JP3745197B2

JP3745197B2 - 中空糸膜式ドライヤ

Info

Publication number: JP3745197B2
Application number: JP2000165789A
Authority: JP
Inventors: 明矢沢; 栄山崎
Original assignee: Kitz Corp
Current assignee: Kitz Corp
Priority date: 1998-10-09
Filing date: 2000-06-02
Publication date: 2006-02-15
Anticipated expiration: 2018-10-09
Also published as: JP2000117040A; JP2000354730A; JP4083320B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中空糸膜ドライヤに関し、例えば、コンプレッサー等により発生した圧縮空気中の水蒸気を効率的に除湿して乾燥空気を得るための中空糸膜式ドライヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
中空糸膜式ドライヤは、中空糸膜の内側に圧縮空気を供給し、親水化樹脂で成形した中空糸膜の外側に水蒸気のみを排出させて内部の圧縮空気を除湿することにより乾燥空気を得るようにしたフィルタである。
【０００３】
この場合、中空糸膜の外側に水蒸気が付着して濃度が高くなると、除湿効果が低下するため、通常、乾燥空気の一部を中空糸膜の外側に除湿パージ空気を供給し、常に水蒸気の濃度が低い状態に保持させて連続除湿ができるようにしている。
【０００４】
このようなパージ機能を有する中空糸膜式エアドライヤには、図８に示すように、本体１の入り口２より圧縮空気を中空糸膜フィルタ３に供給して乾燥空気を出口４より流出させ、乾燥空気の一部を、パージフィルタ５ａを有する通路５よりパージさせて保護ケース６の内側からパージ空気を外部に排気する構造のものが知られている。
【０００５】
このエアドライヤは、保護ケース６の内周部分は、圧縮空気が供給されることなく外気圧であるから、圧縮空気は、直接、中空糸膜フィルタ３の流入口に供給される構造となっているので、パージ通路を保護ケース６内に容易に設けることができる。
【０００６】
一方、図７に示すドライヤは、圧力容器７とヘッド８を密封接続し、ヘッド８に圧縮空気の入口９と乾燥空気の出口１０を形成し、流入口１１と流出口１２を有する中空糸膜フィルター１３を圧力容器７の内部に装着し、更に、圧力容器７の底部にドレン１４を螺着した構造のフィルタである。
【０００７】
しかしながら、図７における圧力容器タイプのフィルタは、圧力容器７内に圧縮空気が直接供給されるため、構造上、乾燥空気の一部を中空糸膜フィルタ１３にパージさせて、圧力容器７の内周スペースから外部にパージ空気を排出させる構造にすることはできない。
【０００８】
従って、この種のタイプの効果的なドライヤは、これまで実施品として存在していないが、本件出願人は、これらの圧力容器に対応したパージ機能を有する中空糸膜除湿器を提案している（特開平９−２９０１２６号公報参照）。
【０００９】
この除湿器は、汎用的に利用されるエアフィルタの圧力容器をそのまま用いているので、経済性に優れている反面、中空糸膜モジュールの中心軸の周りに空洞部を設ける必要があった。
【００１０】
そこで、これらの点を解決するため、本件出願人は、汎用的なフィルタの本体構造をそのまま利用するドライフィルタとして、特開平１１−３０９３３１号公報を提案している（図６参照）。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
このドライフィルタは、ドライヤケース１５の内部に固着したアダプタ本体１６に、中空糸膜モジュール１７の流入側と接続する接続口１８と、この接続口１８とドライヤケース１５内へ供給された湿潤気体の供給スペース１９とを連通させる入気通路２０と、パージ通路２１を設けたものである。
【００１２】
そのため、このドライフィルタは、アダプタ本体１６に屈曲したパージ通路２１を孔加工して設けなければならず、成形が面倒であり、また、湿潤気体がドライヤケース１５を介して外気に接する構造のため、湿潤気体と外気との温度差が激しい場合には、湿潤気体中の水分がドライヤケース１５の内面に付着して結露するおそれがあり、例えば、商品性能が低下したり、また、ドライヤケース１５の内部を視認することが難しくなる等の課題を有していた。
【００１３】
本発明は、上記の課題点に鑑みて改良したものであって、構造を簡素化することによって効率的な除湿を行なうと共に、コストの低減化を図り、更には、ドライヤケースの内周面で湿潤気体が結露しないようにしたドライフィルタを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１に係る発明は、ドライヤケース内に中空糸膜モジュールを設けた中空糸膜式ドライヤにおいて、このドライヤケースに湿潤気体の入口と乾燥気体の出口を有するヘッドを設け、このヘッドに前記入口と連通する接続口を設け、この接続口に中空糸膜モジュールの流入側を接続し、一方、中空糸膜モジュールの流出側をアダプタ本体に形成した接続口に接続し、このアダプタ本体の固着部を前記ドライヤケースのドレン用取付口に密封固着すると共に、前記中空糸膜モジュールの流出側より流出した乾燥気体を前記アダプタ本体に形成した排気通路を介してドライヤケース内に排出し、このドライヤケース内の乾燥気体を前記ヘッドの出口より排出させると共に、前記中空糸膜モジュールは、モジュールケース内に挿入した中空糸膜エレメントの両端をポッティング部を介して密封固着して構成され、このモジュールケースの流出側ポッティング部の内方位置で、アダプタ本体の接続口に位置しているモジュールケースにパージ孔を形成し、一方、モジュールケースの流入側ポッティング部の内方位置で、ヘッドの接続口に位置しているモジュールケースに流出孔を形成し、前記中空糸膜モジュールの流出側の乾燥気体の一部を前記パージ孔よりモジュールケース内に導いて前記流出孔よりヘッドに設けたパージ通路より外部へ排出するようにした中空糸膜式ドライヤである。
請求項２に係る発明は、ドライヤケースを透明又は半透明状に形成してドライヤケース内を視認可能に設けた中空糸膜式ドライヤである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明における中空糸膜式ドライヤの実施形態を図面に従って具体的に説明する。
図１において、樹脂又はガラス等の材料で形成した透明又は半透明状で筒形状のドライヤケース３１のドレン用の取付口３１ａにアダプタ本体３２の固着部３３をナット３４で密封固着している。この場合、取付口３１ａがめねじの場合は、アダプタ本体３２に設けたおねじを螺着結合すればよい。このように、汎用的なドライヤケース３１と後述ヘッド３５と取付口３１ａをそのまま利用することができるので、経済性に優れている。
【００１６】
図２において、このアダプタ本体３２には、後述する中空糸膜モジュール３６の流出側のポッティング部３７を接続する接続口３８と、この接続口３８から二次側乾燥気体をドライヤケース３１内へ排出する排気通路３９を形成している。また、ヘッド３５は、ドライヤケース３１の開口部にガスケット４０を介して螺着結合しており、このヘッド３５には、湿潤気体の入口４１と乾燥気体の出口４２を設け、このヘッド３５に中空糸膜モジュール３６の流入側のポッティング部４３を接続する接続口４４を形成し、この接続口４４と入口４１を連通させる連通部４４ａを設けている。
【００１７】
更に、中空糸膜モジュール３６は、モジュールケース４５に半透過性の中空糸膜エレメント４６を挿入してポッティング部３７，４３を製作する際にモジュールケース４５内に密封固着している。
このモジュールケース４５には、流出側のポッティング部３７より流出する乾燥気体の一部を中空糸膜エレメント４６の内部にパージさせるパージ孔４７を形成し、中空糸膜エレメント４６の流入側のポッティング部４３の内方位置に流出孔４８を形成し、中空糸膜エレメント４６の中空糸膜の外側の水蒸気と共に、流出孔４８よりヘッド３５に形成したパージ通路４９より外部に排出される。このパージ通路４９は、ヘッド３５に直線に孔加工するのみで形成することができ、一方、アダプタ本体３２には、接続口３８や排気通路３９以外の複雑な通路を設ける必要がない。
【００１８】
また、５０は湿度表示部材で、モジュールケース４５の外壁に、例えば、コバルト担持フィルム等で形成した湿度表示部材５０を包囲するように取付ける。
この湿度表示部材５０は、モジュールケース４５の外壁に設ける場合以外に、アダプタ本体３２やドライヤケース３１の内壁に設けるようにしても良い。
更に、図中５１は、乾燥気体を排出するドライヤケース３１の流路であり、５２，５３はＯリングである。
【００１９】
次に、上記の実施形態における作用を説明する。
ヘッド３５の入口４１より供給された圧縮空気等の湿潤気体は、中空糸膜モジュール３６の流入側４３に入り、中空糸膜エレメント４６の半透過性中空糸膜により水蒸気が分離されて乾燥空気等の乾燥気体となり、一方、分離された水蒸気は中空糸膜の外側に排出され、二次側の乾燥気体は、中空糸膜モジュール３６の内部より流出側３７を出て、アダプタ本体３２の排出通路３９を経由してドライヤケース３１内に排出される。よって、湿潤気体はドライヤケース３１を介して外気と接することがないので、ドライヤケース３１内と外気との温度差が激しい場合であっても、ドライヤケース３１内が結露することはない。
【００２０】
また、ドライヤケース３１内に排出された二次側の乾燥気体の湿度が湿度表示部材５０により表示される。例えば、この湿度表示部材５０がコバルト担持フィルムの場合は、除湿効率が高ければ青色を呈するが、除湿効率が低下してくると赤色を呈し、また、湿度表示部材５０がフィルム状であるから、ドライヤケース３１内のごく一部分の湿度ではなく、ある程度の広い範囲の湿度を表示することができる。そのため、この表示の様子は、透明又は半透明状のドライヤケース３１の外側から目視により容易に確認できるので、中空糸膜モジュール３６の除湿効率の経時変化の様子を確実に把握でき、中空糸膜モジュール３６の交換時期を正確に予想することができ、更に、ドライヤケース３１内の二次側の乾燥気体はヘッド３５の出口４２より下流側に排出される。
【００２１】
また、二次側の乾燥気体の一部は、パージ気体として中空糸膜モジュール３６のパージ孔４７より中空糸膜モジュール３６に入り、中空糸膜エレメント４６の中空糸膜の外側の水蒸気と共に、中空糸モジュール３６の流入側４３に設けた流出孔４８よりヘッド３５のパージ通路４９を介して外部に排出される。
従って、中空糸膜エレメント４６の中空糸膜の外側は、常に水蒸気の濃度が低い状態に保持されるので、効率的に連続除湿が行われる。
【００２２】
【発明の効果】
以上のことから明らかなように、本発明によると、アダプタ本体を用いる構造であるから、汎用的に利用されている容器とヘッドをそのまま利用して中空糸膜式ドライヤを構成することができるため、従来のドライヤ製品に比してコストダウンを図ることができ、経済性に優れている。
特に、ヘッドには、入口と出口並びに中空糸膜モジュール接続用の接続口と共に、パージ気体を外部に排出するパージ通路もヘッドに設けることによって、ヘッドに集中できるため、製品の簡素化とコストダウンの達成に寄与できた。
【００２３】
また、本発明によると、構造を簡素化したので、効率的な除湿が可能となり、コストダウンにも寄与するばかりでなく、ドライヤケース内周面において湿潤気体が付着する等の課題を確実に解決した中空糸膜式ドライヤを提供することができた。
また、ドライヤケースを透明又は半透明状に形成してドライヤケース内を視認可能に設けたから、中空糸膜モジュール除湿効率の経年変化の様子を確実に把握でき、中空糸膜モジュールの変換時期を正確に予想することができる。
更に、中空糸膜モジュールは、モジュールケース内に中空糸膜エレメントを挿入して両端のポッティング部を介して密封固着し、乾燥気体の一部を中空糸膜エレメント内にパージさせるパージ孔をモジュールケースに設け、中空糸膜エレメントの流入側のポッティング部の内方位置に前記ヘッドのパージ通路に連通する流出孔を形成したから、中空糸膜モジュールのモジュールケース自体にパージ部を設けてパージすることにより、構造を簡素化した中空糸膜エレメントの中空糸膜の外側を、効率的に連続除湿できる等の有用な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における中空糸膜式ドライヤの一例を示す縦断面図である。
【図２】図１におけるアダプタ本体の拡大断面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】図１の中空糸膜モジュールのケースを示した部分断面図である。
【図６】従来例を示した縦断面図である。
【図７】従来の圧力容器を用いたフィルタを示す縦断面図である。
【図８】従来の中空糸膜エアドライヤの一例を示した縦断面図である。
【符号の説明】
３１ドライヤケース
３２アダプタ本体
３３固着部
３５ヘッド
３６中空糸膜モジュール
３７流出側
３８接続口
３９排気通路
４１入口
４２出口
４３流入側
４４接続口
４５モジュールケース
４６中空糸膜エレメント
４８流出孔
４９パージ通路

Claims

ドライヤケース内に中空糸膜モジュールを設けた中空糸膜式ドライヤにおいて、このドライヤケースに湿潤気体の入口と乾燥気体の出口を有するヘッドを設け、このヘッドに前記入口と連通する接続口を設け、この接続口に中空糸膜モジュールの流入側を接続し、一方、中空糸膜モジュールの流出側をアダプタ本体に形成した接続口に接続し、このアダプタ本体の固着部を前記ドライヤケースのドレン用取付口に密封固着すると共に、前記中空糸膜モジュールの流出側より流出した乾燥気体を前記アダプタ本体に形成した排気通路を介してドライヤケース内に排出し、このドライヤケース内の乾燥気体を前記ヘッドの出口より排出させると共に、前記中空糸膜モジュールは、モジュールケース内に挿入した中空糸膜エレメントの両端をポッティング部を介して密封固着して構成され、このモジュールケースの流出側ポッティング部の内方位置で、アダプタ本体の接続口に位置しているモジュールケースにパージ孔を形成し、一方、モジュールケースの流入側ポッティング部の内方位置で、ヘッドの接続口に位置しているモジュールケースに流出孔を形成し、前記中空糸膜モジュールの流出側の乾燥気体の一部を前記パージ孔よりモジュールケース内に導いて前記流出孔よりヘッドに設けたパージ通路より外部へ排出するようにしたことを特徴とする中空糸膜式ドライヤ。
前記ドライヤケースを透明又は半透明状に形成してドライヤケース内を視認可能に設けた請求項１に記載の中空糸膜式ドライヤ。