JP4200254B2

JP4200254B2 - Dehumidification condensation prevention device using polymer film

Info

Publication number: JP4200254B2
Application number: JP2000129860A
Authority: JP
Inventors: 満妹尾; 護平張
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 2000-04-28
Filing date: 2000-04-28
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2020-04-28
Also published as: JP2001300268A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気圧シリンダ駆動回路において発生する結露を防止するための、高分子膜使用の除湿式結露防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来の空気圧シリンダ駆動回路を示す。複動型のエアシリンダ10のロッド側の作動室20は配管15によって切換弁（４ポート電磁切換弁）11のＡポートに連通され、エアシリンダ10のヘッド側の作動室21は配管16によって切換弁11のＢポートに連通されている。切換弁11のＰポートは配管17によって空気圧力源12に連通され、切換弁11のＲポートは配管18によってサイレンサ13に連通されている。また、図示はされていないが、配管15、16に絞りとチェック弁を並列に接続したスピードコントローラが配設されているのが通常である。
【０００３】
従来の空気圧シリンダ駆動回路において、切換弁11を切り換え操作してエアシリンダ10のピストン14を繰り返し往復動させる。このとき、圧力空気の流入（充填）側の切換弁11の絞り部分及びスピードコントローラの絞りで圧力降下が起こり、空気の流出（放出）側のエアシリンダ11内及び配管（15又は16）内で圧力降下が生ずる。圧力降下が生ずる箇所では、断熱変化により空気の温度が低下し、空気の温度が露点以下になると、空気中の水分が凝縮し、微小な霧状ミストとなる。このミストは、外部からの熱伝達あるいは加圧による温度上昇で蒸発するが、ミストが残存している場合、ミストと空気との密度差により、ミストは流入側では空気よりも先に進み、流出側では空気よりも遅れる。
【０００４】
その結果、流入，流出の繰り返しにより、ミストは次第にエアシリンダ10側へ移行し、エアシリンダ10側に近くなるほど空気中の湿度が高くなる。特に、エアシリンダ10の容積に対して配管15、16の容積が大きい場合、ピストン14の往復動の繰り返しによって、新しい空気と元にあった湿度の高い空気とが交換されず、長時間の作動後、飽和し水滴となって留まり、結露を起こすことがある。結露により、錆の発生や潤滑油の流出が起こり、エアシリンダ10が作動不良を生ずることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、空気圧シリンダ駆動回路において、エアシリンダに流入される空気を除湿して結露の発生を防止することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を達成するために、切換弁側カバーとシリンダ側カバーとの間に第１通路及び第２通路が形成され、第１通路内に第１中空糸膜モジュールセットが配設されるとともに第２通路内に第２中空糸膜モジュールセットが配設され、切換弁側カバーにＡポート及びＢポートが形成され、かつシリンダ側カバーにロッド側ポート及びヘッド側ポートが形成され、Ａポートを空気圧力源に連通させかつＢポートを大気に連通させたとき、流入空気はＡポートから第１中空糸膜モジュールセットの内部通路を通ってロッド側ポートに流れ、流出通気はヘッド側ポートから第１通路内を通ってＢポートに流れ、またＢポートを空気圧力源に連通させかつＡポートを大気に連通させたとき、流入空気はＢポートから第２中空糸膜モジュールセットの内部通路を通ってヘッド側ポートに流れ、流出通気はロッド側ポートから第２通路内を通ってＡポートに流れるようにされた高分子膜使用の除湿式結露防止装置となしたことを第１構成とする。
本発明は、第１構成において、Ａポートと第１中空糸膜モジュールセットとの間にＡポート側三方弁が配設され、第１中空糸膜モジュールセットとロッド側ポートとの間にロッド側三方弁が配設され、Ｂポートと第２中空糸膜モジュールセットとの間にＢポート側三方弁が配設され、第２中空糸膜モジュールセットとヘッド側ポートとの間にヘッド側三方弁が配設され、各三方弁の内側ポートが各中空糸膜モジュールセットの内部通路に連通され、Ａポート側三方弁の中間ポートがＡポートに連通され、ロッド側三方弁の中間ポートがロッド側ポートに連通され、Ｂポート側三方弁の中間ポートがＢポートに連通され、ヘッド側三方弁の中間ポートがヘッド側ポートに連通され、Ａポート側三方弁の外側ポートが第２通路の切換弁側端に連通され、ロッド側三方弁の外側ポートが第２通路のシリンダ側端に連通され、Ｂポート側三方弁の外側ポートが第１通路の切換弁側端に連通され、ヘッド側三方弁の外側ポートが第１通路のシリンダ側端に連通されたことを第２構成とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の高分子膜使用の除湿式結露防止装置の実施の形態を示す。図１において、ボディ23には２つの段付孔が軸線方向に貫通して形成され、上側の第１段付孔はＡポート側大径孔26Ａ，第１中径孔24，ロッド側大径孔26Ｃから構成され、下側の第２段付孔はＢポート側大径孔26Ｂ，第２中径孔25，ヘッド側大径孔26Ｄから構成されている。なお、Ａポート側、Ｂポート側、ロッド側、ヘッド側という用語は、後述のＡポート28Ａ、Ｂポート28Ｂ、ロッド側ポート28Ｃ、ヘッド側ポート28Ｄに近い位置にあることを意味する。
【０００８】
Ａポート側大径孔26Ａ，Ｂポート側大径孔26Ｂ，ロッド側大径孔26Ｃ，ヘッド側大径孔26Ｄには、Ａポート側インナボディ27Ａ，Ｂポート側インナボディ27Ｂ，ロッド側インナボディ27Ｃ，ヘッド側インナボディ27Ｄがそれぞれ嵌合され、各大径孔26Ａ〜Ｄと各インナボディ27Ａ〜Ｄとの間はシールによりそれぞれ密封されている。ボディ23の右側（一側）及び左側（他側）にシリンダ側カバー56及び切換弁側カバー55がそれぞれ当接され、ボルトによりそれぞれ固定され連結されている。
【０００９】
Ａポート側インナボディ27Ａ及びＢポート側インナボディ27Ｂの左側（外側）の凹部には切換弁側カバー55の右側（内側）の突出部が嵌合されて、Ａポート側インナボディ27Ａ及びＢポート側インナボディ27Ｂの位置決めがされている。同様に、ロッド側インナボディ27Ｃ及びヘッド側インナボディ27Ｄの右側（外側）の凹部にシリンダ側カバー56の左側（内側）の突出部が嵌合されて、ロッド側インナボディ27Ｃ及びヘッド側インナボディ27Ｄの位置決めがされている。
【００１０】
各インナボディ27Ａ〜Ｄには軸線方向に貫通した段付孔が形成され、各段付孔の内側端部が接続孔29Ａ〜Ｄとなり、接続孔29Ａ〜Ｄに隣接して三方弁30Ａ〜Ｄの摺動孔31Ａ〜Ｄが形成されている。摺動孔31Ａ〜Ｄの右端（一端）には中空のガイド35Ａ〜Ｄが螺合されて固定され、摺動孔31Ａ〜Ｄとガイド35Ａ〜Ｄとの間はシールにより密封されている。摺動孔31Ａ〜Ｄの左端（他端）には半径方向内側に突出した環状のストッパー37Ａ〜Ｄが一体的に形成され、摺動孔31Ａ〜Ｄ内でガイド35Ａ〜Ｄとストッパー37Ａ〜Ｄとの間に弁体36Ａ〜Ｄが摺動自在に嵌合されている。弁体36Ａ〜Ｄの外周には環状で弾性体のリップがあり、リップは左方（他方）から右方（一方）への空気の流れのみを許す機能を有している。
【００１１】
三方弁30Ａ〜Ｄには内側ポート32Ａ〜Ｄ、中間ポート33Ａ〜Ｄ、外側ポート34Ａ〜Ｄが形成され、内側ポート32Ａ〜Ｄは接続孔29Ａ〜Ｄに隣接しかつ連通されている。切換弁側カバー55には外側に開口したＡポート28Ａ及びＢポート28Ｂが形成され、シリンダ側カバー56にも外側に開口したロッド側ポート28Ｃ及びヘッド側ポート28Ｄが形成されている。ポート28Ａ〜Ｄは、カバー55、56に形成された連通孔39Ａ〜Ｄ及びインナボディ27Ａ〜Ｄに形成された外側連通孔38Ａ〜Ｄを介して中間ポート33Ａ〜Ｄに連通されている。連通孔39Ａ〜Ｄと外側連通孔38Ａ〜Ｄの接続部分は、二つの環状シールによって密封されている。
【００１２】
第１中径孔24内及び第２中径孔25内には、高分子透過膜を有する多数の中空糸60が所定の間隔をおいて並べられた第１中空糸膜モジュールセット51及び第２中空糸膜モジュールセット52が、それぞれ配置されている。第１中空糸膜モジュールセット51及び第２中空糸膜モジュールセット52の右端（一端）は、シール部材41Ｃ及び41Ｄを用いてインナボディ27Ｃ及び27Ｄの接続孔29Ｃ及び29Ｄにそれぞれ固定され、シール部材41Ｃ及び41Ｄの外周と接続孔29Ｃ及び29Ｄとの間はシールによってそれぞれ密封されている。同様に、第１中空糸膜モジュールセット51及び第２中空糸膜モジュールセット52の左端（他端）は、シール部材41Ａ及び41Ｂを用いてインナボディ27Ａ及び27Ｂの接続孔29Ａ及び29Ｂにそれぞれ固定され、シール部材41Ａ及び41Ｂの外周と接続孔29Ａ及び29Ｂとの間はシールによってそれぞれ密封されている。
【００１３】
シール部材41Ａ〜Ｄと第１，第２中空糸膜モジュールセット51，52の中空糸60の端部の外周面との間は密封され、第１，第２中空糸膜モジュールセット51，52の中空糸60の内部通路はその左右端で開口されている。第１中空糸膜モジュールセット51（の中空糸60）の内部通路の右端及び左端は内側ポート32Ｃ及び32Ａにそれぞれ連通され、同様に第２中空糸膜モジュールセット52の右端及び左端は内側ポート32Ｄ及び32Ｂにそれぞれ連通されている。第１中径孔24と第１中空糸膜モジュールセット51との間は第１通路53であり、第２中径孔25と第２中空糸膜モジュールセット52との間は第２通路54である。
【００１４】
インナボディ27Ａ〜Ｄには、内端と外周面を連通する内側連通孔40Ａ〜Ｄ、外側ポート34Ａ〜Ｄと外周面を連通する外端連通孔42Ａ〜Ｄがそれぞれ形成され、ボディ23内には連通路43Ａ〜Ｄが形成されている。インナボディ27Ａの外側ポート34Ａは外端連通孔42Ａ、連通路43Ｂ、インナボディ27Ｂの内側連通孔40Ｂを介して第２連通路54の切換弁側端に連通されている。同様に、インナボディ27Ｂの外側ポート34Ｂは外端連通孔42Ｂ、連通路43Ａ、インナボディ27Ａの内側連通孔40Ａを介して第１連通路53の切換弁側端に連通されている。インナボディ27Ｃの外側ポート34Ｃは外端連通孔42Ｃ、連通路43Ｄ、インナボディ27Ｄの内側連通孔40Ｄを介して第２連通路54のシリンダ側端に連通されている。インナボディ27Ｄの外側ポート34Ｄは外端連通孔42Ｄ、連通路43Ｃ、インナボディ27Ｃの内側連通孔40Ｃを介して第１連通路53のシリンダ側端に連通されている。
【００１５】
ここで、三方弁30Ａ〜Ｄの機能について説明する。切換弁側カバー55に隣接する三方弁30Ａ，Ｂでは中間ポート33Ａ，Ｂから摺動孔31Ａ，Ｂに空気が入ると、空気の圧力によって弁体36Ａ，Ｂは外側に移動してストッパー37Ａ，Ｂに当接する。そして、空気は、弁体36Ａ，Ｂのリップによって遮断されて外側ポート34Ａ，Ｂへ流れることができず、ガイド35Ａ，Ｂの中空孔を通って内側ポート32Ａ，Ｂへのみ流れることとなる。これに対して、シリンダ側カバー56に隣接する三方弁30Ｃ，Ｄでは中間ポート33Ｃ，Ｄから摺動孔31Ｃ，Ｄに空気が入ると、空気の圧力によって弁体36Ｃ，Ｄは内側に移動してストッパー37Ｃ，Ｄに当接する。そして、空気は、弁体36Ｃ，Ｄのリップによって遮断されて内側ポート32Ｃ，Ｄへ流れることができず、ガイド35Ｃ，Ｄの中空孔を通って外側ポート34Ｃ，Ｄへのみ流れることとなる。
【００１６】
三方弁30Ａ，Ｂでは外側ポート34Ａ，Ｂから摺動孔31Ａ，Ｂに空気が入ると、空気の圧力によって弁体36Ａ，Ｂは内側に移動してガイド35Ａ，Ｂに当接する。入った空気は、弁体36Ａ，Ｂのリップを押し開いて（実際にはリップを縮めて）中間ポート33Ａ，Ｂへ流れる。また、三方弁30Ｃ，Ｄでは内側ポート32Ｃ，Ｄから摺動孔31Ｃ，Ｄに空気が入ると、空気の圧力によって弁体36Ｃ，Ｄは内側に移動してガイド35Ｃ，Ｄに当接する。入った空気は、弁体36Ｃ，Ｄのリップを押し開いて中間ポート33Ｃ，Ｄへ流れる。
【００１７】
図２，図３は、本発明の実施の形態の高分子膜使用の除湿式結露防止装置を空気圧シリンダ駆動回路に適用した状態を示す。なお、図２，図３では高分子膜使用の除湿式結露防止装置が縦方向に向けて図示されているが、実際には除湿式結露防止装置は横に向けて配置されている。また、図２，図３では煩雑になるのを避けるため、主な符号のみが記入されており、省略された記号は図１を参照することとする。Ａポート28Ａ及びＢポート28Ｂには切換弁11のＡポート及びＢポートが配管を介して連通され、ロッド側ポート28Ｃ及びヘッド側ポート28Ｄは配管15、16を介してエアシリンダ10のロッド側の作動室20及びヘッド側の作動室21に連通されている。図２はピストン14を後退させる状態を示し、図３はピストン14を前進させる状態を示す。
【００１８】
図２において、空気圧力源12からの流入空気は、切換弁11のＰポート・Ａポート、配管、Ａポート28Ａ、連通孔39Ａ、Ａポート側インナボディ27Ａの外側連通孔38Ａ、中間ポート33Ａを通ってＡポート側三方弁30Ａの摺動孔31Ａ内に流入する。弁体36Ａはストッパー37Ａに当接し、流入空気はガイド35Ａの中空孔、内側ポート32Ａ、第１中空糸膜モジュールセット51（の中空糸60）の内部通路を通過する。そして、除湿され乾燥された流入空気は、ロッド側三方弁30Ｃの内側ポート32Ｃに入り、弁体36Ｃのリップを押し開いて中間ポート33Ｃに流れ、ロッド側インナボディ27Ｃの外側連通孔38Ｃ、連通孔39Ｃ、ロッド側ポート28Ｃ、配管15を通ってエアシリンダ10のロッド側の作動室20に流入する。
【００１９】
このとき、ピストン14は後退し、エアシリンダ10のヘッド側の作動室21内の空気は、配管16、ヘッド側ポート28Ｄ、連通孔39Ｄ、ヘッド側インナボディ27Ｄの外側連通孔38Ｄ、中間ポート33Ｄを通ってヘッド側三方弁30Ｄの摺動孔31Ｄ内に流れる。弁体36Ｄはストッパー37Ｄに当接し、流出空気はガイド35Ｄの中空孔、外側ポート34Ｄ、外端連通孔42Ｄ、連通路43Ｃ、ロッド側インナボディ27Ｃの内側連通孔40Ｃを通って第１連通路53のシリンダ側端に流れる。流出空気は第１中空糸膜モジュールセット51（の中空糸60）の外周面を通り、Ａポート側インナボディ27Ａの内側連通孔40Ａ、連通路43Ａ、Ｂポート側インナボディ27Ｂの外端連通孔42Ｂを通ってＢポート側三方弁30Ｂの外側ポート34Ｂに入る。弁体36Ｂはガイド35Ｂに当接し、流出空気は弁体36Ｂのリップを押し開いて中間ポート33Ｂに流れ、Ｂポート側インナボディ27Ｂの外側連通孔38Ｂ、連通孔39Ｂ、Ｂポート28Ｂ、配管、切換弁11のＢポート、Ｒポート、配管18、サイレンサ13を通って大気に流出される。
【００２０】
第１中空糸膜モジュールセット51（の中空糸60）の内部通路には流入空気が切換弁側からシリンダ側へ流れ、流出空気が第１中空糸膜モジュールセット51（の中空糸60）の外周面をシリンダ側から切換弁側へ流れる。第１中空糸膜モジュールセット51の内部通路と外周との間には圧力差が存在するので、この圧力差によって内部通路を通過する流入空気中の水分は、水の分子は透過し易いが空気は透過し難い高分子透過膜を透過し、流入空気は除湿されて乾燥空気となる。第１中空糸膜モジュールセット51の外周（高分子透過膜の外側）には流出空気（パージ空気）が流れているので、高分子透過膜を透過して外周面に移動した水の分子は、流出空気により運ばれ、大気中に排出される。
【００２１】
図３において、流入空気はＢポート28Ｂから第２中空糸膜モジュールセット52の内部通路を通ってヘッド側ポート28Ｄに流れ、エアシリンダ10のヘッド側作業室21に流入する。ピストン14は前進し、ロッド側作業室20内の空気は、ロッド側ポート28Ｃから第２通路52内（第２中空糸膜モジュールセット52の外側）、Ａポート28Ａを通って流出される。図３における空気の流れは、図２における空気の流れと左右対象であるので、図３を見て理解することとし、詳細な説明は省略する。
【００２２】
図２では、第１中空糸膜モジュールセット51において、流入空気が除湿され、流出空気が加湿される。これに対して、図３では、第２中空糸膜モジュールセット52において、流入空気が除湿され、流出空気が加湿される。このように、ピストン14の後退時（図２）でも、ピストン14の前進時（図３）でも、流入空気は高分子膜使用の除湿式結露防止装置によって除湿され、流入空気は常に乾燥空気となってエアシリンダ10へ流れ、こうした作用が繰り返して行われる。従って、エアシリンダにおける結露が防止される。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の高分子膜使用の除湿式結露防止装置では、流入空気が常に中空糸膜モジュールセットの内部通路を通過し、この内部通路を通過中に流入空気が除湿されて乾燥空気となってエアシリンダに流入する。エアシリンダからの流出空気は常に中空糸膜モジュールセットの外周を通り、流出空気が加湿され大気に流出される。この高分子膜使用の除湿式結露防止装置を空気圧シリンダ駆動回路に適用すると、エアシリンダに流入される空気が除湿され乾燥空気となっているので、結露の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の高分子膜使用の除湿式結露防止装置の実施の形態を示す断面図である。
【図２】図１の除湿式結露防止装置を空気圧シリンダ駆動回路に適用した状態（ピストン後退時）を示す回路図である。
【図３】図１の除湿式結露防止装置を空気圧シリンダ駆動回路に適用した状態（ピストン前進時）を示す回路図である。
【図４】従来の空気圧シリンダ駆動回路である。
【符号の説明】
28Ａ：Ａポート
28Ｂ：Ｂポート
28Ｃ：ロッド側ポート
28Ｄ：ヘッド側ポート
51：第１中空糸膜モジュールセット
52：第２中空糸膜モジュールセット
53：第１通路
54：第２通路
55：切換弁側カバー
56：シリンダ側カバー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a dehumidifying dew condensation prevention device using a polymer film for preventing condensation occurring in a pneumatic cylinder drive circuit.
[0002]
[Prior art]
FIG. 4 shows a conventional pneumatic cylinder drive circuit. The rod-side working chamber 20 of the double-acting air cylinder 10 is connected to the A port of the switching valve (4-port electromagnetic switching valve) 11 by a pipe 15, and the head-side working chamber 21 of the air cylinder 10 is switched by a pipe 16. The valve 11 communicates with the B port. The P port of the switching valve 11 communicates with the air pressure source 12 through a pipe 17, and the R port of the switching valve 11 communicates with the silencer 13 through a pipe 18. Although not shown, a speed controller in which a throttle and a check valve are connected in parallel is usually provided in the pipes 15 and 16.
[0003]
In the conventional pneumatic cylinder drive circuit, the switching valve 11 is switched to repeatedly reciprocate the piston 14 of the air cylinder 10. At this time, a pressure drop occurs at the throttle portion of the switching valve 11 on the pressure air inflow (filling) side and the throttle of the speed controller, and in the air cylinder 11 and the pipe (15 or 16) on the air outflow (discharge) side. A pressure drop occurs. At the place where the pressure drop occurs, the temperature of the air decreases due to the adiabatic change, and when the temperature of the air falls below the dew point, moisture in the air condenses to form a fine mist mist. This mist evaporates due to an increase in temperature due to heat transfer or pressurization from the outside. However, if the mist remains, the mist advances ahead of the air on the inflow side due to the density difference between the mist and the air. On the side it lags behind the air.
[0004]
As a result, due to repeated inflow and outflow, the mist gradually moves to the air cylinder 10 side, and the humidity in the air increases as the distance from the air cylinder 10 side becomes closer. In particular, if the volume of the pipes 15 and 16 is larger than the volume of the air cylinder 10, the reciprocating movement of the piston 14 will not replace the new air with the original high humidity air, and will operate for a long time. Later, it may saturate and remain as water droplets, causing condensation. Condensation causes rust and lubricating oil to flow out, causing the air cylinder 10 to malfunction.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to prevent dew condensation by dehumidifying air flowing into an air cylinder in a pneumatic cylinder drive circuit.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the present invention, a first passage and a second passage are formed between a switching valve side cover and a cylinder side cover, and a first hollow fiber membrane module set is disposed in the first passage. And the second hollow fiber membrane module set is disposed in the second passage, the A port and the B port are formed in the switching valve side cover, and the rod side port and the head side port are formed in the cylinder side cover, When the A port communicates with the air pressure source and the B port communicates with the atmosphere, the inflow air flows from the A port through the internal passage of the first hollow fiber membrane module set to the rod side port, and the outflow aeration is on the head side. When the port flows from the port through the first passage to the B port, and the B port communicates with the air pressure source and the A port communicates with the atmosphere, the inflowing air flows from the B port to the second hollow fiber membrane module. A dehumidification dew condensation prevention device using a polymer film that flows to the head side port through the internal passage of the water tank, and the outflow ventilation flows from the rod side port to the A port through the second passage. Is the first configuration.
In the first configuration of the present invention, an A port side three-way valve is disposed between the A port and the first hollow fiber membrane module set, and the rod side is disposed between the first hollow fiber membrane module set and the rod side port. A three-way valve is disposed, a B-port side three-way valve is disposed between the B port and the second hollow fiber membrane module set, and a head-side three-way valve is disposed between the second hollow fiber membrane module set and the head side port. Are arranged, the inner port of each three-way valve communicates with the internal passage of each hollow fiber membrane module set, the intermediate port of the A port side three way valve communicates with the A port, and the intermediate port of the rod side three way valve connects to the rod side The intermediate port of the B port side three-way valve is connected to the B port, the intermediate port of the head side three way valve is connected to the head side port, and the outer port of the A port side three way valve is the second passage switching valve. Communicate to side edge The outer port of the rod side three-way valve communicates with the cylinder side end of the second passage, the outer port of the B port side three way valve communicates with the switching valve side end of the first passage, and the outer port of the head side three way valve Communication with the cylinder side end of the first passage is a second configuration.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows an embodiment of a dehumidifying dew condensation prevention apparatus using a polymer film of the present invention. In FIG. 1, the body 23 is formed with two stepped holes penetrating in the axial direction, and the upper first stepped hole is an A port side large diameter hole 26A, a first medium diameter hole 24, a rod side large diameter. The lower second stepped hole is composed of a B port side large diameter hole 26B, a second medium diameter hole 25, and a head side large diameter hole 26D. The terms “A port side”, “B port side”, “rod side”, and “head side” mean positions close to A port 28A, B port 28B, rod side port 28C, and head side port 28D described later.
[0008]
A port side large diameter hole 26A, B port side large diameter hole 26B, rod side large diameter hole 26C, head side large diameter hole 26D include A port side inner body 27A, B port side inner body 27B, rod side inner body. 27C and the head-side inner body 27D are respectively fitted, and the large-diameter holes 26A to 26D and the inner bodies 27A to 27D are sealed with seals. The cylinder side cover 56 and the switching valve side cover 55 are brought into contact with the right side (one side) and the left side (other side) of the body 23, respectively, and are fixedly connected by bolts.
[0009]
The left side (outside) recess of the A port side inner body 27A and the B port side inner body 27B is fitted with the right side (inside) protrusion of the switching valve side cover 55, and the A port side inner body 27A and B port The side inner body 27B is positioned. Similarly, the left side (inside) protrusion of the cylinder side cover 56 is fitted into the right side (outside) recess of the rod side inner body 27C and the head side inner body 27D, so that the rod side inner body 27C and the head side inner body are fitted. 27D is positioned.
[0010]
Each inner body 27A-D is formed with a stepped hole penetrating in the axial direction, and the inner end of each stepped hole becomes a connection hole 29A-D, and the three-way valve 30A-D is adjacent to the connection hole 29A-D. The sliding holes 31A to 31D are formed. Hollow guides 35A-D are screwed and fixed to the right ends (one ends) of the sliding holes 31A-D, and the sliding holes 31A-D and the guides 35A-D are sealed with a seal. At the left end (the other end) of the sliding holes 31A to D, annular stoppers 37A to 37D projecting radially inward are integrally formed, and the guides 35A to 35D and the stoppers 37A to 37D are formed in the sliding holes 31A to 31D. The valve bodies 36A to 36D are slidably fitted to each other. An annular and elastic lip is provided on the outer periphery of the valve bodies 36A to 36D, and the lip has a function of allowing only air flow from the left side (the other side) to the right side (the one side).
[0011]
Inner ports 32A-D, intermediate ports 33A-D, and outer ports 34A-D are formed in the three-way valves 30A-D, and the inner ports 32A-D are adjacent to and connected to the connection holes 29A-D. The switching valve side cover 55 is formed with an A port 28A and a B port 28B that are opened outward, and the cylinder side cover 56 is also formed with a rod side port 28C and a head side port 28D that are opened outward. The ports 28A to 28D communicate with the intermediate ports 33A to 33D through communication holes 39A to 39D formed on the covers 55 and 56 and outer communication holes 38A to 38D formed on the inner bodies 27A to 27D. Connection portions of the communication holes 39A to 39D and the outer communication holes 38A to 38D are sealed by two annular seals.
[0012]
In the first medium-diameter hole 24 and the second medium-diameter hole 25, a first hollow fiber membrane module set 51 and a second hollow fiber 60 having a plurality of polymer permeable membranes arranged at predetermined intervals. Hollow fiber membrane module sets 52 are respectively arranged. The right ends (one ends) of the first hollow fiber membrane module set 51 and the second hollow fiber membrane module set 52 are fixed to the connection holes 29C and 29D of the inner bodies 27C and 27D using the seal members 41C and 41D, respectively. The outer periphery of 41C and 41D and the connection holes 29C and 29D are sealed with a seal, respectively. Similarly, the left ends (the other ends) of the first hollow fiber membrane module set 51 and the second hollow fiber membrane module set 52 are fixed to the connection holes 29A and 29B of the inner bodies 27A and 27B using the seal members 41A and 41B, respectively. The space between the outer periphery of the seal members 41A and 41B and the connection holes 29A and 29B is sealed with a seal, respectively.
[0013]
The space between the sealing members 41A to 41D and the outer peripheral surface of the end portion of the hollow fiber 60 of the first and second hollow fiber membrane module sets 51 and 52 is sealed, and the first and second hollow fiber membrane module sets 51 and 52 are sealed. The internal passage of the hollow fiber 60 is opened at its left and right ends. The right and left ends of the internal passages of the first hollow fiber membrane module set 51 (hollow fiber 60) are communicated with the inner ports 32C and 32A, respectively. Similarly, the right and left ends of the second hollow fiber membrane module set 52 are the inner ports 32D. And 32B. A first passage 53 is provided between the first medium diameter hole 24 and the first hollow fiber membrane module set 51, and a second passage 54 is provided between the second medium diameter hole 25 and the second hollow fiber membrane module set 52. is there.
[0014]
Inner body 27A-D is formed with inner communication holes 40A-D communicating with the inner end and outer peripheral surface, and outer end communication holes 42A-D communicating with outer port 34A-D with the outer peripheral surface, respectively. Are formed with communication passages 43A to 43D. The outer port 34A of the inner body 27A communicates with the switching valve side end of the second communication path 54 via the outer end communication hole 42A, the communication path 43B, and the inner communication hole 40B of the inner body 27B. Similarly, the outer port 34B of the inner body 27B communicates with the switching valve side end of the first communication path 53 via the outer end communication hole 42B, the communication path 43A, and the inner communication hole 40A of the inner body 27A. The outer port 34C of the inner body 27C is communicated with the cylinder side end of the second communication path 54 through the outer end communication hole 42C, the communication path 43D, and the inner communication hole 40D of the inner body 27D. The outer port 34D of the inner body 27D communicates with the cylinder side end of the first communication path 53 via the outer end communication hole 42D, the communication path 43C, and the inner communication hole 40C of the inner body 27C.
[0015]
Here, functions of the three-way valves 30A to 30D will be described. In the three-way valves 30A, B adjacent to the switching valve side cover 55, when air enters the slide holes 31A, B from the intermediate ports 33A, B, the valve bodies 36A, B are moved outward by the pressure of the air to stop the stoppers 37A, Abuts B. The air is blocked by the lips of the valve bodies 36A and B and cannot flow to the outer ports 34A and B, but flows only to the inner ports 32A and B through the hollow holes of the guides 35A and B. On the other hand, in the three-way valves 30C and D adjacent to the cylinder side cover 56, when air enters the sliding holes 31C and D from the intermediate ports 33C and D, the valve bodies 36C and D move inward by the pressure of the air. In contact with the stoppers 37C and 37D. The air is blocked by the lips of the valve bodies 36C and D and cannot flow to the inner ports 32C and D, but flows only to the outer ports 34C and D through the hollow holes of the guides 35C and D.
[0016]
In the three-way valves 30A, B, when air enters the sliding holes 31A, B from the outer ports 34A, B, the valve bodies 36A, B move inward by the pressure of the air and come into contact with the guides 35A, B. The air that has entered pushes open the lips of the valve bodies 36A, B (actually shrinks the lips) and flows to the intermediate ports 33A, B. Further, in the three-way valves 30C, D, when air enters the sliding holes 31C, D from the inner ports 32C, D, the valve bodies 36C, D move inward by the pressure of the air and come into contact with the guides 35C, D. The air that has entered pushes open the lips of the valve bodies 36C, D and flows to the intermediate ports 33C, D.
[0017]
2 and 3 show a state in which the dehumidifying dew condensation prevention device using the polymer film according to the embodiment of the present invention is applied to a pneumatic cylinder driving circuit. 2 and 3, the dehumidification dew condensation prevention device using the polymer film is shown in the vertical direction, but in actuality, the dehumidification dew condensation prevention device is arranged sideways. In FIG. 2 and FIG. 3, only main symbols are entered in order to avoid complications, and the omitted symbols refer to FIG. The A port and the B port of the switching valve 11 are connected to the A port 28A and the B port 28B through a pipe, and the rod side port 28C and the head side port 28D are connected to the rod side of the air cylinder 10 through the pipes 15 and 16. The working chamber 20 communicates with the working chamber 21 on the head side. FIG. 2 shows a state in which the piston 14 is retracted, and FIG. 3 shows a state in which the piston 14 is advanced.
[0018]
In FIG. 2, inflow air from the air pressure source 12 passes through the P port / A port of the switching valve 11, the piping, the A port 28A, the communication hole 39A, the outer communication hole 38A of the A port side inner body 27A, and the intermediate port 33A. It flows into the sliding hole 31A of the A port side three-way valve 30A. The valve body 36A abuts against the stopper 37A, and the inflow air passes through the hollow hole of the guide 35A, the inner port 32A, and the internal passage of the first hollow fiber membrane module set 51 (hollow fiber 60). The dehumidified and dried inflow air enters the inner port 32C of the rod side three-way valve 30C, pushes and opens the lip of the valve body 36C, flows to the intermediate port 33C, and communicates with the outer communication hole 38C of the rod side inner body 27C. It flows into the working chamber 20 on the rod side of the air cylinder 10 through the hole 39C, the rod side port 28C, and the pipe 15.
[0019]
At this time, the piston 14 retreats, and the air in the working chamber 21 on the head side of the air cylinder 10 flows into the piping 16, the head side port 28D, the communication hole 39D, the outer side communication hole 38D of the head side inner body 27D, and the intermediate port 33D. And flows into the sliding hole 31D of the head side three-way valve 30D. The valve body 36D comes into contact with the stopper 37D, and the outflow air passes through the hollow hole of the guide 35D, the outer port 34D, the outer end communication hole 42D, the communication path 43C, and the inner communication hole 40C of the rod side inner body 27C. Flows to 53 cylinder side end. Outflow air passes through the outer peripheral surface of the first hollow fiber membrane module set 51 (hollow fiber 60), the inner communication hole 40A of the A port side inner body 27A, the communication path 43A, and the outer end communication hole of the B port side inner body 27B. 42B enters the outer port 34B of the B port side three-way valve 30B. The valve body 36B abuts against the guide 35B, and the outflow air pushes open the lip of the valve body 36B and flows into the intermediate port 33B, and the outer communication hole 38B, communication hole 39B, B port 28B, piping, It flows out to the atmosphere through the B port, R port, piping 18 and silencer 13 of the switching valve 11.
[0020]
Inflow air flows from the switching valve side to the cylinder side in the internal passage of the first hollow fiber membrane module set 51 (hollow fiber 60), and the outflow air is the outer periphery of the first hollow fiber membrane module set 51 (hollow fiber 60). The surface flows from the cylinder side to the switching valve side. Since there is a pressure difference between the inner passage and the outer periphery of the first hollow fiber membrane module set 51, the moisture in the inflowing air that passes through the inner passage due to this pressure difference is easily permeable to water molecules, but the air. Passes through the polymer permeable membrane which is difficult to permeate, and the inflow air is dehumidified to become dry air. Since the outflow air (purge air) flows on the outer periphery (outside of the polymer permeable membrane) of the first hollow fiber membrane module set 51, the water molecules that have passed through the polymer permeable membrane and moved to the outer peripheral surface are Carried by outflow air and discharged into the atmosphere.
[0021]
In FIG. 3, inflow air flows from the B port 28 </ b> B through the internal passage of the second hollow fiber membrane module set 52 to the head side port 28 </ b> D and flows into the head side working chamber 21 of the air cylinder 10. The piston 14 moves forward, and the air in the rod side working chamber 20 flows out from the rod side port 28C in the second passage 52 (outside the second hollow fiber membrane module set 52) and through the A port 28A. The air flow in FIG. 3 is the same as the air flow in FIG. 2, and will be understood with reference to FIG. 3, and detailed description thereof will be omitted.
[0022]
In FIG. 2, in the 1st hollow fiber membrane module set 51, inflow air is dehumidified and outflow air is humidified. On the other hand, in FIG. 3, in the 2nd hollow fiber membrane module set 52, inflow air is dehumidified and outflow air is humidified. Thus, whether the piston 14 is retracted (FIG. 2) or the piston 14 is advanced (FIG. 3), the inflowing air is dehumidified by the dehumidification dew condensation prevention device using the polymer film, and the inflowing air is always dry air. It flows to the air cylinder 10 and these actions are repeated. Therefore, condensation in the air cylinder is prevented.
[0023]
【The invention's effect】
In the dehumidification dew condensation prevention device using the polymer membrane of the present invention, the inflowing air always passes through the internal passage of the hollow fiber membrane module set, and the inflowing air is dehumidified while passing through the internal passage to become dry air. Flows into the cylinder. Outflow air from the air cylinder always passes the outer periphery of the hollow fiber membrane module set, and the outflow air is humidified and flows out to the atmosphere. When this dehumidifying dew condensation prevention device using a polymer film is applied to a pneumatic cylinder drive circuit, the air flowing into the air cylinder is dehumidified to become dry air, so that the occurrence of condensation can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a dehumidifying dew condensation prevention apparatus using a polymer film of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram showing a state where the dehumidification / condensation prevention device of FIG. 1 is applied to a pneumatic cylinder drive circuit (when the piston is retracted).
3 is a circuit diagram showing a state (at the time of piston advancement) in which the dehumidifying dew condensation preventing device of FIG. 1 is applied to a pneumatic cylinder drive circuit.
FIG. 4 is a conventional pneumatic cylinder drive circuit.
[Explanation of symbols]
28A: A port
28B: B port
28C: Rod side port
28D: Head side port
51: 1st hollow fiber membrane module set
52: Second hollow fiber membrane module set
53: First passage
54: Second passage
55: Switching valve side cover
56: Cylinder side cover

Claims

A first passage and a second passage are formed between the switching valve side cover and the cylinder side cover, a first hollow fiber membrane module set is disposed in the first passage, and a second hollow fiber is provided in the second passage. Membrane module set is provided, A port and B port are formed in the switching valve side cover, and rod side port and head side port are formed in the cylinder side cover, and the A port communicates with the air pressure source and the B port When the air is connected to the atmosphere, the inflow air flows from the A port through the internal passage of the first hollow fiber membrane module set to the rod side port, and the outflow air passes from the head side port through the first passage to the B port. When the B port communicates with the air pressure source and the A port communicates with the atmosphere, the inflow air flows from the B port through the internal passage of the second hollow fiber membrane module set to the head side port. The flow, the outflow vent is a dehumidifier condensation preventing device of the polymer film used which is to flow into the A port through the second passageway from the rod-side port.

An A port side three-way valve is disposed between the A port and the first hollow fiber membrane module set, a rod side three way valve is disposed between the first hollow fiber membrane module set and the rod side port, and the B port. A B port side three-way valve is disposed between the second hollow fiber membrane module set, and a head side three way valve is disposed between the second hollow fiber membrane module set and the head side port. The inner port communicates with the internal passage of each hollow fiber membrane module set, the intermediate port of the A port side three-way valve communicates with the A port, the intermediate port of the rod side three way valve communicates with the rod side port, and the B port side three sides The intermediate port of the valve communicates with the B port, the intermediate port of the head side three-way valve communicates with the head side port, the outer port of the A port side three way valve communicates with the switching valve side end of the second passage, The outer port of the valve Is connected to the cylinder side end of the second passage, the outer port of the B port side three-way valve is connected to the switching valve side end of the first passage, and the outer port of the head side three-way valve is connected to the cylinder side end of the first passage. The dehumidification dew condensation prevention device using the polymer membrane according to claim 1 communicated.