JP2502812Z - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、デマンドバルブ（呼吸に同期して吸気相の所望の期間だけ酸素富化
ガスを間歇的に吹送するバルブ）を有する酸素富化ガス供給路の改良に関するも
のである。 〔従来の技術〕 酸素吸入療法の用に供するガス供給路、殊に酸素富化ガス供給路において、呼
吸に同期して吸気相の所望の期間だけ酸素富化ガスを間歇的に吹送するデマンド
バルブを付設した酸素吸入治療の方法や装置が種々提起されている。（例えば特
開昭５９−８９７２号公報参照） また、空気を原料として空気中の酸素を選択的に分離し酸素富化ガスを生成す
る酸素濃縮器と組み合わせて、デマンドバルブ制御による呼吸同期式の間歇吹送 を行うものも開示されている。（例えば特開昭６１−１３１７５６号公報参照） このようなデマンドバルブ制御による間歇吹送を行うガス供給路の流量は間歇
吹送を実施することを前提に設定しているので、連続的な恒常流による吹送時の
流量に比較して多い場合もある。 従って何らかの理由、例えば呼吸が停止したときとか呼吸検出のセンサーの故
障等によりデマンドバルブによって呼吸に同期した間歇吹送制御を行わないか、
あるいは行えない場合であって、連続的な恒常流による吹送に切替った時の流量
も間歇吹送時に設定した流量のままになるという問題がある。 〔考案が解決しようとする課題〕 デマンドバルブによって呼吸の吸気相の期間だけ間歇吹送を行う酸素富化ガス
供給路において、酸素富化ガス消費流量の平均値は呼吸相比（呼気と吸気の時間
比）が１：１の場合で約１／２，同２：１の場合で約１／３になる。一般に人の
呼吸相比の多くは２：１に近いことが知られている。 従ってデマンドバルブにより呼吸の吸気相の期間だけ間歇吹送を行う酸素富化
ガス供給路においては、従来一般に行われていた連続的な恒常流による酸素富化
ガスの吹送に比較して、酸素吸入による同一医療効果を得るための酸素富化ガス
の消費量の多くは約１／３になるという特長がある。さらに酸素富化ガスの供給
源が圧力変動吸着法（以下、ＰＳＡ法ともいう）による酸素濃縮器の場合には同
器の規模（容積，重量，消費電力等）を小さくすることが可能となる。 一方、従来一般に行われていた連続的な恒常流による酸素富化ガスの吹送時と
同一の平均ガス消費量に設定すれば呼吸に同期した間歇吹送時の流量は約三倍に
することができ、小型の酸素濃縮器でより高い医療効果を必要とする重症患者に
も適用できる。 しかしながら何らかの理由、例えば呼吸が停止したために呼吸信号が得られな
い場合とかあるいは呼吸検知センサー等のデマンドバルブ制御系が故障した場合
にはデマンドバルブは開放として恒常流の吹送にする必要がある。また任意にデ
マンドバルブによる間歇吹送を中止して恒常流による吹送にする場合もある。 このような場合には、間歇吹送時のガス消費量に適合する流量値に設定した状 態のままの恒常流になるという問題がある。そして、ＰＳＡ法による酸素濃縮器
の場合には定格性能の３倍以上の酸素富化ガスを取出すことになるので酸素濃度
が急激に低下し、正常な酸素富化ガスの産出が困難となる。 このことは酸素富化ガスの節約にならないし特に酸素富化ガス供給源がＰＳＡ
法による酸素濃縮器の場合には吐出する生成酸素富化ガスの消費流量が適正な生
成酸素富化ガスの消費流量値より増加し、生成酸素富化ガスの酸素濃度が著しく
低下するという問題がある。 本考案はこのような問題点に鑑みなされたもので、デマンドバルブによる間歇
吹送時に設定した流量値とは別の流量値に自動的に設定するガス流量切替装置を
提供することを目的とする。 〔課題を解決する為の手段〕 前記の課題を解決するために、本考案では酸素富化ガス供給路の途中に、次の
ように構成したガス流量切替装置を付設するものである。 空気を原料として空気中の酸素を選択的に分離し酸素富化ガスを生成する圧力
変動吸着法による酸素濃縮器から吐出する酸素富化ガスを酸素吸入の用に供する
酸素富化ガス供給路であって、該酸素富化ガス供給路に付設して、呼吸に同期し
て吸気相の所望の期間だけ酸素富化ガスを所定の流量で間歇的に吹送するように
制御するデマンドバルブを有する酸素富化ガス供給路において、該デマンドバル
ブによる間歇的吹送制御を行わない場合には、該デマンドバルブの開閉動作の有
無をこの開閉動作を指示する信号により検出し、自動的に該酸素富化ガス供給路
の酸素富化ガスの流量を無励磁保持素子の３方電磁弁によって前記の所定の流量
とは異なる別の流量値の流路に切替える手段を有することを特徴とするデマンド
バルブ制御におけるガス流量切替装置を構成する。 〔作 用〕 本考案の一実施例を第１図を参照して説明する。 第１図の構成でガス供給源１によりカニューラ給気管６へ至る経路においては
カニューラの鼻孔開口部近くに設置されている呼吸相検出のセンサー７が検出し
た呼吸信号は信号線８によりデマンドバルブ５内にある電子回路により該デマン ドバルブ５を制御して呼吸に同期して酸素富化ガス供給路を開閉し、供給する酸
素富化ガスは流量設定弁４を経由し該流量設定弁４によって設定された流量によ
り間歇吹送のガスをカニューラ給気管６に供給するものである。この場合にはデ
マンドバルブ５を制御する信号は信号線９を経て切替弁制御器１０に至り、同切
替弁制御器１０からの指示により無励磁保持素子の３方電磁弁３のガス通気路は
ガス供給源１と流量設定弁４とが連通するようになっている。 一方、何らかの理由、例えば任意にデマンドバルブによる制御を中止して恒常
流としたり、呼吸が停止したために呼吸信号が得られないかあるいはデマンドバ
ルブを制御するセンサーの線の断線等があったときは、デマンドバルブ５に開閉
信号を送ることができない。すなわち一定時間（約１０〜２０秒）以上継続して
前記デマンドバルブ５を制御する信号がない場合には、切替弁制御器１０からの
指示により自動的に該無励磁保持素子の３方電磁弁３のガス通気路はガス供給源
１と流量設定弁４′とが連通し、この流量設定弁４′で設定する流量によりカニ
ューラ給気管６に酸素富化ガスを供給するものである。 この無励磁保持素子の３方電磁弁３の酸素富化ガス通気路のうち入口と連通し
た通気路以外の出口は閉塞する構造になっている。こうすることにより呼吸に同
期した間歇吹送時は流量設定弁４、連続吹送時には流量設定弁４′で流量を各々
別々に設定されたものに自動的に切替えることができ、より高効率の医療効果を
得ることができる。 ここで無励磁保持素子の３方電磁弁とは、１個の入口に対して２個の出口があ
り、この入口は２個の出口のうち、いずれか一方のみと連通する構造でそのいず
れか一方の出口の選択を電磁弁の駆動により行うもので、その電磁弁を駆動して
保持するときにはパルス状の短い電流をこの電磁弁に加えて駆動し、以後の保持
は永久磁石の吸引力により行い、その保持を解除する場合には逆極性のパルスを
加えて永久磁石の反発力により吸引保持を解除するものである。 〔実施例〕 以下、実施例により本考案を説明するがこの例示は勿論説明用のものであって
本考案の限定を意味するものではない。 第１図において、酸素富化ガス通気路を切替えるために無励磁保持素子の３方
電磁弁３を経由して通常、すなわちデマンドバルブ５により呼吸に同期して間歇
吹送を行う場合には供給する酸素富化ガスは流量設定弁４を経由し、該流量設定
弁４によって設定された流量により呼吸に同期した間歇吹送の酸素富化ガスをカ
ニューラ給気管６へ供給するものである。 一方、何らかの理由例えば任意にデマンドバルブによる間歇吹送を中止して恒
常流としたり、呼吸が停止したために呼吸信号が得られないか、あるいはデマン
ドバルブ５の制御系の故障等で呼吸に同期した間歇吹送を行わないか、あるいは
行えない場合にはデマンドバルブ５を開放とし、デマンドバルブ５を制御する信
号はなくなる。この状態で一定時間（約１０〜２０秒）以上継続して前記制御信
号がない場合には、自動的に切替弁制御器１０により無励磁保持素子の３方電磁
弁３の酸素富化ガス通気路はガス供給源１と流量設定弁４′とが連通し、この流
量設定弁４′で設定する流量によりカニューラ給気管６に酸素富化ガスを供給す
るものである。 なお、この無励磁保持素子の３方電磁弁３の通気路のうち、入口と連通して通
気路を構成する出口以外の出口は閉塞するような構造となっている。流量設定弁
４，４′の流量設定値は、本実施例ではそれぞれ半固定式としたが、固定式でも
良く、また可変式であっても良い。 該無励磁保持素子の３方電磁弁３は本実施例では前述のように３方電磁弁で構
成したが２方電磁弁を複数個組み合わせても同様に目的を達成することができる
。さらにこれらの電磁弁は無励磁保持素子の電磁弁でなくてもよく、通電保持素
子の電磁弁で構成することも可能である。またこれらの電磁弁に替えてボール弁
等によって任意に手動切替え式として切替弁制御器１０を省略することも可能で
ある。 また、デマンドバルブを連続吹送のときは閉とし、デマンドバルブに流量設定
弁４′と直列に二方弁を入れたものを並設し、この二方弁を開にしてもよい。 本実施例のセンサー７は、呼吸の温度差を検出する熱電対を使用したが、この
センサー７は呼気相と吸気相の変化を検出できるものであれば良いので本実施例 に限らず、例えば焦電センサーやサーミスター等の温度差を検出可能なもの、あ
るいは呼気と吸気の圧力変化を検出して電気信号が得られる圧力センサーであっ
ても良い。 〔効 果〕 本考案を実施することにより次のような効果がある。 デマンドバルブ制御による呼吸に同期した間歇吹送による酸素富化ガス供給路
の流量は連続的な恒常流による吹送時の流量に比較して多い値に設定しても平均
的な流量は少なくなるという利点がある反面、呼吸に同期した間歇吹送でなく、
連続的な恒常流となった場合には流量が適正な値に対して多くなり供給する酸素
富化ガスの節約にならないばかりか、ガス供給源がＰＳＡ法による酸素濃縮器の
場合には、吐出する生成酸素富化ガスの消費流量が適正値を超えて生成酸素ガス
の酸素濃度が著しく低下することになる。このような場合に、本考案を実施した
構成にあっては流量設定弁４の流路から流量設定弁４′の流路へ自動的に切替わ
るので、流量設定弁４′で恒常流に適した流量に設定することができ、ガス供給
源１から供給する酸素富化ガスの節約になり、さらにこのガス供給源１がＰＳＡ
法による酸素濃縮器である場合には、吐出する生成酸素富化ガスの消費流量を適
正に設定することができるので生成酸素富化ガスの酸素濃度も高い値に維持する
ことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本考案の１実施例を示すもので制御用電源の図示を省略した系統図
である。 図中の符号の意味は次の通りである。 １ ガス供給源 ２ 配管 ３ 無励磁保持素子の３方電磁弁 ４，４′ 流量設定弁 ５ デマンドバルブ ６ カニューラ給気管 ７ センサー ８，９ 信号線 １０ 切替弁制御器

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 （１）空気を原料として空気中の酸素を選択的に分離し酸素富化ガスを生成する
   圧力変動吸着法による酸素濃縮器から吐出する酸素富化ガスを酸素吸入の用に供
   する酸素富化ガス供給路であって、該酸素富化ガス供給路に付設して、呼吸に同
   期して吸気相の所望の期間だけ酸素富化ガスを所定の流量で間歇的に吹送するよ
   うに制御するデマンドバルブを有する酸素富化ガス供給路において、該デマンド
   バルブによる間歇的吹送制御を行わない場合には、該デマンドバルブの開閉動作
   の有無をこの開閉動作を指示する信号により検出し、自動的に該酸素富化ガス供
   給路の酸素富化ガスの流量を無励磁保持素子の３方電磁弁によって前記の所定の
   流量とは異なる別の流量値の流路に切替える手段を有することを特徴とするデマ
   ンドバルブ制御におけるガス流量切替装置。