JP2006122077A - Oxygen enricher - Google Patents
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Abstract
【課題】使用感の良さを確保しつつ呼吸に合わせて効果的に酸素富化空気を供給でき、かつ消費電力を低減しつつ小型軽量の優れた酸素富化機を提供する。
【解決手段】酸素富化手段で生成される酸素富化空気を吸引して吐出部より使用者へ酸素富化空気を吐出供給する吸引送風手段を有する酸素富化機であって、使用者の呼吸(呼気及び又は吸気)によって発生する空気の流れを検知する空気流検知手段を備え、制御手段は前記空気流検知手段からの信号に応じて前記吸引送風手段の運転状態を変更制御するものであり、制御手段は空気流検知手段の信号から使用者の吸気時に吸引送付手段をフル駆動して酸素富化空気の吐出量を増やすと共に呼気時には吸引送風手段を停止させて機器の消費電力の低減をも可能とする。
【選択図】図1The present invention provides an excellent oxygen enricher that can effectively supply oxygen-enriched air in accordance with breathing while ensuring good usability, and is small and light while reducing power consumption.
An oxygen enricher having suction air blowing means for sucking oxygen-enriched air produced by an oxygen-enriching means and discharging and supplying oxygen-enriched air to a user from a discharge unit. Air flow detection means for detecting the flow of air generated by breathing (expiration and / or inspiration) is provided, and the control means changes and controls the operating state of the suction air blowing means in response to a signal from the air flow detection means. Yes, the control means fully drives the suction sending means at the user's inspiration from the signal of the air flow detection means to increase the discharge amount of oxygen-enriched air and stop the suction air blowing means at the time of expiration to reduce the power consumption of the equipment Is also possible.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、酸素富化手段を用いて得られるいわゆる酸素富化空気を使用者に提供する酸素富化機、詳細には酸素富化空気を呼吸サイクルに応じて間欠的に供給するための酸素富化機に関するものである。 The present invention relates to an oxygen enricher that provides a user with so-called oxygen-enriched air obtained by using an oxygen-enriching means, and more particularly, oxygen for intermittently supplying oxygen-enriched air according to a breathing cycle. It is about the enrichment machine.
従来酸素富化機(酸素富化膜を用いた膜型酸素濃縮装置他)は肺気症や慢性気管支炎等の疾患治療用として使用されてきたが、近年の研究によると酸素濃度30〜40%程度の酸素富化空気の吸引は予防医学的効果効能があることが証明されてきている。そして「通院するまでも無いがどうも調子が悪い」程度の症状の使用者が気軽に使える主に家庭用健康機器としてデザインされた酸素富化機(酸素富化膜を使用)が商品化されるようになってきた。家庭用健康機器としての酸素富化機の酸素富化空気吐出部は従来の疾患治療用の例えば鼻カニューラ等では無く、所謂マイク付ヘッドフォン的に頭部又はその近傍に装着して、ある程度自由に動き回っても邪魔にならないだけでなく装着感の良さ更には見栄の良さについても要望されている。 Conventional oxygen enrichers (membrane-type oxygen concentrators using oxygen-enriched membranes, etc.) have been used for the treatment of diseases such as pneumonia and chronic bronchitis, but according to recent studies, oxygen concentrations of 30-40 Aspiration of oxygen enriched air on the order of% has been proven to have a preventive medical effect. Oxygen enrichment machines (using oxygen-enriched membranes) designed primarily as home health devices that can be used easily by users with symptoms that are “not necessary to go to the hospital but are unwell” It has become like this. The oxygen-enriched air discharge part of the oxygen enricher as a home health device is not a conventional nasal cannula for disease treatment, for example. There are demands for not only getting in the way even when moving around, but also for a good fit and a good appearance.
前記したような家庭用健康機器としての酸素富化機の酸素富化空気吐出部は、鼻腔に近接固定させることが困難となるため使用中にはどうしても鼻腔と吐出部との位置関係が変化し、機器が所定の流量・濃度の酸素富化空気を発生しているにも関わらず使用者の鼻元に達するまでには通常空気と交じり合って酸素濃度が低下するだけでなく、使用者は同じく鼻元に酸素富化空気が来ている(吸っている)実感を感じ難くなり、効果や使用実感共に満足し難くなると言う課題がある。 As described above, the oxygen-enriched air discharge unit of the oxygen enrichment machine as a household health device is difficult to fix in the vicinity of the nasal cavity, so that the positional relationship between the nasal cavity and the discharge part is inevitably changed during use. In addition to the fact that the device generates oxygen-enriched air at a predetermined flow rate / concentration, the oxygen concentration is reduced not only by mixing with normal air but reaching the user's nose. Similarly, there is a problem that it becomes difficult to feel the feeling of oxygen-enriched air coming (sucking) at the nose, and it is difficult to satisfy both the effect and the feeling of use.
この課題に対して単純に機器の酸素富化空気発生量を増やすことで対応しようとすると、例えば酸素富化膜の表面積を大きく(膜の大きさを大きくするか枚数を増やす)し、更に酸素富化膜から酸素富化空気を吸引するためのポンプのサイズも大きくすれば可能である。しかしこれでは家庭用機器として常に要望されている小型・軽量・低価格化に相反するものになり、使用者にとってメリットとはなり難いものである。 To attempt to cope with this problem by simply increasing the amount of oxygen-enriched air generated in the equipment, for example, the surface area of the oxygen-enriched film is increased (the film size is increased or the number is increased), and oxygen is further increased. It is possible to increase the size of the pump for sucking oxygen-enriched air from the enriched membrane. However, this is in contradiction to the reduction in size, weight, and price that is always required for home appliances, and it is difficult for users to benefit.
ところで従来の酸素富化機の類を詳細調査して見ると、上記(機器の)小型化と酸素吸入量確保に絡む技術として使用者の呼吸を検知して吸入するときだけを狙って酸素富化空気を吐出する所謂デマンドレギュレータを使用して酸素ボンベの酸素消費量を節約して約3倍の使用時間を確保するものが有る。同じ使用時間であれば酸素ボンベのサイズを小さく、更に同じ使用時間で同じ酸素ボンベサイズであれば流用を多くすることも可能であろう(特許文献1参照)。
しかし前記デマンドレギュレータなる従来の装置は、使用者の呼吸によって発生する圧力を検知することで呼吸タイミングを検知して吸気のタイミングの時のみ勢い良く高濃度酸素を吐出させるものであるが、吐出部が鼻腔から離れてセットされる家庭用健康機器としての酸素富化機では呼吸圧力を検知することが困難であること、また吸気タイミングに合わせて勢い良く空気を吐出するためには、例えば140kpa程度の高圧で吐出する必要があるため、酸素ボンベ等高圧酸素富化手段を備えた機器でしか応用展開は困難である。 However, the conventional device as the demand regulator detects the breathing timing by detecting the pressure generated by the user's breathing and ejects high-concentration oxygen vigorously only at the timing of inspiration. It is difficult to detect the breathing pressure with an oxygen enrichment machine as a household health device that is set away from the nasal cavity, and in order to discharge air vigorously in accordance with the inspiration timing, for example, about 140 kpa Since it is necessary to discharge at a high pressure, it is difficult to develop the application only with equipment equipped with high-pressure oxygen enriching means such as oxygen cylinders.
本発明は、前記課題を解決するもので、生活習慣病予防等健康機器用途としての酸素富化機において、使用感の良さを確保しつつ呼吸に合わせて効果的に酸素富化空気を供給でき、機器の消費電力を低減しつつ小型で軽量な優れた酸素富化機を提供することを目的とする。 The present invention solves the above problems, and in an oxygen enrichment machine for use in health equipment such as lifestyle-related disease prevention, it can effectively supply oxygen-enriched air in accordance with breathing while ensuring good usability. An object of the present invention is to provide an excellent oxygen enricher that is small and light while reducing the power consumption of the device.
前記課題を解決するために鋭意努力した結果、酸素富化手段で生成される酸素富化空気を吸引して吐出部より使用者へ酸素富化空気を吐出供給する吸引送風手段を有する酸素富化機であっては、使用者の呼吸(呼気及び又は吸気)によって発生する空気の流れを検知する空気流検知手段を使用して呼吸を検知するようにすると使用者の鼻腔近傍から比較的離れた位置空間でも精度良く呼吸周期等の判定検知が可能であること、又制御手段は前記空気流検知手段からの信号に応じて前記吸引送風手段の運転状態を変更制御すること、で前記課題を解決できることを見出し本発明に至ったものである。因みに、空気流検知手段(流量センサ)の発展は目覚しく半導体回路(モノリシック)での構成も可能になっており超小型で安価且つ高精度なセンサが開発されている。 As a result of diligent efforts to solve the above problems, oxygen enrichment having suction air blowing means for sucking oxygen enriched air generated by the oxygen enrichment means and discharging oxygen enriched air to the user from the discharge unit In the machine, if the air flow detecting means for detecting the air flow generated by the user's breathing (expiration and / or inspiration) is used to detect the breathing, it is relatively far from the vicinity of the user's nasal cavity. It is possible to accurately detect and detect a breathing cycle and the like even in a position space, and the control means solves the problem by changing and controlling the operation state of the suction air blowing means according to a signal from the airflow detecting means. The present invention has been found out and has been accomplished. Incidentally, the development of air flow detection means (flow rate sensor) has been remarkable, and it has become possible to construct a semiconductor circuit (monolithic), and an ultra-small, inexpensive and highly accurate sensor has been developed.
すなわち本発明は使用者の呼吸によって発生する空気流をできるだけ開放空間で検知し、更には酸素富化空気吐出部と使用者の鼻腔までの距離が比較的離れていても鼻元まで確実に酸素富化空気を送風できる、所謂呼吸同調機能を備えた酸素富化機を提供するものであり、小型・軽量で使用性向上が図れるものである。 That is, the present invention detects the air flow generated by the user's breathing in an open space as much as possible, and further ensures that the oxygen-enriched air discharge unit and the user's nasal cavity are relatively close to the nose even if the distance from the user's nasal cavity is relatively far The present invention provides an oxygen enricher having a so-called breath synchronization function capable of blowing enriched air, and is small and light in weight so that the usability can be improved.
本発明の酸素富化機は、酸素富化空気吐出部から使用者の鼻腔までの距離が比較的離れていても、使用者の呼吸を高精度に検知し、呼吸に同調して使用者の鼻元に適量の酸素富化空気を送風し、小型ながらも吸引可能な酸素富化空気流量をも向上し、機器の消費電力の低減にも効果を発揮できる優れた酸素富化機を提供できる。 Even if the distance from the oxygen-enriched air discharge unit to the user's nasal cavity is relatively long, the oxygen-enriching machine of the present invention detects the user's breath with high accuracy and synchronizes with the user's breath. A suitable amount of oxygen-enriched air that blows an appropriate amount of oxygen-enriched air at the base of the nose, improves the flow rate of oxygen-enriched air that can be sucked even though it is small, and can provide an excellent oxygen-enriching machine that can also be effective in reducing the power consumption of equipment. .
第1の発明は、酸素富化手段で生成される酸素富化空気を吸引して吐出部より使用者へ酸素富化空気を吐出供給する吸引送風手段を有する酸素富化機であって、使用者の呼吸(呼気及び又は吸気)によって発生する空気の流れを検知する空気流検知手段を備え、制御手段は前記空気流検知手段からの信号に応じて前記吸引送風手段の運転状態を変更制御するものであり、制御手段は空気流検知手段の信号から使用者の吸気時に吸引送付手段をフル駆動して酸素富化空気の吐出量を増やすと共に呼気時には吸引送風手段を停止させて機器の消費電力の低減をも可能とするものである。 1st invention is the oxygen enricher which has the suction ventilation means which sucks the oxygen enriched air produced | generated by an oxygen enrichment means, and discharges and supplies oxygen enriched air to a user from a discharge part, Air flow detection means for detecting the flow of air generated by a person's breathing (expiration and / or inspiration), and the control means changes and controls the operating state of the suction air blowing means in response to a signal from the air flow detection means. The control means, from the signal of the air flow detection means, fully drives the suction sending means at the time of inhalation of the user to increase the discharge amount of oxygen-enriched air and stops the suction blower means at the time of exhalation to reduce the power consumption of the device It is also possible to reduce this.
第2の発明は、酸素富化手段で生成される酸素富化空気を吸引して吐出部より使用者へ酸素富化空気を吐出供給する吸引送風手段を有する酸素富化機であって、使用者の呼吸(呼気及び又は吸気)によって発生する空気の流れを検知する空気流検知手段と、前記吸引送風手段と前記吐出部との間に設けられ酸素富化空気を貯留可能な貯留手段と、前記貯留手段から前記吐出部との間に設けられ吐出部からの酸素富化空気の吐出及び封止を切換可能な開閉手段を備え、制御手段は前記の空気流検知手段の信号から使用者の呼気時には開閉手段を閉じて吸引送風手段で送風されてくる酸素富化空気を貯留手段に加圧可能に溜め込み、吸気時に開閉手段を開いて勢い良く酸素富化空気を使用者の鼻元に吐出することができるものである。 The second invention is an oxygen enricher having suction air blowing means for sucking oxygen-enriched air generated by the oxygen-enriching means and discharging and supplying oxygen-enriched air to the user from the discharge unit. Air flow detection means for detecting the flow of air generated by a person's breathing (expiration and / or inspiration), and storage means that is provided between the suction air blowing means and the discharge section and can store oxygen-enriched air; Opening / closing means provided between the storage means and the discharge part and capable of switching between discharge and sealing of oxygen-enriched air from the discharge part is provided, and the control means is provided by a user's signal from the air flow detection means. When exhaling, the opening / closing means is closed and the oxygen-enriched air blown by the suction air blowing means is stored in the storage means so that it can be pressurized, and when inhaling, the opening / closing means is opened and the oxygen-enriched air is vigorously discharged to the user's nose. Is something that can be done.
第3の発明は、酸素富化手段で生成される酸素富化空気を吸引して吐出部より使用者へ酸素富化空気を吐出供給する吸引送風手段を有する酸素富化機であって、使用者の呼吸(呼気及び又は吸気)によって発生する空気の流れを検知する空気流検知手段と、前記吸引送風手段と前記吐出部との間に設けられ酸素富化空気を貯留可能な貯留手段と、前記貯留手段から前記吐出部との間に設けられ吐出部からの酸素富化空気の吐出及び封止を切換可能な開閉手段を備え、制御手段は前記の空気流検知手段の信号から使用者の呼気時には開閉手段を閉じて吸引送風手段で送風されてくる酸素富化空気を貯留手段に加圧可能に溜め込むと共に所定の圧力以上になえば吸引送風手段を停止し、吸気時に開閉手段を開くと共に吸引送風手段を駆動することで勢い良く酸素富化空気を使用者の鼻元に吐出することができるものである。 A third invention is an oxygen enricher having suction air blowing means for sucking oxygen-enriched air generated by the oxygen-enriching means and discharging and supplying oxygen-enriched air to a user from a discharge unit. Air flow detection means for detecting the flow of air generated by a person's breathing (expiration and / or inspiration), and storage means that is provided between the suction air blowing means and the discharge section and can store oxygen-enriched air; Opening / closing means provided between the storage means and the discharge part and capable of switching between discharge and sealing of oxygen-enriched air from the discharge part is provided, and the control means is provided by a user's signal from the air flow detection means. At the time of exhalation, the opening / closing means is closed and the oxygen-enriched air blown by the suction air blowing means is stored in the storage means so that it can be pressurized. Driving suction air blowing means Those that can be vigorously discharged oxygen-enriched air to a user's nose from.
第4の発明は、空気流検知手段は流量センサとしたもので、使用者の呼吸によって発生する空気の流れ方向や流量の変化を高精度にトレース可能とできる。 In the fourth aspect of the invention, the air flow detection means is a flow rate sensor, and it is possible to trace changes in the flow direction and flow rate of air generated by the user's breathing with high accuracy.
第5の発明は、制御手段は機器の運転開始から所定時間は空気流検知手段からの信号に関わらず連続して吐出部から酸素富化空気を吐出するよう運転制御するようにしたもので、使用開始直後に使用者の呼吸を確実にトレースできるまでは呼吸同調制御を行わずに酸素富化空気を確実に使用者に供給できるようにするものである。 According to a fifth aspect of the invention, the control means controls the operation so that oxygen-enriched air is continuously discharged from the discharge portion regardless of the signal from the airflow detection means for a predetermined time from the start of operation of the device. Until the user's breathing can be reliably traced immediately after the start of use, oxygen-enriched air can be reliably supplied to the user without performing respiratory synchronization control.
第6の発明は、制御手段は所定時間空気流検知手段の情報を観測することで使用者の呼吸周期を判断する呼吸周期判別手段と前記呼吸周期判別手段で判断した呼吸周期情報から使用者の呼気及び又は吸気開始を判断する呼吸タイミング判別手段を備え、制御手段は前記呼吸タイミング判別手段からの情報も合わせて判断処理して吐出部から酸素富化空気を吐出及び又は封止するよう制御する構成としたもので、空気流検知手段で検知する信号から使用者の真の呼吸状態を判断し、その判断結果を基に呼吸同調制御を行うことで空気流検知手段での検知信号と使用者の実際の呼吸とのタイミング差を補正可能とするものである。 According to a sixth aspect of the present invention, the control means observes the information of the airflow detection means for a predetermined time to determine the breathing cycle determination means for determining the breathing cycle of the user and the breathing cycle information determined by the breathing cycle determination means. A breathing timing discriminating means for judging the expiration and / or the start of inspiration is provided, and the control means performs a judgment process together with information from the breathing timing discriminating means and controls to discharge and / or seal the oxygen-enriched air from the discharge portion. It is configured, and the true breathing state of the user is judged from the signal detected by the airflow detection means, and the detection signal and the user by the airflow detection means are performed by performing respiratory synchronization control based on the judgment result It is possible to correct the timing difference from the actual breathing.
第7の発明は、制御手段は空気流検知手段での検知信号情報及び又は呼吸タイミング判別手段からの情報を報知手段で報知するようにしたもので、鼻元への酸素富化空気の風量変化(触感)と合わせて目で(視覚)も呼吸同調制御の様子を認識することができる。 According to a seventh aspect of the invention, the control means notifies the detection signal information from the air flow detection means and / or the information from the breathing timing determination means by the notification means, and changes in the air volume of oxygen-enriched air to the nose. In addition to (tactile sensation), it is possible to recognize the state of respiratory synchronization control with eyes (visual).
第8の発明は、制御手段は空気流検知手段の信号が呼吸周期判別手段で判断した通常の呼吸周期から所定期間外れると吐出部から連続して酸素富化空気を吐出するように呼吸同調制御を中断するように構成したもので、一度呼吸周期判別手段で判断した使用者の呼吸周期が大きくずれてしまった場合など、制御手段が改めて同調周期を確定するまでの間は連続吐出するように制御するものである。 According to an eighth aspect of the present invention, the control means controls breathing synchronization so that oxygen-enriched air is continuously discharged from the discharge section when the signal of the air flow detection means deviates from the normal breathing cycle determined by the breathing cycle discrimination means for a predetermined period. If the user's respiratory cycle once determined by the respiratory cycle discriminating means is greatly deviated, the controller continuously discharges until the synchronization cycle is determined again. It is something to control.
第9の発明は、酸素富化空気を貯留可能な貯留手段は、吸引送風手段の送風圧で膨張収縮可能な弾性容器で構成したもので、開閉手段が閉じられて吸引送風手段の送風圧で弾性容器を膨張させる場合には弾性容器を使用しない場合に比較して低い送風圧でも酸素富化空気を貯留可能となるため吸引送風手段の負荷が少なくて済むため消費電力を低減できる。また開閉手段を開いて弾性容器内の圧縮された酸素富化空気を吐出部より吐出させる場合にも弾性容器が緩やかに収縮可能であるため適度な流速での吐出が可能となる。 According to a ninth aspect of the present invention, the storage means capable of storing oxygen-enriched air is constituted by an elastic container that can be expanded and contracted by the blowing pressure of the suction blowing means, and the opening / closing means is closed and the blowing pressure of the suction blowing means is used. When the elastic container is inflated, the oxygen-enriched air can be stored even at a lower air pressure than when the elastic container is not used, so that the load on the suction air blowing means can be reduced and the power consumption can be reduced. Further, even when the opening / closing means is opened and the compressed oxygen-enriched air in the elastic container is discharged from the discharge portion, the elastic container can be gradually contracted, so that discharge at an appropriate flow rate is possible.
第10の発明は、前記第1〜9記載の発明の酸素富化機において、圧力検知手段を更に具備し、制御手段は空気流検知手段と圧力検知手段からの両方の信号も合わせて処理する構成としたものであり、何らかの原因で酸素富化空気の圧力が高まったときの安全性を高めることができる。 A tenth aspect of the present invention is the oxygen enricher according to any one of the first to ninth aspects, further comprising pressure detection means, and the control means also processes both signals from the air flow detection means and the pressure detection means. It is configured, and safety when the pressure of the oxygen-enriched air is increased for some reason can be improved.
第11の発明は、制御手段が所定時間空気流検知手段及び又は圧力検知手段から使用者の呼吸によって発生する所定の検知信号情報と異なる信号を所定時間検知した場合、即ち使用者が機器から離れて酸素富化空気の吸引を中断している場合は、機器の消費する電力を下げる(吸引送風手段を停止する)ように制御状態を変える構成としてあり、無駄な電力の消費を抑えるものである。 In an eleventh aspect of the invention, when the control means detects a signal different from the predetermined detection signal information generated by the user's breathing for a predetermined time from the air flow detection means and / or the pressure detection means, that is, the user leaves the device. When the suction of oxygen-enriched air is interrupted, the control state is changed so as to reduce the power consumed by the equipment (stop the suction air blowing means), and the wasteful power consumption is suppressed. .
第12の発明は、酸素富化手段で生成される酸素富化空気を吸引して吐出部より使用者へ酸素富化空気を吐出供給する吸引送風手段を有する酸素富化機であって、前記吸引送風手段と前記吐出部との間に設けられ酸素富化空気を貯留可能な貯留手段と、前記貯留手段から前記吐出部との間に設けられ吐出部からの酸素富化空気の吐出及び封止を切換可能な開閉手段と、使用者によって操作される操作部を備えた構成としたもので、使用者は操作部を操作することで開閉手段を開閉可能とできるため、使用者の任意の周期・タイミングで酸素富化空気を吸引可能となる。 A twelfth aspect of the invention is an oxygen enricher having suction air blowing means that sucks oxygen-enriched air generated by the oxygen-enriching means and discharges and supplies oxygen-enriched air to the user from the discharge unit. A storage unit provided between the suction air blowing unit and the discharge unit and capable of storing oxygen-enriched air, and an oxygen-enriched air discharge and seal from the discharge unit provided between the storage unit and the discharge unit. It is configured to include an opening / closing means that can be switched and an operation unit that is operated by the user, and the user can open and close the opening / closing means by operating the operation unit. Oxygen-enriched air can be aspirated at a cycle / timing.
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り本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment.
(実施の形態1)
本発明の実施の形態1について図1〜図5を参照しながら説明する。
(Embodiment 1)
図1〜図5において、酸素富化機の本体1は、その内部に酸素の濃度を高めて所謂酸素富化空気を発生する酸素富化手段2を設けている。本実施の形態の酸素富化手段2は酸素富化膜と呼ばれる有機高分子の平膜で構成され、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性質を利用して酸素富化空気を得るものである。通常の空気において酸素が占める割合は約21%(窒素約79%)であるが、本実施の形態における酸素富化手段2を通過後の酸素富化空気においては、酸素が占める割合が約30%(窒素約70%)となるものである。
1 to 5, the
酸素富化手段2で生成される酸素富化空気をチューブ6を経て吐出部5から吐出させるための吸引送風手段3は制御手段4で駆動制御されるものである。吸引送風手段3は酸素富化手段2の酸素富化膜ユニットの空気通過圧損に対抗して酸素富化空気の流量を稼ぐために、運転時の圧力が高いポンプを用いている。
The suction air blowing means 3 for discharging the oxygen-enriched air generated by the oxygen-enriching means 2 from the
本酸素富化機を使用者が使用している様子を図8に示す。吐出部5が使用者の鼻元に配置されるよう使用者の頭部他近傍に固定可能な所謂ヘッドセット様の固定器具5aを装着している様子が理解できるであろう。更に吐出部5の詳細断面図を図4に示す。吸引送風手段3から送られる酸素富化空気はチューブ6を経て図4の実線白抜き矢印20のようにして使用者の鼻元に送風される。図4の21は使用者の鼻元に配置された吐出部5に加わる使用者の呼気を示すもので、呼気21は吐出部5内に配置された空気流検知手段7を通過すると、空気流検知手段7は流量(風量)を検出するもので、呼気および/または吸気の気流変化を検出し空気流検知手段出力信号8を図5に示すような波形信号として出力する。空気流検知手段出力信号8は呼吸周期検知手段9及び制御手段4に送信される。
FIG. 8 shows a state in which the user is using the oxygen enricher. It will be understood that a so-called headset-
呼吸周期判別手段9では図5の波形信号を基準レベルと比較して呼気及び吸気を判別する。呼気及び吸気の判別信号は呼吸タイミング判別手段10に送信され、呼吸タイミング判別手段10では呼吸のタイミングを判断して判断結果を制御手段4に出力する。制御手段4は呼吸タイミング判別手段10の信号と空気流検知手段出力信号8とから使用者の呼吸そのものを判断判断して呼吸に合わせて吸引送風手段3を駆動すると共に報知手段11でその制御の様子を報知する。本実施の形態においては報知手段11は図6に示すLEDランプで構成している。
The respiratory cycle discriminating means 9 compares the waveform signal of FIG. 5 with a reference level to discriminate expiration and inspiration. The expiration / inhalation determination signal is transmitted to the respiration timing determination means 10, which determines the respiration timing and outputs the determination result to the control means 4. The control means 4 judges and judges the user's respiration itself from the signal of the respiration timing discriminating means 10 and the air flow detection means
以上のように構成された酸素富化機においてその動作を更に詳細に説明する。 The operation of the oxygen enricher configured as described above will be described in more detail.
使用者が固定手段5a(以下ヘッドセット称す)を図8のように装着して運転スイッチONして運転を開始すると、制御手段4が吸引送風手段3(以下ポンプ3と称す)を駆動して酸素富化手段2で生成される酸素富化空気を吸引し、チューブ6に送風してチューブ6の先端に配設された吐出部5(以下マウス5と称す)から使用者の鼻元に酸素富化空気を吐出する。マウス5の拡大図4の白抜き実線矢印20が使用者の鼻元への酸素富化空気吐出の様子を示すものである。同じく図4の白抜き破線矢印21は使用者の鼻及び又は口から吐出される呼気による空気流を示すものでこの空気流を空気流検知手段7(以下フローセンサー7と称す)で検知する。
When the user mounts the fixing means 5a (hereinafter referred to as a headset) as shown in FIG. 8 and starts the operation by turning on the operation switch, the control means 4 drives the suction air blowing means 3 (hereinafter referred to as the pump 3). Oxygen-enriched air generated by the oxygen-enriching
ところでこのマウスの構成にも研究成果に基づく工夫がなされている。それは酸素富化空気の吐出口と呼吸による空気流導入口とが略同一方向に開設されていることである。この配置構成によって酸素富化空気の吐出風をフローセンサ7で使用者の呼気と誤判断するのを防止している。
By the way, the structure of this mouse has been devised based on research results. That is, the oxygen-enriched air outlet and the air flow inlet by breathing are opened in substantially the same direction. This arrangement prevents the discharge air of oxygen-enriched air from being misjudged by the
更に動作説明を継続する。 Further explanation of the operation will be continued.
運転開始の第1所定時間の間は空気流検知手段7(以下フローセンサ7と称す)の信号の有無等にかかわらず連続して酸素富化空気を吐出するよう運転する。運転開始直後は使用者の呼吸が整っていない場合が多いこと、更に使用開始直後は連続吐出している方が使用感が良いとの研究結果によるものである。 During the first predetermined time after the start of operation, operation is performed so that oxygen-enriched air is continuously discharged regardless of the presence or absence of a signal from the air flow detection means 7 (hereinafter referred to as the flow sensor 7). This is due to research results that the user's breathing is often not immediately after the start of operation, and that continuous discharge is better immediately after the start of use.
運転開始直後から第1所定時間中にフローセンサ7は使用者の呼吸による空気流検知手段出力信号8(以下フローセンサ出力信号8と称す)を出力する。その出力信号の様子の一例は図5に示す波形のようになる。この波形は実際の呼吸による呼気及び吸気の流量とは完全に相関関係が無い場合が多い。それはフローセンサ7の検知するのはあくまでも空気流であり呼吸流そのものでは無いこと更にフローセンサの追従性が必ずしも完全では無いためである。但し、その波形の周期はほぼ呼吸の周期と一致することが検証されており、呼気信号期間t1と吸気信号期間t2の和は正に呼吸の周期と一致する。
The
呼吸周期判別手段9はフローセンサ出力信号8を受け、前期研究結果に基づいて信号を観測判断することで使用者の呼吸周期を判断する。呼吸周期の判断結果は呼吸タイミング判別手段10に送られる。ここでは呼吸周期の判断結果から使用者の実際の呼気F1、F2云々及び又は吸気B1,B2云々の開始タイミングを判断する。この判断はフローセンサ出力信号8と使用者の実際の呼気及び又は吸気のタイミングを色々なバラツキ要因を考慮して実験・研究をした結果に基づいて作成されたアルゴリズムによってなされるものであるが、その内容は本発明が成り立つ必要条件では無いためその詳細説明を割愛する。
The breathing cycle determining means 9 receives the flow
第1所定時間が経過すると、制御手段4は呼吸タイミング判別手段10の信号に基づいて、図5の吸気開始タイミングF1から呼気開始タイミングB1までの間ポンプ3を運転し、同じく図5の呼気開始タイミングB1から吸気開始タイミングF2までの間ポンプ3を停止する。更に続けて吸気開始タイミングF2から呼気開始タイミングB2までの間ポンプ3を運転し呼気開始タイミングB2から云々と使用者の呼吸に同調したポンプ3の間欠運転を開始する。この運転制御によって使用者が酸素富化空気を吸引可能な吸気時のみポンプ3を運転し、酸素富化空気を吸引不可能な呼気時はポンプ3を停止するようにできるため、ポンプ3の消費電力を約1/2〜1/3に低減することができる。よって電池や充電電池を電源として用いた場合には長時間使用を可能とする。
When the first predetermined time elapses, the control means 4 operates the
ここで制御手段4が上記呼吸同調運転の様子(例えばポンプの運転や停止の様子)を報手段11に出力して使用者に知らしめると良い。使用者は使用実感が高まり機器の更なる付加価値向上にもつなげることができる。 Here, the control means 4 may output the state of the breath-synchronized operation (for example, operation or stop of the pump) to the reporting means 11 to inform the user. The user can have a greater sense of use and further increase the added value of the equipment.
しかる後に機器の運転中に使用者がヘッドセットを外すか、マウスを鼻元から遠ざけて所要を足す場合や、更には使用中に何らかの運動をする場合もある。するとフローセンサ出力信号8はそれまでの信号の様子と大きく変化したり検知不能になったりする。その呼吸周期の大きな変化または無検知状態を制御手段4は呼吸周期判別手段9と呼吸タイミング判別手段10とで処理された信号で観測判定することができる。そのような状態が第2所定時間連続して検知されると制御手段4は呼吸同調制御を中断して酸素富化空気を連続して吐出するようポンプ3を駆動すると良い。マウス5から吐出される酸素富化空気のある程度の量が使用者に供与される可能性が高まり使い勝手の向上につながる。
Thereafter, the user may remove the headset while the device is operating, move the mouse away from the base of the nose, or may make some movement during use. Then, the flow
ところで、更に機器の運転中にも係わらずフローセンサ7で使用者の呼気及び又は吸気による空気流を全く検知できなくなる場合がある。使用者が機器を運転したまま機器から離れた場合などである。制御手段4はフローセンサ7や呼吸タイミング判別手段10からの信号が第3所定時間連続して検知不能であることを観測判断すると、機器の消費する電力を減らす即ちポンプ3の運転駆動を停止するよう制御する。この制御によって、使用者が酸素富化空気を全く吸引不能であるにも係わらず酸素富化運転を継続して、電力を無駄に消費することを防止できる。
Incidentally, there are cases where the
上記の各所定時間について、本実施の形態においては、第1所定時間<第2所定時間<第3所定時間の関係を提案するものである。運転開始から短時間で呼吸同調運転を開始し、多少の運動や移動時でも可能な限り酸素富化空気の吸引が可能で、機器を止め忘れても無駄な電力消費を最小限に抑えることができ、本発明の酸素富化機はより使い勝手の良いものとできる。 For each of the above predetermined times, the present embodiment proposes a relationship of first predetermined time <second predetermined time <third predetermined time. Respiratory synchronized operation can be started in a short time from the start of operation, and oxygen-enriched air can be sucked in as much as possible even during some exercises and movements, minimizing unnecessary power consumption even if the device is forgotten to stop. In addition, the oxygen enricher of the present invention can be made more convenient.
尚、本実施の形態において空気流検地手段(フローサンサ)7は吐出部(マウス)5に配設しているが、例えば鼻カニューラの鼻腔に挿入される2つの吐出口の内の1つを酸素富化空気吐出口として残りの一方をフローセンサの空気流路とすると使用者の呼吸検知精度アップになることは容易に考えられる。また更に、チューブ6を二重構造や2本のチューブを平行配設する構成を取れば、使用者の呼吸に伴う空気流を導入してフローセンサを本体内部に配設してマウスの小型軽量化や空気流検知手段(フローセンサ)出力信号8用電線等をチューブ6に沿わせて本体まで配線する必要も無くなるため、更に使い勝手が向上できることは言うまでもない。
In this embodiment, the air flow detection means (flow sensor) 7 is disposed in the discharge portion (mouse) 5. For example, one of the two discharge ports inserted into the nasal cavity of the nasal cannula is oxygenated. If the remaining one as the enriched air discharge port is the air flow path of the flow sensor, it can be easily considered that the user's respiration detection accuracy is improved. Furthermore, if the
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2について図2〜図7を参照しながら説明する。実施の形態1と同一構成要素については同一番号を付与してその詳細説明を省略あるいは簡略化し、異なる部分のみ説明する。
(Embodiment 2)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The same constituent elements as those in the first embodiment are given the same numbers, and detailed description thereof is omitted or simplified, and only different parts will be described.
図6において、12は吸引送風手段3と吐出部5をつなぐチューブ6の間に配置した開閉手段で、吸引送風手段3からの酸素富化空気を吐出部5、あるいはチューブ6から分岐した貯留手段13に切り換えるものである。この開閉手段12は例えば電磁弁で構成してあり、閉じると吸引送風手段3から送風される酸素富化空気は貯留手段13に貯留され、開くと貯留手段13内の酸素富化空気と吸引送風手段3から送風される酸素富化空気とを合わせて吐出部5へ吐出可能に構成されている。貯留手段13は図7の概観図に示すように弾性伸縮自在の酸素富化空気貯留ジャバラ18によって酸素富化空気を貯留可能としている。14は前記貯留手段13に設けた貯留圧検知手段で、これは貯留手段13内の酸素富化空気の圧力を検知して制御手段41にその情報を送信する。15は同じく前記貯留手段13に設けた第2の開閉手段で、制御手段41で開閉駆動可能で、制御手段41は第2の開閉手段15を開くことで貯留手段13内の酸素富化空気を大気開放することができる。これは何らかの要因で開閉手段12が閉じたままになり、貯留手段13内の酸素富化空気圧力が貯留手段13の強度を超えるほど高くなるのを制御手段41で検知すると、制御手段41は第2の開閉手段15を開くよう制御して貯留手段13の万一の破壊を防止できるようにするためである。なお、制御手段41は前記実施の形態1と同様の機能に加え空気流検知手段7の出力に基づいて開閉手段12を制御するとともに、同空気流検知手段7および貯留圧検知手段14からの出力によって前記第2の開閉手段15を制御する構成としてある。
In FIG. 6,
以上のように構成された酸素富化機においてその動作を説明するが、前記実施の形態1と同様の部分の説明は省略あるいは簡略化し、異なる部分を中心に説明していく。 The operation of the oxygen enricher configured as described above will be described. The description of the same parts as those of the first embodiment will be omitted or simplified, and different parts will be mainly described.
使用者がヘッドセットを図8のように装着して運転を開始すると、制御手段41は開閉手段12を開き吸引送風手段3(以下ポンプ3と称す)を駆動して酸素富化手段2で生成される酸素富化空気を吸引し、チューブ6に送風してチューブ6の先端に配設された吐出部5(以下マウス5と称す)から使用者の鼻元に酸素富化空気を吐出する。
When the user wears the headset as shown in FIG. 8 and starts operation, the control means 41 opens the opening / closing means 12 and drives the suction air blowing means 3 (hereinafter referred to as pump 3) to generate the oxygen enrichment means 2. The oxygen-enriched air is sucked and blown to the
運転開始の第1所定時間の間は空気流検知手段7(以下フローセンサ7と称す)の信号の有無等にかかわらず連続して酸素富化空気を吐出するよう運転する。これは実施の形態1と同様の理由による。運転開始直後から第1所定時間中にフローセンサ7は使用者の呼吸による空気流検知手段出力信号8(以下フローセンサ出力信号8と称す)を出力する。その出力信号は実施の形態1と同様になり、実施の形態1と同様呼吸周期判別手段9がこのフローセンサ出力信号8を受け、当該信号を観測判断することで使用者の呼吸周期を判断する。呼吸周期の判断結果は呼吸タイミング判別手段10に送られる。ここでは呼吸周期の判断結果から使用者の実際の呼気F1、F2云々及び又は吸気B1,B2云々の開始タイミングを判断する。この判断はフローセンサ出力信号8と使用者の実際の呼気及び又は吸気のタイミングを色々なバラツキ要因を考慮して実験・研究をした結果に基づいて作成されたアルゴリズムによってなされるものであるが、その内容は本発明が成り立つ必要条件では無いためその詳細説明を割愛する。
During the first predetermined time after the start of operation, operation is performed so that oxygen-enriched air is continuously discharged regardless of the presence or absence of a signal from the air flow detection means 7 (hereinafter referred to as the flow sensor 7). This is for the same reason as in the first embodiment. The
第1所定時間が経過すると、制御手段41は呼吸タイミング判別手段10の信号に基づいて、図5の吸気開始タイミングF1から呼気開始タイミングB1までの間はそれまで通り酸素富化空気吐出を継続し、同じく図5の呼気開始タイミングB1から吸気開始タイミングF2までの間は開閉手段12を閉じて貯留手段13に酸素富化空気を貯留する。そして更に続く吸気開始タイミングF2からは開閉手段12を開くことでポンプ3から送風される酸素富化空気と貯留手段13内の酸素富化空気とを合わせて吐出部5に送風する。
When the first predetermined time has elapsed, the control means 41 continues to discharge oxygen-enriched air as it is from the inspiration start timing F1 to the expiration start timing B1 in FIG. 5 based on the signal of the breath timing determination means 10. Similarly, between the exhalation start timing B1 and the inhalation start timing F2 in FIG. 5, the opening / closing means 12 is closed and the oxygen-enriched air is stored in the storage means 13. Further, from the subsequent intake start timing F2, the opening / closing means 12 is opened, and the oxygen-enriched air blown from the
以下制御手段41は開閉手段12を呼気期間t1は閉じ、吸気期間t2は開くよう繰り返し駆動することで開閉手段12が閉じている間に貯留手段13内に貯留された酸素富化空気を開閉手段12が開いたときにポンプ3からの酸素富化空気と合わせて勢い良く吐出部5に送風して使用者に提供する所謂呼吸同調制御を開始する。
Thereafter, the control means 41 repeatedly drives the opening / closing means 12 to close during the expiration period t1 and open during the expiration period t2, thereby opening / closing the oxygen-enriched air stored in the storage means 13 while the opening / closing means 12 is closed. When 12 is opened, so-called breathing synchronization control is started in which the oxygen-enriched air from the
この運転制御により、使用者は吸気時にはポンプ3からの酸素富化空気と貯留手段13内に蓄えられた酸素富化空気とを合わせて吸引可能となるため、従来の酸素富化機の性能(酸素富化手段2とポンプ3との能力で決定される酸素富化空気吐出性能)と比較して実質約2〜3倍の吐出性能に相当する酸素富化空気を使用者に提供可能となる。
By this operation control, the user can suck together the oxygen-enriched air from the
ここで制御手段41が上記呼吸同調運転の様子(例えばポンプの運転や停止の様子)を報手段11に出力して使用者に知らしめると良い。使用者は使用実感が高まり機器の更なる付加価値向上にもつなげることができる。 Here, the control means 41 may output the state of the breath-synchronized operation (for example, the state of operation or stop of the pump) to the reporting means 11 to inform the user. The user can have a greater sense of use and further increase the added value of the equipment.
しかる後に機器の運転中に使用者がヘッドセット5aを外すか、マウス5を鼻元から遠ざけて所要を足す場合や、更には使用中に何らかの運動をする場合もある。するとフローセンサ出力信号8はそれまでの信号の様子と大きく変化したり検知不能になったりする。その呼吸周期の大きな変化または無検知状態を制御手段41は実施の形態1と同様呼吸周期判別手段9と呼吸タイミング判別手段10とで処理された信号で観測判定することができる。そのような状態が第2所定時間連続して検知されると制御手段41は呼吸同調制御を中断して酸素富化空気を連続して吐出するようポンプ3を駆動する。マウス5から吐出される酸素富化空気のある程度の量が使用者に供与される可能性が高まり使い勝手の向上につながる。
Thereafter, the user may take off the
また、機器の運転中にも係わらずフローセンサ7で使用者の呼気及び又は吸気による空気流を全く検知できなくなる場合がある。使用者が機器を運転したまま機器から離れた場合などである。この場合も実施の形態1と同様制御手段41がフローセンサ7や呼吸タイミング判別手段10からの信号が第3所定時間連続して検知不能であることを観測判断し、機器の消費する電力を減らす、即ちポンプ3の運転駆動を停止するよう制御する。この制御によって、使用者が酸素富化空気を全く吸引不能であるにも係わらず酸素富化運転を継続して、電力を無駄に消費することを防止できる。
Further, there is a case where the
上記の各所定時間について、本実施の形態においては、第1所定時間<第2所定時間<第3所定時間の関係を提案するものである。運転開始から短時間で呼吸同調運転を開始し、多少の運動や移動時でも可能な限り酸素富化空気の吸引が可能で、機器を止め忘れても無駄な電力消費を最小限に抑えることができ、本発明の酸素富化機はより使い勝手の良いものとできる。 For each of the above predetermined times, the present embodiment proposes a relationship of first predetermined time <second predetermined time <third predetermined time. Respiratory synchronized operation can be started in a short time from the start of operation, and oxygen-enriched air can be sucked in as much as possible even during some exercises and movements, minimizing unnecessary power consumption even if the device is forgotten to stop. In addition, the oxygen enricher of the present invention can be made more convenient.
(実施の形態3)
本発明の実施の形態3について図2〜図5、図8を参照しながら説明する。実施の形態2と同一構成要素については同一番号を付与してその詳細説明を省略あるいは簡略化し、異なる部分のみ説明する。
(Embodiment 3)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 5 and FIG. The same constituent elements as those of the second embodiment are given the same numbers, and detailed description thereof is omitted or simplified, and only different parts will be described.
図6において、16は吐出部5に設けた圧力検知手段で、吐出部5又はその近傍のチューブ6内の圧力を検知可能に配置され、検知信号は制御手段42に送信される。なお、制御手段41は前記実施の形態2と同様の機能に加え圧力検知手段16からの出力に基づいて開閉手段12とポンプ3を制御する構成としてある。
In FIG. 6,
以上のように構成された酸素富化機においてその動作を説明するが、前記実施の形態2と同様の部分の説明は省略あるいは簡略化し、異なる部分を中心に説明していく。 The operation of the oxygen enricher configured as described above will be described. The description of the same parts as those of the second embodiment will be omitted or simplified, and different parts will be mainly described.
使用者がヘッドセットを図8のように装着して運転を開始すると、制御手段42は開閉手段12を開き吸引送風手段3(以下ポンプ3と称す)を駆動して酸素富化手段2で生成される酸素富化空気を吸引し、チューブ6に送風してチューブ6の先端に配設された吐出部5(以下マウス5と称す)から使用者の鼻元に酸素富化空気を吐出する。以下前記実施の形態2と同様の動作を行う。
When the user wears the headset as shown in FIG. 8 and starts operation, the control means 42 opens the opening / closing means 12 and drives the suction air blowing means 3 (hereinafter referred to as the pump 3) to generate the oxygen enriching means 2. The oxygen-enriched air is sucked and blown to the
ここで、酸素富化機は使用者の近傍に配置されて使用されることやマウス5は使用者の鼻元に配置される性質上、運転中にマウス5の酸素富化空気吐出口が塞がれる可能性が有る。使用者は吐出口が閉塞されたことに短時間で気付き、閉塞を解除する動きをされる可能性は高いが、ポンプ3送風圧が高く万が一長時間の吐出口閉塞が続くとチューブ6と本体1の接続部(図示せず)やマウス5とチューブ6の接続部(図示せず)が外れる可能性がある。その場合使用者のすぐ鼻元等で、加圧された酸素富化空気が一気に吐出されるとせっかく酸素富化空気を吸引してリラックスしているものが台無しになる。
Here, due to the fact that the oxygen enrichment device is disposed near the user and the
このような時、制御手段42は圧力検知手段16からの情報を観測判断してマウス5の吐出口が閉塞されていることを検知すると、開閉手段12を閉じてポンプ3を停止すると共に報知手段11で吐出口が閉塞された旨を報知するよう制御する。
In such a case, when the control means 42 observes and judges the information from the pressure detection means 16 and detects that the discharge port of the
(実施の形態4)
本発明の実施の形態4について図3〜図5、図9、図10を参照しながら説明する。実施の形態1〜3と同一構成要素については同一番号を付与してその詳細説明を省略あるいは簡略化し、異なる部分のみ説明する。
(Embodiment 4)
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 5, 9 and 10. The same components as those in the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals, detailed description thereof is omitted or simplified, and only different portions are described.
図9において、この酸素富化機は実施の形態1〜3に備わっている空気流検知手段7や呼吸周期判別手段9、呼吸タイミング判別手段10を備えておらず、その代わりに使用者が任意に操作可能な操作手段17を備えている。 In FIG. 9, this oxygen enricher does not include the air flow detection means 7, the breathing cycle discrimination means 9, and the breathing timing discrimination means 10 provided in the first to third embodiments. Is provided with an operating means 17 operable.
この実施の形態4の酸素富化機の本体1は、その内部に酸素の濃度を高めて所謂酸素富化空気を発生する酸素富化手段2を設けている。酸素富化手段2で生成される酸素富化空気をチューブ6を経て吐出部5から吐出させるための吸引送風手段3は制御手段43で駆動制御されるものである。
The
本酸素富化機を使用者が使用している様子を図3に示す。吐出部5が使用者の鼻元に配置されるよう使用者の頭部他近傍に固定可能な所謂ヘッドセット様の固定器具を装着している様子が理解できるであろう。
FIG. 3 shows how the user is using the oxygen enricher. It will be understood that a so-called headset-like fixing device that can be fixed in the vicinity of the user's head or the like is mounted so that the
制御手段43は使用者によって操作される操作手段17からの信号に応じて吸引送風手段3及び吸引送風手段3と吐出部5をつなぐチューブ6の間に配置している開閉手段12を閉じるよう制御する。開閉手段12は吸引送風手段3から送風される酸素富化空気が吐出部5へ送風されるか否かを切り換え可能な電磁弁であり、開閉手段12が閉じると吸引送風手段3から送風される酸素富化空気は貯留手段13に貯留され、開くと貯留手段13内の酸素富化空気と吸引送風手段3から送風される酸素富化空気とを合わせて吐出部5へ吐出可能に構成されている。貯留手段13は図7の概観図に示すように弾性伸縮自在の酸素富化空気貯留ジャバラ18によって酸素富化空気を貯留可能としている。貯留圧検知手段14は貯留手段13内の酸素富化空気の圧力を検知して制御手段43にその情報を送信する。第2の開閉手段15は制御手段43で開閉駆動可能で、制御手段43は第2の開閉手段15を開くことで貯留手段13内の酸素富化空気を大気開放することができる。これは操作手段17を連続操作されて開閉手段12が閉じたままになり、貯留手段13内の酸素富化空気圧力が貯留手段13の強度を超えるほど高くなるのを制御手段43で検知すると、制御手段43は第2の開閉手段15を開くよう制御して貯留手段13の万一の爆発を防止できるとうにするためである。
The control means 43 controls to close the suction air blowing means 3 and the opening / closing means 12 arranged between the suction air blowing means 3 and the
11は報知手段で制御手段43の制御状態を使用者に報知するもので、本実施の形態においては操作手段17が操作されると制御手段43で検知し、その検知情報をそのまま報知手段11で報知するにLEDランプで構成している。 11 is a notification means for notifying the user of the control state of the control means 43. In this embodiment, when the operation means 17 is operated, the control means 43 detects the detected information, and the notification information is used as it is by the notification means 11. It is composed of LED lamps for notification.
以上のように構成された酸素富化機においてその動作を更に詳細に説明する。 The operation of the oxygen enricher configured as described above will be described in more detail.
使用者がヘッドセットを図8のように装着して運転を開始すると、制御手段43は吸引送風手段3(以下ポンプ3と称す)を駆動して酸素富化手段2で生成される酸素富化空気を吸引し、チューブ6に送風してチューブ6の先端に配設された吐出部5(以下マウス5と称す)から使用者の鼻元に酸素富化空気を吐出する。
When the user wears the headset as shown in FIG. 8 and starts operation, the control means 43 drives the suction air blowing means 3 (hereinafter referred to as the pump 3) to generate the oxygen enrichment generated by the oxygen enrichment means 2. Air is sucked, blown to the
そこで使用者が操作手段17を操作すると、制御手段43は操作信号を検知して操作されている間中開閉手段12を閉じるよう駆動信号を出力して貯留手段13に酸素富化空気を貯留する。そして使用者が操作手段17から手を離すと制御手段43は開閉手段12を開いてポンプ3から送風される酸素富化空気と貯留手段13内に貯留された酸素富化空気とを合わせて勢い良く吐出部5に送風して使用者に提供する。
Therefore, when the user operates the operation means 17, the control means 43 detects the operation signal and outputs a drive signal to close the opening / closing means 12 while being operated, and stores the oxygen-enriched air in the storage means 13. . When the user releases his / her hand from the operation means 17, the control means 43 opens the opening / closing means 12 and combines the oxygen-enriched air blown from the
この運転制御により、使用者は操作手段17を操作していない時には酸素富化手段2とポンプ3との能力で決定される酸素富化空気吐出性能に見合う酸素富化空気を吸引可能であることは無論、操作手段17を所定時間毎、例えば自分の呼吸周期に合わせて操作することで、ポンプ3からの酸素富化空気と貯留手段13内に蓄えられた酸素富化空気とを合わせて吸引可能となるため、従来の酸素富化機の性能(酸素富化手段2とポンプ3との能力で決定される酸素富化空気吐出性能)と比較して実質約2〜3倍の吐出性能に相当する酸素富化空気を吸引可能となる。
With this operation control, the user can suck oxygen-enriched air that matches the oxygen-enriched air discharge performance determined by the capabilities of the oxygen-enriching
以上のように本発明による酸素富化機は、使用者の呼吸周期に合わせて酸素富化空気を供給(吐出)するように研究されたものであり、従来の酸素富化機と比較して約2〜3倍の酸素富化空気発生能力を発揮できるものとなるため、機器の小型・軽量化更には消費電力の低減等、家庭向け更には携帯用途の酸素富化機として有用である。 As described above, the oxygen enricher according to the present invention has been studied to supply (discharge) oxygen-enriched air in accordance with the breathing cycle of the user, and is compared with a conventional oxygen enricher. Since the oxygen-enriched air generating capacity can be exhibited about 2 to 3 times, it is useful as an oxygen-enriching machine for home use and portable use such as reduction in size and weight of the apparatus and reduction in power consumption.
1 本体
2 酸素富化手段
3 吸引送風手段(ポンプ)
4 制御手段
41 制御手段
42 制御手段
43 制御手段
5 吐出部(マウス)
6 チューブ
7 空気流検知手段(フローセンサ)
8 空気流検知手段(フローセンサ)出力信号
9 呼吸周期判別手段
10 呼吸タイミング判別手段
11 報知手段
12 開閉手段
13 貯留手段
14 貯留圧検知手段(圧力センサ)
15 第2の開閉手段(電磁弁)
16 圧力検知手段
17 操作手段
18 酸素富化空気貯留ジャバラ
20 酸素富化空気
21 呼気(使用者の呼気)
1
4 control means 41 control means 42 control means 43 control means 5 discharge part (mouse)
6
8 Air flow detection means (flow sensor) output signal 9 Respiration cycle determination means 10 Respiration timing determination means 11 Notification means 12 Opening / closing means 13 Storage means 14 Storage pressure detection means (pressure sensor)
15 Second opening / closing means (solenoid valve)
16 Pressure sensing means 17 Operating means 18 Oxygen-enriched air storage bellows 20 Oxygen-enriched
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