JP3471845B2 - ガスの乾燥装置 - Google Patents
ガスの乾燥装置Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/26—Drying gases or vapours
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- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
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Description
し、特に、圧縮されたガスを乾燥させる装置に関する。
とを備え、吸着媒体及び/又は吸収媒体がその乾燥ゾー
ン及び再生ゾーンに交互に通される様になっている圧力
容器を用いるドライヤーと、乾燥されるべきガスが該ド
ライヤーの乾燥ゾーンに通されることを可能にする主管
系と、乾燥されるべきガスの一部が該ドライヤーの再生
ゾーンを通されて、その中の水分を吸収することを可能
にする補助管系と、少なくとも該補助管系における該ガ
スの冷却を行って液体の排出を生じさせるクーラーと、
該補助管系からのガスを該主管系内のガスに加えるため
のエジェクタ等の混和装置とから成る種類のガスの乾燥
装置に関する。
ッサにより圧縮されたガスの温度が、その流出ガスが分
岐されて吸着媒体及び/又は吸収媒体の再生のために適
用され得る程に高くて、従って該ガスの湿度がそれ程に
低いという情報が用いられ、これにより該流出ガスは該
ドライヤーの再生ゾーンを通され、これにより、該乾燥
ゾーンから該再生ゾーンに移される水分を排出する。
8.551号から公知である。ここで、前記ドライヤ
ー、クーラー、及びエジェクタは別々に装置されてい
て、数個のパイプにより相互に結合されている。ここで
の欠点は、高温に抵抗するためにエジェクタを割合に重
く作らなければならず、更に、多数のハイプ結合が必要
であるということである。
の既存の装置の欠点を持たない、且つ既存の装置よりも
コンパクトなガスの乾燥装置を提供することを目的とす
るものである。
明のガスの乾燥装置は、乾燥ゾーンと再生ゾーンとを備
え、吸着媒体及び/又は吸収媒体がその乾燥ゾーン及び
再生ゾーンに交互に通される様になっている圧力容器を
用いる種類のドライヤーと、乾燥されるべきガスが該ド
ライヤーの乾燥ゾーンに通されることを可能にする主管
系と、乾燥されるべきガスの一部が該ドライヤーの再生
ゾーンを通されて、その中の水分を吸収することを可能
にする補助管系と、少なくとも該補助管系からの該ガス
の冷却を行って液体の排出を生じさせるクーラーと、該
補助管系からのガスを該主管系内のガスに加えるための
混和装置とから成り、この混和装置が該ドライヤーに統
合されていることを特徴とするものである。
ているので、該混和装置は最早大きな圧力差に耐えなく
てもよいので、混和装置を著しく単純に且つ安価に製造
することが出来るという利点が得られる。更に、混和装
置と、コントローラの圧力容器との間の結合導管は最早
不要である。
使用され、また、混和装置のために、この乾燥要素のた
めの回転シャフトとしても役立つようにコントローラの
中央に装置されたエジェクタが使用される。
燥要素の、特に該エジェクタの回転シャフトが垂直に装
置されることとなる様にドライヤーが実現され、これは
良好な排水を可能にする。乾燥要素が垂直に配置されて
いるので平らなベアリングが可能となり、これによりガ
スから存在する水分により潤滑が行われるので、高価で
且つ保守を必要とするボールベアリングによる軸受を避
けることが出来る。
ドライヤーの圧力容器と統合されており、その結果とし
てクーラーの構造を簡単にすることが出来る。
味の特徴を持たない例として幾つかの好ましい実施例に
ついて、添付図面を参照して以下に説明をする。
は、主として、乾燥ゾーン4と再生ゾーン5とを備え、
吸着媒体及び/又は吸収媒体6がその乾燥ゾーン4及び
再生ゾーン5に交互に通される様になっている圧力容器
3を用いる種類のドライヤー2と、乾燥されるべきガス
が該ドライヤー2の乾燥ゾーン4に通されることを可能
にする主管系7と、乾燥されるべきガスの一部が該ドラ
イヤー2の再生ゾーン5を通されて、その中の水分を吸
収することを可能にする補助管系8と、少なくとも該補
助管系8のガスの冷却を行って液体の排出を生じさせる
クーラー9と、該補助管系8からのガスを該主管系7か
らのガスに加えるための混和装置10とから成る。ここ
において、本発明によると、この混和装置10が該ドラ
イヤー2に内蔵され、より詳しく言えば圧力容器3にお
いて後者が耐圧構成でなくてもよい様に構成されてい
る。
るべきガス、即ち凝縮可能な成分を含むガス、を加える
ことが出来る)と出口12(これから、乾燥されたガス
を取り出すことが出来る)とを有する。この装置は、主
として、コンプレッサ13から生じた圧縮空気を乾燥さ
せるためのものであるが、他のガスを乾燥させるために
用いることも出来るのは勿論である。
は主として前記の吸着及び吸収媒体から成る円筒状乾燥
要素15から成っている。乾燥要素15は、例えば、米
国特許第4.391.667号に開示されている種類の
ものである。
動され、これは、ローター14の回転速度が例えば1時
間当たり7回転の低速度となるように減速歯車装置を備
えている。
を有し、これらは、それぞれ、乾燥ゾーン4の入口及び
出口に境している。
で例えばスクリーン19及び20によって覆われてい
て、ドライヤー2において、湿潤室17及び乾燥室18
の他に上記再生ゾーン5が形成されている。ローター1
4の残りの部分は乾燥ゾーンとなっている。
(以下において、これも参照符10で指示される)から
成り、これは、周知の様に、ジェット・パイプ21と、
これと共同する混和パイプ22と、このジェット・パイ
プ21及び混和パイプ22の間の吸入開口部23とから
成っている。混和パイプ22は、流れの方向に従って広
がる形で構成されており、その中で圧力回復が生じる。
イヤー2の中央に配置されていて、ローター14を通し
て軸方向に伸びている。従って、これはローター14の
ためのシャフトとして用いられるのが好ましい。
21は圧力容器3内に固定的に設置されているが、混和
パイプ22はローター14の一部を形成していて、混和
パイプ22はローター14のための駆動シャフトとして
使えるようになっている。一方、混和パイプ22は、継
手25によって混和パイプ22に結合された軸方向シャ
フト24によってモーター16に結合されている。
転パイプ22との間に、シール27が当てられている。
しくは垂直に設置されていて、ローター14は垂直軸の
周りに回転出来る。
向が垂直下方となる様に設置されており、これにより、
該装置の底で液滴の良好な前排出が行われるという利点
が得られる。
する1個以上の支持体28の上にローター14を置くこ
とによって該ローターを容易に支えることが出来るとい
う利点をもたらす。
あり、しかも粗い測定許容誤差で紙等のロールから作ら
れているので、上側でそれが幾分振動するということが
あり得る。従って、上記のスクリーン19は、ローター
14の軸方向端部の90度をカバーする入口部材を提供
しており、これは揺動することが出来る。この目的のた
めに、このスクリーン19は可撓性結合部29によって
結合されている。
結合し、従って可撓性スクリーンを必要としないので、
DE2.238.551から公知の実施例とは反対に、
固定されることが出来る。
内のガスとの間に温度差を生じさせる手段を備えること
が出来る。図1の実施例では、その手段は、導管30内
に配置されたクーラー32から成っており、このクーラ
ーは、凝縮液出口34を有する水分離装置33を備えて
いる。クーラー32は、好ましくは水で冷却されるが、
小容量のためには空気で冷却されてもよい。
は、連続的に、クーラー32を伴う導管30と、エジェ
クタ10と、湿潤室17と、乾燥ゾーン4と、出口12
を備えた乾燥室18とから形成されている。
ヤーの外側に位置していて、補助管系8を通されるガス
の冷却を行うだけである。この補助管系8は、入口11
と、スクリーン19により形成される再生ゾーン5の入
口部材との間の導管と、再生ゾーン5と、出口小部屋3
5と、出口小部屋35を前記クーラー9の入口37に結
合させる導管36と、クーラー9自体と、クーラー9の
出口39をエジェクタ10の吸入開口部23に結合させ
る導管38とから成っている。
好ましくは対向流原理(the counter−cu
rrent principle)を用いる。
18内の圧力より低い圧力を再生ゾーン5の入口に生じ
させるために調整可能な絞り器官40が設けられ、これ
により実現されるべき圧力差は例えば25mm水柱であ
り、これにより乾燥した空気の再生ゾーンへの漏れを調
節することが可能となる。所望の圧力は、U型管41な
どのメーターによって読まれることが出来る。
り運ばれる凝縮液滴が乾燥ゾーンに入ることを防止する
ために排水装置42を設けることが出来る。
に必要な手段を備えている。図1の例において、その手
段は、クーラー9からの凝縮液が集まる導管36と、主
要な流れからより多くの凝縮液が集まる湿潤室17と、
収集導管43及び44と、液体除去装置45とからなっ
ている。
ぐのに必要な仕切りを装置1が備えていることは明らか
である。例えば、湿ったガスがローター14の周囲で湿
潤室17から乾燥室18へ漏れ出るのを防ぐために仕切
り46がローター14の周りに設けられている。
11に、例えば、コンプレッサから来る水蒸気を伴う圧
縮空気などの、凝縮可能な成分を伴うガスが供給され
る。コンプレッサ13からの圧縮されたガスは、主管系
7及び補助管系8に広がる。主管系7を通るガスは、ク
ーラー32及びエジェクタ10を通過して、室17を介
して乾燥要素15を通して導かれ、ここで該ガスから或
る量の水分が吸着及び/又は吸収される。乾燥したガス
は出口12を通して装置1から出てゆく。
管系8を通されるガスによって行われる。ここで、高温
のガスが再生ゾーン5を通され、ここで水分が吸収さ
れ、この水分は後にクーラー9で凝縮され排出される。
補助管系8からのガスは、エジェクタ10によって主流
に加えられて乾燥ゾーン4を通され、これにより排水装
置42で前もって排水が行われる。クーラー32は主流
からのガスを冷却する作用をも行うので、水分は乾燥ゾ
ーン4で容易に排出される。
いほど、乾燥ゾーンの水分吸収効率が高くなることに注
意しなければならない。
再生ガスは、ドライヤー2に、より詳しくは圧力容器3
に統合されているクーラー47によって冷却される。こ
れにより、クーラー47を単純な構成にすることが出来
る。
材(これを通して再生ガスが再生ゾーン5の外に導かれ
る)をクーラー47への結合部材として使うことが出来
る。クーラー47の出口48は、エジェクタ10の吸入
開口部23に結合されているスクリーン付き室49に開
いている。これは、図1の導管36及び38を使わない
という利点を与える。
凝縮液排出装置50を設けて構成出来るという利点をも
与えるものである。この排出装置50は、室49に直接
結合されるのが好ましい。必要な排出装置が1個(排出
装置50)でよい様にするために、凝縮液のための通路
を形成する小さな開口部52が室49及び51の間の壁
の底に設けられている。
圧力容器3に結合されたクーラー53が使われており、
このクーラー53は乾燥ゾーン4の入口の前に置かれて
おり、これは空気流全体を、比較的に低い温度レベルで
冷却することを必要とする。これは、特に、この装置に
は凝縮生成物が形成される場所が1カ所だけ、即ちクー
ラー53内にだけあり、従ってクーラーに凝縮液出口5
4が設けられるという利点を与える。他の重要な利点
は、湿った面が比較的に少なく、従ってステンレス材料
又は表面処理を用いる必要が少なくなるという点にあ
る。
シャフトに一体化されているが不動となっている様な別
形を示す。このローターは、その周辺部分が、例えば歯
車55及び56又はベルト等によって駆動される。混和
パイプ22及び湿潤室17により形成されるチャネル5
7は、完全に閉じていて、滑りシール上を移動しないか
ら、漏れが防止される。更に、ローター14は、この場
合、捩じりがかからず、単純な構成である。乾燥要素1
5を交換するときには、エジェクタ10を元の位置に置
いたままで内側ケーシング58及び外側ケーシング59
と共にローター14だけを交換すればよい。エジェクタ
10におけるシールも落とされる。
エジェクタ10もローター・シャフトに静的に統合され
ている。圧力容器3の壁を通る全てのパイプ結合部は、
底に配置されるか又は容器の下部分60に付けられてい
るので、ローター14を交換するとき、これらの結合部
を外す必要はなくて、容器の上部分61を外すだけでよ
い。
で、高温の空気流の全部がドライヤー2へ導かれる様に
なっている実施例を示す。これは、ドライヤー2へのコ
ンプレッサ13の結合を著しく容易にする。ガスの冷却
は、圧力容器3の内側に装置されているクーラー62に
よって行われる。バルブ72によってドライヤー2が回
路に接続されたときにはアフタークーラー63も必要と
なる。
冷却しなければならないが、これは、比較的に低い入場
温度レベルで行われることが出来る。この用途に最も適
したクーラーの一つは、パイプに冷却水を通し、そのパ
イプの上にガスを通す水冷パイプ式クーラーであり、そ
のパイプは好ましくは外側に冷却フィンを備える。
側に配置されていることにより、この圧力容器3が1浸
透少なく提示することを可能にする。
状態に留まって、ステンレス材料や表面処理の使用を少
なくするという利点も与えるものである。
まるので、唯一の凝縮物出口65を設ければよいという
利点を与えるものである。
り、この場合には前記内側クーラー62は排水装置67
を備えた外側クーラー66と置換されている。
り、この場合には、補助管系8を通される再生ガスは、
乾燥室18で分岐され、その後に装置68によって加熱
される。図示の様に、この装置68は、加熱素子70に
助けられたり助けられなかったりして、入ってくる総高
温空気流からの熱を使用する熱交換機69から成ること
が出来るものである。
高温ガスが使われる場合よりは遙かに低い蒸気圧を有す
る。従って、再生効果は遙かに良好であり、従って乾燥
効果も遙かに良好である。
備えることが出来、これによりドライヤー2をオン・オ
フすることが出来る。異なる可能性を用いるために、該
装置は所要のバルブ72を備える。
示された実施例には決して限定されず、本発明の範囲か
ら逸脱せずに種々の形及び寸法で実施され得るものであ
る。
62…クーラー 10…混和装置 14…ロータ 15…乾燥装置 17…室 22…混和パイプ 42…排水装置 63…アフタークーラ 64…分岐点 70…加熱要素
Claims (20)
- 【請求項1】 乾燥ゾーン(4)と再生ゾーン(5)と
を備え、吸着媒体及び/又は吸収媒体(6)がその乾燥
ゾーン(4)及び再生ゾーン(5)に交互に通される様
になっている圧力容器(3)を用いる種類のドライヤー
(2)と、乾燥されるべきガスが該ドライヤー(2)の
乾燥ゾーン(4)に通されることを可能にする主管系
(7)と、乾燥されるべきガスの一部が該ドライヤー
(2)の再生ゾーン(5)を通されて、その中の水分を
吸収することを可能にする補助管系(8)と、該補助管
系(8)のガスの冷却を行って液体の排出を生じさせる
クーラー(9,47,53,62,66)と、該補助管
系(8)からのガスを該主管系(7)からのガスに加え
るための混和装置(10)とから成り、この混和装置
(10)が該ドライヤー(2)に一体化されており、さ
らに該ドライヤー(2)は、垂直軸の周りに回転可能な
ローター(14)の形の乾燥要素(15)を有し、混和
装置(10)は、ローター(14)の中央を通って伸び
るエジェクタから成ることを特徴とするガスの乾燥装
置。 - 【請求項2】 エジェクタ(10)は、ガス流が下方に
向けられることとなる様に設置されていることを特徴と
する請求項1に記載の装置。 - 【請求項3】 エジェクタ(10)は、ローター(1
4)が結合されている混和パイプ(22)を有し、この
混和パイプ(22)はローター(14)のための駆動シ
ャフトとして作用することを特徴とする請求項1又は2
に記載の装置。 - 【請求項4】 ローター(14)は、その外周部に沿っ
て駆動されることを特徴とする請求項1又は2に記載の
装置。 - 【請求項5】 エジェクタ(10)は静的混和パイプ
(22)を有することを特徴とする請求項1又は2に記
載の装置。 - 【請求項6】 混和パイプ(22)と、混和パイプ(2
2)及び乾燥ゾーン(4)の間の室(17)との間に形
成されたチャネル(57)は、完全に閉じられているこ
とを特徴とする請求項5に記載の装置。 - 【請求項7】 前記クーラー(9)は、ドライヤー
(2)の圧力容器(3)の外側に置かれていて、補助管
系(8)内に設置されていることを特徴とする上記請求
項1ないし6のいずれか一つに記載の装置。 - 【請求項8】 クーラー(47,53,62)はドライ
ヤー(2)の圧力容器(3)に統合されていることを特
徴とする請求項1ないし6のうちのいずれか一つに記載
の装置。 - 【請求項9】 クーラー(47)は再生ゾーン(5)の
出口において補助管系(8)に設置されていることを特
徴とする請求項1に記載の装置。 - 【請求項10】 クーラー(53,62)は、混和装置
(10)と乾燥ゾーン(4)との間に設置されていて、
総ガス流の冷却を行うことを特徴とする請求項1に記載
の装置。 - 【請求項11】 排水装置(42)が乾燥ゾーン(4)
の入口に設置されていることを特徴とする上記請求項1
ないし10のうちのいずれか一つに記載の装置。 - 【請求項12】 補助管系(8)が主管系(7)から分
岐する分岐点(64)は、ドライヤー(2)の圧力容器
(3)内に位置することを特徴とする上記請求項1ない
し11のうちのいずれか一つに記載の装置。 - 【請求項13】 主管系(7)内のガスと補助管系
(8)内のガスとの間に温度差を生じさせる手段を備え
ていることを特徴とする上記請求項1ないし12のうち
のいずれか一つに記載の装置。 - 【請求項14】 前記温度差を生じさせる手段は、補助
管系(8)の分岐点(64)と混和装置(10)との間
で主管系(7)内に設置されたクーラー(32)から成
ることを特徴とする請求項13に記載の装置。 - 【請求項15】 前記温度差を生じさせる手段は、補助
管系(8)のガスを加熱する装置から成ることを特徴と
する請求項13に記載の装置。 - 【請求項16】 ガスを加熱する装置は、少なくとも、
入ってくる高温空気流の熱を使用する熱交換機から成る
ことを特徴とする請求項15に記載の装置。 - 【請求項17】 ガスを加熱する装置は加熱要素(7
0)から成ることを特徴とする請求項15又は16に記
載の装置。 - 【請求項18】 ガスを加熱する装置は室(18)に結
合され、この室に乾燥ゾーン(4)の出口が開放するこ
とを特徴とする請求項15,16又は17に記載の装
置。 - 【請求項19】 再生ゾーン(5)と混和装置(10)
とは装置(1)の入口(11)に直接結合されており、
クーラー(62)は乾燥ゾーン(4)と混和装置(1
0)との間に設置され、アフタークーラー(63)が乾
燥ゾーン(4)と出口(12)との間に設置されている
ことを特徴とする請求項1ないし6のうちのいずれか一
つに記載の装置。 - 【請求項20】 ドライヤー(2)は、垂直に設けられ
たローター(14)を有し、このローターは、該ロータ
ー(14)のための平らなベアリングを形成する支持体
(28)上に置かれていることを特徴とする上記請求項
1ないし19のうちのいずれか一つに記載の装置。
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