(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
濃縮酸素を供給するための酸素出口部を有する酸素濃縮装置に装着される過熱検知アダプタであって、
前記酸素出口部と接続する第１端部と使用者まで前記濃縮酸素を届けるカニューラと接続する第２端部を有する本体部と、
前記第１端部と前記第２端部を連通させる酸素経路と、
前記カニューラの過熱により熱が伝わると前記酸素経路を閉塞して前記濃縮酸素の供給を遮断する酸素遮断部とを備え、
前記酸素経路がチューブであり、該内臓チューブは弾性変形可能なチューブであって、前記酸素遮断部は、前記カニューラの過熱により温度上昇して前記チューブの前記酸素流路を閉塞させる感温体である
ことを特徴とする過熱検知アダプタ。
【請求項２】
前記カニューラの過熱を検知する過熱検知部を有し、前記酸素出口部と前記第１端部とは、第１接続体を介して接続され、前記第２端部と前記カニューラとは、第２接続体を介して接続され、前記過熱検知部は前記第１端部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の過熱検知アダプタ。
【請求項３】
前記酸素経路がチューブであり、該チューブは弾性変形可能なチューブであり、前記酸素遮断部は、前記チューブの前記酸素流路を開く方向に保持し前記カニューラの過熱により温度上昇することで溶断する溶断部材と、前記溶断部材が溶断すると前記チューブの前記酸素流路を閉塞させる付勢部材とを有することを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の過熱検知アダプタ。
【請求項４】
前記酸素経路としてのチューブは、前記カニューラの過熱により温度上昇することで形状が変形して前記酸素流路を閉塞させる形状記憶チューブであることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の過熱検知アダプタ。
【請求項５】
前記第１接続体と前記第２接続体は同形状を有していることを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の過熱検知アダプタ。
【請求項６】
前記本体部内には、前記過熱検知部により検知された温度が予め定めた温度以上に達すると前記濃縮酸素の供給を遮断したことを報知する報知部が配置されていることを特徴とする請求項２ないし５のいずれかに記載の過熱検知アダプタ。
【請求項７】
前記報知部は、音で報知するブザーまたは光で報知するランプの少なくとも一方であることを特徴とする請求項６に記載の過熱検知アダプタ。
【請求項８】
前記本体部を前記酸素濃縮装置に対して固定するための取り付け部材を有することを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の過熱検知アダプタ。
【請求項９】
前記過熱検知アダプタを備えることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の酸素濃縮装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気中から酸素を分離生成する酸素濃縮装置に後付け可能な過熱検知アダプタおよび過熱検知アダプタを有する酸素濃縮装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
肺に疾病を抱える患者（使用者）が高濃度の酸素を吸引するために使用する酸素濃縮器は、種々提案されている。大気の一部を用いてコンプレッサにより圧縮空気を作り、この圧縮空気を吸着用の筒体内部に送り込み、該吸着筒体内の吸着剤に窒素を吸着させることにより生成した濃縮酸素を、カニューラを用いて患者に摂取させる比較的コンパクトな酸素濃縮装置は、特許文献１のものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１３７８５３号公報
【特許文献２】特開２００９−１８３５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１の酸素濃縮装置では、患者は鼻カニューラを、カプラを介して酸素濃縮装置の酸素出口部に対して接続して、酸素出口部から出る濃縮酸素を吸入する。しかし、患者が鼻カニューラを用いて濃縮酸素を吸入している際に、酸素が助燃性ガスであるために、酸素濃縮装置の近くで喫煙する行為や火気を使用する行為は厳禁である。にもかかわらず、例えば患者が喫煙することにより、鼻カニューラ等のチューブに直接引火して事故が発生する恐れがあり、場合によっては酸素濃縮装置自体に引火して火災が拡大してしまう懸念がある。
特許文献２の酸素濃縮装置は、カニューラの途中に温度感知センサを配置して、その検出信号により酸素の供給を止めるというだけの構成であるが、該文献に記載の摂氏５０度付近で酸素供給を停止するというきわめて単純な仕組みでは、例えば酸素濃縮装置を使用している室内に暖房機があり、その輻射熱が当たっただけで酸素供給を遮断したり、夏季の密室等において酸素濃縮装置が置かれた環境温度が上昇すると、それだけで装置が動作しない恐れがあり、使い勝手に乏しく、実現性が低い。
【０００５】
そこで、本発明は、患者が鼻カニューラ等のカニューラを用いて酸素を吸入している際に火災や異常な過熱環境にさらされた場合に、確実に過熱環境を検知して安全性を確保することができるだけではなく、既存の火災予防対策の施されていない酸素濃縮装置に対して後付けすることも可能な過熱検知アダプタおよび過熱検知アダプタを有する酸素濃縮装置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】
本発明の過熱検知アダプタは、濃縮酸素を供給するための酸素出口部を有する酸素濃縮装置に装着される過熱検知アダプタであって、前記酸素出口部と接続する第１端部と使用者まで前記濃縮酸素を届けるカニューラと接続する第２端部を有する本体部と、前記第１端部と前記第２端部を連通させる酸素経路と、前記カニューラの過熱により熱が伝わると前記酸素経路を閉塞して前記濃縮酸素の供給を遮断する酸素遮断部とを有することを特徴とする。
上記構成によれば、アダプタの本体内にある酸素経路に過熱を検出すると該酸素経路を閉じる酸素遮断部を設けたので、以上な加熱環境や火災の発生を未然に防止できる。しかもこれらの仕組みはアダプタ内に組み込まれているので、既成の製品に組み込むことも容易である。
【０００７】
好ましくは、前記カニューラの過熱を検知する過熱検知部を有し、前記酸素出口部と前記第１端部とは、第１接続体により接続され、前記第２端部と前記カニューラとは、第２接続体を介して接続され、前記過熱検知部は前記第１端部に配置されていることを特徴とする。
上記構成によれば、酸素出口部と本体部内の酸素経路の第１端部は、第１接続体により簡単に接続でき、本体部内の酸素経路の第２端部とカニューラは、第２接続体により簡単に接続できるので、過熱検知アダプタが、酸素濃縮装置の既設の酸素出口部に対して簡単に後付けをすることができる。
好ましくは、前記酸素経路がチューブであり、該チューブは弾性変形可能なチューブであって、前記酸素遮断部は、前記カニューラの過熱により温度上昇して前記チューブの前記酸素流路を閉塞させる感温体であることを特徴とする。
上記構成によれば、感温体が、機械的にチューブに押し付けるだけで、チューブの酸素流路を閉塞して酸素の供給を確実に遮断できる。
【０００８】
好ましくは、前記酸素経路がチューブであり、該チューブは弾性変形可能なチューブであり、前記酸素遮断部は、の前記酸素流路を開く方向に保持し前記カニューラの過熱により温度上昇することで溶断する溶断部材と、前記溶断部材が溶断すると前記チューブの前記酸素流路を閉塞させる付勢部材とを有することを特徴とする。
上記構成によれば、付勢部材が、機械的にチューブに押し付けるだけで、チューブの酸素流路を閉塞して酸素の供給を確実に遮断できる。
好ましくは、前記酸素経路としてのチューブは、前記カニューラの過熱により温度上昇することで形状が変形して前記酸素流路を閉塞させる形状記憶チューブであることを特徴とする。
上記構成によれば、チューブ自体が、機械的に酸素流路を閉塞して酸素の供給を確実に遮断できる。
【０００９】
好ましくは、前記第１接続体と前記第２接続体は同形状を有していることを特徴とする。
上記構成によれば、第１接続体と第２接続体は同形状のものを採用できるので、酸素濃縮装置の第１接続体からカニューラを取り外した後に、第１接続体には本体部内のチューブの第１端部を接続し、第２接続体にはカニューラを接続すれば、過熱検知アダプタは簡単に後付けすることができるとともに、第１接続体と第２接続体は同形状のものを採用できるのでコストダウンを図ることができる。
【００１０】
好ましくは、前記本体部内には、前記過熱検知部により検知された温度が予め定めた温度以上に達すると前記濃縮酸素の供給を遮断したことを報知する報知部が配置されていることを特徴とする。
上記構成によれば、患者は、濃縮酸素の供給が遮断されたことを確実に認知することができる。
好ましくは、前記報知部は、音で報知するブザーまたは光で報知するランプの少なくとも一方であることを特徴とする。
上記構成によれば、患者は、濃縮酸素の供給が遮断されたことを、音または光の少なくとも一方により確実に認知することができる。
好ましくは、前記本体部を前記酸素濃縮装置に対して固定するための取り付け部材を有することを特徴とする。
上記構成によれば、過熱検知アダプタは酸素濃縮装置に対して確実に固定できる。
【００１１】
好ましくは、酸素濃縮装置は、前記過熱検知アダプタを備えることを特徴とする。
上記構成によれば、患者がカニューラを用いて酸素を吸入している際に火災や異常な過熱環境にさらされた場合に、過熱検知アダプタは、確実に過熱環境を検知して安全性を確保することができ、既存の酸素濃縮装置に対して後付けが可能である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、患者がカニューラを用いて酸素を吸入している際に火災や異常な過熱環境にさらされた場合に、確実に安全性を確保することができ、既存の酸素濃縮装置に対して後付けが可能な過熱検知アダプタおよび過熱検知アダプタを有する酸素濃縮装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態にかかる酸素濃縮装置の外観斜視図である。
【図２】酸素濃縮装置の操作パネルの概略平面図である。
【図３】酸素濃縮装置の内部構成を示すために背面側から見た立体分解図である。
【図４】酸素濃縮装置の系統図である。
【図５】酸素濃縮装置と、過熱検知アダプタと、カニューラの接続端部を示す図である。
【図６】酸素濃縮装置の酸素出口の付近と、過熱検知アダプタと、カニューラの接続端部の構造例を示す斜視図である。
【図７】酸素濃縮装置の酸素出口の付近と、過熱検知アダプタと、カニューラの接続端部の構造例を示す断面図である。
【図８】酸素遮断部の構造例を示す図である。
【図９】酸素遮断部の別の構造例を示す図である。
【図１０】酸素遮断部の別の構造例を示す図である。
【図１１】本発明の別の実施形態を示している一部を省略した側面図である。
【図１２】本発明の別の実施形態を示す断面図である。
【図１３】本発明の別の実施形態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照して詳しく説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
図１は、本発明の実施形態にかかる酸素濃縮装置の外観斜視図、図２は、酸素濃縮装置の操作パネルの概略平面図である。
図１と図２では、酸素濃縮装置１０は、後付けの過熱検知アダプタ３００を有する酸素濃縮装置であり、例えば上端に取手となるハンドル１２を設けた縦長の本体ケース１１を備えている。本体ケース１１を除く酸素濃縮装置１０の内部構造は、後述する図３に示されている。
【００１５】
本体ケース１１の上端付近には操作パネル１３がやや前傾して設けられている。この操作パネル１３には、左から順に、ダイヤル式の電源スイッチ１４と、酸素出口部１５と、酸素流量設定スイッチ１６と、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）または液晶表示等にて、セグメント数字で表示を行う酸素流量表示部１８が配置されている。
図１では、第１接続体としての例えば、第１カプラソケット４００が酸素出口部１５の上方位置に離して図示されている。この第１カプラソケット４００は、酸素出口部１５に形成された段差部に対して装着されることで酸素出口部１５に対して気密状態でしかも着脱自在に接続できる。後で詳しく説明するが、過熱検知アダプタ３００の本体部３０１の第１端部３０１Ａが、この第１カプラソケット４００に対して、着脱自在に接続できるようになっている。過熱検知アダプタ３００の本体部３０１の第２端部３０１Ｂには、第２接続体としての例えば、第２カプラソケット５００が取り付けられており、第２カプラソケット５００は、酸素吸入用のカニューラ２２に対して、着脱自在に接続できる。
【００１６】
図１に示す本体ケース１１の底蓋２６には、４つのゴム足２７が四隅に固定されており、床面上に設置して使用するときに横滑りを防止している。２本の固定ネジを穴１０ａにそれぞれ通してねじ込むことで、外出時等の移動時に使用するキャリア２５が、底蓋２６に対して固定できる。このキャリア２５には、上記の各ゴム足２７を収容できる孔部１０ｂが対応位置に穿設されるとともに、四隅に樹脂製の自在キャスタが配置されている。
【００１７】
図２は、上述した操作パネル１３を拡大して示している。電源スイッチ１４は図示のオフ位置と約９０度分時計周りに回転したオン位置との間で操作される。この電源スイッチ１４のオン位置に相当する位置には緑と赤に点灯する例えば発光ダイオード等を内蔵した運転状態ランプが設けられている。また、この運転状態ランプ１４Ｂの上にはバッテリ残量モニタ１４Ｃが設けられている。
【００１８】
中央の酸素出口部１５の上には、「点検」の文字またはこれに相当するキャラクター表示等を横に印刷した警報表示部１５Ｃが配置され、この警報表示部１５Ｂの下方には緑と赤と黄色とに点灯する例えば発光ダイオードを内蔵した酸素ランプ１５Ｃが設けられている。
酸素流量設定スイッチ１６は、上下矢印を印刷したフラットスイッチ１６ａ，１６ｂとして設けられている。この酸素流量設定スイッチ１６は、９０％程度以上に濃縮された酸素を、最小で毎分当たり０．２５Ｌ(リットル)から最大で５Ｌまでの間、０．２５Ｌ段階または０．０１Ｌ段階で押圧操作する度に酸素流量が設定できるように構成されており、上方の酸素流量表示部１８によりその時の流量設定を表示することにより、酸素生成能力を変えることが可能である。同調ランプ１９は、濃縮酸素を呼吸同調により断続供給状態で運転中であることを、点灯または点滅表示により患者に知らせるために設けられている。
【００１９】
図３は、酸素濃縮装置１０の内部構成を示すために背面側から見た立体分解図である。
図３の下方の位置には、上記のゴム足２７を四隅に固定した樹脂製の底蓋２６が、配置され、この底蓋２６は図１では二点鎖線で示している。底蓋２６は、樹脂製のベース体４０の底面に対して複数の固定ネジを用いて固定されている。このベース体４０は、四面から下方に向けて連続形成された壁面を一体成形した箱状に成形されており、裏面の壁面上には、各コネクタ１３１、１３０が固定されている。このベース体４０の上には二段式防音室３４が配置されるようになっている。
図３に示すように、排気口４０ｃ、４０ｃが、図１のケース本体１１に設けた図示しない裏面カバーの各排気口に対向するとともに内部の電源室に連通するように穿設されており、これらの排気口４０ｃを介して最終的な外部排気が行われる。このベース体４０の上面は、図示のように平らに形成されるとともに、二段式防音室３４の左右面と裏面の三方側から固定ネジで固定するための孔部を穿設した起立部４０ｆを３方から一体成形している。また、ベース体４０の上面には、上記の電源室に連通した排気用開口部４０ｂをさらに穿設している。
【００２０】
図３に示す二段式防音室３４は、図面の手前側の側方から出し入れ可能な上段部材３６上に２個の送風ファン１０４を固定し、同じく側方から出し入れ可能な下段部材３７上に設けた圧縮空気発生部としてのコンプレッサ１０５を防振状態で配設した密閉箱３５であり、軽量金属板から構成されている。
この二段式防音室３４は、図３において手前側に示した防音室蓋３９と奥側に示した防音室蓋３８を、複数の固定ネジで固定するようにしている。このために、二段式防音室３４は、図示のように曲げ加工されるとともにインサートナットを植設した取付部が一体的に設けられている。この二段式防音室３４の内部には防音材５１が敷設される。また二段式防音室３４の外周面には制振部材であって、合成ゴムと特殊樹脂材料を混合した素材をシート状のものが敷設されており、アルミの薄板製である二段式防音室３４自体が共鳴等で振動しないように防止している。
【００２１】
図３に示すように、二段式防音室３４の上段部材３６の上方の左右の側壁面には、第１開口部３５ａが穿設されており、外気を内部に導入するように構成されている。この上段部材３６には、図４で説明する配管２４をラバーブッシュにより固定するための複数の固定孔３６ｈが穿設されており、配管２４を支持するとともに振動防振機能をラバーブッシュと協働して行う。
図３の各送風ファン１０４は、例えば、インバータ制御のシロッコファンを用いることができる。各送風ファン１０４は、それぞれの送風口が下方に向くようにしてブラケットを用いて上段部材３６に固定されている。この各送風ファン１０４の間には、図４に示す三方向切換弁１０９ａ，１０９ｂ等が配置されている。図３に示すように、各送風ファン１０４には、ファン回転検出部１２６が設けられている。ファン回転検出部１２６は、例えばインタラプタ型フォトセンサ等の回転検出計等を利用することができる。
【００２２】
図３に示す二段式防音室３４の左側の側壁面には、筒状の吸着筒体１０８ａ、１０８ｂが、吸気用バッファタンク１０１と並べて配置されており、側壁面に固定された固定具４９ｋにバンド４９を通過後にバンド４９を締め上げることで図示のように固定されている。吸着筒体１０８ａ、１０８ｂはベース体４０の上面に載るが、全長の長いバッファタンク１０１の一部は開口部４０ｄ中に挿入されて固定される。
図３に示す製品タンク１１１は、ブロー成形されるポリプロピレン樹脂製であって図示のように長手方向に横たえて上方に配置される。遮蔽板３２も軽量化のために樹脂製であり、図示のようにスピーカ２３と外部コネクタ１３３を設けており、二段式防音室３４の上方の外壁面に対して固定ネジを用いて固定される補強を兼ねた取り付け部を一体成形している。
【００２３】
二段式防音室３４の上方の壁面には、放熱部材５２、５３が固定ネジで固定されるとともに、各制御基板２００Ｃ（後述するＣＰＵ２００を含む基板）と、制御基板２０１（モータ制御部を含む基板）とその他の要素が、起立状態で固定されている。放熱部材５２，５３は、制御基板２００Ｃ，２０１の放熱効果を高めている。遮蔽板３２は上記のように一部が外部に出るので黒色顔料を用いて黒色に着色されている。二段式防音室３４の右側の側壁面には、酸素センサ１１４と比例開度弁１１５と圧力調整器１１２と流量センサ１１６とデマンド弁１１７と、回路基板２０２と温度センサ１２５が固定されている。
【００２４】
図４は、酸素濃縮装置１０の系統図（配管図）である。
図４では、二重線は空気、酸素、窒素ガスの流路であり、概ね配管２４、２４ａ〜２４ｇで示されている。また、細い実線は電源供給または電気信号の電気配線を示している。
以下の説明では、コンプレッサ１０５として圧縮手段（圧縮空気発生部）と減圧手段（負圧発生部）を一体化構成したものを用いる場合について述べる。しかしながら、この構成に限定されず、圧縮空気発生部と負圧発生部を個別に構成しても良いことは言うまでもない。加えて、負圧発生部が無くても良い。また、吸気口を介して外気を内部に導入し、排気口を介して外部に排出する表面カバーと裏面カバー（本体ケース１１の一部）は、密閉容器として図４において破線で図示されている。
【００２５】
次に、図４を参照して導入空気の流れに沿って順次述べる。
図４において、空気（外気）が、フィルタ交換用蓋体に内蔵された外気導入用フィルタ２０を通過して、酸素濃縮装置１０内部に矢印Ｆ方向に導入される。この空気は、一対の送風ファン１０４、１０４による送風により、破線で示す二段式防音室３４内に入る。図３を参照して説明したように、二段式防音室３４では、空気が、二段式防音室３４（破線図示の）側面に穿設された開口部３５ａを介して、二段式防音室３４内に入る。二段式防音室３４では、上段部材上に送風ファン１０４、１０４を配設し、下段部材にコンプレッサ１０５を防振状態で配設している。
この空気の一部を、コンプレッサ１０５の圧縮手段１０５ａに対して原料空気として供給するために、配管２４ａの開口部が二段式防音室３４内に開口して設けられており、配管２４ａの途中に二次濾過を行う吸気フィルタ１０１と大容量の吸気マフラ１０２とが設けられている。このように構成することで、原料空気の吸気音が二段式防音室３４内に留まるようにして吸気音を低減している。
【００２６】
図４に示す二段式防音室３４は、軽量化のために厚さ約０．５ｍｍ〜２．０ｍｍの強化軽合金、アルミ合金、チタン合金板または他の好適な材料から構成される。このように薄板から構成するとネジ孔部の強度が確保されない。そこで、ネジ孔部としてインサートナットを適所に固定している。この二段式防音室３４の内部には、原料空気を圧縮して圧縮空気を発生するコンプレッサ１０５の圧縮手段１０５ａと減圧手段１０５ｂとを好ましくは一体構成したコンプレッサ１０５が、防振状態で固定されている。このコンプレッサ１０５に近接して、温度的環境がほぼ同一の箇所に温度センサ１２５が配置されている。
【００２７】
次に、濾過された原料空気は、コンプレッサ１０５の圧縮手段１０５ａで加圧されて圧縮空気となるが、この時に圧縮空気は温度上昇した状態で配管２４ｃに送り出されるので、この配管２４ｃを放熱効果に優れた軽量の金属パイプとし、送風ファン１０４からの送風で冷却すると良い。このように圧縮空気を冷却することで高温では機能低下する吸着剤であるゼオライトが窒素の吸着により酸素を生成するための吸着剤として、十分に酸素を９０％程度以上に濃縮できることとなる。
【００２８】
圧縮空気は、配管２４ｃを介して吸着部としての第１吸着筒体１０８ａと第２吸着筒体１０８ｂに対して交互に供給される。このため切換弁（三方向切換弁）１０９ａ、１０９ｂが図示のように接続されている。これらの切換弁１０９ａ、１０９ｂと、さらに第１吸着筒体１０８ａと第２吸着筒体１０８ｂの不要ガスを脱離させるため（パージ（浄化）を行うため）に、減圧手段１０５ｂに連通する配管２４ｆには、負圧破壊第１弁１２０と負圧破壊第２弁（圧調整弁）１２１が直列に複数（少なくとも２つ）配置されている。これらの負圧破壊第１弁１２０と負圧破壊第２弁（圧調整弁）１２１を開くことで、配管２４ｆ内の圧力を均圧工程時には大気圧付近まで、所定流量以下では圧力コントロールすることでコンプレッサの振動抑制と低電量化を図っている。
【００２９】
図４に示す第１吸着筒体１０８ａと第２吸着筒体１０８ｂ内に夫々貯蔵されている触媒吸着剤の一例としては、ゼオライトが用いられている。
第１吸着筒体１０８ａと第２吸着筒体１０８ｂの上方の出口側には、逆止弁と、絞り弁と開閉弁とからなる均等圧弁１０７が分岐接続されている。また、均等圧弁１０７の下流側は合流するように配管２４ｄが成されており、分離生成された９０％程度以上の濃度の酸素を貯蔵するための容器となる製品タンク１１１が配管されている。また、各吸着筒体内の圧力を検出する圧力センサ２０８が配管されている。
【００３０】
図４の製品タンク１１１の下流側には、出口側の酸素の圧力を一定に自動調整する圧力調整器１１２が配管されている。この圧力調整器１１２の下流側には、ジルコニア式あるいは超音波式の酸素（濃度）センサ１１４が接続されており、酸素濃度の検出を間欠（１０〜３０分毎）または連続で行うようにしている。
酸素（濃度）センサ１１４の下流側には、酸素流量設定スイッチ１６に連動して開閉する比例開度弁１１５が接続されており、その下流側には酸素流量センサ１１６が接続されている。このセンサ１１６の下流には、呼吸同調制御のための負圧回路基板を介してデマンド弁１１７が接続されており、滅菌フィルタ１１９を経て、酸素濃縮装置１０の酸素出口部１５に対して接続されている。以上の構成により、患者は、酸素出口部１５と、後付けの過熱検知アダプタ３００と、カニューラ２２を経て、最大流量５Ｌ／分で約９０％程度以上に濃縮された酸素の吸入が可能になる。
【００３１】
次に、図４に示す電源系統は、ＡＣ（商用交流）電源のコネクタ１３０と、装置本体に内蔵される内蔵バッテリ２２８と、コネクタ１３１を介して着脱自在可能に設けられる外部バッテリ２２７と電源制御回路２２６から構成されている。コネクタ１３０は、所定直流電圧に整流するスイッチングレギュレータ式のＡＣアダプタ１９に接続される。
内蔵バッテリ２２８および外部バッテリ２２７は繰り返し充電可能な２次電池であり、内蔵バッテリ２２８は電源制御回路２２６からの電力供給を受けて充電される。なお、少なくとも内蔵バッテリ２２８は、少なくとも５００回（数１００回程度）程度の繰り返し充放電が可能で、バッテリ残量、使用充放電サイクル数、劣化程度、出力電圧等のマネジメント機能を有するものが使用され、バッテリ残量、残充電容量、充放電回数を外部の携帯端末などで確認可能なマネジメント機能を有するものが好ましい。
【００３２】
図４の外部バッテリ２２７については、コネクタ１３１を介する接続状態において、電源制御回路２２６からの電力供給を受けて充電することもできるが、通常は別途準備されるバッテリチャージャーを用いて繰り返し充電される。または、専用設計されたバッテリチャージャーを一体化した外部バッテリ２２７として準備しても良い。
以上の電源系統の構成において、酸素濃縮装置はＡＣアダプタ１９からの電力供給を受けて作動する第１電力供給状態と、内蔵バッテリ２２８からの電力供給を受けて作動する第２電力供給状態と、外部バッテリからの電力供給を受けて作動する第３電力供給状態との３系統の電力供給状態の内の一つに自動切換えされて使用される。
【００３３】
この電源自動切換えのための優先順位は、上記の第１電力供給状態、第３電力供給状態、第２電力供給状態の順序で自動決定するように中央制御部２００により電源制御回路２２６が制御される。また、電源制御回路２２６と、内蔵バッテリ２２８については、酸素濃縮装置１０の低重心化を図るために後述するように底面に配設される。外部バッテリ２２７は、キャリア２５の収容部に内蔵されることにより外出時等で使用可能になる。この外部バッテリ２２７には、上記の充電残量表示部他が設けられているので残り使用時間を音声ガイドとともに知ることができる。
【００３４】
図４のＡＣアダプタ１９は、周波数の違いの影響および電圧の変動を受けずに所定直流電圧を発生することが可能であり、かつまた小型軽量に構成できるスイッチングレギュレータ式が良いが、通常のトランス式でも良い。また、内蔵バッテリ２２８および外部バッテリ２２７は充電時のメモリ効果が少なく再充電時にも満杯充電できるリチウムイオン、リチウム水素イオン２次電池が良いが、従来からのニッケルカドミウム電池でも良い。さらに、緊急時に備えて、どこでも入手可能な単２乾電池のボックスとして外部バッテリを構成しても良い。
【００３５】
酸素濃縮装置１０の中央制御部２００は、生成する酸素量に応じた、最適な動作モードに切り替える機能を備えており、自動的にコンプレッサ１０５、送風ファン１０４を、多くの酸素生成をする場合は高速に、少ない酸素生成時において低速に回転駆動する制御を行うことで特に、内蔵バッテリ２２８を温存させるようにしている。この結果、外部バッテリ２２７を充電し忘れた場合であっても突然の外出時や停電時等の対応が可能になるように配慮されている。
【００３６】
図４の中央制御部２００には、コンプレッサ１０５の回転体である直流モータおよび送風ファン１０４のモータの駆動制御を夫々行うモータ制御部２０１および上記のスピーカ２３Ｓに接続されることで音声内容を発生する音声制御部２０３、酸素流量表示部１８が接続されている。
この中央制御部２００には、所定動作プログラムを記憶したＲＯＭ（読み出し専用メモリ）が内蔵されるとともに、記憶装置２１０と不揮発メモリ２０５と一時記憶装置２０６とリアルタイムクロック２０７とがさらに接続されており、外部コネクタ１３３を介して通信回線などと接続することで記憶内容へのアクセスが可能となるように構成されている。
【００３７】
上記の三方向切換弁１０９ａ、１０９ｂと均等圧弁１０７と、第１吸着筒体１０８ａと第２吸着筒体１０８ｂ内の不要ガスを脱離させるための負圧発生部１０５ｂと配管２４ｆ内の圧力を制御するための負圧破壊第１弁１２０と負圧破壊第２弁１２１と酸素濃度センサ１１４と比例開度弁１１５と、流量センサ１１６とデマンド弁１１７を駆動制御する弁及び流量制御部２０２が、中央制御部２００に電気的に接続されている。ただし、図４の図示の簡単化のために配線の図示は省略している。
ところで、総重量が約１ｋｇのコンプレッサ１０５は、モータ制御部２０１に内蔵される可変速度制御器であって正弦波駆動波形によりモータの駆動制御が行われることで運転音を低くしている。このコンプレッサ１０５は、各速度で運転可能であって、必要な真空（負圧）／正圧の圧力レベルと流量を発生でき、僅かな騒音と振動しか出さず、僅かな熱しか発生せず、小型軽量であって僅かな電力消費で運転できることが好ましい。
【００３８】
可変速度制御手段である可変速度制御器をモータ制御部２０１に備えることにより、患者の活動レベル、環境条件に基づいてコンプレッサ１０５の速度を自在に変化させることができる。この結果、患者が座ったり寝たりしている等、患者の酸素要求が比較的低いことがデマンド弁１１７によって呼吸同調により判断されると、コンプレッサ１０５の駆動回転速度を自動的に落とすことができる。また、患者が立ったり、活動的であったり、酸素濃度の低い高地にいるときなど、患者の酸素要求が比較的高く、酸素要求量が高まったと判断されると速度を自動的に高めることができる。
以上のモータ制御によって酸素濃縮装置１０全体の消費電力が低減され、充電式バッテリでの駆動時の寿命を延ばすことが可能になるとともに、充電式バッテリの重量と大きさを軽減し、コンプレッサ１０５の摩耗度を低めて寿命を延ばすことで信頼性を向上できる。
【００３９】
このコンプレッサ１０５は、上記のように圧縮空気発生と負圧発生の両方の機能を備えるものであり、取り出される酸素流量に応じて回転数が自動制御される。具体的には、回転速度が５００ｒｐｍから３０００ｒｐｍの間で制御され、通常の速度である１７００ｒｐｍ程度で回転するときの操作寿命を１５０００時間と長くできるようにしている。また、このコンプレッサ１０５は、空気を１００ｋＰａ、好ましくは７５ｋＰａ程度に圧縮する性能を備えている。また、上記の操作寿命が経過すると音声ガイドにて知らせる機能を備えている。
ここで、冷却ファンである送風ファン１０４を駆動するファンモータは、ＤＣブラシレスファンが用いられており、ＰＷＭ制御又は電圧制御により回転数制御を容易に行うことができるようにされている。
【００４０】
次に、図５〜図７を参照して、図１と図４に示す過熱検知アダプタ３００の構成例を説明する。
図５は、酸素濃縮装置１０と、過熱検知アダプタ３００と、カニューラの接続端部２３Ｔを示し、図６は、酸素濃縮装置１０の酸素出口部１５の付近と、過熱検知アダプタ３００と、カニューラの接続端部２３Ｔの構造例を示す斜視図である。図７は、酸素濃縮装置１０の酸素出口部１５の付近と、過熱検知アダプタ３００と、カニューラの接続端部２３Ｔの構造例を示す断面図である。
【００４１】
図５と図６に示すように、酸素濃縮装置１０の酸素出口部１５は、出口凹部１５Ｗを有しており、この出口凹部１５Ｗの底部１５Ｂは、図７に示すように水平線ＨＬに対して所定角度θだけ傾けて形成されている。これにより、酸素出口部１５が患者に対面して見やすくしているので、過熱検知アダプタ３００の脱着操作が容易に行える。過熱検知アダプタ３００は、過熱検知ユニットとも呼ぶことができ、酸素濃縮装置１０の酸素出口部１５とカニューラの接続端部２３Ｔとの間に、後付けで簡単にしかも確実に装着することができる構造を有している。カニューラ２２
【００４２】
図７に示すように、酸素出口部１５は、出口凹部１５Ｗ内において、底部１５Ｂに対して垂直に立てて固定されている。図６と図７に示すように、酸素出口部１５は、連結部材４２０を介して配管２４に接続されている。酸素出口部１５は、リング状のフランジ部１５Ｆと円筒部１５Ｇ、１５Ｈを有している。円筒部１５Ｇは段差状の部分であり、フランジ部１５Ｆは、円筒部１５Ｇと円筒部１５Ｈの間に形成されている。この酸素出口部１５は、熱伝導率の高いさびにくい金属材料、例えば銅合金やアルミニウム合金等により作られている。
図７に示す第１カプラソケット４００は、酸素出口部１５へワンタッチで装着して接続することができる。すなわち、図６に示すように第１カプラソケット４００は押圧ボタン４００Ｎと先端部４００Ｓを有している。図６に示すように、患者がこの押圧ボタン４００Ｎを矢印方向に押しながら、第１カプラソケット４００を上方向に引くことで、第１カプラソケット４００は酸素出口部１５からワンタッチで外すことができる。また、患者が第１カプラソケット４００を逆方向に押すことで、第１カプラソケット４００は酸素出口部１５へワンタッチで装着して接続することができる。
【００４３】
次に、図５から図７を参照して、過熱検知アダプタ３００の構造例を説明する。
図５から図７に示すように、過熱検知アダプタ３００は、第１カプラソケット４００と、カニューラの接続端部２３Ｔとの間に、後付けにより簡単に着脱自在に連結して配置することができる構造を有している。
図６と図７に示すように、この過熱検知アダプタ３００は、本体部３０１の第２カプラソケット５００と接続されている。
【００４４】
図６と図７に示すように、第１カプラソケット４００と第２カプラソケット５００は、望ましくは同形状のものを採用している。これにより、図７に示す酸素濃縮装置１０側の第１カプラソケット４００に対してカニューラ２２が直接接続されているこれまでの使用状態から、患者が第１カプラソケット４００からカニューラ２２を取り外した後に、第１カプラソケット４００の先端部４００Ｓには本体部３０１の酸素経路としての、例えば、チューブ３０３の第１端部３０３Ａを接続し、しかも本体部３０１の第２カプラソケット５００にはカニューラ２２を接続すれば、過熱検知アダプタ３００は簡単に後付けすることができる。第１カプラソケット４００と第２カプラソケット５００は同形状のものを採用できるので，別の形状を有する２つのカプラソケットを用いるのに比べてコストダウンを図ることができる。
第１カプラソケット４００と第２カプラソケット５００は、好ましくは屈曲可能な難燃性樹脂、例えば米国のＵＬ−９４規格のＶ−０ランク品、または酸素指数が２６以上の性能を有する難燃性樹脂を使用している。この第１カプラソケット４００と第２カプラソケット５００は、自己消火性を有する難燃性樹脂により形成されているが、自己消火性を有する難燃性樹脂とは、耐燃性を有する樹脂であり、接炎するときに過熱するが、火炎が伝搬せずに火炎を取り去った後、一定時間内に自己消火する性質をいう。
【００４５】
図７に示す第２カプラソケット５００は、接続部材５３０へワンタッチで装着して接続することができる。すなわち、図６に示すように第２カプラソケット５００は押圧ボタン５００Ｎと先端部５００Ｓを有している。図６に示すように、患者がこの押圧ボタン５００Ｎを矢印方向に押しながら、第２カプラソケット５００を上方向に引くことで、第２カプラソケット５００は接続部材５３０からワンタッチで外すことができる。また、患者が第２カプラソケット５００を逆方向に押すことで、第２カプラソケット５００は接続部材５３０へワンタッチで装着して接続することができる。
【００４６】
図６と図７に示すように、接続部材５３０は連結部材５２０に接続されている。接続部材５３０は、リング状のフランジ部５３０Ｆと円筒部５３０Ｇ、５３０Ｈを有している。円筒部５３０Ｇは段差状の部分であり、フランジ部５３０Ｆは、円筒部５３０Ｇと円筒部５３０Ｈの間に形成されている。接続部材５３０は、熱伝導率の高いさびにくい金属材料、例えば銅合金やアルミニウム合金等により作られている。図７に示すように、第１カプラソケット４００の先端部４００Ｓは、チューブ３０３の第１端部３０３Ａに対して圧入により接続されている。しかも連結部材５２０は、チューブ３０３の第２端部３０３Ｂに対して圧入により接続されている。例えば、酸素出口部１５と接続部材５３０は、同じものを使用することが好ましい。連結部材４２０と連結部材５２０は、同じものを使用することが望ましい。これにより、コストダウンを図ることができる。
図５と図７に示す過熱検知アダプタ３００の本体部３０１は、例えば難燃性樹脂あるいは金属により作られている。本体部３０１は例えば円筒状の部材であり、本体部３０１の内部には、断面円形の貫通路３０２が形成されている。この貫通路３０２内には、チューブ３０３が配置されており、このチューブ３０３は、カニューラ２２と同様に柔軟性を有する、例えば塩化ビニル、ポリエチレン、シリコーンゴムにより作られている。通常の大気酸素濃度では燃えない、自己消火性の塩化ビニルが好ましい。もちろん難燃性のフッ素樹脂でもよい。
【００４７】
図５と図７に示すように、本体部３０１は、制御部３１０と、バッテリ３１１と、火炎検知部の一例である温度センサ３２０と、警報ランプ３２５、警報ブザー３２７と、酸素遮断部３３０を有している。バッテリ３１１は、制御部３１０に電源供給するために配置され、例えばボタン電池のような小さな電池を採用している。制御部３１０は、警報ランプ３２５、警報ブザー３２７のそれぞれの動作を制御する。温度センサ３２０は、好ましくは接続部材５３０のフランジ部５３０Ｆに内蔵されている。温度センサ３２０が温度を検出した時の温度信号ＴＳは、制御部３１０に送られる。
【００４８】
このように、接続部材５３０は、熱伝導率の高いさびにくい金属材料、例えば銅合金やアルミニウム合金等により作られていることで、接続部材５３０は、カニューラ２２と第２カプラソケット５００からの熱を、素早く温度センサ３２０に伝導できるので、温度センサ３２０による温度検知速度を早くすることができる。
患者が図１に示すカニューラ２２を用いて濃縮酸素を吸入している際に、火災や異常な高温環境にさらされた時に、カニューラ２２が直接過熱して高温状態になるおそれがある。そこで、カニューラ２２に直接過熱してしまった場合に、患者の安全性を確保するために、濃縮酸素の供給を遮断する必要がある。すなわち、患者が例えば喫煙していて、たばこの火が図７に示すカニューラ２２に万一引火した場合には、火炎はカニューラ２２を経て図７の第２カプラソケット５００に向かって進み、そして第２カプラソケット５００に炎達して、第２カプラソケット５００が引火して空気中の酸素により燃焼または過熱する。このように、第２カプラソケット５００が燃焼または過熱すると、熱がカプラソケット５００から接続部材５３０に直接伝わって接続部材５３０と連結部材５２０が温度上昇する。そこで、接続部材５３０と連結部材５２０が温度上昇することで、酸素遮断部３３０が過熱されると、酸素遮断部３３０は、本体部３０１内のチューブ３０３の途中を機械的に閉塞することで、濃縮された酸素の供給を遮断することができるようになっている。
この酸素の供給の遮断とともに、制御部３１０は、温度センサ３２０からの温度信号ＴＳにより温度が一定温度以上、例えば４０℃以上になったと判断し、例えば予め定めた単位時間当たりの温度の上昇値である温度上昇率１℃／１秒（１秒間で１℃上昇）以上となる現象が、予め定めた継続時間以上、例えば３秒間以上継続すると、報知部である警報ランプ３２５を点灯させ、警報ブザー３２７により警報音を発生することができるようになっている。
【００４９】
ここで、図７から図１０を参照して、酸素遮断部３３０の構造例を説明する。
図８は、酸素遮断部３３０の構造例を示している。
図７と図８に示す酸素遮断部３３０は、熱を受けると変形をする感温体、例えば熱膨張率が異なる２種の金属片を重ねて接着した金属接合板としての感温体３３１，３３２により構成されている。感温体３３１，３３２は、熱膨張率の異なる２種類以上の金属を一体化して接着することにより、温度上昇に伴って熱膨張の大きい金属が大きく伸びて熱膨張の小さい方へ曲がっていく性質を持っている金属接合版である。
この感温体３３１，３３２は、温度変化により変形するバイメタル金属であり、チューブ３０３の外周面に対して貼り付けて固定されており、これらの感温体３３１，３３２は対向する位置に配置されている。
【００５０】
患者が例えば喫煙していて、たばこの火が図７に示すカニューラ２２に万一引火した場合には、火炎はカニューラ２２を経て図７の第２カプラソケット５００に向かって進み、そして第２カプラソケット５００に炎達して、第２カプラソケット５００が引火して空気中の酸素により燃焼または過熱する。このように、第２カプラソケット５００が燃焼または過熱すると、熱が第２カプラソケット５００から接続部材５３０に直接伝わって接続部材５３０と連結部材５２０が温度上昇する。これらの感温体３３１，３３２の温度が、接続部材５３０と連結部材５２０における温度変化によって、例えば４０℃以上に上昇すると感温体３３１，３３２は変形して、図８（Ａ）に示すチューブ３０３が濃縮酸素を通す状態から、図８（Ｂ）に示すチューブ３０３の酸素流路３３０を機械的に弾性変形させて閉塞して濃縮酸素を遮断する状態に変化させることができるようになっている。
【００５１】
図１に示すように、患者が、酸素濃縮装置１０に対して上述した過熱検知アダプタ３００を、後付けする際には、次のようにして行う。
図７と図８に示すように、第１カプラソケット４００は予め酸素濃縮装置１０の酸素出口部１５に対して着脱自在に装着されている。一方、本体部３０１の第２端部３７２側のチューブ３０３の第２端部３０３Ｂには、連結部材５２０の先端部が圧入されている。接続部材５３０は、連結部材５２０に連結され、第２カプラソケット５００は接続部材５３０に接続されている。
【００５２】
患者は、第１カプラソケット４００の先端部４００Ｓを、第１端部３７１側のチューブ３０３の第１端部３０３Ａに圧入することで、第１カプラソケット４００の先端部４００Ｓはチューブ３０３内に挿入された状態で確実に接続できる。そして、患者は、第２カプラソケット５００の先端部５００Ｓを、カニューラの接続端部２３Ｔを圧入することで、確実に接続できる。すなわち、酸素出口部１５と本体部３０１内のチューブ３０３の第１端部３０３Ａとは、第１カプラソケット４００により接続され、本体部３０１内のチューブ３０３の第２端部３０３Ｂとカニューラ２２とは、接続部材５３０とこの接続部材５３０に連結された第２カプラソケット５００とにより接続されている。過熱検知部としての温度センサ３２０は、接続部材５３０内に配置されている。
これにより、酸素出口部１５から過熱検知アダプタ３００を通じてカニューラ２２へ濃縮酸素を供給することができる。この場合に、酸素は、例えば最大流量５Ｌ／分の流量で送ることができ、患者はカニューラを用いて約９０％程度以上に濃縮された酸素の吸入が可能である。
【００５３】
ところで、患者が図１に示すカニューラ２２を用いて濃縮酸素を吸入している際に、火災や異常な高温環境にさらされた時に、カニューラ２２が直接過熱して高温状態になるおそれがある。そこで、カニューラ２２に直接過熱してしまった場合に、患者の安全性を確保するために、濃縮酸素の供給を遮断する動作について説明する。
患者が例えば喫煙していて、たばこの火が図７に示すカニューラ２２に万一引火した場合には、火炎はカニューラ２２を経て図７の第２カプラソケット５００に向かって進み、そして第２カプラソケット５００に炎達して、第２カプラソケット５００が引火して空気中の酸素により燃焼または過熱する。このように、第２カプラソケット５００が燃焼または過熱すると、熱がカプラソケット５００から接続部材５３０に直接伝わって接続部材５３０と連結部材５２０が温度上昇する。
【００５４】
これらの感温体３３１，３３２は、接続部材５３０は連結部材５２０における温度変化によって、例えば４０℃以上に上昇すると変形作動する。従って、感温体３３１，３３２は、チューブ３０３を機械的に押し潰して、図８（Ａ）に示すチューブ３０３が濃縮酸素を通す状態から、図８（Ｂ）に示すチューブ３０３を矢印方向に機械的に弾性変形させて酸素流路３３０を閉塞して濃縮酸素を遮断する状態に変化させる。これにより、患者がカニューラを用いて酸素を吸入している際に火災や異常な過熱環境にさらされた場合に、過熱検知アダプタは、確実に過熱環境を検知して安全性を確保することができ、既存の酸素濃縮装置に対して後付けが可能である。
【００５５】
このように、カニューラ２２が直接過熱して火炎がカプラソケット５００に炎達して接続部材５３０の温度が上昇した場合であっても、安全性を確保するために、酸素遮断部３３０は、酸素出口部１５からカニューラ２２側への濃縮酸素の供給を遮断することができる。
なお、濃縮酸素の供給が遮断すると、酸素濃縮装置１０では、カニューラ２２が折れたことを示すアラームが作動するが、酸素濃縮装置１０では、酸素の供給動作は継続される。酸素の供給動作が継続しても過熱検知アダプタ３００の酸素遮断部３３０によりカニューラ２２への濃縮酸素の供給は遮断されているが、この供給が停止された濃縮酸素は図３に示す本体ケース１１の排気用開口部４０ｂから窒素とともに排出される。この場合の酸素の濃度は、室内の空気の酸素濃度とほぼ同等である。
【００５６】
しかも、図５と図７に示す制御部３１０は、接続部材５３０の測定温度が予め定めた温度である４０℃以上である場合には、例えば予め定めた単位時間当たりの温度の上昇値である温度上昇率１℃／１秒（１秒間で１℃上昇）以上となる現象が、予め定めた継続時間以上、例えば３秒間以上継続したことを、制御部３１０が判断する。この場合には、図８に示す制御部３１０は、警報ブザー３２７により警報音を発生することができるので、患者は濃縮酸素の供給が遮断されたことを、耳と目で確実に認知することができる。
第２カプラソケット５００は、すでに説明したように自己消火性を有する難燃性樹脂で作られているで、酸素出口部１５からの濃縮酸素の供給が停止すると、第２カプラソケット５００の燃焼は続かずに自己消火する。なお、カニューラ２２をフッ素樹脂で作れば、カニューラ２２が過熱しても自己消火できるが、フッ素樹脂は硬い材質なので柔軟性に乏しく、使用者はこのカニューラ２２を装着してフィットさせることが難しい。
シンプルな構造の過熱検知アダプタ３００は、酸素濃縮装置１０の酸素出口部１５に対して、後付けにより直結で容易に装着でき、過熱検知アダプタ３００が酸素供給を停止させた時に、燃焼している第２カプラソケット５００は鎮火して酸素濃縮装置１０への延焼を防止でき、第２カプラソケット５００へ引火してから鎮火するまでの時間は、おおよそ１５〜３０秒である。
【００５７】
図９は、酸素遮断部の別の構造例を示している。
図９（Ａ）に示す酸素遮断部３３０Ａは、付勢部材８００と、溶断部材としての溶断式の温度ヒューズ８０１を有している。付勢部材８００の一端部は、本体部３０１の固定部３０１Ｋに連結され、付勢部材８００の他端部は、チューブ３０３に連結されており、チューブ３０３を固定部３０１Ｋ側に付勢して酸素流路３３３を閉塞する機能を有している。一方、温度ヒューズ８０１の一端部は、本体部３０１の固定部３０１Ｌに連結され、温度ヒューズ８０１の他端部は、チューブ３０３に連結されている。
【００５８】
患者が例えば喫煙していて、たばこの火が図７に示すカニューラ２２に万一引火した場合には、火炎はカニューラ２２を経て図７の第２カプラソケット５００に向かって進み、そして第２カプラソケット５００に炎達して、第２カプラソケット５００が引火して空気中の酸素により燃焼または過熱する。このように、第２カプラソケット５００が燃焼または過熱すると、熱がカプラソケット５００から接続部材５３０に直接伝わって接続部材５３０と連結部材５２０が温度上昇する。
この温度上昇により、図９（Ａ）に示す温度ヒューズ８０１は過熱されて、例えば４０℃以上に達して図９（Ｂ）に示すように溶断すると、付勢部材８００がチューブ３０３を固定部３０１Ｋ側に引っ張るので、チューブ３０３は濃縮酸素を通す状態から、図９（Ｂ）に示すチューブ３０３を矢印方向に機械的に弾性変形させての酸素流路３３０を閉塞して濃縮酸素を遮断する状態に変化させることができる。
これにより、患者がカニューラを用いて酸素を吸入している際に火災や異常な過熱環境にさらされた場合に、過熱検知アダプタは、確実に過熱環境を検知して安全性を確保することができ、既存の酸素濃縮装置に対して後付けが可能である。
【００５９】
図１０は、酸素遮断部の別の構造例を示している。
図１０（Ａ）に示す酸素遮断部３３０Ｂは、チューブ３０３自体を形状記憶材料により作ることで形状記憶チューブとしたことで構成されている。形状記憶材料としては、例えばニッケル−チタン合金を採用できる。
患者が例えば喫煙していて、たばこの火が図７に示すカニューラ２２に万一引火した場合には、火炎はカニューラ２２を経て図７の第２カプラソケット５００に向かって進み、そして第２カプラソケット５００に炎達して、第２カプラソケット５００が引火して空気中の酸素により燃焼または過熱する。このように、第２カプラソケット５００が燃焼または過熱すると、熱がカプラソケット５００から接続部材５３０に直接伝わって接続部材５３０と連結部材５２０が温度上昇する。この温度上昇により、図１０（Ａ）に示すチューブ３０３自体が、例えば４０℃以上になると図１０（Ｂ）に示すように形状変形して、チューブ３０３は濃縮酸素を通す状態から、図１０（Ｂ）に示すチューブ３０３を矢印方向に機械的に弾性変形させて酸素流路３３０を閉塞して濃縮酸素を遮断する状態に変化させることができる。
これにより、患者がカニューラを用いて酸素を吸入している際に火災や異常な過熱環境にさらされた場合に、過熱検知アダプタは、確実に過熱環境を検知して安全性を確保することができ、既存の酸素濃縮装置に対して後付けが可能である。
【００６０】
上述した図８と図９と図１０に示す酸素遮断部３３０，３３０Ａ，３３０Ｂは、シンプルな構成ながらチューブ３０３を機械的に押し潰して酸素流路３３３を閉塞することで酸素の供給を遮断する構造であり、いわゆる機械的な酸素遮断方式を採用している。
【００６１】
図１１は、本発明の別の実施形態を示している一部を省略した側面図である。
図１１に示す酸素濃縮装置１０では、過熱検知アダプタ３００が酸素出口部１５の第１カプラソケット４００に対して装着された状態で、過熱検知アダプタ３００がより確実に固定できるようにするために、取り付け部材７００が用いられている。この取り付け部材７００は、過熱検知アダプタ３００の本体部３０１を本体ケース１１のハンドル１２に対して固定することができる。これにより、過熱検知アダプタ３００を後付けで装着しようとする場合に、後付けの過熱検知アダプタ３００の本体部３０１は、本体ケース１１に対して確実に安定して保持することができるので、酸素濃縮装置１０を移動しても、過熱検知アダプタ３００が脱落するといった問題が起こらない。なお、過熱検知アダプタ３００の本体部３０１を本体ケース１１に固定する位置は、ハンドル１２に限らず、他の部分であっても良い。
【００６２】
図１２は、本発明の別の実施形態を示す断面図である。
図１２に示すのは、図７に示す発光ダイオード等の警報ランプ３２５に代えて用いる警報表示部７２０である。警報表示部７２０は、本体部３０１に設けられた表示用の窓部７２１と、スライド表示板７２２と、スライド表示板保持部７２３を有している。スライド表示板７２２は、例えば赤色部分７２２Ａと白色部分７２２Ｂを有している。
図７の酸素流路３３３を閉塞した時に、制御部３１０が駆動部３９０を制御することで、図１２（Ａ）から図１２（Ｂ）に示すように、スライド表示板７２２がスライド表示板保持部７２３内で移動することにより、白色部分７２２Ｂが窓部７２１に露出している状態から赤色部分７２２Ａが窓部７２１に露出している状態に代えることができるようになっている。これにより、窓部７２１に表示されるのが白色部分７２２Ｂから赤色部分７２２Ａに変わることで、患者は酸素流路３３３が閉鎖されて酸素の供給が遮断されたことを視覚により認知できる。
【００６３】
図１３は、本発明のさらに別の実施形態を示す斜視図である。
図１３に示す酸素濃縮装置１０Ａでは、過熱検知アダプタ３００の本体部３０１の第１端部は、酸素出口部１５に対して直接接続されるのではなく、延長接続管７７０を用いて接続されている。この延長接続管７７０は、好ましくは屈曲可能な金属管や難燃性樹脂により作られている。このように、過熱検知アダプタ３００は、すでに使用している既設の酸素濃縮装置１０Ａの酸素出口部１５に対して、延長接続管７７０を用いて接続する構造を採用することもできる。過熱検知アダプタ３００の本体部３０１は、酸素濃縮装置１０Ａの例えば側面部１０Ｄに対して粘着テープにより固定することができる。このように、過熱検知アダプタ３００の後付けの仕方としては、過熱検知アダプタ３００の本体部３０１と第１カプラソケット４００を直接接続するだけでなく、本体部３０１と第１カプラソケット４００は、金属製やフッ素樹脂製等の燃えないチューブを通じて間接的に接続することもできる。
【００６４】
上述した本発明の実施形態の過熱検知アダプタ３００は、図示した酸素濃縮装置１０に対して後付けで装着できるが、過熱検知アダプタ３００は、この酸素濃縮装置１０以外の別の形式の酸素濃縮装置であっても後付けで装着することができるので、患者がすでに使用している既設の酸素濃縮装置であっても、過熱検知アダプタ３００は、酸素濃縮装置の既設の金属管である酸素出口部に対して、容易に後付けで簡単に装着でき、過熱検知アダプタ３００は汎用性が高い。
【００６５】
本発明の実施形態の過熱検知アダプタは、原料空気から濃縮酸素を発生させて該濃縮酸素を供給するための酸素出口部を有する酸素濃縮装置に装着される過熱検知アダプタであって、酸素出口部とカニューラの間に着脱可能に接続される本体部と、本体部内に配置されて酸素出口部からカニューラへ濃縮酸素を通すためのチューブと、カニューラの過熱により熱が伝わるとチューブの酸素流路を閉塞して濃縮酸素の供給を遮断する酸素遮断部と、を有する。これにより、患者がカニューラを用いて酸素を吸入している際に火災や異常な過熱環境にさらされた場合に、過熱検知アダプタは、確実に安全性を確保することができ、既存の酸素濃縮装置に対して後付けが可能である。
【００６６】
また、カニューラの過熱を検知する過熱検知部を有し、酸素出口部と本体部内のチューブの第１端部とは、第１カプラソケットにより接続され、本体部内のチューブの第２端部とカニューラのチューブとは、接続部材と接続部材に連結された第２カプラソケットとにより接続され、過熱検知部は接続部材に配置されている。これにより、酸素出口部と本体部内のチューブの第１端部は、第１カプラソケットにより簡単に接続でき、本体部内のチューブの第２端部とカニューラは、第２カプラソケットにより簡単に接続できるので、過熱検知アダプタが、酸素濃縮装置の既設の酸素出口部に対して簡単に後付けをすることができる。
チューブは弾性変形可能なチューブであり、酸素遮断部は、カニューラの過熱により温度上昇してチューブの酸素流路を閉塞させる感温体である。これにより、感温体が、機械的にチューブに押し付けるだけで、チューブの酸素流路を閉塞して酸素の供給を確実に遮断できる。
【００６７】
チューブは弾性変形可能なチューブであり、酸素遮断部は、チューブの酸素流路を開く方向に保持しカニューラの過熱により温度上昇することで溶断する溶断部材と、溶断部材が溶断するとチューブの酸素流路を閉塞させる付勢部材と、を有する。これにより、付勢部材が、機械的にチューブに押し付けるだけで、チューブの酸素流路を閉塞して酸素の供給を確実に遮断できる。
チューブは、カニューラの過熱により温度上昇することで形状が変形して酸素流路を閉塞させる形状記憶チューブである。これにより、チューブ自体が、機械的に酸素流路を閉塞して酸素の供給を確実に遮断できる。
【００６８】
第１カプラソケットと第２カプラソケットは、同形状を有している。これにより、第１カプラソケットと第２カプラソケットは同形状のものを採用できるので、酸素濃縮装置の第１カプラソケットからカニューラを取り外した後に、第１カプラソケットには本体部内のチューブの第１端部を接続し、第２カプラソケットにはカニューラを接続すれば、過熱検知アダプタは簡単に後付けすることができるとともに、第１カプラソケットと第２カプラソケットは同形状のものを採用できるのでコストダウンを図ることができる。
【００６９】
本体部内には、過熱検知部により検知された温度が予め定めた温度以上に達すると濃縮酸素の供給を遮断したことを報知する報知部が配置されている。これにより、患者は、濃縮酸素の供給が遮断されたことを確実に認知することができる。
報知部は、音で報知するブザーまたは光で報知するランプの少なくとも一方であることを特徴とする。これにより、患者は、濃縮酸素の供給が遮断されたことを、音または光の少なくとも一方により確実に認知することができる。
【００７０】
本体部を酸素濃縮装置に対して固定するための取り付け部材を有する。これにより、過熱検知アダプタは酸素濃縮装置に対して確実に固定できる。酸素濃縮装置は、過熱検知アダプタを備える。これにより、患者がカニューラを用いて酸素を吸入している際に火災や異常な過熱環境にさらされた場合に、過熱検知アダプタは、確実に過熱環境を検知して安全性を確保することができ、既存の酸素濃縮装置に対して後付けが可能である。
【００７１】
本発明の各実施形態は、任意に組み合わせることができる。
ところで、本発明は上記実施形態に限定されず、種々の変形例を採用することができる。
図７に示すように、過熱検知アダプタ３００の本体部３０１内には、警報ランプ３２５と警報ブザー３２７の両方が配置されているが、いずれか１つを配置しても良い。
図７に示す過熱検知アダプタ３００では、温度センサ３２０に代えて、炎センサを用いても良い。この炎センサは、例えば火炎の紫外線を検出するセンサ、赤外線を検出するセンサ、あるいは火炎電流を検出センサである。
上述の本発明の実施形態では、酸素濃縮装置の大きさや容量によりコンプレッサの回転数や送風ファンの回転数は適宜定めることができる。上記本発明の実施形態に記載された事項は、その一部を省略してもよいし、上記で説明しない他の構成と組み合わせることによっても本発明の範囲を逸脱するものではない。
【符号の説明】
【００７２】
１０・・・酸素濃縮装置、１１・・・本体ケース、１５・・・酸素出口部、２２・・・カニューラ、２３・・・スピーカ、２３Ｔ・・・カニューラの接続端部、３００・・・過熱検知アダプタ、３０１・・・過熱検知アダプタの本体部、３０３・・・チューブ、３０３Ａ・・・チューブの第１端部、３０３Ｂ・・・チューブの第２端部、３１０・・・制御部、３１１・・・バッテリ、３２０・・・火炎検知部の一例である温度センサ、３２５・・・報知部の一例である警報ランプ、３２７・・・報知部の一例である警報ブザー、３３０，３３０Ａ，３３０Ｂ・・・酸素遮断部、３３３・・・チューブの酸素流路、３３４・・・駆動部のロッド、４００・・・第１カプラソケット、５００・・・第２カプラソケット、５２０・・・連結部材、５３０・・・接続部材、７００・・・取り付け部材、８００・・・付勢部材、８０１・・・溶断式の温度ヒューズ（溶断部材）
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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