JPH10509088A - 個人用酸素分与装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 直接吸気するように適当な温度及び送出し割合の医学的に純粋な酸素の軽量の個人用携帯分与装置を提供する。本発明分与装置は、全く安全で信頼性の高い発生器内の貯蔵寿命の長い不活性化合物の燃料なしの自立の化学反応から瞬間的に酸素の生成を開始する酸素生成発生器１５を備える。酸素は初めに膨脹室２２に入る。円筒形分与装置本体１は、酸素生成発生器１５を収容し円筒形分与装置本体１及び酸素生成発生器１５の間に環状の空間を形成する。円筒形分与装置本体１の底部の周辺に取付けた底部ウェブ２により本分与装置の外部からの空気を円筒形分与装置本体１及び酸素生成発生器１５の間の環状空間に流入させ又円筒形分与装置本体１の頂部から流出させる。酸素は冷却コイル２５を経て流れ、又環状空間を経て流れる空気は、冷却コイル２５とこのコイルを経て流れる酸素とを冷却する。１構造例では冷却コイルは、円筒形分与装置本体１及び酸素生成発生機１５の間の環状空間内に形成され円筒形のつる巻体を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 個人用酸素分与装置 技術分野 本発明は、直接人が吸気するように医学的に純粋な酸素を制御した送出し割合 で生ずる化学的発生器を備えた軽量の携帯用分与装置に関する。とくに本発明は 全く安全で信頼性の高いこの個人用分与装置内で瞬間的に活性化することのでき る内部の化学反応で貯蔵寿命の長い全く不活性の化合物からの酸素生成を利用す る。 背景技術 以下の説明では若干の従来の特許明細書及び刊行物を参照してある。 トムプソン（Ｔｈｏｍｐｓｏｎ）を発明者とする米国特許第３，７０２，３０ ５号明細書に関連技術として引用されている、アルカリ金属塩素酸塩と１種類又 は複数種類の酸化ナトリウム又は酸化カリウムとから生成した化学的酸素発生器 が場合により知られている。前記の特許明細書に引用されている特許には、米国 特許第２，４６９，４１４号、同第２，５５８，７５６号、同第２，７７５，５ １１号、同第３，２０７，６９５号、同第３，２７６，８４６号及び同第３，２ ３３，１８７号の各明細書がある。これ等はすべて、付随する高い熱放出と不純 物の生成とを伴う、「酸素生成」反応である燃焼を維持するのに、鉄、木炭、マ グネシウム又はマンガンのような別個の物質を必要とする。トムプソンは、その 前記した米国特許明細書とその後続の米国特許第３，７２５，１５６号、同第３ ，７３６，１０４号、同第３，７４９，６７８号、同第３，８０６，３２３号及 び同第３，８６１，８８０号の各明細書とにおいて、個人が安全に携帯できるの にはるかに好ましい、燃料なしで水により始動でき熱放出の低い接触分解化学的 酸素発生器の各例を持つ技術を提供した。チャーチル（Ｃｈｕｒｃｈｉｌｌ）、 トムプソン及びマックブライド（ＭｃＢｒｉｄｅ）を発明者とする米国特許第３ ，７３３，００８号明細書では、搬送用ひも付きの取りはずしできるマスク又は カニュール（ｃａｎｎｕｌａ）を持つ複数の酸素発生器を含む軽量密実な適宜の 搬 送ケース又は分与装置を導入した。この特許明細書はその特許請求の範囲に、３ 個の各オリフィス口にボール付き逆止め弁を設けてあるので酸素を逃がさないで 作用する「少なくとも１個の酸素発生缶を交換できるように受入れる」ことを記 載してある。しかしこれ等の応用ではケース又は分与装置を設けた「単一の発生 器」は提案してない。 チャーチル及びトムプソンによる米国特許第３，７３６，１０４号明細書では 、種々の実施例の薄肉のすずめつきした鋼製缶に電気的に又化学的に始動する発 生器を導入してあるが、出発円すい形化合物と若干の物理的発生器特性との違い により、第９図及び第１０図において認定した流出送出し管を持つ単一の発生器 を作動する方法を示した。しかしこれ等のことは、流出管における酸素の温度が 直接の人の吸気には熱すぎる４００°Ｆないし４６０°Ｆ（米国特許第２，１２ １，３４７号及び同第３，７２５，１５６号明細書参照）であるから単一発生器 付き「個人用」分与装置として実際に完成するには到っていない。レイチャート （Ｒｅｉｃｈｅｒｔ）を発明者とする米国特許第３，９８６，８３８号明細書の 同様な追加では、ガラスびん、カプセル又はアンプルの加熱処理時のもろさ及び 随意の取付体とを主題としている。この特許明細書は、米国特許第３，７３６， １０４号明細書（トムプソン）で前記した第１０図に分与装置内の単一の発生器 を作動する方法として引用してある。しかしその説明は実際には完了されていな いし又人の直接の吸気には熱すぎる酸素を送出すことはなかつた。 前記の改良に先だつて関連技術にはただし個人用具として携帯するにはやっか いで適当でないものとして単一容器付き発生器を述べたハウスマン（Ｈａｕｓｍ ａｎｎ）による米国特許第２，１２１，３４７号とジャクソン（Ｊａｃｋｓｏｎ ）による米国特許第２，５５８，７５６号との各明細書の記載がある。さらに従 来の技術として、それぞれ有害な高温燃焼を取扱うように、精巧な出発機構と高 価な重い絶縁容器との必要を述べた、ミリカン（Ｍｉｌｌｉｋａｎ）等による米 国特許第２，５０７，４５０号、モント（Ｍｏｎｔ）等による同第３，２７６， ８４６号及びオローザ（Ｏｒｏｚａ）による同第３，５８０，２５０号の各明細 書がある。これ等は入手しやすい品目として市場では高価すぎると考えられ又医 学的に純粋な酸素は得られられなかつた。 関連技術についてのなお新しい追加は、分与装置として作用するはめ込みキャ ップと、ただし比較的複雑な包装法及び絶縁法を使う包囲マスクとを導入する米 国特許第３，９５５，９３１号明細書（トムプソン）に記載してある。これは、 金属はくを当てがつた耐火性繊維の層の間に挟まれ耐温性保存用囲いを必要とす る含水塩の発生器ジャケット又は囲いから成る。反応サイクルの間に又はその直 後に発生器を素手で取扱うことができるようにする含水塩耐火繊維ジャケットに 固有の懸念項目は、この単位の個人用可搬性を低下させる負の高価として現われ る。この特許明細書の技術内容に対する他の懸念は、交換作用を容易にするよう にはめ込みキャップをはずして使用済み発生器の頂部のはだかの区域を操作者又 は患者に露出したときに生ずる。この区域はこの特許明細書の例IIIによれば６ ２７°Ｆの指定温度を持つ。この特許明細書の例IIIにおける別の懸念は、発生 器の流出オリフィスにおける酸素の見掛け温度であり、この温度は発生器（缶） 表面温度の指定された６２７°Ｆか又はこの温度に近い温度であり、そしてこの 懸念には又、正常な長さを持つ送出し管が吸気のためにマスクに達するのに先だ ってこの酸素を体温に近い温度に冷却する可能性が結果として少ないことである 。 しかし一層切実な懸念は、貯蔵寿命中に耐温性囲いの破損の結果として保護囲 いがあつてもなくてもつねに含水塩を風化させ又はいずれの含水塩も分解させる ことを考えると生ずる。この場合発熱反応サイクルの顕熱を気化熱に変換する手 段は、除かれ実際上、この特許明細書の例IIによれば発生器壁温を３０００°Ｆ に駆動するように思われる、発生器の外部絶縁が代りに使われる。 前記した引用例はこの技術の若干の利点及び技術的改良を導入し述べているが 本発明により得られる目的を十分には達成できない。 発明の開示 本発明の主な目的は、直接人が吸入するのに適当な割合及び温度で酸素を送出 すように完全に不活性な状態から瞬間的に作動することにできる単一の医学的に 純粋な酸素を生ずる発生器用の軽量な携帯できる安全な分与装置を提供すること にある。本発明の好適とする実施例は関連業界で米国特許第３，７０２，３０５ 号（トムプソン）及び同第３，８６１，８８０号（トムプソン）の各明細書に記 載してある使い捨てのブリキ缶形（ｔｉｎ ｃａｎ ｔｙｐｅ）塩素酸塩−酸化 物発生器（ｃｈｌｏｒａｔｅ−ｏｘｉｄｅ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）を利用する。 この発生器は、６ｌ／ｍｉｎの割合で所望量の水蒸気により１５ｍｉｎにわたり 最少９０標準lのＵＳＰ酸素（ＵＳＰ ｏｘｉｇｅｎ）を提供する。 図面の簡単な説明 第１図は本発明の１実施例による発生器分与装置の正面図である。 第２図は発生器を定置した分与装置上部部分を示す縦断面図である。 第３図は本分与装置をキヤップをはずして示す平面図である。 第４図は底部ウエブで発生器を鎖錠した分与装置下部部分を示す縦断面図であ る。 第５ａ図は底部ウエブの平面図である。 第５ｂ図は第５ａ図の正面図である。 第６ａ図は第１図の分与装置のキヤップの正面図である。 第６ｂ図は第６ａ図の下面図である。 第７ａ図は第１図の分与装置用のマスクの正面図である。 第７ｂ図は第７ａ図の下面図である。 第８図は第３図のＦ−Ｆ線に沿って切取った部分斜視図である。 好適な実施例の説明 とくに第１図に示すように本発明の好適な実施例による分与装置は円筒形本体 １を備えている。円筒形本体１には底部ウエブ２が取りはずしできるように固定 部分で固定され、又円筒形本体１にはマスク格納キヤップ３を取りはずしできる ように固定部９で固定してある。扁平な搬送用帯状片４は、帯状片留め金５、６ に適したときに図示のように搬送用に使うことができ又はキヤップ３に位置させ た帯状片留め金７にさらに通したときに大体直立状に支えることができる。キヤ ップ３は、ボタン解錠具１０を持つ錠３３を備え、又底部ウエブ２は同様にボタ ン解錠具１１を持つ錠３４を備える。円筒形本体１は、本分与装置をその操作中 に保持する人の指に対する熱伝導率が最小になるようにみぞ付き又はうね形付き の外部形状を持つ押出しアルミニウム又は射出成形プラスチック材のような軽量 材料から成っている。円筒形本体１の外部仕上げは同様に熱伝導率が最小になる ようにした繊維含有耐熱塗料を施してある。 第２図、第３図及び第４図は次の説明で共に参照する。第２図は、ファスナ１ ３により円筒形本体１の頂部に取付けた複数の互いに等しい間隔を隔てた指状体 １４から成る頂部ウエブ１２を縦断面図で示す本分与装置の上部部分を一部を切 欠いて示す。各指状体１４は、そのまま使用する状態で示した酸素発生器（ｏｘ ｙｇｅｎ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）１５用の出発機構を保持する頂部ウエブの中心 から半径方向に生成してある。酸素発生器１５自体は、内部の詳細は示してない が、米国特許第３，７０２，３０５号（トムプソン）、同第３，２７５，１５６ 号（トムプソン）、同第３，７３６，１０４号（トムプソン）、同第３，７４９ ，６７８号（トムプソン）、同第３，８０６，２３２号（トムプソン）、及び同 第３，８６１，８８０号の各明細書に記載してあるような関連部分を参照してあ る。要するにこれ等の明細書には、テーパ付き前端部とテーパ付き長方形下端部 とを持つ６角形断面の細長いブロックの形状及び寸法を持つ圧縮した塩素酸塩− 酸化物ブリケット（ｃｈｌｏｒａｔｅ−ｏｘｉｄｅ ｂｒｉｑｕｅｔ）を入れた 発生器容器について記載してある。前記の前端部は、水で活性化されなるべくは 米国特許第３，７２５，１５６号（トムプソン）明細書に記載してある組成を持 つ着火材料を受入れるくぼみを備える。この特許明細書の記述は本説明に参照し てある。ブリキ缶の一端部には、密封した水充てん室内で滑動できるプランジャ を露出させるように容易に破ることのできる密封オリフィスを備える。水充てん 室は、プランジャを押圧したときにこのプランジャから垂下するピンにより、又 はこのプランジャを押圧したときにピンにより破られるガラスびんにより破られ る。遊離水は、塩素酸塩ブリケットを活性化する着火円すい形材料をすぐに湿ら せる。発生器容器は、缶のオリフィス付き端部から間隔を隔てた関係にこの缶内 にすべりばめされこの缶の頂部に区画を形成する頂壁又は端部壁を持つ金属製そ らせ板を備える。このそらせ板からの２つの脚はブリケットの直径に沿い互いに 対向する側壁をつかみこの缶の側壁と各脚との間にそらせ板の上方の缶内区画へ の酸素流路を形成する。この区画には、オリフィスへの途中で酸素のにおいを吸 収するように作用する充てん材を詰めてある。ブリケットの頂端部とそらせ板の 端部壁との間には付加的なマットを位置させ、又ブリケットの下端部と缶の底部 との間に底部マットを設けて、ブリケットが実際上緩衝マット間に締付けられそ らせ板 により囲まれブリケット及び缶の間の広い酸素流路に缶内で心合せされるように なる。ブリケットは絶縁材により囲まないで熱放射を抑制しない。ブリケットと そらせ板の端部壁との間のマットはブリケットの着火円すいに重なる中心穴を持 ち、これ等の穴に着火円すいと同じ組成を持つ粗い粉末の第１耐火材を詰める。 この着火円すいを囲むブリケットの縮小した前縁は、ブリケットのこの部分が着 火円すいを囲み迅速に加熱されるから、反応の初めに酸素の急激な流出を防ぐの に望ましい。反応の進行に伴い、温度が上昇して反応を加速する傾向があるが、 ブリケットの後端部の減小した寸法により横断面反応面積が狭くなり、反応速度 は増しても利用できる酸素源が縮小して酸素の一定の送出し割合を保持する。 酸素流発生器を活性化する機構は、先ず発生器の頂壁の中心に位置するシール に穴をあけるとがったラム１８を必要とし次いでこのラム１８を強制的に押圧し てピストン−カップ貯蔵部の領域又はもろい貯蔵びんから反応開始液体を解放す る。頂部ウエブはその中央に上下方向に可動なボタン１６を納めてある。ボタン １６は、その下側３５の皿穴で負荷ばね１９に同心に心合せし当てがったラム１ ８に軸１７の頂部３７を保持してラム１８を発生器１５の真上で耐熱たわみ性シ ール２１を支える分与装置受け口２０の中心に保持し発生器１５から空間２２又 は初期膨脹室内に次いで入口管２３内に全部の酸素流を収容して差向ける。入口 管２３はこれを絶縁グロメット２４により締付けた分与装置内壁に沿って下降し 、次いで分与装置底部に位置させた冷却コイル２５に到る。冷却コイル２５は空 気流の煙突効果を利用し冷却作用を生ずる。空間２２又は初期膨脹室は又、管２ ６により分与装置の頂部から見える圧力作動流れ指示器２７に差向ける。空間２ ２の頂部３６はラム軸用の整合穴３２を備える。そして機構全体を適当な数の同 心配置のさらねじ２８により頂部ウエブ１２の底部に固定する。若干の同心の等 間隔の弾性指状片２９は、空間２２の外側に固定されかご状に下方に垂下し分与 装置の中心で酸素発生器に空間的に整合する。大気温度の酸素を搬送する、冷却 コイルからの出口管３０は、この出口管を締付具３１で締付けた分与装置の内側 に沿い上方に導かれ第７図に示すように呼吸マスクに取付けるためにたわみ性送 出し管３８内に出る。第５図に示すように底部ウエブ２は、円筒形本体１に対し 垂下して軸線方向に整合する同心の各脚５８から立上がる整合出張り３９と、分 与 装置全体用のがんじょうな架台とを持つ軽量の剛性材料から成る。底部ウエブ２ の中心ハブ４０は、底部ウエブ２を閉じて鎖錠したときに分与装置受入れ口２０ の耐熱たわみ性シール２１に対し酸素発生器１５を確実に締付ける圧縮ばねアセ ンブリ４１を納める。アセンブリ４１はスルーファスナ４２により底部ウエブ２ 内に保持する。ファスナ４２のはめ輪４３の上部部分は、分与装置の酸素発生器 の有無に関係なく適応するように上下方向に滑動できる保持体である。脚４４の 一方は、底部を閉じたときに錠３４用の掛け金になるように形成してある。この 特殊な軸線方向アーム４５の対向端部は、アーム４５を本体に固定するファスナ ４６を受入れるように形成してある。 第６図に示すように分与装置キャップ３は、分与装置の本体と同じ形のみぞ付 き又はうね形付きの外部を持つ成形プラスチック材から成り同じ種類の繊維含有 塗料で仕上げてある。キャップ３の頂壁はこれを貫いて固定した支持ひも状片留 め金７を支える。このキャップ頂部の外側は製品ラベル４９用に好適である。キ ャップ３は、掛け金台４７内に錠３３を備え円筒体１に取付けるためにファスナ ４８用に穴をあけてある。キャップ３は、呼吸マスク、その頭部バンド及び所要 長さのたわみ性送出し管を格納するのに十分な寸法を持つ。このマスクを使用し ているときは、キャップは閉じることができなくて、従って分与装置本体内の冷 却空気流の連続した「煙突効果」が確実に得られる。呼吸マスクは第７図に示す ように一層十分に顔面に確実に適合するために付加的なたわみ性エプロン５１を 持つたわみ性すい状体５０から成っている。このマスクの底部は、自動密封たわ み性ダイヤフラム呼気弁５２と不規則な又は過度の呼吸要求を補償するばね付勢 たわみ性ダイヤフラムサージ弁５３とを備える。分与装置から通ずるたわみ性送 出し管３８は、異常な送出し姿勢の要求に適応するように３６０°にわたって回 動できるニップル５４にはめることによりマスクすい状体５０に取付ける。マス ク５５の弁板は、図示してない弾性頭部バンドの導入のために直径に沿い互いに 対向する穴５６を形成してある。以上の説明で好適な実施例を詳細に述べたが本 発明はなお複数種類の変化変型を行うことができる。 呼吸マスクを格納する分与装置キャップは、互いに等しい間隔を隔てた指状体 １４の端部に形成したねじを円筒形本体１の頂部の上方に設けることにより分与 装置本体の頂部にねじり取付けしたときに同様に有効にできる。円筒形本体はこ の場合キャップ３の内側の互いに等しい間隔を隔てた円周方向に位置するボスに 形成した組合うねじをねじ込む。このようにして頂部で１回転以下でねじりによ る取付け又は取りはずしができ、又はずれ防止錠内に押しボタン制御具を設ける ことができる。 たわみ性送出し管３８はその全長の任意の場所で、操作時にこの単位の操作者 ／患者によるポジティブ流れの目視による判定のためにインラインボール／フロ ートオン／オフ流れ指示器を設けることができる。 本発明のこれ等の又その他の目的、利点及び特長は、本発明の好適な実施例を 示した添付図面についての説明から明らかである。 以上述べた所から明らかなように本発明は前記した全部の目的と共に本装置に 固有のその他の利点を得るのに適合している。若干の特徴及び組合わせは有用で ありその他の特徴及び組合せに関係なく使うことができるのはもちろんである。 本発明の多くの実施例は本発明の範囲を逸脱しないで実施でき、前記し又は添 付図面に示したのは例示したもので限定するものではない。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．使い捨てのブリキ缶構造の化学的酸素生成発生器からＵＳＰ酸素を安全に かつ信頼可能に送出すための軽量の携帯用の分与装置であって、オリフィスを形 成する頂端部壁と、この頂端部壁の前記オリフィスを閉じる穴をあけることので きるシールと、前記化学的酸素生成発生器の内部に入れた塩素酸塩−酸化物ブリ ケットと、反応開始流体を入れる密封したハウジング又は破砕可能なガラスびん と、前記化学的酸素生成発生器のオリフィスを経て操作でき前記ハウジング又は ガラスびんからの流体の放出により前記化学的酸素生成発生器のオリフィスによ る前記ブリケットからの酸素の送出しのために酸素生成接触分解反応を活性化す る手段とを持つ分与装置において、 前記化学的酸素生成発生器を収容し、この化学的酸素生成発生器との間に環状 の空間を形成する円筒形の分与装置本体と、 押したときに最初に前記保護用のシールの穴あけを行ない、次いで酸素生成反 応を開始させる出発液体のピストン／カップ又は破砕可能なガラスびん／アンプ ル容器のいずれかを破壊する作動ボタンを備え、前記化学的酸素生成発生器を作 動する作動機構と、 初期膨脹室と、 この初期膨脹室に開いて連通する入口管と、 この入口管に一端部が開いて連通する冷却コイルと、 この冷却コイルの前記入口管と反対側の端部に開いて連通する出口管と、 前記円筒形の分与装置本体の底部の周辺に取付けた底部ウェブとを包含し、こ の底部ウェブにより、前記分与装置の外部からの空気を前記円筒形の分与装置本 体と、前記化学的酸素生成発生器との間に形成した環状空間に流入させ、前記円 筒形の分与装置本体の頂部から流出させ、前記環状の空間を通って流れる空気に より前記冷却コイルと、この冷却コイルを通って流れる酸素とを冷却するように して成る 分与装置。 ２．前記冷却コイルを、前記円筒形の分与装置本体と前記化学的酸素生成発生 器との間の前記環状の空間内に形成した請求の範囲第１項記載の分与装置。 ３．前記冷却コイルを円筒形つる巻状に形成した請求の範囲第２項記載の分与 装置。 ４．前記底部ウェブの中心に位置し、前記化学的酸素生成発生器を前記作動機 構に押し付けるばねアセンブリを備えた請求の範囲第１項記載の分与装置。 ５．前記円筒形の分与装置本体の頂部に取りはずしできるように取付けたキャ ップを備え、このキャップ内に、使用してないときにたわみ性送出し管と、呼吸 マスク又はカニユ−レとを格納し、前記たわみ性送出し管を、一端部では前記出 口管に、他端部では前記呼吸マスク又はカニユ−レに開いて連通させる請求の範 囲第１項記載の分与装置。