JPH0416692B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、被加熱ガスと、ソーダ石灰とで発熱
反応を起こす炭酸ガスとをソーダ石灰の充填物に
同時に通過させるようにしたガス加熱法に関し、
さらにこの方法を実施するための装置に関する。

最初冷えているか、または周囲温度のガスを加
熱することは、特に医療分野で採用されている。
この特定の適用例では、患者に付加的な熱を与え
るように患者が吸入する空気または酸素を加熱さ
せる。それにより、道路事故や山で負傷したり溺
れたりした被災者の場合のように事故であつた
り、あるいは長時間の外科手術を受けたり、低温
で長く居たりした場合でも、低温症と効率的に闘
うことができる。

このために、炭酸ガスの存在の下でのソーダ石
灰の発熱反応は既に使用されてきたが、これは外
部エネルギー源とは別に熱を発生させるという利
点がある。

2CaO＋2NaOH＋3CO₂ ＝2CaCO₃＋Na₂CO₃＋H₂O＋熱 の式で表わされるこの反応は周知であり、医療分
野では患者が感受性のある間に吐き出したガスを
純化するのにずつと以前から使用されている。

しかしながら、反応維持が困難なため、ガス加
熱への実用的適用は今日までうまくゆかなかつ
た。実際上、反応開始時の温度は患者に許容し得
る閾値以上になることがある。さらに、炭酸ガス
がソーダ石灰に飽和するため、飽和閾値を越える
と、患者は受容不能な濃度の炭酸ガスを吸入して
危険となる。結局、反応開始時に大量に発生する
熱は過剰に消費され、系自体の必要十分性に対し
て不利となる。

本発明の主目的は、これらの欠点を克服するこ
とであり、このために上述タイプの方法を提供す
るもので、この方法は特に、発熱反応を急速に開
始するように所定量の炭酸ガスの存在の下でソー
ダ石灰をカートリツジ内に設けられたチヤンバー
内に充填し、前記発熱反応を維持するように被加
熱ガスと所定比率の炭酸ガスの混合物をソーダ石
灰に通過させることを特徴とする。

こうして反応は完全にうまく制御され、かなり
長時間に渉つて特に一層強力且つ急速、安定の加
熱が得られる。また、加熱温度は、被加熱ガスお
よび炭酸ガスの混合比率を単に変えるだけで容易
に調整できる。

本発明の方法を実用化する装置は、特に、ソー
ダ石灰の充填物を内蔵する第１チヤンバおよび発
熱反応を開始するのに要する量の炭酸ガスを含む
第２チヤンバを具備するカートリツジと、２つの
チヤンバを連通させる手段とから成り、第１チヤ
ンバは一方を被加熱ガスおよび反応維持用炭酸ガ
スの混合物に対する入口に接続し、他方を加熱ガ
スの出口に接続したことを特徴とする。

好ましくは、装置はさらに加熱器本体を含み、
この加熱器本体にはカートリツジを着脱可能に取
付け、２つのチヤンバを自動的に連通させるべく
加熱器本体に対するカートリツジの位置決めを行
うものである。

こうして、非常の場合に極めて迅速に使用でき
る非常に実用的な組立物が得られる。

本発明の別の特定実施例において、第１チヤン
バはカートリツジの中央部に形成され、それに対
し第２チヤンバは第１チヤンバを囲繞する気密環
状室で形成され、前記第１中央チヤンバは上側部
分を加熱ガス出口に接続したデカンテーシヨンチ
ヤンバに開口し、下側部分を、カートリツジの底
と、被加熱ガスと反応維持用炭酸ガスの混合物に
対する入口を配設した加熱器本体のベースとの間
に形成された吸気チヤンバに開口している。

さらに、第１中央チヤンバは便宜上、ソーダ石
灰へのガス流の均一分配を図るべくグリツドによ
り吸気チヤンバから分離されるとともにダストフ
イルタによりデカンテーシヨンチヤンバから分離
される。

好ましくは、２つのチヤンバを自動的に連通さ
せる手段は、加熱器本体に配設されたストライカ
ーにより形成され、カートリツジを加熱器本体に
位置決めする間に、第２チヤンバを気密に密封し
ている膜体に穴をあけて反応開始用炭酸ガスを吸
気チヤンバを介し第１チヤンバに向つて流入させ
るようにしてある。

以下、本発明の一実施例を添付図面を参照しな
がら例を挙げて説明する。

第１図に示した装置は、先ず第１に、加熱器本
体２に着脱可能に取付けたカートリツジ１を備え
ている。カートリツジ１は、加熱ガスに対する出
口を形成する端片３が頂部に設けられ、それに対
し加熱器本体２は下部に入口４を備え、該入口４
は被加熱の常温ガスと炭酸ガスの圧縮混合物を含
むシリンダ６にパイプ５により接続されている。
減圧調整器７はシリンダ６の出口に配設され、定
流量発生器８がパイプ５に付加的に挿入され、ガ
ス混合物が加熱器本体２で適当な流量および圧力
に到達するようになる。

第２図に明瞭に示されているように、カートリ
ツジ１は実質上円筒形状の封入体で形成され、該
カートリツジ内部は第１の中央チヤンバ９と該第
１チヤンバを囲繞する第２環状チヤンバ１０を形
成している。中央チヤンバ９は所定量のソーダ石
灰１１を含み、環状チヤンバ１０は、ソーダ石灰
１１とで発熱反応を開始するのに要する所定量の
炭酸ガスを含む。

カートリツジ１は、適宜手段により、例えばね
じ止めにより、あるいは符号１２で示す通り、加
熱器本体に内蔵する補償ばね１３に関連して作用
する差込機構によつて加熱器本体２に着脱可能に
取付けられている。さらに、カートリツジ１と密
封接続を図るように加熱器本体２の円筒状部分に
０シール１４が設けられる。

ソーダ石灰１１を具備する中央チヤンバ９は、
上側部分を、加熱ガス出口３に接続されたデカン
テーシヨンチヤンバ１６に開口し、該デカンテー
シヨンチヤンバ１６はカートリツジ１の頂部に凝
縮する水を集めることを目的とする。必要あれ
ば、反応で発生する水に価値が認められないよう
な適用例では凝縮器を設けてもよい。

さらにソーダ石灰１１とデカンテーシヨンチヤ
ンバ１６との間にダストフイルタ１７が挿着され
る。

また注目されることは、中央チヤンバ９を形成
する壁がデカンテーシヨンチヤンバ１６内部に延
び、それによつて環状保持ゾーン１６′を形成し、
この環状保持ゾーン１６′内に凝縮水が蓄積する
ことである。実際上、この水がソーダ石灰１１に
接触しないことが重要である。必要あれば、吸収
材料を環状保持ゾーン１６′に配設し、カートリ
ツジ１を多少傾斜状態で使用してもよい。

下側部分において、中央チヤンバ９は、カート
リツジ１の底と加熱器本体２のベース１９との間
に形成した吸気チヤンバ１８に開口し、該吸気チ
ヤンバには被加熱ガスと炭酸ガスの混合物に対す
る入口４も開口している。またソーダ石灰１１を
含む塊物におけるガス流れの均一な分配を図るた
めに中央チヤンバ９と吸気チヤンバ１８との間に
グリツド２０を挿着してある。

加熱器本体２のベース１９には側部にストライ
カー２１を配設してあり、該ストライカーは、常
時は反応を開始するのに要する炭酸ガスを保持す
る環状チヤンバ１０を気密に密封している例えば
金属箔でできた膜体２２を、カートリツジ１を位
置決めする間に自動的に穴をあけるようになつて
いる。

カートリツジ１は通常は１回使用に設計されて
いる。実際には、反応を開始するのに要する炭酸
ガスはストライカー２１の作用で最初の使用中に
完全に解放されるため、たとえばカートリツジが
一部しか使用されなかつたとしても２回目の使用
には役立てない。

この点を考えると、カートリツジは使用後に廃
棄するか、あるいは工業的に再調整するかのいず
れかに設計される。後者の場合、ソーダ石灰１１
の充填物を取り替え、環状チヤンバ１０に新しく
反応開始用炭酸ガスを満たす手段を設けなければ
ならない。

ソーダ石灰１１の劣化を防ぐために、カートリ
ツジ１１は入口部で、即ちグリツド２０のレベル
で密封し、出口３はキヤツプや密封フイルムで密
封し、これらは使用する際引き剥さねばならな
い。この機構によれば新しいカートリツジを容易
に識別することが可能である。

出口３を、例えば呼吸装置によつて形成された
使用者の回路に接続した後、カートリツジ１は差
込機構１２によつて加熱器２に取付けられ、所定
位置にロツクされる。その間に、ストライカー２
１は校正されたオリフイスを形成する箔２２に穴
をあけ、この穴を通して環状チヤンバ１０内に含
まれている反応開始用炭酸ガスが逃げる。シール
１４のレベルで密封されているため、この炭酸ガ
スは先ず第１に吸気チヤンバ１８内に拡散し、そ
れから流れ分配グリツド２０を通つてソーダ石灰
を含む中央チヤンバ９内に浸透する。

それから、発熱反応が直ちに開始する。温度は
数秒で上昇し、約２乃至３分で要求されたレベル
に達する。

ただ残るのは、被加熱温度ガスと、発熱反応を
維持するのに要する炭酸ガスとを入口４に注入す
ることである。ここに示した特定の実施例におい
て、反応維持用炭酸ガスは予め常温ガスに希釈さ
れて所定の混合物を形成する。従つて、シリンダ
６によつて形成される単一の供給源が得られ、こ
れは例えば事故の被災者を治療する非常の場合に
特に便利であり、非常にコンパクトで持ち運びが
容易である。

勿論、常温ガスと炭酸ガスの供給源を別々に設
け、混合物は現地において、２種類のガスに対し
２つの別個の吸入口をもつ吸気チヤンバ１８のレ
ベルで直接に、あるいは加熱器本体にただ１つの
入口を設けた上流で形成することができる。

さらに、反応開始用炭酸ガスと、常温ガスおよ
び反応維持用炭酸ガスの混合物とは、相次いで、
でなければ同時に、実質上特性を変えないで、カ
ートリツジ内に注入してもよい。従つて、特にカ
ートリツジ１を加熱器本体２の所定位置に配置す
る前に、入口４に常温ガスおよび反応維持用炭酸
ガスの混合物を供給できる。

安全のために、反応開始用炭酸ガスと反応維持
用炭酸ガスの総質量は、ソーダ石灰充填物の飽和
質量より少なくしなければならない。

例えば、ソーダ石灰の質量が0.7Kgの場合、水
５リツトルの容量の標準シリンダが使用でき、
200.10⁵paに圧縮されたガス１m³を内蔵できる。
この場合、濃度7.5％の反応維持用炭酸ガスでは、
反応開始用炭酸ガスの質量は約25gである。

減圧調整器７は、圧縮ガスの貯蔵圧力を、該圧
縮ガスの使用に匹敵する値まで、即ち約1000乃至
3000paまで下げる。それに対し、流量発生器８
は、放出する流量を、所望加熱温度に応じた一定
値に校正する。従つて、反応維持用炭酸ガスの流
量が0.5乃至1.5／minとなるのに対し、40℃乃
至80℃の温度が得られる。

常温ガスと反応維持用炭酸ガスの供給源が別々
の場合、炭酸ガス濃度が出口での流量を実質上変
えないで変更できるため、勿論加熱温度を変える
ことは一層容易である。

さらに、本発明の加熱装置は、別の補足的な安
全装置を装備することもできる。従つて、例えば
カートリツジ１の出口における高温ガスの温度を
測定するのに温度探針を設けることができる。こ
の場合、探針は、ラインでの熱損失を考慮してで
きる限り使用者の機関に近づけて配設される。

必要とあれば、カートリツジを去る高温ガスに
炭酸ガスを含まないことを保証するために、小さ
な炭酸ガス分析器を設けてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるガス加熱装置の略図、
第２図は、第１図の線−に沿つた拡大断面図
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被加熱ガスと、ソーダ石灰とで発熱反応を起
   こす炭酸ガスとをソーダ石灰の充填物に同時に通
   過させるようにした加熱法において、発熱反応を
   急速に開始するために所定量の炭酸ガスの存在の
   下でソーダ石灰をカートリツジ内に設けられたチ
   ヤンバ９内に装填し、前記発熱反応を維持するよ
   うに所定比率の被加熱ガスおよび炭酸ガスの混合
   物をソーダ石灰に通過させることを特徴とするガ
   ス加熱法。 ２ ソーダ石灰１１の充填物を内蔵する第１チヤ
   ンバ９および発熱反応を開始するのに要する量の
   炭酸ガスを含む第２チヤンバを具備するカートリ
   ツジ１と、２つのチヤンバを連通させる手段とか
   ら成り、第１チヤンバ９は一方を被加熱ガスおよ
   び反応を維持するための炭酸ガスの混合物の入口
   ４に接続し、他方を加熱ガスの出口３に接続した
   ことを特徴とするガス加熱装置。 ３ カートリツジ１を着脱可能に取付ける加熱器
   本体２を含み、２つのチヤンバ９，１０を自動的
   に連通させるべく加熱器本体２にカートリツジを
   位置決めするようにした特許請求の範囲第２項記
   載のガス加熱装置。 ４ 第１チヤンバ９はカートリツジ１の中央に形
   成し、第２チヤンバ１０は第１チヤンバを囲繞す
   る環状気密室で形成し、前記第１中央チヤンバ９
   は上側部分を、加熱ガス出口３に接続させるデカ
   ンテーシヨンチヤンバ１６に開口し、下側部分
   を、カートリツジ１の底と被加熱ガスおよび反応
   維持用炭酸ガスの混合物の入口４を設けた加熱器
   本体２のベース１９との間に形成された吸気チヤ
   ンバ１８に開口した特許請求の範囲第３項記載の
   ガス加熱装置。 ５ 第１中央チヤンバ９は、ソーダ石灰１１を流
   通するガスの均一な分配を図るべくグリツド２０
   により吸気チヤンバ１８から分離し、ダストフイ
   ルタ１７によりデカンテーシヨンチヤンバ１６か
   ら分離した特許請求の範囲第４項記載のガス加熱
   装置。 ６ ２つのチヤンバ９，１０を自動的に連通させ
   る手段は、加熱器本体２に載置したストライカー
   ２１により形成され、第２チヤンバ１０を気密状
   に密封する膜体２２に加熱器本体２に対するカー
   トリツジ１の位置決め中に穴をあけて反応開始用
   炭酸ガスを吸気チヤンバ１８を介し第１チヤンバ
   ９に向けて流通させるようにした特許請求の範囲
   第４項または第５項記載のガス加熱装置。