JP3021185U - 医療用空気合成装置 - Google Patents

医療用空気合成装置

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JP3021185U
JP3021185U JP1995007961U JP796195U JP3021185U JP 3021185 U JP3021185 U JP 3021185U JP 1995007961 U JP1995007961 U JP 1995007961U JP 796195 U JP796195 U JP 796195U JP 3021185 U JP3021185 U JP 3021185U
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gas flow
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nitrogen
oxygen
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洋二郎 平
孝夫 八木
隆祥 高田
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Iwatani Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 どのような状況下においても、安定した合成
空気を供給することのできる空気合成装置を提供する。 【解決手段】 液体窒素の気化ガスと液体酸素の気化ガ
スとを混合して医療用の合成空気を生成するに当たり、
混合器(25)に接続されている窒素ガス流通路(23)と酸素
ガス流通路(24)とにそれぞれ自動圧力調整弁(27)(30)、
流量調整用ニードル弁(28)(31)、流量計(29)(32)を配置
する。混合器(25)から導出した混合ガス流通路(26)に圧
力調整弁(33)、流路開閉弁(34)を配置する。窒素ガス流
通路(23)での自動圧力調整弁(27)と流量調整用ニードル
弁(28)との間の容積と酸素ガス流通路(24)での自動圧力
調整弁(30)と流量調整用ニードル弁(31)との間の容積と
を４対１の割合に設定する。自動圧力調整弁(27)(30)と
流路開閉弁(34)とを窒素ガス流通路(23)の最上流側から
導出した計装用窒素ガスで開弁量の調整を行う。

Description

【考案の詳細な説明】
【０００１】
【考案の属する分野】
本考案は、医療機関で人工呼吸器や生命維持装置に供給される医療用空気の供 給装置に関し、特に、空気の合成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
医療機関で人工呼吸器等には圧縮空気を調圧して供給することが一般的行われ ているが、圧縮空気の場合、圧縮空気中の水分が呼吸器等の精密機械の誤動作の 原因になることがあつた。また、大気を原料として圧縮していることから、窒素 酸化物等の大気汚染物質も圧縮供給されることや、圧縮機(コンプレッサー)で発 生される油分や塵埃等の混入するおそれが考えられることから、付帯設備として フィルターや空気清浄器等を必要としその設備が複雑化するだけでなく、日常点 検及び定期修理等のメンテナンスや管理が面倒であるという問題があった。 そこで近年、液体窒素と液体酸素とを混合して合成空気を生成し、この生成し た合成空気を人工呼吸器等に供給するものも提案されている。
【０００３】
【考案が解決しようとする課題】
従来の液体窒素と液体酸素とを混合する医療用空気の合成装置では、原料窒素 ガス供給系や原料酸素供給系に配置した弁類の開閉制御等を電力を使用した制御 系で行うようにしていたことから、停電時等に自家発電装置が定常状態に達する まで間に合成空気の配合率等に誤差が生じる虞れがあった。
【０００４】 また、通常の通電状態においても、電気制御系が安定するまでに時間がかかる うえ、酸素−窒素混合装置は合成空気の消費量に応じて運転−停止作動を繰り返 す。このため運転の立ち上がり時に混合組成に乱れを生じるという問題があった 。 本考案は、このような点に着目して、どのような状況下においても、安定した 合成空気を供給することのできる空気合成装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本考案は、混合装置を窒素供給路に連通接続す る窒素ガス流通路と、酸素供給路に連通接続する酸素ガス流通路と、両ガス流通 路に接続する混合器と、混合器から導出されて合成空気導出路に連通接続される 混合ガス流通路と、前記窒素ガス流通路に流れ方向上流側から順に配置された自 動圧力調整弁、流量調整用ニードル弁、流量計と、前記酸素ガス流通路に流れ方 向上流側から順に配置された自動圧力調整弁、流量調整用ニードル弁、流量計と 、前記混合ガス流通路に流れ方向上流側から順に配置した圧力調整弁、流路開閉 弁とで構成し、窒素ガス流通路での圧力調整弁と流量調整用ニードル弁との間の 容積と酸素ガス流通路での圧力調整弁と流量調整用ニードル弁との間の容積とを ４対１の割合に設定し、窒素ガス流通路及び酸素ガス流通路にそれぞれ配置され ている自動圧力調整弁と混合ガス流通路に配置した流路開閉弁とを窒素ガス流通 路の最上流側から導出した計装用窒素ガスで開弁量の調整を行うように構成した ことを特徴としている。
【０００６】
【作用】
本考案は、混合装置内での窒素ガス流通路及び酸素ガス流通路での流量計への 流入ガス量をニードル弁で調整するようにしてあるから、圧力差が小さくても確 実に流量調整することができる。また、窒素流通路内を流れる窒素ガスの一部を 取り出して計装用ガスとし、混合装置内での駆動部及び制御部を計装用窒素ガス で作動させるようにしていることから、停電時にでも安定した合成空気を生成す ることができる。さらに、制御混合空気の圧力調整弁と流量調整用ニードル弁と の間の容積と酸素ガス流通路での圧力調整弁と流量調整用ニードル弁との間の容 積とを４対１の割合に設定していることから、空気合成時に初期の段階から安定 した混合率で合成空気を製造することができる。
【０００７】
【考案の実施形態】
図面は本考案の実施例を示し、図１は医療用空気合成装置の全体フロー図、図 ２は混合装置内でのフロー図である。 この医療用空気合成装置は、液体窒素を貯蔵する液体窒素貯蔵槽(１)と、液体 酸素を貯蔵する液体酸素貯蔵槽(２)と、液体窒素貯蔵槽(１)から導出した窒素供 給路(３)及び液体酸素貯蔵槽(２)から導出した酸素供給路(４)を接続する混合装 置(５)と、混合装置(５)で生成した混合ガスを送出する合成空気導出路(６)及び 混合ガスを貯蔵するバッファタンク(７)とで構成してある。
【０００８】 窒素供給路(３)には窒素蒸発器(８)が配置してあり、酸素供給路(４)には緊急 遮断弁(９)と酸素蒸発器(10)が順に配置してある。なお、窒素蒸発器(８)及び酸 素蒸発器(10)はぞれぞれ２基づつ設けてあり、窒素蒸発器(８)同士及び酸素蒸発 器(10)同士は並列に配置してある。また、液体窒素貯蔵槽(１)及び液体酸素貯蔵 槽(２)には、導出した液化ガスを気化させる気化器(11)と自立式圧力調整弁(12) とで構成した加圧ライン(13)が設けてある。
【０００９】 そして、液体窒素貯蔵槽(１)と液体酸素貯蔵槽(２)にはそれぞれローリー受入 れライン(14)(15)が接続されており、窒素供給路(３)における窒素蒸発器(８)の 入口側部分及び酸素供給路(４)における酸素蒸発器(10)の入口側部分にもそれぞ れローリ受入れライン(16)(17)が接続されている。また、各蒸発器(８)(10)と混 合装置(５)との間の窒素供給路(３)と酸素供給路(４)からそれぞれ個別ガス取り 出し路(18)(19)が分岐導出してある。なお、混合装置(５)も２基並列に設けてあ る。
【００１０】 バッファタンク(７)から導出した合成空気供給路(20)は圧力調整機構(21)、フ ィルタ(22)を介して、図示を省略した医療機関の建物内に配管した空気供給管に 連通接続してある。
【００１１】 混合装置(５)は、図２に示すように、窒素供給路(３)に連通接続する窒素ガス 流通路(23)と、酸素供給路(４)に連通接続する酸素ガス流通路(24)と、両ガス流 通路(23)(24)に接続する混合器(25)と、混合器(25)から導出されて合成空気導出 路(６)に連通接続される混合ガス流通路(26)と、前記窒素ガス流通路(23)に流れ 方向上流側から順に配置された自動圧力調整弁(27)、流量調整用ニードル弁(28) 、流量計(29)と、前記酸素ガス流通路(24)に流れ方向上流側から順に配置された 自動圧力調整弁(30)、流量調整用ニードル弁(31)、流量計(32)と、前記混合ガス 流通路(26)に流れ方向上流側から順に配置した一次圧力調整弁(33)、流路開閉弁 (34)とで構成してある。
【００１２】 なお、窒素ガス流通路(23)に配置した流量調整用ニードル弁(28)は並列に２つ 配置してあり、一方を主流量調整用に、他方を流量微調整用に使用している。ま た、酸素ガス流通路(24)に配置した流量調整用ニードル弁(31)も並列に２つ配置 してあり、一方を主流量調整用に、他方を流量微調整用に使用している。そして 、この各流量調整用ニードル弁(28)(31)は流量計及び酸素濃度計からの指示で各 流量を一定に維持するように開閉制御される。
【００１３】 混合ガス流通路(26)には位置した一次圧力調整弁(33)はその上流側の圧力を一 定にすることにより、流量調整用ニードル弁(28)(31)の上流、下流側の差圧を一 定に維持しており、流路開閉弁(34)は並列に配置した混合装置(５)を一定時間毎 に切り替え運転するとともに、運転中の混合装置(５)からのガス濃度が許容範囲 を超えたときに、他の混合装置(５)を使用するように開閉作動するために装着し てある。
【００１４】 そしてこの混合装置(５)では、窒素ガス流通路(23)での圧力調整弁(27)と流量 調整用ニードル弁(28)との間の容積と酸素ガス流通路(24)での圧力調整弁(30)と 流量調整用ニードル弁(31)との間の容積とを配管径や配管長を調整してその容積 比が４対１の割合となるように設定してある。
【００１５】 窒素ガス流通路(23)及び酸素ガス流通路(24)にそれぞれ配置されている自動圧 力調整弁(27)(30)は、自動圧力調整弁(27)(30)と流量調整用ニードル弁(28)(31) との間に配置した圧力指示調節計(35)(36)の作動で計装用流体を自動圧力調整弁 (27)(30)に供給して開弁量を調整するようにしてある。また、混合ガス流通路(2 6)に配置した流路開閉弁(34)も計装用流体で開閉制御するようにしてある。そし て、この計装用流体として、窒素ガス流通路(23)の最上流側から導出した窒素ガ スを使用している。そして、この流路開閉弁(34)はバッファタンク(７)に供給さ れる合成空気の酸素濃度を検出する酸素濃度計(37)の検出濃度信号に基づく制御 装置(38)からの制御信号で開閉弁調整するようにしてある。
【００１６】 また、窒素ガス流通路(23)及び酸素ガス流通路(24)にそれぞれ配置されている 自動圧力調整弁(27)(30)は、窒素ガス流通路(23)及び酸素ガス流通路(24)よりの 窒素圧力及び酸素圧力をそれぞれ均圧して一定に保つためにバッファタンク(７) 内の圧力に基づき開閉作動されるようになっている。
【００１７】 図３は混合装置(５)の変形例を示し、これは、窒素ガス流通路(23)及び酸素ガ ス流通路(24)にそれぞれ配置されている自動圧力調整弁(27)(30)と、流量調整用 ニードル弁(28)(31)との間にガス圧駆動型の開閉弁(39)(40)をそれぞれ介装した もので、この場合、自動圧力調整弁(27)(30)には圧力指示調節計(34)(35)を介し て計装用の窒素ガスが供給され、ガス圧駆動型開閉弁(39)(40)にはバッファタン ク内の合成空気圧に応じて開閉制御されるようになっている。このガス圧駆動型 開閉弁(39)(40)はバツファタンク圧力が下限値になった際、自動圧力調整弁(27) (30)が開となるが、このとき自動圧力調整弁の上流側の圧力が流量調整用ニード ル弁(28)(31)に直接作用することを防止している。
【００１８】
【考案の効果】
本考案では、混合装置内での窒素ガス流通路及び酸素ガス流通路での流量計へ の流入ガス量をニードル弁で調整するようにしていることから、圧力差が小さく ても確実に流量調整することができる。また、窒素流通路内を流れる窒素ガスの 一部を取り出して計装用ガスとし、混合装置内での駆動部及び制御部を計装用窒 素ガスで作動させるようにしていることから、停電時にでも安定した合成空気を 生成することができる。さらに、制御混合空気の圧力調整弁と流量調整用ニード ル弁との間の容積と酸素ガス流通路での圧力調整弁と流量調整用ニードル弁との 間の容積とを４対１の割合に設定していることから、空気合成時に初期の段階か ら安定した混合率で合成空気を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】医療用空気合成装置の全体系統図である。
【図２】混合装置内での系統図である。
【図３】別実施例での混合装置内の系統図である。
【符号の説明】
１…液体窒素貯蔵槽、２…液体酸素貯蔵槽、３…窒素供
給路、４…酸素供給路、５…混合装置、６…合成空気導
出路、７…バッファタンク、８…窒素蒸発器、10…酸素
蒸発器、20…合成空気供給路、23…窒素ガス流通路、24
…酸素ガス流通路、25…混合器、26…混合ガス流通路、
27…自動圧力調整弁、28…流量調整用ニードル弁、29…
流量計、30…自動圧力調整弁、31…流量調整用ニードル
弁、32…流量計、33…圧力調整弁、34…流路開閉弁。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項１】 液体窒素貯蔵槽(１)から導出した窒素供
    給路(３)を混合装置(５)に窒素蒸発器(８)を介して接続
    するとともに、液体酸素貯蔵槽(２)から導出した酸素供
    給路(４)を前述の混合装置(５)に酸素蒸発器(10)を介し
    て接続し、該混合装置(５)から導出した合成空気導出路
    (６)にバッファタンク(７)を配置し、バッファタンク
    (７)から導出した合成空気供給路(20)を建物内の空気供
    給管に接続してなる医療用空気合成装置において、 混合装置(５)を窒素供給路(３)に連通接続する窒素ガス
    流通路(23)と、酸素供給路(４)に連通接続する酸素ガス
    流通路(24)と、両ガス流通路(23)(24)に接続する混合器
    (25)と、混合器(25)から導出されて合成空気導出路(６)
    に連通接続される混合ガス流通路(26)と、前記窒素ガス
    流通路(23)に流れ方向上流側から順に配置された自動圧
    力調整弁(27)、流量調整用ニードル弁(28)、流量計(29)
    と、前記酸素ガス流通路(24)に流れ方向上流側から順に
    配置された自動圧力調整弁(30)、流量調整用ニードル弁
    (31)、流量計(32)と、前記混合ガス流通路(26)に流れ方
    向上流側から順に配置した圧力調整弁(33)、流路開閉弁
    (34)とで構成し、窒素ガス流通路(23)での自動圧力調整
    弁(27)と流量調整用ニードル弁(28)との間の容積と酸素
    ガス流通路(24)での自動圧力調整弁(30)と流量調整用ニ
    ードル弁(31)との間の容積とを４対１の割合に設定し、
    窒素ガス流通路(23)及び酸素ガス流通路(24)にそれぞれ
    配置されている自動圧力調整弁(27)(30)と混合ガス流通
    路(26)に配置した流路開閉弁(34)とを窒素ガス流通路(2
    3)の最上流側から導出した計装用窒素ガスで開弁量の調
    整を行うように構成したことを特徴とする医療用空気合
    成装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0616658U (ja) * 1992-08-08 1994-03-04 日本電子ロック株式会社 ハンドル錠
JP2015182025A (ja) * 2014-03-25 2015-10-22 富士フイルム株式会社 塗布層の硬化方法及び硬化装置並びにその硬化方法を用いた積層フィルムの製造方法
JP2020165659A (ja) * 2019-03-28 2020-10-08 住友重機械工業株式会社 ターゲット装置

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