JPH0663118U - ガス乾燥装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】半透膜ドライヤを用いたガス乾燥装置におい
て、半透膜ドライヤでの乾燥が不十分なガスが後段のガ
ス分析計などに導入されないようにする。 【構成】半透膜ドライヤ１からのガスをそれが乾燥不十
分なときは流路切換弁７によってガス分析計４を介さず
にパージ用ガスとして半透膜ドライヤ１に帰還させ、ま
た、乾燥が必要程度にまでなったときはガス分析計４を
介してパージ用ガスとして半透膜ドライヤ１に帰還させ
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、半透膜ドライヤを用いたガス乾燥装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図３を参照して従来例のガス乾燥装置に使用される半透膜ドライヤについて説 明すると、この半透膜ドライヤ１は、複数の中空糸２が金属容器３に収納されて 構成されている。この中空糸２は例えば図４に示すようにフッ素系高分子などの 材料を用いて半透膜の機能を有する中空ファイバであって５００〜６００μｍ程 の外径を有する。

【０００３】 半透膜ドライヤ１では、水分を含んだ湿潤ガスを乾燥させるためこれを図示し ていないコンプレッサで加圧してのち一端側にある開口３ａから中空糸２の内側 に供給する。そして、透過側の水蒸気分圧を下げるために、他端側近くの上部に ある開口３ｃからパージ用ガスを導入しながら、供給した湿潤ガスを中空糸２の 内側に流すことにより、乾燥パージ用ガスと湿潤ガスとを中空糸２を介して接触 させる。これによって、湿潤ガスに含まれている水分は、湿潤ガスが中空糸２の 内側を通過して他端側の開口３ｂに達する際に、中空糸２内面と外面との水蒸気 分圧差によって図４の矢印に示されるように、中空糸２内側から膜を通って中空 糸２外側へと透過していく。その結果、中空糸２内側の湿潤ガスに含まれている 水分が減少していくことで湿潤ガスは開口３ｂから水分の無い乾燥ガスとして得 られるものである。

【０００４】 このようにして従来例の半透膜ドライヤ１は湿潤ガスから水分を除いて乾燥ガ スとして得ることを目的として構成されており、例えば、大気中や煙道排ガスな どに含まれる一酸化炭素、窒素酸化物あるいはイオウ酸化物といったガスの濃度 を分析する赤外分光光度計などのガス分析計の前段において、前記ガス分析計に 導入される試料ガスを乾燥させるのに用いられている。

【０００５】 ガス分析計に、水分を多く含んだ試料ガスが流れ込んでしまうと、試料ガスに 含まれるガス成分の濃度を精度よく分析することができなくなることはよく知ら れており、このガス分析計でも特に赤外分光光度計では、一酸化炭素といったガ ス成分の赤外吸収の波長領域が、水の赤外吸収の波長領域と重なり合っているこ とから、試料ガスに水分が含まれているとその分析を精度高く行うことが困難と なってくる。

【０００６】 このため、従来では、図５あるいは図６の分析システムに示されるように、ガ ス分析計４の前段に、上述の構成を有する半透膜ドライヤ１を設けて試料ガスを 乾燥させてガス分析計４に導入するように構成している。

【０００７】 図５の分析システムでは、試料ガスはコンプレッサ５で加圧されてのち半透膜 ドライヤ１に導入されるとともにこの半透膜ドライヤ１で乾燥させられ、ついで この半透膜ドライヤ１で乾燥させられた試料ガスのうち、一部はパージ用ガスと してパージ用ガス入口から半透膜ドライヤ１内に直接帰還導入されるとともに、 パージ用ガスとして使用された試料ガスはパージ用ガス出口からガス出口へと排 出されていく。また、残りの試料ガスは分析のために試料ガス出口から赤外分光 光度計などのガス分析計４に導入されていくことになる。

【０００８】 図６の分析システムでは、図５と同様に試料ガスはコンプレッサ５で加圧され てのち半透膜ドライヤ１に導入されるとともに、この半透膜ドライヤ１で乾燥さ せられるのであるが、図５の場合とは異なって、半透膜ドライヤ１からの試料ガ スは、その全量がガス分析計４に導入されていく。そして、ここで分析を受けて ガス分析計４から排出された試料ガスは、パージ用ガスとして半透膜ドライヤ１ のパージ用ガス入口を介して半透膜ドライヤ１内に導入させられる。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

図５に示す分析システムにあっては半透膜ドライヤ１からの試料ガスの一部が 直接パージ用ガスとして半透膜ドライヤ１内で利用されており，また図６に示す 分析システムにあっては一旦ガス分析計４で分析を受けたのちのガスがパージ用 ガスとして半透膜ドライヤ１内で利用されているから、このような分析システム ではパージ用ガスとして例えば乾燥空気や窒素ガスといったパージ専用のガスを 使用する必要はないこととなる。

【００１０】 しかしながら、このような分析システムではその立ち上がり当初においては、 上述の理由からパージ用ガスが半透膜ドライヤ１に導入されていないことになる から、その立ち上がり当初では試料ガスが半透膜ドライヤ１を通過してしまうこ とになり、水分を多く含んだ乾燥不十分な状態にある試料ガスがガス分析計４に そのまま導入されてしまう結果となり、ガス分析計では試料ガスを精度高く分析 することが困難になる。

【００１１】 したがって、本考案においては、湿潤ガスが乾燥程度が不十分な状態のままガ ス分析計などの後段側に流れ込んでいくことがないようにしたガス乾燥装置を提 供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

本考案においては、パージ用ガスに対して半透膜を介して接触する湿潤ガスに 含まれる水分を該半透膜を通過させてパージ用ガス側へ透過させる半透膜ドライ ヤと、前記半透膜ドライヤからのガスをパージ用ガスとして当該半透膜ドライヤ に帰還させる流路を切換える流路切換弁とでその課題を解決する手段を構成して いる。

【００１３】

【作用】

上記構成によれば、半透膜ドライヤからのガスを、パージ用ガスとして半透膜 ドライヤに帰還させるに際してそのガスの乾燥の程度が不十分なときには、流路 切換弁によって半透膜ドライヤからのガスを、例えば後段側の装置を介すること なくパージ用ガスとして半透膜ドライヤに導入させ、また、半透膜ドライヤから のガスが必要程度にまで乾燥されているときには、流路切換弁によって半透膜ド ライヤからのガスを、後段側装置を介してパージ用ガスとして半透膜ドライヤに 導入することができる。

【００１４】

【実施例】

以下、図面を参照して本考案の実施例を詳細に説明する。

【００１５】 図１は本考案の一実施例に係るガス乾燥装置を備えた分析システムの全体の概 略構成図であって、従来例に対応する部分には同一の参照符号が付されている。 ガス乾燥装置６は、従来例と同様に半透膜ドライヤ１を備えているとともに、こ の実施例の特徴としての流路切換弁７を有している。半透膜ドライヤ１は図３お よび図４に示された構成を有するものであって、その構成については既に上述し ているからその説明は省略される。

【００１６】 流路切換弁７は、半透膜ドライヤ１の試料ガス出口から出てくる試料ガスを、 ガス分析計４を介することなく直接的に半透膜ドライヤ１に帰還させてパージ用 ガスとして導入する第１の流路と、ガス分析計４を介して半透膜ドライヤ１に帰 還させてパージ用ガスとして導入する第２の流路とのいずれかに切換える動作を 行う。

【００１７】 この試料ガスの流路切換のタイミングについて図２を参照して説明する。

【００１８】 分析の立ち上がり当初においては、流路切換弁７によって前記第１の流路、 すなわち半透膜ドライヤ１の試料ガス出口からの試料ガスを図１の実線で示され るように、ポートＡとポートＢとを接続するとともに、ポートＣとポートＤとを 接続した第１の切換状態とする（ｎ１）。この第１の切換状態においては、分析 すべき試料ガスは、コンプレッサ５で加圧されてのち半透膜ドライヤ１に導入さ れ、この半透膜ドライヤ１からの乾燥が不十分な試料ガスは、流路切換弁７によ って第１の流路を介してパージ用ガスとして直接半透膜ドライヤ１に導入される 。したがって、立ち上がり当初における乾燥の不十分な試料ガスは、後段のガス 分析計４に導入されることがない。

【００１９】 立ち上がり当初から予め定められた一定の時間が経過して半透膜ドライヤ１ から十分に乾燥した試料ガスが導出されるようになると（ｎ２）、流路切換弁７ によって第２の流路、すなわち図１の破線で示される第２の切換状態に切換え、 ポートＡとポートＣとを接続するとともに、ポートＢとポートＤとを接続し、半 透膜ドライヤ１から導出される乾燥された試料ガスを、流路切換弁７を介してガ ス分析計４に導入してここで分析させたのち、分析が終了してガス分析計４から 排出されてくる試料ガスを、再び流路切換弁７を介して半透膜ドライヤ１にパー ジ用ガスとして導入する（ｎ３）。

【００２０】 このように、半透膜ドライヤ１による乾燥が不十分な立ち上がり当初において は、前記のようにガス分析計４に試料ガスを導入せずにパージ用ガスとし、次 いで半透膜ドライヤ１による乾燥が十分に行えるようになった後は、前記のよ うにガス分析計４に試料ガスを導入するようにしたから、ガス分析計４には水分 を多く含んだ試料ガスが流れ込んでしまうような不都合がなくなり、この結果、 ガス分析計４での試料ガスの高い精度での分析が可能となっている。

【００２１】 なお、上記したような流路切換弁７のような切換制御は手動であろうと、マイ クロコンピュータ制御による自動であってもよいことは勿論である。

【００２２】 また、上述の実施例のような分析システムにおけるガスの乾燥はガス分析計４ の分析精度の向上のために行われたが、ガスを乾燥させる必要がある他の装置に も同様に適用できることは勿論である。

【００２３】 また、本実施例では流路切換弁７の個数は１つであったが、半透膜ドライヤ１ に接続されるガス分析計の必要に応じてその個数を複数にしてもよく、さらに、 流路切換弁７もそのガス分析計の個数に応じて設置し、その設置の個数に応じて その流路も種々に変更し得ることは勿論である。

【００２４】

【考案の効果】

以上のように本考案によれば、流路切換弁によって半透膜ドライヤからのガス を、その乾燥が不十分なときには後段側を介することなく半透膜ドライヤに直接 帰還させてパージ用ガスとして帰還導入させ、必要程度にまで乾燥されていると きには後段側を介して半透膜ドライヤにパージ用ガスとして帰還導入させること ができることになり、このガス乾燥装置を例えば分析シテスムに組み込み、その システムの立ち上がり当初などでガスの乾燥が不十分なままのときには、かかる ガスがそのシステム内でガス乾燥装置よりも後段側のガス分析計などに流れ込ん でしまうようなことがなくなり、結果、ガス分析計などがその分析動作を高い精 度で行なうことを可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係るガス乾燥装置が組み込
まれて分析シテスムの全体の概略構成図である。

【図２】図１のガス乾燥装置の動作説明に供するフロー
チャートである。

【図３】ガス乾燥装置内の半透膜ドライヤの構造を示す
縦断面図である。

【図４】図３の半透膜ドライヤ内の中空糸の一部を切り
欠いて示す断面図である。

【図５】従来例に係る分析シテスムの全体の概略構成図
である。

【図６】他の従来例に係る分析シテスムの全体の概略構
成図である。

【符号の説明】

１ 半透膜ドライヤ ２ 中空糸 ４ ガス分析計 ６ ガス乾燥装置 ７ 流路切換弁

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 パージ用ガスに対して半透膜を介して接
   触する湿潤ガスに含まれる水分を該半透膜を通過させて
   パージ用ガス側へ透過させる半透膜ドライヤと、前記半
   透膜ドライヤからのガスをパージ用ガスとして当該半透
   膜ドライヤに帰還させる流路を切換える流路切換弁とを
   備えたことを特徴とするガス乾燥装置。