JPS6324945A - 医療ガス識別装置 - Google Patents

医療ガス識別装置

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JPS6324945A
JPS6324945A JP16891986A JP16891986A JPS6324945A JP S6324945 A JPS6324945 A JP S6324945A JP 16891986 A JP16891986 A JP 16891986A JP 16891986 A JP16891986 A JP 16891986A JP S6324945 A JPS6324945 A JP S6324945A
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gas
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oxygen
medical
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田口 良久
健治 大野
坂口 徳治
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Riken Keiki KK
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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】 産業上の利用分野 本発明は、たとえば酸素、笑気、圧縮空気および窒素な
どのように病院などの医療施設において使用される医療
ガスの種類などを識別するための医療ガス識別装置に関
する。
背景技術 従来から病院などの医療施設では、複数種類の医療ガス
源からの医療ガスを、各医療ガスに個別的に対応する各
アウトレットを介して医療機器に供給するような構成が
用いられている。各医療ガスに対応する各アウトレット
は、他の医療ガス用機器とは接続されないように構成さ
れている。このような構成によって、医療ガスの誤接続
による医療ミスを可及的に防止するようにしている。
このような先行技術において、各アウトレットに医療ガ
スを個別的に供給するガス源の接続を誤ったとき、医療
ガスの使眉者が各アウトレットの接続を正しく行なった
としても、予期する医療〃スと異なった医療ガスが供給
されることになる。
また医療ガス源からアウトレットにいたる配管系統にお
いて誤接続を行なったり、異種医療ガスの混入などによ
って予期する医療ガスが対応するアウトレットから供給
されない事態が発生する。
発明が解決すべき問題点 本発明の目的は、医療ガスを正確に識別し、予期する医
療ガスを確実に希望する場所に供給することができるよ
うにするための医療ガス識別装置を提供することである
問題点を解決するための手段 本発明は、複数種類の医療ガスを個別的に対応した相互
に異なるアウトレットから供給するようにし、アウトレ
ットを検出してガスの種類を識別する7ウドレット検出
/識別手段と、 アウトレットを介して供給される医療ガスの種類を複数
の特性に基づいて検出するとともに、その組成を検出す
るガス検出手段と、 アウトレット検出/識別手段とガス検出手段との各出力
に応答し、それらの出力が表わすがスの種類が同一であ
るかを判別する手段と、ガス検出手段からの出力に応答
し、ガスの組成を表示する手段とを含むことを特徴とす
る医療ガス識別装置である。
好ましい実施態様では、前記医療ガスは酸素、英気、空
気、および窒素であり、前記表示手段によって表示され
るガスの組成は酸素であることを特徴とする。
作  用 本発明に従えば、各種類の医療がスが個別的に供給され
るアウトレットを検出する手段と、アウトレットを介す
る医療ガスの種類を複数の特性(たとえば熱伝導率およ
び酸素濃度など)に基づし・て検出するとともに、その
組成を検出するガス検出手段とからの出力に基づいてガ
スの種類を識別するようにしたので、誤りなくガスの8
1類を識別することができる。またガス検出手段からの
出力によって識別するガスが混合ガスであるときにおけ
る酸素などの組成比率を表示手段によって表示するよう
にし、患者の安全性を向上することができる。
実施例 第1図は、本発明の一実施例の電気的構成を示すブロッ
ク図である。病院などの医療施設において用いられる酸
素、笑気および圧縮空気などの医療ガスに共通の特性で
ある熱伝導率は、いわゆる熱伝導式の検出手段1によっ
□て検出される。またこれらのガスは、酸素検出手段2
によってその酸素濃度が検出される。熱伝導式検出手段
1と酸素検出手段2とからの出力は、マイクロコンピュ
ータなどによって実現される処理回路3に与えられる。
第2図は、本発明の詳細な説明するためのグラフである
。縦紬は熱伝導式検出手段1の出力を示し、横軸は酸素
検出手段2の出力によって測定されたガスの酸素濃度を
示す。点Aは純酸素を示し、点Bは笑気を示し、点Cは
窒素を示す。空気は、21%の酸素を含み、点りで示さ
れる6点A、Bを結ぶ直線ノ1は、酸素と笑気とから成
る混合ガスを示し、点A、Dを結ぶ直#i!2は酸素と
空気との混合ガスを示し、点B、Dを結ぶ直線ノ3は空
気と笑気との混合ガスを示す。またラインノ4は点B、
Cを結ぶ直線であって、英気と窒素との混合ガスの特性
を示す、空気と窒素との熱伝導式検出手段1からの出力
は近似しており、したがってそれだけでは誤検出を生じ
るおそれがあるけれども、本発明では、酸素検出手段2
の出力をもまた用いることによって、このような誤検出
を可及的に防ぐことができる。
点A + B 、Cを結ぶ三角形の領域内における点E
が、熱伝導式検出手段1および酸素検出手段2によって
検出されたとき、その点Eにおける酸素濃度Hは、酸素
検出手段2によって検出することができ、また残余の気
体である英気および窒素の混合割合は、第1式および第
2式で示されるとおりである。
ここでN20は笑気の濃度を示し、N2は窒素の濃度を
示す。
このようにして熱伝導式検出手段1の出力と、酸素検出
手段2との出力に基づいて、ガスの種類とその組成を演
算して求めることができる。
第3図は、本発明の一実施例の配管系統図である。医療
設備において、固定位置に設けられたアウトレツ)4,
5.6からは、I’!2素、英気および圧縮空気が供給
される。これらのガスの圧力は、たとえば4 、5 k
g/ am2である。これらの7ウトレツ)4,5.6
からのガスの1または複数種類は、混合手段7から大気
圧程度の圧力で循環管路8に導かれ、患者のマスク9に
供給される。循環管路8には、伸縮性を有する呼吸バン
ク10が接続される。マスク9からのガスによって、麻
酔および人工呼吸などが行なわれる。
′ 本発明に従うガス識別装置11を用いて循環管路8
に流れるガスの種類およびその組成を常時検出すること
ができるとともに、それとは別に、アウトレット4.5
.6から供給されるガスの種類と組成を識別することが
できる。、+yス識別装置11は、循環管路8に管路1
2,13を介して接続される管継手14.15を有し、
またアウトレット4.5.6に接続される管継手16を
有する。管継手16からのガスは、絞り17から管路1
8を経て、フィルタ19に導かれ、このフィルタ19が
らのガスは熱伝導式検出手段1および酸素検出手段2に
与えられ、その後、WM手15に導出される6管継手1
4からのガスは、管路20がら電磁弁である3方弁21
を経て、管路22からポンプ23によって吸引され、逆
止弁24を経て管路18に圧送される。本件がス識別装
置11は、開口端25を有する管路26を有し、この管
路26は、3方弁21に接続される。3方弁21は、管
路20.22を接続して管路26を遮断する第1の接続
状態と、管路22,26を接続して管路20を31!断
する第2の接続状態とを切換えて達成する。
第4図はガス識別装置11の正面図であり、第5図はそ
のガス識別装置11の側面図である。ガス識別装置11
の正面パネル27には、酸素、笑気、圧縮空気および窒
素に個別的に対応して点灯するランプ28〜31が設け
られる。また酸素濃度をデジタル表示する表示器32と
、ゼo@整のためのスイッチ33と、電源スィッチ34
と、ブザー35の鳴動を停止するためのスイッチ36と
、ポンプ23を働かせるためのスイッチ37とが備えら
れる。ゼロ調整スイッチ33に関連して、そのゼロ調整
動作中に点灯するランプ38が設けられる。管継手14
,15に管路12,13がそれぞれ接続されたことは、
検出手段39によって検出される。
第6図は、ガス識別装置11に関連して用いられるアウ
トレットアダプタ40の側面図である。
管継手41は、ガス識別装置11に取付けられている管
継手16に着脱可能に接続される。アウトレットアダプ
タ40の管継手42は、アウトレット4,5.6に嵌入
して接続されることができる。
アウトレット4.5.6は、アワトレッド検出手段43
によって検出され、その出力は、ライン44からコネク
タ45に導出される。コネクタ45は、ガス識別装@1
1に設けられたコネクタ46に着脱可能に接続される。
管継手42からのガスは、管路47から管継手41およ
び16を経て、ガス識別のために用いられる。
第7図を参照して動作を説明する。ステップn1におい
て、電源スィッチ34を投入すると、ステップn2  
において初期設定が行なわれ、電源ランプ48が点灯す
るなどの動作が行なわれる。入テップn3  では、ゼ
ロ調整のためのスイッチ33が揉伶されたかが判断さ九
、そうであればステップn4  に移り、ランプ38が
点灯したままとなる6ステツプn5  では3方弁21
が動作されて管路22.26が接続され、管路20が遮
断された状態となる。ステップn6  では、ポンプ2
3が動作され、開口端25から大気が吸引される。ステ
ップn7  では、その動作状態が10秒間持続される
ことを待つ、こうして大気は逆止弁24から管路18お
よびフィルタ1つを経て熱伝導式検出手段1す3よび酸
素検出手段2に与えられることになる。
ステップn8  では、熱伝導式検出手段1によって検
出されたデータを処理回路3のメモリにストアする。ス
テップn9  では、酸素検出手段2によつて検出され
たデータをメモリにストアする。ステップnlo  で
は、酸素検出手段2によって検出された酸素濃度を駆動
回路49によって表示器32によって表示させる。この
とき表示される酸素濃度は、大気中の酸素濃度であって
21%である。
ステップnil  で処理回路3は、熱伝導式検出手段
1および酸素検出手段2からの出力に基づき、第2図の
点りを検出し、これによって空気であることを表すラン
プ30を点灯する。その後ステップn12でポンプ23
を休止し、次にステラ′2n13で3方弁21を消磁す
る。3方弁21の消磁によって管路20,2’2が接続
された状態となり、管路26は遮断される。ステップn
14  ではゼロ調整動作中を表わすランプ38が消灯
するにのようにして較正動作を完了し、ステップn15
  に移る。
7ウトレツト7グプタ40を用いてアウトレツ)4,5
.6から供給されるガスの種類とそのffl戒などとを
識別するために次の動作が行なわれる。
ステップn15  において、アウトレットアダプタ4
0の管継手41が本件ガス識別V装置11の管継手16
に接続され、またコネクタ45.46が接続されたこと
が判断されると、ステップn16  に移り、ゼロ調整
の実施が完了しているかが判断され、そうでなければス
テップn17  に移り、ゼロg整のためのランプ38
を点滅させるとともに、ブザー35を鳴動する。ゼロ調
整の実施が完了していればステップn18  に移り、
管継手42が7ウトレツ)4,5.6の1つに接続され
たかが判断される。このような接続が行なわれた後には
、ステップn19  に移り、ガスの種類に対応したラ
ンプ28〜31が点滅さにる。これによってガスの識別
動作を行なっていることが表示されることになる。ステ
ップn20  では、アウトレット検出手段43からの
出力に基づき、管継手40が接続されたアウトレット4
.5.6に対応するガスのP1類を識別してメモリにス
トアする。ステップn21ではアウトレット検出手段4
3からの出力によって検出される7ウトレツ)4,5.
6が予め定めた酸素、英気および圧縮空気に対応したア
ウトレットであるかどうかを判断し、そうでなければス
テップn22  に移り、ブザー35が停止していない
限り、ステップn23  に移ってブザー35を鳴動し
て警報音を発生する。
ステップn24  において5秒間待機後に、ステップ
n25  において熱伝導式検出手段1からの出力に基
づいてそのガスの種類に対応した熱伝導率を有するガス
の種類を判断し、その内容をメモリにストアする。ステ
ップn26  では酸素検出手段2からの出力に基づい
て酸素を含むガスであるかどうか、酸素濃度はいくらで
あるかを検出してメモリにストアする。ステップn27
  では熱伝導式検出手段1と、酸素検出手段2と、ア
ウトレット検出手段43からの各出力が表わすガスの種
類が一致しているかを判別し、そうであればステップn
28  において検出して識別されたガスに対応するラ
ンプ28.29,30.31  の1つが点灯し、ステ
ップn29  では表示器32によって酸素濃度が表示
され、ステップn34  に移る。前述の3つの検出手
段1.2.43の各出力が不一致であるときには、ステ
ップn27からステップn30に移り、ランプ28〜3
1が点滅し続け、ステップn31に移り表示手段32は
、酸素濃度検出手段2によって検出された酸素濃度を表
示する。ステップn32ではブザー停止スイッチ36が
作動していない限り、ステップn33  においてブザ
ー35を鳴動させ、ステップn34  に移る。
循環管路8に本件ガス識別装置11を管路12.13を
介して接続し、患者の治療中などにおいてガスの種類と
酸素濃度を検出するために、次のような動作が行なわれ
る。ステップn34  において検出手段39によって
、管継手14.15が管路12.13にそれぞれ接続さ
れたことが検出されると、ステップn35  に移り、
ゼロ調整の実施が完了しているかどうかが判断され、完
了していなければ、ステップn36  に移り、ゼロ調
整のランプ38が点滅するとともに、ブザー35が鳴動
する。ゼロ11整が完了していればステップn37  
に移り、ランプ28〜31が点滅動作し、ステップn3
8  では、スイッチ37が操作されてポンプ23が動
作しているかが判断される。ポンプ23が動作している
ときには、ステップn39  に移り、1秒間その状態
を維持した後、ステップn40  において酸素検出手
段2によって検出されるガスの酸素濃度を検出し、その
データをメモリにストアする。ステップn41  では
、酸素検出子132によって検出された酸素濃度を表示
器32に表示さ゛せる。ステップn42  では、検出
された酸素濃度が18%以下であるかをM断し、そうで
あればステップn43  においてブザー停止スイッチ
36が作動していない限り、ステップn44  におい
てブザー35を鳴動させる。
ステップn45  では、熱伝導式検出手段1によって
検出されたデータをメモリにストアする。ステップn4
6  では熱伝導式検出手段1および酸素検出手段2か
らの出力に基づいて前述の第1式および第2式などの演
算を行ない、ガスの種類を判別する。たとえば麻酔時に
は酸素と笑気との混合ガスであり、人工呼吸時には酸素
と空気との混合ガス、すなわち酸素と窒素の混合ガスで
ある。したがって麻酔に適した混合組成を有するがスが
供給されているが、また、人工呼吸に適した組成を有す
るガスが供給されているかを判別することができる。ス
テップn47  では麻酔または人工呼吸に適したがス
を構成する組成に対応したランプ28〜31を点灯する
。たとえば麻酔に適したガスが供給されているときには
、酸素に対応したランプ28と笑気に対応したランプ2
9とを点灯する。
また人工呼吸に適したガスが供給されているときには、
酸素に対応したランプ28と、空気に対応したランプ3
0とを点灯する。さらにまたその池のガスが供給されて
いるときには、1または複数のランプ28〜31が点灯
される。ステラ7’n47からステップn38  に戻
る。
このようにして患者の治療中などにおける実際に使用さ
れているがスの種類おより組成などを常時検査すること
ができる。
第8図は、熱伝導式検出手段1の具体的な構成を示す電
気回路図である。固定抵抗51.52と、温度抵抗係数
が大きな抵抗53.54とがブリッジ回路を構成する。
このブリッジ回路に関連して可変抵抗55が接続される
。一方の抵抗53は、標準ガスとしての空気内に設けら
れる。もう1つの抵抗54は、第3図のフィルタ19を
介して管路18から供給される識別されるべ81fスが
流れる空間56内に設けられる。空間56内に空気が存
在するとき、ライン57.59の出力が零となるように
可変抵抗55の抵抗値が設定される。このようにして空
間56に流れるガスの熱伝導率に対応した出力レベルが
ライン57.59から導出され、これによってガスの種
類などを検出することが可能となる。
酸素検出手段2の具体的な構成は、第9図に示されてい
る。この酸素検出手段2は、いわゆる〃ルバニ電池式酸
素センサとして知られているものであって、容器60内
にA 11. P tなどの貴金属電極61と、Fe*
Zn*たはpbなどの卑金属電極62とを電解液63に
浸漬し、自然に発生する電池の起電力を利用して、酸化
還元に伴う電流を求めるものである。容器60内の電解
液63には気体透過膜64が設けられる。この気体透過
膜64は、テフロン(商品名)などのフッ素樹脂などか
ら成る。
測定するガス中の酸素を一定の割合で電極61゜62に
供給するために、気体透過膜64は、そのガスと電解液
63とにffi着して設けられる。電極61.62間に
流れるIE流と、気体透過膜64に接触するガス中の酸
素濃度との間に相関関係がある。
次に第10図〜第14図を参照して7ウトレツト検出手
段43と、それに関連する構成を説明する。
第10図は、アウトレット4のlFr面図である。
本体66は、酸素の供給源に接aされている。このガス
は、フィルタ67がら弁室68に供給される。弁体69
は、弁室68内のばね7oによってばね付勢されて、シ
ール部材71に閉弁状態となる方向にばね力が与えられ
る。弁体69は、突起72を有する。突起72の外周付
近にはゴムなどの材料から成るシール部材73が配置さ
れる。本体66に螺合して固定される係止部材74は、
爪75を有する。この係止部材74の遊端部には、当接
部材76が固定される。
当接部材76の正面から見た形状は、ml1図に示され
るとおりである。この当接部材76の正面には、酸素、
笑気および空気に対応して嵌合孔R1〜R5が形成され
る。アウトレット4に酸素が供給されるとき、当接部材
76の正面には、相互に180度ずれた位置に形成され
た嵌合孔R1゜R2のみが形成される。アウトレット4
と同様な構成を有するアウトレット5に笑気が供給され
るときには、そのアウトレット5の当接部材76の正面
には、嵌合孔R1とその嵌合孔R1から周方向に135
度ずれた位置に形成された嵌合孔R3とが形成される。
またアウトレット6に空気が供給されるときには、当接
部材76の正面には、周方向に120度ずつずれた位置
に嵌合孔R1,R4、R5が形成される。
第12図は、酸素がアウトレット4から供給されるべき
アダプタ78の斜視図である。管継手79が当接部材7
6の中央孔80から挿入されると、この管継手79は、
アウトレット4の弁体69の突起72をばね70に抗し
て押圧し、このW継手79の外周面にはシール部材73
が密接する。管継手79の係止溝81には、爪75が弾
発的に係止し、管継手79の抜止めが行なわれる。アゲ
ブタ78に形成されたビンQl、Q2は、当接部材76
の正面に形成された嵌合孔R1,R2にそれぞれ嵌入し
、これによってアダプタ78が酸素のためのアウトレッ
ト4に確実に接続されることになり、誤って他のガスの
ためのアウトレット5゜6に接続されることがなくなる
。アダプタ78には可撓管83などが接続されて、医療
機器に導かれる。
第13図(1)は、酸素が供給されるべき医療機器のた
めのアダプタ78の正面を示し、前述のようにビンQ1
.Q2が嵌合される。また笑気が供給されるべきアダプ
タ84くは、第13図(2)で示されるようにビンQl
、Q3が形成され、これらは英気を供給するアウトレッ
ト5の嵌合孔R1゜R3にそれぞれ嵌合する。空気が供
給されるべき医療機器のための7グプタ85には、第1
3図(3)で示されるようにビンQ 1 、Q 4 I
Q 5が形成され、これらは嵌合孔R1、R4、R5に
それぞれ嵌合する。こうしてガスの種類を誤りなくアダ
プタ78.84.85にそれぞれ供給することが可能に
なる。
第14図は、アウトレット検出手段43の断面図である
。管継手42は、アウトレット4の中央孔80に嵌り込
む部分を有し、その構造は前述の第12図に示されたア
ダプタ78と同様な構成を有する。管継手42の基端部
86には、各ガスの種類毎の7ウトレツ)4.5.6の
嵌合孔R1に対応して固定ビン■1が固定されており、
また嵌合孔R2に対応して可動ビン■2が取付けられる
この可動ビン■2は、ばね87によって外方に突出する
ように付勢される。可動ビン■2は、マイクロスイッチ
88の7クチユエータ89に連動する。同様にして嵌合
孔R3,R4に対応して可動ビンが設けられ、それによ
ってスイッチング態様が変化するマイクロスイッチがそ
れぞれ設けられる。
管継手42が酸素を供給するためのアウトレット4に接
続されたときには、アウトレット検出手段43の可動ビ
ンV2は嵌合孔R2に嵌り込みマイクロスイッチ88の
スイッチング態様は変化せず、残余の嵌合孔R3,R4
に対応する可動ビンは、当接部材76の正面に当接して
弾発的に第14図の左方に変位しでへこみ、これによっ
てそれらの嵌合孔R3,R4に対する可動ビンによって
マイクロスイッチのスイッチング態様が変化する。
このようにして酸素、笑気および空気のいずれのガスが
供給さ机るアウトレッ)4,5.6であるがを、マイク
ロスイッチ88などの出力に応答して、処理回路3にお
いて識別することが可能となる6アウトレツト検出手段
43は、その他の構成によって実現されてもよい。
熱伝導式検出手段1に代えて、検出すべきガスに共通な
特性である光の屈折率が各ガスの種類およびその組成に
個別的に対応することに着目して、屈折率を光学的に検
出してガスのN1頭および組成を検出するように構成し
てもよく、その池の構成によって実現されてもよい。
また酸素検出手段2は上述の実施例では、いわゆるガル
バニ電池式酸素センサが用いられたけれトモ、他の実施
例として、たとえばジルコニア式酸素検出手段であって
もよ(、さらにまたその他の構成を有するものであって
もよい。
第15図は、本発明の他の実施例の正面図である。本実
施例は、前述の実施例に類似し、対応する部分には同一
の参照符を付す。本実施例における表示器では、前述の
第2図に関連して述べた点A、B、C,Dに対応して、
発光ダイオードA、B。
C,Dが設けられ、ガス濃度の検出結果に基づいて点灯
する。この表示器の表示領域92には、酸素濃度および
英気濃度がデノタル表示される。その他の構成は、前述
の実施例と同様である。
第16図は、本発明のさらに他の実施例の正面図である
。本実施例は、前述の実施例に類似し、対応する部分に
は同一の参照符を付す。本実施例では、前述の実施例に
おけるアダプタ40 (第12図参照)を別途準備する
代りに、Wa手42と7つ)レット検出手段43とがケ
ーシング93に取付けられている。
効  果 以上のように本発明によれば、医療ガスを誤りなく検出
することができるようになるので、必要な医療ガスを誤
りなく供給することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の電気的構成を示すブロック
図、第2図は本発明の詳細な説明するためのグラフ、第
3図は本発明の一実施例の配管系統図、第4図は本発明
の一実施例のガス識別装置11の正面図、第5図はガス
識別装置11の側面図、第6図はアダプタ40の側面図
、PIS7図は動作を説明するための70−チャート、
第8図は熱伝導式検出手段1の構成を示す電気回路図、
第9図は酸素検出手段2の断面図、第10図はアウトレ
ット4の断面図、111図は当接部材76の正面図、第
12図はアダプタ78の斜視図、第13図はアダプタ7
8,84.85の正面図、第14図はアウトレット検出
手段43の断面図、第15図は本発明の他の実施例の正
面図、第16図は本発明のさらに他の実施例の正面図で
ある。 1・・・熱伝導式検出手段、2・・・酸素検出手段、3
・・・処理回路、4.5.6・・・アウトレット、7・
・・混合手段、9・・・マスク、11・・・ガス識別装
置、14゜15.16・・・管継手、19・・・フィル
タ、21・・・3方弁、23・・・ポンプ、28〜31
・・・ランプ、32・・・表示器、40・・・アウトレ
ットアゲブタ代理人  弁理士 西教 圭一部 第1の 2.1 4ソ      3ン 第2図 数#1度(’/、) 第 5 図 第6図 第12図 (1)絨#  (2νい  (3戸瓦 第14図 第16図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数種類の医療ガスを個別的に対応した相互に異
    なるアウトレットから供給するようにし、アウトレット
    を検出してガスの種類を識別するアウトレット検出/識
    別手段と、 アウトレットを介して供給される医療ガスの種類を複数
    の特性に基づいて検出するとともに、その組成を検出す
    るガス検出手段と、 アウトレット検出/識別手段とガス検出手段との各出力
    に応答し、それらの出力が表わすガスの種類が同一であ
    るかを判別する手段と、 ガス検出手段からの出力に応答し、ガスの組成を表示す
    る手段とを含むことを特徴とする医療ガス識別装置。
  2. (2)前記医療ガスは酸素、笑気、空気、および窒素で
    あり、前記表示手段によつて表示されるガスの組成は酸
    素であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    医療ガス識別装置。
JP16891986A 1986-07-17 1986-07-17 医療ガス識別装置 Granted JPS6324945A (ja)

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