除湿装置
【課題】 水分の除去効率が低下することを抑制しつつコンパクト化された除湿装置を提供することを課題としている。
【解決手段】 水を電気分解して生成された水素及び酸素の少なくとも何れか一方の被処理ガスを流通させることにより該被処理ガスの水分を吸着する吸着筒を備え、吸着筒が、水分を吸着する吸着剤と、該吸着剤を収容する収容領域を有する筒本体と、該筒本体内に配され且つ前記吸着剤を加熱することにより吸着した水分を脱離させる加熱部とを有している除湿装置であって、複数の前記吸着筒が備えられ、該吸着筒の内の一吸着筒が他吸着筒に並行するように備えられており、前記一吸着筒及び前記他吸着筒の一端側にて吸着筒同士を互いに連結する連結部をさらに備え、前記一吸着筒の前記収容領域を流通した前記被処理ガスが、前記連結部を経て前記他吸着筒の前記収容領域を流通するように構成されていることを特徴とする除湿装置を提供する。
【解決手段】 水を電気分解して生成された水素及び酸素の少なくとも何れか一方の被処理ガスを流通させることにより該被処理ガスの水分を吸着する吸着筒を備え、吸着筒が、水分を吸着する吸着剤と、該吸着剤を収容する収容領域を有する筒本体と、該筒本体内に配され且つ前記吸着剤を加熱することにより吸着した水分を脱離させる加熱部とを有している除湿装置であって、複数の前記吸着筒が備えられ、該吸着筒の内の一吸着筒が他吸着筒に並行するように備えられており、前記一吸着筒及び前記他吸着筒の一端側にて吸着筒同士を互いに連結する連結部をさらに備え、前記一吸着筒の前記収容領域を流通した前記被処理ガスが、前記連結部を経て前記他吸着筒の前記収容領域を流通するように構成されていることを特徴とする除湿装置を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水分を含む被処理ガスを流通させることにより該被処理ガスの水分を吸着する吸着筒を備えた除湿装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被処理ガスを流通させることにより該被処理ガスの水分を吸着する吸着筒を備えた除湿装置としては、様々なものが知られており、例えば、吸着筒が、水分を吸着する吸着剤と、該吸着剤を収容する収容領域を有する筒本体と、該筒本体の外周に沿って配され且つ前記吸着剤を加熱することにより吸着した水分を脱離させる加熱部とを有しているものが知られている（特許文献１）。
【０００３】
斯かる除湿装置は、複数の吸着筒を備え、具体的には、２本の吸着筒がそれぞれ交互に被処理ガスの水分を吸着できるように構成されている。即ち、１本の吸着筒にて被処理ガスの水分を吸着している間に、もう１本の吸着筒にて、吸着剤から水分が脱離され該吸着剤が再生されるように構成されている。より具体的には、１本の吸着筒にて、被処理ガスの水分を吸着させつつ、もう１本の吸着筒にて、水分を吸着した吸着剤を加熱部によって加熱することにより吸着剤から水分を脱離させ、さらに吸着剤を冷却できるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１４９８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来、水素−酸素発生装置によって水を電気分解して水素と酸素とを発生させ、得られた水素ガスや酸素ガスをボンベに詰めて利用することが行われている。
水を電気分解して得られるガスには水分が含まれているために、ボンベ詰めを行う前に前記除湿装置を用いて水分を除去することが行われている。
また、ボンベ詰めを行わない場合でも、ガスに水分が含まれているとドレンを生じる問題がある点、及び、ガスにおいて不純物となる水分を除去するという点で、除湿装置を用いてガスの水分を除去することが行われている。
近年、例えば、自動車などの移動体に積載して水素ガスや酸素ガスの消費地まで水素−酸素発生装置を搬送し、該消費地においてこれらのガスを発生させることが要望されるようになってきている。
このようなことから水素−酸素発生装置のみならず前記除湿装置にはコンパクト化が要求されるようになってきているが、これまで据置利用することを想定されてきたこれらの装置をコンパクト化させることは殆ど検討されておらず、その解決策も十分に確立されていない。
従って、上記要望を満足させることが困難な状況になっている。
【０００６】
なお、除湿装置は、単純にサイズダウンすると吸着筒が比較的早期に水分吸着能力を低下させてしまうおそれがあり、吸着剤を再生するためにその機能を頻繁に停止させる必要が生じるおそれがある。
【０００７】
従って、吸着筒は、水分の除去効率の観点からは、細長い形状にして吸着剤の収容量を確保しつつ該吸着剤の加熱冷却効率を向上させることが望ましい。しかしながら、吸着筒を長大なものにすると、除湿装置の設置スペースに制約が生じ、コンパクト化の要望を十分満足させることが困難となる。
【０００８】
本発明は、上記の観点等に鑑み、水分の除去効率が低下することを抑制しつつコンパクト化された除湿装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決すべく、本発明に係る除湿装置は、水を電気分解して生成された水素及び酸素の少なくとも何れか一方の被処理ガスを流通させることにより該被処理ガスの水分を吸着する吸着筒を備え、吸着筒が、水分を吸着する吸着剤と、該吸着剤を収容する収容領域を有する筒本体と、該筒本体内に配され且つ前記吸着剤を加熱することにより吸着した水分を脱離させる加熱部とを有している除湿装置であって、複数の前記吸着筒が備えられ、該吸着筒の内の一吸着筒が他吸着筒に並行するように備えられており、前記一吸着筒及び前記他吸着筒の一端側にて吸着筒同士を互いに連結する連結部をさらに備え、前記一吸着筒の前記収容領域を流通した前記被処理ガスが、前記連結部を経て前記他吸着筒の前記収容領域を流通するように構成されていることを特徴とする。
【００１０】
上記構成からなる除湿装置においては、複数の前記吸着筒が備えられ、該吸着筒の内の一吸着筒が他吸着筒に並行するように備えられており、前記一吸着筒及び前記他吸着筒の一端側にて吸着筒同士を互いに連結する連結部をさらに備え、前記一吸着筒の前記収容領域を流通した前記被処理ガスが、前記連結部を経て前記他吸着筒の前記収容領域を流通するように構成されていることから、被処理ガスが前記一吸着筒及び前記他吸着筒を流通する間に、被処理ガスの流通方向が逆になる。従って、前記除湿装置は、長い吸着筒が折畳まれたような状態になっており、水分の除去効率が低下することを抑制しつつ設置スペースに制約が生じるおそれを抑制させ得る。
【００１１】
本発明の除湿装置は、さらに前記吸着筒が、周方向に沿って延在するフィンを複数備えていることが好ましい。また、複数の前記吸着筒へ外方側から送風することより該吸着筒内の吸着剤を冷却する送風機をさらに備えていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
上述の通り、本発明の除湿装置は、水分の除去効率が低下することが抑制されつつコンパクト化されているという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】除湿装置の概略を表した概略図。
【図２】除湿装置の概略を表した概略図。
【図３】除湿装置の吸着筒及び連結部の断面を模式的に表した模式図。
【図４】除湿装置の吸着筒及び連結部の断面を模式的に表した模式図。
【図５】除湿装置の吸着筒の断面を模式的に表した模式図。
【図６】支持部材の変形例を表した図。
【図７】支持部材の変形例を表した図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る除湿装置の実施形態について説明する。
本実施形態の除湿装置は、水を電気分解して生成された水素及び酸素の少なくとも何れか一方の被処理ガスを流通させることにより該被処理ガスの水分を吸着する吸着筒を備え、吸着筒が、水分を吸着する吸着剤と、該吸着剤を収容する収容領域を有する筒本体と、該筒本体内に配され且つ前記吸着剤を加熱することにより吸着した水分を脱離させる加熱部とを有している除湿装置であって、複数の前記吸着筒が備えられ、該吸着筒の内の一吸着筒が他吸着筒に並行するように備えられており、前記一吸着筒及び前記他吸着筒の一端側にて吸着筒同士を互いに連結する連結部をさらに備え、前記一吸着筒の前記収容領域を流通した前記被処理ガスが、前記連結部を経て前記他吸着筒の前記収容領域を流通するように構成されている。
【００１５】
具体例として、被処理ガスの水分を除去する前記吸着筒を複数含んだ吸着ユニットを複数組備えた除湿装置を挙げて、本実施形態について図面を参照しつつさらに詳しく説明する。
図１は、本実施形態の除湿装置の上下方向断面を概略的に表した概略図である。
【００１６】
本実施形態の除湿装置１において水分が除去される被処理ガスＡは、水を電気分解して生成されるものであり、水素及び酸素の少なくとも何れか一方である。
前記被処理ガスＡは、水を電気分解することにより生成されるため、通常、水分を含んでいる。また、前記被処理ガスＡは、前記除湿装置１によって水分が除去されて様々な用途で利用され得る。
本実施形態の除湿装置１と組み合わせて用いられる前記被処理ガスＡを生成する装置、即ち、水を電気分解して水素及び酸素を生成するための装置としては、従来公知の一般的なものを用いることができる。
本実施形態においては、吸着剤３１を備えた吸着筒２１内を被処理ガスＡが流通できるように、大気圧を超える圧力をかけた前記被処理ガスＡが前記除湿装置１に供給される場合を例にして、当該除湿装置１を説明する。
【００１７】
本実施形態の除湿装置１には、図１に示すように、被処理ガスＡから水分を除去するための吸着ユニットが２組（７１，７２）備えられており、この２組の吸着ユニットの内の一方（以下「第１吸着ユニット（７１）」ともいう）と、他方（以下「第２吸着ユニット（７２）」ともいう）とは、同じ構成となっている。
【００１８】
前記除湿装置１は、例えば、図１に示すように、前記被処理ガスＡを前記第１吸着ユニット７１又は前記第２吸着ユニット７２へ供給するように構成された供給配管１０と、該供給配管１０に取り付けられた供給弁１１と、前記第１吸着ユニット７１又は前記第２吸着ユニット７２にて水分が除去された被処理ガスＡ（以下「乾燥ガス」ともいう）を除湿装置１外へ排出する排出配管１２と、該排出配管１２に取り付けられた排出弁１３とを備えている。
【００１９】
前記供給配管１０は、第１吸着ユニット７１及び第２吸着ユニット７２をつなぐように配されている。また、配管の途中に前記供給弁１１が取り付けられている。前記供給配管１０は、前記供給弁１１より第１吸着ユニット７１側が第１供給配管１０ａとなっており、前記供給弁１１より第２吸着ユニット７２側が第２供給配管１０ｂとなっている。
前記供給弁１１は、除湿装置１外から供給された被処理ガスＡを第１供給配管１０ａ又は第２供給配管１０ｂのいずれかに送るように構成されている。
前記第１供給配管１０ａは、一端側に取り付けられた供給弁１１から被処理ガスＡを第１吸着ユニット７１に供給できるように構成されている。
前記第２供給配管１０ｂは、一端側に取り付けられた供給弁１１から被処理ガスＡを第２吸着ユニット７２に供給できるように構成されている。
斯かる構成により、除湿装置１外から供給された被処理ガスＡは、供給弁１１を経て、第１供給配管１０ａ又は第２供給配管１０ｂのいずれかに供給される。
【００２０】
前記排出配管１２は、第１吸着ユニット７１及び第２吸着ユニット７２をつなぐように配されている。また、配管の途中に前記排出弁１３が取り付けられている。前記排出配管１２は、前記排出弁１３より第１吸着ユニット７１側が第１排出配管１２ａとなっており、前記排出弁１３より第２吸着ユニット７２側が第２排出配管１２ｂとなっている。
前記排出弁１３は、第１吸着ユニット７１又は第２吸着ユニット７２のいずれかにおいて生じ、第１排出配管１２ａ又は第２排出配管１２ｂを経て送られてきた乾燥ガスを、除湿装置１外へ排出するように構成されている。
前記第１排出配管１２ａは、第１吸着ユニット７１において生じた乾燥ガスを第１吸着ユニット７１から排出し、前記排出弁１３に送るように構成されている。
前記第２排出配管１２ｂは、第２吸着ユニット７２において生じた乾燥ガスを第２吸着ユニット７２から排出し、前記排出弁１３に送るように構成されている。
斯かる構成により、第１吸着ユニット７１又は第２吸着ユニット７２において生じた乾燥ガスが、排出弁１３を経て、除湿装置１外へ排出される。
【００２１】
即ち、前記除湿装置１は、供給弁１１によって被処理ガスＡの供給先を第１吸着ユニット７１又は第２吸着ユニット７２のいずれか一方へ変更し、被処理ガスＡがいずれかの供給配管（１０ａ，１０ｂ）を経て第１吸着ユニット７１又は第２吸着ユニット７２のいずれか一方へ供給できるように構成されている。また、乾燥ガスが、排出弁１３によって第１吸着ユニット７１又は第２吸着ユニット７２のいずれか一方から排出配管１２を経て、除湿装置１外へ排出されるように構成されている。
前記除湿装置１は、上記のごとく構成されていることから、前記第１吸着ユニット７１内にて、複数の吸着筒が前記被処理ガスＡの水分を吸着している間、前記第２吸着ユニット７２内にて、複数の吸着筒に収容され既に水分を吸着した吸着剤３１が、加熱により水分を脱離し、加熱再生され得る。
【００２２】
また、前記除湿装置１は、第１供給配管１０ａと第２供給配管１０ｂとにそれぞれ取り付けられた放出弁１４ａ及び１４ｂを備えており、前記第１吸着ユニット７１で被処理ガスＡの水分除去を行いつつ第２吸着ユニット７２の吸着剤を加熱再生させた際に、前記排出弁１３及び前記第２排出配管１２ｂを通じて一部の乾燥ガスを第２吸着ユニット７２に逆流させ、前記加熱再生によって第２吸着ユニット７２内に発生した水蒸気を第２供給配管１０ｂに取り付けられた前記放出弁１４ｂを通じて系外に放出できるように構成されている。
一方、前記第２吸着ユニット７２で被処理ガスＡの水分除去を行いつつ第１吸着ユニット７１の吸着剤を加熱再生させた際には、排出弁１３及び第１排出配管１２ａを通じて一部の乾燥ガスを第１吸着ユニット７１に逆流させて、第１供給配管１０ａに取り付けられた前記放出弁１４ａを通じて、第１吸着ユニット７１内に発生した水蒸気を系外に放出できるように構成されている。
【００２３】
前記除湿装置１は、上記のごとく構成されていることから、例えば、前記第１吸着ユニット７１で被処理ガスＡとしての水素ガスの水分除去を行いつつ、第２吸着ユニット７２の吸着剤を加熱再生させることができる。この際、前記排出弁１３及び前記第２排出配管１２ｂを通じて、水分が除去された水素ガスの一部を第２吸着ユニット７２に逆流させ、前記加熱再生によって第２吸着ユニット７２の吸着筒内に発生した水蒸気を、第２供給配管１０ｂに取り付けられた前記放出弁１４ｂを通じて系外に放出できる。そして、水分が除去された水素ガスの逆流により、第２吸着ユニット７２内の吸着剤を冷却することができる。同様にして、第２吸着ユニット７２で水素ガスの水分除去を行いつつ、第１吸着ユニット７１の吸着剤を加熱再生及び冷却させることもできる。
【００２４】
各吸着ユニットは、並行するように配された複数の吸着筒を含み、好ましくは２つ以上の吸着筒、より好ましくは３つ以上の吸着筒、さらに好ましくは４つ以上の吸着筒を含んでいる。複数の吸着筒が並行するように配されているため、同じ数の吸着筒が直列的に並ぶことによる除湿装置１の長大化が抑制されている。
【００２５】
前記除湿装置１は、具体的には、図１に示すように、被処理ガスＡの流通方向が上下方向となるように且つ互いに並行するように列をなして順に配された４本の第１吸着筒２１〜第４吸着筒２４を備えた第１吸着ユニット７１と、同様に配された４本の吸着筒を備えた第２吸着ユニット７２とを備えている。
また、第１吸着ユニット７１及び第２吸着ユニット７２は、それぞれ３つの前記連結部を備え、各吸着ユニットは、互いに隣り合う吸着筒同士が一端側にてそれぞれの連結部によって連結されるように構成されている。
そして、各吸着ユニット７１，７２は、被処理ガスＡが、ユニット内に配された４本の吸着筒の収容領域及び３つの前記連結部を順に流通するように構成されている。
【００２６】
より具体的には、第１吸着ユニット７１においては、図１に示すように、第１吸着筒２１及び第２吸着筒２２が上側にて第１連結部６１により連結され、第２吸着筒２２及び第３吸着筒２３が、下側にて第２連結部６２により連結されている。同様に、第３吸着筒２３及び第４吸着筒２４が、第３連結部６３により連結されており、該第３連結部６３が、第１連結部６１と同じ上側に配されている。
また、第１吸着筒２１及び第２吸着筒２２を連結した第１連結部６１は、第１吸着筒２１の収容領域と第２吸着筒２２の収容領域とを連通する連通管６１ａを備えている。同様に、第２連結部６２及び第３連結部６３は、それぞれ連通管６２ａ及び６３ａを備えている。
そして、第１吸着ユニット７１においては、互いに隣り合う吸着筒の流通領域が、連結部に備えられた連通管によって連通している。これにより、第１吸着ユニット７１は、被処理ガスＡが、第１吸着筒２１から第４吸着筒２４まで、それぞれの連通管を経て順に流通するように構成されている。第２吸着ユニット７２においても同様である。
【００２７】
前記除湿装置１は、上記のごとく構成されていることから、被処理ガスＡが第１吸着ユニット７１における第１吸着筒２１から第４吸着筒２４を流通する間に、被処理ガスＡの流通方向が複数回逆になる。即ち、被処理ガスＡの流通方向がジグザクになるように構成されている。前記除湿装置１は、被処理ガスＡの流通経路の長さが同じであるならば、被処理ガスＡの流通経路の方向がジグザグになるように構成されている分、コンパクト化されている。第２吸着ユニット７２についても同様である。
【００２８】
前記除湿装置１は、複数の前記吸着筒へ外方側から送風することより該吸着筒内の吸着剤を冷却する送風機１５をさらに備えていることが好ましい。具体的には、前記除湿装置１は、例えば図１に示すように、吸着ユニット７１，７２をそれぞれ含むように備えられた筐体内に、前記送風機１５をそれぞれ備えていることが好ましい。
前記送風機１５は、回転することにより送風できる複数のファン１５ａを有しており、前記筐体の一端側（例えば図１の右側に示す）に配されている。
前記送風機１５を作動させて吸着筒の周囲へ送風することにより、筐体内に設置された吸着筒の外側表面に空気を当て、吸着筒に収容された吸着剤を冷却することができる。
なお、前記送風機１５は、吸着筒の筒本体の筒軸方向に垂直な方向に沿って送風するように構成されていることが好ましい。
【００２９】
上記のごとく、本実施形態の除湿装置１においては、第１吸着ユニット７１内に配された複数の吸着筒のうち、隣り合う一吸着筒及び他吸着筒の一端側が上側となり、上側にて吸着筒同士が連結部によって連結されている。具体的には、前記除湿装置１は、例えば一吸着筒としての第１吸着筒２１及び他吸着筒としての第２吸着筒２２の上側にて吸着筒同士が第１連結部６１によって連結され、第１吸着筒２１の収容領域を流通した被処理ガスが第１連結部６１を経て第２吸着筒２２の収容領域を流通するように構成されている。
【００３０】
次に、前記除湿装置１の変形例について説明する。図２は、前記除湿装置１の変形例の水平方向断面を概略的に表した概略図である。斯かる除湿装置においては、被処理ガスＡの流通方向が水平方向となるように複数の吸着筒が備えられている。
【００３１】
図２に示す変形例の除湿装置１は、上述した図１に示す除湿装置１と同様に、前記第１吸着ユニット７１及び前記第２吸着ユニット７２を備え、各吸着ユニットが、それぞれ４本の吸着筒を備えている。各吸着ユニットは、図１に示す除湿装置１と同様に、被処理ガスＡが供給されることにより、被処理ガスＡに含まれる水分を除去できるように構成されている。
各吸着ユニットにおいては、被処理ガスＡの流通方向が水平方向となるように４本の吸着筒が配され、且つ４本の吸着筒が互いに並行するように配されている。
各吸着ユニットは、それぞれ２つの連結部を有し、各吸着ユニットにおいては、４本の吸着筒の一端側が一方の連結部により、他端側がもう一方の連結部により連結されている。
【００３２】
第１吸着ユニット７１を例に具体的に説明すると、該ユニット内の２つの連結部（６４，６５）は、図２に示すように、４本の吸着筒全てを両端側にてそれぞれ連結している。４本の吸着筒の一端側に配され該一端側にて４本の吸着筒（２１〜２４）を連結した連結部６４は、第１吸着筒２１の収容領域と第２吸着筒２２の収容領域とを連通する連通管６４ａと、第３吸着筒２３の収容領域と第４吸着筒２４の収容領域とを連通する連通管６４ｂとを備えている。一方、４本の吸着筒の他端側に配され該他端側にて４本の吸着筒（２１〜２４）を連結した連結部６５は、第２吸着筒２２の収容領域と第３吸着筒２３の収容領域とを連通する連通管６５ａを備えている。
斯かる構成により、前記除湿装置１において、第１吸着ユニット７１に供給された水分を含む被処理ガスＡは、第１吸着筒２１から第４吸着筒２４まで順に流通している間に、水分が除去され、そして、第１吸着ユニット７１から排出される。
【００３３】
また、除湿装置１は、図２に示すように、既に水分が除去され貯留されていた水素ガスＢを各吸着ユニットの下流側から供給し逆流させる冷却配管１６を備えていてもよい。即ち、被処理ガスＡの流通方向の逆方向に前記水素ガスＢなどの乾燥ガスを流すための冷却配管１６を備えていてもよい。
該冷却配管１６は、第１吸着ユニット７１及び第２吸着ユニット７２をつなぐように配され、配管の途中に乾燥ガス弁１７が取り付けられている。冷却配管１６は、乾燥ガス弁１７より第１吸着ユニット７１側が第１冷却配管１６ａとなっており、第２吸着ユニット７２側が第２冷却配管１６ｂとなっている。
前記乾燥ガス弁１７は、前記水素ガスＢを第１冷却配管１６ａ又は第２冷却配管１６ｂのいずれかに送るように構成されている。
前記第１冷却配管１６ａは、一端側に取り付けられた乾燥ガス弁１７から前記水素ガスＢを第１吸着ユニット７１に供給できるように構成されている。
前記第２冷却配管１６ｂは、一端側に取り付けられた乾燥ガス弁１７から前記水素ガスＢを第２吸着ユニット７２に供給できるように構成されている。
斯かる構成により、水分が除去された水素ガスＢは、乾燥ガス弁１７を経て、第１冷却配管１６ａ又は第２冷却配管１６ｂのいずれかに送られる。また、第１冷却配管１６ａ又は第２冷却配管１６ｂのいずれかから供給された水素ガスＢが、第１吸着ユニット７１及び第２吸着ユニット７２のいずれか一方を逆流して流通することにより、各ユニットに含まれる吸着剤が冷却される。なお、冷却のために使用された水素ガスＢは、上述した放出弁１４ａ又は１４ｂから排出される。
【００３４】
続いて、前記除湿装置１の吸着筒及び連結部の断面を模式的に表した模式図を参照しつつ、さらに詳しく説明する。
【００３５】
図３は、図１に示した前記除湿装置１の第１吸着ユニットにおける吸着筒及び連結部の上下方向断面を模式的に表した模式図である。図４は、前記除湿装置１の変形例における吸着筒及び連結部を被処理ガスの流通方向に沿って切断した断面を模式的に表した模式図である（第２吸着筒２２は図示していない）。図５（ａ）及び（ｂ）は、除湿装置１に備えられた吸着筒を、被処理ガスの流通方向及び該方向に垂直な方向に沿って切断したそれぞれの断面を模式的に表した模式図である。
【００３６】
前記吸着筒２１に備えられた前記筒本体４１は、例えば円筒状に形成され、前記被処理ガスＡに含まれる水分を吸着する吸着剤３１を収容できる収容領域を有するように形成され、図３に示すように吸着筒２１に備えられている。
また、前記筒本体４１には、被処理ガスＡの流通方向の両端側にそれぞれ通気孔が形成されており、筒本体４１は、一端側の通気孔から供給された被処理ガスＡが、他端側の通気孔から排出されるように構成されている。また、前記筒本体４１において少なくとも一端側の通気孔は、筒本体４１の収容領域と連結部６１に備えられた連通管６１ａの内側空間とを連通させるように形成されている。斯かる構成により、一端側の通気孔から供給された被処理ガスＡは、筒本体内の収容領域及び他端側の通気孔を経て、連通管６１ａの内側空間へ送られる。
具体的には、前記第１吸着ユニットにおいて最初に被処理ガスが供給される第１吸着筒２１は、第１吸着ユニット外から供給された被処理ガスが、他端側の通気孔を通って吸着剤３１を収容した収容領域へ送られるように構成されている。また、前記第１吸着ユニットにおいて最後に被処理ガスの水分を吸着する第４吸着筒２４は、乾燥ガスが他端側の通気孔を通って第１吸着ユニット外へ排出されるように構成されている。
【００３７】
前記筒本体４１は、折り曲げ加工が不要であるという点で、図３に示すように、例えば直管状に形成されていることが好ましい。筒本体４１が直管状に形成されていることにより、比較的容易な加工により吸着筒２１を作製できるという利点がある。
また、筒本体４１が直管状であれば、吸着筒２１が耐圧性を要する場合であっても、筒本体４１や連結部６１を構成する金属等の材料の厚みを適宜変更することによって、比較的容易に吸着筒２１の耐圧性を調整することができる。
前記直管状の筒本体４１としては、例えば、直径が０．７ｃｍ以上４ｃｍ以下のものが挙げられ、好ましくは１ｃｍ以上２ｃｍ以下のものが挙げられる。
【００３８】
なお、前記筒本体４１は、図４に示すように、外表面積をより広くすべく、少なくとも外面に被処理ガスＡの流通方向に沿って凹凸が繰り返されるように形成されていてもよい。筒本体４１の外面が上記のごとく形成されていることにより、該外面を被処理ガスＡの流通方向に切断した断面においては、外方側へ突出した凸部８ａと内方側へ凹んだ凹部８ｂとが繰り返されている。従って、筒本体４１の外表面積がより広くなり、加熱により水分が脱離された吸着剤３１を効率良く冷却させることができる。また、筒本体４１の外表面積が同じであるならば、外表面積が広くなった分、冷却効率を同等に保ちつつ、筒本体４１の長さを短くできるという利点もある。従って、筒本体４１の外面が上記のごとく形成されていることにより、筒本体４１がコンパクト化され得る。上記のごとく外面に被処理ガスＡの流通方向に沿って凹凸が繰り返されるように形成された筒本体４１としては、例えば、コルゲート管を用いることができる。
【００３９】
前記加熱部５１は、図３に示すように、例えば棒状に形成され、筒本体４１の延在方向に沿って前記筒本体４１内に配され、前記吸着筒２１に備えられている。また、前記加熱部５１は、図３に示すように、円筒状の筒本体４１の中心軸に沿って配されていることが好ましい。
該加熱部５１は、具体的には例えば、棒状の電気ヒータを備え、該電気ヒータにより筒本体４１に収容された吸着剤３１を加熱できるように構成されている。棒状の電気ヒータは、例えば、一端側が筒本体４１の収容領域内に収容された前記吸着剤と接して設置され、他端側が連結部６１を貫通して連結部６１の外側まで延び（図示せず）、該他端側が加熱用電源に接続するように構成されている。なお、電気ヒータが連結部６１を貫通している部分は、シールされることにより、水素ガスの漏洩や外気の混入が防止されている。
なお、加熱部５１を構成する電気ヒータが棒状に形成され、しかも筒本体４１が直管状に形成されていることにより、電気ヒータ及び筒本体４１の折り曲げ加工を必ずしも要さず、筒本体４１の中心軸に沿って電気ヒータを配置することが比較的容易なものとなる。
また、前記吸着筒２１は、それぞれの筒本体に電気ヒータが収容され、各電位ヒータの加熱温度を個々に変えることができるように構成されていてもよい。斯かる構成により、吸着剤の加熱再生時に電気ヒータの温度を個別に変え、それぞれの吸着筒（例えば２１〜２４）毎に加熱を制御できることから、効率良く吸着筒を加熱できる。
【００４０】
前記吸着筒２１は、先行技術において示した筒本体の外周に沿って加熱部を配したものと異なり、筒本体４１内に加熱部５１が配されている。従って、筒本体４１内の吸着剤３１に直接的に熱が伝わりやすく、吸着剤３１の加熱が効率良く行われ得る。また、筒本体の外周に沿って加熱部を配した場合と異なり、筒本体の外周に保温材を設けること等を必ずしも要さない。即ち、吸着剤を加熱する熱をできるだけ効率良く外方側から吸着剤に伝えるべく加熱部の外方側に保温材を設けること等を必ずしも要さない。従って、保温材による冷却効率の低下がない分、冷却時間が短くなる。また、外周に沿った保温材がないと、前記送風機１５による冷却においても冷却効率が良好なものとなる。
このように、前記吸着筒２１は、筒本体４１内に加熱部５１が配されていることから、吸着剤３１を加熱及び冷却する時間が短くなり得るものである。
【００４１】
ところで、前記除湿装置１は、上述したように、２組の吸着ユニットがそれぞれ交互に被処理ガスの水分を吸着できるように構成されている。即ち、一方の吸着ユニット内にて複数の吸着筒が被処理ガスの水分を吸着している間、他方の吸着ユニット内にて吸着剤が加熱再生されるように構成されている。また、加熱再生後の吸着剤を冷却させるために、乾燥水素ガスなどの乾燥ガスを逆流させることによって吸着剤を冷却するように構成されている。
前記除湿装置１が、上記のごとく構成されていると、通常、被処理ガスの水分吸着に要する時間と、吸着剤の加熱再生及び冷却とに要する時間とが同じとなるように調整する。従って、一方の吸着ユニットにおける吸着剤の冷却効率が良好であり冷却時間が短いと、他方の吸着ユニットにおける被処理ガスの水分吸着のための時間を短くできる。従って、被処理ガスの水分吸着のための時間が短くできる分、他方の吸着ユニットにおける吸着剤の量を少なくできる。
以上のように、前記除湿装置１は、吸着剤３１の加熱及び冷却時間を短くできる前記吸着筒２１を備えている点、吸着剤の量を比較的少なくすることができる点において、コンパクト化され得る。
なお、吸着剤の量を少なくすると、冷却のために逆流させる乾燥ガスの量を少なくできる。該乾燥ガスは、一方の吸着ユニットにおいて水分を吸着させた目的物の一部であり、吸着剤の冷却のために使用する該乾燥ガスの量は、できるだけ少ないことが好ましい。
【００４２】
前記加熱部５１と前記筒本体４１との間の領域は、図３に示すように、前記吸着剤３１を収容する収容領域となる。前記吸着剤３１は、前記収容領域のほぼ全てを占めるように前記吸着筒２１に備えられ得る。
【００４３】
なお、前記吸着筒２１は、前記筒本体４１内に配され加熱部５１を支持できるように構成された支持部材１８を備え、該支持部材１８によって前記加熱部５１が支持されていてもよい。支持部材１８の具体例を図５〜７に示す。
【００４４】
具体的には、前記支持部材１８としては、例えば、図５に示すように、加熱部５１の外周に線材が巻回されてなる巻回部１８ａと、巻回部から外方側へ筒本体４１の内側面に向けて線材が放射状に延びてなる複数の脚部１８ｂと、該脚部１８ｂの外方側端部を折り曲げることにより筒本体４１の内側面に沿って線材が配され、折り曲げられた線材の反発弾性力により筒本体４１の内側面を押圧するように構成された複数の押圧部１８ｃとを備えたものを用いることができる。
【００４５】
斯かる支持部材１８は、例えば、円筒状の空間を形成させるように金属線材を螺旋状に巻回し、螺旋状に巻回した後に筒本体の内側面に当接するまで金属線材を放射状に延ばし、さらに金属線材を折り曲げて筒本体の内側面に沿うように延ばし、その後放射方向と反対方向へ金属線材を折り返して形成されている。
上記のごとき支持部材１８は、複数の押圧部１８ｃの反発弾性力により筒本体４１内における移動が規制されている。即ち、筒本体４１内において、巻回部１８ａの位置が固定されている。これにより、支持部材１８は、巻回部１８ａを介して棒状の加熱部５１の移動を規制しており、加熱部５１を支持することができる。
【００４６】
さらに、前記支持部材１８の変形例を図６に示す。図６（ａ）は、加熱部５１の延在方向に垂直な面で切断した斯かる変形例の断面図であり、図６（ｂ）は、斯かる変形例の斜視図である。
前記支持部材１８の斯かる変形例は、図６に示すように、丸棒状の加熱部５１を覆うように３つの三割管体が組み合わされてなる管状部１８ｐと、前記三割管体の両端からそれぞれ外方に延びる矩形板状のフランジ部１８ｑとを有し、前記三割管体の両端から延びる合計６枚のフランジ部１８ｑは、隣り合うもの同士が２枚重ね合わされて前記管状部１８ｐの中心から３方に放射状に延びる板状支持脚を形成しており、該板状支持脚の先端を筒本体４１の内面に当接させて前記管状部１８ｐに挿通させた棒状の加熱部５１を前記筒本体４１の中心部において支持し得るように形成されている。
斯かる支持部材１８は、例えば、一枚の短冊状の金属板を折り曲げ加工したものが３つ組み合わされて形成されており、具体的には、フランジ部１８ｑが重ね合わされて前記板状支持脚が形成され、フランジ部１８ｑが前記金属板の両端部によって形成されている。また、重ね合わされているフランジ部１８ｑにおいては、先端部よりも管状部１８ｐ寄りの位置においてスポット溶接Ｚされて接合がなされている。
なお、斯かる支持部材１８においては、管状部１８ｐの中心から前記板状支持脚の先端に延びる仮想線間の角度が１２０°となるように、前記板状支持脚が配されている。
【００４７】
金属製の脚部１８ｂ又はフランジ部１８ｑを備えた支持部材１８を用いることにより、金属が吸着剤よりも熱伝導性が高いことから、金属製でない支持部材１８を用いた態様と比べて、加熱部５１による加熱時に、加熱部５１から離れた位置に存在する吸着剤まで、脚部１８ｂ又はフランジ部１８ｑにより加熱部５１からの熱を伝えやすくなり、吸着剤全体を効率よく加熱することができるという利点がある。
また、金属板で形成され且つフランジ部１８ｑを有する前記支持部材１８（図６、図７等参照）を用いることにより、金属線材で形成されている支持部材１８（図５等参照）を用いた態様と比べて、加熱部５１と支持部材１８との接触効率がより高まり、支持部材１８と吸着剤との接触面積がより大きくなるため、加熱部５１から離れた位置に存在する吸着剤まで、フランジ部１８ｑにより加熱部５１からの熱をより伝えやすくなり、吸着剤全体をより効率よく加熱することができるという利点がある。
また、前記支持部材１８を金属板で形成することが比較的容易であることから、金属板で形成された支持部材１８（図６、図７等参照）を用いることにより、金属線材で形成された上述の支持部材１８（図５等参照）を用いる場合と比べて、装置の制作コストを抑えやすいという利点がある。
【００４８】
また、前記支持部材１８のさらなる変形例を図７に示す。図７（ａ）は、加熱部５１の延在方向に垂直な面で切断した斯かる変形例の断面図であり、図７（ｂ）は、斯かる変形例の斜視図である。
前記支持部材１８の変形例は、図７に示すように、一対の半割管体が組み合わされてなる管体部１８ｘと、前記半割管体の両端からそれぞれ外方に延びるフランジ部１８ｙとを有し、該フランジ部１８ｙが前記半割管体の一端側で重ね合わされて接合されているとともに、他端側では互いに離間する方向に延びて前記管体部１８ｘの中心から３方に放射状に延びる板状支持脚を形成しており、該板状支持脚の先端を筒本体４１の内面に当接させて前記管体部１８ｘに挿通させた棒状の加熱部５１を前記筒本体４１の中心部において支持し得るように形成されたものである。
前記管体部１８ｘは、フランジ部１８ｙ同士が接合されている側において半割管体同士の相対位置が略固定された状態となっているものの他方においては半割管体同士を離間させ得るように形成されており、その径をある程度の範囲において拡縮自在に変化させ得るように形成されている。
斯かる支持部材１８は、例えば、一枚の短冊状の金属板を折り曲げ加工して形成されており、重ね合わされているフランジ部１８ｙを除く２つのフランジ部１８ｙは、前記金属板の両端部によって形成されている。一方で、重ね合わされているフランジ部１８ｙは、前記金属板の折り目となる先端部において互いに接合されており、該先端部よりも管体部１８ｘ寄りの位置においてスポット溶接Ｚされてさらなる接合がなされている。
なお、斯かる支持部材１８においては、管体部１８ｘの中心から前記板状支持脚の先端に延びる仮想線間の角度が１２０°となるように、前記板状支持脚が配されている。しかも、管状部１８ｐの中心から前記板状支持脚の先端に延びる仮想線に沿って３つの板状支持脚が配された支持部材（図６で示した変形例）と異なり、半割管体の他端側から延びる２つの板状支持脚は、前記仮想線に沿うように配されていない。
【００４９】
前記吸着筒２１は、図４に示すように、周方向に沿って延在し筒本体４１の外面から外方側へ延びる複数のフィン９をさらに備えていてもよい。前記吸着筒２１が複数のフィン９をさらに備えていることにより、吸着筒２１の外表面積がより広くなり、加熱により水分が脱離された吸着剤３１を効率良く冷却させることができる。また、吸着筒２１の外表面積が同じであるならば、フィン９によって外表面積が広くなった分、冷却効率を同等に保ちつつ、吸着筒２１の長さを短くできるという利点もある。従って、吸着筒２１が複数のフィン９をさらに備えていることにより、吸着筒２１がコンパクト化され得る。
【００５０】
前記吸着筒２１は、筒本体４１が径の異なる２つの筒状体（図示せず）を備え、各筒状体の筒軸が一致するように配し筒状体の間に空間を設けるように構成されていてもよい。即ち、径の大きい外筒体の内側に径の小さい内筒体を配してなる筒本体４１は、両筒体の間の空間を流体が流通するように構成されていてもよい。上記のごとく構成されていることにより、吸着剤３１を冷却する際に、内筒体と外筒体との間に水や不凍液などの冷媒を流通させることができ、筒本体４１に収容された吸着剤３１をより効率よく冷却することができる。
また、前記吸着筒２１は、筒本体４１の外周に巻き付けられ冷媒を流通させる冷媒管（図示せず）をさらに備えていてもよい。該冷却用配管に水や不凍液などの冷媒を流通させることにより、筒本体４１に収容された吸着剤３１をより効率よく冷却することができる。
【００５１】
前記吸着剤３１としては、従来公知の一般的なものが挙げられ、具体的には、例えば、粒状の合成ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ等が挙げられる。
【００５２】
前記連結部６１は、図３に示すように、前記第１吸着筒２１と、該第１吸着筒２１に並行するように配された前記第２吸着筒２２とを一端側にて互いに連結している。また、前記連結部６１は、第１吸着筒２１の収容領域と第２吸着筒２２の前記収容領域とが連通するように形成された連通管６１ａを備えている。斯かる構成により、第１吸着筒２１の収容領域を流通した被処理ガスＡが、連通管６１ａを経て、さらに第２吸着筒２２の収容領域を流通できる。
【００５３】
さらに、前記除湿装置１の使用方法について説明する。
前記除湿装置１においては、被処理ガスＡが、吸着剤３１を備えた複数の吸着筒を流通することにより、被処理ガスＡに含まれる水分を吸着剤３１に吸着させ、被処理ガスＡに含まれる水分を除去することができる。
また、前記除湿装置１においては、上述したように、例えば図１に示す供給弁１１を操作することにより、水分を含む被処理ガスＡを第１吸着ユニット７１へ供給し、第１吸着ユニット７１にて被処理ガスＡの水分を吸着剤３１に吸着させることができる。一方、第１ユニットにて被処理ガスＡの水分を吸着剤３１に吸着させている間、第２吸着ユニット７２にて、加熱部５１を加熱することにより既に水分を吸着した吸着剤３１から水分を脱離させ、吸着剤３１を加熱再生させることができる。
前記除湿装置１においては、加熱部５１により加熱され水分を脱離した吸着剤３１を冷却するために、上述したように、乾燥した水素ガスなどの冷却用の乾燥ガスを逆流させて吸着筒（例えば２１〜２４）に流通させることができる。また、例えば、加熱部５１の加熱を止めた後、放置することにより吸着剤３１を冷却することができる。
【００５４】
前記除湿装置１においては、所定の時間間隔をあけて、上述したように水分を含む被処理ガスＡの供給先を第１吸着ユニット７１又は第２吸着ユニット７２のいずれか一方へ変えることにより、被処理ガスＡの除湿を一端止めることなく、連続的に行うことができる。
【００５５】
また、前記除湿装置１においては、加熱された吸着剤３１を冷却するために、吸着剤３１を収容した吸着筒へ外方側から送風することができる。即ち、上述した送風機１５を作動させ、冷却のための空気を吸着筒（例えば２１〜２４）の周囲に流通させることで、各吸着ユニット内における複数の吸着筒に収容された吸着剤３１を冷却することができる。
また、上述したように、径の異なる内筒体と外筒体とで構成された筒本体を備えた吸着筒を用いて、内筒体と外筒体との間に水や不凍液などの冷媒を流すことにより、筒本体内にある吸着剤を冷却することができる。また、上述したように、筒本体４１の外周に巻き付けられ冷媒を流通させる冷媒管を用いて、該冷媒管内に冷媒を流すことにより、筒本体に収容された吸着剤３１を冷却することができる。このようにして吸着剤を冷却することにより、冷却効率がより優れたものとなる。
さらには、内筒体と外筒体とを備えた吸着筒を用いた冷却、前記冷媒管を用いた冷却、前記送風機１５を用いた冷却を組み合わせて採用することもできる。
【００５６】
本実施形態の除湿装置は、上記例示の通りであるが、本発明は、上記例示の除湿装置に限定されるものではない。
また、一般の除湿装置において用いられる種々の態様を、本発明の効果を損ねない範囲において、採用することができる。
【００５７】
上記の実施形態においては、列をなして並行するように配された複数の吸着筒を備えた除湿装置について説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、例えば、一の吸着筒の周囲を他の複数の吸着筒が取り囲むように且つ互いに並行するように複数の吸着筒が備えられた除湿装置であってもよい。
【００５８】
また、上記の実施形態においては、隣り合う吸着筒同士を互いに連結する連結部を備えた除湿装置について説明したが、例えば、隣り合わない吸着筒同士を互いに連結する連結部を備えた除湿装置であってもよい。
【００５９】
また、上記の実施形態においては、例えば４つの吸着筒を有するユニットにおいて吸着剤を加熱再生するときに、下流側（排出弁１３側）から乾燥ガスを供給し、水蒸気を含んだガスが全ての吸着筒を通過した後に放出弁１４から放出されるように構成された除湿装置について説明したが、このような構成に限定されず、それぞれの吸着筒毎にドレン用の配管及び弁を設けて吸着剤の加熱再生時にそれぞれの吸着筒から水蒸気を含んだガスを放出できるように構成された除湿装置であってもよい。このような装置によれば、複数の吸着筒にガスの水分を吸着させる運転を行う時に、全ての吸着筒を通過して所定時間をかけて十分に乾燥された水素ガス等を得ることができ、一方、吸着剤を再生する時に、水蒸気を含んだ水素ガスを個々の吸着筒から放出させることにより、水蒸気を含んだ水素ガス等が上流側の吸着筒に流入することを抑制できることから、吸着筒ごとに吸着剤の再生を制御でき、効率的に除湿剤を再生することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１：除湿装置， ９：フィン
１５：送風機
２１〜２４：吸着筒
３１：吸着剤
４１：筒本体
５１：加熱部
６１〜６５：連結部
７１：第１吸着ユニット， ７２：第２吸着ユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水分を含む被処理ガスを流通させることにより該被処理ガスの水分を吸着する吸着筒を備えた除湿装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被処理ガスを流通させることにより該被処理ガスの水分を吸着する吸着筒を備えた除湿装置としては、様々なものが知られており、例えば、吸着筒が、水分を吸着する吸着剤と、該吸着剤を収容する収容領域を有する筒本体と、該筒本体の外周に沿って配され且つ前記吸着剤を加熱することにより吸着した水分を脱離させる加熱部とを有しているものが知られている（特許文献１）。
【０００３】
斯かる除湿装置は、複数の吸着筒を備え、具体的には、２本の吸着筒がそれぞれ交互に被処理ガスの水分を吸着できるように構成されている。即ち、１本の吸着筒にて被処理ガスの水分を吸着している間に、もう１本の吸着筒にて、吸着剤から水分が脱離され該吸着剤が再生されるように構成されている。より具体的には、１本の吸着筒にて、被処理ガスの水分を吸着させつつ、もう１本の吸着筒にて、水分を吸着した吸着剤を加熱部によって加熱することにより吸着剤から水分を脱離させ、さらに吸着剤を冷却できるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１４９８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来、水素−酸素発生装置によって水を電気分解して水素と酸素とを発生させ、得られた水素ガスや酸素ガスをボンベに詰めて利用することが行われている。
水を電気分解して得られるガスには水分が含まれているために、ボンベ詰めを行う前に前記除湿装置を用いて水分を除去することが行われている。
また、ボンベ詰めを行わない場合でも、ガスに水分が含まれているとドレンを生じる問題がある点、及び、ガスにおいて不純物となる水分を除去するという点で、除湿装置を用いてガスの水分を除去することが行われている。
近年、例えば、自動車などの移動体に積載して水素ガスや酸素ガスの消費地まで水素−酸素発生装置を搬送し、該消費地においてこれらのガスを発生させることが要望されるようになってきている。
このようなことから水素−酸素発生装置のみならず前記除湿装置にはコンパクト化が要求されるようになってきているが、これまで据置利用することを想定されてきたこれらの装置をコンパクト化させることは殆ど検討されておらず、その解決策も十分に確立されていない。
従って、上記要望を満足させることが困難な状況になっている。
【０００６】
なお、除湿装置は、単純にサイズダウンすると吸着筒が比較的早期に水分吸着能力を低下させてしまうおそれがあり、吸着剤を再生するためにその機能を頻繁に停止させる必要が生じるおそれがある。
【０００７】
従って、吸着筒は、水分の除去効率の観点からは、細長い形状にして吸着剤の収容量を確保しつつ該吸着剤の加熱冷却効率を向上させることが望ましい。しかしながら、吸着筒を長大なものにすると、除湿装置の設置スペースに制約が生じ、コンパクト化の要望を十分満足させることが困難となる。
【０００８】
本発明は、上記の観点等に鑑み、水分の除去効率が低下することを抑制しつつコンパクト化された除湿装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決すべく、本発明に係る除湿装置は、水を電気分解して生成された水素及び酸素の少なくとも何れか一方の被処理ガスを流通させることにより該被処理ガスの水分を吸着する吸着筒を備え、吸着筒が、水分を吸着する吸着剤と、該吸着剤を収容する収容領域を有する筒本体と、該筒本体内に配され且つ前記吸着剤を加熱することにより吸着した水分を脱離させる加熱部とを有している除湿装置であって、複数の前記吸着筒が備えられ、該吸着筒の内の一吸着筒が他吸着筒に並行するように備えられており、前記一吸着筒及び前記他吸着筒の一端側にて吸着筒同士を互いに連結する連結部をさらに備え、前記一吸着筒の前記収容領域を流通した前記被処理ガスが、前記連結部を経て前記他吸着筒の前記収容領域を流通するように構成されていることを特徴とする。
【００１０】
上記構成からなる除湿装置においては、複数の前記吸着筒が備えられ、該吸着筒の内の一吸着筒が他吸着筒に並行するように備えられており、前記一吸着筒及び前記他吸着筒の一端側にて吸着筒同士を互いに連結する連結部をさらに備え、前記一吸着筒の前記収容領域を流通した前記被処理ガスが、前記連結部を経て前記他吸着筒の前記収容領域を流通するように構成されていることから、被処理ガスが前記一吸着筒及び前記他吸着筒を流通する間に、被処理ガスの流通方向が逆になる。従って、前記除湿装置は、長い吸着筒が折畳まれたような状態になっており、水分の除去効率が低下することを抑制しつつ設置スペースに制約が生じるおそれを抑制させ得る。
【００１１】
本発明の除湿装置は、さらに前記吸着筒が、周方向に沿って延在するフィンを複数備えていることが好ましい。また、複数の前記吸着筒へ外方側から送風することより該吸着筒内の吸着剤を冷却する送風機をさらに備えていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
上述の通り、本発明の除湿装置は、水分の除去効率が低下することが抑制されつつコンパクト化されているという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】除湿装置の概略を表した概略図。
【図２】除湿装置の概略を表した概略図。
【図３】除湿装置の吸着筒及び連結部の断面を模式的に表した模式図。
【図４】除湿装置の吸着筒及び連結部の断面を模式的に表した模式図。
【図５】除湿装置の吸着筒の断面を模式的に表した模式図。
【図６】支持部材の変形例を表した図。
【図７】支持部材の変形例を表した図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る除湿装置の実施形態について説明する。
本実施形態の除湿装置は、水を電気分解して生成された水素及び酸素の少なくとも何れか一方の被処理ガスを流通させることにより該被処理ガスの水分を吸着する吸着筒を備え、吸着筒が、水分を吸着する吸着剤と、該吸着剤を収容する収容領域を有する筒本体と、該筒本体内に配され且つ前記吸着剤を加熱することにより吸着した水分を脱離させる加熱部とを有している除湿装置であって、複数の前記吸着筒が備えられ、該吸着筒の内の一吸着筒が他吸着筒に並行するように備えられており、前記一吸着筒及び前記他吸着筒の一端側にて吸着筒同士を互いに連結する連結部をさらに備え、前記一吸着筒の前記収容領域を流通した前記被処理ガスが、前記連結部を経て前記他吸着筒の前記収容領域を流通するように構成されている。
【００１５】
具体例として、被処理ガスの水分を除去する前記吸着筒を複数含んだ吸着ユニットを複数組備えた除湿装置を挙げて、本実施形態について図面を参照しつつさらに詳しく説明する。
図１は、本実施形態の除湿装置の上下方向断面を概略的に表した概略図である。
【００１６】
本実施形態の除湿装置１において水分が除去される被処理ガスＡは、水を電気分解して生成されるものであり、水素及び酸素の少なくとも何れか一方である。
前記被処理ガスＡは、水を電気分解することにより生成されるため、通常、水分を含んでいる。また、前記被処理ガスＡは、前記除湿装置１によって水分が除去されて様々な用途で利用され得る。
本実施形態の除湿装置１と組み合わせて用いられる前記被処理ガスＡを生成する装置、即ち、水を電気分解して水素及び酸素を生成するための装置としては、従来公知の一般的なものを用いることができる。
本実施形態においては、吸着剤３１を備えた吸着筒２１内を被処理ガスＡが流通できるように、大気圧を超える圧力をかけた前記被処理ガスＡが前記除湿装置１に供給される場合を例にして、当該除湿装置１を説明する。
【００１７】
本実施形態の除湿装置１には、図１に示すように、被処理ガスＡから水分を除去するための吸着ユニットが２組（７１，７２）備えられており、この２組の吸着ユニットの内の一方（以下「第１吸着ユニット（７１）」ともいう）と、他方（以下「第２吸着ユニット（７２）」ともいう）とは、同じ構成となっている。
【００１８】
前記除湿装置１は、例えば、図１に示すように、前記被処理ガスＡを前記第１吸着ユニット７１又は前記第２吸着ユニット７２へ供給するように構成された供給配管１０と、該供給配管１０に取り付けられた供給弁１１と、前記第１吸着ユニット７１又は前記第２吸着ユニット７２にて水分が除去された被処理ガスＡ（以下「乾燥ガス」ともいう）を除湿装置１外へ排出する排出配管１２と、該排出配管１２に取り付けられた排出弁１３とを備えている。
【００１９】
前記供給配管１０は、第１吸着ユニット７１及び第２吸着ユニット７２をつなぐように配されている。また、配管の途中に前記供給弁１１が取り付けられている。前記供給配管１０は、前記供給弁１１より第１吸着ユニット７１側が第１供給配管１０ａとなっており、前記供給弁１１より第２吸着ユニット７２側が第２供給配管１０ｂとなっている。
前記供給弁１１は、除湿装置１外から供給された被処理ガスＡを第１供給配管１０ａ又は第２供給配管１０ｂのいずれかに送るように構成されている。
前記第１供給配管１０ａは、一端側に取り付けられた供給弁１１から被処理ガスＡを第１吸着ユニット７１に供給できるように構成されている。
前記第２供給配管１０ｂは、一端側に取り付けられた供給弁１１から被処理ガスＡを第２吸着ユニット７２に供給できるように構成されている。
斯かる構成により、除湿装置１外から供給された被処理ガスＡは、供給弁１１を経て、第１供給配管１０ａ又は第２供給配管１０ｂのいずれかに供給される。
【００２０】
前記排出配管１２は、第１吸着ユニット７１及び第２吸着ユニット７２をつなぐように配されている。また、配管の途中に前記排出弁１３が取り付けられている。前記排出配管１２は、前記排出弁１３より第１吸着ユニット７１側が第１排出配管１２ａとなっており、前記排出弁１３より第２吸着ユニット７２側が第２排出配管１２ｂとなっている。
前記排出弁１３は、第１吸着ユニット７１又は第２吸着ユニット７２のいずれかにおいて生じ、第１排出配管１２ａ又は第２排出配管１２ｂを経て送られてきた乾燥ガスを、除湿装置１外へ排出するように構成されている。
前記第１排出配管１２ａは、第１吸着ユニット７１において生じた乾燥ガスを第１吸着ユニット７１から排出し、前記排出弁１３に送るように構成されている。
前記第２排出配管１２ｂは、第２吸着ユニット７２において生じた乾燥ガスを第２吸着ユニット７２から排出し、前記排出弁１３に送るように構成されている。
斯かる構成により、第１吸着ユニット７１又は第２吸着ユニット７２において生じた乾燥ガスが、排出弁１３を経て、除湿装置１外へ排出される。
【００２１】
即ち、前記除湿装置１は、供給弁１１によって被処理ガスＡの供給先を第１吸着ユニット７１又は第２吸着ユニット７２のいずれか一方へ変更し、被処理ガスＡがいずれかの供給配管（１０ａ，１０ｂ）を経て第１吸着ユニット７１又は第２吸着ユニット７２のいずれか一方へ供給できるように構成されている。また、乾燥ガスが、排出弁１３によって第１吸着ユニット７１又は第２吸着ユニット７２のいずれか一方から排出配管１２を経て、除湿装置１外へ排出されるように構成されている。
前記除湿装置１は、上記のごとく構成されていることから、前記第１吸着ユニット７１内にて、複数の吸着筒が前記被処理ガスＡの水分を吸着している間、前記第２吸着ユニット７２内にて、複数の吸着筒に収容され既に水分を吸着した吸着剤３１が、加熱により水分を脱離し、加熱再生され得る。
【００２２】
また、前記除湿装置１は、第１供給配管１０ａと第２供給配管１０ｂとにそれぞれ取り付けられた放出弁１４ａ及び１４ｂを備えており、前記第１吸着ユニット７１で被処理ガスＡの水分除去を行いつつ第２吸着ユニット７２の吸着剤を加熱再生させた際に、前記排出弁１３及び前記第２排出配管１２ｂを通じて一部の乾燥ガスを第２吸着ユニット７２に逆流させ、前記加熱再生によって第２吸着ユニット７２内に発生した水蒸気を第２供給配管１０ｂに取り付けられた前記放出弁１４ｂを通じて系外に放出できるように構成されている。
一方、前記第２吸着ユニット７２で被処理ガスＡの水分除去を行いつつ第１吸着ユニット７１の吸着剤を加熱再生させた際には、排出弁１３及び第１排出配管１２ａを通じて一部の乾燥ガスを第１吸着ユニット７１に逆流させて、第１供給配管１０ａに取り付けられた前記放出弁１４ａを通じて、第１吸着ユニット７１内に発生した水蒸気を系外に放出できるように構成されている。
【００２３】
前記除湿装置１は、上記のごとく構成されていることから、例えば、前記第１吸着ユニット７１で被処理ガスＡとしての水素ガスの水分除去を行いつつ、第２吸着ユニット７２の吸着剤を加熱再生させることができる。この際、前記排出弁１３及び前記第２排出配管１２ｂを通じて、水分が除去された水素ガスの一部を第２吸着ユニット７２に逆流させ、前記加熱再生によって第２吸着ユニット７２の吸着筒内に発生した水蒸気を、第２供給配管１０ｂに取り付けられた前記放出弁１４ｂを通じて系外に放出できる。そして、水分が除去された水素ガスの逆流により、第２吸着ユニット７２内の吸着剤を冷却することができる。同様にして、第２吸着ユニット７２で水素ガスの水分除去を行いつつ、第１吸着ユニット７１の吸着剤を加熱再生及び冷却させることもできる。
【００２４】
各吸着ユニットは、並行するように配された複数の吸着筒を含み、好ましくは２つ以上の吸着筒、より好ましくは３つ以上の吸着筒、さらに好ましくは４つ以上の吸着筒を含んでいる。複数の吸着筒が並行するように配されているため、同じ数の吸着筒が直列的に並ぶことによる除湿装置１の長大化が抑制されている。
【００２５】
前記除湿装置１は、具体的には、図１に示すように、被処理ガスＡの流通方向が上下方向となるように且つ互いに並行するように列をなして順に配された４本の第１吸着筒２１〜第４吸着筒２４を備えた第１吸着ユニット７１と、同様に配された４本の吸着筒を備えた第２吸着ユニット７２とを備えている。
また、第１吸着ユニット７１及び第２吸着ユニット７２は、それぞれ３つの前記連結部を備え、各吸着ユニットは、互いに隣り合う吸着筒同士が一端側にてそれぞれの連結部によって連結されるように構成されている。
そして、各吸着ユニット７１，７２は、被処理ガスＡが、ユニット内に配された４本の吸着筒の収容領域及び３つの前記連結部を順に流通するように構成されている。
【００２６】
より具体的には、第１吸着ユニット７１においては、図１に示すように、第１吸着筒２１及び第２吸着筒２２が上側にて第１連結部６１により連結され、第２吸着筒２２及び第３吸着筒２３が、下側にて第２連結部６２により連結されている。同様に、第３吸着筒２３及び第４吸着筒２４が、第３連結部６３により連結されており、該第３連結部６３が、第１連結部６１と同じ上側に配されている。
また、第１吸着筒２１及び第２吸着筒２２を連結した第１連結部６１は、第１吸着筒２１の収容領域と第２吸着筒２２の収容領域とを連通する連通管６１ａを備えている。同様に、第２連結部６２及び第３連結部６３は、それぞれ連通管６２ａ及び６３ａを備えている。
そして、第１吸着ユニット７１においては、互いに隣り合う吸着筒の流通領域が、連結部に備えられた連通管によって連通している。これにより、第１吸着ユニット７１は、被処理ガスＡが、第１吸着筒２１から第４吸着筒２４まで、それぞれの連通管を経て順に流通するように構成されている。第２吸着ユニット７２においても同様である。
【００２７】
前記除湿装置１は、上記のごとく構成されていることから、被処理ガスＡが第１吸着ユニット７１における第１吸着筒２１から第４吸着筒２４を流通する間に、被処理ガスＡの流通方向が複数回逆になる。即ち、被処理ガスＡの流通方向がジグザクになるように構成されている。前記除湿装置１は、被処理ガスＡの流通経路の長さが同じであるならば、被処理ガスＡの流通経路の方向がジグザグになるように構成されている分、コンパクト化されている。第２吸着ユニット７２についても同様である。
【００２８】
前記除湿装置１は、複数の前記吸着筒へ外方側から送風することより該吸着筒内の吸着剤を冷却する送風機１５をさらに備えていることが好ましい。具体的には、前記除湿装置１は、例えば図１に示すように、吸着ユニット７１，７２をそれぞれ含むように備えられた筐体内に、前記送風機１５をそれぞれ備えていることが好ましい。
前記送風機１５は、回転することにより送風できる複数のファン１５ａを有しており、前記筐体の一端側（例えば図１の右側に示す）に配されている。
前記送風機１５を作動させて吸着筒の周囲へ送風することにより、筐体内に設置された吸着筒の外側表面に空気を当て、吸着筒に収容された吸着剤を冷却することができる。
なお、前記送風機１５は、吸着筒の筒本体の筒軸方向に垂直な方向に沿って送風するように構成されていることが好ましい。
【００２９】
上記のごとく、本実施形態の除湿装置１においては、第１吸着ユニット７１内に配された複数の吸着筒のうち、隣り合う一吸着筒及び他吸着筒の一端側が上側となり、上側にて吸着筒同士が連結部によって連結されている。具体的には、前記除湿装置１は、例えば一吸着筒としての第１吸着筒２１及び他吸着筒としての第２吸着筒２２の上側にて吸着筒同士が第１連結部６１によって連結され、第１吸着筒２１の収容領域を流通した被処理ガスが第１連結部６１を経て第２吸着筒２２の収容領域を流通するように構成されている。
【００３０】
次に、前記除湿装置１の変形例について説明する。図２は、前記除湿装置１の変形例の水平方向断面を概略的に表した概略図である。斯かる除湿装置においては、被処理ガスＡの流通方向が水平方向となるように複数の吸着筒が備えられている。
【００３１】
図２に示す変形例の除湿装置１は、上述した図１に示す除湿装置１と同様に、前記第１吸着ユニット７１及び前記第２吸着ユニット７２を備え、各吸着ユニットが、それぞれ４本の吸着筒を備えている。各吸着ユニットは、図１に示す除湿装置１と同様に、被処理ガスＡが供給されることにより、被処理ガスＡに含まれる水分を除去できるように構成されている。
各吸着ユニットにおいては、被処理ガスＡの流通方向が水平方向となるように４本の吸着筒が配され、且つ４本の吸着筒が互いに並行するように配されている。
各吸着ユニットは、それぞれ２つの連結部を有し、各吸着ユニットにおいては、４本の吸着筒の一端側が一方の連結部により、他端側がもう一方の連結部により連結されている。
【００３２】
第１吸着ユニット７１を例に具体的に説明すると、該ユニット内の２つの連結部（６４，６５）は、図２に示すように、４本の吸着筒全てを両端側にてそれぞれ連結している。４本の吸着筒の一端側に配され該一端側にて４本の吸着筒（２１〜２４）を連結した連結部６４は、第１吸着筒２１の収容領域と第２吸着筒２２の収容領域とを連通する連通管６４ａと、第３吸着筒２３の収容領域と第４吸着筒２４の収容領域とを連通する連通管６４ｂとを備えている。一方、４本の吸着筒の他端側に配され該他端側にて４本の吸着筒（２１〜２４）を連結した連結部６５は、第２吸着筒２２の収容領域と第３吸着筒２３の収容領域とを連通する連通管６５ａを備えている。
斯かる構成により、前記除湿装置１において、第１吸着ユニット７１に供給された水分を含む被処理ガスＡは、第１吸着筒２１から第４吸着筒２４まで順に流通している間に、水分が除去され、そして、第１吸着ユニット７１から排出される。
【００３３】
また、除湿装置１は、図２に示すように、既に水分が除去され貯留されていた水素ガスＢを各吸着ユニットの下流側から供給し逆流させる冷却配管１６を備えていてもよい。即ち、被処理ガスＡの流通方向の逆方向に前記水素ガスＢなどの乾燥ガスを流すための冷却配管１６を備えていてもよい。
該冷却配管１６は、第１吸着ユニット７１及び第２吸着ユニット７２をつなぐように配され、配管の途中に乾燥ガス弁１７が取り付けられている。冷却配管１６は、乾燥ガス弁１７より第１吸着ユニット７１側が第１冷却配管１６ａとなっており、第２吸着ユニット７２側が第２冷却配管１６ｂとなっている。
前記乾燥ガス弁１７は、前記水素ガスＢを第１冷却配管１６ａ又は第２冷却配管１６ｂのいずれかに送るように構成されている。
前記第１冷却配管１６ａは、一端側に取り付けられた乾燥ガス弁１７から前記水素ガスＢを第１吸着ユニット７１に供給できるように構成されている。
前記第２冷却配管１６ｂは、一端側に取り付けられた乾燥ガス弁１７から前記水素ガスＢを第２吸着ユニット７２に供給できるように構成されている。
斯かる構成により、水分が除去された水素ガスＢは、乾燥ガス弁１７を経て、第１冷却配管１６ａ又は第２冷却配管１６ｂのいずれかに送られる。また、第１冷却配管１６ａ又は第２冷却配管１６ｂのいずれかから供給された水素ガスＢが、第１吸着ユニット７１及び第２吸着ユニット７２のいずれか一方を逆流して流通することにより、各ユニットに含まれる吸着剤が冷却される。なお、冷却のために使用された水素ガスＢは、上述した放出弁１４ａ又は１４ｂから排出される。
【００３４】
続いて、前記除湿装置１の吸着筒及び連結部の断面を模式的に表した模式図を参照しつつ、さらに詳しく説明する。
【００３５】
図３は、図１に示した前記除湿装置１の第１吸着ユニットにおける吸着筒及び連結部の上下方向断面を模式的に表した模式図である。図４は、前記除湿装置１の変形例における吸着筒及び連結部を被処理ガスの流通方向に沿って切断した断面を模式的に表した模式図である（第２吸着筒２２は図示していない）。図５（ａ）及び（ｂ）は、除湿装置１に備えられた吸着筒を、被処理ガスの流通方向及び該方向に垂直な方向に沿って切断したそれぞれの断面を模式的に表した模式図である。
【００３６】
前記吸着筒２１に備えられた前記筒本体４１は、例えば円筒状に形成され、前記被処理ガスＡに含まれる水分を吸着する吸着剤３１を収容できる収容領域を有するように形成され、図３に示すように吸着筒２１に備えられている。
また、前記筒本体４１には、被処理ガスＡの流通方向の両端側にそれぞれ通気孔が形成されており、筒本体４１は、一端側の通気孔から供給された被処理ガスＡが、他端側の通気孔から排出されるように構成されている。また、前記筒本体４１において少なくとも一端側の通気孔は、筒本体４１の収容領域と連結部６１に備えられた連通管６１ａの内側空間とを連通させるように形成されている。斯かる構成により、一端側の通気孔から供給された被処理ガスＡは、筒本体内の収容領域及び他端側の通気孔を経て、連通管６１ａの内側空間へ送られる。
具体的には、前記第１吸着ユニットにおいて最初に被処理ガスが供給される第１吸着筒２１は、第１吸着ユニット外から供給された被処理ガスが、他端側の通気孔を通って吸着剤３１を収容した収容領域へ送られるように構成されている。また、前記第１吸着ユニットにおいて最後に被処理ガスの水分を吸着する第４吸着筒２４は、乾燥ガスが他端側の通気孔を通って第１吸着ユニット外へ排出されるように構成されている。
【００３７】
前記筒本体４１は、折り曲げ加工が不要であるという点で、図３に示すように、例えば直管状に形成されていることが好ましい。筒本体４１が直管状に形成されていることにより、比較的容易な加工により吸着筒２１を作製できるという利点がある。
また、筒本体４１が直管状であれば、吸着筒２１が耐圧性を要する場合であっても、筒本体４１や連結部６１を構成する金属等の材料の厚みを適宜変更することによって、比較的容易に吸着筒２１の耐圧性を調整することができる。
前記直管状の筒本体４１としては、例えば、直径が０．７ｃｍ以上４ｃｍ以下のものが挙げられ、好ましくは１ｃｍ以上２ｃｍ以下のものが挙げられる。
【００３８】
なお、前記筒本体４１は、図４に示すように、外表面積をより広くすべく、少なくとも外面に被処理ガスＡの流通方向に沿って凹凸が繰り返されるように形成されていてもよい。筒本体４１の外面が上記のごとく形成されていることにより、該外面を被処理ガスＡの流通方向に切断した断面においては、外方側へ突出した凸部８ａと内方側へ凹んだ凹部８ｂとが繰り返されている。従って、筒本体４１の外表面積がより広くなり、加熱により水分が脱離された吸着剤３１を効率良く冷却させることができる。また、筒本体４１の外表面積が同じであるならば、外表面積が広くなった分、冷却効率を同等に保ちつつ、筒本体４１の長さを短くできるという利点もある。従って、筒本体４１の外面が上記のごとく形成されていることにより、筒本体４１がコンパクト化され得る。上記のごとく外面に被処理ガスＡの流通方向に沿って凹凸が繰り返されるように形成された筒本体４１としては、例えば、コルゲート管を用いることができる。
【００３９】
前記加熱部５１は、図３に示すように、例えば棒状に形成され、筒本体４１の延在方向に沿って前記筒本体４１内に配され、前記吸着筒２１に備えられている。また、前記加熱部５１は、図３に示すように、円筒状の筒本体４１の中心軸に沿って配されていることが好ましい。
該加熱部５１は、具体的には例えば、棒状の電気ヒータを備え、該電気ヒータにより筒本体４１に収容された吸着剤３１を加熱できるように構成されている。棒状の電気ヒータは、例えば、一端側が筒本体４１の収容領域内に収容された前記吸着剤と接して設置され、他端側が連結部６１を貫通して連結部６１の外側まで延び（図示せず）、該他端側が加熱用電源に接続するように構成されている。なお、電気ヒータが連結部６１を貫通している部分は、シールされることにより、水素ガスの漏洩や外気の混入が防止されている。
なお、加熱部５１を構成する電気ヒータが棒状に形成され、しかも筒本体４１が直管状に形成されていることにより、電気ヒータ及び筒本体４１の折り曲げ加工を必ずしも要さず、筒本体４１の中心軸に沿って電気ヒータを配置することが比較的容易なものとなる。
また、前記吸着筒２１は、それぞれの筒本体に電気ヒータが収容され、各電位ヒータの加熱温度を個々に変えることができるように構成されていてもよい。斯かる構成により、吸着剤の加熱再生時に電気ヒータの温度を個別に変え、それぞれの吸着筒（例えば２１〜２４）毎に加熱を制御できることから、効率良く吸着筒を加熱できる。
【００４０】
前記吸着筒２１は、先行技術において示した筒本体の外周に沿って加熱部を配したものと異なり、筒本体４１内に加熱部５１が配されている。従って、筒本体４１内の吸着剤３１に直接的に熱が伝わりやすく、吸着剤３１の加熱が効率良く行われ得る。また、筒本体の外周に沿って加熱部を配した場合と異なり、筒本体の外周に保温材を設けること等を必ずしも要さない。即ち、吸着剤を加熱する熱をできるだけ効率良く外方側から吸着剤に伝えるべく加熱部の外方側に保温材を設けること等を必ずしも要さない。従って、保温材による冷却効率の低下がない分、冷却時間が短くなる。また、外周に沿った保温材がないと、前記送風機１５による冷却においても冷却効率が良好なものとなる。
このように、前記吸着筒２１は、筒本体４１内に加熱部５１が配されていることから、吸着剤３１を加熱及び冷却する時間が短くなり得るものである。
【００４１】
ところで、前記除湿装置１は、上述したように、２組の吸着ユニットがそれぞれ交互に被処理ガスの水分を吸着できるように構成されている。即ち、一方の吸着ユニット内にて複数の吸着筒が被処理ガスの水分を吸着している間、他方の吸着ユニット内にて吸着剤が加熱再生されるように構成されている。また、加熱再生後の吸着剤を冷却させるために、乾燥水素ガスなどの乾燥ガスを逆流させることによって吸着剤を冷却するように構成されている。
前記除湿装置１が、上記のごとく構成されていると、通常、被処理ガスの水分吸着に要する時間と、吸着剤の加熱再生及び冷却とに要する時間とが同じとなるように調整する。従って、一方の吸着ユニットにおける吸着剤の冷却効率が良好であり冷却時間が短いと、他方の吸着ユニットにおける被処理ガスの水分吸着のための時間を短くできる。従って、被処理ガスの水分吸着のための時間が短くできる分、他方の吸着ユニットにおける吸着剤の量を少なくできる。
以上のように、前記除湿装置１は、吸着剤３１の加熱及び冷却時間を短くできる前記吸着筒２１を備えている点、吸着剤の量を比較的少なくすることができる点において、コンパクト化され得る。
なお、吸着剤の量を少なくすると、冷却のために逆流させる乾燥ガスの量を少なくできる。該乾燥ガスは、一方の吸着ユニットにおいて水分を吸着させた目的物の一部であり、吸着剤の冷却のために使用する該乾燥ガスの量は、できるだけ少ないことが好ましい。
【００４２】
前記加熱部５１と前記筒本体４１との間の領域は、図３に示すように、前記吸着剤３１を収容する収容領域となる。前記吸着剤３１は、前記収容領域のほぼ全てを占めるように前記吸着筒２１に備えられ得る。
【００４３】
なお、前記吸着筒２１は、前記筒本体４１内に配され加熱部５１を支持できるように構成された支持部材１８を備え、該支持部材１８によって前記加熱部５１が支持されていてもよい。支持部材１８の具体例を図５〜７に示す。
【００４４】
具体的には、前記支持部材１８としては、例えば、図５に示すように、加熱部５１の外周に線材が巻回されてなる巻回部１８ａと、巻回部から外方側へ筒本体４１の内側面に向けて線材が放射状に延びてなる複数の脚部１８ｂと、該脚部１８ｂの外方側端部を折り曲げることにより筒本体４１の内側面に沿って線材が配され、折り曲げられた線材の反発弾性力により筒本体４１の内側面を押圧するように構成された複数の押圧部１８ｃとを備えたものを用いることができる。
【００４５】
斯かる支持部材１８は、例えば、円筒状の空間を形成させるように金属線材を螺旋状に巻回し、螺旋状に巻回した後に筒本体の内側面に当接するまで金属線材を放射状に延ばし、さらに金属線材を折り曲げて筒本体の内側面に沿うように延ばし、その後放射方向と反対方向へ金属線材を折り返して形成されている。
上記のごとき支持部材１８は、複数の押圧部１８ｃの反発弾性力により筒本体４１内における移動が規制されている。即ち、筒本体４１内において、巻回部１８ａの位置が固定されている。これにより、支持部材１８は、巻回部１８ａを介して棒状の加熱部５１の移動を規制しており、加熱部５１を支持することができる。
【００４６】
さらに、前記支持部材１８の変形例を図６に示す。図６（ａ）は、加熱部５１の延在方向に垂直な面で切断した斯かる変形例の断面図であり、図６（ｂ）は、斯かる変形例の斜視図である。
前記支持部材１８の斯かる変形例は、図６に示すように、丸棒状の加熱部５１を覆うように３つの三割管体が組み合わされてなる管状部１８ｐと、前記三割管体の両端からそれぞれ外方に延びる矩形板状のフランジ部１８ｑとを有し、前記三割管体の両端から延びる合計６枚のフランジ部１８ｑは、隣り合うもの同士が２枚重ね合わされて前記管状部１８ｐの中心から３方に放射状に延びる板状支持脚を形成しており、該板状支持脚の先端を筒本体４１の内面に当接させて前記管状部１８ｐに挿通させた棒状の加熱部５１を前記筒本体４１の中心部において支持し得るように形成されている。
斯かる支持部材１８は、例えば、一枚の短冊状の金属板を折り曲げ加工したものが３つ組み合わされて形成されており、具体的には、フランジ部１８ｑが重ね合わされて前記板状支持脚が形成され、フランジ部１８ｑが前記金属板の両端部によって形成されている。また、重ね合わされているフランジ部１８ｑにおいては、先端部よりも管状部１８ｐ寄りの位置においてスポット溶接Ｚされて接合がなされている。
なお、斯かる支持部材１８においては、管状部１８ｐの中心から前記板状支持脚の先端に延びる仮想線間の角度が１２０°となるように、前記板状支持脚が配されている。
【００４７】
金属製の脚部１８ｂ又はフランジ部１８ｑを備えた支持部材１８を用いることにより、金属が吸着剤よりも熱伝導性が高いことから、金属製でない支持部材１８を用いた態様と比べて、加熱部５１による加熱時に、加熱部５１から離れた位置に存在する吸着剤まで、脚部１８ｂ又はフランジ部１８ｑにより加熱部５１からの熱を伝えやすくなり、吸着剤全体を効率よく加熱することができるという利点がある。
また、金属板で形成され且つフランジ部１８ｑを有する前記支持部材１８（図６、図７等参照）を用いることにより、金属線材で形成されている支持部材１８（図５等参照）を用いた態様と比べて、加熱部５１と支持部材１８との接触効率がより高まり、支持部材１８と吸着剤との接触面積がより大きくなるため、加熱部５１から離れた位置に存在する吸着剤まで、フランジ部１８ｑにより加熱部５１からの熱をより伝えやすくなり、吸着剤全体をより効率よく加熱することができるという利点がある。
また、前記支持部材１８を金属板で形成することが比較的容易であることから、金属板で形成された支持部材１８（図６、図７等参照）を用いることにより、金属線材で形成された上述の支持部材１８（図５等参照）を用いる場合と比べて、装置の制作コストを抑えやすいという利点がある。
【００４８】
また、前記支持部材１８のさらなる変形例を図７に示す。図７（ａ）は、加熱部５１の延在方向に垂直な面で切断した斯かる変形例の断面図であり、図７（ｂ）は、斯かる変形例の斜視図である。
前記支持部材１８の変形例は、図７に示すように、一対の半割管体が組み合わされてなる管体部１８ｘと、前記半割管体の両端からそれぞれ外方に延びるフランジ部１８ｙとを有し、該フランジ部１８ｙが前記半割管体の一端側で重ね合わされて接合されているとともに、他端側では互いに離間する方向に延びて前記管体部１８ｘの中心から３方に放射状に延びる板状支持脚を形成しており、該板状支持脚の先端を筒本体４１の内面に当接させて前記管体部１８ｘに挿通させた棒状の加熱部５１を前記筒本体４１の中心部において支持し得るように形成されたものである。
前記管体部１８ｘは、フランジ部１８ｙ同士が接合されている側において半割管体同士の相対位置が略固定された状態となっているものの他方においては半割管体同士を離間させ得るように形成されており、その径をある程度の範囲において拡縮自在に変化させ得るように形成されている。
斯かる支持部材１８は、例えば、一枚の短冊状の金属板を折り曲げ加工して形成されており、重ね合わされているフランジ部１８ｙを除く２つのフランジ部１８ｙは、前記金属板の両端部によって形成されている。一方で、重ね合わされているフランジ部１８ｙは、前記金属板の折り目となる先端部において互いに接合されており、該先端部よりも管体部１８ｘ寄りの位置においてスポット溶接Ｚされてさらなる接合がなされている。
なお、斯かる支持部材１８においては、管体部１８ｘの中心から前記板状支持脚の先端に延びる仮想線間の角度が１２０°となるように、前記板状支持脚が配されている。しかも、管状部１８ｐの中心から前記板状支持脚の先端に延びる仮想線に沿って３つの板状支持脚が配された支持部材（図６で示した変形例）と異なり、半割管体の他端側から延びる２つの板状支持脚は、前記仮想線に沿うように配されていない。
【００４９】
前記吸着筒２１は、図４に示すように、周方向に沿って延在し筒本体４１の外面から外方側へ延びる複数のフィン９をさらに備えていてもよい。前記吸着筒２１が複数のフィン９をさらに備えていることにより、吸着筒２１の外表面積がより広くなり、加熱により水分が脱離された吸着剤３１を効率良く冷却させることができる。また、吸着筒２１の外表面積が同じであるならば、フィン９によって外表面積が広くなった分、冷却効率を同等に保ちつつ、吸着筒２１の長さを短くできるという利点もある。従って、吸着筒２１が複数のフィン９をさらに備えていることにより、吸着筒２１がコンパクト化され得る。
【００５０】
前記吸着筒２１は、筒本体４１が径の異なる２つの筒状体（図示せず）を備え、各筒状体の筒軸が一致するように配し筒状体の間に空間を設けるように構成されていてもよい。即ち、径の大きい外筒体の内側に径の小さい内筒体を配してなる筒本体４１は、両筒体の間の空間を流体が流通するように構成されていてもよい。上記のごとく構成されていることにより、吸着剤３１を冷却する際に、内筒体と外筒体との間に水や不凍液などの冷媒を流通させることができ、筒本体４１に収容された吸着剤３１をより効率よく冷却することができる。
また、前記吸着筒２１は、筒本体４１の外周に巻き付けられ冷媒を流通させる冷媒管（図示せず）をさらに備えていてもよい。該冷却用配管に水や不凍液などの冷媒を流通させることにより、筒本体４１に収容された吸着剤３１をより効率よく冷却することができる。
【００５１】
前記吸着剤３１としては、従来公知の一般的なものが挙げられ、具体的には、例えば、粒状の合成ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ等が挙げられる。
【００５２】
前記連結部６１は、図３に示すように、前記第１吸着筒２１と、該第１吸着筒２１に並行するように配された前記第２吸着筒２２とを一端側にて互いに連結している。また、前記連結部６１は、第１吸着筒２１の収容領域と第２吸着筒２２の前記収容領域とが連通するように形成された連通管６１ａを備えている。斯かる構成により、第１吸着筒２１の収容領域を流通した被処理ガスＡが、連通管６１ａを経て、さらに第２吸着筒２２の収容領域を流通できる。
【００５３】
さらに、前記除湿装置１の使用方法について説明する。
前記除湿装置１においては、被処理ガスＡが、吸着剤３１を備えた複数の吸着筒を流通することにより、被処理ガスＡに含まれる水分を吸着剤３１に吸着させ、被処理ガスＡに含まれる水分を除去することができる。
また、前記除湿装置１においては、上述したように、例えば図１に示す供給弁１１を操作することにより、水分を含む被処理ガスＡを第１吸着ユニット７１へ供給し、第１吸着ユニット７１にて被処理ガスＡの水分を吸着剤３１に吸着させることができる。一方、第１ユニットにて被処理ガスＡの水分を吸着剤３１に吸着させている間、第２吸着ユニット７２にて、加熱部５１を加熱することにより既に水分を吸着した吸着剤３１から水分を脱離させ、吸着剤３１を加熱再生させることができる。
前記除湿装置１においては、加熱部５１により加熱され水分を脱離した吸着剤３１を冷却するために、上述したように、乾燥した水素ガスなどの冷却用の乾燥ガスを逆流させて吸着筒（例えば２１〜２４）に流通させることができる。また、例えば、加熱部５１の加熱を止めた後、放置することにより吸着剤３１を冷却することができる。
【００５４】
前記除湿装置１においては、所定の時間間隔をあけて、上述したように水分を含む被処理ガスＡの供給先を第１吸着ユニット７１又は第２吸着ユニット７２のいずれか一方へ変えることにより、被処理ガスＡの除湿を一端止めることなく、連続的に行うことができる。
【００５５】
また、前記除湿装置１においては、加熱された吸着剤３１を冷却するために、吸着剤３１を収容した吸着筒へ外方側から送風することができる。即ち、上述した送風機１５を作動させ、冷却のための空気を吸着筒（例えば２１〜２４）の周囲に流通させることで、各吸着ユニット内における複数の吸着筒に収容された吸着剤３１を冷却することができる。
また、上述したように、径の異なる内筒体と外筒体とで構成された筒本体を備えた吸着筒を用いて、内筒体と外筒体との間に水や不凍液などの冷媒を流すことにより、筒本体内にある吸着剤を冷却することができる。また、上述したように、筒本体４１の外周に巻き付けられ冷媒を流通させる冷媒管を用いて、該冷媒管内に冷媒を流すことにより、筒本体に収容された吸着剤３１を冷却することができる。このようにして吸着剤を冷却することにより、冷却効率がより優れたものとなる。
さらには、内筒体と外筒体とを備えた吸着筒を用いた冷却、前記冷媒管を用いた冷却、前記送風機１５を用いた冷却を組み合わせて採用することもできる。
【００５６】
本実施形態の除湿装置は、上記例示の通りであるが、本発明は、上記例示の除湿装置に限定されるものではない。
また、一般の除湿装置において用いられる種々の態様を、本発明の効果を損ねない範囲において、採用することができる。
【００５７】
上記の実施形態においては、列をなして並行するように配された複数の吸着筒を備えた除湿装置について説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、例えば、一の吸着筒の周囲を他の複数の吸着筒が取り囲むように且つ互いに並行するように複数の吸着筒が備えられた除湿装置であってもよい。
【００５８】
また、上記の実施形態においては、隣り合う吸着筒同士を互いに連結する連結部を備えた除湿装置について説明したが、例えば、隣り合わない吸着筒同士を互いに連結する連結部を備えた除湿装置であってもよい。
【００５９】
また、上記の実施形態においては、例えば４つの吸着筒を有するユニットにおいて吸着剤を加熱再生するときに、下流側（排出弁１３側）から乾燥ガスを供給し、水蒸気を含んだガスが全ての吸着筒を通過した後に放出弁１４から放出されるように構成された除湿装置について説明したが、このような構成に限定されず、それぞれの吸着筒毎にドレン用の配管及び弁を設けて吸着剤の加熱再生時にそれぞれの吸着筒から水蒸気を含んだガスを放出できるように構成された除湿装置であってもよい。このような装置によれば、複数の吸着筒にガスの水分を吸着させる運転を行う時に、全ての吸着筒を通過して所定時間をかけて十分に乾燥された水素ガス等を得ることができ、一方、吸着剤を再生する時に、水蒸気を含んだ水素ガスを個々の吸着筒から放出させることにより、水蒸気を含んだ水素ガス等が上流側の吸着筒に流入することを抑制できることから、吸着筒ごとに吸着剤の再生を制御でき、効率的に除湿剤を再生することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１：除湿装置， ９：フィン
１５：送風機
２１〜２４：吸着筒
３１：吸着剤
４１：筒本体
５１：加熱部
６１〜６５：連結部
７１：第１吸着ユニット， ７２：第２吸着ユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を電気分解して生成された水素及び酸素の少なくとも何れか一方の被処理ガスを流通させることにより該被処理ガスの水分を吸着する吸着筒を備え、該吸着筒が、水分を吸着する吸着剤と、該吸着剤を収容する収容領域を有する筒本体と、該筒本体内に配され且つ前記吸着剤を加熱することにより吸着した水分を脱離させる加熱部とを有している除湿装置であって、
複数の前記吸着筒が備えられ、該吸着筒の内の一吸着筒が他吸着筒に並行するように備えられており、前記一吸着筒及び前記他吸着筒の一端側にて吸着筒同士を互いに連結する連結部をさらに備え、
前記一吸着筒の前記収容領域を流通した前記被処理ガスが、前記連結部を経て前記他吸着筒の前記収容領域を流通するように構成されていることを特徴とする除湿装置。
【請求項２】
さらに前記吸着筒が、周方向に沿って延在するフィンを複数備えている請求項１記載の除湿装置。
【請求項３】
複数の前記吸着筒へ外方側から送風することより該吸着筒内の吸着剤を冷却する送風機をさらに備えている請求項１又は２に記載の除湿装置。
【請求項１】
水を電気分解して生成された水素及び酸素の少なくとも何れか一方の被処理ガスを流通させることにより該被処理ガスの水分を吸着する吸着筒を備え、該吸着筒が、水分を吸着する吸着剤と、該吸着剤を収容する収容領域を有する筒本体と、該筒本体内に配され且つ前記吸着剤を加熱することにより吸着した水分を脱離させる加熱部とを有している除湿装置であって、
複数の前記吸着筒が備えられ、該吸着筒の内の一吸着筒が他吸着筒に並行するように備えられており、前記一吸着筒及び前記他吸着筒の一端側にて吸着筒同士を互いに連結する連結部をさらに備え、
前記一吸着筒の前記収容領域を流通した前記被処理ガスが、前記連結部を経て前記他吸着筒の前記収容領域を流通するように構成されていることを特徴とする除湿装置。
【請求項２】
さらに前記吸着筒が、周方向に沿って延在するフィンを複数備えている請求項１記載の除湿装置。
【請求項３】
複数の前記吸着筒へ外方側から送風することより該吸着筒内の吸着剤を冷却する送風機をさらに備えている請求項１又は２に記載の除湿装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−４３１３１（Ｐ２０１３−４３１３１Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８２８６４（Ｐ２０１１−１８２８６４）
【出願日】平成２３年８月２４日（２０１１．８．２４）
【出願人】（０００１９２５９０）株式会社神鋼環境ソリューション (534)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２４日（２０１１．８．２４）
【出願人】（０００１９２５９０）株式会社神鋼環境ソリューション (534)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]