JP2004136277A

JP2004136277A - 酸素富化機

Info

Publication number: JP2004136277A
Application number: JP2003282603A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiro Hayashi; 信弘林; Toshiyuki Yoshida; 稔之吉田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-07-30
Filing date: 2003-07-30
Publication date: 2004-05-13

Abstract

【課題】　人体の呼気の中に比較的高い濃度に酸素が富化された空気を供給できる酸素富化機を提供することを目的とする。
【解決手段】　酸素の透過速度が窒素の透過速度より早い酸素富化膜１０２と、大気を吸引する吸引ポンプ１０３と、前記酸素富化膜１０２通過後の空気を放出する吐出口１０５とを備え、前記吸引ポンプ１０３によって吸引した大気を、前記酸素富化膜１０２を通過させることで酸素富化空気とし、前記酸素富化空気を前記吐出口１０５より放出する構成としてあり、メンテナンスの不要な酸素富化膜を使用して、使用者の口元に衛生的に、安全に吐出される酸素富化された空気を得ることが出きる。
【選択図】　図１

Description

　本発明は、酸素富化膜を用いて酸素富化された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。

　従来この種の酸素富化機に類するものの構成を以下に示す。

　空気清浄機の一部に酸素富化空気を発生させる酸素濃縮装置を設けて、清浄化した空気と共に室内に放出したり、酸素発生装置から配設した管の先から酸素を吸引するものである（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−２３４８３６号公報

　しかしながら上記従来の構成では、空気清浄機の吐出空気に酸素富化された空気を混合させて放出しても、酸素は希釈され人体の呼気の中に取り込める酸素濃度の大幅な上昇は期待できなかった。また、ゼオライトを使用した場合は、酸素凝縮機としてのみ運転するとメンテナンスが必要となるなどの問題もあった。室内用の空気清浄機として機能するためには、循環ファンとして低圧力高風量タイプの送風機を使用する必要があるため、酸素富化膜など圧損の高い部材を使用した濃縮酸素発生装置では、酸素富化された空気を本体から吐出することはできず、濃縮酸素発生装置から配設された管から直接吸引するなどの使用法しかなく、否衛生的であるという問題があった。

　本発明は、上記従来の課題を解決するもので、使用する人に向けて、酸素富化された空気を吐出し、本体に直接口や鼻をつけて吸引することなく、人体の呼気の中に比較的高い濃度に酸素が富化された空気を供給できる酸素富化機を提供することを目的とする。

　前記従来の課題を解決するために本発明は、酸素の透過速度が窒素の透過速度より速い酸素富化膜と、大気を吸引する吸引ポンプと、前記酸素富化膜通過後の空気を放出する吐出口と、前記吸引ポンプの動作を制御する制御手段とを備え、前記吸引ポンプによって吸引した大気を、前記酸素富化膜を通過させることで酸素富化空気とし、前記酸素富化空気を前記吐出口より放出するもので、化学的反応に頼ることなく連続して酸素富化された空気を得ることができるものである。

　以上のように本発明によれば、メンテナンスが不要な酸素富化膜を用いて、吸引真空度の高いポンプで酸素富化された空気を使用者の口元へ吐出することができるため、使用する人が本体に直接口や鼻をつけて吸引する必要はなく、人体の呼気の中に比較的高い濃度に酸素が富化された空気を衛生的に供給できる酸素富化機を提供できる。

　第１の発明は、酸素の透過速度が窒素の透過速度より速い酸素富化膜と、大気を吸引する吸引ポンプと、前記酸素富化膜通過後の空気を放出する吐出口と、前記吸引ポンプの動作を制御する制御手段とを備え、前記吸引ポンプによって吸引した大気を、前記酸素富化膜を通過させることで酸素富化空気とし、前記酸素富化空気を前記吐出口より放出するもので、メンテナンスの不要な酸素富化膜を使用して、使用者の口元に衛生的に、安全に吐出される酸素富化された空気を得ることができるものである。

　第２の発明は、吸引ポンプの動作を一定時間動作させるタイマー機能を有するもので、酸素が高濃度の状態で運転したまま放置したり、使用者が吸引した状態で寝入ってしまって吸引時間が長くなり中毒症状に陥る危険性がない。

　第３の発明は、酸素富化膜通過後の空気の酸素濃度は２５％〜３５％で、空気量は毎分１．５Ｌ以上であるとともに、タイマー機能による吸引ポンプの動作時間は１時間以内であるもので、通常使用者の呼気に吸引される酸素濃度を２１％〜３０％にでき、また０．５気圧以上の真空度を持った吸引ポンプの動作を１時間以内の一定時間内に制御するタイマー機能を有したことにより酸素の吸引効果が発揮でき、且つ酸素中毒の危険性のない状態で使用できる。

　第４の発明は、酸素富化膜の下流側の酸素富化空気の流路に、水分を吸着する吸着材または乾燥剤を配設したもので、酸素富化膜から酸素と共に吐出した水が使用者の口に入らない。

　第５の発明は、吐出口に連通するスタンド形またはヘッドホン形の吐出部を設け、前記吐出部より酸素富化空気を、使用者が吸引できる形態としたもので、酸素富化機の本体と離れたところで酸素富化空気を吸引でき、使用者が感じる騒音を低減できるものである。

　第６の発明は、本体内の酸素富化空気の流路に、サイレンサーを設けたもので、騒音を低減できる。

　第７の発明は、酸素富化空気に、アロマ効果を持つ液体が混入するように、前記アロマ溶液を収納する収納部を設けたもので、香の添加された酸素富化空気を吸引することができる。また、アロマ溶液を容易に交換できるため、手軽に複数のアロマ効果を得ることができる。

　第８の発明は、マイナスイオン発生器を設け、前記マイナスイオン発生器にて発生したマイナスイオンを、酸素富化空気と混合させ、使用者が吸引できる形態としたもので、リラックス効果を拡大して得ることができる。

　第９の発明は、吸引ポンプを、本体を形成する枠体の底面部に対して、略垂直な枠体面に固定したもので、本体を小型化でき、本体の剛性を上げることで低騒音化が図れる。

　（実施の形態１）
　以下、本発明の第１の実施の形態について図面を用いて説明する。

　図１において、酸素富化機本体１０１の内部には大気が通過することによって酸素富化空気に変換する酸素富化膜１０２と、該膜を通過して大気を吸引する吸引ポンプ１０３、吸引ポンプ１０３から出た空気の脈動や騒音を低減するサイレンサー（消音器）１０４、本体から酸素富化された空気を吐出する吐出口１０５を配管で連通している。電源コード１０６から、運転スイッチ１０７を操作すると防振材を介して取りつけた前記吸引ポンプ１０３に動作電源を供給する制御手段（図示せず）が動作し、通電ランプ１０８が点灯すると共に、タイマー１０９で設定した時間運転する。大気は本体１０１に設けた吸気孔１１０より吸引され酸素富化膜１０２を通り、酸素富化された空気となって吐出口１０５より吐出される。吸引ポンプ１０３は酸素富化膜１０２の通過圧損に対抗して空気の流量を稼ぐため運転時の圧力が高いベローズポンプであり、搬送される空気の脈動と振動に対してサイレンサー１０４と防振材が有効に作用する。ここで、酸素富化膜１０２は、酸素の透過速度の方が、窒素の透過速度より速く、特に本実施の形態では２倍以上も速いため、効率的かつ簡易的な構成で、酸素富化空気を作成できるものである。

　図２のように、酸素富化膜１０２を通して出てきた水分を吸収する吸着材を収納した吸着部１１１は、酸素富化膜の空気出口１０２ａと吸引ポンプの空気入り口１０３ａの間に設けることもできる。酸素富化膜１０２は酸素と同様、水蒸気の透過度も窒素より大きく、湿度が高い雰囲気などで運転したときに酸素富化膜１０２の空気出口１０２ａから水分となって出て来るので、吸着部１１１で吸着し下流に流れることや配管に滞留することを防止する。吸着材の代わりに乾燥剤を設けてもよいし、収納部を過熱するヒータを吸着部の内または外に設けてもよい。これによって、使用者の口元に酸素富化された空気と共に水滴が飛散して不快感を与えることを防止できる。

　図３においては、酸素富化機本体１１２には酸素富化膜１０２、吸引ポンプ１０３の下流に、ポンプ出力配管端１１３を挿入した水槽１１４を設けている。水槽１１４の水面上から出力配管１１５により本体の吐出口１１６に接続され、更にチューブ１１７によってヘッドホンタイプのヘッドバンド１１８に設けた吐出口１１９に接続され使用者の口元に酸素富化された空気を供給する。水槽１１４内のポンプ出力配管端１１３には水中に吐出される酸素富化された空気が水中で細泡に分散するフィルター１１５を取り付けている。水槽１１４は均圧容器としても作用し、吸引ポンプ１０３の吐出空気の脈動を吸収し、出てきた水滴も内部に吸収できる。また、水槽にアロマ効果のある液体を添加してもよい。

　次に本体の吐出口１１６から先に接続する部分として、図４（ａ）、図４（ｂ）に示すスタンド形吐出口を説明する。吐出口本体１２１はスタンド１２２によって支えられる。スタンド１２２は伸縮、屈曲自在な構成であってもよい。吐出口本体の内部はチューブ１１７に接続され連通する吐出ノズル１３３の周囲は大気が矢印ｂの様に導入される空間１３４を設け、酸素富化された吐出空気ｃと混合されて共に使用者に吸引される。１３５は吐出口本体１２１に着脱自在に設け、吐出ノズル１３３の流路に面した開口を有する収納部で、アロマ溶液１３５を入れる部分である。これら構成により、本体の吐出口１１６からでた酸素富化された空気は、吐出ノズルの先端からアロマの香りが加わった状態で、大気と混合されて使用者の口元に供給される。

　図５においては、本体１３７には酸素富化膜（図示せず）、吸引ポンプ１３８、電池１３９を内蔵し、図３と同様に酸素富化膜から発生させた酸素富化空気は吸引ポンプ１３８、水槽１４０を介して吐出口１４１から吐出される。スイッチ１０７を操作することによって電池１３９を電源として、吸引ポンプ１３８を運転する。水槽１４０は、本体１３７の軸部１４２を回動中心として１４０の位置から１４３の位置に移動することができ、１４３の位置では水槽を矢印ｄの方向に着脱できる。吸引ポンプ１３８は本体１３７の側壁面に防振具１４４を介して取り付けられている。これらの構成によって水槽を含んだ外観は使用中は小さくて使いよく、水槽の水の交換時は引き出されて扱いやすいものであり、本体は小型にできて外径が小さく剛性をあげることで、ポンプの振動を小さく抑え騒音の低減が容易に図れるものである。また、以上の例にあげた水槽には、ＺｎまたはＺｎ化合物を入れており（図示せず）、水が長期に放置されても雑菌が内部で繁殖することを防止できるものである。

　さらに、マイナスイオン発生器（図示せず）を設け、前記マイナスイオン発生器にて発生したマイナスイオンを、酸素富化空気と混合させ、使用者が吸引できる形態としたもので、リラックス効果を拡大して得ることもできる。

　以上のように、本発明にかかる酸素富化機は、使用する人が本体に直接口や鼻をつけて吸引する必要はないため、常に清潔であり、使用者に常にリフレッシュ感を提供する機器として、極めて有用なものである。

本発明の実施の形態１における酸素富化機の斜視図（一部断面）同内部構成についての他の形態の部分斜視図同酸素富化機の他の形態におけるの斜視図（一部断面）（ａ）同酸素富化機の吐出口本体の部分斜視図（ｂ）同酸素富化機の吐出口本体の断面図同酸素富化機の他の形態における斜視図（一部断面）

符号の説明

　１０１　本体
　１０２　酸素富化膜
　１０３　吸引ポンプ

Claims

酸素の透過速度が窒素の透過速度より速い酸素富化膜と、大気を吸引する吸引ポンプと、前記酸素富化膜通過後の空気を放出する吐出口と、前記吸引ポンプの動作を制御する制御手段とを備え、前記吸引ポンプによって吸引した大気を、前記酸素富化膜を通過させることで酸素富化空気とし、前記酸素富化空気を前記吐出口より放出する酸素富化機。
吸引ポンプの動作を一定時間動作させるタイマー機能を有する請求項１記載の酸素富化機。
酸素富化膜通過後の空気の酸素濃度は２５％〜３５％で、空気量は毎分１．５Ｌ以上であるとともに、タイマー機能による吸引ポンプの動作時間は１時間以内である請求項２記載の酸素富化機。
酸素富化膜の下流側の酸素富化空気の流路に、水分を吸着する吸着材または乾燥剤を配設した請求項１〜３のいずれか１項に記載の酸素富化機。
吐出口に連通するスタンド形またはヘッドホン形の吐出部を設け、前記吐出部より酸素富化空気を、使用者が吸引できる形態とした請求項１〜４のいずれか１項に記載の酸素富化機。
本体内の酸素富化空気の流路に、サイレンサーを設けた請求項１〜５のいずれか１項に記載の酸素富化機。
酸素富化空気に、アロマ効果を持つ液体が混入するように、前記アロマ溶液を収納する収納部を設けた請求項１〜６のいずれか１項に記載の酸素富化機。
マイナスイオン発生器を設け、前記マイナスイオン発生器にて発生したマイナスイオンを、酸素富化空気と混合させ、使用者が吸引できる形態とした請求項１〜７のいずれか１項に記載の酸素富化機。
吸引ポンプを、本体を形成する枠体の底面部に対して、略垂直な枠体面に固定した請求項１〜８のいずれか１項に記載の酸素富化機。