(57)【要約】本発明は、人工呼吸の空気７の製造のための器具１および方法に関するものである。発明に関わる器具１は、空気が最適に湿気を取り除かれることが出来ることを可能にする。除湿には、管路のテーパ部９を使用し、特に好ましくはノズル３を使用する。ノズル３は、管内を空気及び水の混合物が流れる管２に取り付けられる。ノズル３内の流れの速度の局所的な増加とより低い温度に帰着する、片方だけにより高くかかる圧力がノズル３の中で支配的である。この状況は、ノズル３の中で空気から水が更に凝縮することを引き起こす。濃縮された水は、ガスないしは空気(ノズルの後で)が再び飽和する可能性がある以前に、空気の流れによってさらわれるように搬送され、直接ノズル３の後部に接続される水分離器の中で分離可能である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管（２）内で圧縮されたガスを供給する圧縮機（４）を有し、冷却（５）のための機器を有し、また少なくとも一つの水分離器（６）を有する人工呼吸の空気（９）の製造のための器具（１）であって、管（２）が、その後部に水分離器（６）が直接接続される管路のテーパ部（９）を含み、その際に管路のテーパ部が、運転状態において、ガスから冷却効果を引き起こすことを特徴とする人工呼吸の空気の製造のための器具。
【請求項２】
管（２）内に、管路のテーパ部（９）としてノズル（３）があらかじめ備えられることを特徴とする請求項1に記載の器具（１）。
【請求項３】
ノズル（３）が、種々の形状を備えることができることを特徴とする請求項３に記載の器具（１）。
【請求項４】
管路のテーパ部（９）の前に、第２の水分離器（６）が接続されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の器具（１）。
【請求項５】
器具（１）内で、管路のテーパ部（９）の前部にガスのための別の冷却器具（５）が、あらかじめ備えられることを特徴とする請求項４に記載の器具（１）。
【請求項６】
圧縮されたガスを供給する圧縮機（４）を有する人工呼吸の空気（７）の製造のための方法であって、その後部にこのガスは、その中でガスが冷却される管路のテーパ部（９）を通って送られ、その際に水分離器（６）を使用して分離された水を沈殿させる方法。
【請求項７】
ガス又は空気混合物が、管路のテーパ部（９）への途中で、少なくとも一つの通風機（５）によって冷却されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
管路のテーパ部（９）の前部で既に濃縮された水が、水分離器（６）の中で分離されることを特徴とする請求項６又は７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人工呼吸の空気の製造のための器具及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまでに乾燥した人工呼吸の空気を製造するいくつかの試みがあった。ガス又は空気がひとつの空間の中で圧縮されると、例えば、その湿気の受け入れ能力が大きい場合、貯蔵タンクの中で空気を冷却する際に、取り入れられた湿気の一部が凝縮する可能性があることが良く知られており、これは望ましいことではない。また人工呼吸そのもののためにも、ある一定の空気の湿度だけが望まれる。そのために、圧縮機からの人工呼吸の空気は、技術上からだけでなく、また健康上の理由からも湿気を取り除かれなければならない。
【０００３】
（定義）
本発明における人工呼吸の空気とは、患者に機械的に供給される可能性がある、各々のガス又は空気の混合物のことである。また、本発明における湿気とは、液状又はガスあるいは空気状の集合体の状態における、水又は他の液体あるいは液体混合物のことである。
【０００４】
また、ノズルの形状とは、種々の実施の可能性のある、流出する開口部の形状のことである。
【０００５】
本発明における管路のテーパ部とは、先に行くほど細くされた貫流に基づき、特に好ましくは、管中の孔口あるいはノズルのことである。これにより、管中で片方だけにより高い圧力がかかることが原因で、一方では流れの速度の局所的な増加が発生し、他方では管路のテーパ部の前部の温度に比例して、管路のテーパ部の後部で人工呼吸の空気の局所的なより低い温度が生じる。
【０００６】
本発明における器具とは、マイクロフィルター付きの機械的な分離器により、また、空気の熱処理により、あるいは化学的な乾燥システム(例えば塩により)を使用して、前述した除湿の問題を部分的に解決する技術分野に属する器具をいう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
発明者は、従来のよく知られたシステムが、以下の点に関して不都合があることを認識している。従来の器具は、人工呼吸の空気の除湿に費用がかかるか、あるいは不十分であった。多くの場合、ガスあるいは空気から水を分離することは、単に部分的に実現される可能性がある。それは、これまでよく知られた方法では、最善の空気湿度が、大きな費用によってのみか、あるいはまったく実現されないことを意味している。従って、本発明は、極端に費用を投資することなく、より良い品質を有する人工呼吸の空気を発生させ、また湿度の濃度を最適な状態に実現可能な器具及び方法の提供を課題の基礎とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、以下の手段によって解決される。ノズルを持つ器具の管内の管路のテーパ部、及び今まで通りの水分離器を使用した連続した水の分離である。ノズルは、水分離器の後部に取り付けられることも可能である。
【０００９】
その効果により、ノズルの範囲において、ガス又は空気と、水との混合物が、―テーパ部の後部の圧力降下の結果として生じる―ノズルの後部の温度降下のために、ガスないし空気から水が、よりよく凝縮されるか、又は分離される可能性がある物理的な状態に達する物理的な効果を有する。
【００１０】
人工呼吸の空気が、濃縮された水で再び飽和する可能性があるもっと以前に、その効果の際に、濃縮された水が、空気の流れによってさらわれるように搬送され、またノズルの後部で直接に水分離器の中で分離される可能性がある効果を有する。
【００１１】
より低い温度に達するために、ガスないし空気および水の混合物がノズルに到達する以前に、ノズルは最初に通風機の放熱器の中で冷却される。
【発明の効果】
【００１２】
上述された人工呼吸の空気の除湿の過程によって、次のステップで、後述する改善が達成される。管内の(ノズルを持つ)管路のテーパ部のために、ノズルの前部でより高い圧力とテーパ部の中の流れの速度の増加ならびにその後部で圧力降下が生じ、圧力降下によってガスあるいは空気の混合物の温度が相応して落ち、そのために最適な水の分離が可能となる。分離の経過によって必要とされる圧力は、例えば圧力計の実験的な構成の際に、また管内の温度センサーの温度が測定される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図面は、関連してまた広げて記述される。同じ関連記号は同じ部材を意味し、異なるインデックスを持つ関連記号は、機能が等しい部材を示す。関連記号リストおよび図面は、それと一緒に請求項の中で記述されるか、あるいは、この出願の開示の不可欠な構成要素の保護された対象となる。
【００１４】
原則的な本発明の意図の解決は、種々の実施形態において実現される。本発明に係る器具における最も決定的な役割を演じるノズルのテーパ部は、貫流の速度に影響を及ぼすことができ、様々な形状を備える可能性がある。もしノズルが縁の鋭い形状を持つならば、貫流の際の速度係数は、高さ(0.97φ)である。この実施形態の可能性において、入力部と出力部の幅は等しい。別の変形例によって、ノズルの形状は丸くされ、管路はかなり長く、入力部の幅は、出力部の幅に比べてほぼ二倍大きく、それに応じて一層より高い貫流速度係数(0.97-0.99φ)が製造される。
【００１５】
代替の手段として、前の解決手段と比べ管路が最も長く、ノズルに入力部が出力部よりも大きな幅を備える円筒あるいは多角形断面の筒の形状を自由に使用可能である。この変形例の場合は、貫流速度係数はより低い値(0.82φ)に達する。
【００１６】
図１は、本発明に係る圧縮機４のプラグ図（ブロック図）を表わす。図中の左側に、消音器１３（ＦＩＬ１）を持つ空気の吸い込み口がある。その後部に圧縮機４が、その出力口に冷却放熱器１２が接続される超過圧バルブ５と共に表わされ、冷却放熱器は、通風機５ａ,５ｂ（ＦＡＮ,ＦＡＮ２）を通して冷却空気で吹き付け可能であり、その結果圧力空気の温度を下げることができる。
【００１７】
水分離器６（ＦＩＬ２）を有する、圧縮された空気から凝縮される残りの水を、空気伝導から遠ざけるという課題を有するマイクロフィルターが、放熱器１２の後部にある。“ＲＥＳ“と示される部材１は、本発明を内容として含んでおり、すなわち管路のテーパ部は、本発明に係るノズルの後部の空間から湿度を避けている。
【００１８】
図２は、本発明に係る器具１を持つ除湿の過程を示す。管２を流れるガスか空気かの一方と水の混合物が、―ノズル形状３を備えることができる―管路のテーパ部９に到達することになる以前に、それは優先的にまず通風機５ａ,５ｂによって、放熱器１２の中で冷却される（図１）。ノズル３の中でテーパ部９を通って、その前部により高い圧力と流れの速度の局所的な増加、およびそれに続く圧力降下、それに従ってガス又は空気の混合物内で、別のはるかにより大きな温度降下が発生する。水はノズル３の中で局所的な、低い温度によってガスから凝縮して出てくる。濃縮された水は、空気の流れによってさらわれるように搬送され、ガスか空気かその一方が、周囲温度のために再び飽和する以前に、直接ノズル３の後部で別の水分離器６の中でフィルター１６を使って分離されることができる。
【００１９】
図３乃至５は、ノズル３の実施形態を示す。管２のテーパ部９として内容に含まれるノズル３は、―すでに更に上述されたように―それに貫流速度、及びその結果ガスの又は空気の混合物が依存する種々の形状を含んでいる。
【００２０】
図３による構成に際して、ノズル３は入力部１０だけでなく出力部１１もまた、同じ大きさを持つ、縁の鋭い形状を自由に使用することできる。管路は、引き続きその奥行きと幅がかなり短いことを特徴とする。この実施の可能性に際し貫流の速度は比較的速い。
【００２１】
図４から入力部１０が出力部１１よりも２倍大きい、丸くされたノズル形状が見て取れる。管路は、図３の場合に比べてはるかに長くて幅広い。上述された管路の性質により、流れの速度は実施形態において特に速い。
【００２２】
図５は、管路の幅だけでなく奥行きもかなり長い、円筒形あるいは多角形断面の筒形状のノズル３を表わす。多角形であり、幅が広く、長い形状のために、貫流の速度は、前述の解決例と比較してずっと遅くなる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】人工呼吸の空気の製造のための本発明に係る器具のブロック回路図である。
【図２】本発明に係る器具を使用する除湿の過程を示す図である。
【図３】ノズルの一つの実施形態を表わす図である。
【図４】ノズルの他の実施形態を表わす図である。
【図５】ノズルの他の実施形態を表わす図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  器具、２  管、３  ノズル、４  圧縮機、５ａ，５ｂ  通風機、６  水分離器、７  人工呼吸の空気、８  湿度の濃度、９  管路のテーパ部、１０  入力部、１１  出力部、１２  放熱器、１３  消音器。
【図１】
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【図２】
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【図５】
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【国際調査報告】
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