JPH10235136A - 圧縮空気の乾燥方法および装置 - Google Patents
圧縮空気の乾燥方法および装置Info
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- JPH10235136A JPH10235136A JP10039028A JP3902898A JPH10235136A JP H10235136 A JPH10235136 A JP H10235136A JP 10039028 A JP10039028 A JP 10039028A JP 3902898 A JP3902898 A JP 3902898A JP H10235136 A JPH10235136 A JP H10235136A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ０゜Ｃより低い露点温度、好ましくは−１０
゜Ｃ、さらには−２０゜Ｃよりも低い露点温度まで小エ
ネルギー消費にて圧縮空気を乾燥させることのできる方
法および装置を提供する。 【解決手段】 この方法は、水蒸気を透過させるように
膜が選択されてなる中空糸膜ユニットの一端に圧縮空気
を導入１し、大気吸収式乾燥機７からの乾燥したパージ
空気（掃気）を中空糸膜２のユニットハウジング３の透
過側すなわちシェル側９に導入し、また同じ大気吸収式
乾燥機からのパージ空気をその乾燥機自体の再生用入口
に導入１１し、乾燥した圧縮空気を中空糸膜ユニットの
他端に集めて排出４する一方、付与したパージ空気を排
出１０することを特徴とする。これを実施するための装
置は、少なくとも一つの中空糸膜２のユニットと、少な
くとも一つの大気吸収式乾燥機７とを含み、大気吸収式
乾燥機の出口側が連結手段８によって中空糸膜ユニット
の透過側すなわちシェル側９に連結されてなる。
゜Ｃ、さらには−２０゜Ｃよりも低い露点温度まで小エ
ネルギー消費にて圧縮空気を乾燥させることのできる方
法および装置を提供する。 【解決手段】 この方法は、水蒸気を透過させるように
膜が選択されてなる中空糸膜ユニットの一端に圧縮空気
を導入１し、大気吸収式乾燥機７からの乾燥したパージ
空気（掃気）を中空糸膜２のユニットハウジング３の透
過側すなわちシェル側９に導入し、また同じ大気吸収式
乾燥機からのパージ空気をその乾燥機自体の再生用入口
に導入１１し、乾燥した圧縮空気を中空糸膜ユニットの
他端に集めて排出４する一方、付与したパージ空気を排
出１０することを特徴とする。これを実施するための装
置は、少なくとも一つの中空糸膜２のユニットと、少な
くとも一つの大気吸収式乾燥機７とを含み、大気吸収式
乾燥機の出口側が連結手段８によって中空糸膜ユニット
の透過側すなわちシェル側９に連結されてなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は圧縮空気の乾燥方法
およびその方法を実施するのに好適な装置に関する。
およびその方法を実施するのに好適な装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】圧縮機を出た圧縮空気は常に湿ってお
り、このために多くの不都合を引き起こす。そのために
圧縮空気乾燥機が開発されている。
り、このために多くの不都合を引き起こす。そのために
圧縮空気乾燥機が開発されている。
【０００３】最初の技術（大体１９２０年）は吸収技術
即ち吸着技術（adsorption technology ）を使用し、−
２０゜Ｃ以下、例えば−３０゜Ｃあるいは−４０゜Ｃの
露点温度を有する圧縮空気を発生させた。特に使用され
た吸収剤即ち吸着剤は水蒸気を吸収する大きな内部表面
積を有する多孔質材料であった。これに関連して、吸収
剤の上に圧縮空気を膨張させて流すか、非常に高温（±
２００゜Ｃ）の空気をその吸収剤の上に流すことによっ
て、再生段階で吸収剤に吸収された水を除去できること
が明らかになった。
即ち吸着技術（adsorption technology ）を使用し、−
２０゜Ｃ以下、例えば−３０゜Ｃあるいは−４０゜Ｃの
露点温度を有する圧縮空気を発生させた。特に使用され
た吸収剤即ち吸着剤は水蒸気を吸収する大きな内部表面
積を有する多孔質材料であった。これに関連して、吸収
剤の上に圧縮空気を膨張させて流すか、非常に高温（±
２００゜Ｃ）の空気をその吸収剤の上に流すことによっ
て、再生段階で吸収剤に吸収された水を除去できること
が明らかになった。
【０００４】吸収技術をさらに良く理解するために、以
下の解説が与えられる。
下の解説が与えられる。
【０００５】圧縮空気の吸収乾燥即ち吸着乾燥は、飽和
した吸収剤即ち吸着剤（absorbent）を再生する二つの
方法、すなわち熱を利用する方法と熱を利用しない方
法、に基づく二つの形式の装置で行われた。熱を発生す
る空気乾燥方法は、水で飽和した吸収剤を再生するため
に電気的に発生した熱または水蒸気を使用していた。こ
れに関して、二つの形式の加熱装置がある。すなわち、
外部ヒーターおよび換気装置を基本とした乾燥機を含ん
でなる「ブロワー形式」の装置、および吸収した即ち吸
着した水を除去するために内部ヒーターおよびパージ空
気即ち掃気（purge air ）を基本とした乾燥機を含んで
なる「内部ヒーター」装置である。
した吸収剤即ち吸着剤（absorbent）を再生する二つの
方法、すなわち熱を利用する方法と熱を利用しない方
法、に基づく二つの形式の装置で行われた。熱を発生す
る空気乾燥方法は、水で飽和した吸収剤を再生するため
に電気的に発生した熱または水蒸気を使用していた。こ
れに関して、二つの形式の加熱装置がある。すなわち、
外部ヒーターおよび換気装置を基本とした乾燥機を含ん
でなる「ブロワー形式」の装置、および吸収した即ち吸
着した水を除去するために内部ヒーターおよびパージ空
気即ち掃気（purge air ）を基本とした乾燥機を含んで
なる「内部ヒーター」装置である。
【０００６】さらに広く使用されていたのはいわゆる無
熱装置であり、これによれば乾燥された空気の一部は吸
収剤の再生に使用される。特に無熱装置の原理は以下に
説明できる。
熱装置であり、これによれば乾燥された空気の一部は吸
収剤の再生に使用される。特に無熱装置の原理は以下に
説明できる。
【０００７】乾燥機は二つの圧力容器を備えて建造さ
れ、圧力容器は吸収剤（酸化アルミニウムまたはシリカ
ゲル）を充填される。圧縮空気は一方の吸収容器を通し
て導かれて、乾燥される。乾燥後、乾燥した圧縮空気の
一部、一般に１５％、は大気状態に膨張された後、第二
吸収容器を通して反対方向へ導かれる。この乾燥され膨
張された空気は第二容器内に存在する吸収剤からその吸
収された水を除去する。２〜５分のいわゆるサイクル時
間毎に圧縮空気の流れが第一容器から第二容器へ切換え
られ、その第二容器において圧縮空気は再生された吸収
剤で乾燥される一方、第一容器は大気状態になされて、
第二容器に関して前述したような状況が確立される。連
結パイプおよびバルブを通して２〜５分での交替が実現
される。
れ、圧力容器は吸収剤（酸化アルミニウムまたはシリカ
ゲル）を充填される。圧縮空気は一方の吸収容器を通し
て導かれて、乾燥される。乾燥後、乾燥した圧縮空気の
一部、一般に１５％、は大気状態に膨張された後、第二
吸収容器を通して反対方向へ導かれる。この乾燥され膨
張された空気は第二容器内に存在する吸収剤からその吸
収された水を除去する。２〜５分のいわゆるサイクル時
間毎に圧縮空気の流れが第一容器から第二容器へ切換え
られ、その第二容器において圧縮空気は再生された吸収
剤で乾燥される一方、第一容器は大気状態になされて、
第二容器に関して前述したような状況が確立される。連
結パイプおよびバルブを通して２〜５分での交替が実現
される。
【０００８】上述で説明した発熱する空気乾燥機に比較
して、この無熱装置は作動が簡単という利点がある。し
かしながら無熱装置の欠点は運転費用が高いことであ
る。これは吸収剤の再生を目的として高価につく圧縮空
気の１５％を使用するからである。さらに、高圧状態の
圧力を大気圧となるように圧力容器を切換える毎に圧縮
空気を吹き出すことでさらに損失を生じ、この損失は圧
縮空気の約１７％におよぶ全損失を生む。
して、この無熱装置は作動が簡単という利点がある。し
かしながら無熱装置の欠点は運転費用が高いことであ
る。これは吸収剤の再生を目的として高価につく圧縮空
気の１５％を使用するからである。さらに、高圧状態の
圧力を大気圧となるように圧力容器を切換える毎に圧縮
空気を吹き出すことでさらに損失を生じ、この損失は圧
縮空気の約１７％におよぶ全損失を生む。
【０００９】第二の技術は１９６０年代の初期に現れ
た。この技術は圧縮空気を３〜５゜Ｃに冷却する冷却装
置を使用する。その後水は水分離器によって除去され
る。得られた冷気は流入する暖かい圧縮空気によって熱
交換器で再び暖められる。しかしながらこのような第二
の技術による装置で作られる圧縮空気は＋３゜Ｃの露点
温度を有し、これはそのような乾燥圧縮空気中の水の凍
結という面から不利と考えられる。
た。この技術は圧縮空気を３〜５゜Ｃに冷却する冷却装
置を使用する。その後水は水分離器によって除去され
る。得られた冷気は流入する暖かい圧縮空気によって熱
交換器で再び暖められる。しかしながらこのような第二
の技術による装置で作られる圧縮空気は＋３゜Ｃの露点
温度を有し、これはそのような乾燥圧縮空気中の水の凍
結という面から不利と考えられる。
【００１０】第三の技術、すなわち膜技術、は１９９０
年代に現れた。この第三の技術の原理は次のように解説
できる。
年代に現れた。この第三の技術の原理は次のように解説
できる。
【００１１】湿った圧縮空気は中空糸束に導入され、そ
れらの中空糸（hollow fiber）の内部を流下される。中
空糸はモジュール内に配置されている。水蒸気は空気よ
りも速く選択性の膜壁を通過し、この透過水蒸気はモジ
ュールのシェル側に集められる。この過程の駆動力は膜
壁の透過側すなわちシェル側を流れる圧縮空気によって
与えられる。さらに透過した水蒸気は、パージガス、例
えば中空糸膜モジュールのシェル側に給送される圧縮空
気の膨張された空気によって除去されるのが好ましい。
この形式の選択性の強い膜による乾燥機は、通常は流入
圧縮空気の１５％〜４０％の圧縮空気の損失が生じる状
態で−６０゜Ｃの露点温度に達し得る。さらに、中空糸
を透過した水蒸気を排出するために中空糸膜モジュール
のシェル側に真空圧を付与することも可能である。しか
しながらこのような実施例は特別の排出装置すなわち真
空ポンプを使用しなければならない。
れらの中空糸（hollow fiber）の内部を流下される。中
空糸はモジュール内に配置されている。水蒸気は空気よ
りも速く選択性の膜壁を通過し、この透過水蒸気はモジ
ュールのシェル側に集められる。この過程の駆動力は膜
壁の透過側すなわちシェル側を流れる圧縮空気によって
与えられる。さらに透過した水蒸気は、パージガス、例
えば中空糸膜モジュールのシェル側に給送される圧縮空
気の膨張された空気によって除去されるのが好ましい。
この形式の選択性の強い膜による乾燥機は、通常は流入
圧縮空気の１５％〜４０％の圧縮空気の損失が生じる状
態で−６０゜Ｃの露点温度に達し得る。さらに、中空糸
を透過した水蒸気を排出するために中空糸膜モジュール
のシェル側に真空圧を付与することも可能である。しか
しながらこのような実施例は特別の排出装置すなわち真
空ポンプを使用しなければならない。
【００１２】要約すれば上述した吸収技術および現在の
膜技術は、凍結温度すなわち０゜Ｃより低い露点温度に
到達できる技術であるといえるだけである。このような
低露点温度は、圧縮空気が屋外環境での用途において使
用されねばならない場合に必要である。外気温度が０゜
Ｃよりも低温に達する場合には、０゜Ｃより高い露点温
度を有する圧縮空気中の水は凍結し、設備を腐食して損
失を与えることになる。しかしながら、上述技術はエネ
ルギー消費が大きいという欠点を有しており、これは、
吸収剤を再生するための空気の加熱のために大型の電気
ヒータを使用するためであり、あるいは、圧縮空気の損
失のためである。
膜技術は、凍結温度すなわち０゜Ｃより低い露点温度に
到達できる技術であるといえるだけである。このような
低露点温度は、圧縮空気が屋外環境での用途において使
用されねばならない場合に必要である。外気温度が０゜
Ｃよりも低温に達する場合には、０゜Ｃより高い露点温
度を有する圧縮空気中の水は凍結し、設備を腐食して損
失を与えることになる。しかしながら、上述技術はエネ
ルギー消費が大きいという欠点を有しており、これは、
吸収剤を再生するための空気の加熱のために大型の電気
ヒータを使用するためであり、あるいは、圧縮空気の損
失のためである。
【００１３】上述に鑑みて、英国ロンドンのダーウェン
ト・パブリケーションズ・リミテッド、クラスＪ０１，
ＡＮ９１−２２５７２１が参照される。この引用例によ
れば水蒸気を含むガスは、ガス分離膜を含んでなるガス
分離器によって除湿される。特に水蒸気を含むガスは上
述した膜の片側に圧縮状態で供給され、同時にその圧縮
空気が膨張された状態でパージガスとして該膜の反対側
に向流で供給される。しかしながら圧縮ガスを膨張させ
た状態でパージガスとして使用することは寧ろ高価につ
くことになり、それ故に経済的でない。
ト・パブリケーションズ・リミテッド、クラスＪ０１，
ＡＮ９１−２２５７２１が参照される。この引用例によ
れば水蒸気を含むガスは、ガス分離膜を含んでなるガス
分離器によって除湿される。特に水蒸気を含むガスは上
述した膜の片側に圧縮状態で供給され、同時にその圧縮
空気が膨張された状態でパージガスとして該膜の反対側
に向流で供給される。しかしながら圧縮ガスを膨張させ
た状態でパージガスとして使用することは寧ろ高価につ
くことになり、それ故に経済的でない。
【００１４】さらにＵＳ−Ａ−５２４０４７２は湿った
ガス流から水分を除去する方法に関するもので、膜式乾
燥機および吸収式乾燥機の両方を使用している。この周
知の方法によれば、非常に特別な水蒸気透過膜を含んで
なる膜式乾燥機は「前乾燥機」として使用されるのに対
して、吸収式乾燥機が「最終乾燥機」として使用され
る。膜式乾燥機ユニットのパージガスはほぼ水分のない
廃棄ガス、典型的には極低温空気分離プラントからの廃
棄窒素（第５欄、第２７〜２９行）である。
ガス流から水分を除去する方法に関するもので、膜式乾
燥機および吸収式乾燥機の両方を使用している。この周
知の方法によれば、非常に特別な水蒸気透過膜を含んで
なる膜式乾燥機は「前乾燥機」として使用されるのに対
して、吸収式乾燥機が「最終乾燥機」として使用され
る。膜式乾燥機ユニットのパージガスはほぼ水分のない
廃棄ガス、典型的には極低温空気分離プラントからの廃
棄窒素（第５欄、第２７〜２９行）である。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、０゜
Ｃより低い露点温度、好ましくは−１０゜Ｃ、さらには
−２０゜Ｃよりも低い露点温度まで小エネルギー消費に
て圧縮空気を乾燥させることのできる方法および装置を
開発することである。
Ｃより低い露点温度、好ましくは−１０゜Ｃ、さらには
−２０゜Ｃよりも低い露点温度まで小エネルギー消費に
て圧縮空気を乾燥させることのできる方法および装置を
開発することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明のこの目的は、水
蒸気を透過させるように膜が選択されてなる中空糸膜ユ
ニットの一端に圧縮空気を導入し、大気吸収式乾燥機か
らの乾燥したパージ空気（掃気）を中空糸膜ユニットの
透過側すなわちシェル側に導入し、同じ前記大気吸収式
乾燥機からのパージ空気をその大気吸収式乾燥機の再生
用入口に導入し、乾燥した圧縮空気を中空糸膜ユニット
の他端に集めるとともに、付与したパージ空気を排出す
ることを特徴とする圧縮空気の乾燥方法によって達成さ
れる。
蒸気を透過させるように膜が選択されてなる中空糸膜ユ
ニットの一端に圧縮空気を導入し、大気吸収式乾燥機か
らの乾燥したパージ空気（掃気）を中空糸膜ユニットの
透過側すなわちシェル側に導入し、同じ前記大気吸収式
乾燥機からのパージ空気をその大気吸収式乾燥機の再生
用入口に導入し、乾燥した圧縮空気を中空糸膜ユニット
の他端に集めるとともに、付与したパージ空気を排出す
ることを特徴とする圧縮空気の乾燥方法によって達成さ
れる。
【００１７】本発明による上述した装置は、圧縮空気の
損失がほとんどなく、従来の技術に比較してほんの僅か
なエネルギーしか消費しない有利な圧縮空気の乾燥装置
を提供するのであり、特に乾燥空気の全比エネルギー消
費量ＫＷ／Ｍｍ3 を示す以下の表１を参照されたい。
損失がほとんどなく、従来の技術に比較してほんの僅か
なエネルギーしか消費しない有利な圧縮空気の乾燥装置
を提供するのであり、特に乾燥空気の全比エネルギー消
費量ＫＷ／Ｍｍ3 を示す以下の表１を参照されたい。
【表１】
【００１８】本発明の装置の実施例によれば、乾燥され
た空気の単位を基にしたエネルギー消費量は現在使用さ
れている従来技術よりも５０％〜８０％ほど少ない。さ
らに圧縮空気の入口流量に基づく圧縮空気の損失は、一
般に最大５％、好ましくは３％未満、最も好ましくは最
大１％である。
た空気の単位を基にしたエネルギー消費量は現在使用さ
れている従来技術よりも５０％〜８０％ほど少ない。さ
らに圧縮空気の入口流量に基づく圧縮空気の損失は、一
般に最大５％、好ましくは３％未満、最も好ましくは最
大１％である。
【００１９】本発明の方法で使用される中空糸膜は水蒸
気に対して非常に大きな選択性を有しており、すなわち
この中空糸膜は酸素および窒素の透過率に比べて高い水
蒸気の透過率を有している。そのような選択性のある膜
の例としては、この分野で１００を超えるＨ2 Ｏ／Ｏ2
の選択性を有するものが一般に知られている。
気に対して非常に大きな選択性を有しており、すなわち
この中空糸膜は酸素および窒素の透過率に比べて高い水
蒸気の透過率を有している。そのような選択性のある膜
の例としては、この分野で１００を超えるＨ2 Ｏ／Ｏ2
の選択性を有するものが一般に知られている。
【００２０】さらに、中空糸膜の固有表面積（specific
surface）と圧縮空気流量との比率は広い限界範囲で変
化する。一般にこの比率は圧縮空気（その圧力は１００
〜１６００ｋＰａ（１〜１６バール））の０．０１〜
０．５ｍ2 ／ｍ3 の間である。
surface）と圧縮空気流量との比率は広い限界範囲で変
化する。一般にこの比率は圧縮空気（その圧力は１００
〜１６００ｋＰａ（１〜１６バール））の０．０１〜
０．５ｍ2 ／ｍ3 の間である。
【００２１】大気吸収式乾燥機は、入口および出口開
口、ならびに吸収ホイールを備えたハウジングで構成さ
れる。この大気吸収式乾燥機のそれ自体は従来技術で知
られている。そのような大気吸収式乾燥機の例はムンス
ター、フレイアーおよびブライ−エアーの市販製品であ
る。
口、ならびに吸収ホイールを備えたハウジングで構成さ
れる。この大気吸収式乾燥機のそれ自体は従来技術で知
られている。そのような大気吸収式乾燥機の例はムンス
ター、フレイアーおよびブライ−エアーの市販製品であ
る。
【００２２】特に本発明の方法および装置は図１に示さ
れている。
れている。
【００２３】
【発明の実施の形態】圧縮機を出た圧縮空気は管即ちラ
イン１を通ってハウジング３の内部の中空糸膜２の中に
給送される。乾燥した圧縮空気はハウジング３の頂部か
らライン４を通って中空糸膜２を出る。
イン１を通ってハウジング３の内部の中空糸膜２の中に
給送される。乾燥した圧縮空気はハウジング３の頂部か
らライン４を通って中空糸膜２を出る。
【００２４】大気は吸収剤ホイール即ち吸着剤ホイール
７を含んでなる大気吸収式乾燥機（atmospheric adsorb
ent dryer ）のハウジング６へライン５を通って給送さ
れる。乾燥した空気はこの大気吸収式乾燥機を出て、パ
ージ空気としてライン８を通って中空糸膜ハウジング３
のシェル側９に導入される。最後に、パージ空気はライ
ン１０を通って排出されて、大気中に解放される。大気
吸収式乾燥機からの空気の一部分１１は、その大気吸収
式乾燥機の再生用入口に導入される。
７を含んでなる大気吸収式乾燥機（atmospheric adsorb
ent dryer ）のハウジング６へライン５を通って給送さ
れる。乾燥した空気はこの大気吸収式乾燥機を出て、パ
ージ空気としてライン８を通って中空糸膜ハウジング３
のシェル側９に導入される。最後に、パージ空気はライ
ン１０を通って排出されて、大気中に解放される。大気
吸収式乾燥機からの空気の一部分１１は、その大気吸収
式乾燥機の再生用入口に導入される。
【００２５】本発明の装置の主駆動力はこの大気乾燥機
によって作り出されるのであって、この乾燥機は乾燥し
た空気の流れをパージ空気として中空糸膜ユニットのシ
ェル側９に発生させる。
によって作り出されるのであって、この乾燥機は乾燥し
た空気の流れをパージ空気として中空糸膜ユニットのシ
ェル側９に発生させる。
【００２６】オランダ国のムンターズ・ネーデルランド
・ビー・ヴイ社（Munterts Nederland B.V. ）から市販
されている大気乾燥機６の例が図２に示されている。大
気は駆動モーター１４によって回転駆動される吸収ホイ
ール７へとライン５を通して給送される。乾燥された大
気はライン８によって乾燥機から取出される。この乾燥
された大気の一部分は再生用空気１１として使用され、
この空気は外部ヒーターまたは熱交換器のような加熱手
段１３を選択的に通過された後に、大気吸収式乾燥機の
再生用入口に導入される。吸収ホイール７を通過した
後、湿った空気はライン１２を通して排出される。
・ビー・ヴイ社（Munterts Nederland B.V. ）から市販
されている大気乾燥機６の例が図２に示されている。大
気は駆動モーター１４によって回転駆動される吸収ホイ
ール７へとライン５を通して給送される。乾燥された大
気はライン８によって乾燥機から取出される。この乾燥
された大気の一部分は再生用空気１１として使用され、
この空気は外部ヒーターまたは熱交換器のような加熱手
段１３を選択的に通過された後に、大気吸収式乾燥機の
再生用入口に導入される。吸収ホイール７を通過した
後、湿った空気はライン１２を通して排出される。
【００２７】大気吸収式乾燥機６が大気中の水分によっ
て飽和した場合、吸収ホイール７はライン１１を通して
例えば１３０゜Ｃに加熱された大気を導入することで再
生される。この加熱した空気は外部の熱を付与すること
により、または圧縮機が発生した熱を使用する、すなわ
ち乾燥した圧縮空気と大気との間の熱交換によって、得
ることができる。吸収ホイールを通過した後、空気はラ
イン１２を通して排出される。
て飽和した場合、吸収ホイール７はライン１１を通して
例えば１３０゜Ｃに加熱された大気を導入することで再
生される。この加熱した空気は外部の熱を付与すること
により、または圧縮機が発生した熱を使用する、すなわ
ち乾燥した圧縮空気と大気との間の熱交換によって、得
ることができる。吸収ホイールを通過した後、空気はラ
イン１２を通して排出される。
【００２８】吸収ホイール７を再生するためには、推奨
することはできないが、乾燥した圧縮空気を少量ほど付
与することも可能である。乾燥した空気が圧力降下され
てライン１１を通して大気吸収式乾燥機に導入され、ま
たライン１２を通して排出される。さらに、上述した二
つの方法の組合わせを吸収ホイール７の再生に使用する
ことができる。
することはできないが、乾燥した圧縮空気を少量ほど付
与することも可能である。乾燥した空気が圧力降下され
てライン１１を通して大気吸収式乾燥機に導入され、ま
たライン１２を通して排出される。さらに、上述した二
つの方法の組合わせを吸収ホイール７の再生に使用する
ことができる。
【００２９】本発明を示す以下の例は本発明の範囲を制
限するものと考えるものではない。
限するものと考えるものではない。
【００３０】
【例】７００ｋＰａ（７バール）の圧力で３５゜Ｃ、す
なわち大気温度の２５゜Ｃよりも１０゜Ｃほど高い温度
で圧縮機から出た圧縮空気が中空糸膜式乾燥機の吸気と
して使用される。大気の相対湿度は５０％で、大気の露
点温度は１５゜Ｃである。明確にするために、３５゜Ｃ
の露点温度を有する１立方メートルの圧縮空気は１立方
メートルの大気中に含まれる水蒸気の４倍の量を含む。
なわち大気温度の２５゜Ｃよりも１０゜Ｃほど高い温度
で圧縮機から出た圧縮空気が中空糸膜式乾燥機の吸気と
して使用される。大気の相対湿度は５０％で、大気の露
点温度は１５゜Ｃである。明確にするために、３５゜Ｃ
の露点温度を有する１立方メートルの圧縮空気は１立方
メートルの大気中に含まれる水蒸気の４倍の量を含む。
【００３１】３５゜Ｃの露点温度を有する圧縮空気が図
１のライン１を通って３１７Ｎｍ3／時間の流量のもと
に４８ｍ2 の固有表面積を有する中空糸膜２の内部に給
送される。ライン４を通して排出される乾燥された圧縮
空気は−２０゜Ｃの露点温度を有している。
１のライン１を通って３１７Ｎｍ3／時間の流量のもと
に４８ｍ2 の固有表面積を有する中空糸膜２の内部に給
送される。ライン４を通して排出される乾燥された圧縮
空気は−２０゜Ｃの露点温度を有している。
【００３２】１５゜Ｃの露点温度を有する大気がライン
５を通して吸収ホイール７を含んでなる大気乾燥機６
（ムンターズ・ネーデルランド・ビー・ヴイ社）に導入
される。ライン８を通して排出された乾燥した大気は−
２５゜Ｃの露点温度を有し、中空糸膜式乾燥機３のため
のパージ空気として使用される。このパージ空気は中空
糸膜式乾燥機３の透過側すなわちシェル側９に導入さ
れ、２７゜Ｃの露点温度を有する空気としてライン１０
を通して排出される。この２７゜Ｃは大気温度の露点温
度よりも１２゜Ｃほど高い。このことは、２７゜Ｃの露
点温度を有する空気が大気すなわち外気よりも６０％多
い水蒸気を含んでいることを意味する。
５を通して吸収ホイール７を含んでなる大気乾燥機６
（ムンターズ・ネーデルランド・ビー・ヴイ社）に導入
される。ライン８を通して排出された乾燥した大気は−
２５゜Ｃの露点温度を有し、中空糸膜式乾燥機３のため
のパージ空気として使用される。このパージ空気は中空
糸膜式乾燥機３の透過側すなわちシェル側９に導入さ
れ、２７゜Ｃの露点温度を有する空気としてライン１０
を通して排出される。この２７゜Ｃは大気温度の露点温
度よりも１２゜Ｃほど高い。このことは、２７゜Ｃの露
点温度を有する空気が大気すなわち外気よりも６０％多
い水蒸気を含んでいることを意味する。
【００３３】上述に鑑み、外気を使用することで本発明
の装置は、大気吸収式乾燥機が外気の水分だけを除去す
るので非常に効率的であると言える。外気中のこの水分
量は中空糸膜式乾燥機を出た圧縮空気から除去した水蒸
気のたった５０％の量である。
の装置は、大気吸収式乾燥機が外気の水分だけを除去す
るので非常に効率的であると言える。外気中のこの水分
量は中空糸膜式乾燥機を出た圧縮空気から除去した水蒸
気のたった５０％の量である。
【００３４】本発明の装置を参照すれば、この装置は外
気条件に拘わらずに自動的に一定した乾燥度を生み出
し、圧縮空気の水分の９５％より多い水分を常に除去す
るということが強調される。
気条件に拘わらずに自動的に一定した乾燥度を生み出
し、圧縮空気の水分の９５％より多い水分を常に除去す
るということが強調される。
【００３５】上述の主張を示すために二つの状況（冬季
および夏季）が考えられる。すなわち、 冬季：外気温度は３゜Ｃで外気の露点温度は−５゜Ｃで
ある。圧縮空気の露点温度は２５゜Ｃ（圧力は７００ｋ
Ｐａ（７バール））である。図１に示した装置は水分の
９８％を除去し、したがって乾燥した圧縮空気の露点温
度は−２７゜Ｃである。 夏季：外気温度は２５゜Ｃで外気の露点温度は１５゜Ｃ
である。圧縮空気の露点温度は３５゜Ｃ（圧力は７００
ｋＰａ（７バール））である。図１に示した装置は水分
の９５％を除去し、したがって乾燥した圧縮空気の露点
温度は−７゜Ｃである。
および夏季）が考えられる。すなわち、 冬季：外気温度は３゜Ｃで外気の露点温度は−５゜Ｃで
ある。圧縮空気の露点温度は２５゜Ｃ（圧力は７００ｋ
Ｐａ（７バール））である。図１に示した装置は水分の
９８％を除去し、したがって乾燥した圧縮空気の露点温
度は−２７゜Ｃである。 夏季：外気温度は２５゜Ｃで外気の露点温度は１５゜Ｃ
である。圧縮空気の露点温度は３５゜Ｃ（圧力は７００
ｋＰａ（７バール））である。図１に示した装置は水分
の９５％を除去し、したがって乾燥した圧縮空気の露点
温度は−７゜Ｃである。
【００３６】再び上述を説明すれば、両方の状況におい
て本発明で発生される圧縮空気は５％未満の相対湿度を
有し、これは非常に乾燥していると考えられる。
て本発明で発生される圧縮空気は５％未満の相対湿度を
有し、これは非常に乾燥していると考えられる。
【図１】本発明による圧縮空気の乾燥装置の構成図。
【図２】本発明で使用される大気乾燥機の一例を示す概
略斜視図。
略斜視図。
１，４，５，８，１０，１１，１２ ライン ２ 中空糸膜 ３ 中空糸膜ユニットのハウジング ６ 大気乾燥機のハウジング ７ 吸収ホイール ９ 中空糸膜のシェル側 １３ 加熱手段 １４ 駆動モーター
Claims (9)
- 【請求項１】 水蒸気を透過させるように膜が選択され
てなる中空糸膜ユニットの一端に圧縮空気を導入し、 大気吸収式乾燥機からの乾燥したパージ空気（掃気）を
中空糸膜ユニットの透過側すなわちシェル側に導入し、 同じ前記大気吸収式乾燥機からのパージ空気を前記大気
吸収式乾燥機の再生用入口に導入し、 乾燥した圧縮空気を中空糸膜ユニットの他端に集めると
ともに、付与したパージ空気を排出することを特徴とす
る圧縮空気の乾燥方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載された方法であって、中
空糸膜ユニットの圧縮空気の入口体積に基づく圧縮空気
の損失が最大５％であることを特徴とする圧縮空気の乾
燥方法。 - 【請求項３】 請求項２に記載された方法であって、中
空糸膜ユニットの圧縮空気の入口体積に基づく圧縮空気
の損失が最大３％であることを特徴とする圧縮空気の乾
燥方法。 - 【請求項４】 請求項１に記載された方法であって、中
空糸膜ユニットの圧縮空気の入口体積に基づく圧縮空気
の損失が最大１％であることを特徴とする圧縮空気の乾
燥方法。 - 【請求項５】 請求項１から請求項４までのいずれか一
項に記載された方法であって、圧縮空気の水成分の少な
くとも９５％が除去されることを特徴とする圧縮空気の
乾燥方法。 - 【請求項６】 請求項１から請求項５までのいずれか一
項に記載された方法であって、中空糸膜における圧縮空
気の入口圧力が１００〜１６００ＫｐＡ（１〜１６バー
ル）であることを特徴とする圧縮空気の乾燥方法。 - 【請求項７】 請求項１から請求項６までのいずれか一
項に記載された方法であって、中空糸膜ユニットの透過
側すなわちシェル側におけるパージガスの流れが圧縮空
気の流れと反対方向（向流）であることを特徴とする圧
縮空気の乾燥方法。 - 【請求項８】 請求項１から請求項７までのいずれか一
項に記載された方法であって、大気吸収式乾燥機が外部
損失熱または圧縮機の発生した熱で加熱された空気によ
って再生されることを特徴とする圧縮空気の乾燥方法。 - 【請求項９】 請求項１から請求項８までのいずれか一
項に記載された圧縮空気の乾燥方法を実施するのに好適
な装置であって、 少なくとも一つの中空糸膜ユニットと、 少なくとも一つの大気吸収式乾燥機とを含み、大気吸収
式乾燥機の出口側は連結手段によって中空糸膜ユニット
の透過側すなわちシェル側に連結されていることを特徴
とする装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP97200490A EP0860194A1 (en) | 1997-02-21 | 1997-02-21 | A process for drying compressed air |
| EP972004907 | 1997-02-21 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10235136A true JPH10235136A (ja) | 1998-09-08 |
Family
ID=8228031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10039028A Pending JPH10235136A (ja) | 1997-02-21 | 1998-02-20 | 圧縮空気の乾燥方法および装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6027546A (ja) |
| EP (1) | EP0860194A1 (ja) |
| JP (1) | JPH10235136A (ja) |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0860194A1 (en) | 1998-08-26 |
| US6027546A (en) | 2000-02-22 |
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