JPS58131119A - 医療用酸素ガス発生方法 - Google Patents
医療用酸素ガス発生方法Info
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- JPS58131119A JPS58131119A JP57013059A JP1305982A JPS58131119A JP S58131119 A JPS58131119 A JP S58131119A JP 57013059 A JP57013059 A JP 57013059A JP 1305982 A JP1305982 A JP 1305982A JP S58131119 A JPS58131119 A JP S58131119A
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- Japan
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- adsorption bed
- adsorption
- bypass pipe
- beds
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（１）
この発明は比較的小容量の、主として医療用の酸素濃縮
装置に関するものである。
装置に関するものである。
近時呼吸器、循環器系疾患患者の増加と吸入療法の進歩
に伴い医療用酸素の需用は増力１］の一途をたどってい
る。ところがこれら酸素の供給は一般に大型の専用プラ
ントから生成されたものを高圧ガスボンベに充填してこ
れを持ち運んでいたものであるが、これでは災害時など
緊急の場合に用をなさない恐れもあり、或いは保存等に
難が多く、更には高圧による危険と制限（取扱い規制）
を伴っていたものであった。
に伴い医療用酸素の需用は増力１］の一途をたどってい
る。ところがこれら酸素の供給は一般に大型の専用プラ
ントから生成されたものを高圧ガスボンベに充填してこ
れを持ち運んでいたものであるが、これでは災害時など
緊急の場合に用をなさない恐れもあり、或いは保存等に
難が多く、更には高圧による危険と制限（取扱い規制）
を伴っていたものであった。
従来において、選択吸着性を有する吸着剤を用いて、圧
力スウィング法（ＰＳＡ）による濃縮酸素を取り出す装
置は公知であった。例えばこの装置を第１図に示す。第
１図において、２は圧縮空気入口である。吸着剤が充填
されている吸着床は、１．１′で示される。１１．１１
’及び１２．１２’はバルブである。３は細孔である。
力スウィング法（ＰＳＡ）による濃縮酸素を取り出す装
置は公知であった。例えばこの装置を第１図に示す。第
１図において、２は圧縮空気入口である。吸着剤が充填
されている吸着床は、１．１′で示される。１１．１１
’及び１２．１２’はバルブである。３は細孔である。
１８．１８’はチェックバルブ、８はバッファタンク、
４は製品酸素ガス取出口、６はニードル弁、７は流量計
、９（２） は製品圧力調整弁である。２より導入された圧縮空気は
、バルブ１１又は１１′により、吸着床ｌ及び１′のど
ちらかに送ら゛れ、その吸着床で主として窒素が吸着さ
れ、濃縮酸素ガスの大部分はチェックバルブを通ってバ
ッファタンク８ｉこ送られる。
４は製品酸素ガス取出口、６はニードル弁、７は流量計
、９（２） は製品圧力調整弁である。２より導入された圧縮空気は
、バルブ１１又は１１′により、吸着床ｌ及び１′のど
ちらかに送ら゛れ、その吸着床で主として窒素が吸着さ
れ、濃縮酸素ガスの大部分はチェックバルブを通ってバ
ッファタンク８ｉこ送られる。
製品酸素ガスの１部分は細孔３全通って向流方向（こ吸
着床１′（こ導入される。原料圧縮空気がバルブ１１を
通って吸着床１に導入されている間、バルブ１２は閉じ
られている。その間一方の吸着工程が終った吸着床１′
の再生が行なわれる。バルブ１１′は閉じられ、バルブ
１２′は開かれ、吸着床１′中のガスは大気開放１２を
通って大気に放出される。この工程を減圧工程という。
着床１′（こ導入される。原料圧縮空気がバルブ１１を
通って吸着床１に導入されている間、バルブ１２は閉じ
られている。その間一方の吸着工程が終った吸着床１′
の再生が行なわれる。バルブ１１′は閉じられ、バルブ
１２′は開かれ、吸着床１′中のガスは大気開放１２を
通って大気に放出される。この工程を減圧工程という。
その間、吸着床１で濃縮された製品酸素ガスの１部分は
バイパス管１４０細孔３を通って向流方向に吸着床１′
に流すことにより、吸着床１′の吸着剤に残っている窒
素を清浄し、その吸着剤の活性度を高める。（この工程
をパー ジ工程といつ。減圧工程とパージ工程ｋｔとめ
て再生工柵という。） 一定期間経過後、バルブ１１′及び１２を開放し、（３
） バルブ１１及び１２′を閉じる。原料圧縮空気を吸着床
１′に導入し、吸着を行ないその間吸着床１を前述の様
に再生を行なう。定期的に上記操作を繰り返す。この様
に圧縮空気を一定の間隔で吸着床１又は１′のどちらか
（こ交互に連続的に供給し、圧縮空気が供給されない吸
着床は、その間に減圧工程とパージ工程を行なってその
吸着床の再生を行なう。従ってこの様な装置から連続的
に濃縮酸素ガスが得られる。
バイパス管１４０細孔３を通って向流方向に吸着床１′
に流すことにより、吸着床１′の吸着剤に残っている窒
素を清浄し、その吸着剤の活性度を高める。（この工程
をパー ジ工程といつ。減圧工程とパージ工程ｋｔとめ
て再生工柵という。） 一定期間経過後、バルブ１１′及び１２を開放し、（３
） バルブ１１及び１２′を閉じる。原料圧縮空気を吸着床
１′に導入し、吸着を行ないその間吸着床１を前述の様
に再生を行なう。定期的に上記操作を繰り返す。この様
に圧縮空気を一定の間隔で吸着床１又は１′のどちらか
（こ交互に連続的に供給し、圧縮空気が供給されない吸
着床は、その間に減圧工程とパージ工程を行なってその
吸着床の再生を行なう。従ってこの様な装置から連続的
に濃縮酸素ガスが得られる。
しかし濃縮酸素ガス発生装置においては、吸着工程が行
なわれている吸着床から発生した濃縮酸素ガスを一部分
の再生が行なわれている吸着床に導入するためのバイパ
ス管１４に設けた細孔３の面積は常１・こ一定であった
。
なわれている吸着床から発生した濃縮酸素ガスを一部分
の再生が行なわれている吸着床に導入するためのバイパ
ス管１４に設けた細孔３の面積は常１・こ一定であった
。
本発明は特定な細孔面積において、原料空気供給原料が
変化した時、得られる製品酸素ガスの濃度が変化するこ
と全発見した。本発明者は細孔面イ責が０．８ｍｍ２．
０．８ｍｒｎ２．１．１ｍｍ２及び２．０＋ｎｍ２に於
ける製品濃縮酸素ガスＩＡ／分を得るための原料空気供
給流量と製品濃縮酸素ガスの濃度との（４） 関係について実験全行った。その結果を第４図に示す。
変化した時、得られる製品酸素ガスの濃度が変化するこ
と全発見した。本発明者は細孔面イ責が０．８ｍｍ２．
０．８ｍｒｎ２．１．１ｍｍ２及び２．０＋ｎｍ２に於
ける製品濃縮酸素ガスＩＡ／分を得るための原料空気供
給流量と製品濃縮酸素ガスの濃度との（４） 関係について実験全行った。その結果を第４図に示す。
第４１図（こおいて曲線と細孔面積との関係は次の通り
である。
である。
曲線 細孔面積
（７ｒ） ０．３ｍｍ２
（ロ） ０．８ 止２Ｈ１，１
ｍｍ２ に） ２．０ｍｒｎ２ 吸着床寸法 ８．５ ｃｍφ×４５ｃｒＩｌ操作圧力
（最高） ０．８０〜１．４０ ｋｇ／ｃｍ２Ｇ製品濃
縮酸素 １１／分 第４図の点線は製品酸素の最高濃度曲線を示す。
ｍｍ２ に） ２．０ｍｒｎ２ 吸着床寸法 ８．５ ｃｍφ×４５ｃｒＩｌ操作圧力
（最高） ０．８０〜１．４０ ｋｇ／ｃｍ２Ｇ製品濃
縮酸素 １１／分 第４図の点線は製品酸素の最高濃度曲線を示す。
原料空気供給量が変化する場合とは、原料空気を送るた
めのコンプレッサーの能力が経時的に変化した場合、又
引越等により使用する周波数が５０ヘルツから６０ヘル
ツへ又は６０ヘルツから５０ヘルツへと変化した場合で
ある。
めのコンプレッサーの能力が経時的に変化した場合、又
引越等により使用する周波数が５０ヘルツから６０ヘル
ツへ又は６０ヘルツから５０ヘルツへと変化した場合で
ある。
従来の濃縮酸素発生装置に於いてはバイパス管１４の細
孔面積を変化出来ないので各種の事情により、原料空気
供給量が変化した時、製品酸素の（５） 濃度が所定の濃度（例えば９０％）以下に低下する。従
って従来の装置番こ於いては得られる製品酸素濃度が低
下した場合、所定の値までその濃度を増力口する手段は
無かった。
孔面積を変化出来ないので各種の事情により、原料空気
供給量が変化した時、製品酸素の（５） 濃度が所定の濃度（例えば９０％）以下に低下する。従
って従来の装置番こ於いては得られる製品酸素濃度が低
下した場合、所定の値までその濃度を増力口する手段は
無かった。
本発明者は、最適の吸着床の操作圧力についても、研究
を行なった。同様に細孔面積が０．８ｍｍ２．０．８ｍ
ｍ２．１．１ｍｍ２及び２．ＣＪｖＩｍ２の時の吸着床
操作圧力と製品濃縮酸素濃度との関係について実験を行
なった。その結果を第５図Ｑこ示す。
を行なった。同様に細孔面積が０．８ｍｍ２．０．８ｍ
ｍ２．１．１ｍｍ２及び２．ＣＪｖＩｍ２の時の吸着床
操作圧力と製品濃縮酸素濃度との関係について実験を行
なった。その結果を第５図Ｑこ示す。
第５図において示された実験の条件
細孔面積 （イ） ０．８ｍｍ２
（ロ） ０．８市２
（ハ） １１ｍｍ２
に） ２．０市２
吸着床寸法 ８．５ＣｒＩＬφＸ４５ＣＴＬ原料空気
流量 ２０〜６０１／分 製品濃縮酸素流量ＩＡ／分 上記の様な実験に基づいて吸着床の最適操作圧力及び原
料空気の供給量に対応してバイパス管の細孔面積の変化
させる範囲を規定し本発明に至つ（６） た。
流量 ２０〜６０１／分 製品濃縮酸素流量ＩＡ／分 上記の様な実験に基づいて吸着床の最適操作圧力及び原
料空気の供給量に対応してバイパス管の細孔面積の変化
させる範囲を規定し本発明に至つ（６） た。
本発明は２台の並列的（・こ設置された２つの吸着床、
その吸着床ζこはゼオライト吸着剤が充填されており、
その吸着床に空気を交番的に供給するためのコンプレッ
サー、前記吸着床から得られる濃縮酸素ガスを酸素ガス
排出管全通して貯えるバッファタンク、その２つの酸素
排出管を結ぶバイパス管を設けて、そのバイパス管には
細孔が増刊けられ、かつ吸着床から向流方向に排気でき
る大気放出管が設けられている。連続的に製品濃縮酸素
を取り出す装置に於いて、吸着床の最高操作圧力ｋ ０
．８０〜１．４０ ｌ＜ｆｊ／ａｎ２− Ｇの範囲に設
定し製品酸素ガス１リッター／分ごとに原料空気の供給
量を２０〜６０リツタ一／分に対応して、０．３〜２．
０ｍｍ２の範囲内で細孔面積を変化させ、一定濃度以上
の酸素ガスを発生させる装置ζこ関する。
その吸着床ζこはゼオライト吸着剤が充填されており、
その吸着床に空気を交番的に供給するためのコンプレッ
サー、前記吸着床から得られる濃縮酸素ガスを酸素ガス
排出管全通して貯えるバッファタンク、その２つの酸素
排出管を結ぶバイパス管を設けて、そのバイパス管には
細孔が増刊けられ、かつ吸着床から向流方向に排気でき
る大気放出管が設けられている。連続的に製品濃縮酸素
を取り出す装置に於いて、吸着床の最高操作圧力ｋ ０
．８０〜１．４０ ｌ＜ｆｊ／ａｎ２− Ｇの範囲に設
定し製品酸素ガス１リッター／分ごとに原料空気の供給
量を２０〜６０リツタ一／分に対応して、０．３〜２．
０ｍｍ２の範囲内で細孔面積を変化させ、一定濃度以上
の酸素ガスを発生させる装置ζこ関する。
図面によって本発明の詳細な説明する。
第２図に於いて、２２は圧縮空気入口である。吸着床が
充填されている吸着床２１．２１’で示される。吸着床
の手前（こ除湿機（図示せず）を直列に（７） 設けても艮く、設けなくても艮い。３１．８１’及び８
２．８２’はバルブである。２３はバイパス管３４に設
けられた細孔でその面積は製品濃縮酸素ガスｌｌ７分こ
とに原料空気の供給量に基づいて０．３〜２．０ｍｍ２
で変化できる。３３，３８’はチェックバルブで、２８
はバッファタンク、３１゜３１′及び３２．８２’はバ
ルブ、３５は圧力計、２９は製品圧力調整弁、２７は流
量計、２６はニードル弁、２４は製品酸素ガス取出［］
、３０は酸素ガス濃度計である。２２より導入された圧
縮空気はバルブ２１又は２１′により、吸着床２１及び
２１′のどちらかに送られる。その吸着床で主として窒
素ガスが吸着され、濃縮酸素が発生する。その濃縮酸素
ガスの大部分はチェックバルブ２３又は２３懐通ってバ
ッファータンク２８に送られる。
充填されている吸着床２１．２１’で示される。吸着床
の手前（こ除湿機（図示せず）を直列に（７） 設けても艮く、設けなくても艮い。３１．８１’及び８
２．８２’はバルブである。２３はバイパス管３４に設
けられた細孔でその面積は製品濃縮酸素ガスｌｌ７分こ
とに原料空気の供給量に基づいて０．３〜２．０ｍｍ２
で変化できる。３３，３８’はチェックバルブで、２８
はバッファタンク、３１゜３１′及び３２．８２’はバ
ルブ、３５は圧力計、２９は製品圧力調整弁、２７は流
量計、２６はニードル弁、２４は製品酸素ガス取出［］
、３０は酸素ガス濃度計である。２２より導入された圧
縮空気はバルブ２１又は２１′により、吸着床２１及び
２１′のどちらかに送られる。その吸着床で主として窒
素ガスが吸着され、濃縮酸素が発生する。その濃縮酸素
ガスの大部分はチェックバルブ２３又は２３懐通ってバ
ッファータンク２８に送られる。
製品酸素ガスの一部分は細孔２３を通って向流方向に吸
着床２１′に導入される。原料圧縮空気がバルブ３１を
通って吸着床２１（こ導入されている間、バルブ３２は
閉じられている。その間一方の吸着−■程が終った吸着
床２１′の再生が行なわれる。バ（８） ルブ３１′は閉じしれ、バルブ３２′は開放され、吸着
床２１′中のガスは大気開放１２’（＜通って火気に放
出される。この工程を減圧工程という。その間吸着床２
１で濃縮された製品酸素ガスの一部分はバイパス管３４
の細孔２３を通って自流方向に吸着床２１′に流すこと
にエリ、吸着床２１′の吸着剤に残っている窒素を清浄
し、その吸着剤の活性度を高める。（この工程をパージ
工程という。減圧工程とパージ工程をまとめて再生工程
という。）吸着が終った床について減圧工程が行なわれ
ている間に、別の吸着床から細孔２３を通して製品酸素
ガスを導入１７ても艮い。又、バイパス管にバルブ（図
示せず）を設けて、減圧工程が行なわれている間、その
バルブを閉じて、バイパス管（こ製品酸素ガスを流れな
いようにｉ−１減圧工程が完了した後、即ちその吸着床
の圧力が大気圧に壕で減少した後、そのバルブを開いて
、パージ工程を実施しても艮い。
着床２１′に導入される。原料圧縮空気がバルブ３１を
通って吸着床２１（こ導入されている間、バルブ３２は
閉じられている。その間一方の吸着−■程が終った吸着
床２１′の再生が行なわれる。バ（８） ルブ３１′は閉じしれ、バルブ３２′は開放され、吸着
床２１′中のガスは大気開放１２’（＜通って火気に放
出される。この工程を減圧工程という。その間吸着床２
１で濃縮された製品酸素ガスの一部分はバイパス管３４
の細孔２３を通って自流方向に吸着床２１′に流すこと
にエリ、吸着床２１′の吸着剤に残っている窒素を清浄
し、その吸着剤の活性度を高める。（この工程をパージ
工程という。減圧工程とパージ工程をまとめて再生工程
という。）吸着が終った床について減圧工程が行なわれ
ている間に、別の吸着床から細孔２３を通して製品酸素
ガスを導入１７ても艮い。又、バイパス管にバルブ（図
示せず）を設けて、減圧工程が行なわれている間、その
バルブを閉じて、バイパス管（こ製品酸素ガスを流れな
いようにｉ−１減圧工程が完了した後、即ちその吸着床
の圧力が大気圧に壕で減少した後、そのバルブを開いて
、パージ工程を実施しても艮い。
一定期間経過後、バルブ３１及び３２を開放し、バルブ
１１及び１２′ヲ閉じる。原料の圧縮空気を（９） 吸着床２１′に導入し、吸着を行ない、その間吸着床２
１を前述の様（こ再生を行なう。定期的に上記操作を繰
り返す。本発明の上記装置面に於いて細孔２３の面積は
製品酸素ガス１１／分ことに、原料空気供給量２０−６
０’Ｊットル／分に対応して細孔面積を０．３〜２．０
＋ｎｍ２変化できる。更に操作圧力’ｆｒ： ０．８〜
１．４ ｋＬ’ＣＩｎ２・Ｇに変化さぜること０こより
、得られる製品酸素を一定値以上、例えば９０％以」二
に保持出来る。
１１及び１２′ヲ閉じる。原料の圧縮空気を（９） 吸着床２１′に導入し、吸着を行ない、その間吸着床２
１を前述の様（こ再生を行なう。定期的に上記操作を繰
り返す。本発明の上記装置面に於いて細孔２３の面積は
製品酸素ガス１１／分ことに、原料空気供給量２０−６
０’Ｊットル／分に対応して細孔面積を０．３〜２．０
＋ｎｍ２変化できる。更に操作圧力’ｆｒ： ０．８〜
１．４ ｋＬ’ＣＩｎ２・Ｇに変化さぜること０こより
、得られる製品酸素を一定値以上、例えば９０％以」二
に保持出来る。
第３図は、第２図の装置の別の、態様であり、バルブ３
１．３１′、３２．３２′、を設ける代り（こ切換えバ
ルブ４６．４７を設けた。その原理は第２図のものと同
様である。
１．３１′、３２．３２′、を設ける代り（こ切換えバ
ルブ４６．４７を設けた。その原理は第２図のものと同
様である。
本発明において製品酸素ガス２１４７分を得る場合にけ
原料空気供給量４０〜１２０１Ｊツタ−７分に対応して
０．６−４．０市２の範囲内で細孔面積を変化させる。
原料空気供給量４０〜１２０１Ｊツタ−７分に対応して
０．６−４．０市２の範囲内で細孔面積を変化させる。
同様に製品酸素Ａ ＩＪフッタ７分を得る場合、原料空
気供給量２０×Ａ〜６０Ｘ、４リツタ一７７分に対応し
て細孔面積を０．３ＸＡ〜２．ＯＸＡｍｒｎ２変化（］
ｎ’１ させる。
気供給量２０×Ａ〜６０Ｘ、４リツタ一７７分に対応し
て細孔面積を０．３ＸＡ〜２．ＯＸＡｍｒｎ２変化（］
ｎ’１ させる。
本発明に於いて、使用されるゼオライト系吸着剤は天然
又は合成ゼオライト、モレキュラーシーブ、モルデナイ
ト、バーミキュライト等である。
又は合成ゼオライト、モレキュラーシーブ、モルデナイ
ト、バーミキュライト等である。
本発明の装置では、例えば引越等により（ｌ地域の周波
数が変更し、コンプレッサーから送られる原料空気の供
給量が変化した場合、コンプレッサーの経時変化により
、原料空気の供給量が変化した場合でも第４図に従って
細孔面積全変更するだけで、一定濃度以上の酸素ガスが
得られる。
数が変更し、コンプレッサーから送られる原料空気の供
給量が変化した場合、コンプレッサーの経時変化により
、原料空気の供給量が変化した場合でも第４図に従って
細孔面積全変更するだけで、一定濃度以上の酸素ガスが
得られる。
本発明の装置は高圧ガス取扱い主任者に依らずに取扱う
ことが出来るので家庭又は医院、病院に於いて使用出来
るので医療用装置としてその効果は犬である。
ことが出来るので家庭又は医院、病院に於いて使用出来
るので医療用装置としてその効果は犬である。
第１図は、従来の装置のフローシート、第２図及び第８
図は、本発明装置のフローシート、第４図は特定な細孔
面積に於ける原料空気の供給量と製品酸素濃度との関係
を示すグラフ、そして第５図は特定な細孔面積に於ける
操作圧力と製品酸素濃度との関係を示すグラフである。
図は、本発明装置のフローシート、第４図は特定な細孔
面積に於ける原料空気の供給量と製品酸素濃度との関係
を示すグラフ、そして第５図は特定な細孔面積に於ける
操作圧力と製品酸素濃度との関係を示すグラフである。
Claims (1)
- ２台の並列的に設置された２つの吸着床、その吸着床に
はゼオライト吸着剤が充填されており、その吸着床に空
気と交番的に供給するためのコンプレッサー、前記吸着
床から得られる濃縮酸素ガスを酸素ガス排出管全通して
貯えるバッファタンク、その２つの酸素排出管を結ぶバ
イパス管を設けて、そのバイパス管には細孔が取付けら
れ、かつ吸着床から向流方向に排気できる大気放出管を
設けている医療用製品酸素ガス発生装置において、吸着
床の最高操作圧力ｋ ０．８０〜１．４０ ｋｇ７ｃｍ
２・Ｇの範囲に設定し製品酸素ガス１リツタ一／分ごと
に原料空気の供給量を２０〜６０リツタ一／分に置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57013059A JPS58131119A (ja) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | 医療用酸素ガス発生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57013059A JPS58131119A (ja) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | 医療用酸素ガス発生方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58131119A true JPS58131119A (ja) | 1983-08-04 |
| JPS621524B2 JPS621524B2 (ja) | 1987-01-14 |
Family
ID=11822553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57013059A Granted JPS58131119A (ja) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | 医療用酸素ガス発生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58131119A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01148724U (ja) * | 1988-03-30 | 1989-10-16 | ||
| JPH04279173A (ja) * | 1991-03-06 | 1992-10-05 | Teijin Ltd | 酸素濃縮装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4222750A (en) * | 1976-08-16 | 1980-09-16 | Champion Spark Plug Company | Oxygen enrichment system for medical use |
-
1982
- 1982-01-29 JP JP57013059A patent/JPS58131119A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4222750A (en) * | 1976-08-16 | 1980-09-16 | Champion Spark Plug Company | Oxygen enrichment system for medical use |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01148724U (ja) * | 1988-03-30 | 1989-10-16 | ||
| JPH04279173A (ja) * | 1991-03-06 | 1992-10-05 | Teijin Ltd | 酸素濃縮装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS621524B2 (ja) | 1987-01-14 |
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