(57)【要約】【課題】酸素選択透過性膜により発生させた高酸素含有空気を使用者の呼吸の周期に合わせて円滑に供給することができる高濃度酸素発生装置を提供する。【解決手段】酸素選択透過性膜を通過させて発生させた高酸素含有空気を、吸排気手段４により吸引し排気管６を介して排気する。所定のの周期をもって開閉制御される排気制御弁２６を排気管６に設ける。排気管６に分岐管９を介して容積可変型ポンプ手段８を接続する。排気制御弁２６が閉じているとき、容積可変型ポンプ手段８のポンプ室の容積を増大させて排気管６内を流れている高酸素含有空気を、分岐管９を介してポンプ室内に導入する。排気制御弁２６が開いているとき、ポンプ室の容積を減少させて分岐管９を介して排気管６内へ高酸素含有空気を供給する。【選択図】          図１
2004223016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸素選択透過性膜に空気を通過させて高濃度の酸素を含有する高酸素含有空気を発生させる高濃度酸素発生装置において、
前記酸素選択透過性膜を通過させて発生させた高酸素含有空気を、吸排気手段により吸引するとともに該吸排気手段に連通された排気管を介して排気するようにし、
所定の周期をもって開閉制御される排気制御弁を前記排気管に設ける一方、該排気制御弁と前記吸排気手段との間の排気管に分岐管を介して容積可変型ポンプ手段を接続し、
前記排気制御弁が閉じているとき、前記容積可変型ポンプ手段のポンプ室の容積を増大させて前記排気管内を流れている高酸素含有空気を、前記分岐管を介して前記ポンプ室内に導入し、
前記排気制御弁が開いているとき、前記ポンプ室の容積を減少させて前記分岐管を介して前記排気管内へ高酸素含有空気を供給するようにした高濃度酸素発生装置。
【請求項２】
請求項１に記載の高濃度酸素発生装置において、
前記排気管から高酸素含有空気を、前記所定の周期に合わせて間欠的に排気するように前記排気制御弁および容積可変型ポンプ手段を制御する制御装置と、
前記所定の周期を変更する周期変更手段と、
前記排気管から高酸素含有空気を排気している状態か、または停止している状態かをそれぞれ別個に認知できるように報知する報知手段とを設けたことを特徴とする高濃度酸素発生装置。
【請求項３】
請求項２に記載の高濃度酸素発生装置において、
前記周期変更手段を、通信手段を介して前記制御装置に制御信号を離間した位置から送信する遠隔装置で構成し、
この遠隔装置を操作して、前記所定の周期を変更するようにしたことを特徴とする高濃度酸素発生装置。
【請求項４】
請求項３に記載の高濃度酸素発生装置において、前記報知手段を前記遠隔装置に設けたことを特徴とする高濃度酸素発生装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のうち何れか一つに記載の高濃度酸素発生装置において、
前記酸素選択透過性膜を複数設け、該膜間に一定の間隔を隔てて平行に並設してなる高濃度酸素発生部と、
前記吸排気手段と、
前記容積可変型ポンプ手段と、
筐体内の空気を該筐体の外部に排出させる送風手段と、
を前記筐体内に配設する一方、
前記高濃度酸素発生部の一側方に、該高濃度酸素発生部の長手方向に沿って、かつ、該高濃度酸素発生部の長手方向の寸法に略等しい領域内に前記各手段を並設したことを特徴とする高濃度酸素発生装置。
【請求項６】
請求項５に記載の高濃度酸素発生装置において、
前記吸排気手段，排気制御弁，容積可変型ポンプ手段および送風手段を駆動するための略柱状のバッテリを前記筐体内に配設し、
該バッテリを、その長手方向が前記高濃度酸素発生部の長手方向に沿って略平行になるよう、該高濃度酸素発生部と前記各手段との間に配設したことを特徴とする高濃度酸素発生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、酸素選択透過性膜に空気を通過させて高濃度の酸素を含有する高酸素含有空気を発生させ、この高酸素含有空気を、使用者が呼吸する周期に合わせて間欠的に供給するようにした高濃度酸素発生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の高濃度酸素発生装置としては、空気中の窒素を選択的に吸着する吸着剤を充填した吸着筒に空気を供給して窒素を吸着分離除去する圧力変動吸着型のものが提案されている（特開２０００−３７４５８号公報）。この従来の高濃度酸素発生装置は、圧縮器を常に駆動して空気を供給するようにしながら、前記高濃度酸素発生装置の使用者に対しては、その者の呼吸に合わせて吸気時のみ間欠的に高酸素含有空気を供給することができるので、高酸素含有空気を効率的に供給することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の高濃度酸素発生装置は、前記吸着筒が一対設けられており、一方の吸着筒が窒素を吸着分離除去する間、他方の吸着筒の吸着剤を再生するようにするため、三方電磁弁を切り換えて、前記一対の吸着筒に交互に圧縮器から空気を供給するようにしている。このため、前記従来の高濃度酸素発生装置は、ある程度大きな吸着筒が一対必要になり、その分、装置が大型になるという問題があった。
【０００４】
また、一方の吸着筒で窒素を吸着分離除去して発生させた高酸素含有空気の一部を、他方の吸着筒の吸着剤を再生するために使用するため、発生させた高酸素含有空気の全量を使用者に供給することができないので、その分、非効率となっていた。
【０００５】
そこで、吸着剤を再生する必要のある前記吸着筒を用いた構造に代えて、酸素選択透過性膜に空気を通過させて高酸素含有空気を発生させるようにした高濃度酸素発生装置を提供することが考えられる。このような装置によれば、発生させた高酸素含有空気の全量を使用者に供給することができる。
【０００６】
しかしながら、このような装置の場合、酸素選択透過性膜で発生させた高酸素含有空気をポンプで使用者に供給する際、使用者の呼吸の周期に合わせて前記ポンプを間欠的に駆動しようとすると、該ポンプの駆動を開始してから高酸素含有空気が実際に供給されるまでには、該ポンプの構造上およびポンプを駆動する駆動モータの特性上、応答遅れが生じる虞があり、この結果、高酸素含有空気の供給が円滑に行われないという問題が考えられる。
【０００７】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、酸素選択透過性膜に空気を通過させて高酸素含有空気を発生させるようにした高濃度酸素発生装置において、使用者の呼吸の周期に合わせて高酸素含有空気を円滑に供給することができる装置を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のうち請求項１の発明は、酸素選択透過性膜に空気を通過させて高濃度の酸素を含有する高酸素含有空気を発生させる高濃度酸素発生装置において、前記酸素選択透過性膜を通過させて発生させた高酸素含有空気を、吸排気手段により吸引するとともに該吸排気手段に連通された排気管を介して排気するようにし、所定の周期をもって開閉制御される排気制御弁を前記排気管に設ける一方、該排気制御弁と前記吸排気手段との間の排気管に分岐管を介して容積可変型ポンプ手段を接続し、前記排気制御弁が閉じているとき、前記容積可変型ポンプ手段のポンプ室の容積を増大させて前記排気管内を流れている高酸素含有空気を、前記分岐管を介して前記ポンプ室内に導入し、前記排気制御弁が開いているとき、前記ポンプ室の容積を減少させて前記分岐管を介して前記排気管内へ高酸素含有空気を供給するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の高濃度酸素発生装置において、前記排気管から高酸素含有空気を、前記所定の周期に合わせて間欠的に排気するように前記排気制御弁および容積可変型ポンプ手段を制御する制御装置と、前記所定の周期を変更する周期変更手段と、前記排気管から高酸素含有空気を排気している状態か、または停止している状態かをそれぞれ別個に認知できるように報知する報知手段とを設けたことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３の発明は、請求項２に記載の高濃度酸素発生装置において、前記周期変更手段を、通信手段を介して前記制御装置に制御信号を離間した位置から送信する遠隔装置で構成し、この遠隔装置を操作して、前記所定の周期を変更するようにしたことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４の発明は、請求項３に記載の高濃度酸素発生装置において、前記報知手段を前記遠隔装置に設けたことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のうち何れか一つに記載の高濃度酸素発生装置において、前記酸素選択透過性膜を複数設け、該膜間に一定の間隔を隔てて平行に並設してなる高濃度酸素発生部と、前記吸排気手段と、前記容積可変型ポンプ手段と、筐体内の空気を該筐体の外部に排出させる送風手段と、を前記筐体内に配設する一方、前記高濃度酸素発生部の一側方に、該高濃度酸素発生部の長手方向に沿って、かつ、該高濃度酸素発生部の長手方向の寸法に略等しい領域内に前記各手段を並設したことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項６の発明は、請求項５に記載の高濃度酸素発生装置において、前記吸排気手段，排気制御弁，容積可変型ポンプ手段および送風手段を駆動するための略柱状のバッテリを前記筐体内に配設し、該バッテリを、その長手方向が前記高濃度酸素発生部の長手方向に沿って略平行になるよう、該高濃度酸素発生部と前記各手段との間に配設したことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示した一実施例に基づいて本発明に係る高濃度酸素発生装置の実施の形態を説明する。
【００１５】
図１ないし図１２は本発明における実施の形態を示すものであり、図１は、高濃度酸素発生装置１を上面から見た状態において内部構造を示す断面図、図２は、図１の矢視Ａ−Ａ線に沿う断面において内部構造を示す断面図である。また、図３は、高濃度酸素発生装置１および遠隔装置４０の構成を示すブロック線図、図４は、容積可変型ポンプ手段８およびその駆動モータ１７を模式的に示す図、図５は、遠隔装置４０を示す図である。また、図６ないし図１０は、高濃度酸素発生装置１の動作を説明するためのフローチャート、図１１は、高濃度酸素発生装置１の動作を説明するためのタイムチャート、図１２は、高濃度酸素発生装置１に接続するための酸素供給装置の外観を示す図である。なお、前記図６および図７のフローチャートは、作図の都合上、１つのフローチャートを２図に分けて表している。
【００１６】
図１および図２において符号１は本実施の形態に係る高濃度酸素発生装置であり、符号２は合成樹脂からなる筐体である。また、符号３は、大気に比べて高濃度の酸素を含有する高酸素含有空気を発生させるための高濃度酸素発生部であり、符号４は、真空ポンプからなる吸排気手段であり、該吸排気手段４により高濃度酸素発生部３で発生した高酸素含有空気を、導管５を介して吸引するとともにこの吸引した高酸素含有空気を、排気管６を介して筐体２の外部に排気する。なお、排気管６の中途部には、排気管６から排気音などの騒音が漏れるのを防止するとともに排気管６から高酸素含有空気が排気されるときの排気脈動を低減するマフラ７が配設されている。
【００１７】
また、符号８は容積可変型ポンプ手段であり、該ポンプ手段８は、前記高酸素含有空気が流れる経路（図１および図２において一点鎖線の矢印で示す。）において、マフラ７より上流側の排気管６の中途部に、分岐管９を介して接続されている。また、符号１０は筐体２内の空気を筐体２の外部に向かって送風する送風手段である。
【００１８】
また、符号１５は、矩形の断面形状を有するとともに一定の長さを有する柱状のバッテリであり、前記吸排気手段４の駆動モータ１６，容積可変型ポンプ手段８の駆動モータ１７および送風手段１０の駆動モータ１８に電力を供給するための電源となっている。該バッテリ１５は、筐体２の一側（図１の左側）に設けられた開閉蓋２ａを介してバッテリ収納部１９に対して出し入れ自在となっており、バッテリ１５を筐体２から取出して充電する時や新しいバッテリに交換する時等に開閉蓋２ａを開閉する。
【００１９】
前記高濃度酸素発生部３は、複数のシリコーン系の無孔性高分子膜からなる平板状の酸素選択透過性膜３ａ…を、該膜３ａ…間に一定の間隔を隔てて平行に並設してなり、バッテリ１５は、その長手方向および側面が、各酸素選択透過性膜３ａ…の膜面に対して略平行になるように配設され、かつ、高濃度酸素発生部３とバッテリ１５とは、それらの間に配設された隔壁２０を挟んで近接して配置されている。
【００２０】
而して、筐体２の内部は、前記隔壁２０によって、高濃度酸素発生部３が配設された第１室２１と、前記吸排気手段４，マフラ７，容積可変型ポンプ手段８，送風手段１０およびバッテリ１５等が配設された第２室２２とに区画され、第１室２１と第２室２２とは連通口２５を介して連通されている。また、前記高濃度酸素発生部３の長手方向に沿って、かつ、該高濃度酸素発生部３の長手方向の寸法Ｌ（図１および図２参照）に略等しい領域内に前記吸排気手段４，マフラ７，容積可変型ポンプ手段８および送風手段１０が並設されている。
【００２１】
また、前記高酸素含有空気が流れる経路（図１および図２において一点鎖線で示す矢印）において、マフラ７より上流側で、かつ、分岐管９より下流側の排気管６の中途部に、電磁弁からなる排気制御弁２６が配設されている。なお、該排気制御弁２６は、通電されて励磁されると閉弁する一方、消磁されると開弁するように構成されている。
【００２２】
また、前記筐体２の他側部（図１および図２の右側）には、筐体２の第１室２１内に外部の空気を導入するための複数の外気導入口２ｂ…および筐体２の第２室２２内の空気を送風手段１０により外部に排出するための複数の送風口２ｃ…が設けられている。
【００２３】
また、筐体２内の一側（図１および図２の左側）には制御板２７が配設され、該制御板２７における基板２７ａの一方の面側（図１および図２の右側）に、前記各駆動モータ１６，１７，１８および排気制御弁２６等を、図３に示す各駆動回路４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４９を介してそれぞれ制御するためのコントローラ２８（本発明（請求項２）の「制御装置」に対応）が固定され、基板２７ａの他方の面側に停止スイッチ２９，リセットスイッチ３０および端子３５が配設されている。
【００２４】
また、前記端子３５には、ケーブル３６の一端が接続されたプラグ３１が着脱自在に接続され、ケーブル３６の他端には、後述する遠隔装置４０（本発明（請求項２）の「周期変更手段」に対応）が接続されている。而して、遠隔装置４０は、ケーブル３６，プラグ３１および端子３５を介して高濃度酸素発生装置１に接続される。図３に示すように、ケーブル３６は、各種信号を双方向で伝達する信号伝達線３６ａ（本発明（請求項３）の「通信手段」に対応）と、遠隔装置４０にバッテリ１５の電力を供給する電力供給線３６ｂと、制御電源スイッチ３２をオンまたはオフするためのスイッチ作動線３６ｃとからなり、該制御電源スイッチ３２を介してコントローラ２８を駆動する電源となる制御電源３３（コントローラ２８内に配設）にバッテリ１５の電力が供給される。なお、遠隔装置４０内に該装置４０の専用のバッテリを配設する一方、高濃度酸素発生装置１と遠隔装置４０とに発信器および送信器をそれぞれ配設して、無線により信号の送受信を適宜行うようにし、前記ケーブル３６を省略するようにしてもよい。
【００２５】
さらにまた、図３において符号３７は吸排気手段４の温度を測定するための温度センサ、符号３８は吸排気手段４の駆動モータ１６が回転しているか否かを検出するための回転センサ、符号３９は容積可変型ポンプ手段８の駆動モータ１７の回転位置を検出するための回転位置センサ、符号４７はバッテリ１５の電圧を検出するための電圧センサである。
【００２６】
次に、容積可変型ポンプ手段８およびその駆動モータ１７について図４に基づいて詳細に説明する。容積可変型ポンプ手段８は、プランジャポンプからなり、内周面が円形の断面形状を有するシリンダ４１と該シリンダ４１内を往復摺動するプランジャ４２とを備える。なお、プランジャ４２の外周面は、シリンダ４１の内周面と略同一の円形の断面形状を有する。シリンダ４１内から外部に突出したプランジャ４２の端部（図４の左側）には、円筒状の移動子４３が結着され、この移動子４３の内周面には雌ネジが刻設されている。移動子４３は、外周に雄ネジが刻設された棒状の回転軸４４に螺合されている。而して、回転軸４４が回転すると、該回転軸４４の軸芯に沿って移動子４３およびプランジャ４２が一体となって移動することになる。
【００２７】
一方、容積可変型ポンプ手段８を駆動するための駆動モータ１７は、ステッピングモータからなり、その駆動軸４５の端部には駆動歯車４５ａが結着され、該駆動歯車４５ａは前記回転軸４４の端部に結着された従動歯車４４ａと噛合している。図３に示すように、コントローラ２８内には、中央処理装置（以下「ＣＰＵ」という。）３４およびメモリ４６が設けられ、該メモリ４６に予め記憶された設定パルス数（＋Ｎ０，−Ｎ０）の分だけ正転と逆転とを交互に繰り返し回転するように、前記駆動モータ１７はＣＰＵ３４により制御される。そして、前記設定パルス数（＋Ｎ０，−Ｎ０）の分だけ回転すると、シリンダ４１に対してプランジャ４２がストロークＭ（図４参照）で往復摺動するように構成されている。なお、図４の実線で示すプランジャ４２はシリンダ４１に対して最も突出した状態（図４において最も左側に位置する状態）を表している。
【００２８】
前記メモリ４６には、下記の表１に示すデータのうち、モード，グレード，吸気時間および呼気時間に関するデータが予め記憶されている。
【表１】
2004223016.tif 000003
前記表１のデータは、１分間当たりの呼吸回数が最も少ない場合をグレード１（１分間当たりの呼吸回数が７回）、最も多い場合をグレード２４（１分間当たりの呼吸回数が３０回）とされ、さらに１から２４までのグレードを５段階のモードに分類している。モード１は横たわったり寝ているときの呼吸回数、モード２は座ったり椅子に越し掛けているときの呼吸回数、モード３は事務的な仕事をしているときの呼吸回数、モード４は自動車を運転しているときの呼吸回数、モード５は歩いているときの呼吸回数をそれぞれ平均的な成人について集計したデータに基づいて設定している。なお、表１の吸気時間と呼気時間との比は２：３に設定されている。この比の値は、特別に設けられた操作手段または後述する遠隔装置４０を操作して適宜変更できるようにしてもよい。
【００２９】
表１のグレード１２を例にとって説明すると、該グレードはモード３に属し、１分間当たりの呼吸回数が１８回に設定されており、この値を周期に換算すると３．３３３３秒となる。そして、この周期を２：３に分けて吸気時間を１．３３３３秒、呼気時間を２．０秒にそれぞれ設定している。
【００３０】
前記表１のデータの各吸気時間に合わせて駆動モータ１７が正転駆動されてプランジャ４２が図４において右方向に移動し、表１のデータの各呼気時間に合わせて駆動モータ１７が逆転駆動されてプランジャ４２が図４において左方向に移動する。プランジャ４２の往復移動によって、シリンダ４１内のポンプ室４１ａの容積が縮小と拡張とを繰り返し、この結果、分岐管９を介して図４の一方向矢印の方向（縮小時は実線矢印、拡張時は破線矢印でそれぞれ示す。）に高酸素含有空気の流出入を繰り返す。
【００３１】
このとき、プランジャ４２が一定の速度でストロークＭだけ移動するときに要する時間と前記各吸気時間または各呼気時間とが合致するように、前記設定パルス数（＋Ｎ０または−Ｎ０）を前記各吸気時間または各呼気時間で除した単位時間当たりのパルス数をＣＰＵ３４で演算して求め、この求めたパルス数をＣＰＵ３４から駆動回路４８ｂに送信して駆動モータ１７を駆動する。駆動モータ１７の回転速度は、例えば、前記表１のデータのグレードが１２の場合は、吸気行程では（＋Ｎ０／１．３３３３）、呼気行程では（−Ｎ０／２．０）の値（単位時間当たりのパルス数）に基づいて設定されることになる。
【００３２】
次に、遠隔装置４０について図３および図５に基づいて詳細に説明する。図５の（Ａ）は、遠隔装置４０の外観を正面から見た状態を示す図であり、図４の（Ｂ）は、遠隔装置４０を側方から見た状態において内部構造を示す断面図である。図４の（Ａ）において、符号５０は遠隔装置本体であり、該本体５０の中央には表示部５１が配設されている。また、表示部５１の左側方にはスピーカ５２が配設され、表示部５１の右側方には押しボタン式の主操作子５３が配設されている。高濃度酸素発生装置１を運転中に、前記スピーカ５２から色々な音声案内が流れるようになっている。また、図４の（Ａ）において主操作子５３の上方には、回転式の副操作子５４が配設されている。副操作子５４は、その一部が遠隔装置本体５０の側部に露出し、他の一部は遠隔装置本体５０内に埋設されている。また、図４の（Ａ）において表示部５１の下方には電源スイッチ５５が配設され、遠隔装置本体５０の右側部には、前記高濃度酸素発生装置１の制御板２７に設けられた端子３５に接続されるケーブル３６が接続されている。
【００３３】
また、図４の（Ａ）において前記表示部５１の上部には、高濃度酸素発生装置１のバッテリ１５の充電状態を常時示す帯状の充電表示部５１ａと、設定された運転時間を表示するためのタイマ表示部５１ｂとが左右に並設されている。また、前記表示部５１において、充電表示部５１ａおよびタイマ表示部５１ｂの下方には、前記表１のモードを表示するためのモード表示部５１ｃと、表１のグレードを変更するためのグレード変更表示部５１ｄとが左右に並設されている。
【００３４】
また、前記表示部５１において、モード表示部５１ｃおよびグレード変更表示部５１ｄの下方には、前記容積可変型ポンプ手段８の駆動モータ１７の回転に合わせて点灯する報知手段５１ｅが配設されている。
【００３５】
また、図４の（Ｂ）に示すように、スピーカ５２は基板５７に固定されており、さらに該基板５７にはコントローラ６０が固定されている。そして、該コントローラ６０には、表示部５１，スピーカ５２，主操作子５３，副操作子５４および電源スイッチ５５がリード線（図示せず）を介して電気的にそれぞれ接続されている。
【００３６】
また、前記コントローラ６０内には、該コントローラ６０を駆動する電源となる制御電源５６および各種制御を行うためのＣＰＵ４９が設けられている（図３参照）。
【００３７】
高濃度酸素発生装置１の運転時間を設定するときや前記モードおよびグレードを変更するときは、前記表示部５１のタイマ表示部５１ｂ，モード表示部５１ｃまたはグレード変更表示部５１ｄのうち何れか１つを、主操作子５３を操作することによって選択した後、副操作子５４を回転操作することによって前記運転時間，モードまたはグレードを変更する。なお、主操作子５３を押す度に、前記表示部５１のタイマ表示部５１ｂ，モード表示部５１ｃまたはグレード変更表示部５１ｄの「良い」の表示のうち、何れか１つの表示が順々に明るく変化し、この操作によって前記各表示部５１ｂ，５１ｃ，５１ｄの何れか１つが選択されるようになっている。
【００３８】
前記運転時間またはモードの変更は、副操作子５４を回転操作して、タイマ表示部５１ｂまたはモード表示部５１ｃに表示されている数値を１つずつ増減変更し、高濃度酸素発生装置１を使用する者（以下、「使用者」という。）の所望の数値が表示されたら、その数値を表示させた状態で主操作子５３を押すと、その数値の運転時間またはモードに設定されるようになっている。
【００３９】
また、グレードの変更は、副操作子５４を回転操作して、グレード変更表示部５１ｄに表示されている表示の「早く」または「遅く」のうち何れか一方の表示を明るく変化させて何れか一方の表示を選択した後（グレードの数値を大きくしたいときは「早く」を選択し、グレードの数値を小さくしたいときは「遅く」を選択する。）、主操作子５３を押すと、押す回数に応じて前記表１のグレードが１ずつ増減変更され、表１のグレード１またはグレード２４になるまでグレードの変更が行われる。
【００４０】
また、前記グレードの変更に対応してモード数が変わる場合は、モード表示部５１ｃのモード数の表示も自動的に変更される。そして、グレードの変更作業の途中で、特定のグレードに保持された状態でグレードの変更がされないまま予め設定された時間が経過すると、そのグレードに確定され、グレード変更表示部５１ｄの「早く」または「遅く」の選択が自動的に「良い」に変更される。再度、グレードを変更したいときは副操作子５４を回転操作して、グレード変更表示部５１ｄの「早く」または「遅く」のうち何れか一方の表示を選択して、上述した操作を再度行う。
【００４１】
グレードを変更している際に、現在運転されているグレードに確定したいときは、そのグレードに保持された状態で前記予め設定された時間が経過する前に、グレード変更表示部５１ｄに表示されている「早く」または「遅く」の表示から「良い」の表示に、副操作子５４を回転操作して選択を切り換えるとともに、続いて主操作子５３を押すと、前記グレードに設定される。
【００４２】
遠隔装置４０の主操作子５３および副操作子５４を操作して、前記運転時間，モードまたはグレードを変更すると、それらの運転時間，モードまたはグレードに対応した信号が信号伝達線３６ａを介してＣＰＵ４９から高濃度酸素発生装置１のＣＰＵ３４に送信されるとともに、前記運転時間，モードまたはグレードがそれぞれＣＰＵ３４によって設定され、それぞれの設定の内容に従って、駆動回路４８ｂを介して駆動モータ１７がＣＰＵ３４により制御されるようになっている。
【００４３】
また、前記運転時間，モードまたはグレードの設定された内容が、ＣＰＵ３４から信号伝達線３６ａを介して遠隔装置４０のＣＰＵ４９に送信され、この送信された信号に基づいてタイマ表示部５１ｂ，モード表示部５１ｃ，グレード変更表示部５１ｄ，報知手段５１ｅがＣＰＵ４９によって各駆動回路５８ｂ，５８ｃ，５８ｄ，５８ｅを介して駆動される。なお、モードを変更すると、該モードに属するグレードの中で、略中間に位置するグレードに自動的に設定される。例えば、モード１の場合はグレード４、モード３の場合はグレード１２が設定される。
【００４４】
前記報知手段５１ｅは、複数の発光ダイオードの表示素子が略逆Ｗ字状に並設され、該表示素子が表示部５１の左側から右側へ向けて一つずつ順次移行しながら一定時間ずつ点灯し、最も右側の表示素子が点灯した後は、最も左側の表示素子から再度繰り返し、点灯するように構成されている。
【００４５】
なお、報知手段５１ｅにおいて、図４の（Ａ）に示す報知手段５１ｅの領域Ｔ１は赤色に点灯し、領域Ｔ２は緑色に点灯するように構成されている。報知手段５１ｅの領域Ｔ１および領域Ｔ２の点灯にそれぞれ同期して前記スピーカ５２から２種類の擬音（領域Ｔ１および領域Ｔ２にそれぞれ対応する擬音）を流すようにしてもよい。前記駆動モータ１７が正転するようＣＰＵ３４から指令信号が駆動回路４８ｂに送信されるのと同時に該指令信号がＣＰＵ３４から信号伝達線３６ａを介して遠隔装置４０のＣＰＵ４９に送信され、この送信された指令信号に合わせてＣＰＵ４９から駆動回路５８ｅに信号を送信して報知手段５１ｅの領域Ｔ１が赤色に点灯する。
【００４６】
一方、前記駆動モータ１７が逆転するようＣＰＵ３４から指令信号が駆動回路４８ｂに送信されると、前記と同様にＣＰＵ４９から駆動回路５８ｅに信号を送信して報知手段５１ｅの領域Ｔ２が緑色に点灯するように構成されている。このように領域Ｔ１，Ｔ２ごとに色彩を異ならせているのは、領域Ｔ１の点灯時は、使用者の呼吸動作における吸気行程であることを、領域Ｔ２の点灯時は使用者の呼吸動作における呼気行程であることを、それぞれ使用者に認知させるためである。
【００４７】
〔高濃度酸素発生装置の運転手順〕
次に、高濃度酸素発生装置１を使用する方法について図６ないし図１０のフローチャートおよび図１１のタイムチャートに基づいて詳細に説明する。なお、図１１の横軸は時間の経過を表す。まず、図６に示すように、ケーブル３６およびプラグ３１を介して遠隔装置４０を高濃度酸素発生装置１の端子３５に接続する（ステップＳ１，図１１のａ）。これによって、高濃度酸素発生装置１のバッテリ１５の電力がケーブル３６の電力供給線３６ｂを介してコントローラ６０の制御電源５６に供給され、該コントローラ６０が駆動される。次に、該コントローラ６０のＣＰＵ４９が初期化される（ステップＳ２）。
【００４８】
次に、遠隔装置４０の電源スイッチ５５をオン操作すると（ステップＳ３，図１１のｂ）、このオン信号が、インタフェースＩ／Ｆを介してコントローラ６０のＣＰＵ４９に送信されるとともに該ＣＰＵ４９からスイッチ作動線３６ｃを介して高濃度酸素発生装置１の制御電源スイッチ３２へ送信されて、該スイッチ３２がオンされる。これによってコントローラ２８の制御電源３３にバッテリ１５から電力が供給され、コントローラ２８が駆動される（図１１のｃ）。
【００４９】
そして、前記コントローラ２８のＣＰＵ３４が自動的に初期化され、排気制御弁２６が非通電状態（開弁状態）、高濃度酸素発生装置１の運転時間を設定するタイマの設定時間として０、駆動モータ１７の駆動軸４５の回転位置として０が、それぞれ初期状態として設定される（ステップＳ４）。また、前記表１のモードおよびグレードについては、高濃度酸素発生装置１の前回の運転において電源スイッチ５５をオフする際、そのオフ直前のモードおよびグレードを前記コントローラ２８のメモリ４６内の不揮発性メモリ部（図示せず）に記憶しておくようにし、この記憶したモードおよびグレードを、ＣＰＵ３４が初期化されたとき前記不揮発性メモリ部から読み出して初期状態として設定する。
【００５０】
なお、高濃度酸素発生装置１を初めて運転するときには、モードは、表１のモード３が、グレードは表１のグレード１２がそれぞれ予め設定される。ＣＰＵ３４が初期化されると、電圧センサ４７によって検出された検出値および初期状態として設定されたタイマの設定時間（０），モード数，グレード数の各信号がそれぞれ信号伝達線３６ａを介してＣＰＵ３４から遠隔装置４０のＣＰＵ４９に送信される。そして、その信号に基づいてＣＰＵ４９によって、各駆動回路５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄを介して各表示部５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄが駆動され、前記充電表示部５１ａには、バッテリ１５の充電状態が、タイマ表示部５１ｂには０が、モード表示部５１ｃには前記コントローラ２８のメモリ４６に記憶されたモードがそれぞれ表示され、グレード変更表示部５１ｄは「良い」が選択される。
【００５１】
次に、遠隔装置４０の主操作子５３および副操作子５４を操作して前記モードが変更されたか否かが判断され（ステップＳ５）、前記モードが変更され、その変更後のモードに設定されると、その変更後のモード数がモード表示部５１ｃに表示される（ステップＳ６）。前記ステップＳ５において、前記モードが変更されていないと判断されると、ステップ７に移行する。
【００５２】
次に、ステップ７において、使用者が遠隔装置４０の主操作子５３を操作してタイマ表示部５１ｂを選択した後、副操作子５４を回転操作して、タイマ表示部５１ｂに表示されている数値を所望の数値に変更し、再度、主操作子５３を押し、その数値の運転時間に設定する。すると、送風手段１０および吸排気手段４の各駆動モータ１８，１６に対してコントローラ２８により自動的にバッテリ１５の電力がそれぞれ駆動回路４８ｃ，４８ａを介して供給される（ステップＳ８，ステップＳ９，図１１のｄ）。
【００５３】
送風手段１０により、筐体２の第２室２２内の空気が送風口２ｃ…を介して排気され、このとき筐体２内に発生する負圧の作用によって外気導入口２ｂ…から外気が筐体２内の第１室２１内に導入され、この第１室２１内に導入された外気は、高濃度酸素発生部３の各酸素選択透過性膜３ａ…間を通過する（図１の破線矢印を参照）。各酸素選択透過性膜３ａ…間を通過する空気の一部は、該酸素選択透過性膜３ａ…を通過して高酸素含有空気となって導管５に捕集された後、吸排気手段４によって吸入され、排気管６およびマフラ７を介して排気される。各酸素選択透過性膜３ａ…間を通過する空気の他の一部は、連通口２５を通過して第２室２２内に導入され、送風口２ｃ…を介して送風手段１０により排気される。このとき、筐体２内の空気が流れる経路は、第１室２１と第２室２２とに亘って所謂ユーターンしながら流れる屈曲した経路となり、該空気の流れの経路上に吸排気手段４，容積可変型ポンプ手段８，駆動モータ１６，１７およびコントローラ２８を配設したので、前記空気の流れによってこれら吸排気手段４等が適宜冷却される。
【００５４】
次に、図７に示すフローチャートに移行し、容積可変型ポンプ手段の駆動モータ１７に対してコントローラ２８により自動的にバッテリ１５の電力が駆動回路４８ｂを介して供給され、駆動モータ１７は、コントローラ２８のメモリ４６に予め記憶された正のパルス数（＋Ｎ０）の分だけ正転するようにコントローラ２８により制御される。而して、駆動モータ１７の正転が開始されるとともに、前記駆動モータ１７の回転数に対応したパルス数の計測がＣＰＵ３４により開始される（ステップＳ１０，図１１のｅ）。
【００５５】
駆動モータ１７の正転が開始されると、その回転の方向および速度（図１１の＋Ｖ１）に合わせて、遠隔装置４０の表示部５１の報知手段５１ｅが吸気行程を示すよう図４の（Ａ）の領域Ｔ１が赤色に点灯する（ステップＳ１１）。次に、ＣＰＵ３４により積算計測されたパルス数が正のパルス数（＋Ｎ０）に到達したか否かがＣＰＵ３４により判断される（ステップＳ１２）。積算計測されたパルス数が正のパルス数（＋Ｎ０）に到達していないと判断されると、到達するまでパルス数の積算計測が継続され、パルス数（＋Ｎ０）に到達したと判断されると、前記駆動モータ１７が停止されるとともにＣＰＵ３４により積算計測していたパルス数が０にリセットされる（ステップＳ１３，図１１のｆ）。
【００５６】
次に、遠隔装置４０の操作により前記モードまたはグレードの設定が変更された場合は、モード・グレード変更処理に移行する（ステップＳ１４）。次に、ＣＰＵ３４によって、バッテリ１５の電力が駆動回路４９を介して排気制御弁２６に供給され該排気制御弁２６が閉じられる（ステップＳ１５，図１１のｇ）。
【００５７】
次に、容積可変型ポンプ手段の駆動モータ１７は、コントローラ２８のメモリ４６に予め記憶された負のパルス数（−Ｎ０）分だけ逆転するようにコントローラ２８により制御される。而して、駆動モータ１７の逆転が開始されるとともに、前記駆動モータ１７の回転数に対応したパルス数の計測がコントローラ２８のＣＰＵ３４により開始される（ステップＳ１６，図１１のｈ）。
【００５８】
駆動モータ１７の逆転が開始されると、その回転の方向および速度（図１１の−Ｖ２）に合わせて、遠隔装置４０の表示部５１の報知手段５１ｅが呼気行程を示すよう図４の（Ａ）の領域Ｔ２が緑色に点灯する（ステップＳ１７）。次に、ＣＰＵ３４により積算計測されたパルス数が負のパルス数（−Ｎ０）に到達したか否かがＣＰＵ３４により判断される（ステップＳ１８）。積算計測されたパルス数が負のパルス数（−Ｎ０）に到達していないと判断されると、到達するまでパルス数の積算計測が継続され、パルス数（−Ｎ０）に到達したと判断されると、前記駆動モータ１７が停止されるとともにＣＰＵ３４により積算計測していたパルス数が０にリセットされる（ステップＳ１９，図１１のｉ）。
【００５９】
次に、遠隔装置４０の操作により前記モードまたはグレードの設定が変更された場合は、モード・グレード変更処理に移行する（ステップＳ２０）。次に、駆動回路４９を介して排気制御弁２６に供給されていたバッテリ１５の電力がＣＰＵ３４によって停止され、該排気制御弁２６が開かれる（ステップＳ２１，図１１のｊ）。而して、後述する停止処理が行われるまで、ステップＳ１０からステップＳ２１までのステップが繰り返される。
【００６０】
（モード・グレード変更処理）
次に、前記図７のステップＳ１４およびステップＳ２０のモード・グレード変更処理について図８のフローチャートに基づいて詳細に説明する。前記遠隔装置４０の主操作子５３および副操作子５４が使用者により操作されて前記モードの設定が変更されたか否かが、コントローラ２８のＣＰＵ３４により判断される（ステップＰ１）。前記モードの設定が変更されていない場合は、ステップＰ２に移行し、変更された場合は（図１１のＹの時点）、ＣＰＵ３４により新たなモードに設定し直す（ステップＰ３）。前記新たなモードが設定されると、該モード数に基づいた正転または逆転の回転速度（図１１の＋Ｖ３，−Ｖ４）で駆動モータ１７がＣＰＵ３４により制御される。
【００６１】
次に、ステップＰ２では、遠隔装置４０の主操作子５３および副操作子５４が使用者により操作されて前記グレードの設定が変更されたか否かが、ＣＰＵ３４により判断される。前記グレードの設定が変更されていない場合またはグレード変更表示部５１ｄの「良い」が選択されて主操作子５３が押された場合は、グレード変更表示部５１ｄの「良い」が選択されたとＣＰＵ３４により判断されてモード・グレード変更処理が終了する。前記ステップＰ２において、グレード変更表示部５１ｄの「早く」が選択されて主操作子５３が１回だけ押されたと判断された場合には、現在のグレードが最大グレード（２４）より小さいか否かがＣＰＵ３４により判断され（ステップＰ４）、小さいと判断されればグレードが１つ上げられ（ステップＰ５）、現在のグレードが最大グレード（２４）以上であると判断されればモード・グレード変更処理が終了する。
【００６２】
前記ステップＰ２において、グレード変更表示部５１ｄの「遅く」が選択されて主操作子５３が１回だけ押されたと判断された場合には、現在のグレードが最小グレード（１）より大きいか否かがＣＰＵ３４により判断され（ステップＰ６）、大きいと判断されればグレードが１つ下げられ（ステップＰ７）、現在のグレードが最小グレード（１）以下であると判断されればモード・グレード変更処理が終了する。前記ステップＰ５，Ｐ７の後、ＣＰＵ３４によりカウント数が１だけ加算される（ステップＰ８）。
【００６３】
次に、ＣＰＵ３４により積算されたカウント数が予め設定された設定カウント数（Ｈ０）に到達したか否かがＣＰＵ３４により判断され（ステップＰ９）、設定カウント数（Ｈ０）に到達していないと判断されればステップＰ１０に移行し、到達していると判断されればステップＰ１１に移行する。ステップＰ１０では、前記グレードの設定が変更されたか否かがＣＰＵ３４により判断され、変更されたと判断されればステップＰ２に戻り、変更されていないと判断されればステップＰ９に戻る。一方、ステップＰ１１ではグレードが確定され、続いて、前記カウント数がリセットされ（ステップＰ１２）、再びステップＰ１に戻ってグレードの設定が変更されたか否かが判断される。ステップＰ１１において、グレードが確定されると、グレード変更表示部５１ｄの「良い」が自動的に選択され、明るく変化する。
【００６４】
ところで、設定カウント数（Ｈ０）を設けたのは、該カウント数（Ｈ０）に到達するまで、即ち、一定時間が経過するまでグレード変更表示部５１ｄの「早く」または「遅く」を選択したままにしておくようにし、そうすることによって、その一定時間内にグレードをさらに変更する場合は、主操作子５３だけを操作すれば足りるので、変更操作が簡単になるという利便性を考慮したためである。
【００６５】
（運転停止処理）
次に、高濃度酸素発生装置１の運転を停止する場合の処理について図９のフローチャートおよび図１１のタイムチャートに基づいて詳細に説明する。前記遠隔装置４０の電源スイッチ５５がオフ操作されたか否か、または、タイマの設定時間が終了したか否かが、コントローラ２８のＣＰＵ３４により判断される（ステップＱ１）。電源スイッチ５５がオフ操作されておらず、かつ、タイマの設定時間も終了していない場合は、前記オフ操作の有無およびタイマの設定時間がＣＰＵ３４によって監視される。
【００６６】
電源スイッチ５５がオフ操作されるか、または、タイマの設定時間が終了すると（図１１のｋ）、ステップＱ２に移行して、ＣＰＵ３４により積算計測されたパルス数が−Ｎ０（図４に実線で示す位置にプランジャ４２が位置する状態）になり、かつ、排気制御弁２６が消磁されたか否かがＣＰＵ３４により判断され、これらの条件が共に満たされたと判断されたとき（図１１のｍ，ｒ）、各駆動モータ１７，１８，１６への、バッテリ１５の電力の供給が停止される（ステップＱ３，ステップＱ４，ステップＱ５、図１１のｍ，ｎ，ｐ）。続いて、ＣＰＵ３４から遠隔装置４０のＣＰＵ４９に停止信号が発信され、それを受けてＣＰＵ４９からインタフェースＩ／Ｆおよびスイッチ作動線３６ｃを介して高濃度酸素発生装置１の制御電源スイッチ３２へ送信されて、該スイッチ３２がオフされる。この結果、コントローラ２８への、バッテリ１５の電力の供給も停止される（ステップＱ６，図１１のｑ）。以上述べたステップに従って運転停止処理が行われる。
【００６７】
（異常時処理）
次に、高濃度酸素発生装置１の運転中に異常が発生した場合の処理について図１０のフローチャートに基づいて詳細に説明する。前記電圧センサ４７の検出値が予め設定された設定電圧Ｄ１からＤ２の範囲内にあるか否か（ステップＲ１）、または容積可変型ポンプ手段８の駆動モータ１７の回転位置を検出する回転位置センサ３９の検出値とＣＰＵ３４の指示パルス数とが一致するか否か（ステップＲ２）、または、吸排気手段４の温度を測定する温度センサ３７の検出値が予め設定された設定温度（Ｔ０）より低いか否か（ステップＲ３）、または吸排気手段４の駆動モータ１６の回転を検出する回転センサ３８が回転を検出しているか否か（ステップＲ４）、または図７に示すフローチャートのステップＳ１０からステップＳ１３までの吸気行程に要した時間が前記表１の吸気時間に基づいて算出された設定時間ｔ１からｔ２の範囲内にあるか否か（ステップＲ５）、または同フローチャートのステップＳ１６からステップＳ１９までの呼気行程に要した時間が前記表１の呼気時間に基づいて算出された設定時間ｔ３からｔ４の範囲内にあるか否か（ステップＲ６）がＣＰＵ３４によりそれぞれ判断される。なお、前記設定時間ｔ１ないしｔ４は、前記表１のグレードごとに算出される。
【００６８】
前記各判断において、全て是と判断された場合は前記各判断が継続して行われる一方、前記各判断において、１つでも否と判断された場合は、各駆動モータ１７，１８，１６への、バッテリ１５の電力の供給が停止され（ステップＲ７，ステップＲ８，ステップＲ９）、続いて、ＣＰＵ３４から遠隔装置４０のＣＰＵ４９に停止信号が発信され、それを受けてＣＰＵ４９からインタフェースＩ／Ｆおよびスイッチ作動線３６ｃを介して高濃度酸素発生装置１の制御電源スイッチ３２へオフ信号が送信されて該スイッチ３２がオフされる。この結果、コントローラ２８への、バッテリ１５の電力の供給も停止される（ステップＲ１０）。以上述べたステップに従って異常時処理が行われる。なお、この異常時処理は上述したような異常があった場合、自動的に行われるが、高濃度酸素発生装置１の使用者が異常に気付いて前記停止スイッチ２９を操作して同様の処理を行ったり、前記リセットスイッチ３０を操作してＣＰＵ３４を初期化することもできる。
【００６９】
また、異常時処理が自動的に行われる場合、バッテリ１５の電力の供給を停止する前に、表示部５１（各表示部５１ａないし５１ｅのうち少なくとも何れか１つの表示部）に異常表示を行うか、または、スピーカ５２に警報音を発生させるかの少なくとも何れか一方を行うようにしてもよい。
【００７０】
また、本実施の形態では、前記異常時処理において、コントローラ２８のＣＰＵ３４により、否と判断された場合はバッテリ１５の電力の供給を直ちに停止するようにしたが、これに代えて、コントローラ２８のＣＰＵ３４を自動的に初期化して再度、高濃度酸素発生装置１の運転を行い、それでもＣＰＵ３４により、否と判断された場合に限りバッテリ１５の電力の供給を停止するようにするか、または、否と判断された回数が予め設定された回数を越えたとき、または、否の判断の継続時間が予め設定された時間を越えたとき、初めて、バッテリ１５の電力の供給を停止するようにしてもよい。
【００７１】
また、本実施の形態では、駆動モータ１７の回転位置を検出する回転位置センサ３９を設けるようにしたが、これに代えて、シリンダ４１に対するプランジャ４２の位置を検出する位置検出センサを設けて、該センサの検出値とＣＰＵ３４の指示パルス数との関係が一致しなくなった場合、前記異常時処理を行うようにしてもよい。
【００７２】
さらにまた、本実施の形態では、容積可変型ポンプ手段８としてプランジャポンプを使用したが、これに代えて、ダイヤフラム式ポンプ，ベローズ式ポンプまたはベロフラム式ポンプを使用するようにしてもよい。
【００７３】
以上述べた本実施の形態における高濃度酸素発生装置１を使用する場合は、図１に示すような使用者の頭部に酸素供給装置７０を装着して該装置７０を、前記排気管６の終端部に接続するようにする。該酸素供給装置７０は、使用者の頭部に装着固定するためのヘッドホールド７１と、該ヘッドホールド７１の長手方向中途部に固着された基部７２と、該基部７２に一端部が、図１２において矢印Ｇで示す方向に回動自在に軸支されたノズル７３と、該ノズル７３と連通するとともに前記排気管６の終端部にエアホース７５を介して接続される入口管部７４とを備える。なお、前記ノズル７３の一端部は前記基部７２に対して任意の角度位置で固定できるように構成されている一方、ノズル７３の他端部には、高酸素含有空気を排出するための出口部７３ａが形成されている。なお、図１２中の破線矢印は空気の流れる方向を示している。
【００７４】
以上のように構成された酸素供給装置７０の入口管部７４を、排気管６の終端部に前記エアホース７５を介して接続するとともに、ノズル７３の出口部７３ａを使用者の鼻や口の近傍に合致するよう位置合わせすれば、使用者の鼻や口の近傍に高酸素含有空気を直接供給することができる。
【００７５】
以上述べた本実施の形態における高濃度酸素発生装置１によれば、筐体２内の空気を送風手段１０によって筐体２の外部に排出させる際に筐体２内に発生する負圧を利用して、外気導入口２ｂ…から外部の空気を取り入れるとともに、この取り入れた空気を高濃度酸素発生部３内を通過させるようにしたので、送風手段１０を有効に活用して高濃度酸素発生部３に空気を供給することができる。このため、高濃度酸素発生部３に空気を供給するために、専用の空気供給装置を別個に設ける必要がないので、空気を供給する構造を単純かつ安価にすることができる。
【００７６】
また、本実施の形態における高濃度酸素発生装置１によれば、前記負圧の作用によって生じる空気の流れの経路上に吸排気手段４，容積可変型ポンプ手段８，駆動モータ１６，１７およびコントローラ２８を配設したので、前記空気の流れによってこれら吸排気手段４等が適宜冷却される。この結果、前記吸排気手段４等を冷却するための特別な冷却装置を設ける必要がないので、前記冷却を行なうための構造を単純かつ安価にすることができる。
【００７７】
また、本実施の形態における高濃度酸素発生装置１によれば、外気導入口２ｂ…と送風口２ｃ…とを筐体２の一側部（図１において右側）に配設する一方、第１室２１と第２室２２とを連通する連通口２５を筐体２内の反対側の側部（図１において左側）に設けたので、筐体２内の空気が流れる経路は、第１室２１と第２室２２とに亘って所謂ユーターンしながら流れる屈曲した経路となる。この結果、１つの送風手段１０により第１室２１だけでなく第２室２２の略全域に亘って空気を流すことができ、吸排気手段４，容積可変型ポンプ手段８，駆動モータ１６，１７およびコントローラ２８の冷却性を十分確保することができる一方、ある程度短い寸法の略柱状（コンパクトな形状）に高濃度酸素発生装置１を形成することができる。
【００７８】
また、本実施の形態における高濃度酸素発生装置１によれば、酸素選択透過性膜３ａを通過させて発生させた高酸素含有空気を、吸排気手段４により排気管６を介して排気する一方、所定の周期をもって開閉制御される排気制御弁２６を排気管６に設け、該排気管６に分岐管９を介して容積可変型ポンプ手段８を接続し、排気制御弁２６の開閉時期に対応してポンプ室４１ａが縮小・拡張するよう容積可変型ポンプ手段８を作動させたので、排気制御弁２６の開閉時期に対応して吸排気手段４を間欠的に駆動する必要がなく、常に一定の出力で吸排気手段４を駆動させることができる。このため、高濃度酸素発生部３で発生させた高酸素含有空気の全量を排気制御弁２６が開いているときに排気管６から円滑かつ効率的に排気することができる。
【００７９】
また、本実施の形態における高濃度酸素発生装置１によれば、前記排気管６から高酸素含有空気を、所定の周期に合わせて間欠的に排気するとともに、排気管６から高酸素含有空気を排気している状態か、または停止している状態かをそれぞれ別個に報知手段５１ｅにより認知できるようにしたので、使用者は報知手段５１ｅの表示を見ながら該表示の周期と使用者の呼吸周期との比較を容易に行なうことができる。そして、該比較の結果に基づいて遠隔装置４０を操作してモードまたはグレードを適宜変更するだけで使用者が所望する呼吸周期に高濃度酸素発生装置１の運転状態を容易に合致させることができる。
【００８０】
このように本実施の形態では、高酸素含有空気を排気する周期を報知する報知手段５１ｅを設け、該報知手段５１ｅの表示を見ながら使用者が自分の呼吸周期に合致するよう高濃度酸素発生装置１を調整するだけなので、使用者の呼吸周期を検出する高価なセンサを設け、該センサの検出値に基づいて高濃度酸素発生装置の運転を制御するという複雑な構造をとる必要がなく、高濃度酸素発生装置を安価に提供することができる。
【００８１】
また、本実施の形態における高濃度酸素発生装置１によれば、離間した位置から遠隔装置４０を操作して、高酸素含有空気を排気する周期を変更するようにしたので、この変更作業を行う際は、遠隔装置４０だけを手元に置いておくだけでよく、前記周期を変更する際の作業性が良い。
【００８２】
また、本実施の形態における高濃度酸素発生装置１によれば、前記報知手段５１ｅを遠隔装置４０に設けたので、高酸素含有空気を排気する周期の確認と、該周期の変更操作とを、同一の遠隔装置４０で行うことができる。このため、前記周期の変更作業を行う際の作業性が一層向上する。
【００８３】
また、本実施の形態における高濃度酸素発生装置１によれば、吸排気手段４と、容積可変型ポンプ手段８と、送風手段１０とを高濃度酸素発生部３の一側方に並設したので、軸方向に長い略柱状に高濃度酸素発生装置１を形成することができ、高濃度酸素発生装置１をリュックサック等に収納して携帯しやすくなる。
【００８４】
さらにまた、本実施の形態における高濃度酸素発生装置１によれば、前記吸排気手段４，容積可変型ポンプ手段８および送風手段１０と、前記高濃度酸素発生部３との間にバッテリ１５を配設したので、その分、吸排気手段４等と高濃度酸素発生部３とが離間して配置されるとともにバッテリ１５が断熱部材として機能するので、前記各手段４，８，１０および各駆動モータ１６，１７，１８が駆動されているときに発生する熱が高濃度酸素発生部３に伝播され難くなり、高濃度酸素発生部３の機能を損なわずに済む。また、使用者は、高濃度酸素発生装置１をリュックサック等に収納し、該リュックサック等を携帯した状態で歩行して移動しながら高濃度酸素発生装置１をバッテリ１５の電力で駆動運転し使用することができる。
【００８５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のうち請求項１記載の発明によれば、酸素選択透過性膜を通過させて発生させた高酸素含有空気を、吸排気手段により排気管を介して排気する一方、所定の周期をもって開閉制御される排気制御弁を排気管に設け、該排気管に分岐管を介して容積可変型ポンプ手段を接続し、排気制御弁の開閉時期に対応してポンプ室が縮小・拡張するよう容積可変型ポンプ手段を作動させたので、排気制御弁の開閉時期に対応して吸排気手段を間欠的に駆動する必要がなく、常に一定の出力で吸排気手段を駆動させることができる。このため、発生させた高酸素含有空気の全量を排気制御弁が開いているときに排気管から円滑かつ効率的に排気することができる。
【００８６】
また、請求項２記載の発明によれば、前記排気管から高酸素含有空気を、所定の周期に合わせて間欠的に排気するとともに、排気管から高酸素含有空気を排気している状態か、または停止している状態かをそれぞれ別個に報知手段により認知できるようにしたので、使用者は報知手段の表示を見ながら該表示の周期と使用者の呼吸周期との比較を容易に行なうことができる。そして、該比較の結果に基づいて周期変更手段を操作して前記所定の周期を適宜変更するだけで使用者が所望する呼吸周期に高濃度酸素発生装置の運転状態を容易に合致させることができる。このため、使用者の呼吸周期を検出する高価なセンサを設け、該センサの検出値に基づいて高濃度酸素発生装置の運転を制御するという複雑な構造をとる必要がなく、高濃度酸素発生装置を安価に提供することができる。
【００８７】
また、請求項３記載の発明によれば、離間した位置から遠隔装置を操作して、高酸素含有空気を排気する周期を変更するようにしたので、この変更作業を行う際は、遠隔装置だけを手元に置いておくだけでよく、前記周期を変更する際の作業性が良い。
【００８８】
また、請求項４記載の発明によれば、前記報知手段を遠隔装置に設けたので、高酸素含有空気を排気する周期の確認と、該周期の変更操作とを、同一の遠隔装置で行うことができる。このため、前記周期の変更作業を行う際の作業性が一層向上する。
【００８９】
また、請求項５記載の発明によれば、前記吸排気手段と、容積可変型ポンプ手段と、送風手段とを高濃度酸素発生部の一側方に並設したので、軸方向に長い略柱状に高濃度酸素発生装置を形成することができ、高濃度酸素発生装置をリュックサック等に収納して携帯しやすくなる。
【００９０】
さらにまた、請求項６記載の発明によれば、前記吸排気手段，容積可変型ポンプ手段および送風手段と、前記高濃度酸素発生部との間にバッテリを配設したので、その分、前記各手段と高濃度酸素発生部とが離間して配置されるとともにバッテリが断熱部材として機能するので、前記吸排気手段等が駆動されているときに発生する熱が高濃度酸素発生部に伝播され難くなり、高濃度酸素発生部の機能を損なわずに済む。また、使用者は、高濃度酸素発生装置をリュックサック等に収納し、該リュックサック等を携帯した状態で歩行して移動しながら高濃度酸素発生装置をバッテリの電力で駆動運転し使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る高濃度酸素発生装置を上面から見た状態において内部構造を示す断面図である。
【図２】図１の矢視Ａ−Ａ線に沿う断面において内部構造を示す断面図である。
【図３】前記高濃度酸素発生装置および遠隔装置の構成を示すブロック線図である。
【図４】容積可変型ポンプ手段およびその駆動モータを模式的に示す図である。
【図５】前記遠隔装置を示す図である。
【図６】前記高濃度酸素発生装置の動作を説明するためのフローチャートの一部分である。
【図７】前記高濃度酸素発生装置の動作を説明するためのフローチャートの他の一部分である。
【図８】前記高濃度酸素発生装置の動作を説明するための他のフローチャートである。
【図９】前記高濃度酸素発生装置の動作を説明するための他のフローチャートである。
【図１０】前記高濃度酸素発生装置の動作を説明するための他のフローチャートである。
【図１１】前記高濃度酸素発生装置の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図１２】前記高濃度酸素発生装置に接続するための酸素供給装置の外観を示す図である。
【符号の説明】
１      高濃度酸素発生装置
２      筐体
３      高濃度酸素発生部
３ａ    酸素選択透過性膜
４      吸排気手段
６      排気管
８      容積可変型ポンプ手段
９      分岐管
１０    送風手段
１５    バッテリ
２６    排気制御弁
２８    コントローラ（制御装置）
３６ａ  信号伝達線（通信手段）
４０    遠隔装置（周期変更手段）
４１ａ  ポンプ室
５１ｅ  報知手段
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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