの露点を一定値に保つことができ、除湿エア
の品質を安定させることができる。又、上記湿度センサ
と圧力センサとを併用することによりさらに精度の高い
露点制御を行なうことが可能となる。
【0036】[第5実施例]次に、本発明の第5実施例
を図6に基づいて説明する。テフロンあるいはナイロン
といったフレキシブルな材質からなる収納円筒49と、
収納円筒49の一端側に嵌着された供給側キャップ50
と、収納円筒49の他端側に嵌着された取り出し側キャ
ップ51とによりハウジングが構成されており、収納円
筒49内にはポリイミド製等の高分子浸透膜からなる多
数本の中空糸膜52が両キャップ50, 51を貫通した
状態に束ねられて収容されている。これにより供給側キ
ャップ50内の入口通路50aと取り出し側キャップ5
1内の出口通路51aとはハウジング内では中空糸膜5
2内のみを介して連通している。即ち、中空糸膜52及
び両キャップ50, 51によりハウジング内が入口通路
50a、中空糸膜52内及び出口通路51aからなる高
圧領域S1 と、収納円筒49内における中空糸膜52外
の低圧領域S2 とに区分設定されている。
【0037】取り出し側キャップ51の外周にはねじリ
ング53が螺着されており、取り出し側キャップ51の
外周段差部とねじリング53の内周段差部との間には環
状通路L5 が形成されている。環状通路L5 はパージ通
路51bを介して出口通路51a及び低圧領域S2 に連
通しており、低圧領域S2 は供給側キャップ50内の排
出通路50bを介してハウジング外部に連通している。
【0038】供給側キャップ50の入口通路50aから
中空糸膜52へ送り込まれた除湿前の圧縮エアは高分子
浸透膜の浸透分離作用を受け、圧縮エアの水分が収納円
筒49内の低圧領域S2 内へ浸透分離する。中空糸膜5
2を通って出口通路51aへ排出されたエアは除湿され
ており、この除湿エアの一部がパージ通路51b及び環
状通路L5 を経由して低圧領域S2 へ送られる。これに
より低圧領域S2 内の水分が排出通路50bを経由して
ハウジング外部へ排出される。
【0039】低圧領域S2 へ送られる除湿エアの量は環
状通路L5 における通過端面積によって決まり、この通
過断面積はねじリング53の回動操作により調整され
る。従って、除湿エア収率の調整を簡単に行なうことが
でき、しかも機構の簡素化及びコンパクト化を図りつつ
外部配管における設置スペースの問題も解消することが
できる。
【0040】又、この実施例では収納円筒49をフレキ
シブルな部材で作ってあるので、例えば図6に鎖線で示
すように除湿装置全体をコンパクトな形状に湾曲するこ
とができる。これにより設置スペースの削減を図ること
ができ、しかも取付姿勢もかなり自由に選択することが
できる。又、配管ホースの一部として使用でき、自在作
業のためのゴムホース配管的な使用も可能となる。
【0041】[第6実施例]次に、本発明の第6実施例
を図7に基づいて説明する。収納円筒54と、収納円筒
54の一端側に嵌着された供給側キャップ55と、収納
円筒54の他端側に嵌着された取り出し側キャップ56
とによりハウジングが構成されており、収納円筒54内
にはポリイミド製等の高分子浸透膜からなる多数本の中
空糸膜57が円環状に束ねられて収容されている。束ね
られた中空糸膜57の両端部はいずれも円環状のシール
部材58, 59により収納円筒54の両端部内周面に固
定されており、円環状のシール部材58, 59の中空部
間には遮蔽円筒60が架設固定されている。
【0042】遮蔽円筒60の一端開口部には密栓61が
嵌合されており、供給側キャップ55内の供給領域55
aと取り出し側キャップ56内の取り出し領域56aと
はハウジング内では中空糸膜57内のみを介して連通し
ている。収納円筒54と遮蔽円筒60との間の領域は遮
蔽円筒60他端側の複数の通孔60aにより遮蔽円筒6
0内に連通しており、収納円筒54下部の通孔54aに
よりハウジング外部に連通している。即ち、中空糸膜5
7、両シール部材58, 59及び密栓61によりハウジ
ング内が供給領域55a、中空糸膜57内及び取り出し
領域56aからなる高圧領域S1 と、収納円筒54内に
おける中空糸膜57外の低圧領域S2 とに区分設定され
ている。除湿前の圧縮エアは供給領域55aから中空糸
膜57へ送りこまれ、除湿されて排出通路55aへ送り
出される。
【0043】取り出し側キャップ56の外端には電空変
換器62が連結されており、その内部のノズル63を経
由するパージ通路62aが出口通路62bを介して排出
領域56aに連通している。パージ通路62aは連通筒
64を介して遮蔽円筒60内に連通しており、排出領域
56aから出口通路62bへ送り出された除湿エアの一
部がパージ通路62a及び遮蔽円筒60内及び通孔60
aを経由して低圧領域S2 へ送りこまれる。ノズル63
の噴射口近傍には圧電素子板からなるフラッパ65が延
設配置されており、フラッパ65に対する制御部66か
らの印加電圧値に応じてフラッパ65が湾曲変位し、こ
の湾曲変位によりノズル63からの噴射流量が制御され
る。
【0044】収納円筒54の下部内側には湿度センサ6
7が取付けられており、この検出信号が制御部66に送
られるようになっている。制御部66はこの検出信号に
基づいてフラッパ65に対する印加電圧を算出し、この
算出印加電圧をフラッパ65に印加する。検出湿度が設
定湿度よりも高い場合には制御部66は低電圧をフラッ
パ65に印加し、フラッパ65の湾曲量が低く抑えられ
る。これによりノズル63からの除湿エアの噴射量が多
くなり、低圧領域S2 内の水分掃気作用が高められる。
従って、中空糸膜57内の水分のモル分率M1 と中空糸
膜57外のモル分率M2 との差が大きくなり、圧縮エア
の除湿が促進される。検出湿度が低い場合には制御部6
6は高電圧をフラッパ65に印加し、フラッパ65の湾
曲が大きくなる。これによりノズル63からの除湿エア
の噴射量が少なくなり、低圧領域S2 内の水分掃気作用
が抑制される。従って、中空糸膜57内の水分のモル分
率M1 と中空糸膜57外のモル分率M2 との差が小さく
なり、圧縮エアの除湿が抑制される。即ち、低圧領域S
2 へ浸透分離される水分の量を検出することにより除湿
エアの露点を一定に保つことができる。
【0045】このような露点制御を行なうためのパージ
通路62a及びこのパージ通路62aの通過断面積を調
整するためのノズルフラッパ機構をハウジング内に組み
込んだことにより機構の簡素化及びコンパクト化を図り
つつ外部配管における設置スペースの問題も解消するこ
とができる。
【0046】[第7実施例]次に、本発明の第7実施例
を図8に基づいて説明する。この実施例では湿度センサ
に代えて流量センサ68を出口通路62b上に介在した
以外は第6実施例と同様の構成をとっており、第6実施
例と同一の部材には同一番号を付し、その詳細な説明は
省略する。流量センサ68からの検出信号は制御部66
に送られ、制御部66は検出流量値に応じた電圧値を算
出してフラッパ65に印加する。検出流量が設定流量よ
りも多い場合には制御部66は低電圧をフラッパ65に
印加し、フラッパ65の湾曲量が低く抑えられる。これ
によりノズル63からの除湿エアの噴射量が多くなり、
低圧領域S2 内の水分掃気作用が高められる。検出流量
が少ない場合には制御部66は高電圧をフラッパ65に
印加し、フラッパ65の湾曲が大きくなる。これにより
ノズル63からの除湿エアの噴射量が少なくなり、低圧
領域S2 内の水分掃気作用が抑制される。即ち、出口通
路62b内の除湿エアの流量を検出することにより除湿
エアの露点を一定に保つことができる。
【0047】[第8実施例]次に、本発明の第8実施例
を図9に基づいて説明する。この実施例では大径の制御
圧室R1 に収容された大径ピストン69及び小径の制御
圧室R2 に収容された小径ピストン70の共通のピスト
ンロッド71の先端にはニードル弁72が遮蔽円筒60
の一方の開口の座面60bに臨むように止着されてお
り、出口通路62bには全圧取り出しパイプ73及び静
圧取り出しパイプ74が突設されている。全圧取り出し
パイプ73は制御圧室R1 に連通されており、静圧取り
出しパイプ74は制御圧室R2 に連通されている。そし
て、制御圧室R2 内には押圧ばね75が小径ピストン7
0を押し下げるように収容されている。
【0048】出口通路62b内の除湿エア流による全圧
は全圧取り出しパイプ73を介して制御圧室R1 へ伝達
し、静圧は静圧取り出しパイプ74を介して制御圧室R
2 へ伝達する。全圧と静圧との差は両ピストン69, 7
0の受圧面積の差によって増幅され、出口通路62b内
の流速が大きくなると押圧ばね75に抗してピストンを
押し上げ、ニードル弁72が座面60bから離間し、流
速が小さくなると押圧ばね75によりピストンが押し下
げられてニードル弁72が座面60bに接近する。これ
により除湿エアのパージ流量が制御され、露点一定の除
湿エアを得ることができる。
【0049】[第9実施例]次に、本発明の第9実施例
を図10に基づいて説明する。シール部材76, 77に
より束ねられた高分子浸透膜製の中空糸膜78を収容す
る収納円筒79の両端には供給側キャップ80及び取り
出し側キャップ81が嵌められており、取り出し側キャ
ップ81内のパージ通路81a上にはニードル弁82が
介在されている。高圧領域S1 の一部となる取り出し側
キャップ81内の取り出し領域81bからパージ通路8
1aへ流入する除湿エアは低圧領域S2を掃気して収納
円筒79上の通孔79aから流出する。
【0050】パージ通路81a及びニードル弁82を組
み込んで機構の簡素化及びコンパクト化を図りつつ外部
配管における設置スペースの問題も解消する本実施例で
は、供給側キャップ80及び取り出し側キャップ81の
外周に取付用フランジ部80a, 81cが設けられてお
り、各取付用フランジ部80a, 81cにはボルト挿通
用の取付孔80b, 81dが透設されている。この取付
用フランジ部80a,81cにより除湿装置自体の設置
が簡便となり、配管と同様の取扱が可能である。
【0051】
【発明の効果】以上詳述したように本発明は、ハウジン
グ内に束ねて収容された高分子浸透膜製の多数本の中空
糸膜の外面に沿って除湿エアの一部を送るためのパージ
通路をハウジングに組み込み形成したので、パージ通路
用の配管を除湿装置外部に設ける必要がなくなり、これ
により機構の簡素化及びコンパクト化が著しく、外部配
管における設置スペースの問題も解消する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明を具体化した第1実施例を示す側断面
図。
【図2】 第2実施例を示す側断面図。
【図3】 第3実施例を示す側断面図。
【図4】 第4実施例を示す側断面図。
【図5】 除湿エアの収率−大気圧露点の関係を示すグ
ラフ。
【図6】 第5実施例を示す側断面図。
【図7】 第6実施例を示す側断面図。
【図8】 第7実施例を示す側断面図。
【図9】 第8実施例を示す側断面図。
【図10】 第9実施例を示す側断面図。
【符号の説明】
第1実施例のハウジングを構成する収納円筒1及びキャ
ップ2,3、中空糸膜4、パージ通路を形成する流路孔
10a。第2実施例のハウジングを構成する収納円筒1
5及びキャップ16,17、中空糸膜18、パージ通路
17e,17f。第3実施例のハウジングを構成する収
納円筒27及びキャップ28,29、中空糸膜30、パ
ージオリフィス32a。第4実施例のハウジング36、
パージ通路36b、中空糸膜39。第5実施例のハウジ
ングを構成する収納円筒49及びキャップ50,51、
パージ通路51a、中空糸膜52。第6実施例のハウジ
ングを構成する収納円筒54及びキャップ55,56、
中空糸膜57、パージ通路62a。第9実施例のハウジ
ングを構成する収納円筒79及びキャップ80,81、
中空糸膜78、パージ通路81a。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 花沢 一吉 愛知県小牧市大字北外山字早崎3005番地 シーケーディ 株式会社内 (72)発明者 染川 保仁 愛知県小牧市大字北外山字早崎3005番地 シーケーディ 株式会社内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ハウジング内に高分子浸透膜からなる多
    数本の中空糸膜を束ねて収容し、中空糸膜の内部を高圧
    領域とすると共に、中空糸膜の外面近傍領域を低圧領域
    とし、ハウジング外から高圧領域へ除湿前の圧縮エアを
    供給すると共に、ハウジング外へ取り出し、高圧領域と
    低圧領域との間には中空糸膜の外面に沿って高圧領域内
    の除湿エアの一部を送るためのパージ通路をハウジング
    に組み込み形成したことを特徴とする除湿装置。
  2. 【請求項2】 前記パージ通路をハウジングのほぼ中心
    部に組み込み形成した請求項1記載の除湿装置。
  3. 【請求項3】 除湿された圧縮エアの出口通路上には流
    量によって変位する流量制御弁を介在した請求項1記載
    の除湿装置。
  4. 【請求項4】 ハウジングには低圧領域を減圧するため
    の減圧機構を組み込んだ請求項1記載の除湿装置。
  5. 【請求項5】 パージ通路上には通過断面積制御機構を
    介在し、露点割り出しセンサの検出結果に基づいて通過
    断面積制御機構を作動制御する請求項1記載の除湿装
    置。
  6. 【請求項6】 束ねられた中空糸膜の側面を包囲してハ
    ウジングを構成する円筒をフレキシブル部材で形成した
    請求項1記載の除湿装置。
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