(57)【要約】【課題】コスト性に優れた板状吸音部材を提供すること。【解決手段】板状吸音部材である本体吸音部材３００は、原料空気を圧縮するコンプレッサと、圧縮された原料空気から高濃度酸素を分離して放出する吸着塔と、コンプレッサを覆うコンプレッサケース２００の本体部分２１０とを有する酸素濃縮器において使用される板状吸音部材であって、高分子繊維から成る母材層と高分子フィルムの膜層とから構成され、本体部分２１０の内部に配置されたとき、コンプレッサを覆いつつ本体部分２１０筐体の内面との間に空間を形成する立体形状を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体の内部に配置される板状吸音部材であって、
高分子繊維から成る母材層と高分子フィルムの膜層とから構成され、前記筐体の内部に配置されたときに前記筐体の内面との間に空間を形成する立体形状を有する、
板状吸音部材。
【請求項２】
前記立体形状によって形成される前記空間は、閉じられた空間である、
請求項１記載の板状吸音部材。
【請求項３】
前記立体形状は、前記筐体の内部に配置される音源を囲む形状である、
請求項１記載の板状吸音部材。
【請求項４】
前記筐体の内部空間は、前記筐体の外部に配置される音源に接する空間に連続する空間を含み、前記立体形状は、前記筐体の内部空間に含まれる前記音源に接する空間に連続する空間を囲む形状である、
請求項１記載の板状吸音部材。
【請求項５】
前記音源は、原料空気から高濃度酸素を分離して放出する酸素濃縮器の内部に配置される装置である、
請求項３または請求項４記載の板状吸音部材。
【請求項６】
前記母材層と前記膜層とから構成され縁に突起部を有する板状部材と、前記母材層と前記膜層とから構成され前記突起部を差し込むための穴部を有する板状部材と、を有し、前記穴部に前記突起部が差し込まれた状態で前記立体形状を形成する、
請求項１記載の板状吸音部材。
【請求項７】
前記筐体の内部に配置されたときに、前記突起部および前記穴部近傍の縁部の少なくとも一方は、前記筐体の内面に当接する、
請求項６記載の板状吸音部材。
【請求項８】
前記突起部を有する板状部材と前記穴部を有する板状部材とは、前記立体形状を構成する前において分離している、
請求項６記載の板状吸音部材。
【請求項９】
前記突起部を有する板状部材と前記穴部を有する板状部材とは、前記立体形状を構成する前において一体である、
請求項６記載の板状吸音部材。
【請求項１０】
前記母材層と前記膜層とから構成され、前記立体形状を展開した平面形状を有する、
請求項１記載の板状吸音部材。
【請求項１１】
前記筐体の内部に配置されたときに、前記筐体の内面に当接する接触部を有する、
請求項１０記載の板状吸音部材。
【請求項１２】
原料空気を圧縮するコンプレッサと、圧縮された前記原料空気から高濃度酸素を分離して放出する吸着塔と、前記コンプレッサを覆う筐体と、を有する酸素濃縮器において使用される板状吸音部材であって、
高分子繊維から成る母材層と高分子フィルムの膜層とから構成され、前記筐体の内部に配置されたとき、前記コンプレッサを覆いつつ前記筐体の内面との間に空間を形成する立体形状を有する、
板状吸音部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば医療機器および電子機器等の各種機器から発生する動作音その他の音に対する吸音を行うための板状吸音部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療機器をはじめとする各種機器の分野において、動作音の吸音を行うための手段として、ウレタンフォ−ム、フェルト、グラスウ−ル等の多孔質材料を、吸音部材として機器内部に配置することが広く行われている。具体的には、コンプレッサ等の装置を筐体で覆い、その筐体の内面または外面に、多孔質材料を貼り付けることが行われている。このような吸音部材において、中低音域においても十分な吸音性能を得るためには、多孔質材料の十分な厚さが必要である。
【０００３】
ところが、機器の小型化の要請や機器の高性能化に伴う内部構造の複雑化に伴い、吸音部材を配置することができるスペ−スは狭くなり、十分な厚さの多孔質材料を配置することは困難となってきている。
【０００４】
そこで、加熱圧縮されたポリエステル繊維の表面に膜材を設けた板状部材を、吸音部材として用いる技術が、例えば特許文献１に記載されている。特許文献１記載の技術は、上記構造を有する板状吸音部材を、筐体の内側面のそれぞれに対し、内側面と多孔質吸音材料との間に空気層が形成されるような位置で固定する。これにより、膜吸音効果が得られ、少ないスペースにおいて高い吸音性能を実現することが可能となる。
【特許文献１】特開２００２−２６８６４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１記載の板状吸音部材では、筐体の内側面のそれぞれに所定の間隔を置いて固定するためのスペーサを、別途配置しなければならないという問題がある。狭いスペースにおいてこのようなスペーサを配置することは、施工性および部品点数の観点から、装置のコストアップを招く。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、コスト性に優れた板状吸音部材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】
【０００７】
本発明の板状吸音部材は、筐体の内部に配置される板状吸音部材であって、高分子繊維から成る母材層と高分子フィルムの層とから構成され、前記筐体の内部に配置されたときに前記筐体の内面との間に空間を形成する立体形状を有する。
【０００８】
本発明の板状吸音部材は、原料空気を圧縮するコンプレッサと、圧縮された前記原料空気から高濃度酸素を分離して放出する吸着塔と、前記コンプレッサを覆う筐体と、を有する酸素濃縮器において使用される板状吸音部材であって、高分子繊維から成る母材層と高分子フィルムの膜層とから構成され、前記筐体の内部に配置されたとき、前記コンプレッサを覆いつつ前記筐体の内面との間に空間を形成する立体形状を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、板状吸音部材が筐体の内部に配置されたときに板状吸音部材自体の立体形状により空気層が形成されるので、筐体の内側面のそれぞれに対応してスペーサを配置する必要がなくなり、コストを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。本実施の形態は、本発明を、呼吸器疾患の患者が在宅で酸素を吸入する在宅酸素療法（ＨＯＴ：home oxygen therapy）において使用される吸着型酸素濃縮器（ＰＳＡ：pressure swing adsorption、以下「酸素濃縮器」という）に適用した例である。
【００１１】
図１は、本発明の一実施の形態に係る板状吸音部材が用いられる酸素濃縮器の構成を示す概略図である。
【００１２】
図１において、酸素濃縮器１０は、酸素濃縮器筐体（以下適宜「筐体」と略記する）１００の内部に、風路ケース１０１、ヘパフィルタ１０２、吸気タンク１０３、コンプレッサ１０４、冷却パイプ１０５、冷却用ファン１０７、マニホールド１０８、第１および第２の切替弁１０９ａ、１０９ｂ、第１および第２のシーブベッド（吸着塔）１１０、１１１、製品タンク１１２、均圧弁１１３、パージオリフィス１１４、消音器１１５、圧力センサ１１６、レギュレータ１１７、止め弁１１８、酸素センサ１１９、バクテリアフィルタ１２０、流量制限オリフィス１２１、圧力センサ１２２、流量センサ１２３、加湿器１２４、および酸素出口１２５を配置している。
【００１３】
風路ケース１０１は、筐体１００に接して設けられており、筐体１００の外部の空気を、原料空気として筐体１００の内部に導入する。ヘパフィルタ１０２は、風路ケース１０１が導入した空気からゴミや埃等の空中浮遊粒子を除去する。
【００１４】
吸気タンク１０３は、ヘパフィルタ１０２で空中浮遊粒子が除去された原料空気を、後段のコンプレッサ１０４の吸気のために収容する。吸気タンク１０３は、いわゆる膨張型消音器として機能し、配管断面積の変化による反射により、原料空気の吸気側へと伝達するコンプレッサ１０４の動作音に対して、消音効果を発揮する。
【００１５】
コンプレッサ１０４は、吸気タンク１０３に収容された原料空気を圧縮して圧縮空気を生成する。冷却パイプ１０５は、コンプレッサ１０４で生成された圧縮空気をマニホールド１０８に送る。
【００１６】
冷却用ファン１０７は、筐体１００に設けられた開口から外気を筐体１００内部に吸引し、筐体１００に上記開口とは別に設けられた開口から排気する。冷却用ファン１０７により筐体１００内部に吸引された外気は、筐体１００内部を、コンプレッサ１０４を含む各種部品の熱を吸収しながら循環し、排気される。
【００１７】
マニホールド１０８は、コンプレッサ１０４からの圧縮空気を第１および第２のシーブベッド１１０、１１１に交互に切り替えて送り、第１および第２のシーブベッド１１０、１１１からの窒素富化空気を交互に切り替えて消音器１１５に送るための多岐管である。マニホールド１０８は、三方弁である第１および第２の切替弁１０９ａ、１０９ｂを有する。マニホールド１０８は、第１および第２の切替弁１０９ａ、１０９ｂの状態を制御することにより、例えば１０秒間隔で、圧縮空気および窒素富化空気のマニホールド１０８内の流路の切替えを行う。
【００１８】
具体的には、例えば、マニホールド１０８は、図１に示すように、第１の切替弁１０９ａを用いて、第１のシーブベッド１１０とコンプレッサ１０４との間の管路を開放し、第１のシーブベッド１１０と消音器１１５との間の管路を閉鎖する。同時に、マニホールド１０８は、第２の切替弁１０９ｂを用いて、第２のシーブベッド１１１とコンプレッサ１０４との間の管路を閉鎖し、第２のシーブベッド１１１と消音器１１５との間の管路を開放する。この場合、コンプレッサ１０４からの圧縮空気は矢印１０８Ａの方向で第１のシーブベッド１１０に送られ、消音器１１５には矢印１０８Ｂの方向で第２のシーブベッド１１１からの窒素富化空気が送られる。
【００１９】
また、マニホールド１０８は、第１の切替弁１０９ａを用いて、第１のシーブベッド１１０とコンプレッサ１０４との間の管路を閉鎖し、第１のシーブベッド１１０と消音器１１５との間の管路を開放する。同時に、マニホールド１０８は、第２の切替弁１０９ｂを用いて、第２のシーブベッド１１１とコンプレッサ１０４との間の管路を開放し、第２のシーブベッド１１１と消音器１１５との間の管路を閉鎖する。この場合、コンプレッサ１０４からの圧縮空気は第２のシーブベッド１１１に送られ、消音器１１５には第１のシーブベッド１１０からの窒素富化空気が送られる。
【００２０】
第１および第２のシーブベッド１１０、１１１は、マニホールド１０８を介して送られてきた圧縮空気から、高濃度酸素をそれぞれ分離する。この分離は、第１および第２のシーブベッド１１０、１１１に充填されたゼオライトの働きにより実現される。ゼオライトは、加圧空気に対しては窒素および水分を吸着し、減圧空気に対しては吸着している窒素および水分を脱着する性質を有する吸着剤である。第１および第２のシーブベッド１１０、１１１は、コンプレッサ１０４と通じているとき、コンプレッサ１０４から送られてきた圧縮空気から高濃度酸素を分離して後段の製品タンク１１２に送る。そして、第１および第２のシーブベッド１１０、１１１は、消音器１１５と通じているとき、圧縮空気から吸着した窒素および水分を多く含む窒素富化空気を消音器１１５に送る。
【００２１】
第１および第２のシーブベッド１１０、１１１から放出される高濃度酸素の酸素濃度は、吸脱着の繰り返し回数や吸脱着時間等を変更することにより、例えば４０％〜９０％程度の範囲で調整することができる。なお、ゼオライトは窒素のみならず水分をも吸着するので、第１および第２のシーブベッド１１０、１１１から放出される高濃度酸素は極めて乾燥している（例えば、湿度０.１％〜０.２％）。第１および第２のシーブベッド１１０、１１１に充填されるゼオライトは、結晶中に微細孔を持つアルミノ珪酸塩（例えば、アルカリ土類金属を含む結晶性含水アルミノ珪酸塩）からなる多孔質材料であり、市販されている各種のゼオライトを使用することができる。
【００２２】
製品タンク１１２は、第１および第２のシーブベッド１１０、１１１に、マニホールド１０８が接続する側とは反対側の部分で接続されており、第１および第２のシーブベッド１１０、１１１により圧縮空気から分離して得られた高濃度酸素を収容する。製品タンク１１２は、例えば、一端が第１のシーブベッド１１０に、他端がシーブベッド１１１にそれぞれ連結された、コの字形状を有している。均圧弁１１３は、製品タンク１１２の両端部分の圧力をこれらが同一となるように調整する。パージオリフィス１１４は、第１および第２のシーブベッド１１０、１１１の脱着の際の二次浄化を行うために、製品タンク１１２の両端部分の間で高濃度酸素を通過させる。
【００２３】
消音器１１５は、筐体１００に接して設けられた排気口１１５ａを有しており、第１および第２のシーブベッド１１０、１１１からマニホールド１０８を介して送られてきた窒素富化空気を、排気口１１５ａから筐体１００の外部に排出する。
【００２４】
圧力センサ１１６は、製品タンク１１２からレギュレータ１１７に送られる高濃度酸素の圧力を検出する。レギュレータ１１７は、圧力センサ１１６の検出結果と予め設定された圧力とを比較してこれらが同一の値となるように、高濃度酸素の圧力のフィードバック制御を行う。
【００２５】
止め弁１１８は、閉鎖することにより、レギュレータ１１７から圧力調整されて送られる高濃度酸素の流れを止める。止め弁１１８は、例えば、高濃度酸素の供給を停止する操作が行われたとき、あるいは酸素濃縮器１０への電源供給が停止されたときに閉鎖して、機器内に残留した高濃度酸素の流出を止める。
【００２６】
酸素センサ１１９は、止め弁１１８からバクテリアフィルタ１２０に送られる高濃度酸素の酸素濃度を検出する。バクテリアフィルタ１２０は、細菌類を捕集することにより、流路を流れる高濃度酸素を除菌する。流量制限オリフィス１２１は、バクテリアフィルタ１２０を通って送られる高濃度酸素の流路を絞ることにより、高濃度酸素の流量を制限する。流量制限オリフィス１２１の絞り具合は、筐体１００に設けられた、例えばボタンやつまみを有する操作部（図示せず）の操作内容と連動して調整される。
【００２７】
圧力センサ１２２は、流量制限オリフィス１２１から流量センサ１２３に送られる高濃度酸素の圧力を検出する。流量センサ１２３は、流量制限オリフィス１２１を通って送られる高濃度酸素の流量を検出する。圧力センサ１２２で検出された高濃度酸素の圧力および流量センサ１２３で検出された高濃度酸素の流量を継続的にメモリ（図示せず）に記憶することによって、予めなされた設定の通りに高濃度酸素が処理されているか否かをモニタリングすることができる。
【００２８】
加湿器１２４は、流量センサ１２３を通って送られた高濃度酸素を加湿する。酸素出口１２５は、加湿器１２４で湿度が与えられた高濃度酸素を、患者に供給するために排気する。酸素出口１２５には、一端に酸素マスクや鼻腔カニューラが接続されたチューブ（図示せず）が取付けられ、このチューブを通じて高濃度酸素が患者に供給される。
【００２９】
また、酸素濃縮器１０は、ＣＰＵ（central processing unit）、制御プログラムを格納した記憶媒体としてのＲＯＭ（read only memory）、および作業用メモリとしてのＲＡＭ（random access memory）等を有する。ＣＰＵは、制御プログラムを実行することにより、コンプレッサ１０４やマニホールド１０８を含めた各部の動作を制御する。
【００３０】
このような酸素濃縮器１０によれば、高濃度酸素を患者に供給することができる。
【００３１】
酸素濃縮器１０は、通常、患者の近くに配置され、患者の就寝中も継続して使用される。したがって、酸素濃縮器１０には、至近距離で動作していても患者の安眠を妨げない程度の静音性が求められる。
【００３２】
ところが、酸素濃縮器１０を構成する装置部のうち、コンプレッサ１０４、マニホールド１０８、シーブベッド１１０、１１１、および冷却用ファン１０７等の装置部からは、動作音が発生する。特に、コンプレッサ１０４からは、比較的大きな動作音が発生する。
【００３３】
そこで、本実施の形態の酸素濃縮器１０は、コンプレッサ１０４を覆うコンプレッサケースを設け、更に、このコンプレッサケースの内部に、本発明に係る板状吸音部材を配置することによって、酸素濃縮器１０の静音化を図る。
【００３４】
図２は、コンプレッサケースの構成を示す斜視図である。ここでは、参考のため、コンプレッサケースの周辺部分についても併せて図示する。
【００３５】
図２において、コンプレッサケース２００は、コンプレッサ１０４を覆う筐体であり、主に板金により構成される。コンプレッサケース２００は、本体部分２１０と、吸気口部分２２０と、風路部分２３０とに大別される。
【００３６】
本体部分２１０は、コンプレッサ１０４に被せられる形でコンプレッサを覆う筐体である。本体部分２１０は、その内側面とコンプレッサ１０４との間に、所定の距離が確保される大きさとなっている。この所定の距離は、後述の板状吸音部材と背面空気層とを配置するのに十分な距離である。
【００３７】
吸気口部分２２０は、コンプレッサ１０４に導入される原料空気を収容する筐体である。吸気口部分２２０の内部空間は、コンプレッサ１０４の吸込側と通じている。また、吸気口部分２２０の内部空間は、吸気タンク１０３、ヘパフィルタ１０２、および風路ケース１０１を介して、酸素濃縮器１０の外部空間とも通じている。すなわち、コンプレッサ１０４の吸込側は、吸気口部分２２０を介して酸素濃縮器１０の外部空間と通じている。吸気口部分２２０は、その内側面と原料空気を収容するのに必要な空間との間に、所定の距離が確保される大きさとなっている。この所定の距離は、後述の板状吸音部材と背面空気層とを配置するのに十分な距離である。
【００３８】
風路部分２３０は、本体部分２１０の内部にコンプレッサ１０４を冷却するための空気を導入するための筐体である。すなわち、本体部分２１０の内部空間は、風路部分２３０を介して、酸素濃縮器１０の外部空間と通じている。風路部分２３０は、屈折した風路（図示せず）を内部に有することにより、冷却用空気に対して吸音効果を発揮する。
【００３９】
酸素濃縮器１０の外部に伝播するコンプレッサ１０４の動作音は、本体部分２１０の板金を通過する音（以下「ケース通過音」という）と、原料空気を伝播し吸気口部分２２０を通過する音（以下「吸気口通過音」という）と、冷却用空気を伝播し風路部分２３０を通過する音（以下「風路通過音」という）との３つに大別される。
【００４０】
本実施の形態では、本体部分２１０の内部に板状吸音部材を配置することにより、ケース通過音および風路通過音に対する吸音を行う。そして、吸気口部分２２０の内部に板状吸音部材を配置することにより、吸気口通過音に対する吸音を行う。以下、本体部分２１０の内部に配置する板状吸音部材を「本体吸音部材」といい、吸気口部分２２０の内部に配置する板状吸音部材を「吸気口吸音部材」という。
【００４１】
まず、本体吸音部材の構成について説明する。
【００４２】
図３は、本体吸音部材の構成を示す斜視図である。ここでは、コンプレッサケース２００についても併せて図示する。
【００４３】
図３に示すように、本体吸音部材３００は、本体部分２１０よりも一回り小さい、本体部分２１０の側面に沿った筒状の立体形状を有する。より具体的には、本体吸音部材３００は、平面形状の第１〜第４の板状吸音部材３１０−１〜３１０−４の組み合わせにより構成されている。本体吸音部材３００は、例えば、本体部分２１０の下方の開口から、矢印３００Ａの方向で、本体部分２１０の内部に挿入される。
【００４４】
図４は、第１〜第４の板状吸音部材３１０−１〜３１０−４の構成を示す斜視図である。
【００４５】
図４に示すように、第１〜第４の板状吸音部材３１０−１〜３１０−４は、外側面の上端に、厚みのある補強部３１１をそれぞれ有する。そして、第１の板状吸音部材３１０−１およびこれに対向する第２の板状吸音部材３１０−２は、左右の縁に、突起部３１２をそれぞれ有する。また、第３の板状吸音部材３１０−３およびこれに対向する第４の板状吸音部材３１０−４は、左右の縁に近い位置に、第１および第２の板状吸音部材３１０−１、３１０−２の突起部３１２を差し込むための穴部３１３をそれぞれ有する。
【００４６】
各突起部３１２が対応する穴部３１３に差し込まれることにより、第１〜第４の板状吸音部材３１０−１〜３１０−４は組み合わされ、図３に示す立体形状の本体吸音部材３００が形成される。
【００４７】
また、本体吸音部材３００において、突起部３１２は、第３または第４の板状吸音部材３１０−３、３１０−４の外側面から突出した状態となる。また、本体吸音部材３００において、穴部３１３から近傍の縁部までの部分（以下「代部」という）３１４は、第１または第２の板状吸音部材３１０−１、３１０−２の外側面から突出した状態となる。したがって、突起部３１２および代部３１４は、本体吸音部材３００が本体部分２１０の内部に配置されたときに、本体吸音部材３００と本体部分２１０の内部との間に空間を形成するスペーサとして機能する。そして、この空間は、吸音を行うための背面空気層として機能する。
【００４８】
また、これらの突起部３１２および代部３１４は、本体吸音部材３００が本体部分２１０の内部に配置されたときに、本体部分２１０の内面に当接するようになっている。すなわち、突起部３１２および代部３１４を含めた板状吸音部材３１０の幅が、本体部分２１０の対応する内面の幅に等しくなっている。したがって、本体吸音部材３００は、本体部分２１０の内部に配置されたときに固定され、背面空気層の厚さは、突起部３１２および代部３１４の高さ（水平方向における長さ）となる。
【００４９】
更に、本体吸音部材３００は、本体部分２１０の内部に配置されたときに、その上端の全周および下端の全周が、本体部分２１０の内面に当接するようになっている。したがって、背面空気層は、閉じられた空間となる。すなわち、本体部分２１０の内部空間は、コンプレッサ１０４が配置された空間と、これを取り囲む背面空気層とに分けられる。
【００５０】
第１〜第４の板状吸音部材３１０−１〜３１０−４は、所定の通音性能および吸音性能を有する板状部材を加工したものである。具体的には、第１〜第４の板状吸音部材３１０−１〜３１０−４は、それぞれ、母材層と膜層とから成る二層構造を有する。
【００５１】
母材層は、細かい空気の隙間を有する多孔質素材から成る板状部材であり、高分子繊維、例えばポリエステル繊維から成る。母材層は、繊維の隙間にある空気の粘性抵抗により、所定の周波数の音のエネルギーを熱に変換し、その音を吸収する。なお、高分子繊維を採用する場合には、繊維の配向は、縦方向、横方向、ランダム配向のいずれでもよい。また、母材層の素材は、高分子繊維を不織布としたものや高分子繊維の不織布を圧縮成型したものでもよく、また、スポンジ状のウレタン素材等、他の多孔質素材を採用してもよい。ここでは、母材層は、ポリエステル繊維の不織布を圧縮成型したものとする。
【００５２】
膜層は、所定の通音性能および吸音性能を有するとともに、母材層の吸音性能に影響を与えない高分子フィルムである。
【００５３】
膜層および母材層から成る複合構造体と背面空気層とから成る共振系、並びに複合構造体の多質点系の共振により、所定の周波数の音、特に低周波音に対し、吸音が行なわれる。
【００５４】
膜層は、母材層の冷却用空気が通過する側、母材層の背面空気層側、母材層の内部のいずれに配置されていてもよいが、冷却用空気が通過する側（ここではコンプレッサ１０４側）に配置することが望ましい。これにより、母材層が冷却用空気と直接に接触するのを防ぐことができ、酸素濃縮器１０の耐久性および安全性を向上させることができる。また、本体板状吸音部材３１０の表面抵抗を低減することができるので、冷却用空気の流れへの影響を抑えることができ、冷却用空気の圧力損失を抑えることができる。したがって、小さい能力の冷却用ファン１０７を採用することができ、冷却用ファン１０７の動作音を抑えることができる。ここでは、膜層は、母材層の冷却用空気が通過する側の面に熱融着された高分子フィルムであるものとする。
【００５５】
このような板状吸音部材３１０の吸音性能は、背面空気層の厚さに依存する。したがって、本体吸音部材３００と本体部分２１０との間の背面空気層の厚さを設計値通りとなるようにすることは重要である。また、本体吸音部材３００の製作は、生産コスト低減の観点から、できるだけ簡単に行えることが望ましい。このため、本体吸音部材３００は、突起部３１２および代部３１４の高さを背面空気層の厚さの設計値とすることにより、本体部分２１０の内部に配置するだけで背面空気層の厚さが設計値通りとなるような構造となっている。これにより、板状吸音部材３１０は、本体部分２１０の内部に配置されたときに、ケース通過音および風路通過音に対する高い吸音機能を発揮する。
【００５６】
なお、板状吸音部材３１０を通過して背面空気層に進入した音の大部分は、本体部分２１０の内面で反射して再び板状吸音部材３１０に戻る。これにより、音の反射面である本体部分２１０の内側からλ／４の距離で空気の振動がピークとなる。したがって、背面空気層の厚さに母材層の厚さの１／２を足した長さの４倍の波長の付近の音およびこの音の整数倍の周波数の音に対する吸音率を向上させることができる。
【００５７】
補強部３１１は、母材層と膜層から成る上記板状部材により構成されてもよいが、ウレタンフォーム等の別の素材により構成されてもよい。
【００５８】
このように、本体吸音部材３００は、コンプレッサケース２００の本体部分２１０の内部に配置されたときに、本体吸音部材３００自体の立体形状により背面空気層を形成することができる構造となっている。これにより、スペーサを別途配置することなく、適切な背面空気層を設定し、コンプレッサ１０４のケース通過音および風路通過音を低減することができる。
【００５９】
また、本体吸音部材３００は、筒状形状であり、かつ、本体部分２１０に当接する部分を有している。これにより、本体吸音部材３００は、本体部分２１０の内部への取り付け作業、特に、交換や、既存の装置への後付け作業を容易に行うことができる。
【００６０】
更に、本体吸音部材３００は、軽いだけでなく、組み立て式であることから使用時以外は容積を小さくしたり平面状にすることができる。したがって、本体吸音部材３００は、運搬、保管、廃棄に有利である。
【００６１】
なお、本体吸音部材３００は、突起部３１２、穴部３１３、および板状吸音部材３１０間の接触領域の全てが、細く、かつ平行となっている。したがって、本体吸音部材３００は、第１〜第４の板状吸音部材３１０−１〜３１０−４が組み合わされたままの状態で、突起部４２１等に直交する方向（水平方向）に潰すことにより、容易に平面形状に変形させることができる。そして、潰れた状態の本体吸音部材３００は、潰したときと逆の方向に引っ張ることにより、容易に所望の立体形状に変形させることが可能である。
【００６２】
次に、吸気口吸音部材の構成について説明する。
【００６３】
図５は、吸気口吸音部材の構成を示す斜視図である。ここでは、コンプレッサケース２００についても併せて図示する。
【００６４】
図５に示すように、吸気口吸音部材４００は、吸気口部分２２０よりも一回り小さい、吸気口部分２２０の側面に沿った箱状の立体形状を有する。より具体的には、吸気口吸音部材４００は、第１〜第４の側面部分と底面部分から成る平面状の板状吸音部材が立体的に組み立てられた部材である。吸気口吸音部材４００は、例えば、吸気口部分２２０の上方の開口から、矢印４００Ａの方向で、吸気口部分２２０の内部に挿入される。
【００６５】
図６は、組み立て前の吸気口吸音部材４００の構成を示す斜視図である。
【００６６】
図６に示すように、吸気口吸音部材４００は、矩形の底面部分４１０と、底面部分４１０の４辺に連続して配置された第１〜第４の側面部分４２０−１〜４２０−４とを有する。
【００６７】
第１の側面部分４２０−１およびこれとは反対側に配置された第２の側面部分４２０−２は、左右の縁に、突起部４２１をそれぞれ有する。また、第３の側面部分４２０−３およびこれとは反対側に配置された第４の側面部分４２０−４は、左右の縁に近い位置に、第１および第２の側面部分４２０−１、４２０−２の突起部４２１を差し込むための穴部４２２をそれぞれ有する。更に、第３の側面部分４２０−３は、開口部４２３と、外面側で開口部４２３を取り囲む厚みのある補強部４２４とを有する。開口部４２３は、吸気口部分２２０と本体吸音部材３００との間を通じる開口（図示せず）に対応している。
【００６８】
第１〜第４の側面部分４２０−１〜４２０−４がそれぞれ底面部分４１０に対して直角に折り曲げられ、各突起部４２１が対応する穴部４２２に差し込まれることにより、第１〜第４の側面部分４２０−１〜４２０−４は組み立てられ、図５に示す立体形状の吸気口吸音部材４００が形成される。
【００６９】
吸気口吸音部材４００において、突起部４２１および穴部４２２から近傍の縁部までの部分（以下「代部」という）４２４は、図３の本体吸音部材３００における穴部３１３および代部３１４と同様の役割を果たす。すなわち、突起部４２１および代部４２４は、吸気口吸音部材４００と吸気口部分２２０の内部との間に空間を形成し、かつ、吸気口吸音部材４００全体を位置決めするスペーサとして機能する。
【００７０】
また、吸気口吸音部材４００は、吸気口部分２２０の内部に配置されたときに、その上端の全周と、開口部４２３の縁の全周とが、吸気口部分２２０の本体部分２１０の内面にそれぞれ当接するようになっている。したがって、吸気口吸音部材４００は、本体吸音部材３００と同様に、閉じられた背面空気層を形成する。
【００７１】
また、吸気口吸音部材４００は、本体吸音部材３００と同様に、ポリエステル繊維の不織布を圧縮成型した母材層と、母材層の原料空気通過側に熱融着された高分子フィルムの膜層とから構成される。
【００７２】
したがって、吸気口吸音部材４００は、吸気口部分２２０の内部に配置されたときに、スペーサを別途配置することなく、適切な背面空気層を設定し、コンプレッサ１０４の吸気口通過音を低減することができる。また、吸気口吸音部材４００は、本体吸音部材３００と同様に、取付性、運搬性等において優れている。特に、吸気口吸音部材４００は、単一の部材によって構成することができるので、生産や管理が容易であるという利点も有する。
【００７３】
以下、上述のように構成された酸素濃縮器１０の動作について説明する。
【００７４】
酸素濃縮器１０への電源供給が開始されると、所定のセルフチェックプログラムによって動作環境が整えられる。操作者（患者または介護者）により、筐体１００に設けられた操作部において酸素流量および酸素濃度が指定されると、流量制限オリフィス１２１は、その設定内容に応じて流路の断面積を調整する。
【００７５】
コンプレッサ１０４は、筐体１００の外部から、風路ケース１０１、ヘパフィルタ１０２、および吸気タンク１０３を介して、原料空気を導入し、導入した原料空気を圧縮して圧縮空気を生成する。このとき、ヘパフィルタ１０２は、通過する原料空気から空中浮遊粒子を除去する。
【００７６】
このとき、コンプレッサ１０４のケース通過音、吸気口通過音、および風路通過音は、上述のように、コンプレッサケース２００の内部に配置された本体吸音部材３００および吸気口吸音部材４００の存在によって低減される。
【００７７】
コンプレッサ１０４で生成された圧縮空気は、冷却パイプ１０５を介してマニホールド１０８に送られる。マニホールド１０８は、第１および第２の切替弁１０９ａ、１０９ｂの開閉状態の切替えにより、コンプレッサ１０４から送られた圧縮空気を第１および第２のシーブベッド１１０、１１１を交互に通過させるとともに、第１および第２のシーブベッド１１０、１１１から窒素富化空気を交互に排気させる。第１および第２のシーブベッド１１０、１１１は、ゼオライトによる窒素の吸着と脱着とを交互に繰り返す。この結果、高濃度酸素が第１および第２のシーブベッド１１０、１１１から交互に製品タンク１１２に送られ続け、製品タンク１１２には、高濃度酸素が収容される。なお、ゼオライトは窒素だけでなく水分をも吸着するので、製品タンク１１２に収容される高濃度酸素は、水分がほとんど含まれていない乾燥した状態である。
【００７８】
一方、第１および第２のシーブベッド１１０、１１１は、ゼオライトによる窒素の吸着と脱着との繰り返しの結果、窒素富化空気を、マニホールド１０８を介して、消音器１１５の排気口１１５ａから筐体１００の外部に排出し続ける。窒素富化空気の排気は、第１および第２の切替弁１０９ａ、１０９ｂの開閉切り替えごとに高い圧力で一気に行われる（例えば、１回の排気で数十リットル）。この排気に伴う音は比較的大きいため、消音器１１５により、この音の静音化を図っている。
【００７９】
製品タンク１１２に収容された高濃度酸素は、レギュレータ１１７、止め弁１１８、バクテリアフィルタ１２０、流量制限オリフィス１２１、流量センサ１２３、加湿器１２４、および酸素出口１２５を介して、筐体１００の外部に放出される。
【００８０】
レギュレータ１１７は、製品タンク１１２の直後に設けられた圧力センサ１１６の検出結果に基づいて、製品タンク１１２直後の高濃度酸素の圧力の調整を行う。バクテリアフィルタ１２０は、高濃度酸素を除菌する。流量制限オリフィス１２１は、高濃度酸素の流量を制限する。圧力センサ１２２および流量センサ１２３は、放出される高濃度酸素が設定通りに処理されているか否かをモニタリングする。このモニタリング結果は、メモリ（図示せず）に記録され。加湿器１２４は、酸素出口１２５の直前で、高濃度酸素を加湿し、高濃度酸素に患者が吸引するために最適な水分を与える。
【００８１】
酸素出口１２５から放出される高濃度酸素は、酸素出口１２５に接続されたチューブ（図示せず）およびチューブの他端に接続された酸素マスクや鼻腔カニューラを介して、患者に吸引される。
【００８２】
また、上記の高濃度酸素生成の動作が行われている間、冷却用ファン１０７は、外気を筐体１００内部に吸引し、コンプレッサケース２００の内部を含む各部を循環させ、排気する。冷却用ファン１０７が循環させる外気は、コンプレッサ１０４、冷却パイプ１０５、マニホールド１０８、および制御に用いられるＣＰＵ等の部品を冷却する。これにより、第１および第２のシーブベッド１１０、１１１における窒素吸着効率等の装置性能が改善されるだけでなく、酸素濃縮器１０の各部の耐久性および酸素濃縮器１０の装置信頼性が向上する。
【００８３】
このように、酸素濃縮器１０は、コンプレッサ１０４の動作音の漏洩を抑制した状態で、高濃度酸素を患者に継続的に供給することができる。
【００８４】
以上説明したように、本実施の形態によれば、コンプレッサ１０４を覆うコンプレッサケース２００に、板状吸音部材および背面空気層を設けたので、コンプレッサの動作音の漏洩を抑制することができる。
【００８５】
また、板状吸音部材は、コンプレッサケース２００の内部に配置されたときに背面空気層を形成する立体形状を有するので、単体で背面空気層を形成することができる。すなわち、スペーサを不要とすることができ、コストを抑えることができる。
【００８６】
また、立体形状は、部材の差し込み作業による組み立てにより実現され、かつ、組み立てのために備えられた部分をスペーサとして活用するので、更なる低コスト化を実現することができる。
【００８７】
また、板状吸音部材は、高分子繊維から成る母材層と高分子フィルムの膜層とから成るので、高い吸音効果を発揮することができる。
【００８８】
また、母材層は、高分子繊維不織布を圧縮したものであるため、吸音性能を保持しつつ適度な硬さを得ることができ、立体形状を維持することができる。
【００８９】
また、膜層は、高分子フィルムを母材層に融着したものであるため、内部摩擦による吸音効果を向上させることができる。更に、冷却用空気の清浄性を保ち、かつ、冷却用空気の摩擦損失を抑えた状態で、より高い吸音性能を得ることができる。
【００９０】
また、吸音材としてポリエステル繊維を用いるので、ウレタンフォーム等の従来の多孔質材料に比べて、耐久性、作業環境性、およびリサイクル性において優れた吸音部材を提供することができる。
【００９１】
なお、筐体の内部に配置されたときに背面空気層を形成する立体形状を実現するための具体的構成は、上記内容に限定されるものではない。
【００９２】
以下、本実施の形態の変形例として、板状吸音部材の構成の他の例について説明する。
【００９３】
（変形例）
図７は、本実施の形態の変形例に係る板状吸音部材の構成を示す斜視図である。ここでは、コンプレッサケース２００の本体部分２１０の内部に配置される本体吸音部材を例とする。
【００９４】
図７に示すように、本体吸音部材３００ａは、図３に示す本体吸音部材３００と同様に、本体部分２１０の側面に沿った筒状の立体形状を有する。大きさは、本体部分２１０よりも一回り小さい。ところが、本体吸音部材３００ａは、１枚の板状吸音部材が１方向（水平方向）に複数個所で折り曲げられることにより、立体形状を形成する。また、本体吸音部材３００ａは、上端に折り返しによる補強部３１１ａを有する。
【００９５】
図８は、本体吸音部材３００ａの展開図である。図８に示すように、本体吸音部材３００ａは、１枚の平面の板状吸音部材３１０ａに、切り目またはミシン目等による折り目３１５ａを施すことにより、簡単に立体形状を構成することができる。また、本体吸音部材３００ａは、１つの部材とすることができるので、生産および管理に有利である。
【００９６】
本体吸音部材３００ａは、突出部および代部を有していないため、単体で位置決めを行うことは困難である。但し、本体吸音部材３００ａは、本体部分２１０よりも一回り小さいため、本体部分２１０に対して所定位置で固定するだけで、背面空気層を形成することができる。すなわち、本体吸音部材３００ａは、本体部分２１０の内側の面ごとにスペーサを配置する必要がないという利点、および製造が容易であるという利点を有する。また、本体吸音部材３００ａは、軽く、しかも使用時以外は容積を小さくしたり平面状にすることができることから運搬、保管、廃棄に有利である点は、図３に示す本体吸音部材３００と同様である。
【００９７】
なお、以上説明した実施の形態では、本発明に係る板状吸音部材を酸素濃縮器のコンプレッサを覆うコンプレッサカバーに適用した例について説明したが、本発明に係る板状吸音部材の適用対象は、これに限定されるものではない。例えば、酸素濃縮器の、マニホールド、シーブベッド、および冷却用ファン等を覆うケース、および酸素濃縮器のケーシングに、本発明を適用してもよい。
【００９８】
また、酸素濃縮器以外にも、血圧計等の、ポンプ、モータ、およびコンプレッサを内蔵した各種医療機器にも本発明を適用することができる。特に、静音性および安全性が要求される医療用人工呼吸器、ＣＰＡＰ（continuous positive airway pressure）装置等の医療用機器に好適である。
【００９９】
また、機械室や楽器練習室等の箱状の空間にも、本発明を適用することができる。但し、設置対象となる筐体が大きい場合には、素材の変更、厚さの変更、凹凸加工、補強材の追加等、強度を高める必要がある。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の一実施の形態に係る板状吸音部材が用いられる酸素濃縮器の構成を示す概略図
【図２】本実施の形態におけるコンプレッサケースの構成を示す斜視図
【図３】本実施の形態に係る本体吸音部材の構成を示す斜視図
【図４】本実施の形態に係る板状吸音部材の構成を示す斜視図
【図５】本実施の形態に係る吸気口吸音部材の構成を示す斜視図
【図６】本実施の形態に係る組み立て前の吸気口吸音部材の構成を示す斜視図
【図７】本実施の形態の変形例に係る板状吸音部材の構成を示す斜視図
【図８】本実施の形態の変形例に係る板状吸音部材の展開図
【符号の説明】
【０１０１】
１０  酸素濃縮器
１００  筐体
１０１  風路ケース
１０２  ヘパフィルタ
１０３  吸気タンク
１０４  コンプレッサ
１０５  冷却パイプ
１０７  冷却用ファン
１０８  マニホールド
１０９ａ、１０９ｂ  切替弁
１１０、１１１  シーブベッド
１１２  製品タンク
１１３  均圧弁
１１４  パージオリフィス
１１５  消音器
１１５ａ  排気口
１１６  圧力センサ
１１７  レギュレータ
１１８  止め弁
１１９  酸素センサ
１２０  バクテリアフィルタ
１２１  流量制限オリフィス
１２２  圧力センサ
１２３  流量センサ
１２４  加湿器
１２５  酸素出口
２００  コンプレッサケース
２１０  本体部分
２２０  吸気口部分
２３０  風路部分
３００、３００ａ  本体吸音部材
３１０、３１０ａ  板状吸音部材
３１１、３１１ａ、４２４  補強部
３１２、４２１  突起部
３１３、４２２  穴部
３１４、４２４  代部
３１５ａ  折り目
４００  吸気口吸音部材
４１０  底面部分
４２０  側面部分
４２３  開口部
【図１】
2010122605.tif 000003
【図２】
2010122605.tif 000004
【図３】
2010122605.tif 000005
【図４】
2010122605.tif 000006
【図５】
2010122605.tif 000007
【図６】
2010122605.tif 000008
【図７】
2010122605.tif 000009
【図８】
2010122605.tif 000010