JPS6247371A - 酸素富化気体供給装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 く利用分野〉 本発明は、特定の構造を有した気体浄化器及び気体浄化
器を組み込んだ酸素富化気体供給装置に関する。さらに
詳細には、医療用その他の呼吸改善又は補強のために酸
素富化気体を患者等の使用者の鼻腔や口内に供給するた
めの装置であって、患者の鼻腔内等に供給する前の酸素
富化気体を浄化するための気体浄化器を具備せしめた酸
素富化気体供給装置及びその気体浄化器を提供するもの
である。

〈従来技術〉 従来、呼吸器疾患患者に対して酸素ボンベや液体酸素等
から酸素を供給する酸素療法が行われており、最近では
空気中の酸素を濃縮して得られた酸素富化空気を使用し
た酸素療法が開発されることによってその治療法が次第
に酋及するようになって来ている。

これらの酸素療法では、酸素や酸素富化空気等の気体を
患者の鼻腔に供給する際、患者の鼻腔内の乾燥を防止す
るために通常は飽和水蒸気圧近くまで加湿した状態でそ
の気体を供給するように工夫がなされている。即ち酸素
ガスボンベや液体酸素等からの酸素の場合には、そのま
までは湿度が低すぎるために例えば気泡形式の加湿器等
を通過せしめて加湿した後に患者に供給される。また酸
素富化空気を得るために、吸着型酸素富化器や成型酸素
富化器が使用されるが、この吸着型酸素富化器の場合に
も通常得られる酸素富化空気に水分がほとんど含まれな
いために加湿器を用いて加湿せしめた富化空気が患者に
供給される。尚成型酸素富化器の場合には通常該膜より
水分が濃縮されるために特に加湿器を設ける必要のない
ことが多い。

この様に加湿器や膜等により湿度が高められた酸素又は
酸素富化空気等の気体は、例えば塩化ビニール製等のチ
ューブ内を流通せしめ、離れた場所に位置する患者の０
腔や口内に鼻カニユーラ。

マスク等を介して供給されるが、該気体がチューブを通
過する際に冷却されて結露し、水滴となって患者の鼻腔
等に達する為に患者に不快感を与えたり、バクテリア等
が繁殖しやすいなどの衛生上の問題点があった。

また上記の如く気体をチューブ内を通過せしめる際や、
その前の酸素富化器を通過せしめる際等に、例えば該チ
ューブを構成する塩化ビニール中に含まれる可塑剤など
が微かながらも蒸発揮散して気体中に混入する場合があ
り、それが患者にとって異臭と感じられ不快感を与える
欠点があった。

〈発明の目的〉 本発明は、上記の問題点を解決することを目的としてお
り、特に酸素や酸素富化空気等の気体が患者の鼻腔等に
入る前にその中に含まれる水滴や異臭原因物質を除去し
、出来るだけ正常な気体を患者に供給し得る酸素富化気
体供給装置、及びそれに使用され得る気体浄化器を提供
することを目的としている。

〈発明の構成〉 かかる目的を達成すべく鋭意研究した結果、酸素富化気
体を患者等のの腔に供給する際に出来るだけ使用者の近
くにおいて該気体を浄化せしめる気体浄化器を具備せし
めることが有効であることを見い出し本発明に到達した
。

即ち本発明は、気体の入口及び出口を具備した容器内に
フィルターと吸着剤層を直列に配した気体浄化器：及び
該発生手段から離れて位置した酸素富化気体の発生手段
と、該酸素富化気体を使用に供する供給手段と、該発生
手段から該供給手段に該酸素富化気体を導くための導管
手段を有した酸素富化気体供給装置であって、該導管手
段の途中にフィルター及び／又は吸着剤を具備した気体
浄化手段を有したことを特徴とする酸素富化気体供給装
置を提供する。

以下本発明について図面を用いてさらに詳細に説明する
。本発明における酸素富化気体供給装置の好ましい態様
は、第１図に模式的に例示する如く、酸素富化気体発生
手段１から酸素富化気体が加湿器３を通過して加湿され
た後、導管手段５を通過し、次いで吸着剤９及びフィル
ター１１を内蔵した気体浄化手段７を通ることによって
その直前までに該富化気体中に含まれる水滴や臭気源等
の不純物が除去されて、更に導管手段を経た後、浄化さ
れた酸素富化気体が供給手段１３より使用者の＾腔内１
５に供給されるようにしたものである。

本発明の酸素富化気体供給装置は、富化気体発生手段で
ある酸素ボンベ等又は酸素富化手段を収納した酸素富化
器から離れた場所において該富化気体を使用に供する供
給手段を用いる際に、酸素富化器や酸素ボンベ等から供
給手段までの導管手段の間にフィルター及び／又は吸着
剤を収納した気体浄化手段を有したことを特徴としてい
る。

かかるフィルターとしては、それ以前の導管手段や酸素
富化気体発生手段で発生した水滴の通過を防ぐ機能を有
したものが好ましく、そのためには平径孔径が０．８μ
以下のもの、更に好ましくは０．７μ以下のものを用い
ることが望ましい。また該フィルターとしては、セルロ
ース系、ガラス繊維、ポリエステル系等を含むいかなる
ものでもよいが、その少なくとも上流側の面で撥水性を
保持したもの方が水滴通過阻止のうえで好ましい。撥水
性を保持せしめるには、フィルターの素材に例えば四フ
ッ化エチレン樹脂等のフッ素系樹脂、シリコーン系樹脂
、ポリオレフィン系樹脂等の疎水性材料を用いることが
でき、特にフッ素系樹脂が撥水効果や成形性において優
れている。また撥水性を有したフィルターとして、撥水
性のない素材からなるフィルターの片面又は両面に撥水
処理を施したものを用いることもできる。その撥水処理
に用いられる撥水剤として（４いかなるものであっても
よく、例えばフッ素系あるいはシリコーン系の樹脂等の
１發水剤を、含浸、散布、塗布あるいは蒸着法等によっ
て処理せしめたフィルターが使用できる。

また該フィルターは、例えば導管手段の下流側からバク
テリアが侵入し、フィルターの上流側に入り込んで繁殖
することを防止するだめの除菌フィルターとして用いら
れることが可能であり、そのためにはその細孔系が０．
５μ以下が好ましく、より確実には０．３μ以下が望ま
しい。

尚、該フィルターの形状としてはいかなるものであって
もよいが、全体として酸素富化気体が通過、する際の圧
力損失が小さいものが好ましい。さらに具体的には、例
えば酸素富化気体の流量が６１　／ｎ１ｉｎの場合の該
フィルタ一部での圧力損失が２０ｍＨＯ以下で更に好ま
しくは１６＋１！ＩＩＩＨ（］以下あることが望ましい
。

また本発明の前記気体浄化器に用いられる吸着剤として
は、例えば導管手段５として塩化ビニール製のチューブ
を用いた場合にその内部を流通する酸素富化気体に混入
してくるフタル酸エステル等の異臭源や、場合によって
は酸素富化器中で発生した異臭源等を吸着し得るもので
あればいかなるものであってもよい。その具体例として
は、モレキュラーシーブ５Ａ等のゼオライト、活性炭。

フロリジル等があげられ、中でも活性炭やゼオライトが
好ましい。

本発明の酸素富化気体供給装置の導管手段５に具備せし
める気体浄化手段としては、第１図に例示した如くフィ
ルターと吸着剤の両方を用いたものが最も好ましいが、
場合によっては該気体浄化手段として吸着剤又はフィル
ターのどちらか一方のみを収納したものであってもよい
。さらにフィルターと吸着剤の両方を用いた気体浄化手
段の場合には、各々を別々の容器に収納せしめてもよい
が、たとえば第２図に示す如く１つの容器１９内にフィ
ルター１１と吸着剤９の両方を収納したものの方が全体
を小さく軽量にできるので好ましい。尚第２図中、１１
は充填した吸着剤を封じこめるための繊維集合体等から
なる栓である。またフィルターと吸着剤は直列に配した
ものが好ましく、その順序としては、フィルターを下流
側に用いた方が下流側からのバクテリアの侵入を防止で
きまた吸着剤の破片等の固型物が下流側に流出すること
もないので好ましい。但し異臭が激しい場合には、吸着
剤が水滴により不活性化されてその吸着能が低下するこ
とを防ぐためにフィルターを上流側に配したものを用い
ることが望ましい。また圧力損失が少なくできれば、吸
着剤の前後にフィルターを配したものが良い。さらに該
気体浄化手段を具備せしめる位置としては、導管手段５
のより下流側の方がその効果を発揮しやすい。特に酸素
富化気体の供給手段１３のできるだけ直前に気体浄化手
段を設けるのが望ましいが、あまりに近すぎるとその供
給手段を使用する者に不都合を生ずるので、その場合に
は例えば該気体浄化手段を使用者の肩にかけたり胸部等
に固定するようにしたものが望ましい。尚、該富化器が
、内部の導管手段に吸着剤や除菌フィルターを具備せし
めたものであってもよい。

本発明の酸素富化気体供給装置における酸素富化気体発
生手段の具体例としては、膜型酸素富化器、吸着型酸素
富化器等の空気中から酸素富化空気を得る酸素富化器、
酸素ボンベ及び液体酸素から酸素ガスを得る手段等の１
種を用いたもの又はそれらを組み合わせたものがあげら
れる。この様に本発明で言う酸素富化気体とは、酸素富
化空気や酸素ガスを意味する。

また膜型酸素富化器とは、酸素選択透過性膜に空気を透
過させて酸素富化空気を得るものであり、通常は酸素と
共に水分が濃縮される場合にはさらに加湿器を具備せし
める必要はなく、逆に濃縮された水分が器内で凝縮して
水滴となるために水分離手段を具備することが望ましい
。その様にして）ｑられた酸素富化空気は約７０％以上
の相対湿度の水分を含んでいるために該富化器から延長
された導管手段内で冷却されてい再度水滴が発生しやす
いことから、前記の如き気体浄化手段を具備せしめるこ
とが必要である。

吸着型酸素富化器は、酸素と窒素の吸着能の差がある吸
着剤を用いて空気中より酸素富化空気を１ｑるものであ
るが、この際に水分も分離されて該富化空気が乾燥され
る場合にさらに加湿器を句加することが必要である。ま
た酸素ボンベ等から酸素ガスを得る場合にはも、通常は
加湿式を設けたものが好ましい。この様に加湿器として
用いられものの形式等はいかなるものであってもよく、
第１図の３に示す如く水４を充填して気泡２を発生させ
る形式のものが実用的である。加湿器から出て来る酸素
富化気体中の相対湿度は約７０％以上であることが望ま
しく、その湿度の制御方法として気泡の表面積を調節す
ること、さらに具体的には加湿器内の水充填部の横断面
積を調節して上昇し破裂する気泡数を制御することが有
効である。この様にして得られる湿度が約７０％以上特
に８０％以上の酸素富化気体は、前記と同様に加湿器か
ら下流に延長された導管手段内で冷却されて水滴を生じ
やすく、該導管手段内に前記の気体浄化手段を設ける必
要がある。

また本発明の酸素富化気体供給装置における導管手段と
しては、軟質プラスチック材料からなるチューブが好ま
しく、例えば軟質塩化ビニール。

シリコーンゴム、ポリオレフィン、ポリスチレン。

テフロン等からなるもの挙げられる。これらの中でも、
異臭の発生がより少ない素材からなるものが好ましく、
その例としてはポリオレフィン、ポリスチレンからなる
ものがあげられる。尚この様な素材からなるチューブを
用いた場合であっても、本発明に言う気体浄化手段を用
いなければそれを用いる患者にとって異臭が気になる場
合が考えられる。

さらに本発明の装置における酸素富化気体を使用に供す
る供給手段の形式はいかなるものであってもよく、その
具体例としての腔内に細いチューブの先端を挿入するの
カニューラ形式やマスク形式のものがあげられる。かか
る供給手段から供給される酸素富化気体の流量としては
、その発生手段として酸素富化器を用いた場合、下限が
０．１ｆｉ／ｍｉｎ　、更にはｏ、５ｐ　／ｍｉｎ　、
特に１μ／ｍｉｎであることが好ましく、また上限とし
ては１０Ｕ／ｍｉｎ、更には３１／ｍｉｎ、特に６１／
ｍｉｎであることが望ましい。

本発明の？！２素富化器の好ましい態様の１つである膜
型酸素富化器の具体的構造を次に例示する。

即ら該富化器として、大気を取り入れるためのファン手
段、その大気が気体選択透過性膜の表面を通過し酸素富
化空気が透過するように構成された多数の膜セルからな
るモジュール、該膜セルにおける膜裏面側を大気よりも
低い圧力に保ち、且つ酸素富化空気をモジュールより取
り出すための真空ポンプ手段、及び取り出された酸素富
化空気を該富化器の出口に流通せしめる富化器内導管手
段を具備したものが挙げられる。また本発明の他の好ま
しい態様の１つである吸着型酸素富化器の具体例として
、窒素ガスを選択的に吸着する吸着剤を充填した吸着剤
床を２Ｍ、該吸着剤床に加圧された大気を流入するため
のコンプレッサ一手段。

及び該吸着剤床から酸素富化空気を取り出し出口に流通
せしめるための富化器内導管手段を具備したものであっ
て、２基の吸着床が交互に加圧−減圧−再生のサイクル
を繰り返すように運転される富化器が挙げられる。尚い
ずれの富化器においても、酸素富化空気を富化器の出口
に流通せしめるための導管手段において、供給する酸素
富化空気の流量を調節する手段を有することが望ましい
。

次に実施例をあげて本発明をさらに詳細に説明する。

実施例１ 吸着型酸素富化器（帝人製ハイサンソ）で加湿器（水充
填部の内径５５ｓφ）を付加したものを用いて、加湿さ
れた２ρ７ｍ１ｎの酸素富化空気を取り出し、第１表に
示した平均細孔径のテフロン製フィルターに通過せしめ
、その通過後の空気の湿度及び水滴の有無を調べた結果
を第１表に合わせて示す。

表１表 （以下余白） 〈発明の効果〉 本発明は、水滴及び異臭を含有した気体中からその水滴
及び異臭を除去し得る簡単で軽量な気体浄化器及び特定
の気体浄化器を備えた酸素富化気体供給装置を提供する
ものである。特に該装置にあっては、それから供給され
る酸素富化空気が水滴や異臭を含まず清浄なものであり
、それを使用する者にとって不快感がないという優れた
利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る酸素富化気体供給装置の実施態
様を模式的に例示したものである。第２図は、本発明に
係る気体浄化器の実施態様を断面図で例示したものであ
る。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）気体の入口及び出口を具備した容器内にフィルタ
   ーと吸着剤層を直列に配した気体浄化器。
2. （２）酸素富化気体の発生手段と、該発生手段から離れ
   た所に位置した該酸素富化気体を使用に供する供給手段
   と、該発生手段から該供給手段に該酸素富化気体を導く
   ための導管手段を有した酸素富化気体供給装置であって
   、該導管手段の途中にフィルター及び／又は吸着剤を具
   備した気体浄化手段を有したことを特徴とする酸素富化
   気体供給装置。
3. （３）該フィルターの平均孔径が０．８μ以下である特
   許請求の範囲第２項記載の装置。
4. （４）該フィルターの少くとも一方の面が撥水性を有す
   るものである特許請求の範囲第２項記載の装置。
5. （５）該気体浄化手段が、フィルターと吸着剤を直列に
   配して同一容器内に収納せしめたものである特許請求の
   範囲第２項記載の装置。
6. （６）該酸素富化気体の発生手段が、膜型酸素富化器、
   吸着型酸素富化器及び酸素ボンベの少くとも１種を用い
   たものである特許請求の範囲第２項記載の装置。
7. （７）該発生手段が加湿器を具備したものである特許請
   求の範囲第６項記載の装置。