JP5955554B2

JP5955554B2 - Oxygen concentrator

Info

Publication number: JP5955554B2
Application number: JP2011288691A
Authority: JP
Inventors: 俊介綱嶋; 優佐々木; 和也川田; 忠雄下地
Original assignee: Fukuda Denshi Co Ltd
Current assignee: Fukuda Denshi Co Ltd
Priority date: 2011-12-28
Filing date: 2011-12-28
Publication date: 2016-07-20
Anticipated expiration: 2031-12-28
Also published as: JP2013135797A

Description

本発明は、大気から酸素濃度の高い酸素を生成する酸素濃縮器に関する。 The present invention relates to an oxygen concentrator that generates oxygen having a high oxygen concentration from the atmosphere.

従来、酸素濃縮器としては、特許文献１に示すように、呼吸器疾患の患者が在宅で酸素を吸入する在宅酸素療法（ＨＯＴ：home oxygen therapy）において使用されるものが知られている。 Conventionally, as an oxygen concentrator, as shown in Patent Document 1, one used in home oxygen therapy (HOT) in which a patient with respiratory disease inhales oxygen at home is known.

酸素濃縮器は、フィルタおよび吸気タンクを通して取り込んだ室内の空気をコンプレッサにより圧縮する。酸素濃縮器は、この圧縮空気を、シーブベッド（吸着塔）に通過させることにより、圧縮空気から高濃度の酸素を分離し、さらに、その高濃度酸素を加湿する。シーブベッドには、加圧空気に対して窒素を吸着し減圧空気に対して窒素を脱着する性質を持つ吸着材（例えば、ゼオライト）が充填されている。加湿後の高濃度酸素は、使用時に患者が装着する鼻腔カニューラ（以下、単にカニューラと呼ぶ）或いは酸素マスクを介して患者体内に供給される。 The oxygen concentrator compresses indoor air taken in through a filter and an intake tank by a compressor. The oxygen concentrator separates high-concentration oxygen from the compressed air by passing the compressed air through a sieve bed (adsorption tower), and further humidifies the high-concentration oxygen. The sieve bed is filled with an adsorbent (for example, zeolite) having the property of adsorbing nitrogen to pressurized air and desorbing nitrogen to reduced pressure air. High-concentration oxygen after humidification is supplied into the patient's body through a nasal cannula (hereinafter simply referred to as a cannula) or an oxygen mask worn by the patient during use.

図１は、酸素濃縮器に接続されるカニューラを示す図である。図１に示すように、カニューラ１は、一般的に、酸素濃縮器の酸素出口に接続されたチューブ２に、例えば水トラップ３のような結露除去機構を介して連結されることがある。 FIG. 1 is a diagram showing a cannula connected to an oxygen concentrator. As shown in FIG. 1, the cannula 1 is generally connected to a tube 2 connected to an oxygen outlet of an oxygen concentrator via a dew condensation removing mechanism such as a water trap 3.

水トラップ３は、図２に示すように、上端部でカニューラ１に接続されるとともに下端部でチューブ２に接続された中空体である。中空体の内部には、チューブ２の端部に接続された管４が底面から立設して設けられている。この管４の周囲に水溜め空間５が形成されている。室内の空気の湿度が高い場合に、チューブ２内の高濃度酸素に含まれる水蒸気が凝縮して結露が発生する。発生した結露は、チューブ２内の気流、つまり、酸素濃縮器からの圧力によってカニューラ１側に押し出される。カニューラ１側に押し出された結露は、水トラップ３の水溜め空間５内に貯留される。これにより、水トラップ３は、カニューラ１側に結露が流れることを防止し、カニューラ１を介して鼻孔に水分が入ることを防いでいる。また、水トラップ３内に貯留した水分は定期的に廃棄したり、水トラップ３を交換するなどのメンテナンスを行うことによって、チューブへの再流入を防止している。 As shown in FIG. 2, the water trap 3 is a hollow body connected to the cannula 1 at the upper end and connected to the tube 2 at the lower end. Inside the hollow body, a tube 4 connected to the end of the tube 2 is provided upright from the bottom surface. A water reservoir space 5 is formed around the pipe 4. When the humidity of indoor air is high, water vapor contained in the high-concentration oxygen in the tube 2 is condensed and condensation occurs. The generated condensation is pushed out to the cannula 1 side by the air flow in the tube 2, that is, the pressure from the oxygen concentrator. Condensation pushed out to the cannula 1 side is stored in the water reservoir space 5 of the water trap 3. Thereby, the water trap 3 prevents condensation from flowing to the cannula 1 side, and prevents moisture from entering the nostril via the cannula 1. In addition, the water stored in the water trap 3 is periodically discarded, or maintenance such as replacement of the water trap 3 is performed to prevent reflow of the water into the tube.

特開２００３−３４５０８号公報JP 2003-34508 A

図３（ａ）に、酸素濃縮器とカニューラとの間に水トラップを介設した構成を模式的に示す。図３（ａ）に示す構成では、酸素投与の際における酸素濃縮器６の圧力により、チューブ２内の結露（結露発生ポイントＫ１参照）を水トラップ３まで押し出すことができる。これにより、チューブ２内の結露は除去される。 FIG. 3A schematically shows a configuration in which a water trap is interposed between the oxygen concentrator and the cannula. In the configuration shown in FIG. 3A, the condensation in the tube 2 (see the condensation occurrence point K1) can be pushed out to the water trap 3 by the pressure of the oxygen concentrator 6 during oxygen administration. Thereby, the dew condensation in the tube 2 is removed.

しかしながら、水トラップ３からカニューラ１の先までの酸素伝達経路内、特に、水トラップ３からカニューラ１までを繋ぐ接続チューブ７（図２の距離Ａの部分に対応）内の結露発生ポイントＫ２で発生した結露は、接続チューブ７内で発生する表面張力と、水トラップ３側から掛かる酸素投与のための圧力によって、水トラップ３側に落ちにくくなっている。 However, it occurs at the dew condensation generation point K2 in the oxygen transmission path from the water trap 3 to the tip of the cannula 1, especially in the connection tube 7 (corresponding to the distance A in FIG. 2) connecting the water trap 3 to the cannula 1. The condensed dew is less likely to fall to the water trap 3 side due to the surface tension generated in the connection tube 7 and the pressure for oxygen administration applied from the water trap 3 side.

このように、図３（ａ）に示すように、従来の構成では、患者のカニューラ１の使用中において、水トラップ３とカニューラ１との間の接続チューブ７及びカニューラ１内で結露により発生した結露による水滴を除去することはできない。 Thus, as shown in FIG. 3A, in the conventional configuration, during use of the patient's cannula 1, it occurs due to condensation in the connection tube 7 and the cannula 1 between the water trap 3 and the cannula 1. Water droplets due to condensation cannot be removed.

よって、酸素濃縮器６に接続されるカニューラ１を含む酸素伝達経路内の結露を除去する際には、図３（ｂ）に示すように、まず、カニューラ１を患者から外す。その後で、作業者Ｙが、酸素濃縮器６の酸素出口６ａ（図３（ａ）参照）からチューブ２の基端部を外し、この外したチューブ２の基端部に、手動ポンプ８を取り付ける。そして、この手動ポンプ８を介して、作業者Ｙはチューブ２内に圧力を付与する。 Therefore, when removing the condensation in the oxygen transmission path including the cannula 1 connected to the oxygen concentrator 6, the cannula 1 is first removed from the patient as shown in FIG. Thereafter, the operator Y removes the base end portion of the tube 2 from the oxygen outlet 6a (see FIG. 3A) of the oxygen concentrator 6, and attaches the manual pump 8 to the base end portion of the removed tube 2. . Then, the operator Y applies pressure to the tube 2 through the manual pump 8.

これにより、チューブ２内の水滴を水トラップ３に流すとともに、水トラップ３からカニューラの先までの酸素伝達経路（接続チューブ７及びカニューラ１）内の水滴を、カニューラ１を介して外部に放出することができる。 As a result, water droplets in the tube 2 flow into the water trap 3, and water droplets in the oxygen transmission path (the connection tube 7 and the cannula 1) from the water trap 3 to the tip of the cannula are discharged to the outside through the cannula 1. be able to.

このように、作業者Ｙによって酸素濃縮器に接続されるカニューラ１を含む酸素伝達経路（チューブ２、水トラップ３、接続チューブ７及びカニューラ１）内の結露を除去する作業は、手間がかかるものとなっている。 Thus, the work of removing condensation in the oxygen transmission path (tube 2, water trap 3, connection tube 7 and cannula 1) including the cannula 1 connected to the oxygen concentrator by the operator Y is time-consuming. It has become.

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、高濃度酸素を供給する際に発生する結露を好適に除去して、鼻腔カニューラ或いは酸素マスク等の患者接続部を介して患者に高濃度酸素を好適に投与できる酸素濃縮器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and preferably removes the condensation that occurs when supplying high-concentration oxygen to the patient via a patient connection unit such as a nasal cannula or an oxygen mask. It is an object of the present invention to provide an oxygen concentrator that can be preferably administered.

本発明の酸素濃縮器の一つの態様は、患者に接続される患者接続部を介して前記患者に高濃度酸素を投与する酸素濃縮器において、導入した大気から濃縮した高濃度酸素を生成し、生成した高濃度酸素を、前記患者接続部に送出する酸素濃縮機構部と、前記患者に前記高濃度酸素を送出する際の圧力よりも大きい圧力で、結露除去用気体を、前記患者接続部に送出する結露除去用気体送出部と、前記酸素濃縮機構部及び前記結露除去用気体送出部を内部に収容する濃縮器本体と、を有し、この濃縮器本体の内部に、前記患者接続部を収容する患者接続部用蓄水ケースが配置されている構成を採る。 One aspect of the oxygen concentrator of the present invention generates high-concentration oxygen concentrated from the introduced atmosphere in an oxygen concentrator that administers high-concentration oxygen to the patient via a patient connection connected to the patient, An oxygen concentrating mechanism that delivers the generated high-concentration oxygen to the patient connection, and a degassing removal gas at the patient connection at a pressure that is greater than the pressure at the time of delivering the high-concentration oxygen to the patient. A condensate removal gas delivery unit to be delivered; and a concentrator body that accommodates the oxygen concentrating mechanism and the condensation removal gas delivery unit therein, and the patient connection part is provided inside the concentrator body. The structure where the water storage case for the patient connection part to accommodate is arrange | positioned is taken .

本発明によれば、高濃度酸素を供給する際に発生する結露を好適に除去して、鼻腔カニューラ或いは酸素マスクを介して患者に高濃度酸素を好適に供給できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the dew condensation produced | generated when supplying high concentration oxygen can be removed suitably, and high concentration oxygen can be supplied suitably to a patient via a nasal cannula or an oxygen mask.

従来の装置の構成を示す模式図Schematic diagram showing the configuration of a conventional device 従来の装置の構成を示す模式図Schematic diagram showing the configuration of a conventional device 従来の装置の構成を示す模式図Schematic diagram showing the configuration of a conventional device 本発明の実施の形態１に係る酸素濃縮器の概略構成を示す模式図The schematic diagram which shows schematic structure of the oxygen concentrator which concerns on Embodiment 1 of this invention. 同酸素濃縮器における酸素濃縮機構の概略構成を示す図The figure which shows schematic structure of the oxygen concentration mechanism in the oxygen concentrator 同酸素濃縮器の制御系統の概略構成を示すブロック図Block diagram showing the schematic configuration of the control system of the oxygen concentrator 本発明の実施の形態２に係る酸素濃縮器の概略構成を示す模式図The schematic diagram which shows schematic structure of the oxygen concentrator which concerns on Embodiment 2 of this invention.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

（実施の形態１）
図４は、本発明の実施の形態１に係る酸素濃縮器の構成を示す模式図である。 (Embodiment 1)
FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of the oxygen concentrator according to Embodiment 1 of the present invention.

図４に示す酸素濃縮器１００は、空気取入部１１０を介して導入した大気を空気圧縮部１２０で圧縮して酸素濃縮機構部１９０に送出し、この酸素濃縮機構部１９０で高濃度酸素を生成して、酸素出口１０１を介して外部に放出する。この酸素濃縮器１００についての詳細は後述する。酸素濃縮器１００の酸素出口１０１には、上流側チューブ２０の基端部が連結され、この上流側チューブ２０の先端部は、水トラップ３０に連結されている。なお、水トラップ３０は、従来の水トラップ３と同様の機能を有する。ここでは、水トラップ３０は、結露を貯留するケース内に、上流側チューブ２０の先端部の開口と、下流側チューブ４０の基端部の開口とを下側に向けて配置することによって構成されている。また、本実施の形態１では、酸素出口１０１は、結露除去用空気を送出する結露用気体送出口としても機能する。なお、酸素濃縮器１００内の酸素流路（酸素出口１０１と酸素濃縮機構部１９０及び空気圧縮部１２０のそれぞれの間の流路等）は、酸素濃縮器内部に配設された酸素濃縮機構部１９０、空気圧縮部１２０の駆動により温められる。このため、酸素濃縮器１００内の酸素流路は、結露を発生させない構成となっている。 The oxygen concentrator 100 shown in FIG. 4 compresses the air introduced through the air intake unit 110 by the air compression unit 120 and sends the compressed air to the oxygen concentration mechanism unit 190, which generates high concentration oxygen. Then, it is discharged to the outside through the oxygen outlet 101. Details of the oxygen concentrator 100 will be described later. A proximal end portion of the upstream tube 20 is connected to the oxygen outlet 101 of the oxygen concentrator 100, and a distal end portion of the upstream tube 20 is connected to the water trap 30. The water trap 30 has the same function as the conventional water trap 3. Here, the water trap 30 is configured by disposing the opening of the distal end portion of the upstream tube 20 and the opening of the proximal end portion of the downstream tube 40 downward in a case for storing condensation. ing. In the first embodiment, the oxygen outlet 101 also functions as a dew condensation gas outlet for sending out dew condensation removing air. An oxygen flow path (such as a flow path between the oxygen outlet 101 and each of the oxygen concentrating mechanism 190 and the air compressing section 120) in the oxygen concentrator 100 is an oxygen concentrating mechanism disposed inside the oxygen concentrator. 190, heated by driving the air compressor 120. For this reason, the oxygen flow path in the oxygen concentrator 100 is configured not to cause dew condensation.

この水トラップ３０は、酸素濃縮器１００の稼動中において、酸素濃縮器１００から供給される高濃度酸素の湿度が大気（ここでは酸素濃縮器１００を使用する空間内の空気）よりも高い場合に、上流側チューブ２０内に発生する結露の水滴を貯留する。 The water trap 30 is used when the humidity of the high-concentration oxygen supplied from the oxygen concentrator 100 is higher than the atmosphere (here, air in the space where the oxygen concentrator 100 is used) during operation of the oxygen concentrator 100. The dew condensation water droplets generated in the upstream tube 20 are stored.

また、水トラップ３０には、下流側チューブ４０を介してカニューラ５０が連結されている。なお、カニューラ５０に、上流側チューブ２０、下流側チューブ４０を加えて、患者接続部が構成されている。 Further, a cannula 50 is connected to the water trap 30 via a downstream tube 40. In addition, the patient connection part is comprised by adding the upstream tube 20 and the downstream tube 40 to the cannula 50. FIG.

酸素濃縮器１００により生成された高濃度酸素は、上流側チューブ２０、水トラップ３０、下流側チューブ４０を介してカニューラ５０に供給され、このカニューラ５０を介して患者に投与される。 The high-concentration oxygen generated by the oxygen concentrator 100 is supplied to the cannula 50 via the upstream tube 20, the water trap 30, and the downstream tube 40, and is administered to the patient via the cannula 50.

なお、図４では、カニューラ５０は、使用後のカニューラ５０を示し、カニューラ用蓄水ケース６０内に収容されている。 In FIG. 4, the cannula 50 shows the cannula 50 after use, and is accommodated in the water storage case 60 for the cannula.

カニューラ用蓄水ケース６０は、結露除去用空気の送出によって、上流側チューブ２０、水トラップ３０、下流側チューブ４０及びカニューラ５０内で発生する結露を除去する場合に、カニューラ５０の開口部から出る水滴を貯留する。ここでは、カニューラ用蓄水ケース６０内で、カニューラ５０が開口部を下方に向けて配置されることによって、下流側チューブ４０及びカニューラ５０内で発生する結露の水滴を貯留する。 The cannula water storage case 60 exits from the opening of the cannula 50 when the condensation generated in the upstream tube 20, the water trap 30, the downstream tube 40, and the cannula 50 is removed by sending out condensation removal air. Stores water droplets. Here, in the water storage case 60 for cannula, the cannula 50 is disposed with the opening portion facing downward, thereby storing water droplets of dew condensation generated in the downstream tube 40 and the cannula 50.

酸素濃縮器１００の構成を詳細に説明する。
図５は、酸素濃縮器１００の要部構成を示すブロック図であり、詳細には、酸素濃縮器１００における配管系統の概略構成を示す図である。 The configuration of the oxygen concentrator 100 will be described in detail.
FIG. 5 is a block diagram showing a main configuration of the oxygen concentrator 100, and more specifically, a schematic configuration of a piping system in the oxygen concentrator 100.

図５に示す酸素濃縮器１００は、空気取入部１１０と、空気圧縮部１２０と、酸素濃縮機構部１９０とを有するＰＳＡ式の酸素濃縮器である。酸素濃縮機構部１９０は、ＰＳＡ（Pressure Swing Adsorption）部１３０と、酸素貯留部１４０と、酸素供給部１５０とを備える。なお、本実施の形態では、酸素濃縮器を据置型の酸素濃縮器として説明するが、これに限らず、携帯型の酸素濃縮器としてもよい。 An oxygen concentrator 100 shown in FIG. 5 is a PSA type oxygen concentrator having an air intake unit 110, an air compression unit 120, and an oxygen concentration mechanism unit 190. The oxygen concentration mechanism unit 190 includes a PSA (Pressure Swing Adsorption) unit 130, an oxygen storage unit 140, and an oxygen supply unit 150. In this embodiment, the oxygen concentrator is described as a stationary oxygen concentrator. However, the present invention is not limited to this and may be a portable oxygen concentrator.

空気取入部１１０は、原料空気となる外気を本体（筐体）内に取り入れる部分で、吸気フィルタ１１１、ヘパフィルタ１１２等を備えている。吸気フィルタ１１１は、本体に設けられた空気取入口１１３を介して導入された原料空気からゴミや埃等の空中浮遊粒子を除去する。ヘパフィルタ１１２は、吸気フィルタ１１１により除去されなかった微細粒子を除去する。 The air intake unit 110 is a part that takes in outside air as raw material air into the main body (housing), and includes an intake filter 111, a hepa filter 112, and the like. The intake filter 111 removes airborne particles such as dust and dust from the raw material air introduced through the air intake port 113 provided in the main body. The hepa filter 112 removes fine particles that have not been removed by the intake filter 111.

空気圧縮部１２０は、所謂、コンプレッサであり、空気取入部１１０を介して導入された原料空気を圧縮して圧縮空気を生成する。なお、空気圧縮部１２０の上流（ヘパフィルタ１１２の下流）には、空気圧縮部１２０の動作音に対して消音効果を発揮する膨張型消音器（サイレンサ）を配設するのが望ましい。 The air compression unit 120 is a so-called compressor, and compresses the raw material air introduced through the air intake unit 110 to generate compressed air. It is desirable to dispose an expansion silencer (silencer) that exerts a silencing effect on the operation sound of the air compression unit 120 upstream of the air compression unit 120 (downstream of the hepa filter 112).

ＰＳＡ部１３０は、空気圧縮部１２０で生成された圧縮空気から窒素を分離して高濃度酸素を生成し、これを酸素貯留部１４０に送出する。ＰＳＡ部１３０は、流路切替部１３１、排気サイレンサ１３２、シーブベッド（吸着塔）１３３Ａ、１３３Ｂ、パージオリフィス１３４、均圧弁１３５、逆止弁１３６Ａ、１３６Ｂ等を備えている。 The PSA unit 130 separates nitrogen from the compressed air generated by the air compression unit 120 to generate high-concentration oxygen, and sends this to the oxygen storage unit 140. The PSA unit 130 includes a flow path switching unit 131, an exhaust silencer 132, sheave beds (adsorption towers) 133A and 133B, a purge orifice 134, a pressure equalizing valve 135, check valves 136A and 136B, and the like.

流路切替部１３１は、４つの切替弁ＳＶ１〜ＳＶ４を備えたマニホールド（多岐管）で構成され、空気圧縮部１２０で生成された圧縮空気をシーブベッド１３３Ａ、１３３Ｂに交互に送出するとともに、シーブベッド１３３Ａ、１３３Ｂを交互に大気圧に開放して窒素富化空気を排出する。 The flow path switching unit 131 is configured by a manifold (manifold) having four switching valves SV1 to SV4, and alternately sends the compressed air generated by the air compression unit 120 to the sheave beds 133A and 133B. The beds 133A and 133B are alternately opened to atmospheric pressure, and the nitrogen-enriched air is discharged.

具体的には、流路切替部１３１では、切替弁ＳＶ１が“開”、切替弁ＳＶ２が“閉”とされることにより、空気圧縮部１２０からシーブベッド１３３Ａに向かう流路が開通される一方で、シーブベッド１３３Ａから排気サイレンサ１３２に向かう流路が閉鎖される。同時に、流路切替部１３１では、切替弁ＳＶ３が“閉”、切替弁ＳＶ４が“開”とされることにより、空気圧縮部１２０からシーブベッド１３３Ｂに向かう流路が閉鎖される一方で、シーブベッド１３３Ｂから排気サイレンサ１３２に向かう流路が開通される。この場合、空気圧縮部１２０で生成された圧縮空気がシーブベッド１３３Ａに送出され、シーブベッド１３３Ｂからは窒素富化空気が放出されて排気サイレンサ１３２を介して排気されることとなる。 Specifically, in the flow path switching unit 131, the switching valve SV1 is “open” and the switching valve SV2 is “closed”, whereby the flow path from the air compression unit 120 toward the sheave bed 133A is opened. Thus, the flow path from the sheave bed 133A toward the exhaust silencer 132 is closed. At the same time, in the flow path switching unit 131, the switching valve SV3 is “closed” and the switching valve SV4 is “open”, so that the flow path from the air compression unit 120 to the sheave bed 133B is closed, while the sheave A flow path from the bed 133B toward the exhaust silencer 132 is opened. In this case, the compressed air generated by the air compressor 120 is sent to the sheave bed 133A, and nitrogen-enriched air is released from the sheave bed 133B and exhausted through the exhaust silencer 132.

また、切替弁ＳＶ１〜ＳＶ４が上記と逆の状態となっている場合は、空気圧縮部１２０で生成された圧縮空気がシーブベッド１３３Ｂに送出され、シーブベッド１３３Ａからは窒素富化空気が放出されて排気サイレンサ１３２を介して排気されることとなる。切替弁ＳＶ１〜ＳＶ４の開閉状態は、例えば１０秒間隔で切り替えられる。 Further, when the switching valves SV1 to SV4 are in the opposite state, the compressed air generated by the air compressor 120 is sent to the sheave bed 133B, and nitrogen-enriched air is released from the sheave bed 133A. Then, the exhaust gas is exhausted through the exhaust silencer 132. The open / close state of the switching valves SV1 to SV4 is switched at intervals of 10 seconds, for example.

排気サイレンサ１３２は、酸素濃縮器１００の本体（筐体）に設けられた排気口（図示略）に接続され、シーブベッド１３３Ａ、１３３Ｂから放出された窒素富化空気を本体の外部に排出する際の排気音を消音する。 The exhaust silencer 132 is connected to an exhaust port (not shown) provided in the main body (housing) of the oxygen concentrator 100 and discharges nitrogen-enriched air released from the sheave beds 133A and 133B to the outside of the main body. Silence the exhaust sound of

シーブベッド１３３Ａ、１３３Ｂは、流路切替部１３１を介して送られてきた圧縮空気から窒素を分離し、高濃度酸素を生成する。シーブベッド１３３Ａ、１３３Ｂには、酸素より窒素を早く吸着する性質を有するゼオライト等の吸着材が充填されている。 The sheave beds 133A and 133B separate nitrogen from the compressed air sent via the flow path switching unit 131 to generate high-concentration oxygen. The sieve beds 133A and 133B are filled with an adsorbent such as zeolite having the property of adsorbing nitrogen faster than oxygen.

シーブベッド１３３Ａ、１３３Ｂは、流路切替部１３１によって空気圧縮部１２０からの流路が開通されているとき、圧縮空気が送り込まれて加圧状態となる。このとき、シーブベッド１３３Ａ、１３３Ｂでは、窒素および水分が吸着され、酸素だけが通過するため、高濃度酸素が生成される（吸着工程）。 When the flow path from the air compression unit 120 is opened by the flow path switching unit 131, the sheave beds 133 </ b> A and 133 </ b> B are in a pressurized state by feeding compressed air. At this time, in the sheave beds 133A and 133B, nitrogen and moisture are adsorbed and only oxygen passes, so that high-concentration oxygen is generated (adsorption process).

シーブベッド１３３Ａ、１３３Ｂで生成される高濃度酸素の濃度は、例えば９０％程度に調整される。また、ゼオライトは窒素のみならず水分をも吸着するので、シーブベッド１３３Ａ、１３３Ｂで生成される高濃度酸素は極めて乾燥した状態となる（例えば湿度０．１〜０．２％）。 The concentration of high-concentration oxygen generated in the sheave beds 133A and 133B is adjusted to, for example, about 90%. Further, since zeolite adsorbs not only nitrogen but also moisture, the high-concentration oxygen produced in the sieve beds 133A and 133B is extremely dry (for example, humidity 0.1 to 0.2%).

一方、シーブベッド１３３Ａ、１３３Ｂは、流路切替部１３１によって排気サイレンサ１３２への流路が開通されているとき、大気圧に開放されて減圧状態となる。このとき、ゼオライトに吸着していた窒素および水分が脱離され、シーブベッド１３３Ａ、１３３Ｂから窒素富化空気が放出され、排気サイレンサ１３２を介して排気される。これにより、シーブベッド１３３Ａ、１３３Ｂの吸着能力が再生される（再生工程）。 On the other hand, when the flow path to the exhaust silencer 132 is opened by the flow path switching unit 131, the sheave beds 133A and 133B are opened to the atmospheric pressure and are in a reduced pressure state. At this time, nitrogen and moisture adsorbed on the zeolite are desorbed, nitrogen-enriched air is released from the sheave beds 133A, 133B, and exhausted through the exhaust silencer 132. Thereby, the adsorption capacity of the sheave beds 133A and 133B is regenerated (regeneration step).

シーブベッド１３３Ａ、１３３Ｂは、逆止弁１３６Ａ、１３６Ｂを介して酸素貯留部１４０の製品タンク１４１に接続されている。逆止弁１３６Ａ、１３６Ｂは、製品タンク１４１に貯留された高濃度酸素がシーブベッド１３３Ａ、１３３Ｂに逆流するのを防止する。 The sheave beds 133A and 133B are connected to the product tank 141 of the oxygen reservoir 140 via check valves 136A and 136B. The check valves 136A and 136B prevent the high concentration oxygen stored in the product tank 141 from flowing back to the sheave beds 133A and 133B.

また、シーブベッド１３３Ａ、１３３Ｂの下流側は、パージオリフィス１３４を有する配管で接続されている。一方のシーブベッド１３３Ａ（又は１３３Ｂ）で生成された高濃度酸素は、逆止弁１３６Ａ（又は１３６Ｂ）を介して酸素貯留部１４０に送出されるとともに、パージオリフィス１３４を介して他方のシーブベッド１３３Ｂ（又は１３３Ａ）に送出される。生成された高濃度酸素の一部が他方のシーブベッド１３３Ｂ（又は１３３Ａ）に送り込まれることにより、当該シーブベッド１３３Ｂ（又は１３３Ａ）の再生工程が効率よく行われる。パージオリフィス１３４のオリフィス径によって、それぞれの流路における高濃度酸素の流量が制御される。 Further, the downstream side of the sheave beds 133A and 133B is connected by a pipe having a purge orifice 134. The high-concentration oxygen produced in one sheave bed 133A (or 133B) is sent to the oxygen reservoir 140 via the check valve 136A (or 136B), and the other sheave bed 133B via the purge orifice 134. (Or 133A). A part of the generated high-concentration oxygen is sent to the other sheave bed 133B (or 133A), whereby the regeneration process of the sheave bed 133B (or 133A) is efficiently performed. The flow rate of the high concentration oxygen in each flow path is controlled by the orifice diameter of the purge orifice 134.

また、シーブベッド１３３Ａ、１３３Ｂの下流側は、均圧弁１３５を有する配管で接続されている。再生工程にあるシーブベッド１３３Ａ、１３３Ｂを吸着工程に切り替える際、減圧（大気圧）下にそのまま圧縮空気を流入させると窒素の吸着効率が悪い。そのため、切替時に均圧弁１３５が“開”とされ、シーブベッド１３３Ａ、１３３Ｂの圧力が平均化される。 Further, the downstream side of the sheave beds 133A and 133B is connected by a pipe having a pressure equalizing valve 135. When the sieve beds 133A and 133B in the regeneration process are switched to the adsorption process, if compressed air is allowed to flow in under reduced pressure (atmospheric pressure), the nitrogen adsorption efficiency is poor. Therefore, the pressure equalizing valve 135 is “opened” at the time of switching, and the pressures in the sheave beds 133A and 133B are averaged.

このようにシーブベッド１３３Ａ、１３３Ｂに圧縮空気が送り込まれて加圧状態になると、窒素及び水分が吸着されて酸素だけが通過し、高濃度酸素が生成される。一方、窒素を吸着したシーブベッド１３３Ａ、１３３Ｂが減圧状態（例えば大気圧）に戻されると、吸着していた窒素が脱離して放出され、シーブベッド１３３Ａ、１３３Ｂの吸着能力が再生される。つまり、ＰＳＡ部１３０において、２本のシーブベッド１３３Ａ、１３３Ｂで交互に加圧減圧を繰り返すことにより、連続して高濃度酸素が生成される。 Thus, when compressed air is sent into the sheave beds 133A and 133B and is in a pressurized state, nitrogen and moisture are adsorbed and only oxygen passes, and high-concentration oxygen is generated. On the other hand, when the sieve beds 133A and 133B that have adsorbed nitrogen are returned to a reduced pressure state (for example, atmospheric pressure), the adsorbed nitrogen is desorbed and released, and the adsorption capability of the sieve beds 133A and 133B is regenerated. That is, in the PSA unit 130, high-concentration oxygen is continuously generated by alternately repeating pressurization and pressure reduction with the two sheave beds 133A and 133B.

酸素貯留部１４０は、ＰＳＡ部１３０で生成された高濃度酸素を一時的に貯留しておく部分である。酸素貯留部１４０は、製品タンク１４１、圧力調整部（圧力レギュレータ）１４２、酸素センサ１４３、圧力センサ１４４及び流量調整部１４６等を備えている。 The oxygen storage unit 140 is a part that temporarily stores the high-concentration oxygen generated by the PSA unit 130. The oxygen storage unit 140 includes a product tank 141, a pressure adjustment unit (pressure regulator) 142, an oxygen sensor 143, a pressure sensor 144, a flow rate adjustment unit 146, and the like.

製品タンク１４１は、シーブベッド１３３Ａ、１３３Ｂで生成された高濃度酸素を貯留するための容器である。シーブベッド１３３Ａ、１３３Ｂから送出された高濃度酸素を一旦、製品タンク１４１に貯留しておくことにより、高濃度酸素の濃度変動および圧力変動が抑制されるので、使用者に安定した濃度および流量で高濃度酸素を供給できる。 The product tank 141 is a container for storing high-concentration oxygen produced in the sheave beds 133A and 133B. The high concentration oxygen delivered from the sheave beds 133A, 133B is temporarily stored in the product tank 141, so that the concentration fluctuation and pressure fluctuation of the high concentration oxygen are suppressed, so that the user can have a stable concentration and flow rate. High concentration oxygen can be supplied.

圧力調整部１４２は、供給する高濃度酸素の流量を制御するために、高濃度酸素の圧力を使用に適した一定圧に調整する。製品タンク１４１に貯留されている高濃度酸素の圧力は、製品タンク１４１への流入又は製品タンク１４１からの流出がある限り少なからず変動する。この場合、正確な流量制御が困難となる上、酸素センサ１４３による正確な濃度測定が困難となる。これを考慮して、圧力調整部１４２により高濃度酸素が一定圧に調整されるようになっている。 The pressure adjusting unit 142 adjusts the pressure of the high concentration oxygen to a constant pressure suitable for use in order to control the flow rate of the high concentration oxygen to be supplied. The pressure of the high concentration oxygen stored in the product tank 141 fluctuates as long as there is an inflow to the product tank 141 or an outflow from the product tank 141. In this case, accurate flow rate control becomes difficult, and accurate concentration measurement by the oxygen sensor 143 becomes difficult. Considering this, the high-concentration oxygen is adjusted to a constant pressure by the pressure adjusting unit 142.

酸素センサ１４３は、圧力調整部１４２から送出された高濃度酸素の濃度を、所定の間隔（例えば２０分）又は連続して検出する。酸素センサ１４３には、例えばジルコニア式や超音波式のセンサが好適である。測定対象となる高濃度酸素の圧力が変動していると正確な測定が困難となるため、一般には、酸素センサ１４３は圧力調整部１４２の下流に流量制限オリフィス１４５を介して接続される。 The oxygen sensor 143 detects the concentration of the high concentration oxygen delivered from the pressure adjustment unit 142 at a predetermined interval (for example, 20 minutes) or continuously. As the oxygen sensor 143, for example, a zirconia sensor or an ultrasonic sensor is suitable. Since accurate measurement becomes difficult if the pressure of the high-concentration oxygen to be measured fluctuates, generally, the oxygen sensor 143 is connected to the downstream of the pressure adjustment unit 142 via a flow restriction orifice 145.

圧力センサ１４４は、製品タンク１４１に貯留された高濃度酸素の圧力を検出する。圧力センサ１４４による検出結果に基づいて、製品タンク１４１に貯留された高濃度酸素の圧力が正常な範囲に保持されているかを確認できる。 The pressure sensor 144 detects the pressure of high-concentration oxygen stored in the product tank 141. Based on the detection result by the pressure sensor 144, it can be confirmed whether the pressure of the high concentration oxygen stored in the product tank 141 is maintained in a normal range.

流量調整部１４６は、圧力調整部１４２から送出された高濃度酸素の流量を調整する。調整後の酸素流量を示す信号は、制御部１６０に出力される。この流量調整部１４６としては、例えば、複数のオリフィスを備えて所望の流量に合ったオリフィスを選択して用いられるようにしたオリフィス式の流量設定器や、ニードルバルブを用いたニードルバルブ式の流量設定器が挙げられる。 The flow rate adjusting unit 146 adjusts the flow rate of the high concentration oxygen sent from the pressure adjusting unit 142. A signal indicating the adjusted oxygen flow rate is output to the control unit 160. As the flow rate adjusting unit 146, for example, an orifice type flow rate setting device provided with a plurality of orifices and selecting an orifice suitable for a desired flow rate, or a needle valve type flow rate using a needle valve is used. An example is a setting device.

酸素供給部１５０は、酸素貯留部１４０から送出された高濃度酸素を、使用者の呼吸に同調して酸素出口１０１から放出する部分である。酸素供給部１５０は、バクテリアフィルタ１５１および圧力センサ１５３等を備えている。 The oxygen supply unit 150 is a part that discharges the high-concentration oxygen delivered from the oxygen storage unit 140 from the oxygen outlet 101 in synchronization with the user's breathing. The oxygen supply unit 150 includes a bacteria filter 151, a pressure sensor 153, and the like.

バクテリアフィルタ１５１は、使用者に清浄な高濃度酸素を供給するために、高濃度酸素に含まれる細菌類を捕集して除菌する。 The bacterial filter 151 collects and disinfects bacteria contained in the high concentration oxygen in order to supply clean high concentration oxygen to the user.

圧力センサ１５３は、使用者の呼吸を検出するためのセンサであり、バクテリアフィルタ１５１の下流側（バクテリアフィルタ１５１と酸素出口１０１を結ぶ流路）に流量制限オリフィス１５４を介して接続されている。また、この酸素出口１０１には、一端部が空気流路変更部１７０に接続されたバイパスチューブ１８０の他端部が接続されている。このバイパスチューブ１８０により空気流路変更部１７０と酸素出口１０１とが連結されている。酸素出口１０１は、バクテリアフィルタ１５１と、空気流路変更部１７０の双方に接続され、双方から流れる空気或いは高濃度酸素を酸素濃縮器１００の外部に放出する。 The pressure sensor 153 is a sensor for detecting a user's respiration, and is connected to the downstream side of the bacterial filter 151 (a flow path connecting the bacterial filter 151 and the oxygen outlet 101) via a flow restriction orifice 154. The oxygen outlet 101 is connected to the other end of a bypass tube 180 having one end connected to the air flow path changing unit 170. The bypass passage 180 connects the air flow path changing unit 170 and the oxygen outlet 101. The oxygen outlet 101 is connected to both the bacterial filter 151 and the air flow path changing unit 170, and discharges air or high-concentration oxygen flowing from both to the outside of the oxygen concentrator 100.

酸素供給部１５０から放出された高濃度酸素は、酸素出口１０１に接続された鼻カニューラや酸素マスクを介して使用者に供給される。 The high-concentration oxygen released from the oxygen supply unit 150 is supplied to the user via a nasal cannula or an oxygen mask connected to the oxygen outlet 101.

なお、高濃度酸素は極めて乾燥した状態となっているので、酸素出口１０１の直前には、高濃度酸素を加湿するための加湿部１０２が配設されている。 Since the high concentration oxygen is in an extremely dry state, a humidifying unit 102 for humidifying the high concentration oxygen is disposed immediately before the oxygen outlet 101.

空気流路変更部１７０は、空気圧縮部１２０と、ＰＳＡ部１３０の流路切替部１３１との間で、且つ、空気圧縮部１２０と、酸素出口１０１に接続されたバイパスチューブ１８０との間に配設されている。 The air flow path changing unit 170 is between the air compression unit 120 and the flow path switching unit 131 of the PSA unit 130 and between the air compression unit 120 and the bypass tube 180 connected to the oxygen outlet 101. It is arranged.

空気流路変更部１７０は、空気圧縮部１２０から流路切替部１３１に送出される圧縮空気の流路を変更して、上流側チューブ２０、水トラップ３０、下流側チューブ４０及びカニューラ５０内の結露を除去する空気を確保する。この空気流路変更部１７０は、バイパスチューブ１８０とともに、空気圧縮部１２０を用いて、カニューラ５０内の結露を除去する結露除去用気体を送出する結露除去用気体送出部を構成する。この結露除去用気体送出部は、結露除去用気体を、患者に高濃度酸素を送出する際の圧力よりも大きい圧力で送出する。 The air flow path changing unit 170 changes the flow path of the compressed air that is sent from the air compression unit 120 to the flow path switching unit 131, so that the upstream side tube 20, the water trap 30, the downstream side tube 40, and the cannula 50 Ensure air to remove condensation. The air flow path changing unit 170 and the bypass tube 180 constitute a dew condensation removal gas sending unit that sends out dew condensation removal gas for removing dew condensation in the cannula 50 using the air compression unit 120. The condensation removal gas delivery unit delivers the condensation removal gas at a pressure larger than the pressure at the time of delivering high-concentration oxygen to the patient.

具体的には、空気流路変更部１７０は、空気圧縮部１２０からの圧縮空気の流路を変更するとともに、その流量を調整する。また、空気流路変更部１７０は、ＰＳＡ部１３０側への流路（流路切替部１３１への流路）１７２を、バイパスチューブ１８０により構成される結露除去用流路に変更する。なお、バイパスチューブ１８０は、酸素出口１０１に接続された構成としているが、これに限らない。例えば、酸素濃縮器１００に、酸素出口１０１とは別に除去用出口を設け、この除去用出口にバイパスチューブ１８０が接続された構成としてもよい。つまり、バイパスチューブ１８０が、空気流路変更部１７０と除去用出口とを連結する構成である。このときの除去用出口は、酸素出口１０１と同様に形成され、下流側チューブ４０が着脱自在に取り付けられるものとする。 Specifically, the air flow path changing unit 170 changes the flow path of the compressed air from the air compression unit 120 and adjusts the flow rate thereof. In addition, the air flow path changing unit 170 changes the flow path (flow path to the flow path switching unit 131) 172 to the PSA unit 130 side to a dew condensation removal flow path constituted by the bypass tube 180. The bypass tube 180 is connected to the oxygen outlet 101, but is not limited thereto. For example, the oxygen concentrator 100 may be provided with a removal outlet separately from the oxygen outlet 101, and the bypass tube 180 may be connected to the removal outlet. That is, the bypass tube 180 is configured to connect the air flow path changing unit 170 and the removal outlet. The removal outlet at this time is formed in the same manner as the oxygen outlet 101, and the downstream tube 40 is detachably attached.

このように除去用出口と酸素出口１０１とが別に設けられていれば、酸素出口１０１に接続された上流側チューブ２０を、除去用出口に付け替えて、空気圧縮部１２０からの圧縮空気を上流側チューブ２０に直接送ることができる。これにより、上流側チューブ２０、水トラップ３０、下流側チューブ４０及びカニューラ５０内の結露除去を行うことができる。 In this way, if the removal outlet and the oxygen outlet 101 are provided separately, the upstream tube 20 connected to the oxygen outlet 101 is replaced with the removal outlet, and the compressed air from the air compressor 120 is supplied upstream. It can be sent directly to the tube 20. Thereby, the condensation removal in the upstream tube 20, the water trap 30, the downstream tube 40, and the cannula 50 can be performed.

この空気流路変更部１７０による空気圧縮部１２０からの圧縮空気の流路の切り替え及び流量調整の制御は、制御部１６０によって行われる。 Switching of the flow path of compressed air from the air compression unit 120 and control of flow rate adjustment by the air flow path changing unit 170 are performed by the control unit 160.

図６は、本実施の形態に係る酸素濃縮器の制御系統の概略構成を示す図である。 FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of a control system of the oxygen concentrator according to the present embodiment.

図６に示すように、制御部１６０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１６１、ＲＡＭ（Random Access Memory）１６２、ＲＯＭ（Read Only Memory）１６３等を備えている。ＣＰＵ１６１は、処理内容に応じたプログラムをＲＯＭ１６３から読み出してＲＡＭ１６２に展開し、展開したプログラムと協働して酸素濃縮器１００の各ブロックの動作を制御する。 As shown in FIG. 6, the control unit 160 includes a CPU (Central Processing Unit) 161, a RAM (Random Access Memory) 162, a ROM (Read Only Memory) 163, and the like. The CPU 161 reads a program corresponding to the processing content from the ROM 163 and develops it in the RAM 162, and controls the operation of each block of the oxygen concentrator 100 in cooperation with the developed program.

また、制御部１６０は、酸素投与モードと、結露除去モードとによって、各ブロックの動作を制御するモード切替部として機能する。酸素投与モードは、患者に高濃度酸素を投与する通常のモードであり、結露除去モードは、酸素濃縮器１００に接続された上下流側チューブ２０，４０、カニューラ５０内に発生する結露を除去するモードである。 Further, the control unit 160 functions as a mode switching unit that controls the operation of each block according to the oxygen administration mode and the dew condensation removal mode. The oxygen administration mode is a normal mode in which high-concentration oxygen is administered to the patient, and the condensation removal mode removes condensation that occurs in the upstream / downstream tubes 20 and 40 and the cannula 50 connected to the oxygen concentrator 100. Mode.

ここでは、制御部１６０は、操作部（設定部）１８１を介して入力される信号に基づいて、モード切替部として、酸素投与モードと結露除去モードとを切り替えて実行する。 Here, based on a signal input via the operation unit (setting unit) 181, the control unit 160 performs switching as the mode switching unit between the oxygen administration mode and the condensation removal mode.

具体的に説明すると、制御部１６０には、酸素貯留部１４０の酸素センサ１４３、酸素供給部１５０の圧力センサ１５３、濃縮器本体内部に設置される温度センサ１７１、その他の各種センサからの検出信号が入力される。また、制御部１６０には、酸素投与モード中に、操作ボタン等を有する操作部１８１において、例えば使用者による供給流量の設定が行われた場合に、設定流量を指示する操作信号が入力される。また、制御部１６０には、操作部１８１において、操作ボタンなどによって結露除去モードが設定された場合に、結露除去モードを指示する信号が入力される。なお、結露除去モードを指示するために、操作部１８１に、患者に投入される際の酸素の設定流量などを調整するボタンの他に、モード変更ボタンを設けて結露除去モードを設定する構成としてもよい。このモード変更ボタンの押圧によって、結露除去モードを指示する信号が、操作部１８１から制御部１６０に出力される。 Specifically, the control unit 160 includes an oxygen sensor 143 of the oxygen storage unit 140, a pressure sensor 153 of the oxygen supply unit 150, a temperature sensor 171 installed inside the concentrator body, and detection signals from various other sensors. Is entered. In addition, an operation signal for instructing the set flow rate is input to the control unit 160 when, for example, the supply flow rate is set by the user in the operation unit 181 having operation buttons or the like during the oxygen administration mode. . In addition, when the dew condensation removal mode is set by the operation button or the like in the operation unit 181, the control unit 160 receives a signal that instructs the dew condensation removal mode. In order to instruct the condensation removal mode, the operation unit 181 is provided with a mode change button in addition to a button for adjusting a set flow rate of oxygen when being introduced to the patient, and the condensation removal mode is set. Also good. When the mode change button is pressed, a signal instructing the dew condensation removal mode is output from the operation unit 181 to the control unit 160.

これらの入力信号に基づいて、制御部１６０は、酸素投与モードでは、空気圧縮部１２０の駆動モータの回転数を制御したり、流路切替部１３１の切替弁ＳＶ１〜ＳＶ４を制御したりする。このような制御により、酸素濃縮器１００から設定流量で高濃度酸素が供給される。また、結露除去モードでは、制御部１６０は、上下流側チューブ２０，３０、カニューラ５０内に発生する結露を吹いて外部に排出するための空気を酸素出口１０１から放出する。具体的には、結露除去モードにおける制御部１６０は、空気流路変更部１７０を介して、空気圧縮部１２０により生成される圧縮空気を、酸素出口１０１から直接、排出させる。すなわち、制御部１６０は、空気流路変更部１７０を介して、空気圧縮部１２０からＰＳＡ部１３０に送出される圧縮空気の流路を遮断するとともに、空気圧縮部１２０から酸素出口１０１に送出する除去用流路を確立する。なお、この結露除去モードでは、制御部１６０は、酸素投与モードで使用する各ブロックの動作を停止してもよい。 Based on these input signals, the control unit 160 controls the rotation speed of the drive motor of the air compression unit 120 and controls the switching valves SV1 to SV4 of the flow path switching unit 131 in the oxygen administration mode. By such control, high concentration oxygen is supplied from the oxygen concentrator 100 at a set flow rate. Further, in the condensation removal mode, the control unit 160 releases air from the oxygen outlet 101 for blowing the condensation generated in the upstream / downstream tubes 20 and 30 and the cannula 50 and discharging them to the outside. Specifically, the control unit 160 in the condensation removal mode directly discharges the compressed air generated by the air compression unit 120 from the oxygen outlet 101 via the air flow path changing unit 170. That is, the control unit 160 blocks the flow path of the compressed air sent from the air compression unit 120 to the PSA unit 130 via the air flow path changing unit 170 and sends it from the air compression unit 120 to the oxygen outlet 101. Establish a removal channel. In this dew condensation removal mode, the control unit 160 may stop the operation of each block used in the oxygen administration mode.

また、制御部１６０は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）や発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）などからなる表示部１８２における表示に係る制御や、スピーカ１８３からの音声出力に係る制御を行う。表示部１８２およびスピーカ１８３は、使用者に各種の情報を報知する際に用いられる。 In addition, the control unit 160 performs control related to display on the display unit 182 including a liquid crystal display (LCD), a light emitting diode (LED), and control related to audio output from the speaker 183. . The display unit 182 and the speaker 183 are used when notifying various information to the user.

図示を省略するが、酸素濃縮器１００に無線ＬＡＮ（Local Area Network）やBluetooth（登録商標）等の通信ネットワークに接続可能なインターフェースを設け、外部機器との間で各種データを送受信できるようにしてもよい。 Although not shown, the oxygen concentrator 100 is provided with an interface that can be connected to a communication network such as a wireless local area network (LAN) or Bluetooth (registered trademark) so that various data can be transmitted to and received from an external device. Also good.

＜酸素投与モードでの動作＞
本実施の形態の酸素濃縮器１００は、まず、通常の機能として、高濃度酸素を生成して、生成した高濃度酸素を患者に投与する。 <Operation in oxygen administration mode>
The oxygen concentrator 100 of the present embodiment first generates high-concentration oxygen as a normal function, and administers the generated high-concentration oxygen to the patient.

すなわち、酸素濃縮器１００では、空気取入部１１０から原料となる空気を導入し、導入した空気は空気圧縮部１２０で圧縮して、圧縮空気としてＰＳＡ部１３０に送出する。 That is, in the oxygen concentrator 100, air as a raw material is introduced from the air intake unit 110, and the introduced air is compressed by the air compression unit 120 and sent to the PSA unit 130 as compressed air.

ＰＳＡ部１３０では、ゼオライト等の吸着剤が充填された２本のシーブベッド１３３Ａ、１３３Ｂに圧縮空気が送り込まれて加圧状態になると、窒素及び水分を吸着して酸素だけを通過させる。これによりＰＳＡ部１３０は、高濃度酸素を生成する。一方、窒素を吸着したシーブベッド１３３Ａ、１３３Ｂは、減圧状態（例えば大気圧）に戻されると、吸着していた窒素が脱離して放出され、シーブベッド１３３Ａ、１３３Ｂの吸着能力が再生される。つまり、ＰＳＡ部１３０において、２本のシーブベッド１３３Ａ、１３３Ｂで交互に加圧減圧を繰り返すことにより、連続して高濃度酸素を生成することができる。 In the PSA unit 130, when compressed air is sent to the two sheave beds 133A and 133B filled with an adsorbent such as zeolite and pressurized, nitrogen and moisture are adsorbed and only oxygen passes therethrough. As a result, the PSA unit 130 generates high-concentration oxygen. On the other hand, when the sieve beds 133A and 133B having adsorbed nitrogen are returned to a reduced pressure state (for example, atmospheric pressure), the adsorbed nitrogen is desorbed and released, and the adsorption capability of the sieve beds 133A and 133B is regenerated. That is, in the PSA unit 130, high-concentration oxygen can be continuously generated by alternately repeating pressurization and pressure reduction with the two sheave beds 133A and 133B.

このようにＰＳＡ部１３０で生成された高濃度酸素は、一旦、酸素貯留部１４０の製品タンク１４１に貯留された後、圧力調整部１４２により一定圧力に調整される。そして、高濃度酸素を、酸素供給部１５０の酸素出口１０１から所定の流量で放出する。そして、高濃度酸素は、酸素出口１０１から上流側チューブ２０、水トラップ３０、下流側チューブ４０を介してカニューラ５０に供給される。このカニューラ５０を介して高濃度酸素は使用者（患者）に投与される。 Thus, the high concentration oxygen produced | generated by the PSA part 130 is once stored in the product tank 141 of the oxygen storage part 140, Then, it is adjusted to a fixed pressure by the pressure adjustment part 142. FIG. Then, high-concentration oxygen is released from the oxygen outlet 101 of the oxygen supply unit 150 at a predetermined flow rate. The high concentration oxygen is supplied from the oxygen outlet 101 to the cannula 50 via the upstream tube 20, the water trap 30, and the downstream tube 40. High-concentration oxygen is administered to the user (patient) through the cannula 50.

このように酸素濃縮器１００を用いて、高濃度酸素が使用者に供給されることによって、酸素出口１０１から使用者までの流路内を流れる高濃度酸素の水蒸気が凝縮して結露が発生する。次に、この結露を除去するための結露除去モードでの動作を説明する。 As described above, when the high concentration oxygen is supplied to the user using the oxygen concentrator 100, the high concentration oxygen water vapor flowing in the flow path from the oxygen outlet 101 to the user is condensed to cause dew condensation. . Next, the operation in the condensation removal mode for removing the condensation will be described.

＜結露除去モードでの動作＞
この場合、先ず、カニューラ５０を使用者（患者）から外してカニューラ用蓄水ケース６０内に収容する（図４で示すカニューラ５０の状態）。このとき、カニューラ５０の内部の水が外に出やすいようにカニューラ５０の開口部を下側に向ける等してカニューラ用蓄水ケース６０内の内壁に掛止する等して配置する。そして、酸素濃縮器１００の操作部１８１を介して結露除去モードを設定する。 <Operation in condensation removal mode>
In this case, first, the cannula 50 is removed from the user (patient) and accommodated in the cannula water storage case 60 (the state of the cannula 50 shown in FIG. 4). At this time, the cannula 50 is disposed such that the water inside the cannula 50 is hooked on the inner wall of the cannula water storage case 60 by, for example, directing the opening of the cannula 50 downward so that the water inside the cannula 50 can easily go out. Then, the condensation removal mode is set through the operation unit 181 of the oxygen concentrator 100.

この設定に基づいて、制御部１６０は、高濃度酸素の生成から切り替えて、上流側チューブ２０〜カニューラ５０までの流路内の結露を飛ばす風圧を生成して送出する制御を実行する。具体的には、制御部１６０は空気流路変更部１７０を介して、空気圧縮部１２０から送出される圧縮空気の空気流路を、結露除去用のバイパスチューブ１８０に変更する。加えて、空気流路変更部１７０では、圧縮空気の圧力を高濃度酸素投与時よりも大きくする。これにより酸素出口１０１から結露除去用の圧縮空気が送出される。 Based on this setting, the control unit 160 switches from the generation of high-concentration oxygen, and executes control to generate and send wind pressure that blows condensation in the flow path from the upstream tube 20 to the cannula 50. Specifically, the control unit 160 changes the air flow path of the compressed air sent from the air compression unit 120 to the dew condensation removal bypass tube 180 via the air flow path changing unit 170. In addition, in the air flow path changing unit 170, the pressure of the compressed air is made larger than that during high-concentration oxygen administration. Accordingly, compressed air for removing condensation is sent out from the oxygen outlet 101.

すると、酸素出口１０１から送出された圧縮空気によって、上流側チューブ２０内で発生する結露は、水トラップ３０側に押し出されて水トラップ３０に至る。これにより、上流側チューブ２０内の結露を除去して、水トラップ３０内に水を溜めることができる。また、空気圧縮部１２０から送出される圧縮空気は、水トラップ３０を通過して下流側チューブ４０及びカニューラ５０に至る。 Then, the condensation generated in the upstream tube 20 by the compressed air sent from the oxygen outlet 101 is pushed out to the water trap 30 side and reaches the water trap 30. Thereby, dew condensation in the upstream tube 20 can be removed and water can be stored in the water trap 30. In addition, the compressed air sent out from the air compressor 120 passes through the water trap 30 and reaches the downstream tube 40 and the cannula 50.

これにより、下流側チューブ４０及びカニューラ５０内の結露は、先端側に押し出されてカニューラ用蓄水ケース６０内に至る。よって、下流側チューブ４０及びカニューラ５０内で発生する結露も除去して、カニューラ５０を収容するカニューラ用蓄水ケース６０内に貯水させることができる。本実施の形態によれば、カニューラ５０を患者から外して、カニューラ用蓄水ケース６０に収容して、結露除去モードに設定するだけで、酸素濃縮器１００に接続されるカニューラ５０を含む酸素伝達経路内の結露を簡単に除去できる。 Thereby, the dew condensation in the downstream tube 40 and the cannula 50 is pushed out to the front end side and reaches the water storage case 60 for the cannula. Therefore, the condensation generated in the downstream tube 40 and the cannula 50 can also be removed and stored in the cannula water storage case 60 that houses the cannula 50. According to the present embodiment, the oxygen transmission including the cannula 50 connected to the oxygen concentrator 100 can be performed simply by removing the cannula 50 from the patient, storing it in the water storage case 60 for cannula, and setting the condensation removal mode. Condensation in the path can be easily removed.

すなわち、酸素濃縮器１００では、作業者が手押しポンプなどで上流側チューブ２０内に圧力を与えることなく、カニューラ５０及び上下流側チューブ２０、４０内の水滴を吹き飛ばすことができ、カニューラ５０の先端までの結露の除去を容易に且つ確実に行うことができる。よって、酸素濃縮器１００によれば、高濃度酸素を供給する際に発生する結露を好適に除去して、カニューラ５０を介して患者に高濃度酸素を好適に供給できる。 That is, in the oxygen concentrator 100, the operator can blow off water droplets in the cannula 50 and the upstream and downstream tubes 20 and 40 without applying pressure to the upstream tube 20 with a hand pump or the like. It is possible to easily and reliably remove the condensation up to the above. Therefore, according to the oxygen concentrator 100, the dew condensation generated when supplying high-concentration oxygen can be suitably removed, and high-concentration oxygen can be suitably supplied to the patient via the cannula 50.

（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２に係る酸素濃縮器２００の構成を示す模式図である。なお、酸素濃縮器２００は、実施の形態１の酸素濃縮器１００と比較して、まず、結露除去モード時の空気の送出口を、酸素投与モード時の送出口（酸素出口２０１）とは別の出口にした点で異なる。加えて、酸素濃縮器２００は、酸素濃縮器１００と比較して、水トラップ３０を用いることなく、カニューラ用蓄水ケースを濃縮器の本体（濃縮器本体）２０６に設けた点で異なる。 (Embodiment 2)
FIG. 7 is a schematic diagram showing the configuration of the oxygen concentrator 200 according to Embodiment 2 of the present invention. Compared with the oxygen concentrator 100 of the first embodiment, the oxygen concentrator 200 first separates the air outlet in the condensation removal mode from the outlet (oxygen outlet 201) in the oxygen administration mode. It differs in that it was the exit. In addition, the oxygen concentrator 200 differs from the oxygen concentrator 100 in that a water storage case for cannula is provided in the main body (concentrator main body) 206 of the concentrator without using the water trap 30.

すなわち、この酸素濃縮器２００は、結露除去モード時の流路の送出口である結露除去用気体送出口（以下、「強力吐出口」という）２０４を有する点及び、蓄水ケース２６０を有する点を除いて、図４の酸素濃縮器１００と同様の基本的構成を有する。このため、以下では、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。 That is, the oxygen concentrator 200 has a condensation removal gas delivery port (hereinafter referred to as “strong discharge port”) 204 that is a delivery port of the flow path in the condensation removal mode, and a water storage case 260. 4 has the same basic configuration as the oxygen concentrator 100 of FIG. For this reason, below, the same code | symbol is attached | subjected to the same component and the description is abbreviate | omitted.

酸素濃縮器２００は、空気取入部１１０と、空気圧縮部２２０と、空気流路変更部１７０と、酸素濃縮機構部１９０と、酸素出口２０１と、強力吐出口２０４と、酸素濃縮器２００の濃縮器本体２０６内に配設される蓄水ケース２６０とを有する。 The oxygen concentrator 200 includes an air intake unit 110, an air compression unit 220, an air flow path changing unit 170, an oxygen concentrating mechanism unit 190, an oxygen outlet 201, a strong discharge port 204, and a concentration of the oxygen concentrator 200. A water storage case 260 disposed in the vessel main body 206.

酸素濃縮器２００は、酸素濃縮器１００と同様の制御部１６０（図６参照）を有する。酸素濃縮器２００では、制御部１６０が、モード切替部として機能して、酸素投与モード或いは結露除去モードに応じて、酸素濃縮機構部１９０及び空気流路変更部１７０は制御される。 The oxygen concentrator 200 has a control unit 160 (see FIG. 6) similar to that of the oxygen concentrator 100. In the oxygen concentrator 200, the control unit 160 functions as a mode switching unit, and the oxygen concentrating mechanism unit 190 and the air flow path changing unit 170 are controlled according to the oxygen administration mode or the condensation removal mode.

酸素出口２０１は、酸素出口１０１と同様に形成されており、図６に示す酸素濃縮器１００と同様に、濃縮器本体２０６の内部で、バクテリアフィルタ１５１に接続されている。具体的には、酸素出口２０１は、投与用チューブ（案内管）１９５を介してバクテリアフィルタ１５１に接続されている。 The oxygen outlet 201 is formed in the same manner as the oxygen outlet 101, and is connected to the bacterial filter 151 inside the concentrator body 206, similarly to the oxygen concentrator 100 shown in FIG. 6. Specifically, the oxygen outlet 201 is connected to the bacterial filter 151 via an administration tube (guide tube) 195.

また、酸素出口２０１は、図６に示す酸素濃縮器１００と同様に、濃縮器本体２０６の外部で、カニューラ５０に接続されたカニューラ用チューブ（カニューラの一部でもよい）７０が着脱自在に取り付けられる。 Similarly to the oxygen concentrator 100 shown in FIG. 6, the oxygen outlet 201 is detachably attached to a cannula tube (which may be a part of the cannula) 70 connected to the cannula 50 outside the concentrator body 206. It is done.

濃縮器本体２０６の筐体には、酸素出口２０１と同様に、カニューラ用チューブ７０が接続自在に形成された強力吐出口２０４が設けられている。この強力吐出口２０４は、結露除去用チューブ２８０、空気流路変更部１７０を介して、空気圧縮部２２０と接続されている。空気流路変更部１７０及び結露除去用チューブ２８０は、酸素濃縮機構部１９０により高濃度酸素を患者に送出する際の圧力よりも大きい圧力で、結露除去用気体を送出する結露除去用気体送出部を構成する。この結露除去用気体送出部は、空気圧縮部２２０を用いて、カニューラ用チューブ７０及びカニューラ５０内で発生する結露を除去する結露除去用気体を強力吐出口２０４から外部に送出する。なお、本実施の形態では、結露除去用気体送出部として、空気流路変更部１７０及び結露除去用チューブ２８０としたが、これに限らない。例えば、空気圧縮部２２０から２系統で圧縮空気を排出させて、酸素濃縮機構部１９０と結露除去用チューブ２８０とにそれぞれ直接接続した構成としてもよい。 The casing of the concentrator main body 206 is provided with a strong discharge port 204 in which the cannula tube 70 can be connected like the oxygen outlet 201. The strong discharge port 204 is connected to the air compression unit 220 via the dew condensation removing tube 280 and the air flow path changing unit 170. The air flow path changing unit 170 and the condensation removal tube 280 are configured to send a condensation removal gas at a pressure larger than the pressure at the time of sending high concentration oxygen to the patient by the oxygen concentration mechanism unit 190. Configure. This dew condensation removal gas delivery unit sends out the condensation removal gas for removing the dew condensation generated in the cannula tube 70 and the cannula 50 from the strong discharge port 204 to the outside using the air compression unit 220. In the present embodiment, the air flow channel changing unit 170 and the dew condensation removal tube 280 are used as the dew condensation removal gas delivery unit. However, the present invention is not limited to this. For example, a configuration may be adopted in which compressed air is discharged from the air compression unit 220 in two lines and directly connected to the oxygen concentration mechanism unit 190 and the dew condensation removal tube 280, respectively.

また、本実施の形態では、酸素濃縮器２００は、酸素出口２０１と、強力吐出口２０４の２つの出口を設けた構成としたが、これに限らず、一つの出口としてもよい。この場合、一つの出口自体、或いはこの一つの出口の直前に、投与用チューブ１９５と結露除去用チューブ２８０とを、モード切り替え部により切り替え自在な切り替え部を設けた構成とする。この切り替え部における切り替えによって、一つの出口で、結露除去と酸素投与の双方を実現できる。本実施の形態１では、酸素出口２０１と、強力吐出口２０４との２つを設けて、それぞれの機能を実現させている。このため、仮に、操作モードの選択を誤った場合、例えば、患者にカニューラ５０を付けながら酸素投与モードにするところを結露除去モードにした場合でも、患者側に結露が飛び出すことがない。 Further, in the present embodiment, the oxygen concentrator 200 is configured to have two outlets of the oxygen outlet 201 and the strong discharge outlet 204, but the present invention is not limited thereto, and may be a single outlet. In this case, a configuration is provided in which a switching unit that can be switched by the mode switching unit between the administration tube 195 and the dew condensation removing tube 280 is provided immediately before one outlet itself or just before this one outlet. By switching in this switching unit, both condensation removal and oxygen administration can be realized at one outlet. In the first embodiment, two functions of the oxygen outlet 201 and the strong discharge port 204 are provided to realize the respective functions. For this reason, if the selection of the operation mode is wrong, for example, even when the oxygen administration mode is set while the cannula 50 is attached to the patient and the condensation removal mode is set, the condensation does not come out on the patient side.

酸素濃縮器２００における濃縮器本体２０６には、外部に開口する開口部２０８が形成され、濃縮器本体２０６内の蓄水ケース２６０は、この開口部２０８を介して、濃縮器本体２０６の外部と連通している。この開口部２０８を介して酸素濃縮器２００の外部から蓄水ケース２６０内にカニューラ５０が収容される。 The concentrator body 206 in the oxygen concentrator 200 is formed with an opening 208 that opens to the outside, and the water storage case 260 in the concentrator body 206 is connected to the outside of the concentrator body 206 via the opening 208. Communicate. The cannula 50 is accommodated in the water storage case 260 from the outside of the oxygen concentrator 200 through the opening 208.

蓄水ケース２６０の内部（蓄水領域）には、酸素濃縮機構部１９０と酸素出口２０１とを接続する投与用チューブ１９５が挿通されている。蓄水ケース２６０の内部には、フィバクテリア類を除去する除去機構（フィルタなど）２７０が配置されている。蓄水ケース２６０は、除去機構２７０を経由して蓄水する。 An administration tube 195 that connects the oxygen concentrating mechanism 190 and the oxygen outlet 201 is inserted into the water storage case 260 (water storage region). A removal mechanism (such as a filter) 270 for removing fibacteria is disposed inside the water storage case 260. The water storage case 260 stores water via the removal mechanism 270.

投与用チューブ１９５において、蓄水ケース２６０内に配置される部位１９５ａは、投与用チューブ１９５内を流れる高濃度酸素を加湿する加湿用濾過膜により形成される。この加湿用濾過膜は、水分子のみ浸透する膜であり、イオン交換膜、中空糸膜等により形成される。以下、投与用チューブ１９５において、蓄水ケース２６０内に配置される部位１９５ａを中空糸膜１９５ａと称する。これにより、バクテリア類を除去する除去機構（フィルタなど）２７０を経由して蓄水する蓄水ケース２６０内に溜まる水によって、蓄水ケース２６０内の投与用チューブ１９５における中空糸膜１９５ａ内を通過する高濃度酸素は、加湿される。なお、投与用チューブ（案内管）１９５は、酸素濃縮器２００の濃縮器本体２０６内に配設されている。この濃縮器本体２０６内には、駆動する酸素濃縮機構部１９０、空気圧縮部２２０が配設されているため、濃縮器本体２０６内は温かい。これにより濃縮器本体２０６内にある投与用チューブ（案内管）１９５は濃縮基本体２０６内で温められるため、投与用チューブ１９５内には結露は発生しない。濃縮器本体２０６内に配設された他の空気経路を形成する部材等も同様に、濃縮基本体２０６内では、結露は発生しない構成となっている。 In the administration tube 195, a portion 195 a disposed in the water storage case 260 is formed by a humidifying filter membrane that humidifies high-concentration oxygen flowing through the administration tube 195. This humidifying membrane is a membrane that only permeates water molecules, and is formed of an ion exchange membrane, a hollow fiber membrane, or the like. Hereinafter, in the administration tube 195, a portion 195a disposed in the water storage case 260 is referred to as a hollow fiber membrane 195a. As a result, the water accumulated in the water storage case 260 that stores water via a removal mechanism (such as a filter) 270 that removes bacteria passes through the hollow fiber membrane 195a in the administration tube 195 in the water storage case 260. High concentration oxygen is humidified. Note that the administration tube (guide tube) 195 is disposed in the concentrator body 206 of the oxygen concentrator 200. In the concentrator body 206, the oxygen concentrating mechanism 190 and the air compressing unit 220 to be driven are disposed, so that the concentrator body 206 is warm. As a result, the administration tube (guide tube) 195 in the concentrator body 206 is warmed in the concentration basic body 206, so that no condensation occurs in the administration tube 195. Similarly, other members forming the air path disposed in the concentrator body 206 are configured such that no condensation occurs in the concentration basic body 206.

このように構成される酸素濃縮器２００は、酸素投与モードでは、空気取入部１１０を介して導入した大気を空気圧縮部２２０で圧縮して酸素濃縮機構部１９０に送出し、この酸素濃縮機構部１９０から酸素出口２０１を介して外部に送出する。酸素出口２０１にはカニューラ用チューブ７０が取り付けられているため、このカニューラ用チューブ７０と、このカニューラ用チューブ７０に接続されたカニューラ５０を介して患者に高濃度酸素が投与される。 In the oxygen administration mode, the oxygen concentrator 200 configured as described above compresses the air introduced through the air intake unit 110 by the air compression unit 220 and sends the compressed air to the oxygen concentration mechanism unit 190. It is sent out from 190 through the oxygen outlet 201. Since the cannula tube 70 is attached to the oxygen outlet 201, high-concentration oxygen is administered to the patient via the cannula tube 70 and the cannula 50 connected to the cannula tube 70.

また、カニューラ用チューブ７０及びカニューラ５０内に結露が発生した場合、酸素濃縮器２００は、酸素除去モードによって、カニューラ用チューブ７０及びカニューラ５０内の結露を除去する。 When condensation occurs in the cannula tube 70 and the cannula 50, the oxygen concentrator 200 removes the condensation in the cannula tube 70 and the cannula 50 in the oxygen removal mode.

具体的には、まず、カニューラ用チューブ７０を、酸素出口２０１から外して強力吐出口２０４に付け替える。そして、操作部１８１を介して除去モードが設定されると、制御部１６０は、空気流路変更部１７０を介して、空気圧縮部２２０と強力吐出口２０４とを連結する。 Specifically, first, the cannula tube 70 is removed from the oxygen outlet 201 and replaced with the strong outlet 204. When the removal mode is set through the operation unit 181, the control unit 160 connects the air compression unit 220 and the strong discharge port 204 through the air flow path changing unit 170.

これにより、カニューラ用チューブ７０には、強力吐出口２０４を介して、チューブ７０及びカニューラ５０内部の結露を外に押し出す圧力が付与される。 Thereby, the pressure which pushes the dew condensation inside the tube 70 and the cannula 50 is given to the tube 70 for cannula through the powerful discharge port 204. FIG.

これにより、カニューラ用チューブ７０及びカニューラ５０の開口部から結露が排出され、カニューラ用チューブ７０及びカニューラ５０内の結露を除去できる。また、カニューラ用チューブ７０及びカニューラ５０内から除去された結露は、濃縮器本体２０６内の蓄水ケース２６０に溜まる。 Thereby, the dew condensation is discharged from the openings of the cannula tube 70 and the cannula 50, and the dew condensation in the cannula tube 70 and the cannula 50 can be removed. Further, the dew condensation removed from the cannula tube 70 and the cannula 50 is accumulated in the water storage case 260 in the concentrator body 206.

蓄水ケース２６０に溜まった水は、結露除去後に酸素投与を行う際に、投与用チューブ１９５内を通過（具体的には、投与用チューブ１９５の中空糸膜１９５ａ内を通過）する高濃度酸素を加湿する。これにより患者に、高濃度酸素を好適な湿度で投与できる。 The water accumulated in the water storage case 260 passes through the administration tube 195 (specifically, passes through the hollow fiber membrane 195a of the administration tube 195) when oxygen is administered after dew condensation is removed. Humidify. Thereby, high concentration oxygen can be administered to a patient at suitable humidity.

また、酸素濃縮器２００内の蓄水ケース２６０に、結露を溜めることができるため、酸素濃縮器２００は、従来の構成と異なり、酸素出口２０１からカニューラ５０までの間に、水トラップを介設する必要がない。 Further, since dew condensation can be accumulated in the water storage case 260 in the oxygen concentrator 200, the oxygen concentrator 200 is provided with a water trap between the oxygen outlet 201 and the cannula 50, unlike the conventional configuration. There is no need to do.

なお、蓄水ケース２６０は、溜まる水を排出可能に構成されている。例えば、蓄水ケース２６０を濃縮器本体２０６の内部から着脱自在に取り付けた構成にすれば、蓄水量に応じて濃縮器本体２０６から外すことによって、蓄水ケース２６０に溜まった水を棄てることができる。また、蓄水ケース２６０の底部に開閉自在の弁を介して排出用のチューブを取り付けることによって、適宜外部に排出するように構成してもよい。これにより、酸素濃縮器２００によれば、カニューラ５０を患者から外して、蓄水ケース２６０に収容して、結露除去モードに設定するだけで、酸素濃縮器１００に接続されるカニューラ５０を含む酸素伝達経路内の結露を簡単に除去できる。したがって、酸素濃縮器２００によれば、高濃度酸素を供給する際に発生する結露を好適に除去して、鼻腔カニューラ５０或いは酸素マスク等の患者接続部を介して患者に高濃度酸素を好適に投与できる。 The water storage case 260 is configured to be able to discharge the accumulated water. For example, if the water storage case 260 is detachably attached from the inside of the concentrator body 206, the water accumulated in the water storage case 260 is discarded by removing it from the concentrator body 206 according to the amount of water stored. Can do. Moreover, you may comprise so that it may discharge | emit suitably outside by attaching the tube for discharge to the bottom part of the water storage case 260 via the valve which can be opened and closed. Thus, according to the oxygen concentrator 200, the oxygen including the cannula 50 connected to the oxygen concentrator 100 can be removed simply by removing the cannula 50 from the patient, storing it in the water storage case 260, and setting the condensation removal mode. Condensation in the transmission path can be easily removed. Therefore, according to the oxygen concentrator 200, the dew condensation generated when supplying high-concentration oxygen is preferably removed, and high-concentration oxygen is preferably supplied to the patient via the patient connection unit such as the nasal cannula 50 or the oxygen mask. Can be administered.

また、酸素濃縮器２００では、結露除去モードの設定は、操作部１８１の操作に基づいて制御部１６０が実行する構成としたが、これに限らない。例えば、酸素濃縮器２００は、操作部１８１の結露除去用モードの操作ボタンに替えて、強力吐出口２０４へのカニューラ用チューブ７０の装着を検出する装着検出部を設け、この装着検出部からの信号によって制御部１６０は結露除去モードを実行するようにしてもよい。 In the oxygen concentrator 200, the setting of the condensation removal mode is executed by the control unit 160 based on the operation of the operation unit 181. However, the configuration is not limited thereto. For example, the oxygen concentrator 200 is provided with an attachment detection unit that detects the attachment of the cannula tube 70 to the powerful discharge port 204 in place of the operation button in the condensation removal mode of the operation unit 181. The control unit 160 may execute the dew condensation removal mode according to the signal.

また、各実施の形態では、結露を除去するために、上流側チューブ２０或いはカニューラ用チューブ７０に圧力を付与する圧力付与手段として、酸素投与モードで使用される空気圧縮部１２０、２２０を用いる構成としたが、これに限らない。すなわち、酸素濃縮器１００、２００毎に、空気圧縮部１２０、２２０とは別体で、小型コンプレッサ等の空気圧縮部を備える構成としてもよい。その場合、空気流路変更部１７０は不要となり、酸素濃縮器１００、２００の制御部１６０は、酸素投与モード或いは結露除去モード毎に対応する空気圧縮部の駆動を制御すればよい。例えば、酸素投与モードであれば、空気圧縮部１２０、２２０、酸素濃縮機構部１９０を制御し、必要な各センサの制御を行うことで、酸素出口１０１、２０１から高濃度酸素を送出する。一方、結露除去モードであれば、制御部１６０は、空気圧縮部１２０、２２０、酸素濃縮機構部１９０を停止して、空気圧縮部１２０、２２０とは別体の空気圧縮部を駆動する。 Moreover, in each embodiment, the structure which uses the air compression parts 120 and 220 used in oxygen administration mode as a pressure provision means to provide a pressure to the upstream tube 20 or the cannula tube 70 in order to remove dew condensation. However, it is not limited to this. That is, the oxygen concentrators 100 and 200 may be configured separately from the air compressors 120 and 220 and provided with an air compressor such as a small compressor. In that case, the air flow path changing unit 170 becomes unnecessary, and the control unit 160 of the oxygen concentrators 100 and 200 may control the driving of the air compression unit corresponding to each oxygen administration mode or dew condensation removal mode. For example, in the oxygen administration mode, the high-concentration oxygen is delivered from the oxygen outlets 101 and 201 by controlling the air compression units 120 and 220 and the oxygen concentrating mechanism unit 190 and controlling each necessary sensor. On the other hand, in the dew condensation removal mode, the control unit 160 stops the air compression units 120 and 220 and the oxygen concentration mechanism unit 190 and drives an air compression unit separate from the air compression units 120 and 220.

具体的に、実施の形態１に適用した場合、酸素濃縮器１００に空気圧縮部１２０とは別体に結露除去用の小型コンプレッサを備えた構成であれば、まず、患者から外したカニューラ５０をカニューラ用蓄水ケース６０内に収容する。そして、結露除去モードを設定することによって、制御部１６０は、空気圧縮部１２０、酸素濃縮機構部１９０を停止して、空気圧縮部１２０とは別体の空気圧縮部を駆動する。これにより、上流側チューブ２０、下流側チューブ４０及びカニューラ５０には、高濃度酸素を投与する場合よりも強力な圧力が付与される。この圧力によって、上流側チューブ２０、下流側チューブ４０及びカニューラ５０内の結露は、水トラップ３０及びカニューラ用蓄水ケース６０のそれぞれの内部に押し出されて、蓄水される。 Specifically, when applied to the first embodiment, if the oxygen concentrator 100 is configured to include a small compressor for removing dew condensation separately from the air compression unit 120, first, the cannula 50 removed from the patient is removed. It is accommodated in a water storage case 60 for cannula. Then, by setting the condensation removal mode, the control unit 160 stops the air compression unit 120 and the oxygen concentration mechanism unit 190 and drives an air compression unit separate from the air compression unit 120. Thereby, a stronger pressure is applied to the upstream tube 20, the downstream tube 40, and the cannula 50 than when high-concentration oxygen is administered. By this pressure, dew condensation in the upstream tube 20, the downstream tube 40 and the cannula 50 is pushed out into the water trap 30 and the cannula water storage case 60 to be stored.

また、実施の形態２に適用した場合、酸素濃縮器２００において、空気圧縮部２２０とは別体に結露除去用の小型コンプレッサを備えた構成であれば、まず、患者からカニューラ５０を外す。そして、外したカニューラ５０を、バクテリア類を除去する除去機構（フィルタなど）２７０を経由して蓄水する蓄水ケース２６０内に収容するとともに、強力吐出口２０４にカニューラ用チューブ７０を接続する。そして、結露制御モードを設定することによって、制御部１６０は、空気圧縮部２２０、酸素濃縮機構部１９０を停止して、空気圧縮部２２０とは別体の空気圧縮部を駆動する。これにより、カニューラ用チューブ７０には、高濃度酸素を投与する場合よりも強い圧力が付与され、カニューラ用チューブ７０内の結露は蓄水ケース２６０に押し出される。押し出された結露は、蓄水ケース２６０内において、バクテリア類を除去する除去機構（フィルタなど）２７０を経由して蓄水される。 Further, when applied to the second embodiment, if the oxygen concentrator 200 has a configuration in which a compact compressor for removing condensation is provided separately from the air compression unit 220, the cannula 50 is first removed from the patient. The removed cannula 50 is accommodated in a water storage case 260 that stores water via a removal mechanism (such as a filter) 270 that removes bacteria, and the cannula tube 70 is connected to the strong discharge port 204. Then, by setting the dew condensation control mode, the control unit 160 stops the air compression unit 220 and the oxygen concentration mechanism unit 190 and drives an air compression unit separate from the air compression unit 220. As a result, a stronger pressure is applied to the cannula tube 70 than when high-concentration oxygen is administered, and condensation in the cannula tube 70 is pushed out to the water storage case 260. The pushed condensation is stored in the water storage case 260 via a removal mechanism (such as a filter) 270 that removes bacteria.

このように、酸素濃縮器１００、２００は、結露除去モードにおいて、それぞれ好適に患者に装着される患者接続部（ここでは、カニューラ５０）側に圧力を付与することによって、内部に発生した結露を容易に除去できる。 As described above, the oxygen concentrators 100 and 200 apply the pressure to the side of the patient connection portion (here, the cannula 50) that is preferably attached to the patient in the dew condensation removal mode, thereby preventing the dew condensation generated inside. Easy to remove.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明に係る酸素濃縮器は、高濃度酸素を供給する際に発生する結露を好適に除去して、鼻腔カニューラ或いは酸素マスク等の患者接続部を介して患者に高濃度酸素を好適に供給できる効果を有し、在宅酸素療法で用いられる据置型或いは携帯型の酸素濃縮器として有用である。 The oxygen concentrator according to the present invention can suitably remove high-concentration oxygen when supplying high-concentration oxygen, and can suitably supply high-concentration oxygen to a patient via a patient connection unit such as a nasal cannula or an oxygen mask. It has an effect and is useful as a stationary or portable oxygen concentrator used in home oxygen therapy.

２０上流側チューブ
３０水トラップ
４０下流側チューブ
５０カニューラ
６０カニューラ用蓄水ケース
７０カニューラ用チューブ
１００、２００酸素濃縮器
１０１、２０１酸素出口
１１０空気取入部
１２０、２２０空気圧縮部
１３０ＰＳＡ部
１３１流路切替部
１４０酸素貯留部
１４６流量調整部
１５０酸素供給部
１６０制御部
１７０空気流路変更部
１８０バイパスチューブ
１８１操作部（設定部）
１８２表示部
１８３スピーカ
１９０酸素濃縮機構部
１９５投与用チューブ
２０４強力吐出口（結露除去用気体送出口）
２０６濃縮器本体
２０８開口部
２８０結露除去用チューブ 20 upstream tube 30 water trap 40 downstream tube 50 cannula 60 water storage case for cannula 70 cannula tube 100, 200 oxygen concentrator 101, 201 oxygen outlet 110 air intake part 120, 220 air compression part 130 PSA part 131 flow path Switching unit 140 Oxygen storage unit 146 Flow rate adjustment unit 150 Oxygen supply unit 160 Control unit 170 Air flow path changing unit 180 Bypass tube 181 Operation unit (setting unit)
182 Display unit 183 Speaker 190 Oxygen concentrating mechanism unit 195 Administration tube 204 Powerful discharge port (condensation removal gas delivery port)
206 Concentrator body 208 Opening 280 Condensation removal tube

Claims

In an oxygen concentrator for administering high concentration oxygen to the patient via a patient connection connected to the patient,
An oxygen concentration mechanism that generates high-concentration oxygen concentrated from the introduced atmosphere, and sends the generated high-concentration oxygen to the patient connection;
A dew condensation gas delivery unit for delivering a dew condensation removal gas to the patient connection unit at a pressure greater than the pressure at the time of delivering the high concentration oxygen to the patient;
A concentrator body containing the oxygen concentrating mechanism and the degassing removal gas delivery unit inside;
Have
Inside the concentrator body, a patient connection part water storage case that houses the patient connection part is disposed,
Oxygen concentrator.

A mode in which the oxygen concentration mechanism unit and the dew condensation removal gas delivery unit are controlled by switching between an oxygen administration mode for delivering the high concentration oxygen to the patient connection unit and a dew condensation removal mode for delivering the dew condensation removal gas. Having a switching unit,
The oxygen concentrator according to claim 1.

It has an air compressor that generates compressed air from the introduced atmosphere,
The oxygen concentrating mechanism unit has a PSA unit that separates nitrogen from the compressed air generated by the air compression unit to generate high concentration oxygen,
The dew condensation removal gas delivery unit changes the flow path of the compressed air delivered from the air compression unit to the PSA unit, and sends the compressed air as the condensation removal gas to the patient connection unit With a flow path changer,
The oxygen concentrator according to claim 1 or 2.

An oxygen outlet to which the patient connection part is detachably attached is provided in the concentrator body,
The oxygen concentrating mechanism portion is provided to be inserted through the water storage case for the patient connection portion, and is connected to the oxygen outlet, and has a guide tube for guiding the high concentration oxygen to the oxygen outlet,
The part of the guide tube disposed in the patient connection part water storage case is formed by a filtration membrane that only permeates water molecules,
The oxygen concentrator according to any one of claims 1 to 3 .

The patient connection part is provided so as to be connectable, and the connected patient connection part has an oxygen outlet for sending out the high-concentration oxygen generated by the oxygen concentration mechanism part,
The dew condensation removal gas delivery unit sends out the condensation removal through the oxygen outlet.
The oxygen concentrator according to any one of claims 1 to 3.

An oxygen outlet through which the patient connection portion is provided so as to be connectable, and the high concentration oxygen is delivered to the connected patient connection portion;
A dew condensation gas delivery port for delivering the dew condensation removal from the dew condensation removal gas delivery unit, wherein the patient connection unit is provided so as to be connectable;
Comprising
The oxygen concentrator according to any one of claims 1 to 3.