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【発明の名称】 超音波ネブライザー
【発明者】 【氏名】上田 浩

【目的】 霧化槽の霧化薬液がエア系統に逆流することを防止する。また、逆流が生じても早期に発見でき、メンテナンスを簡便に行えるようにする。
【構成】 超音波振動子8のエネルギーにより霧化槽bにおいて治療用薬液Lbを霧化させ、細菌除去フィルタ26を介してエア源が取り込んだエアをキャリアとして霧化薬液MLを霧化槽bから患者に送気する。エア源として、患者の呼気圧よりも高いエア送圧力を有する強制吸排気装置(エアポンプ)30を細菌除去フィルタ26と霧化槽bとの間のエア系統中に介装する。また、エア系統の一部を透明パイプ34となし、この透明パイプ34を着脱自在かつ交換可能にする。
【特許請求の範囲】
【請求項1】 超音波振動により霧化槽において治療用薬液を霧化させ、細菌除去フィルタを介してエア源が取り込んだエアをキャリアとして前記霧化槽から霧化薬液を患者に送気するように構成された超音波ネブライザーであって、前記エア源として呼気圧よりも高いエア送圧力を有する強制吸排気装置を前記細菌除去フィルタと霧化槽との間のエア系統中に介装したことを特徴とする超音波ネブライザー。
【請求項2】 超音波振動により霧化槽において治療用薬液を霧化させ、細菌除去フィルタを介してエア源が取り込んだエアをキャリアとして前記霧化槽から霧化薬液を患者に送気するように構成された超音波ネブライザーであって、前記エア源として呼気圧よりも高いエア送圧力を有する強制吸排気装置を前記細菌除去フィルタと霧化槽との間のエア系統中に介装するとともに、前記エア系統のうち機器外部に位置する部分を透明パイプとなし、この透明パイプを着脱自在かつ交換可能に構成したことを特徴とする超音波ネブライザー。
【発明の詳細な説明】【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、治療用薬液を超音波振動によって霧化し、細菌除去フィルタを介してエア源が取り込んだエアをキャリアとして霧化薬液を患者に送気し、その霧化薬液を気管支疾患の患者に口または鼻より吸入させ、気管支疾患部を治療する超音波ネブライザー(医療用吸入器)に関する。
【0002】
【従来の技術】患者は、超音波ネブライザーの霧化槽において霧化された薬液を自発呼吸によって吸入し、気管支疾患部の治療に供する。霧化槽の温度は室温とほぼ同じ温度であり、また、一般的に霧化した薬液の比重は空気の比重よりも大きいので、霧化槽内では底の方に溜まる傾向をもつ。
【0003】そこで、患者の自発呼吸による霧化薬液の吸入を補助するために、機器内部にエア源を搭載し、このエア源によって霧化薬液のキャリアとしてエアを発生させるようにしている。このキャリアとしてのエアによって空気よりも重い霧化薬液が霧化槽から出ていくのを補助するのである。従来、そのエア源としては、エア送圧力が比較的に小さいシロッコファンやセンターファンが用いられているのが通例である。
【0004】流路の概要を説明すると、細菌除去フィルタ→エア源→送気パイプ→霧化槽→蛇腹ホース→マスク(またはマウスピース)の順路で流動する。マスクは、患者の鼻と口とにあてがうものであり、マウスピースは、患者が口にくわえるものである。
【0005】患者が霧化薬液を吸入している期間においては、霧化槽内はエア源に対して負圧となるため、エア送圧力が比較的に弱いシロッコファンやセンターファンなどのエア源からでもエアは霧化槽に流入しやすい状態となる。
【0006】一方、患者の呼気期間つまり息を吐いている期間では、霧化槽内は加圧状態となり、もし、霧化槽の圧力がエア源の送気圧よりも高くなれば、霧化槽内に充満している霧化薬液はエア系統をエア源の方へと逆流していくことになる。
【0007】そして、現に、従来よりエア源として用いられているシロッコファンやセンターファンは、ほとんどエア送圧力が生じない程度の弱いものであるといってよく、息を吐く期間においてエア系統への霧化薬液の逆流が生じていた。
【0008】そこで、この不都合を無くす目的で、呼気が霧化槽内に戻りにくいように工夫された図4,図5に示すようなマスクやマウスピースを使用するようになってきた。
【0009】図4のマスク70は、患者の口と鼻とを覆うマスク本体72と、頭部へ固定するための装着バンド74と、霧化槽から導出された図示しない蛇腹ホースを着脱自在に取り付ける接続口76と、呼気逃がし口78とを有している。吸気時には、蛇腹ホースを介して送気されてくる霧化薬液を接続口76からマスク本体72を介して口または鼻より吸入する。呼気時には、呼気逃がし口78より呼気が外気へと逃げ、蛇腹ホースから霧化槽への逆流が抑えられる。
【0010】図5の(a),(b)に示したマウスピース80は、マウスピース本体82と、口唇や歯でくわえる喰え部84と、蛇腹ホースを着脱自在に取り付ける接続口86と、呼気逃がし口88とを有している。吸気時には、蛇腹ホースを介して送気されてくる霧化薬液を接続口86からマウスピース本体82および喰え部84を介して口より吸入する。呼気時には、呼気逃がし口88より呼気が外気へと逃げ、蛇腹ホースから霧化槽への逆流が抑えられる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このような呼気逃がし口78,88を形成したマスク70やマウスピース80を用いても、少しではあるが呼気の一部は蛇腹ホースを介して霧化槽に流入し、霧化槽内の霧化薬液がエア系統に向けて逆流する。
【0012】そして、長期間の使用によって、逆流した霧化薬液の量が次第に増加し、エア系統での薬液の付着量も増加する。最悪の場合にはエア源であるシロッコファンやセンターファンの羽根にも薬液が付着する。このような状態に加え、機器内部が電気部品や超音波振動子によって昇温するため、薬液の付着した箇所が細菌の繁殖の場となる可能性があった。
【0013】エア源によって起風され霧化薬液のキャリアとなるエアは、霧化薬液とともに患者の気管支や肺胞に入るものであるので、清浄なものでなければならない。エア系統で細菌が繁殖したままの状態で、超音波ネブライザーを使用し続けると、細菌が気管支や肺胞に侵入するおそれがあり、患者にとっての安全性が問題となるからである。医療用の超音波ネブライザーは、病院等において多数の患者に供されるものであるので、院内での感染防止が常に重要となる。そこで、病院側では、定期的にエア系統を清掃し、消毒を行うようにしている。
【0014】ところで、超音波ネブライザーは機器内部に電気部品を搭載していることから、機器全体を洗浄液,消毒液に浸すことができない。エア系統を構成する送気パイプや関連部品を着脱自在としたり、着脱が不可能なものではコーナー部に丸みをもたせる等して、清掃,消毒を行いやすいように工夫している。
【0015】しかしながら、エア系統の隅々まで確実に清掃,消毒を行うことは非常に面倒であるとともに、むずかしいことである。特に、送気パイプの清掃,消毒はむずかしく、手間のかかるものであった。
【0016】本発明は、このような事情に鑑みて創案されたものであって、霧化薬液がエア系統に逆流することを極力防止することを第1の目的とし、もし、その逆流が生じたときは容易に発見できるようにするとともに、面倒な清掃や消毒の手間をなるべく軽減できるようにすることを第2の目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明に係る第1の超音波ネブライザーは、超音波振動により霧化槽において治療用薬液を霧化させ、細菌除去フィルタを介してエア源が取り込んだエアをキャリアとして前記霧化槽から霧化薬液を患者に送気するように構成された超音波ネブライザーであって、前記エア源として呼気圧よりも高いエア送圧力を有する強制吸排気装置を前記細菌除去フィルタと霧化槽との間のエア系統中に介装したことを特徴とするものである。
【0018】また、本発明に係る第2の超音波ネブライザーは、超音波振動により霧化槽において治療用薬液を霧化させ、細菌除去フィルタを介してエア源が取り込んだエアをキャリアとして前記霧化槽から霧化薬液を患者に送気するように構成された超音波ネブライザーであって、前記エア源として呼気圧よりも高いエア送圧力を有する強制吸排気装置を前記細菌除去フィルタと霧化槽との間のエア系統中に介装するとともに、前記エア系統のうち機器外部に位置する部分を透明パイプとなし、この透明パイプを着脱自在かつ交換可能に構成したことを特徴とするものである。
【0019】
【作用】第1の超音波ネブライザーによれば、エア源として患者の呼気圧よりも高いエア送圧力を有する強制吸排気装置を装備させたので、呼気が霧化槽内に逆流することを、その高いエア送圧力によって防止する。したがって、霧化槽から霧化薬液がエア系統に向けて逆流することが抑制され、エア系統内での細菌の繁殖も防止する。
【0020】ところで、上記のような強制吸排気装置を設けても、長期使用によっては霧化薬液の逆流が生じる可能性が残る。
【0021】しかるに、第2の超音波ネブライザーによれば、機器外部に位置するエア系統部分を透明パイプとしてあるから、霧化薬液がエア系統に逆流してきたかどうかを透明パイプにおける液滴の付着の有無を目視によりチェックすることにより判断できる。
【0022】そして、その透明パイプは、着脱自在で交換可能にしてあるので、長期使用等により霧化薬液の逆流が生じたときには、その透明パイプを取り外して廃棄し、新しい透明パイプと交換すればよい。
【0023】
【実施例】以下、本発明に係る超音波ネブライザーの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【0024】第1実施例図1は本発明の第1実施例に係る超音波ネブライザーの要部を示す断面図である。
【0025】上キャビネット2には、その上面から下方に一体的に連出する状態で作用槽aを形成する下部ケーシング4が設けられている。下部ケーシング4の底部は、上キャビネット2の対向内壁間にわたって架設された支持台6によって支持されている。支持台6には励振用の超音波振動子8が上方に露出し作用槽aに連通する状態で埋め込まれている。下部ケーシング4の底面には超音波振動子8に連通する開口部4aが形成されているとともに、支持台6を上下に貫通するドレイン10が延出されている。作用槽aの下部の適当な高さまで超音波伝搬用の作用液Laが収容されている。この作用液Laは超音波振動子8を覆っている。なお、作用液Laとしては、一般的に純水または生理食塩水が用いられる。
【0026】下部ケーシング4の内部には樹脂製のダイアフラム12が着脱自在に装入されている。ダイアフラム12は上部と下部とからなり、上部は下部ケーシング4の上部の段差部に支持されている。ダイアフラム12の下端部は下部ケーシング4の底部近くに位置し、作用槽aの作用液La内に浸漬している。ダイアフラム12には患者の気管支疾患部の状態に応じた所要量の治療用薬液Lbを収容するようになっている。
【0027】ダイアフラム12の内側上部に対して上部ケーシング14が着脱自在に内嵌支持されるように構成されている。ダイアフラム12と上部ケーシング14とで薬液Lbの霧化を行う霧化槽bが形成されている。
【0028】上部ケーシング14の上部には、エア導入口16が嵌合されているとともに、筒状の吸気口18が一体的に形成されている。この吸気口18には、図示しない蛇腹ホースが接続され、その蛇腹ホースの他端にはマスクまたはマウスピースが接続されるようになっている。そのマスクとしては、例えば図4のマスク70が用いられ、また、マウスピースとしては、例えば図5のマウスピース80が用いられる。
【0029】超音波振動子8が発する超音波エネルギーによって治療用薬液Lbの中央部がLb1 のように盛り上げられ、この盛り上がり部分Lb1 の表面において薬液Lbが霧化され、霧化薬液MLとなって上部ケーシング14内で拡散する。このとき、エア導入口16から導入されてきたエアが盛り上がり部分Lb1 に対して直接的に衝突すると霧化量に影響を与えることになる。これを防止するためと、吸気口18から大粒の霧化薬液が飛び出すのを防止するために、上部ケーシング14の天板部にエア導入口16と吸気口18を覆う遮蔽板20が取り付けられている。22は反射板である。
【0030】上キャビネット2の側面に形成されたエア吸入口24の内側にメッシュの非常に細かな細菌除去フィルタ26を内蔵した円錐状のダクト28が設けられている。細菌除去フィルタ26はダクト28の大径部に密着内嵌され、エア吸入口24をその内側から覆っている。ダクト28の大径部と上キャビネット2の内壁面とは気密的に密着されている。ダクト28の他端は、エア源の吸引口に気密的に嵌合されている。
【0031】このエア源として、従来の場合にはエア送圧力の小さなシロッコファンやセンターファンを用いていたのであるが、本発明の場合には患者の呼気圧よりも高いエア送圧力を有する強制吸排気装置を用いる。この実施例では、強制吸排気装置の具体例としてエアポンプ30を採用している。
【0032】このエアポンプ30の駆動によりダクト28の内部は負圧となるが、ダクト28はその負圧に抗して変形しないように硬質樹脂または金属から丈夫な構造に作られている。エアポンプ30の吐出口と上部ケーシング14のエア導入口16とは、上キャビネット2を貫通する可撓性の送気パイプ32を介して気密的に連通接続されている。
【0033】次に、上記のように構成された超音波ネブライザーの動作を説明する。
【0034】操作者(医師または看護婦)は上部ケーシング14を外して霧化槽b(ダイアフラム12)に患者の治療にとって必要な量の治療用薬液Lbを注入し、再び上部ケーシング14をセットする。患者にマスク70またはマウスピース80を装着する。このマスク70またはマウスピース80は、図示しない蛇腹ホースを介して吸気口18に連通接続されている。次いで、操作者は超音波振動子8を駆動するとともに、エアポンプ30を駆動する。
【0035】作用槽aの底部に位置する励振用の超音波振動子8の振動により発生される超音波エネルギー(太線矢印参照)が作用液La内を伝搬し、ダイアフラム12を透過して霧化槽b内に収容されている治療用薬液Lbに伝搬される。薬液Lbは、その超音波エネルギーにより中心部が図示のLb1 のように盛り上がり、この盛り上がり部分Lb1 において薬液の霧化が行われる。霧化槽b内で生じた霧化薬液MLは、室温に近い温度であることから空気よりも重い。
【0036】エア送圧力の強力な強制吸排気装置であるエアポンプ30の駆動によりダクト28内が負圧になるため、外部のエアが細菌除去フィルタ26を介してダクト28内に吸引される。このとき、細菌除去フィルタ26によってほこりやちりはもとより細菌も除去され、清浄なエアとなる。
【0037】ダクト28内の清浄なエアは、エアポンプ30により、その吸引口から吸入され、その吐出口から強力に吐出される。すなわち、エアポンプ30による強制吸排気が行われる。そして、吐出された清浄なエアは、送気パイプ32,エア導入口16から矢印Xで示すように流入し、遮蔽板20に衝突して減速されるとともに、遮蔽板20に案内されて遮蔽板20の周辺部から霧化槽b内に流入する。エアは減速されはするが、霧化槽b内を正圧に保つことになる。
【0038】空気より重い霧化薬液MLは、キャリアとしてのエアによって運ばれ、遮蔽板20によって流速を制限された後、矢印Yで示すように吸気口18から押し出され、図示しない蛇腹ホースを介して患者の口もとのマスク70またはマウスピース80に供給される。
【0039】患者は、自発呼吸により、蛇腹ホースを介してエアによって運ばれて送気されてくる霧化薬液MLをマスク70またはマウスピース80を介して口または鼻より吸入する。その霧化薬液MLは患者の気管支疾患部に到達し、治療が行われる。なお、患者の自発呼吸による吸入が無理なときは、人工呼吸器を併用する。
【0040】呼気時においては、その呼気はマスク70またはマウスピース80の呼気逃がし口78,88から外気に放出される。
【0041】従来においては、エア源としてエア送圧力の比較的に弱いシロッコファンやセンターファンを用いていたので、呼気の一部が接続口76,86から蛇腹ホースを介して霧化槽bに流入し、霧化槽bがエア源に対して正圧となるため、霧化槽b内の霧化薬液MLが送気パイプ32側に逆流していた。
【0042】しかし、本発明のこの実施例にあっては、エア源としてエア送圧力が呼気圧よりも強力な強制吸排気装置の一例であるエアポンプ30を用いているので、呼気が蛇腹ホースから霧化槽bに流入することが防止される。エア送圧力の方が呼気圧よりも高いからである。接続口76,86に呼気圧がかかっても、エアポンプ30は強力なエア吐出を継続し、霧化槽bから蛇腹ホースを介しての霧化薬液MLの供給を続行する。
【0043】すなわち、送気パイプ32に対する霧化薬液MLの逆流は生じず、エア系統での細菌の繁殖は防止される。したがって、超音波ネブライザーは常に清潔な機器として取り扱うことができ、院内感染を回避することができる。
【0044】なお、エアポンプ30はエア送圧力が強力であるので、送気パイプ32の径を従来よりも小さくすることができ、エア系統が占める容積の削減による機器の小型化を図ることも可能である。また、マスクやマウスピースとして、呼気逃がし口のない通常の構造のものを使用することも可能となる。
【0045】一人の患者に対する所要量の霧化薬液MLの投与が終了すると、エアポンプ30および超音波振動子8の駆動を停止する。そして、一層慎重な院内感染防止のため、上部ケーシング14およびダイアフラム12を取り外し、これらも作用槽aも含めて全体を清掃・消毒した後、別の患者用に使用する。
【0046】槽を作用槽aと霧化槽bとの2つに分けた理由の一つは、上記のように感染防止の清掃・消毒のため上部ケーシング14とダイアフラム12とを取り外せるようにするためである。
【0047】もう一つの理由は、霧化槽b内に注入する薬液Lbの量が患者ごとに異なり、その所要量すべてを霧化して患者に吸入させるので、最後には薬液Lbが無くなるからである。もし、2つの槽に分けておらず作用液Laが無いのであれば、薬液Lbが無くなると超音波振動子8が空気に露出することになって、それに対する負荷が無負荷となるために、超音波振動子8が過剰に駆動されて機械的に劣化する。しかし、実際には、薬液Lbが無くなっても作用液Laが超音波振動子8を覆っているので無負荷状態は生じず、超音波振動子4の劣化も抑制されるのである。
【0048】作用液Laは、上記のように超音波振動子8に対して常に一定以上の負荷をかけることで超音波振動子8を機械的劣化から保護する機能のほか、超音波振動子8がその内部で起こす自己発熱を冷却によって抑え、熱的劣化をも防止するという機能を併せもつ。
【0049】ところで、超音波ネブライザーを長期にわたって使用しているうちに細菌除去フィルタ26の外面側に付着するほこりやちりの量が次第に増加し、細菌除去フィルタ26が目詰まりを起こし始める。したがって、細菌除去フィルタ26は定期的に新品と交換する必要があるのであるが、交換をし忘れたり、遅くなったりする場合もあり得る。そうすると、エアポンプ30のエア送圧力が強力でも、それが充分には発揮されず、呼気圧よりも低くなる可能性があり、霧化薬液MLがエア系統へ逆流するおそれが生じてくる。その他、長期間にわたって超音波ネブライザーの使用を続けていると、エアポンプ30の能力低下など何らかの原因によって霧化薬液MLがエア系統に逆流し、細菌繁殖の温床ともなりかねない。
【0050】このような危惧を回避せんとして考えられたのが、次に述べる第2実施例の超音波ネブライザーである。
【0051】第2実施例図2は本発明の第2実施例に係る超音波ネブライザーの断面図、図3は着脱自在な透明パイプの部分を拡大した断面図である。
【0052】エア源として呼気圧よりも高いエア送圧力を有するエアポンプ30(強制吸排気装置)を用いている点は第1実施例と同様である。このエアポンプ30と霧化槽bを構成する上部ケーシング14との間のエア系統が2分割されている。一部はエアポンプ30の吐出口に連通接続された送気パイプ32aである。残りの部分は送気パイプ32aおよび上部ケーシング14に対して着脱自在なプラスチック製の透明パイプ34となっている。そして、送気パイプ32aと透明パイプ34とを連通接続する連結コネクタ36が用いられている。
【0053】このような構造にするため、上キャビネット2の一部分が上方に膨出されている。この膨出部分2aにおいて横方向に貫通する貫通孔が形成され、この貫通孔に連結コネクタ36が横方向に摺動自在に挿通されている。連結コネクタ36の突片36aと、膨出部分2aから一体的に連設されたスプリング受け2bとの間に圧縮スプリング38が介在されている。
【0054】膨出部分2aの内部において連結コネクタ36の内側端部に送気パイプ32aの端部が差し込み接続されている。連結コネクタ36の外側端部はテーパー外周面36bに形成され、これに対応して透明パイプ34の基部はテーパー内周面34aに形成されている。透明パイプ34を連結コネクタ36に挿入する際に、透明パイプ34を軸周りに左右両方向に回動させながら押し込むことで、テーパー内周面34aとテーパー外周面36bとの摺接密着を図り、エアポンプ30による送圧力が高いものであるにもかかわらず気密性を確保し、エア漏れを防止するようにしている。
【0055】透明パイプ34の先端部分はテーパー外周面34bに形成されている。第1実施例におけるエア導入口16は用いられておらず、上部ケーシング14に形成された貫通孔14aに直接、テーパー外周面34bを嵌合するようにしている。貫通孔14aの周りで上部ケーシング14の上面にはOリング40が同心状に嵌着されており、圧縮スプリング38によって連結コネクタ36を介して透明パイプ34を押し出し付勢することにより、透明パイプ34に図面上反時計方向の回動付勢力を与え、透明パイプ34の外面をOリング40に圧着させ、気密性を確保するようになっている。
【0056】なお、この着脱自在な透明パイプ34が上キャビネット2の外側部分に位置していることはいうまでもない。
【0057】その他の構成は第1実施例と同様であるので、対応または相当する部分に同一符号を付すにとどめ、説明を省略する。
【0058】次に動作を説明する。
【0059】何らかの原因により、霧化槽b内の霧化薬液MLがエア系統に逆流してきた場合、機器外部に位置している透明パイプ34の内周面に霧化薬液MLが凝縮した液滴が付着する。その液滴は透明パイプ34を通して外部から目視観察することができる。
【0060】また、エア系統に気密劣化があって外部からほこり,ちりが侵入してきたときも、汚れが透明パイプ34の内周面に付着するが、これも外部から目視観察することができる。
【0061】このような場合、透明パイプ34を持って、圧縮スプリング38に抗して奥に押し込むようにしながら上方に持ち上げると(図2の円弧状の矢印Zを参照)、透明パイプ34の先端のテーパー外周面34bが貫通孔14aから抜け出す。その状態で透明パイプ34を連結コネクタ36から軸方向に引き抜くのである。引き抜いた透明パイプ34は、清掃,消毒して再使用してもよいが、コスト面を考えて廃棄するものとする。
【0062】あとは、必要に応じて清掃や消毒を行った後、新しい透明パイプ34と交換すればよい。すなわち、透明パイプ34はディスポーザブルに(使い捨て)使用をするのである。
【0063】このように逆流した薬液や侵入したほこり,ちりなどが多量に蓄積する前に、透明パイプ34を新品と交換し、また、必要な清掃や消毒を早期に行うことにより、超音波ネブライザーを常に衛生的な状態に保って使用することができる。しかも、透明パイプ34の交換を上記のとおりきわめて簡便に行えることは、作業性を向上する上で有利である。
【0064】
【発明の効果】第1の超音波ネブライザーによれば、エア源として患者の呼気圧よりも高いエア送圧力を有する強制吸排気装置を装備してあるので、呼気が霧化槽内に逆流しさらに霧化槽から霧化薬液がエア系統に逆流することを防止して、エア系統内で細菌が繁殖することを抑制することができる。したがって、多数の患者が共通に使用する超音波ネブライザーを清潔な状態に保つことができ、院内感染を防止することができる。また、エア系統の清掃,消毒の頻度を少なくすることができる。さらに、強制吸排気装置が高いエア送圧力をもつので、患者に対する霧化薬液の供給も強力に行え、患者の負担を軽減できる。
【0065】また、第2の超音波ネブライザーによれば、機器外部に位置するエア系統部分を透明パイプとしてあるので、上記の強制吸排気装置の装備にもかかわらず長期使用等によっては生じる可能性のあるエア系統への霧化薬液の逆流の有無を目視によって容易に判断することができる。そして、万一逆流が生じたときには、その発見を早期に行えるとともに、透明パイプを取り外して廃棄し新しい透明パイプと交換するという具合にディスポーザブルなものとすることにより、清掃,消毒をより簡便なものにすることができる。
【出願人】 【識別番号】000005049
【氏名又は名称】シヤープ株式会社
【出願日】 平成3年(1991)11月21日
【代理人】 【弁理士】
【氏名又は名称】岡田 和秀
【公開番号】 特開平5−137788
【公開日】 平成5年(1993)6月1日
【出願番号】 特願平3−306138