JPH1133015A - Respiratory filter unit - Google Patents
Respiratory filter unitInfo
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- JPH1133015A JPH1133015A JP9230188A JP23018897A JPH1133015A JP H1133015 A JPH1133015 A JP H1133015A JP 9230188 A JP9230188 A JP 9230188A JP 23018897 A JP23018897 A JP 23018897A JP H1133015 A JPH1133015 A JP H1133015A
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- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、呼吸装置に接続して使
用する呼吸用フィルタユニットの改良に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a respiratory filter unit used in connection with a respiratory apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】呼吸装置には、呼吸機能を測定する呼吸
機能検査装置や、呼吸を制御する人工呼吸器などがあ
る。本発明はいずれにも使用できるが、ここでは呼吸機
能検査装置を例に述べる。呼吸機能検査は、図４（Ａ）
のように、装置のセンサ部４１に接続したマウスヒース
４２を被検者の口にくわえさせ、努力呼出などの指定の
呼吸をおこなわせて、このときの呼吸気流量を測定し、
必要なデータを求めるもので、呼吸機能を評価する際の
補助として用いられる。2. Description of the Related Art A respiratory apparatus includes a respiratory function testing apparatus for measuring respiratory function and an artificial respirator for controlling respiration. Although the present invention can be used for any of them, a respiratory function testing apparatus will be described here as an example. Fig. 4 (A)
As described above, the mouth heath 42 connected to the sensor unit 41 of the device is held in the mouth of the subject, and a designated breath such as a forced call is performed, and the respiratory air flow at this time is measured.
It is used to obtain necessary data and is used as an aid in evaluating respiratory function.
【０００３】この検査では呼吸を直接測定するので、唾
や痰がセンサ部４１に入り、測定結果や装置自体に影響
を及ぼすことがある。この唾や痰を濾過するために、図
４（Ｂ）の呼吸用フィルタユニット４３を、生体とセン
サ部４１の間に介在させて使用することが多い。しかし
従来の濾材は目が粗く、サイズの大きな唾や痰しか濾過
できないため、もしセンサ部４１にウイルスやバクテリ
アなどの細かい感染性物質があると濾過できず、感染す
る危険性がある。最近、特に感染の問題がクローズアッ
プされており、呼吸の測定でもその対策の重要性が指摘
され、より濾過機能の高い呼吸用フィルタユニットが開
発され、使用されるようになってきた。In this test, since respiration is measured directly, saliva and sputum enter the sensor unit 41, which may affect the measurement result and the apparatus itself. In order to filter saliva and sputum, the respiratory filter unit 43 shown in FIG. 4B is often used between the living body and the sensor unit 41. However, the conventional filter medium is coarse and can only filter large-sized saliva and sputum. Therefore, if there is a small infectious substance such as a virus or a bacterium in the sensor unit 41, it cannot be filtered and there is a risk of infection. Recently, especially the problem of infection has been highlighted, and the importance of the countermeasure has been pointed out in the measurement of respiration, and a respiratory filter unit having a higher filtration function has been developed and used.
【０００４】このような呼吸用フィルタユニットの例
を、図５と図６に示す。図５は現在市販されている、あ
る程度は感染性物質も濾過できるフィルタユニットの例
である。図５の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、外
観図、断面図、フィルタの図面である。フィルタユニッ
トは、筒部５１の一部にフィルタ収納部５２を設け、そ
の内部に濾材５３を収納している。濾材は数十ミクロン
程度の物質を濾過できるもので、空気抵抗を低くするた
めに、シート状の濾材を折り曲げてプリーツ状にしてい
る。FIGS. 5 and 6 show examples of such a respiratory filter unit. FIG. 5 is an example of a filter unit currently on the market that can also filter infectious substances to some extent. FIGS. 5A, 5B, and 5C are an external view, a cross-sectional view, and a drawing of a filter, respectively. In the filter unit, a filter storage part 52 is provided in a part of a tube part 51, and a filter medium 53 is stored therein. The filter medium is capable of filtering a substance of about several tens of microns, and in order to reduce air resistance, a sheet-like filter medium is folded and pleated.
【０００５】このようなフィルタユニットは現在、２〜
３社から市販されている。その中のＡ社製について、Ｍ
ＩＬ規格（ＭＩＬ−Ｍ−３６９５４Ｃ）に基づく捕集効
率を測定したところ、黄色ブドウ状球菌１００個のテス
トで９３．２％、１０万個のテストで３０．９％の捕集
効率であった。測定したフィルタユニットは市販品の中
では機能的に優れている方であるが、濾過機能はまだ十
分ではない。[0005] Such filter units are currently available in
It is commercially available from three companies. About company A in that, M
When the collection efficiency based on the IL standard (MIL-M-36954C) was measured, the collection efficiency was 93.2% in 100 tests of Staphylococcus aureus and 30.9% in 100,000 tests. . The measured filter unit is functionally superior among commercially available products, but the filtering function is not yet sufficient.
【０００６】一方図６は、図５のような呼吸用フィルタ
ユニットをさらに改良するために開発された、特許願平
成８−２１２６８記載の呼吸用フィルタユニットであ
る。６１はフィルタユニットのケース、６２は嵌合部、
６３はシート状の濾材である。これは薄いシート状の濾
材を用いているので、図５のようなプリーツ状の濾材を
用いたものよりもデッドスペースが少なくて済む。ま
た、嵌合させて組み立てるので、嵌合部に接着剤を必要
とせず、揮発性ガスが発生せず、安全で衛生的である。
さらに、組立が簡単でコスト削減になる、などの特長を
有する。しかし特許願平成８−２１２６８の発明では、
嵌合で組立てることについては説明しているが、呼吸用
フィルタユニットの機能として重要な濾過機能，空気抵
抗，デッドスペースなどについては検討が十分ではな
い。また、拡開部の内壁面形状の最適化に付いては検討
をおこなっていない。On the other hand, FIG. 6 shows a respiratory filter unit described in Japanese Patent Application No. Hei 8-21268 developed to further improve the respiratory filter unit as shown in FIG. 61 is a filter unit case, 62 is a fitting portion,
63 is a sheet-like filter medium. Since a thin sheet-like filter medium is used, the dead space is smaller than that using a pleated filter medium as shown in FIG. Further, since the fitting is performed by assembling, no adhesive is required at the fitting portion, no volatile gas is generated, and safety and hygiene are achieved.
Furthermore, it has features such as easy assembly and cost reduction. However, in the invention of Patent Application Hei 8-21268,
Although the description is made on assembling by fitting, studies on filtration function, air resistance, dead space, etc. which are important as functions of the respiratory filter unit are not enough. No study has been made on optimizing the shape of the inner wall surface of the expanded portion.
【０００７】以上、濾過機能を中心に従来の技術に付い
て述べたが、呼吸用フィルタユニットの設計では、空気
抵抗とデッドスペースについても検討する必要がある。
図４（Ａ）のようにセンサ部４１にマウスピース４２を
接続して呼吸をおこなうと、呼吸に対する抵抗、つまり
空気抵抗が発生する。図４（Ｂ）のようにフィルタユニ
ット４４を接続すると空気抵抗はさらに高くなり、濾過
機能を向上させようとしてより目の細かい濾材を用いる
と空気抵抗は一層高くなる。空気抵抗が高いと、生体お
よび呼吸パターン等に影響を及ぼし、また空気抵抗のあ
るところで呼吸をおこなうと気体の圧縮や膨張も生じる
ので、測定が不正確になる。そのため米国ではＡＴＳ
（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｔｈｏｒａｃｉｃ Ｓｏｃｉｅｔ
ｙ）が空気抵抗の基準を定めており、日本もこれに準じ
ている。While the prior art has been described above with a focus on the filtering function, it is necessary to consider air resistance and dead space in the design of a respiratory filter unit.
When breathing is performed by connecting the mouthpiece 42 to the sensor unit 41 as shown in FIG. 4A, resistance to breathing, that is, air resistance occurs. When the filter unit 44 is connected as shown in FIG. 4B, the air resistance is further increased, and when a finer filter material is used to improve the filtering function, the air resistance is further increased. If the air resistance is high, the living body and the breathing pattern are affected, and if breathing is performed in a place where the air resistance is present, the gas is compressed and expanded, and the measurement becomes inaccurate. So in the United States ATS
(American Thoracic Society
y) sets the standard for air resistance, and Japan also follows this.
【０００８】デッドスペースとは、図４のようにして呼
吸をおこなうときの、口元からセンサ部まで容積であ
り、その間を呼吸気が通過するのにある時間がかかり、
またその間にガス温度が変化し、測定は不正確になる。
そのためこの量はできるだけ小さい方がよい。このよう
に、呼吸の測定では、呼吸用フィルタユニットの空気抵
抗とデッドスペースはできるだけ少なくすることが望ま
しい。その上で、いかに濾過機能を向上させるかという
ことが、呼吸用フィルタユニット設計のポイントとな
る。もちろん、フィルタユニットの組立にも配慮が必要
である。従来のように組立に接着剤を用いると、揮発性
のガスや剥離片を吸入する可能性があり、安全性と清潔
さが問題となる。組立に溶着法を用いているものもある
が、製造コストが高くつく。また、濾材をプリーツ状に
すると、その成形にもコストがかかる。このような点を
総合的に勘案し、コスト低減を計る必要もある。The dead space is the volume from the mouth to the sensor when breathing as shown in FIG. 4, and it takes a certain amount of time for the respiratory gas to pass through the space.
In the meantime, the gas temperature changes and the measurement becomes inaccurate.
Therefore, this amount should be as small as possible. Thus, in the measurement of respiration, it is desirable to minimize the air resistance and dead space of the respiratory filter unit. In addition, how to improve the filtering function is a key point in designing a respiratory filter unit. Of course, consideration must be given to the assembly of the filter unit. If an adhesive is used for assembly as in the past, there is a possibility of inhaling volatile gas and exfoliated pieces, and safety and cleanliness become problems. Some use the welding method for assembly, but the manufacturing cost is high. In addition, if the filter medium is pleated, the molding is costly. It is also necessary to consider these points comprehensively and reduce costs.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】前述のように、呼吸機
能検査では感染防止の観点から、呼吸用フィルタの濾過
機能を向上させることが重要である。また、測定精度を
向上させるために、デッドスペースと空気抵抗は最小に
しなければならない。さらに組立に使用するシール材等
が生体に与える影響等の問題もあり、安全性と衛生面か
らの検討も重要である。当然組立等に要する労力を含め
た総合的なコスト削減も課題である。これらの課題は、
呼吸機能検査の分野だけでなく、呼吸の制御の分野でも
同様である。As described above, in the respiratory function test, it is important to improve the filtering function of the respiratory filter from the viewpoint of preventing infection. In addition, dead space and air resistance must be minimized to improve measurement accuracy. Further, there is a problem such as the effect of the sealing material used for the assembly on the living body, and it is important to consider safety and hygiene. Of course, the overall cost reduction including the labor required for assembly etc. is also an issue. These challenges are:
The same applies to the field of respiratory control as well as the field of respiratory function testing.
【００１０】これを解決するために、図５に示すような
呼吸用フィルタユニットが開発されているが、前述のよ
うに、濾過機能、空気抵抗、それにデッドスペースの点
でまだ解決すべき課題がある。また、フィルタユニット
の組立に接着剤を使用しているものでは衛生面と安全面
に、溶着で組み立てているのものについてはコスト面
で、それぞれ問題があった。To solve this problem, a respiratory filter unit as shown in FIG. 5 has been developed. However, as described above, there are still problems to be solved in terms of filtration function, air resistance, and dead space. is there. Further, there is a problem in terms of hygiene and safety in the case where an adhesive is used for assembling the filter unit, and there is a problem in terms of cost in the case of assembling by welding.
【００１１】これを解決しようとしたものが図６に示す
呼吸用フィルタユニットであり、嵌合方式で組み立てる
ようにしているので、衛生面と安全面、それにコスト面
ではある程度問題を解決している。しかもシート状の濾
材を使用しているので、従来よりもデッドスペースを少
なくすることができている。しかし前述のように、濾過
機能については検討ができていないし、空気抵抗とデッ
ドスペースの面でも検討が十分ではない。また、拡開部
内壁のテーパの形状も検討していない。そこで本発明で
は、これらの先行技術を改良し、濾過機能を向上させ、
デッドスペースと空気抵抗を低減した、安全で衛生的
な、低コストの呼吸用フィルタユニットを提供すること
を目的とした。An attempt to solve this problem is the respiratory filter unit shown in FIG. 6, which is assembled by a fitting method, so that the problems in hygiene, safety and cost are solved to some extent. . In addition, since a sheet-shaped filter medium is used, the dead space can be reduced as compared with the related art. However, as described above, no study has been made on the filtering function, and there has been insufficient study on air resistance and dead space. Further, the shape of the taper of the inner wall of the expanded portion is not considered. Therefore, in the present invention, these prior arts are improved, the filtration function is improved,
An object of the present invention is to provide a safe, hygienic, low-cost respiratory filter unit with reduced dead space and air resistance.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、図
１に示すように、両端を開口した筒状のケース１１の一
端を拡開させ、その開口縁に嵌合部１２を形成した一対
のケースを用い、間にシート状の濾材１３を介在させた
状態で前記一対のケースを嵌合させて組み立てるように
した。その上で、１枚のシート状の濾材を使用して、バ
クテリアやウィルスを含む微細な物質を除去し、より空
気抵抗とデッドスペースを少なくすることを検討した。
微細な物質を物理的濾過だけで除去しようとすると空気
抵抗が高くなり、実用化できない。そこで、物理的濾過
と電気的捕集とを組み合わせた濾材を検討した。また生
体への安全性を勘案し、濾材の一部が剥離し難いもの、
万一剥離してその破片を吸入しても生体に害の無いもの
を選択した。さらに、本発明では１枚のシート状の濾材
を使用するので、なんらかの原因で濾材がケース内面に
密着すると有効面積が減少して空気抵抗が高くなるの
で、これを防止するために、嵌合部に濾材押さえ羽根１
４と、濾材固定用のガイドピン１５を設けた。According to the first aspect of the present invention, as shown in FIG. 1, one end of a cylindrical case 11 having both ends opened is expanded, and a fitting portion 12 is formed at the opening edge. A pair of cases was used, and the pair of cases was fitted and assembled in a state where the sheet-like filter medium 13 was interposed therebetween. Then, using a single sheet of filter medium to remove fine substances including bacteria and viruses, we studied to reduce air resistance and dead space.
Attempts to remove fine substances by physical filtration alone increase air resistance and cannot be put to practical use. Therefore, a filter medium combining physical filtration and electrical collection was studied. In addition, in consideration of safety to the living body, a part of the filter medium is difficult to peel off,
Those that did not harm the living body even if they were peeled off and the fragments were inhaled were selected. Furthermore, in the present invention, since one sheet-like filter medium is used, if the filter medium comes into close contact with the inner surface of the case for some reason, the effective area is reduced and the air resistance is increased. Filter material holding blade 1
4 and a guide pin 15 for fixing the filter medium.
【００１３】請求項２の発明では、請求項１記載の発明
の呼吸用フィルタユニットをさらに改良し、空気抵抗と
デッドスペースを最小にするように、フィルタユニット
ケースの内壁テーパの形状と寸法を設計した。According to the second aspect of the present invention, the shape and size of the taper of the inner wall of the filter unit case are designed so as to further improve the respiratory filter unit according to the first aspect of the present invention and minimize air resistance and dead space. did.
【００１４】請求項３の発明では、請求項２で追求した
デッドスペースの削減をさらに進めるため、マウスピー
スとフィルタユニットを一体化させるようにした。According to the third aspect of the present invention, the mouthpiece and the filter unit are integrated in order to further reduce the dead space pursued in the second aspect.
【００１５】[0015]
【作用】請求項１の発明により、図５に示すような従来
品と比較して、ウィルスやバクテリアを含む微細な物質
をより効率よく捕集することができ、また空気抵抗とデ
ッドスペースもより少なくすることができる。さらに接
着剤等を必要とせず、嵌合方式で組立てるようにしたの
で、より安全で衛生的であり、また組立も簡単で、コス
トを削減できる。請求項２の発明により、従来品や請求
項１記載の呼吸用フィルタユニットと比較して、さらに
空気抵抗とデッドスペースを少なくすることができる。
請求項３により、従来品だけでなく，請求項１または請
求項２記載の呼吸用フィルタユニットと比較して、さら
にデッドスペースを少なくすることができる。また別途
マウスピースを必要とせず、コストを低減することがで
きる。According to the first aspect of the present invention, fine substances including viruses and bacteria can be collected more efficiently, and air resistance and dead space can be reduced as compared with conventional products as shown in FIG. Can be reduced. Further, since the assembly is performed by the fitting method without using an adhesive or the like, the assembly is safer and more sanitary, the assembly is simpler, and the cost can be reduced. According to the second aspect of the present invention, air resistance and dead space can be further reduced as compared with the conventional product and the respiratory filter unit according to the first aspect.
According to the third aspect, not only the conventional product but also the dead space can be further reduced as compared with the respiratory filter unit according to the first or second aspect. Further, the cost can be reduced without requiring a separate mouthpiece.
【００１６】[0016]
【実施例】図１に請求項１記載の発明の実施例を示す。
１１はフィルタユニットのケースで、その一部を拡開し
て嵌合部１２を設け、濾材１３を挟むようにして嵌合部
を嵌合させるようにした。そして、濾材１３の選定およ
びフィルタユニット１１の形状を以下のように設計する
ことにより、前述の課題を決定した。つまり本発明は先
願特許願平８−２１２６８をベースにしたもので、この
先願特許が解決できていなかった課題を解決し、改良を
おこなうものである。まず、感染防止機能を向上させる
ために、物質捕集機能の面から検討した。バタテリアの
サイズは数ミクロンで、ウィルスはそれ以下であるた
め、１ミクロン以下の捕集機能を目標にした。しかしこ
の程度になると、物理的な捕集のみでは空気抵抗が高く
なり、実用化することはできない。そこで、ウイルスや
バクテリアを含む微粒子は電気的に引き寄せられるとい
う性質を利用し、常時帯電濾材を使用した。つまり物理
的捕集と電気的捕集を併用することにした。ただし強い
呼吸をおこなったとき、濾材の一部が剥離して吸入する
するようなことがあってはならないので、剥離しにくい
ものを、しかも万一吸入しても人体に安全な材料を選定
した。FIG. 1 shows an embodiment of the first aspect of the present invention.
Reference numeral 11 denotes a case of the filter unit, a part of which is expanded to provide a fitting portion 12, and the fitting portion is fitted so as to sandwich the filter medium 13. And the above-mentioned subject was determined by selecting the filter medium 13 and designing the shape of the filter unit 11 as follows. In other words, the present invention is based on the prior patent application No. Hei 8-21268, and solves the problems that the prior patent application could not solve and makes an improvement. First, in order to improve the infection prevention function, we examined the substance collection function. Since the size of the Batteria is a few microns and the virus is smaller, we aimed for a collecting function of 1 micron or less. However, at this level, the air resistance increases only by physical collection, and it cannot be put to practical use. Therefore, by utilizing the property that fine particles containing viruses and bacteria are electrically attracted, a charged filter medium is always used. That is, physical collection and electric collection are used together. However, when strong breathing is performed, a part of the filter medium must not be peeled off and inhaled, so a material that is difficult to peel off and that is safe for the human body even if inhaled should be selected. .
【００１７】これらを総合的に勘案し、濾材に住友スリ
ーエム社のＦｉｌｔｅｒｅｔｅＴＭタイプＧ−３００を
選定した。これは常時帯電性であり、その特性は、流速
５０ｃｍ／Ｓにおける圧力損失は２０ｍｍＨ２Ｏ、粒径
０．３μｍの捕集効率は９８％であり、バクテリアと一
部のウィルスを捕集できる。これを用いると、濾材をプ
リーツ状にしないで、平面シート状のまま使用しても、
目的とする微細な物質を十分捕集することができるメド
がついた。次に濾材のサイズの決定である。前述のＡＴ
Ｓ基準では、気流量が０〜１４Ｌ／Ｓの範囲で、空気抵
抗は１５ｍｍＨ２Ｏ／Ｌ／Ｓ以下であることと規定され
ている。この基準を満たす大きさに濾材の面積を設計す
る。このようにしてシート状濾材の寸法が決定できるの
で、これを収納する呼吸用フィルタユニットの寸法も決
定できる。呼吸用フィルタユニットの筒部の径は、セン
サ部のマウスピース装着部のサイズがＪＩＳで規定され
ているので、これをもとに決定できる。筒部の長さの規
定はないので、使用し易い範囲で、デッドスペースを勘
案した寸法に決定すればよい。Considering these factors comprehensively, Filteret ™ Type G-300 manufactured by Sumitomo 3M Limited was selected as the filter medium. It is always charged, and its characteristics are that the pressure loss at a flow rate of 50 cm / S is 20 mmH 2 O, the particle collection efficiency is 98% for a particle diameter of 0.3 μm, and bacteria and some viruses can be collected. If this is used, the filter media will not be pleated, even if used as a flat sheet,
There was a med that could sufficiently collect the desired fine substance. Next, the size of the filter medium is determined. AT mentioned above
The S standard stipulates that the air flow rate is in a range of 0 to 14 L / S and the air resistance is 15 mmH 2 O / L / S or less. The area of the filter medium is designed to meet this standard. Since the dimensions of the sheet-like filter medium can be determined in this way, the dimensions of the respiratory filter unit that houses the filter medium can also be determined. The diameter of the cylindrical part of the respiratory filter unit can be determined based on the size of the mouthpiece mounting part of the sensor part specified in JIS. Since the length of the cylindrical portion is not specified, the size may be determined in consideration of the dead space within a range that is easy to use.
【００１８】濾材の固定は、ケースを嵌合させるとき、
濾材を同時に締め付けるように固定する方式であり、こ
れは先願の特許願平８−２１２６８と同様である。しか
しこのままでは、なんらかの原因で濾材の一部がケース
の内壁に密着すると、濾材の有効面積が減少し、空気抵
抗が高くなる可能性がある。そこで本発明では、嵌合部
に濾材押さえ羽根１４および濾材固定用のガイドピン１
５を設けた。濾材押さえ羽根１４は濾材１３がたわまな
いように支えるもので、濾材固定ガイドピン１５は濾材
を嵌合部で確実に固定するためのものである。ここでは
濾材に住友スリーエム社のＦｉｌｔｅｒｅｔｅＴＭタイ
プＧ−３００を選択したが、捕集機能、空気抵抗、デッ
ドスペース、それに安全性を勘案して同等またはそれ以
上の機能があれば、他の濾材でもかまわない。またフィ
ルタ収納部の形状は、図１の例では円形にしたが、他の
形状にしてもよい。When fixing the filter medium, when fitting the case,
This is a method in which the filter media are fixed so as to be tightened at the same time, and this is the same as the prior application of Japanese Patent Application No. Hei 8-21268. However, if a part of the filter medium comes into close contact with the inner wall of the case for some reason, the effective area of the filter medium may be reduced and the air resistance may be increased. Therefore, in the present invention, the filter medium holding blade 14 and the guide pin 1 for fixing the filter medium are provided at the fitting portion.
5 were provided. The filter medium holding blade 14 supports the filter medium 13 so as not to bend, and the filter medium fixing guide pin 15 is for securely fixing the filter medium at the fitting portion. Here, Sumitomo 3M's Filterete ™ Type G-300 was selected as the filter medium, but other filter media can be used if they have the same or better functions in consideration of the collection function, air resistance, dead space, and safety. I don't care. Further, the shape of the filter housing portion is circular in the example of FIG. 1, but may be another shape.
【００１９】請求項２記載の呼吸用フィルタユニットの
例を図２に示す。本発明は、請求項１記載の発明を、空
気抵抗とデッドスペースの面から、さらに改良をおこな
ったもので、以下のようにしてケースの設計をおこなっ
た。従来のケースは図５のように矩形に拡開したもの
や、図６のように三角形に拡開したものがある。特許願
平８−２１２６８では拡開部の内壁のテーパ形状を曲線
状にしたものも示しているが、その最適な形状について
は検討していない。拡開部の内面の形状が矩形や三角状
であれば、その部分で乱流が発生し、空気抵抗が高くな
る。そこで本発明では、拡開部内面を、特に筒部２１か
ら拡開部に移行する部分の近傍と、嵌合部近傍の形状
を、乱流が発生しにくい曲面状のテーパにし、しかも前
述のサイズの濾材を挟んで嵌合させたときデッドスペー
スが最小になるように、設計した。このようにして空気
抵抗が低くなると、その分だけ濾過機能を高くする、ま
たはデッドスペースを小さくする、ということが可能に
なる。つまり空気抵抗が低くなった分だけ、目の細かい
濾過機能の高い濾材を使用できるし、または、濾材のサ
イズを小さくしてデッドスペースを小さくすることがで
きる。濾過機能、空気抵抗、およびデッドスペースを、
目的に応じて組み合わせて濾材やその寸法、ケースの寸
法を設計すればよい。FIG. 2 shows an example of the respiratory filter unit according to the second aspect. The present invention is a further improvement of the invention described in claim 1 in terms of air resistance and dead space. The case was designed as follows. Conventional cases include those that are expanded into a rectangle as shown in FIG. 5 and those that are expanded into a triangle as shown in FIG. In Japanese Patent Application No. 8-21268, a tapered shape of the inner wall of the expanded portion is shown as a curve, but the optimum shape is not studied. If the shape of the inner surface of the expanding portion is rectangular or triangular, turbulence occurs in that portion, and the air resistance increases. Therefore, in the present invention, the inner surface of the expanded portion, in particular, the vicinity of the portion transitioning from the cylindrical portion 21 to the expanded portion and the shape of the vicinity of the fitting portion are formed into a curved taper that is unlikely to generate turbulent flow. It was designed so that the dead space was minimized when fitting the filter media of the size. When the air resistance is reduced in this way, it is possible to increase the filtering function or reduce the dead space accordingly. That is, a filter medium having a finer filtering function and a higher filtering function can be used as much as the air resistance is reduced, or a dead space can be reduced by reducing the size of the filter medium. Filtration function, air resistance, and dead space,
The filter medium, its dimensions, and the dimensions of the case may be designed in combination according to the purpose.
【００２０】このようにして設計したフィルタユニット
を用いて、前述のＭＩＬ−Ｍ−３６９５４Ｃ規格に基づ
き、黄色ブドウ状球菌の捕集効率を測定した。その結
果、菌１００個で９６．３％、菌１０万個で７６．６％
の捕集効率であった。前述のＡ社の製品と比較して、大
幅に捕集効率が向上している。粒子径が０．３μｍの大
気塵を対象に、パーティクルカウンタによる捕集粒子数
測定試験もおこなった。フィルタ総合指数は、本発明の
フィルタの方が、従来品に比し、１桁高い数値を示し、
その有効性を確認している。本発明のフィルタユニット
の空気抵抗は、流量が１４Ｌ／Ｓの時、７．５ｍｍＨ２
Ｏであり、ＡＴＳ基準以内に納めることができた。従来
品では空気抵抗は１０ｍｍＨ２Ｏ以上あったので、空気
抵抗の面でも改良することができた。また、デッドスペ
ースは４９ｍＬで、従来品の８０〜１００ｍＬに比較し
て、大幅に減少させることができた。このように、本発
明により、濾過機能、空気抵抗、およびデッドスペース
が少ないフィルタユニットを実現することができた。こ
こで設計した呼吸用フィルタユニットの形状とサイズは
そのままでも、空気抵抗を基準の上限まで認めるなら、
そのぶん目の細かい濾材を使用でき、濾過機能を向上さ
せることができる。逆に、濾過機能を落として、空気抵
抗を大幅に低くすることもできる。Using the filter unit thus designed, the collection efficiency of Staphylococcus aureus was measured based on the aforementioned MIL-M-36954C standard. As a result, 96.3% for 100 bacteria and 76.6% for 100,000 bacteria.
Was the trapping efficiency. The collection efficiency is greatly improved as compared with the product of Company A described above. A test for measuring the number of collected particles using a particle counter was also performed on air dust having a particle diameter of 0.3 μm. The overall filter index of the filter of the present invention is one digit higher than that of the conventional product,
Its effectiveness has been confirmed. The air resistance of the filter unit of the present invention is 7.5 mmH 2 when the flow rate is 14 L / S.
It was O and could be met within the ATS standard. Since the air resistance of the conventional product was 10 mmH 2 O or more, the air resistance could be improved. In addition, the dead space was 49 mL, which was significantly reduced as compared with the conventional product of 80 to 100 mL. As described above, according to the present invention, a filter unit having a small filtering function, low air resistance, and small dead space can be realized. Even if the shape and size of the respiratory filter unit designed here are the same, if air resistance is allowed to the upper limit of the standard,
The finer filtering material can be used, and the filtering function can be improved. Conversely, the filtration function can be reduced to greatly reduce the air resistance.
【００２１】図３に請求項３記載のマウスピース一体型
の呼吸用フィルタユニットの例を示す。これは、フィル
タユニットの一方の筒をマウスピースの機能を合わせ持
つ程度に延長したものである。これにより、従来のよう
に呼吸用フィルタユニットとマウスヒースを組み合わせ
て使用する場合に比べて、さらにデッドスペースを少な
くすることができた。また、本発明のフィルタユニット
を使用すると、従来のマウスピースは使用しなくてよい
ので、そのコストを低減でき、またセンサ部に接続する
手間を省略できる。FIG. 3 shows an example of a mouthpiece-integrated respiratory filter unit according to a third aspect of the present invention. This is an extension of one cylinder of the filter unit to such an extent that it has the function of a mouthpiece. As a result, the dead space can be further reduced as compared with the conventional case where the respiratory filter unit and the mouse heath are combined and used. In addition, when the filter unit of the present invention is used, a conventional mouthpiece does not need to be used, so that the cost can be reduced and the labor for connecting to the sensor unit can be omitted.
【００２２】[0022]
【発明の効果】請求項１記載の発明により、従来のフィ
ルタユニットと比較して、濾過機能が大幅に向上し、バ
クテリアや一部のウィルスを含めて微細な物質を濾過で
きるようになったので、感染の危険性を低下させること
ができる。また、空気抵抗とデッドスペースを共に小さ
くすることができるので、呼吸機能検査ではその測定精
度を向上させることができ、また呼吸管理ではより精度
の高い制御を可能にする。さらに、本発明では嵌合方式
でケースを組み立てるので、組立作業が簡単になりコス
トダウンになる、接着剤等を使用しないので安全かつ清
潔に使用できるという効果もある。なお嵌合方式という
点では先願の特許願平８−２１２６８と同様であるが、
これをさらに改善し、嵌合部に濾材押さえ羽根１４と、
固定ガイドピン１５を設けて、より確実に濾材を保持で
きるようにした。According to the first aspect of the present invention, the filtering function is greatly improved as compared with the conventional filter unit, and fine substances including bacteria and some viruses can be filtered. , Can reduce the risk of infection. In addition, since both the air resistance and the dead space can be reduced, the measurement accuracy can be improved in the respiratory function test, and more precise control can be performed in the respiratory management. Further, in the present invention, the case is assembled by the fitting method, so that the assembling operation is simplified and the cost is reduced, and the use of an adhesive or the like can be used safely and cleanly. The fitting method is the same as that of the previously filed Japanese Patent Application No. Hei 8-21268,
This is further improved, and a filter medium holding blade 14
The fixed guide pin 15 is provided so that the filter medium can be held more reliably.
【００２３】請求項２記載の発明によると、従来のフィ
ルタユニットはもちろん、請求項１記載の発明によるフ
ィルタユニットと比較しても、呼吸抵抗とデッドスペー
スをさらに小さくすることができるので、より精度の高
い呼吸機能検査をおこなうことができるようになった。
また、空気抵抗を低くすることができた分だけ一層、濾
過機能を向上させることができ、安全性を一段と向上さ
せることができる。According to the second aspect of the present invention, the breathing resistance and the dead space can be further reduced as compared with the conventional filter unit as well as the filter unit according to the first aspect of the present invention. High respiratory function test can be performed.
In addition, the filtration function can be further improved by the degree that the air resistance can be reduced, and the safety can be further improved.
【００２４】請求項３記載の発明によると、従来のもの
や、請求項１および請求項２の発明と比較して、デッド
スペースを一層の低減することができ、測定精度を一段
と向上させることができる。また本発明によると、別途
マウスピースを必要としないため、マウスピースのコス
トを削減できるし、またマウスピースを接続する手間も
省力化できる。According to the third aspect of the present invention, the dead space can be further reduced and the measurement accuracy can be further improved as compared with the conventional one and the first and second aspects of the present invention. it can. Further, according to the present invention, since a separate mouthpiece is not required, the cost of the mouthpiece can be reduced, and labor for connecting the mouthpiece can be saved.
【００２５】[0025]
【図１】請求項１記載の呼吸用フィルタユニットの例
で，（Ａ）は外観の斜視図，（Ｂ）は分解図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of an external appearance and FIG. 1B is an exploded view of an example of the respiratory filter unit according to the first embodiment.
【図２】請求項２記載の呼吸用フィルタユニットの例の
一部断面図で，（Ａ）と（Ｂ）は，必要な部分が表示で
きるように，角度を変えて図である。FIGS. 2A and 2B are partial cross-sectional views of an example of the respiratory filter unit according to claim 2, wherein FIGS. 2A and 2B are views in which the angle is changed so that a necessary portion can be displayed.
【図３】請求項３記載の呼吸用フィルタユニットの例の
一部断面図である。FIG. 3 is a partial sectional view of an example of the respiratory filter unit according to the third embodiment.
【図４】（Ａ）は呼吸機能検査装置で使用するセンサ部
とマウスピースである。（Ｂ）はマウスピースとセンサ
部の間に呼吸用フィルタユニットを介在させて使用する
場合の様子を示す。FIG. 4A shows a sensor unit and a mouthpiece used in a respiratory function testing apparatus. (B) shows a state in which a respiratory filter unit is used between a mouthpiece and a sensor unit.
【図５】従来の濾過機能の高い呼吸用フィルタユニット
の例で，（Ａ）は外観の斜視図，（Ｂ）はその断面図，
（Ｃ）は濾材である。5A and 5B show an example of a conventional respiratory filter unit having a high filtering function, wherein FIG. 5A is a perspective view of the appearance, FIG.
(C) is a filter medium.
【図６】特許願平成８−２１２６８による呼吸用フィル
タユニットの例である。FIG. 6 is an example of a respiratory filter unit according to Japanese Patent Application No. Hei 8-21268.
１１‥‥呼吸用フィルタユニットのケース １２‥‥
嵌合部 １３‥‥濾材 １４‥‥
濾材押さえ羽根 １５‥‥ガイドピン ２１‥‥呼吸用フィルタユニットのケース ２２‥‥
嵌合部 ２３‥‥濾材 ２４‥‥
濾材押さえ羽根 ２５‥‥ガイドピン ３１‥‥呼吸用フィルタユニットのケース ３２‥‥
嵌合部 ３３‥‥濾材 ４１‥‥呼吸流量測定用センサ部 ４２‥‥
マウスピース ４３‥‥濾材 ４４‥‥
呼吸用フィルタユニット ５１‥‥筒部 ５２‥‥
フィルタ収納部 ５３‥‥濾材 ６１‥‥呼吸用フィルタユニットのケース ６２‥‥
嵌合部 ６３‥‥濾材11 ‥‥ case of filter unit for breathing 12 ‥‥
Fitting part 13 Filter medium 14
Filter material retainer blade 15 Guide pin 21 Case of filter unit for breathing 22
Fitting part 23 Filter medium 24
Filter material holding blade 25 25 Guide pin 31 Respiratory filter unit case 32
Fitting part 33 {Filter medium 41} Respiratory flow measurement sensor part 42}
Mouthpiece 43 filter medium 44
Respiratory filter unit 51 ‥‥ Cylinder 52 ‥‥
Filter storage 53 53 Filter media 61 Case for respiratory filter unit 62
Fitting part 63mm filter media
Claims (3)
端を拡開させ、その開口縁に嵌合部（１２）を形成した
一対のケースを用い、間にシート状の濾材（１３）を介
在させた状態で前記一対のケース（１１）を嵌合させて
組み立てるようにした呼吸用フィルタユニットにおい
て、 前記濾材（１３）に，物理的濾過と電気的捕集の両機能
を併せ持つ帯電性濾材を用いることを特長とする、呼吸
用フィルタユニット。An end of a cylindrical case (11) having both ends open is opened, and a pair of cases having a fitting portion (12) formed at the opening edge thereof is used. ), Wherein the pair of cases (11) are fitted and assembled with the pair of cases (11) interposed therebetween, wherein the filter medium (13) is charged with both physical filtration and electrical collection. A respiratory filter unit characterized by using a permeable filter material.
端を拡開させ、その開口縁に嵌合部（２２）を形成した
一対のケースを用い、間にシート状の濾材（２３）を介
在させた状態で前記一対のケース（２１）を嵌合させて
組み立てるようにした呼吸用フィルタユニットにおい
て、 前記ケース（２１）の拡開部の内面の形状を、空気抵抗
とケース内容積が最小になるテーパ曲面に成形したこと
を特長とする、呼吸用フィルタユニット。2. A pair of cases having a cylindrical case (21) having both ends opened and one end formed with a fitting portion (22) at the opening edge thereof, and a sheet-like filter medium (23) interposed therebetween. ), The pair of cases (21) are fitted and assembled by assembling the respiratory filter unit, wherein the shape of the inner surface of the expanded portion of the case (21) is determined by the air resistance and the case internal volume. A respiratory filter unit characterized by being formed into a tapered curved surface that minimizes
端を拡開させ、その開口縁に嵌合部（３２）を形成した
一対のケースを用い、間にシート状の濾材（３３）を介
在させた状態で前記一対のケース（３１）を嵌合させて
組み立てるようにした呼吸用フィルタユニットにおい
て、 ケース（３１）の筒部の一方を口にくわえられる程度に
延長して、マウスピースの機能を合わせ持つようにした
ことを特長とする、請求項１または請求項２記載の呼吸
用フィルタユニット。3. A sheet-like filter medium (33) is formed by using a pair of cases in which one end of a cylindrical case (31) having both ends opened and a fitting portion (32) is formed at the opening edge. ), The pair of cases (31) are fitted and assembled with the pair of cases (31) interposed therebetween. 3. The respiratory filter unit according to claim 1, wherein the respiratory filter unit has a function of a piece.
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Publications (2)
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| JPH1133015A true JPH1133015A (en) | 1999-02-09 |
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ID=16903978
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