JP2013013497A - 酸素濃縮装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】生成された酸素濃縮ガスの酸素濃度を計測する酸素濃度センサと、アルゴンガス濃度を計測するアルゴンガス濃度センサと、該濃度センサの出力値からガス濃度成分を判断するガス濃度監視手段を具備し、酸素濃縮ガスの成分比を検出し、該成分比に基づいて、該空気供給手段の出力および/または吸脱着時間を制御する酸素濃縮装置。
【選択図】図2
Description
さらに本発明は、該ガス濃度監視手段による計測結果から、生成された酸素濃縮ガスの成分が酸素とアルゴンからなる2成分系である場合に、該空気供給手段の出力は増加させず/または減少させる制御を行うことを特徴とする酸素濃縮装置を提供するものである。
先ず、外部から取り込まれる原料空気は、塵埃などの異物を取り除くための吸気フィルタ101などを備えた空気取り込み口から取り込まれる。このとき、通常の空気中には、約21%の酸素ガス、約77%の窒素ガス、0.8%のアルゴンガス、二酸化炭素ほかのガスが1.2%含まれている。かかる装置では、呼吸用ガスとして必要な酸素ガスを濃縮して取り出す。
前記吸着筒105で吸着されなかった酸素ガスを主成分とする酸素濃縮ガスは、吸着筒105へ逆流しないように設けられた逆止弁106a,106bを介して、製品タンク108に流入する。
酸素濃縮装置の運転を開始させると、初期設定の回転数でコンプレッサ102から原料空気が吸着筒105に供給され、高濃度酸素ガスが生成される。しかしながら、コンプレッサ102から吸着筒105の経路の途中で原料空気の漏れが生じた場合や、吸着剤の劣化によって十分な窒素吸着ができなかった場合では、運転開始から所定時間後の酸素濃度が、90%以上の濃度設定値に達せず、図2のA点になる。この場合、酸素濃度を上昇させるために、低下した吸着剤の吸着効率を補う分だけコンプレッサ102の出力を上げて原料空気の供給量を増やし、酸素濃度が図2のB点になるように制御部103で制御する。また、コンプレッサ102の回転数が上限に達している場合には、切換弁104のサイクルタイムを長くし、窒素を吸着する時間を長くすることで酸素濃度の上昇を図り、酸素濃度がB点になるように制御する。
102 コンプレッサ
103 制御部
104 流路切換弁
104a 供給弁a
104b 供給弁b
104c 排気弁c
104d 排気弁d
105a 吸着筒a
105b 吸着筒b
106a,106b 逆止弁
107 均圧弁
108 製品タンク
109 調圧弁
110 流量設定部
111 酸素濃度/酸素流量センサ
112 アルゴンガス濃度センサ
113 カニューラ
Claims (5)
- 酸素よりも窒素を選択的に吸着し得る吸着剤を充填した複数の吸着筒と、
該吸着筒へ原料空気を供給する空気供給手段と、
複数の該吸着筒の上流側と該空気供給手段の流路を一定タイミングで切り換えするための切換弁を有し、
該吸着筒へ原料空気を供給し酸素濃縮ガスを取り出す吸着工程、吸着工程終了後の該吸着筒を減圧排気し吸着剤を再生する脱着工程、吸着工程側の該吸着筒から酸素濃縮ガスを該均圧弁を開いて脱着工程側の該吸着筒へ導入しパージするパージ工程を、所定タイミングで繰り返す制御手段と、
生成された濃縮酸素の酸素濃度を計測する酸素濃度センサと、アルゴンガス濃度を計測するアルゴンガス濃度センサと、酸素濃度センサ及びアルゴンガス濃度センサの出力値からガス濃度成分を判断する手段を備えたガス濃度監視手段を具備した圧力変動吸着型酸素濃縮装置において、
該ガス濃度監視手段によって酸素濃縮ガスの成分比を検出し、該成分比に基づいて、該空気供給手段の出力および/または該切換弁の切換時間を制御する制御手段を備えたことを特徴とする酸素濃縮装置。 - 該ガス濃度監視手段による計測結果が、該酸素濃縮ガスの成分が酸素と窒素とアルゴンの3成分系であり、かつアルゴンガス濃度が5%以下の場合に、該制御手段が、空気供給手段の出力を増加させる制御を行う、または/および該吸着工程と該脱着工程の時間を増加するように該切換弁を制御する手段であることを特徴とする、請求項1に記載の酸素濃縮装置。
- 該ガス濃度監視手段による計測結果が、該酸素濃縮ガスの成分が酸素と窒素とアルゴンの3成分系あり、かつアルゴンガス濃度が5%以上の場合に、該制御手段が、空気供給手段の出力を低下させる制御を行う、または/および該吸着工程と該脱着工程の時間を短縮するように該切換弁を制御する手段であることを特徴とする、請求項1に記載の酸素濃縮装置。
- 該ガス濃度監視手段による計測結果が、該酸素濃縮ガスの成分が酸素とアルゴンからなる2成分系である場合は、該制御手段が、該空気供給手段の出力を低下させる制御を行う、または/および該吸着工程と該脱着工程の時間を短縮するように該切換弁を制御する手段であることを特徴とする、請求項1に記載の酸素濃縮装置。
- 該切換弁の制御よりも、該空気供給手段の制御を優先することを特徴とする請求項2から4の何れかに記載の酸素濃縮装置。
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