(57)【要約】  本発明は、ガスを受け取る少なくとも第１および第２の部材（２、５、Ｒ０、…、Ｒ９）、第１および第２の部材を互いに接続する接続ライン（３、４、６、７）、および可変弁開放パラメータに従って選択的に閉鎖または開放される、接続ライン上の弁を備えるガスの吸着処理のための装置を制御するために用いられるユニットを調整する方法に関する。制御ユニットは、弁についての先の開放パラメータ、予測弁開放パラメータおよび少なくとも１つの補正パラメータに基づいて、開放パラメータに従って弁の開放を制御する。本発明の方法は、補正パラメータが装置パラメータおよび流れパラメータの関数として調整される工程（ａ）を含む。
2008534250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸着によりガスを処理するための装置の制御ユニットを調整するための調整方法であって、
前記装置は、不純物を含む供給ガスが該供給ガスの精製により生じる少なくとも１種のガスを生産するために前記装置に供給されるところの、ガスを生産するための生産方法を実施するために適したものであり、前記生産方法は、ガスが前記装置内において流れに供されるところの複数の工程を包含し、前記流れは、特性流れパラメータを有し、
前記装置は、複数の部材：
吸着により精製される供給ガスを搬送する供給ライン（１）、
精製されたガスを搬送する生産ライン（２）、
前記供給ガスの不純物を含有するオフガスを搬送する除去ライン（５）、
少なくとも１種の吸着剤物質を収容する複数のシリンダ（Ｒ１、…、Ｒ０）
を備え、
前記装置は、さらに、
それぞれ前記部材のうちの２つを互いに接続する複数の接続ライン（３、４、６、７）、
それぞれ、選択的に、前記接続ライン内のガスの流れを防止するために閉鎖され、または前記接続ライン内でのガスの流れを可能とするために可変開放パラメータに従って開放されるために適した、前記接続ラインのそれぞれに設けられた弁、
１つの弁を備えた１つの接続ラインにより互いに接続された２つの部材により規定されるシステム
を備え、
前記装置は、特性装置パラメータ、および
各工程について、各システムについての開放パラメータに従い弁の開放を指令するために適した前記制御ユニット（８）、
各システムのために、該システムについてのガス流の物理的パラメータの測定値を測定するために適した検出デバイス
を有し、
前記制御ユニット（８）は、各システムについて、前記弁を開放するための予測パラメータ、前記物理的流れパラメータについての設定点、前記設定点の関数と前記測定値の関数との間の誤差を計算するために適しており、
前記制御ユニットは、各工程について、少なくとも、前記弁を開放するための予測パラメータと前記誤差に適用された少なくとも１つの補正パラメータに基づいて、各システムについて前記開放パラメータに従い前記弁の開放を指令するために適しており、
前記調整方法は、前記補正パラメータを、前記特性装置パラメータおよび流れパラメータに従って調整する工程（ａ）を含む
調整方法。
【請求項２】
前記補正パラメータが、現在の設定点の関数と現在の測定値の関数の間の誤差に適用される比例補正パラメータである請求項１の調整方法。
【請求項３】
前記ガス生産方法の実施中に、前記制御ユニットは、先の、弁についての開放パラメータ、前記予測パラメータの先の値、前記物理的流れパラメータについての先の設定点の関数と前記物理的流れパラメータについての先の測定値の関数との間の誤差に適用された前記比例補正パラメータ、および前記物理的流れパラメータの現在の設定点の関数と前記物理的流れパラメータについての現在の測定値の関数との間の誤差に適用された第２の総合的補正パラメータに従い弁の開放を指令するために適しており、
前記調整方法の工程（ａ）中に、前記第２の総合的補正パラメータを、前記特性装置パラメータおよび特性流れパラメータに従って調整する請求項２に記載の調整方法。
【請求項４】
前記ガス生産方法の実施中に、前記制御ユニットは、弁についての先の開放パラメータ、および前記予測パラメータの先の値にさらに従い弁の開放を指令するために適しており、前記補正パラメータが、前記先の設定点の関数と前記先の測定値の関数との間の誤差に適用された総合的補正パラメータであり、
工程（ａ）中に、該総合的補正パラメータを、前記装置パラメータおよび流れパラメータに従って調整する
請求項１に記載の調整方法。
【請求項５】
ガス生産方法の実施中に、前記制御ユニットは、前記開放パラメータについての最大許容値にさらに従い弁の開放を指令するために適している請求項１〜４のいずれか１項に記載の調整方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の調整方法により調整される制御ユニットを備える装置を用いて、吸着によりガスを生産するための方法であって、前記ガスの生産方法は、相開始と相終了との間にわたる複数の異なる工程を含み、各工程中に、第１および第２の部材、前記第１および第２の部材を互いに接続する接続ライン、前記接続ライン上の弁、前記第１および第２の部材間を流れるガスを含む少なくとも１つのシステムのために、以下の工程：
（ｂ）前記物理的流れパラメータについて設定点を計算し、
（ｃ）前記検出デバイスを用いて、前記物理的流れパラメータの前記測定値を測定し、
（ｄ）前記弁を開放するための予測パラメータを、時間と、前記特性装置パラメータおよび特性流れパラメータと、前記物理的流れパラメータについての設定点との関数として計算し、
（ｅ）前記開放パラメータの値を、前記測定値の関数と前記物理的パラメータについての前記設定点の関数との間の誤差に適用された、工程（ａ）で調整された補正パラメータと、前記予測開放パラメータとの関数として計算する
工程を繰り返し実行するガスの生産方法。
【請求項７】
前記システムの動作点を、１の工程の開始時に測定し、工程（ｅ）中に、前記誤差を、前記測定値および前記設定点に前記動作点に対する正規化の非線形関数を適用することにより計算する請求項６に記載の生産方法。
【請求項８】
以下の工程：
（ｆ）前記開放パラメータについて最大許容値を、時間と、前記特性装置パラメータおよび特性流れパラメータと、前記物理的流れパラメータについての前記測定値との関数として計算し、
（ｇ）前記最大許容値を、工程（ｅ）で計算された値と比較し、前記最大許容値が前記計算された値よりも小さいとき、該最大許容値を前記計算された値の代わりに用いる
工程を繰り返し実行する請求項６または７に記載の生産方法。
【請求項９】
前記第１の部材が、吸着剤を収容する第１のシリンダ（Ｒ１、…、Ｒ０）であり、前記第２の部材が、吸着剤を収容する第２のシリンダ（Ｒ１、…、Ｒ０）であり、該生産方法は、ガスが前記第１のシリンダから第２のシリンダへの前記接続ライン内に、前記第２のシリンダ内の圧力と前記第１のシリンダ内の圧力との圧力差が所与の値に達するまで流入し、および少なくとも工程（ｂ）〜（ｅ）が、前記物理的流れパラメータとして前記第１のシリンダと前記第２のシリンダとの間の圧力差を用いて実行されるところのバランス化工程を含む請求項６〜８のいずれか１項に記載の生産方法。
【請求項１０】
前記第１の部材が、吸着剤を収容する第１のシリンダ（Ｒ１、…、Ｒ０）であり、前記第２の部材が、吸着剤を収容する第２のシリンダ（Ｒ１、…、Ｒ０）であり、該生産方法は、前記第２のシリンダをすすぐためにガスが前記第１のシリンダから第２のシリンダへの前記接続ライン内に流入し、および少なくとも工程（ｂ）〜（ｅ）が、前記物理的流れパラメータとして前記第１のシリンダと前記第２のシリンダとの間の圧力差を用いて実行されるところの溶離工程を含む請求項６〜８のいずれか１項に記載の生産方法。
【請求項１１】
前記装置が、前記装置により生産されたガスを送給する生産ライン（２）、および前記装置に供給されたガスを搬送する供給ライン（１）を備え、前記第２の部材が吸着剤を収容する第２のシリンダ（Ｒ１、…、Ｒ０）であり、該生産方法は、前記第２のシリンダ内の圧力値を増加させるためにガスが前記第２のシリンダへの接続ライン内に流入し、および少なくとも工程（ｂ）〜（ｅ）が、前記物理的流れパラメータとして、前記生産ラインおよび供給ラインのうちの一方に接続された第１のシリンダと前記第２のシリンダとの間の圧力差を用いて実行されるところの最終再加圧工程を含む請求項６〜８のいずれか１項に記載の生産方法。
【請求項１２】
前記第１の部材が、吸着剤を収容する第１のシリンダであり、前記第２の部材がオフガス除去ライン（５）であり、前記生産方法は、ガスが前記第１のシリンダと前記除去ラインとの間の接続ライン内に、前記第１のシリンダについて低圧レベルが達成するまで流入し、および少なくとも工程（ｂ）〜（ｅ）が、物理的流れパラメータとして、前記第１のシリンダと前記オフガス除去ラインとの間の圧力差を用いて実行されるところの減圧工程を含む請求項６〜８のいずれか１項に記載の生産方法。
【請求項１３】
前記装置が、ある供給速度で前記装置に供給されたガスを搬送する供給ライン（１）、
ある生産速度で生産されたガスを前記装置から送給する生産ライン（２）、および
バランス化シリンダ
を備え、ガスが、バランス化工程中に、前記バランス化シリンダから第２のシリンダへ、前記第２のシリンダ内の圧力と前記バランス化シリンダ内の圧力との圧力差が所与の値に達するまで、流れ、
前記第１の部材が、前記供給ラインおよび生産ラインのうちの一方に接続された第１のシリンダであり、
前記第２の部材が、前記第２のシリンダ（Ｒ１、…、Ｒ０）であり、
前記生産方法は、ガスが前記ラインと前記第２のシリンダとの間の接続ライン内に、前記第２のシリンダ内に操作圧力が得られるまで、流入し、少なくとも工程（ｂ）〜（ｅ）が、物理的流れパラメータとして、前記生産速度と前記供給速度との間の差を用いて実行されるところの連続再加圧工程を含む
請求項６または７に記載の生産方法。
【請求項１４】
前記生産方法の少なくとも１つの工程中に、少なくとも工程（ｅ）が前記生産方法の前記工程の始動時におけるタイムラグの後に初めて実行され、前記タイムラグは、前記物理的流れパラメータが代表値に達するように十分な持続時間を有する請求項６〜１３のいずれか１項に記載の生産方法。
【請求項１５】
プログラムであって、該プログラムがプログラム可能機械上で実行されたとき請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法を実行するために適切なプログラムをコードする手段（program encoding means）を含むプログラム。
【発明の詳細な説明】
【発明の開示】
【０００１】
本発明は、流入するガスを吸着により処理するための装置を調整するための方法、および吸着によりガスを処理するための方法に関する。
【０００２】
文献ＥＰ−Ａ−１３３６９１０は、かかる処理装置の一例を記載し、これは通常頭文字ＰＳＡ（圧力スウィング吸着）と表示される。そのような装置は、ガスを受け取る種々の部材、例えば、吸着剤を備える少なくとも２つのシリンダ（引用した文献の例では１０個のシリンダ）であって、それぞれ限定的でないが例えばモレキュラーシーブ、活性炭またはアルミナのような吸着剤の１つまたはそれ以上の層を備えるもの、ガス混合物を該装置に移送する供給ライン、該装置からの精製ガスを送給する生産ライン、流入ガスの不純物を含有する該設備からのガスを送給するオフガスラインを備える。さらに、上記部材は、それぞれが２つの部材間のガスの通過を可能とし、または防止するための少なくとも１つの弁を備えるラインによって互いに接続されている。
【０００３】
そのような装置は、十分な満足を提供する。しかしながら、装置の耐用寿命および／または生産されるガスの品質および／または生産されるガス流の品質を保証するために、装置中のガスの流れに特別の注意を払わなければならない。
【０００４】
この目的のために、本発明によれば、吸着によりガスを処理するための装置の制御ユニットを調整するための調整方法であって、
前記装置は、不純物を含む供給ガスが該供給ガスの精製により生じる少なくとも１種のガスを生産するために前記装置に供給されるところの、ガスを生産するための生産方法を実施するために適したものであり、前記生産方法は、ガスが前記装置内において流れに供されるところの複数の工程を包含し、前記流れは、特性流れパラメータ（characteristic flow parameter）を有し、
前記装置は、複数の部材：
吸着により精製される供給ガスを搬送する供給ライン、
精製されたガスを搬送する生産ライン、
前記供給ガスの不純物を含有するオフガスを搬送する除去ライン、
少なくとも１種の吸着剤物質を収容する複数のシリンダ
を備え、
前記装置は、さらに、
それぞれ前記部材のうちの２つを互いに接続する複数の接続ライン、
それぞれ、選択的に、前記接続ライン内のガスの流れを防止するために閉鎖され、または前記接続ライン内でのガスの流れを可能とするために可変開放パラメータ（variable opening parameter）に従って開放されるために適した、前記接続ラインのそれぞれに設けられた弁、
１つの弁を備えた１つの接続ラインにより互いに接続された２つの部材により規定されるシステム
を備え、
前記装置は、特性装置パラメータ（characteristic installation parameters）、および
各工程について、各システムについての開放パラメータに従い弁の開放を指令するために適した前記制御ユニット、
各システムのために、該システムについてのガス流の物理的パラメータ（physical parameter）の測定値を測定するために適した検出デバイス
を有し、
前記制御ユニットは、各システムについて、前記弁を開放するための予測パラメータ、前記物理的流れパラメータについての設定点、前記設定点の関数と前記測定値の関数との間の誤差を計算するために適しており、
前記制御ユニットは、各工程について、少なくとも、前記弁を開放するための予測パラメータと前記誤差に適用された少なくとも１つの補正パラメータに基づいて、各システムについて前記開放パラメータに従い前記弁の開放を指令するために適しており、
前記調整方法は、前記補正パラメータを、前記特性装置パラメータおよび流れパラメータに従って調整する工程（ａ）を含む
調整方法が提供される。
【０００５】
これらの構成により、制御ユニットは、装置および流れに関連する特性パラメータに基づいて１回だけ調整され得、それにより、装置が始動時に容易に設定構成され、例えば供給ガスにおける変化の間に自動的に再設定構成されることを可能とする。
【０００６】
本発明の好ましい態様において、以下の構成の１つおよび／またはその他がさらに採用される：
−  前記補正パラメータが、現在の設定点の関数と現在の測定値の関数の間の誤差に適用される比例補正パラメータであること；
−  前記ガス生産方法の実施中に、前記制御ユニットは、先の、弁についての開放パラメータ、前記予測パラメータの先の値、前記物理的流れパラメータについての先の設定点の関数と前記物理的流れパラメータについての先の測定値の関数との間の誤差に適用された前記比例補正パラメータ、および前記物理的流れパラメータの現在の設定点の関数と前記物理的流れパラメータについての現在の測定値の関数との間の誤差に適用された第２の総合的補正パラメータに従い弁の開放を指令するために適しており、
前記調整方法の工程（ａ）中に、前記第２の総合的補正パラメータを、前記特性装置パラメータおよび特性流れパラメータに従って調整すること；
−  前記ガス生産方法の実施中に、前記制御ユニットは、弁についての先の開放パラメータ、および前記予測パラメータの先の値にさらに従い弁の開放を指令するために適しており、前記補正パラメータが、前記先の設定点の関数と前記先の測定値の関数との間の誤差に適用された総合的補正パラメータであり、
工程（ａ）中に、該総合的補正パラメータを、前記装置パラメータおよび流れパラメータに従って調整すること；
−  ガス生産方法の実施中に、前記制御ユニットは、前記開放パラメータについての最大許容値にさらに従い弁の開放を指令するために適していること。
【０００７】
他の側面によれば、本発明は、上記調整方法により調整される制御ユニットを備える装置を用いて、吸着によりガスを生産するための方法であって、前記ガスの生産方法は、相開始と相終了との間にわたる複数の異なる工程を含み、各工程中に、第１および第２の部材、前記第１および第２の部材を互いに接続する接続ライン、前記接続ライン上の弁、前記第１および第２の部材間を流れるガスを含む少なくとも１つのシステムのために、以下の工程：
（ｂ）前記物理的流れパラメータについて設定点を計算し、
（ｃ）前記検出デバイスを用いて、前記物理的流れパラメータの前記測定値を測定し、
（ｄ）前記弁を開放するための予測パラメータを、時間と、前記特性装置パラメータおよび特性流れパラメータと、前記物理的流れパラメータについての設定点との関数として計算し、
（ｅ）前記開放パラメータの値を、前記測定値の関数と前記物理的パラメータについての前記設定点の関数との間の誤差に適用された、工程（ａ）で調整された補正パラメータと、前記予測開放パラメータとの関数として計算する
工程を繰り返し実行するガスの生産方法に関する。
【０００８】
本発明の好ましい態様において、以下の構成の１つおよび／またはその他が、任意に、さらに採用される：
−  前記システムの動作点を、１の工程の開始時に測定し、工程（ｅ）中に、前記誤差を、前記測定値および前記設定点に前記動作点に対する正規化（normalization）の非線形関数を適用することにより計算すること；
−  以下の工程：
（ｆ）前記開放パラメータについて最大許容値を、時間と、前記特性装置パラメータおよび特性流れパラメータと、前記物理的流れパラメータについての前記測定値との関数として計算し、
（ｇ）前記最大許容値を、工程（ｅ）で計算された値と比較し、前記最大許容値が前記計算された値よりも小さいとき、該最大許容値を前記計算された値の代わりに用いる
工程を繰り返し実行すること；
−  前記第１の部材が、吸着剤を収容する第１のシリンダであり、前記第２の部材が、吸着剤を収容する第２のシリンダであり、該生産方法は、ガスが前記第１のシリンダから第２のシリンダへの前記接続ライン内に、前記第２のシリンダ内の圧力と前記第１のシリンダ内の圧力との圧力差が所与の値に達するまで流入し、および少なくとも工程（ｂ）〜（ｅ）が、前記物理的流れパラメータとして前記第１のシリンダと前記第２のシリンダとの間の圧力差を用いて実行されるところのバランス化工程（balancing step）を含むこと；
−  前記第１の部材が、吸着剤を収容する第１のシリンダ（Ｒ１、…、Ｒ０）であり、前記第２の部材が、吸着剤を収容する第２のシリンダ（Ｒ１、…、Ｒ０）であり、該生産方法は、前記第２のシリンダをすすぐためにガスが前記第１のシリンダから第２のシリンダへの前記接続ライン内に流入し、および少なくとも工程（ｂ）〜（ｅ）が、前記物理的流れパラメータとして前記第１のシリンダと前記第２のシリンダとの間の圧力差を用いて実行されるところの溶離工程（elution step）を含むこと；
−  前記装置が、前記装置により生産されたガスを送給する生産ライン、および前記装置に供給されたガスを搬送する供給ラインを備え、前記第２の部材が吸着剤を収容する第２のシリンダであり、該生産方法は、前記第２のシリンダ内の圧力値を増加させるためにガスが前記第２のシリンダへの接続ライン内に流入し、および少なくとも工程（ｂ）〜（ｅ）が、前記物理的流れパラメータとして、前記生産ラインおよび供給ラインのうちの一方に接続された第１のシリンダと前記第２のシリンダとの間の圧力差を用いて実行されるところの最終再加圧工程を含むこと；
−  前記第１の部材が、吸着剤を収容する第１のシリンダであり、前記第２の部材がオフガス除去ラインであり、前記生産方法は、ガスが前記第１のシリンダと前記除去ラインとの間の接続ライン内に、前記第１のシリンダについて低圧レベルが達成するまで流入し、および少なくとも工程（ｂ）〜（ｅ）が、物理的流れパラメータとして、前記第１のシリンダと前記オフガス除去ラインとの間の圧力差を用いて実行されるところの減圧工程を含むこと；
−  前記装置が、ある供給速度で前記装置に供給されたガスを搬送する供給ライン、
ある生産速度で生産されたガスを前記装置から送給する生産ライン、および
バランス化シリンダ（balancing cylinder）
を備え、ガスが、バランス化工程中に、前記バランス化シリンダから第２のシリンダへ、前記第２のシリンダ内の圧力と前記バランス化シリンダ内の圧力との圧力差が所与の値に達するまで、流れ、
前記第１の部材が、前記供給ラインおよび生産ラインのうちの一方に接続された第１のシリンダであり、
前記第２の部材が、前記第２のシリンダであり、
前記生産方法は、ガスが前記ラインと前記第２のシリンダとの間の接続ライン内に、前記第２のシリンダ内に操作圧力が得られるまで、流入し、少なくとも工程（ｂ）〜（ｅ）が、物理的流れパラメータとして、前記生産速度と前記供給速度との間の差を用いて実行されるところの連続再加圧工程を含むこと；
−  前記生産方法の少なくとも１つの工程中に、少なくとも工程（ｅ）が前記生産方法の前記工程の始動時におけるタイムラグの後に初めて実行され、前記タイムラグは、前記物理的流れパラメータが代表値に達するように十分な持続時間を有すること。
【０００９】
他の側面によれば、本発明は、プログラムであって、該プログラムがプログラム可能機械上で実行されたとき上記調整方法を実行するために適切なプログラムをコードする手段（program encoding means）を含むプログラムに関する。
【００１０】
さらなる側面によれば、本発明は、かかる方法により生産されたガスに関する。
【００１１】
本発明の他の特徴および利点は、ここに添付した図面を参照した、非限定的な例として与えたその態様の１つの記述から明らかとなるであろう。
【００１２】
種々の図において、同じ参照符号は同一または類似の要素を示す。
【００１３】
図１は、不純な水素のような不純なガス流を処理するための装置１０を示している。この装置は、この水素流から、その中の不純物、例えば水分、一酸化炭素、窒素、二酸化炭素、炭化水素等を取り除くために適したものである。
【００１４】
この目的のために、装置１０は、ガスを含有する複数の部材、例えば、精製される水素を移送する供給ライン１、精製された水素の生産ライン２、およびそれぞれＲ１、Ｒ２、Ｒ３、…、Ｒ９およびＲ０と表示された１０個の吸着器を備える。各吸着器は、精製される水素流によりフラッシングされたときに上記不純物の全部または一部を保持することができる１種またはそれ以上の吸着剤物質を含有するシリンダを含む。このまたはこれらの物質は、再生可能であり、すなわち、先に吸着した不純物を回復させることができる。この目的のために、装置１０は、再生される吸着器から発する溶解不純物を担持するオフガスの除去のためのライン５を備える。装置１０は、また、例えば生産ライン２から取り出された、溶離ガス（elution）ＧＥを移送する供給ラインを備えることができる。
【００１５】
装置１０は、また、一方で、上記ライン１、２および５と吸着器Ｒ１〜Ｒ０を接続する、ライン７等の、接続ラインを、他方で、吸着器Ｒ１〜Ｒ０を互いに接続する接続ライン３、４および６を備え、接続ライン４の１つは、溶離ガスＧＥを供給するラインに接続されている。接続ライン３、４、６および７の正確な配置は、装置１０の操作についての記述においてより明らかになるであろう。さらに、これらすべての接続ラインは、それらを通るガスの流量を制御するための弁を備え、それらの正確な配置は、また、装置１０の操作についての記述においてより明らかになるであろう。
【００１６】
装置１０は、さらに、装置の吸着器の弁を制御するためのユニット８を備える。このユニットのプログラミングおよび操作の詳細は、以下でさらに詳細に記述する。
【００１７】
各シリンダのための圧力センサーまたは各ラインのための流量センサーのような検出デバイスが、本装置内に設置されている。
【００１８】
図２は、装置１０の操作サイクルを示す。この図において、時間ｔがｘ軸上に、絶対圧Ｐがｙ軸上にプロットされ、矢印により方向付けられた線は、ガス流の動きと到達地を示し、さらには吸着器Ｒ１〜Ｒ０中の流れの方向を示し、それぞれ、
−  矢印がｙ軸の増加（図の上に向かう）方向を指しているときは、その流れは、吸着器中で並流にあるといわれる。上を指す矢印が吸着器中の圧力を示すラインの下側に位置するならば、その流れは、吸着器に、その入口末端を介して流入し、上を指す矢印が吸着器中の圧力を示すラインの上側に位置するならば、その流れは、吸着器から、その出口末端を介して流出し、前記入口末端および出口末端は、それぞれ、処理されるガスのそれ、および生産相で取り出されるガスのそれである；
−  矢印がｙ軸の減少（図の下に向かう）方向を指しているときは、その流れは、吸着器中で向流にあるといわれる。下を指す矢印が吸着器中の圧力を示すラインの下側に位置するならば、その流れは、吸着器から、その入口末端を介して流出し、下を指す矢印が吸着器中の圧力を示すラインの上側に位置するならば、その流れは、吸着器に、その出口末端を介して流入し、前記入口末端および出口末端は、常に、それぞれ、処理されるガスのそれ、および生産相で取り出されるガスのそれである。
【００１９】
各吸着器Ｒ１〜Ｒ０は、先行する吸着剤から、操作中の吸着器の数で除された（本例の場合１０で除された）サイクルの時間Ｔに等しい、「位相時間（phase time）」と呼ばれる時間だけずれて、図２のサイクルに従う。従って、図２のサイクルは、１０の位相時間を含み、「位相時間／吸着器」二元性（duality）を、すなわち、装置１０の操作のいかなる時点でも、各吸着器は、異なる位相時間にあり、このことは、吸着器の操作状況は、装置の操作のいかなる時点でも、その吸着器が位置する位相時間によって決定されるということに等しい。
【００２０】
装置１０の操作を、単に、１つの位相時間中での吸着器Ｒ１〜Ｒ０の操作を記述することによってまず説明する。サイクルの残りの間の吸着器の操作は、吸着器の順番をずらして繰り返すことにより推論されるものと解される。
【００２１】
この目的のために、例えば、吸着器Ｒ１が、「マスター」といわれる、すなわち、それがその吸着相を、図３Ｉに示すように、大気圧Ｐatmoよりも高い高圧Ｐadで開始するところの位相時間を考慮することができる。付随して、吸着器Ｒ２は、図３ＩＩのダイアグラムに従い、吸着器Ｒ３は、図３ＩＩＩのダイアグラムに従い、以下、図３Ｘのダイアグラムに従う吸着器Ｒ０まで、同様である。
【００２２】
理解を容易にするために、便宜のために時間ｔ＝０とｔ＝Ｔ／１０との間に示されるこの位相時間の少なくとも一部の間に開放される弁のみを図２および図３Ｉ〜３Ｘに示す。番号付けの簡便さのために、これらの弁は、この装置の記述のために、以下の約束事に従い２つの記号Ｘ、Ｙが添えられる文字Ｖにより示される：
−  Ｘは、弁が付随する吸着器の番号であり、
−  Ｙは、同じ機能（function）を有し、本装置のラインの１つに付随する一組の弁の番号であり、番号１は、供給ライン１の「供給」機能に関連し、番号２は、生産ライン２の「生産」機能に関連し、番号３は、接続ライン３の「低圧バランス化」機能に関連し、番号４は、接続ライン４の「溶離(elution)」機能に関連し、番号５は、ライン５の「オフガス除去」機能に関連し、番号６は、接続ライン６の「高圧バランス化」機能に関連し、番号７は、接続ライン７の「最終再加圧」機能に関連する。
【００２３】
装置１０の操作を実行するための弁の配置が、記述と描写の両者の簡便のために、あえて単純化していることを注意しておくことは重要であり、特に、より少ない弁を備えるが、例えば全体の装置のために横断ライン（transverse lines）を備える構成は、本発明の範囲を超えることなく、当業者の範囲内のものである。
【００２４】
図３Ｉ〜３Ｘに示す位相時間の開始前に、すなわち、ｔ＝０の前に、弁Ｖ０１、Ｖ０２、Ｖ４５およびＶ５５が、図３Ｉ〜３Ｘに示す考慮された位相時間に先立つ位相時間の少なくとも最後の間は開放されている。後者の位相時間の間、吸着器Ｒ１およびＲ０は、吸着状態にあり、他の吸着器は再生状態にある。
【００２５】
より正確には、時間ｔ＝０において：
−  弁Ｖ０およびＶ０２に加えて、弁Ｖ１１およびＶ１２が、精製された水素流の一部の生産を確保するために、開放されており、
−  弁Ｖ２６、Ｖ２７およびＶ９６が、それぞれ吸着器Ｒ１、Ｒ９およびＲ０から発する流れの少なくとも一部が吸着器Ｒ２を再圧縮するように、開放されており、
−  弁Ｖ３３およびＶ８３が、吸着器Ｒ８から発する流れにより吸着器Ｒ３の再圧縮を可能とするように開放されており、
−弁６４およびＶ６５が、吸着器Ｒ６の圧力の、当該サイクルの低圧への調節を可能とし、およびシリンダＲ６中の吸着剤物質の溶離を可能とするように、開放されており、
−  弁Ｖ５５に加えて、弁Ｖ５４およびＶ７４が、吸着器Ｒ７から発する流れにより吸着器Ｒ５の溶離を可能とするように、開放されている。
【００２６】
さらに、および実質的にこの時間ｔ＝０と同時に、図３Ｉ〜３Ｘに記載されている位相時間に先行する位相時間中に吸着状態にあった吸着器Ｒ９の生産弁は閉鎖される。
【００２７】
ついで、吸着器Ｒ２内の圧力が吸着器Ｒ９内の圧力に実質的に等しい時間ｔ＝Ｘ１から、
−  弁Ｖ２６およびＶ９６は閉鎖され、後の吸着器Ｒ２の再圧縮は、対応して、より遅くなる。
【００２８】
ついで、吸着器Ｒ３内の圧力が吸着器Ｒ８内の圧力と実質的に等しい時間ｔ＝Ｘ２から、
−  弁Ｖ３３は閉鎖され、弁Ｖ４３は、吸着器Ｒ４の再加圧の開始を可能とするように開放され、
−  弁Ｖ４４およびＶ４５は、閉鎖され、吸着器Ｒ７から発する全体の流れは、対応して、吸着器Ｒ５に供給され、および
−  弁Ｖ３６およびＶ９６は、Ｒ９から発する流れによる吸着器Ｒ３のさらなる再圧縮を可能とするように開放される。
【００２９】
最後に、吸着器Ｒ２内の圧力が吸着器Ｒ１内の圧力と実質的に等しい時間ｔ＝Ｔ／１０において、弁Ｖ２７、Ｖ９６、Ｖ８３、Ｖ７４、Ｖ３３、Ｖ４３およびＶ３６は、以上記述した位相時間から次の位相時間に切り替えるために閉鎖される。
【００３０】
すなわち、図２のグラフは、２つの接続ライン６および３を示しているように見えるが、それは、実際には、同じ位相時間中に２つの異なる流れを連続して搬送する単一のラインに関するものであるとみなすことはより正確である。
【００３１】
サイクルの他の位相時間中の装置１０の操作は、次の位相時間中において吸着器Ｒ２をマスターとみなし、それに吸着器Ｒ３などがＲ０まで後続することを考慮すれば、上記操作から推察することができる。
【００３２】
１０にサイクル位相時間に関し、装置の弁についてのすべての制御操作は、単位制御シーケンサー(unit control sequencer)８と一般に呼ばれているものを構成し、これが実行される。
【００３３】
この目的のために、パラメータが導入され、各連続するサイクル位相時間は、この位相時間にある吸着器の操作状況（operation status）を確認するための１つのパラメータと関連する。
【００３４】
すなわち、図２に示す位相時間にわたって、状況パラメータｊは、吸着器がその吸着を開始する位相時間に関連し、状況パラメータｉは、その後の位相時間であって、吸着器がその吸着を停止する位相時間に関連し、状況パラメータｈは、その後の位相時間であって、吸着器がその減圧を開始する位相時間に関連し、パラメータｇ、ｆ、ｅ、ｄ、ｃ、ｂおよびａについても同様である。これらの状況パラメータは、図２のグラフのｘ軸に示されている。従って、位相時間と同じく多くのパラメータを導入することが必要である。
【００３５】
さらに、これらのパラメータは、それらがサイクル中において考慮される時点に従って、１０個の吸着器のいずれか１つに対応し得るという意味で、「移動性」と呼ばれる。すなわち、もし、ある所与の時点で、パラメータｊが吸着器Ｒ１（ｊ＝１）に対応するならば、サイクル時間Ｔの５分の１に等しい時間後に、このパラメータｊは、吸着器Ｒ３（ｊ＝３）に対応する。
【００３６】
ついで、工程のパラメータ化された順序が、１の所与の位相時間中にのみ装置１０を制御するために規定され、各吸着器はその番号によってではなく、選択された位相時間に関連する時間中のその吸着器の操作状況の確認パラメータ（identification parameter）によって同定される。換言すると、このことは、ある所与の位相時間にわたる装置の操作を、それが図３Ｉ〜３Ｘに関して記述された方法と同様であるが、各吸着器を選択された位相時間に従って可変パラメータａ、…、ｊの１つによって同定することにより、記述することに等しい。
【００３７】
すなわち、各位相時間において、制御ユニット８の制御下に、位相時間にわたって可変的に、選択的に生産、溶離、減圧、連続再加圧または最終再加圧機能を果たし、それぞれ、開放弁を備えた接続ラインにより互いに接続された少なくとも２つの部材を備える一組のシステムを装置内で規定することができる。
【００３８】
装置の弁のそれぞれの開放は、弁開放パラメータにより特徴付けられる。ここでなされる記述の例のために、用いるパラメータは、弁を通る流量に比例するパラメータである、弁のＣＶから得られる。ＣＶに基づいて、弁開放パラメータ（パーセント開放）が、例えば、弁製造者により供給される線形または非線形方程式の適用による得られる。しかしながら、本発明の枠組みに適切な、弁の位置等のような、いずれのタイプのパラメータも、用いることができる。
【００３９】
例えば２つの吸着シリンダまたは１つの吸着シリンダと１つのラインのような２つの部材を互いに接続する接続ラインに配置された弁のそれぞれについて、図４に合成的に示し、以下に記述する方法が実行される。
【００４０】
各工程中、繰り返して、
−  ２つの部材の間の圧力差のような物理的流れパラメータについて設定点を計算し、
−  上記設定点に基づいて、当該の弁について予測ＣＶを計算し、
−  ２つの吸着シリンダの間の実際の圧力差のような、上記物理的流れパラメータの実際の値を測定し、
−  上記弁に適用されるＣＶ制御を、上記予測ＣＶに、および上記測定された圧力差とその圧力差についての設定点のような、上記測定された値の関数(function)と上記物理的流れパラメータについての設定点の関数(function)との間の誤差に適用される補正パラメータに基づいて、計算し、
−  弁の開放を変更する（必要ならば）。
【００４１】
特に、調整は、圧力差に、またはこの圧力差の適切な関数ｙに従って実行することができ、ｙは、例えば、同一性（identity）関数、正規化関数、平方根、その他であることに注意すべきである。
【００４２】
物理的流れパラメータは、圧力差、流量、または他の適切なパラメータである。例えば、物理的流れパラメータとして、本調節方法の文脈において、バランス化工程中にガスを供給するシリンダにおける損耗（attrition）率、または生産方法の溶離または減圧工程についての排出流量（outgoing flow rate）を用いることができる。
【００４３】
補正パラメータは、補正パラメータが図６〜１２に関連して以下に規定されるところの、装置の制御ユニットを調節するための方法の実行中に、溶離工程、バランス化工程、減圧工程、連続再加圧工程または最終再加圧工程から選ばれる各工程について、一度だけ設定される。
【００４４】
各工程について、設定点は、各時間ｔにおいて、例えば図５ａに示すように直線的に、工程時間の開始時に測定された圧力差と、工程時間の最後に得られる圧力差との間で、計算される：
【数１】
2008534250.tif 000003
【００４５】
（ここで、
ΔＰ（ｔ）は、時間ｔにおける圧力差、
ΔＰinitは、工程時間の開始時における圧力差、
ΔＰfinalは、工程時間の最後における圧力差設定点、
ｔは、考慮されている工程のタイマー、
Ｔspは、考慮されている工程の予期された持続時間）。
【００４６】
しかしながら、設定点は、いずれもの他の適切な減少関数、例えば平方、指数その他について得ることができる。
【００４７】
いくつかの態様において、ここで説明する方法を実行する前に、各工程の開始時の過渡時間中に、１０分の数秒〜数秒（例えば、１〜５秒）、ＣＶを一定に維持することができる。この過渡時間中に、流量および圧力変化が達成され得る。
【００４８】
さらに、安全性の観点から、いくつかの用途において、弁に適用されたＣＶ制御がシリンダ内のガスの損耗率（attrition rate）に対応する最大許容ＣＶを超えないことを構成により確保することが有用である。これら弁における経時変化は、例えば、バランス化工程についての図５ｂに示されている。
【００４９】
従って、ＣＶ制御を計算する際に、計算されたＣＶ制御と、弁についての、弁における満足できる流量に合致するように計算された最大許容ＣＶとの比較が含まれ、計算されたＣＶ制御が最大ＣＶよりも高い場合には最大ＣＶが弁に送られる。
【００５０】
ＣＶを見積もる際に、例えば、アメリカ計測器工業会（ＩＳＡ）により、ＩＳＡ−Ｓ７５．０１−１９８５（Ｒ１９９５）"Flow Equation for Sizing Control Valves"で開発され、ＣＶ、弁流量、弁の上流側および下流側の圧力の間の方程式を与えているモデルを用いることができる。あるいは、標準、実験、その他に基づく、いずれもの他の適切な方程式を用いることができる。
【００５１】
ＩＳＡモデルは、これらパラメータが式：
【数２】
2008534250.tif 000004
【００５２】
（ここで、
Ｑは、弁の流量［Ｎｍ3／ｈ］、
Ｐupstrは、弁の上流側の圧力［ｂａｒａ］
Ｙは、０．６７〜１に含まれる、弁の膨張係数Ｙ＝（１−ｘ（ｔ）／３Ｆkｘt）、
ｘ＝ΔＰ／Ｐupstrであり、ｘは、ｘt（臨界ガス流（critical gas flow）についてのｘに対応する）で飽和する［無次元］、
ΔＰは、上流側圧力と下流側圧力との間の圧力差［ｂａｒｇ］、
Ｆpは、パイプに対する弁の調整に関連する幾何学的因子（geometry factor）［無次元］、
Ｆk＝ｋ／１．４０（ここで、ｋ＝Ｃp／Ｃvであり、ガスの比熱の比である）［無次元］、
Ｓgは、空気と比較したガスの比重［無次元］、
Ｔは、ガスの上流側温度［Ｋ］、
Ｚは、ガスの圧縮率因子（compressibility factor）［無次元］）
により結合されることを定めている。
【００５３】
明らかに、ＣＶ、流量および圧力を関連付けるいずれもの他の方程式も、特に弁が消音器を備えている場合には、使用できる。
【００５４】
ここに示した例のために、Ｆp、ＺおよびＦkは、実質的に０に等しいと見積もられるが、他の適切間方程式を、これらパラメータの値について用いることができる。
【００５５】
提示した方程式は、設定点ΔＰ（ｔ）（図５ａ参照）から予測ＣＶを、弁の他のパラメータの関数として計算するのに役立つ。しかしながら、本発明の文脈において、流量は、例えば、ＣＶのような弁のパラメータの関数として計算することもできる。
【００５６】
図６〜１０は、本発明の調整方法の実行中に制御ユニットのために調整される補正パラメータ値を決定するためにそれぞれ役立つ、ガス生産方法の種々の工程のモデルを示す。
【００５７】
図６は、シリンダＲｆとシリンダＲｄとの間の溶離工程（図２）を示す。この工程中、弁Ｖｆ４とＶｄ５は、完全に開放しており、弁Ｖｄ４は制御されている。
【００５８】
理論的には、シリンダＲｆ内の圧力Ｐｆは、方程式：
【数３】
2008534250.tif 000005
【００５９】
（ここで、Ｖeqは、等価体積（equivalent volume）（バールあたり脱着された水素の流量［Ｎｍ3／バール］）
に支配されると書くことができる。
【００６０】
シリンダＲｄの圧力Ｐｄは、オフガス除去ライン５の圧力であり、一定であるとみなすことができ、その結果、ｄＰｆ／ｄｔ＝ｄΔＰ／ｄｔである。
【００６１】
方程式（１）、（２）およびＹの式を結合することによって、溶離工程について、ＣＶ予測項が得られる：
【数４】
2008534250.tif 000006
【００６２】
（ここで、
Ｑd4＝（ΔＰinit−ΔＰfinal, sp）３６００Ｖeq／Ｔsp、
ΔＰfinal, spは、溶離工程についての最終圧力差設定点であり、
ΔＰinitは、溶離工程の開始時に測定された圧力差であり、
ΔＰoffgas, initは、溶離工程の開始時に測定された、ライン５内の圧力であり、
Ｔspは、溶離工程の持続時間設定点である）。
【００６３】
弁を制御するために、測定された変数（圧力）および制御変数（ＣＶ）の間の、方程式（１）および（２)から、方程式：
【数５】
2008534250.tif 000007
【００６４】
が得られる。
【００６５】
この方程式は、
【数６】
2008534250.tif 000008
【００６６】
（ここで、飽和（saturated）は、ΔＰが０を下回ることができないことを示す）
において、溶離工程についてのＹを一定とみなすことによって解くことができる。方程式（５）は、伝達関数に関し、飽和積分系：
【数７】
2008534250.tif 000009
【００６７】
として書かれる。
【００６８】
こうして得られる因子Ｋは、装置の特性パラメータＦpおよびＶeqと、特性流れパラメータＳg、ＴおよびＺにもっぱら依存する。さらに、溶離工程について、Ｙは、一定とみなされ、０．６７に等しい。
【００６９】
上記システムは、ΔＰに関してではなく、非線形関数ｖ（ΔＰ）＝（arcsinh ［√ΔＰ／Ｐoffgas, init）］に関して、またはほぼｙ（ΔＰ）＝［√（ΔＰ／Ｐoffgas, init）］に関して、調節することによってＣＶに関して線形化（linearized）される。
【００７０】
例えば、ジーグラ・ニコルス（Ziegler-Nichols）法を用いることができ、これは、Ｇ（ｓ）＝ｅ-θs・Ｋ／ｓ（ここで、θは、遅れ（lag；ラグ）である）のタイプの積分器システム（integrator system）のためのＰＩＤ補正器（PID corrector）のパラメータを決定するのに役立つ。比例ゲイン補正器（proportional gain corrector）Ｋpが規定されれば、この方法は、Ｋp＝１／Ｋθを与える。
【００７１】
θは、例えば、制御されるプロセスを乱すことによって、シミュレーションにより決定することができる。このパラメータは、例えば、約５秒〜１００秒の間で選択することができる。十分に大きなθの選択は、過剰のＣＶのばらつきを回避することに役立つ。十分に小さなθの選択は、要求される圧力に達することに役立つ。
【００７２】
また、圧力補正器（pressure corrector）に積分項ＫIを加えることができる。例えばＫI＝０．１Ｋpのような、ＫI＝比×Ｋpが選択される。従って、ＫIも、また、特性装置パラメータおよび特性流れパラメータにもっぱら依存する。
【００７３】
従って、実際のＣＶは、
ＣＶ＝max［Ｚ-1ＣＶ＋（１−Ｚ-1）（ＣＶforecast＋Ｋpε）＋ＫIε；０］…（８）
（ここで、
ε＝ｙmess−ｙspであり、ｙmessは、調整のために使用される測定された圧力差ΔＰの関数（例えば、ｙ＝arcsinh［√（ΔＰ／Ｐoffgas, init）］またはｙ＝√（ΔＰ／Ｐoffgas, init））、ｙspは、圧力差設定点に適用される同じ関数であり（ここで、Ｐoffgas, initは、圧力差設定点と測定された圧力差との間の誤差を正規化するために使用される）、
オペレータＺ-1は、サンプリングされたシステムのための時間（period）の遅れオペレータ（lag operator）である）
と書かれる。
【００７４】
非線形関数ｙの使用は、乱れに直面した補正パラメータの信頼性を改善するのに役立つ。
【００７５】
ここで、ＫIがゼロとして選ばれる純粋な比例系の場合において、方程式（８）は、
ＣＶ＝max［ＣＶforecast＋Ｋpε；０］…（８’）
と書かれることに注意すべきである。
【００７６】
弁開放パラメータは、予測弁開放パラメータ、および現在の設定点の関数と現在の測定値の関数との間の誤差に適用される比例補正パラメータから直接得られる。
【００７７】
比例−積分の場合には、ＣＶは、また、この誤差に適用される積分補正パラメータから、開放パラメータの先の値から、予測開放パラメータおよび該誤差の先の値に適用された比例補正パラメータの先の値から、得られる。
【００７８】
代替の態様において、調整の問題がシリンダ中に過剰の速度の流れをもたらさないことを確保することができる。そのような調整の問題は、例えば、補正器の過度に高い調整、またはその測定が補正器により使用されるところのセンサーの故障により得る。この目的のために、ＣＶmaxは、損耗率の予め規定された分率ｘでシリンダ内のガスの流れを可能とするＣＶに対応し、これは、レドゥー式（Ledoux formula）（例えば、ここに記載した溶離工程で、ｘ＝６０％）により近似される。
【００７９】
シリンダ内のガスの速度は、例えば、
【数８】
2008534250.tif 000010
【００８０】
（ここで、
ｖは、シリンダの上端または下端の速度［ｍ／ｓ］であり、
Ｑは、シリンダの上端または下端を通る流量［Ｎｍ3／ｈ］であり、
Ｔadsは、シリンダ内の温度［Ｋ］であり、
Ｐadsは、シリンダ内の圧力［ｂａｒａ］であり、
Ｓadsは、シリンダの断面積［ｍ2］である）
と書くことができる。
【００８１】
さらに、レドゥー速度は、
【数９】
2008534250.tif 000011
【００８２】
（ここで、
Ｄeは、シリンダ内の吸着剤の平均等価直径［ｍ］であり、
ρadsは、シリンダ内の吸着剤の平均密度［ｋｇ／ｍ3］であり、
ρgasは、ガス密度［ｋｇ／Ｎｍ3］である）
と書くことができる。
【００８３】
方程式（９）および（１０）は、シリンダ内で超えてはならない最大流量値を得るために用いられる。（１）とρgas＝１．２９Ｓgを結合させることにより、弁についての許容されるＣＶmaxの式が得られる：
【数１０】
2008534250.tif 000012
【００８４】
こうして規定されるＣＶMAXは、ガスの密度に依存せず、このことは、ガスにつていの未確認の問題の場合に有利である。
【００８５】
ＣＶMAXは、ＣＶMAXでの飽和を積分器にインストールするために、本代替態様に従い、方程式（８）を以下のように修飾することによって、調整に関して用いることができる：
ＣＶ＝min［max［Ｚ-1ＣＶ＋（１−Ｚ-1）（ＣＶforecast＋ＫPε）＋ＫIε；０］；ＣＶMAX］…（１２）。
【００８６】
それによって、弁Ｖd4の圧力は、調整される。
【００８７】
図７は、シリンダＲｅの減圧工程（図２）を示す。弁Ｖｅ５は、この工程中、制御される。第２の部材は、ここでは、オフガス除去ライン５である。
【００８８】
理論的には、シリンダＲｅの圧力Ｐｅは、方程式：
【数１１】
2008534250.tif 000013
【００８９】
に支配される。
【００９０】
ここでは、等価体積を用いることができるが、シリンダを出るガスは純粋な水素とは比較的異なるので、この量の見積もりも、精緻化され得る。
【００９１】
減圧工程は、溶離工程とかなり似ており、最終の圧力差設定点がゼロである点が異なる。その結果、減圧工程について、予測ＣＶ項が得られる：
【数１２】
2008534250.tif 000014
【００９２】
（ここで、
Ｑe5＝（ΔＰinit−ΔＰfinal, sp）３６００Ｖeq／Ｔsp、
ΔＰfinal, spは、減圧工程についての最終圧力差設定点（＝０）、
ΔＰinitは、減圧工程の開始時に測定された圧力差、
Ｐoffgas, initは、減圧工程の開始時に測定された、ライン５内の圧力、
Ｔspは、減圧工程の持続時間設定点）。
【００９３】
弁を制御するために、以下も書くことができる。
【数１３】
2008534250.tif 000015
【００９４】
こうして得られる因子Ｋは、特性装置パラメータＦpおよびＶep、並びに特性流れパラメータＳg、ＴおよびＺにもっぱら依存する。さらに、減圧工程については、Ｙは、一定であるとみなされ、０．８３に等しい。
【００９５】
その結果、溶離工程について展開した方程式は、減圧工程についても通用し、すなわち、
ＣＶ＝max［Ｚ-1ＣＶ＋（１−Ｚ-1）（ＣＶforecast＋ＫPε）＋ＫIε；０］…（１７）
および、別の方法では、
ＣＶ＝min［max［Ｚ-1ＣＶ＋（１−Ｚ-1）（ＣＶforecast＋ＫPε）＋ＫIε；０］；ＣＶMAX］…（１８）
ここで、ｘは、例えば、減圧工程について１６０％に等しい。
【００９６】
それにより、弁Ｖe5の圧力が調整される。
【００９７】
図８は、シリンダＲｇとシリンダＲｂとの間のバランス化工程（連続再加圧なし）（図２）を示す。ガスは、これら２つの間で所与の圧力差、たぶんゼロ、が得られるまで、シリンダＲｇからシリンダＲｂに流れる。弁Ｖｇ３は、この工程中完全に開放しており、弁Ｖｂ３が制御される。
【００９８】
理論的には、シリンダＲｂとＲｇの圧力は、方程式：
【数１４】
2008534250.tif 000016
【００９９】
に支配されると書くことができる。
【０１００】
方程式（１）、（１９）および（２０）を結合することにより、バランス化工程についてＣＶ予測項が得られる：
【数１５】
2008534250.tif 000017
（ここで、
２Ｑb3＝（ΔＰinit−ΔＰfinal, sp）３６００Ｖeq／Ｔsp、
ΔＰfinal, spは、バランス化工程についての最終圧力差設定点（例えば、０に等しい）であり、
ΔＰinitは、バランス化工程の開始時に測定された圧力差であり、
Ｔspは、バランス化工程の持続時間設定点である）。
【０１０１】
弁を制御するために、方程式（１９）、（２０）および（１）が、測定された変数(圧力）および制御変数（ＣＶ）の間の方程式：
【数１６】
2008534250.tif 000018
【０１０２】
を得るために用いられる。
【０１０３】
この方程式は、
【数１７】
2008534250.tif 000019
【０１０４】
において、バランス化工程についてＹを一定とみなすことによって解くことができる。
【０１０５】
方程式（２３）は、伝達関数に関し、飽和積分系として書かれる：
【数１８】
2008534250.tif 000020
【０１０６】
こうして得られる因子Ｋは、特性装置パラメータＦpおよびＶeqと、特性流れパラメータＳg、ＴおよびＺにもっぱら依存する。さらに、連続再加圧のない工程について、Ｙは、一定とみなされ、０．８に等しい。
【０１０７】
上記システムは、先に記載したように線形化される。
【０１０８】
同様に、代替の態様において、ｘ＝６０％の値をバランス化工程に選択することができ、対応して、ＣＶMAXは、方程式（１２）に関連して計算することができる。
【０１０９】
それにより、弁Ｖb3の圧力が調整される。
【０１１０】
図９は、シリンダＲｊとシリンダＲａ（図２）の間の最終再加圧工程（カラムａの右）を示す。弁Ｖｊ２は、この工程中完全に開放されており、弁Ｖａ７が制御される。
【０１１１】
理論的には、シリンダＲａの圧力Ｐａは、方程式：
【数１９】
2008534250.tif 000021
【０１１２】
に支配されると書くことができる。
【０１１３】
生産ライン２内の生産圧力Ｐprodは、主として一定であり、ｄＰａ／ｄｔ＝−ΔＰ／ｄｔである。
【０１１４】
方程式（１）および（２６）を結合することによって、最終再加圧工程について、ＣＶ予測項が得られる：
【数２０】
2008534250.tif 000022
【０１１５】
（ここで、
Ｐprod, initは、最終再加圧工程の開始時に測定された生産圧力であり、
Ｑa7＝（ΔＰinit−ΔＰfinal, sp）３６００Ｖeq／Ｔsp、
ΔＰfinal, spは、最終再加圧工程についての最終圧力差設定点であり、
ΔＰinitは、最終再加圧工程の開始時に測定された圧力差であり、
Ｔspは、最終再加圧工程の持続時間設定点である）。
【０１１６】
弁を制御するために、方程式（１）および（２６）が、測定された変数（圧力）および制御変数（ＣＶ）の間の方程式：
【数２１】
2008534250.tif 000023
【０１１７】
を得るために用いられる。
【０１１８】
この方程式は、
【数２２】
2008534250.tif 000024
【０１１９】
（ここで、飽和は、ΔＰが０を下回ることができないことを示す）
において、最終再加圧工程についてＹを一定とみなすことによって解くことができる。
【０１２０】
方程式（２９）は、伝達関数に関し、飽和積分系：
【数２３】
2008534250.tif 000025
【０１２１】
として書かれる。
【０１２２】
こうして得られる因子Ｋは、特性装置パラメータＦpおよびＶeqと、特性流れパラメータＳg、ＴおよびＺにもっぱら依存する。さらに、最終再加圧工程について、Ｙは、一定とみなされ、０．９に等しい。
【０１２３】
上記システムは、arcsinh ［√ΔＰ／Ｐprod, init）］に関してではなく、［√（ΔＰ／Ｐprod, init）］に関して直接、調整することによってＣＶに関して線形化される。
【０１２４】
代替の態様において、弁についての許容ＣＶMAXについて、式：
【数２４】
2008534250.tif 000026
【０１２５】
が得られ、ここで、例えば、向流の流れを搬送するシリンダについての安全性因子に対応するｘ＝１６０％を取ることができる。
【０１２６】
ＣＶMAXは、ＣＶMAXでの飽和を積分器にインストールするために、方程式（８）を同様に修飾することによって、調整に関して用いることができる。
【０１２７】
それにより、弁Ｖａ７の圧力が調整される。
【０１２８】
図１０は、シリンダＲｊとシリンダＲａ（図２のカラムａの左側部分）との間の、連続再加圧を伴うバランス化工程を示す。弁Ｖｊ２とＶｈ６は完全に開放されている。弁Ｖａ６とＶａ７が制御される。
【０１２９】
バランス化弁Ｖａ６を制御するために、バランス化と連続再加圧の組み合わされた影響故に、方程式（２２）と同様の方程式を得ることが困難である。初めに、連続再加圧の効果を無視し、バランス化のみの場合を考慮することが可能であり得る。したがって、われわれは、図８に関して先に検討した事例に戻される。
【０１３０】
それにより、弁Ｖａ６が制御される。
【０１３１】
弁Ｖａ７を制御するために、予測ＣＶ項は、
【数２５】
2008534250.tif 000027
【０１３２】
（ここで、
Ｑspは、流量設定点であり、
Ｑa6は、図９に関して説明したように、Ｖａ６のバランス化について計算された流量、そして
ΔＰinit＝Ｐprod−Ｐa, initである）
と書かれる。
【０１３３】
生産ライン２内で実質的に一定の生産ガス流量を得るために、弁Ｖａ７を流量により制御することを試みることができる。その結果、流量Ｑａ７とこの弁のＣＶとの間で、式：
【数２６】
2008534250.tif 000028
【０１３４】
が展開される。
【０１３５】
例えば、この系を、
【数２７】
2008534250.tif 000029
【０１３６】
と仮定することによりモデル化することができる。
【０１３７】
こうして得られる因子Ｋは、特性装置パラメータＦpおよびＶeqと、特性流れパラメータＳg、ＴおよびＺにもっぱら依存する。さらに、連続再加圧工程について、Ｙは、一定とみなされ、０．９に等しい。
【０１３８】
流量設定点は、例えば、本装置の入口での流量と、先の位相時間（その「最終再加圧」部分）中の生産流量との差の平均から得ることができる。差として計算されるこの設定点は、生産中のシリンダにおける吸着に関連する偏り（bias）故に、連続再加圧弁を通る流量に正確には等しくない。しかしながら、調整器（regulator）に用いる測定が、また２つの流量の間の差であるならば、それは一致したものとなる。入口での流量が、変化させられるならば、こうして得られる設定点に対して補正因子が適用される。
【０１３９】
この系は、伝達関数に関し、比例系として書かれる。
【０１４０】
従って、連続再加圧弁は、ゲインＫを伴う比例タイプのモジュールに従い流量について調整される。閉鎖ループが時間定数θをもって初めに考慮されるならば、関連する補正器は、積分器補正器（integrator corrector）である。
【０１４１】
先のように、θは、例えば、調整されるプロセスを乱すことにより、シミュレーションにより決定することができる。このパラメータは、例えば、約５秒〜１００秒の間で選択することができる。
【０１４２】
こうして、弁Ｖａ７の圧力が調整される。
【０１４３】
図９および１０に示した例において、再加圧は、生産ライン２に接続された、生産中のシリンダから行われる。他の例示態様において、再加圧は、物理的流れパラメータとして、生産中のシリンダと、再加圧を受けているシリンダとの間の圧力差を用いることにより、供給ライン３から行うことができる。
【０１４４】
本発明を、ここでは、ＰＳＡの通常の操作サイクルについて説明した。しかしながら、本発明は、例えば、８個のシリンダを備えるサイクルのような例外的なＰＳＡサイクルに対しても、シリンダの少なくとも１つが整備中、その他であるときは、同様に適用できる。
【０１４５】
ここでは、説明を１０個のシリンダを備えるＰＳＡに関して行ったが、ここに説明した調整は、他のタイプのＰＳＡに、および例えば、サイクルを図１１に示すところの、４個のシリンダを備えるＰＳＡにも適合できることはいうまでもない。
【０１４６】
この例示態様において、組み合わされたバランス化および連続再加圧モデルは、第１の態様で提示したものに値正確には対応していないことが観察できる。事実、弁Ｖ２３は、ここでは、図９の場合と違い、接続ライン６および７の接続点の下流に配置されている。
【０１４７】
すなわち、図１２は、この第２の例示態様に関する組み合わされたバランス化および連続再加圧モデルを示すものである。弁Ｖ４３およびＶ１２は、この工程中、完全に開放しており、弁Ｖ８７（すなわち再加圧弁）および弁Ｖ２３（すなわちバランス化弁）が制御される。
【０１４８】
理論的には、バランス化ガスを供給するシリンダＲ４の圧力Ｐ４は、方程式：
【数２８】
2008534250.tif 000030
【０１４９】
に支配される。
【０１５０】
そのガスを受け取るシリンダＲ２の圧力Ｐ２は、方程式：
【数２９】
2008534250.tif 000031
【０１５１】
に支配される。
【０１５２】
方程式（１）、（３７）および（３８）を結合することにより、弁Ｖ８７および連続再加圧工程について、ＣＶ予測項が得られる：
【数３０】
2008534250.tif 000032
【０１５３】
（ここで、ΔＰinit＝Ｐprod, init−Ｐ4, initである）。
【０１５４】
ここで、最大許容速度を見積もるために、並流モードでシリンダ内を通る流量が、バランス化弁Ｖ２３を通る流量と連続再加圧弁Ｖ８７を通る流量との間の差に等しいという事を考慮に入れることができる。
【０１５５】
従って、ガス速度は、
【数３１】
2008534250.tif 000033
【０１５６】
と書かれる。
【０１５７】
その結果、ρgas＝１．２９Ｓgであるので、弁Ｖ２３についての許容ＣＶMAXの式が得られる：
【数３２】
2008534250.tif 000034
【０１５８】
シリンダＲ４に関する安全性因子を決定するために、ｘ＝０．６を仮定することができることに注意することができる。
【０１５９】
こうして、弁Ｖ２３の圧力が調整される。
【０１６０】
例えば、計算を、バランス化および連続再加圧工程について毎秒、溶離および減圧工程については２秒毎、最終再加圧工程については４秒毎に行うことができるが、この頻度は、得られる圧力の立ち上がり（pressure ramp）の傾斜に従って、例えば０．１〜１０秒の間で設定することができる。
【０１６１】
本発明はここに示した２つの例示的装置に限定させるものではなく、当業者は、弁における流れを調整するために、ここに記載した新規な装置に対応するモデルを実行することができる。
【０１６２】
ここに記載した調整は、プロセスパラメータが調整中に変数Ｋにおいて自動的に考慮されるので、１つの装置から他の装置へと容易に入れ換えられる。
【０１６３】
実際的にいえば、本装置の指令時に、吸着によりガスを生産するための装置の弁制御ユニットの補正パラメータを調整するための方法は、補正器を、特性流れパラメータおよび特性装置パラメータ、並びにユーザーにより入力されたθおよび比パラメータに従って調整するために好適なソフトウェア、例えば、監視ソフトウェア（supervision software）により実行される。そのとき、生産中に、制御ユニットは、弁の開放を制御するように調整される補正パラメータを考慮したプログラマブルコントローラプログラムに基づいて、装置を管理する。
【図面の簡単な説明】
【０１６４】
【図１】吸着によりガスを処理するための装置の概略図。
【図２】種々の操作される位相時間ａ、ｂ、…、ｊが示されている、図１の装置の吸着器の操作サイクルの線図。
【図３】図１の装置の吸着器について、図２の全く同一サイクル位相時間を示す線図。
【図４】弁制御方法の概略線図。
【図５】バランス化工程についての圧力差設定点および経時的ＣＶを示すグラフ。
【図６】溶離工程に供されるシステムを示す図。
【図７】減圧工程に供されるシステムを示す図。
【図８】バランス化工程に供されるシステムを示す図。
【図９】最終再加圧工程に供されるシステムを示す図。
【図１０】組み合わされたバランス化および連続再加圧工程に供されるシステムを示す図。
【図１１】第２のガス処理装置についての、図２と同様の操作サイクル線図。
【図１２】第２の装置についての、組み合わされたバランス化および連続再加圧工程に供されるシステムを示す図。
【図１】
2008534250.tif 000035
【図２】
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【図３】
2008534250.tif 000037
【図４】
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【図５】
2008534250.tif 000039
【図６】
2008534250.tif 000040
【図７】
2008534250.tif 000041
【図８】
2008534250.tif 000042
【図９】
2008534250.tif 000043
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
2008534250.tif 000047
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