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公開番号2024119094
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-03
出願番号2023025729
出願日2023-02-22
発明の名称圧縮空気除湿装置
出願人株式会社フクハラ
代理人個人
主分類B01D 53/26 20060101AFI20240827BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】容易に所望の露点温度を得られ、且つ、設置スペースをコンパクトにでき、更に、ドレンを簡便且つ確実に排出し得る圧縮空気除湿装置を提供する。
【解決手段】冷凍式エアドライヤと膜式エアドライヤとフィルタとが配管を介して接続されて成り、冷凍式エアドライヤの下流に、フィルタが配置され、さらに、下流に膜式ドライヤが、配置され、膜式エアドライヤとフィルタとの全体が、冷凍式エアドライヤよりも上方に、配置され、膜式エアドライヤの流量を調整する調整バルブを備え、冷凍式エアドライヤと膜式エアドライヤとフィルタが一体であり、フィルタは、ミストフィルタと除塵フィルタから成り、膜式エアドライヤの出気を圧縮空気除湿装置の出気とする構成を採用した。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
冷凍式エアドライヤとフィルタと膜式エアドライヤとが配管を介して一体で接続されて成る圧縮空気除湿装置であって、
該冷凍式エアドライヤの下流に該フィルタが配置され、さらに下流に該膜式エアドライヤが配置され、
該膜式エアドライヤと該フィルタとの全体が、該冷凍式エアドライヤよりも上方に配置され、
該膜式エアドライヤの流量を調整する調整バルブを備え、
該フィルタは少なくともミストフィルタと除塵フィルタから成り、
該膜式エアドライヤの出気を圧縮空気除湿装置の出気とすることを特徴とする圧縮空気除湿装置。
続きを表示（約 950 文字）【請求項２】
前記冷凍式エアドライヤから前記フィルタへ流入する圧縮空気は、略水平方向への横配管と、該横配管からつながり略鉛直上方へ延伸する縦配管とを経由して、前記フィルタに入ることを特徴とする請求項１に記載の圧縮空気除湿装置。
【請求項３】
前記フィルタの上流に、サイクロンセパレータが配置されて成ることを特徴とする請求項１に記載の圧縮空気除湿装置。
【請求項４】
前記冷凍式エアドライヤの出気を前記圧縮空気除湿装置の出気とするバイパス配管を備え、
該バイパス配管と、前記縦配管における該バイパス配管との接続箇所よりも下流側とに、管を開閉する開閉バルブを備え、
前記調整バルブの下流に、逆止弁を備えることを特徴とする請求項２に記載の圧縮空気除湿装置。
【請求項５】
前記膜式エアドライヤの下流に、流量計が配置されて成ることを特徴とする請求項１に記載の圧縮空気除湿装置。
【請求項６】
前記膜式ドライヤからの出気は、前記膜式ドライヤからの出気口よりも下方に延びた出口縦配管に送られ、
該出口縦配管に繋がる出口横配管に、前記圧縮空気除湿装置の出気口を持ち、
該出口縦配管と前記冷凍式ドライヤの入気口に備えられた入口配管とは、棒状体で接続され、
該入口配管は、横方向に延びた前記圧縮空気除湿装置の入気口を持ち、
前記流量計及び前記調整バルブは、該出口縦配管上に設けられ、
前記流量計と、前記調整バルブと、前記圧縮空気除湿装置の入気口及び出気口とは、前記冷凍式ドライヤ本体に対する冷凍式ドライヤ操作部の方向と同一方向に設けられていることを特徴とする請求項５に記載の圧縮空気除湿装置。
【請求項７】
前記膜式エアドライヤと前記フィルタの入気口及び出気口と前記配管とが、前記冷凍式エアドライヤの入気口及び出気口を通る鉛直面上に配置されて成ることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の圧縮空気除湿装置。
【請求項８】
前記横配管及び前記縦配管の容積の合計が前記サイクロンセパレータの容積の２分の１以上であることを特徴とする請求項３に記載の圧縮空気除湿装置

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮空気除湿装置に関し、詳しくは、圧縮空気除湿装置の品質向上とコンパクト化の技術に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、低露点の圧縮空気を生成する方法の一つとして、中空糸膜を利用した膜式エアドライヤを用いる方法があった。
しかしながら、膜式エアドライヤは、入気温度と空気流量によって得られる露点温度が変化する。問題点１：そのため、所望の露点温度を得るためには、膜式エアドライヤへの入気温度を確認し、それに応じて、空気流量を変えなければならず、設定が面倒であった。
そこで、容易に、所望の露点温度を得られるドライヤが求められていた。
また、問題点２：設置場所の観点から、膜式エアドライヤと他の装置を組み合わせる場合にも、従来と同程度の設置スペースであることが求められていた。
さらに、問題点３：圧縮空気の配管中途で発生するドレンは、膜式エアドライヤなどの中空糸膜などのろ材性能を著しく低下させてしまうため、簡便且つ確実に排出する機構も求められていた。
【０００３】
このような問題に対して、従来からも様々な技術が提案されている。例えば、エアドライヤやエアフィルタ等をコンパクトに設置することが提案され、公知技術となっている（特許文献１参照）。より詳しくは、エアドライヤとフィルタを、圧縮空気が上流から流入し下流から流出するように圧縮空気配管で接続し、これらを一体に構成することで、コンパクト化を実現している。
しかしながら、本先行技術による構造では、
事情１：冷凍式エアドライヤの出口露点が限界露点温度となるため、簡便に所望の低露点温度を得られるものではない。
事情２：膜式エアドライヤに関する記載はなく、ドライヤ装置全体がコンパクトであることの記載が無い。
事情３：冷凍式エアドライヤとエアフィルタとの間の管路において流通し得るドレンの問題には触れていなく、そのドレンによってエアフィルタの性能を低下させる可能性がある。
したがって、上記問題点１乃至同３の解決に至るものではないない。
【０００４】
また、自由度がきき、運搬に便利な圧縮空気の製造装置が提案され、公知技術となっている（特許文献２参照）。より詳しくは、冷凍式エアドライヤ、膜式エアドライヤ等を用いる乾燥した圧縮空気の製造装置に於いて、フィルタと膜式エアードライヤを集合部として一体にし、コンパクト化を実現している。
しかしながら、本先行技術による構造では、
事情４：ドライヤ部分、すなわち冷凍式エアドライヤ及び膜式エアドライヤがコンパクトに一体となっていることとの両方を実現する記載が無い。
また、前記事情３と同様の課題も存する。
したがって、上記問題点１乃至同３の解決に至るものではないない。
【０００５】
さらに、膜式ドライヤの負荷を軽減し、小型化、パージ量低減を可能にする技術が提案され、公知技術となっている（特許文献３参照）。より詳しくは、皮膜内外の水蒸気分圧差を利用して圧縮空気中の水分を除去する膜式ドライヤの上流側に、少なくとも圧縮機と凝縮器と膨張弁と蒸発器とを備えた冷凍サイクル式エアドライヤを設置し、前記膜式ドライヤと冷凍サイクル式エアドライヤとを一つのユニットにまとめて構成している。
しかしながら、本先行技術による構造では、
前記事情３及び前記事情４と同様の問題も存する。
したがって、上記問題点１乃至同３の解決に至るものではないない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２００３－１３０２８７号公報
特開２００６－２１２６１０号公報
特開平８－９４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題点１乃至同３、及び上記事情１乃至同４を鑑み、冷凍式エアドライヤと膜式エアドライヤとを有する圧縮空気除湿装置であって、
課題１：容易に所望の露点温度を得られること、
課題２：設置スペースをコンパクトにし得ること、
課題３：膜式エアドライヤに至るまでにドレンを簡便且つ確実に排出する機構を有すること、
を実現することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係る圧縮空気除湿装置は、冷凍式エアドライヤとフィルタと膜式エアドライヤとが配管を介して一体で接続されて成る圧縮空気除湿装置であって、該冷凍式エアドライヤの下流に該フィルタが配置され、さらに下流に該膜式エアドライヤが配置され、該膜式エアドライヤと該フィルタとの全体が、該冷凍式エアドライヤよりも上方に配置され、該膜式エアドライヤの流量を調整する調整バルブを備え、該フィルタは少なくともミストフィルタと除塵フィルタから成り、該膜式エアドライヤの出気を圧縮空気除湿装置の出気とする手段を採る。
【０００９】
また、本発明は、前記冷凍式エアドライヤから前記フィルタへ流入する圧縮空気は、略水平方向への横配管と、該横配管からつながり略鉛直上方へ延伸する縦配管とを経由して、前記フィルタに入ることを特徴とする請求項１に記載の圧縮空気除湿装置。フィルタに入る手段を採る。
【００１０】
さらに、本発明は、フィルタの上流にサイクロンセパレータが配置されて成る手段を採る。
（【００１１】以降は省略されています）

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