JPH0924231A

JPH0924231A - 気体分離装置

Info

Publication number: JPH0924231A
Application number: JP7179039A
Authority: JP
Inventors: Hajime Miyazaki; 元宮崎
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-07-14
Filing date: 1995-07-14
Publication date: 1997-01-28
Anticipated expiration: 2015-07-14
Also published as: JP3661884B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の気体分離装置は、コンプレッサの運
転状態による吸着効率の低下といった課題を解決するも
のである。【解決手段】気体分離装置１１では、吸着槽２３_,２
４のいずれかが吸着工程になった場合には、コンプレッ
サ１３がロード運転状態に維持されるため、供給される
原料空気の圧力が吸着に必要な下限圧力Ｐ_B以上に確保
され、これにより吸着効率が高められて高濃度の窒素ガ
スを安定的に分離生成することができる。また、吸着槽
２３_,２４が均圧工程のとき排気弁１５を閉弁させてコ
ンプレッサ１３をアンロード運転させると共に、吸着槽
２３_,２４が吸着工程に入る時点では、排気弁１５が閉
弁されて空気槽１６の圧力Ｐが上限圧力Ｐ_Aに保たれて
いるので、均圧工程から吸着・取出工程に切り替わって
も圧力不足とならず、吸着槽２３_,２４に酸素分子が吸
着剤に吸着されるのに必要な圧力が確保される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＰＳＡ式（Pressure
Swing Adsorption ）の気体分離装置に係り、特に吸着
剤が充填された吸着槽にコンプレッサにより圧縮された
圧縮空気を供給して空気を窒素と酸素に分離するよう構
成した気体分離装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＰＳＡ式気体分離装置は、分子
ふるいカーボンやゼオライトなどからなる吸着剤を用い
て空気を窒素と酸素に分離し、いずれか一方を製品ガス
として取出し、使用するものである。

【０００３】例えば窒素ガスを製品ガスとして取り出す
ＰＳＡ式気体分離装置にあっては、（ａ）吸着工程：吸着剤が充填された吸着槽にコンプレ
ッサにより圧縮された圧縮空気を導入して吸着槽内を昇
圧させ圧力を利用して吸着剤に酸素分子を吸着させる工
程、（ｂ）取出工程：吸着工程の後半で吸着剤により分離生
成された窒素を取出す工程、（ｃ）均圧工程：取出工程終了後の吸着槽に残存する窒
素濃度の高い残留ガスを吸着工程前の他の吸着槽に供給
して吸着槽間の圧力を均圧化する工程、（ｄ）再生工程：取出工程及び均圧工程終了後の吸着槽
内を大気解放または真空ポンプで減圧して吸着剤に吸着
された酸素分子を脱着することにより吸着剤を再生する
工程、が順次行われる。

【０００４】これらの各工程（ａ）〜（ｄ）は、各吸着
槽毎に繰返し行われ、各吸着槽における工程が連携して
実行されるように各機器が制御される。一対の吸着槽を
有する気体分離装置では、一方の吸着槽で取出工程が完
了し、他方の吸着槽で再生工程が完了した後、均圧工程
を行う。この均圧工程では、両吸着槽間を連通させて取
出工程の後の吸着槽に残留するガスを再生工程後の吸着
槽へ供給して均圧化を図り、次回の吸着工程の吸着効率
を高めてより高純度の製品ガスを生成するようにしてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記気体分
離装置では、上記各工程（ａ）〜（ｄ）を繰り返して窒
素を分離生成しているが、吸着槽に圧縮空気を供給する
コンプレッサの駆動制御が吸着槽の各工程の制御と切り
離して行われており、コンプレッサにより生成された圧
縮空気を空気槽に蓄圧し、吸着工程時に空気槽内の圧縮
空気が吸着槽へ供給される。また、コンプレッサは、空
気槽の圧力が所定圧力未満であるときはロード運転（通
常運転）が行われ、空気槽の圧力が所定圧力に達すると
アンロード運転（無負荷運転時）に切り換わる。尚、ア
ンロード運転時はコンプレッサの駆動用モータが駆動さ
れたままであるが、給気弁が開いた状態に保持されて圧
縮空気の生成は行われない。

【０００６】このように従来の気体分離装置では、コン
プレッサが吸着槽に圧縮空気を供給する空気槽の圧力に
よりロード運転あるいはアンロード運転に切り替わるよ
うに動作しているため、吸着槽が吸着工程であるにも拘
わらずコンプレッサがアンロード運転状態であることが
ある。この場合、空気槽に蓄圧された圧縮空気が吸着槽
に供給されるが、コンプレッサがアンロード運転のた
め、空気槽に供給される圧縮空気の供給量が減少して吸
着槽内の圧力が急激に低下してしまい、酸素分子を吸着
剤に十分に吸着させることができず、吸着効率が低下す
るといった問題が生ずる。

【０００７】このような状態の圧力変化をグラフに表す
と、図５に示すようになる。このグラフでは、第１の吸
着槽１と第２の吸着槽２が並列に設けられ、第１の吸着
槽１が吸着工程のとき第２の吸着槽２が取出工程とな
り、第１の吸着槽１が取出工程のとき第２の吸着槽２が
吸着工程となるように制御されている。そして、吸着工
程と取出工程との間に均圧工程が行われる。

【０００８】図５においては、コンプレッサの空気槽の
圧力変化はグラフＩ（実線）で示し、第１の吸着槽１の
圧力変化はグラフII（１点鎖線）で示し、第２の吸着槽
２の圧力変化はグラフIII （２点鎖線）で示し、製品ガ
スとしての窒素が貯えられる窒素槽の圧力変化はグラフ
IV（破線）で示す。

【０００９】コンプレッサは、空気槽の圧力が上限圧力
Ｐ_A以上に上昇した場合にロード運転からアンロード運
転に切り替わり、空気槽の圧力が下限圧力Ｐ_B以下に低
下した場合アンロード運転からロード運転に切り替わる
ように動作する。そして、吸着槽１，２の圧力は、吸着
・取出工程で上昇し、再生工程で降下する。

【００１０】ところが、均圧工程だけでなく吸着工程に
なってもコンプレッサがアンロード運転になっているた
め、空気槽の圧力だけでなく吸着槽１，２及び窒素槽の
圧力も低下してしまうことが分かる。そのため、次の吸
着・取出工程で大量の空気を必要とするにも拘わらず圧
力不足により、吸着効率が低下して製品ガスの窒素濃度
が低下することになる。

【００１１】そこで、本発明は上記問題を解決した気体
分離装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は以下のような特徴を有する。上記請求項１
の発明は、吸着剤が充填された吸着槽にコンプレッサに
より圧縮された圧縮空気を供給して該吸着槽内を昇圧さ
せる吸着工程を行うと共に、該吸着槽内の吸着剤により
生成された製品ガスを該吸着槽から取り出すよう構成さ
れた気体分離装置において、前記吸着槽が吸着工程に切
り替わる時点で前記吸着槽に供給される圧力が吸着工程
に必要な圧力を維持するように前記コンプレッサの運転
状態を制御する制御手段を備えてなることを特徴とする
ものである。

【００１３】従って、請求項１によれば、吸着槽が吸着
工程に切り替わる時点で吸着槽に供給される圧力が吸着
工程に必要な圧力を維持するようにコンプレッサの運転
状態を制御することにより、吸着槽が吸着工程になった
時点で圧力不足となることを防止でき、圧力減少に伴う
吸着槽における吸着効率の低下を防止できる。

【００１４】また、請求項２の発明は、前記請求項１記
載の気体分離装置において、前記吸着槽に圧縮空気を供
給する管路に空気を外部に排出させる排気弁を設け、前
記吸着槽が吸着工程以外の工程で前記吸着槽に供給され
る圧縮空気の圧力が所定圧以上であるとき、前記排気弁
を開弁させる弁制御手段を設けたことを特徴とするもの
である。

【００１５】従って、請求項２によれば、吸着槽が吸着
工程以外の工程で吸着槽に供給される圧縮空気の圧力が
所定圧以上であるとき、吸着槽に圧縮空気を供給する管
路に設けられた排気弁を開弁することにより、吸着槽に
供給される圧力を所定圧に減圧することができるので、
吸着工程に切り替わった時点でコンプレッサがロード運
転からアンロード運転に切り替わることを防止できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１に本発明になる気体分離装置
の一実施例を示す。尚、図１は気体分離装置のシステム
構成を示す図である。気体分離装置１１は圧縮空気から
窒素を製品ガスとして生成するＰＳＡ式の窒素発生装置
であり、スタート信号の入来により作動開始する。気体
分離装置１１の制御装置１２は、コンプレッサ１３及び
電磁弁よりなる吸着ユニット１４の各バルブＶ₁〜
Ｖ₇、排気弁１５を制御する。

【００１７】コンプレッサ１３からの圧縮空気は空気槽
１６に貯えられ、空気供給管路１７を介して吸着ユニッ
ト１４に供給される。また、コンプレッサ１３は、空気
槽１６の圧力が上限圧力Ｐ_A以上に上昇した場合にロー
ド運転からアンロード運転に切り替わり、空気槽１６の
圧力が下限圧力Ｐ_B以下に低下した場合アンロード運転
からロード運転に切り替わるように制御される。

【００１８】上記空気供給管路１７から分岐した分岐管
路１８の途中には、排気弁１５が設けられ、分岐管路１
８には排気弁１５が開弁されたときに大気中に放出され
る空気の音を緩和するためのサイレンサ１９が設けられ
ている。また、空気槽１６には、コンプレッサ１３によ
り蓄圧された圧縮空気の圧力を計測する圧力計２０が設
けられている。この圧力計２０は、空気槽１６の圧力を
検出し、その検出信号を制御装置１２に出力する。そし
て、上記排気弁１５は、圧力計２０により検出された圧
力値に基づいて開閉制御されており、後述するように空
気槽１６の圧力が所定圧力以上（本実施例では、Ｐ＞８
kgf/cm²）になったときに開弁されて空気槽１６の圧縮
空気を大気中に排気して空気槽１６の圧力を減圧する。

【００１９】吸着ユニット１４では、空気供給管路１７
に連通された給気管路２１，２２を介して分子ふるいカ
ーボンよりなる吸着剤（図示せず）が充填された第１，
第２の吸着槽２３，２４に供給される。多孔質の分子ふ
るいカーボンよりなる吸着剤は、吸着槽２３，２４内の
圧力上昇により酸素分子を吸着し、減圧されるとその圧
力差により酸素分子を脱着する。

【００２０】また、管路２１，２２には排気管路２５，
２６が分岐接続されている。吸着槽２３，２４の上部に
は取出管路２７，２８が接続されており、両管路２７，
２８間には両吸着槽２３，２４を連通するための均圧管
路２９が横架されている。また、上記取出管路２７，２
８は、取出管路３０で合流し、取出管路３０を介して窒
素槽３１に連通されている。尚、取出管路３０には、窒
素槽３１の窒素ガスが吸着槽２３，２４側へ逆流するこ
とを防止するための逆流防止弁３２が配設されている。

【００２１】さらに、給気管路２１，２２との間を連通
する排気管路２５，２６の端部は、再生工程で排気され
る音を緩和するためのサイレンサ３３に連通されてい
る。上記吸着槽２３，２４から取り出された窒素ガスが
蓄圧される窒素槽３１の下流側に設けられた管路３４に
は、減圧弁３５、圧力計３６、電磁弁３７、流量を調整
する可変絞り３８が配設されている。

【００２２】また、上記吸着ユニット１４の各管路に
は、常閉形の電磁弁Ｖ₁〜Ｖ₇が配設されている。各電
磁弁Ｖ₁〜Ｖ₇は通常閉弁しているが、制御装置１２か
らの制御信号により吸着、取出、再生、均圧の各工程に
応じて選択的に開弁する。吸着ユニット１４では第１，
第２の吸着槽２３，２４内に上記空気槽１６から圧縮空
気が供給されて、昇圧、減圧を繰り返しながら原料空気
から窒素と酸素とを分離する。尚、本実施例では、一対
の吸着槽２３，２４を有するため、第１の吸着槽２３が
昇圧されて吸着工程のとき第２の吸着槽２４では減圧さ
れて再生工程が行なわれ、第１の吸着槽２３が再生工程
のとき第２の吸着槽２４は吸着工程となる。

【００２３】そして、制御装置１２は予め入力されたプ
ログラムに基づいて吸着槽２３，２４が交互に窒素ガス
を生成するように吸着ユニット１４の各バルブＶ₁〜Ｖ
₇を開閉制御する。各バルブＶ₁〜Ｖ₇の開弁状態を各
工程毎に分類すると、以下のようになる。

【００２４】第１の吸着槽２３は吸着工程：バルブＶ₁が開弁。第２の吸着槽２４は再生工程：バルブＶ₆が開弁。第１の吸着槽２３は取出工程：バルブＶ₁，Ｖ₂が開弁。第２の吸着槽２４は再生工程のまま：バルブＶ₆が開弁。

【００２５】吸着槽２３_,２４は均圧工程：バルブＶ₇が開弁。第１の吸着槽２３は再生工程：バルブＶ₃が開弁。第２の吸着槽２４は吸着工程：バルブＶ₄が開弁。第１の吸着槽２３は再生工程のまま：バルブＶ₃が開弁。

【００２６】第２の吸着槽２４は取出工程：バルブＶ₄，Ｖ₅が開弁。吸着槽２３_,２４は均圧工程：バルブＶ₇が開弁。この〜が順次行われて１サイクルが終了し、この順
番で各工程が繰り返される。尚、各工程の所要時間は、
予めプログラム上に設定されている。

【００２７】次に制御装置１２が実行する処理につき説
明する。図２はコンプレッサ１３の制御動作を説明する
ためのフローチャートである。制御装置１２は、スター
トスイッチ（図示せず）がオンに操作されると、コンプ
レッサ１３の駆動モータ（図示せず）を起動させてロー
ド状態に制御する。これと共に、ステップＳ１（以下
「ステップ」を省略する）において、コンプレッサ１３
からの圧縮空気が蓄圧された空気槽１６の圧力Ｐが上限
圧力Ｐ_Aである８．５kgf/cm²に達したか否かを判定す
る。そして、Ｓ１で空気槽１６の圧力Ｐが８．５kgf/cm
²以上であるときは、Ｓ２に進み、コンプレッサ１３を
アンロード運転（無負荷運転）に切り替える。

【００２８】次のＳ３では、空気槽１６の圧力Ｐが下限
圧力Ｐ_Bである７kgf/cm²に達したか否かを判定する。
このＳ３において、空気槽１６の圧力Ｐが下限圧力Ｐ_B
以上であるときは、Ｓ４に移行して第１の吸着槽２３が
均圧工程から吸着工程に切り替わったか否かを判定す
る。

【００２９】そして、Ｓ４において、第１の吸着槽２３
が均圧工程から吸着工程に切り替わっていない場合に
は、Ｓ５に移行して第２の吸着槽２４が均圧工程から吸
着工程に切り替わったか否かを判定する。このＳ５にお
いても、第２の吸着槽２４が均圧工程から吸着工程に切
り替わっていない場合には、上記Ｓ３に戻りＳ３〜Ｓ５
の処理を繰り返す。

【００３０】また、Ｓ３において、空気槽１６の圧力Ｐ
が下限圧力Ｐ_B以下に低下したときは、Ｓ６に移行して
コンプレッサ１３をロード運転（通常運転）に切り替え
る。従って、吸着槽２３_,２４の状態に拘わらず空気槽
１６の圧力Ｐが下限圧力Ｐ_B以下に低下した場合には、
コンプレッサ１３がロード運転となってコンプレッサ１
３により生成された圧縮空気が空気槽１６に供給され
る。これにより、空気槽１６の圧力Ｐが下限圧力Ｐ_B以
上に保たれる。

【００３１】また、Ｓ４において、第１の吸着槽２３が
均圧工程から吸着工程に切り替わった場合には、Ｓ６に
移行してコンプレッサ１３をロード運転（通常運転）に
切り替える。従って、第１の吸着槽２３が吸着工程にな
ったときは、コンプレッサ１３がロード運転となってコ
ンプレッサ１３により生成された圧縮空気が空気槽１６
に供給される。そのため、吸着工程となった第１の吸着
槽２３では、多量の空気が必要であるが、コンプレッサ
１３がロード運転となって圧縮空気が空気槽１６に供給
されているため、空気槽１６からの供給圧力により吸着
に必要な圧力が確保され、圧力不足になることが防止さ
れる。

【００３２】また、Ｓ５においても、第２の吸着槽２４
が均圧工程から吸着工程に切り替わった場合には、上記
Ｓ４の場合と同様にＳ６に移行してコンプレッサ１３を
ロード運転（通常運転）に切り替える。従って、第２の
吸着槽２４が吸着工程になったときは、コンプレッサ１
３がロード運転となるため、第２の吸着槽２４には空気
槽１６からの十分な圧力が供給される。そのため、吸着
工程となった第２の吸着槽２４では、吸着に必要な圧力
が確保され、圧力不足になることが防止される。

【００３３】このように、吸着槽２３_,２４のいずれか
が吸着工程になった場合には、コンプレッサ１３がロー
ド運転状態に維持されるため、供給される原料空気の圧
力が吸着に必要な下限圧力Ｐ_B以上に確保され、これに
より吸着効率が高められて高濃度の窒素ガスを安定的に
分離生成することができる。尚、Ｓ６の後は再びＳ１に
戻り、空気槽１６の圧力Ｐが上限圧力Ｐ_Aである８．５
kgf/cm²に達したか否かを判定し、Ｐ≧８．５kgf/cm²
であるときは、コンプレッサ１３をアンロード運転に切
り替える。

【００３４】次に制御装置１２が実行する排気弁１５の
制御動作について説明する。図３は排気弁１５の制御動
作を説明するためのフローチャートである。制御装置１
２はＳ１１において、吸着槽２３又は２４が吸着工程又
は取出工程であるか否かを判定する。そして、吸着槽２
３_,２４が共に吸着工程又は取出工程である場合には、
Ｓ１２に進み、空気槽１６の圧力Ｐが８kgf/cm²以上に
上昇したか否かを判定する。尚、Ｓ１１で吸着槽２３又
は２４のいずれかが吸着工程又は取出工程でなかった場
合、あるいはＳ１２でＰ＜８kgf/cm²であるときは、待
機状態となる。

【００３５】しかし、Ｓ１２において、Ｐ＞８kgf/cm²
であるときは、Ｓ１３に進み、排気弁１５を開弁させ
る。そのため、空気槽１６に蓄圧された圧縮空気が空気
供給管路１７、分岐管路１８を通過してサイレンサ１９
から大気中に放出される。これにより、空気槽１６の圧
力Ｐは減圧される。

【００３６】次のＳ１４では、空気槽１６の圧力Ｐが８
kgf/cm²に達したか否かを判定する。空気槽１６の圧力
がＰ≧８kgf/cm²であるときはＳ１５に移行して吸着槽
２３又は２４が吸着工程又は取出工程であるか否かを判
定する。そして、吸着槽２３ _,２４が共に吸着工程又は
取出工程である場合には、Ｓ１４，Ｓ１５の処理を繰り
返す。

【００３７】しかし、Ｓ１４において、空気槽１６の圧
力がＰ≦８kgf/cm²に減圧された場合には、Ｓ１６に移
行して排気弁１５を閉弁させる。また、Ｓ１５におい
て、吸着槽２３又は２４のいずれかが均圧工程である場
合にも、次に実行される吸着工程に備えてＳ１６に移行
して排気弁１５を閉弁させる。その後、Ｓ１１に戻り、
Ｓ１１以降の処理を繰り返す。

【００３８】このように、吸着工程又は取出工程以外の
ときに空気槽１６の圧力がＰ＞８kgf/cm²であるとき
は、排気弁１５を開弁させて空気槽１６の圧力を減圧
し、Ｐ≦８kgf/cm²になった時点で排気弁１５を閉弁さ
せるため、空気槽１６の圧力をＰ≒８kgf/cm²に保つこ
とができる。これにより、コンプレッサ１３が空気槽１
６の圧力上昇によりロード運転からアンロード運転に切
り替わることを防止できる。そのため、多量の空気が必
要となる吸着工程のときにコンプレッサ１３がアンロー
ド運転になることが防止され、吸着工程で圧力不足にな
ることが防止される。

【００３９】また、排気弁１５を開弁させた後、空気槽
１６の圧力がＰ≦８kgf/cm²でない場合でも、均圧工程
になった時点で排気弁１５を閉弁させるため、均圧工程
から吸着工程に切り替わったときに空気槽１６の圧力が
不足することが防止される。ここで、図４に示された空
気槽１６、吸着槽２３_,２４、窒素槽３１の各圧力の変
化を見ながら上記図２、図３の制御処理による排気弁１
５の開閉動作及びコンプレッサ１３の運転状態を説明す
る。尚、図４において、コンプレッサ１３の空気槽１６
の圧力変化はグラフＩ（実線）で示し、第１の吸着槽２
３の圧力変化はグラフII（１点鎖線）で示し、第２の吸
着槽２４の圧力変化はグラフIII （２点鎖線）で示し、
製品ガスとしての窒素が貯えられる窒素槽３１の圧力変
化はグラフIV（破線）で示す。

【００４０】コンプレッサ１３がロード運転されて圧縮
空気が空気槽１６に蓄圧され、吸着工程又は取出工程以
外の工程のときに空気槽１６の圧力Ｐが８kgf/cm²に達
すると、その時点、すなわちＡ点（図４中に示す）で排
気弁１５を開弁させる。これにより、空気槽１６に蓄圧
された原料空気が大気中に放出され、コンプレッサ１３
から空気槽１６に供給される空気量と、大気中に放出さ
れる空気量及び吸着槽２３_,２４において窒素ガスを分
離生成するために消費される空気量とが略等しくなって
空気槽１６の圧力Ｐが８kgf/cm²で一定となる。

【００４１】その結果、空気槽１６、吸着槽２３_,２
４、窒素槽３１の各圧力が一定値に保たれる。また、空
気槽１６の圧力Ｐが上限圧力Ｐ_A以下に維持されるた
め、コンプレッサ１３はアンロード運転に切り替わるこ
とが防止される。そして、Ａ点から次のＢ（図４中に示
す）点までの間は、排気弁１５が開弁状態に維持されて
いるので、空気槽１６、吸着槽２３_,２４、窒素槽３１
の各圧力が一定値に保たれたままの状態が維持される。

【００４２】次のＢ点においては、吸着槽２３の吸着・
取出工程が終了して均圧工程に入っているが、次に行わ
れる吸着槽２４の吸着・取出工程に備えるため、排気弁
１５を閉弁させる。この時点では、まだ均圧工程であり
空気槽１６の圧縮空気が吸着槽２４に供給されていない
ので、Ｂ点からＣ点に至る過程で空気槽１６の圧力Ｐは
排気弁１５の閉弁と共に急激に上昇する。

【００４３】次のＣ点においては、空気槽１６の圧力Ｐ
が上限圧力Ｐ_A（８．５kgf/cm²）以上に昇圧するた
め、コンプレッサ１３がロード運転からアンロード運転
に切り替わる。このアンロード運転への切り替え動作に
より、コンプレッサ１３が圧縮空気を生成しない無負荷
運転状態になり、空気槽１６への圧縮空気の供給が停止
される。そのため、Ｃ点からＤ点に至る過程では、空気
槽１６の圧力Ｐが上限圧力Ｐ_Aに保たれる。

【００４４】次のＤ点においては、均圧工程から吸着槽
２４の吸着・取出工程に切り替わるため、空気槽１６に
蓄圧された圧縮空気が吸着槽２４に供給され、空気槽１
６の圧力Ｐが急激に低下する。そして、空気槽１６の圧
力Ｐが下限圧力Ｐ_B（７kgf/cm²）以下に低下すると、
再びコンプレッサ１３がアンロード運転からロード運転
に切り替わってコンプレッサ１３で生成された圧縮空気
が空気槽１６に供給されるため、空気槽１６の圧力Ｐが
上昇する。

【００４５】このように、吸着槽２３_,２４が吸着工程
に入る時点では、排気弁１５が閉弁されて空気槽１６の
圧力Ｐが上限圧力Ｐ_Aに保たれているので、均圧工程か
ら吸着・取出工程に切り替わっても圧力不足とならず、
吸着槽２３_,２４に酸素分子が吸着剤に吸着されるのに
必要な圧力が確保される。そのため、吸着工程での吸着
効率が高められ、より高濃度の窒素ガスを生成すること
ができる。

【００４６】尚、上記実施例では、図２に示すコンプレ
ッサ１３の制御と図３に示す排気弁１５の開閉制御を組
み合わせるようにしたが、これに限らず、コンプレッサ
１３の制御のみを行うか、あるいは排気弁１５の開閉制
御のみを行うようにしても良い。

【００４７】また、上記実施例では、各吸着槽が酸素分
子を吸着する構成であるが、各吸着槽が他の気体分子を
吸着する構成（例えば酸素発生装置等）にも適用できる
のは勿論である。

【００４８】

【発明の効果】上述の如く、上記請求項１の発明によれ
ば、吸着槽が吸着工程に切り替わる時点で吸着槽に供給
される圧力が吸着工程に必要な圧力を維持するようにコ
ンプレッサの運転状態を制御するため、吸着槽が吸着工
程になった時点で圧力不足となることを防止でき、圧力
減少に伴う吸着槽における吸着効率の低下を防止でき
る。しかも、吸着工程に切り替わる時点で吸着槽に供給
される圧力が吸着工程に必要な圧力に維持されているた
め、吸着槽における吸着効率を高めることができ、より
高濃度の製品ガスを生成することができる。

【００４９】また、請求項２によれば、吸着槽が吸着工
程以外の工程で吸着槽に供給される圧縮空気の圧力が所
定圧以上であるとき、吸着槽に圧縮空気を供給する管路
に設けられた排気弁を開弁するため、吸着槽に供給され
る圧力を所定圧に減圧することができるので、吸着工程
に切り替わった時点でコンプレッサがロード運転からア
ンロード運転に切り替わることを防止できる。そのた
め、吸着槽が吸着工程になった時点で圧力不足となるこ
とを防止でき、圧力減少に伴う吸着効率の低下を防止で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる気体分離装置の一実施例の概略構
成図である。

【図２】コンプレッサの制御動作を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図３】排気弁の制御動作を説明するためのフローチャ
ートである。

【図４】空気槽、吸着槽、窒素槽の各圧力の変化を示す
グラフである。

【図５】従来の気体分離装置における空気槽、吸着槽、
窒素槽の各圧力の変化を示すグラフである。

【符号の説明】

１１気体分離装置１２制御装置１３コンプレッサ１４吸着ユニット１５排気弁１６空気槽１７空気供給管路２０圧力計２３，２４吸着槽３１窒素槽

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸着剤が充填された吸着槽にコンプレッ
サにより圧縮された圧縮空気を供給して該吸着槽内を昇
圧させる吸着工程を行うと共に、該吸着槽内の吸着剤に
より生成された製品ガスを該吸着槽から取り出すよう構
成された気体分離装置において、前記吸着槽が吸着工程に切り替わる時点で前記吸着槽に
供給される圧力が吸着工程に必要な圧力を維持するよう
に前記コンプレッサの運転状態を制御する制御手段を備
えてなることを特徴とする気体分離装置。
【請求項２】前記請求項１記載の気体分離装置におい
て、前記吸着槽に圧縮空気を供給する管路に空気を外部に排
出させる排気弁を設け、前記吸着槽が吸着工程以外の工程で前記吸着槽に供給さ
れる圧縮空気の圧力が所定圧以上であるとき、前記排気
弁を開弁させる弁制御手段を設けたことを特徴とする気
体分離装置。