JP2001187310A - 改良された封止部を有するバルブを備えた吸着作用による流体のサイクル処理用装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】処理サイクルで操作されるガス処理装置に関す
る。 【解決手段】サイクルの一部分は、吸着剤を有する１つ
または複数のガス処理容器を備えた特にＰＳＡ、ＴＳＡ
またはＶＳＡ装置で、大気圧よりも低い圧力において達
成される。各容器は、少なくとも１つのオリフィスと、
オリフィスと連通した少なくとも１つのガスパイプと、
ガスパイプに配置されパイプを通って流れるガスの流れ
を制御する少なくとも１つのバルブとを備えている。バ
ルブは、バルブを操作する手段と封止手段とを備えてい
る。本発明によれば、保護ガス大気を維持する手段が、
封止手段とバルブを操作する手段との周りに配置されて
いて、これらの周りに保護ガス大気を生成し維持するこ
とを可能にするように、このようにして吸着剤に有害な
汚染物の処理容器内への侵入を阻止し、特に、分子ふる
いすなわち吸着剤を不活性化しやすい湿気の侵入を阻止
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体処理サイクル
の部分中に、大気圧以下の圧力を使用して、吸着作用に
よる流体のサイクル処理をする装置と方法に関する。特
に、空気のような、本質的に酸素および窒素を含有する
ガス流を分離、および／または、精製するためのＶＳＡ
タイプの方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガスおよびガス混合物は、産業標準にお
いて多くの応用が見出されていることが知られている。
このように、特に酸素および窒素のような空気中のガス
は、特にエレクトロニクス分野、燃焼分野、医療分野、
食料品分野、溶接分野などの多くの分野で一般に使用さ
れている。現在、ガス、特に空気中のガスを生成するか
または精製するために使用される技法は、いわゆるＰＳ
Ａ（圧力揺動吸着（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｓｗｉｎｇ Ａ
ｄｓｏｒｐｔｉｏｎ））技法、すなわち、圧力変化を使
用した吸着作用である。このＰＳＡ技法によれば、分離
されるべきガス混合物が例えば空気で、回収されるべき
成分が例えば酸素である場合、この酸素は、少なくとも
窒素を吸着する選択性を有し、一般に１つまたはそれ以
上の吸着装置の１つまたはそれ以上の領域において、与
えられた圧力サイクルを受ける１つまたはそれ以上の材
料への少なくとも窒素の選択的吸着作用を使用して、周
囲の空気を構成するガス混合物から分離される。

【０００３】ごくわずかまたはまったく吸着されなかっ
た酸素は、分離領域の出口においてほぼ９０％より大き
い純度で回収される。換言すれば、吸着技法は、一般
に、ガス混合物の種々の構成物質を分離するために採用
される。それは、空気の場合において、比較的純粋な酸
素、および／または、窒素を直接精製するためであり、
場合によっては、ある不純物、例えば水蒸気、二酸化炭
素、酸化窒素、わずかな炭化水素などをそれから除去す
るためである。そのような不純物の存在は、例えば極低
温で操作される空気分別装置のような、下流に設けられ
た装置の項目の正しい操作を損ねるであろう。

【０００４】より一般的には、吸着材料に選択的に吸着
される第１の構成物質と、第２の構成物質を生成する観
点から、第１の構成物質よりも選択的に少なく先の吸着
材料に吸着される第２の構成物質とを有するガス混合物
を分離するためのＰＳＡ方法は、サイクル的に次のもの
を有している： −吸着圧力よりも低い、および「低圧」として知られた
脱着圧力で、このようにして吸着剤によって捕捉された
第１の構成物質を脱着する行程； −低圧から高圧へ揺動することによって吸着剤を含有す
る分離領域を再圧縮する行程。換言すれば、吸着技法に
基づいた産業的装置において、処理されるべきガス流は
１つまたはそれ以上の吸着剤ベッドを通って流れる。あ
る程度行われた後、吸着材料は飽和され、それ故ガスの
分子をもはやそれ以上固定することはできない。したが
って、吸着剤ベッドを１つまたは複数再生する必要があ
る。それをするために、例えば温度上昇、圧力低下、清
掃ガスを使用した溶離などの多くの再生または脱着技法
が使用されるが、これらの多くの技法は、必要ならば共
同して、または、連続的に使用することができる。

【０００５】現在、多くの方法が、大気圧より低い再生
圧力、すなわち１バール（１０^５Ｐａ）以下を採用して
いる。ＰＳＡ方法の特別なケースを構成するこのような
技法は、一般にＶＰＳＡ（真空圧揺動吸着）方法または
技法、あるいはより簡単にＶＳＡ（真空揺動吸着）方
法、すなわち、真空下での圧力変化を持った吸着作用と
して知られている。例によって説明すると： −文献の米国特許５、０４２、９９４は、高純度窒素と
中間純度酸素との結合製品を意図した、大気圧より低い
脱着圧力を有する空気のガスを分離する方法を開示して
いて、 −文献の米国特許５、１５６、６５７は、真空清浄行程
を使用して、空気の流れに存在する水とＣＯ_２とを除去
するＰＳＡ方法に関していて、 −文献の米国特許５、３９５、４２７は、製造サイクル
中に真空下に置かれた２つの吸着作用行程を持った高純
度酸素製造のための２つの吸着作用行程を有していて、 −文献の米国特許５、４６３、８６９は、分離中にＶＳ
Ａタイプのサイクルを使用して、空気を分離する協働さ
れた脱着／極低温蒸留方法を達成し、および、 −文献の米国特許５、７８５、７４０は、特に酸素生成
用の、幾何異性体（ｔｒａｎｓａｔｍｏｓｐｈｅｒｉ
ｃ）大気生成サイクルに関する。したがって、これらの
文献に示されたように、ＰＳＡ方法において、真空下、
すなわち、ＶＳＡ方法を達成するように大気圧より低い
圧力下に置かれた行程の使用は、知られていて慣例的で
あるように見受けられる。

【０００６】現在、ゼオライトタイプ（ｚｅｏｌｉｔｅ
ｔｙｐｅ）の材料は、ＰＳＡまたはＶＳＡタイプの方
法に使用されるガスの分離または純化用の装置に最も頻
繁に使用される吸着剤である。そのようなゼオライト
は、特に、ヨーロッパ特許出願（ＥＰ−Ａ−）４８６３
８４、ＥＰ−Ａ−６０６８４８、ＥＰ−Ａ−５８９３９
１、ＥＰ−Ａ−５８９４０６、ＥＰ−Ａ−５４８７５
５、米国特許出願（ＵＳ−Ａ−）２６８０２３、ＥＰ−
Ａ−１０９０６３、ＥＰ−Ａ−８２７７７１、ＥＰ−Ａ
−７６０２４８の文献に開示されている。しかしなが
ら、これらの吸着剤、特にゼオライトは、それらを汚染
し不活性化しがちなあらゆる性質の汚染物、特に大気中
に存在する汚染物に極めて敏感である。

【０００７】それゆえ、空気処理装置において、所望な
場合に、空気の極低温分離に先立ってＣＯ_２を停止する
ため、または、窒素を停止するために使用されたゼオラ
イトの作業をかなり減少する微量の水は、酸素を生成す
ることが知られている。これが、一般的に、空気を分離
するために使用された吸着装置への入り口に、水を除去
するための吸着剤の層が設けられる理由であり、これら
の層は、１つまたはそれ以上の吸着剤の１つまたはそれ
以上の層によって続いていて、特に、例えばＣＯ_２、窒
素、または他のガス成分のような除去されるべきガス成
分を停止するようにされ、それは、上述したように特別
のケースによる。慣例的には、水を除去するために設計
された吸着剤の層は、例えば、多分濃縮され活性化され
たアルミニューム、またはシリカゲル、あるいは、水と
高い親和力があり、装置の通常の操作条件下で再生でき
るゼオライトの層である。温度上昇によって達成される
周期的再生のために、および、名目的な再生温度よりも
高い温度で達成されるいわゆる例外的再生操作のために
もまた知られた慣例であり、これは、吸着剤すなわちゼ
オライト内にいつでも、および周期的な再生フェーズに
もかかわらず形成されがちな微量の蒸気を除去するため
である。

【０００８】一般に、これらの再生操作は比較的低い再
生割合で達成され、挿入された熱のパワーの使用は、通
常の操作における１５０°Ｃに代えて例えば２５０°Ｃ
の比較的高い出力温度を得るために、そして、吸着剤の
ベッドを清掃した後、ゼオライトの最適な使用を可能に
する非常に少ない量の残留湿気を達成するためになされ
る。同一の分野において、フランス特許出願（ＦＲ−Ａ
−）９４０９１６２は、吸着作用装置が操作されていな
いフェーズの間に、ゼオライト内へのいかなる湿気の侵
入も回避することが可能な汚染防止装置を開示してい
る。このようにすることにより、停止中に、各吸着装置
は隔離されていて、その入り口は大気と自由に連通する
ようにおかれている。

【０００９】さらに、各停止中に真空下にある各吸着装
置は、特に乾燥したガスをその中に導入されることによ
って、好ましくは生成ガスを使用して大気圧をバックア
ップするようにもたらされる。このように、全ての残留
ガスは、大気と交換され、吸着剤の温度変化となり、例
えば、処理されるべき乾燥ガスに使用されたベッドを横
切り、それ故、下流に設けられたゼオライトを損傷しな
い。上述した装置、装備、および方法の産業への応用
は、このようにして、特に吸着作用によって酸素を生成
する観点から、事実上数年にも渡って交換されない作
業、または、極端なケースにおいて作業の中断がわずか
数パーセント、すなわち産業的に受け入れ可能なものを
達成することを可能にする。

【００１０】それにもかかわらず、新しい世代の装置に
おいて、エージングは加速されたように見受けられ、ま
た、評価可能な作業の低下は、正しくは操作の最初の数
年から観測されることが見出されてきた。この劣化と関
連された否定的な経済的結果を与えられ、さらに到達す
べき研究が、この新しい現象内にその原因を決定するた
めに導かれている。このように、産業的装置における吸
着剤の試料から得られる統計上の記事から、作業の低下
は、明白に限定された量ではあるが、しかしそれにもか
かわらず、これらの装置が開始されたとき測定された量
よりも多い量のゼオライトの微量な水の存在に起因され
ることが見出されてきた。

【００１１】文献ＦＲ−Ａ−９４０９１６２の技法の応
用に先立ってそのような問題を体験する古い産業的装置
とは異なり、湿気汚染は、各吸着装置の出口近傍のゼオ
ライト領域、すなわち、ひじょうに明白で公平に評価で
きる方法における製品側に影響を及ぼさないが、しかし
吸着剤の全体の量に影響を及ぼす。このように、例え
ば、文献ＦＲ−Ａ−９４０９１６２に述べられた装置の
装着に先立ち、吸着装置の逆行再加圧のフェーズに確認
され起因された汚染のケースは、湿潤タイプの圧縮装置
を通って酸素が充満された水によって、製品側の漏れや
すいバルブを介して真空下で組織的に遮断する。この製
品装置に使用された分子ふるいの分析は、その源が疑い
もなく製品装置に近接して下流に配置された液体リング
ポンプに含まれた水であるような、製品側において湿気
を持ったふるい（ｓｉｅｖｅ）の上部の層の重量汚染物
を実証する。

【００１２】比較的最近の産業装置において遭遇する問
題のケースにおいて、汚染は、事実ゆっくりとまた徐々
におこなわれ、すなわち、突然または不連続な間隔では
ない。産業用装置で達成された試験と測定はこの現象の
原因を発見し、以前の古い産業用装置ではなぜ起きなか
ったかを理解することを可能にした。空気から酸素を製
造するためのＰＳＡタイプの装置の例を引いて説明する
と、２つの吸着装置を有しているが、現象は一般的な１
つであり、真空再生の全てのケースに影響する。さら
に、例示によって考慮されたサイクルは、文献の米国特
許（ＵＳ−Ａ−）５、２２３、００４に述べられたもの
に対応するが、この選択はいずれにしても限定的ではな
い。

【００１３】文献の米国特許（ＵＳ−Ａ−）５、２２
３、００４は、それ故、ここで参照して取り込むが、特
にこの文献の図１と図２およびそれに関連する一節、す
なわち第３カラム第２０行目から第６８行目と、第４カ
ラム第１行目から第２４行目である。この文献を読むと
次のことが理解できる： −製品ガス側のラインは、規則的にまた循環的に真空下
に置かれている； −逆行流において、最初の加圧工程中に、特にラインに
含まれた酸素の汲み上げ工程中に、および溶離工程中
に、酸素が吸着装置に戻る多くの行程がある； −このタイプのサイクルは、各吸着装置の製品出口側
で、連続的にＰＳＡの装置の種々のアイテムを絶縁し、
またはそれらを流体連通に配置するある数のバルブを必
要とする。使用されたバルブは、オン／オフタイプのも
ので、ＵＳ−Ａ−５、２２３、００４の図２に示された
ものに類似していて、または場合によっては、特に傾斜
部（ｒａｍｐ）を持った開成、および／または、閉成が
制御されるものである。

【００１４】一般に、バルブが１００％のオーダーで開
成し、装置のエネルギー消費を最小にすることが可能な
場合、少ない圧力変化に導くバタフライ（ｂｕｔｔｅｒ
ｆｌｙ）バルブタイプのバルブの使用がなされる。特
に、バタフライバルブタイプのバルブは、ＰＳＡ装置の
操作条件に完全に適している。すなわち、多くの操作
数、開成／閉成の高い割合、要求された封止、遂行され
るべき方法の特性、等は考慮に入れられなければならな
い。

【００１５】この適応構造によってもたらされる変更の
中で、座、ベアリング、封止部（金属、エラストマー、
プラストマー（ｐｌａｓｔｏｍｅｒ）、充填されたＰＴ
ＥＥ、等）、駆動ラインの改良、および通路断面積な
ど、利用可能な材料の幅広い選択がなされることがいえ
る。例示したものによって、バタフライタイプのバルブ
のシャッター部材を開成、および／または、閉成するの
に必要なトルクは、二重偏心駆動ラインを使用すること
によって制限される。この場合において、回転軸線は遮
断部材の面から偏倚していて、パイプ素材の軸線から中
心がずれている。この構成は、座と遮断部材封止面との
間の摩擦を非常に減少する。さらに、遮断部材を回転す
るシャフトは、２つの部品で構成され、流体の循環用に
自由な中心領域を与え、バルブを横切る圧力低下を減少
する効果を有する。一般に、回転シャフトが通過してい
る点の外部媒体に対抗する封止は、変更式タイプであ
り、沢山の技法（パッキング，Ｏ−リング、Ｖ−リン
グ、二重封止、等）と公知の材料を用いている。

【００１６】バルブのあるタイプにおいて、ベアリング
は、例えば、実際のバルブを開成または除去することな
しに容易に除去できるカートリッジを構成する操作スピ
ンドルに対向するベアリングを含み、容易に交換可能で
ある。これらの適応構造にもかかわらず、産業用の装置
で達成された試験中に、ほとんどの最近のＰＳＡ装置に
常に見出される遮断作業における問題は、外部環境、す
なわち周囲の雰囲気に対抗する封止にあることが明らか
になる。事実、吸着剤、特にゼオライトの粒子の早すぎ
るエージングは、ＰＳＡ装置の現行の発展、特に空気分
離ＰＳＡ装置によって説明できる。特に、最近のＰＳＡ
装置は、分子ふるい、すなわちますます高度に達成する
吸着剤の使用によって、およびサイクル時間の減少によ
って特徴付けられる。

【００１７】酸素を生成する空気の分離の実施例に戻る
と、リチュームのような金属で置換されたゼオライトＸ
またはＬＳＸタイプの陽イオンの吸着剤を使用したＰＳ
Ａ装置に対して数分のサイクル時間で操作するか、およ
び、数十秒のオーダー、典型的には９０秒以下のサイク
ル時間で操作するかによって、ゼオライト１３Ｘまたは
５Ａタイプの吸着剤を使用したＰＳＡ装置からの発展が
ある。吸着材料の導電性の本質的な増加は、ゼオライト
１３Ｘまたは５Ａの吸着剤を使用した装置のような、従
来の装置で使用されたよりも５ないし１０倍少ないゼオ
ライトを使用するサイクル時間の減少と結合して、同様
の製品となる。

【００１８】投資コストの減少を可能にするのは、必要
な吸着剤の量の実質的減少であることもまた注目され
る。それは、より綿密に作られた新しい材料は、ゼオラ
イト１３Ｘまたは５Ａのようなより慣習的な材料よりも
約３から６倍の間で効果であるからである。さらに、与
えられた製品割合のために、他の装置要素は、吸着剤の
製品出口側での特にパイプ材料のラインが寸法において
比較的少し変更され、循環する流れ割合は、依然として
同様の大きさの量のオーダーである。

【００１９】このことから、上述したＭＰＳＡサイクル
の例に再び戻ると、各行程中に交換されたガスの量は吸
着剤の量の減少によって少ないけれども、流れ割合は、
これらの文字通りの間における減少によって低いことが
分かる。したがって、同様の圧力低下のために、および
製品の与えられた割合のために、パイプ材料の直径は変
更されないことが正常である。実際上は、装置の本質的
な作業が、ふるいが進化されたのと同じく改良されたの
で、システムの圧力低下に起因したエネルギーの低下
は、以前よりもより重要に比例的に採用され、傾向はむ
しろそれらを減少する、すなわち、パイプ材料の直径を
増加する。一般に、ＰＳＡ装置の発展が、吸着剤の非常
に少ない量の装置に導入されたことが想起されるのに対
し、寸法が変更されない回路の接続を維持する。

【００２０】さらに、バルブ操作の数は、第１の概略の
ために、サイクルの長さに反比例するようにしてこの発
展中にのみ増加することが上記から分かる。したがっ
て、同様のバルブのために、封止エージングが最近の装
置において顕著により急速である。採用の約２ヶ月また
は３ヶ月後に見られるこれらの封止部を通った真空下で
の方法回路内への湿った大気の侵入は、他の観点が同様
の技法のために、以前１年または２年後に得られた侵入
に対応する。吸着剤間でのガスの交換によって、この湿
気のほとんどは、製品流によってもたらされ除去される
ことに替えて、好ましくは吸着剤特にゼオライトに捕捉
されて集積される。

【００２１】装置を循環的に操作するのに必要などのよ
うなＰＳＡ装置に採用される再生パワーも、この湿気
を、吸着装置の出口に設けられたゼオライト領域から吸
着剤の全体の量を通して拡散しがちであり、このように
して、吸着剤の全体の量に影響を及ぼす汚染を徐々に導
く。換言すれば、最近のＰＳＡ装置は、操作の数の増加
の結果、バルブのサイズが変更されないことおよびそれ
らの早すぎるエージングによって、吸着剤に有するふる
いに、かなりの量の湿気の集積を経験し、この集積は、
最近の装置のケースのような吸着剤の量が少なく使用さ
れた場合により有害になる。微量な湿気の影響が、ゼオ
ライト１３Ｘまたは５Ａのような従来の吸着剤よりもＬ
ｉ−ＸまたはＬｉ−ＬＳＸのような新しい吸着剤にとっ
て少なくとも重要になるので、操作の１つのおよび同様
の期間、例えば６ヶ月または１年用の作業の低下は、平
均的に、短いサイクルを持った最近流通している装置用
に量的に１つのオーダー分高く、従来の装置用の吸着剤
よりも高い作業性のゼオライトタイプの吸着剤を使用
し、また、以前に反して、サービスに入る丁度数ヵ月後
に体験させられることを理解してほしい。

【００２２】このバルブ封止と湿気の有害な侵入の問題
を解決するための第１の明らかな解決方法は、適切なバ
ルブを使用することを有する。すなわち、外部に対して
完全に封止されたバルブを使用することである。これら
の基準を満足するバルブの多くのタイプが、多くの応用
のために開発されてきて、例えば、ベローズ封止部を装
着したバルブが述べられている。しかしながら、これら
の「漏洩保証」バルブは従来のバルブよりも一般にコス
トが高く、容易な商業的利用可能性が低く、時としてＰ
ＳＡ装置の短いサイクル時間に不適当であり、または適
していず、また、それらの複雑な封止システムゆえに維
持目的用に除去するのが複雑であった。さらに、既に操
作されていて、それに関して上述した吸着剤作業の損失
の問題点が生じているような、産業的ＰＳＡ装置の全て
の「漏洩非保証」バルブを「漏洩保証」バルブと置き換
えるのは、考慮することができない。それは、そのよう
な置き換えが、それをするのに複雑であり、また非常に
高価であるからである。特にＰＳＡ装置の完全な遮断
と、それ故、この置き換えをもたらすことを目的とした
干渉の持続期間中を通したガスの生成が必要であるの
で、それによって、数日または数週間、あるいは数ヶ月
にも亘る非常に大きな生産性の低下を与える。

【００２３】さらに、汚染されたふるいの元の場所への
再生は理論的には可能であるが、しかし、そのような再
生に要するコストは、この解決法が特別な環境を除いて
一般に適していないようなものである。これは、このタ
イプのゼオライトを再生するために、２５０から３５０
°Ｃの高温の本質的に乾燥したガスで数時間清掃しなけ
ればならないという理由によるものである。さらに、例
えばゼオライトのようなある特定の吸着剤によって、ゼ
オライトフェーズを劣化させるのを避けるために、さら
に温度増加割合、および、中間温度浸漬（ｓｏａｋ）に
一致するために同様に必要である。

【００２４】装置部品は、それらが周囲の温度（５０°
Ｃ以下）で、またはほぼ周囲の温度で作動する場合に、
それ自身材料などのコストの些細な増加をもたらさない
ように、そのような高い温度に機械的に適されているこ
とは全てを推量する。乾燥したガスを得るためにヒータ
を挿入する必要性は、実際上は、水で汚染されたゼオラ
イトの充填が、それが配置された製品装置からほぼ除去
され、最も高作業用の特に高価なゼオライト用に作成さ
れたゼオライト、例えば金属陽イオンで置換されたゼオ
ライトのような新しいゼオライトの充填と置き換えられ
ることを意味する。これらの種々の解決は、全て非常に
高価であるか、または、産業上の観点から、それらのい
くつかのケースにおいて非現実的でさえもある。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】これらのことから、本
発明は、吸着剤が装着されたＰＳＡ装置のパイプ材料に
配置された操作バルブの封止がないことによる湿気の侵
入の結果としての環境の湿気すなわち水をその上に集積
することによって、吸着剤の消勢と引き続く劣化の問題
を解決することを示す。換言すれば、本発明は、吸着作
用によってガスを処理するために装置と方法を改良する
ことを企図している。それは、特に吸着作用によって空
気を純化し分離するためであって、ガス分離装置への侵
入が操作バルブの封止の欠如を通して可能になる環境的
水蒸気の吸着剤上へのゆっくりとした漸次的集積のあら
ゆる汚染を避けるためである。本発明によって与えられ
る解決は、特に産業的観点から利点がある。それは、上
述の問題を解決すること、すなわち、高ガス分離装置作
業、特に空気分離ＰＳＡ装置作業を維持するように、特
にゼオライトの粒子の吸着剤の早すぎるエージングを除
去するか最小化することを可能にするのみでなく、上述
したバタフライタイプのバルブのような完全には封止で
きない従来のバルブの継続使用を可能にするからであ
る。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明は、ガス処理装置
に関し： −少なくとも１つの吸着剤を有する少なくとも１つのガ
ス処理容器を備え、前記ガス処理容器は、少なくとも１
つのオリフィスを有し、 −前記オリフィスと連通した少なくとも１つのガスパイ
プを有し、 −前記ガスパイプに設けられ、前記ガスパイプを通って
流れるガス流を制御する少なくとも１つのバルブを有
し、前記バルブは、バルブおよび封止手段を操作する手
段を備えていて、保護ガス大気（ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ
ｇａｓｅｏｕｓ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ）を維持する
手段は、前記バルブを封止する封止手段の少なくとも一
部分の周りに設けられていて、保護ガス大気を前記バル
ブを封止する封止手段の少なくとも一部分の周りに生成
し、および／または、維持する。

【００２７】場合によっては、本発明の装置は次の態様
の１つまたはそれ以上を有する： −保護ガス大気を維持する手段は、前記バルブを封止す
る封止手段の少なくとも一部分の周りにスリーブを形成
するチャンバーを有する、 −前記チャンバーは、封止手段の少なくとも一部分と、
バルブの操作手段の少なくとも一部分を取り囲んでい
る、 −スリーブを形成するチャンバーの壁は、前記チャンバ
ーが保護ガス源から発生した保護ガスの少なくともある
程度を供給されるように、保護ガス源の少なくとも１つ
に接続された少なくとも１つの保護ガス供給ラインと連
通する少なくとも１つのオリフィスを有する孔が開けら
れている、 −保護ガス源は、ガス処理容器である、 −スリーブを形成するチャンバーは、一体に結合された
いくつかの壁で箱型に形成されていて；箱型は、少なく
とも１つの周壁、底、および蓋（屋根）から形成されて
いる。場合によっては、周壁は、円筒状の壁のような単
一の壁からなっているか、または、一体に固定された複
数の壁、たとえば正方形、矩形、または類似のもののよ
うに配置された４つの壁から形成されている、 −ＰＳＡまたはＴＳＡ、すなわち温度揺動吸着作用タイ
プの装置から選択され、その操作は真空下、すなわち、
例えば大気圧より低い圧力（＜１０^５Ｐａ）での再生の
少なくとも１つの行程を採用し、ＰＳＡまたはＴＳＡ装
置は、１から３の吸着装置、好ましくは放射幾何学吸着
装置、すなわち、流体が遠心力的、または、求心力的の
いずれかに径方向へ流れる吸着装置であり、この吸着装
置は交互に操作される。

【００２８】本発明は、処理サイクルを使用して操作す
るガス処理装置の少なくとも１つのガス処理容器に含ま
れた周囲の空気に存在する少なくとも１つの不純物によ
って吸着剤の汚染を回避するか、および／または、最小
化するための方法であって：サイクルの少なくとも一部
分は、大気圧よりも低い圧力で達成され； −少なくとも前記吸着剤を有する少なくとも前記ガス処
理容器を備え、この容器は少なくとも１つのオリフィス
を有し、 −前記オリフィスと連通した少なくとも１つのガスパイ
プを有し、 −前記ガスパイプに設けられ、前記パイプを通って流れ
るガス流を制御する少なくとも１つのバルブを有し、前
記バルブは、バルブおよび封止手段を操作する手段を備
えていて、保護ガス大気を維持する手段は、保護ガス大
気を前記バルブを封止する封止手段の少なくとも一部分
の周りに生成し、および／または、維持することを可能
にするために、前記バルブを封止する封止手段の少なく
ともいくつかの周りに設けられている。

【００２９】場合によっては、本発明の方法は、次の態
様の１つまたはそれ以上を有する： −保護ガス大気は、不純物と実質的に自由な保護ガスを
使用したガスを持ったバルブの少なくとも１つによって
清掃されることにより、生成され維持される、 −保護ガス大気を維持する手段は、バルブを封止する手
段の少なくとも一部分の周りにスリーブを形成する少な
くとも１つのチャンバーを備え、前記チャンバーは、前
記不純物から実質的に自由な保護ガスを有するスリーブ
を形成し、前記保護ガスは、前記チャンバーの少なくと
も１つの壁に形成された少なくとも１つの保護ガス入り
口オリフィスを介してスリーブを形成する前記チャンバ
ー内に好ましくは導入される、 −チャンバー内に導入された保護ガスの圧力は、バルブ
が例えば、地域的大気圧に関して圧力が上昇されたどこ
かにある場合、地域的大気圧よりも高く、またはより一
般的に、バルブ外の圧力よりも高い。この上昇された圧
力は、数ミリバールまたは数１０ミリバール、好ましく
は１０ミリバールと１００ミリバールとの間である、 −不純物は、水蒸気およびＣＯ_２から、好ましくは、水
蒸気が選択される、 −保護ガスは、乾燥空気、窒素、酸素または窒素と酸素
との混合物とから選択され、本質的に湿気がなく、また
は、水蒸気を無意味な量、すなわち、ゼオライトに極く
わずかしか、またはまったく影響しない程度に無限に少
ない量しか含んでいないような物である、 −装置は、ＰＳＡタイプ、特にＶＳＡタイプであって、
少なくとも部分的な真空下での再生の手段を有し、空気
から酸素と窒素とを生成し、または、主要な大気汚染物
（水、ＣＯ_２、など）が追い出された空気を生成する、 −保護ガスは、酸素、窒素、窒素／酸素混合物、また
は、少なくとも部分的な真空下での再生手段を有するＰ
ＳＡまたはＶＳＡ装置によって作られ、あるいはそれか
ら出された主な大気汚染物を追い出した空気を含んでい
るか、またはそれらの割合を構成している。

【００３０】公知の方法において、ＰＳＡまたはＶＳＡ
方法のケースでは、高い圧力は１バールから１００バー
ルの間であって、好ましくは１から３０バールのオーダ
ーであり、 −低い脱着圧力、すなわち、再生圧力は、０．１バール
と約１バールとの間であり、 −供給温度は、−５０°Ｃと＋２００°Ｃとの間であ
り、 −供給温度は、１０°Ｃと８０°Ｃとの間で、好ましく
は２５°Ｃと６０°Ｃとの間であり、 −処理されるべきガスは、本質的に窒素と酸素を含むガ
ス混合物、特に空気であり；ガス混合物は本質的に水
素、および／または、炭素酸化物を含有していて；ガス
混合物は本質的に１つまたは複数の炭化水素特にオレフ
ィンを含有していて；あるいは、ガス混合物は二酸化炭
素を含有していて、 −吸着剤はゼオライトとアルミナから選択された粒子を
含有していて、 −処理されるべき流体は、本質的に窒素と酸素を含有し
ていて、 −吸着剤は、好ましくは、フォージャサイト（ｆａｕｊ
ａｓｉｔｅ）またはゼオライトＡｓ、有利には、Ｓｉ／
Ａｌ比がほぼ１から１．２５のゼオライトＸから選択さ
れたゼオライトであって、そのようなゼオライトは、ゼ
オライトＸまたはＬＳＸ（低シリカＸ）あるいはシリカ
の少ないゼオライトとして知られている。このようなゼ
オライトＸは、少なくとも８０％、好ましくは８６％の
Ｌｉ^＋陽イオン、および／または、最大９６％のＬｉ^＋
陽イオンを有し、および／または、最大１５％のＮａ^＋
陽イオン、好ましくは最大１４％、より好ましくは最大
１２％、および／または、少なくとも４％のＮａ^＋陽イ
オン、および／または、最大５％のＭｇ^２＋陽イオン、
好ましくは最大２％、および／または、少なくとも０．
１％のＭｇ^２＋陽イオン、好ましくは少なくとも０．２
％、および／または、最大８％のＣａ^２＋陽イオン、好
ましくは最大５％、および／または、少なくとも０．２
％のＣａ^２＋陽イオン、好ましくは少なくとも１％、お
よび／または、最大３％のＫ^＋陽イオン、好ましくは最
大１％、優先的には最大０．５％を含有している。

【００３１】

【発明の実施の形態】本発明を、例示的に、しかし非限
定的に示した添付図面に基づいてより詳細に述べる。図
２は、ここで参照して本明細書に取り込む文献米国特許
（ＵＳ−Ａ−）５、２２３、００４に教示されたような
従来のガス処理装置であって、特にＰＳＡタイプの方法
を使用した空気分離用の装置の線図を示している。この
操作サイクルは、図１に図式的に示されていて、ここで
参照して取り込む文献ＵＳ−Ａ−５、２２３、００４に
もまた説明されている。

【００３２】このようなＰＳＡ装置は、一般に、例えば
８５％以上がリチューム陽イオンによって置換されたゼ
オライトＸの粒子である吸着剤を各有する吸着装置１、
２として知られた２つのガス処理容器を備えている。吸
着剤は、単一のベッドとして設けるか、または、場合に
よっては、吸着剤を有する複数のベッドに、あるいは、
例えば文献ＵＳ−Ａ−５、９２２、１０７に示されたよ
うな、異なった性質の吸着剤を有するかまたは異なった
特性を有する複数の層に分配することができる。各吸着
装置１、２は、少なくとも１つのガス入り口オリフィス
３、４と、少なくとも１つのガス出口オリフィス５、６
とを有している。ガス入り口オリフィス３、４は、この
例では圧縮された空気である処理されるべきガスを吸着
装置１、２内に導き、ガス出口オリフィス５、６は、こ
の場合は酸素または富酸素混合物、すなわち少なくとも
８５％以上の酸素を含有するものである生成された、ま
たは、処理されたガスを各吸着装置１、２から排出す
る。

【００３３】コンプレッサー１２の入り口を通って引き
込まれた（１１において）大気は、このコンプレッサー
１２によって圧縮される。その圧縮される圧力は、１バ
ールよりも大きい例えば約１．５バールであり、１つま
たはそれ以上のガスパイプ２０を介して、大気がガス入
り口オリフィス３または４から各導かれる吸着装置１ま
たは２の一方または他方へ搬送される前に圧縮される。
さらに、他のパイプ１５は、パイプ２０に接続されてい
て、パイプ１５は、対向流放出および脱着行程中に使用
される。パイプ１５は、真空ポンプ１６を有していて、
この真空ポンプ１６は、吸着装置を例えば０．３５バー
ルよりも低い圧力に下げるようにするために、吸着装置
に存在するガスを引き出すために使用される。

【００３４】図２から分かるように、いくつかのバルブ
１３、１７、１４、１８が、ガスパイプ２０と１５とに
設けられていて、それらを通るガスの流れを制御する。
製品側において、パイプ２１と２２とは、バルブ２３と
２４とを介して、製品をパイプ２５に供給し、ついで製
品のガスを使用者側に送る緩衝容積２７とライン２８に
供給する。ライン３１（バルブ３３と３５を持った）と
ライン３２（バルブ３４と３６を持った）とは、吸着装
置と溶離剤（ｅｌｕｔｉｏｎ）との間のバランスを取る
行程用に各使用されるのに役立つ。バルブ３５、および
／または、３６が、それらの開成を調節するための装置
と適合できるようにし、この例において、バルブ３３と
３４との存在が必要のないものとすることもできること
に注目すべきである。

【００３５】図２によると、本発明は、好ましくは一般
にバタフライバルブタイプのバルブ２３、２４、３３か
ら３６に適用され、吸着装置の製品側に接続された回路
に設けられている。これらの全てのバルブ２３、２４、
３３から３６は、製造サイクル中に、大気圧よりも低
い、すなわち真空下の圧力を経験するので、これらのバ
ルブ２３、２４、３３から３６を介して、真空下のフェ
ーズ中に、ほとんどの湿気または他の汚染物がＰＳＡ装
置のパイプ回路に入ることができ、そしてそれによっ
て、続いて吸着剤、すなわち吸着装置１、２に含まれた
ゼオライトに行きそれを汚染する。

【００３６】図３は、これらのバルブ２３、２４、３３
から３６用の操作線図を示していて、従来のタイプの封
止の一実施例が図４に示されている。すなわち、図４
は、バルブ２３、２４、３３から３６が好適に封止され
たやり方を線図的に示している。設計上の多様性による
バルブの多くの変形した形状があるが、図３に簡略化し
て、また実質的に一般化して示された各バルブは、好適
には、ヨーク（ｙｏｋｅ）を形成する部材４４を載置さ
れたバルブ本体部４１を有していて、さらに、アクチュ
エータ４３、操作シャフト５４、操作シャフト５４を封
止するためのシステム５１、および２つのパイプ４９の
端部を受けるための接続フランジ４６とを備えている。
特に、バルブのアクチュエータ４３は、バルブを開成ま
たは閉成するように、すなわち流体のあらゆる通過を可
能にしまたは阻止するように、操作シャフト５４を介し
て遮断部材４８を動かすことを可能にする。

【００３７】ヨーク形成部材４４に載置されたアクチュ
エータ４３は、装着空気供給パイプ４５によってバルブ
へもたらされた装着空気を使用して空圧式に作動され
る。ＰＳＡパイプ回路と外部環境との間の封止は、操作
シャフト５４を封止するためのシステム５１を介してな
される。好適な方法において、そのような封止システム
５１は、ＰＳＡ装置パイプ回路と外部環境８０との間の
流体的連通の可能性を制限する必要があるのに対し、同
時に操作シャフト５４の容易な操縦を可能にする。すな
わちこの例において、軸線の周りに容易に回転するよう
にする。

【００３８】それゆえ、図４に詳細に示されているよう
に、そのような封止システム５１は、スラストベアリン
グ７７と封止保持部７４内に設けられたＯリング封止部
７６とによって支持されたパッキング７６の列として作
り上げられていて、これらの全ては、部分的にバルブ本
体部４１に固定されていて、クランプねじ７３または類
似のものによって圧縮されていて、それによって、一方
においてバルブ本体部４１と操作シャフト５４との間の
間隙すなわち空間７８に存在するプロセス流体と、他方
において外部環境８０との間の交換が制限される。本発
明によれば、バルブ２３、２４、３３から３６の少なく
とも１つの封止の少なくとも１つの手段５１の周りに、
保護ガス大気を生成し維持する観点からすると、保護ガ
ス大気を維持するための手段５２が、バルブ１３、１
７、１４、１８の少なくとも１つの封止手段５１の周り
に設けられている。

【００３９】例示的にバルブ３５について検討してみ
る。図５に線図的に示されているように、保護ガス大気
を維持する手段５２は、バルブ３５を封止する手段５１
の周りにスリーブを形成するチャンバー５３を有してい
て、バルブ３５を作動する少なくともいくつかの手段５
０、特に操作シャフト５４の部分と操作シャフト５４を
封止するために使用されるシステム５１の外側部分とを
取り囲む。この場合において、チャンバー５３は、４つ
の周面側壁５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄ、屋根すな
わち蓋を形成する壁５５ｅ、および底を形成する壁５５
ｆで形成されている。この例において、周面側壁５５
ｃ、５５ｄ、蓋５５ｅ、および底５５ｆは、一体に接続
されていて、単一の中空の三次元構造部を形成するのに
対して、側壁５５ａ、５５ｂは、この中空の三次元構造
部に適切な固定手段、例えばねじを切られたロッド６０
とボルト６１とによって固定されていて、側壁５５ａと
５５ｂに開けられたオリフィス６２は、ねじを切られた
ロッド６０が中空の三次元構造部を通過することを可能
にする。

【００４０】チャンバー５３の側壁５５ａは、チャンバ
ー５３の内部が、貯蔵体積、「インストルメント（ｉｎ
ｓｔｒｕｍｅｎｔ）」空気を精製するための装置、また
は吸着装置１、２の１つのような保護されたガスの源か
ら保護ガスを供給されるように、保護ガスの源（図示さ
れていない）に接続された保護ガス供給ライン５７と連
通するガス通路オリフィス５６用の孔が開けられてい
る。保護ガス供給ライン５７は、中空のエルボー部材６
３によってチャンバー５３の側壁５５ａに固定されてい
る。図５から分かるように、中空の三次元構造部の蓋５
５ｅと底５５ｆとは、孔７１、７０を各有していて、そ
れらの穴を通って操作シャフト５４が通過している。本
発明によれば、保護ガス大気は、バルブ３５を封止する
手段５１の周りに維持されていて、好ましくは、オリフ
ィス５６を通ってチャンバー５３内に導かれた保護ガス
を使用したガスによって封止手段を清掃することによっ
て、封止手段５１を保護するためのガス大気を生成し、
および／または、維持することを可能する。

【００４１】使用は、保護ガスとして、論争されるべき
不純物が水蒸気の場合、例えば、水蒸気のないガスまた
はガス混合物、例えば、乾燥空気または乾燥された酸素
のような、有害な不純物が実質的に存在しないガスまた
はガス混合物でなされることは言うまでもないことであ
る。しかしながら、使用は、有利には、ＰＳＡ装置が保
護ガスとして装着されたサイトにおいて利用可能な乾燥
したおよび脱脂された「インストルメント」空気でなさ
れる。それは、それが実行するのに特に簡単で経済的で
あるからである。

【００４２】公知の方法で、用語「インストルメント」
空気は、適切な装置によって、フィルターされ、脱脂さ
れ、乾燥され、アクチュエータを介してバルブを操作す
るため、または、空圧式装置のために流体を駆動するの
に使用される例えば８バールの圧力下での圧縮された空
気に与えられる。チャンバー５３内に導入された保護ガ
スの圧力は、好ましくは大気圧よりも大きく、圧力の増
加は、大気圧よりもほぼ１０から１００ミリバールのオ
ーダーである。壁５５ａと５５ｂとが三次元構造部に固
定されている場合、このようにして形成されたチャンバ
ー５３は、中空で比較的よく封止されていて、特に水蒸
気のような大気中の不純物はそこに侵入できない。それ
は、保護ガスをチャンバー５３内に導入することによっ
て生ずる圧力増加による。

【００４３】他のものとして、または付加的に、ＰＳＡ
装置の回路内への侵入が回避できる例えば蒸気のような
不純物用に高い親和力を有する材料を使用することが可
能である。このように、チャンバー５３は、飽和するこ
とを阻止するために周期的に交換可能な、例えば、シリ
カゲルまたは活性化されたアルミナタイプの乾燥剤で完
全にまたは部分的に充填できる。産業用装置への介在の
容易さは、この材料の頻繁な交換の予見を可能にする。
一般に、そのような材料の使用は、保護されたガスの供
給が一時的に中断されなければならないケースにおいて
のバックアップとしてか、あるいは、使用された保護ガ
スに存在しがちな不純物の残量を減少するために、保護
ガスの導入を補助できる。

【００４４】

【発明の効果】本発明は、吸着剤が装着されたＰＳＡ装
置のパイプ材料に配置された操作バルブの封止がないこ
とによる湿気の侵入の結果としての環境の湿気すなわち
水をその上に集積することによって、吸着剤の消勢と引
き続く劣化の問題を解決できる効果がある。また、特に
吸着作用によって空気を純化し分離する際、ガス分離装
置への侵入が操作バルブの封止の欠如を通して可能にな
る環境的水蒸気の吸着剤上へのゆっくりとした漸次的集
積のあらゆる汚染を避けることができる。さらに本発明
によれば、高ガス分離装置作業、特に空気分離ＰＳＡ装
置作業を維持するように、特にゼオライトの粒子の吸着
剤の早すぎるエージングを除去するか最小化することを
可能にするのみでなく、上述したバタフライタイプのバ
ルブのような完全には封止できない従来のバルブの継続
使用を可能にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】ガス処理装置用の、特にＰＳＡタイプの方法を
使用した空気分離用の装置の操作サイクルを示す図。

【図２】ガス処理装置用の、特にＰＳＡタイプの方法を
使用した空気分離用の装置の線図。

【図３】バルブ用の操作線図。

【図４】バルブが好適に封止されたやり方を示す線図。

【図５】保護ガス大気を維持する手段を示す線図。

【符号の説明】

１、２……吸着装置 ３、４……ガス入り口オリフィス ５、６……ガス出口オリフィス １２……コンプレッサー １３、１４、１７、１８、２３、２４、３３〜３６、５
５……バルブ １５、２１、２２、２５、４９……パイプ １６……真空ポンプ ２０……ガスパイプ ２７……緩衝容積 ２８……ライン ４１……バルブ本体部 ４３……アクチュエータ ４６……接続フランジ ５１……システム ５３……チャンバー ５４……操作シャフト ５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄ……側壁 ５５ｅ……蓋 ５５ｆ……底 ７３……クランプねじ ７５……Ｏリング封止部 ７６……パッキング ７７……スラストベアリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジャン−マルク・ブロー フランス国、94210 サン・モール、ブー ルバール・ドゥ・シャンピニー、59、ビ ラ・デ・フルール、８

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理サイクルにおいて作用する処理ガス
   用の装置であって、前記サイクルの少なくとも一部分が
   大気圧以下の圧力で達成され： −少なくとも１つの吸着剤を有する少なくとも１つのガ
   ス処理容器（１、２）を備え、前記ガス処理容器（１、
   ２）は、少なくとも１つのオリフィス（５、６）を有
   し、 −前記オリフィス（５、６）と連通した少なくとも１つ
   のガスパイプ（２１、３３、３１、３２）を有し、 −前記ガスパイプ（２１、３３、３１、３２）に設けら
   れ、前記ガスパイプ（２１、３３、３１、３２）を通っ
   て流れるガス流を制御する少なくとも１つのバルブ（２
   ３、２４、３３から３６）を有し、前記バルブ（２３、
   ２４、３３から３６）は、バルブおよび封止手段（５
   １、７４から７６）を操作する手段（４３、５４）を備
   えていて、 保護ガス大気を維持する手段（５３、５５ａから５５
   ｆ）は、前記バルブ（２３、２４、３３から３６）を封
   止する封止手段（５１、７４から７６）の少なくとも一
   部分の周りに設けられていて、保護ガス大気を前記バル
   ブ（２３、２４、３３から３６）を封止する封止手段
   （５１、７４から７６）の少なくとも一部分の周りに生
   成し、および／または、維持することを可能にすること
   を特徴とする処理ガス用の装置。
2. 【請求項２】 前記保護ガス大気を維持する手段（５
   ３、５５ａから５５ｆ）は、前記バルブ（２３、２４、
   ３３から３６）を封止する封止手段（５１、７４から７
   ６）の少なくとも一部分の周りにスリーブを形成するチ
   ャンバー（５３）を有することを特徴とする請求項１記
   載の処理ガス用の装置。
3. 【請求項３】 前記チャンバー（５３）は、封止手段
   （５１、７４から７６）の少なくとも一部分と、バルブ
   （２３、２４、３３から３６）の操作手段（４３、５
   ４）の少なくとも一部分を取り囲んでいることを特徴と
   する請求項１または２記載の処理ガス用の装置。
4. 【請求項４】 スリーブを形成するチャンバー（５３）
   の壁は、前記チャンバー（５３）が保護ガス源から発生
   した保護ガスの少なくともある程度を供給されるよう
   に、保護ガス源の少なくとも１つに接続された少なくと
   も１つの保護ガス供給ライン（５７）と連通する少なく
   とも１つのオリフィス（５６）を有する孔が開けられて
   いることを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記
   載の処理ガス用の装置。
5. 【請求項５】 保護ガス源は、ガス処理容器、貯蔵タン
   クまたはインストルメント空気を生成する装置であるこ
   とを特徴とする請求項１ないし４いずれか１項記載の処
   理ガス用の装置。
6. 【請求項６】 スリーブを形成するチャンバー（５３）
   は、一体に結合された複数の壁（５５ａから５５ｆ）で
   形成された箱型に形成されていて、箱型は、少なくとも
   １つの周壁（５５ａから５５ｄ）、底（５５ｆ）、およ
   び蓋（５５ｅ）から形成されていて、好ましくは前記壁
   （５５ａから５５ｆ）の少なくともいくつか（５５ａか
   ら５５ｄ）は、バルブ（２３、２４、３３から３６）の
   一部分を形成し、前記壁（５５ａから５５ｆ）の少なく
   ともいくつか（５５ａと５５ｂ）は付加的な壁であるこ
   とを特徴とする請求項１ないし５いずれか１項記載の処
   理ガス用の装置。
7. 【請求項７】 ＰＳＡまたはＴＳＡタイプの装置から選
   択されることを特徴とする請求項１ないし６いずれか１
   項記載の処理ガス用の装置。
8. 【請求項８】 処理サイクルを使用して操作するガス処
   理装置の少なくとも１つのガス処理容器に含まれた周囲
   の空気に存在する少なくとも１つの不純物によって吸着
   剤の汚染を回避するか、および／または、最小化するた
   めの方法であって：サイクルの少なくとも一部分は、大
   気圧よりも低い圧力で達成され； −少なくとも前記吸着剤を有する少なくとも前記ガス処
   理容器（１、２）を備え、この容器（１、２）は少なく
   とも１つのオリフィス（５、６）を有し、 −前記オリフィス（５、６）と連通した少なくとも１つ
   のガスパイプ（２１、３３、３１、３２）を有し、 −前記ガスパイプ（２１、３３、３１、３２）に設けら
   れ、前記パイプを通って流れるガス流を制御する少なく
   とも１つのバルブ（２３、２４、３３から３６）を有
   し、前記バルブ（２３、２４、３３から３６）は、バル
   ブおよび封止手段（５１、７４から７６）を操作する手
   段（４３、５４）を備えていて、 保護ガス大気を維持する手段（５３、５５ａから５５
   ｆ）は、保護ガス大気を前記バルブ（２３、２４、３３
   から３６）を封止する封止手段（５１、７４から７６）
   の少なくとも一部分の周りに生成し、および／または、
   維持することを可能にするために、前記バルブ（２３、
   ２４、３３から３６）を封止する封止手段（５１、７４
   から７６）の少なくともいくつかの周りに設けられてい
   ることを特徴とする方法。
9. 【請求項９】 保護ガス大気は、実質的に前記不純物の
   ない保護ガスを使用したガスによって、バルブ（２３、
   ２４、３３から３６）を封止する手段の少なくとも一部
   分が清掃されることにより、生成され維持されることを
   特徴とする請求項８記載の方法。
10. 【請求項１０】 保護ガス大気を維持する手段（５３、
    ５５ａから５５ｆ）は、バルブ（２３、２４、３３から
    ３６）を封止する手段（５１、７４から７６）の少なく
    とも一部分の周りにスリーブを形成する少なくとも１つ
    のチャンバー（５３）を備え、前記チャンバー（５３）
    は、前記不純物から実質的に自由な保護ガスを有するス
    リーブを形成し、前記保護ガスは、前記チャンバー（５
    ３）の少なくとも１つの壁（５６）に形成された少なく
    とも１つの保護ガス入り口オリフィスを介してスリーブ
    を形成する前記チャンバー（５３）内に好ましくは導入
    されることを特徴とする請求項８または９記載の方法。
11. 【請求項１１】 チャンバー内に導入された保護ガスの
    圧力は、周囲の大気圧よりも高く、前記大気圧に関する
    圧力の増加は、好ましくは１０ミリバールと１００ミリ
    バールとの間であることを特徴とする請求項８ないし１
    ０いずれか１項記載の方法。
12. 【請求項１２】 不純物は、水蒸気およびＣＯ_２から選
    択され、および／または、保護ガスは乾燥空気、窒素、
    酸素または窒素と酸素との混合物とから選択されること
    を特徴とする請求項８ないし１１いずれか１項記載の方
    法。
13. 【請求項１３】 装置は、酸素を空気から生成するＰＳ
    Ａタイプ、特にＶＳＡタイプであって、保護ガスは、少
    なくとも１つのバルブを作動するために使用されるイン
    ストルメント大気のいくらかを有することを特徴とする
    請求項８ないし１１いずれか１項記載の方法。