JP2008500890A5 - - Google Patents

Claims (9)

1. 特定の気体に対して選択的な吸着特性を有する吸着剤に圧力差を加えて気体を分離する気体濃縮方法において、
   第１吸着ベッドにおいて、その内部圧力を原料混合気体の圧力より低くして、混合気体を吸着ベッドの供給端部内に流入させ、吸着性の高い成分を優先的に吸着剤に吸着させ、第２吸着ベッドにおいて、その内部圧力を減少させて、吸着されていた成分を脱着させ、一方、前記第１吸着ベッドにおいて、より吸着性の低い成分を、第１吸着ベッドの生産端部を通して外部に排出して富化気体を生産し、前記富化気体の一部を、前記各吸着ベッドの生産端部間に連結された微細管を通して前記第２吸着ベッドの生産端部に供給する第１段階と；
   前記第１吸着ベッドにおいて、その内部を供給端部から減圧し、吸着されていた成分を脱着させ、第２吸着ベッドにおいて、原料混合気体を供給して供給端部から加圧して吸着性の高い成分を吸着させ、この過程中に前記第１および第２吸着ベッドのそれぞれの生産端部から供給端部までの間には圧力勾配が存在していて、第１吸着ベッドの生産端部は第２吸着ベッドの生産端部より圧力が高くて、生産気体の一部が第１吸着ベッドの生産端部から第２吸着ベッドへ生産端部へ供給され、この過程中にも生産気体は連続的に生産され、第１吸着ベッドおよび第２吸着ベッドの生産端部から同時に富化ガスが生産される時期が存在する第２段階と；
   第１吸着ベッドの生産端部と第２吸着ベッドの生産端部との圧力を前記第２段階と逆転して、第１段階と反対に、第１吸着ベッドでは脱着が行われ、第２吸着ベッドでは吸着が行われ、第２吸着ベッドの生産端部から生産される富化気体の一部が第１吸着ベッドの生産端部を通して供給されるとともに、第２吸着ベッドの生産端部から富化気体が生産される第３段階と；
   前記第２段階と反対に、各吸着ベッド内の圧力勾配によって生産気体の一部が第２吸着ベッドの生産端部から第１吸着ベッドの生産端部へ供給され、第１吸着ベッドにおいて、原料混合気体の供給によって供給端部から加圧して吸着が行われ、第２吸着ベッドにおいて、供給端部から減圧して脱着が行われ、この過程中にも生産気体は連続的に生産され、第１吸着ベッドおよび第２吸着ベッドの生産端部から同時に生産される時期が存在する第４段階と；を含むことを特徴とする気体濃縮方法。
2. 混合気体は空気であり、吸着性の高い成分は窒素で、吸着性の低い成分は酸素であることを特徴とする請求項１記載の気体濃縮方法。
3. 吸着圧力は大気圧であり、脱着圧力は真空ポンプ手段によって決定される真空圧であることを特徴とする請求項１または２記載の気体濃縮方法。
4. 特定の気体に対して選択的な吸着特性を有する吸着剤に圧力差を加えて気体を分離する気体濃縮装置において、
   混合気体から不純物をろ過するフィルターと；
   前記吸着剤を有する２つ以上の吸着ベッドと；
   前記吸着ベッド内に真空圧を加える真空ポンプ手段と；
   前記真空ポンプ手段による真空圧と混合気体の圧力とを交互に吸着ベッドに加えるように流路を切り換える弁手段と；
   生産端部を通過する生産気体を一方向に流し出すチェック弁と；
   各吸着ベッドの生産端部を連結する微細管であって、微細管の両端はそれぞれ各吸着ベッドの生産端部とその生産端部に連結するチェック弁の間に連結されている、微細管と； 前記チェック弁を通過した生産気体を吸入して目的空間に噴射する気体吐出機と；を含み、
   前記チェック弁の開閉真空圧を極めて低く設定し、吸着ベッドの混合空気供給端部の弁を、前記フィルターおよび前記真空ポンプ手段へ単純に流路を切り換えることにより、請求項１記載の気体濃縮方法における第１段階および第４段階を具現することを特徴とする気体濃縮装置。
5. 前記チェック弁と気体吐出機との間に調節手段を備え、吸着ベッドの生産端部から生産される生産気体の濃度および流量を調節することを特徴とする請求項４記載の気体濃縮装置。
6. 前記気体吐出機とフィルターとの間に混合空気調節手段を備え、前記生産気体との混合量を調節することにより、最終生産気体の濃度および流量を調節することを特徴とする請求項５記載の気体濃縮装置。
7. 前記真空ポンプ手段のモータに２つの真空ポンプヘッドを備えて前記真空ポンプ手段および前記気体吐出機をそれぞれ駆動することを特徴とする請求項４または５記載の気体濃縮装置。
8. 前記チェック弁は真空ゲージ圧５０ｍｍＨｇ以下の開閉真空圧を有し、前記気体吐出機は真空ゲージ圧２００ｍｍＨｇ以下の吸入真空圧を有する真空ポンプ手段であることを特徴とする請求項４または５記載の気体濃縮装置。
9. 前記弁手段は、モータによって駆動される流路付き回転板により流路が切り換えられる回転弁であることを特徴とする請求項４または５記載の気体濃縮装置。