JPH05208129A - 定湿度空気発生装置用飽和槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 導入気体と水との槽内単位体積当たりの接触
面積を大きくとることができ、同一処理量で考えると小
型化が可能であるとともに、設計及び取付姿勢の点で従
来飽和槽より自由度が大きく、しかも精度良く目的とす
る飽和気体を得ることができ、さらに、液水、氷のいず
れの飽和気体でも得ることができ、構造が簡単で安価に
製作できる定湿度発生装置用の飽和槽を提供する。 【構成】 気体流入口１１ａ、１２ａ、１２ｂ及び飽和
気体流出口４ａ、５ａを有し、保水材２を多数の通気路
を形成するように内蔵し、前記保水材に保持させる水を
所定温度に維持する恒温槽３を設けた定湿度空気発生装
置用の飽和槽１１、１２。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、分流法、二温度法等に
よる定湿度発生装置において用いる飽和気体発生のため
の飽和槽に関する。

【０００２】

【従来の技術】定湿度発生装置で用いる従来の飽和槽
は、代表的には、図２〜図４に概略を示すものである。
図２の飽和槽６は、内部に収容した水Ｗを恒温槽６１に
て所定温度の液水又は凍結水（氷）とし、外部から導い
た気体（通常は空気）ａ１をこの水に接触通過させるこ
とで飽和気体ａ２とし、流出させるものである。なお、
図中、６２は導入される気体ａ１を槽６内の水と同温度
にするための恒温槽内熱交換器であるが、これは省略さ
れることもある。

【０００３】図３の（Ａ）図は飽和槽を上方から見た図
であり、（Ｂ）図は側方から見た図である。図３の飽和
槽７１は、前記飽和槽６と同原理のものであるが、飽和
槽７１では内部に仕切板７１１を設けて水平にジグザグ
の通気路７１２を形成し、気体と水の接触がこれにより
十分行われるようにしたものである。また、図４の飽和
槽８は、内部下部の通気可能フィルタ８１上に水Ｗを収
容し、これを恒温槽８２にて所定温度の液水とし、この
液水に外部から導いた気体ａ１を熱交換器８３を介して
フィルタ８１側から水中に気泡として潜らせることで、
気泡−水界面での蒸発により飽和気体ａ２を得て流出さ
せるものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２の
飽和槽６では、槽内単位体積当たりの水と導入気体の接
触面積を大きくとることができず、従って、所望の飽和
気体を得るには飽和槽６を大型化しなければならない。
この点、図３の飽和槽７１では、水と導入気体の接触面
積を比較的大きくとれるものの、依然として大型化を免
れず、小型化が難しい。

【０００５】一方、図４の飽和槽８では、気泡が水中を
通過するので、前記飽和槽６、７１、７２と比較する
と、槽内単位体積当たりの水と気体の接触面積は大きい
が、水−気泡界面において水が蒸発するとき蒸発潜熱が
奪われることにより水温が低下し、しかも、気泡が移動
することで水が攪拌され、水全体の温度が低下するの
で、得ようとする温度の飽和気体を得にくいという問題
がある。

【０００６】この問題を解決する方法として飽和槽を直
列２搭以上にしたり、飽和槽上部をヒータで恒温槽８２
より数度高い目に制御することが提案されているが、そ
れでは全体が大型化したりコスト高につくという問題が
ある。加えて飽和槽８では水を凍結水（氷）として使用
できないという問題もある。また、前記いずれの従来飽
和槽においても、その配置姿勢、気体の通過方向が一定
のものに限定され、設計及び取付け姿勢の自由度が小さ
い。

【０００７】そこで本発明は、導入気体と水との槽内単
位体積当たりの接触面積を大きくとることができ、同一
処理量で考えると小型化が可能であるとともに、設計及
び取付姿勢の点で従来飽和槽より自由度が大きく、しか
も精度良く目的とする飽和気体を得ることができ、さら
に、液水、氷のいずれの飽和気体でも得ることができ、
構造が簡単で安価に製作できる定湿度空気発生装置用の
飽和槽を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的に従
い、気体流入口及び飽和気体流出口を有し、保水材を多
数の通気路を形成するように内蔵し、前記保水材に保持
させる水を所定温度に維持する水温制御手段を設けたこ
とを特徴とする定湿度空気発生装置用飽和槽を提供する
ものである。

【０００９】前記保水材としては、細かく裁断した、又
は当初から短い無機又は有機質の繊維、或いはその織
布、不織布等、吸水性、吸湿性等を有し、全体として保
水性があり、槽内に多数の通気路を形成できるように装
填できるものが種々考えられる。なお、前記「多数の通
気路を形成するように内蔵し」とは、保水材装填の当初
から多数の通気路が形成されるように内蔵する場合のほ
か、例えば、装填した保水材に保水させ、これに通気す
ることで多数の通気路が形成されるように内蔵する場合
も含まれる。

【００１０】前記水温制御手段としては、飽和槽を囲む
恒温槽を代表例に挙げることができる。前記保水材に保
水させるにあたっては、保水材を飽和槽外へ取り出して
保水させたのち、再び飽和槽内へ装填してもよいが、飽
和槽に給水口を設けておき、ここから給水して保水させ
てもよい。この場合、保水材に保水させたのち、該材に
気体を通過させることで、保水材の各部へ水を行き渡ら
せるとともに、余分な水を排除して保水材中に多数の通
気路を確保できるように、該給水口は、前記気体流入口
から前記保水材への気体流入方向と同じ方向から前記保
水材へ給水を行える位置に設けることが考えられる。

【００１１】

【作用】本発明によると、内蔵した保水材に保水させ、
この水を水温制御手段にて所定温度の液水又は凍結水
（氷）とし、気体流入口から気体を槽内に導入して保水
材中に形成された多数の通気路に通過させると、目的と
する飽和気体が発生し、飽和気体流出口から流出する。

【００１２】前記飽和槽が該槽内保水材へ給水する給水
口を有し、該給水口が、前記気体流入口から前記保水材
への気体流入方向と同じ方向から前記保水材へ給水を行
える位置に設けてあるときには、例えば当初、該給水口
から保水材に水を供給することができ、また、必要に応
じ、該給水後、気体流入口から導入した気体を保水材に
通過させることで、水を保水材全体に行き渡らせ、且
つ、保水材中に多数の通気路を形成することができ、こ
のあとで、保水材における水を水温制御手段にて所定温
度の液水又は凍結水とすることができる。

【００１３】さらに、飽和気体発生操作中、保水材は気
体流入口に近い部分から乾燥し易いが、必要に応じ、前
記給水口からの給水で、該乾燥部分に補水できる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明の実施例を応用した分流法による定
湿度空気発生装置の概略構成を示している。ここで使用
されている本発明に係る飽和槽１１、１２は、いずれも
その内部に保水材２を装填してある。保水材２は飽和槽
内に設けた上下の、通水性、通気性のある格子２１、２
２の間に装填されている。各飽和槽において格子２１の
上側及び格子２２の下側はそれぞれ若干の空間が形成さ
れている。

【００１５】保水材２は本例では本州製紙株式会社製の
リードクッキングペーパータオルからなっている。なお
保水材の具体例としては、このほか小林製薬株式会社製
のクイックドライタオル（キュプラ８０％、ポリエステ
ル繊維２０％）、ガーゼ、脱脂綿等を挙げることができ
る。これら飽和槽１１、１２は試験槽１３とともに高温
槽３の中に収納されている。高温槽３は槽内の温度調節
を行う温調部３１を備えており、これによって飽和槽１
１、１２及び試験槽１３内の温度を所定の一定温度に維
持することができる。

【００１６】飽和槽１１の上部は開閉弁Ｖ１及び三方向
切換弁Ｖ３を介して恒温槽外の給水タンクＴに配管接続
されており、飽和槽１２の上部は開閉弁Ｖ２及び前記弁
Ｖ３を介して前記タンクＴに配管接続されている。ま
た、飽和槽１１の下端は排水弁４を介して、飽和槽１２
の下端は排水弁Ｖ５を介してそれぞれ恒温槽３外へ配管
されている。

【００１７】恒温槽３外には給気ポンプ４１が配置さ
れ、このポンプ４１は空気乾燥装置４２を介して二つの
流量調節器４３、４４に分流するように配管接続され、
一方の流量調節器４３は恒温槽３内の熱交換器４５を介
して飽和槽１１の上端気体流入口１１ａに直接配管接続
されるとともに、開閉弁Ｖ７を介して飽和槽１２の上端
気体流入口１２ｂにも配管接続されている。他方の流量
調節器４４は直接試験槽１３に配管接続されている。

【００１８】また、飽和槽１１の下端空所にはパイプ４
が挿入立ち上げされ、飽和気体流出口４ａが該空所中に
配置されている。このパイプ４は開閉弁Ｖ６を介して飽
和槽１２の上端気体流入口１２ａに配管接続されてい
る。飽和槽１２の下部空間にもパイプ５が挿入立ち上げ
され、飽和気体流出口５ａが該空所に配置されている。
このパイプ５は試験槽１３に接続されている。

【００１９】この定湿度空気発生装置によると、当初、
方向切換弁Ｖ３の切り換え操作と、開閉弁Ｖ１、Ｖ２、
排水弁Ｖ４、Ｖ５の操作によってそれぞれの飽和槽１
１、１２内に給水され、各槽内の保水材２に保水され
る。この給水によって保水材２を通過して下方へ落下す
る水は各槽に対して設けた排水弁Ｖ４、Ｖ５から外部へ
排出することができる。

【００２０】このように保水材２に保水された後は、給
水用の開閉弁Ｖ１、Ｖ２をそれぞれ閉じて給水を停止
し、次に恒温槽外の給気ポンプ４１を運転して空気を各
槽内に供給する。この場合、弁Ｖ４を開、弁Ｖ６、Ｖ７
を閉とすると槽１１へ給気され、弁Ｖ５、Ｖ７を開、弁
Ｖ４、Ｖ６を閉とすると槽１２に給気される。かくして
空気が各槽における保水材２を通過することで、保水材
全体に水が行き渡るとともに多数の通気路が形成され、
余剰の水は下方へ落下して排水弁Ｖ４、Ｖ５から外部へ
排出される。

【００２１】かかる操作のあと排水弁Ｖ４、Ｖ５が閉じ
られ、恒温槽３における温調部３１の運転により飽和槽
１１中の保水材の水及び飽和槽１２中の保水材２の水が
それぞれ所定温度に制御されるとともに試験槽１３内温
度も所定温度に制御される。この場合、各槽における保
水材２における水は液水の状態でも、凍結水の状態でも
良く、いずれの状態でも多数の通気路は確保された状態
となる。

【００２２】かくして準備が完了すると、再び給気ポン
プ４１を運転することにより外気を乾燥装置４２に潜ら
せて十分乾燥したのち分流し、一方は流量調節器４３を
介して恒温槽内の熱交換器４５に導き、ここで保水材に
おける水と略同温度に制御したのち飽和槽に導く。この
場合、開閉弁Ｖ６が開けられ、開閉弁Ｖ７が閉じられる
ことで、供給されてくる空気は飽和槽１１内に入り、こ
こで保水材２を通過することで所定温度の飽和気体とな
り、さらに弁Ｖ６を通って飽和槽１２に入り、ここの保
水材２を通過することでさらに確実に所定温度の飽和気
体となったのち試験槽１３に供給される。流量調節器４
４を通過した乾燥気体はそのまま試験槽１３に供給され
る。

【００２３】かくして流量調節器４３、４４において二
つの分流された気体の分流比を所定のものに設定してお
くことで、試験槽１３内に所定温度の定湿度空気を得る
ことができる。このような定湿度空気発生操作中、飽和
槽１１及び（又は）飽和槽１２において保水材２が乾燥
してくると、必要に応じ、吸水タンクＴからこれら飽和
槽に吸水して保水することができる。この場合、保水材
２の乾燥は供給されてくる空気が最初に接する上側部分
から始まると考えられるが、給水は空気と同じ流入方向
から行われるので、かかる乾燥部分に的確に補水され、
定湿度空気発生を確実に維持することができる利点があ
る。

【００２４】以上説明した飽和槽１１、１２は縦形に配
列されているが、各飽和槽における保水材２は槽内の定
位置に内蔵されることができ、且つ、その姿勢に関わら
ず保水することができるので、飽和槽１１、１２の配置
姿勢は前記実施例のものに限定される必要はない。ま
た、このように飽和槽の取り付け姿勢の自由度が大きい
ので、飽和槽の設計の自由度も大きいものである。

【００２５】さらに重要な利点として、保水材を採用
し、その中に多数の通気口を設けているので、導入気体
と水との槽内単位体積当たりの接触面積を大きくとるこ
とができ、同一処理量で考えると小型化が可能である。
また、構造が簡単であり、比較的安価に提供できる。な
お、以上説明した定湿度空気発生装置では飽和槽が二つ
設けられているが、一つでも構わない。また、本発明飽
和槽は分流法に限らず、２温度法等による定湿度空気発
生装置にも適用できる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によると、導
入気体と水との槽内単位体積当たりの接触面積を大きく
とることができ、同一処理量で考えると小型化が可能で
あるとともに、設計及び取付姿勢の点で従来飽和槽より
自由度が大きく、しかも精度良く目的とする飽和気体を
得ることができ、さらに、液水、氷のいずれの飽和気体
でも得ることができ、構造が簡単で安価に製作できる定
湿度空気発生装置用の飽和槽を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る飽和槽を応用した分流法による定
湿度空気発生装置の概略構成図である。

【図２】従来例の説明図である。

【図３】他の従来例を示すもので、Ａ図は上方から見た
説明図、Ｂ図は側方から見た説明図である。

【図４】さらに他の従来例の説明図である。

【符号の説明】

１１、１２ 飽和槽 １１ａ、１２ａ、１２ｂ 気体流入口 ４ａ、５ａ 飽和気体流出口 １１ｂ、１２ｃ 給水口 １１ｃ、１２ｄ 排水口 ２ 保水材 ２１、２２ 格子

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 気体流入口及び飽和気体流出口を有し、
   保水材を多数の通気路を形成するように内蔵し、前記保
   水材に保持させる水を所定温度に維持する水温制御手段
   を設けたことを特徴とする定湿度空気発生装置用飽和
   槽。
2. 【請求項２】 前記飽和槽が該槽内保水材へ給水する給
   水口を有し、該給水口は、前記気体流入口から前記保水
   材への気体流入方向と同じ方向から前記保水材へ給水を
   行える位置に設けてある請求項１記載の定湿度空気発生
   装置用飽和槽。