JPH01239380A

JPH01239380A - 湿度調節装置

Info

Publication number: JPH01239380A
Application number: JP6598988A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Mori; 博森; Yasushi Fujita; 藤田　恭
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1988-03-18
Filing date: 1988-03-18
Publication date: 1989-09-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は乾燥装置、恒温恒温装置等湿度調節装置に関す
る。

（従来技術）湿度調節装置のうち従来の乾燥装置においては、乾燥室
に収容した被乾燥物から蒸発する水分を同室内の空気と
ともに外部へ排出する手段が採られており、かつ被乾燥
物の乾燥速度を上げるためには乾燥温度を高くする手段
が採られている。

また、従来の恒温恒温装置においては恒温恒温室内での
水分の蒸発量を制御する手段がとられているが、かかる
制御は室内で蒸発される水量および水温により行われ、
また室内空気を除湿機により除湿する手段が採られてい
る。

（発明が解決しようとする課題）ところで上記した乾燥装置においては、高温での乾燥時
には蒸発した水分とともに高温の室内空気が排出される
ため熱エネルギーの消費が大きい。

これに対処する手段として排出される空気の温度を下げ
ることが考えられるが、排出される空気中の水分が多い
ため結露の問題が生じ排出される空気の温度を低下させ
るには自と限界がある。また、被乾燥物をその特性から
比較的低い一定の温度の下で乾燥したい場合があるが、
乾燥速度を乾燥温度により制御していることから、乾燥
速度を上げようとすると乾燥温度が変化するという問題
がある。

一方、上記した恒温恒湿装置においては湿度を制御する
場合の応答性がよくなく、また冷凍機成の除湿機を用い
る場合は温度変化をきたすという問題がある。

従って、本発明の目的は、乾燥室、恒温恒温室内の空気
中から水分のみを除去して同室内の水蒸気分圧を調節す
ることにより、乾燥速度を制御できるとともに調湿制御
の応答性を向上させ、かつ熱エネルギーの消費量を低減
させることにある。

また、本発明の他の目的は、上記室内から導出された高
温空気中から水分のみを除去し、この高温空気を上記室
内に還流して再使用することにより、上記目的を達成す
ることにある。

（課題を解決するだめの手段）本発明の湿度調節装置は、室内の湿度を調節される湿度
調節室と、同室内の空気中の水分を選択的に透過する選
択透過性膜と、同膜の水分透過を助勢する助勢手段と、
前記膜を透過した水分を前記室外へ排出する排出手段を
備えていることを特徴とするものである。

また、本発明の湿度調節装置は上記した装置において、
下記（１）〜（４）項の各事項の少なくとも１つを備え
ていることを特徴とするものである。

（１）前記湿度調節室が乾燥室または恒温恒温室である
。二と。

（２）前記助勢手段がｊ双択透過性膜の水分透過側を減
圧する減圧手段または同水分透過側を加熱する加熱手段
であること。

（３）前記室内の空気を循環させる循環系路を備えると
ともに同循環系路内に前記選択透過性膜か配設され、同
膜を透過した水分を系路外へ排出させること。

（４）前記選択透過性膜が前記室内に配設されて同膜の
水分透過側に前記排出手段が連通していること。

本発明における選択透過性膜は空気中の凝縮性ガス成分
である水蒸気を凝縮させる多数の連続１放細孔を有する
。膜を備え、かかる膜はそれ自体強度を有する所定厚み
のもの、または上記機能を有する薄膜を多孔質支持体の
一側に一体的に倫えているものでもよい。透過性膜とし
てはポリイミド等の有機質膜、セラミック、多孔Ｈガラ
ス、多孔質カーボン等の無機質膜が挙げられる。これら
の透過性膜においては、その−側から水蒸気が微細孔内
にて凝縮するとともに同微細孔内を透過して他側から気
化するもので、この水分透過を助勢する手段として透過
性膜の他側を減圧する手段、加熱する手段がある。

〈発明の作用・効果）かかる構成の湿度調節装置においては、乾燥室、恒温恒
湿室内の空気中の水分のみを導出して排出でき、または
同室内の空気を導出して同空気内の水分を除去後空気を
再び上記室内に還流させることができる。このため、上
記室内の高温の空気が排出されることはなく、熱エネル
ギーの消費を著しく低減させることができるとともに、
温度を上げることなく乾燥速度を上げることができ、か
つ室内温度を変化させることはなく湿度の調節が可能で
ある。

〈実施例１）第１図には本発明の湿度調節装置の実施例である熱風乾
燥装置１０が概略的に示されており、当該装置１０にお
いては乾燥室１１、膜モジュール１２、循環用ファン１
Ｂ、熱風発生器１４および真空ポンプ１５を備えている
。膜モジュール１２、循環用ファン］３および熱風発生
器１４は乾燥室１１内の空気を導出して還流（循環）さ
せる循環系路に、上記した順序で直列的に介装されてい
る。

膜モジュール１２は多数の微細孔を有するパイプ状の多
孔質ガラスを多数本結束してなるものて、循環系路を構
成し乾燥室１１の出口に連結した第１ダクｌ□　１６　
ａが膜モジュール１２の外周側１．２ａの入口に連結さ
れており、かつ同モジュール１２の外周１２ａの出口に
は第２タクト１６ｂか連結されている。なお、第２ダク
１−１．６　ｂ　ｉＸ　（盾環用ファン１３に連結され
、同ファン１３に連結された第３ダクト１６ｃは熱風発
生器１４に、同九生器１４に連結された第４タクト１６
ｄは乾燥室］１の入口に連結されている。一方、膜モジ
ュール１２の内周側１２ｂの出口には排出系路を構成す
る排出パイプ１７が連結されており、同パーで１１７は
真空ポンプ１５に連結されている。

かかる構成の乾燥装置ｌＯにおいては、循環用ファン１
３、熱風発生器１４および真空ポンプ１５を作動させる
ことにより、乾燥室１１内に収容した被乾燥物を乾燥さ
せる。すなわち、循環用ファン１３の作動により乾燥室
１］内の空気が循環系路を構成する各タフｈ　１６　ａ
〜１６ｄを通って循環し、この間循環空気は膜モジュー
ル１２の外周側１２ａを通過中同モジュール１２の内外
周の差圧により水分を除去されて乾燥し、かつ熱風発生
器１４内には所定の温度に加熱されて乾燥室１１内に噴
出される。

当該乾燥装置１０を基本とする向流連続式の熱風乾燥装
置を使用して、含水率４ｗｔ％のアルミナ原料（粉末）
を含水率０．１ｗｔ％まで乾燥する実験を行った。かか
る実験においては、膜モジュール１２として細孔径４０
入、外径５ｍｍ、厚さ０．６ｍｍ−長さ１０００ｍｍの
パイプ状多孔質ガラスを２１０本結結束て構成したもの
を使用し、これらの外周側１２ａに沿って循環空気を流
動させるとともに、それらの内周側１２ｂを真空ポンプ
１５により真空度を１０Ｔｏｒｒに保持する。アルミナ
原料の乾燥室１１内への供給速度を１２０ｋｇ／ｈｒと
し、かつ熱風発生器１４から乾燥室１１へ噴出させる熱
風を温度１５０°Ｃ５湿度０．０２ｋｇ（Ｈ２Ｏ）／ｋ
ｇ（ｄｒｙ　ａｉｒ）とする。乾燥室１１内から導出す
る湿潤空気の温度は８５°Ｃであり、導出量を２７４ｋ
ｇ／ｈｒとしたところ膜モジュール１２から流出する熱
風中の湿度は０．０１ｋｇ（ｔ１２０）／ｋｇ（ｄｒｙ
ａｉｒ）であった。本実験においては、乾燥室１１内の
湿潤空気を排出する従来の乾燥装置に比較して熱エネル
ギーの消費が４７％低減した。

（実施例２）第２図には本発明の湿度調節装置の他の実施例である恒
温恒温装置２０が概略的に示されており、当該装置２０
においては恒温恒温器２１内に一対の膜モジュール２２
とウォータパス型の加湿器２３が配設され、器２１内の
空気が攪拌用ファン２４にて攪拌されて均一になるよう
になっている。

膜モジュール２２はセラミック質のパイプ状多孔質支持
体の外周に多数の微細孔を有するセラミック質の透過性
膜を一体的に備えたパイプ状セラミック膜を多数結束し
てなるもので、膜モジュール２２の外周側２２ａは器２
丁内に露出しかつ内周側２２ｂは器２１内とは密閉され
て排出系路を構成する第１パイプ２４ａに連結されてい
る。第１パイプ２４ａは真空ポンプ２５に連結した第２
パイプ２４ｂに連結されている。加湿器２３は一定量の
水蒸気分器２１内へ噴出すべく機能する。なお、器２１
内には湿度センサ２６ａか配設されていて、同センサ２
６ａからの検出信号に応答してインバータ２６ｂか真空
ポンプ２５の作動を制御する。

かかる構成の恒温恒温装置２０においては、図示しない
ヒーターにより器２１内が所定温度に保持されるととも
に、加湿器２３、攪拌用ファン２４、真空ポンプ２５を
作動させることにより器２１内が所定の湿度に保持され
る。すなわち、加湿器２３の作動によつ器２１内の湿度
が漸次高くなり、湿度が設定された値を越えると湿度セ
ンサ２６ａがこれを検出し、この検出信号に基づき真空
ポンプ２５がインバータ制御される。真空ポンプ２５の
吸引速度は検出される湿度の値に応じて制御される。し
かして、真空ポンプ２５の駆動により膜モジュール２３
の内周側２２ｂが減圧され、器２１内の水蒸気が同モジ
ュール２２の外周側２２ａから細孔内に凝縮するととも
に内周側２２ｂへ透過して排出される。この結果、器２
１内が所定の恒温恒湿状態に保持される。

当該恒温恒湿装置２０を基本とする装置を使用して、器
２１．内を温度５０°Ｃで相対湿度２５％、４０％、８
０％、９０％の４段階の湿度に調節する実験を行った。

かかる実験においては、膜モジュール２２として外径１
０ｍｍ、長さ５００ｍｍのセラミック質のパイプ状基材
の外周に、コーティングされた細孔径２０Ａのアルミナ
膜を有するパイプ状セラミック膜を３０本結束して構成
したものを使用した。また、真空ポンプ２５は吸引速度
を０〜６（Ｈ２／ｍｍの範囲で無段階に変化できるもの
を使用した。かかる条件に基づき器２１内の湿度変動幅
および変動周期を測定し、別表の通りの結果を得た。な
お、比穀例として加湿器２３の温度制御のみによる湿度
の調節を行っている従来装置の結果を別表に併せて示す
。

（以下余白）

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の湿度調節装置の実施例である熱風乾燥
装置の概略構成図、第２図は他の実施例である恒温恒温
装置の概略構成図である。符　　号　　の　　説　　明１０・　・乾燥装置１．１１・・　乾燥室、１２・・　
膜モジュール、１５・・・真空ポンプ、２０・・・恒温
恒湿装置、２１・・・恒温恒湿器、２２・・・膜モジュ
ール、２３・・・加湿器、２５・・・真空ポンプ。

Claims

【特許請求の範囲】

室内の湿度を調節される湿度調節室と、同室内の空気中
の水分を選択的に透過する選択透過性膜と、同膜の水分
透過を助勢する助勢手段と、前記膜を透過した水分を前
記室外へ排出する排出手段を備えていることを特徴とす
る湿度調節装置。