(57)【要約】  空気ブロワが入口マフラーと出口マフラーを有していて、動作中の当該空気ブロワの雑音を低減するようになっている。両マフラーの各々が、二つの部分を有していてもよい。これらのうち一方の部分は高い周波数の雑音を弱化するように構成され、他方の部分は低い周波数の雑音を弱化するように構成されている。両マフラーの各々における筒状内壁が、各マフラーにおける貫通路を画成する。各マフラーにおける筒状内壁の周りに雑音吸収材を嵌め込んでもよい。各マフラーにおける貫通路を画成する筒状内壁に複数の孔が形成されており、これらを介して雑音吸収材が貫通路に露出するようになっている。ブロワプレナムからの空気を加熱するために、ヒータプレナムをブロワプレナムと出口マフラーとの間に設置してもよい。入口マフラーにおけるフィルタが、当該空気ブロワに吸い込まれる空気を濾過する。
2019518898.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレナムと、モータと、入口雑音低減構造とを含む空気ブロワであり、前記プレナムの中にインペラが可動に配置され、前記プレナムが入口と出口を有し、前記モータが前記インペラと協力的に働いて前記インペラを回転し、前記入口雑音低減構造が前記プレナムに対して相対的に位置決めされており、前記入口雑音低減構造がハウジングと雑音吸収材を含み、前記ハウジングが少なくとも一つの幅広部と少なくとも一つの狭部を有し、前記幅広部と前記狭部が外部環境に通じる入口貫通路を囲み、前記幅広部が前記プレナムの近傍に配置され、前記入口貫通路の出口が前記プレナムの入口に流体連通していて前記入口貫通路と前記プレナムとの間に流体連通経路が形成され、前記雑音吸収材が前記幅広部と前記狭部のうちの少なくとも一方に嵌め込まれるとともに、前記入口貫通路の対応部分を囲み、前記モータが駆動された時に、前記インペラが回転して前記入口貫通路から前記プレナムへ空気を引き込むとともに、前記プレナムの前記出口を介して空気の流れを出し、前記プレナム内の空気の動きにより発生する雑音の一部を前記入口雑音低減構造が低減するように構成された空気ブロワ。
【請求項２】
出口雑音低減構造をさらに含み、前記出口雑音低減構造が少なくとも大部と小部を有するハウジングを含み、前記大部と前記小部が出口貫通路を囲み、前記大部が前記プレナムに対して相対的に位置決めされていて前記出口貫通路の入口と前記プレナムの前記出口との間に流体連通経路が形成され、前記出口雑音低減構造がさらに雑音吸収材を含み、前記雑音吸収材が前記大部と前記小部のうちの少なくとも一方に嵌め込めれるとともに、前記出口貫通路の対応部分を囲み、前記出口雑音低減構造が前記入口雑音低減構造と一緒に前記プレナムを通る空気の動きにより発生する雑音を大いに低減するように構成された請求項１に記載の空気ブロワ。
【請求項３】
前記入口貫通路が前記幅広部と前記狭部に沿って延びる内周壁により画成され、前記内周壁に複数の孔が形成され、前記幅広部に沿う前記内周壁に形成された前記孔は前記狭部に沿う前記内周壁に形成された前記孔より寸法が大きく、前記出口貫通路が前記大部と前記小部に沿って延びる内周壁により画成され、前記内周壁に複数の孔が形成され、前記大部に沿う前記内周壁に形成された前記孔は前記小部に沿う前記内周壁に形成された前記孔より寸法が大きい請求項２に記載の空気ブロワ。
【請求項４】
前記入口雑音低減構造における前記幅広部と前記狭部の各々に前記雑音吸収材が嵌め込まれ、前記出口雑音低減構造における前記大部と前記小部の各々に前記雑音吸収材が嵌め込まれ、当該空気ブロワの動作により発生する雑音が約４１ｄＢＡから約４４．５ｄＢＡまでの範囲にあると測定される請求項２に記載の空気ブロワ。
【請求項５】
前記プレナムの前記出口に対して相対的に位置決めされた少なくとも一つのヒータエレメントをさらに含み、前記プレナムの前記出口から出る空気流を加熱するように構成された請求項１に記載の空気ブロワ。
【請求項６】
ヒータプレナムをさらに含み、前記ヒータプレナム内に少なくとも一つのヒータエレメントが配置され、前記ヒータプレナムが前記プレナムと前記出口雑音低減構造との間に置かれ、前記ヒータプレナムが入口と出口を有し、前記ヒータプレナムの前記入口が前記プレナムから出る空気を受け、前記ヒータプレナムの前記出口が前記ヒータエレメントにより加熱された空気を前記出口雑音低減構造の入口に出し、加熱された空気が前記出口貫通路の出口から出てゆき、前記出口雑音低減構造が出口延長部を備え、前記出口延長部が空気ホースの一端に接続するように構成され、前記空気ホースの他端が対流式ブランケットに接続可能であり、前記対流式ブランケットが前記出口雑音低減構造から出る加熱された空気により膨らまされ得るように構成されている請求項２に記載の空気ブロワ。
【請求項７】
前記幅広部が幅広外周壁により画成され、前記狭部が狭外周壁により画成され、前記狭外周壁の径が前記幅広外周壁の径より小さく、前記幅広部が前記狭部と出会う位置に周フランジが形成され、空気フィルタをさらに含み、前記空気フィルタが前記周フランジに着脱可能に取り付けられ、空気が通ることができる周障壁を前記空気フィルタが備え、前記周障壁が前記狭部を囲む空洞を画成し、当該空気ブロワが動作している時に空気が前記空洞へ吸い込まれて前記入口貫通路に行くように構成された請求項１に記載の空気ブロワ。
【請求項８】
前記幅広部と前記狭部に沿って延びる内周壁により前記入口貫通路が形成され、前記大部と前記小部に沿って延びる内周壁により前記出口貫通路が形成され、前記入口貫通路と前記出口貫通路の各々を形成する前記内周壁が前記雑音吸収材により囲まれている請求項４に記載の空気ブロワ。
【請求項９】
前記入口貫通路が前記入口雑音低減構造の前記ハウジング内に形成され、前記幅広部と前記狭部のうちの一方に前記雑音吸収材が嵌め込まれ、前記幅広部と前記狭部のうちの他方がヘルムホルツチャンバであり、前記雑音吸収材が嵌め込まれた前記幅広部と前記狭部のうちの一方が低い周波数の雑音を弱め、前記ヘルムホルツチャンバが高い周波数の雑音を弱めるように構成された請求項１に記載の空気ブロワ。
【請求項１０】
前記出口貫通路が少なくとも前記入口雑音低減構造の前記ハウジングにおける前記大部と前記小部の中に形成され、前記大部と前記小部のうちの一方に前記雑音吸収材が嵌め込まれ、前記大部と前記小部のうちの他方がヘルムホルツチャンバであり、前記雑音吸収材が嵌め込まれた前記大部と前記小部のうちの一方が低い周波数の雑音を弱め、前記ヘルムホルツチャンバが高い周波数の雑音を弱めるように構成された請求項２に記載の空気ブロワ。
【請求項１１】
空気出口と、少なくとも一つの一方のセンサと、少なくとも一つの他方のセンサと、回路とをさらに含み、前記空気出口が種々異なるタイプの空気ホースに結合するように構成され、前記一方のセンサが前記空気ホースの患者側端部に設けられ、前記他方のセンサが当該空気ブロワの前記空気出口に設けられ、前記空気出口に結合された空気ホースの患者側端部において前記一方のセンサが加熱された空気の温度を測定し、前記他方のセンサが前記空気出口において加熱された空気の温度を測定し、前記回路が基準値とともに前記一方のセンサと前記他方のセンサが示す値を利用して、前記空気出口に結合されるように構成された前記種々異なるタイプの空気ホースにそれぞれ対応する複数の階段値の基準テーブルを作成し、所定の空気ホースが前記空気出口に結合されている時に前記所定の空気ホースのタイプに対応する階段値にしたがった速度で前記回路が前記モータにより前記インペラを回転させるように構成された請求項１に記載の空気ブロワ。
【請求項１２】
モータアセンブリと、入口マフラーと、出口マフラーと、空気フィルタとを含む空気ブロワであり、前記モータアセンブリがモータと、プレナムと、インペラとを備え、前記インペラが作動可能に前記モータに結合するとともに、前記プレナムの中に可動に配置され、前記プレナムが入口と出口を有し、前記入口マフラーが前記プレナムに結合するとともに、第１ハウジングを備え、前記第１ハウジングが外壁と入口貫通路を有し、前記入口貫通路が前記プレナムの前記入口に流体連通し、前記入口貫通路を画成する前記第１ハウジングの内周壁と前記第１ハウジングの前記外壁との間に音吸収材が嵌め込まれ、前記出口マフラーが第２ハウジングを備え、前記第２ハウジングが外壁と出口貫通路を有し、前記出口マフラーが前記プレナムに対して相対的に位置決めされており、前記出口貫通路が前記プレナムの前記出口に流体連通し、前記出口貫通路を画成する前記第２ハウジングの内周壁と前記第２ハウジングの前記外壁との間に音吸収材が嵌め込まれ、前記空気フィルタが前記入口マフラーに結合し、前記モータアセンブリが動作している時に前記入口貫通路へと吸い込まれる空気を前記空気フィルタが濾過し、前記モータアセンブリが動作している時に前記入口貫通路に吸い込まれた空気が前記プレナムに行くとともに、前記プレナムから前記出口貫通路へと空気の流れとして出てゆき、前記モータアセンブリの動作中に少なくとも前記プレナム内の空気の動きによる空気乱流により発生する音を前記入口マフラーと前記出口マフラーが低減するように構成された空気ブロワ。
【請求項１３】
ヒータプレナムをさらに含み、前記ヒータプレナムが少なくとも一つのヒータエレメントを有するとともに、前記プレナムと前記出口マフラーとの間に置かれ、前記ヒータプレナムが前記プレナムから出る空気を前記出口マフラーに送り、この送られる空気の乱流を低減するように前記ヒータプレナムが構造的に構成され、前記ヒータプレナム内の空気が前記ヒータエレメントにより加熱され、したがって加熱された空気が前記出口マフラーへと出てゆき、前記出口マフラーが出口延長部を備え、前記出口延長部が空気ホースの一端に接続するように構成され、前記空気ホースの他端が対流式ブランケットに接続可能であり、前記対流式ブランケットが前記出口マフラーから出る加熱された空気により膨らまされ得るように構成された請求項１２に記載の空気ブロワ。
【請求項１４】
回路をさらに含み、前記空気ホースがその患者側端部に少なくとも一つの第１センサを有し、前記出口延長部が少なくとも一つの第２センサを有し、前記回路が基準値とともに前記第１センサと前記第２センサが示す値を利用して、前記出口延長部に結合されるように構成された種々異なるタイプの空気ホースにそれぞれ対応する複数の階段値の組を作成し、所定の空気ホースが前記出口延長部に結合されている時に前記所定の空気ホースのタイプに対応する階段値にしたがった速度で前記回路が前記モータにより前記インペラを回転させるように構成された請求項１３に記載の空気ブロワ。
【請求項１５】
モータアセンブリと、入口マフラーと、出口マフラーとを含む空気ブロワであり、前記モータアセンブリがモータと、プレナムと、インペラとを備え、前記インペラが作動可能に前記モータに結合するとともに、前記プレナムの中に可動に配置され、前記プレナムが入口と出口を有し、前記入口マフラーが入口貫通路と、低い周波数の雑音弱化部と、高い周波数の雑音弱化部とを備え、前記入口貫通路が前記プレナムの前記入口に流体連通し、前記出口マフラーが出口貫通路と、低い周波数の雑音弱化部と、高い周波数の雑音弱化部とを備え、前記出口貫通路が前記プレナムの前記出口に流体連通し、前記モータが駆動されて前記プレナム内の前記インペラを回転している時に空気が前記入口マフラーへ吸い込まれるとともに、空気の流れが前記出口マフラーから出てゆき、当該空気ブロワの動作により発生する雑音を低減するように前記入口マフラーと前記出口マフラーが働く空気ブロワ。
【請求項１６】
空気フィルタをさらに含み、前記空気フィルタが前記入口マフラーの入口を覆うように嵌め込まれていて前記入口マフラーへ吸い込まれる空気を濾過し、当該空気ブロワの動作により発生する雑音が約４２ｄＢＡと約４３ｄＢＡの間であると測定される請求項１５に記載の空気ブロワ。
【請求項１７】
ケースをさらに含み、前記ケースが少なくとも前記モータアセンブリと、前記入口マフラーと、前記出口マフラーとを収容し、当該空気ブロワの連続動作により発生する雑音が約４２．６ｄＢＡであると測定される請求項１６に記載の空気ブロワ。
【請求項１８】
ヒータプレナムとヒータとをさらに含み、前記ヒータプレナムが前記プレナムの前記出口と前記出口マフラーとの間に置かれていて空気流を前記プレナムから前記出口マフラーに送る導管を構成し、前記ヒータが前記ヒータプレナム内に配置されていて前記ヒータプレナムを通る空気を加熱し、したがって加熱された空気が前記出口マフラーへと出てゆき、前記ヒータプレナムを通る空気流における乱流を低減するように前記ヒータプレナムが構成されている請求項１５に記載の空気ブロワ。
【請求項１９】
前記入口マフラーと前記出口マフラーの内部に設けられた周壁により前記入口貫通路と前記出口貫通路がそれぞれ画成され、前記入口貫通路と前記出口貫通路を画成する前記周壁の各々に複数の孔が設けられ、前記入口マフラーの前記低い周波数の雑音弱化部において前記周壁に設けられた前記孔の寸法は、前記入口マフラーの前記高い周波数の雑音弱化部において前記周壁に設けられた前記孔の寸法と異なり、前記出口マフラーの前記低い周波数の雑音弱化部において前記周壁に設けられた前記孔の寸法は、前記出口マフラーの前記高い周波数の雑音弱化部において前記周壁に設けられた前記孔の寸法と異なる請求項１５に記載の空気ブロワ。
【請求項２０】
前記入口マフラーと前記出口マフラーの各々における前記低い周波数の雑音弱化部と前記高い周波数の雑音弱化部のうち少なくとも一方に雑音吸収材が嵌め込まれている請求項１５に記載の空気ブロワ。
【請求項２１】
前記入口マフラーと前記出口マフラーの各々における前記低い周波数の雑音弱化部と前記高い周波数の雑音弱化部のうち少なくとも一方がヘルムホルツチャンバである請求項１５に記載の空気ブロワ。
【請求項２２】
前記出口マフラーがさらに出口延長部を有し、前記出口延長部が空気ホースの一端に接続するように構成され、前記空気ホースの他端が対流式ブランケットに接続可能であり、前記対流式ブランケットが前記出口マフラーから出る空気流により膨らまされ得るように構成されている請求項１５に記載の空気ブロワ。
【請求項２３】
回路をさらに含み、前記空気ホースがその前記他端に少なくとも一つの第１センサを有し、前記出口延長部が少なくとも一つの第２センサを有し、前記回路が基準値とともに前記第１センサと前記第２センサが示す値を利用して、前記出口延長部に結合されるように構成された種々異なるタイプの空気ホースにそれぞれ対応する複数の階段値の組を作成し、所定の空気ホースが前記出口延長部に結合されている時に前記所定の空気ホースのタイプに対応する階段値にしたがった速度で前記回路が前記モータにより前記インペラを回転させるように構成された請求項２２に記載の空気ブロワ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気加温機に関し、特に低減した雑音レベルで動作しながら対流式ブランケットを膨らますための温度制御された空気の最適スループットを提供するように構成された対流式空気加温機に関する。
【背景技術】
【０００２】
対流式空気加温機は、対流式ブランケットを膨らますために使用される。対流式ブランケットは被加熱空気の一定な流れを出して患者を温め、患者の体温を制御する。商標名ＥＱＵＡＴＯＲ（登録商標）の下で本出願譲受人により売られている対流式空気加温機を含む、数々の対流式空気加温機が市場で売られている。これら対流式空気加温機のうちの多くは、高いレベルの雑音を出す傾向がある。対流式空気加温機では、外部環境から空気プレナムへと空気を吸い込むとともに、被加圧空気、被加熱空気、または他の空気を押し出して対流式ブランケットを膨らますために、ファンまたはインペラが空気プレナムに設けられている。上記の雑音のほとんどは、このファンまたはインペラの回転により発生する空気乱流に起因する。
【０００３】
対流式空気加温機における雑音を低減する複数の試みが、これまでに成されている。このような試みの一つは、米国特許第６１２６３９３号とそれに関連する米国特許第６２５４３３７号に開示されているように、対流式空気加温機における空気入口と空気出口の相対的な向きに基づいている。他の試みは、米国特許第５７３３３２０号に開示されているように、雑音キャンセル部品を使用している。対流式空気加温機における雑音を低減するさらに他の試みは、本出願の譲受人に譲渡された米国特許第７０３７０６８号と米国特許第８７２０２２０号に開示されている。米国特許第７０３７０６８号は、プレナムチャンバの内面に複数の凹みを形成することを開示している。米国特許第８７２０２２０号は、雑音低減空気フィルタを使用することを開示している。
【発明の概要】
【０００４】
本発明の対流式空気加温機は、空気ブロワを有している。空気ブロワは、モータアセンブリを備えている。モータアセンブリは、空気プレナムに配置されたファンまたはインペラを含んでいる。インペラは、モータから延びたシャフトに接続している。空気プレナムは、入口、出口、および空洞を有しており、空気プレナムにおいて空気が流れ得るようになっている。空気プレナムの入口側に第１雑音低減構造、すなわち入口マフラーが配置されている。入口マフラーは、二つの円筒部と貫通路とを有する。貫通路は二つの円筒部に沿って軸方向に延びていて、入口マフラーの入口と出口を結ぶ流体導管を形成している。一方の円筒部は高い周波数の雑音を弱めるように構成され、他方の円筒部は低い周波数の雑音を弱めるように構成されている。例としての入口マフラーでは、低い周波数の雑音を弱める円筒部は高い周波数の雑音を低減する円筒部より径が大きい。例としての空気ブロワ用の入口マフラーは望遠鏡形状になっていて、その幅広（径において）の円筒部が空気プレナムの入口側の近傍に配置されるとともに、入口マフラーの出口が空気プレナムの入口に位置整合していて、モータアセンブリにおける空気プレナムと入口マフラーとの間に流体連通経路が形成されている。
【０００５】
外部環境から対流式空気加温機に吸い込まれる空気を濾過するために、入口マフラーの入口側にフィルタが嵌め込み結合されている。
【０００６】
空気プレナムの出口が、ヒータプレナムの入口に流体連通している。ヒータプレナムを流れる空気の乱流を低減するために、ヒータプレナムを肘形状に構成してもよい。空気プレナムからヒータプレナムに入る空気流を加熱するために、複数の加熱エレメントがヒータプレナム内に設置されている。
【０００７】
ヒータプレナムの出口が、出口雑音低減構造、すなわち出口マフラーの入口に流体連通している。出口マフラーは、出口も有している。出口マフラーは、二つの部分を有する。これらのうち一方の部分は高い周波数の雑音を低減するように構成され、他方の部分は低い周波数の雑音を弱めるように構成されている。中央貫通路が二つの部分に沿って縦方向に延びていて、出口マフラーの入口と出口を結ぶ流体導管を形成している。ヒータプレナムからの被加熱空気が、出口マフラーの流体導管を流れて通過する。空気ホースの機械側端部に接続するように構成された延長部が、出口マフラーの出口に設けられている。空気ホースの他端部は、対流式ブランケットの入口ポートに接続されている。
【０００８】
対流式空気ブロワが動作している時には、外部環境から空気が空気プレナムへと吸い込まれる一方、特定の速度を持つ被加圧空気の流れが空気プレナムから出てゆく。空気プレナムから出る空気はヒータプレナムに送られ、そこで加熱される。そしてこの被加熱空気は出口マフラーを通過して、対流式ブランケットを膨らます。モータアセンブリの空気プレナムを挟む入口マフラーと出口マフラーにより、インペラが動く対流式空気ブロワの動作により発生する雑音が大いに低減される。実験室テストによれば、本発明の対流式空気加温機は公知の対流式空気加温機の全部とは言わなくてもその多くのものより雑音レベルが下回ることが示されている。
【０００９】
入口マフラーと出口マフラーにおける二つの円筒部や二つの部分の各々に、音吸収発泡体などの雑音吸収材を嵌め込んでもよい。その代わりに、二つの円筒部や二つの部分のうち一方、例えば低い周波数の雑音を弱める円筒部や部分にのみ雑音吸収材を嵌め込み、高い周波数の雑音を弱める円筒部や部分をヘルムホルツチャンバとして形成してもよい。大きな円筒部と小さな円筒部を有する望遠鏡形状の一体部品として、入口マフラーを構成してもよい。大きな楕円部と小さな円筒部を有する一体部品として、出口マフラーを構成してもよい。本発明の対流式空気加温機における種々の部品をハウジングに収容してもよい。この場合、使用者や臨床医が対流式空気加温機を操作できるようにするために、ハウジングには表示器、入力手段、および他のインターフェイス手段が設けられている。
【００１０】
それゆえ本発明は、空気ブロワに関する。この空気ブロワは、プレナムと、モータと、入口雑音低減構造とを含む。プレナムの中にインペラが可動に配置されている。プレナムは入口と出口を有する。モータはインペラと協力的に働いてインペラを回転する。入口雑音低減構造はプレナムに対して相対的に位置決めされている。入口雑音低減構造は、ハウジングと雑音吸収材を含む。ハウジングは少なくとも一つの幅広部と少なくとも一つの狭部を有し、幅広部と狭部は入口貫通路を囲んでいる。幅広部はプレナムの近傍に配置され、入口貫通路はプレナムの入口に流体連通していて入口貫通路とプレナムとの間に流体連通経路が形成されている。雑音吸収材は幅広部と狭部のうちの少なくとも一方に嵌め込まれていて、入口貫通路の対応部分を囲んでいる。モータが駆動された時に、インペラが回転して入口貫通路からプレナムの中へ空気を引き込むとともに、プレナムの出口を介して空気の流れを出す。プレナム内の空気の動きにより発生する雑音の一部を入口雑音低減構造が低減する。
【００１１】
本発明は、モータアセンブリと、入口マフラーと、出口マフラーと、空気フィルタとを含む空気ブロワにも関する。モータアセンブリは、モータと、プレナムと、インペラとを備える。インペラは作動可能にモータに結合するとともに、プレナムの中に可動に配置されている。プレナムは入口と出口を有する。入口マフラーはプレナムに結合するとともに、第１ハウジングを備える。第１ハウジングは外壁と入口貫通路を有する。入口貫通路は、入口マフラーの入口と出口とを接続する。入口貫通路の出口は、プレナムの入口に流体連通している。入口貫通路を画成する第１ハウジングの内周壁と第１ハウジングの外壁との間に、音吸収材が嵌め込まれている。出口マフラーは第２ハウジングを備え、第２ハウジングは外壁と出口貫通路を有する。出口貫通路は、出口マフラーの入口と出口とを接続する。出口マフラーは前記プレナムに対して相対的に位置決めされ、出口貫通路はプレナムの出口に流体連通している。出口貫通路を画成する第２ハウジングの内周壁と第２ハウジングの外壁との間に、音吸収材が嵌め込まれている。空気フィルタは入口マフラーに結合し、プレナムに吸い込まれる空気を空気フィルタが濾過する。モータアセンブリが動作している時に、入口貫通路に吸い込まれた空気がプレナムに行くとともに、プレナムから出口貫通路へと空気の流れとして出てゆく。モータアセンブリの動作中に少なくともプレナム内の空気の動きによる空気乱流により発生する音を、入口マフラーと出口マフラーの両方が低減する。
【００１２】
さらに本発明は、モータアセンブリと、入口マフラーと、出口マフラーとを含む空気ブロワにも関する。モータアセンブリは、モータと、プレナムと、インペラとを備える。インペラは作動可能にモータに結合するとともに、プレナムの中に可動に配置されている。プレナムは、入口と出口を有する。入口マフラーは、入口貫通路と、低い周波数の雑音弱化部と、高い周波数の雑音弱化部とを備える。入口貫通路は、プレナムの入口に流体連通する出口を有する。出口マフラーは、出口貫通路と、低い周波数の雑音弱化部と、高い周波数の雑音弱化部とを備える。出口貫通路は、プレナムの出口に流体連通する入口を有する。モータが駆動されてプレナム内のインペラを回転している時に、空気が入口マフラーへ吸い込まれるとともに、空気の流れが出口マフラーから出てゆく。当該空気ブロワの動作により発生する雑音を低減するように、入口マフラーと出口マフラーが働く。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
添付図面と連係した本発明の以下の説明により、本発明が明らかとなり、また本発明が最も良く理解される。添付図面は、次の通りである。
【図１】図１は、本発明実施例の対流式空気加温機の透視図である。
【図２】図２は、本発明の対流式空気加温機の別な透視図である。
【図３】図３は対流式空気加温機の他の図でり、そこではヒータプレナムに通じる入口を示すために、モータアセンブリがフレームから取り外されている。
【図４】図４は対流式空気加温機のさらに別な透視図であり、そこではヒータエレメントを示すために、ヒータプレナムのハウジングが取り外されている。
【図５】図５は、対流式空気加温機における入口マフラーと出口マフラーの破断図である。
【図６】図６は本発明の対流式空気加温機の分解図であり、その種々部品を示す。
【図７】図７は、異なる透視図として、本発明の対流式空気加温機の分解部品を示す。
【図８】図８は対流式空気加温機の半分解図であり、その複数の主要部品と、そこを通る複数の空気流経路とを示す。
【図９Ａ】図９Ａは、本発明の対流式空気加温機を包む例としてのハウジングを示す。
【図９Ｂ】図９Ｂは、本発明の対流式空気加温機を包む例としてのハウジングを示す。
【図９Ｃ】図９Ｃは、本発明の対流式空気加温機を包む例としてのハウジングを示す。
【図１０】図１０は、スタンドに取り付けられた本発明の対流式空気加温機を示す。
【図１１】図１１は、本発明の対流式空気加温機とその使用のシステム構造を示す図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、本発明の対流式空気加温機が発生する雑音のレベルを示すＮＣ（雑音基準）チャートである。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、本発明の対流式空気加温機が発生する雑音のレベルを示すＮＲ（雑音率）チャートである。
【図１３】図１３は空気ホースと対流式空気加温機の出口における複数のセンサの例としての配置を示す図であり、ここで種々のタイプの空気ホースを対流式空気加温機に使用することを、空気ホースの各タイプ毎に対流式空気加温機を再校正すること無しに、可能にする内臓のセンサ基準回路を提供するためにこれらセンサを用いてもよい。
【発明の詳細な説明】
【００１４】
図１ないし図６を参照すると、そこには本発明実施例の対流式空気加温機２が示されている。この対流式空気加温機２は、モーターアセンブリ４、以下入口マフラー６と称される第１の雑音低減構造、フィルタ１０、ヒータプレナム１２、および以下出口マフラー１４と称される出口雑音低減構造を有する。本発明実施例における対流式空気加温機２の主要な構成要素のすべては、構造上のフレーム１６に取り付けられているか、あるいはフレーム１６に対して相対的に位置決めされている。
【００１５】
図３、図６、および図７に最も良く示されているように、モーターアセンブリは、モータ４ａとインペラすなわちファンとを有する。このインペラは空気プレナム４ｂに収容されている。良く知られているように、モータから延びた駆動シャフト（図示せず）を介して、このインペラはモータ４ａに動作上結合されている。したがってモータが通電されると、空気プレナム４ｂ内でこのインペラは回転する。このモーターアセンブリにおけるインペラは、遠心ファンである。またこのモーターアセンブリについては、ドイツのｅｂｍ−ｐａｐｓｔ  Ｌａｎｄｓｈｕｔ  ＧｍｂＨから製品番号ＲＧ１４８／１２００−３６１２のものを購入してもよい。
【００１６】
空気プレナム４ｂは、入口４ｂ１と出口４ｂ２を備えている。入口４ｂ１は、図６に最も良く示されている。図３に示されているように、ヒータプレナム１２の入口開口１２ａに面する空気プレナム４ｂの側部に、出口４ｂ２（図７）は位置している。空気プレナム４ｂがフレーム１６の基部に取り付けられている時には、空気プレナム４ｂの入口４ｂ１における孔開口はフレーム１６（図６）の開口１６ｂ１に位置的に整合する。したがってモータ４ａが通電されると、空気プレナム４ｂ内のインペラが回転し、入口４ｂ１を介して空気プレナム４ｂの空洞へ空気が吸い込まれるとともに、加圧された空気の流れが空気プレナム４ｂの出口４ｂ２から出てゆく。
【００１７】
図示されているように、フレーム１６の基部１６ｂの下面に入口マフラー６が取り付けられている。図５ないし図８に最も良く示されているように、本実施例における入口マフラー６は２つの円筒部６ａと６ｂを有する。説明のために、円筒部６ａと６ｂは図６と図７において離れた別々の要素として示されている。実際には、一体構造、例えば図５に示される入口マフラー６の各部分として円筒部６ａと６ｂを形成してもよい。いずれの場合であっても、円筒部６ａは円筒部６ｂより幅広であり、円筒部６ａの径は円筒部６ｂのそれより大きい。円筒部６ａと６ｂのそれぞれの径と形状は、円筒部６ａと６ｂが異なる周波数域の雑音を弱めまたは低減し得るように設計されている。雑音周波数の広い帯域の端から端において、大径の円筒部６ａは低い周波数の雑音を弱めるように、また小径の円筒部６ｂは高い周波数の雑音を弱めるようにそれぞれ設計されている。図５に最も良く示されているように、円筒部６ａと６ｂは、共通の中央同軸穴６ｃを有している。この穴６ｃは、入口マフラー６の下端６ｄから上端６ｅの間で入口マフラー６に縦方向に沿う貫通路を形成する。入口マフラー６の入口６ｆと出口６ｇが、下端６ｄと上端６ｅにそれぞれ位置している。したがって、入口マフラー６の入口６ｆがフィルタ１０の内部に位置するとともに、フィルタ１０により濾過された空気を受取るように構成されているので、貫通路を介して空気プレナム４ｂと外部環境との間に流体連通経路が形成される。出口６ｇが入口４ｂ１に位置的に整合している場合、モーターアセンブリが動作している時には、空気プレナム４ｂ内のインペラの回転により負圧が生じ、これにより入口マフラー６を介して外部環境から空気プレナム４ｂ内へと濾過された空気が吸い込まれる。
【００１８】
入口マフラー６を通り空気プレナム４ｂ内へと入る空気は、フィルタ１０により濾過されている。図５に示されるように、ガスケット６ａ１によりフィルタ１０は円筒部６ａの下部の外周に着脱可能に結合されており、円筒部６ｂがフィルタ１０の空洞１０ｃ内に位置する。本実施例においてフィルタ１０の基部１０ｂが空気を通さない場合、入口マフラー６を通り空気プレナム４ｂ内へと吸い込まれた空気は、方向性矢印１８ａにより示される横方向に沿って、フィルタ１０の濾過材を通り空洞１０ｃ内に流入する。
【００１９】
本実施例における図示の空気ブロワでは、雑音の低減を助長するために、入口マフラー６の円筒部６ａと６ｂに雑音吸収材６ａ１と６ｂ１がそれぞれ嵌め込まれている。これらの雑音吸収材は、商標名ＡｌｐｈａＣｏｍｐｏｓｉｔｅ（登録商標）の音響発泡体としてバージニア州リッチモンドのＡｃｏｕｓｔｉｃａｌ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ社から購入できる雑音低減発泡体、または３Ｍ社から購入できる雑音低減発泡体であってもよい。貫通路６ｃを成す共通同軸穴を画成する入口マフラー６の内周壁と円筒部６ａと６ｂの外壁との間のそれぞれの空間に実質的に形状的に嵌るパッドとして、これら雑音低減発泡体を形成してもよい。
【００２０】
雑音の低減をさらに向上させるために、貫通路６ｃを形成する入口マフラー６の内周または筒状壁に複数の孔または開口が設けられている。円筒部６ａにおいて貫通路６ｃを画成する内周壁に設けられた孔６ｃ１は、円筒部６ｂにおいて貫通路６ｃを画成する周壁に設けられた孔６ｃ２より径が大きい。これらの孔は内周壁を貫通して雑音吸収発泡体６ａ１と６ｂ１に達しており、雑音吸収発泡体が貫通路６ｃに露出している。その結果、貫通路６ｃにおいて横断方向に動く空気により生じる雑音の一部分が発泡体により吸収され得る。
【００２１】
図示の入口マフラー６の構成においては、吸い込まれた空気が空気プレナムを通過する際にインペラの運動により空気流に乱流が生じ、この乱流により起こる雑音のうちの低い周波数成分を弱めるフィルタとして円筒部６ａが働く。高い周波数の雑音は、入口マフラー６におけるフィルタとしての円筒部６ｂにより弱められる。入口マフラーの種々の寸法は、モーターアセンブリ、詳しくは空気プレナム４ｂの大きさとインペラの回転速度に依ることを理解すべきである。ここで、インペラの回転速度とは、後述するように、対流式空気加温機の出口延長部に接続された対流式ブランケットを膨らますのに必要な空気流量を得るのに要求される値のものである。
【００２２】
上述のように入口マフラー６は、雑音吸収発泡材が嵌め込まれた高い周波数の雑音吸収用の円筒部６ｂを有しているが、他の実施例として入口マフラーの一方の円筒部にのみ雑音吸収発泡材を嵌め込んでもよい。例えば、低い周波数の雑音を弱めるために、雑音吸収発泡材を円筒部６ａにのみ嵌め込んでもよい。高い周波数の雑音を弱めるために、発泡体パッドを嵌め込む代わりに、円筒部６ｂをヘルムホルツチャンバとして構成して、チャンバ内の共鳴により高い周波数の雑音を弱めるようにしてもよい。知られているように、ヘルムホルツチャンバは下記に従って設計され得る。
【００２３】
【数１】
2019518898.tif 000003
【００２４】
本発明の空気ブロワにおいては、入口マフラーと出口マフラーの各々に、上述のようにヘルムホルツチャンバとして構成される部分あるいは円筒部を設けてもよく、この場合入口マフラーと出口マフラーにおける低い周波数の雑音弱化用の部分あるいは円筒部にのみ雑音吸収発泡材が嵌め込まれる。
【００２５】
図２、図３、および図７に最も良く示されているように、空気プレナム４ｂに設けられた出口フランジ４ｂ３とヒータプレナム１２に設けられた入口フランジ１２ｂにより、空気プレナム４ｂの出口４ｂ２はヒータプレナム１２の入口１２ａに結合されている。結合されている時に、出口４ｂ２は入口１２ａに位置的に整合していて、空気プレナム４ｂとヒータプレナム１２の間に空気流経路、すなわち流体連通経路が形成される。
【００２６】
本実施例の対流式空気加温機おいて図示のヒータプレナム１２は肘の形状であるが、ヒータプレナム１２が他の形状でもよいことを理解すべきである。本実施例の対流式空気加温機ではヒータプレナム１２は肘の形状に構成され、コンパクトな筺体を得るとともに、空気プレナム４ｂを出る空気流における乱流を滑らかにする。ヒータプレナム１２の内部に複数のヒータエレメントが設けられている。図４ではヒータエレメントを露出させるために、ヒータプレナム１２の上部１２ｅ１と下部１２ｅ２が図の一方の側へと取り外されている。これらのヒータエレメントは、支持部１２ｇに取り付けられたヒータコイル１２ｈ１と１２ｈ２であってもよい。空気プレナム４ｂの出口４ｂ２から出る空気は、ヒータプレナム１２内のヒータエレメントにより加熱され、その後出口１２ｄ（図８）から出てゆく。
【００２７】
図２と図８において、出てゆく空気は方向性の矢印１８ｄにより示されている。フィルタ１０から入口マフラー６に入る空気流の方向は、方向性の矢印１８ｂにより示されている。入口マフラー６の出口６ｇから空気プレナム４ｂの入口への空気流は、方向性の矢印１８ｃにより示されている。空気プレナム４ｂ内の空気流の動きは、方向性の矢印１８ｄにより示されている。空気プレナム４ｂの出口４ｂ２から出てゆく空気の流れは、方向性の矢印１８ｅにより示されている。これが加圧された空気の流れであり、上述のようにヒータプレナム１２に供給される。
【００２８】
ヒータプレナム１２の出口１２ｄは、出口マフラー１４の楕円部１４ａの入口１４ｉに流体連通している。図７に最も良く示されるように、公知の仕方で、例えばリベットやネジにより、ヒータプレナム１２の出口フランジ１２ｅが出口マフラー１４の楕円部１４ａの入口面１４ａ１に接続されている。位置整合用の穴１４ａ２が入口面１４ａ１に設けられていて、出口マフラー１４の入口１４ｉがヒータプレナム１２の出口１２ｄに正しく位置整合できるようになっている。
【００２９】
出口マフラー１４は、大きな楕円部１４ａと小さな円筒部１４ｂを有する。楕円構造を持つとして図示されているが、楕円部１４ａは円筒状を含む他の形状であってもよい。図６と図７に示されるように、楕円部１４ａの外壁と筒状壁１４ａ３の間に雑音吸収発泡体パッド１４ａ１が嵌め込まれ、また円筒部１４ｂの外壁と筒状壁１４ｂ３との間に雑音吸収発泡体リング１４ｂ２が嵌め込まれている。筒状壁１４ａ３と筒状壁１４ｂ３は出口マフラー１４における貫通路を画成している。
【００３０】
入口マフラーと同じように、筒状壁１４ａ３と筒状壁１４ｂ３に複数の孔が設けられ、これらにより雑音吸収発泡体が貫通路に露出し、出口マフラー１４における雑音低減効果が高められるようになっている。筒状壁１４ａ３における孔１４ａ４は、筒状壁１４ｂ３における孔１４ｂ４より径が大きい。入口マフラー６と同様に、出口マフラー１４を通過する空気流における雑音の低い周波数成分を大きな楕円部１４ａが弱め、雑音の高い周波数成分を小さな円筒部１４ｂが弱める。入口マフラー６と同様に、出口マフラー１４の円筒部１４ｂをヘルムホルツチャンバで置き換えて、出てゆく空気流からの高い周波数の雑音を弱めるようにしてもよい。
【００３１】
出口マフラー１４における楕円部１４ａと円筒部１４ｂは別々の構成要素として図示されているが、両者を雑音吸収発泡体が嵌め込まれた一体の部品、あるいはヘルムホルツチャンバを含む一体の部品として形成してもよい。入口マフラーと出口マフラーの両方を一体のプラスチック部品として型成形してもよい。
【００３２】
出口延長部または結合部２０が、出口マフラー１４における円筒部１４ｂの出口側と一体的に設けられている。出口延長部または結合部２０は、図示しない空気ホースの一端に接続するように構成されている。公知の如く、空気ホースの他端は対流式ブランケットに接続されている。したがって、対流式空気加温機から出る空気流により、対流式ブランケットが膨らまされ得るようになっている。図示しないが、図１ないし図８の対流式空気加温機を囲むハウジングの外側に出口延長部２０を突出させて、空気ホースとの接続を容易にしてもよい。出口延長部２０を単に対流式空気加温機の空気出口と称してもよい。ここで空気出口からは、温度制御された空気、例えばヒータプレナム１２を通過する際に加熱された空気が出てゆく。この出てゆく空気の流れは、図２と図８において方向性の矢印１８ｈにより示されている。
【００３３】
ロジック回路基板２２がフレーム１６のフレーム部１６ａに取り付けられている。対流式空気加温機において、ロジック回路基板２２は、モーターアセンブリを駆動するための制御、ならびにヒータエレメント１２ｈ１と１２ｈ２への通電のための制御を行う。ロジック回路基板２２は、低電位の電子回路とマイクロプロセッサコントローラ、および対流式空気加温機を働かせるためのソフトウエアのすべてを含む。これらソフトウエアと電子回路は、良く知られているものである。これらソフトウエアと電子回路に、上述のＥＱＵＡＴＯＲ（登録商標）空気加温機で使われているものを流用してもよい。さらにロジック回路基板２２は、使用者や臨床医が出てゆく空気の温度を選ぶための電子回路を提供する。出口延長部２０と空気ホースの少なくとも一方に複数のセンサを設けて負帰還をかけ、対流式空気加温機から出てゆく空気を制御された温度に維持するようにしてもよい。電力回路基板２４もフレーム部１６ｄに取り付けられている。ロジック回路基板２２に要求電圧を供給するとともに、ヒータエレメント１２ｈ１と１２ｈ２とモータ４ａに通電するためのＡＣ電力を供給するための電源、ヒートシンク、およびパワトランジスタのすべてを、電力回路基板２４は備えている。ヒータエレメントへの電力は電力回路基板２４により制御され、加熱される空気流の温度が制御されるようになっている。公知の電気取入モジュール２６が、電気出口から電力回路基板２４に電力を供給する。さらに、公知の２４ボルトの電圧安定化電源モジュール２８が設けられている。
【００３４】
モーターアセンブリにおける空気プレナム４ｂの入口と出口が入口マフラー６と出口マフラー１４にそれぞれ流体連通しているので、対流式ブランケットを膨らますために最適な流量、例えば３８ｃｆｍ（立方フィート毎分）で対流式空気加温機から空気が出てゆく時に、高い周波数の雑音と低い周波数の雑音の両方が弱められ、あるいは低減される。さらに出口マフラーは、空気ブロワからの空気流に固有の干渉と乱流、ならびに出てゆく空気流の圧力低下を最小化する。本発明実施例における空気ブロワの動作中の雑音レベルは４３ｄＢＡ（音圧レベル）より低いと測定され、上述の対流式ＥＱＵＡＴＯＲ（登録商標）加温機からの雑音より低い値を実現している。
【００３５】
図９Ａないし図９Ｃは、対流式空気加温機２を囲むのに使用してもよい例としてのハウジングを示す。図９Ａのハウジングは、フィルタ１０が置かれる基部３０ｃ、前半分ケース３０ａ、および後半分ケース３０ｂから成る。図示しないスタンドのポールにハウジングを保持させる機構３０ｄを、後半分ケース３０ｂの背部に追加してもよい。使用者が対流式空気加温機を見たり、対流式空気加温機とやり取りをする、例えば良く知られているように要求温度と警報限界を設定するための表示ならびにインターフェイス手段を提供することを目的として、前半分ケース３０ａにおける表示面３０ａ１に保護板３０ｆを設置してもよい。図９Ｂは他の例としてのハウジング３２を示していて、本発明の対流式空気加温機を収容するのにこのハウジング３２を使用してもよい。ハウジング３２は、前ケース３２ａ、後ケース３２ｂ、ケース開口３２ｂ１を覆うように嵌め込まれる後挿入部材３２ｃ、および基部３２ｄを有する。図９Ｃはさらに他の例としてのハウジング３４を示す。ハウジング３４は、対流式空気加温機に重ねられる後ケース３４ｂと前ケース３４ａ、および対流式空気加温機を支持する基部３４ｃを有する。後ケース３４ｂにおける開口３４ｂ１と３４ｂ２は、出口延長部２２と電気取入モジュール２６のためのものである。これらと同じ種類の開口が、図９Ｂの実施例では参照符号３２ｂ１と３２ｂ２により示されている。同様の開口が、図９Ａの実施例におけるハウジングの後半分ケース３０ｂに設けられている。基部３０ｃ、基部３２ｄ、および基部３４ｃの各々の外縁部は、空気フィルタが置かれる基部プラットフォームに向かう上方向に沿って見た時に、内側に湾曲している。図９Ａと図９Ｃの実施例では、基部から一体的に上方に延びる周状の杭柵かご部の中に、空気フィルタが置かれている。基部各々の外縁部の湾曲した形状は、空気プレナムに滑らかな入口を提供し、したがって空気フィルタに吸い込まれ、そして空気プレナムに吸い込まれる空気の雑音の弱化や低減に寄与する。その結果、例としてのハウジングに収容された対流式空気加温機では、その空気入口における吸入空気の雑音レベルは低い。この吸入空気の低い雑音レベルは、本発明の対流式空気加温機全体の雑音レベルを低く保つのに寄与する。上方に向かって内側に湾曲する外縁部を有する基部の更なる利点は、対流式空気加温機のハウジングに水を進入させないことである。
【００３６】
図１０は例としての図９Ａのハウジングに収容された本発明の対流式空気加温機を示していて、ハウジングはスタンド３６のポール３６ａに取り付けられている。例としての図１０のハウジングでは、前ケースの面３０ｆが出てゆく空気の温度、種々の入口と出口の温度の組、電源スイッチ、および他のものを表示している。本発明の対流式空気加温機の使用において、これらの表示が臨床医を補助する。
【００３７】
図１１はシステム構造図であり、本発明の対流式空気加温機ならびにそれに相対する対流式ブランケットの全体を示す。図示のように、ハウジングは囲いサブシステム３８として示されており、この囲いサブシステム３８は点線ボックスのユーザインターフェイスサブシステム３８ａと電力サブシステム３８ｂを備えている。囲いサブシステム３８を、保護板３０ｆに対応するユーザインターフェイスサブシステム３８ａを備えた例としての図１０のハウジング３０と、同等であると見なしてもよい。電力サブシステム３８ｂは、電力入力モジュール２６、電源２８、回路基板２２、および電力基板２４の組み合わせである。フィルタ１０、入口マフラー６、モーターアセンブリ（ブロワと名付けられている）、ヒータプレナム（ヒータと名付けられている）、および出口マフラーが、ブロワサブシステム３８ｃの中に示されている。方向性の矢印１８ａないし１８ｈが付けられた空気流も、ブロワサブシステム３８ｃの中に示されている。対流式空気加温機から出てゆく空気の流れは、ホースサブシステム３８ｄに送られる。ホースサブシステム３８ｄは、出口延長部２０に接続する空気ホースを含む。実質的には、ホースサブシステム３８ｄは空気ホースである。この場合、ブランケットを膨らますために出てゆく空気流の温度を制御することを目的として、空気ホースは回路基板２２上のコントローラに負帰還信号を供給する複数のセンサを含んでいてもよい。対流式空気加温機の再校正を要することなく種々異なる型の空気ホースを対流式空気加温機に接続できるようにするために、これらセンサを内臓参照回路の一部として使用してもよい。この内臓参照回路については、図１３を用いて後述する。
【００３８】
図１２Ａと図１２Ｂは、暖気を出す本発明の空気ブロワの音質を示すチャートである。これらのチャートは、雑音の周波数成分を考慮して、周波数に応じた測定雑音レベルを表している。図１２ＡはＮＣ（雑音基準）曲線チャートである。図１２ＢはＮＲ（雑音率）曲線チャートである。これら曲線チャートの各々は、デューティ比８０％で動作している時に本発明の空気ブロワが発生する雑音レベルを示している。図１２ＡのＮＣ曲線チャートは、最初に１９５０年代後半に開発されたもので、米国で一般に使用されている。図１２ＢのＮＲ曲線チャートは、ＡＮＳＩ規格Ｓ１２．２−１９９５に基づくもので、ヨーロッパで一般に使用されている。見て取れるように、デューティ比８０％での本発明の対流式空気加温機の動作において発生する周波数に対比した音レベルｄＢＡは、ＮＣ曲線チャートとＮＲ曲線チャートの双方において、およそ２０ｄＢＡまたはそれを下回る値である。本出願の譲受人により販売されている対流式ブランケットを含む公知の対流式ブランケットの多く（必ずしも全部ではない）を膨らませることが、デューティ比８０％で動作している本発明の空気ブロワにとって充分に可能であることが確かめられている。
【００３９】
部品を空気ブロワに追加する、あるいは部品を空気ブロワから外すという状態の種々異なる組み合わせの下で、本発明の空気ブロワの雑音レベル、すなわち単に雑音を測定した。技術的にこの雑音レベルをＬｅｑ（等価連続音レベル）平均音レベル（または単にｄＢＡ）と称してもよい。例えば、入口マフラーと出口マフラーのうちの少なくとも一方を外す、入口マフラーと出口マフラーのうちのいずれか一方のみを外す、あるいは入口マフラーと出口マフラーの各々の一部分について形状を変更した状態の下に、空気ブロワの動作による種々異なる雑音のレベルを測定した。また、種々のタイプの雑音遮断あるいは低減材（または低減材無し）を、形状的な嵌合態様または他の嵌合態様で、入口マフラーと出口マフラーの各々内に別々にまたは一緒に嵌め込んで、これら雑音遮断あるいは低減材の使用により低減される雑音の量を測定した。使用した遮音発泡材のうちのいくつかは、ＢＡＳＦ社のＢａｓｏｔｅｃｔ  Ｇ＋、２ポンドのポリウレタン、４ポンドのポリウレタン、３Ｍ社のＴｈｉｎｓｕｌａｔｅ、または空気（発泡材無し）を含む。同じ発泡材を入口マフラーと出口マフラーの両方に使用してもよいし、異なる発泡材を入口マフラーと出口マフラーに使用してもよい。
【００４０】
入口マフラーと出口マフラーの形状構成を変える、また種々異なるタイプの上述の音低減材を入口マフラーと出口マフラーに嵌め込むという条件の下では、上述の入口マフラーと出口マフラーの形状構成に基づく本発明の空気ブロワの動作により生じる雑音のレベル、すなわちｄＢＡが約４４．５ｄＢＡ（音低減材無しの空気の場合）と４１ｄＢＡ（Ｂａｓｏｔｅｃｔ  Ｇ＋を使用した場合）の間に収まることが判明した。上述のように空気ブロワ肘部内に固定して設置されたヒータと空気フィルタを含む空気ブロワにすべての部品を付加した状態の下では、本発明の空気ブロワの動作時における雑音レベルが約４２ｄＢＡと４３ｄＢＡの間に入ると測定された。本発明の空気ブロワの連続動作では、約４２．６ｄＢＡの雑音レベルが長時間にわたり測定された。
【００４１】
上述のように、出口延長部２０と空気ホースにセンサを設けて負帰還をかけ、対流式空気加温機から出る空気を制御された温度に維持するようになっている。本発明では、内臓センサ（またはサーミスタ）基準回路も設けられている。ブランケットと対流式空気加温機の間に流体の流れ経路を形成する種々の空気ホース、ならびにブランケットの種々の寸法を考慮するために行われる対流式空気加温機についての再校正を不要にしながら、この内臓センサ基準回路は臨床医が種々のタイプの空気ホースを交換する、例えば大人用ブランケットを膨らますための空気ホースを、小児用ブランケットを膨らますための空気ホースに交換することを可能にする。またこの内臓センサ基準回路は、空気ホースの患者側端部に設けられたセンサと、対流式空気加温機の出口に設けられたセンサとを利用する。センサのこのような配置構成は、本出願の譲受人に譲渡された米国特許第６１４３０２０号に説明されている。米国特許第６１４３０２０号では、温度負帰還信号を空気加温機に供給するために、空気ホースの患者側端部に取り付けられた十字構造に二つのセンサが設置されている。これらのセンサは、熱伝対、サーミスタまたは抵抗性の温度デバイス（ＲＴＤ）、あるいは半導体ダイオード接合または集積回路温度センサなどの公知の温度検出デバイスである。
【００４２】
図１３は、対流式空気加温機から出てゆく空気の温度を制御するための負帰還をかける、代替例としてのセンサ配置構成の図である。図示のように、センサＳ１を支持する回路基板４０が、対流式空気加温機の出口延長部２０に据え付けられている。二つのセンサＳ２とＳ２’が取り付けられた他の回路基板４６が、空気ホースの患者側端部に据え付けられている。センサＳ２とＳ２’の各々は、対流式空気加温機から出てゆく被加熱空気の温度を測定するように働く。二つのセンサを設けることでシステムに冗長性が付与される。さらに図示のように、回路基板４０に接続されたコネクタ４８が回路基板４０と４６の間の電気接続を表していて、この電気接続を介してセンサＳ２とＳ２’により測定された空気ホース端部の温度が遠隔温度信号として回路基板４０に供給され得るようになっている。空気ホースの患者側端部における温度が、ブランケットに入りそれを膨らます空気の温度に対応することを理解すべきである。空気ホースの患者側端部において測定された空気温度を表す信号と、センサＳ１により空気ブロワ出口において測定された被加熱空気の温度を表す信号とが、回路基板４０を介して、対流式空気加温機の制御システム３８に送られる。対流式空気加温機の出口における温度と空気ホースの患者側端部における温度との差に基づいて、制御システム３８に負帰還が与えられ、対流式空気加温機から出てゆく空気を所望の温度に維持制御する。
【００４３】
負帰還をかけるのに加えて、本発明の対流式空気加温機は内臓基準回路を備えている。対流式空気加温機に接続された空気ホースについての検出、例えばそれが大人用下敷ブランケットを膨らますために使用されるものなのか、あるいは小児用ブランケットを膨らますために使用されるものなのかについての検出を、対流式空気加温機内で上記センサを用いて自動的に行うことをこの内臓基準回路が可能にする。種々の対流式ブランケットを膨らますために対流式空気加温機に使用できる種々の空気ホースを参照して、センサが示す既存の値に線形校正を適用して出力テーブルを構築することに、内臓基準回路がセンサを利用する。
【００４４】
種々のセンサ（またはサーミスタ）が示す値を利用する一つの例は、種々のタイプの空気ホースにそれぞれ対応する複数の出力を得るために、Ｒ−２Ｒネットワークなどの抵抗ラダー配列を使用する。この場合、所定の空気ホースが対流式空気加温機に結合された時には、この空気ホースの特性に対応する出力が対流式空気加温機のコントローラに供給され、対流式空気加温機から出てゆく被加熱空気の流速と量が自動的に調整される、つまりこの空気ホースに対して実質的に最適な空気出力が与えられる。種々の空気ホースの特性は、実験により測定してもよい。八つの出力を得る例としてのＲ−２Ｒネットワーク回路が、下に示されている。本発明の対流式空気加温機に使用されるように構成された種々の空気ホースに対応するには、八つの出力は充分である。ただし、他のタイプの空気ホースが追加され、これに応じて出力を追加しなければならない場合は、抵抗列をネットワーク回路に追加して、１０、１２、あるいは１４個などの出力を得るようにしてもよい。
【００４５】
【数２】
2019518898.tif 000004
【００４６】
上記の例としてのＲ−２Ｒネットワーク回路は、電流源に似たものと見なすことができる。この場合、電流源の出力は、Ｉ２、Ｉ１、およびＩ０をそれぞれ制御するスイッチ設定Ｂ２、Ｂ１、およびＢ０（ＭＳＢからＬＳＢまで）に依存する。ここで、
【００４７】
Ｉｏｕｔ＝Ｖｒｅｆ  ｘ  ８Ｒ（４Ｂ２＋２Ｂ１＋Ｂ０）                （１）
【００４８】
電流電圧コンバータのように振舞うオペアンプが含まれているので、電圧出力は次式により得ることができる。
【００４９】
Ｖｏｕｔ＝Ｖｒｅｆ  ｘ  Ｒｆ  ｘ  ８Ｒ（４Ｂ２＋２Ｂ１＋Ｂ０）      （２）
【００５０】
Ｖｒｅｆ＝１およびＲｆ＝２Ｒにすると、次の出力テーブルが得られる。
【００５１】
【表１】
2019518898.tif 000005
【００５２】
Ｒ−２Ｒネットワーク回路は良く知られており、上記の式（１）と（２）も同様に良く知られているので、種々の空気ホースの特性に対応するように構成された種々の異なる値、本実施例では八つの値を得るように上記のＲ−２Ｒネットワーク回路が働くという点に留意するだけで充分である。例えば、−０．２５の出力電圧を持つ値「１」を、本出願の譲受人が販売する大人用下敷ブランケットＳＷＵ−２１１９などの大人用ブランケットを膨らますのに使用されるように最適に構成された空気ホースが本発明の対流式空気加温機に結合されていることに対応する、と解釈してもよい。−０．５の出力電圧に対応する値「２」を、本出願の譲受人が販売する小児用下敷ブランケットＳＷＵ−２００９などの小児用下敷ブランケットを膨らますための空気ホースが本発明の対流式空気加温機に結合されていることを意味する、と解釈してもよい。したがって、上記のＲ−２Ｒネットワーク回路からの出力と値における対応関係が対流式空気加温機のコントローラのための内臓テーブルを提供する。この内臓テーブルにより、対流式空気加温機に接続された空気ホースに適応するように、対流式空気加温機から出てゆく空気が自動的かつ最適に調整される。例えば、大人用下敷ブランケットＳＷＵ−２１１９を膨らますための空気ホースが本発明の対流式空気加温機に結合されている時には、対流式空気加温機のコントローラは約２２３６フィート／秒（約５２ＣＦＭ（立方フィート毎分））の最高流速で空気ブロワから空気が出るようにする。小児用下敷ブランケットＳＷＵ−２００９の場合は、対流式空気加温機のコントローラは約２０２６フィート／秒（約４７ＣＦＭ）の最低流速で空気ブロワから被加熱空気が出るようにする。必要に応じて、対流式空気加温機から出てゆく空気の流速を臨床医が手動で調整するようにしてもよい。
【００５３】
例としてのＲ−２Ｒネットワーク回路については、１５℃を第１基準温度、４４℃を第２基準温度として使用してサーミスタが表す値を補償するようにしてもよい。この場合、実際の出力電圧はテーブルに示されたものと異なっていてもよい。内臓基準回路により、種々の対流式ブランケットを本発明の対流式空気加温機に接続するために、対流式空気加温機から出る空気を再校正することなく、臨床医が空気ホースを交換することができる。内臓基準回路の他の利点は、出てゆく空気が出力テーブルの値に応じて自動的に校正されるので、対流式空気加温機の一年毎あるいは半年毎の校正が不要になることである。さらなるの利点は、内臓基準回路が既存のセンサを利用する限り、追加部品を要しないことである。
【００５４】
本発明には多くの変形例、部分的変更例、および細部にわたっての変更例が存在するので、本明細書で述べられた全ての事項および添付図に示された全ての事項は、説明のためだけのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。例えば、出口マフラーの大きな部分について、楕円形状に代わり、円筒形状に構成して空気の乱流を減らすようにしてもよい。また、入口マフラーと出口マフラーの各々において二つの部分の少なくとも一つに雑音吸収発泡体を嵌め込む代わりに、適切な設計の下に、入口マフラーと出口マフラーの各々において両方の部分をヘルムホルツチャンバとして構成してもよい。さらに、発泡体ではない他の種類の雑音吸収材を使用して、対流式空気加温機の作動中における雑音の低減を向上させてもよい。したがって本発明の範囲は、添付請求項の主旨と範囲によってのみ限定され得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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