特許 7076612 循環補助装置を備えた酸素供給機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-05-19

(45)【発行日】2022-05-27

(54)【発明の名称】循環補助装置を備えた酸素供給機器

(51)【国際特許分類】

   A61M 16/00 20060101AFI20220520BHJP

   A61M 16/10 20060101ALI20220520BHJP

   A61H 23/02 20060101ALI20220520BHJP

【ＦＩ】

A61M16/00 305Z

A61M16/10 B

A61H23/02 360

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021089773

(22)【出願日】2021-05-28

【審査請求日】2021-05-28

(31)【優先権主張番号】110102271

(32)【優先日】2021-01-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

(73)【特許権者】

【識別番号】521232588

【氏名又は名称】慈佑醫學科技股▲分▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100102532

【弁理士】

【氏名又は名称】好宮 幹夫

(74)【代理人】

【識別番号】100194881

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 俊弘

(74)【代理人】

【識別番号】100215142

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 徹

(72)【発明者】

【氏名】楊文豐

【審査官】関本 達基

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２００４／００６９３０４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許第４１５５３５６（ＵＳ，Ａ）

【文献】特表２０１８－５３５０１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３６０６４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１３１１４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１７－５０６９６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｍ １６／００

Ａ６１Ｍ １６／１０

Ａ６１Ｈ ２３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

酸素濃度が周囲の大気以上の酸素含有ガスを、使用者が直接吸入できるよう使用者に供給すると同時に、前記使用者の特定部位での血液循環を促進する酸素供給機器であって、
電源と、
前記電源が提供する電気エネルギーを受けて、前記酸素含有ガスを供給するように配置された酸素含有ガス源と、
一端が前記酸素含有ガス源に接続されるガス導管と、
前記ガス導管の他端に接続される呼吸器と、
少なくとも一部を前記使用者の前記特定部位の表面に貼付するように配置される循環補助装置と、
を含み、
前記酸素含有ガスは、前記酸素含有ガス源から前記ガス導管を通って前記呼吸器に流入し、前記使用者の吸気部位に届き、
前記循環補助装置は、音波発振回路及び筐体を含み、前記音波発振回路は前記電源が提供する電気エネルギーを受けて２０Ｈｚ～１０ＭＨｚの周波数範囲内の振動を生成し、前記筐体は前記音波発振回路を防水的に取り囲む
ことを特徴とする酸素供給機器。

【請求項2】

前記酸素含有ガス源は、圧力スイング吸着式酸素生成器であることを特徴とする請求項１記載の酸素供給機器。

【請求項3】

前記音波発振回路は、圧電発振素子を含むことを特徴とする請求項１記載の酸素供給機器。

【請求項4】

前記音波発振回路が生成した振動は２０Ｈｚ～２ＭＨｚの周波数範囲内であることを特徴とする請求項１記載の酸素供給機器。

【請求項5】

前記音波発振回路が生成した振動は２０Ｈｚ～２０ＫＨｚの周波数範囲内であることを特徴とする請求項４記載の酸素供給機器。

【請求項6】

前記筐体はシリコーンからなることを特徴とする請求項１記載の酸素供給機器。

【請求項7】

前記循環補助装置は前記酸素供給機器に取外し可能に取付けられることを特徴とする請求項１記載の酸素供給機器。

【請求項8】

前記循環補助装置の振動を制御する制御部を更に含み、
前記制御部は、予め設定された電圧値に基づき前記循環補助装置の音波発振回路が生成する振動を制御することを特徴とする請求項１記載の酸素供給機器。

【請求項9】

前記使用者の身体の電位を平衡にする電位平衡装置を更に含み、
前記電位平衡装置は、導電部材と、接地板と、導線を含み、前記導電部材は前記使用者の身体に取付けられるように配置され、且つ前記導線を介して前記接地板に接続されることを特徴とする請求項１～８のいずれか一に記載の酸素供給機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は酸素供給機器に関し、特に酸素供給時に使用者の身体への局所的な血液循環を促進する補助機器を備える酸素供給機器に関する。

【背景技術】

【0002】

酸素供給機器の主な機能は、医療又はヘルスケアの用途のために酸素濃度が周囲大気よりも高い酸素含有ガス（以下、酸素含有ガスと称する）を使用者に供給する。通常大気中の酸素濃度は約２０％であるが、酸素濃度を約２５％から５０％まで高めると、使用者の激しい運動後の疲労回復やストレス解消に役立つ。また、より高い酸素濃度（例えば、７０％以上又は純酸素）は、例えば、呼吸に関する病気の治療又はヘルスケアに常用される。

【0003】

一般の酸素供給機器の酸素含有ガス供給方法としては、通常、以下のような方法がある。（１）圧力スイング吸着法（ＰＳＡ）：周囲の大気から酸素を抽出し、酸素供給機器内のモレキュラーシーブ機構によって周囲の大気中の窒素を吸収、濾過して、酸素濃度を高める効果が達成できる。（２）電気分解法：液体状の水を電気分解して水素と酸素を生成し、酸素部分を抽出して使用する。（３）貯蔵法：酸素を液体状態でボンベ又はタンクに高圧下で貯蔵し、必要に応じて放出して使用する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

使用者が吸入した酸素は、血液循環により全身に運ばれる。しかし、使用者の血液循環が遅い場合、または使用者の特定部位での血液循環が悪い場合、酸素供給機器が高い酸素濃度のガスを、使用者が吸入できるよう使用者に供給しても、血液循環が遅い又は効率が悪いために、酸素供給機器の効果を十分に発揮できないことがある。従って、酸素濃度が高いガスを使用者が吸入するよう直接供給するとともに、使用者の身体の特定部位での血液循環を補助することができれば、酸素供給機器の効果を高めることができる。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明によれば、酸素濃度が周囲の大気以上の酸素含有ガスを、直接使用者が吸入できるよう使用者に供給すると同時に、前記使用者の特定部位での血液循環を促進する酸素供給機器を提供する。前記酸素供給機器は、電源と、電源が提供する電気エネルギーを受けて酸素含有ガスを供給するように配置された酸素含有ガス源と、一端が酸素含有ガス源に接続されたガス導管と、ガス導管の他端に接続される呼吸器であって、酸素含有ガスが酸素含有ガス源からガス導管を介して呼吸器に流入して、使用者の吸気部位に供給する呼吸器と、少なくとも一部を使用者の前記特定部位の表面に貼付するように配置される循環補助装置とを含み、前記循環補助装置は、音波発振回路及び筐体を含み、前記音波発振回路は電源が提供する電気エネルギーを受けて２０Ｈｚ～１０ＭＨｚの周波数範囲内の振動を生成し、前記筐体は前記音波発振回路を防水的に取り囲む。

【0006】

別の本発明によれば、酸素供給機器は、更に制御部を含む。前記制御部は循環補助装置の振動を制御し、且つ予め設定された電圧値により循環補助装置の音波発振回路の振動を制御する。

【0007】

さらに別の本発明によれば、酸素供給機器は、更に前記使用者の身体の電位を平衡にする電位平衡装置を含む。前記電位平衡装置は、導電部材と、接地板と、導線を含む。導電部材は、使用者の身体に取付けられ、且つ導線を介して接地板に接続される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

本発明の図面において部材符号は、類似及び／又は同一の部材を表すために、重複して使用可能である。

【図1】本発明の実施例に係る酸素供給機器の概略図である。

【図2A】本発明の実施例に係る酸素含有ガス源の概略図である。

【図2B】本発明の実施例に係るガス導管の概略図である。

【図2C】本発明の実施例に係る呼吸器の断面図である。

【図3】本発明の実施例に係る循環補助装置の概略図である。

【図4】本発明の別の実施例に係る循環補助装置の概略図である。

【図5】本発明の実施例に係る音波発振回路の概略図である。

【図6】本発明の別の実施例に係る酸素供給機器の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明の読者が本発明の技術特徴とメリットを一層理解できるように、以下に好ましい実施例を挙げる。図中に示される多くの実施例は概略的であり、必ずしも一定の縮尺で描かれているわけではないことを理解されたい。図面において、不必要な混乱を避けるために、多くの詳細が省略されている。

【実施例】

【0010】

図１は、本発明の一実施例に係る酸素供給機器１を示す。 図１に示すように、酸素供給機器１は、酸素含有ガス源１１と、ガス導管２１と、呼吸器３１と、電源４１と、循環補助装置５１を含む。

【0011】

図２Ａは、酸素含有ガス源１１の構成を示す。酸素含有ガス源１１は電源４１が提供する電気エネルギーを受け、酸素濃度が周囲の大気Ａ以上である酸素含有ガスＯを供給する。一実施例において、酸素含有ガス源１１は、圧力スイング吸着式（ＰＳＡ）酸素生成器であり、酸素濃度が約３３％～４２％の酸素含有ガスＯを供給することができる。別の実施例では、酸素含有ガス源１１は、電源４１が提供する電気エネルギーによって駆動される空気圧縮機である。

【0012】

図２Ａに示すように、酸素含有ガス源１１は、吸気口１３と、モレキュラーシーブ１５と、給気口１７を含む。酸素含有ガス源１１は駆動されると、吸気口１３から周囲の大気Ａを吸い込み、大気Ａ中の窒素の一部をモレキュラーシーブ１５で濾過して除去し酸素濃度を増加させ、それによって酸素濃度が高い酸素含有ガスＯを生成し、そして給気口１７から当該酸素含有ガスＯを供給する。

【0013】

図２Ｂはガス導管２１の構成を示す。ガス導管２１は中空管状体であり、酸素含有ガスＯをその中において流通させることができる。ガス導管２１の一端部２３は、前記酸素含有ガス源１１の給気口１７に接続され（図２Ａ）、もう一端部２５は、以下に詳述する呼吸器３１の吸気口３５に接続される（図２Ｃ）。

【0014】

図２Ｃは呼吸器３１の断面図を示す。呼吸器３１は酸素含有ガスＯを使用者２に直接吸入させる。一実施例において、呼吸器３１は、使用者２（図１）の口部及び／又は鼻部に固定するために鼻の形にフィットできる外形に設計される。呼吸器３１は、呼吸器本体３３と、吸気口３５と、排気口３７と、内部導管３９を含む。図２Ｃに示すように、呼吸器本体３３には吸気口３５と、少なくとも一の排気口３７と、内部導管３９が設けられる。前述のように、酸素含有ガスＯが呼吸器３１に流入できるよう吸気口３５がガス導管２１の一端部２５に接続される。使用者２は酸素含有ガスＯを直接吸入できるよう排気口３７が使用者２の口部及び／又は鼻部に接続される。一実施例において、排気口３７を使用者２の鼻孔内に設置することができる。内部導管３９は、呼吸器本体３３内に設けられ、吸気口３５と排気口３７に接続される。例えば、内部導管３９は呼吸器本体３３の中空部分により形成される。

【0015】

図３は、循環補助装置５１の構造を示す。図３に示すように、循環補助装置５１は、音波発振回路５２と筐体５３を含む。循環補助装置５１の一端は電源４１に接続され、且つ循環補助装置５１の音波発振回路５２は、以下に詳述するように電源４１が提供する電気エネルギーにより音波振動を生成できる。筐体５３は、音波発振回路５２を取り囲み、且つ音波発振回路５２における電源４１に接続する一端が通過できる開口部を有する。筐体５３は音波発振回路５２を防水的に取り囲み、循環補助装置５１の作動時に水分が筐体５３の外部から侵入して音波発振回路５２が故障することを防止する。筐体５３の材質は例えば、シリコーンであるが、これに制限されない。図３に示された筐体５３は矩形であるが、使用者が望ましい循環補助装置５１の使用部位に応じて、筐体５３をその他の形状、例えば、円柱形（例えば、図４に示す）、半球形などに形成してもよいが、これに制限されない。また、図３、図４において、筐体５３内に音波発振回路５２を一つ設けていることが示されているが、これは例示にすぎず、筐体５３内に複数の音波発振回路を設けてもよい。この他、例えば、循環補助装置は取り外し可能な方式で酸素供給機器１に取り付けてもよいが、これに制限されない。

【0016】

図５は循環補助装置５１の音波発振回路５２の例示的構造を表す。図５の実施例において、音波発振回路５２はデジタル音波発振回路であるが、これは例示にすぎず、その他の音波発振回路も使用できる。図５に示すように、音波発振回路５２は、制御部５２ａと圧電発振素子５２ｂを含み、圧電発振素子５２ｂは制御部５２ａを介して電源４１に結合される。制御部５２ａは、例えばデジタル発振制御回路であるが、これに制限されない。電源４１が生成した電界により、圧電発振素子５２ｂは圧電効果を生成して、電気歪が発生する。この方法により、圧電発振素子５２ｂに規則的な周波数及び電圧が印加されると、圧電発振素子５２ｂは、正負の方向に機械的波動（即ち、振動）を生成することができる。更に、圧電発振素子５２ｂの振動を使用者２の要求に適合させるために、電源４１と圧電発振素子５２ｂとの間に結合された制御部５２ａは、電源４１から電界を受けて、所定の電圧値を生成し、前記所定の電圧値を圧電発振素子５２ｂに出力し、圧電発振素子５２ｂを共振方式で振動させ、使用者２に所定の発振周波数及び強度を提供する。音波発振回路５２は、必要な発振周波数及び強度を生成する素子として圧電発振素子５２ｂを採用するので、振動モータを設置した従来の振動装置と比較して、本発明の音波発振回路５２は、静音、小型化及び軽量化の効果が達成できる。

【0017】

人体の発振周波数は１Ｈｚから２０Ｈｚまでの範囲内であるので、音波発振回路５２は、人体の発振周波数よりも高い周波数を生成することが望ましい。例えば、音波発振回路５２によって生成される発振周波数は、２０Ｈｚから１０ＭＨｚの範囲内の周波数、好ましくは２０Ｈｚから２ＭＨｚの範囲内の周波数であり、より好ましくは２０Ｈｚから２０ＫＨｚの範囲内の周波数である。

【0018】

酸素供給機器１の作動手順を以下に説明する。

【0019】

先ず、呼吸器３１を使用者２の対応する身体部位に固定し、排気口３７を使用者２に接続する。次に、使用者２は循環を促進したい特定部位、例えば、腕、肩部、首部、背中部、脚部、口、肛門、膣などに循環補助装置５１を置く。この時、循環補助装置５１は少なくとも一部を使用者の前記特定部位の表面に貼付される。酸素供給機器１の作動時、酸素含有ガス源１１は上記のように酸素含有ガスＯを生成し、給気口１７から前記酸素含有ガスＯを供給する。その後、使用者２が直接前記酸素含有ガスＯを吸入できるように、酸素含有ガスＯがガス導管２１を通って呼吸器３１に流入する。同時に、循環補助装置５１は電源４１からの電気エネルギーを受けることにより、音波発振回路５２は音波振動を生成して、循環補助装置５１が貼付された使用者２の特定部位に前記音波振動を伝達し、前記特定部位に対してマッサージを行い、前記特定部位での血液循環を促進する。このように、吸入された酸素含有ガスＯ中の酸素を前記特定部位に迅速に運搬でき、酸素供給機器１の全体的効果を有効に向上させることができる。

【0020】

図６は、本発明の別の実施例に係る酸素供給機器を示す。図６に示す実施例において、酸素供給機器１は、電位平衡装置６１をさらに含む。電位平衡装置６１は、導電部材６３と、接地板６５と、導線６７を含む。導電部材６３は、良好な導電性を有する導体からなり、且つ導線６７を介して接地板６５に接続される。具体的には、導電部材６３は、使用者がアレルギーを引き起こさない金属材質であれば宜しく、例えば金、銀、プラチナ、チタン及びその合金などが好ましい。従って、酸素供給機器１の作動時に、導電部材６３を使用者２の皮膚に直接配置することができる。接地板６５は、体積が大きく良好な導電性を有する導体からなり、体積が大きい導体の電位平衡効果により、使用者２の身体の電位Ｖは平衡化される。接地板６５は更に外部と電気的に接地してもよい。安全上の配慮から、ツェナーダイオードを設けることが好ましい。例えば、電位平衡装置６１は酸素供給機器１に取付けられ、または酸素供給機器１に内蔵されることができる。

【0021】

以下において、電位平衡装置６１の作動手順を説明する。導電部材６３を例えば使用者２の皮膚に設置する場合、使用者２の身体の電位Ｖは導電部材６３を介して導線６７を通って接地板６５に伝導し、使用者２の身体の電位を平衡に保つ。

【0022】

上記の方法により、酸素供給機器１が、酸素濃度が周囲大気以上の酸素含有ガスを使用者２に直接吸入させる場合もまた、使用者２の身体の電位を平衡に維持して使用者２の血液循環を促進でき、ヘルスケアの目的を図ることができる。

【0023】

一実施例において、酸素供給機器１は携帯可能に設計され、且つ電源４１は電池である。この実施例により、使用者は携行袋、携帯ケースなどを利用して、酸素供給機器１を持ち運ぶことができ、必要時に取り出して使用でき、場所や電源など使用上の制限が免れる。

【0024】

本発明は、好ましい実施例及び図面を参考にしながら詳細に説明したが、当業者が本発明の精神及び範囲を逸脱しない限り、多くの改良、変更及び等価置換の設計を行うことができる。しかし、これら改良、変更及び等価置換の設計もまた本発明の特許請求の範囲内である。

【符号の説明】

【0025】

１ 酸素供給機器
２ 使用者
１１ 酸素含有ガス源
１３ 吸気口
１５ モレキュラーシーブ
１７ 給気口
２１ ガス導管
２３ 一端部
２５ 一端部
３１ 呼吸器
３３ 呼吸器本体
３５ 吸気口
３７ 排気口
３９ 内部導管
４１ 電源
５１ 循環補助装置
５２ 音波発振回路
５２ａ 制御部
５２ｂ 圧電発振素子
５３ 筐体
６１ 電位平衡装置
６３ 導電部材
６５ 接地板
６７ 導線
Ａ 大気
Ｏ 酸素含有ガス

【要約】      （修正有）

【課題】酸素含有ガスを使用者に直接吸入させると同時に、前記使用者の特定部位での血液循環を促進する酸素供給機器を提供する。
【解決手段】電源４１と、酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス源１１と、一端が酸素含有ガス源に接続されるガス導管２１と、ガス導管の他端に接続される呼吸器３１と、少なくとも一部を使用者２の特定部位の表面に貼付するように配置される循環補助装置５１を含み、循環補助装置は、音波発振回路５２及び筐体５３を含み、音波発振回路は２０Ｈｚ～１０ＭＨｚの周波数範囲内の振動を生成し、筐体が音波発振回路を防水的に取り囲む構成とする。
【選択図】図１

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】