JP2000288091A - 非バブリング式の酸素療法用酸素濃縮装置の加湿器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 所望の加湿度を設定することができる、加湿
器を提供する。 【解決手段】 酸素療法用酸素濃縮装置の酸素濃縮ガス
を加湿するための加湿器Ａで、上部が開口するとともに
下部が加湿水を充填する有底筒体１２とからなる本体部
１、及び本体部の開口１１に着脱可能なキャップ部２、
とから構成される。キャップ部は、酸素濃縮ガスを本体
部へ導くためのガス取入れ部２１と加湿された酸素濃縮
ガスを使用に供するために放出するガス放出部２２とか
ら構成され、取入れ部は、その端部に下方の加湿水に浸
漬する長さの親水性材料２３を有し、親水性材料に酸素
濃縮ガスを導き加湿水の水面上方で加湿するように構成
され、かつ、ガス放出部は、親水性材料を介して加湿水
の水面上方で加湿された酸素濃縮ガスを使用に供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、慢性の呼吸不全患
者など（以下、単に患者ということがある。）に対する
酸素療法として使用される濃縮酸素ガスの発生装置、即
ち酸素療法用の酸素濃縮装置（以下、単に酸素濃縮装置
ということがある。）に関する。

【０００２】詳しくは、本発明は、酸素濃縮装置の重要
な構成要素である生成された酸濃縮ガスを加湿するため
の加湿器に関する。

【０００３】更に詳しくは、本発明は、酸素濃縮装置の
重要な構成要素である加湿器において、酸素濃縮ガスの
加湿度（湿度）を所望の設定値に正確に調整することが
できるようにした加湿器に関するものである。

【０００４】

【従来の技術】慢性呼吸器疾患に対する在宅酸素療法
（Home Oxygen Therapy；ＨＯＴ）において、その重要
なツールとして酸素濃縮装置は広く使用されている。前
記ＨＯＴにおいて、酸素供給システムとして酸素ボンベ
あるいは液体酸素などを使用する方式と空気をゼオライ
トなどの吸着体で処理し、濃縮酸素ガスを得る方式、い
わゆる、吸着型ガス酸素濃縮装置を使用する方式とがあ
る。

【０００５】後者の吸着型酸素濃縮装置は、近年、めざ
ましい改良技術により安定した酸素供給が確保されると
ともに、簡便、軽量小型、かつ低騒音性などに優れてい
ることから広く普及している。

【０００６】この種の従来の酸素濃縮装置、例えば前記
した吸着型の酸素濃縮装置の概要は、図６に示されてい
る。図６に示される従来の吸着型酸素濃縮装置は参照符
号（５）で示されている。また、その重要な構成要素で
ある加湿器は、本発明の加湿器と区別するために、ダッ
シュつきのアルファベット記号（Ａ´）で示されてい
る。なお、本発明の加湿器は、後述するようにアルファ
ベット記号（Ａ）で示される。

【０００７】図６に示されるように、従来の吸着型酸素
濃縮装置（５）は、(i).空気を取込むとともに、主に空
気中の窒素及び水分を吸着剤を利用して吸着することに
より酸素濃度が高く、かつ湿度の低い酸素濃縮ガスを生
成させる酸素濃縮ガス生成器（図６には図示されていな
いが、前記生成器は装置（５）の内部に収容されてい
る。）、(ii).前記生成器から供給される酸素濃縮ガス
を加湿するための加湿器（Ａ´）、及び、(iii).前記加
湿器（Ａ´）からの加湿された酸素濃縮ガスを使用に供
するための酸素供給口（６）、とから構成されるもので
ある。

【０００８】図６には、加湿器（Ａ´）から加湿された
酸素濃縮ガスを酸素供給口（６）へ導く配管ホース
（４）、及び酸素供給口（６）から患者の鼻部またはマ
スク（口部）へ導くカニューレ（６１）も図示されてい
る。なお、図６において、参照記号（５１）は酸素濃縮
装置（５）の本体部を示し、また、参照記号（５２）は
酸素濃縮ガスの流量設定つまみを示している。

【０００９】図６に示されるように、吸着型酸素濃縮装
置（５）において、加湿器（Ａ´）は重要な構成要素で
ある。この種の吸着型酸素濃縮装置（５）において、酸
素濃縮ガス生成器により乾燥した（低湿度）酸素濃縮ガ
スが得られるが、このまま患者に供給すると、患者の鼻
腔粘膜が乾燥し、苦痛を誘発させる欠点がある。このた
め、加湿器（Ａ）は、酸素濃縮ガスの湿度調整のために
必要不可欠のものである。

【００１０】従来から酸素濃縮装置の加湿器（Ａ´）と
して、例えば、酸素濃縮ガス生成器において製造された
酸素濃縮ガスを加湿器に導き、加湿器内の精製水中でバ
ブリングさせることにより加湿する、という方式のもの
が知られている。しかしながら、この種のバブリング方
式を採用する加湿器においては、酸素濃縮ガスは、バブ
リングにより過度に加湿されてしまう（加湿過度）とい
う欠点、正確に加湿度をコントロールすることができな
い欠点、更にはバブリング時の騒音などという欠点があ
る。例えば、加湿器内の酸素ガスは、湿度が９０％以上
に過度に加湿されてしまうという欠点がある。

【００１１】このため、加湿器（Ａ´）から放出される
酸素濃縮ガスは、加湿不足であったり、あるいは過度に
加湿されたりする場合がある。そして、例えば、後者の
加湿過度の場合、酸素濃縮ガスを患者に供給するための
供給路において、即ち、配管ホースやカニューレ内部に
おいて、結露して水滴が発生するという不具合が生じ
る。そして、前記結露により生じた水滴は、患者の鼻孔
内等に入り込むため、患者に不快感を起したり、また不
衛生でもある。また、前者の加湿度が正確にコントロー
ルされない場合、例えば低加湿度の場合、乾燥した酸素
濃縮ガスが患者に供給されるため患者に苦痛を与えてし
まう。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記した従
来技術の問題点に鑑み創案されたものである。本発明の
目的は、酸素療法用の酸素濃縮装置の重要な構成要素で
ある加湿器において、酸素濃縮ガス生成器により生成さ
れた酸素濃縮ガスを所望の加湿度（湿度）に正確に加湿
することができ、かつ加湿器から放出される加湿された
酸素濃縮ガスが、その後の配管（ホース、カニューレ
等）の内部で結露するのを防止するようにした加湿器を
提供することにある。

【００１３】本発明により、従来の加湿器（Ａ´）にみ
られる加湿不足や加湿過度が解消されて適正な湿度を維
持することができるとともに、加湿器から放出される酸
素濃縮ガスの配管（ホース、カニューレ等）内部での結
露を解消した高性能の酸素療法用酸素濃縮装置の加湿器
が提供される。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明を概説すれば、本
発明は、酸素療法用酸素濃縮装置の酸素濃縮ガスを加湿
するための加湿器であり、かつ、上部が開口するととも
に下部が加湿水を充填する有底筒体とからなる本体部、
及び前記本体部の開口に着脱可能なキャップ部、とから
構成される加湿器において、(i).前記キャップ部は、酸
素濃縮ガスを前記本体部へ導くためのガス取入れ部と加
湿された酸素濃縮ガスを使用に供するために放出するガ
ス放出部とから構成され、(ii). 前記ガス取入れ部は、
その端部に下方の加湿水に浸漬する長さの親水性材料を
有するとともに前記親水性材料に酸素濃縮ガスを導き加
湿水の水面上方で加湿するように構成され、かつ、(ii
i).前記ガス放出部は、前記親水性材料を介して加湿水
の水面上方で加湿された酸素濃縮ガスを使用に供するよ
うに構成されたこと、を特徴とする非バブリング式の酸
素療法用酸素濃縮装置の加湿器に関するものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の技術的構成及び実
施態様を図面を参照にして詳しく説明する。なお、本発
明は図示のものに限定されないことはいうまでもないこ
とである。

【００１６】図１は、本発明の第一実施態様の非バブリ
ング方式の酸素医療用酸素濃縮装置の加湿器（Ａ）を説
明する図である。図１は縦断面図である。

【００１７】図１に示されるように、本発明の第一実施
態様の加湿器（Ａ）は、以下の(i)〜(iv)の構成要素か
ら成るものである。即ち、本発明の第一実施態様の加湿
器（Ａ）は、(i).上部が開口（１１）し、かつ、下部が
加湿水（３）を充填する有底筒体（１２）とからなる本
体部（１）、及び、(ii).前記本体部（１）の前記開口
（１１）を着脱自在に施蓋するキャップ部（２）であっ
て、その上面略中央部を貫通して酸素濃縮ガスを前記本
体部（１）側へ導くためのガス取入れ部（２１）と加湿
された酸素濃縮ガスを使用に供するために放出するガス
放出部（２２）とからなるキャップ部（２）を有し、か
つ、(iii).前記キャップ部（２）のガス取入れ部（２
１）は、酸素濃縮ガスを本体部（１）へ導くためのガス
供給管（２１ａ）を有するとともに、前記ガス供給管
（２１ａ）はその端部（２１２）に下方の加湿水（３）
に浸漬する長さの親水性材料（２３）を有するもので構
成され、更に、(iv). 前記キャップ部（２）のガス放出
部（２２）は、前記親水性材料（２３）を介して、かつ
加湿水（３）の水面上方において加湿された酸素濃縮ガ
スを使用に供するために放出するガス放出管（２２ａ）
を有するもので構成される。

【００１８】図１に示される本発明の第一実施態様の加
湿器（Ａ）のガス供給管（２１ａ）において、前記親水
性材料（２３）が固定される側の端部（２１２）とは反
対側の端部（２１１）は、図示しない吸着型酸素濃縮ガ
ス生成器に接続されるものである。

【００１９】図１に示されるように、ガス取入れ部（２
１）のガス供給管（２１ａ）と親水性材料（２３）の固
定は、親水性材料（２３）側のガス供給管（２１ａ）の
端部（２１２）を親水性材料（２３）側に配設した挿入
孔（２３１）へ挿入することにより行なえばよい。本発
明において、両部材（２１ａ，２３）の固定に際して、
図１に示されるように前記挿入孔（２３１）の一部に空
間スペース（２３２）を残すようにしてもよい。前記ス
ペース（２３２）が形成されるように両部材（２１ａ，
２３）を固定する方式は、前記スペース（２３２）内で
酸素濃縮ガスが均一流（層流化）されるため、加湿度の
均一化にとって好ましいものである。

【００２０】本発明において、前記親水性材料（２３）
としては、加湿水（３）に対して十分な水濡れ性を有
し、吸水性や毛細管現象による水の吸上げ力に優れたも
の、例えば親水性プラスチック性の多孔質材料などを使
用することができる。より具体的には、旭化成工業社製
の親水性プラスチック多孔質機能材料「サンファインＡ
Ｑ」や低密度ポリエチレン性多孔質焼結体などを使用す
ることができる。

【００２１】図１において、参照記号（ｐ）は本体部
（１）とキップ部（２）の間のパッキング部材を示し、
また、（Ｚ）は非バブリング方式による加湿ゾーンを示
している。

【００２２】図１に示される本発明の第一実施態様の加
湿器（Ａ）において、酸素濃縮ガスは、図中の矢線（矢
印）方向に流通し、加湿水（３）を吸水した親水性材料
（２３）と接触し、加湿水（３）の水面上面部において
加湿され、加湿された酸素濃縮ガスはガス放出部（２
２）のガス放出管（２２ａ）を通過して図示しない供給
管ホース（４）及び酸素供給口（６）（図６参照）へ供
給される。

【００２３】前記したことから明らかのように、本発明
の前記非バブリングの加湿方式により、従来のバブリン
グ方式のもとで発生する加湿度の不均一、加湿過度など
の欠点が効果的に除去される。更にまた、本発明によ
り、在宅療法などにおいて酸素濃縮装置を夜間使用する
場合、バブリングによる騒音問題（安眠妨害）を完全に
解消することができる。

【００２４】図２は、本発明の第二実施態様の非バブリ
ング方式の酸素医療用酸素濃縮装置の加湿器（Ａ）の断
面図であり、前記図１に対応する図である。

【００２５】図２に示される第二実施態様の加湿器
（Ａ）が前記図１に示される第一実施態様のものと大き
く異なる点は、次の点にある。 (1).ガス取入れ部（２１）のガス供給管（２１ａ）とし
て、その端部（２１２）を閉塞し、ガス供給管（２１
ａ）の側部に通気孔（２１ｂ）を形成したものを採用す
る。加湿の度合は、前記通気孔（２１ｂ）の孔径の大き
さや孔数により調整することができる。 (2).前記通気孔（２１ｂ）を外包するように親水性材料
（２３）を配置する。

【００２６】図示されるように、親水性材料（２３）の
下部が加湿水（３）に浸漬しているため、加湿水（３）
は毛細管現象により吸い上げられ、前記通気孔（２１
ｂ）の部位に到達する。このため、酸素濃縮ガスは図示
の矢印に示されるように流れ、非バブリング方式のもと
で効率よく加湿される。

【００２７】図３は、本発明の第三実施態様の非バブリ
ング方式の酸素医療用酸素濃縮装置の加湿器（Ａ）の断
面図であり、前記図１に対応する図である。

【００２８】図３に示される第三実施態様の加湿器
（Ａ）が前記図１に示される第一実施態様のものと大き
く異なる点は、次の点にある。 (1).ガス取入れ部（２１）のガス供給管（２１ａ）とし
て、その側部に通気孔（２１ｂ）及びその端部（２１
２）にオリフィス（２１ｃ）を形成したものを採用す
る。 (2).親水性材料（２３）を前記通気孔（２１ｂ）とオリ
フィス（２１ｃ）の間に至るようにガス供給量（２１
ａ）を外包するように配置する。

【００２９】図３に示される第三実施態様の加湿器
（Ａ）において、オリフィス（２ｃ）から放出される酸
素濃縮ガスは親水性材料（２３）と接触して効率的に加
湿され、かつ、通気孔（２１ｂ）から放出される加湿さ
れない酸素濃縮ガスと合流して所望の加湿度に調整され
る。そして、所望の加湿度に調整された酸素濃縮ガスと
合流して所望の加湿度に調整される。そして、所望の加
湿度に調整された酸素濃縮ガスは、ガス放出部（２２）
のガス放出管（２２ａ）を通じて患者側へ供給される。

【００３０】図４は、本発明の第四実施態様の非バブリ
ング方式の酸素医療用酸素濃縮装置の加湿器（Ａ）の断
面図であり、前記図１に対応する図である。

【００３１】図４に示される第四実施態様の加湿器
（Ａ）が前記図１に示される第一実施態様のものと大き
く異なる点は、次の点にある。 (1).親水性材料（２３）として、円筒状（パイプ状）の
保持部材（２４）に保持したものを採用する。 (2).前記保持部材（２４）として、側部に通気孔（２４
ａ）を有するものを採用する。加湿の度合は、前記通気
孔（２４ａ）の孔径の大きさや孔数により調整すること
ができる。

【００３２】第四実施態様の加湿器（Ａ）において、保
持部材（２４）による親水性材料（２３）の保持の部
位、及び前記通気孔（２４ａ）の配設の部位は、図示の
ように酸素濃縮ガスが非バブリング方式のもとで加湿さ
れることを保証する部位であれば、特段に制約を受けな
い。第四実施態様の加湿器（Ａ）において、酸素濃縮ガ
スは、図示の矢印に従って流れ、効率的に所望の加湿度
にかつノイズレスの状態で加湿される。

【００３３】図５は、本発明の第五実施態様の非バブリ
ング方式の酸素医療用酸素濃縮装置の加湿器（Ａ）の断
面図であり、前記図１に対応する図である。

【００３４】図５に示される第五実施態様の加湿器
（Ａ）において、加湿器（Ａ）への酸素濃縮ガス生成器
（図示せず）からの酸素濃縮ガスの供給方向は、他の実
施態様のものと相違しており、紙面に対して垂直の方向
にある。なお、他の実施態様のものは、紙面に対して平
行な方向にある。また、第五実施態様の加湿器（Ａ）の
ガス取入れ部（２１）及びガス放出部（２２）は、とも
にキャップ（２）の頂部の肉厚部に形成されており、他
の実施態様のものと相違している。

【００３５】図５に示される第五実施態様の加湿器
（Ａ）が前記図１に示される第一実施態様のものと大き
く異なる点は、前記した相違点に加えて、下記の点にあ
る。 (1).ガス取入れ部（２１）において、その端部に配設さ
れる親水性材料（２３）は、分流継手（２５）を介して
配設される。 (2).前記分流継手（２５）として、酸素濃縮ガス生成器
（図示せず）から供給された酸素濃縮ガス（非加湿状
態）を導く管路（２５ａ）、前記酸素濃縮ガス（非加湿
状態）の一部をガス放出部（２２）へ分流させるための
通気孔（２５ｂ）、及び、前記酸素濃縮ガス（非加湿状
態）の一部を親水性材料（２３）側へ供給するオリフィ
ス（２５ｃ）を有するものを採用する。

【００３６】第五実施態様の加湿器（Ａ）においても、
前記した構成のもとで、図示されるように酸素濃縮ガス
は矢印のように流れ、効率的かつノイズレスのもとで所
望の加湿度のものに加湿される。

【００３７】

【発明の効果】本発明の酸素医療用酸素濃縮装置の重要
な構成要素である加湿器は、酸素濃縮ガス生成器により
生成された乾燥状態の酸素濃縮ガスを、所望の加湿度に
正確かつ効率よく加湿することができる。

【００３８】特に、本発明の加湿器は、酸素濃縮ガス
（非加湿状態のガス）を従来のように加湿水中でバブリ
ングさせて加湿する方式に代えて、親水性材料を利用し
て非バブリング方式により加湿するため、以下のような
優れた効果を有する。

【００３９】(1).従来のバブリング方式による加湿方式
は、加湿過度の不具合があり、配管ホースやカニューレ
などの配管系において結露現象を招く。そして、前記結
露による水滴は、非衛生であり、また患者の鼻孔内への
流入などにより不快感を招く。一方、本発明は、親水性
材料のもとでの非バブリング方式を採用しているため、
前記した加湿過度の問題を完全に解消することができ
る。 (2).従来のバブリング方式による加湿方式は、気液接触
が不安定、不均一のため、所望の加湿度の酸素濃縮ガス
を得ることが困難である。一方、本発明においては、所
望の加湿度の酸素濃縮ガスを安定的かつ効率的に得るこ
とができる。 (3).従来のバブリング方式による加湿方式は、バブリン
グ時の騒音により患者の安眠を妨げる。特に、在宅療法
などにおいて酸素濃縮器を長期に亘り運転使用する場
合、前記騒音の問題は大きな問題である。一方、本発明
においては前記した騒音問題を完全に解消することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第一実施態様の加湿器（Ａ）の断面
図である。

【図２】 本発明の第二実施態様の加湿器（Ａ）の断面
図である。

【図３】 本発明の第三実施態様の加湿器（Ａ）の断面
図である。

【図４】 本発明の第四実施態様の加湿器（Ａ）の断面
図である。

【図５】 本発明の第五実施態様の加湿器（Ａ）の断面
図である。

【図６】 従来のバブリング方式の加湿器（Ａ´）を装
置した酸素療法用酸素濃縮装置（５）の正面図である。

【符号の説明】

Ａ ……………… 本発明の加湿器 Ａ´……………… 従来の加湿器 １ ……………… 本体部 １１ …………… 開口 １２ …………… 有底筒体 ２ ……………… キャップ部 ２１ …………… ガス取入れ部 ２１ａ ………… ガス供給管 ２１ｂ ………… 通気孔 ２１ｃ ………… オリフィス ２２ …………… ガス放出部 ２２ａ ………… ガス放出管 ２３ …………… 親水性材料 ２４ …………… 保持部材 ２４ａ ………… 通気孔 ２５ …………… 継手 ２５ａ ………… 管路 ２５ｂ ………… 通気孔 ２５ｃ ………… オリフィス Ｐ ……………… パッキング Ｚ ……………… 非バブリング式加湿ゾーン ３ ……………… 加湿水 ４ ……………… 配管ホース ５ ……………… 酸素濃縮装置 ５１ …………… 酸素濃縮装置の本体部 ５２ …………… 流量設定つまみ ６ ……………… 酸素供給口 ６１ …………… カニューレ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 酸素療法用酸素濃縮装置の酸素濃縮ガス
   を加湿するための加湿器であり、かつ、上部が開口する
   とともに下部が加湿水を充填する有底筒体とからなる本
   体部、及び前記本体部の開口に着脱可能なキャップ部、
   とから構成される加湿器において、 (i).前記キャップ部は、酸素濃縮ガスを前記本体部へ導
   くためのガス取入れ部と加湿された酸素濃縮ガスを使用
   に供するために放出するガス放出部とから構成され、 (ii). 前記ガス取入れ部は、その端部に下方の加湿水に
   浸漬する長さの親水性材料を有するとともに前記親水性
   材料に酸素濃縮ガスを導き加湿水の水面上方で加湿する
   ように構成され、かつ、 (iii).前記ガス放出部は、前記親水性材料を介して加湿
   水の水面上方で加湿された酸素濃縮ガスを使用に供する
   ように構成されたこと、 を特徴とする非バブリング式の酸素療法用酸素濃縮装置
   の加湿器。
2. 【請求項２】 ガス取入れ部は、酸素濃縮ガスを親水性
   材料側へ導くガス供給管と親水性材料側へ導かないでガ
   ス放出部へ放出する通気孔を有するもので構成されたも
   のである請求項１に記載の非バブリング式の酸素療法用
   酸素濃縮装置の加湿器。
3. 【請求項３】 ガス供給管は、その端部に酸素濃縮ガス
   の親水性材料側への流量を調整するオリフィスを有する
   もので構成されたものである請求項２に記載の非バブル
   式の酸素療法用酸素濃縮装置の加湿器。
4. 【請求項４】 ガス取入れ部は、酸素濃縮ガスを親水性
   材料側へ導くガス供給管を有するとともに前記ガス供給
   管の端部に親水性材料を保持した親水性材料保持部材を
   有し、かつ、前記保持部材は、加湿水の水面上方の部位
   に通気孔を有するもので構成されたものである請求項１
   に記載の非バブリング式の酸素療法用酸素濃縮装置の加
   湿器。
5. 【請求項５】 親水性保持材料が、中空パイプであり、
   かつ、その内部または外部に親水性材料を保持したもの
   である請求項１に記載の非バブリング式の酸素療法用酸
   素濃縮装置の加湿器。
6. 【請求項６】 ガス取入れ部は、継手を介して親水性材
   料に連結したものである請求項１に記載の非バブリング
   式の酸素療法用酸素濃縮装置の加湿器。
7. 【請求項７】 継手が、酸素濃縮ガスの親水性材料側へ
   の流量を調整するオリフィス、及び、酸素濃縮ガスを親
   水性材料側へ導かないでガス放出部へ放出する通気孔、
   を有するものである請求項６に記載の非バブリング式の
   酸素療法用酸素濃縮装置の加湿器。