JPS6231968B2 - - Google Patents
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- JPS6231968B2 JPS6231968B2 JP54045790A JP4579079A JPS6231968B2 JP S6231968 B2 JPS6231968 B2 JP S6231968B2 JP 54045790 A JP54045790 A JP 54045790A JP 4579079 A JP4579079 A JP 4579079A JP S6231968 B2 JPS6231968 B2 JP S6231968B2
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- Japan
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- gas
- dried
- moisture
- inner tube
- drying
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- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 26
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 24
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 19
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 55
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 6
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
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Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Drying Of Gases (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、水分を選択的に透過させる半透膜よ
りなる管を用いた半透膜除湿装置に関する。
りなる管を用いた半透膜除湿装置に関する。
一般に、半透膜除湿装置においては、被乾燥気
体中の水分が半透膜表面で露結すると、気相状態
での除湿という本来の機能を発揮し得ないため、
被乾燥気体を露点温度以上に保つことが必要とさ
れる。また、半透膜除湿装置は、通常、被乾燥気
体を吸収採取するポンプの吐出側に接続して用い
られるので、被乾燥気体は、ポンプにより加圧さ
れ、水分濃度が高まり露結しやすい状態になつて
半透膜除湿装置に送り込まれることになる。
体中の水分が半透膜表面で露結すると、気相状態
での除湿という本来の機能を発揮し得ないため、
被乾燥気体を露点温度以上に保つことが必要とさ
れる。また、半透膜除湿装置は、通常、被乾燥気
体を吸収採取するポンプの吐出側に接続して用い
られるので、被乾燥気体は、ポンプにより加圧さ
れ、水分濃度が高まり露結しやすい状態になつて
半透膜除湿装置に送り込まれることになる。
このため、従来では、第１図に示すように、半
透膜除湿装置Ａ及びその付属機器（調圧器ａ、流
量計ｂ、フイルターｃ、定差圧弁ｄ等である。）
を恒温槽Ｂに収納して、高温（半透膜の耐熱性に
よる制約を受け、40〜50℃に設定されるのが普通
である。）に保ち、露結を防止していたのである
が、これによる場合は、次のような欠点があつ
た。
透膜除湿装置Ａ及びその付属機器（調圧器ａ、流
量計ｂ、フイルターｃ、定差圧弁ｄ等である。）
を恒温槽Ｂに収納して、高温（半透膜の耐熱性に
よる制約を受け、40〜50℃に設定されるのが普通
である。）に保ち、露結を防止していたのである
が、これによる場合は、次のような欠点があつ
た。
即ち、半透膜には、第２図に示すように、
（尚、被乾燥気体20℃sat、H2O、流量１／
min、乾燥用パージ気体−70℃sat、H2O、流量３
／minの場合）温度が高い程、乾燥能力が低
く、40〜50℃では急激に低下するという特性があ
る。従つて、上記の従来構造では、半透膜をその
乾燥能力が極度に低下した温度条件の下で使用す
ることになり、水分除去の効率が極めて悪く、そ
れ故、例えば、煙道より採取した燃焼排ガスなど
高濃度の水分を含む気体の乾燥にあたつては、大
型の除湿装置を用いるか、あるいは、複数本の除
湿装置を直列に接続して用いることが必要とさ
れ、これに伴つて恒温槽Ｂも大型化し、コスト面
及び所要スペース面で非常に不利であつた。尚、
第１図中、ｅはドレンセパレーター、ｆはガス分
析計、ｐは吸引ポンプである。
（尚、被乾燥気体20℃sat、H2O、流量１／
min、乾燥用パージ気体−70℃sat、H2O、流量３
／minの場合）温度が高い程、乾燥能力が低
く、40〜50℃では急激に低下するという特性があ
る。従つて、上記の従来構造では、半透膜をその
乾燥能力が極度に低下した温度条件の下で使用す
ることになり、水分除去の効率が極めて悪く、そ
れ故、例えば、煙道より採取した燃焼排ガスなど
高濃度の水分を含む気体の乾燥にあたつては、大
型の除湿装置を用いるか、あるいは、複数本の除
湿装置を直列に接続して用いることが必要とさ
れ、これに伴つて恒温槽Ｂも大型化し、コスト面
及び所要スペース面で非常に不利であつた。尚、
第１図中、ｅはドレンセパレーター、ｆはガス分
析計、ｐは吸引ポンプである。
本発明は、上述の如き露結の防止及び乾燥能力
の確保といつた背面的な問題を簡単な手段によつ
て解決し、高濃度水分を含む気体を効率よく乾燥
し得る半透膜除湿装置を提供するものである。
の確保といつた背面的な問題を簡単な手段によつ
て解決し、高濃度水分を含む気体を効率よく乾燥
し得る半透膜除湿装置を提供するものである。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。
る。
第３図は本発明に係る半透膜除湿装置を例示
し、１は、半透膜〔水分を選択的に透過する高分
子膜であり、具体的には、パーマピユア社
（PERMA PURE PRODUCTS、INC.）製の商
品：パーマピユアドライヤー（PERMA PURE
DRYER）を使用している。〕によつて作製され
たマルチチユーブ式の内管（並列配置した多数本
の細管からなり、各細管の直径は、通常0.5〜1.0
mmφに設定される。）、２はこれに套嵌した外管で
あり、内管１に水分を含む被乾燥気体G1を、ま
た内、外管１，２間に形成される間隙にはパージ
用乾燥気体G2を流して、内管１を形成する半透
膜の内側と外側に水蒸気圧差を与えることによ
り、被乾燥気体G1の水分が半透膜中に移行し、
膜外側を流れるパージ用乾燥気体G2中に蒸発し
て、器外に運び去されるようになつている。３ａ
は被乾燥気体G1の入口、３ｂはその出口、４ａ
はパージ用乾燥気体G2の入口、４ｂはその出口
であり、これらの出入口は、水分除去の効率を上
げるため両気体G1，G2の流れる方向が互いに逆
方向となるように配設されている。
し、１は、半透膜〔水分を選択的に透過する高分
子膜であり、具体的には、パーマピユア社
（PERMA PURE PRODUCTS、INC.）製の商
品：パーマピユアドライヤー（PERMA PURE
DRYER）を使用している。〕によつて作製され
たマルチチユーブ式の内管（並列配置した多数本
の細管からなり、各細管の直径は、通常0.5〜1.0
mmφに設定される。）、２はこれに套嵌した外管で
あり、内管１に水分を含む被乾燥気体G1を、ま
た内、外管１，２間に形成される間隙にはパージ
用乾燥気体G2を流して、内管１を形成する半透
膜の内側と外側に水蒸気圧差を与えることによ
り、被乾燥気体G1の水分が半透膜中に移行し、
膜外側を流れるパージ用乾燥気体G2中に蒸発し
て、器外に運び去されるようになつている。３ａ
は被乾燥気体G1の入口、３ｂはその出口、４ａ
はパージ用乾燥気体G2の入口、４ｂはその出口
であり、これらの出入口は、水分除去の効率を上
げるため両気体G1，G2の流れる方向が互いに逆
方向となるように配設されている。
この実施例では、上記構成の半透膜除湿装置に
おいて、被乾燥気体G1の入口３ａ側における外
管２の周囲にヒーター５ａ，５ｂを設けて、入口
３ａ側のみを被乾燥気体G1の入口温度よりも高
温（これは、除湿器に入る以前の被乾燥気体G1
の水分飽和温度以上であり、水分飽和温度及び半
透膜の耐熱性を考慮して例えば40〜50℃に設定さ
れる。）に保ち、出口３ｂ側では常温に保つか、
あるいは適当な冷却手段（図示せず）を用いて常
温以下に冷却し、入口３ａと出口３ｂの中間部で
はこれらの中間温度に保温するように構成したの
である。
おいて、被乾燥気体G1の入口３ａ側における外
管２の周囲にヒーター５ａ，５ｂを設けて、入口
３ａ側のみを被乾燥気体G1の入口温度よりも高
温（これは、除湿器に入る以前の被乾燥気体G1
の水分飽和温度以上であり、水分飽和温度及び半
透膜の耐熱性を考慮して例えば40〜50℃に設定さ
れる。）に保ち、出口３ｂ側では常温に保つか、
あるいは適当な冷却手段（図示せず）を用いて常
温以下に冷却し、入口３ａと出口３ｂの中間部で
はこれらの中間温度に保温するように構成したの
である。
上記の構成によれば、被乾燥気体導入側の外管
の外周にヒータを設けて該被乾燥気体導入側を加
熱して被乾燥気体導入側を、内管１に導入される
被乾燥気体G1よりも高温になるようにしている
ので、前記導入側において被乾燥気体G1が加熱
され、その内部に含まれる水分の一部が除去され
て水分濃度が低下するので、露点温度が下がり、
露結が防止される。又、被乾燥気体G1の導入側
近傍においては、被乾燥気体G1と逆方向に流れ
るパージ用乾燥気体G2の温度も適度に加熱され
ているので、上記露結を防止する上でより効果的
となる。
の外周にヒータを設けて該被乾燥気体導入側を加
熱して被乾燥気体導入側を、内管１に導入される
被乾燥気体G1よりも高温になるようにしている
ので、前記導入側において被乾燥気体G1が加熱
され、その内部に含まれる水分の一部が除去され
て水分濃度が低下するので、露点温度が下がり、
露結が防止される。又、被乾燥気体G1の導入側
近傍においては、被乾燥気体G1と逆方向に流れ
るパージ用乾燥気体G2の温度も適度に加熱され
ているので、上記露結を防止する上でより効果的
となる。
そして、前述の如く水分が一部除去された被乾
燥気体G2は、常温又はそれ以下の温度、つま
り、半透膜の乾燥能力が高い温度域において、半
透膜と接触するため、半透膜による水分除去が露
結現象を生じることなく効果的に行なわれるので
ある。
燥気体G2は、常温又はそれ以下の温度、つま
り、半透膜の乾燥能力が高い温度域において、半
透膜と接触するため、半透膜による水分除去が露
結現象を生じることなく効果的に行なわれるので
ある。
第４図は別の実施例を示す。この実施例は、内
管１と外管２との間隙により形成されるパージ用
乾燥気体G2の流路を、除湿装置の中間部に設け
た仕切板６にて２つ（又はそれ以上でもよい）に
分割し、各分割流路には、被乾燥気体G1とパー
ジ用乾燥気体G2とが向流となる位置に、それぞ
れパージ用乾燥気体G2の入口４ａ，４a′と出口４
ｂ，４b′を設けて、パージ用乾燥気体G2を並列に
導入すべく構成するとともに、被乾燥気体G1の
上流側（被乾燥気体G1の入口３ａ側）に位置す
るパージ用乾燥気体G2の入口４ａにヒータ５ｄ
を設けて、パージ用乾燥気体G2を加熱すること
により、入口３ａ側における被乾燥気体G1を水
分飽和温度以上に加熱昇温し、前述した温度勾配
を得るように構成した点に特徴がある。尚、上流
側に位置する外管２周囲には、図示のように、保
温断熱層７を設けて放熱による熱損失を抑制する
ことが望ましい。
管１と外管２との間隙により形成されるパージ用
乾燥気体G2の流路を、除湿装置の中間部に設け
た仕切板６にて２つ（又はそれ以上でもよい）に
分割し、各分割流路には、被乾燥気体G1とパー
ジ用乾燥気体G2とが向流となる位置に、それぞ
れパージ用乾燥気体G2の入口４ａ，４a′と出口４
ｂ，４b′を設けて、パージ用乾燥気体G2を並列に
導入すべく構成するとともに、被乾燥気体G1の
上流側（被乾燥気体G1の入口３ａ側）に位置す
るパージ用乾燥気体G2の入口４ａにヒータ５ｄ
を設けて、パージ用乾燥気体G2を加熱すること
により、入口３ａ側における被乾燥気体G1を水
分飽和温度以上に加熱昇温し、前述した温度勾配
を得るように構成した点に特徴がある。尚、上流
側に位置する外管２周囲には、図示のように、保
温断熱層７を設けて放熱による熱損失を抑制する
ことが望ましい。
この実施例によれば、既述の各実施例による作
用効果に加えて次の如き作用効果が得られる。即
ち、パージ用乾燥気体G2を被乾燥気体G1の流れ
に対して向流とした場合、パージ用乾燥気体G2
が入口から出口側に向うにつれて内管より透過し
て来た水分の保有量が増すため、パージ用乾燥気
体G2の水分濃度が次第に高くなり、出口側（即
ち、被乾燥気体G1の入口３ａ側）ほど、水分の
持運び効果が低下することになる。この点本実施
例では、パージ用乾燥気体G2を、仕切板６にて
区画された流路に並列に導入するため、被乾燥気
体G1の入口３ａ付近における乾燥能力を大幅に
向上し得るのである。
用効果に加えて次の如き作用効果が得られる。即
ち、パージ用乾燥気体G2を被乾燥気体G1の流れ
に対して向流とした場合、パージ用乾燥気体G2
が入口から出口側に向うにつれて内管より透過し
て来た水分の保有量が増すため、パージ用乾燥気
体G2の水分濃度が次第に高くなり、出口側（即
ち、被乾燥気体G1の入口３ａ側）ほど、水分の
持運び効果が低下することになる。この点本実施
例では、パージ用乾燥気体G2を、仕切板６にて
区画された流路に並列に導入するため、被乾燥気
体G1の入口３ａ付近における乾燥能力を大幅に
向上し得るのである。
尚、図示しないが、第３図の実施例に、パージ
用乾燥気体G2を並列に導入する構成を加えて実
施してもよい。
用乾燥気体G2を並列に導入する構成を加えて実
施してもよい。
水分を選択的に透過させる半透膜より成る内管
に外管を套嵌し、前記内管の一端側からその内部
に水分を含む被乾燥気体を導入し、他端側から導
出すると共に、前記内管と外管との間の間隙に前
記被乾燥気体の流れる方向とは逆方向にパージ用
乾燥気体を流し、更に、被乾燥気体導入側の外管
の外周にヒータを設けて該被乾燥気体導入側を被
乾燥気体よりも高温にすると共に、被乾燥気体導
出側を常温又はそれ以下の温度に保つようにして
いるので、水分の露結がなく、しかも、半透膜の
もつ乾燥能力を最大限に発揮させることができ、
除湿装置に適当な温度勾配を与えるだけの極めて
簡単な構成によつて乾燥効率を著しく高め得るに
至つたものである。
に外管を套嵌し、前記内管の一端側からその内部
に水分を含む被乾燥気体を導入し、他端側から導
出すると共に、前記内管と外管との間の間隙に前
記被乾燥気体の流れる方向とは逆方向にパージ用
乾燥気体を流し、更に、被乾燥気体導入側の外管
の外周にヒータを設けて該被乾燥気体導入側を被
乾燥気体よりも高温にすると共に、被乾燥気体導
出側を常温又はそれ以下の温度に保つようにして
いるので、水分の露結がなく、しかも、半透膜の
もつ乾燥能力を最大限に発揮させることができ、
除湿装置に適当な温度勾配を与えるだけの極めて
簡単な構成によつて乾燥効率を著しく高め得るに
至つたものである。
第１図は従来の除湿乾燥装置を例示する構成
図、第２図は半透膜の乾燥能力特性を示すダイヤ
グラム、第３図乃至第４図は、各々本発明の実施
例を示す除湿乾燥装置の構成図である。 １……内管、２……外管、５ａ，５ｂ……ヒー
タ、G1……被乾燥気体、G2……パージ用乾燥気
体。
図、第２図は半透膜の乾燥能力特性を示すダイヤ
グラム、第３図乃至第４図は、各々本発明の実施
例を示す除湿乾燥装置の構成図である。 １……内管、２……外管、５ａ，５ｂ……ヒー
タ、G1……被乾燥気体、G2……パージ用乾燥気
体。
Claims (1)
- １ 水分を選択的に透過させる半透膜より成る内
管に外管を套嵌し、前記内管の一端側からその内
部に水分を含む被乾燥気体を導入し、他端側から
導出すると共に、前記内管と外管との間の間隙に
前記被乾燥気体の流れる方向とは逆方向にパージ
用乾燥気体を流し、更に、被乾燥気体導入側の外
管の外周にヒータを設けて該被乾燥気体導入側を
被乾燥気体よりも高温にすると共に、被乾燥気体
導出側を常温又はそれ以下の温度に保つようにし
たことを特徴とする半透膜除湿装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4579079A JPS55137006A (en) | 1979-04-14 | 1979-04-14 | Semipermeable membrane dehumidifier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4579079A JPS55137006A (en) | 1979-04-14 | 1979-04-14 | Semipermeable membrane dehumidifier |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55137006A JPS55137006A (en) | 1980-10-25 |
| JPS6231968B2 true JPS6231968B2 (ja) | 1987-07-11 |
Family
ID=12729065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4579079A Granted JPS55137006A (en) | 1979-04-14 | 1979-04-14 | Semipermeable membrane dehumidifier |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55137006A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105972724A (zh) * | 2016-03-23 | 2016-09-28 | 北京航空航天大学 | 三流体膜除湿装置和方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07110330B2 (ja) * | 1986-05-20 | 1995-11-29 | 旭化成工業株式会社 | ガスの除湿方法 |
| US6346142B1 (en) * | 1999-12-28 | 2002-02-12 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | System for removing water from a gaseous sample |
| US7753991B2 (en) * | 2004-07-30 | 2010-07-13 | Kertzman Systems, Inc. | Water transport method and assembly including a thin film membrane for the addition or removal of water from gases or liquids |
-
1979
- 1979-04-14 JP JP4579079A patent/JPS55137006A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105972724A (zh) * | 2016-03-23 | 2016-09-28 | 北京航空航天大学 | 三流体膜除湿装置和方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55137006A (en) | 1980-10-25 |
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