JPH02273509A - 空気乾燥装置 - 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〕 この発明は、複数の吸着塔を設けて乾燥空気を連続して
得るようにした空気乾燥装置に関するものである。

〔従来の技術〕

現在、−船釣に用いられている空気乾燥装置は、原料空
気を圧縮し、これを冷却して、活性炭、アルミナ、シリ
カゲル等の吸着剤を充填してなる吸着塔内に送り込み、
原料空気の含有水分を吸着剤に吸着させる吸着操作によ
り乾燥空気を得て、製品として送出するものである。こ
のような空気乾燥装置においては、吸着剤に所定時間の
吸着を行わせる都度、これの吸着水分を離脱させて吸着
操作への再使用を可能とするため、吸着剤の再生を行う
必要がある。この再生は、吸着塔内に高温の空気を通流
させて、この吸着塔内の吸着剤を加熱し、吸着水分を蒸
発、離脱せしめる、所謂熱再生が一般的に行われている
。また、熱再生を実施した場合、再生後の吸着剤は高温
となっており、これを吸着操作に用いる前に所定温度に
まで速やかに冷却する必要があり、この冷却は、上記吸
着塔内に低温の空気を通流させて行っている。そして、
この熱再生、およびこれに付随する冷却が行われζい６
間、乾燥室り１の送出が中１１ｉされない、ｌ、うに、
複数の吸＠塔を設けると共（１ご、゛れらを２組に分（
〕、一方においζ”」二記熱再生又は冷却を行っている
間に他、；】゛において吸着操作を行うように１．であ
る。

さて、前述！、ｌ：如く、吸若松作番、τ用いる原料空
気は、所定の圧力にまで圧縮されており、１：の圧１？
ｉ　Ａ　８ｉにおいて加熱されている。そ、′：′で、
１′：、の原料空気を熱再生に用い、この原料空気が保
有１′る圧縮熱を有効利用することにより、熱害／１．
Ｅ、　ｎ、′’；　４；”おける空気、加熱用し一夕の
消費電力量の削減を図−）た空気乾燥装置が提案されて
いる。

第一３図は、例えば特開昭５６−１４４７２３号公報仁
゛開ノｉ：、さ、ｉｌた９′：の稍すで宋の空気乾燥装
置の系ＶＦｌ閂で２〉る。

図中０．１は、大気を吸引１圧縮！５、原料空気（・１
）とし、で送出するブ１ｌ−７ｒ７であり、また、（２
）　、　［３１Ｊｅｔ　、内部Ｇ；１着剤（２０）、　
（１０）をそれぞれ充填ＩＣなる吸６塔である。、また
、（ワ、（６）は、図中に実線および破線Ｌ：　Ｔ−示
ｆｉ−２＝ンの切換位置をそれぞれ備え／、・・・１ｈ
゛弁Ｖ・八なり、吸着塔（力、　ｆ’３）を、吸着工程
よｌ、：は熱再生お、Ｊ：び冷却Ｔｈ！のい７１°ｉ−
＋−かに切換、ＳろｔＪ月０弁である。更に、（７１，
（８１は、［４中に実線および６．１し線にて示す２つ
の切ＩＱ位置をそれＰｔｚ倫えｔ′１３、−、、＋４−
弁からなり、熱再生工程および冷却１．秤量の切ＩＬ）
えを行う切ＩＱ弁である。（９）はｌ−＝夕、ｆｌＯｌ
（＋３）はイ・ニック弁、（１１）は水冷クーラで、ｐ
）る１次り・　ラ、（１２）は冷凍機（１２ａ）に接た
１■された２ン欠り一ラバ＋４）は水冷クーラで＋Ｐｉ
る。

次に動作について説明する。′／Ｉ４ず、四ノば　吸着
塔（２１にて吸着操作を行わせ、吸着塔（３）　＋、こ
て熱再生を行わゼる場合、切ｔ！！！！有（５１、（６
Ｊおよびｔ７Ｊ換弁ｍ（ａは全て東線にて示ず切換位Ｗ
ｉ′とされる。１：の場合、ブロワ（１）かｔ、送出さ
ｈる原料′空気（４）は、切換弁（７）、ヒータ（９）
および切換弁（５）を経て一方の吸着塔（３）に導入さ
ノ・１１１．−の吸ｆｌ塔（３）内の吸４刑（３０）を
熱再生ずる。吸着剤（３０）の吸着水分散が多い初期の
段階においては、ヒ〜、夕（す）は１″７さ１＋でおり
、１′記熱再生ｉｔ、ブロワ（１）内１．、゛。むける
用縮加悲１．：：　、１こり原料空気（４）が保有する
熱の八によって行わｔｌ。

：れを所宇時間継続ｉ−１吸名−剤（３０）の吸名水分
譲が′１′１１１１吸ｄ量に達ｊｔ１升、シー・夕（（
刀がオン゛され５１．１後はト、−タ（０）内１１４″
、で！憧Ｊ加熱されｆ：′・原料空り１（，７Ｊ、り熱
再生が１丁われ、＠着剤（３０）４．”わずか（、：、
残存する＠６゛水分が声１？脱せし、められる。

１暦を塔（−九）内を通過；、水分を含・んだ原料空気
１は、切換弁（６）および−ダ】−ツク弁００）を経′
Ｃ＋次クーラ（＋１）８８ｍ導入さｉ’ｔ、、、　’ｒ
、水冷、ζ！１、次いで、２次クーラ＜　１２　）　（
、、す外人さ）１゛ζ史Ｃ１″冷、釦さｔｌる。この冷
却の歎、原料′γＳ’”１中の３１・４］本分は、（の
−・部が凝縮水ど１．。

て収出びｔする８二２次り・−ラ（１２）を通過１．低
温となった原ｔｌ空気は、切換弁８）を経て、切換弁（
６）を再度通ｉａ　Ｌ　、他力の吸着塔＋２１４．７導
入され、これの含７１本′、）ｊ・り・吸６即１（２０
）ｆ、、：吸オｔ　Ｎ　’１．−５はぼ完全に脱ＩＬ１
か７１−　、ｌ；・勃６燥亨ケ１；とな斗）、；：す換
弁（５］を・再度通過１．で外缶１へｉＸ出されイ９゜ 吸へ削（３０）・：Ｑ熱再生が終工”１、次いで５〕、
れの冷却べ・−行う場２’　Ｇ：’、’、：、は、切Ｉ
θブｆ　ｆ’７１　、い）の切換イ）′ｌ置を変東する
。、７　（７）場合、ブロワ（１，）から送出される原
料空気←４１　ｉ弐、切換＊　（７１をｔＪ％　”Ｃ１
２，＊　クーラ（１１）および２次１ノ・−パン（１２
＞　！１″′導入さ＋７て冷却さｔｌる。冷ｊＫＸされ
た原ｆ″１空気は、次いで、イ・−７、ツタ弁弓３　）
　Ｊト上び切換弁（６）を経て冷却６−ベき吸？ｉ′塔
（３）に導入され、この吸ｆｉ′塔（３）内部に通流ぜ
Ｉ−ぬらズ′１、吸６剤（３（１）は、１゛の原料空気
と１）接触に、１、り冷却かＩ］る。吸る剤（３）内を
通過し、吸着剤（３０：ｌどの間の熱室ｔａ　（：より
昇温１．また原ｆ′ｌ空憤１は、切換イｔ（５）および
」フ状態（、：：あるし−・夕（９）を通過１て水冷ク
ーラ（１４）４１“＝導入されて再度冷Ｒ１さノアる。

Ｐ＋−て、河川：、Ｌυｊだ！フｒ←５）を経て吸４テ
、塔（２）に導入１゛５わ、はぼ完全に腸！！ｉｉｉ　
ｆ家りか乾燥空気となり、切換弁＋５）ａ’再度通過ｌ
、″こ外部へ送出されるのは前述１−、ノ、・熱再生の
場合と同様である。

＠ｒ′Ｉ−塔口）内の吸着剤（３Ｑ　）　０）、ｆ４＋
、再生およｒ、（冷加１．ハ終了１．．　？、−、皆１
切換弁［５１，［６＋は破線（１−で示す切換佼でとさ
れる。、これにより、”７′ロワ（１）か八、）ス出さ
れる原料空気は、前述内経路ど同・経路を通り、；上ず
吸着塔（，２）に導入され、１′二の吸着塔（７２）内
（１こおいて、先（、、′吸着操作に用い〕′−５ノ］
ｆ、：吸４斉１（１１０）の熱再生：Ｖｔ−、は冷却が
、切換弁＋７）、Ｈｌの切換ｔｒｉ、　’ｐに１右！、
丁マ’、　＃７われ、更に、吸着ヱ；”１（２）を通過
（、ブ、・１粘ｆ’ｌ空気１”ｔ　　ｉ’、ｆｎ・述の
経路と同一経路を通って吸着塔（３）に導入され、この
吸着塔（３）内にて吸着操作が行われて、これにより得
られた乾燥空気が切換弁（９を経て外部に送出される。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の空気乾燥装置は以上のように、一方の吸着塔の熱
再生処理が終了した後、その吸着剤の冷却は原料空気と
の間の熱交換によって行われていた。従って、当該吸着
剤は、この冷却の工程で原料空気から一定量の水分を吸
着し、その後開始される本来の吸着処理における有効吸
着容量がそれだけ減少することになり、結果として高価
な吸着剤の必要量が増大して不経済になるという問題点
があった。

〔課頚を解決するための手段および作用〕この発明に係
る空気乾燥装置は、循環ブロワと冷却器とを別途設け、
これらと熱再生処理を終了した吸着塔とで順次閉回路を
形成して熱再生後の吸着剤の冷却を行う、この間、原料
空気は上記閉回路とは遮断され、熱再生およびその後の
冷却の処理を終了した他の吸着塔を通流し乾燥空気とな
って出ていく。

〔実　施　例〕

第１図はこの発明の一実施例による空気乾燥装置を示す
系統図である０図において、（１）は原料空気Ｇ４１を
送出するブロワ、（２］　（３１は吸着塔、（２０）　
（３０）は吸着剤、（５１（６１および（７］（８１は
切換手段としてのそれぞれ４方弁および３方弁からなる
切換弁、（９）は加熱手段としてのヒータ、（１１）お
よび（１２）は冷却手段としてのそれぞれ１次クーラお
よび２次クーラで、以上はいずれも従来と同様のもので
ある。

（１５）および（＋６）は切換弁（７）と（８）との間
を連通ずる管路に設けられたそれぞれ循環ブロワおよび
冷却器としての熱再生冷却用クーラ、（＋７）は切換手
段としての自動２方弁、（＋８）は流量調整弁である。

次に動作について説明する。従来と同様、吸着塔（２で
吸着処理を、吸着塔（３）で熱再生処理を行う場合から
説明する。各切換弁（５１ないしく８）をすべて実線で
示す切換位置とし、自動２方弁（１７）を閏とした状態
でブロワ（１］により原料空気（４）を送出する。

この原料空気（４）はヒータ（９）で更に加熱され、１
８０〜２５０°の空気となって切換弁（７）（５）を経
て吸着塔（３）に導入され、吸着剤（３０）の熱再生処
理を行う。

この処理で水分を含んだ空気は切換弁＋６１　Ｂ＋を経
て両クーラ（１１）（＋２）に導入され、ここで３〜８
　”Ｃに冷却され、結露として発生した凝縮水は系外に
排出される。クーラ（１２）から出た空気は再び切換弁
（６）を通過し、吸着塔（２）内の吸着剤（２０）で十
分その水分が吸着され切換弁（５）を経て製品乾燥空気
として取出される。

吸着塔（３）での熱再生処理が終了すると、切換弁ｆ７
１　＋８１を点線で示す切換位置に切換え、同時に自動
２方弁（＋７）を開とする。これによって、循環ブロワ
（１５）−切換弁（８）−切換弁（６）−吸着塔（３）
−切換弁（５１−切換弁（７）−熱再生冷却用クーラ（
１６）の経路で閉回路が形成され、循環ブロワ（１５）
を運転することにより熱再生処理を終わった吸着剤（３
０）の冷却が行われる。上記冷却が行われている間、ブ
ロワ（１）から送出された原料空気は）は自動２方弁（
１７）を経て両クーラ（Ｉｌｌ（＋２）で冷却され、更
に切換弁（６）を経た後、吸着塔（３）を通過すること
なく直接、吸着塔（２）に導入され、ここで乾燥されて
切換弁（５）から取出される。

以上のように、吸着剤（３０）の冷却は、原料空気（イ
）によることなく、上記閉回路内の循環空気のみを媒体
として行われるので−この冷却の工程で吸着剤（３０）
に吸着される水分量は極めてわずかで通常無視できる程
度であり、熱再生冷却用クーラ（１６）にもドレインの
設備は必要ない。

吸着塔（３）における上記冷却処理の工程が終了すると
、切換弁（２）（８）を元の実線で示す切換位置に戻す
とともに、切換弁（５１＋６１を点線で示す位置に切換
え同時に自動２方弁（１７）を再び閉とする。これによ
り、吸着塔（２１が熱再生処理工程に、吸着塔（３）が
吸着処理工程に反転する。この場合、吸着剤（３０）は
、前述した通り、熱再生処理終了時点の乾燥度をほぼそ
のまま維持しているので、その吸着容量がほぼ１００％
有効となり、吸着効率と経済性が向上する。

第２図はこの発明の他の実施例を示すもので、第１１Ｍ
ε′！〕ものと巽なろのは、流！ａ誹４整弁（ｌす９−
）を１′１１λブ、コバ１゛ノ（ス回路（１９）を、；
ｑｏた点である。即ち、”８シラ”）涼暖調整弁（１す
ｉｉ）の開度を適当に設定“５゛ることに５）、す、ブ
Ｕｉワ（１）かへの原料空気（・１〕の一部をヒ−，，
，，，−、ニア　（９１′パ加熱しτ吸着剤の熱再生処
理に使用Ｌ、残りの原板はべ（、、Ｋ　、、ニア、回路
（１つ）を通流させ、こ、二Ｃ”１記熱汀牛処珂１をｌ
？ｉた空気と混合し０両クー　ラ（ＩＩ）（１２）へ送
り込む棺成とＬ′Ｃいる。従−）で、異なる吸青塔で同
時に実ｈ′・５”る・ピ・要がある吸着処理Ｒ５’：　
；ｑ’：再生１７．１．埋量どの時間的な協調を図る１
、旬等で打手１１どなる。

なお、に記各実施例Ｃは吸も一部を２台使用した場＊　
Ｇ（７−ｙ）いて説明ｊかが、切換１段を適宜り人ず４
゛）こと（、、“より、更（、享〈の台数の吸着塔を使
用ｆる場ｇ’；、　４１１ｍもこの発明は同時に適用４
ることかでき同様ｊ７）効果、を奏する。

（発明の効果） 以Ｊ：ノ）ように、この発明では、循環ブロワと冷却器
＾、を別途設ｉｔ、、、、、れらど熱再生タル理を終了
した吸れ塔と゛ξ′順次閉回路り・ｒｖ１＋戊Ｉ７″ζ
そジ）吸６−削（７）冷却を行うよ’ｒ　Ｇ＝　１．７
’：：のＣ′、この冷却１′稈中１１．：吸着剤が原料
空気中のｐ１有水分を吸着ずろ、二とがなく、吸着剤の
有ずろ吸着容景を有効に（１１用でき、吸着効率と経済
性が向−１ｒ−’１−ろ９

【図面の簡単な説明】

第１図はにの発明の−・実施例による空気乾づ謁１−１
゜置を示す系統図、第２図は、二の発明の他の実施例（
９ごよるものの同様の系統［Ａ、第３図は１１東の空気
乾燥装置を示す系統［４であ７）。 図（、：おいて、　ｆ２１（３！は吸着塔、（２０１（
３０１は吸６イク、←１）は原料空気、（６）ないしく
間および（１７）は切換１段と１５でのぞれぞｈ切換弁
お、１、び自動２方弁、（０）は加熱１段どしてのし−
タ、（１１）おＪ：び（１２）は冷却′ｆ−段としての
そノ５．ぞｉＬ１次り・−ラ！ｊ、１、び２次クーラ、
（１５）は循環ブロワ、（１６）は冷却器とＩでの熱再
生冷却用クーうであて）。 なお、名ｌ；４中同−・符号は同一または相ソ・ｉ部分
を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 吸着剤を充填した複数の吸着塔、加熱手段、冷却手段お
   よびこれらを接続する管路の切換を行う切換手段を備え
   、原料空気を加熱または冷却するとともに上記吸着塔に
   通流させ、上記吸着剤に含有水分を吸着させる吸着処理
   と吸着済の吸着剤から水分を離脱させる熱再生処理とを
   上記各吸着塔で順次行わしめることにより、乾燥空気を
   連続して得るものにおいて、 循環ブロワと冷却器とを別途設け、これらと上記熱再生
   処理を終了した吸着塔とで順次閉回路を形成して熱再生
   処理後の吸着剤の冷却を行うようにしたことを特徴とす
   る空気乾燥装置。