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JP2002085568A - 酸素供給装置及びその制御装置並びに記録媒体 - Google Patents

酸素供給装置及びその制御装置並びに記録媒体

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Publication number
JP2002085568A
JP2002085568A JP2000287110A JP2000287110A JP2002085568A JP 2002085568 A JP2002085568 A JP 2002085568A JP 2000287110 A JP2000287110 A JP 2000287110A JP 2000287110 A JP2000287110 A JP 2000287110A JP 2002085568 A JP2002085568 A JP 2002085568A
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JP
Japan
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oxygen
flow rate
supply device
enriched gas
oxygen supply
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000287110A
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English (en)
Inventor
Hideaki Yagi
秀明 八木
Junichi Akiyama
純一 秋山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NGK Spark Plug Co Ltd filed Critical NGK Spark Plug Co Ltd
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Priority to US09/957,030 priority patent/US7017575B2/en
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 使用者に対して適切な時期に酸素又は酸素濃
縮気体を供給できる酸素濃縮装置及び制御装置並びに記
録媒体を提供すること。 【解決手段】 ステップ１００にて、圧力センサ５３か
らの信号を入力する。続くステップ１１０では、圧力セ
ンサ５３からの信号に基づいて、吸気の状態を検出でき
るか否かを判定する。ここで肯定判断されると、異常が
発生したとしてステップ１２０に進み、一方否定半判断
されると、正常であるとして、一旦本処理を終了する。
例えば１０秒間以上吸気の開始を検知できない場合に
は、異常が発生したと判定する。ステップ１２０では、
異常が発生したので、電磁弁４７を駆動して供給路２９
を開いて、約４秒間にわたり酸素濃縮気体を供給し、一
旦本処理を終了する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば患者の呼吸
に合わせて、酸素又は酸素濃縮気体を供給することがで
きる酸素供給装置及びその制御装置並びに記録媒体に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、患者に高濃度の酸素を供給す
る装置として、例えば空気中から窒素を吸着除去した酸
素濃縮気体を供給する医療用の酸素濃縮器や、酸素ガス
を充填した酸素ボンベが知られている。
【０００３】このうち、酸素濃縮器は、長時間にわたり
酸素濃縮気体を供給できるので、例えば家庭内で長期間
にわたり療養する患者に使用されている。この患者は、
元々肺機能が健常人と違って弱いため、酸素濃縮器と一
日中一緒に生活を共にしなければならず、そのため、日
常的に好適に使用できる酸素濃度濃縮器が望まれてい
る。
【０００４】また、酸素ボンベは、小型で携帯に適する
ので、患者が旅行や通院する時などに、携帯式の装置と
して利用されている。この酸素ボンベは、酸素の供給量
に制限があるので、利用時間を長持ちさせるために、呼
吸に同調して酸素を供給する呼吸同調器を併用し、ボン
ベの酸素消費を抑えるようにしている。
【０００５】この呼吸同調器とは、人の吸気と呼気の関
係が一般的には１：２の閑係にあることを利用し、セン
サにより吸気を感知した場合に、酸素ボンベからパルス
的に高濃度の酸素を供給するものである。更に、近年で
は、この酸素ボンベにおける呼吸同調の技術を、酸素濃
縮器に適用した技術（特開平８−１８７２８９号公報等
参照）が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した呼吸同調によ
り酸素を供給する場合には、例えば圧力センサにより吸
気の開始のタイミングを検出し、その吸気期間において
酸素を供給する必要があるが、何らかの原因によって、
吸気の開始のタイミングを検出できないことがある。
【０００７】そのため、適切なタイミングで酸素を供給
できない状況が考えられるので、この様な状況における
対策を検討する必要がある。本発明は、前記課題を解決
するためになされたものであり、その目的は、使用者に
対して適切な時期に酸素又は酸素濃縮気体を供給できる
酸素濃縮装置及び制御装置並びに記録媒体を提供するこ
とである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】（１）請求項１の発明
は、呼吸同調機能によって、酸素又は酸素濃縮気体を使
用者の呼吸に応じて供給する酸素供給装置であって、前
記使用者の呼吸の状態を検出するセンサを備え、前記呼
吸同調を行う場合に、前記センサからの信号に基づい
て、前記使用者の呼吸の状態を所定の判定条件により判
定し、その結果、前記使用者の呼吸の状態を正確に把握
できないときには、所定期間にわたり前記酸素又は酸素
濃縮気体を前記使用者に供給することを特徴とする酸素
供給装置を要旨とする。
【０００９】本発明では、呼吸同調を行う場合に、セン
サからの信号に基づいて、使用者の呼吸の状態が、所定
の判定条件による判定の結果、正確に把握できないとき
（例えばセンサにより吸気を所定の判定期間にわたり検
出できない場合）には、所定期間にわたり酸素又は酸素
濃縮気体を使用者に供給する。
【００１０】これにより、例えばセンサ等に異常が発生
した場合でも、酸素又は酸素濃縮気体を速やかに患者に
供給できるので、安全性が極めて高いという効果があ
る。 （２）請求項２の発明では、酸素供給装置は、酸素を充
填した酸素ボンベ又は空気中から酸素を濃縮する酸素濃
縮器である。
【００１１】ここでは、酸素供給装置を例示している。
従って、酸素ボンベから酸素を供給する場合や、酸素濃
縮器から酸素濃縮気体を供給する場合に、前記請求項１
の制御を適用できる。尚、酸素濃縮器としては、例えば
空気中の窒素を選択的に吸着して除去する吸着剤を利用
したものや、酸素選択透過膜を利用したものが挙げられ
る。
【００１２】（３）請求項３の発明では、所定の判定条
件として、使用者の呼吸の状態を正確に把握できない期
間が、１分間に７回以下の呼吸回数（従って呼吸同調回
数）を採用している。１分間に７回の呼吸回数とは、極
めて少ない呼吸回数であるが、少なくともこの呼吸回数
以下の呼吸回数に相当する期間、即ち時間に換算する
と、少なくとも（６０秒÷７回の）約８．５７秒にわた
り呼吸を検出できない場合は、呼吸の状態（又は装置）
が異常であると判定するのである。
【００１３】これにより、安全性を見込み、しかも出来
る限り正確に異常の判定を行うことができる。 （４）請求項４の発明では、所定の判定条件として、使
用者の呼吸の状態を正確に把握できない期間が８秒間以
上を採用している。
【００１４】つまり、この期間にわたり呼吸を検出でき
ない場合には、呼吸の状態（又は装置）が異常であると
判定するのである。これにより、安全性を見込み、しか
も出来る限り正確に異常の判定を行うことができる。
【００１５】（５）請求項５の発明では、所定期間とし
て、吸気回数５〜７回／分の場合における呼吸サイクル
期間の２５〜４０％の時間を採用している。最低呼吸回
数での吸気期間が最大であるので、本発明では、安全性
を考慮して、（少ない呼吸回数である５〜７回／分に対
応する）長い吸気期間を設定し、この長い吸気期間（例
えば４秒間）にわたり、酸素又は酸素濃縮気体を供給す
る。これにより、センサによる呼吸同調ミスが生じた場
合や、患者の呼吸が一時的に停止した場合でも、安全性
が高いという効果がある。
【００１６】具体的には、呼吸回数５〜７回／分の呼吸
サイクルの時間は、（６０秒÷５回＝）１２秒〜（６０
÷７回＝）約８．５７秒であり、その２５〜４０％と
は、（１２秒×０．４＝）４．８秒〜（約８．５７×
０．２５＝）２．１５秒である。このうち、所定期間と
しては、例えば４秒を採用するが、それは、以下の理由
による。
【００１７】例えば、人の呼吸回数は、一般的に平均と
して１分間に２０回であるが、５回から５０回の幅が予
想され、最低５回の場合、呼吸サイクルは１２秒とな
る。また、呼吸サイクルの内訳は、通常、吸気期間が１
／３、呼気期間が２／３である。よって、前記呼吸回数
が最低５回の場合には、その１２秒の１／３の４秒が吸
気期間に相当するからである。
【００１８】（６）請求項６の発明では、センサは、酸
素又は酸素濃縮気体が供給される酸素出口に配置され
て、その位置における気体の状態を検出するセンサであ
る。本発明は、センサの位置を例示したものである。例
えば呼吸同調の際に、吸気期間に酸素を供給し、呼気期
間に酸素の供給を停止する制御を行う場合には、酸素出
口にセンサを配置すれば、使用者の呼吸の状態（例えば
吸気の開始のタイミング）を正確に検出することができ
る。
【００１９】（７）請求項７の発明では、センサは、酸
素又は酸素濃縮気体が供給される酸素出口とは別に設け
られた（酸素又は酸素濃縮気体が供給されない）呼吸検
出口に配置されて、その位置における気体の状態を検出
するセンサである。本発明は、センサの位置を例示した
ものである。
【００２０】例えば呼吸同調の際に、吸気期間に高流量
の酸素を供給し、呼気期間に低流量の酸素を供給する制
御を行う場合には、酸素出口にセンサを配置しても、使
用者の呼吸の状態を正確に検出できないことがある。そ
れに対して、本発明では、（酸素又は酸素濃縮気体が供
給されない）呼吸検出口にセンサを配置するので、呼吸
同調における酸素の連続供給（但し供給流量は変化）に
かかわらず、使用者の呼吸の状態（例えば吸気の開始の
タイミング）を正確に検出できる。
【００２１】（８）請求項８の発明では、センサは、圧
力センサ、歪みゲージセンサ、及び圧電センサのうちの
１種である。本発明は、センサを例示したものである。
前記圧力センサにより、使用者の呼吸に対応して変化す
る例えばカニューラ内の気圧の圧力変化を検出できる。
また、歪みゲージセンサにより、呼吸に対応して変化す
るダイヤフラムの変化を歪み変化として検出できる。更
に、圧電センサにより、呼吸に対応した振動又は音の変
化を検出できる。
【００２２】尚、前記圧力センサとしては、ダイアフラ
ム式の圧力センサや、静電容量変化により圧力又は差圧
を検出するセンサが挙げられる。 （９）請求項９の発明では、酸素供給装置は酸素濃縮器
であって、呼吸同調を行わない場合には、酸素濃縮気体
を、連続的に供給可能な連続ベース流量（即ち連続して
供給できる最大流量である連続供給能力；例えば毎分２
Ｌ）以下の流量（第１Ａ流量）で供給し、呼吸同調を行
う場合には、酸素濃縮気体を、連続ベース流量より多い
流量（第２Ａ流量：例えば毎分５Ｌ）で、呼吸サイクル
の吸気期間に供給し、且つ、呼吸サイクルの呼気期間に
て、酸素濃縮気体の供給を停止する。
【００２３】本発明は、酸素濃縮器における制御を例示
している。ここでは、呼吸同調を行わない場合には、例
えば２Ｌ機では、最大毎分２Ｌの連続供給が可能であ
る。また、呼吸同調を行う場合に、連続ベース流量を超
える流量が指示された場合には、吸気期間に例えば毎分
５Ｌの高流量を提供するとともに、呼気期間には、その
供給を停止する。
【００２４】これにより、例えば２Ｌ機の様な小型機で
あっても、必要な場合に、例えば毎分５Ｌの高流量の酸
素濃縮気体を供給することができる。よって、装置をコ
ンパクトにできるので、容積や重さが増加しないの
で、ディーラーや介護者の運搬の負担が少ない、消費
電力が増加しないので、電気代が少ない、騒音が少な
く患者の安眠の妨げにならず、また、騒音の対策を施し
た場合でも、それほど容積や重さが増加しない等の効果
がある。
【００２５】（１０）請求項１０の発明では、酸素供給
装置は酸素濃縮器であって、呼吸同調を行う場合には、
酸素濃縮気体を、呼吸サイクルの吸気期間にて、連続的
に供給可能な連続ベース流量（例えば毎分３Ｌ）を上回
る流量（第１Ｂ流量：例えば毎分５Ｌ）で供給し、且
つ、呼吸サイクルの呼気期間にて、前記連続ベース流量
を下回る流量（第２Ｂ流量：例えば毎分２Ｌ）で供給す
る。
【００２６】本発明は、酸素濃縮器における制御を例示
している。ここでは、連続ベース流量を超える流量が指
示された場合には、吸気期間に例えば毎分５Ｌの高流量
を提供するとともに、呼気期間に例えば毎分２Ｌの低流
量供給する。
【００２７】これにより、例えば３Ｌ機の様な小型機で
あっても、必要な場合に、例えば毎分５Ｌの高流量の酸
素濃縮気体を供給することができる。よって、装置をコ
ンパクトにできるので、容積や重さが増加しないの
で、ディーラーや介護者の運搬の負担が少ない、消費
電力が増加しないので、電気代が少ない、騒音が少な
く患者の安眠の妨げにならず、また、騒音の対策を施し
た場合でも、それほど容積や重さが増加しない等の効果
がある。
【００２８】（１１）請求項１１の発明では、呼吸同調
を行わない場合には、酸素濃縮気体を、連続的に供給可
能な連続ベース流量以下の流量（第３Ｂ流量）で供給す
る。本発明では、前記請求項９の発明において、呼吸同
調を行わない場合の制御を例示している。
【００２９】尚、前記連続ベース流量、第１Ａ流量、第
２Ａ流量、第１Ｂ流量、第２Ｂ流量、第３Ｂ流量は、一
定時間内にどの程度の酸素濃縮気体を供給できるかを示
す単位流量であり、例えば１分間に供給できる（１気圧
における）体積を示している。
【００３０】（１２）請求項１２の発明では、連続ベー
ス流量が毎分４Ｌ以下である。従って、装置をコンパク
トにできるので、前記請求項８に記載した様な〜の
効果がある。 （１３）請求項１３の発明は、前記酸素供給装置の動作
の制御を行う制御装置を示している。
【００３１】この制御装置は、酸素供給装置と一体（内
蔵）であってもよいが、酸素供給装置と別体であっても
よい。 （１４）請求項１４の発明は、前記制御装置の機能を実
現するための手段（例えばプログラム）を記録したこと
を特徴とする記録媒体を示している。
【００３２】つまり、上述した制御装置をコンピュータ
システムにて実現する機能は、例えば、コンピュータシ
ステム側で起動するプログラムとして備えることができ
る。このようなプログラムの場合、例えば、フロッピー
（登録商標）ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯ
Ｍ、ハードディスク等のコンピュータ読み取り可能な記
録媒体に記録し、必要に応じてコンピュータシステムに
ロードして起動することにより用いることができる。こ
の他、ＲＯＭやバックアップＲＡＭをコンピュータ読み
取り可能な記録媒体として前記プログラムを記録してお
き、このＲＯＭあるいはバックアップＲＡＭをコンピュ
ータシステムに組み込んで用いても良い。
【００３３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の酸素供給装置及び
その制御装置並びに記録媒体の実施の形態の例（実施
例）を、図面を参照して説明する。 （実施例）本実施例では、酸素供給装置として、制御装
置を内蔵した医療用酸素濃縮器（以下酸素濃縮器と記
す）の場合を例に挙げる。
【００３４】本実施例の酸素濃縮器は、空気中から窒素
を吸着して除去することにより、酸素を濃縮し、使用者
である患者に対して、連続ベース流量以下の第１Ａ流量
（例えば毎分２Ｌ）の酸素濃縮気体を連続して供給し、
また、必要に応じて呼吸同調に切り換えることにより、
患者の吸気期間のみに、連続ベース流量より多い第２Ａ
流量（例えば毎分５Ｌ）の酸素濃縮気体を供給できる装
置である。
【００３５】ａ）まず、酸素濃縮器の基本構成について
説明する。図１に示す様に、本実施例の酸素濃縮器１
は、本体ケース３に収容されており、その空気の導入路
５は、上流側より、空気取入口７、ゴミや埃を除去する
吸気フィルタ９、吸気の際の音を低減する吸音器１１、
空気を圧縮するコンプレッサ１３、圧縮された空気を冷
却する熱交換器１５、三方向の流路を切り換える一対の
切替弁１７ａ、１７ｂ（１７と総称する）、及び一対の
吸着筒１９ａ、１９ｂ（１９と総称する）が設けられて
いる。
【００３６】尚、コンプレッサ１３及び熱交換器１５の
近傍には、それを冷却するシロッコファン２１が設けら
れている。また、一対の吸着筒１９から窒素を排気する
排気路２３には、切替弁１７から、前記と同様な吸音器
２５、及び断続的な排気音を消すサイレンサ２７が設け
られている。
【００３７】更に、一対の吸着筒１９から、酸素濃縮気
体を供給する供給路２９構成として、その上流側から、
吸着筒１９側への逆流を防止する一対の逆止弁３１ａ、
３１ｂ、酸素濃縮気体を溜める第１の製品タンク３３、
第１の製品タンク３３側への逆流を防止する逆止弁３
５、酸素濃縮気体を溜める第２の製品タンク３７、第２
の製品タンク３７側への逆流を防止する逆止弁３９、酸
素の圧力を低下させるレギュレータ４１、細菌等の通過
を防止するバクテリアフィルタ４３、供給する酸素濃縮
気体の流量を設定する流量設定器４５、流路を開閉する
電磁弁４７、及び酸素濃縮気体が供給される酸素出口４
９が設けられている。
【００３８】しかも、逆止弁３９とレギュレータ４１と
の間には、酸素濃度を検出する酸素センサ５１が配置さ
れ、電磁弁４７と酸素出口４９の間には、吸気の際の圧
力を検出する圧力センサ５３が配置されている。また、
本実施例の酸素濃縮器１では、図中の点線で示すよう
に、コンプレッサ１３をはじめ、吸気フィルタ９、吸音
器１１、２５、熱交換器１５、切替弁１７、サイレンサ
２７、シロッコファン２１を、振動吸収ゴム及び吸音材
で内貼りした金属ケース５７内に納め、運転時の騒音を
押さえている。
【００３９】上述した構成を備えた酸素濃縮器１は、連
続ベース流量が毎分２Ｌの小型の装置であり、重量３０
ｋｇ、消費電力１７０Ｗ、運転音は３０ｄＢ以下であ
る。 ｂ）次に、上述した各構成について、更に詳細に説明す
る。前記一対の切替弁１７は、制御装置５９により制御
されて駆動する三方向弁であり、それぞれの切替弁１７
の切替動作により、熱交換器１５と吸着筒１９を連通し
且つ吸着筒１９と排出路２３を遮断する状態と、熱交換
器１５と吸着筒１９を遮断し且つ吸着筒１９と排出路２
３を連通する状態とに切り替える。
【００４０】前記一対の吸着筒１９内には、ゼオライト
系の吸着剤が充填されており、この吸着剤は、（例えば
２気圧（ゲージ圧）程度まで）加圧すると空気中の窒素
を優先的に吸着し、（例えば大気圧まで）圧力を下げる
と吸着した窒素を放出して吸着剤自身の再生を行うとい
う性質を持つ。
【００４１】前記両製品タンク３３、３７は、それぞれ
７５０ｍＬの容量を持つものであり、この両製品タンク
３３，３７により、酸素濃縮気体の溜めが作られてい
る。つまり、この製品タンク３３、３７により、酸素濃
縮気体の供給の変動を緩和して連続性を持たせている。
また、間欠的に高流量を供給する場合でも十分な供給能
力を確保し、酸素濃縮気体の供給のオン・オフに起因す
る圧力変動が吸着筒１９側に及ばないようにしている。
【００４２】前記両製品タンク３３、３７間に配置され
た逆止弁３５は、両製品タンク３３、３７の機能と相ま
って、間欠的に高流量を供給する場合に、圧力変動が吸
着筒１９側に及ばないようにしている。前記レギュレー
タ４１は、製品タンク３３、３７側から供給される２気
圧の酸素濃縮気体の圧力を、患者が吸入し易い０．３５
気圧（ゲージ圧）に低下させるものである。
【００４３】前記流量設定器４５は、マニュアルにて流
量を設定できるものである。つまり、連続ベース流量の
毎分２Ｌまでは、オリフィスの調整により、連続流量
（第１Ａ流量）を設定できる。また、その連続ベース流
量を超える流量を設定する場合には、連続流量の供給が
できないので、その場合には、呼吸同調による制御に切
り替えて、設定した流量（第２Ｂ流量）の供給を可能な
様にする。
【００４４】具体的には、設定流量に合わせてオリフィ
スの調整を行う（最大毎分５Ｌの供給が可能な開度に設
定する）とともに、呼吸同調の制御を開始する。前記酸
素出口４９には、患者が使用する図示しないカニューラ
（鼻カニューラ）から伸びるチューブが接続される。従
って、この酸素出口４９からは、前記レギュレータ４１
及び流量設定器４５にて、０．３５気圧にて所定流量
（第１Ａ流量又は第２Ａ流量）に調節された酸素濃縮気
体が供給される。
【００４５】ｃ）次に、酸素濃縮器１の制御を行う制御
装置５９等の電気的構成について説明する。本実施例で
は、酸素濃縮器１の内部に、図２に示す様に、周知のＣ
ＰＵ５９ａ、ＲＯＭ５９ｂ、ＲＡＭ５９ｃ、入出力部５
９ｄ、バスライン５９ｅ等を備えたマイクロコンピュー
タを主要部とする制御装置５９が配置されている。
【００４６】この制御装置５９は、入出力部５９ｄに、
流量設定器４５、酸素センサ５１、及び圧力センサ５３
が接続されるとともに、アクチュエータとして、切替弁
１７及び電磁弁４７が接続されている。従って、制御装
置５９は、流量設定器４５、酸素センサ５１、及び圧力
センサ５３から得られた信号に基づいて、所定の演算等
を行って、切替弁１７及び電磁弁４７の駆動を制御す
る。
【００４７】ｄ）次に、本実施例の酸素濃縮器１におけ
る主要な機能である呼吸同調機能について説明する。酸
素出口４９の近くに接続された高感度の圧力センサ（例
えば半導体圧力センサ）５５は、患者がカニューラを通
して酸素を吸気した時のわずかの負圧（０．４ｍｍＨ2
Ｏ）を検知し、図３に示すように、患者の呼吸サイクル
における吸気の期間にわたり酸素濃縮気体を供給するよ
うに、電磁弁４７を開閉する制御を行う。
【００４８】つまり、一般的に人の呼吸サイクルでは、
吸気は１／３、呼気は２／３の時間を占めるので、この
吸気期間にのみ、連続ベース流量より高流量の酸素濃縮
気体を供給するのである。これにより、患者は、本当に
酸素を吸う時だけ酸素濃縮気体が供給され、また、呼気
期間は酸素濃縮気体の供給が止められるので、その呼気
期間に、その分だけ製品タンク３３、３７に酸素濃縮気
体を貯えることができる。
【００４９】また、本実施例では、圧力センサ５３で吸
気を検知し、制御装置５９により、常に過去２から５回
の平均値から平均呼吸サイクル時間を演算し、この時間
の１／３の時間を吸気期間であるとみなして、その吸気
期間にわたり、電磁弁４７を開けて酸素濃縮気体を患者
に供給する。
【００５０】ｅ）次に、本実施例の制御装置５９にて行
われる制御処理のうち、その要部である異常発生時の制
御を、図４のフローチャートに基づいて説明する。ま
ず、図４のステップ１００にて、圧力センサ５３からの
信号を入力する。続くステップ１１０では、圧力センサ
５３からの信号に基づいて、吸気の状態を検出できるか
否かを判定する。ここで肯定判断されると、異常が発生
したとしてステップ１２０に進み、一方否定半判断され
ると、正常であるとして、一旦本処理を終了する。
【００５１】例えば１０秒間以上にわたり、吸気の開始
を検知できない場合には、患者自身か又は圧力センサ５
３等の機器に、何らかの異常が発生したと判定する。ス
テップ１２０では、異常が発生したので、電磁弁４７を
駆動して供給路２９を開いて、約４秒間にわたり酸素濃
縮気体を患者に供給し、一旦本処理を終了する。
【００５２】ｆ）この様に、本実施例の酸素濃縮器１
は、圧力センサ５３により呼吸の状態を検出し、吸気の
開始が例えば１０秒間検出できない場合には、約４秒間
にわたり所定流量（例えば毎分５Ｌ）の酸素濃縮気体を
供給しているようにしている。従って、患者の呼吸の状
態に実際に異常が発生した可能性がある場合には、速や
かに十分な流量の酸素濃縮気体を供給できるので、極め
て安全性が高いという顕著な効果がある。
【００５３】また、本実施例の酸素濃縮器１は、連続的
に供給できる小型の装置であるが、流量調節器４５によ
り、その連続ベース流量を上回る流量に設定した場合に
は、自動的に呼吸同調制御を開始して、吸気期間にわた
り、毎分５Ｌの高流量の酸素濃縮気体を患者に供給する
ことができる。
【００５４】つまり、小型の装置にもかかわらず、吸気
期間にわたり高流量の酸素濃縮気体を供給することがで
きる。従って、本実施例の酸素濃縮器１によれば、容
積や重さが増加しないので、ディーラーや介護者の運搬
の負担が少ない、消費電力が増加しないので、電気代
が少ない、騒音が少なく患者の安眠の妨げにならず、
また、騒音の対策を施した場合でも、それほど容積や重
さが増加しない等の効果がある。
【００５５】尚、本発明は前記実施例になんら限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲におい
て種々の態様で実施しうることはいうまでもない。 （１）前記実施例では、酸素濃縮器及び制御装置につい
て述べたが、本発明は、それらに限らず、上述した処理
を実行させる手段を記憶している記録媒体にも適用でき
る。
【００５６】この記録媒体としては、マイクロコンピュ
ータとして構成される電子制御装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、
ＥＰＲＯＭ等）、マイクロチップ、フロッピィディス
ク、ハードディスク、光ディスク等の各種の記録媒体が
挙げられる。つまり、上述した酸素濃縮器や制御装置の
処理を実行させることができる例えばプログラム等の手
段を記憶したものであれば、特に限定はない。
【００５７】（２）また、前記実施例では、制御装置が
酸素濃縮器に内蔵されている装置について述べたが、制
御装置は、酸素濃縮器と別体であってもよい。この場合
は、手元で操作ができるので、便利である。 （３）更に、前記実施例では、呼吸同調する場合に、呼
気期間は酸素濃縮気体を供給しない例を挙げたが、それ
とは別に、呼吸同調する場合に、吸気期間に高流量の酸
素濃縮気体を供給し、呼気期間に低流量の酸素濃縮気体
を供給してもよい。
【００５８】この場合には、呼吸サイクルの全期間にわ
たり酸素濃縮気体を供給するので、患者にとって呼吸の
際の違和感が極めて少ないという効果がある。 （４）その上、前記実施例では、カニューラは酸素出口
に接続される場合を例に挙げたが、それ以外に、（酸素
濃縮気体が供給されない）呼吸検知口を設け、この呼吸
検知口に圧力センサを配置してもよい。
【００５９】この技術は、特に、呼吸同調の際に、吸気
期間及び呼気期間に酸素濃縮気体を供給する場合に、正
確に呼吸状態を検出できるという利点がある。 （５）また、前記実施例では、酸素濃縮器を例に挙げた
が、上述した異常発生時の制御は、酸素ボンベにて酸素
を供給する場合にも適用できる。
【００６０】
【発明の効果】本発明では、センサにより呼吸の状態を
検出し、呼吸状態が異常と判断された場合には、所定時
間にわたり酸素や酸素濃縮気体を供給するので、極めて
安全性が高いという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例の酸素濃縮器の基本構成を示す説明図
である。
【図２】 実施例の酸素濃縮器に制御装置の電気的構成
を示すブロック図である。
【図３】 呼吸サイクルを示す説明図である。
【図４】 実施例の制御装置による制御処理を示すフロ
ーチャートである。
【符号の説明】
１…酸素濃縮器 １９ａ、１９ｂ、１９…吸着筒 １７ａ、１７ｂ、１７…切替弁 ３３、３７…製品タンク ３１ａ、３１ｂ、３５、３９…逆止弁 ４５…流量設定器 ４４…電磁弁 ５３…圧力センサ ５９…制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０１Ｂ 13/02 Ｃ０１Ｂ 13/02 Ｚ Ｆターム(参考） 4D006 GA41 KA01 KB14 KE01Q KE24Q KE30P KE30R MB04 PA02 PB17 PB62 PC41 PC71 4G042 BA15 BA18 BA28 BB02 BC04

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 呼吸同調機能によって、酸素又は酸素濃
    縮気体を使用者の呼吸に応じて供給する酸素供給装置で
    あって、 前記使用者の呼吸の状態を検出するセンサを備え、 前記呼吸同調を行う場合に、前記センサからの信号に基
    づいて、前記使用者の呼吸の状態を所定の判定条件によ
    り判定し、その結果、前記使用者の呼吸の状態を正確に
    把握できないときには、所定期間にわたり前記酸素又は
    酸素濃縮気体を前記使用者に供給することを特徴とする
    酸素供給装置。
  2. 【請求項２】 前記酸素供給装置は、酸素を充填した酸
    素ボンベ又は空気中から酸素を濃縮する酸素濃縮器であ
    ることを特徴とする前記請求項１に記載の酸素供給装
    置。
  3. 【請求項３】 前記所定の判定条件とは、前記使用者の
    呼吸の状態を正確に把握できない期間が、１分間に７回
    以下の呼吸回数に相当する期間であることを特徴とする
    前記請求項１又は２に記載の酸素供給装置。
  4. 【請求項４】 前記所定の判定条件とは、前記使用者の
    呼吸の状態を正確に把握できない期間が、８秒間以上で
    あることを特徴とする前記請求項３に記載の酸素供給装
    置。
  5. 【請求項５】 前記所定期間とは、吸気回数５〜７回／
    分の場合における呼吸サイクル期間の２５〜４０％の時
    間であることを特徴とする前記請求項１〜４のいずれか
    に記載の酸素供給装置。
  6. 【請求項６】 前記センサは、酸素又は酸素濃縮気体が
    供給される酸素出口に配置されて、その位置における気
    体の状態を検出するセンサであることを特徴とする前記
    請求項１〜５のいずれかに記載の酸素供給装置。
  7. 【請求項７】 前記センサは、酸素又は酸素濃縮気体が
    供給される酸素出口とは別に設けられた呼吸検出口に配
    置されて、その位置における気体の状態を検出するセン
    サであることを特徴とする前記請求項１〜５のいずれか
    に記載の酸素供給装置。
  8. 【請求項８】 前記センサは、圧力センサ、歪みゲージ
    センサ、及び圧電センサのうちの１種であることを特徴
    とする前記請求項１〜７のいずれかに記載の酸素供給装
    置。
  9. 【請求項９】 前記酸素供給装置は前記酸素濃縮器であ
    って、 前記呼吸同調を行わない場合には、前記酸素濃縮気体
    を、連続的に供給可能な連続ベース流量以下の流量で供
    給し、 前記呼吸同調を行う場合には、前記酸素濃縮気体を、前
    記連続ベース流量より多い流量で、呼吸サイクルの吸気
    期間に供給し、且つ、前記呼吸サイクルの呼気期間に
    て、前記酸素濃縮気体の供給を停止することを特徴とす
    る前記請求項１〜８のいずれかに記載の酸素供給装置。
  10. 【請求項１０】 前記酸素供給装置は前記酸素濃縮器で
    あって、 前記呼吸同調を行う場合には、前記酸素濃縮気体を、呼
    吸サイクルの吸気期間にて、連続的に供給可能な連続ベ
    ース流量を上回る流量で供給し、且つ、前記呼吸サイク
    ルの呼気期間にて、前記連続ベース流量を下回る流量で
    供給することを特徴とする前記請求項１〜８のいずれか
    に記載の酸素供給装置。
  11. 【請求項１１】 前記呼吸同調を行わない場合には、前
    記酸素濃縮気体を、連続的に供給可能な連続ベース流量
    以下の流量で供給することを特徴とする前記請求項１０
    に記載の酸素供給装置。
  12. 【請求項１２】 前記連続ベース流量が毎分４Ｌ以下で
    あることを特徴とする前記請求項９〜１１のいずれかに
    記載の酸素供給装置。
  13. 【請求項１３】 前記請求項１〜１２のいずれかに記載
    の酸素供給装置の動作の制御を行うことを特徴とする制
    御装置。
  14. 【請求項１４】 前記請求項１３に記載の制御装置の機
    能を実現するための手段を記録したことを特徴とする記
    録媒体。
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