酸素濃縮器は、典型的には、 圧力スイング吸着 （PSA）技術を使用し、特に家庭や携帯用クリニックなど、液体酸素または加圧酸素が危険または不自由な場合、酸素供給に非常に広く使用されています。 他の目的のために、 膜技術に 基づく濃縮器もある 。
酸素濃縮器はまた、酸素ガス発生器または 酸素発生プラント としても知られている工業プロセスにおいて、経済的な酸素源を提供するために使用される 。 酸素濃縮器は 分子篩 を 利用して ガスを 吸着し 、大気中の 窒素 が ゼオライト 鉱物 に 急速に圧力スイング吸着 する原理で作動し、 その後窒素を排出する。 したがって、このタイプの吸着システムは、機能的には、他の大気ガスを通過させる窒素スクラバーである。 これにより、酸素が主要なガスとして残る。 PSA技術は、低容量から中規模の酸素生成のための信頼性が高く経済的な技術であり、低温分離はより高い容量ではより適しており、外部供給は一般に小容量に適しています。 [1]
高圧では、多孔質ゼオライト は、その大きな表面積および化学的性質のために、大量の窒素を 吸着する 。 酸素および他の遊離成分が収集された後、窒素が脱着する圧力が低下する。
酸素濃縮器は、空気圧縮機、ゼオライトペレットで満たされた2つのシリンダー、圧力均等化リザーバー、およびいくつかのバルブおよびチューブを有する。 最初の半サイクルでは、第1のシリンダは圧縮機から空気を受け取り、約3秒間持続する。 その間、第1のシリンダーの圧力は大気圧から通常の大気圧の約1.5倍（典型的には20psi / 138kPaゲージ、すなわち絶対圧2.36気圧）に上昇し、ゼオライトは窒素で飽和する。 最初の半サイクルにおいて 、第1のシリンダが純粋な酸素に近づくにつれて（アルゴン、CO 2 、水蒸気、 ラドン および他の少量の大気成分 が少量存在する ）、バルブが開き、酸素富化ガスが圧力均等化リザーバに流れるこれは患者の酸素ホースに接続する。 サイクルの前半の終わりには、別のバルブ位置の変更があり、圧縮機からの空気が第2のシリンダに向けられる。 濃縮された酸素がリザーバ内に移動すると、第1のシリンダ内の圧力が低下し、窒素がガス中に脱着される。 サイクルの後半部には、第1のシリンダ内のガスを大気中に戻し、圧力均等化リザーバ内の酸素濃度を約90％以下に低下させる別のバルブ位置変更がある。 均圧リザーバから酸素を供給するホース内の圧力は、減圧弁によって安定して保持される。
古いユニットは約20秒の周期で循環し、5 リットル /分の酸素90 +％を供給した。 1999年頃から、10 lpmまで供給可能な装置が利用可能であった。
現在当社の最大流量は最大60l /分で、小型病院や診療所、産業用、農業用などのミニ酸素センターとして使用できます。