(57)【要約】【課題】  商用交流電源が使用できない場所でも使用することができる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２と、前記酸素富化空気を搬送する搬送手段４と、商用交流電源を直流電源へ変換する商用電源変換手段１３とを備え、前記搬送手段４は、商用交流電源供給手段および直流電源供給手段の双方において駆動可能な構成とした酸素富化機で、商用交流電源が使用できない場所でも酸素富化機を使用することができ、家庭内に設置するだけではなく、屋外に手軽に持ち運ぶことが可能である。【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、前記酸素富化空気を搬送する搬送手段と、商用交流電源を直流電源へ変換する商用電源変換手段とを備え、前記搬送手段は、商用交流電源供給手段および直流電源供給手段の双方において駆動可能な構成とした酸素富化機。
【請求項２】
自動車室内のシガーライターを直流電源供給手段として、搬送手段が駆動する構成とした請求項１記載の酸素富化機。
【請求項３】
太陽電池を直流電源供給手段として、搬送手段が駆動する構成とした請求項１記載の酸素富化機。
【請求項４】
一次電池を直流電源供給手段として、搬送手段が駆動する構成とした請求項１記載の酸素富化機。
【請求項５】
二次電池を直流電源供給手段として、搬送手段が駆動する構成とした請求項１記載の酸素富化機。
【請求項６】
直流電源供給手段や、商用電源変換手段を介して商用交流電源供給手段が、搬送手段に供給する直流電源によって、二次電池を充電可能な構成とした請求項５記載の酸素富化機。
【請求項７】
搬送手段への供給電力を制御する入力制御手段を備え、前記入力制御手段は、前記搬送手段に電力を供給する電源手段に応じて、前記搬送手段への供給電力を変更できる構成とした請求項１〜６のいずれか１項に記載の酸素富化機。
【請求項８】
入力制御手段は、直流電源供給手段が搬送手段に電力を供給するときの供給電力を、商用交流電源供給手段が搬送手段に電力を供給するときの供給電力以下とする請求項７記載の酸素富化機。
【請求項９】
酸素富化空気の酸素濃度を測定する酸素濃度センサーと搬送手段への供給電力を制御する入力制御手段とを備え、直流電源供給手段が搬送手段に電力を供給するときには、前記酸素濃度センサーが検出する酸素濃度が所定値以上になると、入力制御手段は、前記搬送手段への供給電力を下げる請求項１〜７のいずれか１項に記載の酸素富化機。
【請求項１０】
二次電池の電池残量を報知する電池残量報知手段を設けた請求項５または６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高濃度酸素を含む空気、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口とを基本構成とし、例えばマイナスイオン発生手段を備えるなどして展開してきている（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発明においては、酸素富化機は家庭内で商用交流電源に接続されて使用されることを主眼としており、屋外や自動車内などの状況下では容易には使用できなかった。
【０００４】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、商用交流電源が使用できない場所でも使用することができ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】
上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、前記酸素富化空気を搬送する搬送手段と、商用交流電源を直流電源へ変換する商用電源変換手段とを備え、前記搬送手段は、商用交流電源供給手段および直流電源供給手段の双方において駆動可能な構成とした酸素富化機で、商用交流電源が使用できない場所でも酸素富化機を使用することができる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、商用交流電源が使用できない場所でも使用することができる酸素富化機を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
第１の発明は、酸素富化空気を発生する酸素富化手段と、前記酸素富化空気を搬送する搬送手段と、商用交流電源を直流電源へ変換する商用電源変換手段とを備え、前記搬送手段は、商用交流電源供給手段および直流電源供給手段の双方において駆動可能な構成とした酸素富化機で、商用交流電源が使用できない場所でも酸素富化機を使用することができる。
【０００８】
第２の発明は、自動車室内のシガーライターを直流電源供給手段として、搬送手段が駆動する構成としたもので、自動車内で特別な変換機を使用することなく、酸素富化機を使用することができる。
【０００９】
第３の発明は、太陽電池を直流電源供給手段として、搬送手段が駆動する構成としたもので、太陽電池を太陽光下でコストをかけずに酸素富化機を駆動させることができる。
【００１０】
第４の発明は、一次電池を直流電源供給手段として、搬送手段が駆動する構成としたもので、入手性が良い一次電池が利用できるので利便性が向上し、また、酸素富化機の持ち運びも可能になり、使用性を向上することができる。
【００１１】
第５の発明は、二次電池を直流電源供給手段として、搬送手段が駆動する構成としたもので、再利用可能な二次電池が利用できるので経済的であり、また、酸素富化機の持ち運びも可能になり、使用性を向上することができる。
【００１２】
第６の発明は、直流電源供給手段や、商用電源変換手段を介して商用交流電源供給手段が、搬送手段に供給する直流電源によって、二次電池を充電可能な構成としたもので、別途充電器を用意することなく、持ち運び可能な酸素富化機を利用でき、使用性や携帯性が向上する。
【００１３】
第７、８の発明は、搬送手段への供給電力を制御する入力制御手段を備え、前記入力制御手段は、前記搬送手段に電力を供給する電源手段に応じて、前記搬送手段への供給電力を変更できる構成としたもので、商用交流電源のような安定した電力が継続して供給できる電源ではない、電力供給に制限のある電源を用いるときには、供給電力を下げるので、酸素供給の性能を保ちつつ、二次電池を電源とする場合には駆動時間を伸ばし、シガーライター電源を電源とする場合にはバッテリーの保護が実現できる。
【００１４】
第９の発明は、酸素富化空気の酸素濃度を測定する酸素濃度センサーと搬送手段への供給電力を制御する入力制御手段とを備え、直流電源供給手段が搬送手段に電力を供給するときには、前記酸素濃度センサーが検出する酸素濃度が所定値以上になると、入力制御手段は、前記搬送手段への供給電力を下げるもので、酸素供給の性能を保ちつつ、二次電池を電源とする場合にはより駆動時間を伸ばし、シガーライター電源を電源とする場合にはバッテリーのより良い保護が実現できる。
【００１５】
第１０の発明は、二次電池の電池残量を報知する電池残量報知手段を設けたもので、使用性を向上することができる。
【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りこの発明が限定されるものではない。
【００１７】
（実施の形態１）
図１に本発明の実施の形態における酸素富化機の概要図を示す。本体１の内部には、酸素の濃度を高め、酸素濃度が高い空気、いわゆる酸素富化空気を発生させる酸素富化膜（図示せず）を備えた酸素富化膜ユニット２を設けている。
【００１８】
３は本体側面に設けられたスリットで、酸素富化膜ユニット２はスリット３に接するよう設けられ、酸素富化膜ユニット２の空気取り入れ口（図示せず）はスリット３と接する面に設けられている。４は直流電源により駆動するポンプ等からなる搬送手段で（以下「ポンプ」と称す）、酸素富化膜ユニット２とポンプ４は供給経路Ａ５で接続されており、ポンプ４は、供給経路Ｂ６にて本体吐出口７と接続されている。供給経路Ｂ６と本体１外部のチューブ８は本体吐出口７を介して接続されており、チューブ８のもう一方の端は酸素供給口１０を有したヘッドセット９に接続されている。チューブ８は本体１及びヘッドセット９から着脱可能である。１１はＯＮ／ＯＦＦの切り替えが可能な電源スイッチである。１３は商用電源変換手段としてのＡＣアダプターで商用電源供給手段に設けられており、ＤＣジャック１２に接続し、ポンプ４へ電力を供給する。また、ＤＣジャック１２には、図２に示すような、自動車のシガーライタから電源を得るためのシガーライターアダプター１４や、一次電池・二次電池を収納する電池ＢＯＸ１５、太陽電池を備えた太陽電池ユニット１６等の直流電源供給手段も接続可能である。また、本体１はポンプ４への供給電力を制御する入力制御手段（図示せず）を有している。
【００１９】
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。
【００２０】
電源スイッチ１１をＯＮにすると、入力制御手段は、ＤＣジャック１２を介して、ＡＣアダプタ１３、シガーライターアダプター１４、電池ＢＯＸ１５、太陽電池ユニット１６のいずれか一つの電源から得られた直流電力をポンプ４に供給し、動作を開始する。ポンプ４が動作すると、吸引力により、ポンプ４と酸素富化膜ユニット２の間の供給経路Ａ５内部が負圧になる。これを利用して、酸素富化膜ユニット２は、本体１のスリット３を介して空気取り入れ口より空気を取り入れ、酸素富化膜に通過させて酸素富化空気を生成する。生成された酸素富化空気は、供給経路Ａ５を経てポンプ４に吸引され、供給経路Ｂ６送り出され、本体吐出口７、チューブ８、ヘッドセット９を経て、酸素供給口１０から吐出される。使用者はヘッドセット９を頭に装着し、酸素供給口１０を口元付近にセットすることにより、酸素富化空気を吸引することができる。電源スイッチ１１をＯＦＦにすると、入力制御手段はポンプ４への電力の供給を停止し、酸素富化空気の生成を停止する。
【００２１】
ここで用いる電源として、通常はＡＣアダプター１３を用いるが、ポンプ４を駆動できる直流電力を供給する電源があれば、どのような電源でもポンプ４は駆動可能であり、商用交流電源が無く、ＡＣアダプター１３が使用できないような場所でも、例えばシガーライターアダプター１４を用いて車内で使用したり、電池ＢＯＸ１５や太陽電池１６を用いることで、屋外にも持ち運びが可能となる。その中で、電池ＢＯＸ１５に入れる電池ついては、一次電池は入手性に優れ、二次電池は再利用可能であり、使用者の利用状況により選択可能である。
【００２２】
また、一次電池として近年普及しつつあり、自然環境への影響が少ない燃料電池を用いることも可能である。また、太陽電池ユニット１６については、太陽の光があればコストがかからないなど、状況に応じて最適な電源を選択することが可能である。
【００２３】
また、ＡＣアダプター１３や、電池ＢＯＸ１５、太陽電池１６については、本実施の形態では本体１の外部に取り付ける形態をとっているが、本体１に内蔵することも可能であり、外に取り付ける場合には本体１の軽量化、内蔵する場合には低コスト化とそれぞれ異なった効果が期待できる。
【００２４】
（実施の形態２）
本発明の第２の実施の形態について図３をもとに説明する。なお、第１の実施の形態と同一構成部品については同一記号を付与してその説明を省略する。
【００２５】
本体１はポンプ４の駆動電源として二次電池１７を内蔵し、二次電池１７を充電するための充電器１８は、商用電源変換手段および電池電源変換手段の共通機能である、充電機能をそなえた充電器であり、本体１に内蔵された二次電池１７を充電する。二次電池１７としては、ニッケル水素二次電池などがあるが、今回は軽量化のためリチウムイオン二次電池を用いる。また、本体１はポンプ４の駆動に利用可能な電源を検出し、実際に駆動させる電源を選択する、電源検出・選択手段（図示せず）と、二次電池１７の電池残量を報知するために、複数個のＬＥＤ成る電池残量報知手段１９を設けている。本実施の形態では、ＬＥＤ４つで説明を行う。
【００２６】
また、酸素富化空気の酸素濃度を測定するために、供給路Ｂ６には酸素濃度センサー２０が設けられている。電池残量報知手段１９および酸素濃度センサー２０の動作には、ＡＣアダプタ１３または図２に示すシガーライターアダプター１４または二次電池１７から得られる電源を使用する。
【００２７】
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。
【００２８】
電源スイッチ１１をＯＮにすると、入力制御手段は、ＤＣジャック１２を介して、ＡＣアダプタ１３、シガーライターアダプター１４、または本体１に内蔵された二次電池１７のいずれか一つの電源から得られた直流電力をポンプ４に供給し、動作を開始する。ポンプ４が動作すると、吸引力により、ポンプ４と酸素富化膜ユニット２の間の供給経路Ａ５内部が負圧になる。これを利用して、酸素富化膜ユニット２は、本体１のスリット３を介して空気取り入れ口より空気を取り入れ、酸素富化膜に通過させて酸素富化空気を生成する。生成された酸素富化空気は、供給経路Ａ５を経てポンプ４に吸引され、供給経路Ｂ６送り出され、本体吐出口７、チューブ８、ヘッドセット９を経て、酸素供給口１０から吐出される。
【００２９】
使用者はヘッドセット９を頭に装着し、酸素供給口１０を口元付近にセットすることにより、酸素富化空気を吸引することができる。電源スイッチ１１をＯＦＦにすると、入力制御手段はポンプ４への電力の供給を停止し、酸素富化空気の生成を停止する。
【００３０】
電源検出・選択手段は、ポンプ４の駆動電源として、ＡＣアダプター１３またはシガーライターアダプター１４の使用を優先し、二次電池をできるだけ使用しないような電源の選択を行う。すなわち、ＤＣジャック１２にＡＣアダプター１３またはシガーライターアダプター１４が接続されており、電力供給可能な状態である場合は、ポンプ４の駆動電源に、ＡＣアダプター１３またはシガーライターアダプター１４を用い、ＤＣジャック１２にＡＣアダプター１３又はシガーライターアダプター１４が接続されていないなど、電力供給可能な状態でないときには、二次電池１７をポンプ４の駆動電源として用いる。また、ＡＣアダプター１３またはシガーライターアダプター１４を電源として使用している場合には、充電器１８はその電源を利用して二次電池１７の充電を行う。
【００３１】
ポンプ４の駆動電源として二次電池１７を用いている場合には、ＡＣアダプター１３またはシガーライターアダプター１４を使用する場合と違い、電池切れの可能性があるので、入力制御手段はポンプ４への供給電力をＡＣアダプター１３またはシガーライターアダプター１４を用いるときよりも下げ、駆動時間と酸素供給量のバランスが最適になる供給電力とすることで、酸素供給の性能を保ちつつ、駆動時間を伸ばすことができる。
【００３２】
さらに、入力制御手段は、二次電池１７を電源として使用しているときに、酸素濃度センサー２０の検出する酸素濃度が、予め設定した酸素富化空気の最適濃度よりも高くなる場合には、ポンプ４への供給電力を下げることで、より駆動時間を伸ばして、効率よく酸素富化空気を供給することができる。
【００３３】
また、本実施の形態では二次電池１７を電源として使用しているときのみ、ポンプ４への供給電力を下げる制御を行っているが、シガーライターアダプター１４を用いるときも車のバッテリーを使用するので、バッテリー上がりが無いようにポンプ４への供給電力を下げる制御を行うことでバッテリーの保護も実現できる。
【００３４】
また、電池残量報知手段１９は、二次電池１７の電池電圧を検知することで二次電池の充電量を判断し、電池残量に応じてＬＥＤの点灯個数を変化させる。電池残量が満充電に近い状態では、ＬＥＤ４つを全て点灯し、電池残量が少なくなるにつれて点灯するＬＥＤの個数を右から３個、２個と減らしていき、電池残量がほとんど無い場合にはＬＥＤ全てを消灯する。これにより、使用者に充電のタイミングを知らせることができ、使用性が向上する。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上のように、本発明にかかる酸素富化機は、家庭内に設置するだけではなく、屋外に手軽に持ち運ぶことが可能であるので、ジョギングや山登りなどの運動を行っている時およびその後や、自動車を運転しているときなど、場所・時間を問わずに酸素富化空気を得るときに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施の形態における酸素富化機の斜視部分断面図
【図２】（ａ）同直流電源供給手段の概略図（ｂ）同他の直流電源供給手段の概略図（ｃ）同他の直流電源供給手段の概略図
【図３】本発明の第２の実施の形態における酸素富化機の斜視部分断面図
【符号の説明】
【００３７】
１  本体
２  酸素富化膜ユニット（酸素富化手段）
４  ポンプ（搬送手段）
１３  ＡＣアダプター（商用電源変換手段）
１４  シガーライターアダプター（直流電源供給手段）
１５  電池ＢＯＸ（直流電源供給手段）
１６  太陽電池ユニット（直流電源供給手段）
１７  二次電池（直流電源供給手段）
１９  電池残量報知手段
２０  酸素濃度センサー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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