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JPH06233911A - 酸素の圧縮 - Google Patents

酸素の圧縮

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Publication number
JPH06233911A
JPH06233911A JP4295707A JP29570792A JPH06233911A JP H06233911 A JPH06233911 A JP H06233911A JP 4295707 A JP4295707 A JP 4295707A JP 29570792 A JP29570792 A JP 29570792A JP H06233911 A JPH06233911 A JP H06233911A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oxygen
bed
vessel
driving gas
air
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
Application number
JP4295707A
Other languages
English (en)
Inventor
Michael Ernest Garrett
マイケル・アーネスト・ギャレット
Alberto Lacava
アルベルト・ラカヴァ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BOC Group Ltd
Original Assignee
BOC Group Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BOC Group Ltd filed Critical BOC Group Ltd
Publication of JPH06233911A publication Critical patent/JPH06233911A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F1/00—Pumps using positively or negatively pressurised fluid medium acting directly on the liquid to be pumped
    • F04F1/06—Pumps using positively or negatively pressurised fluid medium acting directly on the liquid to be pumped the fluid medium acting on the surface of the liquid to be pumped

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 酸素を圧縮する１つの方法には酸素を微粉物
質を含有する容器１２に通す方法がある。次に、駆逐ガ
ス、たとえば空気を酸素よりも高い圧力に圧縮して、酸
素が実質的に逆混合なくして、圧縮されるように、容器
１２およびその中に含有され、プラグ流れ効果をひき起
す物質床を通過させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は酸素を圧縮する方法および装置に
関する。
【０００２】圧力スィング吸着（ＰＳＡ）プラントから
酸素に富む生成ガスを製造することは公知である。しか
しながら、そのようにして製造した生成ガスは、低圧、
すなわち、大気圧に近いかまたは約１もしくは２バール
の圧力であることが多い。高圧の生成ガスをもたらすた
めに、酸素ＰＳＡプラントを通常よりも高い供給ガス圧
力で操作するならば、空気は僅か２１％の酸素しか含有
せず、ＰＳＡプラントで捕捉されるのはその約１／２で
あり、従って初期圧縮エネルギーの最高９０％が空費さ
れることもありうるので、サイクルは動力の利用が漸次
さらに非能率になる。
【０００３】１つの代替案は酸素生成ガスに機械的圧縮
を使用することである。しかし、酸素の機械的圧縮は公
知の危険をもたらすものであり、種々の安全要件に合致
する機械は極めて高価である。
【０００４】本発明の目的は、酸素に直接の機械的作用
がない酸素の圧縮方法および装置を提供することにあ
る。
【０００５】本発明の１つの態様によれば、酸素を圧縮
する方法は、 ａ）予め決められた量の一定圧力の酸素を物質床に通
し； ｂ）一定圧力の酸素よりも高い圧力にドライビングガス
（ｄｒｉｖｉｎｇ ｇａｓ）を圧縮し；次いで ｃ）ドライビングガスが、実質的にバック混合（ｂａｃ
ｋ−ｍｉｘｉｎｇ）なしに予め選択された圧力まで酸素
を圧縮するように、プラグ流れ効果をひき起す物質床に
ドライビングガスを通す諸工程を含んでいる。
【０００６】本発明の別の態様によれば、酸素を圧縮す
る装置は、加圧酸素源、ガスを通過させるときに、プラ
グ流れ効果をひき起す物質床を含有する容器に加圧酸素
を移送させる導管手段、ドライビングガスを酸素圧より
も高い圧力まで圧縮する手段および容器内を移行中のド
ライビングガスが実質的にバック混合なくして酸素を圧
縮するような構造の容器の方にドライビングガスを移行
させる導管手段を含んでいる。
【０００７】酸素源が酸素ＰＳＡプラントでドライビン
グガスが酸素であるのが好ましい。
【０００８】さて、添付線図の図面を参照しながら、実
施例によって本発明の態様を説明する。
【０００９】図１に示すように、酸素を圧縮する装置１
は圧力スィング吸着（ＰＳＡ）プラント２の形の加圧酸
素源を含んでいる。図１に示すようなＰＳＡプラント２
は技術的に公知であるが、明快にするために以下に簡単
に説明する。
【００１０】ＰＳＡプラント２は２つの容器４，６を含
み、各容器はそれぞれ吸着物質床およびアルミナ層７の
形の乾燥剤を含有している。加圧空気を入口管路８に通
すときには、加圧空気はそれ自体公知の方法で、１つの
容器４，６に給送され、そこで吸着物質は酸素に比して
窒素および二酸化炭素を優先的に吸着し、乾燥酸素に富
む生成ガスが、導管手段１０を経て、ＰＳＡプラント２
から排出するように、アルミナ層７は水分を除去する。
【００１１】容器４，６はそれぞれもう１つの容器と交
替して、酸素生成ガスを製造し、同時もう１つの容器中
の吸着物質はそれ自体公知の方法で再生されている。
【００１２】導管手段１０は容器１２の底部まで延び
（図示のように）、容器１２は、ガスが通過するとき
に、「プラグ流れ効果」をひき起す微粉物質床を含有し
ている。
【００１３】この明細書中で用いるどのような場合およ
びどのような時でも、「プラグ流れ効果」は物質床内を
流れるつぎつぎの流体の粒子は、常に粒子が床に入る順
序と同じであり、すなわち、バック混合のない流動パタ
ーンを意味する。適当な床物質の例は：−微細粒子およ
び／または多重網目層および／または焼結して中実塊と
なった物質である。使用するいずれの物質も酸素と有害
な反応を呈してはならず、また吸着剤であってはならな
い。適当な物質は、たとえば青銅であろう。
【００１４】容器１２の上端から（図示のように）、導
管手段１４は容器１２より酸素製品溜め１６に通じる。
容器１２を、その上端に接して（図示のように）囲んで
いるのは冷却器４０である。
【００１５】圧縮機２０、好ましくはオイルレス圧縮機
は、管路２２を経てサージタンク２４に接続されてい
る。パイプ２６はサージタンク２４の出口を乾燥剤を含
有する容器２８に接続する。第１のパイプ３０は容器２
８から延びて導管手段１０と結ばれ、そして第２のパイ
プ３２は容器２８から外気まで延びる。弁３４および３
６は、それぞれパイプ３０および３２を通る空気の流れ
を制御する。
【００１６】使用時には、たとえば容器４の中で生成し
たＰＳＡプラント２からの予め定められた量の生成酸素
は、導管手段１０を経て容器１２にはいる。生成酸素の
量は時間的調節手段で制御するのが好ましい。予め定め
た量の酸素が容器１２にはいった後に、酸素の流れを止
め、その後圧縮機２０からドライビングガス、たとえば
空気を、管路２２、サージタンク２４、パイプ２６、容
器２８、パイプ３０および弁３４を経て、導管手段１
０、したがって容器１２に入れる。容器１２を通過する
ことによって乾燥した空気の流れは、容器１２内の物質
床を通過する際にプラグ流れ効果を示し、その結果、生
成酸素と空気とのバック混合は実質的に起らない。しか
しながら、容器１２を上昇する（図示のように）空気は
酸素を圧縮して、酸素は容器１２から押し出され、導管
手段１４を経て高圧の酸素製品受器に押し込まれる。
【００１７】空気を導管手段１４に移行させることがで
きる前に、空気の流れを止める。これは時間的調節かま
たは容器１２上端のガス分析によって制御される。
【００１８】次に、弁３４および３６を開くことによっ
て、物質床を空気抜きして低圧にし、大部分の空気を除
去し、ついで受器１６から導管手段１４を経て、容器１
２の上部から下部に逆流方向に通し、したがって、図示
のように、導管手段１０、弁３４、パイプ３０、容器２
８、パイプ３２および弁３６を経て外気まで移行させる
製品品質の酸素の若干を用いて床をパージする。
【００１９】次に、製品品質のガスを、容器１２内の物
質床にＰＳＡ排出圧力まで逆充填する。
【００２０】容器１２の上端で酸素の圧縮によって発生
するいかなる熱も冷却器４０によって除去される。
【００２１】ＰＳＡプラント２の容器６の中で生成され
る酸素を用いて、さらに操作サイクルを繰返す。
【００２２】ところで、図２について説明すると、図１
に示したのと同一参照番号は同じ機構を示す。態様には
ＰＳＡプラント２への供給空気の一部を図示した。
【００２３】上記２つの態様では、加圧酸素源は酸素Ｐ
ＳＡプラントであるけれども、加圧酸素源は、たとえ
ば、極低温空気分離装置からの酸素もありうるであろ
う。
【図面の簡単な説明】
【図１】酸素を圧縮する装置の略図である。
【図２】図１に類似しているが改良を示す略図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アルベルト・ラカヴァ アメリカ合衆国ニュージャージー州07080, サウス・プレインフィールド，オーチャー ド・ドライブ 2201

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 下記工程、 ａ）予め定められた量の一定圧力の酸素を物質床に通
    し； ｂ）ドライビングガスを与えられた酸素の圧力よりも高
    い圧力に圧縮し；さらに続いて、 ｃ）ドライビングガスを物質床に通し、ドライビングガ
    スが床内の酸素を実質的にバック混合なしに予め選択さ
    れた圧力まで圧縮するように該床がプラグ流れ効果をひ
    き起すことを含む酸素を圧縮する方法。
  2. 【請求項２】 酸素が、圧縮後、冷却されて酸素製品受
    器に移行される請求項１の方法。
  3. 【請求項３】 予め定められた時間後、物質床中のドラ
    イビングガスの通過を止め、製品受器からの酸素をパー
    ジガスとして用いて、ドライビングガスを床から駆逐す
    る請求項２の方法。
  4. 【請求項４】 ドライビングガスが床に通す前に乾燥剤
    中を通過させる空気である請求項１，請求項２または請
    求項３のいずれか１つの項の方法。
  5. 【請求項５】 酸素を圧力スィング吸着プラントで生成
    させ、さらに酸素を圧縮した後、圧力スィング吸着プラ
    ントの供給ガス混合物の少なくとも１部とするために酸
    素を元に戻す請求項４の方法。
  6. 【請求項６】 加圧酸素源（２）、ガスを通すときにプ
    ラグ流れ効果をひき起す物質床を含有する容器（１２）
    に加圧酸素を移行させる導管手段（１０）、該酸素圧よ
    りも高い圧力までドライビングガスを圧縮する手段（２
    ０）および容器（１２）内を移行中のドライビングガス
    が実質的にバック混合することなく酸素を圧縮するよう
    な構造の容器（１２）の方にドライビングガスを移行さ
    せる導管手段（２６，３０，１０）を特徴とする酸素を
    圧縮する装置。
  7. 【請求項７】 物質床が非吸着性の微細粒子を含む請求
    項６の装置。
  8. 【請求項８】 物質床が非吸着性の多重網目層を含む請
    求項６の装置。
  9. 【請求項９】 物質床が非吸着性の焼結物質塊を含む請
    求項６の装置。
  10. 【請求項１０】 手段（４０）が容器（１２）を冷却す
    るために設けられる請求項６ないし請求項９のいずれか
    １つの項の装置。
  11. 【請求項１１】 酸素源が圧力スィング吸着プラント
    （２）である請求項６ないし請求項１０のいずれか１つ
    の項の装置。
  12. 【請求項１２】 ドライビングガスが空気で、乾燥剤層
    が圧縮手段（２０）と物質床との間に設置される請求項
    １１の装置。
  13. 【請求項１３】 乾燥剤層（７1）が容器（１２）内に
    設置される請求項１２の装置。
  14. 【請求項１４】 パイプ手段（４２）が容器（１２）お
    よびパージ操作中に容器（１２）から駆逐される空気を
    通過させるためにＰＳＡプラント（２）の供給ガス混合
    物入口の間に延びる請求項１１，請求項１２，または請
    求項１３の装置。
JP4295707A 1991-11-14 1992-11-05 酸素の圧縮 Pending JPH06233911A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9124156:2 1991-11-14
GB919124156A GB9124156D0 (en) 1991-11-14 1991-11-14 Compressing oxygen

Publications (1)

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JPH06233911A true JPH06233911A (ja) 1994-08-23

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ID=10704595

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Country Status (9)

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US (1) US5248320A (ja)
EP (1) EP0542434A1 (ja)
JP (1) JPH06233911A (ja)
KR (1) KR930010375A (ja)
CN (1) CN1072611A (ja)
AU (1) AU651736B2 (ja)
CA (1) CA2082101A1 (ja)
GB (1) GB9124156D0 (ja)
ZA (1) ZA928235B (ja)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5354361A (en) * 1993-05-28 1994-10-11 Litton Industries, Inc. Energy recovering pressure balance scheme for a combination pressure swing absorber with a boost compressor
FR2755875B1 (fr) * 1996-11-15 1999-01-29 Air Liquide Procede et installation de separation de melanges gazeux par adsorption a variation de pression
US5858062A (en) * 1997-02-10 1999-01-12 Litton Systems, Inc. Oxygen concentrator
US5979440A (en) 1997-06-16 1999-11-09 Sequal Technologies, Inc. Methods and apparatus to generate liquid ambulatory oxygen from an oxygen concentrator
US5988165A (en) * 1997-10-01 1999-11-23 Invacare Corporation Apparatus and method for forming oxygen-enriched gas and compression thereof for high-pressure mobile storage utilization
US7204249B1 (en) 1997-10-01 2007-04-17 Invcare Corporation Oxygen conserving device utilizing a radial multi-stage compressor for high-pressure mobile storage
US6904913B2 (en) * 2002-10-24 2005-06-14 Acoba, Llc Method and system for delivery of therapeutic gas to a patient and for filling a cylinder
US7900627B2 (en) 2005-01-18 2011-03-08 Respironics, Inc. Trans-fill method and system
US8062003B2 (en) * 2005-09-21 2011-11-22 Invacare Corporation System and method for providing oxygen
US7556670B2 (en) * 2006-03-16 2009-07-07 Aylsworth Alonzo C Method and system of coordinating an intensifier and sieve beds
US7459008B2 (en) * 2006-03-16 2008-12-02 Aylsworth Alonzo C Method and system of operating a trans-fill device
WO2013116820A1 (en) 2012-02-03 2013-08-08 Invacare Corporation Pumping device
US9945370B2 (en) * 2015-11-20 2018-04-17 Industrial Technology Research Institute Gas compression system and method of compressing gas using the gas compression system

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE234466C (ja) *
NL262128A (ja) * 1960-03-09 1900-01-01
GB1150952A (en) * 1965-07-09 1969-05-07 Roman Stoklosinski The production of Oxygen-Enriched Air
US3486297A (en) * 1967-10-06 1969-12-30 Exxon Production Research Co Liquid and gas pumping unit
GB1529701A (en) * 1975-01-02 1978-10-25 Boc International Ltd Oxygen enriched air
GB1594454A (en) * 1976-12-23 1981-07-30 Boc Ltd Gas separation
FR2442983A1 (fr) * 1978-11-30 1980-06-27 Orszagos Koolaj Gazipari Procede et dispositif de compression du gaz naturel a faible pression a l'aide d'un gaz auxiliaire
US4552571A (en) * 1984-04-05 1985-11-12 Vbm Corporation Oxygen generator with two compressor stages
DD234466A1 (de) * 1985-02-05 1986-04-02 Inst Energetik Zre Leipzig Verfahren und vorrichtung zur bruedenverdichtung
US4636226A (en) * 1985-08-26 1987-01-13 Vbm Corporation High pressure oxygen production system
US4673415A (en) * 1986-05-22 1987-06-16 Vbm Corporation Oxygen production system with two stage oxygen pressurization
US4698075A (en) * 1986-06-05 1987-10-06 International Oxygen Company, Inc. Control system for fluid absorption systems and the like
FR2647431B1 (fr) * 1989-05-24 1991-08-16 Air Liquide Procede et installation de production d'oxygene gazeux sous haute pression
US5071453A (en) * 1989-09-28 1991-12-10 Litton Systems, Inc. Oxygen concentrator with pressure booster and oxygen concentration monitoring
US5114441A (en) * 1990-11-02 1992-05-19 Ryder International Corporation Oxygen concentrator system and valve structure

Also Published As

Publication number Publication date
CN1072611A (zh) 1993-06-02
EP0542434A1 (en) 1993-05-19
AU651736B2 (en) 1994-07-28
AU2636492A (en) 1993-05-20
KR930010375A (ko) 1993-06-22
ZA928235B (en) 1993-05-14
GB9124156D0 (en) 1992-01-08
US5248320A (en) 1993-09-28
CA2082101A1 (en) 1993-05-15

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