JPH0537321U - 除湿装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 除湿ガスを製造する場合などに使用される除
湿装置において、感度の低い安価な大気測定用等の湿度
センサを用い、簡便に除湿剤の除湿能力を監視して、除
湿剤の除湿能力が失なわれる前に的確に除湿剤の交換信
号を発することができるようにする。 【構成】 ガス流路１と、除湿剤を充填した除湿カラム
３を有し上記ガス流路１に介装された除湿流路Ａと、上
記除湿流路Ａ内に配置された湿度センサ５とから除湿装
置を構成する。この場合、除湿剤の除湿能力が低下した
位置ではかなりガス湿度が高くなるので、湿度センサ５
は感度の低いものでよい。そして、湿度センサ５の配置
された位置までの除湿能力が低下したことを検知できる
ので、除湿流路全体が除湿能力を失う前に除湿剤の交換
をすることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、除湿ガスを製造する場合などに使用される除湿装置に関し、更に詳 述すると、除湿剤の経時的な除湿能力の低下を検知し、除湿剤の交換時期を知ら せる信号を出力できるようにした除湿装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び考案が解決しようとする課題】

標準ガス製造時などにガスの除湿を行なう手段としては、シリカゲル等の除湿 剤を充填したカラムにガスを流す方法が広く行なわれているが、この方法におい ては吸収剤の除湿能力が失われると除湿が行なわれなくなり、ガスの湿度が上昇 する。 除湿剤の除湿能力が失われた後にその除湿剤を交換することなく使用している と、高湿度のガスによってそのガスを用いている装置の故障を招いたり、そのガ スを用いて製造している製品の品質低下を招いたりする。 したがって、除湿剤を用いて除湿ガスを製造する場合、除湿剤が除湿能力を失 う前にこれを検知し、除湿剤の交換を適切に行なうことが重要である。

【０００３】 従来、除湿剤の交換時期を管理する手段としては、除湿剤として吸湿量に応じ て色が変化するシリカゲル（吸湿量が多くなるにしたがい青からピンクに変化） を用い、このシリカゲルの色の変化があったときに交換を行なう方法が通常採用 されている。 しかし、かかる管理方法は人が監視を行なうものであり、人が現場にいて随時 除湿剤を交換できる場合はよいが、そうでない場合は交換時期が遅れ、吸収能力 を失なった除湿剤がそのまま使用されることがある。そうすると、ガス中の湿度 が上昇し、前述したような問題が生じる。

【０００４】 これに対し、除湿剤の除湿能力を自動的に監視する手段として、図５に示すよ うに、ガス流路ａに除湿剤を充填した除湿カラムｂを介装すると共に、カラムｂ より下流側のガス流路ｂに湿度センサｃを取り付け、この湿度センサｃによって 検出したガス湿度が一定値以上になったときに交換時期を知らせるようにするこ とも考えられる。なお、図中ｄはポンプである。

【０００５】 しかし、この方法には次のような問題がある。 ａ．カラムｂ内の除湿剤の除湿能力が低下し、ガス中の湿度が上昇し始めた段階 で交換時期を知らせることになるので、交換時期が遅れやすく、ガス中の湿度が 許容値以上に高くなって前述した問題が生じることがある。 ｂ．除湿ガスの目的とする湿度は通常１０００ｐｐｍ以下のきわめて低い値であ り、このような低い湿度を検出するためには高感度の湿度センサを用いなければ ならない。しかし、高感度の湿度センサは構造が複雑で高価である上、取り扱い が面倒であるため、かかるセンサを用いて図５の装置を構成した場合、除湿装置 が複雑になり、操作が難しくなるとともに、価格が高くなる。

【０００６】 本考案は、上記事情に鑑みてなされたもので、感度の低い安価な大気測定用等 の湿度センサを用い、簡便に除湿剤の除湿能力を監視して、除湿剤の除湿能力が 失なわれる前に的確に除湿剤の交換信号を発することができるようにした除湿装 置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び作用】

本考案者らは、上記目的を達成するため、まず除湿カラム内における湿度分布 についての検討を行ない、除湿カラム内では下記〜 除湿カラム内では、入口から出口に向かってガスの流れがある 湿度の高いガスが除湿剤により除湿され、湿度が低くなる 除湿剤は、ガス中の湿分を吸湿することによって徐々に除湿能力を失う の３つの現象に起因して、以下に述べるような湿度分布が生じることを見出した 。

【０００８】 すなわち、除湿カラム内の湿度分布は、湿度の高いガスが入ってくる入口側の 除湿剤が先に除湿能力を失うため、入口側が湿度が高く、出口側は湿度が低い状 態になる。これを除湿カラム内の位置と湿度との関係を示す図４の概念図を参照 して説明すると、まず除湿剤が新しい状態では、除湿カラムの入口付近で除湿が 行なわれ、除湿カラム内のほとんどの位置で湿度の低い状態になっている（図４ Ａ）。次に、除湿剤の半分程度が除湿能力を失った状態では、除湿カラム内の入 口側半分程度が湿度の高い状態、出口側半分程度が湿度の低い状態になっている （図４Ｂ）。さらに、除湿剤のほとんどが除湿能力を失った状態では、除湿カラ ム内のほとんどの位置で湿度の高い状態になっている（図４Ｄ）。

【０００９】 このように、除湿カラムにおいては、除湿剤を交換した当初はカラムの入口付 近の除湿剤が吸収をし、その除湿剤が除湿能力を失うとそれより少し下流側の除 湿剤が吸収を行なう。その結果、除湿剤はガスの上流側から少しづつ除湿能力を 失ない、それが吸収剤全体に及ぶとガスの除湿が行なわれなくなり、ガスの湿度 が上昇する。

【００１０】 そして、本考案者らは、除湿剤はガスの上流側から少しづつ除湿能力を失なう という上述した知見に基づき、除湿カラム内の除湿剤が除湿能力を失った位置で は、感度の低い安価な湿度センサでも十分に検出できる程度にガス湿度が高いこ とに想到すると共に、例えば図４Ｃに示すように、湿度センサを除湿流路の出口 より上流側に設置し、この湿度センサで検出した湿度に基づいて除湿剤の除湿能 力を判定することにより、前記目的が達成されることを見出し、本考案をなすに 至った。

【００１１】 したがって、本考案は、ガス流路と、除湿剤が充填された除湿カラムを有し上 記ガス流路に介装された除湿流路と、上記除湿流路内に配置された湿度センサと を具備することを特徴とする除湿装置を提供する。 この場合、本考案除湿装置においては、湿度検出後もその下流側の除湿剤によ ってガスの除湿が行なわれるため、除湿剤交換信号を発するための基準値を適切 に設定することにより、除湿流路から流出するガスの湿度が上昇する前に除湿剤 交換信号を発することができ、交換を手遅れになることなく適切に行なうことが できる。また、除湿途中の比較的高い湿度を検出すればよいため、安価で取り扱 いの簡便な感度の低い湿度センサによって湿度を監視することができるものであ る。

【００１２】 以下、本考案をさらに詳しく説明する。 本考案において、除湿カラムに充填する除湿剤の種類に限定はなく、シリカゲ ル，無水塩化カルシウム，生石灰，無水過塩素酸マグネシウム，活性アルミナ， 酸化バリウム等の任意のものを用いることができる。 また、除湿流路の構成としては、特に限られないが、１個の除湿カラムをガス 流路に介装した構成や、２個以上の除湿カラムを所定間隔離間して直列状態に配 置し、これらカラムを連結流路を介して連結した構成等とすることができる。

【００１３】 さらに、湿度センサの配置態様としては、例えば下記態様を好適に採用するこ とができるが、これらに限定されるものではない。 ガス流路に１個のカラムを介装し、このカラムの出口より少し上流の除湿剤中 に１個の湿度センサを配置する。 この態様は、図４に示した態様であり、カラム内の湿度分布が、図４Ａの状態 から図４Ｂの状態を経て図４Ｃの状態になったときに、湿度センサによって湿度 が検出される。 なお、湿度センサの配置位置は、除湿流路から出てくるガスの湿度を許容値よ り低くするために湿度センサより下流にどの程度の除湿剤が必要かを検討して適 宜決定する。 この態様では、湿度センサをカラム出口よりも少し上流側に設置することによ り、除湿流路から出てくるガスの湿度が上昇する少し前に湿度センサによってガ ス湿度を検出することができ、除湿剤のほぼ全部を有効に使用することができる 。

【００１４】 ガス流路に１個のカラムを介装し、このカラムの除湿剤中に２個以上の湿度セ ンサを所定間隔離間させて配置する。 このように湿度センサを複数個除湿剤の中に分布させることにより、湿度の分 布を測定して除湿剤の交換の精度を上げることや、原料ガス中の湿度の推定など を行なうことができる。また、上流側の湿度センサで短時間で湿度上昇を検出し 、除湿剤交換の時期を早めに知ることもできる。 ガス流路に複数個のカラムを介装し、最下流のカラムとその１つの手前のカラ ムとを連結する連結流路に１個の湿度センサを配置する。 この態様は、と同様の効果を奏する。 ガス流路に３個以上のカラムを介装し、任意の２個以上の連結流路にそれぞれ １個の湿度センサを配置する。 この態様は、と同様の効果を奏する。

【００１５】

【実施例】

次に、実施例により本考案を具体的に示すが、本考案は下記実施例に限定され るものではない。第１実施例 図１は第１実施例の除湿装置を示す。 図中１はガス流路，２はこのガス流路１に介装されたポンプ，３はガス流路１ に介装された除湿カラムで、このカラム３の内部には除湿剤としてシリカゲルが 充填されている。また、４は制御装置，５は湿度センサで、この湿度センサ５は カラム３出口の少し上流側のカラム内壁に取り付けられ、これによりシリカゲル 中に配置されている。本例においては、カラム３の入口から出口までが除湿流路 Ａを形成している。

【００１６】第２実施例 図２は第２実施例の除湿装置を示す。 本例は、図１の実施例とほぼ同様の構成であり、同一部分には同一参照符号を 付してその説明を省略するが、本例においては、カラム３の除湿剤中に３個の湿 度センサ５ａ〜５ｃが所定間隔離間して配置されている。

【００１７】第３実施例 図３は第３実施例の除湿装置を示す。 本例においては、２個のカラム３ａ，３ｂを連結流路６を介して連結してなる 除湿流路Ｂがガス流路１に介装されていると共に、上記連結流路６に湿度センサ ５が取り付けられている。

【００１８】 上記第１〜３実施例の除湿装置においては、ポンプ２の作動でガス流路１から 除湿流路Ａ，Ｂにガスを流すことにより、ガスの除湿を行なう。 また、湿度センサ５あるいは５ａ〜５ｃの内いずれかからの信号に基づいて検 出されたガス湿度が予め設定した値（除湿流路Ａ，Ｂを出たときにガス中の湿度 が許容値以下になるように設定した値）以上になったときに、制御装置４が除湿 剤の交換時期を知らせる信号を発するようになっている。 この場合、第１実施例及び第３実施例の除湿装置は、前記で述べた効果を奏 する。また、第２実施例の除湿装置は、前記で述べた効果を奏する。

【００１９】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案除湿装置は、除湿流路の湿度センサが配置された 位置まで除湿剤の除湿能力が低下し、湿度センサの感度が低くても検出できる程 度にガス湿度が高くなったことを検知するようにしたので、安価な大気用等の湿 度センサを使用して、除湿流路全体が除湿能力を失う前に、除湿剤の交換時期を 知ることができる。 したがって、除湿装置の能力を適切に維持できると共に、必要に応じて、除湿 能力が失われる直前に、ガスを用いている装置へのガスの供給を止めることもで きるので、装置の故障やそのガスを用いて製造している製品の品質低下を防ぐこ とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の除湿装置を示す概略図である。

【図２】第２実施例の除湿装置を示す概略図である。

【図３】第３実施例の除湿装置を示す概略図である。

【図４】除湿カラム内の湿度分布の変化を示す概念図で
ある。

【図５】除湿装置の一例を示す概略図である。

【符号の説明】 １ ガス流路 ２ ポンプ ３ 除湿カラム ３ａ 除湿カラム ３ｂ 除湿カラム ４ 制御装置 ５ 湿度センサ ５ａ 湿度センサ ５ｂ 湿度センサ ５ｃ 湿度センサ ６ 連結流路 Ａ 除湿流路 Ｂ 除湿流路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス流路と、除湿剤が充填された除湿カ
   ラムを有し上記ガス流路に介装された除湿流路と、上記
   除湿流路内に配置された湿度センサとを具備することを
   特徴とする除湿装置。