JPH06205921A - 収着剤パトローネ及び収着剤の再生法 - Google Patents

収着剤パトローネ及び収着剤の再生法

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JPH06205921A
JPH06205921A JP5321784A JP32178493A JPH06205921A JP H06205921 A JPH06205921 A JP H06205921A JP 5321784 A JP5321784 A JP 5321784A JP 32178493 A JP32178493 A JP 32178493A JP H06205921 A JPH06205921 A JP H06205921A
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JP
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sorbent
cartridge
packing
patrone
suction
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JP5321784A
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Peter Maier-Laxhuber
マイアー−ラックスフーバー ペーター
Andreas Becky
ベッキー アンドレアス
Reiner Engelhardt
エンゲルハルト ライナー
Gerald Heggl
ヘグル ゲラルト
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Zeo Tech Zeolith Technologie GmbH
Original Assignee
Zeo Tech Zeolith Technologie GmbH
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Publication date
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26—Drying gases or vapours
    • B01D53/261—Drying gases or vapours by adsorption
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B35/00—Boiler-absorbers, i.e. boilers usable for absorption or adsorption
    • F25B35/04—Boiler-absorbers, i.e. boilers usable for absorption or adsorption using a solid as sorbent
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 構造が簡単であって，迅速に交替し得るよう
に，収着剤容器を構成する。 【構成】 作業媒体蒸気を収着できる固形物質から成る
充てん収着剤２を収容しているパトローネケース１と，
入口開口５と吸出装置に接続される吸出開口４とを有し
ている収着剤パトローネである。収着剤は選択的に蒸気
だけを収着でき，空気成分は収着しないか，あるいはわ
ずかな程度にしか収着せず，吸出開口及び入口開口は，
収着されなかったガスが収着剤のすべての領域から吸出
可能であり，かつ流入する蒸気が一緒に吸出されること
がないように，配置されており，パトローネケースは真
空密で耐真空性である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は水蒸気を収着する充てん
収着剤を有するパトローネ及び収着剤を再生する方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】収着技術は，吸収と吸着とを包含する技
術である。吸着は例えば固形の吸着物質が無孔性の滑ら
かな表面を有している場合に行われる。公知の収着装置
は閉じた系あるいは半開の系として働く。これら両方の
系において収着剤によって作業媒体が発熱吸着される。
この場合吸着される作業媒体は，蒸発によって冷却され
る蒸気源から来る。これら両方の系は収着段階では空気
を遮断して働くので，系の圧力は作業媒体のその都度の
蒸発圧力によって与えられる。
【０００３】閉じた系は収着剤が飽和状態になって，再
生のために収着物を放出する段階においても空気を遮断
した状態のままである。これに対し半開の系は空気を入
れて収着物を放出する。
【０００４】公知の装置はこの収着技術を低温及び（又
は）高温を発生させるために利用する。この場合収着容
器内に充てん収着剤が入れられ，蒸気源と接続される。
充てん収着剤と蒸気源との間には弁があり，この弁は閉
じられている状態では収着反応を阻止する。弁が開かれ
ると，充分な負圧が存在すれば作業媒体蒸気が充てん収
着剤内に流れる。充分な負圧が存在しない場合には，侵
入した空気が迅速な収着反応を阻止する。
【０００５】閉じた系は，持続的な真空を要求するの
で，フレキシブルではない。収着剤パトローネと蒸気源
とは互いに固く結合しておかなければならず，したがっ
て交換可能ではないので，閉じた系は常に単に１通り
の，あるいはわずかな数の使用可能性しか有していな
い。これに対し半開の系はフレキシブルである。それは
蒸気源及び収着剤容器を簡単に交換することができるか
らである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は，収着
剤容器を次のように，すなわち，構造が簡単であって，
迅速に交換し得るように，構成することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題は請求項１に記
載した構成要件によって解決される。収着剤容器は収着
剤パトローネから成り，気密のパトローネケースが充て
ん収着剤を取り囲んでいる。パトローネケースは作業媒
体蒸気を入れるための入口開口と空気及び収着されなか
ったガスを吸出するための吸出開口とを有している。こ
の場合入口開口及び吸出開口は充てん収着剤に関して次
のように，すなわち，作業媒体蒸気が支障なく充てん収
着剤によって収着されるように，配置しておかなければ
ならない。
【０００８】したがって本発明によれば吸出開口若しく
は本来の吸出開口は収着剤パトローネの入口開口とは逆
の側にある。空気及び収着されなかったガスは吸出開口
によって充てん収着剤から吸出され，その場合後から流
れて来る作業媒体蒸気が一緒に吸出されることはない。
流入する蒸気はまず入口開口に接する収着剤領域によっ
て収着される。この収着剤領域が作業媒体蒸気によって
飽和された場合に初めて次の領域若しくは層に作業媒体
蒸気の流れが達する。しかしながら，このように作業媒
体蒸気の流れが領域状に進むことは，空気と収着されな
かったガスとが吸出開口から吸出される場合にだけ，実
現される。ほとんどすべての充てん収着剤が作業媒体を
収着したときに初めて，充てん収着剤を通して作業媒体
蒸気が貫流するようになる。この時点から，作業媒体蒸
気も吸出開口を通して吸出される。吸出開口が入口開口
の近くに位置していると，既に最初から作業媒体蒸気だ
けが吸出され，離れた収着剤領域内にある空気は吸出さ
れない。
【０００９】吸出装置の吸出仕事及び運転時間をできる
だけ小さく若しくは短くするために，本発明によれば，
水蒸気は収着するが，空気分子は収着しないかあるいは
わずかにしか収着しない収着物質を利用する。水蒸気の
ほかに，窒素分子及び酸素分子も収着することのできる
収着物質を利用すると，収着剤パトローネの貯蔵の際に
空気が前吸着されることになる。その場合水蒸気は前収
着されたガスを放出することになる。なぜなら水分子は
収着剤であるゼオライトに対してより強い吸着力を有し
ているからである。このようにして本来の収着反応で再
び解放されたガスはパトローネケースから完全に吸出し
なければならない。
【００１０】本発明によれば，収着剤パトローネは３−
Ａタイプのゼオライトを充てんされる。このタイプのゼ
オライトは，選択的に水分子だけを収着し，空気成分は
収着しないか，わずかにしか収着しない性質を有してい
る。したがって収着剤パトローネを使用する場合に，収
着剤結晶の間の空気だけを吸出すればよい。再び解放さ
れた空気成分を吸出する必要はない。したがって本発明
による収着剤パトローネは，手動の真空ポンプによって
真空にされる系においても使用することができる。
【００１１】充てん収着剤は本発明によれば，球形又は
棒形の顆粒である。顆粒の直径は１mmよりも小さくない
ようにする。直径が１mmよりも小さいと，流入する作業
媒体蒸気の圧力が低下した場合，迅速な収着反応が行わ
れない。
【００１２】顆粒の形の収着剤を充てんする場合，パト
ローネ内で顆粒をふるいによって固定する必要がある。
作業媒体蒸気はふるいを通って流入するが，顆粒はふる
いによって脱落を阻止される。ふるいをパトローネケー
スから取り外し可能にしておくと，例えば再生のために
充てん収着剤を交換することができるので，有利であ
る。
【００１３】充てん収着剤として，コンパクトな固形成
形体も特に有利であると分かった。この収着剤はペース
トの状態でパトローネケース内に入れ，次いで乾燥工程
によって固体化する。充分な収着反応速度を達成するた
めに，この固形成形体に適当な複数の流動通路を形成し
ておく必要がある。これらの流動通路は入口開口から流
出開口に向いている。この場合流動通路の横断面及び数
は収着系の構造に応じて定められる。
【００１４】充てん収着剤に，例えば色の変化によって
光学的に収着状態を示す手段を設けておくと有利であ
る。この手段が吸出ホース取り付け部の近くに設けられ
ていると，色の変化が生じたときにパトローネを交換す
ることができる。また，収着系が自動的に働く場合に
は，収着状態を電子的に（例えば容量の変化によって）
信号化するセンサを使用することも有利である。
【００１５】充てん収着剤が飽和状態になると，再生さ
れた充てん収着剤と交換しなければならない。飽和状態
のパトローネは新しいゼオライトを充てんされるか，あ
るいは加熱によって再生される。簡単な場合には，収着
剤と金属製のケースとから成る収着剤パトローネを加熱
炉内で，すべての収着剤領域が２００℃を越える温度に
達するまで，加熱すれば充分である。特定のタイプの収
着剤の場合にはこの加熱温度は３００℃を越えることも
ある。
【００１６】収着剤パトローネを加熱する場合，収着さ
れている作業媒体蒸気が空気中に放出される。作業媒体
が例えばアンモニアあるいはアルコールのような作業媒
体である場合には，加熱による再生は適当ではない。
【００１７】特に大型のパトローネの場合，電気加熱装
置を充てん収着剤の内部に不動に設けておくのが有利で
ある。この場合には，加熱装置に電気サーモスタットを
設けて，充てん収着剤の過熱を防止するのがよい。
【００１８】収着系から収着剤パトローネを取り外す場
合，２つの導管を開かなければならない。その一方の導
管は蒸気源から入口開口への導管であり，他方の導管は
吸出開口から吸出装置への導管である。本発明によれ
ば，両方の導管を１つの接続機構にまとめておくことも
できる。吸出開口は一般に入口開口よりも著しく小さい
ので，吸出開口が入口開口内部に配置されているように
すると有利である。このことは２通りの形式で行うこと
ができる。第１の実施形式では，吸出管を充てん収着剤
内に挿入して固定し，挿入先端部の本来の吸出開口か
ら，収着されなかったガスを吸出するのである。第２の
実施形式では，吸出管をパトローネに固定せずに，パト
ローネの取り外しの際に，入口開口を蒸気源に接続する
接続アダプタ（接続導管）に残るようにするのである。
したがってこの第２の実施形式の場合，充てん収着剤内
に吸出管のための通路が形成される。これら両方の実施
形式ではたんに１つの結合部だけを外せばよいので，迅
速なパトローネ交換が可能である。更に別の利点は，入
口開口だけを真空密に構成しておけばよいことである。
【００１９】したがって収着剤パトローネとしては，充
分に大きな横断面を有しているボンベ状のすべての容器
が適している。適当な接続アダプタは例えば飲料業界に
おいて知られており，この飲料業界において知られてい
る接続アダプタにおいては，ただ１つのアダプタによっ
てＣＯ2 の供給と内容物の排出とが行われる。
【００２０】収着剤パトローネを残りの収着系に接続す
るためのすべてのシール部材はアダプタに固く結合され
ている。したがって収着剤パトローネは大体においてた
んにケースと充てん収着剤とから成っている。したがっ
て収着剤パトローネは交換パトローネとして安価に製作
することができ，全体として過熱炉内で再生可能であ
る。
【００２１】大きな収着能力を有する収着剤パトローネ
の場合には，収着剤の冷却のための付加的な熱交換器を
設けておくのが有利である。この熱交換器は例えばパト
ローネケースの外部範囲に設けた導熱板として構成する
ことができ，あるいは充てん収着剤内部の冷却剤導管と
して構成することもできる。冷却剤としては，特に水あ
るいは加熱すべき飲料のような液体が適している。
【００２２】
【発明の効果】本発明による収着剤パトローネは構造が
簡単であるにもかかわらず，申し分のない機能を有して
いる。
【００２３】
【実施例】以下においては図面を参照しながら本発明の
構成を具体的に説明する。
【００２４】図１において，金属製のパトローネケース
１はたんに部分的に示した充てん収着剤２を有してい
る。充てん収着剤はパトローネケース１に取り付けられ
たふるい３によってパトローネケース１内に固定されて
いる。パトローネケース１の開口によって形成されてい
る入口開口５の内部に吸出開口４がある。この吸出開口
４はパトローネケースに結合されている吸出管６の外方
の端部によって形成されており，この吸出管の内方の端
部７はパトローネケース１に溶接固定されている。吸出
管の端部７には本来の吸出開口である開口８が形成され
ており，この開口を通して空気及び収着されなかったガ
スが充てん収着剤２から吸出される。吸出管６のつば９
によってふるい３が付加的に押えられている。
【００２５】図２に示した収着剤パトローネも金属製の
パトローネケース１と充てん収着剤２とから成ってい
る。この場合においても，ふるい３が入口開口５の曲げ
縁１０に固定されている。吸出管１１はパトローネケー
ス１に固定されていて，パトローネケースから真空密に
導き出されており，外方端部に吸出開口４及びホース取
り付け部１２を有している。吸出管１１の他方の端部に
は多数の孔（本来の吸出開口）１３があり，これらの孔
を通して空気及び収着されなかったガスを充てん収着剤
から吸出することができる。
【００２６】図３も，図１及び図２と同じように，収着
剤パトローネの縦断面を示している。円筒形のパトロー
ネケース１の端面には底１４とカバー１５とが溶接され
ている。カバー１５には入口開口５が形成されており，
この入口開口を通して，パトローネケースには固定され
ていない吸出管１６がパトローネケース内に挿入されて
いる。吸出管１６はパトローネケースに結合されていな
いので，内方端部に吸出開口４を有している。この場合
吸出管１６は，固形成形体として構成された充てん収着
剤２に形成された流動通路１７内にあり，吸出開口は底
のすぐ近くに位置している。吸出管１６の外方の端部は
やはりホース取り付け部を有している。入口開口５はね
じ山２１を有しており，このねじ山によって収着剤パト
ローネ全体を，吸出管を有する作業媒体蒸気導管１８に
結合することができる。この作業媒体蒸気導管１８は作
業媒体蒸気を図示していない作業媒体蒸気源から収着剤
パトローネに導く。作業媒体蒸気導管１８の端部にある
対応ねじ山１９はＯリングシール２０を有しており，こ
のＯリングシールは収着剤パトローネを真空密に作業媒
体蒸気導管１８に接続させる。
【図面の簡単な説明】
【図１】入口開口の中に吸出管を有している収着剤パト
ローネの縦断面図である。
【図２】入口開口とは別の位置に吸出管を有している収
着剤パトローネの縦断面図である。
【図３】吸出管を有する作業媒体蒸気導管と収着剤パト
ローネとの縦断面図である。
【符号の説明】
１ パトローネケース， ２ 充てん収着剤， ３ ふ
るい， ４ 吸出開口， ５ 入口開口， ６ 吸出
管， ７ 端部， ８ 開口， ９ つば， １０ 曲
げ縁， １１ 吸出管， １２ ホース取り付け部，
１３ 孔， １４底， １５ カバー， １６ 吸出
管， １７ 流動通路， １８ 作業媒体蒸気導管，
１９ 対応ねじ山， ２０ Ｏリングシール， ２１
ねじ山
フロントページの続き (72)発明者 ペーター マイアー−ラックスフーバー ドイツ連邦共和国 ウンターシュライスハ イム マックス−プランク−シュトラーセ ３ (72)発明者 アンドレアス ベッキー ドイツ連邦共和国 ミュンヘン ミュール ハウザーシュトラーセ 11−501 (72)発明者 ライナー エンゲルハルト ドイツ連邦共和国 ミュンヘン シュター ベラーシュトラーセ 22 (72)発明者 ゲラルト ヘグル ドイツ連邦共和国 インニング クッチェ ンヴェーク ４

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 作業媒体蒸気を収着できる固形物質から
    成る充てん収着剤（２）を収容しているパトローネケー
    ス（１）と，作業媒体蒸気のための入口開口（５）と，
    充てん収着剤から空気及び収着されなかったガスを吸出
    する吸出装置に接続される吸出開口（４）とを有してい
    る収着剤パトローネにおいて，充てん収着剤（２）が選
    択的に作業蒸気だけを収着でき，空気成分は収着しない
    か，あるいはわずかな程度にしか収着せず，吸出開口及
    び入口開口が充てん収着剤に関して次のように，すなわ
    ち，収着されなかったガスが充てん収着剤（２）のすべ
    ての領域から吸出可能であり，流入する作業媒体蒸気が
    一緒に吸出されることがないように，配置されており，
    パトローネケース（１）が真空密で耐真空性であること
    を特徴とする収着剤パトローネ。
  2. 【請求項２】 充てん収着剤（２）が１mmの最小直径を
    有する顆粒から成っている請求項１記載の収着剤パトロ
    ーネ。
  3. 【請求項３】 充てん収着剤（２）がコンパクトな固形
    成形体から成っていて，完成したパトローネケース
    （１）を完全に満たしており，かつ入口開口（５）から
    吸出開口（４）に向かって延びる流動通路（１７）によ
    って貫通されている請求項１記載の収着剤パトローネ。
  4. 【請求項４】 充てん収着剤（２）がその都度の収着状
    態を認識可能にする手段を備えている請求項１から請求
    項３までのいずれか１項に記載の収着剤パトローネ。
  5. 【請求項５】 パトローネケース（１）若しくは充てん
    収着剤（２）を貫通している流動通路（１７）が次のよ
    うに，すなわち，充てん収着剤の内部で入口開口（５）
    から吸出開口（４）に向かって移動する領域状の収着前
    線が生じるように，構成されている請求項１から請求項
    ４までのいずれか１項に記載の収着剤パトローネ。
  6. 【請求項６】 電気加熱装置が充てん収着剤と接触して
    おり，この電気加熱装置によって充てん収着剤が収着物
    放出のために加熱可能である請求項１から請求項５まで
    のいずれか１項に記載の収着剤パトローネ。
  7. 【請求項７】 吸出開口（４）が，入口開口（５）の内
    部でパトローネケース（１）から出る吸出管の外方端部
    に形成されており，したがって入口開口がパトローネケ
    ース（１）内の唯一の開口である請求項１から請求項６
    までのいずれか１項に記載の収着剤パトローネ。
  8. 【請求項８】 吸出開口（４）を内方端部に形成してい
    る吸出管（１６）が入口開口（５）を通して充てん収着
    剤（２）内に挿入されていて，内方端部の吸出開口か
    ら，空気及び収着されなかったガスを吸出する請求項７
    記載の収着剤パトローネ。
  9. 【請求項９】 パトローネケース（１）が，充てん収着
    剤内に若しくは充てん収着剤からより迅速に熱を伝達す
    るために，付加的な熱交換面を有している請求項１から
    請求項８までのいずれか１項に記載の収着剤パトロー
    ネ。
  10. 【請求項１０】 充てん収着剤(２)を収着剤パトローネ
    と一緒に，充てん収着剤（２）のすべての範囲が少なく
    とも２００℃に加熱されかつ収着された作業媒体蒸気が
    再び大気中に蒸発するまで，加熱炉内で加熱することを
    特徴とする請求項１から請求項９までのいずれか１項に
    記載の収着剤パトローネの再生法。
JP5321784A 1992-12-23 1993-12-21 収着剤パトローネ及び収着剤の再生法 Pending JPH06205921A (ja)

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DE4243816A DE4243816A1 (de) 1992-12-23 1992-12-23 Sorptionsmittel-Patrone
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