(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内室(16)と、該内室に連なる入力空気路(4a)へ吹き込むことにより弾性付勢力に抗して前記内室内を移動するピストン(12)と、前記内室から空気を逃がすために前記内室の側方に形成されていて、前記弾性付勢力に逆らう前記ピストンの移動により開度が増大する排気スロット(24)と、入力空気による前記ピストン(12)の最大移動量を表示する指標手段(26)とからなる人の換気量測定器において、前記内室の入口(16a)における前記入力空気路(4a)に、前記弾性付勢力に逆らう前記ピストンの移動により開度が増大する前記排気スロット(24)が形成されている内室(16)の前記側方へ向かって空気流を集中させる偏向手段(40)を形成したことを特徴とする換気量測定器。
【請求項２】
請求項１に記載のものであって、前記偏向手段(40)は前記排気スロット(24)が形成されている内室の前記側部から同じ内室の反対側の側部にかけて定置させた壁部材(40)からなることを特徴とする換気量測定器。
【請求項３】
請求項２に記載のものであって、前記壁部材(40)は、前記入力空気路(4a)の流量断面積を、50％に亙って減少していることを特徴とする換気量測定器。
【請求項４】
請求項２又は３に記載のものであって、前記入力空気路(4a)は環形状を呈していることを特徴とする換気量測定器。
【請求項５】
請求項４に記載のものであって、前記内室の入口が、入力空気流に対して凸状をなす凸面を有する中心ボス(34)からなり、また、前記壁部材(40)は、前記中心ボスと内室の前記入口の外周との間における環状空隙の扇状部分を遮蔽していることを特徴とする換気量測定器。
【請求項６】
請求項１から５までの何れか一項に記載のものであって、前記入力空気路(4a)が筒状マウスピースからなり、前記偏向手段ないし壁部材(40)が、前記排気スロット(24)へと空気流を傾斜しながら指向させる、前記マウスピースの長手軸心に対して傾斜する境界壁からなることを特徴とする換気量測定器。
【請求項７】
請求項６に記載のものであって、前記境界壁(40)の傾斜が、その後導端に向かって減少していることを特徴とする換気量測定器。
【請求項８】
請求項１から７までの何れか一項に記載のものであって、前記偏向手段ないし壁部材を過ぎた後の空気流の通路に流れ円滑化手段(38)を設けたことを特徴とする換気量測定器。
【請求項９】
請求項８に記載のものであって、前記流れ円滑化手段(38)が一群の隔離されたベーンからなることを特徴とする換気量測定器。
【請求項１０】
請求項１から９までの何れか一項に記載のピーク流量測定器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人の換気量、特に呼気量を測定する換気量測定器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
呼気のピーク流量の指標を得るための測定器はよく知られているところであって、一般に、人が容器の一端に息を吹き込むと、管内でバネに抗してピストンが変位するように構成されている。このような測定器における容器には、ピストンの移動方向に沿って、吹き込んだ息が排出されるスロットが形成されている。従って、呼気の強度が降下するとピストンはバネ力により元の位置へと復帰させられるようになっている。ピストンの背後に位置決めされている指針は、スロットと軽く摩擦接触していて、ピストンがバネ力に抗して移動する際に前進する。このように指針が前進した後にピストンが元の位置へと復帰すると、指針はピストンがバネ力に抗して進んだその最大前進位置にとどまるから、呼気による最大流量の指標が指針の位置で読みとれるようになっている。
【０００３】
【発明が解消しようとする課題】
このような換気量測定器は、例えば英国特許第１４６３８１４号に開示されている。この換気器量測定器をも含めた前述の構成の従来の換気量測定器は、正常な人の呼吸作用の指標を得る場合では充分かつ一貫した測定値を得ることができるが、喘息患者に見られる如くの呼気量の低い場合での流量測定には充分適しているとは言えないのが判明した。正常人用として設計された測定器で測定した場合での低流量範囲にある測定値は非常に読み取り難く、この問題は、特に従来の換気量測定器が患者の自宅で使われることからして一層明らかになっている。それに、読取り値は測定器における目盛りスケールの下の部分にあるから、患者に自信を持って測定値を読み取ってもらうにしては著しい困難が伴う。
【０００４】
測定範囲は、バネ強度と測定器の寸法を変えてより小さい気息流にも適するようにすれば変えることができるが、例えば８００リットル／分の代わりに４００リットル／分とするなど最大読取り値が正常な人に必要な最大読取り値よりも小さくなるように前述のようにバネ強度と測定器の寸法を変えると、一貫したピーク流量測定ができなくなり、結果として測定値が呼気の時間プロファイルの相違により徒に左右されることになる。
【０００５】
本発明は、従来の換気量測定器における前述の問題点を解消すべくなされたものであって、正常な人のみならず、呼吸器系に障害のある人が利用しても、一貫した測定値の得られる換気量測定器を提供するのを目的としたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前述の目的は、容器と、該容器に連なる入力空気路へ吹き込むことにより弾性付勢力に抗して前記容器内を移動するピストンと、前記容器から空気を逃がすために前記容器の側部に形成されていて、前記弾性付勢力に逆らう前記ピストンの移動により開度が増大する排気スロットと、入力空気による前記ピストンの最大移動量を表示する指標手段とからなる人の換気量測定器において、前記容器の入り口における前記空気路に、前記排気スロットが形成されている容器の前記側部へ向かって空気流を集中させる偏向手段を形成することにより達成できる。
【０００７】
容器には、人が空気を当該容器に吹き込むための筒状のマウスピースが設けられているのが通常である。このような構成にあっては、前記偏向手段は、マウスピースの長手軸心に対して傾斜する境界壁の形にするのが望ましく、そのようにすることにより排気スロットへと空気流を傾斜しながら指向させることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以後、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態を詳述する。先ず、本発明によるピーク流量測定装置の縦断面図を示す図１において、当該測定装置は、一端にマウスピース４が、他端に有孔端壁６が設けられた中空円筒本体２からなる。この中空円筒本体２の内部には、一端が端壁６に、他端がマウスピース４に取り付けた保持部材１０に取り付けられた支持棒８が延在している。この支持棒８にはピストン１２が自由摺動自在に装着されており、このピストン１２により円筒本体２の内部が二分割されている。支持棒８上のピストン１２は、保持部材１０内に臨む支持棒８の一端に弾性付勢手段としてのコイルバネ１４を介して連結されていると共に、このコイルバネ１４により、円筒本体２の入力端近傍の休止位置（図１に示したとおり）へ付勢されている。休止位置にあるピストン１２と保持部材１０との間に内室１６が形成されている。
【０００９】
内室１６の入口１６ａに臨む保持部材１０には複数の開口があるが、これらの開口は、逆止弁として作用する可撓性材料の薄いダイヤフラム２２により閉塞されている。そこで人がマウスピース４へと息を吹き込むとダイヤフラム２２は開口から離れる方向へ屈曲するから、保持部材１０とピストン１２との間の内室１６に入力空気路４ａを介して吹き込まれた空気が流入すると共に、その空圧によりピストン１２が保持部材１０から離間する方向に駆動させられる。
【００１０】
保持部材１０から離間する方向に駆動させられたピストン１２は支持棒８に沿って摺動しながら移動するが、それに伴って円筒本体２の壁部にその長手方向に沿って形成されている排気スロット２４が漸次開かれ、吹き込まれた空気がその排気スロット２４の開かれた部分から排出される。この排気スロット２４には、この排気スロット２４に臨む側縁と軽く摩擦接触した状態で指針２６が装着されているから、息が吹き込まれるとピストン１２に押勢されて移動する。従って、その後に呼気の流量が下がって内室１６の圧力が降下すると、保持部材１０から離間する方向に駆動させられたピストン１２はコイルバネ１４により引き戻されるが、指針２６はピストン１２が最大移動したその位置に摩擦力により保持される。従って、排気スロット２４に沿って円筒本体２に設けたスケール目盛り（図示せず）における、指針２６が指示する値を読み取ることにより、ピーク呼気量が判定できるのである。
【００１１】
ここまで説明した構成は、８００リットル／分程度のピーク流量を測定するように構成された従来公知の測定器と変わるところはない。しかし、図示されている本発明による実施の態様での測定器は、このピーク流量の少なくとも半分の流量程度まで充分測定できるように構成されている。但し、前述のように従来公知の測定器の寸法を変えたり、スケール目盛りを細かくしたり、用いられているバネの力を変えたりするだけでは、本発明におけるが如くの低流量範囲での信頼性のある測定はできない。
【００１２】
前述したように低流量範囲での一貫した呼気量測定ができるためには、内室１６の入口近傍にそのために構成上の特徴が設けられている。即ち、図示の実施の態様においては、保持部材１０を図２から図４に示すように構成している。図示の保持部材１０は、この保持部材１０をマウスピース４に取り付けるようにしたリム３２と、支持棒８の一端が取り付けられている中心ボス３４と、このリム３２と中心ボス３４との間に放射状に延在するリブ３８とで一体構成されていて、該リブ３８が臨むリム３２と中心ボス３４との間の環状隙間は後述のように前記リブ３８により複数の貫流路３６に形成されている。
【００１３】
前記貫流路３６が形成されている前記環状隙間は、その環状隙間の円周方向全体に亙って形成されているのではなくて、図２と図３とにおいて中心ボス３４を中心としてほぼ上半分の領域に形成されており、残りの下半分の領域は一体形成したウェブ４０により閉塞されている。このウェブ４０は流れ偏向手段を構成するものであって、図３に明確に示すように内室１６に向かって上方に傾斜した境界壁をなしている。また、このウェブ４０の半径方向外側の外縁部は図４に示すように円筒壁４２に連接していると同時に、マウスピース４の吹込み口に向かった前記ウェブ４０の表面は図３において４０ａで示したように凸状に形成されている。
【００１４】
前述の構成の保持部材１０を構成するリム３２の外周面には図４に示すように、当該外周面に対峙するマウスピース４の内周面に形成したリブ（図示せず）が係入するキー溝４６が形成されている。従って、保持部材１０に対するマウスピース４の取付けが、回転方向の位置を間違えることなく行える。また、図示していないが、マウスピース４の内周面に形成した前記リブは円筒本体２に形成したキー溝にも係入するようになっているから、円筒本体２に対するマウスピース４の取付けも回転方向の位置を間違えることなく行える。よって、測定器を組み立てた状態にあっては、保持部材１０のウェブ４０は円筒本体２における排気スロット２４とは支持棒８を中心として円周方向に１８０度離間した位置に臨むように確実に設定することができるのである。
【００１５】
また、驚くべきことに、内室１６への入口に前記した流れ偏向手段を設けると、従来公知の測定器における流量測定範囲よりももっと低い流量測定範囲を測定できる、それまた従来公知の測定器よりももっと小型の測定器が得られることが判明した。従来公知の測定器での測定可能ピーク流領域よりもおおよそ半分も低いピーク流領域での測定が測定器の性能の安定性を犠牲することなく行える、即ち、異なった流量パターンに対しても、ピーク流量が互いに類似しておればほぼ同一の応答性が得られる。また、測定器がほぼ直線状のスケール目盛りを有するように構成することもできる。
【００１６】
従来公知の測定器の寸法を単に減少しただけでは充分な測定特性が得られないのに対して、前記したように流れ偏向手段を設けただけで前述の如くの性能が得られる確かな理由ははっきりしていない。しかし、この流れ偏向手段を構成しているウェブ４０の傾斜した境界壁が、入力空気流を排気スロット２４の方へと集中させる、即ち、偏向案内することから、ピストン１２に作用する乱流の大きさを減少させているからと思われる。また、貫流路３６にほぼ平面状のリブ３８が臨んでいることも、それが流れ円滑化用ベーンとして作用することから、何らか関与しているようである。
【００１７】
ここまで本発明の好ましい実施の態様を、添付図面を参照しながら呼気量測定に用いた場合について詳述したが、本発明の測定器はそれ以外の目的、即ち、換気量測定一般にも利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】人の呼気量を測定するためのピーク流量測定器の縦断面図。
【図２】図１における方向ＩＩから見た、図１の測定器のマウスピースに内蔵されている保持部材の端面図。
【図３】図２における線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿う保持部材の横断面図。
【図４】保持部材の部分断面斜視図。
【符号の説明】
２・・・・円筒本体                        ４・・・・マウスピース
４ａ・・・・入力空気路                      ６・・・・有孔端壁
８・・・・支持棒                        １０・・・・保持部材
１２・・・・ピストン                      １４・・・・コイルバネ
１６・・・・内室                        １６ａ・・・・入口
２２・・・・ダイヤフラム                  ２４・・・・排気スロット
２６・・・・指針                          ３２・・・・リム
３４・・・・中心ボス                      ３６・・・・貫流路
３８・・・・リブ                          ４０・・・・ウェブ
４０ａ・・・・凸面
【図１】
0003594722.tif 000002
【図２】
0003594722.tif 000003
【図３】
0003594722.tif 000004
【図４】
0003594722.tif 000005