JPH01148259A - 酸素富化気体供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、空気よりも酸素濃度の高められた気体を供給
するための酸素富化気体供給装置に関する。さらに詳細
には、適度な湿度に加湿された酸素富化気体を供給する
ための装置に関する。

［従来技術］ 従来、呼吸器疾患患者に対して酸素ボンベから酸素を提
供する酸素療法が行われており、最近では空気中の酸素
を濃縮して得られた酸素富化空気を使用した酸素療法が
開発されることによってその治療法が次第に普及するよ
うになって来ている。

これらの酸素療法では、酸素や酸素富化空気等の気体を
患者の鼻腔に供給する際、患者の鼻腔内の乾燥を防止す
るために通常は飽和水蒸気圧近くまで加湿した状態でそ
の気体を供給するように工夫がなされている。即ち酸素
ガスボンベや液体酸素等からの酸素の場合には、そのま
までは湿度が低すぎるために例えば気泡形式の加湿器等
を通過せしめて加湿した後に患者に供給される。また酸
素富化空気を得るために、吸着型酸素富化器や模型酸素
富化器が使用されるが、この吸着型酸素富化器の場合に
も通常骨られる酸素富化空気に水分がほとんど含まれな
いために加湿器を用いて加湿せしめた富化空気が患者に
供給される。

しかしながら、これまでの加湿器においては、酸素富化
空気や酸素が湿度が１００％近くまで加湿されやすいた
めに、それを使用者の鼻腔等に供給するために流通せし
めるチューブ内で温度が低下して結露し水滴が発生しや
すく、その水滴が使用者の鼻腔等に入ることによる不快
感やチューブ内でのバクテリア等の繁殖などの問題点が
あった。

［発明の目的］ 本発明は、かかる従来の欠点を解消することを目的とす
るものである。即ち本発明は、適度に加湿された酸素富
化気体を安定して供給し得る酸素富化気体供給装置を提
供することを目的としている。

［発明の構成］ 本発明者は、かかる目的を達成すべく鋭意研究した結果
、加湿器を通過した酸素富化気体と加湿器を通過しない
酸素富化気体を混合して加湿の程度を適度な範囲に調節
することが有効であることを見い出し、本発明に到達し
たものである。

即ち本発明は、空気よりも酸素濃度が高められ且つ湿度
の低い酸素富化気体の発生手段と、該発生手段からの酸
素富化気体を加湿するための加湿手段と、該加湿手段か
らの加湿された酸素富化気体を使用に供するための供給
手段を備えた酸素富化気体供給装置において、該発生手
段からの酸素富化気体の一部を直接該供給手段内に流入
するための流動抵抗付与手段付バイパス手段を具備した
ことを特徴とする酸素富化気体供給装置を提供するもの
である。

以下本発明についてさらに詳細に説明する。本発明の酸
素富化気体供給装置は、酸素富化気体の発生手段からの
湿度の低い酸素富化気体の一部又は大部分を加湿手段に
通過せしめ、湿度の低い酸素富化気体の残りの部分を加
湿手段に通さないでバイパス手段を通過せしめた後、加
湿手段を通過して加湿された後の酸素富化気体の流れに
合流せしめるようにしたことを特徴としている。

この様に本発明の装置では、加湿手段内を通過すること
なく即ち発生手段からの加湿されないままの状態の酸素
富化気体を用いて、最終的に使用に供するための酸素富
化気体の湿度をより確実に調整するようにしたものであ
る。

本発明における酸素富化気体発生手段は、空気よりも酸
素濃度の高められた酸素富化空気又は主として酸素から
なる気体等であって、室温での相対湿度が例えば約５０
％以下あるいは約３０％以下といった湿度の低い酸素富
化気体の発生手段を言う。

その具体例としては、吸着型酸素富化器等の空気中から
酸素富化空気を得る酸素富化器、酸素ボンベ及び液体酸
素から酸素ガスを得る手段等の１種を用いたもの又はそ
れらを組み合わせたものがあげられる。この様に本発明
で言う酸素富化気体とは、酸素富化空気や酸素ガス等を
意味する。

吸着型酸素富化器は、酸素と窒素の吸着能の差がある吸
着剤を用いて空気中より酸素富化空気を得るものである
が、この際に水分も分離されて該富化空気が乾燥される
場合にさらに加湿器を付加することが必要である。また
酸素ボンベや液体酸素等から酸素ガスを得る場合には、
通常は加湿式を設ける必要がある。

本発明の好ましい態様の１つである吸着型酸素富化器の
具体例として、窒素を選択的に吸着するモレキュラーシ
ープ等の吸着剤を充填した吸着剤床を１基以上、該吸着
剤床に加圧された大気を流入するためのコンプレッサー
手段及び該吸着剤床から酸素富化空気を取り出し出口に
流通せしめるための富化器内導管手段を具備したもので
あって、１基以上の吸着床が単独で又は交互に加圧−減
圧のサイクルを繰り返すように運転される圧力変動吸着
型酸素富化器が挙げられる。尚いずれの酸素富化気体発
生手段においても、使用に供する酸素富化空気の流通を
調節する手段を有することが望ましい。

また本発明の装置における加湿手段は、いかなるもので
あってもよく、例えば容器内に充填した水又は水溶液中
に気泡として加湿すべき酸素富化気体を通過せしめるよ
うにした加湿器があげられる。かかる加湿器としては、
気泡の破裂音等が外にもれにくくするための円筒状の中
子部材を水の充填部に装填したもの、さらにはその充填
液の量が確認しやすいようにその中子部材に着色して外
側容器を無色透明としたものを用いるのが実用上好まし
い。

また本発明の装置は、酸素富化気体発生手段、特に酸素
富化器において、得られる酸素富化気体の流出口等に加
湿器をワンタッタ形式のはめ込み型コネクターにより取
りつけることによってその加湿器の取り付は取り外しを
容易にすることでさらに運転の操作性をよくすることが
できる。

ざらに本発明の装置における酸素富化気体を使用に供す
る供給手段の形式はいかなるものであってもよく、その
具体例として鼻腔内に細いチューブの先端を挿入する＾
カニューラ形式やマスク形式のものがあげられる。場合
によっては、前記加湿器の気体流出口に単にチューブの
みを取りつけたものあるいは、鼻カニユーラ等がさらに
取りつけられるようなジヨイントを有したものがあって
もよい。即ち本発明に言う供給手段とは、加湿器の気体
流出口に取り付けられた導管手段等を言う。

また、本発明の装置は、酸素富化気体発生手段と加湿器
の間にも導管手段を備えており、場合によっては、その
導管手段を長くすることによって加湿器を使用者のすぐ
近くに位置せしめ、加湿器の下流の導管手段を短くする
ことによってそこでの水滴発生をさらに防止してもよい
。

本発明の酸素富化気体供給装置における流動抵抗付与手
段付バイパス手段は、通常かかる酸素富化気体発生手段
及び加湿手段の間の導管手段と、酸素富化気体の供給手
段を連通せしめるようにした導管手段であって、その途
中に流動抵抗付与手段を備えていることが好ましい。そ
の流量抵抗付与手段としては具体的には固定式流路絞り
手段や流量調節手段があげられる。固定式流路絞り手段
としてキャピラリー等の細管状のものや、オリフィス、
ベンチュリー等があげられる。例えば低流量域に適した
固定式流路絞り手段を用いることにより構造が簡単とな
る利点が得られる。また流量調節手段としては、弁手段
や流量設定手段等が好ましい。特にその流量調節手段が
、そのバイパスを通過する気体の流量を、加湿器に導入
する気体の流はに対応させて調節し得るものであれば、
使用に供する酸素富化気体の流量の広い範囲にわたって
、一定の範囲内の湿度に調節された酸素富化気体を供給
することが容易になる。

かかるバイパスでの流量調節手段の具体例としては、孔
の大きさの異なる複数の孔を有した板状部材を有した流
量設定器であって、必要とする流量に応じた孔を選択し
て気体をその孔に通過させるようにしたものがあげられ
る。特に、加湿すべき気体の流量を調整するための手段
としてもかかる形式の流ｆｆ１ｊＱ定器を用いて、両方
を一体化せしめて１つの流量設定操作で両方の流量を対
応させて設定できるようにしたものが実用上好ましい。

即ちその例として孔の大きさが一定の比率関係にある複
数の孔を各々備えた２枚の板状部材を備えており、この
各々の板状部材の対応した孔にバイパス用の気体と加湿
すべき気体の各々を流通せしめて双方の流量を、１つの
動作により設定し得るようにしたものがあげられる。

また充填液中に加湿すべき気体を流入する手段を有し、
気泡としてその気体が充填液中を通過するようにした加
湿器を用いる場合に、装置の運転停止後に加湿すべき気
体の流入用導管の内部の圧力が加湿器内における充填液
の上側空間の圧力より低くなって充填液が逆流すること
を防止するために、本発明のバイパス手段が有効である
が、それ以外に例えば加湿器内の空間部における気体流
入用導管に、加湿すべき気体の流量に比して掻く少量の
気体しか通過し得ないような細孔を設けてもよい。

実施例として、窒素を選択的に吸着し得るモレキューラ
−シーブを用いた圧力変動吸着型酸素富化器を発生手段
とし、水を充填した気泡形成の加湿器を加湿手段とし、
その加湿器の気体導出口に設けた導管（チューブ）及び
鼻カニユーラを供給手段とした酸素富化気体供給装置に
おいて以下の操作を行なった。即ちまず、発生手段と加
湿手段を連通せしめた導管の途中に前記の如き流量設定
器（１）を設け、その上流側の導管と供給手段用の導管
を直接連通せしめたバイパス用導管を設けその導管の途
中にバイパス流量設定用の前記と同形式の流量設定器（
２を設け、流量設定手段（１）による加湿器への気体の
流量を約１１／ｍｔｎとし、流量設定手段（２）による
バイパスでの流量を約０．２１／１ｎとして、この装置
の運転を行なった結果、＾カニューラから相対湿度的８
０％の酸素富化気体が得られた。尚この場合の室温は約
２０℃であり、発生手段からの気体の相対湿度は約Ｏ％
であった。

尚このバイパスの下流端を加湿器内の空間部に存在せし
めた場合には飛沫同伴や液面での水の蒸発の影響が入り
やすく、その結果供給手段における温度低下による結露
が発生しやすいことがあった。

［発明の効果］ 本発明の酸素富化気体供給装置によれば、適度に加湿さ
れた酸素富化気体が安定して供給することが可能である
。即ちより確実に適度な範囲に加湿された酸素富化気体
を得られる優れた効果を奏するものである。

特許出願人　帝　人　株　式　会　社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、空気よりも酸素濃度が高められ且つ湿度の低い酸素
   富化気体の発生手段と、該発生手段からの酸素富化気体
   を加湿するための加湿手段と、該加湿手段からの加湿さ
   れた酸素富化気体を使用に供するための供給手段を備え
   た酸素富化気体供給装置において、該発生手段からの酸
   素富化気体の一部を直接該供給手段内に流入するための
   流動抵抗付与手段付バイパス手段を具備したことを特徴
   とする酸素富化気体供給装置。 ２、該流動抵抗付与手段が、固定式流路絞り手段である
   特許請求の範囲第１項記載の酸素富化気体供給装置。 ３、該バイパス手段が、流量調節手段を具備したもので
   ある特許請求の範囲第１項記載の酸素富化気体供給装置
   。 ４、該流量調節手段が、該バイパス手段を通過する酸素
   富化気体の流量を、該加湿手段に導入する酸素富化気体
   の流量に対応させて調節し得るものである特許請求の範
   囲第３項記載の酸素富化気体供給装置。