(57)【要約】【課題】外部電源の種類、電圧にかかわらず使用できる使用勝手の良い酸素富化機を提供することを目的とする。【解決手段】空気中の酸素濃度を高める酸素富化膜ユニット２と、前記酸素富化膜ユニット２に連通するポンプ６と、前記ポンプ６に連通し酸素富化された空気を吐出する吐出部１２と、前記ポンプ６を制御する制御手段３と、電圧および／または波形の異なる外部電源に接続される外部電源接続部４とを備え、前記外部電源接続部４から供給される電力で前記制御手段３を駆動可能にしたもので、家屋、建物内の商用電源、車内のシガーライターなど、電源の電圧、波形にかかわらず状況に応じて電源を任意に選択できるので、使用性の高い酸素富化機を提供することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気中の酸素濃度を高める酸素富化手段と、前記酸素富化手段に連通する変圧手段と、前記変圧手段に連通し酸素富化された空気を吐出する吐出部と、前記変圧手段の動作を制御する制御手段と、電圧および／または波形の異なる外部電源に接続される外部電源接続部とを備え、前記外部電源接続部から供給される電力で前記制御手段を駆動可能に構成した酸素富化機。
【請求項２】
外部電源接続部に供給された電圧値に応じて、制御手段が変圧手段の出力を変更する請求項１記載の酸素富化機。
【請求項３】
酸素富化空気を吐出口より吐出させた後に、酸素富化手段を通過させていない空気を、前記吐出口より吐出させる送風運転を行うようにした請求項１または２記載の酸素富化機。
【請求項４】
制御手段の駆動電源となる二次電池を備え、外部電源接続部に外部電源が接続されている時は、前記外部電源から供給される電力で前記制御手段を駆動させる請求項１〜３のいずれか１項に記載の酸素富化機。
【請求項５】
外部電源接続部が外部電源に接続されている時に、二次電池の充電を行なう充電制御手段を有する請求項４記載の酸素富化機。
【請求項６】
制御手段の駆動電源となる二次電池と前記二次電池の残容量を判断する容量判断手段とを備え、前記二次電池を電源として酸素富化運転を行っている際に、前記容量判断手段が前記二次電池の残容量が所定値に達したと判断したとき、前記酸素富化運転を停止させ、送風運転を行う請求項３記載の酸素富化機。
【請求項７】
運転中に外部電源からの電力供給が遮断された場合には、二次電池を電源として運転を行なうようにした請求項４〜６のいずれか１項に記載の酸素富化機。
【請求項８】
送風運転の時間を、酸素富化運転の時間に応じて変更する請求項３記載の酸素富化機。
【請求項９】
二次電池の充電を行う時に、二次電池および／または充電制御手段を冷却する冷却手段を設けた請求項５記載の酸素富化機。
【請求項１０】
充電時の二次電池の温度に応じて、冷却手段を動作させるようにした請求項９記載の酸素富化機。
【請求項１１】
二次電池充電時の充電制御手段の温度に応じて、冷却手段を動作させるようにした請求項９または１０記載の酸素富化機。
【請求項１２】
冷却手段で、酸素富化手段の周囲の空気を外部に排出するようにした請求項９〜１１のいずれか１項に記載の酸素富化機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸素富化空気を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、商用電源に接続され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、これに接続され酸素富化空気を吐出する酸素吐出部と、音声を発生する発生源と、ヘッドホンタイプの音声出力部等を備え、前記酸素吐出部と前記音声出力部とを一体にすると共に、前記酸素吐出部を使用者の口の部分に位置させることで、酸素富化空気を吸入することができるようにしたものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平３−６３０６７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、前記従来の酸素富化機においては、商用電源を得る事ができる室内のどこかに酸素富化機本体を置き、椅子または床面に座って使用するわけであるが、例えば屋外や車の中では、商用電源が無いので使用できないという課題があった。また、商用電源に換え、電池を本体に内蔵して運転することも可能であるが、電池の容量が無くなれば新しい電池と交換するか、或いは、蓄電池（二次電池）の場合、一旦蓄電池が消耗したら、その充電が完了するまで本体の運転ができないという課題があった。
【０００４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、状況に応じて車内のシガーライターや屋内の商用電源など、電源の電圧、波形にかかわらず、自由に電源を選択できる使用勝手の良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】
【０００５】
前記従来の課題を解決するために、本発明の酸素富化機は、空気中の酸素濃度を高める酸素富化手段と、前記酸素富化手段に連通する変圧手段と、前記変圧手段に連通し酸素富化された空気を吐出する吐出部と、前記変圧手段の動作を制御する制御手段と、電圧および／または波形の異なる外部電源に接続される外部電源接続部とを備え、前記外部電源接続部から供給される電力で前記制御手段を駆動可能に構成したもので、家屋、建物内の商用電源、車内のシガーライターなど、電源の電圧、波形にかかわらず状況に応じて電源を任意に選択できるので、使用性の高い酸素富化機を提供することができる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の空気富化機は、使用者が、使いたい状況にあわせて電源を選択して、通常の室内だけでなく屋外や車内でも使える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】
【０００７】
第１の発明は、空気中の酸素濃度を高める酸素富化手段と、前記酸素富化手段に連通する変圧手段と、前記変圧手段に連通し酸素富化された空気を吐出する吐出部と、前記変圧手段の動作を制御する制御手段と、電圧および／または波形の異なる外部電源に接続される外部電源接続部とを備え、前記外部電源接続部から供給される電力で前記制御手段を駆動可能に構成したもので、家屋、建物内の商用電源、車内のシガーライターなど、電源の電圧、波形にかかわらず状況に応じて電源を任意に選択できるので、使用性の高い酸素富化機を提供することができる。
【０００８】
第２の発明は、外部電源接続部に供給された電圧値に応じて、制御手段が変圧手段の出力を変更するもので、使用できる電源の電圧が異なってもそれに応じた制御を行うことで、所定の酸素富化空気を確実に得ることができる。
【０００９】
第３の発明は、酸素富化空気を吐出口より吐出させた後に、酸素富化手段を通過させていない空気を、前記吐出口より吐出させる送風運転を行うようにしたもので、酸素富化運転時に、経路内に水滴が発生しても、その後に行なわれる乾燥送風運転により、その水滴を排除できるので衛生的である。
【００１０】
第４の発明は、制御手段の駆動電源となる二次電池を備え、外部電源接続部に外部電源が接続されている時は、前記外部電源から供給される電力で前記制御手段を駆動させるもので、外部電源は、一般に電源容量が大きいので、外部電源が得られる時に、それを利用する事で、電流容量の小さい二次電池の早期劣化を防止する事ができる。
【００１１】
第５の発明は、外部電源接続部が外部電源に接続されている時に、二次電池の充電を行なう充電制御手段を有するもので、電源容量の大きい外部電源による二次電池の充電を運転状態に合わせて自動で切り替えてくれるため使用性を向上させることができる。
【００１２】
第６の発明は、制御手段の駆動電源となる二次電池と前記二次電池の残容量を判断する容量判断手段とを備え、前記二次電池を電源として酸素富化運転を行っている際に、前記容量判断手段が前記二次電池の残容量が所定値に達したと判断したとき、前記酸素富化運転を停止させ、送風運転を行うもので、二次電池を使用して運転する際も、乾燥送風運転を確実に実施することができるので、酸素富化空気の経路に水滴が残るのを防ぐことができる。
【００１３】
第７の発明は、運転中に外部電源からの電力供給が遮断された場合には、二次電池を電源として運転を行なうようにしたもので、乾燥送風運転を確実に実施することができるので、酸素富化空気の経路に水滴が残るのを防ぐことができる。
【００１４】
第８の発明は、送風運転の時間を、酸素富化運転の時間に応じて変更するもので、乾燥送風運転の運転時間を必要最小限に抑える事ができるので、無駄な電力消費を防ぐことができる。
【００１５】
第９の発明は、二次電池の充電を行う時に、二次電池および／または充電制御手段を冷却する冷却手段を設けたもので、充電制御手段と二次電池の温度上昇を軽減させることができ、効率の良い充電を行うことができる。
【００１６】
第１０の発明は、充電時の二次電池の温度に応じて、冷却手段を動作させるようにしたもので、効率の良い充電を行うとともに、温度が適温の場合には冷却手段を運転させず、無駄に電力を消費しないようにすることができる。
【００１７】
第１１の発明は、二次電池充電時の充電制御手段の温度に応じて、冷却手段を動作させるようにしたもので、効率の良い充電を行うとともに、温度が適温の場合には冷却手段の運転を停止させて無駄に電力を消費しないようにすることができる。
【００１８】
第１２の発明は、冷却手段で、酸素富化手段の周囲の空気を外部に排出するようにしたもので、前記冷却手段により酸素富化手段の周囲に常に新鮮な空気が供給され、酸素富化効率を高める事ができる。
【００１９】
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って本発明が限定されるものではない。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における酸素富化機のブロック図、図２は、同酸素富化機の本体の側面からみた断面図、図３は、同本体の天面からみた断面図である。
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２２】
図１から図４において、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、例えば酸素富化膜ユニット等の酸素富化手段（以下、「酸素富化膜ユニット２」と称す）を設けている。前記酸素富化膜ユニット２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空気すなわち酸素富化空気が得られる。通常の空気においては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２を通過後の酸素富化空気における酸素が占める割合は約３０％（窒素約７０％）である。
【００２３】
また、本体１の内部には、本体１の背面に設けた吸気口７から本体１内に外気を吸引し、酸素富化膜ユニット２に流入する空気を除いた残りの外気を、本体１の側面に設けた排気口８から外部に排出するためのモーターファン等の送風部（以下、「ファン９」と称す）を有している。また前記ファン９は、酸素富化膜ユニット２の下流側で、排気口８の近傍に設けられており、その間にはファン９や後述するポンプ６を制御する制御手段３が取り付けられている。
【００２４】
６はポンプ等の変圧手段（以下、「ポンプ」と称す）で、本体１内の酸素富化膜ユニット２の下方に設けられ、その内部で回転軸（図示せず）の両端に冷却用のファン（図示せず）を有し、本体１の冷却用吸気口（図示せず）より外気を吸引してモータ（図示せず）を冷却すると共に、酸素富化膜ユニット２の下流側を減圧して周辺の空気を酸素富化膜ユニット２内に吸引し供給するものである。更にこのポンプ６は、酸素富化膜ユニット２を通過した後の酸素富化空気を、下流側の酸素富化空気供給経路１１を介して、本体１の側面に設けられた吐出部１２に送り、外部すなわち使用者側へ送出している。
【００２５】
また、本体１には、外部電源と接続する外部電源接続部４があり、ここに所定のＡＣ−ＤＣアダプタ（図示せず）を接続することによってこの本体１に電源を供給できるようになっている。また、外部電源として例えばＡＣ−ＤＣアダプタ以外にも車内のシガーライターソケット（図示せず）からのアダプタ（図示せず）を接続することにより自動車のバッテリを電源とすることも可能である。さらに本体１に電池５を内蔵し、それを電源として使用することもできる。
【００２６】
１０は、外部電源接続部４に外部電源が接続されているかどうかを検出する電源判断部で、トランジスタなどで構成され、外部電源が供給された場合にこの電源判断部１０からの情報から制御手段３は電源が外部電源から供給されているか内蔵された電池５から供給されているかを判断する。また、その電源の電圧を比較器などで構成された電圧検出手段１３で判断し、電池５が電源の場合には容量判断手段１５が電池の容量判断を行い、その状態に応じて使用者にＬＥＤなどから構成された容量報知手段１６を用いて電池５の残容量を報知する。
【００２７】
また電池５は充電可能な二次電池であり、その充電の制御を行う充電制御手段１４を備えており、外部電源が接続されている場合に電池５への充電を行う。この電池５の近傍もしくは内部にサーミスタなどで構成され電池５の温度を検出する電池温度検出手段１７が配置され、電池温度検出手段１７の出力信号は制御手段３や充電制御手段１４に送られる。また、充電制御手段１４の近傍にもサーミスタなどで構成され充電制御手段１４の温度を検出する回路温度検出手段１８が設けられ、その出力信号が制御手段３や充電制御手段１４に送られるようになっている。
【００２８】
次に、上記構成による酸素富化機の動作について、説明する。
【００２９】
制御手段３に電力が供給されると、制御手段３は電源判断部１０からの情報で外部電源が接続されているか確認する。ここで、操作部（図示せず）の運転スイッチ（図示せず）をＯＮすると、制御手段３は電圧検出手段１３の検出する電圧に基づき、ポンプ６が所定の出力を出すようにポンプ６及びファン９の運転制御を行う。そしてファン９の運転により本体１に設けた吸気口７より外気が吸引され、この外気は酸素富化膜ユニット２の周囲を通り、排気口８から本体外に排出される。一方、前記酸素富化膜ユニット２を外気が通過する際、ポンプ６の運転により一部の空気が酸素富化膜ユニット２の酸素富化膜フレーム（図示せず）内に吸引され、その際酸素が通過しやすいところから酸素富化された空気となる。そしてこの酸素富化空気は酸素富化空気供給経路１１を経て吐出部１２に送出され、当該吐出部１２より図示しない供給管を通して使用者に対して吐出される。
【００３０】
また、外部電源が近くに無く、電池５で運転する場合には、電圧検出手段１３の情報から容量判断手段１５が電池５の残容量を判断して、その残量を容量報知手段１６で使用者に報知するとともに、制御手段３は所定電圧で運転を終了させる。このとき、酸素富化空気は湿度が高くそのまま停止すると経路内に水滴が残る。これを防ぐために、酸素富化膜ユニット２を通さず外気をそのまま経路内に送りだす乾燥送風運転を行って水分を吐出部１２側に送り排出する必要がある。そこで電池５の残容量が十分でない場合でも、少なくともこの乾燥送風運転運転ができるだけの容量を残した時点で通常の酸素富化運転を停止させ、乾燥送風運転を行うことにより、水滴が経路内に残ることなく、次の運転も支障無く行なうことができる。
【００３１】
また、容量判断を行う際に電池５から供給される電力量はポンプ６が使用者に対して安定した酸素富化空気が送り出せるように電圧によって制御されることが望ましく、電池電圧によって異なる。この情報を制御手段３及び電圧検出手段１３から得て、それを加味した上で判断することで容量判断の精度を向上させることができる。また電池温度検出手段１７から得られる電池温度情報に基づき補正することでさらに精度を向上させることも可能である。
【００３２】
また、外部電源による運転を行っている途中で、ＡＣ−ＤＣアダプタをコンセントから抜いたり、あるいは車内のシガーライターソケットから電源を供給中にエンジンを止めた時など外部電源が遮断された場合に、電池５の電力を用いて乾燥送風運転を行うようにすることで、水滴が経路内に残ることなく、次の運転も支障無く行なうことができる。
【００３３】
また、乾燥送風運転の運転時間も酸素富化運転の運転時間に応じて可変することで必要最小限に抑えられ、無駄な電力を消費することなく、十分な運転を行うことができる。電池を電源とした場合であればこの効果はより大きい。
【００３４】
さらに、外部電源と電池５を同時に接続させた場合には電池５の充電を行うようにし、充電制御手段１４は制御手段３が酸素富化運転状態の場合には外部電源を電源として用い、本体１の運転を停止している時に電池５を充電をするようにすることで、電源部を必要以上に大きくすることなく、また、個別の充電器を用いることなく充電を行うことができる。
【００３５】
また、この充電時に充電制御手段１３及び電池５の冷却を目的にファン９を運転することで温度を下げ、効率の良い充電を行うことができる。
【００３６】
また、電池温度検出手段１７から得られる電池温度や回路温度検出手段１８から得られる充電制御手段１４近傍の温度情報から必要に応じてファン９を運転して冷却するようにすることで無駄な電力消費を抑えることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
以上のように、本発明にかかる酸素富化機は、電源を任意に選択でき、室内だけでなく屋外や自動車内部などでも使用できるので、使用場所が広範囲に渡る各種機器、装置にも適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態１における酸素富化機のシステムブロック図
【図２】同酸素富化機の本体の側面からみた断面図
【図３】同本体の天面からみた断面図
【符号の説明】
【００３９】
１    本体
２    酸素富化膜ユニット（酸素富化手段）
３    制御手段
４    外部電源接続部
５    電池
６    ポンプ（変圧手段）
９    ファン（送風部）
１０  電源判断部
１３  電圧検出手段
１４  充電制御手段
１５  容量判断手段
１７  電池温度検出手段
１８  回路温度検出手段
【図１】
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【図２】
2005198755.tif 000004
【図３】
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