JPS6345832B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、患者の換気装置として用いられる吸
入治療装置の改良に関するものである。

1973年11月13日に発行された米国特許3771721
は、水分含有量の高い酸素や水分含有量の高い酸
素と空気との混合気を用いて治療する医療技術に
おける吸入治療に関する。噴霧器や湿潤器を含む
各種の装置がこのような治療に適する。一般に、
アトマイザー（atomizer）とかネビユライザー
（nebulizer）とか呼ばれる噴霧器に関して、吸入
治療用に従来知られているシステムは、真水用の
容器を有し、この容器をいくつかの方法のうちの
１つで作動させることのできる手段を有する。

1978年８月29日に発行された米国特許4110419
及び、1979年10月23日に発行された米国特許
4172105は、カートリツジ型の湿潤器装置に関し、
この湿潤器装置は、円筒形開口を有する分割型加
熱要素を有する。そして、この円筒形開口は、円
筒形の使い棄て型の湿潤器カートリツジ要素をそ
の内部に取外し可能に収容するためのものであ
る。この各カートリツジ要素は、管状壁を有する
加熱要素内に挿入して取付けることができるよう
に、管状の金属製本体を有する。この管状の金属
製本体は、固定式の合成樹脂製の頂部と底部とを
有し、これらの頂部と底部とは横方向に延びる独
立した気体移送管を有すると共に、頂部を構成す
る蓋体は湿潤器の上方に閉鎖空間を形成する。湿
潤化される気体は、カートリツジ要素内に同心状
に突出する気体入口管と、カートリツジ要素の本
体と柱状吸収体との半径方向に離隔した壁との間
に形成された中空容器内に排出される。この気体
入口管は水面の上方で開口する。上記米国特許の
主要事項は、これらの特許を参照することによ
り、具体化される。本発明は、これらの特許で開
示された事項を改良し、更に進歩した湿潤気体供
給システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の湿潤気体供
給システムは、次のような構成を採る。すなわ
ち、 湿潤液を保持する貯水器と、 上部と下部とを有し、前記湿潤液の一定量を保
持可能であると共に、更に、気体入り口と気体分
配口とを有する、カートリツジと、 前記カートリツジに関して前記貯水器を固定す
る支持手段と、 湿潤気体を発生させるため、前記気体入り口と
前記カートリツジと前記気体分配口とを通過する
気体流を生じさせる手段と、 前記貯水器から前記カートリツジへ前記湿潤液
を供給し、前記カートリツジ内の液体レベルをほ
ぼ一定に維持する、供給回路と、 を有する湿潤気体供給システムであつて、 該供給回路が、(i)前記カートリツジと前記貯水
器とを連結し、実質的に前記貯水器から前記カー
トリツジへの流れのみを許容する第１の弁手段が
介装された、第１の導管手段と、(ii)前記カートリ
ツジ内に液体制御レベルを規定する先端を有し、
一部が前記カートリツジの外部へ延在している流
体レベル検知管と、(iii)前記流体レベル検知管の前
記一部と前記貯水器とを連結し、実質的に前記カ
ートリツジから前記貯水器への流れのみを許容す
る第２の弁手段が介装されている、第２の導管手
段と、を有する、 湿潤気体供給システムである。

このシステムは、小児科の湿潤用に用いられる
のと同様に大人用にも用いることができるが、説
明を簡単にするために、この装置を米国特許
4110419の改良として、更に詳細には米国特許
4172105の改良として、説明することとする。こ
れらの米国特許は、小児科で使用するために、大
量の微粒子状の水分を含有する呼吸可能な吸入気
体を提供することを目的としている。この装置の
うち、上述したもの以外の構成要素は、米国特許
4172105で示された構成と同一である。

以下、本発明の１実施例を図を参照して説明す
る。

本発明は、改良された大容積の使い棄て及び半
使い棄てのカートリツジ式湿潤器を含むが、この
湿潤器が有する自己制御型のカートリツジ式殺菌
手段は、米国特許4172105及び米国特許4110419に
よつて開示されているから、この改良された装置
の要部のみを詳細に述べることとする。

第１図に示すように、湿潤器と噴霧器との組立
体は、全体を番号１１で示されている。この組立
体は、第２図に示すように、使い棄て又は半使い
棄ての湿潤器カートリツジ３０と結合したヒータ
ーカートリツジ支持手段１２を有し、湿潤器カー
トリツジ３０には金属製でない頭部蓋体１３を取
り付けるのが好ましい。このヒータとヒーターカ
ートリツジ支持手段との詳細は、米国特許
4110419に説明されているから、ここではあらた
めて説明を行なわない。ヒーターカートリツジ支
支持手段１２に内蔵されたヒーター（図示せず。）
は、湿潤器カートリツジ３０内の水を加熱し、そ
の蒸発を促進する。

湿潤器カートリツジ３０は、更に、その内部に
液体吸収手段を有し、この液体吸収手段は全体と
して、管状の中央開口型吸収柱状部材から成る
（図示せず。）。そして、この柱状部材はカートリ
ツジ３０の相当部分にわたつて接触するように配
され、その内面に湿潤液用蒸発面を有する。柱状
部材の下端部はカートリツジ３０の下部に存する
湿潤液によつて直接ぬれるように位置し、毛細管
現象によつて湿潤液を柱状部材の上部へ移動させ
る。すなわち、この柱状部材は湿潤液の蒸発を更
に促進する機能をはたし、図示されてはいない
が、使用されることが望ましい。

加うるに、支持手段１２はブラケツト手段１４
を有し、ブラケツト手段１４はこれと適合するよ
うに熱可塑製樹脂で作られた水補給用のボトル型
の貯水器１５を支持する。このシステムは、ボト
ル型の貯水器１５として、イリノイ州、アーリン
トンハイツのレスピラリ−ケアインコーポレイテ
ツドが販売し、「Concha」、好ましくは
「Concha1500（1500ml）」として知られていると
ころの、無菌状態で予め充填されたボトル型の貯
水器１５を使用するように設計されている。この
ボトル型の貯水器１５は、第２図に示すように、
刺し込み部材３２，５３を刺し通すことができる
ように、破ることができるシール２４，２５を有
する。また、蓋体１３は気体取出口２１を有す
る。破断した状態で示される可撓性の配管２２
は、この気体取出口２１に連結されて処理された
気体を患者に与えるようになつている。図示され
た貯水用のボトル型の貯水器１５は、前述した好
ましい「Concha」ユニツトであり、支持手段
１２の近傍に直立して位置している。このユニツ
トは、使い棄て用に無菌状態の水を密封した合成
樹脂製の容器である。この容器は、図示のよう
に、破ることのできるシール２４，２５を有し、
かつ、管２６，２７に連結する主室２３を形成す
る。本発明の主たる特徴は、ボトル型の貯水器１
５を湿潤器カートリツジ３０に連結するための方
法と、湿潤器カートリツジ３０内の水位を制御す
るために設計された構成要素とにある。

管２６は、刺し込み部材３２を有する連結管２
６′を介して、ボトル型の貯水器１５の底部に連
結される。管２６′の他端は、連結管３４を介し
て、湿潤器カートリツジ３０の底部に連結され
る。一方、管２７は、刺し込み部材を有する連結
管２７′を介して、ボトル型の貯水器１５の頭部
に連結される。そして、管２７の他端は、連結管
３８を介して、湿潤器カートリツジ３０内に位置
する水位感知管３１に連結される。

第３図は、第１図及び第２図に示したチエツク
弁２８，２９の横断面図である。これらのチエツ
ク弁２８，２９は、位置５４と６０との間を移動
する弾性円盤３９を有する。この弾性円盤３９が
位置５４にある時には、水は導管２６を通つて流
れることができると共に、空気は導管２７を通つ
て流れることができる。また、弾性円盤３９が位
置６０にある時にはチエツク弁２８，２９は閉鎖
され、水は導管２６を通つて流れることができな
いと共に、空気は導管２７を通つて流れることが
できない。

このシステムの作動中には、チエツク弁２８，
２９は、ボトル型の貯水器１５から湿潤器３０へ
の水の流れを制御すると共に、空間４０から水位
感知管３１への空気の流れを制御する。再度、第
１図を参照すると、クリツプ手段５０が導管２
６，２７上に装着されている。そして、本発明の
装置はオン・オフスイツチ５１と調節部材５２と
を有する。これらのスイツチ５１、調節部材５２
に連結する電気回路は本発明の要部ではないか
ら、説明を省略する。

このシステムを作動させるため、先ず、湿潤器
カートリツジ３０が連結されると、水は重力によ
り連結管２６′，３４を通つて、ボトル型の貯水
器１５から湿潤器カートリツジ３０に流れる。そ
して、この水は湿潤器カートリツジ３０内を上昇
し、ついには水位感知管３１への空気の供給を停
止させる。

水は水位感知管３１内を更に上昇し続け、ボト
ル型の貯水器１５の空間４０内に負圧を生じさせ
る。平衡状態では、水位感知管３１内の水位はボ
トル型の貯水器１５内の水位と等しくなる。ボト
ル型の貯水器内の負圧は、ボトル型の貯水器内の
水位と湿潤器カートリツジ３０内の水位との差に
相当する静水力学上の圧力に等しい。

このシステムが水の循環を生じていない状態で
は、湿潤器カートリツジ３０内の水が連続的に蒸
発し使用されることによつて湿潤器カートリツジ
３０内における水位の低下を生じ、水位感知管３
１の底を大気中に露出させる。すると、水位感知
管３１内の水の一部は流れ去り、湿潤器カートリ
ツジ３０内から流入した空気で置換される。これ
によつて、不均衡状態が生じ、水がボトル型の貯
水器１５から連結管２６′、管２６そして連結管
３４を通つて、湿潤器カートリツジ３０に流入す
る。この水の循環は、ボトル型の貯水器１５内の
水が使い果される時まで繰り返され、これによつ
て湿潤器カートリツジ３０内に一定の水位が維持
される。

湿潤化される気体は図示しない換気システムに
よつて蓋体１３の中央部に形成された気体流入管
１６から湿潤器カートリツジ３０内に流入し、ヒ
ーターカートリツジ支持手段１２に内蔵されたヒ
ーター（図示せず。）によつて加熱された湿潤器
カートリツジ３０内の水によつて湿潤化される。
そして、湿潤化された気体は、気体取出口２１、
可撓性配管２２を介して患者に供給される。この
ように、気体流入管１６から湿潤器カートリツジ
３０内に気体が流入し、湿潤化された気体が配管
２２を通つて患者に供給される行程を、換気サイ
クルと称する。患者は吸気と排気を交互に繰り返
すから、この換気サイクルは吸気部分と排気部分
とを有する。

換気サイクルにおける吸気部分では、湿潤器カ
ートリツジ３０内の圧力はボトル型の貯水器１５
内の圧力に比較して上昇し、もしカートリツジ３
０内の水位が制御水位よりも上にあるならば、水
が導管２７内に圧送され、チエツク弁２８は開放
する。また、もしも湿潤器カートリツジ３０内の
水位が制御水位以下であるならば、空気が導管２
７を通つてボトル型の貯水器１５内に移動する。

導管２６内に圧送された水は、換気サイクルに
おける排気部分でチエツク弁２９を閉鎖させ、湿
潤器カートリツジ３０内の圧力はボトル型の貯水
器１５内の圧力に比較して相当低下する。これに
よつて、チエツク弁２８が閉鎖し、チエツク弁２
９が開放すると共に、水が導管２６を通つてボト
ル型の貯水器１５からカートリツジ３０内に移動
する。このように、このシステムは、常に、平衡
状態を保とうとする。ボトル型の貯水器１５内の
圧力は空気の供給が遮断されるまでずつと増加を
続け、そしてその後、空気の供給が再開されるま
で減少を続ける。導管２６に介装されたチエツク
弁２９は、吸気中にはボトル型の貯水器１５内へ
水が逆流するのを防止し、排気中には水の流れを
許容する。また、導管２７に介装されたチエツク
弁２８は、排気中にボトル型の貯水器１５内の圧
力が減じるのを防止するのみでなく、吸気中には
空気や過剰分の水が導管２７を通つて圧送される
ことを許容する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１実施例の組立てられた湿
潤装置の遠近画法による側面図。第２図は、本発
明の構造の一部を断面で表わした他の遠近画法に
よる側面図。第３図は、本発明の構造の弁及び遮
断要素を更に詳細に表わした断面図。 １１……湿潤器と噴霧器との組立体、１２……
ヒーターカートリツジ支持手段、１３……頭部蓋
体、１４……ブラケツト手段、１５……ボトル型
の貯水器、１６……気体流入管、２１……気体分
配口、２２……可撓性の配管、２３……主室、２
４，２５……シール、２６，２７……管、２８，
２９……チエツク弁、３０……湿潤器カートリツ
ジ、３１……水位感知管、３２，５３……刺し込
み部材、３９……弾性円盤、４０……空間、５０
……クリツプ手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 湿潤液を保持する貯水器と、 上部と下部とを有し、前記湿潤液の一定量を保
   持可能であると共に、更に、気体入り口と気体分
   配口とを有する、カートリツジと、 前記カートリツジに関して前記貯水器を固定す
   る支持手段と、 湿潤気体を発生させるため、前記気体入り口と
   前記カートリツジと前記気体分配口とを通過する
   気体流を生じさせる手段と、 前記貯水器から前記カートリツジへ前記湿潤液
   を供給し、前記カートリツジ内の液体レベルをほ
   ぼ一定に維持する、供給回路と、 を有する湿潤気体供給システムであつて、 該供給回路が、(i)前記カートリツジと前記貯水
   器とを連結し、実質的に前記貯水器から前記カー
   トリツジへの流れのみを許容する第１の弁手段が
   介装された、第１の導管手段と、(ii)前記カートリ
   ツジ内に液体制御レベルを規定する先端を有し、
   一部が前記カートリツジの外部へ延在している流
   体レベル検知管と、(iii)前記流体レベル検知管の前
   記一部と前記貯水器とを連結し、実質的に前記カ
   ートリツジから前記貯水器への流れのみを許容す
   る第２の弁手段が介装されている、第２の導管手
   段と、を有する、 湿潤気体供給システム。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のシステムにおい
   て、前記第１及び第２の導管手段が連結部材を有
   し、該連結部材は前記貯水器を貫通する刺し込み
   部材を有する、湿潤気体供給システム。 ３ 特許請求の範囲第１項記載のシステムにおい
   て、前記カートリツジを加熱するヒーター手段を
   有し、該ヒーター手段は熱伝達可能に前記カート
   リツジを支持することができる、湿潤気体供給シ
   ステム。 ４ 特許請求の範囲第１項記載のシステムにおい
   て、前記カートリツジは前記上部を実質的に閉鎖
   する頭部蓋体を有し、前記流体レベル検知管が該
   頭部蓋体を貫通して延在する、湿潤気体供給シス
   テム。 ５ 特許請求の範囲第４項記載のシステムにおい
   て、前記カートリツジは、更に、前記下部を実質
   的に閉鎖する下部蓋体を有し、前記第１の導管は
   前記下部蓋体に連結されている、湿潤気体供給シ
   ステム。