(57)【要約】【課題】横になって使用する状態でも邪魔にならず、使用者の精神状態に応じて最適な酸素富化空気を供給してリラックス状態を促す、使用性の高い酸素富化機を提供する。【解決手段】酸素富化手段２を有する本体１と、酸素富化手段２に連通し酸素富化手段２で得られた酸素富化空気を吐出する酸素富化空気吐出手段２０を備え、酸素富化空気吐出手段２０の酸素富化空気を吐出する吐出部（図示せず）をまくら部２１に配設し、使用者のリラックス状態を検出する圧力検出手段２３と、圧力検出手段２３からの検出情報に基づいて、吐出する酸素富化空気の出力状態を制御する制御手段１４とを設け、圧力検出手段２３からの検出情報に応じて、酸素富化空気の出力状態を変更可能な構成としたもので、制御手段１４が使用者に最適な酸素富化空気となるよう、酸素富化空気の出力状態を調節するので、リラックス状態を阻害せず快適性を向上させることができ、使用性が向上する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸素富化手段を有する本体と、前記酸素富化手段に連通し前記酸素富化手段で得られた酸素富化空気を吐出する酸素富化空気吐出手段と、使用者が横になってくつろいでいる状態を検出するリラックス状態検出手段と、前記リラックス状態検出手段からの検出情報に基づいて、吐出する酸素富化空気の出力状態を制御する制御手段とを備え、前記酸素富化空気吐出手段はまくらに吐出部を設けて構成するとともに、前記リラックス状態検出手段からの検出情報に応じて、前記酸素富化空気の出力状態を変更可能な構成とした酸素富化機。
【請求項２】
リラックス状態検出手段は、圧力の変化を電圧に変換して出力する圧力検出手段とし、圧力検出手段をまくらに設けたことを特徴とする請求項１記載の酸素富化機。
【請求項３】
制御手段は、圧力検出手段の圧力レベルが所定の閾値を超えると、吐出部から酸素富化空気を吐出させることを特徴とする請求項２記載の酸素富化機。
【請求項４】
制御手段は、圧力検出手段の単位時間あたりの圧力レベルの変化量に応じて、吐出部からの酸素富化空気の吐出量および／または供給濃度を可変することを特徴とする請求項２または３記載の酸素富化機。
【請求項５】
制御手段は、圧力検出手段の単位時間あたりの圧力レベルの変化量が所定の変化量を下回ると、吐出部からの酸素富化空気の吐出を停止させることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の酸素富化機。
【請求項６】
制御手段は、圧力検出手段の単位時間あたりの圧力レベルの変化量が所定の変化量を下回り、その状態が一定時間継続すると、吐出部からの酸素富化空気の吐出を停止させることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の酸素富化機。
【請求項７】
制御手段は、圧力検出手段の単位時間あたりの圧力レベルの変化量が所定の変化量を下回る状態が、所定時間内に複数回繰り返されると、吐出部からの酸素富化空気の吐出を停止させることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項記載の酸素富化機。
【請求項８】
制御手段は、圧力検出手段の単位時間あたりの圧力レベルの変化量が所定の変化量を上回る、または所定の変化量を上回った状態が一定時間継続する、または所定の変化量を上回った状態が所定時間内に複数回繰り返されると、吐出部からの酸素富化空気の吐出を再開させることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の酸素富化機。
【請求項９】
制御手段は、圧力検出手段の圧力レベルが所定のレベル以下となったことを検出すると、使用者の頭がまくらから外れたと判断し、吐出部からの酸素富化空気の吐出を停止させることを特徴とする請求項２〜８のいずれか１項記載の酸素富化機。
【請求項１０】
複数の酸素富化空気を吐出する吐出部をまくらのほぼ左右対称に配置し、制御手段は、圧力検出手段の左右方向の圧力レベルの変化状態に基づいて、左右に配置した吐出部からの酸素富化空気の吐出状態を切り替えることを特徴とする請求項１〜３または９のいずれか１項記載の酸素富化機。
【請求項１１】
リラックス状態検出手段は、透過型赤外線センサーにより、使用者の脈拍を検出する心拍数検出手段としたことを特徴とする請求項１記載の酸素富化機。
【請求項１２】
リラックス状態検出手段は、反射型赤外線センサーにより、使用者の脈拍を検出する心拍数検出手段としたことを特徴とする請求項１記載の酸素富化機。
【請求項１３】
リラックス状態検出手段は、超音波センサーにより、使用者の脈拍を検出する心拍数検出手段としたことを特徴とする請求項１記載の酸素富化機。
【請求項１４】
リラックス状態検出手段は、圧力センサーにより、使用者の脈拍を検出する心拍数検出手段としたことを特徴とする請求項１記載の酸素富化機。
【請求項１５】
リラックス状態検出手段は、マイクロホンにより、使用者の心音を検出する心拍数検出手段としたことを特徴とする請求項１記載の酸素富化機。
【請求項１６】
制御手段は、前記心拍数検出手段の心拍数に応じて、吐出部からの酸素富化空気の吐出量および／または供給濃度を可変することを特徴とする請求項１１〜１５のいずれか１項記載の酸素富化機。
【請求項１７】
制御手段は、前記心拍数検出手段の心拍数および／または単位時間あたりの心拍数の変化量が所定の閾値を下回ると、吐出部からの酸素富化空気の吐出を停止させることを特徴とする請求項１１〜１６のいずれか１項に記載の酸素富化機。
【請求項１８】
制御手段は、前記心拍数検出手段の心拍数および／または単位時間あたりの心拍数の変化量が所定の閾値を下回り、その状態が一定時間継続すると、吐出部からの酸素富化空気の吐出を停止させることを特徴とする請求項１１〜１６のいずれか１項に記載の酸素富化機。
【請求項１９】
制御手段は、前記心拍数検出手段の心拍数および／または単位時間あたりの心拍数の変化量が所定の閾値を下回る状態が、所定時間内に複数回繰り返されると、吐出部からの酸素富化空気の吐出を停止させることを特徴とする請求項１１〜１６のいずれか１項記載の酸素富化機。
【請求項２０】
制御手段は、前記心拍数検出手段の心拍数および／または単位時間あたりの心拍数の変化量が所定の閾値を上回る、または所定の閾値を上回った状態が一定時間継続する、または所定の閾値を上回った状態が所定時間内に複数回繰り返されると、吐出部からの酸素富化空気の吐出を再開させることを特徴とする請求項１７〜１９のいずれか１項に記載の酸素富化機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸素富化空気を使用者に提供する酸素富化機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の酸素富化機として、商用電源に接続され空気中の酸素を濃縮して酸素富化空気を発生させる装置本体と、これに接続され酸素富化空気を吐出する酸素吐出部と、音声を発生する発生源と、ヘッドホンタイプの音声出力部等を備え、前記酸素吐出部と前記音声出力部とを一体にすると共に、前記酸素吐出部を使用者の口の部分に位置させることで、酸素富化空気を吸入することができるようにしたものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平３−６３０６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら前記従来の構成においては、頭または肩にセットするため横になって使用する状態では、ヘッドセットが邪魔になるという課題があった。
【０００４】
また、酸素富化空気は、疲労回復や人の精神状態をリラックスさせる効果があることが一般に知られているが、従来は使用者の使用状態には関与せず、あらかじめ設定された酸素濃度の空気を所定量供給する構成であり、必ずしも使用者の使用状態に応じた最適な酸素富化空気を供給しているとは言えず、使用初期には気にならなかった風量でも、精神状態が落ち着いてくるとその風量が気になり、逆にリラックス状態を阻害してしまうという課題もあった。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、横になって使用する状態でも邪魔にならず、しかもリラックスした状態でも、そのリラックス状態を阻害せず使用者の快適性を向上させる使用性の高い酸素富化機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】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために、本発明の酸素富化機は、酸素富化手段を有する本体と、前記酸素富化手段に連通し前記酸素富化手段で得られた酸素富化空気を吐出する酸素富化空気吐出手段とを備え、前記酸素富化空気吐出手段の酸素富化空気を吐出する吐出部をまくらに配設し、使用者が横になってくつろいでいる状態を検出するリラックス状態検出手段と、前記リラックス状態検出手段からの検出情報に基づいて、吐出する酸素富化空気の出力状態を制御する制御手段とを設け、前記リラックス状態検出手段からの検出情報に応じて、前記酸素富化空気の出力状態を変更可能な構成としたもので、吐出部をまくらに設けることで、横になって使用する状態でも邪魔にならずに使用でき、しかもリラックス状態検出手段からの検出情報に応じて、制御手段が使用者に最適な酸素富化空気となるように酸素富化空気の出力状態を調節できるので、使用初期には気にならなかった風量でも、精神状態が落ち着いてくるとその風量が気になり、逆にリラックス状態を阻害することを防止して、使用者の快適性を向上させることができるので、使用性が向上する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の酸素富化機は、横になって使用する状態でも邪魔にならず、しかもリラックス状態検出手段からの検出情報に応じて、制御手段が使用者に最適な酸素富化空気となるように酸素富化空気の出力状態を調節できるので、使用初期には気にならなかった風量でも、精神状態が落ち着いてくるとその風量が気になり、逆にリラックス状態を阻害してしまうという不都合も解消できる使用性の高い酸素富化機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１の発明は、酸素富化手段を有する本体と、前記酸素富化手段に連通し前記酸素富化手段で得られた酸素富化空気を吐出する酸素富化空気吐出手段を備え、前記酸素富化空気吐出手段の酸素富化空気を吐出する吐出部をまくらに配設し、使用者が横になってくつろいでいる状態を検出するリラックス状態検出手段と、前記リラックス状態検出手段からの検出情報に基づいて、吐出する酸素富化空気の出力状態を制御する制御手段とを設け、前記リラックス状態検出手段からの検出情報に応じて、前記酸素富化空気の出力状態を変更可能な構成としたことにより、吐出部をまくらに設けることで、横になって使用する状態でも邪魔にならずに使用でき、しかもリラックス状態検出手段からの検出情報に応じて、制御手段が使用者に最適な酸素富化空気となるように、酸素富化空気の出力状態を調節できるので、使用初期には気にならなかった風量でも、精神状態が落ち着いてくるとその風量が気になり、逆にリラックス状態を阻害することを防止して、使用者の快適性を向上させることができるので、使用性が向上する。
【０００９】
第２の発明は、特に、第１の発明のリラックス状態検出手段を、圧力の変化を電圧に変換して出力する圧力検出手段とし、圧力検出手段をまくらに設けたことにより、横になって使用する状態でも邪魔にならずに使用でき、使用者の頭の動き及び呼吸の状態といった使用者のリラックス状態を正確に検出して、制御手段が使用者に最適な酸素富化空気となるように、酸素富化空気の出力状態を調節できるので、使用初期には気にならなかった風量でも、精神状態が落ち着いてくるとその風量が気になり、逆にリラックス状態を阻害することを防止して、使用者の快適性を向上させることができるので、使用性が向上する。
【００１０】
第３の発明は、特に、第２の発明の制御手段を、圧力検出手段の圧力レベルが所定の閾値を超えると、吐出部から酸素富化空気を吐出させることにより、使用者の頭がまくらに載ったことを自動的に判断して吐出部から酸素富化空気を吐出させることができることとなり、使用者がまくらに頭を載せて横になった時にわざわざ装置を作動させる必要がないので、より使用性が向上する。
【００１１】
第４の発明は、特に、第２または第３の発明の制御手段を、圧力検出手段の単位時間あたりの圧力レベルの変化量に応じて、吐出部からの酸素富化空気の吐出量および／または供給濃度を可変することにより、酸素富化空気はリラックス効果を有しているため、使用中の使用者の呼吸の状態を検出して、変化量が大きいと精神が高揚していると判断して、吐出量および／または供給濃度を増加させたり、変化量が小さいとリラックス状態に近づいたと判断して、吐出量および／または供給濃度を減少させたりといった細かい制御が可能となり、無駄な電力消費を抑えると共に、より使用者の快適性を向上できる。
【００１２】
第５の発明は、特に、第２〜４の発明のいづれか１つの発明の制御手段を、圧力検出手段の単位時間あたりの圧力レベルの変化量が所定の変化量を下回ると、吐出部からの酸素富化空気の吐出を停止させることにより、使用者が完全にリラックス状態に入ったことを判断して酸素富化空気の吐出を自動的に停止させることができるので、使用者がリラックス状態に入ったのにわざわざ起き上がり、装置を停止するといった煩わしい作業を行う必要がないので、使用性が向上する。
【００１３】
第６の発明は、特に、第２〜４の発明のいづれか１つの発明の制御手段を、圧力検出手段の単位時間あたりの圧力レベルの変化量が所定の変化量を下回り、その状態が一定時間継続すると、吐出部からの酸素富化空気の吐出を停止させることにより、使用者が完全にリラックス状態に入ったことをより確実に判断して酸素富化空気の吐出を停止させことができるので、使用者が未だ完全にリラックス状態に入っていない時に酸素富化空気の吐出が停止してしまうといった不具合を防止して、より使用性の向上を図ることができる。
【００１４】
第７の発明は、特に、第２〜４の発明のいづれか１つの発明の制御手段を、圧力検出手段の単位時間あたりの圧力レベルの変化量が所定の変化量を下回る状態が、所定時間内に複数回繰り返されると、吐出部からの酸素富化空気の吐出を停止させることにより、使用者が完全にリラックス状態に入ったことをより確実に判断して酸素富化空気の吐出を停止させことができるので、使用者が未だ完全にリラックス状態に入っていない時に酸素富化空気の吐出が停止してしまうといった不具合を防止して、より使用性の向上を図ることができる。
【００１５】
第８の発明は、特に、第５〜７の発明のいづれか１つの発明の制御手段を、圧力検出手段の単位時間あたりの圧力レベルの変化量が所定の変化量を上回る、または所定の変化量を上回った状態が一定時間継続する、または所定の変化量を上回った状態が所定時間内に複数回繰り返されると、吐出部からの酸素富化空気の吐出を再開させることにより、使用者の精神状態が再度高揚してきたときに酸素富化空気の供給を自動的に再開することができるので、再度リラックス状態に入ろうとして使用者がわざわざ装置を動作させる操作を行う必要がないので、より使用性が向上する。
【００１６】
第９の発明は、特に、第２〜８の発明のいづれか１つの発明の制御手段を、圧力検出手段の圧力レベルが所定のレベル以下となったことを検出すると、使用者が酸素富化空気の吸引を完了し起き上がったと判断し、吐出部からの酸素富化空気の吐出を停止させることにより、使用者がわざわざ装置を停止させる操作を行う必要がないので、より使用性が向上する。
【００１７】
第１０の発明は、複数の酸素富化空気を吐出する吐出部をまくらのほぼ左右対称に配置し、制御手段は、圧力検出手段の左右方向の圧力レベルの変化状態に基づいて、左右に配置した吐出部からの酸素富化空気の吐出状態を切り替えることにより、使用者の顔の向きに応じて酸素富化空気を効率的に使用者に供給できるので、より使用性が向上する。
【００１８】
第１１の発明は、特に、第１の発明のリラックス状態検出手段を、透過型赤外線センサーにより、使用者の脈拍を検出する心拍数検出手段としたことにより、心拍数によって使用者のリラックス状態を判断することができ、酸素富化空気はリラックス効果を有しているため、使用者の精神状態に応じた酸素富化空気の出力状態の制御が可能となり、より高精度に使用者をリラックス状態に導くことができ、使用性が向上する。
【００１９】
第１２の発明は、特に、第１の発明のリラックス状態検出手段を、反射型赤外線センサーにより、使用者の脈拍を検出する心拍数検出手段としたことにより、心拍数によって使用者のリラックス状態を判断することができ、酸素富化空気はリラックス効果を有しているため、使用者の精神状態に応じた酸素富化空気の出力状態の制御が可能となり、より高精度に使用者をリラックス状態に導くことができ、使用性が向上する。
【００２０】
第１３の発明は、特に、第１の発明のリラックス状態検出手段を、超音波センサーにより、使用者の脈拍を検出する心拍数検出手段としたことにより、心拍数によって使用者のリラックス状態を判断することができ、酸素富化空気はリラックス効果を有しているため、使用者の精神状態に応じた酸素富化空気の出力状態の制御が可能となり、より高精度に使用者をリラックス状態に導くことができ、使用性が向上する。
【００２１】
第１４の発明は、特に、第１の発明のリラックス状態検出手段を、圧力センサーにより、使用者の脈拍を検出する心拍数検出手段としたことにより、心拍数によって使用者のリラックス状態を判断することができ、酸素富化空気はリラックス効果を有しているため、使用者の精神状態に応じた酸素富化空気の出力状態の制御が可能となり、より高精度に使用者をリラックス状態に導くことができ、使用性が向上する。
【００２２】
第１５の発明は、特に、第１の発明のリラックス状態検出手段を、マイクロホンにより、使用者の心音を検出する心拍数検出手段としたことにより、心拍数によって使用者のリラックス状態を判断することができ、酸素富化空気はリラックス効果を有しているため、使用者の精神状態に応じた酸素富化空気の出力状態の制御が可能となり、より高精度に使用者をリラックス状態に導くことができ、使用性が向上する。
【００２３】
第１６の発明は、特に、第１１〜１５の発明のいづれか１つの発明の制御手段を、前記心拍数検出手段の心拍数に応じて、吐出部からの酸素富化空気の吐出量および／または供給濃度を可変することにより、酸素富化空気はリラックス効果を有しているため、使用中の使用者の心拍数の状態を検出して、心拍数が早いと精神が高揚していると判断して、吐出量および／または供給濃度を増加させたり、心拍数が遅いとリラックス状態に近づいたと判断して、吐出量および／または供給濃度を減少させたりといった細かい制御が可能となり、無駄な電力消費を抑えると共に、より使用者の快適性を向上できる。
【００２４】
第１７の発明は、特に、第１１〜１６の発明のいづれか１つの発明の制御手段を、前記心拍数検出手段の心拍数および／または単位時間あたりの心拍数の変化量が所定の閾値を下回ると、吐出部からの酸素富化空気の吐出を停止させることにより、使用者が完全に深い睡眠状態に入ったことを判断して酸素富化空気の吐出を停止させことができるので、使用者がリラックス状態に入ったのにわざわざ起き上がり、装置を停止するといった煩わしい作業を行う必要がないので、使用性が向上する。
【００２５】
第１８の発明は、特に、第１１〜１６の発明のいづれか１つの発明の制御手段を、前記心拍数検出手段の心拍数および／または単位時間あたりの心拍数の変化量が所定の閾値を下回り、その状態が一定時間継続すると、吐出部からの酸素富化空気の吐出を停止させることにより、使用者が完全にリラックス状態に入ったことをより確実に判断して酸素富化空気の吐出を停止させことができるので、使用者が未だ完全にリラックス状態に入っていない時に酸素富化空気の吐出が停止してしまうといった不具合を防止して、より使用性の向上を図ることができる。
【００２６】
第１９の発明は、特に、第１１〜１６の発明のいづれか１つの発明の制御手段を、前記心拍数検出手段の心拍数および／または単位時間あたりの心拍数の変化量が所定の閾値を下回る状態が、所定時間内に複数回繰り返されると、吐出部からの酸素富化空気の吐出を停止させることにより、使用者が完全にリラックス状態に入ったことをより確実に判断して酸素富化空気の吐出を停止させことができるので、使用者が未だ完全にリラックス状態に入っていない時に酸素富化空気の吐出が停止してしまうといった不具合を防止して、より使用性の向上を図ることができる。
【００２７】
第２０の発明は、特に、第１７〜１９の発明のいづれか１つの発明の制御手段を、前記心拍数検出手段の心拍数および／または単位時間あたりの心拍数の変化量が所定の閾値を上回る、または所定の閾値を上回った状態が一定時間継続する、または所定の閾値を上回った状態が所定時間内に複数回繰り返されると、吐出部からの酸素富化空気の吐出を再開させることにより、使用者の精神状態が再度高揚してきたときに酸素富化空気の供給を自動的に再開することができるので、再度リラックス状態に入ろうとして使用者がわざわざ装置を動作させる操作を行う必要がないので、より使用性が向上する。
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２９】
（実施の形態１）
以下、本発明の第１の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００３０】
図１から図６において、本体１の内部には、酸素の濃度を高め、いわゆる酸素富化空気を発生する、酸素富化手段２が設けられている。ここでは、酸素富化膜ユニット等の酸素富化部（以下、「酸素富化膜ユニット」と称す）３が設けられ、前記酸素富化膜ユニット３は有機高分子の平膜より構成され、膜を通過する分子の速度の差を利用するもので、空気中の窒素に比べ酸素をよく通すため、比較的高い酸素濃度のいわゆる酸素富化空気が得られる。通常の空気において酸素が占める割合は約２１％（窒素約７９％）であるが、本実施の形態の酸素富化膜ユニット３を通過後の酸素富化空気においては、酸素が占める割合が約３０％（窒素約７０％）となる。
【００３１】
また、本体１の内部には、本体１の背面に設けた吸気口７から本体１内に外気を吸引し、酸素富化膜ユニット３に送った後、酸素富化膜を通過した空気を除いた外気を、本体１の側面に設けた排気口８から外部に排出するためのモーターファン等の送風部（以下、「ファン」と称す）４を有している。５はポンプ等の吸引手段（以下、「ポンプ」と称す）で、本体１内の酸素富化膜ユニット３の下方に設けられ、酸素富化膜を通過した後の酸素富化空気を、下流側の酸素富化空気供給経路１１を介して、本体１の側面に設けられた吐出口１２に送り、さらに吐出口１２と連結される後述の「酸素富化空気吐出手段」に送り込んでいる。外部すなわち使用者側へ送出している。
【００３２】
また、ポンプ５には、酸素富化膜の通過圧損に対抗して酸素富化空気の流量を確保するために運転時の圧力が高いベローズポンプが用いられている。これら酸素富化膜ユニット３、ファン４およびポンプ５から酸素富化手段２を構成する。また、吸気口７には外気に含まれる塵埃を除去するための吸気フィルター９を設けており、外気は吸気口７から吸気フィルター９を通過後、酸素富化膜ユニット３へ吸引経路１０を通って供給される。このときの酸素富化空気の吐出量はポンプ５の出力によって制御することができる。
【００３３】
また、酸素富化空気の酸素濃度は酸素富化膜ユニット３を多段構成にし、さらに通常の空気との混合比率を調整できるようにし、吸引した外気を酸素富化膜ユニット３にどれだけ通過させ、通常空気とどれだけ混合させるかを調整する電磁弁などからなる調整手段１３を備え、ポンプ５と調整手段１３への出力の制御手段１４によって行い、酸素富化空気の濃度および吐出量を調整する。
【００３４】
一方、図３に示すように、２０は、本体１側面に回動可能に取り付けた曲がり管によって構成された吐出口１２に送られた酸素富化空気を、使用者に供給するための酸素富化空気吐出手段であり、略Ｕの字型のまくら部２１と、使用者が酸素富化空気を吸引するためのまくら部２１の先端付近に設けた複数の吐出部２２とを備え、まくら部２１内部の使用者の頭が載せられるＵの字中央部には圧力を電圧に変換して出力する圧力センサーからなる圧力検出手段２３が設けられている。また、本体１の側面に設けた吐出口１２と酸素富化空気吐出手段２０に設けられた吐出部２２とは、塩化ビニル等の柔軟なチューブからなる連結管２４で接続されている。更に、圧力検出手段２３は連結管２４と並行に添わせた信号ケーブル２５により、圧力検出手段２３の電圧信号レベルに基づき使用者に最適な酸素富化空気の吐出量および／または酸素濃度を制御するマイクロコンピュータなどで構成される制御手段１４へ、圧力に応じた電圧レベル信号を出力する構成となっている。
【００３５】
以上のように構成された酸素富化機について、以下その動作、作用を説明する。
【００３６】
まず、使用者がまくら部２１に頭を載せると、その圧力を圧力検出手段２３が検出して制御手段１４に電圧信号が出力される。制御手段１４はその出力電圧レベルが制御手段１４内で予め設定された閾値レベルＶ0を超えていると判断すると自動的に運転を開始する。運転が開始されると、ファン４及びポンプ５に電力が供給され、外気が本体１に設けた吸気口７より吸気され、塵埃を除去する吸気フィルター９を介し、さらに吸気経路１０を通過して酸素富化膜ユニット３ヘ入り、酸素富化膜を通過した後の酸素富化空気は、下流側の酸素富化空気供給経路１１を通って、本体１の側面に設けられた吐出口１２から、連結管２４を介して、酸素富化空気吐出手段２０の吐出部２２から吐出され、まくら体２１に頭を載せて横になっている使用者へ供給される。また、その後出力電圧レベルが制御手段１４内で予め設定された閾値レベルＶ0を下回ったときは、使用者の頭がまくら部２１から離れたと判断して運転を停止する。
【００３７】
次に、制御手段１４は圧力検出手段２３からの出力電圧レベルが閾値レベルＶ0を超えている間は使用者が使用中であると認識し、常に制御手段１４内で予め設定された単位時間ｔ当りの圧力検出手段２３からの電圧信号レベルの変化を計算して、使用者のリラックス状態に応じて酸素富化空気の濃度および吐出量を調整している。つまり、圧力検出手段２３からの出力電圧レベルは使用者の呼吸の状態に同期して上下するため、出力電圧レベルのピーク電圧レベルＶPとボトム電圧レベルＶBとを認識し、ＶP→ＶB→ＶPの１周期の時間λを検出し、単位時間当りの平均周期λHを計算し、制御手段１４内で予め設定されている閾値λ１と比較を行い、λ１よりも短いときには使用者の呼吸数が多い、つまり使用者の精神状態が高揚していると判断して、濃度および吐出量を上げる。逆にλ１よりも長いときには使用者の呼吸数が少ない、つまり使用者がリラックス状態に近づいたと判断して、濃度および吐出量を下げるといった制御を実行する。
【００３８】
吐出量を増減させるのは、制御手段１４からのポンプ５への供給電力を変えることで行なっている。つまり、ポンプ５への供給電力が大きいほど外気の吸引量が増加、すなわち酸素富化空気の吐出量を増加できる。また、酸素濃度の増減については、図６に示すように、酸素富化膜ユニット３は多段構成になっており、制御手段１４が調整手段１３を切り替えることによって外気が通過する経路を変更することで行う。つまり、図６では電磁弁１３ｂのみ開いているので、吸引された外気は酸素富化膜Ａ、Ｂ、Ｃ全てを通り、酸素濃度が最も高い状態になっている。例えば、１３ａを開けば酸素富化膜Ａのみ通る経路になり、濃度を抑えることができる。また、１３ｃを開ければ酸素富化膜を通らない経路になるので、他の経路と混合することでさらに濃度を抑えることができる。
【００３９】
なお、酸素富化空気を作成する手段、濃度、吐出量を制御する手段はこの実施形態に限る必要はなく、濃度、吐出量の制御ができれば良い。また、この実施形態では前記周期λの閾値を１つの場合で説明したが、閾値を数段階設ければ、より細かい濃度、吐出量の制御ができる。
【００４０】
さらに、制御手段１４は予め設定されている閾値λ0を設けており、単位時間当りの平均周期λHがλ0以上と判断したときは、使用者が完全にリラックス状態に入ったと判断し、運転を自動的に停止し、その後単位時間当りの平均周期λHがλ１まで下がれば、使用者の精神状態が再度高揚してきたと判断して運転を再開させる。
【００４１】
なお、この実施形態では単位時間当りの平均周期λHがλ0以上と判断した直後に運転を停止させているが、その状態が制御手段１４で予め設定されている所定時間継続する、或いはその回数が制御手段１４で予め設定されている所定回数繰り返されたと判断して初めて運転を停止させるようにすれば、より精度ある制御が可能である。
【００４２】
以上のように、本実施例の形態においては圧力検出手段２３をまくら部２１内に設け、圧力検出手段２３の出力電圧レベルが制御手段１４内で予め設定された閾値レベルＶ0を超えていると判断すると自動的に運転を開始させるようにしたことで、使用者の頭がまくら部２１に載ったことを自動的に判断して吐出部２２から酸素富化空気を吐出させることができることとなり、使用者が使用時にわざわざ装置を作動させる必要がないので、使用性が向上する。
【００４３】
また、本実施例の形態では圧力検出手段２３の出力電圧レベルが制御手段１４内で予め設定された閾値レベルＶ0を下回ったときは、使用者の頭がまくら部２１から離れたと判断して運転を停止するようにしたことで、使用者の頭がまくら部２１から外れている状態で酸素富化空気を吐出し続けることが防止できるので、使用者が装置の使用を止めたときにわざわざ装置を停止させる必要がないので、より使用性が向上する。
【００４４】
また、本実施例の形態では制御手段１４は圧力検出手段２３からの出力電圧レベルが閾値レベルＶ0を超えている間は使用者が使用中であると認識し、常に制御手段１４内で予め設定された単位時間ｔ当りの圧力検出手段２３からの電圧信号レベルの変化を計算して、使用者のリラックス状態に応じて、制御手段１４がファン４、ポンプ５及び調整手段１３を制御して使用者に最適な酸素富化空気の濃度および吐出量に調整しているので、使用初期には気にならなかった風量でも、精神状態が落ち着いてくるとその風量が気になり、逆にリラックス状態を阻害することを防止して、使用者の快適性を向上させることができるので、使用性が向上する。
【００４５】
また、本実施例の形態では制御手段１４は予め設定されている閾値λ0を設けており、単位時間当りの平均周期λHがλ0以上と判断したときは、使用者が完全にリラックス状態に入ったと判断し、運転を自動的に停止し、その後単位時間当りの平均周期λHがλ１まで下がれば、使用者の精神状態が再度高揚してきたと判断して運転を再開させているので、使用者がリラックス状態に入ったのにわざわざ起き上がり、装置を停止するといった煩わしい作業を行う必要がなくなると共に、無駄な電力消費を抑えることができる。更に、使用者の精神状態が再度高揚してきたときには、自動的に酸素富化空気の供給を再開できるので再度リラックス状態に入ろうとして使用者がわざわざ装置を動作させる操作を行う必要がないので、より使用性が向上する。
【００４６】
（実施の形態２）
図７と図８は、本発明の第２の実施の形態を示すもので、酸素富化空気吐出手段２０のまくら部２１内に、連結管２４ｃを介して送られてきた酸素富化空気の吐出方向を切り替える電磁弁等からなる吐出方向切替手段３０が設けられていると共に、圧力検出手段２３は使用者がまくら体２１に仰向けに頭を載せた状態から見て、右から左へ順に２３ａ、２３ｂ、２３ｃと３分割された構成をなしている。圧力検出手段２３ａ、２３ｂ、２３ｃはそれぞれ単独で圧力を検知して、その電圧信号は信号ケーブル２５を介して制御手段１４へ入力される。制御手段１４からは信号ケーブル２５を介して圧力検出手段２３ａ、２３ｂ、２３ｃの出力電圧レベルに基づいて吐出方向切替手段３０を制御する。左右２つの吐出部２２ａ、２２ｂは、それぞれ連結管２４ａ、２４ｂを介して吐出方向切替手段３０に接続された構成である。
【００４７】
上記の構成により、使用者がまくら部２１に仰向けに真直ぐ正面を向いて頭を載せているときは、圧力検出手段２３ｂの出力電圧レベルが最も高いため、制御手段１４は吐出方向切替手段３０を制御して、吐出部２２ａ、２２ｂの両方から酸素富化空気を吐出させる。もし使用者が使用中に右方向を向いたときは、圧力検出手段２３ａの出力電圧レベルが圧力検出手段２３ｃの出力電圧レベルよりも高くなることで、制御手段１４は使用者が右方向を向いたことを認識し、吐出方向切替手段３０を制御して、吐出部２２ａ側のみから酸素富化空気を吐出させる。逆に、使用者が使用中に左方向を向いたときは、圧力検出手段２３ｃの出力電圧レベルが圧力検出手段２３ａの出力電圧レベルよりも高くなることで、制御手段１４は使用者が左方向を向いたことを認識し、吐出方向切替手段３０を制御して、吐出部２２ｂ側のみから酸素富化空気を吐出させる。
【００４８】
以上のように、本実施例の形態においては制御手段１４が、圧力検出手段２３ａ、２３ｂ、２３ｃの出力電圧レベルの状態に基づいて、吐出方向切替手段３０を制御して、吐出部２２ａ、２２ｂから吐出させる酸素富化空気の吐出状態を切り替えることができるので、使用者の顔の向きに応じて酸素富化空気を効率的に使用者に供給できるので、より使用性を向上させることができる。
【００４９】
（実施の形態３）
図９は、本発明の第３の実施の形態を示すもので、使用者のリラックス状態を検出する方法として、まくら部２１に内蔵した圧力センサーからなる圧力検出手段２３から情報を得るかわりに、使用者の使用中の脈拍を検出する心拍数検出手段４１を用いたものである。
【００５０】
脈拍を検出する方法としては、透過型光電センサー、反射型光電センサー或いは超音波センサーなどをを用いて、使用者の血流の流れの速度変化を検出することで脈拍数を判断する方法や、圧力センサーなどを用いて血管の伸縮を状態を検出することで脈拍数を判断する方法、マイクロホンなどで心音を測定することで脈拍数を判断する方法などがあるが、これらについても測定する手段や方法については何ら制限するものではなく、以下で説明する制御手段１４が制御する内容に対しては影響されない。
【００５１】
以下その動作、作用を説明する。
【００５２】
心拍数検出手段４１で検出した使用者の心拍数の情報は、本体１から連結管２４とは別に引き出された信号ケーブル４０（図示せず）を介して制御手段１４に入力される。心拍数検出手段４１からの心拍数レベルは使用者のリラックス状態のレベルに比例して上下するため、制御手段１４は単位時間当りの平均心拍数αを計算し、制御手段１４内で予め設定されている心拍数閾値α１と比較を行い、α１よりも多いときには使用者の精神状態が高揚していると判断して、酸素濃度および吐出量を上げる。逆にα１よりも少ないときにはリラックス状態に近づいたと判断して、濃度および吐出量を下げるといった制御を実行する。酸素富化空気を作成する手段、濃度、吐出量を制御する手段については、実施の形態１で説明した方法と何らかわりないので、説明を省略する。
【００５３】
さらに、制御手段１４は予め設定されている心拍数閾値α0を設けており、単位時間当りの平均心拍数αがα0以下と判断したときは、使用者が完全にリラックス状態に入ったと判断し、運転を自動的に停止し、その後単位時間当りの平均心拍数αがα１まで上がれば、使用者の精神状態が再度高揚してきたと判断して運転を再開させる。
【００５４】
なお、この実施形態では単位時間当りの平均心拍数αがα0以下と判断した直後に運転を停止させているが、その状態が制御手段１４で予め設定されている所定時間継続する、或いはその回数が制御手段１４で予め設定されている所定回数繰り返されたと判断して初めて運転を停止させるようにすれば、より精度ある制御が可能である。
【００５５】
以上のように、本実施例の形態においては制御手段１４は、常に心拍数検出手段４１から入力される心拍数レベルの単位時間当りの平均心拍数αの変化を計算して、使用者の睡眠状態を判断し、その判断結果に応じてファン４、ポンプ５及び調整手段１３を制御して使用者に最適な酸素富化空気の濃度および吐出量に調整しているので、使用者に対して睡眠を阻害せず快眠を促すことができ、使用性が向上する。
【００５６】
また、本実施例の形態では制御手段１４は予め設定されている心拍数閾値α0を設けており、単位時間当りの平均心拍数αがα0以下と判断したときは、使用者が完全にリラックス状態に入ったと判断し、運転を自動的に停止し、その後単位時間当りの平均心拍数αがα１まで上がれば、使用者の精神状態が再度高揚してきたと判断して運転を再開させているので、使用者がリラックス状態に入ったのにわざわざ起き上がり、装置を停止するといった煩わしい作業を行う必要がなくなると共に、無駄な電力消費を抑えることができる。更に、使用者の精神状態が再度高揚してきたときには、自動的に酸素富化空気の供給を再開できるので再度リラックス状態に入ろうとして使用者がわざわざ装置を動作させる操作を行う必要がないので、より使用性が向上する。
また、本実施例の心拍数検出手段４１と、実施の形態１での圧力検出手段２３を複合的に利用すればより正確さを向上することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
以上のように、本発明にかかる酸素富化機は、横になって使用する状態でも邪魔にならず、使用者のリラックス状態情報に基づいて最適な酸素富化空気の濃度および吐出量を決定して供給することができるので、家庭で用いるだけでなく、疲労回復など高濃度酸素を効果的に利用できる施設、設備などにおいても適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態１における酸素富化機のシステムブロック図
【図２】同酸素富化機の制御フローチャート
【図３】同酸素富化機の酸素富化吐出手段と本体を示す外観斜視図
【図４】同酸素富化機本体の側断面図
【図５】同酸素富化機本体の上断面図
【図６】同酸素富化機の部分構成概略図
【図７】本発明の実施の形態２における酸素富化機の酸素富化吐出手段と本体を示す外観斜視図
【図８】同酸素富化機のシステムブロック図
【図９】本発明の実施の形態３における酸素富化機のシステムブロック図
【符号の説明】
【００５９】
１  本体
２  酸素富化手段
３  酸素富化膜ユニット
１３  調整手段
１４  制御手段
２０  酸素富化空気吐出手段
２１  まくら部
２２  吐出部
２３  圧力検出手段
３０  吐出方向切替手段
４１  心拍数検出手段
【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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【図９】
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