[go: up one dir, main page]

JPH10245203A - 酸素濃縮装置 - Google Patents

酸素濃縮装置

Info

Publication number
JPH10245203A
JPH10245203A JP9048894A JP4889497A JPH10245203A JP H10245203 A JPH10245203 A JP H10245203A JP 9048894 A JP9048894 A JP 9048894A JP 4889497 A JP4889497 A JP 4889497A JP H10245203 A JPH10245203 A JP H10245203A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oxygen
silencer
adsorption
oxygen concentrator
compressor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9048894A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaki Tateno
正樹 立野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Teijin Ltd
Original Assignee
Teijin Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Teijin Ltd filed Critical Teijin Ltd
Priority to JP9048894A priority Critical patent/JPH10245203A/ja
Publication of JPH10245203A publication Critical patent/JPH10245203A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/02Energy absorbers; Noise absorbers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pipe Accessories (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧力変動吸着型酸素濃縮器において、コンプ
レッサーの吐出量を確保しながら、かつ、効率的に消音
化する 【解決手段】 窒素を選択的に吸着し得る吸着床、空気
供給手段、サージタンク手段を具備した圧力変動吸着型
酸素濃縮装置において、該空気供給手段の吸気口及び/
又は排気口に空洞型サイレンサーを備え、その形状が直
方体である酸素濃縮装置を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、大気中から酸素濃
縮気体を分離して使用するための酸素濃縮装置に関す
る。更に詳細には、圧力変動吸着型酸素濃縮装置に関
し、低騒音で多量の酸素濃縮気体を安定した濃度で使用
者に供給できるようにした、改善された酸素濃縮装置を
提供するものである。
【0002】
【従来技術】近年喘息、肺気腫症、慢性気管支炎等の呼
吸器系疾患に苦しむ患者が増加する傾向にあるが、その
最も効果的な治療法の一つとして酸素吸入療法がある。
【0003】かかる酸素吸入療法とは、酸素ガスあるい
は酸素濃縮気体を患者に供給させるものであって、その
酸素ガスや酸素濃縮気体の供給源として酸素ボンベが従
来より用いられてきた。最近、空気中から酸素濃縮気体
を直接分離する酸素濃縮装置が開発され、使用時の利便
性、保守管理の容易さから次第に普及するようになって
来ている。
【0004】かかる酸素濃縮装置として、酸素選択透過
膜を用いた膜型酸素濃縮装置と、窒素又は酸素を選択的
に吸着し得る吸着剤を用いた吸着型酸素濃縮装置が知ら
れている。吸着型酸素濃縮装置としては、コンプレッサ
ーを用いた圧力変動吸着型酸素濃縮装置があり、通常、
窒素を選択的に吸着し得る吸着剤を充填した吸着床にコ
ンプレッサーで圧縮空気を導入して加圧状態で窒素を吸
着させることにより酸素濃縮気体を得る吸着工程と、吸
着床の内圧を減少させて窒素を脱着させ吸着剤の再生を
行う脱着工程を交互に行うことにより酸素濃縮気体を得
る装置である。
【0005】吸着床で精製された酸素濃縮気体は一時的
にサージタンクに貯留され、ここから使用者に連続的に
供給されるとともに、サージタンク内に貯留された酸素
濃縮気体を吸着床に逆流させて、吸着床の再加圧や吸着
床の脱着のためのリンス用として用いられることが多
い。
【0006】かかる圧力変動吸着型酸素濃縮装置は、主
としてコンプレッサーからの騒音が問題となり各種の対
策がとられている。
【0007】圧力変動型酸素濃縮装置には1基の吸着塔
内で吸脱着操作をくり返し行う一塔式と、2基或いはそ
れ以上の複数の吸着塔を用い、一方の吸着塔で吸着操作
を行い、同時に他方の吸着塔では脱着操作を行う二塔式
がある。特に一塔式の場合、脱着工程を、ポンプ手段に
より大気圧以下まで行うため、吸着剤の吸湿を抑えるこ
とができる。しかしながらこの方式で大量の酸素濃縮気
体を得るためには、脱着工程では酸素を全く精製しない
ため、必然的にコンプレッサーの大型化につながり、電
力増加、装置の大型化の問題及び装置運転音の上昇とい
う問題を引き起こす。そのためコンプレッサーの吸気と
排気音を低減するために空洞型サイレンサーをいれ、あ
るいは絞りにより流量を調節することで、その音を低減
する方法がとられてきた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】一定の酸素回収率を持
つ吸着装置では、多量の酸素濃縮気体を得るためには、
コンプレッサーの吐出量の増大が要求される。従って、
コンプレッサーの大型化につながり、装置音も必然的に
大きくなる。かかる騒音を軽減させるために、通常、サ
イレンサー等を設置するが、特に医療用酸素濃縮器とし
て家庭で設置される機台の場合、その大きさには限度が
あり、内部に設置する消音器のサイズも自ずと制限され
る。使用酸素流量の増大と装置の小型化、低騒音化とい
う互いに相矛盾する課題を解決する必要がある。
【0009】本願発明は、圧力変動吸着型酸素濃縮器に
おいて、コンプレッサーの吐出量を確保しながら、か
つ、効率的に消音化することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者は、かかる酸素
濃縮装置における問題点を解決することを目的として鋭
意検討した結果、医療用吸着型酸素濃縮装置に、直方体
形状の空洞型サイレンサーを備えることにより、医療用
酸素濃縮器の装置音を大幅に低減することが可能とな
り、また、吐出量も確保できるため、濃度性能も維持す
ることができることを見出した。更に酸素濃縮装置内に
コンパクトに収納できるため、装置自体の小型化を図る
ことができることを見出したものである。
【0011】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少なくとも1つの吸着
床と、該吸着床へ空気を供給する空気供給手段と、該吸
着床からの酸素濃縮気体を受け取り貯蔵する為のサージ
タンク手段とを具備した圧力変動吸着型の酸素濃縮装置
において、該空気供給手段の吸気口及び/又は排気口に
空洞型サイレンサーを備え、その形状が直方体であるこ
とを特徴とする酸素濃縮装置を提供するものである。
【0012】また、かかる装置には該空気供給手段の吸
気側のサイレンサーがフィルター設置のための手段を有
する酸素濃縮装置が含まれる。
【0013】更に、かかる装置には該空気供給手段が2
ヘッドのコンプレッサーであり、該空洞型サイレンサー
が、2つのヘッドの間に設置される酸素濃縮装置が含ま
れる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下に本発明の酸素濃縮装置につ
いて、図面を用いて更に詳細に説明する。一般に圧力変
動吸着型酸素濃縮装置において、その音源は空気供給手
段であるコンプレッサーによる影響が大きい。特に吸着
床が1本の吸着塔からなる一塔式圧力変動吸着型酸素濃
縮装置においては、空気の流入と流出時に、それぞれコ
ンプレッサーから空気の吸気音、及び吸着塔からの脱着
された窒素の排気音が発生し大きな問題となる。また、
酸素取出し量が大きくなると、コンプレッサーの吐出量
も大きくなり、その騒音レベルも大きくなる。
【0015】従来の騒音低減化手段では、一般的にはコ
ンプレッサーの吸気側に絞り手段を入れ、その風速を調
節することで騒音低減化したものがある。これは、コン
プレッサーの吐出量を低減するためその性能低下にもつ
ながる。又は、円筒形のタンクを付けたもの等がある
が、この方式では、部品として大型のものが取り付けら
れたものが多く、サイレンサーとしての性能を決める因
子である空洞部面積(S2)と入口管面積(S1)の比
を大きくするためにはS2の径が大きくなり、サイレン
サーが大型になるという問題も有る。
【0016】そこで本発明では、図1に示す医療用酸素
濃縮装置において、そのポンプ手段3を経由し吸着塔1
に圧縮空気を供給する吸気側出口、及び/又は吸着床に
吸着した窒素等をポンプ手段を経由して真空脱着し排出
する排気側出口に空洞型サイレンサー17、18を設置
し、その形状を図2、図3に示すような直方体形状にす
ることにより酸素濃縮装置の機台空間部を有効に利用で
き、S2を大きくとれるという特徴を有する。S2が同
一の場合、直方体型の消音効果は円筒型に比較して同等
以上の効果を示す。それ以上に、酸素濃縮器の機台の空
間部を直方体にすることにより有効に利用することが有
効である。
【0017】尚、本願発明の空洞型サイレンサー内部
は、通常は直方体の空洞であるが、必要に応じて遮音板
や、吸音材などの部材を備えることができる。
【0018】また、図4に示すように、吸気側に設置し
たサイレンサー内部をフィルターが取り付けられる構造
に改善することで、従来別途フィルターを設けていたも
のが、両者を一体化することにより、よりコンパクトに
設置できる。これは小型化が求められる医療用酸素濃縮
器としては特に効果的である。また、サイレンサー内部
にフィルターを設置することによりフィルターによる吸
音効果もあることを見出した。
【0019】更に、空洞型サイレンサーを2ヘッドのコ
ンプレッサーの2つのヘッドの中心に位置する様に配置
することにより、騒音源である2つのヘッド部分から発
生した音を干渉により打ち消す効果が期待できる。ま
た、2ヘッドの空間部分を有効に活用することにより装
置自体をコンパクトに納めることを特徴とする。
【0020】また、本装置の吸気側のサイレンサーが、
除塵手段としてのフィルターを設置するための手段も兼
ね備えている構造とすることで、コンパクトな構造にす
ることができ、医療用の酸素濃縮装置としては、非常に
効果的である。同時に本装置が2ヘッドのコンプレッサ
ーの場合、その2つのヘッドの中央にサイレンサーを設
置することも、非常にコンパクトな構造とすることにつ
ながる。
【0021】
【実施例】
[実施例1]本発明者は、窒素を選択的に吸着しうる吸
着剤を充填した一塔式の吸着塔を備え、空気供給手段と
して2ヘッドコンプレッサーを用い、加圧空気を吸着塔
に供給し、製品ガスをサージタンクに取り出した後、5
L/分の流量で酸素濃縮気体を取り出すように設定した
圧力変動吸着型酸素濃縮器を作成した。コンプレッサー
の吸気側に入口管φ8mm、空洞部を□104×55×1
50mm、出口管φ10mmのサイレンサーを、排気側にφ
6mm、空洞部を□138×60×40mm、出口管φ8mm
の大きさのサイレンサーを接続した。そして、排気側サ
イレンサー5を2ヘッドコンプレッサーの2ヘッド部の
間に設置した。更に吸気側サイレンサー内部、出口管側
には除塵フィルターを設置した。
【0022】騒音測定は、一般洋室の暗騒音28dB
(A)以下の環境下において、酸素濃縮器騒音を精密騒
音計(RION社製、NL−14型)で測定した。
【0023】[比較例1]実施例1の圧力変動吸着型酸
素濃縮装置において、コンプレッサーの吸気/排気に何
もサイレンサーを付けない装置を作成した。その騒音レ
ベルを実施例1と同様の方法で測定した。
【0024】[比較例2]実施例1の酸素濃縮装置にお
いて、コンプレッサーの吸気側にφ8mm×360mmの銅
管を、排気側にφ6mm×95mmの銅管を絞り手段として
取り付けた。かかる装置の騒音レベルは実施例1と同様
の方法で測定した。
【0025】[比較例3]実施例1の圧力変動吸着型酸
素濃縮装置において、コンプレッサーの吸気側に入口管
φ8mm、空洞部φ55×150mm、出口管φ10mmの円
筒型サイレンサーを、排気側に、入口管φ8mm、空洞部
φ60mm×40mm、出口管φ15mmの円筒型サイレンサ
ーを接続した。かかる装置の騒音レベルは実施例1と同
様の方法で測定した。その結果を、表1に示す。
【0026】
【表1】
【0027】本願発明の装置の場合、酸素濃縮器の騒音
レベルを50dB(A)から38dB(A)にまで低減
することを確認した。これは、絞り手段、円筒型サイレ
ンサーと比べても明らかに効果的である。またコンプレ
ッサーの性能を損なうことなく消音を行うことができ、
実施例1の装置は比較例2の装置に比較して5L/分、
コンプレッサーの吐出量がアップし、これに伴って酸素
濃度も1%向上した。
【0028】
【発明の効果】本発明の酸素濃縮装置は、該空気供給手
段であるコンプレッサーの吸排気音を、効果的に消音
し、特に医療用酸素濃縮器としては極めてコンパクトな
構造とすることができる。また、該空気供給手段の吐出
量を低下させることなくその性能を維持することが可能
となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の酸素濃縮装置の模式的例示。
【図2】本発明の空洞型サイレンサーの摸式的例示。
【図3】本発明の空洞型サイレンサーの摸式的例示。
【図4】本発明の吸気側サイレンサーの摸式的例示。
【図5】本発明の排気側サイレンサーの模式的例示。
【符号の説明】
1.吸着塔 2.サージタンク 3.ポンプ手段(コンプレッサー) 4.切替弁 5.冷却ファン 6.加湿器 10.加湿器 11.均圧弁 12.閉止弁 13.調圧弁 14.除塵フィルター 15.流量設定器 16.酸素取出管 17.吸気側サイレンサー 18.排気側サイレンサー 20.防塵用フィルター

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 酸素よりも窒素を選択的に吸着し得る吸
    着剤を充填した少なくとも1つの吸着床と、該吸着床へ
    空気を供給する空気供給手段と、該吸着床からの酸素濃
    縮気体を受け取り貯蔵する為のサージタンク手段とを具
    備した圧力変動吸着型の酸素濃縮装置において、該空気
    供給手段の吸気口及び/又は排気口に空洞型サイレンサ
    ーを備え、その形状が直方体であることを特徴とする酸
    素濃縮装置。
  2. 【請求項2】 該空気供給手段の吸気側に設置されてい
    る該空洞型サイレンサーが、除塵手段としてのフィルタ
    ーを設置するための手段を兼ね備えていることを特徴と
    する、請求項1に記載の酸素濃縮装置。
  3. 【請求項3】 該空気供給手段が2ヘッドのコンプレッ
    サーであり、該空洞型サイレンサーの設置位置が2ヘッ
    ドの間であることを特徴とする、請求項1又は2に記載
    の酸素濃縮装置。
JP9048894A 1997-03-04 1997-03-04 酸素濃縮装置 Pending JPH10245203A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9048894A JPH10245203A (ja) 1997-03-04 1997-03-04 酸素濃縮装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9048894A JPH10245203A (ja) 1997-03-04 1997-03-04 酸素濃縮装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10245203A true JPH10245203A (ja) 1998-09-14

Family

ID=12815987

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9048894A Pending JPH10245203A (ja) 1997-03-04 1997-03-04 酸素濃縮装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10245203A (ja)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003175107A (ja) * 2001-12-10 2003-06-24 Teijin Ltd 呼吸用気体供給装置
KR100434841B1 (ko) * 2001-03-07 2004-06-07 (주)바이오텔 휴대용 공기 압축 캔 제조 장치 및 방법
KR100492723B1 (ko) * 2002-05-04 2005-06-10 디지털오토모빌(주) 산소농축기를 사용한 공기정화 방법
JPWO2006121139A1 (ja) * 2005-05-06 2008-12-18 帝人ファーマ株式会社 消音器及びそれを備えた酸素濃縮装置
WO2013147283A1 (ja) 2012-03-27 2013-10-03 帝人ファーマ株式会社 消音器およびそれを備えた酸素濃縮装置
WO2014051016A1 (ja) 2012-09-26 2014-04-03 帝人ファーマ株式会社 コンプレッサ
JP2014531234A (ja) * 2011-09-13 2014-11-27 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ 動的ノイズ制御を有する酸素濃縮器
CN106652993A (zh) * 2017-03-13 2017-05-10 青海民族大学 消噪控制装置及系统
US9790937B2 (en) 2009-08-03 2017-10-17 Koninklijke Philips N.V. Low restriction resonator with adjustable frequency characteristics for use in compressor nebulizer systems
US9943661B2 (en) * 2013-11-20 2018-04-17 Chart Inc. Dual expansion chamber with internal connecting tube for use with an oxygen concentrator

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100434841B1 (ko) * 2001-03-07 2004-06-07 (주)바이오텔 휴대용 공기 압축 캔 제조 장치 및 방법
JP2003175107A (ja) * 2001-12-10 2003-06-24 Teijin Ltd 呼吸用気体供給装置
KR100492723B1 (ko) * 2002-05-04 2005-06-10 디지털오토모빌(주) 산소농축기를 사용한 공기정화 방법
JPWO2006121139A1 (ja) * 2005-05-06 2008-12-18 帝人ファーマ株式会社 消音器及びそれを備えた酸素濃縮装置
US9790937B2 (en) 2009-08-03 2017-10-17 Koninklijke Philips N.V. Low restriction resonator with adjustable frequency characteristics for use in compressor nebulizer systems
JP2014531234A (ja) * 2011-09-13 2014-11-27 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ 動的ノイズ制御を有する酸素濃縮器
KR20140140015A (ko) 2012-03-27 2014-12-08 데이진 화-마 가부시키가이샤 소음기 및 그것을 구비한 산소 농축 장치
WO2013147283A1 (ja) 2012-03-27 2013-10-03 帝人ファーマ株式会社 消音器およびそれを備えた酸素濃縮装置
WO2014051016A1 (ja) 2012-09-26 2014-04-03 帝人ファーマ株式会社 コンプレッサ
KR20150063406A (ko) 2012-09-26 2015-06-09 데이진 화-마 가부시키가이샤 컴프레서
JPWO2014051016A1 (ja) * 2012-09-26 2016-08-22 帝人ファーマ株式会社 コンプレッサ
US10087919B2 (en) 2012-09-26 2018-10-02 Teijin Pharma Limited Air compressor with improved noise reduction performance
US9943661B2 (en) * 2013-11-20 2018-04-17 Chart Inc. Dual expansion chamber with internal connecting tube for use with an oxygen concentrator
CN106652993A (zh) * 2017-03-13 2017-05-10 青海民族大学 消噪控制装置及系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101511803B1 (ko) 산소 농축 장치
JP5080483B2 (ja) 酸素濃縮装置
JPH10245203A (ja) 酸素濃縮装置
CN107073238B (zh) 氧浓缩装置
JP5275677B2 (ja) 酸素濃縮装置
JP6211753B2 (ja) 円筒ユニットの固定方法、および同方法を用いた酸素濃縮装置
JP5922784B2 (ja) 酸素濃縮装置
JP6092886B2 (ja) コンプレッサ
JP5193537B2 (ja) 酸素濃縮装置
JP5431662B2 (ja) 酸素濃縮装置
JP5275671B2 (ja) 酸素濃縮装置
JP2008125885A (ja) 酸素濃縮装置
JP2857045B2 (ja) 酸素濃縮装置
JP2003235982A (ja) 医療用圧力変動吸着型酸素濃縮装置
JP2005006731A (ja) 酸素濃縮装置
JP4274300B2 (ja) 酸素濃縮装置及び酸素濃縮装置の運転制御方法
JP2009273623A (ja) 酸素濃縮装置
JP5350994B2 (ja) 酸素濃縮装置
JP5524574B2 (ja) 酸素濃縮装置
CN221815705U (zh) 一种psa制氮变压吸附分离系统及psa制氮一体机
JP2001252360A (ja) 酸素濃縮装置
JP5242928B2 (ja) 酸素濃縮装置
JP2005160761A (ja) 酸素濃縮装置
JPH04275903A (ja) 酸素富化装置
JP5065714B2 (ja) 酸素濃縮装置