JPH0612274B2 - ガスの圧力および流量の検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、酸素、笑気および空気などのように病院など
の医療施設において使用される医療ガスなどの圧力およ
び流量の検査を行なうために用いられる装置に関する。

背景技術 従来から病院などの医療施設では、複数種類の医療ガス
が用いられている。このような医療ガスが予め定めた圧
力および流量で供給されるかどうかを検査するための或
る先行技術では、医療ガス源の管継手であるアウトレツ
トに圧力計を接続し、医療ガスの供給不調時には警報音
などによつて報知するように構成される。

このような先行技術では、医療ガスの圧力のみによつて
医療ガスの供給が不調であるかどうかを判断するように
構成されているので、その検出された圧力が低下してい
るときには、配管設備の途中が詰まつているかどうかを
判断することができない。

他の先行技術は、医療ガス源のアウトレツトに接続され
る圧力計を備え、この圧力計によつて針弁を閉じたとき
の圧力を検出し、また針弁を開いて医療ガスが小孔から
放出されるときの圧力を検出するようにしている。

このような先行技術では、針弁を開いて、或る流量の医
療ガスを放出したときの圧力を測定することができるけ
れども、その流量がどの程度であるかを知ることができ
ないという問題がある。

要約すると先行技術では、圧力計を用いて医療ガスの供
給状態を検査しているだけであるので、実際に医療ガス
を供給する際に、希望する圧力および流量で医療ガスが
供給されるかどうかを判断することができない。医療ガ
スの供給能力が低下する原因としては(1)アウトレツト
に設けられているフイルタが、配管施工時に管内に侵入
するスケールや、ろう付け溶接時に使用するほう砂など
によつて目詰まりを起こし、このようなスケールおよび
ほう砂などは配管施工完了後において清掃によつては完
全に除去することが困難であること。および(2)医療ガ
スが供給される管が潰れていたりすることによつて流路
断面積が小さくなつている部分が存在することなどが挙
げられる。

発明が解決すべき問題点 本発明の目的は、医療ガスなどのようなガスを、希望す
る圧力と流量で供給することができるかどうかを検査す
ることができるようにしたアウトレツトにおけるガスの
圧力および流量の検査装置を提供することである。

問題点を解決するための手段 本発明は、アウトレツトに接続される開閉弁および絞り
と、 開閉弁および絞りの上流側の圧力を検出する圧力検出器
と、 開閉弁の開弁時の圧力検出器からの出力に基づいて流量
Ｇを演算する手段と、 圧力検出器と流量演算手段とからの出力に応答し、圧力
検出器によつて検出される開閉弁の開弁時の圧力をＰ１
ａとし、閉弁時の圧力をＰ１とするとき、比Ａ を演算する手段と、 演算手段の出力に応答し、前記比Ａが予め定める値以上
のとき警報を出力する手段とを含むことを特徴とするア
ウトレツトにおけるガスの圧力および流量の検査装置で
ある。

好ましい実施態様では、アウトレツトの種類を検出する
手段を備え、前記流量演算手段は、開閉弁の開弁時にお
ける圧力検出器の出力だけでなく、アウトレツトの種類
検出手段からの出力にも基づいて流量を演算することを
特徴とする。

作 用 本発明に従えば、開閉弁および絞りの上流側に設けた圧
力検出器によつて開閉弁の開弁時と閉弁時とにおける圧
力の差を求め、また開弁時の流量を演算して求め、これ
によって前述の第１式に基づき比Ａを演算する。ガスの
供給能力が低下しているときには、前記比Ａは大きな値
となり、供給能力が充分に大きいときには、前記比Ａは
小さな値となる。したがつて比Ａを判別することによつ
て、アウトレツトの供給能力の検査を行なうことができ
るようになる。

開閉弁の開弁時の圧力Ｐ１ａは、流量Ｇに依存して変化
し、したがつて圧力の差（＝Ｐ１−Ｐ１ａ）だけを検出
すると、配管設備の途中が詰まつているかどうかなどを
正確に判断することができなくなる。そこで本発明で
は、単位流量当りの圧力差である前記比Ａが予め定める
値以上であるかどうかを判定し、そうであれば警報を出
力する。これによつて流量にかかわらず配管設備の途中
が詰まつているかどうか、したがつてアウトレツトの供
給能力の有無の検査を行うことができるようになる。

実施例 第１図は、本発明の一実施例の検査装置の全体の系統図
である。酸素、笑気および空気である３種類の医療ガス
は、フイルタ２を内蔵するアウトレツト１より、アダプ
タ３から管路４を経て電磁弁である開閉弁５に与えられ
る。開閉弁５からの医療ガスは、管路６から固定オリフ
イスなどのような絞り７を経て大気放散される。管路４
の圧力すなわち開閉弁５よりも上流側の圧力は、圧力検
出器８によつて検出される。圧力検出器８の出力は、増
幅器９およびＡ／Ｄ変換器１０を介して、圧力演算回路
１２に与えられてゲージ圧が演算される。この圧力演算
回路１２からの出力は、ライン１３から切換えスイツチ
１４の個別接点１５に与えられる。切換えスイツチ１４
は、もう１つの個別接点１６を有する。切換えスイツチ
１４の共通接点１７からの出力は、ライン１８から表示
手段１９に与えられる。表示手段１９は、ゲージ圧およ
び流量を表示する。

第２図は第１図に示された検査装置の正面図であり、第
３図はその検査装置の側面図であり、第４図はその検査
装置の背面図である。検査装置は、ケーシング２０を有
し、このケーシング２０の正面２１には、表示手段１
９，２２，２３が設けられる。また手動操作されるため
の押釦２４，２５が設けられる。押釦２４を押圧操作し
ないときには開閉弁５は閉じられ、圧力検出器８によつ
て検出される静圧Ｐ１が、表示手段１９，２２によつて
表示される。押釦２４を押圧操作したときには、弁５は
開弁状態となり、表示手段１９，２２によつて圧力Ｐ１
ａが表示される。この状態で、押釦２５を押圧操作した
ときには、圧力検出器８によつて検出された圧力により
演算された流量Ｇが表示手段１９，２３によつて表示さ
れる。これらの圧力Ｐ１およびＰ１ａのいずれか一方で
も異常であるときには、ブザー２６(第１図参照)が鳴動
されるとともに、ランプ２７が点灯する。ケーシング２
０の正面２１にはまた、電源スイツチ２８が設けられ
る。

ケーシング２０の背面２９には、アダプタ３が設けられ
るとともに、アウトレツト検出手段３０が設けられる。
アウトレツト検出手段３０は、アダプタ３に接続される
アウトレツトが酸素、笑気および空気のどれに対応した
ものであるかを判断し、その検出出力をライン３１に導
出してアウトレツト認識回路３２に与える。アウトレツ
ト認識回路３２は、アウトレツトの種類を識別し、その
出力を定数選択回路３３および表示手段４５，４６，４
７に与える。定数選択回路３３は、酸素、笑気および空
気のガスの種類に対応した定数Ｃを表わす信号を導出し
て、流量演算回路３４に与える。流量演算回路３４は、
第２式で示される体積流量Ｇを演算して求める。

Ｇ＝Ｃ・Ｓ・（Ｐ１ａ＋１．０３） …（２） ここでＳは酸素、笑気および空気のガスの種類に無関係
の定数である。圧力演算回路１２からライン１３に導出
される信号は、流量演算回路３４に与えられ、これによ
つて開閉弁５が開いているときにおける絞り７の上流側
の圧力Ｐ１ａが、第２式の演算のために用いられる。

本件実施例の場合、絞り７の下流側の圧力Ｐ２は大気圧
であり、上流側の圧力Ｐ１ａは約３kgf／cm²Ｇ以上であ
り、したがつて である。したがつて開閉弁５の開弁時において、絞り７
を流れる流量は、前述の第２式に示される値Ｇである。
流量演算回路３４は、この開閉弁５が開弁状態であると
きにおける絞り７を流れる流量Ｇを、第２式に基づいて
演算し、そのことを表わす信号をライン３５から切換え
スイツチ１４の個別接点１６に与える。

開閉弁５が全閉時において、圧力演算回路１２からライ
ン１３に導出される信号は、切換スイツチ３６の共通接
点３７に与えられる。切換スイツチ３６の共通接点３７
の信号は、個別接点３８から判断回路３９に与えられ、
開閉弁５の上流側の圧力Ｐ１が第４式で示される値a1，
a2の範囲内であるかを判断する。

ａ２≦Ｐ１≦ａ１ …（４） a1は、たとえば５kgf／cm²Ｇであり、またａ２は、たと
えば３．５kgf／cm²Ｇである。判断回路３９は、開閉弁
５が全閉時における圧力Ｐ１が、第４式を満足するとき
には、ローレベルの信号を導出し、第４式を満足しない
とき、すなわち圧力Ｐ１が異常に低く、または異常に高
いときには、ハイレベルの信号を導出する。この判断回
路３９からの出力は、ＯＲゲート４０に与えられ、ＯＲ
ゲート４０の出力がハイレベルのときはブザー２６が鳴
動し、またランプ２７が点灯して警報が行なわれる。

開閉弁５が全開時では、圧力演算回路１２からライン１
３に導出される信号は、切換スイツチ３６の共通接点３
７に与えられる。切換スイツチ３６の共通接点３７の信
号は、個別接点４１から判断回路４２に与えられる。判
断回路４２では開閉弁５が全開時における絞り７の上流
側の圧力Ｐ１ａが、予め定めた値b1未満であるかを判断
する。すなわち Ｐ１ａ＜ｂ１ …（５） 第５式において値b1は、たとえば３．１kgf／cm²Ｇであ
る。判断回路４２は、第５式が成立するとき、すなわち
ガスを供給している状態で絞り７の上流側の圧力Ｐ１ａ
が異常に小さいとき、ハイレベルの信号を導出する。

また判断回路４３は、第６式を満足するかどうかを判断
する。

ここで第６式のＰ１は、開閉弁５を閉じているときにお
ける圧力検出器８によつて検出される圧力であり、Ｐ１
ａは開閉弁５を開いているときの圧力検出器８によつて
検出される圧力であり、Ｇは前述の第２式に基づいて演
算された値である。

一般に第５図に示されるように開閉弁５が全開時におい
て、絞り７を流れる流量が増大するにつれて、圧力検出
器８によつて検出される絞り７よりも上流側の圧力Ｐ１
ａは低くなる。絞り７よりも上流側のガス流路におい
て、ガスの供給能力が低下しているとき、すなわちフイ
ルタ２などの目詰りおよび絞り７よりも上流側の配管経
路のつぶれなどによる流路断面積の細まりなどによつ
て、供給能力が低下しているときには、正常時のライン
ｌ１に比べてラインｌ２で示されるように、流量の増大
に伴ない圧力Ｐ１ａの低下が著しい。判断回路４３は、
このような絞り７の上流側におけるガスの供給経路にお
ける供給能力が低下しているかどうかを判断する。第６
式を満足するとき、判断回路４３はハイレベルの信号を
導出する。こうして判断回路４２，４３において、前述
の第５式および第６式のいずれか少なくとも一方が満足
されるとき、ブザー２６およびランプ２７によつて警報
が行なわれる。

動作を要約して述べると、まずケーシング２０の正面２
１に設けられた押釦２４を押圧操作しないときは、制御
回路４５は切換えスイツチ１４の共通接点１７を個別接
点１５に導通するとともに、切換スイツチ３６の共通接
点３７を個別接点３８に導通し、開閉弁５を全開状態と
する。これによつて圧力検出器８によつて検出される圧
力Ｐ１は、表示手段１９，２２によつて表示されるとと
もに、判断回路３９はその圧力Ｐ１が前述の第４式を満
足するかどうかを判断し、第４式が満足されなければブ
ザー２６およびランプ２７による警報が行なわれる。

押釦２４を押圧操作することによつて、制御回路４４は
切換スイツチ３６の共通接点３７を個別接点４１に導通
し、またスイツチ４８を導通し、開閉弁５を全開状態と
する。またこの制御回路４４は、押釦２５が押圧操作さ
れたとき、切換えスイツチ１４の共通接点１７を個別接
点１６に導通し、これによつて絞り７を流れている酸
素、笑気または空気に対応した体積流量が、表示手段１
９，２３によつて表示される。また押釦２５を再度押圧
操作することによつて、制御回路４４は切換スイツチ１
４の共通接点１７を個別接点１５に導通し、これによつ
て絞り７を介してガスが流れているときにおける、その
上流側の圧力Ｐ１ａが表示手段１９，２２によつて表示
される。流れているガスの種類はアウトレツト検出手段
３０によつて検出される。したがつて第２式で示される
体積流量Ｇが、各ガスの種類に対応して演算される。ガ
スの供給能力が低下しているときには、ブザー２６およ
びランプ２７によつて警報が行なわれる。

第６図は、アウトレツト１の断面図である。本体５０は
酸素、笑気または空気の供給源に接続されている。この
ガスはフイルタ２から弁室５１に供給される。弁体５２
は、弁室５１内のばね５３によつてばね付勢されて、シ
ール部材５４に閉弁状態となる方向にばね力が与えられ
る。弁体５２は、突起５５を有する。突起５５の外周付
近には、ゴムなどの材料から成るシール部材５６が配置
される。本体５０に螺合して固定される係止部材５７
は、爪５８を有する。この係止部材５７の遊端部には、
当接部材５９が固定される。

当接部材５９の正面から見た形状は、第７図に示される
とおりである。この当接部材５９の正面には、酸素、笑
気および空気に対応して嵌合孔Ｒ１〜Ｒ５が形成され
る。アウトレツト１に酸素が供給されるとき、当接部材
５９の正面には、相互に１８０度ずれた位置に形成され
た嵌合孔Ｒ１，Ｒ２のみが形成される。アウトレツト１
に笑気が供給されるときには、当接部材５９の正面に
は、嵌合孔Ｒ１とその嵌合孔Ｒ１から周方向に１３５度
ずれた位置に形成された嵌合孔Ｒ３とが形成される。ア
ウトレツト１に空気が供給されるときには、当接部材５
９の正面には、周方向に１２０度ずつずれた位置に嵌合
孔Ｒ１，Ｒ４，Ｒ５が形成される。

第８図は、酸素が、アウトレツト１から供給されるべき
アダプタ６０の斜視図である。管継手６１が、当接部材
５９の中央孔６２から挿入されると、この管継手６１
は、アウトレツト１の弁体５２の突起５５をばね５３に
抗して押圧し、この管継手６１の外周面にはシール部材
５６が密接する。管継手６１の係止溝６３には、爪５８
が弾発的に係止し、管継手６１の抜止めが行なわれる。
アダプタ６０に形成されたピンＱ１，Ｑ２は、当接部材
５９の正面に形成された嵌合孔Ｒ１，Ｒ２にそれぞれ嵌
入し、これによつてアダプタ６０が酸素のためのアウト
レツト１に確実に接続されることになり、誤つて他のガ
スのためのアダプタ６４，６５(後述の第９図参照)が接
続されるべきアウトレツトに接続されることがなくな
る。アダプタ６０には、可撓管６６などが接続されて、
医療機器に導かれる。

第９図(１)は酸素が供給されるべき医療機器のためのア
ダプタ６０の正面を示し、前述のようにピンＱ１，Ｑ２
が形成される。また笑気が供給されるべきアダプタ６４
には、第９図(２)で示されるようにピンＱ１，Ｑ３が形
成され、これらは笑気を供給するアウトレツト１の嵌合
孔Ｒ１，Ｒ３にそれぞれ嵌合する。空気が供給されるべ
き医療機器のためのアダプタ６５には、第９図(３)で示
されるようにピンＱ１，Ｑ４，Ｑ５が形成され、これら
は嵌合孔Ｒ１，Ｒ４，Ｒ５にそれぞれ嵌合する。こうし
てガスの種類を誤りなくアダプタ６０，６４，６５にそ
れぞれ供給することが可能になる。

第１０図は、アウトレツト検出手段３０の断面図であ
る。アダプタ３は、アウトレツト１の中央孔６２に嵌り
込む部分を有し、その構造は前述の第８図に示されたア
ダプタ６０と同様な構成を有する。アダプタ３の基端部
６７には、各ガスの種類毎のアウトレツト１の嵌合孔Ｒ
１に対応して固定ピンＶ１が固定されており、また嵌合
孔Ｒ２に対応して可動ピンＶ２が取付けられる。この可
動ピンＶ２は、ばね６８によつて外方に突出するように
付勢される。可動ピンＶ２は、マイクロスイツチ６９の
アクチユエータ７０に連動する。同様にして嵌合孔Ｒ
３，Ｒ４に対応して可動ピンが設けられ、それによつて
スイツチング態様が変化するマイクロスイツチ７１，７
２(第１図参照)がそれぞれ設けられる。

アダプタ３が酸素を供給するためのアウトレツト１に接
続されたときには、可動ピンＶ２は嵌合孔Ｒ２に嵌り込
み、マイクロスイツチ６９のスイツチング態様は変化せ
ず、残余の嵌合孔Ｒ３，Ｒ４に対応する可動ピンは、当
接部材５９の正面に当接して弾発的に第１０図の左方に
変位してへこみ、これによつてそれらの嵌合孔Ｒ３，Ｒ
４に対応した可動ピンによつて、マイクロスイツチ７
１，７２のスイツチング態様が変化する。このようにし
て酸素、笑気および空気のいずれのガスが供給されるア
ウトレツト１であるかを、マイクロスイツチ６９，７
１，７２の出力に応答して、アウトレツト認識回路３２
において識別することが可能となる。

アウトレツト検出手段３０は、その他の構成によつて実
現されてもよい。また開閉弁５は前述の実施例では電磁
弁によつて実現されたけれども、手動によつて開閉され
る構造を有するものであつてもよい。

効 果 以上のように本発明によれば、開閉弁の開閉時における
各圧力と、その開閉弁が開いているときにおける圧力に
基づく流量の演算値によつて、アウトレツトに供給され
るガスの静的圧力が正常であるか、および異常であるか
を判断することができるとともに、開閉弁を開いたとき
において、そのアウトレツトからの流路が目詰りなどを
して、供給能力が低下しているかどうかを正確に判断す
ることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロツク図、第２図はその
実施例の正面図、第３図はその実施例の側面図、第４図
はその実施例の背面図、第５図はガス流路の供給能力の
低下を説明するためのグラフ、第６図はアウトレツト１
の断面図、第７図はアウトレツト１の当接部材５９の正
面図、第８図は酸素が供給されるべきアダプタ６０の斜
視図、第９図はアダプタ６０，６４，６５の正面図、第
１０図はアウトレツト検出手段３０の断面図である。 １……アウトレツト、２……フイルタ、３……アダプ
タ、５……開閉弁、７……絞り、８……圧力検出器、９
……増幅器、１２……圧力演算回路、１９，２２，２３
……表示手段、２６……ブザー、２７……ランプ、３０
……アウトレツト検出手段、３２……アウトレツト認識
回路、３３……定数選択回路、３４……流量演算回路、
３９，４２，４３……判断回路、４０……ＯＲゲート

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アウトレツトに接続される開閉弁および絞
   りと、 開閉弁および絞りの上流側の圧力を検出する圧力検出器
   と、 開閉弁の開弁時の圧力検出器からの出力に基づいて流量
   Ｇを演算する手段と、 圧力検出器と流量演算手段とからの出力に応答し、圧力
   検出器によつて検出される開閉弁の開弁時の圧力をＰ１
   ａとし、閉弁時の圧力をＰ１とするとき、比Ａ を演算する手段と、 演算手段の出力に応答し、前記比Ａが予め定める値以上
   のとき警報を出力する手段とを含むことを特徴とするア
   ウトレツトにおけるガスの圧力および流量の検査装置。
2. 【請求項２】アウトレツトの種類を検出する手段を備
   え、前記流量演算手段は、開閉弁の開弁時における圧力
   検出器の出力だけでなく、アウトレツトの種類検出手段
   からの出力にも基づいて流量を演算することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のガスの圧力および流量の
   検査装置。