本发明专利技术的氧浓缩装置（３００）中设有：压力变动型氧浓缩部件（３１０）和控制部件（３５０），该控制部件控制对吸入加压空气到吸附筒（３１２）的操作与从吸附筒排气的操作进行切换的切换部件（３１６）。基于压力测定部件测定到的导管中氧浓缩气体压力，控制切换部件，从而调节氧浓缩部件的吸附工序和再生工序的周期，并可控制流量调节部件（３４０）上流侧的压力，且不需要以往必需的机械式调压阀。另外还公开了具备设有制品气体流过的配管中相对配置的两个超声波振子的超声波式气体浓度流量测定部件，并将制品气体输出停止的状态下的浓度测定值作为制品气体浓度的气体供给装置。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及采用比氧优先吸附氮的吸附剂的压力变动吸附型氧浓缩装置，特别是涉及在呼吸系统疾病用的一种治疗法即吸氧疗法中使用的医疗用氧浓缩装置。
技术介绍
近年，受气喘、肺气肿症、慢性支气管炎等呼吸系统疾病之痛苦的患者日益增多。作为这种呼吸系统疾病的治疗法最有效的方法有令患者吸入氧浓缩气体或者氧富化空气的吸氧疗法。作为供给患者的氧浓缩气体或者氧富化空气的供给源(在本说明书中称为氧供给源)，已知有氧浓缩装置、液体氧、氧浓缩气体瓶等，但考虑到使用时的方便性或保管的容易性，在家氧疗法中主要采用氧浓缩装置。氧浓缩装置知道的还有使用令氧有选择地透过的膜的膜式氧浓缩装置，但所得氧浓度较高，因此往往使用采用优先吸附氮的吸附剂的压力变动吸附型氧浓缩装置。氧浓缩装置中生成的氧浓缩气体的供给方法，已知有连续供给一定流量氧浓缩气体的方法和与患者呼吸同步对吸气相或仅对吸气相一部分供给氧浓缩气体的方法。连续供给一定流量氧浓缩气体时，为向患者供给所处方的一定流量氧浓缩气体而在氧浓缩装置设置流量调节器。该流量调节器有孔板式流量调节器、采用针阀的流量调节器、采用流量传感器的反馈型流量调节器。孔板式流量调节器设有不同直径的多个孔板，通过选择该多个孔板之一，在孔板上流侧的压力条件下得到所需流量。反馈型流量调节器基于流量传感器的测定值反馈控制自动节流阀的开度。另外，在日本特开昭61-131756号公报、日本特公平3-22185号公报中公开了与患者呼吸同步对吸气相或仅对吸气相一部分供给氧浓缩气体的氧供给方法，以及实现该呼吸同步间歇式氧浓缩气体供给方法的压力变动吸附型氧浓缩装置。还有，在日本特开2001-187145号公报、日本特开2003-144549号公报、日本特开2003-144550号公报中，作为上述连续或呼吸同步间歇的氧供给方法中使用的流量调节器，公开了设有活塞和弹簧的机械式调压阀。还有，在日本特开2000-352482号公报、日本特开2002-121010号公报、日本特开平7-136272号公报、日本特开2002-45424号公报中，公开了扩大患者活动范围且有助于改善生活质量(QOL)的、电池驱动的移动型或者便携型氧浓缩装置。另外，用氧浓缩装置向患者供给浓缩氧浓缩气体时，因吸附剂的劣化或浓缩装置本身的故障等而氧浓缩气体的氧浓度可能变化。对患者而言，若发生氧浓缩气体的氧浓度的下降，则得不到充分的治疗效果，因此需要在氧浓缩装置设置测定氧浓缩气体浓度的氧浓度传感器。作为测定氧浓缩气体的氧浓度的氧浓度传感器，一般采用氧化锆式的氧浓度计，但在日本特开2002-214012号公报与日本特开2003-135601号公报中公开了超声波式气体浓度流量测定装置。以下，说明该超声波式气体浓度流量测定部件的气体浓度测定原理。制品气体流过的配管中，相对配置两个彼此可收发超声波的超声波振子，响应气体的流动，进行正向超声波的接收与发送。此时观测到的音速V1在设静止气体中的音速为C、配管中气体的流速为V时，V1可由下式(1)表示。V1＝C+V 式(1) 接着，响应气体流动，进行反向超声波接收与发送时，观测到的音速V2可由下式(2)表示。V2＝C-V 式(2)因而，即便气体流速V不明，通过相加式(1)和(2)就能相消流速V，且通过下式(3)就能计算静止气体中的音速C。C＝(V1+V2)/2 式(3)另外，静止气体中的音速C，在设气体温度为T、气体热容比为k、气体常数为R、气体平均分子量为M时，可知由下式(4)表示。C=kRTM]]>式(4)式(4)中，k、R为常数，由于通过式(3)可获得C值，只要测定气体温度T，就可将式(4)变换到式(5)，求出气体平均分子量M。M＝kRT/C2式(5)即，例如所测定的气体为氧和氮两种组分的气体，且氧浓度为x、氮浓度为1-x时，若设氧分子量为32、氮分子量为28，则利用下式(6)的关系可特定氧浓度x。32x+28(1-x)＝ M 式(6)还有，相对配置两个超声波振子的超声波式气体浓度流量测定装置中的流力测定原理如下。利用上述的式(1)、(2)，即便静止气体中的音速C不明也能由下式(7)求出气体流速V。V＝(V1-V2)/2式(7)然后，若能求出气体流速V，则通过相乘气体流过的配管内面积，容易求出气体流量。专利技术的公开用于吸氧疗法的氧浓缩装置，特别是便携型氧浓缩装置要求小型、轻量化，且希望尽可能减少部品数量。用于传统的氧浓缩器的机械式调压阀主要由活塞、弹簧、外壳构成，其结构上，为发挥其功能需要预定尺寸。另外，外壳用黄铜或铝形成，但装置的轻量化有界限。因而，为了实现氧供给装置的小型、轻量化，最好省略该机械式调压阀。但是，为了稳定地向患者供给氧浓缩气体，需要调整压力。另外，压力变动吸附型氧浓缩装置中，氧浓缩气体吐出压力越低耗电就越低。该情况在采用便携型氧浓缩装置时，与电池的可低容量化及装置全体的小型轻量化相关。但是，采用机械式调压阀时，由活塞大小与弹簧的反作用特性确定机械调压的压力，因此必须将供给氧流量最大时的最佳压力与活塞大小和弹簧反作用特性相适应，从而以较小氧流量运转时不必要的耗电变高。还有，为将流量设定器上流侧调节成所需压力，必须将调压阀的1次侧压力，即压力变动吸附型氧浓缩装置的吸附筒出侧的压力设定更高，这导致耗电进一步提高的问题。另外，采用与用户呼吸同步供氧的方式，且在流量调节部件上采用电磁阀时，根据打开所述电磁阀的时间控制氧流量，但供给流量较少时打开电磁阀的时间非常短，特别是，会发生根据电磁阀上流侧压力使所需流量流过的时间成为与电磁阀的应答时间相同程度的情况，且不能进行良好控制的情况。另外，由超声波式气体浓度流量测定部件的气体浓度及流量的测定原理可知在采用响应气体流动测量正向的音速V1，接着响应气体流动测定反向的音速V2的方法时，在求浓度时为通过上述式(3)相消气体流速V，分别测量V1、V2时的气体流速V必须一定。但是，在呼吸同步型氧浓缩装置上使用超声波式气体浓度流量测定部件时，氧浓缩气体的开始供给与停止供给之间的流过超声波式气体浓度测定部件内的氧浓缩气体流量变化非常大，因此基于式(3)的音速C的测定误差变得非常大，存在不能准确测定氧浓度的课题。本专利技术用以解决上述问题，旨在提供设有可不用机械式调压阀调节从压力变动吸附型氧浓缩装置的吸附筒吐出的气体压力，并可变更设定压力的调压机构的氧浓缩装置。还有，本专利技术旨在提供搭载可准确测定制品气体的氧浓度的超声波式气体浓度流量测定部件的呼吸同步型气体供给装置。依据本专利技术提供这样的氧浓缩装置，其中设有压力变动吸附型的氧浓缩部件，包括由设有第一和第二空气口的中空构件构成，并在其内部填充比氧优先选择吸附氮的吸附剂的至少一个吸附筒；与所述吸附筒的第一空气口连接并向所述吸附筒供给加压空气的加压空气供给部件；与所述吸附筒的第一空气口连接并可排出来自所述吸附筒的气体的排气部件；以及使所述加压空气供给部件和所述排气部件有选择地与所述第一空气口连通的切换部件，通过反复从所述加压空气供给部件向所述吸附筒供给加压空气后从所述空气吸附氮的吸附工序和用所述排气部件对所述吸附筒进行减压后将所述吸附剂吸附的氮从所述吸附筒分离而再生所述吸附剂的再生工序，生成氧浓缩气体，导管，其一端与所述氧本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种氧浓缩装置，其中设有：压力变动吸附型的氧浓缩部件，包括由设有第一和第二空气口的中空构件构成，并在其内部填充比氧优先选择吸附氮的吸附剂的至少一个吸附筒；与所述吸附筒的第一空气口连接并向所述吸附筒供给加压空气的加压空气供给部件；与所述吸附筒的第一空气口连接并可排出来自所述吸附筒的气体的排气部件；以及使所述加压空气供给部件和所述排气部件有选择地与所述第一空气口连通的切换部件，通过反复从所述加压空气供给部件向所述吸附筒供给加压空气后从所述空气吸附氮的吸附工序和用所述排气部件对所述吸附筒进行减压后将所述吸附剂吸附的氮从所述吸附筒分离而再生所述吸附剂的再生工序，生成氧浓缩气体，导管，其一端与所述氧浓缩部件的第二空气口连通并从所述第二空气口向用户导入由所述氧浓缩部件生成的氧浓缩气体，以及流量调节部件，设于所述导管并调节由所述氧浓缩部件生成的氧浓缩气体的流量，所述氧浓缩装置还具备：压力测定部件，在所述导管中配置在所述氧浓缩部件与所述流量调节部件之间；以及控制部件，至少对所述氧浓缩部件的切换部件与所述流量调节部件进行控制，所述控制部件，基于所述压力测定部件测定到的所述导管中所述氧浓缩气体的压力，控制所述切换部件，从而调节所述氧浓缩部件的吸附工序和再生工序的周期，并控制所述流量调节部件上流侧的压力。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：绳田秀男，藤本直登志，黑目宽治，松原贞和，
申请(专利权)人：帝人制药株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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