JP2000024464A - 高清浄乾燥空気の製造装置及び方法 - Google Patents
高清浄乾燥空気の製造装置及び方法Info
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- B01D53/047—Pressure swing adsorption
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高清浄乾燥空気の必要圧力に応じて経済的か
つ効率的に高清浄乾燥空気を製造することができる高清
浄乾燥空気の製造装置及び方法を提供する。 【解決手段】 原料空気圧縮機１で原料空気を圧縮し、
該原料空気中に含まれる不純物を触媒精製器２及び吸着
精製器３を通すことにより精製除去して高清浄乾燥空気
を製造するにあたり、吸着精製器３から導出した高圧高
清浄乾燥空気の少なくとも一部を膨張タービン４に導入
して膨張させ、該膨張により発生した動力によって駆動
される昇圧機５で、前記圧縮した原料空気を更に昇圧す
る。
つ効率的に高清浄乾燥空気を製造することができる高清
浄乾燥空気の製造装置及び方法を提供する。 【解決手段】 原料空気圧縮機１で原料空気を圧縮し、
該原料空気中に含まれる不純物を触媒精製器２及び吸着
精製器３を通すことにより精製除去して高清浄乾燥空気
を製造するにあたり、吸着精製器３から導出した高圧高
清浄乾燥空気の少なくとも一部を膨張タービン４に導入
して膨張させ、該膨張により発生した動力によって駆動
される昇圧機５で、前記圧縮した原料空気を更に昇圧す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高清浄乾燥空気の
製造装置及び方法に関し、詳しくは、半導体集積回路製
造工程，高密度記録媒体製造工程，液晶パネル製造工
程，太陽電池パネル製造工程等において使用される高清
浄乾燥空気を製造するための装置及び方法に関する。
製造装置及び方法に関し、詳しくは、半導体集積回路製
造工程，高密度記録媒体製造工程，液晶パネル製造工
程，太陽電池パネル製造工程等において使用される高清
浄乾燥空気を製造するための装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】半導体
集積回路や液晶パネル等の製造工程で使用する高清浄乾
燥空気は、一般に、原料空気圧縮機，触媒精製器，吸着
精製器等を備えた高清浄乾燥空気製造装置により製造供
給されている。
集積回路や液晶パネル等の製造工程で使用する高清浄乾
燥空気は、一般に、原料空気圧縮機，触媒精製器，吸着
精製器等を備えた高清浄乾燥空気製造装置により製造供
給されている。
【０００３】しかし、製造される高清浄乾燥空気の圧力
は、必ずしも高清浄乾燥空気の必要圧力に依存しておら
ず、高清浄乾燥空気の必要圧力が仮に０．１ＭＰａと低
い場合でも、その圧力での運転は行っていない。その理
由は、高清浄乾燥空気を効率良く製造するための要因と
して、空気圧縮機の圧縮動力，吸着精製器の原料空気に
対する精製空気の割合（製品収率），吸着精製器の設備
規模等が挙げられ、これらは、圧力の高低により製造コ
ストに影響を与えるが、同じ傾向を示すものでは無いた
め、複合的に検討して適正圧力が検討されている。
は、必ずしも高清浄乾燥空気の必要圧力に依存しておら
ず、高清浄乾燥空気の必要圧力が仮に０．１ＭＰａと低
い場合でも、その圧力での運転は行っていない。その理
由は、高清浄乾燥空気を効率良く製造するための要因と
して、空気圧縮機の圧縮動力，吸着精製器の原料空気に
対する精製空気の割合（製品収率），吸着精製器の設備
規模等が挙げられ、これらは、圧力の高低により製造コ
ストに影響を与えるが、同じ傾向を示すものでは無いた
め、複合的に検討して適正圧力が検討されている。
【０００４】一般的に、この種の高清浄乾燥空気製造装
置における適正な圧力は、０．４ＭＰａ以上での運転と
されている。したがって、製造装置自体は効率的な運転
を行ってはいるが、全体的に見れば、原料空気を無駄に
高い圧力に圧縮していることになる。
置における適正な圧力は、０．４ＭＰａ以上での運転と
されている。したがって、製造装置自体は効率的な運転
を行ってはいるが、全体的に見れば、原料空気を無駄に
高い圧力に圧縮していることになる。
【０００５】そこで本発明は、高清浄乾燥空気の必要圧
力に応じて経済的かつ効率的に高清浄乾燥空気を製造す
ることができる高清浄乾燥空気の製造装置及び方法を提
供することを目的としている。
力に応じて経済的かつ効率的に高清浄乾燥空気を製造す
ることができる高清浄乾燥空気の製造装置及び方法を提
供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の高清浄乾燥空気の製造装置は、原料空気圧
縮機，触媒精製器及び吸着精製器を備えた高清浄乾燥空
気の製造装置において、膨張タービンと，該膨張タービ
ンと同軸で構成された昇圧機とを設け、前記空気圧縮機
を導出した圧縮原料空気を前記昇圧機に導入する経路
と、該昇圧機を導出した昇圧原料空気を前記触媒精製器
に導入する経路と、該触媒精製器を導出した昇圧原料空
気を前記吸着精製器に導入する経路と、前記吸着精製器
を導出した高圧高清浄乾燥空気の少なくとも一部を前記
膨張タービンに導入する経路と、該膨張タービンを導出
した低圧高清浄乾燥空気を製品として取出す経路とを備
えたことを特徴としている。
め、本発明の高清浄乾燥空気の製造装置は、原料空気圧
縮機，触媒精製器及び吸着精製器を備えた高清浄乾燥空
気の製造装置において、膨張タービンと，該膨張タービ
ンと同軸で構成された昇圧機とを設け、前記空気圧縮機
を導出した圧縮原料空気を前記昇圧機に導入する経路
と、該昇圧機を導出した昇圧原料空気を前記触媒精製器
に導入する経路と、該触媒精製器を導出した昇圧原料空
気を前記吸着精製器に導入する経路と、前記吸着精製器
を導出した高圧高清浄乾燥空気の少なくとも一部を前記
膨張タービンに導入する経路と、該膨張タービンを導出
した低圧高清浄乾燥空気を製品として取出す経路とを備
えたことを特徴としている。
【０００７】さらに、本発明の高清浄乾燥空気の製造装
置は、前記触媒精製器を導出した昇圧原料空気と、前記
吸着精製器を導出した高圧高清浄乾燥空気とを熱交換さ
せる熱交換器を設けたこと、前記膨張タービンを導出し
た低圧高清浄乾燥空気と、前記触媒精製器を導出した昇
圧原料空気とを熱交換させる熱交換器を設けたことを特
徴としている。また、前記吸着精製器を導出した高圧高
清浄乾燥空気の少なくとも一部を、前記膨張タービンを
バイパスさせて低圧高清浄乾燥空気に合流させるバイパ
ス経路と、該バイパスラインに設けられたバイパス弁と
を備えたことを特徴としている。さらに、前記吸着精製
器を導出した高圧高清浄乾燥空気を製品として取出す経
路と、該高圧高清浄乾燥空気の少なくとも一部を前記膨
張タービンに導入する経路と、該膨張タービンを導出し
た低圧高清浄乾燥空気を製品として取出す経路とを備え
たことを特徴としている。
置は、前記触媒精製器を導出した昇圧原料空気と、前記
吸着精製器を導出した高圧高清浄乾燥空気とを熱交換さ
せる熱交換器を設けたこと、前記膨張タービンを導出し
た低圧高清浄乾燥空気と、前記触媒精製器を導出した昇
圧原料空気とを熱交換させる熱交換器を設けたことを特
徴としている。また、前記吸着精製器を導出した高圧高
清浄乾燥空気の少なくとも一部を、前記膨張タービンを
バイパスさせて低圧高清浄乾燥空気に合流させるバイパ
ス経路と、該バイパスラインに設けられたバイパス弁と
を備えたことを特徴としている。さらに、前記吸着精製
器を導出した高圧高清浄乾燥空気を製品として取出す経
路と、該高圧高清浄乾燥空気の少なくとも一部を前記膨
張タービンに導入する経路と、該膨張タービンを導出し
た低圧高清浄乾燥空気を製品として取出す経路とを備え
たことを特徴としている。
【０００８】また、本発明の高清浄乾燥空気の製造方法
は、原料空気を圧縮し、該原料空気中に含まれる不純物
を触媒精製工程及び吸着精製工程により精製除去して高
清浄乾燥空気を製造する方法において、前記吸着精製工
程を終えた高圧高清浄乾燥空気の少なくとも一部を膨張
タービンに導入して膨張させるとともに、該膨張により
発生した動力によって駆動される昇圧機で、前記圧縮し
た原料空気を更に昇圧することを特徴としている。
は、原料空気を圧縮し、該原料空気中に含まれる不純物
を触媒精製工程及び吸着精製工程により精製除去して高
清浄乾燥空気を製造する方法において、前記吸着精製工
程を終えた高圧高清浄乾燥空気の少なくとも一部を膨張
タービンに導入して膨張させるとともに、該膨張により
発生した動力によって駆動される昇圧機で、前記圧縮し
た原料空気を更に昇圧することを特徴としている。
【０００９】さらに、本発明の高清浄乾燥空気の製造方
法は、前記吸着精製工程後の高圧高清浄乾燥空気を、前
記昇圧機出口の昇圧原料空気又は触媒精製工程後の昇圧
原料空気と熱交換させて昇温した後、前記膨張タービン
に導入すること、また、前記吸着精製工程後の高圧高清
浄乾燥空気の少なくとも一部を、前記膨張タービンに導
入することなく、その量を調節し、かつ、自由膨張させ
て前記膨張タービンで膨張した低圧高清浄乾燥空気に合
流させること、さらに、前記膨張タービンの軸受を気体
軸受式で形成するとともに、前記高圧高清浄乾燥空気の
少なくとも一部を前記軸受に供給することを特徴として
いる。
法は、前記吸着精製工程後の高圧高清浄乾燥空気を、前
記昇圧機出口の昇圧原料空気又は触媒精製工程後の昇圧
原料空気と熱交換させて昇温した後、前記膨張タービン
に導入すること、また、前記吸着精製工程後の高圧高清
浄乾燥空気の少なくとも一部を、前記膨張タービンに導
入することなく、その量を調節し、かつ、自由膨張させ
て前記膨張タービンで膨張した低圧高清浄乾燥空気に合
流させること、さらに、前記膨張タービンの軸受を気体
軸受式で形成するとともに、前記高圧高清浄乾燥空気の
少なくとも一部を前記軸受に供給することを特徴として
いる。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は本発明の高清浄乾燥空気製
造装置の一形態例を示す系統図である。この高清浄乾燥
空気製造装置は、原料空気圧縮機１，触媒精製器２，吸
着精製器３及びこれらを接続する経路を備えるととも
に、前記吸着精製器３を導出した高圧高清浄乾燥空気が
有する圧力を回収して原料空気を昇圧するための膨張タ
ービン４と昇圧機５とからなる動力回収手段６を備えた
ものである。
造装置の一形態例を示す系統図である。この高清浄乾燥
空気製造装置は、原料空気圧縮機１，触媒精製器２，吸
着精製器３及びこれらを接続する経路を備えるととも
に、前記吸着精製器３を導出した高圧高清浄乾燥空気が
有する圧力を回収して原料空気を昇圧するための膨張タ
ービン４と昇圧機５とからなる動力回収手段６を備えた
ものである。
【００１１】まず、エアフィルター７で粉塵を除去され
た原料空気は、原料空気圧縮機１で所定圧力に圧縮さ
れ、アフタークーラー８で冷却された後、経路９を通っ
て前記昇圧機５に導入され、昇圧機５によって触媒精製
工程に適した圧力、例えば０．４６ＭＰａまで昇圧され
る。昇圧機５は、前記吸着精製器３を導出した高清浄乾
燥空気の圧力を利用して原料空気を昇圧するものであ
り、高清浄乾燥空気を膨張させる前記膨張タービン４
と、原料空気を昇圧する昇圧機５とを同軸で構成した一
軸式のものを用いることができる。さらに、膨張タービ
ン４及び昇圧機５における軸１０の軸受には、高清浄乾
燥空気の一部を用いた気体軸受式や磁気軸受式を採用す
ることが好ましい。このような摩擦抵抗の少ない軸受方
式を採用することにより、動力の回収効果を大きくでき
るとともに、外気等の汚染源との接触を完全に断つこと
ができ、高清浄乾燥空気側が汚染されることを防止でき
る。なお、軸受として、転がり・メタル等の方式を採用
することも可能である。
た原料空気は、原料空気圧縮機１で所定圧力に圧縮さ
れ、アフタークーラー８で冷却された後、経路９を通っ
て前記昇圧機５に導入され、昇圧機５によって触媒精製
工程に適した圧力、例えば０．４６ＭＰａまで昇圧され
る。昇圧機５は、前記吸着精製器３を導出した高清浄乾
燥空気の圧力を利用して原料空気を昇圧するものであ
り、高清浄乾燥空気を膨張させる前記膨張タービン４
と、原料空気を昇圧する昇圧機５とを同軸で構成した一
軸式のものを用いることができる。さらに、膨張タービ
ン４及び昇圧機５における軸１０の軸受には、高清浄乾
燥空気の一部を用いた気体軸受式や磁気軸受式を採用す
ることが好ましい。このような摩擦抵抗の少ない軸受方
式を採用することにより、動力の回収効果を大きくでき
るとともに、外気等の汚染源との接触を完全に断つこと
ができ、高清浄乾燥空気側が汚染されることを防止でき
る。なお、軸受として、転がり・メタル等の方式を採用
することも可能である。
【００１２】昇圧機５で昇圧された昇圧空気は、経路１
１を通って第一熱交換器１２で予熱され、ヒーター１３
で触媒精製工程に適した温度に加温された後、前記触媒
精製器２に導入される。ヒーター１３によって加温する
昇圧空気の温度は、触媒精製器２において除去する不純
物成分によって異なる。例えば、水素，一酸化炭素ある
いは炭化水素を反応させる場合には、常温から１９０℃
に加温し、メタンを反応させる際には、３５０℃程度ま
で加温する。触媒精製器２に用いる触媒には、Ｐｔ，Ｐ
ｄ，Ａｕ等の貴金属、Ｆｅ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｃｏ，Ｎｉ，
Ｃｕ，Ｓｎ，Ｚｎ等の重金属、あるいはこれらの合金が
好適である。この触媒精製工程により、水素，一酸化炭
素を１０ｐｐｂ以下まで低減することができる。
１を通って第一熱交換器１２で予熱され、ヒーター１３
で触媒精製工程に適した温度に加温された後、前記触媒
精製器２に導入される。ヒーター１３によって加温する
昇圧空気の温度は、触媒精製器２において除去する不純
物成分によって異なる。例えば、水素，一酸化炭素ある
いは炭化水素を反応させる場合には、常温から１９０℃
に加温し、メタンを反応させる際には、３５０℃程度ま
で加温する。触媒精製器２に用いる触媒には、Ｐｔ，Ｐ
ｄ，Ａｕ等の貴金属、Ｆｅ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｃｏ，Ｎｉ，
Ｃｕ，Ｓｎ，Ｚｎ等の重金属、あるいはこれらの合金が
好適である。この触媒精製工程により、水素，一酸化炭
素を１０ｐｐｂ以下まで低減することができる。
【００１３】触媒精製器２での触媒反応で生成した水や
二酸化炭素は、昇圧空気と共に前記第一熱交換器１２で
冷却された後、経路１４の第二熱交換器１５，第三熱交
換器１６で順次冷却され、ドレンセパレーター１７で凝
縮した水分を分離した後、前記吸着精製器３に導入され
る。このとき、昇圧空気を５℃〜常温に冷却することに
より、昇圧空気中の飽和水分を凝縮させてドレンセパレ
ーター１７で除去することができ、吸着精製器３への導
入水分量を低減することができる。また、必要に応じて
冷却器を設置してもよい。
二酸化炭素は、昇圧空気と共に前記第一熱交換器１２で
冷却された後、経路１４の第二熱交換器１５，第三熱交
換器１６で順次冷却され、ドレンセパレーター１７で凝
縮した水分を分離した後、前記吸着精製器３に導入され
る。このとき、昇圧空気を５℃〜常温に冷却することに
より、昇圧空気中の飽和水分を凝縮させてドレンセパレ
ーター１７で除去することができ、吸着精製器３への導
入水分量を低減することができる。また、必要に応じて
冷却器を設置してもよい。
【００１４】冷却されて吸着精製器３に導入された昇圧
空気は、該吸着精製器３内に充填されているシリカゲ
ル，アルミナ，ゼオライト等の吸着剤あるいはこれらの
混合物により水分及び二酸化炭素が１０ｐｐｂ以下まで
吸着除去されて高圧高清浄乾燥空気となる。このような
吸着法によって水分や二酸化炭素等の不純物を除去する
場合、吸着した不純物を脱着させて吸着剤を再生する必
要があるため、吸着精製器３は、通常、２塔以上の塔に
よって構成され、切り替え使用される。すなわち、１塔
で不純物の吸着操作を行っているとき、他の塔では吸着
剤の再生操作が行われる。再生操作は、一般的に経路１
８からの精製空気（高清浄乾燥空気の一部）を再生ヒー
ター１９で加熱して用いるが、水分や二酸化炭素を含ま
ない他のプロセスの排出ガスを用いてもよい。吸着剤の
再生温度は、通常１００〜１５０℃であるが、再生時
間，再生ガス量によって決定すればよく、これにこだわ
るものではない。また、吸着精製器３以降の高清浄乾燥
空気が流れる配管は，ステンレス鋼が好適であり、望ま
しくはステンレス鋼に電解研磨処理を施し、内面を鏡面
としたものが望ましい。なお、本形態例では、触媒精製
器２と吸着精製器３とを別個に設けたが、一つの容器に
触媒と吸着剤とを充填した収納した方式としてもよい。
空気は、該吸着精製器３内に充填されているシリカゲ
ル，アルミナ，ゼオライト等の吸着剤あるいはこれらの
混合物により水分及び二酸化炭素が１０ｐｐｂ以下まで
吸着除去されて高圧高清浄乾燥空気となる。このような
吸着法によって水分や二酸化炭素等の不純物を除去する
場合、吸着した不純物を脱着させて吸着剤を再生する必
要があるため、吸着精製器３は、通常、２塔以上の塔に
よって構成され、切り替え使用される。すなわち、１塔
で不純物の吸着操作を行っているとき、他の塔では吸着
剤の再生操作が行われる。再生操作は、一般的に経路１
８からの精製空気（高清浄乾燥空気の一部）を再生ヒー
ター１９で加熱して用いるが、水分や二酸化炭素を含ま
ない他のプロセスの排出ガスを用いてもよい。吸着剤の
再生温度は、通常１００〜１５０℃であるが、再生時
間，再生ガス量によって決定すればよく、これにこだわ
るものではない。また、吸着精製器３以降の高清浄乾燥
空気が流れる配管は，ステンレス鋼が好適であり、望ま
しくはステンレス鋼に電解研磨処理を施し、内面を鏡面
としたものが望ましい。なお、本形態例では、触媒精製
器２と吸着精製器３とを別個に設けたが、一つの容器に
触媒と吸着剤とを充填した収納した方式としてもよい。
【００１５】吸着精製器３で不純物が除去されて経路２
０に導出された高圧高清浄乾燥空気は、必要に応じてそ
の一部が高圧高清浄乾燥空気供給経路２１から、高圧の
ままの高圧高清浄乾燥空気を使用する設備に供給される
他は、経路２２を進んで前記第二熱交換器１５に導入さ
れ、前記触媒精製器２から導出した高温の昇圧空気と熱
交換を行い、昇圧空気を冷却することによって自身は昇
温する。このように、第二熱交換器１５で高圧高清浄乾
燥空気を昇温することにより、膨張タービン４の入口温
度を上げて効率を向上させることができ、しかも、触媒
精製器２から導出した昇温空気の熱エネルギーを利用す
ることにより、エネルギーの有効利用も図れる。なお、
第二熱交換器１５で高圧高清浄乾燥空気と熱交換を行う
熱源流体としては、本形態例以外に、空気圧縮機１の出
口の圧縮空気等を利用することもできる。
０に導出された高圧高清浄乾燥空気は、必要に応じてそ
の一部が高圧高清浄乾燥空気供給経路２１から、高圧の
ままの高圧高清浄乾燥空気を使用する設備に供給される
他は、経路２２を進んで前記第二熱交換器１５に導入さ
れ、前記触媒精製器２から導出した高温の昇圧空気と熱
交換を行い、昇圧空気を冷却することによって自身は昇
温する。このように、第二熱交換器１５で高圧高清浄乾
燥空気を昇温することにより、膨張タービン４の入口温
度を上げて効率を向上させることができ、しかも、触媒
精製器２から導出した昇温空気の熱エネルギーを利用す
ることにより、エネルギーの有効利用も図れる。なお、
第二熱交換器１５で高圧高清浄乾燥空気と熱交換を行う
熱源流体としては、本形態例以外に、空気圧縮機１の出
口の圧縮空気等を利用することもできる。
【００１６】第二熱交換器１５から導出した高圧高清浄
乾燥空気は、水冷却器２３を有する経路２４と、バイパ
ス弁２５を有するバイパス経路２６とに分岐する。経路
２４の高圧高清浄乾燥空気は、前記膨張タービン４に導
入されて膨張し、該膨張によって発生した動力が前記昇
圧機５の駆動力として利用される。膨張タービン４の出
口圧力は、低圧高清浄乾燥空気の使用先の圧力に応じ
て、例えば、０．１ＭＰａに設定される。なお、膨張タ
ービン４部分での外部リーク量は、１×１０-9Ｔｏｒｒ
・Ｌ／ｓ以下、特に、１×１０-11 Ｔｏｒｒ・Ｌ／ｓ以
下にすることが望ましい。
乾燥空気は、水冷却器２３を有する経路２４と、バイパ
ス弁２５を有するバイパス経路２６とに分岐する。経路
２４の高圧高清浄乾燥空気は、前記膨張タービン４に導
入されて膨張し、該膨張によって発生した動力が前記昇
圧機５の駆動力として利用される。膨張タービン４の出
口圧力は、低圧高清浄乾燥空気の使用先の圧力に応じ
て、例えば、０．１ＭＰａに設定される。なお、膨張タ
ービン４部分での外部リーク量は、１×１０-9Ｔｏｒｒ
・Ｌ／ｓ以下、特に、１×１０-11 Ｔｏｒｒ・Ｌ／ｓ以
下にすることが望ましい。
【００１７】また、バイパス経路２６の高圧高清浄乾燥
空気は、バイパス弁２５で流量調節されるとともに自由
膨張した後、膨張タービン４から導出した低圧高清浄乾
燥空気の経路２７に合流し、その合流後の低圧高清浄乾
燥空気を適切な温度に調節する。
空気は、バイパス弁２５で流量調節されるとともに自由
膨張した後、膨張タービン４から導出した低圧高清浄乾
燥空気の経路２７に合流し、その合流後の低圧高清浄乾
燥空気を適切な温度に調節する。
【００１８】前記第二熱交換器１５における熱交換量，
経路２４及び経路２６の流量割合及び水冷却器２３での
冷却量は、合流後に経路２７を流れて前記第三熱交換器
１６に導入される低圧高清浄乾燥空気の温度が０℃以上
で、できるだけ低温となるように設定される。すなわ
ち、第三熱交換器１６で熱交換を行う前記昇圧空気中の
水分が第三熱交換器１６内で氷結しない温度になるよう
に制御される。
経路２４及び経路２６の流量割合及び水冷却器２３での
冷却量は、合流後に経路２７を流れて前記第三熱交換器
１６に導入される低圧高清浄乾燥空気の温度が０℃以上
で、できるだけ低温となるように設定される。すなわ
ち、第三熱交換器１６で熱交換を行う前記昇圧空気中の
水分が第三熱交換器１６内で氷結しない温度になるよう
に制御される。
【００１９】膨張により低温となった低圧高清浄乾燥空
気は、第三熱交換器１６で昇圧空気と熱交換を行って常
温に昇温することにより、以降の配管等での外壁への結
露が防止される。なお、第三熱交換器１６への低圧高清
浄乾燥空気の流量は、弁２８によって調節される。
気は、第三熱交換器１６で昇圧空気と熱交換を行って常
温に昇温することにより、以降の配管等での外壁への結
露が防止される。なお、第三熱交換器１６への低圧高清
浄乾燥空気の流量は、弁２８によって調節される。
【００２０】第三熱交換器１６を導出した低圧高清浄乾
燥空気は、その一部が弁２９を介して前記経路１８に分
岐し、吸着剤の再生ガスとして用いられる以外は、低圧
高清浄乾燥空気供給経路３０を通って取出され、使用先
に供給される。
燥空気は、その一部が弁２９を介して前記経路１８に分
岐し、吸着剤の再生ガスとして用いられる以外は、低圧
高清浄乾燥空気供給経路３０を通って取出され、使用先
に供給される。
【００２１】このように、膨張タービン４及び昇圧機５
を有する動力回収手段６や、第二，第三熱交換器１５，
１６を効果的に配置することにより、原料空気の昇圧を
効率よく行うことができ、原料空気圧縮機１の消費動力
を低減できる。また、低圧高清浄乾燥空気だけでなく、
高圧高清浄乾燥空気も同時に供給することができる。
を有する動力回収手段６や、第二，第三熱交換器１５，
１６を効果的に配置することにより、原料空気の昇圧を
効率よく行うことができ、原料空気圧縮機１の消費動力
を低減できる。また、低圧高清浄乾燥空気だけでなく、
高圧高清浄乾燥空気も同時に供給することができる。
【００２２】
【実施例】図１に示した形態例装置と、従来の高清浄乾
燥空気製造装置とにおいて、低圧高清浄乾燥空気４００
０Ｎｍ３／ｈを製造する際の動力費用の比較を行った。
両者の運転パラメーター及び消費動力比を表１に示す。
燥空気製造装置とにおいて、低圧高清浄乾燥空気４００
０Ｎｍ３／ｈを製造する際の動力費用の比較を行った。
両者の運転パラメーター及び消費動力比を表１に示す。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
半導体集積回路や高密度記録媒体及び液晶パネル等の製
造工程で使用される高清浄乾燥空気を経済的かつ効率的
に製造して供給することができる。
半導体集積回路や高密度記録媒体及び液晶パネル等の製
造工程で使用される高清浄乾燥空気を経済的かつ効率的
に製造して供給することができる。
【図１】 本発明の高清浄乾燥空気製造装置の一形態例
を示す系統図である。
を示す系統図である。
【符号の説明】 １…原料空気圧縮機、２…触媒精製器、３…吸着精製
器、４…膨張タービン、５…昇圧機、１２…第一熱交換
器、１５…第二熱交換器、１６…第三熱交換器、１７…
ドレンセパレーター、２１…高圧高清浄乾燥空気供給経
路、２５…バイパス弁、２６…バイパス経路、３０…低
圧高清浄乾燥空気供給経路
器、４…膨張タービン、５…昇圧機、１２…第一熱交換
器、１５…第二熱交換器、１６…第三熱交換器、１７…
ドレンセパレーター、２１…高圧高清浄乾燥空気供給経
路、２５…バイパス弁、２６…バイパス経路、３０…低
圧高清浄乾燥空気供給経路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D012 BA01 BA02 CA01 CA03 CB16 CD01 CE01 CE02 CF04 CF05 CG01 CH05 CK01 CK05 4D048 AA13 AA30 AB01 BA16X BA21X BA25X BA28X BA30X BA31X BA34X BA35X BA36X BA37X BA38X CA03 CC52 CC54 CD01 CD08 DA01 DA06 DA07 EA07 EA10 4D052 AA01 BA01 BB06 BB07 CD00 DA02 DA06 DB01 FA01 GA01 GB02 GB08 HA01 HA02 HA03
Claims (9)
- 【請求項１】 原料空気圧縮機，触媒精製器及び吸着精
製器を備えた高清浄乾燥空気の製造装置において、膨張
タービンと，該膨張タービンと同軸で構成された昇圧機
とを設け、前記空気圧縮機を導出した圧縮原料空気を前
記昇圧機に導入する経路と、該昇圧機を導出した昇圧原
料空気を前記触媒精製器に導入する経路と、該触媒精製
器を導出した昇圧原料空気を前記吸着精製器に導入する
経路と、前記吸着精製器を導出した高圧高清浄乾燥空気
の少なくとも一部を前記膨張タービンに導入する経路
と、該膨張タービンを導出した低圧高清浄乾燥空気を製
品として取出す経路とを備えたことを特徴とする高清浄
乾燥空気の製造装置。 - 【請求項２】 前記触媒精製器を導出した昇圧原料空気
と、前記吸着精製器を導出した高圧高清浄乾燥空気とを
熱交換させる熱交換器を設けたことを特徴とする請求項
１記載の高清浄乾燥空気の製造装置。 - 【請求項３】 前記膨張タービンを導出した低圧高清浄
乾燥空気と、前記触媒精製器を導出した昇圧原料空気と
を熱交換させる熱交換器を設けたことを特徴とする請求
項１記載の高清浄乾燥空気の製造装置。 - 【請求項４】 前記吸着精製器を導出した高圧高清浄乾
燥空気の少なくとも一部を、前記膨張タービンをバイパ
スさせて低圧高清浄乾燥空気に合流させるバイパス経路
と、該バイパスラインに設けられたバイパス弁とを備え
たことを特徴とする請求項１記載の高清浄乾燥空気の製
造装置。 - 【請求項５】 前記吸着精製器を導出した高圧高清浄乾
燥空気を製品として取出す経路と、該高圧高清浄乾燥空
気の少なくとも一部を前記膨張タービンに導入する経路
と、該膨張タービンを導出した低圧高清浄乾燥空気を製
品として取出す経路とを備えたことを特徴とする請求項
１記載の高清浄乾燥空気の製造装置。 - 【請求項６】 原料空気を圧縮し、該原料空気中に含ま
れる不純物を触媒精製工程及び吸着精製工程により精製
除去して高清浄乾燥空気を製造する方法において、前記
吸着精製工程を終えた高圧高清浄乾燥空気の少なくとも
一部を膨張タービンに導入して膨張させるとともに、該
膨張により発生した動力によって駆動される昇圧機で、
前記圧縮した原料空気を更に昇圧することを特徴とする
高清浄乾燥空気の製造方法。 - 【請求項７】 前記吸着精製工程後の高圧高清浄乾燥空
気を、前記昇圧機出口の昇圧原料空気又は触媒精製工程
後の昇圧原料空気と熱交換させて昇温した後、前記膨張
タービンに導入することを特徴とする請求項６記載の高
清浄乾燥空気の製造方法。 - 【請求項８】 前記吸着精製工程後の高圧高清浄乾燥空
気の少なくとも一部を、前記膨張タービンに導入するこ
となく、その量を調節し、かつ、自由膨張させて前記膨
張タービンで膨張した低圧高清浄乾燥空気に合流させる
ことを特徴とする請求項６記載の高清浄乾燥空気の製造
方法。 - 【請求項９】 前記膨張タービンの軸受を気体軸受式で
形成するとともに、前記高圧高清浄乾燥空気の少なくと
も一部を前記軸受に供給することを特徴とする請求項６
記載の高清浄乾燥空気の製造方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10192086A JP2000024464A (ja) | 1998-07-07 | 1998-07-07 | 高清浄乾燥空気の製造装置及び方法 |
| PCT/JP1999/003629 WO2000001467A1 (fr) | 1998-07-07 | 1999-07-06 | Procede et dispositif permettant de produire de l'air sec tres pur |
| KR10-2002-7009696A KR100402429B1 (ko) | 1998-07-07 | 1999-07-06 | 고청정 건조공기의 제조장치 |
| KR10-2000-7002278A KR100367165B1 (ko) | 1998-07-07 | 1999-07-06 | 고청정 건조공기의 제조방법 |
| TW088111435A TW423987B (en) | 1998-07-07 | 1999-07-06 | A manufacture method and device of highly pure dry air |
| EP99926941A EP1027913A4 (en) | 1998-07-07 | 1999-07-06 | METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING VERY PURE DRY AIR |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10192086A JP2000024464A (ja) | 1998-07-07 | 1998-07-07 | 高清浄乾燥空気の製造装置及び方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000024464A true JP2000024464A (ja) | 2000-01-25 |
Family
ID=16285424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10192086A Pending JP2000024464A (ja) | 1998-07-07 | 1998-07-07 | 高清浄乾燥空気の製造装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000024464A (ja) |
-
1998
- 1998-07-07 JP JP10192086A patent/JP2000024464A/ja active Pending
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