JP2000005547A - 中空糸膜式除湿装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大容量の中空糸膜式除湿装置において、本体
ケース内の余剰空間を有効に利用し、消音効果を向上さ
せる。 【解決手段】 多数の中空糸膜２１を結束して両端部を
固結してなる複数の中空糸膜モジュール２０Ａ，２０Ｂ
を本体ケース１２内に並設する。この中空糸膜式除湿装
置において、複数の中空糸膜モジュールの端部における
圧縮空気の流路１７，１８間に位置させて、除湿した圧
縮空気の一部を、パージ空気としてオリフィス３１を通
して噴出させる消音室３０を設けると共に、該消音室３
０からサイレンサ３２を通して各中空糸膜モジュール２
０Ａ，２０Ｂの２次側にパージ空気を送給する流路３４
を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の中空糸膜モ
ジュールを内蔵した中空糸膜式の空気除湿装置に関する
ものであり、特に、パージ用空気の排出音を低減するた
めのサイレンサ及び消音室を組み込んだ中空糸膜式除湿
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】空気圧機器を作動させるための圧縮空
気、あるいは他の各種目的に供される圧縮空気を除湿す
る中空糸膜式の除湿装置においては、中空糸膜で分離し
た水分を早期に排出して分離効率を高めるため、除湿し
た圧縮空気の一部をパージ空気として中空糸膜の２次側
に送給し、分離した水分の排出に利用している。この場
合に、中空糸膜によって水分を分離すべき圧縮空気は比
較的高圧であり、これに対してパージ空気はその高圧の
空気をオリフィスから噴出させて低圧化するので、オリ
フィスにおいて排出音が発生し、その音量をできるだけ
小さくすることが要求されている。

【０００３】このような要求に対処し、従来から、上記
オリフィスにおける排出音を低減させるための多孔のサ
イレンサをオリフィスの直後に設けたり、邪魔板をパー
ジ空気の出口部分に設けたりした除湿装置は既に知られ
ている（例えば、特開平８−２９９７４３号公報参
照）。しかしながら、消音効果を高めるためには、大き
いサイレンサや大きい消音室を用いる必要があり、しか
も、大流量の除湿装置ではパージ空気の流量も多くなる
ため、十分な消音効果を得ることが困難になる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、主として大
容量の除湿装置における上述のような問題を解消するた
めになされたもので、その技術的課題は、基本的には、
複数の中空糸膜モジュールを収容した本体ケース内の余
剰空間を有効に利用し、消音効果の優れた中空糸膜式除
湿装置を得ることにある。また、本発明の他の技術的課
題は、消音室に設けたパージ空気を噴出させるオリフィ
ス及び該空気を送出するサイレンサを、簡単に装着、交
換または補修できるようにして、それらの組み付けやメ
ンテナンスを容易にした中空糸膜式除湿装置を提供する
ことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の第１の中空糸膜式除湿装置は、多数の中空糸
膜を結束して両端部を固結してなる中空糸膜モジュール
の複数を本体ケース内に並設し、除湿すべき圧縮空気を
それらの中空糸膜モジュールに直列的に送給するように
した中空糸膜式除湿装置において、複数の中空糸膜モジ
ュールの端部における圧縮空気の流路間に位置させて、
除湿した圧縮空気の一部をパージ空気としてオリフィス
を通して噴出させる消音室を設けると共に、該消音室か
らサイレンサを通して各中空糸膜モジュールの２次側に
パージ空気を送給する流路を設けたことを特徴とするも
のである。

【０００６】また、本発明の第２の中空糸膜式除湿装置
は、多数の中空糸膜を結束して両端部を固結してなる中
空糸膜モジュールの複数を本体ケース内に並設し、除湿
すべき圧縮空気をそれらの中空糸膜モジュールに並列的
に送給するようにした中空糸膜式除湿装置において、複
数の中空糸膜モジュールにおける圧縮空気の流出側端部
の流路間に位置させて、各中空糸膜モジュールで除湿し
た圧縮空気の一部をパージ空気としてオリフィスを通し
て噴出させる消音室を設けると共に、該消音室からサイ
レンサを通して各中空糸膜モジュールの２次側にパージ
空気を送給する流路を設けたことを特徴とするものであ
る。

【０００７】上記構成を有する中空糸膜式除湿装置は、
複数の中空糸膜モジュールを備えてそれらを本体ケース
内に収容することにより大容量化した場合に、上記複数
の中空糸膜モジュールの端部における圧縮空気の流路間
に余剰空間が生じることに着目し、その余剰空間をオリ
フィスにおいて発生する排出音の消音に有効に利用する
ものである。すなわち、複数の中空糸膜モジュールを本
体ケース内に収容した中空糸膜除湿装置においては、そ
の複数の中空糸膜モジュールの端部における圧縮空気の
流路間に比較的大きい余剰空間を確保でき、その余剰空
間に比較的大きい消音室を設けると共に、該消音室にサ
イレンサを設けているので、消音効果の優れた中空糸膜
式除湿装置を得ることができる。

【０００８】また、上記中空糸膜式除湿装置において
は、圧縮空気の一部をパージ空気として噴出させるオリ
フィス及び該空気を送出するサイレンサを設けた消音室
を、本体ケースに設けた着脱自在の蓋によって閉鎖し、
上記オリフィス及びサイレンサを簡単に装着、交換また
は補修できるようにして、それらの組み付けやメンテナ
ンスを容易にすることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１及び図２は、本発明に係る中
空糸膜式除湿装置で複数の中空糸膜モジュールを直列的
に接続してなる第１実施例を示している。この第１実施
例の中空糸膜式除湿装置は、頭部ハウジング１１と、モ
ジュールケース１２と、底部ハウジング１３とからなる
本体ケース１０を備え、それらの各ハウジングとケース
は順次シール部材を介して接合され、以下に説明するよ
うに、圧縮空気を複数の中空糸膜モジュールに直列的に
送給する流路を形成している。

【００１０】上記頭部ハウジング１１は、除湿すべき圧
縮空気を導入する入口ポート１５と除湿した圧縮空気を
導出する出口ポート１６とを備え、それらの各ポート１
５，１６に通じる流路１７，１８を、モジュールケース
１２との接合面に開口させている。モジュールケース１
２は、その内部に２本の中空糸膜モジュール２０Ａ，２
０Ｂを並列状態で収容したものである。これらの中空糸
膜モジュール２０Ａ，２０Ｂは、それぞれ、多数の中空
糸膜２１を内筒２３の周囲に円筒状に配列結束して、そ
の両端部を合成樹脂からなるシール材２２により固結
し、それをアルミニウム製の外筒２４内に気密に収容す
ることにより構成している。上記頭部ハウジング１１の
入口ポート１５に通じる流路１７は、中空糸膜モジュー
ル２０Ａの端部に臨ませたものであり、また、上記出口
ポート１６に通じる流路１８は、他方の中空糸膜モジュ
ール２０Ｂの端部に臨ませたものである。

【００１１】上記モジュールケース１２の下端に接続し
た底部ハウジング１３は、モジュールケース１２内に収
容したそれぞれの中空糸膜モジュール２０Ａ，２０Ｂの
端部間を連通させる流路２７を有するものであり、これ
により、一方の中空糸膜モジュール２０Ａにおいてある
程度除湿されてその端部から流出した圧縮空気が、他方
の中空糸膜モジュール２０Ｂにおける中空糸膜２１内に
導入され、その内部を通過する間に再び除湿され、出口
ポート１６から低露点の除湿空気として出力される。な
お、中空糸膜モジュール２０Ａにおいてフッ素樹脂系の
中空糸膜を用い、中空糸膜モジュール２０Ｂにおいてポ
リイミド系の中空糸膜を用いると、最も効率よく低露点
の除湿空気を得ることができる。

【００１２】上記頭部ハウジング１１内には、二つの中
空糸膜モジュール２０Ａ，２０Ｂの端部における圧縮空
気の流路１７，１８間に位置させて、それらの中空糸膜
モジュールで除湿された圧縮空気の一部をパージ空気と
して導入する消音室３０を設けている。この消音室３０
は、出口ポート１６側の中空糸膜モジュール２０Ｂを経
て除湿された圧縮空気の一部を流路１８からオリフィス
３１を通して導入し、それを大気圧程度まで低圧化した
うえで、多孔体からなるサイレンサ３２を通して各中空
糸膜モジュールの２次側に送給するもので、該消音室を
二つの中空糸膜モジュール２０Ａ，２０Ｂの端部におけ
る流路１７，１８間に設けているので、本体ケース１０
を特に大型化しなくても、消音室３０を設けるための比
較的大きい空間を確保でき、該消音室３０内に取り付け
るサイレンサ３２も大きさの制限を受けることが少なく
なるので、消音効果の優れた中空糸膜式除湿装置を得る
ことができる。すなわち、上記消音室３０では、騒音気
流の膨張により音波が減衰され、且つ、気流及び振動音
波が相互作用により減衰され、またサイレンサ３２では
消音室３０内の気流が整流されるので、これらの相乗効
果によってオリフィス３１における排出音を著しく低減
させることができる。

【００１３】また、上記消音室３０には、圧縮空気の一
部をパージ空気として噴出させるオリフィス３１及び該
空気を送出するサイレンサ３２を、該消音室３０側から
螺着することによって取り付け、該消音室３０を、頭部
ハウジング１１に着脱自在に螺着した蓋３３によって閉
鎖しているので、上記オリフィス３１及びサイレンサ３
２を簡単に装着、交換または補修することができ、それ
らの組み付けやメンテナンスを容易に行うことができ
る。

【００１４】消音室３０からサイレンサ３２を通して送
給されたパージ空気は、モジュールケース１２内の流路
３４を通して、出口ポート１６側の中空糸膜モジュール
２０Ｂの周囲に導入するようにしている。上記各中空糸
膜モジュール２０Ａ，２０Ｂは、外筒２４の中間部とモ
ジュールケース１２との間にＯリングからなるシール部
材３５を介装して、該モジュールケース１２内に収容し
たものであり、モジュールケース１２と外筒２４との間
の間隙は、そのシール部材３５の両側間が気密に遮断さ
れている。また、外筒２４にはそのシール部材３５の両
側で外筒２４の両端部に近い位置にそれぞれ複数の通気
孔３６，３７を設けている。

【００１５】従って、上記流路３４を通して出口ポート
１６側の中空糸膜モジュール２０Ｂの周囲に導入された
パージ空気は、その中空糸膜モジュール２０Ｂにおける
外筒２４の通気孔３６を通して中空糸膜２１の周囲に導
入され、該中空糸膜２１において２次側に分離された水
分を保持して、該外筒２４の通気孔３７からその外側に
流出し、そのパージ空気は、入口ポート１５側の中空糸
膜モジュール２０Ａにおける通気孔３７からその外筒２
４内の中空糸膜２１の周囲に導入され、該中空糸膜２１
において２次側に分離された水分を保持して、外筒２４
の通気孔３６からその外側に流出し、モジュールケース
１２に設けたパージ空気出口３８から外部に排出され
る。なお、図２中に付した実線の矢印は除湿すべき圧縮
空気の流れを、鎖線の矢印はパージ空気の流れを示して
いる。

【００１６】図３ないし図５は、本発明に係る中空糸膜
式除湿装置の第２実施例を示している。この第２実施例
の中空糸膜式除湿装置は、図１及び図２の第１実施例の
場合と同様に、頭部ハウジング４１と、モジュールケー
ス４２と、底部ハウジング４３とからなる本体ケース４
０を備え、それらを順次シール部材を介して接合してい
るが、以下に説明するように、圧縮空気をモジュールケ
ース４２内の複数の中空糸膜モジュール５０Ａ，５０Ｂ
に並列的に送給する流路を形成し、第１実施例の場合よ
りも一層大流量化している。

【００１７】上記頭部ハウジング４１は、図５に示すよ
うに、除湿すべき圧縮空気を導入する入口ポート４５を
設けたポートブロック４１ａと、除湿した圧縮空気を導
出する出口ポート４６を設けたポートブロック４１ｄ
と、それらのポートブロック４１ａ，４１ｄの間にあっ
て、上記入口ポート４５に通じる流路４７Ａ，４７Ｂ、
出口ポート４６に通じる流路４８Ａ，４８Ｂ、並びに消
音室６０を形成する複数の流路ブロック４１ｂ，４１ｃ
を備え、それらをパッキン４９を介して相互に結合して
いる。なお、上記流路ブロックはその数を任意に増減
し、それによって使用する中空糸膜モジュールの数を増
減し、除湿装置の容量を任意に設定することができる。

【００１８】一方、上記モジュールケース４２は、内部
にそれぞれ２本の中空糸膜モジュール５０Ａ，５０Ｂを
並列状態で収容してなるケースブロック４２ｂ，４２ｃ
の複数を接合することにより構成し、これらのケースブ
ロック４２ｂ，４２ｃを前記流路ブロック４１ｂ，４１
ｃに対応させている。そして、上記頭部ハウジング４１
の流路ブロック４１ｂ，４１ｃにおける入口ポート４５
に通じる２分した流路４７Ａ，４７Ｂは、モジュールケ
ース４２の各ケースブロック４２ｂ，４２ｃにおける中
空糸膜モジュール５０Ａ，５０Ｂの中心孔５５に嵌着筒
部５６Ａ，５６Ｂにより気密に連通させている。また、
上記流路ブロック４１ｂ，４１ｃに設けた出口ポート４
６に通じる流路４８Ａ，４８Ｂは、各ケースブロック４
２ｂ，４２ｃにおける中空糸膜モジュール５０Ａ，５０
Ｂの各中空糸膜５１の流出側開口端に連通させている。

【００１９】上記中空糸膜モジュール５０Ａ，５０Ｂ
は、前記第１実施例と同様に、それぞれ、多数の中空糸
膜５１を内筒５３の周囲に円筒状に配列結束して、その
両端部をシール材５２により固結し、それを外筒５４内
に気密に収容することにより構成したものである。な
お、第１実施例とは異なり、内筒５３内の中心孔５５は
上述したように入口ポート４５に連通する流路として利
用している。また、上記モジュールケース４２の下端に
接続した底部ハウジング４３は、上記各ケースブロック
４２ｂ，４２ｃに対応する流路ブロック４３ｂ，４３ｃ
を備え、ケースブロック４２ｂ，４２ｃ内に収容したそ
れぞれの中空糸膜モジュール５０Ａ，５０Ｂにおける中
心孔５５と、中空糸膜５１の開口端とを相互に連通させ
る流路５７Ａ，５７Ｂを有するものである。なお、上述
したケースブロック４２ｂ，４２ｃ及び上記流路ブロッ
ク４３ｂ，４３ｃは、前記流路ブロック４１ｂ，４１ｃ
の数に対応させて増減させるものである。

【００２０】従って、入口ポート４５からポートブロッ
ク４１ａ内を経て流路４７Ａ，４７Ｂ内に流入した圧縮
空気は、嵌着筒部５６Ａ，５６Ｂを通して各ケースブロ
ック４２ｂ，４２ｃにおける中空糸膜モジュール５０
Ａ，５０Ｂの中心孔５５に流入し、その中心孔５５を通
過した後に、各中空糸膜モジュール５０Ａ，５０Ｂの下
端から中空糸膜５１内に導入されて除湿され、流路ブロ
ック４１ｂ，４１ｃに設けた流路４８Ａ，４８Ｂを通し
て出口ポート４６に至り、該ポートから排出される。

【００２１】上記頭部ハウジング４１における流路ブロ
ック４１ｂ，４１ｃ内には、中空糸膜モジュール５０
Ａ，５０Ｂの流出側端部における圧縮空気の流路４８
Ａ，４８Ｂ間に位置させて、中空糸膜モジュール５０
Ａ，５０Ｂで除湿された圧縮空気の一部をパージ空気と
して導入する単一の消音室６０を設けている。この消音
室６０は、各中空糸膜モジュール５０Ａ，５０Ｂを経て
除湿された圧縮空気の一部を流路４８Ａ，４８Ｂからオ
リフィス６１を通して導入することにより、それを大気
圧程度まで低圧化し、サイレンサ６２を通して各中空糸
膜モジュール５０Ａ，５０Ｂの２次側に送給するもの
で、消音室６０を各中空糸膜モジュール５０Ａ，５０Ｂ
の流出側端部における流路４８Ａ，４８Ｂ間に単一の室
として設けているので、本体ケース４０を特に大型化し
なくても、消音室６０を設けるための比較的大きい空間
を確保でき、該消音室６０内に取り付けるサイレンサ６
２も大きさの制限を受けることが少なくなるので、消音
効果の優れた中空糸膜式除湿装置を得ることができる。

【００２２】なお、消音室６０及びサイレンサにおける
消音作用は、第１実施例の場合と変わるところがない
が、この第２実施例では、第１実施例に比して消音室６
０の容積が大きくなるので、それだけ消音効果を高める
ことができる。

【００２３】また、上記消音室６０には、圧縮空気の一
部をパージ空気として噴出させるオリフィス６１及び該
空気を送出するサイレンサ６２を、該消音室６０側から
螺着することによって取り付け、該消音室６０を、頭部
ハウジング４１における各流路ブロック４１ｂ，４１ｃ
に着脱自在に螺着した蓋６３によって閉鎖しているの
で、上記オリフィス６１及びサイレンサ６２を簡単に装
着、交換または補修することができ、それらの組み付け
やメンテナンスを容易に行うことができる。

【００２４】消音室６０からサイレンサ６２を通して送
給されたパージ空気は、モジュールケース４２内の流路
６４を通して、中空糸膜モジュール５０Ａ，５０Ｂの周
囲に導入するようにしている。上記各中空糸膜モジュー
ル５０Ａ，５０Ｂは、外筒５４の中間部とモジュールケ
ース４２との間にＯリングからなるシール部材６５を介
装して、該モジュールケース４２内に収容したものであ
り、モジュールケース４２と外筒５４との間の間隙は、
そのシール部材６５の両側間が気密に遮断されている。
また、外筒５４にはそのシール部材６５の両側で外筒５
４の両端部に近い位置にそれぞれ複数の通気孔６６，６
７を設けている。

【００２５】従って、上記流路６４を通して中空糸膜モ
ジュール５０Ａ，５０Ｂの周囲に導入されたパージ空気
は、それらの中空糸膜モジュール５０Ａ，５０Ｂにおけ
る外筒５４の通気孔６６を通して中空糸膜５１の周囲に
導入され、該中空糸膜５１において２次側に分離された
水分を保持して、該外筒５４の通気孔６７からその外側
に流出し、そのパージ空気は底部ハウジング４３に設け
たパージ空気出口６８から外部に排出される。なお、図
４中に付した実線の矢印は除湿すべき圧縮空気の流れ
を、鎖線の矢印はパージ空気の流れを示している。

【００２６】

【発明の効果】以上に詳述した本発明の中空糸膜式除湿
装置によれば、大容量の除湿装置において、複数の中空
糸膜モジュールを収容した本体ケース内の余剰空間を有
効に利用し、消音効果の優れた中空糸膜式除湿装置を得
ることができ、また、消音室に設けたパージ空気を噴出
させるオリフィス及び該空気を送出するサイレンサを、
簡単に装着、交換または補修できるようにしているの
で、それらの組み付けやメンテナンスを容易に行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る中空糸膜式除湿装置の第１実施例
の縦断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図３】本発明に係る中空糸膜式除湿装置の第２実施例
の正面図である。

【図４】図３のＢ−Ｂ線に沿う拡大縦断面図である。

【図５】図３のＣ−Ｃ線に沿う拡大横断面図である。

【符号の説明】

１０，４０ 本体ケース １５，４５ 入口ポート １６，４６ 出口ポート １７，１８，４８Ａ，４８Ｂ 流路 ２０Ａ，２０Ｂ，５０Ａ，５０Ｂ 中空糸膜モジュー
ル ２１，５１ 中空糸膜 ３０，６０ 消音室 ３１，６１ オリフィス ３２，６２ サイレンサ ３３，６３ 蓋

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多数の中空糸膜を結束して両端部を固結し
   てなる中空糸膜モジュールの複数を本体ケース内に並設
   し、除湿すべき圧縮空気をそれらの中空糸膜モジュール
   に直列的に送給するようにした中空糸膜式除湿装置にお
   いて、 複数の中空糸膜モジュールの端部における圧縮空気の流
   路間に位置させて、除湿した圧縮空気の一部をパージ空
   気としてオリフィスを通して噴出させる消音室を設ける
   と共に、該消音室からサイレンサを通して各中空糸膜モ
   ジュールの２次側にパージ空気を送給する流路を設け
   た、ことを特徴とする中空糸膜式除湿装置。
2. 【請求項２】多数の中空糸膜を結束して両端部を固結し
   てなる中空糸膜モジュールの複数を本体ケース内に並設
   し、除湿すべき圧縮空気をそれらの中空糸膜モジュール
   に並列的に送給するようにした中空糸膜式除湿装置にお
   いて、 複数の中空糸膜モジュールにおける圧縮空気の流出側端
   部の流路間に位置させて、各中空糸膜モジュールで除湿
   した圧縮空気の一部をパージ空気としてオリフィスを通
   して噴出させる消音室を設けると共に、該消音室からサ
   イレンサを通して各中空糸膜モジュールの２次側にパー
   ジ空気を送給する流路を設けた、ことを特徴とする中空
   糸膜式除湿装置。
3. 【請求項３】圧縮空気の一部をパージ空気として噴出さ
   せるオリフィス及び該空気を送出するサイレンサを設け
   た消音室を、本体ケースに設けた着脱自在の蓋によって
   閉鎖したことを特徴とする請求項１または２に記載の中
   空糸膜式除湿装置。