JP2733697B2 - 酸素ガスの発生方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は過酸化物による化学反応を利用した酸素ガス
発生法の改良に関し、酸素需要量如何により供給量およ
び供給時間を自在に設定できるようにすることを目的と
する。

（従来の技術） これまでの一般的な酸素発生法としては液体酸素、圧
縮空気、圧縮酸素を用いる方法があるが、これらはいず
れも貯蔵上の問題がある。

そこで過塩素酸塩や、超酸化物あるいは過酸化物によ
る化学反応を利用する方式の酸素発生装置が最近大きく
脚光を浴びてきた。

このような酸素発生装置に利用する酸素発生方法とし
て、炭酸ナトリウム過酸化水素付加物に触媒の存在下で
水を加える方法が考えられる。

つまり２モルの炭酸ナトリウム過酸化水素付加物に触
媒の存在下で水を加えると次に示す化学式のように反応
して48gの酸素を発生する。

2Na₂Co₃・3H₂O₂→２（Na₂CO₃・H₂O）＋H₂O＋1.50₂ この反応は炭酸ナトリウム過酸化水素付加物に水を加
えると炭酸ナトリウム過酸化水素水とに解離し、この過
酸化水素水が触媒によって水と酸素に分解する。この分
解反応は極めて急激に起こり、しかも発熱を伴う。

したがって触媒や水の使用量によっては瞬間的に温度
が100℃に達し、突沸状態となり酸素と水蒸気を同時に
放出し、極めて短時間で反応は終結する。そのため一定
量でしかも一定時間の間、継続して酸素補給を必要とす
る酸素欠乏時の補給には好ましくない。

そこで本出願人は実際に20〜30分間程度酸素供給を持
続できる酸素発生法を開発し、発生装置の実用化に成功
し、既にオキシクイック、オキシメイトの商品名で多く
の人に愛用されている。

この方法は、特公昭60−44242号に開示したとおりで
ある。それは濃度の異なるアラビア糊によって触媒を固
めることにより、それぞれ溶解度の異なる複数の固形物
を作り、この固形物と炭酸ナトリウム過酸化水素付加物
に水を加えることにより酸素を一定量ずつ長時間にわた
って発生せしめ得るようにしたものである。

（発明の解決すべき課題） しかし上記した特公昭60−44242号に開示した発明に
よる場合には平均的に20〜30分間酸素の供給が可能であ
るために火災発生時や急病人に対する応急手当等の救急
時用としては一応満足できるものである。しかし一度に
発生する酸素量を自在に変化させることができない。ま
た一度に使用した水や触媒は、触媒にコーティングした
アラビア糊等の溶解によりいずれも再使用できない欠点
を有する。

また魚貝類の運搬や植物の育成に必要な酸素の供給手
段としては、供給時間があまりにも短すぎるために実用
化することができないのみならず、一度に発生させる酸
素量を自在に変化させることができないという問題もあ
る。

（課題を解決するための手段） そこで本発明にあっては水産物や動植物に対しても悪
影響がなく、しかも酸素の発生量と発生時間を供給目的
に応じて自在に変化させることのできる画期的な酸素発
生手段を開発するに至ったものであり、具体的には炭酸
ナトリウム過酸化水素または硼酸ソーダ過酸化水素の固
形物と触媒とを水中に入れ、かつ回転速度を任意に可変
設定して回転させることにより、供給酸素量および供給
時間を可変可能にした酸素ガスの発生方法に関する。

（作 用） 密閉容器内に収容した水中において過酸化水素付加化
合物等の酸素発生剤の固形物と触媒とを回転させると酸
素発生剤の溶解速度と、触媒との反応速度および反応面
積がそれぞれ大きくなる。

したがって酸素の供給目的如何により上記の酸素発生
剤の固形物と触媒の回転速度を増減して酸素発生量およ
び発生時間を自在にコントロールする。

上記により発生した酸素は密閉容器より導管を介して
医療用の酸素マスクや自動車室内、あるいは活魚用水槽
内等の需要先へ供給する。

（実施例） 以下において本発明の具体的な内容を図の実施例をも
とに説明すると、１は酸素発生装置本体、２は酸素発生
装置本体１の上部開口を気密に覆う蓋体、３は回転軸、
４は回転軸３に固定された触媒、５は回転軸３の上端部
に固定された固形物ケース、６は固形物、７は駆動モー
ター、８は回転速度可変装置、９は駆動モーター７の駆
動用バッテリー、10はデジタル式の酸素流量計、11は導
管を示す。

酸素発生装置本体１の底板1aには回転軸３の下端部が
水密に貫通し、該底板1aの下面側においてギヤ機構（図
示省略）を介して駆動モーター７に連結される。

回転速度可変装置８はモーター７の回転速度を複数段
階に任意に調整でき、これによって回転軸３の回転速度
を自在に可変できる。

触媒４はアルミ材を以て網目のプロペラ状に形成され
ており、しかもその表面には二酸化マンガンの微粉末を
電着して構成され、しかもこれらは前記回転軸３に対し
て一定の間隔を介して３枚同軸状にネジによりそれぞれ
固定されている。

尚上記の触媒４はかならずしも上記のものにかぎられ
るものではなく、このほかにもたとえば硫酸マンガンが
過マンガン酸カリ、その他の金属塩の使用が考えられ
る。

また触媒としての形状についても上記したプロペラ状
以外にも羽状、あるいはブラシ状その他水中において回
転させた場合において水との触媒抵抗の大きくなる形状
であれば如何なる形状に構成してもよい。

さらに酸素発生剤としての固形物６は、炭酸ナトリウ
ム過酸化水素、または硼酸ソーダ過酸化水素が用いら
れ、圧縮成形により固型化して使用に供する。

したがって酸素発生装置本体１内に水を約半分位充て
んし、かつ固形物ケース５内に固形物６を複数個段積み
し、回転速度可変装置８によりモーター７の回転速度を
任意に調整しつつモーター７を駆動させて回転軸３を回
転させる。

これに伴って触媒４および固形物ケース５が回転し、
固形物ケース５内の固形物６が水中において順次溶解す
るとともに触媒４と接触して酸素を発生させる。

したがって単位時間当たりの酸素発生量を多くするた
めには回転速度可変装置８により回転軸３の回転速度を
早めることにより固形物６の溶解速度と触媒４の水との
触媒効率を高めて自在に調節が可能である。

尚水中に没している固形物６が完全に溶解するとその
上方に積層されている別の固形物６が順次固形物ケース
５に沿って落下する。

このようにして発生した酸素は酸素発生装置本体１内
に溜まり、これを導管11を介して需要先へ供給する。

＜実験例＞ 酸素発生装置本体１内に水を水位線（約半分位）まで
入れた後、炭酸ナトリウム過酸化水素付加物の錠剤６を
複数個、固形物ケース５内に充てんし、回転速度可変装
置８を酸素発生量１／分に設定して駆動モーター７を
駆動させた。

回転軸３の回転に伴い、上記固形物が順次溶解し、触
媒４により酸素発生が開始され、酸素流量計10により30
秒後に１／分の酸素供給量が確認された。

また駆動モーター７の駆動停止から20秒後には反応が
低下し、酸素流量計での流量値は0.2／分以下となっ
た。

また上記の装置においては駆動モーター７の回転速度
を早めることにより８／分程度迄の酸素発生が認めら
れた。

（発明の効果） 本発明は上記した通り、酸素発生剤の固形物と触媒と
を水中に入れ、かつ回転速度を任意に可変設定して回転
させるようにしたものであるために、酸素の発生流量と
発生時間を酸素の供給目的に応じて自在に変化させるこ
とができ、救急医療用や、自動車内、魚貝類運搬等酸素
の用途如何にかかわりなく、供給が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である酸素発生装置本体の要
部縦断面図である。 １……酸素発生装置本体 ２……蓋体、３……回転軸 ４……触媒、５……固形物ケース ６……固形物、７……駆動モーター ８……回転速度可変装置 ９……バッテリー、10……酸素流量計 11……導管

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】炭酸ナトリウム過酸化水素または硼酸ソー
   ダ過酸化水素の固形物と触媒とを水中に入れ、かつ回転
   速度を任意に可変設定して回転させることにより供給酸
   素量および供給時間を可変可能にした酸素ガスの発生方
   法。