JPH0312901B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

＜利用分野＞ 本発明は、特定の構造を有した気体浄化器及び
気体浄化器を組み込んだ酸素富化気体供給装置に
関する。さらに詳細には、医療用その他の呼吸改
善又は補強のために酸素富化気体を患者等の使用
者の鼻腔や口内に供給するための装置であつて、
患者の鼻腔内等に供給する前の酸素富化気体を浄
化するための気体浄化器を具備せしめた酸素富化
気体装置及びその気体浄化器を提供するものであ
る。 ＜従来技術＞ 従来、呼吸器疾患者に対して酸素ボンベや液体
酸素等から酸素を供給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
によつてその治療法が次第に普及するようになつ
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膜型
酸素富化器が使用されるが、この吸着型酸素富化
器の場合にも通常得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。尚膜型酸素
富化器の場合には通常該膜より水分が濃縮される
ために特に加湿器を設ける必要のないことが多
い。 この様に加湿器が膜等により湿度が高められた
酸素又は酸素富化空気等の気体は、例えば塩化ビ
ニール製等のチユーブ内を流通せしめ、離れた場
所に位置する患者の鼻腔や口内に鼻カニユーラ、
マスク等を介して供給されるが、該気体がチユー
ブを通過する際に冷却されて結露し、水滴となつ
て患者の鼻腔等に達する為に患者に不快感を与え
たり、バクテリア等が繁殖しやすいなどの衛生上
の問題点があつた。 また上記の如く気体をチユーブ内を通過せしめ
る際や、その前の酸素富化器を通過せしめる際等
に、例えば該チユーブを構成する塩化ビニール中
に含まれる可塑剤などが微かながらも蒸発揮散し
て気体中に混入する場合があり、それが患者にと
つて異臭と感じられ不快感を与える欠点があつ
た。 ＜発明の目的＞ 本発明は、上記の問題点を解決することを目的
としており、特に酸素や酸素富化空気等の気体が
患者の鼻腔等に入る前にその中に含まれる水滴が
異臭原因物質を除去し、出来るだけ正常な気体を
患者に供給し得る酸素富化気体供給装置、及びそ
れに使用され得る気体浄化器を提供することを目
的としている。 ＜発明の構成＞ かかる目的を達成すべく鋭意研究した結果、酸
素富化気体を患者等の鼻腔に供給する際に出来る
だけ使用者の近くにおいて該気体を浄化せしめる
気体浄化器を具備せしめることが有効であること
を見い出し本発明に到達した。 酸素富化気体の発生手段と、該発生手段から離
れて位置した該酸素富化気体を使用に供する供給
手段と、該発生手段から該供給手段に該酸素富化
気体を導くための導管手段を有した酸素富化気体
供給装置であつて、該導管手段の下流端部近くに
おいて、少なくとも上流側の面が撥水性を有し且
つ実質的に細菌非透過性の多孔質体からなるフイ
ルターとその上流側に吸着剤を同一容器内に収納
せしめた気体浄化手段を有したことを特徴とする
酸素富化気体供装置を提供する。 以下本発明について図面を用いてさらに詳細に
説明する。本発明における酸素富化気体供給装置
の好ましい態様は、第１図に模式的に例示する如
く、酸素富化気体発生手段１から酸素富化気体が
加湿器３を通過して加湿された後、導管手段５を
通過し、次いで吸着剤９及びフイルター１１を内
蔵した気体浄化手段７を通ることによつてその直
前までに該富化気体中に含まれる水滴や臭気源等
の不純物が除去されて、更に導管手段を経た後、
浄化された酸素富化気体が供給手段１３より使用
者の鼻腔内１５に供給されるようにしたものであ
る。本発明の酸素富化気体供給装置は、富化気体
発生手段である酸素ボンベ等又は酸素富化手段を
収納した酸素富化器から離れた場所において該富
化気体を使用に供する供給手段を用いる際に、酸
素富化器が酸素ボンベ等から供給手段までの導管
手段の間にフイルター及び吸着剤を収納した気体
浄化手段を有したことを特徴としている。 かかるフイルターとしては、それ以前の導管手
段が酸素富化気体発生手段で発生した水滴の通過
を防ぐ機能を有したものが好ましく、そのために
は平径孔径が0.8μ以下のもの、更に好ましくは
0.7μ以下のものを用いることが望ましい。また該
フイルターとしては、セルロース系、ガラス繊
維、ポリエステル系等を含むいかなるものでもよ
いが、その少なくとも上流側の面で撥水性を保持
したもの方が水滴通過阻止のうえで好ましい。撥
水性を保持せしめるには、フイルターの素材に例
えば四フツ化エチレン樹脂等のフツ素系樹脂、シ
リコーン系樹脂、ポリオレフイン系樹脂等の疎水
性材料を用いることができ、特にフツ素系樹脂が
撥水効果や成形性において優れている。また撥水
性を有したフイルターとしては、撥水性のない素
材からなるフイルターの片面又は両面に撥水処理
を施したものを用いることもできる。その撥水処
理に用いられる撥水剤としてはいかなるものであ
つてもよく、例えばフツ素系あるいはシリコーン
系の樹脂等の撥水剤を、含浸、散布、塗布あるい
は蒸着法等によつて処理せしめたフイルターが使
用できる。 また該フイルターは、例えば導管手段の下流側
からバクテリアが侵入し、フイルターの上流側に
入り込んで繁殖することを防止するための除菌フ
イルターとして用いられることが可能であり、そ
のためにはその細孔系が0.5μ以下が好ましく、よ
り確実には0.3μ以下が望ましい。 尚、該フイルターの形状としてはいかなるもの
であつてもよいが、全体として酸素富化気体が通
過する際の圧力損失が小さいものが好ましい。さ
らに具体的には、例えば酸素富化気体の流量が６
／minの場合の該フイルター部での圧力損失が
20mmHg以下で更に好ましくは16mmHg以下あるこ
とが望ましい。 また本発明の前記気体浄化器に用いられる吸着
剤としては、例えば導管手段５として塩化ビニー
ル製のチユーブを用いた場合にその内部を流通す
る酸素富化気体に混入してくるフタル酸エステル
等の異臭源や、場合によつては酸素富化器中で発
生した異臭源等を吸着し得るものであればいかな
るものであつてもよい。その具体例としては、モ
レキユラーシーブ５Ａ等のゼオライト、活性炭、
フロリジル等があげられ、中でも活性炭やゼオラ
イトが好ましい。 本発明の酸素富化気体供給装置の導管手段５に
具備せしめる気体浄化手段としては、第１図に例
示した如くフイルターと吸着剤の両方を用いたも
のが最も好ましいが、場合によつては該気体浄化
手段として吸着剤又はフイルターのどちらか一方
のみを収納したものであつてもよい。さらにフイ
ルターと吸着剤の両方を用いた気体浄化手段の場
合には、各々を別々の容器に収納せしめてもよい
が、たとえば第２図に示す如く１つの容器に１９
内にフイルター１１と吸着剤９の両方を収納した
ものの方が全体を小さく軽量にできるので好まし
い。尚第２図中、１７は充填した吸着剤を封じこ
めるための繊維集合体等からなる栓である。また
フイルターと吸着剤は直列に配したものが好まし
く、その順序としては、フイルターを下流側に用
いた方が下流側からのバクテリア侵入を防止でき
また吸着剤の破片等の固型物が下流側に流出する
こともないので好ましい。但し異臭が激しい場合
には、吸着剤が水滴により不活性化されてその吸
着能が低下することを防ぐためにフイルターを上
流側に配したものを用いることが望ましい。また
圧力損失が少なくできれば、吸着剤の前後にフイ
ルターを配したものが良い。さらに該気体浄化手
段を具備せしめる位置としては、導管手段５のよ
り下流側の方がその効果を発揮しやすい。特に酸
素富化気体の供給手段１３のできるだけ直前に気
体浄化手段を設けるのが望ましいが、あまりに近
すぎるとその供給手段を使用する者に不都合を生
ずるので、その場合には例えば該気体浄化手段を
使用者の肩にかけたり胸部等に固定するようにし
たものが望ましい。尚、該富化器が、内部の導管
手段に吸着剤や除菌フイルターを具備せしめたも
のであつてもよい。 本発明の酸素富化気体供給装置における酸素富
化気体発生手段の具体例としては、膜型酸素富化
気体器、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
空気や酸素ガスを意味する。 また模型酸素富化器とは、酸素選択透過性膜に
空気を透過させて酸素富化空気を得るものであ
り、通常は酸素と共に水分が濃縮される場合には
さらに加湿器を具備せしめる必要はなく、逆に濃
縮された水分が器内で凝縮して水滴となるために
水分離手段を具備することが望ましい。その様に
して得られた酸素富化空気は約70％以上の相対湿
度の水分を含んでいるために該富化器から延長さ
れた導管手段内で冷却されてい再度水滴が発生し
やすいことから、前記の如き気体浄化手段を具備
せしめることが必要である。 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。また酸素ボンベ等から酸
素ガスを得る場合にはも、通常は加湿式を設けた
ものが好ましい。この様に加湿器として用いられ
ものの形式等はいかなるものであつてもよく、第
１図の３に示す如く水４を充填して気泡２を発生
させる形式のものが実用的である。加湿器から出
て来る酸素富化気体中の相対湿度は約70％以上で
あることが望ましく、その湿度の制御方法として
気泡の表面積を調節すること、さらに具体的には
加湿器内の水充填部の横断面積を調節して上昇し
破裂する気泡数を制御することが有効である。こ
の様にして得られる湿度が約70％以上特に80％以
上の酸素富化気体は、前記と同様に加湿器から下
流に延長された導管手段内で冷却されて水滴を生
じやすく、該導管手段内に前記の気体浄化手段を
設ける必要がある。 また本発明の酸素富化気体供給装置における導
管手段としては、軟質プラスチツク材料からなる
チユーブが好ましく、例えば軟質塩化ビニール、
シリコンゴム、ポリオレフイン、ポリスチレン、
テフロン等からなるもの挙げられる。これらの中
でも、異臭の発生がより少ない素材からなるもの
が好ましく、その例としてはポリオレフイン、ポ
リスチレンからなるものがあげられる。尚この様
な素材からなるチユーブを用いた場合であつて
も、本発明に言う気体浄化手段を用いなければそ
れを用いる患者にとつて異臭が気になる場合が考
えられる。 さ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つ
てもよく、その具体例として鼻腔内に細いチユー
ブの先端を挿入する鼻カニユーラ形式やマスク形
式のものがあげられる。かかる供給手段から供給
される酸素富化気体の流量としては、その発生手
段として酸素富化器を用いた場合、下限が0.1
／min、更には0.5／min、特に１／minで
あることが好ましく、また上限としては10／
min、更には８／min、特に６／minである
ことが望ましい。 本発明の酸素富化器の好ましい態様の１つであ
る膜型酸素富化器の具体的構造を次に例示する。
即ち該富化器として、大気を取り入れるためのフ
アン手段、その大気が気体選択透過性膜の表面を
通過し酸素富化空気が透過するように構成された
多数の膜セルからなるモジール、該膜セルにおけ
る膜裏面側を大気よりも低い圧力に保ち、且つ酸
素富化空気をモジユールより取り出すための真空
ポンプ手段、及び取り出された酸素富化空気を該
富化器の出口に流通せしめる富化器内導管手段を
具備したものが挙げられる。また本発明の他の好
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、窒素ガスを選択的に吸着する吸着剤を
充填した吸着剤床を２基、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ツサー手段、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
ものであつて、２基の吸着床が交互に加圧−減圧
−再生のサイクルを繰り返すように運転される富
化器が挙げられる。尚いずれの富化器において
も、酸素富化空気を富化器の出口に流通せしめる
ための導管手段において、供給する酸素富化空気
の流量を調節する手段を有することが望ましい。 次に実施例をあげて本発明をさらに詳細に説明
する。 実施例 １ 吸着型酸素富化器（帝人製ハイサンソ）で加湿
器（水充填部の内径55mmφ）を付加したものを用
いて、加湿された２／minの酸素富化空気を取
り出し、第１表に示した平均細孔径のテフロン製
フイルターに通過せしめ、その通過後の空気の湿
度及び水滴の有無を調べた結果を第１表に合わせ
て示す。

【表】 ＜発明の効果＞ 本発明は、水滴及び異臭を含有した気体中から
その水滴及び異臭を除去し得る簡単で軽量な気体
浄化器を備えた酸素富化気体供給装置を提供する
ものである。特にそれから供給される酸素富化空
気が水滴や異臭を含まず清浄なものであり、それ
を使用する者にとつて不快感がないという優れた
利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る酸素富化気体供給装置
の実施態様を模式的に例示したものである。第２
図は、本発明に係る気体浄化器の実施態様を断面
図で例示したものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 酸素富化気体の発生手段と、該発生手段から
   離れた所に位置した該酸素富化気体を使用に供す
   る供給手段と、該発生手段から該供給手段に該酸
   素富化気体を導くための導管手段を有した酸素富
   化気体供給装置であつて、該導管手段の下流端部
   近くにおいて、少なくとも上流側の面が撥水性を
   有し且つ実質的に細菌非透過性の多孔質体からな
   るフイルターとその上流側に吸着剤を同一容器内
   に収納せしめた気体浄化手段を有したことを特徴
   とする酸素富化気体供給装置。 ２ 該フイルターの平均孔径が0.8μ以下である特
   許請求の範囲第１項記載の装置。 ３ 該酸素富化気体の発生手段が、膜型酸素富化
   器である特許請求の範囲第１項記載の装置。 ４ 該酸素富化気体の発生手段が、吸着型酸素富
   化器又は酸素ボンベを用いたものであり、且つ加
   湿器を具備したものである特許請求の範囲第１項
   記載の装置。