JPH02284625A - 気体乾燥装置 - 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） 本発明は、気体、特に圧縮空気を乾燥する為の装置に関
する。

（従来の技術） 大気中には水蒸気が含まれている。この水蒸気は、飽和
水蒸気圧よりも低い分圧の気体状態で存在する。そして
、飽和水蒸気圧は温度のみに依存する。

工業的装置では、圧縮空気又は圧縮されていなくても水
蒸気膨張率が極めて低い空気を使用することがしばしば
必要となる。このような場合、その空気は、乾燥装置又
は空気乾燥型中で処理される。この乾燥装置又は空気乾
燥器は、保水性を有する吸着性製品に水蒸気に富んだ空
気を接触せしめる。

この場合、吸着性製品は、例えば、シリカ又はアルミナ
のゲル、更には活性炭であり、乾燥しようとする空気を
循環させる吸着器中に配置される。

空気は吸着器容器内を通過する間、含有する水蒸気を次
第に失い、同時に水蒸気は吸着性製品へ化学反応を起こ
さずに固定される。

乾燥しようとする空気が吸着器を横切る間、吸着性製品
は入ってきた水分を吸収するが、最初は空気の入口帯域
で飽和が起き、その後この飽和領域は次第に空気の出口
領域に向って延びていく。

ある量の空気を処理した後は、吸着性製品を再生する必
要が生じる。即ち、この吸着性製品を処理して貯め込ん
だ水分を除去しなければならないのである。

との処理は種々の手法で行なうことができるが、その一
つとして、吸着性製品をその吸着能力が実際上ゼロにな
るような温度まで加熱してその吸着性製品から水分を除
去することからなる方法がある。この場合、気体状流体
を再生流として循環させて吸着性製品から遊離した水分
を排除すれば十分である。

単位容積あたり所定の含水量を備えた圧縮空気を供給す
る工業的装置においてこのような再生方法を実施するに
は、吸着性製品を含有する同一の吸着器を２つ設け、交
互に圧縮空気を乾燥するかまたは吸着性製品を再生する
ようにこれらの吸着器を装置の入口と出口とを導管で結
ぶと同時に、吸着性製品の加熱手段を設ける必要がある
。

現在使用されている吸着式乾燥器の吸着性製品の再生の
為の運転は二つの異なった方法で行なわれている。これ
らの方法は、吸着性製品から水分を除去するために再生
流として使用される気体状流体の点で異なっている。（
Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　ｄｅ　１°Ｉｎｇｅｎｉｅｕｒ
／Ｍｅｃａｎｉｑｕｅ　ａｔ　Ｃｈａｌｅｕｒ、　Ｂ、
　４２３０．８．１９８５　参照） これらの方法のうち、第１の方法では、再生用の気体状
流体として、乾燥器として作用する吸着器の出口で圧縮
空気回路から抜取られた空気を使用している。加熱手段
としては、一般に、吸着器内に設置された電気抵抗器が
使用される。かくして、抜取られた圧縮空気は乾燥した
空気とされるので、抜出す空気が出来るだけ少量になり
好都合である。

第２の方法では、再生用の気体状流体として、大気を使
用している。乾燥材は高温では水を吸収しないというこ
とから、このように湿った大気を乾燥材の乾燥に使用す
ることができるのである。

しかし、このようにして得られる露点さほど低くない。

この手法を採用する乾燥器では、ファンを用いて、再生
しようとする吸着性製品を含む吸着器内に大気を送り込
んでいる。加熱手段としては、一般に、ファンの下流に
設置したものが使用され、このようにして両乾燥器に十
分量等に役立っている。

どちらの方法でも、再生した吸着製品を利用するする前
に、これを冷却する必要がある。第１の方法の場合、加
熱手段を切り、乾燥装置の出口から引抜かれる乾燥圧縮
空気の循環を常時そのまま維持するだけで十分である。

逆に、第２の方法の場合、吸着性製品の冷却中は、一般
に乾燥装置の出口から引抜かれている乾燥空気を使用す
ればよく、これによって再生した吸着性製品に湿気を与
えることを防止できる。同様に、後に乾燥しようとする
空気を送る方向と同じ方向に大気を循環させて乾燥材の
出口面が水を含まないようにしておけば、冷却用に大気
流を使用することも可能である。

第１の方法を実施する装置では、装置の出口から大量の
乾燥圧縮空気を引抜きたくない場合、比較的少量しか再
生流から引抜くことができない。

他方、ファンを使用した方法は、極めて大量に引抜くこ
とができるが、逆に、乾燥材全体を最高温度まで上昇さ
せる必要があるので、より大きなエネルギーを必要とす
る。

（発明が解決しようとする課題） ＦＲ−Ｂ第１．５２４．３１３号は、本願の独立請求項
の一部分に規定される形式の装置を記載している。そこ
では、ジェットポンプによる吸引を使用しているがさほ
と利点のない一具体例は別として、ジェットポンプによ
って大気及び圧縮空気の混合物を供給する一具体例（第
１図）が開示されている。

こうすると、圧縮気体の消費量をある程度おさえて再生
しようとする吸着材まで該圧縮気体を輸送することがで
き、圧縮気体の混合物の熱量は再生に必要な熱量を吸着
材に輸送するに十分となり、しかも、該気体混合物の温
度を吸着材の品質の維持に不必要な高温にまで上昇させ
る必要もない。

しかし、吸着材を加熱再生する段階から吸着材を冷却す
る段階に装置を変化させるためには、３種の弁（第１図
の９．１２及び１４）を作動させる必要がある。これら
の弁は複雑な四方弁であり、作動中に乾燥した気体製品
と熱い再生用気体混合物との極めて異なった温度に同時
に晒されるという点で信頼性に乏しい。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上述の欠点を解消した装置であって、再生用
の乾燥気体の低消費量及び低温度といった利点を維持し
つつ、加熱段階から冷却段階に移行させるのに単一の弁
の作動しか必要とせず、１．かも抜弁は常に室温の気体
のろが流通する一方弁である装置に関するものである。

この装置の信頼性はより良好であり、その操作も簡単で
あり、製造が複雑でも高価でもないにもかかわらず送ら
れる気体混合物中の湿った空気と乾燥した気体との比を
調整でき、必要に応じ再生用気体混合物の露点を容易に
低下する方策を講じることができる。

本発明の装置は、入［コ及び出口と、該入口及び出口の
間に入口導管及び出口導管を介して並列に設けられた２
つの吸着器と、引込口と吸引手段と放出手段とを備えた
ジェットポンプと、該放出手段に設けられた加熱手段と
、上記出口導管の一方だ（ブを選択的に該放出手段に連
通させる手段と、上記引込口を上記出［Ｊ導管の他方の
みに連通させる手段と、上記吸引手段に設けられた弁と
、を有する。

ジェットポンプは静電機械を備えているので、これを使
用することによって再生の信頼性が優れたものとなり、
また、装置の出口においてジェットポンプから駆動流体
が採取される、即ぢ、乾燥した圧縮空気が使用されるの
で、吸着性製品の冷却段階でジェットポンプに大気が吸
引されるのを止めるだけで極めて容易に該乾燥空気のベ
ンチュリ効果を達成できる。

（実施例） 以下、添付の図面を参照しつつ本発明を実施例に基づい
て説明する。

この空気乾燥装置は、２つの同一の吸着器１．２を備え
ている。これらの吸着器］、２は円形断面を有する円筒
の形を１２ている。この各円筒の両端部は半球状の蓋で
閉止されており、各円筒は、例えば、鉛直に配置される
。そして、両者の下方開口３．４は導管７．８を介して
乾燥（７ようとする圧縮空気の入路に連通している。開
口３．４のそれぞれと該圧縮空気入路との間の導管７．
８」二には、それぞれ弁１．０．１１が設けられている
。

これらの２つの弁１０，１１は、どちらの吸着器で圧縮
空気を乾燥するか選択するように機能する。

導管７．８は各々弁１２．１３及び弁１４．１５を備え
ており、弁１２．１３はそれぞれの各吸着器を減圧する
ように機能し、弁１，４．１５は再生時に空気を排出す
るように機能する。

吸着器１．２の上方開口５．６は格子２０．２］によっ
て保護されており、各吸着器に含まれた吸着性製品が外
に出るのを防止している。また、このＬ方向１」５．６
はそれぞれ導管１６．１７を介して乾燥圧縮空気を空気
乾燥装置から排出させるための出（コに連通ｊ７ている
。各導管１６．１７には逆止弁１８．１９が設けられて
おり、出［コ３３と反対の方向に流れが生じるのを防Ｉ
Ｆ、シている。

吸着性製品が下方開口３．４から外に出るのを防止する
ために、これらの下方開口３．４はそれぞれ格子２２．
２３で保護しである。

導管５．６が乾燥圧縮空気の出口３３に合流するのと同
じ地点から、もう一つの導管２４が延ばされている。こ
の導管２４は、その末端でジェットポンプ２５の駆動流
体用の引込口に連通している。ジェットポンプ２５で、
大気の吸引は弁２６によって制御する。ジェットポンプ
２５の出口からは圧縮空気と大気との混合物が排出され
、該出口は導管２７に連通している。そして、導管２７
は吸着器１．２の外部に配置された加熱手段２８に連通
している。加熱手段２８の出口は、一方では導管２９を
介して導管１６に連通し、他方では導管３０を介して導
管１７に連通している。導管２９．３０には逆止弁３１
．３２が設けられており、導管１６．１７から導管２７
へ向う流れを阻止している。上記逆止弁１８．１９は、
導管２４の開口地点と導管２９．３０の導管１６．１７
でのそれぞれの開口地点との中間に配置されている。

作用は以下のとおりである。

圧縮空気は入路から入り込み、出口３３から乾燥状態で
排出される。図示の空気乾燥装置では１、吸着器１は圧
縮空気の乾燥器として作用し、吸着器２は吸着性製品の
再生器として作用している。

この状態では、弁１０は開であり、弁１１は閉であり、
圧縮空気は吸着器１内に含まれる吸着性製品中を上方に
通過し、乾燥状態で導管１６から排出される。吸着器２
は再生段階にある。最初、弁１３を開きその結果として
逆止弁１９．３１が閉止されることによって、吸着器２
の減圧が行なわれる。減圧が終了した換弁１５を開いて
大量の空気をこの再生段階中に排出し、減圧弁１３を閉
止する。

第２段階では、弁２６を開き、圧縮気体の圧力低下を利
用してジェットポンプ２５に大気を吸弓させる。かくし
て、気体の混合物が図面の矢印で示すように吸着器２に
搬送され、弁１５から外部に排出される前に吸着器２内
に含まれる吸着性製品内を下方に通過する。

第３段階では、はとんど直ちに加熱手段２８を作動させ
、吸着性製品が含有する水分を放出するために十分な量
の熱を再生流に供給する。

第４段階では、弁２６を閉じる。すると、乾燥圧縮空気
の循環と加熱手段の出力のみが残り、高温の完全に乾燥
した空気で吸着器２が再生され、上方部に含まれる吸着
性製品の乾燥が完結する。

第５段階では、加熱手段２８のスイッチを切る。

すると、吸着器２内を冷たい圧縮空気が循環し、吸着性
製品の冷却が行なわれる。

第６段階では、弁１５を閉じて吸着器２を再加圧する。

この再加圧が終了すると弁１０が開いた状態で弁１１を
開き、乾燥しようとする圧縮空気を２つの吸着器１．２
内に並列に循環させる。かくして、必要であれば、吸着
器２に含まれる吸着性製品の冷却を終了する。吸着器１
から排出される冷たい空気と何らかの暖かい空気とを適
宜混合してもよい。

最後に、弁１０を閉じて、吸着器１を再生し、吸着器２
を本装置に入ってくる圧縮空気の乾燥用に供する。

吸着器１内に含まれる吸着性製品の再生は、吸着器２に
関する前述の方法と類似の方法で行なわれる。

乾燥材を含む容器の内の循環方向を逆にしたとしても方
法は上述のものと同一である。即ち、乾燥を下降方向で
行ない、再生回路を上昇方向で行なうこともできる。

導管２４を通過する圧縮空気の量は、一般に、導管５か
ら出る量の２〜６容量％である。

【図面の簡単な説明】

図面は、気体状流体の吸着式乾燥器の概略立断面図であ
る。 尚、図面中、 １．２・・・吸着器、７．８・・・入口導管、９・・・
入口、１６．１７・・・出口導管、２５・・・ジェット
ポンプ、２８・・・加熱手段、３３・・・出口 である。 代理人　三宅　工夫　（他１名） −１，４７−

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）入口（９）及び出口（３３）と、該入口（９）及
   び出口（３３）の間に入口導管（７、８）及び出口導管
   （１６、１７）を介して並列に設けられた２つの吸着器
   （１、２）と、引込口（２４）と吸引手段と放出手段（
   ２７）とを備えたジェットポンプ（２０）と、該放出手
   段（２７）に設けられた加熱手段（２８）と、上記出口
   導管の一方だけを選択的に該放出手段に連通させる手段
   （２９、３０、３１、３２）と、上記引込口を上記出口
   導管の他方のみに連通させる手段（１８、１９）と、上
   記吸引手段に設けられた弁（２６）と、を有する気体乾
   燥装置。
2. （２）上記引込口を上記出口導管の一方のみに連通させ
   る手段は、該出口導管に設けられた２つの逆止弁を備え
   、該引込口から該出口導管に向う流れを全て防止するよ
   うにしている請求項１記載の装置。
3. （３）上記出口導管の一方だけを選択的に放出手段に連
   通させる手段は、放出手段を出口導管に連通する導管に
   設けられた２つの逆止弁を備え、該出口導管から該放出
   手段に向う流れを全て防止するようにしている請求項１
   記載の装置。
4. （４）引込口に連通させるための上記２つの手段は、流
   れを阻止する手段としての逆止弁だけを備えている請求
   項２または３記載の装置。