JPH08308931A - 気体加湿器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 気泡式加湿器のように気泡の破裂音による騒
音の発生がなく、しかも該加湿器の取扱い上の不備のた
めに酸素ガスが漏れることがない加湿器を提供する。 【構成】 加湿手段として水分のみを良く透過すること
が可能な中空糸透過膜４を水の入った水容器１内を通し
該中空糸の中の通路に乾燥した呼吸用の酸素富化ガスを
透過させて加湿する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特定の構造を有した呼
吸用気体加湿器に関する。さらに詳細には、気体の流量
が大きく変化しても加湿の程度が適度に行われ、かつ、
その加湿の程度を変更することが出来る改造された加湿
器を提供するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から呼吸器疾患患者（以下、単に患
者ともいう）に酸素ガス（酸素富化ガスを含む、以下同
じ）を吸入させる酸素療法が行われておりこれに使用す
る酸素ガスは、酸素ボンベ，液体酸素を気化して使用す
る装置等があるが、最近では空気中の酸素を圧力変動吸
着法（以下、ＰＳＡ法ともいう）によって濃縮して得ら
れた酸素ガスが使用されるようになってきた。

【０００３】これ等の酸素ガスは水分をほとんど含まな
い大変乾燥した状態であるので患者が吸入する際に患者
の鼻腔内の乾燥を防止するために、通常は加湿器により
加湿して吸入する必要がある。一般にこの加湿器は容器
に水を入れ、この水の中に酸素ガスを導入し、気泡を水
中にくぐらせることにより加湿するものであった。この
ときの酸素ガスの量が多くなると、気泡が大きくなり、
そのため水との接触面積が流量により変わり、加湿度が
流量により変わるという問題もあった。またこの方式の
加湿器では気泡が水面で破裂する音が騒音となり、特に
周囲が静かになる夜間にはこの騒音が患者やその家族を
悩ませる。

【０００４】このため、この騒音を小さくするように抑
えるために、ボックス等を設け遮音をはかる対策等がと
られている。また、前記のような従来の加湿器において
は、加湿される酸素ガスが約９５〜１００％の相対湿度
に加湿されコントロールできないために、それを患者の
鼻腔等に供給するためのチューブが、温度の低い空間を
通って導出される場合には、該酸素ガスが冷やされるの
で結露し、水滴が発生し易く、また水面での気泡の破裂
により水の飛沫が該酸素ガスと共に移動し、鼻カニュー
ラ側に持ち込まれることにより患者の鼻に水滴が入り込
むことがあった。

【０００５】従来の加湿器の水を入れる受容器は、雑菌
やカビあるいは藻類等が繁殖し易く、これらが気泡の破
裂による水滴と共に移動し患者の呼吸器系に入り、これ
が原因となって感染症に罹る事もあったし、これを防ぐ
ために、少なくとも一週間に一度程度は該受容器を清掃
する必要があった。このために該受容器の取外し，取付
作業があり、体力が比較的弱い患者にとっては重労働で
あり、また、十分に該受容器の蓋がしまらないために酸
素ガスが漏れると言う事故が生じていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる問題
点を解決することを目的としたものである。即ち、本発
明は、雑菌やカビあるいは藻類等が吸入用の酸素ガスに
混入を起こすことがなく、気泡の破裂による騒音の発生
がなく、しかも使用する酸素ガスの流量に関係なく加湿
でき、またその加湿の程度を調節出来るようにした気体
加湿器を提供することを目的としたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成すべく
鋭意研究を進めた結果、パーフルオロ系イオン交換膜材
等を使用し、実質的に水分のみが透過する水分透過膜を
用いることが有効であることが判り、本発明に到達した
ものである。この水分透過膜を中空糸状に加工し、膜モ
ジュール容器に入れ前記の中空糸の繊維束の中空側通路
の入口側と出口側を各々共通にまとめて、該水容器外に
導出する入口端，出口端とし、中空糸外側は該膜モジュ
ール容器壁の上下部に孔を設けて外部に連通する膜モジ
ュールを構成する。該入口端，出口端には導管を接続
し、膜モジュールを水の入った水容器１内に入口側を下
にして該モジュールの一部である外部との連通孔の１つ
を水没させ、水が該膜モジュールに浸入するよう設置
し、該中空糸の中の通路に被加湿ガスを通過させること
により、気泡が破裂することによる騒音を全く生ずるこ
ともなく、また、該酸素ガスの流量に関係なくほぼ相対
湿度９５〜１００％の加湿を安定して与えるように構成
するものである。

【０００８】また、被加湿ガスである乾燥した酸素ガス
を導入する該中空糸の酸素ガスの入口側と、加湿された
酸素ガスの出口である該中空糸の酸素ガスの出口側の各
々に接続された導管手段の延長部にバイパス手段として
絞り弁１１を設けて、前記の加湿された酸素ガスと加湿
されない乾燥したままの酸素ガスとを、前記の絞り弁１
１によりその量を加減しながら混合することにより、所
望の湿度に加湿された酸素ガスが得られるように構成す
るものである。

【０００９】前記の水を入れる水容器１には、加湿に使
用するに従って水が消耗するのでこの水の補給手段とし
て補給口８を付設して必要に応じてこの水を補給できる
ように構成するものである。さらに、水容器１の内側に
は藻類や雑菌に繁殖を抑える効果も期待できる銀イオン
処理をしたものであることが好ましい。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図を参照し
て説明するが、むろんこれは本発明を説明するためのも
ので、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
図１は、本発明の好適な実施例である気体加湿器の断面
図である。同図では中空糸透過膜４は、１本のチューブ
として図示したが、実際の構成は、パーフロオロ系イオ
ン交換膜で構成した外径０．３ｍｍ、内径０．１５ｍ
ｍ、長さ約２５ｃｍの中空糸約３５００本を１束とした
ものを使用した。また、該中空糸透過膜４の材質は、パ
ーフロオロ系イオン交換膜に限定する必要はなく、

【００１１】実質的に水分のみがよく透過する水分透過
膜であればよく、この水分透過膜を中空糸状に加工し、
該繊維束を膜モジュール容器２に収容し、中空糸側通路
の入口側と出口側を各々まとめて、該水容器外に導出す
る入口側１４，出口側１５とし中空糸透過膜４の外側は
該膜モジュール容器２に連通孔５及び６を設けて膜モジ
ュールとする。該膜モジュールを水３の入った水容器１
に入口側１４に導管１３を接続して入口側を下にして該
膜モジュールの一部である外部との連通孔５が水没し水
容器の水が該膜モジュールの中の中空糸外壁まで浸入す
る構成とする。この場合出口側１５の下流に水だめ空間
１２を設けた。これは水容器１の水面１６の上部に位置
し、その容積は水没する導管１３と中空糸透過膜４の中
側通路の容積より大きいもので、被加湿ガスが長期間止
まった場合、水透過膜より中空糸の中側に水が浸入し、
貯留することがあり、これがガスの送入開始とともに出
口側より押し出され、下流に流出し、下流側の機器又は
患者に悪影響を与えるのを防ぐため、該容積より大きい
容積を有する水だめ空間とする。本実施例ではこの水だ
め空間１２を膜モジュール容器２の上部を含めた構造で
膜モジュールとしたが、これは膜モジュールと分離した
ものとしてもよい。また膜モジュールを入口側１４を下
にして上から上に被加湿ガスを流したが上から下に入口
側を上にして流しても加湿できる。この場合は水だめは
分離形がよい。このような構造にして中空糸の中の通路
に加湿するための乾燥した酸素ガスを通すと、水分のみ
が該中空糸の隔壁を通して該酸素ガスに水分を与えるこ
とになるので、該酸素ガスを高い値の相対湿度（例えば
約９５〜１００％）に加湿することが出来る。

【００１２】高い値に加湿すると少し温度が下がると加
湿ガスを送るホース内に水滴がたまる。これがホースを
塞ぎ、または下流側に接続される機器や患者の方に流れ
て悪影響を与える。在宅酸素療法で在宅で使用する場
合、夏冬の冷暖房を行う季節は室内の位置による温度む
らが生じ、５℃ぐらいな温度差が生ずることは多い。こ
のため結露を防ぐためには加湿度をコントロールする必
要がある。いま２０℃で７０％の相対湿度を持つ加湿ガ
スは約６℃の温度低下があれば結露するので、５℃の温
度低下があるとすれば相対湿度を７０％程度を目標に加
湿してやる必要がある。これは図１の被加湿ガスの入口
側１４と加湿された出口側１５の各々に接続された導管
１３，１７の延長部に絞り弁１１を有するバイパス手段
を設けて加湿された酸素ガスと加湿されない酸素ガスを
該バイパス手段の絞り弁１１により、バイパスした酸素
ガス量を加減しながら混合することにより、出口端９よ
り出る酸素ガスを所望の湿度に調節することが出来る。

【００１３】中空糸透過膜４に乾燥した酸素ガスを通し
て加湿すると、膜モジュール容器２内の水３が消費され
て減量してくると水容器１内の水が連通孔５より入って
くる。水容器の水が少なくなれば補給口８と導管７によ
り外部より水を補給する。水容器１は透明な樹脂で構成
され、水の量が外部から見れるようになっており、適正
な注水量が確認出来るように水容器１の壁に目印として
水面位置の上限と下限のレベルを示すラインを書き込ん
であり、これを目標にして水を補給する。また膜モジュ
ールは使用する水が水道水の場合は長期間使用している
と雑菌の繁殖もある。二次側には雑菌のもれは無いが外
観的に見苦しいので、このようなときは膜モジュールを
水容器から外して交換することが出来る。

【００１４】このように構成した気体加湿器は次のよう
な作用効果を奏する。実質的に水分のみがよく透過する
中空糸透過膜４の内側通路に乾燥した酸素ガスを通過さ
せると該中空糸透過膜の外側に充填してある水の水分が
中空糸の隔膜を透過して該酸素ガスを加湿するので気泡
の破裂する音が発生しない。雑菌がたとえ繁殖しても水
分のみ透過するので二次側に出ることはない。被加湿ガ
スは中空糸の膜壁でさえぎられているので水のある水容
器の方へもれる心配がない。このため従来の加湿器のよ
うに水補充の後、ガス漏れのないよう注意しながら、力
の乏しい患者が力いっぱいフタをする必要がない。従っ
て酸素漏れの心配もないし加湿度を調節できるので結露
を防止することが出来る。

【００１５】

【発明の効果】本発明を実施することにより次のような
優れた効果が期待できる。 ＰＳＡ法による呼吸用気体供給装置で得られる酸素ガ
ス等の乾燥した酸素ガスを加湿する場合に、従来の気泡
式の加湿器のように気泡が水面で破裂する音がしないの
で、患者やその家族にとって福音となる。 加湿の度合いを相対湿度約６０％乃至約１００％の範
囲でほぼ所望の湿度（好ましくは約９５〜１００％）に
調整することが出来る。 被加湿ガスの漏れが生じない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の好適な実施例である気体加湿器の断
面図である。

【符号の説明】

１ 水容器 ２ 膜モジュール容器 ３ 水 ４ 中空糸透過膜 ５，６ 連通孔 ７，１３，１７ 導管 ８ 補給口 ９ 出口端 １１ 絞り弁 １２ 水だめ空間 １４ 入口側 １５ 出口側 １６ 水面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 膜モジュールと水容器とで構成する気体
   加湿器であって、該膜モジュールは膜モジュール容器内
   に実質的に水分のみを透過することが可能な水分透過膜
   を中空糸状に加工したもので構成し、該水容器の上部に
   は該中空糸の内側通路の入口側と、同出口側を各々該水
   容器の外部に導出する入口端と出口端とを付設し、該中
   空糸の外側通路となる該膜モジュール容器の上，下それ
   ぞれの位置に連通孔を設けた構成とし、該入口端及び該
   出口端にはそれぞれ前記の入口端と入口側、及び出口端
   と出口側を連通する導管を接続し、該膜モジュール容器
   を、水を入れることが可能な該水容器の内部に前記の入
   口端を下にして前記の連通孔の一つが水没可能な位置に
   付設し、該水容器内に水を充填すれば、この水が該膜モ
   ジュールの中空糸の外側壁面に浸潤するように配設し、
   該中空糸の内側通路に被加湿ガスを通過させうる構成と
   したことを特徴とする気体加湿器。
2. 【請求項２】 気体加湿器の被加湿ガス入口端と加湿さ
   れたガスの出る出口端の各々に接続された導管手段の延
   長部に絞り弁（１１）を有するバイパス手段を設けて加
   湿されたガスと加湿されないガスを該パイパス手段の絞
   り弁（１１）により被加湿ガスの量を加減して混合する
   ことが可能なように構成としたことを特徴とする請求項
   １記載の気体加湿器。
3. 【請求項３】 実質的に水分のみを透過することが可能
   な水分透過膜を中空糸状に加工し、該中空糸を水の入っ
   た水容器内を通し、該中空糸の中の通路に被加湿ガスを
   入口側から出口側に通過させ、該水容器の水面より上部
   にある出口側通路に水だめ空間を付設したことを特徴と
   する請求項１又は請求項２記載の気体加湿器。