JP2006230804A - Oxygen concentrator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、酸素より窒素を優先的に吸着する吸着剤を用い、圧力変動吸着法により高濃度の酸素を患者等に供給する酸素濃縮器に関するものである。 The present invention relates to an oxygen concentrator that uses an adsorbent that preferentially adsorbs nitrogen over oxygen and supplies a high concentration of oxygen to a patient or the like by a pressure fluctuation adsorption method.
従来より、高濃度の酸素を患者等に供給することができる装置として、医療用の酸素濃縮器が在宅酸素療法などに使用されている。
この種の酸素濃縮器として、例えば酸素より窒素を優先的に吸着する吸着剤を、少なくとも１個の吸着筒に充填した吸着型酸素濃縮器が知られており、なかでも空気供給手段としてコンプレッサを用いた圧力変動吸着型の酸素濃縮器が、在宅酸素療法の装置として用いられている。
Conventionally, a medical oxygen concentrator has been used for home oxygen therapy and the like as a device capable of supplying high concentration oxygen to a patient or the like.
As this type of oxygen concentrator, for example, an adsorption-type oxygen concentrator in which an adsorbent that preferentially adsorbs nitrogen over oxygen is filled in at least one adsorption cylinder is known. The pressure fluctuation adsorption type oxygen concentrator used is used as a device for home oxygen therapy.
前記圧力変動吸着型酸素濃縮器においては、一般には、空気供給手段によって吸着筒に空気を供給して筒内を加圧状態にすることにより、空気中の窒素を吸着剤に吸着させ、酸素を濃縮して取り出す吸着行程と、吸着筒を大気開放して減圧することにより、吸着剤から吸着窒素を脱離させて吸着剤を再生する再生行程（排気行程）とを、交互又は順次繰り返し、連続的に酸素濃縮ガスを生成している。この圧力変動吸着型酸素濃縮器では、コンプレッサの耐久性を維持するために、冷却ファンでコンプレッサを冷却することが行われている（特許文献１参照）。
しかしながら、コンプレッサの冷却が不十分であると、コンプレッサの耐久性能が低下してしまうという問題があった。また、十分に冷却しようとして、風量が多い、もしくは静圧の高い冷却ファンを用いると、酸素濃縮器の消費電力が増大してしまうという問題があった。 However, when the compressor is not sufficiently cooled, there is a problem that the durability performance of the compressor is deteriorated. Further, if a cooling fan with a large air volume or a high static pressure is used in order to sufficiently cool, there is a problem that the power consumption of the oxygen concentrator increases.
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、コンプレッサの耐久性能を維持することができ、消費電力が少なくて済む酸素濃縮器を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an oxygen concentrator that can maintain the durability of the compressor and consumes less power.
（１）請求項１の発明は、酸素より窒素を優先的に吸着する吸着剤を充填した吸着筒と、前記吸着筒に空気を供給するコンプレッサと、前記コンプレッサに送出風を当てて冷却する冷却手段と、を備え、前記空気から酸素濃縮ガスを生成する酸素濃縮器において、前記冷却手段は、前記コンプレッサにおける空気圧縮部に向けて前記送出風を送り出すように配置されていることを特徴とする酸素濃縮器を要旨とする。
(1) The invention of
本発明では、冷却手段がコンプレッサにおいて熱が発生する部分である空気圧縮部に向けて送出風を送り出すことにより、効率よくコンプレッサを冷却することができる。そのため、本発明の酸素濃縮器は、コンプレッサの耐久性能を維持することができる。また、上記のようにコンプレッサの冷却効果が高いので、冷却手段の風量を抑えることができる。その結果、酸素濃縮器の消費電力を低減することができる。 In the present invention, the compressor can be efficiently cooled by sending the sending air toward the air compressing unit, which is a part where heat is generated in the compressor. Therefore, the oxygen concentrator of the present invention can maintain the durability performance of the compressor. Moreover, since the cooling effect of the compressor is high as described above, the air volume of the cooling means can be suppressed. As a result, the power consumption of the oxygen concentrator can be reduced.
本発明で用いる冷却手段としては、例えば、冷却ファンがあり、より具体的には、軸流式冷却ファン、シロッコ式冷却ファン等がある。
（２）請求項２の発明は、前記冷却手段が、シロッコ式又は軸流式の冷却ファンであることを特徴とする請求項１記載の酸素濃縮器を要旨とする。
Examples of the cooling means used in the present invention include a cooling fan, and more specifically, an axial flow cooling fan, a sirocco cooling fan, and the like.
(2) The invention according to claim 2 is characterized in that the cooling means is a sirocco or axial flow cooling fan.
本発明は、冷却手段を例示する。冷却手段として騒音及び振動が小さいシロッコ式の冷却ファンを用いることにより、酸素濃縮器の騒音や振動を小さくすることができる。
（３）請求項３の発明は、前記冷却手段が、前記コンプレッサの上方に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の酸素濃縮器を要旨とする。
The present invention illustrates a cooling means. By using a sirocco-type cooling fan with low noise and vibration as the cooling means, the noise and vibration of the oxygen concentrator can be reduced.
(3) The invention of
本発明の酸素濃縮器で冷却手段としている、例えばシロッコ式の冷却ファンは、例えば図３に示すように、送出風を送り出す送風面１３１を下向きとしたとき、その横幅を小さくすることができる。そのため、他の部材と干渉することなく、冷却ファン５３、５５をコンプレッサ１１の上方に配置することができる。このことにより、酸素濃縮器をコンパクトにすることができる。
（４）請求項４の発明は、前記吸着筒に供給する空気を外気から導入する導入口を備えるとともに、前記冷却手段は、前記送出風により、前記導入口への空気の導入を促進する方向の気流を生じさせることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の酸素濃縮器を要旨とする。
For example, a sirocco type cooling fan used as a cooling means in the oxygen concentrator of the present invention can reduce the lateral width when the
(4) The invention of claim 4 includes an inlet for introducing air supplied to the adsorption cylinder from outside air, and the cooling means promotes introduction of air into the inlet by the delivery wind. The gist of the oxygen concentrator according to any one of
本発明では、冷却手段が送出する送出風により、導入口への空気の導入を促進する方向の気流が生じるので、酸素濃縮器に空気を効率よく取り入れることができ、酸素濃縮ガスの生成を促進することができる。
（５）請求項５の発明は、周囲を壁面で囲まれた中空部を備え、前記冷却手段が、前記壁面に設けられた開口部Ａを通して、前記中空部から外部へ向けて送出風を送り出すように配置され、前記導入口が、前記壁面に設けられた他の開口部Ｂ付近にて、外向きに開口していることを特徴とする請求項４記載の酸素濃縮器を要旨とする。
In the present invention, the air flow in the direction that promotes the introduction of air to the inlet is generated by the sending air sent by the cooling means, so that the air can be efficiently taken into the oxygen concentrator and the generation of the oxygen-enriched gas is promoted. can do.
(5) The invention of
本発明では、冷却手段が、開口部Ａを通して、中空部からその外側に向けて送出風を送り出すので、中空部は外気に比べて負圧となる。そのため、開口部Ｂから外気が中空部に流入する。このとき、導入口は開口部Ｂ付近において外向きに開口しているので、開口部Ｂから流入する外気は導入口に導かれる。 In this invention, since a cooling means sends out sending wind through the opening part A toward the outer side from a hollow part, a hollow part becomes a negative pressure compared with external air. Therefore, outside air flows into the hollow portion from the opening B. At this time, since the introduction port opens outward in the vicinity of the opening B, the outside air flowing from the opening B is guided to the introduction port.
このように、冷却手段が送り出す送出風により、導入口への空気の導入を促進する方向の気流が生じるので、酸素濃縮器に空気を効率よく取り入れることができ、酸素濃縮ガスの生成を促進することができる。
（６）請求項６の発明は、前記冷却手段が、樹脂から成る保持部材を介して固定されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の酸素濃縮器を要旨とする。
In this way, the air flow in the direction that promotes the introduction of air into the introduction port is generated by the sending air sent out by the cooling means, so that the air can be efficiently taken into the oxygen concentrator and the generation of the oxygen concentrated gas is promoted. be able to.
(6) The invention of claim 6 is characterized in that the cooling means is fixed via a holding member made of resin, and the oxygen concentrator according to any one of
本発明では、冷却手段が、樹脂から成る保持部材を介して固定されているので、冷却手段の振動が、冷却手段を固定する対象（例えば、酸素濃縮器における他の部材）に伝わりにくい。そのことにより、冷却手段の振動に起因する振動や騒音を低減することができる。
（７）請求項７の発明は、前記コンプレッサを駆動するモータの回転数に応じて、前記冷却手段が送出する前記送出風の風量を制御する制御手段を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の酸素濃縮器を要旨とする。
In the present invention, since the cooling means is fixed via the holding member made of resin, the vibration of the cooling means is not easily transmitted to an object (for example, another member in the oxygen concentrator) to which the cooling means is fixed. As a result, vibration and noise caused by the vibration of the cooling means can be reduced.
(7) The invention of
本発明では、制御部が、コンプレッサを駆動するモータの回転数に応じて、冷却手段が送出する送出風の風量を制御するので、送出風の風量を適切なものとすることができる。例えば、コンプレッサを駆動するモータの回転数が高いときは、風量を多くしてコンプレッサを充分冷却するとともに、コンプレッサを駆動するモータの回転数が低いときは、風量を少なくし、消費電力を低減することができる。送出風の風量は、例えば、冷却手段として用いる冷却ファンのモータの回転数により制御することができる。
（８）請求項８の発明は、外部に供給する前記酸素濃縮ガスの流量を設定する流量設定手段を備え、前記制御手段は、前記流量設定手段の設定値に基づいて前記モータの回転数を制御するとともに、前記設定値に基づいて前記冷却手段が送出する前記送出風の風量を制御することをを特徴とする請求項７記載の酸素濃縮器を要旨とする。
In the present invention, the control unit controls the air volume of the delivery air sent out by the cooling means in accordance with the number of rotations of the motor that drives the compressor, so that the air volume of the delivery air can be made appropriate. For example, when the rotation speed of the motor that drives the compressor is high, the air volume is increased to sufficiently cool the compressor, and when the rotation speed of the motor that drives the compressor is low, the air volume is decreased and power consumption is reduced. be able to. The air volume of the delivery air can be controlled by, for example, the number of rotations of a motor of a cooling fan used as a cooling unit.
(8) The invention of claim 8 includes flow rate setting means for setting a flow rate of the oxygen-enriched gas supplied to the outside, and the control means controls the number of rotations of the motor based on a set value of the flow rate setting means. The gist of the oxygen concentrator according to
本発明では、制御手段が、流量設定手段の設定値に基づいて、コンプレッサのモータの回転数を制御するので、コンプレッサが供給する空気の量を、流量設定手段にて設定された量の酸素濃縮ガスを生成するために適した量とすることができる。 In the present invention, the control means controls the number of revolutions of the motor of the compressor based on the set value of the flow rate setting means. Therefore, the amount of air supplied by the compressor is set to the amount of oxygen concentrated by the amount set by the flow rate setting means. The amount can be suitable for producing gas.
また、本発明では、制御手段が、流量設定手段の設定値に基づいて、コンプレッサのモータの回転数と、冷却手段が送出する送出風の風量とを制御するので、コンプレッサのモータの回転数と、冷却手段が送出する送出風の風量とは、相関する値となる。 In the present invention, the control means controls the rotation speed of the compressor motor and the flow rate of the delivery air sent from the cooling means based on the set value of the flow rate setting means. The air volume of the air sent out by the cooling means is a correlated value.
つまり、流量設定手段の設定値に基づいて定められた、冷却手段が送出する送出風の風量は、コンプレッサのモータの回転数に応じたものとなる。
従って、コンプレッサのモータの回転数が高いときは、風量を多くしてコンプレッサを充分冷却するとともに、コンプレッサのモータの回転数が低いときは、風量を少なくし、消費電力を低減することができる。
That is, the air volume of the delivery air sent by the cooling means, which is determined based on the set value of the flow rate setting means, depends on the rotation speed of the compressor motor.
Therefore, when the rotation speed of the compressor motor is high, the air volume can be increased to sufficiently cool the compressor, and when the rotation speed of the compressor motor is low, the air volume can be reduced and power consumption can be reduced.
送出風の風量は、例えば、冷却手段として用いる冷却ファンのモータの回転数により制御することができる。 The air volume of the delivery air can be controlled by, for example, the number of rotations of a motor of a cooling fan used as a cooling unit.
次に、本発明の最良の形態の例（実施例）について説明する。 Next, an example (example) of the best mode of the present invention will be described.
本実施例では、空気中から窒素吸着剤（以下吸着剤と記す）を用いて窒素を吸着して除去することにより酸素を濃縮し、この高濃度の酸素を含む酸素濃縮ガスを患者に対して供給する圧力変動吸着型の医療用酸素濃縮器（以下酸素濃縮器と記す）を例に挙げる。 In the present embodiment, oxygen is concentrated by adsorbing and removing nitrogen from the air using a nitrogen adsorbent (hereinafter referred to as an adsorbent), and this oxygen-enriched gas containing a high concentration of oxygen is given to the patient. An example is a pressure fluctuation adsorption type medical oxygen concentrator to be supplied (hereinafter referred to as an oxygen concentrator).
ａ）まず、本実施例の酸素濃縮器の機能を実現するための全体構成について図１を用いて説明する。
図１に示す様に、酸素濃縮器１は、その空気の流路３に、上流側より、導入口５と、防塵フィルタ７と、吸気フィルタ９と、コンプレッサ１１と、一対の切換弁（第１切換弁１３、第２切換弁１５）と、吸着剤としてＬｉ−Ｘ型ゼオライトを充填した一対の吸着筒（第１吸着筒１７、第２吸着筒１９）とが設けられている。また、一対の吸着筒１７、１９には、一対の切換弁２１、２３を介して窒素を排気する排気路２５が設けられており、その排気路２５はサイレンサ２７に接続している。
a) First, the overall configuration for realizing the function of the oxygen concentrator of the present embodiment will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the
更に、一対の吸着筒１７、１９の下流側の流路４５には、両吸着筒１７、１９間を連通する連通路２９と、連通路２９に設けられて両吸着筒１７、１９間の圧力を調節する二方弁（パージ弁）３１と、連通路２９に設けられた一対の固定絞り３３、３５と、酸素濃縮ガスの逆流を防止する一対の逆止弁３７、３９と、酸素濃縮ガスを溜める製品タンク４１と、酸素濃縮ガスの圧力を調節する圧力調整器（レギュレータ）４３と、流量設定器（流量設定手段）４７と、酸素濃縮ガスの加湿を行う加湿器４９と、流路４５の出口５１とが設けられている。
Further, in the
また、酸素濃縮器１は、コンプレッサ１１を冷却する冷却手段として、ＤＣブラシレスモータを利用した一対のシロッコ式の冷却ファン５３、５５を備えている。
次に、図２〜６を用いて、各構成の具体的な配置を説明する。
The
Next, a specific arrangement of each component will be described with reference to FIGS.
酸素濃縮器１の外観は、図２に示す様に、略直方体形状の筐体５７の上部に酸素濃縮器１の操作やその動作の表示を行う操作パネル５９が設けられ、その正面に加湿器４９が配置されている。また、前記操作パネル５９には、酸素濃縮器１の運転／停止を行うための電源スイッチ６１、流量設定器４７に流量の設定値を入力するためのスイッチ６３、設定された流量値を示す流量表示器６５、運転した時間の累積時間を表示する稼働時間表示器６７などが設けられている。尚、流量表示器６５や稼働時間表示器６７としては、文字や数字等の表示が可能な発光ダイオードや液晶表示モジュールなどを利用できる。
As shown in FIG. 2, the outer appearance of the
筐体５７の内部は、図３及び図４に示すように、開口部６９を備えた天井板７１により上下に仕切られており、天井板７１より上方の空間は、壁板７３により前後（図４における左方向を前方向とする）に仕切られている。更に、壁板７３より後方であり且つ天井板７１より上方の空間は、棚板７５より上下に仕切られている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the interior of the
壁板７３よりも後方であって、棚板７５よりも下方の領域には、コンプレッサ１１が収容されている。このコンプレッサ１１は、図５に示すように、モータ１０１の回転軸１０３を挟む両側に、一対のシリンダ１０５、１０７を備えている。シリンダ１０５、１０７の軸方向は、回転軸１０３と垂直で、互いに対向する向きである。また、シリンダ１０５の外側にはシリンダヘッド１０９が設けられており、シリンダ１０７の外側にはシリンダヘッド１１１が設けられている。そして、各シリンダ１０５、１０７内には、ピストン１１３、１１５が往復動自在に設けられており、各ピストン１１３、１１５と、回転軸１０３に取り付けられた偏心軸部（図示せず）とは、ボディ部１３７の内部にて、それぞれ、コンロッド１１７、１１９で連結されている。このコンプレッサ１１において、シリンダヘッド１０９、１１１は、ピストン１１３、１１５により空気が圧縮される部分（空気圧縮部）であり、熱が発生する部分である。
The
コンプレッサ１１は、図３に示すように、モータ１０１が下側となり、一対のシリンダヘッド１０９、１１１の軸方向が左右方向（図３における左右方向）となる向きで、天井板７１の上に一対のバネ７４を介して取り付けられており、モータ１０１の一部は開口部６９から、天井板７１の下側に突出している。
As shown in FIG. 3, the
また、筐体５７の内部には、図３及び図４に示すように、壁板７３、棚板７５、筐体５７の天板１２１、筐体５７の側板１２３、１２５、筐体の背面板１２６により周囲を囲まれた中空部１２７が形成されており、この中空部１２７に、冷却ファン５３、５５、導入口５、防塵フィルタ７、吸気フィルタ９等が収容されている。冷却ファン５３、５５は、棚板７５の上面に、送出風を送り出す送風面１３１が下向きとなるように取り付けられている。冷却ファン５３の位置は、コンプレッサ１１の上方であり、その下面にある送風面１３１から送り出した風が、コンプレッサ１１のシリンダヘッド１０９に向かう位置である。また、冷却ファン５５の位置も、コンプレッサ１１の上方であり、その下面にある送風面１３１から送り出した風が、コンプレッサ１１のシリンダヘッド１１１に向かう位置である。
Further, as shown in FIGS. 3 and 4, a
冷却ファン５３を棚板７５に取り付けた部分の詳細な構造を図６を用いて説明する。棚板７５には、長方形の開口部７７が形成されている。この開口部７７の位置は、図３及び図４に示すように、コンプレッサ１１のシリンダヘッド１０９の上方である。
A detailed structure of a portion where the cooling
開口部７７の内側には、ステイ（保持部材）７９がはめ込まれる。このステイ７９は、略コの字型の形状をした樹脂製の部材であり、その外側には、３面ともに、棚板７５の厚みに応じた幅の溝１２９が水平方向に連続して形成されている。また、ステイ７９の内側には、水平方向に張り出した板状部材である当接部１３３が部分的に設けられている。このステイ７９は、その下端から略１／４の部分を、上方から開口部７７内にはめ込み、溝１２９内に開口部７７の内端面を嵌合させることで、棚板７５に対し固定される（図３、図４参照）。
A stay (holding member) 79 is fitted inside the
冷却ファン５３は、ステイ７９の内側に、送風面１３１を下向きとして、上方から差し込まれる。差し込まれた冷却ファン５３の下面（送風面１３１）が、ステイ７９の当接部１３３に当接することにより、冷却ファン５３の上下方向における位置が定まる。同様に、冷却ファン５５も、棚板７５に形成された開口部８１に、ステイ７９を介して取り付けられる（図３及び図４参照）。
The cooling
また、図３に示すように、筐体５７を構成する側板１２５のうち、中空部１２７を囲む部分に開口部１３５が形成されている。導入口５は、この開口部１３５付近において、外向きに開口している。
As shown in FIG. 3, an
尚、本実施例の酸素濃縮器１は、連続ベース流量が毎分３Ｌの装置である。
ｂ）次に本実施例の酸素濃縮器１の電気的な構成を図７を用いて説明する。
酸素濃縮器１には、酸素濃縮器１の動作を制御する電子制御装置（制御手段）８３が搭載されている。前記電子制御装置８３は、周知のマイクロコンピュータ（マイコン）８５を備え、その入力部８７には、電源スイッチ６１、流量設定器４７等が接続され、出力部８９には、コンプレッサ１１、切換弁１３、１５、２１、２３、パージ弁３１、冷却ファン５３、５５等が接続されている。
The
b) Next, the electrical configuration of the
The
従って、電子制御装置８３には、電源スイッチ６１の操作を示す信号や、流量設定器４７において設定された設定流量を示す信号が入力する。また、電子制御装置８３からは、コンプレッサ１１、切換弁１３、１５、２１、２３、パージ弁３１、冷却ファン５３、５５等の動作を制御する制御信号が出力される。
Therefore, a signal indicating the operation of the
ｃ）次に、上述した構成を備えた本実施例の酸素濃縮器１の主要な動作について説明する。
本実施例の酸素濃縮器１では、第１吸着筒１７及び第２吸着筒１９における加圧・減圧を交互に繰り返すことにより、酸素の濃縮及び吸着剤の再生を行う。
c) Next, main operations of the
In the
例えばコンプレッサ１１により、第１切換弁１３を介して第１吸着筒１７に圧縮空気を送りこみ、吸着剤に窒素を吸着させて酸素を濃縮する。そして、所定時間が経過したら、両切換弁１３、１５により、加圧方向をもう一方の第２吸着筒１９に切り換えるとともに、第１吸着筒１７を大気側に接続し、吸着した窒素が減圧とともに排出されるようにする。
For example, the
また、パージ弁３１の開閉を行うことにより、加圧されていた第１吸着筒１７から減圧されていた第２吸着筒１９に対して、通常の流れとは逆方向に濃縮酸素ガスを供給する。この酸素濃縮ガスにより、第２吸着筒１９内の吸着剤に吸着された窒素及び水分が洗い流され、切換弁２３、排気路２５、サイレンサ２７を介して外界に排出される。
Further, by opening and closing the
この様にして、両吸着筒１７、１９により、加圧時には酸素だけを抽出し、その酸素濃縮ガスを、下流の製品タンク４１、圧力調整器４３、流量設定器４７、加湿器４９、出口５１を介して、外部（従って患者）に供給する。
In this manner, only the oxygen is extracted at the time of pressurization by the
これを、両吸着筒１７、１９に対して交互に繰り返すことにより、９０％以上の濃縮酸素を連続的に得ることができ、更に、製品タンク４１に溜めることにより変動を低減して連続性を確保している。
By repeating this alternately for both
尚、吸着剤には、窒素だけでなく水分も吸着されるので、加圧された吸着筒１７、１９から供給される酸素濃縮ガスは一旦乾燥したものとなるが、加湿器４９において加湿される。
In addition, since not only nitrogen but also moisture is adsorbed by the adsorbent, the oxygen-enriched gas supplied from the
また、本実施例の酸素濃縮器１では、図３及び図４に示すように、冷却ファン５３が、その下面にある送風面１３１から送出風（図３及び図４において矢印で示す）を下向きに送り出す。送出風は、棚板７５に設けられた開口部７７を通って下向きに進み、コンプレッサ１１のシリンダヘッド１０９に当たり、そのシリンダヘッド１０９を集中的に冷却する。同様に、冷却ファン５５から下向きに送り出された送出風は、棚板７５に設けられた開口部８１を通り、コンプレッサ１１のシリンダヘッド１１１を集中的に冷却する。
Further, in the
冷却ファン５３、５５を駆動するＤＣブラシレスモータの回転数（すなわち冷却ファン５３が送出する送出風の風量）は、流量設定器４７にて設定された流量に応じて、電子制御装置８３が制御する。具体的には、流量設定器４７における流量の設定値が高いときはＤＣブラシレスモータの回転数を高くし、流量の設定値が低いときはＤＣブラシレスモータの回転数を低くする。
The number of rotations of the DC brushless motor that drives the cooling
また、コンプレッサ１１のモータ１０１の回転数も、流量設定器４７にて設定された流量に応じて、電子制御装置８３が制御する。具体的には、流量設定器４７における流量の設定値が高いときはモータ１０１の回転数を高くし、流量の設定値が低いときはモータ１０１の回転数を低くする。
Further, the rotational speed of the
ｄ）次に、上述した構成による本実施例の効果について説明する。
ｉ）本実施例では、冷却ファン５３、５５が、コンプレッサ１１における発熱部であるシリンダヘッド１０９、１１１に向けて送出風を送り出すことにより、効率よくコンプレッサ１１を冷却することができる。そのため、本実施例の酸素濃縮器１は、コンプレッサ１１の耐久性能を維持することができる。
d) Next, effects of the present embodiment having the above-described configuration will be described.
i) In the present embodiment, the cooling
また、上記のようにコンプレッサ１１の冷却効果が高いので、冷却ファン５３、５５の風量（ＤＣブラシレスモータの回転数）を抑えることができる。その結果、酸素濃縮器１の消費電力を低減することができる。
Further, since the cooling effect of the
ii)本実施例では、図３、図４に示すように、冷却ファン５３、５５が、壁板７３、棚板７５、筐体５７の天板１２１、側板１２３、１２５、背面板１２６で周囲を囲まれた中空部１２７から、開口部７７、８１（開口部Ａ）を通して、その外側に送出風を送り出す。そのため、中空部１２７は外気に比べて負圧となるので、開口部１３５（開口部Ｂ）から外気が流入する。導入口５は開口部１３５付近において外向きに開口しているので、開口部１３５から流入する外気は導入口５に導かれる。
ii) In this embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, the cooling
このように、冷却ファン５３、５５が送り出す送出風により、導入口５への空気の導入を促進する方向の気流が生じるので、空気を効率よく取り入れることができ、酸素濃縮ガスの生成を促進することができる。
In this way, the air flow in the direction that promotes the introduction of air into the
iii)本実施例では、冷却ファン５３、５５が、樹脂から成るトレイ７９を介して、棚板７５に取り付けられているので、冷却ファン５３、５５の振動が棚板７５に伝わりにくい。そのことにより、冷却ファン５３、５５の振動に起因する酸素濃縮器１の振動や騒音を低減することができる。
iii) In the present embodiment, the cooling
また、冷却ファン５３、５５が騒音及び振動が少ないシロッコ式であることによっても、酸素濃縮器１の振動や騒音を低減することができる。
iv)本実施例では、電子制御装置８３が、流量設定器４７の設定値に基づいて、コンプレッサ１１のモータ１０１の回転数を制御するので、コンプレッサ１１が供給する空気の量を、流量設定器４７にて設定された量の酸素濃縮ガスを生成するために適した量とすることができる。
In addition, the vibration and noise of the
iv) In this embodiment, the
また、本実施例では、電子制御装置８３が、流量設定器４７にて設定された酸素濃縮ガスの流量に基づいて、コンプレッサ１１のモータ１０１の回転数と、冷却ファン５３、５５が送出する送出風の風量とを制御するので、モータ１０１の回転数と、冷却ファン５３、５５の風量とは、相関する値となる。
Further, in this embodiment, the
つまり、流量設定器４７にて設定された酸素濃縮ガスの流量に基づいて定められた冷却ファン５３、５５の風量は、モータ１０１の回転数に応じたものとなる。
従って、モータ１０１の回転数が高いときは、風量を多くしてコンプレッサ１１を充分冷却するとともに、モータ１０１の回転数が低いときは、風量を少なくし、消費電力を低減することができる。
(v)本実施例において、冷却ファン５３、５５はシロッコ式の冷却ファンであるので、図３に示すように、送風面１３１を下向きとしたとき、その横幅を小さくすることができる。そのため、他の部材と干渉することなく、冷却ファン５３、５５をコンプレッサ１１の上方に配置することができる。このことにより、酸素濃縮器１をコンパクトにすることができる。
That is, the air volume of the cooling
Therefore, when the rotation speed of the
(v) In this embodiment, since the cooling
ｅ）次に、上述した効果を確認するために行った実験例について説明する。
本実施例の酸素濃縮器１を８時間運転した直後に、コンプレッサ１１のボディ部１３７における温度を測定した。その結果を表１に示す。
e) Next, an experimental example performed to confirm the above-described effect will be described.
Immediately after operating the
この表１から明らかなように、送出風をシリンダヘッド１０９、１１１に当て、それらを集中的に冷却することにより、コンプレッサ１１を効率よく冷却することができる。また、このように冷却効率が良いので、冷却ファン５３、５５の風量を抑えることができ、酸素濃縮器１の消費電力を低減することができる。
As apparent from Table 1, the
それに対して、比較例１〜２では、コンプレッサ１１の温度が、実施例の酸素濃縮器１の場合に比べて、３〜４℃高くなってしまい、冷却効率が悪かった。このため、コンプレッサ１１を充分冷却しようとすると、冷却ファン５３、５５の送風量を高めなければならず、酸素濃縮器の消費電力が増大してしまうので好ましくない。
On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, the temperature of the
尚、本発明は前記実施例になんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
例えば、コンプレッサ１１は、上記実施例のものには限定されず、例えば、軸方向が鉛直方向である２つのシリンダが並列に配置されているものであっても良い。
Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the scope of the present invention.
For example, the
また、電子制御装置８３は、流量設定器４７にて設定された酸素濃縮ガスの流量に基づくのではなく、コンプレッサ１１のモータ１０１の回転数に基づいて、直接、冷却ファン５３、５５の風量を制御してもよい。
In addition, the
更に、コンプレッサ１１に温度センサを取り付けておき、電子制御装置８３が、その温度センサで検出した温度に基づいて、冷却ファン５３、５５の風量を制御してもよい。つまり、検出した温度が高いときは冷却ファン５３、５５の風量を多くし、検出した温度が低いときは風量を小さくするようにしてもよい。
Furthermore, a temperature sensor may be attached to the
１・・・酸素濃縮器
３、４５・・・流路
５・・・導入口
１１・・・コンプレッサ
１３、１５・・・切換弁
１７、１９・・・吸着筒
４１・・・製品タンク
４７・・・流量設定器
５３、５５・・・冷却ファン
５７・・・筐体
７５・・・棚板
７７、８１、１３５・・・開口部
７９・・・ステイ
８３・・・電子制御装置
１０９、１１１・・・シリンダヘッド
１２７・・・中空部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記吸着筒に空気を供給するコンプレッサと、
前記コンプレッサに送出風を当てて冷却する冷却手段と、
を備え、
前記空気から酸素濃縮ガスを生成する酸素濃縮器において、
前記冷却手段は、前記コンプレッサにおける空気圧縮部に向けて前記送出風を送り出すように配置されていることを特徴とする酸素濃縮器。 An adsorption cylinder filled with an adsorbent that preferentially adsorbs nitrogen over oxygen;
A compressor for supplying air to the adsorption cylinder;
A cooling means for cooling the compressor by applying a delivery air;
With
In an oxygen concentrator that generates oxygen-enriched gas from the air,
2. The oxygen concentrator according to claim 1, wherein the cooling means is arranged to send out the delivery air toward an air compression unit in the compressor.
前記冷却手段は、前記送出風により、前記導入口への空気の導入を促進する方向の気流を生じさせることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の酸素濃縮器。 While having an inlet for introducing air to be supplied to the adsorption cylinder from outside air,
The oxygen concentrator according to any one of claims 1 to 3, wherein the cooling means generates an airflow in a direction that promotes introduction of air into the inlet by the delivery airflow.
前記冷却手段が、前記壁面に設けられた開口部Ａを通して、前記中空部から外部へ向けて送出風を送り出すように配置され、
前記導入口が、前記壁面に設けられた他の開口部Ｂ付近にて、外向きに開口していることを特徴とする請求項４記載の酸素濃縮器。 It has a hollow part that is surrounded by walls,
The cooling means is arranged so as to send out the sending air from the hollow part to the outside through the opening A provided in the wall surface,
The oxygen concentrator according to claim 4, wherein the introduction port opens outward near another opening B provided in the wall surface.
前記制御手段は、前記流量設定手段の設定値に基づいて前記モータの回転数を制御するとともに、前記設定値に基づいて前記冷却手段が送出する前記送出風の風量を制御することを特徴とする請求項７記載の酸素濃縮器。 Comprising flow rate setting means for setting the flow rate of the oxygen-enriched gas supplied to the outside,
The control means controls the number of rotations of the motor based on a set value of the flow rate setting means, and controls the air volume of the delivery air sent by the cooling means based on the set value. The oxygen concentrator according to claim 7.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2005051693A JP2006230804A (en) | 2005-02-25 | 2005-02-25 | Oxygen concentrator |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008272350A (en) * | 2007-05-07 | 2008-11-13 | Teijin Pharma Ltd | Oxygen concentrator |
| JP7473349B2 (en) | 2020-02-04 | 2024-04-23 | 株式会社日立産機システム | Gas separation system and gas separation method |
-
2005
- 2005-02-25 JP JP2005051693A patent/JP2006230804A/en active Pending
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