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技術 高圧低圧ルーム

出願人 日本気圧バルク工業株式会社石原昭彦
発明者 天野英紀
出願日 2014年10月20日 (7年2ヶ月経過) 出願番号 2014-213798
公開日 2016年5月16日 (5年7ヶ月経過) 公開番号 2016-077685
状態 特許登録済
技術分野 体操訓練用具
主要キーワード 閉鎖メカニズム 高地トレーニング 自転車走行 運動負荷装置 エンクロージャ内 自転車エルゴメータ 運動者 減圧用
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この項目の情報は公開日時点(2016年5月16日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (3)

課題

スポーツや登山における高地環境を再現してトレーニングを行う場合に、気圧きめ細かな制御が可能で、気圧と運動負荷とが緊密に連動させることが可能である。

解決手段

居住空間を形成するチャンバと、チャンバ外に配置され、チャンバ内の気圧を上げるための加圧手段と、チャンバ内に配置され、チャンバ内の気圧を下げるための減圧手段と、チャンバ内に配置され、運動者機械的な動作で運動負荷を与える運動負荷装置と、運動負荷装置の動作とチャンバ内の気圧の変化を連動させて制御する制御手段とを備えることを特徴とする。

概要

背景

従来より、室内の気圧を常圧より高圧及び低圧に設定して高圧酸素治療高地トレーニングが行われている。このための高圧低圧ルームであるチャンバが、各種提案されている。例えば、特許文献1の変圧チャンバは、患者を取り囲むのに充分な容積を有する略気密のエンクロージャと、エンクロージャへのアクセスを提供するために適合するシール自在開口部と、シール自在開口部を密封するために適合する閉鎖メカニズムと、エンクロージャの流入口に流動的に連結される可逆圧縮機と、エンクロージャの流出口に流動的に連結される流出口流量調整装置とにより構成されている。

従来の特許文献1の変圧チャンバは、エンクロージャの外側に設けられた1つの可逆圧縮機により、エンクロージャ内の圧力を可変させている。また、エンクロージャへの空気の取り入れは、エンクロージャの流出口に流動的に連結される弁構造を有する流出口流量調整装置によって行っている。

概要

スポーツや登山における高地環境を再現してトレーニングを行う場合に、気圧のきめ細かな制御が可能で、気圧と運動負荷とが緊密に連動させることが可能である。居住空間を形成するチャンバと、チャンバ外に配置され、チャンバ内の気圧を上げるための加圧手段と、チャンバ内に配置され、チャンバ内の気圧を下げるための減圧手段と、チャンバ内に配置され、運動者機械的な動作で運動負荷を与える運動負荷装置と、運動負荷装置の動作とチャンバ内の気圧の変化を連動させて制御する制御手段とを備えることを特徴とする。

目的

例えば、特許文献1の変圧チャンバは、患者を取り囲むのに充分な容積を有する略気密のエンクロージャと、エンクロージャへのアクセスを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

室内の気圧を常圧より高圧及び低圧に維持可能な居住空間を有する高圧低圧ルームにおいて、該居住空間を形成するチャンバと、該チャンバ外に配置され、該チャンバ内の気圧を上げるための加圧手段と、該チャンバ内に配置され、該チャンバ内の気圧を下げるための減圧手段と、該チャンバ内に配置され、運動者機械的な動作で運動負荷を与える運動負荷装置と、該運動負荷装置の動作と該チャンバ内の気圧の変化を連動させて制御する制御手段とを備えることを特徴とする高圧低圧ルーム。

請求項2

前記制御手段の制御により、屋外自然環境における標高の変化と起伏の変化とを、前記運動負荷装置による運動負荷及の変化及び該チャンバ内の気圧の変化により擬似的に再現し、前記チャンバ内で前記運動者に負荷を与えることを特徴とする請求項1記載の高圧低圧ルーム。

請求項3

前記運動負荷装置で、自転車走行歩行又はランニングに相当する運動負荷を、前記運動者に与えることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の高圧低圧ルーム。

請求項4

前記運動負荷装置が、自転車エルゴメータトレッドミルクロストレーナ又はそれぞれの足を別々に載置して歩行動作を行うステッパであることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の高圧低圧ルーム。

技術分野

0001

本発明は、室内の気圧を常圧より高圧及び低圧に維持可能な居住空間を有する高圧低圧ルームに関する。

背景技術

0002

従来より、室内の気圧を常圧より高圧及び低圧に設定して高圧酸素治療高地トレーニングが行われている。このための高圧低圧ルームであるチャンバが、各種提案されている。例えば、特許文献1の変圧チャンバは、患者を取り囲むのに充分な容積を有する略気密のエンクロージャと、エンクロージャへのアクセスを提供するために適合するシール自在開口部と、シール自在開口部を密封するために適合する閉鎖メカニズムと、エンクロージャの流入口に流動的に連結される可逆圧縮機と、エンクロージャの流出口に流動的に連結される流出口流量調整装置とにより構成されている。

0003

従来の特許文献1の変圧チャンバは、エンクロージャの外側に設けられた1つの可逆圧縮機により、エンクロージャ内の圧力を可変させている。また、エンクロージャへの空気の取り入れは、エンクロージャの流出口に流動的に連結される弁構造を有する流出口流量調整装置によって行っている。

先行技術

0004

特表2010−517706号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、従来の変圧チャンバでは、エンクロージャの外側に設けられエンクロージャの流入口に流動的に連結される可逆圧縮機の1つによって、変圧チャンバ内の気圧を制御することから、気圧のきめ細かい制御が困難であり、エンクロージャの内側に儲けられた他の機器との動作と気圧を連動させた細かな制御には不向きな構造である。

0006

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、スポーツや登山における高地環境を再現してトレーニングを行う場合に、気圧のきめ細かな制御が可能で、気圧と運動負荷とが緊密に連動した高圧低圧ルームを提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

請求項1記載の高圧低圧ルームは、居住空間を形成するチャンバと、チャンバ外に配置され、チャンバ内の気圧を上げるための加圧手段と、チャンバ内に配置され、チャンバ内の気圧を下げるための減圧手段と、チャンバ内に配置され、運動者機械的な動作で運動負荷を与える運動負荷装置と、運動負荷装置の動作とチャンバ内の気圧の変化を連動させて制御する制御手段とを備えることを特徴とする。

0008

請求項2記載の高圧低圧ルームは、制御手段の制御により、屋外自然環境における標高の変化と起伏の変化とを、運動負荷装置による運動負荷及の変化及びチャンバ内の気圧の変化により擬似的に再現し、チャンバ内で運動者に負荷を与えることを特徴とする。

0009

請求項3記載の高圧低圧ルームは、運動負荷装置で、自転車走行歩行又はランニングに相当する運動負荷を、運動者に与えることを特徴とする。

0010

請求項4記載の高圧低圧ルームは、運動負荷装置が、自転車エルゴメータトレッドミルクロストレーナ又はそれぞれの足を別々に載置して歩行動作を行うステッパであることを特徴とする。

発明の効果

0011

本願の発明によれば、スポーツや登山における高地環境を再現してトレーニングを行う場合に、気圧のきめ細かな制御が可能で、気圧と運動負荷とが緊密に連動させることが可能である。

図面の簡単な説明

0012

本発明に係る高圧低圧ルームの構成の一例を示す説明図である。
同高圧低圧ルームの圧力制御の一例を示す説明図である。

実施例

0013

以下、本発明の形態について図面を参照しながら具体的に説明する。図1は、本発明に係る高圧低圧ルームの構成の一例を示す説明図である。図2は、同高圧低圧ルームの圧力制御の一例を示す説明図である。

0014

図における高圧低圧ルーム1は、居住空間であり室内であるチャンバ内10aの気圧を常圧より高圧及び低圧に維持可能なものである。居住空間を形成するチャンバ10と、チャンバ内10aの気圧を上げるための加圧手段である加圧用コンプレッサ20と、チャンバ内10aの気圧を下げるための減圧手段である減圧用コンプレッサ22と、チャンバ内10aに設けられたトレッドミル50と、制御装置40とを備えている。また、チャンバ内10aの気圧をモニタするための圧力計30も備えている。尚、高圧としては、1.5気圧程度までで、低圧としては、0.6気圧程度までである。

0015

チャンバ10は、運動者の身体が完全に収まる大きさで、後述するトレッドミル50等の運動負荷装置が使用可能な状態で設置でき、必要に応じては複数人が入ることができる大きさまである。そして、チャンバ10は、図示しない出入口があり、チャンバ10を閉じた状態では、チャンバ内10aは密閉空間になるような構造である。

0016

加圧用コンプレッサ20は、チャンバ内10aの気圧を上げるための加圧手段であり、チャンバ10の外側に配置され、チャンバ内10aと連通している。加圧用コンプレッサ20は、加圧手段の一例であり、ポンプ等の他の手段であってもかまわない。

0017

減圧用コンプレッサ22は、チャンバ内10aの気圧を下げるための減圧手段であり、チャンバ10内に配置され、チャンバ内10aの空気を押し出すものである。減圧用コンプレッサ22は、減圧手段の一例であり、ポンプ等の他の手段であってもかまわない。

0018

尚、図示してはいないが、チャンバ内10aの気圧の調整のために、各種の弁構造を設けるようにしてもよい。

0019

トレッドミル50は、運動者に機械的な動作で運動負荷を与える運動負荷装置の一例であり、トレッドミル50自体は、屋内で歩行やランニングを行うための機器である。本実施の形態では、運動負荷装置の一例としてトレッドミル50を示しているが、自転車エルゴメータ、クロストレーナ又はそれぞれの足を別々に載置して歩行動作を行うステッパ等であってもよく、運動負荷装置の種類によって限定されるものではない。また、運動者に与える運動負荷の種類も、トレッドミル50で運動負荷を掛けられる歩行やランニングに限らず、自転車走行等も含まれ、その運動負荷の内容により限定されるものではない。

0020

制御装置40は、運動負荷装置であるトレッドミル50の動作とチャンバ内10aの気圧を変化とを連動させて制御する制御手段であり、加圧用コンプレッサ20、減圧用コンプレッサ22、圧力計30及びトレッドミル50に接続され、それを制御する。制御装置40は、電子的にハードウェアソフトウェアを用いて制御するものである。

0021

次に、本実施の形態における高圧低圧ルーム1の動作を説明する(図2参照)。まず、チャンバ内10aの気圧を変化させる方法を説明する。チャンバ内10aの気圧を高くする場合には、通常の気圧状態平地における雰囲気気圧)から、加圧用コンプレッサ20を動作させて、チャンバ内10aを加圧していく。そして、所望の気圧に達したところで加圧用コンプレッサ20の動作を止める。また、次に、チャンバ内10aの気圧を下げる場合には、減圧用コンプレッサ22を動作させて、チャンバ内10aの空気をチャンバ10の外に押し出すか、または図示しない弁構造を開放して高圧になった空気をチャンバ10の外に出すようにする。

0022

尚、チャンバ内10aが高圧の状態で、単に弁構造を開放して通常の気圧状態に戻そうとしても、チャンバ内10aの気圧が通常の気圧状態に近づくと、単に弁構造を開放しただけでは、チャンバ内10aの気圧が下がりきらない状況が発生してしまう。このような場合には、減圧用コンプレッサ22を動作させ、チャンバ内10aの空気を積極的に追い出すようにして、チャンバ内10aの気圧を通常の気圧状態にするようにすればよい。

0023

尚、高圧になっているチャンバ内10aに気圧を効率的に下げたい場合には、減圧用コンプレッサ22を用いると、より効率的にチャンバ内10aの気圧を下げることができる。

0024

次に、運動負荷装置であるトレッドミル50の動作とチャンバ内10aの気圧の変化を連動させて制御する場合を説明する。具体的には、例えば、制御手段である制御装置40の制御により、屋外の自然環境における標高の変化と起伏の変化とを、トレッドミル50による運動負荷及の変化及びチャンバ内10aの気圧の変化により擬似的に再現し、チャンバ内10aで運動者に負荷を与える場合である。この場合、図2に示すように、例えば、チャンバ内10aを標高の高い山にみたてた環境にしたいような場合、まず、標高が高くなっていくことを念頭に、減圧用コンプレッサ22を用いてチャンバ内10aの気圧を下げていく。これにより、所定の標高の気圧の環境を再現できている状態になる。そして、標高が上がるにつれて、トレッドミル50の動作により、標高の変化に沿って運動者に運動負荷を掛けていく。

0025

その後、例えば、少し標高が低い状態(気圧が少し上がった状態)に移動したような環境を再現したい場合には、加圧用コンプレッサ20を動作させて、チャンバ内10aの気圧を、所望の気圧だけ高くするようにする(図2では、「緩和」と記載)。トレッドミル50の動作も、標高が下がりつつある標高の変化に沿って運動者への運動負荷を調整していく。山の上り下りを繰り返し再現したい場合には、図2にあるように、減圧と緩和を繰り返すように減圧用コンプレッサ22と加圧用コンプレッサ20を動作させるようにすればよい。また、トレッドミル50も、山の上り下りを繰り返し再現するような運動負荷になるように動作させるようにする。そして、最終的に、チャンバ内10aを通常の気圧状態(平地における雰囲気気圧)にする時は、加圧用コンプレッサ20を動作させるようにし、トレッドミル50も動作を終了させる。

0026

以上のような構造の本実施の形態に係る高圧低圧ルーム1によれば、加圧手段である加圧用コンプレッサ20をチャンバ10の外側に設ける一方、減圧手段である減圧用コンプレッサ22をチャンバ内10aに設けることにより、気圧のきめ細かな制御が可能である。

0027

そして、スポーツや登山における高地環境を再現してトレーニングを行う場合に、気圧のきめ細かな制御が可能で、気圧と運動負荷とが緊密に連動させることが可能である。

0028

以上のように、本発明によれば、スポーツや登山における高地環境を再現してトレーニングを行う場合に、気圧のきめ細かな制御が可能で、気圧と運動負荷とが緊密に連動した高圧低圧ルームを提供することができる。

0029

1・・・・・高圧低圧ルーム
10・・・・チャンバ
10a・・・チャンバ内
20・・・・加圧用コンプレッサ
22・・・・減圧用コンプレッサ
30・・・・圧力計
40・・・・制御装置
50・・・・トレッドミル

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