JPH0970436A - 呼吸用気体供給装置の加湿器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 気泡式加湿器の気泡の破裂による騒音の問題
を解消すると共に、加湿程度を相対湿度６０〜８０％の
適切な範囲にとどめて、使用中の結露を防ぐ。 【解決手段】 気体流入部３と加湿された気体の流出部
４とを有する蓋部１と、水を充填した受器部２からな
り、気体流入部には導入パイプ５を配設し、その先端部
近傍には通気性を有する多孔質体６を付設して充填水１
０中に浸すと共に、導入パイプの水面より上の部位に開
口７を設け、その開口を含む部位の外周面をエラストマ
ーフィルム８で覆いピンホールを設けて、流入した気体
の一部を流入量に応じて空間部１１にバイパスさせるこ
とにより、加湿度を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、呼吸器疾患患者が
主として在宅酸素療法に使用する、呼吸用気体供給装置
に使用するもので、気体の流量に応じて適度に加湿する
ことができるとともに、バブル音を小さくした、改良さ
れた加湿器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】呼吸器疾患患者に対して酸素富化ガス
（以下、酸素と言う）を提供する酸素療法は、ここ数年
富に重視され普及するようになった。これらの酸素療法
では、酸素カニューラと言われる鼻腔カニューラにより
患者に酸素を供給する。一般に酸素ボンベ、液体酸素ボ
ンベ、酸素濃縮器等から供給される酸素は乾燥状態にあ
り、比較的低流量の酸素供給の場合には問題ないもの
の、２Ｌ／分以上の酸素供給の場合には、患者の鼻腔内
を乾燥させ思わぬ呼吸器疾患を引き起こすことがある。
そのため患者の鼻腔内の乾燥を防止する目的で、加湿器
と呼ばれる水を充填した容器中に酸素を通過させ、飽和
水蒸気圧近くまで加湿して患者に供給する方法が取られ
て来た。

【０００３】具体的には、連続気泡の多孔性体より気体
を水中に放出し、バブリングさせて加湿する方法であ
る。この方法では患者に十分な湿度を供給し得るが、以
下のような問題点があった。一つは、加湿器内で気体が
バブリングすることにより気泡の破裂音が発生し、特に
２〜５Ｌ／分と言った高供給量においては、患者の安静
や睡眠が妨げられると言う問題である。この解決方法と
しては、消音ボックスなどを設ける方法がとられてい
る。もう一つの問題は、この方法では飽和水蒸気圧近く
まで加湿されるため、室内の温度が加湿された気体の温
度より低い場合、下流部で結露して供給チューブ内に水
がたまり、鼻腔内に水が入り込んだりして患者に不快感
を与えることが有った。さらにはバブリング時、水の飛
まつが供給手段に入り細菌を繁殖させるなどの問題を提
起してきた。

【０００４】このような過剰の加湿を防止する目的で、
特開平６−２３８００２号公報や、特開平６−２３３８
２１号公報に見られるように、呼吸用気体の加湿器への
開口部を空間部に設ける方法が提案されているが、加湿
度は４０〜７０％であり、特に患者の鼻腔内の乾燥が問
題になる高流量においては、十分なる湿度を与えること
ができず、患者の鼻腔内を乾燥させる危険性が有った。

【０００５】

【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、呼吸用気体の相
対湿度を６０〜８０％程度と言う、従来の加湿器に比べ
てちょうど中間的な、若しくは適度な湿度を付与し、患
者の鼻腔内の乾燥を防ぎ、また室内温度が低いときの結
露を防ぐとともに、加湿器から発生する騒音を極力低下
させることができる呼吸用気体供給装置の加湿器を提供
するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】即ち本発明は、乾燥した
呼吸用気体を通過させて湿分を付加するための加湿器で
あって、気体流入部と加湿された気体の流出部とを付設
した蓋部と、水を充填した受器部とからなり、該気体流
入部は導入パイプを配設し、その先端部近傍には通気性
を有する多孔質体を付設し充填水中に浸すと共に、前記
導入パイプには充填水の水面より上の部位に１個もしく
は複数個の開口を設け、該開口を含む部位の外周面を厚
み０．０４〜０．１ｍｍの帯状エラストマーフィルムで
覆い、流入した気体の一部を、流入量に応じて前記開口
から水面上の空間部に直接通過させることにより、加湿
度を調整するように構成したことを特徴とする呼吸用気
体供給装置の加湿器である。

【０００７】さらには、帯状エラストマーフィルムの前
記開口の部位にピンホールを設けて、開口から水面上の
空間部に直接流れる気体の通過量を、気体の流入量に応
じて連続的に変化させ、また、導入パイプの先端部にテ
ーパーを設けて縮径させ、圧力損失を設けて加湿器内に
流入する呼吸用気体の内、充填水中を通過する割合を６
０％以上８０％以下に調整することを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明をさ
らに詳細に説明する。図１は本発明の一実施例となる加
湿器の構造を示す図で、図２は加湿器の導入パイプの上
部開口部の具体的な構造の例を示す図である。

【０００９】本発明の加湿器は、吸着型酸素発生装置、
酸素ボンベ、液体酸素ボンベ等の呼吸用気体の発生手
段、呼吸用気体を供給するための配管手段、呼吸用気体
の流量を調節するための弁手段等から構成された気体供
給装置の一部として用いられるものであって、図１に示
したように、気体流入部（３）と加湿された気体の流出
部（４）とを有する蓋部（１）と、充填水（１０）の入
った受器部（２）とからなり、気体流入部（３）には導
入パイプ（５）を取り付け、その先端部に充填水（１
０）中に浸して、導入された呼吸用気体を細かい気泡に
するための多孔質体（６）を取りつけると共に、導入パ
イプ（５）の上部空間部（１１）に位置する部位には開
口（７）を設け、その開口を含む部位の外周面を帯状の
エラストマーフィルムで覆って、流入した気体の一部を
水面上の空間部（１１）に直接通過させるように構成し
たことを特徴とする。

【００１０】気体供給装置の全体構成は、従来より一般
に使用されているものと同じで特に変るものではなく、
構成の一部となる加湿器の構造とその働きに特徴を有す
る。即ち、導入パイプ（５）の先端の多孔質体（６）か
ら気泡として充填水（１０）中に放出され、バブリング
した気体はほゞ１００％まで加湿されるのに対して、導
入パイプ（５）の上部に設けられた開口（７）から、エ
ラストマーフィルム（８）の働きにより気体の流量に応
じて、水面上の空間部（１１）にバイパスされた気体の
一部は加湿されていないので、両者を混合することによ
り中間的な湿度を得ることが出来る。

【００１１】従来の気泡式加湿器の導入パイプには、加
湿度を調節するため、水面上の部位に通常約０．７ｍｍ
φの開口が設けられている。開口の大きさをより大きく
すると、気体の流量が少ないときは、バブリングが起こ
らず加湿されないし、流量が多い時でも、充填水中を通
過する気体の割合いが少なくなり、加湿が不十分にな
る。本発明においては、開口（７）の部位を覆うエラス
トマーフィルム（８）によって、気体のバイパス量を調
整するので、開口（７）の大きさは気体を十分に通過さ
せる大きさであれば特に限定はされないが、１．５〜
２．５ｍｍφとするのが適当である。また、開口面積の
合計がこれと同程度であれば、複数個にしても何ら差し
つかえはない。

【００１２】帯状のエラストマーフィルム（８）の材質
としては、天然ゴム、合成ゴム、シリコーンゴム、ポリ
ウレタンエラストマーなど耐水性を有するものであれば
いずれでもよく、特に限定はされないが、締めつけ力と
の兼ね合いで厚みは０．０４〜０．１ｍｍ程度とするの
が良い。０．１ｍｍより厚いと呼吸用気体の圧力では膨
張し難く、必要量の気体をバイパスさせることが出来な
いため、目的を達成できなくなる。また、０．０４ｍｍ
より薄いと、膨張しすぎてバイパス量の調整が出来ず、
さらに破れ易くなる問題がある。エラストマーフィルム
（８）の形態としては、帯状のフィルムを導入パイプ
（５）に巻き付けて端部を接着、固定してもよいが、導
入パイプの外径よりわずかに細く調製したチューブを被
せるのが簡便でよい。

【００１３】使用時には、気体の流量に応じた圧力で、
開口（７）近傍のエラストマーフィルム（８）が押し上
げられ、エラストマーフィルム（８）と導入パイプ
（５）の外壁の間の微細な隙間を通って、気体が空間部
（１１）へ抜ける。エラストマーフィルム（８）の内側
の面に凹凸を設けて、隙間が生じ易くするのも好ましい
態様の一つであるが、図２に示したように、エラストマ
ーフィルム（８）の開口（７）の部位にピンホール
（９）を設けるのが良い。気体の圧力でエラストマーフ
ィルム（８）が押し上げられ、極所的に膨張するので、
ピンホール（９）の径も圧力に応じて拡大される結果、
ピンホール（９）を通って空間部（１１）へバイパスさ
れる気体の量も、流入する気体の流量もしくは圧力に応
じて連続的に変化すると言う、好ましい効果が得られる
からである。

【００１４】また、ピンホール（９）による気体のバイ
パス量の調節を確実にするためには、導入パイプ（５）
の先端部にテーパーを設けて縮径し、開口部の面積を小
さくして、圧力損失を生じさせることにより、導入パイ
プ（５）内の気体圧力を高めるのがよい。導入パイプ
（５）としては、通常外径５〜７ｍｍ（内径３．５〜
５．５ｍｍ）のものを用いるが、先端部の内径を１〜２
ｍｍφ程度に縮径させるのがよい。尚、導入パイプ
（５）の先端に取りつける多孔質体（６）としては、連
続気泡の発泡体ないし焼結体を用いるが、従来のものと
同様でよい。また、導入パイプ（５）先端部の多孔質体
（６）は、取付けずに使用しても何ら差しつかえはな
い。

【００１５】このようにして、気体のバイパス流量を調
節、言い換えれば充填水（１０）中を通過する気体の割
合を調節することにより、加湿度を調節することが可能
になる。さらに、充填水中の気体通過量の減少は、気泡
の破裂音の減少にもつながり、呼吸用気体供給装置の使
用時におけるバブリング音の低下にも寄与する。尚、酸
素発生装置から出た呼吸用気体の湿度は殆んど０に近い
ので、使用時において室温が低い時にも結露を生ぜず、
また、患者の鼻腔内の乾燥を防ぎ得る湿度６０〜８０％
に調節するには、充填水中を通過する気体の割合が６０
〜８０％の範囲になるように調節すればよい。

【００１６】

【作用】導入パイプ（５）先端の開口径が小さい程、流
入した呼吸用気体の流れに対する抵抗は大きくなり、開
口（７）からエラストマーフィルム（８）のピンホール
（９）を通って、充填（１０）の水面上の空間部（１
１）にバイパスする気体の割合が大きくなるので、逆
に、導入パイプ（５）の底部の多孔質体（６）を通って
充填水（１０）中に放出され、バブリングする割合が小
さくなり、従って、加湿器から出る気体の加湿度は低く
なる。また、エラストマーフィルム（８）の厚みが大き
く、あるいは伸びが小さく、また導入パイプに対する締
めつけ力が強い程、バイパスする気体の割合が小さくな
り、結果として加湿器から出る気体の加湿度が高くな
る。

【００１７】先に述べた従来の気泡式加湿器では、気体
をバイパスさせるたの開口の大きさが一定しているた
め、充填水（１０）が予め決められた上限水位の位置ま
で入っている時と、長時間使用して充填水が減少した時
とでは、加湿度が異なる。開口が大きい程、また気体の
流量が多い程、充填水の減少によって、開口の大きさと
気体の流量によっても異なるが、下限水位のときには、
上限水位のときの１０〜２０％加湿度が低くなる。充填
水が減少すれば気体の流れに対する抵抗が小さくなり、
充填水中を通る気体の割合は若干増えるものの、それ以
上に充填水中を気泡が通過する距離が短くなることが影
響しているものと推測される。

【００１８】これに対して本発明の加湿器では、充填水
が減水すると、気体の流れに対する抵抗の減少に伴なっ
て、エラストマーフィルム（８）が収縮してピンホール
も小さくなるため、気体のバイパス量も少なくなり、そ
の結果、加湿度の低下が小さく抑えられる利点がある。
実際的には、厚みと内径寸法を一定にしたエラストマー
のチューブを作成して、導入パイプに装着するのが良
く、また、気体の流量と所望の加湿度に応じて、導入パ
イプ先端の開口径を変えることによって加湿度を調節す
るのが良い。

【００１９】

【発明の効果】本発明の呼吸用気体供給装置用加湿器を
使用することにより、相対湿度が６０〜８０％程度と適
度な湿度を付与し、患者の鼻腔内の乾燥と温度が低いと
きの結露を防ぐことが出来、合せてバブリング時の気泡
の破裂音の若干の抑制にも寄与する、呼吸用気体供給装
置の加湿器として好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例となる加湿器の構造を示す図
である。

【図２】本発明の加湿器の気体流入部の構成の具体例を
示す図である。

【符号の説明】

１ 蓋部 ２ 受器部 ３ 気体流入部 ４ 流出部 ５ 導入パイプ ６ 多孔質体 ７ 開口 ８ エラストマーフィルム ９ ピンホール １０ 充填水 １１ 空間部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 乾燥した呼吸用気体を通過させて湿分を
   付加するための加湿器であって、気体流入部と加湿され
   た気体の流出部とを付設した蓋部と、水を充填した受器
   部とからなり、該気体流入部は導入パイプを配設し、そ
   の先端部近傍には通気性を有する多孔質体を付設し充填
   水中に浸すと共に、前記導入パイプには充填水の水面よ
   り上の部位に１個もしくは複数個の開口を設け、該開口
   を含む部位の外周面を厚み０．０４〜０．１ｍｍの帯状
   エラストマーフィルムで覆い、流入した気体の一部を、
   流入量に応じて前記開口から水面上の空間部に直接通過
   させることにより、加湿度を調整するように構成したこ
   とを特徴とする呼吸用気体供給装置の加湿器。
2. 【請求項２】 帯状エラストマーフィルムの、前記開口
   の部位にピンホールを設けたことを特徴とする、請求項
   （１）記載の呼吸用気体供給装置の加湿器。
3. 【請求項３】 前記開口から水面上の空間部に直接流れ
   る気体の通過量が、気体の流入量に応じて連続的に変化
   することを特徴とする、請求項（１）もしくは請求項
   （２）記載の呼吸用気体供給装置の加湿器。
4. 【請求項４】 導入パイプの先端部を、テーパーを設け
   て縮径したことを特徴とする、請求項（１）ないし請求
   項（３）のいずれかに記載の呼吸用気体供給装置の加湿
   器。
5. 【請求項５】 加湿器内に流入する呼吸用気体の内、充
   填水中を通過する割合が６０％以上８０％以下であるこ
   とを特徴とする、請求項（１）ないし請求項（４）のい
   ずれかに記載の呼吸用気体供給装置の加湿器。
6. 【請求項６】 呼吸用気体の発生手段が、吸着型酸素発
   生装置、酸素ボンベ、および液体酸素ボンベから選ばれ
   た一つであること特徴とする、請求項（１）ないし請求
   項（５）のいずれかに記載の呼吸用気体供給装置の加湿
   器。