(57)【要約】  横型ガス循環装置は、吸着剤（４）の上端上の設置位置に維持された柔軟壁（９）を備え、柔軟膜（９）と容器（１）のドーム（１０）との間の容積は、吸着剤（４）の両側においてチャンバ（７，５）の一方（７）と連通（１２）している。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部ドーム（２）を備える一般的に縦型の容器（１）内に、分離されるガス混合物を受け入れる第１の縦型チャンバ（５）を、分離されたガス混合物を収集する第２の縦型チャンバ（７）から分離する少なくとも１つの吸着剤塊（４）を備え、一般に横方向の柔軟壁（９）が押圧手段（１０、１１）により前記吸着剤塊（４）の上端に押し当てられている、圧力スウィング吸着によりガス混合物の少なくとも１種の成分を分離するための装置であって、前記柔軟壁（９）と前記ドーム（２）との間の容積内の圧力を制御するための手段（１２；１４）を備えることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記柔軟壁（９）と前記ドーム（２）との間の容積が、前記第１のチャンバおよび前記第２のチャンバの一方と連通（１２；１３）していることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記柔軟壁（９）に安定を与えるための手段（１０）をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記容積を前記第２のチャンバ（７）に接続するライン（１２）を備えることを特徴とする請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
前記容積と第１のチャンバ（５）との間に通路（１３）を備えることを特徴とする請求項２または３に記載の方法。
【請求項６】
前記吸着剤塊（４）が、環状であり、前記第１のチャンバ（５）と前記第２のチャンバ（７）とが、同軸であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
空気の成分の分離のためのものであり、前記吸着剤が少なくとも１種のゼオライトを含む請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の開示】
【０００１】
本発明は、上部ドームを備える一般的に縦型の容器内に、分離されるガス混合物を受け入れる第１の縦型チャンバを、分離されたガス混合物を収集する第２の縦型チャンバから分離する少なくとも１つの吸着剤塊を備え、一般に横方向の柔軟壁が押圧手段により前記吸着剤塊の上端に押し当てられているところの、「ＰＳＡ」または「ＶＳＡ」と呼ばれるタイプの圧力スウィング吸着によりガス混合物の少なくとも１種の成分を分離するための装置に関する。
【０００２】
このタイプの装置は、本出願人名義の文献ＵＳ−Ａ−５１７６７２１（Ｈａｙ／Ｖｉｇｏｒ）に記載されている。ガスが横方向に流れるこのタイプの装置では、パッキング膜が、実質的に一定の圧力にある上部容積を、時折有意の圧力変動を交互に受ける複数の下部容積から分離している。これは、装置の構造部分（実際には、グリル、シート、プレート、シェル、チューブ、末端部のような溶接で作製された金属部品）上に疲労荷重を発生させ、必要以上の大型化（厚さ、溶接のクラス、調節の正確さ）を必要とし、製造および組み立てコストをかなり上昇させる。
【０００３】
本発明の目的は、製造および組み立てコストを低減させるばかりでなく、操作寿命を有意に延長するために装置の現存のセットを再調整することを可能とする装置の設計を提案することである。
【０００４】
この目的のために、本発明の１つの特徴によると、上記装置は、上記柔軟壁と上記ドームとの間の容積内の圧力を制御するための手段を備える。
【０００５】
本発明のより具体的な特徴によると、
−  上記柔軟壁と上記ドームとの間の容積が、上記第１のチャンバおよび上記第２のチャンバの一方と連通している、
−  装置は、上記柔軟壁に安定を与える(ballast)ための手段をさらに備える、
−  装置は、上記上部容積を上記第２のチャンバに接続するラインを備える、
−  装置は、上記容積と上記第１のチャンバとの間に通路を備える、
−  上記吸着剤塊は、環状であり、上記第１のチャンバと上記第２のチャンバは、同軸である。
【０００６】
本発明による装置では、上記上部容積における圧力は、もはや一定ではないが、上記吸着剤内のプロセス圧力の関数として制御され、典型的に上記吸着剤の上流または下流の操作圧力の一方とバランスされ、それにより従来柔軟壁により装置の構造の他の部分に伝達されていた望ましくない荷重を実質的に排除している。
【０００７】
さらに、上記ラインまたは上記連通通路は、現存する装置構成に実質的な変更を伴うことなしに配置することができる。
【０００８】
本発明の他の特徴および利点は、添付の図面を参照して、例示のために与えるが限定するものではない以下の態様についての記述から明らかであろう。
【０００９】
図１に示す態様は、上部ドーム２および底部末端３を備える、縦軸を有する円筒状容器１内において、容器１の軸と同軸の穿孔中央チューブにより構成された内部チャンバ５を、生産相において中央チューブ６の下端を介して導入された供給ガス混合物から分離された生産ガス混合物のための出口ライン８が延出する容器１の内部容積と連通する周囲チャンバ７から分離する少なくとも１つの環状吸着剤塊４を有する放射状吸着器を示す。再生相において、吸着剤塊４は、中央チューブ６の同じ下端を介して、減圧で散逸するガス混合物により洗い流される。吸着剤は、外部に維持され、容器１と同軸の少なくとも１つの穿孔シェル１５により周囲チャンバ７から分離されている。
【００１０】
それ自体既知の様態で、不透過性柔軟壁もしくは膜９が、環状チャンバ７と、環状吸着剤塊４と、中央チューブ５の上端を覆うように、容器１内で水平に延びている。
【００１１】
図示の態様において、膜９は、金属、ガラスまたはセラミックビーズのような、バラストを形成する個別のまたは粒状の要素の少なくとも１つの床１０で覆われており、ドーム２と膜９との間の容積の上部は、ドーム２を通る外部ライン１２を介して生産ガスライン８と連通するスキン１１により占められている。このラインは、ドーム２内の圧力をプロセスパラメータの関数として調節するためのソレノイド弁１４を備える。この態様において、膜９の上部上の圧力は、生産ガス混合物の圧力に「追随」する一方、同時に、サイクルのいずれの時点でも、吸着剤４内の最大プロセスゲージ圧よりも低くはとどまらない。
【００１２】
変形例として、ライン１２は、膜９上の上部容積を直接加圧するために、単に、ドーム２の頂部内で終わり得、この内部容積のほとんどは膜９に安定を与え、その上に置かれた粒状物質よりも低い密度の粒状物質により占められる。
【００１３】
図２の態様において、膜９の上の容積は、少なくとも１つの較正通路１３を介して、内部チャンバ５と連通し、それにより、この内部チャンバ５内の圧力に「追随」する。
【００１４】
本発明は、空気の成分を分離するための、特に純度９０％以上の酸素を供給するための装置にとって理想的なものである。この場合、吸着剤４は、少なくとも１種のゼオライト、有利にはＬＳＸタイプのもの、有利にはＬｉＬＳＸゼオライトを含有し、膜９は、名称「ハイパロン(Hypalon)」の下で市販されている材料またはネオプレンから作られる。
【００１５】
本発明を具体的な態様を参照して説明したが、本発明はそれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の文脈内で当業者に明らかであろう修飾および変形に適したものである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による装置の第１の態様の縦断面。
【図２】本発明による装置の第２の態様の部分縦断面。
【符号の説明】
【００１７】
１…容器
２…ドーム
４…環状吸着剤塊
５…内部チャンバ
６…中央チューブ
７…周囲チャンバ
８…生産ガス（出口）ライン
９…柔軟壁（膜）
１０，１１…押圧手段
１２…接続ライン
１３…較正通路
１４…ソレノイド弁
１５…穿孔シェル
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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2007516058.tif 000006
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