JPH08133703A - 呼吸用酸素供給装置 - Google Patents

呼吸用酸素供給装置

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JPH08133703A
JPH08133703A JP6295549A JP29554994A JPH08133703A JP H08133703 A JPH08133703 A JP H08133703A JP 6295549 A JP6295549 A JP 6295549A JP 29554994 A JP29554994 A JP 29554994A JP H08133703 A JPH08133703 A JP H08133703A
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compressor
adsorption
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air
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Tadao Ichida
忠男 一田
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンプレッサに生じる騒音レベルと発熱量と
をそれぞれ直接的に減少させることで、使用者に快適な
住環境を提供すると共に、コンプレッサの延命化特にロ
ータリコンプレッサにおける回転カーボン羽根の延命化
を計ること。 【構成】 窒素ガス吸着剤を充填した二つの吸着容器1
A,1Bに複数の電磁開閉弁を介しコンプレッサ2から
の圧縮空気を交互に送り込み、窒素ガスの吸着と脱着再
生とを所定時間毎に交互に繰返すことで、大気中の酸素
を濃縮して呼吸に供する酸素供給装置を構成するに当
り、前記コンプレッサ2に所要圧縮能力よりも若干大き
い圧縮能力のものを用いると共に、前記各吸着容器1
A,1Bの空気送り込み側に生じた余剰圧力空気を流量
調節弁3を介し消音器4を経て大気中に放散させる排気
系を具備した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、大気から酸素を濃縮
して呼吸に供するための酸素供給装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】大気等の混合ガスから例えば酸素等の特
定ガスを濃縮分離する気体分離装置としては、従来、実
開平1−124221号公報記載のものが有った。この
従来の技術は、特定ガス例えば、窒素ガス吸着剤を充填
した二つの吸着容器に複数の連動制御弁を介しコンプレ
ッサからの圧縮空気を交互に送り込み、窒素ガスの吸着
と脱着再生とを所定時間毎に交互に繰返すことで、大気
中の酸素を濃縮して取出す気体分離装置である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記した従来の技術
は、コンプレッサから発生する騒音や発熱を減少させる
ための考慮がなされていないから、工業用の屋外設置の
気体分離設備ならば兎も角、酸素を患者の呼吸用に供す
る室内設置の酸素供給装置としては、コンプレッサから
の騒音や発熱のため、居住室の住環境が著しく低下して
しまい、患者をして苦痛感を招いていた。そこで、上記
の問題点を解消しようとした呼吸用酸素供給装置も従
来、例えば特開平3−97605号公報として周知のも
のである。
【0004】この従来技術は、空気中から酸素濃度を高
めた酸素濃縮気体を分離するための酸素濃縮機能部と、
該酸素濃縮機能部に原料空気を供給又は該酸素濃縮機能
部から酸素濃縮気体を取り出すための電動機付ポンプ手
段と、該電動機付ポンプ手段の周囲に空気の流れを起し
てそれを冷却するための送風手段とをボックス内に収納
し、該ボックス壁に空気の取り入れ口と冷却に使用済の
空気の排出口と酸素濃縮気体の導出口を備えた酸素濃縮
装置において、該排出口に冷却に使用済の空気を室外へ
導出するための導出手段を備えたことを特徴とする酸素
濃縮装置である。
【0005】この従来例は、コンプレッサに生じる騒音
は防音材で強固に作った防音密閉箱で減少させると共
に、コンプレッサや圧縮空気冷却用熱交換器の空冷で生
じた温風を上記箱内の複雑に迂回させた防音ダクトを介
し箱の後側下部に開口させて排気口から患者の居住室内
の床面付近に排風して放熱するものである。
【0006】したがってこのものは騒音や発熱をその根
源から断ったものではなく、騒音は大重量の防音密閉箱
で防ぎ、発熱は防音箱の後部床面付近に放散させるとい
う姑息的なものであるし、防音密閉箱は複雑に迂回させ
た防音ダクトを内装しているため大形かつ大重量となる
と共に、防音ダクトの箱内設置と併せてコスト的にもス
ペース的にも不経済であるという問題点が有る。
【0007】この発明は、前記した各問題点を除去する
ために、コンプレッサに生じる騒音レベルと発熱量とを
それぞれ直接的に減少させることで、使用者に快適な住
環境を提供すると共に、コンプレッサの延命化特にロー
タリコンプレッサにおける回転カーボン羽根の延命化を
計ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記したこの発明の目的
は、窒素ガス吸着剤を充填した二つの吸着容器に複数の
電磁開閉弁を介しコンプレッサからの圧縮空気を交互に
送り込み、窒素ガスの吸着と脱着再生とを所定時間毎に
交互に繰返すことで、大気中の酸素を濃縮して呼吸に供
する酸素供給装置を構成するに当り、前記コンプレッサ
に所要圧縮能力よりも若干大きい圧縮能力のものを用い
ると共に、前記各吸着容器の空気送り込み側に生じた余
剰圧力空気を流量調節弁を介し消音器を経て大気中に放
散させる排気系を具備することで達成できた。
【0009】
【作用】窒素ガス吸着剤を充填した二つの吸着容器にそ
れぞれ一連のシーケンスに基づいて切換え作動する周知
の電磁開閉弁を介しコンプレッサからの圧縮空気を交互
に送り込み、窒素ガスの吸着と脱着再生とを上記開閉弁
を介し所定時間毎に交互に繰返すことで、大気中の酸素
を濃縮して取出すことができる。
【0010】そして、特にこの発明では、前記コンプレ
ッサに所要圧縮能力よりも若干大きい圧縮能力の余裕の
あるものを用いると共に、前記各吸着容器の空気送り込
み側に生じた余剰圧力空気を流量調節弁を介して大気中
に放出することで、前記コンプレッサの負荷を軽減させ
ることができ、その発熱と騒音とを著減させ得ると共
に、発熱減少に伴ないロータリコンプレッサの回転カー
ボン羽根の延命化を実現できた。
【0011】また、各吸着容器の入力側に生じた上記余
剰圧力空気を流量調節弁を介し大気中に逃がすようにし
たので、コンプレッサや吸着容器の作動能力のバラツキ
によく対応できる。
【0012】
【実施例】実施例について図面を参照して説明する。先
ず、この発明の基本構成は、図1に示すように、モレキ
ュラシーブやゼオライトのような窒素ガス吸着剤aを充
填したプラスチックや金属製の二つの吸着容器1A,1
Bの下部における原料空気送り込み側1a,1bにそれ
ぞれ周知のシーケンサSからの一連のシーケンス指令に
基づき作動する周知の電磁開閉弁(以下単に開閉弁と称
する)V1,V2を接続してフイルタ2aを経たコンプ
レッサ2からの圧縮空気を交互に吸着容器1A,1Bに
送り込むように配管する。
【0013】次いで、吸着容器1A,1Bの上部におけ
る酸素濃縮空気取出し側に接続した開閉弁V3,V4を
交互に経て酸素濃縮空気を製品タンクTに送り込み貯溜
し、取出し弁V0、定圧弁Vを経て使用者に供給する。
【0014】また上記各弁V3,V4を共に閉じて上記
取出し側から得た酸素濃縮空気を開閉弁または常開オリ
フィスV5により所定時間毎に隣合う吸着容器の上部取
出し側から内部に交互に逆送することで、窒素ガス吸着
剤aの脱着再生を交互に実行可能に構成する。
【0015】すなわち、上記脱着再生により吸着容器内
に生じた窒素濃縮空気を吸着容器1A,1Bの下部間に
直列接続した開閉弁V6,V7を交互に経て周知の消音
器4Aから大気中に放出させて吸着剤aの脱着再生を行
なうことで、上記吸着容器1A,1B内の吸着剤aの窒
素ガス吸着と脱着再生とを交互に繰返し、大気中の酸素
を濃縮して呼吸に供することができる周知の酸素供給装
置を構成してある。
【0016】そして、特にこの発明では、前記コンプレ
ッサ2に所要圧縮能力よりも若干大きい圧縮能力の余裕
のあるロータリコンプレッサを用いると共に、前記各吸
着容器1A,1Bの空気送り込み側に生じた余剰圧力空
気を流量調節弁3を介し消音器4を経て大気中に放散さ
せるバイパス排気系を具備している。
【0017】なお、前記流量調節弁3には、図2に示す
ようなネジツマミ3aにより、スプリング3bの弾撥力
を可変することで、弁体3cと弁座3dとのギャップを
入力圧力または前記吸着容器1A,1Bの空気送り込み
側の圧力が大きいときは、図3のようにツマミ3aをユ
ルめて広げるようにし、前記各吸着容器1A,1Bの原
料空気送り込み側1a,1bの余剰圧力空気を大気中に
消音器4を介して前述したようにニガすようにしてあ
る。
【0018】また、消音器4には図1の鎖線ルートで示
すように、吸着剤の脱着再生に伴なう窒素濃縮空気放出
用の消音器4Aを兼用してもよい。そして、この消音器
4Aとしては、図5のようなスポンジ等連続発泡性物質
などによる周知の消音部材4a上の空所4bに開口する
二つの接栓4c,4dにより、図1のように配管接続し
て用いればよい。おな、図3、図4において、符号Oで
示したものは、ゴムOリングである。
【0019】この発明装置の構成は、以上のようなもの
で、以下にその使用例を説明する。先ず、開閉弁V1,
V3だけを12秒程開け、コンプレッサ2を始動させる
と、吸着容器1A内の窒素ガス吸着剤aを経た酸素濃縮
空気が製品タンクTに溜り、内部空気は開けてある取出
弁V0から定圧弁Vを経て外に出る。
【0020】次に、開閉弁V2,V4だけを8秒程開け
ると、今度は吸着容器1Bを経た酸素濃縮空気がタンク
T内に入り、8秒後に開閉弁V2,V5(常開オリフィ
スでも可),V6だけを8秒程開けると、前記吸着容器
1Bを経た酸素濃縮空気が隣の吸着容器1Aの上部から
弁やオリフィスV5を経て入って吸着剤aを脱着再生
し、これに伴なう窒素濃縮空気は弁V6と消音器4Aと
を経て外部に放出する。
【0021】次いで、開閉弁V1,V3だけを8秒程開
いて前記のように大気中の酸素を濃縮してタンクTに溜
め、今度は開閉弁V1,V5(常開オリフィスでも
可),V7だけを開くと、吸着容器1B内の吸着剤aを
前記と同様に脱着し、排ガスを開閉弁V7と消音器4A
とを順次に経て外部に放出する。
【0022】以上の動作を10回程繰返すと、タンクT
内は酸素濃縮空気で満ちてくるから、取出し弁V0を閉
じ、内圧を1.5気圧程度に高め、必要に応じ取出し弁
V0を開いて、定圧弁Vによる所定圧の酸素濃縮空気を
患者等に供給することができる。
【0023】
【発明の効果】この発明は、以上のように構成したの
で、以下に記載の効果を奏する。窒素ガス吸着剤を充填
した二つの吸着容器1A,1Bに複数の電磁開閉弁を介
しコンプレッサ2からの圧縮空気を交互に送り込み、窒
素ガスの吸着と脱着再生とを所定時間毎に交互に繰返す
ことで、大気中の酸素を濃縮して呼吸に供する酸素供給
装置を構成するに当り、前記コンプレッサ2に所要圧縮
能力よりも若干大きい圧縮能力のものを用いると共に、
前記各吸着容器1A,1Bの空気送り込み側に生じた余
剰圧力空気を流量調節弁3を介し消音器4を経て大気中
に放散させる排気系を具備したので、大気中の酸素濃縮
能力を低下させることなく、前記コンプレッサの負荷を
軽減させることができ、その発熱と騒音とを著減させ得
ると共に、発熱減少に伴ないロータリコンプレッサの回
転カーボン羽根の延命化を実現できたという第1、第2
の効果が有る。
【0024】また、各吸着容器の空気送り込み側1a,
1bに生じた上記余剰圧力空気を流量調節弁を介し大気
中に逃がすようにしたので、コンプレッサや吸着容器の
作動能力のバラツキによく対応できたという第3の効果
も有る。
【0025】請求項2によれば、吸着剤の脱着再生時に
おける窒素濃縮空気の排気用消音器4Aを流量調節弁3
の排気用消音器に兼用したので、消音器を一つ省略で
き、スペース的にもコスト的にも有利となるという効果
を付加できた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例の系統的配管図
【図2】本発明実施例に用いる流量調節弁の一例を示す
断面図
【図3】図2に示すものと状態を異にした断面図
【図4】本発明に用いる消音器の一例を示す断面図
【符号の説明】
1A,1B 吸着容器 1a,1b 吸着容器の空気送り込み側 a 窒素ガス吸着剤 2 コンプレッサ 3 流量調節弁 4,4A 消音器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 窒素ガス吸着剤を充填した二つの吸着容
    器1A,1Bに複数の電磁開閉弁を介しコンプレッサ2
    からの圧縮空気を交互に送り込み、窒素ガスの吸着と脱
    着再生とを所定時間毎に交互に繰返すことで、大気中の
    酸素を濃縮して呼吸に供する酸素供給装置において、前
    記コンプレッサ2に所要圧縮能力よりも若干大きい圧縮
    能力のものを用いると共に、前記各吸着容器1A,1B
    の空気送り込み側に生じた余剰圧力空気を流量調節弁3
    を介し消音器4を経て大気中に放散させる排気系を具備
    してなる呼吸用酸素供給装置。
  2. 【請求項2】 消音器4に二つの吸着容器1A,1B内
    の窒素ガス吸着剤の脱着再生に生じる窒素ガスの排気用
    消音器を兼用してなる請求項1記載の呼吸用酸素供給装
    置。
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