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技術 液体トラップフィルタを含む気液分離器

出願人 クリティケアシステムズインコーポレーティッド
発明者 ラーセン,マイケル,ティー.ソロカ,レオニド,ビー.
出願日 2002年10月17日 (18年2ヶ月経過) 出願番号 2003-537783
公開日 2005年3月10日 (15年9ヶ月経過) 公開番号 2005-507073
状態 特許登録済
技術分野 サンプリング、試料調製 半透膜を用いた分離
主要キーワード 下方排出口 取付けクリップ 周囲リム フィルタ筐体 突出環 内側導管 基部部材 真空導管
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2005年3月10日)のものです。
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図面 (1)

解決手段

呼気ガス試料分析装置用液体分離器は、液体トラップフィルタ室16を有する閉じた容器12を備えている。この液体トラップフィルタ室16は、注入部26と排出部30とを含み、注入部26は、試料注入ポート14と試料排出ポート18との間に配置されており、気体試料から液体を分離するための気体透過性液体不透過性フィルタエレメント24を有している。気体試料から分離された液体は、収集室20内に流入する。排出部30は、別の気体透過性液体不透過性トラップフィルタエレメント28を有している。別の気体透過性液体不透過性トラップフィルタエレメント28は、液体が排出部30から低圧ポート22へと流入しないように、収集室20と低圧ポート22との間に配置されている。

概要

背景

本発明は、呼気ガス分析装置に使用するための気液分離器に関し、特に、呼気試料から液体を除去するための液体トラップフィルタを備えた気液分離器に関する。

概要

呼気ガス試料分析装置用液体分離器は、液体トラップフィルタ室16を有する閉じた容器12を備えている。この液体トラップフィルタ室16は、注入部26と排出部30とを含み、注入部26は、試料注入ポート14と試料排出ポート18との間に配置されており、気体試料から液体を分離するための気体透過性液体不透過性フィルタエレメント24を有している。気体試料から分離された液体は、収集室20内に流入する。排出部30は、別の気体透過性液体不透過性トラップフィルタエレメント28を有している。別の気体透過性液体不透過性トラップフィルタエレメント28は、液体が排出部30から低圧ポート22へと流入しないように、収集室20と低圧ポート22との間に配置されている。

目的

本発明は、分析対象である気体試料から液体を分離するための、ガス分析装置に使用する液体分離器を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
2件

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請求項1

ガス分析装置用の液体分離器であって、試料注入ポート試料排出ポートおよび低圧ポートを有し、液体収集室となる閉塞される容器と、前記容器に一体に形成され前記試料注入ポート内に導かれた気体試料を収容するために前記試料注入ポートと前記試料排出ポートとの間に配置され前記試料排出ポートに連通する上方排出口と前記液体収集室に連通する下方排出口とを含む注入部を有する液体トラップフィルタ室と、前記気体試料から液体を分離するために前記試料注入ポートと前記試料排出ポートとの間に配置され前記注入部に含まれる液体トラップフィルタエレメントとを備え、前記気体試料から分離された液体は、前記下方排出口を通って前記収集室へと流入する、液体分離器。

請求項2

前記注入部は、前記フィルタエレメントと前記試料排出ポートとの間に配置される仕切りを有しており、前記仕切りには前記上方排出口が設けられている、請求項1に記載の液体分離器。

請求項3

前記液体トラップフィルタ室は、前記フィルタエレメントを前記注入部に封入するカバーを有している、請求項2に記載の液体分離器。

請求項4

前記カバーは、前記フィルタエレメントを前記カバーと前記仕切りとの間に取り付けるために、前記フィルタエレメントに係合する少なくとも1つの凹状フィルタ係合面を有している、請求項3に記載の液体分離器。

請求項5

前記フィルタエレメントは、ポリテトラフルオロエチレン薄層膜からなる、請求項1に記載の液体分離器。

請求項6

前記液体トラップフィルタ室は、前記収集室と前記低圧ポートとの間に配置され前記収集室に連通する注入口と前記低圧ポートに連通する排出口とを含む排出部と、前記排出部の前記注入口と前記排出部の前記排出口との間に配置され前記排出部に含まれる第2の液体トラップフィルタエレメントとを有している、請求項1に記載の液体分離器。

請求項7

前記排出部は、前記第2のフィルタエレメントと前記低圧ポートとの間に配置される仕切りを有しており、前記仕切りには前記排出部の前記排出口が設けられている、請求項6に記載の液体分離器。

請求項8

前記第2のフィルタエレメントは、ポリテトラフルオロエチレン薄層膜からなる、請求項6に記載の液体分離器。

請求項9

前記試料排出ポートおよび前記低圧ポートの少なくともいずれか一方に、自己密封式フィルタをさらに備える、請求項1に記載の液体分離器。

請求項10

ガス分析装置用の液体分離器であって、試料注入ポートと、試料排出ポートと、前記試料注入ポートの内部に導入された気体試料を収容するために前記試料注入ポートに流体連通している注入口と前記試料排出ポートと流体連通している上方排出口とを有する注入部と、前記注入部からの液体を収容するために前記注入部に流体連通している液体収集室と、低圧ポートと、前記収集室と前記低圧ポートとの間に配置され前記収集室に連通している注入口と前記低圧ポートに連通している排出口とを有する排出部と、前記注入部および前記排出部の少なくともいずれか一方に含まれ、前記少なくともいずれか一方の注入部および排出部の注入口から排出口へと液体の流動を実質的に防止し且つ前記気体の流動を許容するために前記注入口と前記排出口との間に配置される気体透過性液体不透過性フィルタエレメントと、を備える液体分離器。

請求項11

前記フィルタエレメントは、前記気体試料から液体を分離するために前記試料注入ポートと前記上方排出口との間に配置された前記注入部に含まれている、請求項10に記載の液体分離器。

請求項12

前記排出部を通って前記低圧ポートに液体が実質的に通過しないように、前記フィルタエレメントは、前記排出部の前記注入口と前記排出部の前記排出口との間に配置され前記排出部に含まれている、請求項10に記載の液体分離器。

請求項13

前記排出部および前記注入部の少なくともいずれか一方は、前記排出部と前記注入部とを隔離するカバーを有している、請求項10に記載の液体分離器。

請求項14

前記フィルタエレメントは、ポリテトラフルオロエチレン薄層膜からなる、請求項10に記載の液体分離器。

請求項15

前記試料排出ポートおよび前記低圧ポートの少なくともいずれか一方は、自己密封式フィルタを有している、請求項10に記載の液体分離器。

請求項16

ガス分析装置用の液体分離器であって、試料注入ポートと、試料排出ポートと、低圧ポートと、前記試料排出ポートに連通している上方排出口および前記収集室に連通している下方排出口を有する注入部と、前記気体試料から液体を分離するために、前記試料注入ポートと前記上方排出口との間に配置され前記注入部に含まれる気体透過性液体不透過性フィルタエレメントと、前記注入部に含まれ前記フィルタエレメントと前記試料排出ポートとの間に配置され前記上方排出口を有する仕切りと、前記注入部の前記下方排出口を通過した液体を収容するための液体収集室と、を備える液体分離器。

請求項17

前記収集室と前記低圧ポートとの間に配置される排出部をさらに有し、前記排出部は、前記収集室に連通している注入口および前記低圧ポートに連通している排出口と、前記注入口と前記排出口との間に配置される第2の気体透過性液体不透過性フィルタエレメントとを有している、請求項16に記載の液体分離器。

請求項18

前記第1のフィルタエレメントおよび前記第2のフィルタエレメントそれぞれは、ポリテトラフルオロエチレン薄層膜からなる、請求項17に記載の液体分離器。

請求項19

ガス分析装置用の液体分離器であって、試料注入ポートと、試料排出ポートと、液体収集室と、前記試料排出ポートに連通する上方排出口および前記収集室に連通する下方排出口を有し、前記気体試料から液体を分離するための分離部と、低圧ポートと、前記収集室と前記低圧ポートとの間に配置され、前記収集室に連通する注入口および前記低圧ポートに連通する排出口と、前記注入口と前記排出口との間に配置される気体透過性液体不透過性フィルタエレメントとを有する排出部と、を備える液体分離器。

請求項20

ガス分析装置用の液体分離器であって、試料注入ポートと、試料排出ポートと、液体を収容するための液体収集室と、前記試料排出ポートに連通する上方排出口および前記収集室に連通する下方排出口を有し、前記試料注入ポート内に導入された気体試料を収容するための注入部と、前記気体試料から液体を分離するために、前記試料注入ポートと前記上方排出口との間に配置されて前記注入部に含まれる第1の気体透過性液体不透過性フィルタエレメントと、低圧ポートと、前記収集室に連通する注入口および前記低圧ポートに連通する排出口を有し、前記収集室と前記低圧ポートとの間に配置される排出部と、前記排出部に設けられ前記注入口と前記排出口との間に配置される第2の気体透過性液体不透過性フィルタエレメントと、を備える液体分離器。

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0001

本発明は、呼気ガス分析装置に使用するための気液分離器に関し、特に、呼気試料から液体を除去するための液体トラップフィルタを備えた気液分離器に関する。

背景技術

0002

呼気ガス分析装置は、患者から吐き出された空気をモニタする。分析前に、吐き出された空気から余計な水分を除去する手段が必要であることが、以前より認識されている。呼気試料から余計な水分を除去する技術の1つでは、気体試料から水を分離するために表面張力および毛管作用の効果が利用されている。この技術を用いた周知の気液分離器またはウォータートラップは、水を気体試料排出口から抜き出して収集室方向付けるように設計された幾何形状分離室具備している。この従来技術によるウォータートラップの例は、Ricciardelliに付与された米国特許第4,579,568号および同第4,713,095号に開示されている。しかし、こうした従来技術によるウォータートラップは満杯になる可能性があり、そうなると、吐出空気をウォータートラップまで導く試料注入口ラインが、凝結した水分で遮断されかねない。

0003

米国特許第4,924,860号に開示された別のウォータートラップでは、米国特許第4,713,095号内に開示された例と同様の幾何形状を有する分離室が用いられている。このウォータートラップはさらに、複数の自己密封式フィルタを備えている。このフィルタは、ウォータートラップが溢れてその機能を果たせなくなった場合にも、ウォータートラップの排出ポートを確実にシールするものである。一実施形態において、1つの自己密封式フィルタは試料排出口導管内に配置され、別の自己密封式フィルタは真空導管内に配置されている。これらの自己密封式フィルタは多孔質マトリクスを含んでおり、このマトリクスに、水に暴露されると実質的に無孔質状態となってウォータートラップの排出ポートを遮蔽する手段が具備されている。

0004

本発明は、分析対象である気体試料から液体を分離するための、ガス分析装置に使用する液体分離器を提供する。この液体分離器は、試料注入ポート試料排出ポートおよび液体トラップフィルタ室を備えた容器からなる。液体トラップフィルタ室には、試料排出ポートに連通する上方排出口と収集室に連通する下方排出口とを有する注入部が含まれる。この注入部には、気体試料から液体を分離するための液体トラップフィルタエレメントが含まれている。気体試料から分離された液体は、注入部の下方排出口を通過して収集室に流入する。

0005

一実施形態として、液体トラップフィルタ室は、収集室と低圧ポートとの間に配置された排出部を含む。この排出部は、収集室に連通する注入口と低圧ポートに連通する排出口とを有している。第2の液体トラップフィルタエレメントは、排出部の注入口と排出口との間に配置されて排出部に含まれている。

課題を解決するための手段

0006

さらに本発明によれば、気体試料から液体を分離するための分離部を含むガス分析装置用の液体分離器が得られる。この分離部は、試料排出ポートに連通する上方排出口と、気体試料から分離された液体を収容して保存する収集室に連通する下方排出口とを含んでいる。この液体分離器は、さらに、収集室と低圧ポートとの間に配置された排出部を含む。この排出部は、排出部を通過する液体が収集室から低圧ポートに流れないようにする液体トラップフィルタエレメントを含んでいる。

0007

新規と考えられる本発明の特徴は、請求の範囲に詳細に明記した通りである。図面と併せて以下の説明を参照すると、本発明ならびに本発明の目的および利点を最もよく理解できるであろう。図面では、同様の構成要素に同様の参照符号を付している。

0008

図面を参照すると、図1および図2は、本発明の一実施形態による気液分離器10を例示している。この気液分離器10(以下、液体分離器とする)は、閉塞される容器12と、気体液体試料注入ポート14と、液体トラップフィルタ室16と、試料排出ポート18と、トラップリザーバすなわち液体収集室20と、低圧ポート22とを含む。

0009

気体透過性液体不透過性トラップフィルタエレメント24は、呼吸試料から液体を分離するために試料注入ポート14と試料排出ポート18との間に配置されており、液体トラップフィルタ室16の注入部26に収容されている。もう1つの気体透過性液体不透過性トラップフィルタエレメント28は、収集室20と低圧ポート22との間に配置されており、液体トラップフィルタ室16の排出部30に収容されている。この液体分離器10は、試料排出ポート18内の自己密封式親水性フィルタ34と、低圧ポート22内のもう1つの自己密封式親水性フィルタ36とを有している。

0010

簡単に言えば、図1〜図3を参照すると、吐き出された空気の呼気試料は、試料注入ポート14を介して液体分離器10の内部に導入される。注入トラップフィルタ部26内の液体トラップフィルタエレメント24が、呼気試料から液体を分離する。分離された液体は、液体トラップフィルタ室16を出て液体収集室20内に流入し、残りの気体試料は、注入トラップフィルタ部26を出て試料排出ポート18を通過する。一実施形態として、低圧ポート22は、排出トラップフィルタ部30を通して収集室20から空気を吸引することで収集室20の内部を低圧にする真空ポンプに接続される。

0011

本発明による液体分離器10は、上記引用の特許明細書内に開示されているウォータートラップの場合のように、分離室の操作性が幾何形状に依存する分離室ではなく、液体を分離するための気体透過性液体不透過性トラップフィルタエレメント24を用いている。さらに、気体透過性液体不透過性トラップフィルタエレメント28は、例えば図4に示すように収集室20と低圧ポート22との間に配置され、実質的には、収集室20の液体が排出トラップフィルタ部30を通って低圧ポート22内に流入しないようにするために用いられている。

0012

図5〜図7を参照して液体分離器10をさらに詳細に考察すると、容器12は、基部40と頂部42とカバー44とを含んでいる。一実施形態として、基部40、頂部42およびカバー44は、プレキシガラスのような硬質透明プラスチックにより成形されている。

0013

収集室20を形成する基部40は、カップ状に形成されている。この基部40は、基部部材46によって下端部が閉じられ、上向きに突出した側壁48によって上方の開口が形成されている。側壁48は、前方部分50、後方部分52および上方周囲縁部54を含んでいる。基部部材46の外面は、後方部分52の近傍から前方に延びる隆起部分56と、前方部分50の近傍に位置する1対の凹部58とを含む。

0014

頂部42は、図1に示すように、基部40の上方周囲縁部54上に配置される。これにより、収集室20を含む閉塞される容器12の基部の上端部が閉じられる。

0015

図1、図2、図8、図9および図11を参照すると、頂部42は、基部60と、フィルタ筐体62と、上向きに延出した一対のボス64および66とを含む。フィルタ筐体62は、頂部42の前方部分61の近傍に配置されており、液体トラップフィルタ室16を形成している。ボス64,66は、それぞれが頂部42の後方部分63の近傍に配置されており、試料排出ポート18および低圧ポート22を形成している。

0016

液体トラップフィルタ室16の注入トラップフィルタ部26には、収集室20に液体が行き来可能な下方排出口68が設けられている。この下方排出口68は、注入トラップフィルタ部26の後方壁部すなわち仕切り76の前方に配置されている。同様に、液体トラップフィルタ室16の排出トラップフィルタ部30には、収集室20に液体が行き来可能な下方注入口70が設けられている。この下方注入口70は、排出トラップフィルタ部30の後方壁部すなわち仕切り86の前方に位置している。

0017

注入トラップフィルタ部26には、頂部42の中央近傍に位置する上方排出口72が設けられている。一実施形態として、トラップフィルタエレメント24の有効領域が最大になるように上方排出口72と試料排出ポート18とを一直線状に配置するために、上方排出口72の軸は、注入トラップフィルタ部26の軸からオフセットされることがある。注入トラップフィルタ部26の後方壁部76には、支持ウェブ74がさらに設けられている。支持ウェブ74は、注入トラップフィルタ部26内のトラップフィルタエレメント24を支持して、トラップフィルタエレメント24に過剰な応力が加わることを防止している。この支持ウェブ74は、後方壁部76の前方のトラップフィルタエレメント24から所定の間隔を隔てて配置されている。支持ウェブ74とトラップフィルタエレメント24との間の領域は、気体が流動可能な有効領域となっている。また、支持ウェブ74によって、トラップフィルタエレメント24は真空状態時に後方壁部76に引き寄せられなくなる。後方壁部76には、注入トラップフィルタ部26の上方排出口72が形成されている。

0018

同様に、排出トラップフィルタ部30には、頂部42の中央近傍に位置する上方排出口82(図9)が設けられている。一実施形態として、トラップフィルタエレメント28の有効領域が最大になるように上方排出口82と低圧ポート22とを一直線状に配置するために、上方排出口82の軸は、排出トラップフィルタ部30の軸からオフセットされることがある。排出トラップフィルタ部30の後方壁部86は、構造および機能が支持ウェブ74と同様の支持ウェブ84を有している。支持ウェブ84は、トラップフィルタエレメント28に過剰な応力が加わらないように、排出トラップフィルタ部30内のトラップフィルタエレメント28を支持している。支持ウェブ84は、後方壁部86の前方のトラップフィルタエレメント28から所定の間隔を隔てて配置されている。支持ウェブ84とトラップフィルタエレメント28との間の領域は、気体が流動可能な有効領域となっている。また、支持ウェブ84によって、トラップフィルタエレメント28が真空状態時に後方壁部86に引き寄せられなくなる。後方壁部86には、排出トラップフィルタ部30の上方排出口82が形成されている。頂部42のうち、注入トラップフィルタ部26および排出トラップフィルタ部30を取り囲む表面は、参照符号90および91で示すように、それぞれ階段状に形成しても良い。また、頂部42は、注入トラップフィルタ部26および排出トラップフィルタ部30両方の周囲を取り囲むように形成される段差を有する内側縁部92を含んでいる。

0019

一実施形態として、気体透過性液体不透過性トラップフィルタエレメント24,28は、GORE−TEX(登録商標)のような膜フィルタエレメントにすることができる。GORE−TEXは、ポリテトラフルオロエチレンPTFE)薄層延伸加工したものであり、スパンボンデッドポリエステル上に1ミクロンサイズの微細孔を有している。トラップフィルタエレメント24,28のPTFE薄層表面94,96は、PTFE薄層表面94,96のそれぞれが前方に面するように配置される。一実施形態として、トラップフィルタエレメント24,28は、後方壁部76および86に固着することができる。カバー44は、頂部42に取り付けられる。ここでは、カバー44をトラップフィルタ室16の開口側に重ねて、カバー44によってトラップフィルタ室16の開口を閉じている。また、カバー44は、注入および排出トラップフィルタ26,30の内部の所定位置に、トラップフィルタエレメント24,28を保持する役目を担っている。また、カバー44は、注入トラップフィルタ部26と排出トラップフィルタ部30とを隔離している。

0020

頂部42は、例えば図3から図10に示すように、内側導管78,88を含んでいる。内側導管78は、注入トラップフィルタ部26の上方排出口72を試料排出ポート18と連通させるものである。もう1つの内側導管88は、例えば図4に示すように、排出トラップフィルタ部30の上方排出口82を低圧ポート22に連通させるものである。上方排出口82は、トラップフィルタエレメント28および下方注入口70を通じて、収集室20に連通させている。試料排出ポート18と収集室20との間は、直接的に接続されていない。また、試料注入ポート14は、トラップフィルタエレメント24を通じて、試料排出ポート18に連通させている。頂部42は、液体トラップフィルタ室16の下方で頂部42の底部から延出したバッフル87を含んでいる。バッフル87は、頂部42の前方部分61の近傍から後方部分63にまで延在している。このバッフル87は、トラップリザーバ注入口すなわち注入トラップフィルタ部26の下方排出ポート68(図8)と、排出トラップフィルタ部30の下方注入ポート70との間に位置して、これらの間の仕切り板となっている。バッフル87は、トラップリザーバ注入口68から発生する気泡がトラップリザーバ排出口70に到達する前に気泡が成長しないようにする。バッフル87は気泡の成長速度を低下させ、その結果、気泡はトラップリザーバ排出口70に到達する前に破裂する。

0021

一実施形態として、容器12が一体型ワンピース部材となるように頂部42を基部40に永久的に固定して、基部40および頂部42を1つの独立した構成部品として製造することもできる。一例として、超音波溶接技術により、あるいは、エポキシタイプ接着剤すなわち溶剤タイプの接着剤のような他の接合技術により、頂部42を基部40に固定することができる。いずれの技術を用いる場合も、基部40と頂部42との間の接合は、水および100%の湿度がある状態でこれらの漏れを防止でき、基部40と頂部42とを確実に固着できるようなものでなければならない。

0022

図12〜14を参照すると、カバー44は、平坦楕円形基部を含んでいる。楕円形基部には、一方の端部106近傍の片面104から外方に突出した中空円筒形状のボス102が形成されている。このボス102は、試料注入ポート14になっている。ボス102は、108として概略を示す雌型突起状接続部を有している。図15も併せて参照すると、ボス102には貫通穴110が設けられており、カバー44には、環状段差部分112,113が設けられている。この環状段差部分112,113が頂部42に嵌合されると、カバーと頂部との間の注入トラップフィルタ部26および排出トラップフィルタ部30をシールすることができる。

0023

カバー44は、上記の片面104の反対面118に、2つの突出した環状部114,116を有している。この突出環状部114,116は、それぞれが環状の周囲リム121,123で取囲まれた凹状フィルタ係合面120,122を有している。一方の環状フィルタ係合部分114のリム121には、下端部近傍に切り欠き124が形成されている。この切り欠き124は、注入トラップフィルタ部26の下方排出口68に隣接して配置されている。つまり、カバー44の切り欠き124は、トラップフィルタエレメント24の外側で注入トラップフィルタ部26の下方排出口68の位置に配置される。これにより、切り欠き124において、液体が行き来可能になる。トラップフィルタエレメント24の前方側でトラップされた液体は、切り欠き124から下方排出口すなわちトラップリザーバ排出口68へと流れ込む。同様に、環状部116のリム123には、下端部近傍に切り欠き126が形成されている。この切り欠き126は、排出トラップフィルタ部30の下方排出口70に隣接して配置されている。つまり、切り欠き126は、排出トラップフィルタ部30に下方注入口すなわちトラップリザーバ排出口70の位置に配置される。これにより、切り欠き126において、液体が行き来可能になる。一実施形態において、超音波溶接技術により、あるいは、エポキシタイプの接着剤すなわち溶剤タイプの接着剤のような他の接合技術により、カバー44を頂部42に固定することができる。いずれの技術を用いる場合も、基部40と頂部42との間の接合は、水および100%の湿度がある状態でこれらの漏れを防止でき、基部40と頂部42とを確実に固着できるようなものでなければならない。

0024

図16を参照すると、本発明による液体分離器をガス分析装置(図示せず)に装着できるようにする取付けクリップ130が図示されている。取付けクリップ130は、1対の可撓性アーム133,134を含む基部部分132を有している。この可撓性アーム133,134の端部は、形に折れ曲がっている。可撓性アーム133,134は、基部部材の外面に設けられた隆起部分に係合可能なサイズに形成されている。取付けクリップ130には、基部部材46の外面に設けられた凹部58(図6)内に嵌合可能な突起すなわち支柱136が形成されている。取付けクリップ130は、たとえば、CYCOLOY(登録商標)などのプラスチック材料で製造されうる。

0025

図1、図6および図16を参照すると、支柱136を凹部58内に配置しかつアーム133,134を基部部材46の隆起底部56に嵌めて弾性係合させた状態で、取付けクリップ130は基部40の底部に押し付け装着することができる。他の実施形態として、基部40の後方外側角部152,154(図3および図6を参照)の一方または両方が鋸状表面を有している、かつ/または、基部40の後方外側角部152,154(図3および図6を参照)の一方または両方が、隣接した側部156,158と隣接した側部158,160との面を超えて外方に突出している。これにより、液体分離器と、液体分離器が用いられる多様なガス分析装置とを、締り嵌めにすることができる。この実施形態の場合、保持クリップを使用する必要はない。

0026

図1〜4を参照すると、吸湿性自己密封式ラインフィルタ34,36は、米国特許第4,924,860号に開示されたものと類似したものである。この特許の自己密封式フィルタに関する教示内容を参照することにより、自己密封式フィルタが本発明に適用されている。フィルタプラグ140,142は、ラインフィルタ34,36を適切な位置に維持するために、ボス64,66内に押し込まれ接着するか他の方法でボスに固定される。フィルタプラグ140,142は、たとえば、プレキシガラスなどのプラスチック材料で製造することができる。

0027

上記で言及した米国特許第4,924,860号に詳細に記載されているように、自己密封式フィルタ34,36は、水などの液体に接触すると穴を封じる、プラスチック材料の内部に混合されたセルロース抽出物からなるようにしても良い。自己密封式フィルタ34,36は、普通は「開いた状態」になっている。このフィルタ34,36が設けられていることにより、気液分離器10が用いられる気体モニタシステムに、流体汚染物が到達しないようにすることができる。例えば、収集室20が収集した水で満杯になり、その水が自己密封式フィルタ34,36に接触しうる高さに達すると、フィルタ34,36は直ちに無孔状態となって、液体流気体流とを貫通させないように各導管を封鎖する。米国特許第4,924,860号により詳細に記載されているように、フィルタ34,36は、不要な水が存在することを知らせて制御システムに適切な動作をさせる水センサとして機能する。このようにして、水および粘液分泌物を含む液体がガス分析装置に侵入しないようにすることができる。これは重要な利点である。なぜなら、ガス分析装置が液体で汚染されると、その分析器洗浄にはかなりの時間および費用が必要となるからである。

0028

図1、図3および図4を参照すると、液体分離器10の操作は上記の詳細な説明から明らかであり、以下ではその操作について簡単に説明する。排出トラップフィルタ部30を通して収集室20から空気が引き出されると、低圧ポート22は真空状態になる。低圧ポート22は、普段、導管88および上方排出口82を通して排出トラップフィルタ部30の排出側に流体が行き来可能になっている。排出トラップフィルタ部30の注入側は、下方注入口70を通じて収集室20と連通している。しかし、排出トラップフィルタ部30の内部に配置されたトラップフィルタエレメント28が、収集室20から低圧ポート22への液体の通路を実質的に遮蔽している。

0029

吐き出された空気の呼気試料は、気体/液体試料注入ポート14内に導入され、注入トラップフィルタ部26内に流入する。注入トラップフィルタ部26のトラップフィルタエレメント24が、呼気試料から液体を分離する。試料から分離された液体は、重力により注入トラップフィルタ部26の底部に落ちて、下方排出口68を通過して液体収集室20内に流入する。フィルタエレメント24を通過した気体試料は、上方排出口72および導管78を通過して試料排出ポート18に到達する。この気体試料が、ガス分析装置(図示せず)に利用される。

0030

容器12は、収集室20がほぼ満杯になり液体分離器10を交換しなければならない時機を、介護士に知らせるために、透明になっている。液体分離器10が満杯になってその機能を果たせなくなった場合、試料排出ポート18および低圧ポート22の内部に配置された自己密封式フィルタ34,36が実質的に無孔状態になり、液体分離器10の排出ポートが遮蔽される。

発明を実施するための最良の形態

0031

液体分離器10は、自己密封式フィルタ34,36による物理的なシール効果によって液体汚染から保護された従来のガス分析装置に用いることができる。しかし、低圧ポートに連結された導管内および試料排出ポートに連結された導管内の圧力をモニタして自己密封式フィルタによる封鎖を検知する、上記にて言及した米国特許第4,924,860号に開示されている例などのガス分析装置に、液体分離器10が使用されることが好ましい。

0032

以上、好適な実施形態について例示および記載してきたが、本発明の最も広い態様から逸脱しなければ、上記実施形態に変更および修正を加えることができるということは理解していてもらいたい。本発明のさまざまな特徴は、特許請求の範囲で定義されている。

0033

【図1】
本発明による気液分離器を示す斜視図である。
【図2】
図1の気液分離器を示す分解組立図である。
【図3】
図1の線分3−3を通る断面から見た気液分離器を示す縦断面図である。
【図4】
図1の線分4−4を通る断面から見た気液分離器を示す縦断面図である。
【図5】
図1の気液分離器の基部を示す斜視図である。
【図6】
図5の基部を示す底面図である。
【図7】
図5の基部を示す縦断面図である。
【図8】
図1の気液分離器の頂部を示す斜視図である。
【図9】
図8の頂部を示す正面図である。
【図10】
図8の頂部を示す縦断面図である。
【図11】
図8の頂部を示す底面図である。
【図12】
図1の気液分離器のカバーを示す正面側斜視図である。
【図13】
図12のカバーを示す背面側斜視図である。
【図14】
図12のカバーの背面を示す平面図である。
【図15】
図12のカバーを示す断面図である。
【図16】
図1の気液分離器と併用する取付けクリップを示す斜視図である。
【図17】
図16の取付けクリップを示す正面図である。
【符号の説明】

図面の簡単な説明

0034

10気液分離器(液体分離器)
12閉塞される容器
14気体/液体試料注入ポート
16液体トラップフィルタ室
18試料排出ポート
20液体収集室(トラップリザーバ)
22低圧ポート
24,28気体透過性液体不透過性トラップフィルタエレメント
26注入トラップフィルタ部
30排出トラップフィルタ部
34,36自己密封式親水性フィルタ
40 基部
42 頂部
44カバー
46基部部材
48側壁
50 前方部分
54 上方周囲縁部
56隆起部分
58 凹部
60 基部
61 前方部分
62フィルタ筐体
63後方部分
64,66ボス
68下方排出口
70 下方注入口
72上方排出口
74支持ウェブ
76,86後方壁部(仕切り)
78,88内側導管
82 上方排出口
84 支持ウェブ
87バッフル
92段差を有する内側縁部
94,96PTFE薄層表面
102空円筒形状のボス
110貫通穴
112,113 環状階段部分
114,116 環状部
120,122 凹状フィルタ係合面
121,123リム
124,126切り欠き
130取付けクリップ
132基部部分
133,134 可撓性アーム
136支柱(突起)
140,142フィルタプラグ
152,154 後方外側角部

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