JP3599137B2 - 人工呼吸器用加湿器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人工呼吸器用加湿器に関する。
【０００２】
【従来技術】
人工呼吸器用加湿器には、特開昭６２−２６０７６号公報に示すように、吸気通路内に、周壁として、水を通過させないで水蒸気のみを通過させる微孔保有壁を有する中空繊維を配設し、該中空繊維の一端部に水供給源を連通するものが開発されつつある。
このものにおいては、中空繊維の微孔保有壁を利用して、従来通り、加湿機能が確保できる一方、中空繊維の極めて細い性質を利用して、該中空繊維を径の小さい吸気通路にも配設することを可能とし、加湿器として、大きな容積室を不要とすることができることになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の加湿器として用いられる中空繊維は、細く、その直径が小さいことから、その中を水が流れにくいばかりか、閉塞し易い傾向にあり、さらには、破損し易い傾向がある。このため、中空繊維内全体に水が行き亘らず、所定の加湿機能が発揮されない虞れがある。
その一方、中空繊維自体を見ても、該中空繊維が細いことから、該中空繊維が正常か否かを判別することは容易ではない。
【０００４】
本発明は上記実情を鑑みてなされたもので、その目的は、中空繊維が正常か否かを簡単に判別することができる人工呼吸器用加湿器を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明にあっては、
吸気通路内に、周壁として、水を通過させないで水蒸気のみを通過させる微孔保有壁を有する中空繊維が配設され、
前記中空繊維の一端部に水供給源が連通され、
前記中空繊維の他端部に水位計が連通されている、
ことを特徴とする人工呼吸器用加湿器とした構成としてある。
【０００６】
請求項１の好ましい態様としては、請求項２〜４の記載の通りとなる。
【０００７】
請求項１の発明によれば、中空繊維の周壁としての微孔保有壁が、水を通過させないで水蒸気のみを通過させ、該微孔保有壁を通じての中空繊維内の水の消費がわずかであることから、中空繊維の周壁内をほぼ通常の水通路と同様に扱って、水供給源と水位計との間を連通管として取り扱うことができることになり、水位計の水の状態を視認することによって、中空繊維全体に亘って水が供給されているか否か、吸気通路に対して中空繊維から水蒸気の放出が適正に行われているか否か等を確認することができることになる。このため、中空繊維が正常か否かを簡単に判別することができることになる。
【０００８】
請求項２の発明によれば、水供給源及び水位計が透視可能とされ、水供給源と水位計とが並設されていることから、水供給源の水位と水位計の水位との比較により、より確実かつ容易に、中空繊維が正常か否かを判断できることになる。
【０００９】
請求項３の発明によれば、中空繊維の一端部と他端部とが、並設状態をもって、吸気通路外に突出するようにして該吸気通路の壁部に保持されることから、中空繊維を折畳配設して、所定の加湿性能を確保するための吸気通路の配設空間（延び方向長さ）を短縮できるだけでなく、水供給源、水位計に対する接続個所を１個所に集中させて、接続構造の簡素化、接続作業の効率化を図ることができることになる。
【００１０】
請求項４の発明によれば、中空繊維を、多数本用意して、接着剤により、水供給源、水位計に対するコネクタの一方が形成されることから、簡単に、部品点数の低減を図ることができることになる。
請求項５の発明によれば、滴下装置における滴下流の状態を検出することによって、水供給源側から中空繊維の一端部側への水の流量の変化を、わずかでも的確に把握することができることになる。このため、中空繊維が破断、破損することによって、中空繊維から水が漏れているか否かを正確に判別し、的確に対処できることになる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１において、１は、患者の肺に接続されるアダプタ（図示略）と吸気ガス供給源（図示略）とを接続する吸気通路で、この吸気通路１は、本実施例においては、複数の吸気管２をつないで構成され（図１においては、嵌合関係にある吸気管２ａと吸気管２ｂとを示す）、その複数の吸気管２内が構成する吸気通路１を吸気ガス３（吸気ガスの存在と、その流れ方向を矢印で示す）が、吸気ガス供給源からアダプタに向けて流れることになっている。
【００１２】
前記吸気通路１内には、図１、図２に示すように、中空繊維位置決めユニット４が配設されており、その中空繊維位置決めユニット４は、構成要素として、吸気通路１に配設される位置決め筒５と、吸気管２ａに対して保持する保持体６とを備えている。
【００１３】
上記位置決め筒５は、筒本体７と、フィン８とを有している。
筒本体７は、その筒本体７の一端部（図１中、左端部）が吸気管２ａ端部付近に位置されて吸気管２ａ内壁に近付くように湾曲される一方、その筒本体７の他端部側（図１中、右端部側）は吸気管端部２ａ付近から吸気管２ｂ内へと直線状に延ばされている。この筒本体７の周壁７ａには複数の孔７ｂが形成されており、その各孔７ｂは、筒本体７の内外を連通させている。
フィン８は、上記筒本体７の周壁７ａ外周面に突設されている。このフィン８は、図２に示すように、周回り方向に等間隔毎に配設され、その各フィン８は、筒本体７の直線状領域において軸心方向に延ばされている。この各フィン８の先端は、吸気管２ａ及び吸気管２ｂの各内周面に当接されており、これにより、筒本体７の大部分（直線状部分）は、その軸心が吸気通路１の軸心に一致されて、吸気通路１の径方向中央に位置決められることになっている。
【００１４】
上記保持体６は、図１に示すように、前記筒本体７の一端部に接続されており、その保持体６は、吸気管２ａ管壁に形成された嵌合孔９に気密に嵌合されている。この保持体６の内部には、２本の中空繊維挿通孔１０と、１本のヒ−タ線挿通孔１１が形成されており、その各挿通孔１０、１１は、吸気管２ａ外と筒本体７内とを連通している。
【００１５】
前記位置決め筒５（筒本体７）内には、図１、図２に示すように、複数本の中空繊維１２が配設されている。この各中空繊維１２は、周壁として、水を通過させないで水蒸気のみを通過させる微孔保有壁を有しており、その微孔保有壁内においては、水の流動が可能となっている。
本実施例においては、複数本の中空繊維１２は、端部を揃えて束ねられて、束状中空繊維１３を構成している。この束状中空繊維１３の一端部と他端部とは重なるように折り畳まれ、その束状中空繊維１３の一端部と他端部とが、上記保持体の中空繊維挿通孔１０にそれぞれ挿通されて、筒本体７内から吸気管２ａ外に延出される一方、折畳まれた束状中空繊維部分１３ａは、位置決め筒５の他端開口（図１中、右端開口）にまで至るように延ばされている。
【００１６】
前記束状中空繊維１３は、図３に示すように、その一端部において、各中空繊維１２が相互に接着されて、上流側コネクタの一方としてのコネクタ部１４を構成している（図３においては、簡略的に図示）。すなわち、本実施例においては、束状中空繊維１３の一端部は、接着剤１５（樹脂）により、その各中空繊維１２が相互に接着され、そのうち、保持体６から延出する部分の周囲には、所定形状のコネクタ部１４が形成されている。このコネクタ部１４は、中空繊維挿通孔１０を塞ぐようにして保持体６に固定されており、これにより、そのコネクタ部１４は、保持体６に常時保持されると共に、外部に対する吸気通路１の気密性を確保することになっている。
尚、上記コネクタ部１４を形成するに際して、接着剤１５が中空繊維の内部に入ることがあるが、そのような場合には、束状中空繊維１３の一端部が輪切りされて、新たな端面が形成される。
【００１７】
前記束状中空繊維１３の他端部は、各中空繊維１２が相互に接着されて、下流側コネクタの一方としてのコネクタ部１６を構成している（図３においては、簡略的に図示）。すなわち、束状中空繊維１３の他端部も、接着剤１５により、各中空繊維１２が相互に接着され、そのうち、保持体６から延出する部分の周囲に所定形状のコネクタ部１６が形成されている。このコネクタ部１６も、中空繊維挿通孔１０を塞ぐようにして保持体６に固定されており、これにより、コネクタ部１６は、保持体６に常時保持されると共に、外部に対する吸気通路１の気密性を確保することになっている。
【００１８】
前記コネクタ部１４（束状中空繊維１３の一端部）には、図１に示すように、水供給源としての水バック１７が水供給管１８を介して接続されている。この水バック１７は、所定量の水を収容しており、その収容水は、水バックが透明又は半透明とされて、外部から視認できることになっている。この水バック１７は、図外のポ−ルに釣り下げられて、その水バック１７内に収容される水に所定の位置ヘッドが与えられている一方、その水バック１７の下部に流出口１７ａが設けられ、その水バック１７の上部には、図示を略す大気連通孔が形成されている。
【００１９】
上記水供給管１８は、その一端部が前記水バック流出口１７ａに接続（例えば嵌合保持）されている一方、その他端部には、図３に示すように、上流側コネクタの他方としてのコネクタ部１９（簡略的に図示）が設けられており、そのコネクタ部１９は、前記コネクタ部１４にワンタッチで気密に嵌合できることになっている。
【００２０】
上記水供給管１８には、図１に示すように、流量計としての水滴下装置２０が介装されている。この水滴下装置２０は、水バック１７からの水を滴下状態をもって該水滴下装置２０内に流入させた後、束状中空繊維１３のコネクタ部１９側に流すもので、その水の滴下状態は外部から視認することができることになっている。
【００２１】
前記コネクタ部１６（束状中空繊維１３の他端部）には、図１に示すように、水位計２１が水供給管２２を介して接続されている。
水位計２１は、透明又は半透明とされて、図外の支持部材により、前記水バック１７に並設されており、水位計２１の水位と水バック１７の水位とが容易に比較できることになっている。
水供給管２２は、その一端部が水位計２１に接続されている一方、その他端部には、図３に示すように、下流側コネクタの他方としてのコネクタ部２３（簡略的に図示）が設けられており、そのコネクタ部２３は、前記コネクタ部１６にワンタッチで気密に嵌合できることになっている。
【００２２】
前記位置決め筒５（筒本体７）内には、図１、図２に示すように、ヒータ２４が配設されている。このヒータ２４は、該各中空繊維１２に沿うようにして延ばされている一方、その一端部は、気密状態をもって前記ヒ−タ線挿通孔１１を介して外部に延出されて、ヒータ調整装置２５に接続されている。このヒータ２４は、位置決め筒５内の各中空繊維１２を加熱して、該各中空繊維１２から吸気ガス３に水蒸気が放出させる機能を有しており、そのときの水蒸気の放出量は、中空繊維１２中の水蒸気圧と吸気通路１中の水蒸気圧との差に基づき、自動的に調整されることになる。但し、このヒ−タ２４によっては、吸気ガス温度は、所定温度以上、すなわち、患者にとって不都合な温度にはならないように設定されている。
【００２３】
図１中、符号Ｍは、モニタである。このモニタＭには、前記束状中空繊維１３の下流側において、吸気ガス３の温度及び湿度を検出する温度−湿度センサ２６からの信号、水滴下装置２０内における水の滴下を検出する滴下検知センサ２７からの信号が入力されており、モニタＭは、これらの信号の内容をモニタすることになっている。そして、モニタＭは、設定状態以外となると、警報手段２８（例えば警報ランプ、警報ブザ−）を作動させることになっている。
【００２４】
このような加湿器においては、上記各中空繊維１２からの水蒸気の放出に基づいて、吸気ガス３に対して加湿機能が発揮されるが、この加湿器においては、さらに、中空繊維１２の正常、異常状態をチェックするチェック機能を発揮する。具体的に説明すると、このチェック機能は、各中空繊維１２の周壁としての微孔保有壁が、水を通過させないで水蒸気のみを通過させ、各中空繊維１２内の水の消費がわずかであることにより、各中空繊維１２の周壁内をほぼ通常の水通路と同様に扱って、水バック１７と水位計２１との間を連通管として構成することとしたことに基づいている。
【００２５】
このため、水バック１７の流出口１７ａを水供給管１８に接続し、水バック１７から各中空繊維１２に対して水を供給し始めると、中空繊維１２が正常なときには（破損、閉塞していないとき）、水位計２１に水が現れて、その水位が水バック１７の水位と同じになり、その一方、中空繊維１２等が閉塞されたり、破損されたりしている等、中空繊維１２が異常状態であるときには、水位計２１に水が現れないことになる。
また、この加湿器の使用を開始した後においては、中空繊維１２が正常状態に維持されているときには、吸気通路１に対して水蒸気の放出が適正に行われていることから、水バック１７の水位と水位計２１の水位とが同じに保ちつつ極めてゆっくりと一定速度をもって下がることになり、中空繊維１２に異常状態が生じたときには、水バック１７の水位と水位計の水位とが相違したり、両者１７、２１の水位が、変化しなかったり、異常に速く下降したり等することになる。
【００２６】
したがって、上記加湿器においては、上述の水位計２１等の水の状態を視認することによって、中空繊維１２が正常か異常かを簡単に確認することができることになる。
【００２７】
しかも、本実施形態においては、上記内容に加えて、中空繊維１２の破断、破損に関して、その破断等に基づく中空繊維１２からの水の流出を、わずかであっても、滴下検知センサ２７により、水滴下装置２０での水の滴下状態の変化として（設定状態を満足するか否かにより）検出して、その状態をモニタＭ、警報手段２８により知らせることになっており、中空繊維１２の破断等（中空繊維１２からの水の流出）を、極めて精度良く把握できることになる。
【００２８】
また、束状中空繊維１３の一端部と他端部とが、並設状態をもって、吸気管２ａ外に突出するようにして該吸気管２ａの管壁に保持されることから、吸気通路１内において、該束状中空繊維１３を、折畳配設して、所定の加湿性能を確保するための吸気通路１の配設空間（延び方向長さ）を短縮できるだけでなく、水バック１７、水位計２１に対する接続個所を１個所に集中させて、接続構造の簡素化、接続作業の効率化を図ることができることになる。
【００２９】
さらに、束状中空繊維１３の一端部と他端部とに、接着剤１５を用いて、コネクタ部１４、１６をそれぞれ形成することから、簡単に、部品点数の低減を図ることができることになる。
【００３０】
以上実施例について説明したが、本発明にあっては、保持体６とコネクタ１４、１６とを接着剤１５（樹脂）により一体的に成形するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係る人工呼吸器用加湿器を示す全体構成図。
【図２】図１の吸気通路の通路断面を示す拡大断面図。
【図３】中空繊維の一端部及び他端部の接続を説明する説明図。
【符号の説明】
１ 吸気通路
２ａ 吸気管
１２ 中空繊維
１３ 束状中空繊維
１４ コネクタ部
１６ コネクタ部
１７ 水バック
２１ 水位計

Claims (5)

1. 吸気通路内に、周壁として、水を通過させないで水蒸気のみを通過させる微孔保有壁を有する中空繊維が配設され、
   前記中空繊維の一端部に水供給源が連通され、
   前記中空繊維の他端部に水位計が連通されている、
   ことを特徴とする人工呼吸器用加湿器。
2. 請求項１において、
   前記水供給源及び前記水位計が透視可能とされ、
   前記水供給源と前記水位計とが並設されている、
   ことを特徴とする人工呼吸器用加湿器。
3. 請求項２において、
   前記中空繊維の一端部と他端部とが、並設状態をもって、前記吸気通路外に突出するようにして該吸気通路の壁部に保持されている、
   ことを特徴とする人工呼吸器用加湿器。
4. 請求項３において、
   前記中空繊維として、多数本が備えられ、
   前記多数本の中空繊維の一端部が、接着剤をもって、束ねた状態で相互に接続されて、上流側コネクタの一方が形成され、
   前記多数本の中空繊維の他端部が、接着剤をもって、束ねた状態で相互に接続されて、下流側コネクタの一方が形成されている、
   ことを特徴とする人工呼吸器用加湿器。
5. 請求項１〜４のいずれかにおいて、
   前記水供給源と前記中空繊維の一端部との間に介装されて、該水供給源側から該中空繊維の一端部側に向けて滴下流を生じさせる滴下装置と、
   前記滴下装置の滴下流の状態を検出する滴下状態検出手段と、
   前記滴下状態検出手段からの信号に基づき、前記滴下装置の滴下流の状態を反映させる反映手段と、
   が備えられている、
   ことを特徴とする人工呼吸器用加湿器。

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