(57)【要約】【課題】振動が加わった場合や結露水が発生しても水の逆流を阻止し、常に良好な酸素富化性能を維持する酸素富化機を提供することを目的とする。【解決手段】水溜め手段６から空気経路５への水の逆流を防止する逆流防止手段１１を備えている。これによって、酸素富化機本体１に振動が加わった場合でも、また、結露水が発生しても、逆流防止手段１１の作用により水の逆流を阻止し、酸素富化手段２や酸素吐出手段３の性能低下がなく、常に良好な酸素富化性能を維持することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸素富化手段と、酸素富化手段で得られた酸素富化空気を使用者に供給するための酸素吐出手段と、酸素富化空気を使用者に供給する空気経路の途中に装備した水溜め手段と、水溜め手段から空気経路への水の逆流を防止する逆流防止手段とを備えた酸素富化機。
【請求項２】
逆流防止手段は、酸素富化手段と水溜め手段との間の空気経路に設けた請求項１に記載の酸素富化機。
【請求項３】
逆流防止手段は、酸素吐出手段と水溜め手段との間の空気経路に設けた請求項１に記載の酸素富化機。
【請求項４】
水溜め手段は、その内部にトラップを設けた請求項１〜３のいずれか１項に記載の酸素富化機。
【請求項５】
水溜め手段は、少なくとも酸素富化手段を内装した酸素富化機本体に設けた請求項１〜４のいずれか１項に記載の酸素富化機。
【請求項６】
水溜め手段は、酸素富化機本体に対して着脱可能な構成とした請求項５に記載の酸素富化機。
【請求項７】
水溜め手段は、水溜め本体とこれに着脱可能な蓋とで構成した請求項１〜６のいずれか１項に記載の酸素富化機。
【請求項８】
少なくとも酸素富化手段を内装した酸素富化機本体は車両内に装備した請求項１〜７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、使用者に酸素富化空気を供給する酸素富化機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の酸素富化機として、酸素富化空気を供給する際に、濃縮された空気中の水分を水溜め部で除去するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４―１３６２３２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、前記従来の構成では、酸素富化機に振動が加わった場合、水溜め部から水が逆流したり、使用雰囲気中の湿度が高い場合には空気経路で結露したりして、これらの水が逆流し、酸素富化手段や酸素吐出手段（例えば、ポンプ）の性能を低下させる可能性があった。
【０００４】
本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、振動が加わった場合や結露水が発生しても水の逆流を阻止し、酸素富化手段や酸素吐出手段の性能低下をなくして、常に良好な酸素富化性能を維持する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】
【０００５】
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、水溜め手段から空気経路への水の逆流を防止する逆流防止手段を備えているものである。
【０００６】
これによって、酸素富化機本体に振動が加わった場合でも、また、結露水が発生しても、逆流防止手段の作用により水の逆流を阻止し、酸素富化手段や酸素吐出手段の性能低下がなく、常に良好な酸素富化性能を維持することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の酸素富化機は、水の逆流による酸素富化手段や酸素吐出手段の性能低下がなく、常に良好な酸素富化性能を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１の発明は、酸素富化手段と、酸素富化手段で得られた酸素富化空気を使用者に供給するための酸素吐出手段と、酸素富化空気を使用者に供給する空気経路の途中に装備した水溜め手段と、水溜め手段から空気経路への水の逆流を防止する逆流防止手段とを備えた酸素富化機とすることにより、酸素富化機本体に振動が加わった場合でも、また、結露水が発生しても、逆流防止手段の作用により水の逆流を阻止し、酸素富化手段や酸素吐出手段の性能低下がなく、常に良好な酸素富化性能を維持することができる。
【０００９】
第２の発明は、特に、第１の発明において、逆流防止手段は、酸素富化手段と水溜め手段との間の空気経路に設けたことにより、水溜め手段に溜まった水が酸素富化手段に逆流することがなくなるので、常に良好な酸素富化性能を維持することができる。
【００１０】
第３の発明は、特に、第１の発明において、逆流防止手段は、酸素吐出手段と水溜め手段との間の空気経路に設けたことにより、水溜め手段に溜まった水が酸素吐出手段に逆流することがなくなるので、常に良好な酸素富化性能を維持することができる。
【００１１】
第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明において、水溜め手段は、その内部にトラップを設けたことにより、水溜め手段に溜まった水の使用者への飛散をなくすことができる。
【００１２】
第５の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明において、水溜め手段は、少なくとも酸素富化手段を内装した酸素富化機本体に設けたことにより、水溜め手段内の水の喫水面が安定化するので、水溜め手段に溜まった水の逆流や、水滴の使用者への飛散をなくすことができる。
【００１３】
第６の発明は、特に、第５の発明において、水溜め手段は、酸素富化機本体に対して着脱可能な構成としたことにより、水溜め手段内に溜まった水の排出が容易となる。
【００１４】
第７の発明は、特に、第１〜第６のいずれか１つの発明において、水溜め手段は、水溜め本体とこれに着脱可能な蓋とで構成したことにより、使用者が容易にメンテナンスでき、衛生性を向上することができる。
【００１５】
第８の発明は、特に、第１〜第７のいずれか１つの発明において、少なくとも酸素富化手段を内装した酸素富化機本体は車両内に装備したことにより、走行による振動が加わった場合でも、特に、水溜め手段内の水の逆流を確実に阻止し、常に良好な酸素富化性能を維持することができるものであり、車載用として最適である。
【００１６】
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発明が限定されるものではない。
【００１７】
（実施の形態）
図１、図２は、本発明の実施の形態における酸素富化機を示すものである。
【００１８】
図１に示すように、酸素富化機本体１は、酸素富化空気を発生させる酸素富化膜からなる酸素富化手段２と、酸素富化手段２で得られた酸素富化空気を使用者に供給するためのポンプなどからなる酸素吐出手段３と、酸素富化空気をマウス部４から使用者に供給する空気経路５の途中に装備し酸素富化空気中の水分を除去する水溜め手段６と、水溜め手段６の上流側に設けて空気経路５への水の逆流を防止する逆止弁などからなる逆流防止手段１１とを備えている。この逆流防止手段１１は、図では空気経路５の途中に設けているが、その設置位置は限定されるものではない。また、逆流防止手段１１は、逆止弁の代わりに空気経路５を水が逆流しにくい形状に変更した構成としてもよい。
【００１９】
また、空気経路５に溜まった水を排出するため、外気を直接、酸素吐出手段３に送り込む空気経路７には、流路切換弁８と、別の空気経路９があり、外気取り入れ方向にはフィルター１０が配置されている。また、酸素富化手段２での酸素富化効率を向上させるため、酸素富化手段２の表面に外気を送るファン１２が設けてある。さらに、酸素富化機本体１の上面に設けた動作制御部１３により酸素富化機の動作が制御されるものである。
【００２０】
そして、前記水溜め手段６は、図２に示すように、水溜め本体１４とこれに着脱可能な蓋１５とで構成されており、酸素富化機本体１に対して係止部１７により着脱可能に取り付けることが可能な構成となっている。また、水溜め手段６内において空気経路５は酸素吐出手段３側とマウス部４側に分断されていて、マウス部４側の空気経路５の端部はトラップ１６で覆われている。このトラップ１６は、図に示すように、側面方向の壁を除去し、トラップ１６内に水が溜まることがないようになっており、さらに、トラップ１６底に傾斜を持たせることで仮に水がトラップ１６内に溜まった場合でも容易に排出することができるようになっている。なお、トラップ１６は水溜め手段６に内設したが水溜め手段６と独立して配置してもよい。
【００２１】
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。
【００２２】
使用者が酸素富化空気を吸引するとき、動作制御部１３で動作を指定する。この信号を受け、各要素部品が動作を開始する。この動作を順に説明する。まず、酸素吐出手段３とファン１２が動作を開始する。酸素吐出手段３が動作を開始することで、酸素富化手段２に陰圧が発生し、外側の空気を吸い込む力が発生する。酸素富化手段２は、物質毎に透過速度が異なる。この現象を利用して酸素富化空気を発生させる。すなわち、酸素富化手段２を構成する酸素富化膜として、空気中の窒素よりも酸素の透過性が高い膜を採用することにより酸素富化が可能になる。また、このとき酸素富化手段２の外側の酸素が希薄な状態になり、酸素濃縮の効率が低下する。これを打開するためには酸素富化手段２の外側に大量の空気を送り込む必要がある。そこで、ファン１２を駆動し酸素富化手段２の外側に新鮮な空気を常に送りこむことで酸素富化効率を維持している（以下、酸素富化運転と呼ぶ）。酸素富化運転を続けると、空気中の水分も濃縮される。この水分が濃縮されると空気経路５で結露水が発生する。
【００２３】
結露水は空気の流れとともに押し流されマウス部４から飛び出すことになるが、空気経路５の途中には水溜め手段６があるので、ここで結露水が分離される。したがって、マウス部４から水が飛び出し使用者に不快感をいだかせることがない。さらに、空気経路５の結露水をパージ運転で排除することで使用者に水が飛び出さないようにしている。具体的には、流路切換弁８を切換え、酸素吐出手段３で直接外部の空気を吸い込み、空気経路７、９、５に高流量の空気を通過させることで、空気経路５内の結露水を除去している。この構成では、必ず結露水は水溜め手段６に溜まる。なお、空気経路７の入口にはフィルター１０があるので、空気経路５に送り込まれる空気は衛生的である。
【００２４】
ここで、自動車に酸素富化機を搭載した場合、自動車が動くと、酸素富化機本体１は振動する。振動すると、水溜め手段６内の水の水面が上下し、水面の位置によっては、空気経路５の上流側または下流側に水が入り込む。酸素富化機を運転中には上流側に水が入り込むことはないが、酸素吐出手段３を停止している場合には、上流側にも水が流れ込む可能性がある。上流側の酸素吐出手段３に水が流れ込むと、内部の金属部に腐食が発生する可能性がある。酸素吐出手段３が腐食すると吸引する圧力が低下するので、酸素富化効率が低下する。そこで、水溜め手段６の上流側、すなわち、酸素吐出手段３と水溜め手段６の間の空気経路５に逆流防止手段１１を備えることで、酸素吐出手段３への水の逆流を抑えることができ、常に良好な酸素富化性能を維持することができる。また、空気経路５の水溜め手段６よりも上流側に逆流防止手段１１を設けることは、酸素吐出手段３と逆流防止手段１１の間はそれぞれの閉止性能により密閉に近い状態になる。このような状態になると、酸素吐出手段３を停止した場合でも空気経路５に溜まった水滴は酸素吐出手段３側に流れ落ちにくくなる。よって、酸素吐出手段３への水の逆流を防止することができる。また、逆流防止手段１１は流路径が空気経路５よりも細いので、酸素吐出手段３を動作したときに逆流防止手段１１に付着または近傍に存在する水を払拭しやすい。
【００２５】
なお、逆流防止手段１１は、酸素富化手段２と水溜め手段６との間の空気経路９に設けることもできるものであり、この場合、水溜め手段６に溜まった水が酸素富化手段２に逆流することがなくなり、常に良好な酸素富化性能を維持することができる。また、逆流防止手段１１は、水溜め手段６内に設けることもできるものであり、この場合、水溜め手段６に溜まった水の逆流を水溜め手段内部で阻止することができる。
【００２６】
また、振動により水溜め手段６内の水が下流側の空気経路５にも侵入する可能性があるが、これは水溜め手段６内のトラップ１６で抑えている。このトラップ１６が存在することにより、水溜め手段６に溜まった水の水面が上下した場合でも下流側の空気経路５への水の侵入を抑制することができるので、使用者に飛散して不快感を与えることがなくなる。なお、本実施の形態では、既述したようにトラップ１６に水が溜まることがないようになっており、仮に水が溜まった場合でも容易に排出することができるようになっている。
【００２７】
また、本実施の形態では、水溜め手段６は酸素富化機本体１に設けている。通常は、空気経路５に結露した水を溜めることができれば問題ないが、水溜め手段６が容易に動く構成であれば水の飛び散りも多くなる。そこで、酸素富化機本体１に水溜め手段６を固定する構成としている。これによって、水溜め手段６内の水の水面が安定化するので、水溜め手段６に溜まった水の逆流や、水滴の使用者への飛散をなくすことができる。また、水溜め手段６は、酸素富化機本体１に対して着脱可能な構成としたことにより、水溜め手段６内に溜まった水の排出が容易となる。そして、水溜め手段６は、水溜め本体１４とこれに着脱可能な蓋１５とで構成したことにより、使用者が容易にメンテナンスでき、衛生性を向上することができる。
【００２８】
また、本実施の形態における酸素富化機は、住居内あるいは自動車などの車両内において使用できるが、振動が加わった場合でも、特に、水溜め手段６内の水の逆流を確実に阻止し、常に良好な酸素富化性能を維持することができるものであるので、振動の発生する車載用などとして最適である。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
以上のように、本発明にかかる酸素富化機は、水の逆流による酸素富化手段や酸素吐出手段の性能低下がなく、常に良好な酸素富化性能を維持することができるので、家庭用はもちろんのこと、車載用、運輸用、業務用の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態における酸素富化機の構成図
【図２】同酸素富化機における水溜め手段の断面図
【符号の説明】
【００３１】
１  酸素富化機本体
２  酸素富化手段
３  酸素吐出手段
５、７、９  空気経路
６  水溜め手段
１１  逆流防止手段
１４  水溜め本体
１５  蓋
１６  トラップ
【図１】
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【図２】
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