(57)【要約】      （修正有）【課題】設置スペースが従来より狭く、更に、設置後の配管及び配線工事が簡略化される治療用空気供給装置を提供する。【解決手段】下部にベース１１を有する架台１５と、該架台１５に配置された複数のファン付きコンプレッサ２１、２２及び複数のモータ２３、２４と、架台１５の上部に設けられ、各ファン付きコンプレッサ２１，２２から圧縮空気を選択的に受ける空気タンク１２と、各ファン付きコンプレッサ２１，２２の冷却風の出口側に並べて設けられ、圧縮空気を冷却する第１、第２のアフタークーラ３１、３２、３３、３４と、架台１５に取付けられ、複数のモータ２３、２４の切替運転を含む制御を行う制御盤とを有する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
下部にベースを有する架台と、
前記架台に配置された複数のファン付きコンプレッサ及びこれらをそれぞれ回転駆動する複数のモータと、
前記架台の上部に設けられ、前記各ファン付きコンプレッサから圧縮空気を選択的に受ける空気タンクと、
前記各ファン付きコンプレッサの冷却風の出口側に並べて設けられ、該ファン付きコンプレッサからの圧縮空気を冷却する第１、第２のアフタークーラと、
前記架台に取付けられ、前記複数のモータの切替運転を含む制御を行う制御盤とを有する治療用空気供給装置。
【請求項２】
請求項１記載の治療用空気供給装置において、前記ファン付きコンプレッサは２台あって、前記架台の中間部及び下部に設けられていることを特徴とする治療用空気供給装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の治療用空気供給装置において、前記空気タンクからの圧縮空気の出口に接続されて、前記圧縮空気の粉塵除去、除湿、減圧及び脱臭を行うフィルターユニットは、複数の系統が切替可能に前記架台に設けられていることを特徴とする治療用空気供給装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の治療用空気供給装置において、前記第２のアフタークーラの接続配管には、内部に溜まった水を排出する第１のフロート式又は電子式オートドレインがそれぞれ設けられ、前記空気タンクには該空気タンク内に溜まった水を排出する第２のフロート式又は電子式オートドレインが設けられていることを特徴とする治療用空気供給装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の治療用空気供給装置において、前記第１のアフタークーラは、周囲にフィンを備えたアルミ製熱交換器であり、前記第２のアフタークーラは、銅管コイルからなることを特徴とする治療用空気供給装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の治療用空気供給装置において、前記制御盤は前記各ファン付きコンプレッサの冷却風の出口側とは反対側の前記架台に取付けられていることを特徴とする治療用空気供給装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は病院において、患者に吸わせて治療を助ける治療用空気の供給に必要な治療用空気供給装置に係り、特に装置全体をコンパクトにした治療用空気供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１、非特許文献１に示すように、病院の治療用空気供給装置は、モータ、コンプレッサ、アフタークーラ、空気タンク、フィルターユニット及び制御盤を有し、それぞれはある程度の大きさと重量があるので、個別に設置されていた。そして、設置後に、これらを現場でケーブル及び銅管を用いて配線及び配管をして稼動させていた。なお、アフタークーラはコンプレッサで加圧された圧縮空気を冷やすために用いられているのが普通であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１４１９０号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】（株）セントラルユニホームページ／製品・サービス／供給設備機器、〔平成２３年２月２１日検索〕（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｅｎｔｒａｌ−ｕｎｉ．ｃｏ．ｊｐ／ｃｏｎｔｅｎｔｓ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｇａｓ−ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ−ｐｌａｎｔ０１．ｈｔｍ）
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１、非特許文献１で開示されている治療用空気供給装置は以下のような問題点があった。
（１）モータ、コンプレッサ、アフタークーラ、空気タンク、フィルターユニット及び制御盤と分かれて設置されるため、設置した後の互いの機器同士でのケーブル配線及び銅管の接続工事が必要になり、現場での施工及び点検に時間がかかり煩雑であった。
（２）また、各機器が分かれて設置されるため広いスペースを必要とする問題があった。
このため、少ない平面スペースでも設置可能な対応が望まれてきたが、治療用空気供給装置として一体化するためには、既製品の水冷又は空冷のアフタークーラをコンパクト化する必要が生じていた。
本考案はかかる事情に鑑みてなされたもので、設置スペースが従来より狭く、更に、設置後の配管及び配線工事が簡略化される治療用空気供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的に沿う第１の考案に係る治療用空気供給装置は、下部にベースを有する架台と、
前記架台に配置された複数のファン付きコンプレッサ及びこれらをそれぞれ回転駆動する複数のモータと、前記架台の上部に設けられ、前記各ファン付きコンプレッサから圧縮空気を選択的に受ける空気タンクと、前記各ファン付きコンプレッサの冷却風の出口側に並べて設けられ、該ファン付きコンプレッサからの圧縮空気を冷却する第１、第２のアフタークーラと、前記架台に取付けられ、前記複数のモータの切替運転を含む制御を行う制御盤とを有する。
【０００７】
その結果、空気タンクと、複数系統あるモータ及びコンプレッサ及びアフタークーラと、制御盤とを、ベースを有する架台に一体に取付けて、しかも、架台の上部に空気タンクを配し、各ファン付きコンプレッサの冷却風の出口側に２つのアフタークーラを並べているので、ファン付きコンプレッサの冷却風を積極的に利用してアフタークーラの冷却を行っている。
【０００８】
第２の考案に係る治療用空気供給装置は、第１の考案に係る治療用空気供給装置において、前記ファン付きコンプレッサは２台あって、前記架台の中間部及び下部に設けられている。
【０００９】
これにより、２台のコンプレッサが架台の中間部及び下部に設けられているので、設置スペースを従来より狭くすることができる。
【００１０】
第３の考案に係る治療用空気供給装置は、第１及び第２の考案に係る治療用空気供給装置において、前記空気タンクからの圧縮空気の出口に接続されて、前記圧縮空気の粉塵除去、除湿、減圧及び脱臭を行うフィルターユニットは、複数の系統が切替可能に前記架台に設けられている。
【００１１】
これにより、使用中のフィルターユニットが目詰まり等で機能低下しても、複数系統の他のフィルターユニットに切替えて使用することができ、フィルターユニットの機能を回復できる。
【００１２】
第４の考案に係る治療用空気供給装置は、第１〜第３の考案に係る治療用空気供給装置において、前記第２のアフタークーラの接続配管には、内部に溜まった水を排出する第１のフロート式又は電子式オートドレインがそれぞれ設けられ、前記空気タンクには該空気タンク内に溜まった水を排出する第２のフロート式又は電子式オートドレインが設けられている。
【００１３】
これにより、アフタークーラや空気タンクのように、冷却や圧縮によって水（凝縮水）が発生しやすい場所の配管にフロート式又は電子式オートドレインが設けられているので、水を自動的に除去できる。
【００１４】
第５の考案に係る治療用空気供給装置は、第１〜第４の考案に係る治療用空気供給装置において、前記第１のアフタークーラは、周囲にフィンを備えたアルミ製熱交換器であり、前記第２のアフタークーラは、銅管コイルからなる。
【００１５】
これにより、ファン付きコンプレッサからの冷風を積極的に利用して、第１、第２のアフタークーラを空冷できる。
【００１６】
そして、第６の考案に係る治療用空気供給装置は、第１〜第５の治療用空気供給装置において、前記制御盤は前記各ファン付きコンプレッサの冷却風の出口側とは反対側の前記架台に取付けられている。
【００１７】
これにより、制御盤はファン付きコンプレッサの冷却風の影響を受けることなく、設置スペースを従来より狭くすることができる。
【考案の効果】
【００１８】
第１〜第６の考案に係る治療用空気供給装置においては、必要な機器がベースを有する架台に一体に取付けられ、ファン付きコンプレッサの冷却風を利用して２つのアフタークーラが冷却能力を確保できたので、少ない平面スペースでも設置可能になった。また、制御盤も一体としたので、配線の接続工事も不要となり現場で必要なのは制御盤の電源の引き込みのみとなり施工の手間が省かれ施工時間も短縮できた。
【００１９】
特に、第２の考案に係る治療用空気供給装置においては、ファン付きコンプレッサは２台あって、架台の中間部及び下部に設けられている架台に設けられているので、少ない平面スペースでも設置可能になった。
【００２０】
第３の考案に係る治療用空気供給装置においては、フィルターユニットが複数の系統が切替可能に架台に設けられているので、使用中のフィルターユニットが故障しても、迅速に他系統に切替えて運転できる緊急対応が容易に行える。
【００２１】
第４の考案に係る治療用空気供給装置においては、電気制御を必要としないフロート式又は電子式オートドレインにより、電気を必要とせずドレインが一定量以上になると確実に凝縮水を除去できるので、安定して低い湿度の圧縮空気を供給することができる。
【００２２】
第５の考案に係る治療用空気供給装置においては、コンプレッサのファンにより空冷するアフタークーラによって、配管内の圧縮空気を迅速に冷却できるので、既存のアフタークーラを必要とせず、一体型のコンパクトな治療用空気供給装置が実現できる。
【００２３】
そして、第６の考案に係る治療用空気供給装置は、制御盤が各ファン付きコンプレッサの冷却風の出口側とは反対側の架台に取付けられているので、ファン付きコンプレッサ及び第１、第２のアフタークーラを冷却した空気によって加熱されることがない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本考案の一実施の形態に係る治療用空気供給装置の左側面図である。
【図２】同治療用空気供給装置の背面図である。
【図３】同治療用空気供給装置の右側面図である。
【図４】同治療用空気供給装置の正面図である。
【図５】（Ａ）は同治療用空気供給装置の第１のファン付きコンプレッサ及び第１、第２のアフタークーラの配置を示す概略説明図であり、（Ｂ）は同治療用空気供給装置の第２のファン付きコンプレッサ及び第１、第２のアフタークーラの配置を示す概略説明図である。
【図６】同治療用空気供給装置の圧縮空気の流れを示す系統図である。
【考案を実施するための形態】
【００２５】
図１〜図５に示すように、本考案の一実施の形態に係る治療用空気供給装置１０は、下部にベース１１が設けられ、上部に空気タンク１２を、中間部及び下部にそれぞれ第１、第２の圧縮空気供給ユニット１３、１４が搭載された鋼製又はアルミ製の架台１５を有する。
架台１５は平面視して長方形のベース１１上に立設された４本の柱材１６〜１９と、柱材１６、１７及び柱材１８、１９を上部、中間部、下部で連結する長尺の梁材と、柱材１７、１８及び柱材１９、１６の上部、中間部、下部で連結する短尺の梁材を有している。
【００２６】
架台１５の中間部、及び下部に設けられている第１、第２の圧縮空気供給ユニット１３、１４は同一構成となって、それぞれ第１、第２のファン付きコンプレッサ２１、２２と、このファン付きコンプレッサ２１、２２を回転駆動する第１、第２のモータ２３、２４とを備えている。第１、第２のモータ２３、２４は、架台１５の正面側（即ち、前側）に、第１、第２のファン付きコンプレッサ２１、２２は架台１５の中間部及び下部の中央位置にそれぞれ設けられ、ベルト２６、２７を介して連結され、第１、第２のモータ２３、２４によって第１、第２のファン付きコンプレッサへ２１、２２が回転駆動できる構造となっている。
【００２７】
第１、第２のファン付きコンプレッサ２１、２２は、スクロールコンプレッサからなって、同軸上にこのスクロールコンプレッサを冷却するシロッコファン２８、２９が設けられ、ダクト３０を介して第１、第２のファン付きコンプレッサ２１、２２の前側に冷却用空気を導入し、後側から冷却風（冷却に使用された空気）を排出している。即ち、第１、第２のファン付きコンプレッサ２１、２２の出口は、架台１５に対して後側を向いている。
【００２８】
図１、図５に示すように、中間部（中段）にある第１のファン付きコンプレッサ２１の出口側（即ち、下流側）には、第１、第２のアフタークーラ３１、３２が前後に並んで設けられ、下部（下段）にある第２のファン付きコンプレッサ２２の出口側（即ち、下流側）には、第１、第２のアフタークーラ３３、３４が前後に並んで設けられている。
【００２９】
第１のアフタークーラ３１、３３は、アルミ製の熱交換器を構成するアルミ製のジグザグ管３５、３６と、ジグザグ管３５、３６を連結するフィン３７、３８とを有している。また、第２のアフタークーラ３２、３４は螺旋状に巻かれた銅管コイル３９、４０を有している。第１、第２のファン付きコンプレッサ２１、２２の圧縮空気の吐出口はフレキシブルチューブ４１、４１ａを介して第１のアフタークーラ３１、３３に連結され、第１のアフタークーラ３１、３３からの圧縮空気は、第２のアフタークーラ３２、３４に供給されている。また、ここでいうアルミとは、アルミニューム又はアルミニュームを含む合金をいい、銅とは、銅又は銅を含む合金をいう。
【００３０】
第１のアフタークーラ３１、３３及び第２のアフタークーラ３２、３４は、シロッコファン２８、２９によって発生し、第１、第２のファン付きコンプレッサ２１、２２を冷却して、第１、第２のファン付きコンプレッサ２１、２２の冷却風の排気口から下流側に流れる空気によって冷却されている。これによって、第２のアフタークーラ３２、３４の出口の圧縮空気の温度は常温近く（例えば、３０〜３５℃）に冷却される。
【００３１】
なお、図１、図６に示すように、第１、第２のファン付きコンプレッサ２１、２２は、フィルター付きの空気取り入れ口４２、４３を有してゴミの吸込みを防止している。第１、第２のアフタークーラ３１、３２の中間部、及び第１、第２のアフタークーラ３３、３４の中間部には逆止弁４４、４５が設けられて、第１、第２のファン付きコンプレッサ２１、２２に、圧縮空気が逆流しない構造となっている。また、第２のアフタークーラ３２、３４の出口側には第１のフロート式オートドレイン４６、４７が接続配管を介して設けられ、内部に溜まった水を自動的に排除するようにしている。
【００３２】
第１、第２の圧縮空気供給ユニット１３、１４で作られた圧縮空気は、手動バルブ４８、４９を介して架台１５の上部に設けられている空気タンク１２に送られている。なお、圧力スイッチ５０が設けられ、所定圧以下になると、第１、第２のファン付きコンプレッサ２１、２２を駆動し、所定圧を超えるとこれらの運転を止めるようにしている。なお、第１、第２のファン付きコンプレッサ２１、２２は交互に運転するように、架台１５の正面側に設けられた制御盤５２（図４参照）で第１、第２のモータ２３、２４の切替制御が行われている。また、空気タンク１２は３００〜５００リットルの容量を有し、底部には溜まった水（凝縮水）を外部に自動的に排出する第２のフロート式オートドレイン５３を有している。
なお、第１、第２のオートドレインは、電子式オートドレインであってもよい。
【００３３】
空気タンク１２からの圧縮空気は、空気タンク１２の上下方向中間位置に設けられた排出口５４から、接続配管５５を介して接続されている第１、第２のフィルターユニット５６、５７に送られている。第１のフィルターユニット５６は架台１５の中間位置に、第２のフィルターユニット５７は下部位置に配置され、これらは架台１５内に収納されている。また、空気タンク１２には安全弁５８が設けられている。
【００３４】
第１のフィルターユニット５６（第２のフィルターユニット５７においても同じ）は、直列に接続された入口バルブ５９、ミストセパレータ６０、マイクロミストセパレータ６１、メンブレンエアドライヤ６２、圧力調整器６３、活性炭フィルタ６４及び出口バルブ６５を有して、空気タンク１２からの圧縮空気を清浄化、除湿及び脱臭している。
【００３５】
詳細には、ミストセパレータ６０で０．３μｍ以上の粉塵が除去され、マイクロミストセパレータ６１では更に細かい０．０１μｍ以上の粉塵が除去される。また、ミストセパレータ６０、マイクロミストセパレータ６１に溜まった凝縮水は、フィルタードレイン排出口６６から排水される。そして、圧縮空気はメンブレンエアドライヤ６２にて除湿され、その後、圧力調整器６３にて例えば０．４ＭＰａ程度に減圧され、活性炭フィルタ６４で脱臭されて、空気出口６７に供給される。図６において、６８は空気タンク１２の圧力を測定する１次圧力計、６９は出口側の圧力を示す２次圧力計を示す。
【００３６】
第１、第２のファン付きコンプレッサ２１、２２の冷却風の出口側とは反対側側の架台１５に取付けられている制御盤５２は、外部電源（例えば２００Ｖや４００Ｖ）の接続ターミナルと、この治療用空気供給装置１０をオンオフするスイッチ並びに表示灯、圧力スイッチ５０の入力を得て、第１の圧縮空気供給ユニット１３と第２の圧縮空気供給ユニット１４の切替を行うスイッチと、第１、第２のモータ２３、２４の電流計を有している。
【００３７】
続いて、本実施の形態に係る治療用空気供給装置１０の動作について説明する。
まず、制御盤５２内の電源スイッチをオンにすると、第１のモータ２３が回転し、第１のファン付きコンプレッサ２１及びこれに付設するシロッコファン２８を回転駆動する。これによって、第１のファン付きコンプレッサ２１が動作し、空気取り入れ口４２から外気を吸引し、圧縮して第１のアフタークーラ３１、第２のアフタークーラ３２、手動バルブ４８を通じて空気タンク１２に供給される。
【００３８】
空気タンク１２内の圧力が上昇する（例えば、０．７ＭＰａ又は０．７５ＭＰａ）と、これを圧力スイッチ５０で検知し、第１のモータ２３の回転が止まり、第１の圧縮空気供給ユニット１３が停止する。
一方、空気タンク１２内の圧縮空気は、例えば、第１のフィルターユニット５６の入口バルブ５９が開いている場合、ミストセパレータ６０、マイクロミストセパレータ６１、メンブレンエアドライヤ６２、圧力調整器６３、活性炭フィルタ６４及び出口バルブ６５を介して、空気出口６７から排出され、接続された病院等の医療機関内の配管に供給される。
【００３９】
空気タンク１２内の圧力が下がる（例えば、０．５ＭＰａ又は０．５５ＭＰａ）と、この圧力を圧力スイッチ５０で検知し、第２のモータ２４が回転を開始し、第２のファン付きコンプレッサ２２が回転し、圧縮空気を発生し、第１、第２のアフタークーラ３３、３４によって冷却されて、空気タンク１２に供給され、第１のフィルターユニット５６への圧縮空気の供給を維持する。
【００４０】
第２の圧縮空気供給ユニット１４の動作によって、空気タンク１２の空気圧が上昇すると、これを圧力スイッチ５０で検知して第２のモータ２４を停止し、第２の圧縮空気供給ユニット１４の作動を停止する。ここで、空気タンク１２内の空気圧力が所定値より下がると、圧力スイッチ５０で検知し第１のモータ２３をオンにする。このように、この治療用空気供給装置１０では、第１、第２のモータ２３、２４を交互に運転して、常時所定圧力範囲の圧縮空気が空気タンク１２内に溜まるようにしている。
【００４１】
第１、第２のファン付きコンプレッサ２１、２２から下流側に排出される冷却風によって、第１、第２のアフタークーラ３１、３２及び第１、第２のアフタークーラ３３、３４を冷却し、第１、第２のファン付きコンプレッサ２１、２２から吐出された高温の圧縮空気の冷却を図っている。
このように、第１、第２のアフタークーラ３１〜３４は、特別なファンを有することなく、第１、第２のファン付きコンプレッサ２１、２２から排出される余剰の冷気を積極的に利用しているので、装置のコンパクト化が図れる。
なお、第１のフィルターユニット５６が詰まる等の障害が発生した場合は、入口バルブ５９及び出口バルブ６５を操作して、第２のフィルターユニット５７を使用する。
【００４２】
従来は、機械室に各機器を設置した後、制御盤からコンプレッサやオートドレインへの電源引き込みや圧力スイッチ又は圧力センサの制御線の接続等が必要であった。しかし、この治療用空気供給装置１０においては、必要な機器が一つの架台１５に一体化されたので、配管及び配線の工事、機器の設置等の工事を行う必要がなくなった。
更に、治療用空気供給装置１０からの廃熱の影響の少ない正面に、制御盤５２を単独に配置したので、電子部品からなる制御盤５２の信頼性が向上し、治療用空気供給装置１０の運転状況の把握や異常を検出した場合の警告や報知の確認が一体型なので容易にできる。
【００４３】
以上、本考案について、実施の形態を参照して説明してきたが、上記の実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、例えば、空気タンクの圧力スイッチを２つ設ける場合や、実用新案請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本考案の治療用空気供給装置を構成する場合も本考案の権利範囲に含まれる。また、前記実施の形態において、コンプレッサ、アフタークーラ及び冷却コイル等で構成される圧縮空気供給ユニットが２系統の場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、圧縮空気供給ユニットが３系統以上の複数で構成されても本考案の治療用空気供給装置を構成する場合も本考案の権利範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４４】
１０：治療用空気供給装置、１１：ベース、１２：空気タンク、１３：第１の圧縮空気供給ユニット、１４：第２の圧縮空気供給ユニット、１５：架台、１６〜１９：柱材、２１：第１のファン付きコンプレッサ、２２：第２のファン付きコンプレッサ、２３：第１のモータ、２４：第２のモータ、２６、２７：ベルト、２８、２９：シロッコファン、３０：ダクト、３１、３３：第１のアフタークーラ、３２、３４：第２のアフタークーラ、３５、３６：ジグザグ管、３７、３８：フィン、３９、４０：銅管コイル、４１、４１ａ：フレキシブルチューブ、４２、４３：空気取り入れ口、４４、４５：逆止弁、４６、４７：第１のオートドレイン、４８、４９：手動バルブ、５０：圧力スイッチ、５２：制御盤、５３：第２のオートドレイン、５４：排出口、５５：接続配管、５６：第１のフィルターユニット、５７：第２のフィルターユニット、５８：安全弁、５９：入口バルブ、６０：ミストセパレータ、６１：マイクロミストセパレータ、６２：メンブレンエアドライヤ、６３：圧力調整器、６４：活性炭フィルタ、６５：出口バルブ、６６：フィルタードレイン排出口、６７：空気出口、６８：１次圧力計、６９：２次圧力計
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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