JPH1028832A

JPH1028832A - コンプレッサにより圧搾されたガスの乾燥方法及び装置

Info

Publication number: JPH1028832A
Application number: JP9082701A
Authority: JP
Inventors: Vertriest Danny Etienne Andree; エティアンヌアンドレヴェルトリーストダニー
Original assignee: Atlas Copco Airpower NV
Current assignee: Atlas Copco Airpower NV
Priority date: 1996-04-02
Filing date: 1997-04-01
Publication date: 1998-02-03
Also published as: EP0799635A1; US5925169A; BE1010132A3

Abstract

(57)【要約】【課題】【解決手段】コンプレッサ１により圧搾されたガスの
乾燥方法であって、このガス２は、乾燥された圧搾ガス
４が得られるまで或る量の乾燥剤３の中を押し通される
が、同量の使用済み乾燥剤７は、圧搾ガスの一部分５を
使用済み乾燥剤７の中を押し通すことによって再生され
る。その結果、水分は使用済み乾燥剤７から吸収され
る。その水分は、次いで冷却によって凝縮分離され、そ
の後、ガスのこの一部分５は、乾燥される圧搾ガス２に
再び混合される方法において、使用済み乾燥剤７の中を
押し通されるガスの一部分５は、既に乾燥された圧搾ガ
ス４の一部であり、コンプレッサ１の圧縮熱によって先
ず加熱されるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、コンプレッサに
より圧搾されたガスを乾燥する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば空気等の圧搾ガスは、通常、コン
プレッサの出口では高い水分含有量を有している。この
水分は、配管系に対して不利であり、或る種の用途には
望ましいことではない。従って、もし圧搾空気を乾燥す
る必要がなければ、それは有用なものである。

【０００３】ベルギー特許第Ａ−１００５７６４号に開
示された公知の方法に依れば、圧搾ガスは、乾燥剤の中
を押し通され、それで、既に使用済み乾燥剤は、コンプ
レッサの出口で直接取り出されたコンプレッサによる圧
搾されたガスの一部分をその中を押し通すことで同時に
再生される。このガスは、既に使用済み乾燥剤から水分
を吸収し、次いで水分はそのガスを冷却することで凝縮
分離され、その後にガスは乾燥される圧搾されたガスと
再び混合される。

【０００４】

【発明が解決しようとしている課題】このような方法
は、依然湿っているガスと共に再生が行われ、その結果
乾燥剤の乾燥や再生がかなり緩慢である点で不利であ
る。結果的に、或る量の乾燥剤を再生するには、乾燥中
に同量の乾燥剤を水分で飽和させるのに必要とされる時
間と比較して比較的長い時間かかることになる。

【０００５】更に、許容可能な速さで再生処理を行わせ
るのに比較的高い再生温度が必要である。例えば、低い
使用圧力及び若しくは負荷／無負荷の運転等のコンプレ
ッサの運転状態に依っては、上記の高い再生温度が必ず
しも得られるとは限らない。本発明は、上述したおよび
他の不利な点を排除し、それで圧搾ガスの効率的な乾燥
が行われるコンプレッサにより圧搾されたガスの乾燥方
法を目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的のため、本コン
プレッサにより圧搾されたガスの乾燥方法は、このガス
が、乾燥された圧搾ガスが得られるまで或る量の乾燥剤
の中を押し通され、また或る量の使用済み乾燥剤が、圧
搾ガスの一部分を使用済み乾燥剤の中を押し通すことで
再生され、その結果水分が使用済み乾燥剤から吸収さ
れ、次いで冷却によって凝縮分離され、その後にガスの
一部分が、乾燥される圧搾ガスと再び混合されるように
なっているものにおいて、使用済み乾燥剤の中を押し通
されるガスの上記一部分は、既に乾燥された圧搾ガスの
一部分であり且つコンプレッサの圧縮熱によって先ず加
熱されることを特徴とする。

【０００７】乾燥剤の再生に使用されるガスは、高温で
は低い水分となっているので、上記再生は速く且つ効率
的になろう。

【０００８】圧縮熱がいかようにも得られるので、ガス
を加熱するのに何ら付加エネルギが必要とされない。

【０００９】この圧縮熱は、コンプレッサの冷媒か圧搾
空気自身のいずれかとの熱交換によって引き出される。
前者は特にオイル注入コンプレッサの場合であり、後者
は特にオイルレスコンプレッサの場合である。

【００１０】本発明は、更に、上記方法を適用する装置
であって、乾燥される圧搾ガスが流れ、一方はエジェク
タを備えた管を介してコンプレッサに接続され、他方は
吐出管に接続され、乾燥剤が充填された乾燥ゾーンを備
えた乾燥ダクト系統と、使用済み乾燥剤を有した再生ゾ
ーンを備えた再生ダクト系統とを有した装置において、
上記再生ゾーンは、一方は圧縮で加熱された流体が貫流
し且つ他方はクーラを通る管によって上記エジェクタの
吸入入口に接続されている熱交換器を通る管によって上
記吐出管に接続されていることを特徴としている。

【００１１】本発明の好適な実施例では、或る時間の経
過後に乾燥ゾーンからの乾燥剤を、その間に再生された
再生ゾーンからの乾燥剤と交換する手段を有している。
結果的に、圧搾ガスの乾燥は、殆ど連続的に実施される
ことになる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の特徴をより良く説明する
ために、本発明のコンプレッサにより圧搾されたガスの
乾燥方法及び装置の次の好適な実施例を、添付図を参照
にして説明する。

【００１３】コンプレッサ１により圧搾されたガス２を
乾燥するために、図１に示されているように、このガス
２は或る量の乾燥剤３の中を押し通される。

【００１４】同時に、既に乾燥された圧搾ガス４の一部
分５は、図１の例では、コンプレッサ１の冷却液６との
熱交換によりコンプレッサ１の圧縮熱によって加熱され
た後に、実際には同程度の大量の乾燥剤７の中を押し通
され、この乾燥剤７を再生させ、その後にこの一部分５
は、例えば冷却液８との熱交換によって冷却され、使用
済み乾燥剤７から吸収した水分を凝縮する。

【００１５】凝縮水９は分離され、残りの冷却されて比
較的乾燥したガス１０は、次に依然乾燥させなければな
らない圧搾ガス２と混合される。

【００１６】上記或る量の乾燥剤３は、飽和される毎
に、その間に再生された同量の乾燥剤７と交換される
が、この場合、好ましくは上記乾燥ガス４の一部分５を
一時的にその中を押し通すことで、しかし圧縮熱によっ
てそれを加熱せずに、図１の例ではコンプレッサ１の冷
却液６との熱交換を行わずに、交換の直前まではしばら
くの間冷却される。

【００１７】コンプレッサ１の圧縮熱は常に利用可能な
ので、乾燥ガス４を加熱するのに付加エネルギの供給は
必要とされない。

【００１８】適切な再生用の流量が選択されると、使用
済み乾燥剤７の再生は、乾燥剤３の飽和よりもより速く
なる。交換の時まで残っている時間は、再生された乾燥
剤７を冷却するのに使われる。

【００１９】上述の方法を実行するために、図２に示さ
れている装置が使用される。

【００２０】この装置は、乾燥される圧搾ガス２が貫流
し、コンプレッサ１に接続され、或る量の乾燥剤３が充
填された乾燥ゾーン１２を備えた乾燥設備１１と、実際
には同量の使用済み乾燥剤７が設けられている再生ゾー
ン１４を備えた再生ダクト系統１３とを有している。

【００２１】乾燥ダクト系統１１の入口は、エジェクタ
１７の出口に接続され且つ水分離器１８が設けられてい
る管１６に４方弁１５を介して接続されている。エジェ
クタ１７の入口は、水分離器２０ａとフィルタ２０ｂと
クーラ２１とが搭載されている管１９を介してコンプレ
ッサ１の出口に接続されている。

【００２２】乾燥ダクト系統１１の出口には、乾燥され
た圧搾ガス４の吐出管２３が４方弁２２を介して接続さ
れている。

【００２３】再生ダクト系統１３の入口は、熱交換器２
５が設けられている管２４に上記４方弁２２によって接
続されている。この熱交換器２５の一次回路は、コンプ
レッサ１の冷却回路２６となっている。

【００２４】熱交換器２５は、３方弁２８によって管２
４を経て熱交換器２５に関して上流側に接続される管２
７によって架橋（バイパス）される。この３方弁は、制
御ユニット２９に接続されている。

【００２５】上記４方弁１５によって、再生ダクト系統
１３の出口は、クーラ３１が設けられ、引き続き上記エ
ジェクタ１７の吸引入口に接続されている管３０に接続
されている。クーラ３１には、凝縮水９の排出管３２が
設けられている。

【００２６】上記乾燥剤３、７は、シリカゲルや分子篩
や活性アルミナ等の水分吸収乾燥剤を含有している。こ
れは、容器内に積層された乾燥剤粒の形態等各種の形態
をとることができ、又は図３に示すように例えばダクト
束を成した支持体３３に乾燥剤を用意することもでき
る。

【００２７】この支持体３３は、ガラス繊維をベースに
した厚紙から造られており、内側は乾燥剤で覆われたハ
ニカム構造を有している。結果として、乾燥剤との接触
面は非常に大きい。

【００２８】上記４方弁１５、２２も、制御ユニット２
９に接続されており、また上記制御ユニットと共にこれ
らは、乾燥ゾーン１２の乾燥剤３を再生ゾーン１４の乾
操剤７と交換する手段を形成し、特に乾燥ダクト系統１
１を再生ダクト系統１３へと切換えたりその逆の切換え
を行う。

【００２９】装置の作動は、簡単で次のようになってい
る。

【００３０】コンプレッサ１から到来する乾燥される圧
搾ガスは、クーラ２１で冷却された後で約３０℃の温度
を有し、エジェクタ１７によって管１６を経て乾燥ダク
ト系統１１の中を押し通される。水分離器１８では、依
然存在しているいかなる水分も分離され、また乾燥ゾー
ン１２では、ガスは更に乾燥剤３によって乾燥される。

【００３１】乾燥されたガス４は、約４０℃の温度で管
２３を経て乾燥装置から出て行く。同時に、使用済み乾
燥剤７は、乾燥ガス４の一部分５を管２４を介して取り
出して乾燥剤７の中を押し通すことで、再生ゾーン１４
で再生される。ここで、３方弁２８は管２４を開放して
いるが、管２７を閉鎖している。

【００３２】管２４に設けられている熱交換器２５で
は、ガス４から取り出された一部分５は、圧縮熱を吸収
して約９０℃の温度を有した冷却液６によって約８０℃
の温度に加熱される。

【００３３】使用済み乾燥剤７の乾燥後は、ガス４から
の上記のように加熱された一部分５はクーラ３１で冷却
され、凝縮された水９は排出管３２を介して分離され
る。

【００３４】約３０℃の温度の残りの冷却されたガス１
０は、管３０を経てエジェクタ１７のベンチュリー吸引
入口を通って吸引される。

【００３５】エジェクタ１７の入口のベンチュリーの直
後において、この冷たいガス１０は、混合ゾーンにおい
て、コンプレッサ１からの乾燥される圧搾ガス２と混合
される。エジェクタ１７の出口近くで、冷たいガスの圧
力は、リサイクルされる。

【００３６】乾燥剤７が、例えば所定時間後に十分に再
生された後、制御ユニット２９は、３方弁２８に指令し
てその位置を管２４を遮断して管２７を管２３に接続す
る位置に変えさせる。

【００３７】結果的に、乾燥剤７の中を押し通されるガ
スの一部分５は最早加熱されず、その結果、上記乾燥剤
７はクールダウンする。

【００３８】乾燥剤３が水分で飽和されると、制御ユニ
ット２９は４方弁１５、２２に指令して位置を変え、乾
燥ダクト系統１１と再生ダクト系統１３を入れ代えるよ
うにする。その結果、しばらくして水分で飽和された乾
燥剤３が乾燥剤７を形成し、再生乾燥剤７が乾燥剤３と
なる。

【００３９】このように、同量の乾燥剤が引き続き乾燥
剤３と再生乾燥剤７とになり、乾燥装置の作業は、実際
上連続的になっている。

【００４０】コンプレッサの圧搾ガス２の乾燥は、かく
して非常に効率的に且つ経済的に実施される。

【００４１】図４のブロック線図によって示されている
方法の実施例は、上述の方法と次の点で異なっているだ
けである。即ち、使用済み乾燥剤７の再生に使われる圧
搾ガスの一部分５の加熱は、コンプレッサ１の冷却液６
によって行われるのではなく、コンプレッサ１から出て
行く高温の圧搾ガスによって直接行われる。この実施例
は、特にオイルレスコンプレッサに適用される。

【００４２】この方法は、上述の方法と同じ長所を有し
ている。

【００４３】結果的に、この方法の実施例を実行するの
に使用される図５に示されている装置は、熱交換器２５
の一次回路が冷却回路の一部でなく、コンプレッサ１と
クーラ２１の間に設置された高温の圧搾空気用管１９部
分の一部となっている点で図２に示された実施例と異な
っているだけである。

【００４４】この装置の用途と長所については、図１と
図２に係る実施例に関連して説明する。

【００４５】本発明は、添付図面に示された上述の実施
例に決して限定されるものではなく、反対にコンプレッ
サにより圧搾されたガスを乾燥する方法と装置は、本発
明の技術的範囲に依然と留まっている限り全ての種類の
変形例で実施され得るものである。

【００４６】かくして、乾燥剤を交換する手段は、乾燥
ゾーンと再生ゾーンが設けられている２つの４方弁に代
えてロータを備え、これによって、これらのゾーンがロ
ータの回転によって乾燥ダクト系統から再生ダクト系統
に変換されたりすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る方法のブロック図を表している。

【図２】本発明に係る装置の好適な実施例を概略表して
いる。

【図３】図２に係る装置に使用される乾燥剤の斜視図を
示している。

【図４】図１のものに類似し、本方法の変形例を示すブ
ロック図を表している。

【図５】図３のものに類似し、図４のブロック線図に係
る方法を実施する装置の概略図を表している。

【符号の説明】

１…コンプレッサ２…乾燥されるガス３…乾燥剤４…乾燥された圧搾ガス５…圧搾ガスの一部分６…冷却液７…使用済み乾燥剤８…冷却液９…凝縮水１０…冷却されたガス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コンプレッサにより圧搾されたガスの乾
燥方法であって、このガスは、乾燥された圧搾ガス
（４）が得られるまで或る量の乾燥剤（３）の中を押し
通され、また或る量の使用済み乾燥剤（７）が、圧搾ガ
スの一部分（５）を使用済み乾燥剤（７）の中を押し通
すことで再生され、その結果水分が使用済み乾燥剤
（７）から吸収され、次いで冷却によって凝縮分離さ
れ、その後にガスの一部分（５）は、乾燥される圧搾ガ
ス（２）と再び混合されるようになっているコンプレッ
サにより圧搾されたガスの乾燥方法において、使用済み
乾燥剤（７）の中を押し通されるガスの上記一部分
（５）は、既に乾燥された圧搾ガス（４）の一部分であ
り且つコンプレッサ（１）の圧縮熱によって先ず加熱さ
れることを特徴とするコンプレッサにより圧搾されたガ
スの乾燥方法。
【請求項２】ガスの一部分（５）は、コンプレッサ
（１）の冷媒との熱交換の結果としての圧縮熱によって
加熱されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】ガスの一部分（５）は、圧搾空気自身と
の熱交換の結果としての圧縮熱によって加熱されること
を特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】或る時間経過後、乾燥剤（３）は、その
間に再生された乾燥剤（７）と交換される上記請求項の
いずれか一つに記載の方法。
【請求項５】再生された乾燥剤（７）は、交換直前に
冷却されることを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項６】上記冷却は、再生用には使用されるが圧
縮熱によっては加熱されない乾燥圧搾ガス（４）の一部
分（５）によって実施されることを特徴とする請求項５
記載の方法。
【請求項７】上記請求項のいずれか一つに記載の方法
を適用する装置であって、乾燥される圧搾ガス（２）が
流れ、一方はエジェクタ（１７）を備えた管（１６）を
介してコンプレッサ（１）に接続され、他方は吐出管
（２３）に接続され、乾燥剤（３）が充填された乾燥ゾ
ーン（１２）を備えた乾燥ダクト系統（１１）と、使用
済み乾燥剤（７）を有した再生ゾーン（１４）を備えた
再生ダクト系統（１３）とを有した装置において、上記
再生ゾーン（１４）は、一方は圧縮で加熱された流体が
貫流し且つ他方はクーラ（３１）を通る管（３０）によ
って上記エジェクタ（１７）の吸引入口に接続されてい
る熱交換器（２５）を通る管（２４）によって上記吐出
管（２３）に接続されていることを特徴とするコンプレ
ッサにより圧搾されたガスの乾燥装置。
【請求項８】熱交換器（２５）の一次回路は、コンプ
レッサ（１）の冷却回路（２６）であることを特徴とす
る請求項７記載の装置。
【請求項９】熱交換器（２５）の一次回路は、コンプ
レッサ（１）の出口に接続された高温圧搾ガス用管（１
９）の一部であることを特徴とする請求項７記載の装
置。
【請求項１０】乾燥ゾーン（１２）からの乾燥剤
（３）を、その間に再生された再生ゾーン（１４）から
の乾燥剤（７）と交換する手段（１５−２２−２９）を
有していることを特徴とする請求項７から９のいずれか
一つに記載の装置。
【請求項１１】上記手段（１５−２２−２９）は、乾
燥ダクト系統（１１）と再生ダクト系統（１３）の両方
が一端で接続され且つ制御ユニット（２９）に接続され
た２つの４方弁（１５、２２）から主として構成されて
いることを特徴とする請求項１０記載の装置。
【請求項１２】乾燥ゾーン（１２）からの乾燥剤
（３）をその間に再生された再生ゾーン（１４）からの
乾燥剤（７）と交換する手段は、乾燥ゾーン（１２）と
再生ゾーン（１４）とが設けられ且つこれらゾーンを乾
燥ダクト系統（１１）から再生ダクト系統（１３）に搬
入するロータ等を有している請求項１０記載の装置。
【請求項１３】再生ダクト系統（１３）が吐出管（２
３）に接続された管（２４）には、熱交換器（２５）を
架橋（バイパス）し且つ制御ユニット（２９）に接続さ
れた管（２７）に接続された３方弁（２８）が設けられ
ていることを特徴とする請求７から１２のいずれか一つ
に記載の装置。