JPS6116724B2

JPS6116724B2 -

Info

Publication number: JPS6116724B2
Application number: JP15519880A
Authority: JP
Inventors: Gen Kurisu; Kenko Yamada; Teizo Yamaji; Kyoshi Sugie; Shizuo Azuma
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1980-11-06
Filing date: 1980-11-06
Publication date: 1986-05-01
Also published as: JPS5782105A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は窒素より大きい速度で酸素を透過させ
ることができる選択透過膜を用い、大気から酸素
の豊富な空気を効率よく得る装置に関するもので
あり、特に医療用に使用するに適した膜法酸素富
化器に関する。

近年ぜんそく、肺気腫症、慢性気管支炎等の呼
吸気系器官の疾患に苦しむ患者が多く、その最も
効果的な治療法の一つとして酸素吸入法がある。

しかしこの酸素吸入法において60％以上の高酸
素濃度空気を吸入させると、治療効果よりかえつ
て肺炎症状や神経障害等を起こし、害になること
が知られており、酸素濃度は長時間吸入しても安
全である50％以下が一般に用いられる。

酸素源としては現在の多くは深冷分離法によつ
て得た純酸素をボンベ等につめ供給する方法がと
られているが、純酸素ガスを空気で混合稀釈して
所望の酸素濃度に下げること、酸素切れの鑑視、
あるいは高圧ボンベの取り扱い等管理のきびしさ
が要求され、また取換えや運搬に煩雑さがある。
そのためこの方式は特に一般家庭内で使用するの
は困難である。

一方大気中の酸素分離・濃縮法としては、酸素
より窒素をより選択的に吸着するゼオライト等の
吸着剤を用いた吸着分離法が知られている。この
吸着分離法による医療用酸素富化器が最近開発さ
れているが、吸着剤に空気を吸着および離脱させ
る必要性から、操作圧力は加圧および減圧をくり
かえす、いわゆるプレツシヤー・スウイング方式
であり、騒音が大きくその騒音が大きくなつたり
小さくなつたりのくりかえしで使用者、特に病人
にとつて苦痛に感じさせる。その上、吸着剤の劣
化もあり、吸着法は比較的寿命は短く、さらにこ
の吸着法によつて得られる酸素濃度は一般に50〜
90％の高酸素濃度空気である。さらに吸着剤は水
蒸気をより吸着するので、でてくる空気は乾燥空
気であり、吸入療法にあたつては加湿が必要とな
る。

そこで空気中より連続的に酸素富化空気を得、
しかもその富化空気が長時間吸入しても安全であ
る50％以下の酸素濃度であり、騒音の小さい、か
つ耐久性のある、小型の酸素富化器が開発できれ
ば長期に亘る吸気器官疾患者にとつて極めて望ま
しいことである。

かかる要求にかなう酸素富化器として、窒素よ
り大きい速度で酸素を透過させることができる選
択性酸素透過膜を用いた膜法により富化器が提案
されている（例えば特開昭51−6876、特開昭51−
5291号公報参照）。

この膜法による酸素富化器の特徴は一般に膜の
酸素と窒素の選択性は２〜５の範囲にあることか
ら一般の空気分離で得られる酸素濃度は、50％以
下であること、一般に酸素・窒素より水蒸気の透
過の方が大きいため、膜を透過して得られる富化
空気は加湿されてでてくるため特に吸入時に加湿
を必要としないこと、膜自体が超フイルターであ
るためゴミや細菌などの全くない清浄空気として
得られること、さらに操作圧を減圧だけすなわち
真空ポンプを使用した場合、騒音の小さな富化器
ができることなどにあり、減圧タイプの膜法酸素
富化器は医療用として最適な富化器と云える。

しかしながら、この膜法の酸素富化器を実用に
供する場合、よりコンパクトな構造であること、
騒音が一層低いこと、重量がより小さく、運搬が
容易でたたみやじゆうたんを傷めないこと、さら
に分離の性能（酸素濃度、富化空気量、耐久性な
ど）がすぐれていることなどが一層改良されれば
よいことは自明の理である。

またさらに重量な点は、従来の富化器では、富
化器よりでてくる酸素富化空気の温度が室温より
３〜５℃高く、それが患者になま温かい空気を吸
入するため例えば室温が30℃をこえたりすること
に不快感をもたらし、富化空気の温度を下げる対
策が必要であることがわかつた。

吸入時の温度低下策としては、富化器をでた富
化空気の導管を長くして、冷却する方法もある
が、前述の通り富化空気はほとんど飽和に近い水
蒸気をもつているため、温度が下がると導管部に
水滴がつき、それを取出す必要があること、また
長時間使用時には、外から入つてくる細菌の繁殖
の場になる恐れがあり、富化器本体で充分冷却し
たしまうことが必要である。

本発明者らは、膜法による酸素富化器の開発に
あたり、実用上のかかる問題点の解決をはかるべ
く鋭意研究した結果本発明に到達したものであ
る。

すなわち、本発明は大気により酸素富化空気を
得る酸素富化器であつて (i) 選択性酸素透過膜よりなるエレメントの多数
の配列を収納した酸素富化モジユール、 (ii) 該酸素富化モジユールに大気を送りこみ且つ
酸素富化空気を排出する手段、 (iii) 該酸素富化モジユールの各エレメントの内部
を減圧にしかつ酸素富化空気をとりだすための
真空ポンプと (iv) 真空ポンプからでてくる酸素富化空気の温度
を下げ、過剰の水分を除去するための冷却およ
び水分分離手段から主として構成される構造に
おいて、 (1) 該酸素富化モジユール内のエレメントが支
持板の両面に選択性酸素透過膜を設けられた
ものであり、その両面の膜を介して酸素富化
空気を併せてとりだすための共通した取出し
口を有し、かつ該エレメント内における圧損
失が100mmＨｇ以下であり (2) 該酸素富化モジユールにおいては大気空気
の供給口と窒素富化空気の排出口が同一平面
内にあり、しかもモジユール内のエレメント
配列体における空気の流れが、酸素富化空気
の流れに対して向流もしくはクロス流となる
ように富化空気の取出口および空気の供給口
並びに排出口が設けられており、 (3) 大気を該モジユールに送りこみ且つ窒素化
空気を排出するために該大気空気の供給口の
前にフアンが設けられており、 (4) 該富化モジユールの排出口をでた窒素富化
空気は真空ポンプを冷却し、この冷却した空
気流は屈曲した排風路を通じ富化外部へ排
出されるものであり、 (5) 真空ポンプを出てきた酸素富化空気が、冷
却手段および水分分離手段を経て充分冷やさ
れ、かくして酸素富化空気の導管が真空ポン
プの排風路へ直接接触することなく酸素富化
器外へ取出される構造を有することを特徴と
する酸素富化器である。

かかる本発明の富化器の主な構造の特徴と効果
を以下説明する。

(a) 軽量、コンパクトであること。

分離エレメントが支持板の両面に選択性酸素
透過膜を設けてあり、エレメント当りの膜面積
を最大にしていること、すなわち膜面積が一定
であるならばエレメントの数を最小にした構造
であること。

(b) 分離性能の良好なること。

エレメントがその内部を流れる富化空気流の
圧損失が小さい構造であることと、供給空気の
流れと富化空気の流れが向流もしくはクロス流
の関係にあることで分離効果のすぐれた構造で
あること。

(c) 騒音の低減がなされていること。

騒音源として空気の取入れフアンと真空ポン
プである。フアンおよび真空ポンプの低騒音の
ものの使用及び防音材の使用はいうまでもない
が、富化器には空気流があり、それを外へ出す
構造になつているので、それを伝つて音が外へ
もれてくる。その対策として空気流路に屈曲を
つけ、流路を長くし途中音を吸音させる構造に
なつていること、さらに空気取り入れフアンが
富化モジユールの前に設置されているため、フ
アンからの空気流が特に長くとれ、かつエレメ
ントの配列体内部の吸音効果により、騒音の低
減を計つている構造となつている。

(d) 富化空気温度を低温にできること。

真空ポンプは運転中加熱し、そこを富化空気
が通つて来ると温められてでてくるので、冷却
手段を設けてある。その冷却手段は、とり入れ
空気で冷却する熱交換器であり、富化空気が熱
交換器をでてくるときは、とり入れ空気の温度
に等しいが、近い温度まで冷却できる能力を有
しているものである。一方、富化空気は水蒸気
の透過が窒素や酸素より大きいため、水蒸気リ
ツチになつているため、冷却すると水がでてく
るので水分分離手段をつぎに設けている。さら
に重要なことは、この冷却された富化空気を富
化器の外部へ導くまで、加温されないことであ
り、特に真空ポンプを冷却した温風にさらされ
ない構造であることである。かくして酸素富化
空気の温度は取り入れ空気（室温）とほゞ等し
いが、高くても１℃以内におさえることができ
る。

以上、本発明の富化器の構造の特徴と効果の関
係を個々に説明してきたが、これらはそれぞれ独
自に関係しているのではなく構造全部が有機的に
結びついて、全体として本発明の富化器の特徴を
生み出している。

本発明の特徴を有するため前述した機能をもつ
構造にして、かつコンパクト化をはかるために
は、富化モジユールにおける空気の供給口と排出
口とは同一平面にあることが最もよい。

つぎに本発明の富化器の各構成要素について詳
述する。

(A) 酸化モジユール；モジユールは、多数のエレメントの配列体よ
りなり、そのエレメントは支持板の両面に選択
性酸素透過膜を設けられてものであり、その両
面の膜を介して酸素富化空気を併せてとりだす
ための共通した取り出し口を有し、かつ該エレ
メント内における圧損失が100mmＨｇ以下であ
ることである。

本発明に使用される選択性酸素透過膜は、酸素
と窒素の透過係数の比が20以上のものであればい
づれの素材のものも使用できるが得られる富化空
気の必要酸素濃度及び分離操作上から、好ましく
は25以上、さらに好ましくは3.0以上のものが有
利である。

素材としては、酸素透過係数の大きいものがよ
く、膜厚は透過量が反比例するので、膜の層ので
きるだけ薄く、かつ耐久性のあるものが用いられ
る。膜の形態としては支持板上にのせることので
きる形態のものであり、平膜状のものである。そ
の形態としては薄膜、非対称膜、複合膜のいづれ
でも使用できる。

種々の選択性酸素透過膜の中で膜素材として
は、ポリα．オレフインが酸素の透過係数が
10^-10CC（STP）・cm／cm²sec・cmＨｇ以上と一般
のポリマーの大きいこと、選択性も3.0以上あ
り、0.5ミクロン以下の極薄膜化も可能であり、
耐久性もあり、好適に用いられる。

ポリα−オレフインの中でもポリ４−メテルペ
ンテン−１、それと他のポリオレフインとの共重
合体ポリ４−メチルペンテンとビニルミラン及
び／又はアリルミランとの共重合体が酸素の透過
係数が10^-9CC（STP）・cm／cm²・seccmＨｇ以上
で、かつ選択性も安定して3.0以上あり、好適に
用いられる。

かかるポリ−α−オレフインの極薄膜は例えば
本発明者らがさきに提案した方法（特願昭54−
169461）によつて製膜することができる。極薄膜
の厚さは、0.5ミクロン以下であり、かかる極薄
膜は多孔質支持上にのせて取り扱われる。

本発明の支持板とはエレメントの形態を保ち、
膜を維持する働きと、膜を透過した酸素富化空気
の流路となる働きの両方を機能する。後者の酸素
富化空気の流路となる働きは、膜の分離効率に大
きくかかわるものであり、該流路で気体が通りに
くいものは、圧損失が大きくなり、エレメントに
圧力差を与え、分離を実施しても実際に膜の前後
にかかる圧力差は小さく、圧力差に比例する透過
量は低下する。さらに混合気体の分離では膜の前
後の圧力比（高圧側／低圧側）の大きいほど、実
際の混合気体の分離がよくなることが知られてい
るが、圧損が大きいと、低圧側の圧力が高まり、
圧力比も小さくなり、膜を透過して得られる富化
気体の濃度は低くなる。

そこで支持板としては膜を透過した酸素富化空
気の流路をできるだけさまたげない構造すなわち
圧損失のできるかぎり小さい構造のものがよく、
圧損失としては100mmＨｇ以下好ましくは75mmＨ
ｇ以下、さらに好ましくは50mmＨｇ以下である。

ここで本発明でいう圧損失の測定は支持板構造
体をたて50cm、よこ25cmの大きさに切り、エレメ
ント全表面をガスバリヤー性フイルムでおおう。
50cm側の両端を、気体がもれないように封じ、25
cm側の両端は気体が抵抗なく流れる太いチユーブ
状の流通口（例えば内経約８mmの管）をつけ他の
端辺はふさいでおく。一方チユーブ口は開放でし
ぼれるようにしておき、反対側チユーブ口より減
圧吸引する吸引側の空気量が1e／分ａときの両方
の口での圧力を測定し、その差を圧損失とする。
測定は25℃で行う。

本発明の支持板はアルミ板、ジユラルミン板、
鉄板等の金属板、あるいはポリプロピレン板、硬
質板、硬質塩ビ板、FR−PET板、不飽和ポリエ
ステル等のプラスチツク板、あるいはステンレス
金鋼、ポリプロピレン多孔板等の網状物を中心に
してその両面にネツト材、不織布、多孔質材等を
或いはこれらを組合せて積層して構成される。こ
の場合各エレメントにおける圧損失が前記範囲と
なるように組合せて積層することが必要である。

ネツト材は支持板の中心に金網や多孔板を使用
しない場合、支持板中の空気の流れを容易にする
ものであり、気体の易流作用を有するものであ
り、特にその選定は重要である。ネツト材として
は、目のあらい凹凸形状を有するものが好まし
く、材質としてはプラスチツク製あるいは金属性
のいずれでもよいが軽量化の点からプラスチツク
製が好ましい。

プラスチツク製の場合、腰のあるものが好まし
く、材料としては例えばポリプロピレン、ポリエ
チレンテレフタレート、ナイロン等をあげること
ができる。市販のネツト材を例示すればDupont
社のベクサーあるいは東京ポリマー社のネトロン
等をあげることができる。

不織布は、ネツト状物が目があらく、凹凸があ
るため圧力をかけた場合、膜がネツト状物の形に
変形し破損する恐れもあり、そこで膜の形状を保
護するためであり、さらに気体の流れを容易にす
る働きをもつ。それ故不織布としては、表面が平
滑であるものが好ましく、目の大きさはネツト状
物の目より小さいものである不織布としては材質
としてポリエチレンテレフタレート、ポリプロピ
レン、ポリエチレン、ナイロン等であり、例えば
市販のものとしては、帝人社のユニセルＲタイ
プ、あるいは日本バイリン社のMFタイプ等をあ
げることができる。

多孔質材は不織物と同様に分離膜を維持するも
のであり、不織布もその一種と考えることができ
るが、一般に不織布より孔経の小さいものであ
る。分離膜の種類によつては、分離膜が多孔質材
と一体あるいは、積層した形で製造される場合で
あつてもよい。多孔質材としては、例えばポリプ
ロピレン多孔膜（商品名セルガード、セラニーズ
社製）、セルロースエステル多孔膜（商品名ミリ
ポア、ミリポア社製）、テフロン多孔膜（商品名
フロロポア、住友電工社製）、ポリカーポネート
多孔膜（商品名ニユークリポア、野村マイクロサ
イエンス社製）、再生セルロース膜（商品名、フ
ジミクロフイルター、富士フイルム社製）等をあ
げることができる。

支持板としては本発明の圧損失内にあればどの
ような組合わせのものも使用できるが、支持板自
体として耐久性があり、変形などのおこしにくい
構造のものが好ましい。なお支持板の構造として
はそのまん中の金属板等を中心としてネツト状
物、不織布、多孔質材がこの順序で左右対称にな
つているものが圧力のむらや富化空気流のかたよ
りがなく好ましい。好ましい構造として金属板の
両面にネツト状物、不織布および多孔質材をこの
順序でそれぞれ少なくとも１種類づつ設けたもの
が圧損失が小さく、かつ膜の変形をふせぎかつエ
レメント自体の耐久性もあるので好ましい。

支持板の厚さとしては、コンパクト化の点から
できるだけ薄いものが好ましく、厚さとしては５
mm以下、好ましくは４mm以下、さらに好ましくは
３mm以下である。

本発明に用いるエレメントは、両面の透過膜を
透過して得られる酸素富化空気を併せてとりだす
ため取出口が設けられている。

取出し口は、そお部分の圧損失のほとんどない
断面積及び長さのものを選ぶことが必要であり、
かくして共有した取出し口では、膜一面に対して
それぞれの取出口を設ける場合と比較して、取出
し口の数が半減できること、さらに取出し口から
の富化空気をまとめる集合官も数を減らすことが
でき、エレメント及びモジユールの構造が簡便に
なるという特徴がでてくる。

取出し口を除いてはエレメントの外周は、空気
のもれがないように封じられる。即ち、供給空気
と膜を透過した富化空気の混合が起こらないよう
な構造になつている。かくして作られたエレメン
トを膜がそれぞれ接しなくするため、膜表面を大
気が流れていくための流路を設けるため、スペー
サーをはさみ、多数枚あわせる。

なお多数枚あわせた両端は、分離膜を片面だけ
設けたエレメントをおき、膜面が外側にできるこ
とがないようにすることも本発明の配列体の中に
含まれる。このあわせた配列体を空気の供給口と
窒素富化空気の排出口を有する収納ボツクス入れ
富化モジユールを形成する。なお各エレメントか
らの膜を透過した酸素富化空気は各エレメントの
取出し口に連結した集合管に集められ、該管を通
しモジユールの外へとりだすことができるように
なつている。供給空気と取出し口の流し方として
は、向流、クロス流が好ましく、分離効率の点で
向流が最も好ましい。本発明のモジユールにおい
て、供給口と排出口村の位置は、供給空気の流れ
が、酸素富化空気の取出しの流れに対し向流もし
くはクロス流となるように設けられている。

(B) 大気を送り込むフアン：大気をとり入れ、酸素富化モジユールに、該
大気を送りこむ働きをし大気空気の供給口の前
に設けられている。送る空気量は膜表面の濃度
合をできるだけ小さく、分離効率をあげるた
め、酸素富化空気量の５倍以上、好ましくは10
倍以上、さらに好ましくは30倍以上である。

(C) 真空ポンプエレメント内部を富化空気取り出し口を通し
て減圧にし分離の駆動力となるとともに、該取
出し口を通して富化空気をとりだし、ポンプの
排気ガスとして富化空気を送りだす働きをも
つ。

ポンプの種類としては、人の吸入に使うた
め、オイルなどの微細粒子の混入のないものが
よく、オイルレスタイプのポンプで、しかも騒
音も小さく、耐久性のあるものが好ましい。ポ
ンプの能力としては、必要とする富化空気量、
酸素濃度、分離膜の性能によつて大きく違つて
くるが、例えば医療用として酸素濃度35％以
上、富化空気量６／分以上分離膜としてその
酸素、窒素の選択性が3.5の場合のとき、絶対
圧力270mmＨｇで６／分の流量がでる性能以
上のポンプが必要となる。

医療用の富化器としては、米国ギヤスト社あ
るいはトーマス社あるいは日本のイワキ社のダ
イヤフラム型のオイルレスポンプ等が好適に用
いられる。

運動中の真空ポンプの冷却には富化モジユー
ルの排出空気が利用できる。又冷却後の風はポ
ンプの音をできるだけ外にださないため、少く
とも１ケ所の屈曲部をもつ排風路を経て、排出
すること和が必要である。又、ポンプのまわり
の壁には吸音材等をはりつけることも好ましい
例の１つである。

(d) 冷却及び水分分離手段；温まつたポンプを経て出てくる富化空気を冷
却する冷却手段としては、熱交換器を用いる。
熱交換器に与える冷却空気は、取り入れ空気を
利用する富化空気をとり入れ空気まで冷却する
には、該熱交換をとり入れ空気のとり入れ口の
すぐそばに置くのが好ましく、その囲りが、真
空ポンプの熱により温められにくいことが必要
である。

熱交換器の材質としては、熱伝導の点から金
属性のものが好ましく、そのなかで、殺菌効果
のある鋼製のものが特に好ましいものの１つで
ある。熱交換長の形状としては、通常の形状の
いかなるものも使用できるが、コンパクトで且
つ水も流れる形状のものが好ましく、従つてコ
イル状のものが好適に用いられる。熱交換長の
能力は、熱交換器の出口で富化空気の温度が冷
却空気と等しいかほゞ近い温度まで冷却するこ
とが必要であり、その長さは富化空気の量、温
度によるが、コイルの長さはある場合には少く
とも１ｍ以上が望ましい。

水分分離手段は富化空気中の水を空気と分離
する働きをする。最も簡単な方法とししては、
円柱状の管の横から水を含んだ富化空気を導入
し、空気は上に水は下へと分離する方法であ
る。

分離効率をよくするために、該円柱にラツシ
リングなどの充填物を入れることもできるし、
たな等の障害物を設けることもできる。水分分
離長の下方にたまつた水は、外部へ排出しなけ
ればならないが、外部へとりだす方法として
は、受け皿をつくり、そこにためておく方法、
あるいはたとえばガーゼ等の水をよく吸収する
材料に水分をしみこませ蒸発させる方法があり
特に限定されるものではない。特に後者の場
合、ポンプの冷却風を利用すれば効率よく蒸発
させることができる。

(E) その他富化空気中のNOx，SOx等の有害ガスや悪臭
を除去するための例えば活性炭を充填したカラ
ム、あるいは、富化空気中の細菌を徐くための
バイオフイルターを設置してもよく、これらは
休止中に富化空気の導管部分に細菌の入るのも
防ぐ効果もある。また運転時の異常を検知し、
知らせる警報器類、時間計、流量計、圧力計、
等の付属部品が設置されていてもよい。

本発明の酸素富化器は前述した各構成要素を組
みこみ構成されるが、医療用富化器として用いる
場合、酸素濃度が35％以上必要のとき分離膜とし
て酸素と窒素の選択性3.0〜4.0の範囲にあるもの
を用いる場合、操作圧力としては絶対圧で230〜
300mmＨｇ以下の減圧が必要である。このときこ
の圧力で必要とする酸素富化空気の量がでくいな
くてはならない。

一方富化器をでてくる富化空気の温度は、取り
入れ空気すなわち室温と等しいか、高くても１℃
の範囲内ででてくる性能をもつ。

本発明の富化器は、主として医療用として人間
の吸入に使用されるものであるがそれに限らず、
小型燃焼炉用空気、養殖等の産業用酸素富化空気
の製造にも使用できるものである。

次に本発明の富化器の構造の一例を図でもつて
示すがこれは説明のためであつてこれに限定され
るものでない。

富化器に使用するエレメントの構造図を図−１
に示す。１１はアルミ板（厚さ１mm、250mm×500
mm）、１２はポリプロピレンネツト（厚さ50μ、
14メツシユ）、１３はポリエチレンテレフタレー
ト不織布（厚さ230μ、図は180ｇ／m²）、１４は
ポリ４−メチルペンテン−１の極薄膜（平均厚さ
0.15μ、酸素／窒素の選択性3.8）を上にのせた
ポリプロピレン多孔材（厚さ25μ、最大孔径0.2
ミクロン）であり、富化空気の取出し口１５が設
けてある。エレメントの周囲は巾15mmにわたつて
空気のもれのないように接着剤で固定されてい
る。

このエレメントの圧損失は30mmＨｇであつた。
このエレメントを15枚重ねあわせた図−２に示す
富化モジユールを作成する。各エレメントの間に
は厚さ３mmのゴムのスペーサーを500mmの両ふち
に入れ、膜がお互いに接触しないとともに大気空
気の流路を形成させる。図−２で２１はモジユー
ルホツクス、２２は大気空気の供給口、２３は窒
素富化空気の排出口、２４はエレメントの配列で
あり、２５は富化空気の取り出し口をまとめた集
合管であり、真空ポンプにつながつている。

図−３に富化器の全体図を示す。そのＡ方向か
らみた内部を図−４、Ｂ方向からみた内部を図−
５に示す。

４１は、酸素富化モジユールであり、４２はフ
アンであり、これを運転することにより４３より
フイルターを通して外気をとり入れ、とり入れた
空気はまず４４の冷却器を冷却し、４２のフアン
を通つて４１のモジユールの４６の供給口より入
り、４７の排出口よりでる。排出口からでた空気
は５１のポンプ室に入り、５２の真空ポンプを冷
却し、５３の排風路を通して外へ排出される。排
風路は独立しており５４の電気計器類を加熱しな
い構造になつている。

一方富化空気は、４８の集合管を通り真空ポン
プへ入り、そこをただ富化空気は４４の冷却器を
通り冷やされる。ついて水分分離器４５を通り、
水と分離し、ポンプの排風路５３と交わることな
し、活性炭層、バクテリアフイルターを経て４９
の取出し口より外へ出る。

この富化器の大きさは巾330mm、奥行き380mm、
高さ700mmであり、重量は40Kgであり、15.0℃の
室での運転のとき、酸素濃度41.7％、真空空気量
７／分であつた。（絶対圧力160mmＨｇ）富化空
気の温度は、15.4℃であり室温と同じ温度ある。
又運転時の騒音は１ｍ離れたところで43ホーンで
あつた。なお比較のためにエレメントの構造で12
のポリプロピレンネツトを用いないとき、エレメ
ントの圧損失は470mmＨｇあり、このエレメント
を用い、実施例と同様に富化モジユールを作成
し、運転し性能を測定したところ酸素濃度26.7
％、富化空気量2.9／分であつた。

【図面の簡単な説明】

図−１は本発明の酸素富化器に使用されるエレ
メントの構造図の１例であり、図−２は富化モジ
ユールの外観図の１例であり、図−３は富化量全
体図の１例であり、図−４および図−５は富化器
内部図を示すものである。

Claims

【特許請求の範囲】１大気より酸素富化空気を得る酸素富化器であ
つて、 (i) 選択性酸素透過膜よりなるエレメントの多数
の配列を収納した酸素富化モジユール、 (ii) 該酸素富化モジユールに大気を送りこみ且つ
窒素富化空気を排出する手段、 (iii) 該酸素富化モジユールの各エレメントの内部
を減圧にしかつ酸素富化空気をとりだすための
真空ポンプと (iv) 真空ポンプからでてくる酸素富化空気の温度
を下げ、過剰の水分を除去するための冷却およ
び水分分離手段から主として構成される構造に
おいて、 (1) 該酸素富化モジユール内のエレメントが支
持板の両面に選択性酸素透過膜を設けられた
ものであり、その両面の膜を介して酸素富化
空気を併せてとりだすための共通した取出し
口を有し、かつ該エレメント内における圧損
失が100mmＨｇ以下であり (2) 該酸素富化モジユールにおいては大気空気
の供給口と窒素富化空気の排出口が同一平面
内にあり、しかもモジユール内のエレメント
配列体における空気の流れが、酸素富化空気
の流れに対して向流もしくはクロス流となる
ように富化空気の取出口および空気の供給口
並びに排出口が設けられており、 (3) 大気を該モジユールに送りこみ且つ窒素富
化空気を排出するために該モジユール内の大
気空気の供給口の前にフアンが設けられてお
り、 (4) 該富化モジユールの排出口をでた窒素富化
空気は真空ポンプを冷却し、この冷却した空
気流は屈曲した排風路を通じ富化器外部へ排
出されるものであり、 (5) 真空ポンプを出てきた酸素富化空気が、冷
却手段および水分分離手段を経て充分冷やさ
れ、かくして酸素富化空気の導管が真空ポン
プの排風路に直接接触することなく酸素富化
器外へ取出される、構造を有することを特徴
とする酸素富化器。