JPS62299271A - Artificial breathing apparatus - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
３、発明の詳細な説明
に産業上の利用分野】
本発明は人工呼吸装置に係り、特に酸素と空気とを混合
するとともに加圧して供給するようにした人工呼吸装置
に関する。
Ｋ発明の概要】
本発明は、酸素の供給源と空気中に開放された空気の取
入れ手段とを加圧手段に接続するとともに、酸素の供給
源と加圧手段との間に制御バルブを設け、この制御バル
ブを開いて加圧手段を膨脹させるとこの加圧手段の中に
酸素が導入され、制御バルブを閉じて加圧手段を膨脹さ
せるとこの加圧手段の中に空気が導入されるようにし、
これによって酸素と空気とを所定の割合で温合するよう
にしたものであって、ミキサを使用することなくしかも
酸素と空気とを所定の割合で正しく混合するようにした
ものである。
Ｋ従来の技術】
自刃で呼吸を行なえない患者のために、従来より第２図
に示すような人工呼吸装置が用いられている。この人工
呼吸＠置は、酸素を加圧して蓄えておく酸素用圧力ｖＡ
１と空気を加圧して蓄えておく空気用圧力ｆｆ１２とを
それぞれ備えている。そしてこれらの圧力源１．２から
１４られた酸素と空気とは、ミキサ３によって所定の割
合で混合されるようになっており、ソレノイドバルブ４
および切換えバルブ５を通してベローズ６内に導入され
るようになっている。ベローズ６はモータ７によって、
ビニオン８およびラック９を介して膨脹され、これによ
ってこのベローズ６の中に酸素と空気の混合ガスが導入
されるようになる。そしてこの後に切換え弁５を患者側
に切換えるとともに、モータ７によってベローズ６を圧
縮すると、吸気管１０を通して人間の肺１１に混合ガス
が供給されるようになる。この後に肺１１内の混合ガス
は、排気バルブ１２を開くと吸気管１３を通して排出さ
れるようになっている。
Ｋ発明が解決しようとする問題点】
従来のこのような人工呼吸装置の欠点は、空気と酸素と
をそれぞれ別々に加圧しておくための圧力源１．２を必
要とし、２つの加圧源が必要になっていた。これらの圧
力源はボンベから構成されるために、２つのボンベを必
要とし、これによって装置が大川りになる欠点があった
。さらに酸素と空気とを所定の割合で混合するためにミ
キサ３を必要としていた。従って構造がさらに複雑にな
るばかりでなく、ミキサによると酸素と空気の混合割合
が正確に規制できないという欠点があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであっ
て、圧力源の数を少なくするとともに、ミキサを不要に
した人工呼吸装置を提供することを目的とするものであ
る。
に問題点を解決するための手段】
本発明は、酸素と空気とを混合するとともに加圧して供
給するようにした装置において、酸素の供給源と空気中
に開放された空気の取入れ手段とを加圧゛手段に接続す
るとともに、酸素の供給源と加圧手段との間に制御バル
ブを設け、この制御バルブを開いて前記加圧手段を膨脹
させるとこの加圧手段の中に酸素が導入され、前記制御
バルブを閉じて前記加圧手段を膨脹させると、この加圧
手段の中に空気が導入されるようにし、これによって酸
素と空気を所定の割合で混合するようにしたものである
。
１作用】
従って本発明によれば、空気は空気取入れ手段を通して
大気中から導入されるために、空気のための圧力源を必
要としなくなる。さらに加圧手段の中に導入される酸素
と空気の量によって両者の混合割合を規定することが可
能になるために、ミキサを用いることなく正確に混合ガ
スを作ることが可能になる。
Ｋ実施例）
以下本発明を図示の一実施例につき説明する。
第１図は本発明の一実施例に係る人工呼吸装置を示すも
のであって、この人工呼吸装置は加圧手段を構成する加
圧用ベローズ１６を備えている。このベローズ１６の先
端部はアーム１７を介してラック１８と連結されるよう
になっている。ラック１８はモータ１９の出力軸に固着
されたビニオン２０と噛合うようになっている。またこ
のベローズ１６は切変えバルブ２１と接続されるととも
に、切換えバルブ２１はデマンドバルブ２２および減圧
弁２３を介して酸素用圧力源２４と接続されるようにな
っている。なおこの圧力源２４は、例えば酸素ボンベか
ら構成−されている。
さらに上記ベローズ１６は、切換えバルブ２１の手前の
部分で空気取入れ口２５と逆止弁２６を介して接続され
るようになっている。空気取入れ口２５にはフィルタ２
７が設けられており、大気中に存在する異物を除去する
ようにしている。また切換えバルブ２１の先端側は吸気
管２８と接続されており、この吸気管２８を通して人間
の肺２９に混合ガスを供給するようにしている。また人
間の肺２９から排出されるガスは呼気管３０および排気
バルブ３１を通して大気中に排出されるようになってい
る。
つぎにこの人工呼吸装置の制御系について説明すると、
制ηＯ系はコントロールパネル３５と、このパネル３５
と接続されたマイクロコンピュータ３６とから構成され
ている。マイクロコンピュータ３６の入力側には、チェ
ックバルブ２６の出口側の圧力を検出する圧力センサ３
７、吸気管２８の圧力を検出する圧力センサ３８、およ
びラック１８のストロークを検出するストロークセンサ
３９がそれぞれ接続されるようになっている。なおスト
ロークセンサ３９に代えてモータ１９のエンコーダを用
いてベローズ１６の体積を検出してもよい。さらにこの
マイクロコンピュータ３６は、排気バルブ３１、切換え
バルブ２１、デマンドバルブ２２をそれぞれ制御するた
めの制御信号を供給するようになっている。
つぎに以上のような構成になるこの人工呼吸装置の動作
について説明する。コントロールパネル３５の指示に基
づいて、マイクロコンピュータ３６はデマンドバルブ２
２を開くとともに、切換えバルブ２１を酸素供給源２４
側に切換えるようにする。そしてさらにマイクロコンピ
ュータ３６はモータ１９を回転駆動する。これによって
ビニオン２０がラック１８を移動させ、アーム１７によ
ってベローズ１６を膨脹させる。このベローズ１６の膨
脹量はラック１８のストロークを検出するストロークセ
ンサ３９によって検出されるようになっており、ベロー
ズ１６内に導入された酸素の量をこのストロークセンサ
３９によって検出し、その検出信号をマイクロコンピュ
ータ３６に供給するようにしている。なおこの酸素のベ
ローズ１６内への導入の際に、酸素供給８！２４によっ
て加圧されている酸素は逆止弁２６によって阻止される
ために、空気取入れ口２５を通して大気中に排出される
ことがない。また酸素供給源２４によって供給される酸
素の圧力が大気圧よりも高いために、このときには逆止
弁２６を通して空気がベローズ１６内へ導入されること
がなく、逆止弁２６は閉じた状態にある。
ベローズ１６が所定のストロークだけ膨脹され、これに
よって所定の量だけ酸素がベローズ１６内に導入された
ならば、切換え弁２１を閉止位置に切換えるか、あるい
はデマンドバルブ２２を閉じる。これによってベローズ
１６内への酸素の供給が絶たれることになる。すると今
度は空気取入れ口２５を通して導入された空気が逆止弁
２６を通過し、ベローズ１６内に導かれるようになる。
これによって酸素に続いて空気を所定ｍベローズ１６内
に供給することが可能になる。そしてベローズ１６内へ
の空気の導入量も、ラック１８のストロークを検出する
ストロークセンサ３９によって検出することが可能にな
り、これによって酸素と空気とを所定の割合でベローズ
１６内で混合することが可能になる。
所定の混合割合でベローズ１６内に酸素と空気とを導入
したならば、マイクロコンピュータ３６の指示に基いて
モータ１９を一旦停止させるとともに、切換えバルブ２
１を吸気管２８側へ切換えるようにする。モしてモータ
１９を逆転させ、ビニオン２０およびラック１８を介し
てベローズ１６をｌ！ｉ：＄Ｉｉ！させる。するとこの
ベローズ１６内に導入されている酸素と空気の混合ガス
が例えば約５’ｐ ／ ｃｒｊに圧縮されることになり
、この圧縮された混合ガスは切換えバルブ２１および吸
気管２８を通して患者の肺２９に供給されるようになる
。これによって自刃呼吸を行なえない患者に対して酸素
と空気との混合ガスが供給されることになり、人工呼吸
が行なわれるようになる。そして酸素交換の終了に同期
して、排気バルブ３１をマイクロコンピュータ３６の制
御信号によって開くことにより、患者の肺２９から排出
された呼気を呼気管３０を通して排出することが可能に
なり、排気バルブ３１を通して大気中に放出されること
になる。
このような本実施例に係る人工呼吸装置によれば、ベロ
ーズ１６の負圧を利用して大気中から直接空気を導入す
るようになっているために、空気のための圧力源を必要
としなくなり、これによってあらかじめ空気を加圧した
状態で蓄えておくボンベが必要でなくなる。さらにはベ
ローズ１６内で酸素と空気とを混合するようにしている
ために、ベローズ１６に導入される前に両者を混合する
ためのミキサが不要になる。従って構造をより単純化す
るとともに、装置をコンパクトに構成することが可能に
なる。さらにベローズ１６の体積によって酸素と空気の
混合割合を所定の値に設定することができるために、混
合ガス中の酸素濃度の制御がより容易にかつ正確なに行
ない得るようになる。3. Field of Industrial Application for Detailed Description of the Invention The present invention relates to an artificial respirator, and more particularly to an artificial respirator that mixes oxygen and air and supplies the oxygen and air under pressure. K Summary of the Invention The present invention connects an oxygen supply source and an air intake means open to the air to a pressurizing means, and also provides a control valve between the oxygen supply source and the pressurizing means. When the control valve is opened and the pressurizing means is expanded, oxygen is introduced into the pressurizing means, and when the control valve is closed and the pressurizing means is expanded, air is introduced into the pressurizing means. So,
This allows oxygen and air to be heated at a predetermined ratio, and without using a mixer, the oxygen and air can be mixed correctly at a predetermined ratio. K. Prior Art Conventionally, an artificial respiration device as shown in FIG. 2 has been used for patients who are unable to breathe by themselves. This artificial respiration @placement is an oxygen pressure vA that pressurizes and stores oxygen.
1 and an air pressure ff12 for pressurizing and storing air. The oxygen and air supplied from these pressure sources 1.2 are mixed at a predetermined ratio by a mixer 3, and the solenoid valve 4
and is introduced into the bellows 6 through the switching valve 5. The bellows 6 is moved by the motor 7.
It is expanded via the pinion 8 and the rack 9, so that a mixture of oxygen and air is introduced into this bellows 6. Then, when the switching valve 5 is switched to the patient side and the bellows 6 is compressed by the motor 7, the mixed gas is supplied to the human lungs 11 through the intake pipe 10. After this, the mixed gas in the lungs 11 is discharged through the intake pipe 13 when the exhaust valve 12 is opened. K Problems to be Solved by the Invention] A drawback of such conventional artificial respiration devices is that they require pressure sources 1 and 2 to pressurize air and oxygen separately, and two pressurization sources are required. was needed. Since these pressure sources are composed of cylinders, two cylinders are required, which has the disadvantage of making the apparatus bulky. Furthermore, a mixer 3 was required to mix oxygen and air at a predetermined ratio. Therefore, not only does the structure become more complicated, but the mixer also has the disadvantage that the mixing ratio of oxygen and air cannot be accurately regulated. The present invention has been made in view of these problems, and it is an object of the present invention to provide an artificial respiration device that reduces the number of pressure sources and eliminates the need for a mixer. Means for Solving the Problems] The present invention provides an apparatus for mixing oxygen and air and supplying the oxygen under pressure, which includes an oxygen supply source and an air intake means open to the air. A control valve is connected to the pressurizing means and is provided between the oxygen supply source and the pressurizing means, and when the control valve is opened to expand the pressurizing means, oxygen is introduced into the pressurizing means. When the control valve is closed and the pressurizing means is expanded, air is introduced into the pressurizing means, thereby mixing oxygen and air at a predetermined ratio. . 1. According to the present invention, air is introduced from the atmosphere through the air intake means, thereby eliminating the need for a pressure source for the air. Furthermore, since it is possible to define the mixing ratio of oxygen and air by the amount of the oxygen and air introduced into the pressurizing means, it is possible to accurately create a mixed gas without using a mixer. K Embodiment) The present invention will be described below with reference to an illustrated embodiment. FIG. 1 shows an artificial respirator according to an embodiment of the present invention, and this artificial respirator is equipped with a pressurizing bellows 16 constituting a pressurizing means. The tip of the bellows 16 is connected to a rack 18 via an arm 17. The rack 18 is adapted to mesh with a pinion 20 fixed to the output shaft of the motor 19. Further, the bellows 16 is connected to a switching valve 21, and the switching valve 21 is connected to an oxygen pressure source 24 via a demand valve 22 and a pressure reducing valve 23. Note that this pressure source 24 is composed of, for example, an oxygen cylinder. Furthermore, the bellows 16 is connected to an air intake port 25 via a check valve 26 at a portion in front of the switching valve 21. Filter 2 is installed in the air intake port 25.
7 is provided to remove foreign matter present in the atmosphere. Further, the tip side of the switching valve 21 is connected to an intake pipe 28, and the mixed gas is supplied to the human lungs 29 through this intake pipe 28. Further, gas exhausted from the human lungs 29 is discharged into the atmosphere through an exhalation pipe 30 and an exhaust valve 31. Next, I will explain the control system of this artificial respirator.
The control ηO system is controlled by the control panel 35 and this panel 35.
and a microcomputer 36 connected to the microcomputer 36. On the input side of the microcomputer 36, there is a pressure sensor 3 that detects the pressure on the outlet side of the check valve 26.
7. A pressure sensor 38 that detects the pressure of the intake pipe 28 and a stroke sensor 39 that detects the stroke of the rack 18 are connected to each other. Note that the volume of the bellows 16 may be detected using an encoder of the motor 19 instead of the stroke sensor 39. Furthermore, this microcomputer 36 is configured to supply control signals for controlling the exhaust valve 31, the switching valve 21, and the demand valve 22, respectively. Next, the operation of this artificial respirator having the above configuration will be explained. Based on instructions from the control panel 35, the microcomputer 36 controls the demand valve 2.
2, and switch the switching valve 21 to the oxygen supply source 24.
switch to the side. Furthermore, the microcomputer 36 drives the motor 19 to rotate. This causes the pinion 20 to move the rack 18 and cause the arm 17 to inflate the bellows 16. The amount of expansion of the bellows 16 is detected by a stroke sensor 39 that detects the stroke of the rack 18. The stroke sensor 39 detects the amount of oxygen introduced into the bellows 16 and outputs the detection signal. The signal is supplied to the microcomputer 36. Note that when this oxygen is introduced into the bellows 16, the oxygen pressurized by the oxygen supply 8!24 is blocked by the check valve 26, so that it is discharged into the atmosphere through the air intake port 25. There is no. Further, since the pressure of oxygen supplied by the oxygen supply source 24 is higher than atmospheric pressure, air is not introduced into the bellows 16 through the check valve 26 at this time, and the check valve 26 is kept in a closed state. be. Once the bellows 16 has been inflated by a predetermined stroke, thereby introducing a predetermined amount of oxygen into the bellows 16, the switching valve 21 is switched to the closed position or the demand valve 22 is closed. This cuts off the supply of oxygen into the bellows 16. Then, the air introduced through the air intake port 25 passes through the check valve 26 and is guided into the bellows 16. This makes it possible to supply air into the bellows 16 following the oxygen. The amount of air introduced into the bellows 16 can also be detected by the stroke sensor 39 that detects the stroke of the rack 18, thereby making it possible to mix oxygen and air within the bellows 16 at a predetermined ratio. It becomes possible. Once oxygen and air have been introduced into the bellows 16 at a predetermined mixing ratio, the motor 19 is temporarily stopped based on instructions from the microcomputer 36, and the switching valve 2 is stopped.
1 to the intake pipe 28 side. The motor 19 is rotated in the reverse direction, and the bellows 16 is moved through the pinion 20 and the rack 18! i:$Ii! let Then, the mixed gas of oxygen and air introduced into the bellows 16 is compressed to, for example, about 5'p/crj, and this compressed mixed gas passes through the switching valve 21 and the intake pipe 28 to the patient's lungs. 29 will be supplied. As a result, a mixed gas of oxygen and air is supplied to patients who are unable to breathe on their own, allowing artificial respiration to take place. Then, in synchronization with the end of oxygen exchange, the exhaust valve 31 is opened by a control signal from the microcomputer 36, so that the exhaled air discharged from the patient's lungs 29 can be discharged through the exhalation pipe 30, and the exhaust valve 31 will be released into the atmosphere through According to the artificial respirator according to the present embodiment, air is introduced directly from the atmosphere using the negative pressure of the bellows 16, so a pressure source for air is not required. This eliminates the need for cylinders that store air in a pre-pressurized state. Furthermore, since oxygen and air are mixed within the bellows 16, a mixer for mixing the two before being introduced into the bellows 16 becomes unnecessary. Therefore, it becomes possible to simplify the structure and make the device compact. Furthermore, since the mixing ratio of oxygen and air can be set to a predetermined value depending on the volume of the bellows 16, the oxygen concentration in the mixed gas can be controlled more easily and accurately.
以上本発明を図示の一実施例につき述べたが、本発明は
上記実施例によって限定されることなく、本発明の技術
的思想に基いて各種の変更が可能である。例えば上記実
施例においては加圧手段としてベローズを用いるように
しているが、ベローズに代えてピストン等のその他各種
の加圧手段を利用することが可能である。また上記実施
例においては切換えバルブ２１にさらにデマンドバルブ
２２を接続するようにしているが、このデマンドバルブ
は適宜省略可能であって、切換えバルブ２１のみでもそ
の目的を果たすことが可能である。また上記実施例にお
いては、ベローズ１６内にまず酸素を導入し、つぎに空
気を導入するようにしているが、逆に空気をまず導入し
、この後に酸素を導入するようにしてもよい。
Ｋ発明の効果】
以上のように本発明は、酸素の供給源と空気中に開放さ
れた空気の取入れ手段とを加圧手段に接続するとともに
、酸素の供給源と加圧手段との間に制御バルブを設け、
この制御バルブを開いて加圧手段を膨脹させるとこの加
圧手段の中に酸素が導入され、制御バルブを閉じて加圧
手段を膨脹させるとこの加圧手段の中に空気が導入され
るようにし、これによって酸素と空気とを所定の割合で
混合するようにしたものである。従ってこのような構成
によれば、ミキサを必要とせず、単一の圧力源のみによ
って人工呼吸装置を構成することが可能になる。さらに
酸素と空気との混合割合を容易に制御することが可能に
なる。Although the present invention has been described above with reference to the illustrated embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention. For example, in the above embodiment, a bellows is used as the pressurizing means, but instead of the bellows, it is possible to use various other pressurizing means such as a piston. Further, in the embodiment described above, the demand valve 22 is further connected to the switching valve 21, but this demand valve can be omitted as appropriate, and the switching valve 21 alone can fulfill its purpose. Further, in the above embodiment, oxygen is introduced into the bellows 16 first and then air is introduced, but conversely, air may be introduced first and then oxygen may be introduced. [Effects of the Invention] As described above, the present invention connects an oxygen supply source and an air intake means open to the air to a pressurizing means, and also connects an oxygen supply source and a pressurizing means between the oxygen supply source and the pressurizing means. Provide a control valve,
When the control valve is opened and the pressurizing means is expanded, oxygen is introduced into the pressurizing means, and when the control valve is closed and the pressurizing means is expanded, air is introduced into the pressurizing means. This allows oxygen and air to be mixed at a predetermined ratio. Therefore, according to such a configuration, it is possible to configure an artificial respirator using only a single pressure source without requiring a mixer. Furthermore, it becomes possible to easily control the mixing ratio of oxygen and air.
第１図は本発明の一実施例に係る人工呼吸装置を示すブ
ロック図、第２図は従来の人工呼吸装置を示すブロック
図である。
なお図面に用いた符号において、
１６・・・加圧用ベローズ
１９・・・モータ
２１・・・切換えバルブ
２４・・・酸素用圧力源
２５・・・空気取入れ口
２６・・・逆止弁
２８・・・吸気管
２つ・・・人間の肺
３１・・・排気バルブ
である。FIG. 1 is a block diagram showing an artificial respirator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing a conventional artificial respirator. In addition, in the symbols used in the drawings, 16...pressurizing bellows 19...motor 21...switching valve 24...oxygen pressure source 25...air intake port 26...check valve 28... ...Two intake pipes...Human lungs 31...Exhaust valve.
Claims (1)
にした装置において、酸素の供給源と空気中に開放され
た空気の取入れ手段とを加圧手段に接続するとともに、
酸素の供給源と加圧手段との間に制御バルブを設け、こ
の制御バルブを開いて前記加圧手段を膨脹させるとこの
加圧手段の中に酸素が導入され、前記制御バルブを閉じ
て前記加圧手段を膨脹させると、この加圧手段の中に空
気が導入されるようにし、これによって酸素と空気を所
定の割合で混合するようにしたことを特徴とする人工呼
吸装置。In a device configured to mix oxygen and air and supply them under pressure, an oxygen supply source and an air intake means open to the air are connected to the pressurizing means, and
A control valve is provided between the oxygen supply source and the pressurizing means, and when the control valve is opened to inflate the pressurizing means, oxygen is introduced into the pressurizing means, and when the control valve is closed and the pressurizing means is expanded, oxygen is introduced into the pressurizing means. An artificial respirator, characterized in that when the pressurizing means is inflated, air is introduced into the pressurizing means, thereby mixing oxygen and air at a predetermined ratio.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14454286A JPS62299271A (en) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | Artificial breathing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14454286A JPS62299271A (en) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | Artificial breathing apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62299271A true JPS62299271A (en) | 1987-12-26 |
Family
ID=15364719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14454286A Pending JPS62299271A (en) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | Artificial breathing apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62299271A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014079369A (en) * | 2012-10-16 | 2014-05-08 | Olympus Corp | Air feed device |
-
1986
- 1986-06-20 JP JP14454286A patent/JPS62299271A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014079369A (en) * | 2012-10-16 | 2014-05-08 | Olympus Corp | Air feed device |
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