JPH1028737A - 加湿調整ユニット、人工呼吸器用加湿器及び加湿調整ユニットの製造方法 - Google Patents
加湿調整ユニット、人工呼吸器用加湿器及び加湿調整ユニットの製造方法Info
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- Y10S261/65—Vaporizers
Abstract
きでも、そのときに生じる不都合を著しく改善できる加
湿調整ユニットを提供する。 【解決手段】 発熱体13の外面に、径が微細とされる
と共に水を通過させないで水蒸気を通過させる微孔保有
周壁を備える多数の中空繊維14が巻回されており、そ
の多数の中空繊維14及び発熱体13が、伸縮可能なメ
ッシュカバ−チュ−ブ15内に密に嵌挿されている。そ
して、加湿するときには、多数の中空繊維14内に供給
される水を発熱体13によって加熱して、水蒸気を放出
可能とし、中空繊維14が破損したときには、各中空繊
維14が微細とされていることを利用して、その中空繊
維から漏れだす水の量を極めて少なくし、漏れ水によっ
て生じる不都合に関し、実質的に問題が生じないように
する。
Description
ト、その加湿調整ユニットを利用した人工呼吸器用加湿
器及び加湿調整ユニットの製造方法に関する。
6076号公報に示すように、周壁として、水を通過さ
せないで水蒸気を通過させる微孔保有壁を有する管が用
いられるものがある。この加湿調整ユニットは、やや大
きめの径を有する微孔保有周壁を備える1本の管を用意
して、その管内に電気的発熱体(径は、少なくとも3m
m以上)を配設するものとなっており、その使用に際し
ては、その管内と水供給源とを連通して、該管内を常に
水を満たし、電気的発熱体の熱により管内からその微孔
保有周壁を介して該中空繊維外に水蒸気を放出すること
になっている。
を、例えば人工呼吸器の吸気通路内(吸気回路内)に用
いれば、加湿機能が確保できるだけでなく、加湿調整ユ
ニットの外形が管状となることを利用して、加湿調整ユ
ニットを吸気通路にも配設することができることにな
り、加湿器として、大きな容積室を不要とすることもで
きることになる。
整ユニットにおいては、水蒸気の発生量を確保すべく、
やや大きめの径を有する1本の管を用いており、この管
が破損したときには、許容できないある程度の量の水が
管外に漏れざるを得ず、その漏水は種々の不都合を生じ
させる。例えば、加湿調整ユニットを人工呼吸器の吸気
通路に用いると、漏水により加湿機能が低下されると共
に、漏水自体が吸気取込み側(人工呼吸器使用者側)に
流れることになり、好ましいものとはならない。
で、その第1の目的は、従来の加湿能力等を保持しつ
つ、破損したときでも、そのときに生じる不都合を著し
く改善できる加湿調整ユニットを提供することにある。
用した人工呼吸器用加湿器を提供することある。
造する加湿調整ユニットの製造方法を提供することにあ
る。
るために請求項1の発明にあっては、発熱体の外面に、
径が微細とされると共に水を通過させないで水蒸気を通
過させる微孔保有周壁をそれぞれ備える多数の中空繊維
が保持されている、ことを特徴とする加湿調整ユニット
とした構成としてある。
2〜14、22、23の記載の通りとなる。
5の発明にあっては、発熱体の外面に、径が微細とされ
ると共に水を通過させないで水蒸気を通過させる微孔保
有周壁をそれぞれ備える多数の中空繊維が保持されて、
加湿構成体が構成され、前記加湿構成体が、接続すべき
配管に対して着脱可能に接続される接続短管に該接続短
管内に配設させるようにして保持されている、ことを特
徴とする加湿調整ユニットとした構成としてある。
項16〜20、22、23の記載の通りとなる。
1の発明にあっては、発熱体の外面に、径が微細とされ
ると共に水を通過させないで水蒸気を通過させる微孔保
有周壁をそれぞれ備える多数の中空繊維が保持されて、
加湿構成体が構成され、前記加湿構成体が、加湿すべき
配管に取付けられる取付けフランジに保持されている、
ことを特徴とする加湿調整ユニットとした構成としてあ
る。
項22、23の記載の通りとなる。
4の発明にあっては、発熱体の外面に、径が微細とされ
ると共に水を通過させないで水蒸気を通過させる微孔保
有周壁をそれぞれ備える多数の中空繊維が保持されて、
加湿調整ユニットが構成され、前記加湿調整ユニットが
吸気回路内に配設されて、該加湿調整ユニットの中空繊
維内に水供給源が連通されている、ことを特徴とする人
工呼吸器用加湿器とした構成としてある。
5の発明にあっては、周壁として、径が微細とされると
共に水を通過させないで水蒸気を通過させる微孔保有壁
を備える多数の中空繊維を、該中空繊維の軸心方向を互
いに略平行になるように一体的に連結したシ−ト状の中
空繊維集合体を用意し、前記中空繊維集合体を、軸状の
発熱体に対して、該各中空繊維の軸心方向を該発熱体の
軸心方向と略同方向としつつ巻回させる、ことを特徴と
する加湿調整ユニットの製造方法とした構成としてあ
る。
項26、27、30の記載の通りとなる。
8の発明にあっては、周壁として、径が微細とされると
共に水を通過させないで水蒸気を通過させる微孔保有壁
を備える多数の中空繊維を、該各中空繊維の軸心方向を
互いに略平行になるように一体的に連結してテ−プ状に
形成した中空繊維集合体を用意し、前記中空繊維集合体
を、軸状の発熱体に対して螺旋状に巻回する、ことを特
徴とする加湿調整ユニットの製造方法とした構成として
ある。
項29、30の記載の通りとなる。
に、径が微細とされると共に水を通過させないで水蒸気
を通過させる微孔保有周壁をそれぞれ備える多数の中空
繊維が保持される構成としてあることから、径の小さい
通路に配設できることは勿論、各中空繊維内に水を供給
して発熱体により加熱さえすれば、各中空繊維内から該
各中空繊維外に微孔保有周壁を介して水蒸気が放出さ
れ、加湿機能を適正に発揮できることになる。その一
方、本加湿調整ユニットが、中空繊維を、径が微細な多
数の中空繊維をもって構成して、その多数の中空繊維を
構成する1本の中空繊維の径を極めて小さくしているこ
とから、その中空繊維が破損、破断等したとしても、そ
の中空繊維から漏れ出す水の量を極めて少なくでき、加
湿機能を低下させることも、その漏れ水によって不都合
が生じることも、実質的に問題を生じさせない程度にま
で改善できることになる。しかも、ある程度強い発熱体
の外面に多数の中空繊維が保持されることから、発熱体
を、多数の中空繊維の姿勢保持具として利用できること
になる。以上のことから、従来の加湿能力等を保持しつ
つ、破損したときでも、そのときに生じる不都合を著し
く改善でき、しかも、別途、姿勢保持具を用意しなくて
も常に所定の姿勢に保持できる加湿調整ユニットを提供
できることになる。
形状とされていることから、多数の中空繊維に対する発
熱体の加熱面積、保持面積を簡単に増大させて、加湿能
力を向上させることができると共に、本加湿調整ユニッ
トの姿勢保持能力を一層高めることができることにな
る。
発熱体であることから、多数の中空繊維(内の水)に対
する加熱量を無駄なく精度良く制御できることになり、
本加湿調整ユニットの加湿機能の信頼性、安定性を担保
できることになる。
が、電流が流されて発熱する電熱線と、該電熱線の周囲
を囲んで絶縁性を確保する絶縁体とを備えていることか
ら、発熱体として電気的発熱体を用いるとしても、絶縁
性が確保されることになり、使用に際しての安全性を確
保できることになる。
パイプであることから、少なくとも、多数の中空繊維が
保持されて加湿を行う領域においては、電気的発熱体の
ように絶縁性を確保する必要はなくなり、構成を簡素化
することができることになる。しかも、ヒ−トパイプは
一般的に強度部材であり、そのヒ−トパイプの強度を複
数の中空繊維の姿勢保持に利用して、本加湿調整ユニッ
トの姿勢保持能力を、より一層高めることができること
になる。
と同様の作用効果を生じる他に、吸熱部の熱源としてヒ
−タを用いることによって、発熱体としてのヒ−トパイ
プの作動を、確実なものとすることができることにな
る。
中空繊維が巻回されていることから、発熱体外面に対す
る多数の中空繊維の接触を確実なものとして、発熱体か
ら多数の中空繊維への熱伝達を向上させることができる
と共に、発熱体に対する多数中空繊維の巻回量を調整し
て、加湿能力を簡単に増減できることになる。
が発熱体に対して螺旋状に巻回されていることから、上
述の請求項7と同様の作用効果を得ることができること
になる。
が、発熱体に対して、該各中空繊維の軸心方向を該発熱
体の軸心方向と略同方向とした状態で巻回されているこ
とから、上述の請求項7と同様の作用効果を得ることが
できることになる。
維が発熱体のいずれか一端側において束ねられて、該束
ねられた部分に、水供給源側に接続されるべきコネクタ
が形成されていることから、コネクタを別途、用意しな
くてもよくなり、部品点数の低減を図ることができるこ
とになる。しかも、水供給が行われるコネクタが、発熱
体のいずれか一端側に位置されることから、その発熱体
の一端側を取付け対象に支持側とすることにより、本加
湿調整ユニットの支持、水供給を1個所に集中させるこ
とができ、使用態様を簡素化することができることにな
る。
維が発熱体の両端側において束ねられて、該両束ねられ
た部分に、水供給源側に接続されるべきコネクタがそれ
ぞれ形成されていることから、コネクタを別途、用意し
なくてもよいことによって、部品点数の低減を図ること
ができるだけでなく、多数の中空繊維に対する水供給を
該多数の中空繊維の両端側から行って、該各中空繊維内
に水を迅速且つ的確に満たすことができることになる。
この場合、各中空繊維の微孔保有周壁が、水を通過させ
ないで水蒸気を通過させる性質を有していることから、
中空繊維に対する水供給を該中空繊維の両端側から行っ
ても、水供給に伴って、微孔保有周壁を介して中空繊維
内の空気が外部に排出され、中空繊維内に空気が介在さ
れることはなく、中空繊維内に水だけで満たされること
が利用されることになる。しかも、一方のコネクタ側に
おいて、中空繊維が閉塞されていても、他方のコネクタ
側から水が供給されることになり、各中空繊維に対する
水供給の確実性を高めることができることになる。
維の両端部が発熱体のいずれか一端側において束ねられ
て、該束ねられた部分に、水供給源側に接続されるべき
コネクタが形成されていることから、前述の請求項1
0、11の作用効果を同時に得ることができる。
維が発熱体の電流供給端側において束ねられて、該束ね
られた部分に、水供給源側に接続されるべきコネクタが
形成されていることから、電流供給系、水供給系を1個
所に集中させることができ、構成を簡素化することがで
きることになる。
維が発熱体の電流供給端とは反対端側において束ねられ
て、該束ねられた部分に、水供給源側に接続されるべき
コネクタが形成されていることから、電流供給系を考慮
することなく、水供給のためのコネクタを形成できるこ
とになり、本加湿調整ユニットの製造を容易にすること
ができることになる。
に、径が微細とされると共に水を通過させないで水蒸気
を通過させる微孔保有周壁をそれぞれ備える多数の中空
繊維が保持されて、加湿構成体が構成され、その加湿構
成体が、接続すべき配管に対して着脱可能に接続される
接続短管に該接続短管内に配設されるようにして保持さ
れていることから、前述の請求項1同様、従来の加湿能
力等を保持しつつ、破損したときでも、そのときに生じ
る不都合を著しく改善でき、しかも、別途、姿勢保持具
を用意しなくても常に所定の姿勢に保持できるだけでな
く、接続短管を、接続すべき配管に接続するだけで、所
定のセット状態とすることができることになる。
管でも、上記請求項15と同様の作用効果を得ることが
できることになる。
6と同様の作用効果を得る他に、取付けフランジを用い
ることによって、接続短管に対する加湿構成体の組付け
をも簡単化することができることになる。
L字状の管でも、上記請求項15と同様の作用効果を得
ることができる他に、略L字状の管の一方側管部を、加
湿構成体の的確な支持部(取付け部)として利用できる
ことになる。しかも、加湿構成体を接続短管における一
方側管部の取付け穴から挿入するだけで、加湿構成体を
セット状態とすることができ、組み付け作業性を向上さ
せることができることになる。
8と同様の作用効果を得る他に、内外二重管構造の対象
物に対して、接続短管を対応させて接続でき、そのよう
な対象物に対しても本加湿調整ユニットを簡単にセット
できることになる。
15と同様の作用効果を得る他に、加湿構成体が接続短
管内に完全に収納されて、該接続短管により加湿構成体
を保護できることになる。
ジとその取付けフランジに保持される加湿調整ユニット
であっても、その取付けフランジを加湿すべき配管に取
付けるだけで、前述の請求項15と同様の作用効果を得
ることができることになる。
の中空繊維とを伸縮可能なメッシュカバ−チュ−ブ内に
密に嵌挿することから、多数の中空繊維を発熱体に対し
て的確に保持できると共に、発熱体に対して多数の中空
繊維を適度の押圧力をもって接触させて、発熱体から各
中空繊維への熱伝達を向上させることができることにな
る。
吸気回路における吸気ガスを加湿する場合においも、前
述の請求項1〜22と同様の作用効果を得ることができ
ることになる。
ットを吸気回路に用いて、その吸気回路における吸気ガ
スを加湿することができることになり、加湿調整ユニッ
トを利用した人工呼吸器用加湿器が提供できることにな
る。
維が、発熱体に対して、該各中空繊維の軸心方向を該発
熱体の軸心方向と略同方向とした状態で巻回された状態
となり、その発熱体の外面に多数の中空繊維を保持させ
ることができることになる。このため、前述の請求項1
に係る加湿調整ユニットを製造できることになる。しか
も、この製造に際しては、多数の中空繊維が一体化され
た中空繊維集合体を用いて、発熱体に対して巻回するこ
とから、多数の中空繊維がばらつくことはなく、発熱体
に対する多数の中空繊維の保持作業を向上させることが
できることになる。
る多数の中空繊維の保持量を、該多数の中空繊維を折り
畳んで巻回するだけで増加させることができることにな
り、簡単に、加湿調整ユニットの加湿能力を向上させる
ことができることになる。
6と同様の作用効果を得る他に、前述の請求項10、1
1と同様の作用効果をも得ることができることになる。
空繊維集合体を用いて、発熱体に対して螺旋状に巻回す
る場合においても、前記請求項25と同様の作用効果を
得ることができることになる。
る多数の中空繊維の保持量を増大させて加湿能力を向上
させることができると共に、テ−プ状の中空繊維集合体
の両端部を発熱体の一端部に位置させて、前述の請求項
12と同様の作用効果を得る加湿調整ユニットを製造で
きることになる。
22と同様の作用効果を得る加湿調整ユニットを製造で
きることになる。
づいて説明する。図1〜図7は第1実施形態を示すもの
である。その図1において、1は、患者の肺に接続され
るアダプタ(図示略)と吸気ガス供給源(図示略)とを
接続する人工呼吸器における吸気回路の吸気管1で、こ
の吸気管1の内部が吸気通路2を構成することになって
おり、この吸気通路2を通って、吸気ガス3(吸気ガス
の存在と、その流れ方向を矢印で示す)が吸気ガス供給
源からアダプタに向けて流れることになっている。この
吸気通路2の内径としては、例えば、小児用においては
14〜16mmに設定され、大人用においては20〜2
4mm程度に設定される。
に、加湿調整ユニット4が着脱可能に介装されている。
この加湿調整ユニット4は、本実施形態においては、接
続短管5と、取付けフランジ6と、加湿構成体7とを備
えている。
が、接続すべき吸気管1の接続端部1aに気密状態をも
ってそれぞれ着脱可能に嵌合(接続)されることになっ
ている。この接続短管5の外径は、接続すべき吸気管1
との気密な嵌合関係を確保するために、該吸気管1の内
径よりも若干大きくされることになっており、その外径
は、使用される吸気管1に応じて適宜設定されることに
なっている。勿論、この場合の接続短管5と吸気管1の
接続端部1aとの嵌合関係は、接続短管5の内周に吸気
管1の接続端部1aの外周を嵌合するようにしてもよ
く、そのような場合には、接続短管5の内径は、接続す
べき吸気管1との気密な嵌合関係を確保するために、該
吸気管1の外径よりも若干小さくされることになる。ま
た、この場合、気密性を高めるために、パッキン、締め
付けバンド等を用いることがより好ましいことは言うま
でもない。この接続短管5の一端側(図1、図2中、左
端側)周壁には、取付けフランジ6取付け用の取付け穴
8が形成されている。この取付け穴8は、吸気管1の接
続端部1aとの接続時において該接続端部1aよりも外
側に位置して、接続短管5の内外を連通させることにな
っている。
ランジ部6aと、筒状の保持部6bとを備えている。フ
ランジ部6aは、前記接続短管5の外周壁に沿うように
形成されており、そのフランジ部6aは、気密状態をも
って接続短管5の取付け穴8を覆うようにして該接続短
管5にねじ9を利用して固定されることになっている。
このフランジ部6aには、挿通孔10が形成されてお
り、この挿通孔10は、フランジ部6aの中央におい
て、接続短管5における取付け穴8を外部に開口させる
ことになっている。保持部6bは、その基端開口11内
に上記フランジ部6aの挿通孔10を臨ませた状態で、
該フランジ部6aの板面に対して起立するように設けら
れている。この保持部6bは、接続短管5における取付
け穴8を挿通されて、接続短管5の径方向中央にまで延
ばされ、その後、略直角に接続短管5の他端側(図1、
図2中、右端側)に曲げられており、その先端開口12
は、接続短管5の他端開口に臨まされている。この保持
部6bの先端開口12は、加湿構成体7を嵌合保持でき
る大きさを有しており、その先端開口12は保持部6b
内、フランジ部6aの挿通孔10を介して外部に連通さ
れることになっている。
体13と、該発熱体13の外面に保持される多数の中空
繊維14と、該発熱体13及び多数の中空繊維14を嵌
挿するメッシュカバ−チュ−ブ15とを備えている。
柱状をもって延び形状とされた電気的発熱体とされてお
り、その発熱体としては、例えば、直径が3mm〜6m
m、全長が1〜2m程度のものが用いられる。この発熱
体13は、その発熱体13の延び方向長さ(図1、図2
中、左右方向長さ)が前記接続短管5の軸心方向長さよ
りも短くされ、その発熱体13には、電気的に構成を満
足すべく、電熱線16(ヒ−タ線)と、その電熱線16
の周囲を囲む絶縁体17とが備えられている。電熱線1
6は、絶縁体17内部に配設されて電流の供給を受ける
ことによって熱を放出する機能を有しており、発熱体1
3の一端側外方には、その電熱線16に接続される被覆
状態の接続コ−ド18が延出され、その接続コ−ド18
の先端部には電流供給コネクタ19の一方が設けられて
いる。絶縁体17は、外部に対する絶縁性を確保してお
り、この絶縁体17と上記電熱線16とは、ある程度強
い強度を確保することになっている。
14は、水を通過させないで水蒸気を通過させる微孔保
有周壁(例えば、空孔率57.8%程度のもの)をそれ
ぞれ備えており、その各中空繊維14の径は微細(例え
ば、外径413μ、内径282μ、全長1.2〜1.5
m程度)とされている。この多数(本実施形態において
は40〜60本程度使用)の中空繊維14は、本実施形
態においては、発熱体13の全周において該各中空繊維
14の軸心方向を該発熱体13の軸心方向と略同方向と
した状態で配設されており、発熱体13の周囲全体は、
この多数の中空繊維14により巻回された状態となって
いる。この場合、多数の中空繊維14は、各中空繊維1
4の延び方向中央において折り畳まれ、その折り畳まれ
た多数の中空繊維14により発熱体13が巻回されてお
り、その各中空繊維14の両端部における通路開口側端
部は、揃えられた状態で発熱体13の一端側外方へと延
ばされている。尚、多数の中空繊維14の折畳み部は押
しつぶされないように丸みが持たされている。
の両端部は、図3、図4に示すように、発熱体13のい
ずれか一端側外方において、接着剤20により相互に接
着されて束ねられた状態とされており、その束ねられた
部分には、水供給用の所定形状のコネクタの一方21が
形成されている。この一方のコネクタ21を形成するに
際しては、接着剤20が中空繊維14の内部に入ること
があるが、そのような場合には、束ねられた多数の中空
繊維14が輪切りされて、新たな端面が形成される。ま
た、接続コ−ド18は中空繊維14間を通して外部に延
出される。
すように、メッシュ状に形成されて内外が連通されると
共に、軸心方向及び径方向に伸縮可能とされている。こ
のメッシュカバ−チュ−ブ15には、発熱体13及び該
発熱体13の外面に巻回された多数の中空繊維14が密
に嵌挿されており、メッシュカバ−チュ−ブ15の縮も
うとする力を利用して、多数の中空繊維14が発熱体1
3外面に対して適度の押圧力をもって押圧されることに
なっている。
熱体13の形状に依存して延び形状とされており、その
加湿構成体7の形状は、図1、図2に示すように、その
径が接続短管5の内径よりも小さくされると共に、その
延び方向長さが接続短管5の軸心方向長さよりも短くさ
れ、加湿構成体7は、接続短管5内に完全に収納される
ことになっている。そして、この加湿構成体7の一端部
(図1、図2中、左端部)は、接続短管5内において、
前記取付けフランジ6の保持部6b先端部に気密的に嵌
合保持されており、その加湿構成体7の他端側(図1、
図2中、右端側)は、自由端側として、接続短管5の他
端側に向って延ばされている。しかも、接続コ−ド1
8、多数の中空繊維14は、保持部6b内、挿通孔10
を通って取付けフランジ6外の外部に延出されており、
その接続コ−ド18における一方のコネクタ21及び多
数の中空繊維14における一方の電流供給コネクタ19
は、取付けフランジ6外の外部に位置することになって
いる。
図7に従って行われる。先ず、図5に示すように、径が
微細とされると共に水を通過させないで水蒸気を通過さ
せる微孔保有周壁を備える多数の中空繊維14を、該各
中空繊維14の軸心方向を互いに略平行になるように一
体的に連結したシ−ト状の中空繊維集合体22aを用意
する。多数の中空繊維14がばらつくことなく取り扱う
ことができるようにし、発熱体13に対する多数の中空
繊維14の保持作業を向上させるためである。この場
合、各中空繊維14を一体的に連結するために、紐部材
等23が用いられる。
合体22aを、各中空繊維14の延び方向中央を中心に
折畳み、その折畳んだ中空繊維集合体22a上に発熱体
13を載置する。このとき、中空繊維集合体22aの折
畳み部が押しつぶれないように配慮すると共に、発熱体
13を、その軸心方向が各中空繊維14の軸心方向と略
同方向となるようしつつ、その発熱体13の他端部を中
空繊維集合体22aの折畳み部に揃え、多数の中空繊維
14の両端部が発熱体13の一端部よりも外方に突出す
るようにする。
で、折畳まれた中空繊維集合体22aを発熱体13に対
して巻回する。発熱体13の外面に対して多数の中空繊
維14を保持させ、しかも、その発熱体13に対する多
数の中空繊維14の保持量を簡単に増加させて、加湿構
成体7(加湿調整ユニット4)の加湿能力を向上させる
ためである。このとき、図5、図7に示すように、接続
コ−ド18は、中空繊維14間を通して、巻回された中
空繊維集合体22aの外部に延出させておく。この後の
後工程における一方のコネクタ21形成作業を容易にす
るためである。
22a及び発熱体13を、伸縮可能なメッシュカバ−チ
ュ−ブ15に密に嵌挿する。多数の中空繊維14を発熱
体13に対して的確に保持すると共に、発熱体13に対
して多数の中空繊維14を適度の押圧力をもって接触さ
せて、発熱体13から各中空繊維14への熱伝達を向上
させるためである。
た中空繊維集合体22aの通路開口側端部(多数の中空
繊維14の両端部)を、接着剤20を用いて相互に接着
することにより束ねて、該束ねた部分に、前記一方のコ
ネクタ21を形成し、加湿構成体7を得る。コネクタを
別途、用意しなくてもよいようにして、部品点数の低減
を図ると共に、多数の中空繊維14に対する水供給を該
多数の中空繊維14の両端側から行って、該各中空繊維
14内に水を迅速且つ的確に満たすこと等ができるよう
にするためである。このとき、一方のコネクタ21は、
多数の中空繊維14の両端部をまとめて1つ形成しても
よいし、該多数の中空繊維14の各端部に個々に形成し
てもよい。
の一方のコネクタ21には、図1に示すように、水供給
源としての水バック24が水供給管25を介して接続さ
れている。この水バック24は、所定量の水を収容して
おり、その収容水は、水バック24が透明又は半透明と
されて、外部から視認できることになっている。この水
バック24は、図外のポ−ルに釣り下げられて、その水
バック24内に収容される水に所定の位置ヘッドが与え
られている一方、その水バック24の下部に流出口24
aが設けられ、その水バック24の上部には、図示を略
す大気連通孔が形成されている。
バック24流出口24aに接続(例えば嵌合保持)され
ている一方、その他端部には、図1、図4に示すよう
に、前記一方のコネクタ21の他方としてのコネクタ2
6(簡略的に図示)が設けられており、その他方のコネ
クタ26は、前記一方のコネクタ21にワンタッチで気
密に嵌合できることになっている。
に、流量計としての水滴下装置27が介装されている。
この水滴下装置27は、水バック24からの水を滴下状
態をもって該水滴下装置27内に流入させた後、多数の
中空繊維14のコネクタ21側に流すもので、その水の
滴下状態は外部から視認することができることになって
いる。
1に示すように、他方の電流供給コネクタ28が接続さ
れることになっており、その他方の電流供給コネクタ2
8は、調整装置29を介して電源30に接続されること
になっている。これにより、この両コネクタ19、28
を接続することによって電流が電熱線16に供給でき、
その電熱線16からの放熱により各中空繊維14が加熱
されて、該各中空繊維14から吸気ガス3に水蒸気を放
出させることができることになっている。このときの水
蒸気の放出量は、中空繊維14中の水蒸気圧と吸気通路
2中の水蒸気圧との差に基づき、自動的に調整されるこ
とになる。但し、この電気的発熱体13によっては、吸
気ガス温度は、所定温度以上、すなわち、患者にとって
不都合な温度にはならないように設定されている。
ニタMには、前記加湿調整ユニット4の下流側におい
て、吸気ガス3の温度及び湿度を検出する温度−湿度セ
ンサ31からの信号、水滴下装置27内における水の滴
下を検出する滴下検知センサ32からの信号が入力され
ており、モニタMは、これらの信号の内容をモニタする
ことになっている。そして、モニタMは、設定状態以外
となると、警報手段(例えば警報ランプ、警報ブザ−)
33を作動させることになっている。
ては、径の小さい吸気通路2に加湿構成体7を配設し
て、該加湿構成体7からの水蒸気の放出に基づいて、吸
気ガス3に対して加湿機能を適正に発揮できることは勿
論、中空繊維14の破断、破損に関しては、その破断等
に基づく中空繊維14からの水の流出を、わずかであっ
ても、滴下検知センサにより、水滴下装置27での水の
滴下状態の変化として(設定状態を満足するか否かによ
り)検出して、その状態をモニタM、警報手段33によ
り知らせることになり、中空繊維1412の破断等(中
空繊維14からの水の流出)を極めて精度良く把握でき
ることになる。
に加えて、中空繊維14を、径が微細な多数の中空繊維
14をもって構成して、その多数の中空繊維14を構成
する1本の中空繊維14の径を極めて小さくしているこ
とから、その中空繊維14が破損、破断等したとして
も、その中空繊維14から漏れ出す水の量を極めて少な
くでき、加湿機能を低下させることも、その漏れ水によ
って不都合が生じることも、実質的に問題を生じさせな
い程度にまで改善できることになる。この場合、中空繊
維14は一般的に可撓性を有しているが、ある程度強い
発熱体13に多数の中空繊維14が保持されることか
ら、発熱体13を、多数の中空繊維14の姿勢保持具と
して利用できることになり、別途、姿勢保持具を用意し
なくても常に所定の姿勢に保持できることになる。
状とされていることから、多数の中空繊維14に対する
発熱体13の加熱面積、保持面積を簡単に増大させ、加
湿能力を向上させることができると共に、多数の中空繊
維14の姿勢保持能力を一層高めることができることに
なる。
ことから、多数の中空繊維14(内の水)に対する加熱
量を無駄なく精度良く制御できることになり、本加湿調
整ユニット4の加湿機能の信頼性、安定性を担保できる
ことになる。
性を確保する絶縁体17が備えられていることから、発
熱体13として電気的発熱体を用いるとしても、外部に
対する絶縁性が確保されることになり、使用に際しての
安全性を確保できることになる。
体13に対して、該各中空繊維14の軸心方向を該発熱
体13の軸心方向と略同方向とした状態で巻回されてい
ることから、発熱体13外面に対する多数の中空繊維1
4の接触を確実なものとして、発熱体13から多数の中
空繊維14への熱伝達を向上させることができると共
に、発熱体13に対する多数中空繊維14の巻回量を調
整して、加湿能力を簡単に増減できることになる。
の一端側外方において束ねられて、該束ねられた部分
に、水バック24に接続されるべき一方のコネクタ21
が形成されていることから、コネクタを別途、用意しな
くてもよくなり、部品点数の低減を図ることができるこ
とになる。しかも、水供給が行われる一方のコネクタ2
1が、発熱体13の一端側に位置されることから、その
発熱体13の一端側を取付け対象の支持側とすることに
より、本加湿調整ユニット4の支持、水供給系、電流供
給系を1個所に集中させることができ、使用態様、接続
構造の簡素化、接続作業の効率化を図ることができるこ
とになる。
する水供給を該多数の中空繊維14の両端側から行っ
て、該各中空繊維14内に水を迅速且つ的確に満たすこ
とができることになる。各中空繊維14の微孔保有周壁
が、水を通過させないで水蒸気を通過させる性質を有
し、中空繊維14に対する水供給を該中空繊維14の両
端側から行っても、水供給に伴って、微孔保有周壁を介
して中空繊維14内の空気が外部に排出され、中空繊維
14内に空気が介在されることはなく、中空繊維14内
に水だけで満たされることになるからである。しかも、
多数の中空繊維14の一端側のコネクタ側において、中
空繊維14が閉塞されていても、多数の中空繊維14の
他端側のコネクタ側から水が供給されることになり、各
中空繊維14に対する水供給の確実性を高めることがで
きることになる。
ニット4が直管状の接続短管5を備えていることから、
その接続短管5を吸気管1の接続端部1aに接続するだ
けで、所定のセット状態とすることができることにな
り、セット作業の作業性を向上させることができること
になる。
ていることから、取付けフランジ6を用いることによっ
て、接続短管5に対する加湿構成体7の組付けを簡単化
することができ、さらには、吸気管1に取付け穴8を形
成して、直接に、該吸気管1に加湿構成体7を組付ける
ことを簡単化することもできることになる。
全に収納されて、該接続短管5により加湿構成体7を保
護できることになり、取付け作業、搬送作業等の便宜を
図ることができることになる。さらにまた、発熱体13
と多数の中空繊維14とを伸縮可能なメッシュカバ−チ
ュ−ブ15内に密に嵌挿することから、多数の中空繊維
14を発熱体13に対して的確に保持できると共に、発
熱体13に対して多数の中空繊維14を適度の押圧力を
もって接触させて、発熱体13から各中空繊維14への
熱伝達を向上させることができることになる。
他の実施形態において、相互に、また前記第1実施形態
と同一構成要素については同一符号を付してその説明を
省略する。
の第2実施形態においては、多数の中空繊維14が発熱
体13の両端側において束ねられて、該両束ねられた部
分に、水バック24側に接続されるべき一方のコネクタ
21がそれぞれ形成されている。この場合にも、コネク
タを別途、用意しなくてもよいことによって、部品点数
の低減を図ることができるだけでなく、多数の中空繊維
14に対する水供給を該多数の中空繊維14の両端側か
ら行って、該各中空繊維14内に水を迅速且つ的確に満
たすことができ、しかも、発熱体13のいずれか一端側
外方のコネクタ側において、中空繊維14が閉塞されて
いても、発熱体13の他端側外方のコネクタから水が供
給されることになり、各中空繊維14に対する水供給の
確実性を高めることができることになる。
の第3実施形態においては、多数の中空繊維14が、発
熱体13の電流供給端とは反対端側である発熱体13の
他端側において束ねられて、該束ねられた部分に、水バ
ック24側に接続されるべき一方のコネクタ21が形成
されている。これにより、電流供給系を考慮することな
く、一方のコネクタ21を形成できることになり、その
一方のコネクタ21の製造を容易にすることができるこ
とになる。
一方のコネクタ21を、発熱体13の電流供給端側であ
る発熱体13の一端側に形成してもよい。
である。この第4実施形態においては、径が微細とされ
ると共に水を通過させないで水蒸気を通過させる微孔保
有周壁を備える多数の中空繊維14を、該各中空繊維1
4の軸心方向を互いに略平行になるように紐部材等23
により一体的に連結してテ−プ状に形成した中空繊維集
合体22bを用意し(図11参照)、そのテ−プ状の中
空繊維集合体22bを用いて、発熱体13に対して螺旋
状に巻回し、その後、その中空繊維集合体22b及び発
熱体13を、伸縮可能なメッシュカバ−チュ−ブ15に
密に嵌挿することにより、加湿構成体7の製造が行われ
る。この加湿構成体7の製造によっても、前述の第1実
施形態に用いられた製造方法と同様の作用効果を得るこ
とができることになる。
すように、テ−プ状の中空繊維集合体22bの巻回が、
発熱体13の一端部から開始して該発熱体13の他端部
を経て再び該発熱体13の一端部にまで戻すことになっ
ており、これにより、テ−プ状の中空繊維集合体22b
の両端部が発熱体13の一端部に位置され、その両端部
に一方のコネクタ21がそれぞれ形成されることになっ
ている。勿論、このとき、テ−プ状の中空繊維集合体2
2bの両端部を一体的に束ねて、その束ね部分に一方の
コネクタ21を形成してもよい。これにより、この第4
実施形態においても、発熱体13に対する多数の中空繊
維14の保持量を増大させて加湿能力を向上させること
ができると共に、テ−プ状の中空繊維集合体22bの両
端部を発熱体13の一端部に位置させて、前述の第1実
施形態(図3)の場合と同様の作用効果を得ることがで
きることになる。
記第4実施形態におけるテ−プ状の中空繊維集合体22
bの巻回の変形例を示すものである。この第5実施形態
においては、テ−プ状の中空繊維集合体22bを発熱体
13の一端部と他端部との間において巻回し、テ−プ状
の中空繊維集合体22bの一端部を発熱体13の一端部
に位置させ、テ−プ状の中空繊維集合体22bの他端部
を発熱体13の他端部に位置させることになっている。
そして、テ−プ状の中空繊維集合体22bの他端部35
開口が接着剤等を用いて閉塞されている一方(テ−プ状
の中空繊維集合体22bの他端部35開口における閉塞
状態を斜線を用いて示す)、テ−プ状の中空繊維集合体
22bの一端部が束ねられて、該束ねられた部分に一方
のコネクタ21が形成されている。これにより、テ−プ
状の中空繊維集合体22bを螺旋状に巻回することか
ら、一方のコネクタ21を、発熱体13の電流供給端側
である発熱体13の一端側に位置させる場合であって
も、電流供給系を考慮することなく、一方のコネクタ2
1を形成できることになり、その一方のコネクタ21の
製造を容易にすることができることになる。
記第5実施形態の変形例を示すものである。この第6実
施形態においては、テ−プ状の中空繊維集合体22bの
一端部を発熱体13の一端部に位置させると共に、テ−
プ状の中空繊維集合体22bの他端部を発熱体13の他
端部に位置させ、その両端部をそれぞれ束ねて、その両
束ねられた部分に一方のコネクタ21を形成するものと
なっている。これにより、前述の第2実施形態における
加湿構成体7と同様の作用効果を得ることができること
になる。
湿調整ユニット4の変形例を示すものである。この加湿
調整ユニット4においては、取付けフランジ6が、フラ
ンジ部6aから保持部6bが垂直に立設される構成とさ
れる一方、加湿構成体7に、その一端部が他端部に対し
て略直角に屈曲されたものが用いられ、その加湿構成体
7の一端部が保持部6bに嵌合保持されている。これに
より、この場合においても、取付けフランジ6を接続短
管5に取付ければ、加湿構成体7は、その加湿構成体7
の他端側が接続短管5の軸心方向に延びるように配設さ
れることになる。
湿調整ユニット4の変形例を示すものである。この第8
実施形態においては、接続短管5が略L字状の管とさ
れ、その接続短管5における一方側管部5aに、他方側
管部5bの通路断面が臨む領域において加湿構成体7の
一端部が取付けフランジ6を介して取付けられており、
その加湿構成体7の他端側は、接続短管5における他方
側管部5b内を該他方側管部5bの軸心方向に延ばされ
ている。これにより、接続短管5が略L字状の管でも、
前述の第1実施形態同様、吸気管1に着脱可能に介装で
きると共に、略L字状の管5の一方側管部5aを、加湿
構成体7の的確な支持部(取付け部)として利用でき、
しかも、接続短管5の取付け穴8に加湿構成体7を該接
続短管5における一方側管部5aに対して垂直に外部か
ら挿入するだけで、セット状態とすることができること
になる。
記第8実施形態の変形例を示すものである。この第9実
施形態においては、接続短管5が内外二重管構造とされ
ており、このため、上記第8実施形態に係る接続短管に
おける他方側管部5bを内管36として利用する一方、
その内管36の外周に外管37を嵌挿して環状通路を形
成する構成とされている。これにより、内外二重管構造
の人工呼吸器回路に対して、接続短管5を対応させて接
続でき、そのような人工呼吸器回路に対しても本加湿調
整ユニット4を簡単にセットできることになる。この場
合、外管側(内管と外管との間)を呼気ガスが流される
が、この場合には、呼気ガスの熱を利用して、内管の水
蒸気が凝縮することを防止できることになる。
発熱体13の変形例を示すものである。この第10実施
形態は、前記第8実施形態(図16)における構成態様
において、発熱体13として、延び形状のヒ−トパイプ
38を用いたものとなっており、そのヒ−トパイプ38
の一端部にはヒ−タ39が取付けられている。これによ
り、少なくとも、多数の中空繊維14が保持されて加湿
を行う領域において、絶縁性を確保する必要をなくし
て、構成を簡素化することができると共に、ヒ−トパイ
プ38が一般的に強度部材であることを利用して、複数
の中空繊維14の姿勢保持を、より一層高めることがで
きることになる。しかも、ヒ−トパイプ38における吸
熱部の熱源としてヒ−タ39を用いることによって、発
熱体13としてのヒ−トパイプ38の作動を、確実なも
のとすることもできることになる。
全体構成図。
示す斜視図。
クタを説明する説明図。
説明する斜視図。
図。
中空繊維集合体を示す斜視図。
れた状態を示す縦断面図。を示す斜視図。
図。
図。
断面図。
断面図。
断面図。
す断面図。
Claims (30)
- 【請求項1】 発熱体の外面に、径が微細とされると共
に水を通過させないで水蒸気を通過させる微孔保有周壁
をそれぞれ備える多数の中空繊維が保持されている、こ
とを特徴とする加湿調整ユニット。 - 【請求項2】 請求項1において、 前記発熱体が延びる形状とされている、ことを特徴とす
る加湿調整ユニット。 - 【請求項3】 請求項2において、 前記発熱体が電気的発熱体である、ことを特徴とする加
湿調整ユニット。 - 【請求項4】 請求項3において、 前記電気的発熱体が、電流が流されて発熱する電熱線
と、該電熱線の周囲を囲んで絶縁性を確保する絶縁体と
を備えている、ことを特徴とする加湿調整ユニット。 - 【請求項5】 請求項2において、 前記発熱体がヒ−トパイプである、ことを特徴とする加
湿調整ユニット。 - 【請求項6】 請求項5において、 前記ヒ−トパイプの一端部にヒ−タが取付けられてい
る、ことを特徴とする加湿調整ユニット。 - 【請求項7】 請求項2において、 前記発熱体に前記中空繊維が巻回されている、ことを特
徴とする加湿調整ユニット。 - 【請求項8】 請求項7において、 前記中空繊維が、前記発熱体に対して螺旋状に巻回され
ている、ことを特徴とする加湿調整ユニット。 - 【請求項9】 請求項7において、 前記中空繊維が、前記発熱体に対して、該中空繊維の軸
心方向を該発熱体の軸心方向と略同方向とした状態で巻
回されている、ことを特徴とする加湿調整ユニット。 - 【請求項10】 請求項2において、 前記中空繊維が前記発熱体のいずれか一端側において束
ねられて、該束ねられた部分に、水供給源側に接続され
るべきコネクタが形成されている、ことを特徴とする加
湿調整ユニット。 - 【請求項11】 請求項2において、 前記中空繊維が前記発熱体の両端側において束ねられ
て、該両束ねられた部分に、水供給源側に接続されるべ
きコネクタがそれぞれ形成されている、ことを特徴とす
る加湿調整ユニット。 - 【請求項12】 請求項2において、 前記中空繊維の両端部が前記発熱体のいずれか一端側に
おいて束ねられて、該束ねられた部分に、水供給源側に
接続されるべきコネクタが形成されている、ことを特徴
とする加湿調整ユニット。 - 【請求項13】 請求項2において、 前記発熱体が電気的発熱体とされ、 前記中空繊維が前記発熱体の電流供給端側において束ね
られて、該束ねられた部分に、水供給源側に接続される
べきコネクタが形成されている、ことを特徴とする加湿
調整ユニット。 - 【請求項14】 請求項2において、 前記発熱体が電気的発熱体とされ、 前記中空繊維が前記発熱体の電流供給端とは反対端側に
おいて束ねられて、該束ねられた部分に、水供給源側に
接続されるべきコネクタが形成されている、ことを特徴
とする加湿調整ユニット。 - 【請求項15】 発熱体の外面に、径が微細とされると
共に水を通過させないで水蒸気を通過させる微孔保有周
壁をそれぞれ備える多数の中空繊維が保持されて、加湿
構成体が構成され、 前記加湿構成体が、接続すべき配管に対して着脱可能に
接続される接続短管に該接続短管内に配設させるように
して保持されている、ことを特徴とする加湿調整ユニッ
ト。 - 【請求項16】 請求項15において、 前記接続短管が直管とされ、 前記加湿構成体が、前記接続短管の軸心方向に延びるよ
うに配設されている、ことを特徴とする加湿調整ユニッ
ト。 - 【請求項17】 請求項16において、 前記接続短管に取付けフランジが着脱可能に取付けら
れ、 前記取付けフランジに前記加湿構成体が、該取付けフラ
ンジを前記接続短管に取付けたとき該加湿構成体が該接
続短管の軸心方向に延びることになるように取付けられ
ている、ことを特徴とする加湿調整ユニット。 - 【請求項18】 請求項15において、 前記接続短管が略L字状の管とされ、 前記加湿構成体の一方の端部が前記接続短管における一
方側管部に該接続短管の他方側管部の通路断面が臨む領
域において保持されると共に、 前記加湿構成体の他方の端部側が、前記接続短管におけ
る他方側管部内において該他方側管部の軸心方向に延ば
されている、ことを特徴とする加湿調整ユニット。 - 【請求項19】 請求項18において、 前記接続短管が内外二重管構造とされている、ことを特
徴とする加湿調整ユニット。 - 【請求項20】 請求項15において、 前記加湿構成体が前記接続短管内に完全に収納されてい
る、ことを特徴とする加湿調整ユニット。 - 【請求項21】 発熱体の外面に、径が微細とされると
共に水を通過させないで水蒸気を通過させる微孔保有周
壁をそれぞれ備える多数の中空繊維が保持されて、加湿
構成体が構成され、 前記加湿構成体が、加湿すべき配管に取付けられる取付
けフランジに保持されている、ことを特徴とする加湿調
整ユニット。 - 【請求項22】 請求項1〜21のいずれかにおいて、 前記発熱体と前記中空繊維とが、伸縮可能なメッシュカ
バ−チュ−ブ内に密に嵌挿されている、ことを特徴とす
る加湿調整ユニット。 - 【請求項23】 請求項1〜22のいずれかにおいて、 人工呼吸器における吸気回路内に配設されて、吸気ガス
の加湿用として用いられる、ことを特徴とする加湿調整
ユニット。 - 【請求項24】 発熱体の外面に、径が微細とされると
共に水を通過させないで水蒸気を通過させる微孔保有周
壁をそれぞれ備える多数の中空繊維が保持されて、加湿
調整ユニットが構成され、 前記加湿調整ユニットが吸気回路内に配設されて、該加
湿調整ユニットの中空繊維内に水供給源が連通されてい
る、ことを特徴とする人工呼吸器用加湿器。 - 【請求項25】 周壁として、径が微細とされると共に
水を通過させないで水蒸気を通過させる微孔保有壁を備
える多数の中空繊維を、該中空繊維の軸心方向を互いに
略平行になるように一体的に連結したシ−ト状の中空繊
維集合体を用意し、 前記中空繊維集合体を、軸状の発熱体に対して、該各中
空繊維の軸心方向を該発熱体の軸心方向と略同方向とし
つつ巻回させる、ことを特徴とする加湿調整ユニットの
製造方法。 - 【請求項26】 請求項25において、 前記中空繊維集合体を、該中空繊維集合体における中空
繊維の延び方向中央を中心にして折畳み、 その折り畳んだ中空繊維集合体をもって前記発熱体を巻
回する、ことを特徴とする加湿調整ユニットの製造方
法。 - 【請求項27】 請求項26において、 前記折り畳んだ中空繊維集合体の通路開口側端部を束ね
て、該束ねた部分に、水供給源側に接続されるべきコネ
クタを形成する、ことを特徴とする加湿調整ユニットの
製造方法。 - 【請求項28】 周壁として、径が微細とされると共に
水を通過させないで水蒸気を通過させる微孔保有壁を備
える多数の中空繊維を、該中空繊維の軸心方向を互いに
略平行になるように一体的に連結してテ−プ状に形成し
た中空繊維集合体を用意し、 前記中空繊維集合体を、軸状の発熱体に対して螺旋状に
巻回する、ことを特徴とする加湿調整ユニットの製造方
法。 - 【請求項29】 請求項28において、 前記発熱体に対する前記テ−プ状の中空繊維集合体の巻
回を、該発熱体の一端部から開始して該発熱体の他端部
を経て再び該発熱体の一端部にまで戻し、該中空繊維集
合体の両端部を該発熱体の一端部に位置させる、ことを
特徴とする加湿調整ユニットの製造方法。 - 【請求項30】 請求項25〜29において、 前記中空繊維集合体の巻回の後、該中空繊維集合体及び
前記発熱体を、伸縮可能なメッシュカバ−チュ−ブ内に
密に嵌挿する、ことを特徴とする加湿調整ユニットの製
造方法。
Priority Applications (11)
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