氧濃縮器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及例如用于呼吸器官疾患的患者在自己家進(jìn)行吸氧的在家氧療法的氧濃縮器，該氧濃縮器從大氣中的空氣生成并輸出高濃度的氧。
【背景技術(shù)】
[0002]作為此種氧濃縮器，已知例如如專利文獻(xiàn)I公開的那樣，利用具有在加壓的情況下選擇性吸附氮，將該吸附了的氮在減壓的情況下放出的特性的吸附材料(沸石)的PSA (Pressure Swing Adsorpt1n)方式的氧濃縮器，其也被稱作吸附式。
[0003]這樣的吸附式的氧濃縮器，如圖9所示那樣，由:充填了吸附氮的吸附材料(沸石)的2個(gè)篩選床(日文.,汐一《V F )Ta、Tb、對(duì)這些篩選床Ta、Tb供給壓縮空氣的壓縮機(jī)C、構(gòu)成用來把來自該壓縮機(jī)C的壓縮空氣對(duì)上述2個(gè)篩選床Ta、Tb進(jìn)行供給的供氣流路的各分支流路Fa、Fb、將這些分支流路Fa、Fb分別開閉的各供氣用閥PVa、PVb、將上述各篩選床Ta、Tb朝大氣開放的各排氣流路Ea、Eb、將這些排氣流路Ea、Eb分別開閉的各排氣用閥EVa、EVb構(gòu)成。
[0004]而且，通過打開與上述2個(gè)篩選床中的一個(gè)篩選床Ta相連的分支流路Fa的供氣用閥PVa，關(guān)閉排氣流路Ea的排氣用閥Eva，同時(shí)關(guān)閉與另一個(gè)篩選床Tb相連的分支流路Fb的供氣用閥PVb，打開排氣流路Eb的排氣用閥EVb，由此，可以向一個(gè)篩選床Ta供給壓縮空氣而獲得高濃度的氧。在此期間，由于另一個(gè)篩選床Tb被減壓，所以，被沸石吸附的氮脫離而朝大氣排出。而且，通過把這些供氣用閥PVa、PVb及排氣用閥EVa、EVb切換成相反的開閉模式，可以向另一個(gè)篩選床Tb供給壓縮空氣而獲得高濃度的氧，在此期間，被一個(gè)篩選床Ta的沸石吸附的氮脫離而朝大氣排出。
[0005]S卩，通過相互切換上述各供氣用閥PVa、PVb及排氣用閥EVa、EVb的開閉模式，可以通過上述各篩選床Ta、Tb連續(xù)獲得高濃度的氧。
[0006]那么，作為上述供氣用閥PVa、PVb及排氣用閥EVa、EVb，例如可以考慮如圖2所述那樣，將普通開啟式的電磁式先導(dǎo)閥20與隔膜閥10組合而成。而且，在此情況下，當(dāng)上述電磁式先導(dǎo)閥20關(guān)閉時(shí)，通過從上述供氣流路分支的先導(dǎo)流路Fp將先導(dǎo)氣流向隔膜閥10供給，關(guān)閉上述分支流路Fa、Fb、排氣流路Ea、Eb，另一方面，當(dāng)電磁式先導(dǎo)閥20打開時(shí)，切斷向該隔膜閥10供給的先導(dǎo)氣流，反而打開上述分支流路Fa、Fb、排氣流路Ea、Eb。
[0007]于是，在將先導(dǎo)氣流向電磁式先導(dǎo)閥20供給的先導(dǎo)流路Fp從供氣流路分支的情況下，在切換上述各供氣用閥PVa、PVb及排氣用閥EVa、EVb的開閉模式，剛剛將生成氧的篩選床從一個(gè)篩選床Ta切換到另一個(gè)篩選床Tb之后，該另一個(gè)篩選床Tb的壓力由于直至此前的減壓而仍處于低壓狀態(tài)，所以，從壓縮機(jī)C供給的壓縮空氣的壓力如圖10所示那樣暫時(shí)下降，同時(shí)，先導(dǎo)壓力也下降。
[0008]另一方面，存在這樣的問題，即，成為排氣側(cè)的一個(gè)篩選床Ta的供氣用閥PVa，本來是被供給了先導(dǎo)氣流而應(yīng)該關(guān)閉，但是，由于該篩選床Ta內(nèi)的殘留壓仍然處于高壓狀態(tài)，所以，由于如上述那樣先導(dǎo)壓力下降，該供氣用閥PVa的隔膜閥10，作用在其隔膜13的兩面的壓力平衡破壞(參照?qǐng)D10的斜線部)而打開，其結(jié)果是，包含高濃度的氮的排放氣體暫時(shí)在供氣流路倒流，流入作為生成氧的那側(cè)的另一個(gè)篩選床Tb。
[0009]而且，這樣的問題，也發(fā)生在剛剛相反地把生成氧的篩選床從另一個(gè)篩選床Tb切換到一個(gè)篩選床Ta之后(參照?qǐng)D10的點(diǎn)部)。另外，在圖10中，縱向虛線表示把對(duì)上述各供氣用閥PVa、PVb的電磁式先導(dǎo)閥20的通電交替地進(jìn)行打開.關(guān)閉的時(shí)刻，即，表示對(duì)上述各供氣用閥PVa、PVb及各排氣用閥EVa、EVb的開閉模式進(jìn)行切換的時(shí)刻。
[0010]而且，可以認(rèn)為，這樣的在剛剛將供給壓縮空氣的篩選床Ta、Tb進(jìn)行切換之后出現(xiàn)的暫時(shí)的排放氣體的倒流，不僅起因于上述那樣的供氣流路的供氣壓力的下降，也起因于先導(dǎo)流路的處理方式等其它要因。
[0011]專利文獻(xiàn)1:日本特開2013 - 132359號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的技術(shù)課題是，在將壓縮空氣對(duì)2個(gè)篩選床交替切換地進(jìn)行供給，能連續(xù)地生成高濃度的氧的氧濃縮器中，防止在剛剛切換了供給壓縮空氣的篩選床之后，排氣側(cè)的篩選床的排放氣體在壓縮空氣的供氣流路內(nèi)倒流而流入生成氧那側(cè)的篩選床。
[0013]為了解決上述技術(shù)課題，本發(fā)明涉及的氧濃縮器具有輸出壓縮空氣的壓縮空氣供給源；第I及第2篩選床，所述第I及第2篩選床內(nèi)裝有在加壓的情況下選擇性地從空氣吸附氮并在減壓的情況下釋放所吸附的氮的吸附材料，從壓縮空氣分離氮而生成高濃度氧；將來自上述壓縮空氣供給源的壓縮空氣分別向上述各篩選床供給的供氣流路，以及將上述各篩選床內(nèi)的排放氣體分別向大氣排出的排氣流路。上述供氣流路由與上述壓縮空氣供給源相連的主流路，和將該主流路分支而與上述第I及第2篩選床分別相連的第I及第2分支流路構(gòu)成，在上述第I及第2分支流路中，分別設(shè)有將上述壓縮空氣供給源交替地與上述第I及第2篩選床連通的第I及第2供氣用閥，在上述排氣流路中設(shè)有排氣用閥，所述排氣用閥在上述第I供氣用閥關(guān)閉時(shí)將上述第I篩選床與大氣連通，在上述第2供氣用閥關(guān)閉時(shí)將上述第2篩選床與大氣連通，所述氧濃縮器的特征在于，上述各供氣用閥分別由作為主閥的隔膜閥，和將該主閥朝著由先導(dǎo)氣流對(duì)上述分支流路進(jìn)行關(guān)閉的方向驅(qū)動(dòng)的電磁式先導(dǎo)閥構(gòu)成，向這些電磁式先導(dǎo)閥供給上述先導(dǎo)氣流的先導(dǎo)流路，從上述供氣流路中的比上述供氣用閥靠上游側(cè)的位置分支，在上述第I及第2分支流路中的比上述第I及第2供氣用閥靠上游側(cè)的位置，分別設(shè)有用來阻止倒流的第I及第2止回閥。
[0014]此時(shí)，向上述第I及第2供氣用閥的電磁式先導(dǎo)閥的雙方供給先導(dǎo)氣流的I條先導(dǎo)流路，可以從上述供氣流路分支，或者也可以是，向上述第I及第2供氣用閥的各電磁式先導(dǎo)閥供給先導(dǎo)氣流的第I及第2先導(dǎo)流路，分別從上述供氣流路分支。
[0015]進(jìn)而，在本發(fā)明涉及的氧濃縮器的優(yōu)選實(shí)施方式中，上述第I及第2供氣用閥以及排氣用閥搭載在單個(gè)的歧管座(日文:Y二水一少)上，在該歧管座內(nèi)形成上述第I及第2分支流路和上述排氣流路，而且，安裝有上述第I及第2止回閥，在上述歧管座上開設(shè)有用來從外部插入安裝上述第I及第2止回閥的第I及第2止回閥安裝孔，上述第I及第2分支流路分別由從上述止回閥安裝孔的側(cè)壁朝上游側(cè)延伸的一次側(cè)流路孔，和從該止回閥安裝孔的深處朝下游側(cè)延伸的二次側(cè)流路孔形成，上述止回閥具有中空的外筒、配置在該外筒內(nèi)的中空的閥芯，以及對(duì)從上述二次側(cè)流路孔側(cè)的倒流進(jìn)行阻止的止回閥本體；該外筒在軸向的一端設(shè)有與上述二次側(cè)流路孔連通的第I開口，且以使該第I開口處于內(nèi)側(cè)的方式嵌合在上述止回閥安裝孔中；來自上述一次側(cè)流路孔的壓縮空氣穿過分別開設(shè)在上述外筒及閥芯的側(cè)壁上的第I及第2空氣導(dǎo)入孔被導(dǎo)入該閥芯內(nèi)，穿過開設(shè)在該閥芯上的空氣導(dǎo)出孔從該閥芯內(nèi)被導(dǎo)出，經(jīng)上述止回閥本體的周圍被導(dǎo)向上述第I開口。
[0016]由此一來，能夠?qū)⑸鲜龈髦够亻y從歧管座的外部容易地安裝在形成于該歧管座內(nèi)的各分支流路上。
[0017]此時(shí)，上述止回閥本體可以是環(huán)狀的唇邊式密封件，其截面形狀形成為朝上述外筒的第I開口側(cè)打開的V字形，或者也可以是，上述空氣導(dǎo)出孔開設(shè)在閥芯的位于上述外筒的第I開口側(cè)的端面，設(shè)置在同個(gè)外筒內(nèi)的作為上述止回閥本體的提升閥，以相對(duì)于環(huán)繞該空氣導(dǎo)出孔形成的閥座接近和離開的方式構(gòu)成。進(jìn)而，最好在上述閥芯內(nèi)覆蓋著上述第2空氣導(dǎo)入孔安裝有空氣過濾器。
[0018]而且，在本發(fā)明涉及的氧濃縮器的更優(yōu)選的實(shí)施方式中，在上述外筒上的與上述第I開口相反側(cè)的另一端開設(shè)有第2開口，上述閥芯能穿過該第2開口嵌合在上述外筒內(nèi)，通過將上述止回閥安裝孔氣密地閉塞的密封蓋將上述外筒的第2開口閉塞住。
[0019]另外，在本發(fā)明涉及的氧濃縮器中，上述供氣流路的主流路可以在歧管座內(nèi)分支成第I分支流路第2分支流路，也可以在該歧管座的上游側(cè)進(jìn)行分支。
[0020]在本發(fā)明涉及的氧濃縮器中，由與壓縮空氣供給源相連的主流路，和將該主流路分支而與上述各篩選床分別相連的第I及第2分支流路，構(gòu)成將壓縮供氣向第I及第2篩選床供給的供氣流路，在這些分支流路上分別設(shè)置用來對(duì)第I及第2篩選床交替地供給壓縮空氣的第I及第2供氣用閥，在比這些分支流路中的上述各供氣用閥更靠上游側(cè)的位置，分別設(shè)有用來阻止倒流的第I及第2止回閥。<