本发明专利技术提供一种具备用来将含有水蒸气的处理气体供给多个处理工序的滑动部件的旋转阀、以及使用这样的旋转阀的吸附分离装置。该旋转阀包括具备滑动部件（１、２；４、６）的机械密封机构，该滑动部件具有相互滑动的滑动面并且流路（８、９、１０）在该滑动面开口，该机械密封机构通过对滑动面施压来密封流体同时滑动，从而切换上述流路（８、９、１０），其特征在于，该滑动部件（１、２；４、６）的滑动面侧由硬度不同的疏水性部件（２、４）构成。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过旋转部件与固定部件相互的滑动旋转运动来切换 流体流路的旋转阀，进一步涉及对将空气中的氧分离并将氣供给呼吸 器官疾病患者等的压力变动吸附型氧浓缩装置的流路进行切换的旋转 阀。本专利技术进而涉及使用这样的旋转阀的吸附分离装置。
技术介绍
近年来出现了被肺气肿病、慢性支气管炎等呼吸器官系统疾病折 磨的患者增加的趋势。作为对这样的疾病最有效的治疗方法的一个， 有氧吸入疗法。另一方面开发了从空气中直接分离氣浓缩气体的氧浓 缩器，由于使用时方便并且维修管理容易，所以该氧浓缩器作为氧吸 入疗法用的治疗装置逐渐普及。作为该氧浓缩器，已知有填充了能够选择性地吸附氮的吸附剂的 吸附型氧浓缩器，其中使用空气压缩机作为空气供给机构的压力变动 吸附型的氧浓缩器作为家庭氧吸入疗法的装置使用。该装置通常以一 定的循环反复进行吸附工序和解吸工序，所述吸附工序从压缩机对填 充了能够选择性地吸附氮的吸附剂的一个或多个吸附床供给压缩空气，以加压状态吸附氮，从而获得氧浓缩气体；所述解吸工序降低吸 附床的内压并将氮解吸从而进行吸附剂的再生，进而根据需要，出于 提高吸附剂的再生效率和升压的目的，而在解吸工序即将结束之前增 加使已经生成的干燥氧浓缩气体一部分逆流的均压工序，通过以一定 循环依次进行来获得氧浓缩气体。通常一般是，通过由配管连接压缩 机与吸附床并在它们之间设置阀机构，来进行切换对吸附床的加压空 气的供给路径的流路控制，但是在这样的流路切换装置中，存在部件 个数增加和维修出现不良情况的问题。作为改善这些不良情况的装置，已知的有日本特表平7-508205号 公报(专利文献1)和日本特开2004-209263号公报(专利文献2 )中 记栽的模块化的氧浓缩装置，其中将加压空气经由内置有旋转阀的流 体分开装置供给吸附床。该氧浓缩装置为了用于家庭和医疗用途而必须小型化，这样的流体分开装置中使用的机械密封的旋转阀和固定阀 部的结构为了实现该模块的小型化，而难以在阀内取得足够的机构空间，在机械密封的机构上为这样的结构即，设置在旋转轴侧与旋转 轴一起旋转的作为滑动部件的转子、和设置在非旋转的壳体侧的定子 的与轴心正交的面紧贴并滑动，由此防止流体从轴周泄漏，使用弹黃 等按压机构对轴心沿轴向作用栽荷。在通常使用的机械密封中使用润滑油等润滑材料，来抑制滑动面 的滑动阻力，但是氧浓缩装置等的切换呼吸用气体的流路的阀不能使 用这样的润滑油。因此，为了优化阀的滑动性，设计为通过使滑动面 的平面性极其平滑来抑制滑动阻力。本申请的专利技术者发现在含有水分的加压空气等具有凝缩性的气体 与这样的阀连接的情况下，由于水分等液体在流路内凝集的现象、或 在阀的滑动面上由于毛细管凝缩而产生凝缩水，在微量液体进入滑动 面的情况下，表面张力暂时处于支配地位，滑动阻力非常大，会引起 旋转转矩的上升。如果使用具有超过该转矩上升量的旋转转矩的马达， 则不会出现这样的问题，但是在以装置的小型化和轻质化等为目的而 搭载以最小转矩旋转的马达的装置中，高湿度环境下的运转会引起旋 转速度的降低或停止。
技术实现思路
本专利技术作为解决上述课题的手段，提供以下的旋转阀和搭栽有旋 转阀的吸附分离装置，本专利技术的旋转阀具备机械密封机构，该机械密封机构具有两个滑 动部件，这两个滑动部件具有相互滑动的滑动面并且流路在该滑动面 开口 ，该机械密封机构通过对该滑动面施压来密封流体并切换上述流 路，其特征在于，上述两个滑动部件都具有以下结构滑动面侧由疏 水性部件构成，该滑动面的相反側由刚性高于上述疏水性部件的部件 构成，这些疏水性部件和高刚性部件接合从而一体化。此外，本专利技术的旋转阀具备机械密封机构，该机械密封机构具有两 个滑动部件，这两个滑动部件具有相互滑动的滑动面并且流路在该滑动面开口 ，该机械密封机构通过对该滑动面施压来密封流体并进行滑 动，从而切换上述流路，其特征在于，上迷两个滑动部件的各自的至少滑动面侧具有疏水性并且刚性彼此不同。此外，本专利技术的压力变动吸附型的吸附分离装置具备多个吸附 床，其中填充有吸附刑；供给机构，对该吸附床供给处理气体；和流 路切换部件，在一定的时机对吸附床依次加压供给来自该供给机构的 处理气体从而进行吸附和解吸，其特征在于，上述流路切换部件是上 述旋转阀，具备具有相互滑动的滑动面的两个滑动部件，用来供给处 理气体的气体供给口和将处理后的气体排出的气体出口在一方的滑动 部件的滑动面上开口，在另一方的滑动部件的滑动面上形成有分配槽， 并且滑动面在被机械密封的同时滑动，由此来切换流路，即，两个滑动部件的各自的至少滑动面侧具有疏水性并且刚性彼此不同. 附图说明图1是作为本专利技术的实施方式的优选实施例的、含有滑动面的表 层部的一部分由具有水的疏水性的材料构成的、滑动阀的第1实施例 的构成图。图2是本专利技术的含有滑动面的表层部全部由具有水的疏水性的材 料构成的、滑动阀的第2实施例的构成图。 图3是现有的滑动阀的构成图。 图4是滑动转矩湿度依存性试验装置的方框图。 图5是滑动转矩湿度依存性试验结果。 标号说明1固定部件(刚性高的材料)2固定部件(具有疏水性的材料)3固定部件的粘结面4旋转部件(具有疏水性的材料)5旋转部件的粘结面6旋转部件(刚性高的材料)7旋转轴8气体供给口 (流路)9处理气体分配槽10处理气体出口 (流路)具体实施例方式以下参照附图详细说明本专利技术的实施方式，本专利技术的旋转阀由在表面具有与流体流路连接的多个端口孔的定 子(固定部件)、和用来通过其旋转运动切换该端口孔彼此的连接且 在表面具有连接流路的转子(旋转部件)构成，该定子和该转子分别 以具有该端口孔(流路)的面和具有该连接流路的面作为滑动面滑动 同时旋转，从而切换该流体流路彼此的连接。转子的连接流路的形状 可以根据定子的端口孔的数量或配置而采用各种形状，本专利技术的旋转 阀的特征在于，该定子和转子即滑动部件的至少包含该滑动部件的滑 动面的表层部由具有疏水性的材料构成.在含有水分的加压空气等具 有凝缩性的气体与这样的阀连接的情况下，由于水在流路内的液化凝 集现象，或在阀的滑动面上由于毛细管凝缩而产生凝缩水，在微量液 体进入滑动面的情况下，表面张力暂时处于支配地位。在本专利技术中， 通过为具备疏水性材料的滑动面的旋转阀，能够防止该现象的发生， 从而抑制滑动阻力的异常上升和旋转转矩的上升。该旋转阀在切换含有水分的空气等具有凝缩性的气体的流路时特 别有效，端口孔的位置在该凝缩性气体的流路周围，特别是在切换含有水蒸气的空气的阀的情况下，通过在该空气的加压流路周围具备出 口端口孔，将空气从中心的入口端口孔借助连接流路引导到周围的出口端口孔，能够防止产生结露水的情况下的转矩上升。在该旋转阀中，在端口数量少的情况下，单一的连接流路设置在 转子表面上，但是在端口数量多的情况下，在转子的滑动面的同一半 径上具备多个开口部，能够使该开口部间成为由滑动面的后背部连接 的流路。作为定子和转子即该滑动部件所使用的疏水性材料，有氟类材料和硅类材料等，可以使用聚四氟乙烯树脂(PTFE)、聚鍵醚酮树脂 (PEEK)、聚缩醛树脂(POM)等。特别优选的可以举出PTFE等 氟类疏水性树脂材料。进而也可以举出通过填充材料提高强度或滑动 性的材料，可以使用添加了聚酰亚胺纤本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种旋转阀，具备机械密封机构，该机械密封机构具有两个滑动部件，这两个滑动部件具有相互滑动的滑动面并且流路在该滑动面开口，该机械密封机构通过对该滑动面施压来密封流体并切换上述流路，其特征在于， 上述两个滑动部件都具有以下结构：滑动面侧由 疏水性部件构成，该滑动面的相反侧由刚性高于上述疏水性部件的部件构成，这些疏水性部件和高刚性部件接合从而一体化。
【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：武政贤治，布施敏彦，下里满，二宫正信，
申请(专利权)人：帝人制药株式会社，日本皮拉工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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