(57)【要約】【課題】  パージ気体の流路を簡単に構成することで、製造コストを下げて信頼性を向上させることのできる除湿装置を提供する。【解決手段】  除湿装置１００の外部から高圧高湿の被除湿気体が流入されると、除湿後の被除湿気体が被除湿気体出口１５４から外部に吐出される。この除湿後の被除湿気体の一部は、蓋部１５１及び中空糸膜支持部材１１１間の境界に設けられた隙間１５８及び隙間１７８からなるパージ気体の流路を経由して、中空糸膜支持部材１１１の凹部１１３に流入する。この被除湿気体は、凹部１１３に取り付けられたオリフィス１６１を通過することで減圧される。低圧低湿のパージ気体はパージ流路入口１２０からブーツ１３５内に流入される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高分子浸透膜からなる多数本の中空糸膜を備え、該中空糸膜内側を被除湿気体が流通される高圧領域とするとともに、該中空糸膜外側をパージ気体が流通される低圧領域とした除湿装置において、前記中空糸膜を保持収容するケース部と、該ケース部を密封する蓋部と、外部から被除湿気体が流入する被除湿気体流入部と、前記中空糸膜を流通した後の被除湿気体を外部に吐出する被除湿気体流出部と、該被除湿気体流出部と連絡されるとともに、前記ケース部及び前記蓋部間の境界に形成され、前記中空糸膜を流通した後の被除湿気体の一部を前記パージ気体として前記低圧領域に流通させるパージ気体流路とを備えたことを特徴とする除湿装置。
【請求項２】
前記ケース部及び前記蓋部間に介設されたシール部材を備え、該シール部材に前記パージ気体流路が形成された請求項１記載の除湿装置。
【請求項３】
前記パージ気体流路は、前記蓋部及び前記ケース部が対面する部分を切欠することで形成された隙間である請求項１又は請求項２記載の除湿装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は除湿装置に係わり、特に、パージ気体の流路を簡単に構成することで、製造コストを下げて信頼性を向上させることのできる除湿装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、中空糸膜の内側に高圧高湿の被除湿気体を流通させ、中空糸膜の外側に低圧低湿のパージ気体を流通させることで、中空糸膜内外の水蒸気分圧差を利用して高圧高湿の被除湿気体を除湿する除湿装置が知られている。
【０００３】
そして、除湿装置にパージ気体を流通させる方法を示すものとして特許文献１に記載の除湿装置が知られている。特許文献１の除湿装置は、中空糸膜内を流通した除湿後の被除湿気体の一部を、ケースを閉封する蓋部の内部を貫通する管状のパージ通路を経由して中空糸膜の外側に流通させることで、ケースの外部に別途装置等を設けることなくパージ気体の流通が行えるようになっている。
【０００４】
【特許文献１】特許第２８９１９５３号公報（請求項５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の除湿装置では、上記のパージ通路が蓋部の内部を管状に貫通することで形成されるため、蓋部の加工が困難となるおそれがあった。そのため、製造コストが上昇するおそれがあった。また、パージ通路には高精度な加工が必要となるため、装置の信頼性を低下させるおそれがあった。
【０００６】
本発明はこのような従来の課題に鑑みてなされたもので、パージ気体の流路を簡単に構成することで、製造コストを下げて信頼性を向上させることのでき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】
【０００７】
このため本発明は、高分子浸透膜からなる多数本の中空糸膜を備え、該中空糸膜内側を被除湿気体が流通される高圧領域とするとともに、該中空糸膜外側をパージ気体が流通される低圧領域とした除湿装置において、前記中空糸膜を保持収容するケース部と、該ケース部を密封する蓋部と、外部から被除湿気体が流入する被除湿気体流入部と、前記中空糸膜を流通した後の被除湿気体を外部に吐出する被除湿気体流出部と、該被除湿気体流出部と連絡されるとともに、前記ケース部及び前記蓋部間の境界に形成され、前記中空糸膜を流通した後の被除湿気体の一部を前記パージ気体として前記低圧領域に流通させるパージ気体流路とを備えて構成した。
【０００８】
パージ気体流路は、ケース部及び蓋部間の境界に形成される。そのため、従来のように、蓋部の内部にパージ通路を設けることなくパージ気体の流通を行うことができる。このことにより、蓋部の加工を容易に行うことができ、その製造コストを下げることができる。
【０００９】
また、本発明は、前記ケース部及び前記蓋部間に介設されたシール部材を備え、該シール部材に前記パージ気体流路が形成されたことを特徴とする。
【００１０】
ケース部及び蓋部間にシール部材を介設することで、このシール部材の厚みを利用した形でパージ気体流路が形成される。そのため、パージ気体流路を簡単に形成することができ、装置の信頼性を向上させることができる。また、シール部材を蓋部と別体で構成することで、腐食の程度等によりいずれか一方のみの交換が可能となる。さらに、ケース部及び蓋部間にシール部材を介設することで、蓋部及びケース部間からの被除湿気体の漏れを防止できる。
【００１１】
さらに、本発明は、前記パージ気体流路は、前記蓋部及び前記ケース部が対面する部分を切欠することで形成された隙間であることを特徴とする。
【００１２】
これにより、パージ気体流路となる切欠部分は部品表面に設けられるため、加工が容易であり、また信頼性も向上する。さらに、一般的に蓋部には金属部品が使用され、ケース部には樹脂部品が使用されるため、切欠加工をケース側に施してパージ気体流路を設けることにより、さらに容易に加工が行える。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように本発明によれば、被除湿気体流出部と連絡されるとともに、中空糸膜を流通した後の被除湿気体の一部をパージ気体として低圧領域に流通させるパージ気体流路をケース部及び蓋部間の境界に形成したので、蓋部の内部にパージ通路を設けることなくパージ気体の流通を行うことが可能となる。従って、蓋部の加工を容易に行うことができ、その製造コストを下げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について説明する。本発明の実施形態である除湿装置の縦断面図を図１に示す。図１において、除湿装置１００は、上端部１０１ａが開口された箱型ケース１０１を有している。この箱型ケース１０１の底部１０１ｂには、パージ気体を外部に排出するためのパージ排出口１０３が形成されている。
【００１５】
また、この箱型ケース１０１には、高分子浸透膜からなる多数本の中空糸膜１３０が蛇腹状のブーツ１３５により収容されつつ、Ｕ字状に折り曲げられた状態で収容されている。ブーツ１３５は、例えば半硬質プラスティック材からなり、ブーツ１３５内で中空糸膜１３０が遊動しないように中空糸膜１３０の束の外径とブーツ１３５の蛇腹の内径とがほぼ一致するようになっている。
【００１６】
そして、多数本の中空糸膜１３０の一端部１３０ａ及び他端部１３０ｂは、それぞれ固結樹脂１３２、１３３により固着結束されており、この固結樹脂１３２、１３３が中空糸膜支持部材１１１により支持されている。中空糸膜支持部材１１１の上面図を図２に示す。
【００１７】
図１及び図２において、中空糸膜支持部材１１１は、略直方体状の部材であり、箱型ケース１０１の上端部１０１ａの開口部を塞ぐように嵌合されている。この中空糸膜支持部材１１１は、箱型ケース１０１を貫通するボルト１０９により箱型ケース１０１に固定されている。
【００１８】
また、中空糸膜支持部材１１１には、その上面１１１ａの中央部に円筒状の凹部１１３が形成されている。この凹部１１３には、上面１１１ａ側から下面１１１ｂ側に向かう被除湿気体を減圧するためのオリフィス１６１が収納されている。このオリフィス１６１の側部にはＯリング１６２が設けられて、凹部１１３内は気密に保持されるようになっている。さらに、オリフィス１６１の出口側には、多孔性プラスティック等からなる減速部１６４が設けられ、オリフィス１６１を通ったパージ気体の噴出音の消音を行うようになっている。なお、オリフィス１６１に対しては、除湿装置１００の外部からその減圧量を調節できるような絞り機構（図示略）を設けても良い。
【００１９】
さらに、中空糸膜支持部材１１１には、中央部の凹部１１３を挟んで上面１１１ａ及び下面１１１ｂ間を貫通する円筒状の貫通穴１１５、１１６が形成されている。これらの貫通穴１１５、１１６は、上面１１１ａ側よりも下面１１１ｂ側が僅かに拡径されている。そして、貫通穴１１５、１１６のそれぞれには、中空糸膜１３０の一端部１３０ａ及び他端部１３０ｂを固着結束した固結樹脂１３２、１３３が下面１１１ｂ側から密嵌されている。中空糸膜支持部材１１１の上面１１１ａからは固結樹脂１３２、１３３の一部が突出している。
【００２０】
さらに、中空糸膜支持部材１１１の側面１１１ｃ側には、その一部が切欠されることで箱型ケース１０１の内面１０１ｃとの間に隙間１０５が形成されるようになっている。この隙間１０５は、箱型ケース１０１に形成されたパージ排出口１０３により除湿装置１００の外部と連絡されている。
【００２１】
また、隙間１０５は、中空糸膜支持部材１１１の側面１１１ｃに開口されたパージ流路出口１２１を介して貫通穴１１５と連絡されている。このパージ流路出口１２１は、貫通穴１１５に嵌合された固結樹脂１３２の取り付け位置よりも下方に形成されている。
【００２２】
さらに、中空糸膜支持部材１１１の中央部に形成された凹部１１３にも、凹部１１３及び貫通穴１１６間を連絡するパージ流路入口１２０が形成されている。このパージ流路入口１２０も、貫通穴１１６に嵌合された固結樹脂１３３の取り付け位置よりも下方に形成されている。
【００２３】
また、中空糸膜支持部材１１１の下面１１１ｂには、両貫通穴１１５、１１６の開口部を囲むように円環状突設部１２５、１２６が形成されている。これらの円環状突設部１２５、１２６のそれぞれには、中空糸膜１３０を収容するブーツ１３５の一端部１３５ａ及び他端部１３５ｂのそれぞれが固着されるようになっている。さらに、ブーツ１３５の一端部１３５ａ及び他端部１３５ｂのそれぞれには留め輪１３７が外嵌され、ブーツ１３５が中空糸膜支持部材１１１に対して気密に取り付けられている。
【００２４】
さらに、円環状突設部１２５、１２６のそれぞれには、円筒状のバッフル１２７、１２８が内挿されている。円環状突設部１２５側のバッフル１２７は、パージ流路出口１２１を封止しないように、かつその端部１２７ａがパージ流路出口１２１の開口位置よりも上方となるように設けられ、パージ流路出口１２１を経由するパージ気体がバッフル１２７の端部１２７ａを迂回しないと流通できないようになっている。
【００２５】
一方、円環状突設部１２６側のバッフル１２８も、パージ流路入口１２０を封止しないように、かつ端部１２８ａがパージ流路入口１２０の開口位置よりも上方となるように設けられ、パージ流路入口１２０を経由するパージ気体がバッフル１２８の端部１２８ａを迂回しないと流通できないようになっている。
【００２６】
箱型ケース１０１の上端部１０１ａ側には、後述する薄板状のパッキン１７１を挟んで、直方体状の蓋部１５１が設けられている。蓋部１５１の下面図を図３に、パッキン１７１の上面図を図４に示す。図１、図３及び図４において、蓋部１５１は、中空糸膜支持部材１１１やパッキン１７１とともに、それぞれに形成された複数のボルト穴１１９、１５９、１７９等を用いて互いに締結固定されている。
【００２７】
この蓋部１５１の側面には、外部から高圧高湿の被除湿気体を流入するための被除湿気体入口１５３（図中左方に示す）と、除湿後の被除湿気体を外部に流出するための被除湿気体出口１５４（図中右方に示す）とが、中央部の分離部１５２により互いに分離形成されている。
【００２８】
また、蓋部１５１の被除湿気体入口１５３寄りの部分で中空糸膜支持部材１１１に貫通穴１１５が形成された箇所には、凹部１５５が下方に向けて円筒状に形成されている。この凹部１５５は被除湿気体入口１５３と連絡されている。
【００２９】
蓋部１５１の被除湿気体出口１５４寄りの部分で中空糸膜支持部材１１１に貫通穴１１６が形成された箇所にも凹部１５６が下方に向けて円筒状に形成され、この凹部１５６は被除湿気体出口１５４と連絡されている。凹部１５６の内径は、貫通穴１１６の内径より僅かに大きく形成されている。これにより、蓋部１５１の分離部１５２と中空糸膜支持部材１１１の貫通穴１１６から突出した固結樹脂１３３との間に隙間１５８が形成されるようになっている。この隙間１５８は後述する隙間１７８とともにパージ気体の流路を構成するようになっている。
【００３０】
パッキン１７１は、箱型ケース１０１の上端部１０１ａの形状に合致するように長方形状の薄板の部材となっている。このパッキン１７１は、例えばＳＵＳ板にＮＢＲ（ブタジエンアクリロニトリルゴムの略であり、ブタジエンとアクリロニトリルの共重合により得られるゴム状物質をいう）を焼き付けることで作製されており、全体の厚さが１．０ｍｍ程度である。
【００３１】
なお、このパッキン１７１は、ゴム単体で構成されても良い。ただし、パージ気体の流路の確保や寸法の安定性を考慮して、コルク材や、金属板にゴム材を焼き付けたものが望ましい。また、パッキン１７１の厚さも、０．１ｍｍ〜１０ｍｍであることが望ましいが、０．５〜１．５ｍｍであることが特に望ましい。
【００３２】
そして、パッキン１７１には、中空糸膜支持部材１１１で貫通穴１１５が形成された部分と蓋部１５１で凹部１５５が形成された部分とを含むように、貫通穴１７５が開口されている。また、このパッキン１７１には、中空糸膜支持部材１１１に凹部１１３及び貫通穴１１５が形成された部分と蓋部１５１に凹部１５６が形成された部分とを含むように、貫通穴１７６が形成されている（図４中凹部１１３及び貫通穴１１５、１１６の位置を点線で示す）。
さらに、パッキン１７１には、それぞれの貫通穴１７５、１７６の開口部の周囲が１ｍｍ程度隆起した環状隆起部１７３、１７４が設けられ、この環状隆起部１７３、１７４はパッキン１７１の両面に形成されている。
【００３３】
そして、図１に示すように、パッキン１７１が中空糸膜支持部材１１１及び蓋部１５１間に挟装されると、パッキン１７１の厚み分だけ蓋部１５１の分離部１５２付近の下面１５１ｂと中空糸膜支持部材１１１の凹部１１３付近の上面１１１ａとの間に隙間１７８が形成される（図４に隙間１７８の位置を示す）。この隙間１７８は、貫通穴１１６側に設けられることで上述した隙間１５８と連絡されて、パージ気体の流路の一部を構成するようになっている。
【００３４】
かかる構成において、除湿装置１００の外部から蓋部１５１の被除湿気体入口１５３に高圧高湿の被除湿気体が流入されると、この被除湿気体は蓋部１５１の凹部１５５を経由して中空糸膜１３０の一端部１３０ａに至る（図１中矢印Ａで示す）。この中空糸膜１３０の一端部１３０ａに至った被除湿気体は、中空糸膜１３０の内側を流通して他端部１３０ｂに至り、蓋部１５１の凹部１５６に流出する。その結果、凹部１５６に流出した除湿後の被除湿気体は、蓋部１５１の被除湿気体出口１５４から除湿装置１００の外部に流出される（同図中矢印Ｂで示す）。
【００３５】
一方、凹部１５６に流出した除湿後の被除湿気体の一部は、蓋部１５１及び中空糸膜支持部材１１１間の境界に設けられた隙間１７８等からなるパージ気体の流路を経由して、中空糸膜支持部材１１１の凹部１１３内に流入する（同図中矢印Ｃで示す）。この被除湿気体は、凹部１１３に取り付けられたオリフィス１６１を通過することで減圧され、さらにオリフィス１６１の出口側の減速部１６４により減速、消音される。
【００３６】
そして、低圧低湿とされたパージ気体は、凹部１１３からパージ流路入口１２０に至り、バッフル１２８の端部１２８ａを迂回して蛇腹状のブーツ１３５内（すなわちそれぞれの中空糸膜１３０の外側）に流入される（同図中矢印Ｄで示す）。このとき、パージ気体をバッフル１２８の端部１２８ａを迂回してブーツ１３５内に流入させることで、中空糸膜１３０の他端部１３０ｂ近辺からパージ気体を流通させ、流路長を長く確保できる。また、このバッフル１２８により中空糸膜１３０に直接パージ気体が吹き込むのも回避できる。さらに、ブーツ１３５を蛇腹状に構成することで、ブーツ１３５内に流入したパージ気体に乱流が生じ、中空糸膜１３０で浸透分離された水分の掃気、除去を効率良く行うことができる。
【００３７】
その後、このブーツ１３５内のパージ気体は、中空糸膜１３０の一端部１３０ａ側のバッフル１２７の端部１２７ａを迂回して、パージ流路出口１２１から隙間１０５に流出される（同図中矢印Ｅで示す）。この場合も、バッフル１２７により、中空糸膜１３０の一端部１３０ａ近辺までパージ気体を流通させ、流路長を長く確保できる。そして、このパージ気体は、隙間１０５から箱型ケース１０１に形成されたパージ排出口１０３を経由して除湿装置１００の外部に排出される。
【００３８】
ここで、上記の矢印Ａ〜Ｃで示した蓋部１５１の凹部１５５、中空糸膜１３０の内側、蓋部１５１の凹部１５６、隙間１５８、及び隙間１７８は高圧の被除湿気体が流通する高圧の領域といえる。これに対して、上記の矢印Ｄ、Ｅで示した中空糸膜１３０の外側、隙間１０５、及びブーツ１３５を除いた箱型ケース１０１の内側は低圧のパージ気体が流通する低圧の領域といえる。
【００３９】
そして、矢印Ａ部分においては、凹部１５５は高圧領域であり、蓋部１５１及び中空糸膜支持部材１１１間から被除湿気体が除湿装置１００の外部に漏れるおそれがあるが、蓋部１５１及び中空糸膜支持部材１１１間にパッキン１７１が設けられることで、蓋部１５１及び中空糸膜支持部材１１１間からの被除湿気体の漏れを防止できる。また、矢印Ｂ部分においても、凹部１５６は高圧領域となるが、蓋部１５１及び中空糸膜支持部材１１１間のパッキン１７１により、蓋部１５１及び中空糸膜支持部材１１１間からの外部への被除湿気体の漏れを防止できる。
【００４０】
さらに、パッキン１７１は被除湿気体の漏れを防止するための部材であるが、矢印Ｃ部分においては、このパッキン１７１の厚みにより形成された蓋部１５１及び中空糸膜支持部材１１１間の境界の隙間１７８をパージ気体の流路として用いることで、従来の特許文献１のように、蓋部１５１の内部に管状のパージ通路を設けることなくパージ気体の流通を行うことが可能となる。
【００４１】
そのため、従来に比べ蓋部１５１の加工を容易に行うことができ、その製造コストを下げることができる。また、パッキン１７１に貫通穴１７６を形成するだけでパージ気体の流路が形成できるため、高精度な加工が容易に行え、装置の信頼性を向上させることができる。さらに、パッキン１７１と蓋部１５１とを別体で構成することで、隙間１７８部分の腐食の程度等によりいずれか一方のみの交換が可能となる。
【００４２】
なお、本発明においては、パッキン１７１の厚みにより形成された隙間１７８のみでパージ気体の流路の一部を構成するとして説明してきたが、これに限られない。例えば、図１に示すように、蓋部１５１の凹部１５６と中空糸膜支持部材１１１の凹部１１３との間で、蓋部１５１の下面１５１ｂと中空糸膜支持部材１１１の上面１１１ａとが対面する蓋部１５１の分離部１５２の一部（図１中部分Ｆで示す）や、中空糸膜支持部材１１１の凹部１１３付近の上面１１１ａの一部（同図中部分Ｇで示す）を切欠することで、パージ気体の流路を拡大させても良い。これにより、隙間１７８部分で滞留させることなくパージ気体の流通を行うことができる。
【００４３】
また、本発明においては、除湿装置１００はパッキン１７１を備えるものとして説明してきたが、これに限られず、パッキン１７１を備えずに構成しても良い。この場合、蓋部１５１の凹部１５６と中空糸膜支持部材１１１の凹部１１３との間で、蓋部１５１の下面１５１ｂと中空糸膜支持部材１１１の上面１１１ａとが対面する部分（すなわち、上記の蓋部１５１の部分Ｆ及び中空糸膜支持部材１１１の部分Ｇ、あるいは部分Ｆ，Ｇのいずれか一方）を切欠することで、蓋部１５１及び中空糸膜支持部材１１１間の境界にパージ気体を流通させるための隙間を形成できる（図示略）。この場合にも、蓋部１５１の内部に管状のパージ通路を設けることなくパージ気体の流通を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施形態である除湿装置の縦断面図
【図２】中空糸膜支持部材の上面図
【図３】蓋部の下面図
【図４】パッキンの上面図
【符号の説明】
【００４５】
１００  除湿装置
１０１  箱型ケース
１１１  中空糸膜支持部材
１３０  中空糸膜
１５１  蓋部
１５４  被除湿気体出口
１７８  隙間
１６１  オリフィス
１７１  パッキン
【図１】
2005270700.tif 000003
【図２】
2005270700.tif 000004
【図３】
2005270700.tif 000005
【図４】
2005270700.tif 000006