JPH0330778A - 酸素富化器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、酸素の方が窒素よりも透過しゃすい選択性酸
素透過膜を用いた脱型酸素富化器に関するものである。

さらに詳細には、本発明は、かかる膜によって酸素と共
に富化された過剰の水蒸気の排出処理を長期間にわたっ
て安定に行わしめるようにした改善された酸素富化器を
提供するものである。

［従来技術］ 近年、高今になって肺機能の低下した人や肺結核等の後
遺症のある患者に対して、病院や在宅医療において、酸
素富化器が使用されることが普及してきており、その酸
素富化器の１種として脱型酸素富化器がある。

従来、酸素富化器から発生するドレンは単に蒸発気化消
滅するだけでなく、その蒸発気化熱を積極的に利用し、
酸素富化空気中の過剰の水分の凝気化に役立てるよう酸
素富化空気の冷却手段の外表面に水の浸透しやすいガー
ゼ等で被覆し、そのガーゼに酸素富化空気中に発生した
ドレンを導き、浸透させ、外部取入れ空気をガーゼ表面
に流して水を蒸発させると同時に気化熱でさらに冷却手
段、におけろ水の凝縮化を促進するように設計されてい
たが、長期間の使用と共にガーゼは外部取入れ空気中の
油分やゴミ、ホコリで汚染され水の浸透力が低下し、ひ
いては冷却手段の冷却能力も低下する場合がみられた。

尚その冷却効果が低下した場合には、酸素富化空気中の
過剰水分の除去が不充分となり、酸素富化空気中に残存
する水蒸気が使用に供する導管の下流側で凝縮して水滴
となって患者の鼻孔等に達して不快感を与える原因とな
りやすい。

［発明の目的］ 本発明は、かかる従来の脱型酸素富化器における問題点
を解決することを目的としている。即ち本発明は、製型
酸素富化空気を作る工程中、酸素富化空気中の水分を凝
縮ドレン化し、ドレン化工程後において四則を通じて特
に冬場においても冷却手段の外表面の水保持機能の不良
が発生しないよう、経時による凝縮ドレン化機能が保持
されかつ、富化器の稼働が安定して行うことができるよ
うにすることを目的としている。

［発明の構成］ 本発明者は、かかる目的を達成するなめに種々研究した
結果、酸素富化空気の冷却手段の外表面に設けられてい
る水保持機能部材として特定の構造を採用することが有
効であることを見出だし、本発明に到達したものである
。

即ち本発明は、選択性酸素透過膜を用いたエレメントの
多数の配列を収納したモジュールと、該モジュールのエ
レメントの内部を減圧にし、かつ酸素富化空気を取り出
すための真空ポンプ手段と、該モジュールのエレメント
の外部に大気の流れを生じさせるファン手段と、該モジ
ュールから取り出された酸素富化空気を使用に供するた
めの導管手段を有した酸素富化器であって、該導管手段
の途中に酸素富化空気中に過剰に含まれる水蒸気を凝縮
させるための酸素富化空気の冷却手段と凝縮された水分
を分離して排出するための水分離手段が具備され、該冷
却手段が大気の流れ中におかれておりその外面側に固体
粒子を多層に付着固定せしめることにより水分保持機能
部を設けたものであり、該水分離手段における水排出用
導管が搬出された水分を該水分保持機能部に導くように
したものであることを特徴とした酸素富化器を提供する
ものである。

以下本発明について、図面を用いて詳細に説明する。第
１図は、本発明における酸素富化器の１実施態様を例示
したものである。即ち同図において、膜エレメント１は
酸素選択透過性膜を具備したものであり、その膜の形状
としては平板型、管壁、中空糸型等のいずれであっても
よい。例えば真空ポンプなる電動機付ポンプ手段１０な
どを用いて膜エレメントの内側を減圧にすることにより
、膜を透過させて酸素濃度の高められた富化空気が収集
管２を介して取得され、該ポンプ手段を通過した後、水
分保持機能部１１を有した冷却手段１２、水分離手段１
３、オリフィス等の加圧手段１４、流量調節手段１５及
び流量測定手段１６を経て、富化空気Ａとして使用に供
される。他方大気空気Ｃは、ファン手段１８によってフ
ィルターを介して装置内に取り入れられ冷却手段１２、
膜エレメント１及びポンプ手段１０を順次通過した後、
装置外に排出される。また水分離手段１３で分離された
水は、例えば繊維束を充填して圧力損失を発生し得るよ
うにした水排出手段１７を通過せしめて水分保持機能部
１１に供給され、その少なくとも一部の水が大気空気Ｃ
の通過によって気化促進されることによって蒸発し、そ
こで蒸発し得なかった水が受器３によって受は取られる
。尚かかる受器３にたまった水の一部は大気空気Ｃの通
過によってそこで蒸発し得るようにしてもよい。

本発明の酸素富化器としては、例えばこの受器３の水を
さらに重力等によって導管４の内部を経由せしめ、受器
５又は該受器５に具備されてその中の水を毛管現象によ
って吸い上げて保持し得る保水手段自体に供給し、電動
機付ポンプ手段の排熱によって暖められた空気を該保水
手段の少なくとも一部の表面上に通過させることによっ
て該保水手段から水を蒸発せしめるようにしたものが好
ましい。

本発明の特徴は、水分保持機能部１１が、経時と共に大
気空気Ｃ中の油分、埃等で汚れて、その水分保持機能が
低下することを防止したことにある。

即ち、第２図、第３図において示す如く、冷却手段１２
の外表面に固体粒子である小片物、例えば安価に手に入
る砂１１を接着剤１９を用いて多孔性を保持した状態で
多層的に付着せしめたことを特徴としている。こうする
ことにより、水は積層内部の隙間部に保持され、かつ油
分やゴミ、ホコリは積層体の外表面に付着し、内部まで
汚れが浸透しにくく、水分保持能力の低下が防止できた
。尚小片物は、水との親和性があるものが好ましい。か
かる小片物としては、砂以外のものでもよく、金属粒状
物ならなおいっそう熱伝導がよいことから好ましい。こ
の場合、接着剤１９は金属セメント等が好ましい。

本発明の酸素富化器における冷却手段は、第１図に例示
した如くファン手段１８によって生ずる大気流れの中に
置かれて水保持機能部に保持された水の蒸発を促進する
ようにすることが好ましく、その位１としては、第１図
の如く膜エレメントを通過する前であってもよく、ある
いは膜エレメント通過後であってもよい。また冷却手段
の形状としては、製作が容易でコンパクトにしやすいこ
とから蛇管形式が好ましく、その蛇管等の冷却手段の外
表面に形成された水保持機能部の厚さは通常２〜５ｍｍ
程度が好ましい。ががろ水保持機能部を形成するための
固体粒子即ち小片物の大きさは特に限定されないが、通
常０．３〜０．６ｍｍ程度の相当直径（即ち球に相当さ
せた場合の直径）を有するものが好ましく、その形状は
いがなるものであってもよい。特に、このように蛇管形
式の冷却手段を用いた場合には、その製作の便宜上蛇管
を形成した後にその管の外表面に固体粒子を例えば約１
層ずつ付着せしめる工程を複数回繰り返すことによって
多層を形成することが実用的である。

従来の水分保持方法は筒編みガーゼを差し入れること等
で実施していたが、工作上１層程度でしか冷却手段１２
には被覆できなかった。

本発明の酸素富化器では、適当な粒状物を何層にも簡単
に積層でき、酸素富化器の長期の使用にわたっても変わ
りなく、水分保持が得られ、性能低下の防止が可能であ
る。

［発明の効果］ 本発明の酸素富化器は、長期間の使用において、冷却手
段の外表面側での水保持機能が適正に維持されやすく、
適正な冷却効果が確保できることから、安定な長期運転
が容易にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る酸素富化器の好適な実施態様をブ
ロック図により概略的に例示したものである。第２図は
本発明の酸素富化器の冷却手段における冷却機能部の好
適な実施態様例を示したものである。第３図は、本発明
の酸素富化器における冷却手段の好適な実施態様断面図
である。 第ｆ図 第２ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 選択性酸素透過膜を用いたエレメントの多数の配列を収
   納したモジュールと、該モジュールのエレメントの内部
   を減圧にし、かつ酸素富化空気を取り出すための真空ポ
   ンプ手段と、該モジュールのエレメントの外部に大気の
   流れを生じさせるファン手段と、該モジュールから取り
   出された酸素富化空気を使用に供するための導管手段を
   有した酸素富化器であって、該導管手段の途中に酸素富
   化空気中に過剰に含まれる水蒸気を凝縮させるための酸
   素富化空気の冷却手段と凝縮された水分を分離して排出
   するための水分離手段が具備され、該冷却手段が大気の
   流れ中におかれておりその外面側に固体粒子を多層に付
   着固定せしめることにより水分保持機能部を設けたもの
   であり、該水分離手段における水排出用導管が排出され
   た水分を該水分保持機能部に導くようにしたものである
   ことを特徴とした酸素富化器。