JPH05345111A

JPH05345111A - ガス分離装置

Info

Publication number: JPH05345111A
Application number: JP4180339A
Authority: JP
Inventors: Norichika Kai; 徳親甲斐
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1992-06-15
Filing date: 1992-06-15
Publication date: 1993-12-27
Anticipated expiration: 2015-03-27
Also published as: JP3025105B2

Abstract

(57)【要約】【目的】構造を単純化して冷却効果を向上すると共
に、騒音を低減したガス分離装置を提供すること。【構成】空気ポンプ４で加圧された空気を、切換弁９
を介して吸着工程にある吸着筒２に導入し、この吸着筒
の窒素吸着剤で空気中の窒素を吸着して濃縮酸素を得る
と共に、再生工程にある別の吸着筒２からこの吸着筒内
に吸着されている窒素を、切換弁９を介して排出させる
ようにしたガス分離装置において、空気ポンプ４、駆動
用のモータ３、冷却ファン８及び空気ポンプ４と吸着筒
２との接続を切換える切換弁９を、ポンプ室２１内に一
軸上に直列に配列する。また、冷却ファン８の外周をバ
ッフル板２７で囲むと共に、空気ポンプ４とモータ３の
外周を所定間隙を隔てて防音材２８で囲む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はガス分離装置、更に詳細
には、密閉度の高い比較的小さな部屋に加圧空気を送
り、ここで空気中の窒素を吸着させることにより、酸素
濃度を上昇させるようにした圧力スイング式のガス分離
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、従来の圧力スイング式ガス分離
装置の概略を示す説明図である。図５において、筐体１
内の上段側に２つの吸着筒２が配置され、下段側にモー
タ３と、このモータ３によって駆動される２つの空気ポ
ンプ４が、脚５によって筐体１の底板６よりも浮いた状
態に置かれている台板７に載置されている。

【０００３】そして、各空気ポンプ４の回転軸には、そ
れぞれ冷却用のファン８が直結されている。また、２つ
の吸着筒２と２つの空気ポンプ４との間を連結する配管
の接続状態を切換えるための切換弁９が設けられてい
る。更に、筐体１の下段側の側面には空気取入口１０
が、また底板６には排気ファン１１が設けられている。

【０００４】さて、配管１２から取込まれる空気は空気
ポンプ４で加圧され、切換弁９を介して吸着工程にある
吸着筒２に導入される。この吸着筒２内には窒素吸着剤
が設けられているので、ここで空気中の窒素が吸着され
て濃縮酸素が得られ、この濃縮酸素は配管１３から取出
される。一方、再生工程にある別の吸着筒２に、切換弁
９によって配管１４が接続されると、この吸着筒内に吸
着されている窒素が減圧脱着され、切換弁９を介して配
管１４から大気中へ排出される。

【０００５】そして、モータ３や空気ポンプ４の冷却
は、空気ポンプ４の回転軸に直結されているファン８に
よって、強制空冷されることになるが、その空気は空気
取入口１０から取込まれる。また、ポンプ室の換気は、
底板６に設けた排気ファン１１によって行われるもので
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来のガス分離装置にあっては、モータ３や空気ポン
プ４などポンプ室の冷却や換気に３台のファンが使用さ
れているため、ファンによる騒音が大きくなるという問
題があり、同時にコストアップにも繋がるという問題も
あった。

【０００７】本発明は、このような従来技術の課題を解
決するためになされたもので、構造を単純化して冷却効
果を向上するとともに、騒音を低減したガス分離装置を
提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、空気ポンプで加圧された空気を、切換
弁を介して吸着工程にある吸着筒に導入し、この吸着筒
の窒素吸着剤で空気中の窒素を吸着して濃縮酸素を得る
とともに、再生工程にある別の吸着筒からこの吸着筒内
に吸着されている窒素を、切換弁を介して排出させるよ
うにしたガス分離装置において、空気ポンプと、この空
気ポンプを駆動するモータと、これらに冷却用空気を送
る冷却ファンと、前記空気ポンプと吸着筒との接続を切
換える切換弁とをポンプ室内に一軸上に直列に配列し、
前記冷却ファンの外周を囲むように前記ポンプ室内にバ
ッフル板を設け、更に前記空気ポンプとモータの外周を
所定間隙を隔てて囲むように、前記ポンプ室内に防音材
を設けたものである。

【０００９】

【作用】上記の手段によれば、ガス分離装置の中で温
度上昇の大きな空気ポンプと、この空気ポンプを駆動す
るモータに対して、最少のファン動力で冷却空気を送る
ことができる。そして、バッフル板や防音材によって冷
却空気が適正にガイドされ、その冷却空気を他へバイパ
スさせずに有効に活用することができる。更に、バッフ
ル板や防音材によってポンプ室内の騒音が外部へ漏れる
のを軽減することができる。

【００１０】

【実施例】以下、図１ないし図４を参照して本発明の一
実施例について詳細に説明する。なお、これらの図にお
いて、図５に示したものと同一の部分には同一の符号を
付して、重複する説明は省略する。

【００１１】さて、図１は本実施例に係るガス分離装置
の側断面図であり、図２はその平面図である。これらの
図に示すように、本発明によれば、２つの吸着筒２とポ
ンプ室２１とを１つの筐体内に配置せず分離して設置し
ている。そして、ポンプ室２１内に空気ポンプ４を配置
し、その上流側にこの空気ポンプ４を駆動するモータ３
を配置し、更にその上流側にこれらに冷却用空気を送る
冷却ファン８を配置している。また、冷却ファン８の上
流側に、吸着筒２と空気ポンプ４との間の接続状態を切
換えるための切換弁９を配置している。すなわち、空気
ポンプ４と、モータ３と、冷却ファン８と、切換弁９と
がポンプ室２１内に一軸上に直列に配列されている。

【００１２】上記したモータ３や切換弁９などは、ポン
プ室底板２２上に脚２３および図示していない防振ゴム
を介して設置された台板２４上に載置されており、ポン
プ室底板２２と台板２４との間に形成された隙間２５
に、空気ポンプ４から切換弁９に連なる配管１５が通さ
れている。この配管１５には、空気ポンプ４で加圧され
た高温の空気が通るので、配管１５は銅やアルミニウム
のような熱伝導度の良い材料製として、冷却用空気での
冷却が良好に行えるようにしている。このようにする
と、吸着筒２への加圧空気の入口温度が低下して、ガス
分離効率を向上させることができる。

【００１３】なお、図１および図３において、２６は台
板２４上にモータ３を載置するための据付座であり、空
気ポンプ４はモータ３の軸に直結されて一体に形成され
ている。

【００１４】また、本発明によれば、冷却ファン８の外
周を囲むように、ポンプ室２１の内面にバッフル板２７
を設け、モータ３や空気ポンプ４側へ送られる冷却用空
気が逆流したりバイパスされないようにするとともに、
ポンプ室２１を補強するようにしている。更に、空気ポ
ンプ４とモータ３の外周を所定間隙を隔てて囲むよう
に、ポンプ室２１の内面にウレタンフォーム等から成る
防音材２８を内張りしてある。この防音材２８は、防音
に加え、冷却用空気の流れをガイドする作用をする。す
なわち、モータ３や空気ポンプ４の表面からの放熱量
は、概略、風速の０．６乗に比例することから、風圧を
損なわない範囲で可能な限り隙間を小さくして、風速を
上げるように考慮したものである。

【００１５】更に、図３は図２のＡ−Ａ線に沿う断面図
であるが、この図３によく示されているように、モータ
３の外周部には軸方向に多数の貫通穴３０が形成されて
おり、ここに冷却用空気を通すことにより、モータ３内
部の冷却を促進するようにしている。

【００１６】また、図４は図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図
であり、切換弁９の４つの開口部を示している。そし
て、その１つの開口部には空気ポンプ４からの配管１５
が連結されており、また他の２つの開口部は配管１６に
より２つの吸着筒２へ夫々連結され、更に残った１つの
開口部には配管１４が連結されている。

【００１７】次に、以上述べた如く構成された本発明の
ガス分離装置の作用について説明する。被処理ガスであ
る空気が、配管（吸入管）１２から空気ポンプ４に取込
まれ、ここで加圧されて配管（ポンプ出口管）１５を通
して切換弁９へ送られる。この切換弁９はモータ３の軸
にカップリング３１を介して連通しており、切換弁９に
組込まれた減速ギヤーによって、例えば１分間に４回転
程度のゆっくりした速度で回転して、開口部が順次切換
えられるようになっている。

【００１８】すなわち、吸着工程にある吸着筒２に導入
された加圧空気は、ここで空気中の窒素が吸着されて濃
縮酸素が得られ、この濃縮酸素は配管１３から取出され
るが、他方、再生工程にある別の吸着筒２からは、この
吸着筒内に吸着されている窒素が減圧脱着され、配管１
４から大気中へ排出されるもので、この吸着筒２が交互
に切換えられて、吸着筒２内での窒素ガスの吸着、脱着
が連続的に行われ、濃縮した酸素を連続的に配管１３か
ら取出すことができる。

【００１９】一方、ポンプ室２１内の冷却空気は、吸着
筒２と切換弁９を連結する配管１６が通過できるよう
に、ポンプ室２１の壁に設けた切り欠き３３（図１参
照）部分から取込まれる。この空気は、切換弁９の周り
を通り、冷却ファン８によって加圧されてモータ３と空
気ポンプ４の表面を流れ、一部はモータ３の貫通穴３０
を流れて、これらを冷却する。

【００２０】また、冷却ファン８の周囲には、バッフル
板２７が設けられているので、冷却ファン８の出口空気
の逆流が防止される。そして、冷却用空気はポンプ室底
板２２と台板２４との間に形成された隙間２５を通り、
ポンプ室底板２２に形成した排気孔３４から外部へ排出
されるが、このとき、隙間２５に布設されている配管１
５も冷却する。なお、排気孔３４は騒音の発生源である
モータ３や空気ポンプ４からできるだけ離れた位置に設
けるのが望ましい。

【００２１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
空気ポンプと、この空気ポンプを駆動するモータと、こ
れらに冷却用空気を送る冷却ファンと、空気ポンプと吸
着筒との接続を切換える切換弁とをポンプ室内に一軸上
に直列に配列し、更にバッフル板や防音材を設けたこと
により、冷却風路の構造が単純化されるとともに、冷却
用空気の流れが適正にガイドされるので、冷却効果が極
めて向上し、遮音性も向上するなど顕著な作用効果を奏
するガス分離装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るガス分離装置を示す側
断面図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図４】図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

【図５】従来のガス分離装置の概略を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

２吸着筒３モータ４空気ポンプ８冷却ファン９切換弁２１ポンプ室２７バッフル板２８防音材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空気ポンプで加圧された空気を、切換弁を
介して吸着工程にある吸着筒に導入し、この吸着筒の窒
素吸着剤で空気中の窒素を吸着して濃縮酸素を得るとと
もに、再生工程にある別の吸着筒からこの吸着筒内に吸
着されている窒素を、切換弁を介して排出させるように
したガス分離装置において、空気ポンプと、この空気ポ
ンプを駆動するモータと、これらに冷却用空気を送る冷
却ファンと、前記空気ポンプと吸着筒との接続を切換え
る切換弁とをポンプ室内に一軸上に直列に配列し、前記
冷却ファンの外周を囲むように前記ポンプ室内にバッフ
ル板を設け、更に前記空気ポンプとモータの外周を所定
間隙を隔てて囲むように、前記ポンプ室内に防音材を設
けたことを特徴とするガス分離装置。