JP4547134B2 - Oxygen concentrator - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、酸素濃縮装置に係り、特に、酸素富化膜及び真空ポンプを利用して酸素濃度の高い空気を吐出させる酸素濃縮装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、酸素富化膜を利用して真空ポンプで吸引した室内空気から窒素を排出し、高密度酸素の空気を吐出する酸素濃縮装置が存在する。利用者が酸素濃縮装置により吐出される高濃度酸素の空気を所定流量吸入した場合、有酸素運動により酸素を取り込んで脂肪を燃焼させる場合と同様のダイエット効果が期待できる。
それだけでなく、肌の弾力を維持し、肌のくすみを防止するなどの美容上の効果や、基礎代謝や新陳代謝を促進し、アレルギー症状を緩和したり、二日酔いの緩和やリフレッシュ等の効果を得ることができる。
【0003】
しかしながら、このような酸素濃縮装置は、主に保健医療の一環として日常生活の呼吸補助、心肺疾病の早期改善などの目的で使用される場合がほとんどである。また、従来の酸素濃縮装置は、大型で設置場所を取ってしまうため、一般の健常者が上記のように美容やリラクゼーション、健康維持を目的として家庭で気軽に使用できる補助機材として普及していないのが現状である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の酸素濃縮装置において、長時間真空ポンプで吸引して酸素濃縮を行う場合、酸素富化膜の酸素濃縮の原理により、空気中の湿度が膜を通過した後、空気中に放出するとき、圧縮された空気が急激に膨張するため、結露が発生してしまう。この結露した水滴は、高濃度酸素の空気を吐出する鼻カニューレやヘッドセットの管を通して噴出し、酸素吸引時に吐出口に水が詰まり、酸素の放出が出来ず、利用者にも不快感を与えてしまうという問題点があった。
【0005】
また、酸素吸引後に鼻カニューレやヘッドセットの管の中に水滴が残るため、その水滴から雑菌が繁殖してしまう。従って、雑菌の繁殖を防ぐために抗菌剤入チューブを用いることによりコストが増加し、鼻カニューレやヘッドセットの管の水抜きなどの処置をしなければならず、酸素濃縮装置を最良な状態に維持するための手間が煩雑になってしまうという問題点があった。
【0006】
また、従来の酸素濃縮装置は、真空ポンプの駆動による機械的な脈動により、酸素吸引時に吐出口などで騒音が発生し、利用者に不快感を与えてしまい、リラックス効果を与えることが難しいという問題点があった。
【0007】
また、従来の酸素濃縮装置では、医療機器の独特の無機質な外観から、購買意欲を減退させる要因となったり、また、使用時にも不快感を与えてしまう場合があるという問題点があった。
【0008】
そこで、本発明の課題は、湿気を排除した高濃度酸素の空気を吐出させると共に、酸素濃縮装置の駆動による騒音をマスクし、リラックス効果を高めることができる酸素濃縮装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明は、請求項1に記載されるように、室内空気を吸引する真空ポンプと、上記真空ポンプで吸引した上記室内空気から高密度酸素の空気を吐出する酸素富化膜とを有する酸素濃縮装置であって、上記高密度酸素の空気を冷却して湿気を結露させ、上記高密度酸素の空気中の湿気を排除するクーラーを有する構成とされる。
【0010】
このような酸素濃縮装置では、酸素富化膜からの高密度酸素の空気を冷却して湿気を結露させ、上記高密度酸素の空気中の湿気を排除するクーラーを有することにより、湿気を排除した高濃度酸素の空気を吐出させると共に、酸素濃縮装置の駆動による騒音をマスクし、リラックス効果を高めることができる。
【0011】
高密度酸素の空気を吐出する際に発生する騒音をマスクするという観点から、本発明は、請求項2に記載されるように、上記クーラーは、上記高密度酸素の空気を冷却して湿気を結露させる空間を有し、上記空間の入力側のパイプと、上記空間の出力側のパイプと、上記空間とにより機械的なローパスフィルターを構成する構成としてもよい。
【0012】
このような酸素濃縮装置では、クーラーの高密度酸素の空気を冷却して湿気を結露させる空間の入力側のパイプと、空間の出力側のパイプと、その空間とにより機械的なローパスフィルターを構成することにより、高密度酸素の空気を吐出する際に発生する騒音をマスクすることができる。
【0013】
真空ポンプの駆動により発生する高周波数の騒音をマスクするという観点から、本発明は、請求項3に記載されるように、所定の容器に封入されたシリコンオイル内で気泡を発生させる気泡発生装置を有し、上記気泡発生装置による上記気泡発生時の低周波数の音響で、上記真空ポンプの駆動により発生する高周波数の騒音をマスクする構成としてもよい。
【0014】
このような酸素濃縮装置では、気泡発生装置による気泡発生時の低周波数の音響で、真空ポンプの駆動により発生する高周波数の騒音をマスクすることにより、真空ポンプの騒音をマスクすると共に、気泡発生装置によりリラックス効果を高めることができる。
【0015】
吸引、吐出する空気の流量及び流出方向を略等しくするという観点から、本発明は、請求項4に記載されるように、上記酸素富化膜へ吸引される上記室内空気と、上記酸素富化膜から排出される高濃度窒素の空気との流量及び流出方向を略等しくする構成としてもよい。
【0016】
このような酸素濃縮装置では、酸素富化膜へ吸引される上記室内空気と、酸素富化膜から排出される高濃度窒素の空気との流量及び流出方向を略等しくすることにより、効率的に最適な高濃度酸素の空気を吐出させることができる。
【0017】
ヘッドセットの装着により効率的に利用者へ高濃度酸素の空気を提供するという観点から、本発明は、請求項5に記載されるように、利用者の頭部に固定し、上記利用者の鼻腔近辺に上記高密度酸素の空気を吐力するノズルを有するヘッドセットを有する構成としてもよい。
【0018】
このような酸素濃縮装置では、利用者の頭部に固定して利用者の鼻腔近辺に高密度酸素の空気を吐力するノズルを有するヘッドセットを有することにより、ヘッドセットの装着により効率的に利用者へ高濃度酸素の空気を提供することができる。
【0019】
リラックス効果を高めるという観点から、本発明は、請求項6に記載されるように、上記ヘッドセットは、上記ノズルへ上記高密度酸素の空気を供給する流路中にアロマオイルを貯蔵するアロマバスケットを有し、上記高密度酸素の空気と共に上記アロマオイルの分子を吐出させる構成としてもよい。
【0020】
このような酸素濃縮装置では、ヘッドセットがノズルへ高密度酸素の空気を供給する流路中にアロマオイルの分子と高密度酸素の空気とを吐出させることにより、リラックス効果を高めることができる。
【0021】
騒音をマスクすると共にリラックス効果を高めるという観点から、本発明は、請求項7に記載されるように、上記ヘッドセットは、上記利用者の耳へオーディオ信号を出力するオーディオ信号出力手段を有し、上記オーディオ信号により上記酸素濃縮装置の駆動により発生する騒音をマスクする構成としてもよい。
【0022】
このような酸素濃縮装置では、ヘッドセットの信号出力手段からのオーディオ信号により酸素濃縮装置の駆動により発生する騒音をマスクすることにより、騒音をマスクすることができると共に、リラックス効果を高めることができる。
【0023】
空気中にマイナスイオンを発生するという観点から、本発明は、請求項8に記載されるように、マイナスイオンを発生させるマイナスイオン発生装置を有する構成としてもよい。
【0024】
このような酸素濃縮装置では、マイナスイオンを発生させるマイナスイオン発生装置を有することにより、リラックス効果を高めることができる。
【0025】
酸素濃縮装置の騒音をマスクするという観点から、本発明は、請求項9に記載されるように、上記真空ポンプの下部と、上記真空ポンプ及び上記酸素富化膜を格納した酸素発生ユニットの下部と、上記酸素濃縮装置の下部とに、2つ以上のゴム足が設置されている構成としてもよい。
【0026】
このような酸素濃縮装置では、真空ポンプの下部と、酸素発生ユニットの下部と、酸素濃縮装置の下部とに2つ以上のゴム足が設置されていることにより、酸素濃縮装置で発生する騒音を緩衝することができる。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0028】
図1は、本発明の実施の一形態に係る酸素濃縮装置における分解斜視図である。図1において、酸素濃縮装置10は、室内空気を吸引し、その室内空気の酸素を濃縮させた高密度酸素の空気を吐出する装置であり、主に、各構成が収納されるメインケース9と、酸素濃縮装置10の前面を覆うフロントパネル11と、所定の容器に封入されたシリコンオイル内で気泡を発生させるイミテーション気泡発生装置12と、酸素濃度等を表示するためのLEDパネル13と、マイナスイオンを発生するためのマイナスイオン用電極14と、高濃度酸素を吐出するO発生ユニット15と、各構成に電源を供給するAC/DC電源装置16と、マイナスイオン用電源17と、高密度酸素の空気をヘッドセット25へ供給するエアーコネクター24と、温度を検出する温度センサー35と、湿度を検出する湿度センサー36と、利用者が高濃度酸素を吸引するためのヘッドセット25とで構成される。尚、ここで約40%の濃度の酸素を有する高濃度酸素の空気が吐出されるものとする。
【0029】
次に、酸素濃縮装置10の各構成について詳細に説明する。
【0030】
メインケース9の内部には、酸素濃縮装置10の各構成が収納されると共に、上部にエアーコネクター24が設置されている。フロントパネル11は、酸素濃縮装置10の前面を覆うパネルであり、温度、湿度、酸素濃度の検出結果を表示するディスプレイや、酸素濃縮装置10の駆動をオン、オフするボタンが設けられている。
【0031】
イミテーション気泡発生装置12には、下部に複数の小さい孔が設けられたパイプが設置され、パイプに空気を供給することにより、孔から気泡をシリコンオイル中に発生させる。更に、イミテーション気泡発生装置12の下部には、イミテーション気泡発生装置12をライトアップするライトアップLEDが設けられている。イミテーション気泡発生装置12による気泡発生音により酸素濃縮装置10の駆動、特に真空ポンプ156による騒音をマスクすることができ、リラックス効果を高めることができる。この騒音のマスクについては、図5で詳細に説明する。また、このイミテーション気泡発生装置12や、フロントパネル11の形状などにより、酸素濃縮装置10の外観から購買意欲を促進させることができる。尚、ライトアップLEDによる光は、水色、ピンクなど、利用者が視覚的にリラックスできる色の光が用いられ、光の色を利用者により設定変更するようにしてもよい。
【0032】
LEDパネル13は、酸素濃縮装置10を制御するCPUに接続され、酸素濃度、温度、湿度等の表示や、電源のオン、オフを示すランプの点灯を行う。マイナスイオン用電極14は、マイナスイオン用電源17に接続され、マイナスイオンを発生して放出23する。例えば、マイナスイオン用電極14は、CPUの制御によりマイナスイオンのレベルが所定値より下がった場合、マイナスイオンを放出するようにしてもよい。尚、マイナスイオン用電極14に限定されることなく、α波を検出、発生する装置を設けるようにしてもよい。
【0033】
発生ユニット15は、酸素富化膜、真空ポンプ、TEクーラー、第1、2ファン152、153等を有し、エアーコネクター24と接続されている。O発生ユニット15は、室内空気を吸引して高濃度酸素を吐出すると共に、TEクーラーや真空ポンプの熱と酸素富化膜から発生したNを排出する。尚、O発生ユニット15の内部構造については、図2で詳細に説明する。
【0034】
AC/DC電源装置16は、CPUの制御に基づいて、O発生ユニット15やLEDパネル13等に電源を供給し、各構成が駆動される。エアーコネクター24は、O発生ユニット15から吐出された高密度酸素の空気をヘッドセット25へ供給する。温度センサー35は、室内の温度を検出し、検出結果をCPUに提供する。湿度センサー36は、室内の湿度を検出し、検出結果をCPUに提供する。ヘッドセット25は、高密度酸素の空気を吐出するノズルを有し、利用者の頭部に設置してノズルから利用者の鼻腔の近辺にその高濃度酸素の空気を提供する。
【0035】
次に、酸素濃縮装置10により高濃度酸素を吐出するまでの空気の流れを説明する。先ず、酸素濃縮装置10のO発生ユニット15の左側から、真空ポンプにより室内空気18が吸引される。O発生ユニット15では酸素富化膜を介して高濃度酸素の空気がTEクーラーへ吐出され、高濃度酸素の空気の湿気が排除される。湿気が排除された高濃度酸素の空気は、エアーコネクター24から吐出される。また、O発生ユニット15の第1ファン152から、TEクーラー、真空ポンプの熱が排出され、第2ファン153から酸素富化膜により排出されたNが排出される。尚、O発生ユニット15内の各構成の配置及び高濃度酸素の空気の吐出、熱の排出、Nの排出における流量、方向は上記に限定されるだけでなく、熱の排出、Nの排出における流量、方向が、吸引された室内空気の流量、方向とほぼ等しくなるように、流路での抵抗を最小限にした配置であれば他の配置でも適応可能である。このように、流路での抵抗を最小限にした配置にすることにより、効率的に最適な高濃度酸素の空気を吐出させることができる。
【0036】
このように、O発生ユニット15内の真空ポンプで吸引した室内空気を酸素富化膜から高密度酸素の空気を吐出し、TEクーラーにより高密度酸素の空気を冷却して湿気を結露させて高密度酸素の空気中の湿気を排除することにより、ヘッドセットの管の水抜きなど、酸素濃縮装置10を最良な状態に維持するための処置を行なうことなく、湿気を排除した最適な高濃度酸素の空気を吐出させることができる。
【0037】
次に、O発生ユニット15の内部構造について説明する。
【0038】
図2は、本発明のO発生ユニットの内部を示すブロック構成図である。図2において、O発生ユニット15は、クールサイドとホットサイドの2つの空間を有し、室内空気160の吸引口となるプレフィルター150、第1ファン152と、TEクーラー155の冷却面と逆の面に発生する熱を冷却するヒートシンク154、高密度酸素の空気を冷却するTEクーラー155、除湿装置158と、高濃度酸素の空気を吐出する酸素富化膜151と、室内空気160を吸引する真空ポンプ156と、N空気162を排出する第2ファン153と、ホットサイドの熱気163を排出する通風口157とで構成されている。また、TEクーラー155はペルチェ素子で構成され、ヒートシンク154によりTEクーラー155の熱を発生する面が冷却される。
【0039】
先ず、クールサイド側では真空ポンプ156の駆動によりプレフィルター150から室内空気160が吸引され、酸素富化膜151を介して吐出された高濃度酸素の空気が除湿装置158に供給される。除湿装置158内で、TEクーラー155により高濃度酸素の空気が冷却され、湿気が結露することにより湿気がマスクされる。湿気がマスクされた高濃度酸素の空気は、吐出口161から吐出される。このとき、第2ファン153から、酸素富化膜151を介して排出されたN空気162が排出される。ホットサイド側では、ヒートシンク154、真空ポンプ156の駆動により発生した熱を、第1ファン152から吸引された室内空気160により冷却し、ホットサイドの熱気163として通風口157から排出する。
【0040】
このように、酸素富化膜151を介して吐出された高濃度酸素の空気が除湿装置158内で、TEクーラー155により高濃度酸素の空気が冷却され、湿気が結露することにより湿気をマスクすることにより、ヘッドセットの管の水抜きなど、酸素濃縮装置10を最良な状態に維持するための処置を行なうことなく、湿気を排除した最適な高濃度酸素の空気を吐出させることができる。
【0041】
次に、除湿装置158の機能について詳細に説明する。図3は、除湿装置の断面と、除湿装置の騒音マスク機能を示すフィルター等価回路とを示す図である。図3(A)は除湿装置158の断面を示している。図3(A)において、除湿装置158は、TEクーラー155の下面に設置され、TEクーラー155の上面にヒートシンク154が設置されている。除湿装置158は、酸素富化膜151を介して吐出された湿気を含む高濃度酸素の空気(40%O)165がパイプ60を通して供給され、ヒートシンク154及びTEクーラー155による冷却により、TEクーラー155の設置面に水滴167が発生する。湿気がマスクされた高濃度酸素の空気166は、パイプ61を通して吐出される。また、除湿装置158に溜まった水滴167は排出口168から排出される。このように、除湿装置158に酸素富化膜151からの高濃度酸素の空気を通過させることにより、湿気を排除することができると共に、更に酸素濃度を高めることができる。
【0042】
図3(B)は除湿装置158の騒音マスク機能を示すフィルター等価回路図である。図3(B)において、除湿装置158は、入力側のパイプ60、出力側のパイプ61の断面積を抵抗Rとし、除湿装置158の容量をCとして機械的なローパスフィルター等価回路を構成している。ここでは、f=πLCR/2、L=8ρ/πr、C=40X40V10=16Cm、R=8μ/πrとし、一次の音響フィルターを構成するものとする。従って、除湿装置158が機械的なローパスフィルターを構成することにより、真空ポンプ156の吸引時に発生する脈動を平滑化し軽減する、即ち、真空ポンプ156の駆動により発生する振動をマスクすることができる。
【0043】
次に、酸素濃縮装置10の電力供給に関して説明する。図4は、本発明の酸素濃縮装置の電力供給に関するブロック構成図である。図4において、酸素濃縮装置10のAC/DC電源装置16では、ACアダプタ30から電源(100V)が供給され、CPU37の制御に応じて6Vの電源端子32、12Vの電源端子33を介して各構成へ電源が供給される。6Vの電源端子32は、温度センサー35、湿度センサー36、CPU37、イミテーション気泡発生装置12に接続されるトランジスタスイッチ41に接続され、各構成に電源が供給される。12Vの電源端子33は、真空ポンプ156、TEクーラー155、マイナスイオン電極14、第1ファン152、第2ファン153と接続されるトランジスタスイッチ41に接続され、各構成に電源が供給される。
【0044】
CPU37は、電源端子32から電源が供給され、温度センサー35、湿度センサー36と接続され、トランジスタスイッチ41を介して真空ポンプ156、TEクーラー155、マイナスイオン電極14、第1ファン152、第2ファン153、イミテーション気泡発生装置12と接続されている。CPU37は、接続された真空ポンプ156、TEクーラー155、マイナスイオン電極14、第1ファン152、第2ファン153、イミテーション気泡発生装置12をトランジスタスイッチ41により電源のオン、オフの制御を行う。CPU37は、温度センサー35、湿度センサー36から供給された信号に基づいて、トランジスタスイッチアレイ38に信号を供給する。トランジスタスイッチアレイ38は、CPU37から供給された信号に基づいて、LEDパネルボード39、ライトアップLED40に信号を供給する。LEDパネルボード39は、供給された信号に基づいて温度や湿度、吐出させる酸素濃度等を表示する。ライトアップLED40供給された信号に基づいて、イミテーション気泡発生装置12をライトアップする電源のオン、オフを行なう。
【0045】
このように、CPU37の制御により酸素濃縮装置10を駆動させ、酸素をマスクした高濃度酸素を吐出し、また、イミテーション気泡発生装置12を駆動させることにより、湿気を排除した高濃度酸素の空気を吐出させると共に、酸素濃縮装置の真空ポンプの駆動による騒音をイミテーション気泡の発生音によりマスクすることができる。尚、真空ポンプ156は、12Vの電源端子33からの電源により駆動が可能であるため、車に搭載可能な装置への改良など、派生開発が容易となる。
【0046】
次に、イミテーション気泡発生装置12の機能について説明する。図5は、イミテーション気泡の発生音により真空ポンプの騒音をマスクする概念を説明するための図である。図5に示すグラフは、縦軸を音響パワー(dB)とし、横軸を周波数(Hz)として騒音の特性を示している。図5(A)は、真空ポンプ156の吸引時に発生する騒音の特性のグラフであり、高周波数の騒音を示している。図5(B)は、イミテーション気泡発生装置12による気泡発生時の騒音の特性のグラフであり、低周波数の騒音を示している。図5(C)は、真空ポンプ156の吸引時に発生する騒音(図5(A))とイミテーション気泡発生装置12による気泡発生時の騒音(図5(B))とを合わせて示したグラフである。図5(D)は、真空ポンプ156の騒音とイミテーション気泡発生装置12の騒音との合成騒音特性を示している。真空ポンプ156の高周波数の騒音は、イミテーション気泡発生装置12の低周波数の騒音によりマスクされるため、図5(D)に示すように全体として騒音が小さくなる。このように、イミテーション気泡発生装置12の気泡発生音により、真空ポンプ156の吸引時の騒音をマスクすることができる。
【0047】
次に、酸素濃縮装置10の騒音対策について説明する。図6は、酸素濃縮装置の騒音対策の構成について説明するための図である。図6において、酸素濃縮装置10には、メインケース9の底面の所定箇所、例えば底面の4つの隅にゴム足70が設置されている。更に、O発生ユニット15の底面、及び真空ポンプ156の下部の2点にゴム足70が設置されている。従って、真空ポンプ156の駆動による振動及び騒音をゴム足70により緩衝することができる。また、メインケース9の外壁の厚みを3mm以上に形成したり、O発生ユニット15の内壁に吸音材(ウレタン系多孔質材)を貼ることにより、真空ポンプ156の駆動による振動及び騒音を吸収、緩衝することができる。
【0048】
次に、ヘッドセット25の設置位置と、ヘッドセット25の構成について説明する。図7は、本発明のヘッドセットの設置位置を示す斜視図である。図7(A)は、酸素濃縮装置10を上から見た図であり、図7(B)は、酸素濃縮装置10を斜め後方から見た図であり、図7(C)は、酸素濃縮装置10を後方正面から見た図である。ヘッドセット25は、酸素濃縮装置10を使用しない場合、酸素濃縮装置10の背面に設けられているフック26に掛けて設置される。このように、ヘッドセット25を酸素濃縮装置10の後方に設けられたフック26に掛けて収納することにより、場所を取ることなく利用者から見えない位置にコンパクトにヘッドセット25を収納することができ、酸素濃縮装置の外観をより良く見せることができる。
【0049】
図8は、本発明のヘッドセットを示す斜視図である。図8において、ヘッドセット25は、高濃度酸素の空気が吐出されるノズル28と、音楽などの音響を出力するヘッドフォン27と、酸素チューブ70とノズル28とを接続すると共に、ヘッドフォン27を固定する固定部69と、高濃度酸素の空気をノズル28に供給する酸素チューブ70とで構成される。図9は、本発明のヘッドセットの一部を示す分解斜視図である。図9において、固定部69には、ステレオプラグ65が差し込まれ、ステレオからの音響がヘッドフォン27に提供される。固定部69の側面には、アロマオイルを収納するアロマバスケット67と、アロマバスケット67を覆うカバー68とが嵌入されている。また、固定部69のもう一方の面には固定プレート66が嵌められ、ヘッドフォン27と固定される。
【0050】
このように、ヘッドセット25には酸素チューブ70の経路にアロマバスケット67を設けることにより、高濃度酸素の空気と共にアロマオイルの分子を吐出させ、利用者にリラックス効果を与えることができる。また、利用者がリラックスできる音楽をヘッドフォン27から出力することにより、酸素濃縮装置10から発生する騒音を聞くことなく、更にリラックス効果を高めることができる。
【0051】
このように、本発明の酸素濃縮装置10は、酸素富化膜151により真空ポンプで吸引した室内空気から高密度酸素の空気を吐出し、高密度酸素の空気を冷却して湿気を結露させ、高密度酸素の空気中の湿気を排除するヒートシンク154、TEクーラー155、除湿装置158とを有することにより、湿気を排除した高濃度酸素の空気を吐出させると共に、酸素濃縮装置の駆動による騒音をマスクし、リラックス効果を高めることができる。また、イミテーション気泡発生装置12、フロントパネル11等の形状により、外観から購買意欲を促進させることができる。
【0052】
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、酸素富化膜からの高密度酸素の空気を冷却して湿気を結露させ、上記高密度酸素の空気中の湿気を排除するクーラーを有することにより、湿気を排除した高濃度酸素の空気を吐出させると共に、酸素濃縮装置の駆動による騒音をマスクし、リラックス効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態に係る酸素濃縮装置における分解斜視図である。
【図2】本発明のO発生ユニットの内部を示すブロック構成図である。
【図3】除湿装置の断面と、除湿装置の騒音マスク機能を示すフィルター等価回路とを示す図である。
【図4】本発明の酸素濃縮装置の電力供給に関するブロック構成図である。
【図5】イミテーション気泡の発生音により真空ポンプの騒音をマスクする概念を説明するための図である。
【図6】酸素濃縮装置の騒音対策の構成について説明するための図である。
【図7】本発明のヘッドセットの設置位置を示す斜視図である。
【図8】本発明のヘッドセットを示す斜視図である。
【図9】本発明のヘッドセットの一部を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
9 メインケース
10 酸素濃縮装置
11 フロントパネル
12 イミテーション気泡発生装置
13 LEDパネル
14 マイナスイオン用電極
15 O発生ユニット
16 AC/DC電源装置
17 マイナスイオン用電源
24 エアーコネクター
25 ヘッドセット
26 フック
27 ヘッドフォン
28 ノズル
30 ACアダプタ
35 温度センサー
36 湿度センサー
37 CPU
38 トランジスタスイッチアレイ
39 LEDパネルボード
40 ライトアップLED
41 トランジスタスイッチ
65 ステレオプラグ
67 アロマバスケット
68 カバー
69 固定部
70 酸素チューブ
150 プレフィルター
151 酸素富化膜
152 第1ファン
153 第2ファン
154 ヒートシンク
155 TEクーラー
156 真空ポンプ
157 通風口
158 除湿装置
161 吐出口
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an oxygen concentrator, and more particularly to an oxygen concentrator that discharges air having a high oxygen concentration using an oxygen-enriched membrane and a vacuum pump.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there is an oxygen concentrator that discharges nitrogen from room air sucked by a vacuum pump using an oxygen-enriched membrane and discharges high-density oxygen air. When a user inhales a high-concentration oxygen air discharged from an oxygen concentrator at a predetermined flow rate, a diet effect similar to that when oxygen is taken in by aerobic exercise to burn fat can be expected.
Not only that, it helps maintain skin elasticity and prevents skin dullness, promotes basal metabolism and metabolism, relieves allergic symptoms, and relieves hangover and refreshes. be able to.
[0003]
However, such oxygen concentrators are mostly used mainly for the purpose of respiratory assistance in daily life and early improvement of cardiopulmonary diseases as part of health care. In addition, since conventional oxygen concentrators are large and take up installation space, general healthy people are not widely used as auxiliary equipment that can be used at home for the purpose of beauty, relaxation, and health maintenance as described above. is the current situation.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional oxygen concentrator, when oxygen is concentrated by sucking with a vacuum pump for a long time, according to the principle of oxygen concentration of the oxygen-enriched membrane, when the humidity in the air passes through the membrane and is released into the air, Condensation occurs because the compressed air expands rapidly. The condensed water droplets are ejected through a nasal cannula or headset tube that discharges high-concentration oxygen air, and when oxygen is sucked, the discharge port is clogged with water and oxygen cannot be released, giving the user uncomfortable feeling. There was a problem that it was.
[0005]
In addition, since water droplets remain in the nasal cannula and the tube of the headset after oxygen suction, various germs will propagate from the water droplets. Therefore, using antibacterial tubes to prevent the growth of germs increases costs and requires measures such as draining the nasal cannula and headset tube to keep the oxygen concentrator in the best condition. There is a problem that the time and effort for doing so becomes complicated.
[0006]
In addition, the conventional oxygen concentrator has a mechanical pulsation driven by a vacuum pump, and noise is generated at the discharge port during oxygen suction, which makes the user uncomfortable and difficult to provide a relaxing effect. There was a problem.
[0007]
In addition, the conventional oxygen concentrator has a problem that the medical device has a unique inorganic appearance, which may reduce the willingness to purchase, and may cause discomfort during use.
[0008]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an oxygen concentrator that can discharge high-concentration oxygen air excluding moisture, mask noise caused by driving of the oxygen concentrator, and enhance the relaxation effect.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides a vacuum pump for sucking room air and oxygen for discharging high-density oxygen air from the room air sucked by the vacuum pump. An oxygen concentrator having an enriched film is provided with a cooler that cools the high-density oxygen air to condense moisture and eliminates the moisture in the high-density oxygen air.
[0010]
In such an oxygen concentrator, moisture is eliminated by having a cooler that cools the high-density oxygen air from the oxygen-enriched membrane to condense the moisture and eliminate the moisture in the high-density oxygen air. While discharging high-concentration oxygen air, it is possible to mask the noise caused by driving the oxygen concentrator and enhance the relaxation effect.
[0011]
From the viewpoint of masking noise generated when high-density oxygen air is discharged, the present invention is characterized in that the cooler cools the high-density oxygen air to remove moisture. It is good also as a structure which has the space to condense and comprises a mechanical low-pass filter with the pipe on the input side of the said space, the pipe on the output side of the said space, and the said space.
[0012]
In such an oxygen concentrator, a mechanical low-pass filter is composed of a pipe on the input side of the space that cools the high-density oxygen air of the cooler to condense moisture, a pipe on the output side of the space, and the space. By doing so, it is possible to mask noise generated when high-density oxygen air is discharged.
[0013]
From the viewpoint of masking high-frequency noise generated by driving a vacuum pump, the present invention provides a bubble generating device that generates bubbles in silicon oil sealed in a predetermined container as described in claim 3. It is good also as a structure which masks the high frequency noise generated by the drive of the said vacuum pump with the low frequency sound at the time of the said bubble generation by the said bubble generator.
[0014]
In such an oxygen concentrator, the low-frequency sound generated when bubbles are generated by the bubble generator masks high-frequency noise generated by driving the vacuum pump, thereby masking the vacuum pump noise and generating bubbles. The relaxation effect can be enhanced by the device.
[0015]
From the viewpoint of making the flow rate and outflow direction of the air to be sucked and discharged substantially equal, the present invention provides the indoor air sucked into the oxygen-enriched film and the oxygen-enriched film as described in claim 4. The flow rate and outflow direction of the high-concentration nitrogen exhausted from the membrane may be substantially equal.
[0016]
In such an oxygen concentrator, the flow rate and outflow direction of the indoor air sucked into the oxygen-enriched membrane and the high-concentration nitrogen air exhausted from the oxygen-enriched membrane are made substantially equal to each other efficiently. Optimal high-concentration oxygen air can be discharged.
[0017]
From the viewpoint of efficiently providing high-concentration oxygen air to the user by wearing the headset, the present invention is fixed to the user's head as described in claim 5, It is good also as a structure which has a headset which has a nozzle which exhales the air of the said high density oxygen in the nasal cavity vicinity.
[0018]
Such an oxygen concentrator has a headset having a nozzle that is fixed to the user's head and discharges high-density oxygen air in the vicinity of the user's nasal cavity. High concentration oxygen air can be provided to the user.
[0019]
From the viewpoint of enhancing the relaxation effect, the present invention provides an aroma basket in which the headset stores aroma oil in a flow path for supplying the high-density oxygen air to the nozzle. The aroma oil molecules may be discharged together with the high-density oxygen air.
[0020]
In such an oxygen concentrator, the relaxation effect can be enhanced by discharging aroma oil molecules and high-density oxygen air into a flow path in which the headset supplies high-density oxygen air to the nozzle.
[0021]
From the viewpoint of masking noise and enhancing the relaxation effect, the present invention includes an audio signal output means for outputting an audio signal to the user's ear as described in claim 7. The audio signal may mask noise generated by driving the oxygen concentrator.
[0022]
In such an oxygen concentrator, by masking the noise generated by driving the oxygen concentrator by the audio signal from the signal output means of the headset, the noise can be masked and the relaxation effect can be enhanced. .
[0023]
From the viewpoint of generating negative ions in the air, the present invention may include a negative ion generator for generating negative ions as described in claim 8.
[0024]
In such an oxygen concentrator, the relaxation effect can be enhanced by having a negative ion generator that generates negative ions.
[0025]
From the viewpoint of masking the noise of the oxygen concentrator, the present invention includes a lower part of the vacuum pump and a lower part of the oxygen generation unit storing the vacuum pump and the oxygen-enriched film, as described in claim 9. And it is good also as a structure by which two or more rubber feet are installed in the lower part of the said oxygen concentrator.
[0026]
In such an oxygen concentrator, since two or more rubber feet are installed at the lower part of the vacuum pump, the lower part of the oxygen generation unit, and the lower part of the oxygen concentrator, noise generated by the oxygen concentrator can be reduced. Can be buffered.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0028]
FIG. 1 is an exploded perspective view of an oxygen concentrator according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, an oxygen concentrating device 10 is a device that sucks indoor air and discharges high-density oxygen air in which oxygen in the indoor air is concentrated, and mainly includes a main case 9 in which each component is housed. A front panel 11 covering the front surface of the oxygen concentrator 10, an imitation bubble generator 12 for generating bubbles in silicon oil sealed in a predetermined container, an LED panel 13 for displaying the oxygen concentration, etc. A negative ion electrode 14 for generating ions, an O 2 generation unit 15 that discharges high-concentration oxygen, an AC / DC power supply device 16 that supplies power to each component, a negative ion power source 17, and a high density Air connector 24 for supplying oxygen air to headset 25, temperature sensor 35 for detecting temperature, humidity sensor 36 for detecting humidity, and use And a headset 25 for a person to suck high concentration oxygen. Here, it is assumed that air of high concentration oxygen having a concentration of about 40% oxygen is discharged.
[0029]
Next, each component of the oxygen concentrator 10 will be described in detail.
[0030]
Inside the main case 9, the components of the oxygen concentrator 10 are housed, and an air connector 24 is installed at the top. The front panel 11 is a panel that covers the front surface of the oxygen concentrator 10, and is provided with a display that displays detection results of temperature, humidity, and oxygen concentration, and a button that turns on / off driving of the oxygen concentrator 10.
[0031]
The imitation bubble generating device 12 is provided with a pipe having a plurality of small holes formed in the lower portion thereof, and air is generated in the silicon oil from the holes by supplying air to the pipe. Furthermore, a light-up LED for illuminating the imitation bubble generator 12 is provided below the imitation bubble generator 12. The noise generated by the imitation bubble generating device 12 can mask the driving of the oxygen concentrating device 10, particularly the noise generated by the vacuum pump 156, and the relaxation effect can be enhanced. The noise mask will be described in detail with reference to FIG. Further, the willingness to purchase can be promoted from the appearance of the oxygen concentrator 10 by the imitation bubble generator 12 and the shape of the front panel 11. The light emitted from the light-up LED is light of a color that can be visually relaxed by the user, such as light blue or pink, and the light color may be set and changed by the user.
[0032]
The LED panel 13 is connected to a CPU that controls the oxygen concentrator 10, and displays an oxygen concentration, temperature, humidity, and the like, and lights a lamp that indicates power on / off. The negative ion electrode 14 is connected to a negative ion power source 17 to generate and release 23 negative ions. For example, the negative ion electrode 14 may emit negative ions when the level of negative ions falls below a predetermined value under the control of the CPU. Note that the present invention is not limited to the negative ion electrode 14, and a device for detecting and generating an α wave may be provided.
[0033]
The O 2 generation unit 15 includes an oxygen-enriched film, a vacuum pump, a TE cooler, first and second fans 152 and 153, and the like, and is connected to the air connector 24. The O 2 generation unit 15 sucks room air and discharges high-concentration oxygen, and discharges N 2 generated from the heat of the TE cooler and the vacuum pump and the oxygen-enriched film. The internal structure of the O 2 generation unit 15 will be described in detail with reference to FIG.
[0034]
The AC / DC power supply device 16 supplies power to the O 2 generation unit 15, the LED panel 13, and the like based on the control of the CPU, and each component is driven. The air connector 24 supplies high-density oxygen air discharged from the O 2 generation unit 15 to the headset 25. The temperature sensor 35 detects the indoor temperature and provides the detection result to the CPU. The humidity sensor 36 detects the humidity in the room and provides the detection result to the CPU. The headset 25 has a nozzle that discharges high-density oxygen air, and is installed on the user's head to provide the high-concentration oxygen air from the nozzle to the vicinity of the user's nasal cavity.
[0035]
Next, the flow of air until high concentration oxygen is discharged by the oxygen concentrator 10 will be described. First, room air 18 is sucked from the left side of the O 2 generation unit 15 of the oxygen concentrator 10 by a vacuum pump. In the O 2 generation unit 15, high-concentration oxygen air is discharged to the TE cooler through the oxygen-enriched film, and the humidity of the high-concentration oxygen air is eliminated. The high-concentration oxygen air from which moisture has been removed is discharged from the air connector 24. Further, the heat of the TE cooler and the vacuum pump is discharged from the first fan 152 of the O 2 generation unit 15, and N 2 discharged from the second fan 153 by the oxygen-enriched film is discharged. It should be noted that the arrangement of each component in the O 2 generation unit 15 and the flow rate and direction in discharging high-concentration oxygen air, discharging heat, and discharging N 2 are not limited to the above, but also discharging heat, N 2 Other arrangements can be applied as long as the resistance in the flow path is minimized so that the flow rate and direction in the discharge of air is substantially equal to the flow rate and direction of the sucked room air. As described above, by arranging the resistance in the flow path to a minimum, it is possible to efficiently discharge the optimum high-concentration oxygen air.
[0036]
In this way, the indoor air sucked by the vacuum pump in the O 2 generation unit 15 is discharged from the oxygen-enriched film, and the high-density oxygen air is cooled by the TE cooler to condense the moisture. By eliminating moisture in the air of high-density oxygen, the optimal high concentration that eliminates moisture without taking measures to maintain the oxygen concentrator 10 in the best condition, such as draining the tube of the headset Oxygen air can be discharged.
[0037]
Next, the internal structure of the O 2 generation unit 15 will be described.
[0038]
FIG. 2 is a block diagram showing the inside of the O 2 generation unit of the present invention. In FIG. 2, the O 2 generation unit 15 has two spaces, a cool side and a hot side, and is opposite to the cooling surface of the pre-filter 150, the first fan 152, and the TE cooler 155 that serve as a suction port for the indoor air 160. A heat sink 154 that cools the heat generated on the surface, a TE cooler 155 that cools high-density oxygen air, a dehumidifier 158, an oxygen-enriched film 151 that discharges high-concentration oxygen air, and indoor air 160 are sucked in. A vacuum pump 156, a second fan 153 that discharges N 2 air 162, and a ventilation port 157 that discharges hot-side hot air 163. The TE cooler 155 is composed of a Peltier element, and the heat generating surface of the TE cooler 155 is cooled by the heat sink 154.
[0039]
First, on the cool side, the room air 160 is sucked from the pre-filter 150 by the driving of the vacuum pump 156, and the high-concentration oxygen air discharged through the oxygen-enriched film 151 is supplied to the dehumidifier 158. In the dehumidifier 158, the high-concentration oxygen air is cooled by the TE cooler 155, and the moisture is masked by the condensation of moisture. The high-concentration oxygen air masked with moisture is discharged from the discharge port 161. At this time, the N 2 air 162 discharged from the second fan 153 through the oxygen-enriched film 151 is discharged. On the hot side, the heat generated by driving the heat sink 154 and the vacuum pump 156 is cooled by the indoor air 160 sucked from the first fan 152, and discharged from the ventilation port 157 as hot air 163.
[0040]
As described above, the high-concentration oxygen air discharged through the oxygen-enriched film 151 is cooled in the dehumidifier 158 by the TE cooler 155, and the moisture condenses to mask the moisture. As a result, it is possible to discharge the optimum high-concentration oxygen air from which moisture has been removed without performing a procedure for maintaining the oxygen concentrator 10 in the optimum state, such as draining the tube of the headset.
[0041]
Next, the function of the dehumidifier 158 will be described in detail. FIG. 3 is a diagram showing a cross section of the dehumidifying device and a filter equivalent circuit showing a noise mask function of the dehumidifying device. FIG. 3A shows a cross section of the dehumidifier 158. In FIG. 3A, the dehumidifying device 158 is installed on the lower surface of the TE cooler 155, and the heat sink 154 is installed on the upper surface of the TE cooler 155. The dehumidifier 158 is supplied with high-concentration oxygen air (40% O 2 ) 165 containing moisture discharged through the oxygen-enriched film 151 through the pipe 60, and is cooled by the heat sink 154 and the TE cooler 155, thereby cooling the TE cooler. Water drops 167 are generated on the installation surface 155. The high-concentration oxygen air 166 masked with moisture is discharged through the pipe 61. Further, the water droplet 167 accumulated in the dehumidifier 158 is discharged from the discharge port 168. Thus, by passing the high-concentration oxygen air from the oxygen-enriched film 151 through the dehumidifier 158, moisture can be excluded and the oxygen concentration can be further increased.
[0042]
FIG. 3B is a filter equivalent circuit diagram illustrating the noise mask function of the dehumidifier 158. In FIG. 3B, the dehumidifying device 158 has a mechanical low-pass filter equivalent circuit in which the cross-sectional area of the input side pipe 60 and the output side pipe 61 is the resistance R, and the capacity of the dehumidifying device 158 is C. Yes. Here, f C = πLCR / 2, L = 8ρ / πr 2 , C = 40 × 40V10 = 16 Cm 2 , and R = 8 μ / πr 2 are assumed to constitute a primary acoustic filter. Therefore, when the dehumidifier 158 forms a mechanical low-pass filter, the pulsation generated when the vacuum pump 156 is sucked can be smoothed and reduced, that is, the vibration generated by the driving of the vacuum pump 156 can be masked.
[0043]
Next, power supply of the oxygen concentrator 10 will be described. FIG. 4 is a block diagram showing the power supply of the oxygen concentrator of the present invention. In FIG. 4, the AC / DC power supply device 16 of the oxygen concentrator 10 is supplied with power (100 V) from the AC adapter 30, and is controlled by the CPU 37 via the 6 V power terminal 32 and the 12 V power terminal 33. Power is supplied to the configuration. The 6V power supply terminal 32 is connected to a temperature sensor 35, a humidity sensor 36, a CPU 37, and a transistor switch 41 connected to the imitation bubble generating device 12, and power is supplied to each component. The 12V power supply terminal 33 is connected to the transistor switch 41 connected to the vacuum pump 156, the TE cooler 155, the negative ion electrode 14, the first fan 152, and the second fan 153, and power is supplied to each component.
[0044]
The CPU 37 is supplied with power from the power supply terminal 32 and is connected to the temperature sensor 35 and the humidity sensor 36, and via the transistor switch 41, the vacuum pump 156, the TE cooler 155, the negative ion electrode 14, the first fan 152, and the second fan 153, connected to the imitation bubble generator 12. The CPU 37 controls the power supply ON / OFF of the connected vacuum pump 156, TE cooler 155, negative ion electrode 14, first fan 152, second fan 153, and imitation bubble generator 12 using the transistor switch 41. The CPU 37 supplies a signal to the transistor switch array 38 based on the signals supplied from the temperature sensor 35 and the humidity sensor 36. The transistor switch array 38 supplies a signal to the LED panel board 39 and the light-up LED 40 based on the signal supplied from the CPU 37. The LED panel board 39 displays temperature, humidity, oxygen concentration to be discharged, and the like based on the supplied signal. Based on the signal supplied to the light-up LED 40, the power supply for lighting up the imitation bubble generator 12 is turned on and off.
[0045]
In this way, the oxygen concentrator 10 is driven under the control of the CPU 37 to discharge high-concentration oxygen masked with oxygen, and the imitation bubble generator 12 is driven to remove high-concentration oxygen air excluding moisture. While discharging, the noise due to the drive of the vacuum pump of the oxygen concentrator can be masked by the sound generated by the imitation bubbles. Since the vacuum pump 156 can be driven by the power from the 12V power terminal 33, derivative development such as improvement to a device that can be mounted on a vehicle is facilitated.
[0046]
Next, the function of the imitation bubble generator 12 will be described. FIG. 5 is a diagram for explaining the concept of masking the noise of the vacuum pump by the sound generated by imitation bubbles. The graph shown in FIG. 5 shows noise characteristics with the vertical axis representing acoustic power (dB) and the horizontal axis representing frequency (Hz). FIG. 5A is a graph of the characteristics of noise generated during suction by the vacuum pump 156, and shows high frequency noise. FIG. 5B is a graph of noise characteristics when bubbles are generated by the imitation bubble generator 12, and shows low-frequency noise. FIG. 5C is a graph showing the noise generated when the vacuum pump 156 is sucked (FIG. 5A) and the noise generated when bubbles are generated by the imitation bubble generator 12 (FIG. 5B). is there. FIG. 5D shows a combined noise characteristic of the noise of the vacuum pump 156 and the noise of the imitation bubble generator 12. Since the high frequency noise of the vacuum pump 156 is masked by the low frequency noise of the imitation bubble generator 12, the noise is reduced as a whole as shown in FIG. In this way, the noise generated during the suction of the vacuum pump 156 can be masked by the bubble generation sound of the imitation bubble generator 12.
[0047]
Next, noise countermeasures for the oxygen concentrator 10 will be described. FIG. 6 is a diagram for explaining the configuration of the noise countermeasure of the oxygen concentrator. In FIG. 6, the oxygen concentrator 10 is provided with rubber feet 70 at predetermined locations on the bottom surface of the main case 9, for example, at four corners of the bottom surface. Further, rubber feet 70 are installed at two points on the bottom surface of the O 2 generation unit 15 and the lower portion of the vacuum pump 156. Therefore, vibration and noise due to the driving of the vacuum pump 156 can be buffered by the rubber feet 70. Further, by forming the outer wall thickness of the main case 9 to 3 mm or more, or by attaching a sound absorbing material (urethane-based porous material) to the inner wall of the O 2 generation unit 15, vibration and noise due to driving of the vacuum pump 156 are absorbed. Can be buffered.
[0048]
Next, the installation position of the headset 25 and the configuration of the headset 25 will be described. FIG. 7 is a perspective view showing the installation position of the headset of the present invention. FIG. 7A is a view of the oxygen concentrator 10 viewed from above, FIG. 7B is a view of the oxygen concentrator 10 viewed obliquely from the rear, and FIG. 7C is an oxygen concentrator. It is the figure which looked at the apparatus 10 from the back front. When the oxygen concentrator 10 is not used, the headset 25 is installed on a hook 26 provided on the back surface of the oxygen concentrator 10. Thus, by storing the headset 25 on the hook 26 provided at the rear of the oxygen concentrator 10, the headset 25 can be stored compactly in a position that is not visible to the user without taking up space. The appearance of the oxygen concentrator can be shown better.
[0049]
FIG. 8 is a perspective view showing the headset of the present invention. In FIG. 8, a headset 25 connects a nozzle 28 through which high-concentration oxygen air is discharged, a headphone 27 that outputs sound such as music, an oxygen tube 70 and the nozzle 28, and fixes the headphone 27. The fixing unit 69 and an oxygen tube 70 that supplies high-concentration oxygen air to the nozzle 28 are configured. FIG. 9 is an exploded perspective view showing a part of the headset of the present invention. In FIG. 9, a stereo plug 65 is inserted into the fixed portion 69, and sound from the stereo is provided to the headphones 27. An aroma basket 67 that stores aroma oil and a cover 68 that covers the aroma basket 67 are fitted on the side surface of the fixed portion 69. A fixing plate 66 is fitted on the other surface of the fixing portion 69 and fixed to the headphone 27.
[0050]
In this way, by providing the headset 25 with the aroma basket 67 in the path of the oxygen tube 70, it is possible to discharge molecules of aroma oil together with high-concentration oxygen air to give the user a relaxing effect. Further, by outputting music that the user can relax from the headphones 27, the relaxation effect can be further enhanced without hearing the noise generated from the oxygen concentrator 10.
[0051]
Thus, the oxygen concentrator 10 of the present invention discharges high-density oxygen air from the indoor air sucked by the vacuum pump by the oxygen-enriched film 151, cools the high-density oxygen air, and condenses moisture. By having the heat sink 154, the TE cooler 155, and the dehumidifying device 158 that eliminate the moisture in the high-density oxygen air, the high-concentration oxygen air that excludes the moisture is discharged, and the noise caused by the driving of the oxygen concentrator is masked. And can enhance the relaxation effect. Moreover, purchase willingness can be promoted from the appearance by the shapes of the imitation bubble generating device 12, the front panel 11, and the like.
[0052]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, moisture is removed by cooling the high-density oxygen air from the oxygen-enriched film to condense the moisture, and removing the moisture in the high-density oxygen air. In addition to discharging the high-concentration oxygen air, it is possible to mask the noise caused by the driving of the oxygen concentrator and enhance the relaxation effect.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of an oxygen concentrator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing the inside of the O 2 generation unit of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a cross section of a dehumidifying device and a filter equivalent circuit showing a noise mask function of the dehumidifying device.
FIG. 4 is a block configuration diagram relating to power supply of the oxygen concentrator of the present invention.
FIG. 5 is a diagram for explaining the concept of masking the vacuum pump noise by the sound generated by imitation bubbles.
FIG. 6 is a diagram for explaining a configuration of noise countermeasures in the oxygen concentrator.
FIG. 7 is a perspective view showing an installation position of the headset of the present invention.
FIG. 8 is a perspective view showing the headset of the present invention.
FIG. 9 is an exploded perspective view showing a part of the headset of the present invention.
[Explanation of symbols]
9 Main case 10 Oxygen concentrator 11 Front panel 12 Imitation bubble generator 13 LED panel 14 Negative ion electrode 15 O 2 generator unit 16 AC / DC power supply 17 Negative ion power supply 24 Air connector 25 Headset 26 Hook 27 Headphone 28 Nozzle 30 AC adapter 35 Temperature sensor 36 Humidity sensor 37 CPU
38 Transistor switch array 39 LED panel board 40 Light-up LED
41 Transistor switch 65 Stereo plug 67 Aroma basket 68 Cover 69 Fixing part 70 Oxygen tube 150 Prefilter 151 Oxygen-enriched film 152 First fan 153 Second fan 154 Heat sink 155 TE cooler 156 Vacuum pump 157 Ventilation port 158 Dehumidification device 161 Discharge port

Claims (10)

室内空気を吸引する真空ポンプと、
上記真空ポンプの吸引側に接続されて上記真空ポンプで吸引されることにより上記室内空気から高密度酸素の空気を上記真空ポンプ側に吐出する酸素富化膜と、
上記真空ポンプの吐出側に配置され、上記高密度酸素の空気を冷却して湿気を結露させることで上記高密度酸素の空気中の湿気を排除するクーラーと、を有する酸素濃縮装置であって、
上記クーラーは、上記高密度酸素の空気が導入される空間を形成する除湿装置と、上記除湿装置に設置される冷却装置とからなり、上記冷却装置により冷却された上記除湿装置の内壁面に結露した水滴をそのまま上記空間内に滞留させることで上記高密度酸素の空気中の湿気を排除すると共に、上記除湿装置の形成する空間により上記真空ポンプの騒音を低減し、
上記除湿装置は、上記酸素富化膜へ吸引される上記室内空気と、上記酸素富化膜から排出される高濃度窒素の空気とが流れる第1流路内に配置され、
上記冷却装置は、ペルチェ素子からなり、
上記ペルチェ素子の発熱および上記真空ポンプの発熱を冷却した後の熱気が流れる第2流路を、上記第1流路から独立した別の流路として設けることを特徴とする酸素濃縮装置。
A vacuum pump for sucking room air;
An oxygen-enriched film that is connected to the suction side of the vacuum pump and is sucked by the vacuum pump to discharge high-density oxygen air from the room air to the vacuum pump side ;
Is disposed on the discharge side of the vacuum pump, an oxygen concentrator having a cooler to eliminate moisture in the air in the high-density oxygen Rukoto to condensation moisture by cooling the air of the high-density oxygen ,
The cooler includes a dehumidifying device that forms a space into which the high-density oxygen air is introduced, and a cooling device installed in the dehumidifying device, and condensation is formed on an inner wall surface of the dehumidifying device cooled by the cooling device. The moisture in the high-density oxygen air is eliminated by retaining the water droplets in the space as they are, and the noise of the vacuum pump is reduced by the space formed by the dehumidifier ,
The dehumidifying device is disposed in a first flow path through which the indoor air sucked into the oxygen-enriched film and high-concentration nitrogen air discharged from the oxygen-enriched film flow.
The cooling device comprises a Peltier element,
An oxygen concentrating apparatus , wherein a second flow path through which hot air after cooling the heat generated by the Peltier element and the heat generated by the vacuum pump flows is provided as another flow path independent of the first flow path .
上記冷却装置は、上記除湿装置の上部に設置され、
上記クーラーは、上記除湿装置の上部内壁面に結露させることを特徴とする請求項1記載の酸素濃縮装置。
The cooling device is installed on top of the dehumidifying device,
The oxygen concentrator according to claim 1, wherein the cooler causes condensation on an upper inner wall surface of the dehumidifier.
上記クーラーは、上記高密度酸素の空気を冷却して湿気を結露させる空間を有し、
上記空間の入力側のパイプと、上記空間の出力側のパイプと、上記空間とにより機械的なローパスフィルターを構成することを特徴とする請求項1又は2記載の酸素濃縮装置。
The cooler has a space for cooling the high-density oxygen air to condense moisture;
3. The oxygen concentrator according to claim 1, wherein a mechanical low-pass filter is constituted by the pipe on the input side of the space, the pipe on the output side of the space, and the space.
所定の容器に封入されたシリコンオイル内で気泡を発生させる気泡発生装置を有し、
上記気泡発生装置による上記気泡発生時の低周波数の音響で、上記真空ポンプの駆動により発生する高周波数の騒音をマスクすることを特徴とする請求項1乃至いずれか一項記載の酸素濃縮装置。
Having a bubble generating device for generating bubbles in silicon oil sealed in a predetermined container;
It said by an acoustic low frequency when said bubble generating bubble generator, oxygen concentrator according to claim 1 to 3 any one, characterized in that masking the noise high frequency generated by the driving of the vacuum pump .
上記酸素富化膜へ吸引される上記室内空気と、上記酸素富化膜から排出される高濃度窒素の空気との流量及び流出方向を略等しくすることを特徴とする請求項1乃至いずれか一項記載の酸素濃縮装置。And the indoor air sucked into the oxygen enrichment membrane, any one of claims 1 to 4, characterized in that substantially equal the flow rate and direction of flow of the air in the high concentration nitrogen discharged from the oxygen-enriched layer The oxygen concentrator according to one item. 利用者の頭部に固定し、上記利用者の鼻腔近辺に上記高密度酸素の空気を吐力するノズルを有するヘッドセットを有することを特徴とする請求項1乃至いずれか一項記載の酸素濃縮装置。The oxygen according to any one of claims 1 to 5, further comprising: a headset having a nozzle fixed to a user's head and capable of exhaling the high-density oxygen air in the vicinity of the user's nasal cavity. Concentrator. 上記ヘッドセットは、上記ノズルへ上記高密度酸素の空気を供給する流路中にアロマオイルを貯蔵するアロマバスケットを有し、
上記高密度酸素の空気と共に上記アロマオイルの分子を吐出させることを特徴とする請求項記載の酸素濃縮装置。
The headset has an aroma basket for storing aroma oil in a flow path for supplying the high-density oxygen air to the nozzle,
7. The oxygen concentrator according to claim 6 , wherein the aroma oil molecules are discharged together with the high-density oxygen air.
上記ヘッドセットは、上記利用者の耳へオーディオ信号を出力するオーディオ信号出力手段を有し、
上記オーディオ信号により上記酸素濃縮装置の駆動により発生する騒音をマスクすることを特徴とする請求項又は記載の酸素濃縮装置。
The headset has an audio signal output means for outputting an audio signal to the user's ear,
8. The oxygen concentrator according to claim 6 or 7, wherein noise generated by driving the oxygen concentrator is masked by the audio signal.
マイナスイオンを発生させるマイナスイオン発生装置を有することを特徴とする請求項1乃至いずれか一項記載の酸素濃縮装置。The oxygen concentrator according to any one of claims 1 to 8, further comprising a negative ion generator that generates negative ions. 上記真空ポンプの下部と、上記真空ポンプ及び上記酸素富化膜を格納した酸素発生ユニットの下部と、上記酸素濃縮装置の下部とに、2つ以上のゴム足が設置されていることを特徴とする請求項1乃至いずれか一項記載の酸素濃縮装置。Two or more rubber feet are installed in the lower part of the vacuum pump, the lower part of the oxygen generation unit storing the vacuum pump and the oxygen-enriched film, and the lower part of the oxygen concentrator. The oxygen concentrator according to any one of claims 1 to 9 .
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