JPS597871B2 - 放出弁装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は呼吸器系障害の治療装置、特に種々の容積型換
気装置回路に使用できるように変更可能な放出弁装置に
関する。

容積型換気装置回路は該回路内の圧力を維持して患者の
呼気カスを回路から放出するために放出弁装置を利用し
ている。

係る弁装置は弁本体と該弁本体内にカス放出口を形成す
るカス導入管、およびカス排出管とを包含する。

ダイヤフラムは吸気の間放出口を選択的に閉鎖する。

患者の呼気の際、ダイヤフラムはカス放出口から離隔さ
れて、呼気カスはガス排出導管を通して弁本体外へ放出
される。

容積型換気装置回路の圧力保持能力は弁の室を横断して
延びるダイヤフラムの面積（以下゛有効面積″と称す）
とガス放出口の面積との比を含む多数の因子に依存して
いる。

このカス放出口の面積に対するダイヤフラムの有効面積
の比を以後゜゛弁面積比″として参照する。

呼吸器障害治療技術の分野で最も広範囲に用いられてい
る容積型換気装置の一つは、弁面積比が１．５以下の弁
装置を有する回路を用いる際、高い最終放出正圧を保持
する能力に限度かある。

この回路に用いられた弁装置はこの弁面積比を達成する
よう特別に設計されたものであって異なる面積比を必要
とする他の回路に使用するよう変更することはできない
。

他の一般的な容積型換気装置は多少異なる原理で作動す
る。

この種の装置は高い最終放出正圧を御るための弁面積比
に依存しておらず、最終放出正圧以上の低い患者呼気効
果を得るための弁面積比に依存している。

所要の弁面積比を得るために弁装置は特別に設計されて
いるので他の換気装置に用いるため異なる弁面積比を提
供するように変更することはできない。

このように、縦来の容積型換気装置は所望の弁面積比を
達成するように特別に設計された弁装置の使用を余儀な
くされていた。

ある形式の換気装置にある特定の弁を製造し、他の形式
の装置には別の特定の弁を製造することにより製造費用
の高を招くにもかかわらず、このような弁に互換性をも
たせることは不可能であった。

他の圧力回路においても又、弁は各回路用に特別に設計
されていた。

米国特許第３，６ ３ ３，６ ０ ５号明細書には空
圧制御システムに使用する縦来の弁装置の一例か示され
ている。

即ち、第５図に示されるように、この弁装置１００は２
つの導入口１０１，１０２を有する一対のカップ状のハ
ウジング部材１０３，１０４と該ハウジング部材１０３
，１０４間に固定されて、該導入口１０１，１０２の一
方を選択的に閉鎖する可撓性ダイヤフラム１０５を有す
る。

一方の導入口１０２から侵入するガス圧が他方の導入口
１０１から侵入するカス圧より大きくなる際、ダイヤフ
ラム１０５は高圧の導入口１０２から離隔し、この導入
口１０２を開放してカスを通過させる。

他方の導入口１０１は閉鎖されているのでガスは通過し
ない。

この弁装置は夫々別の寸法を有する全く新しいハウジン
グとダイヤフラムを構成する以外には弁面積比を変更す
ることが困難なように設計されている。

米国特許第３，４ １ ９，０ ３ １号明細書には他
の弁装置が開示されているが、この弁装置も又上述の制
限を受けるものである。

より詳細に述べると、第６図に示すように、弁装置１１
０は間隔において対向に配設された導入口１１１，１１
２と排出口１１３を有している。

導入口１１１には袋状の弾性部材１１４が気密裏に取付
けられており、該弾性部材１１４には貫通口１１５が設
けられており、呼気の際、該弾性部材１１４が膨脹する
と貫通口１１５が開放し、吸気の際、該硫性部材１１４
が収縮すると貫通口１１５が閉鎖する。

従って、このような弁装置を他のシステムの弁装置に用
いるよう変更する方法を見い出すことは困難である。

このように従来の弁装置は特殊形状の弁装置を使用する
という欠点を有し、このことが基本的には全て同一機能
を果すよう設計されているにもかかわらず、多種多様の
弁装置をもたらす結果となっている。

本発明は上記点に着目してなされたもので、圧力室の一
部を形成し、該圧力室に連結されてガスを該圧力室内に
指向すると共に圧力室内にガス放出口を形成するカス導
入管と圧力室に連結されてガスを該圧力室の外へ指向す
る排出管とを有する弁本体に対して、タイヤフラム、リ
ング部材及びカバーをそれぞれ着脱可能な構成としたこ
とにより、弁装置全体を再構成することなく、弁の面積
比を簡単に変更し得ると共に、別の容積型換気装置に使
用可能な安価な放出弁装置を提供することを目的とする
。

以下に本発明による弁装置を図面に示す実施例に基き詳
細に説明する。

第１図には本発明による弁装置１０が示されている。

弁装置１０は圧力室１６（以下”室″と略称する）を区
画する略円形のハウジング１４を形成する弁本体１２を
包含する。

導入管１８と排出管２０は室１６と連通している。

弁本体１２の内壁には複数の上方に延びる支持部材２８
が配設されている。

この支持部材２８は以下に述べるようにハウジング１４
内にリング部材３８を配置するために用いられている。

弁本体１２の底部近傍には外方に延びる略矩形の取付支
持部材２２が配設されている。

この取付支持部材２２によって弁装置１０を支持構造体
（図示せず）に取付けて所定位置に支持することができ
る。

導入管１８の一端は室１６内に延び、かつ又円形ガス放
出口２４を形成する部分２６を含む。

好ましい実施例においては、放出口２４は室１６内に円
周状に配設されている。

導入管１８の他端は、排出管２０同様、当該技術分野で
は周知の形状をした連結端部３０を有している。

係る端部３０によって管を容積型換気装置回路のフレキ
シブルチューブ（図示せず）又は他の部材に簡単に取付
けることができる。

弁装置１０は室１６を横断して配設された可撓性の円形
ダイヤフラム３２を含む。

キャップあるいはカバー３４は以下に述へるように、本
体１２にスナップ式に嵌合して室１６を横断するダイヤ
フラム３２を保持する。

カバー３４の中央にはカスを弁装置１０へ指向するため
に用いられるガス導入口３６が配設されている。

しかしながら、好ましい実施例においては、導入口３６
から流入したカスは室１６内には流入せずタイヤフラム
３２の上部領域に流入する。

このようにして、タイヤフラム３２上の圧力が調整可能
となる。

本発明の第１実施例においては、第１図および第３図に
示すように円形のプラスチック製リング部材３８が支持
部材２８上に載置されて弁本体１２に配設されている。

好ましい実施例において、リング部材３８は室１６の外
周に隣接して弁本体１２に配設されて、カス放出口２４
を周知から包囲する。

しかしながら、リング部材を弁本体１２に支持するため
の他の手段も本発明の範囲に属することに留意されたい
。

リング部材３８を所定位置に配設した後ダイヤフラム３
２を該リング部材３８上に配設する。

ダイヤフラム３２はリング部材３８にかぶさって彎曲す
る上延部５４とカス放出口２４を選択的に閉鎖するため
に用いられる略円形部５６とを含む。

ダイヤフラム３２は弁本体１２の内壁４２と外壁４４と
によって形成された溝４６に配設される。

第３図に示されるように、カバー３４はダイヤフラム３
２上に配設される際、縁部４０にスナップ式に嵌合する
。

より詳細に述べると、カバー３４の縁５２が縁部４０に
スナップ式に嵌合して縁部４０の外周に形成された外延
突起部４８によって定位置に保持される。

カバー３４の内面に形成された円形突起５０はタイヤフ
ラム３２を溝４６内へ押付けてダイヤフラム３２を所定
位置に保持する。

しかしながら、タイヤフラム３２を定位置に保持するた
めの他の手段も本発明の範囲に属することを理解された
い。

第３図を再度参照すると、リング部材３８がダイヤフラ
ム３２の一部を支持することによってダイヤフラム３２
のこの部分が室１６を横断して延びるのを阻止している
。

従って室１６を覆うダイヤフラム３２の有効面積は減少
して弁面積比が低下する。

これによって、タイヤフラム３２をガス放出口２４から
離隔させるに要する圧力は低くてすむ。

本発明の第２実施例は第２図および４図に示されている
。

この実施例においては、リング部材３８が取外されダイ
ヤフラム３２と形状が多少異なるダイヤフラム３２ａが
弁本体１２に挿入されている。

又、リング部材３８が取外されているので、クイヤフラ
ム３２ａは下延部５８とガス放出口２４の上方にこれと
隣接して配設された円形部６０とを具備する構造となっ
ている。

円形部６０は第１実施例におけるダイヤフラム３２の略
円形部５６と同様にガス放出口２４を閉鎖すべく作用す
る。

弁本体１２の他の部材は全て第１実施例と同同一である
。

次に本発明の弁装置１０の作動について説明する。

弁装置１０を作動する際の一つの方法として、患者用ホ
ース（図示せず）がカス導入管１８に連結されて連結端
部３０によって固定される。

同様に、出口側ホース（図示せず）がガス排出管２０に
連結されて連結端部３０によって固定される。

吸気の間、ダイヤフラム３２上に正圧を維持する必要が
ある。

従って、ガス供給管がカがー３４のガス導入口３６に連
結されて、カスを弁装置１０のダイヤフラム３２又は３
２ａ上に指向させる。

このようにしてダイヤフラム上に正圧が発生する。

呼気の間、ダイヤフラム上に正圧を保持することにより
患者にタイヤフラムを通過するための高い呼気圧を強い
ることが時として所望される。

この高い圧力はダイヤフラム上に付加された空気圧と弁
面積比とによって決定される。

第３図を参照して説明すると、本発明の第１実施例の弁
装置を通過する例えば患者の呼気ガスのようなカス流が
矢印７０で示されている。

より詳細に延べると、患者が十分大きい圧力で呼気を行
なう際、ダイヤフラム３８上の圧力（カス源又は大気圧
によって付加される正圧）は取除かれ、ダイヤフラム３
２はガス放出口２４から離隔する。

次いで呼気ガスは導入管１８、カス放出口２４を通過し
て室１６へ流入する。

この呼気カスは排出管２０を通過して室外へ流出する。

吸気の間、弁装置１０のダイヤフラム３２上に正圧が引
起されてダイヤフラム３２の円形部５６を放出口２４に
係合させる。

これによって、カスが患者側の回路から弁装置１０を通
過して放出されることが阻止される。

患者に対する空気又は他のガスは弁装置１０の上流で患
者側回路に連結された換気装置より発生される。

先に述へた通り、従来の換気装置回路はダイヤフラム３
２を放出口２４から離隔させて呼気ガスを放出するため
に特定の圧力を必要とするよう設計されていた。

本発明はこれを可能にするのみならず、特殊設計のリン
ゲ部材とダイヤフラムとを用いることによってこの圧力
の調整をも可能にする。

リング部材３８は室１６の中心に向って延び、そして一
つの実施例においては、ダイヤフラム３２の一部を支持
する。

リング部材３８はダイヤフラム３２の一部を支持するも
のとして機能するのでダイヤフラム３２をガス放出口２
４から離隔させるために要する力は減少する。

ダイヤフラム３２をガス放出口２４から離隔させるに要
する力を増大したい場合には、リング部材３８を取外す
と共に、あるいは別のダイヤフラム又はリング部材を用
いることができる。

例えば第２実施例（第２図及び第４図）において、ダイ
ヤフラム３２をガス放出口２４から離隔させるに要する
圧力はダイヤフラム３２をダイヤフラム３２ａに交換す
ること、およびリング部材３８を弁装置１０から取外す
ことによって増大する。

ダイヤフラム３２ａはリング部材によって支持されてい
ないので広い有効面積が獲得される。

この広い有効面積はダイヤフラム３２ａを放出口２４か
ら離隔させるためにより大きな圧力を要求する。

ダイヤフラム３２とリング部材３８を使用することによ
って弁面積比は約１：１となるが、リング部材３８又は
ダイヤフラム３２を変更して弁面積比を１：１から２：
１の範囲にすることができる。

リング部材を用いずダイヤフラム３２ａを使用すること
により弁面積比を約２：１にすることかできる。

２：１以上の弁面積比も又本発明の範囲に属する。

このように、本発明は一つの弁本体で様々な圧力回路に
適用できる弁装置を提供する。

弁装置１０の有効面積比を変更したい場合には、カバー
３４を縁部４０からスナップ式に取外して弁本体１２か
ら簡単に取外し、ダイヤフラム３２とリング部材３８を
取外すことによって達成される。

次に、他のダイヤフラム、例えばダイヤフラム３２ａを
挿入してカバー３４を再度弁本体１２にスナップ式に取
付ける。

かくして、弁装置１０は別の弁面積比を必要とする他の
回路に使用可能な状態となる。

本発明に用いる材料、寸法および形状には広範囲な選択
が可能である。

従って本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形が可
能なことに留意されたい。

例えば、本発明の好ましい実施例において、全ての部分
がナイロン、ＰＶＣ１アクリル樹脂等のプラスチック材
より形成される。

さらにダイヤフラムおよびリング部材の形状を種々の弁
面積比を得るために変更することが可能である。

従って本発明はここに記載しかつ図示した特定の実施例
に限定されない。

以上のように本発明は、弁本体に対してダイヤフラム、
リング部材及びカバーが着脱可能な構成となっているの
で一個の弁本体で圧力回路が異なる全く別の弁装置を簡
単にかつ廉価に構成できると共に、所定の容積型換気装
置回路に要求される特定の弁面積比に合致するような弁
装置に容易に変更することができるという利点を有する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の呼気弁装置の分解斜視図、第２図は本
発明の弁装置に用いられたダイヤフラムの一つを示す斜
視図、第３図は第１のダイヤフラムを使用する弁装置の
断面図、第４図は第２のダイヤフラムを使用する弁装置
の断面図、第５図及び第６図は従来の弁装置を示す断面
図である。 １０・・・・・・弁装置、１２・・・・・・弁本体、１
６・・・・・・室、１８・・・・・・導入管、２０・・
・・・・排出管、２４・・・・・・放出口、３２，３２
ａ・・・・・・ダイヤフラム、３４・・・・・・カバー
、３８・・・・・・リング部材、７０・・・・・・呼気
ガス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ （イ）圧力室の一部を形成する弁本体と；（口）前
   記圧力室に連結されてカスを該圧力室内に指向するとと
   もに圧力室にガス放出口を形成するガス導入管と； （／→ 前記圧力室に連結されてガスを該圧力室の外へ
   指向するガス排出管と； （ニ）前記弁本体に着脱自在に設けられ、前記圧力室の
   残部を形成するとともに、前記カス放出口に近接して前
   記弁本体を横断して延び、前記ガス放出口を呼気、吸気
   の際開閉する可撓性ダイヤフラムと； （ホ）前記圧力室の外周近傍位置から前記圧力室内に延
   びる着脱自在のリング部材と； （ヘ）前記弁本体に配設され、前記リング部材が前記ダ
   イヤフラムの所定部分を支持するように該リング部材を
   位置決めする手段；および （ト）前記ダイヤフラムに対して正圧を付加するガスを
   導入するガス導入口を有し、かつ前記弁本体に着脱自在
   に取付けられ前記圧力室と反対側で前記ダイヤフラムを
   横断して延びるカバーとからなる放出弁装置。 ２ 前記放出口が前記室において円周状に配設されてい
   る特許請求の範囲第１項記載の弁装置。 ３ 前記リング部材の位置決め手段が複数の上方に延び
   る支持部材から成る特許請求の範囲第１項記載の弁装置
   。 ４ 前記ダイヤフラムの前記圧力室を横断して延びる部
   分の面積と前記放出口の面積との比が約２＝１である特
   許請求の範囲第１項記載の弁装置。 ５ 前記リング部材が前記ダイヤプラムの一部ヲ支持し
   、前記圧力室を横断して延びる前記ダイヤフラムの支持
   されていない部分の面積と前記放出口の面積との比を約
   １：１から２＝１とした特許請求の範囲第１項記載の弁
   装置。 ６ 前記タイヤフラムが前記カバーと前記リング部材と
   の間に配置された部分を有する特許請求の範囲第１項記
   載の弁装置。