JP2003235982A - 医療用圧力変動吸着型酸素濃縮装置 - Google Patents

医療用圧力変動吸着型酸素濃縮装置

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JP2003235982A JP2002039737A JP2002039737A JP2003235982A JP 2003235982 A JP2003235982 A JP 2003235982A JP 2002039737 A JP2002039737 A JP 2002039737A JP 2002039737 A JP2002039737 A JP 2002039737A JP 2003235982 A JP2003235982 A JP 2003235982A
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Hitoshi Nakamura
仁志 中村
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置の小型化・軽量化を実現した上で、空気
供給手段の吸気圧力損失を増加させることなく、低騒音
化を実現する酸素濃縮装置を提供する。 【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1つ以上の吸着床と、該吸着床へ空気を
供給する空気供給手段とを備えた圧力変動吸着型酸素濃
縮装置において、該空気供給手段へ空気を送る吸気ライ
ン上に騒音低減手段を備え、かつ該騒音低減手段が共鳴
型消音器を備えることを特徴とする医療用圧力変動吸着
型酸素濃縮装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【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、酸素よりも窒
素を選択的に吸着する吸着剤を充填した吸着床を備えた
圧力変動吸着型酸素濃縮装置において、空気供給手段か
ら発生する特異的な騒音を小型かつ安価に低減した、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
うになってきている。特に自宅に酸素濃縮装置を設置し
て、患者が家族と同居することのできる在宅酸素療法を
受ける患者の数は年々増加傾向にある。
【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、コンプレッサを用いた圧力変
動吸着型酸素濃縮装置がある。コンプレッサを用いた圧
力変動吸着型酸素濃縮装置は、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、更には必要に応じて、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ことができる
装置である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】原料空気は、大気中か
ら装置内に取り込まれコンプレッサに供給される。コン
プレッサの吸気ラインからは、コンプレッサの回転数に
対応した周波数の騒音が発生する。例えば、レシプロ型
コンプレッサを入力周波数50Hzで運転した場合、低
周波数領域では概ね50Hzの整数倍の周波数の騒音が
特異的に発生する。この吸気ラインの騒音を低減するた
め、通常、医療用の酸素濃縮器の吸気ライン端部には、
急激に流路断面積を拡大させたり縮小させたりすること
によって音響インピーダンスの変化を持たせ、コンプレ
ッサからの吸気ラインの騒音を反射させる空洞型消音器
を備えている。
【0005】また、コンプレッサの吸気ラインの騒音を
低減する方法として、吸気ラインから発生する騒音を適
当な長さを持つ吸気ダクトに入れ、吸気ダクト内に設け
た吸音材などで消音することもできる。
【0006】かかる酸素濃縮装置は医療用途、特に在宅
用として使用に耐えうるレベルで低騒音化する為には、
充分ではなく、一般的な方法では、装置が大きくなった
り重くなったりする問題点を備えている。
【0007】例えば、装置内部で発生するコンプレッサ
の運転音、特に1kHz以下の低周波数の騒音騒音を低
減するためには、コンプレッサの周囲を少なくとも0.
2mm厚程度の鋼板などで遮蔽することが考えられる。
しかし、装置重量が増加するだけでなく、実用上はコン
プレッサから発生する熱を放出する開口部が必要とな
り、新たに消音ダクトが必要となる。
【0008】例えば100Hzの吸気ラインの騒音を吸
気ダクトで消音しようとした場合、吸気ダクトに備える
吸音材の厚さを概ね20mm以上に厚くしたり、吸気ダ
クトの長さを概ね50cm以上と長くする必要があり、
装置を小型化・軽量化する時の障壁となる。
【0009】また、100Hzの吸気ラインの騒音を空
洞型消音器で15dBA程度に低減しようとする場合、
空洞型消音器の穴径を概ね2mm以下とする必要がある
が、穴径を小さくするとコンプレッサの吸気圧力損失が
大きくなり、コンプレッサの圧力発生能力が低下してし
まう課題が生じる。また、100Hzという低周波数を
低減するためには、設計上、空洞部の長さを100mm
以上にする必要があり、装置の小型化とのトレードオフ
が生じる。
【0010】本発明は、コンプレッサのような圧力供給
手段を備えた圧力変動吸着型酸素濃縮装置において、装
置の小型化・軽量化を実現した上で、空気供給手段の吸
気圧力損失を増加させることなく、低騒音化を実現する
装置を提供することを目的とする。
【0011】
【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、空気供給手段を備えた圧力
変動吸着型酸素濃縮装置において、装置の小型化・軽量
化を実現した上で、空気供給手段の吸気圧力損失を増加
させることなく、低騒音化を実現した酸素濃縮装置を見
出したものである。
【0012】すなわち本発明は、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1つ以上の吸着床と、
該吸着床へ空気を供給する空気供給手段とを備えた圧力
変動吸着型酸素濃縮装置において、該空気供給手段へ空
気を送る吸気ライン上に騒音低減手段を備え、かつ該騒
音低減手段が共鳴型消音器を備えることを特徴とする医
療用圧力変動吸着型酸素濃縮装置を提供するものであ
る。
【0013】また本発明は、かかる騒音低減手段が、共
鳴型消音器および空洞型消音器から構成され、該共鳴型
消音器が該空洞型消音器と該空気供給手段との間に配置
されていることを特徴とするものであり、特に該共鳴型
消音器が、ヘルムホルツ型消音器であることを特徴とす
る医療用圧力変動吸着型酸素濃縮装置を提供するもので
ある。
【0014】
【発明の実施の形態】まず、本発明の構成を図面を用い
て説明する。図1に示すように、本発明の医療用圧力変
動吸着型酸素濃縮装置は、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、該空気供給手段の吸気ライン
から発生する騒音を低減するための騒音低減手段を具備
した医療用圧力変動吸着型酸素濃縮装置において、該騒
音低減手段を具備していることを特徴とするものであ
る。一般の酸素濃縮装置では図4に示すように空洞型消
音器が具備されるが、本発明の装置では共鳴型消音器を
備える。
【0015】図1では、騒音低減手段として共鳴型消音
器および空洞型消音器を併用した装置が示されている
が、該共鳴型消音器は空洞型消音器と該空気供給手段と
の間に配置されていることにより、125Hz付近の低
周波数の騒音を除去することが出来る。かかる騒音はで
きるだけ音源から近いところで低減しないと放射音とし
て外に出てしまうため、本発明のように共鳴型消音器を
空気供給手段側に設けるのが好ましい。
【0016】かかる共鳴型消音器としては、図2に示す
ように、ヘルムホルツ型消音器であることが、設計が容
易であり、且つ部品点数も少なく不具合の発生も制限で
きるなど好ましい。
【0017】吸着床には、酸素よりも窒素を選択的に吸
着し得るゼオライトなどの吸着剤が充填されており、コ
ンプレッサなどの空気供給手段より空気が供給されるこ
とにより、該吸着剤の窒素の吸着を促す。空気供給手段
は該吸着床に空気を供給するため圧力発生機構を持つ
が、圧力発生機構から空気供給手段の吸気配管ラインに
機構固有の周波数成分を含む吸気騒音が発生する。
【0018】かかる吸気騒音を低減するためには通常空
洞型消音器を吸気ラインに装備する。該空洞型消音器は
比較的騒音低減できる周波数範囲を広く設定できるが、
圧力発生機構固有の周波数成分のうち比較的低周波数成
分の騒音を低減する場合、空洞型消音器が大きくなった
り、圧力損失が大きくなり、装置大きさ・重量の増大
や、空気供給手段の能力低下を招く。
【0019】空気供給手段としてレシプロ式コンプレッ
サなど往復運動によって圧力を発生しているものの場
合、機構固有の周波数成分は比較的低周波数であるた
め、圧力損失を増加させずに、図3に示すように、固有
成分の騒音を低減できる共鳴型消音器を装備すること
は、装置大きさ・重量の増大や、空気供給手段の能力低
下を生じることがなく、特に効果的である。特にヘルム
ホルツ型消音器は、共鳴型消音器の中で構造が簡単なた
め設計も容易なため、本発明のように固有の周波数成分
を低減するには非常に効果的である。
【0020】
【実施例】以下に本発明の医療用圧力変動吸着型酸素濃
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。
【0021】本発明の酸素濃縮装置は、図1で示すよう
に、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、該吸着床へ圧縮空気を供給するレ
シプロ式コンプレッサと、該コンプレッサの吸気ライン
に発生する騒音を低減するための騒音低減手段として、
図3に示す減衰特性を持つ共鳴型消音器を具備した医療
用圧力変動吸着型酸素濃縮装置である。
【0022】該レシプロ式コンプレッサの吸気ラインに
は、125Hz付近にピークを持つ騒音が存在してい
る。125Hzという低周波数の騒音は、一旦吸気ライ
ンから装置内部に出てしまうと容易に低減することは困
難になる。そのため、100Hz付近に共振周波数を持
つ共鳴型消音器を搭載し、配管内部で騒音低減する。共
鳴型消音器は、直径約26mm、長さ約100mmの共
鳴管に、直径約10mm、長さ約20mmの導管を取り
付け、ヘルムホルツ型の消音器を構成し、該レシプロ式
コンプレッサの吸気ラインと空洞型消音器との配管の中
央付近に分岐する形で設置する。
【0023】その結果、図5のグラフで示すように、従
来技術の構成を持つ酸素濃縮器(図4)と比較して、本
発明の医療用圧力変動吸着型酸素濃縮器は、125Hz
付近の騒音を低減できていることがわかる。
【0024】
【発明の効果】本発明の酸素濃縮器を使用することによ
り、スペースを必要とする消音ダクトや消音チャンバの
板圧増加をすることなく、小型かつ軽量で、コンプレッ
サの吸気ラインから発生する周波数特異的な騒音を低減
することができ、特に在宅で使用する、低騒音の医療用
酸素濃縮装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の医療用圧力変動吸着型酸素濃縮装置の
概略図。
【図2】本発明の装置に使用する共鳴型消音器の概略
図。
【図3】本発明の装置の共鳴型消音器の騒音減衰特性。
【図4】従来技術の酸素濃縮装置の概略図。
【図5】従来技術と本発明の酸素濃縮器の騒音スペクト
ル。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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1つ以上の吸着床と、該吸着床へ空気を
    供給する空気供給手段とを備えた圧力変動吸着型酸素濃
    縮装置において、該空気供給手段へ空気を送る吸気ライ
    ン上に騒音低減手段を備え、かつ該騒音低減手段が共鳴
    型消音器を備えることを特徴とする医療用圧力変動吸着
    型酸素濃縮装置。
  2. 【請求項2】 該騒音低減手段が、共鳴型消音器および
    空洞型消音器から構成され、該共鳴型消音器が該空洞型
    消音器と該空気供給手段との間に配置されていることを
    特徴とする請求項1記載の医療用圧力変動吸着型酸素濃
    縮装置。
  3. 【請求項3】 該共鳴型消音器が、ヘルムホルツ型消音
    器であることを特徴とする請求項1、2に記載の医療用
    圧力変動吸着型酸素濃縮装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009533153A (ja) * 2006-04-10 2009-09-17 エイオーメッド,インク. 気道陽圧療法の処置のための装置および方法
WO2011074192A1 (ja) * 2009-12-18 2011-06-23 テルモ株式会社 酸素濃縮装置
WO2013147283A1 (ja) 2012-03-27 2013-10-03 帝人ファーマ株式会社 消音器およびそれを備えた酸素濃縮装置
WO2014051016A1 (ja) 2012-09-26 2014-04-03 帝人ファーマ株式会社 コンプレッサ
US9790937B2 (en) 2009-08-03 2017-10-17 Koninklijke Philips N.V. Low restriction resonator with adjustable frequency characteristics for use in compressor nebulizer systems

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8631791B2 (en) 2006-04-10 2014-01-21 Somnetics Global Pte. Ltd. Apparatus and methods for administration of positive airway pressure therapies
US9694153B2 (en) 2006-04-10 2017-07-04 Somnetics Global Pte. Ltd. Apparatus and methods for administration of positive airway pressure therapies
JP2009533153A (ja) * 2006-04-10 2009-09-17 エイオーメッド,インク. 気道陽圧療法の処置のための装置および方法
US9790937B2 (en) 2009-08-03 2017-10-17 Koninklijke Philips N.V. Low restriction resonator with adjustable frequency characteristics for use in compressor nebulizer systems
US8636838B2 (en) 2009-12-18 2014-01-28 Ikiken Co., Ltd. Oxygen concentrator
CN102711891A (zh) * 2009-12-18 2012-10-03 泰尔茂株式会社 氧气浓缩装置
JP2011125561A (ja) * 2009-12-18 2011-06-30 Terumo Corp 酸素濃縮装置
WO2011074192A1 (ja) * 2009-12-18 2011-06-23 テルモ株式会社 酸素濃縮装置
WO2013147283A1 (ja) 2012-03-27 2013-10-03 帝人ファーマ株式会社 消音器およびそれを備えた酸素濃縮装置
KR20140140015A (ko) 2012-03-27 2014-12-08 데이진 화-마 가부시키가이샤 소음기 및 그것을 구비한 산소 농축 장치
US10029064B2 (en) 2012-03-27 2018-07-24 Teijin Pharma Limited Sound muffler and oxygen concentration device comprising the same
WO2014051016A1 (ja) 2012-09-26 2014-04-03 帝人ファーマ株式会社 コンプレッサ
KR20150063406A (ko) 2012-09-26 2015-06-09 데이진 화-마 가부시키가이샤 컴프레서
US10087919B2 (en) 2012-09-26 2018-10-02 Teijin Pharma Limited Air compressor with improved noise reduction performance

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