JP4798016B2 - Oxygen concentrator - Google Patents
Oxygen concentrator Download PDFInfo
- Publication number
- JP4798016B2 JP4798016B2 JP2007030472A JP2007030472A JP4798016B2 JP 4798016 B2 JP4798016 B2 JP 4798016B2 JP 2007030472 A JP2007030472 A JP 2007030472A JP 2007030472 A JP2007030472 A JP 2007030472A JP 4798016 B2 JP4798016 B2 JP 4798016B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxygen
- adsorption
- valve
- enriched gas
- compressor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Description
この発明は、酸素濃縮装置に関し、詳しくは空気中の窒素を吸着剤に吸着させて酸素濃縮ガスを生成する酸素濃縮装置に関する。 The present invention relates to an oxygen concentrator, and more particularly to an oxygen concentrator that generates oxygen-enriched gas by adsorbing nitrogen in air to an adsorbent.
従来、酸素濃縮装置としては、空気中の窒素を吸着剤に吸着させて酸素濃縮ガスを生成するPSA(Pressure Swing Adsorption;圧力スイング吸着)方式のものがある(例えば、特開2002−291892号公報(特許文献1)参照)。 Conventionally, as an oxygen concentrator, there is a PSA (Pressure Swing Adsorption) type that generates oxygen-enriched gas by adsorbing nitrogen in the air to an adsorbent (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-218992). (See Patent Document 1)).
図8は上記PSA方式の酸素濃縮装置のブロック図を示している。この酸素濃縮装置は、図8に示すように、防塵フィルタ101と、上記防塵フィルタ101を介して吸い込んだ空気を圧縮するコンプレッサ102と、上記コンプレッサ102の吐出側のガス流路に配設された制御弁103と、上記制御弁103を介してコンプレッサ102から供給された空気中の窒素を吸着する吸着剤が収納された第1吸着筒104Aと、上記第1吸着筒104Aの下流側のガス流路に配設された逆止弁105Aと、上記制御弁103を介してコンプレッサ102から供給された空気中の窒素を吸着する吸着剤が収納された第2吸着筒104Bと、上記第2吸着筒104Bの下流側のガス流路に配設された逆止弁105Bと、上記第1,第2吸着筒104A,104Bからの排気を制御弁103を介して排気するときに排気音を低減するための排気マフラ106と、第1,第2吸着筒104A,104Bの下流側のガス流路間に配設されたパージ弁107と、上記第1,第2吸着筒104A,104Bの下流側が逆止弁105A,105Bを介して接続された酸素タンク109と、上記酸素タンク109からの酸素濃縮ガスを減圧する減圧弁110と、上記減圧弁110により減圧された酸素濃縮ガスの酸素濃度を検出する酸素濃度センサ111と、上記酸素タンク109から減圧弁110を介して供給される酸素濃縮ガスの流量を調整する流量調整器112と、上記流量調整器112により流量が調整された酸素濃度ガスを吐出するための吐出口カプラ113とを備えている。また、上記酸素濃縮装置は、制御弁103とパージ弁107とコンプレッサ102等を制御する制御部120とを備えている。
FIG. 8 shows a block diagram of the PSA type oxygen concentrator. As shown in FIG. 8, the oxygen concentrator is disposed in a
図9は上記酸素濃縮装置の第1,第2吸着筒内の圧力変化を示す図である。図9において、横軸は時間(任意目盛)を表し、縦軸は吸着筒内圧力(任意目盛)を示しており、実線のグラフは第1吸着筒104A内の圧力であり、点線のグラフは第2吸着筒104B内の圧力である。
FIG. 9 is a diagram showing changes in pressure in the first and second adsorption cylinders of the oxygen concentrator. In FIG. 9, the horizontal axis represents time (arbitrary scale), the vertical axis represents the pressure in the adsorption cylinder (arbitrary scale), the solid line graph represents the pressure in the
また、図9に示すT1,T2,T3はそれぞれ、昇圧時間,均圧時間,濃縮酸素生成時間である。そして、実線と点線のグラフの交点間でかつ点線のグラフよりも実線のグラフが上の期間が、第1吸着筒104Aから酸素タンク109に取り出される第1酸素取り出し期間であり、実線と点線のグラフの交点間でかつ実線のグラフよりも点線のグラフが上の期間が、第2吸着筒104Bから酸素タンク109に取り出される第2酸素取り出し期間である。
Further, T1, T2, and T3 shown in FIG. 9 are a pressure increase time, a pressure equalization time, and a concentrated oxygen generation time, respectively. The period between the intersections of the solid line and the dotted line graph and above the dotted line graph is the first oxygen extraction period during which the
上記酸素濃縮装置は、圧縮空気を吸着剤入の第1,第2吸着筒104A,104Bに通して吸着剤に窒素を吸着させることにより高濃度酸素を生成し、生成された酸素濃縮ガスを酸素タンク109に貯留した後に、吐出口カプラ113から高濃度酸素を供給する。上記第1,第2吸着筒104A,104Bの吸着剤に吸着された窒素は、減圧により吸着剤から窒素を脱着させて、脱着させた窒素を含むガスを、制御弁103,排気マフラ106を介して外部に排気する。このように、第1,第2吸着筒104A,104B内の吸着剤を用いた窒素の吸着と脱着を交互に行うサイクルが繰り返される。
The oxygen concentrator generates high-concentration oxygen by passing compressed air through the first and
しかしながら、上記酸素濃縮装置では、図9に示すように、第1,第2吸着筒104A,104Bを通過した後の酸素濃縮ガスの酸素濃度にサイクル(吸着,脱着)内において高低差があり、酸素濃度の異なる酸素濃縮ガスが酸素タンク109に混合される。このため、吐出口カプラ113から供給される酸素濃度は、サイクル内における最高濃度ではなく、平均濃度となるため、高濃度の酸素を効率よく取り出せないという問題がある。
そこで、この発明の課題は、高濃度の酸素を効率よく取り出せる酸素濃縮装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an oxygen concentrator that can efficiently extract high-concentration oxygen.
上記課題を解決するため、この発明の酸素濃縮装置は、
空気を圧縮するコンプレッサと、
上記コンプレッサにより圧縮された空気が供給され、その空気中から窒素を選択的に吸着する吸着剤が収納された吸着容器と、
上記吸着容器内から酸素濃縮ガスを取り出す酸素濃縮ガス取出部と、
上記酸素濃縮ガス取出部を介して上記吸着容器からの上記酸素濃縮ガスを溜める酸素タンクと
を備え、
上記酸素濃縮ガス取出部は、
上記吸着容器と上記酸素タンクとの間に配設された開閉弁と、
上記開閉弁を制御する開閉弁制御部と
を有し、
上記開閉弁制御部は、上記コンプレッサにより圧縮された空気を上記吸着容器に供給して上記吸着容器内を昇圧した後に上記吸着容器内の空気中の酸素が濃縮された状態で上記吸着容器内から酸素濃縮ガスを取り出すように、予め実験またはシミュレーションによって得られた酸素濃縮ガスの取り出し期間に、上記開閉弁を開くことを特徴とする。
In order to solve the above problems, an oxygen concentrator of the present invention is
A compressor that compresses the air;
An adsorption container in which an air compressed by the compressor is supplied and an adsorbent that selectively adsorbs nitrogen from the air is stored;
An oxygen-enriched gas take-out part for taking out the oxygen-enriched gas from the adsorption vessel
An oxygen tank for storing the oxygen-enriched gas from the adsorption vessel via the oxygen-enriched gas take-out part,
The oxygen enriched gas outlet is
An on-off valve disposed between the adsorption container and the oxygen tank;
An on-off valve control unit for controlling the on-off valve;
Have
The on-off valve control unit supplies air compressed by the compressor to the adsorption container and pressurizes the inside of the adsorption container, and then the oxygen in the air in the adsorption container is concentrated from the inside of the adsorption container. In order to take out the oxygen-enriched gas, the on-off valve is opened during the oxygen-enriched gas take-out period obtained in advance through experiments or simulations .
上記構成の酸素濃縮装置によれば、上記吸着容器において、コンプレッサから供給された圧縮空気中から窒素を選択的に吸着剤に吸着して酸素濃縮ガスを生成する。この酸素濃縮ガスの生成時に、酸素濃縮ガスの圧力や、実験により得られた酸素濃縮ガスの取り出し期間(高濃度の酸素濃縮ガスのみを酸素タンク内に貯留することが可能な期間)に基づいて、酸素濃縮ガス取出部により、高濃度の酸素濃縮ガスのみを酸素タンク内に貯留するように吸着容器と酸素タンクとの間のガス流路を開くことによって、酸素濃縮ガス生成時に酸素濃縮ガスの酸素濃度が低濃度から高濃度に変化するサイクルにおいて、高濃度の酸素濃縮ガスのみを酸素タンク内に貯留するように吸着容器と酸素タンクとの間のガス流路を開くことが可能となる。 According to the oxygen concentrator having the above configuration, in the adsorption container, nitrogen is selectively adsorbed to the adsorbent from the compressed air supplied from the compressor to generate an oxygen-enriched gas. Based on the pressure of the oxygen-enriched gas and the extraction period of the oxygen-enriched gas obtained by experiments (a period during which only high-concentrated oxygen-enriched gas can be stored in the oxygen tank) when generating this oxygen-enriched gas The oxygen-enriched gas extraction unit opens the gas flow path between the adsorption container and the oxygen tank so that only the high-concentration oxygen-enriched gas is stored in the oxygen tank, thereby In a cycle in which the oxygen concentration changes from a low concentration to a high concentration, it is possible to open a gas flow path between the adsorption container and the oxygen tank so as to store only a high concentration oxygen-enriched gas in the oxygen tank .
このように、高濃度の酸素が酸素タンク内に貯留するので、高濃度の酸素を効率よく取り出すことができる。また、高濃度の酸素を効率よく取り出すことができるので、吸着容器内の圧力を低圧化でき、コンプレッサの負荷を下げて、消費電力を低減できる。
また、実験やシミュレーションにより得られた酸素濃縮ガスの取り出し期間(高濃度の酸素濃縮ガスのみを酸素タンク内に貯留することが可能な期間)を予め設定して、その酸素濃縮ガスの取り出し期間に基づいて、酸素濃縮ガス取出部により吸着容器と酸素タンクとの間のガス流路を開閉するので、圧力センサや酸素濃度センサ等を用いて電磁弁制御を行うことなく、簡単な構成で高濃度の酸素濃縮ガスのみを酸素タンク内に確実に貯留することが可能となる。
Thus, since high concentration oxygen stores in an oxygen tank, high concentration oxygen can be taken out efficiently. Moreover, since high concentration oxygen can be taken out efficiently, the pressure in the adsorption container can be reduced, the load on the compressor can be reduced, and the power consumption can be reduced.
In addition, a period for taking out the oxygen-enriched gas obtained by experiments and simulations (a period during which only high-concentration oxygen-enriched gas can be stored in the oxygen tank) is set in advance, and the oxygen-enriched gas take-out period On the basis of this, the gas flow path between the adsorption vessel and the oxygen tank is opened and closed by the oxygen enriched gas extraction part, so that high concentration can be achieved with a simple configuration without performing solenoid valve control using a pressure sensor, oxygen concentration sensor, etc. Only the oxygen-enriched gas can be reliably stored in the oxygen tank.
また、一実施形態の酸素濃縮装置では、
上記吸着容器は、第1吸着部と第2吸着部とを有し、
上記第1吸着部と上記コンプレッサとを接続するか、または、上記第2吸着部と上記コンプレッサとを接続するかを切り換えて、上記コンプレッサからの圧縮された空気を上記第1吸着部または上記第2吸着部のいずれか一方に供給する第1切換部と、
上記第1吸着部と外部とを接続するか、または、上記第2吸着部と外部とを接続するかを切り換えて、上記第1吸着部または上記第2吸着部のいずれか他方を減圧する第2切換部と、
上記第1切換部と上記第2切換部を制御する切換制御部と
を備え、
上記切換制御部により上記第1切換部と上記第2切換部を制御することによって、上記第1吸着部が上記コンプレッサに接続されて上記第2吸着部が上記外部に接続された状態と、上記第1吸着部が上記外部に接続されて上記第2吸着部が上記コンプレッサに接続された状態とを交互に切り換える。
In the oxygen concentrator of one embodiment,
The adsorption container has a first adsorption part and a second adsorption part,
Switching between connecting the first adsorption unit and the compressor or connecting the second adsorption unit and the compressor, the compressed air from the compressor is supplied to the first adsorption unit or the first compressor. A first switching unit that supplies one of the two adsorption units;
The first suction part or the second suction part is depressurized by switching between connecting the first suction part and the outside or switching the second suction part and the outside. Two switching units;
A switching control unit for controlling the first switching unit and the second switching unit;
By controlling the first switching unit and the second switching unit by the switching control unit, the first adsorption unit is connected to the compressor and the second adsorption unit is connected to the outside, The state in which the first suction part is connected to the outside and the second suction part is connected to the compressor is alternately switched.
上記実施形態によれば、上記切換制御部により第1,第2切換部を制御することによって、第1吸着部がコンプレッサに接続されて第2吸着部が外部に接続された状態と、第1吸着部が外部に接続されて第2吸着部がコンプレッサに接続された状態とを交互に切り換える。そうすることにより、コンプレッサにより圧縮された空気中の窒素を吸着剤に吸着させて酸素濃縮ガスを生成する加圧工程と、減圧により吸着剤から脱着された窒素を含む排気ガスを外部に排気する減圧工程とを、第1吸着部と第2吸着部において交互に繰り返すので、連続して酸素濃縮ガスを生成することが可能となり、高濃度の酸素をさらに効率よく取り出すことができる。 According to the embodiment, the first and second switching units are controlled by the switching control unit, whereby the first adsorption unit is connected to the compressor and the second adsorption unit is connected to the outside, and the first The state in which the suction part is connected to the outside and the second suction part is connected to the compressor is alternately switched. By doing so, a nitrogen gas in the air compressed by the compressor is adsorbed by the adsorbent to generate an oxygen-enriched gas, and an exhaust gas containing nitrogen desorbed from the adsorbent by depressurization is exhausted to the outside. Since the depressurization step is alternately repeated in the first adsorbing unit and the second adsorbing unit, it is possible to continuously generate an oxygen-enriched gas and to extract high-concentration oxygen more efficiently.
以上より明らかなように、この発明の酸素濃縮装置によれば、高濃度の酸素を効率よく取り出せる酸素濃縮装置を実現することができる。
また、予め設定された酸素濃縮ガスの取り出し期間(高濃度の酸素濃縮ガスのみを酸素タンク内に貯留することが可能な期間)に基づいて、酸素濃縮ガス取出部により吸着容器と酸素タンクとの間のガス流路を開閉することによって、圧力センサや酸素濃度センサ等を用いて電磁弁制御を行うことなく、簡単な構成で高濃度の酸素濃縮ガスのみを酸素タンク内に確実に貯留することが可能となる。
As is clear from the above, according to the oxygen concentrator of the present invention, an oxygen concentrator capable of efficiently taking out high concentration oxygen can be realized.
In addition, based on a preset oxygen enriched gas take-out period (a period during which only high-concentrated oxygen enriched gas can be stored in the oxygen tank), the oxygen enriched gas take-out unit connects the adsorption container and the oxygen tank. By opening and closing the gas flow path between them, only high-concentration oxygen-enriched gas can be reliably stored in the oxygen tank with a simple configuration without performing solenoid valve control using a pressure sensor, oxygen concentration sensor, etc. Is possible.
また、一実施形態の酸素濃縮装置によれば、切換制御部により第1,第2切換部を制御して、第1吸着部がコンプレッサに接続されて第2吸着部が外部に接続された状態と、第1吸着部が外部に接続されて第2吸着部がコンプレッサに接続された状態とを交互に切り換えることによって、コンプレッサにより圧縮された空気中の窒素を吸着剤に吸着させて酸素濃縮ガスを生成する加圧工程と、減圧により吸着剤から脱着された窒素を含む排気ガスを外部に排気する減圧工程とを、第1吸着部と第2吸着部において交互に繰り返すので、連続して酸素濃縮ガスを生成することが可能となり、高濃度の酸素をさらに効率よく取り出すことができる。 Further, according to the oxygen concentrator of one embodiment, the first and second switching units are controlled by the switching control unit, and the first adsorption unit is connected to the compressor and the second adsorption unit is connected to the outside. And the state in which the first adsorbing unit is connected to the outside and the second adsorbing unit is connected to the compressor, the nitrogen in the air compressed by the compressor is adsorbed to the adsorbent and the oxygen-enriched gas And the depressurization step of exhausting the exhaust gas containing nitrogen desorbed from the adsorbent by depressurization to the outside is alternately repeated in the first adsorption unit and the second adsorption unit. A concentrated gas can be generated, and high-concentration oxygen can be taken out more efficiently.
以下、この発明の酸素濃縮装置を図示の実施の形態により詳細に説明する。 Hereinafter, an oxygen concentrator of the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings.
〔第1実施形態〕
図1はこの発明の第1実施形態の酸素濃縮装置のブロック図を示している。この酸素濃縮装置は、呼吸器疾患患者等に対して高濃度酸素を提供する在宅酸素療法において用いられる。
[First Embodiment]
FIG. 1 shows a block diagram of an oxygen concentrator according to a first embodiment of the present invention. This oxygen concentrator is used in home oxygen therapy that provides high concentration oxygen to respiratory disease patients and the like.
この第1実施形態の酸素濃縮装置は、図1に示すように、外部から吸い込む空気中の塵を除去するための防塵フィルタ1と、上記防塵フィルタ1を介して吸い込んだ空気を圧縮するコンプレッサ2と、上記コンプレッサ2の圧縮空気が吐出される側のガス流路に配設された制御弁3と、上記制御弁3を介してコンプレッサ2から圧縮空気が供給され、その圧縮空気中の窒素を吸着する吸着剤が収納された吸着容器の第1吸着部の一例としての第1吸着筒4Aと、上記第1吸着筒4Aの下流側のガス流路に配設された逆止弁5Aと、上記制御弁3を介してコンプレッサ2から供給された空気中の窒素を吸着する吸着剤が収納された吸着容器の第2吸着部の一例としての第2吸着筒4Bと、上記第2吸着筒4Bの下流側のガス流路に配設された逆止弁5Bと、上記第1,第2吸着筒4A,4Bからの排気を制御弁3を介して排気するときに排気音を低減するための排気マフラ6と、第1,第2吸着筒4A,4Bの下流側のガス流路間に配設されたパージ弁7と、上記第1,第2吸着筒4A,4Bの下流側が逆止弁5A,5Bを介して一端に接続された酸素濃縮ガス取出部の一例としての取出弁8と、上記取出弁8の他端に接続された酸素タンク9と、上記酸素タンク9からの酸素濃縮ガスを減圧する減圧弁10と、上記減圧弁10により減圧された酸素濃縮ガスの酸素濃度を検出する酸素濃度センサ11と、上記酸素タンク9から減圧弁10を介して供給する酸素濃縮ガスの流量を調整するための流量調整器12と、上記流量調整器12により流量が調整された酸素濃縮ガスを人に提供するためのカニューラ(図示せず)が接続される吐出口カプラ13とを備えている。また、上記酸素濃縮装置は、酸素濃度センサ11からの検出信号を受けて、制御弁3とパージ弁7とコンプレッサ2等を制御する制御部20とを備えている。
As shown in FIG. 1, the oxygen concentrator of the first embodiment includes a dustproof filter 1 for removing dust in the air sucked from the outside, and a
ここで、取出弁8は、ある一定圧力以上で開くリリーフ弁である。
Here, the
また、上記制御弁3は、一端がコンプレッサ2に接続され、他端が第1吸着筒4Aに接続された第1ポート3aと、一端がコンプレッサ2に接続され、他端が第2吸着筒4Bに接続された第2ポート3bと、一端が排気マフラ6に接続され、他端が第1吸着筒4Aに接続された第3ポート3cと、一端が排気マフラ6に接続され、他端が第2吸着筒4Bに接続された第4ポート3dとを有する。上記第1ポート3aと第2ポート3bで第1切換部を構成し、第3ポート3cと第4ポート3dで第2切換部を構成している。
The
また、上記制御部20は、マイクロコンピュータと入出力回路等からなり、制御弁3とパージ弁7とコンプレッサ2を制御する。上記制御部20は、第1切換部と第2切換部を制御する切換制御部の機能を備えている。
The
上記構成の酸素濃縮装置において、制御部20により、制御弁3の第1ポート3aと第4ポート3dを開き、第2ポート3bと第3ポート3cを閉じて、コンプレッサ2を運転する(第1吸着筒4Aの加圧工程、第2吸着筒4Bの減圧工程)。そして、コンプレッサ2は、防塵フィルタ1を介して吸い込んだ空気を圧縮する。上記コンプレッサ2により圧縮された空気は、制御弁3の第1ポート3aを通って第1吸着筒4Aにおいて加圧され、空気中の窒素を吸着剤に吸着させて高濃度酸素を生成する。上記第1吸着筒4Aで生成された高濃度酸素は、逆止弁5Aを通って、圧力が所定圧力以上となって開いた取出弁8を介して酸素タンク9に貯留する。そうして、酸素タンク9に溜めた酸素濃縮ガスは、減圧弁10により減圧した後、流量調整器12により流量が調整されて吐出口カプラ13から吐出される。
In the oxygen concentrator having the above configuration, the
このとき、第2吸着筒4B側は、減圧により吸着剤から窒素を脱着させて、脱着させた窒素を含むガスを、制御弁3の第4ポート3dと排気マフラ6を介して外部に排気する。
At this time, the
ここで、第1吸着筒4Aの加圧工程中に、第2吸着筒4Bには、第1吸着筒4Aで生成された高濃度酸素の一部がパージ弁7を介して供給され、第2吸着筒4B内の圧力を少し上げた状態で、制御部20により、制御弁3の第2ポート3bと第3ポート3cを開き、第1ポート3aと第4ポート3dを閉じて、第2吸着筒4Bの加圧工程に切り換える。
Here, during the pressurization process of the
このようにして、第1,第2吸着筒4A,4B内の吸着剤を用いた窒素の吸着と脱着を交互に行うサイクルが繰り返される。
In this way, the cycle of alternately performing the adsorption and desorption of nitrogen using the adsorbent in the first and
図6は上記酸素濃縮装置の第1,第2吸着筒4A,4B内の圧力変化を示す図である。図6において、横軸は時間(任意目盛)を表し、縦軸は吸着筒内の圧力(任意目盛)を示しており、実線のグラフは第1吸着筒4A内の圧力であり、点線のグラフは第2吸着筒4B内の圧力である。
FIG. 6 is a diagram showing changes in pressure in the first and
また、図6に示すT1,T2,T3はそれぞれ、昇圧時間,均圧時間,濃縮酸素生成時間である。そして、実線のグラフにおいて設定圧力よりも圧力が上の期間が、取出弁8が開いて第1吸着筒4Aから酸素タンク9に取り出される第1酸素取り出し期間であり、点線のグラフにおいて設定圧力よりも圧力が上の期間が、取出弁8が開いて第2吸着筒4Bから酸素タンク9に取り出される第2酸素取り出し期間である。ここで、設定圧力は、取出弁8に用いたリリーフ弁が開く所定圧力のことである。
Further, T1, T2, and T3 shown in FIG. 6 are a pressure increase time, a pressure equalization time, and a concentrated oxygen generation time, respectively. A period in which the pressure is higher than the set pressure in the solid line graph is a first oxygen extraction period in which the
上記第1実施形態の酸素濃縮装置によれば、高濃度の酸素が酸素タンク9内に貯留するので、高濃度の酸素を効率よく取り出すことができる。また、高濃度の酸素を効率よく取り出すことができるので、第1,第2吸着筒4A,4B内の圧力を低圧化でき、コンプレッサ2の負荷を下げて、消費電力を低減できる。
According to the oxygen concentrator of the first embodiment, since high concentration oxygen is stored in the
また、上記取出弁8を酸素濃縮ガスの圧力が所定圧力以上のときに開くリリーフ弁を酸素濃縮ガス取出部に用いることによって、第1,第2吸着筒4A,4Bと酸素タンク9との間のガス流路の開閉制御を容易に行うことができる。
Further, a relief valve that opens the take-off
また、上記制御部20により制御弁3を制御することによって、第1吸着筒4Aがコンプレッサ2に接続されて第2吸着筒4Bが外部に接続された状態と、第1吸着筒4Aが外部に接続されて第2吸着筒4Bがコンプレッサ2に接続された状態とを交互に切り換える。そうして、コンプレッサ2により圧縮された空気中の窒素を吸着剤に吸着させて酸素濃縮ガスを生成する加圧工程と、吸着剤から脱着された窒素を含む排気ガスを外部に排気する減圧工程とを、第1吸着筒4Aと第2吸着筒4Bにおいて交互に繰り返すことによって、連続して酸素濃縮ガスを生成することが可能となり、高濃度の酸素をさらに効率よく取り出すことができる。
In addition, by controlling the
〔第2実施形態〕
図2はこの発明の第2実施形態の酸素濃縮装置のブロック図を示している。この第2実施形態の酸素濃縮装置は、取出弁を除いて第1実施形態の酸素濃縮装置と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 2 shows a block diagram of an oxygen concentrator according to a second embodiment of the present invention. The oxygen concentrator of the second embodiment has the same configuration as that of the oxygen concentrator of the first embodiment except for the take-off valve, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図2に示すように、第1吸着筒4Aの下流側のガス流路に取出弁15Aを配設すると共に、第2吸着筒4Bの下流側のガス流路に取出弁15Bを配設している。上記第1,第2吸着筒4A,4Bからの酸素濃縮ガスは、取出弁15A,15Bを介して酸素タンク9に貯留する。
As shown in FIG. 2, an
ここで、取出弁15A,15Bは、第1,第2吸着筒4A,4B側が所定圧力以上になると開くリリーフ弁であり、この取出弁15A,15Bで酸素濃縮ガス取出部を構成している。
Here, the
この第2実施形態の酸素濃縮装置は、第1実施形態の酸素濃縮装置と同様に、図6に示す第1,第2吸着筒内の圧力変化を示す。ここで、設定圧力は、取出弁15A,15Bに用いたリリーフ弁が開く所定圧力のことである。
Similar to the oxygen concentrator of the first embodiment, the oxygen concentrator of the second embodiment shows the pressure change in the first and second adsorption cylinders shown in FIG. Here, the set pressure is a predetermined pressure at which the relief valve used for the
上記第2実施形態の酸素濃縮装置によれば、高濃度の酸素が酸素タンク9内に貯留するので、高濃度の酸素を効率よく取り出せる酸素濃縮装置を実現することができる。また、高濃度の酸素を効率よく取り出すことができるので、第1,第2吸着筒4A,4B内の圧力を低圧化でき、コンプレッサ2の負荷を下げて、消費電力を低減できる。
According to the oxygen concentrator of the second embodiment, since high concentration oxygen is stored in the
また、上記第1,第2吸着筒4A,4Bと酸素タンク9との間に取出弁15A,15Bとしてリリーフ弁を夫々配設することによって、第1,第2吸着筒4A,4Bと酸素タンク9との間に逆流防止のために配設されるべき逆止弁をなくすことができ、構成を簡略化できる。
Further, by providing relief valves as take-off
〔第3実施形態〕
図3はこの発明の第3実施形態の酸素濃縮装置のブロック図を示している。この第3実施形態の酸素濃縮装置は、電磁弁と圧力センサを除いて第1実施形態の酸素濃縮装置と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
[Third Embodiment]
FIG. 3 shows a block diagram of an oxygen concentrator according to a third embodiment of the present invention. The oxygen concentrator of the third embodiment has the same configuration as that of the oxygen concentrator of the first embodiment except for the solenoid valve and the pressure sensor, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. To do.
図3に示すように、第1吸着筒4Aの下流側のガス流路に逆止弁5Aを配設すると共に、第2吸着筒4Bの下流側のガス流路に逆止弁5Bを配設している。また、逆止弁5A,5Bと酸素タンク9との間に開閉弁の一例としての電磁弁16を配設し、その電磁弁16の上流側かつ逆止弁5A,5Bの下流側に圧力センサ17を設けている。上記第1,第2吸着筒4A,4Bからの酸素濃縮ガスを、逆止弁5A,5Bと電磁弁16を介して酸素タンク9に貯留する。
As shown in FIG. 3, the
また、制御部20は、圧力センサ17により検出された電磁弁16の上流側の圧力に基づいて電磁弁16を制御する。上記電磁弁16と圧力センサ17および制御部20で酸素濃縮ガス取出部を構成している。上記制御部20は、電磁弁16を制御する開閉弁制御部の機能を備えている。
Further, the
図7は上記酸素濃縮装置の第1,第2吸着筒内の圧力変化を示す図である。図7において、横軸は時間(任意目盛)を表し、縦軸は吸着筒内の圧力(任意目盛)を示しており、実線のグラフは第1吸着筒4A内の圧力であり、点線のグラフは第2吸着筒4B内の圧力である。
FIG. 7 is a diagram showing changes in pressure in the first and second adsorption cylinders of the oxygen concentrator. In FIG. 7, the horizontal axis represents time (arbitrary scale), the vertical axis represents the pressure in the adsorption cylinder (arbitrary scale), the solid line graph represents the pressure in the
また、図7に示すT1,T2,T3はそれぞれ、昇圧時間,均圧時間,濃縮酸素生成時間である。そして、実線のグラフにおいて設定圧力よりも圧力が上の期間が、電磁弁16が開いて第1吸着筒4Aから酸素タンク9に取り出される第1酸素取り出し期間であり、点線のグラフにおいて設定圧力よりも圧力が上の期間が、電磁弁16が開いて第2吸着筒4Bから酸素タンク9に取り出される第2酸素取り出し期間である。
Further, T1, T2, and T3 shown in FIG. 7 are a pressure increase time, a pressure equalization time, and a concentrated oxygen generation time, respectively. A period in which the pressure is higher than the set pressure in the solid line graph is a first oxygen extraction period in which the
ここで、電磁弁16を開く設定圧力は、制御部20の演算により決定される。制御部20では、圧力センサ17により検出された電磁弁16の上流側の圧力に基づいて、酸素濃縮ガスの酸素濃度を推測し、必要な酸素濃度が得られるように電磁弁16を開く期間を求める。
Here, the set pressure for opening the
上記第3実施形態の酸素濃縮装置によれば、高濃度の酸素が酸素タンク9内に貯留するので、高濃度の酸素を効率よく取り出すことができる。また、高濃度の酸素を効率よく取り出すことができるので、第1,第2吸着筒4A,4B内の圧力を低圧化でき、コンプレッサ2の負荷を下げて、消費電力を低減できる。
According to the oxygen concentrator of the third embodiment, since high concentration oxygen is stored in the
また、上記圧力センサ17により検出された酸素濃縮ガスの圧力が所定圧力以上のときに、第1,第2吸着筒4A,4Bと酸素タンク9との間に配設された電磁弁16を開くように、開閉弁制御部としての制御部20により電磁弁16を制御することによって、酸素濃度センサを用いることなく、安価な圧力センサ17により酸素タンク9の上流側のガス流路を開閉する電磁弁16の制御ができると共に、リリーフ弁とは異なり、電磁弁16を開閉するときの設定圧力を調整することが容易にでき、第1,第2吸着筒4A,4B内の吸着剤の経年変化などに応じて設定圧力の変更が容易にできる。
When the pressure of the oxygen-enriched gas detected by the pressure sensor 17 is equal to or higher than a predetermined pressure, the
なお、圧力センサ17により検出された酸素濃縮ガスの圧力が所定圧力以上であっても、第1,第2吸着筒4A,4Bの高濃度酸素の供給能力は、吸着剤の能力等によって左右されるので、電磁弁16の開時間が制限される場合もある。
Even if the pressure of the oxygen-enriched gas detected by the pressure sensor 17 is equal to or higher than a predetermined pressure, the high-concentration oxygen supply capacity of the first and
〔第4実施形態〕
図4はこの発明の第4実施形態の酸素濃縮装置のブロック図を示している。この第4実施形態の酸素濃縮装置は、電磁弁と圧力センサを除いて第1実施形態の酸素濃縮装置と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
[Fourth Embodiment]
FIG. 4 shows a block diagram of an oxygen concentrator according to a fourth embodiment of the present invention. The oxygen concentrator of the fourth embodiment has the same configuration as that of the oxygen concentrator of the first embodiment except for the solenoid valve and the pressure sensor, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. To do.
図4に示すように、第1吸着筒4Aの下流側のガス流路に開閉弁の一例としての電磁弁18Aを配設すると共に、第2吸着筒4Bの下流側のガス流路に開閉弁の一例としての電磁弁18Bを配設している。また、その電磁弁18Aの上流側かつ第1吸着筒4Aの下流側に圧力センサ19Aを設けると共に、電磁弁18Bの上流側かつ第2吸着筒4Bの下流側に圧力センサ19Bを設けている。上記第1,第2吸着筒4A,4Bからの酸素濃縮ガスは、電磁弁18A,18Bを介して酸素タンク9に貯留する。
As shown in FIG. 4, an
ここで、制御部20は、圧力センサ19Aにより検出された電磁弁18Aの上流側の圧力および圧力センサ19Bにより検出された電磁弁18Bの上流側の圧力に基づいて電磁弁18A,18Bを制御する。
Here, the
この第4実施形態の酸素濃縮装置は、第3実施形態の酸素濃縮装置と同様に、図7に示す第1,第2吸着筒内の圧力変化を示す。 The oxygen concentrator of the fourth embodiment shows the pressure change in the first and second adsorption cylinders shown in FIG. 7, as in the oxygen concentrator of the third embodiment.
上記第4実施形態の酸素濃縮装置によれば、高濃度の酸素が酸素タンク9内に貯留するので、高濃度の酸素を効率よく取り出すことができる。また、高濃度の酸素を効率よく取り出すことができるので、第1,第2吸着筒4A,4B内の圧力を低圧化でき、コンプレッサ2の負荷を下げて、消費電力を低減できる。
According to the oxygen concentrator of the fourth embodiment, since high concentration oxygen is stored in the
また、上記圧力センサ19A,19Bにより検出された酸素濃縮ガスの圧力が所定圧力以上のときに、第1吸着筒4Aと酸素タンク9との間および第2吸着筒4Bと酸素タンク9との間に夫々配設された電磁弁18A,18Bを開くように、開閉弁制御部としての制御部20により電磁弁18A,18Bを制御することによって、酸素濃度センサを用いることなく、安価な圧力センサ19A,19Bにより酸素タンク9の上流側のガス流路を開閉する電磁弁18A,18Bの制御ができる。また、リリーフ弁とは異なり、電磁弁18A,18Bを開閉するときの設定圧力を調整することが容易にでき、第1,第2吸着筒4A,4B内の吸着剤の経年変化などに応じて設定圧力の変更が容易にできる。
Further, when the pressure of the oxygen-enriched gas detected by the
なお、第3実施形態の酸素濃縮装置と同様に、圧力センサ17により検出された酸素濃縮ガスの圧力が所定圧力以上であっても、電磁弁16の開時間が制限される場合もある。
As with the oxygen concentrator of the third embodiment, the opening time of the
〔第5実施形態〕
図5はこの発明の第5実施形態の酸素濃縮装置のブロック図を示している。この第5実施形態の酸素濃縮装置は、電磁弁と酸素濃度センサを除いて第2実施形態の酸素濃縮装置と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
[Fifth Embodiment]
FIG. 5 shows a block diagram of an oxygen concentrator according to a fifth embodiment of the present invention. The oxygen concentrator of the fifth embodiment has the same configuration as that of the oxygen concentrator of the second embodiment except for the solenoid valve and the oxygen concentration sensor, and the same components are given the same reference numerals for explanation. Omitted.
図5に示すように、第1吸着筒4Aの下流側のガス流路に開閉弁の一例としての電磁弁18Aを配設すると共に、第2吸着筒4Bの下流側のガス流路に開閉弁の一例としての電磁弁18Bを配設している。また、その電磁弁18Aの上流側かつ第1吸着筒4Aの下流側に酸素濃度センサ22Aを設け、電磁弁18Bの上流側かつ第2吸着筒4Bの下流側に酸素濃度センサ22Bを設けている。上記第1,第2吸着筒4A,4Bからの酸素濃縮ガスは、電磁弁18A,18Bを介して酸素タンク9に貯留する。
As shown in FIG. 5, an
ここで、酸素濃度センサ22Aにより検出された第1吸着筒4Aからの酸素濃縮ガスの酸素濃度および酸素濃度センサ22Bにより検出された第2吸着筒4Bからの酸素濃縮ガスの酸素濃度に基づいて、制御部20により電磁弁18A,18Bを制御する。
Here, based on the oxygen concentration of the oxygen-enriched gas from the
なお、酸素濃度センサ22A,22Bを用いずに、酸素タンク9の下流側の酸素濃度センサ11により検出された酸素タンク9からの酸素濃縮ガスの酸素濃度(平均酸素濃度)に基づいて、電磁弁18A,18Bを制御してもよい。この場合、運転管理や安全対策等の目的で設けられている酸素濃度センサ11を電磁弁の制御に兼用することにより、低コスト化が図れる。
Note that the solenoid valve is not used based on the oxygen concentration (average oxygen concentration) of the oxygen-enriched gas from the
この第5実施形態の酸素濃縮装置は、第3実施形態の酸素濃縮装置と同様に、図7に示す第1,第2吸着筒内の圧力変化を示す。 The oxygen concentrator of the fifth embodiment shows the pressure change in the first and second adsorption cylinders shown in FIG. 7, as with the oxygen concentrator of the third embodiment.
上記第5実施形態の酸素濃縮装置によれば、高濃度の酸素が酸素タンク9内に貯留するので、高濃度の酸素を効率よく取り出すことができる。また、高濃度の酸素を効率よく取り出すことができるので、第1,第2吸着筒4A,4B内の圧力を低圧化でき、コンプレッサ2の負荷を下げて、消費電力を低減できる。
According to the oxygen concentrator of the fifth embodiment, since high concentration oxygen is stored in the
また、酸素濃度センサ11により検出された酸素濃縮ガスの酸素濃度が所定濃度以上のときに、第1吸着筒4Aと酸素タンク9との間および第2吸着筒4Bと酸素タンク9との間に夫々配設された電磁弁18A,18Bを開くように、開閉弁制御部としての制御部20により電磁弁18A,18Bを制御することによって、高濃度の酸素濃縮ガスのみを酸素タンク9内に確実に貯留することが可能となる。
Further, when the oxygen concentration of the oxygen-enriched gas detected by the
〔第6実施形態〕
図10はこの発明の第6実施形態の酸素濃縮装置のブロック図を示している。この第6実施形態の酸素濃縮装置は、電磁弁と酸素濃度センサを除いて第1実施形態の酸素濃縮装置と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
[Sixth Embodiment]
FIG. 10 shows a block diagram of an oxygen concentrator according to a sixth embodiment of the present invention. The oxygen concentrator of the sixth embodiment has the same configuration as that of the oxygen concentrator of the first embodiment except for the solenoid valve and the oxygen concentration sensor, and the same components are given the same reference numerals for explanation. Omitted.
図10に示すように、第1吸着筒4Aの下流側のガス流路に逆止弁5Aを配設すると共に、第2吸着筒4Bの下流側のガス流路に逆止弁5Bを配設している。また、逆止弁5A,5Bと酸素タンク9との間に開閉弁の一例としての電磁弁16を配設し、その電磁弁16の上流側かつ逆止弁5A,5Bの下流側に酸素濃度センサ23を設けている。上記第1,第2吸着筒4A,4Bからの酸素濃縮ガスを、逆止弁5A,5Bと電磁弁16を介して酸素タンク9に貯留する。
As shown in FIG. 10, the
また、制御部20は、酸素濃度センサ23により検出された電磁弁16の上流側の酸素濃度に基づいて電磁弁16を制御する。上記電磁弁16と酸素濃度センサ23および制御部20で酸素濃縮ガス取出部を構成している。上記制御部20は、電磁弁16を制御する開閉弁制御部の機能を備えている。
Further, the
なお、酸素濃度センサ23を用いずに、酸素タンク9の下流側の酸素濃度センサ11により検出された酸素タンク9からの酸素濃縮ガスの酸素濃度(平均酸素濃度)に基づいて、電磁弁16を制御してもよい。この場合、運転管理や安全対策等の目的で設けられている酸素濃度センサ11を電磁弁の制御に兼用することにより、低コスト化が図れる。
Note that the
この第6実施形態の酸素濃縮装置は、第3実施形態の酸素濃縮装置と同様に、図7に示す第1,第2吸着筒内の圧力変化を示す。 The oxygen concentrator of the sixth embodiment shows the pressure change in the first and second adsorption cylinders shown in FIG. 7, as with the oxygen concentrator of the third embodiment.
上記第6実施形態の酸素濃縮装置によれば、高濃度の酸素が酸素タンク9内に貯留するので、高濃度の酸素を効率よく取り出すことができる。また、高濃度の酸素を効率よく取り出すことができるので、第1,第2吸着筒4A,4B内の圧力を低圧化でき、コンプレッサ2の負荷を下げて、消費電力を低減できる。
According to the oxygen concentrator of the sixth embodiment, since high concentration oxygen is stored in the
また、酸素濃度センサ23により検出された酸素濃縮ガスの酸素濃度が所定濃度以上のときに電磁弁16を開くように、開閉弁制御部としての制御部20により電磁弁16を制御することによって、高濃度の酸素濃縮ガスのみを酸素タンク9内に確実に貯留することが可能となる。
Further, by controlling the
また、酸素濃度センサ11により検出された酸素濃縮ガスの酸素濃度が所定濃度以上のときに、第1,第2吸着筒4A,4Bと酸素タンク9との間に配設された電磁弁16を開くように、開閉弁制御部としての制御部20により電磁弁16を制御することによって、高濃度の酸素濃縮ガスのみを酸素タンク9内に確実に貯留することが可能となる。
In addition, when the oxygen concentration of the oxygen-enriched gas detected by the
〔第7実施形態〕
図11はこの発明の第7実施形態の酸素濃縮装置のブロック図を示している。この第7実施形態の酸素濃縮装置は、圧力センサを除いて第3実施形態の酸素濃縮装置と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
[Seventh Embodiment]
FIG. 11 shows a block diagram of an oxygen concentrator according to a seventh embodiment of the present invention. The oxygen concentrator of the seventh embodiment has the same configuration as that of the oxygen concentrator of the third embodiment except for the pressure sensor, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図11に示すように、第1吸着筒4Aの下流側のガス流路に逆止弁5Aを配設すると共に、第2吸着筒4Bの下流側のガス流路に逆止弁5Bを配設している。また、逆止弁5A,5Bと酸素タンク9との間に開閉弁の一例としての電磁弁16を配設している。上記第1,第2吸着筒4A,4Bからの酸素濃縮ガスを、逆止弁5A,5Bと電磁弁16を介して酸素タンク9に貯留する。
As shown in FIG. 11, a
また、制御部20は、予め実験(またはシミュレーション等)によって得られた酸素取り出し期間に基づいて電磁弁16の開閉を制御する。上記電磁弁16および制御部20で酸素濃縮ガス取出部を構成している。上記制御部20は、電磁弁16を制御する開閉弁制御部の機能を備えている。ここで、制御部20は、電磁弁16を開閉する期間の時間基準点は、第1,第2吸着筒4A,4Bの加圧工程と減圧工程を切り換える制御弁3の切換時としている。
Further, the
この第7実施形態の酸素濃縮装置は、図13に示す第1,第2吸着筒内の圧力変化を示す。 The oxygen concentrator of the seventh embodiment shows the pressure change in the first and second adsorption cylinders shown in FIG.
上記第7実施形態の酸素濃縮装置によれば、高濃度の酸素が酸素タンク9内に貯留するので、高濃度の酸素を効率よく取り出すことができる。また、高濃度の酸素を効率よく取り出すことができるので、第1,第2吸着筒4A,4B内の圧力を低圧化でき、コンプレッサ2の負荷を下げて、消費電力を低減できる。
According to the oxygen concentrator of the seventh embodiment, since high concentration oxygen is stored in the
また、予め実験によって得られた酸素取り出し期間に電磁弁16を開くように、開閉弁制御部としての制御部20により電磁弁16を制御することによって、圧力センサや酸素濃度センサ等を用いて電磁弁制御を行うことなく、簡単な構成で高濃度の酸素濃縮ガスのみを酸素タンク9内に確実に貯留することが可能となる。
Further, the
〔第8実施形態〕
図12はこの発明の第8実施形態の酸素濃縮装置のブロック図を示している。この第8実施形態の酸素濃縮装置は、圧力センサを除いて第4実施形態の酸素濃縮装置と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
[Eighth Embodiment]
FIG. 12 shows a block diagram of an oxygen concentrator according to an eighth embodiment of the present invention. The oxygen concentrator of the eighth embodiment has the same configuration as that of the oxygen concentrator of the fourth embodiment except for the pressure sensor, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図12に示すように、第1吸着筒4Aの下流側のガス流路に開閉弁の一例としての電磁弁18Aを配設すると共に、第2吸着筒4Bの下流側のガス流路に開閉弁の一例としての電磁弁18Bを配設している。上記第1,第2吸着筒4A,4Bからの酸素濃縮ガスは、電磁弁18A,18Bを介して酸素タンク9に貯留する。
As shown in FIG. 12, an
また、制御部20は、予め実験(またはシミュレーション等)によって得られた酸素取り出し期間に基づいて電磁弁18A,18Bの開閉を制御する。上記電磁弁18A,18Bおよび制御部20で酸素濃縮ガス取出部を構成している。上記制御部20は、電磁弁16を制御する開閉弁制御部の機能を備えている。ここで、制御部20は、電磁弁18A,18Bを開閉する期間の時間基準点は、第1,第2吸着筒4A,4Bの加圧工程と減圧工程を切り換える制御弁3の切換時としている。
Further, the
この第8実施形態の酸素濃縮装置は、図13に示す第1,第2吸着筒内の圧力変化を示す。 The oxygen concentrator of the eighth embodiment shows the pressure change in the first and second adsorption cylinders shown in FIG.
上記第8実施形態の酸素濃縮装置によれば、高濃度の酸素が酸素タンク9内に貯留するので、高濃度の酸素を効率よく取り出すことができる。また、高濃度の酸素を効率よく取り出すことができるので、第1,第2吸着筒4A,4B内の圧力を低圧化でき、コンプレッサ2の負荷を下げて、消費電力を低減できる。
According to the oxygen concentrator of the eighth embodiment, since high concentration oxygen is stored in the
また、予め実験によって得られた酸素取り出し期間に電磁弁16を開くように、開閉弁制御部としての制御部20により電磁弁16を制御することによって、圧力センサや酸素濃度センサ等を用いて電磁弁制御を行うことなく、簡単な構成で高濃度の酸素濃縮ガスのみを酸素タンク9内に確実に貯留することが可能となる。
Further, the
上記第1〜第8実施形態では、2つの第1,第2吸着筒を備えた酸素濃縮装置について説明したが、1または3以上の吸着筒を備えた酸素濃縮装置にこの発明を適用してもよい。 In the first to eighth embodiments described above, the oxygen concentrator having two first and second adsorption cylinders has been described. However, the present invention is applied to an oxygen concentrator having one or three or more adsorption cylinders. Also good.
また、第1〜第8実施形態では、呼吸器疾患患者等に対して在宅酸素療法を行うために用いる酸素濃縮装置について説明したが、酸素濃縮装置はこれに限らず、高濃度の酸素を提供する全ての分野にこの発明を適用してもよい。 Moreover, although the oxygen concentration apparatus used in order to perform home oxygen therapy with respect to a respiratory disease patient etc. was demonstrated in 1st-8th embodiment, an oxygen concentration apparatus is not restricted to this and provides high concentration oxygen. The present invention may be applied to all fields.
また、第1〜第4実施形態では、酸素濃縮ガスの酸素濃度に関わる要素の一例として酸素濃縮ガスの圧力に基づいて、酸素濃縮ガス取出部(8,15A,15B,16,18A,18B)により、高濃度の酸素濃縮ガスのみを酸素タンク内に貯留するように吸着容器と酸素タンクとの間のガス流路を開いたが、酸素濃縮ガスの酸素濃度に関わる要素はこれに限らず、例えば窒素濃度センサを用いて酸素濃縮ガスの窒素濃度を検出し、検出された窒素濃度から酸素濃度を推定してもよい。 In the first to fourth embodiments, as an example of an element related to the oxygen concentration of the oxygen-enriched gas, based on the pressure of the oxygen-enriched gas, the oxygen-enriched gas extraction unit (8, 15A, 15B, 16, 18A, 18B) Thus, the gas flow path between the adsorption container and the oxygen tank is opened so as to store only the high-concentration oxygen-enriched gas in the oxygen tank, but the elements related to the oxygen concentration of the oxygen-enriched gas are not limited to this, For example, the nitrogen concentration of the oxygen-enriched gas may be detected using a nitrogen concentration sensor, and the oxygen concentration may be estimated from the detected nitrogen concentration.
1…防塵フィルタ
2…コンプレッサ
3…制御弁
4A…第1吸着筒
4B…第2吸着筒
5A,5B…逆止弁
6…排気マフラ
7…パージ弁
8,15A,15B…取出弁
9…酸素タンク
10…減圧弁
11,22A,22B,23…酸素濃度センサ
12…流量調整器
13…吐出口カプラ
17,19A,19B…圧力センサ
16,18A,18B…電磁弁
20…制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Dust-
Claims (2)
上記コンプレッサ(2)により圧縮された空気が供給され、その空気中から窒素を選択的に吸着する吸着剤が収納された吸着容器と、
上記吸着容器内から酸素濃縮ガスを取り出す酸素濃縮ガス取出部と、
上記酸素濃縮ガス取出部を介して上記吸着容器からの上記酸素濃縮ガスを溜める酸素タンク(9)と
を備え、
上記酸素濃縮ガス取出部は、
上記吸着容器と上記酸素タンク(9)との間に配設された開閉弁(16,18A,18B)と、
上記開閉弁(16,18A,18B)を制御する開閉弁制御部(20)と
を有し、
上記開閉弁制御部(20)は、上記コンプレッサ(2)により圧縮された空気を上記吸着容器に供給して上記吸着容器内を昇圧した後に上記吸着容器内の空気中の酸素が濃縮された状態で上記吸着容器内から酸素濃縮ガスを取り出すように、予め実験またはシミュレーションによって得られた酸素濃縮ガスの取り出し期間に、上記開閉弁(16,18A,18B)を開くことを特徴とする酸素濃縮装置。 A compressor (2) for compressing air;
An adsorbing container in which an air compressed by the compressor (2) is supplied and an adsorbent that selectively adsorbs nitrogen from the air is stored;
An oxygen-enriched gas take-out section for taking out the oxygen-enriched gas from the adsorption vessel;
An oxygen tank (9) for storing the oxygen-enriched gas from the adsorption vessel through the oxygen-enriched gas extraction part,
The oxygen enriched gas outlet is
An on-off valve (16, 18A, 18B) disposed between the adsorption container and the oxygen tank (9);
An on-off valve controller (20) for controlling the on-off valves (16, 18A, 18B);
Have
The on-off valve control unit (20) supplies the air compressed by the compressor (2) to the adsorption vessel and pressurizes the adsorption vessel, and then the oxygen in the air in the adsorption vessel is concentrated The oxygen concentrator is characterized in that the on- off valve (16, 18A, 18B) is opened during a period of taking out the oxygen-enriched gas obtained in advance through experiments or simulations so that the oxygen-enriched gas is taken out from the adsorption vessel. .
上記吸着容器は、第1吸着部(4A)と第2吸着部(4B)とを有し、
上記第1吸着部(4A)と上記コンプレッサ(2)とを接続するか、または、上記第2吸着部(4B)と上記コンプレッサ(2)とを接続するかを切り換えて、上記コンプレッサ(2)からの圧縮された空気を上記第1吸着部(4A)または上記第2吸着部(4B)のいずれか一方に供給する第1切換部(3a,3b)と、
上記第1吸着部(4A)と外部とを接続するか、または、上記第2吸着部(4B)と外部とを接続するかを切り換えて、上記第1吸着部(4A)または上記第2吸着部(4B)のいずれか他方を減圧する第2切換部(3c,3d)と、
上記第1切換部(3a,3b)と上記第2切換部(3c,3d)を制御する切換制御部(20)と
を備え、
上記切換制御部(20)により上記第1切換部(3a,3b)と上記第2切換部(3c,3d)を制御することによって、上記第1吸着部(4A)が上記コンプレッサ(2)に接続されて上記第2吸着部(4B)が上記外部に接続された状態と、上記第1吸着部(4A)が上記外部に接続されて上記第2吸着部(4B)が上記コンプレッサ(2)に接続された状態とを交互に切り換えることを特徴とする酸素濃縮装置。 The oxygen concentrator according to claim 1 ,
The adsorption container has a first adsorption part (4A) and a second adsorption part (4B),
The compressor (2) is switched by switching between connecting the first adsorption part (4A) and the compressor (2) or connecting the second adsorption part (4B) and the compressor (2). A first switching unit (3a, 3b) for supplying compressed air from the first adsorbing unit (4A) or the second adsorbing unit (4B);
The first adsorption part (4A) or the second adsorption is switched by switching whether the first adsorption part (4A) is connected to the outside or the second adsorption part (4B) is connected to the outside. A second switching part (3c, 3d) for reducing the pressure of the other of the parts (4B);
A switching control unit (20) for controlling the first switching unit (3a, 3b) and the second switching unit (3c, 3d);
By controlling the first switching unit (3a, 3b) and the second switching unit (3c, 3d) by the switching control unit (20), the first adsorption unit (4A) is connected to the compressor (2). A state where the second suction part (4B) is connected to the outside, and a state where the first suction part (4A) is connected to the outside and the second suction part (4B) is connected to the compressor (2). The oxygen concentrator is characterized in that it is alternately switched to the state connected to the.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007030472A JP4798016B2 (en) | 2007-02-09 | 2007-02-09 | Oxygen concentrator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007030472A JP4798016B2 (en) | 2007-02-09 | 2007-02-09 | Oxygen concentrator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008195556A JP2008195556A (en) | 2008-08-28 |
JP4798016B2 true JP4798016B2 (en) | 2011-10-19 |
Family
ID=39754851
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007030472A Active JP4798016B2 (en) | 2007-02-09 | 2007-02-09 | Oxygen concentrator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4798016B2 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2937878B1 (en) * | 2008-11-03 | 2011-04-15 | Mil S | PRESSURE VARIATION ADSORPTION FLUID TREATMENT METHOD AND CORRESPONDING INSTALLATION |
JP5281468B2 (en) * | 2009-03-27 | 2013-09-04 | 株式会社メトラン | Oxygen concentrator |
EP3083010B1 (en) | 2013-12-20 | 2020-07-01 | Koninklijke Philips N.V. | Oxygen separator with rapid diagnostic |
JP6254917B2 (en) * | 2014-09-04 | 2017-12-27 | 本田技研工業株式会社 | Carbon dioxide recovery device |
KR102415531B1 (en) * | 2020-06-30 | 2022-07-01 | 자인주식회사 | System for supplying oxygen |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5662515A (en) * | 1979-10-29 | 1981-05-28 | Nippon Sanso Kk | Gas adsorptive separating method and its apparatus |
JPS63115038U (en) * | 1987-01-20 | 1988-07-25 | ||
JPH03135411A (en) * | 1989-10-20 | 1991-06-10 | Tokico Ltd | Gas separating installation |
JP2857045B2 (en) * | 1993-01-04 | 1999-02-10 | 帝人株式会社 | Oxygen concentrator |
JP2000334248A (en) * | 1999-05-28 | 2000-12-05 | Nippon Sanso Corp | Gas separating method |
JP2003286009A (en) * | 2002-03-28 | 2003-10-07 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Oxygen concentrator |
-
2007
- 2007-02-09 JP JP2007030472A patent/JP4798016B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008195556A (en) | 2008-08-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100491684B1 (en) | Gas concentrating Method and apparatus for use of Pressure Swing Adsorption | |
CN101522246B (en) | Oxygen concentrator | |
KR101511803B1 (en) | Oxygen enricher | |
JP4798016B2 (en) | Oxygen concentrator | |
KR20000076622A (en) | Pressure swing adsorption gas flow control method and system | |
KR102060980B1 (en) | Oxygen providing apparatus | |
JP4922739B2 (en) | Oxygen concentrator | |
JP5226282B2 (en) | Oxygen concentrator | |
JP2007054678A (en) | Stabilization method for stabilizing concentration of gas and gas concentrator | |
CN107921357B (en) | Oxygen separator with improved efficiency | |
KR200190287Y1 (en) | An oxygen concentrator for a single tower | |
JP2006015221A (en) | Gas separator | |
JP4594223B2 (en) | Nitrogen gas generator | |
JP4358724B2 (en) | Oxygen concentrator | |
KR100360836B1 (en) | An oxygen concentrator which arranges the single towers parellelly | |
WO2022186175A1 (en) | Oxygen concentration apparatus, control method, and control program | |
JP4750380B2 (en) | Oxygen concentrator | |
KR200287409Y1 (en) | Gas concentrating apparatus for use of Pressure Swing Adsorption | |
KR100685983B1 (en) | Control device and control mathod in oxygen generator | |
JP2014000241A (en) | Oxygen concentrator | |
JP7149573B2 (en) | Pressure swing adsorption device | |
JP5524574B2 (en) | Oxygen concentrator | |
KR100715016B1 (en) | Gas concentration apparatus for middle and low grade oxygen | |
KR20050075978A (en) | Oxygen generating apparatus | |
JP2008178795A (en) | Oxygen concentrator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090924 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101116 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110113 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110705 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110718 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140812 Year of fee payment: 3 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4798016 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140812 Year of fee payment: 3 |