JPS5916523A - 酸素富化装置 - 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】 本発明は気体分離膜を用いた酸素富化装置に関するもの
で、固体電解質、ガルバニ電池、磁気などを利用した酸
素濃度検出機構を構成することにより、上記酸素富化装
置から吐出される気体の酸素濃度を感知するとともに、
酸素濃度の調整ができるようにすることを目的とする。

従来使用されている気体分離膜を用いた医療用酸素富化
装置には酸素濃度検出器が附属しておらず、そのため長
時間の高濃度の酸素投与により副作用が生じたり、そし
てまだ未熟児網膜症や成人呼吸窮迫症候群などを発生す
る危険がある。

本発明は上記従来の欠点を解消するもので、以下にその
実施例を第１図〜第４図に基づいて説明する。

第１図は酸素が窒素より高い割合で透過させる選択性透
過膜を用いることにより、大気中の空気の酸素濃度を富
化させる装置の内部を示している。

図において、１は吸気室２とＪ、Ｊｌ気室３を仕切板４
により仕切形成した酸素供給装置の本体である。

５け吸気室２に連通ずるように本体１に設けられた大気
の吸気口、６ｄ：吸気口５に設けられたフィルター、７
は排気室から連通ずる刊気口、８は吸気口５から排気ロ
アに向う空気流を形成させる送風機で、効率を上げる／
こめに仕切板４を周囲に施されている。９は膜モジニー
ルである。

膜モジュール９は第２図に示されるごとく、それぞれの
孔が連通ずる多孔質の膜支持体１０の表面に気体分離膜
１１を形成し、補強板１２で強化されている。まだ気体
分離膜１１を透過した気体を補集するノズル１３がセッ
トされており、ノズル１３と集約管１４は連結されてい
る。

１６は真空ポンプであり、送風機８により空冷される位
置に構成される。１６は冷却管であシ、真空ポンプ１５
により昇温しだ気体はここで冷却される。

冷却によって生じた凝縮水はＴ字管１７によって分離さ
れ、水分吸収材１８に導かれる。１９はリリーフ弁Ａ、
２Ｑは流量計、２１は活性炭、２２はバクテリアフィル
ター、２３は酸素富化空気吐出口である。

上記構成において、送風機８運びに真空ポンプ１５を運
転すると、送風機８により本体１の吸込口５から大気が
フィルター６を介して吸気され、吸気された大気は膜モ
ジーール９間に流入する。

このとき、真空ポンプ１５により膜モジユール９内が減
圧となるだめ、膜モジーール９間を通過する大気の一部
は酸素を透過しやすい気体分離膜１１を透過し、酸素富
化空気になる。

酸素富化空気は膜モジユール９内の多孔質膜支持体１０
、ノズル１３を通り集約管１４へ導かれる０ 真空ポンプ１６内を通ることにより昇温した酸素富化空
気は冷却管１６のところで冷却され、水分が凝縮する。

凝縮した水分はＴ字管１７で分離されたのち水分吸収材
１８に導かれる。

凝縮水を分離した酸素富化空気は流量調整のだめのＩＪ
　ＩＪ−フ弁Ａ１９、流量言１２ｏ、脱臭するだめの活
性炭２１、およびバクテリアフィルター２２で浄化され
た後、酸素富化空気吐出口２３に送られる。

一方気体分離膜１１を透過しなかった大気は、送風機８
により排気室３へ送られる。そして真空ポンプ１５を冷
却しながら排気「］７より排出される。

この際、水分吸収材１８に吸収された凝縮水は装置から
排出される大気により蒸発する。

上記構成における装置では酸素濃度検出器が存在しない
ため前述した危険性が存在するとともに装置が正常に稼
動しているかどうかも確認できない。

そこで本発明は酸素濃度検出器を設置し、そして寸だ酸
素濃度制御を可能にしだものである。

第３図は本発明の一実施例における酸素富化装置の内部
図である。

２４は集約管１４と真空ポンプ１５との間に設けたりリ
ープ弁Ｂである。２５は真空ポンプ１５と冷却管１６と
の間に設けた酸素濃度検出器であシ、酸素濃度検出器２
５０手前には流量調整用バルブ２６が存在している。

膜モジーール９内に含まれる気体分離膜１１を透過した
酸素富化空気は真空ポンプ１５により減圧状態になって
いるだめ、ＩＪ　ＩＪ−フ弁Ｂを調節することにより膜
モジーール９間を通り過ぎた大気中の空気を吸入するこ
とが可能となる。その結果、酸素富化空気は大気中の空
気と混合することによって酸素濃度を制御可能にするこ
とができる。

寸だ酸素濃度を測定するだめに、ジルコニア固体′ｔＵ
　ｊＷ質を装着した酸素濃度検出器２５を設置し、真空
ポンプ１５により加圧された酸素富化空気の一部が調整
用バルブ２６を通り抜けだ後、酸素濃度検出器２５内へ
供給される構造となっている。

第４図は酸素濃度検出器２５の内部図である。

耐火物２７の内側に発熱体２８および炉芯管２９を設け
、大気中の空気が入らないように酸素富化空気で加圧さ
れている。炉芯室２９内部にはジルコニア固体電解質の
盲管３ｏが構成され、白金電極３１が付いている。ジル
コニア固体電解質の盲管３０の開孔部からは膜モジユー
ル９間を通り抜けだ大気中の空気が入るようになってい
る。

真空ポンプ１５を通った酸素富化空気は炉入口３２より
入り、ジルコニア固体電解質の盲管３０と接触した後、
炉出口３３より排出される。

上記酸素濃度検出器２６の構成において、大気中の酸素
濃度と気体分離膜１１を透過した酸素富化空気との濃度
差により起電力が発生し、酸素濃度を検出することがで
きる。

なお、上記実施例においてはジルコニア固体電解質を用
いだが、ガルバニ電池や磁気などにょる酸素濃度検出方
法でもよく、要は酸素富化空気中の酸素濃度が判明すれ
はよい。

このように本発明によれば酸素濃度が判明し、装置が正
常に作動しているかを確認できる。

さらに酸素濃度の制御ができることから、長時間の高濃
度酸素投与による副作用を未然に防ぐことが可能となる
効果を発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の気体分離膜を用いた酸素富化装置の断
面図、第２図は膜モジュールの断面図、第３図は本発明
の一実施例における酸素富化装置の断面図、第４図は本
発明の一実施例における酸素濃度検出用電気炉の断面図
である。 １１・・・・・・気体分離膜、２５・・・・・・酸素濃
度検出器、３ｏ・・・・・・ジルコニア固体電解質の盲
管。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名１３
５− 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （］）気体分離膜を用いて混合ガス中の酸素濃度を変化
   させる酸素富化装置であって、固体電解質。 ガルバニ電池、磁気等の酸素濃度検出器を備え酸素富化
   空気中の酸素濃度を検出可能とした酸素富化装置。 （２）上記酸素濃度検出器を用いて酸素濃度を制御する
   特許請求の範囲第１項記載の酸素富化装置。