JP2739888B2 - 酸素濃縮器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気中から高濃度の酸
素を取り出す酸素濃縮器に関し、特に、コンプレッサー
の消音及び防振に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、酸素濃縮器では、コンプレッ
サーによって圧縮空気をシーブ・ベッド（吸着床）に供
給し、このシーブ・ベッドで加圧と減圧を繰り返して、
空気中から高濃度の酸素を取り出している。

【０００３】この際、酸素濃縮器の特に室内設置を考慮
した場合、コンプレッサーの消音及び防振対策が重要と
なる。

【０００４】そこで、従来から、酸素濃縮器では、コン
プレッサーを収納した収納ケース内に、木製の厚い板を
用いてジグザグ状の仕切板を形成し、その仕切板の表面
に発泡ウレタンを貼り付けて、収納ケース内の表面積を
拡大し、コンプレッサーの騒音をジグザグ状の仕切板間
で乱反射させながら発泡ウレタンで消音するような対策
を図っていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来は、消音
効果が低い上に、コンプレッサーが発生する低周波の振
動は殆んど吸収することができない。また、収納ケース
内の温度上昇を招き、発泡ウレタンが早期に触けたり、
コンプレッサーのモータ等の寿命を短くする等の悪影響
を及ぼしている。更に、木製の厚い板を用いて収納ケー
ス内をジグザグ状に仕切っているために、酸素濃縮器全
体の重量が著しく増大して、移動や運搬が不便である上
に、収納ケースの内部構造が著しく複雑になってしま
い、コンプレッサー等のメンテナンスが非常に不便であ
る等の問題があった。

【０００６】本発明は、上記の問題を解決するためにな
されたものであって、酸素濃縮器のコンプレッサーの消
音及び防振を効果的に行えるようにしたものを提供する
ことを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の酸素濃縮器の請求項１は、コンプレッサー
を収納した収納ケースの風洞の内壁を内外２重の複合吸
音壁に構成し、その際、内側吸音壁を多孔質の吸音材で
構成し、外側吸音壁をハニカム構造体で構成し、かつ、
そのハニカム構造体の多数の中空部の開放された先端を
内側の吸音材の外側に接合したものである。

【０００８】また、上記の目的を達成するための本発明
の酸素濃縮器の請求項２は、コンプレッサーを収納した
収納ケースの風洞の内壁を内外２重の複合吸音壁に構成
し、その際、内側吸音壁を多数の中空部の先端が内側に
開放されたハニカム構造体で構成し、外側吸音壁をハニ
カム構造体の外側に接合した多孔質の吸音材で構成した
ものである。

【０００９】

【作用】上記のように構成された本発明の酸素濃縮器の
請求項１は、収納ケースの風洞内でコンプレッサーが発
生する音の振動エネルギーの大振幅の振動波を複合吸音
壁の内側吸音壁を構成している多孔質の吸音材に吸収し
て中振幅の振動波に一次減衰させた後に、その中振幅の
振動波を外側吸音壁を構成していて、多数の中空部の先
端が開放されていることによって表面積が非常に大きく
構成されているハニカム構造体の多数の中空部内にその
開放された先端から進入させてその多数の中空部内で小
振幅の振動波に高効率に二次減衰させる。

【００１０】また、上記のように構成された本発明の酸
素濃縮器の請求項２は、収納ケースの風洞内でコンプレ
ッサーが発生する音の振動エネルギーの大振幅の振動波
を複合吸音壁の内側吸音壁を構成していて、多数の中空
部の先端が内側に開放されていることによって内側表面
積が非常に大きく構成されているハニカム構造体のその
多数の中空部内に開放された先端から侵入させて中振幅
の振動波に高効率に一次減衰させた後に、その中振幅の
振動波を外側吸音壁を構成している多孔質の吸音材に吸
収して小振幅の振動波に二次減衰させる。しかも、内側
のハニカム構造体の多数の中空部の先端を内側に開放さ
せたことによって、風洞の内壁面に多数の凹凸面を形成
することができて、風洞内を流れる空気に乱流を誘発さ
せることができるので、風洞内での空気の熱交換率を高
めることができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を適用した酸素濃縮器の実施例
を図を参照して説明する。

【００１２】［収納ケース内の風洞の内壁構造の説明］ 最初に、図１〜図５によって、収納ケース内における風
洞の内壁構造について説明する。

【００１３】後述するように、コンプレッサー等を収納
する収納ケースの内部の風洞を構成する内壁１の内側に
は、表面が山形等の多数の凹凸面２ａに形成されている
発泡ウレタン等の多孔質の吸音材２と、アルミニウム
箔、紙やプラスチックシート等によって形成され、か
つ、多数の中空部３ａの先端が表面に開放されたハニカ
ム構造体３とを貼り合せた複合構造の複合吸音壁４が用
いられている。

【００１４】また、この収納ケースの内部の風洞を構成
する内壁１の外側には、アルミニウム板等の２枚以上の
軽金属板５と、これらの間にサンドイッチ状に貼り合せ
た合成ゴム、天然ゴム、プラスチックゴム等の１枚又は
複数枚の弾性シート６とからなる多層構造の制振板７が
用いられている。

【００１５】そして、図１の（Ａ）及び図２に示す内壁
１は、内側（図１の（Ａ）で左側を言う）に配置された
吸音材２の山形等の多数の凹凸面２ａとは反対側である
外側（図１の（Ａ）で右側の側面を言う）にハニカム構
造体３をその多数の中空部３ａの開放された先端側から
貼り合せた複合吸音壁４を用いている。そして、その複
合吸音壁４を内側に配置し、その複合吸音壁４の外側に
制振板７を貼り付けて一体化している。

【００１６】また、図１の（Ｂ）及び図３に示す内壁１
は、内側（図１の（Ｂ）で左側を言う）に配置されたハ
ニカム構造体３の多数の中空部３ａの先端を内側（図１
の（Ｂ）で左側を言う）に開放して、そのハニカム構造
体の外側（図１の（Ｂ）で右側の側面を言う）に吸音材
２をその山形等の多数の凹凸面２ａ側から貼り合せた複
合吸音壁４を用いている。そして、その複合吸音壁４を
内側に配置し、その複合吸音壁４の外側に制振板７を貼
り付けて一体化している。なお、この場合は、ハニカム
構造体３の多数の中空部３ａが吸音材２に通じるよう
に、ハニカム構造体３のベース３ｂを多孔板や金網等で
構成するのが好ましい。

【００１７】そして、ハニカム構造体３の多数の中空部
３ａの断面形状については、図３に示すような六角形、
図４に示すような円形、図５の（Ａ）に示すような四角
形等の各種の形状を採用することができる。なお、図５
の（Ａ）に示すハニカム構造体３については、図５の
（Ｂ）に示すような上下対称状のスリット３ｃ付の短冊
状部品３ｄを、多数のスリット３ｃどうしで上下から差
し込んで直角状に組み立てることによって簡単に製造す
ることができる。

【００１８】［内壁による消音及び防振効果の説明］ まず、図１の（Ａ）及び図２に示す構造の内壁１は、風
洞の内側面の表面積が吸音材２の山形等の多数の凹凸面
２ａによって非常に大きい面積に形成されている。そし
て、この内壁１は、外側の多層構造の軽量で、かつ、高
い剛性を有する制振板７によって十分な強度が確保され
ている。

【００１９】また、図１の（Ｂ）及び図３に示す構造の
内壁１は、風洞の内側面の表面積がハニカム構造体３の
多数の中空部３ａによって非常に大きい面積に形成され
ている。そして、この内壁１は、外側の多層構造の軽量
で、かつ、高い剛性を有する制振板７によって十分な強
度が確保されている。

【００２０】そして、後述するコンプレッサーは、作動
時に、音である振動エネルギーと、熱である熱エネルギ
ーとを発生する。

【００２１】そこで、図１の（Ａ）及び図２に示す構造
の内壁１によれば、コンプレッサーが発生する振動エネ
ルギーの大振幅の振動波Ｓ₁ が空気を伝播して表面積の
非常に大きい吸音材２の山形等の多数の凹凸面２ａから
その吸音材２内に効果的に吸収されて、中振幅の振動波
Ｓ₂ に一次減衰された後、その吸音材２を通過してハニ
カム構造体３の多数の中空部３ａ内に入り込んで小振幅
の振動波Ｓ₂ に二次減衰されて、制振板７に衝突され
る。

【００２２】また、図１の（Ｂ）及び図３に示す構造の
内壁１によれば、コンプレッサーが発生する振動エネル
ギーの大振幅の振動波Ｓ₁ が空気を伝播して表面積の非
常に大きいハニカム構造体３の先端が開放されている多
数の中空部３ａ内に効果的に入り込んで中振幅の振動波
Ｓ₂ に一次減衰された後、そのハニカム構造体３を通過
して表面積の非常に大きい山形等の多数の凹凸面２ａか
ら吸音材２内に効果的に吸収されて小振幅の振動波Ｓ₃
に二次減衰されて、制振板７に衝突される。

【００２３】従って、何れの内壁１においても、コンプ
レッサーの振動エネルギーを複合吸音壁４と制振板７の
内部に効果的に吸収して封じ込めることができる。そし
て、複合吸音壁４と制振板７の内部で振動エネルギーが
熱エネルギーに効果的に変換されて、高効率の消音作用
が行われる。

【００２４】なお、コンプレッサーの熱エネルギーは表
面積の非常に大きい吸音材２の山形等の多数の凹凸面２
ａや先端が開放されているハニカム構造体３の多数の中
空部３ａから複合吸音壁４及び制振板７に効果的に吸収
されて蓄積される。

【００２５】この際、特に、図１の（Ａ）（Ｂ）に示す
制振板７が、アルミニウム板等の軽金属板５と弾性シー
ト６のサンドイッチ構造による多層構造に構成されてい
るので、この制振板７に衝突される振動エネルギーの内
部摩擦によるエネルギー損失が特に大きく、高い減衰能
を発揮する。

【００２６】従って、この制振板７は、コンプレッサー
が発生する低周波の振動を効果的に、かつ、確実に吸収
することができて、高い防振効果が得られる。

【００２７】［収納ケースと３つの内箱の構造説明］ 次に、図６〜図１０によって、収納ケースと、その収納
ケース内に収容される３つの内箱の構造について説明す
る。

【００２８】まず、収納ケース９はＦＲＰ（繊維強化プ
ラスチック）等によって直方体形状で縦長の箱型に構成
されていて、底面９ａが開放されている。そして、この
収納ケース９の一方の側面９ｂの下端における一方のコ
ーナに空気吸入口１０が形成され、この収納ケース９の
他方の側面９ｃの上端における他方のコーナに空気排出
口１１が形成されている。なお、この収納ケース９の一
方の横側面９ｄの下端には空気換気口１２が形成されて
いる。

【００２９】次に、収納ケース９の内部には、風洞を構
成するためのそれぞれ直方体形状で横長の３つの内箱が
上下３段に脱着可能に積み重ねられた状態に収容されて
いる。そして、これら３つの内箱は、下段の空気吸入箱
１３と、中断のコンプレッサー収納箱１４と、上段の空
気排出箱１５とによって構成されている。

【００３０】そして、中段のコンプレッサー収納箱１４
の内部に後述する酸素濃縮器のコンプレッサー１６が収
納されている。

【００３１】そして、これら空気吸入箱１３、コンプレ
ッサー収納箱１４及び空気排出箱１５の３つの内箱のそ
れぞれの外周６面を構成する合計１８枚の外装板１８
と、空気吸入箱１３及び空気排出箱１５内にそれぞれジ
グザグ状で垂直に配置された複数の仕切板１９が図１〜
図５に示した内壁１によって構成されている。

【００３２】なお、この際、各外装板１８については外
側に制振板７が配置されて、内側に複合吸音壁４が配置
されるが、各仕切板１９については中央に制振板７をサ
ンドイッチ状に挟み込むようにして、両側に複合吸音壁
４が配置される。

【００３３】また、この際、これら合計１８枚の外装板
１８、複数の仕切板１９及びアルミニウム等からなる複
数のフレーム（図示省略）が、それぞれ複数ブロックに
区分けされた複数組の組立部品２０に構成されている。
そして、これら複数組の組立部品２０をブロック毎に下
から上に向って順次ネジ止め等にて組立てることによっ
て、空気吸入箱１３、空気排出箱１４及びコンプレッサ
ー収納箱１４が分解可能な状態で上下３段に組立てられ
ている。

【００３４】そして、その上下３段に組立てられた空気
吸入箱１３、コンプレッサー収納箱１４及び空気排出箱
１５の外周に収納ケース９が上方から挿入されて、これ
ら空気吸入箱１３、コンプレッサー収納箱１４及び空気
排出箱１５がネジ止め等にて収納ケース９の内部に一体
に締結されている。

【００３５】従って、収納ケース９を外せば、組立部品
２０を上から下に順次分解することによって、空気排出
箱１５、コンプレッサー収納箱１４及び空気吸入箱１３
を上から下に順次簡単に分解することができるように構
成されている。

【００３６】［収納ケース内の空冷装置の説明］ 次に、図６〜図１０によって、収納ケース内に設けられ
た空冷装置について説明する。

【００３７】まず、空気吸入箱１３及び空気排出箱１５
の内部にそれぞれ複数の仕切板１９がジグザグ状で垂直
に配置されていて、これら空気吸入箱１３及び空気排出
箱１５の内部がジグザグ状に屈曲された空気吸入通路２
２及び空気排出通路２３に形成されている。そして、こ
れら空気吸入通路２２及び空気排出通路２３の一端２２
ａ及び２３ａが収納ケース９の空気吸入口１０及び空気
排出口１１にそれぞれ接続されている。

【００３８】そして、空気吸入箱１３の内部で、空気吸
入口１０側とは反対側の端部にファン設置スペース２４
が形成されていて、このファン設置スペース２４の一方
の側面に開口された冷風吸入口２５に空気吸入通路２２
の他端２２ｂが接続されている。そして、このファン設
置スペース２４の上面の一部に開口された冷風吐出口２
６がコンプレッサー収納箱１４の底面を貫通して、その
コンプレッサー収納箱１４内の一端側に開口されてい
る。

【００３９】そして、空気排出通路２３の他端２３ｂ
で、空気排出箱１５の下面の一部に開口された温風排出
口２７がコンプレッサー収納箱１４の上面を貫通して、
そのコンプレッサー収納箱１４内の他端側に開口されて
いる。

【００４０】このように、収納ケース９内には、空気吸
入口１０から空気吸入箱１３内のジグザグ状に屈曲され
た空気吸入通路２２−冷風吸入口２５−ファン設置スペ
ース２４−冷風吐出口２６−コンプレッサー収納箱１４
の内部−温風排出口２７−空気排出箱１５内のジグザグ
状に屈曲された空気排出通路２３を通って空気排出口１
１に至る空冷用の風洞が形成されている。

【００４１】そして、ファン設置スペース２４内に空冷
用電動ファンの一例であるシロッコファン２８が設置さ
れている。このシロッコファン２８の空気吸入口２８ａ
が冷風吸入口２５に接続され、空気吐出口２９ｂが冷風
吐出口２６に接続されて、収納ケース９内の空冷装置が
完成されている。

【００４２】なお、ファン設置スペース２４の他方の側
面に形成された開口２４ａが収納ケース９の空気換気口
１２に接続されている。また、このファン設置スペース
２４も前述した組立部品２０によって分解可能に組立て
られている。

【００４３】［収納ケース内での熱交換作用の説明］

【００４４】まず、収納ケース９内の上記の風洞を構成
する空気吸入箱１３、コンプレッサー収納箱１４及び空
気排出箱１５の合計１８枚の外装板１８及び複数の仕切
板１９が前述したように、図１〜図５に示した内壁１に
よって構成されていて、その内壁１の内側に複合吸音壁
４が配置され、外側に制振板７が配置されている。

【００４５】そこで、図１で説明したように、コンプレ
ッサー収納箱１４内のコンプレッサー１６が作動する
と、コンプレッサー１６は音である振動エネルギーと、
熱である熱エネルギーとを発生する。

【００４６】そして、このコンプレッサー収納箱１４内
で発生したコンプレッサー１６の振動エネルギー及び熱
エネルギーは、空気を伝播して、このコンプレッサー収
納箱１４内から空気吸入箱１３及び空気排出箱１５の内
部のジグザグ状に屈曲された空気吸入通路２２及び空気
排出通路２３へ侵入する。

【００４７】そして、図１で説明したように、このコン
プレッサー１６の振動エネルギーは、コンプレッサー収
納箱１４、空気吸入箱１３及び空気排出箱１５の内壁１
の表面積が非常に大きい複合吸音壁４から効果的に吸収
されて、この複合吸音壁４と制振板７に封じ込められ、
熱エネルギーに変換されることにより消音及び防振され
る。なお、熱エネルギーは、これらの内壁１の複合吸音
壁４と制振板７とに蓄積される。

【００４８】しかし、熱エネルギーが内壁１内で飽和状
態になると、消音及び防振効果が無くなってしまう。

【００４９】そこで、この収納ケース９では、コンプレ
ッサー１６の作動と同時に、空冷装置のシロッコファン
２８を作動させて、空気吸入箱１３、コンプレッサー収
納箱１４及び空気排出箱１５の内部を空冷して、熱エネ
ルギーと空気の熱交換を効果的に行い、熱エネルギーの
内壁１内での飽和を防止して、高い消音及び防振効果を
維持する。

【００５０】即ち、シロッコファン２８を作動すると、
図６〜図１０に矢印にて空気の流れを示すように、その
シロッコファン２８の空気吸入側に負圧流の風が発生し
て、収納ケース９の下端側の空気吸入口１０から外気で
ある新鮮な冷風を空気吸入箱１３内に吸入して、その冷
風を空気吸入箱１３内のジグザグ状に屈曲された空気吸
入通路２２内を通して冷風吸入口２５から空気吸入口２
８ａ内に吸入する。

【００５１】一方、シロッコファン２８の空気吐出側に
冷風の正圧流が発生し、この正圧流の冷風は乱流とな
る。そして、その正圧流の冷風が空気吐出口２８ｂから
冷風吐出口２６を通してコンプレッサー収納箱１４内の
下部側に上向けに吐出される。

【００５２】そして、コンプレッサー１６によって温め
られたコンプレッサー収納箱１４内の温風を、このコン
プレッサー収納箱１４内の上部側の温風排出口２７から
空気排出箱１５内に上向けに吐出して、その温風を空気
排出箱１５内のジグザグ状に屈曲された空気排出通路２
３内を通して収納ケース９の上端側の空気排出口１１か
ら外部へ排出する。

【００５３】この結果、シロッコファン２８の空気吸入
側において空気吸入箱１３内に吸入された吸入空気と、
シロッコファン２８の空気吐出側においてコンプレッサ
ー収納箱１４内に吐出される吐出空気と、コンプレッサ
ー収納箱１４内から空気排出箱１５内に排出された排出
空気とによって、これら空気吸入箱１３、コンプレッサ
ー収納箱１４及び空気排出箱１５の内部が空冷されて、
これら空気吸入箱１３、コンプレッサー収納箱１４及び
空気排出箱１５の内壁１に蓄積される熱エネルギーと空
気との熱交換作用及びコンプレッサー１６の空冷作用が
行われる。

【００５４】この際、風洞の内壁１に蓄積される熱エネ
ルギーと空気との熱交換効率を高くするための条件とし
て、内壁１と空気との温度差が大きいこと、内壁１と空
気との接触面積が大きいこと、空気が乱流であること等
が上げられる。

【００５５】そこで、この収納ケース９では、外気であ
る新鮮な冷風を下端側の空気吸入口１０から空気吸入箱
１３内に吸入して、コンプレッサー収納箱１４内の下部
側に上向けに吐出し、コンプレッサー収納箱１４の温風
を、そのコンプレッサー収納箱１４内の上部側から空気
排出箱１５内に上向けに排出して、収納ケース９の上端
側の空気排出口１１から外部へ排出している。

【００５６】従って、空気吸入箱１３内への冷風吸入作
用、コンプレッサー収納箱１４内への冷風吐出作用、コ
ンプレッサー収納箱１４内から空気排出箱１５内への温
風排出作用及び空気排出箱１５内から外部への温風排出
作用を高効率に行うことができて、内壁１と空気との温
度差を十分に大きくして、熱エネルギーと空気との熱交
換効率を高めることができる。

【００５７】また、この収納ケース９では、図１〜図５
で説明したように、空気吸入箱１３、コンプレッサー収
納箱１４及び空気排出箱１５の風洞を構成する内壁１の
複合吸音壁４の表面積が、吸音材２の山形等の多数の凹
凸面２ａやハニカム構造体３の先端が開放された多数の
中空部３ａによって非常に大きく形成されている。

【００５８】従って、空気吸入箱１３内に吸入されてコ
ンプレッサー収納箱１４内に吐出される冷風と、コンプ
レッサー収納箱１４内から空気排出箱１５内を通して外
部へ排出される温風と、これらの内壁１との接触面積を
非常に大きくすることができて、熱エネルギーと空気と
の熱交換効率を高めることができる。

【００５９】また、この収納ケース９では、図１〜図５
で説明したように、空気吸入箱１３、コンプレッサー収
納箱１４及び空気排出箱１５の風洞を構成する内壁１の
複合吸音壁４の表面に、吸音材２の山形等の多数の凹凸
面２ａやハニカム構造体３の先端が開放された多数の中
空部３ａによって、多数の凹凸形状に形成されている。

【００６０】そして、この多数の凹凸形状は、空気吸入
箱１３、コンプレッサー収納箱１４及び空気排出箱１５
内の空気の流れに乱流を誘発する。

【００６１】また、空気吸入箱１３及び空気排出箱１５
内のジグザグ状に屈曲された空気吸入通路２２及び空気
排出通路２３によっても空気の流れに乱流が誘発され
る。

【００６２】更に、コンプレッサー収納箱１４及び空気
排出箱１５がシロッコファン２８の空気吐出側に配置さ
れていて、この空気吐出側は正圧の乱流となる。

【００６３】従って、空気吸入箱１３、コンプレッサー
収納箱１４及び空気排出箱１５の内部での空気の乱流性
を非常に高くすることができて、熱エネルギーと空気と
の熱交換効率を高めることができる。

【００６４】この際、特に、シロッコファン２８は、他
の軸流ファンに比べて、正圧の高い風を吐出することが
できるので、コンプレッサー収納箱１４及び空気排出箱
１５の内部における正圧流の風の乱流性が特に高い。従
って、熱エネルギーと空気との熱交換効率を著しく高く
することができる。

【００６５】なお、ファン設置スペース２４内が空気換
気口１２及び開口２４ａを通して自然換気されるので、
シロッコファン２８の熱を冷風吐出口２６側に巻き込む
ことなく収納ケース９外に逃がすことができ、シロッコ
ファン２８の熱が収納ケース９内へ悪影響を及ぼすこと
がない。

【００６６】また、この実施例では、電動ファンである
シロッコファン２８をコンプレッサー収納箱１４の空気
吸入側である空気吸入通路２２内に配置したが、空気吸
入効率の高い電動ファンをコンプレッサー収納箱１４の
空気吐出側である空気排出通路２３内に配置しても良
い。

【００６７】［収納ケースのメンテナンスの説明］

【００６８】図１〜図１０によって説明したように、収
納ケース９はＦＲＰ等の軽量部材によって構成されてい
る。また、３つの内箱である空気吸入箱１３、コンプレ
ッサー収納箱１４及び空気排出箱１５の内壁１は、発泡
ウレタン等の吸音材２にアルミニウム箔、紙、プラスチ
ックシート等によって形成されたハニカム構造体３を貼
り合せた軽量な複合吸音壁４と、アルミニウム等の軽金
属板５とゴムシート６とからなる多層構造の軽量で、か
つ、高い剛性を有する制振板７によって構成されている
から、この内壁１は軽量で、かつ、丈夫である。

【００６９】従って、３つの内箱１３、１４、１５を含
む収納ケース９全体の剛性が非常に高く、しかも、非常
に軽量であり、移動、運搬等に非常に有利である。

【００７０】そして、空気吸入箱１３、コンプレッサー
収納箱１４及び空気排出箱１５を組立部品２０によって
下から順次脱着可能に組み立てて積み上げ、その外周に
収納ケース９を上方から挿入して一体に締結しているの
で、収納ケース９を取り外せば、組立部品２０を上から
順次分解するようにして、空気吸入箱１３、コンプレッ
サー収納箱１４及び空気排出箱１５を容易に分解するこ
とができる。

【００７１】従って、収納ケース９内のコンプレッサー
１６やシロッコファン２８、空冷用の風洞及びその他の
内部構造のメンテナンス等を容易に行える。

【００７２】［酸素濃縮器の概要説明］ 次に、図１１によって、前述したコンプレッサー１６を
使用する酸素濃縮器の概要を説明する。

【００７３】まず、コンプレッサー１６は、１つの両軸
モータ３１によって同時に回転駆動されるプレッシャー
ポンプ３２とバキュームポンプ３３とを有している。

【００７４】そして、プレッシャーポンプ３１の空気吸
入側にフィルター３４が接続され、空気吐出側に冷却器
３５、ドレン付フィルター３６が順次接続されている。
なお、ドレン付フィルター３６の排水口にはソレノイド
バルブ３７が付設されている。

【００７５】そして、ドレン付フィルター３６の空気吐
出口がソレノイドバルブ３８を介して２つのシーブベッ
ド（吸着床）３９に接続されている。

【００７６】なお、これら２つのシーブベッド３９内に
は、分子的な篩い作用によって空気中の酸素だけを通
し、窒素を吸着する誘起珪酸塩（シリケート）等の多孔
質の窒素吸着部材が充填されている。

【００７７】そして、これら２つのシーブベッド３９の
濃縮酸素吐出側は２つのチェック弁４０を介して１つの
チャージタンク４１に接続されている。なお、２つのシ
ーブベッド３９の濃縮酸素吐出側で、２つのチェック弁
４０の上流側間にはリーク弁４２が接続されている。

【００７８】そして、チャージタンク４１の濃縮酸素吐
出側が流量調整器４３、チェック弁４４、バクテリアフ
ィルター４５を通して酸素マスクや鼻カニューレ等の酸
素吸入器（図示せず）に接続されている。なお、バクテ
リアフィルター４５の下流側にはオプションの加湿器４
６が必要に応じて接続される。

【００７９】一方、コンプレッサー１６のバキュームポ
ンプ３３の真空吸引側がソレノイドバルブ３８の窒素取
出側に接続されていて、そのバキュームポンプ３３の排
気側にエキゾーストフィルター４７が接続されている。
そして、バキュームポンプ３３の真空吸引側とエキゾー
ストフィルター４７の上流側との間のバイパス経路にチ
ェック弁４８が接続されている。

【００８０】そして、この酸素濃縮器によれば、コンプ
レッサー１６の両軸モータ３１によってプレッシャーポ
ンプ３２とバキュームポンプ３３とを同時に回転駆動す
る。

【００８１】すると、プレッシャーポンプ３２はフィル
ター３４を通して大気を吸い込んで圧縮し、この圧縮空
気を冷却器３５及びドレン付フィルター３６を通して２
つあるシーブベッド３９のうちの一方のシーブベッド３
９内に送り込む。

【００８２】この際、圧縮空気が冷却器３５で冷却され
て、飽和水がドレン付フィルター３６の排水口からソレ
ノイドバルブ３７を通って排水される。従って、乾燥さ
れた圧縮空気だけがドレン付フィルター３６から一方の
シーブベッド３９に送り込まれる。

【００８３】一方、これと同時に、バキュームポンプ３
３はソレノイドバルブ３８を通して２つあるシーブベッ
ド３９のうちの他方のシーブベッド３９を真空に引く。

【００８４】すると、圧縮空気が送り込まれる一方のシ
ーブベッド３９では窒素を吸着して、高濃度酸素だけを
送り出す。そして、これと同時に、真空に引かれている
他方のシーブベッド３９では吸着されている窒素を吸い
出すことになる。

【００８５】なお、この際、圧縮空気が送り込まれてい
る一方のシーブベッド３９から少量の酸素がリーク弁４
２を通って真空に引かれている他方のシーブベッド３９
に流入されて、その他方のシーブベッド３９からの窒素
の吸い出しを助成する。

【００８６】そして、一方のシーブベッド３９から送り
出される高濃度酸素は、チェック弁４０を通って、チャ
ージタンク４１に貯蔵される。そして、これと同時に、
他方のシーブベッド３９から吸い出された窒素はエキゾ
ーストフィルター４７を通して大気に放出される。

【００８７】そして、この一方のシーブベッド３９への
圧縮空気の送り込み動作と、他方のシーブベッド３９の
真空引き動作とがソレノイドバルブ３８の切り換えによ
って、例えば約１０秒間隔で交互に切り換えられて、２
つのシーブベッド３９から高濃度酸素が交互に送り出さ
れてチャージタンク４１に順次貯蔵される。

【００８８】そして、チャージタンク４１に貯蔵された
高濃度酸素が流量調整器４３で最適な流量に調整され
て、チェック弁４４、バクテリアフィルター４５、加湿
器４６等を通って酸素マスクや鼻カニューレ等の酸素吸
入器から患者等の酸素受給者に供給されるようになされ
ている。

【００８９】以上、本発明の実施例に付いて述べたが、
本発明は上記の実施例に限定されることなく、本発明の
技術的思想に基づいて各種の変更が可能である。

【００９０】

【発明の効果】以上のように構成された本発明の酸素濃
縮器は次のような効果を奏する。

【００９１】請求項１は、収納ケースの風洞内でコンプ
レッサーが発生する音の振動エネルギーの大振幅の振動
波を複合吸音壁の内側吸音壁を構成している多孔質の吸
音材に吸収して中振幅の振動波に一次減衰させた後に、
その中振幅の振動波を外側吸音壁を構成していて、多数
の中空部の先端が開放されていることによって表面積が
非常に大きく構成されているハニカム構造体の多数の中
空部内にその開放された先端から進入させてその多数の
中空部内で小振幅の振動波に高効率に二次減衰させるよ
うにしたので、コンプレッサーが発生する音を複合吸音
壁で高効率に消音することができ、酸素濃縮器の高い防
音効果が得られ、酸素濃縮器の騒音が少なくなることか
ら、酸素濃縮器の室内への設置に好都合となる。しか
も、複合吸音壁の外側吸音壁を構成しているハニカム構
造体は軽量部品であることから、酸素濃縮器全体の重量
を大幅に軽減することができる。

【００９２】請求項２は、収納ケースの風洞内でコンプ
レッサーが発生する音の振動エネルギーの大振幅の振動
波を複合吸音壁の内側吸音壁を構成していて、多数の中
空部の先端が内側に開放されていることによって内側表
面積が非常に大きく構成されているハニカム構造体のそ
の多数の中空部内に開放された先端から進入させて中振
幅の振動波に高効率に一次減衰させた後に、その中振幅
の振動波を外側吸音壁を構成している多孔質の吸音材に
吸収して小振幅の振動波に二次減衰させるようにしたの
で、コンプレッサーが発生する音を複合吸音壁で高効率
に消音することができ、酸素濃縮器の高い防音効果が得
られ、酸素濃縮器の騒音が少なくなるこ とから、酸素濃
縮器の室内への設置に好都合となる。しかも、内側のハ
ニカム構造体の多数の中空部の先端を内側に開放させた
ことによって、風洞の内壁面に多数の凹凸面を形成する
ことができて、風洞内を流れる空気に乱流を誘発させる
ことができ、風洞内での空気の熱交換率を高めることが
できるので、風洞内を効果的に空冷することができて、
収納ケース内の温度上昇を防止し、コンプレッサーのモ
ータ等の長寿命化を図ることができる。更に、複合吸音
壁の内側吸音壁を構成しているハニカム構造体は軽量部
品であることから、酸素濃縮器全体の重量を大幅に軽減
することができる。

【００９３】請求項３は、複合吸音壁の多孔質の吸音材
の表面に多数の凹凸面を形成したので、その多孔質の吸
音材の表面積を大幅に拡大することができて、コンプレ
ッサーが発生する音を吸音壁に高効率に吸入して消音す
ることができ、消音効果がより一層高くなる。また、風
洞内を流れる空気に乱流を誘発させて、風洞内での熱交
換率を高め、風洞内の空冷効果を高めることができる。

【００９４】請求項４は、コンプレッサーを収納した収
納ケース内部の少なくとも風洞の外側に、多層構造の制
振板を用いて、コンプレッサーの低周波の振動を効果的
に吸収することができるようにしたので、高い防振効果
が得られ、酸素濃縮器の騒音が少なくなることから、酸
素濃縮器の室内への設置に好都合となる。

【００９５】請求項５は、上記制振板を複数枚の軽金属
板と、１枚又は複数枚の弾性シートとを貼り合せたサン
ドイッチ構造に構成することができるので、制振板の内
部摩擦によるエネルギー損失を高くすることができて、
コンプレッサーが発生する低周波の振動を確実に吸収す
ることができて、防振効果がより一層高くなる。しか
も、軽金属板と弾性シートのサンドイッチ構造の制振板
は軽量で、かつ、剛性が高いので、軽量で、丈夫な収納
ケースが得られ、酸素濃縮器の移動や運搬等を容易に行
える。

【００９６】請求項６は、空気吸入口に接続されてジグ
ザグ状に屈曲された空気吸入通路を有する空気吸入箱
と、空気排出口に接続されてジグザグ状に屈曲された空
気排出通路を有する空気排出箱と、上記空気吸入箱と上
記空気排出箱との間に相互に脱着可能に配置されて内部
が上記空気吸入通路及び上記空気排出通路に接続され、
その内部にコンプレッサーが収納されたコンプレッサー
収納箱と、上記空気吸入通路内又は上記空気排出通路内
の少なくとも一方に配置された空冷用電動ファンと、上
記空気吸入箱、上記コンプレッサー収納箱及び上記空気
排出箱の外周に挿入されて、これら３つの箱を分離可能
に一体に結合する収納ケースとを備え、上記空気吸入
箱、上記コンプレッサー収納箱及び上記空気排出箱の内
部の風洞の外装板と、上記空気流入通路及び上記空気排
出通路のジグザグ状の仕切板とを上記制振板で構成し、
上記外装板の内面及び上記仕切板の側面に上記複合吸音
壁を貼り付けることができるので、コンプレッサーの防
音及び防振効果が高く、しかも、外側の収納ケースを外
すだけで、内部の３つの箱を簡単に分解することができ
るので、収納ケース内部全体、特に、コンプレッサー等
のメンテナンスを容易に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１の（Ａ）（Ｂ）は本発明の酸素濃縮器の実
施例における収納ケースの内壁構造の２つの例を示した
要部の拡大断面図である。

【図２】図１の（Ａ）に示した複合吸音壁の斜視図であ
る。

【図３】図１の（Ｂ）に示した複合吸音壁の斜視図であ
る。

【図４】ハニカム構造体の第１変形例を示す斜視図であ
る。

【図５】図５の（Ａ）はハニカム構造体の第２変形例を
示す斜視図であり、図５の（Ｂ）は図５の（Ａ）の組立
部品の斜視図である。

【図６】収納ケース全体の斜視図である。

【図７】収納ケース内の空気吸入箱、コンプレッサー収
納箱及び空気排出箱を説明する一部切欠き斜視図であ
る。

【図８】図８の（Ａ）はコンプレッサーとそのコンプレ
ッサーが収納される収納ケース内のコンプレッサー収納
箱を示す一部切欠き斜視図であり、図８の（Ｂ）は収納
ケース内の空気吸入箱を示した一部切欠き斜視図であ
る。

【図９】図９の（Ａ）は収納ケース内の空気排出箱の底
面側の形状を示す一部切欠き斜視図であり、図９の
（Ｂ）はその空気排出箱の上面側の形状を示す一部切欠
き斜視図である。

【図１０】図１０の（Ａ）はシロッコファンの斜視図で
あり、図１０の（Ｂ）はそのシロッコファンが収納され
る収納ケース内のファン設置スペースを示す一部切欠き
斜視図である。

【図１１】酸素濃縮器の概要を説明するブロック図であ
る。

【符号の説明】

１ 内壁 ２ 吸音材 ２ａ 吸音材の凹凸面 ３ ハニカム構造体 ３ａ ハニカム構造体の中空部 ４ 複合吸音壁 ５ 軽金属板 ６ 弾性シート ７ 制振板 ９ 収納ケース １０ 空気吸入口 １１ 空気排出口 １２ 空気換気口 １３ 空気吸入箱（風洞） １４ コンプレッサー収納箱（風洞） １５ 空気排出箱（風洞） １６ コンプレッサー １８ 外装板 ２０ 仕切板 ２０ 組立部品 ２２ 空気吸入通路（風洞） ２３ 空気排出通路（風洞） ２４ ファン設置スペース ２６ シロッコファン（電動ファン）

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−140619（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−277537（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−273986（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−67676（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−132550（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−64585（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−210791（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−172499（ＪＰ，Ｕ) 特表 平６−504630（ＪＰ，Ａ) 特表 平６−508935（ＪＰ，Ａ)

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮空気を供給するコンプレッサーと、上
   記コンプレッサーによって供給される空気から高濃度の
   酸素を取り出すシーブ・ベッドとを備えた酸素濃縮器に
   おいて、 上記コンプレッサーを収納ケースの内部に収納し、 上記収納ケース内部の風洞の内壁を、内側に配置された
   多孔質の吸音材と多数の中空部の開放された先端がその
   吸音材の外側に接合されたハニカム構造体とからなる複
   合吸音壁で構成したことを特徴とする酸素濃縮器。
2. 【請求項２】圧縮空気を供給するコンプレッサーと、上
   記コンプレッサーによって供給される空気から高濃度の
   酸素を取り出すシーブ・ベッドとを備えた酸素濃縮器に
   おいて、 上記コンプレッサーを収納ケースの内部に収納し、 上記収納ケース内部の風洞の内壁を、内側に配置されて
   多数の中空部の先端が内側に開放されたハニカム構造体
   とそのハニカム構造体の外側に接合された多孔質の吸音
   材とからなる複合吸音壁で構成したことを特徴とする酸
   素濃縮器。
3. 【請求項３】上記複合吸音壁の上記多孔質の吸音材の内
   側表面に多数の凹凸面を形成したことを特徴とする請求
   項１又は請求項２記載の酸素濃縮器。
4. 【請求項４】上記収納ケース内部の少なくとも風洞の内
   壁を構成している上記複合吸音壁の外側に多層構造の制
   振板を接合したことを特徴とする請求項１又は請求項２
   又は請求項３記載の酸素濃縮器。
5. 【請求項５】上記制振板を複数枚の軽金属板と、１枚又
   は複数枚の弾性シートとを貼り合せ たサンドイッチ構造
   に構成したことを特徴とする請求項４記載の酸素濃縮
   器。
6. 【請求項６】空気吸入口に接続されてジグザグ状に屈曲
   された空気吸入通路を有する空気吸入箱と、 空気排出口に接続されてジグザグ状に屈曲された空気排
   出通路を有する空気排出箱と、 上記空気吸入箱と上記空気排出箱との間に相互に脱着可
   能に配置されて、内部が上記空気吸入通路及び上記空気
   排出通路に接続され、その内部にコンプレッサーが収納
   されたコンプレッサー収納箱と、 上記空気吸入通路内又は上記空気排出通路内の少なくと
   も一方に配置された空冷用電動ファンと、 上記空気吸入箱、上記コンプレッサー収納箱及び上記空
   気排出箱の外周に脱着可能に挿入されて、これら３つの
   箱を分離可能に一体に結合する収納ケースとを備え、 上記空気吸入箱、上記コンプレッサー収納箱及び上記空
   気排出箱の内部の風洞の外装板と、上記空気流入通路及
   び上記空気排出通路のジグザグ状の仕切板とを上記制振
   板で構成し、上記外装板の内面及び上記仕切板の側面に
   上記複合吸音壁を貼り付けたことを特徴とする請求項５
   記載の酸素濃縮器。