(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
乾燥状態のガスを加湿するための加湿器であり、該ガスを導入する導入ノズルおよび加湿されたガスを排出する導出ノズルと、加湿用の水を入れる加湿容器と、該加湿容器に入れられた水中へ乾燥状態のガスを導いて気泡化する多孔質材料の気泡発生器と、該加湿容器と密閉し、当該ガスの導入口及び導出口を備えた蓋とを備えると共に、
該蓋は、乾燥状態のガスを該加湿容器へ導入するための導入ノズルと、加湿されたガスを該加湿容器から排出するための導出ノズルの各々と嵌合し、気密状態で接合するための導入口および導出口を備えると共に、該加湿器の蓋と該導入ノズルおよび該導出ノズルを分離する際に、該導出ノズルと該加湿器の蓋部導出口の気密性が、該導入ノズルと蓋部導入口の気密性よりも先に失われるシール手段を備えることを特徴とする加湿器。
【請求項２】
該シール手段が、導入ノズルおよび導出ノズルの外表面に取り付けられ、加湿器の蓋を各ノズルから取り外した際に、導出ノズルに取り付けられた該シール手段が、該導入ノズルに取り付けられたシール手段に対して、嵌合する蓋部の導出口および導入口との関係において、先に気密状態が失われる位置に設置されていることを特徴とする、請求項１に記載の加湿器。
【請求項３】
該導入ノズルおよび該導出ノズルが円管状部材であり、該蓋に設けられた導入口および導出口が該導入ノズルおよび該導入ノズルに嵌合する円筒状開口部であり、該導出ノズルに取り付けられた該シール手段が、該導入ノズルに取り付けられたシール手段に対して、円筒状開口部の入口側に備えることを特徴とする請求項２に記載の加湿器。
【請求項４】
該導出ノズルの長さが、導入ノズルに対して短い部材であることを特徴とする請求項３に記載の加湿器。
【請求項５】
該導出ノズルが、先端側外径が小さい多段径の円環状部材であり、該導出ノズルのシール手段が多段径のノズルの小径側に設置されていることを特徴とする請求項２に記載の加湿器。
【請求項６】
該導入ノズルおよび該導出ノズルが円環状部材であり、該蓋に設けられた導入口および導出口が該導入ノズルおよび該導入ノズルに嵌合する円筒状開口部であり、導出ノズルに取り付けられた該シール手段が導出ノズル先端に、該導入ノズルに取り付けられたシール手段が円環状部材の側面に備えることを特徴とする請求項２に記載の加湿器。
【請求項７】
該シール手段が、導入口および導出口の内表面に取り付けられ、加湿器の蓋を導入ノズルおよび導出ノズルから取り外した際に、導出口側のシール手段が、該導入ノズルに取り付けられたシール手段に対して、嵌合する蓋部の導出口および導入口との関係において、先に気密状態が失われる位置に設置されていることを特徴とする、請求項１に記載の加湿器。
【請求項８】
該導入ノズルおよび該導出ノズルが円管状部材であり、該蓋に設けられた導入口および導出口が該導入ノズルおよび該導入ノズルに嵌合する円筒状開口部であり、該導出口に取り付けられた該シール手段が、該導入口に取り付けられたシール手段に対して、円筒状開口部の奥側に備えることを特徴とする請求項７に記載の加湿器。
【請求項９】
該導入ノズルおよび該導出ノズルが側面部にシール手段を備えた円管状部材であり、該蓋に設けられた導入口および導出口が該導入ノズルおよび該導入ノズルに嵌合する円筒状開口部であり、該導出ノズルの先端がテーパー状、または先端外表面に溝部を備えることを特徴とする請求項７に記載の加湿器。
【請求項１０】
該導入ノズルおよび該導出ノズルが側面部にシール手段を備えた円管状部材であり、該蓋に設けられた導入口および導出口が該導入ノズルおよび該導入ノズルに嵌合する開口部であり、該導入口の形状が円筒状、該導出口の形状がテーパー状の開口形状を備えることを特徴とする請求項７に記載の加湿器。
【請求項１１】
酸素よりも窒素を選択的に吸着する吸着剤を備え、空気中から未吸着の酸素濃縮ガスを分離する吸着型酸素濃縮装置であり、生成された酸素濃縮ガスを加湿する加湿器を備えると共に、
かかる加湿器が、加湿用の水を入れる加湿容器と、該加湿容器に入れられた水中へ乾燥状態のガスを導いて気泡化する多孔質材料の気泡発生器と、加湿容器と密閉する蓋を備え、
該蓋は、乾燥状態のガスを該加湿容器へ導入するための導入ノズルと、加湿されたガスを該加湿容器から排出するための導出ノズルの各々と嵌合し、気密状態で接合するための導入口および導出口を備えると共に、該加湿器と該導入ノズルおよび該導出ノズルを分離する際に、該導出ノズルと該加湿器の蓋部導出口の気密性が、該導入ノズルと蓋部導入口気密性よりも先に失われるシール手段を備える加湿器であることを特徴とする、酸素濃縮装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気中から酸素を分離する酸素濃縮装置に関するものであり、生成した乾燥状態の酸素濃縮ガスを適度に加湿するための水加湿器を搭載した酸素濃縮装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、喘息、肺気腫症、慢性気管支炎等の呼吸器系器官の疾患に苦しむ患者が増加する傾向にあり、その治療法として最も効果的なもののひとつに酸素吸入療法がある。かかる酸素吸入療法とは、酸素ガスあるいは酸素濃縮ガスを呼吸器疾患患者に吸入させるものである。これに用いる酸素の供給源として、酸素濃縮装置、液体酸素、酸素ガスボンベ等が知られているが、使用方法の簡便性や保守管理の容易性などの理由から、在宅酸素療法には酸素濃縮装置が主流で用いられている。
酸素濃縮装置は、空気中に存在する約２１％の酸素を分離濃縮して供給する装置である。かかる装置としては、酸素を選択的に透過する膜を用いた膜式酸素濃縮装置や、窒素または酸素を優先的に吸着しうる吸着剤を用いた圧力変動吸着型酸素濃縮装置が知られているが、９０％以上の高濃度の酸素が得られることから、在宅酸素療法用の装置としては、圧力変動吸着型酸素濃縮装置が主に使用されている。
圧力変動吸着型酸素濃縮装置は、酸素よりも窒素を選択的に吸着する吸着剤である５Ａ型や１３Ｘ型、Ｌｉ−Ｘ型などのモレキュラーシーブゼオライトを充填した吸着筒に、コンプレッサで圧縮された空気を供給することにより加圧条件下で吸着剤に窒素を吸着させ、未吸着の酸素を得る加圧・吸着工程と、前記吸着筒内の圧力を大気圧またはそれ以下に減じて、吸着剤に吸着された窒素をパージすることにより吸着剤の再生を行う減圧・脱着工程を交互に繰り返し行うことで、高濃度の酸素濃縮ガスを連続的に生成することができる。
窒素吸着剤として用いられるゼオライトは、空気中の水分も吸着する性質を有するため、生成される酸素濃縮ガスは湿度をほとんど含まない乾燥した状態で吐出される。そのため乾燥状態の酸素濃縮ガスを継続して吸入することによる患者の鼻腔や口腔の乾燥を防止するために、多くの酸素濃縮装置には、酸素濃縮ガスを加湿した状態で供給するための加湿器が搭載されている。このような加湿器には、加湿性能の高さから、特開平７−１６５４０２号公報に開示されているように、酸素濃縮ガスを水中へ導いて気泡化する気泡発生器を通し、水分を付与することによって、乾燥状態にある酸素濃縮ガスを加湿する気泡式加湿器が一般的に使用されている（特許文献１）。
このような酸素濃縮装置を用いて酸素吸入を行う場合、特に就寝中の寝返りなどによって、患者自身の体重によるカニューラの押し潰し、あるいは折り曲げなどによって、酸素濃縮ガスを患者に供給するチューブを閉塞させてしまった場合には、供給する酸素濃縮ガスの流量が減少し、結果として治療効果が低下する不具合が生じる。これを防止するために、装置内の酸素濃縮ガス配管に圧力センサを設置し、ある圧力閾値を超えた状態で使用を継続すると、警報を出す機能を備えることが一般的になされている。
最近では、この酸素濃縮ガスを供給する圧力閾値を高めに設定し、酸素濃縮ガスの供給チューブの多少の折れ曲がりでは酸素濃縮ガス流量が低下しないように圧力を制御し、治療効果の低下を防止する機能を付与した酸素濃縮装置が提案されている（特許文献２）。かかる装置では、供給圧力を制御することで患者への酸素供給量を一定に維持する機能を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１６５４０２号公報
【特許文献２】特開２００５−６６０７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような機能を有する酸素濃縮装置では、加湿器を含む酸素濃縮ガス配管内の圧力は常に大気圧以上に設定されている。そのため、酸素濃縮装置を停止させた後も、酸素濃縮ガスを供給するチューブが折れ曲がり、閉塞した状態であると、加湿器内の圧力は加圧下で維持される。この状態で加湿水を補充するために酸素濃縮装置から加湿器を取り外した場合には、加湿器内部の残圧力と大気圧との圧力差により、加湿器内に残っていた水が気泡発生器を介して導入口から噴出する可能性がある。
本発明は、酸素濃縮ガスの供給チューブの閉塞により、酸素濃縮装置の加湿器内圧力が上昇した状態であったとしても、加湿水を補充する等を目的とした加湿器の取り外しを行った場合に生じる、気泡発生器を介した加湿水の外部への噴出という問題点を解決することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる問題の解決方法として、本発明者らは以下の装置を見出した。すなわち本発明は、乾燥状態のガスに対して適度な加湿を行うための加湿器であり、該加湿器は、加湿容器内にガスを導入する導入ノズルおよび加湿されたガスを排出する導出ノズルと、加湿用の水を入れる加湿容器と、該加湿容器に入れられた水中へ乾燥状態のガスを導いて気泡化する多孔質材料の気泡発生器と、加湿容器を密閉する蓋とを備え、
該蓋は、乾燥状態のガスを該加湿容器へ導入するための導入ノズルと、加湿されたガスを該加湿容器から排出するための導出ノズルの各々と嵌合し、気密状態で接合するための導入口および導出口を備えると共に、該加湿器の蓋と該導入ノズルおよび該導出ノズルを分離する際に、該導出ノズルと該加湿器の蓋部導出口の気密性が、該導入ノズルと蓋部導入口の気密性よりも先に失われるシール手段を備えることを特徴とする加湿器を提供するものである。
また本発明は、かかるシール手段が、導入ノズルおよび導出ノズルの外表面に取り付けられ、加湿器の蓋を各ノズルから取り外した際に、導出ノズルに取り付けられた該シール手段が、該導入ノズルに取り付けられたシール手段に対して、嵌合する蓋部の導出口および導入口との関係において、先に気密性が失われる位置に設置されていることを特徴とする加湿器であり、特に、該導入ノズルおよび該導出ノズルが円管状部材であり、該蓋に設けられた導入口および導出口が該導入ノズルおよび該導入ノズルに嵌合する円筒状開口部であり、該導出ノズルに取り付けられた該シール手段が、該導入ノズルに取り付けられたシール手段に対して、円筒状開口部の入口側に備えること、該導出ノズルの長さが、導入ノズルに対して短い部材であること、また、該導出ノズルが、先端側外径が小さい多段径の円環状部材であり、該導出ノズルのシール手段が多段径のノズルの小径側に設置されていること、或いは該導入ノズルおよび該導出ノズルが円環状部材であり、該蓋に設けられた導入口および導出口が該導入ノズルおよび該導入ノズルに嵌合する円筒状開口部であり、導出ノズルに取り付けられた該シール手段が導出ノズル先端に、該導入ノズルに取り付けられたシール手段が円環状部材の側面に備えることを特徴とする加湿器を提供する。
また本発明は、該シール手段が、導入口および導出口の内表面に取り付けられ、加湿器の蓋を導入ノズルおよび導出ノズルから取り外した際に、導出口側のシール手段が、該導入ノズルに取り付けられたシール手段に対して、嵌合する蓋部の導出口および導入口との関係において、先に気密性が失われる位置に設置されていることを特徴とする加湿器を提供する。
また、かかる加湿器としては、該導入ノズルおよび該導出ノズルが円管状部材であり、該蓋に設けられた導入口および導出口が該導入ノズルおよび該導入ノズルに嵌合する円筒状開口部であり、該導出口に取り付けられた該シール手段が、該導入口に取り付けられたシール手段に対して、円筒状開口部の奥側に備えることを特徴とする加湿器、該導入ノズルおよび該導出ノズルが側面部にシール手段を備えた円管状部材であり、該蓋に設けられた導入口および導出口が該導入ノズルおよび該導入ノズルに嵌合する円筒状開口部であり、該導出ノズルの先端がテーパー状、または先端外表面に溝部を備えることを特徴とする加湿器、または該導入ノズルおよび該導出ノズルが側面部にシール手段を備えた円管状部材であり、該蓋に設けられた導入口および導出口が該導入ノズルおよび該導入ノズルに嵌合する開口部であり、該導入口の形状が円筒状、該導出口の形状がテーパー状の開口形状を備えることを特徴とする加湿器を提供する。
さらに本発明は、酸素よりも窒素を選択的に吸着する吸着剤を備え、空気中から未吸着の酸素濃縮ガスを分離する吸着型酸素濃縮装置であり、生成された酸素濃縮ガスを加湿する加湿器を備えると共に、かかる加湿器が、加湿用の水を入れる加湿容器と、該加湿容器に入れられた水中へ乾燥状態のガスを導いて気泡化する多孔質材料の気泡発生器と、加湿容器と密閉する蓋を備え、該蓋は、乾燥状態のガスを該加湿容器へ導入するための導入ノズルと、加湿されたガスを該加湿容器から排出するための導出ノズルの各々と嵌合し、気密状態で接合するための導入口および導出口を備えると共に、該加湿器と該導入ノズルおよび該導出ノズルを分離する際に、該導出ノズルと該加湿器の蓋部導出口の気密性が、該導入ノズルと蓋部導入口気密性よりも先に失われるシール手段を備える加湿器であることを特徴とする、酸素濃縮装置を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によると、加湿器下流側に設けられたカニューラやチューブなどの酸素供給手段の押し潰しあるいは折れ曲がりが生じ、加湿器内の圧力が上昇した状態で加湿器の取り外し操作が行なわれたとしても、加湿容器内に残留する加湿水が気泡発生器を通って導入ノズル側に噴出することが無い加湿器、およびそれを搭載した酸素濃縮装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、本発明の実施態様例である酸素濃縮装置の概略構成図を示したものである。図２は酸素濃縮装置の外観図を、図３は、本発明の実施態様例である酸素濃縮装置に搭載される加湿容器の接続部を示す外観模式図を示したものである。図４は、本発明の実施態様例である加湿器の内部を示した正面模式図、図５は酸素濃縮装置の加湿器取り付け部分を示した外観模式図である。図６および図７は、酸素濃縮装置の加湿器取り付け部分の導出ノズルおよび導入ノズルと、それに嵌合する加湿器蓋部の導出口および導入口部分の接続状態を模式的に示したものである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の酸素濃縮装置の実施態様例を、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施形態である圧力変動吸着型酸素濃縮装置を例示した概略装置構成図、図２はその外観図である。本発明の圧力変動吸着型酸素濃縮装置１は、原料空気を供給するコンプレッサ１１２、酸素よりも窒素を選択的に吸着する吸着剤を充填した吸着筒１３１，１３２、吸脱着工程を切替る流路切替手段である供給弁１２１，１２２、排気弁１２３，１２４、均圧弁１２５を備え、原料空気から分離生成した酸素濃縮ガスを流量設定器であるコントロールバルブ１４２で所定流量に調整した後、カニューラ１４８を用いて使用者に供給する。
先ず、外部から取り込まれる原料空気は、塵埃などの異物を取り除くための外部空気取り込みフィルタ１１１を備えた空気取り込み口から取り込まれる。このとき、通常の空気中には、約２１％の酸素ガス、約７７％の窒素ガス、０．８％のアルゴンガス、二酸化炭素ほかのガスが１．２％含まれている。かかる装置では、呼吸用ガスとして必要な酸素を分離して取り出す。
酸素濃縮ガスの分離は、吸着工程に於いて、酸素分子よりも窒素分子を選択的に吸着するゼオライト等からなる吸着剤を充填した吸着筒１３１、１３２に対して、供給弁１２１，１２２、排気弁１２３，１２４の開閉を制御することによって、原料空気を供給対象とする吸着筒への流路を切り換えることにより、コンプレッサ１１２から加圧空気を順次供給し、加圧状態の吸着筒内で原料空気中に含まれる約７７％の窒素ガスを選択的に吸着除去することにより行われる。
前記の吸着筒は、酸素よりも窒素を選択的に吸着する吸着材を充填した円筒状容器で構成される。吸着筒の数は酸素生成量との関係で決定され、１筒、２筒の他に３筒以上の多筒を用いた酸素濃縮装置があるが、連続的かつ効率的に原料空気から酸素濃縮ガスを製造するためには、図１に示す２筒式や多筒式の吸着筒を使用することが好ましい。
また、前記のコンプレッサ１１２としては、圧縮機能のみ、或いは圧縮、真空機能を有するコンプレッサとして２ヘッドのタイプの揺動型空気圧縮機が用いられるほか、スクリュー式、ロータリー式、スクロール式などの回転型空気圧縮機が用いられる場合もある。また、このコンプレッサを駆動する電動機の電源は、交流であっても直流であってもよい。コンプレッサ１１２は、騒音源および熱発生源となるため、冷却ファン１１３を備えたコンプレッサボックス内に収納することにより装置の静穏化及び冷却を図ることが出来る。
前記吸着筒１３１，１３２で吸着されなかった酸素を主成分とする酸素濃縮ガスは、吸着筒へ逆流しないように設けられた逆止弁１２８，１２９を介して、製品タンク１４０に流入し、一時貯留される。
酸素濃縮ガスを連続して生成するためには、吸着筒内に充填された吸着剤に吸着した窒素を脱着除去する必要がある。そこで脱着工程では供給弁を閉じ、排気弁を開くことにより吸着筒を排気ラインに接続し、加圧状態の吸着筒を大気開放状態に切り換え、加圧状態で吸着されていた窒素を脱着させて吸着剤を再生する。排気ラインの末端には排気消音器１５０を備えることにより、窒素排気に伴う騒音を低減させることが出来る、
さらにこの脱着工程において、その窒素の脱着効率を高めるため、均圧弁１２５を介して、２本の吸着筒１３１，１３２のうちの吸着工程中の吸着筒の製品端側から、他方の脱着工程中の吸着筒に対して酸素濃縮ガスをパージガスとして逆流させるパージ工程を行う。パージガスの流量を制御する為に均圧弁１２５にはオリフィス１２６，１２７を備える。
２つの吸着筒１３１，１３２では、各工程をずらして運転制御を行い、一方の吸着筒１３１で吸着工程を行い酸素を生成している時には、他方の吸着筒１３２では脱着工程を行い吸着剤の再生を行い、各工程を切り換えることにより連続的に酸素を生成する。
原料空気から酸素濃縮ガスが製造され、製品タンク１４０へ一時的に蓄えられる。この製品タンク１４０に蓄えられた酸素濃縮ガスは、例えば９５％といった高濃度の酸素濃縮ガスを含んでおり、調圧弁１４１、コントロールバルブ等の流量設定手段１４２によってその供給流量と圧力が制御されて加湿器１４５へ供給され、加湿された酸素濃縮ガスが患者に供給される。かかる加湿器１４５には、加湿源として水を用いたバブリング式加湿器あるいは表面蒸発式加湿器を用いることが出来る。
使用者に供給される酸素濃縮ガスの流量及び酸素濃度は超音波式の酸素濃度・流量センサ１４４で検知され、酸素濃度検出値、酸素供給流量値に基づいてコンプレッサ１１２の回転数や流路切換弁の開閉時間をフィードバック制御し、酸素生成をコントロールすることも可能である。
その他、酸素濃縮装置には圧力センサ１１５やリリーフ弁１１４を備えることでコンプレッサの運転異常や吸着筒の加圧異常を検知する他、温度センサ１５１を備えることにより、酸素濃縮装置の吸着温度を検知し、装置異常の検知や、吸脱着工程の最適化制御を行う。
吸着筒内に充填された、酸素よりも窒素を選択的に吸着する吸着剤として、Ｎａ−Ｘ型、Ｌｉ−Ｘ型、ＭＤ−Ｘ型などのモレキュラーシーブゼオライトは、窒素を吸着すると同時に空気中の水分も吸着することから、生成された酸素濃縮ガスは、ほぼ絶乾状態のガスとして分離される。かかる酸素濃縮ガスを連続して吸入することによって生じる鼻孔等の乾燥を防ぐため、生成した酸素濃縮ガスを一次貯留する製品タンク１４０と患者へ酸素を供給するカニューラ１４８を繋ぐ配管の途中に、加湿水中をバブリングすることで酸素濃縮ガスを加湿する水加湿器１４５が設置されている。
酸素濃縮ガスを加湿するための水加湿器は、図２に示すように筐体の正面中央部に設けられた開閉カバー２０１を備えた加湿器収容部２０２に対して、カバーを開いた後、垂直方向に加湿器２０３が接続される。かかる加湿器は、図３に外観模式図で示すように、加湿水を入れる加湿容器３０１と、これを密閉するための加湿器蓋３０２から構成され、かかる蓋部分には、酸素濃縮装置から乾燥状態の酸素濃縮ガスを供給する導入ノズル３０３及び加湿済みの酸素濃縮ガスを酸素濃縮装置側に導出する導出ノズル３０４の各々と嵌合し、気密状態で接続するための受側を構成する導入口３０５および導出口３０６を備える。
加湿器は加湿器収容部にある取り付け基盤３０７を介して酸素濃縮装置に取り付けられる。加湿器取り付け基盤には導入ノズル３０３および導出ノズル３０４が垂直方向に取り付けられている。酸素濃縮装置で生成した乾燥状態の酸素濃縮ガスは、導入ノズル３０３から蓋の導入口３０５を通して加湿容器３０１に導入される。また加湿容器内にて加湿された酸素濃縮ガスは蓋の導出口３０６から導出ノズル３０４を介し再び酸素濃縮装置に戻される。導入ノズル３０３および導出ノズル３０４と、蓋３０２に設けられた導入口３０５および導出口３０６は着脱自在になっており、取っ手３０８を上方に引くことで容易に取り外すことが可能である。また、蓋３０２と加湿容器３０１も着脱自在になっており、蓋３０２を回転させて外すことで加湿用の水を加湿容器３０１に補給することができる。
図４は、本発明の加湿容器４０１および蓋４０２を詳細に示したものである。導入ノズル４０３は導入ノズル受側の導入口４０５に嵌合し、乾燥状態の酸素濃縮ガスは導入管４０７を通り、先端が多孔体となっている気泡発生器４０８により気泡化され、加湿水４０９の中を通ることで適度に加湿される。加湿された酸素濃縮ガスは、加湿器の蓋４０２に設置された導出口４０６から導出ノズル４０４を通って酸素濃縮装置に戻される。
図５は、本発明の酸素濃縮装置の加湿器との接続部を構成する導入ノズル５０３と導出ノズル５０４を詳細に示すための、加湿器収容部５００の外観構成を模式的に示したものである。取り付け基盤５０７に設けられた導入ノズル５０４と導出ノズル５０５には、蓋側の導入ノズル受側および導出ノズル受側との間で密閉構造を保持するために、それぞれに導入ノズルＹリング５１３および導出ノズルＹリング５１４のシール材が取り付けられている。これは、シール機能を担保できれば必ずしもＹリングである必要はなく、Ｏリングやその他の形状のものであっても構わない。
呼吸器疾患患者が酸素濃縮装置を使用して酸素吸入を行っていると、使用中に酸素濃縮ガスを供給するチューブやカニューラと呼ばれる供給チューブが折れ曲がることがある。複数の延長用のチューブを繋いで、酸素濃縮装置から離れた場所で酸素吸入を行う際のチューブ取り廻し不良によるもの、或いは就寝時に患者自身の体に下敷きになってチューブを押し潰すなどの要因に基づくものが多い。このような状態になるとチューブ内を酸素濃縮ガスが流れず、結果として加湿容器内の圧力も上昇する。
酸素濃縮装置側には流量センサや圧力センサが取り付けられており、流量低下や圧力上昇を検知すると供給チューブが折れ曲がっている事を警報として発報するようになっている。最近の酸素濃縮装置では患者の利便性を考え、多少の流量低下や圧力上昇では警報が発報せず、流量制御機能によって適正な流量を維持する工夫がなされている。すなわち、酸素生成量を上げることで製品タンク圧力を上げる、あるいは酸素供給流量を上げるなどの制御を行うことで供給チューブの折れ曲がり等による酸素供給量の減少分を補償する制御が行なわれている。その結果、加湿容器内部を含め、供給配管側が陽圧状態に保たれている。
この状態で加湿水を補給するために、酸素濃縮装置から加湿器を取り外すと、加湿容器内の圧力と大気圧の圧力差により、加湿器蓋の導入口あるいは導出口から空気が急激に加湿器内に入る、あるいは加湿器内から残留している水が外部に吹き出すなどの事態が生じる。
もし、導入ノズルと導入口の気密性が導出側よりも先に失われた場合には、カニューラ折れによって生じた加圧状態の酸素濃縮ガスが容器内に残留する加湿水を下方に押し下げ、加湿水が気泡発発生器、導入管を通って、導入口から外部に噴出する可能性がある。特に加湿器の上流側に水が噴出した場合には、窒素吸着剤が吸湿してしまい、吸着床が劣化する原因ともなる。
一方、導出ノズルと導出口の気密性が、導入側よりも先に失われた場合には、製品タンク側の酸素濃縮ガスの残圧が導入ノズルから加湿器内に流れ込むことになるが、残留している水で、気泡発生器からバブリングは生じるが、導出ノズル側へ水が吹き出す事態は防ぐことが出来る。
本発明では、図５に示すように、導入ノズルＹリング５１３と導出ノズルＹリング５１４の高さ方向の位置が異なって設置されており、導出ノズルＹリング５１４の方が、導入ノズルＹリング５１３よりも低い位置に設置されている。そのため、加湿器を取り外す際、必ず導出ノズル側からシール構造が開放され、加湿容器内に陽圧として滞留していた酸素濃縮ガスは導出ノズル受側である導出口から大気に開放される。この構造によって、加湿水が加湿器の外部に噴出することを防止することができる。
上記実施態様例の加湿器では、導入ノズルおよび排出ノズルが垂直に配置された縦置き型の加湿器を例として説明したが、導入ノズルおよび排出ノズルが水平方向を向いた横置き型の加湿器の場合においても、導入ノズルＹリングおよび排出ノズルＹリングの位置を本発明が開示する位置に設置することで、同様の効果を得ることが可能である。
図６および図７に、加湿器蓋の導入口および導出口と酸素濃縮ガスの導入ノズルおよび導出ノズルおよびシール手段の接続部位の種々の実施態様例を模式的に示す。加湿器本体の具体的構造は省略している。
図６Ａは、図５に示した接続部位の構成であり、導入ノズル６０３ａおよび導出ノズル６０４ａの口径やそれに嵌合する加湿器蓋６０２の導入口６０５ａおよび導出口６０６ａの口径は同じであるが、シール手段であるＹリングの位置が導出ノズルＹリング６１４ａの方が導入ノズルＹリング６１３ａよりも下方である取り付け基盤側６０７に設けられており、加湿器を取り外した際には、導出ノズル６０４ａ先端側の気密性が導入ノズル６０３ａに対して先に失われる構造となっている。
また、図６Ｂは、ノズル先端からのＹリングの設置位置は同じであるが、導出ノズル６０４ｂを導入ノズル６０３ｂよりも短くしたもの、図６Ｃは導出ノズル６０４ｃを多段口径とすることで、加湿器蓋６０２の導出口６０６ｃ内部で先に気密性が失われる構造、図６Ｄは導出ノズル６０４ｄの先端でシールする構造とすることで、必ず導出ノズル側の気密性が先に失われる構造となっている。
更に図７はシール手段をノズル側ではなく、加湿器蓋の導入口および導出口に設置したものであり、図７Ａは導出ノズル７０４ａの先端部にテーパーを持たせることで導出ノズル側の気密性が先に失われる構造、図７Ｂは導出ノズル先端の外表面に縦方向の溝を設けたもの、図７Ｃは導出口７０６ｃのシール手段７１４ｃの設置位置を、導入口７０５ｃ側より奥側に設置したものであり、更に図７Ｄは、導出口７０６ｄの形状をテーパー状にしたものである。かかる構造とすることで、加湿器を取り外した際には必ず乾燥状態の酸素濃縮ガスが加湿器に入る導入口側の気密性が先に失われる構造となっている。
【産業上の利用可能性】
【０００９】
本発明の加湿器は、喘息、肺気腫症、慢性気管支炎等の呼吸器系器官疾患に苦しむ患者に対する酸素吸入療法のための酸素供給源に使用される酸素濃縮装置の加湿器として使用することができる。患者は、自らが行う加湿器の取り外し交換作業において、加湿水が酸素濃縮装置側に逆流したり外部に噴出したりする問題がなくなり、より快適に安心して医療機器である酸素濃縮装置を利用することが可能となる。
【図１】
0005390641.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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