JP3148516U - 酸素供給システム - Google Patents

Abstract

【課題】酸素ボンベを使用する場合のようなボンベ交換の煩雑さや保管および取り扱い上の問題がなく、簡便且つ安全に、例えば活魚輸送等の際に魚を一時的に水と共に収容するための袋や容器に酸素富化ガスを封入するなどの断続的な使用に供することができる酸素供給システムを提供する。【解決手段】酸素濃縮装置１と、酸素濃縮装置１から取り出された酸素富化ガスを増圧する増圧装置２と、１個または複数個の圧力容器３ａからなる酸素貯蔵装置３とからなる酸素供給システムとし、酸素濃縮装置１で発生した酸素富化ガスを、接続チューブ４を介し増圧装置２に導入して増圧し、接続チューブ７を介して圧力容器３ａに収容し、ノズル９を開くことにより外部に吐出可能とする。【選択図】図１

Description

本考案は、酸素発生装置で発生した酸素富化ガスを、一旦、圧力容器に溜めて、例えば魚を一時的に収容するための袋または容器に酸素富化ガスを封入するために随時吐出可能とする酸素供給システムに関するものである。

観賞魚や食用の活魚等を出荷する際、魚を生かした状態で配送するために、魚を水と共にビニール袋等の袋や容器に収納した後、酸素を充填し、封止して運搬することが広く行われている。そして、その際、充填する酸素は、酸素ボンベを用いて供給するのが一般的である（例えば、特許文献１参照。）。
実開平７−３００４４号公報

しかし、このように活魚輸送等を用途とする酸素の供給源として酸素ボンベを用いる場合、酸素ボンベは、使用により酸素が消耗するため、頻繁に新しいボンベに交換する必要があり、また、ボンベ内の酸素は高圧であるため、保管や取り扱い上の問題がある。

また、魚を高密度で飼育する際に、大気から酸素を濃縮して取り出す酸素濃縮装置等の酸素発生装置で発生した酸素富化ガスを供給することが従来から行われているが、そのような酸素濃縮装置等の酸素発生装置から得られる酸素富化ガスは、そのままでは、活魚輸送等の際にビニール袋等に充填するためには流量（時間当たりの流量）や圧力が不十分で、活魚輸送等の用途に使用することが難しい。

本考案は、酸素ボンベを使用する場合のようなボンベ交換の煩雑さや保管および取り扱い上の問題がなく、簡便且つ安全に、例えば活魚輸送等の際に魚を一時的に水と共に収容するための袋や容器に酸素富化ガスを封入するなどの断続的な使用に供することができる酸素供給システムを提供することを目的とする。

本考案の酸素供給システムは、酸素富化ガスを発生させる酸素発生装置と、１個または複数個の圧力容器からなり、酸素発生装置に接続されて、酸素発生装置で発生した酸素富化ガスを加圧状態で随時吐出可能に収容する酸素貯蔵装置とからなることを特徴とする。

この酸素供給システムは、酸素発生装置で発生した酸素富化ガスを、一旦、酸素貯蔵装置の圧力容器に溜めて、随時、必要量を圧力容器から吐出可能である。そして、圧力容器の容量および耐久圧力を適切に設定して圧力容器に溜める酸素富化ガスの量および圧力を高めることができる。そのため、活魚輸送等の際に魚を水と共に収容する袋や容器に酸素富化ガスを封入するなどの断続的な使用に供することができ、しかも、酸素ボンベを使用する場合のようなボンベ交換の煩雑さや保管および取り扱い上の問題がなく、簡便且つ安全である。

この酸素供給システムは、酸素発生装置と酸素貯蔵装置との間に、酸素発生装置から取り出された酸素富化ガスを増圧して吐出するための増圧装置を設置するのがよい。

このように、酸素発生装置と酸素貯蔵装置との間に、酸素発生装置から取り出された酸素富化ガスを増圧して吐出するための増圧装置を設置することで、酸素発生装置から取り出された酸素富化ガスを増圧して酸素貯蔵装置の圧力容器に蓄えることができ、活魚輸送等の際に魚を水と共に収容する袋や容器に酸素富化ガスを封入するなどの断続的な使用状況において、大きな流量で効率よく充填することができ、且つ、長時間の作業に使用することができる。

そして、この酸素供給システムにおいて、酸素発生装置は、大気から酸素を濃縮して取り出す酸素濃縮装置であるのがよい。

このように酸素発生装置として、大気から酸素を濃縮して取り出す酸素濃縮装置を用いることで、システムが一層簡便で安全に使用できるものとなる。

また、この酸素供給システムにおいて、酸素貯蔵装置は、複数個の圧力容器が直列または並列もしくは直列および並列の組合せとなる配列で接続されてなるものであってよい。

このように、複数の圧力容器を直列または並列もしくは直列および並列の組合せとなる配列で接続することにより、酸素貯蔵装置の全体としての容量を大きくすることができ、また、システムの運搬、設置が容易になる。

また、この酸素供給システムにおいて、圧力容器は、ステンレス、鉄または鉄系合金、アルミニウムまたはアルミニウム系合金のうちの少なくとも１つの材料を主材料とする、内部容積が１０Ｌ以上の容器であるのがよい。

このように、圧力容器を、ステンレス、鉄または鉄系合金、アルミニウムまたはアルミニウム系合金のうちの少なくとも１つの材料を主材料とする、内部容積が１０Ｌ以上の容器とすることで、酸素富化ガスを多量に高圧力で蓄えることができる。

また、この酸素供給システムにおいて、圧力容器は、耐久圧力が１．０ＭＰａ以上の容器であるのがよい。

このように、圧力容器を耐久圧力が１．０ＭＰａ以上の容器とすることで、一層安全性を高めることができる。

また、この酸素供給システムは、酸素貯蔵装置から取り出される酸素富化ガスの吐出圧が、０．０５〜０．９ＭＰａであるようにするのがよい。

このように、酸素貯蔵装置から取り出す酸素富化ガスの吐出圧が、０．０５〜０．９ＭＰａであるようにすることで、適切な流量調整器との組み合せにより、活魚輸送の際の袋詰めなど、目的とする作業に適した流量および圧力で酸素を供給することができる。

また、この酸素供給システムは、酸素貯蔵装置に、酸素発生装置、或いは酸素発生装置と増圧装置の組合せから成るユニットを複数接続してもよい。

このように、酸素貯蔵装置に、酸素発生装置、或いは酸素発生装置と増圧装置の組合せからなるユニットを、複数接続することで、活魚輸送等の際に魚を水と共に収容する袋や容器に酸素富化ガスを封入するなどの断続的な使用状況において、一層大きな流量で効率よく充填することができ、且つ、一層長時間の作業に使用することができる。

また、この酸素供給システムは、圧力容器に圧力計を設置するのがよい。

このように圧力容器に圧力計を設置することで、圧力容器内の酸素富化ガスの備蓄量や、使用時の残量をモニタリングすることができる。

また、この酸素供給システムは、圧力容器に圧力開放装置を設置するのがよい。

このように圧力容器にリリーフ弁などの圧力開放装置を設置することで、圧力容器に耐久圧力を超過するような大きな圧力が印加されることを防止でき、一層安全に使用できる。

この酸素供給システムは、例えば、魚を一時的に収容するための袋または容器に酸素富化ガスを封入するためのシステムとして好適である。

このように、本考案の酸素供給システムは、酸素ボンベを使用する場合のようなボンベ交換の煩雑さや保管および取り扱い上の問題がなく、簡便且つ安全に、活魚輸送等の際に魚を水と共に収容する袋や容器に酸素富化ガスを封入するなどの断続的な使用に供することができる。

以下、本考案の実施形態の一例を図面に基づいて説明する。
図１は、本考案の実施形態の一例に係る酸素供給システムの模式図である。
本実施形態の酸素供給システムは、例えば活魚輸送等の際に魚を一時的に収容するための袋または容器に酸素富化ガスを封入するために使用するものであって、大気から酸素を濃縮して取り出す酸素濃縮装置１と、酸素濃縮装置１から取り出された酸素富化ガスを増圧する増圧装置２と、１個または複数個の圧力容器３ａからなり、増圧装置２を介して酸素濃縮装置１に接続され、酸素濃縮装置１で発生し増圧装置２で増圧された酸素富化ガスを加圧状態で随時吐出可能に収容する酸素貯蔵装置３を備えている。

酸素濃縮装置１としては、大気から酸素を濃縮して取り出す公知の酸素濃縮装置、例えば、圧力スィング吸着法（ＰＳＡ法）により、ゼオライト等の吸着材を用いて大気中の酸素と窒素を分離させて濃縮するＰＳＡ酸素濃縮装置や、分離膜を用いる膜型酸素濃縮装置などが利用可能である。特に、ＰＳＡ酸素濃縮装置は、酸素濃度約５０〜９５ｖｏｌ％程度の酸素富化ガスを、吐出圧約０．０１〜０．２ＭＰａ、流量毎分１〜２０Ｌ（標準状態）程度で吐出できるもので、この実施形態の酸素供給システムの酸素濃縮装置１として好適である。

増圧装置２は、酸素濃縮装置１から取り出された酸素富化ガスをコンプレッサに取り込んで増圧し、所定の圧力に調整して吐出するもので、酸素濃縮装置１の上面に載置され、酸素濃縮装置１の吐出口（酸素富化ガス吐出口）１１と増圧装置２の取入口（酸素富化ガス取入口）２１とが接続チューブ４で接続される。

増圧装置２の吐出圧や寸法は、使用するコンプレッサ等の能力や寸法によるが、吐出圧が、酸素濃縮装置１の吐出圧より０．０５〜０．９ＭＰａ程度高くなり、寸法が、１００×１００×１００〜５００×５００×５００（単位ｍｍ）程度、質量１〜３０ｋｇ程度となるようにする。

酸素貯蔵装置３は、１個または複数個の圧力容器３ａからなるもので、複数個の圧力容器３ａを用いる場合は、それら複数個の圧力容器３ａを直列または並列もしくは直列および並列の組合せとなる配列で接続するものである。図示の例では、圧力容器３ａを２個直列に接続している。

圧力容器３ａとしては、ステンレス、鉄または鉄系合金、アルミニウムまたはアルミニウム系合金のうちの少なくとも１つの材料を主材料とし、内部容積が１０Ｌ以上で、耐久圧力が１．０ＭＰａ以上の容器を用いる。

圧力容器３ａには、圧力容器３ａ内の酸素富化ガスの備蓄量や、使用時の残量をモニタリングするために、圧力計５が設置され、また、圧力容器３ａの耐久圧力を超過するような大きな圧力が印加されることを防止するための圧力開放装置として、リリーフ弁６（他の圧力開放装置でもよい）が設置される。

酸素貯蔵装置３は、圧力容器３ａの取入口（増圧酸素富化ガス取入口）３１と増圧装置２の吐出口（増圧酸素富化ガス吐出口）２２とが接続チューブ７で接続される。但し、圧力容器３ａを複数個直列に接続する場合は、一番目の圧力容器３ａを接続チューブ７で増圧装置２に接続し、その圧力容器３ａの吐出口（貯蔵酸素富化ガス吐出口）３２を接続チューブ８で２番目の圧力容器３ａの取入口（増圧酸素富化ガス取入口）３１に接続し、同様にして順次他の圧力容器３ａとの間を接続チューブ８で接続する。また、圧力容器３ａを複数個並列に接続する場合は、列毎に一番目の圧力容器３ａを接続チューブ７で増圧装置２に接続し、同様にして順次他の圧力容器３ａとの間を接続チューブ８で接続する。そして、接続順位が最後となる圧力容器３ａ（圧力容器３ａが１個の場合はその圧力容器３ａ）の吐出口（貯蔵酸素富化ガス吐出口）３２に、先端に開閉操作可能なノズル９を備えた吐出チューブ１０が接続される。

酸素濃縮装置１と増圧装置２とを接続する接続チューブ４、増圧装置２と圧力容器３ａとを接続する接続チューブ７、圧力容器３ａ同士を接続する接続チューブ８、吐出チューブ１０は、いずれも例えば直径３〜１５ｍｍ程度のポリウレタンや塩化ビニール、ナイロン等の樹脂チューブまたはゴムチューブであってよい。

本実施形態の酸素供給システムはこのように構成され、酸素濃縮装置１で発生した酸素富化ガスが、接続チューブ４を介して増圧装置２に導入され、増圧装置２で増圧され、所定の圧力に調整されて吐出され、接続チューブ７を介して酸素貯蔵装置３の圧力容器３ａに収容される。そして、ノズル９を開くことにより、酸素貯蔵装置３（圧力容器３ａ）から酸素富化ガスが外部に吐出される。酸素貯蔵装置３から取り出される酸素富化ガスの吐出圧は、例えば０．０５〜０．９ＭＰａである

このように、本実施形態の酸素供給システムによれば、酸素濃縮装置１から取り出され、増圧装置２で増圧された酸素富化ガスを、一旦、酸素貯蔵装置３の圧力容器３ａに溜めて、随時、必要量を圧力容器３ａから吐出可能であり、例えば寸法３６０×４３０×６５０（単位ｍｍ）で、酸素濃度約９０ｖｏｌ％の酸素富化ガスを、吐出圧０．１ＭＰａ、流量毎分６Ｌ（標準状態）で吐出する酸素濃縮装置１と、３５０×２５０×２５０（単位ｍｍ）の増圧装置２とを接続し、更に、増圧装置２に、酸素貯蔵装置３として、４７Ｌの圧力容器３ａを２本直列に接続することで、容易に、０．３ＭＰａ以上の吐出圧で、内容積約２０Ｌの魚運搬用のビニール袋を、１袋あたり１分以内で１０袋以上、連続的に膨らませるようにすることができる。

なお、本実施形態では、酸素発生装置として酸素濃縮装置を用いているが、本発明の酸素供給システムは、酸素濃縮装置を用いるものに限定されるものではなく、酸素発生装置として、化学反応や水の電気分解等により酸素を発生する装置を用いることも可能である。

また、本考案の酸素供給システムは、酸素発生装置（例えば酸素濃縮装置）の吐出圧が高い場合など、増圧装置２を用いずに、酸素発生装置（例えば酸素濃縮装置）と酸素貯蔵装置３とでシステムを構成することも可能である。

また、本考案酸素供給システムは、酸素貯蔵装置３に、酸素発生装置（例えば酸素濃縮装置）、或いは酸素発生装置（例えば酸素濃縮装置）と増圧装置との組合せからなるユニットを複数接続するようにしてもよい。

本考案の酸素供給システムは、活魚輸送等の際に魚を一時的に収容するための袋または容器に酸素富化ガスを封入する用途以外に、断続的に酸素富化ガスを供給するための他の様々な用途に使用することができる。

本考案の実施形態の一例に係る酸素供給システムの模式図である。

符号の説明

１ 酸素濃縮装置
２ 増圧装置
３ 酸素貯蔵装置
３ａ 圧力容器
４、７、８ 接続チューブ
５ 圧力計
６ リリーフ弁６
９ ノズル
１０ 吐出チューブ

Claims (11)

1. 酸素富化ガスを発生させる酸素発生装置と、１個または複数個の圧力容器からなり、前記酸素発生装置に接続されて、前記酸素発生装置で発生した酸素富化ガスを加圧状態で随時吐出可能に収容する酸素貯蔵装置とからなることを特徴とする酸素供給システム。
2. 前記酸素発生装置と前記酸素貯蔵装置との間に、前記酸素発生装置から取り出された酸素富化ガスを増圧して吐出するための増圧装置を設置することを特徴とする請求項１記載の酸素供給システム。
3. 前記酸素発生装置は、大気から酸素を濃縮して取り出す酸素濃縮装置であることを特徴とする請求項１または２記載の酸素供給システム。
4. 前記酸素貯蔵装置は、複数個の圧力容器が直列または並列もしくは直列および並列の組合せとなる配列で接続されてなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の酸素供給システム。
5. 前記圧力容器は、ステンレス、鉄または鉄系合金、アルミニウムまたはアルミニウム系合金のうちの少なくとも１つの材料を主材料とする、内部容積が１０Ｌ以上の容器であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の酸素供給システム。
6. 前記圧力容器は、耐久圧力が１．０ＭＰａ以上の容器であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の酸素供給システム。
7. 前記酸素貯蔵装置から取り出される酸素富化ガスの吐出圧が、０．０５〜０．９ＭＰａであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の酸素供給システム。
8. 前記酸素貯蔵装置に、前記酸素発生装置、或いは前記酸素発生装置と前記増圧装置との組合せからなるユニットを複数接続することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載の酸素供給システム。
9. 前記圧力容器に圧力計を設置することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項記載の酸素供給システム。
10. 前記圧力容器に圧力開放装置を設置することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項記載の酸素供給システム。
11. 当該酸素供給システムは、魚を一時的に収容するための袋または容器に酸素富化ガスを封入するためのシステムであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項記載の酸素供給システム。

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