CN105813676A - 呼吸同步气体供给装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种呼吸用气体供给装置，在与使用者的呼吸同步地供给呼吸用气体的呼吸同步气体供给装置中，具备如下所述的控制机构：流过对应于流量设定机构的设定流量值的同步流侧的节流孔的呼吸用气体的流量被划分成相对于设定流量成一定比率的多个群的流量，在相同的分区内以相同的打开时间控制自动开闭阀的开闭。

Description

呼吸同步气体供给装置

技术领域

本发明涉及将呼吸用气体向使用者供给的呼吸用气体供给装置。

背景技术

肺气肿、慢性支气管炎等呼吸系统疾病的患者正在增多，作为其治疗法，最有效的方法之一是氧气吸入疗法。作为为了该治疗法而使用的氧气供给源，使用氧气浓缩装置、氧气瓶或者液体氧气等。就使用时的便利程度和保养管理的容易程度而言，在自家中使用氧气浓缩装置，而在外出去医院、购物、音乐厅、电影院等的情况下，主流地使用患者能够搬运的小型轻量的氧气瓶。在氧气瓶中存在氧气耗尽的问题，因此虽然还开发有小型轻量的可携带的氧气浓缩机，但为了从供给能力以及性能、价格方面普及需要进一步的技术革新。

在使用这样的氧气瓶和氧气浓缩装置而进行的氧气吸入疗法中，医生根据在事前进行的患者的动脉血氧饱和度的测定等各种检查以及运动负荷测试等的结果，对使用者的氧气吸入量开处方。多以0.25LPM~7LPM来对氧气吸入量开处方，例如，向患者指示平静时的氧气吸入量为1LPM，在劳作时为2LPM的情况。

氧气瓶与氧气浓缩装置不同，若消耗完填充于氧气瓶的氧气，则不能重新生成，因此需要更换氧气瓶。因此，为了尽量久地吸入氧气，需要抑制浪费的氧气消耗的机构。因此，为了使氧气瓶的可使用时间尽可能地延长，使用与患者呼吸模式同步地仅在吸气时供给氧气的呼吸同步气体供给装置（以下称为流量调节器），从而进行节约氧气的消耗。

在借助连接于氧气瓶的主阀的减压阀将高压氧气的压力减压到例如1.5kg/cm²后，用流量设定器整流为0.5LPM~7LPM的既定流量并向使用者供给。同时使用流量调节器，检测使用者的呼吸，仅在吸气时供给氧气，由此，能够将氧气使用量节约至连续供给的情况的1/3~1/6，从而能够将外出使用时间延长相应的量。

例如，在日本特开平9-24098号公报（专利文献1）中记载的装置中，用流量设定器将氧气供给流量调整成最大值，检测患者的呼吸压力并将电磁阀开闭，由此进行在患者的吸气期间投与氧气而在呼气期间不投与氧气的控制。患者的吸气时间与呼气时间的比率一般是1：2，因此各公司的流量调节器的氧气节约率多设定为1/3~1/7左右。另外，多将该与呼吸模式同步地供给氧气的模式称呼为同步模式、按需模式等。

另一方面，如日本特开2002-143306号公报（专利文献2）所述，还提出如下所述的装置：在流量调节器中，为了在非常时将电磁阀设成旁路从而连续地供给氧气，具备流路切换阀。上述非常时是指，例如，用于使流量调节器动作的电池耗尽的情况，或传感器等流量调节器的部件发生故障的情况等。在患者自身想要连续地吸入氧气时也能够应对。

在紧急时供给氧气时的流量由流量设定器的节流孔调整。存在以一次设定来固定紧急时的流量的装置，但还存在能够从不同直径的多个节流孔中选择并进行供给以便能够将紧急时的流量与处方对应地设定的装置（记载于日本实用新案登录2502812号公报（专利文献3））。将这样的连续地供给氧气的模式称为连续模式、非常模式等。

在专利文献2中记载的流量调节器的结构为了用设置于非常模式的连续流路的流量设定盘来控制同步时的所希望的流量，需要将设定流量值的电气信号用例如旋转开关等设定、识别，在电池耗尽等的情况下，需要流路切换阀的手动变更。

在日本特表平1-501999号公报（专利文献4）的Fig.19中，记载有流量控制器，前述流量控制器具备能够同时控制高流量、低流量的两个流量的双流量设定器，并且具备借助BCD编码器输出设定值的端子，还记载有用一个设定器同时控制同步模式和连续模式的流量的装置。

专利文献1：日本特开平9-24098号公报。

专利文献2：日本特开2002-143306号公报。

专利文献3：日本实用新案登录2502812号公报。

专利文献4：日本特表平1-501999号公报。

在用相同的流量设定器控制连续流和同步流的情况下，可以采用专利文献4的旋转阀，前述旋转阀将同步流以及连续流用的节流孔配置于各个同轴圆周上。

在与呼吸同步地供给呼吸用气体的情况下，如专利文献1记载的装置那样，在以装置的最大流量供给并仅借助同步阀的开闭时间来控制供给量的情况下，为了控制开阀时间，需要检测所有的流量设定。若设定流量点变多，则设定值的错误检测的风险会增加，另外，检测装置也变得使用旋转编码器、电位计等，从而变得高成本。

另一方面，在将同步阀的开阀时间设成恒定而进行呼吸同步控制的情况下，需要控制同步流侧的气体供给量以及流量切换用的节流孔径，使得能够供给对应于流量设定值以及开阀时间的呼吸用气体。设计成能够供给装置的最大设定流量的气体，因此低流量侧的供给量的误差会变大。

发明内容

作为解决上述问题的方法，做出了以下的发明。

1）一种呼吸同步气体供给装置，该呼吸同步气体供给装置与使用者的呼吸同步地供给呼吸用气体，其中，具备：流量调整机构、压力检测机构、自动释放阀以及流路切换阀，前述流量调整机构调整成使用者所希望流量，前述压力检测机构检测使用者的呼吸，前述自动释放阀基于该压力检测机构的呼吸检测结果而与呼吸同步地供给呼吸用气体，前述流路切换阀用于不与使用者的呼吸同步而连续地供给，

该流量调整机构是如下所述的旋转阀，前述该旋转阀具有能能够针对每个设定流量值地以一定的角度定位的旋转轴，并具备圆盘，前述圆盘在安装于该旋转轴的圆盘上的同心圆上，具备孔径口径对应于与该流量设定机构的流量设定值对应的节流孔，

具备如下所述的控制机构：流过与该流量设定机构的设定流量值对应的同步流侧的节流孔的呼吸用气体的流量被划分成相对于设定流量成一定比率的多个群的流量，在相同的分区内以相同的打开时间来控制该自动开闭阀的开闭。

2）如上述1）所述的呼吸同步气体供给装置，其特征在于，该流量调整机构是如下所述的旋转阀，该旋转阀具有能够针对每个设定流量值以一定角度定位的旋转轴，并具备圆盘，前述圆盘在安装于该旋转轴的圆盘上的多个径的同心圆上，具备口径与该流量设定机构的流量设定值对应的节流孔，配置于一方的同心圆上的节流孔的流路具备流路连接于供给连续流的流量切换阀的导管，配置于另一方的同心圆上的节流孔的流路具备流路连接于供给同步流的自动开闭阀的导管。

3）如上述1）所述的呼吸同步气体供给装置，其中，在每一次呼吸时，用同步流供给的呼吸用气体的流量是连续流的1/3~1/5的流量，在吸气时间的前3/4段以内供给。

4）如上述1）所述的呼吸同步气体供给装置，其中，在每一次呼吸时，用同步流供给的呼吸用气体的流量是连续流的1/3~1/5的流量，在吸气时间的前1/2段以内供给。

5）如上述1）所述的呼吸同步气体供给装置，其中，该成一定比率的多个群的分区是4个分区，作为该流量调整机构的流量设定值的检测机构，具备安装于流量调整机构的旋转轴上的两个限位开关。

6）如上述1）~5）中任意一项所述的呼吸同步气体供给装置，其中，该一定比率是相对于设定流量2~10倍的范围。

另外，本申请发明人如以下所示，做出下述这样的机构，该机构经由与流量设定器的流量设定旋钮一体的凸轮或者连动的凸轮，使在圆周上或与旋转轴线平行地配置的两个以上的开关起动，将接点信号二进制化，以简单的结构来识别流量设定的位置。

7）一种呼吸用气体供给装置，该呼吸用气体供给装置将呼吸用气体以既定流量向使用者供给，其中，

前述呼吸用气体供给装置是如下所述的流量设定器，该流量设定器具备：流量设定旋钮、能够借助流量设定旋钮切换的流量调整机构、与流量设定旋钮的旋转轴一体或连动的凸轮、在凸轮的圆周上或者与旋转轴线平行地配置的两个以上的开关，并具备如下所述的判断机构：借助由伴随着流量设定旋钮的旋转的凸轮机构的位置改变进行的开关的ON/OFF来判断流量设定值。

8）如上述7）所述的呼吸用气体供给装置，其中，该判断机构是将该开关的接点信号二进制化、并根据信号的组合来判断流量设定值的机构。

9）如上述7）所述的呼吸用气体供给装置，其中，该流量调整机构具有能够针对每个一定角度地定位的旋转轴，具备作为与该旋转轴同轴地安装的圆盘状的板的孔板，在该孔板上具备用于整流流量的穿孔（节流孔），并且该旋转轴与该流量设定旋钮的旋转轴一体或者连动。

10）一种流量设定器，其中，具备流量设定旋钮、与流量设定旋钮的旋转轴一体或连动的凸轮、在凸轮的圆周上或与旋转轴线平行地配置的两个以上的开关，具备如下所述的判断机构：借助由伴随着流量设定旋钮的旋转的凸轮机构的位置改变进行的开关的ON/OFF来判断流量设定值。

11）如上述10）所述的流量设定器，其中，该判断机构是将开关的接点信号二进制化、并根据信号的组合来判断流量设定值的机构。

若借助本发明的呼吸同步气体供给装置，则不需要检测全部流量设定点的位置，即使设定点多，也能够借助使用限位开关的简易检测机构来低价地、错误检测少地、以在相同分区内的相同打开时间的控制来进行流量控制。

另外，在本发明的呼吸同步气体供给装置中，经由与流量设定旋钮一体或者连动的凸轮而在圆周上或者与旋转轴线平行地配置两个以上的开关，由此，例如，在两个开关的情况下4个位置、在三个开关的情况下8个位置的位置识别是可能的。由此，能够相对于流量设定而设定适当的电磁阀开闭时间，通过进行更适当的氧气供给，能够进一步地节约氧气瓶。另外，能够以低价且少量的开关配置获得功能，因此能够构成成本更低的小型的呼吸同步气体供给装置。

附图说明

图1示出了作为本发明的实施方式例的呼吸同步气体供给装置的示意图。

图2示出了搭载于本发明的实施方式例的流量调整机构的剖视示意图。

图3示出了表示搭载于本发明的实施方式例的流量调整机构的流量设定检测机构的示意图。

图4示意地示出了该流量检测机构中的伴随着流量设定旋钮的旋转的凸轮机构的旋转和限位开关的ON/OFF的状态。

图5示出了搭载于本发明的实施方式例的切换机构的同步模式的状态的示意图。

图6示出了电源OFF的状态的示意图。

图7示出了连续模式的状态的示意图。

图8示出了搭载于本发明的实施方式例的警报流程图。

具体实施方式

使用附图说明本发明的呼吸同步气体供给装置的实施方式例。

图1是举例表示作为本发明的一个实施方式的呼吸同步气体供给装置的概略装置结构图。本发明的呼吸同步气体供给装置包括同轴可变节流机构4、压力传感器8、电磁阀6、手动阀7、插管9等气体供给机构，前述同轴可变节流机构4是将由调压阀3调压后的气体借助流量设定旋钮5整流成患者所希望的流量的流量调整机构，前述调压阀3是将高压地填充到氧气瓶1中的呼吸用气体调压成一定的低压力的压力调整机构，前述压力传感器8是检测患者的呼吸的压力检测机构，前述电磁阀6是基于压力的检测结果而与呼吸同步地供给整流后的气体的自动释放阀，前述手动阀7是用于在紧急时不同步于使用者的呼吸而连续地供给的流路切换阀。

首先，压力调整机构构成为至少包括减压阀和压力计等（未图示），前述减压阀将从氧气瓶1经由主阀2而供给的高压（一次压力）呼吸用气体的压力调压至适宜向患者供给的低压力（二次压力），前述压力计用于确认填充到氧气瓶1内的气体的余量。

调整成低压的气体借助流量调整机构、自动释放阀、流路切换阀被调整成患者所希望的流量。自动释放阀作为呼吸同步阀而与使用者的呼吸同步地开闭，例如使用直动型的两位两通切换电磁阀。另一方面，流路切换阀是在患者自身的呼吸异常等紧急事态、设备的压力传感器异常和电池耗尽等时为了供给连续流而切换流路的阀，例如，优选地使用机械阀。

压力传感器8是为了检测使用者的呼吸压力而设置于自动开闭阀和流路切换阀的下游、并检测伴随着呼吸的插管口的压力变动的部件，例如可以使用量程±50Pa并能够测定-0.5~1Pa/10ms左右的压力的微差压传感器和借助微压而起动的压力开关等。

作为流量调整机构，使用采用旋转阀并在同心圆上配置有与设定流量相应的穿孔的同轴可变节流机构，通过使流量设定旋钮旋转而调整成既定流量。若使用流量设定旋钮使旋转轴动作，则选择了设置在圆盘状的板上的两个节流孔。从压力调整机构供给来的气体通过这两个节流孔，由此被整流成两个流量。分别通过不同的流路并作为同步用和连续用而连接于自动释放阀和流路切换阀。

呼吸同步流、即检测使用者的呼吸、仅在吸气时打开自动开闭阀来供给氧气并在呼气时停止氧气供给的控制，借助设置于装置下游的作为呼吸传感器的压力传感器8，检测使用者的吸气以及呼气的压力变动，借助控制部10进行电磁阀6的开闭控制。作为呼吸传感器，除了上述压力传感器，也可以使用温度传感器、流量传感器等。

两个流路在自动释放阀、流路切换阀的下游侧合流，经由作为压力检测机构的压力传感器、插管等气体供给机构向患者供给气体。

连续和同步的切换借助设置于下游的手动的切换阀进行，将作为供给同步流的自动开闭阀的电磁阀的电源设成OFF，由此关闭同步流，打开作为连续流的供给流路的手动阀，由此能够供给连续流。即使产生由于患者的健康状态的恶化而导致供给量上升、装置异常、同步器的电池耗尽等，也能够手动地连续供给氧气。

在图2中使用流量调整机构的剖视示意图更详细地进行说明。流量调整机构具有旋转轴21，并具有

孔板22、流量设定旋钮，前述旋转轴21连接于流量设定旋钮5，能够针对每个一定角度地定位，前述孔板22是与该旋转轴同轴地安装的圆盘状的板，前述流量设定旋钮具备流量刻度，在孔板22上具备用于整流流量的穿孔（节流孔）。例如，在以45°的角度使板旋转来切换经由节流孔的流路的情况下能够设定8点的流量值，在以30°的旋转角度来切换的情况下能够设定12点的流量值。

为了整流成在紧急用时供给连续流的流量和同步用的流量，可以具备2张孔板22。如图2所示，优选为，使用一张圆盘，并以旋转轴为中心在不同的圆的直径上具备紧急用的节流孔23和同步用的节流孔24。为了尽量减少在装置内残余压力残留的流路容积，优选为流量调整机构与调压阀3一体化。

从喷嘴25供给来的氧气借助同步用的节流孔24以及连续用（紧急用）的节流孔23的选择来进行流量控制，前述喷嘴25设置于流路箱体20并连接于调压阀，前述节流孔24及节流孔23设置于孔板22，并以旋转轴21为中心，设置成各自不同的同心圆状。进一步地，同步用的流路经由同步流侧喷嘴出口27而连接于电磁阀7，连续用的流路经由连续流侧喷嘴出口26而连接于手动阀6。

在使用氧气瓶的情况下，如何节约消耗量在决定氧气瓶的使用时间上成为重要的因子，使用流量调节器，与使用者的呼吸同步地仅在吸气时供给氧气。一般地，普遍认为一次呼吸中的吸气时间和呼气时间的比例是1：2，通过仅在吸气时间供给氧气，能够节约至1/3。另一方面，即使在吸气时间供给氧气的情况下，在吸气的后半段，投与的氧气也不会到达作为氧气吸收部位的肺泡，实质上由肺泡吸入的仅是在吸气前半段投与的氧气。因此，若换算吸气前半段的投与氧气量，则相对于连续流，进一步地进行1/2的节约，从而也能够设成连续流1/6的投与量。

另一方面，在以连续流供给氧气的情况下，在呼气中也供给氧气，投与的氧气与呼出的气体一起被排出。但是，在呼气终了的气流变弱时投与的氧气停留于鼻腔内，在下一次吸气开始时被吸入，因此在呼气终了部分投与的氧气也由肺泡吸收，有效地对血液的含氧化产生作用。另外，希望在有助于含氧化的吸气时间的前1/2段以内完成氧气投与，但在短时间内投与高流量的氧气的情况下，需要考虑对使用者的鼻腔的刺激和不协调感。因此，在本发明申请的装置中，将相对于连续流1/3~1/5的流量的氧气在吸气时间的前3/4段以内的时间内完成投与，优选地在吸气时间的前1/2段以内的时间内完成投与。

在氧气吸入疗法中，医生根据在事前进行的患者的动脉血氧饱和度的测定等各种检查以及运动负荷测试等的结果，对使用者的氧气吸入量开处方。多以0.25LPM~7LPM对氧气吸入量开处方，在使用氧气瓶的情况下，流量调节器也需要覆盖上述从低流量到高流量的广泛范围的投与区域。

关于高流量，将基础流量较高地设定，以便能够在吸气前半段完成投与，在低流量侧，需要将基础流量较低地设定，从而使开阀时间包括在能够控制流量的范围内，例如，确保开阀时间为至少30msec以上等。进一步地，在最多数人使用的3LPM等中流量区域中，还需要设成抑制氧气投与时的刺激，尽量不产生不适。

进一步地，在本发明申请中，具备如下所述的控制机构：关于同步流的基础流量，与流量设定机构的设定流量值对应的流过同步流侧的节流孔的呼吸用气体的流量被划分成相对于设定流量成一定比率的多个群的流量，在相同的分区内以相同的打开时间控制该自动开闭阀的开闭。

例如，在一般地用于氧气吸入疗法的0.25~7LPM的区域中，分类成1LPM以下、1~3LPM、3LPM以上的三个分区以及1LPM以下、1~2LPM、2~4LPM、4LPM以上的四个分区，设定节流孔口径，使得流过与分区内的设定流量值对应的同步流侧的节流孔的呼吸用气体的流量成一定比率，使得在相同的分区内，自动开闭阀的打开时间相同。

在本发明申请的流量分区中的同步控制中，划分成相对于设定流量成一定比率的多个群的流量，因此只要检测是哪个设定流量区域就可以，不需要检测所有的流量设定值，不需要旋转编码器和电位计等高价的检测机构，并且能够实现错误检测风险的降低。

作为本发明申请的流量调整机构的流量设定值的检测机构，可以采用如图3所示的具备凸轮30和2个限位开关SW1、SW2的装置，前述凸轮30安装于流量调整机构的旋转轴21。

若使用者操作流量设定旋钮，则旋转阀旋转并选择供所希望的流量流过的节流孔。同时，借助与旋转阀同步的凸轮来操作限位开关，从而能够用电气信号识别流量分区。凸轮可以配备于流量设定旋钮或旋转阀。

在使用如图3所示的两个限位开关的情况下，根据其ON/OFF信号，能够得到00、01、10、11四个信号，如表1所示，能够用于四个区域的流量设定信号的检测。此外，限位开关1（SW1）设为B接点机构，开关2（SW2）设为A接点机构。

表1

设定流量	区域1	区域2	区域3	区域4
					SW1	1	1	0	0
SW2	1	0	0	1

注）1：表示开关ON，0：表示开关OFF。

在使用三个限位开关的情况下，同样地根据原理，能够检测从“000”到“111”的组合的8个位置的流量设定信号。

如由图3所示的配置图可知，本发明的呼吸同步器的流量设定旋钮的位置检测机构配置成，检测开关以流量设定旋钮的中心为基准地沿着流量设定旋钮的凸轮部分。这时，能通过移动各个检测开关的配置，限定相对于设定流量的检测范围。

在图4中示意地表示伴随流量设定旋钮的旋转的凸轮机构的旋转、限位开关的ON/OFF状态。凸轮旋转并将限位开关顺次地设为ON/OFF，由此能够得到4个位置的设定流量的信号。像这样，能够借助限位开关以及与流量设定旋钮连动的凸轮这种简便且低价的机构来检测流量设定值。

使用具备在上述实施方式例中说明的流量调整机构的呼吸同步气体供给装置，关于借助4个流量分区而进行的同步控制，使用表2进行说明。

设成如下所述的装置：作为流量设定值设定成6点，在连续流的最小设定流量0.5LPM和最大设定流量7LPM之间，能够设定0.5、1、2、3、5、7LPM的6点的流量。划分成如下所述的设定流量：作为低流量区域的区域1是0.5LPM，作为中流量区域的区域2是1~2LPM，作为区域3是3LPM，作为高流量区域的区域4是5~7LPM。

设定同步流的节流孔径，以便将同步流的基础流量设成连续流的常数倍，在区域1中是连续流的10倍，在区域2中是连续流的5倍，在区域3中是连续流的3倍，在区域4中是连续流的2倍。确定流量比率，使得基础流量比率能够在呼吸的吸气时的前3/4段的时间内、特别是前1/2段的时间内完成氧气投与。优选地，在低流量区域中为高倍率、在高流量区域中为了抑制对鼻孔的风压刺激而抑制在2~3倍左右。

借助具备图3的凸轮机构以及限位开关的流量调整机构的设定检测机构，来检测区域1、区域2、区域3、区域4的各区域分区，从而控制自动开闭阀的开阀时间。由此，能够将节约率为4倍（连续流量的1/4）的氧气在区域1~3中在吸气时间的前1/2段以内投与，在区域4中在前3/4段以内投与。

表2

。

如前所述，为了用设置于非常模式的连续流路的流量设定盘控制同步时的所希望的流量，需要将设定流量值的电气信号用例如旋转开关等来设定、识别，在电池耗尽等非常模式的情况下电磁阀不起动，所以需要流路切换的切换阀的手动变更。

氧气是具有非常高的助燃性的气体，因此考虑到安全，在使用完流量调节器时，希望将氧气瓶的主阀关闭，并进一步地将残留于流量调节器内的高压气体氧气释放。因此，还提出有如下所述的流量调节器（记载于日本特开2000-262620号公报）：在将流量调节器内的电源设成OFF的情况下，通过打开电磁阀来释放残留的高压气体氧气，在用设置于该电磁阀的下游的压力传感器检测出氧气瓶的主阀是打开状态的情况下，能够发出警报。在非常时将电磁阀设成旁路并从同步模式切换到连续模式的情况下，存在将流路切换阀切换的方法，但一般的是切换机构与电源ON/OFF开关独立地设置的情况（专利文献2）。在选择了连续模式的情况下，变得不需要同步模式的控制（电磁阀的开闭等），因此优选为将电源设成OFF，但在切换机构与电源ON/OFF开关独立的情况下，需要分别使用限位开关等电气的检测机构，并且需要分别设置开关的操作部（杆等），因此是高成本的，还会妨碍设备所要求的小型、轻量化。特别地，在非常时切换到连续模式的情况下，优选为切换机构位于使用者容易知道的位置，更优选为与电源ON/OFF开关一体化。

在多数的流量调节器中，为了防止在将装置电源设为OFF时忘记关闭氧气瓶的主阀，而具备用设置于电磁阀的下游的压力传感器检测氧气瓶的主阀为打开状态并发出警报的功能，在该装置中，还会产生下述问题。即，在选择连续模式的情况下，不需要在同步模式中使用的呼吸检测和电磁阀的开闭等的控制，为了防止电池的消耗，或者为了停止在流量调节器中一般具备的无呼吸警报（在同步模式中在检测不到呼吸的情况下发出的警报。在有连续的氧气流时，无法进行呼吸的检测，因此发出警报。），而将流量调节器的电源设为OFF，但是在该情况下，用该压力传感器检测出氧气瓶的主阀是打开状态，虽然不需要却发出警报，给使用者带来混乱。

该问题能够用在下述12）~18）中记载的解决方法来解决。

12）一种呼吸同步气体供给装置，该呼吸同步气体供给装置与使用者的呼吸同步地供给呼吸用气体，其特征在于，具备：检测使用者的呼吸的机构、自动释放阀、流路切换阀，前述自动释放阀基于呼吸检测结果，与呼吸同步地供给呼吸用气体，前述流路切换阀用于在紧急时不与使用者的呼吸同步而连续地供给，前述呼吸同步气体供给装置具备将同步模式和连续模式以及电源ON/OFF的切换一体地进行的一个切换机构，前述同步模式是与使用者的呼吸同步地供给呼吸用气体的模式，前述连续模式是在紧急时连续地供给的模式。

13）如上述12）所述的呼吸同步气体供给装置，其特征在于，该切换机构具备凸轮机构、检测同步模式选择的限位开关，并进行如下所述的切换：向电源ON动作和同步模式的切换（电源ON）、向电源OFF的切换、以及向作为流路切换阀的起动的连续模式的切换阀的切换。

14）如上述13）所述的呼吸同步气体供给装置，其特征在于，检测使用者的呼吸的机构是压力传感器，该自动开闭阀是基于压力传感器的检测结果而与呼吸同步地开闭的电磁阀，该流路切换阀是借助该切换机构起动的机械阀。

15）如上述14）所述的呼吸同步气体供给装置，其特征在于，在用该切换机构选择了电源OFF的情况下，释放该自动释放阀，在用压力传感器检测出压力的情况下发出警报。

16）如上述15）所述的呼吸同步气体供给装置，其特征在于，切换机构具备检测连续模式选择的限位开关，在与电源OFF的选择连续地选择连续模式的情况下，将上述警报停止。

17）一种呼吸同步气体供给装置，该呼吸同步气体供给装置与使用者的呼吸同步地供给呼吸用气体，其特征在于，具备：检测使用者的呼吸的压力传感器、与使用者的呼吸同步地供给呼吸用气体的自动释放阀、用于在紧急时不与使用者的呼吸同步而连续地供给的流路切换阀、用于进行电源ON/OFF的开关、进行同步模式和连续模式的切换的切换机构，前述同步模式是与使用者的呼吸同步地供给呼吸用气体的模式，前述连续模式是在紧急时连续地供给的模式，前述呼吸同步气体供给装置具备如下所述的控制机构：在设成电源OFF的情况下，释放该自动释放阀，在用压力传感器检测到压力的情况下发出警报，在与电源OFF的选择连续地选择连续模式的情况下，停止该警报。

18）如上述17）所述的呼吸同步气体供给装置，其特征在于，该切换机构具备凸轮机构以及检测连续模式选择的限位开关。

若借助上述呼吸同步气体供给装置，则能用一个切换机构进行同步模式和连续模式以及电源ON/OFF的切换，前述连续模式是在紧急时连续地供给的模式，另外，还能够防止连续模式切换时的不必要的警报的发报，能够形成如下所述的呼吸同步气体供给装置：低价且小型、轻量，在非常时也容易使用，搭载有容易理解的警报。

在图5~图7中更详细地举例表示切换机构。切换机构具备旋转式的操作杆50，具有与操作杆旋转轴连动的凸轮51、对应于同步模式的限位开关52、对应于连续模式的限位开关53，将作为手动阀的流路切换阀54设置在能够操作的范围内。

图5是用旋转式的操作杆选择了同步模式的情况下的图，与操作杆50连动的凸轮机构51将同步模式侧的限位开关52设成ON。控制部10（图1）将该限位开关的ON检测出来，将电源11设成ON，借助压力传感器8检测使用者的呼吸，从而进行作为自动开闭阀的电磁阀7的开闭的同步模式的控制，使得与呼吸同步地在吸气时供给氧气。

图7是用旋转式的操作杆选择了连续模式的情况下的图，凸轮机构51将连续模式侧的限位开关53设成ON，并将作为机械阀的流路切换阀54切换至连续侧。

像这样，具备图5~图7所图示的凸轮机构，由此，能够用一个切换机构进行同步模式和连续模式以及电源ON/OFF的切换，前述连续模式是在紧急时连续地供给的模式。由此，能够构成低价且小型、轻量的、在非常时也容易使用的流量调节器。

在图8中用流程图表示限位开关的ON/OFF和警报动作的关系。

在选择了电源OFF时（图6），同步模式侧的限位开关变成OFF，若该信号到达控制部，则将自动开闭阀（电磁阀）暂时地释放来进行排出压力的动作。此时，在压力传感器持续检测到压力的情况下，能够判断为氧气瓶的主阀是打开的并发出警报。在警报发出之后，在经过一定的时间后，停止警报，在关闭了电磁阀的状态下将电源设成OFF。由此，能够催促使用者使其关闭氧气瓶的主阀，并且强制地停止氧气放出，从而防止氧气瓶变空。

另外，具备对应于连续模式的限位开关（图7，但是，不需要如图7所示与电源开关一体化），由此即使在判断为氧气瓶的主阀是打开的并发出警报的状态下，在连续地选择了连续模式的情况下，能够借助控制部检测出连续侧的限位开关被凸轮机构设成ON，而停止警报的发报。由此，没有连续模式切换时的不必要的警报的发报，能够得到搭载有容易理解的警报的呼吸同步气体供给装置。

产业上可利用性

本发明申请的呼吸同步气体供给装置作为如下所述的呼吸同步气体供给装置（流量调节器）而被使用：在对于被哮喘、肺气肿症、慢性支气管炎等呼吸系统疾病所困扰的患者的氧气吸入疗法中，为了尽可能地延长所使用的氧气瓶的可使用时间，而与患者的呼吸模式同步地供给。

附图标记说明

1氧气瓶；2主阀；3调压阀；4同轴可变节流机构；5流量设定旋钮；6电磁阀；7手动阀；8压力传感器；9插管；10控制部；11运转开关；20流路箱体；21旋转轴（连接于流量设定旋钮）；22孔板；23节流孔（连续流）；24节流孔（同步流）；25喷嘴（连接于调压阀）；26喷嘴（连续流侧出口、连接于手动阀）；27喷嘴（同步流侧出口、连接于电磁阀）；30凸轮；SW1限位开关1；SW2限位开关2；50操作杆；51凸轮机构；52限位开关（同步模式侧）；53限位开关（连续模式侧）；54流路切换阀。

Claims (18)

1.一种呼吸同步气体供给装置，该呼吸同步气体供给装置与使用者的呼吸同步地供给呼吸用气体，其特征在于，具备：流量调整机构、压力检测机构、自动释放阀、以及流路切换阀，前述流量调整机构调整成使用者所希望流量，前述压力检测机构检测使用者的呼吸，前述自动释放阀基于该压力检测机构的呼吸检测结果而与呼吸同步地供给呼吸用气体，前述流路切换阀用于不与使用者的呼吸同步而连续地供给，

该流量调整机构是如下所述的旋转阀，该旋转阀具有能够针对每个设定流量值以一定角度定位的旋转轴，并具备圆盘，前述圆盘在安装于该旋转轴的圆盘上的同心圆上，具备口径与该流量设定机构的流量设定值对应的节流孔，

具备如下所述的控制机构：流过与该流量设定机构的设定流量值对应的同步流侧的节流孔的呼吸用气体的流量被划分成相对于设定流量成一定比率的多个群的流量，在相同的分区内以相同的打开时间控制该自动开闭阀的开闭。

2.如权利要求1所述的呼吸同步气体供给装置，其特征在于，该流量调整机构是如下所述的旋转阀，该旋转阀具有能够针对每个设定流量值以一定角度定位的旋转轴，并具备圆盘，前述圆盘在安装于该旋转轴的圆盘上的多个径的同心圆上，具备口径与该流量设定机构的流量设定值对应的节流孔；配置于一方的同心圆上的节流孔的流路具备流路连接于供给连续流的流量切换阀的导管，配置于另一方的同心圆上的节流孔的流路具备流路连接于供给同步流的自动开闭阀的导管。

3.如权利要求1所述的呼吸同步气体供给装置，其特征在于，在每一次呼吸时，用同步流供给的呼吸用气体的流量是连续流的1/3~1/5的流量，在吸气时间的前3/4段以内供给。

4.如权利要求1所述的呼吸同步气体供给装置，其特征在于，在每一次呼吸时，用同步流供给的呼吸用气体的流量是连续流的1/3~1/5的流量，在吸气时间的前1/2段以内供给。

5.如权利要求1所述的呼吸同步气体供给装置，其特征在于，该成一定比率的多个群的分区是4个分区，作为该流量调整机构的流量设定值的检测机构，具备安装于流量调整机构的旋转轴上的两个限位开关。

6.如权利要求1~5中任意一项所述的呼吸同步气体供给装置，其特征在于，该一定比率是相对于设定流量2~10倍的范围。

7.一种呼吸用气体供给装置，该呼吸用气体供给装置将呼吸用气体以既定流量向使用者供给，其特征在于，

前述呼吸用气体供给装置是如下所述的流量设定器，该流量设定器具备：流量设定旋钮、能够借助流量设定旋钮切换的流量调整机构、与流量设定旋钮的旋转轴一体或连动的凸轮、在凸轮的圆周上或者与旋转轴线平行地配置的两个以上的开关，并具备如下所述的判断机构：借助由伴随着流量设定旋钮的旋转的凸轮机构的位置改变进行的开关的ON/OFF来判断流量设定值。

8.如权利要求7所述的呼吸用气体供给装置，其特征在于，该判断机构是将该开关的接点信号二进制化、并根据信号的组合来判断流量设定值的机构。

9.如权利要求7所述的呼吸用气体供给装置，其特征在于，该流量调整机构具有能够针对每个一定角度地定位的旋转轴，具备作为与该旋转轴同轴地安装的圆盘状的板的孔板，在该孔板上具备用于整流流量的穿孔，并且该旋转轴与该流量设定旋钮的旋转轴一体或者连动。

10.一种流量设定器，其特征在于，具备流量设定旋钮、与流量设定旋钮的旋转轴一体或连动的凸轮、在凸轮的圆周上或与旋转轴线平行地配置的两个以上的开关，还具备如下所述的判断机构：借助由伴随着流量设定旋钮的旋转的凸轮机构的位置改变进行的开关的ON/OFF来判断流量设定值。

11.如权利要求10所述的流量设定器，其特征在于，该判断机构是将该开关的接点信号二进制化、并根据信号的组合来判断流量设定值的机构。

12.一种呼吸同步气体供给装置，该呼吸同步气体供给装置与使用者的呼吸同步地供给呼吸用气体，其特征在于，具备：将呼吸用气体调整成一定的压力的压力调整机构、能够调整成使用者所希望的流量的流量调整机构、检测使用者的呼吸的压力检测机构、向使用者供给呼吸用气体的气体供给机构、用该压力检测机构检测使用者的呼吸的机构、基于检测结果而与使用者的呼吸同步地供给呼吸用气体的自动释放阀、用于在紧急时不与使用者的呼吸同步而连续地供给的流路切换阀，

前述呼吸同步气体供给装置具备将同步模式和连续模式以及电源ON/OFF的切换一体地进行的一个切换机构，前述同步模式是与使用者的呼吸同步地供给呼吸用气体的模式，前述连续模式是在紧急时连续地供给的模式。

13.如权利要求12所述的呼吸同步气体供给装置，其特征在于，该切换机构具备凸轮机构、检测同步模式选择的限位开关，并进行如下所述的切换：向电源ON动作和同步模式的切换（电源ON）、向电源OFF的切换以及向作为流路切换阀的起动的连续模式（流量切换阀的切换阀起动）的切换。

14.如权利要求13所述的呼吸同步气体供给装置，其特征在于，检测使用者的呼吸的机构是压力传感器，该自动开闭阀是基于压力传感器的检测结果而与呼吸同步地开闭的电磁阀，该流路切换阀是借助该切换机构起动的机械阀。

15.如权利要求14所述的呼吸同步气体供给装置，其特征在于，在用该切换机构选择了电源OFF的情况下，释放该自动释放阀，在用压力传感器检测机构检测出压力的情况下发出警报。

16.如权利要求15所述的呼吸同步气体供给装置，其特征在于，该切换机构具备检测连续模式选择的限位开关，在与电源OFF的选择连续地选择连续模式的情况下，将上述警报停止。

17.一种呼吸同步气体供给装置，该呼吸同步气体供给装置与使用者的呼吸同步地供给呼吸用气体，其特征在于，具备检测使用者的呼吸的压力传感器、与使用者的呼吸同步地供给呼吸用气体的自动释放阀、用于在紧急时不与使用者的呼吸同步而连续地供给的流路切换阀、用于进行电源ON/OFF的开关、进行同步模式和连续模式的切换的切换机构，前述同步模式是与使用者的呼吸同步地供给呼吸用气体的模式，前述连续模式是在紧急时连续地供给的模式，前述呼吸同步气体供给装置具备如下所述的控制机构：在设成电源OFF的情况下，释放该自动释放阀，在用压力传感器检测到压力的情况下发出警报，在与电源OFF的选择连续地选择连续模式的情况下，停止该警报。

18.如权利要求17所述的呼吸同步气体供给装置，其特征在于，该切换机构具备凸轮机构以及检测连续模式选择的限位开关。