JPH09183601A - 酸素富化空気供給装置 - Google Patents
酸素富化空気供給装置Info
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- JPH09183601A JPH09183601A JP34304895A JP34304895A JPH09183601A JP H09183601 A JPH09183601 A JP H09183601A JP 34304895 A JP34304895 A JP 34304895A JP 34304895 A JP34304895 A JP 34304895A JP H09183601 A JPH09183601 A JP H09183601A
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Abstract
富化空気供給装置を提供する 【解決手段】 酸素富化空気の発生手段1、流量制御手
段2及び酸素富化空気供給手段4を有し、更に、酸素濃
度を設定できる供給量設定手段5を有し、1における発
生量が5により設定される酸素濃度に連動して増減し、
かつ2から供給される流量を略一定になるように調節す
る酸素富化空気供給装置。
Description
れ、空気よりも高い濃度で酸素を含有する酸素富化空気
の供給装置に関する。さらに詳しくは、使用に供するた
めに供給手段に流入する酸素富化空気を所望の流量及び
酸素濃度に制御することが可能な酸素富化空気供給装置
に関する。
の治療法として最も効果的なものの1つに酸素吸入法が
あり、近年、この療法のために、酸素富化空気供給装置
が使用されるようになってきた。この酸素富化空気供給
装置を使用する患者にとっては必要な酸素量が、少ない
場合には流量が0.1〜0.5リットル/分程度の場合
もあり、多い場合には4〜6リットル/程度の場合もあ
る。
空気供給装置においては、必要な酸素供給量の変化に流
量変更で酸素供給量を変えることにより対応しているた
め、特に流量の少ない場合には、酸素富化空気が供給さ
れていることを患者も感じとれないこともあった。ま
た、極少量で流量コントロールを行うためバラツキが大
きくなり易く、コントロールがむつかしい点もあった。
中に湿分がほとんどないため、呼吸に供するためには加
湿操作が必要になる。加湿を必要とする場合、一般的に
は低流量において、加湿器における加湿度調整もむつか
しく、比較的加湿度が過剰になり易くドレンを発生しや
すくなる。このドレンは酸素供給導管である延長チュー
ブやカニューラにおいて該酸素が冷やされるため発生
し、患者の鼻に入ることもあり、好ましいものではな
く、何らかの除去手段が設けられることが多い。いずれ
にしても、ドレンの発生は衛生的にも、視覚的にも好ま
しいものではない。
富化空気供給装置における上記不都合を解消するために
鋭意研究した結果、従来の流量可変方式ではなく、濃度
可変方式を採用すると、上記不都合を解消しうることを
見出し、本発明に到達した。
濃度の酸素を含有する酸素富化空気を発生する手段、該
発生手段から酸素富化空気を使用者に供給する流路中に
設けられた第1流量制御手段、必要に応じ該第1流量制
御手段の下流側に設けられた第2流量制御手段、及びそ
の下流側に設けられた酸素富化空気供給手段を有する酸
素富化空気供給装置において、該装置は、更に該供給手
段から供給される酸素富化空気の酸素濃度を設定できる
供給量設定手段を有し、該発生手段の富化空気発生量が
該供給量設定手段により設定された酸素濃度に連動して
増減し、かつ該第1流量制御手段から供給される流量を
略一定になるように調節することを特徴とする酸素富化
空気供給装置を提供する。
応じて図面を用いながらさらに詳細に説明する。
ましい実施態様例の概略フローチャートを示す。
の酸素を含有する酸素富化空気は空気中の酸素を濃縮し
て製造され、酸素濃縮のためには吸着型酸素濃縮器が有
利に用いられる。以下の説明は、主として吸着型酸素濃
縮器を用いた場合について行う。
医師の処方によって定められる患者の使用に供すべき酸
素供給量に応じて、酸素富化空気の酸素濃度を設定でき
る供給量設定手段を有し、該設定手段により設定された
酸素濃度と連動して酸素濃縮器等の酸素富化空気発生手
段における酸素富化空気の発生量が増減し、その発生量
は、設定酸素濃度の低下につれて増大するものである。
このようにすることにより、特定の装置において発生酸
素濃度の範囲を大きく変化させることができる。
手段2の酸素富化空気排出ライン24に設けられた排出
流量制御手段(図示せず)そのものであることができる
し、あるいはそれとは離れた位置に設置することができ
る設定手段とその設定手段による設定値に従って排出流
量制御手段を駆動するための電気的制御システムとから
なるものであることができる。或いは第1流量制御手段
2と供給量設定手段5とが一体化したものであることも
できる。
酸素濃度と発生手段における酸素富化空気の発生量及び
酸素濃度との関係、第1流量制御手段において排出され
る酸素富化空気量と発生手段において発生するその量及
び酸素濃度との関係は、個々の酸素富化空気供給装置の
能力(例えば最高到達酸素濃度、その時の発生流量等)
及び予定される処方(酸素濃度及び/又は流量)により
定まるものである。一般的に処方はいくつかの非連続的
な数値で定められるので、上記関係も連続的変化に対応
する必要がない場合が多く、従って予定される非連続的
な設定値に対応した排出量を定めれば良いので、装置能
力が定まれば実験で容易に求めることができる。
る発生量の増減は、基本的には酸素濃縮器1から出てゆ
くガス量を増減することにより達成され、それは、本質
的に前記酸素富化空気排出ラインからの排出量の増減に
よるが、かかる増減により酸素濃縮器1の出口の圧力サ
イクルが変化し、例えば、酸素濃縮器1における窒素吸
着の時間の変化、コンプレッサー11の吐出量の変化、
酸素濃縮器1内部の吸着剤の吸着効率の変化が生起す
る。
0%、70%、80%、90%の各レベルで、さらには
そのレベルの所定の範囲内で可変設定できることが好ま
しい。また、本発明の酸素富化空気供給装置は、供給手
段における酸素富化空気供給量を約1.5〜5.5リッ
トル/分のレベルで供給できることが望ましい。
は、第1流量制御手段2は一部の酸素富化空気を排出す
ることができる形式のものであることが好ましい。ま
た、排出される酸素富化空気の量は、供給量設定手段5
により設定された酸素濃度の低下につれて増大する。供
給量設定手段5によって設定された酸素濃度が低下した
ことにより、低濃度の、増大した発生量の酸素富化空気
が発生手段から流出し、供給手段4への導管に流入する
と、第1流量制御手段2において、過剰な流量の酸素富
化空気を排出して、その流量が調整され、第1流量制御
手段2の下流側の導管及び供給手段4により患者に供給
される酸素富化空気の流量を安定した状態とする。
される酸素富化空気の量により、前記発生手段における
酸素富化空気の発生量及び酸素濃度が制御されるが、こ
れによって酸素富化空気の流量を安定化させることがで
きる。
に応じ、使用に供すべき酸素流量の変動に対応すべく、
第2流量制御手段3を設けることができ、この第2流量
制御手段3も第1流量制御手段同様、一部の酸素富化空
気を排出することができる形式のものが好ましく、該第
2流量制御手段3における酸素富化空気の排出量と供給
手段から患者へ供給される酸素富化空気の供給量との合
計は略一定であることが望ましい。これにより供給量の
良好な制御を達成することができる。
ス式の流量設定器、ニードル弁付ローターメーター或い
はニードル弁やボール弁などの弁開閉度により排出流量
を調節できる流量設定器、或いはマスフローメーターで
あることができる。
ィスの径が異なる複数の孔を具備した器具であり、設定
値に対応して複数の孔の中から1つ、あるいは2以上を
選定し、一定の排出流量を与えるものであることができ
る。それらは分岐した導管にそれぞれ設けられて複数一
組で利用側流量及び排出側流量を制御してもよく、或い
は利用側流量及び排出側流量を一体的に制御するもので
あってもよい。前者の例としては、特開昭62−140
026号公報や特開平2−241463号公報に記載さ
れた方式のものが挙げられる。後者の例としては、例え
ば特願平7−73333号明細書及び添付図2に記載さ
れた形式の複式流量制御器及びその改変型が挙げられ
る。その基本的構造は、本明細書及び添付図2に示され
ているが、それは、酸素富化空気流入孔31、一体的に
又は連動して変更することができる1組の開孔部が複数
設けられた可変式オリフィス部32〜35及び該開孔部
から流出する酸素富化空気を少なくとも2個の系統に分
けて放出しうる気体放出孔36,37を有する複式流量
制御器である。
合、酸素富化空気流入孔31から流入する酸素富化空気
量が一定範囲内で変化しても少なくとも1個の系統から
放出される気体量が略一定であるように該複数存在する
1組の開孔部の各孔断面積が設定されていることが好ま
しい。端的には、図2の酸素富化空気流入孔31からの
流入量が変化しても、33、35が回転して新たな開孔
の組32,34が設定され、それにより一方の側の開孔
径が増減して放出量を制御し、しかして他方の放出量を
略一定にするというものである。
方の開孔径を変化させることにより実現することも可能
であるが、両方の側の開孔径を同時に変化させて実現す
ることもできる。
手段として用いる場合、酸素富化空気流入孔31から流
入する気体量は略一定に制御されているので、一方の気
体放出孔から放出される流量が予定される処方流量にな
るように開孔径を設定するのは容易に実現することがで
きる。
り、用いられる処方が決まれば、開孔径は実験により容
易に決定することができる。
おける供給量設定手段と第1流量制御手段が一体化され
たものであって、各々の流量(酸素濃度にも対応する)
に対応して双方の開孔部が同一の操作で選択できるよう
にした複式流量制御器の例である。
酸素富化空気の流入部である。33が、開孔部32等の
開孔面積の異なる複数の開孔部を備えて、排出量に対応
してその開孔部が選択して使用できるようにしたオリフ
ィス型の排出量設定部である。35が、開孔部34等の
開孔面積の異なる複数の開孔部を備えて、利用酸素富化
空気流量に対応してその開孔部が選択して使用できるよ
うにしたオリフィス型の利用流量設定部である。図2に
示されたものは、排出流量設定部33と利用流量設定部
35が一体化されているが、これらは必ずしも一体化さ
れている必要はなく、対応関係をもって連動すればよ
い。36は、排出酸素富化空気を排出する導出部であ
り、その下流側は大気に開放されている。37は、使用
者に供給すべき酸素富化空気の導出部である。38は、
一体化されている排出流量設定部33と利用流量設定部
34との双方を同一の回転操作によって、所望の利用流
量と所望の排出流量に設定するための回転軸であって、
回転操作を容易にするためのツマミ(図示せず)がさら
にその左端部に取付けられる。
て設定される流量を表示するための表示板である。41
は、回転軸38を回転する際に、排出用開孔部32等か
ら選択された開孔部が排出すべき気体が通過する開孔部
42に適合し、利用気体用開孔部34等から選択された
開孔部が使用者に供給すべき気体が通過する開孔部43
に適合するように、所定の位置で固定するための位置決
め部材である。
第で流量表示による、或いは酸素濃度表示による供給量
設定器としても用いることができる。
ては、特に限定されるものではなく、例えば家庭等で使
用される医療用途に適している。
酸素量が変化しても、それに対応して酸素濃度を変化さ
せて供給量を略一定とすることができ、使用者の違和感
を低減させることができる。
給装置の具体的態様例についてさらに詳細に説明する。
ましい実施態様例を模式的に示した概略フローチャート
である。図1において、1は酸素よりも窒素を吸着しや
すいモレキュラーシーブ5A等の吸着剤が充填された酸
素濃縮器であり、コンプレッサー11が流路切換え弁1
2を介して導管によって酸素濃縮器1に連結されてお
り、酸素富化空気を一時的に貯留するサージタンク9が
自動開閉弁13を介して導管によって酸素濃縮器1に連
結されている。また流路切換え弁12には吸気マフラー
等を備えた吸気用導管と排気マフラー等を備えた排気用
導管が設けられている。なお、コンプレッサー11から
サージタンク9までが実施例においては酸素富化空気の
発生手段を構成している。
2、23等を備えた酸素富化空気流路用導管15が取付
けられており、この導管15に第1,第2流量制御手段
としてオリフィス型流量設定器2及びオリフィス型流量
設定器3が設けられ、供給量設定手段5はオリフィス型
流量設定器2に一体的に設けられている。供給量設定器
5とオリフィス型流量設定器2は連動して該流量設定器
2からの排気量を増減させ、酸素発生器からの発生量を
増減して、流量を制御する。圧力検出手段51,52が
それらの流量制御手段の上流側の圧力を検知し、その圧
力の異常が生じた場合に警報を発生する手段(図示せ
ず)に情報を伝達するものである。また、導管15に
は、さらに自動開閉弁18、除菌フィルター25、加湿
器7等が具備されて、導管21により、鼻カニューラや
口マスク等の酸素富化空気供給手段4に連結しているこ
とが実用上好ましい。
その検知結果を基に、弁を開閉し、酸素富化空気を供給
するデマンドバルブを備えた発生手段を使用すると、装
置の小型化をはかることができる。
しては、電磁弁13、18を開いた状態で、図1の如く
弁12を介してコンプレッサー11により、加圧空気を
酸素濃縮器1に導入して窒素を吸着させ、得られた酸素
富化空気が導管14を介してサージタンク9に貯留され
る。サージタンク9に貯留された酸素富化空気は、過剰
の酸素富化空気は放出されてオリフィス型流量設定器2
(流量制御手段)により所定の流量に調整され、減圧弁
23、除菌フィルター25を通過した後、オリフィス型
流量設定器3により所定の流量に調整されて、加湿器7
により加湿され、導管21に連結された鼻カニューラ4
を経て呼吸器疾患の患者等に供給される。
時間吸着を続けた後、弁13を閉じて、弁12を切り換
えることによってコンプレッサー11を真空ポンプとし
て使用して、酸素濃縮器1内の圧力を減圧して、脱着を
行う。所定の時間脱着を行った後、弁12を切り換えて
加圧空気を酸素濃縮器1に導入せしめ、さらには弁13
を開いてサージタン9から酸素富化空気を逆流させるこ
とによって、酸素濃縮器1を再加圧したうえで、引続き
加圧空気を酸素濃縮器1に導入しながら吸着工程を実施
する。このような吸着、脱着の工程を繰り返して酸素富
化空気を得る。
排気量の増減により、該流量設定器2(第1流量制御手
段)とオリフィス型流量設定器3(第2流量制御手段)
間の導管15の酸素富化空気の流量は略一定に保持され
る。
気は、導管15を通ってその流量は流量設定器2,3に
よって調整されて、鼻カニューラ等の酸素富化空気供給
手段4から患者に供給される。オリフィス型流量設定器
3は一度設定すれば、基本的にはあまり変化させる必要
はなくなる。
態様として、コンプレサー11と送風機19を消音用ボ
ックス内に収納せしめ、そのボックス内に開口部のある
仕切り板を設けて冷却用空気流れの上流側の室に送風機
19を、下流側の室にコンプレッサー11を配置して、
流路切換え弁12の吸気側導管の開口端を送風機を収納
した室に位置させたものが挙げられる。なお、装置の冷
却用空気の取入れ口にはフィルターが具備されることが
望ましい。
からコンプレッサー側の室への冷却風の流れは一方的で
あり、コンプレッサーの吸気口を送風機側の室に位置さ
せることによって、周囲の大気温度に近い温度で清浄な
空気を吸入させることができる。コンプレッサー側の室
はコンプレッサーからの放熱により温度が高くなりやす
く、そこからコンプレッサーの吸気口に空気を導入する
と性能的に不利な場合がある。
酸素濃度を変化させることが可能となり、患者の使用感
を改善することができるとともに、加湿器による加湿度
の調整ができ、ドレンの発生を防止することができる。
様を模式的に示した概略フローチャートである。
一体化された態様を示す複式流量制御器の断面図であ
る。
Claims (9)
- 【請求項1】 空気よりも高められた濃度の酸素を含有
する酸素富化空気を発生する手段、該発生手段から酸素
富化空気を使用者に供給する流路中に設けられた第1流
量制御手段、必要に応じ該第1流量制御手段の下流側に
設けられた第2流量制御手段、及びその下流側に設けら
れた酸素富化空気供給手段を有する酸素富化空気供給装
置において、該装置は、更に該供給手段から供給される
酸素富化空気の酸素濃度を設定できる供給量設定手段を
有し、該発生手段の富化空気発生量が該供給量設定手段
により設定された酸素濃度に連動して増減し、かつ該第
1流量制御手段から供給される流量を略一定になるよう
に調節することを特徴とする酸素富化空気供給装置。 - 【請求項2】 該発生手段の酸素富化空気発生量は、該
供給量設定手段における設定酸素濃度の低下につれて増
大する、請求項1記載の酸素富化空気供給装置。 - 【請求項3】 該第1流量制御手段が一部の酸素富化空
気を排出することができる形式のものである請求項1又
は2記載の酸素富化空気供給装置。 - 【請求項4】 該第1流量制御手段において排出される
酸素富化空気の量が、供給量設定手段における設定酸素
濃度の低下につれて増大する、請求項3記載の酸素富化
空気供給装置。 - 【請求項5】 該発生手段の酸素富化空気の発生量及び
酸素濃度が第1流量制御手段から排出される酸素富化空
気の量により制御される、請求項4記載の酸素富化空気
供給装置。 - 【請求項6】 該第2流量制御手段が一部の酸素富化空
気を排出することができる形式のものである請求項1〜
5のいずれか1項記載の酸素富化空気供給装置。 - 【請求項7】 該第2流量制御手段における酸素富化空
気排出量と該供給手段からの酸素富化空気供給量との合
計が略一定である請求項6記載の酸素富化空気供給装
置。 - 【請求項8】 該第1流量制御手段及び第2流量制御手
段が、気体流入孔、一体的に又は連動して変更すること
ができる1組の開孔部が複数設けられた可変式オリフィ
ス部及び該開孔部から流出する気体を少なくとも2個の
系統に分けて放出しうる気体放出孔を有する複式流量制
御器である、請求項1〜7のいずれか1項記載の酸素富
化空気供給装置。 - 【請求項9】 第1流量制御手段としての複式流量制御
器が、気体流入孔から流入する気体量が一定範囲内で変
化しても、少なくとも1個の系統から放出される気体量
が略一定であるように該複数存在する1組の開部の各孔
断面積が設定されている、請求項8記載の酸素富化空気
供給装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34304895A JP3681453B2 (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 酸素富化空気供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34304895A JP3681453B2 (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 酸素富化空気供給装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09183601A true JPH09183601A (ja) | 1997-07-15 |
JP3681453B2 JP3681453B2 (ja) | 2005-08-10 |
Family
ID=18358542
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34304895A Expired - Lifetime JP3681453B2 (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 酸素富化空気供給装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3681453B2 (ja) |
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WO2019008949A1 (ja) * | 2017-07-05 | 2019-01-10 | 照男 小林 | 麻酔器に用いる酸素濃縮装置及び酸素濃縮方法 |
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-
1995
- 1995-12-28 JP JP34304895A patent/JP3681453B2/ja not_active Expired - Lifetime
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