JP4404583B2 - 酸素濃縮装置 - Google Patents
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Description
α=(P1−P2)/ΔT2 (1)
ここで、P1(kgf/cm2)は、図3に示すように、貯留タンク20の内部圧力が極大値Pmaxになった時刻T0(sec)から所定時間ΔT1(sec)が経過した瞬間の貯留タンク20の内部圧力であり、P2(kgf/cm2)は、その後さらに所定時間ΔT2(sec)が経過した瞬間の貯留タンク20の内部圧力である。ただし、貯留タンク20の内部圧力は、時刻T0(sec)から時刻T0+ΔT1+ΔT2(sec)までの間に極小値Pminにならないものとする。所定時間ΔT1は、通常、0.1〜2.0secであり、所定時間ΔT2は、通常、0.5〜2.0secである。
Q1=(60・V/Pa)・α (2)
ここで、Pa(kgf/cm2)は、標準大気圧(約1.0(kgf/cm2))であり、Vは、貯留タンク20の内容積(リットル)である。このように、圧力減少速度αからは、貯留タンク20から実際に取り出されている製品ガスの流量を容易に算出することができる。
20 貯留タンク
30 貯留タンク圧力検知手段
31 吸着室圧力検知手段
40 コンプレッサー
50 冷却ファン
60〜64 二方弁
70〜72 逆止弁
80 減圧弁
90 オリフィス
100 取出流量設定手段
110 吸入フィルター
120 サイレンサー
130 加湿器
200 制御基盤
201 換算回路
202 駆動回路
203 比較回路
210 警報手段
Claims (11)
- 空気中の窒素を選択的に吸着する吸着剤が収容された複数の吸着室と、吸着室へ空気を送出するコンプレッサーと、吸着室から送出される製品ガスが一時的に貯留される貯留タンクとが備えられた圧力変動吸着式の酸素濃縮装置において、
貯留タンクの内部圧力を検知する貯留タンク圧力検知手段が設けられ、
貯留タンクの内部圧力が極大値P max になった時刻T 0 から所定時間ΔT 1 が経過した瞬間の貯留タンクの内部圧力P 1 と、その後さらに所定時間ΔT 2 (ただし、貯留タンクの内部圧力は、時刻T 0 から時刻T 0 +ΔT 1 +ΔT 2 までの間に極小値P min にならないものとする。)が経過した瞬間の貯留タンクの内部圧力P 2 との差P 1 −P 2 を、所定時間ΔT 2 で除することにより、圧力減少速度α(=(P 1 −P 2 )/ΔT 2 )を算出し、圧力減少速度αが速くなるにつれて、コンプレッサーの空気送出流量が多くなるよう自動的に変更され、圧力減少速度αが遅くなるにつれて、コンプレッサーの空気送出流量が少なくなるよう自動的に変更されることを特徴とする酸素濃縮装置。 - さらに、コンプレッサーを冷却するための冷却ファンが設けられ、該冷却ファンの回転速度が、圧力減少速度αが速くなるにつれて速く変更され、圧力減少速度αが遅くなるにつれて遅く変更される請求項1記載の酸素濃縮装置。
- さらに、吸着室の内部圧力を検知する吸着室圧力検知手段が設けられ、吸着室圧力検知手段によって検知された吸着室の内部圧力が上限値P0に達したところで、吸着室の均圧操作が開始される請求項1又は2記載の酸素濃縮装置。
- 上限値P0が、圧力減少速度αが速くなるにつれて高く変更され、圧力減少速度αが遅くなるにつれて低く変更される請求項3記載の酸素濃縮装置。
- 吸着室の均圧操作を行う時間が、圧力減少速度αが速くなるにつれて長く変更され、圧力減少速度αが遅くなるにつれて短く変更される請求項1〜4いずれか記載の酸素濃縮装置。
- コンプレッサーの空気送出流量、吸着室の切替圧力、冷却ファンの回転速度、上部均圧の時間幅又は下部均圧の時間幅の中から選ばれる少なくとも2つの運転条件からなる運転条件グループが複数組設定された運転条件テーブルを有し、圧力減少速度αに応じた1組の運転条件グループが前記運転条件テーブルから選択される請求項1〜5いずれか記載の酸素濃縮装置。
- ガス流量を連続的に調整できる可変弁が、貯留タンクから製品ガスを取り出すガス流路に設けられ、可変弁の開度が、圧力減少速度αに応じて微調整される請求項1〜6いずれか記載の酸素濃縮装置。
- 酸素濃縮装置が起動されてから所定時間が経過するまでの間は、コンプレッサーの空気送出流量、吸着室の切替圧力、冷却ファンの回転速度、上部均圧の時間幅及び下部均圧の時間幅が変更されない請求項1〜7いずれか記載の酸素濃縮装置。
- さらに、異常発生信号が入力されると警報を発する警報手段が設けられ、圧力減少速度αの異常が検知されると警報手段へ異常発生信号が入力される請求項1〜8いずれか記載の酸素濃縮装置。
- さらに、製品ガスの所望の取出流量を設定する取出流量設定手段が設けられ、取出流量設定手段によって設定された取出流量設定値Q0と圧力減少速度αとのスケーリング後の差が所定の許容値を越えた場合に警報手段へ異常発生信号が入力される請求項9記載の酸素濃縮装置。
- 警報手段へ異常発生信号が入力されている間は、コンプレッサーの空気送出流量、吸着室の切替圧力、冷却ファンの回転速度、上部均圧の時間幅及び下部均圧の時間幅が変更されない請求項9又は10記載の酸素濃縮装置。
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