TW202142279A - 氧濃縮裝置 - Google Patents

氧濃縮裝置 Download PDF

Info

Publication number
TW202142279A
TW202142279A TW110110891A TW110110891A TW202142279A TW 202142279 A TW202142279 A TW 202142279A TW 110110891 A TW110110891 A TW 110110891A TW 110110891 A TW110110891 A TW 110110891A TW 202142279 A TW202142279 A TW 202142279A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
adsorption
oxygen
adsorption cylinder
cylinder
nozzle
Prior art date
Application number
TW110110891A
Other languages
English (en)
Inventor
平井裕一
村本明信
Original Assignee
日商帝人製藥股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商帝人製藥股份有限公司 filed Critical 日商帝人製藥股份有限公司
Publication of TW202142279A publication Critical patent/TW202142279A/zh

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. ventilators; Tracheal tubes
    • A61M16/10—Preparation of respiratory gases or vapours
    • A61M16/1005—Preparation of respiratory gases or vapours with O2 features or with parameter measurement
    • A61M16/101—Preparation of respiratory gases or vapours with O2 features or with parameter measurement using an oxygen concentrator
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/0407—Constructional details of adsorbing systems
    • B01D53/0415—Beds in cartridges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/047—Pressure swing adsorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/047—Pressure swing adsorption
    • B01D53/053—Pressure swing adsorption with storage or buffer vessel
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. ventilators; Tracheal tubes
    • A61M16/10—Preparation of respiratory gases or vapours
    • A61M16/105—Filters
    • A61M16/106—Filters in a path
    • A61M16/107—Filters in a path in the inspiratory path
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. ventilators; Tracheal tubes
    • A61M16/20—Valves specially adapted to medical respiratory devices
    • A61M16/208—Non-controlled one-way valves, e.g. exhalation, check, pop-off non-rebreathing valves
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2202/00—Special media to be introduced, removed or treated
    • A61M2202/02—Gases
    • A61M2202/0208—Oxygen
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M39/00—Tubes, tube connectors, tube couplings, valves, access sites or the like, specially adapted for medical use
    • A61M39/22—Valves or arrangement of valves
    • A61M39/24—Check- or non-return valves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/106—Silica or silicates
    • B01D2253/108—Zeolites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
    • B01D2256/12—Oxygen
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/10—Single element gases other than halogens
    • B01D2257/102—Nitrogen
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/40011—Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/40043—Purging
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/402—Further details for adsorption processes and devices using two beds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/45—Gas separation or purification devices adapted for specific applications
    • B01D2259/4533—Gas separation or purification devices adapted for specific applications for medical purposes

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)

Abstract

本發明提供一種氧濃縮裝置，而作為如下之裝置：可以減少從氧濃縮器本體施加於匣式吸附筒之脫離方向之力，而確實地進行和氧濃縮裝置之連接，並且輕易且確實地進行吸附筒的裝設、拆裝等更換作業，前述氧濃縮裝置之特徵在於：吸附筒的氣體流動方向即軸線、和往吸附筒供給加壓空氣的加壓空氣供給端部或自吸附筒取出氧的氧取出端部之任一者的連接軸交叉。

Description

氧濃縮裝置
本發明是有關於一種氧濃縮裝置，係以吸附劑吸附空氣中的氮，來將氧濃縮而供給使用者。
近年來，為肺氣腫、肺結核後遺症或慢性支氣管炎等慢性呼吸器官疾病所苦之患者有增加的傾向，作為對所述患者的治療方法，已進行有讓其吸入高濃度氧的氧吸入療法。氧吸入療法是指：對於前述疾病患者使其吸入氧氣或氧濃縮氣體之治療法。作為治療用之氧氣或濃縮氧氣體之供給源，雖然可列舉高壓氧鋼瓶、液態氧鋼瓶、氧濃縮裝置等之使用，但基於可以承受長時間的連續使用、易於使用等的理由，使用氧濃縮裝置的實例逐漸在增加中。
特別是分離空氣中的氧來作為產物氣體而供給之壓力變動吸附型氧濃縮裝置已被實用化，且作為醫療用氧濃縮裝置而使用於慢性呼吸器官疾病患者的治療。最近，取代外出時之氧鋼瓶的搬運，而開發有一種電池可驅動之攜帶式氧濃縮裝置，且其用途持續擴大。一般家庭使用氧濃縮裝置之情況擴大中，對這些攜帶用的裝置所要求的是：小型、輕量、低價、或輕易組裝或維護。
在氧濃縮裝置中，吸附筒的氮吸附性能會因吸附劑的吸濕劣化等之隨時間變化而降低，出現氧生成能力降落情況。因為吸附劑的更換作業除了在機器的設備檢修(overhaul)時以外，是難以因應處理，所以已開發出一種具備有匣(cartridge)式吸附筒之氧濃縮裝置，前述匣式吸附筒可連同充填有吸附劑之吸附筒一起更換。已揭示有以下方法：在維護時，於對更換零件即匣式的吸附筒之吸附筒的接頭部分與氧濃縮裝置本體的流路進行嵌合接合時，使接頭前端部的凸緣抵接於板金背面來螺鎖固定在架台上(專利文獻1)。又，也開發有以下裝置：藉由採用讓裝卸作業更簡便之匣式的吸附筒，讓使用者可自己更換已吸濕劣化之吸附筒(專利文獻2)。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特開2010-119763號公報 專利文獻2：美國專利申請案公開第2012/0266883號說明書
發明欲解決之課題
壓力變動吸附型氧濃縮裝置是藉由依序切換吸附步驟與脫附步驟而連續生成氧；前述吸附步驟是從壓縮機對2個吸附筒的其中一個吸附筒供給加壓空氣，並在加壓條件下將氮吸附去除並取出未吸附的氧；前述脫附步驟則是對另一個吸附筒進行大氣開放而將氮脫附去除並讓吸附劑再生。可透過流路切換組件即電磁閥，讓壓縮機或2個吸附筒、積存已生成的氧之產物槽，去連接下述流路：原料空氣供給路、將氧取出並供給至使用者之氧供給流路、對已吸附於吸附劑之氮進行脫附排氣之排氣流路、將吸附筒間設成均壓之均壓流路、沖放流路等之流路；並對各流路的電磁閥進行切換控制，藉此從空氣中分離並供給90%以上之高濃度氧。
所述氧濃縮裝置雖然使用沸石等氮吸附劑將空氣中的氮吸附去除並生成未吸附之氧，並且將氮脫附去除來再生使用，但在空氣中所含水分吸附在吸附劑的情況下，會無法進行脫附去除而引發隨時間劣化。因此，就必須在設備檢修時進行吸附劑的更換。在使用專利文獻1所載這種使用了螺絲與經一體成型之固定零件的固定方法時，維護性會變差，使用者無法自己進行更換作業。
在專利文獻2所載這種使用了使用者自己可簡易更換的匣式吸附筒之氧濃縮裝置中，可藉由將吸附筒匣推入氧濃縮裝置本體的吸附筒收納空間，來連接氧濃縮裝置的流路與吸附筒。在朝吸附筒的軸方向推入之類型的情況下，是將吸附筒的前端部中央的連接口與另一端部側的連接口，在吸附筒中央到吸附筒周圍部的位置上，朝和前端部相同方向平行地設置，來將匣推入收納空間，藉此讓吸附筒的兩端同時與本體的流路連接。又，在吸附筒兩端部之和軸為直角方向上設有連接口之類型的情況下，可藉由將吸附筒匣相對於氧濃縮裝置本體的收納部從橫向方向來推入，讓吸附筒的兩端部同時與本體的流路連接。
所述匣式的吸附筒，由於要能簡易連接、脫離，所以連接部並未被固定。不論是何種方式，由於在加壓時，都會在吸附筒的兩端部朝讓匣脫落方向施加力，所以必須另外設置將匣固定於氧濃縮裝置之止擋件。氧濃縮裝置之使用者能否確實完成所述止擋件操作會是課題，若在匣尚未固定而連接不全狀態下使用氧濃縮裝置，便會導致氧洩漏或氧濃縮度降低等，在安全性上留下課題。
在對吸附筒與氧濃縮裝置本體之流路連接上使用了輕易裝卸之單鍵(one-touch)接頭的情況下，在吸附筒的兩端部周圍就必須有裝卸作業用的空間，在確保裝設確實性與裝置小型化的這樣相反要求上會存在課題。 用以解決課題之手段
本發明是提供一種裝置，可減少從氧濃縮器本體施加於匣式吸附筒之脫離方向之力，而確實地和氧濃縮裝置之連接，並且輕易且確實地進行吸附筒的裝設、拆裝等更換作業。
本發明提供一種氧濃縮裝置，是具備有吸附筒與流路切換組件之壓力變動吸附型氧濃縮裝置；前述吸附筒充填有相較於氧更選擇性地吸附氮之吸附劑，並分離生成加壓空氣中的氧；前述流路切換組件會切換供給加壓空氣之壓縮機、吸附步驟、脫附步驟之流路；其中，該吸附筒為可更換之匣式吸附筒，並且，吸附筒之氣體流動方向即軸線、和下述連接軸呈交叉，所述連接軸是：往吸附筒供給加壓空氣的加壓空氣供給端部、或自吸附筒取出氧的氧取出端部之任一者的連接軸。
又，本發明提供一種氧濃縮裝置，其特徵在於：該匣式吸附筒具備：2支吸附筒，於其中一支吸附筒正在吸附步驟中生成氧時，另一支吸附筒會實施讓氮脫附再生之脫附步驟；及吸附筒固定台，具有在相對於吸附筒的氣體流動方向呈直角方向上對各吸附筒供給加壓空氣之2條流路及原料空氣供給端部；並且前述吸附筒與前述吸附筒固定台兩者已以一體化之狀態固定；前述氧濃縮裝置的特徵在於：其形成連接機構，該連接機構可裝卸地嵌合：配管噴嘴、及該匣式吸附筒的原料空氣供給端部；所述配管噴嘴是從壓縮機透過流路切換組件而供給加壓空氣者；並且，於該吸附筒固定台的原料空氣供給端部的凹部具備O型環；前述氧濃縮裝置具備將供給加壓空氣之2個配管噴嘴一體成型之噴嘴，且具有固定具，前述固定具可在經一體成型之配管噴嘴與原料空氣供給端部已嵌合連接的狀態下，將噴嘴與氧濃縮裝置的罩殼固定。
又，本發明提供一種氧濃縮裝置，其特徵在於：該匣式吸附筒具備：2支吸附筒，於其中一支吸附筒正在吸附步驟中生成氧時，另一支吸附筒會實施讓氮脫附再生之脫附步驟；及吸附筒固定台，具有在相對於吸附筒的氣體流動方向呈直角方向上將從各吸附筒所生成之氧取出之2條流路及氧取出端部；並且，前述吸附筒與前述吸附筒固定台兩者已以一體化之狀態固定；前述氧濃縮裝置的特徵在於：其形成連接機構，該連接機構可裝卸地嵌合：氧取出端噴嘴、及該匣式吸附筒的氧取出端部；所述氧取出端噴嘴是將在吸附筒生成之氧供給至使用者供給組件側者；並且，於該吸附筒固定台的氧取出端部的凹部具備O型環；前述氧濃縮裝置具備將2個氧取出端噴嘴一體成型之噴嘴，且具有固定具，前述固定具可在氧取出端噴嘴與氧取出端部已嵌合連接的狀態下，將噴嘴與氧濃縮裝置的罩殼固定。
又，本發明提供一種氧濃縮裝置，其特徵在於：該固定具在經一體成型之2個配管噴嘴的兩端可旋轉地連接固定，且具有可裝卸地螺鎖固定在氧濃縮裝置的罩殼的底面之連接部；或者，該固定具在經一體成型之2個氧取出端噴嘴的兩端可旋轉地連接固定，且具有可裝卸地螺鎖固定在氧濃縮裝置的罩殼的底面之連接部。 發明效果
在本發明之氧濃縮裝置中，可以藉使用者自己的手來簡單地更換已吸濕劣化且氧生成能力已低落之吸附筒，且可在不引起氧自連接部洩漏等而維持氣體密封的狀態下，確實地將吸附筒的匣裝設在氧濃縮裝置本體。
用以實施發明之形態
利用圖式來說明本發明之氧濃縮裝置的實施態樣例。 圖1是例示了本發明的一實施態樣之壓力變動吸附型的氧濃縮裝置的概略裝置構成圖。本發明之氧濃縮裝置具備：供給加壓空氣之壓縮機102；充填有相較於氧更選擇性地吸附氮之吸附劑的吸附筒A107、吸附筒B108；於吸附步驟、脫附步驟或均壓步驟等之程序(sequence)進行切換的流路切換組件即供給閥A103、供給閥B104、排氣閥A105、排氣閥B106、均壓閥109。從加壓空氣分離生成之氧濃縮氣體是以控制閥113來調整成預定流量後，利用套管(cannula)116來供給至使用者。
首先，從外部攝入之原料空氣會從具備有用於去除塵埃等異物的外部空氣攝入過濾器101等之空氣攝入口被攝入至裝置內。此時，於一般的空氣中含有約21%的氧氣、約77%的氮氣、0.8%的氬氣、1.2%的二氧化碳和其他的氣體。在所述裝置中，僅將作為呼吸用氣體所必須之氧氣進行濃縮並取出。
氧濃縮氣體的取出可藉由以下作法來進行：吸附筒充填有相較於氧分子更選擇性地吸附氮分子之由沸石等所形成的吸附劑，對於所述吸附筒，一邊藉由供給閥A、B、排氣閥A、B來依序切換作為對象之吸附筒A、B，一邊藉由壓縮機來將原料空氣加壓供給，而在吸附筒內選擇性地吸附去除包含於原料空氣中約77%的氮氣。作為所述吸附劑，可使用5A型、13X型、Li-X型等的分子篩沸石等。
前述吸附筒以充填有吸附劑之圓筒狀容器來形成，且通常除了1筒式、2筒式之外還可使用3筒以上之多筒式，但為了連續且有效率地從原料空氣製造氧濃縮氣體，宜使用2筒式或多筒式的吸附筒。又，作為前述壓縮機，可使用雙頭類型的擺動型空氣壓縮機來作為僅具有壓縮功能之壓縮機、或作為具有壓縮、真空功能之壓縮機，此外，有時也可使用螺旋式、旋轉式、渦捲式等之旋轉型空氣壓縮機。又，驅動該壓縮機之電動機，其電源可為交流亦可為直流。
在加壓狀態之吸附筒內使吸附劑吸附空氣中的氮氣，以未被吸附之氧作為主成分之氧濃縮氣體會從吸附筒的產物端取出，且透過止回閥而流入產物槽，所述止回閥是設置成不會往吸附筒逆流。另一方面，為了從新導入之原料空氣再次吸附氮氣，必須讓已被充填於吸附筒內之吸附劑所吸附的氮氣從吸附劑脫附並沖放。為此，透過排氣閥將吸附筒連接於排氣線，並從加壓狀態切換至大氣開放狀態，使已在加壓狀態下被吸附之氮氣脫附並排氣至大氣中來使吸附劑再生。此外，在此脫附步驟中，為了提高氮的脫附效率，而進行沖放步驟，前述沖放步驟是透過均壓閥，將從吸附步驟中之吸附筒的產物端側生成之氧濃縮氣體的一部分作為沖放氣體，並使其逆流至脫附步驟中的吸附筒。
已蓄積於產物槽111之氧濃縮氣體含有例如95%之高濃度的氧氣，且患者自己設定依醫師之處方所需要之氧流量。可藉由調壓閥112、控制閥113等流量調整組件控制其供給流量與壓力，而將處方量之氧濃縮氣體供給至患者。另一方面，供給至患者的氧濃縮氣體的流量及氧濃度可利用氧濃度感測器/流量感測器114來偵測，並依據偵測結果以CPU等的運算組件117來控制壓縮機的旋轉數或流路切換閥的開閉時間，而控制氧生成。
在2筒式的壓力變動吸附型的氧濃縮裝置中，可於其中一個吸附筒A107正在進行吸附步驟的情況下，在另一個吸附筒B108進行脫附步驟，並藉由控制供給閥A103、供給閥B104、排氣閥A105、排氣閥B106及均壓閥109的開閉，而以各自反相的形式依序切換吸附步驟、脫附步驟，而連續地生成氧。為了提升再生效率，可以藉由納入沖放步驟(沖放生成步驟、沖放排氣步驟)，讓吸附步驟中所生成之氧的一部分透過均壓閥109朝脫附步驟側吸附筒流動，並進行如下之恆定程序(sequence)來有效率地生成氧：針對其中一個吸附筒A107進行吸附步驟、沖放生成步驟、脫附步驟、沖放排氣步驟，針對另一個吸附筒B108則進行脫附步驟、沖放排氣步驟、吸附步驟、沖放生成步驟，並交互切換。所述切換流路可藉由吸附筒原料端側的供給閥A、B、排氣閥A、B的電磁閥切換，來進行對吸附筒A、B之供給、自吸附筒之氮排氣，並且藉由吸附筒產物端側的止回閥110、均壓閥109的開閉控制，來控制從吸附筒往產物槽111之氧取出、吸附筒的沖放，且可藉由歧管成形體122、123將複雜的配管形成歧管，藉此匯集流路。
吸附筒藉由嵌合插入：設置在吸附筒原料供給端之接頭、與氧濃縮裝置本體其用於供給加壓空氣或氮排氣的流路切換閥側的配管接頭來連接，並且藉由嵌合插入：設置在吸附筒產物端之接頭、與取出產物氧氣之配管接頭來連接。
通常，在吸附筒兩端的中心軸線上設置有接頭，並可與配管接頭進行嵌合插入而被固定。為了使吸附筒的更換作業易於進行，在僅以推入操作方式裝設吸附筒匣的情況下，可採用縱推入型與橫推入型之吸附筒；前述縱推入型之吸附筒是設置吸附筒一端中央的接頭、以及從另一端部將接頭設置成使流路折返並與吸附筒之空氣流動呈平行；前述橫推入型之吸附筒則是在吸附筒的兩端部側面於吸附筒的流路流動之垂直方向上設置有流路接頭。但是，任一類型的吸附筒都隨時在從氧濃縮裝置本體脫離的方向上施加有壓力，因而必須確實地將氧濃縮裝置本體與吸附筒固定。
另一方面，若將氧濃縮裝置本體與吸附筒兩端部分別以螺鎖固定等方式來固定的話，更換作業會變困難。即使在連接部設置有鎖定組件的情況下，仍然需要在更換吸附筒時解鎖，且即使是採用了單鍵接頭等之簡易鎖定組件，在解鎖時仍會為了確保更換作業空間而需要拆下本體罩蓋等。
又，在將吸附筒設成可和氧濃縮裝置本體分離的情況下，在本體流路、與吸附筒的嵌合部為了防止來自連接部分之氣體洩漏，勢必得透過O型環或襯墊(gasket)來密封。已知的是，O型環或襯墊是橡膠製，其會因溫度或隨時間變化而導致固接於接觸體。在吸附筒A、B的兩端側具有密封部分，若因吸附筒之更換目的而欲將其等構件一次拉開時，因為固接狀態而有可能產生以下載荷：簡易更換變困難之載荷。
使用於本發明之氧濃縮裝置的吸附筒，如圖3所示，是一種可更換之匣式吸附筒，且如箭頭所示，吸附筒內之氣體流動方向即軸線和下述連接軸呈交叉，所述連接軸是：往吸附筒供給加壓空氣的加壓空氣供給端部、或自吸附筒取出氧的氧取出端部之任一者的連接軸。藉此就不用一次拆下吸附筒兩端的密封部，所以可減少由O型環或襯墊的固接所帶來的扯開載荷。在氣體流動軸與吸附筒兩端已位於同軸上的狀態下，欲使密封部的固接載荷減少時，就要將密封部連同端部一起拆下。這個作法難以透過吸附筒已設成一體之匣(cartridge)來進行，所以維護性會變差。
當將吸附筒的氣體流動方向即軸線設為鉛直方向的情況下，往吸附筒之原料空氣供給端部、或自吸附筒取出氧之氧取出端部就會是在橫向方向上連接；與連接軸的交叉角度宜設為90±30度之範圍，且較佳是設為90±10度之範圍。所述交叉角度只要可從橫向方向連接於吸附筒的加壓空氣供給端部等即可，通常是設為90度，但可包含：可設計的角度之範圍的角度。
在2筒式氧濃縮裝置中具有匣式吸附筒；該匣式吸附筒具備：2支吸附筒7、8，在吸附筒的氧取出端5具備有氧取出端噴嘴6；及固定台2，在相對於吸附筒的氣體流動方向呈垂直方向上具有對各吸附筒供給加壓空氣之2條流路及其原料空氣供給端凹部9；並且各吸附筒與固定台已一體化。又，也可使用以下之匣式吸附筒：具備：2支吸附筒，於一端具備有原料空氣供給端部；及固定台，在相對於吸附筒的氣體流動方向呈垂直方向上具有從各吸附筒取出氧之2條流路及其氧取出端部；並且各吸附筒與固定台已一體化。加壓空氣供給端部與氧取出端部的配置雖然也可依設計而採用任一者，但從更換作業性、或從本體與吸附筒的嵌合部之目視辨識性的觀點來看，吸附筒其和流路流動軸成為垂直方向的端部宜位於在更換時可以輕易進出(access)之側。
關於匣式吸附筒與氧濃縮裝置本體之連接，是形成有連接機構而可裝卸地嵌合：加壓空氣的配管噴嘴、及匣式吸附筒的原料空氣供給端部；所述加壓空氣是從壓縮機透過流路切換組件所供給者；在此情況下，會在吸附筒的固定台2的原料空氣供給端凹部9具備O型環13。用於維持氣體密封的O型環務必設置在匣式吸附筒側，且在更換時也會更換O型環。在本體側之連接噴嘴設置有O型環的情況下，於吸附筒更換時O形環有可能會脫離、或於更換時有可能會因O型環損傷而導致密封不良，且會有在無O型環的狀態下連接新的匣式吸附筒之類的忘記附加之風險，所以不佳。在所述例子中，將氧濃縮裝置本體側之加壓空氣供給端設為：使用了噴嘴之凸起形狀，且將匣式吸附筒的固定台的原料空氣供給端設為：供噴嘴嵌合之凹部形狀；不過亦可設為凹凸相反之連接部設計。
裝設有圖3所示之匣式吸附筒之狀態的氧濃縮裝置，其底面圖顯示於圖2；將匣式吸附筒之裝卸方法顯示於圖4~圖8。 對2個吸附筒7、8的每一個供給原料空氣之2個配管噴嘴，為了輕易連接而如圖5所示設成一體成型之原料空氣供給端噴嘴10，並且是作成能以1個動作來將此2個配管噴嘴與2個原料空氣供給端凹部9嵌合連接。若僅是如此，連接部會受到來自壓縮機或吸附筒的壓力而導致鬆弛，因此，在預防這種情形之目的下，較佳的是具備固定具3，用以將一體成型之原料空氣供給端噴嘴10與氧濃縮裝置的罩殼固定；並且，在噴嘴已完全連接好的狀態下進行釘扎或螺鎖固定、或是以鉤(hook)等來固定。在連接部鬆弛的狀態下螺鎖固定等固定孔的位置會不一致而無法以固定具來固定，因此可以進行確實的接合。
圖4是氧濃縮裝置在已卸除吸附筒的狀態下的底面部的立體圖，且所顯示的是將底部側所具備之氧濃縮裝置驅動用之電池或罩蓋等卸除後之狀態。氧濃縮裝置的底面側具備用於收納吸附筒之罩殼部分16。
如圖5、圖6所示，將圖3所示之匣式吸附筒的吸附筒前端的氧取出端噴嘴6，朝向氧濃縮裝置的吸附筒的罩殼部分16插入、推入。藉此，吸附筒的氧取出端部會與設置於氧濃縮裝置的罩殼凹部之產物槽側的流路相連。接著，如圖7所示，一邊將可旋動地安裝於原料空氣供給端噴嘴10之金屬板製的固定具3捏住，一邊將噴嘴朝吸附筒的連接口即原料空氣供給端凹部9插入、推入來連接，其中前述原料空氣供給端噴嘴10已將從壓縮機側供給原料空氣之配管的前端的2個噴嘴一體化。
接著，如圖8所示，讓設置於金屬板製的固定具3的螺絲4，透過吸附筒匣的固定台底面孔12，並且螺鎖固定於氧濃縮裝置本體的罩殼的底面之螺孔18。此時，當吸附筒與氧濃縮裝置本體之配管連接不全時，會因為螺孔18無法來到預定位置而無法螺鎖固定，故更換者可輕易判斷連接狀態。並且，可藉由再次將吸附筒或配管噴嘴推入到完全的位置為止，來進行螺鎖固定。可藉此來防止因原料供給氣體洩漏、壓力不足所致之氧濃度降低等的不良狀況。
卸除匣式吸附筒的方法，可藉由進行上述之相反的動作，輕易將吸附筒從氧濃縮裝置本體卸除。
於圖9顯示匣式吸附筒與配管噴嘴之連接部分的剖面構成圖，且於圖10顯示由固定具所形成之配管噴嘴之固定方法的剖面圖。如圖10(A)所示，一邊抓住金屬板製的固定具3，其係可旋動地安裝於一體型之原料空氣供給端噴嘴10的側面；一邊將配管噴嘴朝吸附筒匣的原料空氣供給端凹部9進行連接。如(B)所示，原料空氣供給端噴嘴10會被設置於原料空氣供給端凹部9的內側之O型環13所密封。藉此，供給原料空氣之配管噴嘴與吸附筒之配管連接即完成。接著，如(C)所示，使固定具3旋轉並且以覆蓋吸附筒匣的底面的方式朝氧濃縮裝置的底面罩殼的螺孔18推壓，且進行螺鎖固定。若配管噴嘴與吸附筒之連接不全的話，在螺孔的位置不一致之情形下，如(D)所示，可藉由進一步將配管噴嘴朝原料空氣供給端凹部推入來讓螺絲嵌入預定的螺孔，而將吸附筒固定。 產業上之可利用性
本發明之氧濃縮裝置由於使用者自己可以簡單且確實地更換吸附筒，因此有助於減輕維護工作、削減成本。
1:氧濃縮裝置本體的底面 2:匣式吸附筒的固定台 3:金屬板製的固定具(固定具) 4:螺絲 5:匣式吸附筒的氧取出端部 6:匣式吸附筒的氧取出端噴嘴 7、8:吸附筒 9:原料空氣供給端凹部 10:氧濃縮裝置本體之原料空氣供給端噴嘴(原料空氣供給端噴嘴) 11:把手 12:吸附筒匣的固定台底面孔 13:O型環 14:匣式吸附筒的原料空氣流路 15:氧濃縮裝置本體之供給原料空氣的配管噴嘴的原料空氣流路 16:罩殼部分 18:螺孔 101:外部空氣攝入過濾器 102:壓縮機 103:供給閥A 104:供給閥B 105:排氣閥A 106:排氣閥B 107:吸附筒A 108:吸附筒B 109:均壓閥 110:止回閥 111:產物槽 112:調壓閥 113:控制閥 114:氧濃度感測器/流量感測器 115:過濾器 116:套管 117:運算組件 118:溫度感測器 119:流量設定部 120:壓力感測器 121:冷卻風扇 122、123:歧管成形體
圖1是顯示本發明之氧濃縮裝置的概略裝置構成圖。 圖2顯示本發明之裝設有匣式吸附筒之氧濃縮裝置的底面圖。 圖3為使用於本發明之氧濃縮裝置之匣式吸附筒的外觀圖。 圖4是顯示匣式吸附筒之裝卸方法的底面立體圖。 圖5是顯示匣式吸附筒之裝卸方法的底面立體圖。 圖6是顯示匣式吸附筒之裝卸方法的底面立體圖。 圖7是顯示匣式吸附筒之裝卸方法的底面立體圖。 圖8是顯示匣式吸附筒之裝卸方法的底面立體圖。 圖9是顯示吸附筒與配管噴嘴、固定具之形狀的剖面圖。 圖10是顯示吸附筒與配管噴嘴之連接、固定具之固定方法。
2:匣式吸附筒的固定台
5:匣式吸附筒的氧取出端部
6:匣式吸附筒的氧取出端噴嘴
7、8:吸附筒
9:原料空氣供給端凹部
13:O型環

Claims (10)

  1. 一種氧濃縮裝置，其特徵在於是具備有吸附筒與流路切換組件之壓力變動吸附型氧濃縮裝置； 前述吸附筒充填有相較於氧更選擇性地吸附氮之吸附劑，並分離生成加壓空氣中的氧；前述流路切換組件會切換供給加壓空氣之壓縮機、吸附步驟、脫附步驟之流路；其中， 該吸附筒為可更換之匣式吸附筒，並且， 吸附筒的氣體流動方向即軸線和下述連接軸呈交叉，所述連接軸是：往吸附筒供給加壓空氣的加壓空氣供給端部、或自吸附筒取出氧的氧取出端部任一者的連接軸。
  2. 如請求項1之氧濃縮裝置，其中 該匣式吸附筒具備： 2支吸附筒，於其中一支吸附筒正在吸附步驟中生成氧時，另一支吸附筒會實施讓氮脫附再生之脫附步驟；及 吸附筒固定台，具有在相對於吸附筒的氣體流動方向呈直角方向上對各吸附筒供給加壓空氣之2條流路及原料空氣供給端部；並且 前述吸附筒與前述吸附筒固定台兩者已以一體化之狀態固定。
  3. 如請求項2之氧濃縮裝置，其形成連接機構，該連接機構可裝卸地嵌合：配管噴嘴、及該匣式吸附筒的原料空氣供給端部；所述配管噴嘴是從壓縮機透過流路切換組件而供給加壓空氣者；並且 在該固定台的原料空氣供給端部的凹部具備O型環。
  4. 如請求項3之氧濃縮裝置，其具備將供給加壓空氣之2個配管噴嘴一體成型之配管噴嘴，且具有固定具，前述固定具可在經一體成型之配管噴嘴與原料空氣供給端部的凹部已嵌合連接的狀態下，將配管噴嘴與氧濃縮裝置的罩殼固定。
  5. 如請求項4之氧濃縮裝置，其中該固定具在經一體成型之配管噴嘴的兩端可旋轉地連接固定，且具有可裝卸地螺鎖固定於罩殼的底面之連接部。
  6. 如請求項1之氧濃縮裝置，其中 該匣式吸附筒具備： 2支吸附筒，於其中一支吸附筒正在吸附步驟中生成氧時，另一支吸附筒會實施讓氮脫附再生之脫附步驟；及 吸附筒固定台，具有在相對於吸附筒的氣體流動方向呈直角方向上將從各吸附筒所生成之氧取出的2條流路及氧取出端部；並且 前述吸附筒與前述吸附筒固定台兩者已以一體化之狀態固定。
  7. 如請求項6之氧濃縮裝置，其形成連接機構，該連接機構可裝卸地嵌合：氧取出端噴嘴、及該匣式吸附筒的氧取出端部；所述氧取出端噴嘴是將在吸附筒所生成之氧供給至使用者供給組件側者；並且 在該吸附筒固定台的氧取出端部的凹部具備O型環。
  8. 如請求項7之氧濃縮裝置，其具備將2個氧取出端噴嘴一體成型之噴嘴，且具有固定具，前述固定具可在經一體成型之氧取出端噴嘴與氧取出端部的凹部已嵌合連接的狀態下，將噴嘴與氧濃縮裝置的罩殼固定。
  9. 如請求項8之氧濃縮裝置，其中該固定具在經一體成型之2個氧取出端噴嘴的兩端可旋轉地連接固定，且具有可裝卸地螺鎖固定於罩殼的底面之連接部。
  10. 如請求項1之氧濃縮裝置，其中位於匣式吸附筒的氣體流動方向之軸線和下述連接軸的交叉角度為90度±10度，所述連接軸是：加壓空氣供給端部、或自吸附筒取出氧的氧取出端部之任一者的連接軸。
TW110110891A 2020-03-27 2021-03-25 氧濃縮裝置 TW202142279A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020058147 2020-03-27
JP2020-058147 2020-03-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202142279A true TW202142279A (zh) 2021-11-16

Family

ID=77892247

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110110891A TW202142279A (zh) 2020-03-27 2021-03-25 氧濃縮裝置

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20230120349A1 (zh)
EP (1) EP4129379A4 (zh)
JP (1) JP7234458B2 (zh)
KR (1) KR20220148908A (zh)
CN (1) CN115279441A (zh)
CA (1) CA3176283A1 (zh)
TW (1) TW202142279A (zh)
WO (1) WO2021193791A1 (zh)

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2020583B3 (es) * 1987-01-26 1991-08-16 Wilhelm A Keller Aparato de distribucion accionado por medio de presion al servicio de cartuchos dobles.
ATE517673T1 (de) * 2003-09-02 2011-08-15 Airsep Corp Schallgehäuse für tragbare sauerstoffkonzentratoren
JP2006166996A (ja) * 2004-12-13 2006-06-29 Fukuda Denshi Co Ltd 酸素濃縮器
US7604005B2 (en) * 2005-02-09 2009-10-20 Vbox Incorporated Adsorbent cartridge for oxygen concentrator
JP4403089B2 (ja) * 2005-02-25 2010-01-20 日本特殊陶業株式会社 酸素濃縮装置
US7763103B2 (en) * 2006-08-28 2010-07-27 Ric Investments, Llc Oxygen concentration system
JP5430129B2 (ja) * 2008-11-21 2014-02-26 フクダ電子株式会社 酸素濃縮器
US9974920B2 (en) * 2010-04-07 2018-05-22 Caire Inc. Portable oxygen delivery device
US8568502B2 (en) * 2010-08-30 2013-10-29 Ford Global Technologies, Llc Spring clamp for an air filter housing
US10695520B2 (en) * 2011-04-22 2020-06-30 Inogen, Inc. Gas concentrator with removable cartridge adsorbent beds
US9592360B2 (en) * 2011-04-22 2017-03-14 Inogen, Inc. Gas concentrator with removable cartridge adsorbent beds
JP5972727B2 (ja) * 2012-09-18 2016-08-17 ビィーゴ株式会社 酸素濃縮装置のカートリッジ
US9138557B2 (en) * 2012-10-12 2015-09-22 Inova Labs, Inc. Dual oxygen concentrator systems and methods
JP6247442B2 (ja) * 2013-01-18 2017-12-13 フクダ電子株式会社 継手構造及び酸素濃縮器
US10004869B2 (en) * 2013-12-27 2018-06-26 Inogen, Inc. Gas concentrator with removable cartridge adsorbent beds
JP6313461B2 (ja) * 2014-09-25 2018-04-18 帝人ファーマ株式会社 酸素濃縮装置
US9675926B2 (en) * 2015-09-09 2017-06-13 Oxus Co., Ltd. Oxygen concentrating method and apparatus having condensate water removing function
US11083865B2 (en) * 2017-05-30 2021-08-10 Inogen, Inc. Compact portable oxygen concentrator

Also Published As

Publication number Publication date
JP7234458B2 (ja) 2023-03-07
CA3176283A1 (en) 2021-09-30
CN115279441A (zh) 2022-11-01
US20230120349A1 (en) 2023-04-20
EP4129379A4 (en) 2024-04-24
EP4129379A1 (en) 2023-02-08
WO2021193791A1 (ja) 2021-09-30
JPWO2021193791A1 (zh) 2021-09-30
KR20220148908A (ko) 2022-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11801359B2 (en) Gas concentrator with removable cartridge adsorbent beds
TWI410260B (zh) Oxygen enrichment device
JP5080568B2 (ja) 酸素濃縮装置
US11484680B2 (en) Gas concentrator with removable cartridge adsorbent beds
WO2011052803A1 (ja) 酸素濃縮装置
EP1850945A2 (en) Method of providing ambulatory oxygen
JP4723389B2 (ja) 医療用酸素濃縮装置
US20070289445A1 (en) Compact and efficient pressure swing oxygen concentrator
JP6211753B2 (ja) 円筒ユニットの固定方法、および同方法を用いた酸素濃縮装置
TW202142279A (zh) 氧濃縮裝置
JP5508439B2 (ja) 酸素濃縮装置および加湿器
TW201618844A (zh) 氧濃縮裝置
WO2015125945A1 (ja) 酸素濃縮装置
JP2001299920A (ja) 医療用酸素濃縮器
JP2005211392A (ja) 医療用酸素濃縮器
JP2008228970A (ja) 酸素濃縮装置
JPH02100625U (zh)