特表 2023-551460 極低温蒸留により空気を分離するためのデバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-12-08

(54)【発明の名称】極低温蒸留により空気を分離するためのデバイス

(51)【国際特許分類】

   F25J 3/04 20060101AFI20231201BHJP

   F28D 21/00 20060101ALI20231201BHJP

   F25J 3/08 20060101ALI20231201BHJP

【ＦＩ】

F25J3/04 Z

F28D21/00 B

F25J3/08

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023531598

(86)(22)【出願日】2021-12-02

(85)【翻訳文提出日】2023-06-19

(86)【国際出願番号】 EP2021084002

(87)【国際公開番号】W WO2022117741

(87)【国際公開日】2022-06-09

(31)【優先権主張番号】2012564

(32)【優先日】2020-12-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】591036572

【氏名又は名称】レール・リキード－ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード

(74)【代理人】

【識別番号】110003708

【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所

(72)【発明者】

【氏名】ダヴィディアン、ブノワ

【テーマコード（参考）】

4D047

【Ｆターム（参考）】

4D047AA08

4D047BA03

4D047BB03

4D047CA09

4D047CA17

4D047DA03

4D047EA00

(57)【要約】

極低温蒸留によって空気を分離するためのデバイスであって、主要空気圧縮機を含有する第１のモジュール（１）と、第２のモジュール（３）と、浄化ユニットを含有する第３のモジュール（４）と、熱交換器を含有する第４のモジュール（５）と、第５のモジュール内に含有され、又は含有されない、少なくとも１つの蒸留カラムを含むカラムのシステムとを含み、第２のモジュールは、圧縮機から浄化ユニットに圧縮空気を送るために、第１のモジュールの圧縮機を第３のモジュールの浄化ユニットに接続するための接続部を含有し、浄化ユニット内の浄化された空気を熱交換器に送るために、浄化ユニットを第４のモジュールの熱交換器に接続するための接続部も含有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

極低温蒸留により空気を分離するためのデバイスであって、主要空気圧縮機を含有する第１のモジュール（１）と、ブースタ空気圧縮機を含有する任意選択の第２のモジュール（２）と、第３のモジュール（３）と、浄化ユニットを含有する第４のモジュール（４）と、熱交換器を含有する第５のモジュール（５）と、任意選択で前記第５のモジュール内又は外に含有された少なくとも１つの蒸留カラムを含むカラムのシステムとを含み、前記第５のモジュールの前記熱交換器は、分離される前記空気を１つのカラム及び前記カラムのシステムの１つ／前記カラムに送るために、且つ前記カラムのシステム内に分離された少なくとも１つの流体をその中で加熱できるように、少なくとも２つの接続部により前記カラムのシステムの前記カラムに接続され、
前記第３のモジュールは、地面に配置され、前記第４のモジュールのための支持部として作用し、前記第３のモジュール（３）は、その長さの３分の２～５分の１に対応する中心部（Ｗ）を有することを特徴とし、前記第１及び／又は前記第２及び／又は前記第５のモジュール（１、２、５）は、この中心部に接続され、好ましくはこの中心部に面して置かれる、デバイス。

【請求項2】

前記第３のモジュール（３）は、例えば前記第４のモジュールに向かって前記第１のモジュールから流入する前記空気を冷却するための熱交換器である、要素（Ｘ、Ｙ）を含有する、請求項１に記載のデバイス。

【請求項3】

前記第３のモジュール（３）は、電気キャビネットである、要素（Ｘ、Ｙ）を含有する、請求項１又は２のいずれか一項に記載のデバイス。

【請求項4】

前記第３のモジュール（３）は、機器／監視及び制御キャビネットである、要素（Ｘ、Ｙ）を含有する、請求項１～３のいずれか一項に記載のデバイス。

【請求項5】

前記第３のモジュール（３）は、分析デバイスである、要素（Ｘ、Ｙ）を含有する、請求項１～４のいずれか一項に記載のデバイス。

【請求項6】

前記第３のモジュール（３）は、前記第４のモジュールの前記浄化ユニットに向かってカラムから及び／又は前記第５のモジュールから流入する残留ガスを加熱するための熱交換器である、要素（Ｘ、Ｙ）を含有する、請求項１～５のいずれか一項に記載のデバイス。

【請求項7】

前記第３のモジュール（３）は、空気圧縮機の圧縮段階の下流の前記空気を冷却するための熱交換器である、要素（Ｘ、Ｙ）を含有する、請求項１～６のいずれか一項に記載のデバイス。

【請求項8】

前記第３のモジュール（３）は、冷却水回路に、及び任意選択で冷却水ポンプに接続された空気冷却熱交換器である、要素（Ｘ、Ｙ）を含有する、請求項１～７のいずれか一項に記載のデバイス。

【請求項9】

前記第３のモジュール（３）は、その長さの５分の１～３分の２を含む中心部（Ｗ）を有する、請求項１～８のいずれか一項に記載のデバイス。

【請求項10】

請求項２～９に記載の前記要素（Ｘ、Ｙ）の少なくとも１つは、前記第３のモジュール内だが前記中心部（Ｗ）以外に配置される、請求項２～９のいずれか一項に記載のデバイス。

【請求項11】

請求項２～９に記載の前記要素の少なくとも第１の要素（Ｘ）は、前記第３のモジュール（３）内だが、前記第３のモジュールの第１の端部において前記中心部（Ｗ）以外に配置され、請求項２～９に記載の前記要素の少なくとも第２の要素（Ｙ）は、前記第３のモジュール内だが、前記第３のモジュールの第２の端部において前記中心部（Ｗ）以外に配置される、請求項１０に記載のデバイス。

【請求項12】

前記第４のモジュール（４）は、その長さの５分の１～３分の２を含む中心部（Ｔ）を有し、２つの吸着受容体（Ｃ）は、前記中心部（Ｔ）の両側に配置される、請求項１～１１のいずれか一項に記載のデバイス。

【請求項13】

前記第３及び／又は前記第４のモジュール（３、４）は、標準容器の寸法を有する、請求項１～１２のいずれか一項に記載のデバイス。

【請求項14】

前記第３及び／又は前記第４のモジュール（３、４）については、前記モジュールの長さとその幅との割合は、３より大きい、請求項１～１３のいずれか一項に記載のデバイス。

【請求項15】

前記第３及び／又は前記第４のモジュール（３、４）については、前記モジュールの長さとその高さとの割合は、３より大きい、請求項１～１４のいずれか一項に記載のデバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、極低温蒸留により空気を分離するためのデバイスに関する。

【0002】

輸送及び設置を促進するために、極低温蒸留により空気を分離するためのデバイスの異なる要素をモジュール内に配置することが公知の慣習である。

【背景技術】

【0003】

欧州特許第６２９８２９号明細書は、カラム、圧縮機、及び浄化受容体から離間したデバイスの要素の全てを含む、フレームワークを有する空気を分離するためのモジュールデバイスを記載している。フレームワークは、２つの浄化受容体の間に置かれる。

【0004】

欧州特許第２６５７６３３号明細書は、浄化ユニットと熱交換器の高温端部との間に接続部を配置するためのモジュールを提供している。

【0005】

仏国特許第３０５９０８７号明細書は、空気を分離するためのデバイスの要素を水平に配置された細長い筐体内に配置することを開示しており、筐体は、互いの頂部に積層される。筐体の１つの積層から別の積層に流体を連通することができるために、２つの積層に被せる筐体が提供される。

【0006】

この複合構造は、複数のモジュールの間に浄化ユニットなどの空気を分離するためのデバイスの要素を細分する必要がある。

【0007】

仏国特許第３０１７９３９号明細書は、モジュールに分割された分離デバイスを記載し、モジュールは、モジュールのための支持部として作用するフレームワーク内に配置される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、その代わりに、空気を分離するためのデバイスの各要素を単一モジュール内全体に配置し、モジュールを使用して、１つの要素と別の要素との間で流体を輸送するための手段の集合を一緒にグループ化することを目的とする。これにより、輸送手段の集合体が接続する準備を整えて現場に到着するので、現場で要素を互いに接続するのに掛る時間が低減する。

【0009】

加えて、流体輸送手段のモジュールは、浄化ユニットを含有するモジュールの下に配置され、又は逆も同様であるので、これは、デバイスの占有面積を低減することを可能にする。

【0010】

この構造は、非常に高額のフレームワークを必要とし、振動を発生する機械の存在により、それを使用すると危険になる恐れがある。結果として、フレームワークの使用は、本発明に想定されない。

【0011】

本発明の追加目的は、極低温蒸留により不純酸素を生成するためのデバイスを提供することである。

【0012】

特開２０２０－６９４７１号公報及びオーストラリア特許第２０１１１０１５２５号明細書は、占有面積を低減するために、２つの吸着性床を含む浄化ユニットの下に弁モジュールを配置することを開示している。

【0013】

本発明は、空気分離デバイスの輸送及び設定をより速やかにより容易にすることを目的とする。想定されたデバイスは、具体的には小型で強靭でもある。

【0014】

浄化ユニットを含有する第４のモジュールを高い位置に位置付けることにより、空間を空け、１つ又は複数の圧縮機をデバイスの低温部により近づけることができる。これはパイプの全長を、ひいては圧力降下を低減する。

【課題を解決するための手段】

【0015】

本発明の一目的によれば、極低温蒸留により空気を分離するためのデバイスが提供され、主要空気圧縮機を含有する第１のモジュールと、ブースタ空気圧縮機を含有する任意選択の第２のモジュールと、第３のモジュールと、浄化ユニットを含有する第４のモジュールと、熱交換器を含有する第５のモジュールと、任意選択で第５のモジュール内に含有された少なくとも１つの蒸留カラムを含むカラムのシステムとを含み、第５のモジュールの熱交換器は、分離される空気をカラム及びカラムのシステムのそのカラム／１つのカラムに送るために、且つカラムのシステム内に分離された少なくとも１つの流体をその中で加熱できるように、少なくとも２つの接続部によりカラムのシステムの１つのカラムに接続され、
第３のモジュールは、地面に配置され、第４のモジュールのための支持部として作用し、第３のモジュールは、その長さの３分の２～５分の１に対応する中心部を有することを特徴とし、第１及び／又は第２及び／又は第５のモジュールは、この中心部に接続され、好ましくはこの中心部に面して置かれる。

【0016】

本発明の他の態様によれば、
第３のモジュールは、例えば第４のモジュールに向かって第１のモジュールから流入する空気を冷却するための熱交換器である要素を含有する。
第３のモジュールは、電気キャビネットである要素を含有する。
第３のモジュールは、機器／監視及び制御キャビネットである要素を含有する。
第３のモジュールは、分析デバイスである要素を含有する。
第３のモジュールは、第４のモジュールの浄化ユニットに向かってカラムから及び／又は第５のモジュールから流入する、残留ガスを加熱するための熱交換器である要素を含有する。
第３のモジュールは、空気圧縮機の圧縮段階の下流の空気を冷却するための熱交換器である要素を含有する。
第３のモジュールは、冷却水回路に、及び任意選択で冷却水ポンプに接続された空気冷却熱交換器である要素を含有する。
第３のモジュールは、その長さの５分の１～３分の２を含む中心部を有する。
請求項２～９に記載の要素の少なくとも１つは、第３のモジュール内だが中心部以外に配置される。
上に記載された請求項に記載の要素の少なくとも１つは、第３のモジュール内だが中心部以外に配置される。
請求項２～９に記載の要素の少なくとも第１の要素は、第３のモジュール内だが第３のモジュールの第１の端部において中心部以外に配置され、請求項２～９に記載の要素の少なくとも第２の要素は、第３のモジュール内だが第３のモジュールの第２の端部において中心部以外に配置される。
第４のモジュールは、その長さの５分の１～３分の２を含む中心部を有し、２つの吸着受容体は、中心部の両側に配置される。
第３及び／又は第４のモジュールは、標準容器の寸法を有する。
第３及び／又は第４のモジュールについては、モジュールの長さとその幅との割合は、３より大きい。
第３及び／又は第４のモジュールについては、モジュールの長さとその高さとの割合は、３より大きい。

【0017】

用語「地面に配置された」は、地面に配置されたモジュールが、地面に置かれた平坦なコンクリートスラブ上に配置され、及び／又は地面に据え付けられた金属若しくはコンクリートパッドによって上昇され、及び／又は地面に直接置かれたコンクリートブロック上若しくは地面に置かれたコンクリートスラブ自体の上に配置することができることを意味する。問題のモジュールは、第１、第２、又は第５のモジュールであることが可能である。問題のモジュールは、第３のモジュールである。

【0018】

第１及び／又は第２のモジュールは、好ましくは地上２ｍ未満に置かれる。

【0019】

第３のモジュールの基部は、好ましくは地上２ｍ未満に置かれる。

【0020】

第５のモジュールは、元来その他より高いが、その基部は地面に配置することができる。その基部は、好ましくは地上２ｍ未満に置かれる。

【0021】

他の任意の態様によれば、以下のものを互いに組み合わせることができる、すなわち
第１及び／又は第２のモジュールは、地面に配置される第３のモジュールに面して配置される。
第５のモジュールの基部は、地面に配置される第３のモジュールに面して配置される。
第３及び第４のモジュールは、ブロックを形成し、その長さは、第３及び／又は第４のモジュールの長さである。
第３及び第４のモジュールは、直方体の形である。
第３及び第４のモジュールは、同じ長さであり、好ましくは同じ幅である。
第３のモジュール及び／又は第４のモジュールは、それらの主軸が水平に延在して配置される。
第５のモジュールは、その主軸が垂直に延在して配置される。
第５のモジュールは、熱交換器の上に配置された単一の蒸留カラム又は蒸留カラムのシステムを含む。
第３のモジュールは、熱交換器内で加熱された少なくとも１つの流体を受領するために、第５のモジュールの熱交換器に接続される。
第４のモジュールは、その長さの３分の２～５分の１に対応する中心部を有する。
第３のモジュールは、その長さの３分の２～５分の１に対応する中心部を有し、第１及び／又は第２及び／又は第５のモジュールは、この中心部に接続され、好ましくはこの中心部に面して置かれる。
第３のモジュールは、それぞれの中心部を通って、並びに／又は第３のモジュールの頂部及び第４のモジュールの底部を通って、並びに／又は第３のモジュールの底部及び第４のモジュールの頂部を通って流体を輸送するために、第４のモジュールに接続される。
第４のモジュールは、空気を浄化するために少なくとも２つの浄化受容体を含有し、それぞれは、第４のモジュールの長さを２つの部分に分割する直線の両側に置かれる。
第１のモジュール、並びに任意選択で第２のモジュール及び第５のモジュールは、第３及び第４のモジュールによって形成されたブロックの両側に置かれる。
第１、第２又は第６のモジュールの主軸は、第３及び第４のモジュールの共通主軸に垂直である。
第１、第２、第３、第４及び第５のモジュールの少なくとも１つは、任意選択で少なくとも一部が閉囲された、フレームワークを含む。
第３及び第４のモジュールは、それぞれが少なくとも部分的に閉囲されたフレームワークを含む。
第４のモジュールは、デバイスの吸着受容体の全てを含有する、任意選択で少なくとも部分的に閉囲された、フレームワークを含む。
デバイスは、少なくとも２つの吸着受容体を含み、一方の受容体は第４のモジュールの一端に配置され、他方は第４のモジュールの他端に配置される。
第４のモジュールに配置された２つの受容体は、それらの中心部以外に置かれる。
浄化ユニットの弁の少なくとも大部分は、第４のモジュールの中心部に配置される。
浄化ユニットの弁の少なくとも大部分は、第４のモジュールの２つの受容体の間に配置される。
第４のモジュールの中心部は、第３のモジュールの中心部の上に置かれる。
第３のモジュールは、第４のモジュールのための支持体として作用する。
第３及び／又は第４のモジュールについては、モジュールの長さとその幅との割合は３より大きい。
第３及び／又は第４のモジュールについては、モジュールの長さとその高さとの割合は３より大きい。
第４のモジュールは、頂部、底部及び４つの側壁を含み、第３のモジュールへの接続部は、頂部又は底部を通過する。
第３のモジュールは、頂部、底部及び４つの側壁を含み、第１のモジュールへの接続部は、側壁を通過する。
第３のモジュールは、頂部、底部及び４つの側壁を含み、第５のモジュールへの少なくとも２つの接続部は、側壁を通過する。
第３のモジュールから第５のモジュールへの少なくとも２つの接続部は、第２のモジュールへの接続部が通過する側壁に面する側壁を通過する。
第１及び／又は第２及び／又は第５のモジュールは、地面に配置される。

【0022】

第３のモジュールは、空気圧縮機、浄化ユニット、並びに熱交換器を接続するために、極低温蒸留により空気を分離するためのデバイスに組み込むための平行六面体の配管モジュールであることが可能であり、主要圧縮機から流入する流体パイプに結合することができる主要圧縮機側面の第１の壁内の第１の圧縮空気継手と、浄化ユニットに向かう流体パイプに結合することができる第１の補助継手、及び浄化ユニット内で浄化された流体のためのパイプに結合することができる第２の補助継手を含む、第１の壁に垂直な浄化ユニット側面の第２の壁内の２つの補助継手と、第２の壁に垂直で第１の壁に面する熱交換器側面の第３の壁内の少なくとも１つの追加継手とを含み、追加の継手は、熱交換器に結合することができ、第１の継手は、モジュール内に配置された手段により第１の補助継手に接続され、第２の補助継手は、モジュール内に配置された手段により追加の継手に接続され、第１、第２、及び第３の壁は、それぞれがモジュールの長さである側面を有し、それぞれは
ｉ）監視及び／若しくは制御及び／若しくは器具及び／若しくは分析部材、並びに／又は、
ｉｉ）熱交換器を含有することを特徴とする。

【0023】

他の任意の態様によれば、
第３のモジュールは、熱交換器側面に少なくとも２つの継手を含み、熱交換器に向かう流体を浄化するためのパイプに結合することができる継手、及び熱交換器内で加熱された流体ためのパイプに結合することができる少なくとも１つの継手を含む。
交換器は、ｎ個の交換本体を含み、第３のモジュールは、熱交換器側面に少なくとも２ｎ個の継手を含む。
浄化ユニットは、ｎ個の吸着受容体及び少なくとも２ｎ個の補助継手を含み、補助継手は、浄化ユニット側面の壁を通過し、浄化ユニット内で浄化される流体のためのパイプに結合することができる少なくともｎ個の第１の補助継手、及び浄化ユニット内で浄化される流体のためのパイプに結合することができる少なくともｎ個の第２の補助継手を含む。
第１の壁は第３の壁に面し、第２の壁は第１及び第３の壁に垂直である。
第１、第２及び第３の壁は、それぞれが第３のモジュールの長さによって形成された２つの縁部を有する。

【0024】

デバイスは、低圧（疑似大気）で又は少なくとも４バールに等しい絶対圧力で空気を浄化できる、浄化ユニットと一緒に単一の蒸留カラムを含むことができる。デバイスは、任意選択で蒸留に必要なエネルギーを提供できる窒素循環又は空気循環を含む。

【0025】

輸送を促進するために、使用する筐体は、好ましくは標準化された容器であることが好ましい。

【0026】

デバイスは、複数のモジュールを含み、すなわち、第１のモジュールは、蒸留するために空気の全てを圧縮するための主要空気圧縮機を含有し、第２の任意選択のモジュールは、ブースタ空気圧縮機を含有し、第３のモジュールは、他のモジュールを互いに接続することができる手段を含有し、第４のモジュールは、水に、並びに二酸化炭素及び空気の二次的不純物に蒸留するための空気を浄化するための空気浄化ユニットを含有し、第５のモジュールは、熱交換器及び任意選択で蒸留カラムを含有する。

【0027】

第６の任意選択のモジュールは、直接又は冷水回路を介して、浄化ユニットの上流の圧縮空気を冷却するための冷蔵ユニットを含有する。

【0028】

好ましくは、第１のモジュール及び／又は第２のモジュール及び／又は第５のモジュールは、地面に配置される。

【0029】

第３のモジュールは、金属シートで被覆されない単純なフレームワークであることが可能である。

【0030】

第３のモジュールは、
カラムから流入する残留ガスを逃すための配管、並びに／又は
第１及び／若しくは第４及び／若しくは第５のモジュールの間の接続パイプの実質的に全て、並びに／又は
デバイスの監視及び／若しくは制御及び／若しくは器具及び／若しくは分析部材の全て若しくは一部、並びに／又は
第４のモジュールの浄化ユニットの再生ガスのための加熱器、並びに／又は
空気圧縮機の圧縮段階の下流の空気を冷却するための熱交換器、並びに／又は
冷却水回路に接続された空気冷却熱交換器を含有することができる。

【0031】

第３のモジュールは、好ましくは
いかなる圧縮機、及び／又は
いかなる吸着受容体、及び／又は
いかなる蒸留カラム、及び／又は
空気圧縮機に、若しくはブースタ空気圧縮機に接続された極低温で作動するいかなる熱交換器も含有しない。

【0032】

本発明は、本発明によるデバイスを示す図面、図１、図２、及び図３を参照してより詳細に記載される。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】本発明によるデバイスの側面図を示す。

【図2】同じデバイスの平面図を示す。

【図3】デバイスの２つのモジュールの断面をそれらの主軸に沿って示す。

【発明を実施するための形態】

【0034】

図１に見られるように、デバイスは、第４のモジュール４を除いて、好ましくは地面Ｓに配置された６つのモジュールを含む。第１のモジュール１は、蒸留のために空気の全てを圧縮するための主要空気圧縮機を含有する。第２のモジュール２は任意選択であり、ブースタ空気圧縮機を含有する。第４のモジュール４は、水に、並びに二酸化炭素及び空気の二次的不純物に蒸留するための空気を浄化するための空気浄化ユニット、具体的には配管及び調整弁によって分離されたモジュールの端部に２つの吸着受容体を含有する。第３のモジュール３は、他のモジュールを互いに接続することができる手段を少なくとも含有する。第５のモジュールは、少なくともその低温端部が－５０℃未満の温度、又は更に極低温で作動するように設計された熱交換器、及び蒸留カラムを含有する。第６のモジュール６は、任意選択であり、直接又は冷水回路を介して、浄化ユニットの上流の圧縮空気を冷却するための冷蔵ユニットを含有する。

【0035】

第３のモジュール３及び第４のモジュール４は、第３のモジュールが第４のモジュールを支持し、地面Ｓに配置されるように、第４のモジュールを第３のモジュールの上に一方を他方の頂部上に配置される。

【0036】

第３及び第４のモジュールは、２つのモジュール３、４が、各モジュール３、４と同じ長さ、及び各モジュール３、４と同じ幅であるブロックを形成するように、同じ長さ及び同じ幅であることが好ましい。モジュール３、４は、必ずしも同じ高さではない。

【0037】

第３及び第４のモジュールのそれぞれは、長方形プリズム、又は更に正方形プリズムの形の筐体を含む。第３及び第４のモジュールの少なくとも一方は、標準容器であることが可能である。さもなければ、第３及び／又は第４のモジュールのフレームワークは、標準容器の寸法を有し、角部、例えば標準角部に、例えばＩＳＯ６６８に従って、標準取扱システムを備えることができる。さもなければ、第３及び／又は第４のモジュールのフレームワークは、標準容器の中に嵌合することができる寸法を有することができる。

【0038】

好ましくは第３及び／又は第４のモジュールについては、モジュールの長さとその幅との割合、及びモジュールの長さとその高さとの割合は、３より大きい。

【0039】

第３及び第４のモジュール３、４は、それらの長さが水平に延在して配置され、直方体の形である。

【0040】

第４のモジュール４は、浄化ユニットを含有する１つ又は複数の筐体を含み、好ましくは圧縮機を含まない。

【0041】

第４のモジュール４は、第３のモジュールを通って第１のモジュール１に接続され、第１のモジュールの圧縮機から浄化ユニットに空気を輸送するための手段は、浄化ユニットに到着する前に第３のモジュール３を通過する。

【0042】

第４のモジュール４は、第５のモジュール５の熱交換器にも接続され、第４のモジュールの浄化ユニット内で浄化された空気を輸送するための手段は、第５のモジュールの熱交換器に到着する前に第３のモジュール３を通過する。

【0043】

第５のモジュール５は、長方形プリズム、又は更に正方形プリズムの形の筐体を含む。筐体は、好ましくは標準容器又は標準容器と同一サイズであり、角部に標準取扱システムを備える。別法として、第５のモジュールは、円筒形筐体を含む。

【0044】

第５のモジュール５は、その長さが垂直に延在して配置される。第５のモジュール５は、好ましくは熱交換器の上に配置された蒸留カラムを含有する。熱交換器の高温端部は、好ましくは下方に位置付けられる。蒸留カラムは、空気の成分が豊富な少なくとも１つの流体を生成し、これは交換器内で加熱され、次いで第３のモジュール３に送られて大気中に送られ、又はこの第３のモジュール３からクライアントに送られる。

【0045】

第５のモジュールの基部は、この輸送を促進するために第３のモジュールに面する。

【0046】

第５のモジュール５は、方法の低温エネルギーを供給するために空気膨張タービンを含有することができるが、例えば液体窒素を送り込む、低温を保つための他の手段を想定することができる。第５のモジュール５は、カラムに向かう空気又は蒸留システムから流入する液体を過冷却するために、少なくとも１つの熱交換器も含むことができる。第５のモジュールは、第５のモジュールが含有する要素が周囲温度より低い又は更に極低温で作動できるために、好ましくは真空絶縁を用いて断熱される。

【0047】

第１のモジュール内の圧縮空気は、任意選択で第６のモジュール６内の冷蔵ユニットに送ることができ、空気は、第１のモジュールから第３のモジュールを通って第６のモジュールに送られる。

【0048】

結果として、第１のモジュール１は、デバイスをより小型にするために、第６のモジュール６に面して配置されることが推奨される。

【0049】

別法として、冷水は、交換器内の空気を冷却するために、第６のモジュール６内の冷蔵ユニットから第３のモジュール３に送ることができる。

【0050】

直接又は間接的に冷蔵ユニットによって冷却された空気は、次いで第３のモジュールを通過して第４のモジュールに送られる。

【0051】

デバイスは、任意選択で第２のモジュール２内にブースタ圧縮機を含むことができる。

【0052】

第１のモジュール内で圧縮され、第４のモジュール内で浄化された空気は、第２のモジュール２内のブースタ圧縮機に送ることができ、浄化された空気は、第４のモジュールから第３のモジュールを通って第２のモジュールに送られる。

【0053】

第２のモジュール内の圧縮空気は、次いで第３のモジュール３を通過して、第５のモジュールに送られて冷却される。

【0054】

ブースタ圧縮機を含有する複数の第２のモジュールが存在することが可能であり、又は第２のモジュールは、複数のブースタ圧縮機を含有することができることが、容易に理解されよう。

【0055】

第３のモジュールを通過する流体の全てが、少なくとも周囲温度であるので、必ずしもバラ詰め断熱でモジュールを充填することにより、第３のモジュール３を断熱しない。しかし、第３のモジュール３の特定の要素を断熱材で被覆することにより、第３のモジュール３の特定の要素を断熱することが望ましい。例えば、モジュール６の冷蔵ユニットによって冷却された空気は、加熱を制限するために断熱層で被覆したパイプ内で循環しなければならない。同様に、第３のモジュールの加熱器は、人を保護し、熱損失を制限するために断熱される。

【0056】

第３のモジュール３は、蒸留カラムを含有せず、好ましくはいかなる圧縮機も含有しない。第３のモジュールは、以下のもの、すなわち
例えば第４のモジュールに向かって第１のモジュールから流入する空気を冷却するための熱交換器、並びに／又は
電気キャビネット、並びに／又は
器具／監視及び制御キャビネット、並びに／又は
分析デバイス、並びに／又は
第４のモジュールの浄化ユニットに向かってカラムから及び／若しくは第５のモジュールから流入する残留ガスを過熱するための熱交換器、並びに／又は
空気圧縮機の圧縮段階の下流の空気を冷却するための熱交換器、並びに／又は
冷却水回路に接続された空気冷却熱交換器を含有することができる。

【0057】

第３のモジュールは、好ましくは極低温で、又は更に０℃未満の温度で作動するいかなる要素も含有しない。

【0058】

蒸留によって生成された残留ガスは、浄化ユニットの再発生のために浄化ユニットに送らなければならない。この流れは、好ましくは第３のモジュールの熱交換器内で加熱されて、第４のモジュールに送られ、そこで第４のモジュールに存在する専用熱交換器によって再度加熱することができる。

【0059】

第３及び／又は第４のモジュール３、４の壁は、金属シートで被覆することができ、又は別法により仮想壁であることが可能である。

【0060】

第３のモジュール３と第４のモジュール４との間の接続部は、第３のモジュールの屋根若しくは頂部又は基部若しくは底部（第３のモジュールは第４のモジュールの下にあるので、ここでは屋根若しくは頂部）を通過する。これらの接続部は、こうして２つのモジュールによって形成された共通ブロックの内側に作成される。

【0061】

第１のモジュール及び第５のモジュールへの接続部は、第３のモジュールの側壁に作成される。

【0062】

第４のモジュール４は、金属シートによって閉囲することができるフレームワークであり、少なくとも１つ、又は更に少なくとも２つの浄化受容体、例えばシリンダを含有する。１つの受容体は、好ましくは第４のモジュールの一端に、別の受容体は第４のモジュールの他端に配置される。２つの受容体の間には、受容体を互いに空気入口に、及び浄化された空気出口に、並びに再発生ガスに接続するパイプがある。

【0063】

第４のモジュール４は、蒸留カラムを含有せず、好ましくはいかなる圧縮機も含有しない。

【0064】

第３及び第４のモジュールは、それぞれが頂部又は屋根、底部又は基部、及び４つの側壁を含む。第４のモジュールについて、第３のモジュールへの接続部は、第３のモジュールの屋根又は頂部、及び第４のモジュールの基部又は底部を通過する。フレームワークが金属シートで被覆されない場合、壁、屋根及び基部は、フレームワークの側面によって表される。

【0065】

屋根、基部及び４つの側壁を含む第３のモジュールについて、第５のモジュールへの少なくとも２つの接続部は側壁を通過する。

【0066】

第３のモジュールから第５のモジュール５への少なくとも２つの接続部は、第２のモジュール２への接続部が通過する側壁に面する側壁を通過する。

【0067】

第１のモジュール１は、積層された第３及び第４のモジュール３、４のそばに配置される。第２のモジュール２も、積層されたモジュール３、４の第１のモジュール１と同じ側面に配置することができる。

【0068】

第５のモジュール５は、好ましくは第１及び任意選択で第２のモジュール１、２から積層された第３及び第４のモジュール３、４の他方の側面に置かれる。

【0069】

第６のモジュール６は、存在する場合、好ましくは第５のモジュール５と同じ側面に配置される。

【0070】

デバイスは、第５のモジュール５以外の少なくとも１つの蒸留カラムを含むことができ、第５のモジュール５は、蒸留カラムを含有しないことが可能である。

【0071】

第１、第２又は第６のモジュール１、２、６の主軸は、第３及び第４のモジュール３、４の共通主軸に垂直である。

【0072】

第１、第２、第３、第４及び第５のモジュール１、２、３、４、５の少なくとも１つは、任意選択で少なくとも一部が閉囲されたフレームワークを含む。

【0073】

第３及び第４のモジュールは、伝送用の要素を形成するために、第３のモジュール上に置かれ、又は締結されることが可能であり、この要素は、標準容器の寸法を有し、又は標準容器の内側に嵌合することができる。

【0074】

各モジュールは、その伝送を促進するために滑り材上に装着することができる。モジュールの高さは、この理由で３ｍ、又は更に２ｍを超えない。

【0075】

第３のモジュール３は、極低温蒸留により空気を分離するためのデバイス用の配管モジュールであり、空気圧縮機１、２、浄化ユニット４、及び熱交換器５を接続することができる。

【0076】

圧縮機１、浄化ユニット４及び熱交換器５は互いに接続され、交換器は、空気を分離するためにカラムのシステムに接続される。

【0077】

第３のモジュール３は、主要圧縮機から流入する流体パイプに結合することができる主要圧縮機側面の第１の壁内の第１の圧縮空気継手と、浄化ユニットに向かう流体パイプに結合することができる第１の補助継手、及び浄化ユニット内で浄化された流体のためのパイプに結合することができる第２の補助継手を含む、浄化ユニット側面の第２の壁内の２つの補助継手と、熱交換器５に連結できる熱交換器側面の第３の壁内の少なくとも１つの追加の継手とを含む。第１の継手は、モジュール内に配置された手段により第１の補助継手に接続され、第２の補助継手は、モジュール内に配置された手段により追加の継手に接続される。圧縮機、熱交換器及び浄化ユニットは、こうしてモジュール３の周りにグループ化される。３つの要素の１つは、第３のモジュール３上に配置することができ、その他の２つは、第３のモジュールと同様に地面に置かれる。

【0078】

モジュール３は、熱交換器側面に少なくとも２つの継手を含み、熱交換器に向かう浄化された流体のためのパイプに結合することができる継手、及び熱交換器内で加熱された流体ためのパイプに結合することができる少なくとも１つの継手を含む。

【0079】

好ましくは、第１の壁は第３の壁に面し、第２の壁は第１及び第３の壁に垂直である。第２の壁は、モジュール３の屋根又はモジュール３の端部を形成することができる。

【0080】

交換器がｎ個の交換本体を含む場合、モジュールは、熱交換器側面に少なくとも２ｎ個の継手を含む。

【0081】

浄化ユニットが、浄化ユニットに向かう流体パイプに結合することができる少なくともｎ個の第１の補助継手、及び浄化ユニット内で浄化された流体のためのパイプに結合することができる少なくともｎ個の第２の補助継手を含む、ｎ個の吸着受容体並びに少なくとも２ｎ個の補助継手を浄化ユニット側面の第２の壁に含む場合。

【0082】

第１、第２及び第３の壁は、それぞれがモジュール３の長さによって形成された２つの縁部を有する。

【0083】

この例では、第１、第２、第３、第５、及び第６のモジュールは、地面に配置される。上に説明されたように、こられのモジュールの少なくとも１つは、安定性の理由、及び土木工学を促進するために、地面に置かれた中間手段上に配置することができる。

【0084】

第１及び任意選択で第２のモジュールは、本発明の一目的が、接続部の長さを低減し、及び／又はデバイスの専有面積を全体として低減することであるので、第３及び第４のモジュールの最高の高さを超えるレベルに置くことはできない。

【0085】

本発明は、第１のモジュールと第３及び第４のモジュールによって形成されたブロックとの間の距離、並びに／又は第５のモジュールと第３及び第４のモジュールによって形成されたブロックとの間の距離を低減することを目指す。

【0086】

例では、第４のモジュールは、地面に配置され、第３のモジュールのための支持部として作用するが、変形として第３のモジュールは、地面に配置され、第４のモジュールのための支持部として作用する。

【0087】

第１及び第５のモジュールのそれぞれは、第３のモジュールに接続しなければならないので、第４のモジュールを地面に位置付けるか、又は第３のモジュール自体を地面に位置付けるかの決定は、第１の（若しくは第５の）モジュールの寸法に依存する。例えば第１のモジュールが比較的低い場合、第１のモジュールは、地面に置かれた第４のモジュールに接続され、第１のモジュールが比較的高い場合、第１のモジュールは、それ自体が地面に配置された第３のモジュール上に置かれた第４のモジュールに接続される。

【0088】

図３は、第３及び第４のモジュール内の要素の配置を示す。第３のモジュール上に置かれた第４のモジュール４は、浄化ユニットの配管及び調整弁によって占有された中心部Ｔの両側に置かれた２つの吸着受容体Ｃを含む。浄化ユニットの弁の少なくとも一部、好ましくは少なくともほとんどは、第４のモジュールの中心部に配置される。浄化ユニットの弁の少なくともほとんどは、第４のモジュールの２つの受容体の間に配置される。第４のモジュール４の中心部Ｔは、圧縮機と保冷箱の熱交換器との間の接続を促進し、圧力降下を低減するために、第３のモジュールの中心部Ｗの上に置かれる。

【0089】

この配管及びこれらの弁は受容体Ｃに接続され、例えば第４のモジュールの基部及び第３モジュールの屋根を通り、第３のモジュールを通って第１及び第５のモジュールに接続される。接続配管は、第３のモジュール３の中心部Ｗに置かれる。第３のモジュールの一端に少なくとも１つの要素Ｘがあり、これは
例えば第４のモジュールに向かって第１のモジュールから流入する空気を冷却するための熱交換器、並びに／又は
電気キャビネット、並びに／又は
機器／監視及び制御キャビネット、並びに／又は
分析デバイス、並びに／又は
第４のモジュールの浄化ユニットに向かってカラムから及び／又は第５のモジュールから流入する残留ガスを加熱するための熱交換器、並びに／又は
空気圧縮機の圧縮段階の下流の空気を冷却するための熱交換器、並びに／又は
冷却水回路に接続された空気冷却熱交換器であることが可能である。

【0090】

第３のモジュールの他端に少なくとも１つの要素Ｙがあり、
例えば第４のモジュールに向かって第１のモジュールから流入する空気を冷却するための熱交換器、並びに／又は
電気キャビネット、並びに／又は
機器／監視及び制御キャビネット、並びに／又は
分析デバイス、並びに／又は
第４のモジュールの浄化ユニットに向かってカラムから及び／又は第５のモジュールから流入する残留ガスを加熱するための熱交換器、並びに／又は
空気圧縮機の圧縮段階の下流の空気を冷却するための熱交換器、並びに／又は
冷却水回路に接続された空気冷却熱交換器、並びに／又は
冷却水回路の冷却水ポンプ。

【0091】

特定の要素を複製することは可能であるが、一端における要素（複数可）Ｘは、他端における要素（複数可）Ｙと同じにはならない。

【0092】

例えば、冷却水回路に接続された空気冷却熱交換器は、恐らく少なくとも１つの水ポンプと共に一端に配置することができ、冷却水回路に接続された空気冷却熱交換器以外の要素、例えば第４のモジュールの浄化ユニットに向かってカラムから及び／又は第５のモジュールから流入する残留ガスを過熱するための熱交換器は、他端に配置することができる。

【0093】

提案されたモジュールは、こうして浄化ユニットに接続された多数の要素を配置することができる一方で、占有面積を低減する。アクセスを容易にしなければならない要素は地面の高さにあるので、使用者のアクセスを促進する。

【0094】

第３及び／又は第４のモジュール３、４については、モジュールの長さとその幅との割合は３より大きく、及び／又はモジュールの長さとその高さとの割合は３より大きい。

【図1】

【図2】

【図3】

【国際調査報告】