JP3294857B2 - 乾燥装置の容器、この容器のカートリッジおよびこのカートリッジの充填方法 - Google Patents

乾燥装置の容器、この容器のカートリッジおよびこのカートリッジの充填方法

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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、乾燥されるガスの吸着剤を収納する乾燥
装置の容器、この容器内に交換可能に配置されるカート
リッジ、およびこのカートリッジの充填方法に関する。
ガス圧を作る際にあとに続くガスの消費体にとってガ
ス自体の含水量がしばしば重要な役割をしている。ガス
の品質は従って特に所望の残留含水量を作ることの信頼
性に表れている。これを確保するために、乾燥装置にお
いてガス中に含まれる湿気を吸着する吸着剤を使用する
ことは公知である。乾燥したガス成分は、例えば顆粒の
形で存在する吸着剤を通り抜ける。吸着剤としては、シ
リカゲル、酸化アルミニウム、分子ふるい、活性炭等が
考慮される。吸着剤はその場合飽和され、再生サイクル
で再び再生される。この吸着剤はある回数の吸着及び再
生サイクルを経ると非常に老化するので、交換されねば
ならない。このような乾燥装置は、しかしまた他の乾燥
器も、ウルトラフィルタGmbH社（Ｄ−42781、ハーン、
ビユッシングシュトラーセ１）のカタログ「乾燥圧縮空
気。確実に純益」、カタログ番号T997.004.03D,10.95に
記載されている。
ガス中における一定の残留湿気、特に最大残留湿気を
確保するためには、連続的に動作する装置においては、
使用された吸着剤の吸収能力を速やかに回復させる他
に、乾燥装置の容器におけるこの吸着剤の取扱いも重要
である。乾燥装置の取扱者は、乾燥装置を長い運転停止
時間におく必要なく、非常に老化した吸着剤を完全に容
器から取り除くことができなければならない。
この発明の課題は、乾燥装置の容器内への吸着剤の簡
単で動作及び取扱いの確実な装着を可能とし、その結果
特に乾燥されるガスの品質をあとに続くガス消費体に対
して永続的に維持するようにすることにある。
この課題は、乾燥されるガスの吸着剤をカートリッジ
内に収納する請求項１による容器により解決される。こ
の発明のその他の有利な特徴はそれ以降の請求項に記載
されている。
乾燥されるガスの吸着剤を収納している乾燥装置の容
器は、この容器の中に交換可能に配置される少なくとも
１つのカートリッジを備え、この中に乾燥されるガスの
吸着剤が納められる。この容器においては、吸着剤とカ
ートリッジとの間に、吸着剤がカートリッジの中で動く
ことがないような圧力が、特に動作及び／又は環境条件
が変化する場合においても存在する。このために吸着剤
は、好ましくは、比較的大きいガス速度の影響を受けて
も動くことのないように、カートリッジ内に充填され、
この中に固定されているのがよい。
容器に吸着剤を直接充填する場合には、容器は乾燥装
置内にしばしば不動に配置されるので、吸着剤を容器か
ら除去したり、また全ての吸着剤粒子が動かぬように、
そしてガス或いは空気が通流する際に互いに逆方向に運
動して磨耗することがないように吸着剤を新たに充填す
ることは非常に煩瑣である。カートリッジに吸着剤を充
填し、これを容器内に配置することにより、一方では僅
かな取扱い操作で吸着剤の完全な交換が行われ、他方で
は唯一の部品、即ちカートリッジを簡単に取替えること
で吸着剤の交換に僅かな時間しか必要としない。さら
に、吸着剤を収納しているカートリッジの使用により、
実際に全ての吸着剤が容器から除去されたかどうかの時
間のかかる点検（例えば、隅、穴、パッキングの範囲等
では困難である）が省略され、それ故にカートリッジを
使用するとによりまた不慣れな取扱者によってもその交
換が可能となる。
カートリッジに納められた吸着剤を使用することの利
点は、その他に、吸着剤とカートリッジとの間に、吸着
剤がカートリッジの中で動くことができないような初期
圧力が加えられることである。吸着剤を通って湿気のあ
る乾燥されるガスが流れる場合、もしその時吸着剤が動
くことがあると、例えばばら材の場合、それにより吸着
剤の粒子の間に摩擦が生ずる。この摩擦は表面を磨耗さ
せ、これにより吸着剤の微細な粒子の塵が発生する。こ
の非常に微細な粒子は、最悪の場合には、乾燥装置のあ
とに続くガス回路に入る。そしてそこでこの粒子はガス
流路だけでなく、ガス消費体に対してもその損傷をもた
らすことがある。乾燥装置における吸着剤の1,2年の耐
用年数、場合によっては例えば高温或いは低温再生装置
においてはそれよりも長い耐用年数の間に、この摩擦は
益々増大する表面磨耗、従って吸着剤自体のひそかに進
行する弛みにつながる。この効果は特に吸着剤が交互に
逆方向に動くことによってさらに強まる。
容器内への吸着剤の充填が充分飽和するように行われ
る場合ですら、圧力、温度、ガス成分、流通方向等のよ
うな動作及び／又は環境条件が変わることにより吸着剤
の構成成分が次第に弛む結果になる。しかしながら、吸
着剤とカートリッジとの間に圧力を加えることにより吸
着剤の運動及び表面磨耗は乾燥装置の容器内のカートリ
ッジの長期の耐用年数にわたって阻止される。吸着剤を
カートリッジ内に固定することの利点は、その他に、乾
燥されるガスがカートリッジを通る通流速度を、吸着剤
の準流動化をもたらすことなく、上げることができるこ
とにある。
この発明の１つの構成例においては、カートリッジは
少なくとも大部分プラスチックからなる。プラスチック
は、軸線方向であれ或いは半径方向であれ伸びることが
できる。プラスチックと同様にまた薄厚の金属材料等も
適している。カートリッジに引張り力もしくは押圧力を
加えたときのカートリッジのある程度の可撓性により、
吸着剤とカートリッジとの間の圧力状態を両者により形
成されたこの単一体にいわば内在的に与えることができ
る。カートリッジの製造は、例えば後に閉塞される充填
開口を持つ一部品として行うことができる。カートリッ
ジを閉塞するためには力学的に及び形状的に結合する全
ての結合技術、例えばプラスチックに対して接着、溶
接、融着が適している。
吸着剤とカートリッジとの間に充分な圧力を確保する
ための特に有利なやり方は、カートリッジの壁に初期圧
を与えることによって達成される。この発明において、
初期圧を与えるということは、壁がある程度の弾性を持
ち、この弾性が押圧力或いは引張り力により、応力或い
は押圧力を生ぜしめる外力を取り去ったとき吸着剤とカ
ートリッジとの間の圧力が永続的に残るように利用され
ることと解釈される。この初期圧は有利にはカートリッ
ジの壁を適当に構成することにより得られる。カートリ
ッジの壁はそのために例えば少なくとも部分的に周回す
る溝を備える。カートリッジの壁を弾性係数及び／又は
熱膨張係数も異なる部分によって構成することにより、
同様に、充填された吸着剤が動くことがないようにする
ことができる。このことは正にカートリッジを輸送する
ときに重要である。輸送中に衝撃、振動や10℃或いはそ
れ以上の範囲の温度変化が容易に起こり、10分の１ミリ
メートル範囲の長さの変化を結果として招くからであ
る。吸着剤に対するカートリッジの初期圧は、この発明
の異なる実施態様では、カートリッジの乾燥装置の容器
内の配置、例えば、カートリッジに乾燥されるガスを導
く容器の蓋部分にカートリッジを固定することによって
或いは容器の他の構造部分に固定することによって得ら
れる。
カートリッジの壁と吸着剤との間の圧力は、この発明
の異なる構成例においては、吸着剤の直ぐ近くに配置さ
れている圧力付与手段によって得ることができる。この
手段、例えばばね或いは弾性物質は、ある程度の最小圧
を長期にわたって維持することができるような弾性特性
を持っている。カートリッジに吸着剤を充填したりもし
くはカートリッジを容器に据えつけるために、圧力付与
手段が初期圧を受けた状態におくことができるのは特に
好都合である。これにより、充分な初期圧において常
に、カートリッジ内に吸着剤を固定するために必要な最
小応力に対して充分に足りる距離をとることができる。
ばね或いはまた弾性物質はカートリッジ内に或いは容器
内に配置することができる。カートリッジの非常に好ま
しい構成は少なくとも部分的に弾性物質で内壁を内張り
することができる。その場合、吸着剤をカートリッジ内
に挿入する際に自動的に圧力が形成される。この内張り
自体は発泡体、あるいは例えば箔で被覆されたガス室と
することができる。
特に好ましい構成においてはカートリッジの内部に弾
性チューブ、例えばゴムチューブを挿入して備える。こ
のチューブはゆるく挿入され、続いて吸着剤を充填する
際に広げられて、このチューブの中に永続的な応力が形
成される。これにより、非常に小さいチューブ強度で動
作できることを可能にする。チューブ或いは他の弾性物
質はしかしまた壁に例えば接着により結合することがで
きる。
乾燥装置の容器の内部空間をさらに目的に合うように
利用するために、１つだけでなく、複数のカートリッジ
をこの中に配置するのが有利である。これにより、異な
る乾燥装置において種々要求される浄化されるガス流量
に対して異なる長さ及び／又は直径のカートリッジを最
適に構成することができる。カートリッジを通って貫流
するガス流路を達成するために、カートリッジは例えば
互いに積み重ねられる。これは、第一のカートリッジか
らその上に重ねられる第二のカートリッジに向かって流
路が作られるように行われる。貫流するガスは、カート
リッジの内部を適当に構成することによって、吸着剤の
全表面にわたって流れるように吸着剤に導かれる。製造
のために、しかしまた利用者のためにカートリッジを統
一化するために、積み重ね可能なカートリッジは少なく
とも部分的に構造を同じにすることが有利である。これ
により第一のカートリッジと第二のカートリッジとの流
体技術的な結合が簡単化される。第一及び第二のカート
リッジの結合のために雌・雄嵌合手段を使用することに
より、さらに、不慣れな人によっても或いは第一及び第
二のカートリッジの分かりにくいもしくは見通しのきか
ない配置の場合にもこれらを常に正確に互いに積み重ね
ることができる。第一及び第二のカートリッジの接続位
置における、まだ完全には乾燥してないガスの望まれな
いバイパス流はかくして起こることはない。カートリッ
ジの好ましい実施態様においてはカートリッジの蓋部分
を湾曲した基台とし、その一方の基台は内側に、他方の
基台は外側に向かって湾曲するように形成される。
容器内に複数の互いに積み重ねられたカートリッジが
あるときには、これによりそれぞれ異なる充填をしたカ
ートリッジを使用することができる。このことは異なる
吸着剤或いはまたフィルタを含むことができる。互いに
積み重ねられたカートリッジを通る乾燥されるガスの流
れ方向に見て第一のカートリッジに耐水性もしくは耐湿
性の吸着剤が使用されるときには、乾燥装置を適当に設
計することにより、次に続くカートリッジに、例えば水
が好ましくない作用を持つであろうが、他方残留湿気が
残っていてもそれがもはや損傷をもたらさないような吸
着剤を使用することが可能である。これにより、さもな
ければ使用することができないような吸着剤、例えば特
定のガスの構成要素に対して吸着或いはフィルタ効果を
有している吸着剤も使用することができる。
さらに、この発明の改良した構成においては、容器か
らガスが漏洩するための開口を備え、この開口をカート
リッジが装着されたときガス圧と、ある部分、特に弾性
部分とで封止するような容器を形成する。これにより乾
燥装置の動作の安全性を高めることができる。即ち、吸
着剤が納められていないにもかかわらず、容器の中に圧
力が形成されることは阻止される。容器内にカートリッ
ジが装着されてはいるが、そのカートリッジに吸着剤が
納められていない状態で乾燥装置を動作させることを試
みようとするときには、さらにこの発明を発展させて、
吸着剤がカートリッジから取り出されたならば、カート
リッジと容器との間の封止作用が解除されるようにす
る。
吸着動作から再生動作に及びその逆に吸着剤を切り換
えるのは、通常、実際の湿気吸着状態に無関係に固定し
た時間間隔で行われる。実際の動作条件に適合した装置
の運転方法は、カートリッジ及び／又は容器に備えられ
ている、吸着剤の状態を検出及び／又は表示するための
手段により保証される。吸着剤の状態の確定は有利には
容量的な測定により行われる。その他は、例えば相対湿
度の測定、化学作用等は同様にカートリッジもしくは容
器内で応用可能である。このようにして得られたデータ
はその場合対応の制御装置に伝えられる。
吸着剤状態に関する信号をカートリッジから容器を介
して乾燥装置の対応する制御位置に伝えることは、カー
トリッジがそのように容器に結合されていることであ
る。さらに、カートリッジ内にガスを確実に導くため
に、カートリッジが容器の蓋に結合されているのが有利
である。この結合は容易に行うことができ、また封止可
能である。さらに、これにより、１つの或いは複数の互
いに結合されたカートリッジを容器内において容器の蓋
部分に懸垂して配置することができる。かくして蓋部分
からカートリッジを通して流路が作られ、その際ガスの
圧力は下に向かって少なくとも部分的に開放されて懸垂
された容器内の配置によりこの中においても少なくとも
部分的に作用する。
カートリッジを容器の一部及び／又は他のカートリッ
ジと特に高い圧力で結合するために、カートリッジはね
じ或いはバヨネット結合部を備える。この結合は適切に
取扱いすれば互いに結合される部分の正確な封止をもた
らす。容器内において望まれないバイパス流路を回避す
るために、カートリッジは異なる実施態様においては上
縁部及び／又は下縁部を封止部として形成する。これ
は、カートリッジが積み重ねられる或いは取付けられる
異なる配置に整合することのできるエラストマーの隆起
部、しかしまた同様に封止唇或いは他の公知の封止手段
とすることができる。
この発明のその他の利点、特徴及び性質を以下の図面
において優れた実施例を参照して詳細に説明する。付加
的な有利な構成は図示されたこの発明の実施例の特徴を
適切に組み合わせることにより生ずる。図面において、 図１はこの発明によるカートリッジを、 図２は図１のカートリッジを上面で、 図３は図１のIII−III線に沿った断面を、 図４は乾燥装置の容器におけるカートリッジの配置の原
理図を、 図５、６、７はそれぞれ異なるこの発明によるカートリ
ッジを、 図８は２つのカートリッジの可能な結合を、 図９は容器に積み重ねられた複数のカートリッジを、 図10は図９に示されたカートリッジ内部の通流の原理図
を、 図11は装着されたこの発明によるカートリッジによって
閉塞された容器における安全開口としての開口を、 図12、13、14はカートリッジにおける種々の封止部の構
成を、 図15はカートリッジの内部にある吸着剤の状態を表示す
る表示装置を備えた少なくとも部分的に再利用可能なカ
ートリッジを、 図16は吸着剤の状態の情報の伝達に関するこの発明の異
なる構成を、図17はカートリッジを乾燥装置の容器の蓋
に懸垂配置した状態を、 図18、19はそれぞれカートリッジに吸着剤としてばら材
を充填する方法の原理図を示す。
図１はこの発明によるカートリッジの１つの実施例を
示す。内部が中空のカートリッジはその中に切取り部２
に示された吸着剤３を収納している。カートリッジの壁
４は周回する溝５、部分的に周回する溝６並びに周回す
る隆起部７を備えている。これらは個々に、そして特に
ここに図示されているように、一緒でも、カートリッジ
１の適当な初期圧により吸着剤３が押圧されて、吸着剤
３がカートリッジ１の中で動くことができないようにし
ている。例えば圧力を加えるために隆起部７は他の材料
から或いはまたカートリッジの製造プロセスの際に異な
る弾性係数を備えることができる。これにより、カート
リッジ１の１つ或いは複数の壁部分８を、特別な変形能
力をもっているように定めることができる。隆起部７等
は、どの程度に補償運動が望まれるかに従って、内側に
或いは外側に向けてあるようにすることができる。
図１に示されたカートリッジ１の形状はなお幾つかの
他の利点を持っている。カートリッジ１は第一の端面10
及び第二の端面11を備えた長形の円筒状の基本部９を持
っている。この両端面10、11は湾曲し、この実施例では
それぞれの湾曲は１つの方向に向いている。このように
してカートリッジ１は形状が同じカートリッジ１を一義
的に積み重ねるための雌・雄嵌合手段を持っている。カ
ートリッジ１を通る貫流方向の取り違えはこれにより排
除されている。さらに、端面10、11はその湾曲により、
これに作用する圧力を円筒状の基本部９に良好に伝える
ことができる。このカートリッジ１は、従って、吸着剤
３とカートリッジ１との間に高い圧力も許すことができ
る。カートリッジ１を積み重ねた際にガス損失を回避す
るために、第二の端面11は封止部12を備えている。この
封止部は、第二のカートリッジ１を図示の第一のカート
リッジ１に積み重ねることによりその時対向する端面1
0、11の嵌め合いによりガス流が両端面の間で封止され
るように形成されている。
図２は図１のカートリッジ１を上から見た図で示す。
封止部12並びに隆起部７の他に多数の貫通穴13が設けら
れている。これらは第二の端面11に配置され、はっきり
見える円筒状の基本部９の内部において吸着剤の断面に
完全にガスが当たるようにされている。貫通穴13は、一
方では通流に対する圧力損失が小さく、他方では吸着剤
３がばら材である場合にこれが貫通穴13を通り抜けるこ
とができないような大きさにされている。カートリッジ
１の内部空間は従って何らの保持ろ過材なしで完全に吸
着剤３で充填されるので有利であり、カートリッジ１の
全内壁から圧力が加えられる。
図３は図１に示されたカートリッジ１の断面を示す。
吸着剤３はカートリッジ１内に非常に高密度で配置され
ているので、カートリッジの壁４と共同して圧力衝撃、
温度変化或いは振動のような極めて多種の外部の影響を
受けてもその固定された位置を失うことがない。カート
リッジ１の有利な構成では、カートリッジの壁４の材料
は吸着剤３の材料と一致するかセラミック、特にケラミ
ンからなる。その場合、温度変化しても吸着剤３とカー
トリッジ１とは少なくともほぼ同じ膨張特性を示す。
ここには図示されていない異なる実施例では、吸着剤
３は顆粒として存在し、相互に接着或いは注形されてい
る。これにより吸着剤３は完全に固定されてカートリッ
ジ１内に存在する。
図４は部分的にしか示されていない容器14内に配置さ
れているこの発明により異なるカートリッジ１を示す。
カートリッジ１は円筒状の基本部９に運動可能に配置さ
れている第一の端面10を備えている。このカートリッジ
１を容器14に装着する際、圧力付与手段15としてのばね
が蓄勢される。このばねは、端面10が永続的に吸着剤３
を押圧するように作用している。ばね15は、ここでは示
されていないが、容器に対するカートリッジ１の基本的
な固定が比較的僅かな力で行われ、容器14への最終的な
固定が結局、カートリッジ１を通るガスの速度が大きい
場合でも吸着剤３の流動化が起こらないようにばね15が
力を作用するように、設定され、容器14に取付けられて
いるのが有利である。カートリッジ１の輸送中に吸着剤
３がカートリッジ１から飛び出すことがないように、カ
ートリッジ１は端面10の運動を制限する突起16を備えて
いる。
図５もまたこの発明によるカートリッジ１の１つの実
施例を示す。このカートリッジは、雄ねじ部17、第一の
雌ねじ部18及び第二の雌ねじ部19を備えている。雄ねじ
部17には形状のほぼ同じカートリッジ１がその第一の雌
ねじ部18でねじ嵌めされる。これにより２つのカートリ
ッジの特に確実な結合ができ、さらにねじ締めの封止作
用は場合によっては適当な封止部により強化される。第
二の雌ねじ部19には、ばねとして図示されている圧力付
与手段15の受け座となる第一の端板20がねじ止めされて
いる。第二の端板21もまた吸着剤３を押圧している。そ
の場合、この端板は、一方では摩擦抵抗を小さく保ち、
他方では第二の端板21と共同作用して充分な封止効果を
生ずる滑り面22の縁部を滑る。
第一の端板20、圧力付与手段15、第二の端板21及び対
向して存在する第三の端板23からなる構成は、第一の端
板20を調整することにより吸着剤３に作用する圧力を可
変にすることができる。特にこれは、カートリッジ１を
種々の吸着剤３に使用することを可能にしている。吸着
剤３とカートリッジの壁４との間の必要な圧力に応じて
第一の端板20は調整可能である。この図示の原理は、圧
力付与手段15の押圧力の調整の考え方と同様に、この発
明による他の構成に対しても応用可能である。図示のカ
ートリッジ１はさらに円錐状の形を持っている。これに
よりこのようなカートリッジ１はこれを積み重ねたとき
の終端のカートリッジとして適している。これはまた図
示されていない容器への接続を円錐状のガイドにより容
易にしている。
図６はカートリッジ１の異なる構成を断面で示す。カ
ートリッジ１の内部では吸着剤３が圧力を受けている。
この圧力は、少なくとも部分的にカートリッジ１の内面
に内張りする弾性物質24により生じている。このカート
リッジ１に吸着剤３を充填するとき弾性物質24、例えば
弾性ゴムが収縮され、吸着剤３が充填され、圧力の下で
カートリッジ１が閉塞される。従って、続いてカートリ
ッジを圧力周囲から取り出しても吸着剤３を固定するた
めに必要な力状態は残っている。弾性物質24の有利な構
成はガスが充填されている充填空所を備えたものであ
る。高い圧力を与えるとこの空所は収縮し、これにより
より大きな内部空間がカートリッジ１の中に吸着剤の充
填のために提供される。このような構成をさらに改良し
たものは、カートリッジ１の内部に閉じ込められた気泡
を形成する弾性の箔を備える。
図７は、圧力付与手段15をカートリッジ１の中に配置
する異なる例を示す。この場合圧力付与手段は、その弾
性により長期の耐用時間にわたっても、必要な圧力を吸
着剤３に与えることのできる発泡構造物15である。第一
の端面10及び第二の端面11においてガスがカートリッジ
１を通流するのを確保するために、発泡構造物15は貫通
する流路を持っている。この流路はこの発泡構造物15の
製造及び材料に応じて非常に微細であるので、吸着剤３
として使用されるばら材がこれを通って出ることもな
く、これを詰まらせることもない。
図８は、互いに積み重ねられるカートリッジ１が流れ
に対して密に互いに結合される１つの解決手段を示して
いる。第一のカートリッジ25の上に第二のカートリッジ
26が積み重ねられている。両者の積み重ねは第一のカー
トリッジ25に形成された斜めのガイド27により容易であ
る。同時に圧力を与えつつこれを捩じることによりバヨ
ネット結合部28が締まる。この方式は、第一のカートリ
ッジ25と第二のカートリッジ26とが反対方向の圧力を加
えることにより互いに結合されるという利点を持ってい
る。これは両カートリッジ25、26の間に挿入されたここ
には示されていない適当な封止部により支持され、或い
はこの封止部を潰すことによって生じる。図示のバヨネ
ット結合部28の他に、数個のカートリッジを結合するた
めには、第一のカートリッジ25を第二のカートリッジ26
に対して相対的に回転することによりこの間に圧力が形
成されるようにした同様な方式が適している。
図９は、それぞれ１つの封止部12を持った３つのカー
トリッジ１を積み重ねた集積体を示す。この集積体29は
図示の矢の方向に容器14の図示の部分に嵌められる。そ
れぞれの自由な第一の端面10と第二の端面11とは、ガス
の流れ方向に従って、それぞれガス入口もしくはガス出
口を形成している。カートリッジ１の間ではガス流は漏
洩しない。集積体29を容器14に図示のように配置する場
合、第二の端面11は形状的に適合した円頭部30に嵌め合
わされる。円頭部30は図示されていないガス貫通穴を持
ち、これを通してガスが積み重ねられた集積体29に達す
る。この円頭部30と第二の端面11との気密接続は、容器
14に設けられている周回する封止部31により確保されて
いる。この封止効果は、集積体29を容器14の底部で支持
する場合、第一の端面10に関して集積体29が同様に結合
されている容器14による支持構造が設けられていないと
きには、重力により高められる。上に向かって少なくと
も部分的に開放された集積体は、特に、容器14内にガス
圧を持ち、容器の壁を圧力容器として形成しさへすれば
よいために有意義である。
図10は、第一のカートリッジ25と第二のカートリッジ
26との間の原理的な流れを示す。矢印で示されるガスは
両カートリッジ25、26の間でできるだけ迂回することな
く、カートリッジ25、26のそれぞれの吸着剤全断面を一
様に通流する。カートリッジ内の流れをできるだけ良好
にするために、カートリッジは、その構造に応じて、カ
ートリッジの中に破線で示されるように適当なガス分配
装置32を備える。このガス分配装置32は中空空間34とシ
ャワー状に分配された貫通穴13を備えた内側にある内面
板33とからなる。ガス分配装置32のこの構造は、乾燥さ
れるガスが真ん中だけでなく、カートリッジ25の縁部に
も流れるようにする。
図11は容器14内の安全開口35を示す。この場合、容器
14内に配置されたカートリッジ１は周回する弾性隆起部
７を持っている。カートリッジ１に乾燥されるガスで矢
印で示されるように圧力を加えると、隆起部７はカート
リッジ１の外側に向かって押される。そのとき隆起部は
安全開口35を閉塞する。この安全開口は、カートリッジ
１が装着されていないときガスが容器14から漏洩するこ
とにより乾燥装置が動作するのを阻止する責務を持って
いる。隆起部７は周回しているのがよく、それにより一
つには、容器14内においてカートリッジ１の正確な部分
的位置決めの必要がない。隆起部７がカートリッジ１の
真ん中に容器14内の安全開口35の配置に対して正確に合
わせて配置されている場合、カートリッジ１がまた180
゜回転しても、この安全手段がその効力を失うことがな
い。勿論、封止のために、カートリッジ１の他の部分を
役立てることもできる。さらに他の構成では、カートリ
ッジ１は容器14にねじ締めされ、その際ねじ締めにより
１つ或いは複数の対応の安全開口が封止される。カート
リッジ１の他の構成では、カートリッジは少なくとも１
つのベローズ状の部分を備えており、このベローズ状の
部分は特にカートリッジ１のベローズ状でない部分とは
異なる弾性力を持っている。このベローズの少なくとも
１つはその場合周回する隆起部７にに応じて同様の作用
を持つことができる。
図12、図13及び図14は、カートリッジ１の上縁部及び
／又は下縁部に設けられる封止部12の構成を示す。図12
においては図示の下縁部36はエラストマーの封止部37を
備え、これによりその隆起状の形によりカートリッジ１
を他のカートリッジに或いは容器の底部に積み重ねると
き潰され、これにより気密効果が得られる。それぞれカ
ートリッジ１の下縁部に設けられた図13及び図14に示さ
れる封止部12は材料的にカートリッジ１の構成要素であ
る。これの製造方法に応じてこれらの封止部12はカート
リッジ１の残りの壁と同じ材料であるにも係わらず他の
弾性特性を示す。プラスチックの場合これは例えば適当
な温度或いは添加物によって制御可能である。図13に示
された封止部は特に積み重ねられるカートリッジ１にお
いて好適であるが、図14の唇の形の封止部は、破線で示
されるように、特に締め付け固定されるカートリッジに
対して使用される。
図15は、吸着剤の状態に関する表示装置38を備えた少
なくとも部分的にリサイクル可能なカートリッジ１を示
す。この表示装置38はカートリッジ１を装着する際に、
容器14の外部から表示装置38を周回する覗き窓39を通し
て観察することができるように、容器14の中に配置され
る。乾燥装置の使用者は、これにより、カートリッジ１
の中の吸着剤の状態を煩わしい手段なしで判断すること
ができる状態におかれる。互いに積み重ねられたカート
リッジの場合、このような表示装置は有利な実施例にお
いてはただ１つのカートリッジ１に対してのみ必要であ
る。このカートリッジ１の状態からカートリッジの集積
体全体の状態を推定することができる。このようにして
例えば、ここに図示されていないカートリッジ１の集積
体が何時再生されねばならないかを決定することができ
る。この表示は、湿気の吸着による化学作用に基づく表
示装置38における色の変化により行うことができる。図
示のカートリッジ１は、予め定められた接合部40を備え
るように構成されている。この接合部40は、カートリッ
ジ１が開放される、即ち部分的に破壊される予め定めら
れた破壊位置である。かくして表示装置38を備えたカー
トリッジ１の部分は再利用され、一方他の部分は場合に
よっては置き換えられる。これによりカートリッジ１の
中の吸着剤はもはや再生できないときに交換することが
できる。特に、カートリッジ１が損壊したときにのみ、
カートリッジ１から吸着剤が取り出されるのが有利であ
る。それにより、既に使用された或いはもはや満たされ
ないカートリッジ１の誤った取扱が起こることがない。
リサイクル思想をさらに発展させて、カートリッジ１が
取り外し可能な部分を備え、この部分を、カートリッジ
１を破壊する必要なく、再び積み重ねることができる。
これは、例えばねじ締めにより可能である。
図16は、第一の電気導体41及び第二の電気導体42を備
えた容器14のカートリッジ１を示す。これらの電気導体
は吸着剤の状態を容量的に測定するのに使われる。適当
な比較特性線によりカートリッジ１における吸着剤３の
その都度の状態を推定できる。これは特に自動的に行わ
れ、電気導体41、42は容器の内壁にある第一の接点43及
び第二の接点44を介して図示されていない制御装置に接
続されている。吸着剤の状態を測定するさらに異なる方
法は、ガス流自体の含水量を検査することである。これ
に適する手段は容器14、例えば流路に配置される。
図17は、ねじ部45を介して容器14の蓋部分46に結合さ
れた集積体29を示す。この蓋部分46にはガス流路47が設
けられており、これによりガスを容器14へ流入したり、
容器14から排出したりすることができる。集積体29は容
器14の内部空間に懸垂している。従って、蓋部分46を取
るときまた同時に集積体29も容器14から取り外される。
これにより、容器14の底部に固定する場合に必要になる
ような、場合によっては余りに固く結合されている封止
部による問題は発生しない。容器14と集積体29とは、ガ
スがガス流路47並びに底部流路48を介してのみ容器14内
に流入し排出されるように封止されている。容器29から
のバイパス流はカートリッジ１の間の封止部12により阻
止されている。図示されていない異なる実施例において
は、集積体29の上に相応のガイド及び封止部を備えた蓋
部分46が覆いかぶされている。封止部は、その場合、そ
れを潰すことにより気密性がガイド及び集積体29により
保証されるように設計されている。その場合に生ずる力
は、このような構造により、集積体29が蓋部分46になお
下に自由に垂れ下がるよう保持することが可能なような
大きさとすることができる。これとは別に、集積体29は
容器の底部の対応する突起に、ガスから容器14への圧力
伝達が確保されるように積み重ねることもできる。カー
トリッジはその良好な構成例では同様に良好に容器14の
蓋部分46に固定される。このようなカートリッジは外縁
部の上及び／又は下に封止部を備え、例えば端面の真ん
中にはねじ部もしくはねじピンを備えている。これによ
り２つのカートリッジが同様に相対的な回転により互い
に結合される。
図18は、装置49の上に取付けられているカートリッジ
１に吸着剤を充填する充填方法を示している。この装置
49は円筒システム50を備え、これによりその上に固定さ
れた取付け台51が矢に示す方向に振動させられる。吸着
剤３はカートリッジ１内に充填され、その振動によりカ
ートリッジ１の内部に一様に配分される。カートリッジ
の壁４に同時に、例えば図示されていない引張り装置に
より初期圧を与えることにより、最後に、カートリッジ
１を閉鎖した後永続的な圧力がカートリッジ１の中にあ
る吸着剤３とカートリッジの壁４との間に残ることが達
成される。
図19はカートリッジ１の第二の充填方法を示す。吸着
剤３はカートリッジ１の内部に作用している圧力p2で充
填されるが、カートリッジ１の外壁には圧力p1が加わっ
ている。この圧力p2は圧力p1に較べて大きいから、カー
トリッジの壁４は広がる。これにより、カートリッジ１
の中に圧力p1が作用している場合よりも多くの吸着剤３
を充填することが可能である。カートリッジ１に完全に
充填した後カートリッジは閉塞され、カートリッジの壁
４には永続的な応力が残る。この応力により、吸着剤３
が弛むことなく或いは動くことがないようにされる。こ
の充填方法は、どの程度カートリッジの壁４が、応力を
解除したときカートリッジ１における体積減少に作用す
る初期圧にさらされるかの１つの可能性を示す。
この発明は乾燥装置の容器内への吸着剤の有利な収納
を提案する。カートリッジを使用することにより吸着剤
の迅速なかつ確実な取替えを現場において可能にする。
さらに、この発明はガス乾燥の高品質を、特に粒子の発
生の付加的な危険なく確保する。異なるカートリッジが
種々の吸着剤でもって最適に構成されて種々の乾燥装置
に使用される。
符号の説明 1 カートリッジ 2 切取り部 3 吸着剤 4 カートリッジの壁 5 周回する溝 6 周回する溝 7 隆起部 8 壁部分 9 円筒状の基本部 10 第一の端面 11 第二の端面 12 封止部 13 貫通穴 14 容器 15 圧力付与手段、ばね、発泡体 16 突起 17 雄ねじ部 18 第一の雌ねじ部 19 第二の雌ねじ部 20 第一の端板 21 第二の端板 22 滑り面 23 第三の端板 24 弾性物質 25 第一のカートリッジ 26 第二のカートリッジ 27 斜めのガイド 28 バヨネット結合部 29 集積体 30 円頭部 31 封止部 32 ガス分配装置 33 内面板 34 中空空間 35 安全開口 36 下縁部 37 封止部 38 表示装置 39 周回する覗き窓 40 接合部 41 第一の電気導体 42 第二の電気導体 43 第一の接点 44 第二の接点 45 ねじ部 46 蓋部分 47 ガス流路 48 底部流路 49 装置 50 円筒システム 51 取付け台
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミッテルシュテット、ディルク ドイツ連邦共和国 デー―47800 クレ フェルト ウェルディンガー シュトラ ーセ 320 (56)参考文献 特開 昭63−88017（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−245827（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−11061（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−181424（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭49−87939（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−144299（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−147127（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭49−58910（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−56628（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭45−26556（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭59−13888（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B65D 81/26 B01D 53/04 B01D 53/26 B65D 77/00

Claims (23)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】乾燥されるガスの吸着剤（３）を収納する
    乾燥装置の容器（14）の中において、第一のカートリッ
    ジ（25）の上に第二のカートリッジ（26）が、特に、第
    一のカートリッジ（25）から第二のカートリッジ（26）
    への流れが保証されるように積み重ね可能であり、容器
    （14）内に交換可能に配置されている少なくとも１つの
    カートリッジ（１）内に、乾燥されるガスの吸着剤
    （３）が収納されている乾燥装置の容器（14）におい
    て、 カートリッジ（１）が封止部（12、37）として形成され
    ている上縁部及び／又は下縁部（36）を備え、両カート
    リッジ（25、26）の互いに接する上縁部及び下縁部（3
    6）相互の結合が容器（14）に対して実質的に気密であ
    り、 吸着剤（３）とカートリッジ（１）との間に、吸着剤
    （３）がカートリッジ（１）の中において、特に動作及
    び／又は周囲条件が変化する場合でも動くことがないよ
    うな圧力が加わっていることを特徴とする乾燥装置の容
    器（14）。
  2. 【請求項２】カートリッジ（１）が少なくとも大部分プ
    ラスチックからなることを特徴とする請求項１に記載の
    容器（14）。
  3. 【請求項３】カートリッジ（１）が少なくとも部分的に
    吸着剤（３）と同じ材料、特にセラミックスからなるこ
    とを特徴とする請求項１又は２に記載の容器（14）。
  4. 【請求項４】カートリッジの壁（４）が初期圧を持つこ
    とが可能であり、カートリッジの壁（４）が異なる弾性
    係数及び／又は熱膨張係数を持つ少なくとも部分的に周
    回する溝（６）及び／又は異なる壁部分（８）を持って
    いることを特徴とする請求項１乃至３の１つに記載の容
    器（14）。
  5. 【請求項５】吸着剤（３）の直ぐ近くに圧力付与手段
    （15）、特に初期圧の下におかれる手段、好ましくはば
    ね或いは弾性物質が配置されていることを特徴とする請
    求項１乃至４の１つに記載の容器（14）。
  6. 【請求項６】カートリッジ（１）の内部が少なくとも部
    分的に弾性物質（15、24）で内張りされていることを特
    徴とする請求項５に記載の容器（14）。
  7. 【請求項７】カートリッジ（１）の内部が少なくとも部
    分的に弾性チューブで内張りされていることを特徴とす
    る請求項５に記載の容器（14）。
  8. 【請求項８】第一のカートリッジ（25）と第二のカート
    リッジ（26）とが少なくとも部分的に、特にこれらが両
    側の接続のための雌・雄嵌合手段を持つように、同じ構
    造であることを特徴とする請求項１乃至７の１つに記載
    の容器（14）。
  9. 【請求項９】容器（14）がガスを容器（14）から逃がす
    ための開口（35）を備え、この開口が装着されたカート
    リッジ（１）を部分（７）、特に弾性部分で気密に封止
    していることを特徴とする請求項１乃至８の１つに記載
    の容器（14）。
  10. 【請求項１０】カートリッジ（１）及び／又は容器（1
    4）が吸着剤の状態を検出及び／又は表示する手段（3
    8、39）を備えていることを特徴とする請求項１乃至９
    の１つに記載の容器（14）。
  11. 【請求項１１】カートリッジ（１）及び／又は容器（1
    4）が吸着剤の状態を容量的に測定する手段（41、42、4
    3、44）を備えていることを特徴とする請求項10に記載
    の容器（14）。
  12. 【請求項１２】複数の積み重ねられたカートリッジ（2
    9）を備え、吸着剤（３）が少なくとも２つのカートリ
    ッジ（１）によって異なっていることを特徴とする請求
    項１乃至11の１つに記載の容器（14）。
  13. 【請求項１３】乾燥されるガスがカートリッジ（１）を
    通る流れの方向に、第一のカートリッジが耐水性の吸着
    剤（３）を含んでいることを特徴とする請求項12に記載
    の容器（14）。
  14. 【請求項１４】蓋部分（46）を備え、この蓋部分がカー
    トリッジ（１）に、ガス流路（47、48）がカートリッジ
    （１）内に確保されかつカートリッジ（１）が容器（1
    4）内に懸垂されるように結合可能であることを特徴と
    する請求項１乃至13の１つに記載の容器（14）。
  15. 【請求項１５】少なくとも２つのカートリッジ（１）が
    一緒に１つの線上で容器（14）に対して封止されている
    ことを特徴とする請求項１乃至14の１つに記載の容器
    （14）。
  16. 【請求項１６】封止部がガス流路（47）及び／又は底部
    流路（48）の開口の近くに配置されていることを特徴と
    する請求項15に記載の容器（14）。
  17. 【請求項１７】容器（14）の一部及び／又は他のカート
    リッジ（１）と結合するためのねじ結合（17、18、45）
    或いはバヨネット結合部（28）を備えていることを特徴
    とする請求項１乃至16の１つに記載の容器（14）のカー
    トリッジ（１）。
  18. 【請求項１８】第一のカートリッジ（１）が少なくとも
    １つの第二のカートリッジ（26）と少なくとも部分的に
    同じ構造であり、第二のカートリッジ（26）が第一のカ
    ートリッジ（１）に、第一のカートリッジ（１）から第
    二のカートリッジ（26）への流れが可能であるように積
    み重ね可能であり、容器（14）内に交換可能に配置され
    ているカートリッジ（１）内に、乾燥されるガスの吸着
    剤（３）が収納されている容器（14）のカートリッジ
    （１）において、 カートリッジ（１、26）が封止部（12、37）として形成
    されている上縁部及び／又は下縁部（36）を備え、互い
    に接する上縁部及び下縁部（36）相互の結合が容器（1
    4）に対して実質的に気密であり、 吸着剤（３）とカートリッジ（１）との間に、吸着剤
    （３）がカートリッジ（１）の中において、特に動作及
    び／又は周囲条件が変化する場合でも動くことがないよ
    うな圧力が加わっていることを特徴とする容器（14）の
    カートリッジ（１）。
  19. 【請求項１９】カートリッジ（１）の少なくとも一部が
    吸着剤（３）の置換の後再利用可能であることを特徴と
    する請求項１乃至18の１つに記載の容器（14）のカート
    リッジ（１）。
  20. 【請求項２０】カートリッジ（１）がその部分的に破壊
    される状態でのみ開放され、そのために予め定められた
    部位（40）を持っていることを特徴とする請求項１乃至
    19の１つに記載の容器（14）のカートリッジ。
  21. 【請求項２１】請求項１乃至20の１つに記載の乾燥装置
    の容器（14）内において使用される吸着剤（３）を充填
    するためのカートリッジ（１）。
  22. 【請求項２２】吸着剤（３）として、カートリッジ
    （１）に充填される際に振動にさらされるばら材が使用
    されることを特徴とする吸着剤（３）を備えた請求項１
    乃至21の１つに記載の容器（14）のカートリッジ（１）
    の充填方法。
  23. 【請求項２３】カートリッジの壁（４）が、その充填の
    際、それを解放すると体積の減少を行わせる初期圧の下
    におかれていることを特徴とする請求項１乃至22の１つ
    に記載の容器（14）のカートリッジ（１）の充填方法。
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