氧气浓缩器的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及氧气浓缩器，其例如在患有呼吸系统疾病的患者在自家进行氧气吸入的在家氧气疗法中使用，从大气中的空气生成高浓度的氧气并输出该氧气。
【背景技术】
[0002]作为这种氧气浓缩器，如例如专利文献I公开那样，已知有利用吸附材料(沸石)的PSA (Pressure Swing Adsorpt1n，变压吸附)方式，该吸附材料具有在加压下选择性地吸附氮气，并在减压下放出该吸附的氮气的特性，该方式也称作吸附式。
[0003]如图10所示，这种吸附式的氧气浓缩器包括:两个筛床Ta、Tb，其填充有用于吸附氮气的吸附材料(沸石)；压缩机C，其用于对这些筛床Ta、Tb供给压缩空气；各分支流路Fa、Fb，其构成用于将来自该压缩机C的压缩空气供给到所述两个筛床Ta、Tb的供气流路；各供气用阀PVa、PVb，其用于分别开闭这些分支流路Fa、Fb ;各排气流路Ea、Eb，其使所述各筛床Ta、Tb向大气开放；以及各排气用阀EVa、EVb，其用于分别开闭这些排气流路Ea、Eb。
[0004]而且，打开与所述两个筛床中的一个筛床Ta相连的分支流路Fa的供气用阀PVa并关闭排气流路Ea的排气用阀EVa，同时，关闭与另一个筛床Tb相连的分支流路Fb的供气用阀PVb并打开排气流路Eb的排气用阀EVb，从而能够向一个筛床Ta供给压缩空气而获得高浓度的氧气。期间，由于另一个筛床Tb被减压，因此吸附于沸石的氮气脱离而向大气排出。另外，通过将这些供气用阀PVa、PVb以及排气用阀EVa、EVb切换到相反的开闭模式，能够向另一个筛床Tb供给压缩空气而获得高浓度的氧气，期间，吸附于一个筛床Ta的沸石的氮气脱离而向大气排出。
[0005]即，通过交替切换所述各供气用阀PVa、PVb以及排气用阀EVa、EVb的开闭模式，能够通过所述各筛床Ta、Tb连续地获得高浓度的氧气。
[0006]然而，作为所述供气用阀PVa、PVb以及排气用阀EVa、EVb，可以考虑如图2所示的那种将常开型的电磁式先导阀20与隔膜阀10而成的阀，在该电磁式先导阀20关闭时，先导空气通过自所述供气流路分支的先导流路Fp而供给到隔膜阀10，所述分支流路Fa、Fb、排气流路Ea、Eb关闭，另一方面，在电磁先导阀20开启时，先导空气对该隔膜阀10的供给被阻断，相反，所述分支流路Fa、Fb、排气流路Ea、Eb打开。
[0007]这样，在从供气流路分支出用于向电磁式先导阀20供给先导空气的先导流路Fp的情况下，切换所述各供气用阀PVa、PVb以及排气用阀EVa、EVb的开闭模式，在刚将生成氧气的筛床自一个筛床Ta切换到另一个筛床Tb之后，该另一个筛床Tb因刚刚在这之前的减压而处于压力仍然较低的状态，因此自压缩机C供给的压缩空气的压力如图11所示那样暂时下降，同时，先导压力也下降。
[0008]另一方面，存在如下问题:成为排气的一侧的一个筛床Ta的供气用阀PVa原本就应被供给先导空气而关闭，但由于该筛床Ta内的残余压力仍然处于较高的状态，因此如所述那样先导压力下降，导致该供气用阀PVa的隔膜阀10因作用于其隔膜13的两面的压力平衡破坏(参照图11的斜线部)而打开，结果，包含高浓度的氮气在内的排气暂时在供气流路中逆流，流入生成氧气的一侧即另一个筛床Tb。而且，相反地，在刚将生成氧气的筛床自另一个筛床Tb切换到一个筛床Ta之后也会产生这种问题(参照图11的点部)。此外，在图11中，纵向的虚线表示交替地接通、断开对所述各供气用阀PVa、PVb的电磁式先导阀20通电的时刻，即切换所述各供气用阀PVa、PVb以及各排气用阀EVa、EVb的开闭模式的时刻。
[0009]现有技术文献
[0010]专利文献
[0011]专利文献1:日本特开2013 - 132359号公报
【发明内容】
[0012]发明要解决的课题
[0013]本发明的技术课题在于提供一种能够交替地对两个筛床切换供给压缩空气、并能够连续地生成高浓度的氧气的氧气浓缩器，该氧气浓缩器防止在刚切换供给压缩空气的筛床之后排气的一侧的筛床的排气在压缩空气的供气中流路逆流而流入生成氧气的一侧的筛床。
[0014]解决课题的技术方案
[0015]为了解决上述技术课题，本发明的氧气浓缩器具有:压缩空气供给源，其输出压缩空气；第I筛床和第2筛床，该第I筛床和第2筛床内置有在加压下从空气选择性地吸附氮气并在减压下放出该吸附的氮气的吸附材料，从压缩空气分离氮气而生成高浓度氧气；供气流路，其用于将来自所述压缩空气供给源的压缩空气分别供给到所述各筛床；以及排气流路，其分别向大气排出所述各筛床内的排气，所述供气流路具备与所述压缩空气供给源连接的主流路、将该主流路分支而与所述第I筛床连接的第I分支流路、和与所述第2筛床连接的第2分支流路，并在所述第I分支流路和所述第2分支流路分别设有使所述压缩空气供给源交替地与所述第I筛床和所述第2筛床连通的第I供气用阀和第2供气用阀，在所述排气流路设有在所述第I供气用阀关闭时使所述第I筛床与大气连通、在所述第2供气用阀关闭时使所述第2筛床与大气连通的排气用阀，
[0016]所述各供气用阀分别由作为主阀的隔膜阀、以及利用先导空气向关闭所述分支流路的方向驱动该主阀的电磁式先导阀构成，向这些电磁式先导阀供给所述先导空气的先导流路从所述供气流路中的比所述供气用阀靠上游侧的位置分支，在该先导流路设有阻止所述先导空气逆流的单向阀。
[0017]此时，也可以是，从所述供气流路分别分支出一条先导流路，该先导流路向所述第I供气用阀和所述第2供气用阀的电磁式先导阀这两者供给先导空气，或者，也可以是，向所述第I供气用阀和所述第2供气用阀的各电磁式先导阀供给先导空气的第I先导流路和第2先导流路分别从所述供气流路分支。
[0018]而且，在本发明的氧气浓缩器的优选的实施方式中，所述第I供气用阀和所述第2供气用阀以及排气用阀安装在单一的歧管基部上，在该歧管基部内形成有所述供气流路、从该供气流路分支的所述先导流路、以及所述排气流路，并且安装有所述单向阀，在所述歧管基部开设有用于从外部插入并安装所述单向阀的单向阀安装孔，所述先导流路由从该单向阀安装孔的侧壁通往所述供气流路的一次侧流路孔和自该单向阀安装孔的里部通往所述电磁式先导阀的二次侧流路孔形成，所述单向阀具有:中空的外筒，其在轴向的一端设有与所述二次侧流路孔连通的第I开口，并以该第I开口为里侧嵌合于所述单向阀安装孔；以及单向阀主体，其阻止先导空气从配置于该外筒内的中空的阀芯以及所述二次侧流路孔的逆流，来自所述一次侧流路孔的先导空气通过分别开设于所述外筒以及阀芯的侧壁的第I空气导入孔和第2空气导入孔而导入该阀芯内，通过开设于该阀芯的空气导出孔而从该阀芯内导出，并经由所述单向阀主体的周围而导向所述第I开口。
[0019]由此，能够容易地自歧管基部的外部将所述单向阀安装在形成于该歧管基部内的先导流路。
[0020]此时，也可以是，所述单向阀主体是剖面形状形成为向所述外筒的第I开口侧敞开的V字状的环状的唇密封件，或者，也可以是，在位于所述外筒的第I开口侧的阀芯的端面开设有所述空气导出孔，作为设于相同的外筒内的所述单向阀主体的提升阀与以包围该空气导出孔的方式形成的阀座接触、分离。此外，优选的是，在所述阀芯内以覆盖所述第2空气导入孔的方式安装有空气过滤器。
[0021]另外，在本发明的氧气浓缩器的更优选的实施方式中，在所述外筒中的与所述第I开口相反的一侧的另一端开设有第2开口，所述阀芯能够通过该第2开口嵌合到所述外筒内，利用关闭该外筒的第2开口的密闭盖气密地封闭所述单向阀安装孔。
[0022]发明效果
[0023]在本发明的氧气浓缩器中，在连接于压缩空气供给源的供气流路设有用于交替地对第I及第2筛床供给压缩空气的第I以及第2供气用阀，使对这些供气用阀的电磁式先导阀供给先导空气的先导流路在所述供气流路中的比所述供气用阀靠上游侧的位置分支，并在该先导流路设有阻止所述先导空气逆流的单向阀。因此，在刚将供给压缩空气而生成高浓度氧气的筛床自一个筛床切换到另一个筛床之后，即使压缩空气的供给压力暂时下降，也同样能够防止所述先导压力下降，从而能够维持所需的先导压力。结果，能够防止与排气的一侧(再生的一侧)的筛床连接的原本应关闭的供气用阀打开，该筛床内的排气在供气流路中逆流、流入生成高浓度氧气的一侧的筛床。
【附图说明】
[0024]图1是表示本发明的氧气浓缩器的一实施方式的概略的流体回路图。
[0025]图2是表示图1中的供气用阀以及排气用阀的构造的剖视图。
[0026]图3是表示图1的流体回路的压力变动的概略的图。
[0027]图4的(a)是表示在歧管基部上安装有各供气用阀以及各排气用阀的状态的俯视图。(b)是表示在歧管基部上安装有各供气用阀以及各排气用阀的状态的主视图。(C)是表示在歧管基部上安装有各供气用阀以及各排气用阀的状态的侧视图。
[0028]图5是表示歧管基部的外观及先导用单向阀的外观以及安装方法的立体图。
[0029]图6是将先导用单向阀安装于歧管基部的状态的主要部分放大剖视图。
[0030]图7是先导用单向阀的分解立体图。
[0031]图8是表示先导用单向阀的变形例的主要部分放大剖视图。
[0032]图9是表示本发明的氧气浓缩器的其他实施方式的氧气生成部的概略的流体回路图。
[0033]图10是表示一般的氧气浓缩器的概略的流体回路图。
[0034]图11是表示图10的流体回路的压力变动的概略的图表。
[0035]附图标记的说明
[0036]I氧气浓缩器；2氧气生成部；3压缩机(压缩空气供给源)；4A第I筛床；4B第2筛床；5供气流路；5a第I分支流路；5b第2分支流路；5c主流路；6排气流路；7a第I供气用阀；7b第2供气用阀；8a第I排气用阀；8b第2排气用阀；9、19、29先导流路；10隔膜阀；20电磁式先导阀；30歧管基部；40，40A，40a，40b先导用单向阀