JPH09173453A - 呼吸用気体供給装置 - Google Patents

呼吸用気体供給装置

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JPH09173453A
JPH09173453A JP31969596A JP31969596A JPH09173453A JP H09173453 A JPH09173453 A JP H09173453A JP 31969596 A JP31969596 A JP 31969596A JP 31969596 A JP31969596 A JP 31969596A JP H09173453 A JPH09173453 A JP H09173453A
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貞和 松原
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大介 小畠
Yasuki Hanaoka
泰樹 花岡
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 呼吸サイクルに応じて作動し得る自動開閉弁
を備えた呼吸用気体供給装置において、患者の呼吸に異
常を生じた場合にも充分対応し得る安全性の高められた
装置を提供する。 【解決手段】 呼吸位相の検知結果に基づいて自動開閉
弁手段V0 の開閉を制御する呼吸用気体供給装置におい
て、連続供給に切り替わった際、自動開閉弁手段V0
上流側又は下流側に自動開閉弁手段V2 を有し、且つ、
該自動開閉弁手段V2 をバイパスするように流量絞り手
段と自動開閉弁手段V1 を備えたバイパス手段を有した
ことを特徴とする呼吸用気体供給装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、呼吸サイクルに応
じて作動し得る自動開閉弁を備えた呼吸用気体供給装置
に関する。特に好ましくは、圧力変動吸着型酸素濃縮器
を用いた酸素濃縮気体供給装置であって、呼吸のサイク
ルに応じて作動し得る自動開閉弁を具備したものに関す
る。
【0002】
【従来技術】従来、呼吸器疾患患者に対して酸素ボンベ
から酸素を吸入させることによる酸素療法が行なわれて
来ており、特に最近では、空気中の酸素を濃縮して酸素
濃縮気体を得るための酸素濃縮器が開発されて実用に供
されるようになってから、それを用いた酸素療法が次第
に普及するようになってきた。
【0003】かかる酸素濃縮器としては大別して、ゼオ
ライト等の窒素をより吸着しやすい吸着剤を充填した吸
着塔において圧力を変動させることにより吸着・脱着を
繰り返す圧力変動式等の吸着型酸素濃縮器と、酸素選択
透過性膜を用いた膜型酸素濃縮器の2種類がある・これ
らの酸素濃縮器により得られた酸素濃縮気体を呼吸器疾
患患者に供給する場合には、通常濃縮器から延長された
チューブの先端に設けられた鼻カニューラから連続的に
患者の鼻孔内に導入される方式が採用される。またさら
に改良された供給方式としては、患者の呼吸サイクルに
対応して、吸入時においてのみ酸素濃縮気体を供給する
ことが出来るようにすることによって、無駄な酸素濃縮
気体の放出を防止して効率を高める方法が提案されてい
る(特開昭 59-8972号公報)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、呼吸サイク
ルに応じて作動し得る自動開閉弁を備えた呼吸用気体供
給装置において、患者の呼吸に異常を生じた場合にも充
分対応し得る安全性の高められた装置を提供することを
目的としている。
【0005】特に患者の呼吸が一時的に弱くなった場合
に、呼吸用気体を確実に患者の鼻腔に供給することによ
り、患者の呼吸を補強してその安全を図ることが可能な
優れた機能をもつものであり、更に必要量の呼吸用気体
の供給を確保したままで、呼吸用気体の消費を少なくす
る機能をもつ呼吸用気体供給装置を提供しようとするも
のである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らが鋭意検討し
た結果、以下に示す呼吸用気体供給装置がかかる課題を
解消することを見出したものである。
【0007】本発明の呼吸用気体供給装置としては、呼
吸用気体の発生手段と、一端が該発生手段に連通し他端
に該呼吸用気体の開放型供給手段を有し途中に自動開閉
弁手段V0 を有した導管手段と、呼吸における少なくと
も一部の所定位相を検知し得る機能を有した呼吸位相検
知手段と、該検知手段の検知結果に基づいて該自動開閉
弁手段V0 の開閉を制御する為の制御手段を備えた呼吸
用気体供給装置において、連続供給に切り替わった際、
供給流量を低下させる為の流量低下手段を有したことを
特徴とする呼吸用気体供給装置が挙げられる。
【0008】また、本発明の呼吸用気体供給装置として
は、呼吸用気体の発生手段と、一端が該発生手段に連通
し他端に該呼吸用気体の開放型供給手段を有し途中に自
動開閉弁手段V0 を有した導管手段と、呼吸における少
なくとも一部の所定位相を検知し得る機能を有した呼吸
位相検知手段と、該検知手段の検知結果に基づいて該自
動開閉弁手段V0 の開閉を制御する為の制御手段を備え
た呼吸用気体供給装置において、連続供給に切り替わっ
た際、供給流量を低下させる為の流量低下手段を有し、
該流量低下手段が、流路絞り手段と自動開閉弁手段V1
とを備えたバイパス手段であることを特徴とする呼吸用
気体供給装置が挙げられる。
【0009】さらに本発明の呼吸用気体供給装置には、
呼吸用気体の発生手段と、一端が該発生手段に連通し他
端に該呼吸用気体の開放型供給手段を有し途中に自動開
閉弁手段V0 を有した導管手段と、呼吸における少なく
とも一部の所定位相を検知し得る機能を有した呼吸位相
検知手段と、該検知手段の検知結果に基づいて該自動開
閉弁手段V0 の開閉を制御する為の制御手段を備えた呼
吸用気体供給装置において、連続供給に切り替わった
際、供給流量を低下させる為の流量低下手段を有し、該
流量低下手段が、該自動開閉弁手段V0 の上流側又は下
流側に自動開閉弁手段V2 を有し、且つ、該自動開閉弁
手段V2 をバイパスするように流量絞り手段と自動開閉
弁手段V1 を備えたバイパス手段を有したことを特徴と
する呼吸用気体供給装置が挙げられる。
【0010】
【発明の実施の形態】かかる装置の好ましいものとして
は、呼吸用気体の発生手段と、一端が該発生手段に連通
し他端に該呼吸用気体の開放型供給手段を有し途中に自
動開閉弁手段Vを有した導管手段と、呼吸における少く
とも一部の所定位相を検知し得る機能を有した呼吸位相
検知手段と、該検知手段の検知結果に基づいて該自動開
閉弁手段の開閉を制御するための制御手段を備えた呼吸
用気体供給装置において、該検知手段が該所定位相を検
知してから所定時間T1 経過後迄に次の該所定位相を検
知しない場合に、該制御手段によって該自動開閉弁手段
が該所定時間T1 経過後において連続的に開くようにし
たものであり、流路絞り手段と自動開閉弁手段V1 を備
えたバイパス手段を、発生手段から開放型供給手段まで
の導管における間歇運転用のの前記自動開閉弁手段V0
の下流側又は上流側に備え且つそのバイパス手段の入口
及び出口の間の上記導管手段には別の自動開閉弁手段V
2 を具備したことを特徴としたものがある。
【0011】これらの装置の好ましいものとしては、呼
吸用気体が酸素又は酸素濃縮気体であり、その発生手段
が酸素濃縮器、酸素ボンベ、液体酸素貯留タンクである
ものがあげられる。特に圧力変動吸着型酸素濃縮器を発
生手段として用いたものが実用上有利に使用できる。
【0012】本発明における開放型供給手段は、患者の
鼻孔や口に対して密閉されない状態、即ち大気に開放さ
れた状態で呼吸用気体を供給するものであって、例えば
鼻カニューラが例として挙げられる。
【0013】自動開閉弁手段としては、直流励磁型電磁
弁、交流励磁式電磁弁、空気作動式自動弁、パイロット
作動型電磁弁等が好ましく、中でも直流励磁型電磁弁、
空気作動式電磁弁、パイロット作動型電磁弁等が鉄心等
の動きが緩やかでライフが長く且つ作動時の発生音が小
さく低騒音化の対策上更に好ましく、特に直流励磁型電
磁弁が実用的である。
【0014】呼吸位相検知手段としては、呼吸の際の呼
気及び吸気のサイクルが検知できるものであればいかな
るものであってもよい。その具体例としては、呼気及び
吸気の通路における気流に関する圧力、温度、湿度等の
呼吸に基づいて変化する値を検知するための手段が挙げ
られる。その他に例えば流体論理素子等の気体の流れ特
性によるものも挙げられる。
【0015】圧力に基づく検知手段としては、圧力変動
を検知するものと、圧力自体を測定するものがあるが、
前者が実用上好ましく、特に圧力の変化速度を検知する
ようにしたものが感度を高める上で有効である。圧力変
動を検知するための手段としては、例えば呼気及び吸気
が通過する通路である鼻孔等において開口部を有した導
管内にダイヤフラム等を用いた圧力変動検知手段が挙げ
られる。ダイヤフラム式の微圧変動検知手段には、ステ
ンレス等の金属材料を用いたものがあるが、その他に本
願発明者の一部が以前に出願した特願昭 62-175982号に
記載されている如き静電容量変化により圧力又は差圧を
測定するための導電性物質で表面処理した高分子フィル
ムをダイヤフラムとして用いたものが挙げられる。特に
かかる高分子フィルムをダイヤフラムとして用いた検知
手段の場合には、数mmAq 程度の微圧・微差圧の変動を
検知するのに適している。尚、そのダイヤフラムの一方
の面側の空間に連通し、他端が鼻孔等において開口した
導管は、呼吸用気体を鼻孔などに供給するための導管手
段と別に設けてもよいが、両方の機能を一本の導管手段
にもたせたものであってもよい。
【0016】温度の変動を検知するための手段としては
熱電対等の如く温度感知部材を呼気及び吸気の通路即ち
呼吸気流中のおくものが挙げられる。また温度の変動の
検知手段の例としては、温度計を応用したものが挙げら
れる。
【0017】これらの中で、圧力変動検知手段が、鼻孔
等の呼吸気流中から離れた位置でその変動を検知できる
ことから便利であり、特に圧力変動検知のための導管手
段を呼吸用気体を供給するための導管手段と共通に出来
る利点がある。
【0018】かかる呼吸位相検知手段により検知する呼
吸における少なくとも一部の所定位相としては、吸気開
始時、呼気開始時などが挙げられる。特に、吸気開始時
を所定位相として検知するようにしたものが、吸気に対
応させて呼吸用気体の供給を安定に行うことが出来るの
で実用上有利である。
【0019】本発明の呼吸用気体供給装置は、通常運転
においては、呼吸位相検知手段による検知結果に基づい
て、呼吸用気体供給導管の途中に設けた自動開閉弁手段
0の開閉を行うことによって、少なくとも吸気位相の
一部において呼吸用気体を間歇的に供給するようにした
ものである。
【0020】本発明の装置における特徴は、その装置を
使用中の際に、使用者の呼吸が一時的に弱まったり、呼
吸検知手段が外れたりした場合に、呼吸サイクルにおけ
る位相の検知が出来なくなり、呼吸用気体供給導管手段
の途中の自動開閉弁手段V0が閉じたままの状態となっ
てその導管手段から呼吸用気体の供給が出来なくなるこ
とを防止するための手段を具備せしめたことにある。
【0021】即ち本発明に言う呼吸用気体供給手段の一
例における特徴は、前記した呼吸位相検知手段が吸気開
始時等の所定位相を検知した後、所定時間T1 経過後ま
でに、その次の呼吸サイクルにおけるその所定位相が検
知されない場合に、その時間T1 の経過後、自動開閉弁
手段V0 を制御手段により自動的に連続的に開状態とす
ることである。連続供給に切りかわった際に、供給する
流量を低下させるように手段を具備させる方が、必要量
の呼吸用気体の供給を確保したままで、呼吸用気体の消
費量が少なくなるので有利であり、特に吸着型酸素濃縮
器の場合には酸素濃度を高く維持しやすい利点もある。
【0022】そのための具体的手段としては、例えばオ
リフィス等の流路絞り手段と自動開閉弁V1 を備えたバ
イパス手段を、発生手段から開放型供給手段までの導管
手段における間歇運転用の前記自動開閉弁手段V0 の下
流側又は上流側に備え且つそのバイパス手段の入口及び
出口の間の上記導管手段には別の自動開閉弁手段V2
設けたものがあげられる。即ち、この場合には、V0
連続的に開かれる際にV2 が閉じ、V1 が開くように制
御手段によりそれらの自動開閉弁が制御される。尚、V
0 が呼吸サイクルに対応して開閉する通常運転の場合に
はV2 が開きV1 が閉じた状態にする必要がある。
【0023】またかかるバイパス手段の途中にそこを通
過する呼吸用気体を加湿するための加湿手段を備えるよ
うにしたものが実用上有利である。
【0024】本発明の呼吸用気体の発生手段の好ましい
態様の1つの具体例として、窒素ガスを選択的に吸着す
る吸着剤を充填した吸着床を1基以上、該吸着床に加圧
された大気を流入するためのコンプレッサー手段、及び
該吸着床から酸素富化空気を取り出し出口に流通せしめ
るための富化器内導管手段を具備したものであって、1
基以上の吸着床が単独で又は交互に加圧−減圧のサイク
ルを繰り返すように運転される圧力変動吸着型酸素富化
器が挙げられる。尚、いずれの酸素富化気体発生手段に
おいても、使用に供する酸素富化空気の流量を調節する
手段を有することが望ましい。その場合に例えば孔径の
異なる複数の開口部を備えその開口部を選択して流量を
設定する流量設定手段と、通常のローターメーター形式
の流量計を併用したものは、流量設定を容易にし、且つ
気体の流動状態が容易に確認できるので実用上有利であ
る。
【0025】尚、本発明の場合には、正常運転形式の際
に呼吸用気体の供給が間歇的なので、特別に加湿器を用
いる必要性があまりない。しかし、連続供給に切りかわ
った際には加湿手段を備えるようにしたものが実用上有
利である。
【0026】
【発明の効果】本発明の呼吸用気体供給装置は、呼吸サ
イクルに応じて作動し得る自動開閉弁を備えたものであ
り、使用者の呼吸が弱まったりした場合にも確実に呼吸
用気体を供給し得る優れた効果を有している。さらに必
要量の呼吸用気体の供給を確保したままで、呼吸用気体
の消費量が少なく出来るので有利であり、特に吸着型酸
素濃縮器の場合には酸素濃度を高く維持しやすい利点も
ある。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 呼吸用気体の発生手段と、一端が該発生
    手段に連通し他端に該呼吸用気体の開放型供給手段を有
    し途中に自動開閉弁手段V0 を有した導管手段と、呼吸
    における少なくとも一部の所定位相を検知し得る機能を
    有した呼吸位相検知手段と、該検知手段の検知結果に基
    づいて該自動開閉弁手段V0 の開閉を制御する為の制御
    手段を備えた呼吸用気体供給装置において、連続供給に
    切り替わった際、供給流量を低下させる為の流量低下手
    段を有したことを特徴とする呼吸用気体供給装置。
  2. 【請求項2】 該流量低下手段が、流路絞り手段と自動
    開閉弁手段V1 とを備えたバイパス手段であることを特
    徴とする請求項1記載の呼吸用気体供給装置。
  3. 【請求項3】 該自動開閉弁手段V0 の上流側又は下流
    側に自動開閉弁手段V2 を有し、かつ、該自動開閉弁手
    段V2 をバイパスするように流量絞り手段と自動開閉弁
    手段V1 を備えたバイパス手段を有したことを特徴とす
    る請求項1又は2に記載の呼吸用気体供給装置。
  4. 【請求項4】 該自動開閉弁手段V0 が連続的に開く際
    には自動開閉弁手段V1 が開いて、該自動開閉弁手段V
    2 が閉じるようにしたことを特徴とする請求項3に記載
    の呼吸用気体供給装置。
  5. 【請求項5】 該バイパス手段が加湿手段を備えたこと
    を特徴とする請求項1〜4に記載の呼吸用気体供給装
    置。
  6. 【請求項6】 該呼吸用気体の発生手段が吸着型酸素濃
    縮器である請求項1〜5に記載の呼吸用気体供給装置。
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