JPS6283021A - 酸素富化ユニツト - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、窒素より大きい速度で酸素を透過させる気体
透過膜モジュールを利用することにより空気中の酸素を
富化して供給することができる酸素富化ユニットに関す
るものである。

従来の技術 近年酸素富化ガスは、燃焼用、医療用などに広く利用さ
れているが、これらの気体を得る方法としては、深冷分
離による酸素ボンベが一般であり、他の代表的方法とし
ては固体表面の気体の吸脱着を利用した方法（ゼオライ
ト等）があるが、簡単に酸素富化ガスを作り出し、消エ
ネルギー機器として利用する目的で、高分子の膜を利用
した酸素富化ユニットの開発が盛んに行なわれている。

気体透過膜を利用した分離技術としては、例えば特開昭
５６−９１８０２号公報に示される様に選択気体透過膜
セルがある。

以下図面を参照しながら、上述したような気体分離手段
の一つである、従来の酸素富化ユニットについて説ＢＡ
を行う。

第３図は、従来の気体透過膜モジュールの分解斜視図を
示すものである。第３図において、１は混合気体を選択
的に分離する気体透過膜、２は気体透過膜１との間に空
間部が形成されるように、密封保持する補強板、３は前
記空間部内に充填される通気性物質、４は気体透過膜１
と補強板２を気密に保つ両面粘着テープ、５は選択的に
分離された気体を吐出する流体吐出口、６は前記気体透
過膜１と、この気体透過膜１の厚み方向に積層され相対
する他の気体透過膜１とが接触しないようにして、常に
新しい空気を供給出来る空間を形成する端部スペーサー
である。

第４図は、従来の酸素富化ユニ７）の分解斜視図を示す
ものである。第４図において、７は第３図に示す気体透
過膜モジュール、８は選択的に分離された気体を集合さ
せるヘッダー　、９は前記気体透過膜モジュール７の流
体吐出口６と前記ヘッダー８を接続するチューブ、１０
は前記気体透過膜１に常に新しい空気を供給するファン
、１１は前記空気より塵埃を除去するフィルター、１２
は上記部品を収納するケースである。

以上の様に構成された酸素富化ユニ、、／）について以
下その動作について説明する。

まず気体透過膜１は、窒素よりも大きな速度で酸素を透
過させるものであり、ヘッダー８を介して流体吐出口６
を真空ポンプで減圧吸引を行なうと、気体透過膜モジュ
ール７の外部の気体は、気体透過膜１を通って選択的に
分離される。またチューブ９は流体吐出口５とヘッダー
８を接続して気体透過膜１に減圧度を伝えるものである
。又供給ファン１０は、フィルター１１全介して気体透
過膜モジュール７に常に新しい空気を供給するものであ
り、フィルター１１は気体透過膜１へ供給される空気よ
り塵埃を除去するものである。選択的に分離された気体
（酸素富化空気）は、通気性物質３より形成される空間
部に侵入し流体吐出口５とチューブ９を通ってヘッダー
８により集合して外部に供給される。

又補強板２は、気体透過膜１が真空ポンプで減圧された
場合に気体透過膜１を保持しかつ補強するものである。

気体透過膜１と補強板２により形成された空間部に通気
性物質３が充填してあり、両面粘着テープ４により密封
保持されている。又気体透過膜１の厚み方向に積層され
相対する他の気体透過膜１が接触しない様に端部スペー
サー６が気体透過膜モジュール７のコーナ部に接着形成
されている０ 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、第３図の様に気体透過膜１と補強板２の
間に通気性物質３を充填させコーナ部を両面テープ４で
接着する構造においては、気体透過膜１の中央部が凸状
にふくらみ、厚み方向に積層された相対する他の気体透
過膜１と接触し、気体透過膜１が破壊する恐れがあり、
端部スペーサー〇の厚さを気体透過膜１が接触しない様
に充分数る必要があり、小型化出来ないという問題点を
有していた。

本発明は、上記問題点に鑑み、気体透過膜同志が接触せ
ず、しかも小型の酸素富化ユニ、ノトヲ提供するもので
ある。

問題点全解決するだめの手段 この目的を達成するために本発明の気体透過膜モジュー
ルは、気体透過膜の上にスペーサを接着して気体透過膜
モジュールを数個単位毎に小ブロックとしてケースに収
納したものである。

作用 この構成により気体透過膜１の中央部のふくらみがなく
なり、その結果厚み方向に積層された相対する他の気体
透過膜１と接触しない。従って端部スペーサとスペーサ
の厚みを薄くでき、小型になる。

実施例 以下本発明の一実施例について図面全参照しながら説明
する。

第１図は、本発明の一実施例における気体透過膜モジュ
ールの分解斜視図、第２図は酸素富化ユニットの分解斜
視図を示すものである。

第１図において、２１は混合気体を選択的に分離する気
体透過膜、２２は気体透過膜２１との間に空間部が形成
されるように密封保持する補強板、２３は前記空間部内
に充填される通気性を有する通気性物質、２４は気体透
過膜２１と補強板２２を気密に保つ両面粘着テープ、２
６は前記空間部内の流体全吐出する流体吐出口、２６＆
は前記気体透過膜モジュール２１同心が接触しない様に
膜表面に接着し気体透過膜２１を押えるスペーサー、２
６ｂは常に新しい空気を供給出来る空間を形成する端部
スペーサー、２７はスペーサ−２６２Ｌ’ｉ接着し、し
かもスペーサーが振動などにより多少移動しても気体透
過膜２１に影響がないようにするだめの接着剤である。

第２図において、２８は気体透過膜モジュール、２９は
選択的に分離された気体を集合させるヘッダー、３０は
前記気体透過膜モジュール２８の流体吐出口２６と前記
ヘッダー２９を接続するチューブ、３１は前記気体透過
膜２１に常に新しい空気を供給するファン、３２は前記
空気より塵埃を除去するフィルター、３３は気体透過膜
モジュール２１を１０〜２０枚程度収納する小ケース、
３４は小ケース３４を収納するケースである。

以上の様に構成された酸素富化ユニットについて以下そ
の動作を説明する。

第１図、第２図において気体透過膜２１は、窒素よりも
大きな速度で酸素を透過させるものであり、ヘッダー２
９を介して流体吐出口２６を真空ポンプで減圧吸引全行
なうと、気体透過膜モジュール２８の外部の気体は、気
体透過膜２１ｆ：通つ−Ｃ選択的に分離される。まだチ
ューブ３０は、流体吐出口２５とヘッダー２９を接続し
て気体透過膜２１に真空度を伝えるものである０そして
選択的に分離された気体（酸素富化空気）は、通気性物
質２３より形成される空間部に流入し、流体吐出口２６
とチューブ３０ｉ通ってヘッダー２９により集合され外
部に供給される。

又供給ファン３１は、フィルター３２を介して気体透過
膜モジュール２８に常に新しい空気を供給するものであ
り、フィルター３２は気体透過膜２１へ供給される空気
より塵埃を除去するものである。

モジュール構造として、補強板２２は気体透過膜２１と
の間に空間部を形成し、気体透過膜２１全保持しかつ補
強するものである。気体透過膜２１と補強板２２により
形成された空間部に通気性物質２２が充填してあり両面
粘着テープ２４により密封保持されている。

又、気体透過膜２１の表面に接着剤２７を塗布しスペー
サ−２６＆全接着することによ抄厚み方向に積層される
相対する他の気体透過膜２１が押さえられ接触しない。

従ってスペーサー２６１Ｌと端部スペーサー２６ｂの厚
さを薄くする車力；可能になり、従来の端部スペーサー
の厚さの約に程度になった。しかし気体透過膜２１の表
面にスペーサ−２６２Ｌｆ接着剤２７により接着してい
ることにより、気体透過膜モジユール２８全１００個程
度ケースに収納するのは、位置ずれ等をおこし製造上取
扱がむずかしい。そこで気体透過膜モジユール２８’ｉ
１０〜２０個程度を小ブロックとして板金の小ケース３
３に積層収納して、小ケース３３をケース３４に収納す
ることにより、組立て、取扱いが容易になる。

以上の様に気体透過膜モジュール２８のスペーサー２６
２Ｌと端部スペーサー２６ｂの厚さが釣機になるため、
酸素富化ユニットの幅が約Ａになり小型化になる。又性
能も従来と同等の性能を得ることが出来ることを確認し
た。

なお、本実施例では気体透過膜モジュール２８を板金の
小ケース３３に収納したが、小ケース３３は、気体透過
膜モジュール２８を１０〜２゜個程度をテープなどで小
ブロックにしてもよい。

発明の効果 以上の様に気体透過膜の表面に接着剤２Ｔによって一定
間隔にスペーサーを接着することにより、気体透過膜の
中央部分が凸状にふくらまないため、スペーサーと端部
スペーサーの厚さを薄くでき気体透過膜モジュールの厚
さを薄くできるＣその結果、酸素富化ユニ７）は小型化
になり従来と同等の性能が得られる。

又気体透過膜モジュール全１０〜２０個程度づつブロッ
ク化し、ケースに収納するため、取扱いが簡単になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による酸素富化ユニットの気
体透過膜モジュールの一部を破断して示す料現図、第２
図は同酸素富化ユニントの一部破断して示す斜視図、第
３図は従来の気体透過膜モジュールの一部を破断して示
す斜視図、第４図は従来の酸素富化ユニットの一部を破
断して示す斜ン見図である。 ２１・・・・・・気体透過膜、２６＆・・・・・・スペ
ーサー、２８・・・・・気体透過膜モジュール、２９・
・・・・・ヘッダー、３１・・・・・・ファン、３２・
−・・・・フィルター、３４・・・・・ケース。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名刀　
４　図 −ｄ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 大気あるいは混合気体を選択的に分離するしかつ複数個
   積層される気体透過膜モジュールと、前記大気あるいは
   混合気体を供給するファンと、選択的に分離された空気
   を集合するヘッダーと、前記大気あるいは混合気体より
   塵埃を除去するフィルターと、上記各部品を収納するケ
   ースとで構成され、前記積層される複数個の気体透過膜
   モジュールをこの膜表面の一部にスペーサーを配して相
   対させ、かつ気体透過膜モジュールを数個づつブロック
   化してケース内に収納した酸素富化ユニット。