(57)【要約】【課題】除湿装置の吸着筒に流入する油分を効果的に低減させる除湿装置の吸着筒を提供することを目的とする。【解決手段】水分を吸着する吸着剤ＳＫを充填した一対の吸着筒１０、２０のうち一方の吸着筒１０（２０）へ湿った圧縮気体を導いて吸着除湿して乾燥させ、この乾燥気体の一部を他方の吸着筒２０（１０）に導いて吸湿能力が低下した吸着剤ＳＫから湿分を脱着しかつパージする再生を並行して行い、両吸着筒の間で吸着と再生を交互に切換えて実質的に乾燥圧縮気体を連続して供給する除湿装置の吸着筒１０，２０において、各吸着筒の最上流側及び最下流側に、夫々油吸着材ＡＫＪ及びＡＫＫを充填した。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体中より水分を吸着する吸着剤を充填する一対の吸着筒のうち一方の吸着筒へ湿った圧縮気体を導いて吸着除湿して乾燥させ、この乾燥気体の一部を他方の吸着筒に導いて前段階で吸湿能力が低下した吸着剤から湿分を脱着しかつパージする再生を並行して行い、両吸着筒の間で吸着と再生を交互に切換えて実質的に乾燥圧縮気体を連続して供給する除湿装置であって、
前記各吸着筒には、前記吸着剤の最上流側及び最下流側に、油吸着材を充填したことを特徴とする除湿装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸着剤を用いて湿った圧縮気体の湿分を吸着除湿して乾燥する圧縮気体の除湿装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
乾燥した気体、たとえば乾燥空気を連続して供給するため、活性アルミナ、シリカゲル、天然あるいは合成ゼオライト、塩化リチウムなどの吸着剤を容器に充填した吸着筒が二基用意され、一方の吸着筒に湿った圧縮空気を導き、吸着剤で湿分を吸着除湿する吸着工程を行って、乾燥空気を所定の供給先に供給する。同時に、得られた乾燥空気の一部を他方の吸着筒に導き、この他方の吸着筒における前工程で吸湿して吸湿能力の低下した吸着剤から湿分を脱着し、さらにこの湿分を吸着筒からパージする再生工程を行う。
ところが、圧縮空気発生源は湿式（いわゆるオイル潤滑式）が主体であり、そのオイルミスト（以下説明をしやすくするために油分と表記）により吸着剤の湿分吸着能力の低下の原因となってしまう。
【０００３】
そこで、圧縮空気発生源より供給先近辺までを往来する圧縮空気配管中途に、油分やダストを捕集するフィルタを施設し、除湿装置の吸着筒に油分を流入させないように行っている。しかし、フィルタの捕集性能は新品時でも捕集率１００％のものは無く、フィルタを直列配列するなどにより供給先に流入する油分を少しでも減らす施策を行っていた。また、前出のフィルタには寿命があり、その場合は極端に捕集性能が落ちてしまい、気がついた時には除湿装置の吸着筒に油分が流入してしまうという事態もあった。
【０００４】
この事態を解決する手段として、例えば、先に本出願人は特許文献１に記載の吸着装置を提案している（特許文献１ 図１）。この吸着装置は、二つの吸着筒に除湿前圧縮空気が流入する前段にミストフィルタを、吸着筒から流出した除湿済圧縮空気が供給先に向かう流出経路内に他のミストフィルタを夫々油分を捕集する目的で配置する構成が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１４３６３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献１に記載された上記の吸着装置には、以下の問題点が存在する。すなわち、この従来の吸着装置は、圧縮空気が入口側から流入し吸着筒を通過する前段にミストフィルタを配置し吸着剤への油分流入を防止しているが、吸着剤の再生を行う場合の構成は採られていない。つまり、一方の吸着筒が吸着工程を行っている時には、他方の吸着筒は再生工程を行っており、一方の吸着筒で除湿された圧縮空気は他のミストフィルタを通過せずに再生用回路を経由し他方の吸着筒の再生空気として利用される。これは、一方の吸着筒で除湿された圧縮空気に残留し他のミストフィルタで捕集されるべき油分が、他方の吸着筒に流れ込んでしまうことを意味する。この吸着装置は、各吸着筒を交互に除湿及び再生を行っているため、一度流入した油分は吸着筒の外部に排出されることがないため、吸着剤を汚損し吸着能力を加速度的に低下させてしまう。
【０００７】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、大がかりな設備や既存設備の改造を必要としない簡単な構造で、吸着筒に流入する油分を効果的に低減させる除湿装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成すべく請求項１記載の除湿装置は、気体中より水分を吸着する吸着剤を充填する一対の吸着筒のうち一方の吸着筒へ湿った圧縮気体を導いて吸着除湿して乾燥させ、この乾燥気体の一部を他方の吸着筒に導いて前段階で吸湿能力が低下した吸着剤から湿分を脱着しかつパージする再生を並行して行い、両吸着筒の間で吸着と再生を交互に切換えて実質的に乾燥圧縮気体を連続して供給する除湿装置であって、前記各吸着筒には、前記吸着剤の最上流側及び最下流側に、油吸着材を充填したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の除湿装置によれば、大がかりな設備や既存設備の改造をすることなく、除湿装置の前段で捕集しきれない油分が一方の吸着筒に流入しても、当該一方の吸着筒において吸着剤の最上流側に充填した油吸着材により吸着剤に流入する油分を効果的に低減させることが出来る。また、一方の吸着筒で吸着除湿し他方の吸着筒に再生に導かれる乾燥気体の一部に油分が混入していても、他方の吸着筒において吸着剤の最下流側（再生用の乾燥気体入口側）に充填した油吸着材により吸着剤に流入する油分を効果的に低減させることが出来る。このため、従来の吸着除湿のように、吸着剤に油分が流入して吸着剤の吸着能力が低下してしまう事態を低減させると共に、その吸着剤のランニングコストも十分に低減することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の除湿装置の形態例を示す模式図である。
【図２】本発明の除湿装置の吸着筒の内部を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る除湿装置の実施の形態について説明する。
【００１２】
図１は、本発明の除湿装置１の形態例を示す模式図である。後述する吸着剤が充填された二つの吸着筒１０、２０に、圧縮気体を交互に供給して吸着剤の吸着効果を利用すると共に交互にパージを行って吸着剤の再生を行い、気体成分が調整された製品気体を連続的に得るように構成されている。
【００１３】
図１において、１０は第１吸着筒であり、２０は第２吸着筒である。これらの第１吸着筒１０及び第２吸着筒２０には、導入された圧縮気体中の水分を吸着して除湿する吸着剤が充填されている。
この各吸着筒１０、２０へは、圧縮気体導入路４０から図示しない制御手段により所定の時間毎に切替えられる切換バルブ５０を介して何れかの吸着筒に圧縮空気が導入される。なお、図１は圧縮気体導入路４０から切換バルブ５０を介し第２吸着筒２０に圧縮空気が導入されている状態を示している。
【００１４】
１１は第１吸入通路であり、切換バルブ５０を介し第１吸着筒１０に圧縮気体を導く通路となっている。また、２１は第２吸入通路であり、切換バルブ５０を介し第２吸着筒２０に圧縮気体を導く通路となっている。
１２は第１排出通路であり、第１吸着筒１０から除湿された製品気体を吐出させる通路となっている。また、２２は第２排出通路であり、第２吸着筒２０から除湿された製品気体を吐出させる通路となっている。また、１７、２７は逆止弁であり、第１排出通路１２及び第２排出通路２２のそれぞれの中途部に設けられている。この逆止弁１７、２７は、製品気体が好適に排出されるように逆流することを防止するチェックバルブである。
４２は製品気体吐出用集合路であり、第１排出通路１２と第２排出通路２２を集合させた通路である。この製品気体吐出用集合路４２を通って所定の供給先に製品気体が供給される。
【００１５】
３０は吸着筒間接続路であり、第１吸着筒１０と第２吸着筒２０を連通する通路となっている。この吸着筒間接続路３０は、各吸着筒１０、２０の排出通路１２、２２が連通されている側に接続されている。これは、吸着筒１０、２０に導入されたばかりの除湿されていない圧縮気体でなく、各吸着筒１０、２０を通過し除湿された圧縮気体を一方の吸着筒から他方の吸着筒へ導くためである。
また、この吸着筒間接続路３０には、気体流量を調整する手段としてパージ用オリフィス３１が設けられている。これにより、除湿された一定流量の圧縮気体が通過するようになっている。
【００１６】
１３は第１パージ用排気通路であり、第２吸着筒２０で除湿された圧縮気体の一部が吸着筒間接続路３０、パージ用オリフィス３１を介して第１吸着筒１０に導かれ吸着剤から吸着された水分を除湿時とは逆の方向の流れで脱着してその吸着剤を再生させたパージ気体を第１吸入通路１１、切換バルブ５０を介し排気させる通路となっている。２３は第２パージ用排気通路であり、第１吸着筒１０で除湿された圧縮気体の一部が吸着筒間接続路３０、パージ用オリフィス３１を介して第２吸着筒２０に導かれ吸着剤から吸着された水分除湿時とは逆の方向の流れで脱着してその吸着剤を再生させたパージ気体を第２吸入通路２１、切換バルブ５０を介し排気させる通路となっている。なお、図１は第２吸着筒２０で除湿された圧縮気体の一部が吸着筒間接続路３０、パージ用オリフィス３１を介して第１吸着筒１０の吸着剤を再生後、第１吸入通路１１、切換バルブ５０を介し第１パージ用排気通路１３に接続されている状態を示している。
【００１７】
３２は排気バルブであり、第１パージ用排気通路１３及び第２パージ用排気通路２３に接続され、パージ用の排気を管理するように制御手段（図示せず）によって開閉制御されて作動する電磁弁である。
３４はパージ排気用集合路であり、第１パージ用排気通路１３と第２パージ用排気通路２３を集合させた通路である。すなわち、このパージ排気用集合路３４は、第１パージ用排気通路１３及び第２パージ用排気通路２３のそれぞれの一部を構成している。
３３はパージ用サイレンサであり、排気バルブ３２の排気側に接続されている。パージの際の排気音を消音するために設けられている。
【００１８】
次に、本発明の係る除湿装置の吸着筒の特徴となる構成について説明する。図２は、本発明の除湿装置の吸着筒の内部を示す模式図である。この除湿装置の吸着筒には、天然あるいは合成ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ等の水分を吸着する吸着剤ＳＫが充填されている。この吸着剤ＳＫは、気体中の水分を吸湿する性質を有しているが、油分は吸着することが出来ず、一度油分が流入してしまうと水分吸着剤ＳＫの表面にいわゆる付着してしまい、吸湿性能が低下し本来の吸着除湿が出来なくなる恐れがある。そこで、本発明の除湿装置の吸着筒には、排出通路１２（２２）から見て水分吸着剤ＳＫの上流側と下流側に夫々油吸着材ＡＫＪ（ＡＫＫ）を配置し吸着筒１０（２０）内に充填した。油吸着材ＡＫＪ（ＡＫＫ）は一例として、親油性（疎水性）を有したポリプロピレン製の不織布を短冊状や粒状、綿状、シート状に加工し用いる。
【００１９】
圧縮気体は圧縮気体導入路４０、切換バルブ５０で流路を選択されて第２吸入通路２１を介し第２吸着筒２０に導入される。この時、圧縮気体は先ず上流側の油吸着剤ＡＫＪを通過し圧縮気体中の油分を吸着処理する。そして、水分吸着剤ＳＫを通過し水分を吸着された後に、更に下流側の油吸着剤ＡＫＫを通過し排出通路２２、逆止弁２７を経由し製品気体吐出用集合路４２を通り、図示しない乾燥気体の供給先に向かう。この時、下流側の油吸着剤ＡＫＫは、上流側の油吸着剤ＡＫJで吸着処理出来なかった油分や、水分吸着剤ＳＫに付着していた水分を供給先に向かわないように食い止めるように、言わば従来技術のミストフィルタの役目をも持している。
【００２０】
また、第２吸着筒２０の下流側の油吸着剤ＡＫＫを通過した乾燥気体の一部は、吸着筒間接続路３０を介し他方の第１吸着筒１０の水分吸着剤ＳＫの再生（水分脱着）用パージ気体として第１吸着筒１０に導入される。この時、乾燥気体は吸着筒間接続路３０に配置したパージ用オリフィス３１を通過するため断熱膨張により冷却される。そのため、乾燥気体中の微量な油分は凝縮され液状になるため、他方の第１吸着筒１０の下流側の油吸着剤ＡＫＫを通過する際は、より吸着しやすくなる。更に、他方の第１吸着筒１０の下流側の油吸着剤ＡＫＫを通過したパージ用乾燥気体は、水分吸着剤ＳＫを通過し再生を行うが、水分吸着剤ＳＫの湿分の脱着により吸着剤自体が温度降下（吸熱反応）する。この温度降下により、乾燥気体中の微量な油分は更に凝縮され液状になるため、上流側の油吸着剤ＡＫＪを通過する際は、更に吸着しやすくなる。なお、上記は図１で示した状態を基に説明したが、切換バルブ５０が図示しない制御手段により第１吸入通路１１を選択した場合は、逆の動作となる。この場合、圧縮気体は第１吸入通路１１から第１吸着筒１０に導入され吸着処理された後、その乾燥気体の一部が吸着筒間接続路３０、パージ用オリフィス３１を介し第２吸着筒２０の水分吸着剤ＳＫの再生（水分脱着）用パージ気体として導入される。
【００２１】
このように、吸着筒１０、２０の上流側と下流側に油吸着材ＡＫＪ（ＡＫＫ）を配置し充填することにより、大がかりな装置や機器の導入をすることなく既存の設備を利用することが出来、更に吸着筒に油分が流入して水分吸着剤ＳＫの吸着能力が低下してしまう事態を低減させると共に、その水分吸着剤ＳＫのランニングコストも十分に低減することが可能になる。
【００２２】
以上、好適実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，素材，数量，手法等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。例えば、上流側の油吸着剤ＡＫＪと下流側の油吸着剤ＡＫＫを、材質や形状を夫々変更させた例がある。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明に係る除湿装置の吸着筒は、油分が混入する圧縮気体の除湿装置をはじめ、空調用の除湿装置として利用できる。
【符号の説明】
【００２４】
１  除湿装置
１０ 第１吸着筒（Ａ筒）
１１ 第１吸入通路
１２ 第１排出通路
１３ 第１パージ用排気通路
１７、２７ 逆止弁
２０ 第２吸着筒（Ｂ筒）
２１ 第２吸入通路
２２ 第２排出通路
３０ 一方の吸着筒間接続路
３１ オリフィス
３２ 排気バルブ
３３ パージ用サイレンサ
３４ パージ排気用集合路
４０ 圧縮気体導入路
４２ 製品気体吐出用集合路
５０ 切換バルブ
ＳＫ  水分吸着剤
ＡＫＪ  上流側の油吸着材
ＡＫＫ  下流側の油吸着材
【図１】
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【図２】
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