JP2017056040A - 酸素濃縮装置 - Google Patents
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Abstract
Description
せる必要がないため装置が小型化でき、消費電力を低減することができる。
図1は、本発明の第1の実施の形態による酸素濃縮装置Aの一構成例を示す概略図である。図1に示すように、酸素濃縮装置Aは、酸素不定比性酸化物1aと、例えばその両端に形成された、電気的に独立した第1の電極3a及び第2の電極3bと、からなる酸素吸収放出材料1を有する。さらに、酸素濃縮装置Aは、第1の電極3aと第2の電極3bとの間に電圧を印加することで電流を流す(通電する)ための電源、ここでは、例として直流電源5と、抵抗部7を含む配線L1とを含む閉回路により構成される。電極3a、3bの材料としては、Ag、Auなどの、酸化されにくい材料が好ましい。
従って、酸素濃縮装置Aは、酸素量を増減させることができる装置である。
上記で説明したブラウンミラライト型金属酸化物は、酸素吸収材料に用いられる酸素不定比性酸化物の一種であり、酸素欠陥・過剰酸素および電気伝導性を有する金属酸化物であれば良く、以下の結晶構造をもつ金属酸化物が使用可能と推測される。
(A:アルカリ土類金属、B:遷移金属)
尚、ブラウンミラライト型酸化物は、以下のペロブスカイト型金属酸化物の一種である。
・ペロブスカイト型金属酸化物 ABO3-δ
(A:アルカリ土類金属、B:遷移金属)
これらの酸素不定比性酸化物材料は、その多くが一般的には絶縁体であるが、材料の電気的特性を検討することにより通電が可能な電流値があることがわかった。
以下に、本発明の第2の実施の形態による酸素濃縮技術について図面を参照しながら詳細に説明する。
制御の詳細については、後述する。
図8に示すように、本実施の形態による酸素濃縮システムにおける制御系の構成を機能的に説明すると、以下のようになる。
1)酸素吸収放出材料1への通電部101−1による通電(I1: 100mA)を行い、それと連動して吸気弁17を開放する(ステップS12)。
2)吸気弁17を開放すると酸素濃縮部11に空気が流入する(温度が酸素吸収温度範囲まで低下する計時部101−2により計時された時間t>t1まで待つ: ステップS13)。
3)酸素不定比性酸化物が結晶内に酸素を吸収する(ここで、ファンなどで冷却して、温度降下速度を速くするようにしても良い)。
4)通電切換部101−3が、酸素吸収放出材料1への電流値を切換え(ステップS14: I2: 1000mA)、連動して吸気弁17を閉める。
5)酸素不定比性酸化物1をジュール熱により加熱する。
6)温度が上がると酸素不定比性酸化物1から酸素が放出される。
7)酸素濃縮部内11内の気圧が高まり、排気弁21が開放される。
8)酸素濃縮部内11内から酸素収集容器23に酸素濃縮気体が流出する。酸素収集容器23内に高濃度酸素が貯まる。(温度が酸素放出温度領域まで上昇する計時部101−2により計時された時間t>t2まで待つ: ステップS15)。
9)ステップS16で第1処理を終了する。
(1)適用分野の例
1)農業関連:酸素濃度の調整等による植物一般の栽培、生育の促進等に利用することができる。
2)食品関連:冷蔵庫等の食品保管庫内の酸素濃度調整等に利用することができる。
3)医療、ヘルスケア:住宅内や車両内の酸素濃度維持、装置の小型化に伴って在宅酸素療法等に利用することができる。
4)工業関連:工場における熱効率の向上等に利用することができる。
酸素吸収材料に用いられる酸素不定比性酸化物は、酸素欠陥または過剰酸素、および電気伝導性を有する金属酸化物であれば良く、以下の結晶構造をもつ金属酸化物が使用可能と推測できる。
例えば、酸素の放出と吸収とを連続的に繰り返すことにより酸素濃縮気体を排出する。
ブラウンミラライト型酸化物の一種である、Ca2AlMnO5+σについて行った試験では、以下の条件のときに酸素の吸着・放出が確認できた。
Claims (6)
- 酸素不定比性酸化物に電極を取り付けた酸素吸収放出材料に対して前記電極を介して通電することにより、酸素を吸収および放出させることを特徴とする酸素濃縮装置。
- 前記酸素吸収放出材料による酸素の吸収および放出を、電流制御によって切換えることを特徴とする請求項1に記載の酸素濃縮装置。
- 前記酸素吸収放出材料において、酸素の吸収が生じる酸素吸収電流範囲、酸素の放出が生じる酸素放出電流範囲との間に、前記酸素放出電流範囲と前記酸素吸収電流範囲とを明確にする中間電流範囲を有し、前記電流制御は前記酸素放出電流範囲と前記酸素吸収電流範囲を切換えることを特徴とする請求項2に記載の酸素濃縮装置。
- 空気中から酸素を濃縮して酸素濃縮気体を排出する酸素濃縮装置であって、
空気を取り入れる吸気口と、酸素濃縮気体を排出する排気口と、酸素濃縮気体を生成する酸素濃縮部とを備え、
前記酸素濃縮部には、酸素不定比性酸化物に電極を取り付けた酸素吸収放出材料が設置されており、
前記酸素吸収放出材料に前記電極を介して通電することにより酸素を吸収および放出させることを特徴とする酸素濃縮装置。 - 前記酸素不定比性酸化物は、ブラウンミラライト型金属酸化物であることを特徴とする請求項1から4までのいずれか1項に記載の酸素濃縮装置。
- 空気を取り入れる吸気口と酸素を濃縮する酸素濃縮部との間には電磁弁が設けられ、
前記電磁弁は、前記酸素吸収放出材料への電流制御と連動して動作することを特徴とする請求項4または5に記載の酸素濃縮装置。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021039904A1 (ja) * | 2019-08-30 | 2021-03-04 | 三菱ケミカル株式会社 | 金属酸化物、酸素吸脱着装置、酸素濃縮装置及び金属酸化物の製造方法 |
JP2021059689A (ja) * | 2019-10-09 | 2021-04-15 | ダイキン工業株式会社 | 含フッ素ポリマーを含有する組成物および架橋物 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011121829A (ja) * | 2009-12-11 | 2011-06-23 | Hokkaido Univ | 酸素貯蔵能に優れたマンガン酸化物、該酸化物を含む各種材料、及び、該酸化物を用いる方法及び装置 |
JP2014012619A (ja) * | 2012-07-04 | 2014-01-23 | Mitsubishi Chemicals Corp | 酸素製造装置 |
JP2016079090A (ja) * | 2014-10-17 | 2016-05-16 | トヨタ モーター エンジニアリング アンド マニュファクチャリング ノース アメリカ,インコーポレイティド | 酸素蓄積材料 |
JP2016191110A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-10 | Jfeスチール株式会社 | 高炉送風方法及び高炉送風設備 |
-
2015
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011121829A (ja) * | 2009-12-11 | 2011-06-23 | Hokkaido Univ | 酸素貯蔵能に優れたマンガン酸化物、該酸化物を含む各種材料、及び、該酸化物を用いる方法及び装置 |
JP2014012619A (ja) * | 2012-07-04 | 2014-01-23 | Mitsubishi Chemicals Corp | 酸素製造装置 |
JP2016079090A (ja) * | 2014-10-17 | 2016-05-16 | トヨタ モーター エンジニアリング アンド マニュファクチャリング ノース アメリカ,インコーポレイティド | 酸素蓄積材料 |
JP2016191110A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-10 | Jfeスチール株式会社 | 高炉送風方法及び高炉送風設備 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
MOTOHASHI, T. ET AL.: "Oxygen Storage Capability of Brownmillerite-type Ca2AlMnO5+d and Its Application to Oxygen Enrichmen", CHEMISTRY OF MATERIALS, vol. 25, JPN6019035812, 2013, pages 372 - 377, ISSN: 0004119498 * |
WANG, K. ET AL.: "Investigation on the Oxygen Resistance Properties of Ca2AlMnO5+d Ceramics", SENSOR LETTERS, vol. 13, no. 3, JPN6019035813, March 2015 (2015-03-01), pages 236 - 239, ISSN: 0004119499 * |
鈴木雄大ほか: "Ca2AlMnO5+dの通電加熱を用いた酸素濃縮装置の作製と評価", 日本セラミックス協会年会講演予稿集, vol. 2015, JPN6019035811, 6 March 2015 (2015-03-06), pages 3 - 22, ISSN: 0004232924 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021039904A1 (ja) * | 2019-08-30 | 2021-03-04 | 三菱ケミカル株式会社 | 金属酸化物、酸素吸脱着装置、酸素濃縮装置及び金属酸化物の製造方法 |
JP2021059689A (ja) * | 2019-10-09 | 2021-04-15 | ダイキン工業株式会社 | 含フッ素ポリマーを含有する組成物および架橋物 |
WO2021070877A1 (ja) * | 2019-10-09 | 2021-04-15 | ダイキン工業株式会社 | 含フッ素ポリマーを含有する組成物および架橋物 |
KR20220066127A (ko) * | 2019-10-09 | 2022-05-23 | 다이킨 고교 가부시키가이샤 | 불소 함유 폴리머를 함유하는 조성물 및 가교물 |
KR102686215B1 (ko) | 2019-10-09 | 2024-07-19 | 다이킨 고교 가부시키가이샤 | 불소 함유 폴리머를 함유하는 조성물 및 가교물 |
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