JP6273420B2 - 呼気弁及び呼吸補助装置 - Google Patents
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Description
11 供給源
12 吸気流路
13 呼気流路
14 気圧計
15 呼気弁
16 制御ユニット
17 流量計(呼気測定計)
22 ダイヤフラム
23 バックチャンバ
24 気圧計(バックチャンバ側気圧計)
25,51,61 ポンプユニット
27 送気用マイクロポンプ
28 排気用マイクロポンプ
29 送気用吸入口
30 送気用吐出口
31 排気用吸入口
32 排気用吐出口
44 ポンプ制御部(開放力算出手段)
52,62,100 マイクロポンプ
53 切替え機構
54,107 吸入口
55,108 吐出口
Claims (8)
- 呼気を大気に導く呼気流路の出口を開閉するダイヤフラムと、
前記ダイヤフラムにおける前記呼気流路の反対側に設けられて、該ダイヤフラムと共に空間を形成するバックチャンバと、
前記バックチャンバの周囲に設けられ、該バックチャンバに対する送排気を行って該バックチャンバ内の気圧を調節するポンプユニットと、
前記ポンプユニットによる前記バックチャンバ内の気圧を制御する制御ユニットと、を備え
吸気中における前記呼気流路内の気圧を測定する気圧計と、
吸気中における前記呼気流路内の気圧によって該呼気流路側から前記ダイヤフラムに作用する開放力を、呼吸動作に連動して算出する開放力算出手段と、
吸気中における前記バックチャンバ内の気圧を測定し、その測定結果を信号にして前記制御ユニットに出力するバックチャンバ側気圧計と、を備え、
前記制御ユニットは、
吸気中において、前記バックチャンバ側気圧計による前記測定結果を用いて、前記バックチャンバ内の気圧によって該バックチャンバ側から前記ダイヤフラムに作用する閉鎖力を算出すると共に、該閉鎖力が前記開放力に略一致するように前記バックチャンバ内の気圧を制御することを特徴とする、
呼気弁。 - 呼気の流れを測定し、その測定結果を信号にして前記制御ユニットに出力する呼気測定計を備え、
前記制御ユニットは、
前記呼気測定計の測定結果が、予め設定されている流量又は流速を超える呼気を示す場合に、前記閉鎖力が前記開放力に略一致するように前記ポンプユニットを制御するのではなく、前記閉鎖力を弱めて該閉鎖力が前記開放力を下回るように前記マイクロポンプを制御することを特徴とする、
請求項1に記載の呼気弁。 - 前記ポンプユニットは、
前記バックチャンバに対する送気を行う送気用マイクロポンプと、
前記バックチャンバに対する排気を行う排気用マイクロポンプと、を備えることを特徴とする、
請求項1〜2のいずれかに記載の呼気弁。 - 前記送気用マイクロポンプは、気体を前記バックチャンバ外から吸入する送気用吸入口と、前記バックチャンバに直結されて前記送気用吸入口から吸入した気体を該バックチャンバ内に吐出する送気用吐出口と、を備え、
前記排気用マイクロポンプは、前記バックチャンバに直結されて該バックチャンバ内から気体を直接吸入する排気用吸入口と、前記排気用吸入口から吸入した気体を前記バックチャンバ外に吐出する排気用吐出口と、を備えることを特徴とする、
請求項3に記載の呼気弁。 - 前記制御ユニットは、前記送気用マイクロポンプ及び前記排気用マイクロポンプの双方を同時に動作させておき、前記送気用マイクロポンプ及び前記排気用マイクロポンプの一方の動作を停止させることで、前記バックチャンバ内の気圧を制御することを特徴とする、
請求項3又は4に記載の呼気弁。 - 前記ポンプユニットはマイクロポンプを有しており、
前記マイクロポンプは、
気体を吸入する吸入口、及び該吸入口から吸入した気体を吐出する吐出口、を有してなり、該吸入口及び該吐出口の一方が選択的に前記バックチャンバに接続されるものであり、
前記吸入口及び前記吐出口の前記バックチャンバとの接続関係を切り替えて、該バックチャンバに対する送排気を選択的に行わせる切替え機構と共に、ポンプユニットを構成することを特徴とする、
請求項1〜2のいずれかに記載の呼気弁。 - 前記切替え機構は、前記マイクロポンプの姿勢を、前記吸入口を前記バックチャンバに直結させて該マイクロポンプが該バックチャンバに対する排気を行う排気姿勢と、前記吐出口を前記バックチャンバに直結させて該マイクロポンプが該バックチャンバに対する送気を行う送気姿勢と、で切り替えることを特徴とする、
請求項6に記載の呼気弁。 - 吸気となる気体を供給源から生物に導く吸気流路と、
前記生物の呼気を大気に導く呼気流路と、
前記呼気流路内の気体を大気に放出して該呼気流路内の気圧を調節する請求項1〜7のいずれかに記載の呼気弁と、を備えることを特徴とする、
呼吸補助装置。
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