(57)【要約】【課題】無駄な電力消費を改善することのできる待機用ＣＤＡ製造装置の再生方法を提供する。【解決手段】ＣＤＡ製造装置２と組み合わせて用いられる待機用ＣＤＡ製造装置１の再生方法である。そして、待機中の待機用ＣＤＡ製造装置１の吸着剤の再生に用いる再生ガスとして、ＣＤＡ製造装置２から取り出される製品ＣＤＡの一部を利用するようにしている。【選択図】図１
2004009031.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＤＡ製造装置と組み合わせて用いられる待機用ＣＤＡ製造装置の再生方法であって、待機中の待機用ＣＤＡ製造装置の吸着剤の再生に用いる再生ガスとして、ＣＤＡ製造装置から取り出される製品ＣＤＡの一部を利用するようにしたことを特徴とする待機用ＣＤＡ製造装置の再生方法。
【請求項２】
ＣＤＡ製造装置と組み合わせて用いられる待機用ＣＤＡ製造装置であって、待機中の待機用ＣＤＡ製造装置の吸着剤の再生に用いる再生ガスが、ＣＤＡ製造装置から取り出される製品ＣＤＡの一部であることを特徴とする待機用ＣＤＡ製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、待機用ＣＤＡ装置の立上時間の短縮および省エネを図ることのできる待機用ＣＤＡ製造装置の再生方法およびそれに用いる装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ＰＳＡ（圧力スイング吸着）装置等を使用したＣＤＡ（クリーンドライエアー）製造装置では、トラブルが発生した場合に、工場の生産停止もしくは減産の状況となる。したがって、通常は、適当な容量の予備機（待機用ＣＤＡ装置）を待機させるようにしている。また、工場全体の停止時間が無い場合において、メンテナンスを実施しなければならないときもあるため、上記と同様に、予備機を備えておく必要がある。
【０００３】
上記の、ＣＤＡを製造するＣＤＡ製造装置の一例として、ＰＳＡ装置を用いた２塔切替方式のＣＤＡ製造装置を、図２に示す。図において，２１は圧縮機（図示せず）から取り入れたＣＤＡ用原料空気を供給する供給路であり、２２，２３は内部に吸着剤（活性アルミナ，ゼオライト等）を配設した２個一対の精製塔であり、供給路２１から供給されるＣＤＡ用原料空気中の水分やＣＯ２　を吸着する作用をする。このＣＤＡ製造装置では、上記両精製塔２２，２３で精製工程と再生工程とを交互に切り替えて行うようにしている。２４は上記両精製塔２２，２３で精製されたＣＤＡを取り出す製品ＣＤＡ取出路である。２５は上記製品ＣＤＡ取出路２４を通るＣＤＡの一部を導入する開閉弁２５ａ付きＣＤＡ導入路であり、このＣＤＡ導入路２５に導入したＣＤＡを再生ガスとして精製工程完了済みの（すなわち、ＣＤＡ用原料空気中の水分やＣＯ２　を充分に吸着した）精製塔２２（もしくは２３）に供給しこれを再生する作用をする。
【０００４】
また、予備機の一例を、図３に示す。この予備機は、上記ＣＤＡ製造装置と同様構造に製作されたもの（上記ＣＤＡ製造装置の構成機器と同一仕様の予備機）であり、かつ、その供給路２１に入口遮断弁２６を設けるとともに、上記ＣＤＡ製造装置の製品ＣＤＡ取出路２４に接続する製品ＣＤＡ取出路２４ａに出口遮断弁２７を設けるようにしている。そして、入口遮断弁２６を開状態にするとともに出口遮断弁２７を閉状態にして予備機の空運転を実施し、トラブルが発生した場合等、緊急時の対応のためにスタンバイさせるようにしている。また、緊急時には、出口遮断弁２７を開状態にし、予備機で製造した製品ＣＤＡを製品ＣＤＡ取出路２４に供給することで、対応するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、頻繁にトラブルが発生したり、メンテナンスを実施したりするわけではなく、予備機の停止期間が１か月を越えることもある。このような状況では、実際に予備機を稼働させた場合に、稼働後すぐに規定値（すなわち、規定の露点純度）を確保することができず、これを確保するのに１日程度の運転時間が必要となる。
【０００６】
このため、殆どの場合、予備機のＰＳＡ装置で精製されるＣＤＡの純度が規定値を確保できていない状況で、これを工場に供給しているが、近年の、液晶工場に代表される半導体関連工場においては、直接製品に接触するＣＤＡの純度が規格値を満足していない状況で供給することは不可能である。したがって、待機中の予備機のＰＳＡ装置であっても、緊急時の対応のために、空運転（製品は発生させず、ＰＳＡ装置の吸着剤の再生のみを実施する運転）を行っている。ところが、空運転とはいえども、実際の再生ガス量とほぼ同一量の再生ガスを必要とするため、かなりの電力消費を伴っている。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、無駄な電力消費を改善することのできる待機用ＣＤＡ製造装置の再生方法およびそれに用いる装置の提供をその目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、ＣＤＡ製造装置と組み合わせて用いられる待機用ＣＤＡ製造装置の再生方法であって、待機中の待機用ＣＤＡ製造装置の吸着剤の再生に用いる再生ガスとして、ＣＤＡ製造装置から取り出される製品ＣＤＡの一部を利用するようにした待機用ＣＤＡ製造装置の再生方法を第１の要旨とし、ＣＤＡ製造装置と組み合わせて用いられる待機用ＣＤＡ製造装置であって、待機中の待機用ＣＤＡ製造装置の吸着剤の再生に用いる再生ガスが、ＣＤＡ製造装置から取り出される製品ＣＤＡの一部である待機用ＣＤＡ製造装置を第２の要旨とする。
【０００９】
すなわち、本発明の待機用ＣＤＡ製造装置の再生方法は、ＣＤＡ製造装置と組み合わせて用いられる待機用ＣＤＡ製造装置の再生方法であり、待機中の待機用ＣＤＡ製造装置の吸着剤の再生に用いる再生ガスとして、ＣＤＡ製造装置から取り出される製品ＣＤＡの一部を利用するようにしている。このように、ＣＤＡ製造装置から取り出される製品ＣＤＡの一部を利用し、待機中の待機用ＣＤＡ製造装置の吸着剤を再生しているため、従来、待機用ＣＤＡ製造装置の空運転に要していた動力を大幅に減少させることができ、無駄な電力消費を改善し、大幅な省エネを実現することができる。また、本発明の待機用ＣＤＡ製造装置によれば、本発明の待機用ＣＤＡ製造装置の再生方法を効率よく実現することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態を図面にもとづいて詳しく説明する。
【００１１】
図１は本発明の待機用ＣＤＡ製造装置の一実施の形態を示している。この実施の形態では、待機用ＣＤＡ製造装置１は、図２に示す従来の、ＰＳＡ装置を用いた２塔切替方式のＣＤＡ製造装置と同様に構成されたＣＤＡ製造装置２と組み合わせて用いられる。
【００１２】
このＣＤＡ製造装置２を、より詳しく説明する。図１において、３１，３２は（ＣＤＡ用原料空気を供給する）供給路２１から分岐した分岐路であり、それぞれ、（活性アルミナ，ゼオライト等の吸着剤を内蔵した）各精製塔２２，２３の入口路３３，３４に接続している。３５は流路切換弁であり、３６〜３８は開閉弁３６ａ〜３８ａ付き放出路である。３９，４０は上記各精製塔２２，２３の出口路４１，４２に接続する逆止弁３９ａ，４０ａ付きＣＤＡ取出路であり、上記各精製塔２２，２３で精製したＣＤＡを製品ＣＤＡ取出路２４に送給している。４３，４４は一端が（製品ＣＤＡ取出路２４を通るＣＤＡの一部を導入する）ＣＤＡ導入路２５に接続し他端が上記各精製塔２２，２３の出口路４１，４２に接続する逆止弁４３ａ，４４ａ付き再生ガス導入路である。
【００１３】
また、上記待機用ＣＤＡ製造装置１は、図３に示す従来の予備機と同様に構成された待機用ＣＤＡ製造装置（すなわち、上記ＣＤＡ製造装置２の構成機器と同一仕様のＣＤＡ製造装置に入口遮断弁２６と出口遮断弁２７を設けたもの）に塔内パージガス路５を設けたもので構成されている。この塔内パージガス路５は、製品ＣＤＡ取出路２４ａの、出口遮断弁２７の下流側の部分（すなわち、製品ＣＤＡ取出路２４ａのうち、出口遮断弁２７とＣＤＡ製造装置の製品ＣＤＡ取出路２４との間の部分）から延びる遮断弁６ａ付きパージガス導入路６と、このパージガス導入路６の先端部から分岐する逆止弁７ａ付き第１分岐路７および逆止弁８ａ付き第２分岐路８とからなり、第１分岐路７が一方の精製塔２２の出口路４１に連結し、第２分岐路８が他方の精製塔２３の出口路４２に連結している。
【００１４】
このような待機用ＣＤＡ製造装置１のＰＳＡ装置の運転パターンに待機モードが設けられている。この待機モードでは、入口遮断弁２６，出口遮断弁２７を閉状態にし、遮断弁６ａを開状態にする。そして、上記ＣＤＡ製造装置２で製造された製品ＣＤＡの一部をパージガス導入路６，第１分岐路７，第２分岐路８を介して両精製塔２２，２３に常時パージし、両精製塔２２，２３の吸着剤が常時再生された状態となるようにする。この実施の形態では、上記製品ＣＤＡの一部によるパージガス量は、再生ガスの必要量の約４％程度である。また、上記ＣＤＡ製造装置２のＰＳＡ装置の吸着剤が純度劣化した場合や、各弁２５ａ，３６ａ〜４０ａ，４３ａ，４４ａ等のトラブルにより圧力降下した場合等には、待機モードにあるＰＳＡ装置の運転パターンを直ちに運転モードに切り替える。すなわち、入口遮断弁２６，出口遮断弁２７を開状態にし、遮断弁６ａを閉状態にする。これにより、待機用ＣＤＡ製造装置１のＰＳＡ装置をＣＤＡ製造装置２のＰＳＡ装置と入れ替える。
【００１５】
上記構成において、例えば、つぎのようにしてＣＤＡ製造装置２を運転することができる。すなわち、両精製塔２２，２３のうち、一方の精製塔２２にＣＤＡ用原料空気が流入して精製工程にあるときに（すなわち、逆止弁３９ａが開き、開閉弁３６ａ，３８ａ、逆止弁４０ａ，４３ａが閉じている状態で）、他方の精製塔２３に再生ガスを供給し（すなわち、開閉弁３７ａ，逆止弁４４ａが開いている状態で）、この精留塔２３の吸着剤を再生する。また、他方の精製塔２３にＣＤＡ用原料空気が流入して精製工程にあるときに（すなわち、逆止弁４０ａが開き、開閉弁３７ａ，３８ａ、逆止弁３９ａ，４４ａが閉じている状態で）、一方の精製塔２２に再生ガスを供給し（すなわち、開閉弁３６ａ，逆止弁４３ａが開いている状態で）、この精製塔２２の吸着剤を再生する。
【００１６】
一方、待機用ＣＤＡ製造装置１は、待機中、待機モードになっており、ＣＤＡ製造装置２で製造された製品ＣＤＡの一部が両精製塔２２，２３に常時パージされている。そして、ＣＤＡ製造装置２にトラブル等が発生した場合には、待機モードにある待機用ＣＤＡ製造装置１は直ちに運転モードに切り替わり、ＣＤＡ製造装置２のＰＳＡ装置と入れ替わる。この状態では、待機用ＣＤＡ製造装置１はＣＤＡ製造装置２と同様に運転されて製品ＣＤＡが製造され、製品ＣＤＡ取出路２４ａに供給される。
【００１７】
上記のように、この実施の形態では、待機用ＣＤＡ製造装置１の両精製塔２２，２３の吸着剤の再生に用いる再生ガスとして、ＣＤＡ製造装置２で製造された製品ＣＤＡの一部を利用しているため、無駄な電力消費の削減が可能となり、大幅な省エネが実現する。
【００１８】
【実施例】
５，０００Ｎｍ３　／ｈｒのＣＤＡ製造装置を例として、その効果を説明する。
【００１９】
上記ＣＤＡ製造装置の仕様は、つぎの通りである。すなわち、ＣＤＡ発生圧力は０．７ＭＰａで、ＣＤＡ用原料空気量は６，２５０Ｎｍ３　／ｈｒで、ＣＤＡ発生量は５，０００Ｎｍ３　／ｈｒで、自己再生ガス量は１，２５０Ｎｍ３　／ｈｒである。この自己再生ガス量のうち、塔切替時のＣＤＡ損失量は３１２Ｎｍ３　／ｈｒで、実質塔再生ガス量は９３８Ｎｍ３　／ｈｒである。一方、パージガス量を４０Ｎｍ３　／ｈｒとする。
【００２０】
このときのＣＤＡ製造装置の製造電力原単位（冷却塔等の雑電力を含む）は、０．１４５ｋＷ／Ｎｍ３　である。
【００２１】
したがって、待機中に常時空運転を実施した場合には、（９３８×０．１４５＝）１３５．９ｋＷの電力を消費し、パージ運転を実施した場合には、（４０×０．１４５＝）５．８ｋＷの電力を消費する。
【００２２】
したがって、（１３６−５．８＝）１３０．２ｋＷの電力消費の改善がなされたのであり、改善率は（１３０÷１３５．９＝）９５．７％となる。このように消費動力が大幅に改善されることになる。
【００２３】
なお、上記実施の形態では、ＣＤＡ製造装置２として、ＰＳＡ装置を用いた２塔切替方式のＣＤＡ製造装置を用いているが、これに限定するものではなく、各種のＣＤＡ製造装置を用いることができる。例えば、ＣＤＡ製造装置２として、１台の圧縮機，ＰＳＡ装置等のトラブルによるＣＤＡの供給停止を防止するために、複数台の圧縮機，ＰＳＡ装置等で構成されたものでもよい。また、ＣＤＡの安定供給のため、ＣＤＡ製造装置２の構成機器と同一仕様の待機用ＣＤＡ製造装置１を装備することが好ましい。
【００２４】
また、上記実施の形態では、ＰＳＡ装置を用いているが、これに代えて、ＴＳＡ（温度スイング吸着）装置もしくは他の水分除去装置において、ＣＤＡを再生ガスとして使用する方式のもの等を用いることができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように、本発明の待機用ＣＤＡ製造装置の再生方法によれば、ＣＤＡ製造装置から取り出される製品ＣＤＡの一部を利用し、待機中の待機用ＣＤＡ製造装置の吸着剤を再生しているため、従来、待機用ＣＤＡ製造装置の空運転に要していた動力を大幅に減少させることができ、無駄な電力消費を改善し、大幅な省エネを実現することができる。また、本発明の待機用ＣＤＡ製造装置によれば、本発明の待機用ＣＤＡ製造装置の再生方法を効率よく実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の待機用ＣＤＡ製造装置の一実施の形態を示す構成図である。
【図２】ＣＤＡ製造装置を示す構成図である。
【図３】従来例を示す構成図である。
【符号の説明】
１　待機用ＣＤＡ製造装置
２　ＣＤＡ製造装置
【図１】
2004009031.tif 000003
【図２】
2004009031.tif 000004
【図３】
2004009031.tif 000005