JP2021020147A - Gas separation apparatus and maintenance service system - Google Patents

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Abstract

To provide a gas separation apparatus capable of notifying a user of abnormality and the like in an early stage.SOLUTION: The gas separation apparatus comprises: a compressor compressing air; an air tank storing the compressed air compressed by the compressor; an adsorption tank adsorbing a part of the compressed air stored in the air tank; a product gas storage tank storing a product gas not stored in the adsorption tank; a control unit controlling the action of the adsorption tank; pressure detection means detecting pressure in the tank; and a communication part. In the control unit, a maximum value or a minimum value before updating is left when the maximum value or the minimum value is updated and detection pressure when updating and the maximum value or the minimum value including the maximum value or the minimum value before updating are determined. The communication part communicates with the outside on the data of the maximum value or the minimum value.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は気体分離装置に関する。 The present invention relates to a gas separator.

本技術分野の背景として、特許文献1がある。特許文献1には、各種異常検出手段が搭載されており、検知した結果が所定範囲を外れた場合、酸素濃縮装置を停止させる制御する。さらに特許文献1では酸素センサや圧力センサなどの各センサ単独による検知により、異常判定を行っており、酸素濃度や圧力値が異常判定の閾値を超過すると異常や警報を出して使用者などに異常が発生していることを知らせることが記載されている。 Patent Document 1 is a background of this technical field. Patent Document 1 is equipped with various abnormality detecting means, and controls to stop the oxygen concentrator when the detected result is out of a predetermined range. Further, in Patent Document 1, an abnormality is determined by detection by each sensor such as an oxygen sensor and a pressure sensor, and when the oxygen concentration or the pressure value exceeds the abnormality determination threshold, an abnormality or an alarm is issued to the user or the like. It is stated to inform that that is occurring.

特開2007−190314JP-A-2007-190314

特許文献1は、IoT(Internet of Things)を用いて、センサ情報を遠隔監視し故障診断等の保守サービスを行う技術については示唆していない。 Patent Document 1 does not suggest a technique for remotely monitoring sensor information and providing maintenance services such as failure diagnosis using IoT (Internet of Things).

IoTを用いて、センサ情報を遠隔監視し故障診断等の保守サービスを行う場合には、データを通信する時間間隔、頻度を例えば30分に1回のように、コストを考慮するとデータ通信は制限される。この場合には、気体分離装置の圧力データは、吸着サイクルの約1分毎に圧力が変動するため、30分に1回のその時々の圧力瞬時値がサーバへ送られることになる。 When using IoT to remotely monitor sensor information and perform maintenance services such as failure diagnosis, data communication is limited in consideration of cost, such as once every 30 minutes for the time interval and frequency of data communication. Will be done. In this case, since the pressure of the pressure data of the gas separator fluctuates about every 1 minute of the adsorption cycle, the instantaneous pressure value at that time is sent to the server once every 30 minutes.

また、最近の動作状態ではない古い検出値がサーバに送られるのを避けるため、最大値や最小値といったデータは適度な間隔で、装置側で更新されるべきである。 In addition, data such as maximum and minimum values should be updated on the device side at appropriate intervals in order to avoid sending old detection values that are not in the latest operating state to the server.

ところが、装置側とクラウドとデータを通信する通信タイミングと、データの更新タイミングが重なると、比較的新しい最大値や最小値といったデータが送られず、最大値や最小値ではないデータがサーバに送られる場合が生じる。そのようなことが生じると、遠隔監視で気体分離装置の圧力の異常や圧力の異常の予兆を正しく検知することはできない。 However, when the communication timing for communicating data between the device side and the cloud and the data update timing overlap, data such as relatively new maximum and minimum values are not sent, and data that is not the maximum or minimum value is sent to the server. May occur. When such a situation occurs, it is not possible to correctly detect the pressure abnormality of the gas separator and the sign of the pressure abnormality by remote monitoring.

本発明の目的は、異常を使用者などに早期に知らせることができる気体分離装置及び保守サービスシステムを提供することである。 An object of the present invention is to provide a gas separation device and a maintenance service system capable of promptly notifying a user or the like of an abnormality.

本発明の好ましい一例としては、
空気を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機で圧縮された圧縮空気を貯留する空気槽と、前記空気槽に貯留された圧縮空気のうち一部の気体を吸着する吸着槽と、前記吸着槽で吸着されなかった製品ガスを貯留する製品ガス貯留槽と、前記吸着槽の動作を制御する制御部と、槽内の圧力を検知する圧力検出手段と、通信部とを備え、
前記制御部は、
前記最大値もしくは前記最小値を更新する際に、
更新前の前記最大値もしくは前記最小値を残し、更新する際の検出圧力と更新前の前記最大値もしくは前記最小値を含めて前記最大値もしくは前記最小値を判断し、
前記通信部が、
前記最大値もしくは前記最小値のデータについて外部と通信する気体分離装置である。
As a preferable example of the present invention,
A compressor that compresses air, an air tank that stores compressed air compressed by the compressor, an adsorption tank that adsorbs a part of the compressed air stored in the air tank, and the adsorption tank. It is provided with a product gas storage tank for storing product gas that has not been adsorbed, a control unit for controlling the operation of the adsorption tank, a pressure detecting means for detecting the pressure in the tank, and a communication unit.
The control unit
When updating the maximum value or the minimum value
The maximum value or the minimum value before the update is left, and the maximum value or the minimum value is determined by including the detection pressure at the time of the update and the maximum value or the minimum value before the update.
The communication unit
It is a gas separation device that communicates with the outside about the data of the maximum value or the minimum value.

本発明によれば、異常を使用者などに早期に知らせることができる。 According to the present invention, it is possible to notify the user or the like of an abnormality at an early stage.

本発明の実施例1における気体分離装置を示す全体構成図である。It is an overall block diagram which shows the gas separation apparatus in Example 1 of this invention. 気体分離装置を含む保守サービスシステムの構成図である。It is a block diagram of the maintenance service system including a gas separator. 圧力検出手段で検出した圧力と時間との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the pressure detected by the pressure detecting means, and time.

以下、本発明の実施例を、図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, examples of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

実施例1について図1を用いて説明する。本実施例におけるPSA式の気体分離装置の全体構成について図1を用いて説明する。図1に示す気体分離装置1はPSA式の気体分離装置である。気体分離装置1は、空気を供給する空気供給ユニット2と、製品ガスを生成するPSAユニット3で構成される。 The first embodiment will be described with reference to FIG. The overall configuration of the PSA type gas separator in this embodiment will be described with reference to FIG. The gas separation device 1 shown in FIG. 1 is a PSA type gas separation device. The gas separation device 1 is composed of an air supply unit 2 for supplying air and a PSA unit 3 for generating product gas.

本実施例では、一例として空気供給ユニット2とPSAユニット3は別筐体に分かれて格納されているが、上記二つのユニットが同じ筐体内に格納されていてもよい。 In this embodiment, the air supply unit 2 and the PSA unit 3 are separately stored as an example, but the above two units may be stored in the same housing.

この空気供給ユニットは、空気を圧縮する圧縮機4と、容量制御を行うためのインバータ回路10(容量制御・台数制御を含む)と、圧縮空気を貯留させる空気槽5と、圧縮空気を除湿するエアードライヤー6と、析出したドレン水を回収しながら不純物を除去するドレンフィルタ7を有している。本実施例では、一例として、これら圧縮機4と、空気槽5と、エアードライヤー6とドレンフィルタ7とは筐体に格納されている。 This air supply unit dehumidifies a compressor 4 that compresses air, an inverter circuit 10 (including capacity control and number control) for capacity control, an air tank 5 that stores compressed air, and compressed air. It has an air dryer 6 and a drain filter 7 that removes impurities while collecting the precipitated drain water. In this embodiment, as an example, the compressor 4, the air tank 5, the air dryer 6, and the drain filter 7 are housed in a housing.

一方、PSAユニット3は、空気供給ユニット2から供給される圧縮空気から所定の気体を分離することにより、製品ガスを生成する吸着槽A19A、吸着槽B19Bと、製品ガス(窒素)を貯留する窒素槽(製品ガス貯留槽)41を有している。 On the other hand, the PSA unit 3 has an adsorption tank A19A and an adsorption tank B19B that generate a product gas by separating a predetermined gas from the compressed air supplied from the air supply unit 2, and nitrogen that stores the product gas (nitrogen). It has a tank (product gas storage tank) 41.

空気槽5で貯留された圧縮空気は後述の吸着槽A19A、吸着槽B19Bに供給され、空気槽5で貯留された圧縮空気から所定の気体が分離される。本実施例では、吸着槽A19A、吸着槽B19Bで酸素を吸着することにより、窒素を分離する場合について説明するが、窒素を吸着することにより酸素を分離してもよいし、大気以外の圧縮空気から他の気体を分離するものであってもよい。 The compressed air stored in the air tank 5 is supplied to the adsorption tank A19A and the suction tank B19B described later, and a predetermined gas is separated from the compressed air stored in the air tank 5. In this embodiment, a case where nitrogen is separated by adsorbing oxygen in the adsorption tank A19A and the adsorption tank B19B will be described. However, oxygen may be separated by adsorbing nitrogen, or compressed air other than the atmosphere. It may be the one that separates other gases from.

圧縮機4として、往複動式、スクリュー式あるいはスクロール式等の圧縮機や、外部から1次圧を供給され再圧縮するブースタ圧縮機等が用いられている。 As the compressor 4, a reciprocating type, screw type or scroll type compressor, a booster compressor in which a primary pressure is supplied from the outside and recompressed, and the like are used.

空気槽5には、空気槽5からの圧縮空気を流す配管16が接続されており、この配管16の端末位置には2系統に分岐した配管17A、17Bが接続されている。配管17A、17Bには、それぞれ流路を開閉する供給弁18A、18Bが途中に設けられており、酸素分子を吸着して窒素ガスを製品ガスとして取り出すための吸着槽A19A、吸着槽B19Bがそれぞれ接続されている。 A pipe 16 for flowing compressed air from the air tank 5 is connected to the air tank 5, and pipes 17A and 17B branched into two systems are connected to the terminal positions of the pipe 16. The pipes 17A and 17B are provided with supply valves 18A and 18B for opening and closing the flow path, respectively, and the adsorption tank A19A and the adsorption tank B19B for adsorbing oxygen molecules and taking out nitrogen gas as a product gas, respectively. It is connected.

この吸着槽は容積一定である。また、配管17A、17Bには、それぞれ供給弁18A、18Bと吸着槽A19A、吸着槽B19Bとの間位置に配管21A、21Bが接続されており、これら配管21A、21Bには、途中に流路を開閉する排気弁22A、22Bが、端末に消音用のフィルタ付きの排気サイレンサ23が設けられている。 The volume of this adsorption tank is constant. Further, the pipes 17A and 17B are connected to the pipes 21A and 21B at positions between the supply valves 18A and 18B and the suction tanks A19A and B19B, respectively, and the pipes 21A and 21B have flow paths in the middle. The exhaust valves 22A and 22B that open and close the air are provided with an exhaust silencer 23 having a muffling filter at the terminal.

この排気サイレンサは各吸着槽A19A、吸着槽B19B毎に設けられていてもよい。また、配管17A、17Bには、互いの配管21A、21Bと吸着槽A19A、吸着槽B19Bとの間位置を結ぶように配管25A、25Bが接続されており、この配管25A、25Bには流路を開閉する下均圧弁26A、26Bが設けられている。 This exhaust silencer may be provided for each of the adsorption tanks A19A and B19B. Further, the pipes 25A and 25B are connected to the pipes 17A and 17B so as to connect the positions between the pipes 21A and 21B and the suction tank A19A and the suction tank B19B, and the flow paths are connected to the pipes 25A and 25B. Lower pressure equalizing valves 26A and 26B are provided to open and close.

吸着槽A19A、吸着槽B19Bには、例えば、酸素分子を吸着する吸着手段である吸着剤が充填されている。吸着剤は、具体的には分子ふるいカーボンやゼオライト等を用いている。吸着槽A19A、吸着槽B19Bには、互いに合流する配管31A、31Bがそれぞれ接続されている。 The adsorption tank A19A and the adsorption tank B19B are filled with, for example, an adsorbent which is an adsorption means for adsorbing oxygen molecules. Specifically, the adsorbent uses molecular sieve carbon, zeolite, or the like. Pipes 31A and 31B that join each other are connected to the suction tank A19A and the suction tank B19B, respectively.

これら配管31A、31Bには、互いの吸着槽A19A、吸着槽B19B側同士を結ぶように配管32A、32Bが接続されており、この配管32A、32Bには絞り33が設けられている。 The pipes 32A and 32B are connected to the pipes 31A and 31B so as to connect the suction tanks A19A and the suction tank B19B to each other, and the pipes 32A and 32B are provided with a throttle 33.

また、配管31A、31Bには、互いの配管32A、32Bよりも吸着槽A19A、吸着槽B19Bとは反対側同士を結ぶように配管35A、35Bが接続されておりこの配管35A、35Bには流路を開閉する上均圧弁36A、36Bが設けられている。 Further, pipes 35A and 35B are connected to the pipes 31A and 31B so as to connect the suction tanks A19A and the suction tanks B19B on the opposite sides of the pipes 32A and 32B, and the pipes 35A and 35B flow. Upper pressure equalizing valves 36A and 36B for opening and closing the road are provided.

また、配管31A、31Bには、それぞれの配管35A、35Bよりも吸着槽A19A、吸着槽B19Bとは反対側に流路を開閉する取り出し弁38A、38Bがそれぞれ設けられている。配管31A、31Bの合流位置には配管40が接続されており、この配管40には窒素ガスを貯留させる製品ガス貯留槽としての窒素槽41が接続されている。 Further, the pipes 31A and 31B are provided with take-out valves 38A and 38B for opening and closing the flow path on the opposite sides of the suction tank A19A and the suction tank B19B from the pipes 35A and 35B, respectively. A pipe 40 is connected to the confluence position of the pipes 31A and 31B, and a nitrogen tank 41 as a product gas storage tank for storing nitrogen gas is connected to the pipe 40.

この窒素槽41には、吐出口42が設けられた配管43が接続されており、この配管43の途中位置には窒素槽41側から順に、塵埃等を除去するとともにガスの圧力を調整するフィルタレギュレータ44、流路を開閉する吐出弁45、製品ガスの流量を調整する流量調整弁46、製品ガスの流量をセンシングする流量検出手段61が設けられている。 A pipe 43 provided with a discharge port 42 is connected to the nitrogen tank 41, and a filter that removes dust and the like and adjusts the gas pressure in order from the nitrogen tank 41 side at an intermediate position of the pipe 43. A regulator 44, a discharge valve 45 for opening and closing the flow path, a flow rate adjusting valve 46 for adjusting the flow rate of the product gas, and a flow rate detecting means 61 for sensing the flow rate of the product gas are provided.

配管43のフィルタレギュレータ44と吐出弁45との間位置には配管48および配管49が接続されており、配管48には、配管43側から順に、流路を開閉する開閉弁50と、ガスの流量を調整する流量調整弁51と、サイレンサ52とが設けられている。 A pipe 48 and a pipe 49 are connected at a position between the filter regulator 44 and the discharge valve 45 of the pipe 43. A flow rate adjusting valve 51 for adjusting the flow rate and a silencer 52 are provided.

配管49には、配管43側から順に、流路を開閉する開閉弁54と、ガスの流量を調整する流量調整弁55と、酸素濃度を検出する酸素センサ56とが設けられている。酸素センサ56および流量検出手段61は制御部60に通信可能に接続されており、検出信号を制御部60に出力する。制御部60は、CPU(Central Processing Unit)を含む構成である。マイコン(Micro controller)、もしくはFPGA(Field-Programmable Gate Array)で構成される。 The pipe 49 is provided with an on-off valve 54 for opening and closing the flow path, a flow rate adjusting valve 55 for adjusting the gas flow rate, and an oxygen sensor 56 for detecting the oxygen concentration, in order from the pipe 43 side. The oxygen sensor 56 and the flow rate detecting means 61 are communicably connected to the control unit 60, and output a detection signal to the control unit 60. The control unit 60 has a configuration including a CPU (Central Processing Unit). It consists of a microcomputer (Micro controller) or FPGA (Field-Programmable Gate Array).

制御部60は検出信号を受けて、吸着槽A19A、吸着槽B19Bにおける窒素ガスの生成を制御する。具体的には、供給弁18A、18B、排気弁22A、22B、下均圧弁26A、26B、上均圧弁36A、36B、取り出し弁38A、38B、吐出弁45、開閉弁50および54は、制御部60に通信可能に接続されており、制御部60からの指令で作動する。 The control unit 60 receives the detection signal and controls the generation of nitrogen gas in the adsorption tank A19A and the adsorption tank B19B. Specifically, the supply valves 18A and 18B, the exhaust valves 22A and 22B, the lower pressure equalizing valves 26A and 26B, the upper pressure equalizing valves 36A and 36B, the take-out valves 38A and 38B, the discharge valve 45, and the on-off valves 50 and 54 are control units. It is communicatively connected to 60 and operates by a command from the control unit 60.

空気槽5、吸着槽A19A、吸着槽B19B、窒素槽41には、圧力を検知する圧力検出手段63が設けられている。また気体分離装置1には周囲温度を検知する温度センサ62(図示省略)が設けられている。 The air tank 5, the suction tank A19A, the suction tank B19B, and the nitrogen tank 41 are provided with pressure detecting means 63 for detecting the pressure. Further, the gas separation device 1 is provided with a temperature sensor 62 (not shown) for detecting the ambient temperature.

ここまで、気体分離装置1の構成を説明してきたが、ここで気体分離装置において行われる気体分離方法について説明する。 Up to this point, the configuration of the gas separation device 1 has been described, but here, the gas separation method performed in the gas separation device will be described.

気体分離装置1では、圧縮機4によって空気を圧縮する圧縮工程、圧縮工程により圧縮された空気を空気槽5に貯留する貯蔵工程、圧縮空気をエアードライヤー6により除湿する除湿工程、除湿工程により除湿された空気から気体を分離する分離工程が行われる。 In the gas separation device 1, a compression step of compressing air by a compressor 4, a storage step of storing the air compressed by the compression step in an air tank 5, a dehumidification step of dehumidifying compressed air by an air dryer 6, and a dehumidification step of dehumidifying the compressed air. A separation step is performed to separate the gas from the air.

気体分離装置1の分離工程では、以下の(a)〜(d)の工程が順次繰り返される。 In the separation step of the gas separation device 1, the following steps (a) to (d) are sequentially repeated.

(a)吸着・還流工程:圧縮機4により圧縮され空気槽5に貯留された圧縮空気を、供給弁18A、18Bを開くことで、吸着剤が充填された吸着槽A19A、吸着槽B19Bに供給するとともに、窒素槽41内に残存する窒素ガスを、取り出し弁38A、38Bを開くことで吸着槽A19A、吸着槽B19Bに還流して吸着槽A19A、吸着槽B19B内を昇圧させ、圧力を利用して吸着剤に酸素分子を吸着させる工程。 (A) Adsorption / recirculation step: The compressed air compressed by the compressor 4 and stored in the air tank 5 is supplied to the adsorption tanks A19A and B19B filled with the adsorbent by opening the supply valves 18A and 18B. At the same time, the nitrogen gas remaining in the nitrogen tank 41 is returned to the adsorption tank A19A and the adsorption tank B19B by opening the take-out valves 38A and 38B to raise the pressure in the adsorption tank A19A and the adsorption tank B19B, and the pressure is used. The process of adsorbing oxygen molecules on the adsorbent.

(b)取り出し工程:吸着工程から引き続いて、空気槽5から圧縮空気を吸着槽A19A、吸着槽B19Bに供給し続けると同時に、吸着剤により分離生成された窒素ガスを吸着槽A19A、吸着槽B19Bより取り出して窒素槽41に貯留させる工程。 (B) Extraction step: Continuing from the adsorption step, compressed air is continuously supplied from the air tank 5 to the adsorption tank A19A and the adsorption tank B19B, and at the same time, the nitrogen gas separated and generated by the adsorbent is discharged into the adsorption tank A19A and the adsorption tank B19B. A step of taking out the gas and storing it in the nitrogen tank 41.

(c)均圧工程:上均圧弁36A、36Bおよび下均圧弁26A、26Bの開閉により取り出し工程終了後の一対の吸着槽A19A、吸着槽B19Bの均圧化を図り、次回の吸着工程の吸着効率を高めて、より高純度の窒素ガスを生成するための工程。 (C) Pressure equalizing step: By opening and closing the upper pressure equalizing valves 36A and 36B and the lower pressure equalizing valves 26A and 26B, the pressure of the pair of suction tanks A19A and suction tank B19B after the completion of the take-out process is equalized, and the suction in the next suction step A process for increasing efficiency and producing higher purity nitrogen gas.

(d)再生工程:均圧工程終了後の吸着槽A19A、吸着槽B19B内を、排気弁22A、22Bを開くことにより配管21を介して、吸着剤に吸着された酸素分子を脱着することにより吸着剤を再生する工程。なお、この再生工程において、排気弁22A、22B以外の吸着槽A19A、吸着槽B19Bに関連する供給弁18A、18B、下均圧弁26A、26B、上均圧弁36A、36B、上および取り出し弁38A、38Bは閉状態とする。 (D) Regeneration step: By opening the exhaust valves 22A and 22B in the adsorption tanks A19A and B19B after the pressure equalization step, the oxygen molecules adsorbed by the adsorbent are desorbed via the pipe 21. The process of regenerating the adsorbent. In this regeneration step, the suction tanks A19A other than the exhaust valves 22A and 22B, the supply valves 18A and 18B related to the suction tanks B19B, the lower pressure equalizing valves 26A and 26B, the upper pressure equalizing valves 36A and 36B, the upper and take-out valves 38A, 38B is in the closed state.

吸着槽A19Aで吸着工程・取り出し工程(工程(a)(b))が行われている間に吸着槽B19Bでは、再生工程(工程(d))が行われる。その後、(c)均圧工程が同時に行われ、吸着槽A19A、吸着槽B19Bを入れ替えて吸着工程・取り出し工程(工程(a)(b))と再生工程(工程(d))が行われる。 While the adsorption step / take-out step (steps (a) and (b)) is being performed in the adsorption tank A19A, the regeneration step (step (d)) is performed in the suction tank B19B. After that, (c) the pressure equalizing step is performed at the same time, and the adsorption step / take-out step (steps (a) and (b)) and the regeneration step (step (d)) are performed by exchanging the suction tank A19A and the suction tank B19B.

上記の吸着・還流工程(a)、取り出し工程(b)、均圧工程(c)、再生工程(d)の時間を併せて吸着サイクルのサイクルタイムとする。 The time of the adsorption / reflux step (a), the take-out step (b), the pressure equalizing step (c), and the regeneration step (d) is combined as the cycle time of the adsorption cycle.

図2は、気体分離装置1と、専用線や携帯網といったネットワーク100を介して気体分離装置1と接続するクラウド101と、クラウド101と使用者端末201とをネットワーク200で接続した保守サービスシステムを示す図である。ここで、クラウドは、計算機(ウェブサーバ)102、データベース(DB)103を備え、ウェブサーバ102が気体分離装置1からのデータを受け取る。使用者端末201としては、PC(personal computer)、タブレット、モバイルがある。 FIG. 2 shows a maintenance service system in which the gas separation device 1 is connected to the gas separation device 1 via a network 100 such as a dedicated line or a mobile network, and the cloud 101 and the user terminal 201 are connected by a network 200. It is a figure which shows. Here, the cloud includes a computer (web server) 102 and a database (DB) 103, and the web server 102 receives data from the gas separation device 1. The user terminal 201 includes a PC (personal computer), a tablet, and a mobile.

クラウド101を介して遠隔監視する場合、制御部60に記録したデータを通信部70からクラウド101へデータを送信する。使用者側は、PCなどの使用者端末201でインターネット200にアクセスし、クラウド101から得た情報を表示して遠隔で監視をすることができる。 When remote monitoring is performed via the cloud 101, the data recorded in the control unit 60 is transmitted from the communication unit 70 to the cloud 101. The user side can access the Internet 200 with a user terminal 201 such as a PC, display the information obtained from the cloud 101, and remotely monitor the information.

気体分離装置では、空気槽5、吸着槽A19A、吸着槽B19B、窒素槽41に設けられている圧力検出手段63で各槽の圧力を常時センシングし、瞬時値として制御部60に信号を送る。通常瞬時値は気体分離装置の表示に用いる場合がある。また、閾値を設けて通常瞬時値を異常判定に用いることができる。 In the gas separation device, the pressure detecting means 63 provided in the air tank 5, the adsorption tank A19A, the adsorption tank B19B, and the nitrogen tank 41 constantly senses the pressure in each tank and sends a signal to the control unit 60 as an instantaneous value. Usually, the instantaneous value may be used to display the gas separator. In addition, a threshold value can be set and a normal instantaneous value can be used for abnormality determination.

図3は、空気槽5、吸着槽A19A、吸着槽B19B、および窒素槽41において圧力検出手段が検出した圧力と時間との関係を示す図である。サイクルタイム(約1分)における圧力変動が繰り替えされるのが通常の状態である。 FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the pressure detected by the pressure detecting means in the air tank 5, the adsorption tank A19A, the adsorption tank B19B, and the nitrogen tank 41 and the time. It is a normal state that the pressure fluctuation in the cycle time (about 1 minute) is repeated.

本実施例では、空気槽5、吸着槽A19A、吸着槽B19B、および窒素槽41の全ての圧力を検出しているが、いずれかひとつ、もしくはいずれか複数の組み合わせを選択し、選択した槽の圧力を制御部60に送り、異常を判断するようにしてもよい。 In this embodiment, all the pressures of the air tank 5, the adsorption tank A19A, the adsorption tank B19B, and the nitrogen tank 41 are detected, but one or a plurality of combinations thereof are selected, and the selected tank is used. The pressure may be sent to the control unit 60 to determine the abnormality.

各吸着サイクルは、吸着・還流工程(a)、取り出し工程(b)、均圧工程(c)、再生工程(d)からなり、(a)から(d)の順に工程が進む。 Each adsorption cycle comprises an adsorption / reflux step (a), a take-out step (b), a pressure equalizing step (c), and a regeneration step (d), and the steps proceed in the order of (a) to (d).

図3に示すように、気体分離装置のPSA動作は約1分ごとに圧力が変動するため、クラウド101側への通信タイミング(30分に1回)にデータを送信すると、その時々の圧力の瞬時値が送信され、遠隔監視で異常を判定できる値にはならない。 As shown in FIG. 3, the pressure of the PSA operation of the gas separator fluctuates about every minute, so when data is transmitted to the cloud 101 side at the communication timing (once every 30 minutes), the pressure at that time is changed. The instantaneous value is transmitted, and it does not become a value that can be judged as an abnormality by remote monitoring.

クラウド101側への通信タイミング(30分に1回)にデータを送信しても、クラウド101側で気体分離装置の異常を検知できるようにするため、制御部60では、瞬時値だけでなく、所定時間における各槽毎に圧力の最大値、最小値を記録し、内部メモリーに保持する。通信部70では制御部60から記録したデータを受け取りクラウド101へ送信する。 Even if data is transmitted to the cloud 101 side at the communication timing (once every 30 minutes), the control unit 60 can detect not only the instantaneous value but also the abnormality of the gas separator on the cloud 101 side. The maximum and minimum pressure values are recorded for each tank at a predetermined time and stored in the internal memory. The communication unit 70 receives the recorded data from the control unit 60 and transmits it to the cloud 101.

30分に1回の瞬時値ではなく、30分に1回、記録された最大値、最小値がクラウド101上の保守サービスサーバ102に送信される。そのため、各槽の圧力の状態をクラウド101側の画面、例えば、使用者端末201であるPCに接続した遠隔監視用の表示部(遠隔監視画面)202にて確認することができる。クラウド101を介して遠隔監視する場合でも、潜在的な異常を使用などに早期に知らせることができる。 The recorded maximum and minimum values are transmitted to the maintenance service server 102 on the cloud 101 once every 30 minutes instead of the instantaneous values once every 30 minutes. Therefore, the pressure state of each tank can be confirmed on the screen on the cloud 101 side, for example, the remote monitoring display unit (remote monitoring screen) 202 connected to the PC which is the user terminal 201. Even in the case of remote monitoring via the cloud 101, it is possible to notify the use of a potential abnormality at an early stage.

最大値、最小値を記録する制御部60と、クラウド101へデータ通信する通信部70は、それぞれのタイマーにより動作している。最大値、最小値がリセットされた直後のタイミングとクラウド101(計算機)へデータ送信するタイミングが重なると、最大値、最小値に達していない値を最大値、最小値と認識してしまい、誤った判定をしてしまうことになる。 The control unit 60 that records the maximum value and the minimum value and the communication unit 70 that communicates data to the cloud 101 are operated by their respective timers. If the timing immediately after the maximum and minimum values are reset and the timing of data transmission to the cloud 101 (computer) overlap, the values that have not reached the maximum and minimum values will be recognized as the maximum and minimum values, which is incorrect. Will make a decision.

例えば、検出するデータは、更新前にAという値の最大値であったが、クラウドへデータを送るタイミングの直前に、最大値Aをリセット(更新)し、リセットされた後、新たに、最大値を検出したところ、Aまでは達しないB(B<A)の値に落ち着いた状態だったので、クラウドに送るタイミングでは、Bの値になってしまった。 For example, the data to be detected was the maximum value of A before the update, but the maximum value A is reset (updated) immediately before the timing of sending the data to the cloud, and after the reset, the maximum value is newly set. When the value was detected, it was in a state of settling to the value of B (B <A), which did not reach A, so it became the value of B at the timing of sending to the cloud.

しかし、リセットされる直前に、最大値としていた値は、それほど、古いタイミングの検出データではなく(現状から1サイクルタイム内)、本来は、異常が生じたことを検出すべきだった。 However, the value that was set as the maximum value immediately before the reset was not so old timing detection data (within one cycle time from the current state), and originally, it should have been detected that an abnormality occurred.

しかし、その最大値Aの後、値が下がり、上記のような、リセットタイミングと、クラウドと通信するタイミングが、重なるような状況だと、クラウドに送るべき最大値が、送られず、異なったデータが送ることになる。最小値についても同様な場合が生じうる。 However, after the maximum value A, the value drops, and if the reset timing and the timing of communicating with the cloud overlap as described above, the maximum value to be sent to the cloud is not sent and is different. The data will be sent. A similar case can occur for the minimum value.

対策として、制御部60の最大値、最小値をリセットする際には、前回記録した最大値、最小値と比較して、値を記録していくことにより、誤った値がクラウド101(計算機)へ送信されてしまうことを防止する。 As a countermeasure, when resetting the maximum and minimum values of the control unit 60, by comparing with the previously recorded maximum and minimum values and recording the values, the incorrect value will be the cloud 101 (computer). Prevent it from being sent to.

つまり、本実施例では、制御部60は、最大値もしくは最小値を更新する際に、更新前の最大値もしくは最小値をリセットしないで残しておき、更新する際の検出圧力と更新前の最大値もしくは最小値を含めて最大値もしくは最小値を判断する。 That is, in this embodiment, when updating the maximum value or the minimum value, the control unit 60 leaves the maximum value or the minimum value before the update without resetting, and the detected pressure at the time of updating and the maximum value before the update. Determine the maximum or minimum value including the value or minimum value.

更新前の最大値としては、1サイクルタイム前のデータはリセット(更新)しないようにする。つまり、1サイクルタイム(吸着サイクルの期間)前の最大値もしくは最小値だけはリセットしないようにする。2サイクルタイム以前にセットした最大値、最小値はリセットする。 As the maximum value before updating, the data one cycle time ago is not reset (updated). That is, only the maximum value or the minimum value before one cycle time (the period of the adsorption cycle) is not reset. The maximum and minimum values set before the two-cycle time are reset.

または、前回クラウドと通信した後の期間の最大値はリセット(更新)しないようにする。つまり、前回のクラウドと通信したタイミング後の最大値もしくは最小値だけはリセットしない。前回のクラウドと通信したタイミングより前にセットした最大値、最小値はリセットする。 Alternatively, do not reset (update) the maximum value of the period after the last communication with the cloud. In other words, only the maximum or minimum value after the timing of communication with the previous cloud is not reset. The maximum and minimum values set before the timing of communication with the previous cloud are reset.

そのようにすることで、比較的新しい異常の予兆を示すデータもしくは異常なデータを送らないミスを防ぎ、クラウドに異常を早期に知らせることができる。 By doing so, it is possible to prevent mistakes in not sending relatively new signs of anomalies or anomalous data, and to notify the cloud of anomalies at an early stage.

制御部60が、最大値や最小値を交信する更新間隔について、吸着サイクル(約1分)毎に行う設定にした場合には、通信部70が通信するタイミングに近い情報クラウドに送ることができる。制御部60が、更新間隔をより長くして、データを通信する時間間隔(約30分毎)にすれば、各槽の平均的な圧力状況をクラウドで監視することができる。 When the control unit 60 is set to perform the update interval for communicating the maximum value and the minimum value every adsorption cycle (about 1 minute), it can be sent to the information cloud close to the timing when the communication unit 70 communicates. .. If the control unit 60 makes the update interval longer and sets the time interval (about every 30 minutes) for communicating data, the average pressure status of each tank can be monitored in the cloud.

1・・・ 気体分離装置
5・・・ 空気槽
19A・・・吸着槽A
19B・・・吸着槽B
41・・・ 窒素槽
63・・・ 圧力検出手段
70・・・ 通信部
1 ... Gas separation device 5 ... Air tank 19A ... Adsorption tank A
19B ... Adsorption tank B
41 ... Nitrogen tank 63 ... Pressure detecting means 70 ... Communication unit

Claims (10)

空気を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機で圧縮された圧縮空気を貯留する空気槽と、
前記空気槽に貯留された圧縮空気のうち一部の気体を吸着する吸着槽と、
前記吸着槽で吸着されなかった製品ガスを貯留する製品ガス貯留槽と、
前記吸着槽の動作を制御する制御部と、
槽内の圧力を検知する圧力検出手段と、
通信部とを備え、
前記制御部は、
前記圧力の最大値もしくは最小値を更新する際に、
更新前の前記最大値もしくは前記最小値を残し、更新する際に検出した前記圧力と更新前の前記最大値もしくは前記最小値を含めて前記最大値もしくは前記最小値を判断し、
前記通信部が、
前記最大値もしくは前記最小値のデータについて外部と通信することを特徴とする気体分離装置。
A compressor that compresses air,
An air tank that stores compressed air compressed by the compressor,
An adsorption tank that adsorbs a part of the compressed air stored in the air tank, and
A product gas storage tank that stores product gas that has not been adsorbed in the adsorption tank,
A control unit that controls the operation of the adsorption tank and
Pressure detecting means for detecting the pressure in the tank and
Equipped with a communication unit
The control unit
When updating the maximum or minimum value of the pressure
The maximum value or the minimum value before the update is left, and the maximum value or the minimum value is determined by including the pressure detected at the time of the update and the maximum value or the minimum value before the update.
The communication unit
A gas separator characterized in that the data of the maximum value or the minimum value is communicated with the outside.
請求項1に記載の気体分離装置において、
前記圧力検出手段は、
前記空気槽、前記吸着槽、もしくは前記空気槽および前記吸着槽の前記圧力を検出することを特徴とする気体分離装置。
In the gas separation device according to claim 1,
The pressure detecting means is
A gas separation device for detecting the pressure of the air tank, the adsorption tank, or the air tank and the adsorption tank.
請求項1に記載の気体分離装置において、
前記製品ガス貯留槽は、窒素槽であり、
前記圧力検出手段は、
前記窒素槽の前記圧力を検出することを特徴とする気体分離装置。
In the gas separation device according to claim 1,
The product gas storage tank is a nitrogen tank.
The pressure detecting means is
A gas separator characterized by detecting the pressure in the nitrogen tank.
請求項1に記載の気体分離装置において、
前記制御部は、
前記最大値もしくは前記最小値を更新する期間を、
吸着サイクルの期間、もしくは前記外部との通信間隔に設定することを特徴とする気体分離装置。
In the gas separation device according to claim 1,
The control unit
The period for updating the maximum value or the minimum value
A gas separation device characterized in that the period of the adsorption cycle or the communication interval with the outside is set.
請求項1に記載の気体分離装置において、
前記制御部は、
前記最大値、もしくは前記最小値を更新する際に、
1サイクルタイム前に記録した前記最大値、もしくは前記最小値はリセットしないで、保持しておくことを特徴とする気体分離装置。
In the gas separation device according to claim 1,
The control unit
When updating the maximum value or the minimum value
A gas separation device characterized in that the maximum value or the minimum value recorded one cycle before is not reset and is retained.
請求項5に記載の気体分離装置において、
前記制御部は、
前記最大値、もしくは前記最小値を更新する際に、
前回1サイクルタイム前に記録した値と比較をして、前記最大値、もしくは前記最小値を更新することを特徴とする気体分離装置。
In the gas separator according to claim 5,
The control unit
When updating the maximum value or the minimum value
A gas separation device characterized in that the maximum value or the minimum value is updated by comparing with a value recorded one cycle time before the previous time.
請求項1に記載の気体分離装置において、
前記制御部は、
前記最大値および前記最小値を記録することを特徴とする気体分離装置。
In the gas separation device according to claim 1,
The control unit
A gas separator characterized by recording the maximum value and the minimum value.
請求項4に記載の気体分離装置において、
前記吸着サイクルは、
吸着・還流工程、取り出し工程、均圧工程、再生工程を有することを特徴とする気体分離装置。
In the gas separation device according to claim 4,
The adsorption cycle
A gas separation device characterized by having an adsorption / reflux step, a take-out step, a pressure equalizing step, and a regeneration step.
請求項1に記載の気体分離装置において、
前記最大値、もしくは前記最小値を更新する際に、
外部との前回の通信後に記録した前記最大値、もしくは前記最小値はリセットしないで保持しておくことを特徴とする気体分離装置。
In the gas separation device according to claim 1,
When updating the maximum value or the minimum value
A gas separation device characterized in that the maximum value or the minimum value recorded after the previous communication with the outside is held without being reset.
請求項1に記載の気体分離装置と、
前記気体分離装置から前記最大値と前記最小値を受け取る計算機と、
前記計算機とネットワークを介して接続する遠隔監視用の表示部を備える端末とを有することを特徴とする気体分離装置の保守サービスシステム。
The gas separator according to claim 1 and
A computer that receives the maximum value and the minimum value from the gas separator,
A maintenance service system for a gas separator, comprising: the computer and a terminal provided with a display unit for remote monitoring connected via a network.
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