KR20180042222A - 가스를 압축 및 건조하는 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 방법에 의해, 가스가 멀티스테이지 압축기 (1) 에 의해 먼저 압축된 다음 압력 스윙 흡착기 (50) 에 의해 건조된다. 압력 스위칭 흡착기는 제 1 흡착제 (13) 를 포함하는 제 1 챔버 (10) 를 포함한다. 이 제 1 챔버에는 압축기의 최종 스테이지 (1c) 의 출력으로부터의 습기있는 가스가 공급되고 이 챔버는 사용자를 위해 건조된 가스를 전달한다. 압력 스윙 흡착기는 이전에 수분을 흡수할 수도 있었던 제 2 흡착제 (23) 를 포함하는 제 2 챔버 (20) 를 더 포함한다. 제 2 흡착제를 재생하고 수분을 흡수하기 위해, 상기 건조된 가스의 일부는 제 2 챔버로 공급되고, 제 2 챔버는 대기로 벤팅되는 대신에 압축기의 인터스테이지 가스 유입구 (5) 로 벤팅되어, 전체 방법의 효율을 개선한다. 이 방법을 구현하기 위한 디바이스가 또한 제공된다.
Description
본 발명은 가스를 압축하고 건조하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 보다 구체적으로, 고압 및 높은 유속, 이를 테면, 예를 들어 10 bar 보다 높은 압력 및 1 m3/min 보다 높고 최대 100 m3/min 유속에서 건조 가스를 사용자에게 전달하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
많은 유형들의 가스 압축기들이 당해 기술에 알려져 있다. 압축 가스, 특히 압축 공기는 압축기를 떠날 때 상대적으로 높은 수분 함량을 가지며, 그러한 수분 함량은 압축 가스가 사용자에게 전달되기 전에 제거되거나 적어도 감소되어야 한다는 것이 알려져 있다.
압축 가스를 건조하기 위한 몇 가지 방법이 제안되어 있다.
공지된 방법은 가스의 수증기 함량이 응축되도록 압축 가스를 냉각시킨 후, 액상수를 퍼지하는 것으로 구성된다. 일반적으로, 건조 가스는 이후의 사용에 필요한 온도에 도달하기 위해 다시 가열되어야 한다. 이러한 드라이어들은 잘 작동하지만, 상당히 많은 에너지를 소모하므로 장치의 전체 효율을 저하시킨다. 그러한 냉동 드라이어가 특히 다단 압축기와 같은 고압 및 고유량 압축기, 이를 테면, 예를 들어, 멀티스테이지 압축기의 경우에 장치의 총 소비전력의 3 % 내지 5 % 를 소모하는 것은 드문 일이 아니다. 이러한 냉동 드라이어는 운송에 매우 민감하며 특정 전력 공급 및 특정 수냉 덕트들을 필요로 하고, 다양한 국가에서 엄격하고 다양한 규제 요건들을 충족시켜야 하는 냉매를 모니터링하여 냉매로 재충전해야 하는 것이 필요하다는 등의 여러 다른 단점들이 존재한다.
다른 공지된 방법은 압축 가스의 수증기를 건조제에 흡착시키는 것으로 구성된다. 그러나 이러한 건조제 드라이기에서 건조제는 습기로 포화될 때 재생되거나 교체되어야 한다. 포화된 건조제를 재생시키는 두 가지 통상적인 방법은 서멀 스윙 흡착 (Thermal Swing Adsorption; TSA) 방법 및 압력 스윙 흡착 (Pressure Swing Adsorption; PSA) 방법이다.
TSA 방법에서, 건조제는 이전에 흡착된 수분의 탈착을 유발하는 고온, 일반적으로 120 ℃ 이상으로 가열하는 것에 의해 재생된다. 이 단계 후에 습기있는 압축 가스로부터 수증기를 다시 효율적으로 흡착할 수 있기 위하여, 바람직하게 건조제를 건조 냉각 공기로 냉각시켜야 한다.
이러한 방법은 예를 들어 미국 특허 US 6221130 에 공지되어 있다. 여기서, 재생될 건조제는 멀티스테이지 압축기의 인터스테이지의 가스 흐름에 배치되고, 이 인터스테이지 가스의 열은 압축기 출력으로부터 이전에 흡착된 수분을 흡착하는데 이용된다.
이러한 방법은 재생 공정을 위해 비교적 습한 공기를 사용하고, 이는 이 프로세스의 효율을 손상시킨다는 단점을 갖는다.
이 프로세스의 효율은 인터스테이지 압축 가스의 온도에 또한 의존하며, 이러한 파라미터는 압축 프로세스에 의존하기 때문에 일반적으로 자유롭게 선택할 수 없다. 이후에 자세히 설명할 PSA 방법과 비교하여, TSA 방법은 각각의 재생 사이클에서 건조제를 가열한 다음 냉각시키는데 필요한 시간 때문에 훨씬 더 느리다. 이것의 또 다른 부작용으로는, 건조제를 담고 있는 TSA 용기들이 대형이여야 하며 고압에 견딜 수 있는 대형 용기가 있을 때는 두꺼운 벽들을 필요로 하고, 제조 비용이 매우 비싸다.
TSA 드라이어를 사용하는 압축기는 또한 유럽 특허 공보 EP 799635 로부터 공지되어 있다. 여기서, 압축기의 출력으로부터 비교적 건조한 가스는 압축기에 의해 생성된 압축 열을 이용하는 것에 의해 먼저 이 가스가 가열된 후, 포화 건조제의 재생에 이용된다. 재생을 위해 상대적으로 건조한 가스를 사용하는 이점과는 별개로, 이 방법은 이전 방법과 동일한 단점을 겪는다.
PSA 방법은 흡착된 수분을 방출하기 위해 온도 변화를 사용하지 않고 오히려 압력 변화를 사용한다. 통상적으로, 건조제는 증가된 압력에서 수분을 흡착한다. 흡착된 습기를 흡착제에서 탈착하기 위해 낮은 압력 - 일반적으로 대기압으로 - 스윙한다. 흡착 및 탈착은 주변 온도 근처에서 동작할 수 있으며 외부 가열도 냉각도 필요하지 않으므로 TSA 프로세스보다 유리하다. 그러나 PSA 방법은 재생 사이클 중에 압축 가스의 일부가 손실된다는 단점을 갖는다. PSA 는 또한 고압 및/또는 높은 유량에서 가스를 건조하는데 적합하지 않은 것으로 당업계에 공지되어 있다.
본 발명의 목적은 당해 기술의 방법 및 장치의 문제를 해결하는, 가스를 압축 및 건조하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 보다 특히, 본 발명의 목적은 고압에서 또는 높은 유량에서 예를 들어 10 bar 보다 큰 압력 및 1 m3/min 보다 크고 최대 100 m3/min 의 유량에서 건조 가스를 전달하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 독립항에 의해 정의된다. 종속항은 유리한 실시형태들을 정의한다.
본 발명에 따르면, 가스를 압축 및 건조하는 방법이 제공되며, 상기 방법은 하기의 단계들:
- 적어도 하나의 인터스테이지 가스 유입구를 가지며 최종 스테이지 압축 가스를 전달하는 최종 스테이지 가스 유출구를 갖는 멀티스테이지 압축기에서 가스를 압축하는 단계,
- 제 1 재생가능 흡착제를 포함하는 제 1 챔버 내로 최종 스테이지 압축 가스를 공급하는 것에 의해 최종 스테이지 압축 가스를 건조하는 단계로서, 상기 제 1 챔버는 사용자를 위해 건조 가스 유출구에서 건조 가스를 전달하는, 최종 스테이지 압축 가스를 건조하는 단계, 및
- 건조 가스 유출구로부터 건조 가스의 적어도 일부를 제 2 챔버에 공급하고 그리고 적어도 하나의 인터스테이지 가스 유입구들 중 적어도 하나로 제 2 챔버를 벤팅시키는 것에 의해 제 2 챔버에 포함된 제 2 재생가능 흡착제를 재생시키는 단계를 포함한다.
이 방법은 냉동 방법 및 TSA 방법과 다르므로, 앞서 설명한 방법들의 단점을 보여주지 않는다. 본 발명에 따른 방법은 PSA 방법을 새롭고 구체적인 방법으로, 즉 재생을 멀티스테이지 압축기의 하나 또는 수 개의 인터스테이지로 벤팅하는 것에 의해 이용하여, 이 목적으로 이용된 압축 가스가 대기중에 낭비되지 않고 압축기에 재도입되어, 기존의 방법들에 비해 장치의 보다 양호한 전체 효율을 가져온다.
본 발명에 따른 바람직한 방법에서, 제 1 및 제 2 챔버들은 최종 스테이지 압축 가스를 건조하는 단계가 제 1 챔버에서 제 1 기간 동안 발생하는 한편 제 2 재생가능 흡착제를 재생하는 단계가 그 반대로 제 2 챔버에서 제 2 기간 동안 발생하도록 주기적 방식으로 상호 교환된다. 제 1 및 제 2 챔버를 교환하는데 필요한 시간과는 별개로, 이는 압축되고 건조 가스를 거의 연속적으로 사용자에게 전달할 수 있게 한다.
본 발명에 따른 보다 바람직한 방법에서, 멀티스테이지 압축기는 제 1 중간 압력에서 동작하는 제 1 인터스테이지부와, 제 1 중간 압력보다 더 큰 제 2 중간 압력에서 동작하는 후속의 제 1 인터스테이지부를 갖는 적어도 3 개의 연속하는 압축기 스테이지들을 포함한다.
이러한 경우, 바람직하게는, 제 2 챔버를 벤팅하는 단계는: 제 2 챔버가 제 1 인터스테이지부의 제 1 인터스테이지 가스 유입구 또는 제 2 인터스테이지부의 제 2 인터스테이지 가스 유입구 중 하나로 벤팅되는 제 1 서브-단계, 및 상기 제 2 챔버가 상기 제 2 인터스테이지부의 상기 제 2 인터스테이지 가스 유입구 또는 상기 제 1 인터스테이지부의 상기 제 1 인터스테이지 가스 유입구 중 하나에 각각 벤팅되는 제 2 서브-단계인 2 개의 순차적인 서브-단계들을 포함한다.
보다 바람직하게는, 제 2 챔버는 제 1 서브-단계 동안에 제 2 인터스테이지 부의 제 2 인터스테이지 가스 유입구로 벤팅되고, 제 2 챔버는 제 2 서브-단계 동안에 제 1 인터스테이지부의 제 1 인터스테이지 가스 유입구로 벤팅된다.
보다 바람직하게는, 가스를 압축하는 단계는 가스를 10 bar 보다 크고, 바람직하게는 20 bar 보다 크고, 보다 바람직하게는 30 bar 보다 큰 최종 스테이지 유출구 압력으로 압축하는 단계이다.
이들 경우 각각에서 그리고 어느 것에서, 상기 가스는 바람직하게 공기이다.
본 발명은 또한 이들 방법들을 구현하는 장치에 관련한다.
본 발명의 이들 및 추가의 양태들은 첨부한 도면들을 참조하여 예를 들어 보다 자세하게 설명될 것이다.
도 1 은 본 발명에 따른 예시적인 장치를 개략적으로 도시한다.
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 예시적인 장치를 개략적으로 도시한다.
도 3 은 제 1 동작 페이즈에 있을 때, 도 2 의 장치를 개략적으로 도시한다.
도 4 는 제 2 동작 페이즈에 있을 때, 도 2 의 장치를 개략적으로 도시한다.
도 5 는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 예시적인 장치를 개략적으로 도시한다.
도 6 은 제 1 동작 페이즈에 있을 때, 도 5 의 장치를 개략적으로 도시한다.
도 7 은 제 2 동작 페이즈에 있을 때, 도 5 의 장치를 개략적으로 도시한다.
도 8 은 제 3 동작 페이즈에 있을 때, 도 5 의 장치를 개략적으로 도시한다.
도 9 는 제 4 동작 페이즈에 있을 때, 도 5 의 장치를 개략적으로 도시한다.
도 10 은 본 발명의 보다 더 바람직한 실시형태에 따른 예시적인 장치를 개략적으로 도시한다.
도 11 은 본 발명의 보다 더 바람직한 실시형태에 따른 예시적인 장치를 개략적으로 도시한다.
도 12 는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 예시적인 장치의 부분을 개략적으로 도시한다.
도면들의 도시는 일정 축적으로도 비례적으로도 묘사된 것은 아니다. 일반적으로 유사하거나 동일한 컴포넌트들은 도면들 내에서 동일한 도면부호들로 표기된다.
도 1 은 본 발명에 따른 예시적인 장치를 개략적으로 도시한다.
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 예시적인 장치를 개략적으로 도시한다.
도 3 은 제 1 동작 페이즈에 있을 때, 도 2 의 장치를 개략적으로 도시한다.
도 4 는 제 2 동작 페이즈에 있을 때, 도 2 의 장치를 개략적으로 도시한다.
도 5 는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 예시적인 장치를 개략적으로 도시한다.
도 6 은 제 1 동작 페이즈에 있을 때, 도 5 의 장치를 개략적으로 도시한다.
도 7 은 제 2 동작 페이즈에 있을 때, 도 5 의 장치를 개략적으로 도시한다.
도 8 은 제 3 동작 페이즈에 있을 때, 도 5 의 장치를 개략적으로 도시한다.
도 9 는 제 4 동작 페이즈에 있을 때, 도 5 의 장치를 개략적으로 도시한다.
도 10 은 본 발명의 보다 더 바람직한 실시형태에 따른 예시적인 장치를 개략적으로 도시한다.
도 11 은 본 발명의 보다 더 바람직한 실시형태에 따른 예시적인 장치를 개략적으로 도시한다.
도 12 는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 예시적인 장치의 부분을 개략적으로 도시한다.
도면들의 도시는 일정 축적으로도 비례적으로도 묘사된 것은 아니다. 일반적으로 유사하거나 동일한 컴포넌트들은 도면들 내에서 동일한 도면부호들로 표기된다.
도 1 은 본 발명에 따른 예시적인 장치를 개략적으로 도시하며 가스 드라이어 또는 제습기 (50) 가 뒤따르는 멀티스테이지 가스 압축기 (1) 를 포함한다.
멀티스테이지 압축기는 임의의 유형의 가스 압축기일 수도 있다. 잘 알려진 바와 같이, 멀티스테이지 압축기는 임의의 2 개의 인접한 압축 스테이지들 사이의 인터스테이지를 포함하고, 이들 인터스테이지들 부분들은 증가하는 중간 압력에서 각각 동작한다.
도 1 에 예시된 예에서, 멀티스테이지 압축기는 압축될 가스가 유입되는 제 1 스테이지 가스 유입구 (4) 를 갖는 제 1 스테이지 (1a), 이에 이어서 제 2 인터스테이지 (1b), 이에 이어서 최종 스테이지 유출구 (6) 에서 압축 가스가 유출되게 되는 제 3 스테이지 (1c) 를 포함하는 3 개의 스테이지 압축기이다. 도 1 의 압축기는 제 1 스테이지와 제 2 스테이지 사이에 위치되며 제 1 중간 압력에서 동작하는 제 1 인터스테이지부 (1ab), 및 제 2 스테이지와 제 3 스테이지 사이에 위치되며 제 1 중간 압력보다 더 큰 제 2 중간 압력에서 동작하는 제 2 인터스테이지부 (1bc) 를 갖는다. 이 예에서, 제 2 인터스테이지부 (1bc) 는 후술되는 바와 같이 상류 스테이지로부터 유입되는 가스 흐름에 더하여 가스가 공급될 수 있는 인터스테이지 가스 유입구 (5) 를 포함한다.
장치는 제 1 재생가능 흡착제 (13) 를 포함하는 제 1 챔버 (10) 및 제 2 재생가능 흡착제 (23) 를 포함하는 제 2 챔버 (20) 를 포함하는 드라이어 (50) 를 더 포함한다. 재생가능 흡착제들 (13, 23) 은 예를 들어 제올라이트 또는 활성 알루미나 또는 실리카 겔들과 같이, 가스로부터 수분을 흡착할 수 있는 흡착제들이다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 장치는 또한 제 1 밸브 (34) 및 제 2 밸브 (35), 대응하는 밸브 제어부들 (도시되지 않음) 및 가스 도관들을 포함하며, 이들 모두는 제 1 기간 중에 하기:
- 최종 스테이지 가스 유출구 (6) 와 건조 가스 유출구 (40) 사이에 사용자를 위해 제 1 챔버 (10) 를 직렬로 연결하고, 그리고,
- 상기 건조 가스 유출구 (40) 와 멀티스테이지 압축기의 적어도 하나의 인터스테이지 가스 유입구 중 적어도 하나 사이에 제 2 챔버 (20) 를 직렬로 연결하기 위하여 구성된다.
이 예에서, 제 2 챔버 (20) 는 상기 건조 가스 유출구 (40) 와 인터스테이지 가스 유입구 (5) 사이에 멀티스테이지 압축기의 제 2 인터스테이지부 (1bc) 에 직렬로 연결되지만, 이는 또한 상기 건조 가스 유출구 (40) 와 인터스테이지 가스 유입구 사이에 멀티스테이지 압축기의 제 1 인터스테이지부 (1ab) 에 직렬로 연결될 수도 있다.
이러한 구성에서, 압축기의 최종 스테이지 (1c) 에 의해 전달되는 습기있는 가스는 건조 가스를 사용자에게 전달하기 위해 제 1 챔버 (10) 의 제 1 재생가능 흡착제에 의해 건조될 수도 있는 한편, 건조 가스의 일부분은 제 2 재생가능 흡착제를 재생하기 위해 제 2 챔버 (20) 로 피드백될 수도 있다. 이 예에서 건조 가스 유출구로의 유속은 제 1 밸브 (34) 에 의해 제어될 수 있는 반면, 제 2 챔버 (20) 로 피드백되는 건조 가스의 유속은 제 2 밸브 (35) 에 의해 제어될 수도 있다. 전형적으로, 제 1 챔버 (10) 에 의해 유출된 건조 가스의 10 % 내지 20 % 는 제 2 재생가능 흡착제를 재생시키기 위해 제 2 챔버 (20) 로 공급된다. 본 발명과 관련하여, 제 2 챔버에 의해 유출되는 가스는 대기 중으로 배출되지 않거나 또는 완전하게 배출되는 것이 아니고 오히려 압축기의 인터스테이지부 내에 적어도 부분적으로 피드백된다.
본 발명에 따른 방법에서, 다음 단계들 a), b) 및 c) 은 가스를 압축 및 건조하기 위하여 수행된다:
a) 적어도 하나의 인터스테이지 가스 유입구 (5) 를 가지며 최종 스테이지 압축 가스를 전달하는 최종 스테이지 가스 유출구 (6) 를 갖는 멀티스테이지 압축기에서 가스를 압축하는 단계.
b) 제 1 재생가능 흡착제 (13) 를 포함하는 제 1 챔버 (10) 내로 최종 스테이지 압축 가스를 공급하는 것에 의해 최종 스테이지 압축 가스를 건조하는 단계로서, 상기 제 1 챔버는 사용자를 위해 건조 가스 유출구 (40) 에서 건조 가스를 전달하는, 최종 스테이지 압축 가스를 건조하는 단계.
c) 건조 가스 유출구 (40) 로부터 건조 가스의 적어도 일부를 제 2 챔버에 공급하고 그리고 적어도 하나의 인터스테이지 가스 유입구 (5) 들 중 적어도 하나로 제 2 챔버를 벤팅시키는 것에 의해 제 2 챔버 (20) 에 포함된 제 2 재생가능 흡착제 (23) 를 재생시키는 단계.
이러한 방법은 예를 들어, 위에 설명된 바와 같은 장치로 구현될 수도 있음이 명확하다.
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 예시적인 장치를 개략적으로 도시한다.
이 장치는, 그 드라이어 (50) 가, 4 개의 추가 밸브들 (30, 31, 32, 33), 대응하는 추가 밸브 제어부들 (도시하지 않음) 및 예시된 바와 같은 추가 가스 도관들을 포함하는 것을 제외하면, 도 1 의 장치와 동일하다. 제 1 및 제 2 밸브 (34, 35), 4 개의 추가 밸브들 (30, 31, 32, 33), 대응하는 밸브 제어부들, 및 가스 도관들은 또한 모두 제 2 기간 중에:
- 최종 스테이지 가스 유출구 (6) 와 건조 가스 유출구 (40) 사이에 사용자를 위해 제 2 챔버 (20) 를 직렬로 연결하고, 그리고
- 상기 건조 가스 유출구 (40) 와 멀티스테이지 압축기의 적어도 하나의 인터스테이지 가스 유입구 (5) 중 적어도 하나 사이에 제 1 챔버 (10) 를 직렬로 연결하기 위하여 구성된다.
이러한 드라이어 (50) 는 종종 압력 스윙 흡착 (Pressure Swing Adsorption; PSA) 드라이어로 지칭되며, 예를 들어 Skarstrom 의 특허 공개 번호 US 2944627 로부터 잘 공지되어 있으며 여기서는 그 내용을 참조로서 포함한다.
도 2 그리고 후속하는 도면에 도시된 바와 같이, 드라이어 (50) 는 습기있는 가스 유입구 (50a), 건조 가스 유출구 (50b) 및 퍼지 유출구 (50c) 를 갖는다. 드라이어 (50) 는 도 3 및 도 4 에 보다 자세하게 도시된 바와 같이 동작하도록 제어된다.
도 3 은 제 1 기간 동안 제 1 동작 페이즈에 있을 때의 도 2 의 장치를 개략적으로 도시한다. 이 제 1 동작 페이즈에서, 밸브 제어부들은 적어도 부분적으로 밸브들 (30, 33, 34 및 35) 을 개방하고 밸브들 (31 및 32) 을 폐쇄한다. 그 결과, 압축기의 최종 스테이지 (1c) 에 의해 전달되는 습기있는 가스는 건조 가스 (40) 를 사용자에게 전달하기 위해 제 1 챔버 (10) 의 제 1 재생가능 흡착제 (13) 에 의해 건조될 수도 있는 한편, 건조 가스의 일부분은 제 2 재생가능 흡착제 (23) 를 재생하기 위해 제 2 챔버 (20) 로 피드백될 수도 있다. 본 발명과 관련하여, 상기 제 1 동작 페이즈 중에 제 2 챔버 (20) 에 의해 유출되는 가스는 대기 중으로 배출되지 않거나, 완전하게 배출되는 것이 아니고 오히려 압축기의 인터스테이지부 (5) 내에 적어도 부분적으로 피드백된다.
도 4 는 제 2 기간 동안 제 2 동작 페이즈에 있을 때의 도 2 의 장치를 개략적으로 도시한다. 이 제 2 동작 페이즈에서, 밸브 제어부들은 적어도 부분적으로 밸브들 (31, 32, 34 및 35) 을 개방하고 밸브들 (30 및 33) 을 폐쇄한다. 그 결과, 압축기의 최종 스테이지 (1c) 에 의해 전달되는 습기있는 가스는 건조 가스 (40) 를 사용자에게 전달하기 위해 제 2 챔버 (20) 의 제 2 재생가능 흡착제 (23) 에 의해 건조될 수도 있는 한편, 건조 가스의 일부분은 제 1 재생가능 흡착제 (13) 를 재생하기 위해 제 1 챔버 (10) 로 피드백될 수도 있다. 본 발명과 관련하여, 상기 제 2 동작 페이즈 중에 제 1 챔버에 의해 유출되는 가스는 대기 중으로 배출되지 않거나, 완전하게 배출되는 것이 아니고 오히려 압축기의 인터스테이지부 (5) 내에 적어도 부분적으로 피드백된다.
밸브 제어부들은 제 1 동작 페이즈와 제 2 동작 페이즈 사이에 장치를 주기적으로 스위칭하는 것에 의해 건조 가스 유출구 (40) 에서 사용자에게 건조된 압축 가스의 거의 연속적인 전달을 가능하게 하도록 구성될 수도 있다.
본 발명에 따른 바람직한 방법에서, 제 1 챔버 (10) 및 제 2 챔버 (20) 는 최종 스테이지 압축 가스를 건조하는 단계가 제 1 챔버에서 제 1 기간 동안 발생하는 한편 제 2 재생가능 흡착제를 재생하는 단계가 그 반대로 제 2 챔버에서 제 2 기간 동안 발생하도록 주기적 방식으로 상호 교환된다.
도 5 는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 예시적인 장치를 개략적으로 도시한다. 이 장치는, 본 장치가 예시된 바와 같은 2 개의 벤팅 밸브들 (36, 37), 대응하는 벤팅 밸브 제어부들 (도시하지 않음), 및 벤팅 가스 도관들을 포함하는 것을 제외하고는 도 2 의 장치와 동일하며, 이는 모두가 제 1 기간 중에:
- 제 3 기간 동안에 상기 건조 가스 유출구 (40) 와 제 2 인터스테이지부 (1bc) 의 제 2 인터스테이지 가스 유입구 (5b) 사이에 제 2 챔버 (20) 를 직렬로 연결하고, 그리고 제 3 기간에 후속하는 제 4 기간 동안에 상기 건조 가스 유출구 (40) 와 제 1 인터스테이지부 (1ab) 의 제 1 인터스테이지 가스 유입구 (5a) 사이에 제 2 챔버 (20) 를 직렬로 연결하기 위하여 구성된다.
제 2 챔버를 멀티스테이지 압축기의 제 1 인터스테이지부 (1ab) 로 벤팅하기 보다는 제 2 인터스테이지부 (1bc) 로 제 2 챔버를 우선 벤팅하는 것은, 실제로 이 동작 페이즈 동안에 제 2 챔버를 통과하는 가스 유량을 감소시키는 이점을 제공하며, 이는 또한 잡음을 감소시키고, 흡착제를 손상시키고/거나 흡습성 먼지를 동반하는 리스크를 감소시킨다. 이는 또한 압축기에 의해 벤팅된 가스의 재압축을 용이하게 하여 에너지 손실을 감소시키고 따라서 전체적인 효율을 개선한다.
도 6 은 제 1 기간 동안 제 1 동작 페이즈에 있을 때의 도 5 의 장치를 개략적으로 도시한다.
이 제 1 동작 페이즈에서, 밸브 제어부들은 제 3 기간 동안 적어도 부분적으로 밸브들 (30, 33, 34, 35 및 37) 을 개방하고 밸브들 (31, 32 및 36) 을 폐쇄한다. 따라서, 제 1 동작 페이즈 중에 제 2 챔버 (20) 에 의해 유출되는 가스는 제 2 인터스테이지 가스 유입구 (5b) 를 통하여 압축기의 제 2 인터스테이지부 (1bc) 내에 적어도 부분적으로 피드백된다. 그 결과, 압축기의 최종 스테이지 (1c) 에 의해 전달되는 습기있는 가스는 건조 가스를 사용자에게 전달하기 위해 제 1 챔버 (10) 의 제 1 재생가능 흡착제 (13) 에 의해 건조될 수도 있는 한편, 건조 가스의 일부분은 제 2 재생가능 흡착제 (23) 를 재생하기 위해 제 2 챔버 (20) 로 피드백될 수도 있다. 따라서, 제 1 동작 페이즈 중에 제 2 챔버 (20) 에 의해 유출되는 가스는 제 2 인터스테이지 가스 유입구 (5b) 를 통하여 압축기의 제 2 인터스테이지부 (1bc) 내에 적어도 부분적으로 피드백된다.
도 7 은 제 2 기간 동안 제 2 동작 페이즈에 있을 때의 도 5 의 장치를 개략적으로 도시한다.
이 제 2 동작 페이즈에서, 밸브 제어부들은 제 4 기간 동안 적어도 부분적으로 밸브들 (30, 33, 34, 35 및 36) 을 개방하고 밸브들 (31, 32 및 37) 을 폐쇄한다. 따라서, 제 2 동작 페이즈 중에 제 2 챔버 (20) 에 의해 유출되는 가스는 제 1 인터스테이지 가스 유입구 (5a) 를 통하여 압축기의 제 1 인터스테이지부 (1ab) 내에 적어도 부분적으로 피드백된다.
도 8 은 제 2 기간 동안 제 3 동작 페이즈에 있을 때의 도 5 의 장치를 개략적으로 도시한다.
이 제 3 동작 페이즈에서, 밸브 제어부들은 제 5 기간 동안 적어도 부분적으로 밸브들 (31, 32, 34, 35 및 37) 을 개방하고 밸브들 (30, 33 및 36) 을 폐쇄한다. 따라서, 제 3 동작 페이즈 중에 제 1 챔버 (10) 에 의해 유출되는 가스는 제 2 인터스테이지 가스 유입구 (5b) 를 통하여 압축기의 제 2 인터스테이지부 (1bc) 내에 적어도 부분적으로 피드백된다.
도 9 는 제 2 기간 동안 제 4 동작 페이즈에 있을 때의 도 5 의 장치를 개략적으로 도시한다.
이 제 4 동작 페이즈에서, 밸브 제어부들은 제 5 기간에 후속하는 제 6 기간 동안 적어도 부분적으로 개방 (또는 개방되게 함) 밸브들 (31, 32, 34, 35 및 36) 을 갖고 밸브들 (30, 33 및 37) 을 폐쇄 (폐쇄되게 함) 한다. 따라서, 제 4 동작 페이즈 중에 제 1 챔버 (10) 에 의해 유출되는 가기 제 1 인터스테이지 가스 유입구 (5a) 를 통하여 압축기의 제 1 인터스테이지부 (1ab) 내에 적어도 부분적으로 피드백된다.
본 발명에 따른 바람직한 방법에서, 제 2 챔버 (20) 를 벤팅하는 단계는: 제 2 챔버 (20) 가 제 1 인터스테이지부 (1ab) 의 제 1 인터스테이지 가스 유입구 (5a) 또는 제 2 인터스테이지부 (1bc) 의 제 2 인터스테이지 가스 유입구 (5b) 중 하나로 벤팅되는 제 1 서브-단계, 및 상기 제 2 챔버 (20) 가 상기 제 2 인터스테이지부 (1bc) 의 상기 제 2 인터스테이지 가스 유입구 (5b) 또는 상기 제 1 인터스테이지부 (1ab) 의 상기 제 1 인터스테이지 가스 유입구 (5a) 중 하나에 각각 벤팅되는 제 2 서브-단계인 2 개의 순차적인 서브-단계들을 포함한다.
보다 바람직하게는, 제 2 챔버 (20) 는 제 1 서브-단계 동안에 제 2 인터스테이지부 (1bc) 의 제 2 인터스테이지 가스 유입구 (5b) 로 벤팅되고, 제 2 챔버 (20) 는 제 2 서브-단계 동안에 제 1 인터스테이지부 (1ab) 의 제 1 인터스테이지 가스 유입구 (5a) 로 벤팅되며, 상기 제 2 서브-단계는 제 1 서브-단계 후에 발생한다.
바람직하게는, 제 2 기간 동안 제 1 챔버 (10) 를 벤팅하는 단계는 또한: 제 1 챔버 (10) 가 제 2 인터스테이지부 (1bc) 의 제 2 인터스테이지 가스 유입구 (5b) 로 벤팅되는 제 3 서브-단계, 및 제 1 챔버 (10) 가 제 1 인터스테이지부 (1ab) 의 제 1 인터스테이지 가스 유입구 (5a) 로 각각 벤팅되는 제 4 서브-단계인 2 개의 순차적인 서브-단계들을 포함하고, 제 4 서브-단계는 제 3 서브-단계 후에 발생한다.
이전에 언급한 바와 같이, 전형적으로, 제 1 챔버 (10) 에 의해 유출된 건조 가스의 10 % 내지 20 % 는 (도 3, 도 6, 도 7 에 예시된 바와 같이) 제 1 기간 동 안 제 2 재생가능 흡착제를 재생시키기 위해 제 2 챔버 (20) 로 공급되고, 이와 반대로 전형적으로, 제 2 챔버 (20) 에 의해 유출된 건조 가스의 10 % 내지 20 % 는 (도 4, 도 8, 도 9 에 예시된 바와 같이) 제 2 기간 동안 제 1 재생가능 흡착제를 재생시키기 위해 제 1 챔버 (10) 로 공급된다. 따라서, 제 1 및 제 2 밸브들 (34, 35) 은 이들 유량을 실현하도록 구성되고 선택적으로 제어된다.
그럼에도 불구하고, 본 장치는 도 10 에 도시된 바와 같이, 바람직하게, 제 1 밸브 (34) 와 병렬로 유체적으로 연결된 제 1 바이패스 밸브 (34b) 및 제 2 밸브 (35) 와 병렬로 유체적으로 연결된 제 2 바이패스 밸브 (35b) 를 더 포함한다. 제 1 바이패스 밸브 (34b) 는 제 1 기간 동안 제 1 밸브 (34) 를 바이패스하도록 구성되어 선택적으로 제어되고, 제 2 바이패스 밸브 (35b) 는 제 2 기간 동안 제 2 밸브 (35) 를 바이패스하도록 구성되어 선택적으로 제어되어, 상기 제 1 및 제 2 기간 각각 동안에 충분하게 건조된 가스가 사용자를 위해 건조 가스 유출구 (40) 로 전달될 수 있도록 한다.
제 1 및 제 2 바이패스 밸브들 (34b, 35b) 이 제어 밸브들인 경우, 제어기는 제 1 기간 동안 제 1 바이패스 밸브 (34b) 를 개방하고 제 2 바이패스 밸브 (35b) 를 폐쇄하며 제어기는 제 2 기간 동안 제 1 바이패스 밸브 (34b) 를 폐쇄하고 제 2 바이패스 밸브 (35b) 를 개방한다.
대안으로서, 제 1 및 제 2 바이패스 밸브들 (34b, 35b) 은 1-웨이 밸브들 (또한 체크 밸브들로서 공지됨) 일 수도 있고, 밸브들 각각은 가스가 각각 제 1 및 제 2 챔버들 (10, 20) 로부터 이들 바이패스 밸브들을 통과하여 건조 가스 유출구 (40) 로 흐를 수 있고 반대 방향으로는 흐르지 않도록 배향된다. 예시적인 실시형태가 도 11 에 개략적으로 도시되어 있으며, 1-웨이 밸브들을 통과하여 흐르는 가스의 1-웨이 방향들이 화살표들로 표시되어 있다.
바람직하게, 제 1 및 제 2 바이패스 밸브들은 스프링-로딩된 1-웨이 밸브들이다.
바람직하게는, 가스를 압축하는 단계는 가스를 10 bar 보다 크고, 바람직하게는 20 bar 보다 크고, 보다 바람직하게는 30 bar 보다 큰 최종 스테이지 유출구 (6) 압력으로 압축하는 단계이다.
따라서, 본 발명에 따른 장치의 멀티스테이지 압축기는 바람직하게는, 상기 가스를 10 bar 보다 크고, 바람직하게는 20 bar 보다 크고, 보다 바람직하게는 30 bar 보다 큰 최종 스테이지 유출구 압력으로 압축하도록 구성된다.
바람직하게는 상기 가스는 공기이고 보다 바람직하게는 주변 공기이다.
바람직하게, 제 1 재생가능 흡착제 (13) 는 제 1 강성 구조체 (15a) 의 표면 상에 고정되고, 상기 제 1 강성 구조체는 제 1 챔버 (10) 내부에 그리고 제 1 챔버에 부착되고, 그리고 제 2 재생가능 흡착제 (23) 는 제 2 강성 구조체 (15b) 의 표면 상에 고정되고, 상기 제 2 강성 구조체는 제 2 챔버 (20) 내부에 그리고 제 2 챔버에 부착된다. PSA 드라이어들의 챔버들에서 흡착제로-코팅된 과립입자들 또는 그레인들의 공지된 사용과는 반대로, 본 발명자들은 강성 구조체 (15) 가 고압 압축 가스들 (이를 테면, 10 bar 보다 큰 압력) 및/또는 높은 가스 유량들 (이러한 유량은 1 m3/min 보다 크고 최대 100 m3/min 임) 을 처리하는데 더 적합하다는 것을 발견하였다.
보다 바람직하게, 제 1 강성 구조체 (15a) 및 제 2 강성 구조체 (15b) 의 각각은 채널화된 벌집형 (honeycomb) 구조체이다. 도 12 는 제 1 챔버 (10) 및/또는 제 2 챔버 (20) 중 어느 것일 수도 있는 예시적인 챔버를 개략적으로 도시한 것으로, 상기 챔버 는 챔버에 단단하게 부착되고 축방향으로 배열된 채널화된 벌집형 구조체 (15a, 15b) 를 포함한다. 챔버는 또한 도 10 에서 화살표로 표시된 바와 같이 가스 입력 포트 및 가스 출력 포트를 갖는다. 바람직하게, 입력 및 출력 포트들은 축방향으로 배열된다.
강성 구조체 자체는 예를 들어, 유리섬유 강화 카드보드 또는 임의의 다른 적절한 강성 재료로 이루어질 수도 있다.
벌집형 구조체의 각각의 채널은 예를들어, 재생가능 흡착제 (13, 23), 이를 테면, 실리카겔 또는 제올라이트들 또는 활성화된 알루미나로 그 내부에 그리고 그 길이방향을 따라 코팅되거나 또는 함침된다.
이러한 강성의 구조체들에서, 발명자들은 최대 3/10 m/s 그리고 심지어 최대 5 m/s 의 챔버들 (10, 20) 로의 가스 속도들이 심각한 결함 없이 이용될 수도 있음을 발견하였다. 이는 흡착제-코팅된 과립입자들로 충전된 챔버들을 이용할 때 보다 5 내지 10 배 더 크지만 유입 가스에 포함된 수분의 90 % 를 넘게 제거할 수 있게 한다.
본 장치의 보다 바람직한 실시형태에서, 제 1 및 제 2 챔버들 (10, 20) 은 양쪽이 수평 방향으로 배열된 가늘고 긴 챔버들이다. 바람직하게는, 제 1 및 제 2 챔버들로의 가스 흐름은 실질적으로 수평의 가스 흐름이다.
본 발명은 특정 실시형태의 관점에서 설명되었지만, 이는 발명을 예시하는 것이지 제한하는 것으로서 간주되어서는 안 된다. 청구항의 참조 번호는 보호 범위를 제한하지 않는다. 보다 일반적으로는, 본 발명이 위에 구체적으로 도시 및/또는 설명된 것으로 제한되지 않음은 당업자에게는 자명한 것일 것이다.
청구항들에서의 도면 부호들은 이들의 보호범위를 제한하지 않는다.
동사, "포함하는 (to comprise)", "포함하는 (to include)", "구성되는 (to be composed of)" 또는 임의의 다른 변형예, 뿐만 아니라 이들 개개의 컨쥬게이션의 사용은 기술된 것 이외의 다른 엘리먼트들의 존재를 배재하지 않는다.
엘리먼트에 앞에 있는 "a", "an" 또는 "the" 의 사용은 그러한 엘리먼트의 복수의 존재를 배제하지 않는다.
본 발명에 따른 방법은 또한 다음: 가스가 먼저 멀티스테이지 프로세서 (1) 에 의해 압축되고, 그 후 압력 스윙 흡착기 (50) 에 의해 건조된다. 압력 스위칭 흡착기는 제 1 흡착제 (13) 를 포함하는 제 1 챔버 (10) 를 포함한다. 이 제 1 챔버에는 압축기의 최종 스테이지 (1c) 의 출력으로부터의 습기있는 가스가 공급되고 이 챔버는 사용자를 위해 건조된 가스를 전달한다. 압력 스윙 흡착기는 이전에 수분을 흡수할 수도 있었던 제 2 흡착제 (23) 를 포함하는 제 2 챔버 (20) 를 더 포함한다. 제 2 흡착제를 재생하고 수분을 흡수하기 위해, 상기 건조된 가스의 일부는 제 2 챔버로 공급되고, 제 2 챔버는 대기로 벤팅되는 대신에 압축기의 인터스테이지 가스 유입구 (5) 로 벤팅되어, 전체 방법의 효율을 개선한다.
Claims (16)
- 가스를 압축하고 건조하는 방법으로서,
- 적어도 하나의 인터스테이지 가스 유입구 (5) 를 가지며 최종 스테이지 압축 가스를 전달하는 최종 스테이지 가스 유출구 (6) 를 갖는 멀티스테이지 압축기 (1) 에서 가스를 압축하는 단계,
- 제 1 재생가능 흡착제 (13) 를 포함하는 제 1 챔버 (10) 내로 최종 스테이지 압축 가스를 공급하는 것에 의해 상기 최종 스테이지 압축 가스를 건조하는 단계로서, 상기 제 1 챔버는 사용자를 위해 건조 가스 유출구 (40) 에서 건조 가스를 전달하는,상기 최종 스테이지 압축 가스를 건조하는 단계, 및
- 건조 가스 유출구 (40) 로부터 건조 가스의 적어도 일부를 제 2 챔버 (20) 에 공급하는 단계 및 적어도 하나의 인터스테이지 가스 유입구들 (5) 중 적어도 하나로 제 2 챔버를 벤팅하는 단계에 의해 제 2 챔버 (20) 에 포함된 제 2 재생가능 흡착제를 재생시키는 단계를 포함하는, 가스를 압축하고 건조하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 챔버들 (10, 20) 은 상기 최종 스테이지 압축 가스를 건조하는 단계가 상기 제 1 챔버 (10) 에서 제 1 기간 동안 발생하는 한편 제 2 재생가능 흡착제 (23) 를 재생하는 단계가 그 반대로 제 2 챔버 (20) 에서 제 2 기간 동안 발생하도록 주기적 방식으로 상호 교환되는 것을 특징으로 하는 가스를 압축하고 건조하는 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 멀티스테이지 압축기 (1) 는 제 1 중간 압력에서 동작하는 제 1 인터스테이지부 (1ab) 와, 상기 제 1 중간 압력보다 더 큰 제 2 중간 압력에서 동작하는 제 2 인터스테이지부 (1bc) 를 갖는 적어도 3 개의 연속하는 압축기 스테이지들 (1a, 1b, 1c) 을 포함하는, 가스를 압축하고 건조하는 방법. - 제 3 항에 있어서,
상기 제 2 챔버 (20) 를 벤팅하는 단계는:
상기 제 2 챔버 (20) 가 상기 제 1 인터스테이지부 (1ab) 의 제 1 인터스테이지 가스 유입구 또는 상기 제 2 인터스테이지부 (1bc) 의 제 2 인터스테이지 가스 유입구 (5b) 중 하나로 벤팅되는 제 1 서브-단계, 및
상기 제 2 챔버 (20) 가 상기 제 2 인터스테이지부 (1bc) 의 상기 제 2 인터스테이지 가스 유입구 (5b) 또는 상기 제 1 인터스테이지부 (1ab) 의 상기 제 1 인터스테이지 가스 유입구 (5a) 중 하나로 각각 벤팅되는 제 2 서브-단계인 2 개의 순차적인 서브-단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스를 압축하고 건조하는 방법. - 제 4 항에 있어서,
상기 제 2 챔버 (20) 는 상기 제 1 서브-단계 동안에 제 2 인터스테이지부 (1bc) 의 제 2 인터스테이지 가스 유입구 (5b) 로 벤팅되고, 상기 제 2 챔버는 제 2 서브-단계 동안에 상기 제 1 인터스테이지부 (1ab) 의 제 1 인터스테이지 가스 유입구 (5a) 로 벤팅되는 것을 특징으로 하는 가스를 압축하고 건조하는 방법. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가스를 압축하는 단계는 상기 가스를 10 bar 보다 크고, 바람직하게는 20 bar 보다 크고 보다 바람직하게는 30 bar 보다 큰 최종 스테이지 유출구 압력으로 압축하는 단계인 것을 특징으로 하는 가스를 압축하고 건조하는 방법. - 가스를 압축하고 건조하기 위한 장치로서,
- 적어도 하나의 인터스테이지 가스 유입구 (5) 를 가지며 최종 스테이지 압축 가스를 전달하는 최종 스테이지 가스 유출구 (6) 를 갖는 멀티스테이지 압축기 (1),
- 제 1 재생가능 흡착제 (13) 를 포함하는 제 1 챔버 (10) 및 제 2 재생가능 흡착제 (23) 를 포함하는 제 2 챔버 (20) 를 포함하는 드라이어 (50) 를 포함하고,
상기 장치는,
- 제 1 밸브 (34) 및 제 2 밸브 (35), 대응하는 밸브 제어부들, 및 가스 도관들로서, 모두 제 1 기간 중에:
- 최종 스테이지 가스 유출구 (6) 와 건조 가스 유출구 (40) 사이에 사용자를 위해 제 1 챔버 (10) 를 직렬로 연결하고, 그리고
- 상기 건조 가스 유출구 (40) 와 상기 멀티스테이지 압축기의 적어도 하나의 인터스테이지 가스 유입구 (5) 중 적어도 하나 사이에 상기 제 2 챔버 (20) 를 직렬로 연결하기
위하여 구성되는, 상기 제 1 밸브 (34) 및 제 2 밸브 (35), 대응하는 밸브 제어부들, 및 가스 도관들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스를 압축하고 건조하기 위한 장치. - 제 7 항에 있어서,
4 개의 추가 밸브들 (30, 31, 32, 33) 을 더 포함하고, 상기 제 1 밸브 (34), 상기 제 2 밸브 (35), 상기 4 개의 추가 밸브들 (30, 31, 32, 33), 상기 대응하는 밸브 제어부들, 및 상기 가스 도관들은 모두 또한 제 2 기간 중에:
- 최종 스테이지 가스 유출구 (6) 와 건조 가스 유출구 (40) 사이에 사용자를 위해 제 2 챔버 (20) 를 직렬로 연결하는 것, 그리고
- 상기 건조 가스 유출구 (40) 와 상기 멀티스테이지 압축기의 적어도 하나의 인터스테이지 가스 유입구 (5) 중 적어도 하나 사이에 상기 제 1 챔버 (10) 를 직렬로 연결하기
위하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가스를 압축하고 건조하기 위한 장치. - 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 멀티스테이지 압축기 (1) 는 제 1 중간 압력에서 동작하는 제 1 인터스테이지부 (1ab) 와, 상기 제 1 중간 압력보다 더 큰 제 2 중간 압력에서 동작하는 제 2 인터스테이지부 (1bc) 를 갖는 적어도 3 개의 연속하는 압축기 스테이지들 (1a, 1b, 1c) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스를 압축하고 건조하기 위한 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 장치는 2 개의 벤팅 밸브들 (36, 37), 대응하는 벤팅 밸브 제어부들 및 벤팅 가스 도관들로서, 모두, 상기 제 1 기간 중에,
제 3 기간 동안 상기 건조 가스 유출구 (40) 와 상기 제 2 인터스테이지부 (1bc) 의 제 2 인터스테이지 가스 유입구 (5b) 사이에 상기 제 2 챔버 (20) 를 직렬로 연결하고, 그리고
상기 제 3 기간에 후속하는 제 4 기간 동안 상기 건조 가스 유출구 (40) 와 제 1 인터스테이지부 (1ab) 의 제 1 인터스테이지 가스 유입구 (5a) 사이에 제 2 챔버 (20) 를 직렬로 연결하기
위하여 구성되는, 상기 2 개의 벤팅 밸브들 (36, 37), 대응하는 벤팅 밸브 제어부들 및 벤팅 가스 도관들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스를 압축하고 건조하기 위한 장치. - 제 10 항에 있어서,
상기 2 개의 벤팅 밸브들 (36, 37), 대응하는 벤팅 밸브 제어부들 및 벤팅 가스 도관들은 모두 또한 상기 제 2 기간 중에,
제 5 기간 동안 상기 건조 가스 유출구 (40) 와 상기 제 2 인터스테이지부 (1bc) 의 상기 제 2 인터스테이지 가스 유입구 (5b) 사이에 상기 제 2 챔버 (10) 를 직렬로 연결하고, 그리고
상기 제 5 기간에 후속하는 제 6 기간 동안에 상기 건조 가스 유출구 (40) 와 제 1 인터스테이지부 (1ab) 의 상기 제 1 인터스테이지 가스 유입구 (5a) 사이에 제 1 챔버 (10) 를 직렬로 연결하기
위하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가스를 압축하고 건조하기 위한 장치. - 제 7 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 밸브 (34) 와 병렬로 유체적으로 연결된 제 1 바이패스 밸브 (34b) 및 상기 제 2 밸브 (35) 와 병렬로 유체적으로 연결된 제 2 바이패스 밸브 (35b) 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스를 압축하고 건조하기 위한 장치. - 제 12 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 바이패스 밸브들 (34b, 35b) 은 1-웨이 밸브들이고, 밸브들 각각은 공기가 각각 상기 제 1 및 제 2 챔버들 (10, 20) 로부터 상기 건조 가스 유출구 (40) 로 흐를 수 있도록 배향되는 것을 특징으로 하는 가스를 압축하고 건조하기 위한 장치. - 제 7 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 멀티스테이지 압축기 (1) 는 상기 가스를 10 bar 보다 크고, 바람직하게는 20 bar 보다 크고, 보다 바람직하게는 30 bar 보다 큰 최종 스테이지 유출구 (6) 압력으로 압축하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 가스를 압축하고 건조하기 위한 장치. - 제 7 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 재생가능 흡착제 (13) 는 제 1 강성 구조체 (15a) 의 표면 상에 고정되고, 상기 제 1 강성 구조체는 상기 제 1 챔버 (10) 내부에 그리고 상기 제 1 챔버에 부착되고, 그리고 상기 제 2 재생가능 흡착제 (23) 는 제 2 강성 구조체 (15b) 의 표면 상에 고정되고, 상기 제 2 강성 구조체는 상기 제 2 챔버 (20) 내부에 그리고 상기 제 2 챔버에 부착되는 것을 특징으로 하는 가스를 압축하고 건조하기 위한 장치. - 제 15 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 강성 구조체들의 각각은 채널화된 벌집형 (honeycomb) 구조체인 것을 특징으로 하는 가스를 압축하고 건조하기 위한 장치.
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