JP5184850B2 - 気体分離装置並びに酸素濃縮装置及びエアロバイク - Google Patents
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- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Description
さらに、前記可動部の往復運動が1分間に3〜10回であることが好ましい。
本発明はまた、前記圧力変動装置を2組備え、これら2組の圧力変動装置を交互に駆動させることを特徴とする。
2 圧力変動装置
3 ベローズ
4 固定部
5 可動部
6 吸着剤
7 吸着筒体
7a 底板
7b 隔板
7c 上蓋
7d 第1気体流通路
7e 第2気体流通路
8 貯留タンク
9 再生手段
10 位置検出手段
11 再生弁
12 乾燥剤
13 拡散室
26 再生タンク
41 可動部駆動機構
43 クランクホイール
46 回転板
47 回転板
48 第1ロータリーエンコーダ
49 第2ロータリーエンコーダ
50 ベローズ
60 ベローズ
70 クランクホイール
100 エアロバイク
101 酸素濃縮装置
Claims (15)
- 耐圧容器とこの耐圧容器を固定する固定部と往復動作する可動部とを備え、前記可動部の往復動作に基づいて前記耐圧容器内へ混合気体が吸入され、また、吸入された混合気体が当該耐圧容器内で圧縮されるように成した圧力変動装置と、前記耐圧容器内の前記固定部側に取り付けたところの底板と上蓋とを有する吸着筒体と、この吸着筒体内部に収容させた吸着剤によって分離された分離気体を貯留させる貯留タンクとを含み、PSA法により混合気体から特定の気体を連続的に分離する気体分離装置であって、
前記吸着筒体内に気体流通性を有する隔板で仕切られた拡散室と前記吸着剤の収容室とを設け、前記拡散室に連通させて排気電磁弁を備えた第1流通管を設け、前記吸着剤の収容室に連通させて前記貯留流タンクに至る再生弁を備えた第1連通管を設け、前記耐圧容器に連通させて吸気逆止弁を備えた第2流通管を設け、さらにこの第2流通管と前記第1流通管との間を送気逆止弁を介して連通させる第3流通管を設け、前記耐圧容器の吸気時には前記可動部と前記第2流通管とを介して混合気体を吸入すると共に、前記可動部を往復動作させるように連結された回転板の回転角度を検出して前記可動部の変動位置を検出する位置検出手段を設け、この位置検出手段からの信号を制御する制御部を介して前記第1流通管の排気電磁弁と前記第1連通管の再生弁の開閉を制御することにより、前記耐圧容器内の混合気体の圧縮時には前記排気電磁弁を閉じて前記第2流通管と前記第3流通管と前記第1流通管を介して圧縮された混合気体を前記拡散室へ導き、この拡散室より前記吸着剤を介してこの吸着剤で分離された気体を前記第1連通管を介して前記貯留タンク側へ導くように構成すると共に、前記耐圧容器内への前記混合気体の吸入を行う過程の中で前記排気電磁弁を開いて排気を行いつつ前記再生弁を開いて前記貯留タンクに分離された分離気体を当該第1連通管を介して前記吸着剤の収容室へ導入させ前記拡散室より前記第1流通管を介して外部へ排気することにより、前記可動部を停止させることなく前記吸着剤の再生を行うことができるように構成したことを特徴とする、気体分離装置。 - 耐圧容器とこの耐圧容器を固定する固定部と往復動作する可動部とを備え、前記可動部の往復動作に基づいて前記耐圧容器内へ混合気体が吸入され、また、吸入された混合気体が当該耐圧容器内で圧縮されるように成した圧力変動装置と、前記耐圧容器内の前記固定部側に取り付けたところの底板と上蓋とを有する吸着筒体と、この吸着筒体内部に収容させた吸着剤によって分離された分離気体を貯留させる貯留タンクとを含み、PSA法により混合気体から特定の気体を連続的に分離する気体分離装置であって、
前記吸着筒体内に気体流通性を有する隔板で仕切られた拡散室と前記吸着剤の収容室とを設け、前記拡散室に連通させて排気電磁弁を備えた第1流通管を設け、前記吸着剤の収容室に連通させて前記貯留タンクに至る逆止弁を有する第1連通管を設け、この第1連通管の前記逆止弁にいたる部分より分岐させて再生タンクを設け、前記耐圧容器に連通させて吸気逆止弁を備えた第2流通管を設け、さらにこの第2流通管と前記第1流通管との間を送気逆止弁を介して連通させる第3流通管を設けることにより、前記耐圧容器の吸気時には前記可動部と前記第2流通管とを介して混合気体を吸入すると共に、
前記可動部を往復動作させるように連結された回転板の回転角度を検出して前記可動部の変動位置を検出する位置検出手段を設け、この位置検出手段からの信号を制御する制御部を介して前記第1流通管の排気電磁弁と前記第1連通管の再生弁の開閉を制御することにより、前記耐圧容器内の混合気体の圧縮時には前記排気電磁弁を閉じて前記第2流通管と前記第3流通管と前記第1流通管を介して圧縮された混合気体を前記拡散室へ導き、この拡散室より前記吸着剤を介してこの吸着剤で分離された気体を前記第1連通管を介して前記貯留タンクと前記再生タンクへ導くように構成すると共に、前記耐圧容器内への前記混合気体の吸入を行う過程に中で前記排気電磁弁を開いて排気を行いつつ前記再生タンクより分離気体を当該第1連通管を介して前記吸着剤の収容室へ導入させ前記拡散室より前記第1流通管を介して外部へ排気することにより、前記可動部を停止させることなく前記吸着剤の再生を行うことができるように構成したことを特徴とする、気体分離装置。 - 前記圧力変動装置の前記可動部の往復動作は、その上死点と下死点においてサインカーブを描くように制御されることを特徴とする、請求項1〜2のいずれか1項に記載の気体分離装置。
- 前記圧力変動装置の耐圧容器が、単数又は複数のベローズであることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の気体分離装置。
- 前記ベローズが、金属製ベローズ又は樹脂製ベローズであることを特徴とする、請求項4に記載の気体分離装置。
- 前記吸着筒体には、吸着剤と前記隔板との間に乾燥剤が収容されていることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の、気体分離装置。
- 前記貯留タンクと前記第1連通管に設けた再生弁との間には、前記吸着剤の再生に用いる気体を貯留しておく再生タンクが設けられていることを特徴とする、請求項1に記載の気体分離装置。
- 前記圧力変動装置を駆動させる駆動手段が、クランク機構であり、
前記位置検出手段が、前記クランク機構のクランク軸と共に回転する回転板の回転角度から前記可動部の位置を検出するものであることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載の気体分離装置。 - 前記可動部の位置を検出する位置検出手段が、前記回転板に設けたロータリーエンコーダであることを特徴とする、請求項8に記載の気体分離装置。
- 前記回転板の上死点からの回転角度が15°〜180°の範囲内である時に、前記吸着剤の再生を行うようにしたことを特徴とする、請求項9に記載の気体分離装置。
- 前記可動部の往復運動が1分間に3〜10回であることを特徴とする、請求項1〜10のいずれか1項に記載の気体分離装置。
- 前記圧力変動装置を2組備え、これら2組の圧力変動装置を交互に駆動させることを特徴とする、請求項1〜11のいずれか1項に記載の気体分離装置。
- 前記混合気体が空気であると共に、前記吸着剤が前記空気中の窒素を吸着するゼオライトから成る窒素吸着剤であることを特徴とする、請求項1〜12のいずれか1項に記載の気体分離装置。
- 前記請求項1〜13のいずれか1項に記載の気体分離装置を用いて、酸素を濃縮させることを特徴とする、酸素濃縮装置。
- 前記請求項14に記載の酸素濃縮装置を搭載したことを特徴とする、エアロバイク。
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