(57)【要約】【課題】酸素富化機において、吸引手段を構成するピストンの往復運動によって生じる振動が、本体を構成する筐体に伝わり大きな振動音を発生することがあった。【解決手段】ポンプ（吸引手段）４と筐体８とに、互いに同一極性の永久磁石１１を各々対向するように設けて、そのときに生じる磁力の反発力を用いて前記ポンプ４を保持する構成としたので、酸素富化機本体１に振動が伝わり難くなり、振動音を大幅に低減できると共に、防振ゴムを用いる必要もなく、防振効果を長期間にわたって安定して維持できるものである。【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、前記酸素富化手段で得られた酸素富化空気を吸引して吐出部から吐出する吸引手段と、前記酸素富化手段と前記吐出部とを接続する空気流路と、前記吐出部と連通したチューブと、前記吸引手段を保持する筐体とからなり、前記吸引手段と筐体の保持部とに互いに同一極性を持った永久磁石を対向するように設け、そのときに生じる磁力の反発力を用いて前記吸引手段を保持してなる酸素富化機。
【請求項２】
酸素富化空気を発生する酸素富化手段と、前記酸素富化手段で得られた酸素富化空気を吸引して吐出する吸引手段と、前記酸素富化手段と前記吐出部とを接続する空気流路と、前記吐出部と連通したチューブと、前記吸引手段を保持する筐体とからなり、前記吸引手段または筐体のいずれか一方に永久磁石を、他方に電磁石を各々対向するように設けると共に、前記吸引手段の振動の大きさを検知する振動検知手段と、電磁石の入力電圧を制御する制御部とを設け、吸引手段の振動の大きさにより前記電磁石の入力電圧を制御してなる酸素富化機。
【請求項３】
吸引手段の振動の位相を検知する振動位相検知手段を備え、前記吸引手段の振動の位相と逆位相になるように電磁石の入力電圧を制御する請求項２記載の酸素富化機。
【請求項４】
吸引手段と筐体との間に、熱吸収性と振動吸収性の良いゲル状の液体を充填した薄膜で形成した防振部を設けた請求項２または３に記載の酸素富化機。
【請求項５】
吸引手段は、シリンダー内で往復運動するピストンを備え、前記ピストンの往復運動と同一方向に、永久磁石と電磁石を設けた請求項２〜４のいずれか１項記載の酸素富化機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は所謂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】
従来の酸素富化機を、図５〜図７を用いて説明する。酸素富化機本体１は、空気中の酸素を濃縮して酸素富化空気を発生させる酸素富化膜ユニット２と、前記酸素富化膜ユニット２から吸引空気路３を経て酸素富化空気を吸引するポンプ４と、これと接続された酸素吐出部５とで構成され、また前記酸素吐出部５と連通して使用者に高濃度の酸素を供給するチューブ６が設けられている。前記ポンプ４は防振ゴム７のような弾性体で酸素富化機本体１を構成する筐体８に保持されている。９は前記ポンプ４の動作、および弁１０の開閉を制御する制御部である（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、上記従来の酸素富化機では、吸引手段として一般的に使用されるポンプ４を構成するピストン（図示せず）の往復運動に連動した振動が、酸素富化機本体１を構成する筐体８に伝わり大きな振動音を発生させ、使用者に不快感を与えるという課題があった。
【０００４】
また、前記ポンプ４はゴム等の弾性体からなる防振ゴム７で酸素富化機本体１の筐体８に保持されていたが、一般的にゴムは経年変化により硬くなり、防振効果が低下するという欠点がある。したがって、酸素富化機を長期間使用しているとポンプ４の振動が筐体８に伝達しやすくなり振動音が増加するという課題があった。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ポンプ４より生じる振動を効率よく吸収し、半永久的にその効果を持続させた静か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】
【０００６】
前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、前記酸素富化手段で得られた酸素富化空気を吸引して吐出部から吐出する吸引手段と、前記酸素富化手段と前記吐出部とを接続する空気流路と、前記吐出部と連通したチューブと、前記吸引手段を保持する筐体とからなり、前記吸引手段と筐体の保持部にお互いに同一極性を持った永久磁石を各々対向するように設け、そのときに生じる磁力の反発力で前記吸引手段を保持してなるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ポンプの往復運動で生じる振動エネルギーを永久磁石の磁力の反発力で吸収し、酸素富化機本体を構成する筐体に振動が伝わらないようにしている。そして、永久磁石の磁力は一般的に経年変化しないため半永久的にその防振効果を維持できるので、半永久的に振動音の低減が図れ、静かな酸素富化機を長年にわたって実現できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１の発明は、酸素富化空気を発生する酸素富化手段と、前記酸素富化手段で得られた酸素富化空気を吸引して吐出部から吐出する吸引手段と、前記酸素富化手段と前記吐出部とを接続する空気流路と、前記吐出部と連通したチューブと、前記吸引手段を保持する筐体とからなり、前記吸引手段と筐体の保持部にお互いに同一極性を持った永久磁石を各々対向するように設け、そのときに生じる磁力の反発力を用いて前記吸引手段を保持してなるものであり、ポンプの往復運動で生じる振動エネルギーを永久磁石の磁力の反発力で吸収し、酸素富化機本体を構成する筐体に振動が伝わらないようにすることができる。また、永久磁石の磁力は一般的に経年変化しないため半永久的にその防振効果を維持できるので、半永久的に振動音の低減が図れ、静かな酸素富化機を長年にわたって実現できるものである。
【０００９】
第２の発明は、酸素富化空気を発生する酸素富化手段と、前記酸素富化手段で得られた酸素富化空気を吸引して吐出する吸引手段と、前記酸素富化手段と前記吐出部とを接続する空気流路と、前記吐出部と連通したチューブと、前記吸引手段を保持する筐体とからなり、前記吸引手段または筐体のいずれか一方に永久磁石を、他方に電磁石を各々対向するように設けると共に、前記吸引手段の振動の大きさを検知する振動検知手段と、電磁石の入力電圧を制御する制御部とを設け、吸引手段の振動の大きさにより前記電磁石の入力電圧を制御してなるもので、振動が大きい時には電磁石の入力電圧を上げて磁力を高め、一方振動が小さい時には電磁石の磁力を弱めて無駄な電気を使用せずに効率よく防振を行うことができる。
【００１０】
第３の発明は、第２の発明に加えて、吸引手段の振動の位相を検知する振動位相検知手段を備え、前記吸引手段の振動の位相と逆位相になるように電磁石の入力電圧を制御するもので、吸引手段の振動波形の振幅を全体的に小さくできるので、効率の良い防振効果が得られる。
【００１１】
第４の発明は、第２または第３の発明の吸引手段と筐体との間に、熱吸収性と振動吸収性の良いゲル状の液体を充填した薄膜で形成した防振部を設けたもので、吸引手段が発生する振動エネルギーがゲル状の液体に伝達されると、液体の分子の運動エネルギーに変換され、最終的に分子同士の衝突等によりエネルギーが熱として消費されることになる。その結果、筐体に伝わる振動が低減するので更に防振効果を向上させることができる。また、熱吸収性の良い液体を使用すれば、吸引手段と電磁石が生じる熱を吸収して電気的なロスを低減でき経済性と信頼性の向上も同時に図ることが出来る。
【００１２】
第５の発明は、第２〜第４のいずれか１つの発明に加えて、吸引手段は、シリンダー内で往復運動するピストンを備え、前記ピストンの往復運動と同一方向に、永久磁石と電磁石を設けたもので、より効率の良い防振を半永久的に実現することができる。
【００１３】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について図面を用いて説明する。なお、従来と同一構成の部品については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００１４】
図１において、１は酸素富化機本体、その内部に酸素富化手段としての酸素富化膜ユニット２が配置されている。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た膜を通過する分子の速度に差が有る（窒素に比べ酸素をよく通す）ことを利用して酸素富化空気を生成する。
【００１５】
因みに本実施の形態の酸素富化膜ユニット２は、ポンプ（吸引手段）４で外気を吸引すると、酸素約２１％（窒素約７９％）の通常の空気から、酸素約３０％（窒素約７０％）の酸素富化空気を生成する。また酸素富化膜ユニット２は通過圧損が大きいため、吸引手段であるポンプ４の運転時には圧力の高いものを使用する必要がある。
【００１６】
ここで、前記ポンプ４と酸素富化機本体１を構成する筐体８には、各々同極性の永久磁石１１が対向して設けられている。
【００１７】
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。
【００１８】
前記酸素富化膜ユニット２から吸引された酸素富化空気は、酸素吐出部５より吐出され前記酸素吐出部５と連通したチューブ６を経由して使用者によって吸引可能となる。前記吸引手段であるポンプ４内のピストン（図示せず）の往復運動により空気が吸引、排出されるのが一般的であるが、その往復運動により大きな振動が発生する。本実施の形態では、ポンプ４のピストン（図示せず）の往復運動により生じる振動エネルギーを、ポンプ４と酸素富化機本体１を構成する筐体８に各々対向して設けられた同極性の永久磁石の反発力によって吸収し、振動音の発生を防止して低騒音化が図れると共に、半永久的に静かな酸素富化機本体１を実現することができる。
【００１９】
（実施の形態２）
次に本発明の第２の実施の形態を、図２を用いて説明する。なお、上記実施の形態１と同一構成部品については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００２０】
ポンプ４と、酸素富化機本体１を構成する筐体８のどちらか一方に永久磁石１１を、他方に電磁石１２を各々対向するように設けると共に、前記ポンプ４の振動の大きさを検知する振動検知手段１３と、電磁石１２の入力電圧を制御する振動制御部１４とを設けている。ポンプ４の振動の大きさにより電磁石１２の入力電圧（磁気力）を制御する。
【００２１】
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。
【００２２】
空気を吸引、排出するためにポンプ４に内蔵されたピストン（図示せず）が往復運動した時に往復運動方向に大きな振動が発生する。この時振動検知手段１３により振動の大きさ（変位）を検知し、その大きさ（変位）により振動制御部１４で電磁石１２の入力電圧を調整することにより、電磁石１２の磁気力（反発力）を最適に制御して効率のよい防振効果が得られるようになる。
【００２３】
また、図３に示すようにポンプ４の振動波形は、ピストンの往復運動の周期に対応した正弦波の波形になっており、この波形の位相と逆位相になるように電磁石１２の入力電圧を振動制御部１４で電磁石１２の磁気力を制御すれば、更に効率よい防振効果が得られる。
【００２４】
つまり、ポンプ４の振動が、基準点より＋側にあるときは電磁石１２に吸引力が働くようにし、−側にあるときは電磁石１２に反発力が働くように制御すれば、ポンプ４の振動波形の振幅Ｐを全体的に小さくできるので効率の良い防振効果が得られる。
【００２５】
（実施の形態３）
次に本発明の第３の実施の形態を、図４を用いて説明する。なお、上記実施の形態１、２と同一構成部品については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００２６】
ポンプ４と、筐体８と、電磁石１２との間に、熱吸収性と振動吸収性の良いゲル状の液体を充填した薄膜で形成した防振部１５を設けている。
【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】
ポンプ４が発生する振動エネルギーがゲル状の液体に伝達されると、液体の分子の運動エネルギーに変換され、最終的に分子同士の衝突等によりエネルギーが熱として消費されることになる。その結果、筐体８に伝わる振動が低減するので更に防振効果を向上させることができると共に、熱吸収性の良い液体を使用すれば、ポンプ４と電磁石１２が生じる熱を吸収して電気的なロスを低減でき経済性と信頼性の向上も同時に図ることが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
以上のように、本発明にかかる酸素富化機は、吸引手段であるポンプの振動が本体の筐体に伝わらないようにし、かつその防振効果を長期間にわたって維持して振動音の低減を図り、静かな酸素富化機を実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態１における酸素富化機本体の断面図
【図２】本発明の実施の形態２における酸素富化機本体の断面図
【図３】本発明の実施の形態２における振動波形と電磁力波形の説明図
【図４】本発明の実施の形態３における酸素富化機本体の断面図
【図５】従来の酸素富化機のブロック図
【図６】同酸素富化機本体の断面図
【図７】同酸素富化機本体の斜視図
【符号の説明】
【００３１】
１    酸素富化機本体
２    酸素富化膜ユニット（酸素富化手段）
３    吸引空気路
４    ポンプ（吸引手段）
５    吐出部
６    チューブ
７    防振ゴム
８    筐体
９    弁
１０  制御手段
１１  永久磁石
１２  電磁石
１３  振動検知手段
１４  振動制御部
１５  防振部
【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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