JP2002519237A - 透過度および選択比の異なるメンブレンを有する複数空気分離モジュールｏｂｉｇｇｓ - Google Patents

透過度および選択比の異なるメンブレンを有する複数空気分離モジュールｏｂｉｇｇｓ

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JP2002519237A JP2000556959A JP2000556959A JP2002519237A JP 2002519237 A JP2002519237 A JP 2002519237A JP 2000556959 A JP2000556959 A JP 2000556959A JP 2000556959 A JP2000556959 A JP 2000556959A JP 2002519237 A JP2002519237 A JP 2002519237A
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ビアーズ、カール・エス
アンダーソン、チャールズ・エル
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レール・リキード−ソシエテ・アノニム・ア・ディレクトワール・エ・コンセイユ・ドゥ・スールベイランス・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 サイズ、重量、および運転コストが低減され、十分な量および純度の窒素富化空気を供給して例えば航空機の燃料タンクを様々な運転状態の間、不活性にすることができる不活性ガス生成システムおよび方法を提供する。 【解決手段】 窒素富化された空気（ＮＥＡ）を、複数空気分離モジュール（ＡＳＭ）を用いて、航空機の燃料タンクに供給するための方法およびシステム。ＡＳＭは、飛行中の燃料タンクのＮＥＡに対する需要の変化を満たすように特に選択された異なる透過度と選択比とを有するメンブレンを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的に、航空機の燃料タンクを不活性にする（inerting）ための
方法およびシステムに関する。本発明は、特に、複数（multiple）空気分離モジ
ュール（ASM）を用いて、窒素富化された空気（NEA）を航空機の燃料タンクへ供
給する方法およびシステムに関する。ＡＳＭは、航空機の要求性能のＮＥＡに対
する要求の変化を満たすように特に選択された異なる透過度（permeability）お
よび選択比（selectivity）を有するメンブレンを用いる。
【０００２】
【従来の技術】
周囲を囲まれた領域たとえば燃料タンク内の燃料蒸気は、十分な酸素が存在す
ると火炎伝搬または爆発さえ起こす可能性があることが一般に認められている。
しかし、爆発の恐れは、タンク内の酸素濃度を９体積％以下に下げれば実質的に
低減することができる。
【０００３】 爆発の危険があるために、輸送手段の一部、特に航空機には、搭載用（on-boa
rd）不活性ガス生成システム（OBIGGS）が設けられている。ＯＢＩＧＧＳは、窒
素または窒素富化されたガスを供給して燃料タンク内の蒸気スペースまたはアレ
ージ（ullage）を満たしてその酸素含有量を減らし、その結果、爆発する可能性
を下げるためのものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
種々のＯＢＩＧＧＳが、当該技術分野において提案されている。しかし、サイ
ズ、重量、および運転コストが低減されているが、それにもかかわらず十分な量
および純度のＮＥＡを供給して、例えば航空機の燃料タンクを非常に様々な運転
状態の間不活性にすることができるＯＢＢＩＧＳに対する必要性が、当該技術分
野において依然として残っている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、当該技術分野におけるこの必要性に取り組むためのものである。本
発明は、航空機の不活性ガスに対する要求が、その飛行の行程の間に変化すると
いう事実を利用する。例えば、同じ高度または巡航の間は、消費された燃料と入
れ替えるために、比較的低い流量のＮＥＡが必要とされる。降下操縦たとえば着
陸する間は、燃料タンクの内部圧力を外圧と同じに保って２１体積％Ｏ2の空気
の流入を最小限にし、そしてアレージの酸素濃度を９体積％以下に保つために、
より高い流量のＮＥＡが必要とされる。同様に、上昇操縦たとえば離陸する間は
、気圧の低下によって燃料から溶解Ｏ2が放出されるため、燃料タンクを不活性
にするためにはより高い流量のＮＥＡが必要とされる。
【０００６】 簡潔に言えば、本発明は、圧縮空気を分離してＮＥＡを得るために異なる透過
度および選択比を有するメンブレンを備える複数ガス分離モジュールを用いる。
メンブレンモジュールは、航空機の特定の要求性能に基づいて航空機の燃料タン
クを不活性にするために必要なＮＥＡを供給するとともに、システム全体のサイ
ズ、重量、および運転コストを最小限にするように、選択することが好ましい。
【０００７】 より詳細には、その第１の態様において、本発明は航空機の燃料タンクを不活
性にする方法に関する。本方法は、以下の工程を含む。
【０００８】 （ａ）圧縮空気と、１または複数の第１のメンブレンモジュールとを、第１の
窒素富化された空気の流れを生成するために有効な条件において接触させる工程
、 （ｂ）第１の窒素富化された空気の流れを、窒素富化された空気に対する需要
が低い時間の間、燃料タンクに導入する工程、 （ｃ）圧縮空気と、１または複数の第２のメンブレンモジュールとを、第２の
窒素富化された空気の流れを生成するために有効な条件において接触させる工程
、 （ｄ）第２の窒素富化された空気の流れを、窒素富化された空気に対する需要
が高い時間の間、燃料タンクに導入する工程。第１のメンブレンモジュールは、
第２のメンブレンモジュールよりも、Ｏ2パーミアンス（permeance）が低く、Ｏ 2 ／Ｎ2選択比が高い。
【０００９】 その第２の態様において、本発明は、航空機の燃料タンクを不活性にするため
のシステムに関する。本システムは以下のものを備える。
【００１０】 （ａ）圧縮空気を分離して、酸素富化された空気を含む第１の透過する流れと
、窒素富化された空気を含む第１の残留する（retentate）流れとにするための
、１または複数の第１のメンブレンモジュール、 （ｂ）第１の残留する流れを、窒素富化された空気に対する需要が低い時間の
間、燃料タンクへ運ぶための第１の導管、 （ｃ）圧縮空気を分離して、酸素富化された空気を含む第２の透過する流れと
、窒素富化された空気を含む第２の残留する流れとにするための、１または複数
の第２のメンブレンモジュール、 （ｄ）第２の残留する流れを、窒素富化された空気に対する需要が高い時間の
間、燃料タンクへ運ぶための第２の導管。第１のメンブレンモジュールは、第２
のメンブレンモジュールよりも、Ｏ2パーミアンスが低く、Ｏ2／Ｎ2選択比が高
い。
【００１１】 ここで用いる場合、「窒素富化された空気に対する需要が低い時間」は、１ま
たは複数の第１のメンブレンモジュールの体積出力が、航空機の燃料タンクのア
レージ内の酸素濃度を爆発限界未満に保つために十分なＮＥＡを生成できる場合
を指す。これは一般に、約９体積％以下であると考えられている。このような時
間の例には、航空機が巡航するかまたは同じ高度を保つ間が含まれる。
【００１２】 他方で、「窒素富化された空気に対する需要が高い時間」は、１または複数の
第１のメンブレンモジュールの体積出力が、航空機の燃料タンクのアレージ内の
酸素濃度を爆発限界未満に保つために十分なＮＥＡを生成できない場合を指す。
このような時間には、上昇、降下、および空中給油の間が含まれる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
航空機飛行の同じ高度または巡航の段階の間は、燃料タンクのアレージ内の酸
素濃度を爆発限界未満に保つために必要なＮＥＡはそれほど多くない。そのため
、エネルギー効率がより高く、より高性能のメンブレンモジュールを用いて、必
要なＮＥＡを供給することが可能である。
【００１４】 そのため、ＮＥＡの需要が低い時間の間は、圧縮空気と１または複数の第１の
メンブレンモジュールとを、第１のＮＥＡの流れを生成するために有効な条件に
おいて接触させる。圧縮空気は、航空機に搭載されているどんな供給源からのも
のでも良く、たとえばエンジンブリードエアー、航空機の環境制御システムから
のブリードエアー、または独立した圧縮機からの空気などがある。圧縮空気の供
給源に関係なく、圧縮空気は典型的に約２１体積％のＯ2、約７８体積％のＮ2、
ならびに微量のＡｒおよびその他のガスを含んでいる。しかし空気は、高度が高
いほど酸素濃度が低くなり得る。
【００１５】 圧縮空気の圧力（メンブレンにかかる駆動力になる）と、所望の分離を行うた
めに必要なメンブレンモジュールの数、従ってシステム全体のサイズおよび重量
との間には関係がある。例えば、圧縮空気の圧力を３０psig（３０８．０kPa）
から５０psig（４４５．８kPa）へ増加させると、モジュールの重量およびその
全体のサイズを５０％を上回る値だけ減らせることが分かっている。従って、圧
縮空気の圧力は、１０psig（１７０．２kPa）ないし３００psig（２１６８．３k
Pa）、より好ましくは２０psig（２３９．１kPa）ないし１００psig（７９０．
３kPa）であることが好ましい。また、メンブレンの透過側を真空にすることに
よって、メンブレンにかかる駆動力を発生させるかまたは増大させても良い。
【００１６】 第１のメンブレンモジュールは、優先的に酸素を透過させて窒素を留めるメン
ブレン材料を備えている。また、第１のメンブレンは、第２のメンブレンモジュ
ールよりも、より低いＯ2パーミアンスおよびより高いＯ2／Ｎ2選択比を有する
ように選択することが好ましい。好ましくは、第１のメンブレンモジュールは、
動作条件で測定したときに、Ｏ2パーミアンスが少なくとも１０GPU（１０-6cm3/
cm2・sec・cm-hg）およびＯ2／Ｎ2選択比が少なくとも４．０であるように選択す
る。より好ましくは、第１のメンブレンモジュールは、Ｏ2パーミアンスが少な
くとも３０GPU（１０-6 cm3/cm2・sec・cm-hg）およびＯ2／Ｎ2選択比が少なく
とも５．０である。
【００１７】 このような性能を有するメンブレンモジュールは、当該技術分野において知ら
れている。それらは一般に、高性能メンブレンと呼ばれる。例えば（しかし限定
を意味しないが）、第１のモジュールのメンブレン材料は、セルロース誘導体、
ポリアミド、ポリイミド、ポリアミド−イミド、ポリスルホン、コポリマー、お
よびそれらのブレンドから作製しても良い。メンブレン材料は、非対称または複
合中空糸の形状であることが好ましいが、ロール形状、ならびにプレートおよび
フレームのカートリッジであっても良い。より好ましくは、第１のメンブレンモ
ジュールには、US特許4,230,463、4,983,191、5,015,270、5,085,676、5,096,46
8、およびEP 0207 721 A2の１つに記載される中空糸が含まれる。これらの文献
の内容は本明細書において参照により取り入れられている。
【００１８】 圧縮空気および／またはメンブレンの温度は、メンブレンモジュールの透過度
および選択比に影響を及ぼす。例えば、圧縮空気のある流量および圧力において
、メンブレンの透過度は温度の増加とともに増加し得る。従って、圧縮空気と第
１のメンブレンモジュールとを、０℃ないし１００℃、好ましくは０℃ないし８
０℃の温度において接触させることが好ましい。もちろん、圧縮空気を接触工程
の前に加熱して、メンブレンモジュールの生産性を最大にしても良い。
【００１９】 第１のメンブレンモジュールへの圧縮空気の流量は、航空機の燃料タンクのＮ
ＥＡに対する個々の要求に依存して変えても良い。しかし通常、第１のメンブレ
ンモジュールへの圧縮空気の流量は、十分なＮＥＡを燃料タンクに供給して、ア
レージスペースの酸素濃度を需要が低い時間たとえば巡航の間、爆発の範囲未満
に保つように（すなわち９体積％以下の酸素）、十分な値でなくてはならない。
【００２０】 第１のＮＥＡの流れは、好ましくは、流量が０．０５lbs/mm（０．０２３kg/m
m）ないし２０lbs/mm（９．０９１kg/mm）で、酸素含有量が９体積％以下である
。より好ましくは、第１のＮＥＡの流れは、流量が０．５lbs/mm（０．２２７kg
/mm）ないし２．０lbs/mm（０．９０９kg/mm）で、酸素含有量が５体積％以下で
ある。第１のＮＥＡの流れを、ＮＥＡの需要が低い時間の間、航空機の燃料タン
ク内部へ導入して、燃料タンクのアレージ内の酸素含有量を爆発範囲未満に保つ
ことが好ましい。
【００２１】 特定の飛行操縦たとえば上昇および降下の間、第１のメンブレンモジュールで
は、ＮＥＡの十分な流れを航空機の燃料タンクへ供給してアレージ内の酸素濃度
を爆発限界未満に保つことができないかも知れない。そのため、効率は低いが生
産性の高いメンブレンモジュールを用いて必要なＮＥＡを供給することが好まし
い。
【００２２】 第１のメンブレンモジュールと同様に、第２のメンブレンモジュールは、優先
的に酸素を透過させて窒素を留めるメンブレン材料を備えている。しかし、第２
のメンブレンモジュールのメンブレン材料は、上昇および降下のような飛行時間
の間のＮＥＡに対する高い需要を満たすように、透過度が高いことが好ましい。
【００２３】 第２のメンブレンモジュールは好ましくは、動作条件で測定したときに、Ｏ2
パーミアンスが少なくとも１００GPU（１０-６cm3/cm2・sec・cm-hg）で、Ｏ2／
Ｎ2選択比が少なくとも１．５である。より好ましくは、第２のメンブレンモジ
ュールは、Ｏ2パーミアンスが少なくとも２００GPU（１０-6cm3/cm2・sec・cm-h
g）で、Ｏ2／Ｎ2選択比が少なくとも２．０である。これらのメンブレンモジュ
ールは通常、超高透過度を有していると言われる。
【００２４】 このようなメンブレン材料の種々のものが、当該技術分野において知られてい
る。例えば（しかし限定を意味しないが）、セルロース誘導体、ポリアミド、ポ
リイミド、ポリアミド−イミド、ポリスルホン、コポリマー、およびそれらのブ
レンドが有用であると分かっている。メンブレン材料は、非対称または複合中空
糸の形状であることが好ましいが、ロール形状、ならびにプレートおよびフレー
ムのカートリッジであっても良い。より好ましくは、第２のメンブレンモジュー
ルには、US特許4,717,394、5,034,024、5,051,114、およびEP 0 207 721 A2の１
つに記載される中空糸が含まれる。上述の文献の内容は本明細書において参照に
より取り入れられている。
【００２５】 圧縮空気と第２のメンブレンモジュールとの接触は、圧縮空気と第１のメンブ
レンモジュールとを接触させる同じ共通の条件において行っても良い。しかし、
ＮＥＡの需要が高い時間の間は、アレージスペースを満たすためにはより多くの
ＮＥＡが必要であるため、第２のＮＥＡの流れは通常（しかし必ずしも必要では
ないが）、第１のＮＥＡの流れよりもより高い流量およびより高い酸素含有量を
有する。
【００２６】 第２のＮＥＡの流れは、好ましくは、流量が５ibs/min（２．２７３kg/mm）な
いし１００lbs/mm（４５．４５５kg/mm）で、酸素含有量が９体積％以下である
。より好ましくは、第２のＮＥＡの流れは、流量が１０lbs/mm（４．５４５kg/m
m）ないし５０lbs/mm（２２．７２７kg/mm）である。この第２のＮＥＡの流れを
、ＮＥＡの需要が高い時間たとえば上昇および降下の間、航空機の燃料タンク内
部へ導入して、燃料タンクの酸素含有量を爆発限界未満に保つことが好ましい。
【００２７】 第２のＮＥＡの流れは、その時点での航空機のＮＥＡに対する特定の要求に依
存して、第１のＮＥＡの流れと一緒にまたはその代わりに燃料タンク内部へ導入
しても良い。エネルギー消費を最小限にするために、各セットの１または複数の
メンブレンモジュールを、航空機の需要を満たすためにこれらのモジュールから
のＮＥＡが必要でないときには、停止させても良い。
【００２８】 さらに、第１および第２のＮＥＡの流れのうち一方または両方を、例えばバブ
ラーを通して燃料タンクの液体燃料中に直接導入して、燃料から溶解Ｏ2を取り
除く（scrub）かまたは取り去って（remove）も良い。好ましくは第１のＮＥＡ
の流れを液体燃料中に導入する。当業者ならば容易に分かるように、このような
実施形態によって爆発の危険をより一層低減することができる。
【００２９】 メンブレンモジュールの両方のセットに対して、複数のメンブレンを各セット
で用いる場合には、各セットのモジュールを直列および／または並列に配置して
も良い。直列で用いる場合には、あるモジュールのＮＥＡの残留する流れを、そ
のセットの他のモジュールへの供給として用いても良い。また、透過する流れも
しくは残留する流れまたは両方を、前段のモジュールに再循環して、モジュール
の分離効率を最大にしても良い。
【００３０】 その第２の態様において、本発明は、上述したプロセスを実施するためのシス
テムに関する。本システムは、圧縮空気を分離して、酸素富化された空気を含む
透過する流れと、窒素富化された空気を含む残留する流れとにするためのメンブ
レンモジュールを、２セット備える。各セットは、異なる透過度および選択比を
有する。詳細には、第１のセットのメンブレンモジュールは、第２のセットのメ
ンブレンモジュールよりも、より低いＯ2パーミアンス、しかしより高いＯ2／Ｎ 2 選択比を有するように選択する。
【００３１】 好ましくは、第１のメンブレンモジュールは、Ｏ2パーミアンスが少なくとも
１０GPU（１０．６cm3/cm２・sec・cm-hg）で、Ｏ2／Ｎ2選択比が少なくとも４．
０であり、また第２のメンブレンモジュールは、Ｏ2パーミアンスが少なくとも
１００GPU（１０-6cm3/cm2・sec・cm-hg）で、Ｏ2／Ｎ2選択比が少なくとも１．５
である。より好ましくは、第１のメンブレンモジュールは、Ｏ2パーミアンスが
少なくとも３０GPU（１０-6cm3/cm2・sec・cm-hg）で、Ｏ2／Ｎ2選択比が少なくと
も５．０であり、また第２のメンブレンモジュールはＯ2パーミアンスが少なく
とも２００GPU（１０-6cm3/cm2・sec・cm-hg）で、Ｏ2／Ｎ2選択比が少なくとも２
．０である。
【００３２】 両方のセットのメンブレンモジュールは、圧縮空気入口およびＮＥＡ流れ出口
を備えている。各ＮＥＡ流れ出口は、ＮＥＡの流れをメンブレンモジュールから
航空機の燃料タンクのアレージまで運ぶために設けられた導管に接続されている
。各出口は別々の導管に接続されていても良い。その代わりに出口は、必要に応
じてＮＥＡを燃料タンク内部に運ぶ共通の導管に接続されていても良い。またシ
ステムは、第１のＮＥＡの流れもしくは第２のＮＥＡの流れまたは両方を、航空
機の燃料タンクの液体燃料中に導入して、燃料に溶解するＯ2の少なくとも一部
を遊離（liberate）するための第３の導管を備えていても良い。
【００３３】 第１のメンブレンモジュールと第２のメンブレンモジュールとを、US特許5,01
3,331に記載されているバンドルインバンドル（bundle-in-bundle）の構成で配
置しても良い。この文献の内容は、本明細書において参照により取り入れられて
いる。例えば、第１のメンブレンモジュールの１つを外側のバンドルとして配置
して、第２のメンブレンモジュールの１つを内側のバンドルとして配置しても良
い。このような配置によって、システム全体のサイズおよび重量を著しく低減す
ることができる。
【００３４】 本発明を好ましい実施形態を参照しながら説明してきたが、当業者にとって明
らかなように、変形および修正を行っても良いことを理解しなければならない。
このような変形および修正は、添付のクレームによって規定される本発明の意図
および範囲（purview and scope）内であると見なさなくてならない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，Ｚ Ｗ (72)発明者 アンダーソン、チャールズ・エル アメリカ合衆国、デラウエア州 19810 ウィルミントン、メイプルウッド・レーン 101

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 航空機の燃料タンクを不活性にするための方法であって、 （ａ）圧縮空気と、１または複数の第１のメンブレンモジュールとを、第１の
    窒素富化された空気の流れを生成するために有効な条件において接触させる工程
    と、 （ｂ）前記第１の窒素富化された空気の流れを、窒素富化された空気に対する
    需要が低い時間の間、前記燃料タンクに導入する工程と、 （ｃ）圧縮空気と、１または複数の第２のメンブレンモジュールとを、第２の
    窒素富化された空気の流れを生成するために有効な条件において接触させる工程
    と、 （ｄ）前記第２の窒素富化された空気の流れを、窒素富化された空気に対する
    需要が高い時間の間、前記燃料タンクに導入する工程と を含み、 前記第１のメンブレンモジュールは、前記第２のメンブレンモジュールよりも
    、Ｏ2パーミアンスが低く、Ｏ2／Ｎ2選択比が高いことを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 前記需要が低い時間には、巡航が含まれることを特徴とする
    請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記需要が高い時間には、上昇もしくは降下または両方が含
    まれることを特徴とする請求項１記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記第１の窒素富化された空気の流れと前記第２の窒素富化
    された空気の流れのうち少なくとも一方を、前記燃料タンクの燃料中に、燃料中
    の溶解Ｏ2の少なくとも一部を遊離するために有効な条件において導入する工程
    をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記第１の窒素富化された空気の流れを燃料タンクの燃料中
    に導入して、燃料中の溶解Ｏ2の少なくとも一部を遊離することを特徴とする請
    求項４記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記第１の窒素富化された空気の流れは、前記第２の窒素富
    化された空気の流れよりも、流量が低いことを特徴とする請求項１記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記第１の窒素富化された空気の流れは、０．０５ないし２
    ０lbs/mmの流量をＯ2が９体積％以下で有し、前記第２の窒素富化された空気の
    流れは、５ないし１００lbs/mmの流量をＯ2が９体積％以下で有することを特徴
    とする請求項１記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記第１の窒素富化された空気の流れは、０．５ないし２．
    ０lbs/mmの流量をＯ2が５体積％以下で有し、前記第２の窒素富化された空気の
    流れは、５ないし５０lbs/mmの流量をＯ2が９体積％以下で有することを特徴と
    する請求項７記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記第１のメンブレンモジュールは、Ｏ2パーミアンスが少
    なくとも１０ＧＰＵ、Ｏ2／Ｎ2選択比が少なくとも４．０であり、前記第２のメ
    ンブレンモジュールは、Ｏ2パーミアンスが少なくとも１００ＧＰＵ、Ｏ2／Ｎ2
    選択比が少なくとも１．５であることを特徴とする請求項１記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記第１のメンブレンモジュールは、Ｏ2パーミアンスが
    少なくとも３０ＧＰＵ、Ｏ2／Ｎ2選択比が少なくとも５．０であり、前記第２の
    メンブレンモジュールは、Ｏ2パーミアンスが少なくとも２００ＧＰＵ、Ｏ2／Ｎ 2 選択比が少なくとも２であることを特徴とする請求項９記載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記圧縮空気には、ブリードエアーが含まれることを特徴
    とする請求項１記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記圧縮空気は、圧力が１０ないし３００psigであること
    を特徴とする請求項１記載の方法。
  13. 【請求項１３】 前記第１の窒素富化された空気の流れと前記第２の窒素富
    化された空気の流れとを、窒素富化された空気に対する需要が高い時間の間、前
    記燃料タンクに導入する工程を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
  14. 【請求項１４】 航空機の燃料タンクを不活性にするための方法であって、 （ａ）圧縮空気と、１または複数の第１のメンブレンモジュールとを、第１の
    窒素富化された空気の流れを生成するために有効な条件において接触させる工程
    と、 （ｂ）前記第１の窒素富化された空気の流れを、巡航する間、前記燃料タンク
    に導入する工程と、 （ｃ）圧縮空気と、１または複数の第２のメンブレンモジュールとを、第２の
    窒素富化された空気の流れを生成するために有効な条件において接触させる工程
    と、 （ｄ）前記第２の窒素富化された空気の流れを、上昇もしくは降下または両方
    の間、前記燃料タンクに導入する工程と を含み、 前記第１のメンブレンモジュールは、前記第２のメンブレンモジュールよりも
    、Ｏ2パーミアンスが低く、Ｏ2／Ｎ2選択比が高いことを特徴とする方法。
  15. 【請求項１５】 前記第１の窒素富化された空気の流れと前記第２の窒素富
    化された空気の流れのうちの少なくとも一方を、前記燃料タンクの燃料中に、燃
    料中の溶解Ｏ2の少なくとも一部を遊離するために有効な条件において導入する
    工程をさらに含むことを特徴とする請求項１４記載の方法。
  16. 【請求項１６】 前記第１の窒素富化された空気の流れを燃料タンクの燃料
    中に導入して、燃料中の溶解Ｏ2の少なくとも一部を遊離することを特徴とする
    請求項１５記載の方法。
  17. 【請求項１７】 前記第１の窒素富化された空気の流れは、前記第２の窒素
    富化された空気の流れよりも、流量が低いことを特徴とする請求項１４記載の方
    法。
  18. 【請求項１８】 前記第１の窒素富化された空気の流れは、０．０５ないし
    ２０lbs/mmの流量をＯ2が９体積％以下で有し、前記第２の窒素富化された空気
    の流れは、５ないし１００lbs/mmの流量をＯ2が９体積％以下で有することを特
    徴とする請求項１４記載の方法。
  19. 【請求項１９】 前記第１の窒素富化された空気の流れは、０．５ないし２
    ．０lbs/mmの流量をＯ2が５体積％以下で有し、前記第２の窒素富化された空気
    の流れは、５ないし５０lbs/mmの流量をＯ2が９体積％以下で有することを特徴
    とする請求項１８記載の方法。
  20. 【請求項２０】 前記第１のメンブレンモジュールは、Ｏ2パーミアンスが
    少なくとも１０ＧＰＵ、Ｏ2／Ｎ2選択比が少なくとも４．０であり、前記第２の
    メンブレンモジュールは、Ｏ2パーミアンスが少なくとも１００ＧＰＵ、Ｏ2／Ｎ 2 選択比が少なくとも１．５であることを特徴とする請求項１４記載の方法。
  21. 【請求項２１】 前記第１のメンブレンモジュールは、Ｏ2パーミアンスが
    少なくとも３０ＧＰＵ、Ｏ2／Ｎ2選択比が少なくとも５．０であり、前記第２の
    メンブレンモジュールは、Ｏ2パーミアンスが少なくとも２００ＧＰＵ、Ｏ2／Ｎ 2 選択比が少なくとも２であることを特徴とする請求項２０記載の方法。
  22. 【請求項２２】 前記圧縮空気には、ブリードエアーが含まれることを特徴
    とする請求項１４記載の方法。
  23. 【請求項２３】 前記圧縮空気は、圧力が１０ないし３００psigであること
    を特徴とする請求項１４記載の方法。
  24. 【請求項２４】 前記第１の窒素富化された空気の流れと前記第２の窒素富
    化された空気の流れとを、上昇もしくは降下または両方の間、前記燃料タンクに
    導入する工程を含むことを特徴とする請求項１４記載の方法。
  25. 【請求項２５】 航空機の燃料タンクを不活性にするためのシステムであっ
    て、 （ａ）圧縮空気を分離して、酸素富化された空気を含む第１の透過する流れと
    、窒素富化された空気を含む第１の残留する流れとにするための、１または複数
    の第１のメンブレンモジュールと、 （ｂ）前記第１の残留する流れを、窒素富化された空気に対する需要が低い時
    間の間、前記燃料タンクに運ぶための第１の導管と、 （ｃ）圧縮空気を分離して、酸素富化された空気を含む第２の透過する流れと
    、窒素富化された空気を含む第２の残留する流れとにするための、１または複数
    の第２のメンブレンモジュールと、 （ｄ）前記第２の残留する流れを、窒素富化された空気に対する需要が高い時
    間の間、前記燃料タンクに運ぶための第２の導管と を備え、 前記第１のメンブレンモジュールは、前記第２のメンブレンモジュールよりも
    、Ｏ2パーミアンスが低く、Ｏ2／Ｎ2選択比が高いことを特徴とするシステム。
  26. 【請求項２６】 前記第１の残留する流れと前記第２の残留する流れのうち
    の少なくとも一方を前記燃料タンクの燃料中に導入して燃料中の溶解Ｏ2の少な
    くとも一部を遊離するための第３の導管をさらに備えることを特徴とする請求項
    ２５記載のシステム。
  27. 【請求項２７】 前記第１のメンブレンモジュールは、Ｏ2パーミアンスが
    少なくとも１０ＧＰＵ、Ｏ2／Ｎ2選択比が少なくとも４．０であり、前記第２の
    メンブレンモジュールは、Ｏ2パーミアンスが少なくとも１００ＧＰＵ、Ｏ2／Ｎ 2 選択比が少なくとも１．５であることを特徴とする請求項２５記載のシステム
    。
  28. 【請求項２８】 前記第１のメンブレンモジュールは、Ｏ2パーミアンスが
    少なくとも３０ＧＰＵ、Ｏ2／Ｎ2選択比が少なくとも５．０であり、前記第２の
    メンブレンモジュールは、Ｏ2パーミアンスが少なくとも２００ＧＰＵ、Ｏ2／Ｎ 2 選択比が少なくとも２であることを特徴とする請求項２７記載のシステム。
  29. 【請求項２９】 前記第１のメンブレンモジュールと前記第２のメンブレン
    モジュールとを、バンドルインバンドルの構成で配置することを特徴とする請求
    項２５記載のシステム。
  30. 【請求項３０】 前記第１の導管と前記第２の導管とが、共通部分を有する
    ことを特徴とする請求項２９記載のシステム。
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