JPS581463A - ヒ−タ−付ネブライザ− - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 １、技術分野 本発明はヒーター付ネゾライデーに関する。更に詳しく
は、ペンチ為す−タイグのネブライザーにヒーターを内
蔵させる場合の改良に関する。

■、従来技術 種々の吸入療法において、ジェット流のペンプーリー効
果によりエアロゾルを発生するペンチ＆リータイプのネ
ブライザーが種々用いられている。

例えば、ベンチレーターにて、調節あるいは補助呼吸を
行うに際し、気管支拡張剤、喀痰溶解剤等の薬液をエア
ロゾルの形で投与するために、呼吸回路の吸気側に仁の
ようなネブライザーを配置する・あるいは、酸素吸入療
法を行うに際し、吸気の加温のため、あるいはａｍｍ大
入ため、滅菌蒸するために、高圧の酸素をレギーレータ
ーで減圧し、適蟲な圧にて／翼ット流を作シ、これによ
シ、外部エアーのＷＩＬ夛込みと、エアロゾルの発生を
行い、所望量の０！機度と所望量の吸気量を得ることが
できるネブライザー４１用されている。

このようなベンチ為す−タイｌのネブライザーにおいて
、例えば前者の人口呼吸におけるネブライザーでは、ベ
ンチレーターの加温加湿器で制御されていた吸気温は、
エアロゾル発生用ガスにょシ低下してしまい、これが気
管内チ、−７Ｐを介して直接肺内に入るため、熱・童ラ
ンスがくずれてしまう危険性がある。又、後者の酸素吸
入におけるネブライザーでは、吸入ガスが低温である丸
め、加１１Ｋｆ用される水蒸気は液体とな９、含水量の
不足し九吸気を患者に送る仁とになり、そのと自繊毛運
動の低下や、気道内の分路粘液等の粘度上昇による喀出
低下などを招来し、好ましくない。

このような事情から、ネブライザーに充填すゐ液体を加
温する試みが種々なされている。

このような試みの一つとして、充填する液体中に直接ヒ
ーターを挿入する方法がある。しかし、この場合には、
加温効率が悪く、ヒータ一温度を為くシなければならず
、薬液の変性や消費電力の増大などの点で不都合がある
。又、ヒーターを直接液体に挿入するので、液体の汚染
の問題もあ＆これに対し、比較的小容量のヒーターをス
／＃イラル状に加工し、これをエアロゾル発生部の液体
供給用のチーーブ内に直接挿入し、液体中にヒーターを
直接挿入し、ヒーター外側にス／ｌイツル状の液体流路
を形成し、これにより加温効率を高めたもの（米！ｉ１
％許第３９９０４４１号明細書）がある。

しかし、この場合も、ヒーターの再使用による出し入れ
によって、液体が細菌の侵入等によシ汚染される可能性
がある。

他方、充填される液体の汚染を避けるため、ネジライデ
ー中の液体を外部のパン−ヒーターで間接的に加温する
方法（米国特許第４１９００４８号明細書）がめる、し
かし、ζ０場合には、ネブライザーの外部から加温する
丸め、ヒーターおよびネブライザーの加温部に接する部
分が外気温の影響を避けることがで會ず、加温効率が低
く、至適吸気を得るためにはヒータ一温度を高くしなけ
ればならず、この丸め薬液変性などの問題点がある。

又ヒーターの温度コントロールが難しく、液体不足時に
、加温部の温度が上昇し、成形体の熱による変形がおこ
９、液体の漏れの発生の危険性がある。

曹０発明の目的　　　　　　　　　　９本発明はこのよ
うな爽秋に儀みなされ九ものであって、使用時の吸気温
の低下による熱バランスの喪失や、吸気中の含水量の不
足による繊毛運動の低下や気道内の分泌粘液等の粘度上
昇による喀出低下などを防止で會る最適吸気が得られる
よう。

充填する液体の熱効率の高い加温が可能であ夛、しか嘱
ヒーターからの汚染がないヒーター付ネプライデーを提
供することを主たる目的とする。

また、本発明の諸！１ｌＩＩＩＡ１１様における目的は
、このようなヒーター付ネゾライデーにおいて、よシ熱
効率の高い具体的構造や、上記１的を実現した上で、さ
らに取シ扱いが容具であったｎ、ＪＬ好なエアロゾルを
得たりすることのできる具体的構造を提供することにめ
る。

本発明者は、このような目的につき鋭意検討を繰返し、
本発明をなすに至った４のである。

すなわち本発明は、気体流入口および気体流出口を配設
した容器と、液体出口、当該液体出口に近接して設けた
ガス出口および液体供給１−）を有し、前記容器内に装
着されたエアロゾル発生部とからなシ、前記容器内に充
填した液体を液体出口からペンチ鼻す−効果によシエア
ロゾル化するネジライデーであって、前記容器の内壁に
管状突起を設け、蟲練管状突起の先端を封止し、しかも
当該管状突起の内腔を容器外部、と連通し、＃Ｍ１該内
起の外周面を、管体によって、蟲諌管状突起外周面と当
該管体内局面との間に空隙を設けるようにして被い、幽
皺管体を一端において前記エアロゾル発生部の液体供給
−一トと連結し、他方の開放端は前記容器の底面と近接
するように設け、前記空隙を前記エアロゾル発生部の液
体出口と連通させ、前記空隙にて、充填され一＊ｌｌ［
体の流路を形成してなることを特徴とするヒーター付ネ
プライデーである。

また、本発明の夷ｍ１１ｍ１Ｋ、は、以下のものがある
。

１）１容器が容器底部と当該容器底ＩＳＫ着脱可能な容
器キャラｌとからなる本発−のヒーター付ネプライデー
。

１１）管状突起が容器底部に設けられている上記Ｉ）項
記載のヒーター付ネプライデー。

ｉＭ）　　管状突起が容器キャップに設けられ、癲該管
状央起は、エアロゾル発生ｍｏｗ体流路内部を通シ、さ
らに蟲該流体流踏端部から突出してなる上記Ｉ）項記載
のヒーター付ネブライザー。

ＩＶ）　　管状突起外周面および／または管体内周面が
婢を有し、尚咳溝によって形成される管状突起・管体間
の空隙を、液体流路とする本発明ま九は上記１）項ない
しｌ１１）項のいずれかに記載のヒーター付ネ！ライデ
ー。

ｖ）　　＃ｌＩがスパイラル状である上記ｔｖ）項記載
のヒーター付ネプライデー。

Ｖ＋）　　管状突起が金属から形成される本発明または
上記１）項ないし■）項のいずれかに記載のヒーター付
ネ！ライデー。

ｖｌｌ）ヒーターが温度センサーを具える本発明また祉
上記１）項ないしＶｉ）項のいずれかに記載のヒーター
付ネグライデー。

ｖＩｌｌ）　　エアロゾル発生部が突起部を有し、当該
突起部を液体出口と近接させるとともに、ガス出口に対
して垂設してなる上記１）項ないしｖｌｌ）項のいずれ
かに記載のヒーター付ネゾライデー。

ｙ０発明の具体的構成 以下本発明の具体的構成について、図面に示される実施
例に従い、詳ｍＫｔ＆明する。

第１図には、第１の実施例が示される。

ｗ４１図において、本発明のと一一一付ネプライデー１
は容器２を具える。容器２は、種々の構造であってよい
、ただ通常は、成形体として形成し、一般に、液体Ｗを
充填できる容器底部２１と、容器キャｙ　７’　２　Ｂ
とから形成される。９１図に示される例では、容疑キャ
ラｆ２３はスカート２３１を有し、図示のようにネジあ
るいはスリ合せにより、容器底部２１と着脱可能に連結
し、気密性をもつようにされる。このような構造とする
と、その組立てが容易とな夛、取シ扱いが容易となる。

又、客１）２、好ましい態様においては、そのキャラｆ
２３には、エアロゾル発生部３が設けられる。このエア
ロゾル発生ＩＩ３は、通常オリフィス状をなす液体出口
３１と、仁の液体出口３１と近接して設けた、やはシ通
常オリフィス状をなすガス出口３５とを有する。より具
体的に説明するならば、エアロゾル発生部３は、先端に
、例えばオリフィス状のガス出口３５を有し、内部Ｋ　
、ｆ　ｘ流路３６１を有するガス供給ポート３６をもち
、ガス供給／−ト３６の他端はキャッｆ２Ｂ外部に凸出
し、導管４を接続して、加圧ガス（空気、酸素等）を導
入できるようにされている。そして、このガス／−）は
、通常、はぼ直管状をなし、しかも、容器２内にて、は
ぼ喬直に、キャップ２３に固着、螺着等される。

一方、このようなガス供給ポート３６には、連結部分３
４を介し、液体供給ポート３２が一体的に形成され、エ
アロゾル発生部３をなす、この場合、剰幡鴫ボー１ト３
２は、その内部を筐体流路３２１とする内部中空の管状
をなし、その先端部に、例えばオリフィス状の液体出口
３１を有する。そして、液体流路３２１を、図示のよう
に１その途中で屈曲させ、液体出口３１とガス出口３５
とを、それぞれの中心軸が直角に交叉するように配置す
るのが好ましい。このようにすると、エアロゾル発生効
率が向上するからである。

なお、図示の場合には、液体出口３１と近設して、ガス
出口３５の下方に、エアロゾル発生部３に一体的に、ガ
ス出口と垂設して突起部３９が設けられている。このよ
うな構造とすることによシ、エアロゾル化した液体は加
圧ガスとともに、突起部３９に衝央し、エアロゾルの粒
子径が均一となり、好ましい結果を得る。

さらに、容１）２、好ましい態様においてはその容器キ
ャＦ　７’　２３には、気体流入口２３３と気体流出口
２３５が設けられ、歇気ガスが通過できるようにされて
いる。又、エアロゾル発生部３の突起部３９を覆う様に
、容器２には筒部２３７が設けられている。

仁のような容器２において、容器２０内壁には管状突起
５が設けられる。第１図に示される例では、管状突起５
は、容器底部２１の底面に設けられて、底面から内側に
突出するようにされている。

この管状突起５は容器２と一体的に形成されてもよい、
あるいは、管状突起５の基部は、フランジ５１を有し、
容器底部２１の底面に、インナート成形などにより固着
することもできる。又底面から内側に突出し丸管状突起
５の内部は中空をなし、その先端は封じられている。従
って、管状突起５の内側には、外部と連通し、先端が封
止され九内腔が形成される。

仁のような管状突起６は、金属から形成することが好ま
しい、金属は加工が害鳥な上、熱伝導性が↓く、液体の
加温効率が高くなるからである。

他方、このような管状突起５の外周は、管体６によって
被われる。この場合、管体６は、エアロゾル発生部３の
液体供給／−ト３２を下方に延長し、仁の延長され九一
体成形の管状液体供給／　−トをそのまま用いてもよい
が、通常は、図示のように、管体６を液体供給／　−）
　３２端部に壷着等して接続し、この管体６が、管状突
起５の先端から基部付近までを被うようにすることが、
設計上好ましい、そして、この管体６内面と、管状突起
５外周面との間に空隙を形成し、この空隙を、液体出口
３１に連通する液体供給／　−ト３２と連通させ、充填
した液体Ｗの流路とする。

このような場合、管体６内周面と管状突起Ｓ外周面のい
ずれか一方、あるいは両方には、溝５３を設け、管体６
を管状突起！！Ｋｌ１着被嵌したとき。

清秋空隙を＊ｉ＊流路とすることが好ましい、このとき
、溝状！！！−を通る液体ＷＯ加温効率は向上する。こ
の場合、溝が形成する９−Ｏ形状および配置は、種々０
４０とするζ９．とがで會る。

ただ、管状突起Ｓと管体６０中心軸が一致せず。

夏いに接触して液体流路の一部が閉塞されることによシ
生じる液体のチマンネリング等による加温効率の低下を
よ〕一層小さくすゐためには、溝５３は、図示のように
１例えば管状突起６外周面に、ス／ｆイラル状に形成さ
れる仁とが好ましい、これにより、壽５３により形成さ
れる液体流路はきわめて長いものとなｐ１液体は、容器
底部２１から液体供給／−）３２に逼る間に、十分加温
されることになる。

このような管状突起５の内腔には、ヒーター８が挿入さ
れる。この場合、し−ター８は、熱電対等の温度センナ
−８５と一緒に挿入されるか、あるいは、温度セ／？８
５を内蔵するものとし、このようにして、ヒーター８が
温度セン’Ｖ″−８ｓを異見るもＯであることが好まし
い。

ｍ２ｇＫは、本発−の別の実施例が示される。

仁の場合、第２図が第１図に示される例と異なるのは、
管状突起５の位置を変えた点であゐ。

すなわち、管状突起Ｓ　Ｆｉ、容器キャッｆ２Ｂ上部を
貫通し、７ツンジＳ１によってキャラｆｍＢに固着され
、容器２の内部方向に央出する。そして、この管状突起
５は、エアロゾル発生部３の連結船外３４内を、それと
管着して貫通し、さらに液体供給／　−）　３２内の液
体流路３２１内を、液体供給／　−ト３２の内周壁と所
定の間隙を保ちながら、望ましくは中心軸を同一にして
通過し、そして、液体供給／−）３３に被嵌した管体６
の途中まで挿入される。この場合、管状突起５と、それ
を被う管体６との間には、上記のように、好ましくは、
溝状、特にスパイラル溝状に形成された空隙が形成され
、液体の流路をなすと、より好ましい結果を得る。

なお、第２８に示される例では、エアロゾル発生ｓ３は
、審＠４’ｖｙｆｇｌ内１１ＫｍＪ６ｊｔｔＬ、Ａ’　
ｆ　＃　ｆ　２　Ｂ　上１１１　Ｋ　ａ、導管４を被嵌
Ｗｍ＆＊ｌ１ｍ５が形成され、こ０５１部内に、Ｉス出
ロ３５と連通するガス流路＄６１が形成畜れている。

第３ｍには、さらに別の実施例が示される。

第３図が、第２図に示される例と異なるのは、容器キャ
ラｆｘｓの気体流入ロｚ３ｓＫ、孔２８３１を設け、こ
Ｏ気体流入口２ＳＳＫ被嵌され、孔９１を有する回転キ
ャＦ　ｆ　ｅを一転し、孔９１および孔２３３１によル
決定する空気織入の九めのスリットの大きさを関節する
ことで、ペンプーリー効果に基づき生じる除圧によって
成人される空気の流入量を調節できるようにしている点
である。

■１発明の具体的作用効果 以上詳述したような本発−のヒーター付ネプライデーは
以下のように作動する。

まず、第１図、第２図に示される例について説明するな
らば、このネデツィデーは、例えば第４図に示され為間
欠的降圧換気などの人工呼吸療法に用いられる。すなわ
ち、ベンチレーターＶ、に換気条件を設定し、必要換気
量の吸気がベンチレーターｖ１よシ、バクテリアフィル
ター１ｆ１加温加温器Ｈ１ｌを通９、加温され、吸気回
路Ｌ４を通シ、ネグライデー１、吸気回路り、、ＹＮ−
スＹを通り、気管内チ鳳−ブなどを介して患者に送られ
る。

このとき、呼気弁作動回ｇ６−へのベンチレーターｖｌ
による加圧によシ、呼気弁Ｖが作動し、呼気回路り、は
閉鎖している。呼気は、呼気弁Ｖの開放によシ、呼気回
路り、ｔＬｌから排出される。

そして、吸気時、ネ！ライデーＩＫ、導管４から加圧ガ
スを導入すると、加圧ガスはガス供給−−ト３６のガス
流路３６１％ガス出口３ｓを通ｐ。

ｆＸジェット流が形成される。このガスジェット流によ
るペンチ凰り一効果によりて除圧が発生する。仁れによ
り、充填され九滅曹蒸留水、生理食塩水、あるいは気管
支拡張剤、喀痰溶解剤等の薬液等の液体Ｗは、管体６、
管状突起５間の空隙を通〉、液体流路３２１を経て、液
体出口３１１で吸引される。この場合、液体Ｗは、空隙
を通る間に、管状突起Ｓの内腔内に設けられたヒーター
８の加熱によシ、効率よく、かつ汚染されることなく加
温され、しかも加温され丸液体は液体出口３１にて、ジ
翼シト流との衝央によりエアロゾルとなる。この場合、
好ましい態様Ｋかいては、発生したエアロゾル酸、ｙ諺
ット流により、央起部３９に衝央し、大きな粒価のエア
罐ゾルが除かれ、よ〕小さい粒子径をｔつ均一なエアロ
ゾルとなる。

そして、エアロゾルは、気体流入口２３３よル流入する
吸気ガスに混合し、気体流出口２３５より流出し、患者
の気道に送ｐｅ、壕れる。なお、ヒーター６の加温制御
は、温度センｔ−８５と接続した制御器ＣＫより行われ
る。

一方、ＪＩＩＩＩＩＫ示されるようなネツライデーは、
例えば第６図に示されるような酸素およびエアロゾル療
法に用いられる。Ｗｋ入趨酸素は、ホパンぺｌかも、レ
ギル−タＩ！によ）減圧されて、流量計ｒにて所定の流
量とされて、導管４を経て、！ス出ロ３！ｓからネツツ
イデーｌ中に送動こまれる。

そして、このと自発生する脇圧により、気体流入口２３
３における孔９１および孔２３３１がらの空気の吸入と
、上記と同様なエアロゾルの発生が行われ、しかも、充
填された液体Ｗは効率よく加温されエアロゾル化するこ
とになる。そして、このとき酸素流量と空気吸入量とを
所定の値とし、一定濃度の酸素と、エアロゾルとを含む
吸気ガスをマスクＶを介して、患者に与えることができ
る。

本発明のヒーター付ネプライデーは、ヒーターと充填さ
れた液体とが直接接触することがないので、ヒーターの
出し入れによる細菌浸入、その他の汚染が皆無となる。

又、管体６とヒーターに直接接する管状突起膠との空隙
を液体が流れるため、液体の加温はきわめて効率よく行
われ、温度上昇が速い、また、ヒータ一温度も低くする
ことができる。このため、挿入されるヒーターは容量が
小さいものですみ、消費電力が少なくなる。ｔた、ヒー
ターＩＬ！［を低くすることができるので、液体不足時
に加温部の温度上昇によシ成形体の熱変形がおこ〕、液
体が漏れたシすることがない。

そして、管体内周面および／オたは管状突起外局面に溝
を設ける場合、就中、管状突起５外局面にスパイラル状
に濤を設け、こＯＩＩを液体流路とするときには、液体
流路全長がきわめて長くなシ、また管状突起外周面の表
面積も大きくなるため、液体の加温効率は自わめて高い
ものとなる。

を九、管状突起を金属から形成すれば、金属は熱伝導が
良好なため、加温効率は高くなる。

なお、本発明のヒーター付ネｌライデーは、加温機構が
コ／／中りト、軽量であ夛、装置全体が小型となるので
、害鳥に、人工呼吸用回路のネブライザーとして用いる
こともできる。

加えて、容器を、容器底部とこれに脱着自在な容器キャ
ップから形成すれば、組立てが容易となり、取扱いが容
易となる。

ま九、管状突起を容器底部底面または容器キャップ上面
に設ければ、その構造が簡易となる。

さらに、ヒーターが温度センサーを具えるときには、温
度制御も害鳥となる。

そして、エアロゾル発生部に央起部３９を形成すれば、
エアロゾルの粒径は、きわめて均一となる。

本発明者は、本発明の効果を確認するため、種々実験を
行った。以下にその１例を示す。

実験例 第１図に示される本発明のヒーター付ネｆ？イデーと、
管状突起５と、ヒーター８および温度センサー８５とを
除いた他は、第１図と同様の比較用のネブライザーを試
作し、その性能を比較した。

すなわち、両ネプライデーを第４図に示される間欠降圧
換気量法回路に組込んだ、この場合、ベンチレーターｖ
１の一回換気量は０．６５　ｊ％吸気時間／呼気時間＃
ｉ１．４／２．５　、呼吸数は１５回／分とした。ｔた
、Ｙピース先端を３７℃、相対温度１００−の模擬肺と
連結し、Ｙピースの吸気側において、吸気温が３２℃に
なるように、加温加湿＠　Ｈｕの温度を調整した。さら
に、ネジライデー中には、薬液Ｗとして、蒸留水を充填
し、ガス供給ポートへのエアー流量は４１７分とした・
室１１２１℃とし、この状態で人工呼吸を開始し、両ネ
プライデーの作動を付加させながら、両ネジライデー使
用時ＯＹピースＹ部での吸気温度の時間変化を測定した
。

結果を第＠ｗＡに示す０図中、−線ａが本発明のヒータ
ー付ネブツイデー、ｂが比較用ネブライザーのそれであ
る。

第６！ｉＡに水塔れる結果から、生垣的秦件から至適吸
気温と考えられる３１！℃て換気しているとき、本発明
のヒーター付ネプライデーで紘、吸気温の低下がなく１
その時間経過による変ｗｈ４ないことがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は、それぞれ、本発明の実施例を示
す断面図である。纂４図および菖５図は、それぞれ、本
発明のヒーター付ネプライデーを用いて吸入療法を行う
と愈の例を示す模式図である。 第６図は、本発明の効果をｍ明するための、吸気温の時
間変動を示す一回である。 １・・・ヒーター付ネプライデー、２・・・容器、２１
−・・容器底部、２３・・・容器キャップ、２３３・・
・気体流入口、２３５−・気体流出口、３−・・エア四
ゾル発生部、３１・・・液体出口、３２−液体供給４−
ト、３２１・・・液体流路、３５…Ｉス出口、３６・・
・ガス供給ポート、３６１−ｆス流路、３９−央起部、
５・・・管状央起、５３−・溝、６−・管体、８−ヒー
ｌ−１８５・・・温度センナ−０ 特許出願人　　　チル層株式会社 代理人　　弁理士　石　井　陽　− 第１図 牙２図 才８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、気体流入口および気体流出口を配設した容器と、液
   体出口、当該液体出口に近接して設けたガス出口および
   液体供給／−）を有し、前記容器内に装着されたエアロ
   ゾル発生部とからなシ、前記容器内に充填した液体を液
   体出口からペンチーリー効果によりエアロゾル化するネ
   ブライザーであって、１１ｉＩ記容器の内壁に管状突起
   を設け、当該管状突起の先端を封止し、しかも当該管状
   突起の内腔を容器外部と連通し、当該内腔内にはヒータ
   ーを挿入し、さらに、前記管状突起の外周面を、管体に
   よって、当該管状突起外周面と当該管体内局面との間に
   空隙を設けるようにして被い、当該管体を一端において
   前記エアロゾル発生部の液体供給−一トと連結し、他方
   の開放端は前記容器の底面と近接するように設け、前記
   空隙を前記エアロゾル発生部の液体出口と連通させ、前
   記空隙にて、充填され喪液体の流路を形成してなること
   を特徴とするヒーター付ネ！ライデー・ ２＠器が容善麿部とｍ諌容器鷹部に着脱可能な容器キャ
   ップとからなる善許請求ＯＩ！囲第１項記載のヒーター
   付ネプライず−・ ３、管状突起が容器置部に設けられている特許晴求ｏｍ
   ｓｇｇ項記載のヒーター付ネプライデー。 ４、管状突起が容−キャップに設けられ、当該管状突起
   は、エアロゾル発生部の液体流路内部を通り、さらに当
   該液体流路端部から央出してなる特許請求の範囲第２項
   記載のヒーター付ネプライデー。 ５、管状突起外周面および／を九線管体内局面が溝を有
   し、蟲鋏溝にようて形成される管状突起・管体間の空隙
   を、液体流路とする特許請求の範囲第１項ないし第４項
   のいずれかに記載のヒーター付ネプライデー。 ６＠がス／譬イラル状である特許請求の範囲第５項記載
   のヒーター付ネプツイデー。 ７、管状突起が金属から形成される特許請求の範囲第１
   項ないし第６項のいずれかに記載のヒーター付ネプライ
   デー。 ８、　ヒーターが温度セ／を−を具える特許請求の範Ｉ
   ！第１項ないし第７項のいずれかに記載のヒーター付ネ
   ブライず−。 ９、　エアロゾル発生部が央起部を有し、幽誼突起部を
   液体出口と近接させるとと本に、ガス出口に対して垂設
   してなる特許請求の範８第１項ないし第８項のいずれか
   に記載のヒーター付ネデライデー・