(57)【要約】【課題】簡単な構成により、任意の場所に容易に移動できるようにした移動式窒素ガス発生装置を提供する。【解決手段】周囲の大気を取り入れて圧縮する圧縮部１１と、圧縮部１１で圧縮した大気から不純物を除去するエア調質部１２と、エア調質部１２で不純物を除去した大気を分離膜によりガス分離して、窒素ガスを取り出すガス分離部１３と、これらの圧縮部１１，エア調質部１２及びガス分離部１３を配置した車輪１６ａを備えた台座部１６と、を備えており、車輪１６ａの転動により台座部１６を移動することで、装置全体が任意の場所に設置可能であるように、移動式窒素ガス発生装置１０を構成する。【選択図】図１
2010126425.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲の大気を取り入れて圧縮する圧縮部と、
上記圧縮部で圧縮された大気から不純物を除去するエア調質部と、
上記エア調質部で不純物を除去された大気を分離膜によりガス分離して、窒素ガスを取り出すガス分離部と、
これらの圧縮部，エア調質部及びガス分離部が配置される台座部と、を備えており、
上記台座部が移動されることにより、装置全体が任意の場所に設置可能であることを特徴とする、移動式窒素ガス発生装置。
【請求項２】
前記台座部が車輪を備えており、
前記車輪が転動することにより前記台座部が移動することを特徴とする、請求項１に記載の移動式窒素ガス発生装置。
【請求項３】
前記エア調質部が、フィルタにより塵埃を除去すると共に、ドライヤにより水分を除去することを特徴とする、請求項１又は２に記載の移動式窒素ガス発生装置。
【請求項４】
前記台座部上に、ガス分離部で取り出された窒素ガスの圧力を高める昇圧部が配置されることを特徴とする、請求項１〜３の何れかに記載の移動式窒素ガス発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大気から窒素ガスを抽出し高圧圧縮する移動式窒素ガス発生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、大気から窒素ガスを分離回収し、高圧圧縮してボンベに注入する窒素ガスを発生させる方法として、例えば分離膜式窒素分離法や、所謂ＰＳＡ（Pressure Swing Adsorption）方式、或いは深冷分離方法が知られている。
【０００３】
ＰＳＡ方式は吸着剤特性を利用したものであり、圧縮空気を吸着剤、例えば活性炭中に通して、高圧力下で特定のガスを吸着し、低圧力下で特定のガスを吐出させるもので、圧縮空気から酸素ガス等を吸着することにより、窒素ガスを分離することができる。
また、深冷分離方法は、空気を冷却して分離生成し、例えば空気を−１９０℃程度に冷却することにより、窒素の沸点−１９５．８℃と酸素の沸点−１８３．０℃の温度差を利用して、窒素ガスを大量に高純度で取り出すことができる。
【０００４】
これらのＰＳＡ方式や深冷分離方法を利用して窒素ガスを発生させる場合、装置が大型になってしまう。このため、装置の設置場所が限定されてしまうので、例えば山間部や砂漠等においては装置の設置が困難である。
【０００５】
これに対して、分離膜式窒素分離法においては、従来各種の窒素ガス発生方法が知られている。例えば特許文献１には、らせん巻き中空繊維透過膜カートリッジを用いるガス分離方法が開示されている。また、特許文献２〜４においては、分離膜式窒素分離法を利用した窒素ガスの製造装置が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平０２−１１１４１７号公報
【特許文献２】特開２００１−２６１３１０号公報
【特許文献３】特開２００３−３００７１０号公報
【特許文献４】特開２００３−３１３０１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１〜４の窒素ガスの分離方法及び窒素ガス製造装置においては、装置自体は固定設置が前提となっており、窒素ガスを必要とする場所に装置を移動することは想定されていない。従って、既に設置されている窒素ガス製造装置を、例えば山間部や砂漠等の遠隔地に移動することは不可能である。
【０００８】
このため、このような山間部や砂漠等の遠隔値において窒素ガスを必要とする機器を使用する場合、窒素ガスを注入したボンベを調達して、窒素ガスを必要とする機器の設置場所まで運搬する必要がある。
しかしながら、このようなボンベの口金は種々の規格があることから、調達したボンベの口金が必ずしも窒素ガスを必要とする機器に適合するとはいえず、窒素ガスの供給に支障を来たすことがある。
また、ボンベの運搬による窒素ガスの供給では供給量に限界があるので、大量に窒素ガスを必要とする場合には対応できないことがある。
【０００９】
さらに、窒素ガスの品質が良くない場合、即ち窒素ガスに水が混入している場合には、水の混入によって供給時の窒素ガスの露点温度が極端に低下することがあり、窒素ガス内の水を確実に取り除く必要があった。
また、窒素ガスの吐出量がボンベ内に残留する窒素ガスの量、即ち圧力に依存するため十分な吐出量が得られないことがある。
【００１０】
上記課題に鑑み、本発明の目的は、簡単な構成により任意の場所に容易に移動できるようにした移動式窒素ガス発生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の移動式窒素ガス発生装置は、周囲の大気を取り入れて圧縮する圧縮部と、圧縮部で圧縮された大気から不純物を除去するエア調質部と、エア調質部で不純物を除去された大気を分離膜によりガス分離して窒素ガスを取り出すガス分離部と、これらの圧縮部，エア調質部及びガス分離部が配置される台座部と、を備えており、台座部が移動されることにより装置全体が任意の場所に設置可能であることを特徴とする。
この構成によれば、ガス分離部が分離膜によりガス分離するので、ガス分離部自体そして窒素ガス発生装置全体が小型に構成されると共に、窒素ガス発生のための圧縮部，エア調質部及びガス分離部が、それぞれ台座部に配置されているので、搬送，自走等により台座部を移動して、窒素ガス発生装置全体を容易に任意の場所に移動させることができる。
そして、本窒素ガス発生装置を任意の場所に設置した状態で稼動させることにより、周囲の大気を台座部上の圧縮部により取り入れて圧縮し、エア調質部により不純物を除去した後、ガス分離部において分離膜によりガス分離して、窒素ガスを取り出す。
このようにして取り出した窒素ガスを直接に各種機器に供給し、あるいはボンベに注入した状態で、このボンベを各種機器に接続することによって、窒素ガスを必要とする各種機器に窒素ガスを供給することができる。
【００１２】
ここで、窒素ガスをボンベに注入する場合には、ボンベの口金を適宜に選定することによって、窒素ガスを必要とする各種機器に確実にボンベの口金を接続することができ、例えば海外においても確実に窒素ガスを各種機器に供給することができる。
従って、例えば山間部や砂漠等の遠隔地であっても、台座部により窒素ガス発生装置全体を移動させることにより大気から窒素ガスを発生させ、この窒素ガスを利用して窒素ガスを必要とする各種機器を動作させることが可能になる。
【００１３】
上記構成において、好ましくは、台座部が車輪を備えており、車輪が転動することにより台座部が移動する。この構成によれば、台座部を牽引あるいは自走により任意の場所に移動させて、窒素ガス発生装置全体を所望の場所に設置することができる。
【００１４】
エア調質部が、フィルタにより塵埃を除去すると共に、ドライヤにより水分を除去してもよい。この構成によれば、例えば砂漠や荒れ地等においても、大気中に混入した砂埃や土埃を除去して、窒素ガスの生成に適した大気を得ることができる。さらに、エア調質部が水分を除去することによって、ガス分離部に導入される空気の水分が低下するので、ガス分離膜に水分が付着することが防止される。従って、ガス分離膜の能力低下を低減することができ、ガス分離部によって効率的な窒素ガスの取り出しを行なうことができる。
【００１５】
台座部上に、ガス分離部で取り出された窒素ガスの圧力を高める昇圧部が配置されていてもよい。この構成によれば、昇圧部で高圧化された窒素ガスを容易にボンベに注入し、あるいは窒素ガスを必要とする各種機器に直接に供給することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、簡単な構成により、任意の場所に容易に移動できるようにした移動式窒素ガス発生装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面に示した実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１は本発明による移動式窒素ガス発生装置の第一の実施形態の構成を示す図であり、図２は図１の移動式窒素ガス発生装置の動作を示す説明図である。
図１において、移動式窒素ガス発生装置１０は、圧縮部１１と、エア調質部１２と、ガス分離部１３と、昇圧部１４と、出力部１５と、台座部１６と、から構成されている。
【００１８】
圧縮部１１は市販のエアコンプレッサから構成されており、周囲の大気を取り入れて、例えば１．０ＭＰａ未満の圧力に圧縮して圧縮空気としてエア調質部１２へ送出する。
【００１９】
エア調質部１２は、圧縮部１１から供給される圧縮空気から不純物を除去して、ガス分離部１３に送出するものであり、具体的にはフィルタ１２ａ及びドライヤ１２ｂから構成されている。フィルタ１２ａは、公知の構成であって、例えば大気から砂埃，土埃を含む塵埃を除去する。なお、フィルタ１２ａは、各種大きさの粒子を捕捉するために、順次に捕捉性能が向上するような二段以上の複数段のフィルタとして構成されていてもよい。
【００２０】
ドライヤ１２ｂは同様に公知の構成であって、例えば圧縮空気を冷却することによって圧縮空気中の水分を凝結させ、凝結した水分をドレン水として取り出しあるいは吸着剤や乾燥剤により圧縮空気中の水分を吸着することにより圧縮空気を乾燥させる。なお、ドライヤ１２ｂは、凝結した水（ドレン水）を排出するための排出口１２ｃを備えている。
【００２１】
ここで、ドライヤ１２ｂは、大気中の水分を除去することによって、例えば露点温度を−３０℃程度とする。これにより、ガス分離部１３に導入される大気の水分が低下するのでガス分離部１３における結露を回避し、ガス分離部１３の能力低下を防止することができる。
【００２２】
ガス分離部１３は中空糸膜から構成されており、エア調質部１２で不純物が除去された大気からガス分離膜により酸素を除去して、窒素ガスを分離して取り出し、窒素ガスを昇圧部１４へ送出する。
【００２３】
中空糸膜は、ポリエステル製の例えば数千本のストロー状の中空糸を束ねることにより構成されており、個々の中空糸の内部に圧縮空気を通過させることによって、各ガス成分毎の中空糸膜の透過速度の差異に基づいて各ガス成分、例えば酸素，アルゴン，二酸化炭素等を分離して、残存する窒素ガスを取り出すことができる。
【００２４】
さらに好ましくは、ガス分離部１３は、脱酸素手段を併用して圧縮空気中の酸素を取り除くようにしてもよい。このようにして、ガス分離部１３は、例えば純度９９．６〜９９．９％程度の高品質の窒素ガスを取り出すことができる。
【００２５】
昇圧部１４は公知の構成のガスブースタであって、ガス分離部１３からの窒素ガスの圧力を高めて、例えば２０．７ＭＰａ程度の圧力にする。
【００２６】
出力部１５は例えばレギュレータであって、昇圧部１４で昇圧された窒素ガスを適宜の圧力に調整して、例えば吐出量４Ｎｍ３／時間程度でバルブ１５ａ及びノズル１５ｂを介して窒素ガスを吐出し、例えばボンベに注入することができる。
【００２７】
台座部１６は例えば車輪１６ａを備えた台車として構成されており、上述した圧縮部１１，エア調質部１２，ガス分離部１３，昇圧部１４及び出力部１５がそれぞれ固定配置されている。これにより台座部１６は、車輪１６ａの転動により任意の場所に移動することができる。
【００２８】
従って、圧縮部１１，エア調質部１２，ガス分離部１３，昇圧部１４及び出力部１５から成る窒素ガス発生装置本体１７は、台座部１６の移動に伴って一体的に任意の場所に移動され、稼動することができる。
【００２９】
本発明実施形態による移動式窒素ガス発生装置１０は以上のように構成されており、以下のように動作する。
まず、台座部１６の車輪１６ａを転動させて、台座部１６を自走又は牽引等により所望の場所まで移動させる。これにより、窒素ガス発生装置本体１７が所望の場所に設置されることになる。
【００３０】
この状態で、窒素ガス発生装置本体１７、即ち圧縮部１１，エア調質部１２，ガス分離部１３及び昇圧部１４の各部を作動させる。これにより、圧縮部１１が周囲の大気を取り込んで圧縮し、例えば圧力１．０ＭＰａ未満の圧縮空気をエア調質部１２へ送出する。
続いて、エア調質部１２は、圧縮部１１から送られてくる圧縮空気からフィルタ１２ａにより砂埃，土埃を含む塵埃を除去し、ドライヤ１２ｂにより水分を除去して、例えば露点温度−３０℃以下として、ガス分離部１３に送出する。
次に、ガス分離部１３は、エア調質部１２からの圧縮空気からその中空糸膜により酸素等の他のガス成分を分離して、残存した純度９９．６〜９９．９％程度の窒素ガスを昇圧部１４へ送出する。
これにより、昇圧部１４はガス分離部１３からの窒素ガスを、例えば２０．７ＭＰａ程度の圧力まで昇圧する。
最後に、出力部１５は、昇圧部１４で昇圧された窒素ガスをレギュレータにより例えば吐出量４Ｎｍ３／時間程度に調整する。そして、ノズル１５ｂに空のボンベ（図示せず）を接続して、バルブ１５ａを開放することによりボンベ内に窒素ガスが注入される。
このようにして窒素ガスが注入されたボンベを、窒素ガスを必要とする機器の設置場所まで運搬して、これらの機器にボンベを接続することで、当該機器で窒素ガスを利用することができる。
【００３１】
また、本移動式窒素ガス発生装置１０を、台座部１６を移動させて窒素ガスを必要とする機器の近くまで配置させることにより、出力部１５のノズル１５ｂを、これらの機器に接続して、これらの機器に対して直接に窒素ガスを供給することも可能である。
【００３２】
このようにして、窒素ガスを分離するために中空糸膜を利用してガス分離部１３を構成することにより、ガス分離部１３そして窒素ガス発生装置本体１７が小型に構成され、台座部１６上に容易に搭載することができる。
従って、台座部１６の車輪１６ａを転動させることによって、窒素ガス発生装置本体１７が簡単に任意の場所に移動可能である。これにより、窒素ガスを利用したい所望の場所に窒素ガス発生装置本体１７を移動させて窒素ガスを発生させ、窒素ガスを必要とする各種機器に窒素ガスを供給することができる。
【００３３】
図３から図６は、本発明による移動式窒素ガス発生装置の第二の実施形態の構成を示している。
図３から図６において、移動式窒素ガス発生装置２０は、図１に示した移動式窒素ガス発生装置１０と同様の構成であり、圧縮部２１と、エア調質部２２と、ガス分離部２３と、昇圧部２４と、出力部２５と、台座部２６と、から構成されている。
【００３４】
圧縮部２１は、前述した移動式窒素ガス発生装置１０における圧縮部１１と同様にして市販のエアコンプレッサから構成されており、周囲の大気を取り入れて、例えば１．０ＭＰａ未満の圧力に圧縮して、圧縮空気としてエア調質部２２へ送出する。
具体的には、圧縮部２１は、図６に示すように、駆動源２１ａによりエアコンプレッサ２１ｂを駆動して大気を圧縮し、逆止弁２１ｃを介してエアタンク２１ｄに貯蔵する。あるいは圧縮空気源から接続ポート２１ｅ及び逆止弁２１ｆを介して圧縮空気をエアタンク２１ｄ内に貯蔵する。
ここで、圧力計２１ｇがエアタンク２１ｄ内の圧力を検出して表示する。また、エアタンク２１ｄの底部には、ドレンバルブ２１ｈが設けられている。これにより、エアタンク２１ｄ内の圧力に基づいて凝結してエアタンク２１ｄの底部に溜った圧縮空気内の水分又は油分をドレンバルブ２１ｈを開放させて排出させ、あるいはエアタンク２１ｄ内の圧縮空気を矢印Ａで示すように排出させる。
【００３５】
そして、エアタンク２１ｄ内の圧縮空気は仕切弁２１ｉを介してエア調質部２２へ送出される。ここで、仕切弁２１ｉは、エアタンク２１ｄ内の圧縮空気の状態（圧力や流量）を確認するときなどに閉じられる。また、エアタンク２１ｄには、安全弁２１ｊが設けられている。この安全弁２１ｊは、エアタンク２１ｄ内の圧力が所定値を超えたとき開弁して、エアタンク２１ｄ内の圧縮空気を排出する。
【００３６】
エア調質部２２は、圧縮部２１から供給される圧縮空気から不純物を除去して、ガス分離部２３へ送出するものであり、具体的には図６に示すように、エアフィルタ２２ａ，ドライヤとしてのミストオール２２ｂ及びドライスペース２２ｃから構成されている。
エアフィルタ２２ａは、導入される圧縮空気中の水分や油分そして砂埃，土埃を含む塵埃、より具体的には主として塵埃を除去する。
【００３７】
ミストオール２２ｂは、導入される圧縮空気中の水分や油分そして塵埃、より具体的には主として水分を除去して、ドライスペース２２ｃに落下させる。
ここで、ミストオール２２ｂは、例えば最高露点温度−３０℃のものが使用される。これにより、例えば最終的な供給すべき高圧窒素ガスの露点温度−６０℃を達成することができる。
【００３８】
ドライスペース２２ｃは、ミストオール２２ｂで除去された水分を受けて、矢印Ｂで示すように自動排出する。
【００３９】
ガス分離部２３は、前述した移動式窒素ガス発生装置１０におけるガス分離部１３と同様に、例えばポリイミド樹脂製の中空糸膜２３ａから構成されている。ガス分離部２３は、例えば図６に示すように二つの中空糸膜２３ａが互いに並列に接続されている。
【００４０】
この中空糸膜２３ａは、例えば供給圧力が最大１．０ＭＰａＧ，供給温度５〜６０℃，耐熱温度８０℃，窒素ガス発生量３．６Ｎｍ３／時間の仕様のものが使用される。この中空糸膜２３ａにより圧縮空気から窒素ガスが分離され、例えば純度９９．６〜９９．９％程度の窒素ガスが生成され、逆止弁２３ｂ，絞り弁２３ｃを介して、昇圧部２４へ送出される。
なお、窒素ガスが分離された残存圧縮空気は、矢印Ｃで示すように排出される。
【００４１】
昇圧部２４は、エアタンク２４ａ，レギュレータ２４ｂ，仕切弁２４ｃを介してガス分離部２３から窒素ガスが導入されるガスブースタ２４ｄから構成されている。
【００４２】
エアタンク２４ａは、ガス分離部２３から供給される窒素ガスを一旦収容して、窒素ガスの圧力を安定させる。さらに、エアタンク２４ａは、内部の窒素ガスをリリースするためのドレンバルブ２４ｅを備えている。
【００４３】
レギュレータ２４ｂは、エアタンク２４ａから供給される窒素ガスの圧力を調整する圧力調整弁である。仕切弁２４ｃは、ガスブースタ２４ｄに供給される窒素ガスの状態（圧力や流量等）を確認する際に閉じられる。
【００４４】
ガスブースタ２４ｄは公知の構成であって、二段圧縮タイプのレシプロ式ピストンポンプ２４ｆ，２４ｇ及びエアーシリンダ２４ｎ，２４ｏから構成されており、所謂パスカルの原理を利用して、ガス分離部２３から供給される窒素ガスを圧縮して昇圧する。
【００４５】
各ピストンポンプ２４ｆ，２４ｇは、駆動源として、エア調質部２２からの圧縮空気がレギュレータ２４ｈ，仕切弁２４ｉ，絞り弁２４ｊを介してエアーシリンダ２４ｎ，２４ｏへ導入される。これにより、ピストンポンプ２４ｆ，２４ｇが図面左右方向に往復運動を繰り返して、導入された窒素ガスが矢印Ｄで示すように、一段目のピストンポンプ２４ｆで昇圧され、連結管２４ｋを介して二段目のピストンポンプ２４ｇに送出され、二段目のピストンポンプ２４ｇでさらに昇圧されて出力部２５へ送出される。
【００４６】
このとき、エアーシリンダ２４ｎに導入される圧縮空気の圧力により、二段目のピストンポンプ２４ｇから出力される高圧窒素ガスの圧力が制御可能である。従って、これらの圧力のバランスにより、ピストンポンプ２４ｆ，２４ｇが自動的に停止するので、これらの圧力を検出器等により検出しなくても、ガスブースタ２４の無人運転及び停止が可能である。
なお、連結管２４ｋには安全弁２４ｌが設けられており、この安全弁２４ｌは、一段目のピストンポンプ２４ｆの圧力が異常上昇したとき開弁して、昇圧された窒素ガスをリリースする。
【００４７】
出力部２５は、昇圧部２４からの高圧窒素ガスが元圧減圧弁２５ａ，逆止弁２５ｂ及び清浄器２５ｃを介して供給される二つの減圧弁２５ｄ，２５ｅを備えている。二つの減圧弁２５ｄ，２５ｅは、それぞれ清浄器２５ｃの出力に対して互いに並列に接続されていると共に、出力側がそれぞれ供給ポート２５ｆ，２５ｇに接続されている。なお、清浄器２５ｃは、昇圧部２４のガスブースタ２４ｄ等で発生する塵埃等を除去するために備えられている。
【００４８】
各供給ポート２５ｆ，２５ｇは、それぞれ接続ホース２５ｈ，２５ｉの一端が接続され、接続ホース２５ｈ，２５ｉの他端が仕切弁２５ｊ，２５ｋを介して供給アダプタ２５ｌ，２５ｍを有している。各供給アダプタ２５ｌ，２５ｍは、それぞれ窒素ガスを供給すべき各種機器に接続可能に構成されており、接続状態で各種機器に窒素ガスを供給することができる。
ここで、減圧弁２５ｄは、例えば高圧減圧弁として、窒素ガスの圧力を例えば２０．６ＭＰａに減圧する。また、減圧弁２５ｅは、例えば低圧減圧弁として窒素ガスの圧力を例えば３．４５ＭＰａに減圧する。
【００４９】
ところで、元圧減圧弁２５ａの上流側、逆止弁２５ｂと清浄器２５ｃの間、減圧弁２５ｄと供給ポート２５ｆの間、そして減圧弁２５ｅと供給ポート２５ｇの間には、それぞれ安全弁２５ｎ，２５ｏ，２５ｐ，２５ｑが設けられており、圧力の異常上昇の際にそれぞれ開弁して内部の窒素ガスをリリースする。
【００５０】
さらに、清浄器２５ｃの下流側、減圧弁２５ｄと供給ポート２５ｆの間、そして減圧弁２５ｅと供給ポート２５ｇの間には、それぞれ開放弁２５ｒ，２５ｓ，２５ｔが設けられており、窒素ガス供給作業の終了後にそれぞれ開弁され、内部に残っている窒素ガスをリリースする。
なお、レギュレータ２４ｈ，安全弁２５ｏ，２５ｐ，２５ｑには、それぞれ圧力計２４ｍ，２５ｕ，２５ｖ，２５ｗが備えられている。
【００５１】
台座部２６は、図３〜図５に示すように、例えば四つの車輪２６ａを備えた台車として構成されており、上述した圧縮部２１，エア調質部２２，ガス分離部２３，昇圧部２４及び出力部２５がそれぞれ固定配置されている。台座部２６は、図示の場合、例えば全長約２．５ｍ，全幅約１．６５ｍの大きさを有しており、トレーラとして構成されている。
【００５２】
即ち、台座部２６の最前部に連結アーム２６ｂが設けられており、この連結アーム２６ｂを、トラック等の牽引車両に連結することにより、当該牽引車両の走行時に牽引車両が台座部２６を牽引して任意の場所に移動させることができる。これにより、圧縮部２１，エア調質部２２，ガス分離部２３，昇圧部２４及び出力部２５から成る窒素ガス発生装置本体１７は、台座部２６の移動に伴って、一体的に任意の場所に移動され、稼動することができる。
【００５３】
さらに、図示の場合、台座部２６の上部には、窒素ガス発生装置本体１７を覆うカバー２６ｃ（図４参照）が設けられており、窒素ガス発生装置本体１７の各部、即ち圧縮部２１，エア調質部２２，ガス分離部２３，昇圧部２４及び出力部２５が覆われると共に、操作が必要な部品、そして監視が必要な部品が、カバー２６ｃの表面に露出して取り付けられる。このカバー２６ｃは、例えば幌として構成され、あるいは金属製のパネルから構成されており、内部への塵埃等の侵入を低減又は防止する。
【００５４】
このような構成の移動式窒素ガス発生装置２０によれば、以下のように動作する。
まず、台座部２６を連結アーム２６ｂで牽引して台座部２６の車輪２６ａを転動させ、台座部２６を所望の場所まで移動させる。これにより、窒素ガス発生装置本体１７が所望の場所に設置される。
【００５５】
この状態で、台座部２６上の窒素ガス発生装置本体１７、即ち圧縮部２１，エア調質部２２，ガス分離部２３，昇圧部２４及び出力部２５の各部を作動させる。これにより、圧縮部２１のエアコンプレッサ２１ｂが周囲の大気を取り込んで圧縮し、例えば圧力０．９０ＭＰａ未満の圧縮空気をエアタンク２１ｄ内に貯蔵し、仕切弁２１ｉを介してエア調質部２２へ送出する。
【００５６】
続いて、エア調質部２２は、圧縮部２１から送られてくる圧縮空気からエアフィルタ２２ａにより主として砂埃，土埃を含む塵埃を除去し、ミストオール２２ｂにより主として水分を除去して、例えば露点温度−３０℃以下としてガス分離部１３へ送出する。
ここで、ミストオール２２ｂにより除去された水分は、ドライスペース２２ｃ内に集まり、自動排出される。
次に、ガス分離部２３は、エア調質部２２からの圧縮空気から、その中空糸膜２３ａにより酸素等の他のガス成分を分離して、残存した純度９９．６〜９９．９％程度の窒素ガスを、逆止弁２３ｂ，絞り弁２３ｃを介して昇圧部２４へ送出する。
これにより、昇圧部２４は、ガス分離部２３からの窒素ガスをガスブースタ２４ｄにより昇圧し、一段目のピストンポンプ２４ｆにより、例えば圧力０．６ＭＰａから１２．４ＭＰａ程度まで、そして二段目のピストンポンプ２４ｇにより、例えば３０ＭＰａ程度まで昇圧して、出力部２５へ供給する。
最後に、出力部２５は、昇圧部２４で昇圧された窒素ガスを、元圧減圧弁２５ａにより、例えば２０．６ＭＰａ程度まで減圧した後、逆止弁２５ｂ及び清浄器２５ｃを介して、高圧／低圧の二系統に供給する。
【００５７】
これにより、高圧系統では、元圧減圧弁２５ａからの窒素ガスが、減圧弁２５ｄにより例えば２０．６ＭＰａ程度まで減圧されて、供給ポート２５ｆから接続ホース２５ｈ，仕切り弁２５ｊを介して供給アダプタ２５ｌへ送出される。
従って、供給アダプタ２５ｌが窒素ガスを必要とする各種機器に接続され、仕切弁２５ｊが開弁されることによって、当該各種機器に高圧窒素ガスが供給される。
【００５８】
また、低圧系統では、元圧減圧弁２５ａからの窒素ガスが、減圧弁２５ｅにより例えば３．４５ＭＰａ程度まで減圧されて、供給ポート２５ｇから接続ホース２５ｉ，仕切り弁２５ｋを介して供給アダプタ２５ｍへ送出される。従って、供給アダプタ２５ｍが、窒素ガスを必要とする各種機器に接続され、仕切弁２５ｋが開弁されることによって、当該各種機器に低圧窒素ガスが供給される。
【００５９】
以上の構成では、出力部２５の供給アダプタ２５ｌ，２５ｍを窒素ガスを必要とする各種機器に直接に接続して、圧縮部２１，エア調質部２２，ガス分離部２３及び昇圧部２４で生成された窒素ガスをこれらの各種機器に供給しているが、ガスボンベに収容された窒素ガスをこれらの各種機器に供給することも可能である。
このために、出力部２５は、逆止弁２５ｂと清浄器２５ｃとの間から分岐され、逆止弁２５ｘを介して外部接続ポート２５ｙを備えている。
【００６０】
この外部接続ポート２５ｙには、窒素ガスを充填したガスボンベ２７が接続される。これにより、ガスボンベ２７内の窒素ガスが外部接続ポート２５ｙから逆止弁２５ｘを介して、清浄器２５ｃから高圧及び低圧の二系統の減圧弁２５ｄ，２５ｅに供給され、さらに接続ホース２５ｈ，２５ｉを介して、供給アダプタ２５ｌ，２５ｍから各種機器に窒素ガスが供給される。
【００６１】
これに対して、高圧系統又は低圧系統の供給アダプタ２５ｌ，２５ｍをガスボンベ２７に接続することにより、本窒素ガス発生装置本体１７からガスボンベ２７に窒素ガスを充填することも可能である。
このようにして窒素ガスが注入されたボンベを、窒素ガスを必要とする機器の設置場所まで運搬して、これらの機器にボンベを接続することにより当該機器で窒素ガスを利用することができる。
【００６２】
以上述べたように、本発明によれば、簡単な構成により任意の場所に容易に移動できるようにした、極めて優れた移動式窒素ガス発生装置が提供される。
【００６３】
本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において様々な形態で実施することができる。例えば、上述した実施形態においては、ガス分離部２３は、圧縮空気から窒素ガスを分離するために、中空糸膜２３ａから構成されているが、これに限らず他のガス分離手段を利用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明による移動式窒素ガス発生装置の第一の実施形態の全体構成を示す概略図である。
【図２】図１の移動式窒素ガス発生装置の動作を示す説明図である。
【図３】本発明による移動式窒素ガス発生装置の第二の実施形態の構成を示す概略平面図である。
【図４】図３の移動式窒素ガス発生装置を示す概略側面図である。
【図５】図３の移動式窒素ガス発生装置を示す概略正面図である。
【図６】図３の移動式窒素ガス発生装置の詳細な内部構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０，２０：移動式窒素ガス発生装置
１１：圧縮部
１２：エア調質部
１２ａ：エア調質部のフィルタ
１２ｂ：エア調質部のドライヤ
１２ｃ：ドライヤの排出口
１３：ガス分離部
１４：昇圧部
１５：出力部
１５ａ：出力部のバルブ
１５ｂ：出力部のノズル
１６：台座部
１６ａ：台座部の車輪
１７：窒素ガス発生装置本体
２１：圧縮部
２１ａ：圧縮部の駆動源
２１ｂ：圧縮部のエアコンプレッサ
２１ｃ，２１ｆ：圧縮部の逆止弁
２１ｄ：圧縮部のエアタンク
２１ｅ：圧縮部の接続ポート
２１ｇ：圧縮部の圧力計
２１ｈ：圧縮部のドレンバルブ
２１ｉ：圧縮部の仕切弁
２１ｊ：圧縮部の安全弁
２２：エア調質部
２２ａ：エア調質部のエアフィルタ
２２ｂ：エア調質部のミストオール
２２ｃ：エア調質部のドライスペース
２３：ガス分離部
２３ａ：ガス分離部の中空糸膜
２３ｂ：ガス分離部の逆止弁
２３ｃ：ガス分離部の絞り弁
２４：昇圧部
２４ａ：昇圧部のエアタンク
２４ｂ：昇圧部のレギュレータ
２４ｃ：昇圧部の仕切弁
２４ｄ：昇圧部のガスブースタ
２４ｅ：昇圧部のドレンバルブ
２４ｆ，２４ｇ：昇圧部のレシプロ式ピストンポンプ
２４ｈ：昇圧部のレギュレータ
２４ｉ：昇圧部の仕切弁
２４ｊ：昇圧部の絞り弁
２４ｋ：昇圧部の連結管
２４ｌ：昇圧部の安全弁
２４ｍ：昇圧部の圧力計
２４ｎ，２４ｏ：昇圧部のエアーシリンダ
２５：出力部
２５ａ：出力部の元圧減圧弁
２５ｂ：出力部の逆止弁
２５ｃ：出力部の清浄器
２５ｄ，２５ｅ：出力部の減圧弁
２５ｆ，２５ｇ：出力部の供給ポート
２５ｈ，２５ｊ：出力部の接続ホース
２５ｊ，２５ｋ：出力部の仕切弁
２５ｌ，２５ｍ：出力部の供給アダプタ
２５ｎ，２５ｏ，２５ｐ，２５ｑ：出力部の安全弁
２５ｒ，２５ｓ，２５ｔ：出力部の開放弁
２４ｍ，２５ｕ，２５ｖ，２５ｗ：出力部の圧力計
２５ｘ：出力部の逆止弁
２５ｙ：出力部の外部接続ポート
２６：台座部
２６ａ：台座部の車輪
２６ｂ：台座部の連結アーム
２６ｃ：台座部のカバー
２７：ガスボンベ
【図１】
2010126425.tif 000003
【図２】
2010126425.tif 000004
【図３】
2010126425.tif 000005
【図４】
2010126425.tif 000006
【図５】
2010126425.tif 000007
【図６】
2010126425.tif 000008