(57)【要約】【課題】使用者が酸素富化空気と一緒に酸素富化空気供給経路内に結露した水滴を吸引するのを防止可能な使用性の高い酸素富化機を提供することを目的とする。【解決手段】酸素富化空気を発生する酸素富化手段１５と、前記酸素富化手段１５で得られた酸素富化空気を吐出する吐出部７と、前記酸素富化手段１５と前記吐出部７とを接続する空気流路２４とを備え、前記空気流路２４を形成するチューブ３を断熱性に優れた材質で形成し構成してある。これにより空気流路２４内での結露が抑制できて、酸素富化空気と一緒に使用者が水滴を吸引することを防止できるようになる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸素富化空気を発生する酸素富化手段と、前記酸素富化手段で得られた酸素富化空気を吐出する吐出部と、前記酸素富化手段と前記吐出部とを接続する空気流路とを備え、前記空気流路は断熱性が高い材料により形成した酸素富化機。
【請求項２】
酸素富化空気を発生する酸素富化手段と、前記酸素富化手段で得られた酸素富化空気を吐出する吐出部と、前記酸素富化手段と前記吐出部とを接続する空気流路とを備え、前記空気流路の周囲には空気流路を覆う外被体を備えた酸素富化機。
【請求項３】
酸素富化空気を発生する酸素富化手段と、前記酸素富化手段で得られた酸素富化空気を吐出する吐出部と、前記酸素富化手段と前記吐出部とを接続する空気流路とを備え、前記空気流路は、流路の温度を上昇させる加熱手段を備えた酸素富化機。
【請求項４】
周囲の環境温度を検知する温度検知手段と、温度検知手段の検知した情報から空気流路の加熱手段の温度を制御する温度制御手段とを備えた請求項３記載の酸素富化機。
【請求項５】
酸素富化空気を発生する酸素富化手段と、前記酸素富化手段で得られた酸素富化空気を吐出する吐出部と、前記酸素富化手段と前記吐出部とを接続する空気流路とを備え、前記空気流路に送られる酸素富化空気の温度を上昇させる空気加熱手段を備えた酸素富化機。
【請求項６】
周囲の環境温度を検知する温度検知手段と、温度検知手段の検知した情報から酸素富化空気の温度を制御する温度制御手段とを備えた請求項５記載の酸素富化機。
【請求項７】
酸素富化空気を発生する酸素富化手段と、前記酸素富化手段で得られた酸素富化空気を吐出する吐出部と、前記酸素富化手段と前記吐出部とを接続する空気流路とを備え、前記空気流路に送られる酸素富化空気の温度を低減させる空気冷却手段を備えた酸素富化機。
【請求項８】
空気冷却手段とともに、冷却時に発生する結露水を溜める結露水タンクを備えた請求項７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、酸素富化手段を用いて得られる、いわゆる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は、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、これに接続された酸素吐出部とを基本構成とし、例えばマイナスイオン発生手段を備えるなどして色々に展開されてきている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−２３４８３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら従来の酸素富化手段１５（酸素富化膜ユニット）では、酸素と同様に水蒸気の透過度も窒素より大きく、湿度が高い雰囲気で運転したときなどには酸素富化手段（酸素富化ユニット）から排出される酸素富化空気は非常に高湿度なものとなる。高湿度の酸素富化空気は、空気流路内を送風される際に、それ自体の空気温度より低い空気流路の部分に接すると、その部分で結露が発生しやすくなり、空気流路内に水滴として残る。この結露した水滴がそのまま酸素吐出部から吐出して、使用者がこの水滴等を酸素富化空気と一緒に吸込んでしまうという問題があった。
【０００４】
また、酸素吐出部までの空気流路内に水滴がそのまま残ってカビや雑菌の発生の原因となるという可能性もあった。
【０００５】
従来では、この水滴を空気流路管内から取り除くために、吐出口までの空気流路の一部に、液溜まりのカプセルを設け、運転後に強制的に高流量の空気を流路内に流し込み、管内に残った水滴を液たまりまで搬出して溜める手段をとったりしていたが、装置自体が複雑になるとともに、チューブの一部に液溜まりのカプセルがあることから、使用性においても好ましいものではなかった。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、結露した水滴を使用者が酸素富化空気と一緒に吸引することを防止することで、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】
【０００７】
前記従来の課題を解決するために本発明は、酸素富化空気を発生する酸素富化手段と、前記酸素富化手段で得られた酸素富化空気を吐出する吐出部と、前記酸素富化手段と前記吐出部とを接続する空気流路とを備え、前記空気流路は断熱性が高い材料により形成される構成としたもので、前記空気流路中を通過する酸素富化空気が周囲温度から断熱された空気流路内部を通るので結露の発生を抑制し、酸素富化空気と一緒に使用者が水滴を吸引することを防止できる。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように本発明によれば、酸素富化空気の使用者への供給経路内に結露した水滴を、使用者が酸素富化空気と一緒に吸引することを防止することで、使用性の高い酸素富化機を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、酸素富化空気を発生する酸素富化手段と、前記酸素富化手段で得られた酸素富化空気を吐出する吐出部と、前記酸素富化手段と前記吐出部とを接続する空気流路とを備え、前記空気流路は断熱性が高い材料により形成される構成としてあり、断熱性が高い材料からなる空気流路によって、空気流路内部の温度を周囲温度に依存することなく高めに安定させることができるので、湿度の高い酸素富化空気供給中によって供給経路内に発生する結露を抑制することができ、酸素富化空気と一緒に使用者が水滴を吸引することを防止できる。
【００１０】
第２の発明は、酸素富化空気を発生する酸素富化手段と、前記酸素富化手段で得られた酸素富化空気を吐出する吐出部と、前記酸素富化手段と前記吐出部とを接続する空気流路とを備え、前記空気流路の周囲には空気流路を覆う外被体を備えた構成としてあり、空気流路の外側を外被体によって覆い二重構造にすることで、空気流路内部の温度を周囲温度に依存することなく高めに安定させることができ、湿度の高い酸素富化空気供給中によって供給経路内に発生する結露を抑制することができるので、酸素富化空気と一緒に使用者が水滴を吸引することを防止できる。
【００１１】
第３の発明は、酸素富化空気を発生する酸素富化手段と、前記酸素富化手段で得られた酸素富化空気を吐出する吐出部と、前記酸素富化手段と前記吐出部とを接続する空気流路とを備え、前記空気流路は、流路の温度を上昇させる加熱手段を備えた構成としてあり、空気流路自体を加熱手段にて強制的に適度に加熱し、空気流路内部の温度を周囲温度に依存することなく高めに安定させることができ、湿度の高い酸素富化空気供給中によって供給経路内に発生する結露を抑制することができるので、酸素富化空気と一緒に使用者が水滴を吸引することを防止できる。
【００１２】
第４の発明は、周囲の環境温度を検知する温度検知手段と、温度検知手段の検知した情報から空気流路の加熱手段の温度を制御する温度制御手段を備えた請求項３記載の構成としてあり、周囲温度に応じて適度な温度に調整でき、酸素富化空気と一緒に使用者が水滴を吸引することを防止できるとともに、吐出される酸素富化空気が使用者にとって違和感のない温度とするものである。
【００１３】
第５の発明は、酸素富化空気を発生する酸素富化手段と、前記酸素富化手段で得られた酸素富化空気を吐出する吐出部と、前記酸素富化手段と前記吐出部とを接続する空気流路とを備え、前記空気流路に送られる酸素富化空気の温度を上昇させる空気加熱手段を備えた構成としてあり、酸素富化空気自体を加熱手段にて強制的に適度に加熱するので、酸素富化空気自体の相対湿度が低下するとともに、加熱された酸素富化空気を空気流路内部へ送風するので、空気流路の温度を高めに安定させることができ、湿度の高い酸素富化空気供給中によって供給経路内に発生する結露を抑制することができるので、酸素富化空気と一緒に使用者が水滴を吸引することを防止できる。
【００１４】
第６の発明は、周囲の環境温度を検知する温度検知手段と、温度検知手段の検知した情報から酸素富化空気の温度を制御する温度制御手段を備えた構成としてあり、周囲温度に応じて適度な温度に調整でき、酸素富化空気と一緒に使用者が水滴を吸引することを防止できるとともに、吐出される酸素富化空気が使用者にとって違和感のない温度とするものである。
【００１５】
第７の発明は、酸素富化空気を発生する酸素富化手段と、前記酸素富化手段で得られた酸素富化空気を吐出する吐出部と、前記酸素富化手段と前記吐出部とを接続する空気流路とを備え、前記空気流路に送られる酸素富化空気の温度を低減させる空気冷却手段を備えた構成としてあり、酸素富化空気自体を冷却手段にて強制的に適度に冷却するので、酸素富化空気自体の相対湿度を上昇させ、事前に結露させた上で、湿度の低い酸素富化空気を空気流路内部へ送風するので、供給経路内に発生する結露を抑制することができ、酸素富化空気と一緒に使用者が水滴を吸引することを防止できるようにするものである。
【００１６】
第８の発明は、空気冷却手段とともに、冷却時に発生する結露水を溜める結露水タンクを備えた構成としてあり、酸素富化空気自体を冷却手段にて強制的に適度に冷却するので、酸素富化空気自体の相対湿度を上昇させ、事前に結露させた発生した結露水を本体内部に溜めるので、集中的にメンテナンスしやすく、かつ、酸素富化空気と一緒に使用者が水滴を吸引することを防止できるようにするものである。
【００１７】
（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。
【００１８】
図１は全体構成を示すブロック図、図２は外観斜視図である。
【００１９】
図１において、装置本体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１５（本実施の形態の場合は酸素富化膜ユニット）を設けている。前記酸素富化手段１５の酸素富化膜ユニット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（酸素富化手段１５）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。
【００２０】
１０は吸引手段で、酸素富化手段１５で生成される酸素富化空気を、第１の連結管１１を経て吸引して、第２の連結管１２、接続部１４、チューブ３とヘッドセット６とを経て吐出部７から吐出させる。吸引手段１０は、酸素富化手段１５の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稼ぐために、運転時の圧力が高いベローズポンプを用いている。制御手段８からの駆動信号で吸引手段１０が吸引する。このように、第１の連結管１１と吸引手段１０と、第２の連結管１２と接続部１４と、チューブ３とヘッドセット６とで、酸素富化手段１５から吐出部７に至る空気流路２４を形成している。
【００２１】
図２において、装置本体１はその外郭まで突出した接続部１４に、チューブ３が接続され、ヘッドセット６につながれる。ヘッドセット６には、吐出部７が設けられ、使用者が本装置を使用して酸素富化空気を吸引するときに頭部近傍に本ヘッドセット６を装着するものである。
【００２２】
ここで空気流路２４を形成するチューブ３は、断熱性が高い材質で構成されている。
【００２３】
以上のように構成された酸素富化機においてその動作を説明する。
【００２４】
酸素富化空気発生運転時、制御手段８は吸引手段１０を駆動する。酸素富化手段１５で生成される酸素富化空気は、第１の連結管１１を経て吸引手段１０によって吸引され、第２の連結管１２と接続部１４とチューブ３とヘッドセット６を経て吐出部７から吐出される。チューブ３は断熱性に優れた材質で形成されており、周囲温度が低くても酸素富化空気が通るチューブ３内部は、その周囲から断熱されているので温度が低くならない。したがって、酸素富化空気発生運転中に空気流路２４（第１の連結管１１と吸引手段１０、第２の連結管１２と接続部１４とチューブ３とヘッドセット６）内面に発生する結露は抑制される。
【００２５】
以上のようにして、酸素富化機の酸素富化空気供給中は、空気流路内に結露した水滴の発生を抑制するので、使用者が酸素富化空気と一緒に水滴を吸引することを防止できる。
【００２６】
なお、本実施の形態においては、空気流路２４のチューブ３に限定して記載したが、空気流路２４を形成する他の部品（たとえば連結管１１や連結管１２）をあわせて断熱性の高い材質で形成することで効果は同様以上に得られることは当然である。
【００２７】
（実施の形態２）
次に本発明の第２の実施の形態について、図３を参照しながら説明する。図３は構成ブロック図である。なお、上記実施の形態と同一機能部位については同一記号を付与してその説明を省略する。
【００２８】
図３において、空気流路２４を形成するチューブ３の外周を、別体の外被体３３で覆う。外被体３３とチューブ３の間には空気層が形成され、周囲温度をチューブ３に伝導するのを防ぐ役割を果たしている。
【００２９】
以上のように構成された酸素富化機においてその動作を説明する。
【００３０】
酸素富化空気発生運転時は、上記実施の形態と同様の動作を行う。酸素富化手段１５で生成される酸素富化空気は、第１の連結管１１を経て吸引手段１０によって吸引され、第２の連結管１２と接続部１４とチューブ３とヘッドセット６を経て吐出部７から吐出される。チューブ３は外被体３３に周囲を覆われ断熱性を保たれている。したがって、周囲温度が低くても酸素富化空気が通るチューブ３内部は、その周囲から断熱されているので温度が保たれ、酸素富化空気発生運転中に空気流路２４（第１の連結管１１と吸引手段１０、第２の連結管１２と接続部１４とチューブ３とヘッドセット６）内面に発生する結露は抑制される。
【００３１】
以上のようにして、酸素富化機の酸素富化空気供給中は、空気流路内に結露した水滴の発生を抑制するので、使用者が酸素富化空気と一緒に水滴を吸引することを防止できる。
【００３２】
なお、外被体３３は、本実施の形態において特に材質について述べてはいないが、その目的から明らかなように断熱性の高い材質を用いることで効果が向上することは言うまでもない。また、チューブ３や外被体３３は、使用者が酸素富化空気吸入時にヘッドセット６を使用する際につながっているので、やわらかく、しかも軽量な材質を用いることが使用性向上につながることはいうまでもない。
【００３３】
（実施の形態３）
次に本発明の第３の実施の形態について、図４を参照しながら説明する。図４は構成ブロック図である。なお、上記実施の形態と同一機能部位については同一記号を付与してその説明を省略する。
【００３４】
図４において、空気流路２４を形成するチューブ３には、電熱線を周囲に施し通電することでチューブ３およびその内面を加熱することができる加熱手段４０を備えている。加熱手段４０は、制御手段８によって制御され、酸素富化空気の供給中は通電され常に加熱されるようになる。
【００３５】
以上のように構成された酸素富化機においてその動作を説明する。
【００３６】
酸素富化空気発生運転時は、上記実施の形態と同様の動作を行う。酸素富化手段１５で生成される酸素富化空気は、第１の連結管１１を経て吸引手段１０によって吸引され、第２の連結管１２と接続部１４とチューブ３とヘッドセット６を経て吐出部７から吐出される。このときチューブ３は加熱手段４０によって加熱される。したがって、周囲温度が低くても酸素富化空気が通るチューブ３内部は、適温に保たれ、酸素富化空気発生運転中に空気流路２４内面に発生する結露は抑制される。
【００３７】
以上のようにして、酸素富化機の酸素富化空気供給中は、空気流路内に結露した水滴の発生を抑制するので、使用者が酸素富化空気と一緒に水滴を吸引することを防止できる。
【００３８】
なお、装置本体に周囲温度検出手段４５を設け、周囲の温度を検出しながら加熱手段４０の温度制御を制御手段８を通じて行うことで、常にチューブ３内部は適温に保たれ、かつ、加熱のし過ぎを防止することができる。
【００３９】
また、上記形態では、酸素富化空気発生時、つまり使用者が装置を使用しているときに、加熱手段４０を加熱するような制御として記載したが、使用者が酸素富化空気吸引を終えた後、つまり使用後に加熱手段４０を動作させ、チューブ３内部に結露水として残っている水滴を蒸発させることも、制御の手段により可能である。
【００４０】
（実施の形態４）
次に本発明の第４の実施の形態について、図５を参照しながら説明する。図５は構成ブロック図である。なお、上記実施の形態と同一機能部位については同一記号を付与してその説明を省略する。
【００４１】
図５において、空気流路２４を形成する流路の一部に、流路を通る酸素富化空気自体を加熱する空気加熱手段５０が設けられている。空気加熱手段５０は、制御手段８によって制御され、酸素富化空気の供給中は通電され常に酸素富化空気が加熱されるようになる。
【００４２】
以上のように構成された酸素富化機においてその動作を説明する。
【００４３】
酸素富化空気発生運転時は、上記実施の形態と同様の動作を行う。酸素富化手段１５で生成される酸素富化空気は、第１の連結管１１を経て吸引手段１０によって吸引され、第２の連結管１２と接続部１４とチューブ３とヘッドセット６を経て吐出部７から吐出される。このとき酸素富化空気は空気加熱手段５０によって加熱される。したがって、周囲温度が低くても、暖められた酸素富化空気が空気流路２４を通るので、空気流路２４はしだいに暖められ、その結果、酸素富化空気発生運転中に空気流路２４内面に発生する結露は抑制される。
【００４４】
以上のようにして、酸素富化機の酸素富化空気供給中は、空気流路内に結露した水滴の発生を抑制するので、使用者が酸素富化空気と一緒に水滴を吸引することを防止できる。
【００４５】
なお、装置本体に周囲温度検出手段４５を設け、周囲の温度を検出しながら空気加熱手段５０の温度制御を制御手段８を通じて行うことで、常に空気流路２４内は周囲温度に応じ適温に保たれる。また、使用者が酸素富化空気を吸引する際に、周囲温度に適した温度の酸素富化空気を吸引することも可能となる。
【００４６】
（実施の形態５）
次に本発明の第５の実施の形態について、図６を参照しながら説明する。図６は構成ブロック図である。なお、上記実施の形態と同一機能部位については同一記号を付与してその説明を省略する。
【００４７】
図６において、空気流路２４を形成する流路の一部に、流露を通る酸素富化空気自体を冷却する空気冷却手段６０が設けられている。空気冷却手段６０は、制御手段８によって制御され、酸素富化空気の供給中は通電され常に酸素富化空気が冷却されるようになる。
また、空気流路２４の一部で、空気冷却手段６０が設けられる部分には、空気流路と連結された結露水タンク６５が備えられている。
【００４８】
以上のように構成された酸素富化機においてその動作を説明する。
【００４９】
酸素富化空気発生時の運転時は、上記実施の形態と同様の動作を行う。酸素富化手段１５で生成される酸素富化空気は、第１の連結管１１を経て吸引手段１０によって吸引され、第２の連結管１２と接続部１４とチューブ３とヘッドセット６を経て吐出部７から吐出される。このとき酸素富化空気は空気冷却手段６０によって冷却される。冷却される際、酸素富化空気内の水蒸気は一気に結露し始める。この結露が発生する部分は限定される。この結露発生部分には、空気流路２４と連結された結露水タンク６５が備えられており、結露水はすべてこの結露水タンク６５に集中して溜められる。したがって、いったん冷却され強制的に結露された後の酸素富化空気は、その湿度は十分に低減され、吐出口７へ送風され、その結果、酸素富化空気発生運転中に空気流路２４内面に発生する結露は抑制される。
【００５０】
以上のようにして、酸素富化機の酸素富化空気供給中は、空気流路内に結露した水滴の発生を抑制するので、使用者が酸素富化空気と一緒に水滴を吸引することを防止できる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上のように、本発明にかかる酸素富化機は、酸素富化空気と一緒に使用者が水滴を吸引することを防止できるため、清潔で、使用者に常にリフレッシュ感を提供する機器として、極めて有用なものである。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１の実施の形態における酸素富化機の全体構成を示すブロック図
【図２】同発明の実施の形態における酸素富化機の外観斜視図
【図３】本発明の第２の実施の形態における酸素富化機の全体構成を示すブロック図
【図４】本発明の第３の実施の形態における酸素富化機の全体構成を示すブロック図
【図５】本発明の第４の実施の形態における酸素富化機の全体構成を示すブロック図
【図６】本発明の第５の実施の形態における酸素富化機の全体構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００５３】
１  装置本体
３  チューブ
６  ヘッドセット
７  吐出部
８  制御手段
１０  吸引手段
１１  第１の連結管
１２  第２の連結管
１４  接続部
１５  酸素富化手段（酸素富化膜ユニット）
２４  空気流路
３３  外被体
４０  加熱手段
４５  周囲温度検出手段
５０  空気加熱手段
６０  空気冷却手段
６５  結露水タンク
【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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