JP2000509354A - 乾燥装置の容器、この容器のカートリッジおよびこのカートリッジの充填方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 乾燥装置の容器に、その中に乾燥されるガスの吸着剤（３）が収納されている少なくとも１つのカートリッジ（１）が交換可能に配置されている。吸着剤（３）とカートリッジ（１）との間には、特に動作条件及び／又は周囲条件が変化する場合でも吸着剤（３）が動くことがないような圧力が加わっている。カートリッジを使用することにより吸着剤の迅速なかつ確実な交換が可能となる。さらに、この発明は、特に粒子の発生の付加的な危険なしでガス乾燥の高品質を確保する。異なるカートリッジが特に異なる吸着剤で最適に構成されて極めて多種の乾燥装置に使用される。

Description

【発明の詳細な説明】 吸着剤を収納する乾燥装置の容器 この発明は、乾燥されるガスの吸着剤を収納する乾燥装置の容器に関する。 ガス圧を作る際にあとに続くガスの消費体にとってガス自体の含水量がしばし ば重要な役割をしている。ガスの品質は従って特に所望の残留含水量を作ること の信頼性に表れている。これを確保するために、乾燥装置においてガス中に含ま れる湿気を吸着する吸着剤を使用することは公知である。乾燥したガス成分は、 例えば顆粒の形で存在する吸着剤を通り抜ける。吸着剤としては、シリカゲル、 酸化アルミニウム、分子ふるい、活性炭等が考慮される。吸着剤はその場合飽和 され、再生サイクルで再び再生される。この吸着剤はある回数の吸着及び再生サ イクルを経ると非常に老化するので、交換されねばならない。このような乾燥装 置は、しかしまた他の乾燥器も、ウルトラフィルタＧｍｂＨ社（Ｄ−４２７８１ 、ハーン、ビユッシングシュトラーセ１）のカタログ「乾燥圧縮空気。確実に純 益」、カタログ番号Ｔ９９７．００４．０３Ｄ，１０．９５に記載されている。 ガス中における一定の残留湿気、特に最大残留湿気を確保するためには、連続 的に動作する装置においては、使用された吸着剤の吸収能力を速やかに回復させ る他に、乾燥装置の容器におけるこの吸着剤の取扱いも重要である。乾燥装置の 取扱者は、乾燥装置を長い運転停止時間におく必要なく、非常に老化した吸着剤 を完全に容器から取り除くことができなければならない。 この発明の課題は、乾燥装置の容器内への吸着剤の簡単で動作及び取扱いの確 実な装着を可能とし、その結果特に乾燥されるガスの品質をあとに続くガス消費 体に対して永続的に維持するようにすることにある。 この課題は、乾燥されるガスの吸着剤をカートリッジ内に収納する請求項１に よる容器により解決される。この発明のその他の有利な特徴はそれ以降の請求項 に記載されている。 乾燥されるガスの吸着剤を収納している乾燥装置の容器は、この容器の中に交 換可能に配置される少なくとも１つのカートリッジを備え、この中に乾燥される ガスの吸着剤が納められる。この容器においては、吸着剤とカートリッジとの間 に、吸着剤がカートリッジの中で動くことがないような圧力が、特に動作及び／ 又は環境条件が変化する場合においても存在する。このために吸着剤は、好まし くは、比較的大きいガス速度の影響を受けても動くことのないように、カートリ ッジ内に充填され、この中に固定されているのがよい。 容器に吸着剤を直接充填する場合には、容器は乾燥装置内にしばしば不動に配 置されるので、吸着剤を容器から除去したり、また全ての吸着剤粒子が動かぬよ うに、そしてガス或いは空気が通流する際に互いに逆方向に運動して磨耗するこ とがないように吸着剤を新たに充填することは非常に煩瑣である。カートリッジ に吸着剤を充填し、これを容器内に配置することにより、一方では僅かな取扱い 操作で吸着剤の完全な交換が行われ、他方では唯一の部品、即ちカートリッジを 簡単に取替えることで吸着剤の交換に僅かな時間しか必要としない。さらに、吸 着剤を収納しているカートリッジの使用により、実際に全ての吸着剤が容器から 除去されたかどうかの時間のかかる点検（例えば、隅、穴、パッキングの範囲等 では困難である）が省略され、それ故にカートリッジを使用することによりまた 不慣れな取扱者によってもその交換が可能となる。 カートリッジに納められた吸着剤を使用することの利点は、その他に、吸着剤 とカートリッジとの間に、吸着剤がカートリッジの中で動くことができないよう な初期圧力が加えられることである。吸着剤を通って湿気のある乾燥されるガス が流れる場合、もしその時吸着剤が動くことがあると、例えばばら材の場合、そ れにより吸着剤の粒子の間に摩擦が生ずる。この摩擦は表面を磨耗させ、これに より吸着剤の微細な粒子の塵が発生する。この非常に微細な粒子は、最悪の場合 には、乾燥装置のあとに続くガス回路に入る。そしてそこでこの粒子はガス流路 だけでなく、ガス消費体に対してもその損傷をもたらすことがある。乾燥装置に おける吸着剤の１，２年の耐用年数、場合によっては例えば高温或いは低温再生 装置においてはそれよりも長い耐用年数の間に、この摩擦は益々増大する表面磨 耗、従って吸着剤自体のひそかに進行する弛みにつながる。この効果は特に吸着 剤が交互に逆方向に動くことによってさらに強まる。 容器内への吸着剤の充填が充分飽和するように行われる場合ですら、圧力、温 度、ガス成分、通流方向等のような動作及び／又は環境条件が変わることにより 吸着剤の構成成分が次第に弛む結果になる。しかしながら、吸着剤とカートリッ ジとの間に圧力を加えることにより吸着剤の運動及び表面磨耗は乾燥装置の容器 内のカートリッジの長期の耐用年数にわたって阻止される。吸着剤をカートリッ ジ内に固定することの利点は、その他に、乾燥されるガスがカートリッジを通る 通流速度を、吸着剤の準流動化をもたらすことなく、上げることができることに ある。 この発明の１つの構成例においては、カートリッジは少なくとも大部分プラス チックからなる。プラスチックは、軸線方向であれ或いは半径方向であれ伸びる ことができる。プラスチックと同様にまた薄厚の金属材料等も適している。カー トリッジに引張り力もしくは押圧力を加えたときのカートリッジのある程度の可 撓性により、吸着剤とカートリッジとの間の圧力状態を両者により形成されたこ の単一体にいわば内在的に与えることができる。カートリッジの製造は、例えば 後に閉塞される充填開口を持つ一部品として行うことができる。カートリッジを 閉塞するためには力学的に及び形状的に結合する全ての結合技術、例えばプラス チックに対して接着、溶接、融着が適している。 吸着剤とカートリッジとの間に充分な圧力を確保するための特に有利なやり方 は、カートリッジの壁に初期圧を与えることによって達成される。この発明にお いて、初期圧を与えるということは、壁がある程度の弾性を持ち、この弾性が押 圧力成いは引張り力により、応力或いは押圧力を生ぜしめる外力を取り去ったと き吸着剤とカートリッジとの間の圧力が永続的に残るように利用されることと解 釈される。この初期圧は有利にはカートリッジの壁を適当に構成することにより 得られる。カートリッジの壁はそのために例えば少なくとも部分的に周回する溝 を備える。カートリッジの壁を弾性係数及び／又は熱膨張係数も異なる部分によ って構成することにより、同様に、充填された吸着剤が動くことがないようにす ることができる。このことは正にカートリッジを輸送するときに重要である。輸 送中に衝撃、振動や１０℃或いはそれ以上の範囲の温度変化が容易に起こり、１ ０分の１ミリメートル範囲の長さの変化を結果として招くからである。吸着剤に 対するカートリッジの初期圧は、この発明の異なる実施態様では、カートリッジ の乾燥装置の容器内の配置、例えば、カートリッジに乾燥されるガスを導く容器 の蓋部分にカートリッジを固定することによって或いは容器の他の構造部分に固 定することによって得られる。 カートリッジの壁と吸着剤との間の圧力は、この発明の異なる構成例において は、吸着剤の直ぐ近くに配置されている圧力付与手段によって得ることができる 。この手段、例えばばね成いは弾性物質は、ある程度の最小圧を長期にわたって 維持することができるような弾性特性を持っている。カートリッジに吸着剤を充 填したりもしくはカートリッジを容器に据えつけるために、圧力付与手段が初期 圧を受けた状態におくことができるのは特に好都合である。これにより、充分な 初期圧において常に、カートリッジ内に吸着剤を固定するために必要な最小応力 に対して充分に足りる距離をとることができる。ばね或いはまた弾性物質はカー トリッジ内に或いは容器内に配置することができる。カートリッジの非常に好ま しい構成は少なくとも部分的に弾性物質で内壁を内張りすることができる。その 場合、吸着剤をカートリッジ内に挿入する際に自動的に圧力が形成される。この 内張り自体は発泡体、或いは例えば箔で被覆されたガス室とすることができる。 特に好ましい構成においてはカートリッジの内部に弾性チューブ、例えばゴム チューブを挿入して備える。このチューブはゆるく挿入され、続いて吸着剤を充 填する際に広げられて、このチューブの中に永続的な応力が形成される。これに より、非常に小さいチューブ強度で動作できることを可能にする。チューブ或い は他の弾性物質はしかしまた壁に例えば接着により結合することができる。 乾燥装置の容器の内部空間をさらに目的に合うように利用するために、１つだ けでなく、複数のカートリッジをこの中に配置するのが有利である。これにより 、異なる乾燥装置において種々要求される浄化されるガス流量に対して異なる長 さ及び／又は直径のカートリッジを最適に構成することができる。カートリッジ を通って貫流するガス流路を達成するために、カートリッジは例えば互いに積み 重ねられる。これは、第一のカートリッジからその上に重ねられる第二のカート リッジに向かって流路が作られるように行われる。貫流するガスは、カートリッ ジの内部を適当に構成することによって、吸着剤の全表面にわたって流れるよう に吸着剤に導かれる。製造のために、しかしまた利用者のためにカートリッジを 統 一化するために、積み重ね可能なカートリッジは少なくとも部分的に構造を同じ にすることが有利である。これにより第一のカートリッジと第二のカートリッジ との流体技術的な結合が簡単化される。第一及び第二のカートリッジの結合のた めに雌・雄嵌合手段を使用することにより、さらに、不慣れな人によっても或い は第一及び第二のカートリッジの分かりにくいもしくは見通しのきかない配置の 場合にもこれらを常に正確に互いに積み重ねることができる。第一及び第二のカ ートリッジの接続位置における、まだ完全には乾燥してないガスの望まれないバ イパス流はかくして起こることはない。カートリッジの好ましい実施態様におい てはカートリッジの蓋部分を湾曲した基台とし、その一方の基台は内側に、他方 の基台は外側に向かって湾曲するように形成される。 容器内に複数の互いに積み重ねられたカートリッジがあるときには、これによ りそれぞれ異なる充填をしたカートリッジを使用することができる。このことは 異なる吸着剤或いはまたフィルタを含むことができる。互いに積み重ねられたカ ートリッジを通る乾燥されるガスの流れ方向に見て第一のカートリッジに耐水性 もしくは耐湿性の吸着剤が使用されるときには、乾燥装置を適当に設計すること により、次に続くカートリッジに、例えば水が好ましくない作用を持つであろう が、他方残留湿気が残っていてもそれがもはや損傷をもたらさないような吸着剤 を使用することが可能である。これにより、さもなければ使用することができな いような吸着剤、例えば特定のガスの構成要素に対して吸着或いはフィルタ効果 を有している吸着剤も使用することができる。 さらに、この発明の改良した構成においては、容器からガスが漏洩するための 開口を備え、この開口をカートリッジが装着されたときガス圧と、ある部分、特 に弾性部分とで封止するような容器を形成する。これにより乾燥装置の動作の安 全性を高めることができる。即ち、吸着剤が納められていないにもかかわらず、 容器の中に圧力が形成されることは阻止される。容器内にカートリッジが装着さ れてはいるが、そのカートリッジに吸着剤が納められていない状態で乾燥装置を 動作させることを試みようとするときには、さらにこの発明を発展させて、吸着 剤がカートリッジから取り出されたならば、カートリッジと容器との間の封止作 用が解除されるようにする。 吸着動作から再生動作に及びその逆に吸着剤を切り換えるのは、通常、実際の 湿気吸着状態に無関係に固定した時間間隔で行われる。実際の動作条件に適合し た装置の運転方法は、カートリッジ及び／又は容器に備えられている、吸着剤の 状態を検出及び／又は表示するための手段により保証される。吸着剤の状態の確 定は有利には容量的な測定により行われる。その他は、例えば相対湿度の測定、 化学作用等は同様にカートリッジもしくは容器内で応用可能である。このように して得られたデータはその場合対応の制御装置に伝えられる。 吸着剤状態に関する信号をカートリッジから容器を介して乾燥装置の対応する 制御位置に伝えることは、カートリッジがそのように容器に結合されていること である。さらに、カートリッジ内にガスを確実に導くために、カートリッジが容 器の蓋に結合されているのが有利である。この結合は容易に行うことができ、ま た封止可能である。さらに、これにより、１つの或いは複数の互いに結合された カートリッジを容器内において容器の蓋部分に懸垂して配置することができる。 かくして蓋部分からカートリッジを通して流路が作られ、その際ガスの圧力は下 に向かって少なくとも部分的に開放されて懸垂された容器内の配置によりこの中 においても少なくとも部分的に作用する。 カートリッジを容器の一部及び／又は他のカートリッジと特に高い圧力で結合 するために、カートリッジはねじ成いはバヨネット結合部を備える。この結合は 適切に取扱いすれば互いに結合される部分の正確な封止をもたらす。容器内にお いて望まれないバイパス流路を回避するために、カートリッジは異なる実施態様 においては上縁部及び／又は下縁部を封止部として形成する。これは、カートリ ッジが積み重ねられる或いは取付けられる異なる配置に整合することのできるエ ラストマーの隆起部、しかしまた同様に封止唇或いは他の公知の封止手段とする ことができる。 この発明のその他の利点、特徴及び性質を以下の図面において優れた実施例を 参照して詳細に説明する。付加的な有利な構成は図示されたこの発明の実施例の 特徴を適切に組み合わせることにより生ずる。図面において、 図１はこの発明によるカートリッジを、 図２は図１のカートリッジを上面で、 図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面を、 図４は乾燥装置の容器におけるカートリッジの配置の原理図を、 図５、６、７はそれぞれ異なるこの発明によるカートリッジを、 図８は２つのカートリッジの可能な結合を、 図９は容器に積み重ねられた複数のカートリッジを、 図１０は図９に示されたカートリッジ内部の通流の原理図を、 図１１は装着されたこの発明によるカートリッジによって閉塞された容器におけ る安全開口としての開口を、 図１２、１３、１４はカートリッジにおける種々の封止部の構成を、 図１５はカートリッジの内部にある吸着剤の状態を表示する表示装置を備えた少 なくとも部分的に再利用可能なカートリッジを、 図１６は吸着剤の状態の情報の伝達に関するこの発明の異なる構成を、図１７は カートリッジを乾燥装置の容器の蓋に懸垂配置した状態を、 図１８、１９はそれぞれカートリッジに吸着剤としてばら材を充填する方法の原 理図を示す。 図１はこの発明によるカートリッジの１つの実施例を示す。内部が中空のカー トリッジはその中に切取り部２に示された吸着剤３を収納している。カートリッ ジの壁４は周回する溝５、部分的に周回する溝６並びに周回する隆起部７を備え ている。これらは個々に、そして特にここに図示されているように、一緒でも、 カートリッジ１の適当な初期圧により吸着剤３が押圧されて、吸着剤３がカート リッジ１の中で動くことができないようにしている。例えば圧力を加えるために 隆起部７は他の材料から或いはまたカートリッジの製造プロセスの際に異なる弾 性係数を備えることができる。これにより、カートリッジ１の１つ或いは複数の 壁部分８を、特別な変形能力をもっているように定めることができる。隆起部７ 等は、どの程度に補償運動が望まれるかに従って、内側に或いは外側に向けてあ るようにすることができる。 図１に示されたカートリッジ１の形状はなお幾つかの他の利点を持っている。 カートリッジ１は第一の端面１０及び第二の端面１１を備えた長形の円筒状の基 本部９を持っている。この両端面１０、１１は湾曲し、この実施例ではそれぞれ の湾曲は１つの方向に向いている。このようにしてカートリッジ１は形状が同じ カートリッジ１を一義的に積み重ねるための雌・雄嵌合手段を持っている。カー トリッジ１を通る貫流方向の取り違えはこれにより排除されている。さらに、端 面１０、１１はその湾曲により、これに作用する圧力を円筒状の基本部９に良好 に伝えることができる。このカートリッジ１は、従って、吸着剤３とカートリッ ジ１との間に高い圧力も許すことができる。カートリッジ１を積み重ねた際にガ ス損失を回避するために、第二の端面１１は封止部１２を備えている。この封止 部は、第二のカートリッジ１を図示の第一のカートリッジ１に積み重ねることに よりその時対向する端面１０、１１の嵌め合いによりガス流が両端面の間で封止 されるように形成されている。 図２は図１のカートリッジ１を上から見た図で示す。封止部１２並びに隆起部 ７の他に多数の貫通穴１３が設けられている。これらは第二の端面１１に配置さ れ、はっきり見える円筒状の基本部９の内部において吸着剤の断面に完全にガス が当たるようにされている。貫通穴１３は、一方では通流に対する圧力損失が小 さく、他方では吸着剤３がばら材である場合にこれが貫通穴１３を通り抜けるこ とができないような大きさにされている。カートリッジ１の内部空間は従って何 らの保持ろ過材なしで完全に吸着剤３で充填されるので有利であり、カートリッ ジ１の全内壁から圧力が加えられる。 図３は図１に示されたカートリッジ１の断面を示す。吸着剤３はカートリッジ １内に非常に高密度で配置されているので、カートリッジの壁４と共同して圧力 衝撃、温度変化或いは振動のような極めて多種の外部の影響を受けてもその固定 された位置を失うことがない。カートリッジ１の有利な構成では、カートリッジ の壁４の材料は吸着剤３の材料と一致するかセラミック、特にケラミンからなる 。その場合、温度変化しても吸着剤３とカートリッジ１とは少なくともほぼ同じ 膨張特性を示す。 ここには図示されていない異なる実施例では、吸着剤３は顆粒として存在し、 相互に接着或いは注形されている。これにより吸着剤３は完全に固定されてカー トリッジ１内に存在する。 図４は部分的にしか示されていない容器１４内に配置されているこの発明によ る異なるカートリッジ１を示す。カートリッジ１は円筒状の基本部９に運動可能 に配置されている第一の端面１０を備えている。このカートリッジ１を容器１４ に装着する際、圧力付与手段１５としてのばねが蓄勢される。このばねは、端面 １０が永続的に吸着剤３を押圧するように作用している。ばね１５は、ここでは 示されていないが、容器に対するカートリッジ１の基本的な固定が比較的僅かな 力で行われ、容器１４への最終的な固定が結局、カートリッジ１を通るガスの速 度が大きい場合でも吸着剤３の流動化が起こらないようにばね１５が力を作用す るように、設定され、容器１４に取付けられているのが有利である。カートリッ ジ１の輸送中に吸着剤３がカートリッジ１から飛び出すことがないように、カー トリッジ１は端面１０の運動を制限する突起１６を備えている。 図５もまたこの発明によるカートリッジ１の１つの実施例を示す。このカート リッジは、雄ねじ部１７、第一の雌ねじ部１８及び第二の雌ねじ部１９を備えて いる。雄ねじ部１７には形状のほぼ同じカートリッジ１がその第一の雌ねじ部１ ８でねじ嵌めされる。これにより２つのカートリッジの特に確実な結合ができ、 さらにねじ締めの封止作用は場合によっては適当な封止部により強化される。第 二の雌ねじ部１９には、ばねとして図示されている圧力付与手段１５の受け座と なる第一の端板２０がねじ止めされている。第二の端板２１もまた吸着剤３を押 圧している。その場合、この端板は、一方では摩擦抵抗を小さく保ち、他方では 第二の端板２１と共同作用して充分な封止効果を生ずる滑り面２２の縁部を滑る 。 第一の端板２０、圧力付与手段１５、第二の端板２１及び対向して存在する第 三の端板２３からなる構成は、第一の端板２０を調整することにより吸着剤３に 作用する圧力を可変にすることができる。特にこれは、カートリッジ１を種々の 吸着剤３に使用することを可能にしている。吸着剤３とカートリッジの壁４との 間の必要な圧力に応じて第一の端板２０は調整可能である。この図示の原理は、 圧力付与手段１５の押圧力の調整の考え方と同様に、この発明による他の構成に 対しても応用可能である。図示のカートリッジ１はさらに円錐状の形を持ってい る。これによりこのようなカートリッジ１はこれを積み重ねたときの終端のカー トリッジとして適している。これはまた図示されていない容器への接続を円錐状 のガイドにより容易にしている。 図６はカートリッジ１の異なる構成を断面で示す。カートリッジ１の内部では 吸着剤３が圧力を受けている。この圧力は、少なくとも部分的にカートリッジ１ の内面に内張りする弾性物質２４により生じている。このカートリッジ１に吸着 剤３を充填するとき弾性物質２４、例えば弾性ゴムが収縮され、吸着剤３が充填 され、圧力の下でカートリッジ１が閉塞される。従って、続いてカートリッジを 圧力周囲から取り出しても吸着剤３を固定するために必要な力状態は残っている 。弾性物質２４の有利な構成はガスが充填されている充填空所を備えたものであ る。高い圧力を与えるとこの空所は収縮し、これによりより大きな内部空間がカ ートリッジ１の中に吸着剤の充填のために提供される。このような構成をさらに 改良したものは、カートリッジ１の内部に閉じ込められた気泡を形成する弾性の 箔を備える。 図７は、圧力付与手段１５をカートリッジ１の中に配置する異なる例を示す。 この場合圧力付与手段は、その弾性により長期の耐用時間にわたっても、必要な 圧力を吸着剤３に与えることのできる発泡構造物１５である。第一の端面１０及 び第二の端面１１においてガスがカートリッジ１を通流するのを確保するために 、発泡構造物１５は貫通する流路を持っている。この流路はこの発泡構造物１５ の製造及び材料に応じて非常に微細であるので、吸着剤３として使用されるばら 材がこれを通って出ることもなく、これを詰まらせることもない。 図８は、互いに積み重ねられるカートリッジ１が流れに対して密に互いに結合 される１つの解決手段を示している。第一のカートリッジ２５の上に第二のカー トリッジ２６が積み重ねられている。両者の積み重ねは第一のカートリッジ２５ に形成された斜めのガイド２７により容易である。同時に圧力を与えつつこれを 捩じることによりバヨネット結合部２８が締まる。この方式は、第一のカートリ ッジ２５と第二のカートリッジ２６とが反対方向の圧力を加えることにより互い に結合されるという利点を持っている。これは両カートリッジ２５、２６の間に 挿入されたここには示されていない適当な封止部により支持され、或いはこの封 止部を潰すことによって生じる。図示のバヨネット結合部２８の他に、数個のカ ートリッジを結合するためには、第一のカートリッジ２５を第二のカートリッジ ２６に対して相対的に回転することによりこの間に圧力が形成されるようにした 同様な方式が適している。 図９は、それぞれ１つの封止部１２を持った３つのカートリッジ１を積み重ね た集積体を示す。この集積体２９は図示の矢の方向に容器１４の図示の部分に嵌 められる。それぞれの自由な第一の端面１０と第二の端面１１とは、ガスの流れ 方向に従って、それぞれガス入口もしくはガス出口を形成している。カートリッ ジ１の間ではガス流は漏洩しない。集積体２９を容器１４に図示のように配置す る場合、第二の端面１１は形状的に適合した円頭部３０に嵌め合わされる。円頭 部３０は図示されていないガス貫通穴を持ち、これを通してガスが積み重ねられ た集積体２９に達する。この円頭部３０と第二の端面１１との気密接続は、容器 １４に設けられている周回する封止部３１により確保されている。この封止効果 は、集積体２９を容器１４の底部で支持する場合、第一の端面１０に関して集積 体２９が同様に結合されている容器１４による支持構造が設けられていないとき には、重力により高められる。上に向かって少なくとも部分的に開放された集積 体は、特に、容器１４内にガス圧を持ち、容器の壁を圧力容器として形成しさへ すればよいために有意義である。 図１０は、第一のカートリッジ２５と第二のカートリッジ２６との間の原理的 な流れを示す。矢印で示されるガスは両カートリッジ２５、２６の間でできるだ け迂回することなく、カートリッジ２５、２６のそれぞれの吸着剤全断面を一様 に通流する。カートリッジ内の流れをできるだけ良好にするために、カートリッ ジは、その構造に応じて、カートリッジの中に破線で示されるように適当なガス 分配装置３２を備える。このガス分配装置３２は中空空間３４とシャワー状に分 配された貫通穴１３を備えた内側にある内面板３３とからなる。ガス分配装置３ ２のこの構造は、乾燥されるガスが真ん中だけでなく、カートリッジ２５の縁部 にも流れるようにする。 図１１は容器１４内の安全開口３５を示す。この場合、容器１４内に配置され たカートリッジ１は周回する弾性隆起部７を持っている。カートリッジ１に乾燥 されるガスで矢印で示されるように圧力を加えると、隆起部７はカートリッジ１ の外側に向かって押される。そのとき隆起部は安全開口３５を閉塞する。この安 全開口は、カートリッジ１が装着されていないときガスが容器１４から漏洩する ことにより乾燥装置が動作するのを阻止する責務を持っている。隆起部７は周回 しているのがよく、それにより一つには、容器１４内においてカートリッジ１の 正確な部分的位置決めの必要がない。隆起部７がカートリッジ１の真ん中に容器 １４内の安全開口３５の配置に対して正確に合わせて配置されている場合、カー トリッジ１がまた１８０°回転しても、この安全手段がその効力を失うことがな い。勿論、封止のために、カートリッジ１の他の部分を役立てることもできる。 さらに他の構成では、カートリッジ１は容器１４にねじ締めされ、その際ねじ締 めにより１つ或いは複数の対応の安全開口が封止される。カートリッジ１の他の 構成では、カートリッジは少なくとも１つのベローズ状の部分を備えており、こ のベローズ状の部分は特にカートリッジ１のベローズ状でない部分とは異なる弾 性力を持っている。このベローズの少なくとも１つはその場合周回する隆起部７ にに応じて同様の作用を持つことができる。 図１２、図１３及び図１４は、カートリッジ１の上縁部及び／又は下縁部に設 けられる封止部１２の構成を示す。図１２においては図示の下縁部３６はエラス トマーの封止部３７を備え、これによりその隆起状の形によりカートリッジ１を 他のカートリッジに或いは容器の底部に積み重ねるとき潰され、これにより気密 効果が得られる。それぞれカートリッジ１の下縁部に設けられた図１３及び図１ ４に示される封止部１２は材料的にカートリッジ１の構成要素である。これの製 造方法に応じてこれらの封止部１２はカートリッジ１の残りの壁と同じ材料であ るにも係わらず他の弾性特性を示す。プラスチックの場合これは例えば適当な温 度或いは添加物によって制御可能である。図１３に示された封止部は特に積み重 ねられるカートリッジ１において好適であるが、図１４の唇の形の封止部は、破 線で示されるように、特に締め付け固定されるカートリッジに対して使用される 。 図１５は、吸着剤の状態に関する表示装置３８を備えた少なくとも部分的にリ サイクル可能なカートリッジ１を示す。この表示装置３８はカートリッジ１を装 着する際に、容器１４の外部から表示装置３８を周回する覗き窓３９を通して観 察することができるように、容器１４の中に配置される。乾燥装置の使用者は、 これにより、カートリッジ１の中の吸着剤の状態を煩わしい手段なしで判断する ことができる状態におかれる。互いに積み重ねられたカートリッジの場合、この ような表示装置は有利な実施例においてはただ１つのカートリッジ１に対しての み必要である。このカートリッジ１の状態からカートリッジの集積体全体の状態 を推定することができる。このようにして例えば、ここに図示されていないカー トリッジ１の集積体が何時再生されねばならないかを決定することができる。こ の表示は、湿気の吸着による化学作用に基づく表示装置３８における色の変化に より行うことができる。図示のカートリッジ１は、予め定められた接合部４０を 備えるように構成されている。この接合部４０は、カートリッジ１が開放される 、即ち部分的に破壊される予め定められた破壊位置である。かくして表示装置３ ８を備えたカートリッジ１の部分は再利用され、一方他の部分は場合によっては 置き換えられる。これによりカートリッジ１の中の吸着剤はもはや再生できない ときに交換することができる。特に、カートリッジ１が損壊したときにのみ、カ ートリッジ１から吸着剤が取り出されるのが有利である。それにより、既に使用 された或いはもはや満たされいないカートリッジ１の誤った取扱が起こることが ない。リサイクル思想をさらに発展させて、カートリッジ１が取り外し可能な部 分を備え、この部分を、カートリッジ１を破壊する必要なく、再び積み重ねるこ とができる。これは、例えばねじ締めにより可能である。 図１６は、第一の電気導体４１及び第二の電気導体４２を備えた容器１４のカ ートリッジ１を示す。これらの電気導体は吸着剤の状態を容量的に測定するのに 使われる。適当な比較特性線によりカートリッジ１における吸着剤３のその都度 の状態を推定できる。これは特に自動的に行われ、電気導体４１、４２は容器の 内壁にある第一の接点４３及び第二の接点４４を介して図示されていない制御装 置に接続されている。吸着剤の状態を測定するさらに異なる方法は、ガス流自体 の含水量を検査することである。これに適する手段は容器１４、例えば流路に配 置される。 図１７は、ねじ部４５を介して容器１４の蓋部分４６に結合された集積体２９ を示す。この蓋部分４６にはガス流路４７が設けられており、これによりガスを 容器１４へ流入したり、容器１４から排出したりすることができる。集積体２９ は容器１４の内部空間に懸垂している。従って、蓋部分４６を取るときまた同時 に集積体２９も容器１４から取り外される。これにより、容器１４の底部に固定 する場合に必要になるような、場合によっては余りに固く結合されている封止部 による問題は発生しない。容器１４と集積体２９とは、ガスがガス流路４７並び に底部流路４８を介してのみ容器１４内に流入し排出されるように封止されてい る。容器２９からのバイパス流はカートリッジ１の間の封止部１２により阻止さ れている。図示されていない異なる実施例においては、集積体２９の上に相応の ガイド及び封止部を備えた蓋部分４６が覆いかぶされている。封止部は、その場 合、それを潰すことにより気密性がガイド及び集積体２９により保証されるよう に設計されている。その場合に生ずる力は、このような構造により、集積体２９ が蓋部分４６になお下に自由に垂れ下がるよう保持することが可能なような大き さとすることができる。これとは別に、集積体２９は容器の底部の対応する突起 に、ガスから容器１４への圧力伝達が確保されるように積み重ねることもできる 。カートリッジはその良好な構成例では同様に良好に容器１４の蓋部分４６に固 定される。このようなカートリッジは外縁部の上及び／又は下に封止部を備え、 例えば端面の真ん中にはねじ部もしくはねじピンを備えている。これにより２つ のカートリッジが同様に相対的な回転により互いに結合される。 図１８は、装置４９の上に取付けられているカートリッジ１に吸着剤を充填す る充填方法を示している。この装置４９は円筒システム５０を備え、これにより その上に固定された取付け台５１が矢に示す方向に振動させられる。吸着剤３は カートリッジ１内に充填され、その振動によりカートリッジ１の内部に一様に配 分される。カートリッジの壁４に同時に、例えば図示されていない引張り装置に より初期圧を与えることにより、最後に、カートリッジ１を閉鎖した後永続的な 圧力がカートリッジ１の中にある吸着剤３とカートリッジの壁４との間に残るこ とが達成される。 図１９はカートリッジ１の第二の充填方法を示す。吸着剤３はカートリッジ１ の内部に作用している圧力ｐ₂で充填されるが、カートリッジ１の外壁には圧力 ｐ₁が加わっている。この圧力ｐ₂は圧力ｐ₁に較べて大きいから、カートリッジ の壁４は広がる。これにより、カートリッジ１の中に圧力ｐ₁が作用している場 合よりも多くの吸着剤３を充填することが可能である。カートリッジ１に完全に 充填した後カートリッジは閉塞され、カートリッジの壁４には永続的 な応力が残る。この応力により、吸着剤３が弛むことなく或いは動くことがない ようにされる。この充填方法は、どの程度カートリッジの壁４が、応力を解除し たときカートリッジ１における体積減少に作用する初期圧にさらされるかの１つ の可能性を示す。 この発明は乾燥装置の容器内への吸着剤の有利な収納を提案する。カートリッ ジを使用することにより吸着剤の迅速なかつ確実な取替えを現場において可能に する。さらに、この発明はガス乾燥の高品質を、特に粒子の発生の付加的な危険 なく確保する。異なるカートリッジが種々の吸着剤でもって最適に構成されて種 々の乾燥装置に使用される。 符号の説明 １ カートリッジ ２ 切取り部 ３ 吸着剤 ４ カートリッジの壁 ５ 周回する溝 ６ 周回する溝 ７ 隆起部 ８ 壁部分 ９ 円筒状の基本部 １０ 第一の端面 １１ 第二の端面 １２ 封止部 １３ 貫通穴 １４ 容器 １５ 圧力付与手段、ばね、発泡体 １６ 突起 １７ 雄ねじ部 １８ 第一の雌ねじ部 １９ 第二の雌ねじ部 ２０ 第一の端板 ２１ 第二の端板 ２２ 滑り面 ２３ 第三の端板 ２４ 弾性物質 ２５ 第一のカートリッジ ２６ 第二のカートリッジ ２７ 斜めのガイド ２８ バヨネット結合部 ２９ 集積体 ３０ 円頭部 ３１ 封止部 ３２ ガス分配装置 ３３ 内面板 ３４ 中空空間 ３５ 安全開口 ３６ 下縁部 ３７ 封止部 ３８ 表示装置 ３９ 周回する覗き窓 ４０ 接合部 ４１ 第一の電気導体 ４２ 第二の電気導体 ４３ 第一の接点 ４４ 第二の接点 ４５ ねじ部 ４６ 蓋部分 ４７ ガス流路 ４８ 底部流路 ４９ 装置 ５０ 円筒システム ５１ 取付け台

【手続補正書】 【提出日】平成１１年６月１８日（１９９９．６．１８） 【補正内容】 （１）発明の名称を次の通り補正する。 「乾燥装置の容器、この容器のカートリッジおよびこのカートリッジの充填方 法」 （２）明細書第１頁第３行目を次の通り補正する。 「この発明は、乾燥されるガスの吸着剤を収納する乾燥装置の容器、この容器内 に交換可能に配置されるカートリッジ、およびこのカートリッジの充填方法に関 する。」 （３）請求の範囲を別紙の通り補正する。 （４）図面において図９および図１８を別紙の通り補正する。 請求の範囲 １．第１のカートリッジ（２５）および第２のカートリッジ（２６）を備え、 容器（１４）内に交換可能に配置されている少なくとも１つのカートリッジ（１ ）に、乾燥されるガスの吸着剤（３）が収納され、この吸着剤（３）とカートリ ッジ（１）との間に、吸着剤（３）がカートリッジ（１）の中において、特に動 作及び／又は周囲条件が変化する場合でも動くことがないような圧力が加わって おり この容器（１４）の中において、第一のカートリッジ（２５）の上に第二のカ ートリッジ（２６）が、第一のカートリッジ（２５）から第二のカートリッジ（ ２６）への流れが保証され、両カートリッジ（２５、２６）相互の結合が容器（ １４）に対して実質的に気密であるように、積み重ね可能であり、 カートリッジ（１）の少なくとも一部が吸着剤（３）の置換の後再利用可能で あり、 第一のカートリッジ（２５）と第二のカートリッジ（２６）とが少なくとも部 分的に同じ構造である、 乾燥されるガスの吸着剤（３）を収納する乾燥装置の容器において、乾燥されるガスが第一のカートリッジ（２５）と第二のカートリッジ（２６） との間で迂回することなくカートリッジ（２５．２６）のそれぞれの吸着剤全断 面を通流するように、 カートリッジ（１）が封止部（１２、３７）として形成されている上縁部及び ／又は下縁部（３６）を備えている、 ことを特徴とする乾燥装置の容器（１４）。 ２．第１のカートリッジ（２５）および第２のカートリッジ（２６）を備え、 容器（１４）内に交換可能に配置されている少なくとも１つのカートリッジ（ １）に、乾燥されるガスの吸着剤（３）が収納され、この吸着剤（３）とカート リッジ（１）との間に、吸着剤（３）がカートリッジ（１）の中において、特に 動作及び／又は周囲条件が変化する場合でも動くことがないような圧力が加わっ ており、 この容器（１４）の中において、第一のカートリッジ（２５）の上に第二のカ ートリッジ（２６）が、第一のカートリッジ（２５）から第二のカートリッジ（ ２６）への流れが保証され、両カートリッジ（２５、２６）相互の結合が容器（ １４）に対して実質的に気密であるように、積み重ね可能であり、 カートリッジ（１）の少なくとも一部が吸着剤（３）の置換の後再利用可能で あり、 第一のカートリッジ（２５）と第二のカートリッジ（２６）とが少なくとも部 分的に同じ構造である、 乾燥されるガスの吸着剤（３）を収納する乾燥装置の容器において、 乾燥されるガスが第一のカートリッジ（２５）と第二のカートリッジ（２６） との間で迂回することなくカートリッジ（２５．２６）のそれぞれの吸着剤全断 面を通流するように、カートリッジ（１）が封止部（１２、３７）として形成さ れている上縁部及び／又は下縁部（３６）を備え、 第１のカートリッジ（２５）および第２のカートリッジ（２６）が両側の接続 のための雌・雄嵌合手段を持っている、 ことを特徴とする乾燥装置の容器（１４）。３ ．カートリッジ（１）が少なくとも大部分プラスチックからなることを特徴と する請求項１又は２に記載の容器（１４）。４ ．カートリッジ（１）が少なくとも部分的に吸着剤（３）と同じ材料、特にセ ラミックスからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の容器（１４）。５ ．カートリッジの壁（４）が初期圧を持つことが可能であり、その際カートリ ッジの壁（４）が異なる弾性係数及び／又は熱膨張係数を持つ少なくとも部分的 に周回する溝（６）及び／又は異なる壁部分（８）を持っていることを特徴とす る請求項１乃至４の１つに記載の容器（１４）。６ ．吸着剤（３）の直ぐ近くに圧力付与手段（１５）、特に初期圧の下におかれ る手段、好ましくはばね成いは弾性物質が配置されていることを特徴とする請求 項１乃至５の１つに記載の容器（１４）。７ ．カートリッジ（１）の内部が少なくとも部分的に弾性物質（１５、２４）で 内張りされていることを特徴とする請求項６に記載の容器（１４）。８ ．カートリッジ（１）の内部が少なくとも部分的に弾性チューブで内張りされ ていることを特徴とする請求項６に記載の容器（１４）。９ ．容器（１４）がガスを容器（１４）から逃がすための開口（３５）を備え、 この開口が装着されたカートリッジ（１）を部分（７）、特に弾性部分で気密に 封止していることを特徴とする請求項１乃至８の１つに記載の容器（１４）。１０ ．カートリッジ（１）及び／又は容器（１４）が吸着剤の状態を検出及び／ 又は表示する手段（３８、３９）を備えていることを特徴とする請求項１乃至９ の１つに記載の容器（１４）。１１ ．カートリッジ（１）及び／又は容器（１４）が吸着剤の状態を容量的に測 定する手段（４１、４２、４３、４４）を備えていることを特徴とする請求項１ ０ に記載の容器（１４）。１２ ．複数の積み重ねられたカートリッジ（２９）を備え、吸着剤（３）が少な くとも２つのカートリッジ（１）によって異なっていることを特徴とする請求項 １乃至１１の１つに記載の容器（１４）。１３ ．乾燥されるガスがカートリッジ（１）を通る流れの方向に、第一のカート リッジが耐水性の吸着剤（３）を納めていることを特徴とする請求項１２に記載 の容器（１４）。１４ ．蓋部分（４６）を備え、この蓋部分がカートリッジ（１）に、ガス流路（ ４７、４８）がカートリッジ（１）内に確保されかつカートリッジ（１）が容器 （１４）内に懸垂されるように結合可能であることを特徴とする請求項１乃至１ ３ の１つに記載の容器（１４）。１５ ．少なくとも２つのカートリッジ（１）が一緒に１つの線上で容器（１４） に対して封止されていることを特徴とする請求項１乃至１４の１つに記載の容器 （１４）。１６ ．封止部がガス流路（４７）及び／又は底部流路（４８）の開口の近くに配 置されていることを特徴とする請求項１５に記載の容器（１４）。 １７．少なくとも部分的に同じ構造である第二のカートリッジ（２６）を積み重 ね可能であり、 カートリッジ（１、２６）の少なくとも一部が吸着剤（３）の置換の後再利用 可能であり、 容器（１４）内に交換可能に配置可能であるカートリッジ（１）に、乾燥され るガスの吸着剤（３）が収納され、この吸着剤（３）とカートリッジ（１）との 間に、吸着剤（３）がカートリッジ（１）の中において、特に動作及び／又は周 囲条件が変化する場合でも動くことがないような圧力が加わっている、 請求項１乃至１６の１つに記載の容器（１４）のカートリッジ（１）において 、 乾燥されるガスが第一のカートリッジ（２５）と第二のカートリッジ（２６） との間で迂回することなくカートリッジ（２５．２６）のそれぞれの吸着剤全断 面を通流するように、 カートリッジ（１）が封止部（１２、３７）として形成されている上縁部及び ／又は下縁部（３６）を備えている、 ことを特徴とする容器（１４）のカートリッジ（１）。 １８．容器（１４）の一部及び／又は他のカートリッジ（１）と結合するための ねじ結合（１７、１８、４５）或いはバヨネット結合部（２８）を備えているこ とを特徴とする請求項１７に記載のカートリッジ（１）。 １９．第１のカートリッジ（２５）および第２のカートリッジ（２６）が両側の 接続のための雌・雄嵌合手段を持っている請求項１７又は１８に記載の カートリ ッジ（１）。２０ ．カートリッジ（１）がその部分的に破壊される状態でのみ開放され、その ために予め定められた位置（４０）を持っていることを特徴とする請求項１７乃 至１９の１つに記載の カートリッジ。２１ ．請求項１乃至１６の１つに記載の乾燥装置の容器（１４）において使用さ れる吸着剤（３）を充填するための請求項１７乃至２０の１つに記載のカートリ ッジ（１）。２２ ．吸着剤（３）として、カートリッジ（１）に充填される際に振動にさらさ れるばら材が使用されることを特徴とする吸着剤（３）を備えた請求項１乃至２ １の１つに記載の容器（１４）の カートリッジ（１）の充填方法。２３ ．カートリッジの壁（４）が、その充填の際、それを解放すると体積の減少 を行わせる初期圧の下におかれていることを特徴とする請求項１乃至２２の１つ に記載の容器（１４）の カートリッジ（１）の充填方法。 【図９】【図１８】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミッテルシュテット、ディルク ドイツ連邦共和国 デー―47800 クレフ ェルト ウェルディンガー シュトラーセ 320

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．乾燥されるガスの吸着剤（３）を収納する乾燥装置の容器において、容器（ １４）内に交換可能に配置されている少なくとも１つのカートリッジ（１）に、 乾燥されるガスの吸着剤（３）が収納され、この吸着剤（３）とカートリッジ（ １）との間に、吸着剤（３）がカートリッジ（１）の中において、特に動作及び ／又は周囲条件が変化する場合でも動くことがないような圧力が加わっているこ とを特徴とする乾燥装置の容器（１４）。 ２．カートリッジ（１）が少なくとも大部分プラスチックからなることを特徴と する請求項１に記載の容器（１４）。 ３．カートリッジ（１）が少なくとも部分的に吸着剤（３）と同じ材料、特にセ ラミックスからなることを特徴とする請求項１に記載の容器（１４）。 ４．カートリッジの壁（４）が初期圧を持つことが可能であり、その際カートリ ッジの壁（４）が異なる弾性係数及び／又は熱膨張係数を持つ少なくとも部分的 に周回する溝（６）及び／又は異なる壁部分（８）を持っていることを特徴とす る請求項１乃至３の１つに記載の容器（１４）。 ５．吸着剤（３）の直ぐ近くに圧力付与手段（１５）、特に初期圧の下におかれ る手段、好ましくはばね或いは弾性物質が配置されていることを特徴とする請求 項１乃至４の１つに記載の容器（１４）。 ６．カートリッジ（１）の内部が少なくとも部分的に弾性物質（１５、２４）で 内張りされていることを特徴とする請求項５に記載の容器（１４）。 ７．カートリッジ（１）の内部が少なくとも部分的に弾性チューブで内張りされ ていることを特徴とする請求項５に記載の容器（１４）。 ８．容器の中において、第一のカートリッジ（２５）の上に第二のカートリッジ （２６）が、特に、第一のカートリッジ（２５）から第二のカートリッジ（２６ ）への流れが保証され、両カートリッジ（２５、２６）相互の結合が容器（１４ ）に対して実質的に気密であるように、積み重ね可能であることを特徴とする請 求項１乃至７の１つに記載の容器（１４）。 ９．第一のカートリッジ（２５）と第二のカートリッジ（２６）とが少なくとも 部分的に、特にこれらが両側の接続のための雌・雄嵌合手段を持つように、同じ 構造であることを特徴とする請求項８に記載の容器（１４）。 １０．容器（１４）がガスを容器（１４）から逃がすための開口（３５）を備え 、この開口が装着されたカートリッジ（１）を部分（７）、特に弾性部分で気密 に封止していることを特徴とする請求項１乃至９の１つに記載の容器（１４）。 １１．カートリッジ（１）及び／又は容器（１４）が吸着剤の状態を検出及び／ 又は表示する手段（３８、３９）を備えていることを特徴とする請求項１乃至１ ０の１つに記載の容器（１４）。 １２．カートリッジ（１）及び／又は容器（１４）が吸着剤の状態を容量的に測 定する手段（４１、４２、４３、４４）を備えていることを特徴とする請求項１ １に記載の容器（１４）。 １３．複数の積み重ねられたカートリッジ（２９）を備え、吸着剤（３）が少な くとも２つのカートリッジ（１）によって異なっていることを特徴とする請求項 １乃至１２の１つに記載の容器（１４）。 １４．乾燥されるガスがカートリッジ（１）を通る流れの方向に、第一のカート リッジが耐水性の吸着剤（３）を納めていることを特徴とする請求項１３に記載 の容器（１４）。 １５．蓋部分（４６）を備え、この蓋部分がカートリッジ（１）に、ガス流路（ ４７、４８）がカートリッジ（１）内に確保されかつカートリッジ（１）が容器 （１４）内に懸垂されるように結合可能であることを特徴とする請求項１乃至１ ４の１つに記載の容器（１４）。 １６．少なくとも２つのカートリッジ（１）が一緒に１つの線上で容器（１４） に対して封止されていることを特徴とする請求項１乃至１５の１つに記載の容器 （１４）。 １７．封止部がガス流路（４７）及び／又は底部流路（４８）の開口の近くに配 置されていることを特徴とする請求項１６に記載の容器（１４）。 １８．容器（１４）の一部及び／又は他のカートリッジ（１）と結合するための ねじ結合（１７、１８、４５）或いはバヨネット結合部（２８）を備えているこ とを特徴とする請求項１乃至１７の１つに記載の容器（１４）のカートリッジ（ １）。 １９．封止部（１２、３７）として形成されている上縁部及び／又は下縁部（３ ６）を備えていることを特徴とする請求項１乃至１８の１つに記載の容器（１４ ）のカートリッジ（１）。 ２０．カートリッジ（１）の少なくとも一部が吸着剤（３）の置換の後再利用可 能であることを特徴とする請求項１乃至１９の１つに記載の容器（１４）のカー トリッジ（１）。 ２１．カートリッジ（１）がその部分的に破壊される状態でのみ開放され、その ために予め定められた位置（４０）を持っていることを特徴とする請求項１乃至 ２０の１つに記載の容器（１４）のカートリッジ。 ２２．請求項１乃至２１の１つに記載の乾燥装置の容器（１４）において使用さ れる吸着剤（３）を充填するためのカートリッジ（１）。 ２３．吸着剤（３）として、カートリッジ（１）に充填される際に振動にさらさ れるばら材が使用されることを特徴とする吸着剤（３）を備えた請求項１乃至２ ２の１つに記載の容器（１４）のカートリッジ（１）の充填方法。 ２４．カートリッジの壁（４）が、その充填の際、それを解放すると体積の減少 を行わせる初期圧の下におかれていることを特徴とする請求項１乃至２３の１つ に記載の容器（１４）のためのカートリッジ（１）の充填方法。