专利名称：吸附筒的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在使用选择性分离混合气体中目标气体的吸附剂的变压吸附法(PSA法)中所使用的吸附筒的结构。
背景技术：
众所周知，变压吸附法(PSA法)是在相对较高的压力下使空气等混合气体中的特定成分吸附于吸附剂上，而将不吸附在吸附剂上的气体作为产品气体提取出来。在该PSA法中以吸附工序和再生工序为基本工序，通常将多个吸附筒交替切换到吸附工序与再生工序，并在吸附工序与再生工序之间进行均压工序。该吸附工序是将吸附筒内加压到相对较高的压力来使特定成分吸附到吸附剂上，该再生工序是将吸附筒内减压到相对较低的压力来释放吸附剂上所吸附的特定成分。
用于这样的PSA装置的吸附筒，分别设置在筒内上下的丝网之间以规定填充密度填充吸附剂，但在向各工序转移时，由于筒内外的压力差而产生急剧的气体进出，所以吸附剂发生摇动而逐渐被压密，吸附剂的填充高度变低，上部丝网与吸附剂上表面(填充面)之间产生间隙，存在在该间隙部分处吸附剂发生摇动而粉化，或气流分布混乱从而导致降低产品气体的纯度的问题。
为此，提出这样的构造在吸附筒上部的端盖部内设置将多个丝网构件分割配置而成的上部丝网，在该上部丝网的上部装载许多陶瓷球，在吸附剂被压密而填充面下降时，由陶瓷球的重量将上部丝网压靠到吸附剂上表面(例如，参照专利文献1。)。
专利文献1日本特开平第8-99012号公报但是，在专利文献1中所记载的吸附筒中，由于上部丝网设置在端盖部，则当上部丝网无法随着填充面的下降而增大面积时，端盖部与上部丝网之间产生间隙，有可能吸附剂与气体一起从该间隙流出。另外，在气体急剧上升时，为了防止上部丝网的上浮，需要使用相当多的陶瓷球，由此，导致整个填充筒的重量增加，提高了设置成本等。
发明内容
在此，本发明的目的在于提供一种吸附筒，即使吸附剂的填充高度变低，也可以总是将压板无间隙地配置在吸附剂的上表面，可以容易进行吸附筒的维修保养，又可以总是很好地得到所期望的产品气体。
为了达成上述目的，本发明的吸附筒的第1技术方案，在筒体的内部填充有吸附剂，该吸附筒用于变压吸附法，其特征在于，在配置于上述筒体的上部的圆筒部内，以可上下移动的方式配设具有气体流通性的圆形压板；用具有气体配管连接口的闭塞板封闭上述圆筒部的上端开口部，并设有螺纹构件，使该螺纹构件与设置在上述闭塞板上的内螺纹孔或设置在该闭塞板上的内螺纹构件螺纹接合，该螺纹构件用于向从上述筒体的下部起填充到到达上述圆筒部内的高度的吸附剂的上表面推压上述压板。
第2技术方案的特征在于，将用于覆盖突出到上述闭塞板上方的上述螺纹构件的盖形螺母可装卸地安装在上述闭塞板或上述内螺纹构件上。第3技术方案的特征在于，在上述压板的外周缘设有一边被上述圆筒部的内周壁引导来将上述压板保持水平、一边使该压板上下移动的引导片。另外，第4技术方案的特征在于，在上述圆筒部内设有限制上述压板的下降极限的止挡件。第5技术方案的特征在于，设置与上述闭塞板或上述内螺纹构件进行螺纹接合、并同时可转动地贯通设于上述压板上的贯通孔的螺纹构件，在贯通了上述贯通孔的上述螺纹构件的前端设有比上述贯通孔大的压板支持构件。
根据本发明的吸附筒，在填充面下降了时，通过使突出到导闭塞板上方的螺纹构件向紧固方向转动，从而可以将压板推压到吸附剂的上表面，不使压板与吸附剂之间产生间隙，从而可以防止由于吸附剂的摇动而引起的粉化和气流混乱。另外，因为在圆筒部内配设压板，所以即使使压板下降，在压板与圆筒部之间也不会产生间隙，从而可以可靠地防止吸附剂的流出。
图1是表示本发明的第1实施例的吸附筒的局部剖视主视图。
图2是表示该本发明的第1实施例的吸附筒上部的放大剖视图。
图3是表示该本发明的第1实施例的螺纹构件的安装状态的放大剖视图。
图4是表示该本发明的第1实施例的压板的要部放大剖视图。
图5是表示本发明的第2实施例的吸附筒的要部放大剖视图。
图6是表示本发明的第3实施例的吸附筒的要部放大剖视图。
具体实施例方式
图1至图4表示本发明的吸附筒的第1实施例，图1为吸附筒的局部剖视主视图，图2为吸附筒上部的放大剖视图，图3为表示螺纹构件的安装状态的放大剖视图，图4为压板的要部放大剖视图。
本实施例的吸附筒10的金属制的纵圆筒形的筒体11的上方和下方被拧入端盖部11a、11a，在各端盖部11a、11a的中央分别连接设置有上部圆筒部12和下部圆筒部13。在吸附筒10的内部，从设于下部圆筒部13上端的下部丝网到上部圆筒部12的中间部填充有吸附剂14。
在上部圆筒部12，在吸附剂14的上部可上下移动地设有圆形压板20，该圆形压板20的直径比该圆筒部12的内径稍微小一些，并具有气体流通性。该压板20是从上部侧起依次叠合有孔板21、丝网22、密封件23、环构件24、并用螺钉25与螺母26将他们联成一体而形成的。
有孔板21是在直径比上部圆筒部12的内径小的金属制圆板上形成许多例如直径为10mm左右的通孔21a而成的部件，对象气体通过这些通孔21a进行流通。丝网22是用于使吸附剂14不随气体喷出而设置的部件，形成为与有孔板21大致相同直径的圆形，可根据吸附剂14的大小而适当选择其网眼尺寸来使用。丝网22可以将网眼尺寸不同的多个丝网重叠来使用，还可以使用合成纤维过滤器。
密封件23形成为比上部圆筒部12的内径大的环状，在将压板20从上方插入到上部圆筒部12上时，外周缘23a沿上部圆筒部12的内周壁向上方立起，与上部圆筒部12的内周壁紧密接触而将压板20的外周保持为气密。环构件24安装在密封件23的下表面，是为将有孔板21、丝网22和密封件23一体化而设置的部件，该环构件24的外径与有孔板21的外径相同，其内径形成为不堵塞通孔21a的程度。另外，在环构件24的外周缘设有沿上部圆筒部12的内周壁向下方延伸的引导片24a。
另外，在上部圆筒部12的下部内周壁设有突出到内周侧的多个止挡件12c，通过引导片24a的下端与该止挡件12c抵接，来限定压板20的下降极限。
在上述上部圆筒部12的上端开口部12a的外周设有凸缘部12b，封闭开口部12a的闭塞板30隔着垫圈载置在该凸缘部12b上，由螺钉螺母进行固定。在闭塞板30上，在其中央部设有气体配管的连接口30a，并在其外周部设有螺纹构件40。该螺纹构件40被形成为贯穿设置在闭塞板30的贯通孔30b以及设置在该贯通孔30b的闭塞板30上表面的内螺纹构件31，该螺纹构件40的形成为球面状的前端部40a向吸附剂14一侧推压上述压板20。另外，在内螺纹构件31上可装卸地安装有用于覆盖从闭塞板30突出到外侧上方的螺纹构件40的基端侧的盖形螺母41。
内螺纹构件31具有固定在闭塞板30上的圆盘状的台座部31a、和从该台座部31a的中央突出的筒状部31b，其剖面形成为帽子状，在内螺纹构件31的中心部形成有与上述螺纹构件40螺纹接合的内螺纹孔31c，并在筒状部31b的外周上形成有与上述盖形螺母41螺纹连接的外螺纹部31d。另外，在台座部31a的上表面设有用于密封该台座部31a与盖形螺母41的端面之间的密封圈32。
螺纹构件40包括具有形成为上述球面状的前端部40a的外螺纹部40b、和形成在该外螺纹部40b基端的方轴部40c。通过使用与方轴部40c卡合的工具而使该螺纹构件40向拧紧方向转动，从而外螺纹部40b与内螺纹构件31的内螺纹孔31c螺纹接合，由此，螺纹构件40下降，前端部40a与压板20的上表面抵接而将压板20朝向吸附剂14的上表面推压。
在这样形成的吸附筒10中，由于随着PSA装置的运转而相对于吸附筒内急剧地出入气体，吸附剂14发生摇动、填充密度变高，在吸附剂14的填充高度变低时，将盖形螺母41从内螺纹构件31上取下，向拧紧方向转动螺纹构件40而使螺纹构件40下降，从而由螺纹构件40的前端部40a向吸附剂14一侧推压压板20。
由此，不用取下闭塞板30、就可将压板20推压到吸附剂14的上表面，可以在短时间内容易进行维修保养。另外，由于在压板20与吸附剂14之间、压板20与圆筒部12的内周壁之间不会产生间隙，所以不会出现吸附剂14在间隙中摇动粉化、气流分布出现气体浓度不稳定的情况，可以稳定地供给所期望的产品气体。
另外，在通常使用时，用盖形螺母41覆盖从闭塞板30突出到外侧的螺纹构件40，在内螺纹构件31的台座部31a与盖形螺母41的端面之间设置密封圈32来保持气密，所以气体不会通过贯通孔30b和内螺纹孔31c而泄漏到外部。而且，由于在压板20上设有引导片24a，可以抑止压板20倾斜，在压板20与上部圆筒部12之间不会产生间隙。另外，通过引导片24a与止挡件12c抵接来限制压板20的下降极限，可以防止压板20下降到端盖部11a。
另外，由于用螺纹构件40推压作为上部丝网的压板20，所以与利用自重或陶瓷球的重量推压在吸附剂上表面上的情况相比，可以大幅减轻上部丝网部分的重量，并在从下部圆筒部13上端的下部丝网起到上部圆筒部12内填充吸附剂14，从而还可以实现吸附筒10的小型化。
图5和图6是分别表示本发明的第2、第3实施例的要部放大剖视图，对于与第1实施例相同的构成要素标注相同的附图标记，省略其详细说明。
在图5所示的第2实施例中，在内螺纹构件31上取代上述内螺纹孔31c而设置供螺纹构件40贯通的贯通孔31e，并在闭塞板30上形成与螺纹构件40螺纹接合的内螺纹孔30c。
在图6所示的第3实施例中，由安装在螺纹构件42上的环形密封件43将设于闭塞板30的贯通孔30d与螺纹构件42之间保持为气密。由此，不再需要上述盖形螺母41，从而内螺纹构件33形成为设有中央部的内螺纹孔33a的圆板形，在螺纹构件42上形成有用于安装环形密封件43的环形凹槽。另外，与内螺纹孔33a螺纹接合的螺纹构件42的外螺纹部42a设置在上方的基端部侧，安装有环形密封件43的中间部作为没有设置外螺纹的轴部。
另外，在本实施例所示的螺纹构件42，使其前端部从设于压板20上的贯通孔20a突出到吸附剂14侧，并使比贯通孔20a大的螺母44螺纹连接于前端部的外螺纹部而作为压板支持构件，使螺母44与压板20的吸附剂侧表面抵接来支承压板20。
另外，上述螺纹构件的设置数量，可以根据上部圆筒部的内径等条件任意设定，但为了均匀推压压板，优选是在同一圆周上等间隔配置3个以上的螺纹构件。另外，如果螺纹构件的长度相同，则可以根据从闭塞板突出的螺纹构件的状态来确认压板的上下方向位置以及有无倾斜。
另外，上述实施例中，使用了在筒体的上下部具有端盖部的吸附筒进行了说明，但本发明并不局限于此，对于不具备端盖部、筒体的上下部直径与筒体的筒径相等的大致圆柱形吸附筒也是有效的。
权利要求
1.一种吸附筒，在筒体的内部填充有吸附剂，该吸附筒用于变压吸附法，其特征在于，在配置于上述筒体的上部的圆筒部内，以可上下移动的方式配设具有气体流通性的圆形压板；用具有气体配管连接口的闭塞板封闭上述圆筒部的上端开口部，并设有螺纹构件，使该螺纹构件与设置在上述闭塞板上的内螺纹孔或设置在该闭塞板上的内螺纹构件螺纹接合，该螺纹构件用于向从上述筒体的下部起填充到到达上述圆筒部内的高度的吸附剂的上表面推压上述压板。
2.根据权利要求1所述的吸附筒，其特征在于，将用于覆盖突出到上述闭塞板上方的上述螺纹构件的盖形螺母可装卸地安装在上述闭塞板或上述内螺纹构件上。
3.根据权利要求1或2所述的吸附筒，其特征在于，在上述压板的外周缘设有一边被上述圆筒部的内周壁引导来将上述压板保持水平、一边使该压板上下移动的引导片。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的吸附筒，其特征在于，在上述圆筒部内设有限制上述压板的下降极限的止挡件。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的吸附筒，其特征在于，设置与上述闭塞板或上述内螺纹构件螺纹接合、并可转动地贯通设于上述压板上的贯通孔的螺纹构件，在贯通了上述贯通孔的上述螺纹构件的前端设有比上述贯通孔大的压板支持构件。
全文摘要
本发明提供一种吸附筒，即使吸附剂的填充高度变低，也可以总是将压板无间隙地配置在吸附剂的上表面，可以容易进行吸附筒的维修保养，并可以总是很好地得到所期望的产品气体。在筒体(11)的上部连接设置上部圆筒部(12)，在该圆筒部内可上下移动地配设具有气体流通性的圆形压板(20)；用具有气体配管连接口的闭塞板(30)封闭上部圆筒部(12)的上端开口部，并设置用于向从筒体(11)的下部起填充到到达圆筒部内高度的吸附剂(14)的上表面推压压板(20)的螺纹构件(40)。将螺纹构件(40)螺纹接合到设于闭塞板(30)上的内螺纹构件(31)上。
文档编号B01D53/047GK101091863SQ20071011241
公开日2007年12月26日 申请日期2007年6月21日 优先权日2006年6月21日
发明者国分磨希也, 斋藤达央, 安部敏行 申请人:大阳日酸株式会社