CN102740917A - 氧气浓缩装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种氧气浓缩装置，在使用者使用插管来吸入氧气时，在暴露在火灾和异常的高温环境的情况下，能够将氧气切断而确保安全性。本发明的氧气浓缩装置具有：压缩原料空气而产生压缩空气的压缩机(10)；用于放出从压缩空气得到的氧气的氧气出口部(100)；安装在插管(70)的导管(72)上，且使导管(72)以能够拆装的方式连接在氧气出口部(100)上，并具有温度传感器(400)的接头(71)；和控制部(200)，当通过温度传感器(400)检测的温度到达预定温度以上时，将压缩机(100)的动作停止而将氧气的供给切断。

Description

氧气浓缩装置
技术领域
本发明涉及氧气浓缩装置，尤其涉及在暴露于火灾等的异常的高温环境下时，防止火灾向氧气浓缩装置蔓延和防止该装置自身发生火灾等的氧气浓缩装置。
背景技术
利用变压吸附法的氧气浓缩装置构成为，通过使用使原料空气中的氧气透过并选择性地吸附氮气的沸石(zeolite)作为吸附剂而得到浓缩氧气。
根据该方式的氧气浓缩装置，使用压缩机对取入的原料空气进行压缩而产生压缩空气，并通过将该压缩空气供给至内置有吸附剂的吸附筒，而使氮气吸附至该吸附剂中，由此生成氧气。而且，将所生成的浓缩氧气储存在罐体内，成为通过减压阀、流量设定器能够从罐体供给规定流量的氧气的状态，由此，患者能够使用鼻插管等器具来吸入氧气。
若将该氧气浓缩装置设置在例如能够利用AC电源(商用交流电源)的场所，则例如肺功能降低的家庭氧气疗法患者在睡觉时也能够安全地吸入氧气，从而能够安稳地睡眠。
另外，作为慢性支气管炎等呼吸器官疾病的患者的治疗方法，有效的是长期氧气吸入疗法，在该长期氧气吸入疗法中使用的氧气浓缩装置通常是不可搬动的，即，构成为患者无法将其携带至外出目的地。
另一方面，还已知一种构成为小型且适于搬动的氧气浓缩装置，以便患者在外出等时移动，或者在家里和医疗设施内在房间之间移动，或者适于家庭配置所限制的配置空间(参照专利文献1)。另外，还提出有一种氧气浓缩装置，该装置在鼻插管上设置感温传感器，若成为50℃则停止产生浓缩氧气(参照装置文献2)。
专利文献1：日本特开2005-111016号公报
专利文献2：日本特开2009-183544号公报
然而，在专利文献1的氧气浓缩装置中，使用者使鼻插管经由导管(tube)和接头(coupler)连接至氧气浓缩装置的氧气出口部，而吸入从氧气出口部放出的浓缩氧气。但是，在使用者使用鼻插管吸入浓缩氧气时，由于氧气是助燃性气体，所以在氧气浓缩装置附近，严禁吸烟行为和用火行为。尽管如此，还是存在因例如使用者吸烟而直接引火至鼻插管等的导管而发生事故的危险，根据情况还有可能引火至氧气浓缩装置本身而使火灾扩大。
专利文献2的装置仅构成为，在鼻插管的中途配置温度感知传感器，并基于其检测信号来停止氧气的供给，但是在该文献中记载的在摄氏50度附近停止氧气供给这一极其单纯的结构中，具有如下危险：例如在使用装置的室内具有暖气机，仅因受到其热辐射而切断氧气供给，或者在夏季的封闭室内等中，当装置所放置的环境温度上升时，仅由此而使装置不工作，从而导致缺乏使用方便性，实用性低。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种在使用者使用插管来吸入氧气时，在暴露在火灾和异常的高温环境的情况下，能够可靠地检测高温环境，从而能够确保安全性的氧气浓缩装置。
本发明的氧气浓缩装置，其特征在于，具有：从原料空气生成浓缩氧气的浓缩氧气生成机构；用于供给通过该浓缩氧气生成机构生成的该浓缩氧气的氧气出口部；安装在插管的导管上，且使所述导管以能够拆装的方式连接在所述氧气出口部上、并具有温度传感器的接头；和控制部，当通过所述温度传感器检测的温度到达预定温度以上时，使所述浓缩氧气生成机构的动作停止从而切断所述氧气的供给。
根据上述结构，在使用者使用插管来吸入氧气时，在暴露在火灾和异常的高温环境的情况下，能够将氧气切断来确保安全性
在本发明的氧气浓缩装置中，其特征在于，所述控制部在通过所述温度传感器检测的温度达到所述预定温度以上，且每单位时间的温度的上升值即温度上升率达到预定值以上的持续时间，持续了预定的持续时间以上的情况下，使作为所述该浓缩氧气生成机构的压缩机的动作停止，从而将所述氧气的供给切断。
根据上述结构，能够检测到氧气出口部的温度上升，而能够可靠地将氧气的供给切断。
在本发明的氧气浓缩装置中，其特征在于，所述控制部在所述温度传感器检测的温度达到所述预定温度以上，且所述温度上升率不足所述预定值的情况下，当通过所述温度传感器检测的温度进一步地达到超过所述预定温度的其他的设定温度以上时，使所述压缩机的动作停止从而使所述氧气的供给切断。
根据上述结构，能够检测到氧气出口部的温度上升，而能够可靠地将氧气的供给切断，并且能够防止火灾蔓延至氧气浓缩装置本身。
在本发明的氧气浓缩装置中，其特征在于，所述温度传感器是热敏电阻，所述温度传感器内置于所述氧气出口部中。
根据上述结构，使用价格低的热敏电阻作为温度传感器能够谋求成本降低，而且因为温度传感器内置于氧气出口部中，所以能够防止在温度传感器上附着水锈等的附着物而无法准确地检测温度，而且即使使用加湿器也能够防止在温度传感器上附着水份而无法准确地检测温度。
在本发明的氧气浓缩装置中，其特征在于，所述接头由阻燃性树脂材料制作。
根据上述结构，当从氧气出口部的氧气的供给停止后，接头的火炎熄灭。
在本发明的氧气浓缩装置中，其特征在于，所述氧气出口部由具有热导电性的金属制作。
根据上述结构，接头燃烧的热量能够通过氧气出口部迅速地传递至温度传感器，而使温度检测时间变短。
在本发明的氧气浓缩装置中，其特征在于，具有：根据所述控制部的指令，对切断来自所述氧气出口部的所述氧气的情况进行报知的警报机构；
和根据控制部的指令，通过声音对切断来自所述氧气出口部的所述氧气的情况进行报知的扬声器。
根据上述结构，能够可靠地将氧气供给停止的情况通知给使用者
发明的效果
本发明能够提供一种在使用者使用插管来吸入氧气时，在暴露在火灾和异常的高温环境的情况下，能够将氧气切断而确保安全性的氧气浓缩装置。
附图说明
图1是从前侧观察到的表示本发明的氧气浓缩装置的实施方式的外观的立体图。
图2是图1的氧气浓缩装置的外观的后视图。
图3是从斜后侧观察到的表示图1和图2所示的氧气浓缩装置的内部构造例的立体图。
图4是表示压缩机、连接在压缩机上的第一连接配管、第二连接配管和进气过滤器兼消音缓冲器的图。
图5是表示鼻插管连接在氧气浓缩装置的氧气出口部上的状态的立体图。
图6是表示鼻插管的构成例的分解立体图。
图7是表示鼻插管的插座接头与氧气出口部的立体图。
图8是表示鼻插管的导管的连接部、插座接头和氧气出口部的分解立体图。
图9是表示氧气出口部和插座接头的附近的剖视图。
图10是表示氧气浓缩装置的系统构成例的图。
图11是表示从在鼻插管上着火时到浓缩氧气停止并灭火为止的氧气出口部的温度变化的示例的图。
图12是表示本发明的氧气浓缩装置中的温度检测的示例的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图具体说明本发明的优选实施方式。
图1是从前侧观察到的表示本发明的具有压缩机的氧气浓缩装置的实施方式的外观的立体图。图2是图1的氧气浓缩装置的外观的后视图。
图1和图2所示的氧气浓缩装置1优选为携带型(也称为可搬型或移动型)的氧气浓缩装置。图1所示的氧气浓缩装置1例如使用基于压缩空气的压缩空气力变动吸附法(PSA)来作为氧气生成原理。
只基于压缩空气进行的正压变动吸附法，仅将压缩空气送到吸附筒体内而使氮素吸附。正压变动吸附法与基于压缩空气和减压空气进行的正负压变动吸附法(VPSA)相比，具有能够谋求压缩机的小型化和轻量化的优点。
图1和图2所示的氧气浓缩装置50，作为一例是90％以上被浓缩的氧气的供给流量为最大5L级(class)(5L/分)的氧气浓缩装置(高度62.5cm、宽度35cm、进深29.5cm、重量23kg)，氧气流量的设定单位能够设定到例如0.25L～5.00L(在0.25L～2.00L范围内，0.25L为一档，在2.00L～5.00L的范围内，0.5L为一档)。氧气浓缩装置1具有大致长方体状的主壳体2、能够设定流量的显示部128、加湿器G、插管挂槽2K和四个角落的脚轮2T。
主壳体2具有前面板2F、左右的侧面板2S、后面板2R、上表面部2D和底部2B。如图1所示，在上表面部2D上配置有：向前方且向斜上方倾斜约5～10度地设置的显示部128；在上表面部2D中，设在显示部128的后方的凹部2H中的氧气出口部100；电源开关101；和氧气流量设定按钮102。在前面板2F的上部，以在宽度方向的大致中央开口的方式设有加湿器G的配置部2G。脚轮2T配置在底部2B的四角部分，氧气浓缩装置1能够使用这些脚轮2移动。
参照图2，后面板2R在上部的中央位置上形成有，用于将外部气体取入到主壳体2内的空气取入口5，在下部的右侧形成有，用于将主壳体2内的加热空气向外部排出的排气口6。在空气取入口5的内侧面上，以能够拆装的方式安装有空气取入口过滤器7。在此之外，左右的侧面板2S具有把手8，底部2B具有卷绕式的电源线9。
图3是从斜后侧观察到的表示图1和图2所示的氧气浓缩装置1的内部构造例的立体图。图4是表示压缩机10、连接在该压缩机10上的第一连接配管40、第二连接配管41和进气过滤器兼消音缓冲器38的图，所述压缩机10构成从原料空气产生浓缩氧气的浓缩氧气生成机构。
如图3所示，在底部2B上设定有压缩机10，该压缩机10配置在长方体状的隔音用的压缩机机箱4内。在压缩机机箱4的背面部上固定有构成浓缩氧气生成机构的第一吸附筒体31和第二吸附筒体32，该第一吸附筒体31和第二吸附筒体32沿着X方向(水平方向)隔开间隔且沿着Z方向(垂直方向)平行竖立地被固定。
如图3所示，压缩机10的套筒12连接在配管15上，在该配管15的中途连接有冷却用的散热器13和三向切换阀14B、14C。在第一吸附筒体31的内侧安装有第一风扇34。在第二吸附筒体32的内侧安装有第二风扇36。
如图3所示，同形状的第一风扇34和第二风扇36使用例如西洛可风扇(Sirocco fan)，位于相对的位置上，但是第一风扇34和第二风扇36的安装朝向，以相互上下相反且相互相对的方式固定。
如图3所示，冷却用的散热器13处于第一吸附筒体31和第二吸附筒体32之间，配置在第一风扇34和第二风扇36的下部。另外，电源控制电路39配置在底部2B上。
图4是表示压缩机10的构造例的图，压缩机10具有第一泵部51和第二泵部52。第一泵部51具有圆筒状的套筒11、配置在该套筒11内的活塞11P、顶盖11H、连杆11C和壳部11F。同样地，第二泵部52具有圆筒状的套筒12、配置在该套筒12内的活塞12P、顶盖12H、连杆12C和壳部12F。
如图4所示，套筒11、12也可以称为活塞气缸。驱动用电机53例如是同步电机，具有输出轴54。在输出轴54的两端部上以能够旋转的方式支承有连杆11C、12C。
如图4所示，在配管37、第一连接配管40和第二连接配管41之间，配置有进气过滤器兼消音缓冲器(消声器、消音器)38。配管37的端部37B连接在进气过滤器兼消音缓冲器38的吸入侧端部38A上，第一连接配管40的第一端部40A和第二连接配管41的第一端部41A连接在进气过滤器兼消音缓冲器38的排出侧端部38B上。而且，第一连接配管40的第二端部40B连接在壳部11F的吸入口(吸入端口)11P上，第二连接配管41的第二端部41B连接在壳部12F的吸入口(吸入端口)12P上。
进气过滤器兼消音缓冲器38与压缩机10之间的原料空气的导入路径分为多条，在进气过滤器兼消音缓冲器38与压缩机10之间，并列地连接有第一连接配管40和第二连接配管41。换言之，第一连接配管40与第二连接配管41将进气过滤器兼消音缓冲器38和压缩机10的吸入口11P、12P直接连接。
由此，从配管37导入至进气过滤器兼消音缓冲器38中的原料空气，从进气过滤器兼消音缓冲器38中通过，在通过进气过滤器除去尘埃等，并且使噪音减少后，分开到第一连接配管40和第二连接配管41中，从而能够从壳部11F的吸入口11P中通过而导入至壳部11F内，并且从壳部12F的吸入口12P中通过而导入至壳部12F内。
顶盖11H、12H共同连接在配管15上，产生的压缩空气从该配管15中通过而被输送。在该配管15的中途配置有散热用的散热器13。
接下来，参照图5～图8说明鼻插管70。
图5是表示使用作为接头的一例的插座接头71，而使鼻插管70连接在氧气浓缩装置1的氧气出口部100上的状态的立体图。图6是表示鼻插管70的构成例的分解立体图。图7是表示鼻插管70的插座接头71与氧气出口部100的立体图。图8是表示鼻插管70的导管的连接部、插座接头71和氧气出口部100的分解立体图。图9是表示氧气出口部100和插座接头71的附近的剖视图。
如图5和图6所示，鼻插管70是使用者M利用耳和鼻进行安装的插管的一例，具有安装部77、导管72和作为接头的一例的插座接头71。在导管72的一端部上经由连接部77P连接有安装部77，在导管72的另一端部上经由连接部77S连接有插座接头71。
如图7和图8所示，插座接头71具有按压按钮71N。如图7所示，使用者M通过一边将该按压按钮71N向E方向按压，一边将插座接头71向F方向(上方)拉拽，由此，能够使插座接头71通过一次操作从氧气出口部100拆下。另外，使用者M通过一边将该按压按钮71N向E方向按压，一边将插座接头71向与F方向的相反方向按压，而如图9所示地，能够使插座接头71通过一次操作向氧气出口部100安装并连接。
图9所示的导管72是指，通常的连接导管和用于将该连接导管延长的延长导管。
插座接头71可以使用能够弯曲的阻燃性树脂，例如美国的UL-94规格的V-0等级品，或者使用具有氧气指数为26以上的性能的阻燃性树脂。该插座接头71虽然通过具有自灭火性的阻燃性树脂而形成，但具有自灭火性的阻燃性树脂是指具有耐燃性的树脂，是指接触火炎时着火，但不使火炎蔓延，在火炎消除后的一定时间内自己灭火的性质。
如图8所示，氧气出口部100具有环状的凸缘部100F和圆筒部100G、100H。凸缘部100F形成在圆筒部100G和圆筒部100H之间。
该氧气出口部100由热传导率高且难以生锈的金属材料，例如铜合金或铝合金等制作。这样，通过由金属材料制作氧气出口部100，氧气出口部100能够使来自插座接头71的热量快速地传导至温度传感器400，因此能够提高基于温度传感器400的温度检测速度。
如图9所示，该氧气出口部100以使温度传感器400不向外部露出的方式内置于例如凸缘部100F的孔部100L内。作为温度传感器400，优选采用价格低且灵敏度比较高的热敏电阻，但也可以采用热电偶。该温度传感器400优选内置于凸缘部100F内而不向外部露出，这是为了防止在该温度传感器400上附着水锈等的附着物而导致温度检测无法准确地进行，而且，即使在使用图1所示的加湿器G的情况下，也能够防止在温度传感器400上附着水分而导致温度检测无法准确地进行。另外，还能够防止在冬季、寒冷地区等伴随因暖气机产生的直接的热辐射导致的温度上升的误检测。温度传感器400例如能够使用粘接剂固定在凸缘部100F的孔部100L内，但也可以通过螺纹紧固而被固定。
如图9所示，在氧气浓缩装置1的上表面部2D上，在设在显示部128的后方的凹部2H中的氧气出口部100的圆筒部100H上，连接有接头79。该接头79用于将浓缩的氧气经由氧气出口部100供给至导管72侧而被连接。温度传感器400电连接在中央控制部200上，温度传感器400相对于中央控制部200来供给温度传感器400检测的氧气出口部100的温度信息TS。中央控制部200进行用于生成浓缩氧气的各种动作的控制。温度传感器400处于氧气浓缩装置1的后部的凹部2H中，因此能够防止在冬季、寒冷地区等伴随因暖气机产生的直接热辐射导致的温度上升的误检测。
如图5和图9所示，在氧气出口部100上以能够拆装的方式连接有鼻插管70的插座接头71。插座接头71经由导管72连接在鼻插管70上。使用者经由鼻插管70、导管72和氧气出口部100，能够以例如最大流量5L/分的流量，吸入被浓缩到约90％左右以上的氧气。
接下来，参照图10说明上述的氧气浓缩装置1的系统构成例。
图10是表示氧气浓缩装置1的系统构成例的图。
图10所示的双线表示成为原料空气、氧气、氮气气体的流路的配管。另外，细实线表示电源供给或者电信号的配线。图10所示的氧气浓缩装置1的主壳体2用虚线表示，该主壳体2是对配置在内部的要素封闭的封闭容器。
如图10所示，主壳体2具有用于将外部气体即原料空气导入的空气取入口5、空气取入口过滤器7以及用于排气的排气口6。在空气取入口5上以能够更换的方式配置有用于将空气中的尘埃等的不纯物除去的空气取入口过滤器7。当压缩机10工作时，原料空气经由空气取入口过滤器7，从内部的配管37、进气过滤器兼消音缓冲器38、相对于该进气过滤器兼消音缓冲器38并列连接的第一连接配管40和第二连接配管41中通过，并导入至压缩机10侧。
这样，原料空气被导入至压缩机10中而成为压缩空气，但在对原料空气进行压缩时会产生热量。由此，压缩机10尤其是套筒11、12通过来自冷却用的第一风扇34和第二风扇36的送风而冷却。而且，从压缩机10通过配管15送来的压缩空气，通过散热器13冷却。
这样，通过对压缩空气进行冷却，能够抑制因高温而功能降低的作为吸附剂的沸石的升温。由此，能够作为用于通过吸附氮气来生成氧气的吸附剂而充分地发挥作用，并能够将氧气浓缩至90％左右以上。
第一吸附筒体31和第二吸附筒体32是并列配置的吸附部件的一例，在纵向上并列地配置。在这些第一吸附筒体31和第二吸附筒体32上分别连接有三向切换阀14B、14C。一方的三向切换阀14B的一端部连接在配管15上。一方的三向切换阀14B与另一方的三向切换阀14C相互连接，而且，另一方的三向切换阀14C的一端部连接在配管15R上。配管15R的端部到达排气口6。
三向切换阀14B、14C分别与第一吸附筒体31和第二吸附筒体32对应地连接。由压缩机10产生的压缩空气经由配管和三向切换阀14B、14C，交替供给至第一吸附筒体31和第二吸附筒体32。
作为催化吸附剂的沸石分别储藏在第一吸附筒体31和第二吸附筒体32内。该沸石例如是Si2O3/Al2O3比为2.0～3.0的X型沸石，并且通过使该Al2O3的四面体单位的至少88％以上与锂阳离子结合，而增加每单位重量的氮气的吸附量。该沸石特别优选具有不足1mm的颗粒测定值并且四面体单位的至少88％以上与锂阳离子融合。通过使用沸石，与使用其他的吸附剂的情况相比，能够减少为了生成氧气而需要的原料空气的使用量。其结果是，能够谋求使用于产生压缩空气的压缩机10更小型化，并能够谋求压缩机10的低噪音化。
如图10所示，在第一吸附筒体31和第二吸附筒体32的出口侧连接有，由止回阀、节流阀和开闭阀构成的等压阀107。在等压阀107的下游侧连接有合流的配管60，在该配管60上连接有缓冲器61。该缓冲器61是用于将在第一吸附筒体31和第二吸附筒体32中分离生成的约90％以上的浓度的氧气进行储藏的氧气储藏容器。
如图10所示，在缓冲器61的下游侧连接有压力调整器62，压力调整器62是将缓冲器61的出口侧的氧气的压力自动调整为恒定的调节器。在压力调整器62的下游侧，经由过滤器63连接有氧化锆式或者超声波式的氧气浓缩传感器64，氧气浓缩传感器64间歇性地(每10～30分钟)或者连续性地进行氧气浓度的检测。
如图10所示，在缓冲器61上连接有比例开度阀65。该比例开度阀65根据中央控制部200的指令并根据来自流量控制部202的信号，而与氧气流量设定按钮102的设定按钮操作连动地进行开闭。在比例开度阀65上连接有氧气流量传感器66。在该氧气流量传感器66上连接有加湿器G和氧气流量传感器67。在该氧气流量传感器67的后端连接有氧气出口部100。
在图10所示的氧气出口部100上，以能够拆装的方式连接有鼻插管70的插座接头71。插座接头71经由导管72连接在鼻插管70上。患者经由鼻插管70能够以例如最大流量5L/分的流量，吸入以90％左右以上浓缩的氧气。
内置于氧气出口部100内的温度传感器400电连接在中央控制部200上，温度传感器400检测的氧气出口部100的温度信息TS发送至中央控制部200。
接下来，参照图10说明电源系统。
图10所示的AC(商用交流)电源的连接器203电连接在电源控制电路39上，电源控制电路39将商用交流电源的交流电压整流为规定的直流电压。内置电池204内置在主壳体2内。内置电池204是能够重复充电的二次电池，内置电池204能够接收来自电源控制电路39的电力供给而进行充电。
由此，通过使图1的中央控制部200对电源控制电路39进行控制，而能够使电源控制电路39以自动切换至例如第一电力供给状态和第二电力供给状态的其中之一的供给状态的方式使用，该第一电力供给状态为接收来自AC连接器203的电力供给而动作，该第二电力供给状态为接收来自内置电池204的电力供给而动作。内置电池204可选用充电时的存储效果降低且再次充电时也能够充满电的锂离子电池、锂氢离子二次电池，也可以是现有的镍镉电池或镍氢电池。
图10的中央控制部200电连接在电机驱动器210和风扇电机驱动器211上。中央控制部200存储有切换至与生成的氧气量对应的优选动作模式的程序。电机驱动器210和风扇电机驱动器211根据中央控制部200的指令进行控制，使得在生成大量氧气的情况下，使压缩机10、第一风扇34和第二风扇36自动地高速驱动，在生成少量氧气的情况下，使压缩机10、第一风扇34和第二风扇36低速地旋转驱动。
在该中央控制部200中内置有存储了规定动作程序的ROM(读出专用存储器)，并且在中央控制部200上电连接有，由外部存储装置、挥发性存储器、临时存储装置和实时计时器构成的电路。中央控制部200通过经由通信连接器205与外部的通信线路等连接而能够接入。
中央控制部200上电连接有：控制电路(未图示)，通过对图10所示的三向切换阀14B、14C和等压阀107进行开关控制来实施控制，使得第一吸附筒体31和第二吸附筒体32内的无用气体脱离；压力调整器62；流量控制部202；和氧气浓度传感器64。流量控制部202控制比例开度阀65，氧气流量传感器66和氧气流量传感器67的氧气流量值被发送至中央控制部200。在图10所示的中央控制部200上电连接有氧气流量设定按钮102、显示部128、电源开关101和显示开关128S。
中央控制部200电连接在蜂鸣器或警报灯等的警报机构SP上。警报机构SP能够在氧气的供给被切断时，通过声音或光亮对使用者发出氧气的供给被切断的警报。另外，扬声器290电连接在中央控制部200上，该扬声器290在氧气的供给被切断时，通过声音对使用者进行氧气的供给被切断的情况的引导。另外，在氧气的供给被切断时，在显示部128上通过文字或图画对使用者进行氧气的供给被切断的情况的显示。
氧气流量设定按钮102能够将氧气流量设定为，例如将90％左右以上浓缩的氧气以0.25L档位从每分钟0.25L(升)操作到最大5L。显示部128使用例如7段显示的液晶显示器等显示装置。在显示部128上能够显示例如氧气流量、氧气灯、警报图标(导管弯折、加湿器脱离、氧气浓度低下、电源供给停止、蓄电池剩余量、蓄电池运行中、充电灯)、累计时间等的显示项目。
如已经说明地那样，图10所示的压缩机10通过仅使压缩空气产生，根据正压变动吸附法(PSA)，将压缩空气输送到第一吸附筒体31和第二吸附筒体32内，并通过第一吸附筒体31和第二吸附筒体32内的吸附剂而使压缩空气中的氮气吸附。压缩机10的驱动用电机53既可以是同步电机，也可以是其他的例如单相交流诱导电机，还可以是单相四极交流同步电机，并不特别限定种类。
下面，参照图10～图12说明上述的氧气浓缩装置1的动作例。
如图5和图9所示，在使用者M相对于氧气浓缩装置1使用插管70来吸入浓缩氧气的情况下，使用者M将导管72的前端的插座接头71向氧气出口部100按入而进行连接。
在图12的步骤S 1中，当使用者M使图10所示的电源开关101为开，而开始浓缩氧气的吸入时，在步骤S2中，接收来自温度传感器400的温度信息TS(输出信号)，开始监视氧气出口部100中的温度。
图10所示的中央控制部200向电机驱动器210发出指令，电机驱动器210使压缩机10的驱动用电机53起动，而使图4所示的驱动用电机53的输出轴54连续旋转。由此，图4所示的第一泵部51的活塞11P和第二泵部52的活塞12P往复移动。
当压缩机10动作时，原料空气从图10所示的空气取入口5取入，且通过过滤器7除去尘埃等的不纯物，并且从内部的配管37、进气过滤器兼消音缓冲器38、并列连接的第一连接配管40和第二连接配管41中通过，而经由图4的压缩机10的吸入口11P、12P导入到套筒11、12内。这样，从图4所示的配管37导入至进气过滤器兼消音缓冲器38中的原料空气，在从进气过滤器兼消音缓冲器38中通过而除去尘埃等并且降低噪音后，分开至并列连接的第一连接配管40和第二连接配管41中，从而能够从壳部11F的吸入口11P通过而导入至壳部11F内，并且能够从壳部12F的吸入口12P通过而导入至壳部12F内。而且，当图4的活塞11P和活塞12P位于上止点时，套筒11和套筒12内的原料空气被压缩。相反地，当活塞11P和活塞12P位于下止点时，则成为向套筒11和套筒12内吸入原料空气的状态。
第一连接配管40和第二连接配管41分为多个系统，使得在进气过滤器兼消音缓冲器38与压缩机10之间的原料空气的导入路径并列，并将进气过滤器兼消音缓冲器38和压缩机10的吸入口11P、12P直接连接。因此，能够减少第一连接配管40和第二连接配管41的每一根应当输送的原料空气量。换言之，即使将第一配管40和第二配管41的直径设定得较小，也不会使压力损失增加。另外，因为使在向压缩机10输送原料空气时的第一连接配管40和第二连接配管41的每一根的噪音也明显变小，所以即使使用第一连接配管40和第二连接配管41，与将现有的一根配管的中途分支而形成分支配管的情况相比，也能够减少噪音。
而且，图10所示的压缩机10产生的压缩空气能够经由配管15供给至第一吸附筒体31和第二吸附筒体32侧。
另一方面，图10所示的中央控制部200向电机驱动器211发送指令，而使第一风扇34和第二风扇36旋转。在压缩机10压缩原料空气而产生压缩空气时，压缩机10的套筒11、12分别通过第一风扇34和第二风扇36的送风而冷却，而且，从配管15中通过的压缩空气通过从散热器13中通过而被冷却。而且，压缩空气经由配管15和三向切换阀14B、14C，从第一吸附筒体31和第二吸附筒体32内的吸附剂通过而使氮气吸附，由此使氧气分离生成。缓冲器61能够储藏分离生成的90％左右以上的浓度的氧气。
图10的氧气浓度传感器66检测来自缓冲器61的氧气的浓度。比例开度阀65与氧气流量设定按钮102连动地开闭。而且，氧气经由氧气出口部100供给至鼻插管70。由此，患者能够经由鼻插管70以例如最大流量5L/分的流量吸入约90％左右以上浓缩的氧气。
然而，如上述那样地，在使用者使用鼻插管70吸入浓缩氧气时，在暴露在火灾或异常高温环境时，存在鼻插管70的导管72直接着火，或者氧气浓缩装置1的表面成为高温状态的危险。
因此，对在例如香烟的火在鼻插管70的导管72上直接着火的情况下，为了确保安全性而切断浓缩氧气的供给的动作进行说明。而且，除了该直接着火之外，还对在氧气浓缩装置1的表面成为高温状态的情况下，为了确保安全性而切断浓缩氧气的供给的动作进行说明。
首先，图5所示的使用者M例如在吸烟，在万一香烟的火在鼻插管70的导管72上引火的情况下，火炎经由导管72向着插座接头71前进，然后火炎到达插座接头71，从而使插座接头71引火并基于空气中的氧气而燃烧或者过热。这样，当插座接头71燃烧或者过热时，热量从插座接头71传递至氧气出口部100，因此氧气出口部100的温度上升。
由此，在图12的步骤S3中，温度传感器400测定氧气出口部100的温度并将温度信息TS向图10所示的中央控制部200发送。中央控制部200判断，氧气出口部100的测定温度是否成为规定的使用环境温度之上的预定温度以上，例如预定温度为40℃以上。
在步骤S3中，在氧气出口部100的测定温度为作为预定温度的40℃以上的情况下，进一步地在步骤S4中，在中央控制部200判断出如下情况时：例如每预定单位时间的温度上升值即温度上升率成为2℃/1秒(以1秒2℃上升)以上的现象，持续了在步骤S5中预定的持续时间以上，例如持续3秒以上，则在步骤S7中，图10的中央控制部200向电机驱动器210发出指令，使基于泵10的压缩空气的生成动作停止。
由此，即使在插管70和导管72直接着火且火炎到达插座接头71而使氧气出口部100的温度上升的情况下，也能够为了确保安全性而将向氧气出口部100和鼻插管70的浓缩氧气的供给切断。
而且，与该浓缩氧气的切断同时地，如图12的步骤S7所示，图10的中央控制部200基于警报机构SP通过声音或光亮或其双方对使用者发出警报，扬声器290通过声音对使用者进行氧气的供给被切断的情况的引导。另外，在显示部128上通过文字或图画对使用者进行氧气的供给被切断的情况的显示。由此，使用者能够通过耳和眼可靠地认识到浓缩氧气的供给被切断的情况。
如已经说明地那样，插座接头71由具有自灭火性的阻燃性树脂制作，因此若从氧气出口部100的浓缩氧气的供给停止，则插座接头71的燃烧不会继续而会自己灭火。
此外，若用氟化乙烯树脂制作鼻插管70，虽然鼻插管70着火也能够自己灭火，但氟化乙烯树脂是较硬的材质，缺乏柔软性，导致使用者难以安装该鼻插管70并使其服帖。
另外，在图12的步骤S4中，在不足预定温度上升率，或在步骤S5中，预定温度上升率以上的状态没有持续预定持续时间以上的情况下，图1所示的氧气浓缩装置1自身暴露在火灾和异常高温环境中，导致氧气浓缩装置1的表面成为高温状态，因此移动至步骤S6。
在步骤S6中，当氧气出口部100的温度传感器400检测到氧气出口部100的温度到达其他的预定温度以上，例如到达70℃以上的情况下，图10的中央控制部200向电机驱动器210发出指令，通过使压缩机10的电机53的动作停止而使浓缩氧气的供给切断。通过步骤S6，能够防止随着温度上升而产生的误检测，所述温度上升是在冬季、寒冷地区等因暖气机的直接热辐射而导致的。
由此，即使采用简单的构造也能够防止火炎蔓延至氧气浓缩装置1的主壳体2。与该浓缩氧气的切断同时地，如图12的步骤S7所示，图10的中央控制部200基于警报机构SP通过声音或光亮或其双方对使用者发出警报，扬声器290通过声音对使用者进行氧气的供给被切断的情况的引导。另外，在显示部128上通过文字或图画对使用者进行氧气的供给被切断的情况的显示。由此，使用者能够通过耳和眼可靠地认识到浓缩氧气的供给被切断的情况。
此外，在停止氧气供给时，燃烧的插座接头71灭火而能够防止向氧气浓缩装置1的蔓延，从引火至插座接头71到灭火为止的时间为大约15～30秒。
在此，参照图11，简单地说明从在鼻插管70的导管72上着火时到浓缩氧气停止且灭火为止的氧气出口部100的温度变化的示例。
图11表示从在鼻插管70的导管72上着火时到浓缩氧气停止且灭火为止的氧气出口部100的温度变化的示例。该氧气出口部100的温度变化从图10所示的温度传感器400作为温度信息TS而发送至中央控制部200。
图11(A)表示鼻插管70的导管72着火且导管72内的火炎FR向DL方向传递的情况，此时的氧气出口部100的温度为室温22℃。图11(B)表示在导管72内传递的火炎FR到达插座接头71紧前的情况。该情况的氧气出口部100的温度还是室温。
图11(C)表示如下情况：该火炎FR到达插座接头71而使插座接头71燃烧，因插座接头71的燃烧而产生的热量经由热传导性优良的氧气出口部100而传递至氧气出口部100，由此图10所示的温度传感器400检测到氧气出口部100的温度上升。这样，当火炎FR接近插座接头71时，在时间点T4氧气出口部100的温度开始从22℃逐渐上升。
在图11(D)中表示氧气出口部100的温度在从例如图11(B)的时间点T1经过20秒的时间点T3中，到达50℃的时间点。在从时间点T2到时间点T3经过10秒后，氧气出口部100的温度上升20℃。
在从时间点T5到时间点T3之间，氧气出口部100的测定温度成为40℃以上，而且在从时间点T5到时间点T3的5秒之间，温度以预定温度上升率即2℃/1秒而上升，该温度上升持续3秒以上即持续5秒。
因此，图11的中央控制部200向电机驱动器210发出指令，通过使压缩机10的电机53的动作停止而使浓缩氧气的供给停止。由此，因为不从氧气出口部100放出浓缩氧气，所以插座接头71的火炎范围变小并灭火。
这样，即使采用简单的构造也能够防止火灾蔓延至氧气浓缩装置1的主壳体2。与该浓缩氧气的切断同时地，图10的中央控制部200基于警报机构SP通过声音或光亮或其双方对使用者发出警报，扬声器290通过声音对使用者进行氧气的供给被切断的情况的引导。另外，在显示部128上通过文字或图画对使用者进行氧气的供给被切断的情况的显示。由此，使用者能够通过耳和眼可靠地认识到浓缩氧气的供给被切断的情况。
在本发明的实施方式的氧气浓缩装置中，在使用者使用插管来吸入氧气时，在暴露在火灾和异常的高温环境的情况下，能够将氧气切断而确保安全性。并且，在暴露在火灾和异常的高温环境的情况下，能够防止火灾向氧气浓缩装置蔓延和该装置自身的火灾等。
在通过温度传感器检测到的温度到达预定温度以上，且每单位时间的温度上升值即温度上升率到达规定值以上的持续时间，持续了预定时间以上的情况下，控制部使压缩机的动作停止而将氧气的供给切断。由此，能够检测到氧气出口部的温度上升，而可靠地切断氧气的供给。
在通过温度传感器检测到的温度到达预定温度以上，且温度上升率不足预定值的情况下，当通过温度传感器检测到的温度进一步地到达超出预定温度的其他的设定温度以上时，控制部使压缩机的动作停止而将氧气的供给切断。由此，能够检测到氧气出口部的温度上升，而可靠地切断氧气的供给，从而防止火灾蔓延到氧气浓缩装置本身。
温度传感器是热敏电阻，温度传感器内置于氧气出口部中。由此，使用价格低的热敏电阻作为温度传感器能够谋求成本降低，而且，由于温度传感器内置于氧气出口部中，所以能够防止在温度传感器上附着水锈等的附着物而无法准确地检测温度，而且即使使用加湿器也能够防止在温度传感器上附着水份而无法准确地检测温度。
接头由阻燃性树脂材料制作，所以，当从氧气出口部的氧气的供给停止后，接头的火炎熄灭。
氧气出口部由具有热导电性的金属制作，因此接头燃烧的热量能够通过氧气出口部迅速地传递至温度传感器，而使温度检测时间变短。
氧气浓缩装置具有根据控制部的指令对切断来自氧气出口部的氧气的情况进行报知的警报机构、和根据控制部的指令通过声音对切断来自氧气出口部的氧气的情况进行报知的扬声器，所以，能够可靠地将氧气供给停止的情况通知给使用者。
另外，只基于压缩空气进行的正压变动吸附法(PSA)，仅将压缩空气送到吸附筒体内而使氮气吸附，因此与基于压缩空气和减压空气进行的正负压变动吸附法(VPSA)相比，具有能够谋求压缩机的小型化和构造的简单化的优点。
然而，本发明并不限于上述实施方式，本发明能够进行各种修正和变更，并且能够在权利要求书记载的范围内进行各种变形。
氧气出口部100的测定温度为40℃以上，但也能够采用45℃以上等的其他值。预定的氧气出口部100的温度上升率为2℃/1秒，但也可以例如为1℃/1秒。设定为该温度上升率持续3秒以上，但也可以设定为例如5秒以上，能够任意地设定。
温度传感器除了内置于氧气出口部中以外，也可以配置在氧气出口部的外侧。氧气出口部能够由热传导性优良的金属材料制作，但也能够代替金属，由虽然热传导性比金属低、但例如陶瓷那样的阻燃性材料制作。
附图所示的压缩机10的驱动用电机例如是5L级的电机，但并不限于此，也可以使用适于例如3L级等的电机。压缩机的形式不被限定，能够采用任意的形式。
氧气浓缩装置不限于利用变压吸附法的装置，也可以是膜型的装置。
附图标记的说明
1氧气浓缩装置，2主壳体，10压缩机，70鼻插管(插管的一例)，71插座接头(接头的一例)，72导管，100氧气出口部，290扬声器，400温度传感器，SP警报机构

Claims (7)

1.一种氧气浓缩装置，其特征在于，具有：
从原料空气生成浓缩氧气的浓缩氧气生成机构；
用于供给通过该浓缩氧气生成机构生成的该浓缩氧气的氧气出口部；
安装在插管的导管上，且使所述导管以能够拆装的方式连接在所述氧气出口部上、并具有温度传感器的接头；和
控制部，当通过所述温度传感器检测的温度到达预定温度以上时，使所述浓缩氧气生成机构的动作停止从而切断所述氧气的供给。
2.如权利要求1所述的氧气浓缩装置，其特征在于，所述控制部在通过所述温度传感器检测的温度达到所述预定温度以上，且每单位时间的温度的上升值即温度上升率达到预定值以上的持续时间，持续了预定的持续时间以上的情况下，使作为所述该浓缩氧气生成机构的压缩机的动作停止，从而将所述氧气的供给切断。
3.如权利要求1或2所述的氧气浓缩装置，其特征在于，所述控制部在所述温度传感器检测的温度达到所述预定温度以上，且所述温度上升率不足所述预定值的情况下，当通过所述温度传感器检测的温度进一步地达到超过所述预定温度的其他的设定温度以上时，使所述压缩机的动作停止从而使所述氧气的供给切断。
4.如权利要求1至3中任一项所述的氧气浓缩装置，其特征在于，所述温度传感器是热敏电阻，所述温度传感器内置于所述氧气出口部中。
5.如权利要求1至4中任一项所述的氧气浓缩装置，其特征在于，所述接头由阻燃性树脂材料制作。
6.如权利要求1至5中任一项所述的氧气浓缩装置，其特征在于，所述氧气出口部由具有热导电性的金属制作。
7.如权利要求1至6中任一项所述的氧气浓缩装置，其特征在于，具有：根据所述控制部的指令，对切断来自所述氧气出口部的所述氧气的情况进行报知的警报机构；和根据控制部的指令，通过声音对切断来自所述氧气出口部的所述氧气的情况进行报知的扬声器。
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