JP2005270700A - Dehumidifier - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は除湿装置に係わり、特に、パージ気体の流路を簡単に構成することで、製造コストを下げて信頼性を向上させることのできる除湿装置に関する。 The present invention relates to a dehumidifying device, and more particularly, to a dehumidifying device that can reduce the manufacturing cost and improve the reliability by simply configuring a purge gas flow path.
従来より、中空糸膜の内側に高圧高湿の被除湿気体を流通させ、中空糸膜の外側に低圧低湿のパージ気体を流通させることで、中空糸膜内外の水蒸気分圧差を利用して高圧高湿の被除湿気体を除湿する除湿装置が知られている。 Conventionally, a high-pressure, high-humidity dehumidified gas is circulated inside the hollow fiber membrane, and a low-pressure, low-humidity purge gas is circulated outside the hollow fiber membrane. A dehumidifying device for dehumidifying a high-humidity dehumidified gas is known.
そして、除湿装置にパージ気体を流通させる方法を示すものとして特許文献1に記載の除湿装置が知られている。特許文献1の除湿装置は、中空糸膜内を流通した除湿後の被除湿気体の一部を、ケースを閉封する蓋部の内部を貫通する管状のパージ通路を経由して中空糸膜の外側に流通させることで、ケースの外部に別途装置等を設けることなくパージ気体の流通が行えるようになっている。 And the dehumidification apparatus of patent document 1 is known as what shows the method of distribute | circulating purge gas to a dehumidification apparatus. In the dehumidifying device of Patent Document 1, a part of the dehumidified gas after dehumidification that has circulated in the hollow fiber membrane is passed through a tubular purge passage that penetrates the inside of the lid that seals the case. By flowing outside, the purge gas can be distributed without providing a separate device or the like outside the case.
しかしながら、特許文献1の除湿装置では、上記のパージ通路が蓋部の内部を管状に貫通することで形成されるため、蓋部の加工が困難となるおそれがあった。そのため、製造コストが上昇するおそれがあった。また、パージ通路には高精度な加工が必要となるため、装置の信頼性を低下させるおそれがあった。 However, in the dehumidifying device of Patent Document 1, since the purge passage is formed by penetrating the inside of the lid portion in a tubular shape, it may be difficult to process the lid portion. For this reason, the manufacturing cost may increase. In addition, since the purge passage needs to be processed with high accuracy, the reliability of the apparatus may be lowered.
本発明はこのような従来の課題に鑑みてなされたもので、パージ気体の流路を簡単に構成することで、製造コストを下げて信頼性を向上させることのできる除湿装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such conventional problems, and provides a dehumidifying device that can reduce the manufacturing cost and improve the reliability by simply configuring the purge gas flow path. Objective.
このため本発明は、高分子浸透膜からなる多数本の中空糸膜を備え、該中空糸膜内側を被除湿気体が流通される高圧領域とするとともに、該中空糸膜外側をパージ気体が流通される低圧領域とした除湿装置において、前記中空糸膜を保持収容するケース部と、該ケース部を密封する蓋部と、外部から被除湿気体が流入する被除湿気体流入部と、前記中空糸膜を流通した後の被除湿気体を外部に吐出する被除湿気体流出部と、該被除湿気体流出部と連絡されるとともに、前記ケース部及び前記蓋部間の境界に形成され、前記中空糸膜を流通した後の被除湿気体の一部を前記パージ気体として前記低圧領域に流通させるパージ気体流路とを備えて構成した。 For this reason, the present invention includes a plurality of hollow fiber membranes made of a polymer permeable membrane, the inside of the hollow fiber membrane is a high pressure region through which the dehumidified gas flows, and the purge gas flows outside the hollow fiber membrane. In the dehumidifying device having a low pressure region, a case portion for holding and housing the hollow fiber membrane, a lid portion for sealing the case portion, a dehumidified gas inflow portion into which dehumidified gas flows from the outside, and the hollow fiber A dehumidified gas outflow part that discharges the dehumidified gas after flowing through the membrane to the outside, and is connected to the dehumidified gas outflow part, and is formed at the boundary between the case part and the lid part, and the hollow fiber A purge gas flow path for flowing a part of the dehumidified gas after flowing through the membrane as the purge gas to the low pressure region is provided.
パージ気体流路は、ケース部及び蓋部間の境界に形成される。そのため、従来のように、蓋部の内部にパージ通路を設けることなくパージ気体の流通を行うことができる。このことにより、蓋部の加工を容易に行うことができ、その製造コストを下げることができる。 The purge gas flow path is formed at the boundary between the case portion and the lid portion. Therefore, unlike the conventional case, the purge gas can be circulated without providing a purge passage inside the lid portion. Thus, the lid portion can be easily processed, and the manufacturing cost can be reduced.
また、本発明は、前記ケース部及び前記蓋部間に介設されたシール部材を備え、該シール部材に前記パージ気体流路が形成されたことを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that a seal member interposed between the case portion and the lid portion is provided, and the purge gas flow path is formed in the seal member.
ケース部及び蓋部間にシール部材を介設することで、このシール部材の厚みを利用した形でパージ気体流路が形成される。そのため、パージ気体流路を簡単に形成することができ、装置の信頼性を向上させることができる。また、シール部材を蓋部と別体で構成することで、腐食の程度等によりいずれか一方のみの交換が可能となる。さらに、ケース部及び蓋部間にシール部材を介設することで、蓋部及びケース部間からの被除湿気体の漏れを防止できる。 By providing a seal member between the case portion and the lid portion, a purge gas flow path is formed in a form utilizing the thickness of the seal member. Therefore, the purge gas flow path can be easily formed, and the reliability of the apparatus can be improved. Further, by configuring the seal member separately from the lid, only one of them can be replaced depending on the degree of corrosion. Further, by providing a seal member between the case portion and the lid portion, it is possible to prevent leakage of the dehumidified gas from between the lid portion and the case portion.
さらに、本発明は、前記パージ気体流路は、前記蓋部及び前記ケース部が対面する部分を切欠することで形成された隙間であることを特徴とする。 Furthermore, the present invention is characterized in that the purge gas flow path is a gap formed by notching a portion where the lid portion and the case portion face each other.
これにより、パージ気体流路となる切欠部分は部品表面に設けられるため、加工が容易であり、また信頼性も向上する。さらに、一般的に蓋部には金属部品が使用され、ケース部には樹脂部品が使用されるため、切欠加工をケース側に施してパージ気体流路を設けることにより、さらに容易に加工が行える。 Thereby, since the notch part used as a purge gas flow path is provided in the component surface, a process is easy and reliability is also improved. Further, since metal parts are generally used for the lid part and resin parts are used for the case part, it is possible to perform the process more easily by providing a purge gas flow path by applying notch processing to the case side. .
以上説明したように本発明によれば、被除湿気体流出部と連絡されるとともに、中空糸膜を流通した後の被除湿気体の一部をパージ気体として低圧領域に流通させるパージ気体流路をケース部及び蓋部間の境界に形成したので、蓋部の内部にパージ通路を設けることなくパージ気体の流通を行うことが可能となる。従って、蓋部の加工を容易に行うことができ、その製造コストを下げることができる。 As described above, according to the present invention, the purge gas flow path that is in communication with the dehumidified gas outflow portion and that circulates a part of the dehumidified gas after flowing through the hollow fiber membrane as a purge gas to the low pressure region. Since it is formed at the boundary between the case portion and the lid portion, the purge gas can be circulated without providing a purge passage inside the lid portion. Therefore, the lid portion can be easily processed, and the manufacturing cost can be reduced.
以下、本発明の実施形態について説明する。本発明の実施形態である除湿装置の縦断面図を図1に示す。図1において、除湿装置100は、上端部101aが開口された箱型ケース101を有している。この箱型ケース101の底部101bには、パージ気体を外部に排出するためのパージ排出口103が形成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. The longitudinal cross-sectional view of the dehumidification apparatus which is embodiment of this invention is shown in FIG. In FIG. 1, the
また、この箱型ケース101には、高分子浸透膜からなる多数本の中空糸膜130が蛇腹状のブーツ135により収容されつつ、U字状に折り曲げられた状態で収容されている。ブーツ135は、例えば半硬質プラスティック材からなり、ブーツ135内で中空糸膜130が遊動しないように中空糸膜130の束の外径とブーツ135の蛇腹の内径とがほぼ一致するようになっている。
Further, in this box-
そして、多数本の中空糸膜130の一端部130a及び他端部130bは、それぞれ固結樹脂132、133により固着結束されており、この固結樹脂132、133が中空糸膜支持部材111により支持されている。中空糸膜支持部材111の上面図を図2に示す。
The one
図1及び図2において、中空糸膜支持部材111は、略直方体状の部材であり、箱型ケース101の上端部101aの開口部を塞ぐように嵌合されている。この中空糸膜支持部材111は、箱型ケース101を貫通するボルト109により箱型ケース101に固定されている。
1 and 2, the hollow fiber
また、中空糸膜支持部材111には、その上面111aの中央部に円筒状の凹部113が形成されている。この凹部113には、上面111a側から下面111b側に向かう被除湿気体を減圧するためのオリフィス161が収納されている。このオリフィス161の側部にはOリング162が設けられて、凹部113内は気密に保持されるようになっている。さらに、オリフィス161の出口側には、多孔性プラスティック等からなる減速部164が設けられ、オリフィス161を通ったパージ気体の噴出音の消音を行うようになっている。なお、オリフィス161に対しては、除湿装置100の外部からその減圧量を調節できるような絞り機構(図示略)を設けても良い。
The hollow fiber
さらに、中空糸膜支持部材111には、中央部の凹部113を挟んで上面111a及び下面111b間を貫通する円筒状の貫通穴115、116が形成されている。これらの貫通穴115、116は、上面111a側よりも下面111b側が僅かに拡径されている。そして、貫通穴115、116のそれぞれには、中空糸膜130の一端部130a及び他端部130bを固着結束した固結樹脂132、133が下面111b側から密嵌されている。中空糸膜支持部材111の上面111aからは固結樹脂132、133の一部が突出している。
Further, the hollow fiber
さらに、中空糸膜支持部材111の側面111c側には、その一部が切欠されることで箱型ケース101の内面101cとの間に隙間105が形成されるようになっている。この隙間105は、箱型ケース101に形成されたパージ排出口103により除湿装置100の外部と連絡されている。
Further, a
また、隙間105は、中空糸膜支持部材111の側面111cに開口されたパージ流路出口121を介して貫通穴115と連絡されている。このパージ流路出口121は、貫通穴115に嵌合された固結樹脂132の取り付け位置よりも下方に形成されている。
Further, the
さらに、中空糸膜支持部材111の中央部に形成された凹部113にも、凹部113及び貫通穴116間を連絡するパージ流路入口120が形成されている。このパージ流路入口120も、貫通穴116に嵌合された固結樹脂133の取り付け位置よりも下方に形成されている。
Further, a purge channel inlet 120 that communicates between the
また、中空糸膜支持部材111の下面111bには、両貫通穴115、116の開口部を囲むように円環状突設部125、126が形成されている。これらの円環状突設部125、126のそれぞれには、中空糸膜130を収容するブーツ135の一端部135a及び他端部135bのそれぞれが固着されるようになっている。さらに、ブーツ135の一端部135a及び他端部135bのそれぞれには留め輪137が外嵌され、ブーツ135が中空糸膜支持部材111に対して気密に取り付けられている。
In addition,
さらに、円環状突設部125、126のそれぞれには、円筒状のバッフル127、128が内挿されている。円環状突設部125側のバッフル127は、パージ流路出口121を封止しないように、かつその端部127aがパージ流路出口121の開口位置よりも上方となるように設けられ、パージ流路出口121を経由するパージ気体がバッフル127の端部127aを迂回しないと流通できないようになっている。
Further,
一方、円環状突設部126側のバッフル128も、パージ流路入口120を封止しないように、かつ端部128aがパージ流路入口120の開口位置よりも上方となるように設けられ、パージ流路入口120を経由するパージ気体がバッフル128の端部128aを迂回しないと流通できないようになっている。
On the other hand, the
箱型ケース101の上端部101a側には、後述する薄板状のパッキン171を挟んで、直方体状の蓋部151が設けられている。蓋部151の下面図を図3に、パッキン171の上面図を図4に示す。図1、図3及び図4において、蓋部151は、中空糸膜支持部材111やパッキン171とともに、それぞれに形成された複数のボルト穴119、159、179等を用いて互いに締結固定されている。
On the
この蓋部151の側面には、外部から高圧高湿の被除湿気体を流入するための被除湿気体入口153(図中左方に示す)と、除湿後の被除湿気体を外部に流出するための被除湿気体出口154(図中右方に示す)とが、中央部の分離部152により互いに分離形成されている。
On the side surface of the
また、蓋部151の被除湿気体入口153寄りの部分で中空糸膜支持部材111に貫通穴115が形成された箇所には、凹部155が下方に向けて円筒状に形成されている。この凹部155は被除湿気体入口153と連絡されている。
Further, a
蓋部151の被除湿気体出口154寄りの部分で中空糸膜支持部材111に貫通穴116が形成された箇所にも凹部156が下方に向けて円筒状に形成され、この凹部156は被除湿気体出口154と連絡されている。凹部156の内径は、貫通穴116の内径より僅かに大きく形成されている。これにより、蓋部151の分離部152と中空糸膜支持部材111の貫通穴116から突出した固結樹脂133との間に隙間158が形成されるようになっている。この隙間158は後述する隙間178とともにパージ気体の流路を構成するようになっている。
A
パッキン171は、箱型ケース101の上端部101aの形状に合致するように長方形状の薄板の部材となっている。このパッキン171は、例えばSUS板にNBR(ブタジエンアクリロニトリルゴムの略であり、ブタジエンとアクリロニトリルの共重合により得られるゴム状物質をいう)を焼き付けることで作製されており、全体の厚さが1.0mm程度である。
The packing 171 is a member of a rectangular thin plate so as to match the shape of the
なお、このパッキン171は、ゴム単体で構成されても良い。ただし、パージ気体の流路の確保や寸法の安定性を考慮して、コルク材や、金属板にゴム材を焼き付けたものが望ましい。また、パッキン171の厚さも、0.1mm〜10mmであることが望ましいが、0.5〜1.5mmであることが特に望ましい。 The packing 171 may be made of a single rubber. However, in consideration of securing the purge gas flow path and dimensional stability, a cork material or a metal plate baked with a rubber material is desirable. The thickness of the packing 171 is also preferably 0.1 mm to 10 mm, and particularly preferably 0.5 to 1.5 mm.
そして、パッキン171には、中空糸膜支持部材111で貫通穴115が形成された部分と蓋部151で凹部155が形成された部分とを含むように、貫通穴175が開口されている。また、このパッキン171には、中空糸膜支持部材111に凹部113及び貫通穴115が形成された部分と蓋部151に凹部156が形成された部分とを含むように、貫通穴176が形成されている(図4中凹部113及び貫通穴115、116の位置を点線で示す)。
さらに、パッキン171には、それぞれの貫通穴175、176の開口部の周囲が1mm程度隆起した環状隆起部173、174が設けられ、この環状隆起部173、174はパッキン171の両面に形成されている。
And the through-
Further, the packing 171 is provided with annular raised
そして、図1に示すように、パッキン171が中空糸膜支持部材111及び蓋部151間に挟装されると、パッキン171の厚み分だけ蓋部151の分離部152付近の下面151bと中空糸膜支持部材111の凹部113付近の上面111aとの間に隙間178が形成される(図4に隙間178の位置を示す)。この隙間178は、貫通穴116側に設けられることで上述した隙間158と連絡されて、パージ気体の流路の一部を構成するようになっている。
As shown in FIG. 1, when the packing 171 is sandwiched between the hollow fiber
かかる構成において、除湿装置100の外部から蓋部151の被除湿気体入口153に高圧高湿の被除湿気体が流入されると、この被除湿気体は蓋部151の凹部155を経由して中空糸膜130の一端部130aに至る(図1中矢印Aで示す)。この中空糸膜130の一端部130aに至った被除湿気体は、中空糸膜130の内側を流通して他端部130bに至り、蓋部151の凹部156に流出する。その結果、凹部156に流出した除湿後の被除湿気体は、蓋部151の被除湿気体出口154から除湿装置100の外部に流出される(同図中矢印Bで示す)。
In such a configuration, when a high-pressure and high-humidity dehumidified gas flows into the dehumidified
一方、凹部156に流出した除湿後の被除湿気体の一部は、蓋部151及び中空糸膜支持部材111間の境界に設けられた隙間178等からなるパージ気体の流路を経由して、中空糸膜支持部材111の凹部113内に流入する(同図中矢印Cで示す)。この被除湿気体は、凹部113に取り付けられたオリフィス161を通過することで減圧され、さらにオリフィス161の出口側の減速部164により減速、消音される。
On the other hand, a part of the dehumidified gas that has flowed into the
そして、低圧低湿とされたパージ気体は、凹部113からパージ流路入口120に至り、バッフル128の端部128aを迂回して蛇腹状のブーツ135内(すなわちそれぞれの中空糸膜130の外側)に流入される(同図中矢印Dで示す)。このとき、パージ気体をバッフル128の端部128aを迂回してブーツ135内に流入させることで、中空糸膜130の他端部130b近辺からパージ気体を流通させ、流路長を長く確保できる。また、このバッフル128により中空糸膜130に直接パージ気体が吹き込むのも回避できる。さらに、ブーツ135を蛇腹状に構成することで、ブーツ135内に流入したパージ気体に乱流が生じ、中空糸膜130で浸透分離された水分の掃気、除去を効率良く行うことができる。
The purge gas having a low pressure and low humidity reaches the purge
その後、このブーツ135内のパージ気体は、中空糸膜130の一端部130a側のバッフル127の端部127aを迂回して、パージ流路出口121から隙間105に流出される(同図中矢印Eで示す)。この場合も、バッフル127により、中空糸膜130の一端部130a近辺までパージ気体を流通させ、流路長を長く確保できる。そして、このパージ気体は、隙間105から箱型ケース101に形成されたパージ排出口103を経由して除湿装置100の外部に排出される。
Thereafter, the purge gas in the
ここで、上記の矢印A〜Cで示した蓋部151の凹部155、中空糸膜130の内側、蓋部151の凹部156、隙間158、及び隙間178は高圧の被除湿気体が流通する高圧の領域といえる。これに対して、上記の矢印D、Eで示した中空糸膜130の外側、隙間105、及びブーツ135を除いた箱型ケース101の内側は低圧のパージ気体が流通する低圧の領域といえる。
Here, the
そして、矢印A部分においては、凹部155は高圧領域であり、蓋部151及び中空糸膜支持部材111間から被除湿気体が除湿装置100の外部に漏れるおそれがあるが、蓋部151及び中空糸膜支持部材111間にパッキン171が設けられることで、蓋部151及び中空糸膜支持部材111間からの被除湿気体の漏れを防止できる。また、矢印B部分においても、凹部156は高圧領域となるが、蓋部151及び中空糸膜支持部材111間のパッキン171により、蓋部151及び中空糸膜支持部材111間からの外部への被除湿気体の漏れを防止できる。
And in the arrow A part, the recessed
さらに、パッキン171は被除湿気体の漏れを防止するための部材であるが、矢印C部分においては、このパッキン171の厚みにより形成された蓋部151及び中空糸膜支持部材111間の境界の隙間178をパージ気体の流路として用いることで、従来の特許文献1のように、蓋部151の内部に管状のパージ通路を設けることなくパージ気体の流通を行うことが可能となる。
Further, the packing 171 is a member for preventing leakage of the dehumidified gas. In the portion indicated by the arrow C, a gap at the boundary between the
そのため、従来に比べ蓋部151の加工を容易に行うことができ、その製造コストを下げることができる。また、パッキン171に貫通穴176を形成するだけでパージ気体の流路が形成できるため、高精度な加工が容易に行え、装置の信頼性を向上させることができる。さらに、パッキン171と蓋部151とを別体で構成することで、隙間178部分の腐食の程度等によりいずれか一方のみの交換が可能となる。
Therefore, the
なお、本発明においては、パッキン171の厚みにより形成された隙間178のみでパージ気体の流路の一部を構成するとして説明してきたが、これに限られない。例えば、図1に示すように、蓋部151の凹部156と中空糸膜支持部材111の凹部113との間で、蓋部151の下面151bと中空糸膜支持部材111の上面111aとが対面する蓋部151の分離部152の一部(図1中部分Fで示す)や、中空糸膜支持部材111の凹部113付近の上面111aの一部(同図中部分Gで示す)を切欠することで、パージ気体の流路を拡大させても良い。これにより、隙間178部分で滞留させることなくパージ気体の流通を行うことができる。
In the present invention, it has been described that only a
また、本発明においては、除湿装置100はパッキン171を備えるものとして説明してきたが、これに限られず、パッキン171を備えずに構成しても良い。この場合、蓋部151の凹部156と中空糸膜支持部材111の凹部113との間で、蓋部151の下面151bと中空糸膜支持部材111の上面111aとが対面する部分(すなわち、上記の蓋部151の部分F及び中空糸膜支持部材111の部分G、あるいは部分F,Gのいずれか一方)を切欠することで、蓋部151及び中空糸膜支持部材111間の境界にパージ気体を流通させるための隙間を形成できる(図示略)。この場合にも、蓋部151の内部に管状のパージ通路を設けることなくパージ気体の流通を行うことが可能となる。
Further, in the present invention, the
100 除湿装置
101 箱型ケース
111 中空糸膜支持部材
130 中空糸膜
151 蓋部
154 被除湿気体出口
178 隙間
161 オリフィス
171 パッキン
100 Dehumidifier
101 Box-type case
111 Hollow fiber membrane support member
130 Hollow fiber membrane
151 Lid
154 Dehumidified gas outlet
178 gap
161 Orifice
171 Packing
Claims (3)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102671409A (en) * | 2011-03-07 | 2012-09-19 | 株式会社Kelk | Dehumidifier |
-
2004
- 2004-03-23 JP JP2004084147A patent/JP2005270700A/en active Pending
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CN102671409A (en) * | 2011-03-07 | 2012-09-19 | 株式会社Kelk | Dehumidifier |
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