JP5214885B2 - Oxygen concentrator and abnormality monitoring method thereof - Google Patents
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- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
Description
本発明は空気中の酸素を分離濃縮し使用者に供給する酸素濃縮装置に関する。さらに詳細には酸素濃縮器運転時に警報が発生した場合、発生時点から一定時間遡り、警報発生の原因特定を行なうために必要とする適切な時間間隔・期間の器台運転情報を記録する手段を搭載した酸素濃縮装置およびその異常監視方法に関するものである。 The present invention relates to an oxygen concentrator for separating and concentrating oxygen in the air and supplying it to a user. More specifically, when an alarm is generated during the operation of the oxygen concentrator, means for recording instrument operation information at an appropriate time interval / period required for identifying the cause of the alarm by going back a certain time from the point of occurrence. The present invention relates to an on-board oxygen concentrator and an abnormality monitoring method thereof.
近年、肺気腫、肺結核後遺症や慢性気管支炎などの慢性呼吸器疾患に苦しむ患者が増加する傾向にあるが、かかる患者に対する治療方法として、高濃度酸素を吸入させる酸素吸入療法が行われている。酸素吸入療法とは前記疾病患者に対して酸素ガス若しくは酸素濃縮気体を吸入させる治療法である。治療用の酸素ガス或いは濃縮酸素気体の供給源としては、高圧酸素ボンベ、液体酸素ボンベ、酸素濃縮装置等の使用が挙げられるが、長時間の連続使用に耐えることができ、また使い勝手がよいなどの理由により、酸素濃縮装置を使用するケースが増加している。 In recent years, the number of patients suffering from chronic respiratory diseases such as pulmonary emphysema, pulmonary tuberculosis sequelae and chronic bronchitis tends to increase. As a treatment method for such patients, oxygen inhalation therapy for inhaling high concentration oxygen is performed. The oxygen inhalation therapy is a treatment method for inhaling oxygen gas or oxygen enriched gas to the diseased patient. Examples of the supply source of therapeutic oxygen gas or concentrated oxygen gas include the use of high-pressure oxygen cylinders, liquid oxygen cylinders, oxygen concentrators, etc., which can withstand long-term continuous use and are easy to use. For this reason, cases of using oxygen concentrators are increasing.
酸素濃縮装置は空気中の酸素を分離し、濃縮することを可能にした装置である。かかる酸素を分離濃縮する装置としては、90%以上の高濃度の酸素が得られるという観点で、空気中の窒素を選択的に吸着し得る吸着剤を1個或いは、複数の吸着床に充填した吸着型酸素濃縮装置が広く知られ使用されている。その中でも圧力変動装置としてコンプレッサを用いた圧力変動吸着型酸素濃縮装置が広く世の中に広まっている。かかる装置は通常窒素を選択的に吸着する吸着剤を充填させた1個或いは複数の吸着床に対して、コンプレッサから圧縮空気を供給し、吸着床内を加圧状態にして窒素を吸着させ、未吸着の高濃度の酸素を得る吸着工程と、吸着床内を減圧して窒素を脱着させる脱着工程からなり、これを一定サイクルで繰り返すことで、高濃度の酸素を得る装置である。圧力変動吸着法には、吸着した窒素成分を取り除き吸着剤を再生させる脱着工程を大気圧まで行うPSA:Pressure Swing Adsorption法や、真空ポンプで吸着筒を真空まで減圧させるVPSA:Vacuum Pressure Swing Adsorption法がある。 The oxygen concentrator is an apparatus that can separate and concentrate oxygen in the air. As an apparatus for separating and concentrating oxygen, one or a plurality of adsorbent beds are packed with an adsorbent capable of selectively adsorbing nitrogen in the air from the viewpoint of obtaining a high concentration of oxygen of 90% or more. Adsorption type oxygen concentrators are widely known and used. Among them, a pressure fluctuation adsorption type oxygen concentrator using a compressor as a pressure fluctuation apparatus is widely spread in the world. Such an apparatus normally supplies compressed air from a compressor to one or a plurality of adsorbent beds filled with an adsorbent that selectively adsorbs nitrogen, and adsorbs nitrogen by bringing the inside of the adsorbent bed into a pressurized state. This is an apparatus for obtaining high concentration oxygen by repeating an adsorption process for obtaining unadsorbed high concentration oxygen and a desorption step for desorbing nitrogen by depressurizing the inside of the adsorption bed. In the pressure fluctuation adsorption method, PSA: Pressure Swing Adsorption method that removes adsorbed nitrogen components and regenerates the adsorbent to atmospheric pressure, and VPSA: Vacuum Pressure Swing Adsorption method that depressurizes the adsorption cylinder to vacuum with a vacuum pump There is.
特開平11-347127号公報には、供給される濃縮酸素の濃度の異常を判定する技術が開示されている。この技術は、濃縮空気そのものは正常に生産されているものの、濃度計の異常が起こった場合の対処であり、濃度計のみではなく、圧力、特に吸着筒の最大到達圧力及び最大圧力の傾向に基づいて濃度異常を判定するというものである。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-347127 discloses a technique for determining an abnormality in the concentration of supplied concentrated oxygen. This technology is to cope with abnormalities in the concentration meter even though the concentrated air itself is normally produced, and not only the concentration meter but also the pressure, especially the maximum ultimate pressure and the maximum pressure of the adsorption cylinder. Based on this, the concentration abnormality is determined.
特開2003-238115号公報には、酸素濃度の検出結果に基づいて吸着材の性能劣化を判定する技術が開示されている。本文献によれば、判定は予め決められている閾値と実測値との比較により行われる。また、濃度に加え、吸着材の劣化因子とされる湿度を測定して同様に吸着材の性能劣化を判定する技術も開示されている。 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-238115 discloses a technique for determining performance deterioration of an adsorbent based on the detection result of oxygen concentration. According to this document, the determination is made by comparing a predetermined threshold value with an actual measurement value. Also disclosed is a technique for measuring the humidity, which is a deterioration factor of the adsorbent, in addition to the concentration, and similarly determining the performance deterioration of the adsorbent.
従来技術にあっては、濃度異常を検知するために必要な機械的構成は明らかにされてきたものの、その機械的構成と運転プロセスとの関連が明確ではなかったため、具体的な監視方法については明示された技術がない。 In the prior art, although the mechanical configuration necessary to detect the concentration abnormality has been clarified, the relationship between the mechanical configuration and the operation process has not been clear. There is no explicit technology.
酸素濃縮器は、警報発生時に原因調査・対策を行なうため、サービスセンターで装置の状態・器台運転記録を元に解析を行なう。しかしながら、現状での警報発生時の装置運転情報は、発生した瞬間の装置情報など断片的なものであり、円滑な原因解析を行なうには困難であった。また、常に装置運転情報を一定間隔で残す、または全ての警報発生時の装置運転情報を残した場合には記憶容量の限界などの制約を受け、また解析を行なう際に必要な装置運転情報を探し出して解析しなければならないなどの手間が必要になる。 The oxygen concentrator performs an analysis based on the device status and instrument operation record at the service center in order to investigate the cause and take countermeasures when an alarm occurs. However, the current device operation information at the time of alarm generation is fragmented such as the device information at the moment of occurrence, and it is difficult to perform a smooth cause analysis. In addition, if device operation information is always left at regular intervals, or device operation information at the time of occurrence of all alarms is left, restrictions such as storage capacity limits are imposed, and device operation information necessary for analysis is also stored. It takes time and effort to find and analyze.
本発明は上記の課題を解決するものであり、記録する装置運転情報の期間・間隔・種類毎の記録回数を、酸素濃縮器の故障モード・運転環境・特性に沿った記憶方式にすることにより、必要十分な装置運転情報の記録を行なう装置を実現するものである。 The present invention solves the above-mentioned problem, by making the number of times of recording of device operation information to be recorded for each period, interval, and type into a storage system in accordance with the failure mode, operating environment, and characteristics of the oxygen concentrator. Thus, a device for recording necessary and sufficient device operation information is realized.
すなわち本発明は、酸素よりも窒素を選択的に吸着し得る吸着剤を充填した複数の吸着床と、該吸着床へ空気を供給する空気供給手段、該空気供給手段からの空気を該吸着床へ供給し濃縮酸素を取出し該吸着床を減圧し吸着剤を再生する吸脱着工程を一定タイミングで繰り返すための流路切換手段、濃縮酸素を供給する酸素供給手段を具備した酸素濃縮装置において、該酸素濃縮装置の運転状態を検知するセンサ、該センサの検知情報を記録するメモリ、検知情報が予め設定された設定値と比較する演算素子を備え、該メモリが、検知情報を常時記録する一次記憶領域と、検知情報の正常運転記録領域、異常運転記録領域、および警報履歴フラグの記録領域を有する不揮発性メモリであり、比較結果が予め設定された設定値から外れた場合、該演算素子が、該一次記憶領域に記録された記録情報のうち異常検知時刻から所定時間遡った時間の記録情報を、異常検知直前の一定期間の連続運転情報および一定時間毎の間歇運転情報として異常運転記録領域に記録すること機能を備えたことを特徴とする酸素濃縮装置を提供する。 That is, the present invention provides a plurality of adsorption beds filled with an adsorbent capable of selectively adsorbing nitrogen rather than oxygen, air supply means for supplying air to the adsorption bed, and air from the air supply means for the adsorption bed. In the oxygen concentrator equipped with a flow path switching means for repeating the adsorption / desorption process of desorbing the adsorbent by depressurizing the adsorbent bed and regenerating the adsorbent at a fixed timing, and an oxygen supply means for supplying concentrated oxygen, A sensor that detects the operating state of the oxygen concentrator, a memory that records detection information of the sensor, and an arithmetic element that compares the detection information with a preset set value, the memory always storing the detection information Non-volatile memory having a region, a normal operation recording region of detection information, an abnormal operation recording region, and a recording region of an alarm history flag, and the comparison result deviates from a preset setting value, The computing element abnormally records the recorded information recorded in the primary storage area for a predetermined time after the abnormality detection time as continuous operation information for a certain period immediately before the abnormality detection and intermittent operation information every certain time. Provided is an oxygen concentrator having a function of recording in an operation recording area.
また本発明は、かかるセンサが該吸着床の圧力を計測する圧力センサ、酸素供給流量を計測する酸素流量センサ、酸素濃度を計測する酸素濃度センサ、濃縮酸素または装置内外の部品の温度を計測する温度センサ、該空気供給手段または該流路切換手段の制御状態の検知手段、空気供給手段の制御状態の検知手段であり、該演算素子が、該一次記憶領域に記録された該センサの検知情報のうち、異常検知時刻から所定時間遡った時間の記録情報を、異常検知直前の一定時間の連続運転情報および一定時間毎の間歇運転情報として、異常運転記録領域に記録する機能を備えたことを特徴とする酸素濃縮装置を提供する。 The present invention also provides a pressure sensor for measuring the pressure of the adsorbent bed, an oxygen flow rate sensor for measuring the oxygen supply flow rate, an oxygen concentration sensor for measuring the oxygen concentration, concentrated oxygen or the temperature of components inside and outside the apparatus. A temperature sensor, a control means for detecting the air supply means or the flow path switching means, and a control means for detecting the control state of the air supply means, the detection information of the sensor recorded in the primary storage area by the arithmetic element Among them, it has a function to record in the abnormal operation recording area the recording information of the time that is a predetermined time after the abnormality detection time as continuous operation information for a certain time immediately before the abnormality detection and intermittent operation information every certain time A featured oxygen concentrator is provided.
また本発明は、かかる連続運転情報の記録時間が、複数ある吸着床の全ての吸脱着工程に要する時間であることを特徴とし、該異常運転記録領域に、異常検知情報に対応した初回時の警報ログ記録領域と、異常記録情報全体の2回目以降の警報ログ記録領域を備えることを特徴とする酸素濃縮装置を提供するものである。 Further, the present invention is characterized in that the recording time of the continuous operation information is a time required for all the adsorption / desorption processes of a plurality of adsorption beds, and the abnormal operation recording area includes an initial detection time corresponding to the abnormality detection information. It is an object of the present invention to provide an oxygen concentrator having an alarm log recording area and an alarm log recording area for the second and subsequent times of the entire abnormal recording information.
更に本発明は、複数のセンサに対応した検知情報の正常運転記録領域、異常運転記録領域、および警報履歴フラグの記録領域を有する不揮発性メモリを備え、使用者による運転停止時に、該演算素子が、該一次記憶領域に記録された該センサの検知情報のうち、異常検知時刻から所定時間遡った時間の記録情報を、運転停止時点を含む一定時間の連続運転情報および一定時間毎の間歇運転情報として正常運転記録領域に記録すること機能を備えたことを特徴とする酸素濃縮装置を提供するものである。 The present invention further includes a non-volatile memory having a normal operation recording area for detection information corresponding to a plurality of sensors, an abnormal operation recording area, and an alarm history flag recording area. Among the detection information of the sensor recorded in the primary storage area, the record information of a time that is a predetermined time back from the abnormality detection time, the continuous operation information for a fixed time including the operation stop time, and the intermittent operation information for every fixed time An oxygen concentrator having a function of recording in a normal operation recording region is provided.
また本発明は、装置の運転状態を検知するセンサ、該センサの検知情報を記録するメモリを備え、装置の運転状態を確認し記録する異常監視方法において、
(1)検知情報を該メモリの一次記憶領域に記録するステップ、
(2)検知情報と予め設定された設定値と比較する異常検知ステップ、
(3)該検知情報が該設定値から外れた場合、該一次記憶領域に記録された記録情報を、異常検知時刻から所定時間遡った時間の記憶情報を、該所定時間のうち異常検知直前の一定期間の連続情報および一定時間毎の運転情報として異常運転記録領域に記録するステップ、を備えたことを特徴とする異常監視方法を提供する。
The present invention also includes a sensor for detecting the operation state of the apparatus, a memory for recording detection information of the sensor, and an abnormality monitoring method for checking and recording the operation state of the apparatus.
(1) recording detection information in a primary storage area of the memory;
(2) An abnormality detection step for comparing detection information with a preset setting value;
(3) When the detection information deviates from the set value, the record information recorded in the primary storage area is stored as the storage information at a time that is a predetermined time after the abnormality detection time, and immediately before the abnormality detection within the predetermined time. There is provided an abnormality monitoring method comprising a step of recording in a abnormal operation recording area as continuous information for a fixed period and operation information for a fixed time.
また本発明は、複数のセンサに対応した検知情報の正常運転記録領域、異常運転記録領域、および警報履歴フラグの記録領域を有する不揮発性メモリを備え、該異常運転記録領域を異常検知情報に対応した初回時の警報ログの記録領域と、異常記録情報全体の2回目以降の記録領域とし、
(1)異常を検知した場合、該警報履歴フラグ(初期値は「0」とする)を参照するステップ、
(2)該警報履歴フラグが「0」の場合、該記憶情報を異常検知情報の種類に応じた初回時ログの記録領域に記録し、且つ警報履歴フラグを「1」に変更するステップ、
(3)該警報履歴フラグが「1」の場合、該記憶情報を2回目以降の記録領域に記録するステップ、を備えることを特徴とする異常監視方法を提供する。
The present invention also includes a non-volatile memory having a normal operation recording area, an abnormal operation recording area, and an alarm history flag recording area for detection information corresponding to a plurality of sensors, and the abnormal operation recording area corresponds to the abnormality detection information. The first time alarm log recording area and the second and subsequent recording areas of the entire abnormal recording information,
(1) a step of referring to the alarm history flag (initial value is “0”) when an abnormality is detected;
(2) when the alarm history flag is “0”, the storage information is recorded in the recording area of the initial-time log corresponding to the type of abnormality detection information, and the alarm history flag is changed to “1”;
(3) When the alarm history flag is “1”, there is provided an abnormality monitoring method comprising a step of recording the stored information in a recording area for the second time and thereafter.
本発明の異常監視方法を採用することで、警報発生時点からさかのぼって一定期間、例えば、(a)酸素濃縮装置の吸脱着シーケンスの2回分(吸着床が2式ある場合)は1秒間隔など細かい時間間隔での連続情報とし、(b)30分間は3分間隔の間歇情報として記録することにより、酸素濃縮器の故障モードに応じた適切な時間および間隔での記録を残すことができる。 By adopting the abnormality monitoring method of the present invention, a certain period from the time of alarm generation, for example, (a) 2 times of adsorption / desorption sequence of oxygen concentrator (when there are 2 adsorption beds), 1 second interval, etc. By recording continuous information at fine time intervals and (b) recording 30 minutes as intermittent information at intervals of 3 minutes, it is possible to leave records at appropriate times and intervals according to the failure mode of the oxygen concentrator.
例えば、酸素濃縮装置の配管破損やモータ異常など機械的故障は、上記(a)の記録により原因特定できる。また、室温変動や製品酸素ガスの供給用具であるカニューラの折れなど環境要因によるものは、(b)に記録により特定できる。さらに、必要な情報のみを記録することにより、メモリ容量の節約、解析時に不要に多量な情報を扱わなくて良い等の利点がある。 For example, a mechanical failure such as a broken pipe of the oxygen concentrator or a motor abnormality can be identified from the record (a). Further, environmental factors such as room temperature fluctuations and breakage of the cannula, which is a supply tool for product oxygen gas, can be specified by recording in (b). Furthermore, by recording only necessary information, there are advantages such as saving of memory capacity and unnecessary handling of a large amount of information during analysis.
さらに、警報が複数回発生した場合、必要な初回の警報時の器台運転情報を残すことにより、ある警報が原因となって、副次的に別の警報が発生した場合も、最初の原因となった警報発生時の器台運転情報は残すことができ、限られたメモリ資源の中で必要な警報記録を残すことができる等の利点がある。 In addition, if an alarm occurs multiple times, leaving the necessary instrument operation information at the time of the first alarm, if one alarm causes another alarm, then the first cause The instrument operation information at the time of the alarm occurrence can be left, and there is an advantage that a necessary alarm record can be left in a limited memory resource.
本発明の酸素濃縮装置の実施態様例を図面を用いて説明する。図1は本発明の一実施形態である圧力変動吸着型酸素濃縮装置を例示した概略装置構成図である。この図1において、1は酸素濃縮装置、3は加湿された酸素富化空気を吸入する使用者(患者)を示す。圧力変動吸着型酸素濃縮装置1は、外部空気取り込みフィルタ101、コンプレッサ103、切り替え弁104、吸着筒105、逆止弁106、製品タンク107、調圧弁108、流量設定手段109、フィルタ110を備える。これにより外部から取り込んだ原料空気から酸素ガスを濃縮した酸素富化空気を製造することができる。
An embodiment of the oxygen concentrator of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic apparatus configuration diagram illustrating a pressure fluctuation adsorption type oxygen concentrator as an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is an oxygen concentrator, and 3 is a user (patient) who inhales humidified oxygen-enriched air. The pressure fluctuation adsorption type oxygen concentrating device 1 includes an external
先ず、外部から取り込まれる原料空気は、塵埃などの異物を取り除くための外部空気取り込みフィルタ101などを備えた空気取り込み口から取り込まれる。このとき、通常の空気中には、約21%の酸素ガス、約77%の窒素ガス、0.8%のアルゴンガス、水蒸気ほかのガスが1.2%含まれている。かかる装置では、呼吸用ガスとして必要な酸素ガスのみを濃縮して取り出す。
First, the raw material air taken in from the outside is taken in from an air intake port provided with an external
この酸素ガスの取り出しは、原料空気を酸素ガス分子よりも窒素ガス分子を選択的に吸着するゼオライトなどからなる吸着剤が充填された吸着筒105に対して、切り替え弁104によって対象とする吸着筒105を順次切り替えながら、原料空気をコンプレッサ103により加圧して供給し、吸着筒105内で原料空気中に含まれる約77%の窒素ガスを選択的に吸着除去する。
The oxygen gas is taken out from the
前記の吸着筒105としては、前記吸着剤を充填した円筒状容器で形成され、通常、1筒式、2筒式の他に3筒以上の多筒式が用いられるが、連続的かつ効率的に原料空気から酸素富化空気を製造するためには、多筒式の吸着筒105を使用することが好ましい。また、前記のコンプレッサ103としては、揺動型空気圧縮機が用いられるほか、スクリュー式、ロータリー式、スクロール式などの回転型空気圧縮機が用いられる場合もある。また、このコンプレッサ103を駆動する電動機の電源は、交流であっても直流であってもよい。
前記吸着筒105で吸着されなかった酸素ガスを主成分とする酸素富化空気は、吸着筒105へ逆流しないように設けられた逆止弁106を介して、製品タンク107に流入する。
The adsorbing
Oxygen-enriched air mainly composed of oxygen gas that has not been adsorbed by the
なお、吸着筒105内に充填された吸着剤に吸着された窒素ガスは、新たに導入される原料空気から再度窒素ガスを吸着するために吸着剤から脱着させる必要がある。このために、コンプレッサ103によって実現される加圧状態から、切り替え弁104によって減圧状態(例えば大気圧状態又は負圧状態)に切り替え、吸着されていた窒素ガスを脱着させて吸着剤を再生させる。この脱着工程において、その脱着効率を高めるため、吸着工程中の吸着筒の製品端側或いは製品タンク107から酸素富化空気をパージガスとして逆流させるようにしてもよい。
Note that the nitrogen gas adsorbed by the adsorbent filled in the
原料空気から酸素富化空気が製造され、製品タンク107へ蓄えられる。この製品タンク107に蓄えられた酸素富化空気は、例えば95%といった高濃度の酸素ガスを含んでおり、調圧弁108や流量設定手段109などによってその供給流量と圧力とが制御されながら、加湿器201へ供給され、加湿された酸素富化空気が患者に供給される。
Oxygen-enriched air is produced from the raw air and stored in the
酸素富化空気の供給流量を設定する流量設定手段109の設定値や、酸素濃度センサ301の濃度値、流量センサ302の実酸素流量値を検知し、検知結果を記憶手段402に記憶することで運転状態を監視すると共に、検知結果に基づいて酸素生成量を調節する為、制御手段401により圧縮機103のモータ回転数を制御し原料空気の供給量を制御し、更に切り替え弁104を制御し吸脱着の切り替えタイミングを制御する。
By detecting the set value of the flow rate setting means 109 for setting the supply flow rate of oxygen-enriched air, the concentration value of the
圧縮機103には温度センサ(図示せず)、モータ回転数の検知手段(図示せず)を備え、圧縮機の運転を監視し記録すると共に、吸着筒105に備えた圧力センサや温度センサ(図示せず)により、吸着筒圧力及び温度を監視し、記憶手段402に記録する。
The
記憶手段402には、正常運転情報記憶領域および異常運転情報記憶領域を設ける。酸素富化空気の酸素濃度や流量、装置内の温度、圧力などの各運転情報は所定時間毎に、リアルタイムクロック403の時刻情報と共に正常運転情報記憶領域に記憶する。 The storage means 402 is provided with a normal operation information storage area and an abnormal operation information storage area. Each operation information such as the oxygen concentration and flow rate of the oxygen-enriched air, the temperature in the apparatus, and the pressure is stored in the normal operation information storage area together with the time information of the real-time clock 403 every predetermined time.
酸素濃縮装置の装置運転情報としては、上記リアルタイムクロックによる情報記録時刻と共に、製品酸素濃度、吸着圧力、製品流量、圧縮機のモータを制御するインバータの通信情報、ガス温度、吸脱着の切換弁である電磁弁の開閉情報、流量設定手段であるコントロールバルブの開度情報などの情報を記録する。 The device operation information of the oxygen concentrator includes product oxygen concentration, adsorption pressure, product flow rate, communication information of the inverter controlling the motor of the compressor, gas temperature, and adsorption / desorption switching valve as well as the information recording time by the real-time clock. Information such as opening / closing information of a certain solenoid valve and opening information of a control valve serving as a flow rate setting means is recorded.
さらにこれら実運転情報のデータの他、各運転データの上限値または下限値の設定値を記憶し、係る範囲を運転データが外れた場合は異常値として判断し記録する。例えば製品ガスの流量上限異常(FH)・下限異常(FL)、吸着筒の圧力上限異常(PHH)・下限異常(PHL)、製品酸素ガスの濃度上限異常(O2H)・下限異常(O2L)などを、各吸脱着サイクル毎の運転データの最高値、最低値を記録し、予め設定された正常閾値と比較することで上限異常、下限異常警報を発生させ、異常情報を記録する。
各運転情報を常時監視することは記憶手段402の記憶容量の関係から困難である。それぞれの警報発生時の記録方式を図2に示す。
Further, in addition to the data of the actual operation information, the set value of the upper limit value or the lower limit value of each operation data is stored, and when the operation data is out of the range, it is determined and recorded as an abnormal value. For example, product gas flow rate upper limit error (FH) / lower limit error (FL), adsorption cylinder pressure upper limit error (PHH), lower limit error (PHL), product oxygen gas concentration upper limit error (O2H), lower limit error (O2L), etc. Is recorded with the highest value and the lowest value of the operation data for each adsorption / desorption cycle, and an upper limit abnormality and a lower limit abnormality alarm are generated by comparing with the preset normal threshold value, and the abnormality information is recorded.
It is difficult to constantly monitor each operation information because of the storage capacity of the
酸素濃縮装置の吸脱着工程の1サイクルを20秒とした場合、吸着床が2式であれば、警報発生時点の40秒前から1秒毎の連続データを記録する。すなわち吸脱着シーケンス2回分のデータを確保することで、例えば配管の破損による圧力異常など急激な運転異常を監視することができる。 If one cycle of the adsorption / desorption process of the oxygen concentrator is 20 seconds, and if there are 2 adsorption beds, continuous data is recorded every second from 40 seconds before the alarm occurs. That is, by securing data for two adsorption / desorption sequences, it is possible to monitor a rapid operation abnormality such as a pressure abnormality due to a broken pipe, for example.
このような連続運転情報を長時間記録するにはメモリの容量を大きくする必要がある。そこで、上記連続運転情報と共に、例えば、警報発生30分前からの3分毎の間歇運転情報を記録することで、流量などの長時間の監視を、異常が発生する前から異常が発生するまでの経時変化を、使用メモリ容量を少なくして監視することができる。 In order to record such continuous operation information for a long time, it is necessary to increase the memory capacity. Therefore, along with the continuous operation information, for example, by recording intermittent operation information every 3 minutes from 30 minutes before the occurrence of the alarm, it is possible to monitor for a long time, such as the flow rate, from before the abnormality occurs until the abnormality occurs Can be monitored with less memory capacity.
メモリは2種類用意し、内部メモリと外部メモリを用意する。内部メモリは1秒毎に30分間の装置運転情報を常時更新し、警報が発生した時点で、上記の期間・間隔の部分だけを外部メモリに転記することで実現可能である。 Prepare two types of memory, internal memory and external memory. The internal memory can be realized by constantly updating the device operation information for 30 minutes every second and transferring only the above-mentioned period / interval to the external memory when an alarm is generated.
警報の発生回数による記録方式を図3、図4に示す。警報が発生した場合、その警報の種類の警報初回フラグを参照する。フラグの初期値は0とし、その警報の警報初回フラグが0ならば、「各警報の初回時のログ」のメモリに保存し、警報初回フラグを1にする。警報の警報初回フラグが1ならば、「2回目以降の警報のログ」の空きメモリのうち、先頭のものに記録する。 A recording method based on the number of times the alarm is generated is shown in FIGS. When an alarm occurs, the alarm initial flag of the alarm type is referred to. If the initial value of the flag is 0, and the alarm initial flag of the alarm is 0, the flag is stored in the “log at the first time of each alarm” and the alarm initial flag is set to 1. If the alarm initial flag of the alarm is 1, it is recorded in the first one of the free memories in the “second and subsequent alarm logs”.
初回警報は、副次的に発生する警報により記録が上書きされるのを避けるため、図4に示すように各種類警報毎の初回の装置運転記録は残すこととする。各警報の2回目以降の運転情報については、例えば共通の記憶領域を4箇所を用意し、順番に記録し、4回を超えた場合は、また最初の記憶領域に上書きし記録していく。 In order to prevent the first alarm from being overwritten by a secondary alarm, the initial device operation record for each type of alarm is retained as shown in FIG. For the operation information for the second and subsequent times of each alarm, for example, four common storage areas are prepared and recorded in order, and when exceeding four times, the first storage area is overwritten and recorded again.
このように酸素濃縮装置の異常運転情報を年月日時の時刻データと共に、警報発生直前の連続情報および、一定時間の間歇情報を組み合わせて記録することで、メモリ容量を最小限に抑えつつ、機器や使用者の不具合が発生した場合には、機器の運転データから不具合が発生する前後の運転状態を把握することができる。異常原因を容易に解析することが可能となる他、使用者の使用環境が保証環境(温度など)を逸脱している場合や処方流量が守られていない場合などの情報も記憶されており、使用環境や使用方法を教育するためのデータとなる。 By recording the abnormal operation information of the oxygen concentrator together with the time data of the year, month, day, date, and continuous information immediately before the occurrence of the alarm and the intermittent information for a certain period of time in combination, the memory capacity is minimized and the device If a user's trouble occurs, the operation state before and after the trouble can be grasped from the operation data of the device. In addition to being able to easily analyze the cause of abnormalities, information such as when the user's usage environment deviates from the guaranteed environment (temperature, etc.) or when the prescription flow rate is not observed is also stored, It becomes data for educating usage environment and usage.
1:酸素濃縮装置
2:無給水式加湿器
3:使用者
101:外部空気取り込みフィルタ
103:コンプレッサ
104:切換弁
105:吸着筒
106:逆止弁
107:製品タンク
108:調圧弁
109:流量設定手段
110:フィルタ
201:加湿器
301:酸素濃度センサ
302:流量センサ
401:制御手段
402:記憶手段
403:リアルタイムクロック
404:情報採り出し端末
1: Oxygen concentrator 2: Waterless humidifier 3: User
101: External air intake filter
103: Compressor
104: Switching valve
105: Adsorption cylinder
106: Check valve
107: Product tank
108: Pressure regulating valve
109: Flow rate setting method
110: Filter
201: Humidifier
301: Oxygen concentration sensor
302: Flow sensor
401: Control means
402: Memory means
403: Real time clock
404: Information collection terminal
Claims (7)
該酸素濃縮装置の運転状態を検知するセンサ、該センサの検知情報を記録するメモリ、および検知情報が予め設定された設定値と比較する演算素子を備え、
該メモリが、検知情報を常時記録する一次記憶領域、検知情報の正常運転記録領域、異常運転記録領域、および警報履歴フラグの記録領域を有する不揮発性メモリであり、比較結果が予め設定された設定値から外れた場合、該演算素子が、該一次記憶領域に記録された記録情報のうち、異常検知時刻から所定時間遡った時刻からの一定期間の連続運転情報、および、異常検知時刻から、長時間の所定時間遡った時刻から連続運転情報までの一定時間毎の間歇運転情報を異常運転記録領域に記録する機能を備えたことを特徴とする酸素濃縮装置。 A plurality of adsorbent beds filled with an adsorbent capable of selectively adsorbing nitrogen rather than oxygen; air supply means for supplying air to the adsorbent bed; and oxygen from the air supply means supplied to the adsorbent bed for concentrated oxygen In the oxygen concentrator equipped with a flow path switching means for repeating the adsorption / desorption step of depressurizing the adsorbent bed and regenerating the adsorbent at a fixed timing, and an oxygen supply means for supplying concentrated oxygen,
A sensor for detecting an operation state of the oxygen concentrator, a memory for recording detection information of the sensor, and an arithmetic element for comparing the detection information with a preset value;
The memory is a non-volatile memory having a primary storage area in which detection information is constantly recorded, a normal operation recording area of detection information, an abnormal operation recording area, and an alarm history flag recording area, and a comparison result is set in advance. If deviated from the value, the operational element, of the recording information recorded in the primary storage area, continuous operation information for a certain period from time when going back from the abnormality detection time a predetermined time, and, from the abnormality detection time, oxygen concentrator characterized by having a function of recording the abnormal operation recording area intermittent operation information every predetermined time until the continuous operation information from time when going back a long time for a predetermined time.
該演算素子が、該一次記憶領域に記録された該センサの検知情報のうち、異常検知時刻から所定時間遡った時間の記録情報を、異常検知時点を含む直前の一定時間の連続運転情報および一定時間毎の間歇運転情報として異常運転記録領域に記録する機能を備えたことを特徴とする請求項1に記載の酸素濃縮装置。 The sensor includes a pressure sensor that measures the pressure of the adsorption bed, an oxygen flow rate sensor that measures an oxygen supply flow rate, an oxygen concentration sensor that measures oxygen concentration, a temperature sensor that measures the temperature of concentrated oxygen or parts inside and outside the apparatus, and the air Detection means for the control state of the supply means or the flow path switching means, and detection means for the control state of the air supply means,
Among the detection information of the sensor recorded in the primary storage area, the arithmetic element records the recorded information of a time that is a predetermined time after the abnormality detection time, the continuous operation information for a certain time immediately before the abnormality detection time, and the constant The oxygen concentrator according to claim 1, further comprising a function for recording intermittent operation information in an abnormal operation recording area every hour.
(1)検知情報を該メモリの一次記憶領域に記録するステップ、
(2)検知情報と予め設定された設定値と比較する異常検知ステップ、
(3)該検知情報が該設定値から外れた場合、該一次記憶領域に記録された記録情報の中から、異常検知時刻から所定時間遡った時刻からの一定期間の連続運転情報、および、異常検知時刻から、長時間の所定時間遡った時刻から連続運転情報までの一定時間毎の間歇運転情報を、異常運転記録領域に記録するステップ、
を備えたことを特徴とする異常監視方法。 In the abnormality monitoring method for checking and recording the operation state of the apparatus, comprising a sensor for detecting the operation state of the apparatus and a memory for recording detection information of the sensor,
(1) recording detection information in a primary storage area of the memory;
(2) An abnormality detection step for comparing detection information with a preset setting value;
(3) If the detection information is out of the set value, continuous operation information for a certain period from among the record information recorded in the primary storage area, from the time when going back from the abnormality detection time a predetermined time, and, from the abnormality detection time, the intermittent operation information every predetermined time until the continuous operation information from time when going back a long time for a predetermined time, and records abnormal driving record area step,
An abnormality monitoring method characterized by comprising:
(1)異常を検知した場合、該警報履歴フラグ(初期値は「0」とする)を参照するステップ、
(2)該警報履歴フラグが「0」の場合、該記憶情報を異常検知情報の種類に応じた初回時ログの記録領域に記録し、且つ警報履歴フラグを「1」に変更するステップ、
(3)該警報履歴フラグが「1」の場合、該記憶情報を2回目以降の記録領域に記録するステップ、
を備えることを特徴とする請求項6に記載の異常監視方法。 A non-volatile memory having a normal operation recording area, an abnormal operation recording area, and an alarm history flag recording area corresponding to a plurality of sensors, and an alarm at the first time corresponding to the abnormal detection information. Log recording area and the second and subsequent recording areas of the entire abnormal recording information,
(1) a step of referring to the alarm history flag (initial value is “0”) when an abnormality is detected;
(2) when the alarm history flag is “0”, the storage information is recorded in the recording area of the initial-time log corresponding to the type of abnormality detection information, and the alarm history flag is changed to “1”;
(3) When the alarm history flag is “1”, the step of recording the stored information in the second and subsequent recording areas;
The abnormality monitoring method according to claim 6, further comprising:
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