(57)【要約】【課題】身体に大きな負担を与えることなく心肺機能の強化を図る。【解決手段】空気吹出装置に空気を送給する空気送給装置と、低酸素空気を生成させて該空気吹出装置に送給する低酸素空気生成送給装置と、該空気送給装置及び該低酸素空気生成送給装置を制御する制御装置とを備え、該制御装置は該空気送給装置から該空気吹出装置に送給する空気量及び該低酸素空気生成送給装置から該空気吹出装置に送給する低酸素空気量を制御する制御部と、該低酸素空気生成送給装置から低酸素空気を、該空気送給装置から空気を、予め設定された条件に従って交互に送給させる制御条件を該制御部に指示する送給条件指示部を備え、低酸素状態を間欠的に与える。【選択図】図１
2006325786.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気吹出装置に空気を送給する空気送給装置と、低酸素空気を生成させて該空気吹出装置に送給する低酸素空気生成送給装置と、該空気送給装置及び該低酸素空気生成送給装置を制御する制御装置とを備え、該制御装置は該空気送給装置から該空気吹出装置に送給する空気量及び該低酸素空気生成送給装置から該空気吹出装置に送給する低酸素空気量を制御する制御部と、該低酸素空気生成送給装置から低酸素空気を、該空気送給装置から空気を、予め設定された条件に従って交互に送給させる制御条件を該制御部に指示する送給条件指示部を備えていることを特徴とする低酸素空調装置。
【請求項２】
前記低酸素空気生成送給装置が、酸素は透過し難いが窒素は透過する膜を使用して低酸素空気を生成させる酸素除去装置からなることを特徴とする請求項１に記載の低酸素空調装置。
【請求項３】
前記低酸素空気生成送給装置が、酸素は透過し難いが窒素は透過する膜を使用して窒素ガスを生成させる酸素除去装置と、該酸素除去装置によって生成された窒素ガスと空気を混合して低酸素空気を生成させる混合装置とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の低酸素空調装置。
【請求項４】
前記低酸素空気生成送給装置が、窒素ガスを充填した窒素ボンベと、該窒素ボンベの窒素ガスと空気とを混合させて低酸素空気を生成させる混合装置とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の低酸素空調装置。
【請求項５】
前記低酸素空気生成送給装置が、ゼオライトに吸着させた窒素を脱着させて窒素ガスを生成させる酸素除去装置と、該酸素除去装置によって生成された窒素ガスと空気とを混合させて低酸素空気を生成させる混合装置とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の低酸素空調装置。
【請求項６】
前記低酸素空気生成送給装置が、空気中の酸素を水素ガスで燃焼・除去させる酸素除去装置と、該酸素除去装置によって生成された窒素ガスと空気とを混合させて低酸素空気を生成させる混合装置とを備えていることを特徴とする請求項３に記載の低酸素空調装置。
【請求項７】
空気を送給する空気送給装置と、該空気送給装置から送給された空気を吹き出す空気吹出装置と、該空気送給装置と該空気吹出装置の間に設けられた混合部と、該混合部に低酸素空気又は窒素ガスからなる貧酸素ガスを送給する貧酸素ガス送給装置と、該空気送給装置から送給される空気の量と該貧酸素ガス送給装置から送給される貧酸素ガスの量との比率を制御する制御装置とを備え、該制御装置は該空気送給装置から該混合部に送給する空気量及び該貧酸素ガス送給装置から該混合部に送給する貧酸素ガス量を制御する制御部と、該貧酸素ガス送給装置から貧酸素ガスを、該空気送給装置から空気を、予め設定された条件に従って交互に送給させる制御条件を該制御部に指示する送給条件指示部とを備えていることを特徴とする低酸素空調装置。
【請求項８】
前記貧酸素ガス送給装置が、酸素を透過し難い膜を使用して窒素ガスを生成させるろ過装置を備えていることを特徴とする請求項７に記載の低酸素空調装置。
【請求項９】
前記貧酸素ガス送給装置が、窒素ガスを充填した窒素ボンベを備えていることを特徴とする請求項７に記載の低酸素空調装置。
【請求項１０】
前記貧酸素ガス送給装置が、ゼオライトに吸着させた窒素を脱着させて窒素ガスを生成させる酸素除去装置を備えていることを特徴とする請求項７に記載の低酸素空調装置。
【請求項１１】
前記貧酸素ガス送給装置が、空気中の酸素を水素ガスで燃焼除去させる燃焼部を備えていることを特徴とする請求項７に記載の低酸素空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、雰囲気を間欠的、定期的又は不連続に低酸素状態にすることができる低酸素空調装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近のスポーツ科学の研究によれば、スポーツ選手が高地で生活をしたり、トレーニングをすると、心肺機能の強化が図られることがわかってきている。そして、一部のスポーツ選手たちは、心肺機能の強化を図るため、高地に行ってトレーニングをしている。
【０００３】
しかし、高地に行ってトレーニングをするためには、交通費、滞在費等の高いコストがかかり、一般の選手は簡単にこのようなトレーニングを行うことができない。
【０００４】
このため、高地まで行かずに高地トレーニングをしたのと同じようなトレーニングができるような環境を作るため、種々の提案がなされている。
【０００５】
例えば、特開２００３−１０５９９６号公報には、既存の屋内プールの一部に、低酸素環境を容易に作り出す低酸素トレーニングプールが開示されている。
【０００６】
また、特開２００４−６５３７６号公報には、大規模な大型施設を効率良く低酸素環境にすることできる低酸素トレーニング施設及びその制御方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１０５９９６号公報
【特許文献２】特開２００４−６５３７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、選手たちは少しでも良い記録を出そうとして、酸素濃度を低くし過ぎたり、過度の低酸素濃度の空間で長時間にわたって練習をしようとする。
【０００８】
しかし、酸素濃度を低くし過ぎたり、過度の低酸素濃度の空間で長時間にたたって練習し続けるのは非常に危険であり、健康に害を及ぼすおそれがある。
【０００９】
本発明者は、かかる事情に鑑み、より安全で、しかも心肺機能をより強化できるトレーニング方法を鋭意研究した結果、低酸素状態を間欠的に与えると身体に大きな負担を与えることなく心肺機能をより強化できることを見出し、本発明を創出した。
【００１０】
すなわち、解決しようとする課題は、より安全で、しかも心肺機能をより強化できるトレーニング方法に使用できる低酸素空調装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る低酸素空調装置は、空気吹出装置に空気を送給する空気送給装置と、低酸素空気を生成させて該空気吹出装置に送給する低酸素空気生成送給装置と、該空気送給装置及び該低酸素空気生成送給装置を制御する制御装置とを備え、該制御装置は該空気送給装置から該空気吹出装置に送給する空気量及び該低酸素空気生成送給装置から該空気吹出装置に送給する低酸素空気量を制御する制御部と、該低酸素空気生成送給装置から低酸素空気を、該空気送給装置から空気を、予め設定された条件に従って交互に送給させる制御条件を該制御部に指示する送給条件指示部を備えていることを特徴とするものである。
【００１２】
ここで、前記低酸素空気生成送給装置としては、酸素は透過し難いが窒素は透過する膜を備えた酸素除去装置を使用してもよいし、酸素は透過し難いが窒素は透過する膜を備えた酸素除去装置と、該酸素除去装置によって生成された窒素ガスと空気を混合して低酸素空気を生成させる混合装置とを備えた装置を使用してもよい。前者の装置では単位時間当たりの空気の処理量を少なくすれば含まれている酸素の比率が下がり、処理量を多くすれば含まれている酸素の比率が上がる。
【００１３】
また、前記低酸素空気生成送給装置としては、窒素ガスを充填した窒素ボンベと、該窒素ボンベの窒素ガスと空気とを混合させて低酸素空気を生成させる混合装置とを備えている装置を使用してもよい。
【００１４】
また、前記低酸素空気生成送給装置としては、ゼオライトに吸着させた窒素を脱着させて窒素ガスを生成させる酸素除去装置と、該酸素除去装置によって生成された窒素ガスと空気とを混合させて低酸素空気を生成させる混合装置とを備えた装置を使用してもよい。
【００１５】
また、前記低酸素空気生成送給装置としては、空気中の酸素を水素ガスで燃焼・除去させる酸素除去装置と、該酸素除去装置によって生成された窒素ガスと空気とを混合させて低酸素空気を生成させる混合装置とを備えている装置を使用してもよい。
【００１６】
また、本発明に係る低酸素空調装置は、空気を送給する空気送給装置と、該空気送給装置から送給された空気を吹き出す空気吹出装置と、該空気送給装置と該空気吹出装置の間に設けられた混合部と、該混合部に低酸素空気又は窒素ガスからなる貧酸素ガスを送給する貧酸素ガス送給装置と、該空気送給装置から送給される空気の量と該貧酸素ガス送給装置から送給される貧酸素ガスの量との比率を制御する制御装置とを備え、該制御装置は該空気送給装置から該混合部に送給する空気量及び該貧酸素ガス送給装置から該混合部に送給する貧酸素ガス量を制御する制御部と、該貧酸素ガス送給装置から貧酸素ガスを、該空気送給装置から空気を、予め設定された条件に従って交互に送給させる制御条件を該制御部に指示する送給条件指示部とを備えていることを特徴とするものである。
【００１７】
ここで、前記貧酸素ガス送給装置としては、酸素を透過し難い膜を使用して窒素ガスを生成させる酸素除去装置を備えたものでもよいし、窒素ガスを充填した窒素ボンベを備えたものでもよいし、ゼオライトに吸着させた窒素を脱着させて窒素ガスを生成させる酸素除去装置を備えたものでもよいし、空気中の酸素を水素ガスで燃焼除去させる燃焼部を備えたものでもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、人が居る雰囲気中の酸素濃度を間欠的に低下させるので、酸素濃度の差により人体の生理機能がより刺激され、人体の体質改善が図られ、自律神経失調症、鬱、種々のアレルギー性疾患（鼻炎、結膜炎、花粉症、気管支喘息、アトピー）、ドライアイ、呼吸器疾患、循環器疾患、習慣性流産等の防止や治療促進、入眠支援、ダイエットに役立つという利点がある。
【００１９】
また、本発明は、スポーツ選手の居る雰囲気中の酸素濃度を間欠的に低下させるので、酸素濃度の差により人体の生理機能がより刺激され、造血ホルモン・エリスロポエチン（ＥＰＯ）がより増加し、赤血球がより増加して、心肺機能がより高められ、記録が更に向上するという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
スポーツ選手の心肺機能をより強化するという目的を、スポーツ選手の健康を害することなく実現した。
【実施例１】
【００２１】
図１は本発明の実施例１に係る低酸素空調装置の説明図である。同図において、１０は空気吹出装置であり、空気吹出装置１０には空気送給装置１４及び低酸素空気生成送給装置１６が接続されている。
【００２２】
空気送給装置１４は大気中の空気を取り込んで送給する送風機１２を備え、送風機１２は制御装置１８を介して電源２０に接続されている。空気送給装置１４は空気吹出装置１０に直接接続されているか、送風路を介して接続されている。
【００２３】
低酸素空気生成送給装置１６は、空気中から酸素（Ｏ２）を除去して低酸素空気を生成するろ過装置と、大気中から取り込んだ空気をろ過装置２２に送り込み、生成された低酸素空気を空気吹出装置１０に送給する送風装置２４を備えている。送風装置２４は制御装置１８を介して電源に接続されている。ろ過装置２２のろ材としては、酸素（Ｏ２）は透過し難いが窒素ガスは透過する中空糸膜が使用されている。
【００２４】
以上の構成により、空気送給装置１４からは大気中の空気が、低酸素空気生成送給装置１６からは低酸素空気が、空気吹出装置１０に各々送給されるようになっている。
【００２５】
制御装置１８は、空気送給装置１４から空気吹出装置１０に送給する空気の量及び低酸素空気生成送給装置１６から空気吹出装置１０に送給する低酸素空気の量を制御する制御部２６と、低酸素空気生成送給装置１６から低酸素空気を、空気送給装置１４から空気を、予め設定された条件に従って交互に送給させる制御条件を制御部２６に指示する送給条件指示部２８を備えている。
【００２６】
ここで、予め設定された条件とは、例えば、図９（ａ）に示すように、一日２４時間のうちで予め設定した回数（例えば３回）及び時間（例えば３０分程度）だけ通常の空気と低酸素空気とを交互に送給するというものである。ここで、低酸素空気を送給する時間間隔及び通常の空気を送給する時間間隔は、図９（ｂ）に示すように、いずれの時間間隔も３〜５分程度が好ましい。
【００２７】
図２は本発明の実施例２に係る低酸素空調装置の説明図である。同図に示すように、実施例２に係る低酸素空調装置の構成は上述した実施例１に係る低酸素空調装置の構成と略同一であるが、低酸素空気生成送給装置１６の構成の点で実施例１に係る低酸素空調装置と相違している。
【００２８】
すなわち、低酸素空気生成送給装置１６は、大気中の空気を取り込む送風装置２４と、窒素ガスを充填した窒素ボンベ３０と、送風装置２４によって取り込まれた空気と窒素ボンベ３０の窒素とを混合する混合装置３２とを備えている。
【００２９】
図３は本発明の実施例３に係る低酸素空調装置の説明図である。同図に示すように、実施例３に係る低酸素空調装置の構成は上述した実施例１に係る低酸素空調装置の構成と略同一であるが、低酸素空気生成送給装置１６の構成の点で実施例１に係る低酸素空調装置と相違している。
【００３０】
すなわち、低酸素空気生成送給装置１６は、空気を取り込む送風装置２４と、窒素ガスを生成する酸素除去装置３４と、送風装置２４によって取り込まれた空気と酸素除去装置３４によって生成された窒素とを混合する混合装置３２とを備えている。
【００３１】
酸素除去装置３４はゼオライトによる窒素の吸着・脱着を利用して窒素ガスを得るものである。すなわち、ゼオライトを空気に曝すとゼオライトの表面に窒素のみが選択的に吸着する。この窒素が吸着したゼオライトを加熱すると、ゼオライトの表面から窒素が離れ、窒素ガスが得られる。
【００３２】
図４は本発明の実施例４に係る低酸素空調装置の説明図である。同図に示すように、実施例３に係る低酸素空調装置の構成は上述した実施例１に係る低酸素空調装置の構成と略同一であるが、低酸素空気生成送給装置１６の構成の点で実施例１に係る低酸素空調装置と相違している。
【００３３】
すなわち、低酸素空気生成送給装置１６は、空気を取り込む送風装置２４と、窒素ガスを生成する酸素除去装置３４と、送風装置２４によって取り込まれた空気と酸素除去装置３４によって生成された窒素とを混合する混合装置３２とを備えている。
【００３４】
酸素除去装置３４は、燃焼部３６と、燃焼部３６に水素ガスを送給する水素ボンベ３８と、燃焼部３６に空気を送給する送風装置４０と、燃焼部３６から排出されるガス中から水分を除去する水分除去装置４２とを備えている。
【００３５】
図５は本発明の実施例５に係る低酸素空調装置の説明図である。同図において、１０は空気吹出装置であり、空気吹出装置１０には混合装置４４が接続され、混合装置４４には空気送給装置１４及び貧酸素ガス送給装置４６が送風路を介して各々接続されている。
【００３６】
空気送給装置１４は大気中の空気を取り込んで空気吹出装置１０に空気を送給する送風機１２を備え、送風機１２は制御装置１８を介して電源に接続されている。
【００３７】
貧酸素ガス送給装置４６は、取り込んだ空気から酸素を除去して窒素ガスを生成するろ過装置２２と、取り込んだ空気をろ過装置２２に送り込み、生成された窒素ガスを混合装置４４に送給する送風装置２４を備えている。送風装置２４は制御装置１８を介して電源に接続されている。ろ過装置２２のろ材としては、酸素は透過し難いが窒素は透過する中空糸膜が使用されている。
【００３８】
空気送給装置１４からは大気中の空気が、貧酸素ガス送給装置４６からは窒素ガスが、混合装置４４に各々送給されるようになっており、混合装置４４で混合生成された空気は空気吹出装置１０に送給されるようになっている。
【００３９】
制御装置１８は、空気送給装置１４から混合装置４４に送給する空気の量及び貧酸素ガス送給装置４６から混合装置４４に送給する窒素ガスの量を制御する制御部２６と、貧酸素ガス送給装置４６から送給される窒素ガスの量の割合と、空気送給装置１４から送給される空気の量の割合を、予め設定された条件に従って変化させる制御条件を制御部２６に指示する送給条件指示部２８を備えている。
【００４０】
ここで、予め設定された条件とは、例えば、図９（ａ）に示すように、一日２４時間のうちで予め設定した時間（３０分程度）及び回数（３回）だけ酸素濃度を変化させるというものである。ここで、酸素濃度を変化させる間隔は、図９（ｂ）に示すように、いずれの時間間隔も３〜５分程度が好ましい。
【００４１】
図６は本発明の実施例６に係る低酸素空調装置の説明図である。同図に示すように、実施例６に係る低酸素空調装置の構成は上述した実施例５に係る低酸素空調装置の構成と略同一であるが、貧酸素ガス送給装置４６の構成の点で実施例５に係る低酸素空調装置と相違している。
【００４２】
すなわち、貧酸素ガス送給装置４６は窒素ガスを充填した窒素ボンベ３０からなる。
【００４３】
図７は本発明の実施例７に係る低酸素空調装置の説明図である。同図に示すように、実施例７に係る低酸素空調装置の構成は上述した実施例５に係る低酸素空調装置の構成と略同一であるが、貧酸素ガス送給装置４６の構成の点で実施例５に係る低酸素空調装置と相違している。
【００４４】
すなわち、貧酸素ガス送給装置４６は、空気を取り込む送風装置２４と、窒素ガスを生成する酸素除去装置３４とを備えている。
【００４５】
酸素除去装置３４はゼオライトによる窒素の吸着・脱着を利用して窒素ガスを得るものである。すなわち、ゼオライトを空気に曝すとゼオライトの表面に窒素のみが選択的に吸着する。この窒素が吸着したゼオライトを加熱してやると、ゼオライトの表面から窒素が離れ、窒素ガスが得られる。
【００４６】
図８は本発明の実施例８に係る低酸素空調装置の説明図である。同図に示すように、実施例８に係る低酸素空調装置の構成は上述した実施例５に係る低酸素空調装置の構成と略同一であるが、貧酸素ガス送給装置４６の構成の点で実施例５に係る低酸素空調装置と相違している。
【００４７】
すなわち、貧酸素ガス送給装置４６は、空気を取り込む送風装置２４と、窒素ガスを生成する酸素除去装置３４とを備えている。
【００４８】
酸素除去装置３４は、燃焼部３６と、燃焼部３６に水素ガスを送給する水素ボンベ３８と、燃焼部３６に空気を送給する送風装置２４と、燃焼部３６から排出されるガス中から水分を除去する水分除去装置４２とを備えている。
【００４９】
なお、以上説明した低酸素空調装置は、スポーツセンター、健康カプセル、工場の休憩所、病院、通勤バスや自家用車等の自動車、通勤電車や新幹線等の電車、飛行機、フェリーや客船等の船舶、リラクゼーションルーム、風呂場、シャワー室、パーマ、カラオケルーム、寝室、トイレ、厩舎（サラブレッド）等に設置して使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、スポーツ選手の心肺機能の強化以外の用途、例えば自律神経失調症、鬱、種々のアレルギー性疾患（鼻炎、結膜炎、花粉症、気管支喘息、アトピー）、ドライアイ、呼吸器疾患、循環器疾患、習慣性流産等の防止や治療促進、入眠支援、ダイエットに使用することが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施例１に係る低酸素空調装置の説明図である。
【図２】本発明の実施例２に係る低酸素空調装置の説明図である。
【図３】本発明の実施例３に係る低酸素空調装置の説明図である。
【図４】本発明の実施例４に係る低酸素空調装置の説明図である。
【図５】本発明の実施例５に係る低酸素空調装置の説明図である。
【図６】本発明の実施例６に係る低酸素空調装置の説明図である。
【図７】本発明の実施例７に係る低酸素空調装置の説明図である。
【図８】本発明の実施例８に係る低酸素空調装置の説明図である。
【図９】低酸素のパターンを示す説明図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０  空気吹出装置
１２  送風機
１４  空気送給装置
１６  低酸素空気生成送給装置
１８  制御装置
２０  電源
２２  ろ過装置
２４  送給装置
２６  制御部
２８  送給条件指示部
３０  窒素ボンベ
３２  混合装置
３４  酸素除去装置
３６  燃焼部
３８  水素ボンベ
４０  送風装置
４２  水分除去装置
４４  混合装置
４６  貧酸素ガス送給装置
【図１】
2006325786.tif 000003
【図２】
2006325786.tif 000004
【図３】
2006325786.tif 000005
【図４】
2006325786.tif 000006
【図５】
2006325786.tif 000007
【図６】
2006325786.tif 000008
【図７】
2006325786.tif 000009
【図８】
2006325786.tif 000010
【図９】
2006325786.tif 000011