JP3997531B2

JP3997531B2 - 除湿装置

Info

Publication number: JP3997531B2
Application number: JP05553297A
Authority: JP
Inventors: 木敏弘鈴
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 1997-02-24
Filing date: 1997-02-24
Publication date: 2007-10-24
Anticipated expiration: 2017-02-24
Also published as: JPH10235134A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中空糸膜を使用した除湿装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ケース内に多数の中空糸膜を束ねて収容し、これらの中空糸膜内に供給される高温高湿の被除湿空気を、中空糸膜の間を流れる低温低湿のパージ空気で除湿するとともに、除湿した空気の一部を上記パージ空気とする中空糸膜使用の除湿装置は、既に知られている。
【０００３】
図３は、実公平６−４１６２９号公報に開示された除湿装置の一例を示し、この除湿装置は、収納円筒１と、その軸方向一端に嵌着した供給側キャップ２及び他端に嵌着した取出側キャップ３とを備え、収納円筒１内に、ポリイミド等の高分子浸透膜からなる多数本の中空糸膜４が環状に束ねて収容されている。これらの中空糸膜４相互の間は、環状に束ねた中空糸膜４の両端に取付けた環状のシール部材５，６によって気密にシールされており、シール部材５，６の外周面は収納円筒１の内周面に気密に取付けられている。また、シール部材５，６には、上記中空糸膜４の中心部分を通る遮蔽円筒７の両端が気密に取付けられている。
上記遮蔽円筒７の円周面には複数の通孔７ａが形成されており、供給側キャップ２の供給領域２ａは、遮蔽円筒７に嵌着した密栓８によって遮蔽円筒７との連通が遮断されている。また、取出側キャップ３取出領域３ａは、遮蔽円筒７に気密に嵌着した流路孔１０ａを有する弁座１０によって遮蔽円筒７内に連通している。
【０００４】
上記供給側キャップ２には、供給領域２ａに開口する高温高湿の被除湿空気の入口２ｂと、供給領域２ａを取り巻いて外部に直接開口する環状のパージ空気排出通路Ｌとを備え、供給領域２ａは中空糸膜４内に連通し、パージ空気排出通路Ｌは中空糸膜４の間に連通している。
一方、取出側キャップ３には、取出領域３ａに連通する被除湿空気の出口３ｂが形成されており、かつ上記流路孔１０ａに対して進退可能なニードル弁１１が取付けられている。
【０００５】
上記公知の除湿装置は、供給側キャップ２の入口２ｂから供給された高温高湿の被除湿空気が、多数本の中空糸膜４内を流れる間にこれらの中空糸膜４の間を流れるパージ空気によって除湿され、除湿された圧縮空気は、取出側キャップ３の出口３ｂから所望の流体機器に供給される。また、除湿された空気の一部は、取出領域３ａから流路孔１０ａを通って遮蔽円筒７内に供給され、遮蔽円筒７に形成した複数の通孔７ａからパージ空気として中空糸膜４の間を流れ、これらの空気の間の水蒸気モル分率比により被除湿空気を除湿し、除湿にとり高湿となったパージ空気は、供給側キャップ２に設けた環状のパージ空気排出通路Ｌから、サイレンサ１２を通って除湿装置外に直接排出される。
【０００６】
この除湿装置は、被除湿空気を除湿するためのパージ空気を、収納円筒１内に設けた遮蔽円筒７から中空糸膜４の間に供給するために、除湿装置外にパージ空気の供給通路を設ける必要がないという利点を有している。しかしながら、除湿によって高湿となったパージ空気を、環状のパージ空気排出通路Ｌから直接除湿装置外に排出するために、パージ空気排出路Ｌにフィルタを設けても、クリーンルームのような塵埃の排出による汚染を嫌う場所に使用することができない。
また、供給側キャップ２に空気の入口２ｂを、排出側キャップ３に空気の出口３ｂをそれぞれ設けているために、これらの開口に接続した配管を外さないと中空糸膜４を収納円筒１から取り出すことができないので、中空糸膜のメンテナンスが面倒である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、高湿のパージ空気を除湿装置から離れた箇所に排出することができ、しかも糸膜モジュールのメンテナンスが簡単な、中空糸膜使用の除湿装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の除湿装置は、被除湿空気の入口及び出口を有するボディと、該ボディに気密に取付けた中空筒状のケースと、該ケースのボディと反対側に気密に取付けたハウジングと、上記ケースに挿入された空気供給管及び多数本の中空糸膜よりなる糸膜モジュールとを備え；上記入口から空気供給管を通って中空糸膜内に供給される高温高湿の被除湿空気を、中空糸膜の間を流れる低温低湿のパージ空気で除湿する中空糸膜使用の除湿装置において、上記ケースを、ボディに設けた入口及び出口と直交する方向で、かつボディに取り外し可能に取付け、上記ハウジングに、被除湿空気の除湿により高湿となったパージ空気を、除湿装置から離れた場所に排出する配管を接続するための配管接続部を設け、上記ボディに、出口に連通する露点チェッカを取付け、この露点チェッカに、該露点チェッカから排出される空気を除湿装置から離れた場所に排出する配管を接続するための配管接続部を設けたことを特徴としている。
【００１０】
さらに、同様の課題を解決するため、これらの除湿装置のハウジングを、ケースに取り外し可能に取付けたことを特徴としている。
【００１１】
ボディの入口から供給された高温高湿の被除湿空気は、空気供給管を通ってから糸膜モジュールの多数本の中空糸膜内を流れ、これらの中空糸膜内を流れる間に中空糸膜の間を流れるパージ空気で除湿され、除湿された圧縮空気はボディの出口から所望の流体機器に供給される。
また、除湿された圧縮空気の一部は、パージ空気となって上記被除湿空気を除湿し、被除湿空気の除湿によって高湿となったパージ空気は、ハウジングに設けた配管接続部に配管を接続することによって、除湿装置から離れた所望の場所に排出される。
したがって、パージ空気を除湿装置から直接外部に排出するものと異なり、塵埃の排出を嫌うクリーンルーム等に使用することができる。
また、ケースを、ボディに設けた空気の入口及び出口と直交する方向で、かつボディに取り外し可能に取付けたことにより、ボディの入口及び出口に配管を接続した状態でケースをボディから取り外すことができるので、ケース内に設けた糸膜モジュールのメンテナンスが容易である。
【００１２】
さらに、ボディに取付けた出口に連通する露点チェッカに、該露点チェッカから排出される空気を除湿装置から離れた場所に排出する配管を接続するための配管接続部を設けたので、露点チェッカから排出される空気も、除湿装置から離れた所望の場所に排出することができる。
【００１３】
また、ケースにハウジングを取り外し可能に取付けたことにより、ボディとケースとを分離しなくても、ハウジングを取り外すと糸膜モジュールを取り出すことができるので、糸膜モジュールのメンテナンスが一層容易である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は本発明の実施例を示し、この除湿装置２０は、互いに取り外し可能に取付けたボディ２１、ケース２２、及びハウジング２３を備え、ケース２２は、ボディ２１及びハウジング２３に比べて薄肉で軽量にされている。
上記ボディ２１は、外周面に、同一直線上に背向して開口する被除湿空気の入口２５と出口２６を、ケース２２側に外側から内側に向けて順次形成した、同心かつ環状の取付壁２１ａ、区画壁２１ｂ及び嵌着壁２１ｃを備え、入口２５は嵌着壁２１ｃ内の空間に連通し、出口２６は区画壁２１ｂと嵌着壁２１ｃによって区画された取出空間Ａに連通している。
上記取出空間Ａは、ボディ２１に取付けたオリフィス２７（図示の例は固定オリフィス）を介して、取付壁２１ａと区画壁２１ｂとによって区画された環状のパージ空気供給路２８に連通するとともに、ボディ２１の上面の露点チェッカ取付口２９に連通し、区画壁２１ｂの先端に、パージ空気供給路２８をケース２２内の後記する多数本の中空糸膜３２間に連通させる複数の切欠部３０が形成されている。
なお、図１においては、説明の便宜のために、オリフィス２７を出口２６の開口方向と同じ方向に示しているが、オリフィス２７は、入口２５及び出口２６の開設方向と直交するボディ２１の前面または後面に設けられている。
【００１５】
上記ケース２２は、肉厚が0.2 〜0.5 mmの薄肉のステンレスによって中空円筒状に形成されており、ボディ２１側の端部近くに、ケース自体の屈曲によって形成された鍔２２ａを有し、鍔２２ａにおけるボディ２１と反対側の外周面に、環状の取付部材３１が軸方向及び円周方向に移動自在に装着されている。
上記ケース２２は、取付部材３１の雄ねじと取付壁２１ａの雌ねじとの螺合によってボディ２１に気密に取付けられ、鍔２２ａが取付部材３１の上面に係止することによって、ボディ２１への取付位置が規制される。
したがって、ボディ２１の入口２５と出口２６に配管（図示省略）を接続した状態で、ケース２２をボディ２１から取り外すことができる。
【００１６】
ケース２２内には、環状に束ねた多数本の中空糸膜３２と、その中心部分を通る空気供給管３３とを一体とした糸膜モジュール３４が挿入されており、中空糸膜３２は、公知の除湿装置と同様に、ポリイミド等の高分子浸透膜によって形成されている。
上記ケース２２は、ボディ２１側の端部に拡径部２２ｂを備え、拡径部２２ｂに、区画壁２１ｂの先端に当接してシールするパッキン３５が取付られており、ハウジング２３側の外周面に、環状の突出部２２ｃとハウジング２３を取付けるための環状の溝２２ｄとが形成されている。
【００１７】
糸膜モジュール３４の軸方向の両端には、中空糸膜２４相互間及び中空糸膜３２と空気供給管３３との間を気密にシールするポッティングを有するシール部材３６ａ，３６ｂが取付けられており、シール部材３６ａ，３６ｂの内周面と中空糸膜モジュール３４との間も、上記ポッティングによって気密にシールされている。また、シール部材３６ａ，３６ｂの外周面とボディ２１及びケース２２の内周面との間は、区画壁２１ｂと突出部２２ｃとに取付けたパッキン３７ａ，３７ｂによって気密にシールされている。さらに、ケース２２のシール部材３６ｂより上方位置には、中空糸膜３２の間を流れるパージ空気をケース２２から排出させるための排出孔３８が形成されている。
【００１８】
上記ケース２２の下端近くには、該ケースの下側開口を閉鎖する閉鎖部材３９が気密に嵌着されており、シール部材３６ｂと閉鎖部材３９との間に供給空間Ｂが形成されている。また、空気供給管３３の下端開口と閉鎖部材３９との間に、平板を山形に屈曲させたスぺーサ４０（図２参照）が設けられており、スぺーサ４０に、空気供給管３３内に挿入されてその位置を決める複数の位置決め突起４０ａが形成されている。
さらに、空気供給管３３におけるシール部材３６ａ，３６ｂの取付箇所には、図示のように補強のための屈曲加工が施されている。
【００１９】
キャップ状をなす上記ハウジング２３は、先端がケース２２の溝２２ｃに挿入される複数個の止めねじ４２によって、ケース２２に取り外し可能でかつ気密に取付けられており、先端部分に、ケース２２の外周面との間を気密にシールする環状のパッキン４３が、パッキン押え４４によって取付けられている。そして、ハウジング２３の内周面とケース２２の外周面との間に、排出孔３８によってケース２２内の空間Ｃとハウジング２３の下部空間とを連通させる環状のパージ空気排出路４５が形成されている。
また、ハウジング２３の底面には、いわゆるワンタッチ管継手４６が気密に取付けられている。このワンタッチ管継手４６は、チューブ等の配管（図示省略）を挿入するとこれを気密に係止し、リリースブッシュ４６ａを押圧すると配管の係止が解除されて抜き取ることができるものである。
【００２０】
上記露点チェッカ取付口２９に取付けられた露点チェッカ４８は、出口２６における圧縮空気の湿度を検出するためのもので、湿度によって色彩が変化する吸着剤を備え、空気排出口にワンタッチ管継手４６が取付けられている。
【００２１】
上記実施例は、軸方向両端にシール部材３６ａ，３６ｂを取付けた糸膜モジュール３４と、スぺーサ４０及び閉鎖部材３９とを組み込んだケース２２に、ワンタッチ管継手４６を有するハウジング２３を止めねじ４２によって取付けると、パージ空気排出路４５の上方がパッキン４３によって気密にシールされるとともに、排出孔３８によってケース２２内の空間Ｃに連通する。
ボディ２１の取付壁２１ａに取付部材３１を螺合すると、上記ケース２２がボディ２１に気密に組み付けられ、鍔２２ａが取付部材３１の上面に係止してケース２２の落下が防止される。また、ケース２２に取付けたパッキン３５が区画壁２１ｂの先端に当接してパージ空気の吹き抜けが防止されるとともに、空気供給管３３の上部外周面が嵌着壁２１ｃの内周面に取付けたパッキンによって気密にシールされる。
なお、ボディ２１に、糸膜モジュール３４等を組み込んだケース２２を組み付け、このケース２２にハウジング２３を組み付けることもできる。
【００２２】
ボディ２１にケース２２を組み付けると、入口２５が空気供給管３３に気密に連通するとともに、ボディ２１の空間Ａが、出口２６とオリフィス２７、パージ空気供給路２８及び切欠部３０によって中空糸膜３２の間にそれぞれ連通する。また、各中空糸膜３２両端の開口は、空間Ａと空間Ｂとに連通する。
【００２３】
上記実施例は、ボディ２１の入口２５に接続した配管（図示省略）から供給される高温高湿の被除湿空気が空気供給管３３を通り、空間Ｂで反転して中空糸膜３２内を流れる間に、中空糸膜３２の間を流れるパージ空気との間の水蒸気モル分率比により除湿され、除湿された圧縮空気は、空間Ａから出口２６に接続された配管（図示省略）を通って所望の流体機器に供給される。
また、除湿された空気の一部は、オリフィス２７で減圧されて低温低圧のパージ空気となり、パージ空気供給通路２８及び切欠部３０を通って中空糸膜３２の間を流れ、これによって上記高温高湿の被除湿空気を除湿する。
被除湿空気の除湿によって高湿となったパージ空気は、排出孔３８、パージ空気排出路４５を通り、ハウジング２３に設けたワンタッチ管継手４６に接続された図示を省略している配管（一例としてチューブ）によって、除湿装置２０から離れた所望の場所に排出される。
【００２４】
上記実施例は、高湿となったパージ空気の直接排出による周囲環境の汚染がないので、クリーンルーム等の塵埃の排出を嫌う場所において使用することができる。
また、チェッカ取付口２９に取付けた露点チェッカ４８から排出される空気も、除湿装置２０から離れた場所に排出することができる。
【００２５】
また、ボディ２１の入口２５と出口２６を同一直線上に背向させて開設したので、これらの開口への配管の接続が容易である。また、ボディ２１に配管を取付けた状態で、ケース２２をボディ２１から取り外したり、或いはハウジング２３をケース２２から取り外した後にケース２２をボディ２１から取り外したりすることができる。
したがって、ケース２２内に挿入した糸膜モジュール３４のメンテナンスが、極めて容易である。
【００２６】
さらに、オリフィス２７をボディ２１の前面に設けた場合は、該オリフィスを固定オリフィスとした場合にはその交換が容易であり、可変オリフィスとした場合には開度の調節が容易である。
また、空間ＡとＢには被除湿空気の圧縮空気圧が作用するが、ケース２２内のパージ空気の対流空間Ｃにはオリフィス２７で減圧されたパージ空気のみが供給されて圧縮空気圧が作用しないので、ケース２２の肉厚を薄くすることができ、これによって除湿装置２０を軽量化することができる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の除湿装置は、除湿によって高湿となったパージ空気や露点チェッカから排出される空気を、除湿装置から離れた場所に排出することができるので、クリーンルーム等の塵埃の排出による汚染を嫌う場所で使用することができる。
また、ボディに被除湿空気を給排する配管を接続した状態で、ケースをボディから、或いはハウジングをケースから取り外すことができるので、ケース内の糸膜モジュールのメンテナンスが極めて容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の縦断正面図である。
【図２】スぺーサの正面図である。
【図３】公知の除湿装置の縦断正面図である。
【符号の説明】
２０除湿装置
２１ボディ
２２ケース
２３ハウジング
２５入口
２６出口
３２中空糸膜
３３空気供給管
３４糸膜モジュール
４６ワンタッチ管継手
４８露点チェッカ

Claims

被除湿空気の入口及び出口を有するボディと、該ボディに気密に取付けた中空筒状のケースと、該ケースのボディと反対側に気密に取付けたハウジングと、上記ケースに挿入された空気供給管及び多数本の中空糸膜よりなる糸膜モジュールとを備え；上記入口から空気供給管を通って中空糸膜内に供給される高温高湿の被除湿空気を、中空糸膜の間を流れる低温低湿のパージ空気で除湿する中空糸膜使用の除湿装置において、
上記ケースを、ボディに設けた入口及び出口と直交する方向で、かつボディに取り外し可能に取付け、
上記ハウジングに、被除湿空気の除湿により高湿となったパージ空気を、除湿装置から離れた場所に排出する配管を接続するための配管接続部を設け、
上記ボディに、出口に連通する露点チェッカを取付け、この露点チェッカに、該露点チェッカから排出される空気を除湿装置から離れた場所に排出する配管を接続するための配管接続部を設けた、
ことを特徴とする除湿装置。
ハウジングを、ケースに取り外し可能に取付けた、
ことを特徴とする請求項１に記載した除湿装置。