JPH04309332A - ガス監視装置 - Google Patents
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- JPH04309332A JPH04309332A JP4018596A JP1859692A JPH04309332A JP H04309332 A JPH04309332 A JP H04309332A JP 4018596 A JP4018596 A JP 4018596A JP 1859692 A JP1859692 A JP 1859692A JP H04309332 A JPH04309332 A JP H04309332A
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- G—PHYSICS
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
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-
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- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
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- G—PHYSICS
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、監視装置に関し、特に
、例えば血中のガス含量を監視するために、あるいは大
容量分光計又は法廷用のガス検出器に使用するために１
種類又は２種類以上のガスをサンプル採取するための装
置に関する。
、例えば血中のガス含量を監視するために、あるいは大
容量分光計又は法廷用のガス検出器に使用するために１
種類又は２種類以上のガスをサンプル採取するための装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】動脈の酸素飽和の連続的な正確な監視は
、重病患者の治療する上において重要である。現在、そ
のような監視は、侵入型器具及び非侵入型器具を用いて
酸素濃度計によって行われている。心臓外科手術中、総
合血中ガス監視（Ｏ２ 、ＣＯ２及びｐＨの監視）及び
処置が、エクサイマー膜式酸素供給器（ＥＣＭＯ機械）
によって行われる。。そのような機械は、通常、連続血
中ガス監視システムとしては使用されない。
、重病患者の治療する上において重要である。現在、そ
のような監視は、侵入型器具及び非侵入型器具を用いて
酸素濃度計によって行われている。心臓外科手術中、総
合血中ガス監視（Ｏ２ 、ＣＯ２及びｐＨの監視）及び
処置が、エクサイマー膜式酸素供給器（ＥＣＭＯ機械）
によって行われる。。そのような機械は、通常、連続血
中ガス監視システムとしては使用されない。
【０００３】脈搏式酸素濃度計は、非侵入型器具である
。この器具の使用においては、通常、身体の手足に当接
させた単一のセンサーを介して酸素飽和及び脈搏速度が
測定される。この測定方法は、心臓血液搏出量が極端に
低い状態のとき以外は末梢血管を通しての灌注速度とは
独立しており、リアルタイムの測定値を提供する。しか
しながら、特に幼い、じっとしていない患者の場合のよ
うに、センサーの取付け位置にずれが生じると、しばし
ば正確な測定ができないという問題があった。脈搏式酸
素濃度計は、又、出力が低い場合にもデータが不正確に
なることも知られており、従って、その出力を脈搏測定
値と相互的に関連させなければならない場合がある。
。この器具の使用においては、通常、身体の手足に当接
させた単一のセンサーを介して酸素飽和及び脈搏速度が
測定される。この測定方法は、心臓血液搏出量が極端に
低い状態のとき以外は末梢血管を通しての灌注速度とは
独立しており、リアルタイムの測定値を提供する。しか
しながら、特に幼い、じっとしていない患者の場合のよ
うに、センサーの取付け位置にずれが生じると、しばし
ば正確な測定ができないという問題があった。脈搏式酸
素濃度計は、又、出力が低い場合にもデータが不正確に
なることも知られており、従って、その出力を脈搏測定
値と相互的に関連させなければならない場合がある。
【０００４】動脈の酸素飽和を測定するための器具とし
て最も多く使用されている非侵入型器具は、経皮モニタ
ー（ｔｃｐＯ２ モニター）である。ｔｃｐＯ２ 兼ｐ
ＣＯ２ 電極は、加熱素子と、２つの温度センサーと、
クラーク型Ｏ２ 電極と、セヴェリンハウス型二酸化炭
素電極を単一のユニットとして組合せたものである。こ
のｔｃｐＯ２ 兼ｐＣＯ２ 電極の温度は、Ａｇ／Ａｇ
ｃｌ基準電極に組入れられた負の温度係数（ＮＴＣ）抵
抗器によって検出される。ＮＴＣ抵抗器は、熱伝動性の
高い銀製ブロックから成っているので、温度の変化に迅
速に応答する。ｔｃｐＯ２ 兼ｐＣＯ２ 電極はサーモ
スタットによって現在温度に維持される。この電極を皮
膚に取付けると、発生した熱が上記加熱素子から銀製ブ
ロックを経て皮膚の表面に伝えられる。この熱が、局部
的血管拡張を起させ、酸素及び二酸化炭素の透過性を増
大させて、表面測定を可能にする。をよって連続測定を
行うことが可能にされるが、応答時間が変化するので、
しばしば校正を行う必要があり、皮膚を傷つけるのを回
避するために電極の取付け場所を変えなければならない
。又、患者の年令、電極の取付け場所、酸素濃度レベル
、心臓血液搏出量、末梢血管を通しての灌注速度、及び
皮膚の状態によっては、酸素の部分圧（又は張力）との
相関関係が乏しい場合がある。このことは、小児の集中
治療においてｔｃｐＯ２ モニターを用いた場合問題に
なる。現在のｔｃｐＯ２ モニターは、皮膚の表面を４
４°Ｃにまで加熱するように構成されている。この温度
は、患者を傷つけずに皮膚から十分なＯ２ 及びＣＯ２
を抽出することができる最適の温度であることが判明
している。しかし、４４°Ｃの温度においても、連続監
視中、４時間ごとに電極の取付け場所を変えることが望
ましい。小児の集中治療においてはもっと頻繁に電極の
取付け場所を変える必要がある。現在の技術では、皮膚
の温度を平常体温にまで下げることはできない。なぜな
ら、平常体温では灌注速度が低いからである。
て最も多く使用されている非侵入型器具は、経皮モニタ
ー（ｔｃｐＯ２ モニター）である。ｔｃｐＯ２ 兼ｐ
ＣＯ２ 電極は、加熱素子と、２つの温度センサーと、
クラーク型Ｏ２ 電極と、セヴェリンハウス型二酸化炭
素電極を単一のユニットとして組合せたものである。こ
のｔｃｐＯ２ 兼ｐＣＯ２ 電極の温度は、Ａｇ／Ａｇ
ｃｌ基準電極に組入れられた負の温度係数（ＮＴＣ）抵
抗器によって検出される。ＮＴＣ抵抗器は、熱伝動性の
高い銀製ブロックから成っているので、温度の変化に迅
速に応答する。ｔｃｐＯ２ 兼ｐＣＯ２ 電極はサーモ
スタットによって現在温度に維持される。この電極を皮
膚に取付けると、発生した熱が上記加熱素子から銀製ブ
ロックを経て皮膚の表面に伝えられる。この熱が、局部
的血管拡張を起させ、酸素及び二酸化炭素の透過性を増
大させて、表面測定を可能にする。をよって連続測定を
行うことが可能にされるが、応答時間が変化するので、
しばしば校正を行う必要があり、皮膚を傷つけるのを回
避するために電極の取付け場所を変えなければならない
。又、患者の年令、電極の取付け場所、酸素濃度レベル
、心臓血液搏出量、末梢血管を通しての灌注速度、及び
皮膚の状態によっては、酸素の部分圧（又は張力）との
相関関係が乏しい場合がある。このことは、小児の集中
治療においてｔｃｐＯ２ モニターを用いた場合問題に
なる。現在のｔｃｐＯ２ モニターは、皮膚の表面を４
４°Ｃにまで加熱するように構成されている。この温度
は、患者を傷つけずに皮膚から十分なＯ２ 及びＣＯ２
を抽出することができる最適の温度であることが判明
している。しかし、４４°Ｃの温度においても、連続監
視中、４時間ごとに電極の取付け場所を変えることが望
ましい。小児の集中治療においてはもっと頻繁に電極の
取付け場所を変える必要がある。現在の技術では、皮膚
の温度を平常体温にまで下げることはできない。なぜな
ら、平常体温では灌注速度が低いからである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の諸問題を克服した改良されたガス監視装置を提供する
ことである。
の諸問題を克服した改良されたガス監視装置を提供する
ことである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、監視すべきガスを受入れるための受入れ
手段と、該受入れたガスの圧力及び濃度を増大させ、そ
の圧力及び濃度を増大されたガスをガス検出手段へ送給
するための手段を有することを特徴とするガス監視装置
を提供する。ガスの圧力及び濃度を増大させるための前
記手段は、１つ又はそれ以上のμｍ単位のサイズの容積
型ポンプ段で構成し、各ポンプ段は、例えば、圧電式作
動器、静電式作動器、電磁式作動器、又は電気力作動器
を含むものとすることが好ましい。
に、本発明は、監視すべきガスを受入れるための受入れ
手段と、該受入れたガスの圧力及び濃度を増大させ、そ
の圧力及び濃度を増大されたガスをガス検出手段へ送給
するための手段を有することを特徴とするガス監視装置
を提供する。ガスの圧力及び濃度を増大させるための前
記手段は、１つ又はそれ以上のμｍ単位のサイズの容積
型ポンプ段で構成し、各ポンプ段は、例えば、圧電式作
動器、静電式作動器、電磁式作動器、又は電気力作動器
を含むものとすることが好ましい。
【０００７】
【実施例】第１図を参照して説明すると、本発明の多段
式ガスサンプル採取器１は、サンプル採取すべきガスを
入口（受入れ手段）５を通し、逆止弁７を通して吸引す
る容積型ポンプ（容積変更手段又はガス圧縮段）（以下
、単に「ポンプ」とも称する）３を含む。ガスは、ポン
プ３内で圧縮され、逆止弁９を経て貯留器１１へ送給さ
れ、そこから更に逆止弁１３を経て容積型ポンプ（容積
変更手段又はガス圧縮段）（以下、単に「ポンプ」とも
称する）１５へ吸引される。ポンプ１５は、ガスを更に
圧縮し、逆止弁１９を通して貯留器１７へ圧送する。 ガスは、貯留器１７から出口２１を経て流出し、以後必
要なだけのガス圧縮段を通り、逆止弁２５を経て出力段
の容積型ポンプ（容積変更手段又はガス圧縮段）（以下
、単に「ポンプ」とも称する）２３に達する。ガスは、
ポンプ２３によって最終的に圧縮され、逆止弁２７を通
して貯留器２９へ送られ、そこから出口３１を通して酸
素濃度計又はたのガス監視器具（図示せず）へ送給され
る。
式ガスサンプル採取器１は、サンプル採取すべきガスを
入口（受入れ手段）５を通し、逆止弁７を通して吸引す
る容積型ポンプ（容積変更手段又はガス圧縮段）（以下
、単に「ポンプ」とも称する）３を含む。ガスは、ポン
プ３内で圧縮され、逆止弁９を経て貯留器１１へ送給さ
れ、そこから更に逆止弁１３を経て容積型ポンプ（容積
変更手段又はガス圧縮段）（以下、単に「ポンプ」とも
称する）１５へ吸引される。ポンプ１５は、ガスを更に
圧縮し、逆止弁１９を通して貯留器１７へ圧送する。 ガスは、貯留器１７から出口２１を経て流出し、以後必
要なだけのガス圧縮段を通り、逆止弁２５を経て出力段
の容積型ポンプ（容積変更手段又はガス圧縮段）（以下
、単に「ポンプ」とも称する）２３に達する。ガスは、
ポンプ２３によって最終的に圧縮され、逆止弁２７を通
して貯留器２９へ送られ、そこから出口３１を通して酸
素濃度計又はたのガス監視器具（図示せず）へ送給され
る。
【０００８】ポンプ３，１５・・・２３は、例えば、第
２〜５図に示されているいろいろなタイプの容積変更器
によって構成することができる。第２〜５図では、同様
な部品は同じ参照番号で示されている。第２図を参照す
ると、第１図の容積型ポンプとして使用することができ
る一例である静電式作動器即ち静電式容積変更器３３が
示されている。静電式容積変更器３３は、電気絶縁チャ
ンバー３５内に配設された弾性材のブロック３７から成
る。ブロック３７は、その一端面によってチャンバー３
５の壁３９に結合されている。ブロック３７の他端面に
は、第１金属フィルム４１が被着されている。第２金属
フィルム４３は、チャンバー３５の壁３９と対置した壁
４５の外面に被着されている。両金属フィルム４１，４
３に電圧源４７が導線４９，５１を介して接続されてい
る。金属フィルム４１と４３の間に電位差がかけられる
と、両金属フィルムは互いに引きつけ合い、金属フィル
ム４１が金属フィルム４３の方に向けて移動使用とする
ので、ブロック３７を伸長させ、それによってチャンバ
ー３５の実効容積を減少させる。電位差が除去されると
、ブロック３７がその元の形状に戻る。かくして、電位
差を交互にかけ、除去することによりブロック３７の伸
縮によるポンプ作用が創生される。このポンプ作用は、
電圧源をオン・オフすることによって、あるいは、電圧
源４７としてパルス発生器を用いることによって必要な
だけ反復させることができる。それによって、ガスは、
入口５３を通してチャンバー３５内へ吸引され、圧縮さ
れて、チャンバー３５から出口５５を通して送出される
。
２〜５図に示されているいろいろなタイプの容積変更器
によって構成することができる。第２〜５図では、同様
な部品は同じ参照番号で示されている。第２図を参照す
ると、第１図の容積型ポンプとして使用することができ
る一例である静電式作動器即ち静電式容積変更器３３が
示されている。静電式容積変更器３３は、電気絶縁チャ
ンバー３５内に配設された弾性材のブロック３７から成
る。ブロック３７は、その一端面によってチャンバー３
５の壁３９に結合されている。ブロック３７の他端面に
は、第１金属フィルム４１が被着されている。第２金属
フィルム４３は、チャンバー３５の壁３９と対置した壁
４５の外面に被着されている。両金属フィルム４１，４
３に電圧源４７が導線４９，５１を介して接続されてい
る。金属フィルム４１と４３の間に電位差がかけられる
と、両金属フィルムは互いに引きつけ合い、金属フィル
ム４１が金属フィルム４３の方に向けて移動使用とする
ので、ブロック３７を伸長させ、それによってチャンバ
ー３５の実効容積を減少させる。電位差が除去されると
、ブロック３７がその元の形状に戻る。かくして、電位
差を交互にかけ、除去することによりブロック３７の伸
縮によるポンプ作用が創生される。このポンプ作用は、
電圧源をオン・オフすることによって、あるいは、電圧
源４７としてパルス発生器を用いることによって必要な
だけ反復させることができる。それによって、ガスは、
入口５３を通してチャンバー３５内へ吸引され、圧縮さ
れて、チャンバー３５から出口５５を通して送出される
。
【０００９】第３図は、第１図の容積型ポンプとして使
用することができる別の例である電磁式作動器即ち電磁
式容積変更器５７が示されている。電磁式容積変更器５
７は、電気絶縁チャンバー３５内に配設された弾性材の
ブロック３７から成る。ブロック３７は、その一端面に
よってチャンバー３５の壁３９に結合されている。磁気
材又は磁気化性材の層６１が、ブロック３７の他端面に
付設、又は他端面に近接したところで該ブロック内に埋
設されている。チャンバー３５の外部で壁４５上に又は
該壁に近接して電流ループ６５が配設されている。この
電流ループは、電源６７によって付勢され、それによっ
て創生された磁界が、層６１を変位させ、それによって
チャンバー３５の実効容積を変化させる。磁界が除去さ
れると、層６１が元に戻る。かくして、電源をオン・オ
フすることによってポンプ作用が創生される。
用することができる別の例である電磁式作動器即ち電磁
式容積変更器５７が示されている。電磁式容積変更器５
７は、電気絶縁チャンバー３５内に配設された弾性材の
ブロック３７から成る。ブロック３７は、その一端面に
よってチャンバー３５の壁３９に結合されている。磁気
材又は磁気化性材の層６１が、ブロック３７の他端面に
付設、又は他端面に近接したところで該ブロック内に埋
設されている。チャンバー３５の外部で壁４５上に又は
該壁に近接して電流ループ６５が配設されている。この
電流ループは、電源６７によって付勢され、それによっ
て創生された磁界が、層６１を変位させ、それによって
チャンバー３５の実効容積を変化させる。磁界が除去さ
れると、層６１が元に戻る。かくして、電源をオン・オ
フすることによってポンプ作用が創生される。
【００１０】第４図は、第１図の容積型ポンプとして使
用することができる更に別の例である電気力式作動器即
ち電気力式容積変更器６９が示されている。電気力式容
積変更器６９は、電気絶縁チャンバー３５内に配設され
た弾性材のブロック７３から成る。ブロック７３は、そ
の一端面によってチャンバー３５の壁３９に結合されて
いる。第３図の例のように、チャンバー３５の外部で壁
４５上に又は該壁に近接して電流ループ６５が配設され
ている。別の電流ループ７１が、ブロック７３に埋設又
は付設されている。電流ループ６５，７１は、それぞれ
電源６７，７５によって付勢される。これらのループに
よって創生された磁界の相互作用が、ループ７１を、従
ってブロック３７を変位させ、それによってチャンバー
３５の実効容積を変化させ、ポンプ作用を創生する。
用することができる更に別の例である電気力式作動器即
ち電気力式容積変更器６９が示されている。電気力式容
積変更器６９は、電気絶縁チャンバー３５内に配設され
た弾性材のブロック７３から成る。ブロック７３は、そ
の一端面によってチャンバー３５の壁３９に結合されて
いる。第３図の例のように、チャンバー３５の外部で壁
４５上に又は該壁に近接して電流ループ６５が配設され
ている。別の電流ループ７１が、ブロック７３に埋設又
は付設されている。電流ループ６５，７１は、それぞれ
電源６７，７５によって付勢される。これらのループに
よって創生された磁界の相互作用が、ループ７１を、従
ってブロック３７を変位させ、それによってチャンバー
３５の実効容積を変化させ、ポンプ作用を創生する。
【００１１】第５図は、第１図の容積型ポンプとして使
用することができる更に別の例である圧電式作動器即ち
電気力式容積変更器７７が示されている。圧電式容積変
更器７７は、電気絶縁チャンバー３５内に配設された圧
電材のブロック７９から成る。ブロック７９は、その一
端面によってチャンバー３５の壁３９に結合されている
。圧電材のブロック７９の変位は、電源８１から該ブロ
ック７９に供給される電圧をオン・オフすることによっ
て惹起される。
用することができる更に別の例である圧電式作動器即ち
電気力式容積変更器７７が示されている。圧電式容積変
更器７７は、電気絶縁チャンバー３５内に配設された圧
電材のブロック７９から成る。ブロック７９は、その一
端面によってチャンバー３５の壁３９に結合されている
。圧電材のブロック７９の変位は、電源８１から該ブロ
ック７９に供給される電圧をオン・オフすることによっ
て惹起される。
【００１２】このガスサンプル採取器の１つの段におい
て得られる圧力増大は、逆止弁の効率、当該段のポンプ
の変位度数と振幅、当該段への入口圧力、及び流れ損失
に依存する。諸条件を一定とした場合、通常、電気力式
容積変更器又は電磁力式容積変更器の方が、静電式容積
変更器よりガス押しのけ量（ポンプ送り量）が大きい。
て得られる圧力増大は、逆止弁の効率、当該段のポンプ
の変位度数と振幅、当該段への入口圧力、及び流れ損失
に依存する。諸条件を一定とした場合、通常、電気力式
容積変更器又は電磁力式容積変更器の方が、静電式容積
変更器よりガス押しのけ量（ポンプ送り量）が大きい。
【００１３】第６図は、本発明による２段式マイクロガ
スサンプル採取器を概略的に示し、第７〜９図は、第６
図のマイクロガスサンプル採取器を組立てる方法を示す
。この２段式マイクロガスサンプル採取器は、入口（ガ
ス受入れ手段）８３と、第１段の容積型ポンプ（「容積
変更手段」又は「ガス圧縮段」又は単に「ポンプ」とも
称する）８５と、第２段の容積型ポンプ８７と、逆止弁
８９，９１，９３，９５と、貯留器９７，９９と、圧縮
されたガスを監視器（図示せず）へ送給する出口１０１
から成る。ここで、「マイクロ」とは、サンプル採取器
がμｍ単位のサイズであることを意味する。
スサンプル採取器を概略的に示し、第７〜９図は、第６
図のマイクロガスサンプル採取器を組立てる方法を示す
。この２段式マイクロガスサンプル採取器は、入口（ガ
ス受入れ手段）８３と、第１段の容積型ポンプ（「容積
変更手段」又は「ガス圧縮段」又は単に「ポンプ」とも
称する）８５と、第２段の容積型ポンプ８７と、逆止弁
８９，９１，９３，９５と、貯留器９７，９９と、圧縮
されたガスを監視器（図示せず）へ送給する出口１０１
から成る。ここで、「マイクロ」とは、サンプル採取器
がμｍ単位のサイズであることを意味する。
【００１４】このマイクロガスサンプル採取器は、例え
ばシリコンの３枚のウエーハを積重することによって構
成される。第７図は、下面に蝕刻されたキャビティ１０
５，１０７，１０９，１１１，１１３，１１５，１１７
，１１９を有する最上方のウエーハ１０３の平面図であ
る。第８図に示される中間のウエーハ１２１は、蝕刻さ
れた貫通孔１２３，１２５，１２７，１２９，１３１，
１３３を有する。第９図に示された最下方のウエーハ１
３５は、その上面に蝕刻されたキャビティ１３５，１３
７，１３９，１４１，１４３，１４５，１４７，１４９
，１５１，１５３，１５５，１５７を有する。キャビテ
ィ１３７と１５７は、ウエーハ１３５の両端縁にまで延
長しており、それぞれ入口８３と出口１０１を構成する
。
ばシリコンの３枚のウエーハを積重することによって構
成される。第７図は、下面に蝕刻されたキャビティ１０
５，１０７，１０９，１１１，１１３，１１５，１１７
，１１９を有する最上方のウエーハ１０３の平面図であ
る。第８図に示される中間のウエーハ１２１は、蝕刻さ
れた貫通孔１２３，１２５，１２７，１２９，１３１，
１３３を有する。第９図に示された最下方のウエーハ１
３５は、その上面に蝕刻されたキャビティ１３５，１３
７，１３９，１４１，１４３，１４５，１４７，１４９
，１５１，１５３，１５５，１５７を有する。キャビテ
ィ１３７と１５７は、ウエーハ１３５の両端縁にまで延
長しており、それぞれ入口８３と出口１０１を構成する
。
【００１５】上記３枚のウエーハを組合せる（積重する
）と、キャビティ１０５と、孔１２３と、キャビティ１
３７が相互に連通する。キャビティ１０５は、第６図の
逆止弁８９を構成するための流体素子弁、好ましくは渦
ダイオード弁のような逆止弁（図示せず）を備えている
。キャビティ１０９と、孔１２５と、キャビティ１３９
は、第６図のポンプ８５を構成するための容積変更器（
図示せず）（上述したいろいろなタイプの容積変更器の
うちの任意のものであってよい）を収容するハウジング
を構成する。キャビティ１１１と、孔１２７と、キャビ
ティ１４１は相互に連通し、キャビティ１４１は第６図
の逆止弁９１を収容するハウジングを構成する。キャビ
ティ１４５は、第６図の貯留器９７を構成する。キャビ
ティ１４７と、孔１２９と、キャビティ１１３は、相互
に連通し、キャビティ１１３は第６図の逆止弁９３を収
容する。キャビティ１１７と、孔１３１と、キャビティ
１４９は、第６図のポンプ８７を構成するための上述し
たような容積変更器（図示せず）を収容するハウジング
を構成する。キャビティ１１９と、孔１３３と、キャビ
ティ１５１は相互に連通し、キャビティ１５１は第６図
の逆止弁９５を収容するハウジングを構成する。キャビ
ティ１５５は、第６図の貯留器９９を構成する。
）と、キャビティ１０５と、孔１２３と、キャビティ１
３７が相互に連通する。キャビティ１０５は、第６図の
逆止弁８９を構成するための流体素子弁、好ましくは渦
ダイオード弁のような逆止弁（図示せず）を備えている
。キャビティ１０９と、孔１２５と、キャビティ１３９
は、第６図のポンプ８５を構成するための容積変更器（
図示せず）（上述したいろいろなタイプの容積変更器の
うちの任意のものであってよい）を収容するハウジング
を構成する。キャビティ１１１と、孔１２７と、キャビ
ティ１４１は相互に連通し、キャビティ１４１は第６図
の逆止弁９１を収容するハウジングを構成する。キャビ
ティ１４５は、第６図の貯留器９７を構成する。キャビ
ティ１４７と、孔１２９と、キャビティ１１３は、相互
に連通し、キャビティ１１３は第６図の逆止弁９３を収
容する。キャビティ１１７と、孔１３１と、キャビティ
１４９は、第６図のポンプ８７を構成するための上述し
たような容積変更器（図示せず）を収容するハウジング
を構成する。キャビティ１１９と、孔１３３と、キャビ
ティ１５１は相互に連通し、キャビティ１５１は第６図
の逆止弁９５を収容するハウジングを構成する。キャビ
ティ１５５は、第６図の貯留器９９を構成する。
【００１６】上記の各キャビティ及び孔は、すべて、マ
イクロ機械加工で形成されたμｍ単位のサイズであるこ
とが好ましい。例えば、逆止弁のためのキャビティ１０
５，１１３，１４１，１５１は、１０００μｍ程度の直
径とすることができる。
イクロ機械加工で形成されたμｍ単位のサイズであるこ
とが好ましい。例えば、逆止弁のためのキャビティ１０
５，１１３，１４１，１５１は、１０００μｍ程度の直
径とすることができる。
【００１７】本発明によるガスサンプル採取器は、採取
することができるガスの濃度が低い用例においてガスを
検出器に送給するのに特に適している。圧力Ｐと、単位
容積当りのガス分子の数ｎ／Ｖ（即ち、ガスの濃度）と
、汎用ガス常数Ｒと、温度Ｔとは、式 Ｐ＝（ｎ／Ｖ
）・ＲＴによって関係づけられる。従って、温度を一定
とすれば、ガス濃度は圧力の増大とともに増大する。 ガスの混合物を検出する場合は、個々のガスを分離し、
各ガスについて本発明の１基の装置を用いて各ガスを加
圧（圧縮）し濃縮することができる。
することができるガスの濃度が低い用例においてガスを
検出器に送給するのに特に適している。圧力Ｐと、単位
容積当りのガス分子の数ｎ／Ｖ（即ち、ガスの濃度）と
、汎用ガス常数Ｒと、温度Ｔとは、式 Ｐ＝（ｎ／Ｖ
）・ＲＴによって関係づけられる。従って、温度を一定
とすれば、ガス濃度は圧力の増大とともに増大する。 ガスの混合物を検出する場合は、個々のガスを分離し、
各ガスについて本発明の１基の装置を用いて各ガスを加
圧（圧縮）し濃縮することができる。
【００１８】
【発明の効果】ガスの圧力を増大させるために本発明の
ポンプ段を用いれば、平常体温下で飽和Ｏ２ 及びＣＯ
２ 分子をガス検出器（例えば、Ｏ２ 濃度計）の膜へ
送給することができ、従って、本発明の多段式ガスサン
プル採取器によって構成されるプローブは、平常体温で
作動することができる。従って、従来技術におけるよう
に温度を４４°Ｃにまで昇温することに基因する皮膚へ
の損傷は、回避される。又、検出器の膜を通すＯ２ 及
びＣＯ２ の流量を増大させることによって、検出器を
、その応答（レスポンス）時間に関してより優れた制御
が得られるように校正することができる。本発明による
ポンプ段の付加は、慣用の検出器の総コストにとっては
比較的僅かなコスト増をもたらすにすぎない。
ポンプ段を用いれば、平常体温下で飽和Ｏ２ 及びＣＯ
２ 分子をガス検出器（例えば、Ｏ２ 濃度計）の膜へ
送給することができ、従って、本発明の多段式ガスサン
プル採取器によって構成されるプローブは、平常体温で
作動することができる。従って、従来技術におけるよう
に温度を４４°Ｃにまで昇温することに基因する皮膚へ
の損傷は、回避される。又、検出器の膜を通すＯ２ 及
びＣＯ２ の流量を増大させることによって、検出器を
、その応答（レスポンス）時間に関してより優れた制御
が得られるように校正することができる。本発明による
ポンプ段の付加は、慣用の検出器の総コストにとっては
比較的僅かなコスト増をもたらすにすぎない。
【００１９】上記の各実施例では変型自在の（弾性）ブ
ロックから成る容積型ポンプを提案したが、例えば経皮
酸素濃度計が必要とするガス圧及び流量を得るために、
別法として、他の形式のポンプを用いることも可能であ
る。又、ガス検出器は、例えば、大容量分光計又は法廷
用のガス検出器であってもよい。
ロックから成る容積型ポンプを提案したが、例えば経皮
酸素濃度計が必要とするガス圧及び流量を得るために、
別法として、他の形式のポンプを用いることも可能であ
る。又、ガス検出器は、例えば、大容量分光計又は法廷
用のガス検出器であってもよい。
【図１】第１図は、本発明による多段式ガスサンプル採
取器の概略図である。
取器の概略図である。
【図２】第２図は、第１図のガスサンプル採取器に使用
するための容積変更手段の一例である静電式容積変更器
の概略断面図である。
するための容積変更手段の一例である静電式容積変更器
の概略断面図である。
【図３】第３図は、第１図のガスサンプル採取器に使用
するための容積変更手段の別の例である電磁式容積変更
器の概略断面図である。
するための容積変更手段の別の例である電磁式容積変更
器の概略断面図である。
【図４】第４図は、第１図のガスサンプル採取器に使用
するための容積変更手段の更に別の例である電気力式容
積変更器の概略断面図である。
するための容積変更手段の更に別の例である電気力式容
積変更器の概略断面図である。
【図５】第５図は、第１図のガスサンプル採取器に使用
するための容積変更手段の更に別の例である圧電式容積
変更器の概略断面図である。
するための容積変更手段の更に別の例である圧電式容積
変更器の概略断面図である。
【図６】第６図は、本発明による２段式ガスサンプル採
取器の概略透視図である。
取器の概略透視図である。
【図７】第７図は、第６図のガスサンプル採取器を構成
するための最上方のウエーハの平面図である。
するための最上方のウエーハの平面図である。
【図８】第８図は、第６図のガスサンプル採取器を構成
するための中間ウエーハの平面図である。
するための中間ウエーハの平面図である。
【図９】第９図は、第６図のガスサンプル採取器を構成
するための最下方のウエーハの平面図である。
するための最下方のウエーハの平面図である。
【符合の説明】１：ガスサンプル採取器３、１５，２３
：容積型ポンプ（容積変更手段）５：入口（受入れ手段
） ７，９，１３，１９，２５，２７：逆止弁１１，１７，
２９：貯留器 ３３：静電式作動器（静電式容積変更器）５７：電磁式
作動器（電磁式容積変更器）６９：電気力式作動器（電
気力式容積変更器）７７：圧電式作動器（圧電式容積変
更器）８３：入口（受入れ手段） ８５：第１段のポンプ ８７：第２段のポンプ ８９，９１，９３，９５：逆止弁 ９７，９９：貯留器 １０１：出口
：容積型ポンプ（容積変更手段）５：入口（受入れ手段
） ７，９，１３，１９，２５，２７：逆止弁１１，１７，
２９：貯留器 ３３：静電式作動器（静電式容積変更器）５７：電磁式
作動器（電磁式容積変更器）６９：電気力式作動器（電
気力式容積変更器）７７：圧電式作動器（圧電式容積変
更器）８３：入口（受入れ手段） ８５：第１段のポンプ ８７：第２段のポンプ ８９，９１，９３，９５：逆止弁 ９７，９９：貯留器 １０１：出口
Claims (13)
- 【請求項１】監視すべきガスを受入れるための受入れ手
段（５）と、該受入れたガスの圧力及び濃度を増大させ
、その圧力及び濃度を増大されたガスをガス検出手段へ
送給するための手段（３，１５，２３）を有することを
特徴とするガス監視装置。 - 【請求項２】ガスの圧力及び濃度を増大させるための前
記手段（３，１５，２３）は、ガスを吸引するための少
くとも１つのチャンバーと、該チャンバーの実効容積を
変更するための容積変更手段から成ることを特徴とする
請求項１に記載のガス監視装置。 - 【請求項３】前記容積変更手段（３，１５，２３）は、
圧電式作動器から成ることを特徴とする請求項２に記載
のガス監視装置。 - 【請求項４】前記容積変更手段（３，１５，２３）は、
静電式作動器から成ることを特徴とする請求項２に記載
のガス監視装置。 - 【請求項５】前記容積変更手段（３，１５，２３）は、
電磁式作動器から成ることを特徴とする請求項２に記載
のガス監視装置。 - 【請求項６】前記容積変更手段（３，１５，２３）は、
電気力作動器から成ることを特徴とする請求項２に記載
のガス監視装置。 - 【請求項７】ガスの圧力及び濃度を増大させるための前
記手段は、直列に連結された複数のガス圧縮段（３，１
５，２３）から成ることを特徴とする請求項１〜６のい
ずれかに記載のガス監視装置。 - 【請求項８】前記各ガス圧縮段（３，１５，２３）は、
入口経路と、出口経路と、該入口経路内に設けられた逆
止弁（７，１３，２５）と、該出口経路内に設けられた
逆止弁（９，１９，２７）を含むことを特徴とする請求
項７に記載のガス監視装置。 - 【請求項９】前記ガス圧縮段（３，１５，２３）と、逆
止弁（７，９，１３，１９，２５，２７）とは、共通の
ユニット内に形成されていることを特徴とする請求項８
に記載のガス監視装置。 - 【請求項１０】前記各ガス圧縮段（３，１５，２３）の
間に貯留器（１１，１７）が設けられており、該貯留器
も、前記共通のユニット内に形成されていることを特徴
とする請求項９に記載のガス監視装置。 - 【請求項１１】前記共通のユニットは、前記ガス圧縮段
（３，１５，２３）、貯留器（１１，１７）及び逆止弁
（７，９，１３，１９，２５，２７）を形成するための
キャビティ及び、又は孔が設けられている少くとも１つ
の基材から成ることを特徴とする請求項１０に記載のガ
ス監視装置。 - 【請求項１２】前記キャビティ及び、又は孔は、μｍ単
位の寸法であることを特徴とする請求項１０に記載のガ
ス監視装置。 - 【請求項１３】請求項１〜１２のいずれかに記載のガス
監視装置を含む酸素濃度計。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9100674A GB2251685A (en) | 1991-01-11 | 1991-01-11 | Gas monitoring apparatus |
| GB9100674.2 | 1991-01-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04309332A true JPH04309332A (ja) | 1992-10-30 |
Family
ID=10688337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4018596A Pending JPH04309332A (ja) | 1991-01-11 | 1992-01-07 | ガス監視装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0498999A3 (ja) |
| JP (1) | JPH04309332A (ja) |
| GB (1) | GB2251685A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100391790B1 (ko) * | 2001-05-03 | 2003-07-16 | 김영호 | 압전소자를 이용한 방출가스 검지기 |
| WO2012140931A1 (ja) * | 2011-04-11 | 2012-10-18 | 株式会社村田製作所 | 流体制御装置およびポンプ接続方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5456251A (en) | 1988-08-26 | 1995-10-10 | Mountpelier Investments, S.A. | Remote sensing tonometric catheter apparatus and method |
| RU2094804C1 (ru) * | 1997-01-16 | 1997-10-27 | Виталий Васильевич Баранов | Химический сенсор для определения пропанона-2 в воздухе, устройство для определения пропанона-2 в выдыхаемом воздухе и способ диагностики гиперкетонемии |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL131168C (ja) * | 1961-08-12 | 1900-01-01 | ||
| GB1486072A (en) * | 1975-04-08 | 1977-09-14 | Ici Ltd | Monitoring device |
| DE3840322A1 (de) * | 1988-11-30 | 1990-05-31 | Hartmann & Braun Ag | Vorrichtung zur ueberwachung des gasstromes in einem gasanalysator und zur korrektur von druck- und durchflussbedingten stoereinfluessen auf dessen messsignal |
| JPH02176469A (ja) * | 1988-12-27 | 1990-07-09 | Honda Motor Co Ltd | フローセンサの製造方法 |
-
1991
- 1991-01-11 GB GB9100674A patent/GB2251685A/en not_active Withdrawn
- 1991-12-20 EP EP19910311861 patent/EP0498999A3/en not_active Withdrawn
-
1992
- 1992-01-07 JP JP4018596A patent/JPH04309332A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100391790B1 (ko) * | 2001-05-03 | 2003-07-16 | 김영호 | 압전소자를 이용한 방출가스 검지기 |
| WO2012140931A1 (ja) * | 2011-04-11 | 2012-10-18 | 株式会社村田製作所 | 流体制御装置およびポンプ接続方法 |
| JP2015092082A (ja) * | 2011-04-11 | 2015-05-14 | 株式会社村田製作所 | 流体制御装置およびポンプ接続方法 |
| JP5776767B2 (ja) * | 2011-04-11 | 2015-09-09 | 株式会社村田製作所 | 流体制御装置およびポンプ接続方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB9100674D0 (en) | 1991-02-27 |
| EP0498999A2 (en) | 1992-08-19 |
| EP0498999A3 (en) | 1993-05-19 |
| GB2251685A (en) | 1992-07-15 |
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