JPH02263705A - 酸素富化装置 - Google Patents
酸素富化装置Info
- Publication number
- JPH02263705A JPH02263705A JP1083449A JP8344989A JPH02263705A JP H02263705 A JPH02263705 A JP H02263705A JP 1083449 A JP1083449 A JP 1083449A JP 8344989 A JP8344989 A JP 8344989A JP H02263705 A JPH02263705 A JP H02263705A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxygen
- enriched air
- pressure
- water
- enriched
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B13/00—Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
- C01B13/02—Preparation of oxygen
- C01B13/0229—Purification or separation processes
- C01B13/0248—Physical processing only
- C01B13/0251—Physical processing only by making use of membranes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2210/00—Purification or separation of specific gases
- C01B2210/0043—Impurity removed
- C01B2210/0046—Nitrogen
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Drying Of Gases (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は酸素富化装置、特に酸素富化空気を得るととも
に、それから除湿する機能を有する酸素富化装置に関す
るものである。
に、それから除湿する機能を有する酸素富化装置に関す
るものである。
従来の技術
近年、種々の呼吸器疾患者や循環器疾患者の酸素療法に
用いられている医療用酸素は、深冷分離プラントで液体
酸素を作り、それを高圧ボシベに充填して、末端の医療
現場にまで運ぶという方法で供給されており、医療現場
では高圧ボンベに入れた状態で保存し、必要に応じて使
用使用されている。ところが、液体酸素が充填されてい
る高圧ボンベを診療所や家庭などに持ち込むことは、そ
の保管上の安全性や定期検査、さらには酸素の安全供給
の面で問題がある。そのため、液体酸素に代る小型の酸
素供給装置として、酸素富化装置のニーズが高まりつつ
ある。
用いられている医療用酸素は、深冷分離プラントで液体
酸素を作り、それを高圧ボシベに充填して、末端の医療
現場にまで運ぶという方法で供給されており、医療現場
では高圧ボンベに入れた状態で保存し、必要に応じて使
用使用されている。ところが、液体酸素が充填されてい
る高圧ボンベを診療所や家庭などに持ち込むことは、そ
の保管上の安全性や定期検査、さらには酸素の安全供給
の面で問題がある。そのため、液体酸素に代る小型の酸
素供給装置として、酸素富化装置のニーズが高まりつつ
ある。
従来、このような方法を実現す・るための装置として、
たとえば第２図に示すような構成の膜量の酸素富化装置
が提案されている（特開昭６０−１１８６０４号公報）
。
たとえば第２図に示すような構成の膜量の酸素富化装置
が提案されている（特開昭６０−１１８６０４号公報）
。
以下、この従来の装置について、第２図を用いて説明す
る。
る。
第２図において、１は空気１．２はフィルター３はファ
ンで、フィルター２を通して空気１を選択透過膜モジュ
ール４に供給する。この選択透過膜モジュール４は窒素
より酸素を透過しやすい酸素富化膜を備えているもので
ある。
ンで、フィルター２を通して空気１を選択透過膜モジュ
ール４に供給する。この選択透過膜モジュール４は窒素
より酸素を透過しやすい酸素富化膜を備えているもので
ある。
５は選択透過膜モジュール４によって生産される酸素富
化空気で、後述する種々の処理を受けながら酸素富化空
気取出口６より供給される。７は窒素富化空気で、酸素
富化空気５が生産されるときに副生産物として生産され
、真空ポンプ８や熱交換器９を冷却しながら窒素富化空
気排気口１０から排気される。真空ポンプ８は、選択透
過膜モジュール４の、選択透過膜で区画された酸素富化
空気取出口６側を減圧して、空気１より酸素富化空気５
を得るためのものである。１１は熱交換器９にて冷却さ
れた酸素富化空気で、冷却されたことによって一部凝縮
水を含んでいる。１２は調圧バルブ、１３は断熱膨張に
よって析出した凝縮水を酸素富化空気と分離除去するた
めの水分離器、１４は排水ラインで、１５はその排水口
である。
化空気で、後述する種々の処理を受けながら酸素富化空
気取出口６より供給される。７は窒素富化空気で、酸素
富化空気５が生産されるときに副生産物として生産され
、真空ポンプ８や熱交換器９を冷却しながら窒素富化空
気排気口１０から排気される。真空ポンプ８は、選択透
過膜モジュール４の、選択透過膜で区画された酸素富化
空気取出口６側を減圧して、空気１より酸素富化空気５
を得るためのものである。１１は熱交換器９にて冷却さ
れた酸素富化空気で、冷却されたことによって一部凝縮
水を含んでいる。１２は調圧バルブ、１３は断熱膨張に
よって析出した凝縮水を酸素富化空気と分離除去するた
めの水分離器、１４は排水ラインで、１５はその排水口
である。
１６は排気ラインの高圧側、１７は排気ラインの低圧側
である。
である。
この酸素富化装置の動作について説明すると、空気１が
ファン３によりフィルター２を通って選択透過膜モジュ
ール４に供給され、真空ポンプ８により酸素富化空気５
と窒素富化空気７とに分離される。この酸素富化空気５
は、真空ポンプ８を通過するときに温度の高い真空ポン
プ８との間で熱交換をするため、その温度が上昇する。
ファン３によりフィルター２を通って選択透過膜モジュ
ール４に供給され、真空ポンプ８により酸素富化空気５
と窒素富化空気７とに分離される。この酸素富化空気５
は、真空ポンプ８を通過するときに温度の高い真空ポン
プ８との間で熱交換をするため、その温度が上昇する。
そこで、熱交換器９において、はぼ室温の窒素富化空気
７により室温程度まで冷却される。同時に、この酸素富
化空気５について、真空ポンプ８と調圧バルブ１２とに
より排気ラインの高圧側で圧力調整をする。また、調圧
バルブ１２によって酸素富化空気が断熱的に膨張するこ
とによって生じた凝縮水は、水分離器１３により酸素富
化空気から分離され、排水ライン１４を通って、排水口
１５より排出される。
７により室温程度まで冷却される。同時に、この酸素富
化空気５について、真空ポンプ８と調圧バルブ１２とに
より排気ラインの高圧側で圧力調整をする。また、調圧
バルブ１２によって酸素富化空気が断熱的に膨張するこ
とによって生じた凝縮水は、水分離器１３により酸素富
化空気から分離され、排水ライン１４を通って、排水口
１５より排出される。
一方、断熱膨張により除湿された酸素富化空気は、排気
ラインの低圧側１７を通り、酸素富化空気酸素富化空気
取出口６から装置外に供給される。
ラインの低圧側１７を通り、酸素富化空気酸素富化空気
取出口６から装置外に供給される。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、上述の構成の装置では、室内空気の湿度
の高くなる梅雨期には、排気ラインの高圧側１６の圧力
をかなり高くしても、装置から供給される酸素濃縮空気
の湿度も上昇して、装置供給口と酸素マスクまたは鼻カ
ニユーラとの間のチューブ中で結露してしまい、その水
滴が患者の口や鼻に入る。また、ラインの高圧側１６の
圧力をあまり高くすると、真空ポンプ８が停止してしま
うおそれがある。
の高くなる梅雨期には、排気ラインの高圧側１６の圧力
をかなり高くしても、装置から供給される酸素濃縮空気
の湿度も上昇して、装置供給口と酸素マスクまたは鼻カ
ニユーラとの間のチューブ中で結露してしまい、その水
滴が患者の口や鼻に入る。また、ラインの高圧側１６の
圧力をあまり高くすると、真空ポンプ８が停止してしま
うおそれがある。
本発明はかかる課題を解決し、水分が適切な壷金まれて
いる酸素富化空気を使用者に供給できる、酸素富化装置
を提供しようとするものである。
いる酸素富化空気を使用者に供給できる、酸素富化装置
を提供しようとするものである。
課題を解決するための手段
この目的を達成するために、本発明の酸素富化装置は、
真空ポンプの排気側に接続されている排気ラインより取
り出される酸素富化空気を、圧力容器内のトラップ内の
水の中を通過させるとともに、この圧力容器内の圧力が
高められるよう加圧手段を備えているものである。
真空ポンプの排気側に接続されている排気ラインより取
り出される酸素富化空気を、圧力容器内のトラップ内の
水の中を通過させるとともに、この圧力容器内の圧力が
高められるよう加圧手段を備えているものである。
作 用
この構成によって、室内空気の湿度の高くなる梅雨期で
も、酸素富化酸素富化空気取出口と酸素マスクあるいは
鼻カニユーラ・との間のチニーブの中で結露しな（なる
。
も、酸素富化酸素富化空気取出口と酸素マスクあるいは
鼻カニユーラ・との間のチニーブの中で結露しな（なる
。
実施例
以下、本発明にかかる酸素富化装置の一実施例について
、第１図を参照して詳細に説明する。なお、本実施例で
、第２図に示した従来の装置の構成要素と同じ機能をも
つ要素には同じ符号を付している。
、第１図を参照して詳細に説明する。なお、本実施例で
、第２図に示した従来の装置の構成要素と同じ機能をも
つ要素には同じ符号を付している。
図において、１８は圧力容器トラップで、内部に水１９
が一定量入れられており、水面上の位置には圧力容器ト
ラップ１８の内部圧力を高めるための調圧バルブ２０が
、下部には水１９が真空ポンプ８側へ逆流することを防
止するための逆止弁２１がそれぞれ設けられている。
が一定量入れられており、水面上の位置には圧力容器ト
ラップ１８の内部圧力を高めるための調圧バルブ２０が
、下部には水１９が真空ポンプ８側へ逆流することを防
止するための逆止弁２１がそれぞれ設けられている。
本実施例において、第１図に示した従来の装置と同様に
して、熱交換器９により室温程度まで冷却された酸素富
化空気１１が得られる。この酸素富化空気１１は、逆止
弁２１から圧力容器（トラップ）１８内に導入され、水
１９中を通りさらに調圧バルブ２０を通って酸素富化空
気取出口６から取り出される。
して、熱交換器９により室温程度まで冷却された酸素富
化空気１１が得られる。この酸素富化空気１１は、逆止
弁２１から圧力容器（トラップ）１８内に導入され、水
１９中を通りさらに調圧バルブ２０を通って酸素富化空
気取出口６から取り出される。
熱交換器９を通った直後の酸素富化空気１１においては
、相対湿度が１００％以上になっているが、圧力容器１
８内の水１９を通過した後には、その相対湿度は１００
％になっている。つまり、酸素富化空気１１を水１９の
中に通すことにより、それより後の径路内には水滴がた
まらなくなる。
、相対湿度が１００％以上になっているが、圧力容器１
８内の水１９を通過した後には、その相対湿度は１００
％になっている。つまり、酸素富化空気１１を水１９の
中に通すことにより、それより後の径路内には水滴がた
まらなくなる。
しかしながら、相対湿度１００％の酸素富化空気では、
少しの外気温度の変化で酸素富化空気取出口６に結露水
が出るおそれがある。
少しの外気温度の変化で酸素富化空気取出口６に結露水
が出るおそれがある。
ところが、本実施例では調圧バルブ２０の作用で圧力容
器１８内の圧力が高められ、それによって酸素富化空気
が断熱圧縮されて、酸素富化空気取出口６に結露水が出
なくなる。これは次の理由による。
器１８内の圧力が高められ、それによって酸素富化空気
が断熱圧縮されて、酸素富化空気取出口６に結露水が出
なくなる。これは次の理由による。
室温２０℃での飽和水蒸気圧は１９ｍｌ（ｇである。
今、圧力容器１８の酸素富化空気の温度が２０℃である
場合、水蒸気圧は１９＋ｎＩＩ＋Ｈｇである。このとき
、圧力容器１８の内部を調圧バルブ２０で９１０ｍｍＨ
ｇに加圧した場合、酸素富化空気取出口６より取り出さ
れる酸素富化空気の水蒸気圧はこのように、真空ポンプ
８により温められた酸素富化空気を、熱交換器９により
外気温まで冷却した後、水１９の中を通すことによりそ
の相対湿度を１００％とし、さらに調圧バルブ２０によ
り加圧することで、得られる酸素富化空気の相対湿度を
低下させて酸素富化空気取出口６より結露水が出ないよ
うにすることができる。
場合、水蒸気圧は１９＋ｎＩＩ＋Ｈｇである。このとき
、圧力容器１８の内部を調圧バルブ２０で９１０ｍｍＨ
ｇに加圧した場合、酸素富化空気取出口６より取り出さ
れる酸素富化空気の水蒸気圧はこのように、真空ポンプ
８により温められた酸素富化空気を、熱交換器９により
外気温まで冷却した後、水１９の中を通すことによりそ
の相対湿度を１００％とし、さらに調圧バルブ２０によ
り加圧することで、得られる酸素富化空気の相対湿度を
低下させて酸素富化空気取出口６より結露水が出ないよ
うにすることができる。
なお、本発明では熱交換器９を使用して酸素富化空気を
室温まで低下させているけれども、それに代えて他の冷
却手段を設けたり、経路長を十分に長くしたりしてもよ
い。
室温まで低下させているけれども、それに代えて他の冷
却手段を設けたり、経路長を十分に長くしたりしてもよ
い。
また、梅雨期になり外気中の相対湿度が高くなっても、
酸素富化空気を水１９の中を通すことでその相対湿度を
１００％とすることができ、十分に水取りをすることが
できる。
酸素富化空気を水１９の中を通すことでその相対湿度を
１００％とすることができ、十分に水取りをすることが
できる。
ただし、使用する人の好みに応じて湿度を調整できるよ
う、調圧バルブ２０は圧力調整自在とするのが望ま曝い
。また、圧力調整容器１８をカートリッジ式にして、水
を交換できるようにしておいてもよい。
う、調圧バルブ２０は圧力調整自在とするのが望ま曝い
。また、圧力調整容器１８をカートリッジ式にして、水
を交換できるようにしておいてもよい。
発明の効果
以上のように、本発明の酸素富化装置は、酸素富化空気
が水の中を通る構造であり、しかも水の中を通った後の
酸素富化空気を断熱圧縮させているので、空気の湿度が
高くなる梅雨期でも、酸素富化酸素富化空気取出口と酸
素マスクあるいは鼻カニユーラとの間のチューブ中で結
露を生じるおそれがなくなる。
が水の中を通る構造であり、しかも水の中を通った後の
酸素富化空気を断熱圧縮させているので、空気の湿度が
高くなる梅雨期でも、酸素富化酸素富化空気取出口と酸
素マスクあるいは鼻カニユーラとの間のチューブ中で結
露を生じるおそれがなくなる。
第１図は本発明の一実施例における酸素富化装置の構成
を示す図、第２図は従来の酸素富化装置の構成の一例を
示す図である。 ４・・・・・・選択透過選択透過膜モジュール、８・・
・・・・真空ポンプ、９・・・・・・熱交換器、１８・
・・・・・圧力容器（トラップ）、１９・・・・・・水
、２０・・・・・・調圧バルブ。。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１名４−ＩＩゼ
（１ｈ謂じ；−ル ＋ｓ−Ｘ、刀寥、遅、（１＝ラツブノ ｔｑ・−弓（ ２０−−−４周ＦＬバルブ
を示す図、第２図は従来の酸素富化装置の構成の一例を
示す図である。 ４・・・・・・選択透過選択透過膜モジュール、８・・
・・・・真空ポンプ、９・・・・・・熱交換器、１８・
・・・・・圧力容器（トラップ）、１９・・・・・・水
、２０・・・・・・調圧バルブ。。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１名４−ＩＩゼ
（１ｈ謂じ；−ル ＋ｓ−Ｘ、刀寥、遅、（１＝ラツブノ ｔｑ・−弓（ ２０−−−４周ＦＬバルブ
Claims (3)
- （１）窒素より酸素を透過しやすい酸化富化膜を有する
選択透過膜モジュールと、この選択透過膜モジュールの
酸素富化膜を通して酸素富化空気を取り出し、圧送する
真空ポンプと、この真空ポンプの排気側に接続されてい
る排気ラインと、この排気ラインから取り出される酸素
富化空気を内部の水の中を通過させる圧力容器と、この
圧力容器内の圧力を高める加圧手段とを備えていること
を特徴とする酸素富化装置。 - （２）加圧手段が圧力調整自在であることを請求項（１
）記載の酸素富化装置。 - （３）真空ポンプと圧力容器との間に酸素富化空気を冷
却するための冷却手段が設けられていることを特徴とす
る請求項（１）記載の酸素富化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1083449A JPH02263705A (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 酸素富化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1083449A JPH02263705A (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 酸素富化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02263705A true JPH02263705A (ja) | 1990-10-26 |
Family
ID=13802750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1083449A Pending JPH02263705A (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 酸素富化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02263705A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6755898B2 (en) * | 2002-07-26 | 2004-06-29 | Daewoo Electronics Corporation | Oxygen-enriched air supplying apparatus |
| JP2007212083A (ja) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Takao Hara | 冷却装置、水生成装置および空気調和装置 |
-
1989
- 1989-03-31 JP JP1083449A patent/JPH02263705A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6755898B2 (en) * | 2002-07-26 | 2004-06-29 | Daewoo Electronics Corporation | Oxygen-enriched air supplying apparatus |
| JP2007212083A (ja) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Takao Hara | 冷却装置、水生成装置および空気調和装置 |
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