JPH05146626A - 脱水気体の間欠的供給に適する装置と脱水方法 - Google Patents

脱水気体の間欠的供給に適する装置と脱水方法

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JPH05146626A
JPH05146626A JP4140992A JP14099292A JPH05146626A JP H05146626 A JPH05146626 A JP H05146626A JP 4140992 A JP4140992 A JP 4140992A JP 14099292 A JP14099292 A JP 14099292A JP H05146626 A JPH05146626 A JP H05146626A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 膜カートリッジ乾燥機を用いる圧縮気体の改
良除湿法の提供にあり、それにより工程の始動後直ち
に、ほぼ乾燥した気体が膜カートリッジのパージングの
必要なく供給できる。 【構成】 装置に、背圧制御装置弁を設け、乾燥機への
圧縮気体の放出を制御させ、又逆止め弁を設けて、乾燥
機からの乾燥気体の放出を制御させることを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、気体を脱水する装置と
方法に関し、使用する除湿機が脱水能力を有する膜から
なる。さらに、本発明は、断続役務を提供するよう配置
した膜乾燥器を用いて気体脱水方式を改良する方法と装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】多種類の気体の使用において、水の除去
が望ましい。たとえば、種々の理由で、空気から湿気を
除去することが必要である。薬剤の製造において、包装
作業中、前記薬剤を乾燥雰囲気に維持するだけでなく、
包装内に乾燥雰囲気を供給することも望ましい。気体を
除湿する他の用途には、夏季期間中の仕事と居所を快適
に保つための建物の除湿、通信システムに対する乾燥空
気の提供、繊維工業での利用、ある種の化学工程での利
用、石油工業での利用と、その他多数の工業分野での利
用がある。
【０００３】現在のところ、気体から水蒸気を除去する
方法は多数ある。１つの方法では、気体を吸湿剤、たと
えばシリカゲル、分子篩、生石灰塩化カルシウム、五酸
化リン、塩化リチウム、あるいは濃硫酸又はその種の他
のものと接触させて気体に含まれる水分の除去に関連し
ている。上述の吸湿剤の１つを用いる時は、使用ずみの
吸湿剤を処分するか、もしくは再生させるかのいずれか
が、常に必要である。このような処分もしくは再生は、
吸湿剤の再生中に使用する代替品を補給しないと、気体
を利用する装置の連続運転を不可能にする。
【０００４】気体から水分を除去する別の方法は、気体
の圧縮又は（及び）冷却による気体中に含まれる水分の
凝縮に関係するものである。この方法では連続作業によ
る利用を可能にするが、それは単一除湿法としては、大
量のエネルギーを必要とし、又凝固点以下のレベルまで
の除湿が極めて困難であるため、費用が嵩む点が不利で
ある。
【０００５】さらに最近開発された方法の１つでは、水
蒸気を、水蒸気に選択的透過性のある膜を使用して気体
から除去する。このような製品の実測は、ミズーリー州
セントルイスのパーミア社（Ｐｅｒｍｅａ，Ｉｎｃ．）
の製造にかかる「プリズム(R) （ＰＲＩＳＭ(R) ）、カ
クタス(R) （ＣＡＣＴＵＳ(R) ）」乾燥器である。アー
サーＷ．ライス（Ａｒｔｈｕｒ Ｗ．Ｒｉｃｅ）ほかに
よる米国特許で本明細書で参考として組み入れられてい
る米国第４，７８３，２０１号では、適当な膜分離と、
気体を有効に除湿する膜の利用法を開示する。
【０００６】上述の方法は、連続作業に不適当な装置又
は方法と共に連続作業に適当な１方法について詳論す
る。ある種の「連続」作業が、それにもかかわらず、中
断されることがわかった。それは、単に連続乾燥気体に
は断続させる必要性が存在するからである。
【０００７】水蒸気を膜で除去する方法を利用する時、
基本的に２つの方法がある。その１つは、均一膜を利用
し、他の１つは多孔質膜を利用する方法である。大抵の
膜装置では、その膜を透過する気体部分又は代替の乾燥
気体を用いて透過した水蒸気を掃引する。一般に、掃流
は、除湿しようとする気体の流れに対し向流である。結
果として、大きい水分の濃度勾配が前記流れ行程に沿っ
て存在する。しかし、この向流掃引流れを利用すると、
単一小型膜装置において連続乾燥の高性能が発揮でき
る。（アーサー Ｗ．ライスほかの米国特許第４，７８
３，２０１号参照）。
【０００８】これらの膜装置は、膜を横切る圧力勾配を
必要とする。圧力勾配は、膜を横切る気体の輸送に２方
法が可能になる。前記均一膜使用の場合、気体を片側で
吸着し、分散させて反対側に通し、その後、脱着させる
必要がある。多孔質膜使用の場合、気孔の大きさが、大
きさの異なる分子と、異なる平均自由行程をもつ分子に
対し異なる速度で流す。いくつかの膜気体分離装置、た
とえば上述の「カクタス(R) 」乾燥器は、これも制御多
孔性を有する透過性表面を用いるという単純な理由で２
つの方法を用いて運転する。
【０００９】循環式圧力装置、たとえば空気圧縮機が始
動や停止をする空気圧縮機作業においては、膜除湿機の
性能が一定の複雑さを必要とする。圧縮機が初期低圧で
始動すると、非常に少ない水分の分離しか起こらない
で、膜装置の乾燥生成物出口には高水分の生成物が流れ
て、下流の配管に入る。もちろん、これは乾燥気体装置
の使用にとっては不利である。そのうえ、低圧での初期
流れ中の供給気体が水蒸気を連行する。その水蒸気の割
合は、前記圧縮機がその標準作業圧力に達し、水分の大
部分が液体として圧縮機後冷却器に除去されてから前記
気体を圧縮した形で送出する時に比べ大である。その結
果、この大きい割合の過剰水分は、膜装置中の圧力がほ
ぼ一定の温度で急速に増加するに従って強制的に凝縮さ
れる。
【００１０】いくつかの膜乾燥機たとえば上述のカクタ
ス(R) 空気乾燥機にとって、膜材料それ自体には水に対
する適度に高い吸着能力を備えている。従って、膜を乾
燥気体源でパージする処置をとった場合、過剰初期水分
は、膜の質量内で吸着され、その大部分が装置圧力に達
するまで乾燥製品出口に到達することを妨げる。いった
ん装置圧力に達すると、水分は透過気体と共に乾燥機を
出る。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、膜カートリ
ッジ乾燥機を用いる圧縮気体の改良除湿法の提供を目的
とする。方法の改良は結果として、工程が始動すると直
ちに、標準作業圧力に到達する間、圧縮機が切れていて
もその間、膜カートリッジのパージもしくは掃引の必要
もなく、ほぼ乾燥した気体を供給することができる。
【００１２】本発明により付与される利点には、装置の
どの部品も頻繁に交換する必要のない改良気体除湿の方
法が含まれる。本方法と装置は相対的に少量のエネルギ
ーしか必要とせず、又装置は経済的に組立てられ、有効
に操作できる。
【００１３】
【課題を解決するための手段】循環式圧力装置、たとえ
ば空気圧縮機が始動や停止をする空気圧縮機作業におい
て、膜除湿機の性能が一定の複雑さを必要とする。圧縮
機が初期低圧で始動すると、非常に少ない水分の分離し
か起らないで、膜装置の乾燥生成物出口には、高水分の
生成物が流れて、下流の配管に入る。もちろん、これは
乾燥気体装置の使用にとっては不利益である。
【００１４】圧縮機から低圧での気体の初期流れには供
給気体が水蒸気を連行し、その過剰水蒸気の割合は前記
圧縮機がその標準作業圧力に達し、圧縮気体送出後の気
体が有するよりも多い。その結果、この大きい割合の過
剰水分は、膜装置中の圧力がほぼ一定の温度で急速に増
加するに従って強制的に凝縮される。
【００１５】いくつかの膜乾燥機たとえば上述のカクタ
ス(R) 空気乾燥機にとって、膜材料それ自体には水に対
する適度に高い吸着能力を備えている。従って、膜を乾
燥気体源でパージする処置をとった場合、過剰初期水分
は、膜の質量内で吸着され、その大部分が装置圧力に達
するまで乾燥生成物出口に到達することを妨げる。
【００１６】本発明は、気体の脱水に適した装置と方法
を提供する。本装置は、圧縮機で、処理しようとする気
体の受入れ口、圧縮気体の放出口と、前記気体の僅かな
凝縮部分があればその放出口も備わる圧縮機からなる。
圧縮された気体はそこで、圧縮された気体を受入れか
つ、前記圧縮された気体の膜除湿機への放出を制御する
背圧制御器（ＢＰＲ）弁に流れる。前記膜除湿機は前記
ＢＰＲ弁からの圧縮気体の受入れ口、ほぼ乾燥した不透
過性生成物気体を放出する生成物出口と、前記除湿機か
らの透過気体を放出する透過出口を具備する。透過気体
は処理気体の水分含有留分を含む。前記除湿機からの生
成物気体を逆止め弁で受入れて、乾燥気体装置への不透
過生成物気体の放出を制御する。
【００１７】本発明の装置は、前記ＢＰＲ弁を作動させ
て圧縮気体を所定の圧力で除湿機に放出し、又生成物気
体を所定の条件に合うと気体装置に放出する制御装置を
備える。前記制御装置は又、乾燥気体装置からの要求物
が所定量を下回る時、前記ＢＰＲ弁と逆止め弁の閉鎖を
掌ることができる。
【００１８】本発明の方法は、水分含有供給材料気体を
所定圧力に圧縮することからなる。好ましい所定圧力に
達してから、圧力を維持しながら、凝縮できる水分を凝
縮水の形で除去できる十分な低温に冷却する。前記供給
材料気体を少くとも所定圧力に等しい圧力で、膜気体除
湿機に放出する。不透過でほぼ乾燥した気体生成物が所
定圧力に達するまで、前記気体の全部が除湿機の透過口
を出られるよう前記気体を加圧して気体除湿機を通過さ
せ、前記気体からの水蒸気の大部分を分離する。乾燥気
体をその後、乾燥気体装置に使用のため放出する。この
全工程を乾燥気体の要求が中断し、その後、回復する
時、反復させる。一般に、工程の始動時から乾燥気体生
成物が十分に乾燥して装置の必要条件を満足させ、乾燥
気体装置に放出されるまで、最高３０秒は必要である。
【００１９】前記除湿機装置は膜気体分離器であって、
本発明が特に適当である乾燥気体装置は乾燥気体を間欠
的に必要とする。乾燥気体に対する間欠的要求は脱水工
程の頻繁な停止と始動をひき起こす。乾燥気体の必要が
中断する都度、湿潤気体が蓄積し、気体分離器に残留し
ないようにすることが必要である。前記湿潤気体の蓄積
が回避できない場合、工程が既に始動していると、前記
分離器は、前記除湿機内の圧力が再度乾燥気体の生成に
十分になるまで湿潤気体を生成物出口を通して排出する
ことになる。そのうえ、前記除湿機内の生成物気体が規
格に適合するまで、始動生成物気体の流通が受入れ気体
装置に到達しないようにすることが必要である。
【００２０】本発明は、逆流パージ流れなしに間欠作業
ができ、又要求があってほぼ直ちに乾燥気体を供給する
装置と方法を提供するものである。
【００２１】
【作用】図１を参照する。圧縮機１０は空気、もしくは
他の供給材料気体を圧縮、かつ前記圧縮気体を導管１２
を通して背圧制御器（ＢＰＲ）弁１４に送る。前記導管
１２は前記圧縮気体を所定温度に冷却して、僅かな量の
凝縮水も導管１１を通して排出する手段を提供する。前
記所定圧力に達すると、前記ＢＰＲ弁１４は圧縮気体を
導管１６に、従って除湿機１８に放出する。
【００２２】前記除湿機１８は、入口２０と生成物気体
出口２２を備える膜気体分離器である。前記膜気体分離
器１８は加圧気体流れを不透過生成物気体流れと、透過
気体流れに分離する。前記不透過気体流れは、前記気体
分離器１８を生成物出口２２から離れる一方、透過気体
流れは前記分離器を出口２４から出て行く。圧縮気体の
全部は移動時に、前記膜気体分離器１８を通過して、前
記除湿機１８内の圧力が所定の圧力に達するまで前記分
離器を透過物出口２４から出て行く。前記乾燥気体生成
物流れが所定の圧力に達すると、気体は分離器を出口２
２から出て、加圧されて導管２６と弁２８と通って前進
する。弁２８を前記気体分離器１８内の圧力が所定圧力
に達するまで閉鎖位置にしておく。分離器１８内の気体
が前記所定圧力に達するとその時、乾燥気体が分離器内
にできており、弁２８が開放して乾燥気体生成物が導管
３０を通って乾燥気体装置３２に連続して入る。
【００２３】図１に示された乾燥気体装置は、乾燥気体
が貯蔵され、その後、出口３４を通して乾燥気体装置の
利用者に配分する受け器を示す。装置の詳細は、本発明
には密接な関係がないので記述しない。乾燥気体装置
は、乾燥気体生成物の需要を測定する作業制御装置３６
と関連づけてある。乾燥気体生成物の必要がある時、前
記作業制御装置３６が空気圧縮機１０を始動させ、装置
は作動を開始する。注意すべきことは、作業制御装置３
６が電子制御装置もしくは手動制御装置、さもなければ
前記乾燥気体装置３２と連動するもので適当なものであ
ればどのような制御装置でもよい。
【００２４】図２に関し、構成部品の大部分は図１の部
品と同様である。圧縮機１１０は、導管１１２を通って
導入される空気を圧縮し、その間に冷却が行われ、僅か
な凝縮水があっても導管１１１を通って排出される。前
記圧縮された空気はそこでＢＰＲ弁１１４に前進し、前
記弁における圧力が所定の設定値に達すると、前記弁は
開放して圧縮空気が導管１１６を通って膜気体分離器１
１８に流入するようになる。前記圧縮空気は入口１２０
を通って気体分離器１１８に入り、前記空気を出口１２
２から出る乾燥生成物気体と、出口１２４を通って出る
透過非生成物気体とに分離する。乾燥生成物気体の圧力
が導管１２６で所定の圧力に達すると、制御弁１２９が
前記乾燥生成物気体を導管１２７又は導管１３３のいず
れかを通って配分する。生成物気体が導管１２７を通し
て配分される場合、それは弁１２８により制御され、導
管１３０を通って乾燥気体装置へのさらなる配分をす
る。前記制御弁１２９を設定して生成物気体が導管１３
３を通る径路を選んだ場合、生成物気体はＢＰＲ弁１３
１により制御されてから第２乾燥気体装置又は使用者に
出て行く。作業制御装置１３６は前記空気圧縮機１１０
を作動させて情報を乾燥気体装置１３２から受取るだけ
でなく、制御弁１２９も作動させる。制御弁１２９は乾
燥気体生成物を導管１２７もしくは１３３のいずれに
も、除湿機１１８内の圧力が所定圧力に達するまでは分
配しない。
【００２５】図３に関し、数字は図１と２と同様である
が、この装置に、信号を制御装置２３６を通して圧縮機
２１０に与える湿潤気体貯蔵タンク２１３を備える点
が、前述の装置の初期部分において相異している。前記
貯蔵タンクは、導管２１１を備えて前記貯蔵タンクから
僅かでも凝縮水があればそれを排出させる。この装置
は、膜乾燥器２１８からの乾燥空気必要量が全圧縮空気
容量のわずか一部であるか、あるいは代替乾燥の必要物
を装置に配置する場合の状態を想定して設計されたもの
である。たとえば、弁２３１を開放して前記生成物気体
の流量が圧縮機の容量を上回って前記乾燥気体装置２３
２と、弁２３１を通る必要流量との双方に供給する場
合、その時は、前記ＢＰＲ弁２２９は圧力が低下するに
従い、閉鎖して、不十分に乾燥した生成物気体が導管２
２７に入らないようになる。湿潤気体貯蔵タンク２１３
に、他の用途に供せる湿潤空気に過剰がある場合、弁２
１９を開放して過剰湿潤空気を導管２１５、２１７と２
２１を通して逃がすことができる。図２にあるように、
代替生成物気体の使用者には、導管２２６と導管２２３
を通して弁２３１に供給すると、生成物乾燥気体は導管
２３５を通って配分される。
【００２６】全く簡単なことではあるが、気体乾燥の方
法において少くとも１基のＢＰＲ弁を用いると、湿潤気
体の圧力の制御をしてから、前記湿潤気体が気体除湿機
に入ることができる。これは、凝縮水の除去を可能にし
かつ、未圧縮気体が除湿機に入らぬようにする。第１の
背圧制御装置のほかに、逆止め弁又は好ましくは、別の
背圧制御装置を必要とする。乾燥気体生成物の除湿機か
らの出口には、背圧制御装置があって、膜除湿機により
十分に除湿された筈の不十分な圧力の気体が除湿機を出
て乾燥気体装置を出ないようにする。その代り、不十分
に除湿された気体は、第２圧力制御装置が乾燥気体を乾
燥気体生成物口から出して乾燥気体装置に入るようにな
るまで、透過出口を通して出す。一般に、気体は水分が
容量比で最高約０．３％になるまで乾燥される。
【００２７】前記第１背圧弁は、僅かの湿潤気体が除湿
機に、圧力が所定の圧力に達するまで、前進しないよう
にさせる。この第１背圧制御弁は一般に、標準作業プロ
セス圧力の５０乃至８０％にほぼ等しく予め設定した圧
力に設定される。圧縮湿潤気体の圧力にとっては、この
所定の圧力に到達し、それにより圧縮機中の気体圧縮場
所において凝縮水として除去される湿潤気体中に有意の
量の凝縮可能の水分をもたらすことが望ましい。湿潤気
体が第１圧力制御弁で所定圧力にいったん到達すると、
弁は開放し、湿潤気体が、膜気体分離装置である除湿機
に前進することになる。この膜装置は、湿潤気体の湿潤
非生成物流れと、乾燥気体生成物流れとの分離を開始す
る。乾燥気体装置の標準作業プロセス圧力にほぼ達する
時まで、除湿機装置の後に配置した第２の制御弁は閉鎖
されたままで、従って、除湿機は全生成物を非生成物出
口を通って分配する。除湿機中の気体が乾燥装置圧力に
達すると、除湿機の出口に進んだ気体は、十分条件に合
った乾燥気体となっており、生成物気体流量を制御する
背圧制御装置がそこで開放して、乾燥気体が使用のため
乾燥気体装置へ前進する。乾燥気体装置圧力は、第２背
圧制御装置弁の開放に必要な圧縮供給材料気体の所定圧
力よりも少くとも約５％高いものである。
【００２８】理想的には、結合的装置として、圧縮機の
始動適時と、乾燥生成物気体の除湿機から最終使用者へ
の前進適時とを除湿機に信号発信する作業制御装置を備
えることである。本発明には多数の変形が可能である。
たとえば、供給材料気体が天然ガスである場合、加圧、
冷却供給気体から排出された凝縮水には水分のみならず
比較的高炭化の水素たとえばプロパン、ブタンとその他
の高炭化水素を含む。
【００２９】本発明は、乾燥気体を間欠的に必要とする
使用者にこのような乾燥気体を供給する単純で経済的手
段を提供する。乾燥気体のほぼ全量が無駄にされること
もないし、又全量の気体が製品規格を満たし装置を通過
して使用者の場所に進むことができる。
【００３０】
【実施例】次の実施例は本発明の例証となるが、それに
制限を加えるものではない。実施例１ 圧縮気体を受入れタンクに送り出して、約１００ｐｓｉ
ｇ（６８９ＫＰａ）の圧力で圧縮空気の溜めを設ける。
受入れタンクは、圧縮機からの空気流れの脈動にダンパ
ーとして作用し、従って圧縮空気はほぼ一定の圧力で供
給される。前記タンクはさらに貯蔵容器として、又圧縮
空気の冷却器として、さらに前記タンク内での冷却中に
凝縮される水分が容易にタンクから除去される凝縮水分
トラップとして作用する。前記受入れタンクには定期的
に排出され凝縮水分除去用の出口を備える。
【００３１】前記受入れタンクからの冷却空気は濾過
器、好ましくは組み込みプレフィルターの付属するコア
レッセントフィルターを通過する。この方法で、圧縮機
からの油類とその他の微粒物質が工程から除去されて、
膜除湿機を詰まらせることがない。
【００３２】濾過空気は、圧力が５０ｐｓｉｇ（３４５
Ｋｐａ）に達して初めて、圧縮空気が除湿機に通せるよ
うな方法で設定された背圧制御装置弁を通過する。前記
除湿機において、空気を乾燥圧縮空気生成物流れと、水
分の相当の部分を含む流れとに分離する。両生成物流れ
を、除湿機内の圧力が所定の装置圧力、たとえば８０ｐ
ｓｉｇ（５５２ＫＰａ）に達するまで透過物質出口を通
して排出させる。この圧力に達するに従って、第２背圧
制御弁が開放する。
【００３３】乾燥空気製品がここで単数又は複数の使用
者に利用可能となる。この実施例では、乾燥空気を必要
とする場所を２つ設定している。第１の使用者は乾燥空
気をほとんどもしくは全く必要としていない。第２の使
用者は乾燥空気だけを必要とする。前記第２の使用者に
間違えて除湿機の始動空気を送らないために、装置に、
前記第２使用者乾燥生成物空気供給の前、除湿機につづ
く管路に第２背圧制御装置を設ける。前記第１使用者へ
の供給は、前記除湿機の後、前記第２背圧制御装置の手
前の管路で行なう。
【００３４】背圧制御装置（ＢＰＲ）には少くとも３つ
の利点が備わる。除湿機の上流に取り付けられたＢＴＲ
は、始動時の受入れタンクから装置への流れを、圧縮機
が前記受入れタンク中の圧力が少くとも５０ｐｓｉｇ
（３４５ＫＰａ）になるだけの空気を圧縮するまですべ
てを止める。この圧力増大に対する利点には、圧力を貯
蔵もしくは抜取る装置の他の部分が関係していないため
圧力増大には比較的短い時間ですむことが含まれる。圧
力増大は、供給空気の冷却、従って水分の所望の凝縮を
可能にし、ひいては過剰水分の除去を容易にする。その
うえ、ＢＰＲ弁を除湿機の前方に置くと、前記除湿機の
入口における圧力が十分になって、除湿機内部の膜が、
気体を湿潤流れと乾燥生成物気体流れとに分離するその
機能を始動するまで供給空気が除湿機に流入しないよう
になる。低圧湿潤空気が除湿機に漏れるかあるいは浸出
するようになる場合、この湿潤空気は膜除湿機を「チョ
ーク」する傾向がある。
【００３５】一般には、使用者に繋がる乾燥生成物空気
供給管路に水分警報装置を配置する。前記第２ＢＰＲ弁
は、乾燥気体生成物の圧力が第２の使用者の必要条件を
満足させるまで閉鎖のままにする。
【００３６】工程の始動時は、両ＢＰＲ弁は閉鎖され
る。第１ＢＰＲ弁は、プロセス圧力が十分で圧縮供給材
料気体を受入れタンクから除湿機に供給する時開放して
いる。第２ＢＰＲ弁は、除湿機が、湿潤気体のパージに
十分で、かつ第２の使用者の乾燥気体装置の規格に合う
乾燥気体の有効生産に十分な圧力になるまで、乾燥生成
物気体が第２の使用者に供給されないようにする。この
後者の時点で、第２ＢＰＲ弁が開放して、乾燥生成物気
体は第２の使用者に供給される。
【００３７】乾燥気体装置は、水分警報装置と分流弁を
備え、規格に合わない気体を別の使用者入口に、あるい
は別の貯蔵のためバイパス入口に迂回させる。又は、乾
燥生成物気体が再度規格通りになったことを前記水分警
報装置表示器が示すまで使用するかである。
【００３８】温度１００°Ｆ（３７．８℃）入口露点
で、９０ｐｓｉｇ（６２０ＫＰａ）の試験平均圧力に対
する除湿機の性能は表１の通り：
【００３９】
【表１】 ――――――――――――――――――――――――――――――――――― 乾燥空気流量 露 点℃ 露 点℃ ――――――――――――――――――――――――――――――――――― ＳＣＦＭ （ｍ３／分） 圧力90PSIG １気圧 ――――――――――――――――――――――――――――――――――― ４．８ （０．１２９） ４０ ０ ３．７ （０．０９９） ２０ −２０ ３．０ （０．０８０） ０ −３６ ２．５ （０．０６７） −２０ −５０ ２．１ （０．０５６） −４０ −６２ ―――――――――――――――――――――――――――――――――――
【００４０】
【発明の効果】要約すれば、第２ＢＰＲ弁と水分警報装
置は、僅かな流れも、露点が警報装置を通過するだけの
十分な低さでない限り、第２の使用者に向けて流さな
い。始動して、圧力が５０ｐｓｉｇ（３４５ＫＰａ）に
上昇するに従い、除湿機は機能し始め、乾燥に必要な初
期パージを供給する。圧力は続けて８０ｐｓｉｇ（５５
２ＫＰａ）に増大するので、乾燥機にとっては、非常に
乾燥した気体を生成し始めるまでには十分な時間があ
る。従って、圧力が８０ｐｓｉｇ（５５２ＫＰａ）に達
し、気体が除湿機を離れて水分警報装置の方向に流れる
と、警報装置を急速に乾燥させ、警報装置は典型的例と
して３０秒以内で復元する。
【００４１】第１使用者が生成物気体を抜き取る時間の
間に受入れタンク内の圧力が８０ｐｓｉｇ（５５２ＫＰ
ａ）以下に低下する場合、第２使用者への流れは停止さ
れる。これは、より多量の乾燥生成物空気を第１使用者
に送出できて、しかも、より高い流量はそれでも乾燥を
保たれている。第１使用者が使用を中断し、受入れ装置
内の圧力が８０ｐｓｉｇ（５５２ＫＰａ）に再増大する
と、流れは第２使用者に向けて自動的に始動し、通常警
報装置が作動するような条件は起こらないで、従って生
成物気体が警報装置バイパスに流れる損失はない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置と方法の１実施例を示す略図であ
る。
【図２】本発明の装置と方法の別の実施例を示す略図で
ある。
【図３】本発明の装置と方法のさらなる実施例の略図で
ある。
【符号の説明】
１０ 圧縮機 １１０ 圧縮機 ２１０ 圧縮機 １１ 導管（凝縮水の排出） １１１ 導管（凝縮水の排出） ２１１ 導管（凝縮水の排出） １２ 導管（凝縮気体のＢＰＲ弁への送り） １１２ 導管（凝縮気体のＢＰＲ弁への送り） ２１２ 導管（凝縮気体のＢＰＲ弁への送り） １４ 背圧制御装置弁 １１４ 背圧制御装置弁 ２１４ 背圧制御装置弁 ２１５ 導管（過剰湿潤気体の逃げ） １６ 導管（圧縮気体放出） １１６ 導管（圧縮気体放出） ２１６ 導管（圧縮気体放出） ２１７ 導管（過剰湿潤気体の逃げ） １８ 除湿機 １１８ 除湿機 ２１８ 除湿機 ２１９ 弁 ２０ 入口 １２０ 入口 ２２０ 入口 ２２１ 導管（過剰湿潤気体の逃げ） ２２ 生成物気体入口 １２２ 生成物気体入口 ２２２ 生成物気体入口 ２４ 出口 １２４ 出口 ２２４ 出口 ２６ 導管（乾燥気体生成物流れ） １２６ 導管（乾燥気体生成物流れ） ２２６ 導管（乾燥気体生成物流れ） ２８ 弁 １２８ 弁 ２２８ 弁 ２２９ ＢＰＲ弁 ３０ 導管（乾燥気体生成物） １３０ 導管（乾燥気体生成物） ２３０ 導管（乾燥気体生成物） １３１ 弁 ２３１ 弁 ３２ 乾燥気体装置 １３２ 乾燥気体装置 ２３２ 乾燥気体装置 １３３ 導管（生成物気体） ２３３ 導管（生成物気体） ３４ 出口 １３４ 出口 ２３４ 出口 ２３５ 導管（生成物気体） ３６ 作業制御装置 １３６ 作業制御装置 ２３６ 作業制御装置

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 脱水気体の間欠的供給装置において； (a) 処理しようとする前記気体を受入れる入口と、圧縮
    気体を放出する出口と、前記気体のいかなる凝縮部分も
    放出する出口とを備える圧縮機と； (b) 前記圧縮機で放出された圧縮気体を受入れかつ前記
    圧縮気体を下記(c) に放出する背圧制御装置弁（ＢＰ
    Ｒ）と； (c) 前記ＢＰＲ弁により放出された圧縮気体を受入れる
    入口を備える膜除湿機において、さらに、ほぼ乾燥した
    不透過生成物気体を放出する生成物出口と、前記除湿機
    からの透過気体を放出する透過物出口を具備する膜除湿
    機と； (d) 前記除湿機から気体装置への前記不透過生成物気体
    の放出を制御する逆止め弁；とからなる脱水気体の間欠
    的供給に適する装置。
  2. 【請求項２】 前記装置に、前記ＢＰＲ弁と前記逆止め
    弁の開閉を制御する制御装置を備えることを特徴とする
    請求項１の装置。
  3. 【請求項３】 前記膜気体分離器が、供給材料気体入口
    と、透過気体出口と、不透過生成物気体出口とを備える
    ことを特徴とする請求項１の装置。
  4. 【請求項４】 前記逆止め弁は、背圧制御装置弁である
    ことを特徴とする請求項３の装置。
  5. 【請求項５】 間欠的使用に適する気体脱水方法におい
    て； (a) 水分含有供給材料気体を所定の圧力に圧縮する工程
    と； (b) 前記気体を加圧しながら前記凝縮可能の水分を凝縮
    水として除去するだけの十分な低温に冷却する工程と； (c) 前記供給材料気体を前記所定圧力に少くとも等しい
    圧力で維持された圧力で、透過物出口と不透過乾燥気体
    生成物出口を具備する膜気体分離装置に放出する工程
    と； (d) 前記加圧供給材料気体を、前記分離装置内の圧力が
    所定の圧力に達するまで前記気体の全部を前記透過物出
    口に流出させながら前記分離装置を通過させる工程と； (e) 前記結果としてできるほぼ乾燥した気体を乾燥気体
    装置に放出する工程と； (f) 前記工程(a) 乃至(e) を、作業の中断後、再開され
    た時に反復する工程と；からなる間欠的使用に適した気
    体脱水法。
  6. 【請求項６】 前記供給材料気体の所定の圧力が少くと
    も５０ｐｓｉｇであることを特徴とする請求項５の方
    法。
  7. 【請求項７】 前記ほぼ乾燥した気体が容量比で約０．
    ３％以下の水分をもつことを特徴とする請求項５の方
    法。
  8. 【請求項８】 前記気体分離装置内の所定圧力は前記水
    分含有供給材料気体の所定圧力よりも少くとも約５％高
    いことを特徴とする請求項５の方法。
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