JP2009125302A - 酸素濃縮装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 予測手段で予測された酸素供給量周期量に応じてコンプレッサのモータ回転数を変化させることで、充電式電池の消費を低減することができる酸素吸入装置の提供。
【解決手段】 酸素供給量を設定する酸素流量設定手段を備えた酸素吸入装置であって、デマンド弁117のセンサで検出される酸素吸入頻度に基づき、供給されるべき酸素供給量周期を予測し、予測された酸素供給量周期に応じてコンプレッサのモータ駆動のモータ回転数を最適な制御パータンに切り替えることで、消費電力を低減すると共に、充電式電池の消費を低減する。
【選択図】 図13
Description
図2(a)は、本発明の一実施形態である小型酸素濃縮装置1(以下、装置1とも呼ぶ)を鼻カニューラ14とともに前方側の左斜め上から見て図示した外観斜視図である。また、図2(b)は、小型酸素防縮装置1を収容するために専用に準備された携帯用バッグ4の外観斜視図である。
この防音材11は、さらに図示のように主筐体2の内部の壁面及び後述する各種電磁弁109、115、117を覆うように設けることで、オンオフ時の運転音を効果的に吸収できるようにしている。
図4は、酸素濃縮装置1のブロック図を兼ねて図示した配管図である。本図において、既に説明済みの構成部品については同様の符号を附して説明を割愛すると、図中の二重線は空気、酸素、窒素ガスの流路となる配管24であり概ね配管24a〜24gで示されている。また、細い実線は電源供給または電気信号の配線を示している。
このフィルタ組立体22を一体構成したコンプレッサ10は上記のように防振状態で固定されている。
図5は、コンプレッサ10に取付板20とフィルタ組立体22を固定した後の様子を示した外観斜視図である。
一方、外部に漏洩した騒音は上記の不織布からなる防音シート11により吸収されることとなる。また、上記の各電磁弁の動作音についてはその上に被せられた防音シートに加えて主筐体2の内壁面の適所に敷設された防音シートにより吸音されることとなる。
再度、図4を参照して、製品タンク111では、吸着筒内圧力と同期して圧力が変動するため、圧力調整器112は一定圧力となるよう機能するとともに不図示のフィルタを内蔵している。このフィルタは100ミクロン以下の平均孔径のタイプが使用されることで圧力調整器112以降の下流側の各部品の吸気検知の際に使用されるデマンド弁117に接続される微圧センサの保護を行うようにしている。
制御装置200は全地球測位システム装置221に接続されることで、全地球測位システム221で計測される装置1の使用場所の高度に応じてコンプレッサ10の回転数を増減させ、圧縮空気量を変化させることができる。また、最適な制御パターンA〜Fに自動設定することで酸素供給量を変化させることができる。
図4において、電源制御回路226には、IDタグコード識別回路230がさらに接続されることで携帯時に充電式電池切れとなる事態を防止できるとともに、充電式電池228は、主筐体2の下方から重ねた状態で交換自在にセットされることで低重心化を図れることを述べた。
このように携帯時に充電式電池切れとなる事態を防止するために、複数の充電式電池228、...、228を接続することが考えられる。しかし複数の電池を接続すると電源切替が複雑になりかつまた個別に電力消費量をモニターできなくなる。
2 主筐体
3 防音室
4 携帯用バッグ
5 操作パネル
10 コンプレッサ
20 取付板
21 防振ゴム
22 フィルタ組立体
24 配管
25 放熱管
30 軸流ファン
31 消音器
32 主ハウジング
33 ピストン
35 シリンダ部
38 蓋部材
39 モータ
45 第1のリード弁
46 第2のリード弁
50 ハウジング
51 第1の筒状フィルタ部材
52 第2の筒状フィルタ部材
53 焼結フィルタ
Claims (4)
- 筒体に収納されたゼオライトの吸着剤中に圧縮空気を透過させ、前記吸着剤で窒素を選択的に吸着し酸素を生成する一対の吸着筒と、前記圧縮空気となる原料空気を濾過するフィルタ手段と、前記フィルタ手段で濾過された空気から前記圧縮空気を得るためにモータ駆動されるコンプレッサ手段と、前記モータ駆動を含む電力供給を行う充電式電池と、前記一対の吸着筒に対して交互に圧縮空気を供給するように切り換えられる切換弁と、前記生成された酸素を貯める容器と、酸素供給量を設定する酸素流量設定手段と、を備えた酸素吸入装置であって、
前記酸素流量設定手段は、酸素吸入頻度に基づき供給されるべき酸素供給量周期を予測するための予測手段に接続され、
前記予測手段で予測された前記酸素供給量周期に応じて前記モータ駆動のモータ回転数を変化させることを特徴とする酸素濃縮装置。 - 前記酸素流量設定手段により設定された酸素供給量と、前記予測手段で計測された前記酸素供給周期とから、時間あたりの必要酸素供給量を計算する手段を有し、
前記必要酸素供給量に基づき、予めテーブルに記憶された前記モータ回転速度の制御パターンを読み出し、
前記制御パターンの内のいずれかに基づき前記モータ回転数の増減制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の酸素濃縮装置。 - 前記コンプレッサ手段は、
電動モータによるクランク運動で往復駆動されるピストンをシール状態で案内するシリンダ室及び空気導入口を形成した主ハウジングを備え、
前記空気導入口を介して前記フィルタ手段と前記コンプレッサ手段とを一体化したことを特徴とする請求項1または2に記載の酸素濃縮装置。 - 前記容器に接続されることで前記容器から供給される酸素を一定供給圧に維持する圧力調整器と、
前記圧力調整器の下流側に接続されることで酸素濃度の検出を行う酸素濃度センサと、 前記酸素濃度センサの下流側に接続される比例開度弁と、
前記比例開度弁の下流側に接続されることで酸素流量の検出を行う酸素流量センサと、前記酸素流量センサの下流側に接続されることで呼気状態を検出する圧力センサと、
前記圧力センサの下流側に配管されることで酸素吸入を行う酸素吸入具と、
前記圧力センサで前記吸気状態が検出されると前記比例開度弁を前記酸素流量設定手段で設定された前記酸素供給量に比例して、その開度を変化させて開駆動させ呼吸同調で酸素吸入を行う制御手段と、をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の酸素濃縮装置。
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