【発明の詳細な説明】
水性液と共に作動する濡れることかできる器具氷見朋−Φ分野
本発明は、一般に水性液と共に作動する器具の表面張力をそれらと共に使用され
る水性液の表面張力よりも大に維持することに関する。これは該器具、該水性液
または両者の表面張力特性を変えることによって達成される。
水性液と共に作動する器具の表面は一層親水性にすることかできる。これは該表
面−５の水面−トの気泡のイ」着を制限し、そして不完全な作動の可能性を減ら
す。本発明はまた、一般６．二非浸漬表面への？ｒシ滴の付着によってその作動
か損なわれる光学的表面を一層親水性とすることに関する。水性液の表面張力を
機器の表面張力以下に減らすことによっても類似の結果を得ることができる。気
泡の浸漬した表向・＼のまたは液滴の非浸請表面へのイ１省か妨害される。
本発明は特に、呼吸療法下にある患者へ投与されている吸入気体を給湿するの６
、ニイｊ用な通気給温器に関する。一般的に最適な給温条件を提供するだめの、
自動的に液体を補給する液レヘル感知装置か特に本発明から利益を受ける。本発
明は自動液レベル感知装置の改良に関する。該改良は、水性液中に界面活性剤を
使用するか、該器具を処理するか、またはその両者によって該器具の液レベル感
知手段への水性液面上の気泡のｆＮｊ着を妨ける。液レベル感知手段への気泡の
イＮＪ着は液Ｌ・ヘルの誤った指示を発生し得る。
界面活性剤の使用、装置の表面処理またはその両者は、液レヘル感知手段への液
玉または液滴のイ〈］着も妨ける。液玉または液滴は同様に液レヘルの誤指示を
発生し得る。
通気給温装置の基本ニレメンＩ・を収容し、そして水性液を収容する容器も界面
活性剤を用いて処理することができる。界面活性剤による該容器内部の処理は、
該水性液中に浸漬１−７、そして該容器内部こ収容されたエレメントへ気泡の付
着を姑！Ｊ、ｉ＝、 。界面活性剤処理容２）：の使用は容器内のニレメンＩ−
〇液滴の伺道も妨げる。
本発明９清−Ｕ
グリムらへの通気給温器と題する米国特許第４．３０３，６０１号（以後グリム
として引用）は、自動液レヘル感知器を有する気体用通気給温装置を開示する。
自動的に作動する弁が該？ｒシＬ・・＼ル感知器へ連結され、加えた液体が通気
給温装置中へ流入する５二、七を許容（−１それにより液体を所望の最適レヘル
てこ維持する。液体を収容ずろ除去自在のキャニスタ−は患者の呼吸装置−１の
流、！１ラインの一部さしての気体入ｌ」および気体用［１を設りた蓋を有ずろ
。キャニースクーの内側のチューブ状芯が水性液を吸い１−ける。
グリムにおいては、液体番まキャニスタ−内に比較的低いト＼ルに典型的に保た
れるから、循環している気体は主とし−Ｃチー！−）抜芯から給湿される。例え
は無菌水の溶液ハノノ７からナヨ、−７を通−２でキャニスタ−中−１もっと液
体を加えることかできろ、該チューブは、一般にソレノイドスイッチを通過し７
、該スイッチか流才１を停止ず乙ようにチューブを圧迫し、そして低い液レヘル
か感知された時チユーブを間歇的に開く。光プじＩ−フがキャニスタ−中に配置
され、そのため可視光、または典型的にはスペクトルの赤外部分かプローブを下
方へ通過し、液レヘルか低い場合はプ１コーフの円錐形ｖｇＨ部Ｑこｃ＞。
っで反射さ才Ｌ 、で）、、センサーか反射光を検出し、ソレノイドを作動し７
てスイ・ノチを開く。その時液体は反射光か検出されなくなるまでキャニスタ−
中・＼流入する。
リチャートノンらへの給湿器のための液レヘルコントローラート題する米国特許
第４，３５４，９８４号（以後リチャートノンとして引用）は、呼吸療法乙こ使
用される酸素カス給湿器のためのチューツクランプアーＬ弓／フリを開示する。
該クランプアセンブリは給温器キャ：−スター・＼の交換液の流れを制御するた
めの制御システムの一部である。
光プローブおよびセンサーも液レベル制御システムの一部である。
典型的には、液レベルを検出するために使用される光プローブ。
または光パイプは疎水性熱可塑性プラスチック材料てつくられる。
液レヘル懇知プローブは、高度に透明なプローブ中−・そして端ｆ、１；衷面へ
向か、って通過する光か反射点にｆＩｉ突した後郁還光ビームとしてプローブの
上カヘ反射されるのを許容ずろように配置された角度のある表面を提供する、も
し望むならば円錐表面または他の任意の表面Ｇこまって形成された端部を持って
いる。
グリム特許の光プローブの端部が液体と接触している時、光プローブに関し液体
の屈折率の比較的僅かの差のため光か反射しないから、該端ｆｊｌｔにおける屈
折条件が変化する。その代わり、光は該表面を通過し、その下方への進行を続け
、そのため有意な反射光ビームがなくなる。従って該端部表面におＬＪる接触液
体の存在または不存在は反射光ビームの存在または不存在によって指示され得る
。
グリム特許において、光プローブの他端と連通している光センサーは反射光を検
出する。一般に低液体しヘルを指示する反射光ビームが検出される時、光センサ
ーはソレノイドを作動させ、弁を開いてチューブを通ってキャニスタ−への液体
の流れを許容する。液体レヘルはプローブの端部表面かカバーされるン；ミて−
１，ｙ−する。、−の点において反射ビームか終ｒし、そのため光センサーを不
作動化し２、そしてソレノイドを不作動化させる。これは弁を閉し、液体の流れ
を遮断する。
しばしば光プローブの端部表面へ付着している浸漬した空気まノ二は他の気泡が
光ビームを光プローブを通って反射し戻し、液体レヘルか適正である時でさえも
光センサーによって検出されることかある。光センサーは弁を開き、液体がキャ
ニスタ−へ流入するのを許容するようにソレノイドを作動させるであろう。しか
しながら浸漬した空気または他の気泡が光パイプへ付着している時、液体の添加
はソレノイドを不作動化さセないであろう。液体は局部的な妨害がイ」着した気
泡を離すまで。液体源が涸渇するまで、または所定時間が経過するまでキャニス
タ−へ流入し続けるであろう。
気泡生成または核形成は一般に、空気または他の気体がある場所−５固定され、
そして顕微鏡的亀裂、空胴、かき傷または他の表面不規則性へ付着するごとによ
って発生ずる。一般に気泡形成は水性液体の表面張力が光プローブの表面張力よ
りも大きい時に発生ずる。
しばしば液体の玉および滴か光プローブの非浸漬部分へ付着する。
液体のこのような形は、内部反射した光を光プローブがら遠（へ屈折するであろ
う。全部が内部反射された光の劇的な損失が発生し、そして液体レヘルの検出に
必要な光信号の望ましくない損失が生ずる。露出した端部を持ち、そしてそれへ
付着した液滴を持つ光プローブは、制御された液体交換によって液体が最適レヘ
ルに維持されないように、内部反射された光を光パイプから遠くへ十分に屈折さ
ゼることがでる。光プローブの非浸漬部分上の液滴形成は、凝縮液の表面張力が
光プローブの表面張力よりも大きい時に発生する。
水性液と共に作動し、そしてその光学的作動が液体、気体および光学的表面間の
屈折率の影響によって妨害される光学的表面の表面張力特性を変えることが望ま
しい。
作動が気泡の付着によって妨害される、水性液と共に作動する器具への浸漬気泡
の付着を排除または大きく減らすことが好都合である。
給湿器容器に使用される光プローブの表面の表面張力特性を変え、液体レヘルを
誤指示を発生する水性液体中の気泡が光プローブへ付着しないようにするため、
光プローブ表面張力をそれと共に使用する水性液体の表面張力よりも大きくする
ことか有益である。
液体の顕微鏡的庫まかは滴が収容された器具の非べ漬部分へ付着しないように、
そして水性液体中の気泡か収容された器具の浸漬部分ヘイく１着しないように、
効果か収容されたニレメン１−の表面をもつと親水ＩＩＩとすることてあイ〕よ
うに、通気給温装置の基本約１し・メントを収容する容器の内部を変質すること
が有益である。
作動が液滴のイ」着によって妨害される、液体の玉および滴の光学機器−２の（
＝Ｊ着をυ１除または大きく減らず、二とが好都合である。
水性液体および光学的表面間の屈折率の差のため、作動か液体、気体および光学
的表１ｆｉｊ間の屈折率に対するそれらの影響によって妨害される、／＆滴形成
を誘導する環境において１７１動する光学的表面の表面張力特性を変えることが
有益である。
液体の玉および論か光プローブのＪ［浸？青部分・＼偶不１１目こプローブの表
面に」′行な液体のｊ〜い層を形成し、そのため内部反射した光が光プローブか
ら遠くへ屈折しないように該表面をもっと親水性とする、給湿器容器に使用され
る光プローブの表面の表面張力特性を変えることが望ましい。
水性液体へ添加し、それによって該水性液と共に作動する機器」の気泡または液
滴の形成が阻止される実質上無毒な剤を提供することも有益である。それによっ
て機器の作動は浸漬気泡または該機器の非浸漬部分への液滴の付着によって妨害
されないであろう。
本発割勿厘肯
本発明は、給温装置その他に使用される光プローブのようない光学的表面の表面
張力をそれと共に使用される水性液の表面張力よりも大きく保つ方法を提供する
。水性液は一般に給温装置のキャニスタ−に収容される。給温装置の光学的表面
と水性液体との間のこの関係を維持することは、光プローブの表面張力がそれと
共に使用される水性液のそれよりも大きくなるように、光プローブ、水性液また
は両者の表面張力特性を変えろことによ、って達成される。
好ましくは、界面活性剤か給湿器容器中に使用される光プ
【Ｊ−）または光パイ
プの表面に施用される。代わりに、界面活性剤のあろ９を給湿器に使用される水
性液へ添加することができ、界面／占性剤は給湿器容器の内表面の一部一、施用
する、二とができ、または光ブじ１−ブの表面を、：１０ナ放電のようなプラス
マ表面処理プしＩセスル、二かけることができる。プラスマ表面処理プロセスは
小独で、またも、Ｉ界面活性剤の使用を含む処理と組合中て使用Ｊろことかてき
ろ。
浸漬気泡はそのように処理した給湿器中の光プローブの表面・・、付着せす、そ
れ散光プし１−ブの所望の作動が妨害されない。光プ１ト−フの端部か水性液と
接触ずＺ）時、光プローブ端部−ご内部反射−１１、その代わり該表面を通過（
７、液中へのその進行を続ける。
ｌり体の玉および滴はそのように処理しまた給湿器中の光プローブの非浸漬部分
へ付着せ１、それ散光プローブの所望の作動は妨害されない。光プローブの端部
が水性液と接触し、ていない時、光は光プローブから遠くへ屈折されずに、プロ
ーブ端部において内部反射される。もはや液体レヘルの検出に必要な光１５号の
望ましくない損失はないであろう。
給湿器中の光パイプまたはプローブを処理−］ることに加えて、ある量の界面活
性剤を容器中の液体・＼加えてもよい。液体中および該液体と共に作動する機器
の浸漬表面−ヒの空気泡の形成は減少または排除されるであろう。水性液の表面
張力特性も給湿器容器の内表面の一部を被覆−４ることによ−。て変えることが
できる。
本発明によれば、界面活性剤をＬ Ｅ Ｘ Ａ Ｎ熱可匍性樹脂（ＬＥＸＡＮ
４オポリカーポネート樹脂に対するセネラル、エレクトリンク、カンパニーの登
録商標である）、ポリアクリレ−ト熱可苧性樹脂またｌ−Ｊ他の熱可塑性樹脂の
ような透明疎水性プラス千ツクで作った光ブｒ−１−フまたは光パイプの表面へ
適用することができる。表面活性剤の光プローブへの通用はその表面を一層親水
性と一３゛る。どの界面活性剤か関りする特定の表面材料をも−、と親水性にす
るかは当業者には公知である。例えば、ＬＥＸＡＮまたはポリ了クリレート材料
の光プローブについては、界面活性剤は炭水化物基と８ないし３０炭素原子の有
機モノ酸の非イオンエステルから実質的になることができる。この界面活性剤の
特定のファミリーは生理学的に併存することかでき、容易に代謝され、そして低
い程度の毒性反応へかけられることか判明した。
好ましい本発明の界面活性剤の一例は、ソルビタンと、カプリン酸、ラウリン酸
、ミ、リスチン酸、パルミチン酸、オレイン酸またはそれらすべてとのモノエス
テルの混合物である。特定な例として、該混合物は、ＩＣＩ ／１ｍｅｒｉｃａ
ｓ、 Ｉｎｃ、によって５ＰＡＮ２０界面活性剤（ｓｐｃｖはＩＣＩ Ａｍｅｒ
ｉｃａｓ、 Ｉｎｃ、の登録商標である）として販売されており、モノニスデル
の以下の典型的な車量％を含ん−（いる。ソルビタンカプレート１．１％；ソル
ヒタンラウレート４３．５％；ソルビタンミリステー１〜２７．８％；ソルビタ
ンバルミシ−１−１９，２％；ソルビタンオレエート８４％。しかしながら純粋
またに１混合し７六二、ソルビタン。
グルコース、フルク１−−スまたは好まし２くは５ないし６炭素原子の他の代謝
性炭水化物のような炭素化物の好まし２くはモノエステルのような、他の類似の
コースチルを使用すイ〕、′−とかでき・テ、。８ないし３０３好ましくは１０
ないし２０炭素原子の使用する有機モノ酸は、好ましくはモノエステルを住成１
゛るように、炭水化物と反斤、する、すなわち炭水化物１分子がモノ酸１分子と
反応する任意の適当なモノ酸てよい。使用し得る酸は前記のもの、または所望の
界面活性剤を形成するように親水性炭水化物基と結合（７た適当な疎水基を提供
ずろ、トリデカン酸のような他の酸または亜麻仁油酸のような混合酸を含む。好
ましくは、その水との作動かそ打、へ、の空気泡の付着か妨げられろ光パイプそ
の他の開型むよ、本発明の界面ｌ占性剤で被覆することができる。
代わりに、これら界面活性剤のある量を水性液へ添加するか、または給湿器キャ
ニスタ−の内側部分を被覆し、それにより浸漬した表面へ付着する液中の気泡の
形成を阻止し、そして非浸漬表面Ｊ−０）液滴形成を最小化または大きく減少す
るために使用することがてきる。給湿器に収容された水性液へ直接添加するだめ
の、または表面を被覆するための好ましい界面活性剤は５ＰＡＮ ２０界面活性
剤、エトキシル化ソルビタンモノラウレート、例えばＴＷＥＥＮ ２０界面活性
剤としてＩＣＩ Ａｍｅｒｉｃａｓ、 Ｉｎｃ、によって販売されているポリオ
キシエチレン（２０）ソルヒタンモノラウレー［およびＴＷＥＥＮ ２１として
ＩＣ’ＩＡｍｅｒｉｃａｓ、 Ｉｎｃ、によってｌ投売されているポリオキシエ
チレン（４）ソルビタンモノラウレートである。
光プローブ上の表面張力は、コし１す放電装置のような普通のプラスマ発生装置
を使って光ブ１：ｌ−ブを処理することによってそれらか使用される水性液の表
面張力よりも人心こ維持することがてきる。コロナ放電またはプラズマ発生装置
処理プ［１セスは光パイプをＳ Ｐ Ａ ：＋２０界面活性剤−Ｃ被覆するのと
実質上同様な結果を達成する。こ３・１．ら処理により、光プローブは光プロー
ブの表面を変える酸素のようムイオン化ガスー１曝露され、それによって表面エ
ネルギ−４増す。光プローブの表面ば一層親水性番、二なる。
光プローブへの界面活性剤の適用、光プローブのコ［７す放電処理、光プ［１−
）のプラズマ発生装置処理、給湿器容器中の水性液への界面活性剤の添加、また
は給湿器容器内部の界面活性剤被覆は、光プローブの表面張力をそれと共に使用
する水性液の表面張力より人に維］ｂするＬＪ的をもって単独で、またはすべて
のそれらの可能な組合」Ａにおいて使用できることを認識すべきである。
図−面−ｑ）−簡単スｙ−８勉朋
本発明のもっと完全な理解のため、添付図面に詳細に図示された具体例を参照Ｊ
へきである。
図面Ｑこおいて、第１ ＩＩＱ＋は内部の光プローブを図示している、通気給温
装置の給湿器部分の分解斜視し１−である。
第２図は反射している光を図示している、浸漬（−ない光透過ブ１−１−ブの遠
方端の拡大部分正面図である。
第３図は水中へ通過している光を図示している、液体−１浸漬した光透過プロー
ブの遠方端の拡大部分正面しＩである。
第４図は気泡の存在のため反射している光を図示していで）。液体へ浸〆責した
光透過プローブの遠方な（へ１の拡大部分ｉＥ面し１である。
第５図はプローブから遠方へ反射している光を図示！−でいる、そ０）上に液体
凝縮滴を有する浸漬していない光透過ゾ＋：＋−７の遠方端の拡大部分正面し１
である。
第６図は内部反射している光を図示している、その上に凝縮物の単一層を有する
浸漬し７てシ繭い光透過プｌニド−７のｊＭ ｊ； ｌ’：ｊｊの拡大部分正面
図である。
好よ一シ０−具川（例ヌクー説明−
図面一、転すると、内部に収容された基本的−１゛、し・メン１−を図示する、
給湿器キャニスタ−の分解斜視し１てある。給温２ｘヱし・ノンｉ ｌ Ｏｆａ
ｔヒーターアセンフリのくほめ中へ挿入−Ｊろのに適応してい！・６拾課器ニレ
メンＩ・１０は、円筒形壁よ副ミひ閉鎖底、ｌ、Ｆ！冒０をｆり１１える継［Ｉ
７゛、しのＩｉ’ｉ’ ］を開いた金属キャＪ−スク−１・１を備える。、Ｆ−
＋−ス：／Ｉ、１は中に梨缶業壱から低コス１−で購入レノ、−飲料；Ｈでもよ
い。
芯毛段１８は材料のシー １−からｋｆ；；雪、＜（！一般に円′ｉ′１７Ｉ形
の構造に５巻いて作られ、芯手段は多孔質紙材料ぞの他製である。ｉ足ツーＣ＋
２１５１段１８はキャニスタ−１４の底の水を吸収し７、そ１■てそれを分１）
々（。
た高表面持形でキャニスタ−１４を通ゲで流れろ気体・・・提供−Ｊ−Ｚ、。
蓋２０は成形プラスチ、ツクの申−・片−ζ１）＜るとかできろ。それ己！キャ
ニスタ−１４のＵ１２２のまわりにび、ったりし六二シール態様ではまるように
適応している。蓋２０は気体入日ボート２４を備える。
邪魔板２６は図示するように蓋２０１こ形成された出口ポー１〜２８がら給温さ
れない気体が分流ずろのを防止するために設けられる。入［−］ポート２４およ
び出ｒＴＩボー１−２８の両者は患者呼吸回路その他のための慣用ブザ１′〉・
の可撓性気体流チコーフへ接続するのに適応、□いてる。
蓋２０はまた光アク−Ｌ・スボーＩ−３０を備え、それを通って透明プｌ−２−
ブ手段３２が延びることがてきる。プ［Ｉ−）手段３２は高度に透明なポリカー
ボネー１〜プラスチック、ポリアクリレートプラスナ７り、ボ】Ｊスルボンプラ
スチックその他でつくることがてきイ）。ブＩＩ−ブ工段３２６ま以下記載する
ように液体レヘル測定手段として役立つようＣト、キャニスタ−１４を通って好
ましくは蓋２ｏがらキャニスタ−内部の少なくとも最遠の１／３まて延びる。液
体レヘルはキャニスタ−１４の下方１／３Ｉこ維持されることか好ましい。これ
に１キャＪ−スター１４と好ましくは実質土間し７高さである芯１段１８の広い
表面積を露出させ、液体を吸い＋げ、そして広い表面積（こよる改良された給温
のためＧこ湿−１六−芯丁段１８の広い表面積を入「１ボー１−２４を通って入
って来る乾燥した気体へ露出さゼる。
さらに給温器工Ｌ・メンｌ−１０の構造へ転すると、第１図において可撓性チュ
ーブ４４が給温器エレメント１ｏへ液体を供給するためＱこＬ２０内のボート４
５へ接続される。標準的な滴下室４６がチューブ４４の自由端近くに設けられ、
該チューブは慣用の液体供給容器、例えばイリノイ州ディヤフィールドのトラヘ
ノール、ラボラトリーズ、インコーボレイテノトによって販売されている無菌水
のびんまたはバッグ中へ刺通するため、標準的な刺通スパイク４８で終わってい
る。
液体レベル光ブローブニ丁段３２は５、望むならば円錐形表面、または角度のあ
る表面を提供する任意の他の表面Ｃ，−よって形成された端部３３を備える。第
２図を参照すると、端部表面３３−１向がって透明なプローブ手段３２中を通過
する光ビーム３６ａは、光ビームを２回９０°反射転向さゼる二つの反射点３８
．４（Ｈこｆｉ突した後、帰路光ビーム３６ｂ中に反射される。円錐形表面４２
は好ましく（、↑プローフ３２の軸に対し、そして特に入って来ろ光ビーム３６
ａｌこ対して４５°の角度を形成する。
光アクセスポー１〜３０にある光センサー（よ反射した光ヒー１１３６１）を検
出Ｊる。反射光に−ム３６１）が検出され、一般に低い液体レー＼ル３４を指示
する時、光セン号−ばツレ２ノイＩ・により弁を開き、チューブを通ってキャニ
スタ−１４中−１の液体流を許容する。液体Ｌ／ベベル、第３図に図示されてい
るように、光プローブ３２の端部３３より−Ｌにある時は、ソレノイ［−ば不活
１（１化され、それによって弁を閉じる。
第４図に示したような光ビーム反射は、気？包４３がプローブ３２の端部３３・
＼付着した時乙こ起こる。見られるように、反射点３８゜４０は、気泡３９およ
び４１の気体乙こ関し液体の屈折率の差（、−よ−５゜て生じた影響された屈折
率を持っている点である。光Ｌ−ム３Ｇｂは、十分な液体Ｌ・ヘルが存在するに
もががわらず光アクセスボー ［３０のところの光セン、ザーへ反射し戻される
。ソレノイドが弁を開き、液体がキャニスタ−１４中へ流入するように作動化さ
れる。、二の場合、液体の追加はソレノイドの不活性化を先住させないであろう
。液体は局部的な妨害か気？ｅ３９．４１を駆逐するか、液源が涸渇するか、ま
たは所定期間が経過するまでキャニスタ−１４に流入し続けるであイ）う。
プローブ３２の表面のコｒ１す放電処理のようなプラズマ処理、プローブ３２の
表面へ界面活性剤の添加、液体へ界面活性剤の添加、キャニスタ−１４の内表面
の一部へ界面活性剤の添加、またはこわら手段の組合せは浸漬した光プローブ３
２の表面への気泡の付着を防止する。そのような処理またはそれらの組合ゼはさ
らに光プローブ３２の、Ｉｌｌ浸ｌ♂部分に液滴形成を阻１トする。
第３図は昇面Ｗ！、：性剤または表面処理か光プローブ３２の浸漬部分に対し、
て持つ効果のＩＡ解である。光ブｔ７−ブ３２の表面は前に記載１−７だＳ＋”
ＡＮ ２０界面活性剤で被覆することがてきろ。５ＰＡＮ ２０界面活慴剤はキ
４・、・スター１４の１ノ？表面の一部を被覆する六−めに使用」る、二とがで
き、〒１、たばぞれをキヤごスター１４中の液体・＼加えることが−（きる。Ｔ
（々Ｆｌ（Ｎ ２０−、’Ｈ］、弓よＴＷＥ［’Ｎ ２＋のある量を同様の結果
をｉワるため表面を被ｆ；、； ７４イ）ためＣ１二使Ｊｆｉ したり、）二た
はキャニースター１４円のｌｒそ体へ添カド１−るごとがてきる。また第４級ア
ンモニｒａｔ ｉｚ化合物も同様な表面りＪ果を植つｂｏ′）々信ｊ２られる。
プローブの端部３３か液体と接触（，２、そし、て気泡かプＬ！−）の１面Ｇ、
二存在し７ない時、内針（形表面４２におけろ屈折条件は光ブロー−７３２に関
して水性／ｌ＞体の屈１ｙＩ率のｕ ｌこよ−、で影響され、そのため光ビーム
３Ｇは第４図に示Ｕ７た経路内Ｑこ反射されない。その代わり光に一ム３６ ａ
８１表面４２を通過＋−，、その上りへの経路をＩＩＩ’！′ｕ５ Ｌ、、、
そのため有意な反射光し＝Ｊ＼が在♂ｉ−’Ｌ、ない。１足１．て円５ｉｆｔ形
・″ＩＳ、１表面４２にお番する接触液体の存在または不在看は、反射光ビーム
３６ｂの存在または不存在によって指示できろ。浸漬部ｌｉＱが光プローブ３２
へ付着するときは、しかしながら液体レヘルの誤指示がｉｌｃ＜知さ、１′する
て表面はコロナ放電のようなプラズマ処理−２かｉするご−とができる。光プロ
ーブ３２のコロナ放電および他のプラズマ処理は表面を変質し２、そして表面エ
ネルギーを増加さ干る。またこれら処理は伸水性汚染物の除去を助け、そして表
面を少し酸化するものと信し７られる。例えば、ポリカーボネー１−光ブローブ
の表面張力１，１−３０〜４０ダイン／ ｃｍから７２ダイン／ ｃｍ以段重・
変えられることができる。それによって該ポリマーの表面はもっと親水性になる
。
キャニスタ−１４中の液体レヘル３４の誤指示の同様な間Ｍ、ｐ （、−１、光
プ１１−〕３４の表面上〇液滴形成によっても発生し２得る。第５図は液体レヘ
ル３４より上方の光プローブ３２を図示ずろ。液滴５０か光プしＪ−ブ３２の表
面・・・付着しているところか示されてい乙。光ビーム３６ａは光プローブ３２
を下刃−＼進め、そして液滴５０と遭遇する時上方へ反射し戻される代わりに光
プローブ３２の外−１屈折する。−１分な液体Ｌ／−＼ルの偽指示が認知され、
で］であろう。］キャニスター１４の液体は液滴５０か苅発またり１振り落とさ
れろ酬で減り続けるであろう。患者か十分に給温されていない酸素ｉン人弓：Ｌ
吸入カスを受ける危険が生ずる。
光プローブ３２の表面の処理は液滴形成を明１１するてあろろ。光プ１ｒｌ−ブ
３２は前に記載したコＬ７す放電またはプラズマ処理にかけられることができる
。また、光プローブ３２は５ＰＡＮ ２０界面活４）［剤で被覆されることかで
きる。光プローブ３２１の液滴形成の阻１Ｊ０）同様の結果は、キャニスタ−１
４中の液体へＴＷＥＥＮ ２０またはＴ’ＷＥＥＮ２１界面活１（［剤の添加に
よって、またはキャニスタ−１４の内表面の一部を界面活性剤で被覆することに
よって達成することかできる。
その後は液玉は形成されないが、プローブ表面に平行な液体の薄い層が形成され
る。内部反射した光は光プローブ３２から遠くへ屈折しない。［−分な液体レベ
ルの偽指示が避りられる。第６図は、誇張した細部において光プローブ３２上の
薄い液体層５２を図示する。
光ビーム３６ａは反射点３８．４０において反射され、そして光ビーム３６ｂは
光検出器／ソレノイド組合せへ進む。その後ソレノイドは弁は開き、十分な液体
レベルが確立されるまで液体かキャニスタ−１４へ流入するのを許容する。
以下の実施例は例証目的で提供され、請求の範囲に規定する本発明を限定するこ
とを意図しない。
実施例］
グリム特許に開示されているような公知形状のＬ Ｅ Ｘ Ａ Ｎポリカーボネ
ート材料光プローブをプラズマ処理へかけた。５ｏｒｅｎｓｏｎ Ｒｒｅｓｅａ
ｒｃｈ。
Ｉｎｃ、によって製作されたプラズマ発生装置をこの表面プラズマ媒体を実施す
るために用いた。この装置は誘導結合した原理で作動される。数本の光プローブ
をこの装置の減圧したシリンダー中へ挿入した。この装置の作動圧力は０．１な
いしＩＱ＋１ｍ１ｇの間であった。装置のこのシリンダーは１３．５メガヘルツ
において１ないし３分間無線周波数フィールドを発生するアルミニウムコイルに
よって取り囲まれている。空気がプラズマ媒体であり、そして好ましいプラズマ
媒体であるが、他の気体も同様の結果をもたらすものと信しられる。
処理した光プローブおよび処理しない光プローブを湿った大気中で、すなわち沸
騰水からの蒸気中につるし、ぞしてそのｌ＆浸漬して観察した。処理した詐プロ
ーフの非浸漬表面には水性液体のニドまたは滴が見られなかった。処理したプロ
ーブの没７１４ シない表面には液体か玉状でばなくシート状に付着した。処理
しないプローブの浸漬しない表面には液体の玉が見られた。沸騰水中ろこつるし
た時処理した光プローブの浸漬表面には気泡の捕捉か全り」：たは少ししが観察
され。
なかった。沸騰水中につるした処理しない光フ’ Ｕｌ−ブのｄ：漬表面には相
対的にかなりの気泡の捕捉が観察された。
実施例２
Ｌ Ｅ Ｘ Ａ Ｎポリカーボネート祠料光プローブの表面の十にイオン化空気
大気を発生さセるため携帯用手持ち高周波電極を使用して二１０ナ放電処理を実
施した。イリノイ州シカゴのＥｌｅｃｔｒｏ−Ｔｅｃｈ旧ＣＰｒｏｄｕｃｔｓ社
製作の普通に入手ひ得るスパークテスター、モテルＢＤ−２０を使用した。この
ユニットは平均２メガヘルツにおいて、電極と光プローブとの間の距離に応じて
１５．０００ないし５０．０００ボルトの範囲のスパーク放電をもゲて作動する
。電極で個々の光プローブの表面の一部を１／８ないし１インチまでブラシし、
スパークおよびコロナが光プローブの先端全体と幹とを５ないし６０秒間覆うの
を許容した。コロナ放電処理は大気圧で実施され、そして空気中で実施されたが
、他の気体も同様な結果をもたらすものと信しられる。処理した光プローブおよ
び処理しない光プローブを湿った人気中で、すなわち沸騰水からの英気中につる
し、その後に浸漬して観察した。処理した光プローブの非浸漬表面には水性液体
の玉または滴が見られなかった。処理したプローブの浸漬しない表面には液体が
玉状ではなくシート状に付着した。処理しない光プローブの浸漬しない表面には
液体の玉が見られた。沸騰水中につるした時処理した光プローブの浸漬表面には
気泡の捕捉か全くまたは少ししか観察されなかった。沸騰水中につるした処理し
ない光プローブの浸漬表面には相対的にかなりの気泡の捕捉が観察された。
実施例３
ＬＥＸＡＮポリカーボネート材料光プローブを５ＰＡＮ ２０界面活性剤１０容
積％およびイソプロピルアルコール９０容積％の混合物中へ浸漬した。イソプロ
ピルアルコール溶剤を蒸発させた。処理した光プローブおよび処理しない光プロ
ーブを別々に湿った大気中で、すなわち沸騰水からの蒸気中につるし、その後で
浸漬して観察した。処理した光プＵ１−ブの非浸漬表面には水性液体の玉または
滴が見られなかった。処理したプローブの浸漬しない表面には液体か玉状ではな
くシート状に付着した。処理しない光プローブの浸漬しない表面には液体の玉が
見られた。別々に沸騰水中につるした時処理した光プローブの浸漬表面には気泡
の捕捉が全くまたは少しし７か観察されなかった。別々に沸騰水中につるした処
理しない光プローブの４清表面には相対的にかなりの気泡の捕捉が観察された。
実施例４
１、、Ｅ Ｘ Ａ Ｎポリカーボネート材料光プし１−フをＴＷＥＥＮ ２０界
面活性剤５容稍％およびイソプロピルアルコール９５容積％の混合物中へ浸漬し
た。イソプロピルアルコール溶剤を蒸発させた。処理した光プ［コープおよび処
理しない光プローブを別々に湿った大気中で、すなわち沸騰水からの英気中につ
るし、その後で浸漬して観察した。処理した光ブｔｒｉ−）の非浸漬表面には水
性液体の玉または滴か見られなかった。処理したプローブの浸漬しない表面には
液体が玉状てはなくシート状に付着した。処理しない光プローブの浸漬しない表
面には液体の玉が見られた。別々に沸騰水中につるした時処理した光プローブの
浸漬表面には気泡の捕捉が全くまたは少ししか観察さｎ。
なかった。別々に沸騰水中につるした処理しない光プローブの浸漬表面には相対
的にかなりの気泡の捕捉が観察された。
実施例５
ＬＥＸＡＮポリカーボネート材料光ブ材料ツブローフＥＮ ２１界面活性剤５容
積％およびイソプロピルアルコール９５容積％の混合物中へ浸漬した。イソプロ
ピルアルコール溶剤を蓬発さ一部た。処理した光プローブおよび処理しない光プ
Ｌ１−ゾを別々に湿った人気中で、すなわち沸騰水からの英気中につるし、その
後で浸漬し７て観察した。処理した光プローブの非ｌφ漬表面には水性液体の工
または滴が見られなかった。処理したプローブの慢漬しない表面には液体か玉状
て乙、ｉなくシート状に付着した。処理しない光プローブの１４−漬しない表面
には液体の玉が見られた。別々Ｑこ沸騰水中につるした時処理した光プローブの
浸漬表面には気泡の捕捉が全くまノコは少ＬＬか観察されなかった。別々に沸騰
水中につるした処理しない光プ「ｉ−ゾの浸ｈ１１表面には相対的にかなりの気
泡の捕捉か観察された。
実施例６
給温器用のキャニスタ−へＳｌ１品２０界面活性剤０．５ ＋−：ｃを滴干した
。
キャニスタ−を水で約半分のし・＼ルに満たした。同様に水でｉ＋Ｙｉオこした
しかしその中に界面活性剤を使用しない同様なキャニスタ−を処理したキャニス
タ−と並へて観察しまた。処理したキャニスタ−中の沸騰水に浸漬した光プロー
ブの表面には気泡捕捉か少（−７しかまたは全く観察されなかった。処理しない
キ十て〜スター中の沸騰水に猷〆肖し、た光プローブの表面ζ、二は相対的にか
なりの気泡の捕捉が観察された。
実施例７
Ｌ Ｅ Ｘ Ａ Ｎボリカーホネー［＋：（料光プローブを５ｔ）ＡＮ ２０界
面活性剤１０容積％およびイソゾＶ〕ビルアルコール９０容積％の混合物中−１
浸漬し、そして５ＰＡＮ ２０界面活性剤Ｑ、 ５ ｃｃを給温器のキャニスタ
−へ加える時、均等な結果が肖られろであろう。該キャニスタ−は次に水で約半
分のし・＼ルに満たされる。湿った人気中−（、ずなわち沸騰水からの晟気中に
つるし、その後で浸漬する時、光プローブの非浸漬表面には水イ！１、液体の玉
Ｆｔ：たは滴が見られないてあろう。処理した糸の光プＩＩ−ブの非ｌψ清表面
には液体が玉−Ｃはなくシートとなる一Ｃあ）、）。処理しまた系中の沸騰水中
につるした光プローブの浸漬表面０１ｒは気泡の捕捉が少し７しかまたは全く観
察されないであろう。
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国際調査報告