JP2003166862A - 流量計および流量計測装置ならびに医療用流量計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 微少流量域での高精度な計測を行うことがで
き、また計測対象のガスに水分等のミストが含まれてい
ても、それに起因した計測精度の低下や計測不能などを
生じることなく常に精確な流量計測を可能にする。 【解決手段】 ガス１１の流れに正対する向きとは逆向
きの位置に、負圧を計測するための孔１７を設けたこと
で、その計測対象のガス１１の流れに正対する向きにい
わゆる全圧孔が設けられている場合に想定される計測可
能な最小流量値よりも低い微少流量値からその最小流量
値以上の所定の大流量値までの流量域に亘って、流量に
対して精確に一義的に（１対１対応の相関関係で）対応
した圧力値が計測される

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は流量計および流量計
測装置ならびに医療用流量計測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のいわゆるピトー管と呼ばれる流量
計を用いて、流体の流量値（または流速；なお、一般に
流量と流速との関係は、流速値に管路等の断面積を乗算
することあるいは流速値を管路等の断面で積分すること
によって流量値が産出されるものであるから、以下、
「流量」と言う言葉で、いわゆる流量値と流速値との両
方を意味するものとする）を計測する技術が知られてい
る。このピトー管は、静圧管によって計測（検出）され
る静圧と、流体中に置かれた全圧管によって計測（検
出）される全圧との圧力差に基づいて、流体の流量値を
計測するというもので、簡易な構造および装置構成で、
レイノルズ数が所定の範囲内にある流体の流量値計測を
行うことが可能な流量計として、例えば航空機の対気速
度の計測や、風洞実験における流速その他の流量値計測
を行うための種々の用途に利用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な従来のピトー管では、特にレイノルズ数が大幅に異な
ったものになると正確な流量計測が困難であるという不
都合があり、このために、レイノルズ数が所定の範囲内
にある流体の流量値の計測しか行うことができず、これ
が従来のピトー管の利用上（応用上）の大きな制約とな
っているという問題があった。

【０００４】そしてさらには、特に微少流量域での流量
計測を行う場合、流量の計測値が真値（または理論値）
の上下にばらつくなどして、計測結果の誤差（または不
確からしさ）が大幅なものとなることや、全圧管によっ
て計測（検出）される圧力値が流量に対して精確に一義
的に１対１対応の相関関係で対応しなくなる傾向にある
ため、例えば微少流量域で特定の流量域に対応して計測
（検出）される圧力値は、流量の真値が変化しているに
も関わらず（異なった流量の真値に対して）、同じ一つ
の値を示す場合などが多く、そのような微少流量域での
高精度な計測が極めて困難あるいは不可能であるという
問題があった。

【０００５】また、従来のピトー管では基本的に、全圧
孔は、全圧を計測するために、全圧管における流れに正
対するよどみ点の位置、または流れに向かって孔が開口
した状態となる位置に設けられているので、その全圧孔
が流体中に含まれている水分等のミストや粉体などで詰
まったり閉塞するなどして、正確な流量計測が困難とな
ったり甚だしくは不可能となるという問題があった。

【０００６】このため、簡易な構成によって流量値を計
測することが可能であるという利点を有するピトー管方
式の流量計を、例えば微少流量域からある程度の大流量
域までの流量計測を高精度に高い信頼性で行うことが要
求される医用流量計測装置などに適用することは困難な
ものとなっていた。

【０００７】そこで従来の医用流量計測装置のような流
量計測装置では、微少流量域での流量計として、極めて
高精度に微少流量を計測することが可能である熱線式流
量計（熱線式流量センサ）等を用いていた。

【０００８】しかしながら、そのような熱線式流量計で
は、一般に、構造が比較的繁雑で高コストな傾向にあ
り、熱線への電力供給量が比較的多く、また酸素ガスや
麻酔ガスなどの計測対象のガスに含まれる水分等のミス
トが付着すると計測精度が顕著に低下したり計測不能に
陥る傾向にあるなどの不都合があった。

【０００９】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、微少流量域での高精度な計測を行う
ことができ、また計測対象のガスに水分等のミストが含
まれていても、それに起因した計測精度の低下や計測不
能などを生じることなく、常に精確な流量計測を可能と
する流量計および流量計測装置ならびに医療用流量計測
装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明による流量計は、
計測対象の流体の流量を計測する流量計であって、前記
流体の流れに正対する向きとは逆向きの位置に孔が設け
られており、前記流体の流れによって生じる負圧を計測
する負圧管と、前記流体の静圧を計測する静圧管と、前
記負圧管によって計測される前記負圧に対応した出力を
行う圧力センサであって前記流体の流れに正対する向き
に前記孔が全圧孔として設けられていると仮定した場合
に想定される計測可能な最小流量値よりも低い微少流量
値から前記最小流量値以上の所定の流量値までに対応し
た圧力の計測が可能である圧力センサとを備えている。

【００１１】また、本発明による流量計測装置は、計測
対象の流体の流量を計測する流量計測装置であって、前
記流体の流れに正対する向きとは逆向きの位置に孔が設
けられており、前記流体の流れによって生じる負圧を計
測する負圧管と、前記流体の静圧を計測する静圧管と、
前記負圧管によって計測される前記負圧に対応した出力
を行う圧力センサであって前記流体の流れに正対する向
きに前記孔が全圧孔として設けられていると仮定した場
合に想定される計測可能な最小流量値よりも低い微少流
量値から前記最小流量値以上の所定の流量値までに対応
した圧力の計測が可能である圧力センサと、前記圧力セ
ンサからの出力に対応して計測される負圧と前記静圧管
によって計測される静圧との差圧に対応して、前記流体
の流量計測値を出力する流量計測値出力手段とを備えて
いる。

【００１２】また、本発明による医療用流量計測装置
は、少なくとも供給源から患者へと供給されるガスまた
は空気または気液混合流体を計測対象の流体として、そ
の流体の流量を計測する医療用流量計測装置であって、
前記流体の流れに正対する向きとは逆向きの位置に孔が
設けられており、前記流体の流れによって生じる負圧を
計測する負圧管と、前記流体の静圧を計測する静圧管
と、前記負圧管によって計測される前記負圧に対応した
出力を行う圧力センサであって、前記流体の流れに正対
する向きに前記孔が全圧孔として設けられていると仮定
した場合に想定される計測可能な最小流量値よりも低い
微少流量値から前記最小流量値以上の所定の流量値まで
に対応した圧力の計測が可能である圧力センサと、前記
圧力センサからの出力に対応して計測される負圧と前記
静圧管によって計測される静圧との差圧に対応して、前
記流体の流量計測値を出力する流量計測値出力手段とを
備えている。

【００１３】本発明による流量計または流量計測装置ま
たは医療用流量計測装置では、流体の流れに正対する向
きとは逆向きの位置に、前記負圧を計測するための孔を
設けたことで、その計測対象の流体の流れに正対する向
きにいわゆる全圧孔が設けられている場合に想定される
計測可能な最小流量値よりも低い微少流量値からその最
小流量値以上の所定の大流量値までの流量域に亘って、
流量に対して精確に一義的に（１対１対応の相関関係
で）対応した圧力値が計測されるので、従来のいわゆる
ピトー管では流量の真値に対して全圧の計測値が一義的
には定まらなかったことに起因して実際上計測不可能で
あった微少流量域での精確な計測が、本発明によれば可
能となる。

【００１４】なお、前記圧力センサを、正圧と負圧との
両方に対応した出力を行うものとすることにより、前記
流体の正方向の流量と逆方向の流量との両方の計測可能
とすることもできる。

【００１５】すなわち、上記とは反対に、流体が孔に正
対する方向に流れている場合（換言すれば従来の一般的
なピトー管による流量計測の場合と同じ方向の流れ）に
ついては、従来のいわゆる全圧孔を有するピトー管と同
様の手法によって流量値を計測することができるので、
そのような孔に対して正対する方向の流れの流量につい
ても、その方向の流れに関して可能な範囲内の精度で計
測することも可能である。

【００１６】また、前記負圧管の上流または下流のうち
少なくともいずれか一方に、前記流体の流れを整流して
前記流体の進行方向と平行な断面における流速分布を平
均化するための整流手段を、さらに備えるようにしても
よい。

【００１７】このようにすることにより、計測対象の流
れの管路における流速分布に起因した流量計測値の誤差
がさらに低減して、計測値がさらに真値に近付いたもの
となる。

【００１８】また、前記流体が気体または気液混合流体
であっても、本発明によれば精確な流量値の計測が可能
である。

【００１９】すなわち、従来のピトー管では、計測対象
が特に気体の場合、微少流量域から大流量域までを精確
に計測することは極めて困難あるいは実際上不可能であ
ったが、本発明によれば、大流量域は言うまでもなく、
層流から乱流への遷移領域の流量や、さらにそれよりも
低流量な微少流量域についても、流量値の大小変化に対
応した煩雑な校正や補正等を行うことなく、あるいはそ
のような微少流量域専用の計測手段等を別段に設けるこ
となく、精確に計測するが可能となる。

【００２０】そして特に本発明による医療用流量計測装
置では、上記のような本発明による流量計または流量計
測装置を応用することにより（医療用気体の供給装置に
内蔵あるいは付設するなどして）、患者に対して供給さ
れる例えば麻酔ガスや酸素などの気体状の流体の特に微
少流量域の流量値を、簡易で低コストな装置構成によっ
て精確に計測することが可能となり、延いては安全な麻
酔投与や酸素吸入等の医療処置を実現することが可能と
なる。

【００２１】なお、前記流体としては、所定成分のミス
トまたは噴霧状にした所定成分の液体を前記ガスまたは
空気または気液混合流体に混入させたものであるように
してもよい。

【００２２】すなわち、例えば患者に対して酸素吸入の
処置を行う際などには、患者の肺やその他の呼吸器官等
の保湿を図るために、ミストとして水蒸気あるいは噴霧
状の水分などを酸素ガスに混入することが要請される
が、このとき従来のピトー管ではミストの結露などで全
圧孔が詰まるなどして、供給気体の流量の正確な計測が
妨げられる虞れがあったが、本発明によれば、負圧管の
孔はそのようなミストを含んだ酸素ガスの流れに正対す
る位置とは反対側の負圧を受ける位置に設けられている
ので、その位置ではむしろミストの結露が負圧によって
除去され、その結果、負圧管の孔がミストの結露等で詰
まったり閉塞されたりすることが防止される。

【００２３】また、前記圧力センサが、正圧と負圧との
両方に対応した出力を行うものであり、前記流量計測値
出力手段が、前記圧力センサからの正圧と負圧との両方
の出力にそれぞれ対応して、前記流体の前記供給源から
前記患者に向かっての正方向の流量と、それとは逆方向
の流量との、両方の流量計測値を出力するものであるよ
うにしてもよい。

【００２４】このようにすることにより、特に患者が自
立呼吸を行っている場合に、その自立呼吸による酸素ま
たはその他のガスの供給源から患者への正方向の向きの
流れとは逆方向の流れの流量を計測することなども可能
となる。

【００２５】また、前記逆方向の流量の計測値に基づい
て、前記患者が自立呼吸を行っているか否かを判定する
自立呼吸判定手段を、さらに備えるようにしてもよい。

【００２６】すなわち、例えば自立呼吸が困難な状態に
陥っていた瀕死の患者に酸素吸入処置を施していたとき
に、途中からその患者が息を吹き返すなどして自立呼吸
を再開した場合には、その自立呼吸によって、酸素ガス
等の供給源から患者に向かっての正方向とは逆向き（逆
方向）の流れも生じる。そこで、そのような逆向きの流
れを自立呼吸判定手段によって検知することにより、患
者が自立呼吸を行っている（あるいは開始した）こと
を、リアルタイムに正確に判定することが可能となる。

【００２７】またさらには、前記自立呼吸判定手段が、
前記逆方向の流れの脈動の周期または周波数または流量
変化の周期または周波数をさらに検知して、その周期ま
たは周波数と前記逆方向の流量の計測値とに基づいて、
前記患者が自立呼吸を行っているか否かを、判定するよ
うにしてもよい。

【００２８】このようにすることにより、患者が自立呼
吸を行っているか否かをさらに正確に判定することが可
能となる。

【００２９】ここで、前記逆方向の流量の計測値につい
ては、患者が自立呼吸を開始する際の臨床的な統計また
は実験または医療上の経験則に基づいて定められた所定
の流量値以下の微少流量値を計測可能に設定することが
望ましい。

【００３０】また、前記患者が自立呼吸を行っているこ
とが前記自立呼吸判定手段によって判定されると、その
旨を報知する警報を聴覚的情報または視覚的情報または
電気信号によって出力する警報出力手段をさらに備える
ことで、患者が自立呼吸を行っていることを、その患者
に処置を行っている医療関係者等に対して自動的に正確
かつリアルタイムに報知することが可能となる。

【００３１】なお、上記のような本発明による流量計お
よび流量計測装置ならびに医療用流量計測装置では、前
記負圧管の上流または下流のうち少なくともいずれか一
方に、前記流体の流れを整流して前記流体の進行方向と
平行な断面における流速分布を平均化するための整流手
段を、さらに備えるようにすることも望ましい。

【００３２】このようにすることにより、基本的に正方
向の流れである供給源から患者へと向かう麻酔ガスや酸
素ガスのような医療処置用の気体の流量の計測値の精度
や、それとは逆向きの患者から供給源の方向に向かって
の（逆方向の）自立呼吸などの流量値の計測精度の、さ
らなる向上を達成することが可能となる。

【００３３】なお、流体の流れに正対する向きとは逆向
きの位置に孔が設けられており、前記流体の流れによっ
て生じる負圧を計測する負圧管と、前記流体の流れに正
対する向きの位置に孔が設けられており前記流体の流れ
によって生じる正圧を計測する正圧管と、前記負圧管に
よって計測される前記負圧に対応した出力を行う圧力セ
ンサであって前記流体の流れに正対する向きに前記孔が
全圧孔として設けられていると仮定した場合に想定され
る計測可能な最小流量値よりも低い微少流量値から前記
最小流量値以上の所定の流量値までに対応した圧力の計
測が可能であるようにし、またさらに、前記負圧管およ
び前記正圧管が、互いに背中合せに配置されて１本の管
に作り込まれたものであり、前記計測対象の流体の流れ
の正方向と逆方向との両方の向きの流れの流量を前記負
圧管および前記正圧管によって対称的に計測可能とする
ことなども望ましい。

【００３４】このようにすることにより、例えば正方向
の流れである供給源から患者へと向かう麻酔ガスや酸素
ガスのような医療処置用の気体の流量の計測を行う際
と、それとは逆向きの患者から供給源の方向に向かって
の（逆方向の）自立呼吸などの流量値の計測を行う際と
で、正圧や負圧を計測するための孔がミストや粉塵など
で詰まったり閉塞したりすることを、さらに確実に防ぐ
ことが可能になると共に、それら両方向の流れの流量計
測を対称的に高精度で行うことが可能となる。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。

【００３６】図１は、本発明の一実施の形態に係る医療
用流量計測装置の概要構成を表したものである。なお、
本発明の実施の形態に係る流量計または流量計測装置
は、この医療用流量計測装置に内蔵あるいは組み込まれ
て機能するものであるから、以下、それらを併せて説明
する。

【００３７】この医療用流量計測装置は、ガスボンベ１
２から患者４１へと供給される所定成分のミストまたは
噴霧状にした所定成分の液体を所定成分のガス１１また
は空気または気液混合体中に混入させた流体を計測対象
とした流量計測と、それとは逆方向に、患者４１が自立
呼吸を再開するなどした際に、その患者４１の呼吸によ
って患者４１側から供給源側へと流れる呼気２１やその
逆向きの吸気２２などを計測対象とした流量計測との、
両方向の流れの流量計測を、簡易な構成によって微少流
量域から所定の流量域に亘って高精度に計測することを
可能としたもので、計測対象のガス１１などの流体を導
通させる導通路１中に配置された負圧管２および静圧管
３と、負圧管２に設けられた圧力センサ４と、静圧管３
に設けられた静圧センサ５と、流量計測値演算部（流量
計測値出力手段）６と、自立呼吸判定部（自立呼吸判定
手段）７と、自立呼吸再開警報器８（警報出力手段）８
とを、その主要部として備えている。

【００３８】また、そのような主要部の他にも、付帯的
な装備として、患者４１に対して所定の処置を施すため
に供給されるガス１１の供給源であるガスボンベ１２、
そのガスボンベ１２から供給されるガス１１の圧力調節
を行うための減圧弁１３、ガスボンベ１２から供給され
るガス１１の逆流を抑止する逆止弁１４、流量計測値演
算部６によって算出されて出力される流量計測値を印刷
出力するプリンタ装置１５および表示画面に表示出力す
るＣＲＴ（陰極線管）表示デバイスを用いた表示装置１
６、負圧管２の上流および下流にそれぞれ設けられて、
計測対象のガス１１や呼気２１等の流れを整流してその
ガス１１等の流体としての進行方向と平行な断面におけ
る流速分布を平均化するための金網メッシュ（整流メッ
シュ）３１Ａ，３１Ｂや整流格子（図示省略）のような
整流手段等も備えている。

【００３９】負圧管２は、供給源であるガスボンベ１２
から患者４１へと供給される酸素ガスや麻酔用ガス等の
計測対象であるガス１１の流れに正対する向き（以下、
これを便宜上、正方向と呼ぶことにする）とは逆向き
（以下、これを便宜上、逆方向と呼ぶことにする）の位
置、すなわち従来の一般的なピトー管の場合の全圧孔
（図示省略；以下同様）の位置とは反対側の位置に、計
測対象のガス１１の流れによって生じる負圧を計測する
孔１７が設けられている。この孔１７は、計測対象であ
る供給源から患者４１へと定常的に供給される酸素ガス
や麻酔用ガス等のガス１１にミストや粉塵などが存在し
ていても、そのガス１１の流れに正対するのではなく、
逆にその流れによる負圧を受ける位置に設けられている
ので、その負圧によって、むしろミストや粉塵などは孔
１７から取り去られて行く。

【００４０】この負圧管２は、孔１７で受けた圧力を、
負圧管２の内部を貫通する圧力伝達管路（図示省略）を
通ってその負圧管２の根元の部分に設けられた圧力セン
サ４へと、可能な限り誤差要因等を混入させることなく
正確に伝達されるように設定されている。また、計測誤
差を発生させる要因となり得る例えばカルマン渦等に起
因した自励振動などが生じることのないように、この負
圧管２は設定されている。

【００４１】また、この負圧管２に設けられる孔１７
は、負圧管２の直径に対して余りにも大き過ぎると、例
えば負圧管２の側面での流れの剥離に起因した圧力変動
等を誤差として拾ってしまうなどの不都合が生じる虞れ
があるので、そのような不都合が生じない程度に孔１７
の大きさを設定することが望ましい。

【００４２】静圧管３は、計測対象の流体の静圧を計測
するものであるが、これは一般的なピトー管における静
圧を計測するために設けられる静圧管３と同様の静圧を
計測する機能を備えたもので基本的には構わない。但
し、この静圧管３についても、正方向に流れが生じてい
る際の静圧の計測と、逆方向に流れが生じている際の静
圧の計測との、両方について正確な計測が可能であるよ
うに設定しておくことが必要であることは言うまでもな
い。

【００４３】圧力センサ４は、負圧管２によって計測さ
れる正方向の流れの負圧に対応した出力を行うことがで
き、かつ流れが逆方向の場合にもその負圧管２によって
いわゆるピトー管と同様に計測される正圧に対応した出
力を行うことができるというものである。

【００４４】さらに詳細には、この圧力センサ４は、計
測対象の流体の流れに正対する向きに孔１７が全圧孔と
して設けられていると仮定した場合に想定される計測可
能な最小流量値よりも低い微少流量値から、その最小流
量値以上の所定の流量値までの流量域内における、流量
値の真値または理論値に対して所定の精度で１対１に対
応した圧力値の計測を行うことが可能なものである。

【００４５】すなわち、従来の全圧孔が流れに正対する
よどみ点の位置に設けられていて、その全圧孔で流れの
よどみ点圧力を正圧として計測する一般的なピトー管の
場合には、層流から乱流への遷移領域での計測の乱れが
生じることがあった。

【００４６】またその他にも、特に微少流量域では、流
量計測値が流量の真値または理論流量値の上下にばらつ
くなどして、計測結果の誤差または不確からしさが顕著
なものとなったり、全圧孔で計測される圧力値が流量の
真値に対して一義的に（１対１対応の相関関係で）対応
しなくなる傾向にあった。例えば、異なった流量の真値
に対して全圧孔における圧力計測値が同じ一つの値を示
してしまう場合や、流量の真値のリニアな変化（例えば
単調増加など）に対して全圧孔における圧力計測値が非
リニアな変化あるいは流れの様相ごとで異なったばらつ
きの生じる変化などを示してしまい、あらかじめ校正を
行ったとしても、その予定通りに計測結果が出ないので
実質的に誤差を低減化することが困難であったり、圧力
計測値が流量に対して１対１に対応しないので計測値の
補正を効果的に行うことが困難であった。このため、従
来の一般的なピトー管を用いた計測装置では、特に微少
流量域での精確な流量計測が困難あるいは実質的に不可
能であり、延いてはそのような従来の一般的なピトー管
を、微少流量域からある程度大きな流量域までに亘って
の精確な流量計測性能が強く要請される、酸素ガスや麻
酔ガスなどを患者に供給する医療用流量計測装置に適用
することは、極めて困難あるいは不可能なものとなって
いた。

【００４７】しかし、本実施の形態に係る医療用流量計
測装置に用いられているような負圧管２によれば、流体
の流れによる負圧をほ計測し、その負圧の計測値に基づ
いて、計測対象の流体の流れに正対する向きに孔１７が
全圧孔として設けられていると仮定した場合に想定され
る計測可能な最小流量値よりも低い微少流量値から、そ
の最小流量値以上の所定の流量値までに亘っての流量域
における、流量値の精確な計測を行うことが可能である
ということを、本発明者は新たに確認し、そのような負
圧管２の特質を、特に微少流量域における精確な流量値
の計測を行うことが強く要請される医療用流量計測装置
に適用するに至った。

【００４８】そのような微少流量域における精確な流量
値の計測を行うためには、微少流量域の流量値に対応し
た出力を所定の精度で行うことができ、かつ前述したよ
うに正圧／負圧の両極性の圧力を計測することができる
ものを、圧力センサ４として用いることが必要となる。
そこで、そのような特質を備えた圧力センサ４が、負圧
管２によって負圧を計測するセンサとして用いられる。

【００４９】流量計測値演算部６は、負圧管２に設けら
れた圧力センサ４からの出力（に対応して計測される負
圧）と、静圧管３に設けられた静圧センサ５からの出力
（に対応して計測される正圧）との差圧に対応して、そ
のときの計測対象の流体の流量計測値を演算し、その流
量計測値のデジタル・データまたはその流量計測値の情
報を担持してなる電気信号等を出力するものである。こ
の流量計測値演算部６によって行われる差圧から流量計
測値を算出する演算は、実験結果や理論的解析などによ
ってあらかじめ確認されている、例えば図２，３，４に
一例を示したような差圧値と流量値との相関関係（対応
関係）に基づいて行うことができる。

【００５０】この流量計測値演算部６によって算出され
た流量計測値は、例えば所定の周期ごとに計測された結
果がプリンタ装置１５によってその周期ごとに印刷出力
される。あるいは表示装置１６のＣＲＴ表示デバイス等
の画面に表示出力される。

【００５１】ここで、差圧値（ΔＰ）と流量値（Ｑ）と
の対応関係が図２および図３に示したような相関を示す
ものである場合を一例として挙げて説明すると、このと
き、差圧値と流量値との相関は、１００［Ｐａ（パスカ
ル）；横軸］刻みおよび１０［Ｌ（リットル）／ｍｉｎ
（分）；縦軸］刻みで見た場合には、図２に示したよう
な対応関係となっており、１［Ｐａ］刻みおよび１［Ｌ
／ｍｉｎ］刻みで見た場合（つまり微少流量域の場合）
には、図３に示したような対応関係となっている。な
お、図２，図３に示した計測結果は、実際に上記のよう
な概要構成の流量計測装置で空気の正方向と逆方向の流
れを計測し、その真値または理論値として乾式ガスメー
タを用いて計測された流量値（図２，３中には点線で表
記）を用いた実験を行って得られたもので、黒点が正圧
側（正方向の流れ）での計測結果を、白点が負圧側（逆
方向の流れ）での計測結果を、また黒三角形が正圧側で
の計測結果が最大流速を計測したものであると仮定して
管路内（導通路１内）の流れを乱流の速度分布と再仮定
して計測結果を補正した場合の結果を、それぞれ示して
いる。

【００５２】これら図２および図３から、負圧管２に設
けられた孔１７によって計測される負圧（図２，図３の
グラフの左半分）については、微少流量域についても、
全体的な流量域についても、負圧の計測値に基づいて、
真値または理論値に極めて近似しておりかつ全く破綻の
ない流量値を得ることができることが分かる。一方、負
圧管２に設けられた孔１７によって計測される正圧（図
２，図３のグラフの右半分）については、図３に示した
ように、特に１５［Ｌ／ｍｉｎ］以下程度の微少流量域
では、１０〜１５［Ｌ／ｍｉｎ］の流量域で流量値が変
化しているにも関わらず、圧力センサ４からの正圧の出
力がほぼ一直線上に乗っており（正圧の計測値はほぼ不
変となっており）、またそれ以下の流量域では計測結果
がばらつくなどして不安定なものとなっており、このよ
うな微少流量域では圧力計測値に基づいた流量の計測が
実質的に不可能となってしまっている。

【００５３】そこで、このような正圧を負圧管２で計測
する場合、すなわち患者４１側から供給源側への流れ
（換言すれば負圧管２の孔１７に対して正対する方向の
流れ）の流量を計測する場合には、上記のような流量計
測がそのままでは困難である流量域を避けて、それより
も上の流量域の流量値を、その正圧に基づいた流量計測
で可能な精度で計測すればよい。

【００５４】但し、例えば本実施の形態に係る医療用流
量計測装置の場合のように、患者４１が息を吹き返した
か否かを、患者４１側から供給源側への流れの微少な流
量を精確に計測することが強く要請される場合などに
は、例えば金網メッシュ３１Ａ，３１Ｂや整流格子（図
示省略）などの整流手段をさらに付設したり、負圧管２
の直径や孔１７の大きさなどの諸条件を微少流量域での
精確な流量計測に対応できることを優先した設定とする
ことなどにより、その計測目標とする微少流量域での精
確な流量計測をおこなうことができるようにしてもよ
い。

【００５５】例えば自立呼吸が困難な患者４１に対して
ミストを混入した酸素ガスを供給する本実施の形態に係
る医療用流量計測装置の場合には、種々の実験を行っ
て、導通路１中の最適な位置に例えば８０番手の金網メ
ッシュ３１Ａ，３１Ｂを整流手段として所定位置に付設
することにより、図５に示したように、１５［Ｌ／ｍｉ
ｎ］超の流量域での流量計測の精度向上は言うまでもな
く、１５［Ｌ／ｍｉｎ］以下の微少流量域についても良
好な流量計測を行うことが可能となる。但し、計測対象
の流体が酸素や患者４１の自立呼吸による空気など以外
の場合には、その流体の動粘性係数や密度等が本実施の
形態とは異なったものとなる場合が多いので、上記のよ
うな８０番手の金網メッシュ３１Ａ，３１Ｂを整流手段
として付設しても、必ずしも本実施の形態に係る医療用
流量計測装置の場合のような良好な結果が得られるとは
限らないので、ケース・バイ・ケースで全圧の（逆方向
の流れの）計測条件の適正化を図ることが必要であるこ
とは、一般的な全圧（正圧）を計測するピトー管の場合
と同様である。

【００５６】自立呼吸判定部７は、流量計測値演算部６
によって算出された逆方向の流れの流量計測値に基づい
て、患者４１がそのとき自立呼吸を行っているか否かを
精確にリアルタイムに判定するものである。さらに詳細
には、例えば患者４１が自立呼吸を再開する際の臨床的
な統計則または実験則または医療上の経験則などに基づ
いて、患者４１が自立呼吸を再開したことを高い確率で
判定することができる判定しきい値を定めておき、その
判定しきい値と実際の逆方向の流れの流量計測値とを比
較して、流量計測値がその判定しきい値以上である場合
には、患者４１が自立呼吸を再開したものと判定する。

【００５７】なお、この自立呼吸判定部７における、患
者４１が自立呼吸を再開したか否かの判定をさらに確実
なものとするためには、例えば逆方向の流れの脈動の周
期または周波数または流量変化の周期または周波数をさ
らに検知して、その周期または周波数と流量計測値とに
基づいて、そのとき患者４１が自立呼吸を行っているか
否かを判定するようにしてもよい。

【００５８】自立呼吸再開警報器８は、患者４１が自立
呼吸を再開したことが自立呼吸判定部７によって判定さ
れると、その旨を報知する警報を、聴覚的情報としてア
ラーム音で、視覚的情報としてアラームランプの点滅
で、電気信号として表示装置１６の画面に表示を行うた
めの画像信号で、それぞれ出力するものである。このよ
うにして、患者４１が自立呼吸を再開した際に、その旨
の警報を発することにより、患者４１が自立呼吸を再開
したことを、確実にリアルタイムに医療担当者等に報知
することができる。これにより、例えば酸素ガスの強制
吸入を行っているときに、医療担当者がその他の治療や
手術等の作業に気を取られているなどして、患者４１が
自立呼吸を再開してもそれに気付かずにいて過多な酸素
を患者４１に供給してしまい患者４１が危険な状態に陥
る、といった事態の発生を、確実に防ぐことができる。

【００５９】次に、本実施の形態に係る医療用流量計測
装置の主要な動作およびそれに用いられる流量計の作用
について説明する。図６および図７は、本実施の形態に
係る医療用流量計測装置の主要な動作の流れを表したも
のである。

【００６０】正方向または逆方向のいずれかの方向に計
測対象の流体が流れると、その流れによって負圧管２の
孔１７の部分に負圧または正圧が生じる。すると、その
圧力を、負圧管２に付設されている圧力センサ４が計測
（検知）し、それと並行して、そのときの計測対象の流
体の静圧を、静圧管３に付設されている静圧センサ５が
計測する（Ｓ１）。

【００６１】その圧力が負圧である場合には（Ｓ２の
Ｙ）、供給源側から患者４１側への正方向の流れである
ものとして、負圧管２に設けられた圧力センサ４は、そ
の負圧に対応した電気信号の出力を行い（Ｓ３）、流量
計測値演算部６では、圧力センサ４から出力された電気
信号と静圧管３の静圧センサ５から出力された電気信号
とに基づいて、両者の差圧値を得た上で、正方向での流
量計測値を算出するための演算則を用いた演算を行う
（Ｓ４）。

【００６２】このようにして流量計測値演算部６で算出
された流量値を、供給源のガスボンベ１２から患者４１
へと供給される所定成分のガス１１の流量計測値として
プリンタ装置１５が印刷出力し（Ｓ５）、表示装置１６
が表示出力する（Ｓ６）。そして流量値が０になると
（Ｓ７のＹ）、次の流量値が０でなくなるタイミングま
で（つまり流れが再開するまで）、動作を一旦停止させ
るなどしておく。

【００６３】計測対象の流体の流れによって負圧管２の
孔１７の部分に生じた圧力が正圧である場合には（Ｓ２
のＮ〜図７のＳ８）、患者４１側から供給源側への逆方
向の流れであるものとして、負圧管２に設けられた圧力
センサ４が、その正圧に対応した電気信号の出力を行い
（Ｓ９）、流量計測値演算部６が、圧力センサ４から出
力された電気信号と静圧管３の静圧センサ５から出力さ
れた電気信号とに基づいて、両者の差圧値を得て、その
差圧値に基づいて、逆方向での流量計測値を算出するた
めの演算則を用いた演算を行う（Ｓ１０）。

【００６４】このようにして流量計測値演算部６で算出
された流量計測値を、患者４１の呼吸の再開などによっ
て患者４１側から供給源側へと流れる流量計測値とし
て、プリンタ装置１５が印刷出力し（Ｓ１１）、表示装
置１６が表示出力する（Ｓ１２）。このときの印刷出力
や表示出力には、逆方向の流れであることを明記するた
めに、例えばマイナスなどの符号を付すようにすること
などが望ましい。

【００６５】そしてさらに、自立呼吸判定部７では、流
量計測値演算部６で算出されて出力された逆方向の流量
計測値を、所定の判定しきい値と比較して、その逆方向
の流量計測値が判定しきい値以上である場合には（Ｓ１
３のＹ）、患者４１が自立呼吸を再開あるいは継続して
いるものと判定し（Ｓ１４）、その旨の警報を発する
（Ｓ１５）。

【００６６】しかし逆方向の流量値が判定しきい値未満
である場合には（Ｓ１３のＮ）、患者４１は自立呼吸を
未だ再開していないものと判定する。本実施の形態に係
る医療用流量計測装置は、概略、以上のような流れで動
作を行うことができる。

【００６７】なお、上記の負圧管２および静圧管３は、
図８に示したように正・逆両方向の流れに対して対称的
な構造に設けて、その正・逆の双方向（両方向）の流れ
の流量値を対称的に計測することができるようにした双
圧管８０に代替することなども可能である。

【００６８】すなわち、この双圧管８０は、正方向の流
体の流れに正対する向きの位置に孔１８が設けられて流
体の正方向の流れによって生じる正圧を計測する正圧管
１９と、計測対象の流体の正方向の流れに正対する向き
とは逆向きの位置に孔１７が設けられて流体の流れによ
って生じる負圧を計測する負圧管２とを、互いに背中合
せに配置して１本の管に作り込んだものとし、かつガス
１１のような計測対象の流体の流れが逆方向となった場
合には、上記の正方向での負圧管２が正圧管１９として
機能すると共に圧正管１９が上記の正方向での負圧管２
として機能するように、正圧管１９と負圧管２とにそれ
ぞれ設けられる圧力センサ４（図８では図示省略）とし
て計測対象の流体の圧力の符号（正・負）が逆転しても
その両極での圧力計測が可能である同じ性能の圧力セン
サを各々の管に用いたものである。このような概要構成
とすることで、この双圧管８０によれば、図９に模式的
に示したように、負圧管２で計測される負圧と正圧管１
９で計測される正圧との差圧（換言すれば圧力の絶対値
の和）ΔＰを取り、その差圧ΔＰに基づいて、ガス１１
や呼気２１などの計測対象の流体の正方向と逆方向との
両方向の流れの流量を、対称的にどちらも精確に計測す
ることができる。

【００６９】この双圧管８０を医用流量計測装置に用い
ることにより、供給源から患者４１へと向かう正方向の
流れである麻酔ガスや酸素ガスのような医療処置用のガ
ス１１が流れている状態で流量計測が行われる際には、
そのときの流れによって生じる負圧を負圧管２が計測す
ると共に正圧を正圧管１９が計測し、その正圧と負圧と
の差圧ΔＰに基づいて流体の流量値を計測することがで
き、それとは逆向きの（逆方向の）患者４１から供給源
の方向に向かっての自立呼吸などの流量計測が行われる
際には、そのときの流れによって生じる負圧を正圧管１
９が計測すると共に正圧を負圧管２が計測し、その正圧
と負圧との差圧ΔＰに基づいて流体の流量値を計測する
ことができるので、上記の正圧管１９や負圧管２におけ
る正圧や負圧を計測するための孔１７や孔１８がミスト
や粉塵などで詰まったり閉塞したりすることをさらに確
実に防ぐことが可能になると共に、それら両方向の流れ
の流量値を対称的に双方向とも高精度に計測することが
可能となる。なお、この他にも、例えば上記の正方向の
計測と逆方向の計測とを反対向きに設定して、患者側か
ら供給源側に向かって流れる流量値を負圧で計測し供給
源側から患者側に向かって流れる流量値を正圧で計測す
るようにすることなど、種々の変形（バリエーション）
が可能であることは言うまでもない。また、上記のよう
な負圧管や双圧管を備えた流量計や流量計測装置は、医
療用流量計測装置の他にも、例えば内燃機関のような発
動機に噴霧化された燃料を供給するキャブレターなど、
種々の用途先にも適用可能であることは言うまでもな
い。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１ないし４
のいずれかに記載の流量計または請求項５ないし８のい
ずれかに記載の流量計測装置または請求項９ないし１６
のいずれかに記載の医療用流量計測装置によれば、流体
の流れに正対する向きとは逆向きの位置に、前記負圧を
計測するための孔を設けたことで、その計測対象の流体
の流れに正対する向きにいわゆる全圧孔が設けられてい
る場合に想定される計測可能な最小流量値よりも低い微
少流量値からその最小流量値以上の所定の大流量値まで
の流量域に亘って、流量に対して精確に一義的に（１対
１対応の相関関係で）対応した圧力値が計測されるの
で、従来のいわゆるピトー管では流量の真値に対して全
圧の計測値が一義的には定まらなかったことに起因して
極めて困難あるいは実際上不可能であった微少流量域で
の精確な計測が、本発明によれば可能となる。しかも、
負圧管の孔がミストや粉塵等を含んだ計測対象の気体の
流れに正対する位置とは反対側の、負圧を受ける位置に
設けられていることで、その位置ではむしろミストの結
露や粉塵等が負圧によって除去されるので、負圧管の孔
が計測対象の流体中に含まれているミストの結露や粉塵
等で詰まったり閉塞されたりすることを防止して、常に
正確な流量計測を実現することができる。

【００７１】また、特に請求項１２ないし１６のいずれ
かに記載の医療用流量計測装置によれば、患者が自立呼
吸を行っている場合などに、その自立呼吸による酸素ま
たはその他のガスの供給源から患者への正方向の向きの
流れとは逆方向の流れの流量を計測することが可能とな
り、例えば自立呼吸が困難な状態に陥っていた瀕死の患
者に酸素吸入処置を施していたときに、途中からその患
者が息を吹き返すなどして自立呼吸を再開した場合に
は、その自立呼吸によって酸素ガス等の供給源から患者
に向かっての正方向とは逆向き（逆方向）の流れが生じ
たことを、自立呼吸判定手段によって検知することによ
り、患者が自立呼吸を再開したことをリアルタイムにか
つ正確に判定することが可能となる。

【００７２】また、特に請求項１７または１８記載の流
量計または請求項１９または２０記載の流量計測装置ま
たは請求項２１または２２記載の医療用流量計測装置に
よれば、前記負圧管および前記正圧管を、互いに背中合
せに配置されて１本の管に作り込んだものとし、前記計
測対象の流体の正方向と逆方向との両方の向きの流れの
流量を、前記負圧管および前記正圧管によって対称的に
計測可能としたので、例えば正方向の流れである供給源
から患者へと向かう麻酔ガスや酸素ガスのような医療処
置用の気体の流れと、それとは逆向きの、患者の自立呼
吸などによる患者側から供給源側へと向かう方向（逆方
向の）気体の流れとの、両方向の流れについて、孔がミ
ストや粉塵などで詰まったり閉塞したりすることをさら
に確実に防ぐことができると共に、それら両方向の流れ
の流量計測を対称的に高精度で行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る医療用流量計測装
置の概要構成を表した図である。

【図２】実験的に確認された、広範な流量域での差圧値
と流量値との相関関係の一例を表した図である。

【図３】実験的に確認された、微少流量域での差圧値と
流量値との相関関係の一例を表した図である。

【図４】実験的に確認された、整流手段を用いた場合の
広範な流量域での差圧値と流量値との相関関係の一例を
表した図である。

【図５】実験的に確認された、整流手段を用いた場合の
微少流量域での差圧値と流量値との相関関係の一例を表
した図である。

【図６】本実施の形態に係る医療用流量計測装置の主要
な動作のうちの正方向の流量計測の動作の流れを主に表
した図である。

【図７】本実施の形態に係る医療用流量計測装置の主要
な動作のうちの負方向の流量計測の動作の流れを主に流
れ表した図である。

【図８】双圧管の概要構成を表した図である。

【図９】双圧管による流量計測の作用を模式的に表した
図である。

【符号の説明】

１…導通路、２…負圧管、３…静圧管、４…圧力セン
サ、５…静圧センサ、６…流量計測値演算部、７…自立
呼吸判定部、８…自立呼吸再開警報器、１５…プリンタ
装置、１６…表示装置、１７…孔、３１Ａ，３１Ｂ…金
網メッシュ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中澤 茂夫 東京都大田区東馬込１丁目30番４号 長野 計器株式会社内 (72)発明者 森下 大輔 東京都大田区東馬込１丁目30番４号 長野 計器株式会社内 Ｆターム(参考） 2F030 CA04 CB07 CC06 CC11 CD20 CF01 4C038 SU06

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 計測対象の流体の流量を計測する流量計
   であって、 前記流体の流れに正対する向きとは逆向きの位置に孔が
   設けられており、前記流体の流れによって生じる負圧を
   計測する負圧管と、 前記流体の静圧を計測する静圧管と、 前記負圧管によって計測される前記負圧に対応した出力
   を行う圧力センサであって、前記流体の流れに正対する
   向きに前記孔が全圧孔として設けられていると仮定した
   場合に想定される計測可能な最小流量値よりも低い微少
   流量値から前記最小流量値以上の所定の流量値までに対
   応した圧力の計測が可能である圧力センサとを備えたこ
   とを特徴とする流量計。
2. 【請求項２】 前記圧力センサが、正圧と負圧との両方
   に対応した出力を行うことで、前記流体の正方向の流量
   と逆方向の流量との両方の計測を可能であるようにした
   ことを特徴とする請求項１記載の流量計。
3. 【請求項３】 前記負圧管の上流または下流のうち少な
   くともいずれか一方に、前記流体の流れを整流して前記
   流体の進行方向と平行な断面における流速分布を平均化
   するための整流手段を、さらに備えたことを特徴とする
   請求項１または２記載の流量計。
4. 【請求項４】 前記流体が、気体または気液混合流体で
   あることを特徴とする請求項１記載の流量計。
5. 【請求項５】 計測対象の流体の流量を計測する流量計
   測装置であって、 前記流体の流れに正対する向きとは逆向きの位置に孔が
   設けられており、前記流体の流れによって生じる負圧を
   計測する負圧管と、 前記流体の静圧を計測する静圧管と、 前記負圧管によって計測される前記負圧に対応した出力
   を行う圧力センサであって、前記流体の流れに正対する
   向きに前記孔が全圧孔として設けられていると仮定した
   場合に想定される計測可能な最小流量値よりも低い微少
   流量値から前記最小流量値以上の所定の流量値までに対
   応した圧力の計測が可能である圧力センサと、 前記圧力センサからの出力に対応して計測される負圧と
   前記静圧管によって計測される静圧との差圧に対応し
   て、前記流体の流量計測値を出力する流量計測値出力手
   段とを備えたことを特徴とする流量計測装置。
6. 【請求項６】 前記圧力センサが、正圧と負圧との両方
   に対応した出力を行うものであり、 前記流量計測値出力手段が、前記圧力センサからの出力
   に対応して、前記流体の正方向の流量と逆方向の流量と
   の両方の計測値を出力可能なものであることを特徴とす
   る請求項５記載の流量計測装置。
7. 【請求項７】 前記負圧管の上流または下流のうち少な
   くともいずれか一方に、前記流体の流れを整流して前記
   流体の進行方向と平行な断面における流速分布を平均化
   するための整流手段を、さらに備えたことを特徴とする
   請求項５または６記載の流量計測装置。
8. 【請求項８】 前記流体が、気体または気液混合流体で
   あることを特徴とする請求項５記載の流量計測装置。
9. 【請求項９】 少なくとも供給源から患者へと供給され
   るガスまたは空気または気液混合流体を計測対象の流体
   として、その流体の流量を計測する医療用流量計測装置
   であって、 前記流体の流れに正対する向きとは逆向きの位置に孔が
   設けられており、前記流体の流れによって生じる負圧を
   計測する負圧管と、 前記流体の静圧を計測する静圧管と、 前記負圧管によって計測される前記負圧に対応した出力
   を行う圧力センサであって、前記流体の流れに正対する
   向きに前記孔が全圧孔として設けられていると仮定した
   場合に想定される計測可能な最小流量値よりも低い微少
   流量値から前記最小流量値以上の所定の流量値までに対
   応した圧力の計測が可能である圧力センサと、 前記圧力センサからの出力に対応して計測される負圧と
   前記静圧管によって計測される静圧との差圧に対応し
   て、前記流体の流量計測値を出力する流量計測値出力手
   段とを備えたことを特徴とする医療用流量計測装置。
10. 【請求項１０】 前記流体が、所定成分のミストまたは
    噴霧状にした所定成分の液体を、前記ガスまたは空気ま
    たは気液混合流体に混入させたものであることを特徴と
    する請求項９記載の医療用流量計測装置。
11. 【請求項１１】 前記圧力センサが、正圧と負圧との両
    方に対応した出力を行うものであり、 前記流量計測値出力手段が、前記圧力センサからの出力
    に対応して、前記流体の前記供給源から前記患者に向か
    っての正方向の流量と、それとは逆方向の流量との、両
    方の流量計測値を出力可能なものであることを特徴とす
    る請求項９記載の医療用流量計測装置。
12. 【請求項１２】 前記逆方向の流量計測値に基づいて、
    前記患者が自立呼吸を行っているか否かを判定する自立
    呼吸判定手段を、さらに備えたことを特徴とする請求項
    １１記載の医療用流量計測装置。
13. 【請求項１３】 前記自立呼吸判定手段が、前記逆方向
    の流れの脈動の周期または周波数または流量変化の周期
    または周波数をさらに検知して、その周期または周波数
    と前記逆方向の流量計測値とに基づいて、前記患者が自
    立呼吸を行っているか否かを判定することを特徴とする
    請求項１２記載の医療用流量計測装置。
14. 【請求項１４】 前記逆方向の流量計測値については、
    患者が自立呼吸を開始する際の臨床的な統計または実験
    または医療上の経験則に基づいて定められた所定の流量
    値以下の微少流量値を計測可能に設定されていることを
    特徴とする請求項１２記載の医療用流量計測装置。
15. 【請求項１５】 前記患者が自立呼吸を行っていること
    が前記自立呼吸判定手段によって判定されると、その旨
    を報知する警報を聴覚的情報または視覚的情報または電
    気信号によって出力する警報出力手段を、さらに備えた
    ことを特徴とする請求項１２記載の医療用流量計測装
    置。
16. 【請求項１６】 前記負圧管の上流または下流のうち少
    なくともいずれか一方に、前記流体の流れを整流して前
    記流体の進行方向と平行な断面における流速分布を平均
    化するための整流手段を、さらに備えたことを特徴とす
    る請求項９または１１記載の医療用流量計測装置。
17. 【請求項１７】 計測対象の流体の流量を計測する流量
    計であって、 前記流体の流れに正対する向きとは逆向きの位置に孔が
    設けられており、前記流体の流れによって生じる負圧を
    計測する負圧管と、 前記流体の流れに正対する向きの位置に孔が設けられて
    おり、前記流体の流れによって生じる正圧を計測する正
    圧管と、 前記負圧管によって計測される前記負圧に対応した出力
    を行う圧力センサであって、前記流体の流れに正対する
    向きに前記孔が全圧孔として設けられていると仮定した
    場合に想定される計測可能な最小流量値よりも低い微少
    流量値から前記最小流量値以上の所定の流量値までに対
    応した圧力の計測が可能である圧力センサとを備えたこ
    とを特徴とする流量計。
18. 【請求項１８】 前記負圧管および前記正圧管が、互い
    に背中合せに配置されて１本の管に作り込まれたもので
    あり、前記計測対象の流体の流れの正方向と逆方向と
    の、両方の向きの流れの流量を、前記負圧管および前記
    正圧管によって対称的に計測可能としたことを特徴とす
    る請求項１７記載の流量計。
19. 【請求項１９】 計測対象の流体の流量を計測する流量
    計測装置であって、 前記流体の流れに正対する向きとは逆向きの位置に孔が
    設けられており、前記流体の流れによって生じる負圧を
    計測する負圧管と、 前記流体の流れに正対する向きの位置に孔が設けられて
    おり、前記流体の流れによって生じる正圧を計測する正
    圧管と、 前記負圧管によって計測される前記負圧に対応した出力
    を行う圧力センサであって、前記流体の流れに正対する
    向きに前記孔が全圧孔として設けられていると仮定した
    場合に想定される計測可能な最小流量値よりも低い微少
    流量値から前記最小流量値以上の所定の流量値までに対
    応した圧力の計測が可能である圧力センサと、 前記圧力センサからの出力に対応して計測される負圧と
    前記正圧管によって計測される正圧との差圧に対応し
    て、前記流体の流量計測値を出力する流量計測値出力手
    段とを備えたことを特徴とする流量計測装置。
20. 【請求項２０】 前記負圧管および前記正圧管が、互い
    に背中合せに配置されて１本の管に作り込まれたもので
    あり、 前記圧力センサが、前記負圧管と前記正圧管とにそれぞ
    れ設けられており、前記計測対象の流体の流れの正方向
    と逆方向との、両方の向きの流れの流量値に対応した出
    力を、前記負圧管および前記正圧管によって対称的に出
    力可能とし、 前記流量計測値出力手段が、前記計測対象の流体の流れ
    の正方向と逆方向との、両方の向きの流れの流量値を、
    前記負圧管と前記正圧管との差圧に基づいて対称的に計
    測可能としたことを特徴とする請求項１９記載の流量計
    測装置。
21. 【請求項２１】 少なくとも供給源から患者へと供給さ
    れるガスまたは空気または気液混合流体を計測対象の流
    体として、その流体の流量を計測する医療用流量計測装
    置であって、 前記供給源から前記患者へと供給される前記流体の流れ
    に正対する向きとは逆向きの位置に孔が設けられてお
    り、前記流体の流れによって生じる負圧を計測する負圧
    管と、 前記供給源から前記患者へと供給される前記流体の流れ
    に正対する向きの位置に孔が設けられており、前記流体
    の流れによって生じる正圧を計測する正圧管と、 前記負圧管によって計測される前記負圧に対応した出力
    を行う圧力センサであって、前記流体の流れに正対する
    向きに前記孔が全圧孔として設けられていると仮定した
    場合に想定される計測可能な最小流量値よりも低い微少
    流量値から前記最小流量値以上の所定の流量値までに対
    応した圧力の計測が可能である圧力センサと、 前記圧力センサからの出力に対応して計測される負圧と
    前記正圧管によって計測される正圧との差圧に対応し
    て、前記流体の流量計測値を出力する流量計測値出力手
    段とを備えたことを特徴とする医療用流量計測装置。
22. 【請求項２２】 前記負圧管および前記正圧管が、互い
    に背中合せに配置されて１本の管に作り込まれたもので
    あり、 前記圧力センサが、前記負圧管と前記正圧管とにそれぞ
    れ設けられており、前記供給源から前記患者へと供給さ
    れる前記流体の正方向の流れと、それとは逆方向の前記
    患者から前記供給源への流れとの、両方の向きの流れの
    流量値に対応した出力を、前記負圧管および前記正圧管
    によって対称的に出力可能であり、 前記流量計測値出力手段が、前記計測対象の流体の流れ
    の正方向と逆方向との、両方の向きの流れの流量値を、
    前記負圧管と前記正圧管との差圧に基づいて対称的に計
    測可能であることを特徴とする請求項２１記載の流量計
    測装置。