(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
呼吸用気体を充填したボンベ、呼吸用気体の供給圧力を調整する圧力調整手段、呼吸用気体の供給流量を調整する流量調整手段、及び使用者の呼吸を検知し該呼吸に同調して自動開閉弁を開閉するデマンドレギュレーターを備えた呼吸用気体供給装置であり、該デマンドレギュレーターに呼吸用気体を供給する元弁の開閉を検知するための、前記元弁よりも下流に配置された圧力検知手段を備え、該検知された圧力が所定閾値より低下した場合に該デマンドレギュレーターの電源をＯＦＦする制御を該検知結果のみに基づいて行う制御手段を備えることを特徴とする呼吸用気体供給装置。
【請求項２】
該検知手段が該デマンドレギュレーターの自動開閉弁の１次側圧力変化を検知する圧力検知手段である請求項１記載の呼吸用気体供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、呼吸用気体ボンベから呼吸用気体を呼吸器疾患患者に供給する呼吸用気体供給装置に関する。さらに詳細には、慢性呼吸器疾患患者等が酸素吸入療法を行う際に使用する、流量調整機能、減圧機能、呼吸同調機能を有する手段等を備える酸素ガス供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
肺気腫、慢性気管支炎等の呼吸器系疾患の治療法として最も効果的なものの１つに酸素吸入療法があり、近年この療法のために酸素富化空気供給装置或いは酸素ボンベが使用されるようになってきた。病院や在宅で酸素吸入療法を行う場合には、酸素富化空気供給装置或いは大容量の固定式酸素ボンベが使用されるが、患者が通院などで外出する場合には、携帯型の酸素ボンベが主に用いられている。
【０００３】
かかる酸素ボンベは、呼吸器系疾患患者が持ち運びするボンベであるために小型軽量である必要があり、充填できる酸素容量を増やす為に、高圧酸素ガスが充填されている。また、患者が使用し得る時間を更に延長する為に、内部に呼吸センサーと自動開閉弁を内蔵し、患者の吸気時間だけに酸素を供給し、呼気時間は供給を停止する所謂デマンドレギュレーターを使用して酸素を節約する手段が用いられている。
【０００４】
該高圧酸素ボンベから供給される20MPaなどの高圧酸素ガスは、該酸素ボンベに付属した元弁を開けることにより、減圧手段、流量設定器を介して、医師の患者に対する処方流量に設定した後、患者に連続流として、或いはデマンドレギュレーターを介して呼吸に同調して酸素が供給される。元弁は減圧手段の下流、或いは２段以上の減圧手段の場合はそれぞれの間、流量設定器の下流に付属されることもある。逆止弁等の閉止機構を持つことにより、酸素ガス供給配管を接続することにより元弁が自動的に開き酸素ガスを供給する、あるいは酸素ガス供給配管を分離することにより自動的に酸素ガス供給を閉止する機能を有する元弁もある。在宅で使用される酸素ガス供給装置の操作は当然使用者である患者、或いはその介護者が行うのが常である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
通常、デマンドレギュレーターを介して呼吸に同調した酸素供給を開始する場合、元弁の開放とデマンドレギュレーターに電気を供給するスイッチを投入しなければならない。
【０００６】
逆に、デマンドレギュレーターを介して呼吸に同調した酸素供給を停止する場合、デマンドレギュレーターに電気を供給するスイッチを遮断し、元弁を閉止しなければならない。そのため、定常作業として供給開始そして供給停止ともに、夫々２回の操作を要する。
【０００７】
酸素を連続流として供給する場合、デマンドレギュレーターは不要であるので、電気の供給は不要である。そのため、供給開始そして供給停止ともに、元弁の開閉のみで、夫々１回である。
【０００８】
このように連続流使用時とデマンドレギュレーター使用時では操作回数と操作部が異なる。安静時など酸素消費量が少ない時はデマンドレギュレーターを介して呼吸に同調して酸素を供給する。しかし、階段の昇降など酸素消費量が多い場合、連続流に切り替えることがある。
【０００９】
該操作を行う患者、或いは介護者は高齢であるため、非力そして手先が不器用、記憶力の低下によりしばしば誤操作を引き起こす。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、かかる課題を未然に防止することを目的とするものであり、より安全に酸素ガスの供給そして停止作業を実施できる呼吸用気体供給装置を提供するものである。かかる課題に対して本発明者は鋭意検討した結果、以下の呼吸用気体供給装置を見出した。
【００１１】
すなわち本発明は、呼吸用気体を充填したボンベ、呼吸用気体の供給圧力を調整する圧力調整手段、呼吸用気体の供給流量を調整する流量調整手段、及び使用者の呼吸を検知し該呼吸に同調して自動開閉弁を開閉するデマンドレギュレーターを備えた呼吸用気体供給装置であり、該デマンドレギュレーターに呼吸用気体を供給する元弁の開閉を検知する検知手段を備え、該検知結果に基づいて、該デマンドレギュレーターの電源のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御手段を備えることを特徴とする呼吸用気体供給装置を提供するものである。
【００１２】
また本発明は、かかる検知手段が該デマンドレギュレーターの自動開閉弁の１次側圧力変化を検知する圧力検知手段であり、該制御手段が該検知結果と所定圧力設定閾値を比較することにより、該デマンドレギュレーターの電源のＯＮ／ＯＦＦを制御する手段であることを特徴とする呼吸用気体供給装置を提供するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の呼吸用気体供給装置は、呼吸用気体を供給するボンベと、圧力調整手段、流量設定器、或いは圧力調整手段及び流量設定器、デマンドレギュレーターの流量調整手段を備え、鼻カニューラなどの使用者供給手段に供給する呼吸用気体供給装置であり、該ボンベ或いは該圧力調整手段、該流量設定器、該流量調整手段の何れかに該呼吸用気体を閉止できる元弁を有する。通常は該ボンベに容器元弁を備えている。
【００１４】
該呼吸用気体供給装置を使用してない時、該元弁は閉止されている。該呼吸用気体は大気圧より高いため、該元弁下流部に圧力を保持した状態で、保管することは安全上望ましくない。更に該呼吸用気体が酸素ガスの場合、発火の恐れがあるので、該元弁下流部に該呼吸用気体を保持することは望ましくない。そのため該呼吸用気体供給装置を使用しない時は該元弁下流部の該呼吸用気体を放出する。
【００１５】
該呼吸用気体供給装置を使用していない時、該元弁の下流部に該呼吸用気体は存在しないため、大気圧になっている。
【００１６】
該呼吸用気体供給装置を使用する時、使用者が該元弁を開放することにより、該元弁の下流部に該呼吸用気体が充満する。該呼吸用気体は、ボンベ充填時の圧力、或いは該圧力調整手段により任意の圧力に調整されているが、元弁開放前と比較すると、該元弁下流部の圧力は上昇する。該元弁の下流部に設置された圧力センサーにより、圧力上昇を検知し、デマンドレギュレーターに電気を供給するスイッチへ電気信号により反映する。該電気信号により該スイッチは導通状態に変更され、該デマンドレギュレーターが使用可能となる。
【００１７】
該呼吸用気体供給装置の使用を停止する時、使用者が該元弁を閉止する。該閉止により該元弁下流部への該呼吸用気体の供給は停止する。該元弁の下流にある該使用者供給手段は常に大気開放状態にあるため、該使用者供給手段より該気体呼吸用気体は自然放出され、次第に該元弁下流部の圧力は低下し、いずれは大気圧になる。該圧力センサーにより圧力低下を検知する。使用者の呼吸動作の1つである吸引時に該元弁下流部の圧力が低下する。使用者吸引による圧力低下と該元弁閉止による圧力低下とを識別する必要がある。該呼吸用気体はボンベからの供給と使用者吸引による消費のみのバランスで決定される。そのため該元弁下流部は一次遅れ要素の制御となり、ある一定時間で一定圧力になる。該一定圧力を閾値とすることにより、該使用者吸引による圧力低下であるか、該元弁閉止による圧力低下であるかを識別できる。該元弁閉止確認後、デマンドレギュレーターへ電気を供給する該スイッチを電気信号により遮断状態へ変更する。
【００１８】
また、該元弁下流部の圧力センサーにより、該下流部の圧力を検知し、該圧力が大気圧になったこと、つまり該下流部に該呼吸用気体が残存しないことを確認して、該スイッチを遮断状態に変更する制御は安全上望ましい。
【００１９】
また元弁の開閉を検知する手段の別の態様例としては、元弁のバルブ回転を光センサで読み取り、バルブの開閉を検知する方法や、元弁に付属したロータリー・スイッチが接続し、バルブ開閉をロータリー・スイッチが検知する方法などを採用する事も可能である。
【００２０】
【実施例】
本発明の呼吸用気体供給装置の好ましい態様例について図１を用いて説明する。
【００２１】
本発明の呼吸用気体供給装置は図１に示すように、酸素ボンベ１、元弁２、圧力調整器３、流量調整器４、デマンドレギュレーター５から構成されている。図1の最下流部６には鼻カニューラなどの使用者供給手段が接続され、大気開放状態にある。デマンドレギュレーター５は、演算機能を有する圧力センサ７、電気供給スイッチ８、自動開閉弁９、呼吸検知センサ１０、電池１１から構成されている。
【００２２】
酸素ボンベ１より供給されている圧力20MPaの高圧酸素ガスは、元栓２が閉止状態の時は元栓の下流部１２には流入しない。そして、安全性を高めるため、元栓の下流部１２と圧力センサ測定部１３に該酸素ガスを存在させていない。
【００２３】
該呼吸用気体供給装置を使用する場合、使用者が元弁２を開放する。これにより圧力20MPaの高圧酸素ガスは元弁の下流部１２に流れ、減圧調整器３により0.2MPaに減圧、流量調整器４により流量3NLPMに調整、圧力センサの測定部１３に供給される。該酸素ガス供給により圧力センサの測定部１３の圧力は0.2MPaまで上昇する。該圧力上昇を圧力センサ７で検知し、電気供給スイッチ８に電気供給スイッチ投入の信号を送信することにより、電気供給スイッチ８は自動的に投入され、デマンドレギュレーター５に電気を自動的に供給開始する。
【００２４】
該呼吸用気体供給装置の使用を停止する場合、使用者が元栓２を閉止する。これにより高圧酸素ガスは元弁下流部１２へ供給されなくなる。該呼吸用気体供給装置の使用者供給手段は大気開放であるため、酸素ガスは自然放出され、元弁２閉止後５秒で圧力センサ測定部１３は大気圧になった。使用者吸引は毎分20回であった。この場合、使用者吸引による圧力低下と元弁閉止による圧力低下を識別する閾値である圧力は0.07MPaであった。圧力センサ測定部の圧力１３が0.07MPa以下になったことを検知し、電気供給スイッチ８へ電気供給スイッチ遮断の信号を送信し、電気供給スイッチは自動的に遮断され、デマンドレギュレーター５への電気供給は自動的に停止された。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の呼吸用気体供給装置における通常使用時の構成回路図。
【符号の説明】
１  酸素ボンベ
２  元弁
３  圧力調整器
４  流量調整器
５  デマンドレギュレーター
６  使用者供給手段接続部
７  圧力センサ
８  電気供給スイッチ
９  自動開閉弁
１０  呼吸検知センサ
１１  電池
１２  元弁下流部
１３  圧力センサ測定部
【図１】
0004739535.tif 000002