JPS61120614A - 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】 産業上の利用分野 本発明は、窒素より大きい速度で酸素を透過させる選択
透過セルを利用することにより空気中の酸素を富化して
供給することができるＭ索富化装四に関する。

従来例の＊＊とその問題点 近年、種々の呼吸器、循環器疾患者の酸素療法に用いら
れている医療用酸素の供給ＩＩ胃は、深冷分離プラント
で製造された液体酸素を高圧ボンベに詰めて、末端のｓ
ｕｍ場まで運んで保存使用する方法が一般に取られるが
、医療用診断層や家庭などで、高圧ボンベを持ち込むこ
とは、保管上の安全性、定期検査、安定供給の面で問題
があるため、液体酸素に代る小型の酸素の供給装置とし
て、酸素富化装置のニーズが高まりつつある。

以下、図面を参照しながら、従来の酸素富化装置につい
て説明を行う。

１２図において、１はケーシング、２は酸素を選択的に
富化する選択道通膜、３はこの選択透過１１２を含む選
択透過セル、４は選択透過セル３の真空の度合いを計る
真空ゲージ、５はセル３に連通する第１導管、６は選択
透過セル３を真空にするための真空手段としての真空ポ
ンプ、７はこの真空ポンプ６からの駿′Ｍ富化空気を運
ぶ第２６管、８は酸素が富化された空気を冷却すること
によりその中の水分を結露させる熱交換器、９はこの熱
交換器８によって結露された水を分離する水分離器、１
０は毛細管現象を利用して結露させた水分を運ぶウィッ
クチューブ、１１はウィックチューブ１０により運ばれ
た水を蒸発させる蒸発装置、１２は結露した水分を分離
した後の酸素富化空気を運ぶ第３導管、１３は酸素富化
空気から汚染物やバクテリア等を除去するバクテリアフ
ィルター、１４は酸素富化空気の階を調整する流１ｗ４
整バルブ、１５は酸素富化空気の量を示す流量計、１Ｇ
は酸素富化空気を装置の外部へ取るための取出［］、１
７．はケーシング１１に設けられた吸気口１８から排気
口１つに至る空気通路２０に位置して選択透過セル３に
新しい空気を供給する送風手段としての拡散ファン、２
１は吸気口１８に位置して吸入される空気から塵を除去
するための保護フィルター、２２は選択透過セル３と真
空ポンプ６とを分離する垂直方向の熱ＰＲ性遮、：、　
　　　　　散板である。

以上の構成の酸素富化装置において、以下その動作を説
明する。まず、選択透過＃！２は、窒素よりも大きな速
度で酸素を透過させるものであり、選択透過セル３に、
第１導！！５を介して連通する真空ポンプ６を作動させ
ることにより、選択透過膜２の内外に圧力差を形成して
、酸素が豊富な空気がセル３内に導入される。この酸素
富化空気は、第１導管５及び第２尋管７を介して熱交換
器８に運ばれる。熱交換器８により冷却されて結露した
空気中の水分は、水分離器９によって、適度に乾燥した
空気と水に分離され、この分離された水は、毛細管現象
を利用してウィックチューブ１０を介して蒸発装［１１
に運ばれ、蒸発される。また、適度に乾燥した酸素富化
空気は第３導管１２を通り、汚物やバクテリアを除去す
るバクテリアフィルター１３を通り、そして酸素富化空
気の量を測定する流量計１５を通）て取出口１Ｇより例
えば４０％の酸素富化空気として外部に供給される。

なお、真空ゲージ１４は、選択透過膜２の内外の差圧を
示し、拡散ファン１１は、フィルター２１を通して選択
透過膜２に常に新しい空気を供給し、窒素が豊富な空気
を排出口１つを通して装置外に排気する。選択的透過！
ｌ１４２（本実施例では４−メチルペンテン−１からな
る）は、第３図に示す様に、ｍ度が高くなると流量が増
える。一方、第４図に示す様に、ｍ度が高くなると酸素
濃度が多少減るけれども、酸素富化量的に有利なのは、
温度が高い方が好ましい。しかしながら、あまりに高い
温度では、選択透過膜セル３が軟化して破損したり劣化
したりするので、選択透過８２の耐熱性の上から自らｌ
１ｌｌｌされる。また、選択透過１１２の温度特性は、
材料固有のものである。

しかしながら、従来の構成では、選択透過セル３と真空
ポンプ６とが垂直な熱絶縁性遮蔽板２２により分離され
ているため、真空ポンプ６で発生する熱を、選択透過１
１’Ｊ２が有利に機能できる温度に昇温するのに利用す
ることができないと共に、選択透過膜２が外気温度の変
化の影響を直接受けて、安定したｌ！２素濃度でかつ安
定した流量の酸素富化空気を常に供給できないという欠
点があった。

発明の目的 本発明は、上記従来の欠点を解消するもので、一定の高
流量で、しかも安定した酸素１１度の酸素富化空気を常
に供給することができる酸素富化装置を提供することを
目的とする。

発明の構成 上記目的を達成するために、本発明の酸素富化装置は、
ケーシング内に吸気口から排気口に至る空気通路を設け
、この空気通路に送風手段を設置ノると共に、窒素より
大きい速度で酸素を透過させる選択透過セルを配設し、
途中に真空手段を備えた富化通路を介して前記選択透過
セルを酸素富化空気取出口に連通させてなる酸素富化装
置であって、前記真空手段を前記選択透過セルの下方に
位置させて、この真空手段で発生する熱により選択透過
セルはほぼ一定潟度に加熱するようにした構成である。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例を第１図に基づき説明する。な
お、同図において、第２図のものと同一の機能を有する
部材については同一の参照番号を付し、機能についての
説明の重複は避け、主として配置上の相違点を説明する
。

第１図において、選択透過セル３と真空手段としての真
空ポンプ６とはケーシング１内において垂直方向に並べ
られており、真空ポンプ６は選択透過セル３のほぼ真下
に位置している。真空ポンプ６と選択透過セル３との閤
には熱伝導性仕切板２３が配置さされており、この仕切
板２３は、送風手段としての拡散ファン１γの作用によ
り吸気口１８から排気口１９に至る空気通路２０を流れ
る空気が真空ポンプ６を冷部するのを防止しつつ、真空
ポンプ６で発生した熱をセル３に伝達する。また、真空
ポンプ６と吸気口１８との間には熱絶縁性遮蔽板２４が
設けられており、この遮蔽板２４の吸気０１８側に熱交
換器８及び水分離器９が配設されている。なお２５は真
空ポンプ６より発生する騒音を防ぐ防音防振シート、２
６は真空ポンプ６の振動を防ぐ防振パッド、２１は真空
ポンプ６の振動を防ぐ振振ばね、ゝ　　　　２８はＷ１
素富化装置を自由に動かすためにそのケーシング１の下
端に取付けたキャスター、２９は保護フィルター２１を
カバーするためのフィルターカバー、３０は排気口１９
に設けたルーバーである。

以上の構成の酸素富化装置において、真空ポンプ６で発
生する熱は３０℃前後で安定しており、この熱が仕切板
２３を伝達して選択透過セル３をほぼ一定温度に保つ。

その結果、選択透過膜２に供給される空気の４度は安定
し、選択透過１／ＩＡ２を通過する酸素富化空気の酸素
濃度及び流ｍが一定になると共に、空気流量が増加する
。

熱交換器８と水分離器９は冷たい空気が入った方が効率
がよいので、熱絶縁性遮蔽板２４は真空ポンプ６で発生
した熱を熱交換器８と水分離器９に対してカットする。

また、遮蔽板２４と防音防振シート２５が２贋になって
、装置！前部の防音を行なっている。さらに、仕切板６
も防音効果を発揮するものである。

発明の効果 以上述べたように、本発明の酸素富化装置では、選択透
過セルの下方に真空手段を位置させて、そこで発生する
熱によって選択透過セルを加熱するようにしであるので
、一定の高流量で、しかも安定した酸素濃度の酸素富化
空気を常に供給することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る酸素富化装置を示１１
断面図、第２図は従来の酸素富化＠謂のｌｌｌｌＩｉ面
図、第３図は選択透過膜に関する温度／透過流ｆｉｌ性
を示すグラフ、第４図は選択透過膜に関實る温ｒ！１．
／酸素濃度特性を示すグラフである。 １・・・ケーシング、２・・・選択透過膜、３・・・選
択透過セル、５，７．１２・・・富化通路を形成する導
管、６・・・真空ポンプ（真空手段）、１８・・・吸気
口、１９゛・・・排気口、２０・・・空気通路、２３・
・・熱伝導性仕切板。 代理人　　　森　　木　　義　　弘 第１図 第２図 第３図 温度

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ケーシング内に吸気口から排気口に至る空気通路を
   設け、この空気通路に送風手段を設けると共に、窒素よ
   り大きい速度で酸素を透過させる選択透過セルを配設し
   、途中に真空手段を備えた富化通路を介して前記選択透
   過セルを酸素富化空気取出口に連通させてなる酸素富化
   装置であって、前記真空手段を前記選択透過セルの下方
   に位置させて、この真空手段で発生する熱により選択透
   過セルをほぼ一定温度に加熱するように構成した酸素富
   化装置。