JPH04108568U - 酸素富化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】各吸着筒２ａ，２ｂの切換え時の吹き出し量の
著しい減少を防止することができる。 【構成】酸素富化空気の生成及び吸着材の再生を各吸着
筒２ａ，２ｂで交互に行い酸素富化空気を吹き出し部７
を介して吹き出す酸素富化装置において、前記各吸着筒
２ａ，２ｂと吹き出し部７との間に、酸素富化空気の吐
出圧力により膨脹して酸素富化空気の一部を収容し、酸
素富化空気の吐出圧力が小さくなったときは収縮してこ
の収容空気を押し出すバッファタンク８を設けている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はＰＳＡ法（Pressure Swing Adsorption)にて酸素富化空気を供給する 酸素富化装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、酸素富化装置として、図２に示すようなＰＳＡ法を利用したものが一般 に知られ、特開平２−２５６４３号公報に開示された酸素富化機能付空調システ ムにおいてもこの酸素富化装置が使用されている。

【０００３】 この酸素富化装置１は、ゼオライト（窒素を吸着する部材）等の吸着材が充填 された２個の吸着筒２ａ，２ｂ、コンプレッサ３、真空ポンプ４、４方弁５、２ 個の逆止弁６ａ，６ｂから構成されたものである。この４方弁５の各ポ−トは各 吸着筒２ａ，２ｂの入口、コンプレッサ３の吐出口及び真空ポンプ４の吸入口に それぞれ接続している。

【０００４】 この酸素富化装置１における酸素富化空気の供給動作について説明する。コン プレッサ３及び真空ポンプ４を駆動することにより、空気は図２の実線矢印に示 すように流れる。即ち、コンプレッサ３から吐出された空気は、４方弁５→吸着 筒２ａ→逆止弁６ａに流れる。また、吸着筒２ｂ内の空気は、４方弁５→真空ポ ンプ４と流れ排気される。

【０００５】 ここで、吸着筒２ａ内に流入する空気は、吸着材により窒素が除去され酸素富 化空気が生成される一方、吸着筒２ｂから真空ポンプ４に吸引される空気は、こ の吸着筒２ｂ内に吸着された窒素等を剥離し、吸着筒２ｂ内の吸着材の再生を行 う。

【０００６】 このような動作を所定時間行い、その後に４方弁５の接続を切換え、コンプレ ッサ３と吸着筒２ｂとを、真空ポンプ４と吸着筒２ａとをそれぞれ連通させ、コ ンプレッサ３及び真空ポンプ４の運転を所定時間継続する。これにより、図１の 破線矢印に示すように、前述とは逆に吸着筒２ｂが流通空気内の窒素の除去作用 を行い、他方、吸着筒２ａが吸着材の再生を行うこととなる。このような動作を 各吸着筒２ａ，２ｂで交互に繰り返すことにより、酸素富化空気の供給動作が継 続される。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

このように、ＰＳＡ法を利用した酸素富化装置においては、各吸着筒２ａ，２ ｂで交互に窒素の除去作用及び吸着材の再生作用を行わせるため、４方弁５の切 換えを行うが、図３に示すように、この切換え時に吹き出し量が著しく減少する という問題点を有していた。

【０００８】 本考案の目的は前記従来の課題に鑑み、各吸着筒の切換え時の吹き出し量の著 しい減少を防止することができる酸素富化装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案は前記課題を解決するため、一方の吸着筒に流通した空気から吸着材に より窒素等を吸着して酸素量の増大した酸素富化空気を生成するとともに、他方 の吸着筒から吸着材に吸着した窒素等を取り除いて吸着材を再生し、この酸素富 化空気の生成及び吸着材の再生を各吸着筒で交互に行い酸素富化空気を吹き出し 部を介して吹き出す酸素富化装置において、前記各吸着筒と吹き出し部との間に 、酸素富化空気の吐出圧力により膨脹して酸素富化空気の一部を収容し、酸素富 化空気の吐出圧力が小さくなったときは収縮してこの収容空気を押し出すバッフ ァタンクを設けたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】

本考案によれば、酸素富化空気が吹き出されているときは、酸素富化空気の一 部がバッファタンクに収容された状態で吹き出し動作が継続する。他方、切換え によりこの吹き出し動作が一時的に停止したときは、酸素富化空気の吐出圧力が 小さくなるため、バッファタンクが収縮する。これにより、このバッファタンク に収容されていた酸素富化空気が押し出され、吹き出し部から吹き出される。従 って、吸着筒の切換え時においても吹き出し量が著しく低下することがない。

【００１１】

【実施例】

図１、図４乃至図８は本考案に係る酸素富化装置の第１実施例を示すものであ る。図１は酸素富化装置の構造回路図で、従来例を示す図２と同一構成部分は同 一符号をもって表す。

【００１２】 即ち、１ａは本実施例に係る酸素富化装置、２ａ，２ｂは吸着材が充填された ２個の吸着筒、３はコンプレッサ、４は真空ポンプ、５は４方弁、６ａ，６ｂは ２個の逆止弁、７は各逆止弁６ａ，６ｂに接続された吹き出し部即ち吸入マスク である。この酸素富化装置１０における酸素富化空気の供給動作は従来例と同様 となっており、吸着筒２ａが窒素の除去作用、他方、吸着筒２ｂが吸着材の再生 を行うときは、図１の実線矢印に示すように、コンプレッサ３から吐出された空 気が、４方弁５→吸着筒２ａ→逆止弁６ａ→吸入マスク７に流れ、また、吸着筒 ２ｂ内の空気は、４方弁５→真空ポンプ４と流れ排気される。他方、これとは逆 に、吸着筒２ｂが窒素の除去作用、他方、吸着筒２ａが吸着材の再生を行うとき は、図１の破線矢印に示すように、コンプレッサ３から吐出された空気が、４方 弁５→吸着筒２ｂ→逆止弁６ｂ→吸入マスク７に流れ、また、吸着筒２ａ内の空 気は、４方弁５→真空ポンプ４と流れ排気される。このように、各作用を各吸着 筒２ａ，２ｂを交互に行わせることにより、吸入マスク７から酸素富化空気が吹 き出される。

【００１３】 ８は各逆止弁６ａ，６ｂと吸入マスク７との間に接続されたバッファタンクで 、図４はこのバッファタンクの斜視図、図５はバッファタンクの組み付け斜視図 、図６はバッファタンクの要部を示す断面図、図７は図６のＡ−Ａ線矢視方向の 断面図である。このバッファタンク８は、左右両側面を開口したタンクケ−ス９ 、このタンクケ−ス９の両側開口全体に装着されたヘッダ−取付けプレ−ト１０ を有している。このタンクケ−ス９はその内側に塩化ビニルにて形成された円筒 状のガイドパイプ１１を上下に３個配置しており、この各ガイドパイプ１１の側 面に延設された取付けフレ−ム１１ａを介してタンクケ−ス９の内面に固定され ている。各ヘッダ−取付けプレ−ト１０は上下に所定間隔をおいてヘッダ−取付 け穴１０ａを穿設し、一方にはこのヘッダ−取付け穴１０ａを介して各逆止弁６ ａ，６ｂに接続するヘッダ−１２ａの各先端が接続し、他方にはヘッダ−取付け 穴１０ａを介して吸入マスク７に接続するヘッダ−１２ｂの各先端が接続してい る。また、この各ヘッダ−１２ａ，１２ｂの先端には各ガイドパイプ１１内に配 置されたゴム製の膨脹パイプ１３がバンド１４により固定接続している。

【００１４】 この各膨脹パイプ１３はその内部に酸素富化空気が流通するとき、その吐出圧 力により図６及び図７の２点鎖線に示すように膨脹して酸素富化空気の一部をこ の内部に溜め込み、また、酸素富化空気の吐出圧力が小さくなるときは、その弾 性力により復元しこの酸素富化空気を押し出すようになっている。また、ガイド パイプ１１はこの膨脹パイプ１３の過度の膨脹を規制し膨脹パイプ１３の破裂等 を防止している。

【００１５】 本実施例に係る酸素富化装置１ａによれば、酸素富化空気の供給動作において 、一方の吸着筒２ａ，２ｂから酸素富化空気がバッファタンク８内に流通すると きは、膨脹パイプ１３が外側に膨脹し酸素富化空気の一部を溜め込んだ状態で吸 入マスク７に酸素富化空気を供給する。他方、４方弁５の切換え動作により各吸 着筒２ａ，２ｂの窒素の除去作用及び再生作用が切換わるとき、一時的に膨脹パ イプ１３内の空気の吐出圧力が低下する。このとき、膨脹パイプ１３はその復元 力により、収縮し膨脹パイプ１３内の酸素富化空気を吸入マスク７側に押し出す 。

【００１６】 これにより、図８のグラフに示す如く、各吸着筒２ａ，２ｂの切換え時におけ る吹き出し量の著しい低下が防止される。

【００１７】 図９は本考案の第２実施例の要部を示す断面図で、この実施例においては、各 膨脹パイプ１３ａを互いに連結し、この各膨脹タンク１３ａの外側を一個のガイ トパイプ１１ａで覆っている。図１０は本考案の第３実施例を示すもので、膨脹 パイプ１３ｂを一個で形成し、この膨脹パイプ１３ｂをガイドパイプ１１ｂで覆 っている。このように、ガイドパイプ１１，１１ａ，１１ｂ及び膨脹パイプ１３ ，１３ａ，１３ｂは種々の形状が適用できる。

【００１８】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、各吸着筒の切換えによりこの吹き出し 動作が停止したときは、予め収容されている酸素富化空気がバッファタンクが収 縮して押し出され、吹き出し部から吹き出されるため、各吸着筒の切換え時にお いて吹き出し量が著しく低下することがないという利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の酸素富化装置の構造回路図

【図２】従来の酸素富化装置の構造回路図

【図３】従来の酸素富化装置における酸素富化空気の吹
き出し量の変化を示すグラフ

【図４】第１実施例のバッファタンクの斜視図

【図５】第１実施例のバッファタンクの組み付け斜視図

【図６】第１実施例のバッファタンクの要部を示す断面
図

【図７】図６のＡ−Ａ線矢視方向の断面図

【図８】本考案の酸素富化装置における酸素富化空気の
吹き出し量の変化を示すグラフ

【図９】第２実施例のバッファタンクの要部を示す断面
図

【図１０】第３実施例のバッファタンクの要部を示す断
面図

【符号の説明】

１ａ…酸素富化装置、２ａ，２ｂ…吸着筒、７…吸入マ
スク、８…バッファタンク。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】一方の吸着筒に流通した空気から吸着材に
   より窒素等を吸着して酸素量の増大した酸素富化空気を
   生成するとともに、他方の吸着筒から吸着材に吸着した
   窒素等を取り除いて吸着材を再生し、この酸素富化空気
   の生成及び吸着材の再生を各吸着筒で交互に行い酸素富
   化空気を吹き出し部から吹き出す酸素富化装置におい
   て、前記各吸着筒と吹き出し部との間に、酸素富化空気
   の吐出圧力により膨脹して酸素富化空気の一部を収容
   し、酸素富化空気の吐出圧力が小さくなったときは収縮
   してこの収容空気を押し出すバッファタンクを設けたこ
   とを特徴とする酸素富化装置。