氧浓缩装置的制造方法_3

文档序号:9676380阅读:来源:国知局
控制,例如作为吸附步骤对吸附筒105a供给加压空气,将生成初期的气体经由均压阀102从解吸步骤的吸附筒105b的产品端回收。通常,吸附筒105a在数秒内升压,所以随后关闭均压阀102,开始通常的吸附步骤,例如90%的高浓度氧经由止回阀106a储存在生成罐内。
[0045]压缩机起动时与稳定运转状态相比有负荷。特别是在冬季等低温状态下起动时压缩机的驱动转矩上升,所以根据情况不同即使接通电源也为压缩机没有起动的状态。通常,压缩机起动时必要转矩增大,驱动马达的起动电流增大。
[0046]本发明的装置中,在压缩机驱动时于吸附步骤的吸附筒105a和解吸步骤的吸附筒105b经由均压阀102连通的状态起动,所以对压缩机的压缩部几乎无加压负荷,基本上为在无压力负荷的状态下起动,可以不使上述冲流升至必要以上而起动。
[0047]因此,装置起动时,控制起动的控制设备401可以使压缩机起动时的转数与稳定状态相比为低转数进行起动。
[0048]氧浓缩装置的控制设备401在稳定状态下进行各种运转控制。探测流量设定设备109的设定值、由流量传感器302测得的产品气体流量值、由氧浓度传感器301测得的生成的氧浓缩气体的氧浓度,由控制设备401控制压缩机103的电动机的转数,由此控制对吸附筒105的供给风量。设定流量为低流量时,降低转数,由此抑制生成氧量,且降低电力消耗。控制转换阀104a、104b、均压阀102的切换时机,改变吸附解吸次序时间,由此实现最佳的氧生成。
[0049]压缩机的小型化对降低搭载压缩机的氧浓缩装置产生的噪音有效。但是,其效果是稳定运转时的效果,在装置起动时或停止时产生大的噪音。为了降低噪音、防止振动,对医疗用氧浓缩装置采用了各种对策。例如,采用由往复型压缩机改为噪音低的涡旋型、螺旋型压缩机,或使用盒或管道进行遮蔽的方法,在吸气管、排气管上设置共振型或膨胀型消音器,或在壳体上粘贴吸声材料的方法。稳定运转中的噪音降低对策如上所述,考虑压缩机本身的改良进行壳体改良或搭载消音器等各种方法。但是,对装置完全没有采用起动时或停止时的对策。装置起动时,通常,作为氧浓缩器的使用者的呼吸系统疾病患者起床,装置停止时患者处于睡眠中,看护者进行停止操作,停止时的噪音或振动可能唤醒睡眠中的患者或周围的人。因此,需要有防止变压吸附型氧浓缩器的装置停止时的噪音、振动的技术。
[0050]上述课题通过氧浓缩装置得到解决,所述变压吸附型氧浓缩装置具备填充了与氧相比能够选择性地吸附氮的吸附剂的多个吸附筒、对该吸附筒供给加压空气的压缩机、用于依次切换该压缩机和各吸附筒间的流路、在规定时机反复对各吸附筒供给加压空气排出浓缩氧的吸附步骤、将各吸附筒减压再生吸附剂的解吸步骤的流路切换设备,其特征在于,具有进行在装置停止时使该吸附筒的内压为常压的该流路切换设备的切换控制的停止控制设备,是接收装置停止指令信号后在该吸附筒内压在规定压以下的时间点进行停止驱动该压缩机的控制的设备。
[0051]另外,可以通过下述设备解决:还具备具有连通加压侧吸附筒和真空解吸侧吸附筒的产品端彼此的均压阀的均压流路,该停止控制设备基于装置停止指令信号打开该均压阀,在开放均压阀的状态下进行停止驱动该压缩机的控制的设备;或基于装置停止指令信号,连通加压侧吸附筒和压缩机的真空管路、真空解吸侧吸附筒和压缩机加压管路地进行该流路切换设备的切换控制,实施切换控制的同时或在之后进行停止驱动该压缩机的控制的设备。
[0052]具体而言,其特征在于,该停止控制设备是在该吸附筒内压为最大压力值的50%以下的时间点进行停止驱动该压缩机的控制的设备,特别适用一种氧浓缩装置,其特征在于,该吸附筒为2个吸附筒,该压缩机是具备对该吸附筒供给加压空气的同时进行真空减压的功能的压缩机,具备用于依次切换该压缩机和各吸附筒间的流路、在规定时机反复进行对各吸附筒供给加压空气排出浓缩氧的吸附步骤、将各吸附筒真空减压再生吸附剂的解吸步骤的流路切换设备。
[0053]使用图1记载的氧浓缩装置说明上述实施方案。在VPSA型氧浓缩装置中,一个吸附筒105a进行加压吸附步骤时,另一个吸附筒105b进行真空解吸步骤,以彼此为反相的形式依次切换吸附步骤、解吸步骤,连续地生成氧。
[0054]装置停止时,使该吸附筒105a、105b的内压为常压,所以进行流路转换阀104a、104b的切换控制的控制设备401在接收到装置停止指令信号后,进行在吸附筒内压为规定压力以下的时间点停止驱动压缩机103的控制。即,进行控制,以使不仅在吸附解吸步骤刚结束后的压力差大的时间点、而且在规定时间后的吸附筒间的压力差少的时间点停止压缩机,由此实现停止时的静稳化、抑制振动。
[0055]具体而言,使用具有将加压侧吸附筒105a和真空解吸侧吸附筒105b的产品端彼此连通的均压阀102的均压流路,停止控制设备401基于装置停止指令信号,打开均压阀102,在使用一部分产品气体进行吹扫解吸侧吸附筒105b的均压吹扫步骤的状态下停止驱动压缩机。通过打开均压阀102,使加压侧吸附筒105a为最大压力的50%以下,在该状态下停止压缩机,由此残压也被自动释放,可以在静稳状态下停止装置。
[0056]另外,控制设备401基于装置停止指令信号,连通加压侧吸附筒105a和压缩机103的真空管路、真空解吸侧吸附筒105b和压缩机加压管路地进行流路转换阀104a、104b的切换控制,在进行吸附步骤和解吸步骤的切换控制的同时或之后进行停止驱动该压缩机的控制,由此可以在大气压附近停止压缩机,可以实现装置停止时的静稳化、减振化。
[0057]下面进一步说明停止氧浓缩装置时的注意事项。通常停止VPSA型氧浓缩装置停止时,必须多加留意停止中的吸附剂劣化及再起动时的早期运转稳定化等。特别是存在如下问题:现有装置并未考虑在装置运转停止时排出吸附床、压缩机、配管等中的水分,残留在运转停止后的吸附床内的水分导致吸附剂吸湿劣化、使压缩机、转换阀等发生结露、生锈等。也考虑在排气步骤结束后停止、将水分排出的方法,但此时一个筒的水分被排出,而在另一个筒内蓄积水分。为了用来自产品罐的产品气体进行吹扫,用在吸附床和产品罐间设置的止回阀无法应对,必须另行设置电磁阀。因此,防止装置停止后的吸附床或转换阀等发生吸湿、结露的技术是重要的。
[0058]上述课题通过氧浓缩装置得到解决,是具备填充了与氧相比能够选择性地吸附氮的吸附剂的多个吸附筒、具有对该吸附筒供给加压空气的同时进行真空减压的功能的压缩机、用于依次切换该压缩机和各吸附筒间的流路、在规定时机反复进行对各吸附筒供给加压空气排出浓缩氧的吸附步骤、将各吸附筒真空减压再生吸附剂的解吸步骤的流路切换设备的变压吸附型氧浓缩装置,其特征在于,具备在装置停止时进行使该吸附筒的内压为常压的该流路切换设备的切换控制的停止控制设备。
[0059]另外,其特征在于,该停止控制设备是基于压缩机的停止信号连通加压侧吸附筒和压缩机的真空管路、真空解吸侧吸附筒和压缩机加压管路地进行该流路切换设备的切换控制的设备,特别是作为实施方案提出一种氧浓缩装置,其特征在于,该停止控制设备是基于压缩机的停止信号连通加压侧吸附筒和压缩机的真空管路、真空解吸侧吸附筒和压缩机加压管路地实施该流路切换设备的切换控制后,进一步连通该加压侧吸附筒和压缩机的加压管路、该真空解吸侧吸附筒和压缩机真空管路地进行该流路切换设备的切换控制的设备。
[0060]作为优选方案,考虑一种氧浓缩装置,其特征在于,还具备具有将加压侧吸附筒和真空解吸侧吸附筒的产品端彼此连通的均压阀的均压流路,该停止控制设备是在该均压阀开启的状态下进行停止驱动该压缩机的控制的设备,该吸附筒是2个吸附筒,该流路切换设备由切换吸附筒和压缩机的加压管路或真空管路的三通阀构成,且电源停止时,该吸附筒和该压缩机的真空管路连接。
[0061 ]上述氧浓缩装置中,通过使VPSA型氧浓缩装置的加压吸附步骤侧和真空解吸步骤侧双方的吸附床在大气压状态下停止,能够抑制装置停止时装置的气体
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