(57)【要約】【課題】  まず、酸素ボンベによる場合には、ボンベ内の酸素ガスの残量を常に注意する必要があり、ボンベ内の酸素ガスを使いきった際には、酸素ガスが充填された酸素ボンベと交換する必要があった。  次に、ＰＳＡ方式や膜分離方式による場合には、ホースによる圧力損出の分として常に設備を一廻り大型にする必要があり、緊急時にホースの接続を解除する煩わしさと避難の途中で酸素を確保出来るかという問題があった。【解決手段】  酸素ガスの供給装置に於いて、圧縮空気を導入することで濃度の高い湿った酸素富化ガスを分離するガス分離中空糸膜５０と、酸素富化ガスに含まれた炭酸ガスを取り除く炭酸ガス吸収槽７０を配設した。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸素ガスの供給方法に於いて、圧縮空気をガス分離中空糸膜（５０）に導入することで濃度の高い湿った酸素富化ガスを使用可能に分離することが可能であり、前記酸素富化ガスを分離した後の圧力損出を最小限にする目的から少なくとも前記ガス分離中空糸膜（５０）を背負うことで移動可能にしたことを特徴とする酸素ガスの供給方法。
【請求項２】
前記圧縮空気は、エアーコンプレッサ（１０）と接続することによって得るものであることを特徴とする請求項１に記載の酸素ガスの供給方法。
【請求項３】
前記圧縮空気は、圧縮空気貯蔵槽（２０）と接続することによって得るものであり、前記圧縮空気貯蔵槽（２０）も前記ガス分離中空糸膜（５０）と一緒に背負うことを特徴とする請求項１に記載の酸素ガスの供給方法。
【請求項４】
炭酸ガス吸収手段（７０）によって前記酸素富化ガスの中の炭酸ガスを取り除くものであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の酸素ガスの供給方法。
【請求項５】
前記ガス分離中空糸膜（５０）によって前記酸素富化ガスを分離した残りの窒素ガス（１１２）を窒素ガス使用手段（２１０）によって使用するものであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の酸素ガスの供給方法。
【請求項６】
前記窒素ガス使用手段（２１０）は、冷却の目的で作業衣（２１０）の内側に残りの前記窒素ガス（１１２）を送り込むものであることを特徴とする請求項５に記載の酸素ガスの供給方法。
【請求項７】
酸素ガスの供給装置に於いて、圧縮空気を導入することで濃度の高い湿った酸素富化ガスを分離するガス分離中空糸膜（５０）と、前記酸素富化ガスに含まれた炭酸ガスを取り除く炭酸ガス吸収槽（７０）を配設したことを特徴とする酸素ガスの供給装置。
【請求項８】
前記圧縮空気は、コンプレッサ（１０）または圧縮空気貯蔵槽（２０）に接続することによって得るものであることを特徴とする請求項７に記載の酸素ガスの供給装置。
【請求項９】
前記炭酸ガス吸収槽（７０）は、石灰水またはゼオライトを充填したものであることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の酸素ガスの供給装置。
【請求項１０】
前記ガス分離中空糸膜（５０）と前記酸素富化ガスを貯蔵する酸素富化ガス貯蔵槽（８０）および前記ガス分離中空糸膜（５０）と圧縮空気を貯蔵する前記圧縮空気貯蔵槽（２０）は一体部分（１０１、１０２）を構成するものであり、前記酸素富化ガスを分離した後の圧力損出を最小限にする目的から前記一体部分（１０１、１０２）を装着具（２０３、２０４）によって一体にまとめて背負うことで移動可能にしたことを特徴とする請求項８または請求項９に記載の酸素ガスの供給装置。
【請求項１１】
前記ガス分離中空糸膜（５０）から前記酸素富化ガスを分離した残りの窒素ガス（１１２）は、冷却の目的で上衣（２１１）とずぼん（２１２）とベルト（２１６）を構成し手首と足首と首の部分で気体の出入を遮断した作業衣（２１０）に送るものであり、前記窒素ガス（１１２）を前記上衣（２１１）の首の部分に位置している流入孔（２１７）から前記上衣（２１１）の内側に送り込み、前記上衣（２１１）の内側の前記窒素ガス（１１２）を前記上衣（２１１）の前記ベルト（２１６）の上の部分に位置している上衣側継手（２１４）から窒素ガス流通管（２１３）を通って前記ずぼん（２１２）の前記ベルト（２１６）の下の部分に位置しているずぼん側継手（２１５）から前記ずぼん（２１２）の内側に送り込み、前記ずぼん（２１２）の内側の前記窒素ガス（１１２）を両足の膝の部分に位置している排出孔（２１８）より排出可能に構成したことを特徴とする請求項７ないし請求項１０のいずれか１項に記載の酸素ガスの供給装置。
【請求項１２】
前記ガス分離中空糸膜（５０）の上流にエアーフィルタ（３０）を配設し下流に流量調整弁（５５）を配設したことを特徴とする請求項７ないし請求項１１のいずれか１項に記載の酸素ガスの供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、酸素ガスの供給方法および供給装置に関する技術であって、更に詳細に述べると、酸素ガスが希薄になる地下やトンネル内の建設現場、重労働の作業をしたり高温の熱を発生する近くで作業をする溶鉱炉や製罐現場及び溶接現場、有毒ガスの発生する場所等での空気より酸素の多い酸素富化ガスを必要とする場所で酸素ガスの供給方法および供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来、酸素ガスの供給方法および供給装置に関する技術としては、酸素ボンベによるものが一般的であったがＰＳＡ方式や膜分離方式によるものも使用されていた。【０００３】  その中でも、酸素ボンベによるものは以下に示す方法で得ていた。  即ち、水の電気分解によって陽極に発生した酸素ガスによるものや、空気を−１９０℃前後に冷却した場合に窒素の沸点は−１９５．８℃であり酸素の沸点は−１８３．０℃であることから窒素ガスと酸素ガスを分離することにより酸素ガスを得ることが出来る。  従って、この様にして得た酸素ガスをボンベに充填して酸素ボンベを作り出すことが可能となるが、大規模な設備が必要であった。【０００４】  一方、ＰＳＡ方式は、Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｓｗｉｎｇ  Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ、の略称を意味していて、圧縮空気を活性炭の一種である吸着材に通し、高圧力下で特定のガスを吸着し低圧力下で特定のガスを吐き出すという吸着材の特性を利用して、圧縮空気から酸素ガス等を吸着することで窒素ガスと酸素ガスを分離する方式である。  この場合、ヒートレス・ドライヤと同様の原理をもち、装置は２筒式で膜分離式よりも大形となり、電磁弁などのメンテナンス負荷もかかっていた。【０００５】  また、膜分離方式は、圧縮空気を中空糸状の高分子膜である中空糸膜内に送り込み、圧縮空気に含まれている各ガス成分の膜に対する透過量の差を利用して窒素ガスと酸素ガスを分離する方式である。  この場合には、ＰＳＡ方式よりも小形でメンテナンス負荷も小さいという利点を有していた。【０００６】  しかしながら、ＰＳＡ方式や膜分離方式によるものは、一般的には酸素ガスを必要とする場所に設備を設置して、色々な方法で圧縮空気を供給されながら作り出した酸素富化ガスを数十メートルのホースによって必要とする場所に送り出していたが、例えば一つの例として、０．３ＭＰａの圧力を確保しようとすると、ホースをホースリール巻きつけた状態で内径８ｍｍのホースを使用した場合、ホースが２０ｍの場合３００Ｌ／ｍｉｎを、ホースが６０ｍの場合１７０Ｌ／ｍｉｎを、ホースが１００ｍの場合１２０Ｌ／ｍｉｎの酸素ガスが流れるように変化するが、ホースの長さを長くして移動性を高めるとそれだけＰＳＡ方式や膜分離方式による酸素富化ガスを得ようとする設備を大型にする必要があり、ホースの長さを短くすればする程理想的と言えた。【０００７】  尚、ＰＳＡ方式や膜分離方式による酸素ガスを酸素ボンベに充填することも十分に考えられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  しかしながら、このような従来の、酸素ガスの供給方法および供給装置に関しては、以下に示すような課題があった。【０００９】  まず、酸素ボンベによる場合には、ボンベ内の酸素ガスの残量を常に注意する必要があった。  また、当然のことながらボンベ内の酸素ガスを使いきった際には、酸素ガスが充填された酸素ボンベと交換する必要があった。【００１０】  次に、ＰＳＡ方式や膜分離方式による場合には、酸素ガスを必要とする場所の近くに設備を配置して酸素ガスの供給を行っていたが、更に小廻りが利くように酸素を供給するホースと接続する必要があった。  その場合、酸素ガスをホースによって必要とする場所に供給することになるが、ホースを経由することによる圧力損出の分として、常にＰＳＡ方式や膜分離方式設備を一廻り大型にする必要があった。【００１１】  また、ホースを使用しているということは、火災や酸欠の際の緊急避難に際して、作業現場を離れようとする際に、ホースの接続を解除する煩わしさがあるし、また避難の途中で酸素を確保出来るかという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１２】  本発明は、酸素ガスの供給方法に於いて、圧縮空気をガス分離中空糸膜５０に導入することで濃度の高い湿った酸素富化ガスを使用可能に分離することが可能であり、前記酸素富化ガスを分離した後の圧力損出を最小限にする目的から少なくとも前記ガス分離中空糸膜５０を背負うことで移動可能にしたことを特徴とし、更には、前記圧縮空気は、エアーコンプレッサ１０と接続することによって得るものであることを特徴とし、更には、前記圧縮空気は、圧縮空気貯蔵槽２０と接続することによって得るものであり、前記圧縮空気貯蔵槽２０も前記ガス分離中空糸膜５０と一緒に背負うことを特徴とし、更には、炭酸ガス吸収手段７０によって前記酸素富化ガスの中の炭酸ガスを取り除くものであることを特徴とし、更には、前記ガス分離中空糸膜５０によって前記酸素富化ガスを分離した残りの窒素ガス１１２を窒素ガス使用手段２１０によって使用するものであることを特徴とし、更には、前記窒素ガス使用手段２１０は、冷却の目的で作業衣２１０の内側に残りの前記窒素ガス１１２を送り込むものであることを特徴とすることによって、上記課題を解決したのである。【００１３】  また本発明は、酸素ガスの供給装置に於いて、圧縮空気を導入することで濃度の高い湿った酸素富化ガスを分離するガス分離中空糸膜５０と、前記酸素富化ガスに含まれた炭酸ガスを取り除く炭酸ガス吸収槽７０を配設したことを特徴とし、更には、前記圧縮空気は、コンプレッサ１０または圧縮空気貯蔵槽２０に接続することによって得るものであることを特徴とし、更には、前記炭酸ガス吸収槽７０は、石灰水またはゼオライトを充填したものであることを特徴とし、更には、前記ガス分離中空糸膜５０と前記酸素富化ガスを貯蔵する酸素富化ガス貯蔵槽８０および前記ガス分離中空糸膜５０と圧縮空気を貯蔵する前記圧縮空気貯蔵槽２０は一体部分１０１、１０２を構成するものであり、前記酸素富化ガスを分離した後の圧力損出を最小限にする目的から前記一体部分１０１、１０２を装着具２０３、２０４によって一体にまとめて背負うことで移動可能にしたことを特徴とし、更には、前記ガス分離中空糸膜５０から前記酸素富化ガスを分離した残りの窒素ガス１１２は、冷却の目的で上衣２１１とずぼん２１２とベルト２１６を構成し手首と足首と首の部分で気体の出入を遮断した作業衣２１０に送るものであり、前記窒素ガス１１２を前記上衣２１１の首の部分に位置している流入孔２１７から前記上衣２１１の内側に送り込み、前記上衣２１１の内側の前記窒素ガス１１２を前記上衣２１１の前記ベルト２１６の上の部分に位置している上衣側継手２１４から窒素ガス流通管２１３を通って前記ずぼん２１２の前記ベルト２１６の下の部分に位置しているずぼん側継手２１５から前記ずぼん２１２の内側に送り込み、前記ずぼん２１２の内側の前記窒素ガス１１２を両足の膝の部分に位置している排出孔２１８より排出可能に構成したことを特徴とし、更には、前記ガス分離中空糸膜５０の上流にエアーフィルタ３０を配設し下流に流量調整弁５５を配設したことを特徴とすることによって、上記課題を解決したのである。
【発明の効果】
【００１４】  以上の説明から明らかなように、本発明によって、以下に示すような効果をあげることが出来る。【００１５】  第一に、圧縮空気をガス分離中空糸膜に導入し濃度の高い湿った酸素富化ガスを分離して取り出す中で、ガス分離中空糸膜を背負って移動出来るようにすることで酸素富化ガスを必要とする場所で酸素富化ガスを分離することが可能となり、圧縮空気を供給するホースは必要であるが圧力損出の源となる酸素富化ガスを供給するホースは不要となり、エアーコンプレッサとしては同じでも、酸素ガス供給装置としては可能な限りの設備の小型化が可能となった。【００１６】  第二に、圧縮空気は、エアーコンプレッサと接続することによって、大量の圧縮空気を確保することで、安定した酸素ガスの供給が可能となった。【００１７】  第三に、ガス分離中空糸膜によって分離された酸素富化ガスから炭酸ガス吸収手段によって炭酸ガスを取り除くことによって、身体に優しい酸素富化ガスを作り出すことが可能となった。【００１８】  第四に、圧縮空気をエアーコンプレッサと接続することによって得ている場合、炭酸ガス吸収手段によって炭酸ガスを取り除いた身体に優しい酸素富化ガスを酸素富化ガス貯蔵槽に貯蔵することで、僅かではあるが緊急時に避難する間の酸素富化ガスを確保することが可能となった。【００１９】  第五に、圧縮空気を圧縮空気貯蔵槽と接続することによって得ている場合、圧縮空気貯蔵槽もガス分離中空糸膜と一緒に背負うことによって、移動性の高い酸素ガス供給装置が可能となった。【００２０】  第六に、ガス分離中空糸膜によって酸素富化ガスを分離した残りの大量の窒素ガスを、作業衣の内側に冷却を目的として送り込んだり、窒素ガスを送り込み空気を遮断することで酸化をまた燃焼を防止する目的に使用することも可能となった。【００２１】  第七に、ガス分離中空糸膜の上流にエアーフィルタを配設して下流に流量調整弁を配設して圧縮空気の一部を酸素ガス合流させることで、ガス分離中空糸膜の寿命を延ばしたり、色々な濃度の酸素富化ガスを得ることが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】  以下、本発明による酸素ガスの供給方法および供給装置の実施の形態を、図面と共に詳細に説明する。
ここで、図１は、本発明の圧縮空気としてコンプレッサを使用した場合の系統図であり、図２は、本発明の圧縮空気としてコンプレッサを使用した場合の構成図であり、図３は、作業衣の冷却を示した図であり、図４は、本発明の圧縮空気として圧縮空気貯蔵槽を使用した場合の系統図であり、図５は、本発明の圧縮空気として圧縮空気貯蔵槽を使用した場合の構成図である。【００２３】（第一実施例）
図１に見られるように、１１１は大気であり、エアーコンプレッサ１０に吸引されることによって圧縮空気が作られている。  従って、作られた圧縮空気は圧縮空気配管１２１に送られる。【００２４】  ここで、圧縮空気は、圧縮空気配管１２１と、手動によって開閉する開閉弁３１と、圧縮空気配管１２２と、圧縮空気内の異物を除去するエアーフィルタ３０と、圧縮空気配管１２３と、ワンタッチ式であり下流の側には逆止弁の機能が付いている継手３２、５１と、圧縮空気配管１２４と、圧縮空気の圧力を減圧する減圧弁５２と、圧縮空気配管１２５を経由してガス分離中空糸膜５０に流入している。【００２５】  この場合、圧縮空気配管１２５の途中には、圧縮空気配管１２５を流れている圧縮空気の圧力を測定することが出来る圧力計５３が配設されている。【００２６】  また、ガス分離中空糸膜５０では、酸素富化ガスと窒素ガスに分離し、酸素富化ガスは、酸素富化ガス配管１４１と、酸素富化ガスに混入している炭酸ガスを取り除く炭酸ガス吸収手段７０でもある炭酸ガス吸収槽７０と、酸素富化ガス配管１４２と、酸素富化ガスを貯蔵する酸素富化ガス貯蔵槽８０と、酸素富化ガス配管１４３と、酸素富化ガスを減圧する減圧弁８１と、酸素富化ガス配管１４４と、手動によって開閉する開閉弁８３と、酸素富化ガス配管１４５を経由して酸素富化ガス１１３を送り出せるようになっている。【００２７】  この場合、酸素富化ガス配管１４２の途中には酸素濃度計配管１５１が位置していて、酸素濃度計配管１５１には、手動によって開閉可能な開閉弁７１と、酸素濃度計配管１５２と、端末には酸素濃度計７２が接続して、酸素富化ガス配管１４２を流れる酸素富化ガスの酸素ガス濃度が測定可能となっているのである。【００２８】  また、酸素富化ガス配管１４４の途中には、酸素富化ガス配管１４４を流れている酸素富化ガスの圧力を測定することが出来る圧力計８２が配設されている。【００２９】  一方、窒素ガスは、窒素ガス配管１３１と、手動によって開閉する開閉弁５４と、窒素ガス配管１３２と、窒素ガスの流量を調整することによって酸素富化ガスや窒素ガスの中心となっている酸素ガスや窒素ガスの濃度を左右する働きをする流量調整弁５５と、窒素ガス配管１３３を経由して窒素ガス１１２を送り出せるようになっている。【００３０】  所で、ガス分離中空糸膜５０は、ポリエステル製で何千ものストロー状の中空糸を束ねたものより構成されたものであり、その中空糸の内部に圧縮空気等の各種ガスが混合した気体を通すことで、それぞれのガスが固有に持っている中空糸の膜の透過スピードの違いを利用して、空気中に最も多く含まれている窒素ガスを残存させることで分離することが出来るものである。【００３１】  この場合、圧縮空気を構成している各ガスの成分が、ガス分離中空糸膜５０である中空糸の膜に対する（放出という視点から見た）透過量の差を利用して、早く放出するガスと放出しにくいガスがある中で、放出しにくくて残ったガスの大半が窒素ガスということになるのである。  特に、中空糸の膜がポリエステル製の場合には、水蒸気が一番透過しやすく、以下水素ガスやヘリウムガスが透過しやすく、最後に酸素ガスと炭酸ガスとアルゴンガスと窒素���スが一番透過しにくく、その中でも窒素ガスが一番透過しにくいガスということで、窒素ガスを中心とする気体が残存する訳である。【００３２】  従って、ガス分離中空糸膜５０を経由した圧縮空気は、僅かのアルゴンガスや酸素ガスや炭酸ガスを不純物として含んでいる窒素ガスを中心とする気体が窒素ガス配管１３１に送り込まれるようになっている。  更に、ガス分離中空糸膜５０からは、空気より酸素ガスの多く含まれた酸素富化ガスが酸素富化ガス配管１４１に送り込まれるようになっている。【００３３】  一方、圧縮空気がガス分離中空糸膜５０を経由する際、温度の変化を考慮すると、温度が高い程酸素ガスを分離する性能は向上して窒素ガスの純度が高くなり、温度が変化しない場合には、圧縮空気の圧力と時間、即ち流量によって、発生する窒素ガスの純度は左右されるのである。  よって、具体的に図示してはいないが、上流で圧縮空気を加熱する装置を設けることは、窒素ガスと酸素ガスの分離の性能を向上させる上で非常に有効な方法であると言える。【００３４】  尚、中空糸の膜としては、ポリエステルの他に、ポリイミドやポリオレフィンやポリプロピレン等の樹脂も考えられる。【００３５】  所で、窒素ガス配管１３１の下流には、流れて来る窒素ガスの流量を変えることが出来る可変式の流量調整弁５５を配設している。  当然のことながら、流量調整弁５５を絞って窒素ガスの流量を減少させると、窒素ガス配管１３１を流れる窒素ガスを中心とする気体の窒素ガスの濃度は上昇する。  即ち、酸素ガスの混入は少なくなる。  その反面、酸素富化ガス配管１４１を流れる酸素富化ガスの酸素ガスノ濃度は上昇する。  当然、炭酸ガスの濃度も上昇する。【００３６】  また、酸素富化ガスに混入している炭酸ガスを取り除く機能を持った炭酸ガス吸収手段７０でもある炭酸ガス吸収槽７０には、石灰水が充填されていて、炭酸ガスの混在した酸素富化ガスが通過すると［数１］に見られる反応を行ないながら、水に不溶性の炭酸カルシュウムを生じて白濁する。  この場合、更に炭酸ガスを通じ続けると［数２］に見られる反応を行ないながら、水に可溶性の炭酸水素カルシュウムを生じて白濁は消える。【００３７】
【数１】
Ｃａ（ＯＨ）２  ＋  ＣＯ２  →  ＣａＣＯ３  ＋  Ｈ２Ｏ
【００３８】
【数２】
ＣａＣＯ３  ＋  ＣＯ２  ＋  Ｈ２Ｏ  →  Ｃａ  （ＨＣＯ３）２
【００３９】  但し、炭酸ガス吸収槽７０には、石灰水を充填する以外に、単に水だけを充填したり、ゼオライトを充填したり、水酸化リチウムを充填したり、炭酸ガスを吸収するセラミックスを充填することも考えられる。  但し、炭酸ガスを吸収するセラミックスを充填する場合には、４５０〜７００℃で使用することが望ましいと言える。  また、水だけを充填する場合には、酸素富化ガスを気体と液体を混合するポンプやその他の方法によって微小気泡の酸素富化ガスの気泡として水に放出するのが望ましい。
【００４０】  この場合、炭酸ガス吸収手段槽７０である炭酸ガス吸収槽７０は、配設する位置としては図１ではガス分離中空糸膜５０で窒素ガスと酸素富化ガスを分離してからの酸素富化ガスを対象としているが、エアーコンプレッサ１０で大気１１１を吸引する際でも良いし、圧縮空気をガス分離中空糸膜５０に送り込む直前であっても構わない。
【００４１】  更に、酸素富化ガスを貯蔵する酸素富化ガス貯蔵槽８０は、本発明の酸素ガスの供給装置を使用している作業現場で、火災や酸欠の状態になる等の緊急事態が発生した場合に、継手３２、５１の部分を離脱させることで、一体部分１０１を構成している、継手５１と、圧縮空気配管１２４と、減圧弁５２と、圧縮空気配管１２５と、ガス分離中空糸膜５０と、圧力計５３と、酸素富化ガス配管１４１と、炭酸ガス吸収槽７０と、酸素富化ガス配管１４２と、酸素富化ガス貯蔵槽８０と、酸素富化ガス配管１４３と、減圧弁８１と、酸素富化ガス配管１４４と、開閉弁８３と、酸素富化ガス配管１４５と、酸素濃度計配管１５１と、開閉弁７１と、酸素濃度計配管１５２と、酸素濃度計７２と、圧力計８２と、窒素ガス配管１３１と、開閉弁５４と、窒素ガス配管１３２と、流量調整弁５５と、窒素ガス配管１３３の全部を一つにまとめて背中に背負ったまま作業現場から安全な場所に移動出来るようになっているのである。
【００４２】  その際、安全な場所まで移動する間、酸素の供給を必要とする場合の為に酸素富化ガス貯蔵槽８０に貯蔵されている酸素富化ガスによって、短い時間の間であれ必要とする酸素ガスを供給することが可能なように準備したものである。
【００４３】  この事を図２によって説明すると、一体部分１０１は具体的には一部しか示されていないが、継手５１とガス分離中空糸膜５０と酸素富化ガス貯蔵槽８０を示しているものであり、図１に示している酸素富化ガス１１３は、マスク２０２に送り込まれるようになっているのである。  また、この一体部分１０１全体は、装着具２０３によって一人の作業者の身に装着可能になっていて、作業しながら酸素富化ガス１１３の吸引が可能ともなっているのである。  尚、圧縮空気配管１２３はホースリール２０１に巻かれていることから明らかなように、非常に長いホースであり、一体部分１０１を境に、即ち継手３２、５１の部分が移動可能ということになるのである。
【００４４】  更に、図３では、一体部分１０１全体を背負った作業者を示している。  この場合、一体部分１０１は背中に位置している為に隠れていて、一体部分１０１に接続していて一体部分１０１に含まれていない圧縮空気配管１２３しか見えない。
【００４５】  そして、窒素ガス１１２を使用する窒素ガス使用手段２１０としては、冷却の目的で上衣２１１とずぼん２１２とベルト２１６で作業衣２１０を構成したその内側に窒素ガス１１２を送り込むものであり、上衣２１１やずぼん２１２の手首と足首と首の部分をゴム等で上衣２１１の内側の気体の出入を遮断するようにしている。  そして、作業衣２１０を着た状態で、窒素ガス１１２を上衣２１１の首の部分に位置している流入孔２１７から上衣２１１の内側に送り込み、上衣２１１の内側の窒素ガス１１２を上衣２１１のベルト２１６の上の部分に位置している上衣側継手２１４から窒素ガス流通管２１３を通ってずぼん２１２のベルト２１６の下の部分に位置しているずぼん側継手２１５からずぼん２１２の内側に送り込み、ずぼん２１２の内側の窒素ガス１１２を両足の膝の部分に位置している排出孔２１８より外部に排出可能に構成している。
【００４６】  この場合、作業衣２１０の材料としては、綿や麻や化繊でも構わないが、空気が漏れないものが望ましいし、空気が漏れないようにコーティング加工されたものであれば更に望ましい。  また、目的によっては、火災に対応した材料が良い。
【００４７】  尚、窒素ガス使用手段２１０としては、冷却を目的とした作業衣２１０以外にも、窒素ガスを送り込み空気を遮断することで酸化をまた燃焼を防止する目的に使用することも考えられる。
【００４８】  本発明による、酸素ガスの供給方法および供給装置は前述したように構成されており、以下に、その動作について説明する。
【００４９】  先ず、減圧弁５２、８１を所定の圧力に設定し、開閉弁３１、５４、７１、８３を開放状態にする。  そこで、エアーコンプレッサ１０を作動させると大気１１１を吸引して圧縮空気を作り出し、作られた圧縮空気を圧縮空気配管１２１に送ることが出来るようになる。
【００５０】  そこで、圧縮空気は、圧縮空気配管１２１と、開閉弁３１と、圧縮空気配管１２２と、エアーフィルタ３０と、圧縮空気配管１２３と、継手３２、５１と、圧縮空気配管１２４と、減圧弁５２と、圧縮空気配管１２５を経由してガス分離中空糸膜５０に送り込まれるようになっている。
【００５１】  ところで、ガス分離中空糸膜５０では、圧縮空気を構成している各ガスの成分が、ガス分離中空糸膜５０を構成している中空糸膜の気体の透過量の差を利用して、早く放出するガスと放出しにくいガスがある中で、放出しにくくて残ったガスの大半が窒素ガスということになるのである。  特に、中空糸の膜がポリエステル製の場合には、水蒸気が一番透過しやすく、以下水素ガスやヘリウムガスが透過しやすく、最後に酸素ガスと炭酸ガスとアルゴンガスと窒素ガスが一番透過しにくく、その中でも窒素ガスが一番透過しにくいガスということで、窒素ガスを中心とする気体が残存する訳である。
【００５２】  このように、圧縮空気が酸素富化ガスと窒素ガスに分離し、酸素富化ガスは、酸素富化ガス配管１４１と、炭酸ガス吸収槽７０と、酸素富化ガス配管１４２と、酸素富化ガス貯蔵槽８０と、酸素富化ガス配管１４３と、減圧弁８１と、酸素富化ガス配管１４４と、開閉弁８３と、酸素富化ガス配管１４５を経由して酸素富化ガス１１３を送り出せるようになっている。
【００５３】  また、窒素ガスは、窒素ガス配管１３１と、開閉弁５４と、窒素ガス配管１３２と、流量調整弁５５と、窒素ガス配管１３３を経由して窒素ガス１１２を送り出せるようになっている。
【００５４】  このような状況の中で、作業者は最初にエアーコンプレッサ１０を作動させ流量調整弁５５を調節することで酸素濃度計７２が所定の濃度を確保して後に本格的に酸素富化ガスを使用することになる。  この場合、一般的には空気の成分は、窒素ガスは７８％で酸素ガスは２１％でアルゴンガスは１％で炭酸ガスは０．０３％であり、本発明はこのような成分の圧縮空気から窒素ガスを除去することで酸素ガスの濃度を上げようとするものであるが、同時に炭酸ガスの濃度も上昇することから炭酸ガス吸収槽７０を配設することで炭酸ガスを除去しようとしているのである。
【００５５】  尚、一つの例として、圧力が０．７ＭＰａで流量が４５Ｌ／ｍｉｎの圧縮空気を供給することによって、酸素ガス濃度が３６〜４２％で発生量が１１〜１５Ｌ／ｍｉｎの酸素富化ガスを得ることが出来る。  但し、本発明に於いては、この様な数値に限定される必要は無く、他の値もかなり自由に設定することは出来る。
【００５６】  一方、酸素富化ガス貯蔵槽８０は、本発明の酸素ガス供給装置を使用している時、火災や酸欠の状態等その作業現場を離れなければならないような緊急事態が発生した際に効果を発揮するもので、作業現場から安全な地点まで移動するその間も、酸素富化ガスを継続して供給出来るように設けたものである。
【００５７】  従って、図１に見られるように、ガス分離中空糸膜５０と酸素富化ガス貯蔵槽８０等を構成した一体部分１０１は、図２に見られるように、装着具２０３によって一括し且つまとめて背負って移動することが出来るようになっているのである。  この場合、一体部分１０１は、酸素富化ガス１１３をマスク２０２に送り込むことが可能にもなっているのである。
【００５８】  当然のことながら、一体部分１０１は、継手３２、５１の部分を離脱させることが出来るようになっていて、継手３２、５１の部分を離脱させる前に開閉弁５４、８３を閉鎖の状態にしておくと、継手５１には逆止弁の機能が付いているために継手３２、５１の部分を離脱させても、酸素富化ガス貯蔵槽８０を中心として一体部分１０１に酸素富化ガスを貯蔵することが可能となっているのである。
【００５９】  また、作業者は、一体部分１０１全体を背中に背負ったまま作業現場から移動出来るようになっているので、短時間であれば移動の際に開閉弁８３を開放することで酸素富化ガスを自由に吸引することが出来るようになっているのである。  特に、酸素富化ガス貯蔵槽８０の貯蔵圧力を高めに設定しておくと、より長時間の酸素富化ガスを確保することも可能となるのである。
【００６０】  尚、継手３２と接続している圧縮空気配管１２３は、ホースリール２０１に巻かれた状態になっている。  従って、継手３２、５１の部分は、自由な場所に移動することが可能と言うことは出来る。
【００６１】  更に、ガス分離中空糸膜５０から酸素富化ガスを分離した残りの窒素ガス１１２は、図３に見られるように、身体を冷却する目的で、上衣２１１とずぼん２１２とベルト２１６を構成し手首と足首と首の部分で気体の出入を遮断出来るようにした作業衣２１０に送ることも可能である。
【００６２】  この事をもう少し詳細に述べると、窒素ガス１１２を上衣２１１の首の部分に位置している流入孔２１７から上衣２１１の内側に送り込み、上衣２１１の内側の窒素ガス１１２を上衣２１１のベルト２１６の上の部分に位置している上衣側継手２１４から窒素ガス流通管２１３を通ってずぼん２１２のベルト２１６の下の部分に位置しているずぼん側継手２１５からずぼん２１２の内側に送り込み、ずぼん２１２の内側の窒素ガス１１２を両足の膝の部分に位置している排出孔２１８より排出することによって冷却を可能としているのである。
【００６３】（第二実施例）
図４に見られるように、２０は圧縮空気貯蔵槽であり、何等かの手段によって圧縮空気を貯蔵している。  従って、貯蔵されている圧縮空気は圧縮空気配管１２６に送られるようになっている。
【００６４】  ここで、圧縮空気は、圧縮空気配管１２６と、圧縮空気の圧力を減圧する減圧弁２１と、圧縮空気配管１２７と、手動によって開閉する開閉弁３１と、圧縮空気配管１２８と、圧縮空気内の異物を除去するエアーフィルタ３０と、圧縮空気配管１２９を経由してガス分離中空糸膜５０に流入している。
【００６５】  この場合、圧縮空気配管１２７の途中には、圧縮空気配管１２７を流れている圧縮空気の圧力を測定することが出来る圧力計２２が配設されている。
【００６６】  また、ガス分離中空糸膜５０では、酸素富化ガスと窒素ガスに分離し、酸素富化ガスは、酸素富化ガス配管１４１と、酸素富化ガスに混入している炭酸ガスを取り除く炭酸ガス吸収手段７０でもある炭酸ガス吸収槽７０と、酸素富化ガス配管１４６と、手動によって開閉する開閉弁８３と、酸素富化ガス配管１４５を経由して酸素富化ガス１１３を送り出せるようになっている。
【００６７】  この場合、酸素富化ガス配管１４６の途中には酸素濃度計配管１５１が位置していて、酸素濃度計配管１５１には、手動によって開閉可能な開閉弁７１と、酸素濃度計配管１５２と、端末には酸素濃度計７２が接続して、酸素富化ガス配管１４６を流れる酸素富化ガスの酸素ガス濃度が測定可能となっているのである。
【００６８】  また、酸素富化ガス配管１４６の途中には、酸素富化ガス配管１４６を流れている酸素富化ガスの圧力を測定することが出来る圧力計８２が配設されている。
【００６９】  一方、窒素ガスは、窒素ガス配管１３１と、手動によって開閉する開閉弁５４と、窒素ガス配管１３２と、窒素ガスの流量を調整することによって酸素富化ガスや窒素ガスの純度を左右する働きをする流量調整弁５５と、窒素ガス配管１３３を経由して窒素ガス１１２を送り出せるようになっている。
【００７０】  所で、ガス分離中空糸膜５０と流量調整弁５５と炭酸ガス吸収槽７０の機能に関しては第一実施例で示した内容と同じであるので省略する。
【００７１】  また、第二実施例に於いては、図４に示すように、本発明の酸素ガスの供給装置を使用している最中に、火災や酸欠の状態になる等の緊急事態が発生した場合に、一体部分１０２を構成している、圧縮空気貯蔵槽２０と、圧縮空気配管１２６と、減圧弁２１と、圧縮空気配管１２７と、開閉弁３１と、圧縮空気配管１２８と、エアーフィルタ３０と、圧縮空気配管１２９と、ガス分離中空糸膜５０と、圧力計２２と、酸素富化ガス配管１４１と、炭酸ガス吸収槽７０と、酸素富化ガス配管１４６と、開閉弁８３と、酸素富化ガス配管１４５と、酸素濃度計配管１５１と、開閉弁７１と、酸素濃度計配管１５２と、酸素濃度計７２と、圧力計８２と、窒素ガス配管１３１と、開閉弁５４と、窒素ガス配管１３２と、流量調整弁５５と、窒素ガス配管１３３を背中に背負ったままその場所から移動出来るようになっているのである。
【００７２】  この事を図５によって説明すると、一体部分１０２としては具体的に全体の一部しか示されていないが、圧縮空気貯蔵槽２０とガス分離中空糸膜５０を示しているものであり、図４に示している酸素富化ガス１１３は、マスク２０２に送り込まれるようになっているのである。  また、この一体部分１０２全体は、装着具２０４によって一人の作業者の身に装着可能になっていて、作業しながら酸素富化ガス１１３の吸引が可能ともなっているのである。
【００７３】  尚、窒素ガス使用手段２１０に関しては、第一実施例に示した作業衣２１０は、第二実施例にも適用可能であり、作業衣２１０以外の内容も第二実施例に適用することは可能である。
【００７４】  本発明による、酸素ガスの供給方法および供給装置は前述したように構成されており、以下に、その動作について説明する。
【００７５】  この場合、第一実施例と第二実施例を比較すると、エアーコンプレッサ１０に対して圧縮空気貯蔵槽２０を使用したものであり、圧縮空気貯蔵槽２０は背中に背負って移動出来るために酸素富化ガス貯蔵槽８０を不用としたものである。  従って、圧縮空気を供給して、ガス分離中空糸膜５０で窒素ガスと酸素富化ガスを分離し、炭酸ガス吸収槽７０で炭酸ガスを除去するという基本的な機能と、緊急時に本発明の装置を背負って移動するという考えは同じであるので詳細は省略する。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】  本発明の圧縮空気としてコンプレッサを使用した場合の系統図
【図２】  本発明の圧縮空気としてコンプレッサを使用した場合の構成図
【図３】  作業衣の冷却を示した図
【図４】  本発明の圧縮空気として圧縮空気貯蔵槽を使用した場合の系統図
【図５】  本発明の圧縮空気として圧縮空気貯蔵槽を使用した場合の構成図
【符号の説明】
【００７７】１０・・・・・・・エアーコンプレッサ
２０・・・・・・・圧縮空気貯蔵槽
２１・・・・・・・減圧弁
２２・・・・・・・圧力計
３０・・・・・・・エアーフィルタ
３１・・・・・・・開閉弁
３２・・・・・・・継手
５０・・・・・・・ガス分離中空糸膜
５１・・・・・・・継手
５２・・・・・・・減圧弁
５３・・・・・・・圧力計
５４・・・・・・・開閉弁
５４・・・・・・・流量調整弁
７０・・・・・・・炭酸ガス吸収槽（炭酸ガス吸収手段）
７１・・・・・・・開閉弁
７２・・・・・・・酸素濃度計
８０・・・・・・・酸素富化ガス貯蔵槽
８１・・・・・・・減圧弁
８２・・・・・・・圧力計
８３・・・・・・・開閉弁
１０１・・・・・・一体部分
１０２・・・・・・一体部分
１１１・・・・・・大気
１１２・・・・・・窒素ガス
１１３・・・・・・酸素富化ガス
１２１・・・・・・圧縮空気配管
１２２・・・・・・圧縮空気配管
１２３・・・・・・圧縮空気配管
１２４・・・・・・圧縮空気配管
１２５・・・・・・圧縮空気配管
１２６・・・・・・圧縮空気配管
１２７・・・・・・圧縮空気配管
１２８・・・・・・圧縮空気配管
１２９・・・・・・圧縮空気配管
１３１・・・・・・窒素ガス配管
１３２・・・・・・窒素ガス配管
１３３・・・・・・窒素ガス配管
１４１・・・・・・酸素富化ガス配管
１４２・・・・・・酸素富化ガス配管
１４３・・・・・・酸素富化ガス配管
１４４・・・・・・酸素富化ガス配管
１４５・・・・・・酸素富化ガス配管
１４６・・・・・・酸素富化ガス配管
１５１・・・・・・酸素濃度計配管
１５２・・・・・・酸素濃度計配管
２０１・・・・・・ホースリール
２０２・・・・・・マスク
２０３・・・・・・装着具
２０４・・・・・・装着具
２１０・・・・・・作業衣（窒素ガス使用手段）
２１１・・・・・・上衣
２１２・・・・・・ずぼん
２１３・・・・・・窒素ガス流通管
２１４・・・・・・上衣側継手
２１５・・・・・・ずぼん側継手
２１６・・・・・・ベルト
２１７・・・・・・流入孔
２１８・・・・・・排出孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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