JPS59141958A - モニタシステム - Google Patents
モニタシステムInfo
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- JPS59141958A JPS59141958A JP59008667A JP866784A JPS59141958A JP S59141958 A JPS59141958 A JP S59141958A JP 59008667 A JP59008667 A JP 59008667A JP 866784 A JP866784 A JP 866784A JP S59141958 A JPS59141958 A JP S59141958A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
- G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
- G01N33/0026—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment using an alternating circulation of another gas
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Respiratory Apparatuses And Protective Means (AREA)
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】
発明の背景
病院および航空機内で見られるような酸素富化呼吸シス
テムは、酸素源として、びん詰めにした高圧ガス、液体
酸素、一般的に″キャンドル（ｃａｎｄｌｅｓ ）”Ｉ
と称する固体酸素発生器または空気分留器を使用する。
テムは、酸素源として、びん詰めにした高圧ガス、液体
酸素、一般的に″キャンドル（ｃａｎｄｌｅｓ ）”Ｉ
と称する固体酸素発生器または空気分留器を使用する。
超高度航空機内で起こり得る破壊的な事故を防止するた
めに呼吸システム内の酸素濃度を使用者が知るというこ
とは重要なこととなυ得る。
めに呼吸システム内の酸素濃度を使用者が知るというこ
とは重要なこととなυ得る。
空気分留は、ゼオライト（ｚｅｏｌｉｔｅ ）等の分子
濾過材料の２つのベッドの各々を通る高圧空気の流れを
変化させることによって一般的に達成される。このプロ
セスは、圧力変動吸着技術とみなされる。この技術を用
いたシステムは、選択されたゼオライトのタイプに基づ
いて窒素または酸素のいずれかを豊富に含む流出物を製
造するのに使用され得る。ゼオライトのうちのあるもの
は酸素を吸着し、他のものは窒素を吸着する。酸素を富
化させるシステムでは、窒素を吸着するゼオライトが選
択される。
濾過材料の２つのベッドの各々を通る高圧空気の流れを
変化させることによって一般的に達成される。このプロ
セスは、圧力変動吸着技術とみなされる。この技術を用
いたシステムは、選択されたゼオライトのタイプに基づ
いて窒素または酸素のいずれかを豊富に含む流出物を製
造するのに使用され得る。ゼオライトのうちのあるもの
は酸素を吸着し、他のものは窒素を吸着する。酸素を富
化させるシステムでは、窒素を吸着するゼオライトが選
択される。
ゼオライトのそれらの同、朕な吸着特性は、分留システ
ムまだはその他の源からの生産ガスの排出濃度をモニタ
するために使用され得る。
ムまだはその他の源からの生産ガスの排出濃度をモニタ
するために使用され得る。
発明の概要
本発明によると、システムの排出物試料から酸素を吸着
するゼオライト等の分子濾過材料のベッドを応用するこ
とによって、酸素を富化させるシステムの生産ガスの酸
素濃度を決定するために分子濾過酸素モニタが用いられ
る。
するゼオライト等の分子濾過材料のベッドを応用するこ
とによって、酸素を富化させるシステムの生産ガスの酸
素濃度を決定するために分子濾過酸素モニタが用いられ
る。
モニタの説明は、酸素を富化させるシステムｊ（対して
原理的に焦点を合わせているが、モニタは同様に、窒素
を富化させるシステムまたは適正な吸着剤が存在する他
の富化生産物に対して応用できる。
原理的に焦点を合わせているが、モニタは同様に、窒素
を富化させるシステムまたは適正な吸着剤が存在する他
の富化生産物に対して応用できる。
従って、本発明の目的は、酸素を富化させるシステムの
生産ガスの酸素濃度を決定するモニタを提供することで
ある。
生産ガスの酸素濃度を決定するモニタを提供することで
ある。
本発明の別の目的は、生産ガスを連続的にサンプルして
酸素濃度をモニタするモニタを提供することである。
酸素濃度をモニタするモニタを提供することである。
本発明の更に別の目的は、生産ガス、システム圧力、周
囲の圧力、および飛行機の場合の高度とは無関係に動作
するモニタを提供することである。
囲の圧力、および飛行機の場合の高度とは無関係に動作
するモニタを提供することである。
好ましい実施例の詳細な説明
第１図を参照する。分子濾過材料モニタ１０は、酸素富
化源（不図示）からの流出ガス試料Ｐ の圧力を調節す
る圧力差調節器１２を備える。圧力差調節器１２は、大
気圧に対してのその流出ガスの圧力の相対的基準を定め
、大気圧との差を一定になるように維持する。
化源（不図示）からの流出ガス試料Ｐ の圧力を調節す
る圧力差調節器１２を備える。圧力差調節器１２は、大
気圧に対してのその流出ガスの圧力の相対的基準を定め
、大気圧との差を一定になるように維持する。
本願では、航空機等のように大気圧が変化し得る場所で
、流出ガスの窒素または酸素の濃度を推定し得る根拠と
なる基準システム通過流速を、その一定の圧力差が、以
下に更に詳細に説明するようにして、確定する。
、流出ガスの窒素または酸素の濃度を推定し得る根拠と
なる基準システム通過流速を、その一定の圧力差が、以
下に更に詳細に説明するようにして、確定する。
調節器１２から流出するガスは、入力ツレノイド弁１４
によって制御される。弁１４は電気的タイミング回路（
不図示）によって駆動される。そのタイミング回路は、
３，０秒のサンプリングサイクル中の最初の１．５秒間
ソレノイド弁を開いた状態に保持する。圧力スパイクを
防止するために、入力ツタノイド弁１４が開いていると
き、制限口１６は１．５秒間にわたってシステムの圧力
が徐々に上昇するのを許容する。
によって制御される。弁１４は電気的タイミング回路（
不図示）によって駆動される。そのタイミング回路は、
３，０秒のサンプリングサイクル中の最初の１．５秒間
ソレノイド弁を開いた状態に保持する。圧力スパイクを
防止するために、入力ツタノイド弁１４が開いていると
き、制限口１６は１．５秒間にわたってシステムの圧力
が徐々に上昇するのを許容する。
流出試料は、分子濾過材料のベッド１８を通って流れ、
次に制限口２０を通過して、出力ツレノイド弁２２に至
る。出力ツレノイド２２は、３秒間のサンプリングタイ
ムサイクルのうちの最初の１．５秒間は閉じた状態に保
持され、そして後の１．５秒間は開いた状態に保持され
る。前記後の１５秒間、人力ツレノイド弁１２は閉じた
状態に保持される。
次に制限口２０を通過して、出力ツレノイド弁２２に至
る。出力ツレノイド２２は、３秒間のサンプリングタイ
ムサイクルのうちの最初の１．５秒間は閉じた状態に保
持され、そして後の１．５秒間は開いた状態に保持され
る。前記後の１５秒間、人力ツレノイド弁１２は閉じた
状態に保持される。
分子濾過ベッド１８の温度は、温Ｉｆ ｌ−ランスデュ
ーサ２４によって監視される。トランスデユーサ２４の
出力はベッド１８の温度を制御するだめか、またはシス
テム圧力出力の示度を補正するためかいずれかのために
用いられる。圧カドランスデューサ２６は、酸素監視器
１０の圧力の示度を電気信号に変換し、この電気信号は
信号調節器（不図示）に送られる。信号調節器はシステ
ム圧力変動を検知し、その変動から酸素濃度が推定され
表示される。
ーサ２４によって監視される。トランスデユーサ２４の
出力はベッド１８の温度を制御するだめか、またはシス
テム圧力出力の示度を補正するためかいずれかのために
用いられる。圧カドランスデューサ２６は、酸素監視器
１０の圧力の示度を電気信号に変換し、この電気信号は
信号調節器（不図示）に送られる。信号調節器はシステ
ム圧力変動を検知し、その変動から酸素濃度が推定され
表示される。
酸素監視器１０を始動させるために、タイミング回路（
不図示）が付勢され、そしてソレノイド弁１４と２２と
が交互に電気的に起動される。すなわち、最初に１．５
秒間間いた状態に保持された場合には次に閉じられる。
不図示）が付勢され、そしてソレノイド弁１４と２２と
が交互に電気的に起動される。すなわち、最初に１．５
秒間間いた状態に保持された場合には次に閉じられる。
また、最初に閉じだ状態に保持された場合には次に開い
た状態に保持される。
た状態に保持される。
ガス試料Ｐｓの圧力が、調節器１２によってプリセット
されたレベルまで減圧される。
されたレベルまで減圧される。
調節された圧力は、源Ｐ、からシステム排出口Ｐｖまで
のモニタ１０の一定の微分圧力を維持する大気圧に関連
づけられている。ソレノイド弁１４がサイクルにおいて
１．５秒間間いたとき、モニタ１０の圧力はガスが制限
口１６を通って流れるに従って次オに増加する。
のモニタ１０の一定の微分圧力を維持する大気圧に関連
づけられている。ソレノイド弁１４がサイクルにおいて
１．５秒間間いたとき、モニタ１０の圧力はガスが制限
口１６を通って流れるに従って次オに増加する。
この第１の１５秒の期間内にソレノイド弁２２が閉じる
と、モニタ１０内の圧力はベッド１８内の分子濾過材料
の吸着能力に比例したレベルに到達する。もし、生産さ
れたガスが酸素に富みゼオライト４八等の酸素吸着性分
子濾過材料が選択された場合、システムにおいて達成さ
れた圧力の上限は窒素に富むガスまたは酸素が吸収され
た空気によって達成される上限よりも低くなる。
と、モニタ１０内の圧力はベッド１８内の分子濾過材料
の吸着能力に比例したレベルに到達する。もし、生産さ
れたガスが酸素に富みゼオライト４八等の酸素吸着性分
子濾過材料が選択された場合、システムにおいて達成さ
れた圧力の上限は窒素に富むガスまたは酸素が吸収され
た空気によって達成される上限よりも低くなる。
（７）
その１．５秒の期間にソレノイド弁２２が開きそして弁
１４が閉じたときに、システムは制限口２０を介して大
気への出口を与えるので、モニタ１０が到達した圧力の
下限はベッド１８内の濾過材料の放出速度の関数として
減少する。容易に酸素を吸収するゼオライト４八等の分
子濾過材料でベッド１８が満たされているモニタを介し
て作用する酸素に富む生産ガスの圧力低下の上限および
下限の両者は、第２図に示されている。第２図は、また
ゼオライトを用いた同様のシステムを通って流れる空気
まだは多くの窒素に富むガスの圧力変動も示す。
１４が閉じたときに、システムは制限口２０を介して大
気への出口を与えるので、モニタ１０が到達した圧力の
下限はベッド１８内の濾過材料の放出速度の関数として
減少する。容易に酸素を吸収するゼオライト４八等の分
子濾過材料でベッド１８が満たされているモニタを介し
て作用する酸素に富む生産ガスの圧力低下の上限および
下限の両者は、第２図に示されている。第２図は、また
ゼオライトを用いた同様のシステムを通って流れる空気
まだは多くの窒素に富むガスの圧力変動も示す。
モニタ１０の較正は、酸素吸収システム内における窒素
の圧力変動と酸素の圧力変動との間の相関関係を決定す
ることを含む。圧カドランスジューサ２６は、モニタ１
０システム圧力に応じた電気信号を与える。この電気信
号は、基準ガスについて等価信号と比較される。この例
では、この基準ガスは窒素であ（８） シ、そこで酸素濃度が推定される。ベッドの温度はモニ
タ１０が較正された温度から変化するはずであシ、補正
は推定濃度レベルに対してなされる。
の圧力変動と酸素の圧力変動との間の相関関係を決定す
ることを含む。圧カドランスジューサ２６は、モニタ１
０システム圧力に応じた電気信号を与える。この電気信
号は、基準ガスについて等価信号と比較される。この例
では、この基準ガスは窒素であ（８） シ、そこで酸素濃度が推定される。ベッドの温度はモニ
タ１０が較正された温度から変化するはずであシ、補正
は推定濃度レベルに対してなされる。
本発明の分子濾過放出技術は、そのガスの富化成分に対
して放出が可能な全ての富化生産ガスに対して等しく応
用可能である。
して放出が可能な全ての富化生産ガスに対して等しく応
用可能である。
第１図は、本発明による分子ｐ過酸素モニタを示す図で
あシ、 第２図は、酸素および窒素富化生産ガス間の圧力の違い
における変動を描いた第１図示の分子濾過材料モニタの
圧力変動プロファイルを示す図である。 〔主要部分の符号の説明〕
あシ、 第２図は、酸素および窒素富化生産ガス間の圧力の違い
における変動を描いた第１図示の分子濾過材料モニタの
圧力変動プロファイルを示す図である。 〔主要部分の符号の説明〕
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 特定のガス内に豊富に含まれる生産ガスを製造す
るためにシステム内におけるその特定のガスの濃度を決
定するモニタシステムであり、 生産ガスの圧力を低下させ、かつ該システムを通る生産
ガスの流れを制御するために該生産ガスの圧力をプリセ
ットレベルになるように調節すると共に、ソレノイド弁
を調節する圧力差調節器、および モニタシステム内の圧力スパイクを除去するために分子
濾過材料のベッドの上流と下流に設けられた制限口を備
えたモニタシステムにおいて、 第１の状態においてシステムが与圧きれ、その圧力の上
限は分子濾過ベッドが生産ガスから特定のガスを吸着す
ることによシ制御され、第２の状態においてシステムは
大気中に排気し、その圧力の下限は分子濾過ベッドから
特定のガスを排出する速度によって制御されるというよ
うにして、生産ガスから特定のガスを吸着する分子濾過
材料のベッド、および システム圧力をその圧力に応じた電気的アナログ信号に
変換し、かつその電気的アナログ信号を基準と比較する
手段を含む圧カドランスジューサを備え、前記特定のガ
ス濃度を推定できるようにしたことを特徴とするモニタ
システム。 ２、特許請求の範囲第１項に記載のモニタシステムにお
いて、 前記分子濾過ベッドの温度をモニタし、そしてそのベッ
ド温度を一定に維持するように補償することを特徴とす
るモニタシステム。 ３、 特許請求の範囲第２項に記載のモニタシステムに
おいて、 前記生産ガスが酸素であることを特徴とするモニタシス
テム。 ４、 特許請求の範囲牙２項に記載のモニタシステムに
おいて、 前記生産ガスが窒素であることを特徴とするモニタシス
テム。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/460,305 US4455861A (en) | 1983-01-24 | 1983-01-24 | Molecular sieve oxygen monitor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59141958A true JPS59141958A (ja) | 1984-08-14 |
Family
ID=23828166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59008667A Pending JPS59141958A (ja) | 1983-01-24 | 1984-01-23 | モニタシステム |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4455861A (ja) |
| EP (1) | EP0114661A3 (ja) |
| JP (1) | JPS59141958A (ja) |
| CA (1) | CA1196797A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021168093A1 (en) * | 2020-02-18 | 2021-08-26 | Cobham Mission Systems Davenport Lss Inc. | Obogs composition control and health monitoring |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8503559D0 (en) * | 1984-04-06 | 1985-03-13 | Bailey H S | Swimming pool enclosures molecular sieve type gas separation systems |
| US4916630A (en) * | 1988-09-30 | 1990-04-10 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Bed tester for molecular sieve oxygen concentrator |
| US5060514A (en) * | 1989-11-30 | 1991-10-29 | Puritan-Bennett Corporate | Ultrasonic gas measuring device |
| US5402665A (en) * | 1993-05-11 | 1995-04-04 | Hart; Russell F. | Monitoring gaseous oxygen concentration |
| US5882384A (en) * | 1996-05-20 | 1999-03-16 | Advanced Technology Materials, Inc. | Gas source and dispensing system with in situ monitoring of pressure and temperature |
| US5968236A (en) * | 1998-02-20 | 1999-10-19 | Bassine; Stuart | Valve free oxygen concentrator |
| DE60027493T2 (de) * | 1999-02-19 | 2006-12-07 | Teijin Ltd. | Vorrichtung zur Produktion von mit Sauerstoff angereichertem Gas aus Luft |
| EP1192426A1 (en) * | 1999-07-12 | 2002-04-03 | Unit Instruments, Inc. | Pressure insensitive gas control system |
| FR2839263B1 (fr) * | 2002-05-03 | 2005-01-14 | Air Liquide | Systeme embarque de production d'oxygene pour aeronefs, en particulier aeronefs a long rayon d'action |
| WO2018062270A1 (ja) * | 2016-09-28 | 2018-04-05 | 株式会社フジキン | 濃度検出方法および圧力式流量制御装置 |
| CN113917080B (zh) * | 2021-10-08 | 2024-04-19 | 北京航空航天大学 | 一种分子筛衰减性能测试设备 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL130964C (ja) * | 1966-10-24 | |||
| DE1919557C3 (de) * | 1968-05-07 | 1978-10-26 | Union Carbide Corp., New York, N.Y. (V.St.A.) | Verfahren und Vorrichtung zum Abtrennen von einer oder mehreren Komponenten aus Gasgemischen durch selektive Adsorption und nachfolgende Desorption |
| US3922149A (en) * | 1974-01-30 | 1975-11-25 | Garrett Corp | Oxygen air enrichment method |
| US4100789A (en) * | 1977-07-28 | 1978-07-18 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Fluidic partial pressure sensor |
| IT1123546B (it) * | 1978-08-25 | 1986-04-30 | Linde Ag | Dispositvo per preparare gas respirabile in aeromobili |
| DE3029080A1 (de) * | 1980-07-31 | 1982-02-18 | Linde Ag, 6200 Wiesbaden | Verfahren und vorrichtung zum bereitstellen von atemgas |
-
1983
- 1983-01-24 US US06/460,305 patent/US4455861A/en not_active Expired - Fee Related
- 1983-11-09 CA CA000440860A patent/CA1196797A/en not_active Expired
-
1984
- 1984-01-18 EP EP84100516A patent/EP0114661A3/en not_active Withdrawn
- 1984-01-23 JP JP59008667A patent/JPS59141958A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021168093A1 (en) * | 2020-02-18 | 2021-08-26 | Cobham Mission Systems Davenport Lss Inc. | Obogs composition control and health monitoring |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0114661A2 (en) | 1984-08-01 |
| EP0114661A3 (en) | 1985-10-23 |
| US4455861A (en) | 1984-06-26 |
| CA1196797A (en) | 1985-11-19 |
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