(57)【要約】  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。
2017033747.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、前記第１気体および前記第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、
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。
【請求項２】
前記第３流路の断面積は、前記第１流路の断面積より小さく、
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。
【請求項３】
前記筐体は、前記第１流路の一部を構成するとともに前記第３流路に対向する第１内壁面を有し、
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。
【請求項４】
前記筐体は、前記第１流路の一部を構成するとともに前記第１流入孔に対向する第２内壁面を有し、
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。
【請求項５】
前記第１流入孔は、前記第１流路に接触する前記第３流路の入口より、前記直線軸の方向の前記流出孔側に位置することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の気体混合器。
【請求項６】
前記第１流入孔は、前記第１流路に接触する前記第３流路の出口より、前記直線軸の方向の前記流出孔側に位置することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の気体混合器。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の気体混合器と、
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開２０１２／０２０４８７２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。【０００６】
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。【０００７】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。【０００９】
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。【００１０】
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。【００１１】
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。【００１２】
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。【００１３】
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。【００１４】
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。【００１５】
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。【００１６】
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。【００１７】
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。【００１８】
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。【００１９】
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。【００２０】
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。【００２１】
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。【００２２】
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。【００２３】
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。【００２４】
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。【００２５】
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。
【発明の効果】
【００２６】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】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】図１に示す気体混合器１００の外観斜視図である。
【図３】図２に示すＳ−Ｓ線の断面図である。
【図４】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５】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。
【図６】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７】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。
【図８】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。
【図９】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。
【図１０】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。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
次に、気体の流れについて図４を用いて説明する。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
《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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【符号の説明】
【００９２】
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
【図１】
2017033747.tif 000003
【図２】
2017033747.tif 000004
【図３】
2017033747.tif 000005
【図４】
2017033747.tif 000006
【図５】
2017033747.tif 000007
【図６】
2017033747.tif 000008
【図７】
2017033747.tif 000009
【図８】
2017033747.tif 000010
【図９】
2017033747.tif 000011
【図１０】
2017033747.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成29年7月21日(2017.7.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、前記第１気体および前記第２気体の混合気体が流出する流出孔とを有する筐体と、前記第２流入孔に前記第２気体を供給する気体供給器とを備え、
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流路および前記第３流路を形成する内壁が伸びる方向は、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装置。
【請求項２】
前記第３流路の断面積は、前記第１流路の断面積より小さく、
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に記載の気体混合装置。
【請求項３】
前記筐体は、前記第１流路の一部を構成するとともに前記第３流路に対向する第１内壁面を有し、
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に記載の気体混合装置。
【請求項４】
前記筐体は、前記第１流路の一部を構成するとともに前記第１流入孔に対向する第２内壁面を有し、
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装置。
【請求項５】
前記第１流入孔は、前記第１流路に接触する前記第３流路の入口より、前記直線軸の方向の前記流出孔側に位置することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の気体混合装置。
【請求項６】
前記第１流入孔は、前記第１流路に接触する前記第３流路の出口より、前記直線軸の方向の前記流出孔側に位置することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の気体混合装置。
【国際調査報告】
2017033747.tif 000013
2017033747.tif 000014
2017033747.tif 000015
2017033747.tif 000016