(57)【要約】【課題】除湿用ドライヤとしてコンパクト化を図りつつ、パージ効率を高めつつ除湿効率を向上させる。更に、必要な除湿性能に応じて、新たに部品を製作することなく除湿性能を向上させることできる中空糸膜式ドライヤを提供する。【解決手段】両端をポッティング部３で固定した中空糸膜束２を筒状ケース本体１内に収納して中空糸膜モジュール３０を形成し、この中空糸膜モジュール３０を少なくとも２個連結筒体３２で連結してモジュール本体３１を構成する。モジュール本体３１の出入口側には継手機構１４を有するキャップ９を取付け、出口側の中空糸膜モジュールは、乾燥空気を流出するポッティング部３側のキャップ９内周面とケース本体１との間にパージ通路２８を形成する。このパージ通路２８から乾燥空気を取り入れてケース本体１内の水分をパージ空気で乾燥させながら、パージ孔２９を通ってパージ流出口３３より流出させた中空糸膜式ドライヤである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端をポッティング部で固定した中空糸膜束を筒状ケース本体内に収納して中空糸膜モジュールを形成し、更に、少なくとも２個の中空糸膜モジュールを連結筒体で連結してモジュール本体を構成し、このモジュール本体の入口側と出口側に継手機構を有するキャップを取付けると共に、前記モジュール本体のうち、出口側の中空糸膜モジュールは、乾燥空気を流出するポッティング部側のキャップ内周面とケース本体との間にパージ通路を形成し、このパージ通路から乾燥空気を取り入れて前記ケース本体内の水分をパージ空気によって乾燥させながらパージ孔を通って前記連結筒体に形成したパージ流出口より流出させるようにしたことを特徴とする中空糸膜式ドライヤ。
【請求項２】
前記モジュール本体の入口側の中空糸膜モジュールは、乾燥空気を流出するポッティング部側に位置する前記連結筒体内周面と当該ケース本体内との間にパージ通路を形成し、このパージ通路から乾燥空気を取り入れて前記ケース本体内の中空糸膜束を乾燥させると共に、前記ポッティング部から流出した二次側の空気を出口側の中空糸膜モジュールに流入させて、再度除湿乾燥させるようにした請求項１に記載の中空糸膜式ドライヤ。
【請求項３】
乾燥空気を流出するポッティング部側から取り入れた乾燥空気を、パージ通路を介してケース本体内に取り入れる部位に、オリフィス孔を有するシート材を装着した請求項１又は２に記載の中空糸膜式ドライヤ。
【請求項４】
前記モジュール本体の入口側の中空糸膜モジュールは、エアフィルタである請求項１に記載の中空糸膜式ドライヤ。
【請求項５】
前記連結筒体は、先方側外周にパージ流出口を有する直線型である請求項１乃至４の何れか１項に記載の中空糸膜式ドライヤ。
【請求項６】
前記連結筒体は、先方側外周にパージ流出口を有するＵ字型である請求項１乃至４の何れか１項に記載の中空糸膜式ドライヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空糸膜式ドライヤに関し、例えば、コンプレッサー等により発生した圧縮空気中の水蒸気を効率的に除湿して乾燥空気を得るための中空糸膜式ドライヤであって、特に、少なくとも２連に連結した中空糸膜式ドライヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
中空糸膜式ドライヤは、中空糸の内側に圧縮空気を供給し、中空糸膜の外側に水蒸気のみを排出させて、内部の圧縮空気を除湿することにより乾燥空気を得るようにしたモジュールである。その際、中空糸膜に水蒸気が付着して濃度が高くなると、除湿効果が低下するため、通常、中空糸膜式ドライヤは、乾燥空気の一部を中空糸膜の外側にパージしてこれを中空糸膜に対して通過させ、常に中空糸膜内の水蒸気の濃度を低い状態に保持させて連続的に除湿可能に設けられている。
【０００３】
この種の中空糸膜式ドライヤとして、例えば、特許文献１の除湿装置が知られている。この除湿装置は、ケース内に多数本の中空糸膜を束ねて収容し、このハウジングは、ケースと、このケース端部を閉塞する供給側、取り出し側のキャップからなる構造を呈している。キャップには、エアの入口と出口通路がそれぞれ形成され、また、ケース内には、除湿エアの一部を送るためのパージ通路が組み込まれている。
この除湿装置の入口よりエアが供給されると、このエアは、中空糸膜を通過して除湿エアとなり、出口通路よりこの除湿エアが得られ、このとき、除湿エアの一部がパージエアとなり、このパージエアは、中空糸膜束を通過し、その後、排出流路から外部に排出される構造を有している。
【０００４】
一方、特許文献２のラインフィルタは、筒状のケース本体内に両端をポッティング部で固定した中空糸膜束を収納し、ケース本体の両端にキャップを取り付け、乾燥空気を流出する側のキャップ内周面とケース本体外周面との間にパージ通路を形成したものである。
同文献２のラインフィルタに湿潤空気が供給されると、この湿潤空気は中空糸膜束によって濾過されて乾燥空気が得られると共に、この乾燥空気の一部は、ポッティング部側からケース本体を流れて中空糸膜束に付着している水分を乾燥させた後に、パージ孔を通って湿潤空気が供給される側のキャップ側よりパージされる構造である。
【０００５】
特許文献３は、中空糸膜を収納したドライヤチューブの一次側に一次側継手、二次側に二次側継手を設け、一次側継手に、中空糸膜を透過した気体をパージ気体流出孔を介して外部に排出する排気口を設けたエアドライヤである。
このエアドライヤは、乾燥された気体の一部が流出側ポッティング部より流入され、ドライヤチューブの一次側端部のパージ気体流出孔より排出されることで、この乾燥気体により、ドライヤ室内を乾燥させる構造である。
【０００６】
【特許文献１】特許第２８９１９５３号公報
【特許文献２】特許第３６９８９９９号公報
【特許文献３】特開２００７−２９７９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
中空糸膜式ドライヤの除湿効率は、各中空糸膜が有する固有の水蒸気透過性能と、中空糸膜への被湿潤空気の接触時間に起因している。このうち、被湿潤空気の接触時間は、中空糸膜の面積（総表面積）が大きいほど長くなり、より多くの流量のエアを処理することができる。更に、中空糸膜面積は、中空糸膜全体の長さと断面積に関係し、それぞれが大きくなるほど面積も大きくなる。
【０００８】
各中空糸膜式ドライヤは、中空糸膜が同じ水蒸気透過性能を有する材料である場合、被湿潤空気の接触時間を長くすると除湿効率の高い除湿エアが得られる。一方、中空糸膜束の長さを長くすると、空気が通過する際の空気抵抗が大きくなって十分な乾燥空気が得られないばかりでなく、パージ空気が乾燥しながら中空糸膜束を通過するのも難しくなるため、パージ効率も低下するという問題も有している。
このため、この種の中空糸膜式ドライヤは、できるだけ長さを短くするなどコンパクト化を図りつつ除湿効率やパージ効率を高める必要がある。
【０００９】
このような条件下において、特許文献１乃至３を検討すると、特許文献１の除湿装置のハウジングの構造は、特に、パージエアの通路部分が複雑になり高価になるという問題があった。
また、この除湿装置は、中空糸膜カートリッジを増加させた場合、ケースやキャップが各装置ごとの専用部品になってしまい、コストアップの要因となっている。
【００１０】
一方、特許文献２は、パージ通路をキャップやケース本体に設けた構造であるため、特許文献１に比較して全体を簡略化でき、安価に製作できる。
ところが、このラインフィルタは、一般的な中空糸膜フィルタのように中空糸膜束を連結して使用するものではなく、例えば、より性能を向上しようとする場合には、カートリッジを設計変更して新たに全体を製作する必要があり、このため、カートリッジの種類がそれだけ多くなるという欠点がある。
【００１１】
また、同文献２のラインフィルタは、除湿効率を高めるためには、前述のように被湿潤空気の接触時間を長くする必要があるが、この場合、この種のラインフィルタは、小径であって小型化しているのが大きな特長であり、中空糸膜束の断面積を大きくすることは好ましくない。従って、このラインフィルタは、除湿効率等の性能を向上させるために、膜長を長くする必要があるが、膜長を長くすると、却ってパージ効率が低下することになる。
これは、特許文献３のエアドライヤについても同様であって、更に、同文献３のエアフィルタは、特許文献２のラインフィルタに比較して部品点数が多く、また、構造も複雑であり、コストアップの要因となっている。
【００１２】
本発明は、上記の実情に鑑みて鋭意研究の結果開発に至ったものであり、その目的とするところは、除湿用ドライヤとしてコンパクト化を図りつつ、パージ効率を高めつつ除湿効率を向上させ、更に、必要な除湿性能に応じて、新たに部品を製作することなく除湿性能を向上させることが可能な中空糸膜式ドライヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、両端をポッティング部で固定した中空糸膜束を筒状ケース本体内に収納して中空糸膜モジュールを形成し、更に、少なくとも２個の中空糸膜モジュールを連結筒体で連結してモジュール本体を構成し、このモジュール本体の入口側と出口側に継手機構を有するキャップを取付けると共に、モジュール本体のうち、出口側の中空糸膜モジュールは、乾燥空気を流出するポッティング部側のキャップ内周面とケース本体との間にパージ通路を形成し、このパージ通路から乾燥空気を取り入れてケース本体内の水分をパージ空気によって乾燥させながらパージ孔を通って連結筒体に形成したパージ流出口より流出させるようにした中空糸膜式ドライヤである。
【００１４】
請求項２に係る発明は、モジュール本体の入口側の中空糸膜モジュールは、乾燥空気を流出するポッティング部側に位置する連結筒体内周面と当該ケース本体内との間にパージ通路を形成し、このパージ通路から乾燥空気を取り入れてケース本体内の中空糸膜束を乾燥させると共に、ポッティング部から流出した二次側の空気を出口側の中空糸膜モジュールに流入させて、再度除湿乾燥させるようにした中空糸膜式ドライヤである。
【００１５】
請求項３に係る発明は、乾燥空気を流出するポッティング部側から取り入れた乾燥空気を、パージ通路を介してケース本体内に取り入れる部位に、オリフィス孔を有するシート材を装着した中空糸膜式ドライヤである。
【００１６】
請求項４に係る発明は、モジュール本体の入口側の中空糸膜モジュールは、エアフィルタである中空糸膜式ドライヤである。
【００１７】
請求項５に係る発明は、連結筒体は、先方側外周にパージ流出口を有する直線型である中空糸膜式ドライヤである。
【００１８】
請求項６に係る発明は、連結筒体は、先方側外周にパージ流出口を有するＵ字型である中空糸膜式ドライヤである。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に係る発明によると、除湿用ドライヤとしてコンパクトに製作でき、パージ効率を高めつつ除湿性能を向上させることができ、更に、必要な除湿効率に応じて、新たに部品を製作することなく所定の連結部品で連結するだけで除湿性能を確保した実用的価値の高い中空糸膜式ドライヤを得ることができる。
【００２０】
請求項２に係る発明によると、高精度の除湿機能を有するモジュールとして小型で軽量なモジュールを提供することができ、しかも、ラインの途中に極めて簡単に着脱できる等、配管に対して取付けや交換が簡単であって、また、従来品に比較して著しくコストを低減化できるため、高精度なディスポーザブル品として好適な中空糸膜式ドライヤを提供できる。
【００２１】
請求項３に係る発明によると、簡単な構成によって本体にオリフィス孔を設けることができ、このオリフィス孔から、流量を制御しつつ乾燥空気をケース本体内に導き、常に一定量のパージエアを安定して中空糸膜束に供給できることでパージ効率を高めることができる中空糸膜式ドライヤである。
【００２２】
請求項４に係る発明によると、エアフィルタにより微粒子等の固形粒子及び水滴を除去でき、このエアフィルタをドライヤの前処理として用いることで出口側の中空糸膜モジュールを保護できる中空糸膜式ドライヤである。
【００２３】
請求項５又は６に係る発明によると、所定の連結部品のみでライン状の設備に好適な配設が可能になり、特に、狭い空間に対して優れたパージ効率及び除湿効率を発揮しながら配設することができる中空糸膜式ドライヤである。また、設置箇所に合わせて組立て状態を変えることができ、様々な設置状況に応じて配設することができ、多数を連設することにより除湿効率を高めた場合でもコンパクト化を維持できる中空糸膜式ドライヤである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に、本発明における中空糸膜式ドライヤの好ましい実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１〜４は、本発明における第１の実施形態を示したものである。
図１、図２において、ケース本体１は、透明又は半透明の樹脂製で筒状に形成され、ケース本体１の内部には、中空糸膜の両端をポッティング部３で固定した中空糸膜束２を収納し、これにより中空糸膜モジュール３０を構成している。
【００２５】
中空糸膜束２は、ポリイミド製等、水蒸気透過性を有する膜等で形成している。本実施形態では、ケース本体１内に直線状の中空糸膜束２を収納し、ケース本体１の両端よりポリウレタン等のポッティング剤を注入してケース本体１内にポッティング部３を固着し、この場合、ポッティング部３の端面を、やや突出形成しておいてケース素材をポッティング部とともに切削して切削面を開口するようにして製造する。
【００２６】
また、ケース本体１の両端近傍外周には突条部４を形成し、この突条部４は、ケース本体１の中央に向って傾斜面４ａを有し、この傾斜面４ａに続けて係合面４ｂを設けた形状を呈している。更に、この突条部４の先方位置に環状段部５を設けている。更に、ケース本体１の外周側には、環状の装着段部６が形成され、この装着段部６には、Ｏリング等のシール部材２４、２５、２６が設けられており、このシール部材２４、２５、２６によって、後述する連結筒体３２、キャップ９との周面シールによりシール機能を発揮するようにしている。
【００２７】
また、ケース本体１の二次側付近には、連通孔１ａを設けており、この連通孔１ａにオリフィス孔３６を有するシート材３５を装着している。シート材３５は、このオリフィス孔３６により、乾燥空気を流出するポッティング部３側から取り入れた乾燥空気を、後述するパージ通路２７、２８を介してケース本体１内に取り入れ可能に設けている。また、ケース本体１の一次側付近にはパージ孔２９を設け、このパージ孔２９は、パージ通路２７、２８より中空糸膜束２に付着している湿気をパージして乾燥させることが可能であり、このパージ孔２９よりキャップ９の流出口９ｂ、又は、連結筒体３２のパージ流出口３３を介してパージされた空気を流出可能に設けている。
なお、ケース本体１の外周面には、図示しない矢印刻設部やラベルを設け、これらによって流体の流れ方向を示すようにしてもよい。
【００２８】
図２、図４に示すように、連結筒体３２は、少なくとも２個の中空糸膜モジュール３０、３０を連結してモジュール本体３１を構成可能に設けたものであり、本実施形態においては、この連結筒体３２を、先方側外周に前記のパージ流出口３３を有する直線型としている。連結筒体３２の両端開口部に形成した筒部３２ａの内周面には、係合溝３２ｂを形成している。この係合溝３２ｂは、前記のケース本体１の突条部４に係合される溝であって、傾斜面４ａに嵌合されるテーパ状面３２ｃと係合面４ｂに係合される係止面部３２ｄを有している。また、連結筒体３２の内側には、ケース本体１の外端面が当接し、ケース本体１のシール部材２４、２５、２６と周面シールする環状面部３２ｅが形成されている。本実施形態においては、入口側と出口側からなる２個の中空糸膜モジュール３０、３０をこの連結筒体３２で連結しているが、３個以上の中空糸膜モジュール３０を連結してもよい。
【００２９】
中空糸膜モジュール３０をこの連結筒体３２で連結するには、装着段部６にＯリング２４、２５、２６を装着したケース本体１をそれぞれ連結筒体３２に挿入すると、このケース本体１は、突条部４がやや弾性を有しているから、連結筒体３２の開口部内に嵌合されながら、筒部３２ａの内周面に形成した係合溝３２ｂにスナップ嵌合され、かつ確実に係止される。この状態において、係合溝３２ｂのテーパ状面３２ｃと傾斜面４ａとが係合され、かつ係合面４ｂが係止面部３２ｄに係止されるので、弾性状の突条部４が旧位に復帰した状態で、確実に係止され、簡単に連結筒体３２の両端に中空糸膜モジュール３０を係止固定することができる。
【００３０】
このとき、Ｏリング２４、２５、２６は、連結筒体３２の内周面と周面シールするので、確実に流路が密封形成される。この状態において、中空糸膜モジュール３０、３０の間には、所定のスペースを有した流路Ｂが形成され、圧力損失の少ない所定の流量が得られる。
【００３１】
また、キャップ９は、樹脂製からなり、モジュール本体３１の入口側と出口側に取付けている。キャップ９の一端開口部には筒状部９ａを形成しており、この筒状部９ａの内周面には、係止溝１０を形成している。係止溝１０は、ケース本体１の突条部４に係止されるものであり、傾斜面４ａに嵌合されるテ−パ面１０ａと係合面４ｂに係合される係止面１０ｂを有している。更に、キャップ９の内側には、ケース本体１の外端面が当接する環状段部面１１が形成されている。流出口９ｂは、Ｏリング２４、２５により内周面シールされた中間に位置し、ケース本体１のパージ孔２９と連通している。
【００３２】
また、図１に示すように、キャップ９、９の内周には、樹脂製のチューブ１２の挿入端部を係合するためのストッパ１３を一体に形成している。このストッパ１３の外端面は、環状段部面１１より内方に位置し、ストッパ１３の内端面にチューブ１２が係合するように形成している。
【００３３】
また、各キャップ９、９の内部には、継手機構１４が設けられており、この継手機構１４は、押圧リング１５と、ガイド筒１６、ロックリング１７、パッキンリング１８より構成されるもので、チューブ１２を簡単にかつ確実に着脱できる継手機構で、いわゆるワンタッチによる継手である。
【００３４】
中空糸膜モジュール３０にキャップ９を接続するには、ケース本体１の装着段部６にＯリング２４、２５、２６を装着した状態でこの両端部にそれぞれキャップ９を嵌合させると、連結筒体３２の場合と同様に、突条部４がキャップ９の筒状部９ａの内周面に形成した係止溝１０にスナップ嵌合されて係止される。このとき、係止溝１０のテーパ面１０ａと傾斜面４ａとが係合され、かつ係合面４ｂが係止面１０ｂに係止されるので、突条部４が確実に係止され、モジュール本体３１の両端に簡単にキャップ９、９を係止固定できる。
【００３５】
このとき、Ｏリング２４、２５、２６は、キャップ９の内周面と周面シールして確実に流路が密封形成される。これにより、簡単なスナップ嵌合で流入及び流出流路を形成し、モジュールを小型化することができる。この状態において、中空糸膜モジュール３０とキャップ９の間には、所定のスペースを有した流路Ｃが形成され、連結筒体３２と同様に、圧力損失の少ない所定の流量が得られる。
【００３６】
本発明の中空糸膜式ドライヤは、前述したように、２個の中空糸膜モジュール３０、３０を連結筒体３２で連結してモジュール本体３１を構成し、このモジュール本体３１にキャップ９、９を取付けることで、このモジュール本体３１の入口側の中空糸膜モジュール３０が乾燥空気を流出するポッティング部３側に位置する連結筒体３２内周面と当該ケース本体１内との間にパージ通路２７を形成し、このパージ通路２７から乾燥空気を取り入れて１次側のケース本体１内の中空糸膜束２を乾燥させると共に、ポッティング部３から流出した二次側の空気を出口側の中空糸膜モジュール３０に流入させて、再度除湿乾燥させることができるような中空糸膜式ドライヤになっている。
【００３７】
一方、出口側の中空糸膜モジュール３０は、乾燥空気を流出するポッティング部３側のキャップ９内周面とケース本体１との間にパージ通路２８を形成し、このパージ通路２８から乾燥空気を取り入れてケース本体１内の水分をパージ空気によって乾燥させながらパージ孔２９を通って連結筒体３２に形成したパージ流出口３３より流出させるようにしている。
【００３８】
また、キャップ９にチューブ１２を接続する場合には、チューブ１２をキャップ９に設けた継手機構１４に挿入すると、チューブ１２の先端部がストッパ１３の内周面に当接し、チューブ１２の先端部がストッパ１３に係合されている状態を挿入したチューブ１２の当接感覚で確認することができる。このとき、チューブ１２は、パッキンリング１８により周面シールされると共に、ロックリング１７がチューブ１２の外周面に喰い込むことにより確実に接続され、これに流体圧の圧力が加わると、チューブ１２がやや膨張してロックリング１７の喰い込み量が増加する。
【００３９】
一方、チューブ１２を取り外すには、押圧リング１５を外方より押圧すると、ロックリング１７が押圧されてチューブ１２の喰い付き力を解除すると共に、流体を閉止して流体圧が低くなると、チューブ１２の喰い込みがなくなり、そのまま、チューブ１２を継手機構１４より容易に取り外すことができる。
【００４０】
また、例えば、水蒸気を含む圧縮空気をチューブ１２より中空糸膜式ドライヤに供給すると、ケース本体１内の中空糸膜束２により除湿されてポッティング部３の開口部より乾燥空気が供給され、ケース本体１の他方側よりチューブ１２に供給される。
【００４１】
このとき、チューブ１２の端面とポッティング部の開口部との間に所定のスペースを有しているため、中空糸膜束２に除湿された乾燥空気が他方側のチューブ１２に供給される。よって本例における中空糸膜式ドライヤは、精密計測機器、分析機器、半導体製造装置、エアー駆動工具、歯科、医療機器などに用いられるガス・空気等の除湿を目的とした中空糸膜式ドライヤとして広く適用され、特に、後述の比較試験結果にみられるように、低流量で性能を発揮し、小スペース・ユースポイントでの設置、着脱が容易等の特徴がある。
【００４２】
次に、本発明における中空糸膜式ドライヤの上記実施形態における作用を説明する。
本発明の中空糸膜式ドライヤは、筒状のケース本体１内にポッティング部３によるポッティング処理した中空糸膜束２を収納して中空糸膜モジュール３０を形成し、更に、少なくとも２個のこの中空糸膜モジュール３０、３０を連結筒体３２で連結してモジュール本体３１を構成し、このモジュール本体３１の入口側と出口側に継手機構１４を有するキャップ９、９を取付け、出口側の中空糸膜モジュール３０にキャップ９内周面とケース本体１との間にパージ通路２８を形成しているので、このパージ通路２８の構造を簡略化でき、安価に製作することができる。
【００４３】
また、連結筒体３２により２個以上の多数の中空糸膜モジュール３０を連結することができるため、必要な除湿性能に応じて新たに各部品を製作することなくこの連結筒体３２で簡単に中空糸膜モジュール３０を連結でき、部品点数が増えることなく低コストにて所定の除湿性能が得られる中空糸膜式ドライヤである。しかも、このように、部品の種類を最小限に抑えることができるため、管理も容易である。
【００４４】
入口側の中空糸膜モジュール３０に被湿潤空気が流入すると、この被湿潤空気は、中空糸膜束２により乾燥し、更に、この乾燥した空気は、出口側の中空糸膜モジュール３０に流入して中空糸膜束２により更に乾燥させることができる。このため、中空糸膜モジュールの長さを長くすることなく、かつ、断面積を大きくすることなく被湿潤空気の接触時間を長くして、除湿効率を向上させることができる。
【００４５】
しかも、入口側の中空糸膜モジュール３０においては、パージ通路２７から乾燥空気を取り入れて中空糸膜束２に付着している水分をパージ空気によって乾燥させ、この空気をキャップ９のパージ孔２９を介して流出口９ｂより外部に流出させることができる。一方、出口側の中空糸膜モジュール３０においても、パージ通路２８からの乾燥空気により中空糸膜束２を乾燥でき、この空気を連結筒体３２に形成したパージ流出口３３より外部に流出できる。
このため、各中空糸膜モジュール３０、３０は、連結筒体３２、又はキャップ９を介して各モジュールごとにパージ空気で中空糸膜束２を乾燥させることができ、各中空糸膜束２を効率的に乾燥させ、中空糸膜モジュール３０の除湿性能を長期に亘って維持できる。
【００４６】
ここで、図７においては、本発明の中空糸膜式ドライヤと他の構造の中空糸膜式ドライヤを比較したものである。使用した中空糸膜モジュール３０は、水蒸気透過性を有するポリイミド製中空糸膜３３０本を直径１０ｍｍのケース本体に収納し、両端をウレタンによりポッティング後、ポッティング部を切断開口した全長５６ｍｍ、膜面積２４０ｃｍ２のモジュールである。
【００４７】
比較対象は、本発明である中空糸膜モジュール３０を連結筒体３２により連結して両端にキャップ９を取り付け、連結筒体３２及びキャップ９側の双方から分割してパージさせるようにした分割型のパージ部を有する中空糸膜式ドライヤ、連結筒体にパージ流出口を設けることなくキャップ側からのみパージさせるようにしたワンパス型のパージ部を有する中空糸膜式ドライヤ、中空糸膜モジュールを連結することなくキャップ側からパージさせるようにした単体型の中空糸膜式ドライヤとした。
【００４８】
パージ量の調整は、１中空糸膜モジュール当たりで同じになるように一次圧０．４ＭＰａで４．５Ｌ／ｍｉｎとし、本発明である中空糸膜ドライヤにおいては、連結筒体側から４．５Ｌ／ｍｉｎ、キャップ側から４．５Ｌ／ｍｉｎとし、合計９Ｌ／ｍｉｎのパージ量とした。又、ワンパス型の中空糸膜式ドライヤは、キャップ側からのみ９．０Ｌ／ｍｉｎパージさせ、単体型の中空糸膜式ドライヤは、４．５Ｌ／ｍｉｎとした。
そして、各中空糸膜式ドライヤに対して、一次圧０．５ＭＰａでの流量１０、２０、３０、４０、５０Ｌ／ｍｉｎの被湿潤空気を供給し、このときの出口側大気圧露点（℃）を測定した。図７は、この露点を２５℃飽和空気に換算した、「換算値」として表している。
【００４９】
図において、本発明の中空糸膜式ドライヤは、何れの流量においても、他の中空糸膜式ドライヤと比較して出口大気圧露点が低く、優れた除湿性能を発揮していることが証明された。これは、本発明の中空糸膜式ドライヤは、中空糸膜モジュール３０の連結部分である連結筒体３２にパージ流出口３３を設けているため、この中間点のパージ流出口３３から排出できることによりパージ効率がよくなっているからである。
【００５０】
すなわち、膜長が長いと、パージ入口から出口までの距離が長くなるため、パージ空気の水蒸気濃度がこの距離に従って徐々に高まり、膜面に付着した水分を効率的に乾燥できなくなってしまう。よって、結果的に分離の駆動源である膜面の水蒸気濃度勾配が低下するため十分な除湿性能を得ることができない。本発明の中空糸膜式ドライヤは、中間に位置している連結筒体３２からパージ空気を一度排出しているため、パージ入口から出口までの距離が短くなり、水蒸気分離効率を向上できるものである。特に、１０Ｌ／ｍｉｎや２０Ｌ／ｍｉｎといった低流量における除湿性能の向上に適している。
【００５１】
次に、図５は、本発明の中空糸膜式ドライヤの第２の実施形態を示した断面図である。なお、以降の実施形態において、前記実施形態と同一部分は同一符号によって表し、その説明を省略する。
この実施形態においては、エアフィルタ連結用の連結筒体４０を設け、この連結筒体４０により、入口側にエアフィルタ４１を連結することで入口側の中空糸膜モジュールをエアフィルタとしたものである。この場合、エアフィルタ４１によりゴミ等の固形粒子及び水滴を除去することで、出口側の中空糸膜モジュール３０を保護でき、寿命を延ばすことが可能になる。
【００５２】
図６は、本発明の中空糸膜式ドライヤの第３の実施形態を示した断面図である。この実施形態においては、連結筒体４５を先方側外周にパージ流出口４６を有するＵ字型とし、この連結筒体４５により、中空糸膜モジュール３０を横に並設したものである。連結筒体４５は、中空糸膜モジュール３０を連結する２つの装着孔４７、４８を有し、この装着孔４７、４８を連通穴４９で連通している。このような構造により、中空糸膜式ドライヤ全体を短く小型にでき、短い設置ラインに対して接続できる。
また、中空糸膜モジュールを３個以上連結する場合、この連結筒体と前記の直線型の連結筒体を組合わせて使用することにより、設置状況に応じて様々な組立て状態に形成することができ、設置空間を有効的に利用して連設状態の中空糸膜式ドライヤを配設できる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の中空糸膜式ドライヤの第１の実施形態を示した断面図である。
【図２】図１の要部拡大断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】連結筒体を示した断面図である。
【図５】本発明の中空糸膜式ドライヤの第２の実施形態を示した断面図である。
【図６】本発明の中空糸膜式ドライヤの第３の実施形態を示した断面図である。
【図７】中空糸膜式ドライヤの除湿性能を示したグラフである。
【符号の説明】
【００５４】
１  ケース本体
２  中空糸膜束
３  ポッティング部
９  キャップ
１４  継手機構
２７、２８  パージ通路
２９  パージ孔
３０  中空糸膜モジュール
３１  モジュール本体
３２  連結筒体
３３  パージ流出口
３５  シート材
３６  オリフィス孔
４１  エアフィルタ
４５  連結筒体
４６  パージ流出口
【図１】
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【図２】
2009165938.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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