JP2007229375A - 医療用酸素濃縮器 - Google Patents

Abstract

【課題】使用者が勝手に処方流量を調整したり変更することができず、スイッチ操作だけで医者の処方流量どおりの酸素ガスが供給できる医療用酸素濃縮器を提供する。
【解決手段】圧力変動型の医療用酸素濃縮器において、操作パネル上には少なくとも２つ以上の運転／流量設定スイッチがあり、酸素ガスが貯蓄される製品ガスタンクの下流側に並列に配置された２以上の流路が設けられており、各流路には開閉制御弁と流量調節弁が存在し、各流量調節弁は、医者の処方に応じた流量が予め流量設定されており、各スイッチを操作することによって対応する流路の開閉制御弁の開閉状態が個別に制御可能で、いずれかの開閉制御弁だけが開状態となることで、開状態となった流路の流量調節弁にて予め設定された流量の酸素ガスが吐出される構造になっており、誤った流量の酸素ガスが患者に供給されるのを有効に防止できる。
【選択図】図４

Description

本発明は、医療用酸素濃縮器に関するものである。

従来の医療用酸素濃縮器は、装置の前面又は上面に配置された操作パネルの部分に空気圧縮機を作動させるための運転ボタンがあり、その運転ボタンを押すと装置が作動し、酸素ガスが製造され、作動後に、操作パネルの部分にある流量設定器（酸素流量設定ダイヤル）を使用者自身で調節して医師の処方に応じた流量に合わせると、流量調節弁の開閉状態が制御されて、酸素の排出量が変化するようになっている。
このような医療用酸素濃縮器に設けられている流量設定器は、下記の特許文献１及び２に記載されている酸素供給装置の流量設定ダイヤルと同様のものである。
特開２００２−１４３３０５号公報 特開２００２−１４３３０６号公報

しかしながら、従来の医療用酸素濃縮器においては、酸素流量の設定が使用者自身によってなされるために、『労作時』『安静時』『就寝時』のように１日の使用者の生活状態に最適とされる２つ以上の処方流量がある場合に、ダイヤルの設定位置や、実際に供給されている酸素ガスの流量を目視により確認するのを忘れて、誤った酸素ガス流量にて使用してしまうという状況が発生する可能性がある。
医療においては、このような状況が発生することは極めて問題であり、確実に医師の処方流量に応じた酸素ガスが供給される構造を有し、安全性に優れた医療用酸素濃縮器に対する要望がある。

本発明は、使用者が容易に流量変更できることによる誤操作などの問題を解決することができる医療用酸素濃縮器を提供することを課題とする。

従来の医療用酸素濃縮器における前述の問題点を解決し、上記課題を達成することが可能な本発明の医療用酸素濃縮器は、酸素よりも窒素を選択的に吸着し得る吸着剤を充填した少なくとも１個以上の吸着筒と、前記吸着筒に空気を供給するための空気圧縮機と、前記吸着筒での濃縮により得られた酸素を貯蓄するための製品ガスタンクを有し、前記製品ガスタンクからの酸素ガスが流量調節弁によって流量調節された後で酸素ガス出口から吐出される構造を有した圧力変動型の医療用酸素濃縮器であって、前記医療用酸素濃縮器には、前記製品ガスタンクと前記酸素ガス出口との間に並列に配置された２以上の流路が設けられており、各流路には、当該流路を流れる酸素ガスの流量を調整するための流量調節弁と、酸素ガスが流れる流路を選択するための開閉制御弁がそれぞれ設けられていること、及び、当該医療用酸素濃縮器に設けられた操作パネル上には、前記流路の数と同じ数の運転／流量設定スイッチが存在しており、各運転／流量設定スイッチを操作することによって対応する流路の開閉制御弁の開閉状態が個別に制御可能であり、いずれかの開閉制御弁だけが開状態となることで、開状態となった流路の前記流量調節弁にて予め設定された流量の酸素ガスが吐出される構造であることを特徴とする。

又、本発明は、上述の特徴を有した医療用酸素濃縮器において、前記流量調節弁又は前記開閉制御弁の上流側又は下流側流路、あるいは、前記流量調節弁と前記開閉制御弁との間の流路に、当該流路を流れる酸素ガスの流量を監視できるフロート式流量計又は電子式流量計が設けられていることを特徴とするものでもある。

又、本発明は、上述の特徴を有した医療用酸素濃縮器において、前記流量調節弁が、ニードルバルブ式流量調節弁、オリフィス式流量設定器又は定流量バルブのいずれかであることを特徴とするものである。
更に本発明は、上述の特徴を有した医療用酸素濃縮器において、前記開閉制御弁が、電磁弁又は空気作動弁であることを特徴とするものでもある。

又、本発明は、上述の特徴を有した医療用酸素濃縮器において、前記の運転／流量設定スイッチが、運転／停止の切り替え機能と、吐出される酸素ガスの流量切り替え機能の両方の機能を有していることを特徴とするものでもある。

本発明の医療用酸素濃縮器においては、操作パネル上に少なくとも２つ以上の運転／流量設定スイッチが設けられており、各スイッチによって開閉制御弁の開閉状態が個別に制御され、各流路に設けられた流量調整弁が、患者の状態に応じて医者から処方された酸素流量に予め流量設定されており、使用者が勝手に処方流量を調整したり変更することができないので、使用者は医者からの処方に応じて操作パネル上のいずれかのスイッチを選択する（一般的には押ボタンを押す）だけでよく、医師からの処方流量に応じて設定された流量以外の流量の酸素ガスが流れることはないので、ダイヤル操作による従来の装置に比べて安全性が高く、誤った流量の酸素ガスが患者に供給されるのを有効に防止できる。

以下、本発明の医療用酸素濃縮器の好ましい一例を図面に示し、本発明を説明する。
図１は、運転／流量設定スイッチとその各スイッチに対応した流量調節弁と、供給する酸素ガス流量を目視にて確認できるフロート式流量計を装備した、本発明の医療用酸素濃縮器の好ましい一例における外観を示す図である。
図２は、図１に例示した本発明の医療用酸素濃縮器における操作パネルの拡大図であり、図３は、流量設定部の拡大図である。
図４は、本発明の医療用酸素濃縮器の一例における系統図である。

本発明の医療用酸素濃縮器には、例えば図１に例示されるようにして、装置の上部前面側に操作パネル１が設けられ、前面部分に流量設定部２が設けられている。尚、図１の医療用酸素濃縮器においては、操作パネル１の左側部分には使用者に供給される酸素ガスを加湿するための加湿器が装備されており、装置の前面部分には、酸素ガスを製造する際の原料となる空気（外気）を装置内に取り込むための空気取り込み口（操作パネル１の下側にある部分）が設けられている。
本発明では、操作パネル１の部分に、使用者へ供給される酸素ガスの流量を選択するための、少なくとも２つ以上の運転／流量設定スイッチが存在しており、例えば図２の拡大図に示されるようにして、供給される酸素ガス流量に応じて、就寝時用スイッチ３、安静時用スイッチ４、労作時用スイッチ５を設けるのが一般的であるが、本発明はこれに限定されるものではない。
又、前記の各スイッチによって使用者へ供給される酸素ガス流量を予め調節しておくための流量設定部２については、例えば図３に示されるようにして、労作時の最適酸素ガス流量に調節するための労作時用流量調節弁７と、安静時の最適酸素ガス流量に調節するための安静時用流量調節弁８と、就寝時の最適酸素ガス流量に調節するための就寝時用流量調節弁９が設けられるが、更に必要に応じて第４の流量調節弁が設けられても良い。図３において符号６は、本発明の医療用酸素濃縮器内の酸素ガス流路を流れる実際の流量を示す酸素ガス流量計であり、使用者は、この酸素ガス流量計の値から、現在の酸素ガス供給量を知ることができる。符号１０は、一定以上の電流が流れた際の装置の故障や火災を防止するためのブレーカーである。

次に、本発明の医療用酸素濃縮器の内部構造を説明するために装置の系統図を図４に示して本発明を説明する。
図４に例示した本発明の医療用酸素濃縮器は、酸素よりも窒素を選択的に吸着し得る吸着剤を充填した２つの吸着筒と、該吸着筒の空気を供給するための空気圧縮機と、該吸着筒で濃縮した酸素を貯蓄するための製品ガスタンクを有しており、製品ガスタンク内に貯蓄された酸素ガスが流量調節弁によって流量調節された後で酸素ガス出口から吐出されるようになった圧力変動型の医療用酸素濃縮器であって、製品ガスタンクと酸素ガス出口との間には、並列に配置された３つの流路が設けられているが、この並列な流路の数は、必要とされる設定流量の数に応じて２以上であればよい。そして、このようにして設けられた各流路には、当該流路を流れる酸素ガスの流量を調整するための流量調節弁と、酸素ガスが流れる流路を選択するための開閉制御弁がそれぞれ設けられている。

本発明では、流量調節弁として、ニードルバルブ式流量調節弁、オリフィス式流量設定器又は定流量バルブが使用でき、定流量バルブとしては、例えば特開２００１−１８７１４５号公報に記載されているような、流出側に圧力変動が生じても予め設定された流量の酸素ガスを流し得る構造を有するもの、即ち、定流量バルブ内に、ダイヤフラムにて区切られた２つの室が存在し、製品ガスタンクからの一定圧力の酸素ガスが第１の室と第２の室に分岐して供給される流路が存在しており、当該流路における第１の室へ向かう分岐部にはマイクロバルブが設けられており、当該マイクロバルブの先端側に設けられたニードルを経て第２の室へ酸素ガスが流入するようになっており、前記ニードルによって第２の室へのガス流量が調整可能であり、第２の室の内部には、前記ダイヤフラムを支持するようにしてスプリング部材が設けられており、当該スプリング部材のバネ圧により第２の室の圧力が、第１の室の一定圧力と平衡を保ち、第２の室の内部に、上記スプリング部材の伸縮によって、第２の室の圧力が第１の室の圧力と平衡を保つようにガス吐出量を調整可能なバルブ部が設けられ、当該バルブ部の作用によって、ニードル前後の差圧が常に一定となる構造のものが好適である。
一方、本発明の医療用酸素濃縮器における開閉制御弁としては、電磁弁や空気作動弁が使用でき、市販品が利用できる。

そして、本発明の医療用酸素濃縮器にあっては、操作パネルの部分に、装置内に並列に形成された流路の数と同じ数の運転／流量設定スイッチが設けられており、各運転／流量設定スイッチを操作することによって対応する流路の開閉制御弁の開閉状態が個別に制御できるようになっている。本発明における運転／流量設定スイッチは、空気圧縮機の運転状態／停止状態を選択するための切り替え機能と、吐出される酸素ガスの流量を選択するための切り替え機能の両方の機能を有しているものであり、一般的には図２に示されるような押ボタンスイッチであるが、このような形態に限定されるものではない。但し、本発明の医療用酸素濃縮器は、装置の誤操作を防ぐために、複数のスイッチが同時に押された場合には全ての開閉制御弁が作動しない（開状態とならない）構造となっており、適正に運転／流量設定スイッチのどれか１つだけが押された状態の時に限って、押されたスイッチに対応した開閉制御弁だけが作動して開状態となり、他のスイッチに対応した開閉制御弁の閉状態が維持されて、処方どうりに設定された酸素ガス流量が供給される。本発明では、１つのスイッチだけが確実に押され、装置から酸素ガスが供給されている状態であることを示すために、押されたボタンだけが点灯する構造とすることが好ましい。

尚、図４に例示した本発明の医療用酸素濃縮器にあっては、開閉制御弁（電磁弁）の上流側に流量調節弁が設けられ、この流量調節弁の更に上流側に、使用者へ供給される実際の酸素ガス流量を示す流量計が設けられているが、本発明では、流量計の設置位置がこれに限定されるものではなく、流量調節弁の上流側又は下流側流路、又は、開閉制御弁の上流側又は下流側流路、あるいは、流量調節弁と開閉制御弁との間の流路のいずれであっても良い。本発明における流量計は、酸素ガスが流れる流路の酸素ガス流量を監視できるものであればよく、市販のフロート式流量計であっても電子式流量計であっても良い。

次に、本発明の医療用酸素濃縮器の実際の運転手順の具体例について説明する。
例えば、医師により予め、ある患者に対して「労作時の酸素供給量３．０Ｌ／分」、「安静時の酸素供給量１．５Ｌ／分」、「就寝時の酸素供給量１．０Ｌ／分」との処方がなされた場合、本発明の医療用酸素濃縮器を使用する患者宅などに設置する前か、設置する際に、図２の労作時用スイッチ５を押し、供給される酸素ガスの流量を図３の酸素ガス流量計６で確認しながら第３流量調節弁７にて処方流量の３．０Ｌ／分にあわせる。次に同じ手順で、図２の安静時用スイッチ４を押し、供給される酸素ガスの流量を図３の酸素ガス流量計６で確認しながら第２流量調節弁８にて処方流量の１．５Ｌ／分にあわせる。最後に、同じ手順で、図２の就寝時用スイッチ３を押し、供給される酸素ガスの流量を図３の酸素ガス流量計６で確認しながら第１流量調節弁９にて処方流量の１．０Ｌ／分にあわせる。
上記の設定を実施した後、使用者に本発明の医療用酸素濃縮器を引き渡し、１日の生活状況に応じて操作パネル上の各スイッチを操作してもらう。各スイッチには「労作」「安静」「就寝」の文字が大きく表示されており、本発明の医療用酸素濃縮器の場合、使用者は、装置が今どの状況に応じた酸素を供給しているかを容易にかつ明確に知ることができるので、流量設定ダイヤルにより酸素供給量が任意に変えられる従来の装置の場合のような、使用者が誤った酸素ガス流量で使用することが有効に防止され、使用者へは医者の処方どうりの流量の酸素ガスが安全に供給できる。

本発明の医療用酸素濃縮器の場合、操作パネル上にある２以上の運転／流量設定スイッチから、その場に応じたスイッチをいずれか選択して操作するだけで良く、簡単なボタン操作によって、病室や自宅で酸素ガス供給が必要とされる患者に対し、予め医者により処方された流量の酸素ガスを確実に供給することができ、医者の処方流量に応じて設定された流量以外の流量の酸素ガスが流れない構造であるので安全性が高く、有用である。

本発明の医療用酸素濃縮器に設けられる、運転／流量設定スイッチとその各スイッチに対応した流量調節弁と、供給する酸素ガス流量を目視にて確認できるフロート式流量計を装備した、本発明の医療用酸素濃縮器の好ましい一例における外観図である。 本発明の医療用酸素濃縮器における操作パネルの一例の拡大図である。 本発明の医療用酸素濃縮器における流量設定部の拡大図である。 本発明の医療用酸素濃縮器の一例における系統図である。

符号の説明

１ 操作パネル
２ 流量設定部
３ 就寝時用スイッチ
４ 安静時用スイッチ
５ 労作時用スイッチ
６ 酸素ガス流量計
７ 第３流量調節弁（労作時用）
８ 第２流量調節弁（安静時用）
９ 第１流量調節弁（就寝時用）
１０ ブレーカー

Claims (5)

1. 酸素よりも窒素を選択的に吸着し得る吸着剤を充填した少なくとも１個以上の吸着筒と、前記吸着筒に空気を供給するための空気圧縮機と、前記吸着筒での濃縮により得られた酸素を貯蓄するための製品ガスタンクを有し、前記製品ガスタンクからの酸素ガスが流量調節弁によって流量調節された後で酸素ガス出口から吐出される構造を有した圧力変動型の医療用酸素濃縮器において、前記医療用酸素濃縮器には、前記製品ガスタンクと前記酸素ガス出口との間に並列に配置された２以上の流路が設けられており、各流路には、当該流路を流れる酸素ガスの流量を調整するための流量調節弁と、酸素ガスが流れる流路を選択するための開閉制御弁がそれぞれ設けられていること、及び、当該医療用酸素濃縮器に設けられた操作パネル上には、前記流路の数と同じ数の運転／流量設定スイッチが存在しており、各運転／流量設定スイッチを操作することによって対応する流路の開閉制御弁の開閉状態が個別に制御可能であり、いずれかの開閉制御弁だけが開状態となることで、開状態となった流路の前記流量調節弁にて予め設定された流量の酸素ガスが吐出される構造であることを特徴とする医療用酸素濃縮器。
2. 前記流量調節弁又は前記開閉制御弁の上流側又は下流側流路、あるいは、前記流量調節弁と前記開閉制御弁との間の流路に、当該流路を流れる酸素ガスの流量を監視できるフロート式流量計又は電子式流量計が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の医療用酸素濃縮器。
3. 前記流量調節弁が、ニードルバルブ式流量調節弁、オリフィス式流量設定器又は定流量バルブのいずれかであることを特徴とする請求項１又は２に記載の医療用酸素濃縮器。
4. 前記開閉制御弁が、電磁弁又は空気作動弁であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の医療用酸素濃縮器。
5. 前記の運転／流量設定スイッチが、運転／停止の切り替え機能と、吐出される酸素ガスの流量切り替え機能の両方の機能を有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の医療用酸素濃縮器。

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