JPH0975460A - 医療用バルブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 操作が簡単で、慣れない患者であっても正し
く安全に使用することができる医療用バルブ装置を提供
することを課題とする。 【解決手段】 ガスボンベに脱着可能にしたバルブ本体
１にガスボンベからの主通路を開閉するメインバルブ２
と減圧弁機構３と充填専用ポ−ト４を設けて成り、減圧
弁機構は、バルブ本体に形成したガス供出室２０内に、
シリンダ−部を有し且つフィルタ−を介してガスを導入
するガス通路を形成したハウジング２３を配備し、ハウ
ジングのシリンダ−部内に前記ガス通路と連通するガス
通路を穿設したピストン２５を摺動可能に嵌挿して成
り、端部が前記シリンダ−部内に嵌入して前記ピストン
に対向した状態でバルブ本体に固定されるオリフィスユ
ニットにノズル継手を設置して成り、また、充填専用ポ
−トは、バルブ本体に突設した充填口内に供給路を有す
る逆止弁を設置して成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、在宅酸素療法や補
助呼吸などにおいて用いられる携帯用酸素ボンベシステ
ムに取り付けられ、圧縮充填された酸素を減圧して所定
量供出するための医療用バルブ装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】年々、着実に増加している在宅酸素療法
は、受療中の慢性呼吸不全患者のなかでも病状が安定
し、酸素吸入のみを維持すれば退院が可能である患者に
適用され、引き続き家庭において酸素投与を行うことに
よって、一般の人と変わらない家庭生活や、社会への復
帰を可能にする方法である。肺気腫症や慢性気管支炎な
どの慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）をはじめ、肺結核後
遺症、間質性肺疾患、肺癌など在宅酸素療法を実施して
いる人は現在では３万人を越えると言われている。

【０００３】上記在宅酸素療法においては、小型の携帯
可能な酸素ガス（以下単に「ガス」という）ボンベに、
高圧ガスを減圧して所定量供出するためのバルブ装置が
取り付けられる。このバルブ装置は一般に、ハンドルを
回すことによってガス流量を制御する元栓兼用の調整栓
を備えていて、患者がその開閉操作をして流量調整を行
うが、その操作は簡単とは言えない。また、ガス充填に
際してはその栓を閉め、流量調整器のヨ−クの脱着作業
を行わなければならないといった煩わしさもある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
医療用バルブ装置は操作が煩わしく、正しく使用するた
めに患者に多くの負担がかかっていた。そこで本発明
は、操作が簡単で、慣れない患者であっても正しく安全
に使用することができる医療用バルブ装置を提供するこ
とを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、ガスボンベに
脱着可能にしたバルブ本体にガスボンベからの主通路を
開閉するメインバルブと減圧弁機構と充填専用ポ−トを
設けて成り、前記減圧弁機構は、前記バルブ本体に形成
したガス供出室内に、シリンダ−部を有し且つフィルタ
−を介してガスを導入するガス通路を形成したハウジン
グを配備し、前記ハウジングのシリンダ−部内に前記ガ
ス通路と連通するガス通路を穿設したピストンを摺動可
能に嵌挿して成り、端部が前記シリンダ−部内に嵌入し
て前記ピストンに対向した状態で前記バルブ本体に固定
されるオリフィスユニットにノズル継手を設置して成
り、また、前記充填専用ポ−トは、前記バルブ本体に突
設した充填口内に供給路を有する逆止弁本体を設置し、
前記逆止弁本体内に内外の圧力差により移動して前記供
給路を開閉する弁体を配して成ることを特徴とする医療
用バルブ装置、を以て上記課題を解決した。好ましく
は、バルブ本体の上面にガス残量計及び／又は圧力計を
配備する。定圧ガスの安定供給のためには、ガス供出室
内における減圧弁を２段に並設するとよい。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態を添
付図面を参照しつつ説明する。本発明に係るバルブ装置
は、バルブ本体１にメインバルブ２と減圧弁３と充填専
用ポ−ト４を設置して構成され、更にガス残量計５ある
いは圧力計を備えていて、バルブ本体１のオネジ管６を
ガスボンベにネジ込むことによりガスボンベに取り付け
られる。

【０００７】先ず、メインバルブ２の構成から説明する
に、バルブ本体１の弁箱７には、グランドナット９を介
してハンドル８が取り付けられる。即ち、グランドナッ
ト９は、外周面にオネジを、また、内周面にメネジを刻
設したネジ筒部を有し、且つ、中心にスピンドル挿通孔
１０を備えており、そのオネジ部が弁箱端部のメネジ付
き開口部にねじ込まれることによりグランドナット９が
弁箱７に固定される。

【０００８】スピンドル挿通孔１０には、一端が外方に
延びてハンドル８に固定され、他端がグランドナット９
のメネジ部内に臨むスピンドル１１が、摺動可能に挿通
される。スピンドル１１の上記メネジ部内に臨む部分は
拡径化され、その外周面にそのメネジ部に螺合するオネ
ジが刻設される。従って、ハンドル８を回転させると、
スピンドル１１はハンドル８と一体となって回転し（そ
の際グランドナット９は回転しない。）、且つ、図２に
おいて左右方向に移動することが容易に理解されよう。

【０００９】このハンドル８の回転によるガス流路の開
閉操作は、ハンドル８の２分の１回転以下の少ない回転
角度にて行ない得るように設定できる。ハンドル８に
は、グランドナット９の外周をカバ−するスカ−ト１２
が形成されるので、そこに「開」、「閉」の文字を表示
しておけば、開栓状態か閉栓状態かが一目で分かり、使
用者にとって便利である。上記のようにハンドル８の回
転角度は１８０度以下であるので、「開」、「閉」の文
字はスカ−ト１２の上半部に表現でき、見やすい状態と
なる。

【００１０】弁箱７内には、中心部においてプッシュロ
ッド１３を、図２において左右方向に摺動可能に支持す
るプッシュロッドガイド１４が嵌合される。また、弁箱
７内のプッシュロッドガイド１４嵌合部の奥に位置する
ガス流量制御室１５内に、前面にシ−トを有する弁体１
６が配備される。弁体１６には、常時弁体１６をガス流
入路１８及びガス流出路１９側に押圧して両路を閉塞す
るよう作用するスプリング１７が纏装される。

【００１１】図２は、ガス流入路１８及びガス流出路１
９が共に閉塞された状態を示している。その状態からハ
ンドル８を緩めると、ハンドル８とスピンドル１１は図
２において右方向に移動する。するとガス流入路１８を
通して弁体１６のシ−トに内圧が加わり、その結果、ス
ピンドル１１が移動した分弁体１６がスプリング１７に
抗して移動することによりガス流出路１９が開き、ガス
ボンベから供給される酸素ガスはガス流入路１８、ガス
流量制御室１５を経てガス流出路１９へと通流する。

【００１２】ガス流量制御室１５内にはネジ構造部が全
くないので摩耗粉が出ることはなく、衛生的であるだけ
でなく、高圧ガス流動に伴う断熱圧縮熱によって摩耗粉
が発熱発火する危険がない。また、開弁時に内圧により
弁体１６が移動するが、弁体１６は常時スプリング１７
に押されているため、開弁時にガス流量制御室１５内に
おいて急激な圧力上昇が起こらず、急激な昇温も起こら
ない。従って、バルブ本体１を軽量のアルミ合金製とす
ることができる。

【００１３】減圧弁３は、バルブ本体１にガス流出路１
９と連通させて形成されたガス供出室２０内に配備され
る。減圧弁３のハウジング２３はシリンダ−部２４を有
し、そこにピストン２５が摺動自在に嵌挿される。ピス
トン２５はガス通路２６を穿設した軸部２７を有し、軸
部２７の先端はハウジング２３の突出部２８のガス流入
室２９にまで達し得るようになっている。

【００１４】軸部２７にはスプリング３０が纒装されて
いる。スプリング３０の一端部はピストン２５に固定さ
れ、その他端部はハウジング２３内に設置されたスプリ
ング受座３１に固定される。突出部２８の端面中央部に
は凹陥部３２が形成され、凹陥部３２からガス流入室２
９に抜けるガス通路３３が穿設される。凹陥部３２には
フィルタ−３４が配設される。ガス通路３３は、軸部２
７の先端に配備されたシ−ト３５が密着することにより
閉塞される。スプリング３０はピストン２５を押し戻し
て常にガス通路３３が開放されるよう作用する。ガス通
路３３とガス流入室２９とは連通しており、この減圧弁
３を経ることにより一次減圧された圧縮酸素がガス通路
２６に供給される。

【００１５】ガスボンベ内の酸素ガス圧力（元圧）は普
通１５０乃至２００ｋｇｆ／ｃｍ²であるが、この減圧
弁３によって通例 1.4ｋｇｆ／ｃｍ² に減圧される。し
かし、酸素消費に伴って元圧が下がってくると、減圧ガ
ス圧も 1.1乃至1.2 ｋｇｆ／ｃｍ² に下がってしまい、
患者に対し安定したガス供給ができなくなる。かかる事
態を回避するためには、ガス供出室２０を若干長尺化
し、減圧弁３を２段に配置することが有効である。その
場合は、先ず１段目の減圧弁によって５乃至７ｋｇｆ／
ｃｍ² に１次減圧され、次いで２段目の減圧弁によって
所定の 1.4ｋｇｆ／ｃｍ² に２次減圧することができ
る。この場合元圧の変化によって１次減圧分に影響が出
るが、２次減圧分には影響がなく、安定供給が可能とな
る。

【００１６】３６はオリフィスユニットであり、その先
端部はハウジング２３内に臨み、ピストン２５に当接す
る。オリフィスユニット３６は鍔３７を有しており、そ
こに袋ナット３８が被せられ、袋ナット３８をバルブ本
体１の開口部外周に形成したオネジ部にネジ付けること
により、鍔３７が袋ナット３８の内面とバルブ本体１の
開口部端縁との間に挾み付けられ、以てオリフィスユニ
ット３６がバルブ本体１に固定される。

【００１７】オリフィスユニット３６のピストン２５対
向面には、ガス通路２６に連通する所定サイズのオリフ
ィス（孔）を形成した中空のオリフィスピ−ス３９が埋
設される。そして、オリフィスユニット３６には、オリ
フィスと連通するガス通路４０が形成され、ガス通路４
０の出口にノズル継手４１がネジ付けられる。ノズル継
手４１の下流側には、流量調整機能付きディマンド弁が
取り付けられる。

【００１８】ディマンド弁としては、患者の呼吸周期の
吸気時にのみ一定量の酸素ガスを供給し、呼気時には供
給を停止する呼吸同調式の酸素節約機能を有するものを
用いることが好ましい。この呼吸同調式のディマンド弁
は、例えば、酸素ガスの流れを遮断する電磁弁、呼気時
に生ずる負圧を検知するセンサ−、流量設定ダイヤルに
従って電磁弁の動作時間が入力されるタイミング回路で
構成され、電磁弁の下流側に鼻カニュ−ラが接続され
る。

【００１９】上記流量調整機能付きディマンド弁の代わ
りに、微調整可能でワイドレンジの流量調整器を用いて
もよい。即ち、本バルブ装置にオリフィスタイプの流量
調整機能を持たせる場合は調整度合に限度があり、微調
整ができない。そこで本バルブ装置外に微調整可能な流
量調整器を配する。本バルブ装置に流量調整機能を持た
せてある場合において外部流量調整器を用いるときは、
バルブ装置内の流量調整は最大に固定しておく。上記デ
ィマンド弁を用いる場合にも同様である。

【００２０】上述したように、減圧弁が１段の場合には
定圧ガスの確実な常時供給が望めないので、本バルブ装
置内に減圧弁を２段配することが考えられるが、本バル
ブ装置内の減圧弁は１段に止め、本バルブ装置外の流量
調整器又はディマンド弁に２次減圧機構を配することも
考えられる。なお、ガス残量計５は、この外部流量調整
器又はディマンド弁に設置してもよい。但し、その場合
は、ガスボンベの内圧計測手段をバルブ装置に配備す
る。

【００２１】続いて充填専用ポ−ト４の構成を説明す
る。充填専用ポ−ト４は、バルブ本体１の一部を突出さ
せた充填口４６内に逆止弁ユニット４７をネジ込んで成
る。逆止弁ユニット４７はその内部に、内外の圧力差に
よって移動する弁体４８を有する。弁体４８は常時スプ
リング４９によって押されることにより、逆止弁ユニッ
ト４７の供給路５０を閉塞する。５１はキャップであ
り、５２は安全弁プラグ、５３は主通路である。

【００２２】酸素ガスの充填に際してはキャップ５１を
外し、ガスタンクの供給口を充填口４６に接続して酸素
ガスを供給する。供給開始時は供給側の圧力が高いため
に、弁体４８はスプリング４９のバネ圧に抗して内側に
押し込まれ、供給路５０が開く。それにより酸素ガス
は、主通路５３を通ってガスボンベに流入する。やがて
充填が完了すると、内圧が高まって弁体４８が押し戻さ
れ、供給路５０が塞がれる。ガス充填操作はこのように
行われるので、何らのハンドル開閉操作も要しない。

【００２３】ガス残量計５又は圧力計は、最も見やすい
バルブ本体１の上面に配置され、保護カバ−５４に囲ま
れて保護される。ガス残量計５は、ガスボンベ内の圧力
からボンベの残り使用時間を算出して表示するもので、
例えば、ガスボンベ内のガスの圧力を計測する圧力計測
手段と、ガスボンベから外部に供給されるガスの消費流
量の設定値を記憶する流量設定値記憶手段と、ガスボン
ベの容量の設定値を記憶する容量設定値記憶手段と、流
量設定値記憶手段に記憶されたガスの消費流量の設定値
および容量設定値記憶手段に記憶されたボンベ容量の設
定値を用いて圧力計測手段により計測されたガスボンベ
内のガスの残圧からガスボンベの残り使用時間を算出す
る残り使用時間算出手段と、この残り使用時間算出手段
により算出された残り使用時間を表示する残り使用時間
表示手段とから成る。

【００２４】

【発明の効果】本発明は上述した通りであるので、ハン
ドル操作が単純で慣れない者であっても間違いなく操作
することができ、ガス充填専用ポ−トがあるためガス充
填の際のハンドル操作が不要であり、軽量且つ安全な構
造で、今後も増加し続けると考えられる在宅酸素療法患
者にとって負担が少なく、好適な医療用バルブ装置を提
供し得る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例の正面図である。

【図２】 本発明の実施例の横断面図である。

【図３】 本発明の実施例の一部断面側面図である。

【図４】 本発明の実施例の減圧弁を示す縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１ バルブ本体 ２ メインバルブ ３ 減圧弁 ４ 充填専用ポ−ト ５ ガス残量計 ８ ハンドル 20 ガス供出室 23 ハウジング 24 シリンダ−部 25 ピストン 26 ガス通路 33 ガス通路 34 フィルタ− 36 オリフィスユニット 39 オリフィスピ−ス 41 ノズル継手 46 充填口 47 逆止弁ユニット 48 弁体 50 供給路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガスボンベに脱着可能にしたバルブ本体
   にガスボンベからの主通路を開閉するメインバルブと減
   圧弁機構と充填専用ポ−トを設けて成り、 前記減圧弁機構は、前記バルブ本体に形成したガス供出
   室内に、シリンダ−部を有し且つフィルタ−を介してガ
   スを導入するガス通路を形成したハウジングを配備し、
   前記ハウジングのシリンダ−部内に前記ガス通路と連通
   するガス通路を穿設したピストンを摺動可能に嵌挿して
   成り、端部が前記シリンダ−部内に嵌入して前記ピスト
   ンに対向した状態で前記バルブ本体に固定されるオリフ
   ィスユニットにノズル継手を設置して成り、 また、前記充填専用ポ−トは、前記バルブ本体に突設し
   た充填口内に供給路を有する逆止弁本体を設置し、前記
   逆止弁本体内に内外の圧力差により移動して前記供給路
   を開閉する弁体を配して成ることを特徴とする医療用バ
   ルブ装置。
2. 【請求項２】 前記バルブ本体にガス残量計及び／又は
   圧力計を設置した請求項１記載の医療用バルブ装置。
3. 【請求項３】 減圧弁をガス供出室内に２段配した請求
   項１記載の医療用バルブ装置。