(57)【要約】【課題】運動の程度に応じて、効率よくかつ最適な酸素濃度の酸素富化空気を提供酸素富化機を提供する。【解決手段】本体１に内蔵され酸素富化空気を発生する酸素富化膜ユニット２と、前記本体１の振動を検出する振動検出手段１４と、前記振動検出手段１４が検出する振動に応じて前記酸素富化空気の酸素濃度を変化させる制御手段１１を備えたもので、例えば、本体１を携帯して運動した状況で、本体１の振動が大きくなったときに、すなわち運動が激しくなった時に酸素濃度を上げるようにすれば、必要なときに効率よく酸素富化空気を使用者に供給することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体に内蔵され酸素富化空気を発生する酸素富化手段と、前記本体の振動を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段が検出する振動に応じて前記酸素富化空気の酸素濃度を変化させる制御手段を備えた酸素富化機。
【請求項２】
制御手段は、振動検出手段が検出する振動の周期が短くなると酸素富化空気の酸素濃度を上げるように制御する請求項１に記載の酸素富化機。
【請求項３】
制御手段は、振動検出手段が検出する振動の振幅が大きくなると酸素富化空気の酸素濃度を上げるように制御する請求項１に記載の酸素富化機。
【請求項４】
制御手段は、振動検出手段が検出する振動の周期が短くなると酸素富化空気の酸素濃度を下げるように制御する請求項１に記載の酸素富化機。
【請求項５】
制御手段は、振動検出手段が検出する振動の振幅が大きくなると酸素富化空気の酸素濃度を下げるように制御する請求項１に記載の酸素富化機。
【請求項６】
制御手段は、振動検出手段が検出する振動の周期が短くなった後に長くなると酸素富化空気の酸素濃度を上げるように制御する請求項１に記載の酸素富化機。
【請求項７】
制御手段は、振動検出手段が検出する振動の振幅が大きくなった後に小さくなると酸素富化空気の酸素濃度を上げるように制御する請求項１に記載の酸素富化機。
【請求項８】
制御手段は、振動検出手段が検出する振動の周期が短い状態があらかじめ設定した設定時間以上続いたときに、酸素富化空気の酸素濃度を上げるように制御する請求項１に記載の酸素富化機。
【請求項９】
制御手段は、振動検出手段が検出する振動の振幅が大きい状態があらかじめ設定した設定時間以上続いたときに、酸素富化空気の酸素濃度を上げるように制御する請求項１に記載の酸素富化機。
【請求項１０】
制御手段は、振動検出手段が検出する振動回数の累計によって酸素富化空気の酸素濃度を変化させる請求項１に記載の酸素富化機。
【請求項１１】
制御手段は、振動検出手段が検出する振動回数の累計が増加するにつれて、酸素富化空気の酸素濃度を上げるように制御する請求項１０に記載の酸素富化機。
【請求項１２】
制御手段は、振動検出手段が検出する振動回数の累計があらかじめ設定した設定値以上になったときに、酸素富化空気の酸素濃度を上げるように制御する請求項１０に記載の酸素富化機。
【請求項１３】
制御手段は、振動検出手段が検出する振動の周期が長い状態がある一定時間以上続いた場合に、振動回数の累計をゼロにする請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の酸素富化機。
【請求項１４】
制御手段は、振動検出手段が検出する振動の周期にあわせて、酸素富化空気の酸素濃度を上げる請求項1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、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口とを基本構成とし、屋外でも使用できるように二次電池を駆動源としたものもある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−０７３９９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら上記従来の酸素富化機においては、運動時に酸素富化機を携帯した場合、運動中や運動後など、酸素富化空気が必要である場合とそうでない場合のどちらの場合でも同一濃度の酸素富化空気が発生するので、酸素富化空気が必要なときに十分供給されなかったり、逆に不必要なときに、酸素富化空気を発生させて無駄になってしまうという課題があった。
【０００４】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、使用者の運動状況に合わせて酸素富化空気の酸素濃度を変えて、より効率よく酸素富化空気を使用者に供給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、本発明の酸素富化機は、本体に内蔵され酸素富化空気を発生する酸素富化手段と、前記本体の振動を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段が検出する振動に応じて前記酸素富化空気の酸素濃度を変化させる制御手段を備えたもので、例えば、本体を携帯して運動した状況で、本体の振動が大きくなったときに、すなわち運動が激しくなった時に酸素濃度を上げるようにすれば、必要なときに効率よく酸素富化空気を使用者に供給することができる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の酸素富化機は、使用者の運動状況に合わせて酸素濃度を調整することで、より効率よく酸素富化空気を使用者に供給することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
第１の発明は、本体に内蔵され酸素富化空気を発生する酸素富化手段と、前記本体の振動を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段が検出する振動に応じて前記酸素富化空気の酸素濃度を変化させる制御手段を備えたもので、例えば、本体を携帯して運動した状況で、本体の振動が大きくなったときに、すなわち運動が激しくなった時に酸素濃度を上げるようにすれば、必要なときに効率よく酸素富化空気を使用者に供給することができる。
【０００８】
第２の発明は、特に、第１の発明の制御手段は、振動検出手段が検出する振動の周期が短くなると酸素富化空気の酸素濃度を上げるように制御するもので、本体の振動の周期が短くなったときに、すなわち運動が激しくなった時に酸素濃度を上げるので、使用者は、必要なときに効率よく酸素富化空気を吸引することができる。
【０００９】
第３の発明は、特に、第１の発明の制御手段は、振動検出手段が検出する振動の振幅が大きくなると酸素富化空気の酸素濃度を上げるように制御するもので、本体の振動の振幅が大きくなったときに、すなわち使用者が体を大きく動かすような運動を行った時に酸素濃度を上げるので、使用者は、必要なときに効率よく酸素富化空気を吸引することができる。
【００１０】
第４の発明は、特に、第１の発明の制御手段は、振動検出手段が検出する振動の周期が短くなると酸素富化空気の酸素濃度を下げるように制御するもので、検出される振動の周期が短くなったときに、すなわち使用者の運動が激しくなった時に酸素濃度を下げることで、運動による心肺機能強化の効果がより期待できるようになる。
【００１１】
第５の発明は、特に、第１の発明の制御手段は、振動検出手段が検出する振動の振幅が大きくなると酸素富化空気の酸素濃度を下げるように制御するもので、検出される振動の振幅が大きくなったときに、すなわち使用者の体の動きが大きくなった時に酸素濃度を下げることで、運動による心肺機能強化の効果がより期待できるようになる。
【００１２】
第６の発明は、特に、第１の発明の制御手段は、振動検出手段が検出する振動の周期が短くなった後に長くなると酸素富化空気の酸素濃度を上げるように制御するもので、検出される振動の周期が短くなった後に長くなったとき、すなわち使用者が運動を終えた後に酸素富化空気の酸素濃度を上げることで、より効率よく酸素富化空気を使用者に供給することができると共に、使用者の疲労回復を早めることができる。
【００１３】
第７の発明は、特に、第１の発明の制御手段は、振動検出手段が検出する振動の振幅が大きくなった後に小さくなると酸素富化空気の酸素濃度を上げるように制御するもので、検出される振動の振幅が大きくなった後に小さくなったとき、すなわち使用者が体を大きく動かす運動を終えた後に酸素富化空気の酸素濃度を上げることで、より効率よく酸素富化空気を使用者に供給すると共に、使用者の疲労回復を早めることができる。
【００１４】
第８の発明は、特に、第１の発明の制御手段は、振動検出手段が検出する振動の周期が短い状態があらかじめ設定した設定時間以上続いたときに、酸素富化空気の酸素濃度を上げるように制御するもので、振動の周期が短い状態があらかじめ設定した設定時間以上続いたとき、すなわち使用者が設定時間以上続けて運動してより多くの酸素が必要になったときに酸素濃度を上げることで、より効率よく酸素富化空気を使用者に供給することができる。
【００１５】
第９の発明は、特に、第１の発明の制御手段は、振動検出手段が検出する振動の振幅が大きい状態があらかじめ設定した設定時間以上続いたときに、酸素富化空気の酸素濃度を上げるように制御するもので、振動の振幅が大きい状態があらかじめ設定した設定時間以上続いたとき、すなわち使用者が設定時間以上体を大きく動かす運動をしてより多くの酸素が必要になったときに酸素濃度を上げることで、より効率よく酸素富化空気を使用者に供給することができる。
【００１６】
第１０の発明は、特に、第１の発明の制御手段は、振動検出手段が検出する振動回数の累計によって酸素富化空気の酸素濃度を変化させるもので、振動回数の累計に応じて、すなわち使用者の運動量に応じて、酸素富化空気の酸素濃度を変えることで、効率よく最適な酸素濃度の酸素富化空気を使用者に供給することができる。
【００１７】
第１１の発明は、特に、第１０の発明の制御手段は、振動検出手段が検出する振動回数の累計が増加するにつれて、酸素富化空気の酸素濃度を上げるように制御するもので、振動回数の累計が増加したとき、すなわち使用者の運動量が増加したときに酸素富化空気の酸素濃度を増加させることで、より効率よく酸素富化空気を使用者に供給し、使用者の回復を早めることができる。
【００１８】
第１２の発明は、特に、第１０の発明の制御手段は、振動検出手段が検出する振動回数の累計があらかじめ設定した設定値以上になったときに、酸素富化空気の酸素濃度を上げるように制御するもので、ある程度運動してより多くの酸素が必要になったときに酸素濃度を上げることで、より効率よく酸素富化空気を使用者に供給して、使用者の回復を早めることができる。
【００１９】
第１３の発明は、特に、第１０〜１２のいずれか一つの発明の制御手段は、振動検出手段が検出する振動の周期が長い状態がある一定時間以上続いた場合に、振動回数の累計をゼロにするもので、振動検出手段で検出される振動の周期が長い状態がある一定時間以上続いた場合、すなわち、使用者が運動を終えて、休憩し、疲労度が回復したあとは振動回数をリセットすることで、より疲労度にあわせて酸素富化空気を供給することができる。
【００２０】
第１４の発明は、特に、第１の発明の制御手段は、振動検出手段が検出する振動の周期にあわせて、酸素富化空気の酸素濃度を上げるもので、運動のリズムと連動する呼吸のリズムに合わせて酸素富化空気の酸素濃度を上げることで、より効率よく酸素富化空気を使用者に供給することができる。
【００２１】
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、この実施に形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２２】
（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概観図、図２は、同酸素富化機の振動検出手段の出力および酸素富化空気の酸素濃度推移を示すものである。
【００２３】
図１において、本体１の内部には、酸素富化手段として、空気中の酸素の濃度を高め、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が設けられている。
【００２４】
３は本体上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と供給経路Ａ５を介して接続され、４は、直流電源（図示せず）により駆動するとともに、酸素富化膜ユニット２を通して空気を吸引し得られた酸素富化空気を搬送する搬送手段となるポンプである。
【００２５】
酸素富化膜ユニット２とポンプ４は供給経路Ｂ６で接続されており、ポンプ４は、供給経路Ｃ７にて本体１の外部のチューブ８と接続されており、チューブ８のもう一方の端は酸素供給口１０を有し、使用者の頭部（図示せず）に装着するヘッドセット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とは着脱自在である。
【００２６】
１１はポンプ４の動作を制御する制御手段であり、１２は、電源をＯＮ／ＯＦＦする電源スイッチであり、１３は制御手段１１およびポンプ４へ電力を供給する電池であり、１４は、加速度センサ（図示せず）からなり本体１の振動を検出する振動検出手段である。
【００２７】
以上のように構成された酸素富化機についてその動作を説明する。
【００２８】
電源スイッチ１２をＯＮにすると制御手段１１はポンプ４を動作させる。ポンプ４が動作すると、その吸引力により、ポンプ４と酸素富化膜ユニット２の間の供給経路Ｂ６内部が負圧になる。これを利用して、周辺の空気を酸素富化膜ユニット２に通過させて酸素富化空気を生成する。
【００２９】
生成された酸素富化空気は、供給経路Ｂ６を経てポンプ４に吸引され、供給経路Ｃ７に送り出され、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。
【００３０】
電源スイッチ１２をＯＦＦすると、制御手段１１はポンプ４を停止させ、酸素富化空気の生成を停止する。また、制御手段１１は、ポンプ４の動作の強弱も制御可能であり、ポンプ４の動作を強くすることで酸素供給口１０から吐出される酸素富化空気が増加し、使用者が吸引する酸素富化空気の酸素濃度を上昇させることができる。
【００３１】
本体１が振動すると、振動検出手段１４の加速度センサが上下方向の振動を検出し、本体１が上方向に移動する場合はプラスの出力を、下方向に移動する場合はマイナスの出力をそれぞれ出力する。
【００３２】
図２は、使用者が本体１を携帯して運動したときの、本体１の振動の様子を示す図である。図２（ａ）は山登りなど、大きく体を動かす運動をした時の振動の様子であり、図２（ｂ）は走ったときなど、体を激しく動かした時の振動の様子である。図２（ａ）、（ｂ）はそれぞれ（ａ−１）、（ｂ−１）から運動を開始し、図２（ａ）では、体を大きく動かすので振動の振幅が大きくなり、図２（ｂ）では、体を激しく動かすので、振幅が増えるのと同時に振動の周期も短くなり、それぞれ（ａ−２）、（ｂ−２）で運動を終了する。
【００３３】
ここで、制御手段１１は、振動検出手段１４が検出する図２（ａ）や図２（ｂ）に示されるような振動の様子に基づき、ポンプ４の動作の強弱を調整して運動が激しくなったときに酸素濃度を上げるように酸素濃度を調整する。
【００３４】
動作としては、（ａ−１）または（ｂ−１）以前は、まだ運動をしていないので、酸素濃度を低く設定する。そして、運動を開始する（ａ−１）または（ｂ−１）以降では、点線で示すように、振動の振幅又は周期にあわせて酸素濃度を上昇させることで、運動が激しくなったときに酸素濃度を上昇させるので、使用者は、必要なときに効率よく酸素富化空気を得ることができる。そして、運動を終える（ａ−２）または（ｂ−２）以降は、酸素濃度を下げるようにするが、このとき酸素濃度を一気に下げるのではなく、徐々に下げることで、使用者の回復を早めることができる。
【００３５】
また、本実施の形態では、振動検出手段１４を本体１に設けていたが、これを本体１以外の箇所、例えばヘッドセット９に設けたり、使用者の足に外付けしたりすることで、より使用者に密着した状態で振動が検出できるので、振動検出の精度を向上させることができる。
【００３６】
又、振動検出手段１４が検出する振動の周期が短い状態或いは振動の振幅が大きい状態があらかじめ設定した設定時間以上続いたときに、すなわち使用者が設定時間以上続けて運動してより多くの酸素が必要になったときに、酸素富化空気の酸素濃度を上げるように制御手段１１で制御するようにすれば、より効率よく酸素富化空気を使用者に供給することができると共に、使用者の疲労回復を早めることもできる。
【００３７】
（実施の形態２）
図３は、本発明の第２の実施の形態における酸素富化機の振動検出手段の出力および酸素富化空気の酸素濃度推移を示すものである。なお、上記第１の実施の形態と同一構成部品については同一符号を付与してその説明を省略する。
【００３８】
図３は、使用者が本体１を携帯して運動したときの振動の様子を示すもので、図３（ａ）は山登りなど、使用者が大きく体を動かす運動をしたときに振動の様子であり、図３（ｂ）は使用者が走ったときなど、体を激しく動かした時の振動の様子である。図３（ａ）、３（ｂ）はそれぞれ（ａ−１）、（ｂ−１）から運動を開始し、図３（ａ）では体を大きく動かすので振動の振幅が大きくなり、図３（ｂ）では、体を激しく動かすので、振幅が増えるのと同時に振動の周期も短くなり、それぞれ（ａ−２）、（ｂ−２）で運動を終了する。
【００３９】
ここで、本実施の形態は、制御手段１１で、振動検出手段１４が検出する図３（ａ）や図３（ｂ）のような振動の様子に基づき、ポンプ４の動作の強弱を調整して運動が激しくなったときには、酸素濃度を下げて、運動による心肺機能の強化をより促進させるよう酸素濃度を調整するようにしたものである。
【００４０】
動作としては、（ａ−１）または（ｂ−１）以前はまだ運動をしていないので、点線で示すように酸素濃度は下げないまま吐出する。そして、運動を開始する（ａ−１）または（ｂ−１）以降では、振動の振幅又は周期にあわせて、同じく点線で示すように酸素濃度を下げることで、運動が激しくなって心肺機能の強化が期待できるときに酸素濃度を下げるので、運動による心肺機能強化の効果がより期待できるようになる。そして、運動を終える（ａ−２）または（ｂ−２）以降では、酸素濃度を所定時間に渡って上げることで、使用者の回復を早めることができる。
【００４１】
（実施の形態３）
図４は、本発明の第３の実施の形態における酸素富化機の振動検出手段が検出する単位時間あたりの振動回数、同振動回数の累計および酸素富化空気の酸素濃度の推移を示すものである。なお、上記実施の形態と同一部品については、同一符号を付与してその説明を省略する。
【００４２】
図４は、使用者が本体１を携帯して運動したときの、単位時間あたりの振動回数およびその累計を示している。運動開始からしばらくの間は、体力があるので酸素富化空気はそれほど必要ではないが、長時間運動するにつれて疲れてくるので酸素富化空気が必要になってくる。そこで、本実施の形態では、制御手段１１は使用者の運動量を測るために単位時間あたりの振動回数を測定し、それを累計して酸素の濃度の設定値を決定するもので、体力があまり無い場合は、図４（ａ）の点線で示すように酸素濃度を徐々に増加させ、体力が十分ある場合は、図４（ｂ）に示すように振動回数が所定値に達したところ（ｂ−１）で酸素濃度の高い酸素富化空気の供給を開始するもので、ある程度運動してより多くの酸素が必要になったときに酸素濃度を上げるので、より効率よく酸素富化空気を使用者に供給することができる。
【００４３】
そして、運動を終える（ａ−２）または（ｂ−２）以降でもしばらくは酸素濃度を維持して酸素富化空気を供給するが、疲労が回復する一定時間経過後（（ａ−３）または（ｂ−３）以降）は、振動回数の累計をリセットして酸素濃度を下げることで、より疲労度にあわせて酸素富化空気を供給することができる。
【００４４】
また、振動検出手段１４が検出する振動回数の累計があらかじめ設定した設定値以上になったときに、すなわち、ある程度運動してより多くの酸素が必要になったときに、酸素富化空気の酸素濃度を上げるように制御手段１１で制御するようにすれば、効率よく酸素富化空気を使用者に供給できると共に、使用者の疲労回復を早めることができる。
【００４５】
（実施の形態４）
図５は、本発明の第４の実施の形態における酸素富化機の制御例を示す図である。なお、上記実施の形態と同一部品については、同一符号を付与してその説明を省略する。
【００４６】
図５は、使用者が本体１を携帯して運動したときの、振動の様子である。この運動がたとえばジョギングの場合には、振動検出手段１４の出力がプラスになるときが地面を蹴って前（上）に進もうとしているときであり、かつ呼吸をするタイミングである。従って、最も効率よく酸素富化空気を使用者に供給するには、使用者が呼吸をするとき、すなわち振動検出手段１４の出力がプラスになるときに合わせて酸素富化空気を供給することである。そこで本実施の形態は、図５の点線で示すように、振動検出手段１４の出力がプラスになるタイミングに合わせて酸素富化空気を供給するもので、運動のリズムと連動する呼吸のリズムに合わせて酸素濃度を上げることで、より効率よく酸素富化空気を使用者に供給することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上のように、本発明にかかる酸素富化機は、運動に応じて最適な酸素濃度の酸素富化空気を使用者に供給できるので、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、様々な条件下で酸素富化空気を供給する機器に広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１の実施の形態における酸素富化機の概観図
【図２】（ａ）同酸素富化機の振動検出手段の出力および酸素富化空気の酸素濃度推移図（大きく体を動かす運動の時）、（ｂ）同振動検出手段の出力および酸素富化空気の酸素濃度推移図（激しく体を動かす運動の時）
【図３】（ａ）本発明の第２の実施の形態における酸素富化機の振動検出手段の出力および酸素富化空気の酸素濃度推移図（大きく体を動かす運動の時）、（ｂ）同振動検出手段の出力および酸素富化空気の酸素濃度推移図（激しく体を動かす運動の時）
【図４】（ａ）本発明の第３の実施の形態における酸素富化機の振動検出手段が検出する単位時間あたりの振動回数、同振動回数の累計および酸素富化空気の酸素濃度の推移図（大きく体を動かす運動の時）、（ｂ）同振動検出手段が検出する単位時間あたりの振動回数、同振動回数の累計および酸素富化空気の酸素濃度の推移図（激しく体を動かす運動の時）
【図５】本発明の第４の実施の形態における酸素富化機の振動検出手段の出力および酸素富化空気の酸素濃度の推移図
【符号の説明】
【００４９】
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）
９    ヘッドセット
１０  酸素供給口
１１  制御手段
１４  振動検出手段
【図１】
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【図２】
2007001794.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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