JP2010207350A - Compressor and oxygen concentrator - Google Patents

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JP2010207350A JP2009055481A JP2009055481A JP2010207350A JP 2010207350 A JP2010207350 A JP 2010207350A JP 2009055481 A JP2009055481 A JP 2009055481A JP 2009055481 A JP2009055481 A JP 2009055481A JP 2010207350 A JP2010207350 A JP 2010207350A
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Hiroshi Ogawa
洋志 小川
Kimio Sugawara
公夫 菅原
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Terumo Corp
Ikiken Co Ltd
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Terumo Corp
Ikiken Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compressor and an oxygen concentrator which are capable of reducing noise without leaking the noise to the outside directly when sucking raw material air and generating compressed air, and reducing power consumption of a driving motor. <P>SOLUTION: The compressor 10 includes: a case part 23; a driving motor 11 provided in the case part 23 and having an output shaft 15; head parts 21 and 22 operated by the rotation of the output shaft 15 of the driving motor 11, for sucking and compressing the raw material air 70 and generating the compressed air 71; a raw material air fetch part 90 provided in the output shaft 15, for capturing the raw material air 70 and supplying the raw material air to the side of the head parts 21 and 22 by the rotation of the output shaft 15; and a cover member 92 detachably attached to the side of the case part 23, for covering the raw material air fetch part 60 of the output shaft 15. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、コンプレッサおよびコンプレッサを備える酸素濃縮装置に関し、特に取り込んだ原料空気を圧縮して、この圧縮空気を吸着剤に供給することで酸素の供給が可能な医療用のコンプレッサおよび酸素濃縮装置に関するものである。   The present invention relates to a compressor and an oxygen concentrating device including the compressor, and more particularly, to a medical compressor and an oxygen concentrating device capable of supplying oxygen by compressing captured raw material air and supplying the compressed air to an adsorbent. Is.

酸素濃縮装置は、原料空気中の酸素を透過させて窒素を選択的に吸着するゼオライトを吸着剤として用いることで酸素を生成する圧力スイング吸着法を利用することにより、酸素を得るようにされている。
この方式の酸素濃縮装置によれば、取り込んだ原料空気を圧縮手段であるコンプレッサで圧縮して圧縮空気を発生して、吸着剤を内蔵した吸着筒に対してこの圧縮空気を供給することで該吸着剤に窒素を吸着させ酸素を生成する。そして、生成された酸素はタンクに貯めておき、減圧弁や流量設定器を介してタンクから所定流量の酸素を供給可能な状態にすることで、患者は鼻カニューラ等の器具を用いて酸素吸入ができる。 The oxygen concentrator is configured to obtain oxygen by using a pressure swing adsorption method that generates oxygen by using as an adsorbent a zeolite that permeates oxygen in the raw material air and selectively adsorbs nitrogen. Yes.
According to this type of oxygen concentrator, the raw material air taken in is compressed by a compressor as a compression means to generate compressed air, and this compressed air is supplied to an adsorption cylinder containing an adsorbent. Nitrogen is adsorbed on the adsorbent to generate oxygen. The generated oxygen is stored in a tank, and the patient can inhale oxygen using a device such as a nasal cannula by enabling the supply of a predetermined flow rate of oxygen from the tank via a pressure reducing valve or a flow rate setting device. Can do.

この酸素濃縮装置はＡＣ電源（商用交流電源）のが利用できる場所に設置しておけば、例えば肺機能が低下した在宅酸素療法患者が、就寝中でも安全に酸素を吸うことができるようになり安眠できる。
特に、在宅酸素療法患者が就寝中も使用する場合には、酸素濃縮装置は騒音発生が極めて少ないことが好ましい。例えば、酸素濃縮装置の騒音は、室内の空調設備から発生する騒音レベル以下となることが望ましい。 If this oxygen concentrator is installed in a place where an AC power supply (commercial AC power supply) can be used, for example, a home oxygen therapy patient with reduced lung function will be able to safely take oxygen even while sleeping. it can.
In particular, when the home oxygen therapy patient is used while sleeping, it is preferable that the oxygen concentrator generates very little noise. For example, it is desirable that the noise of the oxygen concentrator is less than or equal to the noise level generated from indoor air conditioning equipment.

また、慢性気管支炎等の呼吸器疾患の患者の治療法として有効となる長期酸素吸入療法に使用される酸素濃縮装置は、一般的には可搬型ではなく、患者が外出先に持ち出せるようには構成されていない。
そこで、患者がやむなく外出する場合には、例えば、所定の収容容器に酸素を充填した酸素ボンベを搭載したカートを押しながら、その酸素ボンベから濃縮酸素を吸うようにしている。この酸素ボンベに対する酸素の充填は専用設備にて行なわなければならない。
そこで、可搬型や移動型の酸素濃縮装置が提案されており、可搬型や移動型の酸素濃縮装置は、原料空気を取り込んで圧縮空気を発生する圧縮手段と減圧空気を発生する減圧手段とを備えて電池駆動可能なコンプレッサを備えている(特許文献１を参照)。 In addition, oxygen concentrators used for long-term oxygen inhalation therapy, which is effective as a treatment for patients with respiratory diseases such as chronic bronchitis, are generally not portable, so that patients can take them outside. Not configured.
Therefore, when the patient inevitably goes out, for example, while pushing a cart equipped with an oxygen cylinder filled with oxygen in a predetermined container, concentrated oxygen is sucked from the oxygen cylinder. This oxygen cylinder must be filled with oxygen in a dedicated facility.
Therefore, portable and mobile oxygen concentrators have been proposed, and portable and mobile oxygen concentrators include a compressing means that takes in raw air and generates compressed air, and a decompressing means that generates decompressed air. It is equipped with a compressor that can be driven by a battery (see Patent Document 1).

特開２００２−４５４２４号公報JP 2002-45424 A

上述した従来の酸素濃縮装置では、ピストンのクランク室には原料空気を吸い込むための吸気孔を有している。コンプレッサのモータ出力軸が回転することでピストンを動作させて、外気である原料空気を吸気孔から直接ピストン側に吸入して圧縮空気を生成する。しかし、コンプレッサを動作させる際に、ピストンのクランク室内部から、吸気孔を経て騒音が直接外部に漏れてしまうことがあった。このため、吸気孔を経て騒音が直接外側に漏れてしまうことが無く、低騒音でピストン側に確実に原料空気を吸入して圧縮空気を生成できることが望まれている。
そこで、本発明は、原料空気を吸引して圧縮空気を生成する際に騒音が直接外に漏れずに低騒音化が図れるコンプレッサおよび酸素濃縮装置を提供することを目的とする。 In the conventional oxygen concentrator described above, the crank chamber of the piston has an intake hole for sucking the raw air. By rotating the motor output shaft of the compressor, the piston is operated, and the raw material air, which is the outside air, is directly sucked into the piston side from the intake hole to generate compressed air. However, when the compressor is operated, noise sometimes leaks directly from the inside of the crank chamber of the piston through the intake hole. For this reason, it is desired that noise does not leak directly to the outside through the intake holes, and that compressed air can be generated by reliably sucking raw material air into the piston side with low noise.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a compressor and an oxygen concentrator that can reduce noise without generating noise directly when the raw material air is sucked to generate compressed air.

本発明のコンプレッサは、原料空気を圧縮して圧縮空気を発生するコンプレッサであって、前記コンプレッサは、ケース部と、前記ケース部に設けられて出力軸を有する駆動用モータと、前記駆動用モータの前記出力軸の回転により動作し、前記原料空気を吸入して圧縮して前記圧縮空気を発生するヘッド部と、前記出力軸に設けられて前記出力軸の回転により前記原料空気を前記ケース部内に取り込んで前記ヘッド部側に前記原料空気を供給する原料空気取り込み部と、前記ケース部側に着脱可能に取り付けられ、前記出力軸の前記原料空気取り込み部を覆うための覆い部材と、を備えることを特徴とする。
上記構成によれば、本発明のコンプレッサでは、原料空気を吸引して圧縮空気を生成する際に騒音が直接外に漏れずに低騒音化が図れる。 The compressor of the present invention is a compressor that generates compressed air by compressing raw air, and the compressor includes a case portion, a drive motor provided in the case portion and having an output shaft, and the drive motor. A head portion that operates by the rotation of the output shaft and sucks and compresses the raw material air to generate the compressed air; and the raw material air is provided in the case portion by the rotation of the output shaft provided in the output shaft. A raw material air intake portion that supplies the raw material air to the head portion side and a cover member that is detachably attached to the case portion side and covers the raw material air intake portion of the output shaft. It is characterized by that.
According to the above configuration, in the compressor of the present invention, noise can be reduced without directly leaking outside when sucking the raw material air to generate compressed air.

本発明のコンプレッサでは、前記圧力調整部は、前記原料空気を吸入する際と発生した前記圧縮空気を吐出す際に前記ケース部内の圧力を調整するために第１開口部を開閉可能な第１の圧力調整弁と、第２開口部を開閉可能な第２の圧力調整弁を有することを特徴とする。
上記構成によれば、簡単な構造でありながら、原料空気を吸入する際と発生した圧縮空気を吐出す際にケース部内の圧力を調整して、駆動用モータの消費電力の低減を図ることができる。 In the compressor according to the aspect of the invention, the pressure adjusting unit may open and close the first opening to adjust the pressure in the case unit when the raw material air is sucked and the generated compressed air is discharged. And a second pressure regulating valve capable of opening and closing the second opening.
According to the above configuration, the power consumption of the driving motor can be reduced by adjusting the pressure in the case portion when sucking the raw material air and discharging the generated compressed air while having a simple structure. it can.

本発明のコンプレッサでは、前記出力軸の前記原料空気取り込み部は、前記出力軸の端部において前記原料空気を前記出力軸の軸方向に案内するスクリュー形状に形成されていることを特徴とする。
上記構成によれば、コンプレッサからできるだけ騒音が直接外側に漏れないようにしながら、静かに原料空気をケース部内に取り込むことができる。 In the compressor according to the present invention, the raw material air intake portion of the output shaft is formed in a screw shape that guides the raw material air in an axial direction of the output shaft at an end portion of the output shaft.
According to the said structure, raw material air can be gently taken in in a case part, preventing a noise leaking as much as possible directly from a compressor.

本発明のコンプレッサでは、前記ケース部の第１側面部には前記駆動用モータが設けられ、前記ケース部の前記第１側面部と反対側の第２側面部側には前記出力軸の前記原料空気取り込み部が設けられていることを特徴とする。
上記構成によれば、駆動用モータと出力軸の原料空気取り込み部は、ケース部の第１側面部と反対側の第２側面部側にそれぞれ振り分けて配置できるので、コンプレッサの小型化が図れる。 In the compressor according to the present invention, the driving motor is provided on the first side surface portion of the case portion, and the raw material of the output shaft is provided on the second side surface portion opposite to the first side surface portion of the case portion. An air intake section is provided.
According to the above configuration, since the drive motor and the raw material air intake portion of the output shaft can be separately arranged on the second side surface side opposite to the first side surface portion of the case portion, the size of the compressor can be reduced.

本発明のコンプレッサでは、前記ケース部には、前記出力軸の前記原料空気取り込み部を覆うための覆い部材が設けられていることを特徴とする。
上記構成によれば、覆い部材は、出力軸の原料空気取り込み部が原料空気を取り込む際の騒音と、駆動用モータ自体の騒音を防ぐための騒音防止部材として機能することができる。 In the compressor of the present invention, the case portion is provided with a covering member for covering the raw material air intake portion of the output shaft.
According to the above configuration, the covering member can function as a noise prevention member for preventing noise when the raw material air intake portion of the output shaft takes in the raw material air and noise of the drive motor itself.

本発明の酸素濃縮装置は、原料空気を圧縮して圧縮空気を発生するコンプレッサと、該圧縮空気から窒素を吸着する吸着剤を収容する吸着部材とを備える酸素濃縮装置であって、前記コンプレッサは、ケース部と、前記ケース部に設けられて出力軸を有する駆動用モータと、前記駆動用モータの前記出力軸の回転により動作し、前記原料空気を吸入して圧縮して前記圧縮空気を発生するヘッド部と、前記出力軸に設けられて前記出力軸の回転により前記原料空気を取り込んで前記ヘッド部側に前記原料空気を供給する原料空気取り込み部と，前記ケース部側に着脱可能に取り付けられ、前記出力軸の前記原料空気取り込み部を覆うための覆い部材と、を備えることを特徴とする。   The oxygen concentrator of the present invention is an oxygen concentrator comprising a compressor that compresses raw material air to generate compressed air, and an adsorbing member that contains an adsorbent that adsorbs nitrogen from the compressed air. A case portion; a drive motor provided in the case portion and having an output shaft; and operating by rotation of the output shaft of the drive motor to suck and compress the raw material air to generate the compressed air A head portion that is provided on the output shaft, a raw material air intake portion that takes in the raw material air by rotation of the output shaft and supplies the raw material air to the head portion side, and is detachably attached to the case portion side And a covering member for covering the raw material air intake part of the output shaft.

上記構成によれば、本発明のコンプレッサを備える酸素濃縮装置では、原料空気を吸引して圧縮空気を生成する際に騒音が直接外に漏れずに低騒音化が図れる。   According to the above configuration, in the oxygen concentrator provided with the compressor of the present invention, noise can be reduced without directly leaking noise when the raw material air is sucked to generate compressed air.

本発明は、原料空気を吸引して圧縮空気を生成する際に騒音が直接外に漏れずに低騒音化が図れるコンプレッサおよび酸素濃縮装置を提供することができる。   The present invention can provide a compressor and an oxygen concentrator capable of reducing noise without generating noise directly when the raw material air is sucked to generate compressed air.

本発明のコンプレッサを備える酸素濃縮装置の好ましい実施形態を示すブロック図。The block diagram which shows preferable embodiment of an oxygen concentrator provided with the compressor of this invention. コンプレッサを正面から見た斜視図。The perspective view which looked at the compressor from the front. 図２に示すコンプレッサをＵ方向から見た斜視図。The perspective view which looked at the compressor shown in FIG. 2 from the U direction. 図２のコンプレッサをＧ方向から見た斜視図。The perspective view which looked at the compressor of Drawing 2 from the G direction. 図２のコンプレッサを斜め上方向から見た一部を切り欠いて内部構造を示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view showing an internal structure by cutting away a part of the compressor of FIG. 2 as viewed obliquely from above. 図２のコンプレッサの第１ヘッド部を分解して示す斜視図。The perspective view which decomposes | disassembles and shows the 1st head part of the compressor of FIG. 図３のコンプレッサのＰ−Ｐ線におけるＶ方向に沿った断面図。Sectional drawing along the V direction in the PP line of the compressor of FIG. 覆い部材を示す分解斜視図。The disassembled perspective view which shows a covering member. コンプレッサの外形形状を２点鎖線で示し、このコンプレッサにおける原料空気の導入経路と排出経路を矢印で示す図。The figure which shows the external shape of a compressor with a dashed-two dotted line, and shows the introduction path | route and discharge path | route of the raw material air in this compressor with an arrow.

以下に、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照して詳しく説明する。
図１は、本発明のコンプレッサを備える酸素濃縮装置の好ましい実施形態を示すブロック図である。
図１に示す酸素濃縮装置１は、好ましい実施形態として携帯型（可搬型や移動型ともいう）の酸素濃縮装置である。図１に示す酸素濃縮装置１は、例えば、酸素生成原理として圧縮空気による圧縮空気力変動吸着法（ＰＳＡ：正圧変動吸着法）を用いている。
圧縮空気のみによる正圧変動吸着法は、圧縮空気のみを吸着筒体内に送って窒素を吸着させる。正圧変動吸着法は、圧縮空気と減圧空気による正負圧変動吸着法（ＶＰＳＡ）に比べて、コンプレッサの小型化と軽量化が図れるメリットがある。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a preferred embodiment of an oxygen concentrator equipped with a compressor of the present invention.
An oxygen concentrator 1 shown in FIG. 1 is a portable (also referred to as portable or mobile) oxygen concentrator as a preferred embodiment. The oxygen concentrator 1 shown in FIG. 1 uses, for example, a compressed aerodynamic fluctuation adsorption method (PSA: positive pressure fluctuation adsorption method) using compressed air as an oxygen generation principle.
In the positive pressure fluctuation adsorption method using only compressed air, only compressed air is sent into the adsorption cylinder to adsorb nitrogen. The positive pressure fluctuation adsorption method has an advantage that the compressor can be made smaller and lighter than the positive and negative pressure fluctuation adsorption method (VPSA) using compressed air and reduced pressure air.

図１に示す二重線は、原料空気、酸素、窒素ガスの流路となる配管を示している。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。図１に示す酸素濃縮装置１の主筐体２は破線で示しており、主筐体２は内部に配置された要素を密閉している密閉容器である。主筐体２は、例えば射出成形樹脂製品であり耐衝撃性を有する熱可塑性樹脂により作られている。
図１に示す主筐体２は、外気である原料空気を導入するための吸気口２ｃと、排気するための排気口２ｂを有している。吸気口２ｃには空気中の塵埃等の不純物を除去するためのフィルタ３が配置されており、原料空気は、コンプレッサ１０が作動すると、吸気口２ｃのフィルタ３を介してＦ方向に沿って内部の配管４を通じてコンプレッサ１０側に導入される。 A double line shown in FIG. 1 indicates a pipe serving as a flow path for raw material air, oxygen, and nitrogen gas. A thin solid line indicates power supply or electric signal wiring. The main casing 2 of the oxygen concentrator 1 shown in FIG. 1 is indicated by a broken line, and the main casing 2 is a sealed container that seals elements disposed inside. The main housing 2 is an injection-molded resin product, for example, and is made of a thermoplastic resin having impact resistance.
The main housing 2 shown in FIG. 1 has an intake port 2c for introducing raw material air, which is outside air, and an exhaust port 2b for exhausting. A filter 3 for removing impurities such as dust in the air is disposed at the intake port 2c. When the compressor 10 is operated, the raw material air passes through the filter 3 of the intake port 2c along the F direction. Is introduced into the compressor 10 through the pipe 4.

原料空気は、配管４を介してコンプレッサ１０に導入されて圧縮されることで圧縮空気になるが、原料空気を圧縮する際に熱が発生する。このため、コンプレッサ１０から排出される圧縮空気は送風ファン５の回転により冷却する。このように圧縮空気を冷却することで、高温では機能低下してしまう吸着剤であるゼオライトの昇温を抑制できるので、これにより、窒素の吸着により酸素を生成するための吸着剤として十分に機能できるようになり、酸素を９０％程度以上にまで濃縮できることとなる。   The source air is introduced into the compressor 10 via the pipe 4 and compressed to become compressed air, but heat is generated when the source air is compressed. For this reason, the compressed air discharged from the compressor 10 is cooled by the rotation of the blower fan 5. By cooling the compressed air in this way, the temperature rise of the zeolite, which is an adsorbent that declines in function at high temperatures, can be suppressed, so that it functions sufficiently as an adsorbent for generating oxygen by adsorption of nitrogen. As a result, oxygen can be concentrated to about 90% or more.

第１吸着筒体１０８ａと第２吸着筒体１０８ｂは、吸着部材の一例であり、縦方向に並列に配置されている。これら第１吸着筒体１０８ａと第２吸着筒体１０８ｂには、それぞれ切換え弁としての三方向切換弁１０９ａ，１０９ｂが接続されている。これら切換弁のうち、３方向切換弁１０９ａの一端部が配管６に接続されている。また、３方向切換弁１０９ａと３方向切換弁１０９ｂとが互いに接続され、さらに、３方向切換弁１０９ｂの一端部が配管７に接続されている。   The first adsorption cylinder 108a and the second adsorption cylinder 108b are examples of adsorption members, and are arranged in parallel in the vertical direction. Three-way switching valves 109a and 109b as switching valves are connected to the first adsorption cylinder body 108a and the second adsorption cylinder body 108b, respectively. Of these switching valves, one end of the three-way switching valve 109 a is connected to the pipe 6. Further, the three-way switching valve 109 a and the three-way switching valve 109 b are connected to each other, and one end of the three-way switching valve 109 b is connected to the pipe 7.

配管７と配管６とは互いには接続されている。この配管７は、第１吸着筒体１０８ａと第２吸着筒体１０８ｂ内の不要ガスを脱離させるための浄化工程を行うために、配管６に接続されている。３方向切換弁１０９ａと１０９ｂは、第１吸着筒体１０８ａと第２吸着筒体１０８ｂにそれぞれ対応して接続されている。コンプレッサ１０から発生する圧縮空気は、配管６と３方向切換弁１０９ａ、１０９ｂを介して第１吸着筒体１０８ａと第２吸着筒体１０８ｂに対して交互に供給される。   The pipe 7 and the pipe 6 are connected to each other. The pipe 7 is connected to the pipe 6 in order to perform a purification process for desorbing unnecessary gas in the first adsorption cylinder body 108a and the second adsorption cylinder body 108b. The three-way switching valves 109a and 109b are connected to the first adsorption cylinder 108a and the second adsorption cylinder 108b, respectively. The compressed air generated from the compressor 10 is alternately supplied to the first adsorption cylinder body 108a and the second adsorption cylinder body 108b via the pipe 6 and the three-way switching valves 109a and 109b.

触媒吸着剤であるゼオライトは、第１吸着筒体１０８ａと第２吸着筒体１０８ｂ内にそれぞれ貯蔵されている。このゼオライトは、例えばＳｉ２０３／Ａｌ２Ｏ３比が２．０〜３．０であるＸ型ゼオライトであり、かつこのＡｌ２Ｏ３の四面体単位の少なくとも８８％以上をリチウムカチオンと結合させたものを用いることで、単位重量当たりの窒素の吸着量を増やせるようにしている。このゼオライトは、特に１ｍｍ未満の顆粒測定値を有するとともに、四面体単位の少なくとも８８％以上をリチウムカチオンと融合させたものが好ましい。ゼオライトを使用することで、他の吸着剤を使う場合に比べて酸素を生成するために必要となる原料空気の使用量を削減できるようになる。この結果、圧縮空気を発生するためのコンプレッサ１０をより小型・軽量化が図れ、コンプレッサ１０の低騒音化を図ることができる。 Zeolite as a catalyst adsorbent is stored in the first adsorption cylinder 108a and the second adsorption cylinder 108b, respectively. This zeolite is, for example, an X-type zeolite having a Si 2 O 3 / Al 2 O 3 ratio of 2.0 to 3.0, and at least 88% or more of this Al 2 O 3 tetrahedral unit is composed of lithium cations. By using the bonded one, the adsorption amount of nitrogen per unit weight can be increased. This zeolite preferably has a granule measurement value of less than 1 mm, and at least 88% of tetrahedral units are fused with lithium cations. By using zeolite, it becomes possible to reduce the amount of raw material air used for generating oxygen compared to the case of using other adsorbents. As a result, the compressor 10 for generating compressed air can be further reduced in size and weight, and the noise of the compressor 10 can be reduced.

図１に示すように、第１吸着筒体１０８ａと第２吸着筒体１０８ｂの出口側には、逆止弁と絞り弁と開閉弁とからなる均等圧弁１０７が接続されている。均等圧弁１０７の下流側には、合流する配管８が接続されており、この配管８には製品タンク１１１が接続されている。この製品タンク１１１は、第１吸着筒体１０８ａと第２吸着筒体１０８ｂにおいて分離生成された９０％程度以上の濃度の酸素を貯蔵するための容器である。   As shown in FIG. 1, an equal pressure valve 107 including a check valve, a throttle valve, and an on-off valve is connected to the outlet side of the first adsorption cylinder body 108a and the second adsorption cylinder body 108b. A pipe 8 to be joined is connected to the downstream side of the equal pressure valve 107, and a product tank 111 is connected to the pipe 8. The product tank 111 is a container for storing oxygen having a concentration of about 90% or more generated by separation in the first adsorption cylinder 108a and the second adsorption cylinder 108b.

図１に示すように、製品タンク１１１の下流側には、圧力調整器１１２が接続されており、圧力調整器１１２は製品タンク１１１の出口側の酸素の圧力を一定に自動調整するレギュレータである。圧力調整器１１２の下流側には、ジルコニア式あるいは超音波式の酸素濃度センサ１１４が接続されており、酸素濃度センサ１１４は、酸素濃度の検出を間欠的に（１０〜３０分毎に）または連続的に行うようになっている。   As shown in FIG. 1, a pressure regulator 112 is connected to the downstream side of the product tank 111, and the pressure regulator 112 is a regulator that automatically adjusts the oxygen pressure on the outlet side of the product tank 111 to a constant level. . A zirconia-type or ultrasonic-type oxygen concentration sensor 114 is connected to the downstream side of the pressure regulator 112, and the oxygen concentration sensor 114 detects the oxygen concentration intermittently (every 10 to 30 minutes) or It is designed to be performed continuously.

図１に示すように、酸素濃度センサ１１４には、比例開度弁１１５が接続されている。この比例開度弁１１５は、中央制御部２００の指令により流量制御部２０２からの信号により、酸素流量設定ボタン３０８の設定ボタン操作に連動して開閉する。比例開度弁１１５には酸素流量センサ１１６が接続されている。この酸素流量センサ１１６には呼吸同調制御のための減圧空気回路基板を介してデマンド弁１１７が接続されており、デマンド弁１１７は滅菌フィルタ１１９を経て、酸素濃縮装置１の酸素出口９に接続されている。
酸素出口９には、鼻カニューレ３１４のアダプタ３１３が着脱可能に接続される。アダプタ３１３は、チューブ３１５を介して鼻カニューレ３１４に接続されている。患者は、鼻カニューレ３１４を経て、例えば最大流量１Ｌ／分の流量で、約９０％程度以上に濃縮された酸素の吸入が可能である。デマンド弁１１７を制御して呼吸同調制御を行なうことで、一般にＩＥ比（吸気時間（秒）と呼気時間（秒）の比）は、１：２であることを考えると、呼吸同調制御により、患者には９０％以上に濃縮された酸素が実質的に最大３Ｌ／分で供給するのと同等の効果が得られるようになる。 As shown in FIG. 1, a proportional opening degree valve 115 is connected to the oxygen concentration sensor 114. This proportional opening valve 115 opens and closes in response to a setting button operation of the oxygen flow rate setting button 308 in accordance with a signal from the flow rate control unit 202 according to a command from the central control unit 200. An oxygen flow rate sensor 116 is connected to the proportional opening valve 115. A demand valve 117 is connected to the oxygen flow sensor 116 via a reduced pressure air circuit board for breathing synchronization control. The demand valve 117 is connected to the oxygen outlet 9 of the oxygen concentrator 1 through a sterilization filter 119. ing.
The adapter 313 of the nasal cannula 314 is detachably connected to the oxygen outlet 9. Adapter 313 is connected to nasal cannula 314 via tube 315. The patient can inhale oxygen concentrated to about 90% or more through the nasal cannula 314, for example, at a maximum flow rate of 1 L / min. By controlling the demand valve 117 and performing respiratory synchronization control, generally considering that the IE ratio (ratio of inspiratory time (seconds) to expiratory time (seconds)) is 1: 2, by respiratory synchronous control, The patient will have the same effect as supplying oxygen enriched to 90% or more at a substantially maximum of 3 L / min.

次に、図１に示す電源系統を説明する。
図１に示すＡＣ（商用交流）電源のコネクタ４３０は、スイッチングレギュレータ式のＡＣアダプタ４１９に電気的に接続され、ＡＣアダプタ４１９は商用交流電源の交流電圧を所定の直流電圧に整流する。内蔵電池２２８は、例えば、主筐体２の底部に内蔵されている。外部電池２２７は、コネクタ４３１を介して着脱自在可能に設けられる。電源制御回路２２６は、コネクタ４３０，４３１に電気的に接続されている。
内蔵電池２２８および外部電池２２７は、繰り返し充電可能な２次電池であり、内蔵電池２２８は電源制御回路２２６からの電力供給を受けて充電できる。外部電池２２７については、電源制御回路２２６からの電力供給を受けて充電することもできるが、通常は別途準備される電池充電器を用いて繰り返し充電されることになる。 Next, the power supply system shown in FIG. 1 will be described.
A connector 430 of an AC (commercial AC) power source shown in FIG. 1 is electrically connected to a switching regulator type AC adapter 419, and the AC adapter 419 rectifies the AC voltage of the commercial AC power source into a predetermined DC voltage. The built-in battery 228 is built in, for example, the bottom of the main housing 2. The external battery 227 is detachably provided via the connector 431. The power supply control circuit 226 is electrically connected to the connectors 430 and 431.
The built-in battery 228 and the external battery 227 are rechargeable secondary batteries, and the built-in battery 228 can be charged by receiving power from the power supply control circuit 226. The external battery 227 can be charged by receiving power supply from the power supply control circuit 226. However, normally, the external battery 227 is repeatedly charged using a separately prepared battery charger.

これにより、図１の中央制御部２００が電源制御回路２２６を制御することで、該電源制御回路２２６は、ＡＣアダプタ４１９からの電力供給を受けて作動する第１電力供給状態と、内蔵電池２２８からの電力供給を受けて作動する第２電力供給状態と、外部電池２２７からの電力供給を受けて作動する第３電力供給状態の合計３系統の電力供給状態の内の１つの供給状態に自動切換して使用できる。内蔵電池２２８および外部電池２２７は充電時のメモリ効果が少なく再充電時にも満杯充電できるリチウムイオン、リチウム水素イオン２次電池が良いが、従来からのニッカド電池やニッケル水素電池でも良い。さらに、緊急時に備えて、どこでも入手可能な例えば単２乾電池のボックスとして外部電池２２７を構成しても良い。   1 controls the power supply control circuit 226, the power supply control circuit 226 receives the power supply from the AC adapter 419, and the built-in battery 228. Automatically in one of a total of three power supply states: a second power supply state that operates by receiving power supply from the battery, and a third power supply state that operates by receiving power supply from the external battery 227 Can be used by switching. The built-in battery 228 and the external battery 227 are preferably lithium ion or lithium hydrogen ion secondary batteries that have little memory effect during charging and can be fully charged even during recharging, but may be conventional nickel cadmium batteries or nickel metal hydride batteries. Further, in preparation for an emergency, the external battery 227 may be configured as a box of, for example, an AA battery that can be obtained anywhere.

図１の中央制御部２００は、モータ制御部２０１とファンモータ制御部２０３に電気的に接続されている。中央制御部２００は生成する酸素量に応じた最適な動作モードに切り替えるプログラムが記憶されている。モータ制御部２０１とファンモータ制御部２０３は、中央制御部２００の指令により、多くの酸素生成をする場合は自動的にコンプレッサ１と送風ファン５を高速駆動し、少ない酸素生成時の場合にはコンプレッサ１と送風ファン５を低速に回転駆動する制御を行う。   The central control unit 200 in FIG. 1 is electrically connected to a motor control unit 201 and a fan motor control unit 203. The central control unit 200 stores a program for switching to an optimal operation mode according to the amount of oxygen to be generated. The motor control unit 201 and the fan motor control unit 203 automatically drive the compressor 1 and the blower fan 5 at a high speed when generating a large amount of oxygen according to a command from the central control unit 200. Control is performed to rotationally drive the compressor 1 and the blower fan 5 at a low speed.

この中央制御部２００には、所定動作プログラムを記憶したＲＯＭ（読み出し専用メモ）が内蔵されるとともに、中央制御部２００には、外部記憶装置２１０と、揮発メモリと一時記憶装置２０８とリアルタイムクロックからなる回路２０７が電気的に接続されている。中央制御部２００は、外部コネクタ４３３を介して通信回線４４４等と接続することで記憶内容へのアクセスが可能となる。   The central control unit 200 incorporates a ROM (read-only memo) that stores a predetermined operation program. The central control unit 200 includes an external storage device 210, a volatile memory, a temporary storage device 208, and a real-time clock. The circuit 207 is electrically connected. The central control unit 200 can access the stored contents by connecting to the communication line 444 or the like via the external connector 433.

また、図１に示す３方向切換弁１０９ａ、１０９ｂと均等圧弁１０７とをオンオフ制御することで、第１吸着筒体１０８ａと第２吸着筒体１０８ｂ内の不要ガスを脱離させるように制御する制御回路（図示せず）と、流量制御部２０２と、酸素濃度センサ１１４が、中央制御部２００に電気的に接続されている。流量制御部２０２は、比例開度弁１１５と、流量センサ１１６と、デマンド弁１１７とを駆動制御する。その他に図１に示す中央制御部２００には、酸素流量設定ボタン３０８と、表示部１２８と、電源スイッチ３０６が電気的に接続されている。   Further, the three-way switching valves 109a and 109b and the equal pressure valve 107 shown in FIG. 1 are controlled to be turned on and off so that unnecessary gas in the first adsorption cylinder 108a and the second adsorption cylinder 108b is desorbed. A control circuit (not shown), the flow rate control unit 202, and the oxygen concentration sensor 114 are electrically connected to the central control unit 200. The flow control unit 202 drives and controls the proportional opening valve 115, the flow sensor 116, and the demand valve 117. In addition, an oxygen flow rate setting button 308, a display unit 128, and a power switch 306 are electrically connected to the central control unit 200 shown in FIG.

酸素流量設定ボタン３０８は、例えば９０％程度以上に濃縮された酸素を、毎分当たり０．２５Ｌ（リットル）から最大で１Ｌまで０．０１Ｌ段階で操作するごとに、酸素流量を設定できる。呼吸同調制御により、９０％以上の濃度の酸素を実質的に最大３Ｌ／分で患者に供給するため、好ましくは、患者が操作できる同調モード選択スイッチ（不図示）を設ける。表示部１２８は、例えば、液晶ディスプレイなどの表示装置が利用されている。表示部１２８には、例えば運転ランプ、酸素ランプ、同調モード、充電ランプ、バッテリ残量、積算時間、酸素流量等の表示項目を表示することができる。呼吸同調制御が作動している時には、「同調モード」の表示を例えば緑色で点灯させる。   The oxygen flow rate setting button 308 can set the oxygen flow rate every time the oxygen concentrated to, for example, about 90% or more is operated in a step of 0.01 L from 0.25 L (liter) per minute to 1 L at the maximum. In order to supply 90% or higher concentration of oxygen to the patient substantially at a maximum of 3 L / min by respiratory synchronization control, a synchronization mode selection switch (not shown) that can be operated by the patient is preferably provided. As the display unit 128, for example, a display device such as a liquid crystal display is used. The display unit 128 can display display items such as an operation lamp, an oxygen lamp, a synchronization mode, a charge lamp, a remaining battery level, an integration time, an oxygen flow rate, and the like. When the respiration synchronization control is operating, the “synchronization mode” display is lit in green, for example.

次に、図２〜図６を参照して、図１に示すコンプレッサ１０の好ましい構造例を説明する。
図２は、コンプレッサ１０を正面から見た斜視図であり、図３は、図２に示すコンプレッサ１０をＵ方向から見た斜視図である。図４は、図２のコンプレッサ１０をＧ方向から見た斜視図である。図５は、図２のコンプレッサ１０を斜め上方向から見た一部を切り欠いて内部構造を示す斜視図である。図６は、図２のコンプレッサ１０の第１ヘッド部を分解して示す斜視図である。 Next, a preferred structural example of the compressor 10 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS.
2 is a perspective view of the compressor 10 as seen from the front, and FIG. 3 is a perspective view of the compressor 10 shown in FIG. 2 as seen from the U direction. FIG. 4 is a perspective view of the compressor 10 of FIG. 2 as viewed from the G direction. FIG. 5 is a perspective view showing the internal structure of the compressor 10 shown in FIG. FIG. 6 is an exploded perspective view showing the first head portion of the compressor 10 of FIG.

図２と図３に示すコンプレッサ１０は、すでに説明したように圧縮空気のみを発生させることで正圧変動吸着法（ＰＳＡ）により、圧縮空気を図１に示す第１吸着筒体１０８ａと第２吸着筒体１０８ｂ内に送り、第１吸着筒体１０８ａと第２吸着筒体１０８ｂ内の吸着剤により圧縮空気中の窒素を吸着させる。
図２と図３に示すコンプレッサ１０は、駆動用モータ１１と、第１ヘッド部２１と、第２ヘッド部２２と、ケース部２３とを有する２ヘッド仕様のコンプレッサであり、後述する工夫された構成により全体の重量が３００ｇ〜９００ｇ程度に小型・軽量化されている。駆動用モータ１１は、例えば１Ｌクラスの電動モータであるが、例えば単相交流誘導モータであっても良いし、単相４極交流同期モータであっても良い。 The compressor 10 shown in FIGS. 2 and 3 generates compressed air by the positive pressure fluctuation adsorption method (PSA) by generating only compressed air as described above, and the first adsorption cylinder 108a and the second adsorption cylinder 108a shown in FIG. Nitrogen in the compressed air is adsorbed by the adsorbent in the first adsorption cylinder 108a and the second adsorption cylinder 108b.
The compressor 10 shown in FIGS. 2 and 3 is a two-head compressor having a drive motor 11, a first head part 21, a second head part 22, and a case part 23. The overall weight is reduced to about 300 to 900 g depending on the configuration. The drive motor 11 is, for example, a 1L class electric motor, but may be, for example, a single-phase AC induction motor or a single-phase four-pole AC synchronous motor.

図２に示す第１ヘッド部２１と第２ヘッド部２２とケース部２３は、軽量化のために例えば軽量な金属材料であるアルミニウムにより作られているが、金属ではなくエンジニアリングプラスチックで作ることもできる。
図２に示す第１ヘッド部２１は、ケース部２３の第１端部（上端部）２３Ａに設けられ、第２ヘッド部２２は、ケース部２３の第２端部（下端部）２３Ｂに設けられている。第１ヘッド部２１と第２ヘッド部２２は、駆動用モータ１１の１つの出力軸１５により駆動されるレシプロ駆動のポンプヘッドである。第１ヘッド部２１と第２ヘッド部２２は、出力軸１５の回転中心軸ＣＬを中心としてほぼ上下対称形状に形成されている。 The first head portion 21, the second head portion 22, and the case portion 23 shown in FIG. 2 are made of aluminum, which is a lightweight metal material, for example, for weight reduction, but may be made of engineering plastic instead of metal. it can.
2 is provided at the first end (upper end) 23A of the case 23, and the second head 22 is provided at the second end (lower end) 23B of the case 23. It has been. The first head portion 21 and the second head portion 22 are reciprocating drive pump heads driven by one output shaft 15 of the drive motor 11. The first head portion 21 and the second head portion 22 are formed in a substantially vertical symmetrical shape about the rotation center axis CL of the output shaft 15.

図２に示す駆動用モータ１１としては、例えば同期モータが使用されれば電源電圧が変動しても出力軸１５の回転数が一定にでき、第１ヘッド部２１のピストンと第２ヘッド部２２のピストンを安定してＶ方向に沿って往復駆動できる。同期モータである駆動用モータ１１は同期回転数で回転できるので、誘導モータに比べて消費電力を低減できる。
図１に示す第１ヘッド部２１と第２ヘッド部２２は、第１吸着筒体１０８ａと第２吸着筒体１０８ｂ側へ圧縮空気を安定して供給でき、第１吸着筒体１０８ａと第２吸着筒体１０８ｂは、９０％以上に濃縮した酸素を設定された酸素流量で安定して供給できる。 As the drive motor 11 shown in FIG. 2, for example, if a synchronous motor is used, the rotation speed of the output shaft 15 can be kept constant even if the power supply voltage fluctuates. The piston of the first head portion 21 and the second head portion 22 Can be driven reciprocally along the V direction. Since the driving motor 11 that is a synchronous motor can rotate at the synchronous rotational speed, power consumption can be reduced as compared with the induction motor.
The first head portion 21 and the second head portion 22 shown in FIG. 1 can stably supply compressed air to the first adsorption cylinder body 108a and the second adsorption cylinder body 108b, and the first adsorption cylinder body 108a and the second adsorption cylinder body 108b. The adsorption cylinder 108b can stably supply oxygen concentrated to 90% or more at a set oxygen flow rate.

まず、図２〜図５を参照して、コンプレッサ１０のケース部２３の構造を説明する。
図２と図３に示すように、ケース部２３は、クランクケースとも言い、Ｖ方向に沿って配置されている。このＶ方向は回転中心軸ＣＬと直交する方向である。
図２と図３に示すように、ケース部２３は、本体部２４と、第１端部２３Ａと、第２端部２３Ｂを有している。第１端部２３Ａは、第１ヘッド部２１を取り付ける部分であり、第２端部２３Ｂは、第２ヘッド部２２を取り付ける部分である。 First, the structure of the case portion 23 of the compressor 10 will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 2 and 3, the case portion 23 is also called a crankcase, and is arranged along the V direction. This V direction is a direction orthogonal to the rotation center axis CL.
As shown in FIGS. 2 and 3, the case portion 23 has a main body portion 24, a first end portion 23 </ b> A, and a second end portion 23 </ b> B. The first end portion 23A is a portion to which the first head portion 21 is attached, and the second end portion 23B is a portion to which the second head portion 22 is attached.

図２に示すように、ケース部２３の厚みＷは、第１端部２３Ａと第２端部２３Ｂの厚みＷ１に比べてかなり小さく設定されている。また、図３に示すように、ケース部２３の別の横幅Ｗ２は、第１端部２３Ａと第２端部２３Ｂの別の横幅Ｗ３に比べてやや小さく設定されている。そして、図２に示すケース部２３の厚みＷは、図３に示すケース部２３の別の横幅Ｗ２に比べてかなり小さく設定されている。これにより、ケース部２３は、第１ヘッド部２１と第２ヘッド部２２に比べて、小型化および薄型化を図っている。   As shown in FIG. 2, the thickness W of the case portion 23 is set to be considerably smaller than the thickness W1 of the first end portion 23A and the second end portion 23B. Further, as shown in FIG. 3, another lateral width W2 of the case portion 23 is set to be slightly smaller than another lateral width W3 of the first end portion 23A and the second end portion 23B. The thickness W of the case portion 23 shown in FIG. 2 is set to be considerably smaller than another lateral width W2 of the case portion 23 shown in FIG. As a result, the case portion 23 is made smaller and thinner than the first head portion 21 and the second head portion 22.

図２と図３に示すように、ケース部２３の第１側部３１には、駆動用モータ１１が複数本のボルト１１Ｍにより交換可能に固定されている。図４に示すように、ケース部２３の第２側部３２には、円形の開口部３３が形成されている。開口部３３の中心、すなわち回転中心軸ＣＬに沿って、駆動用モータ１１の出力軸１５が、開口部３３からＴ方向に向けて突出している。   As shown in FIGS. 2 and 3, the drive motor 11 is fixed to the first side portion 31 of the case portion 23 so as to be replaceable by a plurality of bolts 11 </ b> M. As shown in FIG. 4, a circular opening 33 is formed in the second side portion 32 of the case portion 23. The output shaft 15 of the drive motor 11 projects from the opening 33 in the T direction along the center of the opening 33, that is, the rotation center axis CL.

図３と図４における破線で示すように、ケース部２３は、第１連通通路４１と、第２連通通路４２を有している。第１連通通路４１と第２連通通路４２はＶ方向に平行に形成されている。第１連通通路４１は、ケース部２３の第１側部２３Ｒに形成されている。第１連通通路４１は、原料空気を第１ヘッド部２１と第２ヘッド部２２に供給するために設けられている。   As shown by the broken lines in FIGS. 3 and 4, the case portion 23 has a first communication passage 41 and a second communication passage 42. The first communication passage 41 and the second communication passage 42 are formed in parallel to the V direction. The first communication passage 41 is formed in the first side portion 23 </ b> R of the case portion 23. The first communication passage 41 is provided to supply raw material air to the first head portion 21 and the second head portion 22.

一方、図３と図４に示す第２連通通路４２は、ケース部２３の第２側部２３Ｔに形成されている。第２連通通路４２は、第１ヘッド部２１と第２ヘッド部２２において原料空気が圧縮されることで生成された圧縮空気を圧縮空気の排出口３７を通じて、ケース部２３の外部に排出するために設けられている。なお、別の開口３８は図５に示すようにキャップ３８Ｐにより閉鎖されている。   On the other hand, the second communication passage 42 shown in FIGS. 3 and 4 is formed in the second side portion 23 </ b> T of the case portion 23. The second communication passage 42 discharges compressed air generated by compressing raw material air in the first head portion 21 and the second head portion 22 to the outside of the case portion 23 through a compressed air discharge port 37. Is provided. The other opening 38 is closed by a cap 38P as shown in FIG.

次に、図５を参照する。図５は、コンプレッサ１０の一部の内部構造を示している。
第１ヘッド部２１は、上側のヘッドカバー５１と第１ピストン６１を有している。ヘッドカバー５１は、ケース部２３の第１端部２３Ａに対して、複数本のネジ５１Ｎを用いて均等な力で固定されている。第１ピストン６１はコンロッド６１Ｃに取り付けられている。コンロッド６１Ｃは出力軸１５に軸受け部材を用いて取り付けられている。 Reference is now made to FIG. FIG. 5 shows a partial internal structure of the compressor 10.
The first head portion 21 has an upper head cover 51 and a first piston 61. The head cover 51 is fixed to the first end portion 23A of the case portion 23 with a uniform force using a plurality of screws 51N. The first piston 61 is attached to the connecting rod 61C. The connecting rod 61C is attached to the output shaft 15 using a bearing member.

図５に示すように、複数本のネジ５１Ｎがヘッドカバー５１等を第１端部２３Ａに対して均等な締結力を与えるように固定されているので、空気が第１ヘッド部２１から外に漏れるのを防ぐことができる。しかも、図５に示すように、ヘッドカバー５１には、複数個所の放熱用の凹部５１Ｓが形成されているので、圧縮空気を発生させる際の熱を放熱する効果を向上できる。すなわち、第１ヘッド部２１内で第１ピストン６１が下死点から上死点までＶ方向に沿って直線移動して原料空気を圧縮して圧縮空気を生成する際には熱が発生するが、この発生する熱は、放熱用の凹部５１Ｓを設けて放熱面積を増やすことで、外部により効率良く放出することができる。   As shown in FIG. 5, since the plurality of screws 51N are fixed so as to give the head cover 51 and the like to the first end portion 23A with an equal fastening force, air leaks out from the first head portion 21. Can be prevented. In addition, as shown in FIG. 5, the head cover 51 has a plurality of heat-dissipating recesses 51S, so that the effect of dissipating heat when generating compressed air can be improved. That is, heat is generated when the first piston 61 moves linearly along the V direction from the bottom dead center to the top dead center in the first head portion 21 to compress the raw material air to generate compressed air. The generated heat can be efficiently discharged to the outside by providing the heat sink area 51S to increase the heat radiation area.

同様にして、図５に示す第２ヘッド部２２は、下側のヘッドカバー５２と第２ピストン６２を有している。下側のヘッドカバー５２は上側のヘッドカバー５２と同じ形状を有している。下側のヘッドカバー５２は、ケース部２３の第２端部２３Ｂに対して、複数本のネジ５２Ｎを用いて均等な力で固定されている。第２ピストン６２はコンロッド６２Ｃに取り付けられている。コンロッド６２Ｃは出力軸１５に軸受け部材を用いて取り付けられている。なお、第１ヘッド部２１のヘッドカバー５１と第２ヘッド部２２のヘッドカバー５２は、図示例では、菱形形状を有している。   Similarly, the second head portion 22 shown in FIG. 5 has a lower head cover 52 and a second piston 62. The lower head cover 52 has the same shape as the upper head cover 52. The lower head cover 52 is fixed to the second end portion 23B of the case portion 23 with a uniform force using a plurality of screws 52N. The second piston 62 is attached to the connecting rod 62C. The connecting rod 62C is attached to the output shaft 15 using a bearing member. In addition, the head cover 51 of the 1st head part 21 and the head cover 52 of the 2nd head part 22 have a rhombus shape in the example of illustration.

図５に示すように、複数本のネジ５２Ｎがヘッドカバー５２等を第２端部２３Ｂに対して均等な締結力を与えるように固定されているので、空気が第２ヘッド部２２から外に漏れるのを防ぐことができる。しかも、ヘッドカバー５２にも、複数個所の放熱用の凹部（図示を省略）が形成されているので、圧縮空気を発生させる際の熱を放熱する効果を向上できる。すなわち、第２ヘッド部２２内で第２ピストン６２が下死点から上死点までＶ方向に沿って直線移動して原料空気を圧縮して圧縮空気を生成する際には熱が発生するが、この発生する熱は放熱用の凹部を設けて放熱面積を増やすことで、外部により効率良く放出することができる。   As shown in FIG. 5, since the plurality of screws 52N are fixed so as to give the head cover 52 and the like to the second end portion 23B with equal fastening force, air leaks out from the second head portion 22. Can be prevented. In addition, since the head cover 52 is also provided with a plurality of heat-dissipating recesses (not shown), the effect of dissipating heat when generating compressed air can be improved. That is, heat is generated when the second piston 62 moves linearly along the V direction from the bottom dead center to the top dead center in the second head portion 22 to compress the raw material air to generate compressed air. The generated heat can be efficiently released to the outside by providing a heat radiating recess to increase the heat radiating area.

次に、図６を参照して、第１ヘッド部２１の構造例を説明する。
図６は、第１ヘッド部２１を示す分解斜視図である。ただし、第１ヘッド部２１と第２ヘッド部２２は、上下位置関係が反対であるだけで積層構造は同じである。そこで、第１ヘッド部２１の構造を代表して説明する。 Next, a structural example of the first head portion 21 will be described with reference to FIG.
FIG. 6 is an exploded perspective view showing the first head unit 21. However, the first head portion 21 and the second head portion 22 have the same stacked structure except that the vertical positional relationship is opposite. Therefore, the structure of the first head unit 21 will be described as a representative.

図６には、第１ヘッド部２１のヘッドカバー５１と、上下のガスケット１９１，１９２と、上方部材１９３と、リード弁部材１９４と、下方部材１９５を示しており、これらの部材は、ヘッドアセンブリを構成している。ヘッドカバー５１は、ケース部２３の第１端部２３Ａに対して、ガスケット１９１，１９２、上方部材１９３、リード弁部材１９４、下方部材１９５を、図示した順に挟み込んだ状態で、複数本のボルト５１Ｎにより確実に均等に固定することができる。ガスケット１９１，１９２は、原料空気を圧縮する際に外部に漏れないようにするために設ける。ガスケット１９１は開口部１９９を有し、ガスケット１９２は円形の開口部１９９Ｂを有している。リード弁部材１９４は、２つのリード弁１９４Ａ，１９４Ｂを有している。上方部材１９３は開口部１９３Ａ、１９３Ｂを有し、下方部材１９５は開口部１９５Ａ、１９５Ｂを有している。   FIG. 6 shows a head cover 51 of the first head portion 21, upper and lower gaskets 191 and 192, an upper member 193, a reed valve member 194, and a lower member 195, and these members are used for the head assembly. It is composed. The head cover 51 is formed by a plurality of bolts 51N with the gaskets 191, 192, the upper member 193, the reed valve member 194, and the lower member 195 sandwiched in the illustrated order with respect to the first end 23A of the case portion 23. Can be fixed evenly. The gaskets 191 and 192 are provided so as not to leak to the outside when the raw material air is compressed. The gasket 191 has an opening 199, and the gasket 192 has a circular opening 199B. The reed valve member 194 has two reed valves 194A and 194B. The upper member 193 has openings 193A and 193B, and the lower member 195 has openings 195A and 195B.

図６に示すように、実線の矢印で示す原料空気７０は、出力軸１５の原料空気送り込み用の原料空気取り込み部９０の連続回転により取り込まれて、第１連通通路４１を通り、ガスケット１９２の穴１９２Ｈ、下方部材１９５の穴１９５Ｈ、リード弁部材１９４の穴１９４Ｈ、上方部材１９３の穴１９３Ｈ、そしてガスケット１９１の開口部１９９を通じ、さらに上方部材１９３の開口部１９３Ａ、リード弁部材１９４のリード弁１９４Ａ、下方部材１９５の開口部１９５Ａ、ガスケット１９２の開口部１９９Ｂを通じて第１ピストン６１に供給されるようになっている。   As shown in FIG. 6, the raw material air 70 indicated by the solid line arrow is taken in by the continuous rotation of the raw material air feeding portion 90 for feeding the raw material air of the output shaft 15, passes through the first communication passage 41, and reaches the gasket 192. Through the hole 192H, the hole 195H of the lower member 195, the hole 194H of the reed valve member 194, the hole 193H of the upper member 193, and the opening 199 of the gasket 191, further the opening 193A of the upper member 193 and the reed valve of the reed valve member 194 194A, the opening 195A of the lower member 195, and the opening 199B of the gasket 192 are supplied to the first piston 61.

一方、第１ピストン６１が下死点から上死点に移動して原料空気７０が圧縮されると、圧縮空気７１が生成される。破線の矢印で示す圧縮空気７１は、ガスケット１９２の開口部１９９Ｂ、下方部材１９５の開口部１９５Ｂ、リード弁部材１９４のリード弁１９４Ｂ、上方部材１９３の開口部１９３Ｂ、そしてガスケット１９１の開口部１９９を通じ、さらに上方部材１９３の穴１９３Ｌ、リード弁部材１９４の穴１９４Ｌ、下方部材１９５の穴１９５Ｌ、ガスケット１９２の穴１９２Ｌを通じて第２連通通路４２を経て、排出口３７からケース部２３の外部に排出できるようになっている。
上述した原料空気７０と圧縮空気７１の経路は、第２ヘッド部２２においても同様である。 On the other hand, when the first piston 61 moves from the bottom dead center to the top dead center and the raw material air 70 is compressed, compressed air 71 is generated. The compressed air 71 indicated by the broken-line arrow passes through the opening 199B of the gasket 192, the opening 195B of the lower member 195, the reed valve 194B of the reed valve member 194, the opening 193B of the upper member 193, and the opening 199 of the gasket 191. Further, the hole 193L of the upper member 193, the hole 194L of the reed valve member 194, the hole 195L of the lower member 195, and the hole 192L of the gasket 192 can be discharged from the discharge port 37 to the outside of the case portion 23 through the second communication passage 42. It is like that.
The path of the raw material air 70 and the compressed air 71 described above is the same in the second head portion 22.

次に、図７を参照する。図７は、図３に示すコンプレッサ１０のＰ−Ｐ線におけるＶ方向に沿った断面構造を示す断面図である。ただし、駆動用モータ１１については断面を表されずに外観形状を示している。
図７において、第１ヘッド部２１と第２ヘッド部２２は、回転中心軸ＣＬを中心としてほぼ上下対称構造を有している、第１ヘッド部２１の第１ピストン６１と第２ヘッド部２２の第２ピストン６２は、Ｖ方向に沿って反対方向に往復動する水平対向型ピストンである。 Reference is now made to FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure along the V direction in the PP line of the compressor 10 shown in FIG. However, the outer shape of the driving motor 11 is shown without showing a cross section.
In FIG. 7, the first head portion 21 and the second head portion 22 have a substantially vertically symmetric structure about the rotation center axis CL, and the first piston 61 and the second head portion 22 of the first head portion 21. The second piston 62 is a horizontally opposed piston that reciprocates in the opposite direction along the V direction.

図７の例では、第１ヘッド部２１が第１シリンダ６１Ｓ内に原料空気を吸入する吸入工程を行う際には、第２ヘッド部２２も同時に第２シリンダ６２Ｓ内に原料空気を吸入する吸入工程を行い、第１ヘッド部２１が吸入した空気を圧縮して第１シリンダ６１Ｓ内に圧縮空気を発生する圧縮工程を行う際には、第２ヘッド部２２も同時に吸入した空気を圧縮して第２シリンダ６２Ｓ内に圧縮空気を発生する圧縮工程を行う。すなわち、第１ピストン６１が第１シリンダ６１Ｓ内で下死点に位置すると、第２ピストン６２も第２シリンダ６２Ｓ内で下死点に位置し、第１ピストン６１が第１シリンダ６１Ｓ内で上死点に位置すると、第２ピストン６２も第２シリンダ６２Ｓ内で上死点に位置する。
このことから、第１ピストン６１と第２ピストン６２は、互いに反対方向に同期して等しいストローク長１ｍｍ〜１０ｍｍ程度で往復移動するようになっている。ストローク長が１ｍｍより短いと圧縮される原料空気の量が小さくなり、ストローク長が１０ｍｍより長いとコンプレッサ１０が長くなる。
このように、図７に例示するように第１ピストン６１と第２ピストン６２が上死点に位置するとシリンダ６１Ｓ、６２Ｓ内の原料空気が圧縮される。逆に、第１ピストン６１と第２ピストン６２が下死点に位置すると、シリンダ６１Ｓ、６２Ｓ内に原料空気が吸入される状態になる。なお、シリンダ６１Ｓの内径、シリンダ６２Ｓの内径は等しく、２０ｍｍ〜６０ｍｍ程度に形成されている。シリンダ６１Ｓの内径、シリンダ６２Ｓの内径が２０ｍｍより小さいと圧縮される原料空気の量が小さくなり、シリンダ６１Ｓの内径、シリンダ６２Ｓの内径が２０ｍｍより大きいとコンプレッサ１０の小型・軽量化が図りづらくなる。 In the example of FIG. 7, when the first head portion 21 performs the suction process of sucking the raw material air into the first cylinder 61S, the second head portion 22 also sucks the raw material air into the second cylinder 62S at the same time. When performing the compression step of compressing the air sucked by the first head portion 21 and generating the compressed air in the first cylinder 61S, the second head portion 22 also compresses the sucked air at the same time. A compression process for generating compressed air in the second cylinder 62S is performed. That is, when the first piston 61 is located at the bottom dead center in the first cylinder 61S, the second piston 62 is also located at the bottom dead center in the second cylinder 62S, and the first piston 61 is located above the first cylinder 61S. When located at the dead point, the second piston 62 is also located at the top dead center in the second cylinder 62S.
Therefore, the first piston 61 and the second piston 62 reciprocate with an equal stroke length of about 1 mm to 10 mm in synchronization with the opposite directions. When the stroke length is shorter than 1 mm, the amount of raw material air to be compressed becomes small, and when the stroke length is longer than 10 mm, the compressor 10 becomes longer.
Thus, as illustrated in FIG. 7, when the first piston 61 and the second piston 62 are located at the top dead center, the raw air in the cylinders 61S and 62S is compressed. On the contrary, when the first piston 61 and the second piston 62 are located at the bottom dead center, the raw material air is sucked into the cylinders 61S and 62S. The inner diameter of the cylinder 61S and the inner diameter of the cylinder 62S are equal and are formed to be about 20 mm to 60 mm. When the inner diameter of the cylinder 61S and the inner diameter of the cylinder 62S are smaller than 20 mm, the amount of raw material air to be compressed becomes smaller. When the inner diameter of the cylinder 61S and the inner diameter of the cylinder 62S is larger than 20 mm, it is difficult to reduce the size and weight of the compressor 10. .

次に、図７と図５と図３を参照して、駆動用モータ１１と、この駆動用モータ１１の出力軸１５の構造について説明する。
図３に示すように、駆動用モータ１１は、ケース部２３の第１側面部３１側にボルト１１Ｍにより固定されている。図７に示すように、駆動用モータ１１は、回転中心軸ＣＬに沿って薄く形成したほぼ円柱状のモータである。駆動用モータ１１は、好ましくは第１ヘッド部２１と第２ヘッド部２２の間の空間１１Ｓ内に収容されている。すなわち、駆動用モータ１１は、第１ヘッド部２１と第２ヘッド部２２からは回転中心軸ＣＬ方向に突出しないように空間１１Ｓ内に収まるように配置されている。言いかえれば、駆動用モータ１１は、好ましくはケース部２３の第１側面部３１において第１ヘッド部２１の外形部分と第２ヘッド部２２の外形部分とで形成される領域内に収まっている。これにより、駆動用モータ１１がコンプレッサ１０の外形部分から外側に突出することがなく納まっているので、コンプレッサ１０の小型・軽量化と薄型化が図れる。 Next, the structure of the drive motor 11 and the output shaft 15 of the drive motor 11 will be described with reference to FIGS. 7, 5, and 3.
As shown in FIG. 3, the drive motor 11 is fixed to the first side surface portion 31 side of the case portion 23 with bolts 11 </ b> M. As shown in FIG. 7, the drive motor 11 is a substantially cylindrical motor that is thinly formed along the rotation center axis CL. The drive motor 11 is preferably accommodated in a space 11S between the first head portion 21 and the second head portion 22. That is, the drive motor 11 is arranged so as to be accommodated in the space 11S so as not to protrude from the first head portion 21 and the second head portion 22 in the direction of the rotation center axis CL. In other words, the drive motor 11 is preferably within a region formed by the outer shape portion of the first head portion 21 and the outer shape portion of the second head portion 22 in the first side surface portion 31 of the case portion 23. . As a result, the drive motor 11 is accommodated without protruding outward from the outer portion of the compressor 10, so that the compressor 10 can be reduced in size, weight, and thickness.

図７に示すように、出力軸１５は、コンロッド６１Ｃの軸受け部６１Ｎとコンロッド６２Ｃの軸受け部６２Ｎを通って、ケース部２３の第２側面部３２側において回転中心軸ＣＬに沿って開口部３３から突出している。この出力軸１５の突出している端部には、原料空気を取り込むための原料空気取り込み部９０が形成されている。
この出力軸１５の端部は、回転中心軸ＣＬを中心として連続回転することで、原料空気を矢印Ｍ方向に沿ってケース部２３内に取り込むことができるスクリュー９０Ｓを有している。つまり、出力軸１５の端部には、その外周を取り巻くように螺旋状の溝が形成されている。この原料空気取り込み部９０は、このスクリュー９０Ｓと円筒型の軸受け部材９１Ｄを有している。このスクリュー９０Ｓは、溝の深さが１ｍｍ〜１０ｍｍ程度、ピッチが３ｍｍ〜２０ｍｍ程度に形成されている。溝の深さが１ｍｍより小さいと取り込まれる原料空気の量が少なくなり、溝の深さが１０ｍｍより大きくなるとスクリュー９０Ｓの強度が小さくなる。ピッチが２０ｍｍより大きくなるとスクリュー９０Ｓの長さが長くなり、コンプレッサ１０の小型化が図りづらくなる。 As shown in FIG. 7, the output shaft 15 passes through the bearing portion 61N of the connecting rod 61C and the bearing portion 62N of the connecting rod 62C, and opens on the second side surface portion 32 side of the case portion 23 along the rotation center axis CL. Protruding from. A raw material air intake portion 90 for taking in the raw material air is formed at the protruding end of the output shaft 15.
The end of the output shaft 15 has a screw 90S that can take in the raw material air along the arrow M direction into the case portion 23 by continuously rotating around the rotation center axis CL. That is, a spiral groove is formed at the end of the output shaft 15 so as to surround the outer periphery thereof. The raw air intake section 90 includes the screw 90S and a cylindrical bearing member 91D. The screw 90S has a groove depth of about 1 mm to 10 mm and a pitch of about 3 mm to 20 mm. When the groove depth is less than 1 mm, the amount of raw material air taken in decreases, and when the groove depth exceeds 10 mm, the strength of the screw 90S decreases. When the pitch is larger than 20 mm, the length of the screw 90S becomes long, and it becomes difficult to reduce the size of the compressor 10.

図７に示すように、ケース部２３の第２側面部３２には、出力軸保持部材９１が固定されている。この出力軸保持部材９１は、ケース部２３の開口部３３を塞ぐようにして固定されている。出力軸保持部材９１は、円筒型の軸受け部材９１Ｄを固定している。この軸受け部材９１Ｄ内には、出力軸１５の原料空気取り込み部９０のスクリュー９０Ｓが挿入されている。出力軸１５の原料空気取り込み部９０のスクリュー９０Ｓは、円筒型の軸受け部材９１Ｄ内で回転可能に支持されている。
これにより、駆動用モータ１１の出力軸１５が連続回転して第１ピストン６１と第２ピストン６２を往復移動させる際に、原料空気取り込み部９０は、同時に原料空気を螺旋溝の溝内に導き、矢印Ｍ方向にケース部２３内に取り込むことができる。このため、原料空気をケース部２３内に取り込むために原料空気の吸入装置を別途用意する必要が無くなり、コンプレッサの小型・軽量化と薄型化と構造の簡単化が図れる。 As shown in FIG. 7, the output shaft holding member 91 is fixed to the second side surface portion 32 of the case portion 23. The output shaft holding member 91 is fixed so as to close the opening 33 of the case portion 23. The output shaft holding member 91 fixes a cylindrical bearing member 91D. A screw 90S of the raw material air intake section 90 of the output shaft 15 is inserted into the bearing member 91D. The screw 90S of the raw air intake section 90 of the output shaft 15 is rotatably supported in a cylindrical bearing member 91D.
Thereby, when the output shaft 15 of the drive motor 11 continuously rotates and reciprocates the first piston 61 and the second piston 62, the raw material air intake section 90 simultaneously guides the raw material air into the spiral groove. , And can be taken into the case portion 23 in the direction of the arrow M. For this reason, it is not necessary to separately provide a raw material air suction device for taking the raw material air into the case portion 23, and the compressor can be reduced in size, weight, thickness, and structure.

しかも、原料空気取り込み部９０のスクリュー９０Ｓが円筒型の軸受け部材９１Ｄの内周面において回転することで、原料空気を出力軸の軸方向１５に沿って巻き込まれるようにして案内しながら原料空気を矢印Ｍ方向にケース部２３内にスムーズに取り込むために、出力軸１５の端部はスクリュー型に形成されている。このため、コンプレッサ１０から騒音が直接外部に漏れないようにしながら、静かに原料空気をケース部２３内に取り込むことができるので、低騒音化が図れる。出力軸１５が連続回転することで、出力軸１５の原料空気取り込み部９０のスクリュー９０Ｓは、円筒型の軸受け部材９１Ｄの内周面において原料空気を矢印Ｍ方向に沿ってケース部２３内に確実に取り込むことができる。
さらに、図７に示すように、出力軸保持部材９１には、原料空気を吸引する際と発生した圧縮空気を吐出す際に、ケース部２３の内の圧力を調整するための圧力調整部２５０が設けられている。この圧力調整部２５０について説明する。
圧力調整部２５０は、第１の開口部９９Ｈと第２の開口部９９Ｇと、吸引側の圧力調整弁９８Ｈと吐出側の圧力調整弁９８Ｇを有している。出力軸保持部材９１には、第１の開口部９９Ｈと第２の開口部９９Ｇが形成されている。この第１の開口部９９Ｈには、吸引側の圧力調整弁９８Ｈが配置されている。また、第２の開口部９９Ｇには、吐出側の圧力調整弁９８Ｇが配置されている。これらの吸引側の圧力調整弁９８Ｈと吐出側の圧力調整弁９８Ｇは、共にフラッパ式弁あり、薄い弾性変形可能な板状の部材である。
図７に示すように、吸引側の圧力調整弁９８Ｈは、出力軸保持部材９１の内面９１Ｎ側に配置されている。つまり、吸引側の圧力調整弁９８Ｈは、ケース部（クランクケース）２３内のコンロッド６１Ｃ、６２Ｃに対面する側に配置されている。
これに対して、吐出側の圧力調整弁９８Ｇは、出力軸保持部材９１の外面９１Ｍ側に配置されている。つまり、吐出側の圧力調整弁９８Ｇは、出力軸保持部材９１の外面９１Ｍ側ではあるが、後で説明する覆い部材９２に対面している。
第１の開口部９９Ｈと第２の開口部９９Ｇと吸引側の圧力調整弁９８Ｈと吐出側の圧力調整弁９８Ｇは、ケース部２３内の圧力を調整するために設けられている。 Moreover, since the screw 90S of the raw material air intake section 90 rotates on the inner peripheral surface of the cylindrical bearing member 91D, the raw material air is guided while being guided in the axial direction 15 of the output shaft. The end of the output shaft 15 is formed in a screw shape so that the case 23 can be smoothly taken in the direction of the arrow M. For this reason, since the raw material air can be gently taken into the case portion 23 while preventing the noise from leaking directly from the compressor 10, the noise can be reduced. As the output shaft 15 rotates continuously, the screw 90S of the raw material air intake section 90 of the output shaft 15 reliably feeds the raw material air into the case portion 23 along the arrow M direction on the inner peripheral surface of the cylindrical bearing member 91D. Can be imported.
Further, as shown in FIG. 7, the output shaft holding member 91 has a pressure adjusting unit 250 for adjusting the pressure in the case unit 23 when sucking the raw material air and discharging the generated compressed air. Is provided. The pressure adjusting unit 250 will be described.
The pressure adjustment unit 250 includes a first opening 99H, a second opening 99G, a suction-side pressure adjustment valve 98H, and a discharge-side pressure adjustment valve 98G. The output shaft holding member 91 has a first opening 99H and a second opening 99G. A suction side pressure regulating valve 98H is disposed in the first opening 99H. In addition, a discharge-side pressure regulating valve 98G is disposed in the second opening 99G. These suction-side pressure adjustment valve 98H and discharge-side pressure adjustment valve 98G are both flapper valves and are thin, elastically deformable plate-like members.
As shown in FIG. 7, the suction-side pressure adjustment valve 98 </ b> H is disposed on the inner surface 91 </ b> N side of the output shaft holding member 91. That is, the suction-side pressure adjustment valve 98H is disposed on the side facing the connecting rods 61C and 62C in the case portion (crankcase) 23.
On the other hand, the pressure adjustment valve 98G on the discharge side is disposed on the outer surface 91M side of the output shaft holding member 91. That is, the discharge-side pressure regulating valve 98G faces the cover member 92 described later, although it is on the outer surface 91M side of the output shaft holding member 91.
The first opening 99H, the second opening 99G, the suction-side pressure adjustment valve 98H, and the discharge-side pressure adjustment valve 98G are provided to adjust the pressure in the case portion 23.

また、この出力軸１５の原料空気取り込み部９０は、好ましくは第１ヘッド部２１と第２ヘッド部２２の間の空間１１Ｐ内に収容されている。出力軸１５の原料空気取り込み部９０は、第１ヘッド部２１と第２ヘッド部２２から回転中心軸ＣＬ方向に突出しないように空間１１Ｐ内に収まるように配置されている。すなわち、出力軸１５の原料空気取り込み部９０は、好ましくはケース部２３の第２側面部３２において第１ヘッド部２１の外形部分と第２ヘッド部２２の外形部分とで形成される領域内に収まっている。
つまり、この実施形態のコンプレッサは、ケース部２３の第１端部側に設けられ、第１ピストン６１を収容し得る大きさの第１ヘッド部２１と、ケース部２３の第２端部側に設けられ第２ピストンを収容し得る大きさの第２ヘッド部２２とを備えている。
そして、図７に示すように、第１ヘッド部２１と第２ヘッド部２２の間であって、これら各ヘッド部２１，２２の、外縁の仮想の延長線Ｇ１，Ｇ１の内側に、駆動用モータ１１と、該駆動用モータにより駆動される原料空気の取り込み部９０が収容配置されている。
より具体的には、各ヘッド部２１，２２の、外縁の仮想の延長線Ｇ１，Ｇ１の内側の領域において、上述した第１、第２の各ピストンを駆動するコンロッド６１Ｃ、６２Ｃの一側である第１側面部に駆動用モータ１１が配置され、他側である第２側面部に出力軸１５と覆い部９２とを有する原料空気取り込み部９０が配置されている。
これにより、駆動用モータ１１の原料空気取り込み部９０がコンプレッサ１０の外形から突出することがなく納まっているので、コンプレッサ１０の小型・軽量化と薄型化が図れる。
しかも、駆動用モータと出力軸の原料空気取り込み部は、ケース部の第１側面部と反対側の第２側面部側にそれぞれ振り分けて配置できるので、コンプレッサの小型・軽量化が図れる。 The raw material air intake part 90 of the output shaft 15 is preferably accommodated in a space 11P between the first head part 21 and the second head part 22. The raw material air intake portion 90 of the output shaft 15 is disposed so as to be accommodated in the space 11P so as not to protrude from the first head portion 21 and the second head portion 22 in the direction of the rotation center axis CL. That is, the raw material air intake portion 90 of the output shaft 15 is preferably in a region formed by the outer shape portion of the first head portion 21 and the outer shape portion of the second head portion 22 in the second side surface portion 32 of the case portion 23. It is settled.
That is, the compressor of this embodiment is provided on the first end portion side of the case portion 23, and the first head portion 21 having a size capable of accommodating the first piston 61 and the second end portion side of the case portion 23. And a second head portion 22 having a size capable of accommodating the second piston.
Then, as shown in FIG. 7, between the first head portion 21 and the second head portion 22 and inside the virtual extension lines G1 and G1 of the outer edges of the head portions 21 and 22, The motor 11 and the raw material air intake portion 90 driven by the driving motor are accommodated.
More specifically, in the region inside the virtual extension lines G1 and G1 of the outer edges of the head portions 21 and 22, on one side of the connecting rods 61C and 62C that drive the first and second pistons described above. The drive motor 11 is disposed on a certain first side surface portion, and the raw material air intake portion 90 having the output shaft 15 and the cover portion 92 is disposed on the second side surface portion on the other side.
Thereby, since the raw material air intake part 90 of the drive motor 11 is accommodated without protruding from the outer shape of the compressor 10, the compressor 10 can be reduced in size, weight and thickness.
In addition, since the drive motor and the raw material air intake portion of the output shaft can be separately arranged on the second side surface portion opposite to the first side surface portion of the case portion, the size and weight of the compressor can be reduced.

次に、図８と図７を参照して、覆い部材９２について説明する。
図８は、出力軸保持部材９１と覆い部材９２を示す分解斜視図である。図７に示すように、覆い部材９２は、第１ヘッド部２１と第２ヘッド部２２の間の空間１１Ｐ内に配置されている。図７に示すように、覆い部材９２は、出力軸１５の原料空気取り込み部９０を覆っている。覆い部材９２は、出力軸１５の原料空気取り込み部９０に対して回転中心軸ＣＬを中心として同軸状に配置されている。 Next, the covering member 92 will be described with reference to FIGS.
FIG. 8 is an exploded perspective view showing the output shaft holding member 91 and the covering member 92. As shown in FIG. 7, the covering member 92 is disposed in the space 11 </ b> P between the first head portion 21 and the second head portion 22. As shown in FIG. 7, the covering member 92 covers the raw material air intake portion 90 of the output shaft 15. The covering member 92 is arranged coaxially with respect to the raw material air intake portion 90 of the output shaft 15 around the rotation center axis CL.

図８に示すように、覆い部材９２は、仮想の中心軸を共通にした２つの短い円筒が接続された二重円筒形状の覆いケース９３と、隔壁部（リブともいう）９４と、複数のフィルタ９５を備える。覆いケース９３と隔壁部９４は、例えばプラスチックやアルミニウムのような軽い金属により作られている。覆いケース９３は、それぞれの円筒体の外径に対応した、大径部９３Ｂと小径部９３Ｃを有している。小径部９３Ｃは大径部９３Ｂに対して軸方向Ｅに沿って突出して形成されている。
覆いケース９３の大径部９３Ｂ内には、リング状の隔壁部９４が軸方向Ｅに沿って突出して形成されている。図８に示す軸方向Ｅは、図７に示す回転中心軸ＣＬと同軸である。このリング状の隔壁部９４と小径部９３Ｃは、図７に示す出力軸１５の原料空気取り込み部９０を収容して覆ってしまうための収容空間９３Ｓを形成している。 As shown in FIG. 8, the covering member 92 includes a double cylindrical covering case 93 to which two short cylinders having a common virtual central axis are connected, a partition wall (also referred to as a rib) 94, and a plurality of covering members 93 A filter 95 is provided. The cover case 93 and the partition wall 94 are made of a light metal such as plastic or aluminum. The cover case 93 has a large diameter portion 93B and a small diameter portion 93C corresponding to the outer diameter of each cylindrical body. The small diameter portion 93C is formed to protrude along the axial direction E with respect to the large diameter portion 93B.
A ring-shaped partition wall portion 94 is formed so as to protrude along the axial direction E in the large diameter portion 93 </ b> B of the cover case 93. The axial direction E shown in FIG. 8 is coaxial with the rotation center axis CL shown in FIG. The ring-shaped partition wall portion 94 and the small-diameter portion 93C form an accommodation space 93S for accommodating and covering the raw material air intake portion 90 of the output shaft 15 shown in FIG.

覆いケース９３の大径部９３Ｂには複数の穴が形成されており、これらの穴には、フィルタ９５が配置されている。従って、フィルタ９５と覆い部材９２は一体的構造の部材である。これらのフィルタ９５は、軸方向Ｅを中心として同じ角度間隔をおいて、例えば１２０度毎に配置されている。しかし、フィルタ９５は、これに限らず１つ、２つ、４つ以上配置されても良い。これにより、フィルタは覆い部材に一体的に設けられているので、別部材にする場合に比べて部品点数を減らすことができ、フィルタは、原料空気取り込み部に導入する原料空気に含まれる塵や埃等の不純物を除去できる。
フィルタ９５は、ケース部２３内に導入される原料空気の不純物を除去するために、多孔質の材料や不織布等、不純物が除去できれば良く、特に材質は限定されない。 A plurality of holes are formed in the large diameter portion 93B of the cover case 93, and a filter 95 is disposed in these holes. Therefore, the filter 95 and the covering member 92 are an integral structure member. These filters 95 are arranged, for example, every 120 degrees at the same angular interval around the axial direction E. However, the filter 95 is not limited to this, and one, two, four or more filters 95 may be arranged. Thereby, since the filter is provided integrally with the cover member, the number of parts can be reduced as compared with the case of using a separate member, and the filter is free from dust and dirt contained in the raw air introduced into the raw air intake section. Impurities such as dust can be removed.
The filter 95 is not particularly limited as long as impurities such as a porous material and a nonwoven fabric can be removed in order to remove impurities in the raw air introduced into the case portion 23.

図７に示すように、原料空気７０は、矢印で示すようにフィルタ９５を通って覆いケース９３内に入り、そして隔壁部９４の内側に入って、原料空気取り込み部９０に導入することができる。このように隔壁部９４が原料空気取り込み部９０に対して隙間を開けて同軸状に形成することで、原料空気７０の通過する距離を大きくすることができ、原料空気７０の導入経路を無理に折れ曲げることのなく、原料空気７０を原料空気取り込み部９０へ導入できる。
しかも、覆い部材９２の覆いケース９３内には、隔壁部９４が原料空気取り込み部９０に対して同軸状に配置されているので、覆い部材９２と隔壁部９４は、原料空気取り込み部９０の音が外部に直接漏れないようにする２重の防音部材として機能することができる。このため、コンプレッサ１０の低騒音化が図れる。
さらに、覆い部材９２の覆いケース９３の内側と出力軸保持部材９１の内側には、防音材４９９が配置されている。この防音材４９９としては、例えばシンサレートを貼り付けることができる。
一方、図８に示すように、覆いケース９３の大径部９３Ｂの外周面には、複数の、例えば３つの突起部５００が半径方向外側に突出して形成されている。これらの突起部５００は、中心軸Ｅを中心として１２０度毎に形成されている。突起部５００の断面形状は例えば３角形であるが、これに限らず他の形状を採用することができる。また、突起部５００の数は３つに限らず、２つあるいは４つ以上であっても良い。
図８に示すように、出力軸保持部材９１は、円筒部分９１Ｖを有している。この円筒部分９１Ｖは、覆いケース９３の大径部９３Ｂの内周面には、３つの凹部５０１が形成されている。これらの凹部５０１は、すでに説明した突起部５００を着脱可能にはめ込むための部分である。
これらの突起部５００と凹部５０１は、覆い部材９２をケース部２３の出力軸保持部材９１側に対して着脱可能に固定するための機械的な噛み合い構造を構成している。これにより、このような機械的な噛み合い構造を採用すれば、覆い部材９２は、ケース部２３側からワンタッチで取り外したり、逆に取り付けることができる。すなわち、フィルタと一体的な構造の覆い部材を簡単に交換したり、取り外して掃除をすることができる。
以上の構造を有する覆い部材９２は、第１ヘッド部２１と第２ヘッド部２２の間の空間１１Ｐ内に収容されている。すなわち、覆い部材９２は、第１ヘッド部２１と第２ヘッド部２２からは回転中心軸ＣＬ方向の外側に突出しないように空間１１Ｐ内に収まるように配置されている。これにより、覆い部材９２がコンプレッサ１０の外形部分から突出することがなく納まっているので、コンプレッサ１０の小型・軽量化と薄型化が図れる。 As shown in FIG. 7, the raw air 70 can pass through the filter 95 as shown by the arrow, enter the cover case 93, enter the inside of the partition wall portion 94, and be introduced into the raw air intake portion 90. . In this way, the partition wall portion 94 is formed coaxially with the raw material air intake portion 90 so that the distance through which the raw material air 70 passes can be increased, and the introduction path of the raw material air 70 can be forced. The raw air 70 can be introduced into the raw air intake section 90 without being bent.
Moreover, since the partition wall portion 94 is coaxially disposed with respect to the raw material air intake portion 90 in the cover case 93 of the cover member 92, the cover member 92 and the partition wall portion 94 are arranged so that the sound of the raw material air intake portion 90 can be reduced. Can function as a double soundproofing member that prevents direct leakage to the outside. For this reason, the noise of the compressor 10 can be reduced.
Further, a soundproofing material 499 is disposed inside the covering case 93 of the covering member 92 and inside the output shaft holding member 91. As the soundproof material 499, for example, a thin slate can be attached.
On the other hand, as shown in FIG. 8, a plurality of, for example, three protrusions 500 are formed on the outer peripheral surface of the large diameter portion 93 </ b> B of the cover case 93 so as to protrude radially outward. These protrusions 500 are formed every 120 degrees around the central axis E. The cross-sectional shape of the protrusion 500 is, for example, a triangle, but is not limited to this, and other shapes can be employed. Further, the number of protrusions 500 is not limited to three, and may be two or four or more.
As shown in FIG. 8, the output shaft holding member 91 has a cylindrical portion 91V. In the cylindrical portion 91 </ b> V, three concave portions 501 are formed on the inner peripheral surface of the large diameter portion 93 </ b> B of the cover case 93. These concave portions 501 are portions for fitting the protruding portions 500 described above so as to be detachable.
These protrusions 500 and recesses 501 constitute a mechanical engagement structure for removably fixing the cover member 92 to the output shaft holding member 91 side of the case portion 23. Thereby, if such a mechanical meshing structure is employed, the covering member 92 can be removed from the case portion 23 side with one touch, or attached in reverse. That is, the cover member having a structure integrated with the filter can be easily replaced or removed for cleaning.
The covering member 92 having the above structure is accommodated in the space 11P between the first head portion 21 and the second head portion 22. That is, the covering member 92 is disposed so as to be accommodated in the space 11P so as not to protrude outward from the first head portion 21 and the second head portion 22 in the direction of the rotation center axis CL. Thereby, since the covering member 92 is accommodated without protruding from the outer portion of the compressor 10, the compressor 10 can be reduced in size, weight, and thickness.

次に、図９を参照して、コンプレッサ１０の第１ヘッド部２１と第２ヘッド部２２における原料空気の導入経路５９と、原料空気が圧縮された後の圧縮空気の排出経路７９の例を説明する。
図９では、コンプレッサ１０の外形形状を２点鎖線で示し、このコンプレッサ１０における原料空気の導入経路５９を実線で示し、圧縮空気の排出経路７９を破線で示している。 Next, referring to FIG. 9, examples of the feed air introduction path 59 and the compressed air discharge path 79 after the feed air is compressed in the first head portion 21 and the second head portion 22 of the compressor 10 are described. explain.
In FIG. 9, the outer shape of the compressor 10 is indicated by a two-dot chain line, the raw material air introduction path 59 in the compressor 10 is indicated by a solid line, and the compressed air discharge path 79 is indicated by a broken line.

図５において実線で示す原料空気の導入経路５９は、複数の原料空気取り入れ開口部９６と、出力軸１５の原料空気取り込み部９０と、この原料空気取り込み部９０とつながる第１連通通路４１を有する。複数の原料空気取り入れ開口部９６は、配管４を介して吸気口２ｃのフィルタ３側に接続されている。第１連通通路４１は、上側の第１シリンダ６１Ｓ内と下側の第２シリンダ６２Ｓ内に通じている。これにより、原料空気７０は、実線で示す原料空気の導入経路５９を経て、上側の第１シリンダ６１Ｓ内と下側の第２シリンダ６２Ｓ内に供給できるようになっている。   5 has a plurality of raw material air intake openings 96, a raw material air intake portion 90 of the output shaft 15, and a first communication passage 41 connected to the raw material air intake portion 90. . The plurality of raw material air intake openings 96 are connected to the filter 3 side of the intake port 2 c via the pipe 4. The first communication passage 41 communicates with the upper first cylinder 61S and the lower second cylinder 62S. Thus, the raw air 70 can be supplied into the upper first cylinder 61S and the lower second cylinder 62S via the raw air introduction path 59 shown by a solid line.

一方、原料空気が圧縮された後の圧縮空気の排出経路７９は、第２連通通路４２と、排出口３７を有しており、配管６を介して第１吸着筒体１０８ａと第２吸着筒体１０８ｂ側に接続されている。これにより、上側の第１シリンダ６１Ｓ内と下側の第２シリンダ６２Ｓ内で生成された圧縮空気８０は、第２連通通路４２と配管６を経て第１吸着筒体１０８ａと第２吸着筒体１０８ｂ側に供給できるようになっている。   On the other hand, the compressed air discharge path 79 after the raw material air is compressed has a second communication passage 42 and a discharge port 37, and the first adsorption cylinder 108 a and the second adsorption cylinder via the pipe 6. It is connected to the body 108b side. As a result, the compressed air 80 generated in the upper first cylinder 61S and the lower second cylinder 62S passes through the second communication passage 42 and the pipe 6, and the first adsorption cylinder 108a and the second adsorption cylinder. It can be supplied to the 108b side.

次に、上述したようなコンプレッサ１０を備える酸素濃縮装置１の動作例を説明する。
図１の中央制御部２００がモータ制御部２０１に指令して、モータ制御部２０１がコンプレッサ１０の駆動用モータ１１を始動して、図７と図９に示す駆動用モータ１１の出力軸１５が回転中心軸ＣＬを中心として連続回転をする。このため、図７に示す第１ヘッド部２１の第１ピストン６１と第２ヘッド部２２の第２ピストン６２は、安定して反対方向に往復移動する。 Next, an operation example of the oxygen concentrating device 1 including the compressor 10 as described above will be described.
1 instructs the motor control unit 201, the motor control unit 201 starts the drive motor 11 of the compressor 10, and the output shaft 15 of the drive motor 11 shown in FIGS. It rotates continuously around the rotation center axis CL. For this reason, the first piston 61 of the first head portion 21 and the second piston 62 of the second head portion 22 shown in FIG. 7 stably reciprocate in opposite directions.

図７において、第１ピストン６１が第１シリンダ６１Ｓ内で下死点に位置すると同時に第２ピストン６２も第２シリンダ６２Ｓ内で下死点に位置し、第１ピストン６１がシリンダ６１Ｓ内で上死点に位置すると同時に第２ピストン６２もシリンダ６２Ｓ内で上死点に位置する。図７に示すように第１ピストン６１と第２ピストン６２３が上死点に位置するとシリンダ６１Ｓと第２シリンダ６２Ｓ内の原料空気が圧縮される。
逆に、第１ピストン６１と第２ピストン６２３が下死点に位置すると、第１シリンダ６１Ｓと第２シリンダ６２Ｓ内に原料空気が吸入される状態になる。
すなわち、第１ヘッド部２１の第１ピストン６１と第２ピストン６２は、同時に空気の吸入工程を行った後に、同時に圧縮空気を圧縮して排出する圧縮工程を行い、これらの空気の吸入工程と圧縮工程を繰り返す。 In FIG. 7, the first piston 61 is located at the bottom dead center in the first cylinder 61S, and at the same time, the second piston 62 is located at the bottom dead center in the second cylinder 62S, and the first piston 61 is located at the top dead center in the cylinder 61S. At the same time as being located at the dead center, the second piston 62 is also located at the top dead center in the cylinder 62S. As shown in FIG. 7, when the first piston 61 and the second piston 623 are located at the top dead center, the raw air in the cylinder 61S and the second cylinder 62S is compressed.
Conversely, when the first piston 61 and the second piston 623 are located at the bottom dead center, the raw material air is sucked into the first cylinder 61S and the second cylinder 62S.
That is, the first piston 61 and the second piston 62 of the first head portion 21 simultaneously perform the air suction process, and then perform the compression process of compressing and discharging the compressed air at the same time. Repeat the compression process.

このようにコンプレッサ１０の第１ヘッド部２１と第２ヘッド部２２が動作すると、図９に示すように、原料空気７０は、実線で示す原料空気の導入経路５９の複数の原料空気取り入れ開口部９６と、第１連通通路４１を経て上側の第１シリンダ６１Ｓと下側の第２シリンダ６２Ｓ内に吸入できる。
この原料空気７０の吸入の際には、図９に示す原料空気に含まれる塵埃等の不純物をフィルタ３で取り除くことができ、さらに図７に示す別のフィルタ９５により取り除くことができる。しかも、フィルタ９５に不純物が蓄積される前に、覆い部材９２を取り外すことで、フィルタ９５の清掃あるいはフィルタ９５の交換を容易にすることができる。このため、フィルタ９５のメンテナンス性を向上できる。 When the first head portion 21 and the second head portion 22 of the compressor 10 operate in this way, as shown in FIG. 9, the raw air 70 has a plurality of raw air intake openings in the raw air introduction path 59 shown by a solid line. 96 and the first communication passage 41, and can be sucked into the upper first cylinder 61S and the lower second cylinder 62S.
When the raw material air 70 is inhaled, impurities such as dust contained in the raw material air shown in FIG. 9 can be removed by the filter 3 and further removed by another filter 95 shown in FIG. In addition, by removing the cover member 92 before impurities are accumulated in the filter 95, the filter 95 can be easily cleaned or replaced. For this reason, the maintainability of the filter 95 can be improved.

図９に示す出力軸１５の原料空気取り込み部９０のスクリュー９０Ｓは、回転中心軸ＣＬを中心として連続回転することで、原料空気がスクリュー９０Ｓのらせん溝と円筒型の軸受け部材９１Ｄの間を案内されて、ケース部２３の第１連通通路４１内に取り込むことができる。これにより、原料空気をケース部２３内に取り込むために原料空気取り込み装置を別途用意する必要が無くなり、コンプレッサの小型化と構造の簡単化が図れる。
そして、原料空気取り込み部９０が原料空気をケース部２３内に取り込むためにスクリュー型に形成されていることから、コンプレッサ１０から騒音が直接外部に漏れないようにしながら、原料空気取り込み部９０は静かに原料空気をケース部２３内に取り込むことができる。 The screw 90S of the raw material air intake section 90 of the output shaft 15 shown in FIG. 9 continuously rotates around the rotation center axis CL, so that the raw material air is guided between the spiral groove of the screw 90S and the cylindrical bearing member 91D. Then, it can be taken into the first communication passage 41 of the case portion 23. Accordingly, it is not necessary to separately prepare a raw air intake device in order to take the raw air into the case portion 23, so that the compressor can be reduced in size and the structure can be simplified.
Since the raw air intake section 90 is formed in a screw shape so as to take the raw air into the case section 23, the raw air intake section 90 is quiet while preventing noise from leaking directly from the compressor 10. The raw material air can be taken into the case portion 23.

しかも、覆い部材９２が、出力軸１５の原料空気取り込み部９０の周囲を覆っている。このため、この覆い部材９２は、コンプレッサの駆動用モータの出力軸が回転することでピストンを動作させて原料空気を吸入して圧縮空気を生成する際に、ケース部の内部から騒音が直接外部に漏れてしまうことを防ぐことができる。このため、低騒音でピストン側に確実に原料空気を吸入して圧縮空気を生成できる。
また、覆い部材９２は、原料空気を取り込む際の騒音と駆動用モータ１１自体の騒音が外部に漏れるのを防止する騒音漏れ防止部材としての機能を果たすことができる。このため、コンプレッサ１０から騒音が直接外側に漏れないようにしながら、原料空気取り込み部９０はさらに静かに原料空気をケース部２３内に取り込むことができる。
一方、図９において、上側の第１シリンダ６１Ｓ内と下側の第２シリンダ６２Ｓ内で生成された圧縮空気８０は、第２連通通路４２と、排出口３７と、配管６を介して、第１吸着筒体１０８ａと第２吸着筒体１０８ｂ側に供給できる。
このようにしてコンプレッサ１０が原料空気を吸入して圧縮して圧縮空気を生成する際に、第１の開口部９９Ｈと第２の開口部９９Ｇと吸引側の圧力調整弁９８Ｈと吐出側の圧力調整弁９８Ｇは、ケース部２３内の圧力を調整するために働く。
すなわち、出力軸１５の原料空気取り込み部９０が連続回転しながら原料空気を第１ピストン６１と第２ピストン６２側に吸引する際には、第１ピストン６１と第２ピストン６２が互いに近づく方向Ｖ１に移動するのでケース部２３内の内圧が上昇して吸引側の圧力調整弁９８Ｈが押されて第１の開口部９９Ｈを閉じ、吐出側の圧力調整弁９８Ｇが第２の開口部９９Ｇを開くことで、ケース部２３内の圧力を第２の開口部９９Ｇからケース部２３の外部に逃がしてケース部２３内の圧力の調整をする。
また、生成された圧縮空気を第１ピストン６１と第２ピストン６２側からケース部２３の外部に吐出（排出）する際には、逆に第１ピストン６１と第２ピストン６２が互いに遠ざかる方向Ｖ２に移動するのでケース部２３内の内圧が減少して、吸引側の圧力調整弁９８Ｈが第１の開口部９９Ｈを開き、吐出側の圧力調整弁９８Ｇが第２の開口部９９Ｇを閉じることで、ケース部２３内の圧力を第１の開口部９８Ｈから空気を入れることで高めてケース部２３内の圧力の調整をする。
これにより、ケース部（クランクケース）２３内の圧力が原料空気の吸引時においても圧縮空気の吐出し時においてもほぼ一定に保つことができるので、第１ピストン６１と第２ピストン６２を往復移動させる際の駆動力を一定にすることができる。従って、第１ピストン６１と第２ピストン６２が往復移動する際の駆動用モータ１１の駆動トルク変動を減少させることで、駆動用モータ１１の消費電力を低減することができる。
図１に示すＡＣアダプタ４１９からの電力供給を受けて作動する第１電力供給状態と、内蔵電池２２８からの電力供給を受けて作動する第２電力供給状態と、外部電池２２７からの電力供給を受けて作動する第３電力供給状態のいずれにおいても、消費電力を低減できるが、特にバッテリを用いる第２電力供給状態と第３電力供給状態では、バッテリの消費電力を減らすことができるので、酸素濃縮装置１はより長時間の使用可能になる。 Moreover, the covering member 92 covers the periphery of the raw material air intake portion 90 of the output shaft 15. For this reason, when the output shaft of the driving motor for the compressor rotates, the covering member 92 causes noise directly from the inside of the case portion when the piston is operated to suck in the raw material air and generate compressed air. Can be prevented from leaking. For this reason, compressed air can be generated by reliably sucking the raw material air into the piston side with low noise.
Further, the covering member 92 can serve as a noise leakage preventing member that prevents the noise when the raw material air is taken in and the noise of the driving motor 11 itself from leaking to the outside. For this reason, the raw material air intake part 90 can take the raw material air into the case part 23 more silently while preventing noise from leaking directly from the compressor 10.
On the other hand, in FIG. 9, the compressed air 80 generated in the upper first cylinder 61 </ b> S and the lower second cylinder 62 </ b> S passes through the second communication passage 42, the discharge port 37, and the pipe 6. It can be supplied to the first adsorption cylinder 108a and the second adsorption cylinder 108b.
Thus, when the compressor 10 sucks the raw air and compresses it to generate compressed air, the first opening 99H, the second opening 99G, the suction-side pressure regulating valve 98H, and the discharge-side pressure are used. The adjustment valve 98G functions to adjust the pressure in the case portion 23.
That is, when sucking the raw material air toward the first piston 61 and the second piston 62 while the raw material air intake portion 90 of the output shaft 15 continuously rotates, the direction V1 in which the first piston 61 and the second piston 62 approach each other. Accordingly, the internal pressure in the case portion 23 rises and the suction side pressure regulating valve 98H is pushed to close the first opening 99H, and the discharge side pressure regulating valve 98G opens the second opening 99G. Thus, the pressure in the case portion 23 is released from the second opening 99G to the outside of the case portion 23, and the pressure in the case portion 23 is adjusted.
In addition, when the generated compressed air is discharged (discharged) from the first piston 61 and the second piston 62 to the outside of the case portion 23, the direction V2 in which the first piston 61 and the second piston 62 move away from each other conversely. As a result, the suction-side pressure adjustment valve 98H opens the first opening 99H, and the discharge-side pressure adjustment valve 98G closes the second opening 99G. The pressure in the case portion 23 is adjusted by increasing the pressure in the case portion 23 by introducing air from the first opening 98H.
As a result, the pressure in the case portion (crankcase) 23 can be kept substantially constant both when the raw material air is sucked and when the compressed air is discharged, so that the first piston 61 and the second piston 62 are reciprocated. The driving force at the time of making it constant can be made constant. Therefore, the power consumption of the drive motor 11 can be reduced by reducing fluctuations in the drive torque of the drive motor 11 when the first piston 61 and the second piston 62 reciprocate.
A first power supply state that operates by receiving power supply from the AC adapter 419 shown in FIG. 1, a second power supply state that operates by receiving power supply from the built-in battery 228, and power supply from the external battery 227 The power consumption can be reduced in any of the third power supply states that operate by receiving power, but in particular in the second power supply state and the third power supply state using a battery, the power consumption of the battery can be reduced. The concentrator 1 can be used for a longer time.

なお、図１のコンプレッサ１０が原料空気を圧縮して圧縮空気を発生する際には熱が発生するので、コンプレッサ１０は図１に示す送風ファン５により冷却される。このため、圧縮空気は、配管６と３方向切換弁１０９ａ、１０９ｂを経て第１吸着筒体１０８ａと第２吸着筒体１０８ｂ内の吸着剤を通過して窒素を吸着することにより、酸素が分離して生成される。製品タンク１１１は、分離して生成された９０％程度以上の濃度の酸素を貯蔵することができる。   In addition, since heat generate | occur | produces when the compressor 10 of FIG. 1 compresses raw material air and generate | occur | produces compressed air, the compressor 10 is cooled by the ventilation fan 5 shown in FIG. Therefore, the compressed air passes through the adsorbent in the first adsorption cylinder 108a and the second adsorption cylinder 108b through the pipe 6 and the three-way switching valves 109a and 109b, and adsorbs nitrogen, thereby separating oxygen. Is generated. The product tank 111 can store oxygen having a concentration of about 90% or more produced by separation.

そして、図１の酸素濃度センサ１１４は、製品タンク１１１からの酸素濃度の検出を行う。比例開度弁１１５は、酸素流量設定ボタン３０８に連動して開閉する。そして、酸素は、滅菌フィルタ１１９と酸素濃縮装置１の酸素出口７を経て、鼻カニューレ３１４に供給される。これにより、患者は、鼻カニューレ３１４を経て例えば最大流量１Ｌ／分の流量で、約９０％程度以上に濃縮された酸素の吸入が可能である。   The oxygen concentration sensor 114 in FIG. 1 detects the oxygen concentration from the product tank 111. The proportional opening valve 115 opens and closes in conjunction with the oxygen flow rate setting button 308. The oxygen is then supplied to the nasal cannula 314 via the sterilization filter 119 and the oxygen outlet 7 of the oxygen concentrator 1. Thus, the patient can inhale oxygen concentrated to about 90% or more through the nasal cannula 314, for example, at a maximum flow rate of 1 L / min.

上述した本発明の実施形態では、コンプレッサ１０を用いることで、原料空気を吸引して圧縮空気を生成する際にコンプレッサ１０の低騒音化が図れ、コンプレッサ１０と酸素濃縮装置１の小型化と重量の低減が図れる。
圧縮空気のみによる正圧変動吸着法（ＰＳＡ）は、圧縮空気のみを吸着筒体内に送り窒素を吸着させるので、圧縮空気と減圧空気による正負圧変動吸着法（ＶＰＳＡ）に比べて、コンプレッサの小型化と構造の簡単化が図れるメリットがある。
駆動用モータ１１として同期モータが好ましくは使用されれば、電源電圧が変動しても、出力軸１５の回転数が一定にでき、第１ヘッド部２１と第２ヘッド部２２を安定した回転数で駆動できる。
以上説明したように、本実施形態では、特に、小型化，軽量化した可搬型酸素濃縮装置において、９０％以上に濃縮された酸素を連続で１Ｌ／分まで供給が可能となり、併せて消費電力の低減を図ることができる。また、呼吸同調機能を動作させれば、９０％以上に濃縮された酸素を実質的に３Ｌ／分まで供給可能となる。 In the embodiment of the present invention described above, by using the compressor 10, when the raw material air is sucked to generate compressed air, the compressor 10 can be reduced in noise, and the compressor 10 and the oxygen concentrator 1 can be reduced in size and weight. Can be reduced.
In the positive pressure fluctuation adsorption method (PSA) using only compressed air, only compressed air is sent into the adsorption cylinder and nitrogen is adsorbed. Therefore, the compressor is smaller than the positive and negative pressure fluctuation adsorption method (VPSA) using compressed air and reduced pressure air. There is a merit that simplification of structure and simplification.
If a synchronous motor is preferably used as the drive motor 11, the rotational speed of the output shaft 15 can be made constant even if the power supply voltage fluctuates, and the first head section 21 and the second head section 22 can be stably rotated. Can be driven by.
As described above, in this embodiment, in particular, in a portable oxygen concentrator reduced in size and weight, it is possible to continuously supply oxygen concentrated to 90% or more up to 1 L / min. Can be reduced. Further, when the breath synchronization function is operated, oxygen concentrated to 90% or more can be supplied substantially up to 3 L / min.

ところで、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明は様々な修正と変更が可能であり、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変形が可能である。
図７において、駆動用モータ１１の外面の位置は、第１ヘッド部２１と第２ヘッド部２２の外形部分に対して、回転中心軸ＣＬ方向について同一であっても良いし、駆動用モータ１１の外面の位置が第１ヘッド部２１と第２ヘッド部２２の外形部分よりも低い位置であっても良い。
例えば、酸素濃縮装置は、図示した携帯型の酸素濃縮装置に限らず、据え置き型の酸素濃縮装置であっても良い。図に示すコンプレッサ１０の駆動用モータは、例えば１Ｌクラス（９０％以上に濃縮された酸素を連続して１Ｌ／分供給できるという意味）の同期モータであるが、これに限らず１Ｌクラスを超える能力を有するモータ、例えば３Ｌクラス（９０％以上に濃縮された酸素を連続して３Ｌ／分供給できるという意味）、５Ｌクラス（９０％以上に濃縮された酸素を連続して５Ｌ／分供給できるという意味）等に適するモータを用いても良い。駆動用モータの種類は、各種のモータを採用でき、駆動用モータは単相交流誘導モータであっても良い。
第１ヘッド部２１と第２ヘッド部２２は、それぞれピストンが反対方向に往復移動する水平対向配置になっているが、これに限らず２つのピストンが例えばＶ字型に配置されていても良い。 By the way, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made to the present invention, and various modifications can be made within the scope described in the claims.
In FIG. 7, the position of the outer surface of the drive motor 11 may be the same in the direction of the rotation center axis CL with respect to the outer portions of the first head portion 21 and the second head portion 22, or the drive motor 11. The position of the outer surface may be lower than the outer shape portions of the first head portion 21 and the second head portion 22.
For example, the oxygen concentrator is not limited to the illustrated portable oxygen concentrator, but may be a stationary oxygen concentrator. The motor for driving the compressor 10 shown in the figure is a synchronous motor of, for example, 1 L class (meaning that oxygen concentrated to 90% or more can be continuously supplied at 1 L / min), but is not limited to this and exceeds 1 L class. Motor having capacity, for example, 3L class (meaning that oxygen concentrated to 90% or more can be continuously supplied at 3L / min), 5L class (oxygen concentrated to 90% or more can be continuously supplied at 5L / min) For example, a motor suitable for the above may be used. Various types of driving motors can be used, and the driving motor may be a single-phase AC induction motor.
The first head portion 21 and the second head portion 22 are horizontally opposed so that the pistons reciprocate in opposite directions, but the present invention is not limited to this, and the two pistons may be arranged in a V shape, for example. .

１・・・酸素濃縮装置、２・・・主筐体、２ｃ・・・吸気口、３・・・フィルタ、４・・・配管、６・・・配管、１０・・・コンプレッサ、１１・・・駆動用モータ、１５・・・出力軸、２１・・・第１ヘッド部、２２・・・第２ヘッド部、２３・・・ケース部、２３Ａ・・・ケース部の第１端部（上端部）、２３Ｂ・・・ケース部の第２端部（下端部）、５９・・・原料空気の導入経路、７０…原料空気、７１・・・圧縮空気、７９・・・圧縮空気の排出経路、９０・・・出力軸の原料空気取り込み部、９０Ｓ・・・スクリュー、９１Ｄ・・・円筒型の軸受け部材、９２・・・覆い部材、９３・・・覆いケース、９４・・・カバー部材、９５・・・フィルタ、９８Ｈ・・・吸引側の圧力調整弁、９８Ｇ・・・吐出側の圧力調整弁、９９Ｈ・・・第１の開口部、９９Ｇ・・・第２の開口部、１０８ａ・・・第１吸着筒体（吸着部材）、１０８ｂ・・・第２吸着筒体（吸着部材）、２５０…圧力調整部、４９９…防音材、５００・・・突起部、５０１・・・凹部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Oxygen concentrator, 2 ... Main housing, 2c ... Intake port, 3 ... Filter, 4 ... Piping, 6 ... Piping, 10 ... Compressor, 11 ... Drive motor, 15 ... output shaft, 21 ... first head, 22 ... second head, 23 ... case, 23A ... first end of the case (upper end) Part), 23B ... second end (lower end) of the case part, 59 ... introduction path of raw material air, 70 ... raw material air, 71 ... compressed air, 79 ... exhaust path of compressed air , 90 ... Raw material air intake part of the output shaft, 90S ... Screw, 91D ... Cylindrical bearing member, 92 ... Cover member, 93 ... Cover case, 94 ... Cover member, 95: Filter, 98H: Pressure adjustment valve on suction side, 98G: Pressure adjustment valve on discharge side, 99H First opening, 99G, second opening, 108a, first adsorption cylinder (adsorption member), 108b, second adsorption cylinder (adsorption member), 250, pressure adjusting unit 499 ... Soundproof material, 500 ... Projection, 501 ... Recess

Claims (6)

原料空気を圧縮して圧縮空気を発生するコンプレッサであって、
前記コンプレッサは、ケース部と、前記ケース部に設けられて出力軸を有する駆動用モータと、
前記駆動用モータの前記出力軸の回転により動作し、前記原料空気を吸入して圧縮して前記圧縮空気を発生するヘッド部と、
前記出力軸に設けられて前記出力軸の回転により前記原料空気を前記ケース部内に取り込んで前記ヘッド部側に前記原料空気を供給する原料空気取り込み部と、
前記ケース部側に着脱可能に取り付けられ、前記出力軸の前記原料空気取り込み部を覆うための覆い部材と
を備えることを特徴とするコンプレッサ。 A compressor that generates compressed air by compressing raw air,
The compressor includes a case portion, a drive motor provided in the case portion and having an output shaft,
A head unit that operates by rotation of the output shaft of the drive motor, and sucks and compresses the raw air to generate the compressed air;
A raw material air intake part that is provided on the output shaft and takes the raw material air into the case part by rotation of the output shaft and supplies the raw material air to the head part side;
A compressor comprising: a cover member that is detachably attached to the case portion side and covers the raw material air intake portion of the output shaft. 前記覆い部材は、前記ケース部側に機械的な噛み合いにより着脱可能に固定されている請求項１に記載のコンプレッサ。   The compressor according to claim 1, wherein the cover member is detachably fixed to the case portion side by mechanical engagement. 前記原料空気を吸入する際と発生した前記圧縮空気を吐出す際に前記ケース部内の圧力を調整する圧力調整部を備え、
前記圧力調整部は、前記原料空気を吸入する際と発生した前記圧縮空気を吐出す際に前記ケース部内の圧力を調整するために第１開口部を開閉可能な第１の圧力調整弁と、第２開口部を開閉可能な第２の圧力調整弁を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコンプレッサ。 A pressure adjusting unit that adjusts the pressure in the case when the raw air is sucked and the generated compressed air is discharged;
The pressure adjusting unit includes a first pressure adjusting valve capable of opening and closing a first opening in order to adjust a pressure in the case unit when sucking the raw material air and discharging the generated compressed air; The compressor according to claim 1, further comprising a second pressure regulating valve capable of opening and closing the second opening. 前記覆い部材の内側には、防音材が配置されていることを特徴とする請求項３に記載のコンプレッサ。   The compressor according to claim 3, wherein a soundproof material is disposed inside the covering member. 前記出力軸の前記原料空気取り込み部は、前記出力軸の端部において前記原料空気を前記出力軸の軸方向に案内するスクリュー形状に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項１〜請求項４のいずれか１つの項に記載のコンプレッサ。   The said raw material air intake part of the said output shaft is formed in the screw shape which guides the said raw material air to the axial direction of the said output shaft in the edge part of the said output shaft. The compressor according to any one of claims 4 to 5. 原料空気を圧縮して圧縮空気を発生するコンプレッサと、該圧縮空気から窒素を吸着する吸着剤を収容する吸着部材とを備える酸素濃縮装置であって、
前記コンプレッサは、ケース部と、前記ケース部に設けられて出力軸を有する駆動用モータと、
前記駆動用モータの前記出力軸の回転により動作し、前記原料空気を吸入して圧縮して前記圧縮空気を発生するヘッド部と、
前記出力軸に設けられて前記出力軸の回転により前記原料空気を取り込んで前記ヘッド部側に前記原料空気を供給する原料空気取り込み部と，
前記ケース部側に着脱可能に取り付けられ、前記出力軸の前記原料空気取り込み部を覆うための覆い部材と
を備えることを特徴とする酸素濃縮装置。 An oxygen concentrator comprising a compressor that compresses raw material air to generate compressed air, and an adsorbing member that contains an adsorbent that adsorbs nitrogen from the compressed air,
The compressor includes a case portion, a drive motor provided in the case portion and having an output shaft,
A head unit that operates by rotation of the output shaft of the drive motor, and sucks and compresses the raw air to generate the compressed air;
A raw material air intake section that is provided on the output shaft and takes in the raw material air by rotation of the output shaft and supplies the raw material air to the head portion side;
An oxygen concentrator comprising: a cover member that is detachably attached to the case portion side and covers the raw material air intake portion of the output shaft.
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