JPH05200229A - Method and device for generating oxygen - Google Patents

Method and device for generating oxygen

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JPH05200229A
JPH05200229A JP4178485A JP17848592A JPH05200229A JP H05200229 A JPH05200229 A JP H05200229A JP 4178485 A JP4178485 A JP 4178485A JP 17848592 A JP17848592 A JP 17848592A JP H05200229 A JPH05200229 A JP H05200229A
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Japan
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oxygen
wall
air
passage
pressure
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JP4178485A
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Japanese (ja)
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Michael W Harral
マイケル・ウィリアム・ハーラル
Jonathan David Ward
ジョナサン・ディヴィッド・ワード
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Honeywell Normalair Garrett Holdings Ltd
Honeywell Normalair Garrett Ltd
Original Assignee
Normalair Garrett Holdings Ltd
Normalair Garrett Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To generate oxygen with a lightweight and low energy consumption generator by supplying air to one side surface of a mixed mode conductor material wall of a ceramic membrane apparatus, establishing a pressure gradient with high pressure at the wall and heating the wall. CONSTITUTION: In an apparatus of the mixed mode (electronic/ionic) conductor material in a form of membrane or thin wall, by exposing the first surface A to oxygen having higher partial pressure than an oxygen partial pressure at the opposite surface B, a reaction occurs at the surface A to reduce an oxygen molecule O2 to two oxygen ions. An oxygen ion O<2-> crosses the wall by the pressure gradient between the high partial pressure of oxygen at surface A and the high partial pressure of oxygen at surface B. Simultaneously a reverse flow of electron e<-> occurs from the surface B to the surface A forming the oxygen ions into an oxygen molecule. By heating the wall at the same time, the oxygen diffuses through the wall. Thus it is possible to generate high purity oxygen without impurities.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、酸素発生システムに
関するものであり、とくに空気分離工程により酸素を発
生するシステムに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an oxygen generation system, and more particularly to a system for generating oxygen by an air separation process.

【0002】[0002]

【従来の技術および課題】従来の多くの空気分離に使用
される小規模の酸素生成システムは、圧力変動吸収〔pr
essure swing adsorption(PSA)〕技術または膜技術にも
とづいている。最近の航空機搭載型酸素発生システムは
空気から酸素を分離するために、ゼオライトモレキュラ
ーシーブを使用するPSA法によっている。これによれ
ば、少なくとも2つのゼオライト床があり、これがオン
ストリームで酸素生成、オフストリームでパージすると
いうサイクルを連続して続ける必要がある。このような
システムの欠点は、床への供給空気の導入、富酸素生成
ガスおよび富窒素パージガスの流れを制御するためのバ
ルブ操作が必要であり、これが摩耗や誤作動の原因とな
る可動部分を必要とすることである。このようなシステ
ムの限界は、アルゴンや他の痕跡のガスの除去のための
追加手段を講じない限り、理論的な生成酸素の最大濃度
は95%である。これはとくに航空機においては、コス
ト、重量、サイズの面からにも許容できるものではな
い。実際的には、最も効率的なシステムにおいても、9
3%以上の酸素濃度の生成ガスを得るのは困難である。
2. Description of the Related Art Small-scale oxygen production systems used in many conventional air separations are designed to absorb pressure fluctuations [pr
essure swing adsorption (PSA) technology or membrane technology. Modern airborne oxygen generation systems rely on the PSA method, which uses zeolite molecular sieves to separate oxygen from air. According to this, there are at least two zeolite beds, which require continuous cycles of on-stream oxygen production and off-stream purging. The disadvantage of such a system is that it requires the introduction of feed air into the bed, valve actuation to control the flow of oxygen-rich gas and nitrogen-rich purge gas, which creates moving parts that can cause wear and malfunction. Is what you need. The limitation of such a system is that the theoretical maximum concentration of oxygen produced is 95%, unless additional measures are taken to remove argon and other trace gases. This is also unacceptable in terms of cost, weight and size, especially in aircraft. In practice, even in the most efficient system, 9
It is difficult to obtain a product gas having an oxygen concentration of 3% or more.

【0003】現在の膜技術は、一般に高分子膜を使用
し、分子サイズおよび膜を通しての拡散速度にもとづい
て分離している。このような膜は空気からの窒素の分離
に広く使用されているが、これは選択性に限界があるの
で、約40〜50%の酸素濃度以上の生成ガスを得るに
のは経済的ではない。
Current membrane technology generally uses polymeric membranes and separates based on molecular size and diffusion rate through the membrane. Although such membranes are widely used for the separation of nitrogen from air, their limited selectivity makes it uneconomical to obtain product gases above about 40-50% oxygen concentration. ..

【0004】幾つかのセラミック材料、例えばイットリ
アで安定化されたジルコニアが知られており、これはい
わゆる酸素のイオン導体といわれる。このような材料は
高温では、酸素イオンの結晶格子内での移動性により電
気的に導体となり、酸素センサーまたはポンプ型の発生
器として使用することができる;しかし、この材料は酸
素イオンについてのみ導体であるので、電気伝導のため
の外部の電気回路が必要となる。これは大きな電流、電
力を必要とし、これは航空機や他のシステム、例えば医
療目的の分野で酸素を生成するシステムなどでは、ふさ
わしくない。
A number of ceramic materials are known, for example yttria-stabilized zirconia, which is the so-called oxygen ionic conductor. At high temperatures, such materials become electrically conductive due to the mobility of oxygen ions within the crystal lattice and can be used as oxygen sensors or pump-type generators; however, this material is only conductive for oxygen ions. Therefore, an external electric circuit for electric conduction is required. This requires a large amount of current, power, which is not suitable for aircraft and other systems, such as systems that produce oxygen for medical purposes.

【0005】他のセラミック材料で、電子的にも、酸素
イオンにも混合して導通を示すものが知られている。こ
の膜は図1に示すように外部に設けた電気回路を必要と
せずに、持続した酸素イオンの流れを維持することがで
きる。過酸化物イオンO2 -による同様のメカニズムもま
た可能である。酸素の流れは酸素分圧の対数に直接依存
し、絶対温度に逆に相関し、また、材料のイオンまたは
電子伝導性あるいは分子状の酸素がそのイオン種に解離
する表面反応速度のいずれかによっても制限される。
Other ceramic materials are known that show conductivity when mixed electronically and with oxygen ions. This membrane can maintain a continuous flow of oxygen ions without the need for an external electrical circuit as shown in FIG. A similar mechanism with the peroxide ion O 2 is also possible. Oxygen flow is directly dependent on the logarithm of the oxygen partial pressure, inversely related to absolute temperature, and either by the ionic or electronic conductivity of the material or by the surface reaction rate at which molecular oxygen dissociates into its ionic species. Is also limited.

【0006】本発明の目的は、混合モード導体を使用し
た空気分離プロセスにより、呼吸可能な品質の実質的に
100%の酸素を生成する方法を提供するものである。
本発明の他の目的は、航空機および他の呼吸のための用
途に使用するための、呼吸可能な品質の実質的に100
%の酸素を生成するシステムを提供するものである。
It is an object of the present invention to provide a method for producing oxygen of substantially 100% of respirable quality by an air separation process using a mixed mode conductor.
Another object of the present invention is substantially 100 of breathable quality for use in aircraft and other breathing applications.
% Oxygen is provided.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】したがって本発明は、次
の段階を包含する空気分離により酸素を発生する方法を
提供する。セラミック膜装置の混合モード導体物質壁の
片方の表面上に空気を送給する;該片方の表面を反対側
の面に比べて高い酸素分圧に曝らすことにより、壁を横
切って圧力勾配をつける;高い圧力に曝らされた面側か
ら低い圧力に曝らされた面側に、壁を通って酸素イオン
が拡散し、電子の伝導が反対の方向に生ずるような温度
に、壁を加熱する;および壁の低圧側表面で、酸素生成
物を捕集する。
The present invention therefore provides a method of generating oxygen by air separation which comprises the following steps. Air is delivered over one surface of a mixed-mode conductor material wall of a ceramic membrane device; the pressure gradient across the wall by exposing the one surface to a higher oxygen partial pressure than the opposite surface. From the side exposed to high pressure to the side exposed to low pressure at a temperature such that oxygen ions diffuse through the wall and electron conduction occurs in the opposite direction. Heat; and collect oxygen product at the low pressure side surface of the wall.

【0008】酸素拡散プロセスは、酸素の分圧(PPO
2)比に依存する(ここに、PPO2=%O2×圧力)。
空気から100%純粋な酸素を得るためには、このプロ
セスをスタートするのに5:1のオーダーの圧力比が必
要であり、実際には10:1の圧力比は僅かに2:1の
PPO2比しかもたらさない。そこで酸素生成の効率を
上げるためには、壁の片方にコンプレッサー等を使用し
て高圧の空気を供給し、反対側の表面を真空ポンプなど
を使用して減圧にすることが望ましい。混合モード導体
装置のとくに有利な点は、高温空気を供給することがで
き、そして有利には高温空気を高圧側に供給することに
より、壁が酸素の拡散に適した温度に加熱され得るとい
うことである。
The oxygen diffusion process is based on the partial pressure of oxygen (PPO
2 ) Dependent on the ratio (where PPO 2 =% O 2 × pressure).
In order to get 100% pure oxygen from air, a pressure ratio of the order of 5: 1 is required to start the process, in practice a 10: 1 pressure ratio is only 2: 1 PPO. It only gives a ratio of 2 . Therefore, in order to increase the efficiency of oxygen generation, it is desirable to supply high-pressure air to one side of the wall using a compressor or the like and reduce the pressure on the opposite surface using a vacuum pump or the like. A particular advantage of the mixed-mode conductor arrangement is that hot air can be supplied, and preferably by supplying hot air to the high pressure side, the wall can be heated to a temperature suitable for oxygen diffusion. Is.

【0009】本発明の方法は、次の構成を含むセラミッ
ク膜装置で実施される:混合モード導体物質から製造さ
れたセラミック壁;壁の一方の側の通路に空気を供給す
る入り口;壁の反対側の通路から酸素を取り出す出口;
壁を通って圧力勾配をつける手段;空気入り口側から酸
素出口側へ壁を横切って酸素イオンが拡散するような温
度に壁を加熱する手段;および窒素および他の痕跡のガ
スを、壁の空気入り口側の通路から逃がすためのベント
手段。
The method of the present invention is practiced in a ceramic membrane device comprising the following constructions: a ceramic wall made of mixed mode conductor material; an inlet for supplying air to a passage on one side of the wall; the opposite of the wall. Outlet for taking oxygen from the side passage;
Means for creating a pressure gradient through the wall; means for heating the wall to a temperature at which oxygen ions diffuse across the wall from the air inlet side to the oxygen outlet side; and nitrogen and other trace gases to the wall air Vent means to escape from the entrance side passage.

【0010】もし所要ならば、壁を横切って圧力勾配を
付けるために、供給空気を加圧するためのコンプレッサ
ーを装備してもよい。代わりに、または付随して、負圧
を例えば真空ポンプで出口に適用してもよい。電気的な
方法で加熱してもよいが、電源が必要なので、この目的
のためには、他の熱エネルギー源が好ましい。その一つ
として、壁を加熱するに適当な温度の空気を入り口に供
給することによって、熱エネルギーが供給される。高温
空気の好適な供給源としては、ガスタービンエンジンの
コンプレッサー段階からの高圧空気を取り出すことによ
り得られる。代わりに、または付随して、熱エネルギー
はこの装置を、例えばガスタービンエンジンの出口のよ
うな熱い本体に設置してもよい。
If desired, a compressor for pressurizing the feed air may be provided to create a pressure gradient across the wall. Alternatively or in addition, negative pressure may be applied to the outlet, for example with a vacuum pump. Although it may be heated electrically, other sources of thermal energy are preferred for this purpose as they require a power source. For one, thermal energy is supplied by supplying air to the inlet at a temperature suitable for heating the wall. A suitable source of hot air is obtained by withdrawing high pressure air from the compressor stage of a gas turbine engine. Alternatively, or in addition, thermal energy may install the device in a hot body, such as the outlet of a gas turbine engine.

【0011】本発明による装置はとくに、ガスタービン
エンジンとの組み合わせにおいて特に有用である。そし
てそれ自体1またはそれ以上のガスタービンエンジンで
動力とされる航空機に搭載する酸素発生装置として適し
ている。これはとくに、呼吸可能な品質の実質的に10
0%酸素が生成し、機室内が減圧したような際の緊急時
の使用のために、高圧で貯蔵しておくことができる。こ
の装置は空気を高温で供給することができるので、PS
Aシステムに比較して、航空機に使用する場合さらに有
利である。PSA法では温度が高いと効率が低下するの
で、エンジンから流出する空気はゼオライトモレキュラ
ーシーブに供給される前に、熱交換器を通すことにより
冷却する必要がある。
The device according to the invention is particularly useful in combination with a gas turbine engine. It is itself suitable as an oxygen generator on board an aircraft powered by one or more gas turbine engines. This is, in particular, substantially 10 of breathable quality.
It can be stored at high pressure for emergency use when 0% oxygen is generated and the inside of the cabin is depressurized. Since this equipment can supply air at high temperature, PS
It is even more advantageous for use in aircraft compared to the A system. At higher temperatures, the PSA process is less efficient, so the air exiting the engine must be cooled by passing it through a heat exchanger before being fed to the zeolite molecular sieves.

【0012】したがって、本発明の他の局面では、次ぎ
のことを特徴とする航空機に搭載する酸素生成装置を提
供する:航空機のガスタービンエンジンのコンプレッサ
ーから高温、高圧の空気を排出する出口に接続する入り
口を有するセラミック膜装置;該入り口から混合モード
導体セラミック壁の一方の側の通路に空気を供給する通
路があり、それにより操作時には、壁を横切って圧力勾
配があり、壁の温度は酸素イオンが壁を通って反対側の
通路に拡散するような温度まで上昇され;反対側の壁の
通路から酸素を捕集する出口。さらに、本発明の装置は
有利には、小さなガスタービンエンジンと組み合わせて
使用して、病院の患者が呼吸することのできる酸素発生
装置とする。
[0012] Therefore, in another aspect of the present invention, there is provided an on-board oxygen generator characterized by the following: connected to an outlet for discharging hot, high-pressure air from a compressor of an aircraft gas turbine engine. A ceramic membrane device having an inlet for supplying air from the inlet to a passage on one side of a mixed mode conductor ceramic wall such that in operation there is a pressure gradient across the wall and the temperature of the wall is oxygen. The temperature is raised to a temperature such that the ions diffuse through the wall into the opposite passage; an outlet that collects oxygen from the opposite wall passage. Further, the apparatus of the present invention is advantageously used in combination with a small gas turbine engine to provide an oxygen generator that can be breathed by a patient in a hospital.

【0013】[0013]

【実施例】以下に、本発明を図を参照して実施例により
説明する。図1は、混合モード導体膜が、片方の面を高
分圧の酸素に、他方の面を低分圧の酸素に曝らされた場
合のイオンと電子の伝導性を示すものである。図2は、
本発明の1態様の装置の線図である。図3は、本発明の
他の態様の装置の線図である。図4は、ガスタービンエ
ンジンのコンプレッサーステージからの空気が供給され
る、本発明の態様を示す図である。図5は、さらに他の
態様を示す図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows the conductivity of ions and electrons when the mixed mode conductor film is exposed to oxygen having a high partial pressure on one side and oxygen having a low partial pressure on the other side. Figure 2
1 is a diagrammatic view of an apparatus according to one aspect of the invention. FIG. 3 is a diagrammatic view of an apparatus according to another aspect of the invention. FIG. 4 is a diagram illustrating an aspect of the present invention in which air is supplied from a compressor stage of a gas turbine engine. FIG. 5: is a figure which shows another aspect.

【0014】もし、膜状または薄い壁状に形成された、
混合モード(電子的な/イオン的な)導体材料、例えば
ペロブスカイトタイプ酸化物(La1-xSrXCO1-YFeY
3- δ)、ビスマスエルビア、ビスマステルビアが50
0℃以上に加熱され、そして第1の表面Aが反対側の表
面Bの酸素分圧よりも高い分圧の酸素に曝らされるなら
ば(図1参照)、表面Aで反応が起こり、酸素分子O2
は還元されて、2個の酸素イオンとなる: O2 + 4e → 2O2-
If formed into a film or a thin wall,
Mixed-mode (electronic / ionic) conductor materials such as perovskite type oxides (La 1-x Sr X CO 1-Y Fe Y
O 3- δ ), bismuth erbia and bismuth terbia are 50
If heated to above 0 ° C. and the first surface A is exposed to oxygen at a partial pressure higher than the oxygen partial pressure of the opposite surface B (see FIG. 1), the reaction takes place at surface A, Oxygen molecule O 2
Is reduced to two oxygen ions: O2 + 4e → 2O 2-

【0015】表面Aの高酸素分圧と表面Bの低酸素分圧
による、壁を横切っての圧力勾配により、酸素イオンO
2-が壁を横切って、表面Aから表面Bへ流れる(イオン
伝導性)。同時に、表面Bから表面Aへの電子e-の逆
方向の流れが生じる(電子伝導性)。表面Bにおいては
逆の反応が起こり、酸素イオンは酸素分子になる: 2O2- → O2 + 4e-
Due to the high oxygen partial pressure of surface A and the low oxygen partial pressure of surface B, the pressure gradient across the wall results in oxygen ions O
2- flows across the wall from surface A to surface B (ionic conductivity). At the same time, a reverse flow of electrons e from surface B to surface A occurs (electron conductivity). On the surface B, the opposite reaction takes place and the oxygen ions become oxygen molecules: 2O 2- → O 2 + 4e

【0016】空気から酸素を分離する有効なセラミック
膜は次のようにして製造することができる: i.La1-xSrXCO1-YFeY3-δ 型のペロブスカイト
タイプ酸化物、ここにδは、化学量論的な差である。こ
のタイプのペロブスカイトの1例は、La0.2Sr0.8CO
0.5Fe0.53-δ である。 ii.La0.5Sr0.5CO0.5Ni0.23-δ 型の組成を有す
る、ニッケル/コバルトペロブスカイトタイプ酸化物。 iii.(Bi231-X(Er23X 型のビスマスエルビ
ア。 iV.(Bi231-X(Tb23X 型のビスマステルビ
ア。
Effective ceramic membranes that separate oxygen from air can be prepared as follows: i. La 1-x Sr X CO 1-Y Fe Y O 3-δ type perovskite type oxide, where δ is the stoichiometric difference. An example of this type of perovskite is La 0.2 Sr 0.8 CO
It is 0.5 Fe 0.5 O 3-δ . ii. A nickel / cobalt perovskite type oxide having a composition of La 0.5 Sr 0.5 CO 0.5 Ni 0.2 O 3-δ type. iii. (Bi 2 O 3 ) 1-X (Er 2 O 3 ) X type bismuth erbia. iV. (Bi 2 O 3 ) 1-X (Tb 2 O 3 ) X type bismuth terbia.

【0017】膜壁を加熱するに要するエネルギーを最小
にするために、温度はできるだけ低く維持すべきであ
る;しかしながら、酸素の流れはまた材料の拡散特性、
壁を横切っての圧力勾配、および表面における反応にも
依存する。同じ材料から製造された膜壁を横切っての等
量の酸素の流れを生じさせるために、壁の厚さにつれて
温度は上昇するので、壁はできるだけ薄いほうがよい。
理想的には、操作する環境において耐える程の強度は保
って、150〜200μmである。
In order to minimize the energy required to heat the membrane wall, the temperature should be kept as low as possible; however, oxygen flow also affects the diffusion properties of the material,
It also depends on the pressure gradient across the wall and the reaction at the surface. The wall should be as thin as possible, as the temperature increases with wall thickness in order to produce an equal amount of oxygen flow across the membrane wall made from the same material.
Ideally, the strength is 150 to 200 μm while maintaining the strength enough to endure in the operating environment.

【0018】図2を参照すると、空気分離により呼吸可
能な実質的に100%の酸素生成物を発生するための装
置10は、混合モード導体で作られた壁(図2には示さ
れていない)を有するセラミック膜集合体11を包含す
る。膜集合体11は、ちょうど触媒的転換器に使用され
るような、交互の通路が反対側で閉鎖されているハニカ
ム押し出し構造をとることができる。この材料を通過す
る酸素の流れは、通路を隔てる壁を横切っての圧力勾配
によりドライブされ、この圧力勾配はコンプレッサー1
4を備えた入り口13から膜集合体の一方の開放端12
への空気供給によりもたらされる。この膜集合体は電熱
または他の加熱体である熱エネルギー源15に接続さ
れ、少なくとも500℃に加熱される。この温度で隔離
壁を通しての酸素の拡散が起こり、集合体11の反対側
の開放端16での酸素生成物の捕集ができる。この通路
の開放端は、出口17に接続しており、これを通って生
成酸素は最終使用者または高圧貯蔵室に移送される(図
示せず)。端16への通路は相互に孔があけられてお
り、相互におよび窒素および他の残留ガスを除去するベ
ント出口18に連絡している。
Referring to FIG. 2, an apparatus 10 for producing substantially 100% oxygen product breathable by air separation is a wall made of mixed mode conductors (not shown in FIG. 2). ) Is included in the ceramic film assembly 11. The membrane assembly 11 can have a honeycomb extruded structure with alternating passages closed on opposite sides, just as used in catalytic converters. The flow of oxygen through this material is driven by a pressure gradient across the walls that separate the passages, which pressure gradient
From the inlet 13 with one open end 12 of the membrane assembly
Is provided by the air supply to. The membrane assembly is connected to a thermal energy source 15, which is an electric heat or other heating body, and is heated to at least 500 ° C. At this temperature oxygen diffusion through the isolation wall takes place, allowing the collection of oxygen products at the open end 16 opposite the assembly 11. The open end of this passage is connected to an outlet 17 through which the oxygen produced is transferred to the end user or high pressure store (not shown). The passages to the end 16 are perforated with each other and communicate with each other and a vent outlet 18 for removing nitrogen and other residual gases.

【0019】図3に示される装置は図2のそれと同じよ
うなものであるが、通路の壁を横切っての圧力の勾配
は、酸素出口ダクト17に通ずる通路の負圧によりもた
らされる。この負圧は出口ダクト17に設けられた真空
ポンプ19により生じ、この場合、入り口ダクト13の
コンプレッサーは省略される。図示はしていないが、重
量がさほど問題でない場合には、入り口ダクトにコンプ
レッサーを設け、酸素出口ダクトに真空ポンプをが設け
られてもよい。
The apparatus shown in FIG. 3 is similar to that of FIG. 2, but the pressure gradient across the wall of the passage is provided by the negative pressure in the passage leading to the oxygen outlet duct 17. This negative pressure is generated by a vacuum pump 19 provided in the outlet duct 17, in which case the compressor in the inlet duct 13 is omitted. Although not shown, a compressor may be provided in the inlet duct and a vacuum pump may be provided in the oxygen outlet duct if the weight does not matter so much.

【0020】図4を参照すると、空気分離による酸素生
成の他の態様によるセラミック膜装置30が、ガスター
ビンエンジン32のコンプレッサー31からの高温、高
圧の空気出口に接続されている。供給空気は装置の一端
の入り口33に入り、そこから通路34に流れる。通路
34はベントガス溜(plenum)35およびベントガス通
路36に連絡する。通路34は膜壁37により通路38
と隔離されており、38は入り口33には閉鎖端を有
し、他の開放端では酸素ガス出口39に連絡している。
膜壁37はセラミック混合モード導体材料で製造されて
おり、これが高温空気で約500℃以上に加熱される
と、酸素イオンが壁を横切って拡散するようになり、こ
の酸素イオンの流れは圧力勾配によりドライブされ、逆
方向には電子の流れが生ずる。通路38の酸素は出口3
9に入りそこから出口通路40を通って貯蔵溜または最
終使用者(図示せず)に流れる。
Referring to FIG. 4, a ceramic membrane device 30 according to another aspect of oxygen production by air separation is connected to a hot, high pressure air outlet from a compressor 31 of a gas turbine engine 32. The supply air enters the inlet 33 at one end of the device and flows from there to the passage 34. The passage 34 communicates with a vent gas plenum 35 and a vent gas passage 36. The passage 34 is formed by the membrane wall 37 and the passage 38.
And 38 has a closed end at the inlet 33 and communicates with the oxygen gas outlet 39 at the other open end.
Membrane wall 37 is made of a ceramic mixed mode conductor material which, when heated to about 500 ° C. or higher in hot air, causes oxygen ions to diffuse across the wall, the flow of oxygen ions causing a pressure gradient. Driven by, and a flow of electrons occurs in the opposite direction. Oxygen in passage 38 is outlet 3
9 and from there through outlet passage 40 to a reservoir or end user (not shown).

【0021】装置30はセラミックの押し出し一体成形
で製造されてもよく、またセラミック部品から製造され
てもよい。もし、前述のように、エンジンコンプレッサ
ーからの供給空気の温度以下の加熱で十分なように、セ
ラミック壁が薄く、かつ装置が操作される環境に耐える
だけの十分な強度があるのならば、壁を加熱するための
外部の装置はなんら必要ではない。もしそれが不可能な
らば、外部の加熱エネルギー、例えば電熱手段等が必要
であり、最初に装置を操作温度まで加熱して、その後は
高温供給空気でこの温度を維持する。
The device 30 may be manufactured by extrusion extrusion molding of ceramic, or may be manufactured from ceramic parts. If, as mentioned above, the ceramic wall is thin enough and strong enough to withstand the environment in which the device is operated, it is sufficient to heat it below the temperature of the air supplied by the engine compressor. No external device for heating the is required. If that is not possible, external heating energy, for example electric heating means, is required, first heating the device to operating temperature and then maintaining this temperature with hot feed air.

【0022】本発明の装置は、航空機に搭載する酸素発
生装置としてとくに有用である。この装置は1つまたは
それ以上のガスタービンエンジンに備え付けたユニット
とし、酸素は航空機の貯蔵タンクに移送される。これ
は、エンジンのコンプレッサーから得られる高温空気を
利用し、もし必要ならエンジン排気からの熱を装置を加
熱するのに利用することができるので、とくに有利であ
る。このような装置は、規則により、12000m以上
の高度を飛行する際に、突然の機室内の減圧による高度
効果による影響から守るために、乗務員の1人が常に酸
素を呼吸することが定められ、また、航空機が安全な高
度である3000mまで下降するまで、乗客および乗務
員が呼吸するための酸素を提供するためのシステムが定
められている場合の、乗客を輸送する航空機の機上酸素
発生に使用することができる。
The device of the present invention is particularly useful as an oxygen generator for an aircraft. The device is a unit fitted to one or more gas turbine engines and oxygen is transferred to the aircraft storage tanks. This is particularly advantageous as it utilizes the hot air available from the engine's compressor and, if necessary, the heat from the engine exhaust to heat the system. By law, such a device requires one of the crew to constantly breathe oxygen when flying at altitudes above 12000 m in order to protect against the effects of altitude effects from sudden decompression in the cabin, Also used for on-board oxygen generation of aircraft carrying passengers when systems are in place to provide oxygen for passengers and crew to breathe until the aircraft descends to a safe altitude of 3000m. can do.

【0023】しかしながら、この装置は航空機用の酸素
発生装置に限られるものではなく、本発明の範囲におい
て、地上において、病院や他の目的のために酸素を発生
させるために、小さなガスタービンエンジンに付随した
装置として提供することもできる。この装置のとくに優
れた点は、夾雑物のない実質的に100%の酸素を提供
でき、殆ど可動部分がなく、外部温度にも影響されない
ことである。また、航空機システムでは、重量が軽く装
着するスペースも小さくて済むことである。
However, the device is not limited to aircraft oxygen generators, and within the scope of the invention, it may be used on a small gas turbine engine on the ground to generate oxygen for hospital or other purposes. It can also be provided as an attached device. The particular advantage of this device is that it can provide substantially 100% oxygen free of contaminants, has few moving parts and is not affected by external temperature. In addition, the aircraft system is light in weight and requires a small installation space.

【0024】図5に示す本発明の他の態様の装置50
は、空気からの酸素分離のためのセラミック膜集合体5
1を電熱52で加熱する場合に、電熱消費量の節減をは
かる。膜集合体および加熱要素は断熱空間53の中にお
かれ、電力は外部(図示せず)から供給される。加圧さ
れた空気は外部源(図示せず)から膜集合体51に通路
55から入り口54に供給される。通路55はその上流
で熱交換器57の出口56に接続している。この態様
で、熱交換器は対向流型であり、加圧空気の源から通路
59を経て入り口58から供給空気が入る。膜集合体の
入り口54の反対側の出口62からの酸素が、熱交換器
57の通路60に入る。熱交換器を通って温度が下がっ
た酸素は貯蔵溜(図示せず)または最終使用者に通路6
3を経て入る。同様の方法で、窒素および他の残留ガス
が出口62から通路64を経て、熱交換器57の他の通
路65に入り、ベント通路66から外気放出される。
An apparatus 50 according to another embodiment of the present invention shown in FIG.
Is a ceramic membrane assembly 5 for separating oxygen from air.
When 1 is heated by electric heat 52, electric power consumption is reduced. The membrane assembly and heating elements are placed in an insulating space 53 and power is supplied externally (not shown). The pressurized air is supplied to the membrane assembly 51 from an external source (not shown) from the passage 55 to the inlet 54. The passage 55 is connected upstream to the outlet 56 of the heat exchanger 57. In this manner, the heat exchanger is of the counterflow type and feed air enters from the source of pressurized air via passageway 59 through inlet 58. Oxygen from the outlet 62 opposite the membrane assembly inlet 54 enters the passage 60 of the heat exchanger 57. The oxygen, which has cooled through the heat exchanger, is passed to a reservoir (not shown) or to the end user through passage 6
Enter after 3 In a similar manner, nitrogen and other residual gases enter the outlet 62 through passage 64 into the other passage 65 of the heat exchanger 57 and vent to the vent passage 66.

【0025】膜集合体51は500℃程度に加熱される
必要があるので、生成酸素ガスおよび窒素/残留ガス混
合物は、通路59からの供給空気よりも高い温度で出て
くる。これらのガスを熱交換器により供給空気と熱交換
するころにより、供給空気が予熱されるので、装置のス
タートアップ以降は、供給空気が膜集合体の温度を維持
するのを補助し、加熱要素52の電力を軽減することが
できる。
Since the membrane assembly 51 needs to be heated to about 500 ° C., the produced oxygen gas and the nitrogen / residual gas mixture come out at a temperature higher than the air supplied from the passage 59. Since the supply air is preheated by the heat exchange of these gases with the supply air by the heat exchanger, the supply air assists in maintaining the temperature of the membrane assembly after the start-up of the device and the heating element 52. The power of can be reduced.

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明は上記のように構成したので、殆
ど可動部分がなく、外部温度にも影響されない装置で、
夾雑物のない実質的に100%の酸素を提供できるの
で、航空機搭載の酸素発生装置として、あるいは病院等
での酸素発生装置として有用である。
Since the present invention is configured as described above, it is a device that has almost no moving parts and is not affected by external temperature.
Since it can provide substantially 100% oxygen free from impurities, it is useful as an oxygen generator onboard an aircraft or as an oxygen generator in a hospital or the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】混合モード導体膜が、片方の面を高分圧の酸素
に、他方の面を低分圧の酸素に曝らされた場合のイオン
と電子の伝導性を示す。
FIG. 1 shows the ionic and electronic conductivities of a mixed-mode conductor film when one surface is exposed to high partial pressure oxygen and the other surface is exposed to low partial pressure oxygen.

【図2】本発明の1態様の装置の線図。FIG. 2 is a diagrammatic view of an apparatus according to one aspect of the invention.

【図3】本発明の他の態様の装置の線図。FIG. 3 is a diagrammatic view of an apparatus according to another aspect of the invention.

【図4】ガスタービンエンジンのコンプレッサーステー
ジからの空気が供給される、本発明の態様を示す。
FIG. 4 illustrates an aspect of the invention in which air from a compressor stage of a gas turbine engine is provided.

【図5】さらに他の態様を示す。FIG. 5 shows still another embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 装置 11 膜集合体 13 入り口 14 コンプレッサー 15 熱エネルギー源 17 酸素出口 18 ベントガス出口 19 真空ポンプ 30 セラミック膜装置 32 タービンエンジン 36 ベントガス通路 37 膜壁 40 酸素出口 51 膜集合体 57 熱交換器 59 空気供給通路 63 酸素出口通路 66 ベントガス通路 10 Device 11 Membrane Assembly 13 Inlet 14 Compressor 15 Thermal Energy Source 17 Oxygen Outlet 18 Vent Gas Outlet 19 Vacuum Pump 30 Ceramic Membrane Device 32 Turbine Engine 36 Vent Gas Passage 37 Membrane Wall 40 Oxygen Outlet 51 Membrane Assembly 57 Heat Exchanger 59 Air Supply Passage 63 Oxygen outlet passage 66 Vent gas passage

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 次の段階を包含する空気分離により酸素
を発生する方法:セラミック膜装置の混合モード導体物
質壁の片方の表面上に空気を送給する;該片方の表面を
反対側の面に比べて高い酸素分圧に曝らすことにより、
壁を横切って圧力勾配をつける;高い圧力に曝らされた
面側から低い圧力に曝らされた面側に、壁を通って酸素
イオンが拡散し電子の伝導が反対の方向に生ずるような
温度に、壁を加熱する;および、壁の低圧側表面で、酸
素生成物を捕集する。
1. A method of generating oxygen by air separation comprising the steps of: delivering air onto one surface of a mixed mode conductor material wall of a ceramic membrane device; one surface opposite the other surface. By exposing it to a higher oxygen partial pressure than
Create a pressure gradient across the wall; such that oxygen ions diffuse through the wall from the side exposed to high pressure to the side exposed to low pressure, causing electron conduction in the opposite direction The wall is heated to temperature; and oxygen products are collected on the low pressure side surface of the wall.
【請求項2】 次のものを包含する、空気分離により酸
素を発生するためのセラミック膜装置:混合モード導体
物質から製造されたセラミック壁;壁の一方の側の通路
に空気を供給する入り口;壁の反対側の通路から酸素を
取り出す出口;壁を通って圧力勾配をつける手段;空気
入り口側から酸素出口側へ壁を横切って酸素イオンが拡
散するような温度に壁を加熱する手段;および、 窒素および他の痕跡のガスを、壁の空気入り口側の通路
から逃がすためのベント手段。
2. A ceramic membrane device for generating oxygen by air separation, including: a ceramic wall made of mixed mode conductor material; an inlet for supplying air to a passage on one side of the wall; An outlet for removing oxygen from the passage opposite the wall; a means for creating a pressure gradient through the wall; a means for heating the wall to a temperature such that oxygen ions diffuse across the wall from the air inlet side to the oxygen outlet side; and Venting means for escaping nitrogen and other trace gases from the passageway on the air inlet side of the wall.
【請求項3】 壁の一方の通路に供給された空気を加圧
するためのコンプレッサーが入り口に設けられている、
請求項2に記載の装置。
3. A compressor is provided at the entrance for pressurizing the air supplied to one passage of the wall,
The device according to claim 2.
【請求項4】 壁の反対側の通路に負圧を生じさせるた
めの真空ポンプが出口に設けられている、請求項2に記
載の装置。
4. Apparatus according to claim 2, wherein a vacuum pump is provided at the outlet for creating a negative pressure in the passage opposite the wall.
【請求項5】 壁を加熱するための熱エネルギーを供給
するための電熱加熱手段を備えている、請求項2に記載
の装置。
5. A device according to claim 2, comprising electrothermal heating means for supplying thermal energy for heating the wall.
【請求項6】 混合モード導体物質がLa1-xSrXCO
1-YFeY3-δの形のペロブスカイト型の酸化物を含有
する、請求項2に記載の装置。
6. The mixed mode conductor material is La 1-x Sr x CO.
The device of claim 2 containing a perovskite type oxide in the form of 1-Y Fe Y O 3-δ .
【請求項7】 混合モード導体物質がビスマスエルビア
またはビスマステルビアである、請求項2に記載の装
置。
7. The device of claim 2, wherein the mixed mode conductor material is bismuth erbia or bismuth terbia.
【請求項8】 加熱体の装置の付属物として付属物が設
けられている、請求項2に記載の装置。
8. The device according to claim 2, wherein an attachment is provided as an attachment to the heating element device.
【請求項9】 供給空気を装置から出る酸素および/ま
たは窒素と熱交換するようにして、供給空気が再加熱す
るために熱交換器を備えた、請求項2に記載の装置。
9. The apparatus according to claim 2, wherein the apparatus is provided with a heat exchanger for reheating the feed air in such a way that it heat exchanges with the oxygen and / or nitrogen leaving the device.
【請求項10】 次ぎのことを特徴とする航空機に搭載
する酸素発生装置:航空機のガスタービンエンジンのコ
ンプレッサーから高温、高圧の空気を排出する出口に接
続する入り口を有するセラミック膜装置;該入り口から
混合モード導体セラミック壁の一方の側の通路に空気を
供給する通路があり、それにより操作時には、壁を横切
って圧力勾配があり、壁の温度は酸素イオンが壁を通っ
て反対側の通路に拡散するような温度まで上昇され;反
対側の壁の通路から酸素を捕集する出口。
10. An oxygen generator mounted on an aircraft characterized by the following: a ceramic membrane device having an inlet connected to an outlet for discharging high temperature, high pressure air from a compressor of a gas turbine engine of the aircraft; There is a passage supplying air to the passage on one side of the mixed-mode conductor ceramic wall, so that in operation there is a pressure gradient across the wall, the temperature of the wall being such that oxygen ions pass through the wall to the passage on the opposite side. The temperature is raised to such a temperature that it diffuses; an outlet that collects oxygen from the passage in the opposite wall.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008150260A (en) * 2006-12-19 2008-07-03 Canon Machinery Inc Oxygen pump
JP2012210417A (en) * 2004-09-21 2012-11-01 Carleton Life Support Systems Inc Oxygen generator with storage and conservation modes
KR101497623B1 (en) * 2013-02-26 2015-03-02 대성산업가스 주식회사 Apparatus for production of oxygen using Ion Transport Membrane and waste heat of Industrial process and method for production of oxygen

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5261932A (en) * 1992-09-01 1993-11-16 Air Products And Chemicals, Inc. Process for recovering oxygen from gaseous mixtures containing water or carbon dioxide which process employs ion transport membranes
US5240473A (en) * 1992-09-01 1993-08-31 Air Products And Chemicals, Inc. Process for restoring permeance of an oxygen-permeable ion transport membrane utilized to recover oxygen from an oxygen-containing gaseous mixture
US5269822A (en) * 1992-09-01 1993-12-14 Air Products And Chemicals, Inc. Process for recovering oxygen from gaseous mixtures containing water or carbon dioxide which process employs barium-containing ion transport membranes
DE19951732A1 (en) * 1999-10-27 2001-05-23 Daimler Chrysler Ag System for conditioning cabin air has air supply for oxygen enrichment generated by compressor to be filtered for use by membrane module with oxygen permeation membrane
DE10029882A1 (en) * 2000-06-16 2001-12-20 Linde Ag Separator for production of oxygen, comprises casing containing gas chambers, tube sheets and tubes carrying ceramic membranes
DE10064894A1 (en) * 2000-12-23 2002-06-27 Alstom Switzerland Ltd Air decomposition device, used in power stations, comprises housing separated into chambers by membrane body
DE102008024503A1 (en) 2008-05-21 2009-12-03 Airbus Deutschland Gmbh Inerting system for an aircraft
WO2012117325A1 (en) 2011-03-03 2012-09-07 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method and arrangement for generating oxygen
WO2013087063A2 (en) 2011-12-16 2013-06-20 Eads Deutschland Gmbh Air filter device, cabin ventilation device and aircraft having such an air filter device, and a method for reducing pollutants in bleed air of an aircraft

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3976451A (en) * 1974-06-04 1976-08-24 General Electric Company Vacuum extract system for a membrane oxygen enricher
DE2935622C2 (en) * 1979-09-04 1985-04-11 Friedrich 6000 Frankfurt Wolff Device for increasing or decreasing the oxygen content of the air and the use of this device
US4330633A (en) * 1980-08-15 1982-05-18 Teijin Limited Solid electrolyte
US4475994A (en) * 1983-12-27 1984-10-09 Maxdem Incorporated Method and apparatus for separating oxygen from a gaseous mixture
CA2017243C (en) * 1989-05-25 2003-09-30 Terry J. Mazanec Novel solid multi-component membranes, electrochemical reactor and use of membranes and reactor for oxidation reactions
DE3921390A1 (en) * 1989-06-29 1991-01-17 Merck Patent Gmbh METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING PURE OXYGEN
US5118395A (en) * 1990-05-24 1992-06-02 Air Products And Chemicals, Inc. Oxygen recovery from turbine exhaust using solid electrolyte membrane
DE4107089A1 (en) * 1991-03-06 1992-09-10 Deutsche Forsch Luft Raumfahrt METHOD AND DEVICE FOR SEPARATING AND TRANSPORTING GASES AND / OR GASMOLECULE BREAKS RESULTING FROM SURFACES THROUGH SURFACE DIFFUSION

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012210417A (en) * 2004-09-21 2012-11-01 Carleton Life Support Systems Inc Oxygen generator with storage and conservation modes
JP2014014700A (en) * 2004-09-21 2014-01-30 Carleton Life Support Systems Inc High-pressure gas generation system
JP2008150260A (en) * 2006-12-19 2008-07-03 Canon Machinery Inc Oxygen pump
KR101497623B1 (en) * 2013-02-26 2015-03-02 대성산업가스 주식회사 Apparatus for production of oxygen using Ion Transport Membrane and waste heat of Industrial process and method for production of oxygen

Also Published As

Publication number Publication date
DE4221593A1 (en) 1993-01-14
GB9114474D0 (en) 1991-08-21
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