JPS63137729A - 除湿装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は除湿装置に関し、特にランニングコストが安価
に操業でき、主としてクリーンルームやｆ、ＳＩ工場の
ような厳しい湿度基準を求められる部屋を良好な制御性
によって除湿が可能な同装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の除湿装置としては、冷凍除湿を原理とした除湿装
置がある。これは一定量の水分を含む９気の温度を下げ
て、その降下し次温度における飽和湿度との差分を水滴
として除去する装置である。この従来例について、第４
図に示す低温度湿度図を用いて説明する。第４図のグラ
フの横軸は温度（Ｃ）、縦軸は絶対湿度（ｋｙ・水蒸気
／　ｋｙ・乾き空気）を示す。

入口側が温度３０Ｃ１絶対湿度０．０２　＋　５（相対
湿度８０％）の空気を絶対湿度０．０１０６（相対湿度
４０％）まで落とす場合には、入口条件点Ａより冷却す
ると、約２２Ｃ付近（点Ｂ）で水滴〔この時の絶対湿度
０．０１６６　（相対湿度１ｏｏｘ）３に生じ始め、更
に冷却を約けて約１５Ｃ’（点Ｃ）での飽和湿度が６０
Ｃでの絶対湿度ｏ、ｏ　１Ｑ　６　（相対湿度４０％）
となる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の冷却除湿の場合には、次の問題点がある。

１）前述のケースで、３０Ｃ’、相対湿度４０％の空気
をつくるためには温度を１５ｔｌｌ’程度まで下げて再
加熱する必要があった。

２）入口条件が変動する場合には、設定温度を変えてコ
ントロールするために、設定温度に対して±３Ｃ程度の
ばらつきがあり制御性が悪かった。

３）設定を変更して対応するまでに士数分ないし数十分
のオーダーの応答時間を必要とし追従性が悪かった。

４）理論上は＋５Ｃまで温度を下げれば良いが、実際上
は１０〜１２Ｃ付近まで温度を下げて加湿操作を行って
いる。

５）以上のような問題点のために、クリーン・ルームや
ＬＳＩ工場のような厳しい湿度基準を求められる部屋の
除湿において製品の品質管理上問題があった。

〔発明の目的〕

本発明は上記従来の冷却除湿法におけるような欠点を生
じない除湿装置を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは膜分離装置を用いた様々なプロセスを検討
した結果、従来の冷却除湿よりも装置費・ランニングコ
ストの安い、しかも入口の変動条件に対して制御性・応
答性の良好で、温度を下げずに湿度のみをコントロール
可能な除湿装ｅｆｔ見い出し、本発明を完成するに至つ
ムすなわち本発明は分離膜を介して一次側室と二次側室
に分離された膜分離装置、該分離装置の一次側室に配さ
れた入口空気ダクト及び出口空気ダクト、該入口及び／
又は出口ダクト内に配された温度・湿度計、該温度・湿
度計と連絡する制御装置、該制御装置と連絡する真空ポ
ンプ、該真空ポンプと前記分離装置の二次側室と連通ず
る配管及び該配管の途中に設けられた水分トラップより
なることを特徴とする除湿装置である。

以下、本発明の一笑施態様ｔ−第１図によって説明する
。第１図において、１は入口空気ダクト、２は同ダクト
１に設けられた温度・湿度計、３は制御装置、４は真空
ポンプ、５は膜分離装置、５Ａはその一次側室、５Ｂは
二次側室、６は分離膜、７はトラップ、８は分離水配管
、９は除湿空気出口ダクトである。

水蒸気を含む入口空気のダクト１中に温度・湿度計２を
挿入し、制御装置３ｆ：経由して真空ポンプ４に接続す
る。一方、膜分離装置５は、例、ｔばアルミナ担体にア
ルミナゾルを塗布した膜のような水蒸気を含むガスから
水蒸気のみを選択的に透過する性質をもつ膜６ｔ−使用
している。

水蒸気を含む空気は、ダクト１ｔ−経て常圧で膜分離装
置５の一次側５−Ａに入る。二次側５−Ｂを真空ポンプ
４よす、５〜２　ｇ　７ｏｒｒ　　程度に減圧する。Ｍ
４６ｆ通して水分のみが透過し、トラップ７よジ分離水
配管８を経て水が得られ、除湿された空気は除湿空気配
管９ｔ−経て膜分離装ｇｔ５よジ排出される。

本発明における膜分離装置１ｔ５の膜６としては、水蒸
気のみを選択的に透過する性質の膜であればよいが、数
ミクロン程度の細孔を有する担体、例えばアルミナ担体
、ジルコニア、ムライト等に、シリカゾル、シリカアル
ミナゾル、チタニアゾル等の塗布剤を塗布した膜等が挙
げられ、排ガスの種類に応じて適宜選択すれば良い。

さて、このような凝縮性ガス分離膜における水蒸気透過
量は、次の（１１式にて表わされる。

Ｆ＝Ａｔ−Ｒ・（ｐ、・ψ−Ｐ２ｙ）山ここで、Ｆ；水
の透過量（＋ｍｏＪ？／Ｈｒ　）Ａｔ；膜面積　（ＩＩ
　　’） Ｒ；透過係数（ｗ＋ｏ／／ｍ　−Ｈｒ−Ｔｏｒｒ　）Ｐ
８；その温度における一次側の飽和蒸気圧（Ｔｏｒｒ　
） ψ；相対湿度（％） Ｐ２；真空ポンプの圧力（Ｔｏｒｒ　）ｙ；二次側の水
蒸気モル分率（−） Ｔ１３式において、二次側の水蒸気モル分率は、ｙ−１
であり、膜を規定すれば、　　ｋｔ−Ｒは一定である。

それ故、入口側の温・湿度′５−測定して、Ｐ８とψを
求め透過ｔＦを設定すれば、Ｐ２をコントロールするこ
とにより定湿度運転又は一定量透過運転全容易に行うこ
とができる。

〔実施例〕

（実施例１） 温度３０Ｃ１湿度８０％の入口供給空気を急激に湿度９
０％にし次時の追従性を実験した。

部屋の大きさは、６６ｍ　　Ｘ２ｍ　　高さであり、入
口の供給ドライ空気（ｍｌ　ｆ　５００　ｍ３／’ｈｒ
とした。

従来のタイプとしての大型のエアコン及び加熱器、加湿
器を用いた場合と、第１図に示し次ような装置で直径１
０ｙ＊φ、長さ１ｍのアルミナ担体にアルミナゾル全塗
布し几膜面積２０ｍ２の膜を使用した本実施例の場合と
の比較結果を第２図に示す。なお部屋内部の設定湿度ヲ
５５％とし九。

従来装置の場合は変動巾が湿度にして±５Ｘ程度あり、
追従するのに約２０分根度かかつているが、本発明の実
施例による分離膜の場合は変動巾が湿度にして±１．５
％程度であり追従するのに２〜３分で充分であった。

（実施例２） 実施例１においては、アルミナ担体にアルミナゾルを塗
付し次分離膜を使用したが、ジルコニア担体にシリカア
ルミナゾルを塗布した膜以外は、実施例１と全く同じ条
件で試験を行ったところ、第２図と全く同じ結果、制御
性・追従性が良いことを確認した。

（実施例３） 温度３０Ｃ，湿度６ＯＮの入口供給空気を湿度９０Ｘに
した時の追従性ｔ−実験した。部屋の大きさ及び入口の
供給ドライ空気量は、実施例１と同様である。膜は、直
径１０１ＩＩＩφ、長さ１ｍのアルミナ担体にアルミナ
ゾル全塗布し次もの使用した。膜面積は２０ｍとした。

部屋内部の設定湿度を５５％とした。試験結果を、第３
図に示す。入口の変動が大きい程、分離膜を使用し九本
発明除湿装置が有効であること全確証した。

以上、本発明の実施例では温度・湿度計、制御装置及び
真空ポンプとの相関々係については説明していないが、
これらは当業者ならば容易に理解しうろことであるので
その説明を省略したものである。

〔発明の効果〕

本発明は、冷却除湿による従来装置と比較して、次のよ
うな特長をもつ。

１）＠度を下げずに除湿ができ、従来装置と比較して１
５〜２０％ランニングコストカ安クプロセスり簡単であ
る。

２）入口の変動に対して制御が容易である。

３）応答が数分以内である。

４）真空ポンプの真空度を変えるために、細かい巾の制
御が可能である。

５）湿度が製品に影響金与えるような工場の除湿に有用
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施態様を説明する図、第２図、第
３図は本発明の実施例による効果を説明する図表、第４
図は従来の低温除湿を説明するための低温度湿度図表で
ある。 復代理人　内　１）　　明 復代理人　萩　原　亮　− 復代理人　安　西　篤　夫 第１図 第２図 経過時間（分） 経　過　哨　間　（分）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 分離膜を介して一次側室と二次側室に分離された膜分離
   装置、該分離装置の一次側室に配された入口空気ダクト
   及び出口空気ダクト、該入口及び／又は出口ダクト内に
   配された温度・湿度計、該温度・湿度計と連絡する制御
   装置、該制御装置と連絡する真空ポンプ、該真空ポンプ
   と前記分離装置の二次側室と連通する配管及び該配管の
   途中に設けられた水分トラップよりなることを特徴とす
   る除湿装置。