JPS58156325A - 自動温度検知サイクル制御を備える吸着分留装置及び方法 - 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】 乾燥剤ドライヤーは、今迄にも長年にわたって市販され
且つ全世界を通して広く使用されて来た。通常の型式は
、一方は再生されつつあり、他の１つは乾燥サイクル上
に置かれる２つの乾燥剤ベッドから構成されている。乾
燥されるべき気体はその乾燥サイクルにおいて１つの方
向に１つの乾燥剤ベッドを通して通過され、その後、そ
の乾燥剤が多量の湿気を吸着してその流出気体に要求さ
れている最低の湿気レベル基準に合致しない恐れが出た
場合には予め決められた時間間隔をおいて、その流入気
体が別なベッドへと切換えられ、そしてその使用済のベ
ッドは、加熱及び／又は排気及び／又は通常では逆流と
してそのベッドに浄化流出気体を通過させることによっ
て再生されることになる。

昨今、市場に出回っている乾燥剤ドライヤーには一般に
２つの型式のものがあり、１っけ加熱貴活性化型で、乾
燥サイクルの終りにおいてその使用済の乾燥剤を再生す
るために熱を加えるものであり、他の１つは加熱装置な
しのドライヤーで、乾燥サイクルの終りにおいて使用済
の乾燥剤を再生させるのに熱は加えられないが、乾燥気
体、通常ではその乾燥サイクルにおけるそのベッドから
の流出気体の浄化流の使用に依存し、しかも使用済みベ
ッドの再生を助ける目的でその吸着熱を保存するためＫ
、急速にサイクル交換しながら、低圧で浄化流を使用済
ベッドを通過させる。しかしながら、乾燥されつつある
気体のライン圧力より屯低い圧力において再生するため
の浄化気体の使用は、加熱機能を持たないドライヤーに
限定されず、その加熱なし型式の出現前長年にわたって
加熱再活性化型乾燥剤ドライヤーにおいても使用されて
いた。

両型式のドライヤーは、通常では期間において等しい一
定の時間を持つ乾燥及び再生サイクルに従って運転され
、そこでのサイクルの長さは利用される乾燥剤の容積及
び流入空気の湿気分によって決められる。そのサイクル
の時間は、流出気体の湿気分が常にそのシステムの要求
に一致するのを保証するために、許容されるよ）もはる
かに短い時間に一定不変に固定される。

乾燥サイクルが進むにつれて、その乾燥剤ベッドは、そ
の入口端から出口端に向けて累進的に飽和されて、そし
てその流入気体によってそこを通して運ばれる湿気を吸
着できなくなる。流入気体からの湿気の除去は、その気
体の流量、にそのベッド内における気体の温度及び圧力
に依存する。乾燥剤による吸着率は、その乾燥剤が負荷
されるに従って減少することになる。流入気体の湿気分
が一定であるということは極めてまれであるので、その
乾燥剤ベッドに対する要求は、時にはかなり急激に、且
つ時にはかなり広い範囲において変動する。結果的に、
固定された時間の乾燥サイクルは、常に、流入気体の最
大湿気分の除去に対して余裕を与えるだけ十分に短くな
ければならず、このことは、しばしば、そのベッドでの
利用できる残りの吸湿能力があまり低くなり過ぎない前
にそのサイクルの終了が保証されるようにその時間はか
なシ短くなければならないことを意味している。このこ
とは、又、その平均サイクルにおいてそのベッドの吸湿
能力が十カに利用されないことを意味している。

再生のために加熱される乾燥剤の寿命は再生の頻度に大
きく依存する。商売としては経験的に見て、乾燥剤ベッ
ドは成る回数の再生は良好であるが、それ以上ではよく
ない。実際問題として、ベッドの有効寿命は、各乾燥サ
イクルにおいてその吸湿能力が効果的に利用されない場
合、不必要に短縮されることＫなる。更に１加熱再生さ
れるドライヤー及び加熱なしのドライヤーの両方の場合
において、各乾燥サイクル中にその与えられたベッド容
量を完全に利用できないということは、その乾燥サイク
ルの固定された期間内で流入気体の極端でしかも時折シ
の湿気レベルを吸着するのに必要な容量を保有させるた
めに、その乾燥剤ベッドの容積を必要以上に大きくしな
ければならないことを意味している。

吸湿容量の不十分な利用は各サイクルにおける浄化気体
のかなりの無駄にも通じる。通′常、使用済みベッドを
再生する浄化気体は流出気体から得られるので、それに
対応して流出気体を減少させる。ベッドがその乾燥サイ
クルから再生サイクルへと移行されるたびに、そのベッ
ド容器の空容積に等しい容積の浄化気体が必ず排出され
、そして失われる。短いサイクル交換は、長いサイクル
交換の場合よシも高い浄化損失を意味している。

かかる損失は、より頻繁なサイクル交換を必要とする加
熱なしドライヤーの場合には特に厳しい。実際の場合、
加熱再生されるドライヤーと加熱なしドライヤーとの間
における選択は必要とされるサイクル交換の頻度によっ
て決められる。１９６０年７月１２日付で許可されたス
カルストロム氏による米国特許第２，９４４，６２７号
は、１９５７年７月２３日付で許可されたウィンクープ
氏による米国特許第２，８００，１９７号並びに英国特
許第６３３，１５７号及び同第６７７．１５０号におい
て開示されているものに関する改良を表わしている加熱
器なしドライヤーを記述している。スカルストロム氏は
、それぞれの区域における吸着及び脱着間でのサイクル
交換を非常に早めることにより、その脱着サイクルはそ
の吸着熱を使用済み乾燥剤の再生のために有効に利用で
きることを示した。従って、スカルストロム氏は、吸着
サイクルに対してｔｉ２〜３分以内の時間、好ましくは
１分以内、更に望ましくＦｉ２０秒以下の時間の使用を
示唆している。勿論のことに１かかるサイクル交換時間
は、第２図のグラフにおいて示されている如く、３０分
又はそれ以上のオーダであったウィンクープのもの又は
英国特許第６５４，１５７号での５分から５０分にわた
るサイクル交換時間よりも短い。英国特許第６７７．１
５０号は、その吸着サイクルと脱着サイクルとが必ずし
も尋しくある必要のないことを例証している。

しかしながら、スカルストロムのシステムにおける欠点
は、各サイクルにおける浄化気体の損失が極めて大きい
ことであり、その損失は、英国特許での５〜５０分及び
ウィンクープの３０分又はそれ以上と比較して、例えば
、１０秒のサイクル交換時間においてもけるかに大きい
。

勿論のことに、その短いスカルストロム・サイクルにお
いてはその乾燥剤ベッドの容積が極〈が利用されない場
合ＫＦｉ、その再生に際しての利用のために、吸着中に
そのベッドにおいて放出される熱をそのベッド内に止ど
まるように保存することが一層重要になり、さもなけれ
ば、その再生サイクルにおいて吸着剤を効果的に再生す
ることが不可能になる。

ドライヤーには、流出気体における露点を測定するため
の湿気検出器がその流出管に設けられて−る。しかしな
がら、その緩慢な応答及び低い露点に対する比較的低い
感応性のために、かかる装置Ｉ！Ｌは、検出器が流出物
における湿気を検知する時点迄にその前線がそのベッド
を抜は出してしまうので低い露点即ち相対湿度の流出物
が望ましいときでのドライヤーのサイクル交換を決定す
るのに使用することができない。

１９６９年６月１０日付でサイベルト及びベランド氏に
対して特許された米国特許第！Ｓ、４４８，５６１号の
発明によると、そこには気体を乾燥するためのプロセス
及び装置が与えられていて、そのベッドでの湿気分が予
定値を越えたときにのみ再生することで乾燥剤ベッドの
吸湿容量を効果的に利用し、それにより実際の゛使用に
際して最善の効率を達成している。各吸着サイクル中。

吸着剤は、熱の適用の如何んにかかわらず且つ減圧の適
用の如何んにかかわらず、利用できる再生状態の下で再
生が実行される限界の吸湿容１へと持たらされる。これ
は、乾燥されつつある気体の湿気分により証明されるよ
うに、そのベッド内の湿気前線の前進を検出し、そして
その前線がそのベッドを出る少し手前の予め決められた
点に到達したときに常にその乾燥サイクルを中止するこ
とにより、その発明によって初めて可能になる。これは
、又、乾燥されつつある気体の湿気分を検知するための
手段と、そして乾燥されつつある気体内での予め決めら
れた湿気分が前述の点圧到達した場合その乾燥サイクル
を中止するべくその湿気分に応動する手段とをその乾燥
剤ベッド内に与える仁とＫより自動的に行われる。

湿気を除々に吸着することによる乾燥剤ベッド内におけ
る湿気前線の前進は、乾燥剤を用いた乾燥技術では周知
の現象であり、例えばスカルストロムの特許第２，９４
４，６２７号での如く多くの特許において論議されてい
る。吸着剤は、その乾燥サイクルの大部分において、そ
こを通過する気体から湿気を能率良く吸着する。しかし
ながら、その乾燥剤の吸着力が零に近づくにつれ、そこ
を通過する気体の湿気分は急激に上昇する。もしも気体
についての湿気分、露点又は相対湿度が測定されてそし
て時間に対してプロットされるとすると、湿気分圧おけ
るこの急激な上昇は傾斜における変化として示され、そ
の後、その増加する湿気分は流入気体の湿気分と同じＫ
なる。その曲線の８状部分けその湿気前線を効果的に表
わしており、もしもこのことがベッドの長さに関して観
察されるとすると、それは、その吸着サイクルが進む際
でのそのベッドの流入端から流出端への前進として見ら
れることになる。最終目的は、その前線即ち曲峯の傾斜
における変化がそのベッドの終りに至る前に終了させる
ことである。一般に、その湿気前線がベッドの終りに到
達した後における湿気分の上昇は望ましくない湿った流
出物の配送を全く防止できないほど急速である。

サイベルトその他の特許によると、それは。

その前線が流出端に至る前に即ち乾燥サイクルを終止さ
せるのに十分な距離だけその流出端から隔置された点で
その前線の前進を検出することにより防止される。これ
が如何にして成されるかは、前述の米国特許第３，４４
８，５６１号での第１図又は第８図を参照することによ
り明らかとなろう。

前記特許での第１図は、温度範囲１００°Ｆ〜７０ｊ１
相対湿度９０係における湿った気体を乾燥する一連の曲
線を示し、ベッドの流出端から１２吋（約３０３）離れ
た一連の点Ｘ、ベッドの流出端から６吋（約１５ｅ）離
れた一連の点Ｙ、そしてそのベッドの出口において検出
された乾燥されつつある気体に対する露点を時間に対し
第８図も同様の図であるが、それは、そのベッドの端か
ら端に到る穫々な点で１２個のセンサーを使用して得ら
れたもので、温度１００６Ｆ、相対湿度９０優において
そのベッドの入口から出口への湿気前線の前進を示して
いる。

第１及び第８図に対するデータは、長さ５４吋（約１３
７ｃＩｌｌ）、直径１２吋（約３０俤）のベッドにおけ
る乾燥剤としてシリカゲルを用い、９０ｐ、ｓ、ｉ、ｇ
のライン圧力そして５０　ｆ　ｔ、　／ｍｉｎ。

の表面流速における空気圧間して得られたものであった
。しかしながら、そのデータは、何れかの乾燥剤を使用
し、あらゆる吸着条件の下においても得られる典型的な
本のである。

本発明のプロセスの原理は、その湿気前線の傾斜８にお
ける変化がその出口に到達する前、間のサイクル時間、
曲線１に対しては約１５時間のサイクル時間、曲線■に
対しては約２３時間のサイクル時間前に１そして第８図
においては約５一時間のサイクル時間前にそのサイクル
を検出し且つ中止することであ・る。第１図の曲線は、
曲線Ｉの場合、そのベッドでの点ｘ１における露点レベ
ルが一１００°Ｆから一１０°Ｆ　ｉでしかしそれを越
えない温度へと上昇するとき、そしてＹ点では一４５°
Ｆまでしかしそれを越えない温度へと上昇するとき、常
に、そのサイクルを終止することで、前述の機能が達成
されるととを示している。曲線■の場合、そのサイクル
け、露点又は湿気レベルが点ｘ２においてＦｉ−９０１
から約＋１０°Ｆ　を越えない点まで、そしてＹ２にお
いては約−２５°Ｆを越えない点まで上昇したときに終
止される。曲ＩｖｉｌｒＩｉ上において、その露点は、
Ｙ、について約−１５°ＦセしてＸ、について約＋３０
°Ｆである。曲線Ｎ上において、その露点け、Ｙ４につ
いてＯ’ＦそしてＸ、について＋３０°Ｆである。すべ
てのこうした露点は利用し得る湿度検知装置により容易
に検出される。

実際問題として、この方法を適用する際での難しさは、
利用できる湿気検知装置の精度並びに信頼性が共に低い
ことから生じる。こうした装置は複雑で、高価で、しか
も運転順序を維持することが極めて困難である。それら
は、又、検出能力について制限された露点範囲を持って
いる。

更に別な難しさは、その湿気前線がそのベッドを通した
前進において温度前線即ち熱前線により先行されること
である。結果的に、その温度前線は、その湿気前線の前
進が検出される前に、再生のために保存されるべき熱の
損失を伴ってそのベッドから抜は出てしまうことになる
。

本発明によると、そこには気体を乾燥するだめのプロセ
ス及び装置が与えられていて、乾燥材ベッドの吸湿容量
を有効に利用するのみならず、又、そのベッドにおける
温度前線の前進を検出しそしてその温度前線がそのベッ
ドでの予め決められた点に到達したときにのみそのベッ
ドの再生を実施することＫより、吸着中に放出された熱
を、再生に際して使用するためにそのベッド内に保存す
るのを可能にしている。結果的に、その温度前線は、湿
気前線に先行してそれと同様にそのベッドを通して進む
ので、再生は、そのベッド上における湿気分が再生を必
要とする場合にのみ実行されることになる。各吸着サイ
クル中、その吸着剤は、減圧の適用の如何Ｋかかわらず
、利用できる再生状態の下で再生が行われる限度以下の
吸湿力へと持ち込まれる。かくして、本発明では、その
ベッド内での温度前線の前進を検出しそしてその温度前
線がそのベッドでの予め決められた点に到達したときに
は常にその吸着サイクルを中止することにより、温度前
線と湿気前線とが共にそのベッドから抜は出るのを防止
している。これは、そのベッドの温度を検知するための
手段と、そして予め決められた温度即ち温度傾度がその
ベッド内でのその検知手段圧到達したときその吸着サイ
クルを中止させるべく温度に応動する手段とを、その流
出出口から十分な距離を保ってその乾燥剤ベッド内に与
えることＫより自動的に成乾燥剤ベッドが湿気を徐々に
吸着するにつれてそこを通して通過する湿気前線を伴う
温度前線の存在及び出現については、従来の乾燥技術に
おいて認識されなかった。１９５１年７月２４日付でロ
ウ氏に特許された米国特許第２，５６１，４４１号は、
吸着剤がそこを通過する気体から湿気を吸着するにつれ
て、吸着熱が放出され、そしてベッドが加熱することを
認識している。しかしながら、その熱は乾燥剤ベッドか
ら流出気体によって運ばれて、そのベッドの飽和度を判
定するのに利用されていない。ロウによる如上の特許で
は、気体状流出物が流入気体と同じ温度になるまでその
吸着サイクルを続行している。この時点においては、も
はや検出できる程の吸着熱が運ばれず、従って、吸着作
用はベッドの飽和によシ停止される。温度前線と湿気前
線とけ共にそのベッドから抜は出し、湿った流出物が配
送され、この時点におけるサイクルの停止はすてに遅過
ぎることになる。

現在、乾燥剤ベッドにおける温度前線の前進は、その乾
燥剤の吸着力が飽和に近づくときに生ずる、そのベッド
内に放出される吸着熱での減少を知ることで正確に検出
できるようＫなった。その結果、吸着熱はもはや放出さ
れないので、ベッド温度は上昇を停止し、実際には低下
することになる。もし本そのベッドの温度が測定されて
そして時間に対してプロットされるとすると、通常では
急激と見られる温度における上昇停止又は低下は傾斜の
変化として知られ、そして湿気はｔｌとんど吸着されな
いので、流出気体の湿気分は増加しそして急速に流入気
体の湿気分と同じＫなる。傾斜における結果的変化、即
ち、その曲線の台地か又は円圧状部分はその温度前線を
表わしている。もしもベッドの長さに関連して観察され
るならば、その温度前線は、その吸着サイクルが進むに
つれて、そのベッドの流入端から流出端へと進むのが見
られる。故に１本発明では、温度前線がベッドの端部に
到達する前にそのサイクルを終了させることになる。一
般に１温度前線がベッドの端部に到達した後において、
書生のために保存されるべき熱の損失及び望ましくない
湿った流出物の配送はほとんど防止できない。

本発明によると、これは、温度前線か又は湿気前線のい
ずれかがその流出端に到達する前にその乾燥サイクルを
終止させるべく、その流出端から十分に離れた点におい
てその温度前線の前進を検出することにより防止される
。これが如何にして成されるかは第１〜第４図に明確に
示されている。

第１図は加熱器なしドライヤーにおける気体の乾燥中で
の乾燥剤ベッドにおける湿気前線及び温度前線の前進を
示し、そこにおいて後者は前者に先行している。加熱器
なしドライヤーにおいて、乾燥剤ベッドの温度Ｆｉ、再
生中におけるその吸着された気体の蒸発のベッド上にお
ける冷却効果のために、そのサイクルの始めＫおけるそ
の流入気体温度よりも冷たい。かくして、その流入気体
は冷却されるので、その初期の流出気体は流入気体より
も低い温度にある。吸着が続行するにつれて、吸着熱及
び湿潤熱が放出されるので、ベッドの温度を上昇させる
。ベッドを通過する気体は暖められてそして流出気体の
温度を上昇させる。ベッドが飽和に近づくにつれて、そ
の温度は一様になるか又は低下する。

温度曲線の傾斜の結果的変化は円圧と呼ばれる天板又は
ふくらみを示し、その温度前線及び直ぐに続く湿気前線
の前縁を表わしている。

第２ム図は、第１図の乾燥剤ベッドの長手方向における
温度プロフィールである。

第２Ｂ図は、第２Ａ図の領域“ム１を通しての温度プロ
フィールである。

両図は、暖い流入物によるベッドの初期加熱と、吸着熱
の放出による温度上昇と、そして温度前線がベッドの下
方へ移動する際での飽和後における流入物の冷却効果と
を示している。

第３図は加熱−再生型ドライヤーにおける同じ効果を配
達している。この場合、初期におけるベッド温度は、再
生中に上昇された温度とそ第４図は、第５図の領域１Ｂ
“を通しての温度プロフィールであって、流入物による
ベッドの初期冷却と、吸着前線の通過による温度上昇と
、そしてその温度前線がベッドの下方へ移動する際での
飽和後における流入物の冷却効果とを示している。

第１〜第４図に対するデータは、温度１００１、相対湿
度８０％における空気に関して得られたものであった。

ここでのデータは、あらゆる吸着状態の下でいずれの乾
燥剤を使用しても得られる典型的なものである。

本発明のプロセスの原理は温度前線（故に、湿気前線）
の傾斜８における変化がその出口に到達する前（それを
検出してそのサイクルを中止させることにある。第１〜
第４図の曲線は、そのベッドにおける温度が一様になる
か又は低下し始めるときそのサイクルを終止させる仁と
により、如上の動作が達成されることを示している。

かくして、本発明のプロセスにおいて、第１の気体と第
２の気体との混合物に訃けるその第１の気体の濃度は、
次忙示すステップを通して、その第２の気体におけるそ
の制限された最大濃度以下へと減少される。即ち、その
ステップは。

その第１の気体に対して優先的親和力を持つ吸着剤ベッ
ドにその混合物を触れさせてその一′端から他端へと通
過させ；その最大値以下の濃度持つ気体状流出物を形成
するべくそこにある第１の気体を吸着しそしてその吸着
が続行するにつれてベッドの一端から他端へと累進的に
減少する第１の気体についての濃度勾配をそのベッド内
に形成すると共に、第１の気体に対する吸着力が低下す
るにつれてそのベッドの一端から他端へと累進的に進む
濃度前線を規定する第１の気体についての増大する＃度
をその第２の気体内に形成し：吸着熱は第１の気体の吸
着が続行するにりれてそのベッド内に放出され、放出さ
れた熱は先ず増大し、その後一様になりそして減少する
が、その吸着剤が第１の気体を吸着するにつれて、その
吸着熱はそのベッドの温度変化を反映した温度前線を吸
着ベッド内に形成し、そのベッドにおける第１の気体の
吸着が続行する間累進的に増大し、その後一様忙なりそ
してそのベッドにおける第１の気体の吸着が停止すると
き累進的に減少し；そのベッドにおける温度変化につれ
たそのベッド内での温度前線の館進を検出し：その後、
ベッドでの温度変化が第１の気体に関連してそのベッド
の選択された飽和度に対応する予め決められた値に到達
したとき、その温度前線がベッドを離れそして第２の気
体内圧おける第１の気体の制限された最大濃度が越され
る前にそのベッドに触れた気体状混合物の通過を停止さ
せることを含んでいる。

この発明は、吸着剤ベッドのすべて又はその一部分が再
生を行なうに加熱される型式のシステム、再生を行なう
のに熱が適用されない型式のシステム、再生が減圧状態
において行われる型式のシステム、浄化気体流を利用す
る型式のシステムそしてそうした機能の１つ又はそれ以
上を組み合せた型式のシステムにも適用でき石ものであ
る。

本発明化よる更に別な特長によると、その再生の完全さ
はそのベッドにおける温度前線即ち傾度によって検出さ
れる。再生ｊｃｔｉ熱を必要とするが、その熱は第１の
気体がそのベッドから脱着する際に吸収熱として吸収さ
れそして脱着が続行しつつある間、冷却効果を実行する
。脱着が完了した場合、そのベッドは残シの熱をすべて
保有する。結果的に、完全な再生はそのベッドを通過す
る温度前線としても検出できるが、そこにおいて、その
温度は、もしも加熱器なしシステムでの如く再生中に全
く熱を適用しないならば一様となり、加熱再生型システ
ムでは増加することになる。

再生サイクルは吸着サイクルに轡しい期間である必要は
なく、大抵の場合、その期間に等しくないので、再生さ
れつつあるベッドは閉鎖され、そして加熱浄化、排気又
は如伺なる再生システムでも、再生が完了したときｋｔ
ｊ中断されは、例えば、その再生されたベッドを冷却す
るために使用されるので、それは、そのベッドへの流入
気体の流れが除去されるときでの吸着にとっては好都合
でしか屯効果的温度にある。

本発明による気体分留装置は、主要な構成要素として、
周期的及び好ましくけ逆流再生に対して適合された吸着
剤ベッドと、そしてその吸着前線がベッドを離れる前に
そのサイクルを終止させるに十分な距離だけその流出端
から離れた点におけるその温度前線の到着を検出するた
めの１つ又は複数の温度検知手段とから成っている。選
択的Ｋ、この装置にはかかる再生中において熱を適用さ
せるための手段を含むことができる。かかる手段はベッ
ド全体を通して砥在しても良く、或は、その吸着サイク
ルの終りにおいて、その容量のｚｏ１１ｍ＆又はそれ以
上罠高い第１の気体成分を持つその吸着剤ベッドの部分
に対して、即ち、吸着サイクル中にその流入気体にて初
めに触れられる部分のみに対して制限されても良い。こ
の場合、その吸着剤ベッドの残シの部分は再生中加熱さ
れず、結果的に。

そこＫｉｄ加熱手段が設けられていない。従って、ベッ
ド容積の加熱されない部分の大きさは必要分は保留ベッ
ドを構成するが、通常の吸着サイクルにおいてそれは全
く必要とされない。こうした場合、そとでの吸着剤は、
第１の気体の容積の２０４以下ではあるが、加熱手段の
備えられているベッドの部分では第１の気体が十分に吸
着されない好ましくない状態において不相応に高い第１
の気体の流出配送を防止するために存在する比較的小さ
な部分のみを吸着しようとする。ベッドの保留部分にお
ける第１の気体に対する吸着力は、その保留吸着剤が浄
化流が加熱されるかどうかにかかわらずその浄化流にて
再生される程度しか使用されず、そしてそこを通る浄化
流にてその部分から前方へ運ばれる第１の気体は、勿論
、その加熱された部分を通過した後、そのベッドから効
果的忙除去される。

本発明の装ｅａｔりの吸着剤ベッドからでも構成できる
が、より好ましき装置では、適当な容器内に設けられて
いて分留されるべき流入気体の受領及び流出気体の配送
に対する管に接続された１対の吸着剤ベッドを採用する
ことができる。かかる場合、１つのベッドは吸着のため
に動作され、そして他のベッドは再生されつつあり、従
って、２−ベッド方式は流出気体の一部分について連続
流を与えることができる。

この装量け、又、再生中における圧力を低下させるため
の逆止め弁、又は絞り弁と、そしてそのベッド間で流入
気体流を切り替えそしてそこからの流出気体流を受ける
ための複合チャネル弁とを含むことができる。更に％調
節又は絞シ弁をそこに含ませて、その流出気体の一部分
を分流させ、再生されつつあるベッドに逆に流す浄化気
体として使用すること龜可能である。

温度検知手段は吸着剤ベッドの如何なる部分における温
度でも検知することができる。

成る範囲迄の場合、ベッド内における検知手段の位置は
、その温度前線がそめベッドを抜は出る前にそのセンサ
ーがその温度変化に応動するのを可能ならしめるべくそ
のベッドを通過する流出気体の流量にて決められる。一
般に、流量が多ければ多い程、その検知手段はそのベッ
ドの流出端から益々遠くに置かれることになり、その温
度前線がそのベッドから離れるのを防止するだけ十分早
期に検出されるのを保証し、そのシステムを調節された
状態に置くことになる。

温度検知装置の型式及びそのベッドにおける標本化プロ
ーブの位置は、その温度前線又は吸着前線の１つがその
ベッドを離れる前でのどの時点でそのサイクルを終止さ
せる信号を与えるかの尺度として監視されつつある温度
前線の一部分を検出するべく選択されることになる。特
定のシステムに対して要求される安全性についての余裕
は経験的に容易に決定され、使用される特定のシステム
に対するデータ及び曲線は第１又は第３図において示さ
れており、当業者においては訓練なしにも簡単に利用す
ることができる。

吸着前線がその吸着剤ベッドを通り抜けるのに要する時
間は次式を用いて決定される。即ち：上式において： ８０１ＦＭ＝流速、標準状態　（７０’？　、　１４．
７ｐａｉｇ）Ｃｕ、　ｆ　ｔ、　／ｍｉｎ。

Ｍ＝溶質に対する吸着容積、！ｂ、溶質／！ｂ。

吸着剤　Ｍ　＝　Ｍｅ　−Ｍｒ Ｍｅ＝入口温度及び相対湿度における平衡容積Ｍｒ＝吸
着剤における残留溶質濃度 ｐｂ−４Ｎ剤ｏかさ密度、７ｂ　／　ｃｕ、　ｆｔ。

Ａｘ＝ベッドの断面積、ｓｑ、　ｆｔ。

Ｌ＝ベッドの活性（再生）長さ％ｆｔ。

ｐｏ　ｔ＝　８．　Ｔ、　Ｐ、　＆Ｃおける流体密度、
７ｂ　／　ｃｕ、　ｆｔ。

γ＝破過に要する吸着時間、　ｍｉｎ。

Ｗ＝入口溶質比、！ｂ溶質／ｌｂ乾燥気体Ｔｆ　＝等温
線の非直線性及び非等温吸着に対する修正係数 Ｔｆ＝（Ｍ／ｌＪａ　） Ｍａ＝＝吸着区域温度及び相対湿度における等価容積 Ｃ＝溶質濃度減縮因子 ０　＝　−２，０２８７１０ｇ　（０１／Ｃ０）　−１
，２２１［１−（０１／Ｃｏ））Ｑ１＝出口溶質濃度 Ｑｏ＝入口溶質濃度（一致した単位） ｎａ＝ミニ質量移送ユニットさ、ｆｔ。

温度検出装置は、通常、１端では吸着剤ベッドに対しそ
して他端では大気に開口している検知プローブを含んで
おり、そのベッド内には積極的にそのベッドの温度に応
動する温度検知素子即ちセンサーが設けられている。

温度に応動するセンサーとしては電気的なもの、機械的
なもの、化学的なもの又はそれらのいずれかの組合せと
することができ、温度変化に応答して信号し適当な弁機
構を制御し、流出気体における第１の気体が最大レベル
に到達された時点においてその吸着サイクルを終了させ
そしてその流入及び流出気体を１つのタンクから他のも
のへと切換えるように配列されることが好ましい。

流出気体における第１の気体の含量が予め決められたレ
ベルに至るに要する時間はその吸着容積とそしてその吸
着剤の第１の気体含量とに直に相関される。気体は吸着
剤ベッドの長手方向を横切って進行するので、その第１
の気体の含量はその吸着剤による第１の気体の吸着率に
従って累進的忙減少され、そして吸着熱は累進的に放出
され、る。吸着剤による第１の気体の吸着率は、第１の
気体容積、気体圧力、温度及び気体の流量に依存しそし
て熱の放散率を決定するので、流入気体の所定の温度及
び圧力に対して、サイクル交換が開始される時点でのそ
の流出気体における第１の気体の予め決められた最大レ
ベルは、吸着剤の第１の気体の負荷とその吸着剤の温度
とが予め決められたレベルに到達したときくのみ達成さ
れる仁とになる。結果的に１本発明では、吸着剤の第１
の気体の含有１つまり負荷によって吸着サイクルの長さ
をかなり正確に調整することが可能であり、従って、そ
の温度前線か又は吸着前線のよる破過の危険を導入する
ことなく各乾燥サイクルにおけるその第１の気体の容積
を効果的に利用することが可能である。

結果的に、本発明による気体分留装置は、各吸着サイク
ル中、その吸着剤上における第１の気体の予め決められ
た負荷に応じて動作する。

これは、もしも流入気体における第１の気体レベルが変
わるとすると、吸着サイクルの長さはそれ相応に自動的
に調整されることを意味する。

結果的に、吸着サイクルはそうする必要があるまで終止
されずそして吸着剤についての不必要な再生は回避され
ることＫなる。かくして、それを吸着剤の保留容積に樹
立させることは不易ＩＩＬＫなる。吸着サイクルは利用
される容積に依存するので、ここでは通常必要とされた
よシもに、各サイクル中に失われる浄化気体の容積は最
小に保たれる。実際問題として、本発明の気体分留装置
はその流入気体での第１の気体含量によりそれらに課せ
られる要求に従ってそれらの吸着サイクルを自動的に時
制するので、かかる装置は需要サイクル分留装置とも呼
ばれている。

他方、その再生サイクルは、時間の長さにおいて、その
吸着サイクルと同じである必要がなく、好ましくは自動
的に異なるようにされる。

多くの分留装置と違って、その吸着サイクルは必要に応
じてかなり引き伸ばすことができるので、その再生サイ
クルは、仮り忙その吸着サイクルが続行するとしても、
再生が完了したときに終らせるべく時間−制御されるか
又は温度−センサー制御されること忙なる。これは又、
浄化流及びそのベッドの加熱において使用されるエネル
ギがもはや不必要に浪費されないことを保証している。

その再生サイクルは、温度センサーと連動されているの
で、その温度が一様になるか又は上昇し始めるときに終
了し、もしもそれが時制された再生サイクルの完了前で
あるならば、その吸着サイクルが終る前に、その脱着に
対する熱はもはや吸収されないことを示している。温度
センサーは、又、再生が完了されるまでその吸着サイク
ルを終了しないようにするために、再生サイクル・タイ
マー忙連動されている。これら２つのシステムのうちの
いずれが好ましいかはそのシステム条件に依存している
。

吸着サイクルにおいてその温度前線がその吸着剤ベッド
を破過するのに必要とされる時間は次式を用いることに
より決定される。

即ち： 上式において： Ｌ＝吸着剤ベッドの長さ、ｆｔ。

Ｕ０＝＝表面流体速度、ｆｔ、／ｍｉｎ。

−＝流体密度　７ｂ／ｃｕ、　ｆｔ。

Ｏｐ＝流体比熱、ＢＴＵ／ｊｂｍ　　−１ｒ１＝吸着時
間、ｍｉｎ。

ρｂ＝吸着剤のかさ密度、７ｂ　／　ｃｕ　　ｆｔ。

ＣＰ（１＝＝吸着剤の比熱、ＢＴＵ　／）ｂｍ−’ｐＯ
＝温度減少因子 ｈ；熱伝達係数、ＢＴＵ／ｍｉｎ、　−ｓｑ、　ｆｔ、
　−０Ｆａ＝ベツドの吸着剤の外側表面積、 ｓｑ、　ｆｔ、　／　ｃｕ、　ｆｔ。

温度減少因子”Ｃ″は、その温度減少比及びエラー関数
から引き出される。即ち： Ｃ＝［（２Ｘ−１）／（−ｅｒｆ　）　：）２上弐にお
いて： ｘ　＝（ｔ２−ｔｌ　）　／　（ｔａ　−ｔｌ　）ｔ、
＝最終出口温度、ヤ ｔ□＝入口（又はベッド）温度、ケ １、＝吸着区域温度、１ 本発明によれば、温度検知素子即ちセンサーとしては如
何なる型式のものでも使用することが可能である。

加熱器なしシステム及び加熱再生型システムにおいて温
度前線の通過に伴う吸着剤ベッドでの温度における一様
化又は低下は、熱電対、サーミスタ及び温度トランスジ
ューサのような多くの簡単な温度検知装置のいずれかに
より極めて容易に検出される。こうしたものは、システ
ムのサイクル交換を制御するのに多くの方法において使
用される。

例えば、利用できる温度検知装置には以下のものが含ま
れる。即ち： １、　集積回路温度変換器 ２　サーミスタ 五　プラチナ抵抗温度計（ＲＴＤ） ４　熱電対 ５　バイメタル式温度スイッチ 型式（１）　、　（２）及び（３）は、それらが電気抵
抗又は電流の関数として温度を示す点において、温度変
換器と考えられる。

加熱器なし分留装置では、その温度前線の通過を検知す
る方法として３つの基本的方法があ能である。

１、　入口温度よりも低いベッド温度（Ｔｌｌｌｌ！Ｌ
Ｘ　−Ｔ１）が予め決められた値、通常では、０．２°
Ｆ′〜２０ケに郷しいとき、換言するにそのベッド温度
が入口温度に予め決められた値を加えた温度、通常では
、０．２°Ｆ〜２０°ＰＫ等しい値へと上昇するときに
おける切換え動作。

２　正の定常状態又は時間の関数として負の温度勾配を
検知した時における切換え動作。

五　乾燥期間中に成る選ばれたベッド温度に到達した後
において、通常では０．２°Ｆ〜２０°Ｆにある予め決
められた値の温度上昇又は低下を検出した際における切
換え動作。

加熱器なし気体分留装置において、正の定常状態又は亀
の温度勾配又は傾斜ΔＴ／Δｔ、即ち、その温度変化の
開始は２−室システムでの第２の吸着剤ベッドへの切換
え後にそのベッドを再生するのに必要な浄化流を制御す
るために使用される。加熱器なし分留装置の場合、吸着
熱の消散を防止するには、第１の気体の負荷率には無関
係にその吸着サイクルを一定にするのが最善である。故
に１温度変化即ち勾配が生ずる時間（１）は完全再生に
必要な浄化気体を計算する際に使用される。もしもその
温度前線が乾燥期間の終りに相当する（計算による）領
域に温度センサーが設置されるとすると、必要とされる
浄化気体は次の簡単な弐により計算される。

即ち： ［１）　　　Ｑｐ　＝　Ｑｆ（ｔｆ／　ｔ）上式におい
て： Ｑｐ＝必要とされる実際の浄化気体（８０Ｆ）Ｑｆ＝計
算による必要な浄化気体（８０Ｆ’）ｔ；温度勾配での
変化に対する時間（秒）１ｆ＝吸着サイクル時間（秒） 加熱器なし分留装置における別な方法は、再生中、流れ
オリフィスでもって浄化流を一定に保ち、そして負の温
度勾配が生じる時間（１）の関数として浄化流の時間を
調節することである。

そのサイクルの終了前１例えばそのサイクルの２５〜７
５参において温度前線が通過する場所に温度センサーを
設置し、そしてその前線がいつ実際にそのセンサーを通
過するかの関数としてその浄化流を調節することは良い
ことであ凱もしもその前線が計算されたよりも早く通過
するならば、余分な浄化流が必要とされ、そしてもしも
遅く通過するならば、少ない浄化流が求められるととＫ
なる。例えば、浄化流オリフィスが最大負荷状態（２５
嘔を再加圧のために残す）の下で浄化流を再生期間の７
５１に対して維持するべく寸法取りされていて、しかも
温度前線が最大負荷状態の下で吸着サイクル時間の１７
２後に通過する所にその温度センサーを設置するものと
仮定すると、必要とされる浄化即ちサイクル時間は次の
簡単な式によって計算される。即ち： （ＩＦ）　　　ｔｐ　＝　１．５　（ｔｆ−ｔ）上式に
おいて： ｔｐ＝浄化−オン・サイクル時間（秒）ｔｆ＝吸着サイ
クル時間（秒） ｔ＝温度勾配での変化に対する時間（秒）温度前線がセ
ンサーの下流にある場合での如く、もしも勾配の変化が
検知されないならば、加熱器なし分留装置では最大の浄
化気体が消耗されるととになる。最大の浄化気体は、最
後には、その温度前線をセンサー領域へと動かさせると
とになる。勾配の変化が検知されない場合、ｔは式（１
）及び［Ｉ［）　において“０″であり、従ってｓ　Ｑ
ｐは浄化流コントローラ忙よってのみ制限され、そして
“ｔｐ　”は”　ｔｆ″という一層短い再加圧時間に制
限含れる。

温度前線の位置を監視する温度センサーを使用して浄化
流についての要件を決定する他の方法は当業者忙とって
明らかであろう。

第３の方法において、そのシステムには、入口温度プロ
ーブと、そしてその入口端近くで各乾燥剤ベッド当て１
つのプローブとが付与されている。ベッド・センサーは
、その温度前線が正常な運転状態の下でその吸着期間の
２５４においてそれらプローブを通過するように位置さ
下又は第１の気体についての異常に高い負荷状態下での
ようｌＩｃ１その吸着期間の２５４よりも早くそのプロ
ーブを通過するならば、浄化制御タイマーが余分な浄化
期間を許すことになる。

他方、もしも第１の気体についての負荷が低いとすると
、その温度前線はその吸着期間の２５憾よりも遅れてプ
ローブ位置を通過するととＫなり、再生中における浄化
時間を小さくする。

加熱再生型気体分留装置において、そこでの温度センサ
ーは、前述の米国特許第５，４４８，５６１号において
記述されているような湿度計センサーと同様に使用され
る。加熱再生型分留装置において、そのサイクルは加熱
器なし分留装置におけるよりもけるかに長いのが普通で
ある。吸着サイクルは、その分留装置の第１の気体につ
いての負荷状態に整合させるべく増大される。

温度センサーＩ／′ｉ、その吸着前線がその出口を通如
過ぎる前での計算による温度前線の領域に位置される。

これは１通常、流出即ち出口端がらベッド長さの１７２
〜３７４にある。温度勾配について変化（初期のベッド
冷却期間後）が生じる場合、そのベッドは切換えられ、
そして湿ったベッドは固定の時間期間にわたって再生さ
れる。

その後、再生されたベッドは、その温度センサーが＠２
のベッドについて使用済みを示す迄、休止のまま保持さ
れる。その後、ベッドは再び切換えられる。

加熱再生型ドライヤー及び加熱器なしドライヤーにおい
て、入口温度プローブはベッドにおけるプローブの読み
を左右することもある流入状態の変化を示すために使用
される。入口の状態における急激な変化はベッド・セン
サーにシいて温度勾配の変動を作り出し、温度前線の通
過を不正確に表示する。入口温度プローブはそのベッド
・プローブにさし迫つ九偽の表示を警告することＫよっ
てその誤りを修正するために使用される。温度勾配の変
化を機械的又は電気的な再生のための制御信号に変換す
るには幾多の手段が利用できる。電気的には、簡単なデ
ジタル電子システムか又はマイクロプロセッサのいずれ
かが使用される。

本発明による好ましき実施例の装置は第５〜第９図にお
いて例示されている。

第５及びｆｉＡｂ図のドライヤーは１対の乾燥剤タンク
■及び■から成っており、そうしたタンクは垂直圧配送
されている。各タンクは、シリカゲル又は活性アルミナ
のような乾燥剤のベッド１を含んでいる。タンク！及び
■には、それらのタンクに乾燥剤を充填したり排出した
りするための充填及び排出ボート８，９が与えられてい
る。

２つのタンクは、各タンクへのそしてそれからの流入及
び流出気体の流れを切換えるために必要な弁を伴って、
頂部と底部とにおいて２つの管のみＫよって接続されて
おり、一方では、除去されるべき湿気を含む流入気体を
導入し、他方では、ドライヤーを通過して湿気の取り除
かれた乾燥流出気体の配送を実施する。

管２Ｆｉ、４つの弁ム、Ｂ、Ｏ，Ｄを含む入口切換え弁
４へと湿った流入気体を案内する。弁ム、Ｂの１つは流
入気体の流れを２つの入口管５及び６の１つに向けさせ
る。管５，６の１つは常にその流入気体を各タンクＩ、
］［の頂部へと導くが、管５，６の他のものは、弁０．
Ｄ＆Ｃ従って、再生用流出気体の浄化流を管１１及び７
７ラー１２を介して大気中に導く。

各タンクの底部には孔付の金属シリンダから作られた乾
燥剤支持体７があり、乾燥剤ペッド１をタンク！及び■
に保持している。タンクＸ及び■それぞれの底部からの
出口管１３及び１４Ｆｉ１対の玉逆止め弁１５．１６に
通じている。

入口弁４ｄ、後で記述されるであろう第６図に示されて
いる温度検知システムによって作動される。

出口弁１５．１６Ｆｉ圧力作動される。オン−ストリー
ム・タンク１．ＩＩからの流出管における玉ｊ　５’、
　１６’の１つは管１３，１４におけるオン−ストリー
ム流の切換え及び始動に際して変位され、他方、かかる
切換え時間における玉１５’　、　１６’の他の１つは
弁座に対して移動し、減圧状態において再生を受けつつ
あるタンクＩ。

■へと通じている管１３，１４の他のものを閉鎖し、そ
して主流出流を出口管１７を介して流させる。

各出口管１３及び１４にＦｉ、移動可能でしかも焼結の
ステンレス鋼ワイヤｍ−メツシュから作られたフィルタ
・スクリーン１０が設けられている。これは、さもなけ
れば、乾燥剤支持体７を越えてペッド１から選ばれるか
も知れない乾燥剤の粒子を保有するよう作用し、出口弁
１５゜１６及びそのシステムの残りの部分をかかる粒子
によって汚されないように清潔に維持する。

弁１５．１６からは乾燥気体流出配送管１７が延在して
いて、乾燥された流出気体をドライヤーからそれが供給
されつつあるシステムへと配送させる。管１７には湿度
センサー■が設けられているが、これは任意であって除
外することもできる。

弁４Ａ、Ｂには温度センサーＴ１、タンクＩには第２の
温度センサーＴ８□、そしてタンクＩ［Ｋは第３の温度
センサーＴ８２がそれぞれ設けられている。

狭い通路の交差管１９は、出口管ＩＳ、１４をまたいで
訃り、弁１５，１６のいずれがが閉じられたときでの弁
１５．１６を側路即ちバイパスし、そして浄化流をオフ
−ストリーム・タンクに通じている管１３．１４へと与
える。直径の小さい管１９Ｆｉ、浄化弁０．Ｄの１つが
開いたときにその下流の圧力が大気圧へと減少されるの
で、圧力低減機能を持っており、それは、又、使用し尽
されたタンクの再生のために弁１５゜１６での流出気体
から抽気される浄化流の容積を計量する。浄化気体排出
弁０　、　ＤＦｉ、必要に応じてそれらを開いたりそし
て閉じたりする温度検知システムからの信号に従って管
１１．１２を介する浄化流を制御する。圧力ゲージは、
弁０、Ｄ４Ｃおける圧力を読み出し、そして再生を受け
る各タンクに再生圧力を与えるために加えることができ
る。

もしも左側タンク！が乾燥サイクルにありそして右側タ
ンクＩが再生サイクルにあるとすると、弁４ム及び４Ｄ
は開き、弁４Ｂ及び４０は閉じ、そしてドライヤーの動
作は以下の如く進行する。即ち、例えば、１００　ｐｓ
ｉｇ　、　５０５　ｓ、ｃ。

ｆ、ｍの流量％　８０°Ｆにおいて飽和された湿った流
入気体は、入口管２を経て入り、弁４Ａ（弁４Ｂは閉じ
られている）を通過し、第１のタンクＩの頂部に入り、
例えばシリカゲル又は活性アルミナの乾燥剤ペッド１を
通って下方へ温度センサーＩＴ８を通りそのタンクの底
部まで通過し、そこから、フィルタ１０．管１３及び弁
１５を通って乾燥気体出口管１７へと流れる。流出気体
は、　　１００　ｐｓｉｇ、　２６５　ｓ、　ｃ、　ｆ
、　ｍ　、露点−１００１において配送される。玉１６
′は、管１９を介したものを除いて、管１４への乾燥気
体の流入を防止する。乾いた流出気体の計量された部分
、４０　ｓ、ｃ、ｆ、ｍｌは管１９を通して送られ、そ
こにおいてその圧力は大気圧にまで低下され、その後、
管１４を通して再生サイクルにある第２のタンク夏の底
部へと流れる。浄化流は、乾燥剤ベッド１を通して上方
に流れ、その頂部で管６に現われ、弁４Ｄを通過し、そ
して管１１及びマフラー１乏を介して大気中に放出され
る。

各ベッドが乾燥サイクルにある時間は使用済みベッドを
再生させるのに必要な時間よりもはるかに長いのが普通
であるので、浄化気体排出弁０．Ｄは、それらが乾燥剤
の再生を完了するのに必要な時間に対してのみ開かれる
ように、その温度検知システムにより作動される。この
時間が経過した場合、それらは閉じられ、再生されたタ
ンク■は管１９を介して自動的に且つゆっくりと再加圧
される。

このサイクルは、固定されたサイクル時間が経過するま
で続行される。その時間の経過に際し、タイマーは、入
口管２を通して入る湿った流入気体が管６を介してタン
ク夏の頂部へと通過するようＫ、弁４Ａ、４Ｂを切換え
る。この間、逆止め弁１６は管１４を開くべく移動し、
逆止め弁１５は管１３を閉じるべく移動するので、乾い
た流出気体はタンク夏の底部から乾燥気体配送管１７へ
と流れることができ、その間。

管１３は、逆に交差管１９を介して弁１５をバイパスす
る浄化気体流を除いて閉じられることになる。浄化流は
、管１３を介して、再生サイクルにあるタンクＩの底部
へと進み、その後、ベッドを通して上方に管５へと進み
、そして弁４０、管１１及びマフラー１２を通して大気
中に放出される。このサイクルは、再生時間サイクルが
完了されるまで続行される。その時間が経過すると、温
度検知システムは浄化気体排出弁Ｃを閉鎖する。従って
、管１９Ｆｉタンク■をゆっくりと再加圧する。乾燥サ
イクルにあるタンクＩの動作は、固定のサイクル時間が
経過するまで、そのシステムによって続行され、その時
間が経過した時点でタイ１−は弁４Ａ、４Ｂを反転し、
サイクルを再始動させる。

通常、乾燥サイクルは、１５〜５５０　ｐｓｉｇのオー
ダーの超大気圧における気体で本って実行される。浄化
気体排出弁０．Ｄとの組合せＫある交差管１９における
狭い通路は、その再生サイクルが吸着サイクルの実行さ
れる圧力に比較してかなり低下された圧力において実行
されることを保証する。

第６Ａ図に示されている温度検知葦運転制御回路Ｆｉ％
　１つの室から他の室への切換えを制御し且つ吸着サイ
クル・タイミングを制御する２−カム・タイマー１０Ｔ
を持っている。適当なカム・タイマーとしては、Ｏｒａ
ｍｏｒ　Ｎｏ、　０ＴＢ−２Ｂ−５２６；Ｂｒ１ｓｔｏ
ｌ　８ａｙｂｒｏｏｋ　Ｎｏ、　ｏｌｌ　；及びＥａｇ
ｌｅ　ＳｉｇｎａｌＮｏ、　ＭＰ２　　がある。

カムＩＣＴ１は再生されたオフ−ストリーム室の再加圧
を検出することによって切換えを開始する。

カム１０Ｔ２ＪＩ′ｉそのオン−ストリーム室から再生
された室への流れを切換えることＫより切換えを完了さ
せる。

４つのソレノイド弁Ａ、Ｂ、Ｏ及びＤＦｉ入口切換え弁
４の位置を制御しそしてカム１０Ｔ２４Ｃ並列に接続さ
れている。

ソレノイドＡは、通常開いている（Ｎ１０）左側室人口
弁を制御する。

ソレノイドＢ　／ｆｉｓ通常開いている（Ｉｌｏ）右側
室入口弁を制御する。

ソレノイドａは、通常閉じられている（Ｎ々）左側室浄
化気体排出弁を制御する。

ソレノイドＤは、通常閉じられている（　Ｎ１０　）右
側室浄化気体排出弁を制御する。

適当なソレノイド弁としてｉｊ、Ｇｏｕ１４ム１ｌｉｅ
ｄＮｏ、　５Ｍ７１Ｎ　　及びＡｓｃｏ　Ｈａ、　８２
６２０ａ６がある。

そこには、又、必要とされる浄化時間を決定しそして再
生中での浄化流時間を制御するための２つの単体カム・
タイマー２０Ｔ及び３０Ｔがある。

タイマー２０Ｔは左側のｉｌＫ対する浄化を制御し、そ
してタイマー５０Ｔは右側の室に対する浄化を制御する
。

適当な単体カム・タイマーとしては、　　Ｂｒ１ｓｔＯ
１８ａｙｂｒｏｏｋ　Ｎｏ、　（Ｈｌ、　Ｏｒａｍｅｒ
　Ｎｏ、　０ＴＢ−２０−５２６及びＥａｇｌｅ　８１
ｇｎａｌ　Ｎｏ、　ＭＰ２がある。

２つのラッチ壷リレー２０ＲＬ及び３０ＲＬ　Ｆｉ浄浄
化制御タイ−２ｃ’ｒ及びＡＣＴをリセットする。

リレー２０ＲＬは左側の室圧対する浄化制御回路をリセ
ットし、そしてリレー３０ＲＬＦｉ右側の室に対する浄
化制御回路をリセットする。

適当なラッチ・リレーとしては、０１ａｒｋ　Ｑ）ｎｔ
ｒｏｌＮｏ、　７！ＳＯ２８ＭＬ及びＰｏｔｔｅｒ　ａ
ｎｄ　Ｂｒｕｍｆｌｓｌａ　Ｎｏ。

ＫＵＢがある。

３つの制御りＬ／　−１ＯＲ、４０Ｒ及び５０Ｒが備え
られていて、そのうち、１０Ｒｉｊカム・タイマースイ
ッチ１０Ｔ１と連動されていて、浄化気体排出制御回路
を動作させ、４０Ｒは右側室浄化制御タイマー３０Ｔの
動作を開始させ、セして５０ＲＦｉ左側室浄化制御タイ
マー２０ＴＯ動作を開始させる。

適当な制御リレーとして１１ｉ、　　Ｐｏｔｔｅｒ　ａ
ｎｄＢｒｕｍｆｉｅｌ　Ｎｏ、Ｒ１０ＫＩＷ２　、５ｑ
ｕａｒｅ　Ｄ　Ｎｏ、５５０１及びＧ、　ＩＬ　Ｎｏ、
　ＯＲ１２０ＬＯ２２００２がある。

４つのスイッチ２０Ｔ１　、３０？１　、２０．７２及
び５０Ｔ２はソレノイド０．Ｄ及びカム・タイマー２０
７　。

そこ忙は、又、その温度前線（吸着前線を伴う）が温度
センサーＴ８１及びＴａ２をいずれかの方向において通
過するときにラッチ・リレー２０ＲＬ１及び５０ＲＬ１
を解錠又はトリップさせる２つの温度スイッチＩＴ８及
び２Ｔ８がある。

スイッチＩＴ８は左側室浄化制御タイマーを停止させ、
そしてスイッチ２７８　＃ｉ右側室浄化制御タイマーを
停止させる。

適当な温度スイッチとしては、　　Ｕｎ　ｉｔ　＠（１
ラＱｔｒｉｃＮｏ、　Ｊｌ　１　、　Ｏｍｅｇａ　Ｎｏ
、　８０００　　及びＢｕｒｌｉｎｇｔｏｎ　Ｎｏ。

Ｂ−１０がある。

第６Ｂ図において見られる如く、そこには、カム・タイ
マーＩＣＴについて多くの回転カム位置があり、その各
々において、幾つかの部品の動作が異なっている。

動作シーケンスについての以下の記載において、そこＫ
は、第６Ｂ図におけるグラフの頂部におけるステップに
対応して番号付けされた全体で８つのステップがある。

ステップ１： カム・タイマーのスタート位置（０°）において、スイ
ッチｌＴ１は開き、死んでいる制御リレー１０Ｈの動作
を中断し、そこでＩ　ＣＲ１が切換わる。

スイッチ１Ｃτ２＃′ｉ閉じたままにありそしてそこに
接続されている回路を励磁する。

かくして、ラッチング・リレー・コイル２ＣＪＩＬが励
磁され、そして２０ＲＬ１が切換わる。

タイマー２０Ｔ　Ｆｉ励磁されたまｔＫあり、そして時
間の積算を開始する。スイッチ２０Ｔ２及び２０Ｔ１は
閉じられる。

リレーコイルｔＯＲＪ−ｉ励磁されたままにあ抄そして
リレー４０Ｒは閉じられる。

タイマー５０Ｔは励磁されてそして切換わる。

スイッチ３０Ｔ２及び３Ｃ！Ｔ１は閉じられる。

ソレノイドＡＦｉスイッチＩ　ＣＴ２を通して励磁され
た１１にあり、左側の室に対する大口弁は閉じられたま
まにある。ソレノイドＢ、Ｏ及びＤは死んでおり、室１
０入口及び排出弁は閉じられてそしてその室を再加圧し
、室塁の大口弁は開きそしてその排出弁はセンサー作動
されて閉じられる。

温度スイッチＩＴ８及び２Ｔ８は共に開き、そして対応
せる温度センサーＴ８１及びＴａ２が作動されるまで開
いたままに置かれる。

ステップ２： カムが３００回転すると、１０Ｔ２はその回路を開いて
、ソレノイドムを死なし、左側の室■に対する大口弁を
開いて、左側の室■を吸着サイクルに置く。

ソレノイドＢけ励磁されて、右側室■に対する大口弁を
閉ざしそしてそれを再生のためにオフ−ストリームの状
態に置く。ソレノイドＤＦｉ励磁されて、右側室に対す
る浄化気体排出弁を開き、そしてその室を再生状態に置
く。

タイマー２０Ｔけ走行し続け１時間を積算する。

タイマー５０Ｔ＃−ｊ−ラッチリレー５０ＲＬ１を通し
し走行し続け、そしてスイッチ４０Ｒ１を開く。

ステップ３： さて温度前線が吸着剤ベッドでの温度センサーを通過す
るものと仮定する。ここで温度が一様になってその後低
下すると、左側室の温度スイッチはトリップされる。従
って、リレーコイル２０ＲＵを解錠しているラッチリレ
ーが励磁されて、スイッチ２８Ｃ１がトリップされる（
即ち。

切換えられる。）タイマー２０Ｔは死なされ、時間積算
を停止させ、スイッチ２０Ｔ２及び２０Ｔ１が開かれる
。

タイマー５ＣＴは走行し続け、ソレノイドの状態は変わ
らないままに保たれる。

ステップ４： 浄化タイツ−が時間を使い果すと、スイッチ５ＯＴ２及
び！５ＯＴ１が開き、他方、タイマー５０Ｔが死なされ
走行を停止する。

ソレノイドＤも死なされるので、右側室■に対する排出
弁は閉じられ、その再生動作が停止される。

ステップ５： カムが１８０°回転した状態では、スイッチＩＣ！ＴＩ
が閉鎖する。すると、リレーコイル１０Ｒが励磁レー・
コイル３０ＲＬｔｆ励磁されて、そして３０ＲＬ１が切
換わる。タイマー５０Ｔ　Ｆｉ励磁されて、そして時間
の積算を開始する。スイッチ５０Ｔ２及び５０ＴＩＦｉ
閉じられる。

リレーコイル５ＣＲは励磁されてそしてスイッチ５０Ｒ
１は閉じられる。タイマー２０Ｔ　＃ｉ励磁され、そし
てスイッチ２（１！Ｔ２及びｚＯＴ１１ｆｉ閉じられる
。

ソレノイドＡ及びＢｉｊ変らないまｔＫあるので、左側
室は吸着を続行し、そして右側室はオフ−ストリームの
状態に置かれる。ソレノイドＤ及び０は共に死なされる
ので、ここで再生された右側の室は再加圧される。温度
スイッチＩＴ８は開く。

ステップ６： カムが２１０°回転すると、　　１０Ｔ２が切換わる。

ソレノイドＢが死んだｔｔＫされて、右側室に対する大
口弁が開くので、その右側室は吸着サイクルに置かれる
。

ソレノイドＡが励磁されて、左側の室に対する入口弁を
閉じるので、その左側の室はオフ−ストリームの状態に
置かれる。

ソレノイド０は励磁されて、左側の室に対する浄化気体
排出弁を開き、そして再生のための浄化流をその左側の
室を通して流す。

タイマー５０Ｔ　ｉｊ走行し続け、そして時間を積算す
る。

タイマー２０Ｔはリレー２０ＲＩ１１を通して走行を続
行し、そしてスイッチ５０Ｒ１が開く。

ステップ７： ここで、右側室は、その温度前線（吸着前線を伴う）が
そのベッドにおける温度センサーを通過するまで、吸着
サイクルを続行する。それが右側室に対する温度スイッ
チをトリップすると、タイマーＡＣＴが死なされ、時間
の積算を停止する。解錠リレーコイル５０ＲＵが励磁さ
れて、ラッチリレー、５０ＲＬ１がトリップされる（即
ち。

切換えられる）と、３０Ｔ２及び５０Ｔ１が開かれる。

タイマー２０Ｔは走行し続け、そしてソレノイドの状態
は変らないままに維持される。

ステップ８： 左側の室は、浄化タイマー２０Ｔが時間切れになる迄、
再生状態を続け、その時間切れに際して、スイッチ２０
Ｔ２及び２ＣＴ１が開く。

タイマー２０Ｔは、そこで死なされそして走行を停止す
る。

ソレノイドｏＦｉ死なされ、左側室の排出弁を閉じて、
そしてその室の再生動作を停止させるシここでそのサイ
クルが終り、新しいサイクルが前と同じ順序で始まる。

第６Ｂ図は如上の動作順序を図式的に示している。

第７図に示されているマイクロ波−再生型ドライヤーＦ
ｉ１対のタンク１１０及び１１１から構成され、それら
タンクの各々は、それらの端部に入口１０２及び１０５
を持ちそして他端に出口１０４及び１０５を持っている
。各々の入口及び出口を横切って設けられているのはワ
イヤーメッシュ又は孔付の鋼板によって作られたステン
レス鋼支持スクリーン１０６であって、その目的は、気
体がいずれかの方向に流れる場合その乾燥剤粒子をタン
ク内に保有し、しかも上流又は下流へのマイクロ波エネ
ルギの伝達を防止することにある。

この場合、それらのタンクは乾燥剤即ち活性アルミナで
満たされているが、Ｎ’１２　［（ＡＩ　０２）−１２
（ｓｔｏ２）１２）ｓａ、、Ｏのような分子ふるい又は
シリカゲルを使用しても良い。乾燥剤粒子は黒鉛で均一
４被覆される。つまり、その薄膜の厚さは数マイクロメ
ートル、その量は約０．０１重量パーセント程度で実施
される。

タンク１１０及び１１１はシステム中ラインにて相互接
続されていて、乾燥されるべき流入気体のいずれかのベ
ッドの入口への配送及びいずれかのベッドの出口からの
乾燥された気体の回収を確保している。そこには、各、
流出気体から分けられた浄化流をいずれかめベッドの頂
部に再生用として向けさせそして各ベッドの底部を離れ
た後のその流出気体を大気中に排出するための管も設け
られている。このシステムは湿す気体配送管１２０を含
んでおシ、その管は湿った気体を４一方向切換え弁１２
１１Ｃ送り、それから管１２２か又＃Ｉ′１１２５のい
ずれかを通してタンク１１０又け１１１の頂部に配送す
る。２つのタンクの出口間には同様な接続管１２４及び
１２５が延在している。こうした管に沿った出口管１２
６への流れは逆止め弁１２７及び１２８によって制御さ
れる。

別な管１２９は浄化気体計量兼減圧オリフィス１ＳＯを
介して管１２４及び１２５を相互接続し、そのオリフィ
スは再生サイクルにおけるドライヤ・ベッドの再生のた
めに乾いた流出気体から分流された浄化流の容積を制御
する。管１２９は浄化流をオリフィス１５０を通してタ
ンク１１０及び１１１の出口１０４及び１０５へと導く
。浄化気体排出管１５６は排出弁１５４　、１５５を介
して管１２２及び１２３を相互接続して、排出管１３７
及びマフラー１５８を介して大気に排気している。

ドライヤーは各タンクにおける吸着剤ベッドヘマイクロ
波エネルギを適用する仁とによって再生を行なうように
適合されている。マイクロ波発生器システムは、２つの
タンクの中間にあって、そしてマイクロ波発生器１ａＯ
，１１方向／反射モニター１４１．マイクロ波分離器１
４２及び導波管スイッチ１４５から構成されている。導
波管スイッチ１ａＳＦｉｓマイクロ波エネルギを、２組
の導波管１４４及び１４５、マイクロ波同調器１４６及
び１４７、マイクロ波圧力窓１４８及び１４９、そして
移行区間１５０及び１５１のうちの１方を通して２つの
タンク１１０及び１１１のうち２の１つにおける吸着剤
へと向けさせる。

各タンク１１Ｑ　、　１１１は、第６Ａ及び第６Ｂ図の
ものと同じ制御システムに接続されている温度センサー
１５２　、１５３を含んでいる。

もしもタンク１１０が乾燥サイクルにあってそしてタン
ク１１１が再生サイクルにあるとすると、ドライヤーは
次の如く動作する。

管１２０を通り、２５〜５５０　ｐｓｉｇの管圧におけ
る湿った気体は、弁１２１及び管１２２を介してタンク
１１０に配送され、そこからベッド１０９を通って出口
へと下方に下がり、続いて、管１２４及び開放弁１２７
を介して排出管１２６へと流れる。

弁１２Ｂ及び１ｓａ　＃ｉ閉じられているので、管１２
９及びオリフィス１！ＩＯを介したものを除いて管１２
４からの管１２５４Ｃおける流れ及び管１２２からの管
１３６における流れを阻止するが、弁１ｓｓ　Ｉｄ開い
ているので、タンク１１１からの浄化流を排出管１５７
へと進める。流出気体の１部分は管１２９及びオリフィ
ス１３０を通過して、管１２５及び再生サイクルにある
第２のタンク１１１の底部へと入るが、その圧力は管１
Ｓ７が開放されているので大気圧にまで下がる。その後
、その流出気体はベッド１０９を通して上方に移動し入
口１０３に至り、そこから管１３６に流れ、浄化気体排
出管１３７及びマフラー１３Ｂを通して大気中に放出さ
れる。

これが進行している間、マイクロ波エネルギがマイクロ
波発生器１４０Ｉ／ｃおいて発生され、そして順方向／
反射モニター１４１及び分離器１４２を通って切換え装
置１４３へと送られ、そしてマイクロ波ガイド１４５、
マイクロ波同調器１４７゜圧力窓１４９及び移行区間１
５１を通してタンク１１１内に入れられる。マイクロ波
エネルギは、マイクロ波吸収剤即ち乾燥剤に付着してい
る水にそのエネルギを伝達する黒鉛により吸収され、そ
して水分は水蒸気として取り去られる。

浄化気体流はオリフィス１３０を通して計量されてそし
て減圧され、管１２９及び１２５を介して出口１０５に
おいてタンク１１１に入る。タンク１１１から脱着され
た水蒸気は一掃され、入口１０３、管１３６における排
出弁１３５、管１３７及びマフラー１３８を介して大気
中に放出される。水分のすべてがタンク１１１から取り
除かれると、多量のマイクロ波エネルギが導波管１５１
を通してマイクロ波発生器１４０に向けて反射し戻され
る。入口及び出口スクリーン１０６はそのエネルギが他
の方向に出るのを防止する。モニター１４１は大きな反
射エネルギを検知し、そしてマイクロ波発生器１４０を
停止させる。温度センサー１５３は第５図の装置におけ
るのと全く同じ機能を実施−を通過したときにそのタン
クの切換えを実施する。

タンク１１１が再生される（以下忙おいて記述されるシ
ステムにて検出される如く）場合、弁１５５けタンク１
１１を再加圧するために閉じられる。予め決められた最
小時間期間がタンク１１１の再加圧のために割当てられ
ている。その後。

タンク１１０け、その温度前線が温度センサー１５２を
通過するまで、その吸着サイクルを続行し、その通過に
際し、切換え弁１２１が１８００回転されて、流入気体
を管１２３を介して乾燥サイクルにある第２のタンク１
１１の頂部へと転換する。それと同時に１弁１２７及び
１５５が閉じられてそして弁１２８が開かれる。ここで
、弁１５４ハタンク１１０を減圧させそして浄化システ
ムを大気圧へ開放するために開かれる。浄化流は、管１
２９、オリフィス１３０及び管１２４を介して再生サイ
クルにあるタンク１１０の底部ＩＱ４へと通過する。

弁１２１が切換えられる時点において、マイクロ波発生
器１４０がターン・オンされ、そしてそこで発生された
マイクロ波は順方向／反射モニター１４１及びアイソレ
ータ１４２を通して切換え装置１４！ｓへ送られる。切
換え装置１４５は、そのマイクロ波を、マイクロ波ガイ
ド１４４、マイクロ波同調器１４６、圧力窓１４８及び
移送区間１５０を通してタンク１１０内における吸着剤
ベッド１０９へ向けさせる。マイクロ波エネルギは、マ
イクロ波吸収剤、即ちタンク１１０内での乾燥剤１０９
に吸着されている水分を遊離するためＫそのエネルギを
伝達する黒鉛、により吸収され、そしてその水分は水蒸
気として取り除かれる。オリアイス１３０％管１２９及
び１２４を介してタンク１１゜の底部へと進む浄化気体
は、タンク１１０から脱着された水蒸気を一掃して、入
口１ｏ２、排出弁１５４、管１５６及び１３７、そして
マフラー１３８を通して大気中に放出する。

水分のすべてがタンク１１Ｇから除去されると、大きな
エネルギが導波管を通してマイクロ波発生器忙向けて反
射し戻される。入口及び出口スクリーン１０６　ｔｉｔ
そのエネルギが他の方向に出るのを防止する。そこで、
モニター１４１は、大きな憾の反射エネルギを一検知し
、そしてその発生器を自動的に停止させる。そこで、弁
１２１，１２７゜１２８　、１４５４及び１３５は、温
度センサー忙よる動作に伴い、吸着サイクルの終りにお
いて再び切換えられ、そしてそのサイクルが繰り返され
る。

タンク１１０又は１１１が再生サイクルにある場合には
常に、マイクロ波発生器１４０が作動され、そして乾燥
剤ベッドは、乾燥剤を完全に再生させるのに必要な時間
にわたって浄化流にさらされて脱着される。この時間は
、その乾燥サイクル時間よりもかなり短いが、固定時間
サイクルによるのではなくて前にも指摘した如くそのベ
ッド内での気体の湿気レベルによシ決定され、その時間
経過に際して、マイクロ波発生器は停止される。

浄化気体流はその乾燥剤ベッドを室温に迄冷やすに十分
な時間にわたって継続される。室温での吸着作用は能率
的に行われる。浄化流は浄化排出弁１５４及び１３５の
閉鎖にて自動的に停止され、その使用済みベッドを再加
圧し、次のサイクルの準備をする。通常、使用済みベッ
ドを完全に再生させるには０．５〜１時間が適当であり
、そしてそれを冷却するＫＦｉ１／２〜１時間で十分で
ある。しかしながら、こうした時間は採用される乾燥剤
により、他の時間を採用されることは勿論である。

ベッドでの温度前線の通過の検出に基づいて再生を制御
するためのシステムＦｉ４つの温度変換器を各ベッドに
採用している。１つの変換器Ｔ１は吸着剤ベッドの頂部
と同じ高さに置かれ、そして変換器Ｔ４はそのベッドの
中央に位置される。残ｂ２つの変換器Ｔ２及びＴ５は、
前述の２つのセンサーの中間に、平等に隔置される。

それら４つの変換器は、演算増幅器と抵抗器とから成る
アナログ回路への入力を与える。そのアナログ回路の出
力は以下の通りである。即ち：ＴＩ＋Ｔ３ ◎　出力１はＴ２−□　に比例した電圧（正又は負）で
ある。

変換器Ｔ２及び／又Ｆｉ１３の領域における温度前線に
対応せる傾斜の変化Ｆｉ２つの隣接せる変換器の温度を
比較することから解る。このシステムでは、その傾斜に
おける変化が間組の領域に近づくか又はそこから離れる
とき、負の出力を示すようになっている。

こうした２つの電圧出力は、限界を前以って設定、する
ために比較され、そして簡単な論理ゲートを駆動して気
体分留装置を制御するのに使用されるか或はマイクロプ
ロセッサ制御システムに関連して使用される。

この発明の利点の１つは１周囲の加熱又は冷却による連
続的温度勾配がアナログ回路によって打ち消される点で
ある。

本発明の気体分留装置は第２の気体又は混成気体からの
湿気のような第１の気体を吸着するように適合されたも
のであれは如何なる型式の吸着剤にも適用できる。吸着
剤としてＦｉ、活性炭素、アルミナ、シリカゲル、マグ
ネシア、各種金属酸化物、粘土、酸性白土、骨灰炭、モ
ービルビーズ（商標）などの湿気吸着化合物がある。

分子ふるいを使用しても良いが、多くの場合、そうした
ふるいは湿気除去特性を持っている。

このクラスの材料は天然か又は合成の沸石を含み、そこ
での気孔の直径は数オングストローム程度から１２〜１
５ム又はそれ以上［１で変動していても良い。使用でき
る天然沸石としては菱沸石及び方沸石がその代表である
。使用できる合成沸石としては、米国特許第２，４４２
，１９１号及び同第２，５０６，６１Ｄ号において記述
されているものを含んでいる。こうした材料はすべて乾
燥剤として良く知られており、詳細忙ついては文献を参
照されたい。

図面に示され且つそれに関連して記述される気体分留装
置はすべて、浄化気体が流入気体に対して逆流する型式
の浄化流再生に適合されている。周知の如く、それは吸
着剤ベッドに対して最も効率的な方法である。気体は吸
着剤ベッドを通して１つの方向に通過するので、吸着剤
についての第１の気体含量は累進的に減少し。

通常の場合、そのベッドの出口端において吸着される第
１の気体の量は最も少ない。結果的に。

ベッドの一層飽和された部分からそのベッドの左程飽和
されていない部分への第１の気体の駆動を避けるように
再生用浄化気体をその出力端から導入し、それにより必
要とされる再生サイクル時間を引き延ばすことは技術的
に見て極めて好ましい。屯しもその洗浄流がその出口端
において導入されるとすると、量的には少ないがそこＫ
ある第１の気体はその浄化流にて除去されてそしてその
ベッドの他端に向けて運ばれる。

かくして、ベッドはその出口端から累進的に再生され、
そして第１の気体はすべて、それがその入口端に現われ
る前、極〈僅かな距離だけそのベッドを通して運ばれる
。

それＫもかかわらず、成る目的では、浄化流を流入側流
れと同じ方向に流すのが望ましい場合もある。本発明忙
よると、吸着剤における第１の気体含量を普通に行われ
るよシもはるかに高いレベルへと運ぶことが可能である
。それは、第１の気体に対して、今迄に可能であったよ
シもはるかに正確な時点においてその流れを遮断する温
度検知素子による保護作用のおかげである。結果的に、
多くの場合において、もしもそのベッドが全体を通して
その飽和点近くに至ると、その浄化流が流入端で入るか
又は流出端で入ゐかＫはほとんど差がないので、本発明
では、逆流再生が大抵の場合２に好ましいとしながら本
、両型式の動作を考慮している。

図面に例示されている装置では、各タンク当り、１〜４
のうちのいずれかの数の温度センサーを持っている。タ
ンク当り２つ、５つ又はそれ以上のセンサーは、１つ又
はそれ以上のセンサーがグループとして故障することが
あるにもかかわらず、動作の信頼性を高めることになる
。

そうしたセンサーはベッド内での異なるレベルに置かれ
るので、吸着サイクル中では１つの方反対の方向におい
てその温度前線がベッドを通して累進的に通過するのが
追従されることになる。前にも述べたように、吸着サイ
クルが続行するにつれて、その温度前線はそのベッドの
入口端から出口端に向けて徐々忙移動することになる。

故Ｋ、その前線の通過はその出口端近くにあるセンサー
よりもその出口端からより遠くＫあるセンサーをよ抄早
めに作動することになる。互いに成る距離をもって隔置
されている２つのセンサーは異なる時点において作動さ
れ、この事実は、再生及び再加圧のような異なる段階の
サイクルを異なる時点において作動させるの忙使用され
る。

かくして、再生サイクルに対しては、そのサイクルの時
刻ムでその前線を検出するためにそのベッドの出口端か
らかなりの距離だけ隔置した点例えばそのベッドの下方
半分の位置に１つのセンサーを採用し、そしてベッドが
乾燥サイクルに置かれる前での再生サイクル中にそのベ
ッドの冷却を確保するだけで十分早めに例えば再生サイ
クルにある加熱器が遮断されるようにそれら加熱器の遮
断を実施することが可能である。第２の中間センサーは
浄化気体排出弁の閉鎖を実施しそして再生されたベッド
を再加圧するために使用される。ベッドの後端における
第５のセンサーはサイクルスイッチの切換えを実施し、
そして乾燥サイクルを終止させることになる。この場合
、再生サイクル時間はタイマーによってではなくてセン
サーによって決定されるので、タイマーは必要とされな
い。

吸着剤ベッド内におけるセンサーはそのベッドの直径内
の如何なる深さにも置けるが、その出口からの距離は、
そのベッド内圧おける温度前線の走行速度及び輪郭に影
蕃する気体速度と温度とに依存する。前に論議された他
の因子は、流入気体における第１の気体含量及びセンサ
ーの作動されるレベルである。

ベッド内でのセンサーの正確な場所は、そのベッドを再
生するに要する時間の長さ及び流出物の抜は出し防止と
いう２つの因子の１つによって決定される。センサーは
次のよう忙、即ち、最悪の流入流量及び温度条件の下で
流出する第１の気体の濃度が過剰になる前にそのセンサ
ーがその温度前線を検知するように位置され且つ調整さ
れなければならない。しかしながら、そのセンサーは、
検知素子を作動させるだけ十分にベッドを飽和させるに
必要な第１気体の量が所定の再生時間サイクル内で脱着
されるように置かれなければならない。かくして、加熱
器なし型のように、その再生時間がベッドでの増加され
た水分と不均衡的に増大するドライヤにおいて、センサ
ーはその入口近くに移動されることになり、そのベッド
は、加熱型ドライヤにおけるよりも低い全乾燥気体流に
よって使い尽されることＫなる。

前にも述べた如く、いずれかの与えられた吸着状態の下
で吸着サイクルを終止させるために４２当な時間におい
てその温度前線を検出するセンサーの適切な位置決めは
、前述の因子を考慮することＫよ抄経験的に決められ、
第１〜第４図において例示されている如きその装置に対
するデータが得られる。

以下に示される例は、本発明によるドライヤ・システム
の動作に対する好ましき方法を示している。

実施例　１ 各々が長さ５０吋（約１２７（ＩＩ）、直径８．２５吋
（約２１（ＩＩＩ）、活性アルミナを含む２つの乾燥剤
ベッドを持つ第５図に示されている型式の２−ベッド加
熱器なしドライヤが、相対湿度９０憾、入口温度１００
°Ｆ〜７０°Ｆ、そして入口圧力９０　ｐａｉｇ　Ｋあ
る空気を乾燥するために使用された。空気の表面流速は
５５　ｆ　ｔ　／　ｍｉｎであった。

各ベッドにおいて、基準温度センサーはベッドの中央に
設けられ、ベッド中央の温度よりも約１℃高い温度に動
作する２つの温度センサーＸ及ヒＹＩＩ′ｉ、Ｘがその
ベッドの出口端から１２吋（約５ｏａｓ）、Ｙが６吋（
約１５０１１）の所にそれぞれ設けられ、そして１つの
温度センサー２るためにその出口に設けられた。

各サイクルはセンサーＹが警報されたときに終止される
ものとした場合での入口温度１００°Ｆ１９０°ＩＰ％
　８０°Ｆ及び７０°Ｆの各々に訃ける乾燥サイクルに
対するデータは表ＩＫ与えられている。

表　　　　！ 上記データからして、センサーＸ及びＹのそれぞれに対
する警報は流出気体での安全な湿気レベルでその乾燥サ
イクルを終止させる時点において与えられているが、セ
ンサー２には全く警報がないので、との°ことは温度前
線の破過の充分以前だったことが解る。又、それらサイ
クルの異なる時間からして、センサーは流入空気の湿気
レベルにおける変動に一致させるべくサイクル長さを調
整するのを可能にし実用に際しての再生回数を少なくし
て乾燥剤の寿命を長持ちさせることは明らかである。

第８図における曲線は、乾燥時間に対する乾燥剤ベッド
の温度ａｙにおける変化を示している。

このドライヤが特訓されたサイクル間隔で動作するとし
て、適切な湿気レベルを持つ流出気体の配送を確保する
には、曲線Ｉにおいて示されているように１乾燥サイク
ル間隔を４分に設定して１００すでの破過を防止するこ
とが必要であろう。もしもそれを越えて運転するとなる
と、吸着熱はその流出気体によってベッドから持ち去ら
れることになる。このことは、そのドライヤ・ベッドが
曲線１９厘及び■の場合圧平めに再活性化されたことを
意味する。

流入空気の湿気分が更に減少されるにつれ、・或はもし
もその流入流量が減少されるとするならば、そのサイク
ル時間はそれに従って延長される。ことになる。サイク
ル時間としては６０分及びそれ以上が可能である。

実施例　２ 各々が長さ５８吋（約９７ｍ）、直径１２．４吋（約３
１ＣＩＩ）、１４２１ｂｓのシリカゲルを含んだ２つの
乾燥剤ベッドを持つ第７図に示されている型式の２−ベ
ッド加熱再生型ドライヤーが、相対湿度４０僑、１００
°Ｆそして入口圧力９０　ｐａｉｇにある空気を乾燥す
るために使用された。流量１／ｉ５２　ｆｔ／ｍｉｎの
表面流速に等しい２９４　ＳＯＦ’Ｍであった。表■に
おいて示されている如く、６吋（約１ｓｊｃｓ）毎に隔
置されている４つの温度センサーＡ、Ｂ、Ｏ及びｎ１１
各ベツド内に設けられた。１つのセンサーＤＦｉそのベ
ッドからの温度前線の抜は出しを検出するためにその出
口に設けられた。そうしたセンサーは：各位置における
ベッドの温度を測定することによって、そのベッドの入
口から出口への温度前線の前進を検出した。各位置にお
けるセンサーＡ、Ｂ。

Ｃ，Ｄの各々によって得られる温度データは、第９図に
おける曲線ｘ、ｎ、ｍ、ｙそれぞれにおいて時間に対し
てグラフ化されている。流出露点はグラフとして示すに
は低過ぎるが、ｐ、ｐｏｍにおける流出湿気は試験の終
了時間に対して表１に示されている。試験は、前線の破
過が１５ｐ、　ｐ、　ｍから３００　ｐ、　ｐ、　ｍま
での流出気体の湿気分の検出を通して明らかになったと
きに終了され九。

表　　　■ センサー　　　人口からの距離（吋） Ａ　　　　　　　　　　　　　　　　　　２０Ｂ　　　
　　　　　　２６ ０　　　　　　　　　　　　　　　　３２Ｄ　　　　　
　　　　　　　　　　　　　３８表　　　　ｍ 経過時間　　　流出気体湿気分 ｏ：ｏｏ　　　　　　　　　　　　ｓ　　。

Ｏ：　１５　　　　　　５，０ ０’：！Ｓｏ　　　　　　　　　　　　！Ｓ。

Ｏ：４５　　　　　　　　　　　　ｓ　　。

１：００　　　　　　　　　　　３０ １：１５　　　　　５．０ １：３０　　　　　　３．０ １：４５　　　　　　　Ｓ、０ ２：００　　　　　　　　　　　　ｓ　　５２　：　１
　ｓ　　　　　　　４．０ ２　：　ｓ　ｏ　　　　　　　ａ、ｓ ２　：　４５　　　　　　５．Ｏ ｓ　：　ｏ　ｏ　　　　　　　６．。

３：　１５　　　　　　７．０ ５：　ｓｏ　　　　　　　　　　　　ａｎ５：４５　　
　　　　　　　　１００ ａ　：　ｏ　ｏ　　　　　　１ｓ、。

４：１５　　　　　６０．Ｏ ａ：！ｔｏ　　　　　　３００．０ 流出破過時点は、流出気体湿気分が試験開始後約４時間
で１５ｐ、ｐｏｍを越えたとき圧到達された。センサー
Ａ、Ｏは破過を防止するの忙十分早い時点で作動された
ことは明らかであり、又、それらセンサーはその位置で
その温度前線の到着が検知できるのであればいかなる場
所でも使用できることになる。かくして、そのサイクル
は、所望の湿気分を持つ流出気体の配送を保証するため
に、ベッド中の選ばれた任意な場所でしかも任意な選ば
れた温度において終止させることができた。

以上、本発明が気体を乾燥するための乾燥剤ドライヤー
及びプロセスを主体にして記述されはしたが、当業者に
おいては、吸着剤を適当に選ぶことにより、との装置が
気体状混合物から１つ又はそれ以上の気体状成分を分離
するためにも使用できることは容易に理解されよう。か
かる場合、吸着剤から吸着した成分が熱の適用により、
そして選択的ではあるが、再生中での減圧によシ除去さ
れる。かくして、このプロセスＦｉ１石油炭化水素流及
びそれを含む他の混合気体からの水素の分離、窒素から
の酸素の分離。

飽和された炭化水素からのオレフィンの分離などに使用
することができる。こうした目−〇ために使用できる吸
着剤は各穐文献に記載されておシ、当業者にとっては周
知なので、ここでの説明は省略する。

多くの場合において、空気から湿気を除去するのに有用
な吸着剤は、又、活性化炭素、ガラス綿、吸着綿、金属
酸化物、アタパルジャイト及びベントナイトのような粘
土、酸性白土、骨灰炭及び天然又は合成の沸石のような
その混合物から１つ又はそれ以上の気体成分を優先的に
吸着するためにも使用される。沸石は、プロパン及び高
いパラフィン炭化水素、或はブテン或は高オレフィンと
の混合物から、窒素、水素及びエチレン又はプロピレン
のようなオレフィンを除去するのに％に有効である。沸
石の選択は材料の気孔寸法に依存する。入手できる沸石
の選択的吸着率については各穐文献に示されてぃるので
、特別な目的に対する材料の選択はかなり簡単であり、
そして本発明の一部分を形成していない。

吸着剤が唯１回の通過において複数の材料を分離するの
に使用される場合もある。例えば。

活性アルミナは水蒸気と二酸化炭素とを共に吸着するが
、これとは対照に１モービルビーズはかかる混合物に対
して水蒸気のみを吸着する。

この目的のために採用される装置は第５及び第７図に示
されているのと同じであり、そしてそのプロセスは、分
離されるべき成分の割合、利用される吸着剤の動作圧及
び温度及び容積に従って適当に修正できる。

しかしながら、このプロセスは気体の乾燥における特定
の応用であって本発明の好ましき実施例であるものと理
解されたい。

【図面の簡単な説明】

第１〜２ム、Ｂ図は本発明による加熱器なしドライヤー
の一般的プロセスの特性の一例を示す図であシ； イヤーの同様の特性の一例を示す図であυ；第５図は本
発明による２−ベッド加熱器なし乾燥剤ドライヤーの概
略図であり； 第６ム図は、第５図による加熱器なしドライヤーの温度
検知兼動作制御回路の概略配線図であり； 第６Ｂ図はベッドのサイクル切換えを制御する第６Ａ図
のカム・タイマーの動作シーケンスを示している時間ブ
ロック図であり； 第７図は本発明による２−ベッド加熱再生型乾燥剤ドラ
イヤーの概略図であり； 第８図は、詳細データが例１１／ｃおいて示されている
４つの乾燥サイクルの乾燥時間に対する乾燥剤ベッド温
度のグラフであり； 第９図は、詳細データが例２において示されている４つ
の乾燥サイクルの乾燥時間に対する乾燥剤ベッド温度の
グラフである。 １、Ｉｆ：タンク １：ベッド　　　　２：入口ライン ４：切換え弁　　５．６：うづン ７：サポート　　　８．９：ポート １０：フィルタ・スクリーン １１ニライン　　　　１２：マフラー １ｓ　、　１４　ニライン　　１５，１６：逆止め弁１
５′、１６′：玉　　　　１’７．１９ニライン出顯人
代理人　　古　　谷　　　　　馨時間 ＦＩＧ、　２８ ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、４ ＦＩＧ、５ 乾いた気体の１旧Ｉ ＦＩＧ、７ 乾燥時間（時） □警報点 ＦＩＧ、θ ＦＩＧ、９ 手続補正書（自発） １．　事件の表示 特願昭５８−５０６５２号 ２、発明の名称 自動温度検知サイクル制御を備える吸 着分留装置及び方法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 ボール・コーポレーション ５、補正の対象 明細書及び図面 （１）別紙の如き正式図面（内容に変更なし）を補正す
る。 ７、　添附書類の目録 （１）明細書　１通

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　第１の気体と第２の気体との混合物における前記第
   １の気体の濃度を、前記第２の気体中で制限された最大
   濃度以下へと減少させるためのプロセスにおいて：前記
   第１の気体に対する選択的親和力を持つ吸着剤のベッド
   と接触させ且つ該ベッドの１端から他端へと前記混合物
   を通過させ；前記最大値以下の濃度を持つ気体状流出物
   を形成するために前記ベッドに前記第１の気体を吸着さ
   せて、吸着作用が続行するにつれて１端から他端に向け
   て累進的に減少する第１の気体の濃度勾配を前記ベッド
   内置形成すると同時に、前記第１の気体に対する吸着容
   量が減少するＫつれて前記ベッドの１端から他端へと累
   進的忙前進する濃度前線を規定する前記第２の気体内に
   第１の気体の増大する濃度を形成し；前記吸着剤のベッ
   ドではその温度が変化し、第１の気体の吸着が前記ベッ
   ド内で続行する間では累進的に増大しそして前記ベッド
   における第１の気体の吸着が停止するときには一様にな
   りそして累進的に減少する温度前線を前記吸着剤のベッ
   ドに形成し；前記ベッド内におけるその温度前線の前進
   を検出し；そして前記ベッドの温度変化が前記第１の気
   体に関して該ベッドの選ばれた飽和度に相当する予め決
   められた値に到達した鳩舎、その温度前線か又は濃度前
   線のいずれかが前記ベッドを離れそして前記第２の気体
   内圧おける第１の気体のその制限された最大濃度が越え
   られる前に、その気体状混合物が前記ベッドに接触して
   通過するのを中止させる諸ステップからなるプロセス。 ２　前記第１の気体は水蒸気であり、そして前記吸着剤
   は乾燥剤であることを特徴とする特許請求の範囲第１積
   置記載のプロセス。 ３　前記ベッドに接触した前記第１の気体の濃度よりも
   低い濃度の気体の浄化流を通過させることによって第１
   の気体をそのベッドから脱着させ、そして順序通りに吸
   着及び脱着サイクルを繰り返すことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載のプロセス。 ４　前記第１の気体を脱着させるのに十分なだけ高温に
   おいて、吸着された第１の気体を前記ベッドから除去す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のプロ
   セス。 ５　吸着が行われたよりも低い圧力においてその吸着さ
   れた第１の気体を前記ベッドから除去することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載のプロセス。 ６　大気圧以下の圧力においてその吸着された第１の気
   体を前記ベッドから除去することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載のプロセス。 ７　前記ベッドと接触しながらのその気体状混合物の通
   過が、その温度前線が予め決められに自動的に中止され
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のプロ
   セス。 ８　吸着剤の２つのベッドを採用し、そのうちの１つけ
   前記第１の気体の吸着のためのサイクルにおいて使用さ
   れ、他方、残る１っけ前記初めのベッドからの流出ガス
   を含む浄化流により前記第１の気体を脱着させるための
   サイクルにおいて使用されることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載のプロセス。 ９　脱着サイクルにおける前記ベッドは室温において浄
   化流を受けることを特徴とする特許請求の範囲第８項に
   記載のプロセス。 １０　　脱着サイクルにおける前記ベッドは、前記水蒸
   気の脱着を助けるのに十分な高温においてその浄化流を
   受けることを特徴とする特許請求の範囲第８項に記載の
   プロセス。 １１　　脱着サイクルにおける前記ベッドはその吸着サ
   イクルに対する圧力よりも低い圧力においてその浄化流
   を受けることを特徴とする特許請求の範囲第８項に記載
   のプロセス。 １２　　第１の気体と第２の気体との混合物における前
   記第１の気体の濃度を前記第２の気体における前記第１
   の気体の制限された最大濃度以下に減少させるための装
   置において：容器と；前記容器内にあって、前記第１の
   気体に対する優先的親和力を持つ吸着剤のベッドのため
   の室と；前記ベッドの入口端において流入気体を配送す
   るための管と；前記ベッドの出口端からの流出気体を配
   送するだめの管と；前記ベッド内の該ベッドの温度を検
   知する位置にあって、その温度前線の前縁が前記ベッド
   を離れるのを防止するために該ベッドの端部から十分遠
   い予め決められた点においてその温度前線の前進を検出
   する温度検知手段と；前記ベッドを通したその温度前線
   の前進と相関されていて該ベッドでの予め決められた温
   度変化の到達に応答して信号を与えるための手段と；そ
   してその信号に応答して気体の流入を止めるための手段
   とから成ることを特徴とする装置。 １３１対の容器を含み、各々はその内部に吸着剤のベッ
   ド用の室を持つと同時に、流入気体に対する配送管、流
   出気体に対する配送管及び前記ベッドの中央部分にある
   温度検知手段を持っていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１２項に記載の装置。 １４　　吸着された水蒸気の前記ベッドからの浄化流に
   よる脱着のために、１つの容器から他の容器へと流出気
   体の１部分を転換するための手段を更に含んでいること
   を特徴とする特許請求の範囲第１２項に記載の装置。 １５　　前記ベッド上に吸着された気体の脱着を助ける
   のに十分に高い温度へと前記吸着剤のベッドを前記容器
   内において加熱するための手段を更に含んでいることを
   特徴とする特許請求の範囲第１２項に記載の装置。 １６　　前記加熱手段は吸着される気体のその容ｌの少
   なくとも２０９６Ｋまで吸着されたベッドの部分のみを
   加熱するように配列さねていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１５項に記載の装置。 １７　　吸着中における圧力以下に脱着中における圧力
   を低下させるための手段を更に含んでいることを特徴と
   する特許請求の範囲第１２項に記載の装置。 １８　　前記容器には加熱装置が設けられていないこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１２項に記載の装置。 １９　　前記温度センサーはサーミスタであることを特
   徴とする特許請求の範囲第１２項に記載の装置。 ２０　　前記温度センサーは集積回路温度変換器である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１２項に記載の装置
   。 ２１　　前記温度センサーはプラチナ抵抗サーミスタで
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１２項に記載の
   装置。 ２２　　前記温度センサーは熱電対であることを特徴と
   する特許請求の範ぎ第１２項に記載の装２３　　前記温
   度センサーはバイメタル式温度スイッチであることを特
   徴とする特許請求の範囲第１２項に記載の装置。 ２４　　前記吸着剤のベッドＫＦｉａつの温度変換器が
   設けられており、１つの変換器は前記吸着剤のベッドの
   頂部に隣接し、１つの変換器は前記ベッドの中央にあり
   、そして残り２つの変換器はそうした２つのセンサーの
   中間に平等圧隔置されていることを特徴とする％Ｗ″ｆ
   ｉ求の範囲第１２項に記載の装置。 ２５　　演算増幅器と抵抗器とから成るアナログ回路へ
   と入力を与える少なくと本２つの温度変換器を含み、前
   記アナログ回路の１つの出力電圧であり、それらの変換
   器におけるその温度前線に相当する傾斜の変化は前記２
   つの変換器の温度を比較することによって示されること
   を特徴とする特許請求の範囲第１２項に記載の装置。 ２６　　前記２つの電圧出力は限界を前以って設定する
   ために比較されそしてその気体分留装置を制御するため
   に簡単な論理ゲートを駆動するべく使用されることを特
   徴とする特許請求の範囲第２５項に記載の装置。 ２７　　前記２つの電圧出力は限界を前以って設定する
   ために比較されそしてマイクロプロセッサとの組合せに
   おいて使用されることを特徴とする特許請求の範囲第２
   ５項に記載の装置。