(57)【要約】【課題】製品全体の構成を簡略化し、安価な酸素富化機を提供する。【解決手段】酸素富化手段２を通して酸素富化空気を発生させる吸引手段３と、前記吸引手段３に通電する通電手段８と、前記吸引手段３の運転に伴って上昇する前記吸引手段の温度を検知する温度検知手段１２とを備え、前記温度検知手段１２が検知する温度が所定設定動作温度に達すると前記通電手段８による前記吸引手段３への通電を停止するようにし、かつ、前記温度検知手段１２と前記吸引手段３との相互距離を可変自在としたもので、例えば、温度検知手段１２と吸引手段３との間の距離を変えると、温度検知手段１２によって検知される前記吸引手段の運転開始から上昇する温度が所定設定動作温度に達するまでの時間が変化、すなわち本体１の運転時間を変えることができるので、高価なタイマー手段が無くても、運転時間の設定が可能な酸素富化機を安価に提供できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸素富化手段を通して空気を吸引し酸素富化空気を発生させる吸引手段と、前記吸引手段に通電する通電手段と、前記吸引手段の運転に伴って上昇する前記吸引手段の温度を検知する温度検知手段とを備え、前記温度検知手段が、所定設定動作温度に達すると、前記通電手段が前記吸引手段への通電を停止する酸素富化機であって、前記吸引手段と前記温度検知手段との相互距離を可変できる構成にする事で、前記検知手段は、前記吸引手段の運転開始から上昇する温度が所定設定動作温度になることを検知する迄の時間を、自在に設定可能とした事を特徴とした酸素富化機。
【請求項２】
吸引手段を冷却する冷却手段と、前記冷却手段の冷却能力を変更可能な、冷却能力可変手段を備える請求項１記載の酸素富化機。
【請求項３】
冷却手段をファンモータで形成し、前記ファンモータによる風が通る空気流路の圧損を変えて、前記ファンモータによる冷却能力を変更するようにした請求項２に記載の酸素富化機。
【請求項４】
通電手段を、励磁コイルを有するリレーで、温度検知手段をサーモプロテクタでそれぞれ構成し、前記励磁コイルに前記サーモプロテクタを直列に接続した請求項１〜３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、これに接続され酸素富化空気を吐出する酸素吐出口とを基本構成とし、付加機能として、例えばマイナスイオン発生手段を備えたものなど色々に展開されてきている（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】
従来の酸素富化機は、マイナスイオン発生機能付の酸素富化機に代表されるような高機能化を要望するものと、単に高濃度酸素空気の吸引によるリラックスなどの効果・効能だけを求めるものとが有り、前者の要望に対してはマイコン等の複雑な制御手段を備えて多少商品価格が高くてもお客様に満足していただけるが、後者の要望に対しては例えば運転開始と運転停止だけの機能があれば十分でできるだけ安価にしてほしいとの要望がある。しかしながら、後者の場合でも、本体の運転時間を自由に設定できるようにしておかなければならないが、それにはマイコンを使ったタイマー回路や、タイマーそのものを設ける必要があり、製造コストを下げられ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、使用者にとって入手しやすい安価な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、酸素富化手段を通して空気を吸引し酸素富化空気を発生させる吸引手段と、前記吸引手段に通電する通電手段と、前記吸引手段の運転に伴って上昇する温度を検知する温度検知手段とを備え、前記温度検知手段が検知する温度が所定設定動作温度に達すると前記通電手段による前記吸引手段への通電を停止するようにし、かつ、前記温度検知手段と前記吸引手段との配置関係を変更自在としたもので、例えば、温度検知手段と吸引手段との間の距離を大きくすると、前記温度検知手段によって検知される温度が所定設定動作温度に達するまで時間が延びる、すなわち本体の運転時間を長くでき、逆に温度検知手段と吸引手段との間の距離を小さくすると、前記温度検知手段によって検知される温度が所定設定動作温度に達するまで時間が短縮、すなわち本体の運転時間を短くできるようになるので、高価なタイマー手段が無くても、運転時間の設定が可能となり、製品の全体構成を簡略化し、安価にできるので、使用者にとって入手しやすい酸素富化機を提供することができる。
【０００６】
また、本発明の酸素富化機は、酸素富化手段を通して空気を吸引し酸素富化空気を発生させる吸引手段と、前記吸引手段に通電する通電手段と、前記吸引手段の運転に伴って上昇する温度を検知する温度検知手段と、前記吸引手段を冷却する冷却手段と、前記冷却手段による冷却能力を変更可能な、冷却能力可変手段とを備え、かつ前記温度検知手段が検知する温度が所定設定動作温度に達すると前記通電手段による前記吸引手段への通電を停止するようにしたもので、例えば、冷却能力可変手段により、冷却手段の冷却能力を上げると吸引手段の温度上昇速度が遅くなり、前記温度検知手段によって検知される温度が所定設定動作温度に達するまで時間が延びる、すなわち本体の運転時間を長くでき、逆に冷却能力可変手段により、冷却手段の冷却能力を下げると吸引手段の温度上昇速度が速まり、前記温度検知手段によって検知される温度が所定設定動作温度に達するまで時間が短縮、すなわち本体の運転時間を短くできるようになるので、高価なタイマー手段が無くても、運転時間の設定が可能となり、製品の全体構成を簡略化し、安価にすることができる。また、能力ギリギリの小型低価格ポンプを、最大負荷状態で使用できるため、価格の低減が可能になる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の酸素富化機は、製品の全体構成を簡略化し、安価に提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１の発明は、酸素富化手段を通して空気を吸引し酸素富化空気を発生させる吸引手段と、前記吸引手段に通電する通電手段と、前記吸引手段の運転に伴って上昇する前記吸引手段の温度を検知する温度検知手段とを備え、前記温度検知手段が検知する温度が所定設定動作温度に達すると前記通電手段による前記吸引手段への通電（運転）を停止するようにし、かつ、前記吸引手段と前記温度検知手段との相互距離を可変できる構成としたもので、例えば、前記温度検知手段と前記吸引手段との間の距離を大きくすると、前記温度検知手段によって検知される温度が所定設定動作温度に達するまで時間が延びる、すなわち本体の運転時間を長くでき、逆に前記温度検知手段と前記吸引手段との間の距離を小さくすると、前記温度検知手段によって検知される温度が所定設定動作温度に達するまで時間が短縮、すなわち本体の運転時間を短くできるようになるので、高価なタイマー手段が無くても、運転時間の設定が可能となり、製品の全体構成を簡略化し、製品全体をコンパクトにできて、しかも安価にできるので、使用者にとって入手しやすい酸素富化機を提供することができる。
【０００９】
第２の発明は、特に、第１の発明の構成に加えて、吸引手段を冷却する冷却手段と、前記冷却手段の冷却能力を変更可能な、冷却能力可変手段を備え、前記冷却手段による冷却能力を変更自在とし、かつ前記温度検知手段が検知する温度が所定設定動作温度に達すると前記通電手段による前記吸引手段への通電（運転）を停止するようにしたもので、例えば、前記冷却能力可変手段により、前記冷却手段の冷却能力を上げると前記吸引手段の温度上昇速度が遅くなり、前記温度検知手段によって検知される温度が所定設定動作温度に達するまで時間が延びる、すなわち本体の運転時間を長くでき、逆に前記冷却能力可変手段により、前記冷却手段の冷却能力を下げると吸引手段の温度上昇速度が速まり、前記温度検知手段によって検知される温度が所定設定動作温度に達するまで時間が短縮、すなわち本体の運転時間を短くできるようになるので、高価なタイマー手段が無くても、運転時間の設定が可能となり、製品の全体構成を簡略化し、製品全体をコンパクトにできて安価にすることができる。また、能力ギリギリの小型低価格ポンプを、最大負荷状態で使用できるため、価格の低減が可能になる。
【００１０】
第３の発明は、特に、第２の発明の冷却手段をファンモータで形成し、前記ファンモータによる風が通る空気流路の圧損を変えて、前記ファンモータによる冷却能力を変更するようにしたもので、例えば、本体に設けられた冷却用の風を取り入れる取り入れ口の開口面積を、シャッターなどを開閉して変えられるようにし、そのシャッターの動作を、運転時間設定用のレバー等と機械的に連動させるようにすれば、複雑なマイコンなどを使用することなく安価な構成で、空気流路の圧損を変えて、ひいては、冷却能力を変えて、運転時間を変える事ができるものである。
【００１１】
第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか一つの発明の通電手段を、励磁コイルを有するリレーで、温度検知手段をサーモプロテクタでそれぞれ構成し、前記励磁コイルに前記サーモプロテクタを直列に接続したもので、マイコン等の高価な制御回路を使用することなく、温度検知手段によって検知された温度が所定設定動作温度に達したときに、本体の電源が遮断されるため、低価格化、小型化、更には待機電力０Ｗ化の省エネに貢献する酸素富化機を提供することができる。
【００１２】
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。
【００１３】
（実施の形態１）
本発明の第１の実施の形態における酸素富化機について図１〜５を用いて説明する。図１は本実施の形態における酸素富化機の構成を示すシステムブロック図、図２は同酸素富化機の回路図、図３（ａ）（ｂ）は同酸素富化機の本体の側面図及び背面図である。
【００１４】
図１から図３において、本体１の内部には、酸素の濃度を高める、いわゆる酸素富化空気を発生する酸素富化膜ユニット（図示せず）からなる酸素富化手段２を設けている。前記酸素富化膜ユニットは有機高分子の平膜（図示せず）より構成され、平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、平膜に空気を通すことにより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手段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。
【００１５】
また、本体１の内部に設けられた吸引手段３は、高圧力タイプの小型で低価格のポンプ（図示せず）から構成され、本体１の背面に設けた吸気口４から前記本体１内の酸素富化手段２を通して外気を吸引し、酸素富化手段２を通じて生成された酸素富化空気を、本体１の側面に設けた本体吐出口５に送る。１８は、使用者の頭に装着するヘッドセットで、一端は、チューブ６を介して本体吐出口５に連結され、他端に酸素富化空気を使用者の口元に吐出する吐出手段７を備えている。
【００１６】
吸引手段３は、スイッチ８ａとリレー８ｂからなる通電手段８によって制御されており、使用者による操作によって通電（運転）、停止がなされる。また、酸素富化手段２の酸素富化膜ユニットを通過しない空気、すなわち酸素分が減り窒素濃度の高い窒素富化空気は、本体１の側面に設けられた排気口９から外部へ、すなわち使用者側へ排出している。
【００１７】
また、本体１の内部には、吸引手段３を冷却するためのファンモータなどからなる冷却手段１０が配されている。また、本体１の背面には、運転時間を設定するスライドスイッチ１１が設けられており、使用者が本体１の運転時間を自由に選択できるように構成されている。このスライドスイッチ１１の本体１の内部側には、サーモプロテクタなどからなり吸引手段３の温度を検知する温度検知手段１２を設けており、スライドスイッチ１１に連動して移動することにより温度検知手段１２との距離が可変する構成となっている。尚、温度検知手段１２は、励磁コイル１８ｃに直列に接続されている。
【００１８】
以上のように構成された本実施の形態における酸素富化機について、以下その動作、作用を説明する。
【００１９】
まず、使用者が吐出手段７を有するヘッドセット１８を図４のように装着して、運転時間を決めるスライドスイッチ１１を操作して任意の運転時間を設定する。そして、通電手段８を操作して運転を開始すると、吸引手段３が、通電手段８を構成するリレー８ｂによって駆動され、酸素富化手段２で生成された酸素富化空気がチューブ６を介して吐出手段７に送られ、使用者の鼻元への酸素富化空気の吐出が開始する。本体１を長時間運転していると、吸引手段３の温度が上昇し、その温度が温度検知手段１２の所定設定動作温度１３に達すると、温度検知手段１２が動作して、通電手段８のリレー８ｂの励磁コイル８ｃへの通電を遮断し、通電手段８による吸引手段３への通電が停止し、本体１の運転が停止するようになっている。
【００２０】
この時、使用者がスライドスイッチ１１で設定した運転時間で本体１の運転が停止するように、温度検知手段１２が動作する所定設定動作温度１３と、吸引手段３と温度検知手段１２との間の距離は予め調整してある。図５は、温度検知手段１２の所定設定動作温度１３と、吸引手段３と温度検知手段１２との距離における温度検知手段１２の検知温度と運転時間との関係を表した図である。吸引手段３と温度検知手段１２との距離が、一番近いのが曲線Ｌ１であり、一番遠いのが曲線Ｌ３である。
【００２１】
吸引手段３と温度検知手段１２との距離が遠いほど、温度検知手段１２が所定設定動作温度１３を検知するまでの時間が長くなる。この特性を利用して、温度検知手段１２の配置場所をスライドスイッチ１１の動きに連動させて移動させることにより、任意の運転時間の設定を可能にすることができる。このように、タイマー機能を実現するためにマイコン等による高価なタイマー手段が無くても、運転時間の設定が可能になるため、酸素富化機の全体構成を簡略化でき、製品全体をコンパクトに、しかも安価に形成することができる。
【００２２】
また、通電手段８にリレー８ｂを用いて、リレー８ｂの励磁コイル８ｃに温度検知手段１２を直列に接続しているので、温度検知手段１２が所定設定動作温度１３に達した時には、通電手段８により、酸素富化機全体の電力が全て切断されるので、待機電力ゼロを実現でき、省エネルギーも実現できる。
【００２３】
（実施の形態２）
図６（ａ）（ｂ）は本発明の第２の実施の形態における酸素富化機の本体の側面図と背面図、図７は同酸素富化機の吸気口の開口面積における温度検知手段による吸引手段の温度と運転時間との関係図を示すものである。なお、上記第１の実施の形態における酸素富化機と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略し、異なる部分の構成、動作、作用についてのみ説明する。
【００２４】
本実施の形態は、吸引手段３の近傍に、吸引手段３の温度を検知する温度検知手段１２を設け、本体１の背面に、使用者が任意に本体１の運転時間を設定するためのスライドスイッチ１１を設け、このスライドスイッチ１１の本体内部側に、スライドスイッチ１１の動きに連動して移動して吸気口４の開口面積をかえるシャッター１４（冷却能力可変手段）を設けたものである。
【００２５】
吸気口４の開口面積とシャッター１４との関係は、スライドスイッチ１１を図６の「３０分」の位置に配置しているときが、吸気口４の開口面積が一番大きくなり、スライドスイッチ１１を上方向にスライドさせ、「１０分」の位置に配置しているときが、吸気口４の開口面積が最も小さくなるようにシャッター１４が移動するようになっている。
【００２６】
まず、本体１の運転を開始すると、運転時間の経過に伴い吸引手段３の温度が上昇し、その温度が温度検知手段１２の所定設定動作温度１３に達すると、温度検知手段１２が働き、通電手段８のリレー８ｂの励磁コイル８ｃへの通電がなくなり、通電手段８による吸引手段３への通電が停止することにより、酸素富化機の運転が停止する仕組みとなっている。この時、使用者が設定した運転時間で酸素富化機が停止するように、吸引手段３を冷却する冷却手段１０の風量を、シャッター１４を移動させて吸気口４の開口面積を調整することで、冷却能力を変化させて、温度検知手段１２の所定設定動作温度１３に達する時間を変化させる仕組みとしている。
【００２７】
図７は、吸気口４の開口面積における温度検知手段１２の検知温度と運転時間との関係を表した図である。吸気口４の開口面積が一番小さいのが曲線Ａ１であり、一番大きいのが曲線Ａ３である。吸気口４の開口面積が大きいほど、温度検知手段１２の所定設定動作温度１３に達するまでの時間が長くなる。つまり、空気流路の圧損が少なく冷却能力が高いためである。この特性を利用して、吸気口４の開口面積をシャッター１４で変えることで、吸引手段３を冷却する冷却手段１０の風量を変えて、運転時間の自在設定が可能となる。このように、タイマー機能を実現するためにマイコン等による高価なタイマー手段が無くても、運転時間の設定が可能になるため、製品の全体構成を簡略化できるので、製品全体をコンパクトにでき、安価にすることができる。
【００２８】
また、通電手段８にリレー８ｂを用いて、リレー８ｂの励磁コイル８ｃの通電経路に直列に温度検知手段１２を接続することにより、温度検知手段１２が所定設定動作温度に達した時には、通電手段８により、機器の電力が全て切断されるため、待機電力ゼロを実現でき、省エネルギーも実現できる。
【００２９】
（実施の形態３）
図８は本発明の第３の実施の形態における酸素富化機の回路図を示すものであり、図９（ａ）（ｂ）は同酸素富化機の側面図と背面図、図１０は同酸素富化機の冷却手段の回転数における冷却手段による吸引手段の温度と運転時間との関係図である。なお、上記実施の形態における酸素富化機と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略し、異なる部分の構成、動作、作用についてのみ説明する。
【００３０】
本実施の形態は、図８に示すように、冷却手段１０の回転数を変えるための可変抵抗器１５（冷却能力可変手段）と、本体１の背面に配され、使用者が運転時間を設定するスライドスイッチ１１を設け、使用者が機器の運転時間を選択できるように構成されている。本体１内部では、可変抵抗器１５の抵抗を変えるスライド片（図示せず）が、スライドスイッチ１１の操作と連動して移動するように構成されている。
【００３１】
具体的には、スライドスイッチ１１を、図９の「３０分」の位置に設定したとき、可変抵抗器１５の抵抗が一番小さくなり、冷却手段１０の回転数が一番速くなる。そして、スライドスイッチ１１を上方向にスライドさせ、「１０分」の位置に設定したときは、可変抵抗器１５の抵抗が一番大きくなり、冷却手段１０の回転数が最も遅くなる構成になっている。
【００３２】
まず、本体１の運転を開始すると、運転時間の経過に伴い吸引手段３の温度が上昇し、その温度が温度検知手段１２の所定設定動作温度１３に達すると、温度検知手段１２が働き、通電手段８のリレー８ｂの励磁コイル８ｃへの通電を切り、その結果吸引手段３への通電が停止され、本体１の運転が停止する仕組みとなっている。この時、使用者が設定した運転時間で本体１の運転が停止するように、吸引手段３を冷却する冷却手段１０の風量を、冷却手段１０の回転数を調整することで変え、それにより冷却能力を変え、温度検知手段１２の所定設定動作温度１３に達する時間を変化させることができる。
【００３３】
図１０は、冷却手段１０の回転数における、温度検知手段１２によって検知される検知温度と運転時間との関係を表した図である。冷却手段１０の回転数が一番遅いのが曲線Ｒ１であり、回転数が一番速いのが曲線Ｒ３の線である。冷却手段１０の回転数が速いほど、温度検知手段１２が検知する温度が所定設定動作温度１３に達するまでの時間が長くなる。この特性を利用して、冷却手段１０の回転数を変えることで、吸引手段３を冷却する冷却手段１０の風量を変えることができ任意の運転時間の設定を可能にすることができる。
【００３４】
以上のように、本実施の形態によれば、タイマー機能を実現するためのマイコン等による高価なタイマー手段が無くても、運転時間の設定が可能になり、酸素富化機の全体構成を簡略化できるので、製品全体をコンパクトにでき、安価に提供することができる。
【００３５】
また、通電手段８にリレー８ｂを用いて、リレー８ｂの励磁コイル８ｃの通電経路に直列に温度検知手段１２を配置することにより、温度検知手段１２が検知した温度が所定設定動作温度１３に達した時には、通電手段８により、酸素富化機全体の電力が全て遮断されるので、待機電力ゼロを実現でき、省エネルギーも実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
以上のように、本発明にかかる酸素富化機は、製品全体構成を簡略化し、コンパクトにすることができ、製造コストおよび製品単価を安価にすることができるもので、各種機器、装置等への組込み用途にも適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態１における酸素富化機の構成を示すシステムブロック図
【図２】同酸素富化機の回路図
【図３】（ａ）同酸素富化機の本体の側面図、（ｂ）同本体の背面図
【図４】同実施の形態における酸素富化機の使用状態例を示す外観図
【図５】同酸素富化機のサーモプロテクタの配置位置によるポンプの温度と運転時間との関係図
【図６】（ａ）本発明の実施の形態２における酸素富化機の本体の側面図、（ｂ）同本体の背面図
【図７】同酸素富化機の吸気口の開口面積における温度検知手段による吸引手段の温度と運転時間との関係図
【図８】本発明の実施の形態３における酸素富化機の回路図
【図９】（ａ）同酸素富化機の本体の側面図、（ｂ）同本体の背面図
【図１０】同酸素富化機の冷却手段の回転数における温度検知手段で検知された吸引手段の温度と運転時間との関係図
【符号の説明】
【００３８】
１    本体
２    酸素富化手段
３    吸引手段
７    吐出手段
８    通電手段
１０  冷却手段
１２  温度検知手段
【図１】
2007061254.tif 000003
【図２】
2007061254.tif 000004
【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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