JP2003533343A - 吸着乾燥機を備えたコンプレッサーユニットと該ユニットのための吸着乾燥機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、コンプレッサー要素（２）を有するコンプレッサーユニットであって、該要素の出口導管（３）が、容器（８）と該容器に取り付けられたローター（７）とを有する吸着乾燥機（６）に接続しているコンプレッサーユニットに関する。容器（８）の端のそれぞれには、二つの隔室（２０、２１；２３、２４）が形成されている。一端の隔室（２４）と他端の隔室（２１）との間にあるローター（７）の部分は乾燥チャンバー（９）を形成し、一方、他の隔室（２０、２４）の間にあるローター（７）の部分は再生チャンバー（１０）を形成し、出口導管（３）の冷却器（４）の上流に配置されている。両端の隔室（２０、２１、２３、２４）の間には、分離隔室（２２、２５）が形成され、これらの隔室（２２、２５）から気体を排出するための手段（３０、２１）が備えられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、 少なくとも一つのコンプレッサー要素を有するコンプレッサーユニットであっ
て、 該要素の出口が、出口導管によって、冷却器および水分離器を介して吸着乾燥
機に接続されており、該乾燥機が、容器、該容器内に回転可能なやり方で取り付
けられたローター、および該ローターを回転させるための手段を有するタイプの
ものであり、 このとき、容器の両端のそれぞれにおいて、ローターの端の前部に、少なくと
も二つの分離された隔室が形成され、それぞれに、それぞれ気体の供給と排出の
ための入口または出口が備えられ、 また、容器の一つの端の隔室と他の端の隔室との間にあるローターの部分が、
再生可能な乾燥剤の充填された乾燥チャンバーを形成し、前記容器の前記一つの
端の他の隔室と他の端の他の隔室との間にあるローターの部分が、再生可能な乾
燥剤の充填された再生チャンバーを形成する、 コンプレッサーユニット、 に関する。

【０００２】 吸着乾燥機を備えたそのようなコンプレッサーユニットは、たとえば、ＵＳ−
Ａ−５，３８５，６０３号およびＧＢ−Ａ−１，３４９，７３３号明細書に記載
されている。

【０００３】 そのようなコンプレッサーユニットは、コンプレッサー要素を有し、該要素は
、主導管により、冷却器と凝縮水の分離器とを介して、乾燥チャンバーの入り口
にある隔室に接続され、一方、冷却器の上流にある主導管の枝管が、再生チャン
バーの入口にある隔室に接続されており、また戻り導管が、再生チャンバーの出
口にある隔室をエジェクターの高さで主導管に接続している。

【０００４】 乾燥チャンバーにおける気体の乾燥中、先行サイクルで水分飽和した乾燥剤が
、再生チャンバーにおいて再生される。この再生は、コンプレッサー要素の圧縮
空気の一部分たとえば４０％を再生チャンバーを通過させ、冷却し、凝縮水を分
離したあと、該空気を、戻り導管とエジェクターを通して送ることにより、乾燥
すべき気体に合流させることによって、なされる。

【０００５】 再生チャンバーからの水分含有気体をふたたびコンプレッサー要素からの圧縮
空気と混合するための、第二の導管、戻り導管、およびミキサーたとえばエジェ
クターが必要であるため、これらの公知のコンプレッサーユニットは、かなり複
雑な構造を有する、高価な吸着乾燥機を備えている。

【０００６】 さらに、臨界的な状況下では、すなわち、コンプレッサー要素に対する負荷が
小さく、再生のための温度が十分高くない場合には、再生は不十分なものとなる
。

【０００７】 本発明の目的は、これらの欠点を除去し、より簡単な構造を有し、またコンプ
レッサー要素に対する負荷が小さいときにも乾燥剤の効率的な再生が可能である
ような吸着乾燥機を備えたコンプレッサーユニットを提供することである。

【０００８】 本発明によれば、この目的は、 再生チャンバーを形成するローターの部分が、出口導管において、コンプレッ
サー要素と冷却器との間に配置され、 容器の一つの端の前記隔室の間と容器の他の端の前記隔室の間に、分離隔室が
形成され、これらが前記隔室を互いに分離し、 手段が備えられ、これらの手段が、前記分離隔室から気体を、これらの分離隔
室内の圧力が、乾燥チャンバーの一つの端にあって気体のための出口を備えた隔
室内の圧力よりも小さくなるまで、排出するためのものである、 ことを特徴とするコンプレッサーユニット、 によって達成される。

【０００９】 ユニットにおける圧力損失のため、この隔室内の圧力はコンプレッサー要素の
出口圧力よりもやや低い。

【００１０】 したがって、圧縮気体の全流量が再生チャンバーを通って流れ、コンプレッサ
ーユニットに属する冷却器によって冷却され、乾燥前に、水分離器によって凝縮
水が除去される。これは、本発明の吸着乾燥機の特殊な構造によって可能になる
。再生のために使用した気体から水分を除去するための追加の冷却器は不要であ
る。

【００１１】 特に、ＵＳ−Ａ−３，２０５，６３８号およびＦＲ−Ａ−２，３８０，０６３
号明細書により、圧縮気体の全流量を吸着乾燥機の再生チャンバーを通すことが
公知であるが、この吸着乾燥機は、もう一つのタイプの吸着乾燥機、すなわち、
ローターを有さず固定された完全に分離されたチャンバーを有し、該チャンバー
が、セレクター弁によって、出口導管に接続され、それによって乾燥と再生の交
代が、これらのセレクター弁の状態の交代によって得られるタイプの吸着乾燥機
である。

【００１２】 ローターを有する公知の吸着乾燥機の場合、これは可能ではない。ローターと
容器の端の隔室との間で常に漏れがあるからである。その結果、容器の一端にお
いては、コンプレッサー要素からの高圧の高温気体が、乾燥チャンバーに接続さ
れている低圧の隔室に向かって漏れを起こし、一方、容器の他端では、再生チャ
ンバーを出て行くまだ暖かい水分含有気体が、乾燥チャンバーの出口に接続され
た隔室に向かって漏れを起こし、低温の乾燥気体がふたたび暖められ、水分を含
むようになる。

【００１３】 これらの問題は本発明によって解決される。

【００１４】 両端にある二つの隔室は相互に接続することができ、たとえば、乾燥チャンバ
ーを形成する部分と再生チャンバーを形成する部分との間にあるローターの少な
くとも一つの部分によって接続することができる。

【００１５】 前記手段は、吸引導管によって隔室と接続された出口導管に備えられたエジェ
クターを有することができる。

【００１６】 本発明は、また、 容器、該容器内に回転可能なやり方で取り付けられたローター、および該ロー
ターを回転させるための手段を有するタイプの吸着乾燥機であって、 このとき、容器の各端において、ローターの端の前部に、少なくとも二つの分
離された隔室が形成され、これらの隔室それぞれに、気体の供給と排出それぞれ
のための入口または出口が備えられ、 容器の一つの端の隔室と他の端の隔室との間にあるローターの部分が、再生可
能な乾燥剤の充填された乾燥チャンバーを形成し、 また、前記容器の前記一つの端の他の隔室と前記他の端の他の隔室との間にあ
るローターの部分が、再生可能な乾燥剤の充填された再生チャンバーを形成する
、 吸着乾燥機において、 再生チャンバーを形成するローターの部分が、コンプレッサー要素と冷却器と
の間の出口導管に配置され、 容器の一つの端の前記隔室の間、および容器の他の端の前記隔室の間に、分離
隔室が形成され、該分離隔室が隔室を互いに分離し、 手段が、これらの分離隔室から気体を排除するために、備えられている、 ことを特徴とする吸着乾燥機、 にも関する。

【００１７】 以下、本発明の特徴をより良く示すために、限定性を有しない実施例として、
本発明による吸着乾燥機と該乾燥機を備えたコンプレッサーユニットとの好まし
い実施形態について、添付の図面を参照しつつ説明する。

【００１８】 図１に模式的に示すコンプレッサーユニットは、実質的に、コンプレッサー要
素２、該要素の出口導管に取り付けられた冷却器４、該冷却器の次にある水分離
器５から成るコンプレッサー１を有し、また、連続回転できるように縦型容器８
に取り付けられ、乾燥チャンバー９と再生チャンバー１０が形成されているロー
ター７を有するタイプの吸着乾燥機６を有している。

【００１９】 ローター７は、垂直軸１１に取り付けてあり、該軸は、容器８の最下端の軸受
け１２によって支えられており、また通常、ローター７の駆動手段を形成するモ
ーター１３によって連続的に駆動される。

【００２０】 ローター７は垂直管の束から成る。

【００２１】 ローター７の両端においては、これらの管はリング１４または１５によってま
とめて保持されている。

【００２２】 ローター７は、最下部のリング１４によって、容器８のエッジ上に乗せられて
いる。最下部のリング１４と最上部のリング１５とには、ゴムシーリング１６が
取り付けてあり、これは容器壁に対して引きずられるようになっている。

【００２３】 乾燥チャンバー９と再生チャンバー１０は、ローター７の部分によって形成さ
れ、これらは互いに他の鏡像関係になっており、一緒に軸１１を包囲している。

【００２４】 乾燥チャンバー９および再生チャンバー１０を形成する前記管には、再生可能
な乾燥剤１８たとえばシリカゲルが充填されている。

【００２５】 ローター７の両端の前部にあたる容器８の両端は、隔壁１９によって隔室に分
割されている。すなわち、上部においては、間に分離隔室２２をはさんだ二つの
隔室２０と２１に分割され、底部においては、間に分離隔室２５をはさんだ二つ
の隔室２３と２４に分割されている。

【００２６】 乾燥チャンバー９は、隔室２１と２４との間にある、ローター７の部分であり
、再生チャンバー１０は、隔室２０と２３との間にある、ローター７の部分であ
る。

【００２７】 分離隔室２１と２５との存在のため、乾燥チャンバー９と再生チャンバー１０
とは、半円よりも小さな水平断面を有し、たとえば中心角約１６０°の扇形とな
る。

【００２８】 分離隔室２１と２５は、形成される乾燥チャンバー９と再生チャンバー１０と
の間にある、ローター７の部分１７によって相互接続されている。

【００２９】 隔室２０は、最上端すなわち再生チャンバー１０の入口に接続されていて、入
口２６を有し、該入口は出口導管３によって、コンプレッサー要素２の出口と直
接に接続しており、一方、隔室２３は、この再生チャンバー１０の最下端に接続
していて、出口２７を備えており、該出口は出口導管３によって冷却器４の入口
に接続している。

【００３０】 同様にして、最下部の隔室２４は、最下端すなわち乾燥チャンバー９の入口に
接続されていて、入口２８を供えており、該入口は出口導管３によって水分離器
５の出口に接続されており、一方、最上部隔室２１は最上端すなわち乾燥チャン
バー９の出口に接続されており、出口２９が備えられている。

【００３１】 これらの分離隔室２２および２５したがってまたローター７の部分１７から気
体を排出し、これらにおける圧力を、隔室２１内の乾燥気体の圧力よりも低くな
るまで、低下させるために、手段が備えられている。

【００３２】 ここで示す実施形態の場合、これらの手段は、エジェクター３０によって構成
され、該エジェクターは、出口２７と出口導管３に備えられた冷却器４との間に
配置され、該手段の吸引導管３１が隔室２５に接続されている。該吸引導管は、
エジェクター３０の狭くなった部分に終わっている。

【００３３】 変形実施形態においては、これらの手段は、隔室２２および２５の一つまたは
ローター７の部分１７から気体を吸引排出する、吸引ポンプまたはファンによっ
て構成することができる。

【００３４】 前述のコンプレッサーユニットの動作は、下記のようである。

【００３５】 コンプレッサー要素２によって供給される暖かい圧縮気体の全流量は、出口導
管３、入口２６、および隔室２０を通って、再生チャンバー１０に流入し、いず
れにしろ該チャンバーには、コンプレッサーユニットがすでにある程度の時間運
転されている場合、湿った乾燥剤１８がはいっている。

【００３６】 再生チャンバー１０においては、この暖かい気体が水分を取り込み、その結果
、この乾燥剤１８は再生される。湿った暖かい気体は、隔室２３、出口２７、し
たがってまたエジェクター３０を通って、冷却器４に向かって流れ、該冷却器に
おいて、冷却の結果として、水分が凝縮する。

【００３７】 この流れにより、エジェクター３０内に負圧が発生し、したがって、吸引導管
３１によって、分離隔室２５から気体が吸引され、またローター７の部分１７に
よって、頂部の分離隔室２２からも気体が吸引される。

【００３８】 その結果、隔室２０および２３とローター７との間で不可避的に漏れを引き起
こす、圧力下の暖かい気体が、隔室２１および２４に到達せず、したがって冷却
され水分離器によって脱水された気体と混合することがない。

【００３９】 水分離器５においては、凝縮水と低温の脱水気体とが入口２８と隔室２４とを
通って乾燥チャンバー９にはいり、ここでさらに乾燥され、そのあと、隔室２１
と出口２９を通って、使用のための低温・乾燥状態で、吸着乾燥機６を離れる。

【００４０】 隔室２１および２４から漏れるかもしれない低温気体は、それぞれ分離隔室２
２，２５にはいり、したがってエジェクター３０によって分離隔室２５から吸引
除去され、したがってもれた低温気体が隔室２０および２３に到達することはな
く、これらの隔室内の暖かい気体を冷却することはありえない。

【００４１】 ローター７の連続回転速度は、管内の乾燥剤１８が水分で飽和したとき、この
管が乾燥チャンバー９の一部を構成することを終えるようなものとなるように選
択する。ローター７のさらなる小さな回転ののち、同じ管が再生チャンバー１０
の一部を構成することになり、この管がこの再生チャンバー１０の一部を構成す
ることを終えたとき、この管内の乾燥剤１８は再生されており、したがってこの
乾燥剤は、この管が乾燥チャンバー９の一部をふたたび構成するようになると同
時に乾燥のために再使用することができる。

【００４２】 再生チャンバー１０からの水分含有気体を冷却する前に、冷却器がコンプレッ
サー１によって使用されるので、コンプレッサーユニットは一つの冷却器しか有
さず、したがって構成が簡単になる。

【００４３】 低負荷の場合にも、気体は最適なやり方で乾燥される。

【００４４】 この吸着乾燥機の場合、一つよりも多くの乾燥チャンバー９および／または再
生チャンバー１０を作りつけることができ、その場合、それぞれの乾燥チャンバ
ー９、再生チャンバー１０は、容器８の一端で個別の隔室に終わるか、または一
つの共通の隔室に終わる。

【００４５】 コンプレッサーは多段コンプレッサーとすることができ、たとえば、順次に配
列された二つ以上のコンプレッサー要素を有することができる。この場合、吸着
乾燥機６に接続されるコンプレッサー要素は、もちろん、最終または高圧コンプ
レッサー要素である。

【００４６】 本発明は、いかなる意味でも、前記の実施形態に限定されるものではなく、逆
に、本発明のコンプレッサーユニットと該ユニットのための吸着乾燥機とは、本
発明の範囲を逸脱することなく、いろいろな変形により、実施することができる
。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による吸着乾燥機を備えたコンプレッサーユニットを模式的に示す図で
ある。

【図２】 図１の線II−IIに沿う断面図である。

【符号の説明】

１ コンプレッサー ２ コンプレッサー要素 ３ 出口導管 ４ 冷却器 ５ 水分離器 ６ 吸着乾燥機 ７ ローター ８ 縦型容器 ９ 乾燥チャンバー １０ 再生チャンバー １１ 垂直軸 １２ 軸受け １３ モーター １４、１５ リング １６ ゴムシーリング １７ ローター７の部分 １８ 乾燥剤 １９ 隔壁 ２０、２１ 隔室 ２２ 分離隔室 ２３、２４ 隔室 ２５ 分離隔室 ２６ 入口 ２７ 出口 ２８ 入口 ２９ 出口 ３０ エジェクター ３１ 吸引導管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＯ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ， ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ， ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，Ｐ Ｔ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ， ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 3H076 BB14 BB41 CC93 4D052 AA01 BA00 BB00 CB00 DA01 DB01 DB04 HA01

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも一つのコンプレッサー要素（２）を有するコンプレ
   ッサーユニットであって、 該要素の出口が、出口導管（３）によって、冷却器（４）および水分離器（５
   ）を介して吸着乾燥機（６）に接続されており、該乾燥機が、容器（８）、該容
   器内に回転可能なやり方で取り付けられたローター（７）、および該ローター（
   ７）を回転させるための手段（１３）を有するタイプのものであり、 このとき、容器（８）の両端のそれぞれにおいて、ローター（７）の端の前部
   に、少なくとも二つの分離された隔室（２０，２１；２３，２４）が形成され、
   それぞれに、それぞれ気体の供給と排出のための入口または出口（２８，２６；
   ２９，２７）が備えられ、 また、容器（８）の一つの端の隔室（２４）と他の端の隔室（２１）との間に
   あるローター（７）の部分が、再生可能な乾燥剤の充填された乾燥チャンバー（
   ９）を形成し、前記容器の前記一つの端の他の隔室（２０）と他の端の他の隔室
   （２４）との間にあるローター（７）の部分が、再生可能な乾燥剤（１８）の充
   填された再生チャンバー（１０）を形成する、 コンプレッサーユニットにおいて、 再生チャンバー（１０）を形成するローター（７）の部分が、出口導管（３）
   において、コンプレッサー要素（２）と冷却器（４）との間に配置され、 容器（８）の一つの端の前記隔室（２０、 ２１）の間と容器（８）の他の端
   の前記隔室（２３，２４）の間に、分離隔室（２２，２５）が形成され、これら
   が隔室（２０と２１；２３と２４）を互いに分離し、 手段（３０，２１）が備えられ、これらの手段が、前記分離隔室（２２，２５
   ）から気体を、これらの分離隔室（２２，２５）内の圧力が、乾燥チャンバー（
   ９）の一つの端にあって気体のための出口（２９）を備えた隔室（２１）内の圧
   力よりも小さくなるまで、排出するためのものである、 ことを特徴とするコンプレッサーユニット。
2. 【請求項２】両端にある分離隔室（２２，２５）が相互接続されていること
   を特徴とする請求項１に記載のコンプレッサーユニット。
3. 【請求項３】両端にある分離隔室（２２、２５）が、乾燥チャンバー（９）
   を形成する部分と再生チャンバー（１０）を形成する部分との間にある、ロータ
   ーの少なくとも一つの部分（１７）によって、相互接続されていることを特徴と
   する請求項２に記載のコンプレッサーユニット。
4. 【請求項４】分離隔室から気体を排出するための手段が、出口導管（３）の
   エジェクター（３０）から成り、該エジェクターが吸引導管（３１）によって隔
   室（２５）と接続していることを特徴とする請求項１から３の中のいずれか１つ
   に記載のコンプレッサーユニット。
5. 【請求項５】エジェクター（３０）が、吸着乾燥機（６）と冷却器（４）と
   の間に配置されることを特徴とする請求項４に記載のコンプレッサーユニット。
6. 【請求項６】容器（８）、該容器内に回転可能なやり方で取り付けられたロ
   ーター（７）、および該ローター（７）を回転させるための手段（１３）を有す
   るタイプの吸着乾燥機（６）であって、 このとき、容器（８）の各端において、ローター（７）の端の前部に、少なく
   とも二つの分離された隔室（２４、２１；２０，２３）が形成され、これらの隔
   室それぞれに、気体の供給と排出それぞれのための入口または出口（２８，２６
   ；２９，２７）が備えられ、 容器（８）の一つの端の隔室（２４）と他の端の隔室（２１）との間にあるロ
   ーター（７）の部分が、再生可能な乾燥剤（１８）の充填された乾燥チャンバー
   （９）を形成し、 また、前記容器の前記一つの端の他の隔室（２０）と前記他の端の他の隔室（
   ２４）との間にあるローター（７）の部分が、再生可能な乾燥剤（１８）の充填
   された再生チャンバー（１０）を形成する、 吸着乾燥機において、 再生チャンバー（１０）を形成するローター（７）の部分が、コンプレッサー
   要素（２）と冷却器（４）との間の出口導管（３）に配置され、 容器（８）の一つの端の前記隔室（２０，２１）の間、および容器（８）の他
   の端の前記隔室（２３，２４）の間に、分離隔室（２２，２５）が形成され、該
   隔室が隔室（２０と２１；２３と２４）を互いに分離し、 これらの分離隔室（２２、２５）から気体を排除する手段（３０，２１）が備
   えられている、 ことを特徴とする吸着乾燥機。
7. 【請求項７】両端にある分離隔室（２２，２５）が相互接続されていること
   を特徴とする請求項６に記載の吸着乾燥機（６）。
8. 【請求項８】両端にある分離隔室（２２、２５）が、乾燥チャンバー（９）
   を形成する部分と再生チャンバー（１０）を形成する部分との間にある、ロータ
   ー（７）の少なくとも一つの部分（１７）によって、相互接続されていることを
   特徴とする請求項７に記載の吸着乾燥機（６）。
9. 【請求項９】一つの乾燥チャンバー（９）と一つの再生チャンバー（１０）
   とだけを有することを特徴とする請求項６から８の中のいずれか１つに記載の吸
   着乾燥機（６）。
10. 【請求項１０】乾燥チャンバー（９）と再生チャンバー（１０）とが、中心
    角約１６０°の扇形の形状を有する、長さ方向と直交する断面、を有することを
    特徴とする請求項８および９に記載の吸着乾燥機（６）。
11. 【請求項１１】分離隔室から気体を排出するための手段が、エジェクター（
    ３０）に接続された吸引導管（３１）を有することを特徴とする請求項６から１
    ０の中のいずれか１つに記載の吸着乾燥機（６）。