JPH0288078A - 呼吸用気体供給装置 - Google Patents

呼吸用気体供給装置

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JPH0288078A
JPH0288078A JP63238969A JP23896988A JPH0288078A JP H0288078 A JPH0288078 A JP H0288078A JP 63238969 A JP63238969 A JP 63238969A JP 23896988 A JP23896988 A JP 23896988A JP H0288078 A JPH0288078 A JP H0288078A
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respiration
diaphragm
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respiratory
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松原 貞和
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈発明の利用分野〉 本発明は、呼吸にサイクルに応じて作動し得る自動開閉
弁を備えた呼吸用気体供給装置に関する。
特に好ましくは、圧力変動吸着型酸素濃縮器を用いた酸
素濃縮気体供給装置であって、呼吸のサイクルに応じて
作動し得る自動開閉弁を具備したものに関する。
〈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吸
入させることによる酸素療法が行われてぎており、特に
最近では、空気中の酸素を濃縮して酸素濃縮気体を得る
ための酸素濃縮器が開発されて実用に供されるようにな
ってから、それを用いた酸素療法が次第に普及するよう
になってきた。
かかる酸素濃縮器としては、ゼオライト等の窒素をより
吸着しやすい吸着剤を充填した吸着床において圧力を変
動させることにより吸着、脱着を繰り返す圧力変動式の
吸着型酸素濃縮器等がめげられる。
これらの酸素濃縮器により得られた酸素濃縮気体を呼吸
器疾患患者に供給する場合には、通常濃縮器が延長され
たチューブの先端に設けられた鼻カニユーラから連続的
に患者の鼻孔内に導入される方式が採用される。
尚、かかる酸素濃縮気体の供給方式としては、連続供給
の他に、患者の呼吸サイクルに応じて吸入時にのみ間歇
的に供給することによって無駄な酸素濃縮気体の放出を
防止する方法が提案されている(特開昭59−8972
号公報参照)。
〈発明の目的〉 本発明は、呼吸サイクルに応じて作動し得る自動開閉弁
を備えた呼吸用気体供給装置において、呼吸サイクルを
検知する感度を高めるのに有効な圧力変動を検知する呼
吸位相検知手段を、酸素濃縮手段等の呼吸用気体の発生
手段を収納したボックス手段内に収納せしめた状態で、
安定な運転を可能にしたものを提供することを目的とし
ている。
尚、検知感度を高めるのに有効なダイヤフラム式圧力変
動検知部を用いた呼吸位相検知手段を単にそのままボッ
クス内に収納したのでは、誤動作を生じやすく安定な運
転が困難であった。
〈発明の構成〉 本発明者は、′かかる目的を達成するために鋭意研究し
た結果、圧力変動検知用ダイヤフラムにおいて、呼吸気
流中と連通して圧力変動を検知する側の空間部と反対側
の空間部を、呼吸用気体の発生手段と共に収納したボッ
クス手段外の大気と連通させることが安定な検知を行う
うえで極めて有効でおることを見い出し、本発明に到達
した。
即ち本発明は、呼吸用気体の発生手段と、一端が該発生
手段に連通した他端に該呼吸用気体の開放型供給手段を
有し途中に自動開閉弁手段を有した導管手段と、ダイヤ
フラムの一端側が呼吸気流に連通して該呼吸における少
くとも一部の所定位相を検知しくqるダイヤフラム式圧
力変動検知部を有した呼吸位相検知手段と、該呼吸位相
検知手段の検知結果に基づいて該自動開閉弁手段の開閉
を制御するための制御手段を備えた呼吸用気体供給装置
において、該発生手段と該自動開閉弁手段と該呼吸位相
検知手段及び該制御手段を該呼吸用気体供給装置を形成
するボックス手段内に収納せしめ、且つ該ダイヤフラム
の他端側を該ボックス手段外に連通せしめたことを特徴
とする呼吸用気体供給装置である。
以下に本発明についてさらに詳細に説明する。
即ら本発明における呼吸用気体の好ましいものは、酸素
又は酸素濃縮気体が必げられる。また呼吸用気体の発生
手段としては、酸素濃縮器によるもの等があげられ、特
に圧力変動吸着型酸素濃縮器を用いたものが実用上有利
に使用できる。
かかる圧力変動吸着型酸素濃縮器に用いられる吸着剤と
しては、窒素を吸着しやすいビオライト類等や、散索を
より吸着しやすいモレキュラーシーブカーボン等があげ
られるか、通常はゼオライト類が用いられる。例えば、
ビオライトからなる吸着剤を充填した吸着床には、通常
入口側に導管手段で圧縮器が連結され、出口側には酸素
濃縮気体の貯留タンクが導管手段で連結されている。尚
、これらの導管手段には自動開閉弁が備えられており、
それらの開閉を制御手段によって自動的に行わけること
によって、吸着床内の圧力を圧縮空気の導入により高め
て窒素の吸着操作を行うと共に濃縮された酸素濃縮気体
を貯留タンクに流入ぜしめたり、入口側の弁を開いて吸
着床内の圧力を大気圧まで低下させて脱着したりする一
連の操作が繰り返し行われる。吸着床は1基でもよいが
、2〜3基を並列に用いてもよい。また脱着用に真空ポ
ンプ等の減圧手段を用いてもよく、前記の圧縮機を減圧
手段として兼用してもよい。通常これらの圧縮機等は電
動機によって駆動されるものであるが、これらの運転に
よって生ずる熱を除去するために冷却用の空気流れを生
ずるファン手段も併用される。
かかる発生手段から流出した呼吸用気体は、自動開閉弁
手段(以下デマンドバルブともいう)を備えた導管手段
を経て開放型供給手段から使用者の鼻又は口に導かれる
。即ち呼吸位相に対応してデマンドバルブの開閉を制御
することによって、例えば吸気相の前半の時期にのみ呼
吸用気体を供給することが可能となる。
本発明における開放型供給手段は、患者の鼻孔や口に対
して密閉されない状態即ち大気に開放された状態で呼吸
用気体を供給するものであって、例えば鼻カニユーラが
例として必げられる。
デマンドバルブも含めて本発明の自動開閉弁手段として
は、直流励磁型電磁弁、交流励磁式電磁弁、空気作動式
自動弁、パイロット作動型電磁弁等が好ましく、中でも
直流励磁型電磁弁、空気作動式自動弁、及びパイロット
作動型電磁弁等が鉄芯等の動きがゆるやかでライフが長
く且つ作動時の発生音が小さく低騒音化の対策1更に好
ましく、特に直流励磁型電磁弁が実用的である。
また本発明における呼吸位相検知手段は、ダイヤフラム
式の圧力変動検知部を有したものである。
かかるダイヤフラム式の圧力変動検知部には、ステンレ
ス等の金属材料を用いたものがおるが、その他に本願出
願人が以前に出願した特願昭62−175982号に記
載される如き静電容量変化により圧力又は差圧を測定す
るための導電性物質で表面処理した高分子フィルムをダ
イヤフラムとして用いたものがあげられる。特にかかる
高分子フィルムをダイヤフラムとして用いた検知手段の
場合には、数mmA Q程度の微厚・微差圧の変動を検
知するのに適している。尚、そのダイヤフラムの一方の
両側の空間に連通し、他端が鼻孔等において開口した導
管は、呼吸用気体を鼻孔等に供給するための導管手段と
別に設けてもよいが、療法の機能を一本の導管手段にも
たぜ゛たものでおってもよい。
かかる圧力変動検知手段は、鼻孔等の呼吸気流中から離
れた位置でその変動を検知できることから便利でおり、
特に圧力変動検知のための導管手段を呼吸用気体を供給
するための導管手段と共通にできる利点がある。
本発明において、呼吸位相検知手段により検知する呼吸
における少くとも一部の所定位相としては、吸気開始時
、呼気開始時等があげられる。特に、吸気開始時を所定
位相として検知するようにしたものが、吸気に対応させ
て呼吸用気体の供給が安定に行うことができるので実用
上有利でおる。
本発明の装置は、かかる呼吸位相検知手段の検知結果に
基づいてデマンドバルブの自動開閉を行うための制御手
段を備えている。尚、かかる制御手段としては、通常用
いられるいかなるものであってもよく、例えばマイクロ
コンピュータ等を用いたものがあげられる。
本発明は、少くとも呼吸用気体の発生手段と呼吸位相検
知手段を装置を形成するボックス手段内に収納したこと
を特徴としているが、通常はそれ以外のデマンドバルブ
やその制御手段もそのボックス手段内にまとめて収納し
たものか実用上便利で必る。
さらに本発明は、ボックス手段内に収納した呼吸位相検
知手段にあけるダイヤフラム式圧力変動検知部のダイヤ
フラムの他方側、即ち呼吸気流中に連通した空間部の反
対側の空間部がボックス手段外の大気と連通しているこ
とを特徴としている。
即ち該他方側の空間部はボックス手段内の空間部と連通
ずることなく、導管手段等を介してボックス手段外の大
気と連通させたものである。
前記のごとく圧力変動吸着型酸素濃縮手段を呼吸用気体
の発生手段として用いた場合には、ボックス手段内に収
納せしめた電動機、それによって駆動される圧縮機及び
冷却用ファンから発生する騒音がボックス手段外にもれ
るのをできるだけ防ぐために、大気の取入口、排出口及
び酸素WA縮気体の流出口以外の開口部をできるだけ少
なくすることが望ましい。かかる場合に、ボックス手段
内に収納したダイヤフラム式圧力変動検知部におけるダ
イヤフラムの前記他方側がボックス内空間と連通せしめ
たのでは、ボックス内空間部の圧力が変動しやすいため
に安定な呼吸位相検知が特に困難である。
またデマンドバルブ付の呼吸用気体供給装置や、自動開
閉弁により運転が制御される圧力変動吸着型酸素濃縮装
置においては、例えば雷等の異常高電圧が電源に入った
場合にデマンドバルブ等の自動開閉弁の制御に影響がな
いように、サージキラー機構等の防御手段を具備させる
ことが安定な運転を確保するうえで望ましい。
またこれらの装置において、電源において瞬間的に電圧
降下が生じた場合の対策として、かかる瞬間的な電圧降
下による影響が異常として検知されずに正常な運転が続
行するような機能を自動開閉弁等の制御手段に組み込ん
であくことが好ましい。
尚、圧力変動吸着型等の酸素濃縮装置の周辺にテレビジ
ョンやラジオの受信器を置いた場合に、その装置から有
害な電波等が放出されるのを防止するために、装置に電
磁シール材等の手段を具備することが好ましい。
本発明の装置では、ダイヤフラム式圧力変動検知部にお
けるダイヤフラムの該他方側の空間を導管手段等により
ボックス手段外の大気と連通させることによって、不安
定となりがちな呼吸位相検知を安定化したものである。
尚ボックス手段外の大気と連通させる際の開口部は、大
気の取入口や排出口から離して設けることが好ましい。
〈発明の効果〉 本発明の呼吸用気体供給装置は、呼吸の位相に対応して
呼吸用気体の供給を効率よく制御するための呼吸位相検
知手段を装置を形成するボックス内に収納せしめて実用
性を高めると共に、呼吸位相検知を安定に行うことを可
能にしたものでおる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)呼吸用気体の発生手段と、一端が該発生手段に連
    通した他端に該呼吸用気体の開放型供給手段を有し途中
    に自動開閉弁手段を有した導管手段と、ダイヤフラムの
    一端側が呼吸気流に連通して該呼吸における少くとも一
    部の所定位相を検知し得るダイヤフラム式圧力変動検知
    部を有した呼吸位相検知手段と、該呼吸位相検知手段の
    検知結果に基づいて該自動開閉弁手段の開閉を制御する
    ための制御手段を備えた呼吸用気体供給装置において、
    該発生手段と該自動開閉弁手段と該呼吸位相検知手段及
    び該制御手段を該呼吸用気体供給装置を形成するボック
    ス手段内に収納せしめ、且つ該ダイヤフラムの他端側を
    該ボックス手段外に連通せしめたことを特徴とする呼吸
    用気体供給装置。
  2. (2)該発生手段が、酸素又は窒素を選択的に吸着し得
    る吸着剤を充填した少くとも1個の吸着床と、該吸着床
    に連結された電動器により駆動される圧縮手段及び/又
    は減圧手段と、該吸着床から流出した酸素濃縮気体を一
    時的に貯留するための貯留タンク手段と、該圧縮手段及
    び/又は減圧手段を冷却するための空気流れを生じせし
    めるファン手段を具備した圧力変動吸着型の酸素濃縮手
    段である請求項1の呼吸用気体供給装置。
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