(57)【要約】【課題】呼吸用ガスの加湿効率を高めることができる呼吸用ガスの加温加湿器を提供する。【解決手段】水を溜めたチャンバ３内に呼吸用ガスを流通させて加温加湿する呼吸用ガスの加温加湿器１００は、チャンバ３に、ヒータにより加熱される加熱板と、チャンバ３内の水に一部を浸漬させて湿潤状態に保たれるシート状加湿部材１１と、シート状加湿部材１１の有無を検出する検出センサ９０とが備えられ、シート状加湿部材１１は、チャンバ３に着脱可能に装着されるとともに、チャンバ３に装着されたときには加熱板に面接触し、その表面に沿って呼吸用ガスを流通させるように配置される。【選択図】      図９
2014176477.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を溜めたチャンバ内に呼吸用ガスを流通させて加温加湿する呼吸用ガスの加温加湿器であって、前記チャンバには、ヒータにより加熱される加熱板と、前記チャンバ内の水に一部を浸漬させて湿潤状態に保たれるシート状加湿部材と、前記シート状加湿部材の有無を検出する検出センサとが備えられ、前記シート状加湿部材は、前記チャンバに着脱可能に装着されるとともに、該チャンバに装着されたときには前記加熱板に面接触し、その表面に沿って前記呼吸用ガスを流通させるように配置されることを特徴とする呼吸用ガスの加温加湿器。
【請求項２】
前記チャンバは、水を溜める容器部とその容器部の上部に取り付けられる蓋部とから構成され、前記検出センサは、磁石と、磁界を検出する検出素子と、磁性材料からなるプレートとを備え、前記磁石及び前記検出素子が前記蓋部に設けられ、前記プレートが前記シート状加湿部材に設けられており、前記シート状加湿部材が収容された前記チャンバの前記容器部の上部を前記蓋部で閉じた状態において、前記検出素子は、前記磁石から前記プレートを経由して形成される磁界を検出可能な位置に配置されていることを特徴とする請求項１記載の呼吸用ガスの加温加湿器。
【請求項３】
前記蓋部には、前記検出素子とは別に磁界を検出する補助検出素子が設けられており、該補助検出素子は、前記シート状加湿部材が収容された前記容器部の上部を前記蓋部で閉じた状態において、前記磁石から前記プレートを経由して形成される磁界に対して影響を受けないか、又は前記検出素子よりも影響を受けにくい位置であって、前記検出素子に近接した位置に設けられていることを特徴とする請求項２記載の呼吸用ガスの加温加湿器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人工呼吸器や酸素吸入療法等に用いられる呼吸用ガスを適度の温度、湿度に維持するための加温加湿器に関する。
【背景技術】
【０００２】
所定量の酸素を含んだ呼吸用ガスを患者の気道へ送る人工呼吸器や、酸素吸入療法のための装置が知られている。このような装置においては、患者に乾燥した呼吸用ガスが供給されると、時間の経過とともに患者の喉、鼻腔及び粘膜を乾燥させ、患者に不快感を与えるだけではなく、気道の損傷をもたらすおそれがある。このため、従来から呼吸用ガスに水蒸気を取り込んで適度の温度、湿度に維持するための加温加湿器が用いられてきた。
【０００３】
例えば、特許文献１では、水を溜めるチャンバに発熱体が設けられており、チャンバ内の水を加熱することにより、蒸発速度を増加させ、チャンバを通過する呼吸用ガス（呼吸ガス）に取り込まれる水蒸気の量を増加させた加温加湿器が提案されている。この特許文献１の加温加湿器においては、乾燥した呼吸用ガスが、チャンバ内に溜められた水の自由表面を通り過ぎることや、その水の自由表面に衝突することにより、チャンバ内に存在する水蒸気が取り込まれて加湿されることが記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、中空繊維膜により呼吸用ガスが流れる通路を形成し、その中空繊維膜を包囲する包囲体を有する加温加湿器が提案されている。水は、中空繊維膜に供給されるようになっており、その中空繊維膜の外表面と包囲体との間の空間を通過することにより、水蒸気を中空繊維膜の内部に流れる呼吸用ガスに供給するようになっている。そして、中空繊維膜により表面積を増加させていることから、水蒸気が中空繊維膜を介して呼吸用ガスの流れに拡散して、乾燥した呼吸用ガスが円滑に加湿されるようになっている。
また、特許文献１及び特許文献２以外にも、呼吸用ガスに微細な水滴のミストを吹き付けることにより、加湿能力を向上させた水噴霧式の加湿器も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１１‐５１２８８９号公報
【特許文献２】特表２００７‐５３０１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の加温加湿器は、チャンバ内の水面から水蒸気が生じるまで加熱するのに時間がかかるとともに、供給する呼吸用ガスと水との接触面積がチャンバ内に溜められた水の表面に限られて少ないため、呼吸用ガスの流量を多くすると十分な加湿を行えないことがある。
また、特許文献２に記載の加温加湿器や水噴霧式の加湿器においては、水と呼吸用ガスとの接触面積を増やすことにより加湿能力を高めることとしているが、これらによる加湿も十分なものではなく、より一層の加湿能力の向上が求められている。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、呼吸用ガスの加湿効率を高めることができる呼吸用ガスの加温加湿器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、水を溜めたチャンバ内に呼吸用ガスを流通させて加温加湿する呼吸用ガスの加温加湿器であって、前記チャンバには、ヒータにより加熱される加熱板と、前記チャンバ内の水に一部を浸漬させて湿潤状態に保たれるシート状加湿部材と、前記シート状加湿部材の有無を検出する検出センサとが備えられ、前記シート状加湿部材は、前記チャンバに着脱可能に装着されるとともに、該チャンバに装着されたときには前記加熱板に面接触し、その表面に沿って前記呼吸用ガスを流通させるように配置されることを特徴とする。
【０００９】
チャンバ内の水全体を加熱するのではなく、その水に一部を浸漬させて湿潤状態となっているシート状加湿部材を加熱するので、少ないエネルギーで確実に水を蒸発させることができる。そして、そのシート状加湿部材の表面に呼吸用ガスを接触させながら通過させることで、少量の水に大量の呼吸用ガスを接触させて蒸発させることができ、水の蒸発速度を増加させることができるとともに、呼吸用ガスに水蒸気を取り込ませ易くすることができ、呼吸用ガスの加湿を円滑に行うことができる。
また、シート状加湿部材の有無を検出する検出センサを設けているので、シート状加湿部材の入れ忘れによる加湿能力の低下を防止することができ、確実にシート状加湿部材による加湿能力を発揮させることができる。
【００１０】
本発明の呼吸用ガスの加温加湿器において、前記チャンバは、水を溜める容器部とその容器部の上部に取り付けられる蓋部とから構成され、前記検出センサは、磁石と、磁界を検出する検出素子と、磁性材料からなるプレートとを備え、前記磁石及び前記検出素子が前記蓋部に設けられ、前記プレートが前記シート状加湿部材に設けられており、前記シート状加湿部材が収容された前記チャンバの前記容器部の上部を前記蓋部で閉じた状態において、前記検出素子は、前記磁石から前記プレートを経由して形成される磁界を検出可能な位置に配置されている。
【００１１】
蓋部を閉じた状態では、磁石とプレートとが近づくことで、磁石からの磁力線がプレート内を通過して帰還する磁束が形成され、磁石がプレートを通じて磁界を生成する。そして、検出素子は、磁石からプレートを経由して形成される磁界を検出可能な位置に配置されていることから、その磁界の大きさを検出することにより、蓋部が閉じられた状態を検出するとともに、シート状加湿部材の装着状態を検出することができる。
一方、蓋部を開いた状態では、磁石とプレートとが離れることで、磁石とプレートとの間に形成される磁界は、検出素子で検出されなくなるか、値が小さくなる。これにより、検出素子で検出される磁界の大きさが低下し、蓋部が開けられた状態を検出することができる。また、シート状加湿部材の挿入忘れ等により、プレートが容器部内に存在しない状態で蓋部を閉じた場合には、検出素子で検出される磁界の大きさが変化しないことから、シート状加湿部材の非装着状態を検出することができる。
【００１２】
このように、磁石からプレートを経由して形成される磁界を検出素子で検出することにより、非接触で蓋部の開閉状態を検出することができるとともに、シート状加湿部材の有無を検出することができ、安定した加湿能力を維持することができるようになっている。
また、チャンバ内を清潔に保つために定期的に洗浄が行われるが、磁石や検出素子、配線基板等の電気接続部品は、チャンバ内部とは隔離して設けることができるので、チャンバ内の洗浄作業を容易に行うことができる。
【００１３】
本発明の呼吸用ガスの加温加湿器において、前記蓋部には、前記検出素子とは別に磁界を検出する補助検出素子が設けられており、該補助検出素子は、前記シート状加湿部材が収容された前記容器部の上部を前記蓋部で閉じた状態において、前記磁石から前記プレートを経由して形成される磁界に対して影響を受けないか、又は前記検出素子よりも影響を受けにくい位置であって、前記検出素子と近接した位置に設けられているとよい。
【００１４】
この場合、容器部内にシート状加湿部材（プレート）が装着されている状態では、検出素子の出力結果が大きく変化するのに対し、補助検出素子の出力結果は変化しないか、若しくは微量な変化に留まる。また、シート状加湿部材が装着されていない状態では、検出素子の出力結果も補助検出素子の出力結果も変化しない。
さらに、検出素子及び補助検出素子がプレート以外の外部からの磁気（外乱）の影響を受ける場合には、両検出素子とも同様の外乱を受けて出力が変化することになるから、検出素子の出力結果と補助検出素子の出力結果との差分を求めることで、外乱の影響を排除することができる。
なお、検出素子と補助検出素子との出力結果の差分が予め定められた所定値（しきい値）よりも大きい場合に、シート状加湿部材が適切に装着されていることを検出でき、所定値よりも小さい場合に、シート状加湿部材が非装着であることを検出することができる。
したがって、シート状加湿部材の有無を外乱に影響を受けることなく確実に検出することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、チャンバ内の水全体を加熱するのではなく、湿潤状態のシート状加湿部材を加熱することとしているので、少ないエネルギーで確実に水を蒸発させることができ、呼吸用ガスの加湿を円滑に行うことができる。そして、シート状加湿部材の有無を検出する検出センサを設けているので、シート状加湿部材の入れ忘れによる加湿能力の低下を防止することができ、確実にシート状加湿部材による加湿能力を発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の呼吸用ガスの加温加湿器の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す加温加湿器のチャンバの蓋部を開けた状態を示す斜視図である。
【図３】加温加湿器のチャンバ部分の断面斜視図である。
【図４】図３に示す状態からチャンバを取り外した状態を示す断面斜視図である。
【図５】容器部からタワーユニットを取り外した状態を示す要部断面斜視図である。
【図６】枠体の斜視図である。
【図７】仕切り板の斜視図である。
【図８】タワーユニットの斜視図である。
【図９】検出センサの構成を説明する要部断面図である。
【図１０】検出センサの各部品の配置を説明する平面図であり、タワーユニットの上面側から見た図である。
【図１１】検出センサの各部品の配置を説明する側面図であり、（ａ）は蓋部を閉じた状態の位置関係を示し、（ｂ）は蓋部を開けた状態の位置関係を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態に係る呼吸用ガスの加温加湿器について、図面を参照しながら説明する。
図１に示す本実施形態の呼吸用ガスの加温加湿器１００は、例えば、自発呼吸を補助して呼吸障害を治療するためのＣＰＡＰ装置等に接続されて用いられる。ＣＰＡＰ装置は、持続気道陽圧（ＣＰＡＰ：ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ｐｏｓｉｔｉｖｅ  ａｉｒｗａｙ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ）と呼ばれる方式の補助喚起法を用いて患者に治療を施す装置であり、ネーザルプロング、気管挿管チューブ、鼻マスク等の患者インターフェースを介して所定量の酸素と空気との混合ガスからなる呼吸用ガスを患者に供給する。そして、加温加湿器１００は、患者に供給される呼吸用ガスを適度の温度及び湿度に維持するために設けられており、ＣＰＡＰ装置から送られる呼吸用ガスは加温加湿器１００で加温加湿され、患者に供給されるようになっている。
【００１８】
加温加湿器１００は、図１に示すように、制御部等が内蔵された本体１と、本体１と一体に設けられた基台２と、基台２に着脱可能に設けられたチャンバ３と、チャンバ３内に呼吸用ガスを送り込む供給用ホース４と、加温加湿後の呼吸用ガスをチャンバ３から患者インターフェースに送り出すインターフェース接続ホース５と、チャンバ３内に水を供給する給水部６とを備える。
なお、加温加湿器１００は、図１に示すように、キャスタ７１により移動自在な架台７上に載置されており、架台７とともに全体を移動可能になっている。
【００１９】
基台２は、チャンバ３の下部を嵌め込むことによりチャンバ３を装着可能な凹部２１が形成されており、その凹部２１の中心部にほぼ円柱状のヒータ２２が垂直に立設されている。そして、ヒータ２２の表面は、熱伝導性の高い金属（例えば、アルミニウム）からなるヒートシンク２３で気密に覆われた構成とされている。
【００２０】
チャンバ３は、水を溜める容器部８とその容器部８の上部に取り付けられる蓋部９とから構成されており、容器部８と蓋部９とで構成されるチャンバ３の内部空間に呼吸用ガスを通過させることにより、呼吸用ガスを加温加湿できるようになっている。
なお、チャンバ３の容器部８及び蓋部９は、例えばポリカーボネート樹脂（ＰＣ）やＰＭＭＡ等のアクリル樹脂、ポリスルホン樹脂（ＰＳＵ）等の透明な樹脂により形成されている。
【００２１】
蓋部９は、基台２に設けられるヒンジ機構部２４に着脱可能に設けられるとともに、容器部８に係合するロック部２５を有する構成とされている。蓋部９は、ヒンジ機構部２４に装着された状態では、ヒンジ機構部２４の基端部により本体１に回動自在に支持され、容器部８の上部を開閉できるようになっている。なお、蓋部９は、ヒンジ機構部２４から脱離させた状態においても容器部８の上部に着脱することができる。
また、蓋部８には、図１及び図２に示すように、チャンバ３の内部空間に呼吸用ガスを取り込む吸入口４１と、チャンバ３内で加湿された呼吸用ガスを外部に導き出す吹出口５１と、チャンバ３内に加湿用の水を供給する給水口６１とが設けられている。そして、吸入口４１は供給用ホース４に接続され、吹出口５１はインターフェース接続ホース５に接続され、吸水口６１は給水部６に接続されている。
【００２２】
容器部８には、図３及び図４に示すように、底部の中心部に熱伝導性の高い金属（例えば、アルミニウム）からなる加熱板８１が設けられている。この加熱板８１は、ほぼ円筒スリーブ状の胴体部の上端を天板部に一体に閉塞した形状に形成されている。そして、加熱板８１の外周面８１ａがチャンバ３の内部空間の一部を構成しており、内部空間がリング状の空間に形成されている。また、加熱板８１の胴体部の内側には、容器部８を基台２に装着する際にヒートシンク２３が挿入されるようになっている。
この場合、ヒートシンク２３と加熱板８１とは、上方に向かうにしたがって漸次縮径するように若干のテーパ状に形成され、ヒートシンク２３の外周面２３ａと加熱板８１の内周面８１ｂとがほぼ同じ傾斜角度に形成されていることにより、ヒートシンク２３に加熱板８１を嵌合したときに、加熱板８１の内周面８１ｂとヒートシンク２３の外周面２３ａとが面接触し、ヒータ２２の熱がヒートシンク２３を介して加熱板８１に円滑に伝えられるようになっている。
そして、この加熱板８１の外周面８１ａに、シート状加湿部材１１を有するタワーユニット１０が着脱可能に取り付けられるようになっている（図５参照）。また、加温加湿器１００には、このタワーユニット１０の有無を検出するための検出センサ９０（図９から図１１参照）が設けられている。その詳細は、後述する。
【００２３】
タワーユニット１０は、図５から図８に示すように、シート状加湿部材１１をほぼ円筒状に支持する枠体１２と、シート状加湿部材１１の周囲に間隔をあけて設けられる円筒状の仕切り板１３との二つの部品を組み合せて構成されている。そして、枠体１２と仕切り板１３とは、ポリプロピレン等の樹脂により形成されている。
枠体１２は、図６に示すように、タワーユニット１０の長さ方向の両端に配置される円環部１４ａ，１４ｂを４本の板状部１５で繋いだ形状とされており、板状部１５の間を塞ぐようにシート状加湿部材１１が取り付けられることにより、シート状加湿部材１１がほぼ円筒状に保持されている。この場合、加熱板８１が若干のテーパ状に形成されていることから、この加熱板８１の外周面８１ａにシート状加湿部材１１を緊密接触できるように、枠体１２の板状部１５及びシート状加湿部材１１も加熱板８１と同様に、上方に向かうにしたがって漸次縮径するように傾斜を設けた若干のテーパ状に形成されている。
【００２４】
また、仕切り板１３は、枠体１２の外側を覆う円筒状に形成されており、枠体１２と仕切り板１３とは、タワーユニット１０の両端部で接続されている。
そして、タワーユニット１０を容器部８の加熱板８１に取り付けた状態では、シート状加湿部材１１が加熱板８１の外周面８１ａに面接触するように配置されるとともに、仕切り板１３によりチャンバ３の内部空間を内側と外側との二重のリング状空間に区画する。したがって、チャンバ３の内部空間は、図３に示すように、シート状加湿部材１１が配置される内側の加湿空間３１と、その加湿空間３１に隣接する予熱空間３２とに区画されることとなる。
【００２５】
また、仕切り板１３の下部には、予熱空間３２と加湿空間３１とを連通する連通部３３が設けられており、この連通部３３は、図３に示すように、水面下に配置される下側連通部３４と、この下側連通部３４よりも上側に配置され水面ｗに近接して水面上に開口した上側連通部３５とにより構成されている。そして、容器部８内の水は、下側連通部３４により、予熱空間３２と加湿空間３１との間で流通可能とされ、予熱空間３２と加湿空間３１とに水が同じ水位で貯留される。
【００２６】
この場合、タワーユニット１０の下端部が水に浸漬するとともに、加熱板８１の下端部も水に浸漬して設けられるが、タワーユニット１０及び加熱板８１の大部分は水面上に露出して設けられる。このため、加熱板８１によってチャンバ３内の水を加熱することができるとともに、チャンバ３内の空間を温めることができ、チャンバ３の内部空間の湿度を高めることができる。
そして、蓋部９に設けられた吸入口４１及び給水口６１は、予熱空間３２に接続されている。一方、吹出口５１は加湿空間３１に接続されており、吸入口４１から取り込まれた呼吸用ガスは、連通部３３を介して予熱空間３２から加湿空間３１へと移動し、吹出口５１から取り出されるようになっている。
【００２７】
シート状加湿部材１１は、例えばレーヨンやポリエステル、綿などの天然素材により形成された不織布等の吸水性及び通気性に優れた材料が用いられる。このシート状加湿部材１１は、前述したようにタワーユニット１０を加熱板８１に取り付けた状態において、下端部が容器部８内の水に浸漬した状態とされる。これにより、シート状加湿部材１１が毛細管現象によって水を吸い上げてシート全域にわたって水が浸透し、水を含んだ湿潤状態が保たれる。
なお、シート状加湿部材１１は、枠体１２に接着することにより取り付けることができるが、予め枠体１２の成形時に金型内にシート状加湿部材１１を挿入しておくことで、枠体１２と一体化して設けることもできる。
【００２８】
検出センサ９０は、図９から図１１に示すように、磁石９１と、磁界を検出する検出素子９２及び補助検出素子９３と、磁性材料からなるプレート９４とを備え、検出素子９２及び補助検出素子９３は、同一の回路基板９５上に実装されている。
そして、図９に示すように、磁石９１、検出素子９２及び補助検出素子９３は、蓋部９側に固定され、チャンバ３の内部空間から蓋部９の内壁９ａを隔てた位置に配置されている。また、プレート９４は、シート状加湿部材１１が取り付けられた枠体１２の円環部１４ａ表面に取り付けられている。
【００２９】
磁石９１は、上下端に磁極を有するコバルト磁石等の永久磁石により形成されており、図９及び図１１では、上端がＳ極とされ、下端がＮ極とされる。また、検出素子９２と補助検出素子９３とは、ホール素子により構成される。そして、プレート９４は、例えばＳＵＳ４３０の板材により形成されている。
【００３０】
このように構成された検出センサ９０は、容器部８の上部を蓋部９で閉じた際に、図１０及び図１１に示すように、磁石９１がプレート９４と近づいてほぼ対向する位置に配置されるようになっている。この状態においては、図１１（ａ）に破線で示すように、磁石９１からの磁力線がプレート９４内を通過して帰還する磁束が形成され、磁石９１がプレート９４を通じて磁界を生成する。
そして、検出素子９２は、図１０に示すように、プレート９４の直上に配置されており、磁石９１からプレート９４を経由して形成される磁界を検出可能な位置に設けられている。一方、補助検出素子９３は、プレート９４の直上からずれた位置に配置され、磁石９１からプレート９４を経由して形成される磁界に対して影響を受けないか、又は検出素子９２よりも影響を受けにくい位置であって、検出素子９２に近接した位置に設けられている。
【００３１】
この場合、検出素子９２は、磁石９１からプレート９４を経由して形成される磁界を検出可能な位置に配置されていることから、その磁界の大きさを検出することにより、蓋部９が閉じられた状態を検出するとともに、タワーユニット１０（シート状加湿部材１１）の装着状態を検出することができる。
一方、蓋部９を開いた状態では、図１１（ｂ）に示すように、磁石９１とプレート９４とが離れることで、磁石９１とプレート９４との間に形成される磁界は、検出素子９２で検出されなくなるか、値が小さくなる。これにより、検出素子９２で検出される磁界の大きさが低下し、蓋部９が開けられた状態を検出することができる。また、タワーユニット１０の挿入忘れ等により、プレート９４が容器部８内に存在しない状態で蓋部９を閉じた場合には、検出素子９２で検出される磁界の大きさが変化しないことから、タワーユニット１０の非装着状態を検出することができるようになっている。
【００３２】
また、容器部８内にタワーユニット１０が装着されている状態では、検出素子９２の出力結果が大きく変化するのに対し、補助検出素子９３の出力結果は、補助検出素子９３が磁石９１からプレート９４を経由して形成される磁界に対して影響を受けないか、又は検出素子９２よりも影響を受けにくい位置に設けられていることから、変化しないか、若しくは微量な変化に留まる。そして、タワーユニット１０が容器部８内に装着されていない状態では、検出素子９２の出力結果も補助検出素子９３の出力結果も変化しない。
さらに、これら検出素子９２及び補助検出素子９３がプレート９４以外の外部からの磁気（外乱）による影響を受ける場合には、互いに近接して配置される両検出素子９２，９３とも同様の外乱を受けて出力が変化することになるが、検出センサ９０においては、検出素子９２の出力結果と補助検出素子９３の出力結果との差分を求めることで、外乱の影響を排除して蓋部９の開閉状態や、タワーユニット１０の装着状態を確実に検出することができるようになっている。
【００３３】
なお、検出素子９２と補助検出素子９３との出力結果の差分が予め定められた所定値（しきい値）よりも大きい場合に、タワーユニット１０が容器部８内に適切に装着されていることを検出でき、所定値よりも小さい場合に、タワーユニット１０が非装着であることを検出することができる。
【００３４】
チャンバ３内に水を供給する給水部６は、給水用バッグ６２と、この給水用バッグ６２とチャンバ３とを接続する給水ホース６３と、給水用バッグ６２内の水を送水する送水ポンプ６４とを備える。
給水ホース６３は、チャンバ３の蓋部９に設けられた給水口６１に接続されており、チャンバ３内に貯留された水の水位に応じて、給水用バッグ６２からチャンバ３内に水が供給されるようになっている。
また、図示は省略するが、加温加湿器１００には、チャンバ３内に呼吸用ガスを送り込むためのガス供給機（例えば、ＣＰＡＰ装置）が接続される。
【００３５】
次に、加温加湿器１００の動作について説明する。
チャンバ３内に呼吸用ガスを供給する前に、給水用バッグ６２からチャンバ３内に給水を行う。これにより、シート状加湿部材１１の下端部が水面下に浸漬され、シート状加湿部材１１が水を吸い上げて湿潤状態となる。そして、この状態でガス供給機を駆動することにより、呼吸用ガスを吸入口４１からチャンバ３内に供給する。
【００３６】
呼吸用ガスは、まず予熱空間３２に導入され、この予熱空間３２に取り込まれた呼吸用ガスは、仕切り板１３の上側連通部３５に向かって下向きに流れる。この予熱空間３２を通過する際に、呼吸用ガスは予備的に加温されるとともに、チャンバ３内の水面ｗ等から予熱空間３２内に蒸発している水蒸気により予備的に加湿される。そして、仕切り板１３の上側連通部３５を通過して加湿空間３１へと移動する際に、呼吸用ガスは水面ｗに近接する上側連通部３５を通ることで、水面ｗに接触して加湿が促進される。
加湿空間３１に取り込まれた呼吸用ガスは、流れの向きを上向きに変えて上部の吹出口５１に向かって流れる。この際、呼吸用ガスは、加熱板８１によって温められた湿潤状態のシート状加湿部材１１の表面をなぞるようにその表面に沿って流れることにより、シート状加湿部材１１に含まれる水分を気化させ、その水蒸気が取り込まれることで加湿される。そして、加湿された呼吸用ガスは、吹出口５１から外部へと取り出される。
【００３７】
なお、シート状加湿部材１１は、呼吸用ガスを加湿することで水分が奪われる形となるが、シート状加湿部材１１の下端部を水面下に浸漬させているので、呼吸用ガスを加湿すると同時に水を吸い上げて湿潤状態が保たれる。このため、呼吸用ガスを連続して加湿することができる。
また、チャンバ３内の水が消費されることに伴い水位が低下するが、加温加湿器１００においては、チャンバ３内の水位に応じて給水部６から水が自動供給されるようになっている。
【００３８】
このように、本実施形態の加温加湿器１００によれば、チャンバ３内の水全体を加熱するのではなく、その水に一部を浸漬させて湿潤状態となっているシート状加湿部材１１を加熱するので、少ないエネルギーで確実に水を蒸発させることができる。そして、そのシート状加湿部材１１の表面に呼吸用ガスを接触させながら通過させることで、少量の水に大量の呼吸用ガスを接触させて蒸発させることができ、水の蒸発速度を増加させることができるとともに、呼吸用ガスに水蒸気を取り込ませ易くすることができ、呼吸用ガスの加湿を円滑に行うことができる。
また、シート状加湿部材１１（タワーユニット１０）の有無を検出する検出センサ９０を設けているので、シート状加湿部材１１の入れ忘れによる加湿能力の低下を防止することができ、確実にシート状加湿部材１１による加湿能力を発揮させることができる。
【００３９】
また、検出センサ９０は、磁石９１からプレート９４を経由して形成される磁界を検出素子９２で検出する構成とされていることから、非接触で蓋部９の開閉状態を検出することができるとともに、シート状加湿部材１１の有無を検出することができ、安定した加湿能力を維持することができるようになっている。
さらに、チャンバ３内を清潔に保つために定期的に洗浄が行われるが、磁石９１や検出素子９２、配線基板等の電気接続部品は、チャンバ３の内部とは隔離して設けることができるので、チャンバ３内の洗浄作業を容易に行うことができる。
また、加温加湿器１００においては、チャンバ３を洗浄する際に、チャンバ３（容器部８及び蓋部９）を基台２から取り外すことができる。そして、ヒータ２２は基台２側に取り付けられていることから、チャンバ３の洗浄作業が容易に行えるようになっている。
【００４０】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態においては、磁石９１として永久磁石を用いたが、永久磁石の代わりに電磁石を用いても同様の効果を得ることができる。また、磁界の変化を検出する検出素子９２としてホール素子を用いたが、検出素子９２には磁界の変化を電気的信号に変換する素子が利用でき、例えばリードスイッチ、ＭＩ素子、ＭＲ素子、ＧＭＲ素子、ＴＭＲ素子等の磁気抵抗素子を用いることが可能である。さらに、磁性材料からなるプレート９４は、ＳＵＳ材に限定されるものではなく、その他の金属を用いることが可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１  本体
２  基台
３  チャンバ
４  供給用ホース
５  インターフェース接続ホース
６  給水部
７  架台
８  容器部
９  蓋部
１０  タワーユニット
１１  シート状加湿部材
１２  枠体
１３  仕切り板
１４ａ，１４ｂ  円環部
１５  板状部
２０  センサ
２１  凹部
２２  ヒータ
２３  ヒートシンク
２４  ヒンジ機構部
２５  ロック部
３１  加湿空間
３２  予熱空間
３３  連通部
３４  下側連通部
３５  上側連通部
４１  吸入口
５１  吹出口
６１  給水口
６２  給水用バッグ
６３  給水ホース
６４  送水ポンプ
７１  キャスタ
８１  加熱板
９０  検出センサ
９１  磁石
９２  検出素子
９３  補助検出素子
９４  プレート
９５  回路基板
１００  呼吸用ガスの加温加湿器
【図１】
2014176477.tif 000003
【図２】
2014176477.tif 000004
【図３】
2014176477.tif 000005
【図４】
2014176477.tif 000006
【図５】
2014176477.tif 000007
【図６】
2014176477.tif 000008
【図７】
2014176477.tif 000009
【図８】
2014176477.tif 000010
【図９】
2014176477.tif 000011
【図１０】
2014176477.tif 000012
【図１１】
2014176477.tif 000013