JPH0947630A - 自己診断機能付き加熱再生式空気冷却乾燥装置及びその診断方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸着剤の寿命を予測し、吸着剤が使用不能と
なる前に通知する。 【解決手段】 前段の乾燥手段により冷却乾燥された空
気をさらに乾燥する吸着剤を充填した２つの吸着塔と、
吸着塔で乾燥された空気の一部を加熱し再生空気とする
加熱手段と、空気乾燥に使用する吸着塔と再生する吸着
塔とを切り換える切り換え弁とを備え、吸着塔の一方を
空気乾燥に使用するときには、他方の吸着塔には前記再
生空気を流して再生し、両吸着塔について使用と再生と
を繰り返す加熱再生式空気冷却乾燥装置にあって、吸着
塔における吸着剤の温度を計測する温度計測手段と、温
度計測手段の計測結果に基づき、吸着剤の再生時におけ
る吸着剤温度上昇特性から当該吸着剤の劣化状態を診断
し、その診断結果を報知する吸着剤診断手段とを備えた
自己診断機能付き加熱再生式空気冷却乾燥装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オゾン発生装置の
原料空気供給装置などに用いられる加熱再生式空気冷却
乾燥装置に係わり、特に、吸着剤の性能劣化を診断して
報知する自己診断機能付き加熱再生式空気冷却乾燥装置
及びその診断方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】オゾン発生器などの原料空気供給用とし
て低露点の乾燥空気を供給するための装置の１つとして
加熱再生式空気冷却乾燥装置が用いられている。この空
気乾燥装置について、図６を引用して説明する。

【０００３】図６は従来の加熱再生式空気冷却乾燥装置
を示すブロック図である。この装置は、ブロワ３から供
給される圧縮空気をアフタークーラ４を用いて冷却し、
冷凍式エアドライヤ５でもう１段の冷却と除湿をした
後、更に吸着剤６ａ又は６ｂによって水分を吸着除去
し、−５０℃以下の非常に低露点の乾燥空気をオゾン発
生器１に供給できるように構成されている。

【０００４】また、連続運転が可能なように吸着剤６
ａ，６ｂを充填した吸着塔７ａ，７ｂは通常２塔設けら
れ、吸着塔７ａ，７ｂの下部及び上部にある４方向弁１
０，１１を切り替え操作して一度に片方のみの吸着塔を
使用し、例えば一方の吸着塔７ａが吸着工程にあるとき
にもう一方の吸着塔７ｂを再生し、一定時間毎に交互に
使用することで連続運転が可能な方式となっている。

【０００５】吸着塔７ａ，７ｂの再生方式には種々の方
式が用いられているが、その１つに乾燥空気の２割程度
を調節弁１２から取り込み再生用として利用して、この
乾燥空気をヒータ１３により加熱し、２００℃程度まで
加熱された乾燥空気を再生する吸着塔（７ａ又は７ｂ）
に供給し、吸着剤（６ａ又は６ｂ）を加熱再生する方式
がある。

【０００６】このような加熱再生方式の場合、加熱再生
した状態では再生された吸着塔（７ａ又は７ｂ）は非常
に高温となっているため、次に使用する前に常温まで冷
却する必要がある。したがって加熱再生後は加熱ヒータ
１３を切って冷却乾燥空気により常温まで冷却するよう
にしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のこの方式におい
ては、吸着剤６ａ，６ｂの水分吸着性能が十分なときに
は、吸着塔７ａ，７ｂを一定時間おきに切り替えて吸
着、再生、冷却を繰り返せば加熱再生式空気乾燥装置２
の出口空気露点は−５０℃以下の値に維持されている。

【０００８】しかしながら、吸着剤（６ａ又は６ｂ）が
劣化し吸着性能が低下してくると、加熱再生式空気冷却
乾燥装置２の出口空気露点を低露点に維持できなくなっ
てしまう。このとき、吸着剤（６ａ又は６ｂ）の劣化は
急激に進行し一気に吸着性能が低下するため、露点の高
い空気がオゾン発生器１に送り込まれることになり、オ
ゾン発生効率の低下やＮＯx 等の発生によるオゾン発生
器１の缶体内の汚れを引き起こす原因となっていた。

【０００９】本発明は、このような実情を考慮してなさ
れたもので、吸着剤の寿命を予測し、吸着剤が使用不能
となる前に自動的にオペレータに知らせることにより、
露点の高い空気がオゾン発生器に送り込まれることを未
然に防ぎ、かつ、適時なメンテナンスを可能としてメン
テナンスコストを削減できる自己診断機能付き加熱再生
式空気冷却乾燥装置及びその診断方法を提供することを
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に対応する発明は、流入される空気を冷却
し乾燥する前段の乾燥手段と、この前段の乾燥手段によ
り冷却乾燥された空気をさらに乾燥するための吸着剤を
充填した２つの吸着塔と、吸着塔で乾燥された空気の一
部を加熱し再生空気とする加熱手段と、空気乾燥のため
に使用する吸着塔と再生する吸着塔とを切り換える切り
換え弁とを備え、吸着塔の一方を空気乾燥のために使用
しているときには、他方の吸着塔には再生空気を流して
再生し、両吸着塔について使用と再生とを交互に繰り返
すようにした加熱再生式空気冷却乾燥装置にあって、吸
着塔における吸着剤の温度を計測する温度計測手段と、
温度計測手段の計測結果に基づき、吸着剤の再生時にお
ける吸着剤温度上昇特性から当該吸着剤の劣化状態を診
断し、その診断結果を報知する吸着剤診断手段とを備え
た自己診断機能付き加熱再生式空気冷却乾燥装置であ
る。

【００１１】また、請求項２に対応する発明は、請求項
１に対応する発明において、吸着塔により乾燥された空
気の露点を計測する空気露点計と、空気露点計の計測結
果に基づき、吸着塔の吸着開始時からの空気露点下降特
性から吸着剤の劣化状態を診断し、その診断結果を報知
する第２の吸着剤診断手段とを備えた自己診断機能付き
加熱再生式空気冷却乾燥装置である。

【００１２】さらに、請求項３に対応する発明は、流入
される空気を冷却し乾燥する前段の乾燥手段と、この前
段の乾燥手段により冷却乾燥された空気をさらに乾燥す
るための吸着剤を充填した２つの吸着塔と、吸着塔で乾
燥された空気の一部を加熱し再生空気とする加熱手段
と、空気乾燥のために使用する吸着塔と再生する吸着塔
とを切り換える切り換え弁とを備え、吸着塔の一方を空
気乾燥のために使用しているときには、他方の吸着塔に
は前記再生空気を流して再生し、両吸着塔について使用
と再生とを交互に繰り返すようにした加熱再生式空気冷
却乾燥装置にあって、吸着塔における吸着剤の温度を計
測し、吸着剤の再生時における計測された吸着剤温度上
昇特性に基づいて、当該吸着剤の劣化状態を診断し、そ
の診断結果を報知する加熱再生式空気冷却乾燥装置の診
断方法である。

【００１３】したがって、請求項１又３に対応する発明
の自己診断機能付き加熱再生式空気冷却乾燥装置又はそ
の診断方法においては、上記構成を有する加熱再生式空
気冷却乾燥装置にあって、まず、温度計測手段により、
吸着塔における吸着剤の温度が計測されている。

【００１４】そして、吸着剤診断手段によって、温度計
測手段の計測結果に基づき、吸着剤の再生時における吸
着剤温度上昇特性から当該吸着剤の劣化状態が診断さ
れ、その診断結果が報知される。

【００１５】また、請求項２に対応する発明の自己診断
機能付き加熱再生式空気冷却乾燥装置においては、請求
項１に対応する発明と同様に作用する他、空気露点計に
よって、吸着塔により乾燥された空気の露点が計測され
る。

【００１６】そして、第２の吸着剤診断手段によって、
空気露点計の計測結果に基づき、吸着塔の吸着開始時か
らの空気露点下降特性から吸着剤の劣化状態が診断さ
れ、その診断結果が報知される。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。 （第１の発明の実施の形態）図１は本発明の第１の実施
の形態に係る自己診断機能付き加熱再生式空気冷却乾燥
装置を用いたオゾン発生システムの一例を示す構成図で
ある。

【００１８】このオゾン発生システムは、供給される乾
燥空気からオゾンを発生させるオゾン発生器１と、オゾ
ン発生器１に乾燥空気を供給する加熱再生式空気冷却乾
燥装置本体２と、加熱再生式空気冷却乾燥装置本体２に
圧縮空気を供給するブロワ３と、オゾン発生器１及び加
熱再生式空気冷却乾燥装置本体２及びブロワ３を制御す
る制御盤１８とによって構成されている。

【００１９】また、加熱再生式空気冷却乾燥装置本体２
は、アフタークーラ４と、冷凍式エアドライヤ５と、吸
着剤６ａ，６ｂと、吸着塔７ａ，７ｂと、温度センサ８
ａ，８ｂと、温度設定器９ａ，９ｂと、４方向弁１０
と、４方向弁１１と、調節弁１２と、加熱ヒータ１３
と、温度センサ１４と、温度設定器１５と、遮断弁１６
とによって構成されいる。

【００２０】アフタークーラ４は、ブロワ３から供給さ
れる圧縮空気を冷却する。冷凍式エアドライヤ５は、ア
フタークーラ４で冷却した圧縮空気をもう１段冷却し、
除湿する。

【００２１】４方向弁１０は、冷凍式エアドライヤ５か
らの冷却空気を吸着工程にある一方の吸着塔７ａもしく
は７ｂに流入させると同時に、再生工程にある他方の吸
着塔７ａもしくは７ｂからの空気を外部に流出させるよ
うに流路を設定し、また、弁切り換えにより両吸着塔の
上記関係を入れ替えるようになっている。

【００２２】ここで、冷凍式エアドライヤ５からの冷却
空気を吸着塔７ａに流入させるように設定した場合に
は、冷却空気は弁出入口１０ａから弁出入口１０ｂに流
れ、吸着塔７ｂからの空気は、弁出入口１０ｃから弁出
入口１０ｄに流れる。

【００２３】逆に、冷凍式エアドライヤ５からの冷却空
気を吸着塔７ｂに流入させるように設定した場合には、
冷却空気は弁出入口１０ａから弁出入口１０ｃに流れ、
吸着塔７ａからの空気は、弁出入口１０ｂから弁出入口
１０ｄに流れる。

【００２４】吸着剤６ａ，６ｂは、冷凍式ドライヤ５で
冷却し、除湿した乾燥空気から更に水分を吸着除去する
ものである。吸着塔７ａ，７ｂは、それぞれ吸着剤６
ａ，６ｂを充填する容器である。

【００２５】温度センサ８ａ，８ｂは、接点付き温度計
であり、それぞれ吸着塔７ａ，７ｂ内の吸着剤６ａ，６
ｂの温度を測定する。温度設定器９ａ，９ｂは、接点付
き温度計の接点部であり、温度設定を行う。測定温度が
設定値以上となると、温度センサ８ａ，８ｂがオンとな
り、測温データが制御盤１８に出力される。したがっ
て、温度測定を行う必要のない低温状態時においては温
度測定出力が行われないようになっている。

【００２６】４方向弁１１は、吸着工程にある一方の吸
着塔７ａもしくは７ｂからの空気を遮断弁１６及び調節
弁１２方向側へ流出させると同時に、加熱ヒータ１３か
らの高温乾燥空気を再生工程にある他方の吸着塔７ａも
しくは７ｂ側へ流出させるように流路を設定し、また、
弁切り換えにより両吸着塔の上記関係を入れ替えるよう
になっている。

【００２７】ここで、吸着塔７ａからの吸着された冷却
空気を遮断弁１６及び調節弁１２方向側へ流出させるよ
うに設定した場合には、冷却空気は弁出入口１１ａから
弁出入口１１ｂに流れ、加熱ヒータ１３からの空気は、
弁出入口１１ｃから弁出入口１１ｄに流れる。

【００２８】逆に、吸着塔７ｂからの吸着された冷却空
気を遮断弁１６及び調節弁１２方向側へ流出させるよう
に設定した場合には、冷却空気は弁出入口１１ｄから弁
出入口１１ｂに流れ、加熱ヒータ１３からの空気は、弁
出入口１１ｃから弁出入口１１ａに流れる。

【００２９】調節弁１２は、加熱再生空気量を調節し、
本実施の形態においては、４方向弁１１から流出した吸
着された冷却空気のうち、２０％を加熱ヒータ１３側に
流すように調節されている。

【００３０】加熱ヒータ１３は、調節弁１２側から流入
した冷却乾燥空気を加熱し、吸着剤の再生用空気とし
て、４方向弁１１の弁出入口１１ｃの方向へ流出する。
温度センサ１４は、接点付き温度計であり、加熱ヒータ
１３の温度を測定する。

【００３１】温度設定器１５は、温度設定器９ａ，９ｂ
と同様に構成されている。遮断弁１６は、４方向弁１１
から流出した吸着された冷却空気をオゾン発生器１に流
すための配管上に設けられており、オゾン発生器１から
のオゾン化空気の逆流を防止する。

【００３２】一方、制御盤１８には、オゾン発生器１，
加熱再生式空気冷却乾燥装置本体２及びブロワ３の各部
を制御する図示しない各部制御部が設けられ、これによ
りオゾン発生システム全体が制御される。

【００３３】すなわち、まず、各部制御部は、２つの吸
着塔７ａ，７ｂを片側づつ吸着に使用するように４方向
弁１０，１１を操作し、オゾン発生器１へ乾燥空気を連
続的に供給する。

【００３４】一方、吸着に用いられない吸着塔において
は再生が行われる。この再生工程のために、各部制御部
は、加熱ヒータ１３を制御する。つまり、調節弁１２か
ら取り込まれる乾燥空気の一部を、温度センサ１４の情
報に基づいて加熱ヒータ１３により２００℃程度まで加
熱させ、かつ、４方向弁１０，１１制御により吸着塔
（７ａ又は７ｂ）に供給させて、吸着剤（６ａまたは６
ｂ）を加熱再生させる。

【００３５】したがって、例えば一方の吸着塔７ａが吸
着工程にあるときにもう一方の吸着塔７ｂを再生し、一
定時間毎，本実施の形態においては８時間毎に吸着側と
再生側との切り換え制御を行うことで連続的な運転を実
現する。

【００３６】また、加熱再生した状態では、再生された
吸着塔（７ａまたは７ｂ）は非常に高温となっているた
め、次に使用する前に常温まで冷却する必要がある。し
たがって、制御盤１８は、加熱再生後は加熱ヒータ１３
を切って冷却乾燥空気により常温まで当該吸着塔を冷却
する。

【００３７】以上が、制御盤１８各部制御部による加熱
再生式空気冷却乾燥装置本体２を含んだオゾン発生シス
テムにおける連続運転制御である。本実施の形態におい
て、制御盤１８は、これらの基本的な運転動作の他、温
度センサ８ａ，８ｂからの温度情報に基づく吸着剤の状
態判定と、吸着剤状態に基づくオペレータに対するガイ
ダンス出力とを行うようになっている。

【００３８】このために、制御盤１８には、判定部１９
とガイダンス出力部２０とが設けられている。判定部１
９は、過去の運転実績に基づく実際に吸着剤の吸着性能
が低下した際の実測値や吸着剤の吸着性能仕様等に基づ
き、吸着剤の再生工程における温度上昇率設定値Ｔ_LHi
が設定されるようになっている。また、温度センサ８
ａ，８ｂからの温度情報と、設定された温度上昇率設定
値Ｔ_LHi とに基づいて吸着剤の状態判定をする。

【００３９】温度上昇率設定値Ｔ_LHi は、加熱ヒータ１
３の加熱時間の設定値毎に対応する設定温度値であり、
例えば図２に示すような情報である。吸着剤の水分吸着
性能が劣化してくると水分離脱速度が低下する。したが
って、吸着剤が劣化していると、再生工程において、加
熱ヒータ１３による加熱開始後からある時間が経過した
時点における吸着剤の温度上昇変化率が低下する。

【００４０】判定部１９は、この現象を吸着剤劣化判定
の基準としており、加熱時間の設定値ｔ_Hi（例えばｔ_Hi
＝１，２，３，．．．２４０分等）に対応する現在時間
ｔ_Hにおける温度センサ８ａ，８ｂからの温度値，すな
わち温度上昇率現在値Ｔ_Hiが温度上昇率設定値Ｔ_LHi よ
りも小さい場合には、吸着剤（６ａ又は６ｂ）の吸着性
能が低下し、すなわち吸着剤が劣化したと判定して、そ
の旨をガイダンス出力部２０に通知する。

【００４１】ガイダンス出力部２０は、判定部１９より
通知を受けると、吸着塔（７ａ又は７ｂ）の吸着剤（６
ａ又は６ｂ）が寿命となった旨を出力することで、自動
的に吸着剤状態情報をオペレータに知らせる。

【００４２】なお、上記各構成と請求項に記載された事
項は、例えば以下のように対応する。まず、前段の乾燥
手段は、例えばアフタークーラ４と冷凍式ドライヤ５と
によって構成されている。次に、加熱手段は例えば加熱
ヒータ１３により実現される。

【００４３】また、温度計測手段は、例えば温度センサ
８ａ，８ｂ、温度設定器９ａ，９ｂとによって構成され
ている。さらに、吸着剤診断手段は、例えば判定部１９
とガイダンス出力部２０とによって構成されている。

【００４４】次に、以上のように構成された本発明の実
施の形態に係る自己診断機能付き加熱再生式空気冷却乾
燥装置の動作について説明する。図１において、吸着塔
７ａが吸着側、吸着塔７ｂが再生側に切り換わり、吸着
剤６ｂが加熱ヒータ１１を通った加熱再生空気により水
分を除去する再生工程に入った場合を想定する。

【００４５】この場合、ブロワ３からオゾン発生器もし
くは再生・排気に至る空気流は以下のようになってい
る。まず、ブロワ３により圧縮空気となって供給され、
アフタークーラ４にて冷却された空気は、さらに冷凍式
ドライヤ５でもう１段の冷却と除湿をされた露点０℃程
度の空気流ＡＦ１となって４方向弁１０に至る。

【００４６】４方向弁１０において、弁出入口１０ａ，
１０ｂを通って吸着剤６ａに流入した空気流ＡＦ２は、
吸着剤６ａによって水分が吸着除去され、露点−６０℃
程度，すなわち−５０℃以下の非常に低露点の乾燥空気
として流出する。

【００４７】この空気流ＡＦ３は、４方向弁１１で弁出
入口１１ａ，１１ｂを通過して２つに分岐する。そし
て、分岐した一方の８０％程度が空気流ＡＦ４として遮
断弁１６を介してオゾン発生器１に流入し、残りの２０
％が空気流ＡＦ５として吸着剤６ｂの再生用空気として
用いられる。なお、このときの空気流ＡＦ４と空気流Ａ
Ｆ５との流量比は調節弁１２によって調整される。

【００４８】他方の空気流ＡＦ５は、調節弁１２を介し
て加熱ヒータ１３に流入し、２００℃程度に加熱された
加熱再生空気流ＡＦ６となる。さらに、空気流ＡＦ６
は、４方向弁１１で弁出入口１１ｃ，１１ｄを通過して
再生工程にある吸着塔７ｂに流入する。

【００４９】そして、吸着剤６ｂの再生に供された空気
流は、空気流ＡＦ７として吸着塔７ｂから流出し、４方
向弁１０で弁出入口１０ｃ，１０ｄを通過して加熱再生
式空気冷却乾燥装置本体２外に排気される。

【００５０】ここで、吸着剤６ａ，６ｂの水分吸着性能
が十分なときには、吸着塔７ａ，７ｂを一定時間おきに
切り替えて吸着、再生、冷却を繰り返せば加熱再生式空
気冷却乾燥装置本体２の出口空気露点は−５０℃以下の
値に維持される。

【００５１】ところで、吸着塔７ａを吸着側、吸着塔７
ｂを再生側に切換後の場合において、吸着塔が切り換わ
る前までは、吸着塔７ｂは吸着工程であったので、吸着
剤６ｂは冷凍式エアドライヤの出口空気温度と同一とな
っており、切り換わり後加熱再生空気が流れてきて徐々
に温度が上昇してくる。

【００５２】このとき、吸着剤の水分吸着性能が劣化し
てくると水分離脱速度が低下してくるため、加熱開始後
からある時間ｔ_H が経過した時点での吸着剤６ｂの温度
上昇率現在値Ｔ_Hi（すなわち温度センサ８ｂに計測され
た温度）が低下してくる。

【００５３】このときの温度上昇率現在値Ｔ_Hiが、予め
設定された温度上昇率設定値Ｔ_LHiより大きいか否か
で、吸着剤状態の判定がなされるが、その動作を図３の
流れ図を用いて説明する。

【００５４】図３は同実施の形態の自己診断機能付き加
熱再生式空気冷却乾燥装置における吸着剤状態の自己診
断動作を示す流れ図である。同図において、まず、加熱
ヒータ１３による加熱開始からの現在時間ｔ_H が、温度
上昇率設定値Ｔ_LHi に対応する加熱時間の設定値ｔ_Hiと
なっているかが判定される（ＳＴ１）。

【００５５】ここで、時間ｔ_H ＝加熱時間の設定値ｔ_Hi
でなければ加熱時間が終了したか否かが判定され（ＳＴ
４）、加熱時間終了であれば加熱終了して次の制御動作
に移り、加熱時間終了でなければステップＳＴ１に戻
る。

【００５６】一方、ステップＳＴ１において時間ｔ_H ＝
加熱時間の設定値ｔ_Hiであれば、温度上昇率現在値Ｔ_Hi
が温度上昇率設定値Ｔ_LHi より以下であるか否かが判定
される（ＳＴ２）。

【００５７】ここで、温度上昇率現在値Ｔ_Hi≦温度上昇
率設定値Ｔ_LHi でなければ加熱時間が終了したか否かが
判定され（ＳＴ４）、加熱時間終了であれば加熱終了し
て次の制御動作に移り、加熱時間終了でなければステッ
プＳＴ１に戻る。

【００５８】一方、温度上昇率現在値Ｔ_Hi≦温度上昇率
設定値Ｔ_LHi であれば、吸着剤の水分吸着性能の劣化に
よる水分離脱速度低下が予め設定された基準値に達し、
吸着剤６ｂが寿命になったものとみなし、その旨をオペ
レータにガイダンスする（ＳＴ３）。

【００５９】また、ガイダンスがあった場合でも、特に
オペレータからの介入がない限り、オゾン発生システム
の動作そのものは継続し、ガイダンス後、ステップＳＴ
４に進む。

【００６０】上述したように、本発明の実施の形態に係
る自己診断機能付き加熱再生式空気冷却乾燥装置及びそ
の診断方法は、温度センサ８ａ，８ｂで計測された温度
の温度上昇変化率現在値が、予め設定された温度上昇変
化率設定値より低下した場合に吸着剤（６ａ又は６ｂ）
の吸着性能が低下したと判断して、吸着塔（７ａまたは
７ｂ）の吸着剤（６ａまたは６ｂ）が寿命となったこと
を自動的にオペレータに知らせるようにしたので、露点
の高い空気がオゾン発生器１に送り込まれることを未然
に防ぐことができる。

【００６１】したがって、オゾン発生効率低下やＮＯX
等の発生でのオゾン発生器１の缶体内の汚れを未然に防
ぐことができる。また、本発明の実施の形態によれば、
吸着剤６ａ，６ｂの寿命をより正確に知ることができ、
吸着剤交換時期を的確に把握できるので、吸着性能が低
下していないのに吸着剤を交換することがなく、メンテ
ナンスコストを削減することができる。 （第２の発明の実施の形態）図４は本発明の第２の実施
の形態に係る自己診断機能付き加熱再生式空気冷却乾燥
装置を用いたオゾン発生システムの一例を示す構成図で
あり、図１と同一部分には同一符号を付して説明を省略
し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【００６２】図４に示すオゾン発生システムには、第１
の実施の形態に係るシステムと同様の構成が設けられる
他、加熱再生式空気冷却乾燥装置本体２からオゾン発生
器１に送られる冷却乾燥空気の空気露点を計測する露点
計１７が設けられている。

【００６３】また、制御盤１８の判定部１９´は、第１
の実施の形態における判定部１９と同様な判定動作を行
う他、露点計１７の出力に基づいて吸着剤（６ａ又は６
ｂ）の劣化状態の判定をも行う。

【００６４】つまり、判定部１９´は、再生工程後に切
り換えられて吸着工程に入った吸着剤について、露点計
１７で計測されたその露点の応答特性から当該吸着剤が
寿命となっているかを判定し、その寿命となっている場
合にはその旨をガイダンス出力部２０に報知する。

【００６５】判定部１９´には、過去の運転実績に基づ
く実際に吸着剤の吸着性能が低下した際の実測値や吸着
剤の吸着性能仕様等に基づき、工程切り換え３０分後に
一定露点に達したか否かを判定するための露点高設定値
Ｔ_DHと、そのとき生じている露点差を評価する吸着性能
低下判定露点差設定値Ｔ_DSとが予め設定されている。

【００６６】なお、上記各構成と請求項に記載された事
項の対応について、第２の吸着剤診断手段は、例えば判
定部１９´とガイダンス出力部２０とによって構成され
ている。

【００６７】次に、以上のように構成された本発明の実
施の形態に係る自己診断機能付き加熱再生式空気冷却乾
燥装置の動作について説明する。図４において、吸着塔
７ａが吸着側、吸着塔７ｂが再生側に切り換わり、吸着
剤６ａが吸着工程に入った場合を想定する。

【００６８】吸着塔が切り換わる前までは、吸着塔７ａ
は乾燥空気で冷却していたので、吸着剤６ａは水分を十
分に離脱されており、切り換わり後すぐに低露点の空気
が露点計１７に導かれる。

【００６９】このとき、露点計１７の応答などを考慮し
て３０分間ほど経過した時点の露点を測定する。吸着剤
の水分吸着性能が劣化してくると水分吸着能力が低下し
てくるため、切り換わり後３０分経過してもあらかじめ
設定した所定の露点には到達しない。

【００７０】また、３０分経過後には所定の露点に到達
したとしても、その時点の露点と吸着工程終了時間の露
点との差があらかじめ設定された値以上の場合には、吸
着剤の吸着性能が低下していると判定できる。

【００７１】図５は同実施の形態の自己診断機能付き加
熱再生式空気冷却乾燥装置における吸着剤状態の自己診
断動作を示す流れ図である。まず、吸着工程開始から３
０分経過後の露点Ｔ_D30 があらかじめ設定された露点高
設定値Ｔ_DHより高い場合には（ＳＴ１１）、吸着剤が寿
命となったことをオペレータにガイダンスし（ＳＴ１
２）、終了する。

【００７２】一方、吸着工程開始から３０分経過後の露
点Ｔ_D30 があらかじめ設定された露点高設定値Ｔ_DHより
低い場合には（ＳＴ１１）、さらに、露点Ｔ_D30 と吸着
終了時の露点Ｔ_DEとの差が、あらかじめ設定された吸着
性能低下判定露点差設定値Ｔ_DSより大きいか否かを判定
し（ＳＴ１３）、大きい場合には同様にオペレータにガ
イダンスする（ＳＴ１４）。

【００７３】上述したように、本発明の実施の形態に係
る自己診断機能付き加熱再生式空気冷却乾燥装置は、第
１の実施の形態と同様な構成を有する他、吸着工程に切
り換わり後３０分経過しても予め設定した所定の露点に
は到達しない場合、もしくは、３０分経過後には所定の
露点に到達したとしても、その時点の露点と吸着塔吸着
工程終了時点の露点との差があらかじめ設定された値以
上の場合には、吸着剤の吸着性能が低下していると判定
し、吸着塔（７ａ又は７ｂ）の吸着剤（６ａ又は６ｂ）
が寿命となったことを自動的にオペレータに知らせるよ
うにしたので、上記発明の実施の形態に係る自己診断機
能付き加熱再生式空気冷却乾燥装置と同様の効果が得ら
れる他、より一層確実に、露点の高い空気がオゾン発生
器１に送り込まれることを未然に防ぐことができる。

【００７４】また、吸着剤６ａ，６ｂの寿命をより一層
正確に知ることができ、吸着剤交換時期を的確に把握で
きるので、吸着性能が低下していないのに吸着剤を交換
することがなく、メンテナンスコストの削減に一層貢献
することができる。なお、本発明は、上記各実施の形態
に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々に変形することが可能である。

【００７５】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、吸
着剤の寿命を予測し、吸着剤が使用不能となる前に自動
的にオペレータに知らせることにより、露点の高い空気
がオゾン発生器に送り込まれることを未然に防ぎ、か
つ、適時なメンテナンスを可能としてメンテナンスコス
トを削減できる自己診断機能付き加熱再生式空気冷却乾
燥装置及びその診断方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る自己診断機能
付き加熱再生式空気冷却乾燥装置を用いたオゾン発生シ
ステムの一例を示す構成図。

【図２】同実施の形態の自己診断機能付き加熱再生式空
気冷却乾燥装置において設定された温度上昇率設定値の
例を示す図。

【図３】同実施の形態の自己診断機能付き加熱再生式空
気冷却乾燥装置における吸着剤状態の自己診断動作を示
す流れ図。

【図４】本発明の第１の実施の形態に係る自己診断機能
付き加熱再生式空気冷却乾燥装置を用いたオゾン発生シ
ステムの一例を示す構成図。

【図５】同実施の形態の自己診断機能付き加熱再生式空
気冷却乾燥装置における吸着剤状態の自己診断動作を示
す流れ図。

【図６】従来の加熱再生式空気冷却乾燥装置を示すブロ
ック図。

【符号の説明】

１…オゾン発生器、２…加熱再生式空気冷却乾燥装置本
体、３…ブロワ、４…アフタークーラ、５…冷凍式エア
ードライヤ、６ａ，６ｂ…吸着剤、７ａ，７ｂ…吸着
塔、８ａ，８ｂ…温度センサ、９ａ，９ｂ…温度設定
器、１０，１１…４方向弁、１２…調節弁、１３…加熱
ヒータ、１４…温度センサ、１５…温度設定器、１６…
遮断弁、１７…露点計、１８…制御盤、１９…判定部、
２０…ガイダンス出力部、ｔ_H …加熱時間現在値、ｔ_Hi
…加熱時間設定値、Ｔ_Hi…温度上昇率現在値、Ｔ_LHi …
温度上昇率設定値、Ｔ_D30 …吸着開始後３０分の露点、
Ｔ_DH…吸着開始後３０分後の露点高設定値、Ｔ_DE…吸着
完了後の露点、Ｔ_DS…吸着性能低下判定露点差設定値。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流入される空気を冷却し乾燥する前段の
   乾燥手段と、この前段の乾燥手段により冷却乾燥された
   空気をさらに乾燥するための吸着剤を充填した２つの吸
   着塔と、前記吸着塔で乾燥された空気の一部を加熱し再
   生空気とする加熱手段と、空気乾燥のために使用する吸
   着塔と再生する吸着塔とを切り換える切り換え弁とを備
   え、前記吸着塔の一方を空気乾燥のために使用している
   ときには、他方の吸着塔には前記再生空気を流して再生
   し、両吸着塔について使用と再生とを交互に繰り返すよ
   うにした加熱再生式空気冷却乾燥装置にあって、 前記吸着塔における吸着剤の温度を計測する温度計測手
   段と、 前記温度計測手段の計測結果に基づき、前記吸着剤の再
   生時における吸着剤温度上昇特性から当該吸着剤の劣化
   状態を診断し、その診断結果を報知する吸着剤診断手段
   とを備えたことを特徴とする自己診断機能付き加熱再生
   式空気冷却乾燥装置。
2. 【請求項２】 前記吸着塔により乾燥された空気の露点
   を計測する空気露点計と、 前記空気露点計の計測結果に基づき、前記吸着塔の吸着
   開始時からの空気露点下降特性から吸着剤の劣化状態を
   診断し、その診断結果を報知する第２の吸着剤診断手段
   とを備えたことを特徴とする請求項１記載の自己診断機
   能付き加熱再生式空気冷却乾燥装置。
3. 【請求項３】 流入される空気を冷却し乾燥する前段の
   乾燥手段と、この前段の乾燥手段により冷却乾燥された
   空気をさらに乾燥するための吸着剤を充填した２つの吸
   着塔と、前記吸着塔で乾燥された空気の一部を加熱し再
   生空気とする加熱手段と、空気乾燥のために使用する吸
   着塔と再生する吸着塔とを切り換える切り換え弁とを備
   え、前記吸着塔の一方を空気乾燥のために使用している
   ときには、他方の吸着塔には前記再生空気を流して再生
   し、両吸着塔について使用と再生とを交互に繰り返すよ
   うにした加熱再生式空気冷却乾燥装置にあって、 前記吸着塔における吸着剤の温度を計測し、 前記吸着剤の再生時における計測された吸着剤温度上昇
   特性に基づいて、当該吸着剤の劣化状態を診断し、その
   診断結果を報知することを特徴とした加熱再生式空気冷
   却乾燥装置の診断方法。