JPH01500088A - 医療用呼吸具 - 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】 医療用呼吸具 技術分野 本発明は医療目的用の呼吸具に関する。

背景技術 約９０％の相対湿度と４３°Ｃの臨界温度の湿り空気は、約２０分までの期間、 愚者により吸われた場合、上部呼吸管のウィルス群を不活性にし、その結果、身 体が寒さ、アレルギーその他に効果的に対抗する結果、患者の回復時間を劇的に 短縮することは公知である。

この様な治療に呼吸具が提案されて来たが、呼吸具の機構、特に温度制御に設計 の良いものがなかった。このため、加熱湿り空気はＲｎ臨界温度ら大きく離れ、 その呼吸具の効果を減少させた。

発明の開示 本発明の目的は、その呼吸具を通して吸入された空気が、臨界温度に等しいか、 それに近い加熱、湿り状態で患者に供給される様な効率的な温度制御機構を組み 入れた呼吸具を提供することにある。

本発明によれば、この様な呼吸具は、氷室、水の加熱手段、空気を吸入し水面上 を通って出口へ導く手段、出口用フェースマスク、および、空気を要求される高 温と同じまたはこれに近い温度に維持するため、加熱手段およびこれにより水温 を制御するか、水上に吸引された空気の速度を制御するか、またはその両者を制 御するため取付けられた前記出口近くに位置する温度センサを備えたことを特徴 とする。

呼吸具は、空気をフェースマスクへ、呼吸に必要な空気より大量に供給する様設 計され、フェースマスクは、余剰空気が使用者により吐き出される空気と共に大 気へ排出され得る様ベントを形成していることが望ましい。

空気吸入手段はメイン電源またはバッテリにより電力を供給される電気モーター により駆動されるファンであることが望ましい。

加熱手段は電気抵抗か正温度係数（ＰＴＣ）エレメントが便利であり、温度セン サにより制御され、温度調整は、前記加熱手段および／またはファンモーターに 供給される電力を制御する様に設計された電気制御回路、例えば固体回路を経由 して実施される。

図面の簡単な説明 本発明の理解を容易にするため、これと合致する呼吸具の実施例を４件、次の図 面に従って説明する。

第１，２図はそれぞれ第１および第２実施例の半断面図、第３図は第３実施例の 分解斜視図、第４図は第３実施例の内部を示す部分断面後面図、第５図は第３実 施例の部分断面側面図、また、第６図は第４実施例の部分断面側面図である。

発明を実施するための最良の形態 第１図について言えば、この実施例では呼吸具は自立構造で、プラスチック材例 えばＡＢＳで成型された矩形ハウジング１を含んでいる。このハウジングは、内 部にモーター５により駆動されるファン４が置かれた吸入空気室３へ通じる空気 吸入開口部と、ハウジングの下部の水室６と、フェースマスク１５が取外し可能 に取付けられる可撓管であるのが望ましい出口８に通じる混合室７とを持ってい る。

水室６はフィラー９を経ての水で満たされており、内部の水位を示すための組込 みサイトグラス１０を有する。電気抵抗加熱エレメント１１は水室６の内部に置 かれ、そこへの電力は主要電源またはバッテリから、電気制御回路、例えば固体 プリント回路１２を経て、出口８に置かれた温度センザブロープ１３に応じて調 整されて供給される。本実施例では混合室７は、エヤポケットを持つ、周囲を密 閉された中空壁１４により保護されており、このため混合室の温度は外部の温度 変化によっては実質的に影響されない。

使用時には、周囲の空気はファン４を経て吸入空気室へ吸入され、水面へ向って 下方へ導かれ、水面から熱と水滴を取去るため前記表面に沿って通過し、それに より空気を加熱し湿潤にする。加熱された湿った空気は次に上方に流れて混合室 ７に集合し、使用時には其処からフェースマスク１５へ供給される。

出口８を通過する空気の温度や必要あれば湿度は温度プローブ１３の様な適当な 機具により感知され、もし空気が要求範囲、例えば４０〜４５°Ｃの温度範囲か ら外れていると分った時は、その機具は、水温或いは空気流速を適当に調節する ため、加熱エレメント１１へ、または必要な場合はファンモーター５へ供給され る電力を調節するため制御回路】２を始動する。

電気的安全と腐食防止のため、ファンモーター５はカプセルに入れられ、低ＤＣ 電圧で運転されることが望ましい。回路盤１２も湿潤状態での運転の安全性と信 頼性のため、カプセルに入れられる。更に安全性を加えるため、本機具は二重絶 縁のトランスを使用して外部のＡ、Ｃ，またはり、Ｃ，の電源から受電すること が出来る。

上に述べた様に、本器具の使用は約２０分間までに制限することが望ましく、こ のためには適当な時間／アラーム機構が機具内に都合良（組付けられることが可 能であろう。

第２図について言えば、此処に示される第２実施例も自立構造で、同種部品には 同一の番号が付されている。

本実施例では、ハウジング１は３部分で出来ており、ＡＢＳの様なプラスチック 材で成型されるのが望ましく、水室６を組み込んだベース１６の部分とカバー１ ７．１８の２部分を含んでいる。

下部カバー１７は、ファン４、モーター５、加熱エレメント１１、および回路盤 Ｊ２を含んだ組付は装置の大部分を保持する成型壁１９を有する。

モーター５は上部カバー１８に形成された空気吸入開口部２の直下、壁１９の傾 斜部上に据付けられている。ファン４は壁１９の下方のモーターと接続され、前 記壁の開口部を通って空気を吸入し、空気を水室６内の水面を横切って、下部カ バー１７に形成された出口８へ向って流す。

本実施例での加熱エレメント１１は電気抵抗型で、ケースの酸化防止と清掃容易 化のため、ＰＴＦＥの被覆に包まれたアルミニウム製シェルを持っている。この エレメントは壁１９の下方に垂直に置かれ、前記壁に形成されたボス２０内にそ の端子を壁の上方に向けて据付けられる。

回路盤１２は、運転の安全性と信頼性のためカプセルに入れられることが望まし いが、加熱エレメント２０の直上に据付けられ、出口８内に設置された温度セン サ１３を含めて関連する機器へ適宜に接続される。本機具は工作物上面または床 上面に都合良く位置を占めることが出来、使用者の鼻と口の上に良く合う様に設 計されたフェースマスク１５の高さは１本以上の延長管または入れ子穴延長管２ １によってすら調節することが出来、前記延長管はマスクが使用者のために便利 な位置に旋回および／または回転することが出来る様にポールジヨイント２２を 経てフェースマスクに接続する。

注目すべきこととして、本機具の機構、特に加熱エレメントは、すべての電気接 続が、水室６の満水レベルより充分上方にあり、壁１９により実際にそれから隔 離されており、これにより安全性を強化している。

ベース部１６には一対のサポートが取り付けられ、（図示していない）１個は図 に見られる加熱エレメント１１の前面に、またもう１個のサポート２３はその裏 面にある。これらのサポートは、カバ一部１７が取外され、清掃または手入れの ため工作物面に置かれた時、加熱エレメントの下部が損害を受けない様保証して いる。サポートのうち少くとも１本はその全高にわたって悪水プローブを組込ん でいるのが便利であり、これは回路盤１２を経由しての電気接続により、水室６ での水位を表示する。

注目すべきこととして、カバ一部１７．１８は水の充填のため水室６への接近を 容易にするためにベース部１６からそっくり揚げることが出来、一方、手入れ修 理のための組込み機器への接近は、トンブカバ一部１８を取り外すことにより可 能である。

本機具は、水面を通過時に約５　ｎ＋／ｓの空気速度を与える様設計されており 、空気の臨界温度を維持するため、水は実質的に充水量と周囲の状況に従い適当 な温度、例えば６５〜７５°Ｃに維持されている。

この様にして、４３°Ｃの臨界温度と同等またはこれに近接した湿り空気が作製 され、約４０　Ｒ／ｍの容量、大気圧以上の圧力でフェースマスク１５に送られ る。この容量はもちろん、使用者の要求容量よりずっと過剰なものであるので、 余剰の空気は使用者から吐き出された空気と共に大気に排出される様、ベント２ ２がそなえ付けられている。このことは、気管技での血管冷却のため、空気が４ ３°Ｃで吸入されても本質的には多分約３７゛Ｃに冷却されるので重要なことで ある。使用者が空気を吐き出した時のこの温度低下は、ベントがない場合、この 機具で作製される加熱湿り空気の温度の安定度に影響を及ぼす可能性がある。

評価してお（こととして、鼻と口を蓋うマスク１５を具備することにより、使用 者に吸入されず大気に排出される加熱湿り空気も鼻や口の外側を温めるため作用 するので、この部分の周りの熱放散を最小におさえている。

第３〜５図について言えば、第３の実施例は可搬式で、同種部品にはまた同一の 窯番号が付されている。

本実施例では、ハウジングはベース２４とカバー２５を含む２部分で成っている 。

ベース２４は水室６、および、水室６へ向けて空気を導くために傾斜されたファ ン４、モーター５、加熱エレメント１１および回路盤１２を含む大抵の組込み機 器を組入れている。カバー２５は、空気をファンから水室６の水面に向わせ、こ の上を通って混合区域７、出口８へ入れ、フェースマスク１５へ導くため、そら せ壁２６を組入れている。

第３〜５図に示す様に、作業物上に立てられた時安定性を持つため、この機具は 楔形の前面壁を持っている。この位置でユーザは、第５図の点線゛Ｘ”に示され る様に、口と鼻をフェースマスク１５に押しつけるため体をかがめるだろう。然 しなから、大抵の場合、使用者は多分フェースマスクを自分の鼻と口に手で押し 付け、多分縁で結え固定するだろう。これについては、使用者が一点鎖線“ｙ” に示された位置をとる方がもっと快適であろう。これらの異った使用者の位置を まかなうため、フェースマスク１５は、第５図の実線で示された位置から一点鎖 線で示された位置まで回転出来る様、カバー２５の上にピボットで取付けられて いる。

第４図に戻って、更に詳細には、加熱エレメント１１は水室６の底部壁の全面に わたって隔てられた多くの正温度係数（ＰＴＣ）エレメント２７を含んでおり、 本エレメントは、水室６で使用される水の正常な充填容量と周囲の状態により、 水を適温、例えば約８０°Ｃに維持する様な作業温度で作動する様調節される０ 本機具の充填水位“２′は保護用に水室６の周りに設けられた密封空気室の中に 排水出来るアフレ管２８により制御される。この水は次にドレンプラグ２８ａを 経て排出可能である。加熱エレメントには比較的に高温が要求されるため、安全 性が非常に重要であり、またＰＴＣエレメントは生来過熱に対して安全なため特 に有利である。然しなから、第１、第２の実施例で述べた様な在来の電気抵抗エ レメントが使用される場合は、過熱防止のため加熱エレメントの中に熱遮断装置 が含まれる。どちらの場合にも、更に安全性を増すため、回路盤には熱遮断機を 使うことが出来る。

回路盤１２は固体で、作動の安全性のためカプセルに包まれるのが望ましい。こ の回路盤は次の制御特性を含む様設計されるものとする： ａ）悪水プローブ２９を含む水位感知回路。

ｂ）感知された水位に従って加熱エレメント１１の温度、従って水温を制御する ため、および／またはファン速度、従って水面上の空気流量を調整するための温 度制御用の副回路。

この制御回路は、比例帯の形で、正確な制御が出来、使用時の電気干渉の可能性 を減少するため加熱エレメントにパルス電圧または連続電圧をかけるためにゼロ 電圧スイッチであることが望ましい。

Ｃ）　センサ１３（これはサーミスタであることが望ましい）からの出力抵抗と ベースとして設定された値とを比較するためのコンパレータ副回路。この副回路 は、水温またはファン速度を細かに調整するため温度制御副回路に接続している 。

ｄ）呼吸具が直立位置から既定角度を越えて動いた場合、電気安全性の確保のた め加熱エレメントへの電力を遮断する様に接続された水銀式チルトスイッチ。

機具がもし倒れかかった時、ユーザの熱傷の可能性を最小にするため、水保持用 のダム作用をするために傾斜した前面壁と後側壁３１．３２を持つコボレ防止カ バー３０（第３図参照）が備えられている。

第６図について言えば、この実施例も可搬式の便利な設計である。これは細長い 筒形ハウジング１を含み、これは使用時には一般に垂直に向けられる。ハウジン グは小型で上端部３３と下端部３４を含み、使用者が気持よく手で持つことが出 来る。モーター５は下端部３４内部の中央に支持され、その周りに空気通路の余 地を残しく図示）、空気吸入開口部２の上方にある。この開口部はハウジング１ の底部により画成されている。ファン４は上・下端部３３および３４の間の接合 部の近く、モーターの上部に取付けられている。水室６は上端部３３内の中央に （図示の様に）周囲に空気通路の余地を残して支持され、前記氷室はそれに組込 まれた適当な加熱エレメント１１を有する。フェースマスク１５は上端部３３の 上端に取付けられ、−Ｊｌには第３の実施例で上述した通りであり、温度センサ １３がその中に適当位置に取付けられている。回路盤１７が、例えば図示の様な 便利な位置に取付けられる。

使用時は、矢印で示される様に、空気は開口部２を通って上方に吸引され、モー ター５およびタンク６の周りの空気通路を通り、そこからフェースマスク１５を 画成する傾斜壁３４により向きを変えられ、水タンク６の水を横切り、次に出口 ８を通って上向し、フェースマスクに入った後通過する。前出の諸実施例につい て説明した様に、フェースマスクに送られた加熱湿り空気は、空量で生体の要求 量よりはるかに大きく、余剰の空気は大気へ排出される。

浄書（内容に変更なし） 請求の範囲 １、呼吸具を通って吸入される空気が加熱湿り状態で供給される手段となる温度 制御機構を組入れた呼吸具において、氷室（６）、水の加熱手段（１１）、出口 （８）で呼吸に必要な空気容量より実質的に大きな容量を供給するため、水上に 空気を引き入れるための手段（４）、例えばファン、過剰空気が使用者により吐 き出される空気と共に大気に通過することが出来るベントが形成されている出口 のためのフェースマスク（１５）、空気を要求される高温度またはこれに近い温 度に維持するため、加熱手段従って水温、または空気が水面上に吸引される速度 、またはその両者を制御するため、前記出口またはそれに近接して取付けられた 温度センサ手段（１３）を特徴とする呼吸具。

２、前記空気を出口（８）へ大気圧以上の圧力で空気を水上へ送る手段（４）を 備えたことを特徴とする請求の範囲第１項記載の呼吸具。

３、　フェースマスク（１５）が使用者の鼻と口を被う様設計されていることを 特徴とする請求の範囲第１または２項記載の呼吸具。

４、加熱手段（１１）が氷室（６）の底面壁全面で隔てられた沢山の正温度係数 （ＰＴＣ）ニレメン）　（２７）を含んでおり、空気吸入の手段（４）がファン であり、また、温度調節がファン速度の制御により行われていることを特徴とす る請求の範囲第１〜３項のいづれかに記載の呼吸具。

５、　フェースマスク（１５）が、使用者がマスクの傾斜を機具の本体（２５） に関連して具合よい位置に調整することが出来る様、出口（８）に関して傾斜可 能に直接前記本体上に取付けられたことを特徴とする請求の範囲第１〜４項のい づれかに記載の呼吸具。

６、氷室（６）に、呼吸具が倒れかかった場合水を保有するダムの働きをする傾 斜壁（３１，３２）を持つコボレ防止カバー（３０）が備えられていることを特 徴とする請求範囲第１〜５項のいづれかに記載され、可搬式に設計された呼吸具 。

７、　フェースマスク（１５）が延長管（２１）を経て、出口（８）上に取外し 可能に据付けられていることを特徴とする請求の範囲第１〜４項のいづれかに記 載の呼吸具。

８、呼吸具の本体が細長い筒状ハウジング（１）を含み、ハウジング底部に空気 吸入開口部（２）、上部にフェースマスク（１５）を有し、−ｍに直立状態での 使用が意図されており、ファン（４）、ファン用モーター（５）および水タンク （６）がハウジングの全長に空気通路を残す様にハウジング内に間隔を取った位 置に取付けられ、空気がハウジングの全長にわたって吸引され、出口（８）を通 って前記フェースマスクに通じる前に水室内で水面上で方向を換える゛ことを特 徴とする請求の範囲第１〜３項のいづれかに記載の呼吸具。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. １．呼吸具を通って吸入される空気が加熱湿り状態で供給される手段となる温度 制御機構を組入れた呼吸具において、水室、水の加熱手段、出口、出口用のフェ ースマスク、要求された高温度またはこれに近い温度に空気を維持するため、加 熱手段、従って水温、または、空気が水面上に吸引される速度、またはその両者 を制御するために適合された、前記出口またはそれに近接して取付けられた温度 センサ手段を特徴とする呼吸具。
2. ２．呼吸具が呼吸に必要な空気より実質的に大量な空気を送る様設計され、フェ ースマスクが、過剰な空気が使用者により吐出される空気と共に大気に排出する ことが出来る様ベントを持つ様形成されていることを特徴とする請求範囲第１項 記載の呼吸具。
3. ３．空気を水上へ送る手段を備えた前記空気を出口へ大気圧以上の圧力て送るこ とを特徴とする請求範囲第１または２項記載の呼吸具。
4. ４．フェースマスクが使用者の鼻と口を被う様設計されていることを特徴とする 請求範囲第１〜３項のいづれかに記載の呼吸具。
5. ５．空気を吸入する手段が電気モーターで駆動されることを特徴とする請求範囲 第１〜４項のいづれかに記載の呼吸具。
6. ６．加熱手段が電気抵抗か正温度係数（ＰＴＣ）エレメントであり、加熱エレメ ントが温度センサにより制御され、温度調整が、前記加熱手段および／またはフ ァンモーターへ供給される電力を制御するために設計された電気制御回路経由で 行なわれることを特徴とする請求範囲第１〜５項のいづれかに記載の呼吸具。
7. ７．電気制御回路が、感知された水位に従って加熱エレメントの温度を制御し、 および／またはファン速度を調整するための温度制御用副回路と、温度センサか らの出力と設定値と比較し、水温やファン速度を精密に調整するため、温度制御 副回路へ較正信号を供給するためのコンパレータ副回路を含むことを特徴とする 請求範囲第６項記載の呼吸具。
8. ８．フェースマスクが、使用者がマスクを機具本体に関連して具合の良い位置に 傾斜することが出来る様、出口にピボット状に取付けられていることを特徴とす る請求範囲第１〜７項のいづれかに記載され、また可搬式に設計された呼吸具。
9. ９．水室に呼吸具が倒れかかった場合水の溢出防止のためのダムの働きをする傾 斜壁を持つコボレ防止カバーが備えられていることを特徴とする請求範囲第１ま たは８項のいづれかに記載され、また可搬式に設計された呼吸具。
10. １０．電気回路が、呼吸具が直立位置から既定角度を越えて動いた場合、前記加 熱エレメントヘの電力を遮断する様に接続されたチルトスイッチを含んでいるこ とを特徴とする請求範囲第９項記載の呼吸具。
11. １１．ハウジングが細長い筒形をしており、底部に空気吸入開口部、上部にフェ ースマスクを有し、一般に直立状態での使用が意図されており、モーター、ファ ンおよび永タンクがハウジングの全長に空気通路を残す様にハウジング内に間隔 を取った位置に取付けられ、空気がハウジングの全長にわたって吸引され、出口 を通ってフェースマスクに通じる前に水室内で永面上で方向を換えることを特徴 とする請求範囲第１〜５項のいづれかに記載の呼吸具。