JP5244328B2 - 吸入療法装置用圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、治療用液体が圧力下に供給されるガスにより霧状にされる吸入療法装置用の圧縮機に関するものである。

例えば、EP０１７０７１５Aに記載されているように、このタイプの吸入療法装置は、液体を霧状にするために、圧力媒体の作用によるノズルを有しており、このノズルに圧力媒体が供給される。EP０１７０７１５Ａは患者がマウスピースを通して発生されたエアゾルを吸引する吸入療法装置を記載している。鼻孔を治療するために、発生されたエアゾルが患者の鼻に直接供給されることは公知である。DE１０２３９３２１Bは、圧力媒体により発生された基本のエアゾル流に、追加的変動圧力を加えて、エアゾルが副鼻洞に到達するのを助けることを記載している。このためには、圧力空気を発生するためと、圧力変動を発生するための２つの圧縮機が必要である。両圧縮機は、噴霧ノズルを有する吸入療法装置により、圧力変動が加えられた基本エアゾル流が発生されるように協働する。噴霧ノズルを有する吸入療法装置に使用される圧縮機は、ＤＥ１９９２７５２８又はＤＥ１０２３９３２１Ｂに記載されているように、一般的に電動モータ駆動のピストン式またはダイアフラム式圧縮機である。

２つの圧縮機を準備し、装着することはかなりコストがかかるので、すでに両圧縮機を駆動する一つの電動モータを使用すること及び圧縮機と電動モータを一つのハウジングに収納することにより製造コスト削減と作業の単純化をはかることが提案されている。

この背景を考えて、本発明の目的は、上述の分野におけるコストをさらに削減し、構造がコンパクトで、製造が経済的であり、しかも、治療液を霧化する圧力ガス流を発生すると共に、圧縮ガス流により発生されたエアゾルに重畳する圧力変動を生ぜしめるために使用できる圧縮機を提供することである。さらに、治療目的に使用できる圧縮機でなければならない。

この目的は、以下の構成を有する吸入療法用圧縮機により達成される。

第１の圧縮スペース；
第１圧縮スペースに第１のガスを流入させるガス流入手段；
第１の圧縮スペースから第１のガスを流出させるガス流出手段；
移動により、ガス流入手段を通して、第１のガスが第１の圧縮スペースに流入され、ガス流出手段を通してガスを流出させるよう第１の圧縮スペースを閉鎖する圧縮手段；
第２の圧縮スペース；
第２の圧縮スペースから第２のガスを逃がすガス通路；及び
２つの圧縮スペースの一つ内に設けられ圧縮手段に関連しそれを移動する移動手段。

本発明による構造として、圧縮機は互いに隔離された２つの圧縮スペースを有し、その一つが主エアゾルを生じるための連続圧縮流を発生させ、他の一つが圧力変動を生ぜしめる。ピストン等の共用の圧縮手段は、振り子式に駆動され、ガスが第１の圧縮スペースを通して移動され、圧力変動が第２の圧縮スペース内のガスに加えられる。

本発明によれば、移動手段は圧縮スペースに配置される。これにより、圧縮機により占有されるスペースを有効に利用できる。本発明に好ましい実施例においては、移動手段は圧力変動を発生する圧縮スペースに収納される。連続圧力媒体流を発生する圧縮スペースは特に密閉状にしなければならず、一方、移動手段のために必要なダクトを圧縮機のハウジングの壁を通して移動手段が設けられている低圧力の個所即ち圧力変動を生ぜしめる圧縮スペースに設けることは容易であるから、このような構成が好ましい。しかしながら、穴部と例えば電動モータのシャフトのダクト部に密閉性が保たれれば基本的には、移動手段を圧力媒体流が通る圧縮スペースに配置することも可能である。

その他の利点はサブクレームから分かる。

以下に、添付の図面参照し、発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。

図１は、本発明の吸入療法装置用圧縮機の第１の実施例を示す。この実施例において、圧縮機はハウジング１００に囲まれた第１の圧縮スペース１を有する。ハウジング１００内には、ピストンという形態の圧縮手段４が設けられている。このピストンにはハウジング１００に向く外周部に、例としてテフロン(登録商標)等のシール１０１が設けられ、ハウジング１００内の第１圧縮スペース１を密閉している。第１圧縮スペース１を参照して、図１の圧縮機は、本発明に従えば、さらにガス流入手段２を有している。この流入手段は周囲空気のようなガスを第１圧縮スペースに流入するのを許す一方、第１の圧縮スペースからのガス流出を防ぐ。この目的のために、ガス流入手段２は以下に詳説する流入バルブを有する。第１の圧縮スペース１を参照して、このスペースからのガスの流出のために、第１の圧縮スペースからガスの流出を可能とし、第１の圧縮スペース１にガスが流入するのを防ぐガス流出手段３が設けられている。この目的のために、ガス流出手段３は以下に詳説するガス流出バルブを有する。ピストン４が本発明の圧縮機のハウジング内で、図１の２重矢印に示すように前後に動くと、周囲空気のような第１のガスは最初ガス流入手段２を通して第１の圧縮スペース１に通され、その後、ピストン４の反転運動により、ガス流出手段３を通して圧縮スペース１から排出される。

ピストン４をハウジング内で動かせるために、移動手段が設けられている。図１は連結ロッド７ａと偏芯板７ｂの形態の移動手段７を示す。偏芯板７ｂは電動モータ(図示なし)により駆動され、偏芯板７ｂの回転運動が、連結ロッド７ａがピストンを前後に振り子式に運動させる。シール１０１が、連結ロッドと偏芯板の相互作用により生じるピストンの傾きを補償できれば、連結ロッドはピストンに固定することができる。そうでない場合には、連結ロッドはピストンに可動的に取付られる。この場合シール１０１がハウジング内でピストン４を安定的に案内する。

本発明に従えば、図１に示された移動手段７は、ハウジング１００により形成されピストン４により閉鎖された第２の圧縮スペース５に配置される。換言すれば、移動手段、この場合ピストン４、は本発明の圧縮機のハウジング１００を第１圧縮室と第２圧縮室に分割し、圧縮手段４は、移動手段７により運動させられると双方の圧縮室のガスに作用する。

第２圧縮スペース５を参照して、本発明に従えば、ピストン４が第２圧縮スペース５の容積を減らせば、ガス、例えば周囲空気、を第２圧縮スペースから排出し、ピストン４が第２圧縮スペースを拡大すればガスを流入させるガス通路６を備えている。圧力変動は、図１の二重矢印のように前後にピストンが動くとき、第２圧縮スペース５内のガス及び、後で詳説する選択的に第２圧縮スペースに連結されたガスに加えられる。

本発明に従えば、図１に示された圧縮機はエアゾル発生用の圧力媒体流を発生するために使用されると共に、他方、連続圧力媒体流により発生される主エアゾル流に加重される変動ガスを発生するためにも使用される。

吸入療法装置に適切に接続するために、ガス流出手段３はホースを吸入療法装置の噴霧ノズルに接続できるよう、接続スリーブ３ａを有している。ホースのための接続スリーブ６ａはさらに、第２圧縮室５のガス通路６に設けられている。これを通して圧力変動が吸入療法装置のエアゾル流に加重される。

本発明に従って、移動手段を一つの圧縮室に一体化することにより、図１の第２の圧縮室５、一つのユニット内の二つの圧力媒体源を提供するコンパクトな圧縮機が実現できる。二つの圧縮手段を駆動するのに、一つの電動モータ(図示無し) が必要となる。本発明の圧縮機のピストン４を駆動する電動モータの能力を活用し、治療に求められる周波数レンジのどの周波数の圧力変動も発生できる。同時に第１圧縮スペースとガス流入手段２、ガス流出手段３により十分な圧力媒体流が発生できる。

連結ロッド７ａと偏芯板７ｂの材料を適切に選択することにより、圧縮スペース内の摩擦物質や潤滑物質の汚染がない低摩擦と低摩擦損失による運転を実現できる。このことは圧縮スペース内において生じる圧力反動は治療のため患者に供給されるエアゾル流に加えられるので必要である。このため、汚染が常に防止できる。連結ロッドのためには色々なプラスチックが適当である。偏芯板のためには亜鉛が適当である。

図２は、本発明による吸入療法用圧縮機の他の実施例をしめし、実質的に第１の実施例に相当し、その説明は上述の第１実施例の説明を引用する。従って、図２は、同一の参照符号を使用する。第1の実施例から明らかなように、第2の実施例は、圧力変動を有するガスが失われたり排出された場合に、周囲空気などの第2ガスの第2圧力室への制御された浸入を許すガス流入手段８を備えている。ガス流入手段8を通して第2ガスの進入の制御は、例えば、後で述べる上流流入バルブにより行われる。変動圧力下にあるガスの意図された排出や、損失がある場合には、流入バルブの上流の位置が所定の圧力より高くなるよう、第2ガス、例えば周囲空気、が第２圧縮室５に流入して、ガス損失を補償する。

図３は、本発明による吸入療法用圧縮機の他の実施例を示し、実質的に第１の実施例構成に相当し、その説明は上述の図1の説明を引用する。図３は、同一の参照符号を使用する。第1の実施例から明らかなように、第3実施例の圧縮機は圧縮手段４としてダイアフラムが備わっている。ダイアフラムはハウジングに固定されハウジング１００を第1と第2の圧縮スペース１，５に分割している。ダイアフラムは、移動手段７の一部と考えてもよい2枚の板７ｃ、７ｄの間に設けられている。図３の二重矢印に従って、連結ロッド７ａにより２枚の板７ｃ、７ｄが前後に動かされると、ダイアフラムも休止位置から動かされ第１圧縮室１と第２圧縮室５の圧縮および膨張運動を起こす。第３実施例のその他の運動形式は、第１実施例に相当するので、運動形式については、第１実施例の説明を引用する。

第２実施例に関連して説明されたガス流入手段８は、第３実施例の圧縮機においても用いることができることは明らかである。

図４は、本発明の第４の実施例を示し、その構造は第２実施例に実質的に一致するので、図２に関連してされた上述の説明を引用する。図４は同一の参照符号を使用する。第２実施例から明らかなように、ガス流入手段８は、ホースのための接続部材８ａを有している。この部材により、治療用ガスが第２ガスとして、第２圧縮室５に供給することができる。この場合にも、治療ガスは、ガス流入手段８を通して、例えば所定圧からというように、制御下で、流入できる。これはすでに述べた上流流入バルブにより可能である。

全ての実施例において、本発明の圧縮機により供給される治療用ガス又はその混合ガスを連続圧力媒体流として、ガス流出手段３に流すように、ホースをガス流入手段２に接続することが可能であることに注意すべきである。この目的のために、ガス流入手段２は例えば接続管２ａを備えている。

図５は、本発明の吸入療法装置用圧縮機のガス流入手段２に配置するのに適した、流入バルブを例示している。図５に例示された流入バルブは固定手段２２により弁座に対して固定された弁体を有し、周囲空気などの第１ガスまたは、上述のガス／空気混合気体がガス流入手段に流入した時、弁体の自由端２０ａが、弁座から離れるようになっている。このことは、本発明の圧縮機の圧縮手段４が第１圧縮室１内に負圧を生じたときに起こる。

図５に示された流入バルブの対応例として、図６は、本発明の圧縮機のガス流出手段３に設けられた流出バルブを示す。このバルブは、弁座３１に当接し、保持部３２に保持されている弁体３０を有する。圧縮手段４が圧縮室１に過圧力を生じると、流出バルブの弁体３０の自由端３０ａは弁座３１から離間され、圧縮ガス又はガス／空気混合気体はガス流出手段３を通して逃れる。

図７は、本発明の圧縮機の第２圧縮室５に装着できるガス流入手段８に設けられた上流流入バルブを例示している。弁体８０はドーム状に膨らむ円形の基本形状を有し、弁座８１に対してスタッド８２により固定されている。圧縮手段４の運動及びガスの排出や損失の結果、初期負荷に相当する圧以下に第２圧縮室５の負圧が低下した時、第２ガス、例えば上述のガス／に混合ガスが第２圧縮室５に流入する。

最初に既に述べたように、移動手段７は、既に説明した４つの実施例においては、第２圧縮室５に配置されているが、第１圧縮スペース１が十分密閉されていれば、第１圧縮スペース１に設けることができる。これに関連して、次のことに注目すべきである。すなわち、達成される圧力と流量が第２圧縮スペースの場合に比較して非常に高いので、密閉性に対する要求は、第２圧縮スペースに対する要求よりも第１圧縮スペースに対する要求が高く又異なっていることである。しかしながら、当業者に知られた技術的手段により密閉性が保障されれば、第１圧縮スペースに移動手段を配置することに何の問題もない。

本発明の圧縮機は噴霧ノズルを有する吸入療法装置に用いることができるのみならず、例えば、ＥＰ１３０４１３０Ａに記載されているような、ダイアフラム式噴霧装置などの他の噴霧装置にも用いることができる。この場合には、エアゾルを発生させるために、連続圧力媒体流を用いるのでなく、ダイアフラム又は超音波噴霧装置により発生されたエアゾルを圧力媒体流に混ぜることにより基本エアゾル流を発生させるために用いる。本発明の圧縮機により発生された圧力変動はこれにより発生された基本エアゾル流に重畳される。

図１は、第１の実施例を概略的に示している。 図２は、第２の実施例を概略的に示している。 図３は、第３の実施例を概略的に示している。 図４は、第４の実施例を概略的に示している。 図５は、本発明のガス流入手段と流入バルブの詳細を示している。 図６は、本発明のガス流出手段と流出バルブの詳細を示している。 図７は、本発明のガス流入手段と流入バルブを示している。

Claims (15)

1. 内部のスペースを画定するハウジング（１００）と、
   ハウジング（１００）の内部のスペースを第１の圧縮スペース（１）及び第２の圧縮スペース（５）に分割する圧縮手段（４）と、
   第１の圧縮スペース（１）に第１のガスを流入させるためのガス流入手段（２）と、
   第１の圧縮スペース（１）から第１のガスを流出させるためのガス流出手段（３）と、
   第２の圧縮スペース（５）から第２のガスを逃がすガス通路（６）と、
   第２の圧縮スペース（５）の内部に配置され圧縮手段（４）に関連し圧縮手段（４）を動かせる移動手段（７）と、
   を有し、
   圧縮手段（４）は、圧縮手段（４）が動き、第１のガスはガス流入手段（２）を通して第１の圧縮スペース（１）に通され、その後、ガス流出手段（３）を通して排出し、第２のガスはガス流入手段（８）を通して第２の圧縮スペース（５）に通され、その後、ガス通路（６）を通して排出するように第１の圧縮スペース（４）及び第２の圧縮スペース（５）を閉鎖する吸入療法装置用圧縮機。
2. 前記ガス流入手段（２）は、流入バルブ（２０，２０ａ，２１，２２）からなることを特徴とする請求項１による吸入療法装置用圧縮機。
3. 前記圧縮機に第１ガスを供給するために、接続部材（２ａ）が前記ガス流入手段（２）に設けられていることを特徴とする請求項２による吸入療法装置用圧縮機。
4. 前記接続部材が接続スリーブ（２ａ）であることを特徴とする請求項３による吸入療法装置用圧縮機。
5. 前記ガス流出手段（３）は、流出バルブ（３０，３０ａ，３１，３２）から成ることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項による吸入療法装置用圧縮機。
6. 前記圧縮機から第１ガスを除去するために、接続部材（３ａ）がガス流出手段（３）に設けられていることを特徴とする請求項５による吸入療法装置用圧縮機。
7. 接続部材はホース用の接続スリーブ（３ａ）であることを特徴とする請求項６による吸入療法装置用圧縮機。
8. 第２ガスが第２圧縮スペース（５）に制御されて流入するのを許すガス流入手段（８）が設けられていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項による吸入療法装置用圧縮機。
9. 前記ガス流入手段（８）は流入バルブ（８０，８１，８２）からなることを特徴とする請求項８による吸入療法装置用圧縮機。
10. 第２ガスを圧縮機に供給するために、前記ガス流入手段（８）に接続部材（８ａ）が設けられていることを特徴とする請求項８または９による吸入療法装置用圧縮機。
11. 前記接続部材はホース用の接続スリーブ（８ａ）であることを特徴とする請求項１０による吸入療法装置用圧縮機。
12. 前記圧縮手段（４）はピストンであることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項による吸入療法装置用圧縮機。
13. 前記圧縮手段（４）は、ダイアフラムであることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項による吸入療法装置用圧縮機。
14. 前記移動手段は、連結ロッド（７ａ）と偏芯板（７ｂ）から成ることを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項による吸入療法装置用圧縮機。
15. 前記第１ガスおよび／又は前記第２ガスは、空気又は治療作用のあるガス又はガスと空気の混合気体であることを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項による吸入療法装置用圧縮機。

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