JPH09187511A - 濃縮酸素供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 空気を吸引するコンプレッサーの圧力変動に
起因した騒音を抑制し、静寂な作動を確保する。 【構成】 吸着筒５、６は空気から酸素を濃縮し、タン
ク７を介して濃縮酸素を加湿器２１のノズル２２から吐
出する。コンプレッサー２の駆動で吸引タンク１内に空
気を吸引し、吸着筒５、６に供給する。空気は吸引タン
ク２内で圧力が緩和され、コンプレッサー２が圧力変動
しても、吸引空気に脈流が発生することがなくなる。吸
引タンク２の吸引口９に配置した消音部材３０は、コン
プレッサー２の圧力変動で生じた若干の脈流を吸収す
る。吸引タンク１、消音部材３０によりコンプレッサー
２の圧力変動に起因した騒音を抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気中から酸素を
濃縮して取り出し、患者或いは室内に供給する濃縮酸素
供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】濃縮酸素供給装置は肺気腫、気管支炎、
肺癌、肺腫瘍、肺結核等の患者の慢性的な呼吸不全の緩
和や解消のため、病院や家庭内に設置されて使用されて
いる。この濃縮酸素供給装置の基本構造は、コンプレッ
サーの駆動によって濾過器を介して空気を吸着筒内に導
入し、吸着筒内で窒素を選択的に吸着して、酸素の濃度
を高め、この濃縮された酸素をタンク内に貯溜するよう
になっている。そして、タンク内の酸素はコンプレッサ
ーの駆動によって加湿器へ導入されて加湿された後、ノ
ズルから外部に放出される。

【０００３】このような濃縮酸素供給装置は患者の枕元
等に近接して配置されるところから騒音の発生を抑制す
る必要がある。この騒音の発生を抑制するため従来では
特開平４−２４６３６６号公報の装置が開発されてい
る。この装置は空気を吸引する吸引側の導管に逆止弁を
設けるか、導管の側面部分に開口部を形成している。こ
れにより導管の内部に発生する空気の逆流を防止し、逆
流に起因する騒音を抑制するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の装置は逆流に起因した騒音を低減することがで
きるが、空気を吸引するためのコンプレッサーの駆動に
起因する騒音を低減させることができないものである。
即ち、コンプレッサーの駆動により空気は吸引側の導管
から装置内部に吸引されるが、このコンプレッサーによ
る吸引圧力が変動しやすく、この圧力変動により空気に
脈流が発生する。かかる脈流は騒音発生の原因となる
が、従来の装置はかかる脈流を抑制することができず、
このため騒音を効果的に防止できない問題を有してい
る。

【０００５】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、コンプレッサーの圧力変動があっても、
圧力変動に起因する空気の脈流を防止でき、これにより
騒音を抑制することが可能な濃縮酸素供給装置を提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の濃縮酸素供給装置は、吸引口から空気が吸
引される吸引タンクと、吸引された空気から酸素を濃縮
する吸着筒と、前記吸引タンクへの空気の吸引を行うと
共に、吸引した空気を圧縮して前記吸着筒へ供給するた
めの空気流を発生するコンプレッサーと、濃縮された濃
縮酸素を外部に放出する放出部材と、内部に消音マット
が設けられ、前記吸引タンクの吸引口部分に取り付けら
れた消音部材と、を備えていることを特徴とする。

【０００７】上記構成において、コンプレッサーは空気
を吸引すると共に、吸引した空気を圧縮して吸着筒へ供
給する。濃縮された濃縮酸素はコンプレッサーの駆動に
よって放出部材から外部に放出され、これにより患者等
への濃縮酸素の供給が行われる。

【０００８】この構成においては、コンプレッサーの上
流側に吸引タンクが配置されており、コンプレッサーが
駆動することにより、吸引タンクは空気を内部に吸引す
る。吸引された空気は吸引タンク内で一時的に貯溜され
るため、吸引圧力が緩和される。この吸引状態に圧縮抵
抗によりコンプレッサーの圧力変動が生じた場合におい
て、吸引タンク内で圧力が緩和されているため、吸引さ
れる空気に脈流が発生することがなくなる。このため、
脈流に起因する騒音が発生することがない。又、消音部
材はこの吸引タンクの吸引口に取り付けられており、こ
れにより消音マットは吸引口から吸引タンク内に吸引さ
れる空気流の騒音を低減させると共に、若干の脈流があ
っても、これを確実に吸収或いは低減させる。以上によ
り、コンプレッサーの圧力変動があっても、空気の吸引
部分から騒音が発生することがなく、静寂な作動を確保
することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態におけ
る構成を示す。この濃縮酸素供給装置は吸引タンク１
と、コンプレッサー２と、ラジエター３と、濾過器４
と、吸着筒５、６と、貯めタンク７と、放出部材８とが
ホースからなる管路１２によって順に連結されて構成さ
れている。

【００１０】吸引タンク１は空気が吸引され、吸引され
た空気を一時的に貯溜するものであり、内部が空洞とな
っている。空気はこの吸引タンク１内に貯溜されること
で、コンプレッサー２による吸引圧が平滑化する。この
吸引タンク１への空気の吸引を行うため、吸引タンク１
の一端側が空気の吸引口９となっている。かかる吸引タ
ンクは空気の吸引圧を平滑化するため、後述するように
コンプレッサー２の圧力変動に起因した空気の脈流を防
止することができ、これにより騒音を抑制するものであ
る。

【００１１】コンプレッサー２は吸引タンク１への空気
の流入を行うと共に、流入した空気を圧縮する。これに
より空気及び空気から濃縮された濃縮酸素が管路９内を
流動する流動力を付与する。かかるコンプレッサー２は
インバータ（図示省略）を介して電流が供給されること
によって駆動する。コンプレッサー２がインバータを介
した駆動のため、駆動が安定しており、濃縮酸素の安定
的な供給を行うことができる。又、このコンプレッサー
２の上流側及び下流側には第１及び第２の消音器１０、
１１が配置されている。

【００１２】これらの第１及び第２の消音器１０、１１
は内部に導入された空気が膨張することで、内部を流動
する空気流の流速を減衰させ、これにより消音を行うも
のである。この消音器１０、１１をコンプレッサー２の
上流側及び下流側に配置することによって、コンプレッ
サー２の駆動で生じた空気の移動による騒音をその上下
流部分で確実に低減させることができる。なお、各消音
器１０、１１内にフィルター（図示省略）を張設して吸
引空気から埃を除去して清浄化しても良く、フィルター
と共に活性炭等の脱臭剤を配置して、空気の脱臭を行っ
ても良い。

【００１３】ラジエター３はコンプレッサー２によって
圧縮された空気の放熱を行うものである。このためラジ
エター３は空気の管路９の一部をなす金属製の管体３ａ
と、この管体３ａに掛け渡された積層状の多数枚の金属
製のフィン３ｂとを備えている。このラジエター３は管
体３ａ内を空気が流動する際に、フィン３ｂが放熱する
ため、空気を冷却することができる。

【００１４】濾過器４はその内部における空気の通路に
フィルター（図示省略）が張設されており、内部を流動
する空気からゴミ、埃を除去する。これにより空気を清
浄化することができ、空気から濃縮される酸素も清浄な
状態で放出することができる。この濾過器４内に設けら
れるフィルターとしては、ガラス繊維、セルロース、ポ
リエステル、その他のものを使用することができる。

【００１５】かかる濾過器４においては、その内部に脱
臭剤を配置して、空気の脱臭を行うこともできる。この
脱臭剤としては活性炭、活性アルミナ、ゼオライト等の
吸着型のものが好適である。燃焼による燃焼法、触媒に
よる触媒酸化法は空気を加熱する必要があり、そのため
の部材が必要となると共に、空気の温度が上昇して好ま
しくなく、オゾンによる消臭もオゾン発生器が必要とな
って装置自体が大型化し、好ましくない。濾過器４はこ
のような脱臭機能を有することによって空気の清浄化に
加えて、脱臭ができ、これにより装置から供給する濃縮
酸素の清浄化及び脱臭を行うことができる。

【００１６】この濾過器４の下流側には、チャンバー１
３が設けられている。このチャンバー１３は管路１２か
らの空気が導入される導入管１４と、導入管１４に取り
付けられたサイレンサー１５、１５とによって構成され
ている。チャンバー１３は管路１２からの空気が放出さ
れることで空気を一時的に貯溜する。サイレンサー１
５、１５はチャンバー１３に放出された空気の消音を行
う。このサイレンサー１５、１５はその内部にポリエチ
レン等の消音マットが設けられており、空気が内部に流
入し、消音マットと接触することで騒音を吸収し、或い
は減衰させる。これにより空気が発する騒音を低減す
る。このような構造では、第１及び第２の消音器１０、
１１の騒音低減に加えて、チャンバー１３のサイレンサ
ー１５が騒音を低減するため、騒音の発生を効果的に抑
制することができる。なお、このチャンバー１３におけ
るサイレンサー１５、１５は後述する消音部材３０と同
様の構造とすることができるものである。

【００１７】このチャンバー１３には、切替弁１６が連
結されている。切替弁１６は電磁弁等が使用されること
で、空気を２方向に切り替えるものであり、各切替端に
は、管路１２がそれぞれ連結されている。そして各管路
１２に吸着筒５、６が連結されている。

【００１８】吸着筒５、６はその下部から空気が導入さ
れ、空気が内部を通過する際に酸素を濃縮し、この濃縮
酸素を上部から排出する。吸着筒５、６による酸素の濃
縮は窒素の吸着によって行われる。この吸着による濃縮
を行う場合、各吸着筒５、６内には、ゼオライト、モレ
キュラーシーブカーボン等の吸着剤が充填される。

【００１９】空気はこれらの吸着筒５、６を通過する際
に、酸素だけが選択的に通過し、これにより濃度が９０
％以上の濃縮酸素とすることができる。この実施の形態
では、吸着筒が２塔設けられているが、その数は特に限
定されるものではなく、１塔或いは３塔以上としても良
い。

【００２０】貯めタンク７は吸着筒５、６の出口に管路
１２を介して連結されており、吸着筒５、６からの濃縮
酸素が導入され、導入された濃縮酸素を貯溜する。この
ように濃縮酸素を貯めタンク７に貯溜することにより、
濃縮酸素を安定的に供給できるメリットがある。

【００２１】この貯めタンク７の下流側の管路１２に
は、圧力調整器１７が連結されている。１８はこの圧力
調整器１７内の圧力を検出する圧力センサであり、溜め
タンク７からの濃縮酸素の圧力を検出する。この場合、
圧力調整器１７は制御盤１９に取り付けられており、圧
力調整器１７は濃縮酸素が制御盤１９に設定された圧力
で排出されるように制御する。これにより濃縮酸素を任
意の圧力で排出することができ、使用上、便利となる。

【００２２】２０はフィルターであり、管路１２の最終
部分に配置されることで、濃縮酸素を排出前に清浄化す
る。即ち、吸着筒５、６を通過する際に、吸着筒５、６
内の吸着剤、透過膜からの屑が濃縮酸素内に混入するこ
ともあり、この屑を除去するためのものである。

【００２３】このフィルター２０には放出部材８が連結
される。放出部材８は水２３が内部に充填されている加
湿器２１と、この加湿器２１の上部に取り付けられたノ
ズル２２とを備えている。加湿器２１内には、水２３内
に挿入される挿入管２４が設けられており、この挿入管
２４が管路１２に連結されている。フィルター２０を通
過した濃縮酸素は管路１２から挿入管２４内に流入し、
加湿器２１の水２３内に泡となって流出する。その後、
濃縮酸素は加湿器２１の上部からノズル２２に達し、ノ
ズル２２から外部に放出される。これにより、乾燥状態
の濃縮酸素が加湿され、患者の鼻腔を刺激することがな
くなる。

【００２４】以上の構成に加えて、消音部材３０が配置
される。この消音部材３０は装置内への空気の入り口と
なる吸引タンク２に取り付けられるものであり、吸引タ
ンク１の吸引口９に連結されている。

【００２５】図２はこの消音部材３０の内部構造を示
し、キャップ３１と、ケース３２とが長手方向に組み付
けられており、空気の通路３３がこれらの部材３１、３
２を貫通するように連通している。キャップ３１の一端
側の外周部分には、ねじ部３４が形成されており、この
ねじ部３４を吸引タンク１の吸引口９に螺合することで
消音部材３０の取り付けが行われる。

【００２６】ケース３２は筒状に成形されており、その
内面には消音マット３５が張設されている。消音マット
３５はポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィ
ン或いはその発泡体が使用されており、通路３３を通過
する空気が接触することで、空気に脈流が若干生じて
も、その吸収及び減衰を行うことができる。加えて、消
音マット３５は吸引タンク１に流入する空気に起因した
擦過音や共鳴音等の騒音をその流入前に低減させること
ができる。これにより騒音を確実に抑制することができ
る。３６はケース３２における空気の入口部分に取り付
けられたカバーであり、可撓性を有しており、空気が流
入する際には、その邪魔とならない程度に撓むようにな
っている。

【００２７】以上の吸引タンク１、コンプレッサー２，
ラジエター３、濾過器４、吸着筒５、６、貯めタンク
７、放出部材８、第１、第２の各消音器、１０、１１、
チャンバー１３及び消音部材３０の全ての部材は金属等
からなる筐体（図示省略）内に配設されるものである。
このように全ての部材を筐体内に収納することで、騒音
の外部への漏出を防止できるため、騒音を抑制すること
ができると共に、コンパクトとなるため、装置の運搬や
設置を容易に行うことができる。

【００２８】このような構造の濃縮酸素供給装置は、コ
ンプレッサー２の駆動によって吸引タンク１内に空気が
吸引され、吸着筒５、６によって酸素が濃縮された後、
貯めタンク７を介し、放出部材８から濃縮酸素が放出さ
れる。このため濃縮空気の供給を行うことができる。

【００２９】この濃縮酸素供給装置においては、コンプ
レッサー２の駆動時に圧縮抵抗等によってコンプレッサ
ー２に圧力変動が生じても、吸引タンク１内では空気の
吸引圧が緩和される。これにより圧力変動に起因した空
気の脈流が発生することがなくなり、脈流に起因する騒
音が発生することがない。

【００３０】又、消音部材３０が吸引タンク１の吸引口
９に取り付けられており、内部の消音マット３５が更に
騒音の発生を防止する。すなわち吸引タンク１への流入
前に空気に若干の脈流が生じても、消音マット３５はこ
の脈流を吸収し、或いは減衰する。このためコンプレッ
サー２の圧力変動があっても、脈流が空気に発生するこ
とがなく、脈流に起因した騒音を確実に防止することが
できる。更に、消音部材３０の消音マット３５は、吸引
口９に流入する空気流が有する騒音を吸収し、或いは減
衰する作用を有しており、これにより吸引される空気か
らの騒音をも低減させることができる。以上により、コ
ンプレッサーの圧力変動があっても、空気の吸引部分か
ら騒音が発生することがなく、静寂な作動を確保するこ
とができる。

【００３１】

【発明の効果】本発明は濃縮酸素供給装置は、吸引され
る空気の吸引圧を緩和して脈流の発生を防止する吸引タ
ンクと、若干の脈流を吸収或いは減衰させる消音部材と
を空気の吸引側に配置したため、コンプレッサーが圧力
変動しても、空気に脈流が生じることがなく、脈流に起
因した騒音を抑制することができる。このため、騒音を
確実に抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の全体構成を示す正面図で
ある。

【図２】消音部材の部分破断正面図である。

【符号の説明】

１ 吸引タンク ２ コンプレッサー ３ ラジエター ４ 濾過器 ５ 吸着筒 ６ 吸着筒 ７ 貯めタンク ８ 放出部材 ９ 吸引口 １０ 第１の消音器 １１ 第２の消音器 １２ 管路 １３ チャンバー ３０ 消音部材 ３５ 消音マット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸引口から空気が吸引される吸引タンク
   と、吸引された空気から酸素を濃縮する吸着筒と、前記
   吸引タンクへの空気の吸引を行うと共に、吸引した空気
   を圧縮して前記吸着筒へ供給するための空気流を発生す
   るコンプレッサーと、濃縮された濃縮酸素を外部に放出
   する放出部材と、内部に消音マットが設けられ、前記吸
   引タンクの吸引口部分に取り付けられた消音部材と、を
   備えていることを特徴とする濃縮酸素供給装置。