JPH0487618A - 乾燥剤固定式輻流乾燥器 - 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、全体として乾燥の技術に関し、更に詳細には
、管路を流れるガスから水分を吸着するのに使用される
乾燥剤乾燥器に関する。

従来の技術 この種類の従来の乾燥器は、対をなした圧力容器を使用
し、これらの圧力容器は、一般に、顆粒状（又はビーズ
状）の吸着材料か緩く充填された二つの円筒形の塔であ
る。これらの塔は、大抵の場合、垂直に配置され、ガス
が流入する入口及びガスか流出する出口を有する。各圧
力容器を通過するガスは、乾燥剤を軸線方向に通過し、
乾燥剤床の他端で出る。ガスか乾燥剤を通過するとき、
水分か吸着される。一般に、一方の塔か乾燥に使用され
ているときに他方の塔の乾燥剤が再生される。

発明か解決しようとする問題点 上述の乾燥剤乾燥器の欠点は、吸着材料の摩耗、摩耗の
結果、吸着材料か粉塵状になること、及び吸着材料の損
失を回避するため、緩く充填された乾燥剤を通るガスの
流量を制限しなけれはならないということである。同し
摩耗作用を回避するため、システムの加圧及び減圧も制
御しなけれはならない。

上述のシステムの別の問題点は、ガスが、低い密度で充
填された吸着材料を優先的に通るということである。ガ
ス流か上−＼向かう流れても下−＼向かう流れてもない
場合には、ガスは圧力容器の上側の低い密度て充填され
た吸着材料を通過する傾向かある。

更に別の問題点には、吸着材料の充填時及び排出時の緩
くて嵩の張る吸着材料の取り扱いか含まれる。更に、代
表的な空気乾燥器か０．３１８ｃｍ乃至０．６３５ａｎ
　（１／８インチ乃至１／４インチ）の粒径の乾燥剤に
限定されているため、充分な吸着面積を得るために圧力
容器を更に直径の大きいものにしなけれはならない場合
かある。

問題点を解決するための手段 本発明は、空気及びガスを乾燥するための乾燥剤固定式
輻流乾燥器を提供する。本発明の一つの特徴によれば、
二つの圧力容器か使用される。

方の圧力容器は空気又はガスから水分を除去するのに使
用され、他方の圧力容器は乾燥剤の再生に使用される。

各圧力容器には、湿りガスか容器に流入し、固定乾燥剤
を通過し、水分のない状態で容器を流出てきるように、
開口か設けられている。

次いて、乾燥ガスの一部を他方の容器の乾燥剤に反対方
向に通して乾燥剤を再生する。

本発明の好ましい実施例は、コアの数を増やしたり減ら
したりすることによって乾燥器の流れ能力を容易に変化
させることかできるように、コアモジュールを使用する
。これらのコアモジュールは、固定乾燥剤てつくられ、
圧力容器内に軸線方向に整合して配置されている。各コ
アは中央通路を有する中空円筒の形態である。これらの
コアは、コアの中央を通る通路を残し、圧力容器の壁と
コアの外面との間に開放空間を残すように圧力容器内に
配置されている。

固定乾燥剤は、コアの壁に大きな強度を与え且っ水分を
吸着するための大きな表面積を提供するのに充分小さい
粒子から成る。

本発明の生な利点の一つは、これによって乾燥剤コアを
容易に取り扱うことかてきるということである。簡単な
モジュール構造並びに結合した粒子が、コアの取り扱い
及び交換をきれいて容易なものにする助けとなる。

本発明の別の利点は、ガスの乾燥及び乾燥剤コアの再生
を同時に行う２工程システムを提供することである。乾
燥剤コアの一方の組をガスの乾燥に使用しているとき、
乾燥剤コアの他方の組か再生される。次いて、新たに再
生したコアを乾燥に使用し、前に使用した他方のコアを
再生するようにガス流を逆流させることができる。これ
によって、ガス（例えは空気）を連続的にきれいにし、
浄化し、制御された領域についての要求を満たすことか
できる。

固定乾燥剤を使用することによって、このような２工程
システムを迅速にサイクルさせることかできる。固定乾
燥剤は圧力変化によく耐え、更に徹底的に乾燥を行う。

コアかモジュール構造っているため、これらのコアは長
さの異なる圧力容器で使用することかできる。

本発明の他の主要な特徴及び利点は、図面、以下の詳細
な説明、及び添付した特許請求の範囲を検討すれは、当
業者に明らかとなるであろう。

本発明の好ましい実施例を添付図面と関連して説明する
。添付図面では、同じ参照符号は同じ部材を表す。

実施例 次に第１図を参照すると、本発明による乾燥剤固定式輻
流乾燥器システム２０は、第１圧力容器２２と、第２圧
力容器２４と、夫々の固定乾燥剤コアモジュール２６と
、ガスを両方の容器に同時に流すだめの弁−導管系即ち
弁−導管装置２８とを有する。乾燥剤乾燥システム２０
は、ガスから水分を吸着する固定乾燥剤に湿りガスを通
すことによって、空気又は他のガスから水分を除去する
。

装置２８には、第１制御弁３０、第２制御弁３２、第３
制御弁３４、及び第４制御弁３６の四つの制御弁か設け
られている。更に、装置２８には、第１逆止弁３８、第
１バイパス４ｏ、第２逆止弁４２、及び第２バイパス４
４か設けられている。湿りガスは入口４６を通って装置
２８に入り、乾燥ガスは出口４８を通って出る。固定乾
燥剤コア２６を再生するのに使用された乾燥ガスの部分
は、逃かしマフラー５０を通して外部に解放される。

第１圧力容器２２を乾燥に使用する場合、湿りガスは入
口４６に入り制御弁３０を通過する。制御弁３２及び３
６は、湿りガスか通らないように閉じである。次いて、
湿りガスは外部開口５２を通って第１圧力容器２２に入
り、ここで吸着により水分か除去される。次いて、得ら
れた乾燥ガスは、中央開口５４を通り、逆止弁３８を通
過して第１圧力容器２２を出る。

乾燥ガスの大部分は、逆止弁４２によって遮られ、出口
４８を通って弁装置２８の外に比る。この際、第２圧力
容器２４内の乾燥剤を再生するため、乾燥ガスの一部か
装置２８内に残る。装置２８内に残さなけれはならない
乾燥ガスの適正な割合は、大気圧をンステム内の絶対圧
で除することによって決定される。この量の乾燥ガスは
、乾燥剤を再生するのに充分である。乾燥ガスのこの部
分は、バイパス４４を通って移動し、第２圧力容器２４
の中央開口５４に入る。ここで、乾燥ガスは乾燥剤を乾
燥工程におけるのと逆方向に通過し、乾燥剤を更に使用
するため再生する。続く再生工程中、ガスは第２圧力容
器２４をこの容器の外部開口５２を通って出、解放した
制御弁３４を通過し、逃かしマフラー５０を通って外部
環境に解放される。

圧力容器２４内の乾燥剤か再生され、圧力容器２２内の
乾燥剤に再生の必要かある場合には、圧力容器２４かガ
スを乾燥し、圧力容器２２か再生を受けるようにガスの
流れを逆転させる。ガスは入口４６を通って入り続ける
が、制御弁３０及び３４か閉鎖され、制御弁３２及び３
６か開放されているため、湿りガスは制御弁３６を通っ
て第２圧力容器２４の外部開口５２内に入る。ガスか第
２圧力容器２４内で乾燥されると、ガスは中央開口５４
及び逆止弁４２を通過する。

上述のように、ガスの大部分は逆止弁３８を通過てきな
いため８口４８を通って出る。ガスの一部はバイパス４
０を通過し、次いて圧力容器２２を通過して圧力容器２
２内の乾燥剤を再生する。

次いて、ガスのこの部分は圧力容器２２を出、開放した
制御弁３２を通過し、逃かしマフラー５０を通って外部
環境に解放される。

次に、第２図及び第３図を参照すると、本発明による圧
力容器２２は、外ンエル５６、ヘース５８、上部６０、
外部開口５２、及び中央開口５４を有する。圧力容器２
２及び２４は構造か全く同し容器であるが、各圧力容器
は機能に関して交替を行う。一方の圧力容器か乾燥サイ
クルを行っている場合には、他方の圧力容器は再生サイ
クルを行っている。この乾燥及び再生は、各圧力容器間
で交替に行われ、そのため、常に一方か乾燥を行い、他
方か再生を行う。

圧力容器２２内には固定乾燥剤６２から成る固定乾燥剤
コアモジュール２６か設けられている。

各コア２６は円筒形形状で、軸線方向円筒形通路６４か
コアの中央を貫通している。代表的には、コア２６の内
壁と外壁との間の距離は１．９１ｃｍ乃至３．８１ｃｍ
（０，７５インチ乃至１．５０インチ）である。コアモ
ジュールを互いに積み重ねると、軸線方向通路６４か整
合し、ガスを流すための連続的な通路を形成する。コア
２６の直径は、圧力容器２２の内壁間の直径よりも小さ
い。このため、コアモジュール２６の外壁と圧力容器２
２の内壁との間に環状キャビティ即ち空間６６か形成さ
れる。円筒形通路６４は中央開口５４と連通し、環状キ
ャピテイ６６は外部開口５２と連通ずる。

圧力容器の軸線方向長さ及び使用されるコアモジュール
の数は、乾燥すべきガスの必要量に基ついて選択するこ
とかできる。使用されるコアモジュールの数に関わらず
、コア２６は圧力容器のヘース５８と圧力容器の上部６
０との間でシールされている。かくして、圧力容器に流
入するガスは固定乾燥剤６２を半径方向にしか通過てき
ない。

乾燥中、ガスは外部開口５２を通って環状キャピティ６
６に入り、固定乾燥剤６２を通って円筒形中央通路へ半
径方向に通過する。ガスか固定乾燥剤６２を通過する際
、ガスの水分か吸着され、円筒形通路６４内に乾燥ガス
を残し、この乾燥ガスは、次いて、中央開口５４を通っ
て圧力容器を出る。

同様に、再生中、ガスは固定乾燥剤６２を半径方向に通
過する。しかしながら、ガスは中央通路６４から環状キ
ャピティ６６へ逆方向に移動する。

この場合、乾燥ガスは固定乾燥剤６２を通って移動し、
乾燥剤か乾燥中に吸着した水分を除去する。

コア２６は互いに接合して３４３°Ｃ（６５０°Ｆ）て
硬化させた２０Ｘ４２メツシュの活性アルミナててきて
いる。この種類の乾燥剤コアは、３０２４０番ショーン
ア州ラグランシュ、フォレストアベニュー１５７１に所
在するケイトン（Ｋａｙｄｏｎ）社か供給している。使
用される、直径か更に小さい粒子は、更に良好な吸着活
動（即ち、吸着材料に対するガスの良好な表面積接触）
をもたらし、乾燥剤を乾燥に更に効率的に使用てきるよ
うにする。

少量の乾燥剤を使用して同し乾燥結果を達成することか
できる。小径の粒子を使用する場合には、小さな空間で
よく、圧力容器の直径を小さくすることかできる。

例えは、本発明による乾燥剤固定式輻流乾燥器の乾燥効
率は、直径０．６３５ａｎ　（１／　４インチ）の乾燥
剤を有する隙間の多い乾燥剤床を持つ代表的な細流乾燥
器の乾燥効率よりも遥かに大きい（第４図のグラフ参照
）。第４図でわかるように、本発明を使用すると、露点
差か４３，３°Ｃ（１１０・Ｆ）の場合でも乾燥剤０．
４５４ｋｇ（１ボンド）あたりの乾燥された空気の量は
、１．２５倍である。

露点差か小さい場合でも、乾燥剤固定式輻流乾燥器は、
軸流乾燥器と比へて良好に作動する。乾燥剤固定式輻流
乾燥器は、非常に少量の乾燥剤の量で同じ露点性能を果
たすことかできる。

固定乾燥剤６２は互いに結合された小さな粒子から成り
、これは大きな強度を有し、高速の空気パルスにはらは
らにならすに耐えることかできる。

粒子は、互いにしっかりと保持されているため、粒子間
には摩耗を生ずる運動か存在しない。この構造は、結合
した粒子かはらはらにならないため、圧力容器を制画下
て再加圧したり減圧したりする必要をなくす。また、こ
の強固な構造は、コアの内壁６８と外壁７０との間の半
径方向距離を小さくすることかてきる。

以上の記載は本発明の好ましい実施例についての記載て
あり、本発明は図示の特定の形態に限定されない。例え
は、好ましい実施例は加熱を行わない種類の乾燥器てモ
ジュール式の固定乾燥剤コア２６を使用し、このコアは
迅速にサイクルするが、コア２６は、ガス加熱式乾燥又
は他の種類の乾燥にも使用できる。固定乾燥剤コアは、
特定の乾燥の適用に応して種々の形体を有するものであ
るのかよい。設計及び構成上の他の変更を特許請求の範
囲に記載した本発明の範囲内て行うことかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、乾燥剤固定式輻流乾燥器の一実施例の概略正
面図であり、 第２図は、固定した乾燥剤コアを収容した圧力容器の側
面図であり、 第２ａ図は、圧力容器の断面図であり、第３図は、固定
した乾燥剤コアの斜視図であり、第４図は、本発明によ
る乾燥剤固定式輻流乾燥器の乾燥効率と、直径０．６３
５ｃｍ　（１／　４インチ）の乾燥剤を有する隙間の多
い乾燥剤床を持つ代表的な軸流乾燥器の乾燥効率とを乾
燥剤４５４ｇ（１ポンド）あたりの乾燥された空気の量
で示すグラフである。 ２０・・・乾燥剤固定式輻流乾燥器システム２２・・・
第１圧力容器 ２４・・・第２圧力容器 ２６・・・固定乾燥剤コアモジュール ２８・・・弁−導管装置 ３０・・・第１制御弁 ３２・・・第２制御弁 ３４・・・第３制御弁 ３６・・・第４制御弁 ・第１逆止弁 ・第１バイパス ・第２逆止弁 Φ第２バイパス ・入口 ・出口

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. （１）外壁を有する圧力容器と、 流体を前記圧力容器内に流入させるための開口及び流体
   を前記圧力容器から流出させるための開口と、 前記圧力容器と軸線方向に整合して前記圧力容器内に位
   置決めされた固定輻流乾燥剤コアモジュールと、を有し
   、前記コアは開放した中央通路を有し、前記圧力容器の
   壁の内側と前記コアモジュールの外壁との間に空間を形
   成するように配置され、前記コアモジュールは互いに結
   合された吸着材料粒子でできている、乾燥剤固定式輻流
   乾燥器。
2. （２）前記コアモジュールの内壁と外壁との間の半径方
   向距離が１．９１ｃｍ乃至３．８１ｃｍ（０．７５イン
   チ乃至１．５０インチ）である、請求項１に記載の乾燥
   剤固定式輻流乾燥器。
3. （３）前記圧力容器が円筒形状の外壁を有する、請求項
   １に記載の乾燥剤固定式輻流乾燥器。
4. （４）前記コアが、２０×４２メッシュの活性アルミナ
   でできている、請求項１に記載の乾燥剤固定式輻流乾燥
   器。
5. （５）第１圧力容器及び第２圧力容器を有し、これらの
   圧力容器の各々は、 外壁と、 上部と、 ベースと、 前記容器の、ガスを各圧力容器内に流入させるための開
   口及び流体を各圧力容器から流出させるための開口の夫
   々の開口とを有し、 更に、前記第１及び第２の圧力容器の各々内の固定乾燥
   剤コアと、 前記第１及び第２の圧力容器間で乾燥機能及び再生機能
   を交互に行わせるための手段とを有する、乾燥剤固定式
   輻流乾燥器システム。
6. （６）前記固定乾燥剤コアが、互いにしっかりと結合さ
   れた粒子から形成されている、請求項５に記載の乾燥器
   システム。
7. （７）前記固定乾燥剤コアが、２０×４２メッシュの活
   性アルミナでできている、請求項５に記載の乾燥器シス
   テム。
8. （８）前記固定乾燥剤コアが、円筒形状であり、軸線方
   向に整合した円筒形中央通路を有する、請求項５に記載
   の乾燥器システム。
9. （９）第１及び第２の圧力容器と、前記容器の各々の固
   定乾燥剤コアとを有し、各コアは中央通路を有し、各容
   器は、前記コアの前記中央通路と連通した第１開口及び
   前記コアの外側と連通した第２開口と、前記第１開口を
   相互連結する第１導管手段及び前記第２開口を相互連結
   する第２導管手段と、第１容器を通る空気が乾燥され、
   第２容器を通る空気が前記コアを再生し、他方の方向で
   は第２容器を通る空気が乾燥され、第１容器を通る空気
   がコアを再生するように、前記容器を通して空気を一方
   の方向へ通過させるため前記第１導管手段を選択的に連
   結し、前記容器を通して空気を他方の方向へ通過させる
   ため前記第２導管手段を選択的に連結する手段とを有す
   る、空気を浄化し、きれいにするための逆流乾燥剤乾燥
   器システム。
10. （１０）前記連結手段は、空気を前記第１容器に流入さ
    せ、空気を前記第２容器から流出させるための前記導管
    手段の弁の第１の組と、空気を前記第２容器に流入させ
    、空気を前記第１容器から流出させるための前記導管手
    段の弁の第２の組と、を有する、請求項９に記載のシス
    テム。
11. （１１）前記第２導管手段は、一組みの逆止弁と、各逆
    止弁を迂回するバイパス管路を有し、前記乾燥容器から
    排出される空気の一部が大気に排出され、一部がバイパ
    ス管路を通って他方の容器へ通過して前記コアを再生す
    る、請求項９に記載のシステム。
12. （１２）前記コアは一つ又はそれ以上の円筒形乾燥剤モ
    ジュールから成る、ことを特徴とする請求項９、１０、
    又は１１に記載のシステム。