JPS5836983B2 - 呼吸装置の呼吸弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、呼吸相を圧力過応式に制御する機構を有する
呼吸装置の呼吸弁であって、使用者の吸息動作によって
作動する形式のものに関する。

呼吸装置の主要な構造部分である呼吸弁は、装置使用者
の状態、要するにそのつどの呼吸数訃よび呼吸の強さに
合わせて装置の呼吸過程を可能な限り適合させることが
できなければならない。

人工呼吸用の装置の公知の１例によれば栄養ガス、呼吸
ガスが圧力に応じて肺内へ圧送され、かつ肺内から吸い
出される。

装置は１つのインゼクタおよびこのインゼクタと平行に
配置されている１つの制御室とから成っている。

インゼクタのノズルは呼吸ガス供給路に、その吸込側は
制御室および使用者の肺にそれぞれ接続される。

インゼクタのデイフユーザは１つのはね負荷を受けた過
圧弁を介して外気に、１つの切替弁を介して制御室にそ
れぞれ接続されている。

制御室の壁部内には１つのダイアフラムが配置されてい
る。

このダイアフラムは調整可能な傾動はね装置を有する制
御機構を介して切替弁を操作する。

使用者の肺から吸い出す際の呼息相の間はこの切替弁が
閉じられている。

インゼクタはインゼクタノズルにおける呼吸ガス供給に
よって駆動されて空気を肺から吸い出し、前記の過圧弁
を介して外気へ放出する。

肺が空になった後に肺内並びに匍脚室内の圧力が低下し
てダイアフラムの切替動作を惹起する。

これによって切替弁が開かれ、その結果過圧弁がその固
有のばね力によって閉ざされる。

かくしてインゼクタノズルにおける呼吸ガス供給は系内
の圧力上昇並びに肺への充てんを生ずる。

肺の充てん並びに所定の切替圧力の到達の後に再び切替
弁は閉じ、呼息相が新たに始筐る。

このような形式の装置は使用者の吸息パルスによる制御
用に設けられているのではない。

呼吸相の切替えはダイアフラムに設定されている所定の
圧力差によってのみ生ずる。

使用者、要するに患者の状態への考慮は何らなされない
。

呼吸数および呼吸の強でへの適合がなされない（ドイツ
連邦共和国特許第 ９１ ６７２７号明細書参照）。

公知の別の呼吸装置によれば、使用者のそのつどの呼吸
数並びに呼吸の強さへの呼吸過程の適合が１つの圧力感
応式の装置を介して行なわれる。

この圧力感応式の装置は１つの入口圧室および１つの呼
息室を共通の１つのケーシング内に備えており、これら
両方の室はダイアフラムとして構成でれた圧力感応式の
１つの切替装置によって互いに仕切られている。

入口正室は圧力を受けて供給でれる栄養ガス、呼吸ガス
に接続されており、供給用および１つのスリットによる
通気制御用の手段が設けられている。

呼息室は使用者からの呼息導管に接続される。

外部への呼息の排出は１つの通路を介して逆止め弁によ
って行なう。

この通路を切替装置の位置によって制御される１つの弁
が呼息相のため並びに呼息相の間閉かせ、吸息相の間閉
ざす。

入口圧室に対して呼吸ガス供給路内にはやはり切替装置
によって制御される１つの切替弁が前置されており、こ
Ｃ切替弁は、使用者の吸息動作によって生ぜしめられる
吸息相に入口圧室への呼吸ガス供給をしゃ断し、同時に
使用者への供給導管を開放する。

肺内に特定の圧力があたえられた後に生ずる呼息相への
切替えに伴って使用者への供給導管が閉鎖でれて入口圧
室への呼吸ガス供給路が開かれる。

ところで、このような作用形式の前提として入口圧の正
確な制御が不可欠である。

この制御は、互いに関連し合う呼吸ガスの供給と入口圧
室の通気とを制御するための現有の手段をもってしては
ほとんど不可能であり、加えて呼吸ガス自体の圧力が変
動を伴う。

入口圧室の通気用スリットによる呼吸ガスの排出は付加
的な不必要の呼吸ガス消費を招く（ドイツ連邦共和国特
許出願公告第１２３６１３５号明細書参照）。

本発明は、使用者の呼吸数トよび呼吸の強さに適合でき
、吸息負圧パルスによって呼吸ガス流路を開放し、肺内
が無段調整可能な所要の圧力直に達した後にしゃ断する
ような呼吸装置を提供することを目的とする。

この目的を本発明は次のようにして達或した。

即ち、１つの制御ダイアフラム並びに別の１つのダイア
フラムを設けられており、これら両方のダイアフラムは
装置使用者の肺に接続導管を介して接続される１つの圧
力室を形威し、この圧力室において１つの結合ロンドを
介して互いに結合されており、呼吸ガス供給路内に１つ
の弁が配置されており、この弁は前記結合ロンドに可動
に連結されている１つのでと機構を介して１つの弁棒に
よって操作てれるようにしたのである。

結合ロンドは、外気に通じていて前記制御ダイアフラム
によって仕切られている１つの室内で１つのばね式きの
こ形部材に向き合って配置され、このばね式きのこ形部
材は１つのねじプッシュ内で軸線方向で案内されており
、１つの調整ノブを介して圧縮応力を無段調整可能な１
つの圧縮ばねによってねじプッシュの１つのストソパに
当て付けられている。

制御ダイアフラムとは別のダイアフラムも１つの室を仕
切っておシ、この室は１つの圧力つり合わせ導管を介し
て患者側への接続導管に接続されている。

前記の弁は１つの噴口とプッシュ内で案内されて圧縮は
ねによる負荷を受けている１つの弁棒によって圧着され
ている１つの弁ダイアフラムとから戒っている。

てこ機構は旋回可能に支承されていて、その一方のレバ
ーが弁棒の１つの長穴内へ、他方のレバーが結合ロツド
の１つの長穴内へそれぞれ可動に嵌１つており、この場
合いずれのレバーも吸息の開始時に弁棒の長穴内では圧
力室側へ当て付けられ、結合ロンドの長穴内では制御ダ
イアフラム側へ当て付けられている。

本発明によるこのような構成の呼吸装置によれば多くの
利点が得られる。

先ず、圧力室へ作用する吸息負圧パルスが極めて軽微で
あっても、外気室に接している制御ダイアフラムに直ち
に圧力差が生ずることによって制御ダイアフラムが応動
し、吸息相、ひいては呼吸ガス供給路内の弁の開放を生
ずる。

この場合、噴口から離された弁ダイアフラムはその全域
に呼吸ガスの圧力を受けることによって開放運動を助勢
されて弁の安定した開放位置を呈する。

この、弁の開放位置昔での弁ダイアフラムの開放運動は
、制御ダイアフラムと結合ロンドによって結合でれてい
る第２のダイアフラムによっても助勢される。

即ち、この第２のダイアフラムは圧力室への呼吸ガス流
入に伴ってその圧力室側のダイアフラム面が圧力つり合
わせ導管側におけるよシも大きな負荷を受け、これによ
って制御ダイアフラムの転位を助勢すると共にてと機構
ち・よび弁棒を介して弁ダイアフラムの開放運動を助勢
することになる。

１た、弁棒を動かすてこ機構が２つのダイアフラムの結
合ロツドの長穴内にゆるく可動に嵌１っている簡単な構
造によって、肺内の圧力、ひいては圧力室内の圧力の上
昇が所望の匝に達してはじめて呼吸ガスの供給のしゃ断
、ひいては吸息相から呼息相への切替えが生ずるように
保証することができる。

結合ロツドの長穴は渣た呼吸経路の小さな圧力変動によ
って早過ぎる切替えが生ずるのを防ぐことになり、要す
るに切替え系を安定宮せる。

さらに、肺内の圧力｛直を調整ノブによって無段調整で
れるばね式きのこ形部材が制御ダイアフラムに対置して
外気室内に配２置されていることによって、吸息相から
呼息相への切替圧力を患者の呼吸の状態に合わせて所望
の１直に調整することができる。

本発明の場合さらに、１つの手動ノブが軸線方向で可動
に調整ノブ内並ひにばね式きのこ形部材内で案内されて
静止位置においては結合ロンドに向き合っており、押し
込まれる操作位置においては結合ロンドを軸線方向で押
し動かす。

このような構成によれば手動ノブを押すだけで吸息時の
負圧による装置作動を望み通りに行なえる。

このことは緊急時のために重要である。

本発明の以上の呼吸弁は簡単であって、わずかな構或部
材から戒っている。

呼吸装置にとって必要な掃除並びに消毒も容易に行なえ
、多くの調整部材に伴う調整狂いというおそれもない。

次に図面に示した実施例について本発明を説明する： 図面において呼吸用に使われる呼吸ガス（例えば圧縮空
気又は酸素又は別の呼吸可能な混合物）は弁１において
圧力（１バールから６バールの範囲で選択可能）を受け
ている。

この弁１は噴口２および弁ダイアフラム３から成ってい
る。

弁ダイアフラム３は弁棒４および圧縮ばね５によって噴
口２へ圧着されている。

弁棒４はプッシュ６内で案内されている。

この弁棒４に形戒された長穴７にてこ機構８の一方のレ
バーが嵌すっている。

てこ機構８は旋回可能に軸受部９に支承てれている。

このてこ機構８の他方のレバーは結合ロツド１１に形威
された長穴１０に嵌１っている。

結合ロツド１１ぱ制御ダイアフラム１２と別の１つのダ
イアフラム１３とを結合しており、これら両方のダイア
フラム間に圧力室１４が形成されている。

圧力室１４は接続導管１５を介して患者と接続される。

この圧力室１４へは、弁１が開かれた際に呼吸ガスを圧
力室１４へ導く接続通路１６が通じている。

接続導管１５からは圧力つり合わせ導管２０が室２１へ
通じている。

制御ダイアフラム１２は外気へ開放された室２２内では
ね式きのこ形部材２３と接触している。

このばね式きのこ形部材２３は圧縮ばね２４の圧力を受
けており、この圧縮はね２４は調整ノブ２５によってね
じプッシュ１８内のねじ山２６を介して圧力を無段調整
することができる。

室２２内へのばね式きのこ形部材２３の最大侵入深さは
ねじプッシュ１８のストツパ１７によって制限されてい
る。

結合ロツド１１を手動で制御するために手動ノブ１９が
使われる。

接続通路１６は呼吸パラメータ変化のために必要な部材
も備えている。

これらの部材としては例えば呼吸ガス量制御弁、逆止弁
め弁付きのインゼクタ式ガス混合部材、エーロゾル噴霧
器駆動用の流れ制御式の圧縮ガス導管等があげられる。

以上の実施例の作用形式は次の通りである：患者の吸息
負圧パルスが接続導管１５を経て圧力室１４内へ到達し
、かつ圧力つり合わせ導管２０を経て室２１内へ到達す
る。

これによって制御ダイヤフラム１２にその室２２が外気
に通じていることによって圧力差が生ずる。

制御ダイアフラム１２におけるこの圧力差によって結合
ロツド１１に室２１への方向の下向き運動が惹起され、
ひいてはでと機構８に旋回動が生ずる。

これによって弁棒４が圧縮ばね５の張力に抗して引かれ
、弁ダイアフラム３が呼吸ガスの圧力のもとに噴口２か
ら離れる。

かくして弁１から接続通路１６への呼吸ガス流路が開放
される。

弁ダイアフラム３が弓き続きさらに動いて完全に噴口２
から離れるのに伴なって、ダイアフラム全面が呼吸ガス
圧力を受けてその開放運動が助勢され、弁の安定した開
放位置を生ずる。

このような弁ダイアフラムの作用はその閉鎖運動時にも
生ずる。

この弁ダイアフラムの、弁の開放位置昔での開放運動は
さらに、ダイアフラム１３が呼吸ガスの流入開始時に圧
力室１４側において室２１側におけるよりも強い負荷を
受けることによっても助勢される。

このことは、呼吸ガス流に対して抵抗を及ぼす圧力つり
合わせ導管２０の寸法設定によって生ずる。

ダイアフラム１３，ひいては結合ロソド１１も圧力作用
の遅れによって下方へ動いた位置にとどｔｂ、てこ機構
８も旋回動を呈したｉｔに保たれる。

ダイアフラム１３は要するに吸息の閉始時に弁１におけ
る開放過程を助ける。

圧力室１４内で上昇した圧カは制御ダイアフラム１２に
おける圧カ差に基づいて結合ロッド１１を室２２への方
向で動がそうとする。

しかじ長穴１０のため、すぐには弁棒４を介して噴口２
上で弁ダイアフラム３を閉鎖させるには至らない。

圧カ室１４内で制御ダイアフラムへ及ぼす圧力が圧縮は
ね２４によってあたえられているばね式きのこ形部材２
３の対抗カよりも大きくなってはじめて、制御ダイアフ
ラム１２，ダイアフラム１３，結合ロッド１１から或る
ダイア７ラム系が室２２側へ向かって動くことカテキ、
その結果てこ機構８のレバーが結合ロツド１１の長穴１
０内の反対側へ当たることになり、ひいては弁棒４を弁
ダイアフラム３へ圧着させる運動が生ぜしめられて噴口
２における接続通路１６への呼吸ガス供給がしゃ断され
る。

接続通路１６内の呼吸ガスは圧力を失ない、弁ダイアフ
ラム３の外側而へ及ぼしていた圧力も低下して弁１にお
ける閉鎖過程が助勢される。

圧力室１４内の圧力は患者の肺内の圧力である。

この圧力の高宮はね式きのこ形部材２３における無段調
整可能な対抗力によって規定される。

この対抗力の調整は調整ノブ２５によって行なう。

この場合の調整力は圧縮ばね２４によってきまる。

切替制御系は呼吸ガスの入口圧と無関係に働く。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の呼吸弁を有する呼吸装置の断面図である
。 １・・・・・・弁、２・・・・・・噴口、３・・曲弁ダ
イアフラム、４・・・・・・ｉ、５・・・・・・圧縮ば
ね、６・・間プッシュ、７，１０・・・・・・長穴、８
・・・・・・てこ機構、９・・・・・・支承部、１１・
・・・・・結合ロンド、１２・・曲制御ダイアフラム、
１３・・・・・・ダイアフラム、１４・・曲圧力室、１
５・・・・・・接続導管、１６・・・・・・接続通路、
１７・・・・・・ストツパ、１８・・・・・・ねじプッ
シュ、１９・・曲手動ノブ、２０・・・・・・圧力つり
合わせ導管、２３・・曲ばね式きのこ形部材、２４・・
曲圧縮ばね、２５・・・・・・調整ノブ、２６・・・・
・・ねじ山，

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 呼吸相を圧力感応式に制御する機構を有する呼吸装
   置の呼吸弁であって、使用者の吸息動作によって作動す
   る形式のものにおいて、１つの制御ダイアフラム１２と
   この制御ダイアフラム１２に対して平行に配置濾れて１
   つの結合ロツド１１によって制御ダイアフラム１２に結
   合された別の１つのダイアフラム１３との間に使用者の
   肺に接続導管１５を介して接続される１つの圧力室１４
   が形成てれており、制御ダイアフラム１２は圧力室１４
   とは反対側に外気室２２を仕切ってち・り、ダイアフラ
   ム１３は圧力室１４とは反対側に１つの室２１を仕切っ
   ていて、この室２１は１つの圧力つり合わせ導管２０を
   介して使用者側の前記接続導管１５に通じており、前記
   結合ロソド１１に向き合って前記外気室２２に１つのば
   ね式きのこ形部材２３が配置されており、このばね式き
   のこ形部材２３は１つのねじプッシュ１８内で軸線方向
   に案内されていて、かつ圧縮応力を１つの調節ノブ２５
   を介して無段調節可能な１つの圧縮はね２２４によって
   前記プッシュ１８に設けられたストツパ１７へ圧着され
   ており、呼吸ガス供給路に１つの弁１が設けられており
   、この弁１は前記結合ロツド１１の１つの長穴１０に可
   動に連結されている１つのてこ機構８を介して１つの弁
   棒４によって操作されることを特徴とする、呼吸装置の
   呼吸弁。