(57)【要約】【課題】  酸素濃度の表示に関する特別な装置を設置することなく、吐出させた高濃度酸素を数値化して表示させることができ、酸素濃度表示装置のコストを削減することができる酸素濃度表示装置及び酸素濃度表示方法を提供することである。【解決手段】  上記課題を解決するために、室内空気を吸引する真空ポンプと、上記真空ポンプで吸引した上記室内空気から高密度酸素の空気を吐出する酸素富化膜とを有する酸素濃縮装置であって、室内温度及び室内湿度を検出する検出手段と、上記検出手段で検出された上記室内温度及び上記室内湿度に基づいて、上記酸素富化膜から吐出される上記高密度酸素の濃度の数値を算出する濃度算出手段と、上記濃度算出手段により算出された上記濃度の数値を表示する表示手段とを有する構成とされる。【選択図】  図７
2005080857.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内空気を吸引する真空ポンプと、上記真空ポンプで吸引した上記室内空気から高密度酸素の空気を吐出する酸素富化膜とを有する酸素濃度表示装置であって、
室内温度及び室内湿度を検出する検出手段と、
上記検出手段で検出された上記室内温度及び上記室内湿度に基づいて、上記酸素富化膜から吐出される上記高密度酸素の濃度の数値を算出する濃度算出手段と、
上記濃度算出手段により算出された上記濃度の数値を表示する表示手段とを有することを特徴とする酸素濃度表示装置。
【請求項２】
上記検出手段は、上記酸素富化膜から吐出される上記高密度酸素の空気の流量を検出し、
上記濃度算出手段は、上記検出手段で検出された上記流量と上記室内温度又は上記室内湿度とに基づいて、上記高密度酸素の濃度の数値を算出することを特徴とする請求項１記載の酸素濃度表示装置。
【請求項３】
上記濃度算出手段は、上記高濃度酸素の濃度を上記室内温度に所定の係数を乗算し、所定の値を加算して算出することを特徴とする請求項１又は２記載の酸素濃度表示装置。
【請求項４】
上記濃度算出手段は、上記室内温度に対する上記高密度酸素の濃度を換算テーブルに格納し、上記換算テーブルに基づいて上記高密度酸素の濃度を求めることを特徴とする請求項１乃至３いずれか一項記載の酸素濃度表示装置。
【請求項５】
室内空気を吸引する真空ポンプと、上記真空ポンプで吸引した上記室内空気から高密度酸素の空気を吐出する酸素富化膜とを有する酸素濃縮装置における酸素濃度表示方法であって、
室内温度及び室内湿度を検出する検出手順と、
上記検出手順で検出された上記室内温度及び上記室内湿度に基づいて、上記酸素富化膜から吐出される上記高密度酸素の濃度の数値を算出する濃度算出手順と、
上記濃度算出手順により算出された上記濃度の数値を表示する表示手順とを有することを特徴とする酸素濃度表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸素濃度表示装置及び酸素濃度表示方法に係り、特に、酸素富化膜及び真空ポンプを利用して吐出させる高酸素濃度を数値で表示させる酸素濃度表示装置及び酸素濃度表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、酸素富化膜を利用して真空ポンプで吸引した室内空気から窒素を排出し、高密度酸素の空気を吐出する酸素濃縮装置が存在する。利用者が酸素濃縮装置により吐出される高濃度酸素の空気を所定流量吸入した場合、有酸素運動により酸素を取り込んで脂肪を燃焼させる場合と同様のダイエット効果が期待できる。それだけでなく、肌の弾力を維持し、肌のくすみを防止するなどの美容上の効果や、基礎代謝や新陳代謝を促進し、アレルギー症状を緩和したり、二日酔いの緩和やリフレッシュ等の効果を得ることができる。
【０００３】
しかしながら、このような酸素濃縮装置は、主に保健医療の一環として日常生活の呼吸補助、心肺疾病の早期改善などの目的で使用される場合がほとんどである。また、従来の酸素濃縮装置は、大型で設置場所を取ってしまうため、一般の健常者が上記のように美容やリラクゼーション、健康維持を目的として家庭で気軽に使用できる補助機材として普及していないのが現状である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の酸素濃縮装置から吐出された高濃度酸素は、利用者の視覚では確認できず、呼吸でも感じとることは難しい。例えば、利用者が酸素濃縮装置を駆動させてからどの程度の酸素濃度に達したか、現在の室内の酸素濃度がどのくらいであるのかを知りたいときに、空気中の酸素濃度を確認することができないという問題点があった。この課題を解決するために、従来の酸素濃縮装置では、吐出させた高濃度酸素の空気中の割合（％）を数値で表示する表示装置が設けられているが、この数値を計測するために、既存のＯ２センサーで酸素を検出し、その検出した値を変換するＡ／Ｄコンバータなど、多くの装置を設置しなければならず、そのため酸素濃度表示装置のコストを引き上げてしまうという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、酸素濃度の表示に関する特別な装置を設置することなく、吐出させた高濃度酸素を数値化して表示させることができ、酸素濃度表示装置のコストを削減することができる酸素濃度表示装置及び酸素濃度表示方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、本発明は、請求項１に記載されるように、室内空気を吸引する真空ポンプと、上記真空ポンプで吸引した上記室内空気から高密度酸素の空気を吐出する酸素富化膜とを有する酸素濃度表示装置であって、室内温度及び室内湿度を検出する検出手段と、上記検出手段で検出された上記室内温度及び上記室内湿度に基づいて、上記酸素富化膜から吐出される上記高密度酸素の濃度の数値を算出する濃度算出手段と、上記濃度算出手段により算出された上記濃度の数値を表示する表示手段とを有する構成とされる。
【０００７】
このような酸素濃度表示装置では、室内温度及び室内湿度を検出し、検出された室内温度及び室内湿度に基づいて、酸素富化膜から吐出される高密度酸素の濃度の数値を算出し、算出された濃度の数値を表示することにより、酸素濃度の表示に関する特別な装置を設置することなく、吐出させた高濃度酸素を数値化して表示させることができ、酸素濃度表示装置のコストを削減することができる。
【０００８】
高密度酸素の空気の流量に基づいて酸素濃度を算出するという観点から、本発明は、請求項２に記載されるように、上記検出手段は、上記酸素富化膜から吐出される上記高密度酸素の空気の流量を検出し、上記濃度算出手段は、上記検出手段で検出された上記流量と上記室内温度又は上記室内湿度とに基づいて、上記高密度酸素の濃度の数値を算出する構成としてもよい。
【０００９】
このような酸素濃度表示装置では、酸素富化膜から吐出される高密度酸素の空気の流量と室内温度又は室内湿度とに基づいて、高密度酸素の濃度の数値を算出することにより、酸素濃度の表示に関する特別な装置を設置することなく、吐出させた高濃度酸素を数値化して表示させることができ、酸素濃度表示装置のコストを削減することができる。
【００１０】
実データから導き出された線形式により酸素濃度を算出するという観点から、本発明は、請求項３に記載されるように、上記濃度算出手段は、上記高濃度酸素の濃度を上記室内温度に所定の係数を乗算し、所定の値を加算して算出する構成としてもよい。
【００１１】
このような酸素濃度表示装置では、室内温度に所定の係数を乗算して所定の値を加算する線形式により、酸素濃度の表示に関する特別な装置を設置することなく、容易に数値化した酸素濃度を算出することができる。
【００１２】
換算テーブルに基づいて酸素濃度を算出するという観点から、本発明は、請求項４に記載されるように、上記濃度算出手段は、上記室内温度に対する上記高密度酸素の濃度を換算テーブルに格納し、上記換算テーブルに基づいて上記高密度酸素の濃度を求める構成としてもよい。
【００１３】
このような酸素濃度表示装置では、室内温度に対する高密度酸素の濃度を換算テーブルに格納し、換算テーブルに基づいて高密度酸素の濃度を求めることにより、酸素濃度の表示に関する特別な装置を設置することなく、容易に数値化した酸素濃度を算出することができる。
【００１４】
上記の課題を解決するため、本発明は、請求項５に記載されるように、室内空気を吸引する真空ポンプと、上記真空ポンプで吸引した上記室内空気から高密度酸素の空気を吐出する酸素富化膜とを有する酸素濃縮装置における酸素濃度表示方法であって、室内温度及び室内湿度を検出する検出手順と、上記検出手順で検出された上記室内温度及び上記室内湿度に基づいて、上記酸素富化膜から吐出される上記高密度酸素の濃度の数値を算出する濃度算出手順と、上記濃度算出手順により算出された上記濃度の数値を表示する表示手順とを有する構成とされる。
【００１５】
このような酸素濃度表示方法では、室内温度及び室内湿度を検出し、検出された室内温度及び室内湿度に基づいて、酸素富化膜から吐出される高密度酸素の濃度の数値を算出し、算出された濃度の数値を表示することにより、酸素濃度の表示に関する特別な装置を設置することなく、吐出させた高濃度酸素を数値化して表示させることができ、酸素濃度表示装置のコストを削減することができる。
【発明の効果】
【００１６】
このような酸素濃度表示装置及び酸素濃度表示方法では、室内温度及び室内湿度を検出し、検出された室内温度及び室内湿度に基づいて、酸素富化膜から吐出される高密度酸素の濃度の数値を算出し、算出された濃度の数値を表示することにより、酸素濃度の表示に関する特別な装置を設置することなく、吐出させた高濃度酸素を数値化して表示させることができ、酸素濃度表示装置のコストを削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施の一形態に係る酸素濃縮装置における分解斜視図である。図１において、酸素濃縮装置１０は、室内及び吐出する空気の酸素濃度を表示する酸素濃度表示装置を有すると共に、室内空気を吸引し、その室内空気の酸素を濃縮させた高密度酸素の空気を吐出する装置である。酸素濃縮装置１０は、主に、各構成が収納されるメインケース９と、酸素濃縮装置１０の前面を覆うフロントパネル１１と、所定の容器に封入されたシリコンオイル内で気泡を発生させるイミテーション気泡発生装置１２と、酸素濃度や室内温度、湿度などを表示するためのＬＥＤパネル１３と、マイナスイオンを発生するためのマイナスイオン用電極１４と、酸素富化膜を介して高濃度酸素を吐出するＯ２発生ユニット１５と、各構成に電源を供給するＡＣ／ＤＣ電源装置１６と、マイナスイオン用電源１７と、高密度酸素の空気をヘッドセット２５へ供給するエアーコネクター２４と、室内空気の温度を検出する温度センサー３５と、室内空気の湿度を検出する湿度センサー３６と、利用者が高濃度酸素を吸引するためのヘッドセット２５とで構成される。尚、ここで約４０％の濃度の酸素を有する高濃度酸素の空気が吐出されるものとする。
【００１９】
次に、酸素濃縮装置１０の各構成について詳細に説明する。
【００２０】
メインケース９の内部には、酸素濃縮装置１０の各構成が収納されると共に、上部にエアーコネクター２４が設置されている。フロントパネル１１は、酸素濃縮装置１０の前面を覆うパネルであり、温度、湿度、酸素濃度の検出結果を表示するディスプレイや、酸素濃縮装置１０の駆動をオン、オフするボタン等が設けられている。
【００２１】
イミテーション気泡発生装置１２には、下部に複数の小さい孔が設けられたパイプが設置され、パイプに空気を供給することにより、孔から気泡をシリコンオイル中に発生させる。更に、イミテーション気泡発生装置１２の下部には、イミテーション気泡発生装置１２をライトアップするライトアップＬＥＤが設けられている。イミテーション気泡発生装置１２による気泡発生音により酸素濃縮装置１０の駆動、特に真空ポンプ１５６による騒音をマスクすることができ、リラックス効果を高めることができる。また、このイミテーション気泡発生装置１２や、フロントパネル１１の形状などにより、酸素濃縮装置１０の外観から購買意欲を促進させることができる。尚、ライトアップＬＥＤによる光は、水色、ピンクなど、利用者が視覚的にリラックスできる色の光が用いられ、光の色を利用者により設定変更するようにしてもよい。
【００２２】
ＬＥＤパネル１３は、酸素濃縮装置１０を制御するＣＰＵ（図３に示す）に接続され、ＣＰＵからの制御信号に基づいて酸素濃度、温度、湿度などの数値を表示する。ＣＰＵによる酸素濃度の算出方法については図４〜６で詳細に説明する。ＬＥＤパネル１３による表示例については図７で詳細に説明する。また、ＬＥＤパネル１３により駆動タイマーの設定時間や、電源のオン、オフなどを示すランプの点灯を行う。尚、ＬＥＤパネル１３の酸素濃度を表示するタイミングは、酸素濃縮装置１０の起動中に所定時間毎に表示したり、所定のボタンを押した時など任意に設定変更することができる。
【００２３】
マイナスイオン用電極１４は、マイナスイオン用電源１７に接続され、マイナスイオンを発生して放出２３する。例えば、マイナスイオン用電極１４は、ＣＰＵの制御によりマイナスイオンのレベルが所定値より下がった場合、マイナスイオンを放出するようにしてもよい。尚、マイナスイオン用電極１４に限定されることなく、α波を検出、発生する装置を設けるようにしてもよい。
【００２４】
Ｏ２発生ユニット１５は、酸素富化膜、真空ポンプ、ＴＥクーラー、第１、２ファン１５２、１５３等を有し、エアーコネクター２４と接続されている。Ｏ２発生ユニット１５は、室内空気を吸引して高濃度酸素を吐出すると共に、ＴＥクーラーや真空ポンプの熱と酸素富化膜から発生したＮ２を排出する。尚、Ｏ２発生ユニット１５の内部構造については、図２で詳細に説明する。
【００２５】
ＡＣ／ＤＣ電源装置１６は、ＣＰＵの制御に基づいて、Ｏ２発生ユニット１５やＬＥＤパネル１３等に電源を供給し、各構成が駆動される。エアーコネクター２４は、Ｏ２発生ユニット１５から吐出された高密度酸素の空気をヘッドセット２５へ供給する。温度センサー３５は、室内の温度を検出し、検出結果をＣＰＵに提供する。湿度センサー３６は、室内の湿度を検出し、検出結果をＣＰＵに提供する。ヘッドセット２５は、高密度酸素の空気を吐出するノズルを有し、利用者の頭部に設置してノズルから利用者の鼻腔の近辺にその高濃度酸素の空気を提供する。
【００２６】
次に、酸素濃縮装置１０により高濃度酸素を吐出するまでの空気の流れを説明する。先ず、酸素濃縮装置１０のＯ２発生ユニット１５の左側から、真空ポンプにより室内空気１８が吸引される。Ｏ２発生ユニット１５では酸素富化膜を介して高濃度酸素の空気がＴＥクーラーへ吐出され、高濃度酸素の空気の湿気が排除される。湿気が排除された高濃度酸素の空気は、エアーコネクター２４から吐出される。また、Ｏ２発生ユニット１５の第１ファン１５２から、ＴＥクーラー、真空ポンプの熱が排出され、第２ファン１５３から酸素富化膜により排出されたＮ２が排出される。尚、Ｏ２発生ユニット１５内の各構成の配置及び高濃度酸素の空気の吐出、熱の排出、Ｎ２の排出における流量、方向は上記に限定されるだけでなく、熱の排出、Ｎ２の排出における流量、方向が、吸引された室内空気の流量、方向とほぼ等しくなるように、流路での抵抗を最小限にした配置であれば他の配置でも適応可能である。このように、流路での抵抗を最小限にした配置にすることにより、効率的に最適な高濃度酸素の空気を吐出させることができる。
【００２７】
次に、酸素濃度表示装置について説明する。先ず、酸素濃縮装置１０により高濃度酸素の空気が吐出されると同時に、ＣＰＵは、温度センサー３５及び湿度センサー３６により室内温度及び室内湿度を検出する。ＣＰＵは、検出された室内温度及び室内湿度に基づいて酸素富化膜から吐出される酸素濃度を算出する。ＣＰＵは算出された酸素濃度をＬＥＤパネル１３に供給し、ＬＥＤパネル１３はＣＰＵからの制御信号に基づいて酸素濃度を表示する。このように、ＣＰＵで算出された酸素濃度をＬＥＤパネル１３に表示させることにより、酸素濃度の表示に関する特別な装置を設置することなく、吐出させた高濃度酸素を数値化して表示させることができ、酸素濃度表示装置のコストを削減することができる。
【００２８】
同様に、ＣＰＵは温度センサー３５により検出された室内温度と、酸素富化膜を通過する空気の流量とから、酸素富化膜を通過する空気の圧力特性、即ち、流量特性とに基づいて、酸素富化膜から吐出される酸素濃度を算出することもできる。また、ＣＰＵは湿度センサー３６により検出された室内湿度と、酸素富化膜を通過する空気の流量とから、酸素富化膜を通過する空気の圧力特性、即ち、流量特性とに基づいて、酸素富化膜から吐出される酸素濃度を算出することもできる。
【００２９】
次に、Ｏ２発生ユニット１５の内部構造について説明する。図２は、本発明のＯ２発生ユニットの内部を示すブロック構成図である。図２において、Ｏ２発生ユニット１５は、クールサイドとホットサイドの２つの空間を有し、室内空気１６０の吸引口となるプレフィルター１５０、第１ファン１５２と、ＴＥクーラー１５５の冷却面と逆の面に発生する熱を冷却するヒートシンク１５４、高密度酸素の空気を冷却するＴＥクーラー１５５、除湿装置１５８と、高濃度酸素の空気を吐出する酸素富化膜１５１と、室内空気１６０を吸引する真空ポンプ１５６と、Ｎ２空気１６２を排出する第２ファン１５３と、ホットサイドの熱気１６３を排出する通風口１５７とで構成されている。また、ＴＥクーラー１５５はペルチェ素子で構成され、ヒートシンク１５４によりＴＥクーラー１５５の熱を発生する面が冷却される。
【００３０】
先ず、クールサイド側では真空ポンプ１５６の駆動によりプレフィルター１５０から室内空気１６０が吸引され、酸素富化膜１５１を介して吐出された高濃度酸素の空気が除湿装置１５８に供給される。除湿装置１５８内で、ＴＥクーラー１５５により高濃度酸素の空気が冷却され、湿気が結露することにより湿気が除去される。湿気が除去された高濃度酸素の空気は、吐出口１６１から吐出される。このとき、第２ファン１５３から、酸素富化膜１５１を介して排出されたＮ２空気１６２が排出される。ホットサイド側では、ヒートシンク１５４、真空ポンプ１５６の駆動により発生した熱を、第１ファン１５２から吸引された室内空気１６０により冷却し、ホットサイドの熱気１６３として通風口１５７から排出する。
【００３１】
酸素富化膜１５１を介して吐出された高濃度酸素の空気が除湿装置１５８内で、ＴＥクーラー１５５により高濃度酸素の空気が冷却され、湿気が結露することにより湿気を除去することにより、ヘッドセットの管の水抜きなど、酸素濃縮装置１０を最良な状態に維持するための処置を行なうことなく、湿気を排除した最適な高濃度酸素の空気を吐出させることができる。
【００３２】
また、ＣＰＵは真空ポンプにより吸引され、酸素富化膜１５１を通過する室内空気１６０の流量を検出する。ＣＰＵは、検出した流量、及び温度センサー３５で検出した室内温度又は湿度センサー３６で検出した室内湿度から酸素濃度を算出する。ＣＰＵは算出された酸素濃度をＬＥＤパネル１３に供給し、ＬＥＤパネル１３はＣＰＵからの制御信号に基づいて酸素濃度を表示する。このように、ＣＰＵで算出された酸素濃度をＬＥＤパネル１３に表示させることにより、酸素濃度の表示に関する特別な装置を設置することなく、吐出させた高濃度酸素を数値化して表示させることができ、酸素濃度表示装置のコストを削減することができる。
【００３３】
次に、酸素濃縮装置１０の電力供給に関して説明する。図３は、本発明の酸素濃縮装置の電力供給に関するブロック構成図である。図３において、酸素濃縮装置１０のＡＣ／ＤＣ電源装置１６では、ＡＣアダプタ３０から電源（１００Ｖ）が供給され、ＣＰＵ３７の制御に応じて６Ｖの電源端子３２、１２Ｖの電源端子３３を介して各構成へ電源が供給される。６Ｖの電源端子３２は、温度センサー３５、湿度センサー３６、ＣＰＵ３７、イミテーション気泡発生装置１２に接続されるトランジスタスイッチ４１に接続され、各構成に電源が供給される。１２Ｖの電源端子３３は、真空ポンプ１５６、ＴＥクーラー１５５、マイナスイオン電極１４、第１ファン１５２、第２ファン１５３と接続されるトランジスタスイッチ４１に接続され、各構成に電源が供給される。
【００３４】
ＣＰＵ３７は、電源端子３２から電源が供給され、温度センサー３５、湿度センサー３６と接続され、トランジスタスイッチ４１を介して真空ポンプ１５６、ＴＥクーラー１５５、マイナスイオン電極１４、第１ファン１５２、第２ファン１５３、イミテーション気泡発生装置１２と接続されている。ＣＰＵ３７は、接続された真空ポンプ１５６、ＴＥクーラー１５５、マイナスイオン電極１４、第１ファン１５２、第２ファン１５３、イミテーション気泡発生装置１２をトランジスタスイッチ４１により電源のオン、オフの制御を行う。
【００３５】
ＣＰＵ３７は、温度センサー３５、湿度センサー３６から供給された室内温度又は室内湿度を示す信号に基づいて、酸素濃縮装置１０から吐出される空気の濃度を算出し、トランジスタスイッチアレイ３８に信号を供給する。また、ＣＰＵ３７は、電源のオン、オフから真空ポンプ１５６による吸引圧力を算出し、この吸引圧力に基づいて酸素富化膜１５１を通過する流量を算出する。算出した流量、及び室内温度又は室内湿度から酸素濃度を算出し、トランジスタスイッチアレイ３８に信号を供給する。
【００３６】
トランジスタスイッチアレイ３８は、ＣＰＵ３７から供給された信号に基づいて、ＬＥＤパネル１３、ライトアップＬＥＤ４０に信号を供給する。ＬＥＤパネル１３は、供給された信号に基づいて温度や湿度、吐出させる酸素濃度等を表示する。ライトアップＬＥＤ４０供給された信号に基づいて、イミテーション気泡発生装置１２をライトアップする電源のオン、オフを行なう。
【００３７】
このように、ＣＰＵ３７により算出された酸素濃度をＬＥＤパネル１３により表示することにより、酸素濃度の表示に関する特別な装置を設置することなく、吐出させた高濃度酸素を数値化して表示させることができ、酸素濃度表示装置のコストを削減することができる。
【００３８】
尚、真空ポンプ１５６は、１２Ｖの電源端子３３からの電源により駆動が可能であるため、車に搭載可能な装置への改良など、派生開発が容易となる。
【００３９】
次に、ＣＰＵ３７により酸素濃度の算出に利用される酸素富化膜１５１を通過する空気の特性について説明する。図４は、酸素富化膜を通過する空気の圧力特性を説明するための図である。図４は、真空ポンプ１５６の吸引圧力に対する酸素濃度と流量変化率のグラフを示している。横軸を吸引圧力（ｋＰａ）、左側縦軸を酸素濃度（％）、右側縦軸を流量変化率（％）とし、温度２０℃、湿度６０％ＲＨを条件としたグラフを示している。酸素濃度のグラフは、横軸と左側縦軸を基準とし、吸引圧力と酸素濃度の関係を示している。また、流量変化率のグラフは、横軸と右側縦軸とを基準としている。このように、流量が減る（流量変化率が下がる（−％が大きくなる））と、酸素濃度は下がるという特性を有する。
【００４０】
従って、酸素富化膜１５１を介して室内空気を吸引する真空ポンプ１５６の吸引圧力の特性により、ＣＰＵ３７は、酸素富化膜１５１を通過する空気の流量、及び室内温度又は室内湿度から酸素濃度を算出することができる。
【００４１】
図５は、酸素富化膜を通過する空気の温度特性を説明するための図である。図５において、横軸を温度（℃）、左側縦軸を酸素濃度（％）、右側縦軸を流量変化率（％）とし、吸引圧力−５０ｋＰａ、湿度６０％ＲＨを条件としたグラフを示している。酸素濃度のグラフは、横軸と左側縦軸を基準とし、温度と酸素濃度の関係を示している。また、流量変化率のグラフは、横軸と右側縦軸とを基準としている。このように、温度が下がれば、酸素濃度は上がり、温度が上がれば、酸素濃度は下がる特性を有する。また、室内温度に関する酸素濃度と流量変化率は逆関数と成っている。従って、ＣＰＵ３７は、室内空気の温度の特性により、酸素富化膜１５１を通過する空気の流量から酸素濃度を算出することができる。
【００４２】
次に、酸素濃度を室内温度から数式により求めるための室内温度と酸素濃度との関係について説明する。図６は、環境温度と酸素濃度の関係を説明するための図である。図６において、温度２０℃、湿度６０％ＲＨを条件とし、縦軸に酸素濃度（ｙ）、横軸に室内温度（ｘ（℃））として、実際に酸素濃縮装置１０を駆動させた実験で取得した実データ（Ａ）と、以下に示す数式（１）のグラフ（Ｂ）を示している。グラフ（Ｂ）は、実データ（Ａ）を数式化したものであり、例えば、ｙ＝‐０．３６６ｘ＋４４．９２１（数式（１））で表される。尚、Ｒ２は数式（１）への直線化の確からしさを数値化したものであり、Ｒ２＝１．０のとき完全に直線化可能であることを示している。ここでは、Ｒ２＝０．９８２６であるため、数式（１）で算出されるデータが実データとほぼ同様の値となる。このように、酸素濃度をＹ（酸素濃度）＝Ａ・Ｘ（室内温度）＋Ｂ（Ａは傾き、Ｂはオフセット）とする線形式で表すことができ、ＣＰＵ３７はこの線形式を用いて酸素濃度を算出することができる。
【００４３】
また、数式（１）を用いて算出される酸素濃度を離散的にテーブル化したものを、表１に示す。
【００４４】
【表１】
2005080857.tif 000003
表１に示す換算テーブルは、所定温度範囲毎の室内温度（℃）に対する酸素濃度表示値（％）が格納されている。表１では、室内温度が５℃上昇する毎に、１．０％低い値が格納されている。ＣＰＵ３７は、室内温度及び表1に示す換算テーブルに基づいて酸素濃度を参照し、ＬＥＤパネル１３に供給することができる。尚、表１に示す換算テーブルは、予め酸素濃縮装置１０内に設けられた記録装置（図示せず）に格納される。また、表１の換算テーブルを格納した外付けの記録装置を用いることも可能である。
【００４５】
このように、数式（１）及び表１と、検出した室内温度に基づいて、酸素濃度を算出することができる。尚、数式（１）、及び表１は室内温度に関するものであり、流量及び温度から温度特性に基づいて酸素濃度を算出することができる。同様に、室内湿度に関する数式を用いて、流量及び湿度から酸素濃度を算出することができる。
【００４６】
次に、酸素濃縮装置１０に表示される酸素濃度の例を説明する。図７は、酸素濃縮装置の表示部分を示す図である。図７において、酸素濃縮装置１０のフロントパネル１１上に、ＬＥＤパネル１３により表示される表示部分１１０、及び表示部分周辺に設置されている設定ボタン１０６、１０７を示している。表示部分１１０には、酸素濃度（Ｏ２（％））を示す表示域１００と、室内温度（℃）を示す表示域１０１と、室内湿度（％ＲＨ）を示す表示域１０２と、設定したタイマー時間（１０〜６０分（ｍｉｎ））を示す表示域１０３と、マイナスイオン発生のオン、オフを示す表示域１０４と、α波発生のオン、オフを示す表示域１０５とが表示される。また、設定ボタン１０６、１０７により、酸素濃縮装置１０の電源のオン、オフの設定、酸素濃縮装置１０を駆動させる時間の設定が可能である。このように、酸素濃度をＬＥＤパネル１３に表示させることにより、利用者は視覚的に数値化された酸素濃度を確認することができる。
【００４７】
従って、本発明の酸素濃度表示装置において、温度センサー３５及び湿度センサー３６により室内温度及び室内湿度を検出し、ＣＰＵ３７は検出された室内温度及び室内湿度に基づいて、酸素富化膜から吐出される高密度酸素の濃度の数値を算出し、ＬＥＤパネル１３は算出された濃度の数値を表示することにより、酸素濃度の表示に関する特別な装置を設置することなく、吐出させた高濃度酸素を数値化して表示させることができ、酸素濃度表示装置のコストを削減することができる。
【００４８】
また、ＣＰＵ３７は、酸素富化膜１５１から吐出される高密度酸素の空気の流量を検出し、検出された流量と、室内温度又は室内湿度とに基づいて、酸素富化膜から吐出される高密度酸素の濃度の数値を算出し、ＬＥＤパネル１３は算出された濃度の数値を表示することもできる。
【００４９】
また、ＣＰＵ３７は、高密度酸素の濃度を室内温度に所定の係数を乗算し、オフセットして所定の値を加算して算出することにより、酸素濃度の表示に関する特別な装置を設置することなく、容易に数値化した酸素濃度を算出することができる。
【００５０】
また、ＣＰＵ３７は、室内温度に対する高密度酸素の濃度を表１に示すような換算テーブルに基づいて高密度酸素の濃度を求めることにより、酸素濃度の表示に関する特別な装置を設置することなく、容易に数値化した酸素濃度を算出することができる。
【００５１】
また、上記酸素濃縮装置１０に設置された酸素濃度表示装置は、室内の冷暖房を制御するエアコンや、空気清浄器、美容器具、健康器具、システムバス、携帯型酸素発生器など、その他の機器の内部や、高濃度酸素を必要とする室内などに設置することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の一形態に係る酸素濃縮装置における分解斜視図である。
【図２】本発明のＯ２発生ユニットの内部を示すブロック構成図である。
【図３】本発明の酸素濃縮装置の電力供給に関するブロック構成図である。
【図４】酸素富化膜を通過する空気の圧力特性を説明するための図である。
【図５】酸素富化膜を通過する空気の温度特性を説明するための図である。
【図６】環境温度と酸素濃度の関係を説明するための図である。
【図７】酸素濃縮装置の表示部分を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
９                  メインケース
１０                酸素濃縮装置
１１                フロントパネル
１２                イミテーション気泡発生装置
１３                ＬＥＤパネル
１４                マイナスイオン用電極
１５                Ｏ２発生ユニット
１６                ＡＣ／ＤＣ電源装置
１７                マイナスイオン用電源
２４                エアーコネクター
２５                ヘッドセット
３０                ＡＣアダプタ
３５                温度センサー
３６                湿度センサー
３７                ＣＰＵ
３８                トランジスタスイッチアレイ
４０                ライトアップＬＥＤ
４１                トランジスタスイッチ
１５０              プレフィルター
１５１              酸素富化膜
１５２              第１ファン
１５３              第２ファン
１５４              ヒートシンク
１５５              ＴＥクーラー
１５６              真空ポンプ
１５７              通風口
１５８              除湿装置
１６１              吐出口
【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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