JPH0999209A - 吸着による加圧酸素の生産方法 - Google Patents

吸着による加圧酸素の生産方法

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JPH0999209A
JPH0999209A JP8122040A JP12204096A JPH0999209A JP H0999209 A JPH0999209 A JP H0999209A JP 8122040 A JP8122040 A JP 8122040A JP 12204096 A JP12204096 A JP 12204096A JP H0999209 A JPH0999209 A JP H0999209A
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アンドレ・モノ
Marie Helene Renaudin
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Abstract

(57)【要約】 【課題】酸素流動量と酸素純度を全体の規模や投資また
は機器による電力消費を増やすことなしに向上させる。 【解決手段】他の吸着装置の再加圧に与かるための並流
減圧工程をふくむ再生相、サイクルにおける低圧力まで
の、ガスの取り込みを伴わない向流減圧、および、サイ
クルにおける低圧力での生産から取り除かれた酸素での
向流溶離工程からなる。一サイクルの時間は２０秒を越
えない。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はそれぞれ一サイクル
の過程中に以下の工程： ａ）圧縮された空気の並流取り込みと、工程ｃ）におい
てもう一つの吸着装置からくるガスの向流取り込みを伴
う、大気圧からの再圧縮； ｂ）少なくとも１．９×１０5 Ｐａのサイクルの高圧ま
での圧縮空気の取り込みと酸素の抽出による生産； ｃ）工程ａ）におけるもう一つの吸着装置との連通によ
る並流減圧；および、 ｄ）大気圧までの向流減圧と、生産酸素による向流溶離
による再生を行う二つの吸着装置を含むプラント中で吸
着により不純加圧酸素を生産するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】酸素療法にとりわけ適しているこのタイ
プの方法は、文献ＥＰ−Ａ−０，１７６，３９３に記載
されている。この文献の方法では、全生産の相（段階）
を通して生産から取り出された酸素によって、全再生相
を通して溶離が生ずる。この目的のため、酸素の分流
は、較生オリフィスを経由してバッファボリュームへ永
続的に移送される。後述するが、この文献に記載されて
いる方法は、３リットル／分を越えない酸素流量で純度
９０％以上の酸素を供給するのに適している。しかしな
がら、特に野戦病院での自律神経麻酔に導入するには、
３リットル／分以上、もしくは、実に５リットル／分の
有効酸素流量がおおいに必要とされている。たいていの
大規模工業用プラント（設備）では、酸素濃縮、および
／または大気圧より高い高サイクル圧力および大気圧よ
り低い低サイクル圧力を有するいわゆるハイブリッドサ
イクルを採用することによって、酸素濃縮および／また
は流量を増すことは可能であろう。しかしながら、これ
らの解決策には、特に、付加されたポンプの存在故に、
相当過剰の投資コストおよび操作コストがかかる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、酸素
流量と酸素純度の観点から、全体の規模や投資または機
器による電力消費を増やすことなしに、性能の改良を可
能にすることによって、先に述べたタイプの方法を改善
することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の特徴によれば、工程ｄ）の最初の部分はガ
スの取り込みを伴わない純粋の向流減圧（depressuriza
tion) であり、溶離（elution)はこの工程ｄ）の最後に
生じ、典型的にはその持続期間は、工程ｄ）の持続期間
の半分を越えない。
【０００５】本発明の他の特徴としては、 ・一サイクルの持続期間の合計が２０秒を越えないこ
と、 ・溶離は、大気圧で起こり、その時間は、工程ｄ）の持
続期間の半分未満であることである。
【０００６】本発明の他の特徴および、利点は、以下の
実施の形態の説明から明らかになろう。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１に示されている濃縮装置とも
呼ばれる不純酸素を生産する設備には、二つの吸着装置
ＡおよびＢが備えられている。これら吸着装置は、モレ
キュラーシーブで満たされており、コンプレッサーＣで
圧縮された空気を供給するためのライン１と、ユーザー
ステイションに連結されるべき生産ライン２との間に設
置されている。またこれら吸着装置は、バッファボリュ
ームＴ、圧力調節機３、およびユーザーステイションの
圧力が規定レベル約１．５×１０5 Ｐａを越えないよう
に保証するオーバープレッシャーバルブ４を直列に連結
している。
【０００８】典型的に、生産ライン２は、出口サイドに
細菌フィルター５を備え、ライン１は、サイレントフィ
ルター６、および細菌フィルター７を連続して備えてい
る。
【０００９】吸着装置ＡとＢの出口は、ボリュームＴに
直接連通し、かつ、二方向ソレノイドバルブ９を備えた
連結もしくはバランスライン８を介して選択的に互いに
連通する。吸着装置ＡとＢの入口は、入口側ソレノイド
バルブ１０Ａと１０Ｂをそれぞれ介してライン１と連通
し、また、ソレノイドバルブ１２Ａと１２Ｂをそれぞれ
介して、消音装置が取り付けられた大気へのベントと連
通している。
【００１０】次に、本発明による１サイクルを図２を参
照しながら説明する。サイクルは、大気圧であるサイク
ルの低圧Ｐａから開始する。バルブ１０Ａ／１０Ｂ、お
よび９は開き、おのおのの吸着装置は、生産方向（以
下、並流方向とよぶ。）における圧縮空気の取り込みに
よる最初の加圧（工程Ｔ0 −Ｔ1 ）を受け、かつ加圧ガ
スは向流として、生産相（後述の工程Ｔ3 −Ｔ4 ）を完
了した吸着装置の出口からきた酸素で富化される。
【００１１】１．５から２×１０5 Ｐａの中間圧力を越
え、サイクルにおける高圧、典型的に、２．８から３．
３×１０5 Ｐａ、有利には約３．０×１０5 Ｐａまで、
バルブ９は閉じられ、吸着装置は、入口の圧縮された空
気の取り込みと、出口サイドの酸素抽出を伴って生産相
（工程Ｔ1 −Ｔ3 ）において動作する。生産相の最終工
程（工程Ｔ2 −Ｔ3 ）では、生成された酸素の一部は減
圧（溶出・溶離工程Ｔ5 −Ｔ6 。後述の通り、バルブ
９、１２Ａ／１２Ｂは開く。）を完了した吸着装置へ向
流として供給される。
【００１２】生産相の最終工程、時間Ｔ3 では、入口側
バルブ（１０Ａ／１０Ｂ）は閉じられ、バルブ９は開か
れ、吸着装置は、一回目の並流減圧（工程Ｔ3 −Ｔ4 ）
を受ける。そして先に述べたように、排出されたガス
は、他の吸着装置の再加圧（工程Ｔ0 −Ｔ1 ）に与か
る。時間Ｔ4 では、バルブ９は閉じられ、排気バルブ１
２Ａ／１２Ｂは開けられる。したがって吸着装置はサイ
クルにおける低圧Ｐａにいたるまで向流減圧を受ける。
このレベルでは、先に述べたように、排気バルブ１２Ａ
／１２Ｂおよびバルブ９は開かれたまま、生産ガスによ
る並流溶離を受ける。前述の時間Ｔ0 に対応する時間Ｔ
6 では、吸着装置は同じサイクルを新たに繰り返す。
【００１３】典型的に、酸素療法に関する本発明の方法
の一サイクルの持続期間は、２０秒を越えず、典型的に
１６〜１９秒である。この一回のサイクル内で、工程Ｔ
1 −Ｔ2 またはＴ4 −Ｔ5 の持続期間は、半サイクルの
半分よりも長い。すなわち、典型的には５から５．５秒
である。工程Ｔ2 −Ｔ3 またはＴ5 −Ｔ6 の持続期間
は、Ｔ0 −Ｔ1 、もしくはＴ3 −Ｔ4 のそれよりもわず
かに長い。すなわち、典型的には、約２秒である。
【００１４】下記の表１は、先に述べた文献における一
サイクルと、本発明の一サイクルの比較である。条件
は、以下の通りである。
【００１５】ＰM ：３×１０5 Ｐａ 一サイクルにかかる時間 ＊先行技術：２８秒 ＊本発明：１６．４秒 工程時間 ＊先行技術： ・Ｔ0 −Ｔ1 およびＴ3 −Ｔ4 ：２秒 ・Ｔ1 −Ｔ3 およびＴ4 −Ｔ6 ：１２秒 ＊本発明： ・Ｔ0 −Ｔ1 およびＴ3 −Ｔ4 ：１．２秒 ・Ｔ1 −Ｔ2 およびＴ4 −Ｔ5 ：５秒 ・Ｔ2 −Ｔ3 およびＴ5 −Ｔ6 ：２秒 その他の全てのパラメーター（温度、大きさ、および吸
着剤）は、同一である。
【００１６】
【表１】 表１から明らかなように、本発明によるプロセスは、
５．５リットル／分までもの幅広い流量において高レベ
ルの酸素含有量を保証することを可能とする。また酸素
含有量は、約６リットル／分の流動量まで実質的に９０
％以上のままである。
【００１７】特定の態様を参照して本発明について述べ
てきたが、請求の範囲内において、当業者にとって明白
な、部分的変更または代替的形態をとることは自由であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法を実施するための設備を示す概略
図。
【図２】本発明の方法による一サイクルを示す線図。
【符号の説明】
１…供給ライン ２…生産ライン ３…圧力調節機 ５，７…細菌フィルター Ａ，Ｂ…吸着装置 ９…二方向ソレノイドバルブ １０Ａ，１０Ｂ，１２Ａ，１２Ｂ…ソレノイドバルブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マリー − ヘレーヌ・ルノーダン フランス国、75015 パリ、リュ・フラン ソワ・ムートン ６

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 それぞれ一サイクルの過程中に以下の工
    程： ａ）圧縮された空気の並流取り込みと、工程ｃ）におい
    てもう一つの吸着装置からくるガスの向流取り込みによ
    る大気圧（Ｐａ）の再圧縮； ｂ）少なくと１．９×１０5 Ｐａのサイクルの高圧（Ｐ
    M ）までの圧縮空気の取り込みと酸素の抽出による生
    産； ｃ）工程ａ）において、他の吸着装置との連通による並
    流減圧；および、 ｄ）大気圧（Ｐａ）までの向流減圧と、生成酸素による
    向流溶離による再生を行う二つの吸着装置を含むプラン
    ト中で吸着により不純加圧酸素を生産するための方法で
    あって、工程ｄ）の最初の部分がガスの取り込みを伴わ
    ない純粋の向流減圧（Ｔ4 −Ｔ5 ）であり、溶離（Ｔ5
    −Ｔ6 ）を工程ｄ）の終りにのみ行うことを特徴とする
    方法。
  2. 【請求項２】 溶離（Ｔ5 −Ｔ6 ）が大気圧（Ｐａ）で
    行われ、その持続期間が、工程ｄ）の半分未満であるこ
    とを特徴とする請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 一サイクル（Ｔ6 −Ｔ0 ）の持続期間が
    ２０秒を越えないことを特徴とする請求項１または２記
    載の方法。
  4. 【請求項４】 生産流量が約２ないし６リットル／分で
    あることを特徴とする請求項３記載の方法。
  5. 【請求項５】 工程ａ）および工程ｃ）の持続期間が３
    秒を越えないことを特徴とする請求項３または４記載の
    方法。
  6. 【請求項６】 ユーザーステーションへの供給のため
    に、１．５×１０5 Ｐａを越えない圧力まで生産酸素を
    減圧する工程を含むことを特徴とする請求項１ないし５
    のいずれか１項記載の方法。
  7. 【請求項７】 供給空気を細菌フィルター（７）に通じ
    る工程を含むことを特徴とする請求項１ないし６のいず
    れか１項記載の方法。
  8. 【請求項８】 生産酸素を細菌フィルター（５）に通じ
    る工程を含むことを特徴とする請求項１ないし７のいず
    れか１項記載の方法。
JP8122040A 1995-05-18 1996-05-16 吸着による加圧酸素の生産方法 Pending JPH0999209A (ja)

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