JPH01299623A - サイクル時間間隔変化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、乾燥サイクルに対して定パージ率と定パージ
時間で乾燥サイクルの時間を乾燥床のかなりのエネルギ
蓄積容量を充分に利用するように変化させるような圧力
ウィング型乾燥装置のための要求制御システムに関する
。

このような制御は、乾燥装置を通る圧縮空気通路内、で
きれば乾燥床やパージ排気管内の特定の場所で温度を監
視することによって、達成される。

［従来の技術］ 二基式再生ｎＪ能な乾燥装置は、通常、気体混合物から
一気体を分離するために使用されている。

例えば、このような乾燥装置は、通常、水の氷点以下の
露点の乾燥圧縮空気を供給するため、若しくは、臨界処
理分野において使用される圧縮空気の水分を減じさせる
ため、圧縮空気から水分を取り除くのに使用されている
。公知の乾燥装置では、−１５０°Ｆ程度で露点が達成
される。

公知の乾燥装置は、６々の塔が同一の乾燥床を含んでい
る２つの同様な塔を使用することによって、連続的に圧
縮空気を乾燥させることができる。

一方の塔が作動し、その塔の乾燥床に空気の流れを導く
ことによって圧縮空気を乾燥させる。この時、他方の塔
は作動しないで、その塔の乾燥床は＋１ｉ生されている
（即ち、再活性化され、完全に乾燥される）。乾燥装置
に導入される湿った圧縮空気の流れが、常に乾燥した乾
燥床に触れるように、適切な制御システムによって、塔
は交互に作動する。この結果、乾燥装置から、乾燥圧縮
空気が連続して供給される。

公知の再生口１能の乾燥装置は、乾燥床の再生方法とし
て種々の方法を採用している。非熱式の圧力るウィング
型乾燥装置において、作動中の塔から得られる乾燥空気
の小量を大気圧の近くまで膨脹させて、その膨脹した空
気を再生中の塔の中の湿気を含んだ乾燥床を通過させる
ことによって、乾燥床は再生される。湿気を含んだ乾燥
床に蓄積された吸着剤の熱は、膨脹した空気と一緒にな
って、乾燥床から水分を除去するために利用される。

これに対し、加熱乾燥装置は、放散熱を供給する外部エ
ネルギ源とこの放散された水分をシステムから取り除く
ためのキャリアガスを必要としている。本発明は、非熱
式の圧力ウィング型の再生乾燥装置に関する。

占−くから、この種の圧力ウィング型のＩｒｉ生乾燥装
置は、公知である。例えば、米国特許２．９４４．６２
７号は、圧力ウィング型の再生乾燥装置を開示している
。この種の装置は良く知られているから、この公知の乾
燥装置の詳細な説明は、本発明の理解には不必要である
と信する。

従来の二基式圧力ウイング型再生乾燥装置の詳細につい
ては、米国特許２．９４４．６２７１又は以下に引用し
た特許を参照されたい。

上述したように、その乾燥装置の乾燥塔内の乾燥床は、
得られた圧縮空気の一部を膨脹された空気に晒されるこ
とによって、再生される。例えば、乾燥した圧縮空気生
成物の約１５％（１００ｐｓ１ｇ）を大気圧の近くまで
膨脹させて、再生されるべき塔の中をパージ空気流とし
て流す。この乾燥圧縮空気の圧力ウィングにより、膨張
空気は極端に乾燥し、この乾燥したパージ空気が塔の中
を流れることにより、乾燥床から湿気を放散させ、放散
した水分は、そのパージ空気流によって乾燥装置の外へ
運ばれる。この二基式乾燥装置の２つの塔から水分を交
互に追い出すために、周知の配管とバルブの回路網が採
用されており、これは前述した米国特許２．９４４．６
２７号や次に述べる従来の特許に開示されている。

一般的に、定パージ流速で定タイミングサイクルで操作
される圧力ウィング型乾燥装置は良好な動作を行う。圧
縮空気の処理流量が最大設計流量で一定に保持されるな
らば、−船釣にこの乾燥装置の操作サイクルを変更する
要因又は必要はない。

しかし、実際には圧縮ガスの需要や作業環境は一定では
なく常に変化する。このような変化にともなって、乾燥
装置に導入される圧縮空気の条件は、流速率、圧力、温
度及び露点において、広く変化する。さらに、この乾燥
装置のエネルギー消費は、特に、人容瓜の乾燥装置では
実に重要である。乾燥装置の効率制御によって、乾燥装
置の稼動費をＨ効に最小限にできる。

とくに、乾燥システムを監視し、再生サイクルをパージ
要求を減少するように調整できるなら、重要な経済性が
実現できる。例えば、流入容量が１１ＪＯＯｓｃＦＭ　
（毎標準立方フィート）の乾燥装置であれば、約１５０
のＳＣＦＭパージ空気（流量１５％）を必要とする。例
えば、−年間連続運転するのに、毎１０００標準立方フ
ィートで２０セントの費用のパージ空気を供給するため
に、総費用が１５．７６８．ＤＯ，ドルかかる。年間の
圧縮空気の＝要がシステム容量未満である（例えば、容
量の５０％だけの工要）ならば、それに対応して、再生
に必要な容量の減少も実現でき、その結果、効果的にパ
ージ空気の使用を調整するデマンド制御システムを使用
することにより、再生に対するパージ空気の６分の費用 （７，８８４，００ドル）が節約できる。

従来、圧力ウィング型乾燥装置のためのデマンド制御シ
ステムが種々知られている。例えば、米国特許第３．４
４８．５６１号は、乾燥床から空気のサンプルを取り、
その空気の温度含＆ｍを４−する温度計を使用して、加
熱式及び非加熱式乾燥装置の再生サイクルの制御システ
ムを開示している。

その温度含有量がＰめ設定された値に減ぜられるとき、
その再生された塔は作動状態におかれ、もう一つの塔が
再生モードに切り替えられる。

米国特許第４．２４７，３１１号では、乾燥塔中を通過
する水分を監視するため温度を感知するトランスデユー
サと一緒にマイクロプロセッサを使用した圧力ウィング
型乾燥システムを開示している。この温度情報は、塔を
乾燥モードと再生モードとの間での切り替えを開始する
ために使用される。この特許によると、システムは固定
サイクルで動作し、温度感知トランスデユーサからの信
号は再生サイクルの周期を制御するのに利用される。（
例えば、５０％需要だと、乾燥塔は交互のサイクル中に
再生され、そのサイクルとサイクルとの間、待装置モー
ドで圧縮状態に保たれている）。他の公知のデマンド制
御システムには次のようなものいがある。デルチック　
エンジニアリング　インク　　（Ｄｅｌｔｅｃｈ　　　
　　ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＩｎｃ、）は、固定１０分
サイクルで動作し、流入温度、流入圧力、及び出力流量
を４−１定し、これらをマイクロプロセッサに人力して
、再生サイクルのためのパージ流量及びパージ時間をす
るようにした圧力ウィング型乾燥装置のためのデマンド
制御システムを紹介している。

ザーン　インダストリ　インク、（ＺｕｒｎＩｎｄｕｓ
ｕｔｒｙ　　Ｉｎｃ、）は、乾燥床における湿った空気
の人口の近傍に設置された温度センサを利用する圧力ウ
ィング型乾燥装置のためのデマンド制御システムが提案
されている。前記センサは、再生サイクル期間を決定し
、制御するマイクロプロセッサに人口空気温度の内容に
関する情報を転送する。

ニド　ピーコック著［加熱によらない乾燥装置設計マニ
ュアル（Ａ　　ｈｅａｔｌｅｓｓＤｒｙｅｒ　　Ｄｅｓ
ｉｇｎ　　Ｍａｎｕａｌ）Ｊというタイトルのついた技
術マニュアルでは、人口部と出口部の空気の流れにおけ
る温度調査を行うことによって乾燥床を横切る方向の温
度上昇を監視するデマンド制御システムが提案されてい
る。

圧力ウィング型乾燥装置のための従来のデマンドｉｆ、
ＩＪ御システムは、−船釣に、適切な乾燥塔切り替え時
期を得るため、連続的に維持され、再び較正されなけれ
ばならない、高価で、感度の良い制御構成要素の組み合
わせを必要とする。例えば、乾燥床を横切る方向の温度
上昇に基づいた上述したデマンド制御システムは、乾燥
塔の人出口管内に又は乾燥塔の人出口端の近傍に温度変
換器が必要である。このシステムは人出口温度を正確に
感知することに依存しているから、適切な較正値からの
入口或いは出口温度変換器のわずかなずれによって、乾
燥サイクル及び再生サイクル間の塔の切り替え時期が遅
くなったり、早くなったりする。

その上、このシステムにおいて、人口空気温度のわずか
な変動によって、再生サイクルの望ましくない変動を引
き起こす。

以下余日 ［発明が解決しようとする課題］ そこで、本発明の第１の技術的課題は、圧力スイング乾
燥装置の複数の乾燥塔の切り替えを、吸収サイクル部分
と放散或いは吸収サイクル部分との間で、制御するため
の新規な改良された方法を提供することである。

本発明の第２の技術的課題は、塔の切り替えを制御のた
めに温度を監視することによって、ある特別な乾燥塔の
エネルギーレベルを監視だけですむ、複数の圧力スイン
グ型乾燥塔の切り替えを、乾燥サイクル部分と再生サイ
クル部分との間で制御する新規な改良された方法を提供
することである。

本発明の第３の技術的課題は、切り替えのタイミングが
、前の再生サイクルの間に発生された選択された可変の
基準レベルに応答して、変化可能とした次数の圧力スイ
ング型乾燥塔の切り替えを、吸収モードと再生モードと
の間で、制御する新規な改良された方法を提供すること
である。

本発明の第４の技術的課題は、連続再生サイクル間での
各々の塔のエネルギー移動を示すパラメータが、各切り
替えタイミングを制御するために使用される、複数の圧
力スイング型乾燥塔の切り替えを、乾燥モードと再生モ
ードとの間で制御する新規な改良された方法と装置を提
供することである。

［課題を解決するための手段］ 簡単にいうと、本発明の制御構成は、固定期間の再生又
はパージサイクルの初期にパージ出力部の菅又は塔の近
傍部において温度を測定、記録し、この温度バルブと、
パージサイクルの終期に同じ箇所の温度と比較すること
を含んでいる。この温度の相違は、同−塔における乾燥
サイクル初期とその乾燥サイクル初期後のしばらくした
点との間に、この最初に述べた箇所から（パージ流の方
向に関する）塔の上昇流の範囲に発展する温度差とｒめ
決定可能の比例関係がある。

ｒめ決定可能の比例定数を整数倍したパージサイクル期
間のパージ出力部近傍又はパージ背中に感知された最初
と最後の温度差は、次の乾燥サイクル期間の予め決定さ
れた上昇流の箇所に記録された温度増加よりオーバーす
る時、このシステムは、前記基の乾燥サイクルを終わら
せたり、別の再生サイクルを開始したりする常套的な切
り替えを行うように動作させている。同時に、交互の塔
（その再生サイクルを前もって終了させて、再び圧力が
かけられる）は、さらに気体乾燥サイクルを開始するた
めに動作中にされる。

本発明によって、各々の再生サイクルは、固定期間中で
あるが、各々の乾燥サイクル、即ち、最初の乾燥サイク
ルを除いた乾燥サイクルは、再サイクルに加えて、次サ
イクルで再び圧力を正常にする固定時間の期間と少なく
とも同様に大きい期間で可変できるを表わすことが重要
である。塔の再生と再加圧後、当てはまり、十分で切り
替えが起こる比例関数の相違を計算する温度である時に
、前記基がさらに乾燥サイクルを始めるための待装置状
態にある。

さらに、本発明は、エネルギ転換の証拠としてのみ温度
データに依存していることを記述する。

温度指示は、ボディ部が既定の温度に達するプロセスに
関することはなんでも、固有に表示しているわけではな
いが、乾燥床の動作プロセスにおいて、温度の目盛りを
信用することが、デマンド制御にａ効なアプローチであ
る。というのは、乾燥床の熱エネルギ蓄積と温度変化が
比例関係になると一般的に考えられるからである。従っ
て、本発明の目的に有用とされる温度表示は、熱エネル
ギ値の成分の証拠であって、潜在的熱エネルギと区別さ
れた時に感度の良いエネルギ成分であると認識される°
。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図を参照して、よく知られているように、圧力スイ
ング型圧縮空気乾燥装置は、多量の適度の乾燥床（図示
せず）が内部に含まれている一対の塔１及び２を有して
いる。塔１及び２は、周期若しくは期間による２種類の
吸収モードと再生モードの内から択一することによって
、塔１及び２の各々を動作させるように供給するために
、適切な管で作成されている。通常、再生サイクルもま
た、吸収サイクル又はパージサイクルとして呼ばれてい
る。第１図に示されているように、塔１及び２の下方の
端は、圧縮空気人口４に導管３を経由して連結されてい
る。導管３は、塔１に圧縮空気の流入を制御するために
あるバルブ５及び塔２に圧縮空気の流入を制御するため
のバルブ６を有している。パージ／再生バルブ７は、塔
１とバルブ５との間の導管３に連結され、同様にバージ
／再生バルブ８は、塔２とバルブ６との間の導管３に連
結されている。

塔１及び２の上方の縁は、中央出力部１０に接続部２５
及び２６と導管９を経由して接続されている。塔１及び
２から出力部１０に圧縮空気流を夫々制御するために、
ぴったり合っている一方向チェックバルブ１４及び１５
は、出力部１０と上方の縁の接続部２５及び２６との間
にある導管９内に互いに逆向きに配置している。導管１
８は、一方向チエツクバルブ１９及び２０が互いに逆向
きに配置されており、接続部２５及び２６を経由して人
々塔ｌ及び２の上方の縁にオーブン接続されている。

導管１８（バルブ１９と２０との間）と導管９（バルブ
１４と１５との間）との間の部は、導管２２によって接
続される。オリフィス２４の流出部又は低圧側は、チエ
ツクバルブ１９と２０の間の導管１８にオーブン接続さ
れるように、適当なパージ率制御バルブ２３は、導管２
２内で、パージオリフィス２４に直列に接続する。上述
した構造は、後述する作動バルブ５．６．７．８及び２
３用の制御ユニットと同様に公知技術である。従って、
この公知の構造と制御ユニットについてさらに詳しい記
述が、本発明の理解のための技術において、通常の技術
者に不必要であると信じる。

さらに、良く知られているように、乾燥サイクルの初期
にバルブ６と７が閉じられ、バルブ５と８が開いている
状態で、圧縮空気（例えば、主として空気流を持ってい
る水蒸気）が人力されると、加圧されている塔１にバル
ブ５を通って流れるために、入口４と導管３を経由して
乾燥装置に入る。

チエツクバルブ１９を閉じ、チエツクバルブ１４を開け
てた状態で、圧縮空気流は、塔１の中で乾燥される矢印
によって指示され、導管９及び１８に塔１の上部の縁か
ら流出されるように塔１に沿って上昇する。塔１（例え
ば、１５％）からの圧縮空気流の選択部は、導管２２か
ら導管１８に極端に乾燥空気が流れるように低圧力の流
れを生み出すために大気圧近くまで圧力を絞れるバルブ
２３とオリフィス２４に沿って導管２２経由して流れる
。この低圧力空気流は、バイアスバルブ１９が閉じた塔
１からの空気圧より強くできないから、それよりも低圧
空気は、バルブ２０を開け、塔２に流れる。このように
して、低圧力の乾燥空気の低減率の流れは、中の乾燥床
を乾燥させ再生させるために、矢印Ｂで指示されている
パージ空気流として、塔２に流入され、それに沿って下
に流れる。

公知の圧力スイング型乾燥装置の従来の操作方法で保つ
ことにおいて、ゆっくり塔２が加圧されるようにさせる
予め決められた再生期間後、タイマー駆動制御はバルブ
８を閉じように倶されている。−貝、塔２が再加圧され
ると、タイム駆動制御回路は、バルブ５を閉じさせて、
塔１及び塔２が、切り替わるところであるバルブ６と７
を開けさせ、バルブ５を閉じさせている。これは、塔１
はＦＩｉ生段階又は操作サイクル部に入ると、塔２は乾
燥段階又は操作サイクル部に入る。上部構造と操作方法
の全てが、よく知られており、上述した同一の従来技術
に述べられている。詳細にここで繰り返すことによって
、当業者は、本発明を理解するためのこの関連技術が必
要だと思わない。

本発明の第１の実施例によると、乾燥サイクルを制御す
るためにタイマー又は他の公知の手段の代わりに一対の
熱センサ３１．３２、と３３．３４とは、信号出力線２
９を適正に制御ユニット３０に接続され、乾燥サイクル
から再生サイクルに塔の切り替え制御するために、塔１
と２夫々に取り付けられている。図示されているように
、填２は、乾燥塔の低い方の縁に熱センサを供している
。そこで塔２内の乾燥床の感知できる熱がセンサ３３に
よってａｐｌ定されている。パージガスの出力近傍又は
パージガスの出力管内にセンサ３３を設置されることに
よって、パージガス流の温度をａｌ定することは、本発
明の目的に対し同様に有効である。センサ３１は、塔１
に対応する位置に設置されている。

本発明の原理に従って、センサ３３は、１４生サイクル
の初期に乾燥床の温度を検知する。例えば、塔２とその
結果としての出力信号（ＴＪ３．）は、夫々の線２９を
経由して制御ユニット３０に送出される。塔２（例えば
、４分間）パージサイクルの始期からの固定時間間隔後
、センサ３３は、再び乾燥床の温度を検知する。その結
果出力信号ＣＴ３１ｔ）は、夫々の線２９を経由して制
御ユニット３０に送出され、蓄積された温度データは、
信号Ｔ　３１．から信号Ｔ　、１．を減じることによっ
て処理される。センサ３３によってｉｌＮ定された時の
パージ空気の温度は、信号Ｔう、Ｉの大きさが、常に信
号Ｔ］１ｔの大きさを越えている。次の塔２の圧縮空気
の乾燥サイクルを終わらせる時に、信号Ｔ　Ａ　３　ｉ
とＴｊ３．との大きさの違いは、後の使用のために、決
定するように蓄積される。約４０’Ｆ未満の人口空気露
点に対して、これらの温度相違の大きさは、あまりに小
さすぎて正確に検知できない。それに、周辺温度と圧縮
空気と入口温度は、１５”Ｆ又はそれ以上相違する場合
において、乾燥各装置は、完全に熱絶縁材で被膜されて
いる。

別の熱センサ３４は、センサ３３の位置上、又はパージ
空気流の方向、例えば、塔２のトップから乾燥体の長さ
の約２１５に関する上昇流から、塔２の位置に乾燥材の
温度を測ることを供している。

センサ３２は、塔１の対応する位置に設置されている。

センサ３４は、塔２の指示部にある乾燥床の温度を測る
のに使用されている。このようにして、塔２における圧
縮空気の乾燥サイクルの初期に、乾燥温度の大きさ（Ｔ
３４１）は、センサ３４によって、測定されるように、
制御ユニット３０におけるプロセッサに蓄積される。乾
燥サイクルにおける選択された時間間隔は、再生サイク
ルの固定期間に次に来る交互の塔に対する再加圧プラス
して、少なくとも同じ位大きいが、センサ３４の位置の
塔２における乾燥床の温度は、塔切り替え制御するため
以下に述べる方法で温度読み部Ｔ、４を供するため連続
的かまたは一定間隔で監視される。

上述したことから、再生又はパージサイクルの間のどち
らか一方の塔におけるガス流の温度の低ドが、温度の大
きさ（Ｔ　３４１−　Ｔ　３３１　）からの基本つまり
基準パラメータを証明していることが認識される。この
基準パラメータは、■より大きいか小さい定数Ｋに変更
される。定数には、むしろ、運転中の空気が圧縮空気乾
燥サイクル間の塔に沿っての流れである選択された露点
に関した選択電気信号である。選択された種々のＫに関
し、制御ユニットは、Ｃで図示され、定数にの変動によ
って基準パラメータの大きさを変えるための適切な構成
からなる選択的マニュアル操作制御を供している。本発
明の最も好ましい態様によって、やや低い露点（例えば
、乾燥空気）は、Ｋのやや小さい値、例えば、０．１か
ら０．５まで、やや高い露点は、定数にのやや大きい値
、例えば、２，０から４．０までが必要である。このよ
うに、Ｋの値は、例えば、０．１から４．０までの範囲
で一般的に変化でき、乾燥装置の特定の必要条件のとお
りに要求されるようにオペレータによって選択的に変え
られる。

指示に値は、乾燥塔を通るガス流路において上述された
ように位置決めされた温度センサが、通常、応用されて
いる。温度センサを２者択一的に相対的位置決めが考え
られ、その２者択一に対するに値は相違する。既知の温
度センサ位置に対し、Ｋ値は熱力学、既知の人口空気条
件、と要求された乾燥システム出力空気条件とから逸脱
するものではない。

述べられているように、本発明は、あるロケーション、
例えば、パージ出力部近傍における再生サイクルにおけ
る予め決められた時間間隔に起きる温度低下と、次の乾
燥サイクル間に塔内で相対的により高い高度を起こす温
度差に比べてこの温度低下に比例するパラメータを生成
することによって圧力乾燥サイクル制御を考慮している
。そのより高い高度においての温度差が再生されたパラ
メータに勝るとき、２基の塔が役割を切り替えるように
制御ユニットは、乾燥システムを切り替えるようにトリ
ガ信号を出す。空気を乾燥させ、準備中で待装置してい
る塔は、通常のブルブの操作と上述した管に沿って、圧
縮空気乾燥に切り替える。

本発明が信頼する温度相関は、塔２に関して述べられて
いる次の装置域的条件としてさらに簡潔に述べられる。

同じ条件が、二基式で繰り返し行われる交互のサイクル
、−船釣に１８０’位相が違って、空気の乾燥とＩＩＩ
生間との繰り返された反対の役割動作をする動作におい
て、塔１に応用する。乾燥から再生に塔２の切り替えは
、次の条件が満足した時に、起こる。

Ｔ３４　　Ｔ３４１　＞Ｋ　（Ｔ３３１−Ｔ３３ｔ　）
場所： Ｔ、４は、現在の温度で、温度センサ３４からの比例信
号である。

センサ３４： Ｔ、４ｉは、そのセンサ３４の温度で、乾燥サイクルの
初期にセンサ３４からの比例信号である。

Ｔ　１１１は、同じ塔の最新の従来サイクルの初期に、
センサ３３から温度又は比例信号である。

Ｔ１６．は、同じ塔に対する最新の従来サイクルの初期
に、センサ３３から温度又は比例信号である。

Ｋは、その値が塔と要求された量の露点以内で温度変換
器の位置関数である比例定数である。

同様に、乾燥から再生に塔１を切り替えると、Ｔｔ２−
Ｔｊ２＋＞ＫＣＴＪ＋ｌ　Ｔｓｒｔ）その説明された乾
燥剤の乾燥操作環境において、特定の温度関係はエネル
ギ関係に一致している。

それ故に、本発明の制御システムは、エネルギ値の指示
として温度パラメータに依存している。

連続した基礎に基づいた上述した新規な制御システムの
動作は、上述した記述に合わせるように各々の塔に対す
る交互の乾燥と再生の繰り返しサイクルから成り、初期
サイクルに対する単一サイクル切り替え装置の上述の記
述とは相違し、その後、その操作は、次に示すように、
乾燥と再生とのサイクルモードとの間の塔Ｊと塔２の同
等の切り替え装置を含んでいる。

初期のスタートに、一つの塔例えば、塔１は、空気を乾
燥させていて、一方塔２は再生されている。こうして、
バルブ７と６が閉じられ、バルブ８と５が開く。従って
、圧縮空気の水蒸気は、乾燥に関する塔ｌに導管４と３
を経由し流れ、塔１（例えば、１５９６）から出ていく
乾燥空気の一部分は、空気圧の近くまでオリフィス２４
によって絞られ、上述したように、＋ｉｉ生のための塔
２に向けられ、パージ空気はその時大気にバルブ８を経
由して流れる。塔２の再生サイクルの初期に、温度セン
サ３３は、塔２内のそのロケーションにその温度を検知
し、その結果信号は、次に使用される＄１１陣ユニット
３０のメモリに格納される。固定間隔のパージ時間（例
えば、４分）後、センサ３３によって検知された温度に
よって生成された信号は、初期に得られた値から引かれ
ており、その相違は、続いて起こる塔２の乾燥サイクル
を終らせる時、次の使用のために決定するように蓄積さ
れる。パージサイクル固定期間の終りごろに、バルブ８
が閉じ、パージ浪費流が終了し、塔２は、その最初の乾
燥サイクルの初期を待ち構えるために動作圧力を再加圧
する。

塔１の初期乾燥サイクルに対して、切り替えは、予め決
定された固定時間後、成される。つまり、初期サイクル
のみに対し、塔１は、固定パージサイクルの期間より長
い予め設定された固定時間に対して空気を乾燥させる。

なぜなら、パラメータを制御することが、上述した関係
に従って挙げられる従来の塔１の再生サイクルではない
からである。次の切り替えは、上述したように、システ
ム温度の検知によって生成された信号の監視と比較によ
って制御される。

しかしながら、第１のサイクルに対して、塔１の予め設
定された期間の乾燥サイクルの終りに、完全な圧縮空気
が塔２に沿って上昇し、塔２を励起させている乾燥生成
物の一部が、オルフィス２４経由の大気圧近くまで絞ら
れ、塔１の再生のための塔１に沿って下降するように、
塔はバルブ５を閉じバルブ６と７を開けることによって
切替えられる。初期の切り替え装置に基づて、塔２の乾
燥サイクルの初期に、温度、つまりセンサ３１と３４に
よって検知された比例信号が、制御ユニット３０のメモ
リに格納されている。塔１がパージ時間（例えば、４分
）の固定間隔をおいて再生された後、その時センサ３１
に検知された信号は、塔１の＋ｉｉ生サイクルの初期に
センサ３１によって検知された値から差し引きされてい
る。他の切り替え装置によって、乾燥サイクルの終了を
制御する次の塔１の乾燥サイクル間にもたらす温度セン
サ信号差に比較される基準パラメータの次の生成に対し
、上述した塔２の初期の再生サイクル間と同様に、この
相違は、制御ユニット３０のメモリに格納されている。

この時、塔１の再生サイクルは、バルブ７が閉じられる
ことにより終了する。

そして、塔１は、塔２からの気体ガス乾燥装置の切り替
えを待つように加圧される。

塔１が完全に再加圧（１分子−１加）されるように十分
な付加時間後、センサ３４からの信号監視が始められ、
上述の数学的な条件によって、制御ユニット３０におけ
るマイクロプロセッサの操作を先に行うようになる。そ
の条件がｍＥされた場合、−μ塔２が再生サイクルを再
開し、−旦塔１が乾燥サイクルを再開するように、切り
替え装置が一旦再開する。乾燥装置が稼動中で、通常の
方式の堪反転装置能があるかぎり、塔１と塔２との間で
循環する切り替え装置のシーフェンスは、無限に繰り返
される。乾燥装置自体、管とバルブ、乾燥圧縮空気と乾
燥装置を１１生させることにおける操作モードは、従来
技術で、公知である。本発明は、特に、このような乾燥
装置の循環、乾燥装置と循環制御システムの組み合せを
含む新規な乾燥システムを制御するための新規で改善さ
れた方法に関する。

本発明の一実施例にかかる制御システムの効果は、乾燥
装置に供給する乾燥サイクル時間を逆に引き伸ばすこと
である。例えば、この制御システムにおいて、全負荷で
１０分の完全サイクルの操作を設計された圧力制御スイ
ング型システムは、１／２の負荷で２０分のサイクルと
、１／３の負荷で３０分のサイクルで操作する。本発明
は最少サイクル時間に限定される供給量を考慮している
。

なぜなら、極端に遅い流は率で、吸収熱が発生されるの
と同じ位速く周囲の大気圧を、吸収熱は浪費することが
できる。周囲の空気に熱を奪われる率は、乾燥材に吸収
するため熱が発生する率に等しいから、そのような条件
下で、吸収熱は次の乾燥再生に必要な熱を洪するのにａ
効ではない。

本発明によると、特定の乾燥装置の動作特性と塔１の温
度センサの位置とを与えられる比例定数にの選択は、乾
燥空気量出力の所望の露点に依存する。例えば、好まし
い乾燥装置では、比例定数には、次に出力空気の露点を
示す。

以下余日 Ｋ　　　　　　　　　出力空気の露点 屹１−８０゜ ０．５　　　　　　　−４０’ １．０　　　　　　　−０” ２、Ｏ＋４０’ 要するに、本発明は、乾燥された圧縮ガス生成に対する
需要に反応して圧力スイング型乾燥サイクルの必要条件
の制御を考慮している。温度センサは、エネルギー指示
値として、乾燥床における温度表面の場所と大きさを監
視し、出力ガス流に対し吸収損失熱を最少にするために
はガス乾燥サイクルの長さを調整するために温度信号情
報を使用する。従来の公知のデマンド制御システムは、
塔における乾燥床によって取り除いた温度量を計４−１
するのに依存している。換言すれば、乾燥床における質
量移動の表面の位置に依存している。水分除去は、（例
えば、乾燥ガス）乾燥装置の究極の１−４的に関して最
初は重要であるけれども、乾燥装置の充分な動作に関し
てはその次に重要である。

かなりのエネルギを蓄積するための乾燥床の容量が、正
確に使われているならば、最適動作が成される。

本発明は、デマンド制御システムを活性化させる温度セ
ンサのみを使用するので、他のデマンド制御システムよ
り本質的により高い信頼性があり、より安定で高価でな
い。例えば、他のシステムは、空気又は乾燥剤、空気流
率、又は圧力の温度容量を７１ｐ＋定するためのセンサ
を使うことが知られている。さらに、制御が丁度いい時
に１点から単一の場所の別の点に変化することに基づい
ているから本発明の新規なデマンド制御システムは、絶
対温度の測定に依存していない。単一のセンサは、臨界
数学的条件の２つの制御値に基づいて２つの温度読取り
部を作るが、これらの制御値を生成する２つの異なるプ
ローブ間の絶対温度読取りの比較する必要は決してない
。従って、異なる温度変換器のａｌｌ定は、全く関係な
い。Ｍｊ定誤差は一般的に制御システムに使用される温
度差値に影響を与えるものではないだろう。

本発明の選択すべき実施例は、上述した特定されたもの
と同じ制御要素を本来用いないで、パージ時間の制御に
よって調整される固定期間のガス乾燥サイクルとパージ
サイクルを用いている。この選択すべき実施例によると
、制御の影響が上述した特定されたものからなんらかの
逆の方法に作用する。塔は固定期間、例えば、５分間、
上述した温度の最初と最後の測定によって、成されたも
のに対するガス乾燥サイクルにオンラインしている。即
ち、乾燥サイクル期間の最初と最後の温度読取りは、塔
における２つの温度センサにおける流れが下であるこに
よって成される。これらの最初と最後間の温度差の大き
さの再読取りは、実験の経験によって決定された定数、
及びパージ流を考慮して塔における２つの温度センサの
内の下流のセンサに起こるパージ温度低下に比較された
結果を掛は算している。この箇所のパージ流温度低下が
、乾燥サイクルの条件から計算される基本パラメータの
値を越える時に、パージサイクルは終了する。

本発明の選択すべきこの実施例は、極端に低い露点（例
えば、−１００°Ｆ）を得る試みに最適である。しかし
ながら、パージ空気の使用を最小にする際、低い露点又
は他の目的を達成するために、全サイクルの回数の限界
のような別の制限が必要であるかも知れない。例えば、
−１００”Ｆの露点を得るために、２つの塔において塔
毎に約４分、又は２分にパージサイクルを制限する必要
がある。

上述したことから分るように、新規で改善された乾燥圧
縮空気、または、ガス混合からのガス分留するためにの
ための方法が得られる。もちろん、本発明の実施例の種
々の選択すべき変形例が考えられ、−旦本発明が公開さ
れると、この技術に精通した当゛業者に確実に使用され
るであろう。従って、本発明は上述したことに制限され
はしないが、特許請求の範囲内で許された同じ範囲を構
成できる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、第１に、圧力ス
イング型乾燥装置の複数の乾燥塔の切り替えを、吸収サ
イクル部分と放散或いは吸収サイクル部分との間で、制
御するための新規な改良された方法が提供できる効果が
ある。

Ｔ８２に、塔の切り替えを制御のために温度を監視する
ことによって、ある特別な乾燥塔のエネルギーレベルを
監視だけですむ、複数の圧力スイング型乾燥塔の切り替
えを、乾燥サイクル部分と再生サイクル部分との間で制
御する新規な改良されたｈ゛法が提供できる効果がある
。

第３に、切り替えのタイミングが、前の再生サイクルの
間に発生された選択された可変の基準レベルに応答して
、変化可能とした複数の圧力スイング型乾燥塔の切り替
えを、吸収モードと再生モードとの間で、制御する新規
な改良された方法を提供できる効果がある。

第４に、連続再生サイクル間での各々の塔のエネルギー
移動を示すパラメータが、各切り替えタイミングを制御
するために使用される、複数の圧力スイング型乾燥塔の
切り替えを、乾燥モードと１１■生モードとの間で制御
する新規な改良された方法と装置を提供できる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による圧力スイング型圧縮空
気乾燥装置の概略図である。 １・・・塔、２・・・塔、３・・・導管、４・・・圧縮
空気入口、５・・・バルブ、６・・・バルブ、７・・・
バルブ、８・・・バージ／再生バルブ、９・・・導管、
１０・・・出力部、１４．１５・・・チエツクバルブ、
１８・・・導管、１９．２０・・・チエツクバルブ、２
２・・・導管、２′う・・・制御バルブ、２４・・・オ
リフィス、２５．２６・・・接続部、２つ・・・イ。９
出力線、３０・・・制御ユニット、３１〜３４・・・セ
ンサ。 第　　　１　　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、持続動作中に、一連の乾燥パージサイクルと交互に
   なされる一連のガス乾燥サイクルに使用される乾燥床を
   有する圧力スイング型再生乾燥装置における、前記一連
   の乾燥パージサイクル及び前記一連のガス乾燥サイクル
   の内の一方における一サイクルの時間間隔を変化させる
   方法において、 乾燥床のガス流放出領域における、前記一連の乾燥パー
   ジサイクル及び前記一連のガス乾燥サイクルの内の他方
   の所定の一サイクルの最初から終りまでの温度変化とし
   て、第１の温度パラメータを決定する第１の決定工程と
   、 前記所定の一サイクルに最初に続く、前記一連の乾燥パ
   ージサイクル及び前記一連のガス乾燥サイクルの内の前
   記一方における各サイクル期間、乾燥床のガス流入口領
   域の温度変化としての第２の温度パラメータを監視する
   工程と、 前記第１及び第２の温度パラメータの比率を決定する第
   ２の決定工程と、 該比率が予め決定されている値である時、前記前記一連
   の乾燥パージサイクル及び前記一連のガス乾燥サイクル
   の内の前記一方における各サイクルを終了する工程と を含むサイクル時間間隔変化方法。 ２、前記第１の決定工程と前記監視工程が、第１及び第
   ２の温度センサ手段によってなされることを特徴とする
   請求項１記載のサイクル時間間隔変化方法。 ３、前記一連の乾燥パージサイクル及び前記一連のガス
   乾燥サイクルの内の前記他方のサイクルの時間間隔が、
   一定に維持されていることを特徴とする請求項２記載の
   サイクル時間間隔変化方法。 ４、前記前記終了工程が、前記一連の乾燥パージサイク
   ル及び前記一連のガス乾燥サイクルの内の前記一方にお
   ける各サイクルから、前記一連の乾燥パージサイクル及
   び前記一連のガス乾燥サイクルの前記他方次のサイクル
   を開始すべく、乾燥床を切り替えることによって、達成
   されることを特徴とする請求項第３項記載のサイクル時
   間間隔変化方法。 ５、前記第１の決定工程、前記監視工程、前記第２の決
   定工程、及び前記終了工程の一連の工程を繰り返すこと
   を特徴とする請求項４記載のサイクル時間間隔変化方法
   。 ６、圧力ウィング型乾燥床を有する乾燥装置の持続動作
   中に、該乾燥装置の乾燥サイクルの時間間隔を変化させ
   る方法において、 乾燥床のガス流出部分における、所定の再生サイクルの
   最初から終りまでの第１の温度変化の大きさを温度セン
   サ手段によって決定する第１の決定工程と、 前記所定の再生サイクルの直後の乾燥サイクル期間に、
   該乾燥サイクルの最初から、前記第１の温度センサ手段
   からガス流入領域の方向に離れて配置された前記乾燥床
   の一部における第２の温度変化の大きさを第２の温度セ
   ンサ手段によって監視する工程と、 前記第１及び第２の温度変化の比率を決定する第２の決
   定工程と、 該比率が予め決定されている値に達する時、前記ガス乾
   燥サイクルを終了する工程と を含む乾燥サイクル時間間隔変化方法。 ７、一連の互いに交互になされる再生及びガス乾燥サイ
   クルにおいて前記第１の決定工程、前記監視工程、前記
   第２の決定工程、及び前記終了工程の一連の工程の繰り
   返すことを特徴とする請求項６に記載の乾燥サイクル時
   間間隔変化方法。 ８、前記再生サイクルの各々の時間間隔が一定であるこ
   とを特徴とする請求項７に記載の乾燥サイクル時間間隔
   変化方法。 ９、前記終了工程が、次の再生サイクルを開始すべく、
   乾燥床を切り替えることによって達成されることを特徴
   とする請求項８記載の乾燥サイクル時間間隔変化方法。 １０、圧力ウィング型乾燥装置の持続動作中に、該乾燥
   装置の乾燥サイクルの時間間隔を変化させる方法におい
   て、 乾燥床のガス流放出領域における、所定のガス乾燥サイ
   クルの最初から終りまでの第１の温度変化の大きさを第
   １の温度センサ手段によって決定する第１の決定手段と
   、 前記所定のガス乾燥サイクルの直後の再生サイクル期間
   に、該再生サイクルの最初から、前記第１の温度センサ
   手段からガス流入口領域の方向に離れて配置された前記
   乾燥床の一部における第２の温度変化の大きさを第２の
   温度センサ手段によって監視する工程と、 前記第１及び第２の温度変化の比率を決定する第２の決
   定工程と、 該比率が予め決定されている値に達する時、前記再生サ
   イクルを終了する工程と を含む再生サイクル時間間隔変化方法。 １１、一連の、互いに交互になされるガス乾燥及び再生
   サイクルにおいて、 前記第１の決定工程、前記監視工程、前記第２の決定工
   程、及び前記終了工程の一連の工程を繰り返すことを含
   むことを特徴とする請求項１０に記載の再生サイクル時
   間間隔変化方法。 １２、前記ガス乾燥サイクルの各々の時間間隔が一定で
   あることを特徴とする請求項１１に記載の再生サイクル
   時間間隔変化方法。 １３、前記終了工程が、次のガス乾燥サイクルを開始す
   べく、前記乾燥床を切り替えることによって、達成され
   ることを特徴とする請求項１２に記載の再生サイクル時
   間間隔変化方法。