JPH1089501A

JPH1089501A - 流量調整器

Info

Publication number: JPH1089501A
Application number: JP9232307A
Authority: JP
Inventors: Per-Goeran Eriksson; エリクソンペル−ゲーラン; Erik Krahbichler; クラービヒラーエリク; Bruno Slettenmark; スレッテンマルクブルーノ
Original assignee: Siemens Elema AB
Current assignee: Siemens Elema AB
Priority date: 1996-08-30
Filing date: 1997-08-28
Publication date: 1998-04-10
Also published as: EP0841509A1; SE9603160D0; US5810324A

Abstract

(57)【要約】【課題】比較的軽量かつ安価で、比較的電流消費量の
少ない流量調整器を製造する。【解決手段】流量調整器が、第２ソレノイド４を有
し、第２ソレノイド４の軸６が、第１ソレノイド３の軸
５より短い有効長さを有し、かつまた、軸６が、第１終
位置で、加圧部材８に対し圧力を加え、チューブ１を更
に圧縮することで、流れを完全に中断するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に呼吸器械／送
風器の流量調整器であって、流量を調整されるべき媒体
が貫流するチューブと、チューブの外部に配置された絞
り弁とを有し、この絞り弁が、第１ソレノイドと、ソレ
ノイド軸端によって影響を受ける加圧部材と、チューブ
の流過横断面に影響を与えるための固定ストッパとを有
しており、しかも、ソレノイド軸の有効行程長さが、ソ
レノイド軸の第１終位置では、加圧部材が、チューブの
流過横断面に影響を与えないように、また第２終位置で
は、チューブを固定ストッパに押付けるように、寸法付
けされている形式のものに関する。

【０００２】

【従来の技術】この形式の流量調整器は、ジーメンス社
のマニュアル“サーボ通風器３００”に記載されてお
り、呼気段階中に呼吸器械／通風器の呼気チューブを貫
流するガス流を制御するためのものである。吸気段階に
は、チューブは、ストッパに対して圧縮される結果、ガ
ス流は完全に中断される。ソレノイドは、このため、チ
ューブの流過横断面を制御するだけのものではなく、作
動時間のたっぷり半分の間、チューブをストッパに対し
完全圧縮する機能をも有している。このため、必要とさ
れるソレノイドは、軸が、ひいては加圧部材が、運動の
終わりにチューブに対して不釣り合いに大きい力を加え
ることができるようなソレノイドである。そのような特
性を備えたソレノイドは、高価であり、比較的大型であ
る上に重い。加えて、多量の電流を消費し、これが、特
に呼吸器械／通風器をバッテリで作動させる場合には、
欠点となる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の根底をなす課
題は、冒頭に述べた形式の、絞り弁を有する流量調整器
を、比較的軽量かつ安価に、加えて電流消費量が比較的
少なくて済むように製造することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この課題を、本発明は、
次のようにすることで解決した。すなわち、流量調整器
が第２ソレノイドを有し、第２ソレノイドの軸が第１ソ
レノイドの軸より短い有効長さを有し、かつ一方の終位
置で、加圧部材に対し圧力を加えて、チューブを更に圧
縮することで、流れを完全に中断するようにしたのであ
る。

【０００５】

【発明の効果】約１ｍｍ〜２ｍｍの比較的短い有効行程
長を有するこのソレノイドは、大抵、かなり小さくかつ
軽量であるが、この短い区間で大きな力を発揮できる。
有効行程長とは、ソレノイド軸が能動的に作動する区間
を意味している。前記特性を有する第２のソレノイドの
使用によって、公知のソレノイドより低出力（schwaech
er）で、そのためより小型かつ軽量な、流過横断面を制
御できるが、チューブを完全には圧縮できない軸の力を
持つソレノイドを第１ソレノイドとして使用できる。こ
のため、より軽量で、比較的電流消費量の少ない絞り弁
が得られる。

【０００６】この形式のソレノイドは、シンデンゲン・
エレクトリック(SHINDENGEN ELECTORIC MFG. CO.,LTD)
社のハンドブック『ソレノイド設計マニュアル』に図示
され、説明されている。

【０００７】本発明の有利な一実施型式では、第２ソレ
ノイドを次のように寸法付けすることが提案される。す
なわち、第２ソレノイド自体が、チューブをストッパに
対し完全に押付け得る力を、チューブに対して発揮でき
るように寸法付けするのである。これによって、チュー
ブがストッパに押圧されて完全に圧縮されている場合、
第１ソレノイドに対する電流は遮断できる。

【０００８】ソレノイドの軸は、本発明によれば、互い
に並列に配置でき、連結部材を介して互いに連結でき
る。

【０００９】本発明は、更に別の有利な構成により、連
結部材を加圧部材として用いることを提案する。この連
結部材は、有利には、加圧部材と結合しておくこともが
できる。

【００１０】本発明は、また別の有利な構成により、ソ
レノイドを直列に配置し、しかも、第２ソレノイドの軸
を、第１ソレノイドの軸に影響を与えるように配置する
ことを提案する。これによって、比較的コンパクトな、
したがってスペースを取らない絞り弁が得られる。

【００１１】本発明は、絞り弁の別の構成により、複数
ソレノイドを直列に配置し、これらのソレノイドが１つ
の共通の軸を備えるよう提案する。これによって、絞り
弁の部材数を最少化することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下で本発明の複数実施例を、図
面につき詳説する。

【００１３】図１の流量調整器は、主として呼吸器械／
通風器と接続して用いられるもので、流量調整されるべ
き媒体が貫流する呼気チューブ１と、呼気チューブ１の
外部に配置された絞り弁２とを有している。ガスは、図
示されていない患者から排出される。絞り弁２は、第１
及び第２のソレノイド３，４を有し、これらのソレノイ
ドは、それらの軸５，６が、平行に延び、かつ連結部材
７を介して互いに結合されるように配置されている。ま
た連結部材７の方は、加圧部材８と結合されている。絞
り弁２は、固定ストッパ９を有し、しかも、呼気チュー
ブ１が、固定ストッパ９と加圧部材８との間に配置され
ている。ソレノイド３，４の軸５，６は、一部は磁性材
料製であり、一部は非磁性材料製である。すべての図面
において、軸５，６の、太く示した部分は磁性材料製で
ある。第１ソレノイド３は、第２ソレノイド４より大で
あり、はるかに長い有効行程長を有している。

【００１４】図１には、ソレノイド３，４の共通の加圧
部材８が、第１終位置で、呼気チューブ１の流過横断面
に作用していない状態で示してある。ソレノイド３に導
体１０を介して、多少の差はあれ電流を供給することに
より、軸５の磁性材料製の部分が影響を受けて、ソレノ
イド体内へ引込まれ、連結部材７と加圧部材８とをチュ
ーブ１に対して押圧する。こうすることで、チューブ１
の流過横断面が変更され、所望のガス流量を維持でき
る。図１には、その位置の一例が、破線で示した輪郭で
示してある。軸５が移動すると同時に、第２ソレノイド
の軸６が、受動的に等しい距離だけ移動して、軸６の、
磁性材料製の部分が、ソレノイド体に接近する。この状
態も、軸６の、破線で示した輪郭で示してある。この実
施例の場合、第１ソレノイド３の有効行程長は、加圧部
材８を介してチューブ１を数ｍｍにまで完全に圧縮でき
る長さである。軸６の磁性材料製の部分がソレノイド体
に達したこの位置で、ソレノイド４に導体１１を介して
電流が供給される。チューブ１の完全圧縮に要する長さ
に合致する有効長を有する、ソレノイド４の軸６が、い
まや起動され、図２に示したように、チューブ１を完全
に圧縮する力を、チューブ１に対して加える。ソレノイ
ド４は、単独でチューブ１を固定ストッパ９に完全に押
付けるだけの力を、チューブ１に対し加えることができ
るので、第１ソレノイド３への電流は遮断できる。その
さい、ソレノイド３の軸５は、連結部材７を介して、こ
の最終距離をもっぱら受動的に移動せしめられる。ソレ
ノイド４は、いまや、吸気段階中、チューブ１を完全圧
縮状態に維持する。続く呼気段階には、ソレノイド４へ
の給電が遮断され、ソレノイド４の軸６は無力状態とな
る。軸５，６と、ひいては加圧部材８が、既述の元の位
置へ移動するように、圧縮ばね１２が備えられている。

【００１５】本発明の枠内で、第１ソレノイド３が、チ
ューブ１を完全圧縮可能な、軸５の有効行程長を有して
はいるが、チューブ１を完全圧縮可能な力は有さないよ
うに寸法付けすることができる。また、第２ソレノイド
４は、単独では固定ストッパ９に対しチューブ１を完全
圧縮できないが、ソレノイド３，４が共同で、吸気段階
中、チューブ１を完全圧縮状態に維持できるように寸法
付けておくことができる。

【００１６】図３は、図１及び図２と関連して述べた連
結部材７が、それ自体で加圧部材として機能し得ること
を示した図である。

【００１７】図４及び図５には、ソレノイド４の軸６の
みを、加圧部材８と固定結合した構成を示したものであ
る。流量調整器は、図１及び図２と関連して説明したの
と同様な動作を示すが、異なる点は、動作の完了後、ソ
レノイド３への給電が遮断される点である。言い換える
と、ソレノイド４の軸６又は加圧部材８が、チューブ１
を圧縮すべく既述のように起動されると、軸５が圧縮ば
ね１２によって元の位置へ戻されることになる。この状
態を示したのが、図５である。その後でソレノイド４へ
の給電が遮断されると、圧縮ばね１４により、このソレ
ノイド４の軸６と、ひいては加圧部材８も、図４に示し
た位置へ戻される。

【００１８】図６に示したのは、ソレノイド３，４を、
並列配置ではなく、直列配置した構成である。この場
合、第２ソレノイド４の軸６は、第１ソレノイド３の軸
５に影響を与え得るように配置されている。その他の点
での、流量調整器の動作は、図１及び図２と関連して説
明したのと同様である。この構成の場合、加圧部材８
は、軸５の端側と直接に分離可能に結合しておく。

【００１９】図７に示した構成では、直列配置されたソ
レノイド３，４が、共通の軸を有することができる。

【００２０】本発明の重要な点は、異なる有効行程長を
有する２つの小型ソレノイドを用いて、全体として小型
で軽量の、安価な流量調整器が得られる点であり、しか
もこの流量調整器は、電流消費量が比較的僅かであり、
特に次のようにした場合には、極端に電流消費量が僅か
となる。すなわち、ソレノイドのうちの小さい方が、チ
ューブに対して、チューブを単独でストッパに対して圧
縮できるだけの力を加えることができ、その結果、２つ
のソレノイドのうちの大きい方への給電が遮断できるよ
うにした場合である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の流量調整器の一実施例の略示図であ
る。

【図２】図１の実施例のチューブが完全圧縮された状態
を示した図である。

【図３】本発明の流量調整器の別の構成を示した略示図
である。

【図４】本発明の流量調整器の別の構成を示した略示図
である。

【図５】図４の実施例のチューブが完全圧縮された状態
を示した図である。

【図６】本発明の流量調整器の別の構成を示した図であ
る。

【図７】本発明の流量調整器の別の構成を示した図であ
る。

【符号の説明】

１呼気チューブ、２絞り弁、３第１ソレノイ
ド、４第２ソレノイド、５，６，１３軸、７
連結部材、８加圧部材、９固定ストッパ、
１０，１１導体、１２，１３圧縮ばね

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】特に呼吸器械／通風器の流量調整器であ
って、流量を調整されるべき媒体が貫流するチューブ
と、チューブの外部に配置された絞り弁とを有し、この
絞り弁が、第１ソレノイドと、ソレノイド軸端によって
影響を受ける加圧部材と、チューブの流過横断面に影響
を与えるための固定ストッパとを有しており、しかも、
ソレノイド軸の有効行程長さが、ソレノイド軸の第１終
位置では、加圧部材が、チューブの流過横断面に影響を
与えないように、また第２終位置では、チューブを固定
ストッパに押付けるように、寸法付けされている形式の
ものにおいて、流量調整器が第２ソレノイド（４）を有し、第２ソレノ
イド（４）の軸（６）が第１ソレノイド（３）の軸
（５）より短い有効長さを有していて、一方の終位置
で、チューブ（１）を更に圧縮することにより流れを完
全に中断するような圧力を加圧部材（８）に対し加える
ができることを特徴とする、流量調整器。
【請求項２】ソレノイド（３，４）の軸（５，６）
が、並列に配置され、連結部材（７）を介して互いに結
合されている、請求項１記載の流量調整器。
【請求項３】連結部材（７）が加圧部材（８）として
役立つ、請求項２記載の流量調整器。
【請求項４】連結部材（７）が加圧部材（８）と結合
されている、請求項２記載の流量調整器。
【請求項５】ソレノイド（３，４）が直列に配置さ
れ、しかも、第２ソレノイド（４）の軸（６）が、第１
ソレノイドの軸（５）に影響を与え得るように配置され
ている、請求項１記載の流量調整器。
【請求項６】ソレノイド（３，４）が、直列に配置さ
れ、１つの共通の軸（１３）を有している、請求項１記
載の流量調整器。
【請求項７】ソレノイド（３，４）の軸（５，６）
が、互いに並列的に配置され、しかも、第２ソレノイド
の軸（６）だけが、加圧部材と固定結合されている、請
求項１記載の流量調整器。
【請求項８】第２ソレノイド（４）自体が、チューブ
（１）をストッパ（９）に対し完全に押付け得る力を、
チューブ（１）に対して発揮できるように寸法付けされ
ている、請求項１から７までのいずれか１項記載の流量
調整器。