氧气浓缩装置用氧气瓶单元的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种氧气浓缩装置用氧气瓶单元，氧气浓缩装置具有：单一的氧气瓶主体，连接于交替地接收压缩空气的供应的一对氮气吸附容器；逆止阀，位于该氧气瓶主体与一对氮气吸附容器之间，允许从该氮气吸附容器向氧气瓶主体的气体流，不允许其反向的气体流；减压阀，连接于所述氧气瓶主体，具有氧气出口。将具备逆止阀的一对氮气吸附容器连接筒体与减压阀的至少一个直接安装于氧气瓶主体壁面，形成氧气浓缩装置用氧气瓶单元，使氧气瓶主体周围的构成简单化并单元化。
【专利说明】氧气浓缩装置用氧气瓶单元
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种在医疗用的氧气浓缩装置中使用的氧气瓶单元。
【背景技术】[0002]作为医疗用的氧气浓缩装置，通过使用从空气选择性地吸附氮气的吸附材料(一般为沸石)而生成氧气的氧气浓缩装置被实用化。
[0003]图10示出这种氧气浓缩装置10的一般的配管系统图。通过压缩机11压缩的压缩空气，经由管道12、13、14以及加压切换阀(电磁开关阀)15、16供应至一对氮气吸附容器 17、18的入口。氮气吸附容器17、18的出口，经由管道19、20、21以及逆止阀22、23连接于单一的氧气瓶24，氧气瓶24经由管道25、减压阀(调节器)26连接于空气出口 27。在氮气吸附容器17、18中，作为在其内部选择性地吸附空气中的氮气的氮气吸附材料，填充例如沸石(粉末或者粒)。逆止阀22、23为单方向阀，允许从氮气吸附容器17、18向氧气瓶24的气体(空气)流，不允许其反向的气体流。
[0004]在管道13、14上，在加压切换阀15和16的下游侧(氮气吸附容器17和18的入口侦D分别连接有管道31、32，在该管道31、32上分别设置有减压切换阀(电磁开关阀)33、34。 减压切换阀33、34的出口侧通过管道35合流并连接于排气消声器36。
[0005]管道19和20，在逆止阀22和23的上游侧(氮气吸附容器17和18的出口侧)中， 通过管道37连接，在该管道37上配置有放气阀40，所述放气阀40被节流阀(节流孔)38、 39夹持。
[0006]在以上氧气浓缩装置10中，加压切换阀15、16和减压切换阀33、34以及放气阀40 如图11所示的时刻图被进行开关控制。即，当加压切换阀15 (16)打开时，加压切换阀16
(15)关闭，加压切换阀15 (16)开阀并经过一定时间后减压切换阀34 (33)打开。由于当加压切换阀15 (16)打开时，加压切换阀16 (15)关闭，因此来自压缩机11的压缩空气只能传送至氮气吸附容器17 (18)，空气中的氮气被吸附于氮气吸附容器17 (18)内的吸附材料，高浓度的氧气被传送至管道19 (20)。当管道19 (20)内的压力超过规定值时，逆止阀 22 (23)打开，高浓度氧气被储存在氧气瓶24内。
[0007]另一方面，当加压切换阀15 (16)开阀后经过一定时间时，减压切换阀34 (33)打开，此外，当减压切换阀34 (33)开阀后经过一定时间时，放气阀40打开。因此，高压侧的高浓度氧气从上游侧供应至压力低一侧的氮气吸附容器18 (17)，逆流至氮气吸附容器18
(17)。因此，被吸附于氮气吸附容器18 (17)内的吸附材料的氮气与高浓度空气一起被放出至管道32 (31)，含有被放出的氮气的气体经由管道35以及排气消声器36被排出。
[0008]储存于氧气瓶24的高浓度氧气，通过减压阀(调节器)26被减压后，从空气出口 27 供应给患者。即，高压的高浓度氧气从氮气吸附容器17和18交替地供应，结果氧气瓶24 内的压力发生较大的变动，因此，通过减压阀26，将使其压力变动减少的高浓度氧气供应给患者。以上为氧气浓缩装置10的操作原理。
[0009]现有技术文献[0010]专利文献
[0011]专利文献1:日本实用新型注册第3140844号公报
[0012]专利文献2:日本特开2008-264064号公报
[0013]专利文献3:日本特表2008-515593号公报
【发明内容】
[0014](发明要解决的问题)
[0015]根据以上工作原理工作的氧气浓缩装置10，需要用于连接压缩机11、加压切换阀 15和16、减压切换阀33和34、逆止阀22和23、放气阀40、氧气瓶24、减压阀26等的多个管道，结果，导致装置整体大型化、组装成本增加。
[0016]本发明的目的在于，在以上工作原理的氧气浓缩装置10中，特别着眼于氧气瓶24 周围的构成，得到一种能够将氧气瓶24、逆止阀22和23以及减压阀26周围的构成简单化并且单元化的氧气浓缩装置用氧气瓶单元。
[0017](解决技术问题的技术方案)
[0018]在本发明的氧气浓缩装置用氧气瓶单元中，氧气浓缩装置具有:单一的氧气瓶主体，连接于交替地接收压缩空气的供应的一对氮气吸附容器；逆止阀，位于该氧气瓶主体与一对氮气吸附容器之间，允许从该氮气吸附容器向氧气瓶主体的气体流，不允许其反向的气体流；减压阀，连接于所述氧气瓶主体，具有氧气出口 ；所述氧气浓缩装置用氧气瓶单元的特征在于，将具备所述逆止阀的一对氮气吸附容器连接筒体与减压阀的至少一个直接安装于氧气瓶主体壁面。
[0019]在本发明的一个方式中，在氧气瓶主体的减压阀的出口，还能够连接有细菌过滤器单元。
[0020]在氧气瓶主体上，还能够设置有氧气压力传感器、氧气浓度传感器的至少一个。
[0021]氧气浓度传感器优选设置于减压阀的出口侧。
[0022]具备逆止阀的一对氮气吸附容器连接筒体，例如能够具备:逆止阀单元，插入氧气瓶主体壁面的阶梯状贯通孔部分；氮气吸附容器连接导管，同轴地重叠固定于该逆止阀单元上。
[0023]在本发明的一个方式中，减压阀具有:主壳体，固定于氧气瓶主体的壁面，具有连通于所述氧气瓶主体的贯通孔的一级压力导入通路、二级压力排出通路、配置于该一级压力导入通路与二级压力排出通路之间的主阀；以及副壳体，结合于该主壳体，在与该主壳体之间支撑操作隔膜组合体，形成与所述二级压力排出通路连通的二级压力室。所述操作隔膜组合体与主阀以根据二级压力室的压力变动将该主阀打开/关闭的方式进行连动。
[0024]在一个方式中，在该减压阀的主壳体上，固定有连通于该二级压力排出通路的细菌过滤器单元的下壳体，在该下壳体上，固定有在与该下壳体之间将细菌过滤器夹着的上壳体。
[0025]在一个方式中，减压阀的主壳体经由卡口爪能够装卸地被支撑于氧气瓶主体。
[0026](发明的效果)
[0027]根据本发明，在使用一对氮气吸附容器的氧气浓缩装置中，由于将具备逆止阀的一对氮气吸附容器连接筒体与减压阀的至少一个直接安装于氧气瓶主体壁面，因此，能够将氧气瓶、逆止阀以及减压阀周围的构成简单化并且单元化。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1是示出在氧气浓缩装置中使用的根据本发明的氧气瓶单元的一个实施方式的立体图。
[0029]图2是图1所对应的侧面图。
[0030]图3是沿着图2的II1-1II线的剖视图。
[0031]图4是图3的IV部的放大图。
[0032]图5是图4部分的分解立体图。
[0033]图6是图3的VI部放大图。
[0034]图7是图6部 分的分解立体图。
[0035]图8是根据本发明的氧气瓶单元的电路图。
[0036]图9是示出根据本发明的氧气瓶单元的另一实施方式的主要部分的分解立体图。
[0037]图10是作为本发明的前提的氧气浓缩装置的电路图。
[0038]图11是示出图10的氧气浓缩装置的各阀的开关时刻的时刻图。
[0039]符号说明
[0040]10氧气浓缩装置
[0041]11压缩机
[0042]12、13、14、19、20、21、25、31、32、35 管道
[0043]15、16加压切换阀
[0044]17、18氮气吸附容器
[0045]22、23 逆止阀
[0046]24氧气瓶
[0047]26减压阀(调节器)
[0048]33、34减压切换阀
[0049]36排气消声器
[0050]37 管道
[0051]38、39节流阀(节流孔)
[0052]40放气阀
[0053]50氧气浓缩装置用氧气瓶单元
[0054]51氧气瓶主体
[0055]52、53 半瓶体
[0056]52A高端壁
[0057]52B低端壁
[0058]52C螺钉座
[0059]54固定螺栓
[0060]55阶梯状贯通孔
[0061]56小直径阶梯部
[0062]57大直径阶梯部[0063]58、58B 贯通孔
[0064]59卡口爪
[0065]60逆止阀内置筒体(氮气吸附容器连接筒体)
[0066]62逆止阀单元
[0067]62a阀座
[0068]62b阀体
[0069]62c阀体保持孔
[0070]62d贯通孔
[0071]630 形环
[0072]64氮气吸附容器连接导管
[0073]65固定板
[0074]65a贯通孔
[0075]66固定螺钉
[0076]70减压阀
[0077]71主壳体
[0078]71a一级压力导入通路
[0079]71b二级压力排出通路(氧气出口)
[0080]7Id螺钉座
[0081]7IX筒状部
[0082]7IY卡口爪
[0083]72副壳体
[0084]72a二级压力室
[0085]73固定螺钉
[0086]74主阀
[0087]75操作隔膜组合体(組立体)
[0088]80细菌过滤器单元
[0089]81下壳体
[0090]82上壳体
[0091]83细菌过滤器
[0092]84气体导入口
[0093]85气体排出口(氧气出口)
[0094]90氧气浓度传感器
[0095]91氧气压力传感器。
【具体实施方式】
[0096]图1至图8示出根据本发明的氧气浓缩装置用氧气瓶单元50的第一实施方式。如图1至图3所示，氧气浓缩装置用氧气瓶单元50，具有合成树脂制的氧气瓶主体51。氧气瓶主体51具有半瓶体52和53，通过固定螺栓54将各自的连接凸缘52h和53h结合而构成密闭空间。[0097]半瓶体52具有相互平行并且高度不同的高端壁52A和低端壁52B，在高端壁52A 上，固定有垂直正交于该高端壁52A的一对逆止阀内置筒体(氮气吸附容器连接筒体)60，在低端壁52B上固定有减压阀(调节器)70。[0098]图4、图5示出逆止阀内置筒体(氮气吸附容器连接筒体)60的详细构造。在高端壁52A上，对应于一对逆止阀内置筒体60，形成有一对阶梯状贯通孔55。该阶梯状贯通孔 55具有小直径阶梯部56以及大直径阶梯部57。逆止阀内置筒体60具有:逆止阀单元62， 经由0形环61被气密地插入阶梯状贯通孔55的小直径阶梯部56 ;氮气吸附容器连接导管 64，经由0形环63被气密地插入大直径阶梯部57。逆止阀单元62由平面圆形的阀座62a 和阀体62b构成，在阀座62a上，在其中心部形成有阀体保持孔62c，在其周边部形成有多个贯通孔62d。阀体62b具有被插入保持于阀体保持孔62c的轴部62f、和通常堵塞贯通孔62d的阀部62g。阀体62b在其阀部62g利用氧气瓶主体51内的压力关闭贯通孔62d、 并且利用来自氧气瓶主体51外的压力变形而打开贯通孔62d的方向上，安装于阀体保持孔 62c。在氮气吸附容器连接导管64上，在其下端部形成有插入大直径阶梯部57的大直径凸缘 64a。
[0099]一对逆止阀内置筒体60为相同构造，该一对逆止阀内置筒体60通过单一的固定板65固定于半瓶体52的高端壁52A。即，在固定板65上，穿设对应于一对氮气吸附容器导管64的一对贯通孔65a，在将一对氮气吸附容器连接导管64插入该一对贯通孔65a的状态下，通过固定螺钉66,固定板65被固定于高端壁52A。固定板65经由大直径凸缘64a将逆止阀单元62按压固定于阶梯状贯通孔55的小直径阶梯部56。在半瓶体52的高端壁52A 的内面，形成有将固定螺钉66螺合固定的螺钉座52C (图3、图4)。
[0100]图6、图7示出减压阀70的详细构造。在半瓶体52的低端壁52B上形成有贯通孔58。减压阀70具有主壳体71和副壳体72，主壳体71经由固定螺钉73 (图7)被固定于低端壁52B。在低端壁52B的内面，形成有将固定螺钉73螺合固定的螺钉座52C (图3、图 6)。
[0101]主壳体71具有经由0形环79直接连通于贯通孔58的一级压力导入通路71a和二级压力排出通路(氧气出口 )7Ib，在使一级压力导入通路71a和二级压力排出通路71b连通的连通路上设置有主阀74。通常，主阀74为通过闭阀弹簧74a切断一级压力导入通路 71a和二级压力排出通路71b的连通的阀。
[0102]副壳体72在与主壳体71之间夹着操作隔膜组合体75划分成二级压力室72a。二级压力室72a经由连通路71c与二级压力排出通路71b连通。操作隔膜组合体75具有隔膜 75a和固定于隔膜75a的中心部的操作活塞75b，操作活塞75b以根据二级压力室72a (二级压力排出通路71b)的压力变动将主阀74打开/关闭的方式与主阀74联系。即，当二级压力排出通路71b内的压力下降时，操作隔膜组合体75向主阀74侧移动并抵抗闭阀弹簧 74a的力而使主阀74向开阀方向移动，当二级压力排出通路71b内的压力升高时，相反地从主阀74离开，使主阀74闭阀。根据二级压力排出通路71b的压力变动反复进行该动作的结果是，二级压力排出通路71b排出的压力基本上保持固定。通过使调压螺钉76转动，调节作用于操作隔膜组合体75的调压弹簧77的力，从而能够调整二级压力排出通路71b的排出压力。
[0103]在减压阀70的主壳体71上，固定有与二级压力排出通路71b连通的细菌过滤器单元80。细菌过滤器单元80在下壳体81和上壳体82之间夹着支撑细菌过滤器83，在下壳体81上，形成有与二级压力排出通路71b连通的气体导入口 84，在上壳体82上，固定有气体排出口(氧气出口)85，所述气体排出口(氧气出口)85排出通过细菌过滤器83的气体 (氧气)。该细菌过滤器单元80，在气体导入口 84的入口与二级压力排出通路71b的出口之间夹着O形环88而保持气密的状态下，经由固定螺钉86将下壳体81固定于减压阀70的主壳体71，在固定于主壳体71的下壳体81上，通过固定螺钉87将夹着细菌过滤器83的上壳体82固定。在主壳体71上，形成有使固定螺钉86螺合的螺钉座71d (图7)。细菌过滤器 83为将所通过的氧气中含有的细菌等不纯物除去的公知的过滤器，当使用一定时间时可以替换。
[0104]图8为在该高端壁52A和低端壁52B上固定有逆止阀内置筒体60和减压阀70(以及细菌过滤器单元80)的氧气浓缩装置用氧气瓶单元50的电路图。一对氮气吸附容器连接导管64，通过适当的管道单元连接于图10中说明的氮气吸附容器17和18，来自气体排出口 85的氧气，经由柔软的供应管以及吸引器提供给使用者(患者)的口(鼻)。如图8所示， 优选在减压阀70的出口的下游设置氧气浓度传感器90，并且在氧气瓶主体51上设置氧气压力传感器91。这些传感器的输出被输入至控制电路。
[0105]图9示出本发明的氧气瓶单元50的另一实施方式。该实施方式为，将安装于半瓶体52的低端壁52B的减压阀70形成卡口式的实施方式。在形成于低端壁52B的大直径的贯通孔58B的内周部分，突出形成有多个卡口爪59，在减压阀70的主壳体71上，形成有嵌合于该贯通孔58B的筒状部71X以及可装卸地卡合于卡口爪59的卡口爪71Y。卡口爪59 和卡口爪71Y，如单镜头反射照相机的互换镜头等众所周知的那样，当在将筒状部71X插入贯通孔58B的状态下相对旋转时，进行装卸。在筒状部71X上，开口有相当于图6的一级压力导入通路71a的、与贯通孔58B连通的一级压力导入通路，该一级压力导入通路和贯通孔 58B经由大直径0形环79B被气密地连接。减压阀70内的基本构成与图6的减压阀70的构成相同。
[0106]在以上的实施方式中，在氧气瓶主体51上直接安装一对逆止阀内置筒体(氮气吸附容器连接筒体)60和减压阀70两者，但是，即使仅直接安装任何一方，也能够得到一定的构成简单化的效果。另外，在以上的实施方式中，在减压阀70的主壳体71上固定有细菌过滤器单元80，但是也可以为省略细菌过滤器单元80的方式(将减压阀70的二级压力排出通路71b作为直接空气出口的方式)。
[0107](产业上的利用可能性)
[0108]本发明的氧气浓缩 装置用氧气瓶单元能够作为医疗用而广泛使用。
【权利要求】
1.一种氧气浓缩装置用氧气瓶单元，氧气浓缩装置具有:单一的氧气瓶主体，连接于交替地接收压缩空气的供应的一对氮气吸附容器；逆止阀，位于该氧气瓶主体与一对氮气吸附容器之间，允许从该氮气吸附容器向氧气瓶主体的气体流，不允许其反向的气体流；减压阀，连接于所述氧气瓶主体，具有氧气出口 ；所述氧气浓缩装置用氧气瓶单元的特征在于，将具备所述逆止阀的一对氮气吸附容器连接筒体与减压阀的至少一个直接安装于氧气瓶主体壁面。
2.根据权利要求1所述的氧气浓缩装置用氧气瓶单元，其特征在于，在所述氧气瓶主体的减压阀的出口，还连接有细菌过滤器单元。
3.根据权利要求1或2所述的氧气浓缩装置用氧气瓶单元，其特征在于，在所述氧气瓶主体上，还设置有氧气压力传感器、氧气浓度传感器的至少一个。
4.根据权利要求3所述的氧气浓缩装置用氧气瓶单元，其特征在于，所述氧气浓度传感器设置于减压阀的出口侧。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的氧气浓缩装置用氧气瓶单元，其特征在于， 具备所述逆止阀的一对氮气吸附容器连接筒体，具备:逆止阀单元，插入所述氧气瓶主体壁面的阶梯状贯通孔部分；氮气吸附容器连接导管，同轴地重叠固定于该逆止阀单元上。
6.根据权利要求1至5中 任一项所述的氧气浓缩装置用氧气瓶单元，其特征在于，所述减压阀具有:主壳体，固定于氧气瓶主体的壁面，具有连通于所述氧气瓶主体的贯通孔的一级压力导入通路、二级压力排出通路、配置于该一级压力导入通路与二级压力排出通路之间的主阀；以及副壳体，结合于该主壳体，在与该主壳体之间支撑操作隔膜组合体，形成与所述二级压力排出通路连通的二级压力室；所述操作隔膜组合体与主阀以根据二级压力室的压力变动将该主阀打开/关闭的方式进行连动。
7.根据权利要求6所述的氧气浓缩装置用氧气瓶单元，其特征在于，在所述主壳体上，固定有连通于所述二级压力排出通路的细菌过滤器单元的下壳体， 在该下壳体上，固定有在与该下壳体之间将细菌过滤器夹着的上壳体。
8.根据权利要求6或7所述的氧气浓缩装置用氧气瓶单元，其特征在于，所述主壳体经由卡口爪能够装卸地被支撑于氧气瓶主体。
【文档编号】A61M16/10GK103458952SQ201280014915
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2012年2月16日 优先权日:2011年3月25日
【发明者】佐藤道也 申请人:藤仓橡胶工业株式会社