JPH0678928A - 空気流制御装置および記録システム - Google Patents

空気流制御装置および記録システム

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JPH0678928A
JPH0678928A JP5114689A JP11468993A JPH0678928A JP H0678928 A JPH0678928 A JP H0678928A JP 5114689 A JP5114689 A JP 5114689A JP 11468993 A JP11468993 A JP 11468993A JP H0678928 A JPH0678928 A JP H0678928A
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flow
pressurized gas
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airflow
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JP5114689A
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David Kilis
デイビッド・キリス
Harold E Stone
ハロルド・エミリオ・ストーン
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Minnesota Mining and Manufacturing Co
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 呼吸パターンを記録、分析、復元、かつ発生
する空気流装置を提供。 【構成】 加圧ガスを受け且つ搬送する配管構造を有
す。配管構造は、単一の加圧ガス供給源を受けるための
供給源接続口を有す。この接続口から加圧ガスを受ける
ために、且つ比例電磁弁の位置で正負の圧のガス流を含
む出力加圧を選択的に作り出すためにアスピレータ２
８,３０が配管構造に接続。アスピレータの出力加圧を
制御及び較正するために、釣り合い弁３８が配管構造に
接続。制御手段が、アスピレータ、釣り合い弁及び電磁
弁４４を制御。電磁弁は、空気圧の入出力接続口で配管
構造に機械的に接続、且つデータの入出力接続端で制御
手段に電子工学的に接続。電磁弁は、制御手段からソレ
ノイドに受けられた空気流指令に従うシステムモデルと
アスピレータとの間に、パターン化された空気圧の流れ
を与える。システムモデルの一例は、呼吸作動吸入装
置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、単一の定圧源を用い、
圧力および真空度を調整する空気流システムに関する。
このシステムでは、記録された空気流パターンを記録・
記憶・復元（replicate）・発生するためにアスピレー
タ、釣り合い弁（balancing valve）および電磁弁を用
いる。
【０００２】
【従来の技術・発明の解決課題】呼吸パターンをシミュ
レーションするためのシステムは種々存在している。こ
れらのシステムは、ピストン−シリンダのタイプの装置
かベーローズのタイプの装置、もしくはカムコンポーネ
ントを備えている。ピストン−シリンダもしくはベーロ
ーズのタイプのシステムは、対称的な吸気および呼気に
限られており、同様に固定された容積に限定されてい
る。カム作用のシステムでは、発生する呼吸パターンの
大きさを変えるためにはカムの交換が必要である。
【０００３】
【発明の概要】本発明は、呼吸パターンを記録し、分析
し、復元し、発生するための空気流装置である。加圧さ
れたガスを、装置を通して受け入れおよび搬送するため
の配管構造が設けられている。この配管構造は、単一の
加圧ガス定圧供給源を受け入れるための供給源接続口を
有している。アスピレーション手段は、供給源接続口か
ら加圧ガスを受け入れるために、且つ出力加圧（an out
put pressurization）を選択的に作り出すために配管構
造に接続されている。そしてこの出力加圧は、比例電磁
弁の箇所で正圧ガス流および負圧ガス流を含んでいる。
釣り合い弁は、アスピレーション手段による出力加圧を
制御および較正する（calibrating）ために配管構造に
接続されている。アスピレーション手段、釣り合い弁お
よび電磁弁を制御するために、制御手段もまた設けられ
ている。電磁弁は、空気圧の入口出口の接続口によって
配管構造と機械的に接続され、データの入出力接続端に
よって制御手段と電子工学的に接続されている。電磁弁
は、制御手段からソレノイドによって受け入れられた空
気流指令（air flow commands）に従うシステムモデル
と、アスピレーション手段との間に、パターン化された
空気圧流を与える。このシステムモデルは、一実施例に
おいては、呼吸作動吸入装置（a breath actuated inha
ler device）である。
【０００４】
【実施例】図１は、呼吸機能に関する空気流パターンを
記録し、記憶し、発生および／または分析するために設
計された空気流システムを表している。空気流システム
１０は、吸気流および呼気流を、そして正常および異常
呼吸パターンを、また電子工学的に切り替えられる流動
パターンを、並びに、広範囲にわたる種々の周波数およ
び振幅の不規則性を使用し、且つ表示する。空気流パタ
ーンはまた、熱や湿度、粒子、そして空気流システム１
０によってシミュレートされるその他のファクタのとい
った環境条件によって変化する。
【０００５】図１における実線は、空気流シミュレート
１０の異なったコンポーネントの間のガス流もしくは信
号の流れを表しており、破線は自動化された信号および
制御を表している。空気利用されシステム１０は、簡便
で可搬型であるように、また費用のかからない操作に適
するように設計されている。
【０００６】圧力源１４は、空気流システム１０が作動
するための空気源もしくは空気圧源を提供し、研究室お
よび医療提供者の環境に共通の一定圧力源であることが
好ましい。可変圧力源を用いることも可能であるが、好
ましくはない。圧力源１４としては、空気の圧力源であ
ることが好ましいが、本発明の範囲内では他のガスを代
えて用いることもできる。圧力レギュレータ１８は、圧
力源１４の出力ガスの圧力を調整し、そうする間に空気
流システム１０の他のコンポーネントによって利用され
る最大圧力を決定する。フィルタ２０は、圧力源１４お
よびレギュレータ１８から受け入れるガスを濾過する。
【０００７】配管構造２４内のガス流は、フィルタ２０
を出てアスピレータ２８およびリバースアスピレータ３
０へ送られる。アスピレータ２８およびリバースアスピ
レータ３０は、システムの種々の仕様に応じた加圧ガス
を出力するために形成された圧力装置を作動させるガス
を提供する。空気流システム１０におけるこれらの装置
は、ベンチュリの原理を用いて、あるいは正圧か負圧の
出力を発生する別の簡単な手段を用いて操作されるのが
好ましい。空気流システム１０においてアスピレータ２
８は、真空ライン３４で示されるように、正圧のガス源
を受け入れて負圧のガスを出力する。リバースアスピレ
ータ３０は、釣り合い弁３８を経て正圧のガス入力を受
け、圧力ライン４２で示されるように正圧のガスを出力
する。配管構造２４は、空気流システム１０を通って加
圧ガスを送り出すための手段を提供する。
【０００８】空気流システム１０は、一つのアスピレー
タ２８だけを備えていてもよく、それでもなお機能す
る。しかしながらリバースアスピレータ３０の使用は、
正圧信号および負圧信号の間における電磁弁４４からの
流速出力の変化を対称速度にするのに有用である。リバ
ースアスピレータ３０なしでは、電磁弁内でのピストン
位置ないし運動の変化が一定速度であっても、アスピレ
ータ２８の容積（容量）または圧力損失（抵抗）が、電
磁弁４４から出力された流速における変化の速度を非対
称とする。この非対称性は数学的手段によって除去でき
るかも知れないが、ピストンの多数の位置および信号に
基づく対称性を予測して達成するには、多くの問題の解
決が要求される。したがって、アスピレータ２８に合っ
た容積および時間の応答を作り出すためにリバースアス
ピレータ３０を使用することが、対称性の予測および達
成に必要とされていた厄介なコンポーネントの数学的処
理およびその関連処理を不要にすることは大きな発見で
ある。実際、分路（shunt）を調整するキャパシタンス
のような単一のデバイスが、この新しい機能の達成のた
めに使用可能である。
【０００９】釣り合い弁３８は、正および負のガス圧お
よび信号の間のいかなる非対称性をも機械的に調整でき
る空気流システム１０提供する。図１に示すように、こ
の調整は、釣り合い弁の位置もしくは制御手段５２を経
た遠隔位置で行われる。釣り合い弁３８を用いた非対称
性の調整は、制御手段のエレクトロニクスを用いて対称
関係にされた調整によって十分満足に行うことができ、
あるいはその逆も同様である。
【００１０】空気流システム１０のユーザーには、モデ
ルのための非対称性、あるいは適用された適用物のため
の非対称性の価値は分からないが、もしこれらの価値
を、システムの操作に先行して知ることができれば、シ
ステムの対称性を達成するために、釣り合い弁３８内へ
非対称流れのためのオフット値（offset values）を予
めセットするのに便利であり、かつ好都合である。この
特徴的構成は、操作の簡便性を増大すると同時に、非常
に正確な分析を助長する。釣り合い弁３８はまた、加圧
ガスの流速のピークを調整するためにも用いられる。こ
の特徴的構成は、この技術分野において本質的な改良で
あり、特に、空気流システム１０の他のシミュレーショ
ンおよび復元（replication）の能力と組み合わせて用
いる場合に顕著な改良となる。
【００１１】電磁弁４４は、本発明の範囲内では他のバ
ルブ形状であってもよいが、都合の良いことに効率的な
単一ピストンの比例電磁弁として構成されている。電磁
弁４４は、システムモデル４８に対して正圧および負圧
の双方のガスを選択的に供給するように設計されてい
る。電磁弁４４は制御手段５２と相互作用し、この制御
手段５２は、好ましくは、演算／分析素子および関連し
た表示部を備えている。システムモデル４８は、種々の
コンポーネントやサブシステムあるいはデバイスのいず
れであってもよい。例えば、呼吸作動吸入装置は、吸入
器の作動を分析するためのシステムモデルとして機能で
きる。また、生体外での、あるいは切除された、はたま
た機械的な、大きな動物の肺も利用できる。人が着用す
るためにデザインされた呼吸マスクもまた選ぶことがで
きる。システムモデルの使用については、後に詳述す
る。
【００１２】センサアクチュエータ５６は、システムモ
デル４８および制御手段５２と共に相互作用する。セン
サアクチュエータ５６は、圧力や流速、体積、システム
モデル４８の作動、あるいはその他の要求される条件等
の条件変化を感知する手段を備えている。制御手段５２
は、入力ライン６０を経てリアルタイムのコントロール
入力を受け、表示装置に出力を提供することもできる。
空気流システム１０は、簡便にして廉価なコンピュータ
化されたシステムを提供し、このコンピュータ化された
システムは、空気流パターンの記録および再生ができる
システムである。この記録は、ある実施例ではセンサア
クチュエータ５６によって初期化され、データの記憶
は、制御手段５２内のコンピュータメモリ格納デバイス
内で生じる。
【００１３】図２は図１に似た図であるが、付属の環境
シミュレーションコンポーネントを用いた状態を示して
いる。空気流システム１０の一実施例は、システムモデ
ル４８としての呼吸マスクあるいはそれに似たデバイス
との連結部を備えている。この実施例では、異なった呼
吸操作ないし呼吸条件の下でマスクをテストする。特定
の環境における湿度の効果は、マスクが適正に機能する
ために非常に重要であり、したがって図２に示すように
システム１０内に付加される。このことは、異なった流
れおよび湿度の条件下における呼吸システムマスクの抵
抗および性能の決定を可能にする。図２は、環境条件に
対する加熱をさらにシミュレートするための、そして空
気流パターンに対する独自の影響あるいは組み合わされ
た影響を復元または分析するための加熱コンポーネント
１１４を、湿度コンポーネント１１２と同様に示してい
る。
【００１４】空気流システム１０は、種々の空気流パタ
ーンを発生するのに有用である。このことは、図３に示
されるようなソフトウェアのメニューから一つのオプシ
ョンを選択することによって達成される。モジュール６
７はエントリー位置ないしスタート位置である。この流
れは、図４のプロットライン６９で示されるように、負
の圧力の増減からなっている。モジュール７０は、図５
のプロットライン７１で示されるように、正の圧力の増
減からなる呼気流のために選択されている。類似の機能
を備えた他の周知システムに対して空気流システム１０
を区別する特徴は、全く異なり且つ混合されていない正
圧および負圧の流動パターンを提供できる能力である。
これは、本質的にユニークなアスピレーションシステム
と、同様に釣り合い弁および電磁弁の配置の結果であ
る。
【００１５】モジュール７２は呼吸流動モジュールであ
り、この呼吸流動モジュールは、呼気流、吸気流および
可変の呼吸保持パターンからなり、図６のプロットライ
ン７３で示すように非対称形である。モジュール７５は
一定流動モジュールであり、図７のプロットライン７６
に似たプロットラインとなる一定流を発生する。モジュ
ール８０は増大傾斜の流動モジュールであり、図８Ａお
よび８Ｂのプロットライン８１で示すように、負圧また
は正圧のいずれかのモジュールである。モジュール８２
はモジュール８０に似ているが、図９Ａおよび９Ｂのプ
ロットライン８３で描かれるように、負圧または正圧の
いずれかの減少傾斜の流動を提供するモジュールであ
る。モジュール８４は可変流動機能モジュールであり、
図１０のプロットライン８５と図１１のプロットライン
８６で示されるように、ポイント毎に流動パターン全体
の入力を許容する。このオプションは、呼吸パターンの
不連続な信号成分を非常に正確に復元し、分析する。例
えばプロットライン８５は、一度に一つのフレームをと
る記録された流動の呼吸パターンの単一フレームプロッ
トである。プロットライン８６は、選択的に復元された
呼吸パターンのプロットである。モジュール８７は、空
気流システム１０のための操作のための記録および再生
モジュールであり、図１２はこのモジュールを用いて発
生されたプロットライン８８の一例である。これら総て
のモジュールは、流速の増減の速度、流速の範囲、呼吸
保持の長さを具体化する手段をユーザーに提供する。メ
ニュー出口８９は、システム１０のさらなる操作および
制御のために、このルーチンを出ることを許可する。
【００１６】空気流システム１０および制御手段５２と
共に利用されるソフトウェアは、カストマイズされた
（customized）データ取得および分析的な能力を好まし
くは含んでいる。空気流システム１０内における空気流
発生ソフトウェアは、好ましくは少なくとも四つのメニ
ューに分けられている。図３に示されたメインメニュ
ー、図１３に描かれた較正（cariblation）メニュー、
図１４に描かれたデータ発生メニュー、および表示分析
メニューである。
【００１７】上述のメインメニューは、吸気モジュール
および呼気モジュールの他に八つのモジュールを有して
いる。それらは独立しており、それぞれが較正メニュー
および仕様（specification）メニューを有している。
これらのメニューは各モジュール内で別々である。較正
メニューは、モジュール９１でスタートし、所望の流れ
タイプの入力を受け入れ（９２）、デジタル分解（９
３）、流速の変化速度（９４）、流速の範囲（９６）、
発生される必要のある流れのサイクル数（９８）とな
る。継続ループ１００は、付加機能を許可する。デジタ
ル分解のための値はハードウェアのビット数に依存す
る。流動域（flow range）は、釣り合い弁３８の箇所
で、あるいは制御手段５２を経て、はたまた、比例電磁
弁４４のパワーアンプ１０１上のナル／ゲイン調整ポー
トから、調整されるのが好ましい。デジタル分解および
流動域は、システムの感度を決定し、流速の変化の最も
高い速度は、ソレノイド４４の機械的特性によって限定
される。この点において、ソレノイド４４の抵抗コンプ
ライアンスおよび慣性のための価値は、空気流パターン
を記録し、復元し、分析しようとする他のシステムの機
械的な時間の一定の限度（mechanical time constant l
imitations）や多重空気圧源の要求よりも遥かに勝るこ
とになる。ベローズシステムにおける機械的な時間の一
定の限度の一例は、そのようなシステムの性能を限定す
るガスの非圧縮性による限度である。カム作動システム
においての他の一例は、別々の信号パターンの間の信号
の大きさを実質的に変えるために、カムコンポーネント
の置き換えをするという、そのようなシステムへの要求
である。
【００１８】図１４のデータ発生メニューは、データ発
生モードにおける空気流システム１０の作動ステップを
示している。このモードにおいて、デジタルからアナロ
グに変換された信号の出力１０４が、メモリまたはデジ
タル入力デバイス１０３からソレノイド４４のパワーア
ンプ１０１へ行く。モジュール１０５は、センサ５６か
ら始まるデジタル信号１０６を発生する確認フィードバ
ックプロセスを表示する。発生された空気流パターンの
表示はモジュール１０８で表され、このモジュールは発
生されたパターンを分析するための分析メニューへのア
クセスを含んでいる。繰り返し機能１０９は、繰り返し
ループ機能と他のメニュー画面へのアクセスとを許可す
る。エンドオプション１１０もまた示されている。
【００１９】図１５〜１９は、加圧／真空チャンバー１
２４,１２６および１２８のそれぞれに関する選択的動
作用に設計されたピストン部材１２０の作動を示してい
る。電磁弁４４は、これは予定された状態から実際の構
造の変化を含んだ状態で描かれているが、加圧信号およ
び真空信号に関する有効な直線応答パターンを提供する
ように設計されている。図１５および１７には、ピスト
ン部材１２０が加圧または真空（流動矢印で示されるよ
うに）をバルブラインナップによって許可するようなか
たちで示されており、図１６にはピストン部材１２０の
中立位置が示されている。加圧／真空チャンバー１２
４,１２６および１２８に関するピストン部材１２０の
かたちは、種々の加圧信号および真空信号に対して極め
て迅速な応答を許容する。このことは、急に変動する信
号を復元するために特に重要であり、そのような信号は
例えば、哺乳動物が咳や過度呼吸をしているとき、ある
いは経験的な他の不規則呼吸パターンをしているときに
生じる。そのような空気流パターンを正確に復元するた
めに必要な周波数応答は、電磁弁４４のような高速応答
弁を使用することで最も良く達成される。呼吸パターン
の正確な復元に関する他の制限は存在するが、電磁弁４
４の形状は、種々の参考例で述べられた空気流システム
内に存在する多くの制限（認識されているものも、され
ていないものも）を除去する。
【００２０】図１８は空気流システム１０の第１の例を
示しており、この中でシステムモデルは、人の気道制限
や肺機能をコントロールするために用いられる呼吸作動
吸入器のような、吸入器１３６を含んでいる。図１８の
実施例は、吸入器１３６を試験したり模型を作ったりす
るために形成された空気流システム１０を示している。
吸入器１３６は、その性能を実際に試験するために、セ
ンサアクチュエータ５６に接続することができる。その
ような試験の一例では、吸入器１３６をセンサアクチュ
エータ５６に接続し、その接続時にスイッチ１３８が制
御および表示サブシステム５２を作動させ、電磁弁４４
を通って吸入器１３６へ真空流れを起こさせる。このこ
とは、吸入器装置の呼吸作動性能を試験する呼吸作動を
シミュレートする。空気流システム１０は、流速の範囲
および他のパラメータを内蔵しており、これらのパラメ
ータは、想定される種々のユーザーについて吸入器１３
６を試験するのに有用である。このシステムは、流速の
種々の増大速度において、吸入器１３６の性能のコンシ
ステンシーを試験することができる。吸入装置１３６の
機械的適性もまた、出力対入力の変換機能分析を用いる
ことで、この実施例により試験することができる。そし
て、シミュレートないし復元された呼吸システムの不調
のための吸入装置１３６を、メモリから呼吸パターンを
発生するための記録および再生特性を用いて試験するこ
とが可能である。
【００２１】空気流システム１０は、生体外の肺の動物
用モデルのために、変化する呼吸操作や不規則呼吸の下
における肺の異なった領域内での噴霧薬の沈積性（depo
sition performance）を決定するのにも利用できる。肺
模型や気球保持者の機械的モデルのような身体的モデル
を用いることも可能であり、実際に切除されたモデルを
試験することも可能である。このシステムは、異なった
タイプの動物の呼吸パターンを記録するのにも利用で
き、気道制限の処理研究のための人工的気道障害物から
くる異常流動パターンを発生するために用いることさえ
も可能である。非直線的な効果は、この方法による空気
流システム１０の使用を説明することも可能である。
【００２２】空気流システム１０の他の実施例および使
用としては、次のような用途がある。簡易（adaptive）
人工呼吸器、自己調整式ネブライザ、肺活量計の機械式
キャリブレータ、携帯流動記録ユニット用のホストユニ
ット等がある。簡易人工呼吸器においては、このシステ
ムは、高圧と大気圧の間であるいは高圧と低真空との間
で切り替えられるリアルタイムの自己調整式人工呼吸器
に変更することもできる。自己調整式ネブライザは、空
気流によってエアロゾルを発生するエアロゾル発生シス
テムを構成し、このシステムはバルブを取り付けること
によって、吸気のときだけエアロゾルを発生するように
することもできる。システムが肺活量計の機械式キャリ
ブレータとして用いられる場合、これは、前述で説明し
てきた正確な特性および利点に関する観点において、他
の類似した周知のどのシステムよりも優れている。携帯
流動記録ユニット用のホストユニットとしての空気流シ
ステム１０の利用は、図１２および図１３に関して述べ
られている。
【００２３】図１９は、空気流システム１０の操作に有
用なオプションの携帯流動記録ユニット１４６を示して
いる。この携帯流動記録ユニット１４６は、記録ユニッ
ト１４６用のパワー手段１５０と、記録および後の空気
流パターンの出力のための記憶手段１５４と、空気流パ
ターンを入力するためのセンサ手段１５８と、電子制御
のための制御装置手段１６０と、アナログ／デジタル変
換器１６４と、電子インターフェース１６８とを備えて
いる。
【００２４】携帯流動記録ユニット１４６は、好ましく
は人の患者用として、咳のパターンを、あるいは呼吸気
流計１７２を経た他の空気流パターンを記憶手段１５４
に入力するために設計されている。このことは、患者が
後に医療提供者に対して口述で症状を説明することより
もむしろ、記録可能状態の開始時における空気流パター
ンを人が正確に記録できるようにする。このシステムを
用いれば、後の医療提供者との相談ないし診察におい
て、自然に起こるように実際の呼吸パターンを記録で
き、そして、図２０に示すように、この携帯流動記録ユ
ニット１４６を空気流システム１０に接続することがで
き、記録された空気流パターンを出力できる。このよう
に構成される場合、医療提供者ないしスペシャリスト
は、開始時に記録された正確な状態によって患者の処置
の適切なコースを決定するのに、空気流システム１０の
表示および分析能力を利用できる。これは、夜や通常の
睡眠中にしばしば起こる不快な症状や予測できない人の
状態をタイムリーにとらえて正確に復元するために、携
帯流動記録ユニット１４６と組み合わせて用いる空気流
システム１０の特に有用な実施例である。図２０はま
た、アスピレータ２８またはリバースアスピレータ３０
と協働して騒音を消音するのに有用な消音デバイス１８
４の使用例を示している。
【００２５】空気流システム１０の付加的な特徴および
利点は、複雑な空気流パターンの発生および分析もでき
ることである。空気流システム１０のコンパクトでシン
プルな構造は、比較的安価で簡単な操作の可能性をさら
に増大する。空気流シンプル１０の付加的特徴および利
点には次のようなものがある。すなわち、哺乳動物の流
動操作の低周波数記録および再生。市販部品の入手容易
性。他の空気流シンプルに比べて少ない機能的機械部
品。携帯および離れた位置にある圧縮空気源への接続が
容易。調整可能な流速の変化速度。吸気状態または呼気
状態だけを示しているシステムないしモデルの、あるい
は非対称で不規則な流動パターンだけを示すシステムの
シミュレーション。０ではない流動で基準線を有してい
る振動する流動の発生。肺容積のシミュレーションの全
体に制限がないこと。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の空気流システムのブロック図であ
る。
【図２】 付属の環境シミュレーション構造を備えてい
る本発明の空気流システムのブロック図である。
【図３】 本発明の空気流システムと協働する表示スク
リーン上の利用可能なオプションメニューを示す図であ
る。
【図４】 吸気サイクルを示すグラフ図である。
【図５】 呼気サイクルを示すグラフ図である。
【図６】 非対称な吸気および呼気のパターンを示すグ
ラフ図である。
【図７】 一定流動の呼吸パターンを示すグラフ図であ
る。
【図８】 （Ａ）は傾斜増大する真空パターンのグラフ
図であり、（Ｂ）は傾斜増大する加圧パターンのグラフ
図である。
【図９】 （Ａ）は傾斜減少する真空パターンのグラフ
図であり、（Ｂ）は傾斜減少する加圧パターンのグラフ
図である。
【図１０】 一度に一つのフレームにとらえられた呼吸
パターンの記録された流動のグラフ図である。
【図１１】 パターンの選択的な復元を許容する呼吸パ
ターンの記録された流動のグラフ図である。
【図１２】 空気流システムの操作の記録モードにおい
て発生された呼吸パターンのグラフ図である。
【図１３】 各用途のための本発明の空気流システムを
選択的に較正するための過程を示すフローチャート図で
ある。
【図１４】 本発明の空気流システムを用いる操作のデ
ータ発生モード中におけるデータ発生過程を示すフロー
チャート図である。
【図１５】 本発明の空気流システムにおいて第１加圧
位置にある電磁弁の模式図である。
【図１６】 本発明の空気流システムにおいて中立位置
にある電磁弁の模式図である。
【図１７】 本発明の空気流システムにおいて第２加圧
位置にある電磁弁の模式図である。
【図１８】 システムモデルコンポーネントとして吸入
装置を用いた空気流システムの模式側面図である。
【図１９】 本発明の空気流システムと共に用いる携帯
流動記録ユニットのブロック図である。
【図２０】 図１９の携帯流動記録ユニットと相互作用
するための流動再生ユニットとして形成された本発明の
空気流システムのブロック図である。
【符号の説明】
１０ 空気流システム １４ 圧力源 １８ 圧力レギュレータ ２０ フィル
タ ２４ 配管構造 ２８ アスピ
レータ ３０ リバースアスピレータ ３４ 真空ラ
イン ３８ 釣り合い弁 ４２ 圧力ラ
イン ４４ 電磁弁 ４８ システ
ムモデル ５２ 制御手段 ５６ センサ
アクチュエータ ６０ 入力ライン ６７,６８,７０,７２,７５,８０,８２,８４,８７,９１
モジュール ６９,７１,７３,７６,８１,８３,８５,８６,８８ プロ
ットライン ８９ メニュー出口 １０１ パワ
ーアンプ １１２ 湿度コンポーネント １１４ 加熱
コンポーネント １２０ ピストン部材 １３６ 吸入
器 １３８ スイッチ １４６ 携帯
流動記録ユニット １５０ パワー手段 １５４ 記憶
手段 １５８ センサ手段 １６０ 制御
装置 １６４ アナログ／デジタル変換器 １６８ 電子
インターフェース １８４ 消音デバイス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハロルド・エミリオ・ストーン アメリカ合衆国55144−1000ミネソタ州セ ント・ポール、スリーエム・センター（番 地の表示なし)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 呼吸パターンを記録し、分析し、復元
    し、発生するための空気流装置であって、 ａ）加圧ガスを通して搬送および受け入れに適した配管
    構造であって、加圧ガスの単一の定圧源を受け入れるた
    めの供給源接続口を有する配管構造と、 ｂ）上記配管構造に接続され、上記供給源接続口から加
    圧ガスを受け入れるための、且つ比例電磁弁の箇所で正
    圧のガス流および負圧のガス流を含む出力加圧を選択的
    に作り出すためのアスピレーション手段と、 ｃ）上記配管構造に接続され、上記アスピレーション手
    段の上記出力加圧を制御および較正するための釣り合い
    弁と、 ｄ）上記アスピレーション手段、上記釣り合い弁、上記
    電磁弁を制御する制御手段と、 ｅ）空気圧入力端および空気圧出力端で上記配管構造と
    機械的に接続され、データ入力端およびデータ出力端で
    上記制御手段と電子工学的に接続される電磁弁であっ
    て、上記制御手段から該電磁弁に受け入れられた空気流
    指令に従うシステムモデルと上記アスピレーション手段
    との間でパターン化された空気圧の流れを提供する電磁
    弁とを備えていることを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】 呼吸作動吸入装置と共に用いるための空
    気流システムであって、 ａ）加圧ガスを通して搬送および受け入れに適した配管
    構造であって、加圧ガスの単一の定圧源を受け入れるた
    めの供給源接続口を有する配管構造と、 ｂ）上記配管構造に接続され、上記供給源接続口から加
    圧ガスを受け入れるための、且つ比例電磁弁の箇所で正
    圧のガス流および負圧のガス流を含む出力加圧を選択的
    に作り出すためのアスピレーション手段と、 ｃ）上記配管構造に接続され、上記アスピレーション手
    段の上記出力加圧を制御および較正するための釣り合い
    弁と、 ｄ）上記アスピレーション手段、上記釣り合い弁、上記
    電磁弁を制御する制御手段と、 ｅ）空気圧入力端および空気圧出力端で上記配管構造と
    機械的に接続され、データ入力端およびデータ出力端で
    上記制御手段と電子工学的に接続される比例電磁弁であ
    って、呼吸作動吸入装置と上記アスピレーション手段と
    の間で、上記制御手段から該電磁弁に受け入れられた空
    気流指令に従って制御され且つパターン化された空気圧
    の流れを提供する比例電磁弁とを備えていることを特徴
    とするシステム。
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