JP2010075895A - Gas separator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、気体分離装置に関する。 The present invention relates to a gas separation device.
内部に分子篩カーボンやゼオライト等の吸着剤が充填された吸着槽を有し、供給された圧縮空気のうちの一の気体を分離して他の気体を製品ガスとして取り出すPSA(Pressure Swing Adsorption)式の気体分離装置がある(例えば、特許文献1参照)。
従来のPSA方式の気体分離装置においては、例え複数槽の吸着槽からなる吸着ユニットを備えていたとしても、吐出圧力および設定流量を変化させることはできなかった。 In the conventional PSA type gas separation apparatus, even if an adsorption unit comprising a plurality of adsorption tanks is provided, the discharge pressure and the set flow rate cannot be changed.
したがって、本発明は、吐出圧力および設定流量を変化させることができる気体分離装置の提供を目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a gas separation device capable of changing the discharge pressure and the set flow rate.
上記目的を達成するために、本発明は、制御装置が、少なくとも4槽設けられた吸着槽の内、いずれかの吸着槽が取出工程のとき、残りの吸着槽が再生工程となるように、圧縮空気の複数の前記吸着槽への経路を切り替えることで、同時に複数槽の前記吸着槽で前記取出工程を行う第1の制御と、1槽ずつ順次前記吸着槽で前記取出工程を行う第2の制御と、を切替制御可能とした。 In order to achieve the above object, the present invention provides a control device in which at least four of the adsorption tanks, when any one of the adsorption tanks is a removal process, the remaining adsorption tank is a regeneration process. By switching the route of the compressed air to the plurality of adsorption tanks, the first control for simultaneously performing the extraction process in the adsorption tanks of the plurality of tanks and the second control for sequentially performing the extraction process in the adsorption tanks one by one It is possible to switch between the control and the control.
本発明によれば、吐出圧力および設定流量を変化させることができる。 According to the present invention, the discharge pressure and the set flow rate can be changed.
本発明に係る一実施形態の気体分離装置を図面を参照して以下に説明する。
図1に示すように、本実施形態の気体分離装置1は、空気を圧縮する圧縮機2と、この圧縮機2により生成された圧縮空気を乾燥させる冷凍式のエアドライヤ4とを有している。
A gas separation device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the
また、気体分離装置1は、エアドライヤ4に接続される複数具体的には4つの電磁弁からなる供給開閉弁8A,8B,8C,8Dと、それぞれが一対一で設けられた供給開閉弁を介してエアドライヤ4に下部において接続される複数具体的には4槽の吸着槽10A,10B,10C,10Dとを有している。これらの吸着槽10A〜10Dは、PSA式のものであり、内部に分子篩カーボンやゼオライト等の吸着剤が充填され、供給された圧縮空気のうちの一の気体である酸素を分離して他の気体である窒素を製品ガスとして生成する吸着工程を行うものである。
Further, the
また、気体分離装置1は、吸着槽10A〜10Dのそれぞれに一対一で設けられて対応する吸着槽の下部から気体を外気に排出する電磁弁からなる排気開閉弁11A,11B,11C,11Dと、吸着槽10A〜10Dのそれぞれに一対一で設けられて対応する他の一の吸着槽との下部同士の連通・遮断を切り替える電磁弁からなる下部連通開閉弁12AB,12BC,12CD,12DAと、吸着槽10A〜10Dのそれぞれに一対一で設けられて対応する上記と同じ他の一の吸着槽との上部同士の連通・遮断を切り替える電磁弁からなる上部連通開閉弁13AB,13BC,13CD,13DAと、吸着槽10A〜10Dのそれぞれに一対一で設けられて対応する吸着槽の上部から窒素ガスを取り出す電磁弁からなる取出開閉弁14A,14B,14C,14Dとを有している。なお、供給開閉弁8A〜8D、吸着槽10A〜10D、排気開閉弁11A〜11D、下部連通開閉弁12AB,12BC,12CD,12DA、上部連通開閉弁13AB,13BC,13CD,13DAおよび取出開閉弁14A〜14DがPSAユニット19を構成している。
In addition, the
さらに、気体分離装置1は、取出開閉弁14A〜14Dを介してすべての吸着槽10A〜10Dに接続されて窒素ガスを貯留する1本の製品ガス槽15と、製品ガス槽15から2系統に分流する流路をそれぞれ開閉する電磁弁からなる開閉弁16a,16bと、これら開閉弁16a,16bのそれぞれに一対一で設けられたフィルタレギュレータ17a,17bと、これらフィルタレギュレータ17a,17bのそれぞれに一対一で設けられた低圧多風量用の流量調整弁18aおよび高圧少風量用の流量調整弁18bと、これらを制御する制御装置20と、操作者による切替入力を受け付ける外部スイッチ21とを有している。
Further, the
次に、制御装置20による制御内容について説明する。
制御装置20では、低圧多風量制御と高圧少風量制御とが切替制御可能であり、外部スイッチ21より低圧多風量仕様が選択されている場合、制御装置20は、図2に示す工程による低圧多風量制御(第1の制御)を行う。なお、供給開閉弁8A〜8D、排気開閉弁11A〜11D、下部連通開閉弁12AB,12BC,12CD,12DA、上部連通開閉弁13AB,13BC,13CD,13DAおよび取出開閉弁14A,14B,14C,14Dは、すべて閉状態が待機状態となっている。
Next, the contents of control by the
The
低圧多風量制御を開始すると、制御装置20は、まず、待機状態から、2槽の吸着槽10A,10Cについて同時並行で吸着・還流工程(工程A−1&C−1)を行う。つまり、供給開閉弁8A,8Cを開いて、吸着槽10A,10Cに圧縮機2からエアドライヤ4を介して圧縮空気を下方から供給し、同時に取出開閉弁14A,14Cを開いて上方から製品ガス槽15の高純度の窒素ガスを還流させる(図3(a)参照)。これにより、吸着槽10A,10Cにおいては、下部で吸着が行われることになり、上部でガスの再吸着が行われることになる。
When the low pressure and high air flow control is started, the
そして、吸着槽10A,10Cと製品ガス槽15との圧力が等しくなると、2槽の吸着槽10A,10Cについて吸着・取出工程(工程A−2&C−2)に移行する。つまり、窒素ガスが、吸着槽10A,10Cの上方から製品ガス槽15に供給される(図3(b)参照)。
And if the pressure of
上記した吸着・還流工程(工程A−1&C−1)および吸着・取出工程(工程A−2&C−2)の間、残り2槽の吸着槽10B,10Dについて並行して再生工程を行う。つまり、排気開閉弁11B,11Dを開いて、吸着槽10B,10Dの下方より前工程で吸着した酸素を排気させると同時に、取出開閉弁14B,14Dを開いて上方から製品ガス槽15の高純度の窒素ガスを吸着槽10B,10Dにパージさせて排気を促す(図3(a),(b)参照)。
During the adsorption / refluxing step (steps A-1 & C-1) and the adsorption / removal step (steps A-2 & C-2), the remaining two
その後、制御装置20は、次に吸着が行われる2槽の吸着槽10B,10Dについて、排気開閉弁11B,11Dを閉じて、製品ガス槽15からの窒素ガスのパージにより昇圧させる昇圧工程(工程A−3&C−3)を行う(図3(c)参照)。
Thereafter, the
その後、制御装置20は、上部連通開閉弁13AB,13CDと下部連通開閉弁12AB,12CDを開く均圧工程(工程A−4&C−4)を行う。これにより、吸着が終わった吸着槽10Aと再生が終わった吸着槽10Bとを連通させるとともに、吸着が終わった吸着槽10Cと再生が終わった吸着槽10Dとを連通させて、次に吸着が行われる2槽の吸着槽10B,10Dについての吸着効率向上のための処理を行う(図3(d)参照)。そして、待機状態に戻る。
Then, the
以上の吸着・取出工程(工程A−2&C−2)および昇圧工程(工程A−3&C−3)が、吸着槽10A,10Cにおいては、圧縮空気を供給し、吸着槽10A,10C内の吸着剤により分離生成された製品ガスとしての窒素ガスを吸着槽10A,10Cから取り出して製品ガス槽15に充填する取出工程となり、吸着・還流工程(工程A−1&C−1)および吸着・取出工程(工程A−2&C−2)が、吸着槽10B,10Dにおいては、吸着槽10B,10D内の残存気体を排出させて吸着槽10B,10D内の吸着剤を再生する再生工程となる。
In the adsorption / removal process (process A-2 & C-2) and the pressure increasing process (process A-3 & C-3), the
次に、制御装置20は、2槽の吸着槽10B,10Dについて並行して吸着・還流工程(工程B−1&D−1)を行う。つまり、供給開閉弁8B,8Dを開いて吸着槽10B,10Dに圧縮機2からの圧縮空気を下方から供給し、同時に取出開閉弁14B,14Dを開いて上方から製品ガス槽15の高純度の窒素ガスを還流させる。これにより、吸着槽10B,10Dにおいては、下部で吸着が行われることになり、上部でガスの再吸着が行われることになる(図4(a)参照)。
Next, the
そして、吸着槽10B,10Dと製品ガス槽15との圧力が等しくなると、2槽の吸着槽10B,10Dについて吸着・取出工程(工程B−2&D−2)に移行する。つまり、窒素ガスが吸着槽10B,10Dの上方から製品ガス槽15に供給される(図4(b)参照)。
And if the pressure of
上記した吸着・還流工程(工程B−1&D−1)および吸着・取出工程(工程B−2&D−2)の間、残り2槽の吸着槽10A,10Cについて並行して再生工程を行う。つまり、排気開閉弁11A,11Cを開いて、吸着槽10A,10Cの下方より吸着した酸素を排気させると同時に、取出開閉弁14A,14Cを開いて上方から製品ガス槽15の高純度の窒素ガスを吸着槽10A,10Cにパージさせて排気を促す(図4(a),(b)参照)。
During the adsorption / reflux process (process B-1 & D-1) and the adsorption / removal process (process B-2 & D-2) described above, the regeneration process is performed in parallel for the remaining two
その後、制御装置20は、次に吸着が行われる2槽の吸着槽10A,10Cについて、排気開閉弁11A,11Cを閉じて、製品ガス槽15からの窒素ガスのパージにより昇圧させる昇圧工程(工程B−3&D−3)を行う(図4(c)参照)。
Thereafter, the
その後、制御装置20は、上部連通開閉弁13BC,13DAと下部連通開閉弁12BC,12DAを開く均圧工程(工程B−4&D−4)を行う。これにより、吸着が終わった吸着槽10Dと再生が終わった吸着槽10Aとを連通させるとともに、吸着が終わった吸着槽10Bと再生が終わった吸着槽10Cとを連通させて、次に吸着が行われる2槽の吸着槽10A,10Cについての吸着効率向上のための処理を行う(図4(d)参照)。そして、待機状態に戻る。なお、この均圧工程(工程B−4&D−4)において、制御装置20は、上部連通開閉弁13AB,13CDと下部連通開閉弁12AB,12CDとを開いて、吸着が終わった吸着槽10Bと再生が終わった吸着槽10Aとを連通させるとともに、吸着が終わった吸着槽10Dと再生が終わった吸着槽10Cとを連通させても良い。
Then, the
以上の吸着・取出工程(工程B−2&D−2)および昇圧工程(工程B−3&D−3)が、吸着槽10B,10Dにおいては、圧縮空気を供給し、吸着槽10B,10D内の吸着剤により分離生成された製品ガスとしての窒素ガスを吸着槽10B,10Dから取り出して製品ガス槽15に充填する取出工程となり、吸着・還流工程(工程B−1&D−1)および吸着・取出工程(工程B−2&D−2)が、吸着槽10A,10Cにおいては、吸着槽10A,10C内の残存気体を排出させて吸着槽10A,10C内の吸着剤を再生する再生工程となる。
In the adsorption / removal process (process B-2 & D-2) and the pressure increasing process (process B-3 & D-3), in the
次に、吸着・還流工程(工程A−1&C−1)を開始することになり、上記を繰り返すことになる。 Next, the adsorption / refluxing step (steps A-1 & C-1) is started, and the above is repeated.
以上により、低圧多風量制御では、4槽設けられた吸着槽10A〜10Dの内、いずれか2槽の吸着槽が取出工程のとき、残りの吸着槽が再生工程となるように、圧縮空気の複数の吸着槽10A〜10Dへの経路を切り替えることで、同時に複数槽の吸着槽で取出工程を行うことになる。低圧多風量仕様が選択されている場合、製品ガスを使用する際に、制御装置20は開閉弁16a,16bのうち開閉弁16aのみを開いて、フィルタレギュレータ17aおよび流量調整弁18aを介して製品ガスを供給先に送る。
As described above, in the low pressure and large air volume control, when any two of the four
一方、外部スイッチ21より高圧少風量仕様が選択されている場合、制御装置20は、図5に示す工程による高圧少風量制御(第2の制御)を行う。
On the other hand, when the high pressure and low airflow specification is selected from the
高圧少風量制御を開始すると、制御装置20は、まず、待機状態から、1槽の吸着槽10Aについて吸着・還流工程(工程A−1)を行う。つまり、供給開閉弁8Aを開いて吸着槽10Aに圧縮機2からの圧縮空気を下方から供給し、同時に取出開閉弁14Aを開いて上方から製品ガス槽15の高純度の窒素ガスを還流させる。これにより、吸着槽10Aにおいては、下部で吸着が行われ、上部でガスの再吸着が行われる(図6(a)参照)。
When the high pressure and small air volume control is started, the
そして、吸着槽10Aと製品ガス槽15との圧力が等しくなると、吸着槽10Aについて吸着・取出工程(工程A−2)に移行する。つまり、窒素ガスが吸着槽10Aの上方から製品ガス槽15に供給される(図6(b)参照)。
Then, when the pressures in the
上記した吸着・還流工程(工程A−1)および吸着・取出工程(工程A−2)の間、残り3槽の吸着槽10B〜10Dについて並行して再生工程を行う。つまり、排気開閉弁11B〜11Dを開いて、吸着槽10B〜10Dの下方より吸着した酸素を排気させると同時に、取出開閉弁14B〜14Dを開いて上方から製品ガス槽15の高純度の窒素ガスを吸着槽10B〜10Dにパージさせて排気を促す(図6(a),(b)参照)。
During the adsorption / refluxing step (step A-1) and the adsorption / removal step (step A-2) described above, the regeneration steps are performed in parallel for the remaining three
その後、制御装置20は、次に吸着が行われる1槽の吸着槽10Bについて、排気開閉弁11Bを閉じて、製品ガス槽15からの窒素ガスのパージにより昇圧させる昇圧工程(工程A−3)を行う(図6(c)参照)。
Thereafter, the
その後、制御装置20は、上部連通開閉弁13ABと下部連通開閉弁12ABを開く均圧工程(工程A−4)を行う。これにより、吸着が終わった吸着槽10Aと再生が終わった吸着槽10Bとを連通させて、次に吸着が行われる1槽の吸着槽10Bについての吸着効率向上のための処理を行う(図6(d)参照)。そして、待機状態に戻る。
Then, the
以上の吸着・取出工程(工程A−2)および昇圧工程(工程A−3)が、吸着槽10Aにおいては、圧縮空気を供給し、吸着槽10A内の吸着剤により分離生成された製品ガスとしての窒素ガスを吸着槽10Aから取り出して製品ガス槽15に充填する取出工程となり、吸着・還流工程(工程A−1)および吸着・取出工程(工程A−2)が、吸着槽10Bにおいては、吸着槽10B内の残存気体を排出させて吸着槽10B内の吸着剤を再生する再生工程となり、吸着・還流工程(工程A−1)、吸着・取出工程(工程A−2)、昇圧工程(工程A−3)および均圧工程(工程A−4)が、吸着槽10C,10Dにおいては、吸着槽10C,10D内の残存気体を排出させて吸着槽10C,10D内の吸着剤を再生する再生工程となる。
In the adsorption / removal process (process A-2) and the pressure increasing process (process A-3), in the
次に、制御装置20は、1槽の吸着槽10Bについて吸着・還流工程(工程B−1)を行う。つまり、供給開閉弁8Bを開いて吸着槽10Bに圧縮機2からの圧縮空気を下方から供給し、同時に取出開閉弁14Bを開いて上方から製品ガス槽15の高純度の窒素ガスを還流させる。これにより、吸着槽10Bでは下部で吸着が行われ、上部ではガスの再吸着が行われる(図7(a)参照)。
Next, the
そして、吸着槽10Bと製品ガス槽15との圧力が等しくなると、吸着槽10Bについて吸着・取出工程(工程B−2)に移行する。つまり、窒素ガスが吸着槽10Bの上方から製品ガス槽15に供給される(図7(b)参照)。
And if the pressure of
上記した吸着・還流工程(工程B−1)および吸着・取出工程(工程B−2)の間、残り3槽の吸着槽10A,10C,10Dについて並行して再生工程を行う。つまり、排気開閉弁11A,11C,11Dを開いて、吸着槽10A,10C,10Dの下方より吸着した酸素を排気させると同時に、取出開閉弁14A,14C,14Dを開いて上方から製品ガス槽15の高純度の窒素ガスを吸着槽10A,10C,10Dにパージさせて排気を促す(図7(a),(b)参照)。
During the above-described adsorption / reflux process (process B-1) and adsorption / removal process (process B-2), the remaining three
その後、制御装置20は、次に吸着が行われる1槽の吸着槽10Cについて、排気開閉弁11Cを閉じて、製品ガス槽15からの窒素ガスのパージにより昇圧させる昇圧工程(工程B−3)を行う(図7(c)参照)。
Thereafter, the
その後、制御装置20は、上部連通開閉弁13BCと下部連通開閉弁12BCとを開く均圧工程(工程B−4)を行う。これにより、吸着が終わった吸着槽10Bと再生が終わった吸着槽10Cとを連通させて、次に吸着が行われる1槽の吸着槽10Cについての吸着効率向上のための処理を行う(図7(d)参照)。そして、待機状態に戻る。
Then, the
以上の吸着・取出工程(工程B−2)および昇圧工程(工程B−3)が、吸着槽10Bにおいては、圧縮空気を供給し、吸着槽10B内の吸着剤により分離生成された製品ガスとしての窒素ガスを吸着槽10Bから取り出して製品ガス槽15に充填する取出工程となり、吸着・還流工程(工程B−1)および吸着・取出工程(工程B−2)が、吸着槽10Cにおいては、吸着槽10C内の残存気体を排出させて吸着槽10C内の吸着剤を再生する再生工程となり、吸着・還流工程(工程B−1)、吸着・取出工程(工程B−2)、昇圧工程(工程B−3)および均圧工程(工程B−4)が、吸着槽10A,10Dにおいては、吸着槽10A,10D内の残存気体を排出させて吸着槽10A,10D内の吸着剤を再生する再生工程となる。
In the adsorption / removal process (process B-2) and the pressurization process (process B-3), in the
次に、制御装置20は、吸着槽10Cに対して、供給開閉弁8Cを開いて圧縮空気を供給すると同時に取出開閉弁14Cを開いて製品ガス槽15の窒素ガスを還流させる吸着・還流工程(工程C−1)を行い(図8(a)参照)、その後、窒素ガスを吸着槽10Cから製品ガス槽15に送る吸着・取出工程(工程C−2)を行う(図8(b)参照)。
Next, the
上記した吸着・還流工程(工程C−1)および吸着・取出工程(工程C−2)の間、残り3槽の吸着槽10A,10B,10Dについては、排気開閉弁11A,11B,11Dを開いて、吸着槽10A,10B,10Dから吸着した酸素を排気させると同時に、取出開閉弁14A,14B,14Dを開いて上方から製品ガス槽15の窒素ガスを吸着槽10A,10B,10Dにパージさせて排気を促す(図8(a),(b)参照)。
During the adsorption / reflux process (process C-1) and the adsorption / removal process (process C-2), the exhaust on / off
その後、制御装置20は、次に吸着が行われる1槽の吸着槽10Dについて、排気開閉弁11Dを閉じて、製品ガス槽15からの窒素ガスのパージにより昇圧させる昇圧工程(工程C−3)を行い(図8(c)参照)、続いて、吸着が終わった吸着槽10Cと再生が終わり次に吸着が行われる吸着槽10Dとを連通させるべく上部連通開閉弁13CDと下部連通開閉弁12CDとを開く均圧工程(工程C−4)を行う(図8(d)参照)。そして、待機状態に戻る。
Thereafter, the
以上の吸着・取出工程(工程C−2)および昇圧工程(工程C−3)が、吸着槽10Cにおいては、圧縮空気を供給し、吸着槽10C内の吸着剤により分離生成された製品ガスとしての窒素ガスを吸着槽10Cから取り出して製品ガス槽15に充填する取出工程となり、吸着・還流工程(工程C−1)および吸着・取出工程(工程C−2)が、吸着槽10Dにおいては、吸着槽10D内の残存気体を排出させて吸着槽10D内の吸着剤を再生する再生工程となり、吸着・還流工程(工程C−1)、吸着・取出工程(工程C−2)、昇圧工程(工程C−3)および均圧工程(工程C−4)が、吸着槽10A,10Bにおいては、吸着槽10A,10B内の残存気体を排出させて吸着槽10A,10B内の吸着剤を再生する再生工程となる。
In the adsorption / removal process (process C-2) and the pressurization process (process C-3), in the
次に、制御装置20は、吸着槽10Dに対して、供給開閉弁8Dを開いて圧縮空気を供給すると同時に取出開閉弁14Dを開いて製品ガス槽15の窒素ガスを還流させる吸着・還流工程(工程D−1)を行い(図9(a)参照)、その後、窒素ガスを吸着槽10Dから製品ガス槽15に送る吸着・取出工程(工程D−2)を行う(図9(b)参照)。
Next, the
上記した吸着・還流工程(工程D−1)および吸着・取出工程(工程D−2)の間、残り3槽の吸着槽10A〜10Cについては、排気開閉弁11A〜11Cを開いて、吸着槽10A〜10Cから吸着した酸素を排気させると同時に、取出開閉弁14A〜14Cを開いて上方から製品ガス槽15の窒素ガスを吸着槽10A〜10Cにパージさせて排気を促す(図9(a),(b)参照)。
During the above-described adsorption / reflux process (process D-1) and adsorption / removal process (process D-2), for the remaining three
その後、制御装置20は、次に吸着が行われる1槽の吸着槽10Aについて、排気開閉弁11Aを閉じて、製品ガス槽15からの窒素ガスのパージにより昇圧させる昇圧工程(工程D−3)を行い(図9(c)参照)、続いて、吸着が終わった吸着槽10Dと再生が終わり次に吸着が行われる吸着槽10Aとを連通させるべく上部連通開閉弁13ADと下部連通開閉弁12ADとを開く均圧工程(工程D−4)を行う(図9(d)参照)。そして、待機状態に戻る。
Thereafter, the
以上の吸着・取出工程(工程D−2)および昇圧工程(工程D−3)が、吸着槽10Dにおいては、圧縮空気を供給し、吸着槽10D内の吸着剤により分離生成された製品ガスとしての窒素ガスを吸着槽10Dから取り出して製品ガス槽15に充填する取出工程となり、吸着・還流工程(工程D−1)および吸着・取出工程(工程D−2)が、吸着槽10Aにおいては、吸着槽10A内の残存気体を排出させて吸着槽10A内の吸着剤を再生する再生工程となり、吸着・還流工程(工程D−1)、吸着・取出工程(工程D−2)、昇圧工程(工程D−3)および均圧工程(工程D−4)が、吸着槽10B,10Cにおいては、吸着槽10B,10C内の残存気体を排出させて吸着槽10B,10C内の吸着剤を再生する再生工程となる。
In the adsorption / removal process (process D-2) and the pressure increasing process (process D-3), in the
次に、吸着・還流工程(工程A−1)を開始することになり、上記を繰り返すことになる。 Next, the adsorption / refluxing step (step A-1) is started, and the above is repeated.
以上により、高圧少風量制御では、4槽設けられた吸着槽10A〜10Dの内、いずれか1槽の吸着槽が取出工程のとき、残りの吸着槽が再生工程となるように、圧縮空気の複数の吸着槽10A〜10Dへの経路を切り替えることで、1槽ずつ順次取出工程を行うことになる。高圧少風量仕様が選択されている場合、製品ガスを使用する際に、制御装置20は開閉弁16a,16bのうち開閉弁16bのみを開いて、フィルタレギュレータ17bおよび流量調整弁18bを介して製品ガスを供給先に送る。
As described above, in the high pressure and small air volume control, when any one of the four
なお、圧縮機2は常時一定量の圧縮空気量を供給しており、よって、高圧少風量制御は、低圧多風量制御と比べた場合、供給される吸着槽の容積としては半分(つまり1/2)となり、吸着槽内の圧力を低圧多風量制御での規定値まで上昇させる時間は半分(つまり1/2)となる。そして、昇圧させる吸着槽内の圧力を低圧多風量制御よりも高い位置で保持し、短いサイクルタイム(切り替えを行う設定時間)で順次1槽ずつ切り替えていくことで、高圧の製品ガスを生成することができる。
Note that the
以上に述べた本実施形態の気体分離装置1によれば、制御装置20は、4槽設けられた吸着槽10A〜10Dの内、いずれか1槽または2槽の吸着槽が取出工程のとき、残りの吸着槽が再生工程となるように、圧縮空気の複数の吸着槽への経路を切り替えることで、同時に複数槽の吸着槽で取出工程を行う低圧多風量制御と、1槽ずつ順次吸着槽で取出工程を行う高圧低風量制御とを切替制御可能としたため、吐出圧力および設定流量を変化させることができる。
According to the
このように1機種で、低圧多風量仕様および高圧低風量仕様を切り替えできるため、1機種を異なる要望の顧客に対して納入することができ、2機種生産する場合と比べてコストを低減することができる。また、納入後の仕様変更に対しても容易に対応できる。また、省スペース化が図れる。 In this way, one model can be switched between low pressure, high airflow specification and high pressure, low airflow specification, so that one model can be delivered to customers with different demands, reducing costs compared with the case of producing two models. Can do. In addition, it can easily cope with specification changes after delivery. In addition, space saving can be achieved.
製品ガスの生産量に応じて仕様を切り替えることができるため、例えば、使用量が多い昼間は低圧多風量制御で大量に製造し、使用量が少なくなる夜間に高圧低風量制御で高い圧力で製品ガス槽15に溜めておけば、翌朝には圧力・流量・濃度ともに余裕を持って稼働できる。つまり、通常、運転開始してから製品ガスが吐出するまでには時間がかかるが、上記のように製品ガスを高い圧力で製品ガス槽15に溜めておけば、時間がかからずに製品ガスを吐出できることになる。
Because the specifications can be switched according to the production volume of product gas, for example, a large amount is manufactured with low pressure and high air volume control during daytime when the usage volume is high, and a product with high pressure and low air volume control is used at night when usage volume is low. If it is stored in the
吸着槽10A〜10Dをローテーションさせて運転しているので、吸着剤の状態も良い状態に保つことができ、低圧多風量制御から高圧低風量制御に切り替えてもすぐに製品ガスを発生させることができる。また、吸着剤の状態を良くする予備運転を廃止できるので省エネルギにもなる。
Since the
また、低圧多風量制御および高圧低風量制御の切替制御は、外部スイッチ21により制御されるため、簡単に切り替えることができる。
In addition, the switching control between the low pressure and high air volume control and the high pressure and low air volume control is controlled by the
以上の実施形態においては、吸着槽が4槽ある場合を例にとり説明したが、少なくとも4槽あれば良く、5槽以上であっても良い。例えば、6槽ある場合には、3槽が取出工程のとき、残り3槽が再生工程となるように切り替えたり、2槽が取出工程のとき、残り4槽が再生工程となるように切り替えたり、1槽が取出工程のとき、残り5槽が再生工程となるように切り替えたりすることができる。つまり、少なくとも4槽設けられた吸着槽の内、いずれかの吸着槽が取出工程のとき、残りの吸着槽が再生工程となるように、圧縮空気の複数の吸着槽への経路を切り替えることで、同時に複数槽の吸着槽で取出工程を行う低圧多風量制御と、1槽ずつ順次吸着槽で取出工程を行う高圧低風量制御とを切替制御可能であれば良い。 In the above embodiment, the case where there are four adsorption tanks has been described as an example. However, at least four tanks may be used, and five or more tanks may be used. For example, when there are 6 tanks, when 3 tanks are the extraction process, the remaining 3 tanks are switched to be the regeneration process, and when 2 tanks are the extraction process, the remaining 4 tanks are switched to be the regeneration process. When one tank is an extraction process, the remaining five tanks can be switched to a regeneration process. That is, by switching the route of compressed air to a plurality of adsorption tanks so that the remaining adsorption tanks are in the regeneration process when any of the adsorption tanks provided in at least four tanks is in the extraction process. In addition, it is only necessary to be able to switch between low pressure and high air volume control in which the extraction process is performed in a plurality of adsorption tanks simultaneously and high pressure and low air volume control in which the extraction processes are sequentially performed in the adsorption tank one by one.
1 気体分離装置
2 圧縮機
10A,10B,10C,10D 吸着槽
15 製品ガス槽
20 制御装置
21 外部スイッチ
DESCRIPTION OF
Claims (2)
該吸着槽に圧縮空気を供給し、該吸着槽内の吸着剤により分離生成された製品ガスを該吸着槽から取り出して製品ガス槽に充填する取出工程と、前記吸着槽内の残存気体を排出させて該吸着槽内の吸着剤を再生する再生工程と、を行なうよう制御する制御装置を有する気体分離装置において、
前記制御装置は、
少なくとも4槽設けられた前記吸着槽の内、いずれかの吸着槽が前記取出工程のとき、残りの吸着槽が前記再生工程となるように、前記圧縮空気の複数の前記吸着槽への経路を切り替えることで、
同時に複数槽の前記吸着槽で前記取出工程を行う第1の制御と、
1槽ずつ順次前記吸着槽で前記取出工程を行う第2の制御と、を切替制御可能としたことを特徴とする気体分離装置。 Having a plurality of adsorption tanks filled with adsorbent,
Supplying compressed air to the adsorption tank, taking out the product gas separated and generated by the adsorbent in the adsorption tank from the adsorption tank and filling the product gas tank, and discharging the residual gas in the adsorption tank In the gas separation device having a control device that controls to perform the regeneration step of regenerating the adsorbent in the adsorption tank,
The control device includes:
When any of the adsorption tanks provided in at least four tanks is in the take-out process, a route of the compressed air to the plurality of adsorption tanks is set so that the remaining adsorption tank is in the regeneration process. By switching
A first control for simultaneously performing the extraction step in a plurality of adsorption tanks;
A gas separation device characterized in that switching control can be performed between the second control in which the extraction step is sequentially performed in the adsorption tank one by one.
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