JP2017153817A - Oxygen concentrator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気中の酸素を分離して酸素濃縮ガスを生成する酸素濃縮装置に関する。 The present invention relates to an oxygen concentrator that separates oxygen in the air to generate an oxygen-enriched gas.
近年、呼吸器系疾患の最も効果的な治療法の一つとして、酸素吸入療法が知られている。この酸素吸入療法とは、酸素ガス或いは酸素濃縮ガスを患者に供給する方法であり、その供給源として、空気中から酸素を直接分離して酸素濃縮ガスを生成する酸素濃縮装置が開発されている。 In recent years, oxygen inhalation therapy is known as one of the most effective treatments for respiratory diseases. This oxygen inhalation therapy is a method of supplying oxygen gas or oxygen-enriched gas to a patient, and an oxygen concentrator for generating oxygen-enriched gas by directly separating oxygen from the air has been developed as the supply source. .
この酸素濃縮装置は、通常、一対の窒素吸着容器（窒素の吸着剤を充填した容器）を備えており、空気圧縮装置（コンプレッサ）によって圧縮された空気が、各窒素吸着容器に切り替えて送られることによって、窒素が吸着剤に吸着されて、酸素濃縮ガスが生成される。 This oxygen concentrator usually includes a pair of nitrogen adsorption containers (containers filled with a nitrogen adsorbent), and the air compressed by the air compressor (compressor) is sent to each nitrogen adsorption container by switching. Thus, nitrogen is adsorbed by the adsorbent, and oxygen-enriched gas is generated.
また、生成された酸素濃縮ガスは、一方の窒素吸着容器からリザーバへ送り込まれると同時に、他方の窒素吸着容器では、吸着された窒素を定期的に排気して吸着剤の再生を行っている。このような動作を交互に繰り返すことで、酸素濃縮ガスを連続して生成、供給するように構成されている。 The produced oxygen-enriched gas is sent from one nitrogen adsorption container to the reservoir, and at the same time, the other nitrogen adsorption container periodically exhausts the adsorbed nitrogen to regenerate the adsorbent. By repeating such an operation alternately, the oxygen-enriched gas is continuously generated and supplied.
上述した酸素濃縮装置を使用する場合には、患者は、自宅に酸素濃縮装置を設置し、この酸素濃縮装置から酸素濃縮ガスを吸入している。また、患者は、通常、睡眠時を含め昼夜を問わず酸素濃縮装置を使用する必要があるので、患者の生活環境を損なわないことが重要である。 When using the oxygen concentrator described above, the patient installs an oxygen concentrator at home and inhales oxygen-concentrated gas from the oxygen concentrator. Moreover, since it is usually necessary for a patient to use an oxygen concentrator regardless of day or night, including during sleep, it is important that the patient's living environment is not impaired.
つまり、酸素濃縮装置には、静音性や静粛性が要求されるため、例えば下記特許文献１、２に記載のような各種の静音化技術が提案されている。
具体的には、静粛性を担保するための手法として、主騒音源周辺への消音効果の高い部材（吸音材）の配置や、コンプレッサを配置するボックス壁面への遮音加工等が考案されている。
That is, since the oxygen concentrator is required to be quiet and quiet, various silent technologies such as those described in Patent Documents 1 and 2 below have been proposed.
Specifically, as a technique for ensuring quietness, arrangement of a member (sound absorbing material) having a high silencing effect around the main noise source, sound insulation processing on the wall surface of the box where the compressor is arranged, etc. have been devised. .
しかし、これら技術の多くは、コンプレッサ由来の騒音をいかに遮音するかということに主眼が置かれており、コンプレッサ由来の騒音の減衰技術の開発は十分ではない。
これに対して、下記特許文献３には、コンプレッサ由来の伝搬騒音を減衰させる技術が開示されている。この技術とは、フィルタとコンプレッサとの配管（ガス流路）に、配管より流路の断面積が大きな大径管部を設けて、騒音を低減するものである。
However, many of these technologies are focused on how to insulate the noise derived from the compressor, and development of a technology for attenuating the noise derived from the compressor is not sufficient.
On the other hand, Patent Document 3 below discloses a technique for attenuating propagation noise derived from a compressor. This technique is to reduce noise by providing a pipe (gas flow path) between a filter and a compressor with a large-diameter pipe portion having a cross-sectional area larger than that of the pipe.
また、この特許文献３には、窒素吸着容器から窒素を含む排気が排出される場合の排気音を減衰するために、排気の配管に、配管より流路の断面積が大きな大径管部を設けて、騒音を低減することも開示されている。 Further, in Patent Document 3, in order to attenuate the exhaust sound when exhaust gas containing nitrogen is discharged from the nitrogen adsorption container, a large-diameter pipe portion having a larger cross-sectional area of the flow path than the pipe is provided in the exhaust pipe. Providing and reducing noise is also disclosed.
上述した従来技術では、コンプレッサ由来の騒音の低減や窒素の排出に伴う騒音の低減はある程度可能であるが、一層の改善が望まれている。
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、その目的は、空気圧縮装置などの騒音源由来の騒音を低減することができる酸素濃縮装置を提供することである。
In the above-described conventional technology, it is possible to reduce the noise derived from the compressor and the noise accompanying the discharge of nitrogen to some extent, but further improvement is desired.
This invention is made | formed in view of this background, The objective is to provide the oxygen concentrator which can reduce the noise derived from noise sources, such as an air compressor.
（１）本発明の第１局面は、フィルタを通して取込んだ空気を空気圧縮装置で圧縮し、圧縮された空気を、窒素を吸着するように構成された窒素吸着容器に送り込むことにより、酸素濃縮ガスを生成する酸素濃縮装置に関するものである。 (1) According to the first aspect of the present invention, the air taken in through the filter is compressed by an air compression device, and the compressed air is fed into a nitrogen adsorption vessel configured to adsorb nitrogen, thereby concentrating oxygen. The present invention relates to an oxygen concentrator that generates gas.
この酸素濃縮装置は、フィルタの下流側空間と空気圧縮装置の空気吸引口とを接続する吸気用のガス流路及び窒素吸着容器内にて吸着された窒素を排出する排気用のガス流路のうち少なくとも一方のガス流路に、内部の流路の断面積がガス流路の断面積より大の緩衝部を備え、緩衝部の内部には、１以上の仕切り部で仕切られた複数の部屋を備えるとともに、仕切り部には、各部屋を連通する貫通孔を有する。 This oxygen concentrator has an intake gas flow path that connects the downstream space of the filter and the air suction port of the air compressor, and an exhaust gas flow path that discharges nitrogen adsorbed in the nitrogen adsorption vessel. At least one of the gas flow paths includes a buffer portion having a cross-sectional area of the internal flow channel larger than the cross-sectional area of the gas flow channel, and the buffer portion includes a plurality of chambers partitioned by one or more partition portions. And the partition part has a through-hole communicating with each room.
このように、本第１局面では、吸気用のガス流路や排気用のガス流路に、内部の空気又は窒素が流れる空間（流路）の断面積がガス流路の断面積より大きな緩衝部を備えており、その緩衝部の内部には、仕切り部で仕切られた複数の部屋を備えるとともに、その仕切り部には、各部屋を連通する貫通孔が形成されている。 As described above, in the first aspect, the cross-sectional area of the space (flow path) through which air or nitrogen flows in the intake gas flow path and the exhaust gas flow path is larger than the cross-sectional area of the gas flow path. The buffer portion includes a plurality of rooms partitioned by a partition portion, and the partition portion is formed with a through-hole communicating with each room.
従って、例えば吸気用のガス流路を流れる空気は、断面積が大きな緩衝部に流入するとともに、流入後には、仕切り部で仕切られた各部屋間を貫通孔を介して通過するので（即ち、複雑で流路の断面積が変化する経路を通過するので）、空気圧縮装置由来の騒音を低減することができる。 Therefore, for example, the air flowing through the gas passage for intake air flows into the buffer portion having a large cross-sectional area, and after inflow, it passes between the rooms partitioned by the partition portion through the through holes (that is, Since it passes through a complicated path where the cross-sectional area of the flow path changes, noise from the air compressor can be reduced.
一方、例えば、排気用のガス流路を流れる窒素を含む排気（以下単に窒素等と記す）は、吸気側と同様に、内部の空間の断面積が大きな緩衝部に流入するとともに、流入後には、仕切り部で仕切られた各部屋間を貫通孔を介して通過するので（即ち、複雑で流路の断面積が変化する経路を通過するので）、窒素吸着容器から窒素等が排出される際の騒音を低減することができる。 On the other hand, for example, the exhaust gas containing nitrogen flowing through the exhaust gas passage (hereinafter simply referred to as nitrogen or the like) flows into the buffer portion having a large cross-sectional area of the internal space, as with the intake side, When passing through the through-holes between the rooms partitioned by the partition part (that is, passing through a complicated path where the cross-sectional area of the flow path changes), when nitrogen or the like is discharged from the nitrogen adsorption container Noise can be reduced.
しかも、本第１局面では、上述した構成によって騒音を効果的に低減できるので、例えば空気や窒素等を流す際の流量を過度に小さくする必要はなく（具体的には、従来のような細径の流路がスポンジ部分に開口する構成である必要はなく）、そのため、吸気効率の低下を抑制するとともに、騒音を低減することも可能である。 In addition, in the first aspect, noise can be effectively reduced by the above-described configuration, and therefore, for example, it is not necessary to excessively reduce the flow rate when flowing air, nitrogen, etc. It is not necessary for the diameter flow path to be open in the sponge portion), so that it is possible to suppress the reduction in intake efficiency and reduce noise.
なお、前記ガス流路とは、空気や窒素等の気体が流れる流路であり、チューブ状の配管でなくともよい。例えばフィルタと緩衝部とが一体に構成されている場合には、フィルタの下流側空間と緩衝部とを接続する部分がガス流路となることがある。 The gas flow path is a flow path through which a gas such as air or nitrogen flows, and may not be a tubular pipe. For example, when the filter and the buffer portion are integrally formed, a portion connecting the downstream space of the filter and the buffer portion may be a gas flow path.
前記フィルタとは、空気中から塵等を除去して浄化するための濾過装置であり、その下流側空間とは、フィルタを通過した後の空気が存在する空間である。
また、断面積とは、空気又は窒素等が流れる流路に対して垂直方向における断面積（即ち前記ガス流路や緩衝部の内部の流路における断面積）である（以下同様）。
The filter is a filtration device for removing and purifying dust and the like from the air, and the downstream space is a space in which air after passing through the filter exists.
The cross-sectional area is a cross-sectional area in a direction perpendicular to a flow path through which air, nitrogen, or the like flows (that is, a cross-sectional area in a flow path inside the gas flow path or the buffer portion) (the same applies hereinafter).
（２）本発明の第２局面では、緩衝部のガス流路に連通する開口部における流路の方向と、貫通孔における流路の方向とが、異なるように設定されている。
本第２局面では、緩衝部において、空気又は窒素等の流路の方向が異なるので（例えば流路の方向が交差するので）、騒音を一層低減することができる。
(2) In the second aspect of the present invention, the direction of the flow path in the opening communicating with the gas flow path of the buffer portion and the direction of the flow path in the through hole are set to be different.
In the second aspect, since the direction of the flow path of air or nitrogen is different in the buffer section (for example, the flow path directions intersect), noise can be further reduced.
ここで、「開口部における流路の方向」とは、開口部を介して空気や窒素等が流入又は流出する方向であり、開口部が平面にて開口する場合には、通常、その平面と垂直の方向である（以下同様）。 Here, “the direction of the flow path in the opening” is a direction in which air, nitrogen, or the like flows in or out through the opening. When the opening is open in a plane, the plane is usually The vertical direction (the same applies hereinafter).
また、「貫通孔における流路の方向」とは、貫通孔を通過する空気や窒素等の流入又は流出する方向であり、貫通孔が平面にて開口する場合には、通常、その平面と垂直の方向である（以下同様）。 In addition, the “direction of the flow path in the through hole” is a direction in which air or nitrogen passes through the through hole or flows out, and when the through hole opens in a plane, it is usually perpendicular to the plane. Direction (the same applies hereinafter).
さらに、「流路の方向が異なる」とは、各流路の方向が例えば垂直又はねじれの位置にある場合等のように流路が同一方向ではないことであり、例えば一方の流路の垂直な平面に他の流路がある場合が挙げられる（以下同様）。なお、流路の向き（流れる方向）が逆の場合も、「流路の方向が異なる」場合に含まれる。 Furthermore, “the direction of the flow path is different” means that the flow paths are not in the same direction as in the case where the direction of each flow path is, for example, in a vertical or twisted position. There is a case where there is another flow path on a flat surface (the same applies hereinafter). In addition, the case where the direction of the flow path (flow direction) is reversed is also included in the case of “the direction of the flow path is different”.
（３）本発明の第３局面では、空気又は窒素が緩衝部に流入する開口部における流路の方向と、貫通孔における流路の方向と、緩衝部より空気又は窒素が流出する開口部における流路の方向とが、異なるように設定されている。 (3) In the third aspect of the present invention, the direction of the flow path in the opening where air or nitrogen flows into the buffer section, the direction of the flow path in the through hole, and the opening where air or nitrogen flows out of the buffer section The direction of the flow path is set to be different.
本第３局面では、緩衝部において、空気又は窒素等の流路の方向が３方向とも異なるので（例えば流路の方向が順次直交またはねじれの位置となるので）、騒音をより一層低減することができる。 In the third aspect, since the direction of the flow path of air, nitrogen, or the like is different from the three directions in the buffer section (for example, the flow path direction is sequentially orthogonal or twisted), noise is further reduced. Can do.
（４）本発明の第４局面では、緩衝部のガス流路に連通する開口部の断面積と、貫通孔の断面積とが、異なるように設定されている。
本第４局面では、緩衝部において、開口部と貫通孔との断面積が異なるので、騒音をより一層低減することができる。
(4) In the fourth aspect of the present invention, the cross-sectional area of the opening communicating with the gas flow path of the buffer portion and the cross-sectional area of the through hole are set to be different.
In the fourth aspect, since the cross-sectional areas of the opening and the through hole are different in the buffer portion, noise can be further reduced.
ここで、開口部や貫通孔の断面積とは、流路に垂直な方向における断面積である。
（５）本発明の第５局面では、緩衝部は、一方に開口を有する箱体とその開口を閉塞する蓋とを備えており、箱体と蓋とはその間に配置された弾性を有するパッキンによって気密されている。
Here, the cross-sectional area of the opening or the through hole is a cross-sectional area in a direction perpendicular to the flow path.
(5) In the fifth aspect of the present invention, the buffer portion includes a box having an opening on one side and a lid that closes the opening, and the box and the lid have an elastic packing disposed therebetween. Is airtight by.
本第５局面では、緩衝部は、箱体の開口を蓋で覆う際に、その間に弾性を有するパッキンを配置する構成であるので、空気圧縮装置等による振動を抑制でき、効果的に（その振動による）騒音を抑制することができる。 In the fifth aspect, when the buffer portion covers the opening of the box with the lid, the elastic packing is disposed between the two, so that the vibration caused by the air compression device or the like can be suppressed effectively (that Noise (due to vibration) can be suppressed.
（６）本発明の第６局面は、フィルタを通して取込んだ空気を空気圧縮装置で圧縮し、圧縮された空気を、窒素を吸着するように構成された窒素吸着容器に送り込むことにより、酸素濃縮ガスを生成する酸素濃縮装置に関するものである。 (6) According to a sixth aspect of the present invention, the air taken in through the filter is compressed by an air compression device, and the compressed air is sent to a nitrogen adsorption vessel configured to adsorb nitrogen, thereby concentrating oxygen. The present invention relates to an oxygen concentrator that generates gas.
この酸素濃縮装置は、フィルタの下流側空間と空気圧縮装置の空気吸引口とを接続する吸気用のガス流路及び窒素吸着容器内にて吸着された窒素を排出する排気用のガス流路のうち少なくとも一方のガス流路に、内部の流路の断面積がガス流路の断面積より大の緩衝部を備えている。 This oxygen concentrator has an intake gas flow path that connects the downstream space of the filter and the air suction port of the air compressor, and an exhaust gas flow path that discharges nitrogen adsorbed in the nitrogen adsorption vessel. At least one of the gas flow paths is provided with a buffer portion in which the cross-sectional area of the internal flow path is larger than the cross-sectional area of the gas flow path.
また、緩衝部の内部に、緩衝部の上流側のガス流路に接続され且つ断面積が緩衝部の内部より小さい流入小管路と、緩衝部の下流側のガス流路に接続され且つ断面積が緩衝部の内部より小さい流出小管路と、を備えるとともに、流入小管路の開口部は流出小管路の開口部より下流側に配置されている。 In addition, the inside of the buffer portion is connected to the gas flow path on the upstream side of the buffer portion and the cross-sectional area is smaller than the inside of the buffer portion, and the gas flow path on the downstream side of the buffer portion is connected to the gas flow path. And an outlet small conduit smaller than the inside of the buffer portion, and the opening of the inlet small conduit is disposed downstream of the opening of the outlet small conduit.
本第６局面では、吸気用のガス流路や排気用のガス流路に、内部の流路の断面積がガス流路の断面積より大の緩衝部を備えている。また、緩衝部の内部に、断面積が緩衝部の内部の流路より小さい、空気や窒素等の流入用の流入小管路及び空気や窒素等の流出用の流出小管路を備えており、この流入小管路の流出口は流出小管路の流入口より下流側（即ち緩衝部における下流側）に配置されている。 In the sixth aspect, the intake gas flow path and the exhaust gas flow path are provided with a buffer portion in which the cross-sectional area of the internal flow path is larger than the cross-sectional area of the gas flow path. In addition, the buffer portion is provided with an inflow small conduit for inflow of air, nitrogen, etc. and an outflow small conduit for outflow of air, nitrogen, etc., whose cross-sectional area is smaller than the flow path in the buffer portion. The outlet of the small inflow pipe is disposed downstream of the inlet of the small outflow pipe (that is, downstream of the buffer portion).
従って、例えば、吸気用のガス流路を流れる空気は、断面積が小さな流入小管路を通過して断面積が大きな緩衝部に流入し、その後、流れの方向を変えて（例えば逆方向に流れて）、断面積が小さな流出小管路を通過するので（即ち、複雑で流路の断面積が変化する経路を通過するので）、空気圧縮装置等の由来の騒音を低減することができる。 Therefore, for example, the air flowing through the intake gas flow path passes through the small inflow pipe having a small cross-sectional area, flows into the buffer section having a large cross-sectional area, and then changes the flow direction (for example, flows in the reverse direction). Therefore, since the cross-sectional area passes through the small outflow pipe (that is, it passes through a complicated path where the cross-sectional area of the flow path changes), it is possible to reduce noise originating from the air compressor or the like.
一方、例えば、排気用のガス流路を流れる窒素等は、吸気側と同様に、断面積が小さな流入小管路を通過して断面積が大きな緩衝部に流入し、その後、流れの向きを変えて、断面積が小さな流出小管路を通過するので（即ち、複雑で流路の断面積が変化する経路を通過するので）、窒素吸着容器から窒素等が排出される際の騒音を低減することができる。 On the other hand, for example, nitrogen or the like flowing in the exhaust gas flow path passes through a small inflow pipe having a small cross-sectional area and flows into a buffer section having a large cross-sectional area, and then changes the direction of the flow. In addition, since it passes through a small outflow pipe having a small cross-sectional area (that is, it passes through a complicated path where the cross-sectional area of the flow path changes), noise when nitrogen is discharged from the nitrogen adsorption vessel is reduced. Can do.
しかも、本第６局面では、上述した構成によって騒音を効果的に低減できるので、例えば空気や窒素等を流す際の流量を過度に小さくする必要はなく、そのため、吸気効率の低下を抑制するとともに、騒音を低減することも可能である。 In addition, in the sixth aspect, noise can be effectively reduced by the above-described configuration, and therefore, for example, it is not necessary to excessively reduce the flow rate when flowing air, nitrogen, or the like. It is also possible to reduce noise.
（７）本発明の第７局面では、緩衝部の内部にて、流入小管路と流出小管路とは、平行に重なり合う部分又は交差する部分を有する。
第７局面では、流入小管路と流出小管路とは、平行に重なり合う部分又は交差する部分を有しており、その流路が複雑であるので、騒音を一層低減することができる。
(7) In the seventh aspect of the present invention, the small inflow conduit and the small outflow conduit have a portion that overlaps or intersects in parallel within the buffer portion.
In the seventh aspect, the inflow small conduit and the outflow small conduit have portions that overlap or intersect in parallel, and the flow path is complicated, so that noise can be further reduced.
ここで、「平行に重なり合う部分」とは、流入小管路と流出小管路とが同一平面にて平行である部分を有するとともに、その平行である部分において、前記平面に沿って一方の管路から他方の管路を見た場合に、重なり合う部分があることである。 Here, the “part overlapping in parallel” has a part in which the inflow small pipe line and the outflow small pipe line are parallel in the same plane, and in the parallel part, from one pipe line along the plane. When the other pipe line is viewed, there are overlapping portions.
また、「交差する部分」とは、ねじれの位置にある部分である。
（８）本発明の第８局面では、流入小管路の断面積と流出小管路の断面積とが異なる。
第８局面では、流入小管路の断面積と流出小管路の断面積とが異なるので、騒音をより一層低減することができる。
The “intersecting part” is a part at a twisted position.
(8) In the eighth aspect of the present invention, the cross-sectional area of the inflow small conduit is different from that of the outflow small conduit.
In the eighth aspect, since the cross-sectional area of the inflow small conduit is different from the cross-sectional area of the outflow small conduit, noise can be further reduced.
（９）本発明の第９局面では、流入小管路の本数と流出小管路の本数とが異なる。
第９局面では、流入小管路の本数と流出小管路の本数とが異なるので、流路が複雑であり、騒音をより一層低減することができる。
(9) In the ninth aspect of the present invention, the number of small inflow conduits is different from the number of small outflow conduits.
In the ninth aspect, since the number of small inflow pipes and the number of small outflow pipes are different, the flow path is complicated and noise can be further reduced.
（１０）本発明の第１０局面では、吸気用のガス流路に配置された緩衝部であって、フィルタの下流側空間と緩衝部の内部とは隔壁にて分離されるとともに、流入小管路は、隔壁を貫いてフィルタの下流側空間と緩衝部の内部とに突出するように配置されている。 (10) In the tenth aspect of the present invention, the buffer portion is arranged in the intake gas flow path, and the downstream space of the filter and the inside of the buffer portion are separated by a partition wall, and the inflow small conduit Is disposed so as to protrude through the partition and into the downstream space of the filter and the inside of the buffer portion.
第１０局面では、流入小管路は、隔壁を貫いてフィルタの下流側空間と緩衝部の内部とに突出するように配置されているので、流路が複雑であり騒音を効果的に低減できる。 In the tenth aspect, since the small inflow pipe is disposed so as to penetrate the partition wall and protrude into the downstream space of the filter and the inside of the buffer portion, the flow path is complicated and noise can be effectively reduced.
［１．第１実施形態］
［１−１．基本構成］
まず、第１実施形態の酸素濃縮装置の基本構成について、図１及び図２に基づいて説明する。
[1. First Embodiment]
[1-1. Basic configuration]
First, the basic configuration of the oxygen concentrator of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
図１に示すように、第１実施形態の酸素濃縮装置１は、酸素より窒素を優先的に吸着する吸着剤を用いて、空気から高濃度の酸素（酸素濃縮ガス）を生成し、その酸素濃縮ガスを患者等の使用者に提供する周知の装置である。 As shown in FIG. 1, the oxygen concentrator 1 of the first embodiment generates high-concentration oxygen (oxygen-enriched gas) from air using an adsorbent that preferentially adsorbs nitrogen over oxygen, and the oxygen This is a well-known device for providing concentrated gas to a user such as a patient.
この酸素濃縮装置１は、ケーシング３にてカバーされた略直方体形状を有する。酸素濃縮装置１の内部には、図１の上方から、制御装置取付けスペース５、上側の遮音区画室７、下側の遮音区画室９、排気消音室１１が、それぞれ板状の各間仕切り１３、１５、１７を介して順番に隣接して設けられている。 The oxygen concentrator 1 has a substantially rectangular parallelepiped shape covered with a casing 3. Inside the oxygen concentrator 1, from the upper side of FIG. 1, a control device mounting space 5, an upper sound insulation compartment 7, a lower sound insulation compartment 9, and an exhaust silencer chamber 11 are respectively formed in plate-like partitions 13, 15 and 17 are provided adjacent to each other in order.
上側の遮音区画室７の側壁（図１左側）には、外部から空気を取り入れる空気取入口１９が開口し、内部には、空気中から塵等を除去するフィルタ２１、騒音を低減する吸気側の緩衝部２５、空気圧縮装置（コンプレッサ）２３を冷却するファン２７等が配置されている。ここで、吸気側の緩衝部２５とは、後述するように、空気圧縮装置２３によって生ずる吸気側の騒音を低減する吸気側のバッファである。 An air intake port 19 for taking in air from the outside is opened in the side wall (left side in FIG. 1) of the upper sound insulation compartment 7, and a filter 21 for removing dust and the like from the air inside, an intake side for reducing noise And a fan 27 for cooling the air compressor (compressor) 23 are disposed. Here, as will be described later, the intake-side buffer 25 is an intake-side buffer that reduces intake-side noise generated by the air compressor 23.
また、上側の遮音区画室７には、騒音を低減する排気側の緩衝部３３が配置されている。ここで、排気側の緩衝部３３とは、後述するように、一対の窒素吸着容器３１から窒素等が排出される際に排気側の騒音を低減する排気側のバッファである。その他、後述する第１切替弁４７、第２切替弁４９、配管５５等が配置されている。 Further, in the upper sound insulation compartment 7, an exhaust side buffer 33 for reducing noise is arranged. Here, as will be described later, the exhaust-side buffer 33 is an exhaust-side buffer that reduces noise on the exhaust side when nitrogen or the like is discharged from the pair of nitrogen adsorption containers 31. In addition, a first switching valve 47, a second switching valve 49, a pipe 55, etc., which will be described later, are arranged.
なお、ファン２７の下方には、冷却用の空気を空気圧縮装置２３に送るように、間仕切り１５に開口２９があけてある。
下側の遮音区画室９の内部には、空気を圧縮する空気圧縮装置２３、消音器５７等が配置されている。
An opening 29 is formed in the partition 15 below the fan 27 so as to send cooling air to the air compressor 23.
An air compressor 23 for compressing air, a silencer 57, and the like are arranged inside the lower sound insulation compartment 9.
なお、一対の窒素吸着容器３１は、窒素を吸着する吸着剤が充填された筒状の容器であり、上側の遮音区画室７及び下側の遮音区画室９にわたって延びるように、縦方向に並んで配置されている。 The pair of nitrogen adsorption containers 31 are cylindrical containers filled with an adsorbent that adsorbs nitrogen, and are arranged in the vertical direction so as to extend over the upper sound insulation compartment 7 and the lower sound insulation compartment 9. Is arranged in.
排気消音室１１の上側の間仕切り１７には、冷却用の空気や排出される窒素等が排気消音室１１内に導入される排気入口３５が設けられ、床３７にはそれらの気体を外部に排出する排気出口３９が設けられている。 The upper partition 17 of the exhaust silencing chamber 11 is provided with an exhaust inlet 35 through which cooling air, exhausted nitrogen or the like is introduced into the exhaust silencing chamber 11, and the floor 37 exhausts these gases to the outside. An exhaust outlet 39 is provided.
次に、図２に基づいて、酸素濃縮装置１の内部構成について、空気等の気体の流路に沿って、詳細に説明する。
図２に示すように、空気取入口１９から空気圧縮装置２３の空気吸引口２４に到るガス流路を構成する配管（吸気用の配管）４１には、空気（ＡＧ）の流路の上流側から、フィルタ２１、吸気側の緩衝部２５の順で配置されている。この吸気側の緩衝部２５は、後述するように、その内部の流路の断面積は配管４１の内部の断面積（即ちガス流路の断面積）より大である。なお、空気圧縮装置２３に隣接して前記ファン２７が配置されている。
Next, based on FIG. 2, the internal structure of the oxygen concentrator 1 will be described in detail along the flow path of a gas such as air.
As shown in FIG. 2, a pipe (intake pipe) 41 constituting a gas flow path from the air intake port 19 to the air suction port 24 of the air compressor 23 is provided upstream of the air (AG) flow path. From the side, the filter 21 and the buffer portion 25 on the intake side are arranged in this order. As will be described later, the intake-side buffer 25 has a cross-sectional area inside the pipe 41 that is larger than a cross-sectional area inside the pipe 41 (that is, a cross-sectional area of the gas flow path). The fan 27 is disposed adjacent to the air compressor 23.
空気圧縮装置２３の下流側の配管４３には、熱交換器４５が配置され、熱交換器４５の下流側には、分岐した配管５１、５３に、三方向切替弁である第１切替弁４７と第２切替弁４９とがそれぞれ配置されている。 A heat exchanger 45 is arranged in the pipe 43 on the downstream side of the air compressor 23, and a first switching valve 47, which is a three-way switching valve, is connected to the branched pipes 51 and 53 on the downstream side of the heat exchanger 45. And the second switching valve 49 are respectively disposed.
第１切替弁４７は、前記配管５１を介して一方の窒素吸着容器（第１窒素吸着容器）３１ａに接続されるとともに、他方のガス流路を構成する配管（排気用の配管）５５を介して、排気側の緩衝部３３に接続されている。この排気側の緩衝部３３は、後述するように、その内部の流路の断面積は配管５５の内部の断面積（即ちガス流路の断面積）より大である。 The first switching valve 47 is connected to one nitrogen adsorption vessel (first nitrogen adsorption vessel) 31a via the pipe 51 and via a pipe (exhaust pipe) 55 constituting the other gas flow path. And is connected to the buffer 33 on the exhaust side. As will be described later, the exhaust-side buffer 33 has a cross-sectional area inside the pipe 55 that is larger than the cross-sectional area inside the pipe 55 (ie, the cross-sectional area of the gas flow path).
同様に、第２切替弁４９は、前記配管５３を介して他方の窒素吸着容器（第２窒素吸着容器）３１ｂに接続されるとともに、前記他方の配管（排気用の配管）５５を介して、排気側の緩衝部３３に接続されている。 Similarly, the second switching valve 49 is connected to the other nitrogen adsorption vessel (second nitrogen adsorption vessel) 31b via the pipe 53, and via the other pipe (exhaust pipe) 55, It is connected to the buffer 33 on the exhaust side.
また、排気側の緩衝部３３の下流側には消音器５７が配置されており、この消音器５７を介して外部に気体（即ち窒素吸着容器３１から排出される窒素を含む気体である排気：ＨＧ）が排出される。 Further, a silencer 57 is disposed downstream of the exhaust-side buffer 33, and the exhaust gas, which is a gas containing nitrogen discharged from the nitrogen adsorption container 31 to the outside through the silencer 57: HG) is discharged.
なお、この消音器５７は、内部に多孔質の焼結体が充填された周知の装置である。
一方、両窒素吸着容器３１の下流（即ち酸素濃縮ガスの流路における下流）の配管５９には、上流側から順に、周知のように、リザーバ６１、レギュレータ６３、流量設定器６５、酸素出口６７が配置されており、酸素出口６７から酸素濃縮ガス（ＳＧ）が供給される。
The silencer 57 is a known device having a porous sintered body filled therein.
On the other hand, in a pipe 59 downstream of both nitrogen adsorption containers 31 (that is, downstream in the flow path of the oxygen-enriched gas), a reservoir 61, a regulator 63, a flow rate setting device 65, and an oxygen outlet 67 are sequentially known from the upstream side. The oxygen-enriched gas (SG) is supplied from the oxygen outlet 67.
［１−２．基本動作］
次に、酸素濃縮装置１の基本動作について簡単に説明する。
図２に示すように、空気取入口１９から取込まれた空気は、フィルタ２１にて濾過されて、空気圧縮装置２３の空気吸引口２４に送り込まれる。
[1-2. basic action]
Next, the basic operation of the oxygen concentrator 1 will be briefly described.
As shown in FIG. 2, the air taken in from the air inlet 19 is filtered by the filter 21 and sent to the air suction port 24 of the air compressor 23.
空気圧縮装置２３に送られた空気は、空気圧縮装置２３内にて圧縮され、その圧縮空気は、第１切替弁４７と第２切替弁４９の動作によって、第１窒素吸着容器３１ａ又は第２窒素吸着容器３１ｂに交互に供給される。 The air sent to the air compressing device 23 is compressed in the air compressing device 23, and the compressed air is compressed by the first switching valve 47 and the second switching valve 49 according to the operation of the first nitrogen adsorption vessel 31a or the second. It is alternately supplied to the nitrogen adsorption container 31b.
この各窒素吸着容器３１で生成された高圧で高酸素濃度のガス（酸素濃縮ガス）は、配管５９を介して、リザーバ（タンク）６１へ送り込まれる。
つまり、圧縮空気は、どちらか一方の窒素吸着容器３１に送られ、窒素が吸着されて酸素濃縮ガスが生成される。そして、リザーバ６１が所定圧になると、圧縮空気が送り込まれる配管５１、５３の流路は、第１切替弁４７と第２切替弁４９で切り替えられて、他方の窒素吸着容器３１に送られる。このような動作を交互に繰り返すことで、酸素濃縮ガスを連続して生成、供給するように構成されている。
The high-pressure and high-oxygen-concentrated gas (oxygen-enriched gas) generated in each nitrogen adsorption container 31 is sent to a reservoir (tank) 61 via a pipe 59.
That is, the compressed air is sent to one of the nitrogen adsorption containers 31 and nitrogen is adsorbed to generate oxygen-enriched gas. When the reservoir 61 reaches a predetermined pressure, the flow paths of the pipes 51 and 53 into which the compressed air is sent are switched by the first switching valve 47 and the second switching valve 49 and sent to the other nitrogen adsorption container 31. By repeating such an operation alternately, the oxygen-enriched gas is continuously generated and supplied.
そして、リザーバ６１から供給された酸素濃縮ガスは、レギュレータ６３及び流量設定器６５で、圧力、流量を調整され、適宜加湿などの処理を施されて、酸素出口６７からカニューラ等の導管を介して患者に供給される。 The oxygen-enriched gas supplied from the reservoir 61 is adjusted in pressure and flow rate by the regulator 63 and the flow rate setting device 65 and appropriately subjected to processing such as humidification, and the oxygen outlet gas is supplied from the oxygen outlet 67 through a conduit such as a cannula. Supplied to the patient.
また、上述した動作の際には、一方の窒素吸着容器３１で酸素濃縮ガスを生成してリザーバ６１へ送り込むと同時に、他方の窒素吸着容器３１では吸着剤にて吸着された窒素を定期的に排気（放出）して吸着剤の再生を行うように、第１切替弁４７と第２切替弁４９によって、排気の流路が切り替えられる。 In the above-described operation, oxygen enriched gas is generated in one nitrogen adsorption vessel 31 and sent to the reservoir 61, and at the same time, the nitrogen adsorbed in the other nitrogen adsorption vessel 31 is periodically removed by the adsorbent. The flow path of the exhaust is switched by the first switching valve 47 and the second switching valve 49 so that the adsorbent is regenerated by exhausting (releasing).
例えば第１切替弁４７を介して第１窒素吸着容器３１ａに圧縮空気が送られている場合には、第２窒素吸着容器３１ｂ内の窒素等は、第２切替弁４９を介して排気側の緩衝部３３や消音器５７を介して、外部に排気されるように構成されている。 For example, when compressed air is sent to the first nitrogen adsorption container 31 a via the first switching valve 47, nitrogen or the like in the second nitrogen adsorption container 31 b passes through the second switching valve 49 on the exhaust side. It is configured to be exhausted to the outside through the buffer 33 and the silencer 57.
［１−３．吸気側の緩衝部の構成］
次に、吸気側の緩衝部２５の構成について、図３及び図４に基づいて説明する。
図３及び図４に示すように、吸気側の緩衝部２５は、一方（図３の右側）に開口７１を有する箱体７３と、箱体７３の開口７１を閉塞する蓋７５と、箱体７３の開口７１に沿って配置されて箱体７３と蓋７５との間を気密するパッキン７７とを備えた略直方体の部材である。
[1-3. Configuration of intake side buffer section]
Next, the structure of the buffer part 25 on the intake side will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 3 and 4, the buffer portion 25 on the intake side includes a box body 73 having an opening 71 on one side (right side in FIG. 3), a lid 75 that closes the opening 71 of the box body 73, and a box body. 73 is a substantially rectangular parallelepiped member provided with a packing 77 arranged along the opening 71 of 73 and hermetically sealing the space between the box 73 and the lid 75.
箱体７３は、例えばＡＢＳ等の樹脂からなり、それぞれ長方形の、底部７９、上側壁８１、下側壁８３、左側壁８５、右側壁８７、開口７１を有している。なお、箱体７３の内径は、縦（Ｙ方向）８２ｍｍ×横（Ｘ方向）１４０ｍｍ×深さ（Ｚ方向）１３８ｍｍである。なお、ＸＹＺの各軸は直交しており、Ｙ方向が酸素濃縮装置１の上下方向である。 The box 73 is made of, for example, a resin such as ABS, and includes a rectangular bottom portion 79, an upper side wall 81, a lower side wall 83, a left side wall 85, a right side wall 87, and an opening 71. The inner diameter of the box 73 is vertical (Y direction) 82 mm × horizontal (X direction) 140 mm × depth (Z direction) 138 mm. The XYZ axes are orthogonal to each other, and the Y direction is the vertical direction of the oxygen concentrator 1.
図３に示すように、吸気側の緩衝部２５（詳しくは箱体７３）の底部７９の外側（図３の左側）には、円筒状のフィルタ固定部８９が設けられており、このフィルタ固定部８９にフィルタ２１の軸方向における一端（先端：図３の右側）が嵌め込まれて固定されている。 As shown in FIG. 3, a cylindrical filter fixing portion 89 is provided on the outside (left side in FIG. 3) of the bottom 79 of the buffer portion 25 on the intake side (specifically, the box 73). One end (tip: right side in FIG. 3) of the filter 21 in the axial direction is fitted and fixed to the part 89.
このフィルタ２１は、不織布等からなるシート状の部材が、蛇腹状になるように折り曲げられて、略円筒形とされた周知の濾過部材である。このフィルタ２１の先端側と後端側は開口となっている。 The filter 21 is a well-known filtering member in which a sheet-like member made of a nonwoven fabric or the like is bent into a bellows shape to form a substantially cylindrical shape. The front end side and the rear end side of the filter 21 are openings.
なお、フィルタ２１の後端側には、キャップ９１が被せられており、このキャップ９１によってフィルタ２１の後端側の開口は閉塞されている。
図４（ａ）に示すように、箱体７３は、長方形の板状の仕切り部９３によって、図４（ａ）の左右方向（Ｘ方向）にて、右側の第１室９５と左側の第２室９７との略直方体形状の各部屋に分けられている。なお、第１室９５のＸ方向の寸法は６１ｍｍであり、第２室９７のＸ方向の寸法は７７ｍｍである。
A cap 91 is covered on the rear end side of the filter 21, and the opening on the rear end side of the filter 21 is closed by the cap 91.
As shown in FIG. 4A, the box 73 is divided into a first chamber 95 on the right side and a left-side first chamber 95 in the left-right direction (X direction) of FIG. Each room is divided into two rooms 97 each having a substantially rectangular parallelepiped shape. In addition, the dimension of the X direction of the 1st chamber 95 is 61 mm, and the dimension of the X direction of the 2nd chamber 97 is 77 mm.
第１室９５の底部７９ａには、底部７９ａを垂直に貫通するφ１３ｍｍの円形の第１開口部９９が設けられており、第１開口部９９はフィルタ２１の内部空間（即ち下流側空間：図３参照）１０１と連通している。この第１開口部９９の軸中心は、第１室９５の底部７９ａの重心より図４（ａ）の上方に８ｍｍずれている。 The bottom 79a of the first chamber 95 is provided with a circular first opening 99 having a diameter of 13 mm that penetrates the bottom 79a vertically, and the first opening 99 is an internal space of the filter 21 (that is, a downstream space: FIG. 3) 101. The axial center of the first opening 99 is shifted 8 mm above the center of gravity of the bottom 79a of the first chamber 95 in FIG.
仕切り部９３の厚みは、例えば１〜４ｍｍの範囲（例えば３ｍｍ）であり、その仕切り部９３には、例えばφ１〜６ｍｍの範囲（例えばφ６ｍｍ）の円形の貫通孔１０３が設けられている。 The thickness of the partition part 93 is, for example, in the range of 1 to 4 mm (for example, 3 mm), and the partition part 93 is provided with a circular through hole 103 in the range of, for example, φ1 to 6 mm (for example, φ6 mm).
この貫通孔１０３の軸中心は、箱体７３の下側壁８３及び開口７１よりそれぞれ１３ｍｍずれている。
第２室９７の下側壁８３の外側には内径がφ１０ｍｍの円筒形状の筒状部１０５が設けられており、下側壁８３には、この筒状部１０５の軸中心と一致するように、φ６．５ｍｍの円形状の第２開口部１０７が設けられている。
The axial center of the through-hole 103 is displaced from the lower wall 83 and the opening 71 of the box 73 by 13 mm.
A cylindrical tubular portion 105 having an inner diameter of φ10 mm is provided outside the lower wall 83 of the second chamber 97, and the lower wall 83 has a diameter of φ6 so as to coincide with the axial center of the tubular portion 105. A second opening 107 having a circular shape of 5 mm is provided.
この第２開口部１０７の軸中心は、底部７９から５５ｍｍずれるともに、仕切り部９３から２２ｍｍずれている。
なお、図４（ｂ）に示すように、パッキン７７は、ゴム製であり、その平面形状は、開口７１に沿った枠状部分７７ａと仕切り部９３に沿った直線部分７７ｂとから構成されている。
The axial center of the second opening 107 is offset by 55 mm from the bottom 79 and is offset by 22 mm from the partition 93.
As shown in FIG. 4B, the packing 77 is made of rubber, and its planar shape is composed of a frame-shaped portion 77 a along the opening 71 and a straight portion 77 b along the partition portion 93. Yes.
また、図４（ｃ）に示すように、蓋７５は、例えば箱体７３と同様な材料からなる板材であり、外周に沿った数カ所（例えば６箇所）に、ネジ（図示せず）が配置される貫通孔７５ａが形成されている。つまり、蓋７５はネジによって箱体７３に固定される。 As shown in FIG. 4C, the lid 75 is a plate made of the same material as the box 73, for example, and screws (not shown) are arranged at several locations (for example, six locations) along the outer periphery. The through-hole 75a to be formed is formed. That is, the lid 75 is fixed to the box body 73 with screws.
次に、吸気側の緩衝部２５における空気の流路について説明する。なお、空気の流路を、図３及び図４にて矢印で示す。
図３及び図４に示すように、第１開口部９９における流路の方向はＺ方向であり、貫通孔１０３における流路の方向はＸ方向であり、第２開口部１０７における流路の方向はＹ方向である。
Next, an air flow path in the intake side buffer section 25 will be described. The air flow paths are indicated by arrows in FIGS.
As shown in FIGS. 3 and 4, the flow path direction in the first opening 99 is the Z direction, the flow path direction in the through hole 103 is the X direction, and the flow path direction in the second opening 107. Is the Y direction.
つまり、第１開口部９９、貫通孔１０３、第２開口部１０７の流路の方向は、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸のように直交する方向である。但し、１点で交差するのではなく、ねじれの位置のように流路がずれている。 That is, the flow path directions of the first opening 99, the through hole 103, and the second opening 107 are orthogonal directions such as the X, Y, and Z axes. However, instead of intersecting at one point, the flow path is shifted like a twisted position.
また、第１開口部９９の断面積は１３２．７ｍｍ２であり、貫通孔１０３の断面積は２８．２６ｍｍ２であり、第２開口部１０７の断面積は３３．２ｍｍ２であり、それぞれ異なっている。なお、吸気側の緩衝部２５の下流側の配管４１の断面積（ガス流路の断面積）は、５０．２２ｍｍ２である。 The first opening 99 has a cross-sectional area of 132.7 mm 2 , the through-hole 103 has a cross-sectional area of 28.26 mm 2 , and the second opening 107 has a cross-sectional area of 33.2 mm 2. ing. The cross-sectional area (the cross-sectional area of the gas flow path) of the pipe 41 on the downstream side of the intake side buffer part 25 is 50.22 mm 2 .
さらに、第１開口部９９が開口する第１室９５の断面積（ここでは底部７９ａの面積と同じ）は、第１開口部９９の断面積より大である。貫通孔１０３が開口する第１室９５又は第２室９７の断面積（ここでは仕切り部９３の図４（ａ）の左右の一方の表面積と同じ）は、貫通孔１０３の断面積より大である。第２開口部１０７が開口する第２室９７の断面積（ここでは第２室９７に面する下側壁底部７９ｂの部分の面積と同じ）は、第２開口部１０７の断面積より大である。 Furthermore, the cross-sectional area of the first chamber 95 in which the first opening 99 is opened (here, the same area as the bottom 79 a) is larger than the cross-sectional area of the first opening 99. The cross-sectional area of the first chamber 95 or the second chamber 97 in which the through-hole 103 is opened (here, the same surface area as one of the left and right sides of the partition portion 93 in FIG. 4A) is larger than the cross-sectional area of the through-hole 103. is there. The cross-sectional area of the second chamber 97 in which the second opening 107 is opened (here, the area of the bottom wall bottom 79b facing the second chamber 97) is larger than the cross-sectional area of the second opening 107. .
そして、上述した構成の酸素濃縮装置１では、図３に示すように、空気圧縮装置２３が駆動すると、フィルタ２１の周囲の空気が、フィルタ２１の下流側空間１０１に吸入される。 In the oxygen concentrator 1 configured as described above, as shown in FIG. 3, when the air compressor 23 is driven, the air around the filter 21 is sucked into the downstream space 101 of the filter 21.
下流側空間１０１内の空気は、矢印に沿って、第１開口部９９を介して第１室９５に流入する。このときの空気の流路の方向（即ち空気の流れる方向）は、図３の左右方向（Ｚ方向）、即ち底部７９ａと垂直の方向である。 The air in the downstream space 101 flows into the first chamber 95 through the first opening 99 along the arrow. At this time, the direction of the air flow path (that is, the direction in which air flows) is the left-right direction (Z direction) in FIG. 3, that is, the direction perpendicular to the bottom 79a.
次に、図４（ａ）に示すように、第１室９５内の空気は、開口７１側に導かれて、仕切り部９３の貫通孔１０３を介して、第２室９７に流入する。このときの空気の流路の方向は、仕切り部９３と垂直である。 Next, as shown in FIG. 4A, the air in the first chamber 95 is guided to the opening 71 side and flows into the second chamber 97 through the through hole 103 of the partition portion 93. The direction of the air flow path at this time is perpendicular to the partition portion 93.
次に、第２室９７内の空気は、下側壁８３の第２開口部１０７を介して、吸気側の緩衝部２５外（即ち空気圧縮装置２３側の配管４１）に流出する。
［１−４．排気側の緩衝部の構成］
次に、排気側の緩衝部３３の構成について、図５に基づいて説明する。
Next, the air in the second chamber 97 flows out of the intake side buffer part 25 (that is, the pipe 41 on the air compressor 23 side) through the second opening 107 of the lower side wall 83.
[1-4. Exhaust-side buffer configuration]
Next, the configuration of the exhaust-side buffer 33 will be described with reference to FIG.
図５に示すように、排気側の緩衝部３３は、例えば樹脂からなる略Ｌ字状の部材であり、その内部には、窒素等の気体の流路となる内部空間１１１が形成されている。
この排気側の緩衝部３３は、図５（ｂ）の下方に長方形の開口１１３を有する箱体１１５と、箱体１１５の開口１１３を覆う蓋１１７と、箱体１１５と蓋１１７との間に配置されて箱体１１５と蓋１１７との間を気密するゴム製のパッキン１１９とを備えている。
As shown in FIG. 5, the exhaust-side buffer portion 33 is a substantially L-shaped member made of, for example, resin, and an internal space 111 serving as a flow path for a gas such as nitrogen is formed therein. .
The exhaust-side buffer 33 includes a box 115 having a rectangular opening 113 below in FIG. 5B, a lid 117 covering the opening 113 of the box 115, and between the box 115 and the lid 117. A rubber packing 119 that is disposed and hermetically seals between the box 115 and the lid 117 is provided.
また、箱体１１５の一方（図５（ｂ）の右側）の端部には、図５（ｂ）の上方に突出する凸部１２５を有している。この凸部１２５の内部には、箱体１１５の内部空間１１１のうち図５（ｂ）の左右方向における中央部分の大流路１２７より断面積の小さな筒状の小流路１２８が設けられている。小流路１２８は第１開口部１２９にて外部に開口している。 Further, one end (right side of FIG. 5B) of the box body 115 has a convex portion 125 that protrudes upward in FIG. 5B. A cylindrical small flow path 128 having a smaller cross-sectional area than the large flow path 127 in the central portion in the left-right direction in FIG. Yes. The small flow path 128 opens to the outside through the first opening 129.
さらに、蓋１１７の他方（図５（ｂ）の左側）の端部には、図５（ｂ）の下方に突出するように、窒素等の流路となる筒状部材１２１が配置されるとともに、筒状部材１２１と内部空間１１１とを連通するように、第２開口部１２３が形成されている。 Further, at the other end (the left side of FIG. 5B) of the lid 117, a cylindrical member 121 serving as a flow path for nitrogen or the like is disposed so as to protrude downward in FIG. 5B. The second opening 123 is formed so that the tubular member 121 and the internal space 111 are communicated with each other.
ここで、第１開口部１２９と第２開口部１２３との各断面積（開口部分の面積）は、大流路１２７の断面積より小さい。また、第１開口部１２９に連通する配管５５の断面積は、第１開口部１２９の断面積より小さい。 Here, each cross-sectional area (area of the opening portion) of the first opening 129 and the second opening 123 is smaller than the cross-sectional area of the large flow path 127. The cross-sectional area of the pipe 55 communicating with the first opening 129 is smaller than the cross-sectional area of the first opening 129.
例えば、第１開口部１２９の断面積は１７７ｍｍ２、第２開口部１２３の断面積は５２０ｍｍ２、第１開口部１２９と連通する配管５５の断面積は６４ｍｍ２である。なお、この断面積とは、窒素等流れる流路の方向に対して垂直に破断した場合の流路の断面積である。 For example, the first opening 129 has a cross-sectional area of 177 mm 2 , the second opening 123 has a cross-sectional area of 520 mm 2 , and the pipe 55 communicating with the first opening 129 has a cross-sectional area of 64 mm 2 . In addition, this cross-sectional area is a cross-sectional area of the flow path when it is broken perpendicular to the direction of the flow path of nitrogen or the like.
次に、排気側の緩衝部３３における窒素等の流路について説明する。なお、窒素等の流路を、図５にて矢印で示す。
図５（ａ）、（ｂ）に示すように、窒素吸着容器３１から窒素等が排出されると、その窒素等は、第１開口部１２９から小流路１２８を通って、図５（ｂ）の下方に流れた後に、流入方向とは逆方向に向きを変えて、大流路１２７を左方向に流れる。その後、大流路１２７の左端で下方に流れが変わった後に、第２開口部１２３から消音器５７を通って、外部側（図５（ｂ）の下側）に排出される。
Next, a flow path of nitrogen or the like in the exhaust side buffer 33 will be described. In addition, the flow path of nitrogen etc. is shown by the arrow in FIG.
As shown in FIGS. 5A and 5B, when nitrogen or the like is exhausted from the nitrogen adsorption container 31, the nitrogen or the like passes through the small flow path 128 from the first opening 129 and passes through FIG. ), The direction is changed in the direction opposite to the inflow direction, and the left direction flows through the large flow path 127. Thereafter, after the flow changes downward at the left end of the large flow path 127, it passes through the silencer 57 from the second opening 123 and is discharged to the outside (lower side in FIG. 5B).
［１−５．効果］
次に、本第１実施形態の酸素濃縮装置１の効果を説明する。
・本第１実施形態では、吸気用の配管４１に、内部の流路の断面積が配管４１及び第１開口部９９の断面積より大の吸気用の緩衝部２５を備えている。吸気用の緩衝部２５の内部は、１つの仕切り部９３で仕切られた２つの部屋（第１室９５及び第２室９７）を備えるとともに、その仕切り部９３には、第１室９５及び第２室９７を連通する貫通孔１０３が形成されている。
[1-5. effect]
Next, the effect of the oxygen concentrator 1 of the first embodiment will be described.
In the first embodiment, the intake pipe 41 is provided with the intake buffer 25 having a larger cross-sectional area of the internal flow path than the cross-sectional area of the pipe 41 and the first opening 99. The inside of the intake buffer 25 includes two rooms (first chamber 95 and second chamber 97) partitioned by one partition 93, and the partition 93 includes a first chamber 95 and a second chamber. A through-hole 103 communicating with the two chambers 97 is formed.
従って、フィルタ２１にて濾過された空気は、断面積が小さな第１開口部９９を介して、断面積が大きな吸気側の緩衝部２５に流入するとともに、流入後には、仕切り部９３で仕切られた各部屋９５、９７間を貫通孔１０３を通って通過するので（即ち、複雑で流路の断面積が変化する経路を通過するので）、空気圧縮装置２３等の由来の騒音を低減することができる。 Accordingly, the air filtered by the filter 21 flows into the intake side buffer portion 25 having a large cross-sectional area through the first opening 99 having a small cross-sectional area, and is partitioned by the partition portion 93 after the inflow. In addition, since each of the rooms 95 and 97 passes through the through-hole 103 (that is, it passes through a complicated path where the cross-sectional area of the flow path changes), noise derived from the air compressor 23 and the like is reduced. Can do.
しかも、本第１実施形態では、上述した構成によって騒音を効果的に低減できるので、空気を流す際の流量を過度に小さくする必要はなく、そのため、吸気効率の低下を抑制するとともに、騒音を低減することも可能である。 In addition, in the first embodiment, since the noise can be effectively reduced by the above-described configuration, it is not necessary to excessively reduce the flow rate when the air is flowed. It is also possible to reduce.
・また、本第１実施形態では、吸気側の緩衝部２５において、空気の流入する第１開口部９９における流路の方向と貫通孔１０３における流路の方向と空気の流出する第２開口部１０７における流路の方向とが異なる（即ち各方向がそれぞれＸ、Ｙ、Ｚ方向である）。さらに、空気が流入する第１開口部９９と貫通孔１０３と空気が流出する第２開口部１０７との断面積がそれぞれ異なる。 In addition, in the first embodiment, in the buffer portion 25 on the intake side, the direction of the flow path in the first opening 99 through which air flows, the direction of the flow path in the through hole 103, and the second opening through which air flows out. The direction of the flow path in 107 is different (that is, each direction is the X, Y, and Z directions). Furthermore, the cross-sectional areas of the first opening 99 through which air flows in, the through hole 103, and the second opening 107 through which air flows out are different.
従って、この点からも、騒音をより一層低減することができる。
・本第１実施形態では、排気用の配管５５を流れる窒素等は、吸気側と同様に、配管５５よりも断面積が大きな排気用の緩衝部３３に流入する。
Therefore, also from this point, noise can be further reduced.
In the first embodiment, nitrogen or the like flowing through the exhaust pipe 55 flows into the exhaust buffer 33 having a larger cross-sectional area than the pipe 55, as in the intake side.
この排気側の緩衝部３３では、窒素等の流入する第１開口部１２９における流路の方向と大流路１２７における流路の方向とが異なり、大流路１２７を流れる窒素等の向きと小流路１２８を流れる窒素等の向きとが逆である。さらに、窒素等が流入する第１開口部１２９と大流路１２７と小流路１２８の第２開口部１２３との断面積がそれぞれ異なる。 In the buffer 33 on the exhaust side, the direction of the flow path in the first opening 129 into which nitrogen or the like flows is different from the direction of the flow path in the large flow path 127. The direction of nitrogen or the like flowing through the flow path 128 is opposite. Furthermore, the cross-sectional areas of the first opening 129 into which nitrogen or the like flows, the large flow passage 127, and the second opening 123 of the small flow passage 128 are different.
従って、排気側の緩衝部３３においても、騒音を大きく低減することができる。
・さらに、本第１実施形態では、吸気側の緩衝部２５は、箱体７３と蓋７５との間にゴム製のパッキン７７が配置されているので、空気圧縮装置２３等による振動を抑制でき、効果的に（その振動による）騒音を抑制することができる。
Therefore, noise can be greatly reduced also in the buffer part 33 on the exhaust side.
Furthermore, in the first embodiment, since the shock absorber 25 on the intake side is provided with a rubber packing 77 between the box 73 and the lid 75, vibration due to the air compressor 23 or the like can be suppressed. The noise (due to the vibration) can be effectively suppressed.
同様に、排気側の緩衝部３３は、箱体１１５と蓋１１７との間にゴム製のパッキン１１９が配置されているので、窒素等が排出される場合に、効果的に騒音を抑制することができる。 Similarly, since the cushioning portion 33 on the exhaust side is provided with a rubber packing 119 between the box 115 and the lid 117, it effectively suppresses noise when nitrogen or the like is discharged. Can do.
［１−６．特許請求の範囲との対応関係］
ここで、実施形態と特許請求の範囲との文言の対応関係について説明する。
本第１実施形態の、酸素濃縮装置１、空気圧縮装置２３、空気吸引口２４、緩衝部２５、３３、窒素吸着容器３１、下流側空間１０１、配管４１、５５、開口７１、箱体７３、蓋７５、パッキン７７、仕切り部９３、第１室９５及び第２室９７、第１開口部９９及び第２開口部１０７、貫通孔１０３は、それぞれ、本発明の、酸素濃縮装置、空気圧縮装置、空気吸引口、緩衝部、窒素吸着容器、下流側空間、ガス流路、開口、箱体、蓋、パッキン、仕切り部、部屋、開口部、貫通孔の一例に相当する。
[1-6. Correspondence with Claims]
Here, the correspondence of the wordings between the embodiment and the claims will be described.
Oxygen concentrator 1, air compressor 23, air suction port 24, buffer parts 25 and 33, nitrogen adsorption container 31, downstream space 101, pipes 41 and 55, opening 71, box 73 of the first embodiment The lid 75, the packing 77, the partition 93, the first chamber 95 and the second chamber 97, the first opening 99 and the second opening 107, and the through hole 103 are respectively the oxygen concentrator and the air compressor of the present invention. This corresponds to an example of an air suction port, a buffer part, a nitrogen adsorption container, a downstream space, a gas flow path, an opening, a box, a lid, a packing, a partition part, a room, an opening part, and a through hole.
［２．第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明するが、第１実施形態と同様な内容の説明は省略又は簡略化する。なお、第１実施形態と同様な構成には、同様な番号を付す。
[2. Second Embodiment]
Next, the second embodiment will be described, but the description of the same contents as the first embodiment will be omitted or simplified. In addition, the same number is attached | subjected to the structure similar to 1st Embodiment.
第２実施形態の酸素濃縮装置は、第１実施形態とは吸気側の緩衝部が異なるので、異なる構成を説明する。なお、その他の構成は第１実施形態と同様である。
図６に示すように、第２実施形態における吸気側の緩衝部１３１は、フィルタ２１が取り付けられる円筒状の第１部材１３３と、先端側が第１部材１３３より小径の円筒状の第２部材１３５とが同軸に組み合わされたものである。
The oxygen concentrating device of the second embodiment is different from the first embodiment in the intake side buffering portion, and therefore a different configuration will be described. Other configurations are the same as those in the first embodiment.
As shown in FIG. 6, the suction-side buffer 131 in the second embodiment includes a cylindrical first member 133 to which the filter 21 is attached, and a cylindrical second member 135 whose tip side is smaller in diameter than the first member 133. Are combined coaxially.
なお、フィルタ２１は、第１部材１３３の軸方向の外側の凹部１３３ａに嵌め込まれて接着されている。
図６（ｂ）に示すように、第１部材１３３は、円筒部材１３７と、円筒部材１３７の中心孔１３９を図６（ｂ）の左右方向に分離する隔壁１４１と、隔壁１４１の軸中心を貫いて配置された流入小管路１４３とを備えている。
The filter 21 is fitted into and bonded to a recess 133a on the outer side in the axial direction of the first member 133.
As shown in FIG. 6B, the first member 133 includes a cylindrical member 137, a partition wall 141 that separates the central hole 139 of the cylindrical member 137 in the left-right direction of FIG. 6B, and an axial center of the partition wall 141. And an inflow small conduit 143 disposed therethrough.
この流入小管路１４３は、隔壁１４１を貫いてフィルタ２１の下流側空間１４５と吸気側の緩衝部１３１の内部１４７（詳しくは第２部材１３５の中心孔１４９）とに突出している。 The small inflow conduit 143 passes through the partition wall 141 and protrudes into the downstream space 145 of the filter 21 and the interior 147 of the buffer portion 131 on the intake side (specifically, the central hole 149 of the second member 135).
この流入小管路１４３の流路の断面積は、両中心孔１３９、１４９の流路の断面積より小さい。なお、この断面積とは、軸中心に垂直な面における断面積である。この流入小管路１４３の流路の断面積としては、例えば６〜７．５ｍｍの範囲（例えば６ｍｍ）を採用できる。 The cross-sectional area of the flow path of the inflow small pipe 143 is smaller than the cross-sectional areas of the flow paths of the center holes 139 and 149. The cross-sectional area is a cross-sectional area in a plane perpendicular to the axis center. As a cross-sectional area of the flow path of the inflow small pipe 143, for example, a range of 6 to 7.5 mm (for example, 6 mm) can be adopted.
一方、第２部材１３５は、円筒部材１５１と、中心孔１４９の右側の開口を閉塞する閉塞板１５３と、円筒部材１５１の内周面に沿って軸方向に延びるとともに閉塞板１５３を貫くように配置された流出小管路１５５とを備えている。 On the other hand, the second member 135 extends in the axial direction along the inner peripheral surface of the cylindrical member 151, the closing plate 153 closing the opening on the right side of the center hole 149, and penetrates the closing plate 153. And an outflow small pipe line 155 disposed therein.
この流出小管路１５５の流路の断面積は、中心孔１４９の流路の断面積より小さい。なお、この断面積とは、軸中心に垂直な面における断面積である。この流出小管路１５５の流路の断面積としては、例えば６〜７．５ｍｍの範囲（例えば６ｍｍ）を採用できる。 The cross-sectional area of the flow path of the small outflow pipe 155 is smaller than the cross-sectional area of the flow path of the center hole 149. The cross-sectional area is a cross-sectional area in a plane perpendicular to the axis center. As a cross-sectional area of the flow path of the outflow small pipe line 155, for example, a range of 6 to 7.5 mm (for example, 6 mm) can be adopted.
そして、第１部材１３３の中心孔１３９の右端の開口の内径は、第２部材１３５の左端の外径より大きく設定されているので、第１部材１３３の中心孔１３９に、第２部材１３５の左端を押し込むことにより、第１部材１３３と第２部材１３５とが組み合わされて、吸気側の緩衝部１３１が構成される。 Since the inner diameter of the opening at the right end of the center hole 139 of the first member 133 is set larger than the outer diameter of the left end of the second member 135, the center hole 139 of the first member 133 is inserted into the center hole 139 of the second member 135. By pushing in the left end, the first member 133 and the second member 135 are combined to form the suction side buffer 131.
この吸気側の緩衝部１３１では、流入小管路１４３と流出小管路１５５とは平行に配置されているとともに、（図６（ｂ）の上下方向から見た場合に）その一部が重なり合うように配置されている。つまり、流入小管路１４３の流出口１４３ａは、流出小管路１５５の流入口１５５ａより下流側（図６（ｂ）の右側）に配置されている。 In the intake-side buffer 131, the inflow small conduit 143 and the outflow small conduit 155 are arranged in parallel, and partially overlap (when viewed from the vertical direction in FIG. 6B). Has been placed. That is, the outlet 143a of the inflow small conduit 143 is disposed on the downstream side (right side in FIG. 6B) of the inflow small conduit 155 from the inlet 155a.
なお、この重なり合う範囲（交差範囲）としては、例えば１０〜１５ｍｍの範囲（例えば１５ｍｍ）を採用できる。
次に、吸気側の緩衝部１３１における空気の流路について説明する。なお、空気の流路を、図６にて矢印で示す。
In addition, as this overlapping range (intersection range), for example, a range of 10 to 15 mm (for example, 15 mm) can be adopted.
Next, an air flow path in the intake-side buffer 131 will be described. The air flow path is indicated by arrows in FIG.
図６に示すように、空気圧縮装置２３が駆動すると、フィルタ２１の周囲の空気が、フィルタ２１の下流側空間１４５に吸入される。
下流側空間１４５内の空気は、矢印に沿って、流入小管路１４３を通って、第２部材１３５の中心孔１４９に流入する。その後、空気は、逆方向（左方向）に進んで、流出小管路１５５に入り、流出小管路１５５を通って外部側に排出される。
As shown in FIG. 6, when the air compressor 23 is driven, the air around the filter 21 is sucked into the downstream space 145 of the filter 21.
The air in the downstream space 145 flows into the center hole 149 of the second member 135 through the inflow small conduit 143 along the arrow. Thereafter, the air travels in the reverse direction (left direction), enters the outflow small conduit 155, passes through the outflow small conduit 155, and is discharged to the outside.
本第２実施形態も第１実施形態と同様な効果を奏する。なお、流入小管路１４３と流出小管路１５５の断面積としては、同じでもよいが、異なるように設定すると一層騒音が低減する場合がある。 The second embodiment also has the same effect as the first embodiment. The cross-sectional areas of the small inflow conduit 143 and the small outflow conduit 155 may be the same, but if they are set differently, noise may be further reduced.
ここで、実施形態と特許請求の範囲との文言の対応関係について説明する。
本第２実施形態の、隔壁１４１、流入小管路１４３、流出口１４３ａ、流出小管路１５５、流入口１５５ａは、それぞれ、本発明の、隔壁、流入小管路、流出口、流出小管路、流入口の一例に相当する。
Here, the correspondence of the wordings between the embodiment and the claims will be described.
The partition wall 141, the inflow small conduit 143, the outflow port 143a, the outflow small conduit 155, and the inflow port 155a of the second embodiment are respectively the partition wall, the inflow small conduit, the outflow port, the outflow small conduit, and the inflow port of the present invention. It corresponds to an example.
［３．第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明するが、第１実施形態と同様な内容の説明は省略又は簡略化する。なお、第１実施形態と同様な構成には、同様な番号を付す。
[3. Third Embodiment]
Next, the third embodiment will be described, but the description of the same contents as the first embodiment will be omitted or simplified. In addition, the same number is attached | subjected to the structure similar to 1st Embodiment.
第３実施形態の酸素濃縮装置は、第１実施形態とは排出用の緩衝部が異なるので、異なる構成を説明する。なお、その他の構成は第１実施形態と同様である。
図７に示すように、第３実施形態における排気側の緩衝部１７１は、キャップ状の上部１７３と、中央部１７５と、円盤形状の底部１７７とが、同軸に組み合わされたものである。
The oxygen concentrating device of the third embodiment is different from the first embodiment in terms of the buffer for discharging, and therefore a different configuration will be described. Other configurations are the same as those in the first embodiment.
As shown in FIG. 7, the exhaust-side buffer 171 in the third embodiment is a cap-shaped upper portion 173, a central portion 175, and a disk-shaped bottom portion 177 that are coaxially combined.
上部１７３は、筒状部材１７９と、筒状部材１７９の上端を閉塞する蓋１８１と、蓋１８１を軸方向に貫通する流入小管路１８３とを備えている。
流入小管路１８３は、筒状部材１７９の内周面に沿って形成されるとともに、蓋１８１を貫通するように配置されている。なお、流入小管路１８３の流路の断面積は、筒状部材１７９の流路の断面積より小さい。
The upper part 173 includes a cylindrical member 179, a lid 181 that closes the upper end of the cylindrical member 179, and an inflow small conduit 183 that penetrates the lid 181 in the axial direction.
The inflow small conduit 183 is formed along the inner peripheral surface of the cylindrical member 179 and is disposed so as to penetrate the lid 181. Note that the cross-sectional area of the flow path of the inflow small pipe 183 is smaller than the cross-sectional area of the flow path of the cylindrical member 179.
中央部１７５は、円盤部材１８５と、円盤部材１８５の上面側に立設されるとともに、円盤部材１８５の上面側と下面側とを連通する一対の流出小管路１８７とを備えている。なお、各流出小管路１８７の流路の断面積は、筒状部材１７９の流路の断面積より小さい。 The central portion 175 includes a disk member 185 and a pair of small outflow pipes 187 that stand on the upper surface side of the disk member 185 and communicate the upper surface side and the lower surface side of the disk member 185. The cross-sectional area of each outflow small pipe 187 is smaller than the cross-sectional area of the tubular member 179.
底部１７７の軸中心には、円形の開口部１８９が設けられている。
従って、中央部１７５の円盤部材１８５の上面側に、一対の流出小管路１８７の周囲を覆うように上部１７３が被せられて、上部１７３と中央部１７５が一体化し、底部１７７は、中央部１７５の下側を覆うように被せられて、底部１７７と中央部１７５とが一体化する。
A circular opening 189 is provided at the axial center of the bottom 177.
Accordingly, the upper portion 173 is covered on the upper surface side of the disk member 185 of the central portion 175 so as to cover the periphery of the pair of small outflow conduits 187, the upper portion 173 and the central portion 175 are integrated, and the bottom portion 177 is the central portion 175. The bottom portion 177 and the central portion 175 are integrated.
なお、底部１７７と中央部１７５と上部１７３とは、底部１７７からネジ込まれるネジ（図示せず）によって固定されて一体化されている。
図７（ｂ）に示すように、この排気側の緩衝部１７１では、流入小管路１８３と流出小管路１８７とは平行に配置されているとともに、（軸方向に対して所定の垂直方向に見た場合に）その一部が重なり合うように配置されている。つまり、流入小管路１８３の流出口１８３ａは、流出小管路１８７の流入口１８７ａより下流側（図７（ｂ）の下側）に配置されている。
The bottom portion 177, the central portion 175, and the upper portion 173 are fixed and integrated by a screw (not shown) screwed from the bottom portion 177.
As shown in FIG. 7B, in the exhaust-side buffer 171, the inflow small pipe 183 and the outflow small pipe 187 are arranged in parallel and are viewed in a predetermined vertical direction with respect to the axial direction. In such a case that they are partially overlapped. That is, the outflow port 183a of the inflow small pipe line 183 is disposed on the downstream side (lower side in FIG. 7B) from the inflow port 187a of the outflow small pipe line 187.
次に、排気側の緩衝部１７１における窒素等の流路について説明する。なお、窒素等の流路を、図７にて矢印で示す。
図７（ｂ）に示すように、窒素吸着容器３１から窒素等が排出されると、その窒素等は、流入小管路１８３を通って下方に流入し、その流出口１８３ａから向きを上方に変更して流れた後に、流出小管路１８７を通って下方に流れて、底部１７７の開口部１８９から外部に排出される。
Next, the flow path of nitrogen or the like in the exhaust-side buffer 171 will be described. A flow path of nitrogen or the like is indicated by an arrow in FIG.
As shown in FIG. 7B, when nitrogen or the like is discharged from the nitrogen adsorption container 31, the nitrogen or the like flows downward through the inflow small pipe 183 and changes its direction upward from the outlet 183a. Then, it flows downward through the outflow small pipe 187 and is discharged to the outside from the opening 189 of the bottom 177.
本第３実施形態も第１実施形態と同様な効果を奏する。
［４．第４実施形態］
次に、第４実施形態について説明するが、第１実施形態と同様な内容の説明は省略又は簡略化する。なお、第１実施形態と同様な構成には、同様な番号を付す。
The third embodiment also has the same effect as the first embodiment.
[4. Fourth Embodiment]
Next, the fourth embodiment will be described, but the description of the same contents as the first embodiment will be omitted or simplified. In addition, the same number is attached | subjected to the structure similar to 1st Embodiment.
第４実施形態の酸素濃縮装置は、第１実施形態とは排出用の緩衝部が異なるので、異なる構成を説明する。なお、その他の構成は第１実施形態と同様である。
図８に示すように、第４実施形態における排気側の緩衝部１９１は、柱状（長尺の直方体）であり、その内部に柱状の流路１９３を有している。
The oxygen concentrator of the fourth embodiment is different from that of the first embodiment in the discharge buffer portion, and therefore a different configuration will be described. Other configurations are the same as those in the first embodiment.
As shown in FIG. 8, the exhaust-side buffer 191 in the fourth embodiment is columnar (long rectangular parallelepiped), and has a columnar flow path 193 therein.
この排気側の緩衝部１９１は、上面に開口１９５を有する箱体１９７と、開口１９５を閉塞する蓋１９９と、箱体１９７と蓋１９９との間に配置されるパッキン２０１とを備えている。 The exhaust-side buffer 191 includes a box body 197 having an opening 195 on the upper surface, a lid 199 that closes the opening 195, and a packing 201 disposed between the box body 197 and the lid 199.
蓋１９９の上部の左側には、筒状部材２０３が設けられ、この筒状部材２０３は蓋１９９の貫通孔である第１開口部２０５と連通している。また、箱体１９７の側壁２０７には筒状部材２０９が設けられ、この筒状部材２０９は側壁２０７の貫通孔である第２開口部２１１と連通している。 A cylindrical member 203 is provided on the left side of the upper portion of the lid 199, and this cylindrical member 203 communicates with the first opening 205 which is a through hole of the lid 199. Further, a cylindrical member 209 is provided on the side wall 207 of the box body 197, and the cylindrical member 209 communicates with the second opening 211 that is a through hole of the side wall 207.
前記排気側の緩衝部１９１では、左側の第１開口部２０５から流入した窒素は、向きを垂直に変更して右側に流れ、更に向きを垂直に変更して、手前の第２開口部２１１から外部に流出する。 In the exhaust-side buffer 191, the nitrogen flowing in from the first opening 205 on the left side changes the direction to the right side and flows to the right side, and further changes the direction to the right side. It flows out to the outside.
本第４実施形態も第１実施形態と同様な効果を奏する。
［５．実験例］
次に、実験例について説明する。
The fourth embodiment also has the same effect as the first embodiment.
[5. Experimental example]
Next, experimental examples will be described.
＜実験例１＞
本実験例１では、従来例（従来品）の酸素濃縮装置と本発明例（実施例１、実施例２）の酸素濃縮装置との各試料を用いて、空気圧縮装置の吸気効率を調べた。
<Experimental example 1>
In Experimental Example 1, the intake efficiency of the air compressor was examined using the samples of the oxygen concentrator of the conventional example (conventional product) and the oxygen concentrator of the present invention example (Examples 1 and 2). .
ここで、吸気効率を調べる場合には、実際の酸素濃縮装置ではなく、所定の評価用の空気回路を用いた。つまり、後述する流入空気量は、「フィルタ→緩衝部（バッファ）→空気圧縮装置→レギュレータ→流量計」の空気回路を用いた評価系によって求めた。なお、この空気回路では、空気圧縮装置とレギュレータとの配管に圧力センサを接続した
具体的には、従来例としては、前記特許文献３に記載の酸素濃縮装置のバッファの構成を、前記空気回路に適用した。なお、この酸素濃縮装置のバッファである大径管部（１１）では、フィルタ（４）と大径管部（１１）とを連通する***（１４）の内径はφ１．８ｍｍであり、その個数は８個である。また、小孔（１４）はスポンジ部分に開口している。
Here, when examining the intake efficiency, a predetermined evaluation air circuit was used instead of an actual oxygen concentrator. That is, the inflow air amount to be described later was obtained by an evaluation system using an air circuit of “filter → buffer unit (buffer) → air compression device → regulator → flow meter”. In this air circuit, a pressure sensor is connected to the piping of the air compressor and the regulator. Specifically, as a conventional example, the configuration of the buffer of the oxygen concentrator described in Patent Document 3 is used as the air circuit. Applied to. In addition, in the large diameter pipe part (11) which is a buffer of this oxygen concentrator, the inner diameter of the small hole (14) connecting the filter (4) and the large diameter pipe part (11) is φ1.8 mm. Is eight. The small hole (14) opens in the sponge portion.
一方、実施例１としては、前記第１実施形態と同様な酸素濃縮装置のバッファ（吸気側の緩衝部）を用い、実施例２は前記第２実施形態と同様な酸素濃縮装置のバッファ（吸気側の緩衝部）を用い、それらを前記空気回路に適用した。 On the other hand, Example 1 uses the same buffer (intake side buffer) of the oxygen concentrator as in the first embodiment, and Example 2 uses the same buffer (intake of air) of the oxygen concentrator as in the second embodiment. Side buffer) and applied them to the air circuit.
そして、各試料の酸素濃縮装置のバッファを用いた場合について、空気圧縮装置の吸気効率を調べた。具体的には、空気圧縮装置に何も接続しない場合の流入空気量を調べて基準の流入空気量とした。また、各試料の酸素濃縮装置のバッファが前記評価用の空気回路に組み込まれた状態にて、空気圧縮装置の流入空気量を調べた。そして、基準の流入空気量に対する割合（％）を、吸気効率として求めた。 Then, the intake efficiency of the air compressor was examined for the case where the buffer of the oxygen concentrator for each sample was used. Specifically, the inflow air amount when nothing is connected to the air compressor is examined and set as the reference inflow air amount. In addition, the amount of air flowing into the air compressor was examined with the buffer of the oxygen concentrator for each sample incorporated in the air circuit for evaluation. And the ratio (%) with respect to the reference | standard inflow air amount was calculated | required as intake efficiency.
その結果を下記表１に記す。 The results are shown in Table 1 below.
この表１から明らかなように、従来例では、吸気効率が９５％と小さいが、実施例１、２では、吸気効率が９７％と大きいので、より好ましいと考えられる。
＜実験例２＞
本実験例２では、従来例（従来品）の酸素濃縮装置と本発明例（実施例１、２）の酸素濃縮装置との各試料を用いて、騒音の程度を調べた。なお、この実験例２では、実際に各試料のバッファを酸素濃縮装置に組み込んだ状態で、それぞれの騒音の程度を調べた。
As is clear from Table 1, the intake efficiency is as low as 95% in the conventional example, but in Examples 1 and 2, the intake efficiency is as high as 97%, which is considered preferable.
<Experimental example 2>
In Experimental Example 2, the degree of noise was examined using the samples of the oxygen concentrator of the conventional example (conventional product) and the oxygen concentrator of the inventive examples (Examples 1 and 2). In Experimental Example 2, the degree of noise of each sample was examined in a state where the buffer of each sample was actually incorporated in the oxygen concentrator.
なお、実施例１、２では、排気側の緩衝部は第１実施形態のものを用いた。
騒音の測定は、ＪＩＳ Ｂ ９９５１：１９９３に規定される方法で実施した。その結果を、図９及び下記表２に記す。
In Examples 1 and 2, the exhaust-side buffer used was that of the first embodiment.
The noise was measured by the method defined in JIS B 9951: 1993. The results are shown in FIG. 9 and Table 2 below.
なお、図９は、測定した騒音を周波数分析し、各周波数における騒音値を求めたものである。 In FIG. 9, the measured noise is subjected to frequency analysis, and the noise value at each frequency is obtained.
表２から明らかなように、従来例では、騒音値が３５．５ｄＢと大きかったが、実施例１、２では、騒音値が３３ｄＢ、３３．４ｄＢと小さいので、より好ましいと考えられる。 As is clear from Table 2, the noise value was large at 35.5 dB in the conventional example, but in Examples 1 and 2, the noise values were as small as 33 dB and 33.4 dB, which is considered preferable.
また、図９から明らかなように、従来例では、空気圧縮装置由来と考えられる低周波数領域（８０Ｈｚ近傍）では騒音値３０ｄＢに近く大きかったが、実施例１、２では、騒音値が２５ｄＢ程度と小さいので、より好ましいと考えられる。 As is clear from FIG. 9, in the conventional example, the noise value is close to 30 dB in the low frequency region (near 80 Hz) considered to be derived from the air compressor, but in Examples 1 and 2, the noise value is about 25 dB. Therefore, it is considered more preferable.
なお、本発明は前記実施形態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。
（１）例えば、各実施形態における、吸気側の緩衝部の構成を排気側の緩衝部の構成として採用してもよい。或いは、その逆に、排気側の緩衝部の構成を吸気側の緩衝部の構成として採用してもよい
（２）また、吸気側の緩衝部や排気側の緩衝部の内周面に、開口部を塞がないように、スポンジ状の吸音材を貼り付けてもよい。これにより、一層騒音を低減することができる。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment at all, and it cannot be overemphasized that it can implement with a various aspect in the range which does not deviate from this invention.
(1) For example, the configuration of the intake-side buffer in each embodiment may be adopted as the configuration of the exhaust-side buffer. Or, conversely, the structure of the buffer part on the exhaust side may be adopted as the structure of the buffer part on the intake side. (2) Also, an opening is formed on the inner peripheral surface of the buffer part on the intake side or the buffer part on the exhaust side. A sponge-like sound absorbing material may be attached so as not to block the portion. Thereby, noise can be further reduced.
（３）流入小管路と流出小管路とを、平行に配置してもよいが、交差するように（即ちねじれの位置となるように）配置してもよい。
（４）パッキンは省略することができる。
(3) Although the inflow small conduit and the outflow small conduit may be arranged in parallel, they may be arranged so as to intersect (that is, to be in a twisted position).
(4) Packing can be omitted.
（５）仕切り部は、１又は２以上であってよく、従って、仕切り部によって区分される部屋の数も２又は３以上であってもよい。
（６）上述した実施形態等の構成要素を適宜組み合わせることも可能である。
(5) The number of partitions may be 1 or 2 and therefore the number of rooms divided by the partitions may be 2 or 3 or more.
(6) It is possible to appropriately combine the constituent elements of the above-described embodiment and the like.
１…酸素濃縮装置
２３…空気圧縮装置
２４…空気吸引口
２５、３３、１３１、１７１、１９１…緩衝部
３１…窒素吸着容器
４１、４３、５１、５３、５５…配管
７１、１１３、１９５…開口
７３、１１５、１９７…箱体
７５、１１７、１８１、１９９…蓋
７７、１１９、２０１…パッキン
９３…仕切り部
９５…第１室
９７…第２室
９９、１２９、２０５…第１開口部
１０１、１４１…下流側空間
１０３…貫通孔
１０７、１２３、２１１…第２開口部
１４１…隔壁
１４３、１８３…流入小管路
１４３ａ、１８３ａ…流出口
１５５、１８７…流出小管路
１５５ａ、１８７ａ…流入口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Oxygen concentrator 23 ... Air compression apparatus 24 ... Air suction port 25, 33, 131, 171, 191 ... Buffer part 31 ... Nitrogen adsorption container 41, 43, 51, 53, 55 ... Piping 71, 113, 195 ... Opening 73, 115, 197 ... box 75, 117, 181, 199 ... lid 77, 119, 201 ... packing 93 ... partition 95 ... first chamber 97 ... second chamber 99, 129, 205 ... first opening 101, 141 ... downstream space 103 ... through-hole 107, 123, 211 ... second opening 141 ... partition wall 143, 183 ... inflow small conduit 143a, 183a ... outlet 155, 187 ... outflow small conduit 155a, 187a ... inlet
Claims (10)
前記フィルタの下流側空間と前記空気圧縮装置の空気吸引口とを接続する吸気用のガス流路及び前記窒素吸着容器内にて吸着された窒素を排出する排気用のガス流路のうち少なくとも一方のガス流路に、内部の流路の断面積が前記ガス流路の断面積より大の緩衝部を備え、
該緩衝部の内部には、１以上の仕切り部で仕切られた複数の部屋を備えるとともに、前記仕切り部には、前記各部屋を連通する貫通孔を有することを特徴とする酸素濃縮装置。 In an oxygen concentrator that generates oxygen-enriched gas by compressing air taken in through a filter with an air compressor, and sending the compressed air into a nitrogen adsorption vessel configured to adsorb nitrogen,
At least one of an intake gas passage connecting the downstream space of the filter and an air suction port of the air compressor and an exhaust gas passage discharging nitrogen adsorbed in the nitrogen adsorption vessel The gas flow path is provided with a buffer portion having a cross-sectional area of the internal flow path larger than that of the gas flow path,
An oxygen concentrating apparatus comprising a plurality of chambers partitioned by one or more partitioning portions in the buffer portion, and the partitioning portions having through holes communicating with the respective chambers.
前記フィルタの下流側空間と前記空気圧縮装置の空気吸引口とを接続する吸気用のガス流路及び前記窒素吸着容器内にて吸着された窒素を排出する排気用のガス流路のうち少なくとも一方のガス流路に、内部の流路の断面積が前記ガス流路の断面積より大の緩衝部を備え、
該緩衝部の内部に、前記緩衝部の上流側の前記ガス流路に接続され且つ断面積が前記緩衝部の内部より小さい流入小管路と、前記緩衝部の下流側の前記ガス流路に接続され且つ断面積が前記緩衝部の内部より小さい流出小管路と、を備えるとともに、
前記流入小管路の流出口は前記流出小管路の流入口より下流側に配置されていることを特徴とする酸素濃縮装置。 In an oxygen concentrator that generates oxygen-enriched gas by compressing air taken in through a filter with an air compressor, and sending the compressed air into a nitrogen adsorption vessel configured to adsorb nitrogen,
At least one of an intake gas passage connecting the downstream space of the filter and an air suction port of the air compressor and an exhaust gas passage discharging nitrogen adsorbed in the nitrogen adsorption vessel The gas flow path is provided with a buffer portion having a larger cross-sectional area of the internal flow path than the cross-sectional area of the gas flow path,
Connected to the gas flow path on the upstream side of the buffer section inside the buffer section and connected to the gas flow path on the downstream side of the buffer section with a small inflow pipe having a smaller cross-sectional area than the inside of the buffer section And an outflow small conduit having a cross-sectional area smaller than the inside of the buffer portion,
2. The oxygen concentrator according to claim 1, wherein an outlet of the small inflow pipe is disposed downstream of an inlet of the small outflow pipe.
前記フィルタの下流側空間と前記緩衝部の内部とは隔壁にて分離されるとともに、
前記流入小管路は、前記隔壁を貫いて前記フィルタの下流側空間と前記緩衝部の内部とに突出するように配置されていることを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載の酸素濃縮装置。 The buffer portion disposed in the intake gas flow path,
The downstream space of the filter and the inside of the buffer portion are separated by a partition,
The said inflow small pipe line is arrange | positioned so that it may penetrate the said partition and it may protrude in the downstream space of the said filter, and the inside of the said buffer part. Oxygen concentrator.
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