(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
乾燥ドラム内の吸着材の周りを流れる液体混入物を含む一次ガス流、及び吸着材を再生するために乾燥ドラムに供給されることができる二次ガス流を含むガス乾燥機において、
（ａ）ハウジングと、
（ｂ）その下端と上端の間でドラムを通る一次及び二次ガス流の流れを可能とする透過性を有する、ハウジング内の乾燥ドラムと、
（ｃ）ハウジング内におけるドラムの下端に第一のチャンバ及び第二のチャンバを画定する隔壁を含む、ドラムの下端にある第一のフローガイドと、
（ｄ）ドラムの上端にある第二のフローガイドと、を含み、
第一及び第二のフローガイドが、両ガイドの間に、一次ガス流をドラムに流すためのドラムの一次領域と、二次ガス流をドラムに流すためのドラムの二次領域とを画定し、且つドラム軸を中心に回転して、一次領域と二次領域との境界がドラムの周囲を回転するように取り付けられており、乾燥ドラムの透過構造及びフローガイドが、一次ガス流及び二次ガス流をドラムのそれぞれの領域に通すことができ、
ハウジングが、その下端に液体混入物を集めるための環状の液トラップを画定し、第一のフローガイド上の隔壁が液トラップ内に延びて、第一及び第二のチャンバ間の圧力差を維持する回転シールを提供し、第一のフローガイドがハウジングに対して回転するようにした、ガス乾燥機。
【請求項２】
第一及び第二のフローガイドが共通の軸を中心に回転するように配設されている、請求項１記載の乾燥機。
【請求項３】
乾燥機が、乾燥ドラムの中心を通過する駆動軸を含み、第一のフローガイドが乾燥ドラムの下端で駆動軸に取り付けられ、第二のフローガイドが乾燥ドラムの上端で駆動軸に取り付けられている、請求項２記載の乾燥機。
【請求項４】
第一及び第二のフローガイドが、ガイドエッジと乾燥ドラムの各端との接触を防ぎながら、フローガイドからの一次及び二次ガス流の流出を防ぐため、フローガイドの前縁を乾燥ドラムの各端から制御された間隔に維持するように構成されている、請求項１記載の乾燥機。
【請求項５】
ハウジングに対して動かないようにドラムを固定し、且つドラムをハウジング中で支持するための、ハウジングの内面と乾燥ドラムの側壁面との間に延びる支持体を含む、請求項１記載の乾燥機。
【請求項６】
支持体が、ドラムの各端の間のある地点でドラムの側壁面と接触する、請求項５記載の乾燥機。
【請求項７】
支持体が乾燥ドラムの全重量を実質的に支える、請求項５記載の乾燥機。
【請求項８】
支持体がドラムの全周にわたって延びる、請求項５記載の乾燥機。
【請求項９】
支持体が、ドラムの周囲に途切れなく延び、ハウジングを第一のハウジング部と第二のハウジング部とに分けて、一次及び二次ガス流が第一のハウジング部と第二のハウジング部との間だけでドラムを通過することができる、請求項８記載の乾燥機。
【請求項１０】
ハウジングが第一及び第二の部分から形成され、支持体がハウジングの該部分の界面でハウジングに取り付けられている、請求項５記載の乾燥機。
【請求項１１】
ハウジングの内側壁とドラムの外面との間に画定された環状の空間に一次ガス流を送り込んで、環状の空間中をドラムの下端まで流すための、一次ガス流の入口を含む、請求項１記載の乾燥機。
【請求項１２】
ドラム及びハウジングの少なくとも一方の断面が実質的に円形である、請求項１１記載の乾燥機。
【請求項１３】
ドラム全長に対する、入口からドラム下端までの距離の比率が、少なくとも０．２５である、請求項１１記載の乾燥機。
【請求項１４】
ハウジングが、集めた液体をハウジングから抜くことができるドレンを含む、請求項１記載の乾燥機。
【請求項１５】
ドレンがドラムの下端の方に配置され、第一フローガイド内の第一及び第二チャンバ間の圧力勾配の結果として、トラップ内の液をドレンの中へ排出することができるようにした、請求項１４記載の乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、吸着材を有し且つ乾燥ドラムを含むガス乾燥機に関し、特に、吸着材を使用して一次ガスを乾燥させ、二次ガスを使用してその吸着材を再生する乾燥機に関する。
【０００２】
圧縮ガスシステムで使用することができるドラム乾燥機は、ハウジングと、ハウジング内の、乾燥させるガス（一次ガス流）中の流体を吸着することができる量の吸着材とを含む。流体は、水性であることもできるし（特に水）、非水性であることもできる。流体は一般に、一次ガス流中に気体形態で（たとえば蒸気として）随伴（entrain）されるが、液形態で（たとえば小滴として）随伴されることもある。吸着材は、二次ガス流をドラムに供給して、吸着した流体を含む吸着材に沿って流すことにより、再利用のために再生することができる。二次ガス流は普通、一次ガス流とは反対方向に流れる。このような乾燥機は、特に、圧縮空気プロセスで、圧縮段階後に冷却された圧縮ガス流から蒸気を除去するための除湿器として使用される。吸着材を再生するために使用される二次ガス流は、圧縮段階の結果として高温の圧縮空気であることができ、この圧縮空気が、吸着材を再生するために吸着材に通される。
【０００３】
ドラム乾燥機の一例がＵＳ−５３８５６０３に開示され、ここでは、吸着材が円柱形ドラムの表面に配設され、このドラムはその縦軸を中心に回転するように配設されている。吸着材は、ガスがドラムの表面に沿って流れるための複数の平行な通路を、ドラム軸に対して平行な方向に画定することができる。ドラムとハウジングとは、ガス流をドラムに通すためにハウジングを異なる領域に分けることができる隔壁をそれらの間に設けることができる。領域の一方は、吸着材が随伴流体を吸着する一次ガス流のための領域であることができ、領域の他方は、吸着した流体を脱着することによって吸着材を再生するために使用される逆流する二次ガス流のための領域であることができる。ドラムは、回転軸の一端に配置されたモータによって回転駆動される。この軸は、それが駆動される端部だけで横方向に支持されている。乾燥機は、一次ガス流と二次ガス流とを分離状態に維持するため、ドラムの周囲でドラムとハウジングとの間に位置するシール系を有する。ドラムとハウジングとの間の摩擦力が、ドラムを回転させるモータに対して有意な負荷を加える。
【０００４】
本発明は、乾燥ドラムの一次領域及び二次領域が、ドラム軸を中心に回転することができるドラムの両端に取り付けられたフローガイドによって画定されて、一次ガス流のためのドラムの領域と二次ガス流のためのドラムの領域との境界がドラムを中心に回転するガス乾燥機を提供する。
【０００５】
したがって、本発明の一つの態様は、（ａ）ハウジングと、（ｂ）ハウジング中の乾燥ドラムであって、その対向する第一端と第二端との間でガス流をドラムに通すことができるように透過性である乾燥ドラムと、（ｃ）ドラムの第一端にある第一のフローガイドと、（ｄ）ドラムの第二端にある第二のフローガイドとを含み、第一及び第二のフローガイドが、それらの間に、一次ガス流をドラムに通すためのドラムの一次領域と、二次ガス流をドラムに通すためのドラムの二次領域とを画定し、ドラム軸を中心に回転して、一次領域と二次領域との境界がドラムを中心に回転するように取り付けられており、乾燥ドラムの透過構造及びフローガイドが、一次ガス流及び二次ガス流を、有意に混合させることなく、ドラムのそれぞれの領域に通すことができるガス乾燥機を提供する。
【０００６】
本発明の乾燥機は、ガス吸着材を備え付けたドラムを、ハウジング内に固定することができるという利点を有する。したがって、ドラムを回転させるように取り付ける必要はない。これは、ドラムを、一端で回転駆動されるが、その他端では横方向に支持されていない軸に取り付ける課題を可能にする。したがって、本発明の乾燥機は、輸送中にさらされるかもしれないような横方向の力に耐えることができる。さらには、公知の乾燥機におけるような、動くドラムと隣接するハウジング側壁との間にシールを設ける必要性が回避される。その結果、本発明の乾燥機の運転中に解消しなければならない摩擦力を低く抑えて、乾燥機運転時の所要エネルギーを減らすことができる。
【０００７】
本発明の乾燥機のドラムとハウジングとの間に動くシールがないことはまた、乾燥機の組み立てを簡単化することができる。
【０００８】
好ましくは、第一及び第二のフローガイドは、共通の軸を中心に回転するように配設されている。乾燥機は、乾燥ドラムの中心を通過する駆動軸を含むことができる。第一のフローガイドは、乾燥ドラムの第一端で駆動軸に取り付けることができ、第二のフローガイドは、乾燥ドラムの第二端で駆動軸に取り付けることができる。好ましくは、乾燥機は、第一及び第二のフローガイドの一方又は両方を乾燥ドラムに向けて付勢する位置決め手段を含む。これは、望まれないガス損失を最小限にするのに役立つ。好ましくは、第一及び第二のフローガイドは、ガイドエッジと乾燥ドラムの各端との接触を防ぎながらもフローガイドからのガスの有意な流出を防ぐため、フローガイドの前縁を乾燥ドラムの各端から制御された間隔に維持するように構成されている。その間隔は、フローガイドとドラム端部との接触の回避と両立させながら、できる限り小さく抑えられる。実際の間隔は、ドラムの製造精度のような要因に依存する。ドラムを十分な管理で製造することができるならば、フローガイドとドラムとの間隔は、４mm以下、たとえば約２mm以下、好ましくは約１mm以下であるかもしれない。
【０００９】
好ましくは、乾燥機は、ドラムをハウジングに対して動かないよう固定し、ドラムをハウジング中で支持するための、ハウジングの内面と乾燥ドラムの側壁面との間に延びる支持体を含む。本発明の乾燥機における可動フローガイドの装備は、ドラムを固定することを可能にする。これは、比較的かさばるドラム部品の場所を、それがハウジングに固定されているおかげで制御することができるため、ドラムとフローガイドとの間隔の制御を簡単化することができる。
【００１０】
好ましくは、ドラムの支持体は、ドラムの両端間のある地点でドラムの側壁面と接触する。好ましくは、支持体は、乾燥ドラムの全重量を実質的に支える。これは、ドラムとフローガイドとの間隔の制御を容易にする。好ましくは、支持体は、ドラムの全周にわたって延びる。適当な形態の支持体は、たとえば、実質的に直角のフランジであるかもしれない。
【００１１】
ドラムの支持体は、ドラムの周囲に途切れなく延びてハウジングを第一のチャンバと第二のチャンバとに分けて、ガスが第一のチャンバと第二のチャンバとの間だけでドラムを通過することができるようにする。
【００１２】
製造を容易にするため、ハウジングは、第一及び第二のハウジング部分を、両ハウジング部分の界面でハウジングに取り付けられた支持体とともに含むことができる。好ましくは、ハウジング部分は、実質的に同じ形状及び構造である。これは、製造時に在庫品を減らす。ガスの流出のために第二のハウジング部分上の開口が必要ない場合、打ち抜き片をその中に設けてガス流に対して開口を塞ぐことができる。
【００１３】
好ましくは、乾燥機は、ハウジングの内壁とドラムの外面との間でドラムの周囲に空間を有し、ガスをその空間に送り込んで空間中をドラムの第一端まで流すための、乾燥させるガスの入口を含む。
【００１４】
好ましくは、ドラム及びハウジングの少なくとも一方、特に両方の断面は、実質的に円形である。これは、環状空間へのガスの滑らかな流入を促進する利点を有する。環状空間の断面が乾燥機の周囲で実質的に一定であることが特に好ましい。ハウジングと乾燥機との間の空間へのガスの滑らかな接線流入は、ガスと、それに随伴された液体との分離を促進することができる。
【００１５】
好ましくは、ドラム全長に対する入口からドラム第一端までの距離の比率は、少なくとも約０．２５、特に少なくとも約０．４５である。入口からドラム第一端までの距離の増大は、ガスと液体との分離を促進することができる。
【００１６】
好ましくは、ドラムの外面は金属ジャケットによって提供される。これは、乾燥機からの熱の損失を促進し、転じて、ドラムとハウジングとの間の環状空間を流れるとき、処理されるガスからの液体の凝縮を促進することができる。
【００１７】
ハウジングは一般に、集めた液体をハウジングから抜くことができるドレンを含む。好ましくは、ドレンは、ドラムの第一端の近くに位置し、ドラムの一次領域と連絡する一次ガスチャンバと、ドラムの二次領域と連絡する二次ガスチャンバとを画定する隔壁をドラムの第一端に含み、乾燥機は、一次ガスチャンバと二次ガスチャンバとの間の圧力差を実質的に維持することができるシールを含む。適当なシールは、互いに動きながら接触する二つのシール面によって提供されるかもしれない。シールの代替形態は、一次チャンバ中の液体が流れ込むことができる液トラップを含み、隔壁がトラップの中まで延びて、乾燥機が使用中であるとき、隔壁がトラップ中の集められた液の中に延びて一次ガスチャンバと二次ガスチャンバとの間のガス流に対してシールを提供するかもしれない。好ましくは、隔壁は、液トラップの中で液トラップに対して動く（特に回転する）。好ましくは、液トラップは環状の通路であり、隔壁が通路の中に延びて、捕らえた液体を溜めるためのＵ字形空間を画定する。一次ガスチャンバからの液体の抜き出しを支援するために、隔壁をはさんでの圧力差に頼ることができる。圧力差は、隔壁にまたがる二次ガス流によって生じさせることができる。
【００１８】
本発明は、もう一つの態様で、乾燥ドラムが、一次ガス流を中に通すための、ガス中の液体が、ドラムの第一端からその反対側の第二端まで流れるとき、ドラムによって吸着される一次領域と、二次ガス流を中に通して、吸着された液体を排除することによってドラムを再生するための二次領域とを有し、ドラムが、ハウジングから液体を除去するための、ハウジングの第一端にあるドレンと、ドラムの一次領域と連絡する一次ガスチャンバと、ドラムの二次領域と連絡する二次ガスチャンバとを画定する、ドラムの第一端にある隔壁とを含み、乾燥機が、一次チャンバ中の液体が流れ込むことができる液トラップを含み、隔壁がトラップの中まで延びて、乾燥機が使用中であるとき、隔壁がトラップ中の集められた液の中に延びて一次ガスチャンバと二次ガスチャンバとの間のガス流に対してシールを提供する乾燥機を提供する。本発明の第一の態様の乾燥機は、これらの特徴を有するドレンを含むことができる。しかし、乾燥機は、他の構造のドレンを含むこともできる。ドレンは、たとえば、ＥＰ−Ａ−８１８２６で開示されているような加圧ガスシステムから収集した液体を除去するために従来から使用されている種であるかもしれない。
【００１９】
第一のフローガイドは、第一のフローガイドが回転するとき、乾燥ドラムの第一端表面上に第一の固定角の扇形をトレースすることができる。フローガイドは、乾燥させるガスのための一次ガス入口を含むことができる。たとえば、この目的に関して知られるフォーム材料の形態の集滴装置を一次ガス入口に含めて、一次ガス流に随伴された液体を収集することができる。
【００２０】
第一のフローガイドは、（ａ）乾燥ドラムの一次領域を通過するときに乾燥させるガス及び（ｂ）再生するためにドラムの二次領域を通過するガスのための一次及び二次ガスチャンバに分けることができる。好ましくは、第二のフローガイドは、ガイドが回転するとき、乾燥ドラムの端面上に扇形をトレースし、この扇形は、第一のフローガイドが回転するとき第一のフローガイドの二次ガスチャンバによってトレースされる扇形にほぼ一致する。
【００２１】
以下、添付図面を参照しながら本発明を単なる例として説明する。
【００２２】
図面を参照すると、図１はドラム乾燥機１００を示し、同機は、ボルト又は他の同様な固定の形態にある留め具１１４によって界面１１３で接合された第一の部分１１１及び第二の部分１１２を有するハウジング１１０を含む。ハウジングは圧力ハウジングであり、シール１１５が界面の周囲に延びて界面をシールしている。ハウジングの第一の部分は、一次ガス流１１７を乾燥させるためにハウジングに入れることができる入口１１６を有する。ハウジングはまた、乾燥させた一次ガス１１９をハウジングから取り出すことを可能にする出口１１８を有する。
【００２３】
二次ガス入口１２０がハウジングの上端に設けられ、二次ガス出口１２１がハウジングの下端に設けられて、二次再生ガス流１２２がハウジングを通過して、一次ガス流からの流体が吸着されている吸着材を、再生するようになっている。
【００２４】
円柱形の乾燥ドラム１２５がハウジング内に位置している。乾燥ドラムは、支持コア１２７と、支持コアに取り付けられた吸着材１２６と、吸着材の周囲の外部ジャケット１２８とを含む。吸着材は、たとえば、支持コアに渦巻き状に巻き付けられた波形シートの形態にある透過性基材上に設けられている。外部ジャケット１２８は、ドラムが使用中であるとき、それがさらされるガスに対して不活性である材料のスリーブの形態にある。ある種のステンレス鋼を多くの用途に使用することができる。ドラムの構造及びその中で使用される吸着材は、一般に、ドラム乾燥機で従来から使用されているとおりである。
【００２５】
支持体１３０がハウジングの内面１２９と乾燥ドラムの側壁面１３１との間に延びている。支持体は、ハウジングの内面及び乾燥ドラムの側壁の全周に延びる途切れのない直角フランジの形態にある。支持体は、リベット又は他の同様な固定具によって乾燥ドラムに取り付けられ、界面でハウジングに取り付けられ、界面によってハウジングに固着されている。支持体のフランジ部１３２が第一のハウジング部と第二のハウジング部との界面に延び、それらの間に挟まっている。支持体１３０は、乾燥ドラムを支持体だけによってハウジング中に自由に支持することができるよう、乾燥ドラムの全重量を支えることができる。
【００２６】
支持体は、途切れのないものであり、ドラムの全周にわたってドラムとハウジングの内面との間を延びるおかげで、ハウジング中に第一のチャンバ１４０及び第二のチャンバ１４１を画定する。ドラム内で第一のチャンバと第二のチャンバとの間を流れるガスは、吸着材に沿ってドラムを通過しなければならない。入口１１６が、乾燥させる一次ガスを第一のチャンバに流し込むことができ、出口１１８が、一次ガスが乾燥ドラムを通過したのち、乾燥した一次ガスを二次チャンバから流出させることができる。
【００２７】
入口は、一次ガス流を、ハウジングに対して内側の面に実質的に正接する方向に送るように構成されている。第一のチャンバは、円形のハウジング内面１２９と同心に位置する円柱形の乾燥ドラムのおかげで実質的に環状である。入口は、一次ガス流を、ハウジングの内面及び乾燥ドラムの側壁面に正接する方向に送るように構成されている。この構成は、以下さらに詳述するように、処理されるガス中に随伴された液体の一次分離を促進する。
【００２８】
一定断面の駆動軸の形態にある駆動手段１５０が、被駆動端１５１でドラム乾燥機と係合する。駆動軸は乾燥ドラムの中心を通過し、モータ（図示せず）によって駆動することができる。支持コア１２７を通過するガスを防ぎながらも静止した乾燥ドラムに対して駆動軸を回転させるため、コア支持体軸受けシール１５２が設けられている。第一のフローガイド１６０が乾燥ドラムの第一端に設けられ、第二のフローガイドが乾燥ドラム１８０の第二端に設けられている。第一及び第二のフローガイドは、駆動軸に対し、駆動軸と同心に取り付けられている。第一のフローガイドは、乾燥ドラムの第一端面１５３上で回転し、第二のフローガイドは、乾燥ドラムの第二端面１５４上で回転する。フローガイドは、乾燥ドラムの共通の縦軸を中心に回転する。
【００２９】
ばね座金の形態にある位置決め手段１５５が駆動軸に設けられ、駆動軸上の形成部１５６に対して作用して、第一のフローガイドの接触部品１６１を乾燥ドラムの接触部品１５８に向けて付勢して、乾燥ドラム１５９のさらなる接触部品を第二のフローガイド１８１の接触部品に向けて付勢する。接触部品は、フローガイドが乾燥ドラムの支持コアに対して回転することを、それらの間にガスを通すことなく可能にする軸受けシールの形態で設けられている。軸受けシールは、乾燥含浸繊維ガスケットの形態にあることができる。さらなる軸受けシール１８２が第二のフローガイドに設けられて、第二のフローガイド及びハウジングの二次ガス入口をシールしている。駆動ピン２００が駆動軸から半径方向に延び、第一及び第二のフローガイドと係合してそれら駆動する。
【００３０】
支持部材１３０が乾燥ドラムの荷重を支えるため、位置決め手段は単に第一及び第二のフローガイドを乾燥ドラムの支持コアの接点に向けて付勢して、フローガイドが乾燥機の他の部品に関して正しい制御された位置及び間隔を有することを保証する。フローガイドの回転に抵抗する摩擦力は、軸受けシールから発生する摩擦力だけである。軸受けシールは、接触面積及びそれから生じるねじれ力が、回転ドラムの周囲にシールを有する従来の回転ドラム乾燥機で生じるものに比べて小さくなるよう、小さな直径及び円周を有する。
【００３１】
ドレン２１０がハウジングの下端に設けられている。ドレンの実施態様は、後で図４及び５を参照しながら記載する。
【００３２】
図２ａ〜図２ｃは、図１とともに、図１では転倒して示されている第一のフローガイド１６０を示す。第一のフローガイドは円形カウルの形態にある。第一のフローガイドは、第一のフローガイドを一次ガスチャンバ１６２と別個の二次ガスチャンバ１６３とに分ける、仕切り壁の形態にある隔壁１６１を有する。第一のフローガイドは、入口角１６５の範囲に及ぶ一次ガス入口１６４を有する。入口角は、好ましくは少なくとも約１８０°、より好ましくは少なくとも約２４０°である。入口角は、好ましくは約３３０°以下、より好ましくは約２９０°以下である。この場合、入口角は約２７０°である。第一のフローガイドは、ガイドエッジ１６６を、フローガイドの周囲に延びるリップ１６７とともに有する。連続気泡フォームパッドの形態にある集滴装置１６８が一次ガス入口１６４に設けられている（図２ａ〜２ｃには図示せず）。第一のフローガイドは、後で説明するように、乾燥機のドレン部品中で隔壁として作用するフランジ１６９を有する。
【００３３】
乾燥機中、第一のフローガイドは、その底が乾燥ドラムの第一の端面に面する状態で提示される。フローガイドが回転すると、入口角１６５に一致する第一の固定角の扇形が乾燥ドラムの端面上にトレースされる。仕切り壁１６１及びガイドエッジの円弧１７０が、乾燥ドラムの端面上にトレースされる扇形の境界を画定し、一次ガスが乾燥ドラムに入ることを強いられる領域を画定する。フローガイドが回転すると、仕切り壁１６１及びガイドエッジの残りの円弧は、乾燥ドラムの第一の端面上にトレースされるさらなる扇形の境界を画定し、二次ガスが乾燥ドラムを出る領域を画定する。ガイドエッジの構成及び仕切りが、一次ガスチャンバ１６２及び二次再生ガスチャンバ１６３が別々に維持されることを保証する。
【００３４】
第一のフローガイドの構成は、ガイドエッジ１６６が、駆動軸に取り付けられ、位置決め手段１５５によって位置決めされたとき、乾燥ドラムの第一の端面から制御された間隔で位置することを保証するように選択される。フローガイドを構成する一つの方法は、接点１７２端面とガイドエッジの端面１７３との間の変位１７４を選択する方法である。制御された間隔は、ガイドエッジが、乾燥ドラム面との接触を防ぎ、それにより、乾燥ドラムに対する損傷を防止し、乾燥機における摩擦を減らしながらも、いずれのチャンバからのガスの有意な流出をも防ぐのに十分な狭さであることを保証するように選択することができる。間隔は、好ましくは少なくとも約０．１mm、より好ましくは少なくとも約０．２mmである。間隔は、好ましくは約１．０mm以下、より好ましくは約０．６mm以下である。たとえば、０．３mmの間隔が実際に有効であることがわかった。平坦なガイドエッジではなく、ナイフエッジを設けてもよい。ナイフエッジは、乾燥ドラムの端面の係合する溝に嵌まるものでもよいし、それ自体の溝を端面に切って自己シールを提供することができるものでもよい。
【００３５】
図３ａ〜図３ｄは、図１とともに、第二の二次ガスチャンバ１８１を画定する円形カウルの扇形の形態にある第二のフローガイド１８０を示す。第二の二次ガスチャンバは、第二の固定角１８２の範囲に及ぶ。第二の角度は、好ましくは少なくとも約４５°、より好ましくは少なくとも約６０°である。第二の角度は、好ましくは約１８０°以下、より好ましくは約１２０°以下である。この場合、第二の固定角１８２は約９０°である。半径方向の壁１８４、１８５及び円弧状の壁１８６によって第二のフローガイドのガイドエッジ１８３が設けられている。
【００３６】
第二のフローガイドは、乾燥ドラムの第二の端面上に扇形をトレースし、ガイド壁は、二次再生ガスがガイドエッジによって強要されて乾燥ドラムに入る領域を画定する。第一及び第二のフローガイドは、共通の軸に同心に取り付けられ、それらの相対的な角位置は、第二の二次ガスチャンバによって第二の端面上にトレースされる扇形と、第一のフローガイドの二次ガスチャンバによって第一の端面上にトレースされる扇形とが、回転軸に沿う平行移動によって互いに写像することができるという意味でほぼ一致するように配設される。乾燥ドラムの両端の等しい扇形の角度的整合が、第一及び第二のフローガイドの回転によって乾燥ドラムを中心に回転させることができる再生ガス通路を乾燥ドラム中に提供する。
【００３７】
図４及び図５は、図１とともに、ハウジング１１０の下端２１１に位置することができるドレン２１０を示す。第一のフローガイドは、乾燥させるべき一次ガスを乾燥ドラムに通すことができる一次ガスチャンバ１６２を画定する。第一のフローガイドはまた、乾燥ドラムからの二次再生ガスが入る二次ガスチャンバ１６３を画定する。隔壁１６９が設けられている。ドレンは液トラップ２１２を含み、この液トラップの中に隔壁が延びて、捕らえた液体２１３を溜めるためのＵ字形空間を画定している。液トラップは、環状の通路２１４の形態にある。ハウジングの一部によって通路の外壁２１５が形成され、乾燥機の出口１２１の一部によって内壁２１６が形成されている。シール２１７が出口とハウジングとの間に設けられている。
【００３８】
使用中、乾燥させるべき一次ガス１１７が入口１１６を介して第一のチャンバ１４０に送り込まれる。入口は、ガス流を環状の第一のチャンバの表面に正接する方向に送るため、一次ガスの回転流動パターンが誘導される。回転流動パターンは、一次ガス中に随伴された液滴を、液滴が受ける遠心力により、ハウジングの内面に向けて送る。ハウジングの内面に付着した小滴は、ハウジングの底に向かって流れ、ドレンの液トラップ中に集まる。これが、一次分離の一つの機構を提供する。一次ガス流中に随伴された蒸気は、ハウジングの内面及び乾燥ドラムの比較的冷温の金属ジャケット上で凝縮し、同じくハウジングの底まで伝って下り、液トラップ中に集まる。これが、一次分離のためのさらなる機構を提供する。液トラップ中に溜まった液体は、一次ガスが一次ガスチャンバ１６２から流出し、ドレン２１０を介してハウジングから流出することを防ぐ。
【００３９】
ハウジングの第一のチャンバと第二のチャンバとは途切れのない支持体によって分けられ、その結果、一次ガスに利用可能な唯一の経路は、乾燥ドラムを通過する経路である。まず、一次ガスは、第一のフローガイドの一次ガス入口１６４を通過し、残留する液体を除去するために集滴パッドに入る。集滴パッドからの液体は、ハウジングの底及び液トラップの上に滴下する。
【００４０】
次に、一次ガスは、第一のフローガイドによって乾燥ドラムに送り込まれ、そのガイドエッジによって第一のフローガイドから逃げることを阻止される。一次ガスはさらに乾燥ドラムを通過し、一次ガスから蒸気が除去される。そして、乾燥した一次ガスは乾燥ドラムの第二端を出、出口１１８を介してハウジングを出、乾燥したガス１１９が上流に送られる。ハウジングに入るとき、一次ガスは通常、２５〜４０℃である。一次ガスの通過の間の一次ガスと乾燥ドラムとの接触時間は通常、数秒のオーダ、たとえば２秒間である。圧力ハウジング内の作動圧は通常、数バール、たとえば約１０バールである。フローガイドの回転速度は通常、毎時数回転のオーダ、たとえば６〜１０rev.h-1の範囲である。
【００４１】
二次ガスが二次ガス入口１２０を介してハウジングに送り込まれ、第二のフローガイドの二次ガスチャンバに入る。第二のフローガイドは、乾燥した一次ガスと二次再生ガスとの混合を防ぐ。二次ガスは、一次ガスを圧縮するために使用される上流の圧縮機から圧縮ガスの一部として供給することができる。この一部は、中間冷却器に通される必要はなく、したがって、おそらく１００℃を超える、たとえば１４０〜１９０℃の範囲の高温のままハウジングに入る。高温の二次ガスは、第二のフローガイドにより、フローガイドが回転するときそれによってトレースされる扇形の範囲で乾燥ドラムに送り込まれ、その熱によって吸着材を再生しながら乾燥ドラムを通過する。第二のフローガイドによってトレースされる扇形が第一のフローガイドの二次ガスチャンバ１６３によってトレースされる扇形と整合するため、一次ガスと混合することなく再生ガスだけが流れる再生領域が乾燥ドラム中に画定される。
【００４２】
そして、再生二次ガスは、ドレンを通過し、二次ガス出口１２１を介してハウジングを出る。そこで二次ガスを冷却し、閉ループで一次ガス流に戻すことができる。二次ガスは有意に膨張することができないため、圧縮の初期エネルギーは系から損失せず、したがって費用は最小限になる。
【００４３】
一次ガスチャンバと二次ガスチャンバとの間の隔壁をはさんで数ミリバールのオーダのわずかな圧力勾配があり、この圧力勾配が、液トラップ中に捕らえられた液体をハウジングの外に流出させる。さらに、液トラップのドレン側を超える二次ガスの流れが領域２２０で乱流を誘発して低圧領域を設ける傾向を示し、それがまた、液トラップ及び一次ガスチャンバからの液体の流出を生じさせる。液トラップ及び隔壁が、一次ガスチャンバからの液体の流出は許すが、一次ガスの流出は許さない、実質的に摩擦のない回転シールを提供することが理解されよう。
【００４４】
代替構造では、従来の軸受けシールを使用して、一次ガスチャンバと二次ガスチャンバとの間に圧力差を維持することもできる。そのようなシールの使用から生じるドラムの回転に対する抵抗は、ドラムのサイズに比較して小さいシールの直径のため、一般には小さいであろう。そして、集まった液体の乾燥機ハウジングからの吐き出しは、加圧ガスシステムから液体を抜くために従来から使用されているドレンによって制御することができる。適当な作動パラメータのドレンの例がＥＰ−Ａ−８１８２６に開示されている。
【００４５】
本発明のドラム乾燥機によって相当な件数の利益が提供される。多数の理由、すなわち、ドラムの質量が支えられていること、より低い慣性質量が駆動されること、一次ガス流と二次ガス流とを分けるために設けられる、回転を収容するためのシールが、ドラムの周囲ではなく、回転軸の近くに設けられることから、回転ドラム乾燥機に比較して低い出力及び複雑でない駆動装置を使用することができる。ドラムは完全に支持され、所定の場所に固定され、その結果、ドラムを取り付けるための部品が、ドラムを支え、ドラムを回転させることができる必要はない。単一直径の駆動軸を使用することができ、そのため、特定の輪郭を機械加工することなく、金属棒を使用することができる。回転のための駆動軸は、両端に取り付けることができる。回転のための駆動軸は、一次ガス流と二次ガス流とを分けるための手段を担持するだけである。ドラムそのものを担持しない。一次ガス流に随伴された液体の必須の一次分離は、ドラム外面とハウジング内面との間の長いほぼ接線方向の流路によって提供することができる。一次ガスなしの液体の流出は、実質的に摩擦のない回転シールによって対処される。フローガイド／乾燥ドラム／フローガイドのサンドイッチを偏らせることによって乾燥ドラムからのフローガイドの間隔を正確に制御して、ドラムに対する損傷及びさらなる摩擦を防ぐことができる。閉鎖系により、圧縮ガスを再膨張させることによるエネルギーの損失は避けられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のドラム乾燥機の一部切欠等角図を示す。
【図２ａ】  本発明の第一のフローガイド部品の上面図を示す。
【図２ｂ】  本発明の第一のフローガイド部品の側面図を示す。
【図２ｃ】  本発明の第一のフローガイド部品の下面図を示す。
【図３ａ】  本発明の第二のフローガイド部品の上面図を示す。
【図３ｂ】  本発明の第二のフローガイド部品の側面図を示す。
【図３ｃ】  本発明の第二のフローガイド部品の下面図を示す。
【図３ｄ】  本発明の第二のフローガイド部品の等角図を示す。
【図４】  図１のＡＡ′線から見た本発明のドレン部品の断面図を示す。
【図５】  液体の抜き出しを示す、図４の拡大詳細図を示す。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図３ｄ】
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【図４】
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【図５】
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