[发明专利]氧浓缩装置及其起动控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及从空气中分离生成氧的氧浓缩装置的改进。

背景技术

对于用于肺部患者吸高浓度氧所使用的氧浓缩器提出有各种方案，专利文献1中公开有如下的较小型的氧浓缩装置，该氧浓缩装置利用空气压缩机使用大气的一部分制作压缩空气，将该压缩的空气送入吸附用的筒体内部，通过使该吸附筒体内的吸附剂吸附氮而生成氧，由此生成的氧通过鼻导管被患者摄入。

专利文献1：日本特开2008-137853公报

发明内容

以往，在上述这样的氧浓缩装置中，通过使用具有压缩和减压这两功能的空气压缩机，来实现小型且高效率的装置，但另一方面，存在产生较大振动的缺点。

专利文献1是基于本申请的提出而完成的，该装置实现了高效率地抑制上述低氧流量时的振动。

但是，在起动氧浓缩装置时，作为其他问题，还存在以下的问题。

即，在图13、图14中，这些图的横轴所列的各数字分别对应16台氧浓缩装置的各产品，纵轴表示将这些各装置起动、生成氧并储存于缓冲罐达到90kPa时所需的空气压缩机的加压时间。

在图13中，假定通常的室温环境，例如，给出在摄氏23度(以下，温度显示全部为“摄氏”)在非动作状态下保管24小时后作为较低的设定流量(氧流量)设定1L(升)的情况。

为低设定流量时，送到吸附筒的压缩空气量也少，因此此时的空气压缩机转速例如为1000rpm。

如图所示，16台装置全部以约12秒左右达到90kPa。

图14表示假定冬季场所等的较低室温环境的实验结果。

具体而言，在0度保管24小时，与图13同样地作为较低的设定流量(氧流量)设定1L(升)进行运转，结果，16台装置达到90kPa左右均需要较长时间，严重时需要近60秒，所需时间延长至大概5倍。

参照图15、图16说明这样需要时间的原因。

图15表示在空气压缩机内的气缸内动作形成较浅杯状形态的活塞碗(piston cup)，在常温时，气缸与活塞之间大致无间隙地接触，密封性良好。

但是，如图16所示，当环境温度成为低温时，活塞碗的外径收缩而产生间隙，由于从间隙的泄漏导致生成压缩空气的效率降低。

根据本发明人等的试验可确认，在空气压缩机转速小于1300rpm、环境温度为10度以下时，这种倾向明显。

本发明是为解决上述课题而做出的，其目的在于提供一种即使在低旋转区域起动时也能在刚起动之后就将稳定的原料空气供给到吸附部的氧浓缩装置和其起动控制方法。

本发明通过如下氧浓缩装置解决上述课题，所述氧浓缩装置包括压缩空气产生部和吸附部，所述压缩空气产生部内置有驱动活塞的旋转体、产生压缩空气，所述吸附部将上述压缩空气导入到内部且通过已填充在该内部中的吸附剂吸附氮来分离生成氧，上述压缩空气产生部具有基于所生成的上述氧流量进行控制使上述旋转体的转速为适当转速的控制部，该控制部的构成为，在装置起动时以比上述决定的转速高的转速驱动上述旋转体。

根据上述构成，在起动时，即使从内置在压缩空气产生部的活塞的活塞碗与气缸之间的间隙发生泄漏，通过使压缩空气产生部的旋转体的转速比通常高，从而相应地用于得到必要压力的加压时间变短，随着温度的上升，活塞碗膨胀，可减少或停止泄漏，因此可输送很多原料空气，能够可靠地得到必要量的氧。

氧浓缩装置包括切换上述所生成的氧流量的机构，在设定为小氧流量进行运转时，基于该设定的氧流量，以比上述预先决定的旋转体的转速高的转速进行驱动。

根据上述构成，作为装置的运转模式，在设定为小氧流量的情况下，由于压缩空气产生部的旋转体的转速原本很小，需要加压时间，在为了防止活塞碗与气缸之间的泄漏方面更为有效。

氧浓缩装置具有检测装置所放置的环境温度的机构，若利用该温度检测机构检测到规定以下的温度，则可以形成这样的构成，即，基于设定的氧流量，以比上述预先决定的旋转体的转速高的转速进行驱动。

根据上述构成，在装置放置的环境温度低时，在内置于压缩空气产生部中的活塞碗与气缸之间容易发生泄漏，因此使压缩空气产生部的旋转体的转速比通常高，缩短加压时间，抑制由温度上升导致的活塞碗膨胀，可以减少或停止泄漏。

另外，氧浓缩装置具有抑制由上述压缩空气产生部的转速提高导致的温度上升的冷却风扇，具有基于所生成的上述氧流量进行控制以成为适当的风扇转速的控制部，该控制部可以形成这样的构成，即，在装置起动时停止该冷却风扇，或以比该决定的风扇转速低的转速驱动风扇。