JPH0229604B2 - Sansofukaki - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は、酸素選択透過性膜を用いて酸素濃度
の高められた空気を得るための酸素富化器に関す
る。さらに詳細には、該膜透過により水分濃度も
高められた富化空気より、過剰の水分を長期間に
渡つて安定に除去することが可能な酸素富化器を
提供するものである。

［従来の技術］ これまでの膜型酸素富化器では、富化空気を冷
却して凝縮した水分を水分離器から繊維束を充填
した水排出管を径て排出することがなされていて
た。しかしながらかかる水分離器の水分中には、
富化空気中のNOxやSOx等の溶解した水分によ
つて配管系内に発生する固形物や、ダイヤフラム
式の真空ポンプから発生する微粒子等の異物が存
在する場合があり、その異物が繊維束を充填した
水排出管の導入部近くに蓄積し目詰りを起こすこ
とによつて正常な水の排出が困難になる問題点が
あつた。

またかかる水の排出時に、水排出管の先端部に
おいて水が飛散しやすく、その周辺がその水で漏
れて腐朽され、さらには装置外に漏出すること等
のトラブルを生ずる問題点があつた。

特に医療用の酸素富化器においては、四季を通
じて更には長期間にわたつて、種々の条件下で安
定に水を排出して、水滴混入のない適度に加湿さ
れた酸素富化空気を患者に供給することが重要で
ある。上記の如く水分離が不十分で水滴の混入し
た富化空気が供給されたり、また排出水が周囲へ
飛散したりすると、不衛生な状態になりやすく、
医療用としては極めて不適当であつて、その解決
策が強く望まれていた。

［発明の目的］ 本発明は、酸素富化空気から分離された水分を
長期間にわたつて正常に排出できる構造を有した
酸素富化器を提供することを目的としている。さ
らに具体的な目的は、水排出手段として繊維集束
体等を充填した圧力降下部の目詰りを防ぐことに
より安定な水排出操作が長期間にわたつて可能に
することである。他の具体的な目的として、水排
出手段の先端における水飛散を防止して、それに
帰因した種々のトラブルをなくすることが挙げら
れる。

［発明の構成］ 本発明者等は、これらの目的を達成すべく鋭意
研究した結果、水排出手段中における詰り防止策
として、特定された形態の導管手段又はフイルタ
ー手段を用いることが有効であり、また水排出手
段の先端での水飛散防止策として特定された形態
のカバーが有効であることを見い出し、本発明に
到達した。

即ち本発明は、酸素選択透過性膜を具備した膜
エレメントと、該膜エレメントから酸素富化空気
を取り出すための手段と、該酸素富化空気の冷却
手段と、その冷却された酸素富化空気中に凝縮し
た水分の分離手段を有する酸素富化器において、
該水分離手段に多数の狭い通路を有した圧力降下
部を具備した水排出手段が接続されており、さら
に該水排出手段が該水分離手段と該圧力降下部の
間に該水分中に含有される異物による該圧力降下
部の詰り防止手段を具備していること及び／又は
該水排出手段の先端部が水飛散防止のための筒状
カバーを有していることを特徴とする酸素富化器
を提供するものである。

以下本発明について、図面を用いて詳細に説明
する。第１図は、本発明における酸素富化器の１
実施態様を例示したものである。即ち同図におい
て、膜エレメント１は酸素選択透過性膜を具備し
たものであり、その膜の形状としては平板型、円
筒型、中空型等のいずれであつてもよい。例えば
真空ポンプなる減圧手段１０等を用いて膜エレメ
ントの内側を減圧にすることにより、膜を透過さ
せて酸素濃度の高められた富化空気が集収管２を
介して取得され、減圧手段を通過した後、水分保
持機能部１１を有した冷却手段１２、水分離手段
１３、オリフイス等の加圧手段１４、流量調節手
段１５及び流量測定手段１６を径て、酸素富化空
気Ａとして使用に供される。他方大気空気Ｃは、
フアン手段１８によつてフイルターを介して装置
内に取り入れられ冷却手段１２、膜エレメント１
及び減圧手段１０を順次通過した後、装置外に排
出される。

本発明の特徴は、水分離手段１３で分離された
水が安定且つ正常に該水分保持機能部１１に排出
されるために特定された形態の水排出手段１７を
用いることである。かかる水排出手段における特
徴は、その入口部分と出口部分にある。

水排出手段の入口部分の特徴は、例えば繊維状
物の集合体を充填して多数の狭い通路からなる圧
力降下部の上流側に、該水分中に含有される異物
による該圧力降下部の詰り防止手段を設けた点で
ある。

第２図は従来法による繊維束２０を充填した水
排出手段の入口部分を示したもの（サブタイ８で
固定）であり、第３〜第７図が本発明における該
水排出手段の入口部分を示したものである。即ち
第３〜第６図は、繊維束２０を充填した圧力降下
部の上流側に詰り防止用の導管手段２１を設けた
ものであり、該導管手段の導入部、導出部が共に
上向きに設けられており、その導管手段の１部の
管径が拡張されたもの２２、その導管手段中に管
径を絞つた部分２３を有するものを例示してい
る。これらの詰り防止手段にあつては、水中に含
まれる異物がまとまつて圧力降下部の入口部に流
れ込むことが少ない。特に第５，６図の如く該導
管手段の管径を拡張した場合及び／又はその開口
度を縮小した場合には、異物が水中に分散されや
すく圧力降下部中の狭い通路を通過して排出され
るので目詰り防止上非常に好ましい。特に第６図
の場合には間欠的な水噴射で圧力降下部入口の洗
浄効果もみられる。また第４図の場合には管径の
拡張部の下部に異物が沈積する効果もある。かか
る第３〜第６図において、圧力降下部２０の入口
が水分離手段１３の底部よりも低い方が、運転停
止時に該底部に水が残留しにくいので好ましい。

さらに第７図に示す如く、第１段のフイルター
２４と第２段のフイルター２５を組み合せて異物
が圧力降下部に流入することを防止する方式も可
能である。かかるフイルターの目開は１〜
1000μ、好ましくは１〜100μの範囲上にあること
が望ましく、第１段のフイルター目開（例えば
100μ）が第２段のそれ（例えば30μ）より大きい
方が好ましい。かかるフイルターとしては、濾
布、フエルト、不織布や、金属又は合成樹脂の焼
結体、多孔質体等を用いることができる。

他方、本発明のもう１つの特徴である水排出手
段先端部のカバーの１例を示したのが第８図であ
る。同図において、水排出管３０の先端が水飛散
防止用の筒状カバー３３で覆われており、それが
例えばレーヨン製組紐やガーゼ等からなる水分保
持機能部３６で覆われた冷却手段３５の上部にサ
ブタイ３２で固定されている。かかる筒状カバー
の両サイドは閉鎖されており、下方には水排出口
３４が、上方には空気排出口３１が設けられてい
る。このカバーの形状、素材としてはいかなるも
のでもよいが、通常は円筒状で、硬質塩ビ等の疎
水性材料で形成されたものが好ましい。また排出
口３１，３４の形状もいかなるものでもよく、例
えば孔やスリツト状のものが挙げられる。また空
気排出口３１は、蛇管状の冷却手段３５の内側に
向けて設けられている方がよい。さらに水排出管
３０の先端は下方に向けて斜めに切断されている
ことが望ましい。

［発明の効果］ 本発明における酸素富化器は、長期間にわたつ
て非常に安定して水分排出を正常に行ないうると
いう優れた特徴を有している。特に、水排出手段
における目詰りが発生しないという非常に優れた
利点があり、また水排出手段の先端部における水
飛散による種々のトラブルが発生しない利点もあ
る。

さらに本発明の酸素富化器では、再スタート時
において、それ以前に減圧手段から冷却手段まで
の導管内にたまつていた水が一時に水分離手段に
送り込まれた場合でも、該詰り防止手段における
スペースにおさまり、酸素富化空気に該水分が飛
沫同伴されることなく正常に水の排出が可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る酸素富化器の実施態様の
１例をブロツク図により示したものである。第２
図は従来法における酸素富化器の水排出手段の入
口部を示したものであり、第３〜７図は、本発明
における酸素富化器の水排出手段の入口部を示し
たものである。さらに第８図は、本発明における
酸素富化器の水排出手段の先端部を示したもので
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 酸素選択透過性膜を具備した膜エレメント
   と、該膜エレメントから酸素富化空気を取り出す
   ための手段と、該酸素富化空気の冷却手段と、そ
   の冷却された酸素富化空気中に凝縮した水分の分
   離手段を有する酸素富化器において、該水分離手
   段に多数の狭い通路を有した圧力降下部を具備し
   た水排出手段が接続されており、さらに該水排出
   手段が該水分離手段と該圧力降下部の間に該水分
   中に含有される異物による該圧力降下部の詰り防
   止手段を具備していること及び／又は該水排出手
   段の先端部が水飛散防止のための筒状カバーを有
   していることを特徴とする酸素富化器。 ２ 該詰り防止手段が導管手段からなり、その導
   入端が該水分離手段の下部に接続され、その導出
   端が上向きの状態で該圧力降下部の入口部に接続
   されたものである特許請求の範囲第１項記載の酸
   素富化器。 ３ 該導管手段が、その途中の一部において拡張
   された空間部を有したものである特許請求の範囲
   第２項記載の酸素富化器。 ４ 該導管手段が、その途中の一部において開口
   度を絞つた流路を有したものである特許請求の範
   囲第２項及び第３項のいずれかに記載の酸素富化
   器。 ５ 該導管手段の導入端が上向きの状態で該水分
   離手段の下部に接続され、該導入端が該導出端よ
   りも高く設置されている特許請求の範囲第２〜４
   項のいずれかに記載の酸素富化器。 ６ 該詰り防止手段が、少なくとも１段のフイル
   ター手段である特許請求の範囲第１項記載の酸素
   富化器。 ７ 該フイルター手段の目開が１〜1000μの範囲
   内にある特許請求の範囲第６項記載の酸素富化
   器。 ８ 該筒状カバーは、その少なくとも１端が閉鎖
   され、該筒の周壁部の上部に排気口を有し下部に
   排水口を有するものである特許請求の範囲第１項
   記載の酸素富化器。 ９ 該筒状カバーが、該冷却手段の少なくとも一
   部に設けられた水分保持機能部に付着固定された
   ものである特許請求の範囲第１、８項いずれかに
   記載の酸素富化器。 １０ 該圧力降下部が、繊維状物の集合体を充填
   した筒状体からなるものである特許請求の範囲第
   １項記載の酸素富化器。