JPH0199631A

JPH0199631A - 除湿機

Info

Publication number: JPH0199631A
Application number: JP62258075A
Authority: JP
Inventors: Choichi Furuya; 長一古屋
Original assignee: SHIRAKAWA SEISAKUSHO KK
Current assignee: SHIRAKAWA SEISAKUSHO KK
Priority date: 1987-10-13
Filing date: 1987-10-13
Publication date: 1989-04-18

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】［産業上の利用分野コ本発明は多湿な気体から、吸湿性溶質に水分を吸湿させ
、気体透過膜を介して、低湿側へ水分を放出することが
できる除湿機に関する。

［従来の技術］従来、圧縮気体を連続して除湿する場合には。

活性アルミナゲル、シリカゲル、合成ゼオライト等の吸
着剤を充填した２簡の除湿筒の一方へ圧縮気体を導入し
、除湿している間に他方の除湿筒にブロワ−等の送風機
を用い、電気や蒸気の加熱器を通し、高温化させた気体
を導入し、吸着剤の再生を行い、このような操作を、タ
イマー等の電気回路によって交互に２筒の除湿筒を切換
えて圧縮気体の除湿を行うことが通常であった。

［発明が解決しようとする問題点］大気圧以上の圧縮ガスの中でも圧縮空気は、各種工場に
おいて大量に使用されているので、吸着剤の再生に消費
されるエネルギーを節約することは、これら除湿機のユ
ーザーの切望するところであった。また、これらの除湿
機の多くは２筒切換式で、切換用のバルブを必要とし、
装置のコストを高額にするだけでなく、切換子。

良等の故障の原因にもなっていた。なお、圧縮機で圧縮
した気体をアフタークーラー等で冷却した後ドレーンを
排出する機構（ドレーントラップ等）は、特に故障の原
因となっていた。

［問題点を解決するための手段］本除湿機は、上記事情を考慮してなされたもので、圧縮
機より吐出される高温高圧気体の持つエネルギーを利用
し、吸湿性容質に吸湿させた水分を、気体透過膜を介し
て系外へ放出させることができるので、故障の原因とな
る切換バルブやドレーントラップを必要としないので、
連続して除湿することができる。

すなわち、吸湿性溶質を０．１ミクロン以下の疎水性細
孔を持つ気体透過膜で仕切ることによって吸湿性溶質を
層状にすることが可能になったので、高圧気体に接した
吸湿性溶質は水分を吸湿し、気体透過膜に介している低
圧気体に水分を放出することができ、この気体透過膜は
疎水性を持つだけでなく、疎水性細孔径を０．１μｍ以
下とすることで１０ｋｇ／ｃｍ”０以上の耐圧強度を持
っているので、吸湿性溶質が漏れ出ることはない。

［作用］０．１ミクロン以下の疎水性細孔をもつ気体透過膜で、
吸湿性容質を層状に形成することが可能となったため、
高圧気体に接した吸湿性溶質は、水分を吸湿し、この気
体透過膜の反対側に接している低圧気体に吸湿した水分
を放出することができるので、切換バルブはドレーント
ラップ等の機械的な器具を設けることなく、連続的に除
湿することが可能となった。

［実施例］以下、本発明の除湿機について実施例に沿って詳細に説
明する。

第１図は、２枚の０．１ミクロン以下の疎水性細孔を持
つ気体透過膜１の間に吸湿性溶質を入れ、一方の気体透
過膜１の片側に高圧多湿気体を接しさせ、反対側の気体
透過膜１に低圧低湿気体側を接しさせた場合（以下２枚
の気体透過膜１を区別するため、一方の気体透過膜をＡ
。

他方をＢとする）、高圧多湿気体中の水蒸気は気体透過
膜Ａを通過して、吸湿性容質中に吸湿され、反対側の気
体透過膜Ｂを介して低圧低温気体中に放出される。これ
によって、高圧多湿気体は高圧低湿気体に除湿される。

この時の吸湿性溶質は、塩化リチウム（ＬｉＣ１）、塩
化カルシウム（Ｃａ　Ｃｌ□）、チオシアン化カリウム
（ＫＳＣＮ）　、塩化マグネシウム（ＭｇＣ１ｚ）−塩
化亜鉛（Ｚ　ｎ　Ｃｌ　ｚ　）、臭化ナトリウム（Ｎａ
Ｂｒ）等の溶液を利用できる。

この気体透過膜１に形成されている細孔は、口径０．５
μｍ以下、好ましくは８００Å以下の連続した孔である
ことが望ましい。孔の径が０．５μｍをこえると気体状
態の分子だけでなく、液体状態゛の分子をも透過し得る
ものとなり、気液分層機能が低下する不都合を生じる。

気体透過膜１の空孔率は４０％〜８０％程度であること
が望ましい。

気体透過膜１の空孔率が８０％を超えると得られる気体
透過膜１の耐水圧強度が不十分となり、また空孔率が４
０％未満になると、気体透過速度が低下して吸湿した水
分をを効率良く放出できなくなるので、いずれの場合も
好ましくない。

気体透過膜は、ボアテックスＲ等の多孔膜を金屑アミ等
で補強したもの、又はカーボンとフッ素樹脂で成型した
ものに金属アミ等で補強したものが好ましく用いられる
。

この気体透過膜１を形成する微粒子の材料には、無定形
炭素、黒鉛等の炭素を用いることができる。その中でも
アセチレンブラックは、優れた撥水性と耐食性を有し、
得られる気体透過膜１が長寿命で、かつ良好な耐酸性、
耐アルカリ性を有するものとなるので好ましく用いられ
る。

ここで用いられる微粒子としては、粒径０．１μｍ以下
のものが好適である。粒径が０．１μｍを越えると、気
体透過層１に口径の大きな孔が形成される不都合を生じ
る。

これらの微粒子は、バインダーを介して、あるいは焼結
等により結合されている。この実施例の気体透過膜１に
あっては、バインダーとしての有機高分子化合物によっ
て微粒子が結合されている。

この気体透過膜１の微粒子を結合する有機高分子化合物
には、フッ素樹脂、ケイ素樹脂、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポ
リカーボネート、ポリエチレンテレフタレート等種々の
合成樹脂材料を利用することができる。中でも、ポリテ
トラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリクロロトリフ
ルオロエチレン、ポリビニリデンフルオテイド、四フッ
化エチレンー六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）等
のフッ素樹脂、その中でも特にＰＴＦＥは、酸にもアル
カリにも侵されない優れた耐食性を有すると共に優れた
撥水性を有し、得られる気体透過膜１が長寿命でかつ耐
薬品性を有するものとなるので、好ましく用いられる。

また、ＰＴＦＥにＦＥＰ等の２種以上の合成樹脂材料が
混合されたものも好適に用いられる。

このように有機高分子化合物を用いて微粒子を結合する
場合、有機高分子化合物の添加量は、有機高分子化合物
にＰＴＦＥ、微粒子にカーボンブラックを用いた場合を
例にとると、通常、それらの合計量に対する重量比でＰ
ＴＦＥが１０％〜６０％程度とされる。有機高分子化合
物の添加量が６０％を越えると、の気体透過性が悪化す
る。添加量が１０％未満になると微粒子の結合が不十分
になり、気体透過膜１の強度が低下する。

この気体透過膜１は、厚さ２ｍ程度以下に形成されるこ
とが望ましい。この厚さが２１１ｎを越えると、気体透
過膜１の水蒸気透過速度が低下する不都合が生じる。ま
た、この気体透過膜１の厚さが０．３ｎｙｎ未満になる
と、強度が低下する不都合が生じる場合がある。ただし
、製造条件によっては０．１ｏ＋以下でも十分な強度を
有する気体透過膜１を得ることが可能である。金属アミ
、ポーラスな金属板等で補強することが必要である。

第２図は、−枚の気体透過膜１の上に吸湿性容質をおき
、直接多湿気体を接触させ、吸湿性容質に水分を吸湿さ
せ、気体透過膜１の下側に送風ファンを設置し、風を送
って水分を気体透過膜１を介して、より効果的に放出さ
せる除湿機の応用例を示したものである。またこの場合
、送風ファンの変わりに真空ポンプを用い、気体透過膜
の下部を減圧して水分を放出させることも可能である。

この気体透過膜１は、十分な耐圧強度を持っているので
、超真空になっても破損することはないので上部の吸湿
性溶質が漏れることはない。

第３図は、気体透過膜を円筒上に成形し、Ｕ字型に設置
した底辺の部分に吸湿性溶質を配し、一方より高圧多湿
気体を導入し、吸湿性容質に水分を吸湿させたのち、他
の一方より高圧低湿気体として取り出すことができる除
湿機応用例の断面図を示したものである。

また、吸湿性溶質の内部にラッシヒリングのような障害
物を設け、高圧多湿気体の流路を複雑に曲げて吸湿性溶
質に接する時間を長くして、より完全に吸湿させること
ができる。比重の軽いプラスチックボールを吸湿性溶質
の上部に浮かべて、吸湿性溶質が高圧気体に外部に同伴
するのを防ぐことができる。

この場合の高圧多湿気体の温度が高い場合、例えば１１
０℃とか、１６０’Ｃの場合は、第２図で説明したよう
な送風ファンを運転させ、円筒外部を冷却させることに
よって、より効果的に気体透過膜より水分を放出するこ
とができる上、この除湿機そのものが除湿ばかりでなく
、高温気体の冷却器としての機能を合わせ持つことが可
能である。ただし、高圧高温多湿気体の内部に油分やゴ
ミ、塵埃等が多く含まれている場合は気体透過膜の０．
１ミクロン以下の細孔がつぶされてしまうので、あらか
じめ、フィルター等で濾過しておくことが望ましい。

また、この吸湿性容質の種類によっては、例えば、塩化
リチウム等は殺菌力も合わせ持っているので、製品低湿
気体は除菌される効果もある。

第４図は、２枚の気体透過膜１の間に吸湿性容質２をサ
ンドウィッチ状に形成した板を平行に配し、間にプリー
ツ状に成形した上記の板を挿入して成形した除湿ユニッ
トの一方の三角形空間側より、高温多湿気体を導入し、
反対側の三角形空間側より低温低湿気体を向流するよう
に導入した場合、高温多湿気体の水分は気体透過膜１．
１と吸湿性容質２を介して、低温多湿気体側へ透過移動
させることができる。それと同時に、高温気体から低温
気体側へ熱が移動し、−高温気体は低温気体へ、低温気
体の温度は上昇する。これは除湿機と熱交換器の機能を
合わせ持つことができることを示している。

第５図は、ベビコン（小型空気圧縮機）に付属している
ボリュームタンクの底に、気体透過膜１を、２枚とその
間に吸湿性容質２を入れ、ボリュームタンク内部に接し
た方の気体透過膜１の表面に親水性のフィルター４を貼
り付け、ゴミを除き、圧縮空気中に含まれた水分を自動
的に連続してボリュームタンクの外部へ放出する応用例
を示す。気体透過膜の疎水性細孔径を０．０２μｍと小
さくすれば５０ｋｇ／６ｍ２Ｇの耐圧も可能である。

これによって、機械的なフロート式オートドレンを使用
することなく、ボリュームタンク内の水分を外部へ放出
することができる。

［発明の効果］以上のように、気体透過膜１と吸湿性容質２を組合せる
ことによって、除湿が可能であり、多湿気体と低湿気体
を分離して配することができるので、有毒な気体も安全
に除湿することができる。また、除湿ユニットの組合せ
方では、第４図の示したように熱交換器の機能も持つこ
とが可能である。それから、この除湿機は切換バルブ等
を必要とせずワンパスで除湿することができるので除湿
効果を継続して期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本除湿機の基本的な構成を示す断面図。第２
図は、１枚の気体透過膜を使用した除湿機の原理図を示
す。第３図は、気体透過膜を円筒状に成形した場合の応
用例を示す。第４図は、熱交換器形の除湿ユニットの断
面図。第５図は、ベビコンへの応用例を示す。１・・・気体透過膜２・・・吸湿性容質３・・・送風ファン４・・・親水性フィルター５・・・ベビコン６・・・ボリュームタンク特許呂願人　　　株式会社　白州製作所、ｌ１．・７１
〜、＼置屋　長−′・′１、−′・・・７／高圧多湿気体　高圧低湿気体

Claims

【特許請求の範囲】

０．１ミクロン以下の疎水性細孔を持つ単数又は複数の
気体透過膜と、１種類又は多種類の吸湿性溶質から成り
、高湿度気体から吸湿性溶質に水分を吸湿させ、上記気
体透過膜を介して、低湿度気体側へ吸湿した水分を透過
放出することを特徴とする除湿機。