JPH05329321A - ガス濃縮装置 - Google Patents
ガス濃縮装置Info
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- JPH05329321A JPH05329321A JP4164184A JP16418492A JPH05329321A JP H05329321 A JPH05329321 A JP H05329321A JP 4164184 A JP4164184 A JP 4164184A JP 16418492 A JP16418492 A JP 16418492A JP H05329321 A JPH05329321 A JP H05329321A
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- gas
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 圧力変動吸着法（ＰＳＡ法）によるガス濃縮
装置において、吸着筒へ、原料空気を加圧供給するコン
プレッサーを駆動するモーターの電源周波数が変わって
も（例えば５０Ｈｚ〜６０Ｈｚ）該ガス濃縮装置の能力
が変化しないようにする。また、製品ガスの吐出流量が
比較的少ない場合には、低消費電力化をする。 【構成】 該原料空気を加圧する手段として、入力電力
の周波数に対して、出力電力の周波数を別の周波数に変
換することができ、かつ、その周波数を任意に設定する
ことができるインバーターの出力電力で駆動するモータ
ーに連結したコンプレッサーを使用する。
装置において、吸着筒へ、原料空気を加圧供給するコン
プレッサーを駆動するモーターの電源周波数が変わって
も（例えば５０Ｈｚ〜６０Ｈｚ）該ガス濃縮装置の能力
が変化しないようにする。また、製品ガスの吐出流量が
比較的少ない場合には、低消費電力化をする。 【構成】 該原料空気を加圧する手段として、入力電力
の周波数に対して、出力電力の周波数を別の周波数に変
換することができ、かつ、その周波数を任意に設定する
ことができるインバーターの出力電力で駆動するモータ
ーに連結したコンプレッサーを使用する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧力変動吸着（以下Ｐ
ＳＡという）法によって空気中のガスを分離して濃縮す
るガス濃縮装置に関するもので、その用途の一例とし
て、医療用の酸素濃縮装置がある。
ＳＡという）法によって空気中のガスを分離して濃縮す
るガス濃縮装置に関するもので、その用途の一例とし
て、医療用の酸素濃縮装置がある。
【０００２】
【従来の技術】空気を原料としてガスを分離して濃縮す
る方法の一つに、ＰＳＡ法がある。このＰＳＡ法は、加
圧供給する原料空気のうち、特定のガスを選択的に吸着
しやすい吸着剤や、吸湿剤（以下単に吸着剤等という）
を充填した吸着筒に、原料空気を加圧供給と、減圧排気
の工程とを、一定のサイクルで交番的に切替えて、特定
の吸着されにくいガスを製品ガスとして吐出することに
より、ガスを分離して濃縮するものである。
る方法の一つに、ＰＳＡ法がある。このＰＳＡ法は、加
圧供給する原料空気のうち、特定のガスを選択的に吸着
しやすい吸着剤や、吸湿剤（以下単に吸着剤等という）
を充填した吸着筒に、原料空気を加圧供給と、減圧排気
の工程とを、一定のサイクルで交番的に切替えて、特定
の吸着されにくいガスを製品ガスとして吐出することに
より、ガスを分離して濃縮するものである。
【０００３】また、一旦ガスや水分等を吸着した吸着剤
等を減圧して、この吸着剤等を脱着再生して次のサイク
ルに備えるようにするものである。この減圧工程は、大
気圧で行なう場合と、真空圧で行なう場合とがある。さ
らに製品ガスの一部分を、パージガスとして該吸着筒に
導入して該吸着剤等の浄化や再生の促進をすることもあ
る。
等を減圧して、この吸着剤等を脱着再生して次のサイク
ルに備えるようにするものである。この減圧工程は、大
気圧で行なう場合と、真空圧で行なう場合とがある。さ
らに製品ガスの一部分を、パージガスとして該吸着筒に
導入して該吸着剤等の浄化や再生の促進をすることもあ
る。
【０００４】我が国における一般電源（購入電源）は、
地域によってその周波数が５０Ｈｚと６０Ｈｚがあり、
ＰＳＡ法によるガス濃縮装置の原料空気を加圧供給する
モーターと直結したコンプレッサーの能力は、電源電圧
が一定であっても、その周波数が異なればモーターの回
転数やトルクが異なるので、その能力、すなわち空気流
量も変化することが一般に知られている。
地域によってその周波数が５０Ｈｚと６０Ｈｚがあり、
ＰＳＡ法によるガス濃縮装置の原料空気を加圧供給する
モーターと直結したコンプレッサーの能力は、電源電圧
が一定であっても、その周波数が異なればモーターの回
転数やトルクが異なるので、その能力、すなわち空気流
量も変化することが一般に知られている。
【０００５】このように電源周波数によってコンプレッ
サーの能力が変化する場合に、前記のパージガスの流量
を、電源周波数の異なる地域において、それぞれ任意の
通気プラグを選択してＰＳＡ法によるガス濃縮装置の効
率を改善する試みがされてきた。（例えば実公 昭６２
−７３９号公報参照）
サーの能力が変化する場合に、前記のパージガスの流量
を、電源周波数の異なる地域において、それぞれ任意の
通気プラグを選択してＰＳＡ法によるガス濃縮装置の効
率を改善する試みがされてきた。（例えば実公 昭６２
−７３９号公報参照）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ＰＳＡ法による酸素濃
縮装置において、吐出する製品ガスの流量と切替え時間
が同一の場合に、その濃度（体積比・以下同じ）と、電
源周波数との関係は、次の表１のようであった。ここで
切替時間とは、前記の吸着筒を加圧供給と減圧排気とに
切替えるための時間である。
縮装置において、吐出する製品ガスの流量と切替え時間
が同一の場合に、その濃度（体積比・以下同じ）と、電
源周波数との関係は、次の表１のようであった。ここで
切替時間とは、前記の吸着筒を加圧供給と減圧排気とに
切替えるための時間である。
【０００７】
【表１】 吐出流量 切替時間 酸素濃度 電源周波数 （リットル／分） （秒） （％） （Ｈｚ） ３．０ １４．４ ９５．２ ６０ ３．０ １４．４ ８５．５ ５０
【０００８】従って、電源周波数が６０Ｈｚで最適な条
件（例えば、切替時間１４．４秒、酸素濃度９５．２
％）に調整したものであっても、吐出流量と切替時間を
同一条件で、電源周波数を５０Ｈｚにすると、酸素濃度
が８５．５％に低下するという問題があった。
件（例えば、切替時間１４．４秒、酸素濃度９５．２
％）に調整したものであっても、吐出流量と切替時間を
同一条件で、電源周波数を５０Ｈｚにすると、酸素濃度
が８５．５％に低下するという問題があった。
【０００９】このために、従来は、前記のガス濃縮装置
を使用に供する場合に、その都度それぞれの使用地の電
源周波数に適合するよう切替時間を切替えたり、オリフ
ィス等を変更してパージ量を変更するなどして調整しな
ければならないという問題があった。
を使用に供する場合に、その都度それぞれの使用地の電
源周波数に適合するよう切替時間を切替えたり、オリフ
ィス等を変更してパージ量を変更するなどして調整しな
ければならないという問題があった。
【００１０】これらの問題点を解決するために、本発明
者らは、ＰＳＡ法によるガス濃縮装置の切替時間を、電
源周波数に関連して自動的に変更するという考案を行な
い、実用新案登録の出願を行った。（実願平３−１００
９９０号参照）
者らは、ＰＳＡ法によるガス濃縮装置の切替時間を、電
源周波数に関連して自動的に変更するという考案を行な
い、実用新案登録の出願を行った。（実願平３−１００
９９０号参照）
【００１１】この考案について、その後も継続して鋭意
研究を行った結果、本発明をするに至ったものである。
研究を行った結果、本発明をするに至ったものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】原料空気を加圧する手段
としては、多くの場合コンプレッサーが使用される。そ
して該コンプレッサーを駆動するためには、人力、風
力、水力等もあるが、最も容易でかつ適切な方法とし
て、電動のモーターがあり、多くの場合この方法が利用
されている。
としては、多くの場合コンプレッサーが使用される。そ
して該コンプレッサーを駆動するためには、人力、風
力、水力等もあるが、最も容易でかつ適切な方法とし
て、電動のモーターがあり、多くの場合この方法が利用
されている。
【００１３】しかしながら、このモーターは前記のよう
に電源周波数によって，モーターの回点数が変わり、そ
の能力が変化するという問題があった。また、ここで対
象としているＰＳＡ法によるガス濃縮装置などに使用す
る小型のコンプレッサーはモーターの回転軸に直接結合
しているコンプレッサーを使用しているので、電源周波
数が変われば、コンプレッサーの風量や圧力が変わって
しまうという不都合がある。一方、入力電力の周波数に
対して、出力電力の周波数を一定条件下では任意に変換
することができるインバーターは、その出力周波数を所
望の値に固定しておけば、装置を使用する電源周波数の
地域が変わるなどして入力電力の周波数が、一定の範囲
内（例えば、５０Ｈｚと６０Ｈｚ）で変化しても、その
出力電力の周波数がほぼ一定であり、また入力電力の周
波数にかかわらず、出力電力の周波数を任意に変化でき
る。
に電源周波数によって，モーターの回点数が変わり、そ
の能力が変化するという問題があった。また、ここで対
象としているＰＳＡ法によるガス濃縮装置などに使用す
る小型のコンプレッサーはモーターの回転軸に直接結合
しているコンプレッサーを使用しているので、電源周波
数が変われば、コンプレッサーの風量や圧力が変わって
しまうという不都合がある。一方、入力電力の周波数に
対して、出力電力の周波数を一定条件下では任意に変換
することができるインバーターは、その出力周波数を所
望の値に固定しておけば、装置を使用する電源周波数の
地域が変わるなどして入力電力の周波数が、一定の範囲
内（例えば、５０Ｈｚと６０Ｈｚ）で変化しても、その
出力電力の周波数がほぼ一定であり、また入力電力の周
波数にかかわらず、出力電力の周波数を任意に変化でき
る。
【００１４】すなわち、ＰＳＡ法によるガス濃縮装置に
おいて、前記の原料空気を加圧する手段として、入力電
力の周波数に対して、出力電力の周波数を別の周波数に
変換することができるインバーターの出力電力で駆動す
るモーターに連結したコンプレッサーを用いるものであ
る。また、医療用等で使用する酸素の量は患者の病状等
によって変わるが、従来はモーターの回転が商用周波数
であるため一定で、従ってコンプレッサーの空気流量も
消費電力も圧力も消費電力も酸素の消費量にかかわらず
一定であった。しかし本来、酸素の使用量が少ない場
合、空気流量は少なてもよく、従ってインバーターを使
用することによりモーターの回転を下げることができれ
ば、消費電力も減らすことができる。これは使用する者
にとって最も好ましい要求事項である。
おいて、前記の原料空気を加圧する手段として、入力電
力の周波数に対して、出力電力の周波数を別の周波数に
変換することができるインバーターの出力電力で駆動す
るモーターに連結したコンプレッサーを用いるものであ
る。また、医療用等で使用する酸素の量は患者の病状等
によって変わるが、従来はモーターの回転が商用周波数
であるため一定で、従ってコンプレッサーの空気流量も
消費電力も圧力も消費電力も酸素の消費量にかかわらず
一定であった。しかし本来、酸素の使用量が少ない場
合、空気流量は少なてもよく、従ってインバーターを使
用することによりモーターの回転を下げることができれ
ば、消費電力も減らすことができる。これは使用する者
にとって最も好ましい要求事項である。
【００１５】
【実施例】以下、図について、本発明にかかる実施例の
一態様を説明するが、本発明は、この実施例に限定され
るものではない。図１は、本発明のガス濃縮装置の概要
を示す系統図で、図２は、本実施例に使用したパルス巾
変調（以下ＰＷＭという）方式のインバーターの出力波
形を模式的に示した図である。図３は、本発明の別の実
施例のガス濃縮装置の概要を示す系統図である。この図
において、流量検出手段３６で、前記の製品ガスの吐出
流量に対応した周波数制御信号３８を得るものである。
一態様を説明するが、本発明は、この実施例に限定され
るものではない。図１は、本発明のガス濃縮装置の概要
を示す系統図で、図２は、本実施例に使用したパルス巾
変調（以下ＰＷＭという）方式のインバーターの出力波
形を模式的に示した図である。図３は、本発明の別の実
施例のガス濃縮装置の概要を示す系統図である。この図
において、流量検出手段３６で、前記の製品ガスの吐出
流量に対応した周波数制御信号３８を得るものである。
【００１６】図１において、１０は、交流電源で、５０
Ｈｚであっても６０Ｈｚであってもよい。この交流電源
１０は、インバーター１１を介してコンプレッサー１４
と五方弁１８を駆動する。このインバーター１１の出力
の交流周波数は、本実施例では６０Ｈｚとした。また、
図示はしていないが、五方弁１８をＰＳＡのサイクルに
従って制御する制御回路も必要である。
Ｈｚであっても６０Ｈｚであってもよい。この交流電源
１０は、インバーター１１を介してコンプレッサー１４
と五方弁１８を駆動する。このインバーター１１の出力
の交流周波数は、本実施例では６０Ｈｚとした。また、
図示はしていないが、五方弁１８をＰＳＡのサイクルに
従って制御する制御回路も必要である。
【００１７】２４と２５は、ともに吸着剤等を充填した
吸着筒であり、本実施例では、２本の吸着筒を用いた
が、この吸着筒の数は、１本であっても、あるいは２本
以上の複数本であってもよく、本発明の作用効果に変わ
りはない。
吸着筒であり、本実施例では、２本の吸着筒を用いた
が、この吸着筒の数は、１本であっても、あるいは２本
以上の複数本であってもよく、本発明の作用効果に変わ
りはない。
【００１８】２８は、製品ガスタンクであり、２６と２
７のそれぞれのチェックバルブは、製品ガスが吸着筒の
方へ逆流しないようにする一方弁である。
７のそれぞれのチェックバルブは、製品ガスが吸着筒の
方へ逆流しないようにする一方弁である。
【００１９】減圧弁３０と流量計３２は、製品ガスタン
ク２８の製品ガスを、所望の圧力と流量に設定するもの
である。従って流量計３２は、流量調節手段が着いてい
ることが望ましく、本実施例では流量調節手段としてニ
ードル式しぼり弁が付いたフロー球式の流量計を使用し
たが、このフロー球式の流量計以外のものであってもよ
い。例えば、マスフロー式の流量計や複数の所望の流量
が得られる細孔（オリフィス）を組合わせた流量設定手
段等。
ク２８の製品ガスを、所望の圧力と流量に設定するもの
である。従って流量計３２は、流量調節手段が着いてい
ることが望ましく、本実施例では流量調節手段としてニ
ードル式しぼり弁が付いたフロー球式の流量計を使用し
たが、このフロー球式の流量計以外のものであってもよ
い。例えば、マスフロー式の流量計や複数の所望の流量
が得られる細孔（オリフィス）を組合わせた流量設定手
段等。
【００２０】前記のコンプレッサーを駆動するモーター
の定格について、一般に我国内で入手容易な定格として
は、電圧が交流１００Ｖ又は２００Ｖ，周波数が５０Ｈ
ｚ又は６０Ｈｚのものであり、本実施例では、インバー
ター１１は、入力電力単相１００Ｖ，出力電力３相２０
０Ｖ，出力容量最大６００ＶＡのものを用いた。また、
このインバーターの出力電圧は、交流１００Ｖや２００
Ｖ以外の値にすることも可能である。例えば、交流１１
５Ｖ，２３０Ｖあるいは２４０Ｖ等。
の定格について、一般に我国内で入手容易な定格として
は、電圧が交流１００Ｖ又は２００Ｖ，周波数が５０Ｈ
ｚ又は６０Ｈｚのものであり、本実施例では、インバー
ター１１は、入力電力単相１００Ｖ，出力電力３相２０
０Ｖ，出力容量最大６００ＶＡのものを用いた。また、
このインバーターの出力電圧は、交流１００Ｖや２００
Ｖ以外の値にすることも可能である。例えば、交流１１
５Ｖ，２３０Ｖあるいは２４０Ｖ等。
【００２１】なお、このモーターは、米国製の一部に
は、電圧が交流１１５Ｖ，または交流２３０Ｖあるいは
２４０Ｖ，周波数６０Ｈｚの定格の物があるが、本発明
のインバーターはこのモーターであっても使用可能であ
る。
は、電圧が交流１１５Ｖ，または交流２３０Ｖあるいは
２４０Ｖ，周波数６０Ｈｚの定格の物があるが、本発明
のインバーターはこのモーターであっても使用可能であ
る。
【００２２】一般に、モーターの効率は、同一の電気容
量のものであれば、単相駆動方式に比較して、３相駆動
方式の方が優れていることが知られており、本実施例に
おいても３相駆動方式のものを使用した。本実施例で
は、吸着筒に主として窒素ガスを選択的に吸着するゼオ
ライト系の吸着剤を充填して、製品ガスとして酸素ガス
を吐出するように構成したが、本実施例に限らず、別の
吸着剤を用いて別の製品ガスを得ることも可能である。
量のものであれば、単相駆動方式に比較して、３相駆動
方式の方が優れていることが知られており、本実施例に
おいても３相駆動方式のものを使用した。本実施例で
は、吸着筒に主として窒素ガスを選択的に吸着するゼオ
ライト系の吸着剤を充填して、製品ガスとして酸素ガス
を吐出するように構成したが、本実施例に限らず、別の
吸着剤を用いて別の製品ガスを得ることも可能である。
【００２３】例えば、主として酸素ガスを選択的に吸着
する活性炭系の吸着剤を該吸着筒に充填して、製品ガス
として窒素ガスを吐出するように構成することも可能で
ある。 また、この吸着筒に充填する吸着剤と共に、若
干量の吸湿剤を充填することも、吸着剤の劣化防止のう
えで有効である。ＰＳＡ法によってガスを分離して濃縮
するガス濃縮装置において、その製品ガスの濃度は、該
製品ガスの吐出流量によって変化し、吐出流量が一定値
を超えて多くなれば、製品ガスの濃度が低下することが
知られている。
する活性炭系の吸着剤を該吸着筒に充填して、製品ガス
として窒素ガスを吐出するように構成することも可能で
ある。 また、この吸着筒に充填する吸着剤と共に、若
干量の吸湿剤を充填することも、吸着剤の劣化防止のう
えで有効である。ＰＳＡ法によってガスを分離して濃縮
するガス濃縮装置において、その製品ガスの濃度は、該
製品ガスの吐出流量によって変化し、吐出流量が一定値
を超えて多くなれば、製品ガスの濃度が低下することが
知られている。
【００２４】従って、製品ガスの吐出流量が少ない場合
には、その濃度も高く、この場合には、供給する原料空
気の流量も少なくて良いことになる。
には、その濃度も高く、この場合には、供給する原料空
気の流量も少なくて良いことになる。
【００２５】本実施例では、前記のインバーターの出力
電力の交流周波数は、６０Ｈｚ一定として使用したが、
製品ガスの吐出流量に対応してインバーターの出力電力
の交流周波数を変更し、コンプレッサーの空気流量及び
圧力を変化させ、製品ガスの吐出量に必要な空気流量を
ＰＳＡ法によるガス濃縮装置に送ることにより、モータ
ーの消費電力を必要最小限とし、省エネルギーを果たす
ことができる。
電力の交流周波数は、６０Ｈｚ一定として使用したが、
製品ガスの吐出流量に対応してインバーターの出力電力
の交流周波数を変更し、コンプレッサーの空気流量及び
圧力を変化させ、製品ガスの吐出量に必要な空気流量を
ＰＳＡ法によるガス濃縮装置に送ることにより、モータ
ーの消費電力を必要最小限とし、省エネルギーを果たす
ことができる。
【００２６】例えば、本発明の別の実施例のように、製
品ガスの吐出流量が０．２リットル／分の場合には、該
インバーターの出力電力の交流周波数を約３０Ｈｚにし
て、モーターで駆動するコンプレッサーの能力、すなわ
ち原料空気の空気流量を低減し、製品ガスの吐出流量が
４．５リットル／分の場合には、該インバーターの出力
電力の交流周波数を約７０Ｈｚにして、原料空気の空気
流量を増加して、製品ガスの製造量を増やすことにより
濃度低下を防ぐことができる。
品ガスの吐出流量が０．２リットル／分の場合には、該
インバーターの出力電力の交流周波数を約３０Ｈｚにし
て、モーターで駆動するコンプレッサーの能力、すなわ
ち原料空気の空気流量を低減し、製品ガスの吐出流量が
４．５リットル／分の場合には、該インバーターの出力
電力の交流周波数を約７０Ｈｚにして、原料空気の空気
流量を増加して、製品ガスの製造量を増やすことにより
濃度低下を防ぐことができる。
【００２７】このような構成にすることにより、製品ガ
スの吐出流量が比較的少ない場合には、低消費電力化、
すなわち省エネルギー化が可能であるうえに、前記のモ
ーターやコンプレッサーの寿命（耐用時間）を延ばすこ
とも可能であり、さらに、その装置の運転音も低減する
ことができるという極めて優れた作用効果がある。
スの吐出流量が比較的少ない場合には、低消費電力化、
すなわち省エネルギー化が可能であるうえに、前記のモ
ーターやコンプレッサーの寿命（耐用時間）を延ばすこ
とも可能であり、さらに、その装置の運転音も低減する
ことができるという極めて優れた作用効果がある。
【００２８】本実施例では、前記のインバーターの出力
電力が、ＰＷＭ方式のものを使用したが、このＰＷＭ方
式の出力電力で、前記のコンプレッサーのモーターは、
直接駆動することが可能であるが、ガス濃縮装置の稼働
時間を表示するための同期モーターや、このガス濃縮装
置の制御回路を駆動する電源として使用する場合には、
該インバーターの出力回路にフィルターを入れて、その
出力電力を正弦波（好ましくは歪率約１０％以下）に変
換して使用することが望ましい。なお、本発明の別の実
施例の場合には、この同期モーターは使用できないので
別の方式の時間表示にする必要がある。
電力が、ＰＷＭ方式のものを使用したが、このＰＷＭ方
式の出力電力で、前記のコンプレッサーのモーターは、
直接駆動することが可能であるが、ガス濃縮装置の稼働
時間を表示するための同期モーターや、このガス濃縮装
置の制御回路を駆動する電源として使用する場合には、
該インバーターの出力回路にフィルターを入れて、その
出力電力を正弦波（好ましくは歪率約１０％以下）に変
換して使用することが望ましい。なお、本発明の別の実
施例の場合には、この同期モーターは使用できないので
別の方式の時間表示にする必要がある。
【００２９】また、前記のインバーターは、ＰＷＭ方式
のものに限らず、他の方式のものであってもよい。例え
ば方形波方式や正弦波方式等。さらに、該インバーター
に替えてＤＣ／ＡＣコンバーターを使用すれば、この装
置の電源として直流（ＤＣ）を使用することもできる。
本実施例では、ＰＳＡ法によるガス濃縮装置を使用した
が、このガス濃縮装置は、ＰＳＡ法の他にも、選択性透
過膜による方法があり、この選択性透過膜法によるガス
濃縮装置においても、多くの場合は、モーターで駆動す
る真空ポンプが使用され、このモーターも電源周波数の
変化により、その能力が変化するので、本発明にかかる
インバーターで駆動することにより、本発明とほぼ同様
の効果を得ることができる。
のものに限らず、他の方式のものであってもよい。例え
ば方形波方式や正弦波方式等。さらに、該インバーター
に替えてＤＣ／ＡＣコンバーターを使用すれば、この装
置の電源として直流（ＤＣ）を使用することもできる。
本実施例では、ＰＳＡ法によるガス濃縮装置を使用した
が、このガス濃縮装置は、ＰＳＡ法の他にも、選択性透
過膜による方法があり、この選択性透過膜法によるガス
濃縮装置においても、多くの場合は、モーターで駆動す
る真空ポンプが使用され、このモーターも電源周波数の
変化により、その能力が変化するので、本発明にかかる
インバーターで駆動することにより、本発明とほぼ同様
の効果を得ることができる。
【００３０】
【発明の効果】本発明を実施することにより、電源周波
数が５０Ｈｚ、あるいは６０Ｈｚと異なった地域に対し
ても、該ガス濃縮装置をそれぞれの周波数用に切替える
作業をしたりして、特に区別してその周波数用の装置を
使用に供するという必要がない。また、同装置が医療用
の酸素濃縮装置の場合には、いわゆるレンタルやリース
の貸出方式が多いが、電源周波数の異なる地域を対象と
した同装置の全国的なレンタルあるいはリース等でも電
源周波数を意識しないで効率的な運用ができる。また、
製品ガスの吐出流量が比較的少ない場合には、低消費電
力化が可能である。
数が５０Ｈｚ、あるいは６０Ｈｚと異なった地域に対し
ても、該ガス濃縮装置をそれぞれの周波数用に切替える
作業をしたりして、特に区別してその周波数用の装置を
使用に供するという必要がない。また、同装置が医療用
の酸素濃縮装置の場合には、いわゆるレンタルやリース
の貸出方式が多いが、電源周波数の異なる地域を対象と
した同装置の全国的なレンタルあるいはリース等でも電
源周波数を意識しないで効率的な運用ができる。また、
製品ガスの吐出流量が比較的少ない場合には、低消費電
力化が可能である。
【図１】本発明のガス濃縮装置の概要を示す系統図であ
る。
る。
【図２】ＰＷＭ方式のインバーターの出力波形を模式的
に示した図である。
に示した図である。
【図３】本発明の別の実施例のガス濃縮装置の概要を示
す系統図である。
す系統図である。
１０ 交流電源 １１ インバーター １２ エアーフィルター １４ コンプレッサー １８ 五方弁 ２４ 吸着筒Ａ ２５ 吸着筒Ｂ ２６ チェックバルブＡ ２７ チェックバルブＢ ２８ 製品ガスタンク ３０ 減圧弁 ３２ 流量計 ３４ 製品ガス出口 ３６ 流量検出手段 ３８ 周波数制御信号
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年１０月３０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】すなわち、ＰＳＡ法によるガス濃縮装置に
おいて、前記の原料空気を加圧する手段として、入力電
力の周波数に対して、出力電力の周波数を別の周波数に
変換することができるインバーターの出力電力で駆動す
るモーターに連結したコンプレッサーを用いるものであ
る。また、医療用等で使用する酸素の量は患者の病状等
によって変わるが、従来はモーターの回転が商用周波数
であるため一定で、従ってコンプレッサーの空気流量も
消費電力も圧力も、酸素の消費量にかかわらず一定であ
った。しかし本来、酸素の使用量が少ない場合、空気流
量は少なくてもよく、従ってインバーターを使用するこ
とによりモーターの回転を下げることができれば、消費
電力も減らすことができる。これは使用する者にとって
最も好ましい要求事項である。
おいて、前記の原料空気を加圧する手段として、入力電
力の周波数に対して、出力電力の周波数を別の周波数に
変換することができるインバーターの出力電力で駆動す
るモーターに連結したコンプレッサーを用いるものであ
る。また、医療用等で使用する酸素の量は患者の病状等
によって変わるが、従来はモーターの回転が商用周波数
であるため一定で、従ってコンプレッサーの空気流量も
消費電力も圧力も、酸素の消費量にかかわらず一定であ
った。しかし本来、酸素の使用量が少ない場合、空気流
量は少なくてもよく、従ってインバーターを使用するこ
とによりモーターの回転を下げることができれば、消費
電力も減らすことができる。これは使用する者にとって
最も好ましい要求事項である。
Claims (4)
- 【請求項１】 易吸着性ガスを選択的に吸着する吸着剤
等を充填した少なくとも１個の吸着筒を有し、該吸着筒
に原料空気を加圧供給して、易吸着性ガスを吸着剤に吸
着させ、難吸着性ガスを濃縮して製品ガスを生成する吸
着工程と、該吸着筒を減圧排気して該吸着剤等を脱着再
生する脱着工程とを、交番的に切替えることによって連
続的に製品ガスを得る圧力変動吸着法によるガス濃縮装
置において、該原料空気を加圧する手段として、入力電
力の周波数に対して、出力電力の周波数を別の周波数に
変換することができるインバーターの出力電力で駆動す
るモーターに連結したコンプレッサーを使用することを
特徴とするガス濃縮装置。 - 【請求項２】 圧力変動吸着法によるガス濃縮装置にお
いて、原料空気を加圧する手段として、入力電力の周波
数に対して、出力電力の周波数を別の周波数に変換する
ことができるインバーターの出力電力で駆動するモータ
ーに連結したコンプレッサーを使用し、かつ、該インバ
ーターの交流周波数を、前記の製品ガスの吐出流量に対
応して変化させることにより、該コンプレッサーの能力
を調節できる構成としたことを特徴とする請求項１記載
のガス濃縮装置。 - 【請求項３】 該インバーターの出力電力が、３相交流
であり、かつ、該モーターのコイルの巻線が３相３巻線
である請求項１または請求項２記載のガス濃縮装置。 - 【請求項４】 該インバーターの出力電力が、そのイン
バーターの交流周波数のｎ倍（ｎは正の整数）の周波数
のパルスにより、該交流周波数にかかる正弦波の振幅に
対応したパルス巾変調（ＰＷＭ）した波形であることを
特徴とする請求項１、請求項２または請求項３記載のガ
ス濃縮装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4164184A JPH05329321A (ja) | 1992-05-30 | 1992-05-30 | ガス濃縮装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4164184A JPH05329321A (ja) | 1992-05-30 | 1992-05-30 | ガス濃縮装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05329321A true JPH05329321A (ja) | 1993-12-14 |
Family
ID=15788301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4164184A Pending JPH05329321A (ja) | 1992-05-30 | 1992-05-30 | ガス濃縮装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05329321A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007229375A (ja) * | 2006-03-03 | 2007-09-13 | Kofurotsuku Kk | 医療用酸素濃縮器 |
| JP2010208878A (ja) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Terumo Corp | 酸素濃縮装置 |
| JP2018023802A (ja) * | 2014-02-19 | 2018-02-15 | 帝人ファーマ株式会社 | バックアップ電源装置およびそれを搭載した酸素濃縮装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5771804A (en) * | 1980-10-24 | 1982-05-04 | Hitachi Ltd | Controlling apparatus of oxygen concentration |
| JPS62739U (ja) * | 1985-06-19 | 1987-01-06 | ||
| JPS6216093A (ja) * | 1985-07-12 | 1987-01-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | インバ−タ装置 |
| JPH0416212A (ja) * | 1990-05-10 | 1992-01-21 | Sanyo Denshi Kogyo Kk | 電源周波数による自動切替装置付気体濃縮器 |
-
1992
- 1992-05-30 JP JP4164184A patent/JPH05329321A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5771804A (en) * | 1980-10-24 | 1982-05-04 | Hitachi Ltd | Controlling apparatus of oxygen concentration |
| JPS62739U (ja) * | 1985-06-19 | 1987-01-06 | ||
| JPS6216093A (ja) * | 1985-07-12 | 1987-01-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | インバ−タ装置 |
| JPH0416212A (ja) * | 1990-05-10 | 1992-01-21 | Sanyo Denshi Kogyo Kk | 電源周波数による自動切替装置付気体濃縮器 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2010208878A (ja) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Terumo Corp | 酸素濃縮装置 |
| JP2018023802A (ja) * | 2014-02-19 | 2018-02-15 | 帝人ファーマ株式会社 | バックアップ電源装置およびそれを搭載した酸素濃縮装置 |
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