JP2004194800A - 酸素供給装置 - Google Patents

酸素供給装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2004194800A
JP2004194800A JP2002365195A JP2002365195A JP2004194800A JP 2004194800 A JP2004194800 A JP 2004194800A JP 2002365195 A JP2002365195 A JP 2002365195A JP 2002365195 A JP2002365195 A JP 2002365195A JP 2004194800 A JP2004194800 A JP 2004194800A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oxygen
flow rate
oxygen supply
supply
opening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2002365195A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4598357B2 (ja
Inventor
Hideo Nawata
秀男 縄田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Teijin Ltd
Original Assignee
Teijin Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP2002365195A priority Critical patent/JP4598357B2/ja
Application filed by Teijin Ltd filed Critical Teijin Ltd
Priority to KR1020057011105A priority patent/KR101029456B1/ko
Priority to PCT/JP2003/016122 priority patent/WO2004054648A1/ja
Priority to EP03780801.1A priority patent/EP1574230B1/en
Priority to US10/524,632 priority patent/US7954493B2/en
Priority to CNB2003801064903A priority patent/CN100553706C/zh
Publication of JP2004194800A publication Critical patent/JP2004194800A/ja
Priority to HK06105878.0A priority patent/HK1085680A1/xx
Application granted granted Critical
Publication of JP4598357B2 publication Critical patent/JP4598357B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/20—Valves specially adapted to medical respiratory devices
    • A61M16/201—Controlled valves
    • A61M16/202—Controlled valves electrically actuated
    • A61M16/203—Proportional
    • A61M16/204—Proportional used for inhalation control
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/10—Preparation of respiratory gases or vapours
    • A61M16/1005—Preparation of respiratory gases or vapours with O2 features or with parameter measurement
    • A61M16/101—Preparation of respiratory gases or vapours with O2 features or with parameter measurement using an oxygen concentrator
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/0003—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/021—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes operated by electrical means
    • A61M16/022—Control means therefor
    • A61M16/024—Control means therefor including calculation means, e.g. using a processor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/06—Respiratory or anaesthetic masks
    • A61M16/0666—Nasal cannulas or tubing
    • A61M16/0672—Nasal cannula assemblies for oxygen therapy
    • A61M16/0677—Gas-saving devices therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B13/00—Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
    • C01B13/02—Preparation of oxygen
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/0057—Pumps therefor
    • A61M16/0063—Compressors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/0003—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure
    • A61M2016/0015—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure inhalation detectors
    • A61M2016/0018—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure inhalation detectors electrical
    • A61M2016/0021—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure inhalation detectors electrical with a proportional output signal, e.g. from a thermistor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/0003—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure
    • A61M2016/0027—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure pressure meter
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/0003—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure
    • A61M2016/003—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure with a flowmeter
    • A61M2016/0033—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure with a flowmeter electrical
    • A61M2016/0039—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure with a flowmeter electrical in the inspiratory circuit
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2202/00—Special media to be introduced, removed or treated
    • A61M2202/02—Gases
    • A61M2202/0208—Oxygen
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2202/00—Special media to be introduced, removed or treated
    • A61M2202/03—Gases in liquid phase, e.g. cryogenic liquids

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
  • Respiratory Apparatuses And Protective Means (AREA)

Abstract

【課題】連続供給時の流量が設定できる機能を付設しつつ、構成を簡素化することで小型軽量化できる呼吸同調型の酸素供給装置を提供する。
【解決手段】酸素発生手段、該酸素を使用者に供給する酸素供給手段、酸素供給経路中に自動開閉弁を備えた酸素供給装置であり、使用者の呼吸を検知する呼吸センサーを備えると共に、連続流での供給または使用者の呼吸に同調した供給の供給方式設定手段及び供給流量の流量設定手段を備え、連続流での供給方式設定信号を受けて該流量設定手段の設定値に対応する該自動開閉弁の開度を制御し、また同調での供給方式設定信号を受けて、該呼吸センターの呼吸信号に基づいて吸気開始点に該自動開閉弁を開放すると共に、該流量設定値に対応する自動開閉弁の開時間を制御する制御手段を備えたことを特徴とする酸素供給装置。
【選択図】 なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、使用者の呼吸サイクルに応じて作動する自動開閉弁を備えた呼吸用気体供給装置に関する。さらに詳細には、慢性呼吸器疾患患者等が酸素吸入療法を行なう際に使用する医療機器であり、酸素又は酸素濃縮気体を呼吸用気体として呼吸サイクルに応じて間歇的に使用者に供給する機能を備えた酸素供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、喘息、肺気腫症、慢性気管支炎等の呼吸器系疾患に苦しむ患者が増加する傾向にあるが、その最も効果的な治療法の一つとして酸素吸入療法があり、空気中から酸素濃縮気体を直接分離する酸素濃縮装置あるいは酸素ボンベが使用されるようになってきた。病院や在宅で酸素吸入療法を行なう場合には、圧力変動吸着型や膜型、あるいは酸素を選択的に透過する固体電解質膜を用いた酸素富化空気供給装置、あるいは大容量の固定式酸素ボンベが使用される。
【０００３】
一方、患者が通院などで外出する場合には、携帯型の酸素ボンベが用いられる。これは呼吸器系疾患患者が持ち運びするボンベであるため、小型軽量である必要があり、長時間の使用に耐えうるように高圧酸素ガスが充填されている。これに減圧弁を設け、流量調整機能を設けて、使用者に応じた流量の酸素を供給する。
【０００４】
さらに、使用できる時間を延長するために、特許文献１、特許文献２等に記載されているように、内部に呼吸センサーと自動開閉弁を内蔵し、患者の吸気時間だけに酸素を供給し、呼気時間は供給を停止する呼吸同調酸素供給装置が提案されている。
【０００５】
また、この呼吸同調酸素供給装置は呼気時に無駄に酸素を供給することが無く、経済的にも有効であることから、特許文献３等で酸素濃縮装置においても呼吸同調酸素供給装置の使用が提案されている。さらに、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７、特許文献８等ではバッテリー駆動ができる移動型あるいは携帯型の酸素濃縮装置が提案されており、バッテリー容量の制限から使用できる時間を延長するために呼吸同調酸素供給装置の併設が所望される。
【０００６】
このような呼吸同調酸素供給装置では、通常使用者の鼻呼吸をカニューラを介して圧力センサーで検知している。そのため、使用者の呼吸が弱い場合や、逆に呼吸数が異常に高い場合には、呼吸同調がなされない場合が生じる。またセンサーの劣化によっても同様に呼吸同調がなされない場合がある。
【０００７】
また携帯型酸素濃縮器への併設の場合には、睡眠時にも酸素濃縮装置を使用する場合がある。このときには使用者は口で呼吸する場合があり、通常の鼻呼吸を検知するセンサーでは呼吸が検知できない場合がある。そのため、時には連続的な酸素供給が必要となる場合がある。
【０００８】
このような点から、特許文献９においては電磁弁を有する第1の配管系と複数のオリフィスが形成された設定部材を有する第2の配管系を設け、開閉弁を用いて第１の配管系を選んだ場合には呼吸同調酸素供給の設定を、第2の配管系を選んだ場合には連続的な酸素供給時の酸素流量の設定が行なえる構成が提案されている。
【０００９】
【特許文献１】
特公平３−２２１８５号公報
【特許文献２】
特開昭５９−８９７２号公報
【特許文献３】
特開昭６１−１３１７５６号公報
【特許文献４】
特開平７−１３６２７１号公報
【特許文献５】
特開平７−１３６２７２号公報
【特許文献６】
特開２０００−３２５４８２号公報
【特許文献７】
特開２００２−１２１０１０号公報
【特許文献８】
特開２００２−４５４２４号公報
【特許文献９】
特開２００２−１４３３０６号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特許文献９記載の呼吸同調型酸素供給装置では、従来の呼吸同調型酸素供給装置と比べて、連続流での供給配管系と呼吸同調流での供給配管系の２つの配管系を必要としている。従ってかかる装置では、配管構成自体が複雑となる上、携帯性の観点からは流路切り替え弁や流路開閉弁の追加、制御系追加による重量増加や装置の大型化の点で好ましくない。
【００１１】
本発明は、かかる問題点を解決するものであり、連続供給時の流量が設定できる機能を有する小型軽量化できる呼吸同調型気体供給装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
かかる課題に対して本願出願人は鋭意検討した結果、電気信号によって開度を自由に調節することの出来る自動開閉弁を気体流量の調節部分に備えることで上述した課題を解決出来ることを見出し、以下の装置を提供する。
【００１３】
すなわち本発明は、酸素発生手段、該酸素を使用者に供給する酸素供給手段、酸素供給経路中に自動開閉弁を備えた酸素供給装置であり、使用者の呼吸を検知する呼吸センサーを備えると共に、連続流での供給または使用者の呼吸に同調した供給の供給方式設定手段及び供給流量の流量設定手段を備え、連続流での供給方式設定信号を受けて該流量設定手段の設定値に対応する該自動開閉弁の開度を制御し、また同調での供給方式設定信号を受けて、該呼吸センターの呼吸信号に基づいて吸気開始点に該自動開閉弁を開放すると共に、該流量設定値に対応する自動開閉弁の開時間を制御する制御手段を備えたことを特徴とする酸素供給装置を提供するものである。
【００１４】
また本発明は、かかる自動開閉弁が、全閉から全開までの応答速度が、０．１秒以下であることを特徴とし、更に該自動開閉弁のオリフィスの径が１ｍｍφ以上、５ｍｍφ以下であることを特徴とする酸素供給装置を提供するものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明は、酸素発生手段、該酸素を使用者に供給する酸素供給手段、酸素供給経路中に自動開閉弁を備えた酸素供給装置であり、電気信号によって連続的に開度を調節することの出来る機能を備えた自動開閉弁を気体流量の調節部に備えた酸素供給装置である。
【００１６】
ここで、酸素発生手段は、酸素を連続的に供給できる装置のことであり、酸素選択透過性膜型、吸着型、電解質を用いた電気化学型の酸素濃縮手段や、酸素ボンベ、液化酸素充填容器などがある。
【００１７】
酸素選択透過性膜型の酸素濃縮手段とは、酸素透過係数が窒素透過係数よりも大きい高分子膜を用い、圧縮機等により膜一方面に空気を加圧供給し、膜他方面から濃縮酸素を取り出すというものである。このような高分子膜としてはポリジメチルシロキサン−ポリカーボネート共重合体、ポリ（４−メチルペンテン−１）、ポリフェニレンオキサイド、ポルフィリン錯体含有膜などがある。
【００１８】
吸着型の酸素濃縮手段とは、窒素を選択的に吸着しうる吸着剤を充填した吸着床に圧縮機等で圧縮空気を導入して加圧状態で窒素を吸着させることにより酸素濃縮気体を得る吸着工程と、吸着床の内圧を減少させて窒素を脱着させ吸着剤の再生を行なう脱着工程を交互に行なうことにより酸素を濃縮する加圧型手段、あるいは常圧空気を導入し常圧で窒素を吸着する工程と、真空ポンプなどで気体吸引により吸着床の内圧を常圧より減圧して窒素を脱着させ吸着剤の再生を行なう脱着工程を交互に行なうことにより酸素を濃縮する減圧型手段、またこれら加圧型手段、減圧型手段をくみあわせたものである。このような吸着剤としては窒素に対して選択的吸着性を有する結晶性ゼオライトモレキュラーシーブがある。このようなゼオライトにはカチオンとして金属元素を有するゼオライトが好ましい。
【００１９】
また電解質を用いた電気化学型の酸素濃縮手段とは、酸素イオン伝導性固体電解質を用い、該酸素イオン伝導性固体電解質の一方面上に送風ファン等で空気を供給し、酸素を酸素イオンに還元し、酸素イオンを該酸素イオン伝導性固体電解質の他方面上に輸送し酸素に酸化することにより酸素を濃縮する手段、プロトン伝導性高分子電解質を用い、同様に一方面から他方面に酸素を輸送する手段などである。
【００２０】
酸素ボンベとは、使用する気体を高圧で充填した高圧ボンベであり、通常１５ＭPaから２０ＭPaの圧力の内圧で充填されている。液化酸素充填容器とは、室温で気体状態であるものを液体状態となるまで深冷冷却し、断熱性の容器に充填したものである。使用時には容器からの気体取り出し口から液化酸素が外気温で気化するので、気体として取出すことが出来る。
【００２１】
使用者の呼吸を検出する呼吸センサーとしては、圧力センサー、流量センサー、ガスセンサーなどが有る。圧力センサーとは導電性フィルムやシリコンなどで形成されたダイアフラムとそれに正対して置かれた電極でコンデンサーを形成したもので、圧力変化に比例してダイアフラムが変形し、その変形をコンデンサーの静電容量の変化として検出するものであり、使用者の呼吸によるセンサー近傍の圧力変化から呼吸を検出する。流量センサーとしては熱線式のものがあり、熱線が気体の流れによって奪われる熱量から流量を測定するもので、センサーが測定した流量の変化から使用者の呼吸を検出する。ガスセンサーには周囲のガス濃度によって抵抗値の変化する半導体などを用いるものがあり、抵抗値の変化からセンサー周囲のガス濃度を測定する。使用者の呼吸のガス濃度の変化（呼気時には酸素濃度が下がる）から呼吸を検出する。
【００２２】
本発明の装置には、連続流で酸素を使用者に供給するの連続流供給方式と、使用者の呼吸に同調して供給する同調供給方式を選択できる供給方式設定手段を備える。また処方流量即ち使用者に供給する酸素流量を設定する流量設定手段を備える。この２つの設定手段の設定信号は、自動開閉弁の開閉を制御する制御手段に取り込まれ、自動開閉弁の開度及び開時間、タイミングを制御する。
【００２３】
かかる制御手段は上記設定信号を受け、これに応じて自動開閉弁の開度及び開時間、タイミング等を所定回路で演算し制御することが出来る電子回路である。
【００２４】
供給方式設定手段から連続流での供給方式設定信号を受けた場合、該流量設定手段の設定値に対応する自動開閉弁の開度を制御する。また同調での供給方式設定信号を受けた場合、呼吸センターの呼吸信号に基づいて吸気開始点に該自動開閉弁を開放すると共に、該流量設定値に対応する自動開閉弁の開時間を制御する。
【００２５】
かかる自動開閉弁は、スプリングとバルブ機能を有する鉄心、その鉄心の周囲に巻かれた電磁コイルにより構成される。この鉄心は電磁コイルへの電圧をかけない状態でスプリングの力によりバルブが全開あるいは全閉の状態を維持している。ところが電磁コイルに任意の電圧を加えると電磁コイルで誘導された磁場とスプリングによる力のバランスで、鉄心が全開と全閉の中間の位置に保持される。これにより自動開閉弁の開度が調整されることで、弁を通過する気体の流量を制御することが出来る。
【００２６】
このような自動開閉弁は、全閉から全開までの応答速度が０．１秒以下であることが好ましい。０．１秒よりも応答速度が遅い場合、同調時に吸気開始時の気体供給が顕著に遅れる。より好ましくは０．０２秒以下である。
【００２７】
通常使用者が必要とする気体の流量は２５０ｃｍ3／分から７０００ｃｍ3／分の範囲である。気体供給装置として吸着型の酸素濃縮手段を用いた場合には、酸素の圧力は高圧ボンベのように高い圧力を与えることは難しくなり、通常は高くても相対圧力で０．１ＭPa程度である。そのため、上記の範囲で流量制御できるようにするために、開度調節機能を有する自動開閉弁のオリフィスの径は０．２ｍｍから５ｍｍ径が好ましい。径が０．２ｍｍより狭くなると、圧力損失のため７０００ｃｍ3／分までの流量を流すことが困難となる。一方、５ｍｍよりも大きくなる場合には、連続流時における小流量、すなわち２５０ｃｍ3／分の流量制御精度が低下してしまう。好ましくはオリフィス径としては１〜５ｍｍであり、より好ましくは１〜３ｍｍである。
【００２８】
このような開度調節型のバルブを使うことで酸素供給の同調時及び連続時いずれの気体供給制御のいずれも行なうことが出来るようになり、呼吸同調型の酸素供給装置の小型軽量化に効果的となる。一つの流路、一つの自動開閉弁というシンプルな構造とすることができる為、流路構成自体も簡便で小型化に適している。
【００２９】
酸素供給方式の設定手段は、電気的設定あるいは機械的切替え機構を備えたものなど方式は問わず、選定の電気信号を制御手段に伝達できるものであれば良い。
【００３０】
呼吸同調の供給方式を選択した場合、設定流量に従い、使用者の吸気に同調して、電気信号によって全開状態と全閉状態が繰り返される。全開状態の時間は、呼吸同調方式、設定流量及び、センサーで検知した、使用者の呼吸状態の情報から制御手段で演算される。
【００３１】
呼吸同調方式には大きくは節約比固定方式、固定パルス方式の２種類がある。節約比固定方式の場合には使用者の単位時間当りの呼吸数に関係無く、単位時間に使用者に供給する気体総量が一定となるように、呼吸数が低い場合には、１回当りの吸気に対する全開状態の時間は長くするが、呼吸数が増えるに比例して全開状態の時間を短くする。この場合、使用者の呼吸に関わらず、気体の節約比を一定にすることが出来る。
【００３２】
固定パルス方式においては呼吸数に関係無く、１回あたりの吸気に対する全開状態の時間を一定とし、呼吸数が増加すると共に、単位時間に使用者に供給する気体総量が増大するというものである。この場合、使用者の呼吸数が増えるに連れて期待の節約比が低下する。本発明の方式ではいずれの呼吸同調方式にも対応できる。
【００３３】
一方、連続的に気体を供給する方式を選択した場合には、設定流量に従い、電気信号によって自動開閉弁の開度が連続的に調節される。
【００３４】
ところで、酸素供給装置として吸着型酸素濃縮手段を用いる場合、供給される酸素の圧力は、吸着、脱着を繰り返す圧力変動型の方式から、周期的に変動する。そのため、圧力変動を抑える目的で、酸素供給手段から自動開閉弁への酸素供給配管の途中に、製品酸素を一時的に貯留するタンクを備えることが好ましい。
【００３５】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図１を用いて説明する。
酸素供給手段としては、吸着型酸素濃縮手段を用いた。このとき酸素圧力は１０ｋＰａから１００ｋＰａの範囲内で変動した。そしてその圧力変動は３００ｃｍ3の容量のタンク（２）に一旦供給し、タンク（２）により圧力変動が緩和され、開度調節機能を有する自動開閉弁（３）に供給される。
【００３６】
このとき自動開閉弁（３）としては、Parker Hannifin社製のVSONCシリーズを使用した。この自動開閉弁の応答速度は、電気信号を送ってからバルブが開き始めるまでの時間が０.００８秒であった。そして、呼吸検知センサー（４）としては黒田精工製KL17-111-30DYを用いた。
【００３７】
酸素供給方式設定手段（６）と酸素流量設定手段（５）で設定した情報を、制御部（７）が読み込むことで自動開閉弁（３）の制御をすることが出来る。本実施例では呼吸同調方式として節約比固定方式を採用し、節約比を１／３とした。
【００３８】
そして、酸素供給方式設定手段（６）で呼吸同調を選択しミシガンインスツルメント社製ＴＴＬモデル肺で、呼吸数を毎分２０回、設定流量として２０００ｃｍ3／分としたときの酸素供給パターンを流量測定器で測定した。測定した結果を図２に示す。これにより、吸気に応じて瞬時に酸素供給されることが判った。
【００３９】
一方、酸素供給方式設定手段（６）により連続流に設定し、同調時と同様の条件で流量測定を行なった。その結果を図３に示す。これにより、連続的に２０００ｃｍ3／分に制御された酸素が連続的に供給されるのが判った。
【００４０】
【発明の効果】
本発明により、連続供給時の流量が設定できる機能を付設しつつ、構成を簡素化することで小型軽量化できる呼吸同調型気体供給装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の酸素供給装置の構成図。
【図２】本発明の酸素供給装置を使用した呼吸同調時の酸素供給結果。
【図３】本発明の酸素供給装置を使用した連続流供給時の酸素供給結果。
【符号の説明】
１．酸素供給装置
２．タンク
３．自動開閉弁
４．呼吸検知センサー
５．気体流量設定手段
６．酸素供給方式設定手段
７．制御部

Claims (3)

  1. 酸素発生手段、該酸素を使用者に供給する酸素供給手段、酸素供給経路中に自動開閉弁を備えた酸素供給装置であり、使用者の呼吸を検知する呼吸センサーを備えると共に、連続流での供給または使用者の呼吸に同調した供給の供給方式設定手段及び供給流量の流量設定手段を備え、連続流での供給方式設定信号を受けて該流量設定手段の設定値に対応する該自動開閉弁の開度を制御し、また同調での供給方式設定信号を受けて、該呼吸センターの呼吸信号に基づいて吸気開始点に該自動開閉弁を開放すると共に、該流量設定値に対応する自動開閉弁の開時間を制御する制御手段を備えたことを特徴とする酸素供給装置。
  2. 該自動開閉弁が、全閉から全開までの応答速度が、０．１秒以下であることを特徴とする、請求項１に記載の酸素供給装置。
  3. 該自動開閉弁のオリフィスの径が１ｍｍφ以上、５ｍｍφ以下であることを特徴とする請求項１、２記載の酸素供給装置。
JP2002365195A 2002-12-17 2002-12-17 酸素供給装置 Expired - Fee Related JP4598357B2 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002365195A JP4598357B2 (ja) 2002-12-17 2002-12-17 酸素供給装置
PCT/JP2003/016122 WO2004054648A1 (ja) 2002-12-17 2003-12-16 酸素供給装置
EP03780801.1A EP1574230B1 (en) 2002-12-17 2003-12-16 Oxygen supply apparatus
US10/524,632 US7954493B2 (en) 2002-12-17 2003-12-16 Oxygen supplying apparatus
KR1020057011105A KR101029456B1 (ko) 2002-12-17 2003-12-16 산소 공급 장치
CNB2003801064903A CN100553706C (zh) 2002-12-17 2003-12-16 氧气供给装置
HK06105878.0A HK1085680A1 (en) 2002-12-17 2006-05-22 Oxygen supply apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002365195A JP4598357B2 (ja) 2002-12-17 2002-12-17 酸素供給装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004194800A true JP2004194800A (ja) 2004-07-15
JP4598357B2 JP4598357B2 (ja) 2010-12-15

Family

ID=32588260

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002365195A Expired - Fee Related JP4598357B2 (ja) 2002-12-17 2002-12-17 酸素供給装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7954493B2 (ja)
EP (1) EP1574230B1 (ja)
JP (1) JP4598357B2 (ja)
KR (1) KR101029456B1 (ja)
CN (1) CN100553706C (ja)
HK (1) HK1085680A1 (ja)
WO (1) WO2004054648A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100437254C (zh) * 2005-09-12 2008-11-26 友达光电股份有限公司 液晶显示面板及其制造方法
JP2010240235A (ja) * 2009-04-08 2010-10-28 Yamatake Corp 呼吸同調型気体供給システム及び呼吸同調型気体供給方法
JPWO2015093626A1 (ja) * 2013-12-20 2017-03-23 帝人ファーマ株式会社 呼吸同調気体供給装置

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8381729B2 (en) 2003-06-18 2013-02-26 Breathe Technologies, Inc. Methods and devices for minimally invasive respiratory support
US7588033B2 (en) 2003-06-18 2009-09-15 Breathe Technologies, Inc. Methods, systems and devices for improving ventilation in a lung area
CN1905917B (zh) 2003-08-18 2011-08-03 门罗生命公司 通过鼻界面进行无创通气的方法和装置
JP2009508645A (ja) 2005-09-20 2009-03-05 ルッツ フレイテッグ， 患者の呼吸を補助するためのシステム、方法、および装置
US7509957B2 (en) * 2006-02-21 2009-03-31 Viasys Manufacturing, Inc. Hardware configuration for pressure driver
US8960194B2 (en) * 2006-02-23 2015-02-24 Spacelabs Healthcare Llc Ventilator for rapid response to respiratory disease conditions
US20070221221A1 (en) * 2006-02-23 2007-09-27 Cooke Richard H Ventilator for Rapid Response to Respiratory Disease Conditions
EP2023987B1 (en) 2006-05-18 2016-11-09 Breathe Technologies, Inc. Tracheotomy device
WO2008144589A1 (en) 2007-05-18 2008-11-27 Breathe Technologies, Inc. Methods and devices for sensing respiration and providing ventilation therapy
FR2917978A1 (fr) * 2007-06-28 2009-01-02 Bear Medical Soc Par Actions S Procede et dispositif de controle et de regulation du debit d'oxygene adaptables a la pathologie d'un patient
CN101888868B (zh) 2007-09-26 2014-01-22 呼吸科技公司 用于治疗睡眠呼吸暂停的方法和设备
WO2009042974A1 (en) 2007-09-26 2009-04-02 Breathe Technologies, Inc. Methods and devices for providing inspiratory and expiratory flow relief during ventilation therapy
ES2551078T3 (es) * 2007-11-15 2015-11-16 Teijin Pharma Limited Concentrador de oxígeno
WO2009129506A1 (en) 2008-04-18 2009-10-22 Breathe Technologies, Inc. Methods and devices for sensing respiration and controlling ventilator functions
EP2276535B1 (en) 2008-04-18 2020-05-27 Breathe Technologies, Inc. Devices for sensing respiration and controlling ventilator functions
JP5715950B2 (ja) 2008-08-22 2015-05-13 ブリーズ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド 開放気道インタフェースを有する機械換気を提供する方法及び装置
CA2739435A1 (en) 2008-10-01 2010-04-08 Breathe Technologies, Inc. Ventilator with biofeedback monitoring and control for improving patient activity and health
US9132250B2 (en) 2009-09-03 2015-09-15 Breathe Technologies, Inc. Methods, systems and devices for non-invasive ventilation including a non-sealing ventilation interface with an entrainment port and/or pressure feature
US9962512B2 (en) 2009-04-02 2018-05-08 Breathe Technologies, Inc. Methods, systems and devices for non-invasive ventilation including a non-sealing ventilation interface with a free space nozzle feature
EP2414014B1 (en) 2009-04-02 2019-08-28 Breathe Technologies, Inc. Systems for non-invasive open ventilation with gas delivery nozzles within an outer tube
CA2774902C (en) 2009-09-03 2017-01-03 Breathe Technologies, Inc. Methods, systems and devices for non-invasive ventilation including a non-sealing ventilation interface with an entrainment port and/or pressure feature
CN102114287B (zh) * 2009-12-31 2012-10-03 北京谊安医疗系统股份有限公司 呼吸机及其氧浓度检测装置和方法
EP2605836A4 (en) 2010-08-16 2016-06-01 Breathe Technologies Inc METHODS, SYSTEMS AND DEVICES USING LIQUID OXYGEN TO PROVIDE VENTILATORY ASSISTANCE
BR112013006931A2 (pt) 2010-09-30 2016-07-12 Breathe Technologies Inc métodos, sistemas e dispositivos para umidificação de trato respiratório
KR101117356B1 (ko) 2011-02-10 2012-03-06 이상곤 병원용 산소공급장치
KR101317927B1 (ko) * 2011-11-30 2013-10-16 주식회사 옥서스 산소 공급 장치 및 방법
US10751500B2 (en) * 2011-11-30 2020-08-25 Oxus Co., Ltd. Apparatus and method for oxygen delivery
DE102012014732A1 (de) * 2012-07-25 2014-01-30 Uwe Kappmeier Sauerstoffbeatmungsgerät
US10136859B2 (en) 2014-12-23 2018-11-27 Michael Cutaia System and method for outpatient management of chronic disease
US10315002B2 (en) 2015-03-24 2019-06-11 Ventec Life Systems, Inc. Ventilator with integrated oxygen production
US11247015B2 (en) 2015-03-24 2022-02-15 Ventec Life Systems, Inc. Ventilator with integrated oxygen production
CN105554599A (zh) * 2016-02-04 2016-05-04 河南理工大学万方科技学院 具有供氧功能的教学用话筒
US10773049B2 (en) 2016-06-21 2020-09-15 Ventec Life Systems, Inc. Cough-assist systems with humidifier bypass
JP6520963B2 (ja) * 2017-01-20 2019-05-29 ダイキン工業株式会社 酸素濃縮装置
US10792449B2 (en) 2017-10-03 2020-10-06 Breathe Technologies, Inc. Patient interface with integrated jet pump
US11191915B2 (en) 2018-05-13 2021-12-07 Ventec Life Systems, Inc. Portable medical ventilator system using portable oxygen concentrators
CN109395270A (zh) * 2018-10-31 2019-03-01 航宇救生装备有限公司 氧气系统压力损失补偿方法
US10946161B2 (en) 2018-12-05 2021-03-16 Aires Medical LLC Pulsed pressure swing adsorption system and method
US11420007B2 (en) 2020-08-05 2022-08-23 Effortless Oxygen, Llc Flow triggered gas delivery
US11247008B1 (en) * 2020-08-05 2022-02-15 Effortless Oxygen, Llc Flow triggered gas delivery
US11318276B2 (en) 2020-08-05 2022-05-03 Effortless Oxygen, Llc Flow triggered gas delivery
US20220040426A1 (en) * 2020-08-05 2022-02-10 Effortless Oxygen, Llc Flow Triggered Gas Delivery
CN114209950A (zh) * 2021-12-20 2022-03-22 北京谊安健康科技有限公司 一种双模制氧机及其供氧方法
FR3136988A1 (fr) * 2022-06-24 2023-12-29 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Installation de fourniture d’oxygène à un patient incluant un module de séparation électrochimique à membrane céramique
CN117100966B (zh) * 2023-10-12 2024-05-17 广州蓝仕威克医疗科技有限公司 一种空氧及氧气和二氧化碳混合通气控制气路及呼吸装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0924098A (ja) * 1995-07-13 1997-01-28 Teijin Ltd 呼吸同調酸素供給装置
JP2001163605A (ja) * 1999-12-10 2001-06-19 Janekkusu:Kk 酸素ガス濃縮方法及び装置
JP2002085567A (ja) * 2000-09-21 2002-03-26 Ngk Spark Plug Co Ltd 酸素濃縮器及びその制御装置並びに記録媒体
JP2002143307A (ja) * 2000-11-14 2002-05-21 Gunma Koike:Kk 呼吸同調型酸素供給装置

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3221734A (en) * 1963-03-28 1965-12-07 Bennett Respiration Products I Respiration apparatus
EP0065563B1 (en) 1980-11-26 1987-08-05 Tritec Industries Inc. Respirator apparatus and method
JPS598972A (ja) 1982-07-07 1984-01-18 佐藤　暢 開放型呼吸システムにおける呼吸同調式ガス供給制御方法および装置
JPS61131756A (ja) 1984-11-30 1986-06-19 鳥取大学長 呼吸同調送気式濃縮酸素供給装置
CA1297298C (en) * 1986-09-22 1992-03-17 Akira Kato Oxygen enriching apparatus with means for regulating oxygen concentration of oxygen enriched gas
US5398676A (en) * 1993-09-30 1995-03-21 Press; Roman J. Portable emergency respirator
JPH07136271A (ja) 1993-11-17 1995-05-30 Sanyo Denshi Kogyo Kk 医療用携帯型酸素濃縮器用キャリングケース
JPH07136272A (ja) 1993-11-17 1995-05-30 Sanyo Denshi Kogyo Kk 医療用携帯型酸素濃縮器の携帯カート
JP3022185B2 (ja) 1994-08-05 2000-03-15 ダイキン工業株式会社 ファン
JP3251450B2 (ja) 1995-01-11 2002-01-28 帝人株式会社 呼吸用気体供給装置
CA2161307C (en) 1994-10-25 2001-12-25 Daisuke Kobatake An apparatus for supplying a respiratory gas to a patient
US5540220A (en) * 1994-12-08 1996-07-30 Bear Medical Systems, Inc. Pressure-limited, time-cycled pulmonary ventilation with volume-cycle override
US5603315A (en) 1995-08-14 1997-02-18 Reliable Engineering Multiple mode oxygen delivery system
US6000396A (en) * 1995-08-17 1999-12-14 University Of Florida Hybrid microprocessor controlled ventilator unit
EP0861103B1 (en) 1995-09-28 2000-03-08 Nellcor Puritan Bennett Incorporated Oxygen-conserving regulator assembly
US5865174A (en) 1996-10-29 1999-02-02 The Scott Fetzer Company Supplemental oxygen delivery apparatus and method
AU1210500A (en) 1998-10-21 2000-05-08 Airsep Corporation Combined oxygen regulator and conservation device
FR2792210B1 (fr) 1999-04-13 2001-09-14 Air Liquide Sante Int Equipement medical portable d'oxygenotherapie a domicile
US6367766B1 (en) 1999-07-09 2002-04-09 Robert Briant Proportional flow valve
FR2809329B1 (fr) 2000-05-25 2002-08-16 Air Liquide Concentrateur d'oxygene portable
US6651658B1 (en) 2000-08-03 2003-11-25 Sequal Technologies, Inc. Portable oxygen concentration system and method of using the same
JP2002143306A (ja) 2000-11-14 2002-05-21 Gunma Koike:Kk 呼吸同調型酸素供給装置
SG128679A1 (en) * 2003-08-26 2007-01-30 Teijin Pharma Ltd Oxygen-concentrating device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0924098A (ja) * 1995-07-13 1997-01-28 Teijin Ltd 呼吸同調酸素供給装置
JP2001163605A (ja) * 1999-12-10 2001-06-19 Janekkusu:Kk 酸素ガス濃縮方法及び装置
JP2002085567A (ja) * 2000-09-21 2002-03-26 Ngk Spark Plug Co Ltd 酸素濃縮器及びその制御装置並びに記録媒体
JP2002143307A (ja) * 2000-11-14 2002-05-21 Gunma Koike:Kk 呼吸同調型酸素供給装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100437254C (zh) * 2005-09-12 2008-11-26 友达光电股份有限公司 液晶显示面板及其制造方法
JP2010240235A (ja) * 2009-04-08 2010-10-28 Yamatake Corp 呼吸同調型気体供給システム及び呼吸同調型気体供給方法
JPWO2015093626A1 (ja) * 2013-12-20 2017-03-23 帝人ファーマ株式会社 呼吸同調気体供給装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP1574230B1 (en) 2017-05-10
JP4598357B2 (ja) 2010-12-15
CN1726061A (zh) 2006-01-25
HK1085680A1 (en) 2006-09-01
EP1574230A1 (en) 2005-09-14
WO2004054648A1 (ja) 2004-07-01
CN100553706C (zh) 2009-10-28
US7954493B2 (en) 2011-06-07
KR20050084347A (ko) 2005-08-26
EP1574230A4 (en) 2009-12-02
US20060048781A1 (en) 2006-03-09
KR101029456B1 (ko) 2011-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4598357B2 (ja) 酸素供給装置
JP4293581B2 (ja) 酸素濃縮器及び制御装置並びに記録媒体
JP4246365B2 (ja) 酸素濃縮器及びその制御装置並びに記録媒体
TWI323178B (en) Oxygen concentrating apparatus
US20230112963A1 (en) Power management in portable oxygen concentrators
TW200930446A (en) Oxygen concentrator
JP2013537065A (ja) 酸素濃縮器熱管理システム及び方法
JP3531215B2 (ja) 医療用酸素ガス供給装置
JP4441214B2 (ja) 酸素濃縮装置
JP4387137B2 (ja) 呼吸用気体供給装置
CN113677418A (zh) 用于治疗呼吸障碍的方法和装置
JP5500856B2 (ja) 呼吸同調型気体供給システム及び呼吸同調型気体供給方法
US20230112985A1 (en) Breath detection with movement compensation
KR20220165766A (ko) 호흡 장애를 위한 집중 치료 가스를 제공하기 위한 방법 및 장치
JP2569147B2 (ja) 呼吸用気体供給装置
JP3655792B2 (ja) 呼吸同調酸素供給装置
JP2005334376A (ja) 酸素濃縮装置
JPH07284533A (ja) 酸素富化ガス吸入装置
JPH0584301A (ja) 呼吸用気体供給装置
JPH09187509A (ja) 医療用ガス自動供給装置
JP2012183158A (ja) 酸素濃縮器
JPH0592038A (ja) 呼吸用気体供給装置
JPH09182793A (ja) 呼吸用気体供給装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20051006

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090303

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090428

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090929

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100302

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100528

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20100614

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100831

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100924

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4598357

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131001

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees