CN102665812B - 氧浓缩装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供氧浓缩装置，其特征在于，作为迎合吸附性能随氧浓缩装置的使用环境温度变化而发生的变化，降低耗电功率的装置，具备通过在氧浓缩装置的运转中改变流路切换机构的开闭时机来增减吹扫工序的时间，控制为所述氧气浓度达到最大的吹扫工序时间的吹扫工序控制机构。

Description

氧浓缩装置
技术领域
本发明涉及使用与氧相比优先吸附氮的吸附材料的压力波动吸附型氧浓缩装置，尤其涉及用于对慢性呼吸系统疾病患者等进行的氧气吸入疗法的医用氧浓缩装置。
背景技术
近年来，苦于哮喘、肺气肿、慢性支气管炎等呼吸系统疾病的患者有增加的趋势，其最有效的治疗方法之一为氧气吸入疗法。所谓氧气吸入疗法为使患者吸入氧气或富含氧的空气的治疗方法。作为用于氧气吸入疗法的氧的供给源，已知有分离空气中的氧的氧浓缩装置、使用液体氧的氧供给装置和氧气瓶等，从使用时的便利性和保存管理的容易性出发，在家庭氧疗法中主流使用氧浓缩装置。
氧浓缩装置为将空气中存在的约21％的氧分离浓缩后供给的装置，有使用选择性地透过氧的氧富化膜的膜式氧浓缩装置和使用选择性地吸附氮或氧的吸附材料的压力波动吸附型氧浓缩装置，从可获得90％以上的高浓度氧的优点出发，压力波动吸附型氧浓缩装置成为主流。
压力波动吸附型氧浓缩装置通过交替重复进行以下吸附工序和解吸工序可连续生成高浓度氧气：在吸附工序中，通过向填充有作为与氧相比选择性地吸附氮的吸附材料的5A型或13X型、Li-X型等分子筛沸石的吸附筒供给用压缩机压缩的空气，从而在加压条件下吸附氮，获得未吸附的氧浓缩气体；在解吸工序中，通过将上述吸附筒内的压力降低至大气压或大气压以下，解吸排出吸附材料所吸附的氮，从而进行吸附材料的再生。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-141896号公报
专利文献2：日本特开2002-253675号公报
发明内容
发明所要解决的课题
利用吸附材料的压力波动吸附型氧浓缩装置通常在来自压缩机等加压空气供给机构的原料空气供给量和吸附过程顺序一定时，获得的产品气体中的氧浓度因环境温度、供给空气温度而变化。这取决于吸附材料的氮氧选择吸附率的温度特性，就Li-X型或MD-X型等分子筛沸石而言，当环境温度高时，吸附材料的氮吸附量降低，所以采用常温下最优化的顺序时，在吸附工序中氮发生穿透，产品氧浓度降低。另外，当温度低时虽然吸附材料的氮吸附率增大，但由于吸附速度降低，所以导致在解吸工序中吸附材料对氮的解吸不足，造成产品气体中的氧浓度降低。
近年来，如专利文献1所示提出了基于周围环境温度，通过采用使压缩机等加压空气供给机构的能力变化的方法，来确保高浓度的氧的方法。但是，采用这种方法的氧浓缩装置需要尽可能提高导入吸附筒的空气的压力，随着提高压缩机的加压空气供给能力，产生导致装置的耗电功率升高的问题。
当使用此类居家使用的医用氧浓缩装置时，由于启动装置所需的电费成为患者负担，所以强烈要求降低耗电功率。
作为降低压力波动吸附型氧浓缩装置的耗电功率的方法，提出了检测作为产品气体的氧气浓度，根据检测结果控制空气供给机构的电动机转数的方法(专利文献2)。专利文献2中记载有根据氧浓缩气体通过氧浓度检测机构获得的检测值，改变压缩机等加压空气供给机构的供给能力，从而实现低耗电功率化的压力波动吸附型氧浓缩装置。但是，与专利文献1中记载的装置一样，若环境温度发生变化，则产生提高加压空气供给机构的加压能力的必要，产生导致装置的耗电功率升高等问题。
就此类装置而言，通过为确保一定的氧浓度而控制电动机转数，在装置的运转环境和部件的状态良好、氧生成能力高时，抑制空气供给机构的能力以降低耗电功率，反之在高温或寒冷下等装置的运转环境恶化时或氧生成能力因部件的劣化加剧而降低时，通过提高空气供给机构的供给能力，与现有氧浓缩装置相比实现初期耗电功率的降低。但是，仅凭空气供给机构的控制难以迎合吸附材料的吸附性能随环境温度变化而发生的变化以维持高浓度的氧生成，而且难以实现耗电功率的大幅降低。
解决课题的手段
作为上述问题的解决方法，本申请发明人发现了如下所示的发明。即，本发明提供氧浓缩装置，其是压力波动吸附型氧浓缩装置，具备：填充有与氧相比选择性吸附氮的吸附材料的多个吸附筒；向该吸附筒供给原料空气的压缩机；流路切换机构，其用于依次切换该压缩机和各吸附筒之间的流路，在规定时机重复向各吸附筒供给加压空气以排出氧浓缩气体的吸附工序，将各吸附筒减压使吸附材料再生的解吸工序，连通各吸附筒的均压工序，将来自于吸附工序一侧吸附筒的高浓度氧导入解吸工序一侧吸附筒的吹扫工序；和以规定流量向使用者供给氧浓缩气体的流量设定机构，其特征在于，还具备检测该氧浓缩装置生成的氧浓缩气体氧浓度的氧浓度传感器；测定装置温度的温度传感器；和吹扫工序控制机构，其当该氧浓度传感器的输出值低于规定值时，或当该温度传感器的输出值偏离规定温度范围时，通过改变该流路切换机构的开闭时机来增减吹扫工序的时间，变更控制为氧浓度达最大的吹扫工序时间。
另外，本发明提供氧浓缩装置，其中，上述吹扫工序控制机构为如下机构：以吹扫工序时间的变更控制临开始前的氧浓缩气体的氧浓度为基准浓度，进行使吹扫工序时间增加一定时间的控制及控制后的氧浓度检测，当氧浓度升高时将吹扫工序时间变更后的氧浓度更新为基准浓度，进而重复进行增加吹扫工序时间、检测氧浓度的控制至氧浓度相对于基准浓度下降的点(以下称P1点。)，然后以P1点的氧浓度为基准浓度，进行使吹扫工序时间减少一定时间的控制及控制后的氧浓度检测，当氧气浓度升高时将吹扫工序时间变更后的氧浓度更新为基准浓度，进而重复进行减少吹扫工序时间和检测氧浓度的控制至氧浓度相对于基准浓度下降的点(以下称Q1点。)，然后以Q1点的氧浓度为基准浓度，进行使吹扫工序时间增加一定时间的控制及控制后的氧浓度检测，当氧气浓度升高时将吹扫工序时间变更后的氧浓度更新为基准浓度，进而重复进行增加吹扫工序时间和检测氧浓度的控制至氧浓度相对于基准浓度下降的点(以下称R1点。)，进行将Q1点和R1点的中间值确定为吹扫工序时间的控制。
另外，本发明提供氧浓缩装置，其中，上述吹扫工序控制机构为如下机构：以吹扫工序时间的变更控制临开始前的氧浓缩气体的氧浓度为基准浓度，进行使吹扫工序时间减少一定时间的控制及控制后的氧浓度检测，当氧浓度升高时将吹扫工序时间变更后的氧浓度更新为基准浓度，进而重复进行减少吹扫工序时间、检测氧浓度的控制至氧浓度相对于基准浓度下降的点(以下称P2点。)，然后以P2点的氧浓度为基准浓度，进行使吹扫工序时间增加一定时间的控制及控制后的氧浓度检测，当氧浓度升高时将吹扫工序时间变更后的氧浓度更新为基准浓度，进而重复进行增加吹扫工序时间和检测氧浓度的控制至氧浓度相对于基准浓度下降的点(以下称Q2点。)，然后以Q2点的氧浓度为基准浓度，进行使吹扫工序时间减少一定时间的控制及控制后的氧浓度检测，当氧浓度升高时将吹扫工序时间变更后的氧浓度更新为基准浓度，进而重复进行减少吹扫工序时间和检测氧浓度的控制至氧浓度相对于基准浓度下降的点(以下称R2点。)，进行将Q2点和R2点的中间值确定为吹扫工序时间的控制。
另外，本发明提供氧浓缩装置，其中，该吹扫工序控制机构为将氧浓缩装置启动时或设定流量变更时该温度传感器的输出值记为基准温度，将以根据基准温度值确定的吹扫时间设定控制为初期值的机构，并且为将氧浓缩装置启动时或设定流量变更时该温度传感器的输出值记为基准温度，当温度传感器的检测值相对于该基准温度发生一定以上变化时，重新设定为预先通过温度传感器的输出值确定的吹扫时间的机构。
另外，本发明提供氧浓缩装置，其中，该吹扫工序控制机构为如下机构：具备预先设定的吹扫工序时间可变范围，当未检测到氧浓度相对于基准浓度下降的P点而达到吹扫时间可变临界点时，或在检测到P点后未检测到氧浓度相对于基准浓度下降的Q点而达到吹扫时间可变临界点时，进行将达到的吹扫时间可变临界点确定为吹扫时间的控制。
另外，本发明提供氧浓缩装置，其具备检测该氧浓缩装置生成的氧浓缩气体流量的氧流量传感器，该吹扫工序控制机构为如下机构：当氧气流量偏离一定范围时，或温度传感器的检测值偏离一定变化量的范围时，进行中止或中断实施吹扫工序时间变更控制的控制。
发明的效果
根据本发明，相对于由氧浓缩装置使用环境的温度变化所引起的吸附材料吸附效率的波动，可提供可一直生成所规定的高浓度氧浓缩气体的最佳运转顺序，对于使用者，可提供在低耗电功率下进行稳定的氧供给的装置。
附图说明
图1示出作为本发明氧浓缩装置实施方式实例的压力波动吸附型氧浓缩装置的示意图。另外，图2示出作为本发明氧浓缩装置实施方式实例的各工序的示意图，图3、图4示出作为本发明氧浓缩装置实施方式实例的吹扫时间控制的示意图。
实施发明的方式
使用附图说明本发明的氧浓缩装置的实施方式实例。
图1为例示作为本发明的一个实施方式的压力波动吸附型氧浓缩装置的概略装置构成图。本发明的压力波动吸附型氧浓缩装置1具备供给原料空气的压缩机112，填充有与氧相比选择性地吸附氮的吸附材料的吸附筒131、132，作为切换吸附解吸工序的流路切换机构的供给阀121、122，排气阀123、124，均压阀125，在将由原料空气分离生成的氧浓缩气体用作为流量设定器的控制阀142调整至规定流量后，使用套管148提供给使用者。
首先，从外部摄入的原料空气从具备用于清除尘埃等异物的外部空气摄入过滤器111等的空气摄入口摄入。此时，通常的空气中含有约21％的氧气、约77％的氮气、0.8％的氩气，二氧化碳以外的气体含1.2％。对于这样的装置，分离浓缩作为呼吸用气体必需的氧气后排出。
氧浓缩气体的分离通过以下方式进行：在吸附工序中，对于填充有含有与氧气分子相比选择性地吸附氮气分子的沸石等的吸附材料的吸附筒131、132，通过控制供给阀121、122，排气阀123、124的开闭，切换以原料空气为供给对象的流向吸附筒的流路，从而从压缩机112依次供给加压空气，在加压状态的吸附筒131、132内选择性地吸附除去原料空气中所含有的约77％的氮气。
上述吸附筒由填充有与氧相比选择性地吸附氮的吸附材料的圆筒状容器构成。吸附筒的数量由与氧生成量的关系决定，除1个筒、2个筒外还有使用3个筒以上的多个筒的氧浓缩装置，但是为连续且有效地由原料空气制备氧浓缩气体，优选使用如图1所示的2筒型或多筒型吸附筒。
另外，就上述压缩机112而言，作为仅具有压缩功能或具有压缩、真空功能的压缩机，可使用双头型的摆动型空气压缩机，除此之外也存在使用螺旋式、旋转式、卷轴式等旋转型空气压缩机的情况。另外，驱动该压缩机的电动机的电源可以为交流或直流。由于压缩机112成为噪音源和发热源，所以可通过收纳于具备冷却风扇113的压缩机箱内谋求装置的平静化。
以未被上述吸附筒131、132吸附的氧气为主要成分的氧浓缩气体经由为不向吸附筒倒流而设置的逆止阀128、129流入产品罐140。
需要说明的是，为连续生成氧浓缩气体，需要解吸除去吸附筒内充填的吸附材料所吸附的氮。因此，在解吸工序中通过关闭供给阀121、122，打开排气阀123、124，将吸附筒与排气管路连接，将加压状态的吸附筒131、132切换至与大气相通的状态，使加压状态下吸附的氮气解吸，使吸附材料再生。通过在排气管路的末端安装排气消音器150，可降低排氮气所伴有的噪音。
此外，在该解吸工序中，为提高该氮的解吸效率，进行使氧浓缩气体作为吹扫气体经由均压阀125从吸附工序中的吸附筒131的产品端一侧向解吸工序中的吸附筒132倒流的吹扫工序。为控制吹扫气体的流量，在均压阀125上具有孔126、127。
在2个吸附筒131、132中，错开各工序进行运转控制，当一个吸附筒131中进行吸附工序生成氧时，另一个吸附筒132中进行解吸工序进行吸附材料的再生，通过切换各工序来连续地生成氧。
氧浓缩气体由原料空气制备，蓄积于产品罐140中。该产品罐140中所蓄积的氧浓缩气体含有例如95％的高浓度氧浓缩气体，在通过调压阀141、控制阀等流量设定机构142控制其供给流量和压力的同时，将提供给加湿器145加湿的氧浓缩气体提供给患者。
这样的加湿器145除使用水作为加湿源的鼓泡式加湿器或表面蒸发式加湿器外，还可使用通过具有Nafion(ナフイオン)等全氟磺酸类膜或聚酰亚胺膜、聚醚酰亚胺膜等水分透过膜的水分透过膜组件从外部空气摄入水分，向干燥状态的氧浓缩气体进行供给加湿的无给水式加湿器。
提供给使用者的氧浓缩气体的流量和氧浓度也可通过超声式氧浓度·流量传感器144检测，反馈控制压缩机112的转数或流路切换阀的开闭时间，控制氧生成。
此外，氧浓缩装置除通过具备压力传感器115和安全阀114检测压缩机的运转异常或吸附筒的加压异常外，通过具备温度传感器151，检测氧浓缩装置的吸附温度，进行装置异常的检测和吸附解吸工序的最优化控制。
图2示出作为本发明一个实施方式的依次切换在压缩机112与各吸附筒131、132之间的流路上设置的供给阀121、122，排气阀123、124，在吸附筒下游一侧对各吸附筒间进行均压的均压阀125的流路切换机构的开闭时机示意图。
在压力波动吸附型氧浓缩装置中，如图2所示，当一个吸附筒131进行吸附工序时，在另一个吸附筒132中进行解吸工序，通过控制供给阀121、122，排气阀123、124和均压阀125的开闭，以各自反相位的形式依次切换吸附工序、解吸工序，连续地生成氧。为提高再生效率，加入将使吸附工序中生成的氧的一部分经由均压阀125流向解吸工序一侧的吸附筒的吹扫工序(吹扫生成工序、吹扫排气工序)、吸附工序或吹扫生成工序结束后的吸附筒与解吸工序或吹扫排气工序结束后的吸附筒之间连接，通过压力转移进行能量回收的均压工序，通过进行在一个吸附筒131中依次切换吸附工序、吹扫生成工序、均压工序、解吸工序、吹扫排气工序、均压工序，与此同时在另一个吸附筒132中依次切换解吸工序、吹扫排气工序、均压工序、吸附工序、吹扫生成工序、均压工序的恒定顺序，可有效地生成氧。
吹扫工序为如下工序：例如从正在吸附工序中生成氧的吸附筒132排出氧的同时，使生成氧的一部分经由均压阀125流向正在解吸工序中减压排出氮的吸附筒131，提高吸附材料的氮解吸再生效率。若延长该吹扫时间，则吸附材料的再生效率亦提高，结果可见生成的氧浓缩气体的氧浓度升高。当氧排出量少时，出现不仅氮而且氧也吸附于吸附材料的过度吸附现象，氧浓缩气体中的氩气浓度升高，所以引起氧浓度的降低。因此，通过延长吹扫工序时间，也可进行通过调整氧生成量维持高氧浓度的控制。
另一方面，吹扫气体由于直接排放到大气中，所以若过度延长排气吹扫时间，则除吸附筒132的氧排出量减少外，也存在因排出量导致由氮穿透造成的生成氧浓度的降低，作为产品气体的生成量减少等缺点。
这样将氧浓缩气体的氧浓度维持在最佳所需的吹扫时间因氧浓缩装置的运转环境温度或氧排出量等而不同。
图3为作为本发明的一个实施方式的压力波动吸附型氧浓缩装置的吹扫工序时间控制示意图，吹扫工序时间控制如下实施。
在氧浓缩装置启动时，以包括依据氧浓缩装置温度设定的吹扫工序时间(图3的No.1)的吸附解吸顺序启动。就吸附解吸顺序而言，由于最佳顺序因装置温度而发生大的变化，所以可以以根据装置的温度检测结果预先包含吹扫工序时间的初期设定时间启动。当控制包括吸附工序或解吸工序的时间变更在内的整个顺序时，整个顺序的平衡破坏，生成的氧浓缩气体的氧浓度稳定需要时间，所以在本申请发明中控制吹扫工序的时间。
启动时的吹扫工序时间由氧浓缩装置的周围环境温度决定，在由该温度确定的最佳时间启动。尤其是根据吸附材料的氮吸附特性，在10℃以下的低温区域，与常温区域的情形相比，通过设定长的启动初期的吹扫工序时间，可提高生成的氧浓缩气体的氧浓度。另外，为排除运转中环境温度的影响，即使在提供给使用者的流量设定值变更时，为应对运转中的温度变化，通过将吹扫工序时间变更为对应于运转中的装置温度的吹扫工序时间，也可在最佳顺序下运转。此外，即使当启动中的环境温度因空调等的影响而波动至规定阈值以上时，亦可进行吹扫工序时间的变更控制。
氧浓缩装置可能在从冰点以下区域至近40℃的高温区域的多种环境条件下使用，启动后使用环境温度的波动导致吸附材料的氮氧吸附效率发生大的波动。在以启动时的规定运转顺序启动氧浓缩装置后，根据随着此后的环境变化而产生的氧浓缩气体氧浓度的波动确定最佳运转顺序。因此，通过吹扫工序控制机构控制供给阀、排气阀的开闭时间，进行吹扫工序时间的最优化以使氧浓度达到最大。就这样的控制而言，当生成的氧浓缩气体中的氧浓度低于例如90％等低于预先设定的规定浓度值时，通过研究生成氧浓度与吹扫时间的关系，进行吹扫工序时间的最优化，谋求生成氧浓度的升高。
将吹扫工序控制临开始前的氧浓缩气体中的氧浓度记为控制基准浓度，此后使吹扫工序时间增加规定时间(图3的No.2)。根据经过一定时间后的氧浓度检测结果，对生成氧浓缩气体的氧浓度相对于基准浓度升高或下降进行判断，当氧浓度升高时，将最近的浓度替换为控制基准浓度，进一步增加吹扫工序时间。当氧浓度下降时，将该时间(图3的No.2)记为P1点。重复该操作，增加吹扫时间，直至检测出氧浓度降低。
当确定P1点时，将P1点的氧浓度记为控制基准浓度，相反使吹扫工序时间减少规定时间(图3的No.3)。在经过一定时间后，对生成的氧浓缩气体的浓度相对于控制基准浓度升高或下降进行判断，当氧浓度升高时，将最近的浓度替换为控制基准浓度，进一步减少吹扫时间。重复该操作，减少吹扫时间，直至检测出氧浓度降低(图3的No.3～No.9)。当氧浓度下降时，将该时间(图3的No.9)记为Q1点。
当确定Q1点时，将作为最近浓度的Q1点的氧浓度记为控制基准浓度，相反使吹扫时间增加规定时间。在经过一定时间后，对氧浓度相对于控制基准浓度升高或下降进行判断，当氧浓度升高时，将最近的浓度替换为控制基准浓度，进一步增加吹扫时间，重复进行该操作至检测出氧浓度降低(图3的No.10～No.14)。当氧浓度下降时，将该时间记为R1点(图3的No.14)。
在确定R1点后，将作为Q1点和R1点的中间点的图3的S1点确定为最佳吹扫时间。具体而言，可将Q1点和R1点的吹扫时间的平均时间确定为S1点。因此，在S1点可生成在装置运转的环境下的最大氧浓度的氧浓缩气体。
在这样的实施方式实例中，可从在吹扫时间控制开始时延长吹扫时间的控制施行，反之也可从缩短吹扫时间的控制开始。即，如图4所示，将吹扫时间控制临开始前(图4的No.1)的氧浓缩气体中的氧浓度记为控制基准浓度，然后使吹扫时间减少规定时间(图4的No.2)，根据经过一定时间后的氧浓度检测结果，对生成氧浓缩气体的氧浓度相对于控制基准浓度升高或下降进行判断，当氧浓度升高时，将最近的浓度替换为控制基准浓度，进一步减少吹扫时间。重复进行该控制至氧浓度下降(图4的No.2～No.7)，将检测出氧浓度下降的时间(图4的No.7)记为P2点。
当确定P2点时，将P2点的氧浓度记为控制基准浓度，使吹扫时间升高规定时间(图4的No.8)。在经过一定时间后，对生成氧浓缩气体的氧浓度相对于控制基准浓度升高或下降进行判断，当氧浓度升高时，将最近的浓度替换为控制基准浓度，进一步增加吹扫时间，重复进行该操作至检测出氧浓度降低(图4的No.8～No.12)。当氧浓度下降时，将该时间(图4的No.12)记为Q2点。
当确定Q2点时，将作为最近浓度的Q2点的氧浓度记为控制基准浓度，再次将吹扫工序时间减少规定时间。在经过一定时间后，对氧浓度相对于控制基准浓度升高或下降进行判断，当氧浓度升高时，将最近的浓度替换为控制基准浓度，进一步减少吹扫时间，重复进行该操作至检测出氧浓度降低(图4的No.13～No.17)。当氧浓度下降时，将该时间记为R2点(图4的No.17)。
在确定R2点后，将作为Q2点与R2点的中间点的图4的S2点确定为最佳吹扫时间。具体而言，可将Q2点与R2点的吹扫时间的平均时间确定为S2点。在这种情况下，P2点与R2点从结果上为同一点，但在控制开始时，由于无法认识到本控制开始初期的吹扫时间相对于最佳吹扫时间的长短，所以不是将P2点与Q2点的中间点，而是将Q2点与R2点的中间点确定为S2点。
这样，在作为最佳吹扫时间的S1点、S2点，氧浓缩装置可生成在运转的当前环境下的最大氧浓度的氧浓缩气体。
上述控制可在由吸附筒生成的氧浓缩气体的氧浓度达到规定值以下时开始，但在运转中的温度因室内的空调等而与启动时的温度相比偏离规定值以上时也可进行。
这样通过检测产品气体中的氧浓度，精确度良好地设定最佳吹扫时间，可确定实现最高氧浓度的运转顺序。而且，为抑制过剩的氧供给，通过降低压缩机的转数等抑制空气供给机构的能力，进行将氧浓缩气体的氧浓度维持在例如90％的运转，也可实现耗电功率的降低。此外，即使在因氧浓缩装置的运转环境恶化或部件劣化导致的氧生成能力降低的状态下，仍可稳定供给氧浓缩气体。
吹扫工序时间的变更控制不能无限制地进行，若过度延长吹扫工序时间，则引起吸附工序中的氮穿透，若过度缩短，则吸附材料的再生效率降低，无法稳定维持控制氧浓度。因此，优选预先设定可补偿氧浓度控制的吹扫工序时间可变范围，在该范围内限制吹扫时间控制。
具体而言，在上述吹扫工序控制中，当未检测出氧浓度相对于基准浓度降低的P点而达到吹扫时间可变临界点时，或在检测出P点后，未检测出氧浓度相对于基准浓度降低的Q点而达到吹扫时间可变临界点时，将达到的吹扫时间可变临界点确定为吹扫时间。
此外，由于产品气体流量或温度条件也大大影响氧浓度控制，所以当氧气流量偏离一定范围时，进行中止或中断实施吹扫时间变更控制的控制。此外，当温度传感器的检测值因环境温度的变化而出现一定量变化时，中止或中断实施吹扫时间的变更控制。由此可补偿运转中的氧气浓度。
本申请发明的吹扫工序控制机构进行确定产品氧气浓度达到最大值的吹扫时间的控制。若氧浓度在必要浓度以上，则可降低压缩机的供风量，例如进行将氧浓度设为90％的节能运转。反之当氧浓度因吸附材料的劣化等而降低时，可合用提高压缩机转数，提高供风量、吸附压力的控制。需要说明的是，优选限制压缩机供风量的变更，即压缩机转数的变更控制与进行吹扫时间的最优化的吹扫工序控制同时进行。
产业上的利用可能性
本申请发明的氧浓缩装置作为医用氧浓缩装置，可用作用于针对苦于哮喘、肺气肿、慢性支气管炎等呼吸系统疾病的患者的氧气吸入疗法的氧供给源。另外，本申请发明的特征在于可用作可在低耗电功率下稳定供给氧的装置。

Claims (11)

1.氧浓缩装置，其是压力波动吸附型氧浓缩装置，具备：填充有与氧相比选择性吸附氮的吸附材料的多个吸附筒；对所述吸附筒供给原料空气的压缩机；流路切换机构，其用于依次切换所述压缩机和各吸附筒之间的流路，在规定时机重复向各吸附筒供给加压空气以排出氧浓缩气体的吸附工序，将各吸附筒减压使吸附材料再生的解吸工序，连通各吸附筒的均压工序，将来自于吸附工序一侧吸附筒的高浓度氧导入解吸工序一侧吸附筒的吹扫工序；和以规定流量向使用者供给氧浓缩气体的流量设定机构，其特征在于，
具备：检测所述氧浓缩装置生成的氧浓缩气体氧浓度的氧浓度传感器；测定装置温度的温度传感器；和吹扫工序控制机构，其当所述氧浓度传感器的输出值低于规定值时，或当所述温度传感器的输出值偏离规定温度范围时，通过改变所述流路切换机构的开闭时机来增减吹扫工序的时间，变更控制为氧浓度达最大的吹扫工序时间。
2.权利要求1的氧浓缩装置，其中，上述吹扫工序控制机构为如下机构：以吹扫工序时间的变更控制临开始前的氧浓缩气体的氧浓度为基准浓度，进行使吹扫工序时间增加一定时间的控制及控制后的氧浓度检测，当氧浓度升高时将吹扫工序时间变更后的氧浓度更新为基准浓度，进而重复进行增加吹扫工序时间、检测氧浓度的控制至氧浓度相对于基准浓度下降的点(以下称P1点)，
然后以P1点的氧浓度为基准浓度，进行使吹扫工序时间减少一定时间的控制及控制后的氧浓度检测，当氧气浓度升高时将吹扫工序时间变更后的氧浓度更新为基准浓度，进而重复进行减少吹扫工序时间和检测氧浓度的控制至氧浓度相对于基准浓度下降的点(以下称Q1点)，
然后以Q1点的氧浓度为基准浓度，进行使吹扫工序时间增加一定时间的控制及控制后的氧浓度检测，当氧气浓度升高时将吹扫工序时间变更后的氧浓度更新为基准浓度，进而重复进行增加吹扫工序时间和检测氧浓度的控制至氧浓度相对于基准浓度下降的点(以下称R1点)，
进行将Q1点和R1点的中间值确定为吹扫工序时间的控制。
3.权利要求1的氧浓缩装置，其中，上述吹扫工序控制机构为如下机构：以吹扫工序时间的变更控制临开始前的氧浓缩气体的氧浓度为基准浓度，进行使吹扫工序时间减少一定时间的控制及控制后的氧浓度检测，当氧浓度升高时将吹扫工序时间变更后的氧浓度更新为基准浓度，进而重复进行减少吹扫工序时间、检测氧浓度的控制至氧浓度相对于基准浓度下降的点(以下称P2点)，
然后以P2点的氧浓度为基准浓度，进行使吹扫工序时间增加一定时间的控制及控制后的氧浓度检测，当氧浓度升高时将吹扫工序时间变更后的氧浓度更新为基准浓度，进而重复进行增加吹扫工序时间和检测氧浓度的控制至氧浓度相对于基准浓度下降的点(以下称Q2点)，
然后以Q2点的氧浓度为基准浓度，进行使吹扫工序时间减少一定时间的控制及控制后的氧浓度检测，当氧浓度升高时将吹扫工序时间变更后的氧浓度更新为基准浓度，进而重复进行减少吹扫工序时间和检测氧浓度的控制至氧浓度相对于基准浓度下降的点(以下称R2点)，
进行将Q2点和R2点的中间值确定为吹扫工序时间的控制。
4.权利要求2或3的氧浓缩装置，其中，上述吹扫工序控制机构为根据各自吹扫工序时间的平均值确定Q1点和R1点的中间值或Q2点和R2点的中间值的控制机构。
5.权利要求1的氧浓缩装置，其中，上述吹扫工序控制机构为将氧浓缩装置启动时或设定流量变更时上述温度传感器的输出值记为基准温度，将根据基准温度值确定的吹扫时间设定控制为初期值的机构。
6.权利要求5的氧浓缩装置，其中，上述吹扫工序控制机构为，当温度传感器的检测值相对于所述基准温度发生一定以上的变化时，重新设定为预先通过温度传感器的输出值确定的吹扫时间的机构。
7.权利要求2或3的氧浓缩装置，其中，上述吹扫工序控制机构为如下机构：具备预先设定的吹扫工序时间可变范围，当未检测到氧浓度相对于基准浓度下降的P点而达到吹扫时间可变临界点时，或在检测到P点后未检测到氧浓度相对于基准浓度下降的Q点而达到吹扫时间可变临界点时，进行将达到的吹扫时间可变临界点确定为吹扫时间的控制。
8.权利要求1的氧浓缩装置，其中，具备检测所述氧浓缩装置生成的氧浓缩气体流量的氧流量传感器，上述吹扫工序控制机构为如下机构：当氧气流量偏离一定范围时，进行中止或中断实施吹扫工序时间变更控制的控制。
9.权利要求1的氧浓缩装置，其中，上述吹扫工序控制机构为如下机构：当温度传感器的检测值偏离一定变化量的范围时，进行中止或中断实施吹扫工序时间变更控制的控制。
10.权利要求1的氧浓缩装置，其特征在于，具备如下压缩机控制机构：根据上述氧浓缩气体的氧浓度检测值，增减上述压缩机的供风量，进行将氧浓度维持在规定浓度的控制。
11.权利要求10的氧浓缩装置，其特征在于，上述吹扫工序控制机构为不同时实施利用上述吹扫工序控制机构的控制和利用上述压缩机控制机构的控制的控制机构。
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