(57)【要約】  本発明は吸着ドライヤに関し、使用中にガス特には空気がそこを通って供給される少なくとも一つの通路を含み、そのまたは各々の通路には吸着材料が与えられており；吸着材料を再生させるために吸着材料を少なくとも局所的に加熱するための加熱手段と；吸着材料の水分含有量の代理表示的温度を測定するための温度計と；測定された温度に依存して加熱手段を制御する制御手段とをさらに含み、制御手段は測定された温度が予め定められた温度より高いときに加熱手段を少なくとも一時的に不活性化させるように構成されている。
2013530819.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸着ドライヤであって、
使用中にガス特には空気が通される少なくとも一つの通路を含み、そのまたは各々の通路は吸着材料が与えられており；
吸着材料を再生させるために吸着材料を少なくとも部分的に加熱するための加熱手段をも含み；
吸着材料の水分含有量を代理表示する温度を測定するための温度計と；
測定された温度に依存して加熱手段を制御するための制御手段とをさらに含み、制御手段は測定された温度が予め定められた温度より高いときに加熱手段を少なくとも一時的に不活性化させるように構成されている、吸着ドライヤ。
【請求項２】
吸着材料は遷移温度を有し、吸着材料は遷移点より下の温度で水分を吸収して遷移点より上の温度で水分を放出するタイプのものであり、前記予め定められた温度は遷移温度に等しい、請求項１に記載の吸着ドライヤ。
【請求項３】
吸着材料は“低臨界溶体温度ポリマ”を含み、前記遷移温度は臨界溶体温度である、請求項１または２に記載の吸着ドライヤ。
【請求項４】
前記加熱手段は、作動中の通路を通してガスを供給することによって吸着材料が加熱されるように、作動中にガスを加熱するように構成されている、請求項１から３のいずれかに記載の吸着ドライヤ。
【請求項５】
ガスの湿度を測定するための湿度計を含み、前記制御手段は測定された湿度に依存して加熱手段を制御するように構成されている、請求項１から４のいずれかに記載の吸着ドライヤ。
【請求項６】
媒体漏れなく互いに分離された少なくとも二つの通路を含み、前記加熱手段は一時に少なくとも二つの通路のうちの一つの吸着材料を加熱するように構成されている、請求項１から５のいずれかに記載の吸着ドライヤ。
【請求項７】
少なくとも二つの通路のうちの一つにガスを供給するための供給手段を含み、この供給手段は吸着ドライヤに対して置換え可能に接続されて少なくとも二つの通路間で置換え可能であり、ガスは一時に少なくとも二つの通路のうちの一つに供給され、この一つの通路はその吸着材料が加熱され得る通路である、請求項６に記載の吸着ドライヤ。
【請求項８】
少なくとも二つの通路のうちの一つからガスを排出するための排出手段を含み、この排出手段は吸着ドライヤに対して置換え可能に接続されて少なくとも二つの通路間で置換え可能であり、ガスは一時に少なくとも二つの通路のうちの一つから排出され、この一つの通路はその吸着材料が加熱され得る通路である、請求項６または７に記載の吸着ドライヤ。
【請求項９】
少なくとも二つの通路間で前記供給手段および/または前記排出手段を置換えるための置換え手段を含み、前記制御手段は測定された温度および/または測定された湿度に依存して置換え手段を制御するように構成されている、請求項７または８に記載の吸着ドライヤ。
【請求項１０】
吸着ドライヤを再生させる方法であって、
吸着ドライヤの通路を通してガス特には空気を供給し。
吸着材料を再生させる目的のための加熱手段によって吸着ドライヤの吸着材料を少なくとも部分的に加熱し、
吸着材料の水分含有量を代理表示する温度を測定し、
測定された温度に依存して加熱手段を制御することを含み、その加熱手段は測定された温度が予め定められた温度より高いときに少なくとも一時的に不活性化される、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は吸着ドライヤに関し、これは使用中にガス特には空気が供給されて通過する少なくとも一つの通路を含み、そのまたは各々の通路には吸着材料が与えられており、また、吸着材料を再生させるために吸着材料を少なくとも局所的に加熱するための加熱手段をも含む。
【背景技術】
【０００２】
そのような吸着ドライヤは、ガス特には空気を乾燥させるために使用される。ここで、吸着は、吸収と吸着の両方を意味するものと解釈される。公知の吸着ドライヤは吸着材料が付与された通路を含み、それに沿って乾燥されるべき媒体が導かれ、そして吸着材料は乾燥されるべき媒体から水分を吸収する。吸着材料を再生させるために、吸着材料は加熱手段によって局所的に加熱され、それによって吸着材料は吸収した水分を放出する。そのとき、吸着材料によって放出された水分はガス例えば空気を吸着材料に沿って導くことによって排出させることができ、放出された水分はガスに吸収されて排出される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
公知の吸着ドライヤの欠点は、吸着材料の加熱が制御されていない態様で起こることである。これによって、吸着材料が全ての吸収水分をすでに放出しているのに、その吸着材料が不必要に長時間加熱されることが起こり得る。逆に、吸着材料が短過ぎる時間だけ加熱されて、吸着材料が水分を保持し続けることが起こり得る。このことは、吸着ドライヤの効率を低下させる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の目的は、効率的なおよび/または単純なおよび/または効果的なおよび/または制御された態様で再生され得る吸着ドライヤを提供することである。
【０００５】
導入部で述べられたタイプの吸着ドライヤは、この目的のために、本発明による特別の特徴を有しており、吸着材料の含有水分の代理表示的温度を測定するための温度計と、測定された温度に依存して加熱手段を制御する制御手段とを含み、測定された温度が予め定められた温度より高いときに制御手段は加熱手段を少なくとも一時的に不活性にするように構成されている。
【０００６】
温度を測定することよって、吸着材料が全ての水分をすでに放出しているか否かを判断することが容易に可能になる。このことは、例えば、貫通して供給されるガスの温度を測定することによって可能である。１気圧で１００℃である水の沸点温度より高い温度のガスが通路を通して運ばれるとき、そのガスは、例えばシリカゲルであり得る吸着材料からの蒸発を介して水分を吸収する。水分を加熱するために熱がガスから抽出され、それによってガスの温度が水の沸点温度より下に低下する。しかし、全ての水分が吸着材料から吸収されたとき、ガスの温度は水の沸点温度より上に留まる。このときに、貫通して供給されるガスの温度が測定されれば、全ての水分が吸着材料から吸収されたか否かが容易に判断され得る。なぜならば、これは、そのガスの温度が沸点温度より高い場合だからである。そのとき、加熱手段は測定された温度に基づいて制御され得て、例えば吸着材料の加熱を少なくとも減少させまたは少なくとも一時的に不活性化させ得る。
【０００７】
代替的に壁の温度が測定されてもよく、その温度は壁の肥厚において測定されることが好ましい。壁肥厚は一定の時間遅れで熱くなり、どのような壁肥厚の温度において吸着材料が乾燥しているかを経験的に判断することによって、加熱手段は壁肥厚において測定された温度に基づいて単純な態様で制御され得る。吸着材料の再生が効率的に起こり得るように吸着材料を再生させるに要する時間が貫通供給されるガスの初期温度に依存するのと同様に、壁肥厚の温度は貫通供給されるガスの初期温度に依存する。したがって、壁肥厚の温度を測定することによって、吸着材料が全ての水分を放出したときを単純な態様で判断することが可能であり、それに基づいて加熱手段が制御され得て、例えば吸着材料の加熱を少なくとも低減させまたは少なくとも不活性化させ得る。
【０００８】
吸着ドライヤは、吸着分離器を意味するとも解釈されることが認識される。そのような吸着分離器は物質を分離するために使用され得て、任意の他の吸着材料が適用可能である。
【０００９】
予め定められた温度は、例えば上述のように水の沸点温度または壁肥厚の経験的に定められた温度であり得る。測定された温度が予め定められた温度より高いときに加熱手段を一時的に不活性化させることによって、エネルギが節約され得る。なぜならば、温度が予め定められた温度より高いときには、吸着材料が完全または十分に再生されていることが分かるからである。
【００１０】
加熱手段を少なくとも一時に不活性化させるということは、この特定の通路に関して加熱手段を少なくとも一時的に不活性化させることを意味すると解釈されることが認識される。例えば複数の通路が存在するとき、加熱手段は一つの通路に関して少なくとも一時的に不活性化されるが選択的に他の通路に関して不活性化されないことが可能であり、他の通路の吸着材料は実際に加熱されて再生され得る。
【００１１】
温度は吸着材料が完全または十分に再生されたか否かを判断するために測定されることが必要なだけなので、加熱手段の制御は単純および/または安価な態様で起こり得る。
【００１２】
導入部で述べられたタイプの吸着ドライヤは、例えば米国特許第７，２６４，６４９号の文献から知られている。米国特許第７，２６４，６４９号の吸着ドライヤにおいて、再生は、送風機の回転速度が予め定められた速度を超えているときに起こる。再生が完全または十分に起こったか否かは測定されず、このことによって、吸着材料がすでに完全または十分に再生されているときに加熱手段が依然として吸着材料を加熱することが起こり得る。これによって、エネルギが浪費され得る。
【００１３】
導入部で述べられたタイプのもう一つの吸着ドライヤは、例えば米国特許出願公開第２００６/００９１２２８号から知られている。米国特許出願公開第２００６/００９１２２８号の吸着ドライヤにおいて、通路が再生されたか否かは、温度、露点およびガス流の測定に基づいて起こり、それらの組合された測定からガス流の湿度が判断され、そのガス流の湿度に基づいて、関係する通路の吸着材料が再生される。米国特許出願公開第２００６/００９１２２８号の吸着ドライヤにおいては、したがって、再生が必要か否かを判断するために、複数の特に複雑な測定が必要である。したがって、本発明による吸着ドライヤは、吸着材料の再生が完全または十分に起こったか否かを判断するために温度を測定することを必要とするだけであることにおいて米国特許出願公開第２００６/００９１２２８号の吸着ドライヤから識別され、この判断は複雑な制御および他の複数の測定を必要とすることなく単純および/または迅速および/または安価な態様で起こり得る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施例による吸着ドライヤの斜視図である。
【図２】図１の吸着ドライヤの通路の詳細図である。
【図３】図１の吸着ドライヤの後側の斜視図である。
【図４】図３中の温度計の詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の好ましい一実施形態においては、吸着材料が遷移温度を有し、その吸着材料は遷移点より下の温度で水分を吸収しかつ遷移点より上の温度で水分を放出するタイプのものであり、予め定められた温度はその遷移温度に等しい。
【００１６】
その遷移点は好ましくは水の沸点より下にあり、その吸着材料はシリカゲルのような普通の場合に必要なのに比べて少ない程度に加熱されることを要する。また、水分は吸着材料から解放されるために蒸発される必要はなく、顕著な最大のエネルギを必要とする蒸発のための熱が節約される。吸着分離器において、それに適した複数の吸着材料が異なった温度のそれらの遷移点を有し得る。
【００１７】
遷移点は遷移領域を意味するとも理解されることが認識され、吸着材料が水分の吸収と水分の放出とを置換える温度範囲は好ましくは急な傾斜を有している。
【００１８】
吸着材料は好ましくはいわゆる“低臨界容体温度ポリマ”を含み、その遷移温度が臨界溶体温度である。吸着材料は、好ましくは、ポリオキサゾリン、ポリ（ジメチルアミノエチルメタクリレート）（ｐＤＭＡＥＭａ）、およびポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド）（ｐＮｉＰＡＡｍ）からなる群から選択される。
【００１９】
低臨界溶体温度（ＬＣＳＴ）ポリマは、予め定められた温度、臨界溶体温度、または臨界点までは分離されるべき複数の物質に可溶であるがこの臨界溶体温度より上では最早可溶でなくて吸収された複数の物質が実際に混じらないポリマである。その遷移点は通常は水の沸点より下にあって、例えば６０−７０℃のオーダである。遷移温度より上へ吸着材料を加熱することによって、その吸着材料は水分を放出する。例えば遷移温度より上の温度のガスが貫通供給されれば、このガスは吸着材料からの水分を吸収してそれを排出する。しかし、そのガスの温度はここで低下する。ガスが吸着材料からの全ての水分を吸収したとき、そのガスの温度は遷移温度より上に留まる。そして、貫通供給されたガスの温度を測定することによって、吸着材料が完全または十分に再生されたかを単純な態様で判断することが可能であり、その後に加熱手段が一時的に不活性化され得る。好ましくは、貫通供給ガスの測定温度が遷移温度より４−１０℃だけ上のときに、制御手段が加熱手段を一時的に不活性化させる。
【００２０】
本発明による吸着ドライヤの一実施形態において、加熱手段は、作動中の通路を貫通してガスを供給することによって吸着材料が加熱されるように、作動中のガスを加熱するように構成されている。
【００２１】
吸着材料は、通路を貫通させて加熱ガスを供給することによって、単純な態様で加熱され得る。ガスが完全に通路を貫通して供給された時にそのガスの温度を測定することによって、吸着材料が完全または十分に再生されたかを判断することが容易に可能であり、その後に加熱手段が制御され得る。ガスは再生のためのみに加熱され、環境温度のガスはガスを乾燥させる目的のために貫通供給されることが理解されるであろうと認識される。
【００２２】
本発明による吸着ドライヤの代替的な実施形態においては、吸着ドライヤはガスの湿度を測定するための湿度計を含み、制御手段は測定された湿度に依存して加熱手段を制御するように構成される。
【００２３】
ガスの湿度を測定することによって、吸着材料の乾燥容量が十分であるかを判断することが容易に可能である。乾燥容量が十分でない場合には、吸着材料が再生されなければならず、加熱手段は吸着材料を加熱するように制御される。加熱手段は、ガスの測定された湿度に基づいて、このように単純な態様で制御される。ガスの湿度は好ましくは貫通供給の前と貫通供給の後の両方で測定され、それによって、吸着材料の容量が十分に大きいかを判断するために、どれだけ多くの水分がガスから吸収されたかを判断することが容易に可能である。それに基づいて、加熱手段は単純な態様で制御され得る。
【００２４】
本発明による吸着ドライヤの代替的な実施形態において、吸着ドライヤは互いに媒体漏れのないよう分離された少なくとも二つの通路を含み、加熱手段は一時に少なくとも二つの通路のうちの一つの吸着材料を加熱するように構成されている。
【００２５】
少なくとも二つの互いに分離された通路を使用して、一時に通路の一つの吸着材料が加熱され得ることによって、その一つの通路は再生され得るが他の通路はガスを乾燥させるために使用され得る。第二の通路の再生の後、好ましくは第一の通路の乾燥容量が不十分であることを最適な湿度計が測定するまで、加熱手段は一時的に不活性化され得る。第一の通路の乾燥容量が不十分であると測定された時点で、加熱手段は好ましくは第一の通路を加熱するように制御され、再生された第二の通路はガスを乾燥させるために使用され得る。
【００２６】
本発明による吸着ドライヤの実際的な実施形態において、吸着ドライヤは少なくとも二つの通路のうちの一つにガスを供給するための供給手段を含み、この供給手段は吸着ドライヤに取外し可能に接続され、少なくとも二つの通路の間で置換え可能であり、ガスは一時に少なくとも二つの通路のうちの一つに供給され、この一つの通路はその吸着材料が加熱され得る通路である。
【００２７】
各々の場合に吸着材料が加熱され得る通路の一つにガスを供給することによって、その通路が再生され得る一方で、他の通路において乾燥させるためのガスが乾燥され得る。供給手段は吸着ドライヤに対して置換え可能に接続されているので、供給手段を置換えて加熱手段を制御することによって、少なくとも二つの通路のうちの再生されるものを設定することが容易に可能である。全ての通路の全体的な乾燥容量が不十分になっているときには、好ましくは次の通路が再生される。その時点で、再生された通路がガスを乾燥させるために再度利用可能になっており、吸着ドライヤの全体的な乾燥容量が再度十分であり得る。
【００２８】
本発明による吸着ドライヤのもう一つの実際的な実施形態においては、その吸着ドライヤは少なくとも二つの通路のうちの一つからガスを排出するための排出手段を含み、この排出手段は吸着ドライヤに対して置換え可能に接続されていて少なくとも二つの通路間で置換え可能であり、ガスは一時に少なくとも二つの通路のうちの一つから排出され、この一つの通路は吸着材料が加熱され得る通路である。
【００２９】
この実際的な実施形態は、少なくとも二つの通路のうちの一つを再生させて湿っているガスを単純な態様で例えば外部へ排出され得るという利点を有している。
【００３０】
本発明による吸着ドライヤの実際的な実施形態において、吸着ドライヤは少なくとも二つの通路間で供給手段および/または排出手段を置換えるための置換え手段を含み、制御手段は測定された温度および/または測定された湿度に依存して排出手段を制御するように構成されている。
【００３１】
供給手段は、そのような置換え手段を用いて、異なる通路間で容易に移動され得る。
さらに、本発明は吸着ドライヤを再生させる方法に関係しており、
吸着ドライヤの通路を通してガス特には空気を供給し、
吸着材料を再生させる目的の加熱手段によって吸着ドライヤの吸着材料を少なくとも部分的に加熱し、吸着材料の水分含有量を代理表示する温度を測定し、
測定された温度に依存して加熱手段を制御することを含み、その加熱手段は測定された温度が予め定められた温度より高いときに少なくとも一時的に不活性化される。
【００３２】
上述のように、そのような方法を用いて、ガスは単純な態様で乾燥され得て、吸着材料が容易に再生され得て、そして測定された温度が予め定められた温度より高いときまたは吸着材料の再生が完全もしくは十分に起こったときに再生が停止され得る。
【００３３】
本発明は、図面に示された形態を参照して、さらに明らかにされる。
図１は、脱着可能なカセットの形態の複数の通路３を備えたハウジング２を含む吸着ドライヤ１を示し、使用中にガス特には空気がそれら通路を通って供給される。各通路３は吸着材料が与えられた複数のプレート４を含み、この吸着材料は“低臨界溶体温度ポリマ”を含んでいる（図２参照）。
【００３４】
吸着ドライヤ１は、空気を引き込むためのファン５と、引き込まれた空気を加熱するための加熱手段６とをさらに含んでいる。加熱手段６は柔軟な供給ホース７によって分配機の形態の供給手段８に接続されており、供給手段８はガイド手段９によって吸着ドライヤ１へ取り外し可能に接続されていて、供給手段８は異なる通路３間で置換え可能である。
【００３５】
図３は吸着ドライヤ１の後側を示しており、吸着ドライヤ１の後側には排出手段１０が配置されており、これも吸着ドライヤ１へ取り外し可能に接続されていて、排出手段１０は異なる通路３間で置換え可能である。排出手段１０は、湿った空気を排出する目的のために、例えば外側の空気へ柔軟な排出ホース１１を介して接続されている。
【００３６】
作動中において、供給手段８と排出手段１０とは通常は同じ通路３に接続されており、空気が吸着ドライヤ１の一方側から供給されて、その空気が他方側へ排出される。
【００３７】
吸着ドライヤ１は貫通供給される空気の温度を測定するための熱伝対１２をさらに含んでおり、この熱伝対は排出手段１０内に配置されている（図３および図４参照）。
【００３８】
吸着ドライヤ１の作動中に、乾燥のための空気が通路３を通して供給され、通路３中の吸着材料は乾燥されるべき空気から水分を吸収する。吸着材料は、空気から水分を吸収することによって飽和する。しかし、吸着材料はＬＣＳＴポリマであるので、温度が予め定められた臨界溶体温度より高いときに水分を放出する。したがって、吸着材料は、その温度をこの臨界温度より上に上昇させることによって再生され得る。その臨界温度は通常は水の沸点より下にあって、例えば６０−７０℃の高さのオーダである。本発明による吸着ドライヤ１がここで使用される。
【００３９】
通路３の吸着材料を再生させるために、空気がファン５によって導入されて加熱手段６によって加熱される。その後、空気は柔軟なホース７および供給手段８を介して、通路３の一つを通して導かれる。空気は加熱されているので、吸着材料の温度は臨界温度の上に上昇する。ここで温かい空気は吸着材料から水分を吸収し、そして吸着材料が再生させられる。吸着ドライヤ１の後側において、排出手段１０および柔軟なホース１１によって湿った空気が外側へ排出される。排出手段１０内には熱伝対１２も配置されており、これは貫通供給された空気の温度を測定する。空気が通路３を通して供給されて水分が吸着材料から吸収される間に、貫通供給される空気の温度は臨界温度の下に降下する。しかし、空気が吸着材料からの全ての水分を吸収したとき、その温度は降下しない。ここで、貫通供給される空気が臨界点温度の下にあるときに、空気は貫通供給の間に依然として水分を吸収しており、したがって吸着材料が未だ完全または十分に再生されていないことが明らかであろう。温度が臨界点の温度の上に留まるとき、全ての水分が吸収されていて、吸着材料が完全または十分に再生されている。したがって、貫通供給された空気の温度を測定することは吸着材料の水分含有量の測定であり、この測定された温度に依存して、加熱手段が活性化もしくは不活性化され得て、または供給手段８および排出手段１０が次の通路３へ置換えられるように制御され得る。
【００４０】
したがって、吸着ドライヤ１内において、加熱された空気は一時に通路３の一つを通して吹かれ、その通路３を再生させる。その時点において、他の通路３は乾燥されるべき空気から水分を吸収することができる。吸着ドライヤ１は、好ましくは、他の通路３を通して供給される乾燥用空気の湿度を測定するための湿度計（図示せず）を含む。その空気の湿度が高すぎるとき、他の通路３の吸着材料が再生されなければならないことが明らかである。なぜならば、組合された乾燥容量が不十分だからである。この時点で、供給手段８と排出手段１０は次の通路３へ置換えられるように制御されてその通路３を再生させる。再生されたばかりの通路３は空気を乾燥させることができ、吸着ドライヤ１の全体的な乾燥容量が増大する。吸着ドライヤ１の乾燥容量が十分であることを湿度計が示して、再生された通路３が完全または十分に再生されていることを熱伝対が示すとき、加熱手段５はエネルギを節約するために一時的に不活性化され得る。したがって、本発明による吸着ドライヤ１によって、非常に効率的に空気が乾燥され得て吸着材料が再生され得る。
【００４１】
本発明は上記で議論された例示的な実施形態に限定されず、添付の請求項の範囲内に入る他の変形例に拡張し得ることも認識される。
【図１】
2013530819.tif 000003
【図２】
2013530819.tif 000004
【図３】
2013530819.tif 000005
【図４】
2013530819.tif 000006
【国際調査報告】
2013530819.tif 000007
2013530819.tif 000008
2013530819.tif 000009