(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンプレッサ、冷却用ファン及び自動開閉電磁弁を防音ボックス内に収納した圧力変動吸着型酸素濃縮装置において、空気取入れ側通路及び空気排出側通路を形成する各通路ボックス内に、空気の流れ方向で平行して２室に分離する仕切板を設け、この仕切板に複数の小孔を配設したことを特徴とする圧力変動吸着型酸素濃縮装置。
【請求項２】
通路を形成する通路ボックスが、前後面の一方に空気入口または空気出口を、また左右側面乃至上下面のいづれか一つの面に空気出口または空気入口をそれぞれ有した立方体状の函体から成る請求項１記載の圧力変動吸着型酸素濃縮装置。
【請求項３】
仕切板の両面に、小孔を残して吸音材を設けて成る請求項１または２記載の圧力変動吸着型酸素濃縮装置。
【請求項４】
函体の内壁面に、吸音材を設けて成る請求項１，２または３記載の圧力変動吸着型酸素濃縮装置。
【請求項５】
小孔を、直径５〜１５ｍｍとした請求項１，２，３または４記載の圧力変動吸着型酸素濃縮装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、圧力変動吸着型酸素濃縮装置に関し、特に慢性閉塞性肺疾患等の呼吸障害を有する在宅患者の酸素療法に使用される圧力変動吸着型酸素濃縮装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
在宅患者の酸素療法に用いられる呼吸補助装置としては、主として酸素濃縮装置が使用され、特に濃度９０％以上の酸素を生成する圧力変動吸着型（ＰＳＡ型）酸素濃縮装置が一般的である。
ところで周知のように圧力変動吸着型酸素濃縮装置は、該装置に吸引された室内空気をコンプレッサで圧縮し、これをモレキュラーシーブ（分子篩）を充填した１乃至２基のシーブベッドに供給して酸素と窒素に吸着分離し、生成された濃縮酸素の一部は患者に供給され、他の大部分の濃縮酸素は吸着された窒素の脱着に使用されてモレキュラーシーブを再生する。このような吸脱着サイクルを交互に繰り返すために、一般には自動開閉電磁弁が使用されており、またコンプレッサの駆動によって発生する熱を冷却するためのファンが具備される。
即ち圧力変動吸着型酸素濃縮装置には、コンプレッサ、冷却ファン及び自動開閉電磁弁のような騒音の発生源となる主要部品が具備されており、これらの主要部品を単に外殻ボックス内に収納するときは騒音が大きく、従って患者の枕もと近くで夜間でも使用する装置としては不適当である。
そのために従来、騒音発生源となる上記所要部品を鉄板やアルミニウム等の内壁に吸音材を貼付した防音ボックス内に収納し、かつ、装置の外殻ボックス、空気取入れ側通路及び空気排出側通路などにも種々の音響的遮蔽や吸音機構を施して騒音レベルの低下を計っている。
例えば特公平４−４００７号公報には、コンプレッサ、冷却用ファン及び自動開閉電磁弁を防音ボックス内に収納すると共に、空気取入れ側通路及び空気排出側通路に、例えば吸音材を貼付した遮蔽板を設けて空気の流れを各々４回以上屈曲する騒音防止法が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが上記した従来の騒音防止法によれば、空気取入れ側通路及び空気排出側通路に音響的遮蔽や吸音機構を施した構成に比し有効な消音効果を得ることができるけれども、空気取入れ側通路及び空気排出側通路に空気の流れを屈曲する多くの屈曲路を設けることは、装置の構造をいたずらに複雑化すると共に、必要以上に空気取入れ側通路及び空気排出側通路の占有面積を大きくするという不都合を有し、また多くの屈曲路を設けることにより、空気抵抗を増して使用コンプレッサの能力にも影響を及ぼすという不都合を有する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明は、上記した従来のものの不都合を解消するために、コンプレッサ、冷却用ファン及び自動開閉電磁弁を防音ボックス内に収納した圧力変動吸着型酸素濃縮装置において、空気取入れ側通路及び空気排出側通路を形成する各通路ボックス内に、空気の流れ方向で平行して２室に分離する仕切板を設け、この仕切板に複数の小孔を配設したことを特徴とするものである。
上記において、通路ボックスは、前後面の一方に空気入口または空気出口を、また左右側面乃至上下面のいづれか一つの面に空気出口または空気入口をそれぞれ有した立方体状の函体から成り、好ましくは空気の流通路を形成する仕切板の両面及び筐体の内壁面に吸音材を設ける。
また小孔の大きさとしては、直径が５〜１５ｍｍが有効である。
【０００５】
【作用】
しかして、空気取入れ側通路及び空気排出側通路において、空気の流れは、その流れ方向で仕切板により２つに分離されて２室を平行して通過し、この通過過程で仕切板に設けた小孔の位置で発生音が共鳴減衰して消音効果が生じ、かつ、空気の流れは出口の位置で屈曲して排出される。
【０００６】
【実施例】
以下本発明の実施例を図面にもとづいて詳述する。
図１は本発明の圧力変動吸着型酸素濃縮装置のフローシートの具体例を示したもので、コンプレッサ１によって加圧された圧縮空気は、冷却ファン２により熱交換器３を介して冷却されて、開放状態にある自動開閉電磁弁６を通って第１のシーブベッド５に導入される。
ここで窒素が吸着分離され、これによって生成された濃縮酸素の一部はオリフイス１２、製品タンク１４、圧力調整器１６、フローメータ１７及びフィルタ１８を通り、次いで加湿器１９え加湿され、カヌーラ２０を介して患者に供給される。
【０００７】
一方生成された濃縮酸素の大部分は、オリフイス１３を通って第２のシーブベッドに入り、前のサイクルで吸着された窒素を脱着し、開放状態にある自動開閉電磁弁９を通って大気中に放出する。
均圧弁１０は、サイクルが切り替わる直前にだけ短時間開弁し、オリフイス１１を通って次の濃縮酸素を生成する第２のシーブベッドに濃縮酸素を送ってその内圧を高め、次のサイクルを高圧のもとでスタートさせる。
【０００８】
次のサイクルは、同様に自動開閉電磁弁８，７を開放して、第２のシーブベッド５で濃縮酸素が生成され、第１のシーブベッドで窒素が脱着される。
この二つのサイクルが自動開閉電磁弁６，７，８，９の切替えにより交互に繰り返えされて連続的に濃縮酸素が生成される。
図１において４は高圧スイッチを、１５は低圧スイッチをそれぞれ示しており、万一圧力が上昇し或いは低下したときに作動する安全手段として用いられる。
【０００９】
図２は、図１にしめした騒音の発生源となるコンプレッサ１、冷却用ファン２及び自動開閉電磁弁６，７，８，９を、公知のように内壁面に例えばポリウレタンの吸音材を設けた厚さ２ｍｍ程度のアルミニウム板より成る防音ボックスに収納し、かつ、シーブベッドなどその他の所要の付属部品を装備して成る装置本体３０の前面上部に設けた空気取入口３１と対向する空気取入れ側通路３２及び装置本体３０の下面に設けた空気排出口３３と対向する空気排出側通路３４に、それら各通路３２及び３４を形成する通路ボックス３５を配設した構成の総体斜視図を示しており、前記装置本体３０は、厚さ１２ｍｍの木片圧縮合板から成る外殻で構成されている。
図２において、３６は本装置の制御パネル部を示し、電源スイッチ，流量計，積算時間計，濃縮酸素取出口ブレーカなどが配置されている。
【００１０】
前記通路ボックス３５は、図３，４で示すように幅７０〜２００ｍｍ，長さ１００〜２５０ｍｍ，高さが５０〜１０ｍｍの扁平筒状の函体４０から成り、この函体４０は内壁面にポリウレタン，ゴムなどの吸音材４１を設けたアルミニウム，鉄板，木板などから作製され、その前面には空気入口４２が、また後部側面には空気出口４３がそれぞれ設けてあり、前記函体４０内には、空気入口４２及び空気出口４３と共に函体４０の内室を上下に２分割して上室及び下室における空気の流れをほぼ同一条件とする仕切板４４が設けてあり、この仕切板４４は函体４０と同様にアルミニウム，鉄板，木板などから成り、これに複数の小孔本例では縦及び横方向にそれぞれ６個の小孔４５を配設してあると共に、その上下両面に前記と同様の吸音材４６が小孔４５を残して設けてある。
【００１１】
このように仕切板４４を設けて成る函体４０は、空気取入れ側通路３２においては、空気入口４２が装置本体３０の空気取入口３１と対向するように、また空気排出側通路３４においては、空気出口４３が装置本体３０の空気排出口３３と対向し乃至導管を介し連通するように装置本体３０内に装備される。
【００１２】
しかして、装置本体３０内に装備されたコンプレッサ１を駆動すると、外気は空気取入口３１から空気取入れ側通路３２の通路ボックス２５における空気入口４２から函体４０内に流入し、函体４０内に流入した空気は仕切板４４により上下２室に分流し、かつ、直角方向に屈曲されて空気出口４３より装置本体３０内に流出される。
他方空気排出側通路３４においては装置本体３０内を流れ、次いで防音ボックスを出た空気は、空気入口４２から函体４０内に流入し、函体４０内に流入した空気は前記と同様仕切板４４により上下２室に分流し、かつ、直角方向に屈曲されて空気出口４３から装置本体３０の空気排出口３３を介して大気に放出される。
そして函体４０内における空気の流れの過程で、上下２室に分流した空気は小孔４５の位置で共鳴減衰して騒音防止効果を発揮し、さらに吸音材４１，４６により吸音作用が行われる。
なお上記実施例は、函体４０の内室を上下２室に分離した場合を示したが、函体４０の前面に空気入口４２を、函体４０の後部上面に空気出口４３をそれぞれ設けることにより、函体４０の内室を左右２室に分離して通路ボックス３５を構成してもよいこと、また実施例において空気入口４２を空気出口としてまた空気出口４３を空気入口として用いてもよいこは勿論である。
【００１３】
なお発明者の実験によれば、最大流量３リットル／ｍｉｎで酸素濃度９１％の性能を有する本願の酸素濃縮装置が、防音室（暗騒音２２ｄＢ（Ａ））において、装置本体３０の正面よりの距離１ｍ、高さ４０ｃｍの位置で測定したところ、騒音レベルは３７ｄＢ（Ａ）を示した。
また上記において、小孔４５の直径を５ｍｍ以下とするときは、無孔板の状態に近くなり、また１５ｍｍ以上とするときは、小孔４５の占有する面積が大きくなって有効な騒音防止効果が期待できなかった。
【００１４】
【発明の効果】
以上のように本願によれば、通路における空気の流れの過程で仕切板に設けた小孔の位置において発生音を共鳴減衰させる構成であるので、大きな騒音防止効果を得ることができると共に、構成が簡単で、かつ、通路ボックスの占有面積も少なく装置の小型化に有効であり、また空気の流れの屈曲回数も２回以下であるので、空気抵抗も従来のものに比し遙に軽減することができる。
また請求項２及び３記載の構成によるときは、より消音効果を増すことができるなどの利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願装置のフローシート例を示す図
【図２】装置本体の斜視図
【図３】通路ボックスの総体斜視図
【図４】図３のＡーＡ線断面図
【符号の説明】
３０  装置本体
３１  空気取入口
３２  空気取入れ側通路
３３  空気排出口
３４  空気排出側通路
３５  通路ボックス
４０  函体
４１，４６  吸音材
４２  空気入口
４３  空気出口
４４  仕切板
４５  小孔
【図１】
0003577763.tif 000002
【図２】
0003577763.tif 000003
【図３】
0003577763.tif 000004
【図４】
0003577763.tif 000005