JPS6323643A - 患者から試料採取した気流中のガスから液体を分離するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は患者の吐き出した息の中の炭酸ガスを測定する
（カプノグラフィ“Ｃａｐｎｏｇｒａｐｈｙ　″として
知られている）ための医療器具に関する。更に詳しくは
、本発明はかかる装置と共に用いるウオークトラップに
関する。

患者の炭酸ガスレベルの測定は患者の肺機能の　□診察
に重要なパラメータである。カプノグラフィは連続的ベ
ースで行なわれ、炭酸ガスレベルの値は陰極線管（ＣＲ
Ｔ）に曲線として表示される。

炭酸ガスレベルの測定は、患者の呼気管からガスの連続
流を吸い出し、それを赤外線感知器へ送ることによりな
される。試料の流れの流量は通常２００ｍＡ／分又はそ
れ以下である。信号の減衰を最少にするために、試料採
取管の内部容積ができるだけ小さく維持される（約２ｍ
β）。試料採取管の内径はしばしば０．１．　ｍｍ　（
０，４０インチ）又はそれ以下である。

吐き出されたガスは９９°Ｆ（３７℃）の温度と事実上
１００％の相対湿度で患者から出る。ガスは試料採取管
（この管は室温にあり、通常的７０″Ｆ（２１℃）であ
る）内で冷えて湿気が凝縮する。

この湿気を管から取り除き、その湿気を使い捨て容易な
容器内に集めることが重要である。

発明の概要 本発明は患者から採取した気流中のガスから、凝縮水分
のような液体を分離するための装置に関する。この装置
即ちウォータトラップは、液体収集室と分離室とを有す
る本体を備えている。分離室は、その第１端が本体の頂
部を通して大気と連通し、その反対側の端が収集室と連
通ずる。試料ガス人口流路が、分離室の内壁に対し接線
方向に分離室に連結されている。

好ましい実施態様では、本装置は分離室を含む上方本体
部分と、収集室を形成するため上方本体部分に着脱自在
に取付けられたカップとを備えている。

先行技術の詳細な説明 カップグラフイと共に用いるための先行技術のウォータ
トラップは旧ｏｃｈｅｍ及びＰｕｒｉｔａｎ−Ｂｅｎｎ
ｅｔｔを含む多くの会社により提供されている。第１図
及び第２図は先行技術に用いられるウォータトラップの
アプローチを示し、全体を１００で示しである。これは
水分収集室１０４を有するハウジング１０２を備えてい
る。可撓性の試料採取管（ビニール、ナイロン、ナフィ
オン（Ｎａｆｉｏｎ）等から作られる）が、ハウジング
の側壁１０８の孔を通って水平方向にハウジングに入る
試料ガス入力管１０８に嵌ってこれに連結されている。

入力管１０８は、人力管に連結された試料採取管の内部
と、入力管がハウジングに入る場所より下方に位置決め
されたハウジング内の小さい方の室１１０との連通を可
能とする。小さい方の室１１０は断面がほぼ丸く、底部
で孔１１２を介して大きい方の収集室１０４に連結され
、徐々に狭くなる通路１１６でハウジング１０２の頂部
の出口１１４に連結されている。出口１１４はハウジン
グ１０２の頂部でラテックス系ゴムスリーブ１１８によ
り包囲され、スリーブ１１８は感知装置の真空源に連結
された管と密封接触するようになっている。

収集室１０４はハウジング１０２の頂部の第２０１２２
に連結された開口部１２０を有し、第２０１２２もまた
、真空源に連結された管を受入れるようになっているラ
テックス系ゴムスリーブ１２４で包囲されている。

第１図及び第２図の装置１００は次のように作動する。

プラス製入力管１０６に連結された試料採取管から来る
ガスは出口１１４に連結された管内の真空によりハウジ
ング１０２内へ引き入れられる。ガス試料中のガスと凝
縮水分は丸い小さい方の室１１０を通して引かれる。水
分はガスより重いので室１１０の底部にたまる傾向があ
り、真空源（図示せず）と第２０１２２との連結により
、収集室１０４内の部分的真空により孔１１２を通して
収集室１０４内へ引き入れられる。

他方、ガス流の中のガスは凝縮水分よりも軽いので、上
昇し、出口１１４に連結された真空源により出口１１４
を通して引かれる。重力は室１１０内のガスから、水分
を分離するように働く。

然しなから、ガスと水分の分離が起る前に、なお混合し
ている試料採取ガスと凝縮水分は、径路１３０に沿って
下方へ室１１０へ向って引かれ、次に室１１０を通して
引かれる。そのとき、ガスは徐々に狭くなるｉｌ路１１
６を通って垂直に上昇し、液体は孔１１２を通って収集
室１０４の中へ落ち込むので分離が生ずる。

先行技術の装置では、試料採取ガスから分離された凝縮
水分のためのカップとして作用する収集室１０４は、装
置全体１００の一体部品である。

この収集室１０４を装置から分離して空にすることばで
きない。室を空にするためには、ガス試料採取工程を中
断して、装置全体を試料採取管から分離しなければなら
ない。次に、空にするには、収集室１０４から液体を抜
く注射器の使用を必要とする。

本ル叫９−組し態復■趣所 第３図は全体を３００で示した本発明のウォータトラッ
プ組立体の分解組立て図である。この組立体は水分分離
手段３０２と、分Ｆ４ｔＪ　Ｉｌｔ水分を収集するため
の使い捨て可能なカップ３０４とを備えている。

組立体を外部フレーム又は感知装置に保持するための手
段３０６も設けられている。

次に第４図、第５図及び第６図を参照して説明すると、
分離手段３０２は中心軸線４．０４をもつ上方円筒形本
体４０２と、本体４０２の底部と一体に形成されて本体
から延びる環状壁４０６とを備えている。環状壁４０６
は底部が大気に開口する大きい中央空洞４０８を形成す
る。軸線４０４は環状壁４０６の中心軸線と一致する。

本体は軸線４０４と実質的に平行でかつ軸線４０４から
間隔をへたてた中心軸線４１２を有する円筒形分離室４
１０を備えている。分離室４１０は全体に亘って一定の
直径をもつ細長い主部分４１４を有し、主部分４１４は
より大きい直径のより短い部分４１６に通じ、この部分
４１６は本体の頂部で大気に通している。細長い主部分
４１４ば、部分４１６と反対側の主部分４１４の端で急
速に狭くなる部分４１８に通じ、この部分４１８は本体
４０２の底部で空洞４０８に通ずる小さい直径の孔４１
９で終っている。

本体は軸線４０４及び４１２と平行な軸線４２２をもつ
第２円筒形流路４２０を更に備えている。流路４２０ば
、その一端が前記空洞４０８に通じ、その反対端が短い
テーパ付き領域４２４を通して本体の頂部で大気に通じ
ている。

環状壁４０６は一対の平行な間隔をへたてた外周溝４３
０．４３２を有する。本体４０２は、平行な間隔をへた
てた環状隆起部３６０と３６２との間に形成され、引っ
込んだ中央配置の外周環状領域４３４を有する。

第６図は分離手段３０２の軸線４０４を通る断面図で、
環状領域４３４から延びる本体内の水平流路６００を示
し、水平流路６００は大気に及び分離室の主部分４１４
に通じている。水平流路６００は環状領域４３４に一端
をもつより大きい直径の第１部分６０２と、主部分４１
４の弯曲壁に対し接線方向に主部分４１４へ延びかつ本
体、４０２の中心４０４に達するより小さい直径の第２
部分６０４とからなる。水平流路６００の軸線６０６は
分離室４１０の軸線と実質的に垂直である。

第７図は円形断面をもちかつ分離室４１０内に摩擦嵌め
されるようになっている円筒形ゴム製プラグ７００を示
す（第５Ａ図参照）。プラグ７００は分離室４１０の主
部分４１４内へ下方に延びるが、プラグ７００のより大
きい直径のより短い部分７０２が分離室のより大きい直
径のより短い部分４１６に嵌まるので、分離室４１０の
底部に達することがない。プラグは、その頂部から底部
近くまで延びるより大きい第１直径の中心流路７０４を
有し、中心流路７０４はプラグの底部を通して外部に通
じる小さい直径の孔７０６に向って狭くなっている。プ
ラグを分離室内に挿入したとき、プラグの底部は分離室
への水平流路６００の入口より上にある。

プラグ７００は分離室４１０内へ挿入され、プラス製の
管３１０．３１２及び３１４は、プラグの中心流路７０
４、第２円筒形流路４２０、及び水平流路６００に夫々
挿入される。好ましい実施態様では、プラグ中心流路７
０４のより大きい部分、水平流路６００、及び本体内の
第２円筒形流路４２０の主部分は実質的に同じであり、
同じ大きさのプラス管を受入れる。ゴム製０リング３２
０．３２２が周囲／＃４３０．４３２に嵌め込まれる。

次に、円筒形の使い捨て可能なカップ３０４が、環状壁
及びＯリング上に適所に押し込まれ、０−リングは気密
シールを形成する。

組立体の保持具として、弯曲したばね状アーム３５２．
３５２をもつ金属ブラケット３０６が、一対の透孔３５
８を有する真直ぐな部分３５６により一端で連結されて
いる。アームは僅かに分離されて、本体の下方環状隆起
部３６０のすく下でカップの頂部を受入れ、次にアーム
を解放してカップ及び組立体のまわりに閉じる。透孔３
５８は、便利な外部フレーム、壁、又は感知装置自体に
ブラケソｌ−３０６を取付けるのに用いられる。

第３Ａ図、第４図及び第７図を参照して説明すると、採
取したガスは患者の空気流３５９からブラス管３１４を
通って水平流路に引き入れられ、このガスは分離室の主
部分の弯曲壁に対し接線方向に、プラグの下の分離室４
．　ｌ　Ｏに入る。採取したガスは分離室４１０内で円
形に流れ、ガスと凝縮水分の遠心分離を生じさせる。ガ
スはより軽いので上昇し、真空によりプラグ７００内の
流路７０６を通って引かれ、次にプラス管３１０から外
へ出て試料採取管の残部を通って感知装置３６１へ引き
入れられる。

水分はより重いので、分離室４１０の底部へ落下し、第
２流路４２０内のプラス管３１２を真空源３６３に連結
することにより生じた、カップで包囲された空洞内の部
分真空により、分離室４１０の底部孔４１９から引かれ
る。水分はカップ内に築まる。カップを空にしたいとき
は、カップを本体から下方へ引出して空にする。新たな
カップを適所に滑り込ませる。この作業は試料採取工程
を中断せずに行なわれる。

本発明では、試料採取したガスが分離室に入ると直ちに
分離工程が始まる。先行技術における如く分離室を通過
する簡にガスと凝縮水分とを一緒に下方へ引くことは必
要でない。

本発明の分離室内での採取ガスの円運動により、ガスが
引き出される前に生ずる分離工程の時間が増す。

【図面の簡単な説明】

第１図はカフリグラフィにおいて用いられる先行技術の
ウォータトラップ装置の平面図である。 第２図は第１図のウォータトランプ装置の立面図である
。 第３図は本発明のウォータトラップ装置の好ましい実施
態様の分解図である。 第３Ａ図は真空源及び患者の空気流と本発明のウォータ
トラップ装置との連結を示す概略図である。 第４図は第３図のウォータトラップ装置の水分離機構の
平面図である。 第５図は第４図の線５−５に沿って矢印の方向に見た第
４図の水分離機構の断面図である。 第５Ａ図は第４図の綿５−５に沿って矢印の方向に見た
第４図の水分離機構の断面図で、水分離機構内に位置決
めして示した第７図のプラグの断面図を含んでいる。 第６図は第５図の線６−６に沿って矢印の方向に見た第
４図の水分離機構の他の断面図である。 第７図は第３図〜第６図の水分離機構と共に用いるため
のプラグの断面図である。 ４０２・・・上方本体部分、４．１０・・・分離室、６
００・・・試料ガス入口流路（水平流路）、３０４・・
・カップ、４０６・・・環状壁、７００・・・プラグ、
７０４・・・中心流路（貫通路）。 図面の浄書（内容に変更なし） Ｋつ ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、　５ ＦＩＧ、６ 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示　　　昭和６２年特許願第９５０１３号
２、発明の名称　　　患者から試料採取した気流中のガ
スから液体を分離するための装置 ３、補正をする者 事件との関係　　出願人 名　称　　スペイスラブズ　インコーホレーテッド４、
代理人

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）上方本体部分と、流体収集室を形成する下方部分
   とを有する容器と、 前記液体収集室を真空源に連結するための吸引口と、 を備えた、患者から試料採取した気流中のガスから液体
   を分離するための装置において、前記上方本体部分が、
   垂直軸線と円筒形内壁とを有する円筒形の分離室と、 前記分離室の下端に配置されかつ前記分離室と前記液体
   収集室とを流体連通させる下方出口と、 前記下方出口と反対側の前記分離室の上端に配置され、
   分離室からガスを除去するための上方出口と、 円筒形内壁に対し接線方向に前記分離室に連結された試
   料ガス入口流路とを備え、 前記分離室には前記下方出口と上方出口との間に実質的
   に何らの物理的構造物もないことを特徴とする、患者か
   ら試料採取した気流中のガスから液体を分離するための
   装置。
2. （２）前記容器が、 前記液体収集室を形成するため、前記上方本体部分に着
   脱自在に取付けるためのカップ部分と、 前記上方本体部分と一体に形成され、前記カップ部分を
   受入れるため前記上方本体部分から下方へ延び、少くと
   も１つの外周溝を有する環状壁部分と、 を備え、 前記装置は、前記カップ部分とともに流体シールを形成
   するため、前記少くとも１つの外周溝に位置決めされた
   Ｏリングを更に備えていること、 を特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載の装置。
3. （３）前記装置は、前記分離室の前記上端に嵌まるよう
   に配置されかつ前記分離室に沿って下方へ途中まで延び
   ているプラグを備え、前記プラグは前記上方出口を形成
   するための貫通流路を備えていること、を特徴とする特
   許請求の範囲第（１）項に記載の装置。