JPH02201119A - 気体の流れを絞り方向を制御する流量測定用の検出装置 - Google Patents
気体の流れを絞り方向を制御する流量測定用の検出装置Info
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
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- G01F1/36—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure the pressure or differential pressure being created by the use of flow constriction
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- A61B5/0833—Measuring rate of oxygen consumption
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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。
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］
本発明は気体の流れを絞ると共にその方向をり制御する
装置に関する。この装置は流４１ＪＷ定用で島り両側に
開口を有する。これら開口は差圧測定器と連絡する。
装置に関する。この装置は流４１ＪＷ定用で島り両側に
開口を有する。これら開口は差圧測定器と連絡する。
［従来の技術］
病院における集中治療や手術では、機械式呼吸器を使用
して患者の呼吸を人工的に行う必要がある。この場合、
肺へのまたは肺からの気体の流れを妨げないことが最も
重要である。気体流路の機能は呼気の成分を測定したり
気体の流量と圧力とを測定することによってモニタでき
る１手術室においては呼気中の二酸化炭素量をモニタす
ることが広く行われている。しかし流量や圧力の測定も
。
して患者の呼吸を人工的に行う必要がある。この場合、
肺へのまたは肺からの気体の流れを妨げないことが最も
重要である。気体流路の機能は呼気の成分を測定したり
気体の流量と圧力とを測定することによってモニタでき
る１手術室においては呼気中の二酸化炭素量をモニタす
ることが広く行われている。しかし流量や圧力の測定も
。
安全の見地からおよび肺機能や気体交換量を計算する上
で必須である。
で必須である。
基本的に適切な流れセンサとしては各Ｎ７）る。
最も一般的に使用されるのは、タービンセンサ、ホント
ワイヤセンサ、超音波センサ、圧力損失センサなとであ
る。しかしこれらセンサは臨床条件における測定につい
ては多くの問題を有する。流れの測定は患者の気管に挿
入されるいわゆる挿管の端部で行われる。このためセン
サは気管からの湿気や分泌液にさらされる。タービンセ
ンサやホットワイヤセンサはその動作が特に付着物の影
響を受けやすい、Ｈ音波センサは付着物の影響を受けに
くいが、流れ形状の変化や気体の温度や成分の変化に影
響される。このため細かい補正を必要とする。
ワイヤセンサ、超音波センサ、圧力損失センサなとであ
る。しかしこれらセンサは臨床条件における測定につい
ては多くの問題を有する。流れの測定は患者の気管に挿
入されるいわゆる挿管の端部で行われる。このためセン
サは気管からの湿気や分泌液にさらされる。タービンセ
ンサやホットワイヤセンサはその動作が特に付着物の影
響を受けやすい、Ｈ音波センサは付着物の影響を受けに
くいが、流れ形状の変化や気体の温度や成分の変化に影
響される。このため細かい補正を必要とする。
公知のように管中の流れは層流または乱流である１層流
の場合、流れ制御部材を流路に置くとその前後の圧力差
が流量に直接比例する。乱流の場合、圧力差は流量の２
乗の４＄数となる。−最に使用される公知のフライシュ
式流れセンサはＭ流抵抗に基づいている。この層流抵抗
は、管内の空間を多数の１菅に分割することによって形
成される。
の場合、流れ制御部材を流路に置くとその前後の圧力差
が流量に直接比例する。乱流の場合、圧力差は流量の２
乗の４＄数となる。−最に使用される公知のフライシュ
式流れセンサはＭ流抵抗に基づいている。この層流抵抗
は、管内の空間を多数の１菅に分割することによって形
成される。
各細管における流れは測定し得る程度のＮ流の影響を残
しているが、閉塞されやすい。
しているが、閉塞されやすい。
最も簡単な乱流抵抗は、中央に穴をあけたプレートを流
管に垂直に設けて構成される。あるいはその逆に、流管
の中央に円盤を吊り下げて構成することもできる。この
種のそらせ板は付着物の影響をそれほど受けないものの
、ある流量に対応する信号すなわち圧力差をより太き（
するには、より小径の穴を使用しなければならず、それ
につれて付着物の影響も大きくなる。しかし最も大きな
問題は、流れの形状に左右されることである。挿管は湾
曲しているため、そこを通る気体の形状は管の中心軸に
対して対称でない、これは遠心力が気体分子を湾曲の外
方向の壁面に押すからである。
管に垂直に設けて構成される。あるいはその逆に、流管
の中央に円盤を吊り下げて構成することもできる。この
種のそらせ板は付着物の影響をそれほど受けないものの
、ある流量に対応する信号すなわち圧力差をより太き（
するには、より小径の穴を使用しなければならず、それ
につれて付着物の影響も大きくなる。しかし最も大きな
問題は、流れの形状に左右されることである。挿管は湾
曲しているため、そこを通る気体の形状は管の中心軸に
対して対称でない、これは遠心力が気体分子を湾曲の外
方向の壁面に押すからである。
このため信号は、管の曲率と管に対するセンサの回転角
に依存することとなる。一般にセンサ自体は、差圧測定
管の入力開口を備え、長手軸に対して非対称に作られる
。
に依存することとなる。一般にセンサ自体は、差圧測定
管の入力開口を備え、長手軸に対して非対称に作られる
。
［発明が解決しようとする課０１
本発明の課題は、前記問題を解決することであり、気体
の流’？Ｌ特に呼吸気の流れを該気体の流れ形状に関わ
りなく絞ると共にその方向を制御できる装置を提供する
ことである１本発明の他の課題（ｊ、気体の流れを絞る
と共にその方向を制御する装置であって汚れた粂件下で
５１＝頬性の高い８！能を提供できる装置を提供するこ
とである。
の流’？Ｌ特に呼吸気の流れを該気体の流れ形状に関わ
りなく絞ると共にその方向を制御できる装置を提供する
ことである１本発明の他の課題（ｊ、気体の流れを絞る
と共にその方向を制御する装置であって汚れた粂件下で
５１＝頬性の高い８！能を提供できる装置を提供するこ
とである。
〔課題を解決するための手段、イＴ用及び゛り諜）本発
明装置の特徴はｖｌｚキ請求の範囲に記載の通りである
。
明装置の特徴はｖｌｚキ請求の範囲に記載の通りである
。
本発明は、気体の流れを絞ると共にその方向を制御する
装置であってＩＪｔ測定に使用されることを目的とする
装置を提供する。この装置によれば。
装置であってＩＪｔ測定に使用されることを目的とする
装置を提供する。この装置によれば。
測定器に到達する信号は最大となり、非対称の流れ形状
の影響ら自動的に除去される。
の影響ら自動的に除去される。
本発明に基づく基本的な装置は気体の流路に配置され、
装置の前後における圧力差を測定する。
装置の前後における圧力差を測定する。
この装置は、流れに対して横方向に配置される羽根を備
える。この羽根は気体の流れの一部を開口に案内し、該
開口は前記気体を認定器に案内する。
える。この羽根は気体の流れの一部を開口に案内し、該
開口は前記気体を認定器に案内する。
前記測定器は差圧測定器とし、本発明装置のｐｆ側にお
ける圧力を比較できることが好ましい。
ける圧力を比較できることが好ましい。
流ハに配置される前記羽根は、測定器に連銘する前記開
口を中心として放射状に配置することが好ましい、好適
実施例において、前記羽根は少なくとも３枚とし前記開
口を中心として対称配πすることが好ましい、前記羽根
の流れに面する幅または表面積と、前記羽根の枚数とは
相互に依存する要素である。ｉＩ記羽根間の適切な角度
は３６０゜を羽根の枚数で割ったものである。流管の長
手軸に直交する面における前記羽根の角度は垂直または
例えば２０°とすることができる。
口を中心として放射状に配置することが好ましい、好適
実施例において、前記羽根は少なくとも３枚とし前記開
口を中心として対称配πすることが好ましい、前記羽根
の流れに面する幅または表面積と、前記羽根の枚数とは
相互に依存する要素である。ｉＩ記羽根間の適切な角度
は３６０゜を羽根の枚数で割ったものである。流管の長
手軸に直交する面における前記羽根の角度は垂直または
例えば２０°とすることができる。
各羽根の上流側の面には前記開口と連絡する溝を設ける
ことが好ましい、この渭は、流れの一部、例えば管の壁
面に沿った流れの一部を、前記測定器と連絡する開口に
案内することを助ける。前記開口の特に好適な配置箇所
は管の中心である。
ことが好ましい、この渭は、流れの一部、例えば管の壁
面に沿った流れの一部を、前記測定器と連絡する開口に
案内することを助ける。前記開口の特に好適な配置箇所
は管の中心である。
例えば人の呼吸のように気体の流れの方向が交互に変化
する場合、気体の流れの各上流側に面して本発明装置を
配置することが好ましい、これにより、両方向からの気
体の流れが、気体の流路を横断して配置された羽根に沿
って測定器に案内される。
する場合、気体の流れの各上流側に面して本発明装置を
配置することが好ましい、これにより、両方向からの気
体の流れが、気体の流路を横断して配置された羽根に沿
って測定器に案内される。
気体の流路を横断して羽根を配置することの利点は、前
記した従来の装置に比較して、患者の呼吸通路に沿って
流入する液体や粘液をそれほど集めないことである。主
として管の壁面に沿って流れる液体や粘液体の分泌物が
測定装置に連絡する前記開口に到達することをさらに阻
止するため、例えば管の壁面に隣接する箇所で発生する
流れを前記開口に連絡する通路から離れるように案内し
たり、前記管の壁面に隣接する箇所で発生する流れを阻
止せずに連続的に前方に送ることもできる。
記した従来の装置に比較して、患者の呼吸通路に沿って
流入する液体や粘液をそれほど集めないことである。主
として管の壁面に沿って流れる液体や粘液体の分泌物が
測定装置に連絡する前記開口に到達することをさらに阻
止するため、例えば管の壁面に隣接する箇所で発生する
流れを前記開口に連絡する通路から離れるように案内し
たり、前記管の壁面に隣接する箇所で発生する流れを阻
止せずに連続的に前方に送ることもできる。
こｈにより本発明装置は閉塞されることがない。
［実施例］
添付図面を夛照して本発明をｉｉ絹に説明する。
第１図および第２図は、流量測定に使用される本発明に
基づく装置であって気体の流れを絞ると共にその方向を
制御する装置の構造を示す１図示の本発明装置は２方自
から交互に流れる流体の測定、例えば呼吸の測定に適切
である。この装置はｌ！突効果のＲ埋に基づいて動作す
る１本装置は流ｆ１内に配置され、装置の両側に開口２
が設けられる。５Ｘれに直交する管３は前記開口２と測
定器４とを連絡させる。測定器４は差圧を測定する゛装
置であることが好ましい、ｆ３の端部において開口２の
周囲には羽根５が配置される。これら羽根は本実施例に
おいて３枚であり、各羽根間の角度は１２０°である。
基づく装置であって気体の流れを絞ると共にその方向を
制御する装置の構造を示す１図示の本発明装置は２方自
から交互に流れる流体の測定、例えば呼吸の測定に適切
である。この装置はｌ！突効果のＲ埋に基づいて動作す
る１本装置は流ｆ１内に配置され、装置の両側に開口２
が設けられる。５Ｘれに直交する管３は前記開口２と測
定器４とを連絡させる。測定器４は差圧を測定する゛装
置であることが好ましい、ｆ３の端部において開口２の
周囲には羽根５が配置される。これら羽根は本実施例に
おいて３枚であり、各羽根間の角度は１２０°である。
この構成は＠突圧力を各方向から均一に集め、流れの形
状が変化してもその影響を受けない。
状が変化してもその影響を受けない。
各羽根５の上流側の表面には渭６が設けられる。
これら講６は羽根５に向かう流れを開口２に案内する。
渭６の底部は流れの方向に直交することが好ましい、こ
の底部が傾斜していると、そこに集まる分泌物が圧力の
半径方向成分によって開口２に運ばれそこから管３内に
運ばれてしまう。
の底部が傾斜していると、そこに集まる分泌物が圧力の
半径方向成分によって開口２に運ばれそこから管３内に
運ばれてしまう。
気体成分を測定するため、気体の流れから試料気体を連
続的に少しずつ吸引し気体成分測定器７に送る必要があ
る。これには別個のアダプタを挿管の７ｉｉ部に取り付
けなければならない、これを前記気体の流れを絞ると共
にその方向を制御する装置の空間内において実現できれ
ば極めて好都合である９本発明はこれを実現する。すな
わち試料気体は、測定器４にｉ絡する管３間に配置され
た管８を介して吸引される。
続的に少しずつ吸引し気体成分測定器７に送る必要があ
る。これには別個のアダプタを挿管の７ｉｉ部に取り付
けなければならない、これを前記気体の流れを絞ると共
にその方向を制御する装置の空間内において実現できれ
ば極めて好都合である９本発明はこれを実現する。すな
わち試料気体は、測定器４にｉ絡する管３間に配置され
た管８を介して吸引される。
第３図に示すように、圧力測定器３の一方に絶対圧力測
定器９を接続すれば気管支の圧力も測定できる。これに
より例えば管の外れや閉塞などの状況に関する追加情報
を提供できる。またこの情報と流れのデータとにより肺
機能量を計算することができる。
定器９を接続すれば気管支の圧力も測定できる。これに
より例えば管の外れや閉塞などの状況に関する追加情報
を提供できる。またこの情報と流れのデータとにより肺
機能量を計算することができる。
本発明は前記実施例に限定されることなく、特許請求の
範囲内において変更可能である。
範囲内において変更可能である。
前記説明では測定器４を差圧測定器として説明したがこ
れは他の圧力測定器でもよく、また管３の各々に測定器
を接続してもよい。
れは他の圧力測定器でもよく、また管３の各々に測定器
を接続してもよい。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明に基づく流れを絞ると共にその方向を
制御する流ｊｌｉｌｌＩｌｌ定用装置の上流測用装置正
面図、 第２図は、第１図のＡ−Ａ線に沿った断面図、および 第３図は、本発明の装置を管内に配置すると共に測定器
に接続したＷＮｌ′Ｉ図である。 ｌ・・流管 ３・・・管 ２・・開口 ４・・差圧測定器 ５・・・羽根 ６・・消 ７・・・気体成分測定器 ８・・・管 ９・・・絶対圧力測定器
制御する流ｊｌｉｌｌＩｌｌ定用装置の上流測用装置正
面図、 第２図は、第１図のＡ−Ａ線に沿った断面図、および 第３図は、本発明の装置を管内に配置すると共に測定器
に接続したＷＮｌ′Ｉ図である。 ｌ・・流管 ３・・・管 ２・・開口 ４・・差圧測定器 ５・・・羽根 ６・・消 ７・・・気体成分測定器 ８・・・管 ９・・・絶対圧力測定器
Claims (14)
- １．圧力差測定用の測定器（４）に測定管（３）を介し
て連絡する開口（２）を両側に有すると共に、前記開口
（２）から流管（１）の内壁に向かって延びる少なくと
も１枚の羽根（５）を備え、該羽根が前記流管（１）の
長手軸に対して直交するかまたは気体の流れに向かって
前方に傾斜して該気体の流れの一部を前記開口（２）に
案内する、気体の流れの測定のため該気体の流れを絞る
と共にその方向を制御する装置。 - ２．前記開口（２）に案内する前記羽根（５）が３枚ま
たは４枚設けられる、請求項１に記載の装置。 - ３．前記羽根（５）が前記開口（２）を中心として放射
状に配置される、請求項１または２のいずれかに記載の
装置。 - ４．前記羽根（５）が３６０゜を該羽根の枚数で割った
角度間隔で前記開口（２）を中心として配置される、請
求項１〜３のいずれかに記載の装置。 - ５．前記羽根（５）の上流側の表面に、該表面に衝突す
る気体の流れを良好に前記開口（２）へ案内する溝（６
）が設けられる、請求項１〜４のいずれかに記載の装置
。 - ６．前記羽根（５）が前記装置の両側に配置された開口
（２）の各々から前記流管（１）の内壁に向かって気体
の流れに対向して延びる、請求項１〜５のいずれかに記
載の装置。 - ７．少なくとも１枚の羽根（５）が前記装置の上流側の
前記開口（２）から流管（１）の内壁に向かつて延びる
、請求項１〜５のいずれかに記載の装置。 - ８．前記装置の両側の前記開口（２）と連絡する前記測
定器（４）が差圧測定器である、請求項１に記載の装置
。 - ９．前記差圧測定器と連絡する測定管（３）が絶対圧測
定器（９）に接続される、請求項８に記載の装置。 - １０．前記装置の両側の前記開口（２）が圧力測定器で
ある別個の測定器（４）に接続される、請求項１に記載
の装置。 - １１．気体試料採取用の管（８）をさらに備える、請求
項１に記載の装置。 - １２．気体の流れの測定、特に呼吸気の流れの測定に使
用される、請求項１に記載の装置。 - １３．圧力差測定用の測定器（４）に連絡する開口（２
）を両側に有すると共に、同一方向からの気体の流れを
観測するため前記開口（２）の少なくとも１つからまた
はその前方から流管（１）の内壁に向かって延びる少な
くとも１枚の羽根（５）を備え、該羽根が前記流管（１
）の長手軸に対して直交するかまたは気体の流れに向か
って前方に傾斜して該気体の流れの一部を前記開口（２
）に案内する、気体の流れの測定のため該気体の流れを
絞ると共にその方向を制御する装置。 - １４．圧力差測定用の測定器（４）に測定管（３）を介
して連絡する開口（２）を両側に有すると共に、流管（
１）に沿った同一方向からの気体の流れを観測するため
前記開口（２）の少なくとも１つに向かってまたはその
前方に向かって延びる少なくとも２枚の羽根（５）を備
え、該羽根が前記気体の流れの一部を前記開口（２）に
案内する、気体の流れの測定のため該気体の流れを絞る
と共にその方向を制御する装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI885756A FI84757C (fi) | 1988-12-12 | 1988-12-12 | Foer stroemningsmaetning avsett gasens stroemning begraensande och styrande organ. |
| FI885756 | 1988-12-12 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02201119A true JPH02201119A (ja) | 1990-08-09 |
| JP2778769B2 JP2778769B2 (ja) | 1998-07-23 |
Family
ID=8527558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1320710A Expired - Fee Related JP2778769B2 (ja) | 1988-12-12 | 1989-12-12 | 気体の流れを絞り方向を制御する流量測定用の検出装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5088332A (ja) |
| JP (1) | JP2778769B2 (ja) |
| DE (1) | DE3941012C2 (ja) |
| FI (1) | FI84757C (ja) |
| GB (1) | GB2225864B (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009297498A (ja) * | 2008-04-08 | 2009-12-24 | Cardinal Health 203 Inc | 流量センサ |
| JP2020534543A (ja) * | 2017-09-22 | 2020-11-26 | ガロード、バーナビーGARROOD, Barnaby | 気流測定装置 |
| JP2020197545A (ja) * | 2020-09-17 | 2020-12-10 | 株式会社木幡計器製作所 | 流量計測装置 |
Families Citing this family (56)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5379650A (en) * | 1992-09-23 | 1995-01-10 | Korr Medical Technologies Inc. | Differential pressure sensor for respiratory monitoring |
| US5535633A (en) * | 1992-09-23 | 1996-07-16 | Korr Medical Technologies, Inc. | Differential pressure sensor for respiratory monitoring |
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