JP5148866B2 - 酸素濃縮装置 - Google Patents
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Description
圧縮空気を発生する圧縮空気発生手段と、負圧を発生する減圧発生手段と、が一体的に構成されたコンプレッサと、
前記圧縮空気発生手段において発生した圧縮空気を、吸着剤が充填された2本の吸着筒体のうちのいずれかに供給し、該吸着剤に窒素を吸着させることで酸素を生成する圧縮空気流路と、前記2本の吸着筒体のいずれかの前記吸着剤に吸着された窒素を、前記減圧発生手段が負圧を発生させることで外部に排出する負圧流路と、を切り替える2組の3方向切換弁と、
前記吸着筒体にて生成された酸素を排出する側において、前記2本の吸着筒体を接続する配管に配され、前記2本の吸着筒体のいずれかが最高内圧値になったことが検出された場合に、開状態となることで、前記2本の吸着筒体を均等圧化する均等圧弁と、
前記2組の3方向切替弁と前記減圧発生手段との間に接続され、前記均等圧化する場合に開状態にされることで消音器を介して前記窒素を排出する、少なくとも2つの負圧破壊弁と、を備え、
前記生成された酸素を供給する際の供給量の設定に応じて、前記均等圧化する場合に開状態にされるべき前記負圧破壊弁の個数を決定することを特徴とする。
先ず、図1は一実施形態に係る可搬型の圧力スイング吸着方式の酸素濃縮装置1を前方左斜め上から見た外観斜視図である。また、図2は図1に示した酸素濃縮装置1の背面図である。
図7は、酸素濃縮装置1のブロック図を兼ねて図示した配管図である。本図において、既に説明済みの構成部品については同様の符号を附して説明を割愛するとともに、図中の二重線は空気、酸素、窒素ガスの流路であり概ね配管24a〜24gで示されている。また、細い実線は電源供給または電気信号の配線を示している。
図8は、電源選択の動作説明フローチャートであって、図7に図示された3系統の電力供給状態の内の一つに自動切換えする一制御例を示している。電源投入直後は、接続されている全ての電源は電源制御回路226により一時的に並列に供給されている。本図において、酸素濃縮装置1の電源スイッチ6が押圧されると中央制御部200の動作プログラムが起動され初期化後にステップS1に進み、電源種別判断が実行される。次に、ステップS2に進み、装置1はACアダプタ19が接続され商用電源からの通電が行われて電力供給可能になっているか否かの判断が行われる。このステップS2の判断で電力供給可能であると判断されるステップS3に進み、電源制御回路226によりACアダプタ19よりの供給のみに自動切換えされることにより第1電力供給状態にセットされて処理が終了する。
次に、図13はコンプレッサ105を防振・防音状態で収納する二段式防音室34の下段部材37の要部を破断して示した外観斜視図である。本図において、既に説明済みの構成部品については同様の符号を附して説明を割愛すると、二段式防音室34の内周面には制振材と独立気泡スポンジとを多層構成した防音材が敷設されている。
次に、図16(a)は酸素流量が所定流量以上、例えば本実施例では毎分1.25リットルより大きい場合の第1吸着筒体108aの吸着工程、(b)は洗浄工程、(c)は第1吸着筒体108aの均圧工程を夫々図示した模式図である。
次に、圧縮空気を発生させる圧縮空気発生部と負圧を発生させる負圧発生部を直流モータ(以下、コンプレッサモータとも呼ぶ)を駆動源として構成したコンプレッサ105の運転騒音を低減することでさらに騒音低減できる。
図22は、音声ガイダンスの動作説明フローチャートである。図22において、上記のように電源スイッチ6がセットされるとこのプログラムが起動されて、ステップS20において音声発生モードであるか否かが判断される。音声発生モードにセットされていないことが判断されるとステップS21でリターンして以下の処理を終了する。
図25は、操作及び実作動履歴の記憶表である。図26(a)は、患者使用履歴の動作説明フローチャート、(b)はメンテナンス側履歴の動作説明フローチャートである。
次に、酸素濃縮装置を離れた場所からでも操作可能にすることは、特に就寝患者または重篤患者にとって必須な構成である。
図28(a)は、圧力調整器(レギュレータ)112の配管図、(b)は比例開度弁115の模式図である。
2 表面カバー(密閉容器、樹脂製)
3 裏面カバー(密閉容器、樹脂製)
4 取っ手(樹脂製)
5 操作パネル
6 電源スイッチ(樹脂製)
7 酸素出口(樹脂製)
8 酸素流量設定ボタン(8a、8b)
10 キャリア(10a、10b、10c)
11 キャスタ
12 固定ネジ
13 カプラ(樹脂製)
14 鼻カニューラ(樹脂製)
15 チューブ(樹脂製)
17 フィルタ交換用蓋(樹脂製)
16 ネジ
19 ACケーブル
20 外気導入フィルタ
21 コードフック
22 ゴム足
23 スピーカ
24 配管
30 中継カプラ(樹脂製)
31 延長チューブ(樹脂製)
32 遮蔽板(成形品)
33 配管(樹脂製)
34 二段式防音室
35 密閉箱
35a 側面開口部
35b 底面開口部
36 上段部材(アルミ製、防音材)
37 下段部材(アルミ製、防音材)
38 表蓋部材(アルミ製、防音材)
39 裏蓋部材(アルミ製、防音材)
40 ベース体(樹脂製)
40f 取付リブ
40b 開口部
40c 排気開口部
41 底蓋(樹脂製)
48 位置決め用鍔部
49 バンド
50 位置決め用リブ
51 防音スポンジ(振動防止複合材)
56 モータ軸
57、58 コンロッド
59、60 ピストン
61 コンプレッサ固定台(アルミ製)
62 圧縮コイルバネ(バネ鋼製)
63 防振ゴム
101 吸気フィルタ
102 吸気用バッファタンク
104 冷却ファン
105 コンプレッサ(空気圧縮部105a、負圧部105b)
108a、108b 吸着筒体(アルミ製)
109a、109b 三方切換弁
110 消音器
111 製品タンク
112 圧力調整器
114 酸素センサ
115 比例開度弁
116 流量センサ
117 デマンド弁
118 デマンド基板
119 滅菌フィルタ
120 負圧破壊第1弁
121 負圧破壊第2弁
200 中央制御部(CPU基板)
201 モータ制御部(モータドライバ基板)
202 流量制御部
203 音声発生部(音声モジュール基板)
204 表示部
205 不揮発性メモリ
206 RAM
207 リアルタイムクロック
208 圧力センサ
226 電源制御装置
227 外部バッテリ
228 内蔵バッテリ
D 奥行き寸法
W 幅寸法
H 高さ寸法
V 振動方向
Fn 外気導入空気、原料空気、排気空気の流れ方向
Claims (3)
- 圧縮空気を発生する圧縮空気発生手段と、負圧を発生する減圧発生手段と、が一体的に構成されたコンプレッサと、
前記圧縮空気発生手段において発生した圧縮空気を、吸着剤が充填された2本の吸着筒体のうちのいずれかに供給し、該吸着剤に窒素を吸着させることで酸素を生成する圧縮空気流路と、前記2本の吸着筒体のいずれかの前記吸着剤に吸着された窒素を、前記減圧発生手段が負圧を発生させることで外部に排出する負圧流路と、を切り替える2組の3方向切換弁と、
前記吸着筒体にて生成された酸素を排出する側において、前記2本の吸着筒体を接続する配管に配され、前記2本の吸着筒体のいずれかが最高内圧値になったことが検出された場合に、開状態となることで、前記2本の吸着筒体を均等圧化する均等圧弁と、
前記2組の3方向切替弁と前記減圧発生手段との間に接続され、前記均等圧化する場合に開状態にされることで消音器を介して前記窒素を排出する、少なくとも2つの負圧破壊弁と、を備え、
前記生成された酸素を供給する際の供給量の設定に応じて、前記均等圧化する場合に開状態にされるべき前記負圧破壊弁の個数を決定することを特徴とする酸素濃縮装置。 - 前記生成された酸素を供給する際の供給量を、毎分0.1〜4リットルの範囲で設定する酸素供給量設定手段を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の酸素濃縮装置。
- 前記消音器は、金属あるいは樹脂材料からなる管から構成され、かつ前記管の側面の長手方向に所定間隔で複数個の小孔が穿設されることを特徴とする請求項1に記載の酸素濃縮装置。
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