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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025019603
(43)【公開日】2025-02-07
(54)【発明の名称】ガス製造装置、及びガス製造方法
(51)【国際特許分類】
B01D 53/04 20060101AFI20250131BHJP
【ＦＩ】
B01D53/04 230
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023123292
(22)【出願日】2023-07-28
(71)【出願人】
【識別番号】000106760
【氏名又は名称】ＣＫＤ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(72)【発明者】
【氏名】江口 陽介
(72)【発明者】
【氏名】国保 典男
(72)【発明者】
【氏名】大嶽 康行
(72)【発明者】
【氏名】三宅 博久
【テーマコード（参考）】
4D012
【Ｆターム（参考）】
4D012BA01
4D012BA02
4D012CA01
4D012CB16
4D012CD01
4D012CD10
4D012CE01
4D012CE02
4D012CF04
4D012CF10
4D012CG01
(57)【要約】
【課題】ガス製造効率を向上させること。
【解決手段】ガス製造装置１０は、加熱部２２、第１吸着筒１１、及び冷却部２４の順に水素ガスが循環する閉ループライン８３を構成する。そして、ガス製造装置１０は、単一ガス供給源Ａ１から供給ライン８０を介した水素ガスの供給が停止した後、閉ループライン８３に水素ガスを循環させるポンプ４７を備えている。これによれば、単一ガス供給源Ａ１から供給ライン８０を介した水素ガスの供給が停止した後、ポンプ４７によって閉ループライン８３に水素ガスが循環される。したがって、再生工程を実行すべき対象である第１吸着筒１１内の第１吸着剤１３に含まれている水分が、加熱部２２により加熱された高温の水素ガスによって離脱する。
【選択図】図４
【解決手段】ガス製造装置１０は、加熱部２２、第１吸着筒１１、及び冷却部２４の順に水素ガスが循環する閉ループライン８３を構成する。そして、ガス製造装置１０は、単一ガス供給源Ａ１から供給ライン８０を介した水素ガスの供給が停止した後、閉ループライン８３に水素ガスを循環させるポンプ４７を備えている。これによれば、単一ガス供給源Ａ１から供給ライン８０を介した水素ガスの供給が停止した後、ポンプ４７によって閉ループライン８３に水素ガスが循環される。したがって、再生工程を実行すべき対象である第１吸着筒１１内の第１吸着剤１３に含まれている水分が、加熱部２２により加熱された高温の水素ガスによって離脱する。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
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装置であって、
前記加熱部、前記再生工程を実行すべき対象である吸着筒、及び前記冷却部の順に単一ガスが循環する閉ループラインを構成するとともに、前記単一ガス供給源から前記供給ラインを介した単一ガスの供給が停止した後、前記閉ループラインに単一ガスを循環させるポンプを備えたことを特徴とするガス製造装置。
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装置であって、
前記加熱部、前記再生工程を実行すべき対象である吸着筒、及び前記冷却部の順に単一ガスが循環する閉ループラインを構成するとともに、前記単一ガス供給源から前記供給ラインを介した単一ガスの供給が停止した後、前記閉ループラインに単一ガスを循環させるポンプを備えたことを特徴とするガス製造装置。
【請求項2】
前記ポンプは、前記単一ガス供給源から前記供給ラインを介した単一ガスの供給が停止した後、前記単一ガス供給源から前記供給ラインを介した単一ガスの供給が再び開始される直前に駆動することを特徴とする請求項１に記載のガス製造装置。
【請求項3】
前記ポンプが駆動した後、前記閉ループラインにおいて前記加熱部によって加熱されて前記再生工程を実行すべき対象である吸着筒に供給される単一ガスの温度と、当該吸着筒から排出される単一ガスの温度との差が予め設定された所定温度未満になると、前記ポンプの駆動が停止されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のガス製造装置。
【請求項4】
前記供給ラインから分岐して前記再生工程を実行すべき対象である吸着筒内に前記供給ラインを流れる単一ガスの一部を供給する再生供給ラインと、
前記再生工程中の吸着筒から排出された単一ガスを前記供給ラインに還流する再生還流ラインと、を備え、
前記加熱部は、前記再生供給ラインに設けられており、
前記冷却部は、前記再生還流ラインに設けられており、
前記再生供給ライン及び前記再生還流ラインは、前記閉ループラインの一部を構成し、
前記供給ラインにおける前記再生供給ラインとの接続箇所よりも前記吸着筒寄りであって、且つ、前記供給ラインにおける前記再生還流ラインとの接続箇所よりも前記吸着筒寄りの部分には、第１オンオフ弁が設けられており、
前記再生供給ラインには、第２オンオフ弁が設けられており、
前記供給ラインにおける前記再生供給ラインとの接続箇所よりも前記単一ガス供給源寄りの部分には、第３オンオフ弁が設けられており、
前記閉ループラインは、前記第２オンオフ弁を迂回するバイパスラインを有し、
前記ポンプは、前記バイパスラインに設けられており、
前記単一ガス供給源から前記供給ラインを介した単一ガスの供給が停止すると、前記第１オンオフ弁、前記第２オンオフ弁、及び前記第３オンオフ弁を閉状態にして前記閉ループラインを形成することを特徴とする請求項１に記載のガス製造装置。
前記再生工程中の吸着筒から排出された単一ガスを前記供給ラインに還流する再生還流ラインと、を備え、
前記加熱部は、前記再生供給ラインに設けられており、
前記冷却部は、前記再生還流ラインに設けられており、
前記再生供給ライン及び前記再生還流ラインは、前記閉ループラインの一部を構成し、
前記供給ラインにおける前記再生供給ラインとの接続箇所よりも前記吸着筒寄りであって、且つ、前記供給ラインにおける前記再生還流ラインとの接続箇所よりも前記吸着筒寄りの部分には、第１オンオフ弁が設けられており、
前記再生供給ラインには、第２オンオフ弁が設けられており、
前記供給ラインにおける前記再生供給ラインとの接続箇所よりも前記単一ガス供給源寄りの部分には、第３オンオフ弁が設けられており、
前記閉ループラインは、前記第２オンオフ弁を迂回するバイパスラインを有し、
前記ポンプは、前記バイパスラインに設けられており、
前記単一ガス供給源から前記供給ラインを介した単一ガスの供給が停止すると、前記第１オンオフ弁、前記第２オンオフ弁、及び前記第３オンオフ弁を閉状態にして前記閉ループラインを形成することを特徴とする請求項１に記載のガス製造装置。
【請求項5】
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、
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た後、前記供給ラインへ還流させるガス製造方法であって、
前記単一ガス供給源から前記供給ラインを介した単一ガスの供給が停止した後、前記加熱部、前記再生工程を実行すべき対象である吸着筒、前記冷却部の順に単一ガスが循環する閉ループラインに、ポンプの駆動によって単一ガスを循環させることを特徴とするガス製造方法。
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、
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た後、前記供給ラインへ還流させるガス製造方法であって、
前記単一ガス供給源から前記供給ラインを介した単一ガスの供給が停止した後、前記加熱部、前記再生工程を実行すべき対象である吸着筒、前記冷却部の順に単一ガスが循環する閉ループラインに、ポンプの駆動によって単一ガスを循環させることを特徴とするガス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ガス製造装置、及びガス製造方法に関する。
【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】
【特許文献1】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】
しかしながら、このようなガス製造装置では、単一ガス供給源から供給ラインを介した単一ガスの供給が長時間停止するような場合、全ての吸着筒において、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、全ての吸着筒において、吸着剤の水分量が平衡状態のまま、単一ガス供給源から供給ラインを介した単一ガスの供給が再び開始されると、吸着筒における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】
【0006】
上記課題を解決するための各態様を記載する。
［態様１］
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装置であって、
前記加熱部、前記再生工程を実行すべき対象である吸着筒、及び前記冷却部の順に単一ガスが循環する閉ループラインを構成するとともに、前記単一ガス供給源から前記供給ラインを介した単一ガスの供給が停止した後、前記閉ループラインに単一ガスを循環させるポンプを備えたことを特徴とするガス製造装置。
［態様１］
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装置であって、
前記加熱部、前記再生工程を実行すべき対象である吸着筒、及び前記冷却部の順に単一ガスが循環する閉ループラインを構成するとともに、前記単一ガス供給源から前記供給ラインを介した単一ガスの供給が停止した後、前記閉ループラインに単一ガスを循環させるポンプを備えたことを特徴とするガス製造装置。
【0007】
［態様２］
前記ポンプは、前記単一ガス供給源から前記供給ラインを介した単一ガスの供給が停止した後、前記単一ガス供給源から前記供給ラインを介した単一ガスの供給が再び開始される直前に駆動することを特徴とする［態様１］に記載のガス製造装置。
前記ポンプは、前記単一ガス供給源から前記供給ラインを介した単一ガスの供給が停止した後、前記単一ガス供給源から前記供給ラインを介した単一ガスの供給が再び開始される直前に駆動することを特徴とする［態様１］に記載のガス製造装置。
【0008】
［態様３］
前記ポンプが駆動した後、前記閉ループラインにおいて前記加熱部によって加熱されて前記再生工程を実行すべき対象である吸着筒に供給される単一ガスの温度と、当該吸着筒から排出される単一ガスの温度との差が予め設定された所定温度未満になると、前記ポンプの駆動が停止されることを特徴とする［態様１］又は［態様２］に記載のガス製造装置。
前記ポンプが駆動した後、前記閉ループラインにおいて前記加熱部によって加熱されて前記再生工程を実行すべき対象である吸着筒に供給される単一ガスの温度と、当該吸着筒から排出される単一ガスの温度との差が予め設定された所定温度未満になると、前記ポンプの駆動が停止されることを特徴とする［態様１］又は［態様２］に記載のガス製造装置。
【0009】
［態様４］
前記供給ラインから分岐して前記再生工程を実行すべき対象である吸着筒内に前記供給ラインを流れる単一ガスの一部を供給する再生供給ラインと、
前記再生工程中の吸着筒から排出された単一ガスを前記供給ラインに還流する再生還流ラインと、を備え、
前記加熱部は、前記再生供給ラインに設けられており、
前記冷却部は、前記再生還流ラインに設けられており、
前記再生供給ライン及び前記再生還流ラインは、前記閉ループラインの一部を構成し、
前記供給ラインにおける前記再生供給ラインとの接続箇所よりも前記吸着筒寄りであって、且つ、前記供給ラインにおける前記再生還流ラインとの接続箇所よりも前記吸着筒寄りの部分には、第１オンオフ弁が設けられており、
前記再生供給ラインには、第２オンオフ弁が設けられており、
前記供給ラインにおける前記再生供給ラインとの接続箇所よりも前記単一ガス供給源寄りの部分には、第３オンオフ弁が設けられており、
前記閉ループラインは、前記第２オンオフ弁を迂回するバイパスラインを有し、
前記ポンプは、前記バイパスラインに設けられており、
前記単一ガス供給源から前記供給ラインを介した単一ガスの供給が停止すると、前記第１オンオフ弁、前記第２オンオフ弁、及び前記第３オンオフ弁を閉状態にして前記閉ループラインを形成することを特徴とする［態様１］～［態様３］のいずれか１つに記載のガス製造装置。
前記供給ラインから分岐して前記再生工程を実行すべき対象である吸着筒内に前記供給ラインを流れる単一ガスの一部を供給する再生供給ラインと、
前記再生工程中の吸着筒から排出された単一ガスを前記供給ラインに還流する再生還流ラインと、を備え、
前記加熱部は、前記再生供給ラインに設けられており、
前記冷却部は、前記再生還流ラインに設けられており、
前記再生供給ライン及び前記再生還流ラインは、前記閉ループラインの一部を構成し、
前記供給ラインにおける前記再生供給ラインとの接続箇所よりも前記吸着筒寄りであって、且つ、前記供給ラインにおける前記再生還流ラインとの接続箇所よりも前記吸着筒寄りの部分には、第１オンオフ弁が設けられており、
前記再生供給ラインには、第２オンオフ弁が設けられており、
前記供給ラインにおける前記再生供給ラインとの接続箇所よりも前記単一ガス供給源寄りの部分には、第３オンオフ弁が設けられており、
前記閉ループラインは、前記第２オンオフ弁を迂回するバイパスラインを有し、
前記ポンプは、前記バイパスラインに設けられており、
前記単一ガス供給源から前記供給ラインを介した単一ガスの供給が停止すると、前記第１オンオフ弁、前記第２オンオフ弁、及び前記第３オンオフ弁を閉状態にして前記閉ループラインを形成することを特徴とする［態様１］～［態様３］のいずれか１つに記載のガス製造装置。
【0010】
［態様５］
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、
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た後、前記供給ラインへ還流させるガス製造方法であって、
前記単一ガス供給源から前記供給ラインを介した単一ガスの供給が停止した後、前記加熱部、前記再生工程を実行すべき対象である吸着筒、前記冷却部の順に単一ガスが循環する閉ループラインに、ポンプの駆動によって単一ガスを循環させることを特徴とするガス製造方法。
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、
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た後、前記供給ラインへ還流させるガス製造方法であって、
前記単一ガス供給源から前記供給ラインを介した単一ガスの供給が停止した後、前記加熱部、前記再生工程を実行すべき対象である吸着筒、前記冷却部の順に単一ガスが循環する閉ループラインに、ポンプの駆動によって単一ガスを循環させることを特徴とするガス製造方法。
【発明の効果】
【0011】
この発明によれば、ガス製造効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、ガス製造装置を具体化した一実施形態を図１～図４にしたがって説明する。
＜ガス製造装置の概要＞
図１に示すように、ガス製造装置１０は、第１吸着筒１１及び第２吸着筒１２を備えている。第１吸着筒１１は、吸着剤としての第１吸着剤１３を内部に収容する吸着筒である。第２吸着筒１２は、吸着剤としての第２吸着剤１４を内部に収容する吸着筒である。したがって、ガス製造装置１０は、吸着筒を複数備えている。第１吸着剤１３及び第２吸着剤１４は、水分を吸着可能に構成されている。第１吸着剤１３及び第２吸着剤１４としては、例えば、活性アルミナ、シリカゲル、合成ゼオライト等が挙げられる。
＜ガス製造装置の概要＞
図１に示すように、ガス製造装置１０は、第１吸着筒１１及び第２吸着筒１２を備えている。第１吸着筒１１は、吸着剤としての第１吸着剤１３を内部に収容する吸着筒である。第２吸着筒１２は、吸着剤としての第２吸着剤１４を内部に収容する吸着筒である。したがって、ガス製造装置１０は、吸着筒を複数備えている。第１吸着剤１３及び第２吸着剤１４は、水分を吸着可能に構成されている。第１吸着剤１３及び第２吸着剤１４としては、例えば、活性アルミナ、シリカゲル、合成ゼオライト等が挙げられる。
【0014】
ガス製造装置１０は、第１配管１５、第２配管１６、及び第３配管１７を備えている。第１配管１５の第１端は、単一ガス供給源Ａ１に接続されている。なお、単一ガス供給源Ａ１から供給される単一ガスは、水素ガスである。水素ガスは、電気分解により生成された水分を含んだ湿潤水素ガスである。そして、本実施形態のガス製造装置１０は、水素ガスに含まれている水分を第１吸着剤１３又は第２吸着剤１４により吸着することで乾燥ガスを製造する。
【0015】
第２配管１６の第１端及び第３配管１７の第１端は、第１配管１５の第２端にそれぞれ接続されている。したがって、第２配管１６及び第３配管１７は、第１配管１５の第２端から分岐している。第２配管１６の第２端は、第１吸着筒１１の第１口１１ａに接続されている。第３配管１７の第２端は、第２吸着筒１２の第１口１２ａに接続されている。
【0016】
ガス製造装置１０は、第４配管１８と、第５配管１９と、第６配管２０と、を有している。第４配管１８の第１端は、第１吸着筒１１の第２口１１ｂに接続されている。第５配管１９の第１端は、第２吸着筒１２の第２口１２ｂに接続されている。第６配管２０の第１端は、第４配管１８の第２端及び第５配管１９の第２端にそれぞれ接続されている。したがって、第４配管１８及び第５配管１９は、第６配管２０に合流している。第６配管２０の第２端は、乾燥ガスの図示しない供給対象に接続されている。
【0017】
ガス製造装置１０は、第７配管２１を備えている。第７配管２１の第１端は、第１配管１５に接続されている。したがって、第７配管２１は、第１配管１５から分岐している。第７配管２１の第２端は、第４配管１８及び第５配管１９における第６配管２０との合流箇所に接続されている。第７配管２１には、加熱部２２が設けられている。加熱部２２は、第７配管２１の一部分を周囲から加熱する電気ヒータである。
【0018】
ガス製造装置１０は、第８配管２３を備えている。第８配管２３の第１端は、第２配管１６及び第３配管１７における第１配管１５からの分岐箇所に接続されている。第８配管２３の第２端は、第１配管１５において、第１配管１５における第７配管２１との接続箇所よりも第２配管１６及び第３配管１７寄りの部分に接続されている。
【0019】
第８配管２３には、冷却部２４が設けられている。冷却部２４は、水冷式の冷却器である。冷却部２４は、第８配管２３内を流れる水素ガスを冷却可能に構成されている。第８配管２３には、ドレン回収部２５が設けられている。ドレン回収部２５は、第８配管２３における冷却部２４よりも第１配管１５寄りの部分に設けられている。ドレン回収部２５は、第８配管２３内を流れる水素ガスに含まれている水分を回収可能に構成されている。
【0020】
ガス製造装置１０は、第１切換弁３１を備えている。第１切換弁３１は、第１配管１５、第２配管１６、第３配管１７、及び第８配管２３が全て合流する接続箇所に設けられている。第１切換弁３１は、四方弁である。第１切換弁３１は、第１口３１ａ、第２口３１ｂ、第３口３１ｃ、及び第４口３１ｄを有している。第１切換弁３１の第１口３１ａには、第１配管１５の第２端が接続されている。第１切換弁３１の第２口３１ｂには、第２配管１６の第１端が接続されている。第１切換弁３１の第３口３１ｃには、第３配管１７の第１端が接続されている。第１切換弁３１の第４口３１ｄには、第８配管２３の第１端が接続されている。
【0021】
第１切換弁３１は、第１口３１ａと第２口３１ｂとを連通し、且つ、第３口３１ｃと第４口３１ｄとを連通する第１切換状態に切換可能に構成されている。また、第１切換弁３１は、第１口３１ａと第３口３１ｃとを連通し、且つ、第２口３１ｂと第４口３１ｄとを連通する第２切換状態に切換可能に構成されている。
【0022】
ガス製造装置１０は、第２切換弁３２を備えている。第２切換弁３２は、第４配管１８、第５配管１９、第６配管２０、及び第７配管２１が全て合流する接続箇所に設けられている。第２切換弁３２は、四方弁である。第２切換弁３２は、第１口３２ａ、第２口３２ｂ、第３口３２ｃ、及び第４口３２ｄを有している。第２切換弁３２の第１口３２ａには、第４配管１８の第２端が接続されている。第２切換弁３２の第２口３２ｂには、第５配管１９の第２端が接続されている。第２切換弁３２の第３口３２ｃには、第６配管２０の第１端が接続されている。第２切換弁３２の第４口３２ｄには、第７配管２１の第２端が接続されている。
【0023】
第２切換弁３２は、第１口３２ａと第３口３２ｃとを連通し、且つ、第２口３２ｂと第４口３２ｄとを連通する第１切換状態に切換可能に構成されている。また、第２切換弁３２は、第１口３２ａと第４口３２ｄとを連通し、且つ、第２口３２ｂと第３口３２ｃとを連通する第２切換状態に切換可能に構成されている。
【0024】
ガス製造装置１０は、第１オンオフ弁４１を備えている。第１オンオフ弁４１は、二方弁である。第１オンオフ弁４１は、第１配管１５において、第８配管２３の第２端との接続箇所よりも第２配管１６及び第３配管１７寄りの部分に設けられている。第１オンオフ弁４１は、開状態となることにより、第１配管１５内において第１オンオフ弁４１を介した水素ガスの流れを許容する。一方で、第１オンオフ弁４１は、閉状態となることにより、第１配管１５内において第１オンオフ弁４１を介した水素ガスの流れを遮断する。
【0025】
ガス製造装置１０は、第２オンオフ弁４２を備えている。第２オンオフ弁４２は、二方弁である。第２オンオフ弁４２は、第７配管２１における加熱部２２よりも第１配管１５寄りの部分に設けられている。第２オンオフ弁４２は、開状態となることにより、第７配管２１内において第２オンオフ弁４２を介した水素ガスの流れを許容する。一方で、第２オンオフ弁４２は、閉状態となることにより、第７配管２１内において第２オンオフ弁４２を介した水素ガスの流れを遮断する。
【0026】
ガス製造装置１０は、第３オンオフ弁４３を備えている。第３オンオフ弁４３は、二方弁である。第３オンオフ弁４３は、第１配管１５における第７配管２１との接続箇所よりも単一ガス供給源Ａ１寄りの部分に設けられている。第３オンオフ弁４３は、開状態となることにより、第１配管１５内において第３オンオフ弁４３を介した水素ガスの流れを許容する。一方で、第３オンオフ弁４３は、閉状態となることにより、第１配管１５内において第３オンオフ弁４３を介した水素ガスの流れを遮断する。
【0027】
ガス製造装置１０は、バイパス配管４５を備えている。バイパス配管４５の第１端は、第７配管２１における第１配管１５と第２オンオフ弁４２との間の部分に接続されている。バイパス配管４５の第２端は、第７配管２１における第２オンオフ弁４２と加熱部２２との間の部分に接続されている。
【0028】
ガス製造装置１０は、ポンプ４７を備えている。ポンプ４７は、バイパス配管４５に設けられている。ポンプ４７は、圧縮ポンプである。ポンプ４７は、バイパス配管４５を流れる水素ガスを吸入して吐出する。
【0029】
＜ガス製造装置の電気的構成＞
ガス製造装置１０は、制御装置７０を備えている。制御装置７０は、中央処理制御装置（ＣＰＵ）を備えている。また、制御装置７０は、各種プログラムやマップ等を予め記憶した読出専用メモリ（ＲＯＭ）、ＣＰＵの演算結果等を一時記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等により構成されるメモリを備えている。さらに、制御装置７０は、タイマカウンタ、入力インターフェース、出力インターフェース等を備えている。
ガス製造装置１０は、制御装置７０を備えている。制御装置７０は、中央処理制御装置（ＣＰＵ）を備えている。また、制御装置７０は、各種プログラムやマップ等を予め記憶した読出専用メモリ（ＲＯＭ）、ＣＰＵの演算結果等を一時記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等により構成されるメモリを備えている。さらに、制御装置７０は、タイマカウンタ、入力インターフェース、出力インターフェース等を備えている。
【0030】
制御装置７０は、第１切換弁３１、第２切換弁３２、第１オンオフ弁４１、第２オンオフ弁４２、及び第３オンオフ弁４３に電気的に接続されている。制御装置７０は、第１切換弁３１、第２切換弁３２、第１オンオフ弁４１、第２オンオフ弁４２、及び第３オンオフ弁４３それぞれの駆動を制御する。また、制御装置７０は、加熱部２２、冷却部２４、及びポンプ４７に電気的に接続されている。制御装置７０は、加熱部２２、冷却部２４、及びポンプ４７それぞれの駆動を制御する。
【0031】
制御装置７０は、単一ガス供給源Ａ１の駆動を制御する外部制御機器７１と電気的に接続されている。制御装置７０は、単一ガス供給源Ａ１の駆動を停止した旨の信号を外部制御機器７１から受信する。制御装置７０は、単一ガス供給源Ａ１の駆動を開始する上での準備を開始する旨の信号を外部制御機器７１から受信する。
【0032】
ガス製造装置１０は、第１温度センサ７２及び第２温度センサ７３を備えている。第１温度センサ７２は、第１吸着筒１１の第１口１１ａを流れる水素ガスの温度を検出可能に構成されている。第２温度センサ７３は、第１吸着筒１１の第２口１１ｂを流れる水素ガスの温度を検出可能に構成されている。
【0033】
制御装置７０は、第１温度センサ７２に電気的に接続されている。そして、第１温度センサ７２によって検出された水素ガスの温度に関する情報が、第１温度センサ７２から制御装置７０に送信される。制御装置７０は、第２温度センサ７３に電気的に接続されている。そして、第２温度センサ７３によって検出された水素ガスの温度に関する情報が、第２温度センサ７３から制御装置７０に送信される。
【0034】
ガス製造装置１０は、圧力センサ７４を備えている。圧力センサ７４は、第１配管１５における第３オンオフ弁４３よりも単一ガス供給源Ａ１寄りの部分を流れる水素ガスの圧力を検出可能に構成されている。制御装置７０は、圧力センサ７４に電気的に接続されている。そして、圧力センサ７４によって検出された水素ガスの圧力に関する情報が、圧力センサ７４から制御装置７０に送信される。
【0035】
＜制御装置の制御＞
図２に示すように、制御装置７０には、第１吸着筒１１にて吸着工程を実行するとともに第２吸着筒１２にて再生工程を実行する第１プログラムが予め記憶されている。第１プログラムでは、第１切換弁３１を第１切換状態にするとともに、第２切換弁３２を第１切換状態にする。第１プログラムでは、第１オンオフ弁４１、第２オンオフ弁４２、及び第３オンオフ弁４３を開状態にする。第１プログラムでは、ポンプ４７の駆動を停止する。
図２に示すように、制御装置７０には、第１吸着筒１１にて吸着工程を実行するとともに第２吸着筒１２にて再生工程を実行する第１プログラムが予め記憶されている。第１プログラムでは、第１切換弁３１を第１切換状態にするとともに、第２切換弁３２を第１切換状態にする。第１プログラムでは、第１オンオフ弁４１、第２オンオフ弁４２、及び第３オンオフ弁４３を開状態にする。第１プログラムでは、ポンプ４７の駆動を停止する。
【0036】
第１プログラムが実行されている場合、第１配管１５及び第２配管１６は、単一ガス供給源Ａ１からの水素ガスを第１吸着筒１１内に供給する供給ライン８０を構成している。第１プログラムの吸着工程では、単一ガス供給源Ａ１から供給ライン８０を介して第１吸着筒１１内に供給される水素ガスに含まれている水分を第１吸着剤１３により吸着する。このように、ガス製造装置１０は、吸着工程によって水分を第１吸着剤１３により吸着することで乾燥ガスを製造する。
【0037】
第１プログラムが実行されている場合、第７配管２１及び第５配管１９は、供給ライン８０から分岐して再生工程を実行すべき対象である第２吸着筒１２内に供給ライン８０を流れる水素ガスの一部を供給する再生供給ライン８１を構成している。
【0038】
第１プログラムの再生工程では、供給ライン８０を流れる水素ガスの一部を加熱部２２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第２吸着筒１２内に供給する。そして、第１プログラムでは、再生工程を実行すべき対象である第２吸着筒１２内の第２吸着剤１４が再生される。したがって、第１プログラムの再生工程では、吸着工程後に第２吸着剤１４に含まれている水分を離脱させて第２吸着剤１４を再生する。
【0039】
第１プログラムが実行されている場合、第３配管１７及び第８配管２３は、再生工程中の第２吸着筒１２から排出された水素ガスを供給ライン８０に還流する再生還流ライン８２を構成している。そして、第１プログラムでは、再生工程中の第２吸着筒１２から排出された水素ガスを冷却部２４によって冷却して水素ガスに含まれている水分をドレン回収部２５により回収した後、供給ライン８０へ還流させる。
【0040】
図３に示すように、制御装置７０には、第１吸着筒１１にて再生工程を実行するとともに第２吸着筒１２にて吸着工程を実行する第２プログラムが予め記憶されている。第２プログラムでは、第１切換弁３１を第２切換状態にするとともに、第２切換弁３２を第２切換状態にする。第２プログラムでは、第１オンオフ弁４１、第２オンオフ弁４２、及び第３オンオフ弁４３を開状態にする。第２プログラムでは、ポンプ４７の駆動を停止する。
【0041】
第２プログラムが実行されている場合、第１配管１５及び第３配管１７は、単一ガス供給源Ａ１からの水素ガスを第２吸着筒１２内に供給する供給ライン８０を構成している。
第２プログラムの吸着工程では、単一ガス供給源Ａ１から供給ライン８０を介して第２吸着筒１２内に供給される水素ガスに含まれている水分を第２吸着剤１４により吸着する。このように、ガス製造装置１０は、吸着工程によって水分を第２吸着剤１４により吸着することで乾燥ガスを製造する。
第２プログラムの吸着工程では、単一ガス供給源Ａ１から供給ライン８０を介して第２吸着筒１２内に供給される水素ガスに含まれている水分を第２吸着剤１４により吸着する。このように、ガス製造装置１０は、吸着工程によって水分を第２吸着剤１４により吸着することで乾燥ガスを製造する。
【0042】
第２プログラムが実行されている場合、第７配管２１及び第４配管１８は、供給ライン８０から分岐して再生工程を実行すべき対象である第１吸着筒１１内に供給ライン８０を流れる水素ガスの一部を供給する再生供給ライン８１を構成している。
【0043】
第２プログラムの再生工程では、供給ライン８０を流れる水素ガスの一部を加熱部２２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第１吸着筒１１内に供給する。そして、第２プログラムでは、再生工程を実行すべき対象である第１吸着筒１１内の第１吸着剤１３が再生される。したがって、第２プログラムの再生工程では、吸着工程後に第１吸着剤１３に含まれている水分を離脱させて第１吸着剤１３を再生する。
【0044】
第２プログラムが実行されている場合、第２配管１６及び第８配管２３は、再生工程中の第１吸着筒１１から排出された水素ガスを供給ライン８０に還流する再生還流ライン８２を構成している。そして、第２プログラムでは、再生工程中の第１吸着筒１１から排出された水素ガスを冷却部２４によって冷却して水素ガスに含まれている水分をドレン回収部２５により回収した後、供給ライン８０へ還流させる。
【0045】
このように、ガス製造装置１０は、再生供給ライン８１と、再生還流ライン８２と、を備えている。加熱部２２は、再生供給ライン８１に設けられている。冷却部２４は、再生還流ライン８２に設けられている。供給ライン８０における再生供給ライン８１との接続箇所よりも第１吸着筒１１及び第２吸着筒１２寄りであって、且つ、供給ライン８０における再生還流ライン８２との接続箇所よりも第１吸着筒１１及び第２吸着筒１２寄りの部分には、第１オンオフ弁４１が設けられている。再生供給ライン８１には、第２オンオフ弁４２が設けられている。供給ライン８０における再生供給ライン８１との接続箇所よりも単一ガス供給源Ａ１寄りの部分には、第３オンオフ弁４３が設けられている。
【0046】
制御装置７０には、第１プログラムに切り換えてから一定時間経過後に第２プログラムに切り換えるプログラムが予め記憶されている。なお、「一定時間」とは、第２吸着筒１２内の第２吸着剤１４に含まれている水分が十分に離脱したと推定される時間である。この「一定時間」は、実験等によって予め求められている。
【0047】
制御装置７０には、第２プログラムに切り換えてから一定時間経過後に第１プログラムに切り換えるプログラムが予め記憶されている。なお、「一定時間」とは、第１吸着筒１１内の第１吸着剤１３に含まれている水分が十分に離脱したと推定される時間である。この「一定時間」は、実験等によって予め求められている。
【0048】
このように、ガス製造装置１０は、吸着工程と、再生工程と、を第１吸着筒１１及び第２吸着筒１２にて交互に繰り返し実行することにより、吸着工程によって水分を第１吸着剤１３及び第２吸着剤１４により吸着することで乾燥ガスを製造する。したがって、ガス製造装置１０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。
【0049】
図４に示すように、制御装置７０には、単一ガス供給源Ａ１から供給ライン８０を介した水素ガスの供給が停止した後、閉ループライン８３に水素ガスを循環させる第３プログラムが予め記憶されている。制御装置７０は、外部制御機器７１から単一ガス供給源Ａ１の駆動を停止した旨の信号を受信すると、第３プログラムを実行する。第３プログラムでは、まず、第１オンオフ弁４１、第２オンオフ弁４２、及び第３オンオフ弁４３それぞれを閉状態にする。そして、第３プログラムでは、第１切換弁３１を第２切換状態にするとともに、第２切換弁３２を第２切換状態にする。さらに、第３プログラムでは、外部制御機器７１から単一ガス供給源Ａ１の駆動を停止した旨の信号を受信すると、加熱部２２及び冷却部２４の駆動を停止する。
【0050】
第３プログラムを実行すると、第１配管１５、第７配管２１、バイパス配管４５、第７配管２１、第４配管１８、第１吸着筒１１、第２配管１６、及び第８配管２３により構成される閉ループライン８３が構成される。閉ループライン８３では、ポンプ４７が駆動すると、閉ループライン８３を流れる水素ガスが、加熱部２２、第１吸着筒１１、及び冷却部２４の順に循環する。このように、ガス製造装置１０は、加熱部２２、再生工程を実行すべき対象である第１吸着筒１１、及び冷却部２４の順に水素ガスが循環する閉ループライン８３を構成する。ガス製造装置１０は、単一ガス供給源Ａ１から供給ライン８０を介した水素ガスの供給が停止すると、第１オンオフ弁４１、第２オンオフ弁４２、及び第３オンオフ弁４３を閉状態にして閉ループライン８３を形成する。再生供給ライン８１及び再生還流ライン８２は、閉ループライン８３の一部を構成している。
【0051】
バイパス配管４５は、第２オンオフ弁４２を迂回するバイパスライン８４である。したがって、閉ループライン８３は、第２オンオフ弁４２を迂回するバイパスライン８４を有している。そして、ポンプ４７は、バイパスライン８４に設けられている。
【0052】
第３プログラムでは、制御装置７０が外部制御機器７１から単一ガス供給源Ａ１の駆動を開始する上での準備を開始する旨の信号を受信すると、ポンプ４７、加熱部２２、及び冷却部２４を駆動させる。したがって、ポンプ４７は、単一ガス供給源Ａ１から供給ライン８０を介した水素ガスの供給が停止した後、単一ガス供給源Ａ１から供給ライン８０を介した水素ガスの供給が再び開始される直前に駆動する。このように、ポンプ４７は、単一ガス供給源Ａ１から供給ライン８０を介した水素ガスの供給が停止した後、閉ループライン８３に水素ガスを循環させる。
【0053】
そして、第３プログラムでは、第１温度センサ７２により検出される温度と第２温度センサ７３により検出される温度との差が予め設定された所定温度未満か否かを判定する。第３プログラムでは、第１温度センサ７２により検出される温度と第２温度センサ７３により検出される温度との差が予め設定された所定温度未満になると、ポンプ４７の駆動を停止する。
【0054】
第１温度センサ７２により検出される温度は、第１吸着筒１１から排出される水素ガスの温度である。第２温度センサ７３により検出される温度は、閉ループライン８３において加熱部２２によって加熱されて再生工程を実行すべき対象である第１吸着筒１１に供給される水素ガスの温度である。このように、ポンプ４７が駆動した後、閉ループライン８３において加熱部２２によって加熱されて再生工程を実行すべき対象である第１吸着筒１１に供給される水素ガスの温度と、第１吸着筒１１から排出される水素ガスの温度との差が予め設定された所定温度未満になると、ポンプ４７の駆動が停止される。
【0055】
第１吸着筒１１に供給される水素ガスの温度と、第１吸着筒１１から排出される水素ガスの温度との差は、第１吸着剤１３の再生が進むにつれて小さくなっていく。そして、第１吸着筒１１に供給される水素ガスの温度と、第１吸着筒１１から排出される水素ガスの温度との差が予め設定された所定温度未満になると、ポンプ４７の駆動が停止される。なお、「所定温度」とは、第１吸着剤１３の再生が完了していると判断できる温度である。この「所定温度」は、実験等によって予め求められている。
【0056】
そして、制御装置７０は、圧力センサ７４により検出される圧力が上昇して、圧力センサ７４により検出される圧力が所定圧力に達すると、第３プログラムから第１プログラムに切り換え、第１オンオフ弁４１、第２オンオフ弁４２、及び第３オンオフ弁４３それぞれを開状態にする。
【0057】
［実施形態の作用］
次に、ガス製造方法の説明をしながら本実施形態の作用を説明する。
図２に示すように、制御装置７０は、第１プログラムを実行し、単一ガス供給源Ａ１から供給される水素ガスを、第１配管１５、第２配管１６、及び第１口１１ａを介して第１吸着筒１１内に供給する。そして、第１吸着筒１１内に供給される水素ガスに含まれている水分を第１吸着剤１３により吸着する吸着工程を行う。このように、ガス製造装置１０は、吸着工程によって水分を第１吸着剤１３により吸着することで乾燥ガスを製造する。第１吸着筒１１にて吸着工程が実行されることにより製造された乾燥ガスは、第２口１１ｂ、第４配管１８、及び第６配管２０を介して乾燥ガスの供給対象に供給される。
次に、ガス製造方法の説明をしながら本実施形態の作用を説明する。
図２に示すように、制御装置７０は、第１プログラムを実行し、単一ガス供給源Ａ１から供給される水素ガスを、第１配管１５、第２配管１６、及び第１口１１ａを介して第１吸着筒１１内に供給する。そして、第１吸着筒１１内に供給される水素ガスに含まれている水分を第１吸着剤１３により吸着する吸着工程を行う。このように、ガス製造装置１０は、吸着工程によって水分を第１吸着剤１３により吸着することで乾燥ガスを製造する。第１吸着筒１１にて吸着工程が実行されることにより製造された乾燥ガスは、第２口１１ｂ、第４配管１８、及び第６配管２０を介して乾燥ガスの供給対象に供給される。
【0058】
第１配管１５を流れる水素ガスの一部は、第７配管２１に流れる。そして、第７配管２１を流れる水素ガスは、加熱部２２によって加熱される。さらに、加熱部２２によって加熱された水素ガスを、第５配管１９及び第２口１２ｂを介して第２吸着筒１２内に供給する。そして、第２吸着筒１２内の第２吸着剤１４に含まれている水分を、加熱部２２によって加熱された高温の水素ガスによって離脱させて第２吸着剤１４を再生する再生工程を行う。このように、再生工程では、供給ライン８０を流れる水素ガスの一部を加熱部２２によって加熱した後に第２吸着筒１２内に供給する。
【0059】
第２吸着筒１２内の水素ガスは、第３配管１７を介して第８配管２３を流れる。第８配管２３を流れる水素ガスは、冷却部２４によって冷却される。そして、冷却部２４によって冷却された水素ガスに含まれている水分は、ドレン回収部２５によって回収される。ドレン回収部２５によって水分が回収された水素ガスは、第８配管２３を介して第１配管１５へ還流する。このように、再生工程中の第２吸着筒１２から排出された水素ガスを冷却部２４によって冷却した後、供給ライン８０へ還流させる。
【0060】
図３に示すように、制御装置７０は、第１プログラムを実行してから一定時間経過後に第２プログラムを実行し、単一ガス供給源Ａ１から供給される水素ガスを、第１配管１５、第３配管１７、及び第１口１２ａを介して第２吸着筒１２内に供給する。そして、第２吸着筒１２内に供給される水素ガスに含まれている水分を第２吸着剤１４により吸着する吸着工程を行う。このように、ガス製造装置１０は、吸着工程によって水分を第２吸着剤１４により吸着することで乾燥ガスを製造する。第２吸着筒１２にて吸着工程が実行されることにより製造された乾燥ガスは、第２口１２ｂ、第５配管１９、及び第６配管２０を介して乾燥ガスの供給対象に供給される。
【0061】
第１配管１５を流れる水素ガスの一部は、第７配管２１に流れる。そして、第７配管２１を流れる水素ガスは、加熱部２２によって加熱される。さらに、加熱部２２によって加熱された水素ガスを、第４配管１８及び第２口１１ｂを介して第１吸着筒１１内に供給する。そして、第１吸着筒１１内の第１吸着剤１３に含まれている水分を、加熱部２２により加熱された高温の水素ガスによって離脱させて第１吸着剤１３を再生する再生工程を行う。このように、再生工程では、供給ライン８０を流れる水素ガスの一部を加熱部２２によって加熱した後に第１吸着筒１１内に供給する。
【0062】
第１吸着筒１１内の水素ガスは、第２配管１６を介して第８配管２３を流れる。第８配管２３を流れる水素ガスは、冷却部２４によって冷却される。そして、冷却部２４によって冷却された水素ガスに含まれている水分は、ドレン回収部２５によって回収される。ドレン回収部２５によって水分が回収された水素ガスは、第８配管２３を介して第１配管１５へ還流する。このように、再生工程中の第１吸着筒１１から排出された水素ガスを冷却部２４によって冷却した後、供給ライン８０へ還流させる。
【0063】
制御装置７０は、第２プログラムを実行してから一定時間経過後に第１プログラムを実行する。したがって、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、別の吸着筒にて前記吸着工程を実行する。このように、吸着工程と、再生工程と、を吸着筒にて交互に繰り返し実行することにより、吸着工程によって水分を吸着剤により吸着することで乾燥ガスを製造する。
【0064】
図４に示すように、制御装置７０は、外部制御機器７１から単一ガス供給源Ａ１の駆動を停止した旨の信号を受信すると、第３プログラムを実行する。そして、制御装置７０は、外部制御機器７１から単一ガス供給源Ａ１の駆動を開始する上での準備を開始する旨の信号を受信すると、ポンプ４７、加熱部２２、及び冷却部２４を駆動させる。これにより、第１配管１５、バイパス配管４５、第７配管２１、第４配管１８、第１吸着筒１１、第２配管１６、及び第８配管２３の順に水素ガスが循環する。このように、単一ガス供給源Ａ１から供給ライン８０を介した水素ガスの供給が停止した後、閉ループライン８３に、ポンプ４７によって水素ガスを循環させる。
【0065】
これにより、第１吸着筒１１内の第１吸着剤１３に含まれている水分が、加熱部２２により加熱された高温の水素ガスによって離脱する。そして、第１吸着筒１１から排出された水素ガスを冷却部２４によって冷却して水素ガスに含まれている水分をドレン回収部２５で回収した後、再び加熱部２２によって加熱された高温の水素ガスを、第１吸着筒１１内に供給する。このようにして、第１吸着剤１３の再生が実行される。
【0066】
［実施形態の効果］
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）ガス製造装置１０は、加熱部２２、第１吸着筒１１、及び冷却部２４の順に水素ガスが循環する閉ループライン８３を構成する。そして、ガス製造装置１０は、単一ガス供給源Ａ１から供給ライン８０を介した水素ガスの供給が停止した後、閉ループライン８３に水素ガスを循環させるポンプ４７を備えている。これによれば、単一ガス供給源Ａ１から供給ライン８０を介した水素ガスの供給が停止した後、ポンプ４７によって閉ループライン８３に水素ガスが循環される。したがって、再生工程を実行すべき対象である第１吸着筒１１内の第１吸着剤１３に含まれている水分が、加熱部２２により加熱された高温の水素ガスによって離脱する。そして、再生工程中の第１吸着筒１１から排出された水素ガスを冷却部２４によって冷却して水素ガスに含まれている水分を回収した後、再び加熱部２２によって加熱された高温の水素ガスを、再生工程を実行すべき対象である第１吸着筒１１内に供給する。このように、単一ガス供給源Ａ１から供給ライン８０を介した水素ガスの供給が停止した後であっても、第１吸着剤１３を再生する目的のために、水素ガスとは別のガスを第１吸着筒１１内に供給するといったこと無く、第１吸着剤１３の再生を実行することができる。したがって、単一ガス供給源Ａ１から供給ライン８０を介した水素ガスの供給が長時間停止するような場合であっても、第１吸着筒１１において、第１吸着剤１３の水分量が平衡状態となってしまうことが回避される。よって、単一ガス供給源Ａ１から供給ライン８０を介した水素ガスの供給が再び開始されたときに、第１吸着筒１１における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ことが無い。以上により、ガス製造効率を向上させることができる。
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）ガス製造装置１０は、加熱部２２、第１吸着筒１１、及び冷却部２４の順に水素ガスが循環する閉ループライン８３を構成する。そして、ガス製造装置１０は、単一ガス供給源Ａ１から供給ライン８０を介した水素ガスの供給が停止した後、閉ループライン８３に水素ガスを循環させるポンプ４７を備えている。これによれば、単一ガス供給源Ａ１から供給ライン８０を介した水素ガスの供給が停止した後、ポンプ４７によって閉ループライン８３に水素ガスが循環される。したがって、再生工程を実行すべき対象である第１吸着筒１１内の第１吸着剤１３に含まれている水分が、加熱部２２により加熱された高温の水素ガスによって離脱する。そして、再生工程中の第１吸着筒１１から排出された水素ガスを冷却部２４によって冷却して水素ガスに含まれている水分を回収した後、再び加熱部２２によって加熱された高温の水素ガスを、再生工程を実行すべき対象である第１吸着筒１１内に供給する。このように、単一ガス供給源Ａ１から供給ライン８０を介した水素ガスの供給が停止した後であっても、第１吸着剤１３を再生する目的のために、水素ガスとは別のガスを第１吸着筒１１内に供給するといったこと無く、第１吸着剤１３の再生を実行することができる。したがって、単一ガス供給源Ａ１から供給ライン８０を介した水素ガスの供給が長時間停止するような場合であっても、第１吸着筒１１において、第１吸着剤１３の水分量が平衡状態となってしまうことが回避される。よって、単一ガス供給源Ａ１から供給ライン８０を介した水素ガスの供給が再び開始されたときに、第１吸着筒１１における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ことが無い。以上により、ガス製造効率を向上させることができる。
【0067】
（２）ポンプ４７は、単一ガス供給源Ａ１から供給ライン８０を介した水素ガスの供給が停止した後、単一ガス供給源Ａ１から供給ライン８０を介した水素ガスの供給が再び開始される直前に駆動する。これによれば、単一ガス供給源Ａ１から供給ライン８０を介した水素ガスの供給が再び開始される直前に、ポンプ４７によって閉ループライン８３に水素ガスが循環される。したがって、例えば、単一ガス供給源Ａ１から供給ライン８０を介した水素ガスの供給が停止した直後から水素ガスの供給が再び開始されるまで、ポンプ４７が駆動している場合に比べると、ポンプ４７の消費電力を抑えることができる。また、例えば、単一ガス供給源Ａ１から供給ライン８０を介した水素ガスの供給が停止した直後のみポンプ４７を駆動させる場合を考える。この場合、閉ループライン８３を循環する水素ガスによって第１吸着剤１３が再生されたとしても、単一ガス供給源Ａ１から供給ライン８０を介した水素ガスの供給が再び開始されるまでに、第１吸着剤１３の水分量が再び平衡状態に戻ってしまう虞がある。そこで、単一ガス供給源Ａ１から供給ライン８０を介した水素ガスの供給が再び開始される直前に、ポンプ４７によって閉ループライン８３に水素ガスが循環されるようにした。これによれば、単一ガス供給源Ａ１から供給ライン８０を介した水素ガスの供給が再び開始されたときに、第１吸着剤１３の水分量が平衡状態になっていることが回避される。よって、単一ガス供給源Ａ１から供給ライン８０を介した水素ガスの供給が再び開始されたときに、第１吸着筒１１における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ことが無い。以上により、ガス製造効率を向上させることができる。
【0068】
（３）ポンプ４７が駆動した後、第１吸着筒１１に供給される水素ガスの温度と、第１吸着筒１１から排出される水素ガスの温度との差が予め設定された所定温度未満になると、ポンプ４７の駆動が停止される。第１吸着筒１１に供給される水素ガスの温度と、第１吸着筒１１から排出される水素ガスの温度との差は、第１吸着剤１３の再生の進行度合いを判別する上で好適である。
【0069】
（４）本実施形態のガス製造装置１０の構成は、加熱部２２、再生工程を実行すべき対象である第１吸着筒１１、及び冷却部２４の順に水素ガスが循環する閉ループライン８３を構成する上で好適な構成である。
【0070】
（５）第１吸着剤１３又は第２吸着剤１４を再生する目的のために、水素ガスとは別のガスを第１吸着筒１１内又は第２吸着筒１２内に供給するといった必要が無い。したがって、再生工程後に、第１吸着筒１１内又は第２吸着筒１２内を真空引きする必要が無いため、ガス製造工程を簡素化することができる。
【0071】
（６）再生工程後の水素ガスが供給ライン８０に還流されるため、単一ガス供給源Ａ１から供給された水素ガスの一部を、再生工程の目的だけに利用して外部へ排出されてしまうといったことが無い。したがって、単一ガス供給源Ａ１から供給される水素ガスを乾燥ガスとして供給対象に効率良く供給することができる。
【0072】
［変更例］
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
【0073】
・実施形態において、制御装置７０は、第３プログラムが実行されると、加熱部２２、第２吸着筒１２、及び冷却部２４の順に水素ガスが循環する閉ループライン８３を構成してもよい。この場合、第１切換弁３１は、第３口３１ｃと第４口３１ｄとを連通する第１切換状態に切換可能に構成されている。さらに、第２切換弁３２は、第２口３２ｂと第４口３２ｄとを連通する第１切換状態に切換可能に構成されている。そして、制御装置７０は、第３プログラムが実行されると、第１切換弁３１を第１切換状態にするとともに、第２切換弁３２を第１切換状態にする。また、この場合、ガス製造装置１０は、第２吸着筒１２の第１口１２ａを流れる水素ガスの温度を検出可能に構成された第３温度センサと、第２吸着筒１２の第２口１２ｂを流れる水素ガスの温度を検出可能に構成された第４温度センサと、を備えている。そして、制御装置７０は、第３温度センサにより検出される温度と第４温度センサにより検出される温度との差が予め設定された所定温度未満か否かを判定する。第３温度センサにより検出される温度と第４温度センサにより検出される温度との差が予め設定された所定温度未満になると、ポンプ４７の駆動を停止する。
【0074】
・実施形態において、制御装置７０は、単一ガス供給源Ａ１から供給ライン８０を介した水素ガスの供給が停止した直後から水素ガスの供給が再び開始されるまでポンプ４７を駆動させてもよい。
【0075】
・実施形態において、制御装置７０は、単一ガス供給源Ａ１から供給ライン８０を介した水素ガスの供給が停止した直後のみポンプ４７を駆動させてもよい。
・実施形態において、ガス製造装置１０は、第１配管１５における第３オンオフ弁４３よりも単一ガス供給源Ａ１寄りの部分を流れる水素ガスの流量を検出する流量センサを備えていてもよい。そして、制御装置７０は、流量センサにより検出される水素ガスの流量が、予め定められた流量以下になったときに、第３プログラムを実行するようにしてもよい。
・実施形態において、ガス製造装置１０は、第１配管１５における第３オンオフ弁４３よりも単一ガス供給源Ａ１寄りの部分を流れる水素ガスの流量を検出する流量センサを備えていてもよい。そして、制御装置７０は、流量センサにより検出される水素ガスの流量が、予め定められた流量以下になったときに、第３プログラムを実行するようにしてもよい。
【0076】
・実施形態において、圧力センサ７４により検出される水素ガスの圧力が、予め定められた圧力以下になったときに、第３プログラムを実行するようにしてもよい。
・実施形態において、第３プログラムでは、加熱部２２及び冷却部２４の駆動を停止しなくてもよい。
・実施形態において、第３プログラムでは、加熱部２２及び冷却部２４の駆動を停止しなくてもよい。
【0077】
・実施形態において、加熱部２２は、電気ヒータでなくてもよく、例えば、蒸気ヒータであってもよい。要は、加熱部２２は、再生供給ライン８１を流れる水素ガスを加熱可能な構成であればよい。
【0078】
・実施形態において、冷却部２４は、水冷式の冷却器でなくてもよく、例えば、空冷式の冷却器であってもよい。要は、冷却部２４は、再生還流ライン８２を流れる水素ガスを冷却可能な構成であればよい。
【0079】
・実施形態において、例えば、第１吸着筒１１内に湿度センサを設けてもよい。そして、制御装置７０は、第３プログラムにおいて、湿度センサにより検出される湿度が、予め実験等によって求められた湿度の閾値に到達することにより再生工程の完了を検知すると、ポンプ４７の駆動を停止するようにしてもよい。
【0080】
・実施形態において、ガス製造装置１０は、第１吸着筒１１及び第２吸着筒１２をそれぞれ複数備えていてもよい。例えば、複数の第１吸着筒１１が互いに並列接続されていてもよいし、複数の第１吸着筒１１が互いに直列接続されていてもよい。同様に、例えば、複数の第２吸着筒１２が互いに並列接続されていてもよいし、複数の第２吸着筒１２が互いに直列接続されていてもよい。
【0081】
・実施形態において、第１切換弁３１、第２切換弁３２、第１オンオフ弁４１、第２オンオフ弁４２、及び第３オンオフ弁４３は、電気的制御ではなく、手動式であってもよい。
【0082】
・実施形態において、ガス製造装置１０は、例えば、単一ガスである酸素ガスに含まれている水分を吸着して乾燥ガスとしてもよい。要は、単一ガスは、水素ガスに限定されるものではない。
【符号の説明】
【0083】
１０…ガス製造装置、１１…吸着筒である第１吸着筒、１２…吸着筒である第２吸着筒、１３…吸着剤としての第１吸着剤、１４…吸着剤としての第２吸着剤、２２…加熱部、２４…冷却部、４１…第１オンオフ弁、４２…第２オンオフ弁、４３…第３オンオフ弁、４７…ポンプ、８０…供給ライン、８１…再生供給ライン、８２…再生還流ライン、８３…閉ループライン、８４…バイパスライン、Ａ１…単一ガス供給源。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】