(57)【要約】  【課題】  パッキンの摩耗によるコンプレッサ等の機器の性能の低下を防止し、長寿命のコンプレッサ、真空ポンプ、圧縮・真空複合機、及び酸素濃縮器を提供すること。  【解決手段】  シリンダ１３３、１３５の内周面、即ちカップパッキン７１、７３が摺動する内周面には、摺動抵抗を低減するように、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）コーティングが施されて、保護膜（ＤＬＣコーティング膜）１３３ａが形成されている。また、カップパッキン７１、７３の表面、特にシリンダ１３３、１３５の内周面と接触する部分には、同様に、ＤＬＣコーティングが施されて、保護膜（ＤＬＣコーティング膜）７１ａが形成されている。【選択図】 図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダを備えピストンを収容するヘッドと、
前記ピストンとともに摺動して前記シリンダとの間をシールするパッキンと、
を備えたコンプレッサにおいて、
（Ａ）前記パッキンの表面がＤＬＣコーティングされたものであること、
（Ｂ）前記シリンダの少なくとも内周面がＤＬＣコーティングされたものであること、
（Ｃ）前記シリンダがアルミニウム又はアルミニウム合金である場合にその少なくとも        内周面が硬質アルマイト処理されるとともにフッ素樹脂コーティングされたもの        であること、
のいずれか１種の構成を備えていることを特徴とするコンプレッサ。
【請求項２】
シリンダを備えピストンを収容するヘッドと、
前記ピストンとともに摺動して前記シリンダとの間をシールするパッキンと、
を備えたコンプレッサにおいて、
（Ａ）前記パッキンの表面がＤＬＣコーティングされたものであり、且つ、前記シリン        ダの少なくとも内周面ＤＬＣコーティングされたものであること、
（Ｂ）前記パッキンの表面がＤＬＣコーティングされたものであり、且つ、前記シリン        ダがアルミニウム又はアルミニウム合金である場合にその少なくとも内周面が硬        質アルマイト処理されるとともにフッ素樹脂コーティングされたものであること、
のいずれか１種の構成を備えていることを特徴とするコンプレッサ。
【請求項３】
前記パッキンが、カップパッキンであることを特徴とする請求項１又は２に記載のコンプレッサ。
【請求項４】
前記パッキンが、樹脂製であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のコンプレッサ。
【請求項５】
前記コンプレッサが、酸素濃縮器用であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のコンプレッサ。
【請求項６】
シリンダを備えピストンを収容するヘッドと、
前記ピストンとともに摺動して前記シリンダとの間をシールするパッキンと、
を備えた真空ポンプにおいて、
（Ａ）前記パッキンの表面がＤＬＣコーティングされたものであること、
（Ｂ）前記シリンダの少なくとも内周面がＤＬＣコーティングされたものであること、
（Ｃ）前記シリンダがアルミニウム又はアルミニウム合金である場合にその少なくとも        内周面が硬質アルマイト処理されるとともにフッ素樹脂コーティングされたもの        であること、
のいずれか１種の構成を備えていることを特徴とする真空ポンプ。
【請求項７】
シリンダを備えピストンを収容するヘッドと、
前記ピストンと前記シリンダとの間をシールするパッキンと、
を備えた真空ポンプにおいて、
（Ａ）前記パッキンの表面がＤＬＣコーティングされたものであり、且つ、前記シリン        ダの少なくとも内周面がＤＬＣコーティングされたものであること、
（Ｂ）前記パッキンの表面がＤＬＣコーティングされたものであり、且つ、前記シリン        ダがアルミニウム又はアルミニウム合金である場合にその少なくとも内周面が硬        質アルマイト処理されるとともにフッ素樹脂コーティングされたものであること、
のいずれか１種の構成を備えていることを特徴とする真空ポンプ。
【請求項８】
前記パッキンが、カップパッキンであることを特徴とする請求項６又は７に記載の真空ポンプ。
【請求項９】
前記パッキンが、樹脂製であることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の真空ポンプ。
【請求項１０】
前記真空ポンプが、酸素濃縮器用であることを特徴とする請求項６〜９のいずれかに記載の真空ポンプ。
【請求項１１】
シリンダを備えピストンを収容するヘッド、及び前記ピストンとともに摺動して前記シリンダとの間をシールするパッキンを有するコンプレッサと、
同様に、前記シリンダ、ピストン、ヘッド、及びパッキンを有する真空ポンプと、
を備えた圧縮・真空複合機において、
（Ａ）前記パッキンの表面がＤＬＣコーティングされたものであること、
（Ｂ）前記シリンダの少なくとも内周面がＤＬＣコーティングされたものであること、
（Ｃ）前記シリンダがアルミニウム又はアルミニウム合金である場合にその少なくとも        内周面が硬質アルマイト処理されるとともにフッ素樹脂コーティングされたもの        であること、
のいずれか１種の構成を備えていることを特徴とする圧縮・真空複合機。
【請求項１２】
シリンダを備えピストンを収容するヘッド、及び前記ピストンとともに摺動して前記シリンダとの間をシールするパッキンを有するコンプレッサと、
同様に、前記シリンダ、ピストン、ヘッド、及びパッキンを有する真空ポンプと、
を備えた圧縮・真空複合機において、
（Ａ）前記パッキンの表面がＤＬＣコーティングされたものであり、且つ、前記シリン        ダの少なくとも内周面がＤＬＣコーティングされたものであること、
（Ｂ）前記パッキンの表面がＤＬＣコーティングされたものであり、且つ、前記シリン        ダがアルミニウム又はアルミニウム合金である場合にその少なくとも内周面が硬        質アルマイト処理されるとともにフッ素樹脂コーティングされたものであること、
のいずれか１種の構成を備えていることを特徴とする圧縮・真空複合機。
【請求項１３】
前記パッキンが、カップパッキンであることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の圧縮・真空複合機。
【請求項１４】
前記パッキンが、樹脂製であることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれかに記載の圧縮・真空複合機。
【請求項１５】
前記圧縮・真空複合機が、酸素濃縮器用であることを特徴とする請求項１１〜１４のいずれかに記載の圧縮・真空複合機。
【請求項１６】
前記請求項１〜５のいずれかに記載のコンプレッサ、前記請求項６〜１０のいずれかに記載の真空ポンプ、前記請求項１１〜１５のいずれかに記載の圧縮・真空複合機のうち、１種以上を備えたことを特徴とする酸素濃縮器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば酸素より窒素を優先的に吸着する吸着剤を用い、圧力変動吸着法等により高濃度の酸素を患者等に供給する酸素濃縮器、及びその酸素濃縮器などに用いることができるコンプレッサ、真空ポンプ、圧縮・真空複合機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば呼吸器疾患の患者等に、高濃度の酸素を供給することができる装置として、医療用の酸素濃縮器が、在宅酸素療法などに使用されている。
この種の酸素濃縮器としては、酸素富化膜を用いた膜型酸素濃縮器や、窒素を選択吸着して得られる吸着型酸素濃縮器などがあり、吸着型酸素濃縮器としては、コンプレッサを用いた圧力変動吸着型の酸素濃縮器が知られている。
【０００３】
この圧力変動吸着型酸素濃縮器では、酸素より窒素を優先的に吸着する吸着剤を充填した吸着筒を用いて、酸素濃縮を行っている。具体的には、コンプレッサによって吸着筒に空気を供給して筒内を加圧状態にすることにより、空気中の窒素を吸着剤に吸着させ、酸素を濃縮して取り出す吸着行程と、吸着筒を大気開放して減圧することにより、吸着剤から吸着窒素を脱離させて吸着剤を再生する脱着工程（再生行程：排気行程）とを、交互又は順次繰り返し、連続的に酸素濃縮ガスを生成している。
【０００４】
上述した圧力変動吸着型酸素濃縮器のコンプレッサには、例えばインダクション（誘導）モータが使用されており、このモータの両軸には、シリンダとピストンが設けられている。また、通常、ピストンの表面は硬質アルマイト処理されている（参考文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２１１７０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したコンプレッサには、シリンダとピストンとの間に、シール材として例えば樹脂製のカップパッキンが使用されているが、コンプレッサを長期間使用すると、カップパッキンが摩耗するので、エア漏れが生じ、コンプレッサの性能（排気流量）が低下してしまう。そのため、酸素濃縮器の発生酸素濃度が低下するので、酸素濃縮器の寿命が低下するという問題があった。
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、パッキンの摩耗によるコンプレッサ等の機器の性能の低下を防止し、長寿命のコンプレッサ、真空ポンプ、圧縮・真空複合機、及び酸素濃縮器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）請求項１の発明は、シリンダを備えピストンを収容するヘッドと、前記ピストンとともに摺動して前記シリンダとの間をシールするパッキンと、を備えたコンプレッサにおいて、（Ａ）前記パッキンの表面がＤＬＣコーティングされたものであること、（Ｂ）前記シリンダの少なくとも内周面がＤＬＣコーティングされたものであること、（Ｃ）前記シリンダがアルミニウム又はアルミニウム合金である場合にその少なくとも内周面が硬質アルマイト処理されるとともにフッ素樹脂コーティングされたものであること、のいずれか１種の構成を備えていることを特徴とする。
【０００８】
本発明では、パッキンの表面やシリンダの少なくとも内周面に、上述した（Ａ）〜（Ｃ）のいずれか１種の様な摩擦を低減する処理がされているので、コンプレッサを長期間使用した場合でも、パッキンが摩耗しにくい。よって、エア漏れが生じにくいので、コンプレッサの性能（排気流量）の低下を抑制できる。そのため、このコンプレッサを酸素濃縮器に使用した場合には、発生酸素濃度が低下しにくいので、酸素濃縮器の寿命が向上するという効果がある。
【０００９】
ここで、ＤＬＣコーティングとは、ダイヤモンドライクコーティングのことである（以下同様）。
なお、硬質アルマイト処理されるとともにフッ素樹脂コーティングする技術としては、タフラム処理（登録商標）を採用できる。また、フッ素樹脂としては、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のテフロン（登録商標）が挙げられる（以下同様）。
【００１０】
（２）請求項２の発明は、シリンダを備えピストンを収容するヘッドと、前記ピストンとともに摺動して前記シリンダとの間をシールするパッキンと、を備えたコンプレッサにおいて、（Ａ）前記パッキンの表面がＤＬＣコーティングされたものであり、且つ、前記シリンダの少なくとも内周面がＤＬＣコーティングされたものであること、（Ｂ）前記パッキンの表面がＤＬＣコーティングされたものであり、且つ、前記シリンダがアルミニウム又はアルミニウム合金である場合にその少なくとも内周面が硬質アルマイト処理されるとともにフッ素樹脂コーティングされたものであること、のいずれか１種の構成を備えていることを特徴とする。
【００１１】
本発明では、パッキンの表面やシリンダの少なくとも内周面に、上述した（Ａ）又は（Ｂ）の様な摩擦を低減する処理がされているので、コンプレッサを長期間使用した場合でも、一層パッキンが摩耗しにくい。よって、エア漏れが生じにくいので、コンプレッサの性能（排気流量）の低下を抑制できる。そのため、このコンプレッサを酸素濃縮器に使用した場合には、発生酸素濃度が低下しにくいので、酸素濃縮器の寿命が向上するという効果がある。
【００１２】
（３）請求項３の発明は、前記パッキンが、カップパッキンであることを特徴とする。
本発明は、パッキンを例示したものである。このカップパッキンとは、外周側が一方の側に皿状に湾曲したパッキンである（以下同様）。
【００１３】
（４）請求項４の発明は、前記パッキンが、樹脂製であることを特徴とする。
本発明は、パッキンの材質を例示したものである。この樹脂としては、例えば柔軟性を有するフッ素樹脂、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のテフロン（登録商標）が挙げられる（以下同様）。
【００１４】
（５）請求項５の発明は、前記コンプレッサが、酸素濃縮器用であることを特徴とする。
本発明は、コンプレッサの用途を例示したものである。このコンプレッサにより、吸着剤を充填した吸着筒内の空気を圧縮することが可能である。
【００１５】
（６）請求項６の発明は、シリンダを備えピストンを収容するヘッドと、前記ピストンとともに摺動して前記シリンダとの間をシールするパッキンと、を備えた真空ポンプにおいて、（Ａ）前記パッキンの表面がＤＬＣコーティングされたものであること、（Ｂ）前記シリンダの少なくとも内周面がＤＬＣコーティングされたものであること、（Ｃ）前記シリンダがアルミニウム又はアルミニウム合金である場合にその少なくとも内周面が硬質アルマイト処理されるとともにフッ素樹脂コーティングされたものであること、のいずれか１種の構成を備えていることを特徴とする。
【００１６】
本発明では、パッキンの表面やシリンダの少なくとも内周面に、上述した（Ａ）〜（Ｃ）のいずれか１種の様な摩擦を低減する処理がされているので、真空ポンプを長期間使用した場合でも、パッキンが摩耗しにくい。よって、エア漏れが生じにくいので、真空ポンプの性能（排気流量）の低下を抑制できる。そのため、この真空ポンプを酸素濃縮器に使用した場合には、発生酸素濃度が低下しにくいので、酸素濃縮器の寿命が向上するという効果がある。
【００１７】
（７）請求項７の発明は、シリンダを備えピストンを収容するヘッドと、前記ピストンと前記シリンダとの間をシールするパッキンと、を備えた真空ポンプにおいて、（Ａ）前記パッキンの表面がＤＬＣコーティングされたものであり、且つ、前記シリンダの少なくとも内周面がＤＬＣコーティングされたものであること、（Ｂ）前記パッキンの表面がＤＬＣコーティングされたものであり、且つ、前記シリンダがアルミニウム又はアルミニウム合金である場合にその少なくとも内周面が硬質アルマイト処理されるとともにフッ素樹脂コーティングされたものであることのいずれか１種の構成を備えていることを特徴とする。
【００１８】
本発明では、パッキンの表面やシリンダの少なくとも内周面に、上述した（Ａ）又は（Ｂ）の様な摩擦を低減する処理がされているので、真空ポンプを長期間使用した場合でも、一層パッキンが摩耗しにくい。よって、エア漏れが生じにくいので、真空ポンプの性能（排気流量）の低下を抑制できる。そのため、この真空ポンプを酸素濃縮器に使用した場合には、発生酸素濃度が低下しにくいので、酸素濃縮器の寿命が向上するという効果がある。
【００１９】
（８）請求項８の発明は、前記パッキンが、カップパッキンであることを特徴とする。
本発明は、パッキンを例示したものである。
（９）請求項９の発明は、前記パッキンが、樹脂製であることを特徴とする。
【００２０】
本発明は、パッキンの材質を例示したものである。
（１０）請求項１０の発明は、前記真空ポンプが、酸素濃縮器用であることを特徴とする。
【００２１】
本発明は、真空ポンプの用途を例示したものである。この真空ポンプにより、酸素富化膜を減圧することが可能である。
（１１）請求項１１の発明は、シリンダを備えピストンを収容するヘッド、及び前記ピストンとともに摺動して前記シリンダとの間をシールするパッキンを有するコンプレッサと、同様に、前記シリンダ、ピストン、ヘッド、及びパッキンを有する真空ポンプと、
を備えた圧縮・真空複合機において、（Ａ）前記パッキンの表面がＤＬＣコーティングされたものであること、（Ｂ）前記シリンダの少なくとも内周面がＤＬＣコーティングされたものであること、（Ｃ）前記シリンダがアルミニウム又はアルミニウム合金である場合にその少なくとも内周面が硬質アルマイト処理されるとともにフッ素樹脂コーティングされたものであること、のいずれか１種の構成を備えていることを特徴とする。
【００２２】
本発明は、コンプレッサにより空気を圧縮する機能と真空ポンプにより減圧する機能を備えた圧縮・真空複合機に関するものであり、コンプレッサ用のシリンダと真空ポンプ用のシリンダのように、それぞれの機能に対応した２以上のシリンダ及びピストンを備えている。
【００２３】
本発明では、パッキンの表面やシリンダの少なくとも内周面に、上述した（Ａ）〜（Ｃ）のいずれか１種の様な摩擦を低減する処理がされているので、圧縮・真空複合機を長期間使用した場合でも、パッキンが摩耗しにくい。よって、エア漏れが生じにくいので、圧縮・真空複合機の性能（排気流量）の低下を抑制できる。そのため、この圧縮・真空複合機を酸素濃縮器に使用した場合には、発生酸素濃度が低下しにくいので、酸素濃縮器の寿命が向上するという効果がある。
【００２４】
（１２）請求項１２の発明は、シリンダを備えピストンを収容するヘッド、及び前記ピストンとともに摺動して前記シリンダとの間をシールするパッキンを有するコンプレッサと、同様に、前記シリンダ、ピストン、ヘッド、及びパッキンを有する真空ポンプと、
を備えた圧縮・真空複合機において、（Ａ）前記パッキンの表面がＤＬＣコーティングされたものであり、且つ、前記シリンダの少なくとも内周面がＤＬＣコーティングされたものであること、（Ｂ）前記パッキンの表面がＤＬＣコーティングされたものであり、且つ、前記シリンダがアルミニウム又はアルミニウム合金である場合にその少なくとも内周面が硬質アルマイト処理されるとともにフッ素樹脂コーティングされたものであること、のいずれか１種の構成を備えていることを特徴とする。
【００２５】
本発明では、パッキンの表面やシリンダの少なくとも内周面に、上述した（Ａ）又は（Ｂ）の様な摩擦を低減する処理がされているので、圧縮・真空複合機を長期間使用した場合でも、一層パッキンが摩耗しにくい。よって、エア漏れが生じにくいので、圧縮・真空複合機の性能（排気流量）の低下を抑制できる。そのため、この圧縮・真空複合機を酸素濃縮器に使用した場合には、発生酸素濃度が低下しにくいので、酸素濃縮器の寿命が向上するという効果がある。
【００２６】
（１３）請求項１３の発明は、前記パッキンが、カップパッキンであることを特徴とする。
本発明は、パッキンを例示したものである。
【００２７】
（１４）請求項１４の発明は、前記パッキンが、樹脂製であることを特徴とする。
本発明は、パッキンの材質を例示したものである。
（１５）請求項１５の発明は、前記圧縮・真空複合機が、酸素濃縮器用であることを特徴とする。
【００２８】
本発明は、圧縮・真空複合機の用途を例示したものである。ここでは、コンプレッサにより、吸着剤を充填した吸着筒内の空気を圧縮することが可能であり、また、真空ポンプにより、吸着筒内を減圧することが可能である。
【００２９】
（１６）請求項１６の発明（酸素濃縮器）は、前記請求項１〜５のいずれかに記載のコンプレッサ、前記請求項６〜１０のいずれかに記載の真空ポンプ、前記請求項１１〜１５のいずれかに記載の圧縮・真空複合機のうち、１種以上を備えたことを特徴とする。
【００３０】
本発明の酸素濃縮器では、上述した構成のコンプレッサ、真空ポンプ、及び圧縮・真空複合機の３種類の機器のうち、１種類の機器を使用するか又は２種類以上の機器を組み合わせて使用する。よって、生成する酸素濃度の低下を防止でき、酸素濃縮器の寿命を伸ばすことができる。ここで、上述した機器を使用する場合には、それぞれの種類の機器を１台又は複数台使用することができる。
【００３１】
尚、上述した酸素濃縮器としては、例えば酸素より窒素を優先的に吸着する吸着剤を充填した少なくとも１個の吸着筒と、吸着筒に空気を圧縮して供給する空気供給手段と、吸着筒内の圧力の加減圧を制御する加減圧切換手段と、を備え、空気から酸素濃縮ガスを生成する圧力変動吸着型の酸素濃縮器を採用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
次に、本発明の最良の形態の例（実施例）について説明する。
【実施例１】
【００３３】
本実施例では、コンプレッサを利用し、空気中から、例えば窒素吸着剤としてゼオライト（以下吸着剤と記す）を用いて窒素を吸着して除去することにより、酸素を濃縮し、この高濃度の酸素を含む製品ガス（以下酸素濃縮ガスと記す）を、患者に対して供給する圧力変動吸着型の医療用酸素濃縮器（以下酸素濃縮器と記す）を例に挙げる。
【００３４】
ａ）まず、本実施例の酸素濃縮器の構成について説明する。
本実施例の酸素濃縮器は、略直方体の筐体内に、以下に示す様な酸素濃縮のための各構成が配置されている。
【００３５】
具体的には、図１に示す様に、酸素濃縮器１には、空気を外部から導入する酸素取入口１１から、空気の流路に沿って、上流側より、防塵フィルタ１３と、防塵フィルタより目の細かい吸気フィルタ１５と、空気の圧縮を行うコンプレッサ１７とを備えており、コンプレッサ１７の近傍にはコンプレッサ１７を冷却する一対の冷却ファン１９、２１が配置されている。
【００３６】
前記コンプレッサ１７の下流には、吸着筒２７、２９に加圧空気を供給する第１供給弁２３及び第２供給弁２５と、吸着剤を充填した一対の吸着筒（第１吸着筒２７、第２吸着筒２９）とが設けられている。また、各供給弁２３、２５と各吸着筒２７、２９との間の流路３１、３３から分離した流路（分岐流路３５、３７）には、吸着筒２７、２９から排気を行う第１排気弁３９及び第２排気弁４１が設けられ、窒素を排気する排気路４３に接続されている。尚、排気路４３にはサイレンサ４５が設けられている。
【００３７】
更に、前記一対の吸着筒２７、２９の下流側には、両吸着筒２７、２９間を連通する連通路４７と、連通路４７に設けられて両吸着筒２７、２９間の圧力を調節する二方弁（パージ弁）４９と、その両端に設けられた径が同一のオリフィス５１、５３と、酸素濃縮ガスの逆流を防止する一対の逆止弁５５、５７とが設けられている。また、それらの流路が合流する下流側には、酸素濃縮ガスを溜める製品タンク５９と、酸素濃縮ガスの圧力を調節する圧力調整器（レギュレータ）６１と、酸素濃縮ガスの流量を設定する流量設定器６３とが設けられ、加湿器６４を介して酸素濃縮ガスを外部に供給する酸素出口６５に接続されている。
【００３８】
なお、コンプレッサ１７や冷却ファン１９、２１などは、防音のために、板金室６７内に収容されている。
ｂ）次に、本実施例の要部であるコンプレッサ１７の構成について説明する。
【００３９】
図２に示す様に、このコンプレッサ１７は、左右一対の圧縮室１４１、１４３により、それぞれ空気を圧縮する装置である。以下詳細に説明する。
コンプレッサ１７は、側面から見て略Ｔ字状であり、下部には、コンプレッサ１７を駆動するモータ（ＤＣブラシレスモータ）１１３と、そのモータ１１３等を収容するハウジング１１５を備えており、上部の中央には、モータ１１３の駆動軸（回転軸）１１７や偏芯軸（カム）１１９や左右のコネロッド１２１、１２３等の（ピストン１２５、１２７を駆動するための）駆動機構１２９と、その駆動機構１２９等を収容するケーシング１３１を備えている。
【００４０】
また、ケーシング１３１の左右には、それぞれヘッド８３、８５を備えており、各ヘッド８３、８５は、ピストン１２５、１２７と、ピストン１２５、１２７が摺動するシリンダ１３３、１３５とを備えている。なお、シリンダ１３３、１３５とピストン１２５、１２７とに囲まれることにより、圧縮室１４１、１４３が形成されている。
【００４１】
このコンプレッサ１７では、モータ１１３の駆動軸１１７は垂直であり、駆動軸１１７と直交する様に（即ち水平に）コネロッド１２１、１２３等が配置されている。尚、左右のピストン１２５、１２７は、一方が空気を圧縮する場合には他方が排気を行うように移動する。即ち、一方のピストン１２５が例えば左方向移動する場合には、他方のピストン１２７も同じ方向に移動する。
【００４２】
更に、本実施例では、コンプレッサ１７の外壁を構成するモータ１１３のハウジング１１５と、駆動機構１２９のケーシング１３１と、シリンダ１３３、１３５及びヘッドカバー１３７、１３９を有するヘッド８３、８５とは、アルミダイキャスト製で、一体に組み付けられている。尚、モータ１１３のハウジング１１５とケーシング１３１とは、上下方向に配置されたボルト（図示せず）等により一体に固定されている。
【００４３】
このうち、前記モータ１１３は、駆動軸１１７と、駆動軸１１７を支持するベアリング１６１、１６３と、ロータ１６５と、ステータ（電機子）１６７等を備えており、円筒状のハウジング１１５内に配置されている。尚、駆動軸１１７の上端は、ケーシング１３１のベアリング１６９により支持されている。
【００４４】
また、モータ１１３の駆動軸１１７の上部には、偏芯軸１１９が外嵌されており、その偏芯軸１１９には、下方より、バランサ１７７、右側コネロッド１２３、左側コネロッド１２１、バランサ１７９が外嵌されている。尚、バランサ１７９とベアリング１６９との間にはスペーサ１８１が外嵌されている。
【００４５】
更に、図３に示す様に、左右のヘッド８３、８５の先端部（ヘッドカバー）１３７、１３９には、圧縮室１４１、１４３に連通する各一対の吸気孔１４５、１４７及び排気孔１４９、１５１が設けられている。このうち、第１、第２吸気孔１４５、１４７は、それぞれコンプレッサ１７に空気を供給するために、分岐空気配管（図示せず）に接続され、第１、第２排気孔１４９、１５１は、それぞれ吸着筒２７、２９に圧縮空気を供給するために、他の分岐空気配管（図示せず）に接続されている。
【００４６】
また、図４に（一方のヘッド８３側を）示す様に、ヘッド８３、８５は、円筒状のシリンダ１３３、１３５の先端側を円盤状のシリンダカバー１３７、１３９で覆ったものであり、シリンダ１３３、１３５のケーシング１３１側の先端には、外周方向に垂直伸びるフランジ状の脚部１８３、１８５が全円周に沿って設けられている。また、ヘッド８３、８５とケーシング１３１は、左右方向に配置されたボルト（図示せず）等により一体に固定されている。
【００４７】
そして、前記各ピストン１２５、１２７の先端面には、皿状のカップパッキン７１、７３が、開口側（凹部側）をヘッドカバー１３７、１３９側にして配置されている。このカップパッキン７１、７３は、フッ素樹脂製（例えばテフロン（登録商標）製）である。
【００４８】
特に本実施例では、図５に模式的示す様に、前記シリンダ１３３、１３５の内周面、即ちカップパッキン７１、７３が摺動する内周面には、摺動抵抗を低減するように、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）コーティングが施されて、保護膜（ＤＬＣコーティング膜）１３３ａが形成されている。
【００４９】
また、カップパッキン７１、７３の表面、特にシリンダ１３３、１３５の内周面と接触する部分には、同様に、ＤＬＣコーティングが施されて、保護膜（ＤＬＣコーティング膜）７１ａが形成されている。
【００５０】
ｃ）次に、ＤＬＣコーティングの処理方法について簡単に説明する。
カップパッキン７１、７３の表面やシリンダ１３３、１３５の内周面にＤＬＣコーティングを施す方法としては、周知の処理方法を採用できる。
【００５１】
例えば（アルミニウム合金からなる）シリンダ１３３、１３５の内周面に対するＤＬＣコーティング方法としては、プラズマＣＶＤ法、イオンビーム蒸着法、陰極アーク蒸着法、ＵＢＭスパッタ法など、各種の方法を採用できる。
【００５２】
また、フッ素樹脂材料からなるカップパッキン７１、７３の表面に対するＤＬＣコーティング方法としては、下記の方法を採用できる。
まず、プラズマを利用し、活性が高くエッチング効果のある水素ラジカルで、基材表面を暴露する。これにより、基材表面に存在する炭素のフリーボンドが確保され、この部分が水素と結合する。
【００５３】
次に、基材表面をメチル基で暴露することにより、表面の水素がメチル基と反応し、メタンとなって離脱する。そして、基材表面のフリーボンドにメチル基が反応し、この繰り返しでＤＬＣコーティング膜７１ａが形成される。
【００５４】
ｄ）次に、本実施例の酸素濃縮器１の基本動作について説明する。
本実施例の酸素濃縮器１では、基本的に、第１吸着筒２７及び第２吸着筒２９における加圧・減圧を交互に繰り返すことにより、酸素の濃縮及び吸着剤の再生を行う。
【００５５】
例えば第１吸着筒２７に関しては、第１供給弁２３を開くとともに第１排気弁３９を閉じ、コンプレッサ１７により第１吸着筒２７に圧縮空気を送りこみ、吸着剤に窒素を吸着させて酸素を濃縮する（吸着工程）。一方、第２吸着筒２９に関しては、第２供給弁２５を閉じるとともに第２排気弁４１を開き、第２吸着筒２７を大気側に接続し、吸着剤に吸着した窒素が減圧とともに排出されるようにする（再生工程）。
【００５６】
そして、この吸着工程と再生工程とを、各両吸着筒２７、２９において、所定時間毎に交互に切り換えるようにする。
この様にして、第１、第２吸着筒２７、２９により、加圧時には酸素だけを抽出し、その酸素濃縮ガスを、下流の製品タンク５９、圧力調整器６１、流量設定器６３、加湿器７、酸素出口６５を介して、外部（従って患者）に供給する。
【００５７】
ｅ）次に、本実施例の酸素濃縮器１の効果について説明する。
本実施例の酸素濃縮器１に用いられるコンプレッサ１７は、シール材であるカップパッキン７１、７３の表面及びシリンダ１３３、１３５の内周面にＤＬＣコーティングが施されているので、コンプレッサ１７を長期間使用した場合でも、カップパッキン７１、７３が摩耗しにくい。よって、コンプレッサ１７のエア漏れが生じにくく、コンプレッサ１７の性能（排気流量）の低下を抑制できるという効果がある。それによって、酸素濃縮器１の発生酸素濃度が低下しにくいので、酸素濃縮器１の寿命が向上するという顕著な効果を奏する。
【００５８】
なお、本実施例では、シリンダ１３３、１３５の内周面とカップパッキン７１、７３の表面にＤＬＣコーティングを施したが、どちらか一方のみにＤＬＣコーティングを施しても効果はある。
【００５９】
また、本実施例では、シリンダ１３３、１３５の内周面にＤＬＣコーティングを施したが、タフラム処理（登録商標）を行ってもよい。このタフラム処理とは、アルミニウム合金の基材の表面に硬質アルマイト処理を行うとともに、硬質アルマイト処理によって生ずる表面の空孔にフッ素樹脂（例えばＰＴＦＥによるテフロン（登録商標））を含浸させる処理である。
【００６０】
なお、シリンダ１３３、１３５の材質としては、アルミニウム又はアルミニウム合金を採用できるが、それ以外の材料としてステンレス等を採用してもよい。
【実施例２】
【００６１】
次に、実施例２について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は簡略化する。
本実施例では、板金室内に配置される圧縮・真空複合機と、その空気配管などの構成が、前記実施例１と大きく異なる。なお、前記実施例１と同じ構成には同じ図番を付した。
【００６２】
図６に示す様に、本実施例の酸素濃縮器１では、吸着筒内の加圧及び減圧を行うために、圧縮・真空複合機２０５を用いる。この圧縮・真空複合機２０５は、左右一対のヘッド８３、８５を備えており、各ヘッド８３、８５は、それぞれコンプレッサ２０１及び真空ポンプ２０３として機能する構成を備えている。
【００６３】
前記圧縮・真空複合機２０５のコンプレッサ２０１の吐出側は、第１吸着筒２７及び第２吸着筒２９に圧縮空気を送るために、第１供給弁２３及び第２供給弁２５に接続されており、真空ポンプ２０３の吸入側は  第１吸着筒２７及び第２吸着筒２９の減圧を行うために、第１排気弁３９及び第２排気弁４１に接続されている。
【００６４】
従って、例えば第１吸着筒２７に圧縮空気を送る場合には、第１排気弁３９を閉じて第１供給弁２３を開き、逆に、例えば第１吸着筒２７内を減圧する場合には、第１供給弁２３を閉じて第１排気弁３９を開く。
【００６５】
この動作を各吸着筒２７、２９毎に実施することにより、各吸着筒２７、２９内の減圧を（前記実施例１より）好適に行うことができるので、吸着剤の再生を一層好適に行うことができる。つまり、高い脱着性能（吸着剤から窒素や水分を除去する能力）を発揮することができる。
【００６６】
特に本実施例では、コンプレッサ２０１は、前記実施例１と同様なシリンダ２１５、ピストン２１２、及びカップパッキン２０７を備えたものであるが、真空ポンプ２０３の構造が多少異なる。
【００６７】
具体的には、図７に示す様に、コンプレッサ２０１では、カップパッキン２０７の外周部分は、同図の左側（ヘッドカバー２０９側）に湾曲しているが、真空ポンプ２０３では、カップパッキン２１１の外周部分は、同図の左側（ピストン２１３側）に湾曲している。
【００６８】
また、本実施例では、前記実施例１と同様に、カップパッキン２０７、２１１の表面及びシリンダ２１５、２１７の内周面にＤＬＣコーティングが施されているので、前記実施例１と同様な効果を奏する。
【００６９】
なお、上述した様に、シリンダ２１５、２１７の内周面とカップパッキン２０７、２１１のどちらか一方のみにＤＬＣコーティングを施しても効果はある。また、シリンダ２１５、２１７に、タフラム処理（登録商標）を行ってもよい。
【実施例３】
【００７０】
次に、実施例３について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は簡略化する。
本実施例では、２組のシリンダ及びピストンが共に真空ポンプとして機能する例を挙げる。
【００７１】
図８に示す様に、本実施例の酸素濃縮器３００では、ファン３０１により、高分子材料からなる酸素富化膜ユニット３０３に空気が供給される。
真空ポンプ３０５によって酸素富化膜ユニット３０３の片側を減圧することにより、周囲の空気から酸素が濃縮されて酸素濃縮ガス（酸素富化空気）が生成され、熱交換器３０７及びドレイン３０９に送られ、排出される。
【００７２】
本実施例においても、前記図７（ｂ）に記載された様なカップパッキンが使用され、そのカップパッキンの表面やシリンダの内周面に、同様なＤＬＣコーティングが施されているので、前記実施例と同様な効果を奏する。
【００７３】
尚、本発明は前記実施例になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
（１）例えばシリンダにおいて、ＤＬＣコーティングされている箇所は、少なくとも内周面であることが必要であるが、他の箇所にもＤＬＣコーティングが施されていてもよい。
【００７４】
（２）また、本発明は、ピストンが水平に移動するコンプレッサ以外に、モータの駆動軸が水平に配置され、コネロッドが垂直に配置され、ピストンが垂直に移動するコンプレッサや真空ポンプなどにも適用できる。
【００７５】
（３）更に、例えば一対のピストンがある場合、一対のピストンが同方向に移動するもの、或いは反対方向に移動するコンプレッサや真空ポンプを用いることができる。
（４）また、コンプレッサ、真空ポンプ、及び圧縮・真空複合機の３種類の機器は、１種類のみを使用したり、又は２種類以上の機器を組み合わせて使用することができる。更に、上述した機器を使用する場合には、それぞれの種類の機器を１台又は複数台使用することができる。例えば酸素濃縮器本体（親機）と、その酸素濃縮器本体に着脱自在な携帯型の酸素濃縮器（子機）とを備えた構成の場合には、親機側にコンプレッサ等を備えて酸素濃縮を可能とするとともに、子機側にもコンプレッサ等を備えて酸素濃縮を可能としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】実施例１の酸素濃縮器の基本構成を示す説明図である。
【図２】酸素濃縮器に用いられるコンプレッサの断面（図３のＡ−Ａ断面）を示す説明図である。
【図３】酸素濃縮器に用いられるコンプレッサを示す上面図である。
【図４】コンプレッサのヘッド部分を拡大し破断して示す説明図である。
【図５】カップパッキンの摺動部分を更に拡大して示す説明図である。
【図６】実施例２の酸素濃縮器の基本構成を示す説明図である。
【図７】（ａ）は圧縮・真空複合機のコンプレッサ側を示す説明図、（ｂ）は圧縮・真空複合機の真空ポンプ側を示す説明図である。
【図８】実施例３の酸素濃縮器の基本構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００７７】
１、３００…酸素濃縮器
１７、２０１…コンプレッサ
２７、２９…吸着筒
７１、７３、２０７、２１１…カップパッキン
８３、８５…ヘッド
１１３…モータ
１２５、１２７、２１２、２１３…ピストン
１３３、１３５、２１５、２１７…シリンダ
２０３、３０５…真空ポンプ
２０５…圧縮・真空複合機
【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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【図７】
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【図８】
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