JP2018035854A - Pneumatic valve and condenser including the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pneumatic valve capable of: downsizing a condenser; suppressing excessive increase of pressure occurring in a case where an orifice is jammed, with increase of the number of components suppressed; and preventing damage of components constituting the condenser, such as an adsorption cylinder, and provide a condenser including the pneumatic valve.SOLUTION: A pneumatic valve 20 includes a relief valve 60 that in a case where a switching valve body is at a first switching position, is opened when pressure of at least a portion positioned on an upstream side with respect to an orifice in a product gas supply flow passage rises to reach predetermined pressure, and then discharges air, flowing in an air flow passage 51, to the atmosphere through a discharge flow passage 69.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、空圧バルブ、及びそれを備えた濃縮器に関する。   The present invention relates to a pneumatic valve and a concentrator equipped with the same.

従来から、吸着剤が充填された吸着筒に、コンプレッサにより圧縮された圧縮空気を供給して、空気中の特定ガス（例えば窒素）以外のガス（例えば酸素）を吸着剤に吸着させることで、濃縮された特定ガスを生成する濃縮器が知られている。濃縮器は、吸着筒内で濃縮された特定ガスを製品ガスとして外部に供給する製品ガス供給流路を備えている。また、濃縮器は、切換弁を有する。切換弁は、第１の切換状態では、吸着筒内への圧縮空気の供給を許容し、第２の切換状態では、吸着筒内への圧縮空気の供給を遮断し、且つ吸着筒内を大気に開放する。切換弁が第２の切換状態では、製品ガス供給流路側の特定ガスが吸着筒内に逆流して吸着筒内を通過して大気へ排出される。このとき、吸着剤に吸着されていた特定ガス以外のガスが吸着剤から脱離されて、特定ガスと共に大気へ排出されることで、吸着筒が再生される。   Conventionally, by supplying compressed air compressed by a compressor to an adsorption cylinder filled with an adsorbent, and adsorbing a gas (for example, oxygen) other than a specific gas (for example, nitrogen) in the air to the adsorbent, Concentrators that produce concentrated specific gases are known. The concentrator includes a product gas supply flow path for supplying a specific gas concentrated in the adsorption cylinder to the outside as a product gas. The concentrator has a switching valve. The switching valve allows the supply of compressed air into the adsorption cylinder in the first switching state, and shuts off the supply of compressed air into the adsorption cylinder in the second switching state, and the atmosphere in the adsorption cylinder To open. When the switching valve is in the second switching state, the specific gas on the product gas supply channel side flows back into the adsorption cylinder, passes through the adsorption cylinder, and is discharged to the atmosphere. At this time, a gas other than the specific gas adsorbed by the adsorbent is desorbed from the adsorbent and discharged to the atmosphere together with the specific gas, whereby the adsorption cylinder is regenerated.

また、例えば特許文献１には、製品ガス供給流路を介して外部へ供給される特定ガスの流量が一定量になるように、製品ガス供給流路にオリフィス（絞り）が設けられていることが記載されている。   Further, for example, in Patent Document 1, an orifice (throttle) is provided in the product gas supply flow path so that the flow rate of the specific gas supplied to the outside through the product gas supply flow path becomes a constant amount. Is described.

特許第３２５５９４８号公報Japanese Patent No. 3255948

しかしながら、例えば、切換弁が第１の切換状態であるときに、塵埃等の異物によってオリフィスが詰まると、製品ガス供給流路におけるオリフィスよりも上流側に位置する部分の圧力や、吸着筒内の圧力等が過大に上昇してしまい、吸着筒等の濃縮器を構成する部品が破損してしまう虞がある。   However, for example, when the switching valve is in the first switching state, if the orifice is clogged with foreign matter such as dust, the pressure in the portion located upstream from the orifice in the product gas supply flow path, There is a risk that the pressure and the like will rise excessively, and the parts constituting the concentrator such as the adsorption cylinder may be damaged.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、濃縮器を小型化するとともに、の部品点数の増加を抑えつつも、オリフィスが詰まったときに生じる圧力の過大な上昇を抑制して、吸着筒等の濃縮器を構成する部品の破損を防止することができる空圧バルブ、及びそれを備えた濃縮器を提供することにある。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to reduce the concentration of the concentrator and to suppress an increase in the number of parts while increasing the pressure generated when the orifice is clogged. It is an object of the present invention to provide a pneumatic valve that can prevent a rise in components and prevent breakage of components constituting a concentrator such as an adsorption cylinder, and a concentrator equipped with the same.

上記課題を解決する空圧バルブは、吸着剤が充填された吸着筒と、前記吸着筒に空気を供給する空気流路と、前記吸着筒内で濃縮された特定ガスを製品ガスとして外部に供給する製品ガス供給流路と、前記製品ガス供給流路に設けられるオリフィスと、を備えた濃縮器に用いられる空圧バルブであって、前記空気流路に設けられ、前記空気流路を介した前記吸着筒内への空気の供給を許容する第１切換位置と、前記空気流路を介した前記吸着筒内への空気の供給を遮断し、前記吸着筒内を大気に開放する第２切換位置と、に切換可能な切換弁体を有する切換弁と、前記空気流路を流れる空気を大気へ放出可能な放出流路と、前記切換弁体が前記第１切換位置にあるときに、少なくとも前記製品ガス供給流路における前記オリフィスよりも上流側に位置する部分の圧力が上昇して所定の圧力に達すると開弁して、前記空気流路を流れる空気を前記放出流路を介して大気へ放出する逃し弁と、を備えた。   A pneumatic valve that solves the above problems is provided with an adsorption cylinder filled with an adsorbent, an air flow path for supplying air to the adsorption cylinder, and a specific gas concentrated in the adsorption cylinder as a product gas. A pneumatic valve used in a concentrator comprising a product gas supply flow path and an orifice provided in the product gas supply flow path, provided in the air flow path, via the air flow path A first switching position that allows supply of air into the adsorption cylinder, and a second switching that blocks the supply of air into the adsorption cylinder via the air flow path and opens the interior of the adsorption cylinder to the atmosphere. A switching valve having a switching valve body switchable to a position, a discharge flow path capable of releasing air flowing through the air flow path to the atmosphere, and when the switching valve body is in the first switching position, at least Upstream of the orifice in the product gas supply channel Pressure portion located is opened when risen reaches a predetermined pressure, with a, a relief valve to release to the atmosphere through the discharge passage of air flowing through the air flow path.

上記空圧バルブにおいて、前記切換弁は、前記切換弁体が前記第１切換位置にあるときに開放されるとともに前記切換弁体が前記第２切換位置にあるときに閉鎖され、前記空気流路の一部を構成する弁孔を有し、前記放出流路の流路面積は、前記弁孔の流路面積よりも大きいとよい。   In the pneumatic valve, the switching valve is opened when the switching valve body is in the first switching position and is closed when the switching valve body is in the second switching position, and the air flow path It is preferable that a flow passage area of the discharge flow passage is larger than a flow passage area of the valve hole.

上記空圧バルブにおいて、前記切換弁体が前記第２切換位置にあるときに前記空気流路を流れる空気を大気へ排出可能な排出流路を備え、前記排出流路には、前記切換弁体が前記第２切換位置にあるとき、前記吸着筒内を前記空気流路及び前記排出流路を介して大気に開放して前記吸着筒が再生された後に、前記排出流路を介した前記大気から前記空気流路への空気の流通を遮断する遮断弁が設けられているとよい。   The pneumatic valve includes a discharge passage capable of discharging air flowing through the air passage to the atmosphere when the switching valve body is in the second switching position, and the switching valve body is provided in the discharge passage. Is in the second switching position, the inside of the adsorption cylinder is opened to the atmosphere via the air flow path and the discharge flow path, and the adsorption cylinder is regenerated, and then the atmosphere via the discharge flow path is A shut-off valve for shutting off the air flow from the air to the air flow path may be provided.

上記空圧バルブにおいて、前記切換弁が取り付けられるベースを備え、前記逃し弁は、前記ベースに一体化されているとよい。
上記空圧バルブにおいて、前記切換弁が取り付けられるベースを備え、前記遮断弁は、前記ベースに一体化されているとよい。 The pneumatic valve may include a base to which the switching valve is attached, and the relief valve may be integrated with the base.
The pneumatic valve may include a base to which the switching valve is attached, and the shutoff valve may be integrated with the base.

上記空圧バルブにおいて、前記切換弁が取り付けられるベースを備え、前記逃し弁及び前記遮断弁は、前記ベースに一体化されているとよい。
上記課題を解決する濃縮器は、吸着剤が充填された吸着筒と、前記吸着筒に空気を供給する空気流路と、前記吸着筒内で濃縮された特定ガスを製品ガスとして外部に供給する製品ガス供給流路と、前記製品ガス供給流路に設けられるオリフィスと、を備えた濃縮器であって、前記空気流路に設けられ、前記空気流路を介した前記吸着筒内への空気の供給を許容する第１切換位置と、前記空気流路を介した前記吸着筒内への空気の供給を遮断し、前記吸着筒内を大気に開放する第２切換位置と、に切換可能な切換弁体を有する切換弁と、前記空気流路を流れる空気を大気へ放出可能な放出流路と、前記切換弁体が前記第１切換位置にあるときに、少なくとも前記製品ガス供給流路における前記オリフィスよりも上流側に位置する部分の圧力が上昇して所定の圧力に達すると開弁して、前記空気流路を流れる空気を前記放出流路を介して大気へ放出する逃し弁と、を有する空圧バルブを備えた。 The pneumatic valve may include a base to which the switching valve is attached, and the relief valve and the shutoff valve may be integrated with the base.
The concentrator that solves the above problems supplies an adsorption cylinder filled with an adsorbent, an air flow path for supplying air to the adsorption cylinder, and a specific gas concentrated in the adsorption cylinder as a product gas. A concentrator comprising a product gas supply channel and an orifice provided in the product gas supply channel, the air being provided in the air channel and entering the adsorption cylinder via the air channel Can be switched between a first switching position that permits the supply of air and a second switching position that shuts off the supply of air to the inside of the adsorption cylinder via the air flow path and opens the inside of the adsorption cylinder to the atmosphere. A switching valve having a switching valve body, a discharge flow path capable of releasing air flowing through the air flow path to the atmosphere, and when the switching valve body is in the first switching position, at least in the product gas supply flow path The pressure in the portion located upstream from the orifice is increased. And it opens when it reaches a predetermined pressure and, with a pneumatic valve having a relief valve to release to the atmosphere through the discharge passage of air flowing through the air flow path.

濃縮器を小型化するとともに、の部品点数の増加を抑えつつも、オリフィスが詰まったときに生じる圧力の過大な上昇を抑制して、吸着筒等の濃縮器を構成する部品の破損を防止することができる。   While reducing the size of the concentrator and suppressing the increase in the number of parts, the excessive rise in pressure that occurs when the orifice is clogged is suppressed, and damage to the components that make up the concentrator such as the adsorption cylinder is prevented. be able to.

実施形態における濃縮器の全体構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the whole structure of the concentrator in embodiment. 空圧バルブの断面図。Sectional drawing of a pneumatic valve. （ａ）はベースの断面図、（ｂ）は逃し弁体ガイドの断面図。(A) is sectional drawing of a base, (b) is sectional drawing of a relief valve body guide. 切換弁体が第２切換位置に切り換えられた状態を示す空圧バルブの断面図。Sectional drawing of the pneumatic valve which shows the state by which the switching valve body was switched to the 2nd switching position. 逃し弁が開弁している状態を示す空圧バルブの断面図。Sectional drawing of the pneumatic valve which shows the state which the relief valve has opened.

以下、濃縮器に用いられる空圧バルブを具体化した一実施形態を図１〜図５にしたがって説明する。
図１に示すように、濃縮器１０は、コンプレッサ１１、空圧バルブ２０、吸着筒１２、２ポート弁１３、及びバッファタンク１４を備えている。よって、本実施形態の空圧バルブ２０は、濃縮器１０に用いられている。コンプレッサ１１と空圧バルブ２０とは、第１配管１５ａによって接続されている。空圧バルブ２０と吸着筒１２とは、第２配管１５ｂによって接続されている。吸着筒１２と２ポート弁１３とは、第３配管１５ｃによって接続されている。２ポート弁１３とバッファタンク１４とは、第４配管１５ｄによって接続されている。バッファタンク１４は、第５配管１５ｅを介して外部に連通している。第５配管１５ｅには、オリフィス１６が設けられている。 Hereinafter, an embodiment embodying a pneumatic valve used in a concentrator will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the concentrator 10 includes a compressor 11, a pneumatic valve 20, an adsorption cylinder 12, a two-port valve 13, and a buffer tank 14. Therefore, the pneumatic valve 20 of this embodiment is used for the concentrator 10. The compressor 11 and the pneumatic valve 20 are connected by a first pipe 15a. The pneumatic valve 20 and the adsorption cylinder 12 are connected by a second pipe 15b. The adsorption cylinder 12 and the 2-port valve 13 are connected by a third pipe 15c. The 2-port valve 13 and the buffer tank 14 are connected by a fourth pipe 15d. The buffer tank 14 communicates with the outside through the fifth pipe 15e. An orifice 16 is provided in the fifth pipe 15e.

コンプレッサ１１は、空気を圧縮して第１配管１５ａに圧縮空気を吐出する。吸着筒１２には、酸素を主として吸着する吸着剤１２ａ（ゼオライト）が充填されている。そして、本実施形態の濃縮器１０は、コンプレッサ１１により圧縮された圧縮空気を吸着筒１２内に供給して、空気中の酸素を吸着剤１２ａに吸着させることで、濃縮された特定ガスである窒素ガス（窒素富化ガス）を生成する。   The compressor 11 compresses air and discharges the compressed air to the first pipe 15a. The adsorption cylinder 12 is filled with an adsorbent 12a (zeolite) that mainly adsorbs oxygen. And the concentrator 10 of this embodiment is the specific gas concentrated by supplying the compressed air compressed by the compressor 11 in the adsorption cylinder 12, and making the adsorbent 12a adsorb | suck the oxygen in air. Nitrogen gas (nitrogen-enriched gas) is generated.

２ポート弁１３は、第１の切換状態である開弁状態のときに、第３配管１５ｃと第４配管１５ｄとの連通を許容し、第２の切換状態である閉弁状態のときに、第３配管１５ｃと第４配管１５ｄとの連通を遮断するように構成されている。そして、２ポート弁１３が開弁状態であると、吸着筒１２内で生成された窒素ガスが製品ガスとして第３配管１５ｃ及び第４配管１５ｄを介してバッファタンク１４内に一時的に貯留されるとともに、バッファタンク１４内に貯留された窒素ガスが、第５配管１５ｅを介して外部に供給される。このとき、第５配管１５ｅには、オリフィス１６が設けられているため、第５配管１５ｅを介して外部へ供給される窒素ガスの流量が一定量になっている。   The two-port valve 13 allows the third pipe 15c and the fourth pipe 15d to communicate with each other when the valve is in the first switching state, and when the valve is in the second switching state, The communication between the third pipe 15c and the fourth pipe 15d is cut off. When the 2-port valve 13 is in the open state, the nitrogen gas generated in the adsorption cylinder 12 is temporarily stored in the buffer tank 14 as the product gas via the third pipe 15c and the fourth pipe 15d. In addition, the nitrogen gas stored in the buffer tank 14 is supplied to the outside through the fifth pipe 15e. At this time, since the orifice 16 is provided in the fifth pipe 15e, the flow rate of nitrogen gas supplied to the outside through the fifth pipe 15e is a constant amount.

本実施形態の濃縮器１０において、第３配管１５ｃ、第４配管１５ｄ及び第５配管１５ｅは、吸着筒１２で濃縮された窒素ガスを製品ガスとして外部に供給する製品ガス供給流路１７を構成している。そして、オリフィス１６は、製品ガス供給流路１７に設けられている。   In the concentrator 10 of the present embodiment, the third pipe 15c, the fourth pipe 15d, and the fifth pipe 15e constitute a product gas supply channel 17 that supplies the nitrogen gas concentrated in the adsorption cylinder 12 to the outside as a product gas. doing. The orifice 16 is provided in the product gas supply channel 17.

次に、空圧バルブ２０について説明する。
図２に示すように、空圧バルブ２０は、切換弁２１（電磁弁）と、切換弁２１が取り付けられるベース４０と、を備えている。ベース４０は、切換弁２１が取り付けられる取付面４０ａを有している。切換弁２１は、非磁性材製（合成樹脂材料製）のボディ２２を備えている。また、切換弁２１は、ボディ２２に形成された流路を切り換えるゴム製の切換弁体２３と、切換弁体２３を移動させるソレノイド部２４とを備えている。 Next, the pneumatic valve 20 will be described.
As shown in FIG. 2, the pneumatic valve 20 includes a switching valve 21 (electromagnetic valve) and a base 40 to which the switching valve 21 is attached. The base 40 has an attachment surface 40a to which the switching valve 21 is attached. The switching valve 21 includes a body 22 made of a nonmagnetic material (synthetic resin material). The switching valve 21 includes a rubber switching valve body 23 that switches a flow path formed in the body 22 and a solenoid unit 24 that moves the switching valve body 23.

ボディ２２の底部側の一側面には、供給ポート２２ａ、出力ポート２２ｂ及び排出ポート２２ｃが形成されている。ボディ２２における長手方向の一端部には、プラグ２５が取り付けられている。プラグ２５は、ボディ２２と協働して切換弁体２３を収容する切換弁室２６を区画している。   A supply port 22a, an output port 22b, and a discharge port 22c are formed on one side surface of the bottom side of the body 22. A plug 25 is attached to one end of the body 22 in the longitudinal direction. The plug 25 defines a switching valve chamber 26 that accommodates the switching valve body 23 in cooperation with the body 22.

ボディ２２及びプラグ２５には、供給ポート２２ａに連通する供給通路２７ａが形成されている。また、ボディ２２には、出力ポート２２ｂに連通する出力通路２７ｂと、排出ポート２２ｃに連通する排出通路２７ｃとが形成されている。供給ポート２２ａは、供給通路２７ａを介して切換弁室２６に連通している。出力ポート２２ｂは、出力通路２７ｂを介して切換弁室２６に連通している。排出ポート２２ｃは、排出通路２７ｃを介して切換弁室２６に連通している。   In the body 22 and the plug 25, a supply passage 27a communicating with the supply port 22a is formed. The body 22 has an output passage 27b communicating with the output port 22b and a discharge passage 27c communicating with the discharge port 22c. The supply port 22a communicates with the switching valve chamber 26 via the supply passage 27a. The output port 22b communicates with the switching valve chamber 26 via the output passage 27b. The discharge port 22c communicates with the switching valve chamber 26 via the discharge passage 27c.

プラグ２５において、切換弁室２６内に臨む端面であり、供給通路２７ａの切換弁室２６への開口周囲には、切換弁体２３が着座する供給側の弁座２５ｅが形成されている。そして、供給通路２７ａにおける弁座２５ｅの内側は供給側の弁孔２５ｈになっている。さらに、ボディ２２において、切換弁室２６内に臨む端面であり、排出通路２７ｃの切換弁室２６への開口周囲には、切換弁体２３が着座する排出側の弁座２２ｅが形成されている。そして、排出通路２７ｃにおける弁座２２ｅの内側は排出側の弁孔２２ｈになっている。   A supply-side valve seat 25e on which the switching valve body 23 is seated is formed around the opening of the supply passage 27a to the switching valve chamber 26, which is the end face of the plug 25 facing the switching valve chamber 26. The inside of the valve seat 25e in the supply passage 27a is a supply-side valve hole 25h. Further, a discharge valve seat 22e on which the switching valve body 23 is seated is formed around the opening of the discharge passage 27c to the switching valve chamber 26, which is an end surface facing the switching valve chamber 26 in the body 22. . The inside of the valve seat 22e in the discharge passage 27c is a discharge-side valve hole 22h.

切換弁体２３は、両弁座２２ｅ，２５ｅに対して接離可能に構成されている。切換弁室２６内において、切換弁体２３とプラグ２５との間には切換弁体ばね２８が介在されている。また、切換弁室２６内には、切換弁体２３をガイドする有底筒状の切換弁体ガイド２９が収容されている。切換弁体２３は、傾くことが切換弁体ガイド２９によって規制された状態で切換弁体ガイド２９と共に移動する。   The switching valve body 23 is configured to be able to contact and separate from both valve seats 22e and 25e. In the switching valve chamber 26, a switching valve body spring 28 is interposed between the switching valve body 23 and the plug 25. In the switching valve chamber 26, a bottomed cylindrical switching valve body guide 29 that guides the switching valve body 23 is accommodated. The switching valve body 23 moves together with the switching valve body guide 29 in a state in which tilting is restricted by the switching valve body guide 29.

ボディ２２の長手方向におけるプラグ２５とは反対側の端面には、鉄心室３０が凹設されている。ボディ２２において、鉄心室３０の周囲からは筒状の磁気フレーム３１が延設されている。磁気フレーム３１は、ボディ２２の長手方向におけるプラグ２５とは反対側の端面を越える位置まで延設されている。磁気フレーム３１は、プラグ２５側がボディ２２に埋設されており、プラグ２５とは反対側がボディ２２におけるプラグ２５とは反対側の端面から突出している。   An iron core chamber 30 is recessed on the end surface of the body 22 opposite to the plug 25 in the longitudinal direction. In the body 22, a cylindrical magnetic frame 31 extends from the periphery of the iron core chamber 30. The magnetic frame 31 extends to a position beyond the end face on the opposite side of the plug 25 in the longitudinal direction of the body 22. The magnetic frame 31 has the plug 25 side embedded in the body 22, and the side opposite to the plug 25 protrudes from the end surface of the body 22 opposite to the plug 25.

ソレノイド部２４は、磁気フレーム３１の内側に配設されるコイル３２と、コイル３２の内側に固設される柱状の固定鉄心３３と、鉄心室３０内に収容される可動鉄心３４と、可動鉄心３４を固定鉄心３３から離間する方向へ付勢する付勢ばね３５とを備えている。コイル３２は、樹脂製のボビン３６を介して固定鉄心３３に巻装されている。   The solenoid unit 24 includes a coil 32 disposed inside the magnetic frame 31, a columnar fixed iron core 33 fixed inside the coil 32, a movable iron core 34 accommodated in the iron core chamber 30, and a movable iron core. And an urging spring 35 that urges 34 in a direction away from the fixed iron core 33. The coil 32 is wound around the fixed iron core 33 via a resin bobbin 36.

ベース４０には、供給ポート２２ａに連通するベース供給通路４１ａ、出力ポート２２ｂに連通するベース出力通路４１ｂ、及び排出ポート２２ｃに連通するベース排出通路４１ｃが形成されている。ベース供給通路４１ａにおける供給ポート２２ａとは反対側の端部には、第１配管１５ａが接続されている。   A base supply passage 41a that communicates with the supply port 22a, a base output passage 41b that communicates with the output port 22b, and a base discharge passage 41c that communicates with the discharge port 22c are formed in the base 40. A first pipe 15a is connected to an end of the base supply passage 41a opposite to the supply port 22a.

図３（ａ）に示すように、ベース４０には、継手装着凹部４２が形成されている。ベース出力通路４１ｂにおける出力ポート２２ｂとは反対側の端部は、継手装着凹部４２に連通している。継手装着凹部４２には、継手４３が装着されている。継手４３は、その一部分が継手装着凹部４２の内側に挿入された状態で継手装着凹部４２に装着されている。継手４３における継手装着凹部４２の内側に挿入されている部分の外面には、環状のシール部材４３ｓが装着されている。継手４３における継手装着凹部４２の内側に挿入されている部位の外面と継手装着凹部４２の内面との間は、シール部材４３ｓによってシールされている。継手４３には、継手流通孔４３ｈが形成されている。継手流通孔４３ｈの一端は、継手装着凹部４２の内側を介してベース出力通路４１ｂに連通している。継手流通孔４３ｈの他端は、第２配管１５ｂに接続されている。   As shown in FIG. 3A, the base 40 is formed with a joint mounting recess 42. An end of the base output passage 41b opposite to the output port 22b communicates with the joint mounting recess 42. A joint 43 is mounted in the joint mounting recess 42. The joint 43 is mounted on the joint mounting recess 42 with a part thereof being inserted inside the joint mounting recess 42. An annular seal member 43 s is mounted on the outer surface of the portion of the joint 43 that is inserted inside the joint mounting recess 42. A seal member 43 s seals between an outer surface of a portion of the joint 43 inserted inside the joint mounting recess 42 and an inner surface of the joint mounting recess 42. In the joint 43, a joint circulation hole 43h is formed. One end of the joint circulation hole 43h communicates with the base output passage 41b through the inside of the joint mounting recess 42. The other end of the joint circulation hole 43h is connected to the second pipe 15b.

図２に示すように、ベース４０には、遮断弁装着凹部４４が形成されている。ベース排出通路４１ｃにおける排出ポート２２ｃとは反対側の端部は、遮断弁装着凹部４４に連通している。遮断弁装着凹部４４には、遮断弁４５（逆止弁）が装着されている。よって、遮断弁４５は、ベース４０に一体化されている。遮断弁４５はゴム製である。遮断弁４５は、遮断弁装着凹部４４の内面に接離する方向に弾性変形可能なリップ部４５ｓを有する。また、遮断弁装着凹部４４における遮断弁４５がよりもベース排出通路４１ｃとは反対側の内部には、フィルタ４６が収容されている。遮断弁装着凹部４４におけるベース排出通路４１ｃとは反対側の開口は、固定板４７がベース４０に固定されることにより閉塞されている。固定板４７に貫通孔４７ａが形成されている。   As shown in FIG. 2, the base 40 is formed with a shut-off valve mounting recess 44. An end of the base discharge passage 41c opposite to the discharge port 22c communicates with the shut-off valve mounting recess 44. A shutoff valve 45 (a check valve) is attached to the shutoff valve mounting recess 44. Therefore, the shutoff valve 45 is integrated with the base 40. The shutoff valve 45 is made of rubber. The shut-off valve 45 has a lip portion 45 s that can be elastically deformed in a direction in which the shut-off valve mounting recess 44 contacts and separates from the inner surface. A filter 46 is housed inside the shut-off valve mounting recess 44 on the opposite side of the shut-off valve 45 from the base discharge passage 41c. The opening on the opposite side to the base discharge passage 41 c in the shut-off valve mounting recess 44 is closed by fixing the fixing plate 47 to the base 40. A through hole 47 a is formed in the fixing plate 47.

図４に示すように、遮断弁４５は、ベース排出通路４１ｃを流れる空気の圧力が大気圧よりも高くなると、リップ部４５ｓが遮断弁装着凹部４４の内面から離れるように倒れて、リップ部４５ｓと遮断弁装着凹部４４との間に隙間が生じ、開弁する。そして、ベース排出通路４１ｃを流れる空気が、遮断弁４５を通過して遮断弁装着凹部４４の内側をフィルタ４６に向けて流れることが許容される。図２に示すように、遮断弁４５は、ベース排出通路４１ｃを流れる空気の圧力が大気圧よりも低いと、リップ部４５ｓが遮断弁装着凹部４４の内面に向かって広がり、リップ部４５ｓが遮断弁装着凹部４４の内面に押し当てられて密着することで閉弁し、大気からの空気の流通を遮断する。   As shown in FIG. 4, when the pressure of the air flowing through the base discharge passage 41c becomes higher than the atmospheric pressure, the shutoff valve 45 falls down so that the lip portion 45s is separated from the inner surface of the shutoff valve mounting recess 44, and the lip portion 45s. And a shut-off valve mounting recess 44, a gap is created and the valve is opened. The air flowing through the base discharge passage 41 c is allowed to pass through the shutoff valve 45 and flow toward the filter 46 inside the shutoff valve mounting recess 44. As shown in FIG. 2, when the pressure of the air flowing through the base discharge passage 41c is lower than the atmospheric pressure, the shutoff valve 45 has the lip portion 45s extending toward the inner surface of the shutoff valve mounting recess 44, and the lip portion 45s is shut off. The valve is closed by being pressed against the inner surface of the valve mounting recess 44 to close the air flow from the atmosphere.

コイル３２に電力が供給されると、コイル３２が励磁され、コイル３２の周りに、磁気フレーム３１、固定鉄心３３及び可動鉄心３４を通過する磁束が発生する。そして、コイル３２の励磁作用によって固定鉄心３３に吸引力が発生し、可動鉄心３４が付勢ばね３５の付勢力に抗して固定鉄心３３に吸着される。すると、切換弁体２３が切換弁体ばね２８の付勢力によって弁座２５ｅから離間する方向へ移動するとともに、弁座２２ｅに着座する第１切換位置に切り換えられる。これにより、供給通路２７ａの弁孔２５ｈが開放されるとともに排出通路２７ｃの弁孔２２ｈが閉鎖される。そして、供給ポート２２ａと出力ポート２２ｂとが供給通路２７ａ、弁孔２５ｈ、切換弁室２６及び出力通路２７ｂを介して連通し、出力通路２７ｂ、切換弁室２６、弁孔２２ｈ及び排出通路２７ｃを介した出力ポート２２ｂと排出ポート２２ｃとの連通が遮断される。   When electric power is supplied to the coil 32, the coil 32 is excited, and a magnetic flux passing through the magnetic frame 31, the fixed iron core 33, and the movable iron core 34 is generated around the coil 32. An attractive force is generated in the fixed iron core 33 by the excitation action of the coil 32, and the movable iron core 34 is attracted to the fixed iron core 33 against the urging force of the urging spring 35. Then, the switching valve body 23 is moved away from the valve seat 25e by the urging force of the switching valve body spring 28 and is switched to the first switching position where the switching valve body 23 is seated on the valve seat 22e. As a result, the valve hole 25h of the supply passage 27a is opened and the valve hole 22h of the discharge passage 27c is closed. The supply port 22a and the output port 22b communicate with each other through the supply passage 27a, the valve hole 25h, the switching valve chamber 26, and the output passage 27b, and the output passage 27b, the switching valve chamber 26, the valve hole 22h, and the discharge passage 27c are connected. The communication between the output port 22b and the discharge port 22c is interrupted.

すると、コンプレッサ１１で圧縮された圧縮空気は、第１配管１５ａ、ベース供給通路４１ａ、供給ポート２２ａ、供給通路２７ａ、弁孔２５ｈ、切換弁室２６、出力通路２７ｂ、出力ポート２２ｂ、ベース出力通路４１ｂ、継手装着凹部４２の内側、継手流通孔４３ｈ及び第２配管１５ｂを介して吸着筒１２内に供給される。よって、本実施形態の濃縮器１０において、第１配管１５ａ、ベース供給通路４１ａ、供給ポート２２ａ、供給通路２７ａ、弁孔２５ｈ、切換弁室２６、出力通路２７ｂ、出力ポート２２ｂ、ベース出力通路４１ｂ、継手装着凹部４２の内側、継手流通孔４３ｈ及び第２配管１５ｂは、吸着筒１２に空気を供給する空気流路５１を構成している。切換弁２１の切換弁体２３は、空気流路５１に設けられている。   Then, the compressed air compressed by the compressor 11 becomes the first pipe 15a, the base supply passage 41a, the supply port 22a, the supply passage 27a, the valve hole 25h, the switching valve chamber 26, the output passage 27b, the output port 22b, and the base output passage. 41b, the inside of the joint mounting recess 42, the joint circulation hole 43h, and the second pipe 15b are supplied into the adsorption cylinder 12. Therefore, in the concentrator 10 of the present embodiment, the first pipe 15a, the base supply passage 41a, the supply port 22a, the supply passage 27a, the valve hole 25h, the switching valve chamber 26, the output passage 27b, the output port 22b, and the base output passage 41b. The inside of the joint mounting recess 42, the joint circulation hole 43 h and the second pipe 15 b constitute an air flow path 51 that supplies air to the adsorption cylinder 12. The switching valve body 23 of the switching valve 21 is provided in the air flow path 51.

図４に示すように、コイル３２への電力の供給が停止されると、コイル３２の励磁作用による固定鉄心３３の吸引力が消滅し、可動鉄心３４が付勢ばね３５の付勢力により固定鉄心３３から離間する方向へ移動する。すると、可動鉄心３４の図示しない弁押圧部により、切換弁体ガイド２９及び切換弁体２３が切換弁体ばね２８の付勢力に抗して弁座２５ｅに向けて押圧されて、切換弁体２３が弁座２５ｅに着座する第２切換位置に切り換えられる。これにより、供給通路２７ａの弁孔２５ｈが閉鎖されるとともに、排出通路２７ｃの弁孔２２ｈが開放される。そして、出力ポート２２ｂと排出ポート２２ｃとが出力通路２７ｂ、切換弁室２６、弁孔２２ｈ及び排出通路２７ｃを介して連通し、供給通路２７ａ、弁孔２５ｈ、切換弁室２６及び出力通路２７ｂを介した供給ポート２２ａと出力ポート２２ｂとの連通が遮断される。   As shown in FIG. 4, when the supply of power to the coil 32 is stopped, the attractive force of the fixed iron core 33 due to the exciting action of the coil 32 disappears, and the movable iron core 34 is fixed to the fixed iron core by the urging force of the urging spring 35. Move away from 33. Then, the switching valve element guide 29 and the switching valve element 23 are pressed toward the valve seat 25e against the biasing force of the switching valve element spring 28 by a valve pressing portion (not shown) of the movable iron core 34, and the switching valve element 23 is pressed. Are switched to the second switching position where they are seated on the valve seat 25e. As a result, the valve hole 25h of the supply passage 27a is closed, and the valve hole 22h of the discharge passage 27c is opened. The output port 22b and the discharge port 22c communicate with each other via the output passage 27b, the switching valve chamber 26, the valve hole 22h, and the discharge passage 27c, and the supply passage 27a, the valve hole 25h, the switching valve chamber 26, and the output passage 27b are connected. The communication between the supply port 22a and the output port 22b is interrupted.

すると、出力通路２７ｂを流れる空気が、切換弁室２６、弁孔２２ｈ、排出通路２７ｃ及び排出ポート２２ｃを介してベース排出通路４１ｃに流れる。このとき、遮断弁４５は開弁して、ベース排出通路４１ｃを流れる空気が、遮断弁４５を通過して遮断弁装着凹部４４の内側をフィルタ４６に向けて流れ、フィルタ４６を通過して貫通孔４７ａを介して大気に排出される。なお、フィルタ４６は、空気の排気音を抑えるサイレンサとして機能する。   Then, the air flowing through the output passage 27b flows into the base discharge passage 41c through the switching valve chamber 26, the valve hole 22h, the discharge passage 27c, and the discharge port 22c. At this time, the shut-off valve 45 is opened, and the air flowing through the base discharge passage 41c passes through the shut-off valve 45, flows inside the shut-off valve mounting recess 44 toward the filter 46, passes through the filter 46, and passes therethrough. It is discharged to the atmosphere through the hole 47a. The filter 46 functions as a silencer that suppresses air exhaust noise.

よって、本実施形態の濃縮器１０において、弁孔２２ｈ、排出通路２７ｃ、排出ポート２２ｃ、ベース排出通路４１ｃ、遮断弁装着凹部４４の内側、貫通孔４７ａは、切換弁体２３が第２切換位置にあるときに空気流路５１を構成する出力通路２７ｂを流れる空気を大気へ排出可能な排出流路５２を構成している。そして、遮断弁４５は、排出流路５２に設けられている。   Therefore, in the concentrator 10 of this embodiment, the switching valve body 23 is in the second switching position in the valve hole 22h, the discharge passage 27c, the discharge port 22c, the base discharge passage 41c, the inside of the shut-off valve mounting recess 44, and the through hole 47a. The discharge flow path 52 is configured to discharge the air flowing through the output passage 27b constituting the air flow path 51 to the atmosphere. The shutoff valve 45 is provided in the discharge channel 52.

したがって、本実施形態の濃縮器１０において、切換弁体２３は、空気流路５１を介した吸着筒１２内への圧縮空気の供給を許容し、排出流路５２を介した空気流路５１から大気への空気の排出を遮断する第１切換位置に切換可能である。また、切換弁体２３は、空気流路５１を介した吸着筒１２内への圧縮空気の供給を遮断し、排出流路５２を介した空気流路５１から大気への空気の排出を許容する第２切換位置に切換可能である。   Therefore, in the concentrator 10 of the present embodiment, the switching valve body 23 allows the supply of compressed air into the adsorption cylinder 12 via the air flow path 51 and from the air flow path 51 via the discharge flow path 52. It is possible to switch to the first switching position that blocks the discharge of air to the atmosphere. Further, the switching valve body 23 blocks the supply of compressed air into the adsorption cylinder 12 via the air flow path 51 and allows the air to be discharged from the air flow path 51 to the atmosphere via the discharge flow path 52. Switching to the second switching position is possible.

切換弁体２３が第２切換位置にあり、遮断弁４５が開弁状態であるとき、吸着筒１２内は、空気流路５１及び排出流路５２を介して大気に開放される。具体的には、吸着筒１２内は、第２配管１５ｂ、継手流通孔４３ｈ、継手装着凹部４２の内側、ベース出力通路４１ｂ、出力ポート２２ｂ、出力通路２７ｂ、切換弁室２６、弁孔２２ｈ、排出通路２７ｃ、排出ポート２２ｃ、ベース排出通路４１ｃ、遮断弁装着凹部４４の内側及び貫通孔４７ａを介して大気に開放される。   When the switching valve body 23 is in the second switching position and the shutoff valve 45 is in the open state, the inside of the adsorption cylinder 12 is opened to the atmosphere via the air flow path 51 and the discharge flow path 52. Specifically, the inside of the adsorption cylinder 12 includes the second pipe 15b, the joint flow hole 43h, the inside of the joint mounting recess 42, the base output passage 41b, the output port 22b, the output passage 27b, the switching valve chamber 26, the valve hole 22h, The discharge passage 27c, the discharge port 22c, the base discharge passage 41c, the inside of the shut-off valve mounting recess 44 and the through hole 47a are opened to the atmosphere.

そして、２ポート弁１３が開弁状態から閉弁状態に切り換わると、第３配管１５ｃ内を流れる窒素ガスが吸着筒１２に向けて流れて吸着筒１２内を逆流し、吸着筒１２内を通過する。このとき、吸着剤１２ａに吸着されていた酸素が吸着剤１２ａから脱離される。そして、脱離された酸素が窒素ガスと共に第２配管１５ｂに流出し、継手流通孔４３ｈ、継手装着凹部４２の内側、ベース出力通路４１ｂ、出力ポート２２ｂ、出力通路２７ｂ、切換弁室２６、弁孔２２ｈ、排出通路２７ｃ、排出ポート２２ｃ、ベース排出通路４１ｃ、遮断弁装着凹部４４の内側及び貫通孔４７ａを介して大気へ排出される。これにより、吸着筒１２が再生される。なお、この吸着筒１２の再生時には、バッファタンク１４内に貯留されていた窒素ガスが製品ガスとして第５配管１５ｅを介して外部に供給されている。   When the 2-port valve 13 is switched from the opened state to the closed state, the nitrogen gas flowing in the third pipe 15c flows toward the adsorption cylinder 12 and flows back in the adsorption cylinder 12, and the adsorption cylinder 12 is recirculated. pass. At this time, oxygen adsorbed on the adsorbent 12a is desorbed from the adsorbent 12a. The desorbed oxygen flows into the second pipe 15b together with the nitrogen gas, and enters the joint circulation hole 43h, the inside of the joint mounting recess 42, the base output passage 41b, the output port 22b, the output passage 27b, the switching valve chamber 26, the valve The air is discharged to the atmosphere through the hole 22h, the discharge passage 27c, the discharge port 22c, the base discharge passage 41c, the inside of the shut-off valve mounting recess 44 and the through hole 47a. Thereby, the adsorption cylinder 12 is regenerated. When the adsorption cylinder 12 is regenerated, nitrogen gas stored in the buffer tank 14 is supplied to the outside as a product gas through the fifth pipe 15e.

遮断弁４５は、切換弁体２３が第２切換位置にあるとき、吸着筒１２内を空気流路５１及び排出流路５２を介して大気に開放して吸着筒１２が再生された後に、ベース排出通路４１ｃを流れる空気の圧力が、大気圧よりも低くなると閉弁して、排出流路５２を介した大気から空気流路５１への空気の流通を遮断する。これにより、大気から貫通孔４７ａ、遮断弁装着凹部４４の内側、ベース排出通路４１ｃ、排出ポート２２ｃ、排出通路２７ｃ、弁孔２２ｈ、切換弁室２６、出力通路２７ｂ、出力ポート２２ｂ、ベース出力通路４１ｂ、継手装着凹部４２の内側、継手流通孔４３ｈ及び第２配管１５ｂを介して吸着筒１２内に空気が流入してしまうことが規制される。   When the switching valve body 23 is in the second switching position, the shut-off valve 45 opens the interior of the adsorption cylinder 12 to the atmosphere via the air flow path 51 and the discharge flow path 52 and regenerates the adsorption cylinder 12. When the pressure of the air flowing through the discharge passage 41 c becomes lower than the atmospheric pressure, the valve is closed, and the flow of air from the atmosphere to the air flow path 51 through the discharge flow path 52 is blocked. Thereby, from the atmosphere, the through hole 47a, the inside of the shut-off valve mounting recess 44, the base discharge passage 41c, the discharge port 22c, the discharge passage 27c, the valve hole 22h, the switching valve chamber 26, the output passage 27b, the output port 22b, the base output passage. 41b, the inside of the joint mounting recess 42, the joint flow hole 43h and the second pipe 15b are restricted from flowing air into the adsorption cylinder 12.

図３（ａ）に示すように、空圧バルブ２０は、逃し弁６０を備えている。逃し弁６０は、ベース４０に一体化されている。つまり、本実施形態において、逃し弁６０及び遮断弁４５は、ベース４０に一体化されている。ベース４０には、逃し弁６０が組み付けられる逃し弁用凹部６１が形成されている。逃し弁６０は、逃し弁プラグ６２、逃し弁体６３、逃し弁体ガイド６４及び逃し弁体ばね６５を有している。   As shown in FIG. 3A, the pneumatic valve 20 includes a relief valve 60. The relief valve 60 is integrated with the base 40. That is, in this embodiment, the relief valve 60 and the shutoff valve 45 are integrated with the base 40. A relief valve recess 61 into which the relief valve 60 is assembled is formed in the base 40. The relief valve 60 has a relief valve plug 62, a relief valve body 63, a relief valve body guide 64, and a relief valve body spring 65.

逃し弁プラグ６２は、逃し弁用凹部６１の開口にＯリングであるシール部材６２ｓを介して取り付けられている。逃し弁プラグ６２は、逃し弁用凹部６１と協働して逃し弁体６３を収容する逃し弁室６６を区画している。ベース４０及び逃し弁プラグ６２には、継手装着凹部４２の内側に連通する連通路６７が形成されている。継手装着凹部４２の内側は、連通路６７を介して逃し弁室６６に連通している。逃し弁プラグ６２において、逃し弁室６６内に臨む端面であり、連通路６７の逃し弁室６６への開口周囲には、逃し弁体６３が着座する弁座６２ｅが形成されている。そして、連通路６７における弁座６２ｅの内側は、逃し弁孔６２ｈになっている。逃し弁体６３はゴム製であり、弁座６２ｅに対して接離可能に構成されている。   The relief valve plug 62 is attached to the opening of the relief valve recess 61 via a seal member 62s which is an O-ring. The relief valve plug 62 defines a relief valve chamber 66 that accommodates the relief valve body 63 in cooperation with the relief valve recess 61. The base 40 and the relief valve plug 62 are formed with a communication passage 67 communicating with the inside of the joint mounting recess 42. The inside of the joint mounting recess 42 communicates with the relief valve chamber 66 via the communication passage 67. In the relief valve plug 62, a valve seat 62 e on which the relief valve body 63 is seated is formed at an end surface facing the relief valve chamber 66 and around the opening of the communication passage 67 to the relief valve chamber 66. The inside of the valve seat 62e in the communication path 67 is a relief valve hole 62h. The relief valve body 63 is made of rubber and is configured to be able to contact and separate from the valve seat 62e.

逃し弁体ガイド６４は、逃し弁室６６内に収容されている。逃し弁体ガイド６４は筒状である。逃し弁体ガイド６４は、内側に逃し弁体６３を配置した状態で逃し弁体６３をガイドする。そして、逃し弁体６３は、傾くことが逃し弁体ガイド６４によって規制された状態で逃し弁体ガイド６４と共に移動する。   The relief valve element guide 64 is accommodated in the relief valve chamber 66. The relief valve element guide 64 is cylindrical. The relief valve element guide 64 guides the relief valve element 63 with the relief valve element 63 disposed inside. The relief valve body 63 moves together with the relief valve body guide 64 in a state where the inclination is regulated by the relief valve body guide 64.

図３（ｂ）に示すように、逃し弁体ガイド６４の外面には、複数（本実施形態では４つ）の溝６４ａが形成されている。図３（ａ）に示すように、逃し弁室６６の内壁と逃し弁体ガイド６４の各溝６４ａとの間には、流路６４ｂが形成されている。逃し弁体ガイド６４は、逃し弁室６６の内壁に案内されながら逃し弁室６６内を移動する。   As shown in FIG. 3B, a plurality (four in this embodiment) of grooves 64 a are formed on the outer surface of the relief valve body guide 64. As shown in FIG. 3A, a channel 64 b is formed between the inner wall of the relief valve chamber 66 and each groove 64 a of the relief valve body guide 64. The relief valve element guide 64 moves in the relief valve chamber 66 while being guided by the inner wall of the relief valve chamber 66.

逃し弁体ばね６５は、逃し弁室６６内において、逃し弁体ガイド６４と逃し弁用凹部６１との間に介在されている。逃し弁体ばね６５は、逃し弁体ガイド６４及び逃し弁体６３を弁座６２ｅに向けて付勢する。ベース４０には、逃し弁体６３の移動方向において逃し弁室６６における弁座６２ｅとは反対側に連通するリリーフポート６８が形成されている。   The relief valve body spring 65 is interposed in the relief valve chamber 66 between the relief valve body guide 64 and the relief valve recess 61. The relief valve body spring 65 urges the relief valve body guide 64 and the relief valve body 63 toward the valve seat 62e. In the base 40, a relief port 68 is formed which communicates with the side opposite to the valve seat 62e in the relief valve chamber 66 in the moving direction of the relief valve body 63.

図５に示すように、上記構成の逃し弁６０は、逃し弁孔６２ｈから逃し弁体６３に作用する圧力が、逃し弁体ばね６５の付勢力に打ち勝つと、逃し弁体６３が逃し弁座６２ｅから離間する。これにより、逃し弁６０が開弁状態となる。逃し弁６０が開弁状態となると、継手装着凹部４２の内側の空気が、連通路６７、逃し弁孔６２ｈ、逃し弁室６６、各流路６４ｂ及びリリーフポート６８を介して大気へ放出される。よって、連通路６７、逃し弁孔６２ｈ、逃し弁室６６、各流路６４ｂ及びリリーフポート６８は、空気流路５１を構成する継手装着凹部４２の内側を流れる空気を大気へ放出可能な放出流路６９を構成している。   As shown in FIG. 5, in the relief valve 60 having the above-described configuration, when the pressure acting on the relief valve body 63 from the relief valve hole 62h overcomes the urging force of the relief valve body spring 65, the relief valve body 63 is released from the relief valve seat. Separated from 62e. As a result, the relief valve 60 is opened. When the relief valve 60 is in the open state, the air inside the joint mounting recess 42 is released to the atmosphere via the communication passage 67, the relief valve hole 62h, the relief valve chamber 66, each flow path 64b, and the relief port 68. . Therefore, the communication passage 67, the relief valve hole 62h, the relief valve chamber 66, each flow path 64b, and the relief port 68 are a discharge flow that can release the air flowing inside the joint mounting recess 42 constituting the air flow path 51 to the atmosphere. A path 69 is formed.

弁孔２５ｈは、空気流路５１の一部を構成し、切換弁体２３が第１切換位置にあるときに開放されるとともに切換弁体２３が第２切換位置にあるときに閉鎖される。放出流路６９の流路面積は、弁孔２５ｈの流路面積よりも大きい。具体的には、例えば、連通路６７の流路面積は弁孔２５ｈの流路面積よりも大きい。また、逃し弁孔６２ｈの孔径は、弁孔２５ｈの孔径よりも大きい。さらに、４つの流路６４ｂの合計の流路面積は、弁孔２５ｈの流路面積よりも大きい。また、リリーフポート６８の流路面積は、弁孔２５ｈの流路面積よりも大きい。このように、放出流路６９の流路面積は、弁孔２５ｈの流路面積よりも大きいため、切換弁体２３が第１切換位置にあるときに、逃し弁体６３が開弁しても、空気流路５１を流れる空気が放出流路６９を介して大気へ放出され易くなっている。   The valve hole 25h constitutes a part of the air flow path 51, and is opened when the switching valve body 23 is in the first switching position and closed when the switching valve body 23 is in the second switching position. The flow passage area of the discharge flow passage 69 is larger than the flow passage area of the valve hole 25h. Specifically, for example, the flow passage area of the communication passage 67 is larger than the flow passage area of the valve hole 25h. The diameter of the relief valve hole 62h is larger than the diameter of the valve hole 25h. Furthermore, the total flow area of the four flow paths 64b is larger than the flow area of the valve hole 25h. The flow path area of the relief port 68 is larger than the flow path area of the valve hole 25h. Thus, since the flow passage area of the discharge flow passage 69 is larger than the flow passage area of the valve hole 25h, even if the relief valve body 63 is opened when the switching valve body 23 is in the first switching position. The air flowing through the air flow path 51 is easily released to the atmosphere via the discharge flow path 69.

次に、本実施形態の作用について説明する。
切換弁体２３が第１切換位置にあるときに、塵埃等の異物によってオリフィス１６が詰まる場合がある。そして、少なくとも製品ガス供給流路１７におけるオリフィス１６よりも上流側に位置する部分である第５配管１５ｅ内におけるオリフィス１６よりも上流側の圧力が上昇して所定の圧力に達したとする。このとき、第５配管１５ｅと逃し弁孔６２ｈとは、バッファタンク１４、第４配管１５ｄ、第３配管１５ｃ、吸着筒１２、第２配管１５ｂ、継手流通孔４３ｈ、継手装着凹部４２の内側及び連通路６７を介して連通しているため、弁座６２ｅに着座して逃し弁孔６２ｈを閉鎖している逃し弁体６３に対して逃し弁孔６２ｈから作用する圧力も上昇する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
When the switching valve body 23 is in the first switching position, the orifice 16 may be clogged with foreign matter such as dust. Then, it is assumed that the pressure on the upstream side of the orifice 16 in the fifth pipe 15e, which is at least the portion positioned on the upstream side of the orifice 16 in the product gas supply flow path 17, has increased to reach a predetermined pressure. At this time, the fifth pipe 15e and the relief valve hole 62h include the buffer tank 14, the fourth pipe 15d, the third pipe 15c, the adsorption cylinder 12, the second pipe 15b, the joint circulation hole 43h, the inside of the joint mounting recess 42, and Since the communication is made through the communication passage 67, the pressure acting from the relief valve hole 62h also increases on the relief valve body 63 that is seated on the valve seat 62e and closes the relief valve hole 62h.

そして、逃し弁６０は、逃し弁孔６２ｈから逃し弁体６３に作用する圧力が、逃し弁体ばね６５の付勢力に打ち勝つと、逃し弁体６３が逃し弁座６２ｅから離間し、逃し弁６０が開弁状態となる。これにより、継手装着凹部４２の内側の空気が、連通路６７、逃し弁孔６２ｈ、逃し弁室６６、各流路６４ｂ及びリリーフポート６８を介して大気へ放出される。したがって、逃し弁６０は、切換弁体２３が第１切換位置にあるときに、少なくとも製品ガス供給流路１７におけるオリフィス１６よりも上流側に位置する部分の圧力が上昇して所定の圧力に達すると開弁して、空気流路５１を構成する継手装着凹部４２の内側を流れる空気を放出流路６９を介して大気へ放出する。これにより、製品ガス供給流路１７におけるオリフィス１６よりも上流側の圧力、吸着筒１２内の圧力、さらには、空気流路５１の圧力が低下し、濃縮器１０において、オリフィス１６が詰まったときに生じる圧力の過大な上昇が抑制される。   When the pressure acting on the relief valve body 63 from the relief valve hole 62h overcomes the urging force of the relief valve body spring 65, the relief valve body 63 moves away from the relief valve seat 62e, and the relief valve 60 Is opened. As a result, the air inside the joint mounting recess 42 is released to the atmosphere through the communication passage 67, the relief valve hole 62 h, the relief valve chamber 66, each flow path 64 b and the relief port 68. Therefore, when the switching valve body 23 is in the first switching position, the relief valve 60 has a pressure at least at a portion located upstream of the orifice 16 in the product gas supply flow path 17 and reaches a predetermined pressure. Then, the valve is opened, and the air flowing inside the joint mounting recess 42 constituting the air flow path 51 is released to the atmosphere via the discharge flow path 69. As a result, the pressure upstream of the orifice 16 in the product gas supply channel 17, the pressure in the adsorption cylinder 12, and the pressure in the air channel 51 are reduced, and the orifice 16 is clogged in the concentrator 10. An excessive increase in pressure that occurs in is suppressed.

上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）空圧バルブ２０は、切換弁体２３が第１切換位置にあるときに、少なくとも製品ガス供給流路１７におけるオリフィス１６よりも上流側に位置する部分の圧力が上昇して所定の圧力に達すると開弁して、空気流路５１を流れる空気を放出流路６９を介して大気へ放出する逃し弁６０を備えている。これによれば、切換弁体２３が第１切換位置にあるときに、塵埃等の異物によってオリフィス１６が詰まったとしても、少なくとも製品ガス供給流路１７におけるオリフィス１６よりも上流側に位置する部分の圧力が上昇して所定の圧力に達すると逃し弁６０が開弁して、空気流路５１を流れる空気が放出流路６９を介して大気へ放出される。その結果、製品ガス供給流路１７におけるオリフィス１６よりも上流側の圧力、吸着筒１２内の圧力、さらには、空気流路５１の圧力が低下し、濃縮器１０において、オリフィス１６が詰まったときに生じる圧力の過大な上昇を抑制することができる。したがって、吸着筒１２等の濃縮器１０を構成する部品の破損を防止することができる。また、空圧バルブ２０は、切換弁２１及び逃し弁６０を備えているため、切換弁２１と逃し弁６０とが別々に設けられている濃縮器１０に比べると、濃縮器１０を小型化するとともに、部品点数の増加を抑制することができる。 In the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) When the switching valve body 23 is in the first switching position, the pneumatic valve 20 has a predetermined pressure that increases at least in a portion located upstream of the orifice 16 in the product gas supply channel 17. And a relief valve 60 for opening the air flowing through the air flow channel 51 to the atmosphere via the discharge flow channel 69. According to this, even when the orifice 16 is clogged by foreign matter such as dust when the switching valve body 23 is in the first switching position, at least a portion located upstream of the orifice 16 in the product gas supply channel 17. When the pressure rises and reaches a predetermined pressure, the relief valve 60 is opened, and the air flowing through the air flow path 51 is released to the atmosphere via the discharge flow path 69. As a result, when the pressure on the upstream side of the orifice 16 in the product gas supply channel 17, the pressure in the adsorption cylinder 12, and the pressure in the air channel 51 are reduced, the orifice 16 is clogged in the concentrator 10. An excessive increase in pressure that occurs in Accordingly, it is possible to prevent damage to the parts constituting the concentrator 10 such as the adsorption cylinder 12. Further, since the pneumatic valve 20 includes the switching valve 21 and the relief valve 60, the concentrator 10 is downsized compared to the concentrator 10 in which the switching valve 21 and the relief valve 60 are provided separately. In addition, an increase in the number of parts can be suppressed.

（２）放出流路６９の流路面積は、弁孔２５ｈの流路面積よりも大きい。これによれば、切換弁体２３が第１切換位置にあるときに、逃し弁６０が開弁しても、空気流路５１を流れる空気を、放出流路６９を介して大気へ放出し易くすることができる。   (2) The flow passage area of the discharge flow passage 69 is larger than the flow passage area of the valve hole 25h. According to this, even when the release valve 60 is opened when the switching valve body 23 is in the first switching position, the air flowing through the air flow path 51 is easily released to the atmosphere via the discharge flow path 69. can do.

（３）排出流路５２には、遮断弁４５が設けられている。遮断弁４５は、切換弁体２３が第２切換位置にあるとき、吸着筒１２内を空気流路５１及び排出流路５２を介して大気に開放して吸着筒１２が再生された後に、ベース排出通路４１ｃを流れる空気の圧力が、大気圧よりも低くなると閉弁して、排出流路５２を介した大気から空気流路５１への空気の流通を遮断する。これによれば、大気から排出流路５２及び空気流路５１を介して吸着筒１２内に空気が流入してしまうことを規制することができるため、切換弁体２３が第２切換位置に切り換えられているにもかかわらず、再生後の吸着筒１２に空気が供給されてしまうことが無い。   (3) The shutoff valve 45 is provided in the discharge flow path 52. When the switching valve body 23 is in the second switching position, the shut-off valve 45 opens the interior of the adsorption cylinder 12 to the atmosphere via the air flow path 51 and the discharge flow path 52 and regenerates the adsorption cylinder 12. When the pressure of the air flowing through the discharge passage 41 c becomes lower than the atmospheric pressure, the valve is closed, and the flow of air from the atmosphere to the air flow path 51 through the discharge flow path 52 is blocked. According to this, since it is possible to restrict air from flowing into the adsorption cylinder 12 from the atmosphere via the discharge flow path 52 and the air flow path 51, the switching valve body 23 is switched to the second switching position. In spite of this, air will not be supplied to the regenerated adsorption cylinder 12.

（４）逃し弁６０は、ベース４０に一体化されている。これによれば、例えば、逃し弁６０を切換弁２１に一体化する場合に生じる切換弁２１の設計変更を行う必要が無く、既存の切換弁２１を用いることができ、製品の種類が増加してしまうことを抑えることができる。   (4) The relief valve 60 is integrated with the base 40. According to this, for example, there is no need to change the design of the switching valve 21 that occurs when the relief valve 60 is integrated with the switching valve 21, the existing switching valve 21 can be used, and the types of products increase. Can be suppressed.

（５）遮断弁４５は、ベース４０に一体化されている。これによれば、例えば、遮断弁４５を切換弁２１に一体化する場合に生じる切換弁２１の設計変更を行う必要が無く、既存の切換弁２１を用いることができ、製品の種類が増加してしまうことを抑えることができる。   (5) The shutoff valve 45 is integrated with the base 40. According to this, for example, it is not necessary to change the design of the switching valve 21 that occurs when the shut-off valve 45 is integrated with the switching valve 21, and the existing switching valve 21 can be used, increasing the types of products. Can be suppressed.

（６）逃し弁体６３は、傾くことが逃し弁体ガイド６４によって規制された状態で逃し弁体ガイド６４と共に移動する。これによれば、逃し弁体６３が傾いた状態で弁座６２ｅに着座してしまうことを抑制することができるため、逃し弁孔６２ｈから逃し弁体６３に対して圧力を安定的に作用させることができ、逃し弁体６３の開弁動作を良好なものとすることができる。   (6) The relief valve body 63 moves together with the relief valve body guide 64 in a state where the inclination is regulated by the relief valve body guide 64. According to this, since it is possible to suppress the relief valve body 63 from being seated on the valve seat 62e in a tilted state, the pressure is stably applied to the relief valve body 63 from the relief valve hole 62h. Therefore, the valve opening operation of the relief valve body 63 can be improved.

（７）本実施形態の濃縮器１０は、バッファタンク１４を備えている。これによれば、吸着筒１２の再生時であっても、バッファタンク１４内に貯留されていた窒素ガスを製品ガスとして第５配管１５ｅを介して外部に供給することができる。   (7) The concentrator 10 of this embodiment includes a buffer tank 14. According to this, even when the adsorption cylinder 12 is regenerated, the nitrogen gas stored in the buffer tank 14 can be supplied to the outside as the product gas through the fifth pipe 15e.

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・ 実施形態において、放出流路６９の流路面積と弁孔２５ｈの流路面積とが同じであってもよいし、放出流路６９の流路面積が、弁孔２５ｈの流路面積よりも小さくてもよい。 In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the embodiment, the flow passage area of the discharge flow passage 69 and the flow passage area of the valve hole 25h may be the same, or the flow passage area of the discharge flow passage 69 is larger than the flow passage area of the valve hole 25h. It may be small.

・ 実施形態において、逃し弁６０が切換弁２１に一体化されていてもよい。つまり、逃し弁６０はベース４０に一体化されておらず、遮断弁４５がベース４０に一体化されている構成であってもよい。   In the embodiment, the relief valve 60 may be integrated with the switching valve 21. That is, the relief valve 60 may not be integrated with the base 40, and the cutoff valve 45 may be integrated with the base 40.

・ 実施形態において、遮断弁４５が切換弁２１に一体化されていてもよい。つまり、遮断弁４５はベース４０に一体化されておらず、逃し弁６０がベース４０に一体化されている構成であってもよい。   In the embodiment, the shutoff valve 45 may be integrated with the switching valve 21. That is, the shut-off valve 45 may not be integrated with the base 40, and the relief valve 60 may be integrated with the base 40.

・ 実施形態において、空圧バルブ２０は、遮断弁４５が無い構成であってもよい。
・ 実施形態において、連通路６７は、継手装着凹部４２の内側に連通していたが、これに限らず、例えば、ベース供給通路４１ａに連通していてもよい。 In the embodiment, the pneumatic valve 20 may be configured without the shutoff valve 45.
In the embodiment, the communication passage 67 communicates with the inside of the joint mounting recess 42, but is not limited thereto, and may be communicated with the base supply passage 41a, for example.

・ 実施形態において、逃し弁６０は、逃し弁体ガイド６４が無い構成であってもよい。
・ 実施形態において、逃し弁体ガイド６４の外面に形成される溝６４ａの数は１〜３つであってもよいし、５つ以上であってもよい。 In the embodiment, the relief valve 60 may be configured without the relief valve body guide 64.
In the embodiment, the number of grooves 64a formed on the outer surface of the relief valve body guide 64 may be 1 to 3, or 5 or more.

・ 実施形態において、濃縮器１０は、バッファタンク１４が無い構成であってもよい。この場合、２ポート弁１３を削除してもよい。
・ 実施形態において、２ポート弁１３に代えて、第３配管１５ｃから第４配管１５ｄへの窒素ガスの流通を許容するとともに第４配管１５ｄから第３配管１５ｃへの窒素ガスの流通を遮断する逆止弁（チェック弁）を用いてもよい。 In the embodiment, the concentrator 10 may be configured without the buffer tank 14. In this case, the 2-port valve 13 may be deleted.
In the embodiment, instead of the 2-port valve 13, the flow of nitrogen gas from the third pipe 15c to the fourth pipe 15d is allowed and the flow of nitrogen gas from the fourth pipe 15d to the third pipe 15c is blocked. A check valve (check valve) may be used.

・ 実施形態において、濃縮器１０は、窒素を主として吸着する吸着剤が充填された吸着筒を用いて、空気中の窒素を吸着剤に吸着させることで、濃縮された特定ガスである酸素ガス（酸素富化ガス）を生成するように構成されていてもよく、酸素ガスを製品ガスとして外部に供給するように構成されていてもよい。   In the embodiment, the concentrator 10 uses an adsorption cylinder filled with an adsorbent that mainly adsorbs nitrogen to adsorb nitrogen in the air to the adsorbent, thereby concentrating oxygen gas (specific gas concentrated) ( (Oxygen-enriched gas) may be generated, or oxygen gas may be configured to be supplied to the outside as a product gas.

１０…濃縮器、１２…吸着筒、１２ａ…吸着剤、１６…オリフィス、１７…製品ガス供給流路、２０…空圧バルブ、２１…切換弁、２３…切換弁体、２５ｈ…弁孔、４０…ベース、４５…遮断弁、５１…空気流路、５２…排出流路、６０…逃し弁、６９…放出流路。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Concentrator, 12 ... Adsorption cylinder, 12a ... Adsorbent, 16 ... Orifice, 17 ... Product gas supply flow path, 20 ... Pneumatic valve, 21 ... Switching valve, 23 ... Switching valve body, 25h ... Valve hole, 40 ... Base, 45 ... Shut-off valve, 51 ... Air flow path, 52 ... Discharge flow path, 60 ... Relief valve, 69 ... Release flow path.

Claims (7)

吸着剤が充填された吸着筒と、前記吸着筒に空気を供給する空気流路と、前記吸着筒内で濃縮された特定ガスを製品ガスとして外部に供給する製品ガス供給流路と、前記製品ガス供給流路に設けられるオリフィスと、を備えた濃縮器に用いられる空圧バルブであって、
前記空気流路に設けられ、前記空気流路を介した前記吸着筒内への空気の供給を許容する第１切換位置と、前記空気流路を介した前記吸着筒内への空気の供給を遮断し、前記吸着筒内を大気に開放する第２切換位置と、に切換可能な切換弁体を有する切換弁と、
前記空気流路を流れる空気を大気へ放出可能な放出流路と、
前記切換弁体が前記第１切換位置にあるときに、少なくとも前記製品ガス供給流路における前記オリフィスよりも上流側に位置する部分の圧力が上昇して所定の圧力に達すると開弁して、前記空気流路を流れる空気を前記放出流路を介して大気へ放出する逃し弁と、を備えたことを特徴とする空圧バルブ。 An adsorption cylinder filled with an adsorbent, an air flow path for supplying air to the adsorption cylinder, a product gas supply flow path for supplying a specific gas concentrated in the adsorption cylinder to the outside as a product gas, and the product An air pressure valve used in a concentrator equipped with an orifice provided in a gas supply flow path,
A first switching position which is provided in the air flow path and allows supply of air into the adsorption cylinder via the air flow path; and supply of air into the adsorption cylinder via the air flow path. A switching valve having a switching valve body that is switchable to a second switching position that shuts off and opens the inside of the adsorption cylinder to the atmosphere;
A discharge channel capable of releasing air flowing through the air channel to the atmosphere;
When the switching valve body is in the first switching position, the valve is opened when the pressure of at least the portion located upstream of the orifice in the product gas supply flow path reaches a predetermined pressure, A pneumatic valve, comprising: a relief valve that discharges air flowing through the air flow path to the atmosphere through the discharge flow path. 前記切換弁は、前記切換弁体が前記第１切換位置にあるときに開放されるとともに前記切換弁体が前記第２切換位置にあるときに閉鎖され、前記空気流路の一部を構成する弁孔を有し、
前記放出流路の流路面積は、前記弁孔の流路面積よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の空圧バルブ。 The switching valve is opened when the switching valve body is in the first switching position and is closed when the switching valve body is in the second switching position, and constitutes a part of the air flow path. Has a valve hole,
The pneumatic valve according to claim 1, wherein a flow passage area of the discharge flow passage is larger than a flow passage area of the valve hole. 前記切換弁体が前記第２切換位置にあるときに前記空気流路を流れる空気を大気へ排出可能な排出流路を備え、
前記排出流路には、前記切換弁体が前記第２切換位置にあるとき、前記吸着筒内を前記空気流路及び前記排出流路を介して大気に開放して前記吸着筒が再生された後に、前記排出流路を介した前記大気から前記空気流路への空気の流通を遮断する遮断弁が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空圧バルブ。 A discharge flow path capable of discharging air flowing through the air flow path to the atmosphere when the switching valve body is in the second switching position;
When the switching valve body is in the second switching position, the suction cylinder is regenerated by opening the suction cylinder to the atmosphere via the air flow path and the discharge flow path. The pneumatic valve according to claim 1 or 2, further comprising a shut-off valve that shuts off a flow of air from the atmosphere to the air flow path via the discharge flow path. 前記切換弁が取り付けられるベースを備え、
前記逃し弁は、前記ベースに一体化されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の空圧バルブ。 A base to which the switching valve is attached;
The pneumatic valve according to any one of claims 1 to 3, wherein the relief valve is integrated with the base. 前記切換弁が取り付けられるベースを備え、
前記遮断弁は、前記ベースに一体化されていることを特徴とする請求項３に記載の空圧バルブ。 A base to which the switching valve is attached;
The pneumatic valve according to claim 3, wherein the shut-off valve is integrated with the base. 前記切換弁が取り付けられるベースを備え、
前記逃し弁及び前記遮断弁は、前記ベースに一体化されていることを特徴とする請求項３に記載の空圧バルブ。 A base to which the switching valve is attached;
The pneumatic valve according to claim 3, wherein the relief valve and the shut-off valve are integrated with the base. 吸着剤が充填された吸着筒と、前記吸着筒に空気を供給する空気流路と、前記吸着筒内で濃縮された特定ガスを製品ガスとして外部に供給する製品ガス供給流路と、前記製品ガス供給流路に設けられるオリフィスと、を備えた濃縮器であって、
前記空気流路に設けられ、前記空気流路を介した前記吸着筒内への空気の供給を許容する第１切換位置と、前記空気流路を介した前記吸着筒内への空気の供給を遮断し、前記吸着筒内を大気に開放する第２切換位置と、に切換可能な切換弁体を有する切換弁と、
前記空気流路を流れる空気を大気へ放出可能な放出流路と、
前記切換弁体が前記第１切換位置にあるときに、少なくとも前記製品ガス供給流路における前記オリフィスよりも上流側に位置する部分の圧力が上昇して所定の圧力に達すると開弁して、前記空気流路を流れる空気を前記放出流路を介して大気へ放出する逃し弁と、を有する空圧バルブを備えたことを特徴とする濃縮器。 An adsorption cylinder filled with an adsorbent, an air flow path for supplying air to the adsorption cylinder, a product gas supply flow path for supplying a specific gas concentrated in the adsorption cylinder to the outside as a product gas, and the product An orifice provided in the gas supply flow path,
A first switching position which is provided in the air flow path and allows supply of air into the adsorption cylinder via the air flow path; and supply of air into the adsorption cylinder via the air flow path. A switching valve having a switching valve body that is switchable to a second switching position that shuts off and opens the inside of the adsorption cylinder to the atmosphere;
A discharge channel capable of releasing air flowing through the air channel to the atmosphere;
When the switching valve body is in the first switching position, the valve is opened when the pressure of at least the portion located upstream of the orifice in the product gas supply flow path reaches a predetermined pressure, A concentrator comprising a pneumatic valve having a relief valve for releasing air flowing through the air flow path to the atmosphere through the discharge flow path.
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