JP3986722B2

JP3986722B2 - Breathing gas supply device

Info

Publication number: JP3986722B2
Application number: JP2000021595A
Authority: JP
Inventors: 穣八木; 克彦岡田; 陽一吉田
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 2000-01-31
Filing date: 2000-01-31
Publication date: 2007-10-03
Anticipated expiration: 2020-01-31
Also published as: JP2001204821A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、酸素ボンベから酸素を呼吸器疾患患者に供給するの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う際に使用する酸素ボンベの交換時に、流量設定器とボンベ間に存在する酸素残圧を安全に開放することが出来る呼吸用気体供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
肺気腫、慢性気管支炎等の呼吸器系疾患の治療法として最も効果的なものの１つに酸素吸入療法があり、近年この療法のために酸素富化空気供給装置或いは酸素ボンベが使用されるようになってきた。病院や在宅で該吸入療法を行う場合には、酸素富化空気供給装置或いは大容量の固定式酸素ボンベが使用されるが、患者が通院など外出する場合には、携帯型の酸素ボンベが用いられる。
【０００３】
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に、小型軽量である必要があり、充填できる酸素容量を増やす為に、高圧酸素ガスが充填されている。また、患者が使用し得る時間を更に延長する為に、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デマンドレギュレーターを使用して酸素を節約する手段が用いられている。
【０００４】
かかる高圧酸素ボンベは流量設定器を介して、医師の患者に対する処方流量に設定した後、患者に連続流として、或いはデマンドレギュレーターを介して呼吸に同調して酸素が供給される。在宅で使用されるこれら酸素ボンベの交換は、当然使用者である患者、或いはその介護者が行うのが常である。酸素ボンベ容器の交換は、空になったボンベから流量設定器を取り外した後、充填済みの高圧酸素ボンベにその流量設定器を取付けるという動作で行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
通常、医療用の携帯酸素ボンベには１５ＭＰａ或いは２０ＭＰａといった高圧で酸素が充填されている。酸素ボンベの交換は、ボンベが空になった場合の他、ボンベの酸素残量（残圧）と外出時間中の使用量を概算比較して、外出時間中に酸素ボンベが空になる危険性がある場合などに行われている。ボンベに酸素残圧が残っている場合、ボンベ交換に際してボンベの容器弁バルブを閉め、流量設定器の目盛りをゼロにしている場合、或いはそれに繋がるデマンドレギュレーターがＯＦＦとなり、自動開閉弁が閉じている場合には、流量設定器内に残圧が残り、ボンベから流量設定器を取り外した際に、数百ｍｌの酸素が吹出す現象が生じる。
【０００６】
通常は単にシューという音が出るだけであるが、冬場などの乾燥状態で静電気が発生し易い状態においては、流量設定器の締付や取外しに伴うＯリングの変形により、Ｏリングが帯電・蓄電するので、何らかの可燃物が供給された場合には着火などの危険性が考えられる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、かかる課題を未然に防止することを目的とするものであり、より安全にボンベ交換が出来る呼吸用気体供給装置を提供するものである。かかる課題に対して本発明者は鋭意検討した結果、以下の呼吸用気体供給装置を見出した。
【０００８】
即ち本発明は、酸素ボンベ、ヨーク取付け式の流量設定手段を備え、使用者のカニューラに酸素を供給する呼吸用気体供給装置において、該酸素ボンベの容器弁と該流量設定手段の接続部にシール部材及びその外周に該シール部材保護用の導電性部材を備え、該導電性部材と該流量設定手段及び／又は該容器弁に電気的に接続する接続手段を備えることを特徴とする呼吸用気体供給装置を提供するものである。
【０００９】
また本発明は、かかる接続手段が該導電性部材と該流量設定手段の位置決めピンとを接続する手段であることを特徴とする呼吸用気体供給装置を提供するものである。
【００１０】
また本発明は、かかる導電性部材がその外周部に溝構造を有する金属リングであり、該接続手段が該溝構造及び該位置決めピン内側を繋ぐバネ状導線手段、或いは該導電性部材が該位置決めピンを収容する孔を備えた金属プレートであり、該孔部分と該位置決めピンを接続する手段を備えたことを特徴とする呼吸用気体供給装置を提供するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の呼吸用気体供給装置の好ましい態様例を図面を用いて説明する。本発明の呼吸用気体供給装置は、図１の概略図で示すように酸素ボンベ、流量設定手段を備え、使用者のカニューラに酸素を供給する装置である。医療用酸素ボンベに用いる流量設定手段は通常ヨーク締付け方式が用いられ、酸素ボンベの容器弁と流量設定手段の接続部分はＯリングを用いてシールする構造をとる。そして圧力及び締付けに対するＯリングの保護の為にＯリング周囲は金属リング等の導電性部材を備える。
【００１２】
従来の呼吸用気体供給装置のボンベ容器弁と流量設定手段の接続部分の構造は、図２に示すように流量設定器のレギュレータ突出部にＯリングをかませてシールを行い、圧力等に対してＯリングが破壊されるのを防止する為に金属リングでＯリングを保護する構造をしている。かかる装置においては、シール性を確保することを最優先にする余り、ヨーク締付けを行った際に、図３に示すようにＯリングが金属リングの両側にはみ出す構造となり、金属リングが容器弁及び流量設定器の何れにも接触せず、Ｏリング上に浮いた状態となっている。
【００１３】
この様な状態では、金属リングは電気的に絶縁される。呼吸用気体を使用する環境が、冬場などの乾燥した状態では、流量設定器の締付や取外しに伴うＯリングの変形により、Ｏリング自体が帯電する。一般的に使用されているＯリングは非導電性であり、発生した静電気はＯリング内に蓄電される。その静電気によって、絶縁された金属リングが誘電分極を生じ、金属リング自体も電位を持つ。したがって、金属リングが容器弁あるいは流量設定器に接近した場合、放電を生じる可能性がある。
【００１４】
本発明の呼吸用気体供給装置における酸素ボンベは、在宅酸素療法で用いられる酸素供給源としての酸素ボンベであり、高圧の酸素が充填されたボンベが用いられる。高圧酸素はそのままの圧力で使用されることはなく、一旦低圧に減圧した後に流量調整器を介して供給され、本発明の装置においては、減圧機構を有する流量設定器を使用する。医療用の酸素ボンベに使用する流量設定器では、かかる減圧機能部は、１〜２ｍｌの容積があり、この部分に残る酸素残圧がボンベ交換時のガス吹出しの原因となる。
【００１５】
かかる流量設定器は、ボンベを交換する際には、容器弁から取外して新たなボンベの容器弁への取付けが必要となる。容器弁からの取外しを行う際、流量設定器内がボンベ内圧と同圧になっている場合があり、ボンベが高圧である場合、残ガスが流量設定器内にある状態で流量設定器を容器弁から取外すと高圧の酸素が一瞬に吹き出すことになる。従って、かかる状態で可燃物が存在し、かつ静電気が放電した場合には、着火源となり得るおそれがある。
【００１６】
これに対して、本発明の呼吸用気体供給装置では、図４〜図７に示すようにヨーク締付けにより流量設定器と容器弁を接続した場合、金属等の導電性部材が、導電性である流量設定器の位置決めピンに接触する構造をとる。かかる構造をとる事によりＯリングの静電気によって生じる金属等の誘導電位を徐電する事が出来、放電の危険性が無くなる。
【００１７】
導電性部材の接続部位は除電の為に導電箇所であれば良く、容器弁及び／又は流量設定器に接続するのが好ましい。流量設定器がアルミ製の場合、表面が酸化アルミコーティング処理が施されていることがあり、電気が流れない場合がある。従って導電性部材は流量設定器本体表面に接続するよりも、ＪＩＳで規定されている流量設定器の位置決めピンに接続するのが好ましい。
【００１８】
本発明の実施態様例を図面を用いて更に詳細に説明する。
図４は本発明の呼吸用気体供給装置に使用する流量設定器の接続側の正面図及び側面図である。従来の金属リングに代えて図８に示すような形状の金属プレートを使用し流量設定器の位置決めピンに相当する箇所に孔を設ける。金属プレートの材質は真鍮やステンレスなど導電性部材であれば用いることができる。位置決めピンと接触することでＯリングの帯電によって生じる誘導電位を流量設定器側に流すことが出来る。
【００１９】
金属プレートの形状は、図８に示す形状の他、図９など各種用いることが出来る。また位置決めピンに接触させる方法の他、容器弁に接触させる形状を採用することも可能である。
【００２０】
本発明の呼吸用気体供給装置の別の態様例として、図６，７に示すような金属リングの周囲を巻きながら流量設定器の位置決めピンを固定する金属バネを用いることにより本発明の効果を簡易的に維持することが出来る。
【００２１】
かかる金属バネは、反発力があり且つ導電性であれば良く、ステンレス製のバネ鋼などを用いるのが好ましい。従来から使用しているＯリング保護部材である金属リングの外周部に溝を設け、そこに導線状の金属バネを固定し、バネの反発力で位置決めピンに接触させる。かかる方法により金属リングの生じた誘導電位を流量設定器側に流すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の呼吸用気体供給装置の実施態様例。
【図２】従来の流量設定器の接続部側正面図。
【図３】従来の酸素ボンベ容器弁と流量設定器の接続部断面図。
【図４】本発明の呼吸用気体供給装置の流量設定器の接続部側正面図、及び側面図。
【図５】本発明の呼吸用気体供給装置の流量設定器の接続部側正面図、及び側面図。
【図６】本発明の呼吸用気体供給装置の流量設定器の接続部側正面図、及び側面図。
【図７】本発明の呼吸用気体供給装置の流量設定器の接続部側正面図、及び側面図。
【図８】本発明の呼吸用気体供給装置の導電性部材の実施態様例。
【図９】本発明の呼吸用気体供給装置の導電性部材の実施態様例。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a respiratory gas supply device that supplies oxygen from an oxygen cylinder to a respiratory disease patient. More specifically, a breathing gas that can safely release the residual oxygen pressure that exists between the flow rate setting device and the cylinder when the oxygen cylinder used when a patient with chronic respiratory disease performs oxygen inhalation therapy is replaced. The present invention relates to a supply device.
[0002]
[Prior art]
One of the most effective treatments for respiratory diseases such as emphysema and chronic bronchitis is oxygen inhalation therapy. Recently, an oxygen-enriched air supply device or oxygen cylinder has been used for this therapy. It has become. When performing the inhalation therapy in a hospital or at home, an oxygen-enriched air supply device or a large-capacity fixed oxygen cylinder is used. However, when the patient goes out to the hospital, a portable oxygen cylinder is used. It is done.
[0003]
Since this is a cylinder carried by a patient with a respiratory disease, it needs to be small and light, and is filled with high-pressure oxygen gas in order to increase the oxygen capacity that can be filled. In addition, in order to further extend the time that can be used by the patient, a breathing sensor and an automatic open / close valve are built in, and oxygen is supplied only during the inspiratory time of the patient, and a demand regulator that stops the supply during the expiratory time is used. Means to save oxygen are used.
[0004]
Such a high pressure oxygen cylinder is set to a prescription flow rate for a doctor's patient via a flow rate setting device, and then oxygen is supplied to the patient as a continuous flow or in synchronization with breathing via a demand regulator. The exchange of these oxygen cylinders used at home is usually performed by the patient who is the user or the caregiver. Replacement of the oxygen cylinder container is performed by removing the flow rate setting device from the emptied cylinder and then attaching the flow rate setting device to the filled high-pressure oxygen cylinder.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Usually, a portable oxygen cylinder for medical use is filled with oxygen at a high pressure of 15 MPa or 20 MPa. When replacing the oxygen cylinder, in addition to the case where the cylinder is empty, the oxygen remaining amount (residual pressure) of the cylinder is roughly compared with the amount used during the outing time, and there is a risk that the oxygen cylinder will be empty during the outing time It is done when there is. When oxygen residual pressure remains in the cylinder, when the cylinder is replaced, the container valve of the cylinder is closed and the scale of the flow rate setting device is set to zero, or the demand regulator connected to it is turned off, and the automatic open / close valve is closed In some cases, residual pressure remains in the flow rate setting device, and when the flow rate setting device is removed from the cylinder, several hundred ml of oxygen is blown out.
[0006]
Normally, only a sound of a shoe comes out, but in a dry state such as winter, the O-ring is charged and charged by deformation of the O-ring due to tightening or removal of the flow rate setting device. Therefore, when some kind of combustible material is supplied, there is a risk of ignition.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
An object of the present invention is to prevent such a problem, and to provide a breathing gas supply device capable of replacing a cylinder more safely. As a result of intensive studies on the problem, the present inventors have found the following breathing gas supply device.
[0008]
That is, the present invention comprises an oxygen cylinder and yoke-mounted flow rate setting means, and in a breathing gas supply device for supplying oxygen to a user's cannula, a seal is provided at the connection between the container valve of the oxygen cylinder and the flow rate setting means. A breathing gas comprising: a member and a conductive member for protecting the seal member on an outer periphery thereof; and a connecting unit electrically connected to the conductive member and the flow rate setting unit and / or the container valve. A supply device is provided.
[0009]
The present invention also provides a breathing gas supply device, wherein the connecting means is means for connecting the conductive member and a positioning pin of the flow rate setting means.
[0010]
In the present invention, the conductive member is a metal ring having a groove structure on the outer peripheral portion thereof, and the connecting means is a spring-like conductor means for connecting the groove structure and the inside of the positioning pin, or the conductive member is the positioning member. It is a metal plate provided with a hole for accommodating a pin, and a breathing gas supply device characterized by comprising means for connecting the hole portion and the positioning pin.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A preferred embodiment of the breathing gas supply device of the present invention will be described with reference to the drawings. The breathing gas supply apparatus of the present invention is an apparatus that includes an oxygen cylinder and a flow rate setting means as shown in the schematic diagram of FIG. 1 and supplies oxygen to a user's cannula. The flow rate setting means used for the medical oxygen cylinder is usually a yoke tightening system, and the connection portion of the oxygen cylinder container valve and the flow rate setting means is sealed using an O-ring. In order to protect the O-ring against pressure and tightening, a conductive member such as a metal ring is provided around the O-ring.
[0012]
The structure of the connecting part between the cylinder container valve of the conventional breathing gas supply device and the flow rate setting means is sealed by inserting an O-ring on the regulator protruding part of the flow rate setting device as shown in FIG. In order to prevent the O-ring from being destroyed, the O-ring is protected by a metal ring. In such an apparatus, the priority is given to ensuring sealing performance, and when the yoke is tightened, the O-ring protrudes from both sides of the metal ring as shown in FIG. It does not contact any of the flow rate setting devices and is floating on the O-ring.
[0013]
In such a state, the metal ring is electrically insulated. When the environment in which the breathing gas is used is dry, such as in winter, the O-ring itself is charged due to deformation of the O-ring accompanying tightening or removal of the flow rate setting device. Generally used O-rings are non-conductive, and the generated static electricity is stored in the O-rings. The static electricity causes dielectric polarization in the insulated metal ring, and the metal ring itself has a potential. Therefore, when the metal ring approaches the container valve or the flow rate setting device, discharge may occur.
[0014]
The oxygen cylinder in the respiratory gas supply apparatus of the present invention is an oxygen cylinder as an oxygen supply source used in home oxygen therapy, and a cylinder filled with high-pressure oxygen is used. The high-pressure oxygen is not used as it is, but is once reduced in pressure to be supplied via a flow rate regulator. In the apparatus of the present invention, a flow rate setting device having a pressure-reducing mechanism is used. In a flow rate setting device used for a medical oxygen cylinder, the decompression function unit has a volume of 1 to 2 ml, and the residual oxygen pressure remaining in this part causes gas blowout when the cylinder is replaced.
[0015]
Such a flow rate setter needs to be removed from the container valve and attached to a new container valve when the cylinder is replaced. When removing from the container valve, the flow setter may be at the same pressure as the cylinder internal pressure.If the cylinder is at a high pressure, the flow setter is placed in the container with the remaining gas in the flow setter. When it is removed from the valve, high-pressure oxygen will blow out in an instant. Therefore, when combustible materials exist in such a state and static electricity is discharged, there is a possibility that it may become an ignition source.
[0016]
In contrast, in the breathing gas supply device of the present invention, when the flow rate setting device and the container valve are connected by fastening the yoke as shown in FIGS. 4 to 7, the conductive member such as metal is conductive. It is structured to contact the positioning pin of the flow rate setting device. By adopting such a structure, the induced potential of a metal or the like generated by the static electricity of the O-ring can be gradually reduced, and the risk of discharge is eliminated.
[0017]
The connection part of the conductive member may be a conductive part for static elimination, and is preferably connected to a container valve and / or a flow rate setting device. When the flow rate setting device is made of aluminum, the surface may be subjected to an aluminum oxide coating treatment, and electricity may not flow. Therefore, it is preferable to connect the conductive member to the positioning pin of the flow rate setting device defined by JIS, rather than to the surface of the flow rate setting device main body.
[0018]
Embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
FIG. 4 is a front view and a side view of the connection side of the flow rate setting device used in the breathing gas supply apparatus of the present invention. Instead of the conventional metal ring, a metal plate having a shape as shown in FIG. 8 is used, and a hole is provided at a position corresponding to the positioning pin of the flow rate setting device. The material of the metal plate can be any conductive member such as brass or stainless steel. An induced potential caused by charging of the O-ring can be caused to flow to the flow rate setting device side by contacting the positioning pin.
[0019]
The shape of the metal plate can be various as shown in FIG. 9 in addition to the shape shown in FIG. In addition to the method of contacting with the positioning pin, it is possible to adopt a shape of contacting with the container valve.
[0020]
As another example of the breathing gas supply device of the present invention, the effect of the present invention can be obtained by using a metal spring for fixing the positioning pin of the flow rate setting device while winding around the metal ring as shown in FIGS. It can be easily maintained.
[0021]
Such a metal spring may be repulsive and conductive, and it is preferable to use stainless spring steel or the like. A groove is provided in the outer peripheral portion of a metal ring that is an O-ring protection member that has been used conventionally, and a conductive metal spring is fixed to the groove and is brought into contact with the positioning pin by the repulsive force of the spring. By this method, it is possible to cause the induced potential generated by the metal ring to flow to the flow rate setting device side.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows an example of an embodiment of a breathing gas supply device of the present invention.
FIG. 2 is a front view of a connection portion side of a conventional flow rate setting device.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a connecting portion between a conventional oxygen cylinder container valve and a flow rate setting device.
FIGS. 4A and 4B are a connection part side front view and a side view of a flow rate setting device of the breathing gas supply device of the present invention. FIGS.
FIGS. 5A and 5B are a connection part side front view and a side view of a flow rate setting device of the breathing gas supply device of the present invention. FIGS.
FIGS. 6A and 6B are a connection part side front view and a side view of a flow rate setting device of the breathing gas supply device of the present invention. FIGS.
FIGS. 7A and 7B are a connection part side front view and a side view of a flow rate setting device of the breathing gas supply device of the present invention. FIGS.
FIG. 8 shows an example of an embodiment of the conductive member of the breathing gas supply device of the present invention.
FIG. 9 shows an embodiment example of the conductive member of the breathing gas supply apparatus of the present invention.

Claims

In a breathing gas supply device that includes an oxygen cylinder and a yoke-mounted flow rate setting means for supplying oxygen to a user's cannula, a seal member is provided at the connection between the container valve of the oxygen cylinder and the flow rate setting means, and an outer periphery thereof. A respiratory gas supply device comprising: a conductive member for protecting the seal member; and connecting means for electrically connecting the conductive member and a conductive positioning pin of the flow rate setting means.

2. The breathing gas according to claim 1, wherein the conductive member is a metal ring having a groove structure on an outer periphery thereof, and the connecting means is a spring-like conductor means for connecting the groove structure and the positioning pin. Feeding device.

2. The breathing gas supply apparatus according to claim 1, wherein the conductive member is a metal plate having a hole for receiving the positioning pin, and means for connecting the hole portion and the positioning pin.