JP4082822B2 - 調量装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば麻酔装置で使用される調量装置、または呼吸ガスのキャリアガス成分中の例えば麻酔薬蒸気のような液体蒸気の濃度を制御するベンチレータに関する。より具体的には、液体源から搬送される気化剤の、キャリアガス中における濃度の制御用調量装置であって、制御手段を有し、該制御手段は液体およびキャリアガスの一方または両方の源と接続され、前記液体および前記キャリアガスの一方または両方の供給を自動的に制御し、さらにガスチャネルを備える気化器を有する形式の調量装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液体麻酔剤を患者にガスとして投与するのが普通である。このことは、液体を気化し、気化した麻酔薬を患者にキャリアガスで搬送することにより行われる。麻酔剤の量が正確に制御されることが重要であり、このことは一般的には２つの手段のうちの１つによって行われる。すなわち、液体麻酔薬の備蓄容器を通るキャリアガスの流量を制御するか、または気化器に供給される液体麻酔薬の当量を制御するのである。第１の手段において装置動作にエラーが発生すると、比較的に高い当量が備蓄容器から取り出されてしまうことがある。別の安全手段が患者に対するインターフェースとして設けられていても、患者は不快を引き起こすような量、最悪の場合には有害であったり致命的であり得るような量に曝される危険性がある。
【０００３】
気化器に供給される液体麻酔薬の当量を制御するための公知の装置は、ＷＯ９２／１９３０３（BOC Group Plc）に記載されており、可変容積ポンプを有している。この可変容積ポンプは、供給される当量を定めるために制御手段の容積をステップモータを使用して変化させる。しかしこの装置は、ポンプとステップモータを高い機械精度で製造する必要があり、このことは装置コストの上昇と製造の困難性に結び付く。さらに間欠流、とりわけ低流量の形成は問題となる。なぜなら、このことはポンプのストローク長の大部分にわたって正確のポンプ容積の制御を必要とするからである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、ポンプ容積の変動を計量する必要のない調量装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この課題は本発明により冒頭に述べた調量装置において、流量計を有し、該流量計は前記ガスチャネル内の、気化のために供給される液体の流通経路に配置され、前記液体の流量に比例する出力信号を発生するように構成されており、
案内手段を有し、該案内手段は通流する前記液体のすべてを前記流量計に導き、
前記制御手段は前記出力信号を受信し、これに依存して当量の供給を制御するように構成して解決される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の装置では、気化すべき液体の流量が直接、流量計を使用して監視され、この流量計の出力が流量制御手段、例えば可変流量制限手段を動作させ、液体またはキャリアガスの一方または両方の供給を制御する。従ってポンプ室容積の変化を正確に検出および制御する必要性が無く、当量をオン／オフバルブ装置を使用して供給することができ、このオン／オフバルブ装置は、比較的簡単で安価であり、過度の圧迫がない。
【０００７】
さらに流量制御は容積制御よりも比較的に簡単に実行でき、供給は実際の液体流量から直接制御されるから、間欠的な当量を比較的簡単に達成することができる。
【０００８】
有利には流量計は圧力センサを有し、この圧力センサは流入液体により発生する圧力から流量測定を行うように構成されている。このようなセンサは、調量装置に存在するような比較的少量の流量を測定するのに、例えば抵抗型流量計よりも格段に適する。さらにこのような圧力センサは現在の技術を使用して簡単に製造され、液体流通路のどこにでも配置することができる。
【０００９】
有利には調量装置は、例えば毛細管のような案内手段を有し、これにより実質的に流通液体のすべてを流量計に導く。このことの利点はとりわけ低当量において、流量計からの信号が流通液体の総量の直接的尺度になるので有利である。さらに毛細管は、その構造故に実質的に層流をセンサに供給することができる。従って流量測定が正確があればあるほど、流量特性の予測も正確になる。
【００１０】
本発明の実施例を以下、図面に基づいて説明する。
【００１１】
【実施例】
図１では、液体源１からの液体麻酔薬がポンプ２を使用してポンピングされ、自動的に制御可能なオン／オフバルブを介して毛細管５の入口に搬送される。毛細管５はまた出口６を有し、この出口は気化器８のガスチャネル７に配置されている。ガスのシリンダ９もまたガスチャネル７に接続されており、流体を毛細管５の出口６を通して液体麻酔薬を搬送する。液体麻酔薬は次に、患者が呼吸する前にいわゆる“キャリアガス”に気化される。
【００１２】
圧力センサ形流量計１０もガスチャネル７内に配置されており、毛細管５の出口６の下流にある。これにより実質的に毛細管５からの液体流のすべてが流量計に上に入り、流量計１０の圧力センサによって、気化するの前に検知される。付加的に気化器はシンターフィルタ１１を、流量計１０の下流に有することができる。このフィルタは公知であり、多数の毛細管を経路に有しており（例えばフィルタ１１を形成する球体を密に実装することにより形成される）、その気化を促進する力を形成する。
【００１３】
制御手段はバルブ３とバルブ制御器１２を有しており、バルブ制御器１２は流量計１０と接続されている。流量計１０は信号を制御器１２に出力する。この信号は流量計１０により測定された液体麻酔薬の流量を表す。制御器１２は、適切にプログラムされたマイクロプロセッサ１３とタイマを有する。タイマはここではデジタルタイマとしてマイクロプロセッサに組み込まれている。タイマはバルブ３が開放されてから経過した時間を測定する。制御器１２は入力流量と経過時間とから、ガスチャネル７に搬送された液体の量を計算するように構成されている。制御器１２はさらにバルブを開閉するための制御信号を供給するように構成されており、これによりキャリアガスへの麻酔蒸気の濃度が制御され、所定の当量が搬送される場合にバルブ３を閉鎖する。所定の値は装置の製造時にマイクロプロセッサのメモリに固定値として記憶されるか、またはキーボードのようなユーザーインターフェース１４から可変値として入力される。
【００１４】
有利には流量計１０と毛細管５は、バルブ３と流量計１０との間の“デッドスペース”が最小になるように配置されている。流量計からの空間にある液体はバルブ３が閉鎖された後も連続的に供給され、従ってこれが最小当量となる。
【００１５】
上記の実施例以外に、流量計の出力に依存して制御されるバルブをキャリアガス供給部の近傍に配置することも考えられる。また例えば液体流の制御を、測定された液体流に依存して気化される液体を供給するポンプの動作を制御することによって行うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例のブロック回路図である。
【符号の説明】
１ 液体源
２ ポンプ
３ オン／オフバルブ
４ 入口
５ 毛細管
６ 出口
７ ガスチャネル

Claims (7)

1. 液体源（１）から搬送される気化剤の、キャリアガス中における濃度の制御用調量装置であって、
   制御手段（３，１２）を有し、該制御手段は液体（１）およびキャリアガス（９）の一方または両方の源と接続され、前記液体および前記キャリアガスの一方または両方の供給を自動的に制御し、
   さらにガスチャネル（７）を備える気化器（８）を有する形式の調量装置において、
   流量計（１０）を有し、該流量計は前記ガスチャネル（７）内にあって、気化のために供給される液体の流通経路に配置され、前記液体の流量に比例する出力信号を発生するように構成されており、
   案内手段を有し、該案内手段は通流する前記液体のすべてを前記流量計（１０）に導き、
   前記制御手段（３，１２）は前記出力信号を受信し、これに依存して当量の供給を制御するように構成されている、
   ことを特徴とする調量装置。
2. 前記制御手段は可変流量制限手段（３）を有し、該制限手段は前記出力信号に依存して気化のための液体の供給を変化する、請求項１記載の調量装置。
3. 前記案内手段は液体流の流量計（１０）に至る流通経路を形成するように配置されており、実質的に液体のすべてが流量計（１０）の検知表面に流入する、請求項１または２記載の調量装置。
4. 前記案内手段は毛細管（５）を有し、
   該毛細管は前記制御手段（３，１２）に接続され、これを通る液体流量が制御され、
   前記毛細管は、前記液体源と連通した入口（４）と、前記気化器（８）と連通した出口（６）とを有する、請求項１から３までのいずれか１項記載の調量装置。
5. 前記流量計（１０）は、前記毛細管（５）の前記出口（６）近傍に配置されている、請求項４記載の調量装置。
6. 前記流量計（１０）は圧力センサを有し、流通する液体によって該圧力センサに及ぼされる圧力から液体流量を検出するように構成されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の調量装置。
7. 前記制御手段（３，１２）は、液体の供給のみを制御するように構成されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の調量装置。

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