JP2003144548A - 医療用酸素濃縮装置 - Google Patents
医療用酸素濃縮装置Info
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- JP2003144548A JP2003144548A JP2001345837A JP2001345837A JP2003144548A JP 2003144548 A JP2003144548 A JP 2003144548A JP 2001345837 A JP2001345837 A JP 2001345837A JP 2001345837 A JP2001345837 A JP 2001345837A JP 2003144548 A JP2003144548 A JP 2003144548A
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- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 回転分配器弁組立体構造を備えた流路切替手
段を備えた圧力変動吸着型酸素濃縮装置において、長期
間、該電動機の軸受或いは減速機の故障を防ぎ、正常な
運転継続が可能となる装置を提供する。 【解決手段】 酸素よりも窒素を選択的に吸着し得る吸
着剤を充填した複数の吸着床と、該吸着床へ空気を供給
する空気供給手段と、該空気供給手段からの空気を吸着
床へ一定のタイミングで順次加圧供給し吸脱着をさせる
ための流路切替手段を具備した医療用の圧力変動吸着型
の酸素濃縮装置において、該流路切替手段が電動機を具
備した回転分配器弁組立て構造体であり、該電動機と該
流路切替手段が浮動機構で締結されたことを特徴とする
医療用酸素濃縮装置。
段を備えた圧力変動吸着型酸素濃縮装置において、長期
間、該電動機の軸受或いは減速機の故障を防ぎ、正常な
運転継続が可能となる装置を提供する。 【解決手段】 酸素よりも窒素を選択的に吸着し得る吸
着剤を充填した複数の吸着床と、該吸着床へ空気を供給
する空気供給手段と、該空気供給手段からの空気を吸着
床へ一定のタイミングで順次加圧供給し吸脱着をさせる
ための流路切替手段を具備した医療用の圧力変動吸着型
の酸素濃縮装置において、該流路切替手段が電動機を具
備した回転分配器弁組立て構造体であり、該電動機と該
流路切替手段が浮動機構で締結されたことを特徴とする
医療用酸素濃縮装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、大気中から酸素濃
縮気体（酸素富化空気を含む）を分離して使用するため
の酸素濃縮装置に関する。更に詳細には、複数の吸着床
を備えた圧力変動吸着型酸素濃縮装置に関し、空気を吸
着床へ一定のタイミングで順次加圧供給し吸脱着をさせ
るための回転分配器弁組立て構造の流路切替手段の寿命
を延ばし、該回転分配器弁組立て構造体の回転軸の偏心
により、該電動機の過負荷、摩耗等を低減できるように
した、改善された酸素濃縮装置を提供するものである。
縮気体（酸素富化空気を含む）を分離して使用するため
の酸素濃縮装置に関する。更に詳細には、複数の吸着床
を備えた圧力変動吸着型酸素濃縮装置に関し、空気を吸
着床へ一定のタイミングで順次加圧供給し吸脱着をさせ
るための回転分配器弁組立て構造の流路切替手段の寿命
を延ばし、該回転分配器弁組立て構造体の回転軸の偏心
により、該電動機の過負荷、摩耗等を低減できるように
した、改善された酸素濃縮装置を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年喘息、肺気腫症、慢性気管支炎等の
呼吸器系疾患に苦しむ患者が増加する傾向にあるが、そ
の最も効果的な治療法の一つとして酸素吸入療法があ
り、空気中から酸素濃縮気体を直接分離する酸素濃縮装
置が開発され、使用時の利便性、保守管理の容易さから
酸素吸入療法のための治療装置として次第に普及するよ
うになって来ている。
呼吸器系疾患に苦しむ患者が増加する傾向にあるが、そ
の最も効果的な治療法の一つとして酸素吸入療法があ
り、空気中から酸素濃縮気体を直接分離する酸素濃縮装
置が開発され、使用時の利便性、保守管理の容易さから
酸素吸入療法のための治療装置として次第に普及するよ
うになって来ている。
【０００３】かかる酸素濃縮装置として、窒素又は酸素
を選択的に吸着し得る吸着剤を１個或いは、複数の吸着
床に充填した吸着型酸素濃縮装置が知られている。吸着
型酸素濃縮装置としては、コンプレッサーを用いた圧力
変動吸着型酸素濃縮装置があり、通常、窒素を選択的に
吸着し得る吸着剤を充填した１個或いは複数の吸着床に
コンプレッサーで圧縮空気を供給して加圧状態で窒素を
吸着させることにより酸素濃縮気体を得る吸着工程と、
吸着床の内圧を減少させて窒素を脱着させ吸着剤の再生
を行う脱着工程、更には、脱着工程終了直前に、既に生
成した乾燥酸素濃縮気体を一部逆流させ再生効率の向上
と昇圧を目的とする均圧工程を順次一定サイクルで行う
ことにより酸素濃縮気体を得る装置である。
を選択的に吸着し得る吸着剤を１個或いは、複数の吸着
床に充填した吸着型酸素濃縮装置が知られている。吸着
型酸素濃縮装置としては、コンプレッサーを用いた圧力
変動吸着型酸素濃縮装置があり、通常、窒素を選択的に
吸着し得る吸着剤を充填した１個或いは複数の吸着床に
コンプレッサーで圧縮空気を供給して加圧状態で窒素を
吸着させることにより酸素濃縮気体を得る吸着工程と、
吸着床の内圧を減少させて窒素を脱着させ吸着剤の再生
を行う脱着工程、更には、脱着工程終了直前に、既に生
成した乾燥酸素濃縮気体を一部逆流させ再生効率の向上
と昇圧を目的とする均圧工程を順次一定サイクルで行う
ことにより酸素濃縮気体を得る装置である。
【０００４】かかる酸素濃縮気体を得る装置としては、
コンプレッサーと吸着床とを配管で接続し、その間に弁
手段を設置することにより吸着床への加圧空気の供給経
路を切替えるフローが一般的である。しかし、このよう
な装置では部品点数の増加やメンテナンスに不具合が生
じるという問題点がある。これらの不具合を改善する装
置として特表平７−５０８２０５に記載の流体分別装置
を介して吸着床に加圧空気を供給するモジュール化され
た酸素濃縮装置が開発されている。
コンプレッサーと吸着床とを配管で接続し、その間に弁
手段を設置することにより吸着床への加圧空気の供給経
路を切替えるフローが一般的である。しかし、このよう
な装置では部品点数の増加やメンテナンスに不具合が生
じるという問題点がある。これらの不具合を改善する装
置として特表平７−５０８２０５に記載の流体分別装置
を介して吸着床に加圧空気を供給するモジュール化され
た酸素濃縮装置が開発されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】かかる酸素濃縮装置は
在宅用、医療用途として使用する為には、装置の小型
化、低コストが必須であり、このような流体分別装置に
使用されるメカニカルシールの回転バルブ及び固定バル
ブ部の構造は、該モジュールの小型化を図る為、バルブ
内に十分な機構スペースをとることは難しい。またメカ
ニカルシールの機構上、軸心に対してアキシアル方向に
荷重がかかる構造をとる為、回転バルブの軸受けとして
薄型のスラストベアリングを使用することが多い。しか
し、薄型のスラストベアリングはラジアル方向の荷重を
保持することが困難であり回転軸心のアライメントが偏
心し易い構造となる。この偏心荷重発生により回転駆動
を供給している電動機が固定されている場合、軸受け或
いは、減速機の故障を誘発するという問題点を備えてい
る。
在宅用、医療用途として使用する為には、装置の小型
化、低コストが必須であり、このような流体分別装置に
使用されるメカニカルシールの回転バルブ及び固定バル
ブ部の構造は、該モジュールの小型化を図る為、バルブ
内に十分な機構スペースをとることは難しい。またメカ
ニカルシールの機構上、軸心に対してアキシアル方向に
荷重がかかる構造をとる為、回転バルブの軸受けとして
薄型のスラストベアリングを使用することが多い。しか
し、薄型のスラストベアリングはラジアル方向の荷重を
保持することが困難であり回転軸心のアライメントが偏
心し易い構造となる。この偏心荷重発生により回転駆動
を供給している電動機が固定されている場合、軸受け或
いは、減速機の故障を誘発するという問題点を備えてい
る。
【０００６】本発明は、回転分配器弁組立体構造を備え
た流路切替手段を備えた圧力変動吸着型酸素濃縮装置に
おいて、長期間、該電動機の軸受或いは減速機の故障を
防ぎ、正常な運転継続が可能となる装置を提供すること
を目的とする。
た流路切替手段を備えた圧力変動吸着型酸素濃縮装置に
おいて、長期間、該電動機の軸受或いは減速機の故障を
防ぎ、正常な運転継続が可能となる装置を提供すること
を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は、かかる課題
に対して鋭意検討した結果、従来の酸素濃縮装置の流体
分別装置中の回転分配器弁組立て構造体の偏心による電
動機への過負荷を防止し、長期間、該電動機の軸受或い
は減速機の故障を防止できる酸素濃縮装置を見出したも
のである。
に対して鋭意検討した結果、従来の酸素濃縮装置の流体
分別装置中の回転分配器弁組立て構造体の偏心による電
動機への過負荷を防止し、長期間、該電動機の軸受或い
は減速機の故障を防止できる酸素濃縮装置を見出したも
のである。
【０００８】即ち本発明は、酸素よりも窒素を選択的に
吸着し得る吸着剤を充填した複数の吸着床と、該吸着床
へ空気を供給する空気供給手段と、該空気供給手段から
の空気を吸着床へ一定のタイミングで順次加圧供給し吸
脱着をさせるための流路切替手段を具備した医療用圧力
変動吸着型の酸素濃縮装置において、該流路切替手段が
電動機を具備した回転分配器弁組立て構造体であり、該
電動機と該流路切替手段が浮動機構で締結されたことを
特徴とする医療用酸素濃縮装置を提供するものである。
吸着し得る吸着剤を充填した複数の吸着床と、該吸着床
へ空気を供給する空気供給手段と、該空気供給手段から
の空気を吸着床へ一定のタイミングで順次加圧供給し吸
脱着をさせるための流路切替手段を具備した医療用圧力
変動吸着型の酸素濃縮装置において、該流路切替手段が
電動機を具備した回転分配器弁組立て構造体であり、該
電動機と該流路切替手段が浮動機構で締結されたことを
特徴とする医療用酸素濃縮装置を提供するものである。
【０００９】また本発明は、かかる電動機が、ギアード
モータであることを特徴とする医療用酸素濃縮装置を提
供するものである。
モータであることを特徴とする医療用酸素濃縮装置を提
供するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の酸素濃縮装置は、酸素よ
りも窒素を選択的に吸着し得る吸着剤を充填した複数の
吸着床と、該吸着床へ空気を供給する空気供給手段と、
該空気供給手段からの空気を吸着床へ一定のタイミング
で順次加圧供給し吸脱着をさせるための流路切替手段を
具備した医療用圧力変動吸着型酸素濃縮装置において、
該流路切替手段が電動機を具備した回転分配器弁組立て
構造体であり、該電動機と該流路切替手段が浮動機構で
締結されたことを特徴とするものである。
りも窒素を選択的に吸着し得る吸着剤を充填した複数の
吸着床と、該吸着床へ空気を供給する空気供給手段と、
該空気供給手段からの空気を吸着床へ一定のタイミング
で順次加圧供給し吸脱着をさせるための流路切替手段を
具備した医療用圧力変動吸着型酸素濃縮装置において、
該流路切替手段が電動機を具備した回転分配器弁組立て
構造体であり、該電動機と該流路切替手段が浮動機構で
締結されたことを特徴とするものである。
【００１１】更には、特表平７−５０８２０５号公報に
記載の、電磁弁を使用せずに吸着塔と一体型のマニホー
ルドを介して流路を回転式バルブで切替えることによ
り、吸着床に加圧空気を順次供給することが可能である
モジュール化された酸素濃縮装置に効果的に使用するこ
とが出来る。回転バルブを受けるベアリングには、スラ
ストベアリングやラジアルベアリングが具備される。
記載の、電磁弁を使用せずに吸着塔と一体型のマニホー
ルドを介して流路を回転式バルブで切替えることによ
り、吸着床に加圧空気を順次供給することが可能である
モジュール化された酸素濃縮装置に効果的に使用するこ
とが出来る。回転バルブを受けるベアリングには、スラ
ストベアリングやラジアルベアリングが具備される。
【００１２】又、該電動機は減速機付きのモータが好ま
しく、該流路切替手段に対し浮動機構で締結されなけれ
ばならない。浮遊機構の例としては一定の深さ以上ネジ
込みが不可能な不完全ネジ部を具備したネジを使用した
締結方法がある。更には、軸とＣ型止め輪を組み合わせ
た締結方法もある。これらの締結方法例の中で、軸方向
及び軸の垂直方向には一定のクリアランスを持ってお
り、自由に移動することが可能で、回転軸の偏心時に発
生する応力を吸収することが可能となる。軸方向、軸の
垂直方向の移動時の衝撃を干渉する為にゴムや樹脂等の
緩衝材を設置しても良い。
しく、該流路切替手段に対し浮動機構で締結されなけれ
ばならない。浮遊機構の例としては一定の深さ以上ネジ
込みが不可能な不完全ネジ部を具備したネジを使用した
締結方法がある。更には、軸とＣ型止め輪を組み合わせ
た締結方法もある。これらの締結方法例の中で、軸方向
及び軸の垂直方向には一定のクリアランスを持ってお
り、自由に移動することが可能で、回転軸の偏心時に発
生する応力を吸収することが可能となる。軸方向、軸の
垂直方向の移動時の衝撃を干渉する為にゴムや樹脂等の
緩衝材を設置しても良い。
【００１３】
【実施例】以下に本願発明の医療用酸素濃縮装置の好適
な具体的実施例について必要に応じて図面を用いながら
説明する。
な具体的実施例について必要に応じて図面を用いながら
説明する。
【００１４】本発明の医療用酸素濃縮装置は図１に示す
ように、空気供給手段としてのコンプレッサ12、複数の
吸着床13を備えかかる吸着床に加圧空気を順次一定タイ
ミングで供給し吸脱着を繰り返す為の流路切替手段14を
内蔵した多筒式吸着塔ユニット（以下、ATFモシ゛ュールとも
称する）、生成した酸素濃縮気体を調圧弁15、流量設定
器16を介して加湿器17に供給し、加湿酸素濃縮気体を使
用者に供給する装置である。
ように、空気供給手段としてのコンプレッサ12、複数の
吸着床13を備えかかる吸着床に加圧空気を順次一定タイ
ミングで供給し吸脱着を繰り返す為の流路切替手段14を
内蔵した多筒式吸着塔ユニット（以下、ATFモシ゛ュールとも
称する）、生成した酸素濃縮気体を調圧弁15、流量設定
器16を介して加湿器17に供給し、加湿酸素濃縮気体を使
用者に供給する装置である。
【００１５】本発明の酸素濃縮装置にかかる吸着床とし
て米国 SeQual社製ＡＴＦモジュールを使用した。この
ＡＴＦモジュールは、吸着塔と一体型のマニホールドを
介して回転式バルブで吸着床に加圧空気を順次供給する
ことが可能であり、回転式バルブ構造は固定バルブと回
転バルブで構成されるメカニカルシール構造となってい
る。
て米国 SeQual社製ＡＴＦモジュールを使用した。この
ＡＴＦモジュールは、吸着塔と一体型のマニホールドを
介して回転式バルブで吸着床に加圧空気を順次供給する
ことが可能であり、回転式バルブ構造は固定バルブと回
転バルブで構成されるメカニカルシール構造となってい
る。
【００１６】図２に、かかるＡＴＦモジュールの概略構
成を示す。ＡＴＦモジュールに組み込む回転分配器弁組
立て構造の流路切替手段の構造は、固定バルブ１と回転
バルブ２及びスプリング３より構成されるメカニカルシ
ール部を備え、回転バルブ２の回転軸とモータの駆動モ
ータの回転軸が偏芯することですべりを防止し、そのた
めの回転バルブシャフト４をスラストニードル軸受け５
で受け、軸受けの座金をベアリング押え板６と回転バル
ブシャフト４で挟み、固定した。かかるスラスト軸受け
として、米国Torrington製TRA-1625を使用し、鉱油系グ
リースを充填した。ベアリングの軸方向の洩れ防止手段
としては、オイルシール10をベアリング押え板６の装着
し内径側を回転バルブシャフト４にはめ、シールした。
かかる、オイルシールとして、ＮＯＫ(株)社製 ＶＣ型A
G1291E0を使用した。ベアリングの放射方向の洩れ防止
手段としては、ＮＢＲ社製の成型品のシール材を使用し
た。
成を示す。ＡＴＦモジュールに組み込む回転分配器弁組
立て構造の流路切替手段の構造は、固定バルブ１と回転
バルブ２及びスプリング３より構成されるメカニカルシ
ール部を備え、回転バルブ２の回転軸とモータの駆動モ
ータの回転軸が偏芯することですべりを防止し、そのた
めの回転バルブシャフト４をスラストニードル軸受け５
で受け、軸受けの座金をベアリング押え板６と回転バル
ブシャフト４で挟み、固定した。かかるスラスト軸受け
として、米国Torrington製TRA-1625を使用し、鉱油系グ
リースを充填した。ベアリングの軸方向の洩れ防止手段
としては、オイルシール10をベアリング押え板６の装着
し内径側を回転バルブシャフト４にはめ、シールした。
かかる、オイルシールとして、ＮＯＫ(株)社製 ＶＣ型A
G1291E0を使用した。ベアリングの放射方向の洩れ防止
手段としては、ＮＢＲ社製の成型品のシール材を使用し
た。
【００１７】かかる流路切替手段を内蔵したＡＴＦモジ
ュール本体のベアリング押え板６にピン18が固定され、
電動機ユニット７はピン18とＣ型止め輪19で締結されて
おり、水平方向及び垂直方向は一定のクリアランス内で
自由度のある浮動機構を形成する。かかる電動機ユニッ
トはモータ及び複数のギアを備えたギアードモータであ
り、モータの回転を減速して所定回転数でＡＴＦモジュ
ール本体の流路切替手段を回転させている。
ュール本体のベアリング押え板６にピン18が固定され、
電動機ユニット７はピン18とＣ型止め輪19で締結されて
おり、水平方向及び垂直方向は一定のクリアランス内で
自由度のある浮動機構を形成する。かかる電動機ユニッ
トはモータ及び複数のギアを備えたギアードモータであ
り、モータの回転を減速して所定回転数でＡＴＦモジュ
ール本体の流路切替手段を回転させている。
【００１８】図３は、図２の締結部分の詳細断面図であ
る。本締結構造を備えることにより、電動機ユニット７
とピン18とのクリアランス内で水平方向に自由に移動が
可能である。又、電動機ユニット７とＣ型止め輪19との
クリアランス内で垂直方向に自由に移動が可能である。
垂直方向の移動時に電動機ユニット７とＣ型止め輪19と
の接触衝撃を干渉する為、ゴム製緩衝材20を装着させ
た。
る。本締結構造を備えることにより、電動機ユニット７
とピン18とのクリアランス内で水平方向に自由に移動が
可能である。又、電動機ユニット７とＣ型止め輪19との
クリアランス内で垂直方向に自由に移動が可能である。
垂直方向の移動時に電動機ユニット７とＣ型止め輪19と
の接触衝撃を干渉する為、ゴム製緩衝材20を装着させ
た。
【００１９】
【発明の効果】本願発明の酸素濃縮器を使用することに
より、流体分別装置中の回転分配器弁組立て構造体の偏
心荷重発生により回転駆動を供給している電動機の、軸
受け或いは、減速機の故障を誘発するという問題点を備
えている。
より、流体分別装置中の回転分配器弁組立て構造体の偏
心荷重発生により回転駆動を供給している電動機の、軸
受け或いは、減速機の故障を誘発するという問題点を備
えている。
【００２０】本発明は、回転分配器弁組立体構造を備え
た流路切替手段を備えた圧力変動吸着型酸素濃縮装置に
おいて、長期間、該電動機の軸受或いは減速機の故障を
防ぎ、正常な運転継続が可能となる酸素濃縮装置を提供
することが可能になる。
た流路切替手段を備えた圧力変動吸着型酸素濃縮装置に
おいて、長期間、該電動機の軸受或いは減速機の故障を
防ぎ、正常な運転継続が可能となる酸素濃縮装置を提供
することが可能になる。
【図１】本発明の医療用酸素濃縮装置の概略構成図。
【図２】本発明の酸素濃縮装置に使用する回転分配器弁
組立て構造の流路切替手段及び浮動締結機構の概略図。
組立て構造の流路切替手段及び浮動締結機構の概略図。
【図３】図２の浮遊締結機構の詳細断面図。
１ 固定バルブ
２ 回転バルブ
３ スプリング
４ 回転バルブシャフト
５ スラストベアリング
６ ベアリング押え板
７ モーターユニット
８ 加圧空気供給口
９ 酸素取出口
１０ オイルシール
１２ コンプレッサー
１３ 吸着床
１４ 流路切替え手段
１５ 調圧弁
１６ 流量設定器
１７ 加湿器
１８ ピン
１９ Ｃ型止め輪
２０ ゴム製緩衝材
Claims (2)
- 【請求項１】 酸素よりも窒素を選択的に吸着し得る吸
着剤を充填した複数の吸着床と、該吸着床へ空気を供給
する空気供給手段と、該空気供給手段からの空気を吸着
床へ一定のタイミングで順次加圧供給し吸脱着をさせる
ための流路切替手段を具備した医療用の圧力変動吸着型
の酸素濃縮装置において、該流路切替手段が電動機を具
備した回転分配器弁組立て構造体であり、該電動機と該
流路切替手段が浮動機構で締結されたことを特徴とする
医療用酸素濃縮装置。 - 【請求項２】 該電動機が、ギアードモータであること
を特徴とする請求項１に記載の医療用酸素濃縮装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001345837A JP2003144548A (ja) | 2001-11-12 | 2001-11-12 | 医療用酸素濃縮装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001345837A JP2003144548A (ja) | 2001-11-12 | 2001-11-12 | 医療用酸素濃縮装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003144548A true JP2003144548A (ja) | 2003-05-20 |
Family
ID=19159114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001345837A Pending JP2003144548A (ja) | 2001-11-12 | 2001-11-12 | 医療用酸素濃縮装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003144548A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006112546A1 (ja) * | 2005-04-15 | 2006-10-26 | Teijin Pharma Limited | 酸素濃縮装置 |
| EP2014962A1 (en) * | 2006-05-02 | 2009-01-14 | Teijin Pharma Limited | Rotary valve and adsorption separation device |
-
2001
- 2001-11-12 JP JP2001345837A patent/JP2003144548A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006112546A1 (ja) * | 2005-04-15 | 2006-10-26 | Teijin Pharma Limited | 酸素濃縮装置 |
| EP2014962A1 (en) * | 2006-05-02 | 2009-01-14 | Teijin Pharma Limited | Rotary valve and adsorption separation device |
| EP2014962A4 (en) * | 2006-05-02 | 2011-05-25 | Teijin Pharma Ltd | ROTATING FEED VALVE AND ADJUSTMENT DEVICE |
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