JP2008508094A - 気体を乾燥させる方法と該方法に使用する装置 - Google Patents

Abstract

乾燥機(2)によって、圧縮機(1)からの気体を乾燥させるための方法であって、
前記乾燥機(2)が乾燥帯域(4)と再生帯域(5)とを備えた圧力タンク(3)から成るタイプのものであり、また、前記乾燥機が吸着および/または吸収物質(8)を備えた乾燥要素(7)を有するローター(6)を備え、該吸着および/または吸収物質(8)が交互に乾燥帯域(4)および再生帯域(5)を通過させられるような方法において、
低負荷またはゼロ負荷の場合、前記再生帯域(5)の入口が再生管(27)によってユーザーネットワーク(12)に接続され、また再生帯域(5)の出口が外気に接続されている、
ことを特徴とする方法。
【選択図】 図１

Description

本発明は、気体を乾燥する方法、より具体的には、圧縮機からの気体を乾燥する方法に関する。

圧縮機から出てくる気体を、まず冷却してから、吸着および/または吸収物質(medium)を通過させることにより、乾燥することが公知である。

そのような方法においてやはり公知なのは、この吸収および/または吸着物質を、乾燥機内のいわゆる乾燥帯域といわゆる再生帯域とを交互に通過させ、吸着および/または吸収物質を再生帯域内で再生するということである。

そのために、ある公知の方法においては、乾燥すべき気体の一部を使用して、まずこれを冷却しないで、再生帯域内の吸着および/または吸収物質上を通過させ、該気体が水分を吸収するようにする。

この公知の方法の欠点は、乾燥機に割合大きな負荷がかかっているときにしか、より具体的には、圧縮機が、乾燥機によって乾燥すべき圧縮気体が割合に大量に生成されるときにしか、高効率の再生ができない、ということである。

すなわち、低負荷の場合、この公知の方法による再生は不十分であり、その結果、乾燥すべき気体を必要な露点まで乾燥させることができない。そのため、低負荷においては、露点が変動し、これは通常ユーザーにとって望ましいことではない。

本発明の目的は、前記およびその他の欠点を克服することである。

そのために、本発明は、
乾燥機によって、ユーザーネットワークに供給するための圧縮機からの気体を乾燥させるための方法であって、
前記乾燥機が乾燥帯域と再生帯域とを備えた圧力タンクから成るタイプのものであり、また、前記乾燥機が吸着および/または吸収物質(medium)を備えた乾燥要素を有するローターを備え、該吸着および/または吸収物質が交互に前記乾燥帯域および前記再生帯域を通過させられるような方法において、
低負荷またはゼロ負荷の場合、前記再生帯域の入口が再生管によってユーザーネットワークに接続され、また再生帯域の出口が外気に接続されて、ユーザーネットワークから再生帯域を通って外気にいたる気体流が形成され、したがって前記再生帯域内の前記吸着および/または吸収物質から、水分を吸収して、該水分を排出するようになっている、
ことを特徴とする方法、
に関する。

本発明の利点は、乾燥機内の吸着および/または吸収物質を常に十分に再生することができ、また圧縮機の無負荷運転時にも、乾燥機が、常に、乾燥すべき気体を必要な露点またはその近くまで乾燥させることができるようになっている、ということである。

もう１つの利点は、いろいろな運転条件下で乾燥機を使用するときに、乾燥された気体の露点が事実上一定に保たれ、ほとんど変動しない、ということである。

また、本発明は、
本発明による前記方法が使用できる装置であって、主として、
乾燥帯域と再生帯域とを備えた圧力タンクから成るタイプの乾燥機であって、吸着および/または吸収物質を備えた乾燥要素を有するローターを備え、該吸着および/または吸収物質が交互に乾燥帯域および再生帯域を通過させられる乾燥機、
圧縮機の出口に接続され、出口が前記乾燥帯域の入口に接続している混合機に開口している主管路、
前記乾燥帯域の出口をユーザーネットワークに接続する出口管、
圧縮機の出口を前記再生帯域の入口に接続する第二の管路、
から成る装置において、
前記ユーザーネットワークを前記再生帯域の前記入口に接続する再生管を備え、また前記再生帯域の出口が弁を有する気体排出管に接続されている、
ことを特徴とする装置、
にも関する。

以下、本発明の特徴をさらに十分に説明するために、本発明の気体を乾燥する装置の実施形態について、本発明の装置を模式的に示す添付の図面を参照しつつ説明する。この実施形態は、単なる例であり、本発明を限定するものではない。

図１に示すように、気体を乾燥する装置は、圧縮機1に接続されている。この装置は、主として、BE 1,005,764号明細書に記載されているタイプの乾燥機2から成り、該乾燥機は乾燥帯域4と再生帯域5とを有する圧力タンク3を有し、該タンクは、円形乾燥要素7を備えたローター6を有し、該要素には、吸収および/または吸着物質8が備えられ、該吸収および/または吸着物質8は、乾燥帯域4と再生帯域5を交互に通過する。

さらに、乾燥機2は、主管路9を有し、該主管路9は、乾燥機2を圧縮機1の出口に接続し、また該主管路9は、混合器10に開口している。混合器10の出口は、前記乾燥帯域4の入口に接続され、この場合、混合器10は圧力タンク3と一体になっている。出口管11が、乾燥帯域4の出口をユーザーネットワーク12に接続し、ここで、出口管11とユーザーネットワーク12は逆止め弁13によって分離されている。また、第二の管路14が、圧縮機1の出口を再生帯域5の入口に接続している。

この再生帯域5はローター6のある区域(sector)を占め、該区域は、軸方向の両側面において、しゃへい壁15と16によって保護されている。ローター6の残りの部分は乾燥帯域4を形成している。

前記主管路9は、好ましくは、冷却器17を備えている。

この場合、混合器10は、エジェクターを有し、該エジェクターは、公知のように、ジェット管18と混合管19とを有し、これらの間に、吸入開口20が備えられている。混合管19は、乾燥帯域4の入口に開口し、ここで、必要であれば、液体分離器21を、混合器10と乾燥帯域4との間に備えることができる。

前記タイプの乾燥機2の場合、混合器10は好ましくはローター6内を軸方向に延びており、また必要であれば、該混合器をローター6のための駆動軸として使用することができる。該ローターの端において、混合管19が軸23によってモーター22に連結される。軸23は、カップリング24によって、混合管19に連結される。

乾燥機2の前記出口管11は、通常通り、側管25によって、主管路9に接続され、この場合、側管25は、主管路9および出口管11と同様に、弁26を有する。

本発明においては、再生管27が前記ユーザーネットワーク12を前記第二の管路14に接続し、ここで、この再生管27は、逆止め弁28と加熱器29を備えており、また、第二の管路14は、再生管27との接続点の上流に、逆止め弁30と制御弁31とを備えている。

乾燥機2内の再生帯域5の出口には、冷却器32が備えられ、再生帯域5を限る前記しゃへい壁16の底部には、排出管33が備えられ、該排出管は、弁34、吸音器35、および気体排出口36を有している。

本発明の前記装置の動作は簡単であり、以下のようである。

乾燥機2が通常の負荷を受けている場合、言い換えると、圧縮機1が動作して、圧縮空気を製造している場合、この気体は、主管路9内を冷却器17を通って、乾燥機1に導かれ、この乾燥機において、乾燥すべき気体は、混合器10を通して送られ、前記水分分離器21ならびに気体から水分を吸収する吸着および/または吸収物質8によって乾燥される。

乾燥された気体は、次に、出口管11を通してユーザーネットワークに導かれる。

吸着および/または吸収物質8を再生できるように、ローター6はモーター22によって低速で駆動され、それによって、吸着および/または吸収物質8が乾燥帯域4と再生帯域5を交互に通過する。

第二の管路14は、第二の管路14によって送られる、乾燥すべき気体の一部を、圧縮機1の出口から再生帯域5まで導き、気体のこの部分は、主管路9を流れず、したがって冷却器17で冷却されることはない。

したがって、この乾燥すべき気体は依然として割合に高温かつ不飽和であり、その結果、この気体は、再生帯域5を通過するときに、吸着および/または吸収物質8から水分を吸収することができる。

再生帯域5の出口においては、この気体はまず冷却器32によって冷却され、次に吸入開口20を通じて混合管19内に吸入され、ここで、この気体は主管路9からの乾燥すべき気体と混合される。

乾燥すべき気体は、前記逆止め弁28の存在により、第二の管路14の再生管27を通ってユーザーネットワーク12に流れることがないようになっている。

乾燥機2がゼロ負荷の場合、圧縮機1が運転されていないか、または無負荷で作動しているときには、圧縮機1の出口には気体が送り出されない。

圧縮機1が交互に全負荷と無負荷またはまったく作動していない状態との間で動作している場合には、圧縮機1の出口における気体送出量は、吸収物質8の効率的な再生に不十分でありうる。そのため、ユーザーネットワーク12に供給される乾燥気体の湿度が変動しうる。

特に、ユーザーが割合に少量の圧縮空気送出量を必要とするときに、圧縮機1が割合に長時間無負荷で運転されるか、あるいは切り離されている場合に、そうである。

本発明の方法は、圧縮機1が無負荷で作動しているか、またはまったく働いていない場合に、前記弁34を開放することによる、また好ましくはローター6を停止することによる、この欠点に対する解決策を提供する。

弁34の前記開放により、乾燥機2内の圧縮気体が気体排出口36を通って環境内に逃げることができるので、乾燥機2内の圧力が低下する。

乾燥機2内のこの圧力低下、したがってまた再生管27内の圧力低下により、逆止め弁28が開き、その結果、圧縮気体がユーザーネットワーク12から前記再生管27に流れる。

すると、この気体は加熱器29によりたとえば180℃の温度に加熱され、再生帯域5を通って弁34に送られる。このとき、気体は再生帯域5から水分を吸収する。

吸着および/または吸収物質8が完全に再生されたとき、あるいはある設定時間の経過後、弁34が閉じられる。

また、ユーザーネットワーク12に供給するために、ふたたび圧縮機1が全負荷で駆動され、再生帯域の通常の動作のために十分な気体送出量が得られるようになると、弁34は閉じられ、ローター6がふたたび駆動される。

当然、再生管27は必ずしも加熱器29を備えている必要はないが、この加熱器により、前記再生に使用する乾燥気体の量を最小限に抑えることができる。

ここで注意すべきことは、少なくとも乾燥機2が低負荷の場合、前記加熱器29は、好ましくは、全時間にわたって動作したままとして、定期的にウォームアップしなおす必要がないようにする、ということである。

また、圧縮機1がゼロ負荷の場合、あるいは作動していない場合、吸着および/または吸収物質8の一部を再生するための前記方法は、連続して数回実施できる。このとき、再生と再生との間に、ローター6を、たとえば、再生帯域5として使用するローター6の区域の寸法に対応する角度だけ回転させる。

注意すべきことは、ユーザーにとって簡単な圧縮機1と乾燥機2の制御が可能になるように、気体排出口36の弁34、また必要であれば、モーター22を、圧縮機1の負荷に合わせて制御することができる、ということである。すなわち、圧縮機1をまったく作動させない場合、あるいはある時間比率で無負荷作動させる場合、あるいは特に設定値よりも低い乾燥機負荷の場合には、ただちに、弁34を開放し、モーター22を停止させるか、またはローター6との連結を切断することによる制御を行うことができる。

当然、この制御は、圧縮機1の出口における送出量にもとづいて実施することもできる。

本発明は、添付の図面に示した前記実施形態のみに限定されるものではない。逆に、本発明は、本発明の範囲を逸脱することなく、いろいろな変形を加えて実施することができる。

本発明の装置を模式的に示す図である。

符号の説明

1 圧縮機
2 乾燥機
3 圧力タンク
4 乾燥帯域
5 再生帯域
6 ローター
7 円形乾燥要素
8 吸収および/または吸着物質
9 主管路
10 混合器
11 出口管
12 ユーザーネットワーク
13 逆止め弁
14 第二の管路
15 しゃへい壁
16 しゃへい壁
17 冷却器
18 ジェット管
19 混合管
20 吸入開口
21 液体分離器
22 モーター
23 軸
24 カップリング
25 側管
26 弁
27 再生管
28 逆止め弁
29 加熱器
30 逆止め弁
31 制御弁
32 冷却器
33 排出管
34 弁
35 吸音器
36 気体排出口

Claims (10)

1. 乾燥機(2)によって、ユーザーネットワーク(12)に供給するための圧縮機(1)からの気体を乾燥させるための方法であって、
   前記乾燥機(2)が乾燥帯域(4)と再生帯域(5)とを備えた圧力タンク(3)から成るタイプのものであり、また、前記乾燥機が吸着および/または吸収物質(8)を備えた乾燥要素(7)を有するローター(6)を備え、該吸着および/または吸収物質(8)が交互に乾燥帯域(4)および再生帯域(5)を通過させられるような方法において、
   低負荷またはゼロ負荷の場合、前記再生帯域(5)の入口が再生管(27)によってユーザーネットワーク(12)に接続され、また再生帯域(5)の出口が外気に接続されて、ユーザーネットワーク(12)から再生帯域(5)を通って外気にいたる気体流が形成され、したがって前記再生帯域(5)内の吸着および/または吸収物質(8)から、水分を吸収して、該水分を排出するようになっている、
   ことを特徴とする方法。
2. 気体が再生管(27)で加熱されてから、再生帯域(5)を通して導かれることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 気体が約180℃の温度に加熱されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 吸収および/または吸着物質(8)に乾燥機(1)の乾燥帯域(4)および再生帯域(5)を交互に通過させるローター(6)が、前記再生中、停止させられることを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. ユーザーネットワーク(12)のための、請求項１から４の中のいずれか１つの方法によって、圧縮機(1)からの気体を乾燥させるのに使用できる装置であって、主として、
   乾燥帯域(4)と再生帯域(5)とを備えた圧力タンク(3)から成るタイプの乾燥機(2)であって、吸着および/または吸収物質(8)を備えた乾燥要素(7)を有するローター(6)を備え、該吸着および/または吸収物質(8)が交互に乾燥帯域(4)および再生帯域(5)を通過させられる乾燥機(2)と、
   乾燥すべき気体を、再生帯域(5)の出口が接続されている混合器(10)を通じて乾燥帯域(4)を通して導くことができるようにする主管路(9)と、
   乾燥帯域(4)の出口をユーザーネットワーク(12)に接続する出口管(11)と、
   圧縮機(1)の出口を再生帯域(5)の入口に接続する第二の管路(14)と、
   から成る装置において、
   前記ユーザーネットワーク(12)を前記再生帯域(5)の前記入口に接続する再生管(27)を備え、また再生帯域(5)の出口が弁(34)を有する気体排出管(36)に接続されている、
   ことを特徴とする装置。
6. 当該再生管(27)が加熱器(29)を備えていることを特徴とする請求項５に記載の装置。
7. 当該出口管(11)と当該再生管(27)とのそれぞれに、逆止め弁(13、28)を備えていることを特徴とする請求項５に記載の装置。
8. 気体排出管(36)が吸音器(35)を備えていることを特徴とする請求項５に記載の装置。
9. 当該第二の管路(14)が、該第二の管路(14)と再生管(27)との接続部よりも上流にある逆止め弁(30)を備えていることを特徴とする請求項５に記載の装置。
10. ガス排出管(36)の弁(34)が、乾燥機(2)の負荷が設定値よりも小さい場合に、作動させられることを特徴とする請求項５に記載の装置。

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