JPH07501980A - ガス状混合物から少なくとも一成分を吸着により分離する回転式装置 - 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】 ガス状混合物から少なくとも一成分を 吸着により分離する回転式装置 本発明は、組立て体の回転時に、連続ガス供給及びガス取出し手段と選択的に接 続できる、外側垂直収集部と内側垂直収集部の間に延びた吸着剤封入垂直扇形区 域からそれぞれ構成される、吸着装置の回転式組立体を有する種類の、ガス状混 合物から少なくとも一成分を吸着により分離する回転式装置に関する。

この種のＰＳＡ装置（圧力揺動式吸着装置）は、出願人の名義によるヨーロッパ 特許公開第４８０．８４０号明細書に記載されている。

この明細書は、吸着装置への、及び同装置からのガスの分配が半径方向に行われ る装置を記載しており、連続ガス供給及び取出し手段は、回転式組立て体の内部 に接し、大きな構造では製作が困難で、したがって比較的高価である。

本発明は、簡単で信頼性がある考え方で、製作費が少なくて広い範囲の利用をカ バーできる、上に定義された種類のＰＳＡ装置を提供することを目的としている 。

このため本発明の一特徴によれば、扇形区域は、各扇形区域の内側収集部及び外 側収集部と連通ずる第１及び第２ガス通路群を有し、−組の扇形室を限定する静 止ケース上に取付けられた第２環状板と共働する第１環状板上に取付けられ、第 ２の板は、−組の室の対応する室と連通し、第１の板の第１及び第２ガス通路群 の行程にそれぞれ分配された二つの開口群を有する。

本発明の他の特徴によれば、 一各扇形区域は第１の板上に取付けられ、第１の板の第１及び第２通路群の各通 路と向い合って半径方向に隔てられ、扇形区域の外側収集部及び内側収集部とそ れぞれ連通ずる二つの開口を有し、−各扇形区域の吸着剤は、扇形区域の底部か ら垂直方向に隔てられ、二つの開口を隔てる隔壁によって前記底部に接続される 底面上に置かれ、 一ケースは、扇形区域の外側収集部及び内側収集部とそれぞれ選択的に連通ずる 、第１組及び第２組の同心の室を有し、−第１組の室は、圧力下のガス状混合物 を受入れる一つの供給室を有し、直径方向反対側には、典型的にはそこではサイ クルの低圧が大気圧以下である装置の真空ポンプと接続できる、少なくとも一つ の減圧室を有する。

本発明の他の特徴及び利点は、例として与えられてはいるが、何の限定もない一 実施態様について、添付の図面を参照しながら以下になされる記載から明らかに なるであろう。

第１図は、本発明による装置の部分断面側面図、及び第２図及び第３図は、第１ 図の切断平面ＩＩ−ＩＩ及びＩＩＩ−ＩＩＩによる断面図である。

図面を参照しながら今述べられようとしている装置は、サイクルの高圧にステッ プを有し、減圧過程とそれに続く真空下の減圧過程での吸着装置の製造ガスとの 二つの平衡段階に応じてガス状混合物を供給する製造段階、その一つの最終段階 が製造ガスの向流導入である三つの段階の再加圧の前に、製造ガスの向流導入に よる最終真空溶離を有する製造サイクルに特に適している。分離すべきガス状図 面に見られるように、本発明による装置は、それぞれが、外壁２、内壁３、半径 方向側壁４及び台形の底板５によって限定されたケーソンを形成する台形断面を もった垂直角柱扇形区域１で構成された複数の吸着装置を有する。底板は、半径 方向外側開口６及び半径方向内側聞ロアを有し、両開口間には底板５に取付けら れた垂直隔壁８が延び、底板には内側格子１１と外側格子１２の間に半径方向に 封入された吸着剤１０を支える水平底面９が固定されている。

組合わされた外形では、第３図に見られるように、異なる扇形区域１は、その上 部を、吸着剤充填口１４をそれぞれ備えた一連の台形板１３によって塞がれた円 形環状部を構成する。各扇形区域１は、その上部に吸着剤柱１０の締固め装置（ 機械式又は空気圧式）１５を有するのが有利である。

異なる扇形区域の底板５は、回転引出しのように、円形支持板１８上に取付けら れた第２環状円板１７と共働する第１環状円板１６上に固定され、支持円板の下 部には、上に見られるように、ある数のガス分配室を限定するケース１９を形成 する構造体が取付けられる。底板５は、支持板１８から上方に延びる垂直軸２２ 用の軸受２１を形成するフランジ２０によって中央で結合される。上部閉鎖板１ ３は中央板２３によって結合され、扇形区域１の台形組合わせ体は、だが２４に よって強化され、その取扱い及び輸送用の支持軸２５のような手段を有する。

第１の板１６は、扇形区域１の底板５の開口６及び７と向い合って二つの同心通 路群６０．７０を有する。第２図に見られるように第２の板１７は、ケース１９ の室と連通し、それぞれ第１の板１６のガス通路６０．７０の行程に分配され、 半径方向に隔てられた二つの開口群を有する。この同じ第２図には、ケース１８ が、内側の第１組及び外側の第２組の同心の室、すなわち図示された例では、外 側にはほとんど１８０°にわたって延び、分離すべき圧縮ガス状混合物、ここで は圧縮機２８で供給される空気を、管路２７がら供給される室２６、中立室２９ 、管路３１を経て第１真空ポンプ３２に接続される第１減圧室３０、管路３４に より第２真空ポンプ３５に接続される、より大きな環状開口の第２減圧室３３を 有する。ケース１９の外側環状部は、中立室３６によって完成される。内側の室 の組は、供給室２６と隣接し、この供給室と同じ角度に延びた製造室３７を有し 、この室は、弁４ｏをもった管路３９を経て互いに選択的に連通ずる、はぼ直径 方向に対向する二つの平衡室３８Ａ。

３８Ｂによって限定され、室３８Ａ、３８Ｂに隣接した第２の平衡室の対４１Ａ 、４１Ｂは、弁４３をもった管路４２によって互いに選択的に連通ずる。室３８ Ａ、４１Ａ　（３８Ｂ、４１Ｂ）の角度の延びは、中立室（２９，３６）の延び に対応する。減圧室３ｏ及び３３に隣接し、これと同じ角度の延びをもち、製造 室３７と半径方向に対向する溶離室４４は、弁４６をもった管路４５によって製 造室と選択的に連通ずる。室２６内で入手される製造ガスは、管路４７によって 使用者に供給される。

第２図にも見られるように、活動中の室は、支持板１８及び第２の板１７に形成 された開口によって、第１の板１６と第２の板１７の界面と連通する。したがっ てこの第２の板は、供給室２６の角度の延びの一部を覆う円弧状に延びる開口４ ８、第１減圧室３ｏの真下の開口４９、第２減圧室３３の真下で、同減圧室角度 の延びの一部を覆う長い開口５０を有し、内側には、製造室３７の真下で、製造 室の角度の延びの大部分を覆う長い開口５１、及び溶離室４４の真下で、室３３ の開口５０とほぼ同じ扇形を覆う長い間口５２を有する。

第１図に見られるように、各扇形区域１の構造は、この区域の中に、開口６、ガ ス通路６ｏと常に連通ずる外側垂直収集部５３、及び開ロア、ガス通路７０と常 に連通ずる内側垂直収集部５４を限定し、通路６０と通路７０の間のガスの流れ は、底面９及び隔壁８のために吸着剤１０を横切ってのみ行われる。したがって 第１図の左の部分に示されたように、製造過程で製造室２６に入る空気は、開口 ４８、通路６から外側収集部５３内に流れ、吸着剤１ｏを半径方向に横切り、そ こから酸素は内側収集部５４に入り、管路４７の方へ、及び／又は管路４５を経 て溶離室４４の方へ排出するように、開ロア０、通路５１から製造室３７内へ送 られる。扇形区域組立て体の回転時には、これらの扇形区域は、前記したサイク ルを実現するために、前記各室の真上を順次通過する。

このようなサイクル時には、供給室２６の真上に置がれた回転装置部分は、その 圧力が第１の板１６を第２の板１７がら離そうとする圧力下にある。この隔離傾 向を制限するため、円形コ字形鋼が底板５の下に配置され、形鋼の下部翼は、ば ね５７によって下方に弾性的に付勢された、少なくとも一つのキャスター５６用 の下部回転路を形成する。真空ＰＳＡサイクルにおけるのとは反対に、減圧室３ ０．３３の真上に置かれた回転装置部分は真空下に置かれ、このことは、第１の 板１６を第２の板１７に強く押付ける傾向をもっている。この押付けを軽減する ため、形鋼５５の下部翼は、ばね５９によって上方に弾性的に付勢された、少な くとも一つのキャスター５８用の上部回転路を形成する。２枚の板１６及び１７ は、耐摩耗性で、互いに対して良好な摩擦係数をもった材料でつくられるのが有 利である。対向する二つの面は、完全に機械加工され、互いにあそびなしに滑動 する。変形では、両者間の摩擦を避けるように、２枚の板の間に非常にわずかの あそびが設けられ、第１の板１６は、支持板１８によって支えられた回転路（図 示せず）に静止した周縁フランジに固定される。本発明の一態様によれば、扇形 区域組み立て体の回転駆動は、支持ケース１９に支えられたモータ６２によって 駆動される小歯車６１と共働するラック６ｏを底板５の周縁に備えることによっ て行われる。

本発明は、特定の一実施態様を参照しながら述へられてきたが、本発明はこれに 限定されるものではなく、むしろ当業者にとって明らかな改良及び変形を受入れ ることができる。

国際調査報告 閑静慣杏報牛 ｒｌ、　、−−ＰＣＴ／ＦＲ９３１００２Ｂｇフロントページの続き （７２）発明者　ボトー、ミシエル フランス国、エフ−７７２３０・ダマルタン・アン・ゴール、アヴニュ・デュ・ トラップ・ドール、５４ （７２）発明者　スクデイエ、ジャンーマルクフランス国、エフ−６３１４０・ シャトル−グイオン、アンパース・デュ・リヴアル、３（７２）発明者　ヴイゴ ル、ザビエ フランス国、エフ−７８２２０・ヴイロフレイ。

リュ・リューズ、　２７−２９

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．組立て体の回転時に、連続ガス供給及び連続ガス取出し手段と選択的に接続 できる、外側垂直収集部（５３）と内側垂直収集部（５４）の間に延びた吸着剤 （１０）封入垂直扇形区域（１）からそれぞれ構成される、吸着装置の回転式組 立体を有する、ガス状混合物から少なくとも一成分を吸着により分離する回転式 装置において、扇形区域（１）が、各扇形区域の外側収集部（５３）及び内側収 集部（５４）と連通する第１（６０）及び第２（７０）ガス通路群を有し、一組 の扇形室（２６；３０；３３；３７；３８Ａ；４１Ａ；４４；４１Ｂ；３８Ｂ） を限定する静止ケース（１９）上に取付けられた第２環状板（１７）と共働する 第１環状板（１６）上に取付けられ、第２の板が、吸着剤（１０）内の圧力変化 によって吸着／脱着サイクルを行うように、一組の室の対応する室と連通し、第 １の板の第１（６０）及び第２（７０）ガス通路群の行程にそれぞれ分配された 二つの開口群（４８、４９、５０；５１、５２）を有することを特徴とする装置 。 ２．各扇形区域（１）が、第１の板（１６）上に取付けられ、第１の板（１６） の第１（６０）及び第２（７０）通路群の各通路と向い合って半径方向に隔てら れ、扇形区域の外側収集部（５３）及び内側収集部（５４）とそれぞれ連通する 二つの開口（６、７）を有することを特徴とする請求の範囲第１項記載の装置。 ３．各扇形区域（１）の吸着剤（１０）が、扇形区域の底部（５）から垂直方向 に隔てられ、二つの開口（６，７）を隔てる隔壁（８）によって前記底部に接続 される底面（９）上に置かれることを特徴とする請求の範囲第２項記載の装置。 ４．ケース（１９）が、扇形区域（１）の外側収集部（５３）及び内側収集部（ ５４）とそれぞれ選択的に連通する、第１組（２６、３０、３３）及び第２組（ ３７、３８Ａ、４１Ａ、４４、４１Ｂ、３８Ｂ）の同心の室を有することを特徴 とする請求の範囲第１項から第３項のいずれか１項に記載の装置。 ５．第１組の室が、圧力下のガス状混合物を受入れる一つの供給室（２６）を有 し、直径方向反対側には、少なくとも一つの減圧室（３０；３３）を有すること を特徴とする請求の範囲第４項記載の装置。 ６．第２組の室が、供給室（２６）と対になった製造室（３７）及び互いに選択 的に接続（３９；４２）できる、半径方向に向い合った少なくとも二つの平衡室 （３８Ａ、３８Ｂ；４１Ａ、４１Ｂ）を有することを特徴とする請求の範囲第５ 項記載の装置。 ７．装置が、供給室（２６）と直角に、第１の板（１６）を第２の板（１７）に 押付ける手段（５６、５７）を有することを特徴とする請求の範囲第５項又は第 ６項記載の装置。 ８．減圧室（３０；３３）が、真空ポンプ（３２；３５）に接続されるものであ り、装置が、減圧室（３０；３３）と直角に、第２の板（１７）への第１の板（ １６）の押付けを制限する手段（５８、５９）を有することを特徴とする請求の 範囲第５項から第７項のいずれか１項に記載の装置。 ９．扇形区域（１）の底部（５）が、ケース（１９）によって支えられた軸（２ ２）用の軸受（２１）を形成する環状構造体（２０）によって中央で接続される ことを特徴とする請求の範囲第１項から第８項のいずれか１項に記載の装置。 １０．装置が、互いの間の摩擦なしに、第１の板（１６）を第２の板（１７）か ら離れて保持する手段を有することを特徴とする請求の範囲第１項から第９項の いずれか１項に記載の装置。