JPWO2017033747A1 - Gas mixing device - Google Patents
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Abstract
気体混合器(100)は、筐体(120)と防音部材(160)とを備える。筐体(120)は、空気(101)が流入する第1流入孔(110)と、酸素(102)が流入する第2流入孔(152)と、混合気体(103)が流出する流出孔(113)とを有する。筐体(120)は、第1流路(111)と第2流路(112)と第3流路(150)とを内部に有する。第1流路(111)は第1流入孔(110)に連通する。第3流路(150)は、第1流路(111)および第2流路(112)をつなぐ。第2流入孔(152)および第2流路(112)は、同じ直線軸(R)上に設けられている。第3流路(150)が伸びる方向は、直線軸(R)の方向と同じである。また、第3流路(150)の断面積は、第1流路(111)の断面積より小さい。第3流路(150)の断面積は、第2流路(112)の断面積より小さい。The gas mixer (100) includes a housing (120) and a soundproof member (160). The housing (120) includes a first inflow hole (110) into which air (101) flows, a second inflow hole (152) into which oxygen (102) flows in, and an outflow hole (outflow hole through which the mixed gas (103) flows out). 113). The housing (120) has a first channel (111), a second channel (112), and a third channel (150) inside. The first flow path (111) communicates with the first inflow hole (110). The third channel (150) connects the first channel (111) and the second channel (112). The second inflow hole (152) and the second flow path (112) are provided on the same linear axis (R). The direction in which the third flow path (150) extends is the same as the direction of the linear axis (R). The cross-sectional area of the third flow path (150) is smaller than the cross-sectional area of the first flow path (111). The cross-sectional area of the third channel (150) is smaller than the cross-sectional area of the second channel (112).
Description
本発明は、第1気体と第2気体を混合する気体混合器、及びこの気体混合器を備える気体混合装置に関するものである。 The present invention relates to a gas mixer that mixes a first gas and a second gas, and a gas mixing apparatus including the gas mixer.
従来、第1気体と第2気体を混合する気体混合器が広く使用されている。例えば特許文献1は、空気と酸素を混合する気体混合器を開示している。特許文献1の気体混合器は、高圧の酸素が流入する酸素流入孔と、酸素流入孔に連通する小さな孔を有するノズルと、ノズルの近傍に設けられ、空気が流入する空気流入孔と、患者の口鼻に連通する混合気体流出孔とを備えている。 Conventionally, a gas mixer that mixes a first gas and a second gas has been widely used. For example, Patent Document 1 discloses a gas mixer that mixes air and oxygen. The gas mixer disclosed in Patent Document 1 includes an oxygen inflow hole into which high-pressure oxygen flows, a nozzle having a small hole communicating with the oxygen inflow hole, an air inflow hole through which air flows in, and a patient. And a mixed gas outflow hole communicating with the mouth and nose.
特許文献1の気体混合器は、供給された酸素をノズルの孔から高速で噴射させ、高速噴射により発生した負圧により、空気流入孔から空気を引き込む。これにより、この気体混合器は、ノズルから高速で噴射された酸素と空気流入孔から引き込んだ空気とを混合する。そして、この気体混合器は、空気と酸素の混合気体を混合気体流出孔から排出する。これにより、この気体混合器は、酸素濃度を低下させるとともに流量を増加させて、患者の口鼻に供給する。この気体混合器は、供給する酸素の量を調整することで、混合気体の酸素含有率を調整する。 The gas mixer of Patent Document 1 injects supplied oxygen from a nozzle hole at a high speed, and draws air from the air inflow hole by a negative pressure generated by the high-speed injection. Thereby, this gas mixer mixes the oxygen drawn at a high speed from the nozzle and the air drawn in from the air inflow hole. And this gas mixer discharges | emits the mixed gas of air and oxygen from a mixed gas outflow hole. Thereby, this gas mixer decreases the oxygen concentration and increases the flow rate, and supplies it to the patient's mouth and nose. This gas mixer adjusts the oxygen content of the mixed gas by adjusting the amount of oxygen to be supplied.
しかしながら、特許文献1の気体混合器では、ノズルから高速で噴射された酸素と空気流入孔から引き込んだ空気との速度差が極めて大きい。そして、ノズルから高速で噴射された酸素と空気流入孔から引き込んだ空気とが、ほぼ垂直に合流している。 However, in the gas mixer disclosed in Patent Document 1, the speed difference between oxygen injected at high speed from the nozzle and air drawn from the air inflow hole is extremely large. And the oxygen injected at high speed from the nozzle and the air drawn in from the air inflow hole merge almost vertically.
そのため、ノズルから高速で噴射された酸素と空気流入孔から引き込んだ空気との合流地点で大きなジェットノイズが発生する。よって、特許文献1の気体混合器では、大きな騒音が発生するという問題がある。 Therefore, a large jet noise is generated at the junction of oxygen injected at a high speed from the nozzle and air drawn from the air inflow hole. Therefore, in the gas mixer of patent document 1, there exists a problem that a big noise generate | occur | produces.
そこで本発明は、ジェットノイズを低減し、静音化を図った気体混合器および気体混合装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a gas mixer and a gas mixing device that reduce jet noise and achieve noise reduction.
本発明の気体混合器は、第1気体が流入する第1流入孔と、第2気体が流入する第2流入孔と、第1気体および第2気体の混合気体が流出する流出孔とを有する筐体を備える。筐体は、第1流入孔に連通する第1流路と、第2流入孔および流出孔をつなぐ第2流路と、第1流路および第2流路をつなぐ第3流路とを内部に有する。第2流入孔および第2流路は、同じ直線軸上に設けられている。第3流路が伸びる方向は、直線軸の方向と同じである。 The gas mixer of the present invention has a first inflow hole into which the first gas flows in, a second inflow hole into which the second gas flows in, and an outflow hole through which the mixed gas of the first gas and the second gas flows out. A housing is provided. The housing includes a first flow path communicating with the first inflow hole, a second flow path connecting the second inflow hole and the outflow hole, and a third flow path connecting the first flow path and the second flow path. Have. The second inflow hole and the second flow path are provided on the same linear axis. The direction in which the third flow path extends is the same as the direction of the linear axis.
この構成では、第2流入孔から第2流路に流入する第2気体の流れと、第1流路から第3流路を介して第2流路に引き込まれる第1気体の流れとがほぼ同じ方向になる。 In this configuration, the flow of the second gas flowing into the second flow path from the second inflow hole and the flow of the first gas drawn into the second flow path from the first flow path through the third flow path are almost the same. In the same direction.
そのため、第2流入孔から高速で噴射された第2気体と第1流入孔から引き込んだ第1気体との合流地点で発生するジェットノイズが低減する。よって、この構成では、従来の気体混合器に比べて大きな騒音が発生しない。 Therefore, the jet noise generated at the junction of the second gas injected at a high speed from the second inlet hole and the first gas drawn from the first inlet hole is reduced. Therefore, this configuration does not generate much noise as compared with the conventional gas mixer.
したがって、この構成の気体混合器は、ジェットノイズを低減し、静音化を図ることができる。 Therefore, the gas mixer having this configuration can reduce jet noise and achieve noise reduction.
また、本発明の気体混合器において、第3流路の断面積は、第1流路の断面積より小さく、第3流路の断面積は、第2流路の断面積より小さいことが好ましい。 In the gas mixer of the present invention, the cross-sectional area of the third flow path is preferably smaller than the cross-sectional area of the first flow path, and the cross-sectional area of the third flow path is preferably smaller than the cross-sectional area of the second flow path. .
この構成では、第1流入孔から引き込まれた第1気体が、狭い第3流路を通過する間に、第1気体の速度が加速される。よって、第1流入孔から引き込んだ第1気体と第2流入孔から高速で噴射された第2気体との速度差が極めて小さくなる。 In this configuration, the speed of the first gas is accelerated while the first gas drawn from the first inflow hole passes through the narrow third flow path. Therefore, the speed difference between the first gas drawn from the first inflow hole and the second gas injected at high speed from the second inflow hole becomes extremely small.
また、ジェットノイズは、第2流路の合流地点で発生し、第3流路及び第1流路を通過し、第1流入孔から漏れる。そして、断面積が変化するところで、音響インピーダンスも変化する。そのため、ジェットノイズが第2流路から第3流路へ伝搬する際、ジェットノイズが反射され、大幅に減衰する。 Jet noise occurs at the junction of the second flow path, passes through the third flow path and the first flow path, and leaks from the first inflow hole. The acoustic impedance also changes where the cross-sectional area changes. Therefore, when jet noise propagates from the second flow path to the third flow path, the jet noise is reflected and attenuates significantly.
したがって、この構成の気体混合器は、ジェットノイズを低減し、静音化を図ることができる。 Therefore, the gas mixer having this configuration can reduce jet noise and achieve noise reduction.
また、本発明の気体混合器は、筐体の第1内壁面に設けられた第1防音部材を備えることが好ましい。この第1内壁面は、第1流路の一部を構成するとともに第3流路に対向する。 Moreover, it is preferable that the gas mixer of this invention is equipped with the 1st soundproof member provided in the 1st inner wall surface of the housing | casing. The first inner wall surface constitutes a part of the first flow path and faces the third flow path.
この構成では、合流地点で発生し、第3流路を通過したジェットノイズが第1防音部材によって吸収または反射される。したがって、この構成の気体混合器は、さらに静音化を図ることができる。 In this configuration, jet noise generated at the junction and passing through the third flow path is absorbed or reflected by the first soundproof member. Therefore, the gas mixer having this configuration can further reduce noise.
また、本発明の気体混合器は、第2内壁面に設けられた第2防音部材を備える。この第2内壁面は、第1流路の一部を構成するとともに第1流入孔に対向する。 Moreover, the gas mixer of this invention is equipped with the 2nd soundproof member provided in the 2nd inner wall surface. The second inner wall surface constitutes a part of the first flow path and faces the first inflow hole.
この構成では、合流地点で発生し、第3流路を通過したジェットノイズが第2防音部材によって吸収または反射される。したがって、この構成の気体混合器は、さらに静音化を図ることができる。 In this configuration, jet noise generated at the junction and passing through the third flow path is absorbed or reflected by the second soundproofing member. Therefore, the gas mixer having this configuration can further reduce noise.
また、本発明の気体混合器において、第1流入孔は、第1流路に接触する第3流路の入口より、直線軸の方向の流出孔側に位置することが好ましい。 In the gas mixer of the present invention, it is preferable that the first inflow hole is located on the outflow hole side in the direction of the linear axis from the inlet of the third flow path in contact with the first flow path.
この構成では合流地点で発生したジェットノイズが第1流入孔から出るまでに移動する距離が長くなる。そのため、この構成ではジェットノイズが減衰し易い。したがって、この構成の気体混合器は、さらに静音化を図ることができる。 In this configuration, the distance that the jet noise generated at the merging point moves before exiting from the first inflow hole is increased. Therefore, in this configuration, jet noise is easily attenuated. Therefore, the gas mixer having this configuration can further reduce noise.
また、本発明の気体混合器において、第1流入孔は、第1流路に接触する第3流路の出口より、直線軸の方向の流出孔側に位置することが好ましい。 In the gas mixer of the present invention, it is preferable that the first inflow hole is located on the outflow hole side in the direction of the linear axis from the outlet of the third flow path in contact with the first flow path.
この構成では合流地点で発生したジェットノイズが第1流入孔から出るまでに移動する距離がさらに長くなる。そのため、この構成ではジェットノイズが減衰し易い。したがって、この構成の気体混合器は、さらに静音化を図ることができる。 In this configuration, the distance that the jet noise generated at the merging point moves before exiting from the first inflow hole is further increased. Therefore, in this configuration, jet noise is easily attenuated. Therefore, the gas mixer having this configuration can further reduce noise.
また、本発明の気体混合装置は、本発明の気体混合器と気体供給器とを備える。気体供給器は、第2流入孔に接続する接続孔を有し、第2気体を接続孔から第2流入孔に供給する。 Moreover, the gas mixing apparatus of this invention is equipped with the gas mixer and gas supply device of this invention. The gas supplier has a connection hole connected to the second inflow hole, and supplies the second gas from the connection hole to the second inflow hole.
本発明の気体混合装置は、本発明の気体混合器を備える。したがって、本発明の気体混合装置は、本発明の気体混合器と同様に、ジェットノイズを低減し、静音化を図ることができる。 The gas mixing device of the present invention includes the gas mixer of the present invention. Therefore, the gas mixing device of the present invention can reduce jet noise and achieve noise reduction, similarly to the gas mixer of the present invention.
本発明の気体混合器および気体混合装置は、ジェットノイズを低減し、静音化を図ることができる。 The gas mixer and the gas mixing apparatus of the present invention can reduce jet noise and achieve noise reduction.
以下、本発明の第1実施形態に係る気体混合器および気体混合装置について説明する。 Hereinafter, a gas mixer and a gas mixing apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described.
図1は、本発明の第1実施形態に係る気体混合器100を備える気体混合装置10の概略構成図である。図2は、図1に示す気体混合器100の外観斜視図である。図3は、図2に示すS−S線の断面図である。図4は、気体が流れている間における図2に示すS−S線の断面図である。図4中の各矢印は、気体の流れる方向を示している。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a
気体混合装置10は、図1に示すように、マスクMと気体混合器100とチューブTと気体供給器90とを備える。マスクMは患者Uの口鼻に装着されている。気体供給器90は例えば、高圧の酸素を貯蔵するタンクで構成されている。気体供給器90は、接続孔92を備える。接続孔92は、後述の第2流入孔152に接続する。気体供給器90は、高圧の酸素102を接続孔92から供給する。
As shown in FIG. 1, the
気体混合器100は、図3、図4に示すように、筐体120と防音部材160とを備える。気体混合器100は、例えば高流量酸素療法で使用される。気体混合器100は、空気101と例えば100%の酸素102とを混合し、空気101と酸素102の混合気体103を生成する。そして、気体混合器100は、混合気体103を高流量(例えば30L/min)で患者Uの口鼻内に供給する。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
気体混合器100は例えば、患者Uが横たわるベッドの近くに設置される。そのため、気体混合器100から大きな騒音が発生した場合、患者Uは非常に不快に感じる。
The
なお、空気101が本発明の第1気体の一例に相当する。酸素102が本発明の第2気体の一例に相当する。
筐体120は、図1〜図4に示すように、第1外筐体121と第2外筐体122とノズル123と筒状の内筐体125とで構成されている。筐体120は、例えば樹脂で構成されている。第1外筐体121は、内筐体125と直交する開口面を有する円筒形状である。第2外筐体122は、円筒形状である。第1外筐体121は、第1流入孔110を有する。第2外筐体122は、開口部124を有する。第1外筐体121の内径は、図3に示すように、第2外筐体122の外径より長い。第2外筐体122は、第1外筐体121に挿入されている。第2外筐体122は、図1に示すように、マスクMの接続口89に挿入されている。ノズル123の第1の端は、図3に示すように、第1外筐体121及び第2外筐体122に挿入されている。第1外筐体121は、第2外筐体122及びノズル123に対して回転可能である。チューブTは、図1に示すように、ノズル123の第2の端および気体供給器90の接続孔92に接続される。内筐体125は、円筒形状である。図3に示すように、内筐体125の外径は第2外筐体122の内径より短く、内筐体125の内径はノズル123の第1の端の外径より長い。内筐体125は、第2外筐体122に挿入され、ノズル123の第1の端を囲む。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
以上の構成によって筐体120は、図3、図4に示すように、筐体120の外部から空気101が流入する第1流入孔110と、気体供給器90の接続孔92から高圧の酸素102が流入する第2流入孔152と、空気101と酸素102の混合気体103が流出する流出孔113とを有する。
3 and FIG. 4, the
筐体120は、図3、図4に示すように、第1流路111と、第2流路112と、第3流路150とを内部に有する。第1流路111は、開口部124を介して第1流入孔110に連通する。第2流路112は、第3流路150および第2流入孔152と流出孔113とをつなぐ。第3流路150は、第1流路111および第2流路112をつなぐ。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
ここで、第1流入孔110は、第1流路111に接触する第3流路150の入口150aより、直線軸Rの方向の流出孔113側に位置する。第2流入孔152はノズル123の中心に設けられている。第2流入孔152には、気体供給器90の接続孔92からチューブTを介して高圧の酸素が流入する。流出孔113は、マスクM内に連通する。
Here, the
また、第2流路112は内筐体125の内側に設けられている。第2流入孔152および第2流路112は、同じ直線軸R上に設けられている。第3流路150は内筐体125とノズル123の間の領域に設けられている。第3流路150が伸びる方向は、直線軸Rの方向と同じである。
The
また、第3流路150の断面積は、第1流路111の断面積より小さい。第3流路150の断面積は、第2流路112の断面積より小さい。
Further, the cross-sectional area of the
また、筐体120は、第1流路111の一部を構成するとともに第3流路150に対向する第1内壁面159を有する。防音部材160は、この第1内壁面159に設けられている。防音部材160は例えば、吸音性の高いスポンジ等で構成される。
In addition, the
次に、気体の流れについて図4を用いて説明する。 Next, the gas flow will be described with reference to FIG.
気体混合器100では、気体供給器90により供給された高圧の酸素102が第2流入孔152から第2流路112へ高速で噴射される。酸素102が第2流入孔152から第2流路112へ噴射される時、酸素102は周辺の空気を巻き込んで移動することから、この酸素102の流れの周辺は圧力が低下する。これにより、第3流路150の出口150bの周辺の圧力が低下する。
In the
第3流路150の入口150aは第1流路111を介して第1流入孔110に通じている。そのため、空気101が第1流入孔110から第1流路111及び第3流路150を介して第2流路112に引き込まれる。
The
これにより、第1流入孔110から引き込まれた空気101と第2流入孔152から高速で噴射された酸素102とが、第2流路112内で混合する。その混合気体103は、流出孔113から流出する。流出孔113から流出した混合気体103は、チューブTを介して、患者Uの口鼻に装着したマスクM内に流入する。
As a result, the
よって、気体混合器100は、酸素濃度を低下させるとともに流量を増加させて、混合気体103を患者Uの口鼻内に供給する。
Therefore, the
なお、第1外筐体121は前述したように、第2外筐体122及びノズル123に対して回転可能である。第1外筐体121が第2外筐体122に対して回転すると、空気流入面積が変化する。空気流入面積は、第1流入孔110と開口部124とが重なる面積である。これにより、気体混合器100は、第1流入孔110から流入する空気101の量を調整することで、混合気体103の酸素含有率を調整する。
Note that the first
次に、気体混合器100と気体混合器900とを比較する。まず、気体混合器900の構成について説明する。
Next, the
図5は、本発明の第1実施形態の比較例に係る気体混合器900の主要部の断面図である。気体混合器900が気体混合器100と主に相違する点は、筐体920である。筐体920が筐体120と主に相違する点は、筒状の内筐体125を有さない点である。そのため、筐体920は、第1流路111、第2流路112、及び第3流路150を有さず、内部空間911を有する。その他の構成に関しては同じである。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part of a
次に、気体混合器900における気体の流れについて説明する。
Next, the gas flow in the
図6は、気体が流れている間における気体混合器900の主要部の断面図である。図6中の各矢印は、気体の流れる方向を示している。
FIG. 6 is a cross-sectional view of the main part of the
気体混合器900では、気体供給器90により供給された高圧の酸素102が第2流入孔152から内部空間911へ高速で噴射される。酸素102が第2流入孔152から内部空間911へ噴射される時、酸素102は周辺の空気を巻き込んで移動する。これにより、この酸素102の流れの周辺は圧力が低下する。そのため、空気101が第1流入孔110から内部空間911に引き込まれる。
In the
これにより、第1流入孔110から引き込まれた空気101と第2流入孔152から高速で噴射された酸素102とが、内部空間911で混合する。その混合気体103は、流出孔913から流出する。流出孔913から流出した混合気体103は、チューブTを介して、患者Uの口鼻に装着したマスクM内に流入する。
As a result, the
よって、気体混合器900も気体混合器100と同様に、酸素濃度を低下させるとともに流量を増加させて、混合気体103を患者Uの口鼻内に供給する。
Therefore, similarly to the
ここで、気体混合器900では、第2流入孔152から高速で噴射された酸素102と第1流入孔110から引き込んだ空気101との速度差が極めて大きい。そして、第2流入孔152から高速で噴射された酸素102と第1流入孔110から引き込んだ空気101とが、ほぼ垂直に合流している。
Here, in the
そのため、第2流入孔152から高速で噴射された酸素102と第1流入孔110から引き込んだ空気101との合流地点Pで大きなジェットノイズが発生する。よって、気体混合器900では、前述した特許文献1の気体混合器と同様に、大きな騒音が発生するという問題がある。
Therefore, a large jet noise is generated at the junction P between the
これに対して、気体混合器100では図4に示すように、第2流入孔152および第2流路112は、同じ直線軸R上に設けられている。第3流路150が伸びる方向は、直線軸Rの方向と同じである。
On the other hand, in the
そのため、気体供給器90により第2流入孔152から第2流路112に流入する酸素102の流れと、第1流路111から第3流路150を介して第2流路112に引き込まれる空気101の流れとがほぼ同じ方向になる。
Therefore, the flow of
よって、第2流入孔152から高速で噴射された酸素102と第1流入孔110から引き込んだ空気101との合流地点Pで発生するジェットノイズが低減する。そのため、気体混合器100では、気体混合器900及び特許文献1の気体混合器に比べて大きな騒音が発生しない。
Therefore, the jet noise generated at the junction P between the
したがって、気体混合器100は、ジェットノイズを低減し、静音化を図ることができる。
Therefore, the
さらに、第3流路150の断面積は、第2流路112の断面積より小さい。また、第3流路150の断面積は、第1流路111の断面積より小さい。
Further, the cross-sectional area of the
そのため、第1流入孔110から引き込まれた空気101が、狭い第3流路150を通過する間に、空気101の速度が加速される。よって、第1流入孔110から引き込んだ空気101と第2流入孔152から高速で噴射された酸素102との速度差が小さくなる。
Therefore, the speed of the
また、ジェットノイズは、第2流路112内の合流地点Pで発生し、第3流路150及び第1流路111を通過し、第1流入孔110から漏れる。そして、気体混合器100では、断面積が変化するところで、音響インピーダンスは変化する。そのため、ジェットノイズが第2流路112から第3流路150へ伝搬する際、ジェットノイズが反射され、大幅に減衰する。なお、流出孔113及び第2流入孔152はマスクM及び気体供給器90に接続されているため、ジェットノイズは、流出孔113及び第2流入孔152から漏れない。
Jet noise is generated at the junction P in the
したがって、気体混合器100は、ジェットノイズを低減し、静音化を図ることができる。
Therefore, the
なお、第1流路111の断面積は第1流路111内の各位置によって異なる。そのため、この場合における第3流路150の断面積は第1流路111のうち、第1流路111の入口111Aの断面積(すなわち第1流入孔110の断面積)、又は第2外筺体122と内筺体125によって挟まれた断面の断面積と比較することが好ましい。
Note that the cross-sectional area of the
一方、第3流路150の断面積が第3流路150の位置によって異なる場合、第1流路111又は第2流路112の断面積は、第3流路150のうち、空気101の速度が最も速くなる位置の断面積(すなわち第3流路150の最小断面積)と比較することが好ましい。また、第2流路112の断面積が第2流路112の位置によって異なる場合、第3流路150の断面積は、第2流路112のうち、第3流路150の出口150bに最も近い位置の断面積と比較することが好ましい。
On the other hand, when the cross-sectional area of the
また、気体混合器100では防音部材160が第1内壁面159に設けられている。そのため、合流地点Pで発生し、第3流路150を通過したジェットノイズが防音部材160によって吸収および反射される。したがって、気体混合器100は、さらに静音化を図ることができる。
In the
また、第1流入孔110は、第1流路111に接触する第3流路150の入口150aより、直線軸Rの方向の流出孔113側に位置する。気体混合器100では合流地点Pで発生したジェットノイズが第1流入孔110から出るまでに移動する距離が長くなる。そのため、気体混合器100ではジェットノイズが減衰し易い。したがって、気体混合器100は、さらに静音化を図ることができる。
The
また、気体混合装置10は、気体混合器100を備える。したがって、気体混合装置10は、気体混合器100と同様に、ジェットノイズを低減し、静音化を図ることができる。
The
以下、本発明の第2実施形態に係る気体混合器および気体混合装置について説明する。
図7は、本発明の第2実施形態に係る気体混合器200の主要部の断面図である。気体混合器200が気体混合器100と相違する点は、防音部材260及び防音部材261をさらに備える点である。その他の構成については同じであるため、説明を省略する。Hereinafter, a gas mixer and a gas mixing device according to a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a main part of a
筐体120は、第1流路111の一部を構成するとともに第1流入孔110に対向する第2内壁面258を有する。防音部材260は、第1流路111中において第3流路150と平行する状態で第2内壁面258に設けられている。筐体120は、内筐体125に対向する第3内壁面259を有する。防音部材261は、第3内壁面259に設けられている。防音部材260及び防音部材261は例えば、吸音性の高いスポンジ等で構成される。
The
そのため、気体混合器200では合流地点Pで発生し、第3流路150を通過したジェットノイズが防音部材160、防音部材260及び防音部材261によって吸収および反射される。したがって、気体混合器200と気体混合器200を備える気体混合装置とは、さらに静音化を図ることができる。
Therefore, in the
以下、本発明の第3実施形態に係る気体混合器および気体混合装置について説明する。
図8は、本発明の第3実施形態に係る気体混合器300の主要部の断面図である。気体混合器300が気体混合器100と相違する点は、第1外筐体321及び第2外筐体322を有する筐体320である。筐体320は、第1流入孔110及び開口部124の代わりに、防音部材160、第1外筐体321及び第2外筐体322を貫通する第1流入孔310を有する。その他の構成については同じであるため、説明を省略する。Hereinafter, a gas mixer and a gas mixing device according to a third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a main part of a
次に、気体の流れについて説明する。
気体混合器300では、気体供給器90により供給された高圧の酸素102が第2流入孔152から第2流路112へ高速で噴射される。酸素102が第2流入孔152から第2流路112へ噴射される時、酸素102は周辺の空気を巻き込んで移動することから、この酸素102の流れの周辺は圧力が低下する。これにより、第3流路150の出口150bの周辺の圧力が低下する。Next, the gas flow will be described.
In the
第3流路150の入口150aは第1流路111を介して第1流入孔310に通じている。そのため、空気101が第1流入孔310から第1流路111及び第3流路150を介して第2流路112に引き込まれる。
The
これにより、第1流入孔310から引き込まれた空気101と第2流入孔152から高速で噴射された酸素102とが、第2流路112内で混合する。その混合気体103は、流出孔113から流出する。流出孔113から流出した混合気体103は、チューブTを介して、患者Uの口鼻に装着したマスクM内に流入する。
As a result, the
よって、気体混合器300は、酸素濃度を低下させるとともに流量を増加させて、混合気体103を患者Uの口鼻内に供給する。
Therefore, the
以上より、気体混合器300においても図8に示すように、第2流入孔152および第2流路112は、同じ直線軸R上に設けられている。第3流路150が伸びる方向は、直線軸Rの方向と同じである。
As described above, also in the
そのため、気体供給器90により第2流入孔152から第2流路112に流入する酸素102の流れと、第1流路111から第3流路150を介して第2流路112に引き込まれる空気101の流れとがほぼ同じ方向になる。
Therefore, the flow of
したがって、気体混合器300は気体混合器100と同様に、ジェットノイズを低減し、静音化を図ることができる。
Therefore, similarly to the
以下、本発明の第4実施形態に係る気体混合器および気体混合装置について説明する。
図9は、本発明の第4実施形態に係る気体混合器400の主要部の断面図である。気体混合器400が気体混合器100と相違する点は、第1外筐体421及び第2外筐体422を有する筐体420である。筐体420は、第1流入孔110及び開口部124の代わりに、第1流入孔410及び開口部424を有する。第1流入孔410及び開口部424は、第1流路111に接触する第3流路150の出口150bより、直線軸Rの方向の流出孔113側に位置する。すなわち、第1流入孔410は、第1流入孔110より流出孔113に近い。また、開口部424は、開口部124より流出孔113に近い。その他の構成については同じであるため、説明を省略する。Hereinafter, a gas mixer and a gas mixing device according to a fourth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 9 is a cross-sectional view of a main part of a
そのため、気体混合器400では合流地点Pで発生し、第3流路150を通過したジェットノイズが第1流入孔410から筐体420の外部へ流出する。すなわち、図9に示す気体混合器400におけるジェットノイズの進む距離が、図4に示す気体混合器100におけるジェットノイズの進む距離より遠い。したがって、気体混合器400と気体混合器400を備える気体混合装置とは、さらに静音化を図ることができる。
Therefore, in the
以下、本発明の第5実施形態に係る気体混合器および気体混合装置について説明する。
図10は、本発明の第5実施形態に係る気体混合器500の主要部の断面図である。気体混合器500が気体混合器100と相違する点は、筐体520である。筐体520は、第1外筐体121を有さない点で筐体120と相違する。気体混合器500では開口部124が第1流入孔に相当する。その他の構成については同じであるため、説明を省略する。Hereinafter, a gas mixer and a gas mixing device according to a fifth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 10 is a cross-sectional view of a main part of a
気体混合器500は、筐体520が第1外筐体121を有さないため、開口部124から流入する空気101の量を調整することができない。
The
しかしながら、気体混合器500においても図10に示すように、第2流入孔152および第2流路112は、同じ直線軸R上に設けられている。第3流路150が伸びる方向は、直線軸Rの方向と同じである。
However, also in the
そのため、気体供給器90により第2流入孔152から第2流路112に流入する酸素102の流れと、第1流路111から第3流路150を介して第2流路112に引き込まれる空気101の流れとがほぼ同じ方向になる。
Therefore, the flow of
したがって、気体混合器500は気体混合器100と同様に、ジェットノイズを低減し、静音化を図ることができる。
Therefore, similarly to the
《その他の実施形態》
なお、前記実施形態では第1気体として空気が用いられ、第2気体として酸素が用いられているが、これに限るものではない。実施の際、第1気体として例えば酸素が用いられ、第2気体として例えば空気が用いられてもよい。第1気体または第2気体として、空気と酸素の混合気体が用いられてもよい。<< Other Embodiments >>
In the embodiment, air is used as the first gas and oxygen is used as the second gas. However, the present invention is not limited to this. In implementation, for example, oxygen may be used as the first gas, and air may be used as the second gas, for example. A mixed gas of air and oxygen may be used as the first gas or the second gas.
また、前記実施形態では高流量酸素療法の用途に気体混合器が用いられるが、これに限るものではない。実施の際、その他の用途(例えば持続的気道陽圧療法(CPAP)や機械的人口呼吸の用途)に気体混合器が用いられてもよい。 Moreover, in the said embodiment, although a gas mixer is used for the use of high flow oxygen therapy, it is not restricted to this. In practice, gas mixers may be used for other applications, such as continuous positive airway pressure therapy (CPAP) or mechanical artificial respiration applications.
また、前記実施形態では気体混合器100の流出孔113から流出した混合気体103が直接マスクM内に流入するが、これに限るものではない。実施の際、気体混合装置が例えば加温器または加湿器を気体混合器100の流出孔113とマスクMとの間に備えてもよい。この場合、気体混合器100の流出孔113から流出した混合気体103は、加温器によって温められた後、マスクM内に流入する。又は、気体混合器100の流出孔113から流出した混合気体103は、加湿器によって水分を含んだ後、マスクM内に流入する。
Moreover, in the said embodiment, although the
また、前記実施形態では気体供給器90は高圧の酸素を貯蔵するタンクで構成されているが、これに限るものではない。実施の際、例えば気体供給器90は酸素を吸引し、高圧の酸素を吐出するポンプで構成されていてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the
なお、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲は、特許請求の範囲と均等の範囲とを含む。 In addition, it should be thought that description of the above-mentioned embodiment is an illustration in all the points, Comprising: It is not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above embodiments but by the claims. Furthermore, the scope of the present invention includes the scope of claims and the equivalent scope.
M…マスク
P…合流地点
R…直線軸
T…チューブ
U…患者
10…気体混合装置
89…接続口
90…気体供給器
92…接続孔
100、200、300、400、500…気体混合器
101…空気
102…酸素
103…混合気体
110、310、410…第1流入孔
111…第1流路
112…第2流路
113…流出孔
120、320、420、520…筐体
121、321、421…第1外筐体
122、322、422…第2外筐体
123…ノズル
124、424…開口部
125…内筐体
150…第3流路
150a…入口
150b…出口
152…第2流入孔
159…第1内壁面
258…第2内壁面
259…第3内壁面
160…防音部材(第1防音部材)
260…防音部材(第2防音部材)
261…防音部材(第3防音部材)
900…気体混合器
911…内部空間
913…流出孔
920…筐体M ... Mask P ... Junction point R ... Linear axis T ... Tube U ...
260 ... Soundproof member (second soundproof member)
261 ... Soundproof member (third soundproof member)
900 ...
Claims (7)
前記筐体は、前記第1流入孔に連通する第1流路と、前記第2流入孔および前記流出孔をつなぐ第2流路と、前記第1流路および前記第2流路をつなぐ第3流路とを内部に有し、
前記第2流入孔および前記第2流路は、同じ直線軸上に設けられ、
前記第3流路が伸びる方向は、前記直線軸の方向と同じであることを特徴とする気体混合器。A housing having a first inflow hole into which the first gas flows, a second inflow hole into which the second gas flows in, and an outflow hole from which the mixed gas of the first gas and the second gas flows out;
The housing includes a first flow path communicating with the first inflow hole, a second flow path connecting the second inflow hole and the outflow hole, and a first flow path connecting the first flow path and the second flow path. 3 flow paths inside,
The second inflow hole and the second flow path are provided on the same linear axis,
The gas mixer is characterized in that the direction in which the third flow path extends is the same as the direction of the linear axis.
前記第3流路の断面積は、前記第2流路の断面積より小さいことを特徴とする請求項1に記載の気体混合器。The cross-sectional area of the third flow path is smaller than the cross-sectional area of the first flow path,
The gas mixer according to claim 1, wherein a cross-sectional area of the third flow path is smaller than a cross-sectional area of the second flow path.
前記第1内壁面に設けられた第1防音部材を備えることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の気体混合器。The housing has a first inner wall surface that constitutes a part of the first flow path and faces the third flow path,
The gas mixer according to claim 1, further comprising a first soundproof member provided on the first inner wall surface.
前記第2内壁面に設けられた第2防音部材を備えることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の気体混合器。The housing includes a second inner wall surface that constitutes a part of the first flow path and faces the first inflow hole,
The gas mixer according to any one of claims 1 to 3, further comprising a second soundproofing member provided on the second inner wall surface.
前記第2流入孔に接続する接続孔を有し、前記第2気体を前記接続孔から前記第2流入孔に供給する気体供給器と、を備える気体混合装置。A gas mixer according to any one of claims 1 to 6,
A gas mixing device comprising: a connection hole having a connection hole connected to the second inflow hole, and supplying the second gas from the connection hole to the second inflow hole.
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