JP4004639B2

JP4004639B2 - 酸素消費量計

Info

Publication number: JP4004639B2
Application number: JP13864598A
Authority: JP
Inventors: 一造伊藤
Original assignee: アニマ株式会社
Priority date: 1998-05-20
Filing date: 1998-05-20
Publication date: 2007-11-07
Anticipated expiration: 2018-05-20
Also published as: JPH11318860A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、酸素消費量計に係るもので、特に、酸素センサを使用せずに、酸素消費量を測定できるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
酸素消費量計の測定値は種々あり、例えば、呼気流量、二酸化炭素量、呼吸回数などがあるが、最も知りたい数値は血液中に取り込まれる酸素量である。
現状の酸素消費量計の概略の構成を図１に示す。この図において、符号１はマスク、２は呼気および吸気の流路、３は呼気バイパス流路、４は酸素濃度検出部、５は二酸化炭素濃度検出部、６は吸入ポンプ、７は演算器である。前記呼気・吸気流路２には呼気流量計２１が内蔵され、前記酸素濃度検出部４には酸素センサ(Ｏ₂センサ)４１が内蔵され、前記二酸化炭素濃度検出部５には二酸化炭素センサ(ＣＯ₂センサ)５１が内蔵されており、これらセンサ２１,４１,５１は呼気ガスの測定に使用されるようになっている。
【０００３】
さて、血液中に取り込まれる酸素量Ｑｍは吸気流量をＱｉ、呼気流量をＱｏ、また、吸気の酸素濃度をρｉ(Ｏ₂）、呼気の酸素濃度をρｏ(Ｏ₂)とすると、
Ｑｍ＝Ｑｉ×ρｉ(Ｏ₂)−Ｑｏ×ρｏ(Ｏ₂)……(１)
となる。
吸気中の窒素濃度をρｉ(Ｎ₂)、酸素濃度をρｉ(Ｏ₂)とし、他の成分を無視すると、
ρｉ(Ｎ₂)＋ρｉ(Ｏ₂)＝１……(２)
となる。
呼気中の窒素濃度をρｏ(Ｎ₂)、酸素濃度をρｏ(Ｏ₂)、二酸化炭素濃度をρｏ(ＣＯ₂)とし、蒸気などの他の成分を無視すると、
ρｏ(Ｎ₂)＋ρｏ(Ｏ₂)＋ρｏ(ＣＯ₂)＝１……(３)
となる。
吸気される窒素量と呼気される窒素量は変化しないことから、
Ｑｉ×ρｉ(Ｎ₂)＝Ｑｏ×ρｏ(Ｎ₂)……(４)
となる。
ここで、（４）式より、
Ｑｉ＝Ｑｏ×ρｏ(Ｎ₂)／ρｉ(Ｎ₂)……(５)
となり、また、(２)と(３)式より、
ρｉ(Ｎ₂)＝１−ρｉ(Ｏ₂)、ρｏ(Ｎ₂)＝１−［ρｏ(Ｏ₂)＋ρｏ(ＣＯ₂)］…(６)
となる。
(１)式に(５)、(６)式を代入すると、
Ｑｍ＝Ｑｏ［｛ρｉ(Ｏ₂)（１−ρｏ(ＣＯ₂)−ρｏ(Ｏ₂)｝／（１−ρｉ(Ｏ₂)）−ρｏ(Ｏ₂)］……(７)
となる。
【０００４】
(７)式の右辺において、吸気の酸素濃度（ρｉ(Ｏ₂)）は２０．９％と既知であることから、呼気の流量(Ｑｏ)、呼気の二酸化炭素濃度(ρｏ(ＣＯ₂))と、呼気の酸素濃度(ρｏ(Ｏ₂))が測定されれば、Ｑｍが求まる。
すなわち、呼気だけに着目して計測を行なえばよく、吸気に関しては測定しなくてもよいことになる。
なお、図１は基本構成例を示したもので、実際には、除湿器などが付加されている。また、呼気バイパス流路３は呼気時の呼気流量計２１の出口に設けられ、呼気信号により、吸入ポンプ６が起動し、呼気流の一部を吸い込むように構成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の酸素消費量計における最大の問題点は、前記酸素センサ４１にある。特に、携帯用の酸素消費量計においては、小型、軽量低消費電力、振動特性などが要求されることから、ジルコニア式、磁気式などは使用が困難となり、現状ではガルバニ電池のような化学センサが使用されている。この方式では、電解液とガス透過膜が使用され、電解液中における、酸化、還元による電子の移動に伴う電流を計測している。
【０００６】
このような酸素センサとしての化学センサの欠点は、電解液の劣化や消失があることから、感度の長期安定性に乏しいことにある。また、化学センサに限らず酸素センサ一般にガス濃度変化に対する応答が遅いことにある。このため、酸素センサにおいては、測定開始時に既知の酸素濃度ガスでの感度補正が必要となり、また、有効期限も数ヶ月になっている。さらに、ガス濃度に対する応答をたかめるには透過膜を薄くするなどの工夫が必要となるが、構造原理から２〜３秒が現状では限界となっている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者等は、従来の酸素消費量計における最大の問題点となっている酸素センサを使用せずに、酸素消費量を測定できる新たな酸素消費量計を得るべく、鋭意検討した結果、以下の知見を得るに至った。
従来技術の説明において、前記（２）、（３）式より
ρｉ(Ｏ₂)＝１−ρｉ(Ｎ₂)……(８)
ρｏ(Ｏ₂)＝１−ρｏ(Ｎ₂)−ρｏ(ＣＯ₂)……(９)
となる。
（８）式、（９）式を（１）式に代入すると
Ｑｍ＝Ｑｉ×（１−ρｉ(Ｎ₂)）−Ｑｏ×（１−ρｏ(Ｎ₂)−ρｏ(ＣＯ₂））………(１０)
ここで、（１０）式に（４）式を代入すると、
Ｑｍ＝Ｑｉ−Ｑｏ（１−ρｏ(ＣＯ₂)）……(１１)
となる。
（１１）式の右辺には酸素濃度測定値はなく、吸気流量(Ｑｉ)と呼気流量(Ｑｏ)と呼気中の二酸化炭素濃度(ρｏ(ＣＯ₂))から血液中に取り込まれる酸素量(Ｑｍ)が求まる。
【０００８】
なお、呼気の酸素濃度も（３）、（４）式から
ρｏ(Ｏ₂)＝１−ρｏ(Ｎ₂)−ρｏ(ＣＯ₂)
＝１−Ｑｉ×ρｉ(Ｎ₂)／Ｑｏ−ρｏ(ＣＯ₂)……(１２)
となる。
ここでρｉ(Ｎ₂)は大気中の窒素濃度で既知であり、Ｑｉ、Ｑｏ、ρｏ(ＣＯ₂)は測定値であることから、呼気の酸素濃度(ρｏ(Ｏ₂))は求まる。
【０００９】
本発明は、血液中に取り込まれる酸素量は、吸気流量と呼気流量と呼気中の二酸化炭素濃度とから求めることができるという上記知見に基づいてなされたもので、請求項１の酸素消費量計は、吸気流量と呼気流量と呼気中の二酸化炭素濃度とを測定し、これらの値によって、血液中に取り込まれる酸素等を計測するものである。
以上の説明では、(２)、(３)式で吸気中の蒸気、アルゴン、二酸化炭素や、呼気中の蒸気などを無視してきたが、これらの成分を既知量として考慮してもよいことは明らかである。
【００１０】
ここで、前記吸気流量と呼気流量とを測定するには、例えば、吸気と呼気の２方向の流量を測定できる呼気・吸気両用流量計を用いて測定し、二酸化炭素濃度は二酸化炭素センサ(ＣＯ₂センサ)が内蔵された二酸化炭素濃度検出部によって測定する。
また、血液中に取り込まれる酸素を計測するには、例えば、前記呼気・吸気両用流量計と二酸化炭素濃度検出部を接続した演算器で行う。この演算器では、前記(１１)式の演算を行うことで、血液中に取り込まれる酸素を計測することができる。
【００１１】
請求項１の酸素消費量計においては、酸素濃度を測定する必要がない、つまり酸素センサを必要としないので、長期の安定性が確保される。
また、酸素センサがないことから、酸素センサの交換が不要となり、メインテナンス性が向上する。
さらに、応答速度の遅い酸素センサがなくなることから、酸素消費量計の応答速度が格段に速くなる。
【００１２】
請求項２の酸素消費量計は、請求項１において、吸気流量と呼気流量を計測する流量計を、超音波流量計としたものである。
請求項３の酸素消費量計は、請求項１において、吸気流量と呼気流量を計測する流量計を、渦流量計としたものである。
【００１３】
請求項４の酸素消費量計は、請求項２において、前記超音波流量計の呼吸気の流路の一部をＵ字に構成し、その端部に１組の超音波送受信器を対峙させ、呼気状態および吸気状態におけるそれぞれの超音波伝播時間の変化を検出し、これらの値によって、呼気流量と吸気流量とを求めるようにしたものである。
請求項５の酸素消費量計は、請求項２において、前記超音波流量計が、１個の送信器と２個の受信器を備え、前記送信機が前記呼吸気の流路の側部に配置され、かつ、前記２個の受信器が、呼吸気の流路を挟んで前記送信器に対して対称な位置に配置され、前記一方の受信器までの超音波伝播時間と、他方の受信器までの超音波伝播時間との差を検出し、この値によって呼気流量と吸気流量とを求めるようにしたものである。
【００１４】
請求項６の酸素消費量計は、請求項４において、前記超音波流量計では、超音波として連続波を使用し、超音波伝播時間の変化は受信波と基準波との位相変位で検出し、基準波からの進みまたは遅れから吸気、呼気を判定するようにしたものである。
請求項７の酸素消費量計は、請求項５において、前記超音波流量計では、超音波として連続波を使用し、超音波伝播時間差は２個の受信波間の位相差の正負から、吸気、呼気を判定するようにしたものである。
【００１５】
請求項８の酸素消費量計は、請求項３において、前記渦流量計において使用する渦発生体を、吸気と呼気の流れに対して対称形状を有する矩形柱としたものである。請求項９の酸素消費量計は、請求項３において、前記渦流量計の渦周波数の検出手段として２個のセンサを渦発生体の下流域に配置し、呼気流量、吸気流量を各々のセンサで検出するものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図２は、本発明に係る酸素消費量計の一例を示すもので、該酸素消費量計の概略構成を示すブロック図である。図２において、符号１はマスク、２は呼気および吸気の流路、３は呼気バイパス流路、５は二酸化炭素濃度検出部、６は吸入ポンプ、７は演算器である。前記呼気・吸気流路２には呼気・吸気両用流量計２１が内蔵され、前記二酸化炭素濃度検出部５には二酸化炭素センサ(ＣＯ₂センサ)５１が内蔵されている。この二酸化炭素センサ(ＣＯ₂センサ)５１としては、例えば、赤外線吸収方式などのセンサが使用されが、高速応答と経年変化のないものが実現されている。
【００１７】
そして、上記構成の酸素消費量計では、大気中の空気が呼気・吸気流路２を流れて、マスク１から吸気され、該吸気中の酸素の一部が消費されたうえで、呼気となってマスク１から呼気・吸気流路２を逆に流れる。この際、呼気流量(Ｑｏ)と吸気流量(Ｑｉ)が、呼気・吸気両用流量計２１によって測定されて、その値が前記演算器７に入力される。
また、呼気信号により、吸入ポンプ６が起動し、前記呼気・吸気流路２を流れる呼気の一部を吸い込み、これによって、該呼気の一部が、呼気バイパス流路３を流れて前記二酸化炭素濃度検出部５に流入して、その二酸化炭素センサ(ＣＯ₂センサ)５１によって、呼気中の二酸化炭素濃度(ρｏ(ＣＯ₂))が測定され、その値が前記演算器７に入力される。
【００１８】
この演算器７では、前記(１１)式である、
Ｑｍ＝Ｑｉ−Ｑｏ（１−ρｏ(ＣＯ₂)）が該演算器７を構成するマイコンシステム内において、メモリされた手順に従ってマイクロプロセッサにより、実行され、これによって血液中に取り込まれる酸素量(Ｑｍ)が求められる、つまり酸素消費量が求められる。
また、前記演算器７では、前記(１２)式である、
ρｏ(Ｏ₂)＝１−Ｑｉ×ρｉ(Ｎ₂)／Ｑｏ−ρｏ(ＣＯ₂) が該演算器７を構成するマイコンシステム内において、メモリされた手順に従ってマイクロプロセッサにより、実行され、これによって呼気の酸素濃度(ρｏ(Ｏ₂))を求めることができる。なお、前記ρｉ(Ｎ₂)は大気中の窒素濃度で既知であり、Ｑｉ、Ｑｏ、ρｏ(ＣＯ₂)は測定値であることから、呼気の酸素濃度(ρｏ(Ｏ₂))を求めることができる。
【００１９】
上記の酸素消費量計によれば、吸気流量と呼気流量と呼気中の二酸化炭素濃度とを測定し、これらの値によって、血液中に取り込まれる酸素等を計測することができ、酸素センサを必要としないので、長期の安定性を確保することができる。
また、酸素センサがないことから、酸素センサの交換が不要となり、メインテナンス性が向上する。
さらに、応答速度の遅い酸素センサがなくなることから、酸素消費量計の応答速度が格段に速くなる。
なお、図２では、３は呼気バイパス流路、６は呼気信号による吸入ポンプとしたが、二酸化炭素センサの応答は呼吸周波数に比較して十分に早いことから、６は常時吸入するポンプ、３を呼吸気バイパス流路としてもよい。
【００２０】
図３は、上記酸素消費量計を構成する、呼気・吸気両用流量計２１として、超音波流量計を使用した場合の、該超音波流量計の概略構成を示すブロック図である。
図３に示す超音波流量計においては、呼気・吸気流路２中の一部をＵ字にし、その端部に超音波送信器１０２と超音波受信器１０３とを対向して配置する。この時の超音波の伝播時間Ｔ１、Ｔ２は（１３）式で示される。
呼気：Ｔ1＝Ｌ／(Ｃ1−Ｖ1)、吸気：Ｔ2＝Ｌ／(Ｃ2＋Ｖ2)……（１３）
呼気流量ゼロ：Ｔ10＝Ｌ／Ｃ1、吸気流量ゼロ：Ｔ20＝Ｌ／Ｃ2ここで、Ｌは送受信器間の距離、Ｃ1は呼気時の音速、Ｃ2は吸気時の音速をあらわし、また、Ｖ1、Ｖ2は呼気流速、吸気流速を示す。（１３）式より、呼気状態における伝播時間の変化ΔＴ1、吸気状態における伝播時間の変化ΔＴ2はそれぞれ（１４）、（１５）式となる。なお、Ｃ1、Ｃ2≫Ｖ1、Ｖ2とする。
ΔＴ1＝ＬＶ1／｛Ｃ1(Ｃ1−Ｖ1)｝≒ＬＶ1／Ｃ12……（１４）
ΔＴ2＝−ＬＶ2／｛Ｃ2(Ｃ 2 ＋Ｖ 2)｝≒−ＬＶ2／Ｃ22……（１５）
ΔＴ1、ΔＴ2は呼気流速（流量）と吸気流速（流量）に比例する。ここで、超音波に連続波を使用すると、伝播時間の変化に対応する位相差Δφ１、Δφ２は（１６）、（１７）式となる。
Δφ１＝ωΔＴ１……（１６）
Δφ２＝ωΔＴ２……（１７）
すなわち、位相差の感度は角周波数に比例して増大する。図３に、符号１０６で示す受信処理回路からＴ1、Ｔ2、また、符号１０５で示す遅延回路(位相シフター)からＴ10、Ｔ20相当の基準波をえるようにすると、符号１０７で示す位相比較器の出力としてΔφ１、Δφ２に対応する値がえられ、これによって呼気と吸気を判定することができる。また、Δφ１、Δφ２に対応する値がえられと、(１４)式〜(１７)式によって、流速Ｖ1、Ｖ2が計測でき、この流速Ｖ1、Ｖ2に呼気・吸気流路の断面積を乗じることで、呼気流量(Ｑｏ)と吸気流量(Ｑｉ)とを求めることができる。
【００２１】
なお、（１４）、（１５）式から明らかなように音速の影響をうける。特に温度変化による音速の変化は大きい。呼気はほぼ体温（３６℃）でよいことから固定できるが、吸気は外気温となることから、温度補正が必要となる。そこで、外気温を測定し、符号１０９で示す温度信号処理回路にて、符号１０８で示す音速補正回路の音声補正に対する適正な補正入力をえている。
また、（１４）、（１５）式では呼吸気の流速は音速に比べ無視できるほど小さいとしたのは、安静時は妥当であるが、過激な運動時は無視できない。そこで、符号１００で示す流速補正回路(リニア補正回路)にて音速補正回路１０８の出力のノンリニアを補正する。図３では、これら一連の補正機能をブロック図で示したが、実際にはマイコンシステムで実行される。
【００２２】
図４は上記酸素消費量計を構成する、呼気・吸気両用流量計２１として、他の超音波流量計を使用した場合の、該超音波流量計の概略構成を示すブロック図である。図４に示す超音波流量計は、１個の超音波送信器２０２と２個の超音波受信器２０３,２０４を備えており、前記送信器２０２は前記呼吸気の流路２の側部に配置され、かつ、前記２個の受信器２０３,２０４は、呼吸気の流路２を挟んで前記送信器２０２に対して対称な位置に配置されており、これによって、呼気、吸気の流れに対して、θなる角度で超音波が交差するように構成されている。なお、図４において、符号２０５と２０６はそれぞれ受信処理回路、符号２０７は位相比較器、符号２０８は音速による感度補正回路を示す。
【００２３】
呼気時における超音波受信器２０３までの超音波の伝播時間Ｔ1と、超音波受信器２０４までの超音波の伝播時間Ｔ2は（１８）、（１９）式で示される。
また、Ｔ1とＴ2との伝播時間差ΔＴは（２０）式となる。
Ｔ1＝Ｌ／(Ｃ1＋Ｖ1ｃｏｓθ)……（１８）
Ｔ2＝Ｌ／(Ｃ1−Ｖ1ｃｏｓθ)……（１９）
ΔＴ＝２Ｄｃｏｔθ・Ｖ1／(Ｃ1²-Ｖ1²ｃｏｓ²θ)……（２０）
ここで、Ｃ1²≫Ｖ1²ｃｏｓ²θであるから、
ΔＴ＝２Ｄｃｏｔθ・Ｖ1／Ｃ1²……（２１）
ここで、Ｄは流路径である。
また、吸気時においては、前記(１８)、(１９)式に対応するＴ1、Ｔ2は次式となる。
Ｔ1＝Ｌ／(Ｃ2−Ｖ2ｃｏｓθ)
Ｔ2＝Ｌ／(Ｃ2＋Ｖ2ｃｏｓθ)
よって、吸気時の伝播時間差ΔＴは、
ΔＴ＝−２Ｄｃｏｔθ・Ｖ2／Ｃ2²……（２２）
Ｃ1²≫Ｖ1²ｃｏｓ²θの条件は過激な運動時でも満足する。図４に示す位相比較器２０７の出力Δφ１、Δφ２はΔＴに比例することから、呼気流速Ｖ１、吸気流速Ｖ２が求まり、この流速Ｖ１、Ｖ２に呼気・吸気流路の断面積を乗じることで、呼気流量(Ｑｏ)と吸気流量(Ｑｉ)とを求めることができる。
図４に示す超音波流量計は、図３に示す超音波流量計に比べると、位相比較器２０７の入力として呼気または吸気中を伝播してきた２個の受信波を使用していることから、呼気流量ゼロまたは吸気流量ゼロ相当の基準波を作らなくてよく、流体の状態の変動に対して安定な動作が期待できる。
【００２４】
図５および図６は、上記酸素消費量計を構成する、呼気・吸気両用流量計２１として、渦流量計を使用した場合の、該渦流量計を示すもので、図５(ａ)は渦流量計の平断面図、図５(ｂ)は渦流量計の正面図、図６は渦流量計の概略構成を示すブロック図である。
図５において、符号３０１は呼気・吸気流路、符号３０４は渦発生体を示し、この渦発生体３０４は上下流で対称な矩形柱状に形成されている。また、渦周波数は呼気、吸気に対応した下流域に設けられたセンサ３０５、センサ３０６によって検出される。発生渦周波数ｆと流速Ｖとの関係は（２３）式で示される。
ｆ＝Ｓt・Ｖ／ｄ……（２３）
ここで、Ｓtはストローハル数で、渦発生体の寸法と形状によって決定される定数である。また、ｄは渦発生体３０４の幅である。よってｆを計測することにより流速Ｖが求まる。
渦は正逆の循環流となって、下流に流れ去る。よって、下流域において、循環流の交番変化を圧力センサ、熱式センサで検出できる。すなわち、図５において、吸気の流れ３０２に対して発生する渦周波数はセンサ３０６で、また、呼気の流れ３０３に対して発生する渦周波数は３０５のセンサで検出する。
【００２５】
図６は信号処理を示したものである。ここでは、マイコンによる流量演算を行うため、まず、センサ３０５,３０６で検出された循環流の交番変化を、流量計変換器３０７,３０８で渦周波数に変換し、該渦周波数をＦ／Ｖ、Ａ／Ｄ変換器３０９,３１０によって、アナログ電圧に変換したうえで、このアナログ電圧をデジタル信号に変換し、さらに、これらデジタル信号をマルチプレクサ３１１によって流量演算回路３１２に入力して、該流量演算回路３１２で上記(２３)式を演算して、呼気および吸気のそれぞれの流速Ｖを求める。そして、これら流速Ｖに呼気・吸気流路の断面積を乗じることで、呼気流量(Ｑｏ)と吸気流量(Ｑｉ)とを求めることができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の酸素消費量計によれば、吸気流量と呼気流量と呼気中の二酸化炭素濃度とを測定し、これらの値によって、血液中に取り込まれる酸素等を計測するので、酸素濃度を測定する必要がなくなり、酸素センサを必要としないので、長期の安定性を確保することができる。
また、酸素センサがないことから、酸素センサの交換が不要となり、メインテナンス性が向上する。
さらに、応答速度の遅い酸素センサがなくなることから、酸素消費量計の応答速度が格段に速くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の酸素消費量計の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の酸素消費量計の一例を示すもので、該酸素消費量計のブロック図である。
【図３】本発明の酸素消費量計を構成する超音波流量計の一例を示すもので、該超音波流量計の概略構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の酸素消費量計を構成する超音波流量計の他の例を示すもので、該超音波流量計の概略構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の酸素消費量計を構成する渦流量計の一例を示すもので、(ａ)は渦流量計の平断面図、(ｂ)は渦流量計の正面図である。
【図６】同、渦流量計の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
２,３０１呼気・吸気流路
５二酸化炭素濃度検出部
５１二酸化炭素センサ
７演算器
２１呼気・吸気両用流量計(流量計)
１０２,２０２超音波送信器
１０３,２０３,２０４超音波受信器
３０５,３０６センサ

Claims

吸気流量と呼気流量と呼気中の二酸化炭素濃度とを測定し、これらの値によって、血液中に取り込まれる酸素等を計測することを特徴とする酸素消費量計。
請求項１記載の酸素消費量計において、吸気流量と呼気流量を計測する流量計が、超音波流量計であることを特徴とする酸素消費量計。
請求項１記載の酸素消費量計において、吸気流量と呼気流量を計測する流量計が、渦流量計であることを特徴とする酸素消費量計。
請求項２記載の酸素消費量計において、前記超音波流量計の呼吸気の流路の一部をＵ字に構成し、その端部に１組の超音波送受信器を対峙させ、呼気状態および吸気状態におけるそれぞれの超音波伝播時間の変化を検出し、これらの値によって、呼気流量と吸気流量とを求めることを特徴とする酸素消費量計。
請求項２記載の酸素消費量計において、前記超音波流量計が、１個の送信器と２個の受信器を備え、前記送信機が前記呼吸気の流路の側部に配置され、かつ、前記２個の受信器が、呼吸気の流路を挟んで前記送信器に対して対称な位置に配置されており、前記一方の受信器までの超音波伝播時間と、他方の受信器までの超音波伝播時間との差を検出し、この値によって呼気流量と吸気流量とを求めることを特徴とする酸素消費量計。
請求項４記載の酸素消費量計において、前記超音波流量計では、超音波として連続波を使用し、超音波伝播時間の変化は受信波と基準波との位相変位で検出し、基準波からの進みまたは遅れから吸気、呼気を判定することを特徴とする酸素消費量計。
請求項５記載の酸素消費量計において、前記超音波流量計では、超音波として連続波を使用し、超音波伝播時間差は２個の受信波間の位相差の正負から、吸気、呼気を判定することを特徴とする酸素消費量計。
請求項３記載の酸素消費量計において、前記渦流量計において使用する渦発生体は、吸気と呼気の流れに対して対称形状を有する矩形柱であることを特徴とする酸素消費量計。
請求項３記載の酸素消費量計において、前記渦流量計の渦周波数の検出手段として２個のセンサを渦発生体の下流域に配置し、呼気流量、吸気流量を各々のセンサで検出することを特徴とする酸素消費量計。