(57)【要約】  直列接続された少なくとも二つの圧力段(4、5)を有する圧縮装置(1)の圧縮気体を乾燥する方法であって、  乾燥機(3)が、除湿剤を装填した少なくとも二つの圧力容器(9、12)とともに使用され、該圧力容器(9、12)が交互に作動し、一つの圧力容器(12)が作動して圧縮気体を乾燥しているとき、もう一つの圧力容器(9)が再生されるようになっており、ここで、前記もう一つの圧力容器(9)を再生するために、この圧縮気体の少なくとも一部を前記再生圧力容器(9)を通過させるような方法において、  少なくとも再生サイクルの終了時に、圧縮気体の前記一部を、該一部が前記再生圧力容器を通過したあと、二つの圧力段(4、5)の間の圧力管(6)に導く、ことを特徴とする方法。【選択図】      図１
2008519929.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列接続された少なくとも二つの圧力段(4、5)を有する圧縮機(2)を備えた圧縮装置(1)の圧縮気体を乾燥する方法であって、
乾燥機(3)が、除湿剤または乾燥剤を装填した少なくとも二つの圧力容器(9、12)とともに使用され、該圧力容器(9、12)が交互に作動し、一つの圧力容器(12)が作動して圧縮気体を乾燥しているとき、もう一つの圧力容器(9)が再生されるようになっており、ここで、圧縮気体を乾燥するために、この気体をまず冷却器(15)内で冷却し、次に乾燥圧力容器(12)を通過させ、またここで、もう一つの圧力容器(9)を再生するために、この圧縮気体の少なくとも一部を再生圧力容器(9)を通過させるような方法において、
少なくとも再生圧力容器(9)の再生サイクルの終了時に、圧縮気体の前記一部を、該一部が前記再生圧力容器を通過したあと、二つの圧力段(4、5)の間の圧力管(6)に導く、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
再生圧力容器(9)内の乾燥剤を冷却するのに使用される、圧縮気体の当該一部が、再生圧力容器(9)を通過するときに、乾燥剤をさらに冷却し、乾燥するために、まず膨張させられることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
再生圧力容器(9)内の乾燥剤を冷却するのに使用される、圧縮気体の当該一部が、再生圧力容器(9)を通過する前に、当該圧力段(4、5)の間の圧力管(6)内の圧力に等しいか、これよりも少し大きな圧力まで膨張させられることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
再生圧力容器(9)内の乾燥剤を冷却するのに使用される、圧縮気体の当該一部が、乾燥圧力容器(12)の出口(14)から放出されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
二つの圧力段(4、5)の間の当該圧力管(6)に、中間冷却器(7)が備えられ、また、圧縮気体の当該一部が、再生圧力容器(9)を通過したあと、中間冷却器(7)の入口に導かれることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
再生圧力容器(9)内の乾燥剤を冷却するのに使用される、圧縮気体の当該一部が、圧縮機(2)によって圧縮される全送出気体の一部であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
全送出気体の当該一部が6%の大きさの程度であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
再生またはほぼ再生された乾燥剤が再生圧力容器(9)内で冷却されたあと、圧縮機(2)の圧縮気体の全部またはほぼ全部の送出気体が、当該冷却器(15)を通過させられ、そのあと、この冷却送出気体が圧力容器(9、12)のそれぞれの入口(10、13)の間に分割され、圧力容器(9、12)の出口(11、14)において合流させられて、ユーザーネットワーク(19)に供給されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
直列接続された少なくとも二つの圧力段(4、5)を有する圧縮機(2)からの圧縮気体を乾燥する装置であって、
主として、
除湿剤または乾燥剤を装填した少なくとも二つの圧力容器(9、12)であって、これらの圧力容器(9、12)が交互に作動し、一つの圧力容器(12)が作動して圧縮気体を乾燥しているとき、もう一つの圧力容器(9)が再生されるようになっている圧力容器(9、12)と、
圧縮気体を冷却するための冷却器(15)と、
圧縮機(２)を前記圧力容器(9、12)に連結する、止め栓(17)を有する管(16)と、
から成り、
追加管(20、21)および止め栓(22)が備えられて、これにより、圧縮機(2)からの圧縮気体の少なくとも一部を、冷却器(15)および圧力容器(12)を通過したあと、再生圧力容器(9)を経て、二つの圧力段(4、5)の間の圧力管(6)に導くことが可能になる、
ことを特徴とする装置。
【請求項１０】
当該追加管(20、21)が、当該再生圧力容器(9)の上流に、圧力逃がし弁(23)を備えていることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
当該管(20、21)が、再生圧力容器(9)の下流に、大気に接続する栓(26)を備え、該栓に、再生圧力容器(9)内の圧力を二つの圧力段(4、5)の間の圧力管(6)内の圧力に戻すための弁が備えてあることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
圧縮機(2)が中間冷却器(7)を備えており、該冷却器が圧縮機(2)の圧力段(4、5)の間の当該圧力管(6)に取りつけられ、また、当該追加管(21)が、中間冷却器(7)の入口において、前記圧力管(6)の部分に接続されることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮気体を乾燥する方法、より詳しくは、直列接続された少なくとも二つの圧力段を有する圧縮機を備えた圧縮装置から送出される圧縮気体を乾燥する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
すでに公知のように、圧縮気体の乾燥のために、除湿剤または乾燥剤を装填した少なくとも二つの圧力容器を有する乾燥機が使用され、該圧力容器が交互に作動し、一つの圧力容器が作動して圧縮気体を乾燥しているとき、もう一つの圧力容器が再生されるようになっており、ここで、圧縮気体を乾燥するために、この気体をまず冷却器内で冷却し、次に乾燥圧力容器を通過させ、またここで、もう一つの圧力容器を再生するために、この圧縮気体の少なくとも一部を再生圧力容器を逆向きに通過させる。
【０００３】
やはりすでに公知のように、再生圧力容器の再生サイクルの終了時に、圧縮気体の一部を使用し、まず大気圧まで膨張させた圧縮気体の前記一部を利用して、再生またはほぼ再生された乾燥剤を冷却し、それから、この膨張気体を、再生圧力容器の通過後に、大気中に吹き出す。
【０００４】
再生サイクルの終了時に再生圧力容器内の乾燥剤を冷却することの利点は、再生圧力容器を乾燥圧力容器とし、乾燥圧力容器を再生圧力容器とする圧力容器の切換え時に、圧縮気体の温度および露点の上昇(peaks)が避けられる、ということである。
【０００５】
この公知の方法の欠点は、割合に大量の圧縮空気が大気中に失われるということであり、すでに圧縮されている空気の大気圧への膨張と放出は、大きなエネルギーの損失を伴い、大送出量の圧縮装置の場合、かなり大きな余分の費用がかかりうる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明の目的は、より経済的なやり方と再生段階の終了時のより少ない損失で、再生圧力容器内の乾燥剤を冷却することを可能にする方法を提供することにより、前記その他の欠点を克服することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的に応じて、本発明は、
直列接続された少なくとも二つの圧力段を有する圧縮機を備えた圧縮装置の圧縮気体を乾燥する方法であって、
乾燥機が、除湿剤または乾燥剤を装填した少なくとも二つの圧力容器とともに使用され、該圧力容器が交互に作動し、一つの圧力容器が作動して圧縮気体を乾燥しているとき、もう一つの圧力容器が再生されるようになっており、ここで、圧縮気体を乾燥するために、この気体をまず冷却器内で冷却し、次に乾燥圧力容器を通過させ、またここで、もう一つの圧力容器を再生するために、この圧縮気体の少なくとも一部を再生圧力容器を通過させるような方法において、
少なくとも再生圧力容器の再生サイクルの終了時に、圧縮気体の前記一部を、該一部が前記再生圧力容器を通過したあと、二つの圧力段の間の圧力管に導く、
ことを特徴とする方法、
に関する。
【０００８】
このやり方では、再生圧力容器内の乾燥剤の冷却に使用される圧縮気体の一部が、ふたたび圧縮機の二つの圧力段の間に導かれ、圧縮空気の損失が起こらないようになっている。
【０００９】
また、大気圧への膨張がなく、圧縮機の高圧段と低圧段との間の割合に高い圧力への膨張がなされ、圧縮エネルギーの損失が小さい。
【００１０】
実際、再生圧力容器内の乾燥剤の冷却に必要なエネルギーを、前記公知の方法の場合の3分の1に減少させることができるということがわかっている。
【００１１】
再生圧力容器内の乾燥剤の冷却に使用される圧縮気体の前記一部は、好ましくは、再生圧力容器を通過するときに、乾燥剤をさらに冷却し、乾燥するために、まず膨張させられる。
【００１２】
また、本発明は、
直列接続された少なくとも二つの圧力段を有する圧縮機からの圧縮気体を乾燥する前記方法を適用することを可能にする装置であって、主として、
除湿剤または乾燥剤を装填した少なくとも二つの圧力容器であって、これらの圧力容器が交互に作動し、一つの圧力容器が作動して圧縮気体を乾燥しているとき、もう一つの圧力容器が再生されるようになっている圧力容器と、
圧縮気体を冷却するための冷却器と、
圧縮器を前記圧力容器に連結する、止め栓を有する管と、
から成り、
追加管および止め栓が備えられて、これにより、圧縮機からの圧縮気体の少なくとも一部を、冷却器および乾燥段階にある圧力容器を通過したあと、再生圧力容器を経て、二つの圧力段の間の圧力管に導くことが可能になる、
ことを特徴とする装置、
にも関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の特徴をより十分に説明するために、添付の図面を参照しつつ、限定を意図しない単なる例として、好ましい実施形態について説明する。
【００１４】
図１は、主として圧縮機2と本発明の乾燥機3とから成る圧縮装置1を示す。
【００１５】
圧縮機2は、主として低圧力段4と高圧力段5とから成り、これらは圧力管6によって直列に連結され、この圧力管には、中間冷却器7と水分離器8とが取りつけてある。
【００１６】
乾燥機3は、シリカゲルその他の乾燥剤を収容している、入口10と出口11とを有する第一の独立圧力容器9、やはり乾燥剤としてのシリカゲルを収容している、入口13と出口14とを有する第二の独立圧力容器12、冷却器15、および止め栓17と弁18とを有する管16から成る。管16は、圧縮機2を圧力容器9と12とに連結し、圧縮気体を乾燥し、圧力容器内の乾燥剤を再生し、ユーザーネットワーク19に接続することを可能にする。
【００１７】
追加管20、21のそれぞれと止め栓22とが備えられ、これらによって、圧縮機2の高温圧縮気体の少なくとも一部を、圧力容器9と12の一つを経て、二つの圧力段4と5との間の圧力管6に導くことが可能になる。
【００１８】
管20は、二つの圧力容器9と12の出口11と14との間で、閉鎖することのできるブリッジを形成しており、また圧力逃がし弁23を有する。
【００１９】
管21は、圧力容器9と12の入口10と13のそれぞれを、圧力管6に、より詳しくは中間冷却器7の入口の圧力管6の部分に接続し、またフィルター24と弁25とを有する。
【００２０】
管21は、栓26によって大気に接続することができ、栓26は、弁27を有し、また随意に吸音器28を備えることができ、再生圧力容器9内の圧力を二つの圧力段4、5の間の圧力管6内の圧力に戻すようになっている。
【００２１】
圧縮装置1と乾燥機3との動作は簡単であり、図１〜３によって説明される。これらの図において、止め栓17と22は、閉鎖位置にあるとき、黒塗りで示され、開放位置にあるとき、白で示される。また、圧縮気体の経路は太線で示される。
【００２２】
図１に示す第一の段階においては、圧縮機2の非冷却圧縮気体流の全体が、より詳しくは高圧力段5からの気体流が、圧力容器9を逆向きに通過させられ、この容器内で、圧縮気体流は、それに含まれる熱によって、乾燥剤または除湿剤たとえばシリカゲルを再生する。
【００２３】
次に、圧縮気体流は冷却器にいたり、該冷却器においてさらに冷却され、それから、圧縮気体は、圧力容器12を通過させられ、乾燥される。
【００２４】
このとき、圧力容器12の出口14は、図示しない１つ以上の圧縮空気ユーザーが接続しているユーザーネットワーク19に連結されている。
【００２５】
第二の段階においては、図２に示す、本発明による、再生圧力容器9内の乾燥剤の再生サイクルの終了時に、送出圧縮気体の全体が順次に冷却器15とさらに乾燥すべき圧力容器12とを通過させられ、そのあと、冷却気体の一部がユーザーネットワーク19に供給される。残りの部分は、管20を経て、圧力容器9内を逆向きに通過させられ、圧力容器9内の乾燥剤が冷却される。該部分は、さらに、管21とフィルター24を経て、中間冷却器7を有する圧力管6に導かれる。
【００２６】
冷却のために弁25が開放される前に、冷却の必要のある、最終圧力にある圧力容器9が、弁27と吸音器28により開放されて、中間冷却器7の圧力と同じ圧力とされ、中間冷却器7に対する圧力衝撃の発生が防がれるようになっている。
【００２７】
乾燥剤を冷却するために再生圧力容器9を通過する送出気体の一部は、圧力逃がし弁23によって放出され、そのため、さらなる冷却が起こりうる。
【００２８】
送出気体のこの部分は、中間冷却器7の入口に放出され、そのあと、高圧力段5によってふたたび圧縮される。そのため、圧縮気体が失われることがなく、中間冷却器の圧力たとえば3 barまで気体を圧縮するのに必要なエネルギーが回収される。
【００２９】
圧力逃がし弁23は、好ましくは、圧縮機2の出口の公称最終圧力たとえば8 barから中間冷却器の圧力たとえば3 barへの気体の膨張が、圧力逃がし弁23において起こるように、選択または設定される。
【００３０】
乾燥剤が冷却される前に、再生圧力容器9を通過する送出気体の一部は、好ましくは、圧縮機2によって圧縮される送出気体の全体の一部分であり、好ましくはこの一部分は、圧縮機全送出量の6%の程度である。
【００３１】
図３に示すように、第三および最終段階においては、再生圧力容器9が乾燥圧力容器となり、乾燥圧力容器が再生圧力容器となるように、圧力容器が切換えられる直前に、湿った圧縮気体が、短時間、冷却器15を経て、二つの圧力容器9と12に送られる。これにより、再生圧力容器9は、さらにある程度冷却され、また、ほぼ飽和した圧力容器12の飽和がある程度小さくなる。
【００３２】
第二および第三段階の結果として、圧力容器9と12の前記切換えの時点での、露点および温度の上昇は最小限に抑えられる。
【００３３】
必要であれば、乾燥機3は、圧力容器9と12内に取りつけられ、乾燥プロセスを促進し最適化するために作動させることのできる加熱要素29によって、補完することができる。
【００３４】
明らかに、乾燥プロセスの前記第二段階において、再生またはほぼ再生された乾燥剤の冷却に使用される圧縮気体の一部は、必ずしも乾燥圧力容器12の出口14から放出する必要はないが、そうするのが好ましい。
【００３５】
やはり明らかに、圧縮機2は、二つ以上の圧力段4、5から成ることができ、また中間冷却器7は必須ではない。この場合、再生乾燥剤の冷却のために使用される気体は、必要に応じて二つの連続圧力段の間に導くことができる。
【００３６】
やはり明らかに、乾燥剤としては、シリカゲルではなく他の乾燥剤も適当である。
【００３７】
装置1と圧縮機2には、圧力測定器PI、温度測定器TT、露点測定器TS、および送出量測定器PTを、出口における乾燥空気の必要品質に応じて装置1のサイクルとエネルギー消費とを制御する制御器(図示せず)とともに、備えることができる。この場合、止め栓17と22とが制御される止め栓であり、これらが前記制御器によって制御できる。
【００３８】
また、圧力逃がし弁23は、必要であれば、前記制御器によって設定して、制御し、乾燥プロセスの前記第二および第三段階が最適に進行するようにすることができる。
【００３９】
本発明は、また、他のタイプの乾燥剤乾燥機にも適用できる。たとえば、圧力容器が同一の乾燥機のいわゆる分離区画室として作られ、共通の乾燥剤がこれらの区画室において使用され、これらの区画室が回転するようになっており、前記乾燥剤の部分が二つの区画室のそれぞれに存在するようになっており、一つの区画室内の乾燥剤部分が圧縮気体の乾燥に使用され、他の区画室内の乾燥剤部分が再生されるようになっている回転乾燥剤乾燥機に使用することができる。
【００４０】
本発明は、無潤滑式(oil-free)および油噴射式(oil-injected)圧縮機を含む、異なるタイプの圧縮機の組合せにも適用することができる。
【００４１】
明らかに、本発明は上で説明した方法とそれに使用される装置のみに限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく、すべての種類の形状と組合せで具体化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】圧縮気体の乾燥のために本発明の装置を備えた圧縮装置を示す。
【図２】図１の装置を示すが、乾燥プロセスの他の段階におけるものである。
【図３】図１の装置を示すが、乾燥プロセスの他の段階におけるものである。
【符号の説明】
【００４３】
1  圧縮装置
2  圧縮機
3  乾燥機
4  低圧力段
5  高圧力段
6  圧力管
7  中間冷却器
8  水分離器
9  第一の独立圧力容器
10  入口
11  出口
12  第二の独立圧力容器
13  入口
14  出口
15  冷却器
16  管
17  止め栓
18  弁
19  ユーザーネットワーク
20  追加管
21  追加管
22  止め栓
23  圧力逃がし弁
24  フィルター
25  弁
26  栓
27  弁
28  吸音器
29  加熱要素
PI  圧力測定器
PT  送出量測定器
TS  露点測定器
TT  温度測定器
【図１】
2008519929.tif 000003
【図２】
2008519929.tif 000004
【図３】
2008519929.tif 000005
【国際調査報告】
2008519929.tif 000006
2008519929.tif 000007