JPS60253717A

JPS60253717A - 燃焼用酸素富化気体供給装置

Info

Publication number: JPS60253717A
Application number: JP60056786A
Authority: JP
Inventors: Shiro Asakawa; 浅川　史朗; Yoshimasa Ito; 伊東　良将
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1985-03-20
Filing date: 1985-03-20
Publication date: 1985-12-14
Also published as: JPS6367603B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は燃焼用酸素富化気体供給装置に関するものであ
る。

近年エネルギーコストの上昇は著しく、エネルギー利用
機器に対して省エネルギー化が強く要請され−ている。

特にエネルギーを直接燃料として利用する燃焼機器、内
燃機関、外燃機関などに対してはその燃焼効率の向上に
関して種々の改良が試みられている。その１つとして酸
素富化燃焼法がある。周知のように燃焼は化学的に見れ
ば、燃料の酸素による酸化反応であり、この時発生する
反応熱が利用されるものである。一般的に燃焼と云えば
、古今東西を問わず、自然の大気中、すなわち２１ｖｏ
１％の酸素濃度下における燃焼であった。

この時発生した反応熱は排ガス、（たとえば、炭酸ガス
、水分および空気中の窒素ガスなど）に与えられ、回収
不可能な場合は排ガス損失となる。

あるいは、その排ガス容量によって燃焼温度が左右され
る。いずれにしても排ガス量が少ければ少い権利用しう
る熱量利得は大きくなる。排ガス中で、大きな影響をも
たらす因子は生成した水分および空気中に含有される燃
焼に無関係な不活性気体、特に窒素である。この窒素の
量を低減させることにより、燃焼速度の上昇、燃焼温度
の上昇が認められ結果的には大きな燃焼における省エネ
ルギー化が果しうる。窒素量の低減は、すなわち、酸素
富化空気を用いることであり、その効果は、例えば第１
図ａに示すように数多の酸素富化によっても大きな燃焼
節減が可能となる。図中、横軸は酸素富化空気の酸素濃
度を、縦軸は燃焼の節減率を示し、各燃焼温度をパラメ
ーターにしたものである。これは、天然ガス（１３Ａ）
を燃料とした場合の例であるが、他の燃料に対しても同
様の傾向は見られる。図から明らかなように、省エネル
ギー（燃料節減効果）は高温利用領域になればなる権力
れておシ、ガラス溶解、ガラス加工、金属溶解、セラミ
ック焼成、各種鍛造炉用一般ボイラーなどの用途に広く
有効である。また、酸素富化率は、数％〜２ｏ％程度上
昇すれば大きな効果を示し、必らずしも高濃度酸素を必
要としないことが理解される。副次的な効果としては、
酸素富化空気を用いることにより、燃焼時たとえばピア
ノバーナーでは火炎長が短かく鋭くなり、精密加工用と
して特に秀れた効果も与える。

このように酸素富化空気による燃焼は数々の長所、特に
省エネルギー効果において顕著な特長を有するが、これ
を実現具体化するためには低コストの酸素、もしくは酸
素富化空気の供給が強く要請されてくる。

現在燃焼用として必要となる酸素富化気体は、一般に酸
素ボンベにより供給されているが、しかしボンベ使用に
関しての問題は、高圧ガスを使用すると云う事、あるい
はボンベ交換が必要な事、ガスもれの危険等である。さ
らにボンベ以外としては液体酸素の使用が行なわれてい
るが、これについても同様な問題が見られる。

省前述した如く、現在°エネルギー化が必要な時代となっ
ている中で、より効率的に空気中の無尽蔵の酸素を取り
出す事が必要である。

すでにほとんどの高分子膜は、ピンホールの無い状態で
は窒素の透過係数に較べ酸素の透過係数が犬である事が
知られている。この事から当然高分子膜を選択分離用と
して使用可能であるが、しかし高分子膜を用いた装置か
ら得られる酸素富化気体を燃焼用として用いる場合、以
下に示す条件を満足することが必要であり、医療用（特
開昭５１−３２９１号公報、特開昭５１−６８７６号公
報など）として必要とされる条件とはかなりの違いが見
られる。このことは使用条件が１つたく異なる事による
ものである。

一般に燃焼装置は種々の燃焼方法、燃焼温度。

装置の形状、大きさを有しており、個々の装置により酸
素富化気体の酸素濃度、流量が規定される。

この事から、酸素富化気体を燃焼装置に利用する場合、
これらの条件に合う酸素富化気体供給装置が必要となる
。しかるに、酸素富化気体供給装置製造に関して上記条
件を満すためには、単に酸素富化気体を得る装置であれ
ば良いと云う事ではない。つまり使用状態、使用条件、
装置の外部条件など種々の変化に対応できる供給装置で
ある事が必要であり、他に利用される様な酸素富化気体
の必要条件とはかな９の違いがある。具体的に酸素富化
気体供給装置として必要な条件を示すと、第１に燃焼装
置が必要とする酸素濃度を可変できることである。この
ことは酸素富化気体を気体あるいは液体燃料と混合して
燃焼させた場合その時の酸素濃度により燃焼温度及び燃
焼速度が著しく変化することによる。すなわち、酸素濃
度がわずか１％増加する事により約８０’Ｃの温度上昇
が見られると同時に、燃焼速度の大巾な変化によシ火炎
長が大きく変わる。この事から酸素富化気体供給装置と
しては燃焼装置が必要とする酸素濃度は可変である事が
必要である。第２の点としては第１と同様に酸素富化気
体の流量を可変とする必要がある。つまり、燃焼装置の
条件、あるいは理論燃焼に近い値で燃焼させるために流
量を可変とする必要がある。第３に酸素富化供給装置の
外部条件、主に温度の変化に対する適応が可能である事
である。つまシ選択気体透過膜を用いた本装置において
は温度変化により膜の気体透過量が変化し、この結果酸
素富化気体の流量が変化するので、この変化を無くする
事を可能とする事である。

以上の諸条件を解決することにより燃焼用として使用可
能な酸素富化気体が得られる。本発明ではこれらの点を
解決し、燃焼用として使用可能な酸素富化気体を得る装
置を提供するものである。

以下さらに前述した必要条件を詳細に説明する。

一般に燃焼用ガス量、あるいはカロリーに適した理論燃
焼を行うだめの酸素富化気体の酸素濃度および流量の最
適量を得るだめの一つの方法として装置内の選択気体透
過膜の両面における差圧を変化させる事が考えられる。

しかし単に差圧を変化させる事により上記の目的を達成
させる事はできない。この理由は差圧と透過流量に関し
て次の関係があるからである。透過流量は次式により示
される。

ここでＦ（Ｎ２）、Ｆ（０２）は窒素及び酸素の透過量
、Ｋは膜の物理的定数、Ｐ（Ｎ２）、Ｐ（０２）はそれ
ぞれ膜材質にともなう窒素、酸素の透過係数、ΔＰ（Ｎ
２）、ΔＰ（０２）は窒素及び酸素の膜面に対する分圧
差を示すものである。つまりこの式から分かる様に膜を
透過する全流量（Ｆｔ）はＦｔ＝Ｆ（Ｎ２）十Ｆ（０２
）であり、差圧を変化させると透過流量（Ｆｔ）は必要
量に制御されるが、一方酸素濃度（Ｆ　（０２）／　Ｆ
（ｔ））も同時に変化する。これを実験結果から示した
ものが第１図すである。この図では一次側として空気（
２１％酸素）を用いている。

図中横軸は選択気体透過膜の一次側の圧四と二次側の圧
（Ｂ）（透過気体）との正比（Ｂ／Ａ　＞を・示したも
ので、曲線Ｐおよび左縦軸はその時の酸素濃度＠）であ
り、曲線Ｑおよび右縦軸は透過量をＢ／Ａ−０，５の時
１としたときの流量比を示したものである。この結果か
ら分かる様に差圧を減少すると、透過量（Ｆｔ）も減少
し、かつ酸素濃度（Ｆ　（０２）　／Ｆ（ｔ））　も減
少する事となる。

尚この値は膜の透過性能及びポンプの排気能力・によシ
絶対値は変化するが、しかしこの傾向はどの様な状態で
も同じと云える。この様に必要とする酸素濃度と流量を
得るためには単に差圧を変化する事では解決できない。

さらに以下に示す効果も加味する必要がある。

一般に多くの高分子膜は温度上昇により透過量も増加す
る傾向を示している。これは次式により示される。

Ｐ　＝　Ｐｏ　ｅｘｐ　−（Ｅ　／ｋＴ）　・・・＝・
（３）上式より透過量の増大は温度Ｔの上昇にょるＰ（
透過係数）の増加にともなうもので、さらに活性化エネ
ルギー（Ｅｐ）とも相関を持つものである。

第１表がそのＥｐの例を示したものである。又第１図Ｃ
はＥ　の小さいポリジメチルシロキサンの温度と酸素の
透過係数を示したもので、温度が１０°Ｃ増加すると約
１０％もの透過係数の増加が見られる。つ寸りこの事実
は酸素富化気体供給装置の設置環境の温度変化に大きく
依存している事であり温度変化に対して適応可能な装置
である必要がある。通常燃焼用装置の設置環境としては
かなりきびしい環境にある。つまり四季を通じ装置周辺
の温度はＯ’Ｃ附近から４０’Ｃ前後の間を変化する。

この様に数１０度の変化に対し、常に透過流量を制御し
なければならない。さらに第１表から酸素と窒素の活性
化エネルギー（Ｅｌ：、）は等しくなく、式（３）から
Ｅｐ及び温度Ｔによる透過係数Ｐは酸素の場合と窒素と
では異なる事から当然温度変化に対する酸素と窒素の流
量変化も一致しないと云う事になる。

第　１　表以上が燃焼用酸素富化装置として必要な条件であり、本
発明はこれを満足する燃焼用富化酸素供給装置を提供し
ようとするものである。

第２図は本装置の主要部分のひとつの構成図である。こ
の図は空気の導入口から出口までの各部の配置構成及び
非透過気体の流れを示したものである。図において、２
１は金属ネットあるいはフィルターで、膜セルの保護を
するために設けられている。外気ファン２２によりこの
金属ネットあるいはフィルター２１を通って導入され、
膜セル１を通過し、酸素及び水蒸気が選択気体透過膜を
通過して酸素及び水蒸気が選択的に除かれる。膜セル１
については第４図で後述する。次いで、選択気体透過膜
を通過しない窒素富化気体（酸素および水蒸気が少ない
状態となった気体）はファン２２に上りさらに後部へ流
れるか、又は直接放出される。後部へ流れる場合は湿度
除去部２３で水を蒸発させて冷却し、真空ポンプ２４を
通り、脈動除去部２５を通って、気体の流れる方向を制
御する風向制御板２６で方向を変えられ外部へ出る。

風向制御板２６は図では縦に複数枚並べているが、横方
向に複数枚並べてもよい。また、風向制御板２６は装置
の側面や下方に設けてもよい。２７は防音材、２８は膜
セル１の後段に設けた外気導入部で、詳細は第５図によ
り後述する。外気導入部２８は酸素濃度が一定である外
気に接する必要があるので、排出気体を出す風向制御板
２６からは離した位置にする必要がある。

なおファン２２は第２図では膜セル１の後方に設けたが
、ファン２２は単に気体を流すためのものであるから、
空気取り入れ口、あるいは空気排出口に設けてもよい。

一方膜を透過した酸素富化気体の流れを示したものが第
３図である。図において空気３０は常時使用中の主膜セ
ル３１及び酸素濃度及び流量を制御するだめの補助膜セ
ル３２を通過し、膜を酸素が選択的に透過する。この酸
素富化気体は真空ポンプ３３に進むが、その中間に、こ
の気体の内部圧力検知部３４及び酸素濃度、流量制御の
だめの外気導入部２８がある。外気導入部２８は、外部
の通常空気（酸素２１ｖｏ１％）を導入し、酸素富化気
体を稀釈して、酸素濃度および、流量を調節するもので
、複数個有っても良く、ポンプの前後いずれにあっても
有効である。

さらに真空ポンプ３３を通過した富化気体は必要ならば
この気体中の水分を除去するだめの除湿室３６を通る。

ここで得られた気体の一部はさらに濃度、流量を制御す
るためにフィードパ、クコントロール３了によりフィー
ドバックする。残りの気体は必要ならば脈動を除去する
ためバッファー室３８を通り燃焼用富化気体として取り
出される。３５は温度検知器、９０は流量検知器、９１
は圧力検知器、９２は燃焼装置、９３は圧、流量制御用
吐出口である。

以上が各部の主な配置構成と流れを全体的に示したもの
であるが、さらに各々について詳しく説明する。

燃焼用酸素富化気体供給装置の製造において、あらかじ
め一応の使用条件等を加味し、必要酸素濃度、流量を満
足するものを作る事が出来るが、前述した如く、使用条
件、使用環境によりさらに最適燃焼を行なうだめの制御
が必要である事から、まず第１に酸素濃度、流量を可変
とするだめの方法について示す。すなわち外部条件、変
動等に対応できる様に膜セル部分で可変とする事である
。

第４図がその膜セル部分の構成を示したものである。図
中１は膜セル全体を示し４６は１つ又は複数の膜セルで
構成され、通常の動作状態で１００係可動している主膜
セルである。４６は補助膜セルで複数の膜セルで構成さ
れ使用条件、外部変動が生じた時に使用するもので、全
膜セルに占める割合は各種条件により異なるが２０％前
後である。

又この補助膜セル４６を制御するために、１個以上の制
御パルプ４７を持ち、このパルプ４７に対し１組以上の
補助膜セル４６を有する構成である。

寸たこのパルプ４７は０Ｎ−ＯＦＦ制御による手動、あ
るいは電動式パルプである。動作方法としては、パルプ
４７を開にする事により補助膜セル４６の酸素富化気体
は導管４８を通り、主膜セル４６の酸素富化気体が通過
している導管４９と合流する事となる。開とする補助膜
セルの数を制御することにより膜セル１より得られる酸
素富化気体の流量または酸素濃度を制御できる。補助膜
セル４６を使用した時の酸素富化気体の変化としては、
比較的圧変化がＪ＼さく酸素濃度の変動が小で、大幅な
流量の増加を果すことが出来る。

次に第５図について説明する。図に示されている様に膜
セル１からの酸素富化気体の流れは導管４９を通る流れ
を示すが、途中圧力センサー５０を通る。これは膜の透
過気体側の圧を知るものでありこれにより透過気体の状
態を膜特性温度、流量等からめようとするものである。

また導管５１を通る経路で酸素富化気体の状態を変化さ
せるため、第２図及び第３図の空気導入部２８に対応す
る空気取り入れ口５２を設けである。これは、取り入れ
口５２にフィルターを使用しであるもので、取り入れる
流量はバルブ６３により調節する。

このバルブ５３は流量可変のタイプであり、手動あるい
は、モーターにより可変する事が可能なものである。こ
の装置の働きは、たとえば、酸素濃度が規定より高く、
一方流量が少ない場合に使用する事ができるもので、こ
の制御は前述した補助膜用バルブ４７と、後述する制御
方法との兼ね合いになる事は云うまでもない。次に導管
５１を通ってきた気体は減圧ポンプ５６に達するが、こ
の導管５４とポンプ排出側導管５６とを接続するための
バルフ゛５了が設けられている。このパル７’５７はバ
ルブ６３と同様に流量可変タイプのものであり、手動あ
るいは、モーターによる制御が可能なものである。又バ
ルブ５７の役目は導管４９．５１側の圧力を減少させる
ためのバイパスであり、こ、れを開とする事により透過
気体の酸素濃度、流量を減少させ規定値に達成させるも
のである。このバルブ５７の制御はバルブ５３と同様に
種々の条件、つまり、補助膜パルプ４７．空気取り入れ
バルブ５３の使用可否、温度、圧力、流量等のファクタ
ーと相関がある事は云う寸でもない。以上が、燃焼用酸
素富化気体として必要とする規定流量。

規定酸素濃度を得るためと、外部条件の変動に対し、一
定値を得るための制御部である。また制御バルブの操作
はすべであるいは一部手動とする事も可能である。

すでに記した如く、温度による変動を制御するだめに膜
セル１部分に温度センサー５９を取り付け、常時温度を
監視し温度変化が生じた時は上記したと同様に補助膜４
６の使用、外気の導入、バイパスバルブ５７の開閉の可
否を解析し規定値を達成させる。本装置では前述した如
く、温度、圧力、透過流量、酸素濃度とがそれぞれ相関
関係にありこれらの制御を手動で行う事も可能であるが
、後述する自動集中制御の方式を用いれば実時間で制御
を行うことも可能である。

この様にポンプの排気口５８から得られた酸素富化気体
中には水分が含捷れているため必要ならば、これを除く
必要がある。特に大気湿度が高い場合、減圧状態からポ
ンプ５５を通り常圧またはそれ以上になると、水蒸気は
外部温度との相対温度差により露結現象が起る。この事
を利用し通常はスパイラル状の管を追し、この管を常温
にする事により水蒸気を露結し取り出す。しかるに外気
温度により湿度や露結量が変化すると云う問題が生じる
。本装置ではできるだけ透過気体中の湿度を下げるため
に、次の方法により解決した０理想的には湿度を下げる
方法としてＯ’Ｃ以下の温度の中に透過気体を通す事に
より達成する事ができるが、このような方法を用いると
、装置の大型化および維持管理に伴うコスト上昇が避け
られない。

よって本装置ではできるだけ簡便でかつ常温以下にする
事により解決した。つまり水が浸透しやすい材質と熱伝
導のよい材質とを密着させた状態で透過気体の導通管に
接続させる。この原理は、透過気体中の水蒸気がとの導
通管で露結した時、この水が浸透圧あるいは内圧で外部
に取り出され、大気中で気化するとき、さらに潜熱によ
り温度を下げる事により、より温度を下げ露結を促進さ
せるものである。

第６図は除湿部および脈流除去部を設けた構成を示し、
第５図と同一部分には同一符号を付して説明を省略する
。図に示されているように特に前述した除湿部６２はポ
ンプ５５の直後に設置する必要がある。つまりポンプ５
５の入口５４と出口５６とのバイパスに除湿部６２を通
す必要がある。

つまシこの除湿部６２を通さずに行なうと、バルブ５７
の近傍で露結が生じ、流量変動と同時に、さらに水蒸気
が逆流する事となる。以上のように除湿された酸素富化
気体は向流れに脈動を生じている場合がある。このため
パンファー２６によりこの脈動を阻止している。さらに
この気体は流量センサー部９０を通り、かつ圧力計９１
を通る。

捷だこの部分の導管９２が異常圧（燃焼バーナー系への
導管がストップされた場合等）の時又は、流量が多過ぎ
る時にバルブ９３により自動的に減圧又は排出されるよ
うに設置されている。この燃焼用酸素富化気体は導管９
２に送られ導管９４からの燃焼用ガスあるいは燃焼用液
体燃料と混合される。寸だ本装置外の燃焼部分あるいは
燃焼用燃料部分には、流量センサー９５．圧力センサー
９６を設ける事によりさらに高品位の酸素富化気体とす
る事が可能である。

第７図は装置全体の長さを短くし、小型化を図った場合
の実施例で、膜セル部１を上段に、その他の部分を下段
にし、気体の流れをコ字形としたものである。図におけ
る各符号は第２図、第４図。

第５図、第６図の各部と同一であり説明を省略する。こ
の実施例においては、空気取り入れ口２１と窒素富化気
体排出口とが同一方向に向っているため、風向制御板２
６より多量の窒素富化気体を排出する場合は風向制御板
２６の向きを左右方向に広げるなどして、窒素富化気体
が空気取り入れ口２１にまわりこ捷ないようにしなけれ
ばならない０次に前述した規定流量および酸素濃度を安定に供給する
だめの制御方法について述べる。これらを得るための制
御部分としては、補助膜開閉、大気導入バルブおよびバ
イパスバルブの操作の３点でありこの操作はどれを取っ
ても、流量、酸素濃度との関数となっている。一方これ
らの操作に関し、流量および酸素濃度を知る手段は股付
近の温度、透過気体の圧、最終取り出し口の流量あるい
は圧力の数点である。これらの関係は一見複雑な操作で
あるが、自動制御可能なものである。すなわち、使用す
る膜特性は膜材料特有のものである。

したがって膜自身の差圧（ΔＰ）、透過量（Ｊ）、酸素
濃度（０２）、温度に対する透過係数（ＰＴ）を知り、
単なる演算処理を行なう事により可能である。具体的に
はマイクロコンピュータ−を使用し、センサー部分の複
数ケ所を測定し、その結果から指定値よりの変動を観察
し、これを膜それ自身の特性と比較演算し、最適流量お
よび濃度を得るために数ケ所の制御バルブのどれを変化
させるのが最適であるかを予測し決定する。具体的には
第８図の構成で制御する。図中１１１，１１２，１１３
は各センサーからの入力である。たとえば１１１のライ
ンは第６図の圧力センサー６０からの入力であシこれを
オペアンプ１１４で正規化した後、セレクター１１５を
通石処理回路１１６でＡ／Ｄ変換され＠算その他の処理
を行なう。またライン１１２は第５図の温度センサー５
９の出力であり室温補正された後オペアンプ１１４に入
り、セレクタ１１５を経て処理回路１１６に加えられる
。

同様にライン１１３は第６図の流量センサー９゜の出力
でアシ、オペアンプ１１４．セレクタ１１５を経て処理
回路１１６に加えられる。処理回路１１６で演算、処理
されて得られたデータは、ＲＯＭ１ｊ７に記憶されてい
る膜特性、たとえば第１図すに示された特性と比較され
る。このデータは、使用する膜の基本的データである。

一方、燃焼条件の初期値設定はキーボード６３より入力
させる。６４はキーボード６３の表示装置である。キー
ボード６３より入力させた値と膜特性の比較により指定
される条件を決定し、次いで制御方法を決定し表示する
。同時にバルブ駆動用モータコントローラ１２０に指示
を与え、バルブ５３を駆動する。同様にバルブ５７はバ
ルブ駆動用コントローラ１２１で、バルブ４７はバルブ
駆動用コントローラ１２２で制御する。この動作をくり
返すことにより精度を上げてゆく。この時のデータ、補
正データはＲＡＭ１１８に蓄えられる。以上の方法によ
り制御を行う。なお、図中６６はＣＰＵの一例を示した
ものであり、ＣＰＵの種類により異なるが、要するに、
各種データを膜特性と比較演算し制御方法の最適条件を
決定するものである。なお本方法ではさらに外部条件の
複雑な変化に対し、膜特性をさらに補正し、最適化へ進
める事が可能である。以上の方法をソフトウェアから見
たものが第９図である。

次に第１０図により本装置の電気回路、安全装置回路に
ついて説明する。図中、実線は電源回路、破線はコント
ロール回路である。まず、真空ポンプ駆動用三相電源１
３１および単相１０ｏＶの電源１３２よりの電圧は、そ
れぞれ電源防止用ブレーカ−１３３，１３４を通り、開
閉コントロールボックス１３５に入る。さらにサーマル
型の過電流防止プレーカー１３６，１３７を通り各電源
が供給される。１０ＯＶの電源１４０は各コントローラ
において必要に応じＤＣ変換される。この電源はＣＰＵ
６６、ファン２２．指示ランプ１６４゜警報ブザ−１５
０および各バルブの制御コントローラー１４４に供給さ
れる。電源１４５は１０Ｑ■入力電源１３２の異常ある
いは停電の時に使用するだめの、ＣＰＵバックアップ電
源および警報ブザ−１４６用電源である。次にコントロ
ール回路であるが、ライン１４７よりデータ入力されそ
の値が異常値（規定値からの大きなズレ、あるいは制御
不可能な値等）が検出された時ライン１４８により開閉
コントローラボ・ノクス１３５を駆動して電源遮断、ラ
イン１４９を介して警報ブザ−１６０の作動およびライ
ン１５１を介して制御コントローラ１４４の制御等を指
示する。１５２゜１５３．１５４，１５５は各種の動作
状態を表示するためのランプあるいはＬＥＤ表示装置で
ある。

本装置で使用している膜は燃焼用を目的としている事か
ら最低でも２ｏ１／分以上の流量を得るために透過能の
良いポリジメチルシロキサンを含む膜材が好適であり、
また本装置として最終的に燃焼用として用いられる酸素
濃度は燃焼に適した３９％以下のものである。

以上の方式により燃焼用として主に必要とされる条件で
ある酸素濃度および流量の可変が可能であり、また規定
の濃度、流量が温度等の外部条件により変動せず、かつ
湿度に対してもより安定でありまた得られた富化気体が
脈動のないものであり、燃焼用として十分実用可能な酸
素富化気体が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは酸素濃度と燃焼節約率との関係を示す図、第
１図すは選択気体透過膜の両側の差圧と酸素濃度および
流量の関係を示す図、第１図Ｃは選択気体透過膜の温度
と透過係数との関係を示す図、第２図は本発明による燃
焼用酸素富化気体供給装置の原理構成図、第３図は本発
明による燃焼用酸素富化気体供給装置の構成および動作
原理を説明するだめのブロック図、第４図は本発明に使
用される膜セル部構成図、第５図は本発明装置にに４ノ制御系の説明図、第’ｂ＝＝９ｊ図は本発明装置の制御
系０動作を説明するフローチャート、第Ｐ毛図は本発明装置
における電気回路系説明図である。１　選択気体透過膜セル、２１　フィルター、２２　・
ファン、２３　・湿度除去部、２４゜３３．５６　・・
・・真空ポンプ、２５・・・・脈動除去部、２６・・・
・風向制御板、２７・・・・・防音材、２８　・・・・
外気導入部、３１．４５・・・・・・主膜セル、３２　
、４６・・補助膜セル、３４．５０・・・内部圧力検知
部、３５　温度検知部、３６　除湿室、３７・フィード
バックコントロール、３８・　バッファー室、９０・・
・流量検知器、９１・・圧力検知器、９２　・燃焼装置
、９３〜　圧、流量制、御用吐出口０代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図（０）醸赤導浅　（〃）第１図ｒｂ）（Ｃ）（・０９γメｌθ０久Ａ　べ区域第３図第４図 − 肯ポ　ム

Claims

【特許請求の範囲】

（１）選択気体透過膜セルに空気を供給する手段と、選
択気体透過膜の一次側と二次側間に圧力差を設ける手段
と、前記選択気体透過膜セルを透過した酸素富化気体を
燃焼装置に供給する配管系とを備え、前記選択気体透過
膜セルが主膜セルと補助膜セルとで構成され、補助膜セ
ルからの酸素富化気体の流量を制御して選択気体透過膜
セルより得られる酸素富化気体の流量および酸素濃度の
少なくとも一方を制御することを特徴とする燃焼用酸素
富化気体供給装置。（呻　補助膜セルが複数個の膜セルで構成され、各々の
出力路が開閉可能である特許請求の範囲第１項記載の燃
焼用酸素富化気体供給装置。