JP6455653B2 - フィルター構造 - Google Patents

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Description

本発明は、送風機のフィルター構造に関する。
睡眠時の無呼吸は、睡眠中に気道の筋肉が弛緩して舌根部や軟口蓋が下がり、気道を閉塞することによって生じる。この種の呼吸障害の患者に対しては、呼吸補助装置が利用され、気道に陽圧(正圧)を印加して閉塞を防止している(特許文献1参照)。
呼吸補助装置が備える送風機(ブロア)は、吸気口を有し、当該吸気口から取り込んだ空気などの気体を圧縮し圧縮された当該気体を患者の気道に供給する。このような送風機は、吸気口にフィルターを取り付けて、吸い込む気体に菌やウイルス、塵埃が混入することを防いでいる。
特開2013−071004号公報
しかしながら、吸気口は大きくないので、その吸気口に取り付けたフィルターの面積も大きくなく、当該フィルターは目詰まりを起こしやすい。フィルターが目詰まりを起こした場合、送風機の性能が下がり、患者の気道に十分な量の気体を供給できず、気道の閉塞を防止することができない。すなわち、呼吸補助装置を利用した治療を施しているにもかかわらず、無呼吸に陥る危険がある。このような危険を回避するには、フィルターを交換するなどのメンテナンスが定期的に必要となる。使用する環境によっては、フィルターのメンテナンスの頻度が高くなり、手間となる。
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、フィルターのメンテナンスによる手間を軽減するフィルター構造を提供することを目的とする。
(1)本発明は、吸気口を有し、該吸気口から取り込んだ気体を圧縮し圧縮された該気体を利用者の呼吸器に供給する送風機と、前記送風機を収容すると共に、前記吸気口に繋がる通気口を有する筐体と、少なくとも一部がフィルター材料からなり、前記筐体を包み込む袋と、前記筐体及び前記袋の間に介在し、前記通気口及び前記フィルター材料の間にチャンバーを形成するチャンバー形成部材と、を備えることを特徴とする、フィルター構造である。
本発明によれば、フィルターの面積を桁違いに大きくすることができる。これにより、フィルターの一部が目詰まりを起こした場合であっても、送風機の性能は下がらず、利用者の気道に十分な量の気体を供給することができる。このため、フィルターの一部に目詰まりがあった場合であっても、当該フィルターのメンテナンスは必要ない。すなわち、フィルターのメンテナンスによる手間を軽減することができる。
そして、フィルター材料からなる袋で装置全体を包み込むので、当該装置を菌やウイルス、汚れから守ることができる。
また、袋の外側に模様又は色彩を施すことで、デザイン性を向上させることができる。結果、医療器具であるという暗いイメージを払拭することができる。これにより、利用者が気軽に利用することができる。ひいては、製品価値を高めることができる。
(2)本発明はまた、前記袋は、開口を閉じることで形成されるものであり、交換可能であることを特徴とする、上記(1)に記載のフィルター構造である。
上記発明によれば、フィルターの交換が容易となる。結果、フィルターのメンテナンスによる手間を更に軽減することができる。
そして、異なる模様又は色彩を施した複数種類の袋を交換することで、製品のイメージチェンジを行うことができる。結果、製品価値を更に高めることができる。
(3)本発明はまた、前記開口は、開封及び再封可能であることを特徴とする、上記(2)に記載のフィルター構造である。
上記発明によれば、フィルターを取り外し清掃することができる。結果、フィルターのメンテナンスによる手間を更に軽減することができる。
(4)本発明はまた、少なくとも一部がフィルター材料からなり、利用者の口又は鼻を覆って該利用者の顔面との間にチャンバーを形成するマスクと、前記チャンバーないに設けられ、前記チャンバー内の気体を取り込む吸気口を有し、該吸気口から取り込んだ気体を圧縮し圧縮された該気体を前記利用者の呼吸器に供給する送風機と、を備えることを特徴とする、フィルター構造である。
(5)本発明はまた、利用者の口又は鼻を覆うマスクと、前記マスクに設けられ、該マスクの外側から気体を取り込む吸気口を有し、該吸気口から取り込んだ気体を圧縮し圧縮された該気体を該マスクの内側を経由させて前記利用者の呼吸器に供給する送風機と、少なくとも一部がフィルター材料からなり、前記マスクを包み込むカバーと、前記マスク及び前記カバーの間に介在し、前記吸気口及び前記フィルター材料の間にチャンバーを形成するチャンバー形成部材と、を備えることを特徴とする、フィルター構造である。
上記(4)及び(5)発明によれば、フィルターの面積を桁違いに大きくすることができる。これにより、フィルターの一部が目詰まりを起こした場合であっても、送風機の性能は下がらず、利用者の気道に十分な量の気体を供給することができる。このため、フィルターの一部に目詰まりがあった場合であっても、当該フィルターのメンテナンスは必要ない。すなわち、フィルターのメンテナンスによる手間を軽減することができる。
(6)本発明はまた、前記フィルター材料は、不織紙であることを特徴とする、上記(1)〜(5)のいずれかに記載のフィルター構造である。
上記発明によれば、製造コストを低く抑えることができる。
そして、不織紙に印刷することにより、コストを掛けずに簡単に、袋の外側に模様又は色彩を施すことができる。すなわち、デザイン性を容易に向上させることができる。
本発明の上記(1)〜(6)に記載のフィルター構造によれば、フィルターのメンテナンスによる手間を軽減することができるという優れた効果を奏し得る。
本発明の第1実施形態に係るフィルター構造を採用した呼吸補助装置の外観図である。 図1に示される呼吸補助装置の内部を示す概略図である。 本発明の第2実施形態に係るフィルター構造を採用した呼吸補助装置の内部を示す概略図である。 本発明の第3実施形態に係るフィルター構造を採用した呼吸補助装置の内部を示す概略図である。 本発明の第4実施形態に係るフィルター構造を採用した呼吸補助装置の内部を示す概略図である。 本発明の第5実施形態に係るフィルター構造を採用した呼吸補助装置の内部を示す概略図である。 (A)及び(B)は、チャンバー形成部材の変形例を示す概略図である。
以下、図面を参照して、本発明に係る呼吸補助装置について詳細に説明する。
[第1実施形態]まず、図1及び図2を用いて、本発明の実施形態に係るフィルター構造を採用した呼吸補助装置1の構成について説明する。図1は、呼吸補助装置1の外観図である。図2は、呼吸補助装置1の内部を示す概略図である。なお、本図及び以降の各図において、一部の構成を適宜省略して、図面を簡略化する。
図1及び図2に示される呼吸補助装置1は、気道に陽圧を作り出すためのものであり、呼吸障害の患者(利用者)が利用する。具体的に、呼吸補助装置1は、送風機10と、制御ボックス11と、送気管12と、電源コード13と、接続コード14と、筐体15と、袋16と、チャンバー形成部材17と、Oリング18,19と、などを備えている。
送風機10は、筐体15の中に収容されている。この送風機10は、制御ボックス11内の制御ユニット(図示省略)によって制御される。すなわち、送風機10は、制御ユニットの制御下において動作して、その動作状況が制御ユニットによって管理されている。この送風機10は、吸気口10aと、送気口10bと、などを有する。そして、送風機10は、吸気口10aから取り込んだ空気などの気体を圧縮し圧縮された当該気体を、送気口10bなどを経由させて患者の呼吸器に供給する。なお、送風機10については、周知であるので具体的な構造の説明を省略するが、例えば、特許第5211302号を参照されたい。
制御ボックス11は、筐体15の中に収容されている。この制御ボックス11は、モニター11aと、ボタン11bと、などを備えている。また、制御ボックス11は、制御ユニット(図示省略)を内蔵している。モニター11aは、例えば液晶モニターであり、呼吸補助装置1の運転状態を表示する。ボタン11bは、マンマシンインターフェースであり、操作されることで制御ユニットに所定の信号を入力する。制御ユニットは、電源コード13から供給される電力によって動作する。この制御ユニットは、ボタン11bが操作され所定の信号が入力されることで、各種制御を実行する。具体的に、制御ユニットは、CPU、RAM、及びROMなどから構成される。CPUは、いわゆる中央演算処理装置であり、各種プログラムが実行されて各種機能を実現する。RAMは、CPUの作業領域として使用される。ROMは、CPUで実行される基本OSやプログラムを記憶する。
送気管12は、筐体15及び袋16を貫通するように設けられている。この送気管12の基端には送風機10の送気口10bが接続されており、送気管12の先端には導管20が着脱可能に接続される。そして、送気管12は、送風機10の送気口10bから送り出された気体を、導管20に導く。
電源コード13は、制御ボックス11から延びて、筐体15及び袋16を貫通するように設けられている。この電源コード13は、制御ボックス11内の制御ユニット(図示省略)に、外部から電力を供給する。
接続コード14は、制御ボックス11内の制御ユニット(図示省略)と、送風機10内のモーター(図示省略)と、を電気的に接続する。この接続コード14は、制御ユニットからモーターに電気信号を送る。
筐体15は、送風機10と、制御ボックス11と、送気管12と、などを収容する。この筐体15には、通気口15aなどが形成されている。通気口15aは、送風機10が取り込む空気を、筐体15の外から内に取り込むために形成されている。そして、筐体15の外側には、チャンバー形成部材17を構成する複数の突起17aが取り付けられている。
袋16は、筐体15を包み込むものであり、窓(符号省略)の開いた不織紙16aと、不織紙16における窓を塞ぐ透明のフィルム16bと、から構成される。不織紙16aは、フィルターとして機能する。この不織紙16aには、送気管12を貫通させる孔16a1と、電源コード13を貫通させる孔16a2と、が形成されている。これらの孔16a1,16a2には、それぞれ、Oリング18,19が嵌め込まれている。なお、袋16は、開口(図示省略)を閉じることで形成されるものであり、交換可能である。そして、袋16の開口は、開封及び再封可能である。また、袋16は、少なくとも一部が不織紙16aから構成されていればよい。さらに、袋16の外側に模様又は色彩を施すことも可能である。そして、袋16は、不織紙16a以外の部分が気体を通すことはない。
チャンバー形成部材17は、筐体15及び袋16の間に介在し、筐体15の通気口15aと、袋16を構成する不織紙16aと、の間にチャンバーCAMを形成する。このチャンバー形成部材17は、筐体15の外側に取り付けられた複数の突起17aから構成される。
Oリング18,19は、それぞれ、不織紙16aに形成された孔16a1,16a2に嵌め込まれている。Oリング18には、送気管12が嵌め込まれている。Oリング19には、電源コード13が嵌め込まれている。
導管20は、送気管12によって導かれた気体を、患者の呼吸器に導く。
次に、図2を用いて、呼吸補助装置1における気体の流れを説明する。
送風機10の動作に起因して、袋16の外部の気体は、不織紙16aを透過して袋16の内部に形成されたチャンバーCAMに取り込まれる。チャンバーCAMに取り込まれた気体は、通気口15aを介して筐体15の内部に取り込まれる。筐体15の内部に取り込まれた気体は、吸気口10aを介して送風機10に取り込まれる。送風機10に取り込まれた気体は、圧縮されて、送気口10b、送気管12、導管20などを経由して患者の呼吸器に供給される。
以上説明したように、呼吸補助装置1が採用したフィルター構造によれば、フィルターの面積を桁違いに大きくすることができる。これにより、フィルターである不織紙16aの一部が目詰まりを起こした場合であっても、送風機10の性能は下がらず、患者の気道に十分な量の気体を供給することができる。このため、不織紙16aの一部に目詰まりがあった場合であっても、当該不織紙のメンテナンスは必要ない。すなわち、不織紙16aのメンテナンスによる手間を軽減することができる。
そして、不織紙16aからなる袋16で装置全体を包み込むので、当該装置を菌やウイルス、汚れから守ることができる。
また、袋16aの外側に模様又は色彩を施すことで、デザイン性を向上させることができる。結果、医療器具であるという暗いイメージを払拭することができる。これにより、患者が気軽に利用することができる。ひいては、製品価値を高めることができる。
さらに、袋16が、開口(図示省略)を閉じることで形成されるものであり、交換可能であるので、フィルターである不織紙16aの交換が容易となる。結果、不織紙16aのメンテナンスによる手間を更に軽減することができる。
そして、異なる模様又は色彩を施した複数種類の袋16を交換することで、製品のイメージチェンジを行うことができる。結果、製品価値を更に高めることができる。
また、袋16の開口(図示省略)が、開封及び再封可能であるので、フィルターである不織紙16aを取り外し清掃することができる。結果、不織紙16aのメンテナンスによる手間を更に軽減することができる。
さらに、フィルターが不織紙16aであるので、製造コストを低く抑えることができる。
そして、不織紙16aに印刷することにより、コストを掛けず簡単に、袋16の外側に模様又は色彩を施すことができる。すなわち、デザイン性を容易に向上させることができる。
[第2実施形態]次に、図3を用いて、本発明の実施形態に係るフィルター構造を採用した呼吸補助装置2の構成について説明する。図3は、呼吸補助装置2の内部を示す概略図である。なお、ここでは、呼吸補助装置2の特徴部分のみを説明し、呼吸補助装置1と同様の構成、作用、及び効果についての説明は適宜省略する。また、以降に説明する各実施形態についても、特徴部分のみを説明し、他の実施形態と同様の構成、作用、及び効果についての説明は適宜省略する。
図3に示される呼吸補助装置2は、第1実施形態に係る呼吸補助装置1と比較すると、チャンバー形成部材17に代えてチャンバー形成部材27を備えている点で異なる。
チャンバー形成部材27は、袋16の内側に取り付けられた複数の突起27aから構成される。
[第3実施形態]次に、図4を用いて、本発明の実施形態に係るフィルター構造を採用した呼吸補助装置3の構成について説明する。図4は、呼吸補助装置3の内部を示す概略図である。
図4に示される呼吸補助装置3は、送風機10と、制御ボックス(図示省略)と、マスク36と、プロング37と、などを備えている。
送風機10は、マスク36の内側に取り付けられている。すなわち、送風機10は、マスク36と患者の顔面との間に形成されるチャンバーCAM内に設けられる。送風機10が有する吸気口10aは、チャンバーCAM内の気体を取り込む。
制御ボックス(図示省略)は、マスク36の外部に独立して設けられている。この制御ボックス内の制御ユニットは、接続コード(図示省略)によって、送風機10内のモーター(図示省略)と電気的に接続されている。
マスク36は、バンドなどの固定具(図示省略)によって、患者の顔面に固定される。そして、マスク36は、患者の口又は鼻を覆って当該患者の顔面との間にチャンバーCAMを形成する。このマスク36は、不織紙などのフィルターから構成される。なお、マスク36は、少なくとも一部がフィルターから構成されていればよい。そして、マスク36は、強度を補強するためのフレームなどを適宜設けるようにしてもよい。また、マスク36は、フィルター以外の部分が気体を通すことはない。
プロング37の基端には送風機10の送気口10bが接続されており、プロング37の先端は患者の鼻に挿入される。そして、プロング37は、送風機10の送気口10bから送り出された気体を、患者の鼻に導く。
なお、呼吸補助装置3は、送風機10及びマスク36の間に介在し、送風機10の吸気口10aと、マスク36のフィルター部分と、の間のチャンバーCAMを維持するチャンバー形成部材を備えるようにしてもよい。チャンバー形成部材は、送風機10の外側に設けられていてもよいし、マスク36の内側に設けられていてもよい。
次に、図4を用いて、呼吸補助装置3における気体の流れを説明する。
送風機10の動作に起因して、マスク36の外部の気体は、マスク36を透過してマスク36の内部に形成されたチャンバーCAMに取り込まれる。チャンバーCAMに取り込まれた気体は、吸気口10aを介して送風機10に取り込まれる。送風機10に取り込まれた気体は、圧縮されて、送気口10b、プロング37などを経由して患者の呼吸器に供給される。
[第4実施形態]次に、図5を用いて、本発明の実施形態に係るフィルター構造を採用した呼吸補助装置4の構成について説明する。図5は、呼吸補助装置4の内部を示す概略図である。
図5に示される呼吸補助装置4は、送風機10と、制御ボックス(図示省略)と、マスク45と、カバー46と、チャンバー形成部材47と、などを備えている。
送風機10は、マスク45に設けられている。吸気口10aは、マスク45の外側に面するように配置されている。この吸気口10aは、マスク45の外側から気体を取り込む。送気口10bは、マスク45の内側に面するように配置されている。この送気口10bは、マスク45の内側に気体を送り出す。このような送風機10は、吸気口10aから取り込んだ気体を圧縮し圧縮された気体をマスク45の内側を経由させて患者の呼吸器に供給する。
マスク45は、患者の口又は鼻を覆って当該患者の顔面との間にチャンバーCAM1を形成する。
カバー46は、マスク45を包み込む。このカバー46は、少なくとも一部が不織紙などのフィルター(符号省略)から構成される。なお、カバー46は、フィルター以外の部分が気体を通すことはない。
チャンバー形成部材47は、マスク45及びカバー46の間に介在し、送風機10の吸気口10aと、カバー46を構成するフィルター(符号省略)と、の間にチャンバーCAM2を形成する。チャンバー形成部材47は、カバー46の内側に取り付けられた複数の突起47aから構成される。
次に、図5を用いて、呼吸補助装置4における気体の流れを説明する。
送風機10の動作に起因して、カバー46の外部の気体は、カバー46を透過してカバー46の内部に形成されたチャンバーCAM2に取り込まれる。チャンバーCAM2に取り込まれた気体は、吸気口10aを介して送風機10に取り込まれる。送風機10に取り込まれた気体は、圧縮されて、送気口10b、チャンバーCAM1などを経由して患者の呼吸器に供給される。
[第5実施形態]次に、図6を用いて、本発明の実施形態に係るフィルター構造を採用した呼吸補助装置5の構成について説明する。図6は、呼吸補助装置5の内部を示す概略図である。
図6に示される呼吸補助装置5は、第4実施形態に係る呼吸補助装置4と比較すると、チャンバー形成部材47に代えてチャンバー形成部材57を備えている点で異なる。
チャンバー形成部材47は、マスク45の外側に取り付けられた複数の突起47aから構成される。
本発明は、上記各実施形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
すなわち、上記各実施形態において、各構成の位置、大きさ(寸法)、形状、材質、向き、数量は適宜変更できる。
例えば、上記第1及び第2実施形態において、袋16は、不織紙16aから構成されていることに限定されず、フィルター材料から構成されていればよい。例えば、袋16は、不織布から構成されていてもよい。
あるいは、上記各実施形態において、チャンバー形成部材17,27,47,57は、複数の突起17a,27a,47a,57aの形状は図示した形状に限定されるものではない。また、チャンバー形成部材17,27,47,57は、複数の突起17a,27a,47a,57aから構成されることに限定されるものではない。
次に、図7(A)及び図7(B)を用いて、チャンバー形成部材の変形例について説明する。図7(A)及び図7(B)は、チャンバー形成部材の変形例を示す概略図である。なお、第1実施形態の呼吸補助装置1を例に説明する。
図7(A)に示されるように、チャンバー形成部材の一つ目の変形例は、符号67で示される。このチャンバー形成部材67は、筐体15の外側に複数の基軸67aが設けられ、当該複数の基軸67aの先端にプレート67bが一つずつ設けられている。各プレート67bは、袋16を支持する。これら各プレート67bには、複数の通気孔67b1が形成されている。
図7(B)に示されるように、チャンバー形成部材の二つ目の変形例は、符号77で示される。このチャンバー形成部材67は、送風機10又は制御ボックス11の外側に複数の基軸77aが設けられ、当該複数の基軸77aの先端に箱形のフレーム77bが設けられている。このフレーム77bは、例えばメッシュ構造(図示省略)であり、通気性を有する。このフレーム77bは、袋16を支持する。なお、この変形例の場合、筐体15を備えていないことになる。
あるいは、上記各実施形態の構成要素を、可能な範囲で他の実施形態に適用してもよい。
例えば、第1実施形態に係る呼吸補助装置1は、第2実施形態に係る呼吸補助装置2のチャンバー形成部材27を備えるようにしてもよい。すなわち、筐体15の外側に取り付けられた複数の突起17aから構成されるチャンバー形成部材17と、袋16の内側に取り付けられた複数の突起27aから構成されるチャンバー形成部材27と、の双方を備えるようにしてもよい。
あるいは、第4実施形態に係る呼吸補助装置4は、第5実施形態に係る呼吸補助装置5のチャンバー形成部材57を備えるようにしてもよい。すなわち、カバー46の内側に取り付けられた複数の突起47aから構成されるチャンバー形成部材47と、マスク45の外側に取り付けられた複数の突起57aから構成されるチャンバー形成部材57と、の双方を備えるようにしてもよい。
10 送風機
10a 吸気口
15 筐体
15a 通気口
16 袋
16a 不織紙(フィルター材料)
17,27,47,57 チャンバー形成部材
36,45 マスク
46 カバー
CAM,CAM2 チャンバー

Claims (6)

  1. 吸気口を有し、該吸気口から取り込んだ気体を圧縮し圧縮された該気体を利用者の呼吸器に供給する送風機と、
    前記送風機を収容すると共に、前記吸気口に繋がる通気口を有する筐体と、
    前記筐体の前記吸気口を含めた前記筐体全体を包み込むフィルター材料からなる袋と、
    前記筐体及び前記袋の間に介在して前記フィルター材料と前記通気口の間に隙間を確保
    することで、前記通気口及び前記フィルター材料の間にチャンバーを形成するチャンバー
    形成部材と、を備え、
    前記チャンバーによって、前記袋の外側の気体を、前記フィルター材料を通して前記通
    気口まで案内することを特徴とする、
    フィルター構造。
  2. 前記袋は、開口を閉じることで形成されるものであり、交換可能であることを特徴とする、
    請求項1に記載のフィルター構造。
  3. 前記開口は、開封及び再封可能であることを特徴とする、
    請求項2に記載のフィルター構造。
  4. 少なくとも一部が前記フィルター材料からなり、利用者の口又は鼻を覆って該利用者の顔面との間にチャンバーを形成するマスクと、
    前記チャンバー内に設けられ、前記チャンバー内の気体を取り込む吸気口を有し、該吸気口から取り込んだ気体を圧縮し圧縮された該気体を前記利用者の呼吸器に供給する送風機と、を備え
    前記フィルター材料と前記送風機の前記吸気口の間には隙間が形成されており、
    前記チャンバーによって、前記マスクの外側の気体を、前記フィルター材料を通して前
    記吸気口まで案内することを特徴とする、
    フィルター構造。
  5. 利用者の口又は鼻を覆うマスクと、
    前記マスクに設けられ、該マスクの外側から気体を取り込む吸気口を有し、該吸気口か
    ら取り込んだ気体を圧縮し圧縮された該気体を該マスクの内側を経由させて前記利用者の
    呼吸器に供給する送風機と、
    前記マスク及び前記送風機全体を包み込むフィルター材料からなるカバーと、
    前記マスク及び前記カバーの間に介在して前記フィルター材料と前記通気口の間に隙間
    を確保することで、前記吸気口及び前記フィルター材料の間にチャンバーを形成するチャ
    ンバー形成部材と、を備え、
    前記チャンバーによって、前記カバーの外側の気体を、前記フィルター材料を通して前
    記吸気口まで案内することを特徴とする、
    フィルター構造。
  6. 前記フィルター材料は、不織紙であることを特徴とする、
    請求項1〜5のいずれかに記載のフィルター構造。
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