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公開番号2025019604
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-07
出願番号2023123293
出願日2023-07-28
発明の名称ガス製造システム、及びガス製造装置
出願人CKD株式会社
代理人個人,個人
主分類B01D 53/04 20060101AFI20250131BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】ガス製造効率を向上させること。
【解決手段】ガス製造システム1は、単一ガス供給源A1から供給される水素ガスの流量が所定流量未満である場合、複数のガス製造装置10において稼働させる特定のガス製造装置10を順次切り換えていく。このため、第1吸着筒11及び第2吸着筒12で再生工程が実行されない状態が長時間続くことが回避される。したがって、第1吸着筒11及び第2吸着筒12において、第1吸着剤13及び第2吸着剤14の水分量が平衡状態となってしまうことが抑制される。よって、例えば、単一ガス供給源A1から供給される水素ガスの流量が比較的多くなったときに、第1吸着剤13及び第2吸着剤14の水分量が平衡状態になっており、吸着工程が十分に実行することが困難となってしまうといった問題が回避される。その結果、ガス製造システム1の立ち上がりの悪化が回避される。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
ガス製造装置を複数備え、
前記各ガス製造装置は、
吸着剤を内部に収容する吸着筒を備え、
単一ガス供給源から供給ラインを介して前記吸着筒内に供給される単一ガスに含まれている水分を前記吸着剤により吸着する吸着工程と、前記吸着工程後に前記吸着剤に含まれている水分を離脱させて前記吸着剤を再生する再生工程と、を前記吸着筒にて交互に繰り返し実行することにより、前記吸着工程によって水分を前記吸着剤により吸着することで乾燥ガスを製造し、
前記吸着工程後に前記再生工程にて前記吸着剤を再生して当該吸着剤を内部に収容する吸着筒にて前記吸着工程を再び実行するまでの間、別の吸着筒にて前記吸着工程を実行し得るべく前記吸着筒を複数備え、
前記再生工程では、前記供給ラインを流れる単一ガスの一部を加熱部によって加熱した後に前記再生工程を実行すべき対象である吸着筒内に供給するとともに、前記再生工程中の吸着筒から排出された単一ガスを冷却部によって冷却して前記単一ガスに含まれている水分を回収した後、前記供給ラインへ還流させるガス製造システムであって、
前記単一ガス供給源から供給される単一ガスの流量が所定流量未満である場合、前記複数のガス製造装置において稼働させる特定のガス製造装置を順次切り換えていくことを特徴とするガス製造システム。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記単一ガス供給源から供給される単一ガスの流量が所定流量未満である場合、前記複数のガス製造装置において稼働させる前記特定のガス製造装置を規定時間経過毎に順次切り換えていくことを特徴とする請求項１に記載のガス製造システム。
【請求項３】
前記単一ガス供給源から供給される単一ガスの流量が所定流量未満である場合、前記複数のガス製造装置において停止時間が最も長いガス製造装置を優先的に稼働させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のガス製造システム。
【請求項４】
吸着剤を内部に収容する吸着筒を備え、
単一ガス供給源から供給ラインを介して前記吸着筒内に供給される単一ガスに含まれている水分を前記吸着剤により吸着する吸着工程と、前記吸着工程後に前記吸着剤に含まれている水分を離脱させて前記吸着剤を再生する再生工程と、を前記吸着筒にて交互に繰り返し実行することにより、前記吸着工程によって水分を前記吸着剤により吸着することで乾燥ガスを製造し、
前記吸着工程後に前記再生工程にて前記吸着剤を再生して当該吸着剤を内部に収容する吸着筒にて前記吸着工程を再び実行するまでの間、別の吸着筒にて前記吸着工程を実行し得るべく前記吸着筒を３つ以上備え、
前記再生工程では、前記供給ラインを流れる単一ガスの一部を加熱部によって加熱した後に前記再生工程を実行すべき対象である吸着筒内に供給するとともに、前記再生工程中の吸着筒から排出された単一ガスを冷却部によって冷却して前記単一ガスに含まれている水分を回収した後、前記供給ラインへ還流させるガス製造装置であって、
前記単一ガス供給源から供給される単一ガスの流量が所定流量未満である場合、前記３つ以上の吸着筒において前記吸着工程を実行させてから前記再生工程を実行させる特定の吸着筒を順次切り換えていくことを特徴とするガス製造装置。
【請求項５】
前記単一ガス供給源から供給される単一ガスの流量が所定流量未満である場合、前記３つ以上の吸着筒において前記吸着工程を実行させてから前記再生工程を実行させる特定の吸着筒を規定時間経過毎に順次切り換えていくことを特徴とする請求項４に記載のガス製造装置。
【請求項６】
前記単一ガス供給源から供給される単一ガスの流量が所定流量未満である場合、前記３つ以上の吸着筒において前記吸着工程及び前記再生工程のいずれも実行されていない時間が最も長い吸着筒を優先的に前記吸着工程を実行させるとともに前記再生工程を実行させることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のガス製造装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス製造システム、及びガス製造装置に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
水素ガスや酸素ガス等の単一ガスを乾燥ガスとして利用するためには、単一ガスに含まれている水分を吸着して乾燥ガスとする必要がある。そこで、吸着剤を内部に収容する吸着筒を備えたガス製造装置が知られている。このようなガス製造装置では、吸着工程と、再生工程と、が吸着筒にて交互に繰り返し実行される。吸着工程では、単一ガス供給源から供給ラインを介して吸着筒内に供給される単一ガスに含まれている水分を吸着剤により吸着する。再生工程では、吸着工程後に吸着剤に含まれている水分を離脱させて吸着剤を再生する。そして、ガス製造装置は、吸着工程後に再生工程にて吸着剤を再生して当該吸着剤を内部に収容する吸着筒にて吸着工程を再び実行するまでの間、別の吸着筒にて吸着工程を実行し得るべく吸着筒を複数備えている。
【０００３】
このようなガス製造装置においては、例えば特許文献１のように、再生工程では、供給ラインを流れる単一ガスの一部を加熱部によって加熱した後に再生工程を実行すべき対象である吸着筒内に供給することが考えられている。このようにすることで、再生工程を実行すべき対象である吸着筒内の吸着剤に含まれている水分が、加熱部により加熱された高温の単一ガスによって離脱する。これにより、再生工程を実行すべき対象である吸着筒内の吸着剤が再生される。そして、再生工程中の吸着筒から排出された単一ガスを冷却部によって冷却して単一ガスに含まれている水分を回収した後、供給ラインへ還流させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平１－３１０７１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、単一ガス供給源から供給される単一ガスの流量の変動に対応するために、例えば、ガス製造装置を複数備えたガス製造システムが考えられている。そして、単一ガス供給源から供給される単一ガスの流量が比較的多い場合には、可能な限り多くのガス製造装置を稼働させることで、単一ガス供給源から供給される単一ガスの流量に対応した乾燥ガスが製造可能となる。一方で、単一ガス供給源から供給される単一ガスの流量が比較的少ない場合には、複数のガス製造装置のうち、特定のガス製造装置を稼働させるとともにその他のガス製造装置を停止させる。このようにすることで、単一ガス供給源から供給される単一ガスの流量が少ないにもかかわらず、ガス製装置が無駄に稼働してしまうといったことが回避されるため、ガス製造システムにおいてランニングコストの低減を図ることができる。
【０００６】
また、単一ガス供給源から供給される単一ガスの流量の変動に対応するために、例えば、吸着筒を３つ以上備えたガス製造装置が考えられている。そして、単一ガス供給源から供給される単一ガスの流量が比較的多い場合には、可能な限り多くの吸着筒で吸着工程を実行することで、単一ガス供給源から供給される単一ガスの流量に対応した乾燥ガスが製造可能となる。一方で、単一ガス供給源から供給される単一ガスの流量が比較的少ない場合には、３つ以上の吸着筒のうち、特定の吸着筒にて吸着工程を実行させるとともにその他の吸着筒にて吸着工程及び再生工程のいずれも実行させないようにする。このようにすることで、単一ガス供給源から供給される単一ガスの流量が少ないにもかかわらず、吸着筒が無駄に吸着工程を実行してしまうといったことが回避されるため、ガス製造装置においてランニングコストの低減を図ることができる。
【０００７】
しかしながら、吸着筒で再生工程が実行されない状態が長時間続くと、当該吸着筒において、吸着剤の水分量が平衡状態となってしまう虞がある。そして、例えば、単一ガス供給源から供給される単一ガスの流量が比較的多くなったときに、吸着剤の水分量が平衡状態になっていると、当該吸着剤を内部に収容する吸着筒においては、吸着工程が十分に実行することが困難となる。したがって、例えば、吸着剤を再生する目的のために、単一ガスとは別のガスを当該吸着筒内に供給することにより、吸着剤を十分に再生させる必要がある。このように、ガス製造システム又はガス製造装置の立ち上がりが悪くなるため、ガス製造効率が悪化してしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための各態様を記載する。
［態様１］
ガス製造装置を複数備え、
前記各ガス製造装置は、
吸着剤を内部に収容する吸着筒を備え、
単一ガス供給源から供給ラインを介して前記吸着筒内に供給される単一ガスに含まれている水分を前記吸着剤により吸着する吸着工程と、前記吸着工程後に前記吸着剤に含まれている水分を離脱させて前記吸着剤を再生する再生工程と、を前記吸着筒にて交互に繰り返し実行することにより、前記吸着工程によって水分を前記吸着剤により吸着することで乾燥ガスを製造し、
前記吸着工程後に前記再生工程にて前記吸着剤を再生して当該吸着剤を内部に収容する吸着筒にて前記吸着工程を再び実行するまでの間、別の吸着筒にて前記吸着工程を実行し得るべく前記吸着筒を複数備え、
前記再生工程では、前記供給ラインを流れる単一ガスの一部を加熱部によって加熱した後に前記再生工程を実行すべき対象である吸着筒内に供給するとともに、前記再生工程中の吸着筒から排出された単一ガスを冷却部によって冷却して前記単一ガスに含まれている水分を回収した後、前記供給ラインへ還流させるガス製造システムであって、
前記単一ガス供給源から供給される単一ガスの流量が所定流量未満である場合、前記複数のガス製造装置において稼働させる特定のガス製造装置を順次切り換えていくことを特徴とするガス製造システム。
【０００９】
［態様２］
前記単一ガス供給源から供給される単一ガスの流量が所定流量未満である場合、前記複数のガス製造装置において稼働させる前記特定のガス製造装置を規定時間経過毎に順次切り換えていくことを特徴とする［態様１］に記載のガス製造システム。
【００１０】
［態様３］
前記単一ガス供給源から供給される単一ガスの流量が所定流量未満である場合、前記複数のガス製造装置において停止時間が最も長いガス製造装置を優先的に稼働させることを特徴とする［態様１］又は［態様２］に記載のガス製造システム。
（【００１１】以降は省略されています）

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