特許 7137701 人工呼吸器のためのガス制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-09-06

(45)【発行日】2022-09-14

(54)【発明の名称】人工呼吸器のためのガス制御装置

(51)【国際特許分類】

   A61M 16/20 20060101AFI20220907BHJP

【ＦＩ】

A61M16/20 H

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2021521881

(86)(22)【出願日】2019-07-05

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-12-09

(86)【国際出願番号】 DE2019000186

(87)【国際公開番号】W WO2020007389

(87)【国際公開日】2020-01-09

【審査請求日】2021-06-16

(31)【優先権主張番号】102018005341.6

(32)【優先日】2018-07-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】517191714

【氏名又は名称】レーヴェンシュタイン メディカル テクノロジー エス．アー．

(74)【代理人】

【識別番号】100114775

【弁理士】

【氏名又は名称】高岡 亮一

(74)【代理人】

【識別番号】100121511

【弁理士】

【氏名又は名称】小田 直

(74)【代理人】

【識別番号】100202751

【弁理士】

【氏名又は名称】岩堀 明代

(74)【代理人】

【識別番号】100208580

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 玲奈

(74)【代理人】

【識別番号】100191086

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 香元

(72)【発明者】

【氏名】ガーデイン，ヨアヒム

(72)【発明者】

【氏名】ハーン，ヘンリー

(72)【発明者】

【氏名】アーダメッツ，ベンジャミン

【審査官】関本 達基

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１６－５１７７２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】独国実用新案第２０２０１７００５９６４（ＤＥ，Ｕ１）

【文献】中国特許出願公開第１０７３０８５３１（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０６５６３１９９（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｍ １６／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の弁（１９）を有する第１のガス通路（１１）を含む、人工呼吸器（１）のためのガス制御装置（１０）であって、前記第１のガス通路（１１）と前記第１の弁（１９）は圧力のもとにあるガス流を第１の方向（２５）で通過させるとともに圧力のもとにあるガス流を第２の方向（２６）で遮断するようにセットアップされる、ガス制御装置であり、前記第２の方向（２６）のガス流は呼気の呼吸ガスであり、前記第１の方向（２５）のガス流は吸気の呼吸ガスであり、開口部（１４）が前記第１のガス通路（１１）から分岐して前記第１の弁（１９）の一部を取り囲む迂回通路（２１）へと通じ、第２の弁（１５，１６）が前記第１のガス通路（１１）から前記迂回通路（２１）へのガス流を遮断するように、及び／又は少なくとも一時的にガスが流れるのを可能にするようにセットアップされ、切換デバイス（１３）が前記第２の弁（１５，１６）を制御して、前記第１のガス通路（１１）から前記迂回通路（２１）へのガス流を遮断するように、及び／又は少なくとも一時的にガスが流れるのを可能にするようにセットアップされ、前記ガス制御装置（１０）は、第２のガス通路（１２）と、前記切換デバイス（１３）とをさらに含み、前記第１のガス通路（１１）は、シール材（１５）と閉止キャップ（１６）とを有する、ガスを流出させるための開口部（１４）を有し、前記ガス制御装置（１０）は、前記人工呼吸器の呼気又は吸気分路の閉塞／障害が生じたとき、前記第１のガス通路（１１）のガス流を前記第１の弁（１９）の周りに案内するようにセットアップされ、前記切換デバイス（１３）は、前記呼気分路の閉塞／障害が生じたときに前記第２のガス通路（１２）を遮断し、そのようにして呼気の呼吸ガスのために前記迂回通路（２１）を開くようにセットアップされ、前記第１の弁（１９）は逆止め弁であり、前記第２のガス通路（１２）は、空気圧式の制御圧力を前記シール材（１５）の表面へと案内するようにセットアップされることを特徴とするガス制御装置。

【請求項2】

前記第２の方向（２６）は前記第１の方向（２５）に対して反対方向を向くことを特徴とする、請求項１に記載のガス制御装置（１０）。

【請求項3】

前記第１の弁（１９）は、圧力のもとにある前記第２の方向（２６）のガス流の力によって空気圧式に操作され、前記ガス流は前記第１の弁（１９）を通って第２の方向（２６）に通過することができないことを特徴とする、請求項１又は２に記載のガス制御装置（１０）。

【請求項4】

呼吸ガス源（３０）が周囲（２９）から呼吸ガスを吸い込んで、吸気のための前記第１のガス通路（１１）に沿って前記第１の方向（２５）でチューブ接続管（２８）及び人工呼吸チューブ（２７）へと送出し、開いた前記第１の弁（１９）をガス流が通過することを特徴とする、請求項３に記載のガス制御装置（１０）。

【請求項5】

前記切換デバイス（１３）が前記第２の弁（１５，１６）を開き、そのようにして圧力のもとにある呼気のガス流（２６）が前記開口部（１４）及び前記迂回通路（２１）を通して少なくとも部分的に周囲（２９）に達することを特徴とする、請求項１乃至４のうちの１項に記載のガス制御装置（１０）。

【請求項6】

前記第２の弁（１５，１６）は空気圧式の弁として製作され、前記第２の弁（１５，１６）のうちのシール材（１５）が開口部（１４）と前記迂回通路（２１）との間のガスを通す接続部を閉止又は開放することを特徴とする、請求項４に記載のガス制御装置（１０）。

【請求項7】

制御圧力で付勢される前記シール材（１５）は前記開口部（１４）の縁部（２２）に密閉式に当接し、そのようにして前記開口部から前記迂回通路（２１）へのガス流を妨げるようにセットアップされることを特徴とする、請求項６に記載のガス制御装置（１０）。

【請求項8】

前記第２のガス通路（１２）は前記人工呼吸チューブ（２７）又は前記第１のガス通路（１１）又は送風機と空気圧式に接続され、前記切換デバイス（１３）が前記空気圧式の接続を少なくとも一時的に開放又は閉止することを特徴とする、請求項６に記載のガス制御装置（１０）。

【請求項9】

前記切換デバイス（１３）は、前記第２のガス通路（１２）のガス流／圧力を制御して、前記第１のガス通路（１１）のガス流が前記開口部（１４）を通って前記第１の弁（１９）の周りに案内されることを可能にするようにセットアップされることを特徴とする、請求項１乃至８のうちの１項に記載のガス制御装置（１０）。

【請求項10】

前記切換デバイス（１３）は前記第２のガス通路（１２）を解放又は遮断するようにセットアップされることを特徴とする、請求項１乃至９のうちの１項に記載のガス制御装置（１０）。

【請求項11】

前記シール材（１５）は、前記第２のガス通路（１２）が遮断されたとき前記開口部（１４）を通る前記第１のガス通路（１１）のガス流の貫流を可能にするように構成されることを特徴とする、請求項１乃至１０のうちの１項に記載のガス制御装置（１０）。

【請求項12】

前記シール材（１５）は前記開口部（１４）に載置されるように配置され、ウェイト（１７）を含み、前記ウェイト（１７）は前記シール材（１５）の中央で環状に構成され、前記シール材（１５）はエラストマー材料で構成され、前記ウェイト（１７）は金属で構成されることを特徴とする、請求項１乃至１１のうちの１項に記載のガス制御装置（１０）。

【請求項13】

前記シール材（１５）は前記ウェイト（１７）の領域で前記第１のガス通路（１１）の方向を向くように構成された型押しを有することを特徴とする、請求項１２に記載のガス制御装置（１０）。

【請求項14】

前記閉止キャップ（１６）は前記開口部（１４）の上に装着可能であるようにセットアップされ、前記閉止キャップ（１６）は前記第２のガス通路（１２）と接続可能である接続部（２０）を含むことを特徴とする、請求項１乃至１３のうちの１項に記載のガス制御装置（１０）。

【請求項15】

前記切換デバイス（１３）は前記呼気分路の正常動作のときに前記第２のガス通路（１２）を解放し、ガス流／圧力を前記第２のガス通路（１２）及び前記接続部（２０）を介して前記シール材（１５）へと案内して、前記開口部（１４）を閉止するようにセットアップされることを特徴とする、請求項１４に記載のガス制御装置（１０）。

【請求項16】

前記第２の弁（１５，１６）は、ウェイト（１７）を有し、第２のガス通路（１２）が遮断されたときに前記開口部（１４）の通過を前記第１のガス通路（１１）のガス流に可能にするようにセットアップされたシール材（１５）を有することを特徴とする、請求項１乃至１５のうちの１項に記載のガス制御装置（１０）。

【請求項17】

前記ガス制御装置（１０）は、第１のガス通路（１１）及び第２のガス通路（１２）と、第１の弁（１９）及び第２の弁（１５，１６）とを有するバルブブロック（１３）を含み、前記第１のガス通路（１１）は、前記第１の弁（１９）と、前記第１のガス通路（１１）から分岐して前記第１の弁（１９）の一部を取り囲む迂回通路（２１）へと通じる開口部（１４）とを有し、前記第２の弁（１５，１６）は前記第１のガス通路（１１）から前記迂回通路（２１）へのガス流を遮断するように、及び／又は少なくとも一時的にガスが流れるのを可能にするようにセットアップされ、そのために前記第２の弁には前記第２のガス通路（１２）が制御圧力のための接続部として付属することを特徴とする、請求項１乃至１６のうちの１項に記載のガス制御装置（１０）。

【請求項18】

前記ガス制御装置（１０）は人工呼吸器の電気式及び／又は空気圧式の制御ユニットとして構成され、圧力のもとにあるガス流を第１の方向（２５）で通過させるとともに圧力のもとにあるガス流を第２の方向（２６）で遮断し、前記第１のガス通路（１１）から前記迂回通路（２１）へのガス流を遮断するように、及び／又は少なくとも一時的にガスが流れるのを可能にするようにセットアップされ、前記ガス制御装置（１０）は、前記第１のガス通路（１１）から前記迂回通路（２１）へのガス流を遮断するように、及び／又は少なくとも一時的にガスが流れるのを可能にするようにセットアップされることを特徴とする、請求項１乃至１７のうちの１項に記載のガス制御装置（１０）。

【請求項19】

請求項１乃至１８のうちの１項に記載のガス制御装置（１０）のバルブブロック（１３）。

【請求項20】

請求項１乃至１８のうちの１項に記載のガス制御装置（１０）を含んでいる人工呼吸器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、逆止め弁を有する第１のガス通路と、第２のガス通路と、切換デバイスとを含む、人工呼吸器のためのガス制御装置に関する。ガス制御装置は人工呼吸器に配置されていてよく、又は人工呼吸器に付属していてよい。

【背景技術】

【0002】

人工呼吸器は呼吸障害の治療のために利用され、その際に、人工呼吸器は病院内でも病院外でも、非侵襲性及び侵襲性の人工呼吸で使用することができる。

【0003】

患者の人工呼吸では、通常、呼吸ガス流のための吸気分路を有し、及び任意選択として呼気の呼吸ガス流のための分路を有する、人工呼吸器を利用することができる。呼気の呼吸ガス流のための分路は、患者による呼吸ガスの吐出し／呼息を可能にするのに対して、吸気の呼吸ガス流のための分路は患者に呼吸ガスを供給する。

【0004】

従来技術で知られている人工呼吸器では、人工呼吸器の呼気分路で閉塞／障害が起こることがある。

【0005】

人工呼吸器の吸気分路が逆止め弁を含んでいる場合、吐き出された呼吸ガスを人工呼吸器へ帰還させることは可能でない。その場合、患者は吐出しが妨げられる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

したがって本発明の課題は、人工呼吸器の特に呼気分路の障害／閉塞を生じた場合にも、呼吸ガスの呼息を保証する装置を提供することにある。

【0007】

必要に応じて作動化可能なガス通路を提供する装置を提供することも、本発明の課題である。

【課題を解決するための手段】

【0008】

この課題は、請求項１に記載のガス制御装置によって解決される。発展例や好ましい実施形態は、従属請求項の対象である。その他の利点や構成要件は、全般的な説明及び実施例の説明から明らかとなる。

【0009】

本発明は、第１の弁を有する第１のガス通路を含む、人工呼吸器のためのガス制御装置に関し、第１のガス通路と弁は、圧力のもとにあるガス流を第１の方向で通過させるとともに圧力のもとにあるガス流を第２の方向で遮断するようにセットアップされ、開口部が第１のガス通路から分岐して弁のための迂回通路へと通じ、第２の弁が第１のガス通路から迂回通路へのガス流を遮断するように、及び／又は少なくとも一時的に可能にするようにセットアップされ、切換デバイスが第２の弁を制御して、第１のガス通路から迂回通路へのガス流を遮断するように、及び／又は少なくとも一時的に可能にするようにセットアップされる。

【0010】

本発明は、第１の弁を有する第１のガス通路を含むガス制御装置にも関し、第１のガス通路と弁は、圧力のもとにあるガス流を第１の方向で通過させるとともに圧力のもとにあるガス流を第２の方向で遮断するようにセットアップされ、開口部が第１のガス通路から分岐して弁のための迂回通路へと通じ、第２の弁が第１のガス通路から迂回通路へのガス流を遮断するように、及び／又は少なくとも一時的に可能にするようにセットアップされ、切換デバイスが第２の弁を制御して、第１のガス通路から迂回通路へのガス流を遮断するように、及び／又は少なくとも一時的に可能にするようにセットアップされる。

【0011】

本発明は、第２の方向が第１の方向に対して反対を向いていることも特徴とする。

【0012】

本発明は、第１の弁が、圧力のもとにある第２の方向のガス流の力によって操作される、空気圧式に操作される逆止め弁であり、そのようにしてガス流が逆止め弁を第２の方向に通過することができないことも特徴とする。

【0013】

本発明は、第２の方向のガス流が呼気の呼吸ガスであり、第１の方向のガス流が吸気の呼吸ガスであることも特徴とする。

【0014】

本発明は、呼吸ガス源が周囲から呼吸ガスを吸い込んで、吸気のための第１のガス通路に沿って第１の方向でチューブ接続管及び人工呼吸チューブへと送出し、開いた逆止め弁をガス流が通過することも特徴とする。

【0015】

本発明は、切換デバイスが弁を開き、そのようにして圧力のもとにある呼気のガス流が開口部及び迂回通路を通して少なくとも部分的に周囲に達することも特徴とする。

【0016】

本発明は、弁が空気圧式の弁として製作され、弁のシール材が開口部と迂回通路との間のガスを通す接続部を閉止又は開放し、第２のガス通路が空気圧式の制御圧力をシール材の表面へと案内するようにセットアップされることも特徴とする。

【0017】

本発明は、制御圧力で付勢されるシール材が開口部の縁部に密閉式に当接し、そのようにして開口部から迂回通路へのガス流を妨げるようにセットアップされることも特徴とする。

【0018】

本発明は、第２のガス通路が人工呼吸チューブ又はガス通路と空気圧式に接続され、切換デバイスが空気圧式の接続を少なくとも一時的に開放又は閉止することも特徴とする。

【0019】

本発明は、逆止め弁を有する第１のガス通路と、第２のガス通路と、切換デバイスとを含む、人工呼吸器のためのガス制御装置にも関し、第１のガス通路は、シール材と閉止キャップとを有する、ガスを流出させるための開口部を有する。

【0020】

本発明によるとガス制御装置は、人工呼吸器の呼気分路の閉塞／障害が生じたとき、第１のガス通路のガス流を逆止め弁の脇を通して案内するようにセットアップされる。それにより、呼気分路の閉塞／障害が生じたときに患者の吐出しが確保される。たとえば、第１のガス通路は第２のガス通路と接続される。第２のガス通路が別個のガス通路によって供給を受ける、第１のガス通路と第２のガス通路との分離された構成も代替的な実施形態では考えられる。人工呼吸器の吸気分路の閉塞／障害が生じたときに、同じく本発明によるガス制御装置を利用することも考えられる。そのようなケースでは、人工呼吸器の吸気分路の閉塞／障害が生じたときに、患者の吸息を確保するためにガス制御装置を利用することができる。

【0021】

ガス制御装置は、呼気分路の閉塞又は障害が生じたときに第２のガス通路を制御して、第１のガス通路のガス流が開口部を介して流出し、又は迂回通路を介して逆止め弁の脇を通って流れるようにセットアップされる。このとき第１のガス通路のガス流は、通常、吸込みガス及び／又は吐出しガスを合わせたものからなる。特に呼気分路で閉塞／障害が生じたとき、患者の吐出しガスを吸気分路／第１のガス通路を介して、逆止め弁まで帰還させることができる。したがって第１のガス通路の開口部は、逆止め弁の領域で、吸気流方向で見て逆止め弁に後置されて配置されるのが好ましい。

【0022】

ガス制御装置は、第２のガス通路の圧力を制御するようにセットアップされる。ここで制御するとは、第２のガス通路を解放又は遮断するように切換デバイスがセットアップされていてよいことを意味することができる。代替的な実施形態では、切換デバイスは連続して無段階に制御可能であってよい。第２のガス通路のガス流の制御をベースとして、特に第２のガス通路の解放又は遮断をベースとして、第１のガス通路のガス流（吐出しガス／吐出しガス流）を逆止め弁の脇を通して案内することができる。第１のガス通路のガス流は迂回通路を介して、逆止め弁の脇を通して案内される。迂回通路へと方向転換されたガス流を、あらためて第１のガス通路へ、好ましくはガス流の吸気流方向で見て逆止め弁に前置されて配置されている領域で供給することができ、あるいは迂回通路を介して、又は吸気若しくは呼気分路としてセットアップされていてよい別個の分路を介して、排出することができる。

【0023】

このときガス制御装置は、ガス流の検出された容積、検出された流量、又は検出された圧力をベースとして制御可能であるようにセットアップされていてよい。

【0024】

特に、ガス制御装置は少なくとも１つのセンサを含むことができ、切換デバイスは、少なくとも１つのセンサによって検出されたパラメータをベースとして制御可能であるようにセットアップされていてよい。

【0025】

たとえば切換デバイスの一部としてのガス制御装置の少なくとも１つのセンサは、少なくとも１つの呼吸パラメータ、呼吸ガスパラメータ、及び／又はその他のパラメータを出力信号から検出するようにセットアップされていてよい。このとき１つ又は複数の検出されるパラメータは、たとえば次の１つ又は複数の測定に関わる関数を形成することができる：（ピーク）流量、流量率、（換気）容積、圧力、温度、湿度、速度、加速度、ガス組成（たとえば１つ若しくは複数の成分の濃度）、熱エネルギー散逸、（意図的な）ガス漏れ、及び／又は呼吸ガス流に関わるその他の測定。

【0026】

呼吸パラメータは、たとえばガスパラメータ及び／又はその他の出力信号から導き出すことができ、１つ又は複数の呼吸パラメータは次のうちの１つ又は複数であってよい：呼吸数、呼吸継続時間、吸込み時間若しくは吸込み継続時間、吐出し時間若しくは吐出し周期、呼吸流曲線の形状、吸込みから吐出しまでの、及び／若しくはその逆の移行時間、（ピーク）吸入流量率から（ピーク）呼気流量率への、及び／若しくはその逆の移行時間、呼吸圧力曲線形状、最大の近位の圧力低下（呼吸サイクル及び／若しくは段階ごと）、吸い込まれる酸素の割合、並びに／又はその他の呼吸パラメータ。

【0027】

本発明によるガス制御装置は、人工呼吸器の呼気分路で閉塞／障害が生じたときにも、吐出しができるようにすることを患者に可能にする。

【0028】

ガス制御装置はたとえば切換デバイスにより、第２のガス通路のガス流を制御して、第１のガス通路のガス流が開口部を通って逆止め弁の脇を通して案内されることを可能にするようにセットアップされる。第２のガス通路のガス流が制御されることで、第２のガス通路のガス流／圧力によって封止されるシール材が載置された開口部を開くことができる。第１のガス通路のガス流が、開口部から外に出ることができる。第２のガス通路が遮断されると、シール材の領域の圧力比率が変化し、それにより、第１のガス通路のガス流のガス圧力が、第２のガス通路のガス圧力よりも高くなる。通常、遮断された第２のガス通路のガス圧力はゼロに等しい。

【0029】

通常、迂回通路は第１のガス通路の開口部の周りで環状に構成される。環状とは、開口部を取り囲むことも意味することができる。環状の構成は、ガスが最大３６０°の角度で開口部から流れ出ることができるという利点を提供する。それにより、相応に多量の呼気の吐出しガスを、第１のガス通路の開口部を介して同時に排出することができる。迂回通路は、開口部を介して外に出るガス流を束ねて、１つの方向に排出するようにセットアップされるのが好ましい。

【0030】

実施形態では、ガス制御装置はたとえば切換デバイスを通じて、第２のガス通路を解放又は遮断するようにセットアップされる。たとえば切換デバイスは、第２のガス通路を解放するようにセットアップされ、それにより、開口部に載置されているシール材に対してガス流／圧力を付勢することができる。ガス流／圧力でシール材が付勢されることで、シール材を開口部に圧着可能である。切換デバイスは、第２のガス通路を遮断するようにセットアップされていてもよく、それにより、開口部に載置されているシール材に対してガス流／圧力を付勢できなくなる。このケースでは、シール材が開口部の上に緩やかに載置される。この実施形態では、第１のガス通路のガス流が、開口部の上にルーズに／緩やかに載置されたシール材を通って、迂回通路に流れ込むことができる。

【0031】

ガス制御装置はたとえば切換デバイスを通じて、呼気分路で閉塞／障害が生じたときに第２のガス通路を遮断するようにセットアップされるのが好ましい。遮断するとは、切換デバイスがガス流／圧力を第２のガス通路に提供せず、又はこれを閉止することを意味する。第２のガス通路のガス流によってシール材が付勢されないことで、第１のガス通路のガス流は、シール材を持ち上げて、ガス流を第１のガス通路から迂回通路へと移行させるのに十分である。

【0032】

典型的には、ガス制御装置はたとえば切換デバイスを通じて、人工呼吸器が弁システムで使用される場合に第２のガス通路を解放するようにセットアップされ、それにより第２のガス通路がガス流を通すことができる。弁システムでの使用時には人工呼吸器の呼気及び／又は吸気分路には障害が生じず、ガス制御装置の開口部は、通常は圧力通路として構成される第２のガス通路の圧力によって閉止される。

【0033】

解放されるとは、ガス制御装置がたとえば切換デバイスを通じて第２のガス通路をガス流の貫流のために開き、そのようにして、開口部に載置されたシール材がガス流／圧力で付勢されることを意味する。通常、第２のガス通路のガス流は１ｍｂａｒ～１００ｍｂａｒの圧力で付勢される。圧力によってシール材が開口部に押し付けられて、封止される。

【0034】

ガス制御装置は、人工呼吸器の正常動作のとき、閉止キャップの接続部を介してガス制御装置のシール材へと案内される第２のガス通路のガス流によって、第１のガス通路からのガス流をシール材を封止するようにセットアップされる。

【0035】

そのようにして、正常動作のとき／弁チューブシステムでの使用のとき、逆止め弁の機能を維持することができる。

【0036】

ガス制御装置は、たとえば障害のない呼気分路のもとでの人工呼吸器の障害のない動作状態のとき、第２のガス通路を介してシール隔膜に対して圧力を印加し、それによってガス制御装置の開口部を閉止するようにセットアップされる。

【0037】

ガス制御装置は、呼気分路で閉塞／障害が生じたときに、第２のガス通路を遮断するようにセットアップされる。それによりシール隔膜に対する圧力が生じなくなり、第１のガス通路のガス流のガス圧力によって開口部を開放可能である。開口部から外に出たガス流を、あらためて第１のガス通路に供給することができ、又は別個の分路を介して排出可能であってよい。

【0038】

実施形態では、（ガス制御装置の一部としての）切換デバイスは、呼息及び／又は吸息の時間制御式の切換をベースとして制御可能であるようにセットアップされていてよい。

【0039】

代替的な実施形態では、（ガス制御装置の一部としての）切換デバイスは、第１のガス通路のパラメータをベースとして制御可能であるようにセットアップされていてよい。たとえばセンサによって、第１のガス通路のガス流の少なくとも１つのパラメータを検出することができる。たとえば圧力センサによって、第１のガス通路の内部の圧力を検出することができる。そして切換デバイスは、第１のガス通路のガス流の検出された圧力に依存して切換可能であるようにセットアップされる。たとえば切換デバイスは、代替的な実施形態では、事前設定された閾値への到達に依存して、第２のガス通路を解放又は遮断するようにセットアップされていてよい。このような閾値は、たとえば第１のガス通路で平均的に検出される圧力を上回る値であってよい。閾値を超過したときに、切換デバイスが第２のガス通路を遮断するようにセットアップされていてよい。第１のガス通路の圧力が閾値よりも下に低下すると、切換デバイスが第２のガス通路を解放することができる。

【0040】

別の代替的な実施形態では、たとえば第１のガス通路のガス流の流量率又は容積もセンサによって検出することができる。切換デバイスは、ガス流の判定された流量率又は検出された容積をベースとして制御可能であるようにセットアップされていてよい。切換デバイスは、第１のガス通路のガス流のその他のパラメータをベースとして制御可能であるようにセットアップされていてもよい。

【0041】

さらに、別の代替的な実施形態では、（ガス制御装置の一部としての）切換デバイスは可変に切換可能なようにセットアップされていてよく、このとき切換デバイスは、第２のガス通路のガス流の圧力を０ｍｂａｒ～１ｂａｒの間で、特に０ｍｂａｒ～１００ｍｂａｒの間で、無段階に制御するようにセットアップされていてよい。切換デバイスは、第２のガス通路のガス流／圧力をプリセットされた時間帯にわたり、プリセットされた値まで連続的に高めるようにセットアップされていてもよい。

【0042】

ガス制御装置の一部のための、特に弁のためのシール材は、第２のガス通路が遮断されたとき、開口部を通る第１のガス通路のガス流の貫流を可能にするように構成される。シール材は、迂回通路を開口部に対して封止する。シール材は、第１及び第２のガス通路がガスのない状態にあるとき、シール材を開口部の上に載せて保持する形状を有するのが好ましい。シール材は、４／５～２／３の間の載置面比率を有する。シール材は、第２のガス通路のガス流によってシール材がガス流／圧力で付勢されていないとき、第１のガス通路のガス流によってシール材を持ち上げることができるように寸法決めされる。さらにシール材は、通常、迂回通路の縁部に載置されるようにセットアップされた、周回する強化された縁部を含む。周回する強化された縁部は、迂回通路の縁部の上でシール材を保持するのを容易にする係止構造又は保持構造を有することができる。たとえば、周回する強化された縁部は、迂回通路の縁部の突出部に当接するように構成されたエッジを有することができる。

【0043】

実施形態では、シール材は開口部に載置されるように配置され、ウェイトを含んでいる。好ましくはシール材に一体的に構成されるウェイトは、開口部の上でのシール材の位置決めを補助する。通常、シール材はウェイトが一体的に構成されている領域で、これを取り囲むシール材の領域と比較して大きい材料厚みを有する。シール材は、典型的には円形に構成される。その代替として、シール材は長方形、正方形、若しくは楕円形に構成されていてよく、又はその他の幾何学形状を有することができる。シール材は、通常、開口部の形状に対応するように、及び／又は開口部を取り囲む迂回通路の形状に対応するように構成される。シール材は迂回通路の縁部とウェイトとの間で、第１のガス通路の方向を向く、シール材の滑りを予防する湾曲部を形成することができる。

【0044】

本発明の発展例では、シール材のウェイトはシール材の中央で環状に構成される。ここで中央とは、円形のシール材の中心を意味する。通常、環状のウェイトはワッシャ状に構成される。しかしながらウェイトは、長方形又は楕円形の形状を同じく有することができる。環状の構成により、開口部を周回するように取り囲む開口部の縁部の上にシール材を置くことができる。シール材を部分領域でのみ、開口部の縁部に載置することもできる。通常、ウェイトの形状は、開口部の形状又は開口部の縁部の形状に対応するように構成される。ウェイトはシール材に重みをかけ、それによってシール材が開口部の縁部の上で緩やかに保持される。任意選択としてウェイトが長方形に構成されていてよく、又はそれ以外の幾何学形状を有することができる。さらに、ウェイトがシール材のその他の領域に配置されていてもよい。

【0045】

シール材はエラストマー材料で構成され、ウェイトは金属で構成される。シール材は、通常、１５～２５ショアＡ、特に１８～２２ショアＡの範囲内の硬度を有するエラストマー材料で構成される。たとえばシール材はシリコンで製作される。その代替としてウェイトは、たとえば硬質プラスチック、金属とプラスチックの複合材など、その他の材料で構成されていてよい。

【0046】

本発明の別の発展例では、シール材は、ウェイトの領域で第１のガス通路の方向を向くように構成された型押しを有する。型押しは円錐状の突出部として構成されていてよく、その先端が、開口部から第１のガス通路の中を向くように延びる。たとえば型押しは、ワッシャ状の構成によって惹起されるウェイトの切欠きに構成されていてよい。型押しは、第１のガス通路の開口部の上でシール材を保持するのを補助する。任意選択として型押しは、シール材を開口部の上の位置で保持する任意の形状で構成されていてよい。代替的な実施形態では、シール材が型押しなしに構成されていてよい。

【0047】

本発明の好ましい発展例では、閉止キャップは開口部の上に装着可能であるようにセットアップされる。通常、閉止キャップは開口部の上にクリップ装着可能である。このことは、開口部に載置されたシール材の上に装着されたとき、閉止キャップが位置に関してずれないという利点を提供する。開口部の上へクリップ装着可能にするために、閉止キャップは、通常、典型的には開口部の外側領域に構成される切欠きに係合する逆鉤を有する、少なくとも２つの延長部を有する。その代替として、ガス制御装置の閉止キャップがバヨネット接合部を備えていてよい。任意選択として、閉止キャップを代替的な係止部材によって開口部の上に取り付けることができる。

【0048】

本発明の別の好ましい発展例では、閉止キャップは第２のガス通路と接続可能である接続部を含む。接続部の形状は、通常、第２のガス通路の形状と対応するように構成される。その代替として、接続部とガス通路をアダプタによって接続可能である。接続部は、切換デバイスによって提供される第２のガス通路のガス流／圧力をシール材へ案内するようにセットアップされる。接続部は、通常、閉止キャップと接続されて構成される。このとき接続部は、典型的には、ガス流を垂直方向に中央でシール材に対して印加可能であるように、閉止キャップと接続される。その代替として、接続部が閉止キャップの横に配置されていてもよい。同じく通路として構成されていてよい接続部は、たとえば０．１ｍｍ～０．５ｍｍの直径を有する。

【0049】

本発明によると、（ガス制御装置の一部としての）切換デバイスは、人工呼吸器の正常動作のときに第２のガス通路を解放し、第２のガス通路と接続部とを介してガス流／圧力をシール材へと案内して、開口部を閉止するようにセットアップされる。人工呼吸器の正常動作のときには、人工呼吸器の呼気又は吸気分路の障害／閉塞が生じていない。切換デバイスは、第２のガス通路のガス流／圧力を制御するようにセットアップされる。通常、第２のガス通路のガス流は１ｍｂａｒ～１ｂａｒの、特に１０ｍｂａｒ～１５０ｍｂａｒのガス流／圧力で付勢される。それにより、第１のガス通路の開口部に対してシール材が封止され、それにより、第１のガス通路のガス流が開口部を介して逃げられなくなる。

【0050】

本発明によると、（ガス制御装置の一部としての）切換デバイスは、呼気分路の閉塞／障害が生じたときに第２のガス通路を遮断するようにセットアップされる。第２のガス通路が遮断されることで、第２のガス通路のガス流／圧力が停止する。ガス制御装置は、第１のガス通路のガス流を開口部を介して導出することができる。切換デバイスによって第２のガス通路が遮断されると、第１のガス通路のガス流／圧力が第２のガス通路よりも高くなる。それにより第１のガス通路のガス流が、開口部に載置されているシール材を持ち上げ、ガス流を迂回通路の中へ案内して、逆止め弁を迂回することができる。シール材は、シール材の仕切りの領域でシール材が閉止キャップにより迂回通路の縁部に圧着／保持されるように持ち上げられる。第２のガス通路が遮断され、シール材に対してガス流／圧力が印加されなくなるとただちに、シール材のウェイトが第１のガス通路のガス流によって持ち上げられ、それにより、開口部の縁部に載置されているシール材が持ち上げられ、それによってガス流が第１のガス通路から開口部を介して迂回通路に流れ込むことができる。

【0051】

さらに本発明は、逆止め弁を備える第１のガス通路と、第２のガス通路と、切換デバイスとを含む、人工呼吸器のためのガス制御装置の一部のためのシール材も含み、第１のガス通路は、シール材と閉止キャップとを有する、ガスを流出させるための開口部を有する。

【0052】

本発明によるとシール材はウェイトを有し、第２のガス通路が遮断されたときに、開口部の通過を第１のガス通路のガス流に可能にするようにセットアップされる。シール材は、通常、円形に構成される。しかしながら、その代替としてシール材が長方形に構成されていてもよく、又は、その他の幾何学形状を有することができる。典型的には、シール材はたとえばシリコンなどのエラストマー材料で構成される。シール材は、通常１５～２５ショアＡの、特に１８～２２ショアＡの硬度を有する。ウェイトは、代替的な実施形態では、シール材のその他の領域に構成されていてよい。

【0053】

実施形態ではシール材は、ガス制御装置の切欠きに係合するようにセットアップされた、少なくとも部分的に周回する縁部を有する。周回する縁部は強化されて構成されるのが好ましく、迂回通路の縁部にある切欠きに係合する型押しを有することができる。シール材の周回する縁部は、一方では封止の役目を果たし、他方では、迂回通路の縁部の上でシール材を位置決めする役目を果たす。この縁部は閉止キャップにより迂回通路の縁部に対して押圧／保持／封止される。迂回通路の縁部は、シール材のエッジが突出部と係合してシール材に当接するようにセットアップされた突出部を有することができる。

【0054】

本発明はガス制御装置にも関し、このガス制御装置は人工呼吸器の電気式及び／又は空気圧式の制御ユニットとして構成され、圧力のもとにあるガス流を第１の方向で通過させるとともに圧力のもとにあるガス流を第２の方向で遮断し、第１のガス通路から迂回通路へのガス流を遮断するように、及び／又は少なくとも一時的に可能にするようにセットアップされ、ガス制御装置は、第１のガス通路から迂回通路へのガス流を遮断するように、及び／又は少なくとも一時的に可能にするようにセットアップされる。

【0055】

ガス制御装置は、たとえば少なくとも切換デバイス、弁、ガス源などのさまざまなアクチュエータ及びセンサを含み、これらをコーディネートして本発明の意味において制御する、電気式及び／又は空気圧式の制御ユニットとして構成されていてよい。

【0056】

ガス制御装置は、電気式及び／又は空気圧式の制御ユニットとして構成されていてよく、圧力のもとにあるガス流を第１の方向で通過させるとともに圧力のもとにあるガス流を第２の方向で遮断し、第１のガス通路から迂回通路へのガス流を遮断し、第１のガス通路から迂回通路へのガス流を遮断するように、及び／又は少なくとも一時的に可能にするようにセットアップされていてよく、ガス制御装置（１０）は、第１のガス通路から迂回通路へのガス流を遮断するように、及び／又は少なくとも一時的に可能にするようにセットアップされる。

【0057】

さらに本発明は、逆止め弁を有する第１のガス通路と、第２のガス通路と、切換デバイスとを含む、人工呼吸器のためのガス制御装置のための閉止キャップを含み、第１のガス通路は、シール材と閉止キャップとを有する、ガスを流出させるための開口部を有する。

【0058】

本発明によると閉止キャップは、逆鉤を構成し、ガス制御装置にある切欠きに係合するようにセットアップされた延長部を少なくとも部分領域に有する。その代替として閉止キャップは、開口部にある切欠きに係合するようにセットアップされたバヨネット接合部を含む。

【0059】

さらに本発明は、上記の各構成要件のうち少なくとも１つに基づくガス制御装置を含む人工呼吸器を含む。

【0060】

ガスは、本発明の意味においては、呼吸可能なあらゆるガス又は混合ガスであり得る。これは特に空気、酸素、呼気の呼吸ガス、又は吸気の呼吸ガスである。

【0061】

次に、大幅に簡略化した模式的な図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳しく説明する。図面は次のものを示す。

【図面の簡単な説明】

【0062】

【図1a】本発明によるガス制御装置の模式図である。

【図1b】本発明によるガス制御装置の模式図であり、ここではガス制御装置は部分的にのみ、すなわち切換デバイス又はバルブブロックとしてのみ図示されている。

【図2】図１ｂに示すガス制御装置の模式的な分解図である。

【図3】図１ｂ及び図２に示すガス制御装置の縦断面図である。

【図4a】図１ｂ～図３に示すガス制御装置の側面図である。

【図4b】図１ｂ～図４ａに示すガス制御装置の本発明による閉止キャップを示す平面図である。

【図4c】図１ｂ～図４ｂに示すガス制御装置の逆止め弁を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0063】

各図面では、同一の設計上の部材はそれぞれ同一の符号を有している。

【0064】

図１ａは、人工呼吸器１のための本発明によるガス制御装置１０の模式図を示している。人工呼吸器１は、通常、患者への呼吸ガスの供給のために意図される吸気分路と、患者により吐き出される呼吸ガスを排出する役目を果たす呼気分路とを有する。ガス制御装置（１０）は、電気式及び／又は空気圧式の制御ユニットとして構成されていてよく、圧力のもとにあるガス流を第１の方向（２５）で通過させるとともに圧力のもとにあるガス流を第２の方向（２６）で遮断し、第１のガス通路（１１）から迂回通路（２１）へのガス流を遮断するように、及び／又は少なくとも一時的に可能にするようにセットアップされていてよく、ガス制御装置（１０）は、第１のガス通路１１から迂回通路（２１）へのガス流を遮断するように、及び／又は少なくとも一時的に可能にするようにセットアップされる。

【0065】

図１ａに示す本発明によるガス制御装置１０は、人工呼吸器１での使用のために、又は人工呼吸器の一部としての使用のために意図されており、第１の弁（１９）を有する第１のガス通路１１を有し、第１のガス通路（１１）と弁（１９）は、圧力のもとにあるガス流を第１の方向（２５）で通過させるとともに圧力のもとにあるガス流を第２の方向（２６）で遮断するようにセットアップされ、開口部（１４）が第１のガス通路１１から分岐して弁（１９）のための迂回通路（２１）へと通じ、第２の弁（１５，１６）が、第１のガス通路（１１）から迂回通路（２１）へのガス流を遮断するように、及び／又は少なくとも一時的に可能にするようにセットアップされ、切換デバイス（１３）が第２の弁（１５，１６）を制御して、第１のガス通路１１から迂回通路（２１）へのガス流を遮断するように、及び／又は少なくとも一時的に可能にするようにセットアップされる。

【0066】

切換デバイスは、ここでは一例として、第１の弁１９及び第２の弁と、第１のガス通路１１及び第２のガス通路と、迂回路１４，２１とを有するバルブブロック１３を含んでいる。任意選択として切換デバイス１３は、バルブブロックの各コンポーネントのための空気圧式又は電子式の制御部も含む。

【0067】

たとえば送風機などのガス源又は呼吸ガス源３０が、たとえば周囲２９から吸い込まれたガス又は呼吸ガスを、吸気のための第１のガス通路（１１）に沿って第１の方向（２５）へ、チューブ接続管（２８）及び人工呼吸チューブ（２７）へと送出する。このときガス流は、開いた逆止め弁（１９）を通過する。

【0068】

患者の呼息は、人工呼吸チューブ、接続管（２８）、及び第１のガス通路（１１）を通って逆止め弁（１９）へと至る、第２の方向（２６）への呼吸ガス流を生じる作用をもたらす。これは、圧力のもとにある呼気のガス流の力によって第２の方向（２６）で操作される、空気圧式に操作される逆止め弁（１９）であり、そのようにして逆止め弁（１９）が通過され得ない。開口部（１４）が第１のガス通路（１１）と接続されているので、圧力のもとにある呼気のガス流は第２の方向（２６）で開口部の中へも伝搬し、弁（１５，１６）へと到達する。切換デバイス（１３）が弁（１５，１６）を開いている限りにおいて、圧力のもとにある呼気のガス流はさらに開口部及び迂回通路（２１）に沿って周囲（２９）へ、又はその代替として第１のガス通路へ、さらにそこから少なくとも部分的に周囲へと流れる。

【0069】

弁（１５，１６）は、空気圧式の弁として施工されていてよい。このケースでは弁のシール材（１５）が、開口部１４と迂回通路との間でガスを案内する接続部を閉止又は開放することができる。弁のシール材（１５）に対する制御インパルスは、シール材１５の表面に対する空気圧式の制御圧力を案内する第２のガス通路（１２）から来る。シール材が制御圧力で付勢されると、開口部１４の縁部２２に密閉式に当接し、そのようにして開口部から迂回通路へのガス流を妨げる。

【0070】

そのために第２のガス通路は、人工呼吸チューブ又はガス通路（１１）から空気圧式に供給を受けることができる。同様に、制御ファンなどのその他の圧力源も考えられる。切換デバイス１３は、第２のガス通路１２と人工呼吸チューブ又はガス通路（１１）との間の空気圧式の接続部を、少なくとも一時的に開放又は閉止する。

【0071】

弁（１５，１６）は切換弁として施工されていてよい。このケースでは、切換デバイス１３による弁の作動化が、開口部１４から迂回通路へのガス流を開放又は閉止する。このケースでは第２のガス通路は不要である。

【0072】

人工呼吸器は、通常、患者への呼吸ガスの供給のために意図される吸気分路と、患者により吐き出される呼吸ガスを排出する役目を果たす呼気分路とを有する。

【0073】

図１ｂは、人工呼吸器のための本発明によるガス制御装置１０の模式図を示している。ガス制御装置（１０）はここでは部分的にのみ、すなわち切換デバイス１３又はバルブブロックとして図示されており、第１の弁（１９）を有する第１のガス通路（１１）を含んでおり、第１のガス通路（１１）と弁（１９）は、圧力のもとにあるガス流を第１の方向（２５）で通過させるとともに圧力のもとにあるガス流を第２の方向（２６）で遮断するようにセットアップされ、開口部（１４）が第１のガス通路１１から分岐して弁（１９）のための迂回通路（２１）へと通じ、及び、迂回通路（２１）を開放又は閉止するための第２の弁（１５，１６）を含んでいる。

【0074】

図１及び図１ｂに示す本発明によるガス制御装置１０は人工呼吸器で使用するために意図され、ガス流を患者の方向へと案内する第１のガス通路１１（吸気分路）を有している。第１のガス通路１１は逆止め弁１９を含んでおり、並びに、図示しないシール材を有する図示しない開口部を含んでいる。開口部とシール材は、図１では閉止キャップ１６で隠されている。逆止め弁１９は、患者から来る、吐出しによって汚れた呼吸ガス／ガス流の還流を防止する。

【0075】

さらにガス制御装置１０は、図示しない開口部へとガス流を案内する第２のガス通路１２を有している。第２のガス通路１２は、接続部２０を介して、第１のガス通路の開口部にクリップ装着された閉止キャップ１６と接続されている。第２のガス通路１２は接続部２０を介して閉止キャップ１６へと延びており、図示しない切換デバイスによって制御される。第２のガス通路１２は、ガス流によって貫流され得る。

【0076】

図示しない切換デバイスは、第２のガス通路１２を解放又は遮断することができる。このとき切換デバイスは、ガス流又はガス圧力又はガス流容積のために第２のガス通路１２を解放する。人工呼吸器の正常動作のとき、第２のガス通路１２は解放されており、それによりガス流又は圧力を接続部２０を介して図示しないシール材へと閉止キャップ１６の内部で案内可能である。第２のガス通路１２のガス流／圧力により、シール材が開口部の上に全面的に押圧され、そのようにして開口部が閉止される。それにより、人工呼吸器の正常動作のとき、患者へと案内されるべき第１のガス通路１１の吸気のガス流が、開口部を介して迂回通路２１へ流出することが妨げられる。このことは本例のケースでは必要ない。呼気分路に閉塞がなく、そのため、吐き出される患者の呼吸ガスを呼気分路を介して放出することができるからである。

【0077】

それに対して人工呼吸器の呼気分路の閉塞／障害が生じると、患者の吐出しが妨げられ、又は困難になる。しかも逆止め弁１９により、患者が吸気分路を介して吐出しをすることはできない。人工呼吸器の呼気分路の閉塞／障害が生じると、切換デバイスが第２のガス通路１２を遮断する。遮断されたガス通路１２により、シール材に対して作用する第２のガス通路１２のガス流が失われ、それによって第１のガス通路１１のガス流が、開口部に載置されているシール材を持ち上げることができ、それにより、第１のガス通路のガス流が迂回通路２１を介して逆止め弁を迂回するように案内される。このように、このケースでは第１のガス通路１１のガス流又は圧力が、第２のガス通路１２のガス流又は圧力よりも高くなり、それにより、第１のガス通路１１のガス流が開口部に載置されたシール材を持ち上げることができる。シール材は、ガス通路１２が遮断されたときに、第１のガス通路１１のガス流がこれを持ち上げることができるように寸法決めされて構成される。ここで持ち上げるとは、シール材がその周回する縁部のところで閉止キャップ１６により迂回通路２１の縁部の上で周回するように保持されて、円形に構成されたシール材の中心の方向で、第１のガス通路１１のガス流によって押し上げられることを意味する。シール材のウェイトは、第２のガス通路１２のガス流が弱まったときに、シール材を開口部の上に自動的に置くように調整される。

【0078】

このようにして、呼気分路の閉塞／障害が生じたときでも、患者は吐出しをすることができる。

【0079】

漏れシステムの場合、切換デバイスが第２のガス通路を遮断し、又はシール材に対して圧力を及ぼさない。このケースでは切換弁は、ガスの流出を恒常的に可能にするようにセットアップされる。

【0080】

弁システムの場合、切換デバイスは、時間制御される人工呼吸器の呼息に応じて切換をするようにセットアップされる。すなわち切換デバイスは、人工呼吸器が呼息に切り換わったときに、第２のガス通路１２を遮断するようにセットアップされる。それによって患者の呼息が確保される。ガス制御装置の開口部が呼息中に開いており、帰還していくガスが開口部を介して逃げることができるからである。

【0081】

人工呼吸器の呼気分路の正常動作のとき、切換デバイスは第２のガス通路１２を解放し、それによってガス流が第２のガス通路１２に流れ込むことができ、圧力で付勢される。第２のガス通路１２のガス流により、シール材が開口部の上で封止され、それにより、開口部を通しての吸気ガスの流出が正常動作中に妨げられる。

【0082】

閉止キャップ１６は、本実施形態では３つの延長部１８を含んでいて、これらの延長部によって閉止キャップ１６を第１のガス通路１１の開口部へクリップ装着可能である。さらに閉止キャップには、第２のガス通路１２を接続可能である接続部２０が構成されている。接続部２０は閉止キャップ１６の中央に配置されており、それにより、接続部２０と閉止キャップ１６とを介してガス流／圧力を中央で均等にシール材に対して印加可能である。

【0083】

このように図１ｂに示すガス制御装置１０は、正常動作のとき、第１のガス通路１１のガス流を逆止め弁１９を通して患者へと案内するようにセットアップされている。呼気分路が正常動作のとき、第１のガス通路１１の開口部が閉止されて、逆止め弁１９の機能が維持される。逆止め弁１９の閉塞／障害が生じると、ガス制御装置１０が逆止め弁１９を迂回する。

【0084】

ガス制御装置１０の図示しない切換デバイスは、人工呼吸器の吸息と呼息との間の時間制御式の切換によってトリガーされる。通常、人工呼吸器が呼息に切り換わると、ただちに切換デバイスが第２のガス通路１２を遮断する。選択的に、切換を時間遅延して行うことができる。通常、人工呼吸器が吸息に切り換わると、切換デバイスが第２のガス通路１２を解放する。

【0085】

さらに、図１ｂには迂回通路２１が示されている。迂回通路２１は開口部から延びており、開口部から流れ出るガス流を逆止め弁１９の脇を通して案内することを可能にする。迂回通路２１は開口部の周りを周回するように構成され、その後の過程で狭くなっていき、第１のガス通路と平行の方向に延びる通路となる。引き続いて迂回通路２１は、あらためて第１のガス通路に連通することができ、又は別個の分路として、逆止め弁の脇を通るように案内されるガス流を排出することができる。

【0086】

迂回通路は、図示しない開口部の領域に縁部を有していて、この縁部に対してシール材を閉止キャップ１６により封止することができる。迂回通路２１の縁部は突出部を有することができ、この突出部の後方にシール材のエッジが係合することができる。迂回通路２１の縁部は、シール材が滑るのを防止する。

【0087】

図２は、図１に示すガス制御装置１０の模式的な分解図を示している。ここでは第１及び第２のガス通路１１，１２、逆止め弁１９、並びにシール材１５を有する開口部１４が示されている。

【0088】

接続部２０を備える閉止キャップ１６も図示されている。接続部２０の中央への配置が示されており、接続部２０の一端が外方に向かって延びていて、第２のガス通路１２と接続可能である。

【0089】

図２には、開口部１４が縁部２２を有することが示されている。縁部２２は隆起部として構成されており、シール材１５に一体化されて構成されたウェイト１７の置き場所としての役目を果たす。

【0090】

シール材１５は、１５～２５ショアＡ、特に１８～２２ショアＡの硬度を有するエラストマー材料、好ましくはシリコンで構成される。シール材１５は円形に構成されており、仕切り２３を有する。

【0091】

仕切り２３は強化構造として、又は機能的な突出部として構成されていてよい。仕切り２３は、迂回通路２１の縁部２４に載置されるようにセットアップされる。シール材１５は、シール材１５の仕切り２３とウェイト１７との間で、迂回通路２１の縁部２４の領域よりも、及びウェイト１７が多くの場合に一体的に配置されるシール材１５の領域よりも、薄い材料厚みを有することができる。

【0092】

本実施形態では、シール材１５は迂回通路２１の縁部２４とウェイト１７との間に湾曲した構造を有していて、この構造は、開口部１４の上でシール材１５がずれるのを追加的に予防することができる。別の実施形態では、シール材１５は迂回通路２１の縁部２４とウェイト１７との間にその他の構造を有することができ、又は構造なしに構成されていてよい。

【0093】

シール材１５のウェイト１７はワッシャの形態で構成されている。ウェイト１７は金属で構成されて、シール材１７に一体化されて構成されている。ウェイト１７は、開口部１４の上でシール材１５を安定化させる。

【0094】

開口部１４の上に閉止キャップ１６が装着されると、シール材１５がシール材１５の仕切り２３の領域で迂回通路２１の縁部に圧着されて、保持される。閉止キャップ１６は、シール材１５を外部に対して封止するとともに、シール材１５をその閉止キャップ１６の内部の位置で保持する。このように、シール材１５はガス制御装置１０の内部で、クリップ装着された閉止キャップ１６によって迂回通路２１の縁部２４の上に圧着／保持される。シール材１５は、周回するように構成された強化された仕切り２３を介して、迂回通路２１の縁部２４と閉止キャップ１６との間に挟み込まれ／封止される。

【0095】

仕切り２３とは異なるシール材１５の領域は、閉止キャップ１６に対して接触せずに構成される。この領域は付勢領域とも呼ぶことができる。切換デバイスによって第２のガス通路１２が解放されたとき、シール材１５のこの領域がガス流／圧力で付勢されるからである。

【0096】

シール材１５は、休止状態のとき（ガス流なし）、ウェイト及びその構造によって開口部１４の上で保持される。切換デバイスが第２のガス通路１２を解放するようにセットアップされているとき、追加的に、シール材１５の付勢領域がガス流／圧力で付勢され、それによってシール材１５が開口部１４に対して封止される。

【0097】

切換デバイスが第２のガス通路１２を遮断するようにセットアップされているとき、シール材１５の付勢領域がガス流で付勢されず、それにより、第１のガス通路１１のガス流は、シール材を付勢領域の領域で持ち上げてガス流を迂回通路２１の中へ案内するのに十分である。

【0098】

図２に示す閉止キャップ１６は、逆鉤を構成する延長部１８を含んでいる。この逆鉤は、閉止キャップ１６がクリップ装着されるときに、ガス制御装置１０の外面に形成された切欠きに係合する。別の実施形態では、たとえばバヨネット接合の形態の係止部など、その他の閉止手段も考えられる。さらに図２には、逆止め弁１９及び迂回通路２１が図示されている。

【0099】

図３は、図１及び図２に示すガス制御装置１０の縦断面図を示している。逆止め弁１９、開口部１４、及びシール材１５を有する第１のガス通路１１、並びに第２のガス通路１２が図示されている。さらに、接続部２０と迂回通路２１とを有する閉止キャップ１６が図示されている。

【0100】

第１のガス通路１１を介して、吸気のガス流を患者へと送出することができる。逆止め弁１９は、吐出しガスが第１のガス通路１１を介して人工呼吸器へ還流するのを防止する。このように、人工呼吸器の呼気分路に閉塞／障害があるとき、第１のガス通路１１を介してガス流／吐出しガスの呼息を行うことができない。

【0101】

さらに、開口部１４を起点として延びる迂回通路２１が示されている。迂回通路２１は開口部１４の周りを周回する通路として構成されており、その後の過程で、第１のガス通路１１と平行の方向に延びる通路へと延びている。迂回通路の周回する配置によって、大量の吐出しガスを同時に逆止め弁１９の脇を通過させて、開口部１４を介して運び出すことができる。迂回通路２１は吸気分路に連通することができ、又は、別個の呼気分路として構成されていてよい。

【0102】

シール材１５は円形に構成されており、その中心にウェイト１７を有している。ウェイト１７は環状／ワッシャ状に構成される。ウェイト１７はその形状に由来する切欠きの中に、第１のガス通路１１の方向に延びる、シール材１５の円錐形の構成を有している。円錐状の構成は、シール材１５がその位置に関して、開口部１４の上で滑らないように固定されるという利点を提供する。別の実施形態では、シール材１５の構成は、シール材１５をその位置に関して保持するのに適したその他の幾何学形状を有することができる。ウェイト１７は、シール材１５に一体化されて構成されている。シール材１５はウェイト１７の領域で、比較的大きい材料厚みを有している。このことは、一方では、ウェイト１７をシール材１５に一体化可能であるという利点を提供し、他方では、比較的大きい材料厚みによって、シール材１５をその位置に関して保持する追加のウェイト１７が生起される。ウェイト１７は、シール材１５の上に装着されるように構成されていてもよい。

【0103】

図３に示す閉止キャップ１６は開口部１４の上に配置されており、閉止キャップ１６は仕切り２３の領域でシール材１５を迂回通路２１の縁部に対して圧着し、それに対して、シール材１５は付勢領域では閉止キャップ１６に対して接触せずに配置される。

【0104】

図４ａは、図１～図３に示すガス制御装置１０の側面図を示している。第１のガス通路１１と、延長部１８及び図示しない第２のガス通路のための接続部２０を備える閉止キャップ１６とが図示されている。

【0105】

図４ａに見られるとおり、第１のガス通路１１の入口側は出口側よりも大きく寸法決めされている。入口側は、第１のガス通路１１に加えて、通路をなすように狭まっていく迂回通路２１も含んでいる。このように第１のガス通路１１の入口側は、吸気流方向に向く第１のガス通路１１だけでなく、吸気流方向と反対を向く迂回通路２１も含んでいる。

【0106】

図４ｂは、図１～図４ｂに示す本発明によるガス制御装置１０の本発明による閉止キャップ１６の平面図を示している。閉止キャップ１６は、第１のガス通路の図示しない開口部にクリップ装着可能である。閉止キャップ１６がクリップ装着されるとき、シール材が図示しないウェイトの領域で閉止キャップ１６により、開口部の、図３に示す隆起部２２に押し付けられて封止される。

【0107】

閉止キャップ１６は、図示しない第２のガス通路１２のための接続部２０を有している。接続部２０を介して、図示しない開口部を閉じるために、図示しない第２のガス通路１２のガス流を図示しないシール材に印加することができる。さらに閉止キャップ１６は、多くの場合に逆鉤を形成する、開口部の領域の切欠きに係合するようにセットアップされた延長部１８を含んでいる。別の実施形態では、閉止キャップ１６はその他の延長部１８を有することができ、又は、類似の係止部材を介して開口部へ取付可能であってよい。

【0108】

図４ｃは、図１～図４ｂに示す本発明によるガス制御装置１０の逆止め弁１９の平面図を示している。ここでは、流入するガス流の方向から吸気流方向に逆止め弁１９を見ている。迂回通路２１も示されており、これを介して、人工呼吸器の呼気分路の閉塞／障害が生じたときに逆止め弁１９の周りでガス流を案内可能である。

【0109】

延長部１８を備える閉止キャップ１６も側面図で図示されており、これらの延長部１８によって閉止キャップ１６を図示しない開口部へクリップ装着可能である。

【符号の説明】

【0110】

１ 人工呼吸器
１０ ガス制御装置
１１ 第１のガス通路
１２ 第２のガス通路
１３ 切換デバイス／バルブブロック
１４ 開口部
１５ シール材
１６ 開口部の閉止キャップ
１７ ウェイト
１８ 閉止キャップの延長部
１９ 逆止め弁
２０ 接続部
２１ 迂回通路
２２ 開口部の縁部／隆起部
２３ シール材の仕切り
２４ 迂回通路の縁部
２５ ガス流 第１の方向
２６ ガス流 第２の方向
２７ 人工呼吸チューブ
２８ チューブ接続管
２９ 周囲
３０ ガス源、送風機

【図1a】

【図1b】

【図2】

【図3】

【図4a】

【図4b】

【図4c】