氧氣濃縮器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及氧氣濃縮器，其例如在患有呼吸系統(tǒng)疾病的患者在自家進(jìn)行氧氣吸入的在家氧氣療法中使用，從大氣中的空氣生成高濃度的氧氣并輸出該氧氣。
【背景技術(shù)】
[0002]作為這種氧氣濃縮器，如例如專利文獻(xiàn)I公開那樣，已知有利用吸附材料(沸石)的PSA (Pressure Swing Adsorpt1n，變壓吸附)方式，該吸附材料具有在加壓下選擇性地吸附氮?dú)?，并在減壓下放出該吸附的氮?dú)獾奶匦裕摲绞揭卜Q作吸附式。
[0003]如圖10所示，這種吸附式的氧氣濃縮器包括:兩個篩床Ta、Tb，其填充有用于吸附氮?dú)獾奈讲牧?沸石)；壓縮機(jī)C，其用于對這些篩床Ta、Tb供給壓縮空氣；各分支流路Fa、Fb，其構(gòu)成用于將來自該壓縮機(jī)C的壓縮空氣供給到所述兩個篩床Ta、Tb的供氣流路；各供氣用閥PVa、PVb，其用于分別開閉這些分支流路Fa、Fb ;各排氣流路Ea、Eb，其使所述各篩床Ta、Tb向大氣開放；以及各排氣用閥EVa、EVb，其用于分別開閉這些排氣流路Ea、Eb。
[0004]而且，打開與所述兩個篩床中的一個篩床Ta相連的分支流路Fa的供氣用閥PVa并關(guān)閉排氣流路Ea的排氣用閥EVa，同時，關(guān)閉與另一個篩床Tb相連的分支流路Fb的供氣用閥PVb并打開排氣流路Eb的排氣用閥EVb，從而能夠向一個篩床Ta供給壓縮空氣而獲得高濃度的氧氣。期間，由于另一個篩床Tb被減壓，因此吸附于沸石的氮?dú)饷撾x而向大氣排出。另外，通過將這些供氣用閥PVa、PVb以及排氣用閥EVa、EVb切換到相反的開閉模式，能夠向另一個篩床Tb供給壓縮空氣而獲得高濃度的氧氣，期間，吸附于一個篩床Ta的沸石的氮?dú)饷撾x而向大氣排出。
[0005]即，通過交替切換所述各供氣用閥PVa、PVb以及排氣用閥EVa、EVb的開閉模式，能夠通過所述各篩床Ta、Tb連續(xù)地獲得高濃度的氧氣。
[0006]然而，作為所述供氣用閥PVa、PVb以及排氣用閥EVa、EVb，可以考慮如圖2所示的那種將常開型的電磁式先導(dǎo)閥20與隔膜閥10而成的閥，在該電磁式先導(dǎo)閥20關(guān)閉時，先導(dǎo)空氣通過自所述供氣流路分支的先導(dǎo)流路Fp而供給到隔膜閥10，所述分支流路Fa、Fb、排氣流路Ea、Eb關(guān)閉，另一方面，在電磁先導(dǎo)閥20開啟時，先導(dǎo)空氣對該隔膜閥10的供給被阻斷，相反，所述分支流路Fa、Fb、排氣流路Ea、Eb打開。
[0007]這樣，在從供氣流路分支出用于向電磁式先導(dǎo)閥20供給先導(dǎo)空氣的先導(dǎo)流路Fp的情況下，切換所述各供氣用閥PVa、PVb以及排氣用閥EVa、EVb的開閉模式，在剛將生成氧氣的篩床自一個篩床Ta切換到另一個篩床Tb之后，該另一個篩床Tb因剛剛在這之前的減壓而處于壓力仍然較低的狀態(tài)，因此自壓縮機(jī)C供給的壓縮空氣的壓力如圖11所示那樣暫時下降，同時，先導(dǎo)壓力也下降。
[0008]另一方面，存在如下問題:成為排氣的一側(cè)的一個篩床Ta的供氣用閥PVa原本就應(yīng)被供給先導(dǎo)空氣而關(guān)閉，但由于該篩床Ta內(nèi)的殘余壓力仍然處于較高的狀態(tài)，因此如所述那樣先導(dǎo)壓力下降，導(dǎo)致該供氣用閥PVa的隔膜閥10因作用于其隔膜13的兩面的壓力平衡破壞(參照圖11的斜線部)而打開，結(jié)果，包含高濃度的氮?dú)庠趦?nèi)的排氣暫時在供氣流路中逆流，流入生成氧氣的一側(cè)即另一個篩床Tb。而且，相反地，在剛將生成氧氣的篩床自另一個篩床Tb切換到一個篩床Ta之后也會產(chǎn)生這種問題(參照圖11的點(diǎn)部)。此外，在圖11中，縱向的虛線表示交替地接通、斷開對所述各供氣用閥PVa、PVb的電磁式先導(dǎo)閥20通電的時刻，即切換所述各供氣用閥PVa、PVb以及各排氣用閥EVa、EVb的開閉模式的時刻。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)
[0011]專利文獻(xiàn)1:日本特開2013 - 132359號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]發(fā)明要解決的課題
[0013]本發(fā)明的技術(shù)課題在于提供一種能夠交替地對兩個篩床切換供給壓縮空氣、并能夠連續(xù)地生成高濃度的氧氣的氧氣濃縮器，該氧氣濃縮器防止在剛切換供給壓縮空氣的篩床之后排氣的一側(cè)的篩床的排氣在壓縮空氣的供氣中流路逆流而流入生成氧氣的一側(cè)的篩床。
[0014]解決課題的技術(shù)方案
[0015]為了解決上述技術(shù)課題，本發(fā)明的氧氣濃縮器具有:壓縮空氣供給源，其輸出壓縮空氣；第I篩床和第2篩床，該第I篩床和第2篩床內(nèi)置有在加壓下從空氣選擇性地吸附氮?dú)獠⒃跍p壓下放出該吸附的氮?dú)獾奈讲牧?，從壓縮空氣分離氮?dú)舛筛邼舛妊鯕猓还饬髀罚溆糜趯碜运鰤嚎s空氣供給源的壓縮空氣分別供給到所述各篩床；以及排氣流路，其分別向大氣排出所述各篩床內(nèi)的排氣，所述供氣流路具備與所述壓縮空氣供給源連接的主流路、將該主流路分支而與所述第I篩床連接的第I分支流路、和與所述第2篩床連接的第2分支流路，并在所述第I分支流路和所述第2分支流路分別設(shè)有使所述壓縮空氣供給源交替地與所述第I篩床和所述第2篩床連通的第I供氣用閥和第2供氣用閥，在所述排氣流路設(shè)有在所述第I供氣用閥關(guān)閉時使所述第I篩床與大氣連通、在所述第2供氣用閥關(guān)閉時使所述第2篩床與大氣連通的排氣用閥，
[0016]所述各供氣用閥分別由作為主閥的隔膜閥、以及利用先導(dǎo)空氣向關(guān)閉所述分支流路的方向驅(qū)動該主閥的電磁式先導(dǎo)閥構(gòu)成，向這些電磁式先導(dǎo)閥供給所述先導(dǎo)空氣的先導(dǎo)流路從所述供氣流路中的比所述供氣用閥靠上游側(cè)的位置分支，在該先導(dǎo)流路設(shè)有阻止所述先導(dǎo)空氣逆流的單向閥。
[0017]此時，也可以是，從所述供氣流路分別分支出一條先導(dǎo)流路，該先導(dǎo)流路向所述第I供氣用閥和所述第2供氣用閥的電磁式先導(dǎo)閥這兩者供給先導(dǎo)空氣，或者，也可以是，向所述第I供氣用閥和所述第2供氣用閥的各電磁式先導(dǎo)閥供給先導(dǎo)空氣的第I先導(dǎo)流路和第2先導(dǎo)流路分別從所述供氣流路分支。
[0018]而且，在本發(fā)明的氧氣濃縮器的優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述第I供氣用閥和所述第2供氣用閥以及排氣用閥安裝在單一的歧管基部上，在該歧管基部內(nèi)形成有所述供氣流路、從該供氣流路分支的所述先導(dǎo)流路、以及所述排氣流路，并且安裝有所述單向閥，在所述歧管基部開設(shè)有用于從外部插入并安裝所述單向閥的單向閥安裝孔，所述先導(dǎo)流路由從該單向閥安裝孔的側(cè)壁通往所述供氣流路的一次側(cè)流路孔和自該單向閥安裝孔的里部通往所述電磁式先導(dǎo)閥的二次側(cè)流路孔形成，所述單向閥具有:中空的外筒，其在軸向的一端設(shè)有與所述二次側(cè)流路孔連通的第I開口，并以該第I開口為里側(cè)嵌合于所述單向閥安裝孔；以及單向閥主體，其阻止先導(dǎo)空氣從配置于該外筒內(nèi)的中空的閥芯以及所述二次側(cè)流路孔的逆流，來自所述一次側(cè)流路孔的先導(dǎo)空氣通過分別開設(shè)于所述外筒以及閥芯的側(cè)壁的第I空氣導(dǎo)入孔和第2空氣導(dǎo)入孔而導(dǎo)入該閥芯內(nèi)，通過開設(shè)于該閥芯的空氣導(dǎo)出孔而從該閥芯內(nèi)導(dǎo)出，并經(jīng)由所述單向閥主體的周圍而導(dǎo)向所述第I開口。
[0019]由此，能夠容易地自歧管基部的外部將所述單向閥安裝在形成于該歧管基部內(nèi)的先導(dǎo)流路。
[0020]此時，也可以是，所述單向閥主體是剖面形狀形成為向所述外筒的第I開口側(cè)敞開的V字狀的環(huán)狀的唇密封件，或者，也可以是，在位于所述外筒的第I開口側(cè)的閥芯的端面開設(shè)有所述空氣導(dǎo)出孔，作為設(shè)于相同的外筒內(nèi)的所述單向閥主體的提升閥與以包圍該空氣導(dǎo)出孔的方式形成的閥座接觸、分離。此外，優(yōu)選的是，在所述閥芯內(nèi)以覆蓋所述第2空氣導(dǎo)入孔的方式安裝有空氣過濾器。
[0021]另外，在本發(fā)明的氧氣濃縮器的更優(yōu)選的實(shí)施方式中，在所述外筒中的與所述第I開口相反的一側(cè)的另一端開設(shè)有第2開口，所述閥芯能夠通過該第2開口嵌合到所述外筒內(nèi)，利用關(guān)閉該外筒的第2開口的密閉蓋氣密地封閉所述單向閥安裝孔。
[0022]發(fā)明效果
[0023]在本發(fā)明的氧氣濃縮器中，在連接于壓縮空氣供給源的供氣流路設(shè)有用于交替地對第I及第2篩床供給壓縮空氣的第I以及第2供氣用閥，使對這些供氣用閥的電磁式先導(dǎo)閥供給先導(dǎo)空氣的先導(dǎo)流路在所述供氣流路中的比所述供氣用閥靠上游側(cè)的位置分支，并在該先導(dǎo)流路設(shè)有阻止所述先導(dǎo)空氣逆流的單向閥。因此，在剛將供給壓縮空氣而生成高濃度氧氣的篩床自一個篩床切換到另一個篩床之后，即使壓縮空氣的供給壓力暫時下降，也同樣能夠防止所述先導(dǎo)壓力下降，從而能夠維持所需的先導(dǎo)壓力。結(jié)果，能夠防止與排氣的一側(cè)(再生的一側(cè))的篩床連接的原本應(yīng)關(guān)閉的供氣用閥打開，該篩床內(nèi)的排氣在供氣流路中逆流、流入生成高濃度氧氣的一側(cè)的篩床。
【附圖說明】
[0024]圖1是表示本發(fā)明的氧氣濃縮器的一實(shí)施方式的概略的流體回路圖。
[0025]圖2是表示圖1中的供氣用閥以及排氣用閥的構(gòu)造的剖視圖。
[0026]圖3是表示圖1的流體回路的壓力變動的概略的圖。
[0027]圖4的(a)是表示在歧管基部上安裝有各供氣用閥以及各排氣用閥的狀態(tài)的俯視圖。(b)是表示在歧管基部上安裝有各供氣用閥以及各排氣用閥的狀態(tài)的主視圖。(C)是表示在歧管基部上安裝有各供氣用閥以及各排氣用閥的狀態(tài)的側(cè)視圖。
[0028]圖5是表示歧管基部的外觀及先導(dǎo)用單向閥的外觀以及安裝方法的立體圖。
[0029]圖6是將先導(dǎo)用單向閥安裝于歧管基部的狀態(tài)的主要部分放大剖視圖。
[0030]圖7是先導(dǎo)用單向閥的分解立體圖。
[0031]圖8是表示先導(dǎo)用單向閥的變形例的主要部分放大剖視圖。
[0032]圖9是表示本發(fā)明的氧氣濃縮器的其他實(shí)施方式的氧氣生成部的概略的流體回路圖。
[0033]圖10是表示一般的氧氣濃縮器的概略的流體回路圖。
[0034]圖11是表示圖10的流體回路的壓力變動的概略的圖表。
[0035]附圖標(biāo)記的說明
[0036]I氧氣濃縮器；2氧氣生成部；3壓縮機(jī)(壓縮空氣供給源)；4A第I篩床；4B第2篩床；5供氣流路；5a第I分支流路；5b第2分支流路；5c主流路；6排氣流路；7a第I供氣用閥；7b第2供氣用閥；8a第I排氣用閥；8b第2排氣用閥；9、19、29先導(dǎo)流路；10隔膜閥；20電磁式先導(dǎo)閥；30歧管基部；40，40A，40a，40b先導(dǎo)用單向閥