ES2880375T3 - Concentrador de oxígeno - Google Patents

Abstract

Concentrador de oxígeno de tipo adsorción con presión oscilante que comprende: una pluralidad de cilindros (107A, 107B) de adsorción llenos de un adsorbente que adsorbe selectivamente nitrógeno en lugar de oxígeno; un compresor (102) que está configurado para suministrar aire comprimido a los cilindros (107A, 107B) de adsorción; un medio de conmutación de la trayectoria de flujo para repetir en un tiempo recomendado, mediante la conmutación secuencial de las trayectorias de flujo entre el compresor (102) y cada cilindro (107A, 107B) de adsorción, una etapa de adsorción en la que se suministra aire comprimido a cada cilindro (107A, 107B) de adsorción y se extrae un gas enriquecido con oxígeno, una etapa de desorción en la que se descomprime cada cilindro (107A, 107B) de adsorción y se regenera el adsorbente, y una etapa de purga en la que el gas enriquecido con oxígeno de un cilindro (107A, 107B) de adsorción en un lado de la etapa de adsorción se introduce en un cilindro (107A, 107B) de adsorción en un lado de la etapa de desorción; un medio (113) de ajuste de la velocidad de flujo que está configurado para suministrar el gas enriquecido con oxígeno ajustando la velocidad de flujo a un valor deseado; y un medio (120) de control que está configurado para controlar el funcionamiento de un sensor (114) de concentración de oxígeno para medir una concentración del gas enriquecido con oxígeno, un sensor (104) de presión para detectar una presión del cilindro (107A, 107B) de adsorción, el compresor (102) y los medios (105A, 105B) de conmutación de la trayectoria de flujo, en el que se incluyen: un medio (120) de valoración que está configurado para controlar el número de revoluciones del compresor (102) basándose en un valor detectado del sensor (114) de concentración de oxígeno y valora el deterioro de la absorción de la humedad del adsorbente basándose en el valor detectado del sensor (114) de concentración de oxígeno y un valor detectado del sensor (104) de presión; y un medio de control que está configurado, cuando se satisfacen los criterios para valorar el deterioro de la absorción de humedad, para controlar un tiempo de conmutación de los medios (105A, 105B) de conmutación de la trayectoria de flujo de modo que un tiempo para la etapa de purga se hace más corto que un tiempo preestablecido, en el que los criterios para valorar el deterioro de la absorción de humedad son que el valor detectado del sensor (114) de concentración de oxígeno sea igual o menor que un valor de concentración de referencia que es un valor de control de la concentración de oxígeno en el gas enriquecido con oxígeno y que el valor detectado del sensor (104) de presión sea igual o mayor que el valor umbral de presión para valorar el deterioro, y el valor umbral de presión para la valoración del deterioro se establece en un intervalo de ±10 kPa en relación con una presión de adsorción a la que la concentración de oxígeno aumenta significativamente antes y después de la reducción del tiempo de purga.

Description

DESCRIPCIÓN

Concentrador de oxígeno

Campo técnico

La presente invención se refiere a un concentrador de oxígeno de tipo adsorción con presión oscilante que usa un adsorbente que adsorbe preferentemente nitrógeno en relación con oxígeno. Específicamente, la presente invención se refiere a un concentrador de oxígeno médico usado para la terapia de inhalación de oxígeno que se realiza para un paciente con enfermedad respiratoria crónica y similares. Más específicamente, la presente invención se refiere a un concentrador de oxígeno que puede hacerse funcionar mientras se valora un grado de deterioro del adsorbente a partir de la presión y la concentración y se conmuta una condición de funcionamiento a una óptima correspondiente al grado de deterioro.

Antecedentes de la técnica

En los últimos años, el número de pacientes que padecen enfermedades del sistema respiratorio tales como asma, enfisema pulmonar, bronquitis crónica y otras similares, ha tendido a aumentar. Uno de los métodos terapéuticos más eficaces para estas enfermedades es la terapia de inhalación de oxígeno. En tal terapia de inhalación de oxígeno, los pacientes inhalan gas oxígeno o gas enriquecido con oxígeno. Un concentrador de oxígeno, oxígeno líquido o cilindro de oxígeno, y similares son conocidos como una fuente de suministro de oxígeno usada para la terapia de inhalación de oxígeno. Sin embargo, el concentrador de oxígeno se usa principalmente para la terapia de oxígeno en el domicilio porque es cómodo de usar y fácil de mantener y gestionar.

Un concentrador de oxígeno es un dispositivo para suministrar oxígeno a un usuario mediante la concentración de oxígeno que constituye hasta aproximadamente el 21% del aire y, como tal dispositivo, hay un concentrador de oxígeno de tipo membrana que usa una membrana que permea selectivamente el oxígeno y un concentrador de oxígeno de tipo adsorción con presión oscilante que usa un adsorbente que puede adsorber preferentemente nitrógeno u oxígeno. Un concentrador de oxígeno de tipo adsorción con presión oscilante se usa principalmente porque puede obtener oxígeno altamente concentrado por encima del 90%.

El concentrador de oxígeno de tipo adsorción con presión oscilante puede generar continuamente un gas oxígeno altamente concentrado repitiendo alternativamente una etapa de adsorción en la que, mediante el suministro de aire comprimido mediante un compresor en un cilindro de adsorción lleno de zeolita de tamiz molecular tal como tipo 5A, tipo 13X, tipo Li-X, o similares como adsorbente que adsorbe nitrógeno selectivamente en relación con oxígeno, el adsorbente adsorbe nitrógeno para obtener un gas enriquecido con oxígeno que no es adsorbido; una etapa de desorción en la que la presión dentro del cilindro de adsorción se reduce a presión atmosférica o menos para desorber y descargar el nitrógeno adsorbido por el adsorbente: y una etapa de purga en la que se acelera la regeneración del adsorbente purgando el cilindro de adsorción en la etapa de desorción usando una parte del gas enriquecido con oxígeno generado.

Un adsorbente de zeolita de este tipo tiene la propiedad de adsorber muy bien la humedad, además de gases específicos tales como nitrógeno y oxígeno y, por tanto, tiene el problema de que el adsorbente se deteriora con el tiempo debido a la adsorción de la humedad en el aire de la materia prima y la concentración de oxígeno generada disminuye gradualmente. Durante el funcionamiento del concentrador de oxígeno, una gran cantidad de humedad se descarga junto con el nitrógeno en la etapa de desorción en la que el nitrógeno adsorbido por el adsorbente se desorbe y se descarga y, al mismo tiempo, el adsorbente se regenera. Sin embargo, la humedad que aún permanece ligeramente se acumula en el adsorbente gradualmente y, por tanto, es común reemplazar el adsorbente después de un lapso de un determinado periodo de tiempo. Además, en el momento de la inspección periódica, se confirma que se genera un gas enriquecido con oxígeno de manera estable y, cuando se produce una anomalía, se realiza la sustitución del propio dispositivo.

Cuando el nivel de disminución de la concentración de oxígeno supera un intervalo permitido, se activa una alarma de anomalía en la concentración de oxígeno, y el paciente solicita que un vendedor sustituya el concentrador de oxígeno. Hasta que se finalice la sustitución del dispositivo, el paciente tiene que respirar oxígeno de un cilindro de oxígeno dispuesto temporalmente en el domicilio del paciente, lo que deteriora considerablemente su calidad de vida.

Lista de referencias

Documento de patente 1: solicitud de patente japonesa no examinada n.° 2002-253675

Documento de patente 2: solicitud de patente japonesa no examinada n.° 2000-516854

Documento de patente 3: solicitud de patente japonesa no examinada n.° 2013-13497

Documento de patente 4: documento WO 2014/046297 (EP 2898915 A1)

Resumen de la invención

Problema técnico

Dado que muchos de los usuarios de un concentrador de oxígeno como este son pacientes con enfermedades respiratorias crónicas, tal concentrador de oxígeno se usa durante un largo periodo de tiempo. Por otro lado, dado que la velocidad de flujo de oxígeno recomendada se determina según la gravedad de la enfermedad, la inhalación de oxígeno se lleva a cabo con la recomendación de sólo cuando se realiza el trabajo o durante varias horas al día en el caso de un paciente con síntomas leves. En el caso de un paciente que recibe inhalación de oxígeno durante 1 hora al día, por ejemplo, el tiempo de uso del concentrador de oxígeno es de 365 horas al año y el tiempo de inactividad acumulado asciende a 8395 horas. Cuando el concentrador de oxígeno es accionado por un funcionamiento tan intermitente, la humedad penetra en el cilindro de adsorción durante el tiempo de inactividad del dispositivo. Además, debido al cambio de temperatura en el dispositivo provocada por la repetición del funcionamiento intermitente, se acelera la dispersión de la humedad dentro del cilindro de adsorción. Como resultado, el deterioro del adsorbente avanza rápidamente y a veces provoca una disminución de la concentración de oxígeno generada.

Con respecto a tal concentrador de oxígeno, con el fin de compensar la disminución de la concentración de oxígeno, se conoce una técnica en la que la concentración de oxígeno generada en un gas de producto se detecta mediante un sensor de concentración de oxígeno y, cuando la concentración de oxígeno disminuye, se aumenta la velocidad de flujo del compresor para elevar la presión de adsorción, compensando así la concentración de oxígeno (documento de patente 1). Sin embargo, a medida que el adsorbente se deteriora, el tiempo de purga óptimo se acorta gradualmente. Incluso si se aumentara la velocidad de flujo del compresor con el tiempo de purga tal como se estableció inicialmente, no hay mucho efecto en la recuperación de la concentración y, al elevar la presión de adsorción, se pierden las características de ahorro de energía.

Además, en el concentrador de oxígeno, también se conoce una técnica en la que, cuando la concentración de oxígeno en el gas de producto disminuye tal como se detecta mediante un sensor de oxígeno, la concentración de oxígeno en el gas de producto se mantiene llevando a cabo un control de retroalimentación basado en el valor de la concentración de oxígeno cambiando un valor de tiempo de ciclo de adsorción y desorción, y similares (documentos de patente 2 y 3). Sin embargo, en estas técnicas, el deterioro del adsorbente se detecta indirectamente a partir de la disminución de la concentración de oxígeno y, por tanto, es difícil determinar un tiempo de ciclo óptimo de adsorción y desorción de manera única, y existe el problema de que se necesita tiempo para ajustar los parámetros, tales como cada tiempo de etapa y similares, a los estados óptimos y para aumentar la concentración de oxígeno hasta un valor adecuado para el tratamiento.

Además, una técnica expuesta en el documento de patente 4 se basa en una combinación de control del número de revoluciones de un compresor y control del tiempo de purga, en la que la alteración del tiempo de purga se realiza sólo después de que el número de revoluciones del compresor alcanzara un valor límite superior del control. El problema es que se requiere una cantidad de tiempo considerable hasta que se realiza realmente la alteración del tiempo de purga, lo que tiene un gran efecto para aumentar la concentración de oxígeno contra el deterioro del adsorbente.

Por tanto, la presente invención proporciona una técnica de detección de la presión de adsorción, la concentración de oxígeno y la temperatura ambiental de un concentrador de oxígeno durante el funcionamiento mediante sensores respectivos, valorando un grado de deterioro de un adsorbente a intervalos regulares a partir de la presión de adsorción y la concentración de oxígeno en una pluralidad de fases, y memorizando los datos cada vez. Además, la presente invención proporciona un control para que la concentración de oxígeno se recupere en un corto periodo de tiempo a un valor adecuado para el tratamiento, alterando rápidamente el tiempo de purga a un valor óptimo, cuando el grado de deterioro cambia, la temperatura ambiental supera un valor umbral, o la velocidad de flujo preestablecida se cambia, bajo las condiciones preestablecidas en la tabla de un tiempo de purga óptimo establecido de antemano correspondiente a cada fase de deterioro, temperatura ambiental y velocidad de flujo preestablecida.

Solución al problema

La presente invención proporciona el siguiente concentrador de oxígeno.

[1] Un concentrador de oxígeno de tipo adsorción con presión oscilante que comprende: una pluralidad de cilindros de adsorción llenos de un adsorbente que adsorbe selectivamente nitrógeno en lugar de oxígeno; un compresor que está configurado para suministrar aire comprimido a los cilindros de adsorción; un medio de conmutación de la trayectoria de flujo para repetir en un tiempo recomendado, conmutando secuencialmente las trayectorias del flujo entre el compresor y cada cilindro de adsorción, una etapa de adsorción en la que se suministra aire comprimido a cada cilindro de adsorción y se extrae un gas enriquecido con oxígeno, una etapa de desorción en la que se descomprime cada cilindro de adsorción y se regenera el adsorbente, y una etapa de purga en la que el gas enriquecido con oxígeno de un cilindro de adsorción en un lado de la etapa de adsorción se introduce en un cilindro de adsorción en un lado de la etapa de desorción; un medio de ajuste de la velocidad de flujo que está configurado para suministrar el gas enriquecido con oxígeno ajustando la velocidad de flujo a un valor deseado; y un medio de control que está configurado para controlar el funcionamiento de un sensor de concentración de oxígeno para medir una concentración del gas enriquecido con oxígeno, un sensor de presión para detectar una presión del cilindro de adsorción, el compresor y el medio de conmutación de la trayectoria de flujo,

en el que se incluyen: un medio de valoración que está configurado para controlar el número de revoluciones del compresor basándose en un valor detectado del sensor de concentración de oxígeno y valora el deterioro de la absorción de la humedad del adsorbente basándose en el valor detectado del sensor de concentración de oxígeno y un valor detectado del sensor de presión; y un medio de control que, cuando se satisfacen los criterios para la valoración del deterioro de la absorción de humedad, está configurado para controlar un tiempo de conmutación del medio de conmutación de la trayectoria de flujo de modo que un tiempo para la etapa de purga se hace más corto que un tiempo preestablecido,

en el que los criterios para valorar el deterioro de la absorción de humedad son que el valor detectado del sensor de concentración de oxígeno sea igual o menor que un valor de concentración de referencia que es un valor de control de la concentración de oxígeno en el gas enriquecido con oxígeno y que el valor detectado del sensor de presión sea igual o mayor que el valor umbral de presión para valorar el deterioro, y el valor umbral de presión para valorar el deterioro se establece en un intervalo de aproximadamente ±10 kPa en relación con una presión de adsorción a la que la concentración de oxígeno aumenta significativamente antes y después de la reducción del tiempo de purga.

[2] El concentrador de oxígeno según [1], en el que el medio de valoración incluye una tabla de tiempos de purga óptimos correspondientes al estado de deterioro de la absorción de la humedad del adsorbente y valora el estado de deterioro de la absorción de la humedad del adsorbente a intervalos de tiempo especificados durante el funcionamiento del concentrador de oxígeno y, basándose en el resultado de la valoración, el medio de control realiza un control de alteración del tiempo de conmutación del medio de conmutación de la trayectoria de flujo.

[3] El concentrador de oxígeno según [2], en el que el medio de valoración está configurado para valorar el estado de deterioro del adsorbente en una pluralidad de fases, basándose en los valores detectados del sensor de presión y del sensor de concentración de oxígeno durante el funcionamiento del concentrador de oxígeno, y también incluye un medio de memoria que memoriza los resultados de la valoración de la fase de estado de deterioro.

[4] El concentrador de oxígeno según cualquiera de [1] a [3], que incluye además un sensor de temperatura que está dispuesto en la carcasa y está configurado para detectar la temperatura en el concentrador de oxígeno, en el que el medio de valoración incluye una tabla de tiempos de purga óptimos correspondientes a los valores detectados del sensor de temperatura y a los valores de velocidad de flujo preestablecidos del medio de ajuste de la velocidad de flujo, y un medio de control que está configurado para realizar la alteración del tiempo de purga con preferencia al control de velocidad de flujo del compresor cuando la temperatura supera un valor umbral o se altera la velocidad de flujo preestablecida.

[5] El concentrador de oxígeno según [4], en el que el medio de valoración incluye criterios para valorar el estado de deterioro en una dirección de mejora del adsorbente y se satisfacen dos condiciones, que un valor detectado del sensor de concentración de oxígeno sea igual o mayor que un valor de concentración recomendado y que un valor máximo del sensor de presión sea igual o menor que un valor recomendado.

[6] El concentrador de oxígeno según [5], en el que el medio de valoración tiene la función de monitorizar valores detectados del sensor de concentración de oxígeno antes y después de que se altere el tiempo de purga cuando se satisfacen los criterios de valoración en la dirección de la mejora del adsorbente y se altera la valoración del estado de deterioro y, cuando la concentración de oxígeno disminuye después de la alteración del tiempo de purga, de restablecer la valoración del estado de deterioro a un estado original y, después de eso, no alterar el valor de valoración incluso cuando se satisfacen los criterios de valoración en la dirección del material virgen.

[7] Un método para valorar el deterioro de un adsorbente en un concentrador de oxígeno de tipo adsorción con presión oscilante equipado con cilindros de adsorción llenos de un adsorbente que adsorbe selectivamente nitrógeno en lugar de oxígeno, y que genera oxígeno conmutando en un momento recomendado una etapa de adsorción de suministrar aire comprimido a cada cilindro de adsorción y extraer un gas enriquecido con oxígeno, una etapa de desorción de descomprimir cada cilindro de adsorción y regenerar el adsorbente, y una etapa de purga de introducir el gas enriquecido con oxígeno desde un cilindro de adsorción en un lado de la etapa de adsorción hasta un cilindro de adsorción en un lado de la etapa de desorción, que comprende valorar que el adsorbente está deteriorado cuando la concentración del gas enriquecido con oxígeno es igual o menor que el valor de concentración de referencia que es el valor de control de la concentración de oxígeno, y la presión del cilindro de adsorción es igual o mayor que un valor umbral de presión para valorar el deterioro, y el valor umbral de presión para valorar el deterioro se establece en un intervalo de aproximadamente ±10 kPa en relación con una presión de adsorción a la que la concentración de oxígeno aumenta significativamente antes y después de la reducción del tiempo de purga.

Efectos ventajosos de la invención

Según el concentrador de oxígeno de la presente invención, se hace posible no sólo compensar una disminución de la concentración de oxígeno generada debido a los cambios ambientales del dispositivo, sino también aumentar la concentración inmediatamente hasta un valor adecuado para su uso, incluso cuando la concentración de oxígeno generado disminuye debido al deterioro del adsorbente provocado por el funcionamiento intermitente, y además diseñar la reducción del consumo de energía, el uso a largo plazo del concentrador de oxígeno y el alargamiento del intervalo de mantenimiento.

Además, se hace posible detectar el estado de deterioro del adsorbente en una fase temprana, y puede realizarse no sólo el aseguramiento de la calidad como concentrador de oxígeno, sino también la optimización de un periodo de revisión y la reducción de los costes de funcionamiento relacionados con la revisión.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es un diagrama esquemático que muestra un concentrador de oxígeno de tipo adsorción con presión oscilante según una realización del concentrador de oxígeno de la presente invención. La figura 2 muestra un diagrama de flujo de control del concentrador de oxígeno de la presente invención. La figura 3, figura 4 y figura 5 muestran, respectivamente, un diagrama relacional de control del tiempo de purga y de control de la velocidad de flujo del compresor relacionado con la valoración del estado de deterioro, un diagrama relacional que muestra la transición d la valoración del estado de deterioro y un diagrama relacional de la valoración del estado de deterioro, la presión de adsorción y la temperatura ambiental.

La figura 6, figura 7 y figura 8 muestran, respectivamente, un diagrama que ilustra la transición de la presión y el tiempo de purga óptimo que acompaña al progreso del deterioro del adsorbente, un diagrama relacional que muestra la variación de la concentración de oxígeno en un concentrador de oxígeno montado con funciones de valoración del estado de deterioro, operación de cambio del tiempo de purga y control de la velocidad de flujo del compresor de la presente invención, y la variación de la concentración de oxígeno de un concentrador de oxígeno montado sólo con la función de control de la velocidad de flujo del compresor.

Descripción de las realizaciones

Concentrador de oxígeno

Una realización de un concentrador de oxígeno de la presente invención se describirá con referencia a los dibujos siguientes.

La figura 1 es un diagrama constitucional esquemático que muestra el concentrador de oxígeno de tipo adsorción con presión oscilante según una realización de la presente invención. El concentrador de oxígeno de la presente invención comprende: un compresor 102 que suministra aire comprimido; dos cilindros 107A y 107B de adsorción llenos de un adsorbente que adsorbe selectivamente nitrógeno en lugar de oxígeno; y válvulas 105A y 105B de suministro, válvulas 106A y 106B de escape, y una válvula 110 de igualación de presión que son medios de conmutación de la trayectoria de flujo que conmutan una secuencia de una etapa de adsorción, una etapa de desorción, una etapa de igualación de presión, y similares. Un gas enriquecido con oxígeno generado por la separación del aire comprimido se ajusta a una velocidad de flujo recomendada mediante una válvula 113 de control, se libera del polvo mediante un filtro 115 y, después de eso se suministra a un usuario usando una cánula 116 nasal.

El compresor 102 es la mayor fuente de ruido en el concentrador de oxígeno y también es una fuente de calor. Al alojar el mismo en una caja de compresores, se diseña la reducción del ruido y se realiza la regulación de la temperatura mediante un ventilador 103 de refrigeración.

El aire de la materia prima se introduce en el concentrador de oxígeno desde el exterior a través de un puerto de entrada de aire equipado con un filtro 101 de entrada de aire externo para eliminar materia extraña tal como polvo y similares. En este caso, el aire normal contiene aproximadamente el 21% de gas oxígeno, aproximadamente el 77% de gas nitrógeno, el 0,8% de gas argón y el 1,2% de otros gases tales como dióxido de carbono y similares. Tal concentrador de oxígeno enriquece un gas oxígeno, que es esencial para la respiración, y lo extrae.

Para extraer el gas enriquecido con oxígeno, el aire de materia prima comprimido por el compresor 102 se suministra a un cilindro 107A y 107B de adsorción lleno de un adsorbente que se compone de zeolita, que adsorbe selectivamente moléculas de nitrógeno en lugar de moléculas de oxígeno, abriendo y cerrando las válvulas 105A y 105B de suministro, y las válvulas 106A y 106B de escape, mientras se conmuta la trayectoria de flujo para los cilindros de adsorción secuencialmente, y retirando selectivamente gas nitrógeno contenido en el aire de materia prima en el cilindro de adsorción comprimido a una concentración de aproximadamente el 77%. Como tal adsorbente, puede usarse zeolita de tamiz molecular tal como tipo 5A, tipo 13X, tipo Li-X, y similares.

El cilindro 107 de adsorción está constituido por un recipiente cilíndrico lleno de un adsorbente, y normalmente se usa un tipo de un cilindro, un tipo de dos cilindros y, además, un tipo de múltiples cilindros, tal como un tipo de tres o más cilindros. Con el fin de producir el gas enriquecido con oxígeno de manera continua y eficiente a partir del aire de la materia prima, es deseable usar un cilindro de adsorción de tipo de dos cilindros o de tipo de múltiples cilindros.

El compresor 102 puede tener meramente una función de compresión o funciones tanto de compresión como de evacuación, y puede ser un compresor de aire oscilante de tipo de dos cabezas, así como un compresor de aire de rotación, tal como de tipo de tornillo, de tipo de rotación, de tipo de desplazamiento y similares. Puede usarse o bien corriente alterna o bien corriente continua como fuente de energía de un motor eléctrico para accionar el compresor.

En la etapa de adsorción, se alimenta aire comprimido suministrado por el compresor 102 a un cilindro 107A de adsorción a través de la válvula 105A de suministro. En el cilindro 107A de adsorción en un estado comprimido, el adsorbente adsorbe nitrógeno en el aire, y se extrae gas enriquecido con oxígeno que contiene oxígeno como componente principal, que no fue adsorbido de un lado de salida del producto del cilindro 107A de adsorción y fluye en un tanque 111 de producto a través de la válvula 108A de retención que se instala para evitar que el gas enriquecido con oxígeno fluya de nuevo en el cilindro de adsorción.

Por otro lado, el gas nitrógeno adsorbido por el adsorbente empaquetado en el cilindro de adsorción necesita desorberse del adsorbente y purgado, para que el adsorbente vuelva a adsorber nitrógeno del aire de la materia prima recién introducida. Para este fin, en la etapa de desorción, el otro cilindro 107B de adsorción se conecta a un conducto de escape a través de la válvula 106B de escape, y la presión en el cilindro 107B de adsorción se conmuta de un estado comprimido a un estado abierto al aire, desorbiendo de ese modo el nitrógeno adsorbido en el adsorbente en un estado comprimido y descargando el mismo en el aire para regenerar el adsorbente. Además, en esta etapa de desorción, se realiza una etapa de adsorción-purga para mejorar la eficiencia de la desorción de nitrógeno, en la que una parte del gas enriquecido con oxígeno generado se extrae como gas de purga del lado de salida del producto del cilindro 107A de adsorción durante la etapa de adsorción (etapa de adsorción-purga) a través de los orificios 109A y 109B, y la válvula 110 de igualación de presión, y fluye de vuelta desde el lado de salida del producto del cilindro 107B de adsorción durante la etapa de desorción.

En el cilindro 107A de adsorción, la etapa de adsorción, la etapa de adsorción-purga, la etapa de desorción y la etapa de desorción-purga se realizan secuencialmente y, en el cilindro 107B de adsorción, la etapa de desorción, la etapa de desorción-purga, la etapa de adsorción y la etapa de adsorción-purga se realizan mientras se conmutan secuencialmente. Por consiguiente, el gas enriquecido con oxígeno puede generarse continuamente.

El gas enriquecido con oxígeno almacenado en el tanque 111 de producto contiene oxígeno que tiene una alta concentración de, por ejemplo, el 95%, y se establece una velocidad de flujo de oxígeno necesaria por el propio paciente según la prescripción de un médico. Una cantidad recomendada del gas oxígeno concentrado se suministra al paciente con presión y una velocidad de flujo de suministro de la misma controlada por medio de un medio de ajuste de la velocidad de flujo, tal como una válvula 112 reguladora de presión, una válvula 113 de control, y similares. Por otro lado, la velocidad de flujo y la concentración de oxígeno del gas enriquecido con oxígeno suministrado al paciente se detectan mediante un sensor 114 de concentración de oxígeno/velocidad de flujo de tipo ultrasónico y, basándose en los resultados de detección, el número de revoluciones del compresor 102 y los tiempos de apertura/cierre del medio de conmutación de la trayectoria de flujo, tal como la válvula 105 de suministro, la válvula 106 de escape y la válvula 110 de igualación de presión, se controlan mediante un medio operativo tal como la CPU 120 y similares para controlar la generación de oxígeno.

La presión de adsorción se mide en cuanto a presión interna del cilindro de adsorción o de presión de descarga del compresor, y se detecta mediante un sensor 104 de presión, tal como se muestra en la figura 1, instalado en una tubería en un lado de descarga del compresor o un sensor de presión instalado en el cilindro de adsorción. La temperatura en el concentrador de oxígeno se detecta mediante un sensor 117 de temperatura dispuesto en la carcasa.

Esquema de control

La figura 2 es un diagrama que ilustra el flujo de operación de control del concentrador de oxígeno de la presente invención. El concentrador de oxígeno de la presente invención, después de que haya alcanzado un estado estable después de la puesta en marcha, realiza la confirmación y la valoración del estado de deterioro del adsorbente, así como la confirmación de la temperatura ambiental a intervalos regulares preestablecidos, tal como cada 5 minutos o 10 minutos, concretamente en cada ciclo de control, y valora si el control del tiempo de purga, es decir, la alteración del tiempo de purga, es necesario o no.

Cuando el control del tiempo de purga es necesario, el flujo está diseñado para que el control del tiempo de purga intervenga con preferencia al control de la velocidad de flujo del compresor. Sin embargo, cuando el control de alteración del tiempo de purga es innecesario basándose en la valoración del estado de deterioro o de la confirmación de la temperatura ambiental, se lleva a cabo el control de la velocidad de flujo del compresor mostrado en el diagrama de flujo de la figura 2. La temperatura ambiental se refiere a la temperatura de un entorno en el que se está usando el concentrador de oxígeno, y no se limita a la temperatura del aire exterior e incluye, dependiendo de la posición en la que esté dispuesto el sensor de temperatura, la temperatura del interior del dispositivo, la temperatura del aire de entrada, la temperatura del lecho de adsorción, y similares.

El control de la velocidad de flujo del compresor es un control mediante el cual la concentración de oxígeno se mantiene constante controlando el número de revoluciones del compresor y controlando la presión de adsorción basándose en los resultados de detección de la concentración de oxígeno. Cuando la concentración de oxígeno cae por debajo de un valor umbral predeterminado debido al deterioro de la absorción de absorción de la humedad y similares, se realiza el control para aumentar la concentración de oxígeno del producto elevando la presión de adsorción mediante el aumento del número de revoluciones del compresor, aumentando de ese modo la cantidad de aire suministrado al cilindro de adsorción. Además, cuando la concentración de oxígeno supera un valor umbral predeterminado, se realiza un control de ahorro de energía, mediante el cual se reduce la presión de adsorción disminuyendo el número de revoluciones del compresor y se disminuye la concentración de oxígeno hasta una concentración predeterminada.

Se realiza la valoración del estado de deterioro y de la temperatura ambiental en cada ciclo de control pero, del control del tiempo de purga y del control de la velocidad de flujo del compresor posteriores, sólo se realiza uno de ellos. La prioridad de ejecución está en el orden del control del tiempo de purga y el control de la velocidad de flujo del compresor, y la ejecución real es tal como se muestra en la figura 3.

La figura 3 muestra esquemáticamente una relación entre el control de la velocidad de flujo del compresor y el control del tiempo de purga. Por ejemplo, cuando se valora el deterioro del adsorbente en un ciclo de control de 10 minutos y cuando se observa una disminución de la concentración de oxígeno por debajo del valor umbral, pero no satisface los requisitos para la alteración del control del tiempo de purga, se realiza el control de la velocidad de flujo del compresor para mantener la concentración de oxígeno en el valor umbral predeterminado. En el siguiente momento de control, cuando la concentración de oxígeno cae por debajo del valor umbral predeterminado y también la presión alcanza o supera un valor umbral y, en caso de que el control del tiempo de purga se considere necesario basándose en la valoración del estado de deterioro, no se realiza el control de la velocidad de flujo del compresor, sino que se lleva a cabo preferentemente el control del tiempo de purga. Tales controles se realizan repetidamente en cada ciclo de control. Además, en la última mitad de la figura 3 se muestra un caso en el que la concentración de oxígeno cayó por debajo de un intervalo de valor objetivo de control y un estado en el que la ejecución adicional del control del tiempo de purga y del control de la velocidad de flujo del compresor no muestra un aumento de la concentración de oxígeno y, por tanto, el control es innecesario.

Cuando se altera la velocidad de flujo preestablecida, el temporizador para el ciclo de control se reinicia y, después de que el dispositivo haya alcanzado un estado estable, la valoración del estado de deterioro y la confirmación de la temperatura ambiental se inician de nuevo en cada ciclo de control.

Además, aunque la figura 3 es un diagrama esquemático en el que los controles para alterar el número de revoluciones del compresor y el tiempo de purga se inician en cada ciclo de control pero, en realidad, el control de alteración del tiempo de purga no se inicia a menos que haya una alteración en la valoración del estado de deterioro.

Valoración del estado de deterioro

Con respecto a la valoración del estado de deterioro, el estado de deterioro del adsorbente se valora en una pluralidad de fases a partir de la presión máxima del cilindro de adsorción y la concentración de oxígeno en el gas del producto. En este caso, el estado de deterioro se describe con tres fases de material virgen, deterioro 1 y deterioro 2 como ejemplos, pero no se limita a estas siempre que la valoración se realice en dos o más fases.

El estado de deterioro puede desplazarse, tal como se muestra en la figura 4, a cualquier estado de deterioro independientemente del estado de deterioro actual. Por ejemplo, es posible que el estado de deterioro proceda rápidamente como desde el material virgen hasta el deterioro 2, saltando una fase, o que el rendimiento de la adsorción se desplace en la dirección de la recuperación como desde el deterioro 1 hasta el material virgen.

El momento de la valoración es después de la puesta en marcha del concentrador de oxígeno o después de la alteración de la velocidad de flujo preestablecida y, después de que la concentración de oxígeno en el gas del producto, la presión de adsorción y similares alcancen un estado estable, la valoración se realiza en cada ciclo de control a intervalos de tiempo regulares. El método de valoración del deterioro se realiza de la siguiente manera.

En cuanto a una valoración en la dirección del deterioro, la valoración se realiza cuando se satisfacen las dos condiciones siguientes: 1) la concentración de oxígeno es igual o menor que un valor determinado, y 2) la presión máxima del cilindro de adsorción es igual o mayor que un valor umbral de presión del lado del deterioro (material virgen_grad, deterioro-1_grad). Por ejemplo, se realiza una valoración para material virgen -> deterioro 1, deterioro 1 -> deterioro 2, o material virgen -> deterioro 2. En cuanto a una valoración en la dirección del material virgen, es decir, en la dirección de la recuperación del rendimiento de la adsorción, se realiza la valoración cuando se satisfacen las dos condiciones siguientes: 3) la concentración de oxígeno es igual o mayor que un valor determinado, y 4) la presión máxima del cilindro de adsorción es inferior a un valor umbral del lado del material virgen (deterioro 1_nuevo, deterioro 2_nuevo). Por ejemplo, se realiza una valoración para el deterioro 1 -> material virgen, el deterioro 2 -> deterioro 1, o el deterioro 2 -> material virgen.

El valor establecido de la concentración de oxígeno en la valoración en la dirección de deterioro se establece basándose en el límite inferior del gas enriquecido con oxígeno que va a suministrarse, por ejemplo, al 90% y similares. El valor establecido en la valoración en la dirección del material virgen se establece en un valor superior al valor establecido en la dirección del deterioro.

Cada valor umbral de presión se establece para cada velocidad de flujo preestablecida. Además, tal como se muestra en la figura 5, cuando un efecto de la temperatura en la presión de adsorción es grande, tal como cuando un intervalo de la temperatura usado en el dispositivo es grande, puede haber valores umbral de temperatura establecidos tal como en el lado de alta temperatura o en el lado de baja temperatura. Y los valores umbral de presión se establecen basándose en la velocidad de flujo preestablecida y la temperatura del aire de entrada. Además, con el fin de evitar que la valoración sobre el estado de deterioro se altere con frecuencia en la vecindad de los valores umbral de presión y temperatura, se proporciona histéresis para el valor umbral de presión y el valor umbral de temperatura.

Además, la presión del cilindro de adsorción en la presente invención no se limita a la presión en el cilindro de adsorción, sino que puede ser una presión a partir de la cual puede suponerse la presión de adsorción, tal como la presión de descarga del compresor, la presión del tanque de producto en el que se almacena el gas oxígeno del producto, la presión en las tuberías del cilindro de adsorción, y similares. Asimismo, además de los valores de presión, es posible valorar el estado de deterioro del adsorbente a partir de la velocidad de flujo del compresor y de la concentración de oxígeno en el gas de producto, ya que la presión en el cilindro de adsorción puede calcularse a partir de un valor de velocidad de flujo del compresor mediante la instalación de un medidor de flujo entre el lado de descarga del compresor y el cilindro de adsorción.

Ajuste del valor umbral de presión para la valoración del deterioro

La figura 6 es un diagrama que ilustra la transición de la presión y el tiempo de purga óptimo con el progreso del deterioro del adsorbente. El deterioro del adsorbente procede en el orden de material virgen -> estado de deterioro A -> estado de deterioro B - > estado de deterioro C. A medida que avanza el estado de deterioro, la presión de adsorción aumenta gradualmente y un punto óptimo del tiempo de purga se desplaza gradualmente a un tiempo más corto. Además, cuando el concentrador de oxígeno se hace funcionar en un estado en el que el deterioro avanza considerablemente con un tiempo de purga que no es el óptimo, puede confirmarse que la concentración de oxígeno disminuye en gran medida.

La presente invención utiliza las características anteriores y, en una situación en la que la presión de adsorción ha aumentado y la concentración de oxígeno es baja, se valora que el dispositivo está haciéndose funcionar en un estado en el que el adsorbente se ha deteriorado y el tiempo de purga no es óptimo, la valoración del estado de deterioro se altera, por ejemplo, desde material virgen hasta deterioro 1 o desde deterioro 1 hasta deterioro 2, y el tiempo de purga se altera a un valor en una tabla de tiempo de purga óptimo establecido de antemano basándose en los respectivos estados de deterioro del adsorbente.

La condición para el valor umbral de presión (por ejemplo, material virgen_grad, deterioro 1_grad) cuando se valora en la dirección del deterioro es que, antes y después de la reducción del tiempo de purga, es igual o mayor que la presión de adsorción a la que la concentración de oxígeno aumenta significativamente.

En la figura 6, cuando el valor umbral de presión está a una presión igual o mayor que el valor de presión del material virgen_grad, la concentración de oxígeno es significativamente mayor en un tiempo de purga de 4,0 segundos que en un tiempo de purga de 5,0 segundos y, cuando el valor está a un valor de presión igual o mayor que el valor de presión del deterioro 1_grad, la concentración es significativamente mayor en un tiempo de purga de 3,0 segundos que en un tiempo de purga de 4,0 segundos. En este caso, los tiempos de purga del material virgen, del deterioro 1 y del deterioro 2 se establecerán en 5,0 segundos, 4,0 segundos y 3,0 segundos, respectivamente.

Cuando el valor establecido del valor umbral de presión en la dirección de deterioro se establece demasiado bajo, se valorará que el adsorbente se ha deteriorado en una fase temprana y, en contra de lo esperado, la concentración de oxígeno disminuirá. Por otro lado, cuando el valor establecido se establece demasiado alto, se valorará que el adsorbente no se ha deteriorado y continuará el funcionamiento del concentrador de oxígeno. Por tanto, resulta imposible aumentar la concentración de manera efectiva. El umbral de presión se establece en un valor en un intervalo de aproximadamente ±10 kPa en relación con el valor de presión al que se valoró que el valor de oxígeno aumentaba sustancialmente antes y después de la reducción del tiempo de purga.

El estado del adsorbente a veces se desplaza no en la dirección del deterioro sino en la dirección de regeneración del adsorbente y en la dirección del material virgen, dependiendo del entorno de uso y de las alteraciones del estado. La conmutación frecuente de los valores de valoración en la vecindad del valor umbral puede evitarse estableciendo el valor umbral de presión cuando se valora en la dirección del material virgen (deterioro 1_nuevo, deterioro 2_nuevo) a un valor de aproximadamente 5 a 10 kPa inferior en relación con el valor umbral de presión cuando se valora en la dirección del deterioro (material virgen_grad, deterioro 1_grad). Por ejemplo, puede evitarse la conmutación frecuente de los valores de valoración entre, por ejemplo, material virgen_grad y deterioro 1_nuevo y entre deterioro 1_grad y deterioro 2 nuevo.

Mientras tanto, los datos de la figura 6 se obtuvieron bajo la condición de una velocidad de flujo constante del compresor, y las condiciones son las mismas excepto el grado de deterioro del adsorbente.

Control del tiempo de purga

Con una tabla preparada, establecida de antemano a partir de la velocidad de flujo preestablecida, el valor de valoración del deterioro y la temperatura ambiental y, basándose en valoraciones a intervalos regulares según el ciclo de control, se realiza el control para alterar el tiempo de purga a un valor recomendado cuando el valor de valoración del deterioro se altera a partir de la concentración de oxígeno y el valor de la presión de adsorción o, cuando se altera la temperatura ambiental. Además, cuando se altera la velocidad de flujo preestablecida, se realiza el control de nuevo desde el principio, tal como se muestra en la figura 2.

Cuando la valoración del deterioro se desplazó a un lado de material virgen y cuando la concentración de oxígeno disminuyó debido a la alteración en el tiempo de purga, es decir, cuando el cambio en la concentración de oxígeno (AO²) antes y después de la alteración en el tiempo de purga se volvió negativo, el valor de la valoración del deterioro vuelve a ser uno antes de la alteración. Cuando el adsorbente en estado deteriorado se valoró erróneamente como en estado de material virgen, se asume que la concentración de oxígeno disminuye drásticamente debido a la alteración en el tiempo de purga. Por tanto, se comparan las concentraciones de oxígeno antes y después de la alteración del tiempo de purga y, cuando la concentración disminuye, es preferible restablecer el valor de la valoración del deterioro al estado original y restablecer el tiempo de purga al valor original. Además, cuando el estado de deterioro original se recupera una vez mediante la operación anterior, es preferible después de eso, con el fin de evitar la disminución de la concentración de oxígeno debido a una valoración errónea, modificar el diseño de manera que no se produzca el desplazamiento en la dirección del lado del material virgen incluso cuando se satisfagan las condiciones para valorar el desplazamiento en la dirección del lado del material virgen.

Cuando se altera el tiempo de purga, la alteración a un tiempo de purga objetivo no se lleva a cabo de una sola vez, sino que la alteración se realiza a lo largo de una pluralidad de veces. La alteración drástica de un tiempo de etapa invita a la variación de la concentración de oxígeno, y se necesita tiempo para la estabilización.

Ejemplos

La figura 7 ilustra los resultados de la operación cuando un cilindro de adsorción deteriorado se montó en el concentrador de oxígeno de la figura 1, que se montó con la valoración del estado de deterioro, y acompañando la operación de alteración del tiempo de purga y el control de la velocidad de flujo del compresor de la presente invención. La figura 8 ilustra de manera similar los resultados de la operación cuando un cilindro de adsorción deteriorado se montó en el concentrador de oxígeno, que no realizó la valoración del estado de deterioro y el control del tiempo de purga, sino que se montó sólo con el control de la velocidad de flujo del compresor. Además, tanto en la figura 7 como en la figura 8, las escalas de tiempo en el eje horizontal, la concentración en el eje vertical y similares son las mismas.

A partir de la figura 7, cuando la valoración del estado de deterioro y la operación de alteración del tiempo de purga de la presente invención están presentes, se realiza una valoración del deterioro (E7) después de un tiempo fijo desde la puesta en marcha, en el que se valora que el adsorbente se ha deteriorado desde un estado de material virgen hasta un deterioro 2 y, por consiguiente, se realiza una operación para reducir el tiempo de purga desde 5,0 segundos hasta 3,0 segundos en dos fases (D7). Mediante esta operación, la concentración de oxígeno aumenta considerablemente (A7a). Además, el control de la velocidad de flujo del compresor que intervino posteriormente (C7b) funciona eficazmente y se observa un efecto de aumento de la concentración de oxígeno (A7b) junto con un aumento de la presión máxima del cilindro de adsorción (B7b) y, como resultado, se alcanza una concentración de oxígeno adecuada para el tratamiento en poco tiempo después de la puesta en marcha.

Por otro lado, en el caso en el que la decisión del estado de deterioro (E8) y la operación de alteración del tiempo de purga (D8) están ausentes, mostrado en la figura 8 como objeto de comparación, el número de revoluciones del compresor aumenta (C8a, C8b y C8c) y la presión máxima del cilindro de adsorción también aumenta (B8a, B8b y B8c) mediante el control de la velocidad de flujo del compresor, pero no se realiza valoración del estado de deterioro del adsorbente y el dispositivo no se opera con un tiempo de purga adecuado, tal como por ejemplo reduciendo el tiempo de purga. Por tanto, puede observarse una situación en la que, incluso cuando se aumenta la presión de adsorción, la concentración de oxígeno no aumenta (A8a y A8b). Es evidente que, en la condición en la que el tiempo de purga no es adecuado, el aumento de la velocidad de flujo del compresor difícilmente contribuye a la concentración. A partir de estos resultados, incluso cuando la concentración de oxígeno disminuye debido al deterioro del adsorbente, el concentrador de oxígeno de la presente invención puede aumentar inmediatamente la concentración hasta un valor adecuado para su uso. Y pueden esperarse efectos que conduzcan a la reducción del consumo de energía, al uso a largo plazo del concentrador de oxígeno y al alargamiento del intervalo de mantenimiento.

Tal valoración del deterioro del adsorbente permite, cuando el deterioro procede más rápido en comparación con un tiempo de revisión inicialmente asumido del adsorbente, encontrar un dispositivo de sustitución temprana buscando señales de los valores de valoración del estado de deterioro y realizando la optimización de la revisión.

Aplicabilidad industrial

El concentrador de oxígeno de la presente invención, como concentrador de oxígeno médico, puede usarse como fuente de suministro de oxígeno para una terapia de inhalación de oxígeno para pacientes que padecen enfermedades de los órganos respiratorios tales como asma, enfisema pulmonar, bronquitis crónica y similares. Más específicamente, la presente invención puede proporcionar un concentrador de oxígeno que puede, incluso cuando el adsorbente se deteriora por la absorción de humedad debido al funcionamiento intermitente y similares, mantener el oxígeno generado a una alta concentración y puede generar oxígeno de alta concentración de manera estable durante un largo periodo de tiempo.

Claims (5)

REIVINDICACIONES

1. Concentrador de oxígeno de tipo adsorción con presión oscilante que comprende: una pluralidad de cilindros (107A, 107B) de adsorción llenos de un adsorbente que adsorbe selectivamente nitrógeno en lugar de oxígeno; un compresor (102) que está configurado para suministrar aire comprimido a los cilindros (107A, 107B) de adsorción; un medio de conmutación de la trayectoria de flujo para repetir en un tiempo recomendado, mediante la conmutación secuencial de las trayectorias de flujo entre el compresor (102) y cada cilindro (107A, 107B) de adsorción, una etapa de adsorción en la que se suministra aire comprimido a cada cilindro (107A, 107B) de adsorción y se extrae un gas enriquecido con oxígeno, una etapa de desorción en la que se descomprime cada cilindro (107A, 107B) de adsorción y se regenera el adsorbente, y una etapa de purga en la que el gas enriquecido con oxígeno de un cilindro (107A, 107B) de adsorción en un lado de la etapa de adsorción se introduce en un cilindro (107A, 107B) de adsorción en un lado de la etapa de desorción; un medio (113) de ajuste de la velocidad de flujo que está configurado para suministrar el gas enriquecido con oxígeno ajustando la velocidad de flujo a un valor deseado; y un medio (120) de control que está configurado para controlar el funcionamiento de un sensor (114) de concentración de oxígeno para medir una concentración del gas enriquecido con oxígeno, un sensor (104) de presión para detectar una presión del cilindro (107A, 107B) de adsorción, el compresor (102) y los medios (105A, 105B) de conmutación de la trayectoria de flujo,

en el que se incluyen: un medio (120) de valoración que está configurado para controlar el número de revoluciones del compresor (102) basándose en un valor detectado del sensor (114) de concentración de oxígeno y valora el deterioro de la absorción de la humedad del adsorbente basándose en el valor detectado del sensor (114) de concentración de oxígeno y un valor detectado del sensor (104) de presión; y un medio de control que está configurado, cuando se satisfacen los criterios para valorar el deterioro de la absorción de humedad, para controlar un tiempo de conmutación de los medios (105A, 105B) de conmutación de la trayectoria de flujo de modo que un tiempo para la etapa de purga se hace más corto que un tiempo preestablecido,

en el que los criterios para valorar el deterioro de la absorción de humedad son que el valor detectado del sensor (114) de concentración de oxígeno sea igual o menor que un valor de concentración de referencia que es un valor de control de la concentración de oxígeno en el gas enriquecido con oxígeno y que el valor detectado del sensor (104) de presión sea igual o mayor que el valor umbral de presión para valorar el deterioro, y

el valor umbral de presión para la valoración del deterioro se establece en un intervalo de ±10 kPa en relación con una presión de adsorción a la que la concentración de oxígeno aumenta significativamente antes y después de la reducción del tiempo de purga.

2. Concentrador de oxígeno según la reivindicación 1, en el que el medio de valoración incluye una tabla de tiempos de purga óptimos correspondientes al estado de deterioro de la absorción de la humedad del adsorbente y valora el estado de deterioro de la absorción de la humedad del adsorbente a intervalos de tiempo especificados durante el funcionamiento del concentrador de oxígeno y, basándose en el resultado de la valoración, el medio de control realiza un control de alteración del tiempo de conmutación de los medios (105A, 105B) de conmutación de la trayectoria de flujo.

3. Concentrador de oxígeno según la reivindicación 2, en el que el medio de valoración está configurado para valorar el estado de deterioro del adsorbente en una pluralidad de fases, basándose en los valores detectados del sensor (104) de presión y del sensor (114) de concentración de oxígeno durante el funcionamiento del concentrador de oxígeno, y también incluye un medio de memoria que está configurado para memorizar los resultados de valoración de la fase de estado de deterioro.

4. Concentrador de oxígeno según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que incluye además un sensor (117) de temperatura que está dispuesto en la carcasa y está configurado para detectar la temperatura en el concentrador de oxígeno, en el que el medio de valoración incluye una tabla de tiempos de purga óptimos que correspondientes a los valores detectados del sensor (117) de temperatura y a los valores de velocidad de flujo preestablecidos del medio (113) de ajuste de la velocidad de flujo y un medio de control que está configurado para realizar la alteración del tiempo de purga con preferencia al control de velocidad de flujo del compresor (102) cuando la temperatura supera un valor umbral o se altera la velocidad de flujo preestablecida.

5. Concentrador de oxígeno según la reivindicación 4, en el que el medio de valoración incluye criterios para valorar el estado de deterioro en una dirección de mejora del adsorbente y se satisfacen dos condiciones, que un valor detectado del sensor (114) de concentración de oxígeno sea igual o mayor que un valor de concentración recomendado y que un valor máximo del sensor (104) de presión sea igual o menor que un valor recomendado.

Concentrador de oxígeno según la reivindicación 5, en el que el medio de valoración tiene la función de monitorizar valores detectados del sensor (114) de concentración de oxígeno antes y después de que se altere el tiempo de purga cuando se satisfacen los criterios de valoración en la dirección de mejora del adsorbente y se altera la valoración del estado de deterioro y, cuando la concentración de oxígeno disminuye después de la alteración del tiempo de purga, de restablecer la valoración del estado de deterioro a un estado original y, después de eso, no alterar el valor de valoración incluso cuando se satisfacen los criterios de valoración en la dirección del material virgen.

Concentrador de oxígeno según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que tiene, cuando se detecta más de un determinado nivel de deterioro del adsorbente mediante la función de valoración del deterioro, una función para informar a un usuario o a un controlador de que el adsorbente se encuentra en un estado en el que es necesaria su sustitución debido al deterioro.

Método para valorar el deterioro de un adsorbente en un concentrador de oxígeno de tipo adsorción con presión oscilante equipado con cilindros (107A, 107B) de adsorción llenos de un adsorbente que adsorbe selectivamente nitrógeno en lugar de oxígeno, y que genera oxígeno conmutando en un momento recomendado una etapa de adsorción de suministrar aire comprimido a cada cilindro (107A, 107B) de adsorción y extraer un gas enriquecido con oxígeno, una etapa de desorción de descomprimir cada cilindro (107A, 107B) de adsorción y regenerar el adsorbente, y una etapa de purga de introducir el gas enriquecido con oxígeno desde un cilindro (107A, 107B) de adsorción en un lado de la etapa de adsorción hasta un cilindro (107A, 107B) de adsorción en un lado de la etapa de desorción, que comprende valorar que el adsorbente está deteriorado cuando la concentración del gas enriquecido con oxígeno es igual o menor que el valor de concentración de referencia que es el valor de control de la concentración de oxígeno, y la presión del cilindro (107A, 107B) de adsorción es igual o mayor que un valor umbral de presión para valorar el deterioro, y

el valor umbral de presión para la valoración del deterioro se establece en un intervalo de ±10 kPa en relación con una presión de adsorción a la que la concentración de oxígeno aumenta significativamente antes y después de la reducción del tiempo de purga.