JPH0725209Y2

JPH0725209Y2 - 吸着剤を用いた脱湿空気発生装置

Info

Publication number: JPH0725209Y2
Application number: JP1988142711U
Authority: JP
Inventors: 晴夫野口
Original assignee: カラートロニック株式会社
Priority date: 1987-11-02
Filing date: 1988-11-02
Publication date: 1995-06-07
Anticipated expiration: 2003-11-02
Also published as: JPH01163427U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案は吸着剤（例えば合成ゼオライト）を用いた脱湿
空気発生装置に関し、特にプラスチック成形原料乾燥用
の機器として好適な効果を奏するものに関する。

［従来技術］この種の脱湿空気発生装置としては、（ａ）化学工場設
備用、（ｂ）空調設備用、（ｃ）プラスチック成形原料
乾燥機用などがある。このうち（ｃ）のプラスチック成
形原料乾燥機用のものはプラスチック原料（ペレット形
状のものが多い）をプラスチック成形機へ投入する前段
階で極低含水率まで乾燥するための脱湿空気源として、
近年、高機能プラスチック（いわゆるエンジニアリング
・プラスチック）の発達と相俟って、急激にその重要度
が高まっている。

上記した各用途別に脱湿空気発生装置の設計条件を集約
すれば以下のようになる。

（ａ）化学工場設備の脱湿空気発生装置の場合：化学工場設備として用いられる場合では、極低露点（例
えば−70℃よりも低温）が要求され、また個別単品設計
が殆どである。一方、装置のサイズに関しては制約が少
なく、従って作動原理にかなった理想的な設計が可能で
あり、大型で複雑な脱湿空気発生装置を用いて所要の性
能を得ている場合が多い。

（ｂ）空調設備用の脱湿空気発生装置の場合：この場合は（ａ）の場合に比較して対象とする市場が広
い。また、あまり低い露点は要求されず通常＋10℃ない
し＋12℃露点までの脱湿が要求されるに過ぎず（例えば
＋12℃露点まで脱湿する場合は、35℃の空気を相対湿度
５％まで脱湿すれば良い）、装置設計が容易である。

（ｃ）プラスチック成形原料乾燥用の脱湿空気発生装置
の場合：この場合は、対象とするプラスチックや用途の種類によ
っては−50℃ないし−60℃の露点までの脱湿が必要とさ
れるので、要求される露点の面では上記（ａ）の場合に
似通っている。しかし比較的小型のプラスチック成形機
においても各台毎に脱湿空気発生装置が必要とされるの
で、コストおよび設置スペースについての制約が厳し
く、化学工場用の設備である脱湿空気発生装置をそのま
ま小形化されてプラスチック成形原料乾燥用とすること
は全く不可能である。

上記項目（ｃ）で述べたように、従来、プラスチック成
形原料乾燥用の分野では、吸着剤使用の基本的技術条件
を多分に無視して脱湿空気発生装置が商品化されて来
た。しかし、従来のこのような脱湿空気発生装置では実
用上充分なものではなく、特に成形機中に持ち込まれる
水分が成形製品の物性に決定的な影響を与えるような一
部のプラスチック（例えばPET）に対しては問題が顕著
であった。そのため、これらPETのように脱湿について
の要請がシビアな用途分野では従来の脱湿空気発生装置
の多くは使用することができず、また使用可能な場合に
は著しくオーバーサイズな装置を適用しており、設備お
よびランニングコストの浪費を招いていた。

次に、吸着剤を用いた脱湿空気発生装置の技術的条件を
列挙すると以下のようになる。

１）各行程の空気流通方向に関して、吸着時の空気流通
方向を正方向、その反対方向を逆方向とすれば、脱着用
の高温（例えば250〜300℃）空気の流通方向は逆方向で
なければならない。

２）さらに、空気流通方向に関しては、脱着後の行程、
すなわち冷却行程用の低温空気の流通方向は正方向であ
ることが望ましい。

３）冷却行程用の空気の質について、冷却行程用の空気
は脱湿空気であることが極めて望ましい。

４）吸着剤層の寸法条件に関連して、吸着行程について
は吸着剤の種類、粒径より決定されるある範囲を持った
適性流速がある。これが遵守されるように、脱湿される
べき空気の流量に対し適切な吸着剤層の断面積を空気流
通方向に垂直な方向について設ける必要がある。

５）同様にして吸着剤層の寸法について、吸着剤層は空
気流通方向に対して必要最小限の厚みを有することが必
要である。この厚みは必要な露点を得るため、およびそ
れを適切な一定時間継続させるために必要である。

ここで、複数の吸着塔の吸着、再生（すなわち脱着、冷
却）の各行程サイクルの順次切換において、上記１）な
いし５）の条件が満たされる装置を構成しようとする
と、条件１）、２）、３）に基き各行程サイクル用の気
体流路経路が複雑となり且つそれを好適に切換えるため
の多数の自動切換用バルブが要求される。

気体流路経路およびそれを切換えるバルブの複雑さを回
避することを目的として、平型滑り弁制御装置を用いた
吸着乾燥機が公知である旨は、例えば特開昭46-7440号
公報に記述がある。特開昭46-7440号公報は、その第１
図および第２図に示されているように、垂直な回転軸を
中心に複数の吸着塔を水平に配位すると共に、吸着塔の
上方および下方において、各吸着塔の上端ならびに下端
と気密に連結された円盤が円盤状のバルブのロータ側と
して吸着塔と一体になって前記垂直回転軸を中心に回転
し、一方、各ロータには非回転の盤が対向して密接して
おり、この非回転盤は吸着・再生の各行程位置に対応し
て開孔されており、その開孔は各行程に相当する機器と
気体流路を介して連通されている技術を開示している。
なお、ここで注意すべきは、設置面積を小さくする目的
で、第１図および第２図で示す装置も現実の製品も垂直
なダブルチューブの隙間に吸着剤を収容しており、上記
条件４）で述べられた吸着剤層の必要面積を垂直方向に
作って空気を水平に流して、吸着塔における空気の通過
面積を節約して、その結果、装置の設置面積を極力狭め
んとしている点である。ここで、第１図および第２図に
おいて、相当の通過面積を水平方向にとったとすれば、
吸着塔の直径は図示のものより遥かに大きくなってしま
う。

従って、上記公知技術は上記した条件１）および２）を
達成することはできるが、設置面積を小さくして且つ上
記条件４）および５）を同時達成することは不可能であ
る。設置面積を小さくれば必然的結果として上記条件
５）、即ち「吸着剤層の充分な厚み」が達成されない。
そして垂直方向に空気通過面積を有する薄肉の吸着剤ベ
ッドに水平方向へ空気を通過させる方式では、重力によ
る密度の不均一が発生するという問題が生じ、通過風速
の不均一を免がれないという技術的問題も伴う。さら
に、上記公知技術では複数（通常４ないし５基）の吸着
塔を１回転軸の周囲に設置しているが、回転物の外周直
径はかなり大きく、設置面積の点でもプラスチック成形
工場設備として不適当であるという問題を残している。

なお、特開昭49-7166号公報はその第２図および第４図
において、吸着塔を上下方向に複数個設けた技術が開示
されているかのように思われる部分が存在するが、以下
に述べる理由により、そのような開示は為されていない
ものと考えるのが妥当である。

先ず、前記公開公報においては、導入および導出の孔
（1b、11bなど）の直径と比べ、切換弁の外寸が極めて
大きく図示されており、図面が概念図に過ぎないことを
示している。また、前記公開公報の第２図、第４図、第
６図で示すモレキュラーシーブ（吸着剤）の充填された
室（吸着塔）の寸法は切換弁の外寸より遥かに小さく示
されている。ここで、この二つの寸法比については、故
意に切換弁の外寸の小形化を計らない場合でも、「室」
の外寸の方が切換弁の外寸よりも遥かに大きくなければ
ならない、という技術的必然性がある。この事実からも
前記公開公報の第２図および第４図は概念図に過ぎない
ことが明らかである。

さらに前記公開公報において、複数の吸着室の配置やそ
れに伴う作用効果が一切記載されておらず、吸着室が弁
板にどのように取付けられているかという点についても
具体的記載に欠ける。

これに加えて前記公開公報は、その第６図において、吸
着室が水平配置され空気が水平に流されることを示して
いるが、複数の室を上下方向に配置した場合に対する比
較が一切記されていない。

その上、前記公開公報の第２図、第４図、第５図、第６
図においては、弁の上下板については斜視図の作図法に
基づいて表現しているが、加熱装置、ブロアなど下部の
構成は斜視図でなく、上部の吸着室５および６ならびに
それらと弁板をつなぐ導管についても寸法・位置、方向
表示的に何の作図法によるものか判別できない。従って
第２図、第４図、第５図、第６図は弁板の各孔の角度的
位置とその機能を示す目的のもので、他の部分は系統図
として付記したに過ぎないと判断される。

即ち、前記公開公報の第２図および第４図は吸着室が上
下方向に配置されている旨を明示しているものではな
く、また吸着室を上下方向に配置したことによる作用効
果が全く記載されていない以上、そのような構成は前記
公開公報には開示されていないと考えるべきである。

［考案の目的］本考案は従来技術における各種問題点に鑑みて提案され
たものであり、上記した吸着剤を用いた脱湿空気発生装
置の技術的条件１）ないし５）を全て充足することがで
出来て、且つ必要とする設置面積を極めて減少すること
ができ、しかも製造コストを低く抑えることができる吸
着剤を用いた脱湿空気発生装置を提供することを目的と
している。

［考案の構成］本考案は、それぞれ吸着剤ベッドを有し且つ同時回転可
能に配置された複数の吸着塔を備え、複数の吸着塔には
吸着塔が回転する際にそれと同期して回転されるロータ
と、そのロータに対向する位置に固定されているステー
タとが設けられており、このロータには各吸着塔からの
気体流路が接続され、そしてステータには可撓性の気体
流路が接続されてロータとステータとで切換用バルブを
構成している吸着剤を用いた脱湿空気発生装置におい
て、複数の吸着塔の上下方向位置はそれぞれ異ってお
り、複数の吸着塔の同一水平面上に投影した投影図形は
少なくともその一部が重なり合い、少なくとも１個の吸
着塔の吸着剤ベッドを貫通して上下方向へ延びる直線を
回転軸として回転可能な支持具に各吸着塔が取付けられ
ており、前記ロータは前記回転軸と実質的に一致する軸
を中心として回転し、そしてロータは前記ステータに比
較して吸着塔に近い側に位置されており、ロータに形成
された開口部の各々は気体流路によって該当する吸着塔
の入口あるいは出口と連通されており、そして吸着塔に
同期してロータが回転してロータとステータとの組合せ
位置が変化することにより吸着塔の吸着・再生の各行程
の切換えが行われるようになっている。

本考案の実施に際して、２組のロータおよびステータを
複数の吸着塔の上方および下方の両側において１組ずつ
設けても良く、１組のロータおよびステータを上方ある
いは下方のいずれか一方の側にのみ設けても良い。ロー
タおよびステータを一方の側にのみ設ける場合、２個の
吸着塔を備えているならばロータには４個、ステータに
は８個の開口部が形成され、３個の吸着塔を備えている
ならばロータおよびステータにはそれぞれ６個の開口部
が形成される。

［作用］上記した構成に基づき、本考案は複数の吸着塔を上下方
向、即ち垂直方向に配設し、それぞれの吸着塔の同一平
面に対する投影面を少なくともその１部分が重なり合う
よう配置してあるので、脱湿空気発生装置の据え付けに
必要な設置面積は、単一の吸着塔の投影面積と同じ程度
で良く、その結果、従来技術における脱湿空気発生装置
では達成し得なかった設置面積の大規模な減少、節約が
可能となったのである。そして、装置の設置面積を大巾
に減少することが出来ることに関連して、個々の吸着塔
は前記した条件４）および５）の充足、即ち適切な吸着
剤層の断面積と必要な吸着剤層の厚みとを合せ持つよう
に構成することができる。

本考案においてはロータとステータによって切換用バル
ブが構成されており、吸着塔の吸着・再生の各行程の切
換えはロータが回転してステータとの組合せ位置が変化
することによって行われる。そして、ロータの開口部が
気体流路を介して対応する吸着塔の入口あるいは出口
（出入口部）に接続されているような構成を採用するこ
とによって、上記条件１）ないし３）を充足するような
配管（気体流路）系を有していても吸着塔が円滑に回転
されるのである。

さらに各吸着塔は前記した支持具に取付けられているの
で、複数の吸着塔の重量がロータやステータに負荷され
ることはない。その結果、ロータやステータを小型化す
ることができ、切換用バルブのシール性を向上させるこ
とができる。

これに加えて、１組のロータおよびステータを複数の吸
着塔の上方あるいは下方のいずれか一方の側に設けた場
合、高さ方向の寸法がさらに小さくなり、設置スペース
節約という目的に良く合致する。

［好ましい実施の態様］本考案の実施に際して、前記気体流路は吸着塔の一方向
側面に偏在せしめるのが好ましい。気体流路が配設され
ていない側を吸着剤交換などの必要なメンテナンスを行
う作業空間として活用するためである。

前記した条件４）に関連して、吸着塔における空気の断
面積は、例えばモレキュラーシーブの場合、吸着用空気
の輸送管の管内部横断面積の15倍ないし50倍が必要であ
る（寸法、例えば内径、ならば４倍ないし７倍）。この
ような面積比は前記特開昭49-7166号公報の第２図、第
４図には明らかに示されておらず、従って本考案におい
ては、特開昭49-7166号公報第２図あるいは第４図に開
示された技術では充足することが出来なかった上記条件
４）で述べた要請に応えることができるのである。

さらに、本考案の実施に際しては、前記回転軸は必ずし
も吸着塔の中央に位置する必要はない。

また、複数の吸着塔の同一平面に対する投影図形は完全
重複しているのが好ましいが、そのように完全重複され
ているものに限定されるものでなくて前記投影図形はず
れていても良く、少なくともその一部が重なり合ってい
れば良い。

吸着塔の中の空気通路方向は垂直方向（上下方向）であ
る必要はなく、水平方向あるいは斜め方向であっても良
い。

本考案は、脱湿される気体が空気に限られるものではな
く、吸着剤に悪影響を及ぼさないものであれば他の全て
の気体に適用可能である。

本考案において、吸着塔の形状は自由に選定することが
でき、吸着剤ベッドの空気が通過する方向の形状も円
形、多角形など種々変更し得る。

実施に際して用いられる吸着剤の種類もモレキュラーシ
ーブ（脱着用の空気入口温度が通常250℃ないし300℃）
に限定されるものではなく、他の吸着剤も利用できる。
例えば、シリカゲル、アルミナ、あるいは紙等繊維質素
材（例えばハニカム構造のもの）も含む。

また、吸着行程時の空気通過方向は、上から下に向う方
向に限定されるものではない。

さらに、前記した条件１）ないし５）を充足していない
脱湿空気発生装置であっても、本考案を適用することが
できる。

前記の条件３）を充足する場合、即ち冷却行程を乾燥空
気を用いて行う場合は、乾燥用空気ブロワの圧力を利用
して脱湿された空気の一部を戻しても良く、また別のブ
ロワを冷却用空気のリサイクル専用に設けてもよい。

前記ロータおよびステータから構成される滑り弁のロー
タを吸着塔を同期回転させるための動力手段として吸着
塔の回転用電動モータを用いても良く、またそれとは別
の動力源であってもよい。そして吸着塔の支持具の一部
または大半に、気体流路として用いられる配管を利用す
ることもできる。

なお、特に吸着塔を２個備えた形式において、冷却工程
に用いられる乾燥空気の浪費を防止するため、冷却工程
に必要な時間が経過した後（冷却工程が完了した後）に
その吸着塔への乾燥空気の導入を遮断する手段を設ける
のが好ましい。そのような手段としては、例えばステー
タに開口部を１個余計に形成したりすることが含まれ
る。

［実施例］以下添付図面を参照して本考案の実施例について説明す
る。

第１図において、全体を符号10で示す本考案の脱湿空気
発生装置は、上下方向に並べて配設された円筒計の３つ
の吸着塔12、14、16を備えている。この吸着塔12、14、
16はそれぞれ平板18、20、22に載置されており、平板1
8、20、22は支持具24に取付けられている。支持具24は
コ字状部分26と回転軸部分28、30とから構成されてい
る。

３つの吸着塔12、14、16の上方にはロータ32およびその
ロータ32と対向している固定されたステータ34が設けら
れており、一方、吸着塔12、14、16の下方にも同様にロ
ータ36およびステータ38が設けられている。下方のステ
ータ38には可撓性の気体流路40、42、44が接続されてお
り、ステータ38に対向しているロータ36には気体流路4
6、48、50が接続されている。気体流路46の他端は吸着
塔12の上部に設けられた出入口部52に接続され、気体流
路48の他端は吸着塔14の出入口部54に接続されており、
そして気体流路50の他端は吸着塔16の出入口部56に接続
されている。一方、上方のロータ32には気体流路58、6
0、62が接続されている。この気体流路58の他端は吸着
塔12の下部に設けられた出入口部（入口あるいは出口）
64に接続され、気体流路60の他端は吸着塔14の出入口部
66に接続され、気体流路62は吸着塔16の出入口部68に接
続されている。そして、ロータ32に対向しているステー
タ34には、気体流路70、72、74が接続されている。な
お、第１図における気体流路（40、42、44、46、48、5
0、58、60、62、70、72、74）は可撓性のものに限定さ
れる訳ではない。

第１図において支持具24の回転軸部分30の下方に設けら
れているのは、据付基台76である。

第１図に示す脱湿空気発生装置10による空気の流れ、気
体流路の配置、および作用について第２図のブロック図
を参照して説明する。なお、第２図において、図示の状
態では吸着塔12は吸着行程、吸着塔14は冷却行程、そし
て吸着塔16は脱着行程にあるものとする。

第２図において、符号78は湿りプラスチックを脱湿空気
により乾燥せしめてその乾燥剤プラスチックを図示しな
いプラスチック成形機へ供給するためのホッパを示す。
ホッパ78の出口80から排出された湿った空気は気体流路
82内を流れ、フィルタ84、クーラ86を介してブロワ88に
まで至る。クーラ86を設けるのは、湿り空気を脱湿する
際には、低温である方が吸湿性が良いという事情に基づ
いている。ここで、フィルタ84とクーラ86の順序を入れ
換えても良い。ブロワ88の吐出側は気体流路40に接続さ
れており、この気体流路40は前述のようにステータ38に
接続されている。この実施例においてステータ38は第３
図で示すように３つの開口部40A、42C、44Dを有する円
盤として構成されている。ステータ38に対向するロータ
36も同様な構成となっているので図示は省略されてい
る。

前述のようにロータ36とステータ38とは所謂滑り弁を構
成しており、気体流路40が接続されたステータ38の開口
部40Aは、流対密にシールされつつ対向するロータ36の
開口部（図示せず）に連通しており、その結果、第２図
の実施例においては、気体流路40はステータ38、ロータ
36を介して気体流路46に気体密にシールされて接続され
ている。同様に、第２図においては、気体流路42は気体
流路48に接続され、気体流路44は気体流路50に接続され
ている。

ステータ38およびロータ36を介して気体流路40に接続さ
れた気体流路46は、吸着塔12の出入口部52に接続されて
いる。ここで、吸着塔12は吸着剤ベッド90を備えてお
り、この吸着剤ベッド90は上記した条件４）を充足する
断面積と条件５）を満足する厚さとを有している。そし
て同様に、吸着塔14は吸着剤ベッド92を備えており、吸
着塔16は吸着剤ベッド94を備えている。

気体流路46内を流れてきた湿った空気は吸着剤ベッド90
を通過する際に脱湿され、そして乾燥された空気は出入
口部64を介して気体流路58内を流れ、ロータ32に至る。
ロータ32とステータ34は前述のロータ36とステータ38と
同様に気体密にシールされた状態の滑り弁を構成してお
り、そして前記乾燥された空気は外部に漏出することな
く気体流路70に流入する。気体流路70は前記ホッパ78に
形成された乾燥空気流入口98に接続されており、その流
入口98からホッパ78内部に流出した乾燥空気は（60℃〜
170℃）投入口100より投入された湿りプラスチックを乾
燥せしめ、湿った空気となって出口80より再び気体流路
82内を流入する。そして乾燥されたプラスチックは排出
口120を介して図示しないプラスチック成形機へ供給さ
れる。ステータ34に接続された気体流路70は途中で気体
流路104に分岐しており、この気体流路104は図示しない
接続手段によって気体流路42に接続されている。これに
より吸着塔12によって脱湿された乾燥空気の一部が気体
流路42、ステータ38、ロータ36を介して気体流路48を流
れて吸着塔14に供給され、そして加熱空気で脱着された
後の吸着塔14を冷却する。

吸着塔14から流出した空気（乾燥空気）は、気体流路6
0、ロータ32およびステータ34を介して気体流路72内を
流れ、そしてこの気体流路72は気体流路82と合流する。
ここで、気体流路72を気体流路82と合流させる代りに、
第２図中点線で示す気体流路73を介して気体流路70と合
流せしめても良い。

脱着行程に際しては、先ずフィルタ106を介して大気を
吸引し、気体流路108、ブロワ110を経て気体流路74に送
出する。気体流路74内を流れる空気は、加熱器114によ
り加熱され、そしてステータ34、ロータ32を介して気体
流路62内を流れ（250℃〜300℃）、出入口部68から吸着
塔16内を流れ、所定量あるいは所定期間だけ吸着行程を
行った吸着剤ベッド94を脱着する。脱着を行った加熱空
気は出入口部56から吸着塔16の外部へ流出し、気体流路
50、ロータ36およびステータ38を介して気体流路44から
大気中に放出される。

ここで、脱着行程に要する時間は吸着行程を行っている
吸着剤が脱着を必要とするレベルまで吸着行程を行うの
に要する時間に比べてはるかに短いことに鑑み、吸着剤
ベッドが充分に脱着されたことを検出するセンサ116を
気体流路44に設け、そのセンサ116の信号をライン118、
120を介してブロワ110、加熱器114に伝達してその運転
を停止するように構成することができる。このように構
成すればブロワ110や加熱器114について消費エネルギを
節約できる。

このような第２図の態様において、吸着塔12の吸着剤ベ
ッド90が脱着を行うべき状態になれば、吸着塔12、14、
16、ロータ32、36および支持具24（第１図）を回転させ
て、吸着塔12、14、16の行程を切換えれば良い。再び第
１図において、減速モータ等の駆動手段により、吸着塔
12、14、16、ロータ32、36および支持具24をＺ軸、即
ち、支持具24の回転軸部分28と30の中心を結んだ直線を
中心に回転させれば、吸着塔12、14、16とロータ32、36
はＺ軸を回転軸として同期回転し、気体流路46、48、5
0、52、54、56も吸着塔およびロータに対する相対位置
を変化することなくＺ軸を中心に回転する。そしてロー
タとステータとの組合せ位置が変更され、例えば第２図
において、気体流路40と48がステータ38とロータ36を介
して接続され、且つ気体流路60と70とがロータ32、ステ
ータ34を介して接続されれば、吸着塔14は冷却行程から
脱着行程に切換えられる。この場合、同時に気体流路44
と46が接続され且つ気体流路58と74が接続されるので吸
着塔12は吸着行程から脱着行程に切換えられ、また、気
体流路42と50が接続され且つ気体流路62と72が接続され
て吸着塔16が脱着行程から冷却行程に切換えられるので
ある。

以後、同様な態様により、各吸着塔は、吸着→脱着→冷
却の各行程のサイクルを繰り返すことができる。

ここで、第１図において、吸着塔、気体流路の重量は全
て支持具24、特に回転軸部分30、および基台76に負荷さ
れており、ロータ36およびステータ38に負荷されること
はない。そのためロータ36、ステータ38を比較的小さな
寸法にて形成することができ、両者によって構成される
滑り弁のシール性を向上することができるのである。

また、第１図から理解できるように、図示の脱湿空気発
生装置10の据え付け面積は、１つの吸着塔の水平面投影
面積程度に低減されており、設置スペースの大幅な小型
化が達成される。

次に本考案の第２実施例について、第４図、第５図を参
照して説明する。なお、第４図において、第２図と同一
の部材には同一の符号が付してある。

第４図、第５図に示す実施例の場合は２つの吸着塔Ｉお
よびIIが設けられている。そして、ステータ38には４つ
の開口部122、124、126、128が形成されており、ロータ
36には２つの開口部130と132が形成されている。ロータ
36の開口部130には吸着塔Ｉに連通された気体流路134が
接続されており、他方の開口部132には吸着塔IIに連通
した気体流路136が接続されている。吸着塔ＩおよびII
はさらに気体流路138、140にそれぞれ接続されており、
その気体流路138、140はロータ32の開口部142、144へそ
れぞれ接続されている。そしてロータ32に対向して固定
されているステータ34には４つの開口部146、148、15
0、152が設けられている。

ここで、ステータ38の開口部122および124には脱湿する
べき湿った空気を供給する前記気体流路40がそれぞれ接
続され、開口部126には冷却行程において用いられる乾
燥空気を供給する前記気体流路42が接続され、開口部12
8は脱着行程で用いられた加熱空気を大気へ放出するた
めの前記気体流路44が接続されている。そしてステータ
34の開口部146、148は乾燥した空気をホッパへ供給する
気体流路70へそれぞれ接続されており、開口部150は冷
却行程で用いられた乾燥空気を気体流路82へ合流せしめ
る気体流路72と接続され、開口部152は脱着行程で用い
られる加熱空気を供給する気体流路74に接続されてい
る。

この実施例において、一方の吸着塔は吸着行程を行い、
他方の吸着塔は脱着行程か冷却行程の何れかを行う。

吸着塔Ｉに吸着行程を行わしめるためには、ロータ36の
開口部130をステータ38の開口部122、124の何れかに対
向せしめ、且つロータ32の開口部142をステータ34の開
口部146、148の何れかに対向せしめれば良い。

また、吸着塔Ｉに脱着行程を行わしめるには、ロータと
ステータとの組合せ位置を変更して、ロータ36の開口部
130とステータ38の開口部128とを対向し且つロータ32の
開口部142とステータ34の開口部152とを対向すれば良
い。

さらに吸着塔Ｉに冷却行程を行わしめる場合には、ロー
タ36の開口部130をステータ38の開口部126と対向させ、
且つロータ32の開口部142をステータ34の開口部150と対
向させれば良い。

同様に、ロータとステータの組合せ位置を変更すれば、
吸着塔IIを吸着→脱着→冷却の各行程のサイクルを繰返
すことができる。吸着塔Ｉ、IIのサイクルは、例えば第
５図に示すような順序で行われるのが好ましく、ここで
第５図において右方の工程が左方の工程よりも後に行わ
れる。

第６図および第７図は本考案の第３実施例を示してお
り、４つの吸着塔I^-、II^-、III^-、IV^-を備えており、且
つロータ34、36もそれぞれ４つの開口部（184、186、18
8、190および160、162、164、166）を形成しており、そ
れ等の開口部と吸着塔を気体流路168、170、172、174、
176、178、180、182が接続している。そしてロータとス
テータの組合せ位置により、各吸着塔I^-、II^-、III^-、I
V^-は第７図で示すように吸着工程→脱着工程→冷却工程
のサイクルを繰返すのである。その作動については前述
の実施例と略々同一であるので、詳細な説明を省略す
る。

第８図（第8A〜第8F図）第11図、第12図は第４図、第５
図と同様に２個の吸着塔を備えた本考案の実施例である
が、さらに改良が加えらている。この実施例において、
切換機構、すなわちロータ232およびそれに対向するス
テータ234を吸着塔Ｉ、IIの下側に１組のみ設けられて
いる。そうすることにより、２個の吸着塔のロータ23
2、234その他を支持・回転するための支持具を下方にの
み設けている簡単な片持ち構造をとることが可能とな
り、吸着塔Ｉ、IIの上方の構造を簡単にすることができ
る。すなわち、第１図の実施例における吸着塔12よりも
上方にある回転軸部分28、ステータ32、ロータ34等のよ
うな構成物が一切不要になる。その結果、装置全体の高
さを小さくできる。

第１図〜第７図の実施例において、２組必要とした２組
のロータ／ステータを１組とすることは、第8A図のロー
タ232および第8B図のステータ234を組合すことによって
可能になる。

第8A図のロータ232には４個の開口部が形成されてお
り、２個の吸着塔の入口と出口にそれぞれ連通する計４
本の気体通路がこれに接続される。第8A図において、符
号Ｕは吸着塔の上方出入口部、符号Ｌは吸着塔の下方で
出入口部を表わす。Ｉ、IIは第４、５図と同様にそれぞ
れ吸着塔を示している。

第8B図はステータで234を示し、８個の開口部が形成さ
れている。開口部の記号Ａ、Ｄ、Ｃについては第５図に
示す定義と同じである。１個の吸着塔は２段階に亘って
吸着工程に使われるため、これをA1、A2で区別した。ｉ
は気体の流入方向、ｏは気体の出口方向を表す。A1iお
よびA2iはこれまでの第４図の気体流路40に、A1oおよび
A2oは気体流路70に接続されている。そして、Diは気体
流路74に、Doは気体流路44に接続され、Ciは気体流路42
に、Coは気体流路72に接続される。

第8A図に示すロータ232と、第8B図に示すステータ242と
を組合せて吸着塔の下方に設けた状態を各ステップ毎に
上方から見たのが第8C図ないし第8F図であり、この４位
置で第５図の１サイクル通りの各ステップが達成され
る。第8C図〜第8F図各図中の矢印は、図示したステップ
に至る迄のロータの回転方向および角度を概略的に示し
たものである。

第8A図ないし第8F図に示すような組合せの外に、第９図
で示すように態様でロータ232とステータ234の開口部を
組合せて配置させることもできる。

なお、第８図で示した１組のロータ232、ステータ234
は、複数の吸着塔の下方のみならず、上方に設けること
もできる。第11図はこのロータ232、ステータ234を用い
た装置のブロック図である。第４図と同一の部材には同
一の符号が付してある。第12図は第11図の装置の斜視図
である。そして第１図と同一の部材には同一の符号が付
してある。これ等の構造、作用については前述の通りな
ので、詳細な説明は省略する。

上記説明では、吸着塔の吸着剤ベッドの上方をＵ、下方
をＬで示したが、前述の通り吸着剤中を通過する気体方
向は垂直方向に限られるものではない。３個の吸着塔を
備えている方式についてもその旨が該当する。

次に、第１図、第２図、第３図で示した吸着塔を３個備
えた実施例についても、複数の吸着塔の上方または下方
いずれか一方だけにロータ／ステータの組合せを設ける
ことが有益である。そのための手段を以下に説明する。

第10A図はロータ332を示し、第10B図がステータ334を示
す。図中記号の定義は第８図の実施例の場合と同様であ
る。ここでは吸着塔が３個あるため、それを現す「II
I」の記号が加わっている。

第10A図のロータ332と第10B図のステータ334とを組合
せ、各ステップの状態を上方から見たのが第10C図ない
し第10E図であり、この３つの位置がそれぞれ１サイク
ルの各ステップが示されている。第10C図ないし第10E図
各図中の矢印は、図示したステップに至る前のロータの
回転方向および角度を概略的に示したものである。

吸着塔を３つ備えた方式、あるいは吸着塔を４つ備えた
方式では、装置高さが相当高くなる。従って、１組のロ
ータとステータのみを備えた方式は、装置高さが高くな
り過ぎるという問題点に対処することができるのであ
る。

３個の吸着塔を備えた方式と、２個の吸着塔を備えた方
式とを比較すると、後者では１つの吸着塔が吸着工程を
行っている間に、他の吸着塔は脱着と冷却の２つの工程
を行う必要があり、間欠運転であるため脱着の設備（例
えば脱着用のヒータやブロワ）の容量を大きくすること
が要求される。それに比べ３吸着塔方式では吸着工程と
同時に脱着および冷却工程も常時稼働となるため、脱着
設備容量（電気ヒータ設備、ブロワ容量など）が吸着塔
を２個備えた方式と比べて半減する。これらの実際工業
的なメリットの重要性から大型装置では吸着塔を３個備
えた方式が有益である。

なお、添付図面において、吸着塔が３個設けられたも
の、２個設けられたもの、４個設けられたものを示した
が、吸着塔の個数が更に多い場合においても本考案の技
術が適用できる旨を付記する。

［考案の効果］以上説明したように、本考案によれば吸着塔を上下方向
に配置してその中心部を貫通する垂直な軸線を吸着塔の
回転中心にもって行くことにより、脱湿空気発生装置の
上記した運転条件１）ないし５）を全て充足し且つ設置
スペースの小型化を図ることができる。そして、減速モ
ータ等の吸着塔を回転させるための駆動部のある側の滑
り弁の中心を駆動軸（回転軸）が貫通するが、ステータ
側はその回転軸に対して独立している。また、全吸着塔
荷重は該駆動軸によって受けられるのであり、弁のロー
タが受ける力ではないから、ロータ側も滑り弁としての
機械的強度があればよく、ロータと駆動軸の間はロータ
に必要な回転力が伝達されるに充分な強度でつながって
おればよい。それに伴い、ロータとステータとを小型化
して両者によって構成される滑り弁のシール性を向上す
ることができる。また脱着された空気によって冷却工程
を行うことが可能となり、外気を冷却して用いる場合に
比べて吸着しうる水分量を２倍にすることができる。

さらに、ステータとロータの位置とは無関係に塔を取外
しメンテナンスを容易に行えるように構成することがで
きる。

その上、空気の経路を自由に設計することができるとい
う利点を有するのである。

これに加えて、１組のロータとステータとを複数の吸着
塔の上方あるいは下方のいずれか一方に設ければ、ロー
タとステータを設けない側の構造を簡単にすることがで
き、且つ装置全体の高さが減少するので省スペースとい
う要請に良く合致する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第一実施例を示す斜視図、第２図はそ
の第一実施例における空気の流れを示すブロック図、第
３図はその第１実施例で用いられるステータの平面図、
第４図は本考案の第２実施例のブロック図、第５図はそ
の第２実施例のサイクルを説明する表を示す図、第６図
は本考案の第３実施例のブロック図、第７図はその第３
実施例のサイクルを説明する表を示す図、第8A図は本考
案の第４実施例に用いられるロータの平面図、第8B図は
同じくステータの平面図、第8C図、第8D図、第8E図、第
8F図は第8A図のロータと第8B図のステータとを組合せた
状態を示す平面図、第９図は第8C図ないし第8F図とは別
の態様で組合せたロータとステータの平面図、第10A図
は本考案の第５実施例で用いられるロータの平面図、第
10B図は同じくステータの平面図、第10C図、第10D図、
第10E図は第10A図のロータと第10B図のステータとを組
合せた状態を示す平面図、第11図は前記第４実施例のブ
ロック図、第12図は前記第４実施例の斜視図である。 10……脱湿空気発生装置、12、14、16、Ｉ、II、I^-、II
^-、III^-、IV^-……吸着塔、24……支持具、32、36、23
2、332……ロータ、34、38、234、334……ステータ、9
0、92、94……吸着剤ベッド、Ｚ……回転軸

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】それぞれ吸着剤ベッドを有し且つ同時回転
可能に配置された複数の吸着塔を備え、複数の吸着塔に
は吸着塔が回転する際にそれと同期して回転されるロー
タと、そのロータに対向する位置に固定されているステ
ータとが設けられており、このロータには各吸着塔から
の気体流路が接続され、そしてステータには可撓性の気
体流路が接続されてロータとステータとで切換用バルブ
を構成している吸着剤を用いた脱湿空気発生装置におい
て、複数の吸着塔の上下方向位置はそれぞれ異ってお
り、複数の吸着塔の同一水平面上に投影した投影図形は
少なくともその一部が重なり合い、少なくとも１個の吸
着塔の吸着剤ベッドを貫通して上下方向へ延びる直線を
回転軸として回転可能な支持具に各吸着塔が取付けられ
ており、前記ロータは前記回転軸と実質的に一致する軸
を中心として回転し、そしてロータは前記ステータに比
較して吸着塔に近い側に位置されており、ロータに形成
された開口部の各々は気体流路によって該当する吸着塔
の入口あるいは出口と連通されており、そして吸着塔に
同期してロータが回転してロータとステータとの組合せ
位置が変化することにより吸着塔の吸着・再生の各行程
の切換えが行われることを特徴とする吸着剤を用いた脱
湿空気発生装置。
【請求項２】ロータの各接合口と各吸着塔の入口あるい
は出口とを接続している前記気体流路を吸着塔の一方向
側面に偏在せしめて配置した請求項１記載の吸着剤を用
いた脱湿空気発生装置。
【請求項３】１組のロータおよびステータが、複数の吸
着塔の上方あるいは下方のいずれか一方の側に設けられ
ている請求項１、２のいずれか１項に記載の吸着剤を用
いた脱湿空気発生装置。
【請求項４】２個の吸着塔を備え、ロータには４個の開
口部が形成され、ステータには８個の開口部が形成され
ている請求項３記載の吸着剤を用いた脱湿空気発生装
置。
【請求項５】３個の吸着塔を備え、ロータおよびステー
タにはそれぞれ６個の開口部が形成されている請求項３
記載の吸着剤を用いた脱湿空気発生装置。