JPH10151315A - 弁組立体及び該弁組立体を使用する吸着システム - Google Patents
弁組立体及び該弁組立体を使用する吸着システムInfo
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- JPH10151315A JPH10151315A JP9257117A JP25711797A JPH10151315A JP H10151315 A JPH10151315 A JP H10151315A JP 9257117 A JP9257117 A JP 9257117A JP 25711797 A JP25711797 A JP 25711797A JP H10151315 A JPH10151315 A JP H10151315A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 出口から出口への圧力平衡化、出口から入口
へ且つ出口への圧力平衡化、及び入口から入口へ／出口
から出口への圧力平衡化ステップを含む圧力スイング吸
着工程にて使用される回転弁を提供すること。 【解決手段】 共に押し付けられ且つ回転させたとき、
弁部品の１つに形成された各種のポート５０、５２の間
にて弁機能を発揮する平坦な面を有する一対の弁部品を
備える回転弁組立体Ｃである。この第一の弁部品は、２
つの円形の貫通開口部列を有し、その開口部の各々は導
管に接続されている。第二の弁部品は、前記第一の弁部
品の各種の開口部と第二の弁部品に形成された弁ポート
６とを連通させる幾つかの通路を有する。また、この第
二の弁部分は、一列の開口部の部材同士を連通させる１
つ以上の通路を有する。
へ且つ出口への圧力平衡化、及び入口から入口へ／出口
から出口への圧力平衡化ステップを含む圧力スイング吸
着工程にて使用される回転弁を提供すること。 【解決手段】 共に押し付けられ且つ回転させたとき、
弁部品の１つに形成された各種のポート５０、５２の間
にて弁機能を発揮する平坦な面を有する一対の弁部品を
備える回転弁組立体Ｃである。この第一の弁部品は、２
つの円形の貫通開口部列を有し、その開口部の各々は導
管に接続されている。第二の弁部品は、前記第一の弁部
品の各種の開口部と第二の弁部品に形成された弁ポート
６とを連通させる幾つかの通路を有する。また、この第
二の弁部分は、一列の開口部の部材同士を連通させる１
つ以上の通路を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧力スイング吸着
法（ＰＳＡ）によって気体を分離すること、より具体的
には、平行に配置され且つ連続的に運転されて、吸着さ
れなかった気体製品を半連続的に供給する、複数の吸着
容器から成る吸着システムに関する。製造サイクルにて
吸着容器を連続的に運転することは、吸着容器に供給さ
れたり、吸着容器から排出される各種の気体流の流量を
回転することで制御する回転弁によって制御される。
法（ＰＳＡ）によって気体を分離すること、より具体的
には、平行に配置され且つ連続的に運転されて、吸着さ
れなかった気体製品を半連続的に供給する、複数の吸着
容器から成る吸着システムに関する。製造サイクルにて
吸着容器を連続的に運転することは、吸着容器に供給さ
れたり、吸着容器から排出される各種の気体流の流量を
回転することで制御する回転弁によって制御される。
【０００２】
【従来の技術】循環的な吸着工程は、一般に、その少な
くとも一方の容器が吸着モードとなり、その少なくとも
もう一方の容器が吸着剤再生モードとなるように、平行
に配置され且つ相外に運転される２つ以上の吸着剤充填
容器から成る吸着容器のバッテリにより行われる。
くとも一方の容器が吸着モードとなり、その少なくとも
もう一方の容器が吸着剤再生モードとなるように、平行
に配置され且つ相外に運転される２つ以上の吸着剤充填
容器から成る吸着容器のバッテリにより行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この工程の各サイクル
において、各容器内にて、吸着、平衡化及び再生を含む
一連の連続的なステップが行われる。各種の流れが容器
に供給されたり、また容器から排出されることを可能に
すべく、吸着サイクル中の適当な時点にて気体がこれら
の管を通って流れることができるように、供給管、製品
管及び排気管に弁を設けなければならない。更に、圧力
平衡化ステップ中にこれらの容器間の流れを許容すべ
く、容器の入口端の間、及び容器の出口端の間にクロス
接続管を設けてる必要があり、また、これらの管を流れ
る気体の流量を制御する弁をそのクロス接続管の各々に
設ける必要がある。全ての場合、そのシステムの各弁に
は、少なくとも３つの弁が設けられ、各工程サイクル中
にその弁の各々が少なくとも１回、開閉するようにす
る。ＰＳＡサイクルの時間は、一般に、１分程度と短い
ため、その弁の各々は、そのシステムの運転中、１時間
に６０回以上も開閉しなければならない。このことは、
吸着運転中、弁の各々が著しく摩耗するのみならず、プ
ラントの運転中、システムの弁を開閉するためにだけ、
相当量のエネルギが消費されることにつながる。
において、各容器内にて、吸着、平衡化及び再生を含む
一連の連続的なステップが行われる。各種の流れが容器
に供給されたり、また容器から排出されることを可能に
すべく、吸着サイクル中の適当な時点にて気体がこれら
の管を通って流れることができるように、供給管、製品
管及び排気管に弁を設けなければならない。更に、圧力
平衡化ステップ中にこれらの容器間の流れを許容すべ
く、容器の入口端の間、及び容器の出口端の間にクロス
接続管を設けてる必要があり、また、これらの管を流れ
る気体の流量を制御する弁をそのクロス接続管の各々に
設ける必要がある。全ての場合、そのシステムの各弁に
は、少なくとも３つの弁が設けられ、各工程サイクル中
にその弁の各々が少なくとも１回、開閉するようにす
る。ＰＳＡサイクルの時間は、一般に、１分程度と短い
ため、その弁の各々は、そのシステムの運転中、１時間
に６０回以上も開閉しなければならない。このことは、
吸着運転中、弁の各々が著しく摩耗するのみならず、プ
ラントの運転中、システムの弁を開閉するためにだけ、
相当量のエネルギが消費されることにつながる。
【０００４】吸着工程は、本来、バッチ型式の工程であ
る。吸着されない気体製品は、吸着ステップ中にしか、
製造されず、脱着された気体製品は、その工程の吸着剤
再生ステップにしか製造されない。このため、所望の製
品は、最良の場合でも、各サイクルの半分以下の時間に
しか製造されない。例えば、医療目的のために酸素が使
用されるようなとき、連続的な製品流が利用可能である
ことが望ましく、又は必要となることが多いため、一
層、連続的な製品流にする、吸着システム及び方法の改
良が常に求められている。最近、連続的な工程システム
と多少、類似した状態にて運転される吸着システムを開
発する努力が為されている。より有望な新規の吸着プラ
ントの設計の幾つかは、回転の原理に基づくものであ
る。ある設計において、吸着ユニットは、静止気体領域
内を回転する一方、別の設計において、これらの吸着ユ
ニットは、気体流がシステムの各種のユニットを通って
連続的に供給される間に静止状態にある。
る。吸着されない気体製品は、吸着ステップ中にしか、
製造されず、脱着された気体製品は、その工程の吸着剤
再生ステップにしか製造されない。このため、所望の製
品は、最良の場合でも、各サイクルの半分以下の時間に
しか製造されない。例えば、医療目的のために酸素が使
用されるようなとき、連続的な製品流が利用可能である
ことが望ましく、又は必要となることが多いため、一
層、連続的な製品流にする、吸着システム及び方法の改
良が常に求められている。最近、連続的な工程システム
と多少、類似した状態にて運転される吸着システムを開
発する努力が為されている。より有望な新規の吸着プラ
ントの設計の幾つかは、回転の原理に基づくものであ
る。ある設計において、吸着ユニットは、静止気体領域
内を回転する一方、別の設計において、これらの吸着ユ
ニットは、気体流がシステムの各種のユニットを通って
連続的に供給される間に静止状態にある。
【０００５】米国特許第４，９２５，４６４号には、吸
着容器と共に使用される簡単な回転弁組立体が開示され
ている。この弁組立体は、弁機能を発揮し得るように相
対的に回転可能である、それぞれの係合面を有する２つ
の弁部材から成っている。この発明のこの弁組立体は、
工程サイクル中の適当な時間にて流体が各種の吸着容器
に入り且つその吸着容器から出ることを可能にする。こ
の特許の開示は、引用して本明細書に含めてある。
着容器と共に使用される簡単な回転弁組立体が開示され
ている。この弁組立体は、弁機能を発揮し得るように相
対的に回転可能である、それぞれの係合面を有する２つ
の弁部材から成っている。この発明のこの弁組立体は、
工程サイクル中の適当な時間にて流体が各種の吸着容器
に入り且つその吸着容器から出ることを可能にする。こ
の特許の開示は、引用して本明細書に含めてある。
【０００６】回転弁を組み込んだ有用な圧力スイング吸
着プラントの設計は、全てその開示内容を引用して本明
細書に含めた、米国特許第５，２６８，０２１号、同第
５，３６６，５４１号及び再特許３５０９９号に記載さ
れている。これらの特許の各々は、ＰＳＡ工程中、回転
弁によって２つ以上の吸着容器のバッテリの作動を制御
することを開示している。この回転弁は、システム内の
各種の吸着容器に供給分を供給し且つその各種の吸着容
器から脱着された成分を排出する。これらの特許に記載
された回転弁は、圧力平衡化ステップ中に、１つの容器
から別の容器に流体を移す働きもする。圧力平衡化は、
その吸着ステップが丁度、終了した第一の容器からその
吸着剤再生ステップが丁度、終了した、排気後、即ち空
気抜きした容器まで気体が流れることである。上記の特
許において、圧力平衡化中の流体の流れは、からその入
口端を介してより高圧容器流れ、次に、回転弁を通って
入口端を介してより低圧容器に入る。本明細書におい
て、「入口から入口への平衡化」と称する、この床平衡
化方法は、特定の吸着方法には極めて効率的ではなく、
その理由は、第一の容器の出口端付近にて分画されて、
第二の容器に運ばれる気体の量が減少するからである。
第一の容器内に残る気体は、後続の減圧ステップ中に失
われる。
着プラントの設計は、全てその開示内容を引用して本明
細書に含めた、米国特許第５，２６８，０２１号、同第
５，３６６，５４１号及び再特許３５０９９号に記載さ
れている。これらの特許の各々は、ＰＳＡ工程中、回転
弁によって２つ以上の吸着容器のバッテリの作動を制御
することを開示している。この回転弁は、システム内の
各種の吸着容器に供給分を供給し且つその各種の吸着容
器から脱着された成分を排出する。これらの特許に記載
された回転弁は、圧力平衡化ステップ中に、１つの容器
から別の容器に流体を移す働きもする。圧力平衡化は、
その吸着ステップが丁度、終了した第一の容器からその
吸着剤再生ステップが丁度、終了した、排気後、即ち空
気抜きした容器まで気体が流れることである。上記の特
許において、圧力平衡化中の流体の流れは、からその入
口端を介してより高圧容器流れ、次に、回転弁を通って
入口端を介してより低圧容器に入る。本明細書におい
て、「入口から入口への平衡化」と称する、この床平衡
化方法は、特定の吸着方法には極めて効率的ではなく、
その理由は、第一の容器の出口端付近にて分画されて、
第二の容器に運ばれる気体の量が減少するからである。
第一の容器内に残る気体は、後続の減圧ステップ中に失
われる。
【０００７】その他の圧力平衡化技術を採用するなら
ば、吸着システムをより効率的に運転することが可能と
なる。特に、効果的な圧力平衡化方法としては、その平
衡化中、流体は容器の出口を通って流れることにより、
より高圧容器から低圧容器まで流れる、「出口から出口
への平衡化」、その平衡化中、流体はその出口を通って
高圧容器からその入口及び出口を通って低圧容器まで流
れる、「出口から入口へ且つ出口への平衡化」、また、
その平衡化中、流体は容器の入口及び出口の双方を通っ
て平行に流れることによって高圧容器から低圧容器まで
流れる、「入口から入口へ且つ出口から出口への平衡
化」として公知のものがある。こうした技術は、その開
示を引用して本明細書に含めた、米国特許第５，１７
６，７２２号に詳細に記載されている。
ば、吸着システムをより効率的に運転することが可能と
なる。特に、効果的な圧力平衡化方法としては、その平
衡化中、流体は容器の出口を通って流れることにより、
より高圧容器から低圧容器まで流れる、「出口から出口
への平衡化」、その平衡化中、流体はその出口を通って
高圧容器からその入口及び出口を通って低圧容器まで流
れる、「出口から入口へ且つ出口への平衡化」、また、
その平衡化中、流体は容器の入口及び出口の双方を通っ
て平行に流れることによって高圧容器から低圧容器まで
流れる、「入口から入口へ且つ出口から出口への平衡
化」として公知のものがある。こうした技術は、その開
示を引用して本明細書に含めた、米国特許第５，１７
６，７２２号に詳細に記載されている。
【０００８】上述した出口から出口への圧力平衡化、出
口から入口へ且つ出口への圧力平衡化、及び入口から入
口へ／出口から出口への圧力平衡化ステップを含む吸着
サイクルにて吸着サイクルを作動させる回転弁が求めら
れている。
口から入口へ且つ出口への圧力平衡化、及び入口から入
口へ／出口から出口への圧力平衡化ステップを含む吸着
サイクルにて吸着サイクルを作動させる回転弁が求めら
れている。
【０００９】本発明は、こうした性能を備えると共に、
追加的な弁を使用せずに、製品流、容器の洗浄及び製品
流体の逆充填のような追加的なステップを自動的に制御
することを可能にする回転弁組立体を提供するものであ
る。
追加的な弁を使用せずに、製品流、容器の洗浄及び製品
流体の逆充填のような追加的なステップを自動的に制御
することを可能にする回転弁組立体を提供するものであ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】その最広義の形態におい
て、本発明は、第一の流体流の導管の間、及び第二の流
体流の導管の間を選択的に流体連通させる弁組立体を備
えている。この弁組立体は、第一の弁部材と、第二の部
材と、第一の弁部材と第二の弁部材とを相対的に回転さ
せる駆動手段という３つの構成要素を備えている。第一
及び第二の弁部材は、係合し且つ共通の回転中心の周り
にて相対的に回転して、弁作用動作を提供する平滑面を
有する。第一の弁部材は、等間隔に形成された２組みの
開孔を有する。その第一の組みの開孔は、第一の半径に
て共通の回転中心の周りで同心状に配置され、その第一
の組みの開孔の各々は、上述した第一の流体流の導管の
１つと流体連通する。第二の組みの開孔は、第二の半径
にて共通の回転中心の周りで同心状に配置され、その第
二の組みの開孔の各々は、上述した第二の流体流の導管
の一方と流体連通している。第一及び第二の組みの開孔
は、同数の開孔から成る。第二の弁部材は、第一の組み
の開孔の２つの開孔、１つ以上の供給ポート、１つ以上
の排気ポートを選択的に相互に接続する、少なくとも１
つの流路手段と、供給ポートと第二の組みの開孔の１つ
以上の開孔とを流体連通させる少なくとも１つの供給路
手段と、排気ポートと第二の開孔の１つ以上の開孔とを
流体連通させる少なくとも１つの排気手段とを備えてい
る。この駆動手段は、第一の組みの開孔の２つの開孔の
間、供給ポートと第二の組みの開孔の１つ以上の開孔と
の間、排気ポートと第二の組みの開孔の１つ以上の開孔
との間を回転可能に循環状に相互に接続し且つ流体が流
れるのを可能にすべく弁部材を相対的に回転させる働き
をする。
て、本発明は、第一の流体流の導管の間、及び第二の流
体流の導管の間を選択的に流体連通させる弁組立体を備
えている。この弁組立体は、第一の弁部材と、第二の部
材と、第一の弁部材と第二の弁部材とを相対的に回転さ
せる駆動手段という３つの構成要素を備えている。第一
及び第二の弁部材は、係合し且つ共通の回転中心の周り
にて相対的に回転して、弁作用動作を提供する平滑面を
有する。第一の弁部材は、等間隔に形成された２組みの
開孔を有する。その第一の組みの開孔は、第一の半径に
て共通の回転中心の周りで同心状に配置され、その第一
の組みの開孔の各々は、上述した第一の流体流の導管の
１つと流体連通する。第二の組みの開孔は、第二の半径
にて共通の回転中心の周りで同心状に配置され、その第
二の組みの開孔の各々は、上述した第二の流体流の導管
の一方と流体連通している。第一及び第二の組みの開孔
は、同数の開孔から成る。第二の弁部材は、第一の組み
の開孔の２つの開孔、１つ以上の供給ポート、１つ以上
の排気ポートを選択的に相互に接続する、少なくとも１
つの流路手段と、供給ポートと第二の組みの開孔の１つ
以上の開孔とを流体連通させる少なくとも１つの供給路
手段と、排気ポートと第二の開孔の１つ以上の開孔とを
流体連通させる少なくとも１つの排気手段とを備えてい
る。この駆動手段は、第一の組みの開孔の２つの開孔の
間、供給ポートと第二の組みの開孔の１つ以上の開孔と
の間、排気ポートと第二の組みの開孔の１つ以上の開孔
との間を回転可能に循環状に相互に接続し且つ流体が流
れるのを可能にすべく弁部材を相対的に回転させる働き
をする。
【００１１】第二の実施の形態において、該第二の弁部
材は、第二の組みの開孔の２つの開孔を選択的に相互に
接続する少なくとも１つの流路手段を更に備えている。
材は、第二の組みの開孔の２つの開孔を選択的に相互に
接続する少なくとも１つの流路手段を更に備えている。
【００１２】第三の実施の形態において、該少なくとも
流路手段は、第一の組みの開孔の２つの開孔と第二の組
みの開孔の１つの開孔とを相互に接続する。
流路手段は、第一の組みの開孔の２つの開孔と第二の組
みの開孔の１つの開孔とを相互に接続する。
【００１３】一つの好適な実施の形態において、第一の
弁部材は静止型であり、第二の弁部材は回転型である。
弁部材は静止型であり、第二の弁部材は回転型である。
【００１４】別の好適な実施の形態において、第一及び
第二の組みの開孔は整数個の等数の開孔から成ってい
る。
第二の組みの開孔は整数個の等数の開孔から成ってい
る。
【００１５】本発明の上記の実施の形態の１つの配置に
おいて、第一及び第二の組みの開孔の各々は２つの開孔
を有し、第二の弁部材は、（ａ）第一の組みの開孔の２
つの開孔を選択的に相互に接続する１つの流路手段と、
（ｂ）第一の組みの開孔の２つの開孔を選択的に相互に
接続する１つの流路手段、及び第二の組みの開孔の２つ
の開孔を選択的に相互に接続する１つの流路手段とを備
えるか、又は（ｃ）第一の組みの開孔の２つの開孔と第
二の組みの開孔の１つの開孔とを選択的に相互に接続す
る１つの通路手段と、供給入口と第二の組みの開孔の１
つ以上の開孔とを流体連通させる１つの供給路手段と、
排気出口と第二の組みの開孔の１つ以上の開孔とを流体
連通させる１つの排気路手段とを備えている。
おいて、第一及び第二の組みの開孔の各々は２つの開孔
を有し、第二の弁部材は、（ａ）第一の組みの開孔の２
つの開孔を選択的に相互に接続する１つの流路手段と、
（ｂ）第一の組みの開孔の２つの開孔を選択的に相互に
接続する１つの流路手段、及び第二の組みの開孔の２つ
の開孔を選択的に相互に接続する１つの流路手段とを備
えるか、又は（ｃ）第一の組みの開孔の２つの開孔と第
二の組みの開孔の１つの開孔とを選択的に相互に接続す
る１つの通路手段と、供給入口と第二の組みの開孔の１
つ以上の開孔とを流体連通させる１つの供給路手段と、
排気出口と第二の組みの開孔の１つ以上の開孔とを流体
連通させる１つの排気路手段とを備えている。
【００１６】別の配置において、該弁部材の各々の第一
の弁部材の第一及び第二の組みの開孔は２つ以上の開孔
から成っている。この配置のより好適な形態において、
第二の弁部材は、（ａ）その各々が第一の組みの開孔の
２つの開孔を選択的に相互に接続する２つの流路手段
と、（ｂ）その各々が第一の組みの開孔の２つの開孔と
選択的に相互に接続する２つの流路手段、及びその各々
が第二の組みの開孔の２つの開孔を相互に接続する２つ
の流路手段とを備えるか、又は（ｃ）その各々が第一の
組みの開孔の２つの開孔と第二の組みの開孔の１つの開
孔とを相互に接続する２つの通路手段と、その各々が供
給入口と第二の組みの開孔の１つ以上の開孔とを流体連
通させる２つの供給路手段と、その各々が排気出口と第
二の組みの開孔の１つ以上の開孔とを流体連通させる２
つの排気路手段とを備えている。最適な実施の形態にお
いて、第一の弁部材の各組みの開孔は、合計で８個、１
２個、１６個、又は２０個の開孔から成つている。
の弁部材の第一及び第二の組みの開孔は２つ以上の開孔
から成っている。この配置のより好適な形態において、
第二の弁部材は、（ａ）その各々が第一の組みの開孔の
２つの開孔を選択的に相互に接続する２つの流路手段
と、（ｂ）その各々が第一の組みの開孔の２つの開孔と
選択的に相互に接続する２つの流路手段、及びその各々
が第二の組みの開孔の２つの開孔を相互に接続する２つ
の流路手段とを備えるか、又は（ｃ）その各々が第一の
組みの開孔の２つの開孔と第二の組みの開孔の１つの開
孔とを相互に接続する２つの通路手段と、その各々が供
給入口と第二の組みの開孔の１つ以上の開孔とを流体連
通させる２つの供給路手段と、その各々が排気出口と第
二の組みの開孔の１つ以上の開孔とを流体連通させる２
つの排気路手段とを備えている。最適な実施の形態にお
いて、第一の弁部材の各組みの開孔は、合計で８個、１
２個、１６個、又は２０個の開孔から成つている。
【００１７】本発明の一つの実施の形態において、駆動
手段は、弁部材を連続的に相対的に動かし、別の実施の
形態において、該駆動手段は、弁部材をステップワイズ
に相対的に動かす。
手段は、弁部材を連続的に相対的に動かし、別の実施の
形態において、該駆動手段は、弁部材をステップワイズ
に相対的に動かす。
【００１８】本発明の一つの好適な実施の形態におい
て、該弁組立体は、製品出口を更に備えており、第二の
弁部材は、製品出口と第一の組みの開孔の１つ以上の開
孔とを流体連通させる少なくとも１つの製品通路手段を
更に備えている。製品通路手段の各々は、共通の回転中
心からの半径方向部分内（供給路手段が配置される部
分）にその少なくとも一部が配置されることが好まし
い。各製品通路手段の一部は逆充填通路手段として機能
することが好ましい。
て、該弁組立体は、製品出口を更に備えており、第二の
弁部材は、製品出口と第一の組みの開孔の１つ以上の開
孔とを流体連通させる少なくとも１つの製品通路手段を
更に備えている。製品通路手段の各々は、共通の回転中
心からの半径方向部分内（供給路手段が配置される部
分）にその少なくとも一部が配置されることが好まし
い。各製品通路手段の一部は逆充填通路手段として機能
することが好ましい。
【００１９】別の好適な実施の形態において、該弁組立
体は、逆充填入口を更に備え、第二の弁部材は、逆充填
入口と第一の組みの開孔の１つ以上の開孔とを流体連通
させる、少なくとも１つの製品逆充填通路手段を更に備
えている。
体は、逆充填入口を更に備え、第二の弁部材は、逆充填
入口と第一の組みの開孔の１つ以上の開孔とを流体連通
させる、少なくとも１つの製品逆充填通路手段を更に備
えている。
【００２０】別の好適な実施の形態において、該弁組立
体は、洗浄入口を更に備え、第二の弁部材は、該洗浄入
口と第一の組みの開孔の１つ以上の開孔とを流体連通さ
せる少なくとも１つの洗浄路手段を更に備えている。洗
浄路手段の各々は、共通の回転中心から半径方向部分
（排気通路手段が配置される部分）内に配置されること
が好ましい。半径方向部分（各洗浄路が配置される部
分）は、半径方向部分（各排気通路手段が配置される部
分）よりも角度が小さいことがより好ましい。
体は、洗浄入口を更に備え、第二の弁部材は、該洗浄入
口と第一の組みの開孔の１つ以上の開孔とを流体連通さ
せる少なくとも１つの洗浄路手段を更に備えている。洗
浄路手段の各々は、共通の回転中心から半径方向部分
（排気通路手段が配置される部分）内に配置されること
が好ましい。半径方向部分（各洗浄路が配置される部
分）は、半径方向部分（各排気通路手段が配置される部
分）よりも角度が小さいことがより好ましい。
【００２１】本発明の第二の形態は、上述した弁組立体
の実施の形態と、その各々が供給入口端及び製品出口端
を有する吸着容器列であって、その容器の各々が、吸着
剤（流体混合体の１つ以上の流体をその混合体のその他
の１つ以上の流体に比して、優先的に吸着する）を保持
する該吸着容器列とから成る吸着システムである。この
形態において、第一の組みの流体流れ導管の各導管は、
吸着容器列の１つの容器の製品出口端に接続され、流体
流れ導管の第二の組みの各導管は吸着容器列の１つの容
器の供給入口端に接続される。
の実施の形態と、その各々が供給入口端及び製品出口端
を有する吸着容器列であって、その容器の各々が、吸着
剤（流体混合体の１つ以上の流体をその混合体のその他
の１つ以上の流体に比して、優先的に吸着する）を保持
する該吸着容器列とから成る吸着システムである。この
形態において、第一の組みの流体流れ導管の各導管は、
吸着容器列の１つの容器の製品出口端に接続され、流体
流れ導管の第二の組みの各導管は吸着容器列の１つの容
器の供給入口端に接続される。
【００２２】この吸着容器は、直線状の細長い容器と
し、又はＵ字形或いは同心状とし、例えば、その入口端
及び出口端が互いに隣接し、又は略隣接するようにする
ことができる。
し、又はＵ字形或いは同心状とし、例えば、その入口端
及び出口端が互いに隣接し、又は略隣接するようにする
ことができる。
【００２３】上述した吸着システムの一つの好適な実施
の形態において、第一の半径は第二の半径よりも大き
い。
の形態において、第一の半径は第二の半径よりも大き
い。
【００２４】この吸着システムの別の好適な実施の形態
において、弁組立体は、製品出口を有し、第二の弁部材
は、該製品出口と第一の組みの開孔の１つ以上の開孔と
を流体連通させる少なくとも１つの製品通路手段を更に
備えている。製品通路の各々は共通の回転中心からの半
径方向部分（供給路手段が配置される部分）内にその少
なくとも一部が配置されている。少なくとも１つの製品
通路手段の一部が逆充填通路手段として機能することが
好ましい。
において、弁組立体は、製品出口を有し、第二の弁部材
は、該製品出口と第一の組みの開孔の１つ以上の開孔と
を流体連通させる少なくとも１つの製品通路手段を更に
備えている。製品通路の各々は共通の回転中心からの半
径方向部分（供給路手段が配置される部分）内にその少
なくとも一部が配置されている。少なくとも１つの製品
通路手段の一部が逆充填通路手段として機能することが
好ましい。
【００２５】この吸着システムの別の好適な実施の形態
において、該弁組立体は、逆充填入口を有し、第二の弁
部材は、逆充填入口と第一の組みの開孔の１つ以上の開
孔とを流体連通させる少なくとも１つの製品逆充填通路
手段を更に備えている。
において、該弁組立体は、逆充填入口を有し、第二の弁
部材は、逆充填入口と第一の組みの開孔の１つ以上の開
孔とを流体連通させる少なくとも１つの製品逆充填通路
手段を更に備えている。
【００２６】この吸着システムの別の好適な実施の形態
において、該弁組立体は、洗浄入口を更に備え、第二の
弁部材は、該洗浄入口と第一の組みの開孔の１つ以上の
開孔とを流体連通させる少なくとも１つの洗浄ポート通
路手段を更に備えている。洗浄路手段の各々は、共通の
回転中心から半径方向部分（排出通路手段が配置される
部分）内に配置されることが好ましい。半径方向部分
（洗浄路手段の各々が配置される部分）は、半径方向部
分（排出通路手段の各々が配置される部分）よりも小さ
い角度であることがより好ましい。
において、該弁組立体は、洗浄入口を更に備え、第二の
弁部材は、該洗浄入口と第一の組みの開孔の１つ以上の
開孔とを流体連通させる少なくとも１つの洗浄ポート通
路手段を更に備えている。洗浄路手段の各々は、共通の
回転中心から半径方向部分（排出通路手段が配置される
部分）内に配置されることが好ましい。半径方向部分
（洗浄路手段の各々が配置される部分）は、半径方向部
分（排出通路手段の各々が配置される部分）よりも小さ
い角度であることがより好ましい。
【００２７】別の形態において、本発明は、第一及び第
二の弁部材が相対的に回転する間に、第一の成分を含む
流体混合体を上述した吸着システムの供給入口内に導入
することを含み（その第一の成分は、その流体混合体中
の第二の成分よりも吸着容器内に保持された吸着剤によ
り優先的に吸着される）、その間に、成分濃度の濃い第
二の流体を製品出口を通じて吸引することと、システム
の選択された容器間にて、出口から出口への圧力平衡
化、入口から入口へ及び出口から出口への圧力平衡化、
又は出口から入口へ且つ出口への圧力平衡化を行うこと
とから成る方法である。この方法は、空気のような気体
状混合体を分画するのに特に適している。空気の吸着さ
れた成分は酸素とし、又は窒素とすることができる。
二の弁部材が相対的に回転する間に、第一の成分を含む
流体混合体を上述した吸着システムの供給入口内に導入
することを含み（その第一の成分は、その流体混合体中
の第二の成分よりも吸着容器内に保持された吸着剤によ
り優先的に吸着される）、その間に、成分濃度の濃い第
二の流体を製品出口を通じて吸引することと、システム
の選択された容器間にて、出口から出口への圧力平衡
化、入口から入口へ及び出口から出口への圧力平衡化、
又は出口から入口へ且つ出口への圧力平衡化を行うこと
とから成る方法である。この方法は、空気のような気体
状混合体を分画するのに特に適している。空気の吸着さ
れた成分は酸素とし、又は窒素とすることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】本発明は以下の添付図面に図示さ
れている。
れている。
【００２９】幾つかの図面において、同一又は同様の部
品を示すために同一又は同様の参照番号を使用する。本
発明の理解に必要でない弁、管及び装置は図面に含めて
いない。
品を示すために同一又は同様の参照番号を使用する。本
発明の理解に必要でない弁、管及び装置は図面に含めて
いない。
【００３０】本発明は、幾つかの形態を含む。即ち、流
体が１つの箇所から別の箇所まで移送される各種の工業
過程にて使用可能である回転弁組立体、こうした回転弁
組立体を使用する多数容器から成る吸着システム、及び
本発明の多数容器から成る吸着システムを使用して流体
を分画する方法である。本明細書にて使用される「流
体」という語は、気体及び液体の双方を含むものとす
る。本発明の方法の形態は、液体分画にも等しく適用さ
れるが、気体の分画に適用する場合に関して詳細に説明
する。
体が１つの箇所から別の箇所まで移送される各種の工業
過程にて使用可能である回転弁組立体、こうした回転弁
組立体を使用する多数容器から成る吸着システム、及び
本発明の多数容器から成る吸着システムを使用して流体
を分画する方法である。本明細書にて使用される「流
体」という語は、気体及び液体の双方を含むものとす
る。本発明の方法の形態は、液体分画にも等しく適用さ
れるが、気体の分画に適用する場合に関して詳細に説明
する。
【００３１】本発明の弁組立体の主たる機能は、丁度、
その吸着システムを終了した吸着容器と、その吸着剤の
再生ステップを丁度、終了した吸着容器との間にて、出
口から出口へ、入口から入口へ／出口から出口へ、又は
出口から入口へ且つ出口への圧力平衡化を行い、また、
該システムの各種の吸着容器への供給流れの流量及びそ
の各種の吸着容器からの排気の流量を制御することであ
るが、これらは、以下に説明するように、吸着システム
の全ての流れ流量を制御するために使用することができ
る。
その吸着システムを終了した吸着容器と、その吸着剤の
再生ステップを丁度、終了した吸着容器との間にて、出
口から出口へ、入口から入口へ／出口から出口へ、又は
出口から入口へ且つ出口への圧力平衡化を行い、また、
該システムの各種の吸着容器への供給流れの流量及びそ
の各種の吸着容器からの排気の流量を制御することであ
るが、これらは、以下に説明するように、吸着システム
の全ての流れ流量を制御するために使用することができ
る。
【００３２】本発明は、添付図面と共に参照するなら
ば、以下の説明からより完全に理解することができる。
次に、図面、特に図１乃至図４を参照すると、２つの吸
着容器Ａ、Ｂと、回転弁組立体Ｃとから成る吸着システ
ムが図示されている。これらの容器Ａ、Ｂの入口端はそ
れぞれ供給管２ａ、２ｂに接続され、容器の出口端はそ
れぞれ製品気体の出口管４ａ、４ｂに接続されている。
弁組立体Ｃは、弁ポートディスク６と、弁通路ディスク
８と、弁組立体カバー１０と、駆動モータ１２とを備え
ている。
ば、以下の説明からより完全に理解することができる。
次に、図面、特に図１乃至図４を参照すると、２つの吸
着容器Ａ、Ｂと、回転弁組立体Ｃとから成る吸着システ
ムが図示されている。これらの容器Ａ、Ｂの入口端はそ
れぞれ供給管２ａ、２ｂに接続され、容器の出口端はそ
れぞれ製品気体の出口管４ａ、４ｂに接続されている。
弁組立体Ｃは、弁ポートディスク６と、弁通路ディスク
８と、弁組立体カバー１０と、駆動モータ１２とを備え
ている。
【００３３】図１乃至図４に図示した実施の形態におい
て、弁ポートディスク６及び弁通路ディスク８は、円形
の構造体として図示されているが、これらは、例えば、
多角形といったその他の形状とすることも可能である。
弁ポートディスク６及び弁通路ディスク８は、セラミッ
クのような耐久材料（ディスクの面が共に押し付けられ
たときに流体密のシールを形成し得るように高度に磨い
た平坦な仕上げ程度に研磨可能な材料）から出来たもの
であることが好ましい。
て、弁ポートディスク６及び弁通路ディスク８は、円形
の構造体として図示されているが、これらは、例えば、
多角形といったその他の形状とすることも可能である。
弁ポートディスク６及び弁通路ディスク８は、セラミッ
クのような耐久材料（ディスクの面が共に押し付けられ
たときに流体密のシールを形成し得るように高度に磨い
た平坦な仕上げ程度に研磨可能な材料）から出来たもの
であることが好ましい。
【００３４】弁ポートディスク６は、高度に磨いた平坦
な円形の係合面１４と、平滑な円筒状側壁１６（図１）
と、供給開口部１８と、外側開口部２０ａ、２０ｂと、
内側開口部２２ａ、２２ｂとを備えている。これらの開
口部２０ａ、２０ｂは、同一のリング列内に配置され
る。即ち、その各々は、面１４の幾何学的中心から同一
の半径方向距離の位置にある。開口部２２ａ、２２ｂ
は、同様に同一のリング列内にある。開口部１８、２０
ａ、２０ｂ、２２ａ、２２ｂは、円形面１４の幾何学的
中心を通って同一の直径線の上に位置し、また、これら
の開口部は、面１４に対して垂直な方向に向けディスク
６を完全に貫通して伸長している。開口部２０ａ、２０
ｂは異なる寸法とすることも可能であるが、開口部２２
ａ、２２ｂと等しい寸法として示してある。しかしなが
ら、所定の開口部列の全ての開口部は等しい寸法であ
る。
な円形の係合面１４と、平滑な円筒状側壁１６（図１）
と、供給開口部１８と、外側開口部２０ａ、２０ｂと、
内側開口部２２ａ、２２ｂとを備えている。これらの開
口部２０ａ、２０ｂは、同一のリング列内に配置され
る。即ち、その各々は、面１４の幾何学的中心から同一
の半径方向距離の位置にある。開口部２２ａ、２２ｂ
は、同様に同一のリング列内にある。開口部１８、２０
ａ、２０ｂ、２２ａ、２２ｂは、円形面１４の幾何学的
中心を通って同一の直径線の上に位置し、また、これら
の開口部は、面１４に対して垂直な方向に向けディスク
６を完全に貫通して伸長している。開口部２０ａ、２０
ｂは異なる寸法とすることも可能であるが、開口部２２
ａ、２２ｂと等しい寸法として示してある。しかしなが
ら、所定の開口部列の全ての開口部は等しい寸法であ
る。
【００３５】同様に、高度に磨いた平滑な円形の係合面
２４と、平滑な側壁２６とを有する弁通路ディスク８
は、面２４に形成された幾つかの円弧状の通路又は溝を
有しており、その通路又は溝の各々は、その回転中心と
して円形面２４の幾何学的中心を有する。これらには、
円形の中央部分３０と、円弧状の通路部分３２とを有す
る選択随意の盲供給路２８と、選択随意的な円弧状の排
気路３４（最初に面２４に対して垂直な方向に向けてデ
ィスク８内に伸長し、次に、半径方向外方に伸長してデ
ィスク８の周側壁２６に達する（図４参照）穴３６を有
する）と、盲平衡化通路４４（円弧状の部分４６及び溝
付きの端部分４８を有する）と、選択随意的な円弧状の
製品ポート５０（半径方向外方に伸長し且つディスク８
の側壁２６に達し且つ該側壁２に切り込む）と、選択随
意的な円弧状の洗浄路５２（同様に、最初に面２４に対
して垂直な方向に向けてディスク８内に伸長し、次に、
半径方向外方に伸長してディスク８の周側壁２６に達す
る（図４参照）穴５４を有する）とを備えている。ディ
スク６の面１４が、その幾何学的中心が一致する状態に
てディスク８の面２４に係合するような方法にてディス
ク８がディスク６の頂部に配置されたとき、円弧状通路
３２、３４は、環状体（開口部２２ａ、２２ｂがその内
部に配置された）と一致し、これらの円弧状通路は、デ
ィスク８を回転させたとき、その開口部と整列状態とな
る。選択随意的な円弧状の製品ポート５０の内側部分、
選択随意的な円弧状の洗浄路５２及び平衡化通路４４の
端部分４８の一部は環状体（その内部に開口部２０ａ、
２０ｂが配置された）と一致し、これらは弁ディスク８
を回転させた時、これらの開口部と整列状態となる。
２４と、平滑な側壁２６とを有する弁通路ディスク８
は、面２４に形成された幾つかの円弧状の通路又は溝を
有しており、その通路又は溝の各々は、その回転中心と
して円形面２４の幾何学的中心を有する。これらには、
円形の中央部分３０と、円弧状の通路部分３２とを有す
る選択随意の盲供給路２８と、選択随意的な円弧状の排
気路３４（最初に面２４に対して垂直な方向に向けてデ
ィスク８内に伸長し、次に、半径方向外方に伸長してデ
ィスク８の周側壁２６に達する（図４参照）穴３６を有
する）と、盲平衡化通路４４（円弧状の部分４６及び溝
付きの端部分４８を有する）と、選択随意的な円弧状の
製品ポート５０（半径方向外方に伸長し且つディスク８
の側壁２６に達し且つ該側壁２に切り込む）と、選択随
意的な円弧状の洗浄路５２（同様に、最初に面２４に対
して垂直な方向に向けてディスク８内に伸長し、次に、
半径方向外方に伸長してディスク８の周側壁２６に達す
る（図４参照）穴５４を有する）とを備えている。ディ
スク６の面１４が、その幾何学的中心が一致する状態に
てディスク８の面２４に係合するような方法にてディス
ク８がディスク６の頂部に配置されたとき、円弧状通路
３２、３４は、環状体（開口部２２ａ、２２ｂがその内
部に配置された）と一致し、これらの円弧状通路は、デ
ィスク８を回転させたとき、その開口部と整列状態とな
る。選択随意的な円弧状の製品ポート５０の内側部分、
選択随意的な円弧状の洗浄路５２及び平衡化通路４４の
端部分４８の一部は環状体（その内部に開口部２０ａ、
２０ｂが配置された）と一致し、これらは弁ディスク８
を回転させた時、これらの開口部と整列状態となる。
【００３６】図１を再度参照すると、弁組立体カバー１
０は、円筒状側壁５６を有し、該弁組立体カバーには、
排気管５８と、選択随意的な洗浄流体供給管６０と、選
択随意的な製品気体管６２（図示した実施の形態におい
て、側壁５６を貫通して伸長する）とが設けられる。側
壁５６の内径は、弁ディスク６、８の外径よりも多少大
きい。側壁５６の内面とディスク６、８との間には、弾
性的な多数の環状シールリング６４ａ、６４ｂ、６４
ｃ、６４ｄが設けられており、これらのシールリング
は、側壁５６の内面とディスク６、８の側壁との間に流
体密のシールを形成する。これらのシールリングは、デ
ィスクの側壁１６、２６及び側壁５６の内壁と共に、デ
ィスク６、８の周りに環状通路を形成し、流体がこれら
の環状通路を通って流れることができる。管５８及び穴
３６は、シールリング６４ａ、６４ｂ間にて環状通路と
連通する。管６０及び穴５４は、シールリング６４ｂ、
６４ｃ間の環状通路と連通する。選択随意的な製品気体
管６２及び選択随意的な製品ポート５０はシールリング
６４ｃ、６４ｄ間にて環状通路と連通する。
０は、円筒状側壁５６を有し、該弁組立体カバーには、
排気管５８と、選択随意的な洗浄流体供給管６０と、選
択随意的な製品気体管６２（図示した実施の形態におい
て、側壁５６を貫通して伸長する）とが設けられる。側
壁５６の内径は、弁ディスク６、８の外径よりも多少大
きい。側壁５６の内面とディスク６、８との間には、弾
性的な多数の環状シールリング６４ａ、６４ｂ、６４
ｃ、６４ｄが設けられており、これらのシールリング
は、側壁５６の内面とディスク６、８の側壁との間に流
体密のシールを形成する。これらのシールリングは、デ
ィスクの側壁１６、２６及び側壁５６の内壁と共に、デ
ィスク６、８の周りに環状通路を形成し、流体がこれら
の環状通路を通って流れることができる。管５８及び穴
３６は、シールリング６４ａ、６４ｂ間にて環状通路と
連通する。管６０及び穴５４は、シールリング６４ｂ、
６４ｃ間の環状通路と連通する。選択随意的な製品気体
管６２及び選択随意的な製品ポート５０はシールリング
６４ｃ、６４ｄ間にて環状通路と連通する。
【００３７】本発明の弁組立体において、弁ポートディ
スク及び弁通路ディスクは、共に緊密に押し付けられ
て、弁ディスクの係合した磨き面の間にて流体が漏洩し
ないようにする。このことは、例えば、上記の米国特許
第５，２６８，０２１号、同第５，３６６，５４１号及
び再特許３５０９９号に記載されたように、ばね又は流
体圧力により実現可能である。
スク及び弁通路ディスクは、共に緊密に押し付けられ
て、弁ディスクの係合した磨き面の間にて流体が漏洩し
ないようにする。このことは、例えば、上記の米国特許
第５，２６８，０２１号、同第５，３６６，５４１号及
び再特許３５０９９号に記載されたように、ばね又は流
体圧力により実現可能である。
【００３８】駆動モータ１２は駆動軸６６を有してお
り、該駆動軸は、弁組立体カバー１０の頂部壁を貫通し
て伸長し、弁ディスク８の頂部に形成された凹所６８内
に伸長する。モータ１２は電源に接続され、また、軸６
６の回転方向及び回転速度を制御する制御機構（図示せ
ず）を備えている。駆動軸６６が回転すると、該駆動軸
は弁ディスク８を回転させて、吸着過程の各種のステッ
プを通じて吸着容器Ａ、Ｂを循環させる。図１の弁組立
体において、弁ディスク６、８は、円形の面１４、２４
が同一の幾何学的中心を有し、この中心が弁ディスク８
の回転中心として機能するような位置に次のように、配
置される。モータ１２は、その回転中心の周りで弁ディ
スク８に対し連続的又はステップワイズな回転動作を付
与する。ステップワイズに回転するとき、そのステップ
は、各リング列に形成された隣接する開口部の中心間の
角度距離と一致するようにすることができる。図１乃至
図３の実施の形態において、このステップ角度は、１８
０°であるが、各リング列の隣接する開口部の中心間の
角度距離が各回転ステップの角度の正確な倍数となるよ
うに、多少より小さい角度とすることもできる。
り、該駆動軸は、弁組立体カバー１０の頂部壁を貫通し
て伸長し、弁ディスク８の頂部に形成された凹所６８内
に伸長する。モータ１２は電源に接続され、また、軸６
６の回転方向及び回転速度を制御する制御機構（図示せ
ず）を備えている。駆動軸６６が回転すると、該駆動軸
は弁ディスク８を回転させて、吸着過程の各種のステッ
プを通じて吸着容器Ａ、Ｂを循環させる。図１の弁組立
体において、弁ディスク６、８は、円形の面１４、２４
が同一の幾何学的中心を有し、この中心が弁ディスク８
の回転中心として機能するような位置に次のように、配
置される。モータ１２は、その回転中心の周りで弁ディ
スク８に対し連続的又はステップワイズな回転動作を付
与する。ステップワイズに回転するとき、そのステップ
は、各リング列に形成された隣接する開口部の中心間の
角度距離と一致するようにすることができる。図１乃至
図３の実施の形態において、このステップ角度は、１８
０°であるが、各リング列の隣接する開口部の中心間の
角度距離が各回転ステップの角度の正確な倍数となるよ
うに、多少より小さい角度とすることもできる。
【００３９】図１の配置において、供給管２ａ、２ｂ
は、それぞれ開口部２２ａ、２２ｂの下端と流体密の関
係に接続されている。製品気体の出口管は、それぞれ開
口部２０ａ、２０ｂの下端に接続され、供給管７２は、
供給開口部１８の下端に接続されている。これらの接続
具の全ては流体密である。
は、それぞれ開口部２２ａ、２２ｂの下端と流体密の関
係に接続されている。製品気体の出口管は、それぞれ開
口部２０ａ、２０ｂの下端に接続され、供給管７２は、
供給開口部１８の下端に接続されている。これらの接続
具の全ては流体密である。
【００４０】図１のシステムにおける本発明の方法の実
施に関して、吸着容器Ａ、Ｂには、窒素よりも酸素を優
先的に吸着する微粒子状吸着剤が充填されており、この
ため、吸着されない製品気体として窒素が製造される、
空気の分画への適用例について説明する。この吸着過程
が動的形態にて行われるとき、炭素分子ふるいのような
吸着剤によりこの効果が得られる。
施に関して、吸着容器Ａ、Ｂには、窒素よりも酸素を優
先的に吸着する微粒子状吸着剤が充填されており、この
ため、吸着されない製品気体として窒素が製造される、
空気の分画への適用例について説明する。この吸着過程
が動的形態にて行われるとき、炭素分子ふるいのような
吸着剤によりこの効果が得られる。
【００４１】この過程の開始時、円弧状通路３２、３４
は、それぞれ開口部２２ｂ、２２ａの頂端部と整列して
おり、円弧状の製品ポート５０、円弧状の洗浄ポート５
２はそれぞれ開口部２０ｂ、２０ａの頂端部と整列して
いる。このモードにおいて、吸着容器Ｂは吸着過程の吸
着段階にあり、吸着容器Ａは、その吸着剤再生段階にあ
る。このように、水蒸気及び二酸化炭素を除去し得るよ
うに予め清浄とされ且つ固体の不純物を除去し得るよう
にろ過されたものであることが好ましい供給空気が、所
望の圧力にて、管７２、開口部１８、供給路２８、開口
部２２ｂ及び管２ｂを通じて容器Ｂ内に供給される。空
気が容器Ｂを通って下方に流れるとき、吸着装置内の吸
着剤により酸素が優先的に吸収され、窒素濃度の濃い気
体は管４ｂを通って容器Ｂの底部から外に出る。この窒
素濃度の濃い気体は開口部２０ｂ、円弧状の製品ポート
５０を通って流れ、弁ディスク６、８の円筒状外壁、シ
ールリング６４ｃ、及びシールリング６４ｄにより画成
された環状スペース内に入る。次に、この気体は製品管
６２を通って吸着システムから出て、製品の格納場所又
は使用箇所に送られる。製品気体が弁組立体Ｃを通って
流れる必要はない。この製品気体は、所望であれば、管
４ｂ（図示せず）に接続された管を通じて吸着システム
から除去することができる。
は、それぞれ開口部２２ｂ、２２ａの頂端部と整列して
おり、円弧状の製品ポート５０、円弧状の洗浄ポート５
２はそれぞれ開口部２０ｂ、２０ａの頂端部と整列して
いる。このモードにおいて、吸着容器Ｂは吸着過程の吸
着段階にあり、吸着容器Ａは、その吸着剤再生段階にあ
る。このように、水蒸気及び二酸化炭素を除去し得るよ
うに予め清浄とされ且つ固体の不純物を除去し得るよう
にろ過されたものであることが好ましい供給空気が、所
望の圧力にて、管７２、開口部１８、供給路２８、開口
部２２ｂ及び管２ｂを通じて容器Ｂ内に供給される。空
気が容器Ｂを通って下方に流れるとき、吸着装置内の吸
着剤により酸素が優先的に吸収され、窒素濃度の濃い気
体は管４ｂを通って容器Ｂの底部から外に出る。この窒
素濃度の濃い気体は開口部２０ｂ、円弧状の製品ポート
５０を通って流れ、弁ディスク６、８の円筒状外壁、シ
ールリング６４ｃ、及びシールリング６４ｄにより画成
された環状スペース内に入る。次に、この気体は製品管
６２を通って吸着システムから出て、製品の格納場所又
は使用箇所に送られる。製品気体が弁組立体Ｃを通って
流れる必要はない。この製品気体は、所望であれば、管
４ｂ（図示せず）に接続された管を通じて吸着システム
から除去することができる。
【００４２】また、この過程の開始時、容器Ａ内の吸着
剤の再生が行われる。これは、この容器内に保持された
気体をこの容器から管２ａを通じて（供給気体が吸着容
器を通って流れる方向と反対方向への）逆流として排出
することにより、容器Ａを減圧させることが行われる。
排気は開口部２２ａ、円弧状通路３４及び穴３６を通っ
て流れ、弁ディスク８を取り巻く環状スペース（ディス
ク８の外面２６、カバー１０の側壁５６の内面及びシー
ルリング６４ａ、６４ｂにより画成される）に入る。次
に、その排除された排気は、管５８を介して吸着システ
ムから出て、大気中に排気されるか、又は使用され或い
は処分される。吸着剤の再生は、容器Ａを排気するだけ
で行うか、又は吸着した成分濃度の薄い気体、例えば、
吸着過程中、容器Ｂ内にて形成された窒素濃度の濃い製
品気体で容器Ａを洗浄することで支援することができ
る。この過程中に洗浄ステップが含まれるならば、その
選択された洗浄気体は、管６０を通じて吸着システムに
導入し、側壁５６の内面と、弁ディスク８の面２６と、
シールリング６４ｂ、６４ｃとにより画成された環状ス
ペースにその洗浄気体が入るようにする。この洗浄気体
は、穴５４、開口部２０ａ、管４ａを通って流れ、ま
た、容器Ａを通って逆流状態に流れる。このように流れ
るとき、この洗浄気体は、吸着された酸素を容器Ａから
洗い流す。洗浄された排気、及び多少の洗浄気体は、管
５８を通って吸着システムから出る。
剤の再生が行われる。これは、この容器内に保持された
気体をこの容器から管２ａを通じて（供給気体が吸着容
器を通って流れる方向と反対方向への）逆流として排出
することにより、容器Ａを減圧させることが行われる。
排気は開口部２２ａ、円弧状通路３４及び穴３６を通っ
て流れ、弁ディスク８を取り巻く環状スペース（ディス
ク８の外面２６、カバー１０の側壁５６の内面及びシー
ルリング６４ａ、６４ｂにより画成される）に入る。次
に、その排除された排気は、管５８を介して吸着システ
ムから出て、大気中に排気されるか、又は使用され或い
は処分される。吸着剤の再生は、容器Ａを排気するだけ
で行うか、又は吸着した成分濃度の薄い気体、例えば、
吸着過程中、容器Ｂ内にて形成された窒素濃度の濃い製
品気体で容器Ａを洗浄することで支援することができ
る。この過程中に洗浄ステップが含まれるならば、その
選択された洗浄気体は、管６０を通じて吸着システムに
導入し、側壁５６の内面と、弁ディスク８の面２６と、
シールリング６４ｂ、６４ｃとにより画成された環状ス
ペースにその洗浄気体が入るようにする。この洗浄気体
は、穴５４、開口部２０ａ、管４ａを通って流れ、ま
た、容器Ａを通って逆流状態に流れる。このように流れ
るとき、この洗浄気体は、吸着された酸素を容器Ａから
洗い流す。洗浄された排気、及び多少の洗浄気体は、管
５８を通って吸着システムから出る。
【００４３】この過程が続行されるとき、弁ディスク８
は、例えば、図３に示した時計方向のような選択された
方向に連続的に回転する。この期間中、容器Ｂの前方に
ある吸着された気体はこの容器の製品出口端に向けて進
む。この回転速度は、吸着剤の先端が吸着ステップの所
望の終了点に達する正確な時点にて、通路３２、５０の
後縁が夫々、開口部２２ｂ、２０ｂと非整列状態になる
ような速度とする。これと同時に、通路３４、５２の後
縁は、それぞれ開口部２２ａ、２０ａと非整列状態とな
る。こうした通路がそれぞれの開口部と非整列状態とな
った後、その現下のサイクルに対する、容器Ｂ内の吸着
ステップ及び容器Ａ内の床再生ステップが終了する。
は、例えば、図３に示した時計方向のような選択された
方向に連続的に回転する。この期間中、容器Ｂの前方に
ある吸着された気体はこの容器の製品出口端に向けて進
む。この回転速度は、吸着剤の先端が吸着ステップの所
望の終了点に達する正確な時点にて、通路３２、５０の
後縁が夫々、開口部２２ｂ、２０ｂと非整列状態になる
ような速度とする。これと同時に、通路３４、５２の後
縁は、それぞれ開口部２２ａ、２０ａと非整列状態とな
る。こうした通路がそれぞれの開口部と非整列状態とな
った後、その現下のサイクルに対する、容器Ｂ内の吸着
ステップ及び容器Ａ内の床再生ステップが終了する。
【００４４】弁ディスク８の回転が続くと、平衡化通路
４４の端部分４８は開口部２０ａ、２０ｂと整列状態と
なる。この時点にて、気体は管４ｂ、開口部２０ｂ、平
衡化通路４４、開口部２０ａ、管４ａを通って容器Ｂか
ら流れ出て容器Ａ内に入る。このように、容器Ｂの出口
端からの気体は容器Ａの出口端内に流れ込み、これによ
り、出口から出口への圧力平衡化が行われる。従って、
酸素濃度が最も濃い容器Ｂからの気体は容器Ａの製品端
部に入り、これにより、その過程を極めて効率的なもの
にする。この床平衡化ステップは、２つの容器内の圧力
が平衡状態に達する迄、即ち、任意の短時間、続行する
ことが可能である。この平衡化ステップの時間は、回転
速度、及び平衡化通路４４の端部分４８の幅により決ま
る。端部分４８は、通路５０、５２の後縁と前縁のそれ
ぞれの間の距離により設定される限界範囲内にて、所望
に応じて狭小にし、又はより幅広にすることができる。
４４の端部分４８は開口部２０ａ、２０ｂと整列状態と
なる。この時点にて、気体は管４ｂ、開口部２０ｂ、平
衡化通路４４、開口部２０ａ、管４ａを通って容器Ｂか
ら流れ出て容器Ａ内に入る。このように、容器Ｂの出口
端からの気体は容器Ａの出口端内に流れ込み、これによ
り、出口から出口への圧力平衡化が行われる。従って、
酸素濃度が最も濃い容器Ｂからの気体は容器Ａの製品端
部に入り、これにより、その過程を極めて効率的なもの
にする。この床平衡化ステップは、２つの容器内の圧力
が平衡状態に達する迄、即ち、任意の短時間、続行する
ことが可能である。この平衡化ステップの時間は、回転
速度、及び平衡化通路４４の端部分４８の幅により決ま
る。端部分４８は、通路５０、５２の後縁と前縁のそれ
ぞれの間の距離により設定される限界範囲内にて、所望
に応じて狭小にし、又はより幅広にすることができる。
【００４５】弁ディスク８が回転を続けると、平衡化通
路４４の端部分４８は開口部２０ａ、２０ｂと非整列状
態となる。これにより、圧力平衡化ステップが終了した
ことが分かる。
路４４の端部分４８は開口部２０ａ、２０ｂと非整列状
態となる。これにより、圧力平衡化ステップが終了した
ことが分かる。
【００４６】ディスク８が更に時計方向に回転すると、
各種の通路はディスク６の対応する開口部と整列状態と
なり、吸着モードに入り、また、容器Ｂは吸着剤の再生
モードに入る。この期間中、円弧状通路３２、５０は、
それぞれ開口部２２ａ、２０ａと整列状態となり、円弧
状通路３４、５２は、それぞれ開口部２２ｂ、２０ｂと
整列状態となる。この過程の段階は、弁ディスク８が１
８０°進む点を除いて上述の吸着ステップ及び吸着剤の
再生ステップと同一である。
各種の通路はディスク６の対応する開口部と整列状態と
なり、吸着モードに入り、また、容器Ｂは吸着剤の再生
モードに入る。この期間中、円弧状通路３２、５０は、
それぞれ開口部２２ａ、２０ａと整列状態となり、円弧
状通路３４、５２は、それぞれ開口部２２ｂ、２０ｂと
整列状態となる。この過程の段階は、弁ディスク８が１
８０°進む点を除いて上述の吸着ステップ及び吸着剤の
再生ステップと同一である。
【００４７】ディスク８が更に時計方向に回転すると、
通路３２、３４、５０、５２は、最終的に開口部２２
ａ、２２ｂ、２０ａ、２０ｂと非整列状態となり、これ
により時計方向への回転を続けると、端部分４８は開口
部２０ａ、２０ｂと整列状態となる。これにより、出口
から出口への圧力平衡化が開始され、気体は容器Ａから
容器Ｂに流れる。このステップは、端部分４８が開口部
２０ａ、２０ｂと非整列状態となるまで続く。これによ
り、その過程の第二の圧力平衡化ステップが終了し、又
第一のサイクルが終了したことが分かる。ディスク８
は、回転を続け、吸着剤が使い切る迄吸着剤Ａ、Ｂをそ
の過程の各サイクルを通じて循環させる。
通路３２、３４、５０、５２は、最終的に開口部２２
ａ、２２ｂ、２０ａ、２０ｂと非整列状態となり、これ
により時計方向への回転を続けると、端部分４８は開口
部２０ａ、２０ｂと整列状態となる。これにより、出口
から出口への圧力平衡化が開始され、気体は容器Ａから
容器Ｂに流れる。このステップは、端部分４８が開口部
２０ａ、２０ｂと非整列状態となるまで続く。これによ
り、その過程の第二の圧力平衡化ステップが終了し、又
第一のサイクルが終了したことが分かる。ディスク８
は、回転を続け、吸着剤が使い切る迄吸着剤Ａ、Ｂをそ
の過程の各サイクルを通じて循環させる。
【００４８】図５乃至図７には、本発明の多数容器の実
施の形態に使用することを目的とする弁ポートディスク
及び弁通路ディスクの構造体が図示されている。弁ポー
トディスク１０６及び弁通路ディスク１０８は、その他
の形状とすることも可能であるが、同様に円弧状の構造
として図示されている。図１乃至図４に図示した実施の
形態と同様、弁ポートディスク１０６及び弁通路ディス
ク１０８は、セラミックのような耐久材料（ディスクの
面が共に押し付けられたとき、流体密のシールを形成し
得るように高度に磨いた平坦な仕上げとなるように研磨
することができる材料）で出来たものであることが好ま
しい。
施の形態に使用することを目的とする弁ポートディスク
及び弁通路ディスクの構造体が図示されている。弁ポー
トディスク１０６及び弁通路ディスク１０８は、その他
の形状とすることも可能であるが、同様に円弧状の構造
として図示されている。図１乃至図４に図示した実施の
形態と同様、弁ポートディスク１０６及び弁通路ディス
ク１０８は、セラミックのような耐久材料（ディスクの
面が共に押し付けられたとき、流体密のシールを形成し
得るように高度に磨いた平坦な仕上げとなるように研磨
することができる材料）で出来たものであることが好ま
しい。
【００４９】弁ポートディスク１０６は、高度に磨いた
平坦な円形の係合面１１４と、平滑な円筒状側壁１１６
（図１のディスク６の側壁１６と同様）と、供給体の入
口開口部１１８と、等間隔に形成された１２個の開口部
１２２から成る内側列（その開口部の各々は流れ導管を
介して吸着容器の入口端に取り付けられる）と、等間隔
に配置された１２個の開口部１２０から成る外側列（そ
の各々が吸着容器の出口端に取り付けられる）とを備え
ている。開口部１２０は、同一のリング列内に位置す
る。即ち、これらの開口部は面１１４の幾何学的中心か
ら全て同一の半径方向距離の位置にある。同様に、開口
部１２２は同一のリング列内に位置する。開口部１２
０、１２２は、面１１４に対し垂直な方向に向けてディ
スク６を完全に貫通して伸長している。開口部１２０
は、等寸法としてもよいが、開口部１２２よりも小さい
状態にて示してある。各特定の開口部列内の全ての開口
部は等寸法をしている。
平坦な円形の係合面１１４と、平滑な円筒状側壁１１６
（図１のディスク６の側壁１６と同様）と、供給体の入
口開口部１１８と、等間隔に形成された１２個の開口部
１２２から成る内側列（その開口部の各々は流れ導管を
介して吸着容器の入口端に取り付けられる）と、等間隔
に配置された１２個の開口部１２０から成る外側列（そ
の各々が吸着容器の出口端に取り付けられる）とを備え
ている。開口部１２０は、同一のリング列内に位置す
る。即ち、これらの開口部は面１１４の幾何学的中心か
ら全て同一の半径方向距離の位置にある。同様に、開口
部１２２は同一のリング列内に位置する。開口部１２
０、１２２は、面１１４に対し垂直な方向に向けてディ
スク６を完全に貫通して伸長している。開口部１２０
は、等寸法としてもよいが、開口部１２２よりも小さい
状態にて示してある。各特定の開口部列内の全ての開口
部は等寸法をしている。
【００５０】図６から理解されるように、同様に高度に
磨いた平滑な係合面１２４と、平滑な側壁１２６とを有
する弁通路ディスク１０８は、幾つかの円弧状通路又は
溝を有しており、その円弧状通路又は溝の各々は、その
回転中心として、面１２４の幾何学的中心を有する。デ
ィスク１０８は、中央部分１３０と、直径方向に対向し
た２つの円弧状通路部分１３２ａ、１３２ｂとを有する
盲供給路１２８と、直径方向に対向した一対の円弧状の
排気路１３４ａ、１３４ｂ（最初に面１２４に対して垂
直方向に向けてディスク１０８内に伸長し、次に、ディ
スク８の周側壁１２６まで半径方向外方に伸長する（図
６参照）を有する穴１３６を有する円弧状通路１３４ａ
により共に接続されている）と、図３の平衡化通路４４
と略同一構造とされた、直径方向に対向した２つの盲平
衡化通路１４４ａ、１４４ｂと、直径方向に対向した選
択随意的な対の円弧状製品逆充填ポート１５０ａ、１５
０ｂと、直径方向に対向した一対の選択随意的な円弧状
の洗浄路１５２ａ、１５２ｂとを備えており、その円弧
状の洗浄路の各々は、図３の円弧状の洗浄路５２と同様
の構造とされ、その各々は、夫々穴１５４ａ、１５４ｂ
を有し、これらの穴は、同様に、最初に面１２４に対し
て垂直方向に向けてディスク１０８内に伸長し、次に、
ディスク１０８の周側壁１２６まで半径方向外方に伸長
している。
磨いた平滑な係合面１２４と、平滑な側壁１２６とを有
する弁通路ディスク１０８は、幾つかの円弧状通路又は
溝を有しており、その円弧状通路又は溝の各々は、その
回転中心として、面１２４の幾何学的中心を有する。デ
ィスク１０８は、中央部分１３０と、直径方向に対向し
た２つの円弧状通路部分１３２ａ、１３２ｂとを有する
盲供給路１２８と、直径方向に対向した一対の円弧状の
排気路１３４ａ、１３４ｂ（最初に面１２４に対して垂
直方向に向けてディスク１０８内に伸長し、次に、ディ
スク８の周側壁１２６まで半径方向外方に伸長する（図
６参照）を有する穴１３６を有する円弧状通路１３４ａ
により共に接続されている）と、図３の平衡化通路４４
と略同一構造とされた、直径方向に対向した２つの盲平
衡化通路１４４ａ、１４４ｂと、直径方向に対向した選
択随意的な対の円弧状製品逆充填ポート１５０ａ、１５
０ｂと、直径方向に対向した一対の選択随意的な円弧状
の洗浄路１５２ａ、１５２ｂとを備えており、その円弧
状の洗浄路の各々は、図３の円弧状の洗浄路５２と同様
の構造とされ、その各々は、夫々穴１５４ａ、１５４ｂ
を有し、これらの穴は、同様に、最初に面１２４に対し
て垂直方向に向けてディスク１０８内に伸長し、次に、
ディスク１０８の周側壁１２６まで半径方向外方に伸長
している。
【００５１】ディスク１０６の面１１４がその幾何学的
中心が一致する状態にてディスク１０８の面１２４に係
合するように、ディスク１０８がディスク１０６の頂部
に配置されたとき、円弧状通路１３２ａ、１３２ｂ、１
３４ａ、１３４ｂは、環状体（その内部に開口部１２２
が配置された）と一致し、これらの通路は、ディスク１
０８を回転させたとき、これらの開口部と整列状態とな
る。選択随意的な円弧状の製品逆充填ポート１５０ａ、
１５０ｂの内側部分、選択随意的な円弧状の洗浄路１５
２ａ、１５２ｂ、及び平衡化通路１４４ａ、１４４ｂの
端部分が環状体（開口部１２０が配置された）と一致
し、これらの通路は、弁ディスク１０８が回転したと
き、これらの開口部と整列状態となる。ディスク１０８
は、凹所１６８を有し、モータ１２の駆動軸６６がこの
凹所内にきちっと嵌まって、ディスク１０８が弁部材１
０６の面１１４の上方にて回転することを可能にする。
中心が一致する状態にてディスク１０８の面１２４に係
合するように、ディスク１０８がディスク１０６の頂部
に配置されたとき、円弧状通路１３２ａ、１３２ｂ、１
３４ａ、１３４ｂは、環状体（その内部に開口部１２２
が配置された）と一致し、これらの通路は、ディスク１
０８を回転させたとき、これらの開口部と整列状態とな
る。選択随意的な円弧状の製品逆充填ポート１５０ａ、
１５０ｂの内側部分、選択随意的な円弧状の洗浄路１５
２ａ、１５２ｂ、及び平衡化通路１４４ａ、１４４ｂの
端部分が環状体（開口部１２０が配置された）と一致
し、これらの通路は、弁ディスク１０８が回転したと
き、これらの開口部と整列状態となる。ディスク１０８
は、凹所１６８を有し、モータ１２の駆動軸６６がこの
凹所内にきちっと嵌まって、ディスク１０８が弁部材１
０６の面１１４の上方にて回転することを可能にする。
【００５２】図６に図示した実施の形態において、円弧
状の供給体通路１３２ａ、１３２ｂの前縁（弁通路ディ
スク１０８が図６に示すように、時計方向に回転すると
き、前方縁部となる部分）は、それぞれ、線１５３ａ、
１５３ｂで示した半径方向へのベクトル線上に位置して
おり、また、通路１３２ａ、１３２ｂの後縁及び通路１
５０ａ、１５０ｂの後縁は、それぞれ、同一の半径方向
ベクトル線上に位置している。線１５３ａ、１５３ｂの
反時計方向に位置する、製品逆充填ポート１５０ａ、１
５０ｂが製品ポートとして機能し、また、線１５３ａ、
１５３ｂの時計方向に位置するポート１５０ａ、１５０
ｂの部分（部分１５１ａ、１５１ｂとして表示した部
分）がそれぞれ逆充填ポートとして機能する。逆充填ポ
ート１５１ａ、１５１ｂは、例えば、管６２（図１）か
ら製品気体を逆流状態にて吸着容器（丁度、終了した圧
力平衡化ステップにて一部分、加圧されて、これらの容
器を運転吸着圧力近くまで更に加圧する容器）内に流動
させる。換言すれば、部分１５１ａ、１５１ｂを保持す
る弁通路ディスクが吸着過程にて使用されるとき、その
過程は製品の逆充填ステップを含む。勿論、弁通路ディ
スク１０８は、逆充填ポート部分が存在しない構造とす
ることができ、この場合、ポート１５０ａ、１５０ｂの
前縁は、それぞれ管１５３ａ、１５３ｂと一致するよう
にする。
状の供給体通路１３２ａ、１３２ｂの前縁（弁通路ディ
スク１０８が図６に示すように、時計方向に回転すると
き、前方縁部となる部分）は、それぞれ、線１５３ａ、
１５３ｂで示した半径方向へのベクトル線上に位置して
おり、また、通路１３２ａ、１３２ｂの後縁及び通路１
５０ａ、１５０ｂの後縁は、それぞれ、同一の半径方向
ベクトル線上に位置している。線１５３ａ、１５３ｂの
反時計方向に位置する、製品逆充填ポート１５０ａ、１
５０ｂが製品ポートとして機能し、また、線１５３ａ、
１５３ｂの時計方向に位置するポート１５０ａ、１５０
ｂの部分（部分１５１ａ、１５１ｂとして表示した部
分）がそれぞれ逆充填ポートとして機能する。逆充填ポ
ート１５１ａ、１５１ｂは、例えば、管６２（図１）か
ら製品気体を逆流状態にて吸着容器（丁度、終了した圧
力平衡化ステップにて一部分、加圧されて、これらの容
器を運転吸着圧力近くまで更に加圧する容器）内に流動
させる。換言すれば、部分１５１ａ、１５１ｂを保持す
る弁通路ディスクが吸着過程にて使用されるとき、その
過程は製品の逆充填ステップを含む。勿論、弁通路ディ
スク１０８は、逆充填ポート部分が存在しない構造とす
ることができ、この場合、ポート１５０ａ、１５０ｂの
前縁は、それぞれ管１５３ａ、１５３ｂと一致するよう
にする。
【００５３】弁ポートディスク１０６及び弁通路ディス
ク１０８は、図１の弁組立体内の弁ポートディスク６及
び弁通路８をそれぞれ置換し得る設計とされており、デ
ィスク１０６、１０８を有する弁組立体は、ディスク
６、８を有する組立体と同一の方法にて機能するが、こ
の弁組立体は、２つの吸着装置から成るシステムではな
くて、１２の吸着装置から成るシステムを作動させる点
が異なる。弁通路ディスク１０８は、直径方向に対向し
た供給体通路、製品の逆充填通路、排気通路、洗浄路及
び平衡化通路を有するため、吸着容器の各々は、弁通路
ディスク１０８が半回転する毎に、完全な吸着サイクル
を行なう。図５乃至図７の弁部材を使用する吸着過程中
の任意の所定の時間にて、少なくとも４つの容器は、吸
着位相にあり、少なくとも４つの容器は、床再生位相に
あり、４つの容器は、（その時点における弁通路ディス
ク１０８の位置、及び平衡化通路１４４ａ、１４４ｂの
端部分の幅に対応して）出口から出口への圧力平衡化状
態に近付き、又はその状態にあり、或いはその状態を丁
度、終了している。弁通路ディスク１０８が完全に１回
転するとき、２４の別個の製品段が生ずる。従って、デ
ィスク１０６、１０８と共に行われた吸着過程は、図１
に図示された２つの容器から成るシステムにて形成され
たものよりも遥かに連続的な製品流を生じさせる。
ク１０８は、図１の弁組立体内の弁ポートディスク６及
び弁通路８をそれぞれ置換し得る設計とされており、デ
ィスク１０６、１０８を有する弁組立体は、ディスク
６、８を有する組立体と同一の方法にて機能するが、こ
の弁組立体は、２つの吸着装置から成るシステムではな
くて、１２の吸着装置から成るシステムを作動させる点
が異なる。弁通路ディスク１０８は、直径方向に対向し
た供給体通路、製品の逆充填通路、排気通路、洗浄路及
び平衡化通路を有するため、吸着容器の各々は、弁通路
ディスク１０８が半回転する毎に、完全な吸着サイクル
を行なう。図５乃至図７の弁部材を使用する吸着過程中
の任意の所定の時間にて、少なくとも４つの容器は、吸
着位相にあり、少なくとも４つの容器は、床再生位相に
あり、４つの容器は、（その時点における弁通路ディス
ク１０８の位置、及び平衡化通路１４４ａ、１４４ｂの
端部分の幅に対応して）出口から出口への圧力平衡化状
態に近付き、又はその状態にあり、或いはその状態を丁
度、終了している。弁通路ディスク１０８が完全に１回
転するとき、２４の別個の製品段が生ずる。従って、デ
ィスク１０６、１０８と共に行われた吸着過程は、図１
に図示された２つの容器から成るシステムにて形成され
たものよりも遥かに連続的な製品流を生じさせる。
【００５４】図５乃至図７の１２のポートから成る実施
の形態は、図２乃至図４の２つのポートの実施の形態に
優る別の有利な点がある。図５乃至図７の実施の形態が
使用されるとき、各種の気体流は、弁組立体の直径方向
に対向した側部を通って同時に流れるため、圧力は、弁
組立体の両側部にて均一に分配され、弁組立体に加わる
応力はより小さくなる。これは、図２乃至図４の場合に
は生じないことである図８に図示した弁通路ディスク
は、図３に図示した弁通路ディスクの改変例である。図
８のディスクは、圧力平衡化が為される容器の出口端と
入口端とを同時に接続することにより、吸着容器を圧力
平衡化させる。図８のディスクにおいて、同様に、高度
に、磨いた平滑な図形の係合面２２４、及び平滑な側壁
２２６を有する弁通路ディスク２０８は、表面２２４に
形成された通路、又は溝を有し、その通路又は溝の各々
は、その回転中心として、円形面２２４の幾何学的中心
を有する。これらは、中央の円形部分２３０及び円弧状
の通路部分２３２を有する選択随意の盲供給路２２８
と、最初に、表面２２４に対して垂直方向に向けてディ
スク２０８内に伸張し、次に、ディスク２０８の周側壁
２２６まで半径方向外方に伸張する（図４に示すよう
に）穴２３６を有する選択随意的な円弧状の排気路２３
４と、円弧状部分２４０及び溝付きの端部分２４２を有
する内側の盲平衡化通路２３８と、円弧状部分２４６及
び端部分２４８を有する外側の盲平衡化通路２４４と、
ディスク２０８の側壁２２６まで半径方向に伸長し且つ
その側壁に切り込む選択随意的な円弧状の製品ポート２
５０と、同様に、最初に、表面２２４に対して垂直な方
向に向けてディスク２０８内に伸長し、次に、ディスク
２０８の周外壁２２６に向けて半径方向外方に伸長する
（同様に、図４に示すように）穴２５４を有する選択推
移的な円弧状の洗浄路２５２を備えている。その幾何学
的中心が一致した状態にてディスク６の表面１４がディ
スク２０８の表面２２４に係合するような方法にてディ
スク２０８がディスク６の頂部上に配置されたとき、円
弧状通路２３２、２３４及び平衡化通路２３８の端部分
２４２の一部分は、環状体（その内部に開口部２２ａ、
２２ｂが配置された）と一致し、これらの通路は、ディ
スク２０８を回転させたとき、これらの開口部と整列状
態となるようにする。選択随意的な円弧状の製品ポート
２５０の内側部分、選択随意的な円弧状の洗浄路２５
２、及び平衡化通路２４４の端部分２４８の一部分は、
環状体（その内部に開口部２０ａ、２０ｂが配置され
た）と一致する。これらの通路は、弁ディスク２０８を
回転させたとき、これらの開口部と整列状態となる。図
８に示した実施の形態において、弁通路部材２０８は、
弁組立体（図８に示すように、その内部にて部材２０８
が時計方向に回転する）内にて使用可能な設計とされて
いる。凹所２６８は、図３及び図４に示した凹所６８と
略同一である。
の形態は、図２乃至図４の２つのポートの実施の形態に
優る別の有利な点がある。図５乃至図７の実施の形態が
使用されるとき、各種の気体流は、弁組立体の直径方向
に対向した側部を通って同時に流れるため、圧力は、弁
組立体の両側部にて均一に分配され、弁組立体に加わる
応力はより小さくなる。これは、図２乃至図４の場合に
は生じないことである図８に図示した弁通路ディスク
は、図３に図示した弁通路ディスクの改変例である。図
８のディスクは、圧力平衡化が為される容器の出口端と
入口端とを同時に接続することにより、吸着容器を圧力
平衡化させる。図８のディスクにおいて、同様に、高度
に、磨いた平滑な図形の係合面２２４、及び平滑な側壁
２２６を有する弁通路ディスク２０８は、表面２２４に
形成された通路、又は溝を有し、その通路又は溝の各々
は、その回転中心として、円形面２２４の幾何学的中心
を有する。これらは、中央の円形部分２３０及び円弧状
の通路部分２３２を有する選択随意の盲供給路２２８
と、最初に、表面２２４に対して垂直方向に向けてディ
スク２０８内に伸張し、次に、ディスク２０８の周側壁
２２６まで半径方向外方に伸張する（図４に示すよう
に）穴２３６を有する選択随意的な円弧状の排気路２３
４と、円弧状部分２４０及び溝付きの端部分２４２を有
する内側の盲平衡化通路２３８と、円弧状部分２４６及
び端部分２４８を有する外側の盲平衡化通路２４４と、
ディスク２０８の側壁２２６まで半径方向に伸長し且つ
その側壁に切り込む選択随意的な円弧状の製品ポート２
５０と、同様に、最初に、表面２２４に対して垂直な方
向に向けてディスク２０８内に伸長し、次に、ディスク
２０８の周外壁２２６に向けて半径方向外方に伸長する
（同様に、図４に示すように）穴２５４を有する選択推
移的な円弧状の洗浄路２５２を備えている。その幾何学
的中心が一致した状態にてディスク６の表面１４がディ
スク２０８の表面２２４に係合するような方法にてディ
スク２０８がディスク６の頂部上に配置されたとき、円
弧状通路２３２、２３４及び平衡化通路２３８の端部分
２４２の一部分は、環状体（その内部に開口部２２ａ、
２２ｂが配置された）と一致し、これらの通路は、ディ
スク２０８を回転させたとき、これらの開口部と整列状
態となるようにする。選択随意的な円弧状の製品ポート
２５０の内側部分、選択随意的な円弧状の洗浄路２５
２、及び平衡化通路２４４の端部分２４８の一部分は、
環状体（その内部に開口部２０ａ、２０ｂが配置され
た）と一致する。これらの通路は、弁ディスク２０８を
回転させたとき、これらの開口部と整列状態となる。図
８に示した実施の形態において、弁通路部材２０８は、
弁組立体（図８に示すように、その内部にて部材２０８
が時計方向に回転する）内にて使用可能な設計とされて
いる。凹所２６８は、図３及び図４に示した凹所６８と
略同一である。
【００５５】図９に示した弁通路ディスクは、図３に示
した弁通路ディスクの別の改変例である。この図９のデ
ィスクは、減圧される容器の出口端を再加圧される容器
の入口端及び出口端の双方に接続することにより、吸着
容器の圧力を平衡化させる。図９の実施の形態におい
て、同様に、高度に磨いた平滑な円形の係合面３２４
と、平滑な側壁３２６とを有する弁通路ディスク３０８
は、表面３２４に形成された幾つかの円弧状の通路又は
溝を有し、その通路又は溝の各々は、その回転中心とし
て、円形面３２４の幾何学的中心を有する。これらは、
盲通路部分３２８（中央の円形部分３３０及び円弧状の
通路部分３３２を有する）と、選択随意的な円弧状の排
気路３３４（最初に、表面３２４に対して垂直な方向に
向けてディスク３０８内に伸長し、次に、ディスク８の
周方向側壁３２６まで半径方向外方に伸長する（図４に
示すように）穴３３６を有する）と、盲平衡化通路３３
８（円弧状部分３４０と、半径方向外方に伸長するアー
ム３４２を有する第一の端部分と、半径方向外方に伸長
するアーム３４４及び半径方向内方に伸長するアーム３
４６を有する第二の端部分とを備える）と、選択随意的
な円弧状の製品ポート３５０（ディスク３０８の側壁３
２６まで半径方向外方に伸長し且つ側壁３２６に切り込
む）と、選択随意的な円弧状の洗浄路３５２（同様に、
最初に、表面３２４に対して垂直な方向に向けてディス
ク３０８内に向けてディスク３０８内に伸長し、次に、
ディスク３０８の周方向外壁３２６まで半径方向外方に
伸長する（同様に、図４に示すように）穴３５４を有す
る）とを備えている。ディスク６の表面１４が、その幾
何学的中心が一致する状態にてディスク３０８の表面３
２４に係合するような方法にて、ディスク３０８がディ
スク６の頂部に配置されたとき、円弧状通路３３２、３
３４及び平衡化通路３３８のアーム３４６の一部分は、
環状体（その内部に開口部２２ａ、２２ｂが形成され
た）と一致し、これらの通路は、ディスク３０８を回転
させたとき、これらの開口部と整列状態となり、選択随
意的な円弧状の製品ポート３５０の内側部分、選択随意
的な円弧状の洗浄路３５２、及び平衡化通路３３８のア
ーム３４２、３４４の一部分が環状体（その内部に開口
部２０ａ、２０ｂが配置された）と一致し、その通路
は、弁ディスク３０８を回転させたとき、これらの開口
部と整列状態となる。凹所３６８は、図３及び図４に示
した凹所６８と略同一である。
した弁通路ディスクの別の改変例である。この図９のデ
ィスクは、減圧される容器の出口端を再加圧される容器
の入口端及び出口端の双方に接続することにより、吸着
容器の圧力を平衡化させる。図９の実施の形態におい
て、同様に、高度に磨いた平滑な円形の係合面３２４
と、平滑な側壁３２６とを有する弁通路ディスク３０８
は、表面３２４に形成された幾つかの円弧状の通路又は
溝を有し、その通路又は溝の各々は、その回転中心とし
て、円形面３２４の幾何学的中心を有する。これらは、
盲通路部分３２８（中央の円形部分３３０及び円弧状の
通路部分３３２を有する）と、選択随意的な円弧状の排
気路３３４（最初に、表面３２４に対して垂直な方向に
向けてディスク３０８内に伸長し、次に、ディスク８の
周方向側壁３２６まで半径方向外方に伸長する（図４に
示すように）穴３３６を有する）と、盲平衡化通路３３
８（円弧状部分３４０と、半径方向外方に伸長するアー
ム３４２を有する第一の端部分と、半径方向外方に伸長
するアーム３４４及び半径方向内方に伸長するアーム３
４６を有する第二の端部分とを備える）と、選択随意的
な円弧状の製品ポート３５０（ディスク３０８の側壁３
２６まで半径方向外方に伸長し且つ側壁３２６に切り込
む）と、選択随意的な円弧状の洗浄路３５２（同様に、
最初に、表面３２４に対して垂直な方向に向けてディス
ク３０８内に向けてディスク３０８内に伸長し、次に、
ディスク３０８の周方向外壁３２６まで半径方向外方に
伸長する（同様に、図４に示すように）穴３５４を有す
る）とを備えている。ディスク６の表面１４が、その幾
何学的中心が一致する状態にてディスク３０８の表面３
２４に係合するような方法にて、ディスク３０８がディ
スク６の頂部に配置されたとき、円弧状通路３３２、３
３４及び平衡化通路３３８のアーム３４６の一部分は、
環状体（その内部に開口部２２ａ、２２ｂが形成され
た）と一致し、これらの通路は、ディスク３０８を回転
させたとき、これらの開口部と整列状態となり、選択随
意的な円弧状の製品ポート３５０の内側部分、選択随意
的な円弧状の洗浄路３５２、及び平衡化通路３３８のア
ーム３４２、３４４の一部分が環状体（その内部に開口
部２０ａ、２０ｂが配置された）と一致し、その通路
は、弁ディスク３０８を回転させたとき、これらの開口
部と整列状態となる。凹所３６８は、図３及び図４に示
した凹所６８と略同一である。
【００５６】本発明のシステムに使用される吸着容器
は、直線状の細長い容器とし、又は、Ｕ字形の、或るい
は同心状の形状とし、例えば、その内端及び外端が互い
に隣接するか、又は多少、隣接するようにすることがで
きる。同心状の床容器は、円筒形をした内側の吸着剤充
填室を有しており、その内側の吸着剤充填室は環状をし
た外側の吸着剤充填室により取り巻かれて、その２つの
室の断面積は等しくされており、また、これらの円筒壁
によって仕切られている。この円筒壁は、容器の一端に
密封されているが、容器の他端までは伸長していない。
その室の各々は、容器の密封端に形成された１つの開口
部を有しており、その１つの室内に導入された流体は、
その室を貫通して一方向に向けて軸方向に流れ、また、
他方の室を貫通してその反対方向に向けて軸方向に流
れ、その他方の室からその開口部を通って出る。同心状
の床吸着容器の特に有利な点は、その供給端／出口端に
あるその２つの床の間にて熱交換が可能なことである。
は、直線状の細長い容器とし、又は、Ｕ字形の、或るい
は同心状の形状とし、例えば、その内端及び外端が互い
に隣接するか、又は多少、隣接するようにすることがで
きる。同心状の床容器は、円筒形をした内側の吸着剤充
填室を有しており、その内側の吸着剤充填室は環状をし
た外側の吸着剤充填室により取り巻かれて、その２つの
室の断面積は等しくされており、また、これらの円筒壁
によって仕切られている。この円筒壁は、容器の一端に
密封されているが、容器の他端までは伸長していない。
その室の各々は、容器の密封端に形成された１つの開口
部を有しており、その１つの室内に導入された流体は、
その室を貫通して一方向に向けて軸方向に流れ、また、
他方の室を貫通してその反対方向に向けて軸方向に流
れ、その他方の室からその開口部を通って出る。同心状
の床吸着容器の特に有利な点は、その供給端／出口端に
あるその２つの床の間にて熱交換が可能なことである。
【００５７】上述した実施の形態は、本発明の単に一例
にしか過ぎず、その他の実施の形態が可能であることが
理解できる。例えば、吸着過程中に生じた製品流の流れ
を本発明の弁組立体によって制御する必要はない。ま
た、洗浄流体（その過程が洗浄ステップを含む場合）が
弁組み立て体を貫通して流れる必要もない。製品流は、
吸着容器の出口端から貯蔵箇所まで直接、流れることが
でき、製品流管のオリフィスを挿入することにより洗浄
を行なうことが可能である。こうした代替的な形態の双
方は、上述した米国特許第５，２６８，０２１号、同第
５，３６６，５４１号、及び再特許第３５０９９号に記
載されている。
にしか過ぎず、その他の実施の形態が可能であることが
理解できる。例えば、吸着過程中に生じた製品流の流れ
を本発明の弁組立体によって制御する必要はない。ま
た、洗浄流体（その過程が洗浄ステップを含む場合）が
弁組み立て体を貫通して流れる必要もない。製品流は、
吸着容器の出口端から貯蔵箇所まで直接、流れることが
でき、製品流管のオリフィスを挿入することにより洗浄
を行なうことが可能である。こうした代替的な形態の双
方は、上述した米国特許第５，２６８，０２１号、同第
５，３６６，５４１号、及び再特許第３５０９９号に記
載されている。
【００５８】更に、吸着剤再生ステップを支援し得るよ
うに、負圧手段を図１に示した排気管５８に接続するこ
とが望ましい。負圧の再発生は、洗浄流が本発明の弁組
立体を通って流れるか否かを問わずに、その負圧手段自
体により行い、又は、又は洗浄流を利用して行うことが
できる。
うに、負圧手段を図１に示した排気管５８に接続するこ
とが望ましい。負圧の再発生は、洗浄流が本発明の弁組
立体を通って流れるか否かを問わずに、その負圧手段自
体により行い、又は、又は洗浄流を利用して行うことが
できる。
【００５９】従来の装置を利用して、そのシステム内の
気体の流れを監視し且つ自動的に調節して、効率的な方
法にて連続運転が可能であるように完全自動化すること
が本発明の範囲に属することが理解されよう。
気体の流れを監視し且つ自動的に調節して、効率的な方
法にて連続運転が可能であるように完全自動化すること
が本発明の範囲に属することが理解されよう。
【００６０】
【実施例】別段の説明がない限り、部品、パーセンテー
ジ、及び比率を容積に基づいて示す、以下の仮想的な実
施例によって本発明を更に説明する。
ジ、及び比率を容積に基づいて示す、以下の仮想的な実
施例によって本発明を更に説明する。
【００６１】実施例１ この仮想的な実施例において、図１に示したものと同様
である、２つの容器から成る吸着システムが使用され
る。このシステムにて使用される弁組立体は、図２乃至
図４に示した弁部材を保持しており、吸着容器には、炭
素分子ふるいが充填されている。この弁組立体は、吸着
サイクルに対して出口から出口への圧力平衡化ステップ
を提供する。この弁組立体は、回転可能な弁通路ディス
クが約１２０秒にて１回転するような速度にて作動され
る。水蒸気及び二酸化炭素を除去し得るように予め洗化
された空気を約７．５バール（絶対バール）の圧力まで
圧縮し且つ２０°Ｃの温度にてシステムの供給入口内に
供給した時、１リットルの吸着剤で窒素を９９％含むガ
スが時間当たり１６８リットル製造される。
である、２つの容器から成る吸着システムが使用され
る。このシステムにて使用される弁組立体は、図２乃至
図４に示した弁部材を保持しており、吸着容器には、炭
素分子ふるいが充填されている。この弁組立体は、吸着
サイクルに対して出口から出口への圧力平衡化ステップ
を提供する。この弁組立体は、回転可能な弁通路ディス
クが約１２０秒にて１回転するような速度にて作動され
る。水蒸気及び二酸化炭素を除去し得るように予め洗化
された空気を約７．５バール（絶対バール）の圧力まで
圧縮し且つ２０°Ｃの温度にてシステムの供給入口内に
供給した時、１リットルの吸着剤で窒素を９９％含むガ
スが時間当たり１６８リットル製造される。
【００６２】実施例２ この実施例にて図１に図示したシステムが使用される
が、この場合、図２に図示したディスク内に示した開口
部の外側リングを有しない弁ポートディスクと、図３に
図示したディスクの外側の圧力平衡化通路４４を有しな
い弁通路ディスクと共に使用される。換言すれば、この
使用される弁組立体は、入口から入口への圧力平衡化し
か行わない。この場合にも、この弁組立体は、回転可能
な弁通路が約１２０秒にて１回転し得るような速度にて
作動される。水蒸気及び二酸化炭素を除去するため予め
洗化された空気が約７．５バール（絶対バール）の圧力
まで圧縮され且つ、２０°Ｃの温度にてシステムの供給
入口内に供給されたとき、１リットルの吸着剤で窒素を
９９％含むガスが時間当たり１４１リットル製造され
る。
が、この場合、図２に図示したディスク内に示した開口
部の外側リングを有しない弁ポートディスクと、図３に
図示したディスクの外側の圧力平衡化通路４４を有しな
い弁通路ディスクと共に使用される。換言すれば、この
使用される弁組立体は、入口から入口への圧力平衡化し
か行わない。この場合にも、この弁組立体は、回転可能
な弁通路が約１２０秒にて１回転し得るような速度にて
作動される。水蒸気及び二酸化炭素を除去するため予め
洗化された空気が約７．５バール（絶対バール）の圧力
まで圧縮され且つ、２０°Ｃの温度にてシステムの供給
入口内に供給されたとき、１リットルの吸着剤で窒素を
９９％含むガスが時間当たり１４１リットル製造され
る。
【００６３】上記の実施例を比較すると、本発明の弁組
立体を使用する場合、入口から入口への圧力平衡化のみ
を行なう弁組立体しか使用されない場合よりも、窒素の
製品流量は約１９％増大することが分かる。
立体を使用する場合、入口から入口への圧力平衡化のみ
を行なう弁組立体しか使用されない場合よりも、窒素の
製品流量は約１９％増大することが分かる。
【００６４】実施例３ 図１に示したものと同様である、２容器から成るシステ
ムがこの仮想的な実施例にて使用される。このシステム
に使用される弁組立体は、図２及び図８に示した弁部材
を保持し、また、これらの吸着容器には、炭素分子ふる
いが充填される。この弁組立体は、吸着サイクルに対し
て入口から入口へ／出口から出口への平衡化ステップを
提供する。この弁組立体は、回転可能な弁通路ディスク
が約１２０秒にて１回転するような速度にて作動され
る。水及び二酸化炭素を除去し得るように予め洗化され
た空気を約７．５バール（絶対バール）の圧力まで圧縮
し且つ約２０°Ｃの温度にてシステム内に供給したと
き、窒素を９９％含むガスが時間当たり１９８リットル
製造される。
ムがこの仮想的な実施例にて使用される。このシステム
に使用される弁組立体は、図２及び図８に示した弁部材
を保持し、また、これらの吸着容器には、炭素分子ふる
いが充填される。この弁組立体は、吸着サイクルに対し
て入口から入口へ／出口から出口への平衡化ステップを
提供する。この弁組立体は、回転可能な弁通路ディスク
が約１２０秒にて１回転するような速度にて作動され
る。水及び二酸化炭素を除去し得るように予め洗化され
た空気を約７．５バール（絶対バール）の圧力まで圧縮
し且つ約２０°Ｃの温度にてシステム内に供給したと
き、窒素を９９％含むガスが時間当たり１９８リットル
製造される。
【００６５】実施例４ この仮想的な実施例において、図１に示したものと同様
である、２容器から成るシステムが使用される。このシ
ステムにて使用される弁は、図２及び図９に示した弁部
材を保持しており、吸着容器には、炭素分子ふるいが充
填されている。この弁組立体は、吸着サイクルに対して
出口から入口へ且つ出口への圧力平衡化ステップを提供
する。この弁組立体は、回転可能な弁通路ディスクが約
１２０秒にて１回転するような速度にて作動される。水
蒸気及び二酸化炭素を除去し得るように予め洗化された
空気を約７．５バール（絶対バール）の圧力まで圧縮し
且つ約２０°Ｃの温度にてシステムの供給入口内に供給
したとき、窒素を９９％含むガスが時間当たり１７８リ
ットル製造される。
である、２容器から成るシステムが使用される。このシ
ステムにて使用される弁は、図２及び図９に示した弁部
材を保持しており、吸着容器には、炭素分子ふるいが充
填されている。この弁組立体は、吸着サイクルに対して
出口から入口へ且つ出口への圧力平衡化ステップを提供
する。この弁組立体は、回転可能な弁通路ディスクが約
１２０秒にて１回転するような速度にて作動される。水
蒸気及び二酸化炭素を除去し得るように予め洗化された
空気を約７．５バール（絶対バール）の圧力まで圧縮し
且つ約２０°Ｃの温度にてシステムの供給入口内に供給
したとき、窒素を９９％含むガスが時間当たり１７８リ
ットル製造される。
【００６６】本発明は、特別な装置の配置及び特定の実
施の形態に関して特に説明したが、これらの特徴は、単
に本発明の一例にしか過ぎず、その改変例が可能であ
る。例えば、本発明の吸着システムには、Ｕ字形又は同
心状の吸着容器を使用できる。これは、全ての導管を吸
着容器の一端に配置し、その吸着システムをよりコンパ
クトなものとすることを可能にする。本発明の範囲は、
請求の範囲の記載によってのみ限定されるものである。
施の形態に関して特に説明したが、これらの特徴は、単
に本発明の一例にしか過ぎず、その改変例が可能であ
る。例えば、本発明の吸着システムには、Ｕ字形又は同
心状の吸着容器を使用できる。これは、全ての導管を吸
着容器の一端に配置し、その吸着システムをよりコンパ
クトなものとすることを可能にする。本発明の範囲は、
請求の範囲の記載によってのみ限定されるものである。
【図１】本発明の新規な弁組立体を内蔵する、２容器か
ら成る吸着システムの一部断面図とした図である。
ら成る吸着システムの一部断面図とした図である。
【図２】図１の線２−２に沿った図１の実施の形態に使
用される弁ポートディスクの平面図である。
用される弁ポートディスクの平面図である。
【図３】図１の線３−３に沿った図１の実施の形態に使
用される弁通路ディスクの平面図である。
用される弁通路ディスクの平面図である。
【図４】図３の線４−４に沿った図３の弁通路ディスク
の断面図である。
の断面図である。
【図５】１２容器吸着システムに使用される弁ポートデ
ィスクの平面図である。
ィスクの平面図である。
【図６】図５の弁ポートディスクと共に使用される設計
とされた弁通路ディスクの平面図である。
とされた弁通路ディスクの平面図である。
【図７】図６の線７−７に沿った図６の弁通路ディスク
の断面図である。
の断面図である。
【図８】図３に図示した弁通路ディスクの改変例の平面
図である。
図である。
【図９】図３に図示した弁通路ディスクの別の改変例の
平面図である。
平面図である。
Ａ、Ｂ 吸着容器 Ｃ 回転組立体 ２ａ、２ｂ 供給管 ４ａ、４ｂ 出口管 ６ 弁ポートディスク ８ 弁通路ディスク １０ 弁組立体カバー １２ 駆動モータ １４ 弁ポートディスクの係合面 １６ 弁ポートディスクの側壁 １８ 弁ポートディ
スクの開口部 ２０ａ、２０ｂ 弁ポートディスクの外側開口部 ２２ａ、２２ｂ 弁ポートディスクの内側開口部 ２４ 弁通路ディスクの係合面 ２６ 弁通路ディス
クの側壁 ２８ 盲供給路 ３０ 盲供給路の中央
部分 ３２ 盲供給路の通路部分 ３４ 排気路 ３６ 排気路の穴 ４４ 盲平衡化通路 ４６ 盲平衡化通路の円弧状部分 ４８ 盲平衡化通路
の端部分 ５０ 製品ポート ５２ 洗浄ポート ５４ 洗浄路の穴 ５６ 弁組立体カバ
ーの側壁 ５８ 排気管 ６０ 洗浄流体供給
管 ６２ 製品気体管 ６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄ 環状リングシール ６６ 駆動軸 ６８ 凹所
スクの開口部 ２０ａ、２０ｂ 弁ポートディスクの外側開口部 ２２ａ、２２ｂ 弁ポートディスクの内側開口部 ２４ 弁通路ディスクの係合面 ２６ 弁通路ディス
クの側壁 ２８ 盲供給路 ３０ 盲供給路の中央
部分 ３２ 盲供給路の通路部分 ３４ 排気路 ３６ 排気路の穴 ４４ 盲平衡化通路 ４６ 盲平衡化通路の円弧状部分 ４８ 盲平衡化通路
の端部分 ５０ 製品ポート ５２ 洗浄ポート ５４ 洗浄路の穴 ５６ 弁組立体カバ
ーの側壁 ５８ 排気管 ６０ 洗浄流体供給
管 ６２ 製品気体管 ６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄ 環状リングシール ６６ 駆動軸 ６８ 凹所
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マリオ・エイ・フロンゾニ アメリカ合衆国ニュージャージー州08816, イースト・ブランズウィック，リンカー ン・アベニュー 39 (72)発明者 マイケル・イー・ガレット イギリス国サリー ジーユー22・７エック スアール，ウォキング，ヨーク・ロード 92，ゲイブルス (72)発明者 ブライアン・シー・グリーン イギリス国サリー アールエイチ３・７エ ヌディー，ブロッカム，リトル・バロー, アルデバラン（番地なし) (72)発明者 ティム・アトキンソン アメリカ合衆国ニューヨーク州10013，ニ ューヨーク，リード・ストリート 92，ア パートメント ４ (72)発明者 アルベルト・イ・ラ・カバ アメリカ合衆国ニュージャージー州07093, ガッテンバーグ，ブールバード・イースト 7100，11エフ
Claims (34)
- 【請求項１】 第一の流体流れ導管の間、供給入口と、
排気出口と、共通の回転中心の周りを相対的に回転し、
弁機能を提供する、それぞれの係合面を持った第一及び
第二の弁部材とを有する、第二の流体流れ導管の間を選
択的に流れ連通させる弁組立体にして、 前記第一の弁部材が、前記共通の回転中心から第一の半
径にて同心状に配置された第一の組みの等間隔の貫通開
孔を有し、 該開孔の各々が前記第一の流体流れ導管の１つと流体連
通し、前記共通の回転中心から第二の半径の位置に同心
状に配置された第二の組みの等間隔の貫通開孔を備え、
該開孔の各々が前記第二の流体流れ導管の１つと流体連
通し、 前記第一及び第二の組みの開孔が等数の開孔から成り、 前記第二の弁部材が、前記第一の組みの開孔の２つの開
孔を選択的に相互に接続する少なくとも１つの流路手段
と、前記供給入口と前記第二の組みの開孔の１つ以上の
開孔とを流体連通させる少なくとも１つの供給路手段
と、前記排気出口と前記第二の組みの開孔の１つ以上の
開孔とを流体連通させる少なくとも１つの排気路手段と
を備え、 前記弁部材を相対的に回転させ、前記第一の組みの開孔
の２つの開孔の間、前記供給入口と前記第二の組みの開
孔の１つ以上の開孔との間、前記排気出口と前記第二の
組みの開孔の１つ以上の開孔との間を回転可能に循環し
て相互に接続することを可能にする駆動手段を備える、
弁組立体。 - 【請求項２】 請求項１に記載の弁組立体にして、前記
第二の弁部材が、前記第二の組みの開孔の２つの開孔を
選択的に相互に接続する少なくとも１つの流路手段を更
に備える、弁組立体。 - 【請求項３】 請求項１に記載の弁組立体にして、前記
少なくとも１つの流路手段が、前記第一の組みの開孔の
２つの開孔と前記第二の組みの開孔の１つの開孔とを相
互に接続する、弁組立体。 - 【請求項４】 請求項１、請求項２、又は請求項３に記
載の弁組立体にして、前記第一の弁部材が静止型であ
り、前記第二の弁部材が回転型である、弁組立体。 - 【請求項５】 請求項１、請求項２又は請求項３に記載
の弁組立体にして、前記第一及び第二の組みの開孔が整
数個の等数の開孔から成る、弁組立体。 - 【請求項６】 請求項１、請求項２又は請求項３に記載
の弁組立体にして、前記第一及び第二の組みの開孔の各
々が２つの開孔を有し、 前記第二の弁部材が、（ａ）前記第一の組みの開孔の２
つの開孔を選択的に相互に接続する１つの流路手段と、
（ｂ）前記第一の組みの開孔の前記２つの開孔を選択的
に相互に接続する１つの流路手段及び前記第二の組みの
開孔の前記２つの開孔を選択的に相互に接続する１つの
流路手段とを備えるか、又は、（ｃ）前記第一の組みの
開孔の２つの開孔と前記第二の組みの開孔の１つの開孔
とを選択的に相互に接続する１つの流路手段と、前記供
給入口と前記第二の組みの開孔の１つ以上の開孔とを流
体連通させる１つの供給路手段と、前記排気出口と前記
第二の組みの開孔の１つ以上の開孔とを流体連通させる
１つの排気路手段とを備える、弁組立体。 - 【請求項７】 請求項１乃至請求項３の何れかに記載の
弁組立体にして、前記第一及び第二の組みの開孔の各々
が２つ以上の開孔から成る、弁組立体。 - 【請求項８】 請求項７に記載の弁組立体にして、前記
第二の弁部材が、（ａ）その各々が前記第一の組みの開
孔の２つの開孔を選択的に相互に接続する２つの流路手
段と、（ｂ）その各々が前記第一の組みの開孔の２つの
開孔を選択的に相互に接続する２つの流路手段及びその
各々が前記第二の組みの開孔の２つの開孔を相互に接続
する２つの流路手段とを備えるか、又は、（ｃ）前記第
一の組みの開孔の２つの開孔を前記第二の組みの開孔の
１つの開孔と相互に接続する２つの流路手段と、その各
々が前記供給入口と前記第二の組みの開孔の１つ以上の
開孔とを流体連通させる２つの供給路手段と、その各々
が前記排気出口と前記第二の組みの開孔の１つ以上の開
孔とを流体連通させる２つの排気路手段とを備える、弁
組立体。 - 【請求項９】 請求項８に記載の弁組立体にして、前記
第一の弁部材の各組みの開孔が合計８個、１２個、１６
個又は２０個の開孔を有する、弁組立体。 - 【請求項１０】 請求項１、２又は３に記載の弁組立体
にして、製品出口を更に備え、 前記第二の弁部材が、前記製品出口と前記第一の組みの
開孔の１つ以上の開孔とを流体連通させる少なくとも１
つの製品通路手段を更に備える、弁組立体。 - 【請求項１１】 請求項１０に記載の弁組立体にして、
製品通路手段の各々が、その内部に供給路手段が配置さ
れた前記共通の回転中心からの半径方向部分内に少なく
とも一部が配置された、弁組立体。 - 【請求項１２】 請求項１、請求項２又は請求項３に記
載の弁組立体にして、逆充填入口を更に備え、 前記第二の弁部材が、前記逆充填入口と前記第一の組み
の開孔の１つ以上の開孔とを流体連通させる少なくとも
１つの製品逆充填通路手段を更に備える、弁組立体。 - 【請求項１３】 請求項１０に記載の弁組立体にして、
各製品通路手段の一部が逆充填通路手段として機能す
る、弁組立体。 - 【請求項１４】 請求項１、請求項２又請求項３に記載
の弁組立体にして、洗浄入口を更に備え、 前記第二の弁部材が、前記洗浄入口と前記第一の組みの
開孔の１つ以上の開孔とを流体連通させる少なくとも１
つの洗浄路手段を更に備える、弁組立体。 - 【請求項１５】 請求項１４に記載の弁組立体にして、
前記洗浄路手段の各々が、その内部に排気路手段が配置
された前記共通の回転中心からの前記半径方向部分内に
配置された、弁組立体。 - 【請求項１６】 請求項１５に記載の弁組立体にして、
その内部に前記洗浄路の各々が配置された前記半径方向
部分が、その内部に前記排気路手段の各々が配置された
前記半径方向部分よりも小さい角度を有する、弁組立
体。 - 【請求項１７】 請求項１、請求項２又は請求項３に記
載の弁組立体にして、前記駆動手段が前記弁部材を連続
的に相対的に駆動する、弁組立体。 - 【請求項１８】 請求項１、請求項２又は請求項３に記
載の弁組立体にして、前記駆動手段が前記弁部材をステ
ップワイズに相対的に駆動する、弁組立体。 - 【請求項１９】 請求項１、請求項２又は請求項３に記
載の弁組立体と、その各々が供給入口端と、製品出口端
とを有し、流体混合体の１つ以上の流体を優先的に吸収
する吸着剤を保持する吸着容器列とを備える、吸着シス
テムにして、 前記第一の組みの流体流れ導管の導管の各々が、前記吸
着容器列の１つの容器の製品出口端に接続され、前記第
二の組みの流体流れ導管の導管の各々が前記吸着容器の
前記列の１つの容器の前記供給入口端に接続される、吸
着システム。 - 【請求項２０】 請求項８に記載の弁組立体と、その各
々が供給入口端と、製品出口端とを有し、流体混合体の
１つ以上の流体を優先的に吸収する吸着剤を保持する吸
着容器列とを備える吸着システムにして、前記第一の組
みの流体流れ導管の導管の各々が、前記吸着容器列の１
つの容器の製品出口端に接続され、前記第二の組みの流
体流れ導管の導管の各々が前記吸着容器の前記列の１つ
の容器の前記供給入口端に接続される、吸着システム。 - 【請求項２１】 請求項１９又は請求項２０に記載の吸
着システムにして、前記第一の半径が前記第二の半径よ
りも大きい、吸着システム。 - 【請求項２２】 請求項１９又は請求項２０に記載の吸
着システムにして、前記弁組立体が１つの製品出口を有
し、前記第二の弁部材が、前記製品出口と前記第一の組
みの開孔の１つ以上の開孔とを流体連通させる少なくと
も１つの製品通路手段を更に備える、吸着システム。 - 【請求項２３】 請求項２２に記載の吸着システムにし
て、製品通路の各々が、その内部に供給路手段が配置さ
れた前記共通の回転中心からの半径方向部分内に少なく
とも一部が配置された、吸着システム。 - 【請求項２４】 請求項１９又は請求項２０に記載の吸
着システムにして、 前記弁組立体が逆充填入口を備え、 前記第二の弁部材が、前記逆充填入口と前記第一の組み
の開孔の１つ以上の開孔とを流体連通させる少なくとも
１つの製品逆充填通路手段を更に備える、吸着システ
ム。 - 【請求項２５】 請求項２２に記載の吸着システムにし
て、前記少なくとも１つの製品通路手段の一部が逆充填
通路手段として機能する、吸着システム。 - 【請求項２６】 請求項１９又は請求項２０に記載の吸
着システムにして、 洗浄入口を更に備え、 前記第二の弁部材が、前記洗浄入口と前記第一の組みの
開孔の１つ以上の開孔とを流体連通させる少なくとも１
つの洗浄ポート通路手段を更に備える、吸着システム。 - 【請求項２７】 請求項２６に記載の吸着システムにし
て、洗浄路手段の各々が、その内部に排気路手段が配置
された前記共通の回転中心からの半径方向部分内に配置
された、吸着システム。 - 【請求項２８】 請求項２７に記載の吸着システムにし
て、その内部に洗浄路手段の各々が配置された前記半径
方向部分は、その内部に前記排気路手段の各々が配置さ
れた前記半径方向部分よりも小さい角度を有する、吸着
システム。 - 【請求項２９】 請求項１９又は請求項２０に記載の吸
着システムにして、前記吸着容器がＵ字形又は同心状で
ある、吸着システム。 - 【請求項３０】 流体混合体であって、該流体混合体の
少なくとも１つの他の成分に比して前記吸着剤により優
先的に吸着される少なくとも１つの成分を保持する前記
流体混合体を、前記第一及び第二の弁部材が相対的に回
転する間に、請求項１９又は請求項２０に記載の吸着シ
ステムの前記供給入口内に導入することを含み、その
間、前記製品出口を通じて、前記少なくとも１つの他の
成分濃度が濃い流体を吸引することと、前記排気出口を
通じて、前記少なくとも１つの成分濃度が濃い流体を吸
引することと、該システムの選択された容器間にて出口
から出口へ、入口から入口へ及び出口から出口へ又は出
口から入口へ且つ出口への圧力平衡化を行うこととから
成る、方法。 - 【請求項３１】 請求項３０に記載の方法にして、前記
流体混合体が気体状混合体である、方法。 - 【請求項３２】 請求項３１に記載の方法にして、前記
気体状混合体が空気である、方法。 - 【請求項３３】 請求項３２に記載の方法にして、前記
少なくとも１つの成分が酸素であり、前記少なくとも１
つの他の成分が窒素である、方法。 - 【請求項３４】 請求項３２に記載の方法にして、前記
少なくとも１つの成分が窒素であり、前記少なくとも１
つの他の成分が酸素である、方法。
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US722585 | 1985-04-12 | ||
| US08/722,586 US5807423A (en) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | Process and apparatus for gas separation |
| US08/722,585 US5814131A (en) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | Process and apparatus for gas separation |
| US722586 | 1996-09-27 | ||
| US722584 | 1996-09-27 | ||
| US08/722,584 US5814130A (en) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | Process and apparatus for gas separation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10151315A true JPH10151315A (ja) | 1998-06-09 |
Family
ID=27419036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9257117A Withdrawn JPH10151315A (ja) | 1996-09-27 | 1997-09-22 | 弁組立体及び該弁組立体を使用する吸着システム |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0832679A3 (ja) |
| JP (1) | JPH10151315A (ja) |
| AU (1) | AU718925B2 (ja) |
| CA (1) | CA2214916C (ja) |
| ID (1) | ID19678A (ja) |
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