JP2000210525A - 酸素濃縮器における運転制御装置 - Google Patents
酸素濃縮器における運転制御装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の圧力変動吸着型酸素濃縮器は、患者に
よって必要な酸素量が異なるにもかかわらず最大量を基
準に調整しており、使用する酸素量（消費酸素量）が少
ない場合には、酸素濃度が低下し、所定の濃度を保持で
きない。 【解決手段】 窒素ガスを優先的に吸着する吸着材７を
充填した吸着塔５,６を設け、この２基の吸着塔５,６
を、圧等化弁ＳＶ５を有する配管１３で連結する。そし
て、圧等化弁ＳＶ５を２基の吸着塔５,６への空気送り
込みの切換直前に開くとともに、流量測定手段１９から
の流量信号を受けて、流量が多いときには圧等化弁ＳＶ
５の開時間を短く、流量が少ないときには前記圧等化弁
ＳＶ５の開時間を長くする制御手段と、を備えることを
特徴とする。
よって必要な酸素量が異なるにもかかわらず最大量を基
準に調整しており、使用する酸素量（消費酸素量）が少
ない場合には、酸素濃度が低下し、所定の濃度を保持で
きない。 【解決手段】 窒素ガスを優先的に吸着する吸着材７を
充填した吸着塔５,６を設け、この２基の吸着塔５,６
を、圧等化弁ＳＶ５を有する配管１３で連結する。そし
て、圧等化弁ＳＶ５を２基の吸着塔５,６への空気送り
込みの切換直前に開くとともに、流量測定手段１９から
の流量信号を受けて、流量が多いときには圧等化弁ＳＶ
５の開時間を短く、流量が少ないときには前記圧等化弁
ＳＶ５の開時間を長くする制御手段と、を備えることを
特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、酸素濃縮装置（圧
力変動吸着型酸素濃縮器）の運転制御装置に関する。
力変動吸着型酸素濃縮器）の運転制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の酸素濃縮装置としては、酸素選択
透過膜を用いた膜式酸素濃縮器と、窒素ガスを優先的に
吸着する吸着剤を使用した圧力変動吸着型酸素濃縮器が
ある。後者の圧力変動吸着型酸素濃縮器は、窒素ガスを
優先的に吸着する吸着剤を充填した吸着塔にコンプレッ
サで加圧した空気を導入して、吸着剤に窒素ガスを吸着
させて酸素濃縮空気を得るものである（吸着工程）。こ
の圧力変動吸着型酸素濃縮器では、この吸着工程におい
て吸着剤が窒素ガスを充分吸着すると、以後窒素ガスの
吸着能が低下するので、吸着塔内の圧力を減じて吸着剤
の再生を行う脱着工程を行っている。そして、必要な酸
素量は呼吸用気体供給手段により調整している。
透過膜を用いた膜式酸素濃縮器と、窒素ガスを優先的に
吸着する吸着剤を使用した圧力変動吸着型酸素濃縮器が
ある。後者の圧力変動吸着型酸素濃縮器は、窒素ガスを
優先的に吸着する吸着剤を充填した吸着塔にコンプレッ
サで加圧した空気を導入して、吸着剤に窒素ガスを吸着
させて酸素濃縮空気を得るものである（吸着工程）。こ
の圧力変動吸着型酸素濃縮器では、この吸着工程におい
て吸着剤が窒素ガスを充分吸着すると、以後窒素ガスの
吸着能が低下するので、吸着塔内の圧力を減じて吸着剤
の再生を行う脱着工程を行っている。そして、必要な酸
素量は呼吸用気体供給手段により調整している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記圧力変動
吸着型酸素濃縮器は、患者によって必要な酸素量が異な
るにもかかわらず最大量を基準に調整しており、使用す
る酸素量（消費酸素量）が少ない場合に、酸素濃度が低
下する。例えば最大量３リットルのものの酸素濃度は、
消費酸素量が３リットルの場合に９２％、１リットルの
場合に９３％であるが、０．２５リットルの場合には８
７％になってしまう。
吸着型酸素濃縮器は、患者によって必要な酸素量が異な
るにもかかわらず最大量を基準に調整しており、使用す
る酸素量（消費酸素量）が少ない場合に、酸素濃度が低
下する。例えば最大量３リットルのものの酸素濃度は、
消費酸素量が３リットルの場合に９２％、１リットルの
場合に９３％であるが、０．２５リットルの場合には８
７％になってしまう。
【０００４】本発明は、上記欠点を解決し、使用する酸
素量にかかわらず酸素濃度が所定の範囲内（常時濃度が
９０％以上の）である装置を提供することを目的とす
る。
素量にかかわらず酸素濃度が所定の範囲内（常時濃度が
９０％以上の）である装置を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、窒素ガスを優先的に吸着する吸着材を充填
した吸着塔を２基設け、該吸着塔に圧縮機より交互に空
気を送り込み、空気中の窒素を吸着して酸素濃縮空気を
製造して、これを製品タンクに蓄え、製品タンク内より
所定量の酸素富化を供給する酸素濃縮器において、前記
２基の吸着塔を、圧等化弁を有する配管で連結する。そ
して、前記圧等化弁を２基の吸着塔への空気送り込みの
切換直前に開くとともに、該流量測定手段からの流量信
号を受けて、流量が多いときには圧等化弁の開時間を短
く、流量が少ないときには前記圧等化弁の開時間を長く
する制御手段と、を備えることを特徴とする。
に本発明は、窒素ガスを優先的に吸着する吸着材を充填
した吸着塔を２基設け、該吸着塔に圧縮機より交互に空
気を送り込み、空気中の窒素を吸着して酸素濃縮空気を
製造して、これを製品タンクに蓄え、製品タンク内より
所定量の酸素富化を供給する酸素濃縮器において、前記
２基の吸着塔を、圧等化弁を有する配管で連結する。そ
して、前記圧等化弁を２基の吸着塔への空気送り込みの
切換直前に開くとともに、該流量測定手段からの流量信
号を受けて、流量が多いときには圧等化弁の開時間を短
く、流量が少ないときには前記圧等化弁の開時間を長く
する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は、酸素濃縮装置を模
式的に示した図である。１は圧縮機で、その吸込み側に
空気取入口を設け、空気取入口には除塵フイルタ２と除
湿器３を設ける。また、圧縮機１の吐出側には２方バル
ブマニホールド４に連結する。この２方バルブマニホー
ルド４には、並列に２本の吸着塔５，６を接続し、吸着
塔５，６にはそれぞれ窒素ガスを優先的に吸着する吸着
材７を充填する。
て図面を参照して説明する。図１は、酸素濃縮装置を模
式的に示した図である。１は圧縮機で、その吸込み側に
空気取入口を設け、空気取入口には除塵フイルタ２と除
湿器３を設ける。また、圧縮機１の吐出側には２方バル
ブマニホールド４に連結する。この２方バルブマニホー
ルド４には、並列に２本の吸着塔５，６を接続し、吸着
塔５，６にはそれぞれ窒素ガスを優先的に吸着する吸着
材７を充填する。
【０００７】２方バルブマニホールド４は、図に示すよ
うに、４個の２方バルブＳＶ１、ＳＶ２、ＳＶ３、ＳＶ
４から構成され、４個の２方バルブをリング状に連結
し、隣合う２方バルブの間からそれぞれ配管を引出した
形で構成する。圧縮機1からの配管を２方バルブＳＶ２
とＳＶ３の間の配管に、２方バルブＳＶ２とＳＶ１との
間の配管を吸着塔５に、さらに２方バルブＳＶ３とＳＶ
４との間の配管を吸着塔６にそれぞれ連結する。また、
２方バルブＳＶ１とＳＶ４の間の配管を消音器８に連結
し、さらにこの消音器８を排気口９に連結する。そし
て、２本の吸着塔５，６は、その一方が吸着工程にある
ときは、他方を吸着材の再生に当て、そのサイクルごと
に２方バルブマニホールド４の４つの２方バルブＳＶ１
〜ＳＶ４を切換えて、連続して高い酸素濃度の酸素濃縮
空気を供給する。
うに、４個の２方バルブＳＶ１、ＳＶ２、ＳＶ３、ＳＶ
４から構成され、４個の２方バルブをリング状に連結
し、隣合う２方バルブの間からそれぞれ配管を引出した
形で構成する。圧縮機1からの配管を２方バルブＳＶ２
とＳＶ３の間の配管に、２方バルブＳＶ２とＳＶ１との
間の配管を吸着塔５に、さらに２方バルブＳＶ３とＳＶ
４との間の配管を吸着塔６にそれぞれ連結する。また、
２方バルブＳＶ１とＳＶ４の間の配管を消音器８に連結
し、さらにこの消音器８を排気口９に連結する。そし
て、２本の吸着塔５，６は、その一方が吸着工程にある
ときは、他方を吸着材の再生に当て、そのサイクルごと
に２方バルブマニホールド４の４つの２方バルブＳＶ１
〜ＳＶ４を切換えて、連続して高い酸素濃度の酸素濃縮
空気を供給する。
【０００８】２本の吸着塔５，６の出口に、それぞれチ
ェックバルブ１０，１１を接続する。また、２本の吸着
塔５，６の出口間にはパージオリフィス１２を有する配
管２０と、圧等化弁（２方バルブ）ＳＶ５を有する配管
１３を並列に接続する。さらに、２本の吸着塔５，６の
出口をそれぞれのチェックバルブ１０，１１を介して製
品タンク１４に連結し、製品タンク１４内の酸素濃縮空
気を圧力センサ１５、圧力調整器１６、エアフィルタ１
７、流量調節器１８を介して患者に供給する。１９は流
量計であり、患者が使用する酸素濃縮空気の量を測定す
る。
ェックバルブ１０，１１を接続する。また、２本の吸着
塔５，６の出口間にはパージオリフィス１２を有する配
管２０と、圧等化弁（２方バルブ）ＳＶ５を有する配管
１３を並列に接続する。さらに、２本の吸着塔５，６の
出口をそれぞれのチェックバルブ１０，１１を介して製
品タンク１４に連結し、製品タンク１４内の酸素濃縮空
気を圧力センサ１５、圧力調整器１６、エアフィルタ１
７、流量調節器１８を介して患者に供給する。１９は流
量計であり、患者が使用する酸素濃縮空気の量を測定す
る。
【０００９】このような装置では、２方バルブマニホー
ルド４の２方バルブＳＶ２を開き２方バルブＳＶ３を閉
じると、吸着塔５に加圧した空気が送り込まれ、吸着塔
５内で空気中の窒素を吸着材７に吸着させ、酸素濃縮空
気をチェックバルブ１０を介して製品タンク１４に送
る。製品タンク１４に至る管路および製品タンク１４の
圧力が上ると、酸素濃縮空気の一部をパージオリフィス
１２を通して吸着筒６に放出し、吸着塔６内の吸着材７
が吸着している窒素を脱着させ、２方バルブＳＶ４及び
消音器８を介して排気口９より放出する。
ルド４の２方バルブＳＶ２を開き２方バルブＳＶ３を閉
じると、吸着塔５に加圧した空気が送り込まれ、吸着塔
５内で空気中の窒素を吸着材７に吸着させ、酸素濃縮空
気をチェックバルブ１０を介して製品タンク１４に送
る。製品タンク１４に至る管路および製品タンク１４の
圧力が上ると、酸素濃縮空気の一部をパージオリフィス
１２を通して吸着筒６に放出し、吸着塔６内の吸着材７
が吸着している窒素を脱着させ、２方バルブＳＶ４及び
消音器８を介して排気口９より放出する。
【００１０】次に、２方バルブＳＶ２と２方バルブＳＶ
４を閉じ、２方バルブＳＶ３と２方バルブＳＶ１を開く
と、吸着塔６に加圧した空気が送り込まれ、吸着塔６内
で空気中の窒素が吸着材７に吸着させる。こうして製造
された酸素濃縮空気を、チェックバルブ１１を介して製
品タンク１４に送る。製品タンク１４に至る管路および
製品タンク１４の圧力が上ると、酸素濃縮空気の一部を
パージオリフィス１２を通して吸着筒５に放出し、吸着
塔５内の吸着材７が吸着している窒素を脱着させ、２方
バルブＳＶ１及び消音器８を介して排気口９より放出す
る。圧等化弁ＳＶ５は、２方バルブマニホールド４が切
り替わる直前に一瞬開きその後切り替わった直後に閉
じ、均圧オリフィス（図示せず）等で流量を制限しなが
ら、酸素濃縮空気を製造する側の吸着塔５または６に酸
素濃縮空気を吹き込み、その内部圧力を高めて、次のサ
イクルを高い内部圧力の下でスタートできるようにし
て、直ぐに酸素濃縮空気を製造できるようにする。
４を閉じ、２方バルブＳＶ３と２方バルブＳＶ１を開く
と、吸着塔６に加圧した空気が送り込まれ、吸着塔６内
で空気中の窒素が吸着材７に吸着させる。こうして製造
された酸素濃縮空気を、チェックバルブ１１を介して製
品タンク１４に送る。製品タンク１４に至る管路および
製品タンク１４の圧力が上ると、酸素濃縮空気の一部を
パージオリフィス１２を通して吸着筒５に放出し、吸着
塔５内の吸着材７が吸着している窒素を脱着させ、２方
バルブＳＶ１及び消音器８を介して排気口９より放出す
る。圧等化弁ＳＶ５は、２方バルブマニホールド４が切
り替わる直前に一瞬開きその後切り替わった直後に閉
じ、均圧オリフィス（図示せず）等で流量を制限しなが
ら、酸素濃縮空気を製造する側の吸着塔５または６に酸
素濃縮空気を吹き込み、その内部圧力を高めて、次のサ
イクルを高い内部圧力の下でスタートできるようにし
て、直ぐに酸素濃縮空気を製造できるようにする。
【００１１】本発明では、流量計１９からの情報を制御
装置（図示せず）に送り、患者の酸素濃縮空気の使用量
が３リットル／サイクル程度の場合は、図２に示す如く
圧等化弁ＳＶ５が開いている時間を短くし、患者の酸素
濃縮空気の使用量が０．２５リットル／サイクル程度の
場合は、図２に示す如く圧等化弁ＳＶ５が開いている時
間を長くする。このように制御することにより、酸素濃
縮空気の消費量の多少にかかわらず、酸素濃縮空気の濃
度が９０％以上と所定の範囲に納まる。
装置（図示せず）に送り、患者の酸素濃縮空気の使用量
が３リットル／サイクル程度の場合は、図２に示す如く
圧等化弁ＳＶ５が開いている時間を短くし、患者の酸素
濃縮空気の使用量が０．２５リットル／サイクル程度の
場合は、図２に示す如く圧等化弁ＳＶ５が開いている時
間を長くする。このように制御することにより、酸素濃
縮空気の消費量の多少にかかわらず、酸素濃縮空気の濃
度が９０％以上と所定の範囲に納まる。
【００１２】前記実施の形態では、流量測定手段とし
て、流量計１９を使用したが、流量計の代りに製品タン
ク１４の入口と出口の圧力差を検出する差圧センサと、
この差圧センサで検出した差圧より流量を求める流量算
出装置を使用してもよい。
て、流量計１９を使用したが、流量計の代りに製品タン
ク１４の入口と出口の圧力差を検出する差圧センサと、
この差圧センサで検出した差圧より流量を求める流量算
出装置を使用してもよい。
【００１３】
【発明の効果】以上を要するに本発明装置は、２基の吸
着塔を圧等化弁を有する配管で連結し、前記製品タンク
より排出する酸素濃縮空気の量を測定する流量測定手段
と、該流量測定手段からの流量信号を受けて、流量が多
いときには前記圧等化弁の開時間を短く、流量が少ない
ときには前記圧等化弁の開時間を長くする制御手段と、
を備えてなるので、酸素濃縮空気の消費量の多少にかか
わらず、酸素濃縮空気の濃度が所定の範囲に納まる。ま
た、２基の吸着塔を圧等化弁を有する配管で連結し、該
圧等化弁を２基の吸着塔への空気送り込みの切換直前に
開くので、酸素濃縮空気を製造する側の吸着塔の内部圧
力を高め、次のサイクルを高い内部圧力の下でスタート
でき、直ちに酸素濃縮空気を製造できる。
着塔を圧等化弁を有する配管で連結し、前記製品タンク
より排出する酸素濃縮空気の量を測定する流量測定手段
と、該流量測定手段からの流量信号を受けて、流量が多
いときには前記圧等化弁の開時間を短く、流量が少ない
ときには前記圧等化弁の開時間を長くする制御手段と、
を備えてなるので、酸素濃縮空気の消費量の多少にかか
わらず、酸素濃縮空気の濃度が所定の範囲に納まる。ま
た、２基の吸着塔を圧等化弁を有する配管で連結し、該
圧等化弁を２基の吸着塔への空気送り込みの切換直前に
開くので、酸素濃縮空気を製造する側の吸着塔の内部圧
力を高め、次のサイクルを高い内部圧力の下でスタート
でき、直ちに酸素濃縮空気を製造できる。
【図１】本発明を実施する酸素濃縮器の実施形態を模式
的に示した図である。
的に示した図である。
【図２】酸素濃縮空気の消費量が多い場合の圧等化弁の
開閉状態及び製品タンクの内圧を示す図である。
開閉状態及び製品タンクの内圧を示す図である。
【図３】酸素濃縮空気の消費量が少ない場合の圧等化弁
の開閉状態及び製品タンクの内圧を示す図である。
の開閉状態及び製品タンクの内圧を示す図である。
１ 圧縮機 ５，６ 吸着塔 ７ 吸着材 １９ 流量計 ＳＶ１〜ＳＶ４ ２方バルブ ＳＶ５ 圧等化弁
Claims (1)
- 【請求項１】 窒素ガスを優先的に吸着する吸着材を充
填した吸着塔を２基設け、該吸着塔に圧縮機より交互に
空気を送り込み、空気中の窒素を吸着して酸素濃縮空気
を製造して、これを製品タンクに蓄え、製品タンク内よ
り所定量の酸素富化を供給する酸素濃縮器において、 前記２基の吸着塔を、圧等化弁を有する配管で連結し、 前記製品タンクより排出する酸素濃縮空気の量を測定す
る流量測定手段と、 前記圧等化弁を２基の吸着塔への空気送り込みの切換直
前に開くとともに、該流量測定手段からの流量信号を受
けて、流量が多いときには圧等化弁の開時間を短く、流
量が少ないときには前記圧等化弁の開時間を長くする制
御手段と、を備えることを特徴とする運転制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01616899A JP3342844B2 (ja) | 1999-01-25 | 1999-01-25 | 酸素濃縮器における運転制御装置及び酸素濃縮器の運転制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01616899A JP3342844B2 (ja) | 1999-01-25 | 1999-01-25 | 酸素濃縮器における運転制御装置及び酸素濃縮器の運転制御方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002137982A Division JP2003040606A (ja) | 2002-05-14 | 2002-05-14 | 酸素濃縮器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000210525A true JP2000210525A (ja) | 2000-08-02 |
| JP3342844B2 JP3342844B2 (ja) | 2002-11-11 |
Family
ID=11908992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01616899A Expired - Fee Related JP3342844B2 (ja) | 1999-01-25 | 1999-01-25 | 酸素濃縮器における運転制御装置及び酸素濃縮器の運転制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3342844B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100450284B1 (ko) * | 2002-03-28 | 2004-10-02 | 희 철 장 | 흡착식 가스발생기 |
| KR100685983B1 (ko) * | 2000-09-21 | 2007-02-23 | 엘지전자 주식회사 | 산소발생기의 제어장치 및 제어방법 |
| KR100698169B1 (ko) * | 2000-11-16 | 2007-03-22 | 엘지전자 주식회사 | 산소발생기의 제어방법 |
| US7195028B2 (en) * | 2003-08-04 | 2007-03-27 | L'Air Liquide, Société Anonyme Á Directoire et Conseil de Surveillance pour l'Étude Et l'Exploitation des Procedes Georges Claude | Self-contained oxygen generator |
| JP2007296203A (ja) * | 2006-05-01 | 2007-11-15 | Sanyo Electric Industries Co Ltd | 医療用酸素濃縮装置及びその作動方法 |
| CN105858610A (zh) * | 2016-03-25 | 2016-08-17 | 江苏嘉宇特种装备股份有限公司 | 高效分子筛制氧机 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS6379709A (ja) * | 1986-09-22 | 1988-04-09 | Teijin Ltd | 酸素富化器 |
| JPH03188914A (ja) * | 1989-12-20 | 1991-08-16 | Tokico Ltd | 気体分離装置 |
| JPH0999209A (ja) * | 1995-05-18 | 1997-04-15 | L'air Liquide | 吸着による加圧酸素の生産方法 |
| JPH11239709A (ja) * | 1997-12-18 | 1999-09-07 | L'air Liquide | 可変製造速度で吸着により気体分離する方法 |
-
1999
- 1999-01-25 JP JP01616899A patent/JP3342844B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3342844B2 (ja) | 2002-11-11 |
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