JP3147312U - 医療用酸素供給装置 - Google Patents
医療用酸素供給装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3147312U JP3147312U JP2008006682U JP2008006682U JP3147312U JP 3147312 U JP3147312 U JP 3147312U JP 2008006682 U JP2008006682 U JP 2008006682U JP 2008006682 U JP2008006682 U JP 2008006682U JP 3147312 U JP3147312 U JP 3147312U
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxygen
- control unit
- coupler
- supply device
- medical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 title claims abstract description 148
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 148
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 148
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000002664 inhalation therapy Methods 0.000 abstract description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 5
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 3
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 230000000391 smoking Effects 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium Ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010038683 Respiratory disease Diseases 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 229940006487 lithium cation Drugs 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 230000000241 respiratory Effects 0.000 description 2
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000001015 Abdomen Anatomy 0.000 description 1
- 206010000369 Accident Diseases 0.000 description 1
- 229920000122 Acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 1
- 229910002704 AlGaN Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000006673 Asthma Diseases 0.000 description 1
- 206010006451 Bronchitis Diseases 0.000 description 1
- 206010006458 Bronchitis chronic Diseases 0.000 description 1
- 208000007451 Chronic Bronchitis Diseases 0.000 description 1
- 206010014561 Emphysema Diseases 0.000 description 1
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000001624 Hip Anatomy 0.000 description 1
- 229910001374 Invar Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004682 ON-OFF Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000001058 adult Effects 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N aluminium(3+) Chemical class [Al+3] REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 210000000038 chest Anatomy 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003203 everyday Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- -1 generation Chemical compound 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001771 impaired Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000000191 radiation effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000005549 size reduction Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing Effects 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Abstract
【課題】在宅での酸素吸入療法において、着火や、引火の可能性、さらには、火災の恐れを低減する医療用酸素供給装置を提供する。
【解決手段】高濃度酸素を得る手段、異常発生時に音声にて異常を知らせる警報手段、リモートコントロール部8a、これらを制御する制御手段、前記高濃縮酸素を供給する酸素出口7、前記酸素出口に脱着可能に接続されたカプラ13を備えた医療用酸素供給装置であって、前記酸素出口から前記カプラを自動で解除する解除手段を備え、前記リモートコントロール部に紫外線センサ221を設け、前記紫外線センサにより炎が検知されると、前記制御手段の制御により前記高濃度酸素の供給を停止し、前記解除手段を作動させ、さらに音声ガイドを行なう。
【選択図】図1
【解決手段】高濃度酸素を得る手段、異常発生時に音声にて異常を知らせる警報手段、リモートコントロール部8a、これらを制御する制御手段、前記高濃縮酸素を供給する酸素出口7、前記酸素出口に脱着可能に接続されたカプラ13を備えた医療用酸素供給装置であって、前記酸素出口から前記カプラを自動で解除する解除手段を備え、前記リモートコントロール部に紫外線センサ221を設け、前記紫外線センサにより炎が検知されると、前記制御手段の制御により前記高濃度酸素の供給を停止し、前記解除手段を作動させ、さらに音声ガイドを行なう。
【選択図】図1
Description
本考案は、事故等で発火の恐れが懸念される医療用酸素供給装置に関し、延焼の抑制や火災防止手段を備えた医療用酸素供給装置に関する。
従来、喘息、肺気腫症、慢性気管支炎等の呼吸器疾患の患者の治療法として有効な酸素吸入療法に使用され医療用酸素供給装置は、空気中の酸素を透過し窒素を選択的に吸着するゼオライトを吸着剤として用いた吸着法が広く使われている。
また、この種の医療用酸素供給装置は、在宅患者が通常家庭内に据置いて使用するものであるため、医療用酸素供給装置の運転の安全性を確保するために、圧力異常や生成された酸素濃度異常、機器温度異常などの機器異常を検知するシステムも備えている。
しかし、酸素には助燃性があるため、医療用酸素供給装置の使用の際、周囲の火気は厳禁であるにも関わらず、使用者(患者)又は装置付近にいる使用者の家族や介護者の装置使用時の喫煙や、ストーブなどの火気が存在する近くでの装置使用により、鼻カニューラや口マスクが接続された延長チューブに引火して火災事故などが発生している。
発火による火災を未然に防ぐ手段として、医療用酸素供給装置に煙検知機能を備え、装置周辺での喫煙に対して警報を発し(特許文献1)、また軟質チューブの周囲に難燃性繊維で被覆した導管手段の使用(特許文献2)や濃縮酸素出口と導管との接続部が不燃材料の導管継手で構成される(特許文献3)などが提案されている。
特開2001−314507号公報
特許第2598126号
特開2006−280470号公報
呼吸器疾患の患者に対して行われる酸素吸入療法において、喫煙による鼻カニューラや口マスク等の酸素吸入口への着火や、ストーブなどの火気が存在する近くでの装置使用による引火の可能性が存在し、火災の恐れがある。
本考案は上記の問題を解決するものであり、酸素吸入療法を行っている使用者(患者)又は使用者の家族や介護者が医療用酸素供給装置の傍で喫煙をした場合や、近距離にストーブなどの火気が存在する場合、医療用酸素供給装置のリモートコントロール部に設けた紫外線センサで炎を検知することで、空気を送るコンプレッサの動作と、生成された濃縮酸素の供給を停止し、酸素出口とカプラとの接続を自動解除させ、さらに音声ガイドにより注意を促がす機能を備えた医療用酸素供給装置を提供することを目的としている。
上記の問題を解決し、目的を達成するために、本考案によれば、高濃度酸素を得る手段、異常発生時に音声にて異常を知らせる警報手段、リモートコントロール部、これらを制御する制御手段、前記高濃縮酸素を供給する酸素出口、前記酸素出口に脱着可能に接続されたカプラを備えた医療用酸素供給装置であって、前記酸素出口から前記カプラを自動で解除する解除手段を備え、前記リモートコントロール部に紫外線センサを設け、前記紫外線センサにより炎が検知されると、前記制御手段の制御により前記高濃度酸素の供給を停止し、前記解除手段を作動させ、さらに音声ガイドを行なうように構成されている。このとき、前記酸素出口に閉鎖弁を配置することが好ましい。
以上説明したように、本考案によれば、紫外線センサによりリモートコントロール部及び/又は装置周辺の炎を検知し、着火の恐れを音声ガイドによって知らせることで、着火の可能性を低減できるだけでなく、万が一着火した場合でも、コンプレッサの動作と、濃縮酸素の供給を停止し、さらにカプラを自動で酸素出口から取り外すことで、助燃性のある濃縮酸素による火災の拡大を抑制することができるので、安全性を向上させた医療用酸素供給装置を提供することができる。
次に、本考案の実施の形態について図面を参照して詳細に説明するが適宜変更でき、実施例に限定されるものではない。また、本考案の医療用酸素供給装置は、高濃度酸素を得る手段としてPSA方式、VSA方式、VPSA方式など、各種の圧力スイング方式を用いることができるが本実施形態では、PSA方式(正圧力変動吸着法)を用いた医療用酸素供給装置で説明する。
図1は、一実施形態に係る医療用酸素供給装置1を前方左斜め上から見た外観斜視図である。この医療用酸素供給装置1は、設置場所を最小にするために上下方向に細長いスマートな、一見して小型旅行カバン風の外観形状を備えている。このため一瞥しただけでは他人に医療用酸素供給装置1であることが知られないように配慮している。
また、特徴としては従来の装置の約三分の一の重さの軽量化、省エネを追求したことの他に、付属された充電式バッテリと家庭用電源で使用できることなどがある。また、充電式バッテリは停電時におけるバックアップ電源としても使用できるので安心して使える。さらに、充電式バッテリ使用モードでは酸素流量が毎分1.25L以上に設定された場合には、バッテリ節約のために吸気に同調して酸素を送り出す「同調モード」に自動的に切り替わる機能を備えている。
表面カバー2aと裏面カバー2bを射出成形樹脂部品とし、さらに吸着筒を含む他の構成部品についても極力軽量化することで総重量が約10kgの軽量化(AC電源使用でキャリアを設けない場合)とした。
この結果、大人が片手で持ち運べる、所謂可搬型にするための取手部分となるとともに、医療用酸素供給装置1を持ち上げる力に十分に耐え得る強度を備えるハンドル4を上方に設けており、デザイン的な特徴を演出している。
この医療用酸素供給装置1の外形寸法は、全体が丸みを帯びており、具体的には幅Wが350mm×奥行きDが250mm×高さHが550mmである。このため、床面上の占有面積を極力小さくできることから上記の軽量化とともに小型化を図っている。
また、医療用酸素供給装置1のデザイン上の特徴点としては、設置床面から医療用酸素供給装置1の前面を3次元的に覆うようにした表面カバー2aを、図1に示すようにハンドル4の底面に連続するアクセントラインを左右に上下方向に凹状に一体形成し、さらにこれらのアクセントラインで挟まれる部分を淡い暖色系とし、この上方に同色系の操作パネル5を配置する一方で、裏面カバー2bを含む残りの部分をベージュないしクリーム系の色としている。
以上のようなデザインおよび配色を施した所謂ツートンカラーの近代的なデザインとすることで、室内に医療用酸素供給装置1を設置したときに家具などの他の調度品との調和を図れるように配慮している。また、表面カバー2aと裏面カバー2bは、耐衝撃性を有する熱可塑性樹脂である例えばABS樹脂製とすることでデザイン的自由度を確保している。また、キヤリア12上にボルト12aを介して医療用酸素供給装置1を載置し、キヤリア12に一体的に設けられたキャスタ12bにより室内などで移動を容易にしている。
操作パネル5は、表示部128を備えており、ハンドル4の下方の開口部において裏面カバー2bとの接合面まで、例えば約10度の角度で斜め上に延設され、その上に左から順に、電源スイッチ6と、酸素出口7と、酸素流量設定ボタン8が配置されている。この酸素出口7の上方には、酸素出口7に形成された段差部71(図3、図4参照)に対して気密状態に係合されるとともに、着脱自在に設けられる樹脂製のカプラ13が示されている。このカプラ13には長さ1〜15m程度の延長チューブ15の開口部が連通し、その先端にはリモートコントロール部8aが設けられている。このリモートコントロール部8aには、酸素流量設定スイッチ、異常を知らせるイベントスイッチ、酸素流量表示部等の他に紫外線センサ221が設けられている。この紫外線センサ221は、ZnO紫外線センサ、GaN紫外線センサ、AlGaN紫外線センサ、ダイヤモンド紫外線センサなどが使用されており、図1では紫外線センサ221は、リモートコントロール部8aの表面に存在するが、検知部分が外部に面しており、紫外線センサとしての機能が達成されれば、リモートコントロール部8aのどの位置に設けられていてもよい。さらに、リモートコントロール部8aと鼻カニューラ(酸素吸入具)14の開口部が連通するようにセットされる。なお、延長チューブ15は、塩化ビニル樹脂等で外径5〜10mm、内径3〜6mm程度に形成され、電気信号線が埋め込まれるか、或いは電気信号線用のルーメン15cを設けてその中に、電気信号線が設けられている。この電気信号線は、カプラ13と酸素排出口7を経由して、中央制御部200と接続している。リモートコントロール部8aは、この電気信号線を通じて中央制御部200により制御される。なお、この電気信号線は螺旋状に設けることで、チューブの折れ曲がりを防止することができる。
操作パネル5は、標準身長(160〜170cm)の患者が起立状態で両手を下げた腰部分に略該当する高さ付近に設けられているので、立ったままの姿勢で医療用酸素供給装置1の運転操作を行なうことができる。このため従来の装置のようにいちいち座ったり、覗き込んだりする必要がなくなる。したがって、特に患者の胸腹部への負担は大きく軽減される。さらには、左利きの人であっても酸素出口7を中央にして左右対称位置に各ダイヤルが配置されているので、何ら違和感なく操作できることになる。
また、鼻カニューラ(酸素吸入具)14に接続された延長チューブ15を引っかけるための不図示のフックを設けてもよい。鼻カニューラ14に接続された延長チューブ15は、患者が生活する同じ部屋内で移動する範囲に略相当する全長を有しており、未使用時は、延長チューブ15を数回巻き付けた後に、延長チューブ15をフックに引っかける。
また、例えば患者が躓くなどして操作パネル5に対して激しくぶつかった場合でも、怪我などをしないように安全上の配慮がされている。この電源スイッチ6のオン位置に相当する位置には緑と赤に点灯する例えば発光LEDを内蔵した運転状態ランプ128aが設けられている。また、この運転状態ランプ128aの上にはバッテリ残量表示部128dが設けられている。
また、中央の酸素出口7についても図示のように殆どの囲い部分が操作パネル5の操作面から奥側(図面の裏面側)に引っ込むように設けられている。この酸素出口7の上には「点検」の文字を印刷した警報表示部128cが設けられている。この警報表示部128cの下方には緑と赤に点灯する例えば発光LEDを内蔵した酸素ランプ128bが設けられている。また、設定した酸素流量(L/分)表示部128eも備えている。バッテリ残量表示部128dは、電源オンで約2秒間全点灯する。その後に、内蔵電池228の残量が100%であると、5段階の発光LEDの全てが点灯表示される。また、バッテリ残量が20%減るごとに、右側から消灯して点灯数が少なくなり、残り1つになると内蔵のブザーで警告する。
そして、内蔵電池228の残量が10%以下になると左側に設けられた発光LEDを内蔵したランプが赤色に点滅(間欠的に光る)するとともに、5分おきに内蔵のブザーで警告する。このようにして、特に外出時におけるバッテリ駆動モードでの使用上の安全性を確保している。警報表示部128cは「点検」の文字が印刷されており、酸素濃度が低下したときに内蔵のランプが点灯して知らせるようにしている。また装置側の異常発生時にはブザーが鳴り知らせるようにしている。また、停電で装置が停止したときには、点滅して知らせる一方で、ブザーを鳴らすことで特に視覚障害者に知らせるようにしている。酸素ランプ128bは、酸素が正常に流れているときには内蔵のLEDが緑色に点灯し、酸素が出ていない時には消灯する。そして、呼吸同調モードのときに一定時間、呼吸状態を検出できなかったときに赤色に点灯し、ブザーを鳴らすようにしている。
なお、電源スイッチ6をオンすると、ブザーが鳴り、全てのランプが2秒間緑色に点灯する。そして、バッテリ駆動モードで使用するときには、その後に5段階の発光LEDにおいて残量に応じて点灯表示される。患者は医師の処方にしたがって酸素流量設定ボタン8で所定流量に設定すると、酸素供給が開始される。停止時には、電源スイッチ6をオフすると、酸素ランプ128bが消灯し、しばらくの間、運転ランプ128aが点滅した後に自動的に終了する。患者が毎日行う作業として、裏面カバー2bに設けられた外気導入フィルタ22に付着したゴミ、埃を掃除機で取り除くことがある。この作業を簡単にできるようにするために外気導入フィルタ22を容易に着脱できるように構成されている。
<医療用酸素供給装置1の配管およびブロック図の説明>
図2は、医療用酸素供給装置1のブロック図を兼ねて図示した配管の模式図である。本図において、既に説明済みの構成部品については同様の符号を附して説明を割愛する。図中の二重線は空気、酸素、窒素ガスの流路となる配管24であり概ね配管24で示されている。また、細い実線は電源供給または電気信号の配線を示している。
図2は、医療用酸素供給装置1のブロック図を兼ねて図示した配管の模式図である。本図において、既に説明済みの構成部品については同様の符号を附して説明を割愛する。図中の二重線は空気、酸素、窒素ガスの流路となる配管24であり概ね配管24で示されている。また、細い実線は電源供給または電気信号の配線を示している。
ここで、以下の説明ではコンプレッサ10として水平対向2筒式のコンプレッサを使用した場合について述べる。また、外気(空気)を吸気口2c、フィルタ22を介してコンプレッサ10に導入し、排気口2dを介して外部に排出する主筐体2については密閉容器として図中において概ね破線で図示されている。
図2において、導入空気の流れに沿って順次述べる。吸気口2c、フィルタ22、配管24を介して原料空気(外気)が図1に破線で図示した防音室3内に位置するコンプレッサ10に入る。
濾過された原料空気は、後述するコンプレッサ10の圧縮機構で加圧されて圧縮空気となるが、このとき温度上昇した状態で配管24が形成されたアルミ製の下部マニホルドM1(破線で示す)に送り出され下部マニホルドM1の放熱効果により冷却されるため、送風ファン30の小型化が図れる。冷却された圧縮空気が第1吸着筒体108aと第2吸着筒体108bに導入される。こうして、高温では機能低下してしまう吸着剤であるゼオライトが十分に機能できるようになる結果、酸素を90%程度以上にまで濃縮できるようになる。
圧縮空気は、配管24を介して並列に2本分が上記のように配置された、第1吸着筒体108aと第2吸着筒体108bに対して交互に供給されることになる。このため切換弁である3方向切換弁109a、109bが図示のように接続されている。これらの3方向切換弁109a、109bと、さらに第1吸着筒体108aと第2吸着筒体108bの不要ガスを脱離させるための浄化工程を行うために、3方向切換弁109a、109bに対して配管24が図示のように接続されている。
以上の第1吸着筒体108aと第2吸着筒体108b内に夫々貯蔵されている触媒吸着剤であるゼオライトは、Si02/Al2O3比が2.0〜3.0であるX型ゼオライトであり、かつこのAl2O3の四面体単位の少なくとも88%以上をリチウムカチオンと結合させたものを用いることで、単位重量当たりの窒素の吸着量を増やせるようにしている。特に約0.3〜0.6mm程度の顆粒測定値を有するとともに、四面体単位の少なくとも88%以上をリチウムカチオンと融合させたものが好ましい。
このようなゼオライトを使用することで、同じ酸素を生成するために必要となる原料空気の使用量を削減できるようになる。この結果、圧縮空気を発生するためのコンプレッサ10をより小型のタイプとすることができ、一層の低騒音化を図ることができる。
一方、第1吸着筒体108aと第2吸着筒体108bの上方の出口側には逆止弁と、絞り弁と開閉弁とからなる均等圧弁107が図示のように分岐接続されている。分離生成された90%程度以上の濃度の酸素を貯蔵するための容器となる製品タンク111が、図示のように配管24に対して接続されている。
製品タンク111の下流側には、出口側の酸素の圧力を一定に自動調整する所謂レギュレータである圧力調整器112が配管されている。この圧力調整器112の下流側には、後述する酸素濃度センサ114が配管24を介して接続されており、酸素濃度の検出を間欠(10〜30分毎)または連続で行うようにしている。この下流側には上記の酸素流量設定ボタン8に連動して開閉する比例開度弁115が配管24を介して接続されており、その下流側には酸素流量センサ116がさらに接続されている。また、酸素流量センサ116の下流には呼吸同調制御のための負圧回路基板118を介してデマンド弁117が接続されており、滅菌フィルタ119を経て、医療用酸素供給装置1の酸素出口7に対して接続されている。以上の構成により、鼻カニューラ14等を経て患者に対する最大流量5L/分で約90%程度以上に濃縮された酸素の吸入が可能になる。
次に、電源系統は、コネクタ130を中継して接続されるACアダプタ19と、主筐体2の底部に内蔵される内蔵電池228と、上記のコネクタ131を介して着脱自在可能に設けられる外部電池227と電源制御回路226から構成されている。内蔵電池228および外部電池227は繰り返し充電可能な2次電池であり、内蔵電池228は電源制御回路226からの電力供給を受けて充電される。なお、内蔵電池228は、少なくとも500回程度の繰り返し充放電が可能で、電池残量、使用充放電サイクル数、劣化程度、出力電圧等のマネジメント機能を有するものが使用され、電池残量、残充電容量、充放電回数を外部の携帯端末などで確認可能なマネジメント機能を有するものが好ましい。また、外部電池227については、コネクタ131を介する接続状態において、電源制御回路226からの電力供給を受けて充電することもできるが、通常は別途準備される電池充電器を用いて繰り返し充電されることになる。または、専用設計された電池充電器を一体化した外部電池227として準備しても良い。
以上の電源系統の構成において、医療用酸素供給装置1はACアダプタ19からの電力供給を受けて作動する第1電力供給状態と、内蔵電池228からの電力供給を受けて作動する第2電力供給状態と、外部電池からの電力供給を受けて作動する第3電力供給状態との3系統の電力供給状態の内の一つに自動切換えして使用されることになる。
この自動切換えのための優先順位は上記の第1電力供給状態、第3電力供給状態、第2電力供給状態の順序で自動決定するように中央制御部200により電源制御回路226が制御される。
また、電源制御回路226には、IDタグコード識別回路230がさらに接続される場合があり、後述するように携帯時に充電式電池切れとなる事態を防止できるようにしている。すなわち、携帯時に充電式電池切れとなる事態を防止するためには、複数の内蔵電池228を接続するモジュラー電源装置とすると良いが、このように複数の電池を接続すると電源切り替えの手段が複雑になる上、さらに個別に電力消費をモニタすることができなくなる。
そこで複数の内蔵電池228、・・・228の内で、放電済の電池からフル充電された充電式電池に自動的に切り換える制御を可能にするために個別に識別IDタグコード及び充電状態検出手段を設けておき、放電済の電池を確認可能にしてフル充電された電池に切り換えるようにしている。さらにまた、電池使用したい時間に合致させて、接続する電池の数を自由に選択し、利便性を高めるようにしている。
また、中央制御部200は、生成する酸素量に応じた、最適な動作モードに切り替えるプログラムが記憶されており、多くの酸素生成をする場合は自動的にコンプレッサ10、送風ファン30を高速駆動し、少ない酸素生成時の場合には低速に回転駆動する制御を行うモータ制御部201、ファンモータ制御部203を介して夫々行うことで、特に、内蔵電池228を温存させるようにしている。この結果、外部電池227を充電し忘れた場合であっても突然の外出時や停電時等の対応が可能になる。
この中央制御部200には所定動作プログラムを記憶したROMが内蔵されるとともに、外部記憶装置210と、揮発メモリと一時記憶装置とリアルタイムクロックからなる回路207がさらに接続されており、外部コネクタ133を介して通信回線などと接続することで記憶内容へのアクセスが可能となるように構成されている。
また、上記の3方向切換弁109a、109bと均等圧弁107とをオンオフ制御することで、第1吸着筒体108aと第2吸着筒体108b内の不要ガスを脱離させるように制御する制御回路208と、上記の酸素濃度センサ114と比例開度弁115と、流量センサ116とデマンド弁117とを駆動制御する流量制御部202が中央制御部200に接続されている。なお、酸素濃度センサ114にはガルバニ電池式、超音波式、ジルコニア式等のセンサが使用可能だが、大きさの点や測定精度の点からもジルコニア式酸素濃度センサが好ましい。
総重量が約500gのコンプレッサ10は、モータ制御部201に内蔵される可変速度制御部により正弦波駆動波形でアウターロータ式の電動モータを含む直流モータの駆動制御が行われることで運転音を低くしている。
このコンプレッサ10は、上記のように圧縮空気発生のみの機能を備えるものであり、取り出される酸素流量に応じて回転数が自動制御され、回転速度が500rpmから3000rpmの間で制御される。また、このコンプレッサ10は、空気を60〜150kPa程度に圧縮する性能を備えている。
このコンプレッサ10を取り巻く操作温度は、0℃〜40℃であり、コンプレッサ10の駆動電圧は、自動車やトラックなどのシガーライターアダプタから得られる電源である直流12Vまたは24Vであって、電力使用量は、約30W程度である。このため、最悪の場合にはコネクタ131に接続して電源供給することもできる。下部マニホルドM1に放熱・冷却効果があるため、必要最小限のファンでよく騒音の低下、電力の低減に貢献する。
3方向切換弁109a、109bには、一般的に直動式と呼ばれる弁の動作を通電時の磁力で行う電磁弁が使用可能である。この種の電磁弁は電気の力だけで主弁を動作させるため消費電力が高いという問題点がある。そこで、3方向切換弁109a、109bとしてパイロット式3方向切換弁を使用することもできる。このパイロット式3方向切換弁によれば、僅かな消費電力とコンプレッサからの空気圧を有効利用して動作させることが出来るために従来の8Wから0.5Wにまで低減されるので大幅な電力低減が図れることになる。
以上の各構成部品は、低騒音化された医療用酸素供給装置1の組立作業性および点検整備性の向上を配慮して、一方向から主に主筐体2をその取り付け部として固定できるように設計されている。すなわち、各種制御基板と、上記のように酸素の圧力を一定に自動調整する圧力調整器112と、圧力調整器112の下流側の酸素濃度センサ114と比例開度弁115と、酸素流量センサ116と呼吸同調制御のための負圧回路基板118に接続されるデマンド弁117を、全て一方向から固定できるように構成されている。特に振動または騒音発生の伴う構成部品は防音室3の内部において防音状態かつ防振状態で設けることで、圧縮空気の供給音と、外部空気の導入音と、原料空気を作るための濾過空気の導入音と周期的に発生する排気音が外部に漏れないようにして騒音低減を図っている。また、3方向切換弁の作動音は上記のように防音材(防音シート)11で覆うことで防音している。さらに主筐体2は、その吸気口2cを介して内部に導入し、排気口2dを介して外部に排出する必要最小限の開口を備えた密閉カバーとして構成されることから、さらなる騒音低減を図ることが可能になる。
<紫外線センサ221の説明>
紫外線センサ221は、リモートコントロール部8a及び/又は装置周辺に炎を検知すると、中央制御部200にコンプレッサ10の動作と、デマンド弁117を閉じ直ちに、濃縮酸素の供給を停止させ、音声ガイドを行う電気信号を送るようにしてある。この炎の有無を知らせる電気信号により、中央制御部200はモータ制御部201に対して、コンプレッサ10の動作を停止させる電気信号を、流量制御部202に対しては、デマンド弁117を閉じ濃縮酸素の供給を停止させる電気信号を、カプラ13の解除手段に対しては、カプラ13と酸素出口7との接続を解除させる電気信号を、送ることとなる。このとき、カプラ13の解除手段は、酸素出口7とカプラ13との接続が中央制御部200の制御により、自動的に解除されればよいので、例えば圧縮バネ等の弾性体の弾性力を利用した自動解除や電磁力による反発を利用したソレノイド式の自動解除などと如何なる手段を用いてもよい。尚、本考案のカプラ13の解除手段の一実施形態については後述する。また、この紫外線センサ221の炎の検知方法としては、例えば水素が燃える炎は、185〜260nmの範囲で強い紫外線の波長の光を放出するため、波長が185〜260nmの範囲の紫外線を検知することで、炎の有無を判定するなどが挙げられる。
紫外線センサ221は、リモートコントロール部8a及び/又は装置周辺に炎を検知すると、中央制御部200にコンプレッサ10の動作と、デマンド弁117を閉じ直ちに、濃縮酸素の供給を停止させ、音声ガイドを行う電気信号を送るようにしてある。この炎の有無を知らせる電気信号により、中央制御部200はモータ制御部201に対して、コンプレッサ10の動作を停止させる電気信号を、流量制御部202に対しては、デマンド弁117を閉じ濃縮酸素の供給を停止させる電気信号を、カプラ13の解除手段に対しては、カプラ13と酸素出口7との接続を解除させる電気信号を、送ることとなる。このとき、カプラ13の解除手段は、酸素出口7とカプラ13との接続が中央制御部200の制御により、自動的に解除されればよいので、例えば圧縮バネ等の弾性体の弾性力を利用した自動解除や電磁力による反発を利用したソレノイド式の自動解除などと如何なる手段を用いてもよい。尚、本考案のカプラ13の解除手段の一実施形態については後述する。また、この紫外線センサ221の炎の検知方法としては、例えば水素が燃える炎は、185〜260nmの範囲で強い紫外線の波長の光を放出するため、波長が185〜260nmの範囲の紫外線を検知することで、炎の有無を判定するなどが挙げられる。
<解除手段の構成の説明>
カプラ13を自動で解除する解除手段の一実施形態について説明する。図3は、カプラ13を自動で解除する解除手段の解除前、図4は、カプラ13を自動で解除する解除手段の解除後を示している。このカプラ13は、前述したように、酸素出口7に形成された段差部71に対して気密状態に係合されるようになっている(不図示)。解除手段の一実施形態として、圧縮バネ72、ヒーター73、バイメタル74が解除手段に含まれるが、これに限定するわけではない。図3に示すように、圧縮バネ72はL字形状を有するバイメタル74によって、圧縮された状態で酸素出口7に備えられている。バイメタル74は、熱膨張率の小さい金属板741(例えば、インバーなど)と、熱膨張率の大きい金属板742(例えば、FeとNiの合金に、Mn、Cr、Cu、Mgなどを添加したもの)とを貼り合わせたものである。バイメタルは温度の変化によって曲がり方が変化する性質があり、バイメタル74は熱を加えると熱膨張率の小さい金属板741を内側に、熱膨張率の大きい金属板742を外側にして曲がる。この性質を利用し、バイメタル74を変形させることで、圧縮された圧縮バネ72を開放し、カプラ13を自動解除する(図4)。ヒーター73は、バイメタル74に熱を加える働きをし、中央制御部200とつながっているため、中央制御部200で温度調整や制御が可能である。これにより、中央制御部200がヒーターを加熱制御することで、カプラ13の自動解除を行なうこととなる。万が一、炎が発生した時に中央制御部200がヒーターを加熱しなくとも、鼻カニューラや延長チューブに引火した炎によってバイメタル74が温められるので、カプラ13は自動解除される。本実施形態では、医療用酸素供給装置1本体部(この場合、酸素出口7)に解除手段を備えてあるが、カプラ13に解除手段を備えていても構わない。本解除手段により、鼻カニューラや延長チューブに引火した炎の医療用酸素供給装置1本体部への延焼を未然に防ぐことができる。
カプラ13を自動で解除する解除手段の一実施形態について説明する。図3は、カプラ13を自動で解除する解除手段の解除前、図4は、カプラ13を自動で解除する解除手段の解除後を示している。このカプラ13は、前述したように、酸素出口7に形成された段差部71に対して気密状態に係合されるようになっている(不図示)。解除手段の一実施形態として、圧縮バネ72、ヒーター73、バイメタル74が解除手段に含まれるが、これに限定するわけではない。図3に示すように、圧縮バネ72はL字形状を有するバイメタル74によって、圧縮された状態で酸素出口7に備えられている。バイメタル74は、熱膨張率の小さい金属板741(例えば、インバーなど)と、熱膨張率の大きい金属板742(例えば、FeとNiの合金に、Mn、Cr、Cu、Mgなどを添加したもの)とを貼り合わせたものである。バイメタルは温度の変化によって曲がり方が変化する性質があり、バイメタル74は熱を加えると熱膨張率の小さい金属板741を内側に、熱膨張率の大きい金属板742を外側にして曲がる。この性質を利用し、バイメタル74を変形させることで、圧縮された圧縮バネ72を開放し、カプラ13を自動解除する(図4)。ヒーター73は、バイメタル74に熱を加える働きをし、中央制御部200とつながっているため、中央制御部200で温度調整や制御が可能である。これにより、中央制御部200がヒーターを加熱制御することで、カプラ13の自動解除を行なうこととなる。万が一、炎が発生した時に中央制御部200がヒーターを加熱しなくとも、鼻カニューラや延長チューブに引火した炎によってバイメタル74が温められるので、カプラ13は自動解除される。本実施形態では、医療用酸素供給装置1本体部(この場合、酸素出口7)に解除手段を備えてあるが、カプラ13に解除手段を備えていても構わない。本解除手段により、鼻カニューラや延長チューブに引火した炎の医療用酸素供給装置1本体部への延焼を未然に防ぐことができる。
図5は、紫外線センサ221によりリモートコントロール部8a及び/又は装置周辺の炎を検知して、コンプレッサ10の動作と、濃縮酸素の供給を停止させ、酸素出口7とカプラ13との接続が自動解除され、音声ガイドを行う動作説明のフローチャートである。はじめに医療用酸素供給装置1が起動されるとステップS10に進み、紫外線センサ221の炎の有無判定が行われる。紫外線センサ221は、連続的又は消費電力を考慮して5分毎など断続的にリモートコントロール部8a及び/又は装置周辺の炎の有無を判定し、炎の検知をすることができ、ステップS11において、炎が存在したとき、ステップS12に進み、紫外線センサ221から炎の存在を検知した中央制御部200は、モータ制御部201にコンプレッサ10の動作を停止させ、流量制御部202に濃縮酸素の供給を停止させ、酸素出口7とカプラ13との接続を自動解除させる(ステップS12)。この後、ステップS13において音声ガイドを行い、処理を終了する。一方、ステップS11において、紫外線センサ221が炎を検知しないとき、ステップS10に戻り、上記のステップS10から繰り返す。ステップS12とステップS13において、コンプレッサ10の動作と濃縮酸素の供給が停止され、酸素出口7とカプラ13との接続を自動解除され、音声ガイドが実行されれば目的は達成されるので、ステップS12とステップS13の順序が逆であっても、又同時に実行されてもよい。さらに、酸素出口7に不図示の閉鎖弁を配置することで、異常な温度上昇を検知したら直ぐに酸素出口7を閉鎖し、酸素供給を停止することができる(ステップS12或いはステップS13)。
<音声ガイドの説明>
音声ガイドは、中央制御部200によって制御された音声合成IC250が、音声ガイド手段としてのスピーカー251を介して、音声ガイドを実行する。このときスピーカー251は、音声ガイドが聞き取りやすい位置に設けてあれば良いので、医療用酸素供給装置1本体内部に限定することはなく、表示パネル5や医療用酸素供給装置1の表面などに設けてあってもよい。
音声ガイドは、中央制御部200によって制御された音声合成IC250が、音声ガイド手段としてのスピーカー251を介して、音声ガイドを実行する。このときスピーカー251は、音声ガイドが聞き取りやすい位置に設けてあれば良いので、医療用酸素供給装置1本体内部に限定することはなく、表示パネル5や医療用酸素供給装置1の表面などに設けてあってもよい。
また、患者は常に追加の新鮮な充電済みの外部電池を持つことで、より長時間の外出等が可能となり、その際のQOLが大幅に向上する。また、適当な接続部を介して濃縮酸素の流れに湿気を加えるための加湿手段(不図示)を備えていてもよい。
なお、本考案は一実施形態としてPSA方式(正圧力変動吸着法)を用いた医療用酸素供給装置で説明したが、ほかに高濃度酸素を得る手段として、膜式酸素濃縮、電気分解による酸素発生、空気液化分離、化学反応による酸素発生など高濃度酸素を得る方法であれば、何であってもよい。
1 医療用酸素供給装置
3 防音室
5 操作パネル
8a リモートコントロール部
10 コンプレッサ
11 防音材
114 酸素濃度センサ
221 紫外線センサ
3 防音室
5 操作パネル
8a リモートコントロール部
10 コンプレッサ
11 防音材
114 酸素濃度センサ
221 紫外線センサ
Claims (2)
- 高濃度酸素を得る手段、異常発生時に音声にて異常を知らせる警報手段、リモートコントロール部、これらを制御する制御手段、前記高濃縮酸素を供給する酸素出口、前記酸素出口に脱着可能に接続されたカプラを備えた医療用酸素供給装置であって、前記酸素出口から前記カプラを自動で解除する解除手段を備え、前記リモートコントロール部に紫外線センサを設け、前記紫外線センサにより炎が検知されると、前記制御手段の制御により前記高濃度酸素の供給を停止し、前記解除手段を作動させ、さらに音声ガイドを行なうことを特徴とする医療用酸素供給装置。
- 請求項1に記載の医療用酸素供給装置において、前記酸素出口に閉鎖弁を配置することを特徴とする医療用酸素供給装置。
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP3147312U true JP3147312U (ja) | 2008-12-25 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2010013402A1 (ja) | 医療用酸素供給装置 | |
JP5064772B2 (ja) | 酸素吸入装置 | |
JP2007195820A (ja) | 酸素濃縮装置およびこの使用方法 | |
JP5250857B2 (ja) | 酸素濃縮装置 | |
JP2010178939A (ja) | 医療用酸素供給装置 | |
JP3145485U (ja) | 医療用酸素供給装置 | |
JP4980700B2 (ja) | 酸素濃縮装置 | |
JP5112679B2 (ja) | 酸素濃縮装置 | |
JP2008148859A (ja) | 可搬型酸素濃縮装置 | |
JP5148866B2 (ja) | 酸素濃縮装置 | |
JP5048313B2 (ja) | 酸素濃縮装置 | |
JP3145486U (ja) | 医療用酸素供給装置 | |
JP3147312U (ja) | 医療用酸素供給装置 | |
JP2008212206A (ja) | 酸素濃縮装置 | |
JP3147311U (ja) | 医療用酸素供給装置 | |
JP2009125303A (ja) | 酸素濃縮装置 | |
JP3147310U (ja) | 医療用酸素供給装置 | |
JP3147309U (ja) | 医療用酸素供給装置 | |
JP3147308U (ja) | 医療用酸素供給装置 | |
JP3147307U (ja) | 医療用酸素供給装置 | |
JP3145488U (ja) | 医療用酸素供給装置 | |
JP3145487U (ja) | 医療用酸素供給装置 | |
JP3147306U (ja) | 医療用酸素供給装置 | |
JP3147305U (ja) | 医療用酸素供給装置 | |
JP3150611U (ja) | 医療用酸素供給装置 |