JP5254516B2 - 空気を加湿及び加温するための方法及び装置 - Google Patents
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Description
本出願人は、米国法第35条の規則119(e)に従って、2000年6月30日に出願された米国仮出願第60/215,442号に基づく優先権を主張し、同文献の全体をここで参照して引用する。
本発明は、外科手術やその他の医療処置に気体を使用するのに先だって、気体を加湿及び/又は加温するための方法及び装置に関する。
多くの医療及び外科手術の手順において、加温及び/又は加湿された気体を一定の高流速にて患者に供給することが必要とされる。理想的には、流速は約20リットル/分であり、相対湿度は約80〜100%であり、温度は約90〜105゜Fであるべきである。ほとんどの従来技術の装置は、かかる理想とされる特性を満足し、または越えることができない。多くの従来装置の流速は、20リットル/分をはるかに下回る。一般的に、従来装置の流速は、約12〜14リットル/分である。こうした装置のほとんどは、一般に、気体を加湿材料に押通すことによって動作しているために、高い圧力を必要としている。かかる圧力の上昇のために、気体の流速はさらに減少する。
本発明の第1の観点は、気体加湿器に関するもので、この加湿器は、入口と、入口と流体連通してなる加湿装置であって、湿気を容易に吸収すると共に乾燥環境にさらされると湿気を容易に放出するような加湿材料を有し、この加湿材料は、加湿材料の表面を気体が通過すると気体中に乱流を発生させるような構成となっている加湿装置と、加湿装置に流体連通している出口と、を備えている。
本発明の前述の及び他の特徴及び効果に関しては、好ましい実施形態についての以下の詳細な説明を添付図面と関連させて読むことで明らかになるだろう。
図1は、ひとつの実施形態による気体の加温及び加湿装置を示した図である。図1は、吸入装置と共に使用されるような装置を示している。図1〜図3に示した機器1は、吸入管10と関連して使用される。好ましい実施形態においては、装置は、吸入装置のための気体源の下流側に配置されるが、ここでの下流側とは、吸入管10の出口や患者に近い位置を称している。機器1は、気体源により近い側に配置された上流端と、患者により近い側に配置された下流端とを有している。気体の加温及び加湿機器1は、再使用可能な又は使い捨ての製品として構成されてもよい。
他の実施形態では、図3に示すように、機器1には湿度センサ34が含まれてもよい。適当な湿度センサ34は、ジョージア州のアトランタにある Omega Corporation 社から入手することができる。
なお、スリーブ230とハウジング226と加湿材料224とは使い捨てであってもよく、一方、キャップ213とヒータハウジング217とは再使用可能になっていてもよいことに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
図1は、本発明の第1の実施形態による、気体の加温及び/又は加湿装置を示した図である。
【図2】
図2は、本発明の第2の実施形態による、外殻の内部に複数のバッフルを有しているような、気体の加温及び/又は加湿装置を示した図である。
【図3】
図3は、本発明の第3の実施形態による、外部に温度又は湿度のセンサを有しているような、気体の加温及び/又は加湿装置を示した図である。
【図4】
図4は、気体の加温及び/又は加湿装置の断面を示した斜視図である。
【図5】
図5は、本発明の第4の実施形態による、気体の加湿装置を示した分解斜視図である。
【図6】
図6は、図5の気体の加湿装置の右上側部を示した斜視図である。
【図7】
図7は、図5の気体の加湿装置の右下側部を示した斜視図である。
【図8】
図8は、図5の気体の加湿装置を示した上面図である。
【図9】
図9は、図5の気体の加湿装置を示した右側面図である。
【図10】
図10は、図5の気体の加湿装置を示した正面図である。
【図11】
図11は、図5の気体の加湿装置を示した後面図である。
【図12】
図12は、図5の気体の加湿装置に使用される、加湿材料のひとつの実施形態を示した上面図である。
【図13】
図13は、本発明の第5の実施形態による、気体の加湿装置を示した斜視図である。
【図14】
図14は、図13の気体の加湿装置を示した側面図である。
【図15】
図15は、図13の気体の加湿装置を一部破断して示した側面図である。
【図16】
図16は、図13の気体の加湿装置を一部破断して示した右前面図である。
【図17】
図17は、図13の気体の加湿装置を一部破断して示した右後面図である。
【図18】
図18は、図1〜図17に示した、気体の加湿装置/気体の加温及び/又は加熱装置と共に使用することができるような加熱回路を示した回路図である。
Claims (25)
- 内視鏡外科手術において体腔内に供給する気体を加湿するための気体加湿器において、
気体を受け入れる入口及び気体を排出する出口を有し、該入口から該出口に向かう長手軸線の方向で延びる外殻と、
湿気を容易に吸収すると共に乾燥環境にさらされると湿気を容易に放出するような加湿材料であって、該外殻内に設けられて該外殻の内周面との間に、流体を前記入口から出口に向けて通すための環状断面の流路を形成する外表面を備え、気体を当該加湿材料中に通さずに前記環状断面の流路を通すようになし、該外表面は、前記流路に沿って気体が通過するときに該気体中に乱流を発生させるような構成を有する加湿材料と、
当該気体加湿器内を通る気体の湿度を調整するためのヒータと、
前記入口と流体連通し、気体源からの気体を前記流路に供給する吸入装置であって、気体温度、気体流量、気体流速、及び湿度のうちの少なくとも1つを監視するようになされた制御装置を備え且つ前記ヒータを制御する吸入装置と、
を備えていることを特徴とする気体加湿器。
- 前記加湿材料の前記外表面にはパターンが形成されていることを特徴とする請求項1に記載の気体加湿器。
- 前記加湿材料の前記外表面は鋸歯状になっていることを特徴とする請求項2に記載の気体加湿器。
- 前記加湿材料の前記外表面は星形になっていることを特徴とする請求項2に記載の気体加湿器。
- 前記加湿材料の前記外表面は15゜毎の滑らかではない表面に変化していることを特徴とする請求項2に記載の気体加湿器。
- 前記加湿材料の前記外表面は不規則なパターンになっていることを特徴とする請求項2に記載の気体加湿器。
- 前記加湿材料の前記外表面は、可能な最も短い直線状の空間に対して、表面積が最大になっていることを特徴とする請求項1に記載の気体加湿器。
- 前記加湿材料から前記長手軸線の方向で間隔を隔てられて前記外殻内に設けられた、湿気を容易に吸収すると共に乾燥環境にさらされると湿気を容易に放出する第2の加湿材料であって、前記外殻の内周面との間に、流体を前記入口から出口に向けて通すための環状断面の流路を形成する外表面を有し、気体を当該加湿材料中に通さずに前記環状断面の流路を通すようになし、該外表面は、前記流路に沿って気体が通過するときに乱流を発生させるような構成を有していることを特徴とする請求項1に記載の気体加湿器。
- 前記加湿材料と前記第2の加湿材料との間にはさらにスペーサが介在されて備えられていることを特徴とする請求項8に記載の気体加湿器。
- 前記第2の加湿材料の前記外表面にはパターンが形成されていることを特徴とする請求項8に記載の気体加湿器。
- 前記第2の加湿材料の前記外表面は、前記加湿材料の前記外表面に対して、位相が異なっていることを特徴とする請求項10に記載の気体加湿器。
- 前記加湿材料には薬物が注入されていることを特徴とする請求項1に記載の気体加湿器。
- 前記ヒータは前記加湿材料から離れて配置されていることを特徴とする請求項1に記載の気体加湿器。
- 前記ヒータは前記加湿材料の上流側に配置されていることを特徴とする請求項13に記載の気体加湿器。
- 前記加湿材料は前記ヒータを包囲していることを特徴とする請求項1に記載の気体加湿器。
- 前記ヒータが内部に挿入されるためのコアをさらに備えていることを特徴とする請求項1に記載の気体加湿器。
- 前記コアは絶縁材料から構成されていることを特徴とする請求項16に記載の気体加湿器。
- 前記気体加湿器の内部を流れる気体の湿度を測定するための湿度センサをさらに備えていることを特徴とする請求項1に記載の気体加湿器。
- 前記気体加湿器の内部を流れる気体の温度を測定するための温度センサをさらに備えていることを特徴とする請求項1に記載の気体加湿器。
- 前記気体加湿器の内部を流れる気体の温度を測定するための温度センサをさらに備えていることを特徴とする請求項18に記載の気体加湿器。
- 前記温度センサは前記気体の前記温度を間接的な方法で測定することを特徴とする請求項19に記載の気体加湿器。
- 前記制御装置は、前記湿度センサに接続され、前記湿度センサからの信号に基づいて、前記気体加湿器の内部の湿度を制御するようになっていることを特徴とする請求項18に記載の気体加湿器。
- 前記制御装置は、前記温度センサに接続され、前記温度センサからの信号に基づいて、前記気体加湿器の内部の温度を制御するようになっていることを特徴とする請求項19に記載の気体加湿器。
- 前記制御装置は、前記湿度センサと前記温度センサとに接続され、前記湿度センサと前記温度センサとからの信号に基づいて、前記気体加湿器の内部の湿度と温度とを制御するようになっていることを特徴とする請求項20に記載の気体加湿器。
- 前記外殻に設けられたポートと、
前記ポートに挿入されるカテーテルと、
をさらに備えていることを特徴とする請求項1に記載の気体加湿器。
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