JPH0970435A

JPH0970435A - 呼吸用気体供給装置の加湿器

Info

Publication number: JPH0970435A
Application number: JP22902895A
Authority: JP
Inventors: Akira Harada; 明原田; Shigeo Sato; 重雄佐藤
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd; Sanyo Electronic Industries Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd; Sanyo Electronic Industries Co Ltd
Priority date: 1995-09-06
Filing date: 1995-09-06
Publication date: 1997-03-18

Abstract

(57)【要約】【課題】気泡式加湿器の気泡の破裂による騒音の問題
を解消すると共に、加湿程度を相対湿度６０〜８０％の
適切な範囲にとどめて、使用中の結露を防ぐ。【解決手段】気体流入部３と加湿された気体の流出部
４とを有する蓋部１と、水を充填した受器部２からな
り、気体流入部には導入パイプ５を配設し、その先端部
近傍には吸水性と通気性とを有する連続気泡の多孔質体
６を付設すると共に、多孔質体の一部を充填水７中に浸
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、呼吸器疾患患者が
主として在宅酸素療法に使用する、呼吸用気体供給装置
に使用するもので、気体の流量に応じて適度に加湿する
ことができるとともに、バブル音を小さくした、改良さ
れた加湿器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】呼吸器疾患患者に対して酸素富化ガス
（以下、酸素と言う）を提供する酸素療法は、ここ数年
富に重視され普及するようになった。これらの酸素療法
では、酸素カニューラと言われる鼻腔カニューラにより
患者に酸素を供給する。一般に酸素ボンベ、液体酸素ボ
ンベ、酸素濃縮器等から供給される酸素は乾燥状態にあ
り、比較的低流量の酸素供給の場合には問題ないもの
の、２Ｌ／分以上の酸素供給の場合には、患者の鼻腔内
を乾燥させ思わぬ呼吸器疾患を引き起こすことがある。
そのため患者の鼻腔内の乾燥を防止する目的で、加湿器
と呼ばれる水を充填した容器中に酸素を通過させ、飽和
水蒸気圧近くまで加湿して患者に供給する方法が取られ
て来た。

【０００３】具体的には、連続気泡の多孔性体より気体
を水中に放出し、バブリングさせて加湿する方法であ
る。この方法では患者に十分な湿度を供給し得るが、以
下のような問題点があった。一つは、加湿器内で気体が
バブリングすることにより気泡の破裂音が発生し、特に
２〜５Ｌ／分と言った高供給量においては、患者の安静
や睡眠が妨げられると言う問題である。この解決方法と
しては、消音ボックスなどを設ける方法がとられてい
る。もう一つの問題は、この方法では飽和水蒸気圧近く
まで加湿されるため、室内の温度が加湿された気体の温
度より低い場合、下流部で結露して供給チューブ内に水
がたまり、鼻腔内に水が入り込んだりして患者に不快感
を与えることが有った。さらにはバブリング時、水の飛
まつが供給手段に入り細菌を繁殖させるなどの問題を提
起してきた。

【０００４】このような過剰の加湿を防止する目的で、
特開平６−２３８００２号公報や、特開平６−２３３８
２１号公報に見られるように、呼吸用気体の加湿器への
開口部を空間部に設ける方法が提案されているが、加湿
度は４０〜７０％であり、特に患者の鼻腔内の乾燥が問
題になる高流量においては、十分なる湿度を与えること
ができず、患者の鼻腔内を乾燥させる危険性が有った。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる問題
点を解決することを目的としたもので、呼吸用気体の相
対湿度を６０〜８０％程度と言う、従来の加湿器に比べ
てちょうど中間的な、若しくは適度な湿度を付与し、患
者の鼻腔内の乾燥を防ぎ、また室内温度が低いときの結
露を防ぐとともに、加湿器から発生する騒音を極力低下
させることができる呼吸用気体供給装置の加湿器を提供
するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】即ち本発明は、乾燥した
呼吸用気体を通過させて湿分を付加するための加湿器で
あって、気体流入部と加湿された気体の流出部とを付設
した蓋部と、水を充填した受器部とからなり、該気体流
入部は導入パイプを配設し、その先端部近傍には吸水性
と通気性とを有する連続気泡の多孔質体を付設すると共
に、該多孔質体の一部を充填水中に浸したことを特徴と
する呼吸用気体供給装置の加湿器である。

【０００７】さらには、導入パイプの長さをその先端部
が充填水の上限水位より１５〜２５ｍｍ下の位置に届く
長さとし、多孔質体の長さは導入パイプの先端より上側
が３０〜５０ｍｍ、下側を１０〜４０ｍｍとするか、ま
たは導入パイプの長さをその先端部が充填水の下限水
位、もしくは下限水位より１０〜２０ｍｍ下の位置に届
く長さとし、多孔質体の長さは導入パイプの先端より上
側が充填水の上限水位と下限水位の間の距離に２５〜５
５ｍｍを加えた長さ、下側を１０〜２０ｍｍにすると共
に、導入パイプには先端から２５〜４０ｍｍまでの範囲
に多数個の小穴を設け、多孔質体の外径を１５〜３０ｍ
ｍとしたものであり、また、多孔質体の材質が高分子材
料からなる連続気泡の発泡体、もしくは高分子材料の微
粉末からなる焼結体であることを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明をさ
らに詳細に説明する。図１は本発明の一実施例となる加
湿器の構造を示す図で、図２は加湿器の気体流入部の構
成の具体例を示す図である。

【０００９】本発明の加湿器は、吸着型酸素発生装置、
酸素ボンベ、液体酸素ボンベ等の呼吸用気体の発生手
段、呼吸用気体を供給するための配管手段、呼吸用気体
の流量を調節するための弁手段等から構成された気体供
給装置の一部として用いられるものであって、図１に示
したように、気体流入部（３）と加湿された気体の流出
部（４）とを有する蓋部（１）と、充填水（７）の入っ
た受器部（２）とからなり、気体流入部（３）には導入
パイプ（５）を取り付け、その先端部近傍には吸水性と
通気性とを有する連続気泡の多孔質体（６）を付設する
と共に、多孔質体（６）の一部を充填水（７）中に浸し
たことを特徴とする。

【００１０】気体供給装置の全体構成は、従来より一般
に使用されているものと同じで特に変るものではなく、
構成の一部となる加湿器の構造とその働きに特徴を有す
る。即ち、導入パイプ（５）の先端部近傍に付設した多
孔質体（６）の一部を充填水（７）中に浸したとき、充
填水は毛細管現象によって多孔質体に吸い上げられ、多
孔質体（６）の細孔内を満たす。ここで、気体流入部
（３）から導入パイプ（５）を通して、呼吸用気体を送
入すると、呼吸用気体は多孔質体（６）を構成する連続
気泡の細孔を通って上昇すると同時に、多孔質体（６）
の外周面に向って移動する。

【００１１】呼吸用気体の流量が多く圧力が高い時、特
に導入パイプ（５）の先端が充填水（７）の水面より下
の位置にあり、あるいは、多孔質体（６）の厚みが小さ
い時には、多孔質体（６）の外周面に向って移動した気
体の一部が、充填水（７）の水面より下の位置で放出さ
れるため、それが細かい気泡となって上昇し、謂るバブ
リングを生じる。これに対して、導入パイプの先端が水
面より上の位置にあり、気体の流量が少ない時は、気体
の大部分が水面より上の位置で多孔質体（６）の外周面
から空間部（８）に放出されるため、バブリングは生じ
ない。そして、多孔質体（６）の細孔中の水分を奪い加
湿されて空間部（８）に出て行くが、細孔中の水分は、
毛細管現象によって次々に補給されるのは勿論である。
このようにして加湿された呼吸用気体は、上部の流出部
（４）から出て、配管手段を通り供給される。

【００１２】多孔質体（６）の形状、構造については特
に限定されるものではないが、例として図２に示したよ
うに、導入パイプ（５）の先端部近傍に、その先端開口
部を覆うように多孔質体（６）を付設する。このとき、
使用時におけるバブリングを出来るだけ少なくする観点
から、多孔質体（６）の厚みを大きくするのが望まし
く、導入パイプ（５）の外径（５〜７ｍｍ）を考慮し
て、外径を１５〜３０ｍｍとするのが良い。

【００１３】また、多孔質体（６）の長さは、水の吸上
げ能力等を考慮して決めることが必要であるが、本発明
において使用する連続気泡の多孔質体では、通常２０〜
３０ｍｍの高さまで水を吸い上げる力を有している。そ
こで先ず、導入パイプ（５）の長さを、その先端部が充
填水の上限水位より１５〜２５ｍｍ下の位置に届く長さ
とし、導入パイプの外周には先端から上側３０〜５０ｍ
ｍの位置まで多孔質体を付設する。こうすることによっ
て、充填水（７）を上限水位まで入れた加湿開始時に
は、多孔質体（６）にはほゞ上端までその細孔内に水が
吸い上げられていて、十分に加湿の機能を果たすと共
に、水面より下の位置で放出される気泡の量も少なく、
気泡の破裂による騒音（バブリング音）を低く抑えるこ
とが出来る。

【００１４】一方、多孔質体（６）の導入パイプ（５）
の先端から先に延びた部分の長さは、充填水の上限水位
と下限水位の間の距離等を考慮して１０〜４０ｍｍとす
るのがよい。上限水位と下限水位の間の距離は通常３０
〜４０ｍｍ程度に設定されているので、充填水が下限水
位まで減少した時、導入パイプ（５）の先端と充填水の
水面との距離は５〜２５ｍｍの範囲となる。充填水は導
入パイプ（５）の先端より上の位置まで吸い上げられて
いるので、加湿可能であるが、水面下での気泡の放出が
ないので、バブリング音は生じない。

【００１５】さらに、図２（ｂ）に示したように、導入
パイプ（５）の長さを、充填水の下限水位ないしそれよ
り１０〜２０ｍｍ下の位置に届くまで長くし、そのまゝ
では水面下での気泡の発生が多くなるので、導入パイプ
の先端側２５〜４０ｍｍ程度までの範囲に多数個の小穴
（９）を設けても良い。これにより導入パイプ（５）か
ら入った気体は小穴（９）からバイパスされるので、気
泡の発生は水面より近い位置に限られ、バブリング音も
小さく抑えることができる。

【００１６】また、多孔質体（６）の長さを、導入パイ
プの先端から先に延びた部分の長さを１０〜２０ｍｍと
することにより、充填水が下限水位まで減少した時で
も、導入パイプの先端は水面と同じか１０〜２０ｍｍ下
の位置にあるので、十分加湿することができる。

【００１７】本発明に用いる多孔質体（６）は、高分子
材料からなる連続気泡の発泡体、もしくは高分子材料の
微粉末からなる焼結体で、吸水性と通気性の良いものを
用いる。高分子材料としては、耐水性を有し溶出物の少
ないものであれば特に限定されないが、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリスチレン等の熱可塑性プラスチッ
クが使用できる。使用時には細孔内に水がスムーズに吸
い込まれることが必要であるが、これらの熱可塑性プラ
スチックは一般に表面の撥水性が大きく、水がスムーズ
に吸い込まれない場合がある。このような問題は、細孔
の内面に親水化処理を施すことによって解決可能であ
る。親水化処理の方法としては、多孔質材料で所定の寸
法、形状に形成した部材に、例えば、酸素ガス雰囲気で
低温プラズマ処理を施すなどの方法が、有効に適用でき
る。このようにして調製した、本発明において使用する
多孔質体は、２０〜３０ｍｍの高さまで水を吸い上げる
力を有している。

【００１８】

【実施例】次に、実施例により本発明を具体的に説明す
る。〔実施例１〕加湿器の容器本体は一般に使用されている
ものを用いたが、外径６０ｍｍ、受器部（２）の高さは
１２０ｍｍで、上限水位目盛の位置は底面から７０ｍ
ｍ、下限水位目盛は４０ｍｍであった。これに対して、
導入パイプ（５）は外径５ｍｍ（内径３．６ｍｍ）で長
さ６５ｍｍ、先端から４５ｍｍの位置まで、ポリエチレ
ン微粒子の焼結体でできた外径２５ｍｍ、長さ８０ｍｍ
の多孔質体（６）を取りつけた。そして、導入パイプ
（５）を蓋部（１）の気体流入部（３）に接続し、上限
水位の位置まで水を充填した受器部（２）にセットし
た。従って、導入パイプ（５）の先端は水面下１５ｍｍ
の位置にあり、水面上には多孔質体（６）が３０ｍｍ出
ていて、そのほゞ上端の辺りまで水が吸い上げられてい
るのが観察された。

【００１９】これを吸着型酸素発生装置に組込み、気体
流入部（３）から呼吸用気体を流入させた。気体の流量
が０．５〜１Ｌ／分のときは、水面下での気泡の発生、
即ちバブリングは認められなかったが、流量を１．５〜
２．５Ｌ／分に増やすと、水面近くの多孔質体（６）外
周部で気泡の発生が見られた。さらに流量を３〜５Ｌ／
分に増やすと、導入パイプの先端辺りの水位のところで
も盛んに気泡が発生した。しかし、気泡の破裂音はさほ
ど大きなものではなかった。また、酸素発生装置から出
た呼吸用気体の湿度は殆んど０に近いが、本発明による
加湿器を通過して流出部（４）から出た気体の湿度は、
流量や温度によっても異なるが６０〜７５％まで加湿さ
れていた。

【００２０】〔実施例２〕実施例１と同じ装置を使用
し、外径５ｍｍ、長さ９０ｍｍの導入パイプに、先端か
ら２５ｍｍの位置までの範囲に径１ｍｍの小穴２０個を
設けると共に、長さ８０ｍｍの多孔質体を導入パイプの
先端から７０ｍｍの位置まで装着して、加湿テストを行
なった。導入パイプ（５）の先端は水面下４０ｍｍの位
置にあるが、最も上部に位置する小穴（９）は水面下１
５ｍｍの位置にあった。

【００２１】これに実施例１と同様にして呼吸用気体を
流した。実施例１に比較すると全般に気泡の発生はやゝ
多くなるが、充填水が減少したときでも加湿能力が低下
せず好ましい結果が得られた。

【００２２】

【作用】呼吸用気体の流量が大きい時は圧力が高いた
め、導入パイプ（５）から入った気体は、多孔質体
（６）の細孔内を通って水面下の位置にまで達する。そ
こで多孔質体の外周方向に移動した気体の一部は、水中
に放出されて気泡となって上昇する際に加湿される。ま
た残りの気体は多孔質体の細孔内を通って上昇し、細孔
内の水分と共に上部の空間部（８）に放出される。水中
と空間部に夫々放出される割合は、気体の流量や導入パ
イプの位置によって異なり、また使用中の充填水の水位
の低下に伴なって変化するが、両者を合せた全体の加湿
度は、従来の気泡式加湿器のように１００％に達するこ
とはない。

【００２３】また、水中と空間部に夫々放出される割合
は、多孔質体（６）の断面積によっても影響される。気
体の流量が多い時は水中への放出が多くなるが、気泡が
水中を通過する距離が短いため、加湿不足になる恐れが
ある。これを補なうためには、多孔体の断面積を大きく
して、空間部に放出される割合を高めれば良いが、多孔
質体（６）の外径を３０ｍｍ程度まで大きくすれば、加
湿不足の問題はほゞ解消され、加湿度を８０％程度まで
高めることができる。

【００２４】

【発明の効果】本発明の呼吸用気体供給装置用加湿器を
使用することにより、気体がバブリングすることによる
気泡の破裂音を無くし、もしくは大幅に小さくすること
が出来るとともに、相対湿度が６０〜８０％程度と適度
な湿度を付与し、患者の鼻腔内の乾燥と温度が低いとき
の結露を防ぐことが出来、呼吸用気体供給装置の加湿器
として好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例となる加湿器の構造を示す図
である。

【図２】本発明の加湿器の気体流入部の構成の具体例を
示す図である。

【符号の説明】

１蓋部２受器部３気体流入部４流出部５導入パイプ６多孔質体７充填水８空間部９小穴

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】乾燥した呼吸用気体を通過させて湿分を
付加するための加湿器であって、気体流入部と加湿され
た気体の流出部とを付設した蓋部と、水を充填した受器
部とからなり、該気体流入部は導入パイプを配設し、そ
の先端部近傍には吸水性と通気性とを有する連続気泡の
多孔質体を付設すると共に、該多孔質体の一部を充填水
中に浸したことを特徴とする呼吸用気体供給装置の加湿
器。
【請求項２】導入パイプの長さを、その先端部が充填
水の上限水位より１５〜２５ｍｍ下の位置に届く長さと
し、多孔質体の長さは、導入パイプの先端より上側が３
０〜５０ｍｍ、下側が１０〜４０ｍｍとしたことを特徴
とする、請求項（１）記載の呼吸用気体供給装置の加湿
器。
【請求項３】導入パイプの長さを、その先端部が充填
水の下限水位、もしくは下限水位より１０〜２０ｍｍ下
の位置に届く長さとし、多孔質体の長さは、導入パイプ
の先端より上側が充填水の上限水位と下限水位の間の距
離に２５〜５５ｍｍを加えた長さとし、下側を１０〜２
０ｍｍにすると共に、導入パイプには先端から２５〜４
０ｍｍまでの範囲に多数個の小穴を設けたことを特徴と
する、請求項（１）記載の呼吸用気体供給装置の加湿
器。
【請求項４】多孔質体の外径を１５〜３０ｍｍとした
ことを特徴とする、請求項（１）ないし請求項（３）の
いずれかに記載の呼吸用気体供給装置の加湿器。
【請求項５】多孔質体の材質が高分子材料からなる連
続気泡の発泡体であることを特徴とする、請求項（１）
ないし請求項（４）のいずれかに記載の呼吸用気体供給
装置の加湿器。
【請求項６】多孔質体の材質が高分子材料の微粉末か
らなる焼結体であることを特徴とする、請求項（１）な
いし請求項（４）のいずれかに記載の呼吸用気体供給装
置の加湿器。
【請求項７】多孔質体の孔内表面に親水性処理を施し
たことを特徴とする、請求項（１）ないし請求項（６）
のいずれかに記載の呼吸用気体供給装置の加湿器。
【請求項８】呼吸用気体が、吸着型酸素発生装置、酸
素ボンベ、もしくは液体酸素ボンベから発生されたもの
であることを特徴とする、請求項（１）ないし請求項
（７）のいずれかに記載の呼吸用気体供給装置の加湿
器。