(57)【要約】  滴下供給加湿器のドリップノズルに制御された量の水を供給する際にポンプに動力を供給するためのポンプ構成。ポンプ構成は、ソレノイドを有するポンプと、処理ユニットと、処理ユニットによって制御されるスイッチを介してソレノイドに電気的に接続される電源とを含む。電源は、スイッチを介してソレノイドに電力を供給するように構築されている。処理ユニットは、スイッチを介してソレノイドに供給される電力を変調するようにプログラムされており、ソレノイドの各作動に対する電力プロファイルに従って、電力がソレノイドに供給されるようにする。電力プロファイルは、第１の全体速度で増加する初期部分と、第１の全体速度とは異なる第２の全体速度で増加する中間部分と、第３の全体速度で減少する最終部分とを含む。
2021508551.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
滴下供給加湿器内のドリップノズルに制御された量の水を供給する際にポンプに電力を供給するためのポンプ構成であって、
ソレノイドを有するポンプと、
処理ユニットと、
前記処理ユニットによって制御されるスイッチを介して前記ソレノイドに電気的に接続される電源であって、前記スイッチを介して前記ソレノイドに電力を供給するように構築されている、電源と、を含み、
前記処理ユニットは、前記スイッチを介して前記ソレノイドに供給される前記電力を変調するようにプログラムされており、電力プロファイルに従って、前記ソレノイドの各作動に対して前記ソレノイドに前記電力が供給され、
前記電力プロファイルは、
第１の全体速度で増加する初期部分と、
第１の全体速度とは異なる第２の全体速度で増加する中間部分と、
第３の全体速度で減少する最終部分と、を含む、ポンプ構成。
【請求項２】
前記第２の全体速度が、前記第１の全体速度より大きい、請求項１に記載のポンプ構成。
【請求項３】
前記第２の全体速度が、前記第１の全体速度の約２倍である、請求項２に記載のポンプ構成。
【請求項４】
前記初期部分は、前記ソレノイドの電機子の初期位置から第２の位置まで、前記電力プロファイルの全範囲および全時間の両方の約２０％に及ぶ、請求項１に記載のポンプ構成。
【請求項５】
前記初期部分は、一般に、前記初期位置近くで低速で増加し、次いで前記第２の位置近くで増加する、請求項４に記載のポンプ構成。
【請求項６】
前記中間部分は、前記第２の位置から第３の位置まで、前記全範囲の約４０％および前記全時間の約２０％に及ぶ、請求項４に記載のポンプ構成。
【請求項７】
前記中間部分は、一般に、前記第２の位置に近いほうが速い速度で増加し、前記第３の位置に近いほうが一般にわずかに遅い速度で増加する、請求項６に記載のポンプ構成。
【請求項８】
前記最終部分は、前記第３の位置から最終位置まで、一般に、前記全範囲の約４０％以上および前記全時間の約６０％に及ぶ、請求項４に記載のポンプ構成。
【請求項９】
前記最終部分は、一般に、前記第３の位置近くで第１の速度で減少し、次いで前記最終位置近くで減少した速度で減少する、請求項８に記載のポンプ構成。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加湿ガスのフローを患者の気道に送達するために気道圧支持システムで使用される加湿器に関し、特にそのような加湿器内でポンプを動作させるシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの人が睡眠中の呼吸障害に悩まされている。睡眠時無呼吸は、世界中で何百万人もの人々を悩ますそのような睡眠時呼吸障害の一般的な例である。睡眠時無呼吸の１つのタイプに閉塞性睡眠時無呼吸（ＯＳＡ）があり、これは気道、典型的には上気道または咽頭領域の閉塞による呼吸困難によって睡眠が繰り返し中断される状態である。気道の閉塞は、一般に、少なくとも部分的に、上気道セグメントを安定させる筋肉の全体的な弛緩により、組織が気道をつぶすことを可能にしてしまうためと考えられている。睡眠時無呼吸症候群の別のタイプは、中枢性無呼吸で、これは脳の呼吸中枢からの呼吸信号がないために呼吸が停止する。閉塞性であれ、中枢性であれ、閉塞性と中枢性の組み合わせである混合型であれ、無呼吸状態は、呼吸の完全停止またはそれに近い停止、例えば、最大呼吸気流量の９０％以上の減少と定義される。
【０００３】
睡眠時無呼吸に悩まされている人は、睡眠断片化を経験し、睡眠中に間欠的に完全またはほぼ完全に呼吸を停止し、重度のオキシヘモグロビン不飽和化を来す可能性がある。これらの症状は、臨床的に日中の極度の眠気、不整脈、肺動脈高血圧、うっ血性心不全および／または認知機能障害に変換されることがある。睡眠時無呼吸の他の結果としては、右心室機能不全、覚醒時および睡眠時の二酸化炭素貯留、持続的な動脈血酸素分圧低下を含む。睡眠時無呼吸患者は、運転中および／または潜在的に危険な機器の操作中の事故のリスクが高いだけでなく、これらの因子による超過死亡のリスクがあり得る。
【０００４】
たとえ患者が気道の完全またはほぼ完全な閉塞に悩まされていない場合でも、気道が部分的に閉塞しているだけでも、睡眠からの覚醒などの有害作用が生じることも知られている。気道の部分的閉塞は、典型的には、低呼吸と呼ばれる浅い呼吸をもたらす。低呼吸は典型的には、最大呼吸気流量の５０％以上の減少として定義される。睡眠時呼吸障害の他のタイプは、限定されるものではなく、上気道抵抗症候群（ＵＡＲＳ）および一般にいびきと呼ばれる咽頭壁の振動のような気道の振動を含む。
【０００５】
患者の気道に持続陽圧（ＣＰＡＰ）を適用することにより睡眠呼吸障害を治療することがよく知られている。この陽圧は気道を効果的に「スプリント（splint）」し、それによって肺への開放通路を維持する。また、患者に送達されるガスの圧力が、患者の呼吸サイクルに伴って変化するか、または患者の呼吸努力に伴って変化する陽圧療法を提供して、患者への快適性を高めることも知られている。この圧支持技法は、患者に送達される吸気陽圧（ＩＰＡＰ）が呼気陽圧（ＥＰＡＰ）よりも高い二段階圧支持と呼ばれる。さらに、患者が無呼吸および／または低呼吸を経験しているかどうかなど、検出された患者の状態に基づいて圧力が自動的に調整される陽圧療法を提供することが知られている。この圧支持技法は、自動滴定タイプの圧支持と呼ばれる。なぜなら、圧支持装置が、呼吸障害を治療するために必要な分だけ高い圧力を患者に提供しようとするためである。
【０００６】
上述したような圧支持療法は、患者の顔面に柔軟で可撓性のあるシールクッションを有するマスク部品を含む患者インターフェース装置の配置を伴う。マスク部品は、限定されるものではなく、患者の鼻を覆う鼻用マスク、患者の鼻と口を覆う鼻用／口用マスク、または患者の顔を覆う全面用マスクとすることができる。このような患者インターフェース装置はまた、前額部支持体、頬パッド、顎パッドなどの他の患者接触部品を使用してもよい。患者インターフェース装置は、典型的には、ヘッドギア部品によって患者の頭部に固定される。患者インターフェース装置は、ガス送達管または導管に接続され、圧支持装置と患者の気道とをインターフェースすることにより、呼吸ガスのフローを圧力／フロー発生装置から患者の気道へ送達することができるようにする。
【０００７】
ＰＡＰマシンによって生成される比較的乾燥した圧縮空気を加湿するために、ＰＡＰマシンとユーザインターフェースとの間に、またはそれらと一体化した加湿器がしばしば設けられる。典型的には、加湿器は、加熱タイプまたはパスオーバータイプに分類することができる。
【０００８】
加熱加湿器には、ＣＰＡＰ装置とマスクの間を通過する空気の温度を上げるヒータが内蔵されている。冷たい空気の中での呼吸は不快で、咽頭の痛みを引き起こす。現在市販されているほとんどの機械は、快適な呼吸状態を提供する傾向があるため、加熱加湿器を使用している。
【０００９】
パスオーバ加湿器は、空気が加湿器内の水を機械からマスクへの移動時に文字通り「パスオーバ」するため、そのような名前が付けられている。水分を吸い込み、加熱加湿器に似て、空気の呼吸を楽にし、咽喉への刺激を少なくする。
【発明の概要】
【００１０】
従って、本発明の目的は、改善された加湿器およびそれを含む気道圧支持システムを提供することである。
【００１１】
開示された概念の一態様として、滴下加湿器内のドリップノズルに制御された量の水を供給する際にポンプに電力を供給するためのポンプ構成である。ポンプ構成は、ソレノイドを有するポンプと、処理ユニットと、処理ユニットによって制御されるスイッチを介してソレノイドに電気的に接続された電源であって、スイッチを介してソレノイドに電力を供給するように構築されている、電源と、を含み、処理ユニットは、スイッチを介してソレノイドに供給される電力を変調するようにプログラムされており、電力プロファイルに従って、ソレノイドの各作動に対してソレノイドに電力が供給され、電力プロファイルは、第１の全体速度で増加する初期部分と、第１の全体速度とは異なる第２の全体速度で増加する中間部分と、第３の全体速度で減少する最終部分と、を含む。
【００１２】
第２の全体速度が、第１の全体速度より大きくてもよい。
【００１３】
第２の全体速度が、第１の全体速度の約２倍であってもよい。
【００１４】
初期部分は、ソレノイドの電機子の初期位置から第２の位置まで、電力プロファイルの全範囲および全時間の両方の約２０％に及んでもよい。
【００１５】
初期部分は、一般に、初期位置近くで低速で増加し、次いで第２の位置近くで増加してもよい。
【００１６】
中間部分は、第２の位置から第３の位置まで、全範囲の約４０％および全時間の約２０％に及んでもよい。
【００１７】
中間部分は、一般に、第２の位置に近いほうが速い速度で増加し、第３の位置に近いほうが一般にわずかに遅い速度で増加し得る。
【００１８】
最終部分は、第３の位置から最終位置まで、一般に、全範囲の約４０％以上および全時間の約６０％に及んでもよい。
【００１９】
最終部分は、一般に、第３の位置近くで第１の速度で減少し、次いで、最終位置近くで減少した速度で減少してもよい。
【００２０】
本発明のこれらおよび他の目的、特徴、および特性、および構造の関連する要素の動作方法および機能、ならびに部品の組み合わせおよび製造経済性は、添付の図面を参照して以下の説明および添付の特許請求の範囲を考慮することにより、より明らかになるであろうし、これらすべてがこの明細書の一部を構成し、同様の参照番号は、種々の図面において対応する部分を示す。しかしながら、図面は、例示及び説明のみを目的としており、本発明の限界の定義として意図されたものではないことが、明確に理解されるべきである。明細書及び特許請求の範囲において使用されるように、「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」の単数形は、文脈が明確に他のものを指示しない限り、複数の指示物を含む。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】患者の顔面に設けられた患者インターフェース装置と共に示され、本発明が様々な実施形態において実施され得る特定の非限定的な実施形態による気道圧支持システムの概略図である。
【図２】本発明の様々な他の例示的な実施形態が実施され得る、本発明の他の本発明の特定の非限定的な実施形態による加湿器の概略図である。
【図３】加湿器を通るエアフロー経路の長手軸上に横たわる平面に沿った、本発明の特定の非限定的な実施形態による、別の気道圧支持システム及びそれのための加湿器の部分概略立断面図である。
【図４】加湿器を通るエアフロー経路の長手軸に垂直な平面に沿って取られた図３の加湿器の立断面図である。
【図５】本発明の特定の非限定的な実施形態による、加湿器を通るエアフロー経路の長手軸に横たわる平面に沿って取られた、別の気道圧支持システム及びそれのための加湿器の部分概略立面断面図である。
【図６】図５の線Ａ−Ａに沿って取られた、図５の加湿器の一部の簡略断面図である。
【図７】本発明の特定の非限定的な実施形態による、別の加湿器の一部の簡略断面図である。
【図８】本発明が様々な実施形態において実施され得る、特定の非限定的な実施形態による、別の気道圧支持システムおよびそれのための加湿器の概略図である。
【図９】図８の気道圧支持システムの水チャンバおよびフィルタならびにそれのための加湿器の等角図であり、水チャンバが第１の位置にある状態が示されている。
【図１０】図８の気道圧支持システムの水チャンバおよびフィルタならびにそれのための加湿器の正面図であり、水チャンバが第１の位置にある状態が示されている。
【図１１Ａ】図８の気道圧支持システムのための水チャンバおよびフィルタならびにそれのための加湿器の断面図であり、水チャンバがそれぞれ第１の位置および第２の位置にある状態が示されている。
【図１１Ｂ】図８の気道圧支持システムのための水チャンバおよびフィルタならびにそれのための加湿器の断面図であり、水チャンバがそれぞれ第１の位置および第２の位置にある状態が示されている。
【図１２】図９〜図１１の水チャンバおよびフィルタの分解等角図である。
【図１３】図１２の水チャンバおよびフィルタの正面図であり、水チャンバが第２の位置に折り畳まれた状態が示されている。
【図１４】図１２の水チャンバおよびフィルタの等角図であり、水チャンバが第２の位置に折り畳まれた状態が示されている。
【図１５】本発明が様々な実施形態で実施され得る、特定の非限定的な実施形態による、気道圧支持システムのための別の加湿器の一部の概略図である。
【図１６】図１５の加湿器の一部の簡略上面図である。
【図１７】図１５の加湿器の一部の別の概略図であり、加湿器が最大動作角で回転した状態が示されている。
【図１８】本発明の特定の非限定的な実施形態による気道圧支持システムのガスフロージェネレータおよび加湿器の概略図である。
【図１９】本発明の特定の非限定的な実施形態による加湿器を開始するための方法のフローチャートである。
【図２０】本発明の特定の非限定的な実施形態による例示的なポンプの概略断面図である。
【図２１】本発明の特定の非限定的な実施形態による、ポンプのための例示的な配線概略図である。
【図２２】本発明の特定の非限定的な実施形態によるソレノイドポンプを動作させるための例示的な電力送達プロファイルである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
必要に応じて、本発明の詳細な実施形態が本明細書に開示されているが、開示された実施形態は、単に本発明の例示に過ぎず、様々な形態で実施することができることを理解されたい。したがって、本明細書に開示された特定の構造的および機能的詳細は、限定的なものとして解釈されるものではなく、特許請求の範囲の基礎として、および当業者に、実質的に任意の適切に詳細な構造において本発明を様々に使用することを教示するための代表的な基礎として解釈されるべきである。
【００２３】
本明細書で使用される「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」の単数形は、文脈が明確にそうではないと指示しない限り、複数の参照を含む。本明細書で使用される、２つ以上の部品または構成要素が「結合されている」という表現は、リンクが発生する限り、部品が直接的または間接的に、すなわち１つ以上の中間の部品または構成要素を介して、接合しているか、または一緒に動作することを意味するものとする。本明細書で使用される「直接結合されている」とは、２つの要素が互いに直接的に接触していることを意味する。本明細書で使用される、「固定的に結合される」または「固定される」とは、２つの構成要素が互いに対して一定の配向を維持しつつ、１つとして移動するように結合されていることを意味する。
【００２４】
本明細書において、「ユニタリ」という用語は、構成要素が単一のピースまたはユニットとして作成されることを意味する。すなわち、別々に作成され、次いで１つのユニットとして互いに結合されたピースを含む構成要素は、「ユニタリ」構成要素または本体ではない。本明細書において、２つ以上の部品または構成要素が互いに「係合」するという表現は、部品が直接的にまたは１つ以上の中間の部品または構成要素を介して互いに力を及ぼし合うことを意味するものとする。本明細書において、「数」という用語は、１以上の（すなわち、複数の）整数を意味するものとする。
【００２５】
例えば、それらの頂部、底部、左部、右部、上部、下部、前部、後部、およびそれらの派生のような、本明細書において使用される方向語句は、限定されるものではなく、図面に示される要素の配向に関連し、特許請求の範囲に明示的に記載されない限り、これを限定しない。
【００２６】
図１は、本発明が様々な実施形態で実施され得る特定の非限定的な実施形態による気道圧支持システム２の概略図である。圧支持システム２は、ガスフロージェネレータ４と、送達導管６と、患者の気道の周りに係合するように構築された患者インターフェース装置８と、患者インターフェース装置８を患者（Ｐ）の頭部に固定するためのヘッドギア１０とを含む。ガスフロージェネレータ４は、患者インターフェース装置８を介して患者Ｐの気道に送達される呼吸ガスのフローを生成するように構築されている。呼吸ガスのフローは、ガスフロージェネレータ４を有する共通ハウジング１４（図１の点線で示す）内に設けられた加湿器１２によって加熱及び／又は加湿されてもよく、あるいは、圧力発生装置４とは別のユニットとして、これの外部に配置される加湿器１２によって加熱及び／又は加湿されてもよい。以下にさらに詳細に説明するように、加湿器１２は滴下供給加湿器である。
【００２７】
ガスフロージェネレータ４は、限定されるものではなく、換気装置、定圧支持装置（持続陽圧デバイス、ＣＰＡＰデバイスなど）、可変圧装置（例えば、ペンシルベニア州マリーズビルのＰｈｉｌｉｐｓ  Ｒｅｓｐｉｒｏｎｉｃｓによって製造および販売されるＢｉＰＡＰ、Ｂｉ−Ｆｌｅｘ、またはＣ−Ｆｌｅｘ装置）、および自動滴定圧支持装置を含み得る。送達導管６は、ガスフロージェネレータ４から患者インターフェース装置８へ呼吸ガスのフローを伝達するように構築されている。送達導管６および患者インターフェース装置８は、しばしば、患者回路と総称される。
【００２８】
ＢｉＰＡＰデバイスは、患者に供給される圧力が患者の呼吸サイクルに応じて変化し、呼気時よりも吸気時のほうが高い圧力が送達される２段階装置である。自動滴定圧支援システムは、患者がいびきをかいているか、無呼吸や低呼吸を経験しているかなど、患者の状態に応じて圧力が変化するシステムである。本発明は、ガスフロージェネレータ４が、ガスのフローを患者の気道に送達するための、または患者の気道におけるガスの圧力を上昇させるための、上に概要を説明した圧支援システムおよび非侵襲性換気システムを含む、任意の従来のシステムであることを意図している。加圧されたガスのフローが利用される例示的な実施形態において本明細書に記載されているが、本明細書に記載されている本発明の実施形態は、他の一般的に加圧されていない用途（例えば、限定されるものではなく、高流量治療用途）においても容易に使用され得ると理解されるべきである。
【００２９】
例示的な実施形態では、患者インターフェース装置８は、図示の実施形態では全面マスクである患者封止アセンブリ１６を含む。しかしながら、本発明の範囲内にある限り、患者の気道への呼吸ガスのフローの送達を容易にする鼻／口マスク、鼻クッション、任意の他の構成などの他のタイプの患者封止アセンブリを、患者封止アセンブリ１６の代わりにしてもよいと理解されるべきである。また、ヘッドギア１０は、例示的な目的のためにのみ設けられており、本発明の範囲から逸脱することなく、任意の適切なヘッドギア構成を使用してもよいと理解されるべきである。
【００３０】
図２を参照すると、滴下供給加湿器１２は、適切な量の水２２を収容するように構築された水チャンバ２０を含む。水は、ソレノイド作動ポンプ（例えば、ソレノイドポンプ２４）または他の適切な機構によって、水チャンバ２０からヒータプレート２８の上方に設けられたドリップノズル２６に所定の速度で移送される。ドリップノズル２６およびヒータプレート２８は、第１の端部３８（すなわち、入口）と反対側の第２の端部４０（すなわち、出口）との間に延びる導管３０内に設けられる。第１の端部３８は、例えば、限定されることなく、ガスフロージェネレータ４から呼吸ガスのフローを受容するように構築され、このフローは、導管３０（ブロック矢印で示す）によって第２の端部４０（さらに患者）に伝導される。ヒータプレート２８に送達される水２２の量は、ソレノイドポンプ２４の容積およびドリップノズル２６の形状の関数である。
【００３１】
図３は、本発明の特定の非限定的な実施形態による、加湿器１１２（図４も参照）を含む別の気道圧支持システム１０２の部分概略立断面図である。気道圧支持システム１０２は、上述の気道圧支持システム２と同様の構成要素および機能を含む。そのようなものとして、同様の数字が、同様の構成要素を示すために使用される。加湿器１１２は、水チャンバ１２０、ポンプ１２４、ノズル１２６、ヒータプレート１２８、導管１３０、およびセパレータ特徴（例えば、限定されるものではなく、ポケット１３２）を含む。導管１３０は、第１の端部１３８と、反対側の第２の端部１４０と、第１の端部１３８と第２の端部１４０との間に延びる内部経路１４４を画定する壁部１４２とを含む。第１の端部１３８は、ガスフロージェネレータ１０４に流体的に接続され、第２の端部１４０は、患者インターフェース装置１０８に流体的に接続される。従って、導管１３０の内部経路１４４は、第１の端部１３８と第２の端部１４０との間でガスフロージェネレータ１０４によって生成された呼吸ガスのフローを搬送するように構築されていることが理解される。さらに、導管１３０の壁部１４２は、内部経路１４４を通って延び、導管１３０の長軸１３１に対して略垂直に配置される略中央に設けられた受容部１４３を含む。図示のように、ノズル１２６は、少なくとも部分的に受容部１４３を通って延びる。
【００３２】
引き続き図３を参照すると、一実施形態では、加湿器１１２は、さらに、受容部材１３４と、各々が導管１３０の壁部１４２に結合された複数のフレーム部材１７０、１７１とを含む。受容部材１３４とフレーム部材１７０、１７１は協働してヒータプレート１２８を導管１３０に結合する。ポケット１３２は、受容部材１３４によって画定される。ポケット１３２の機能は、受容部材１３４およびフレーム部材１７０、１７１の構成、ならびに水１２２の流路が説明された後、以下に説明される。
【００３３】
受容部材１３４は、環状の本体部１５６と、本体部１５６から半径方向外側に延びる舌状部材１６０とを含み得る。さらに、本体部１５６は、内側に面した溝付き領域１５８を有する。図３に示すように、ヒータプレート１２８の外周は、溝付き領域１５８内に配置され、これに係合する。受容部材１３４は、構造的に妥協することなく、ヒータプレート１２８の位置決めを維持するように構築された任意の材料（例えば、限定されるものではなく、シリコーン）で作製され得る。フレーム部材１７０、１７１は、例示的な実施形態では、硬質熱可塑性材料で作製されており、当技術分野で知られている任意の適切な機構によって結合されてもよく（例えば、限定されるものではなく、スナップ嵌め機構によって結合される、一緒に溶接される）、好ましくは溝付き領域１７２を形成する。開示された概念は、２つのフレーム部材１７０、１７１と関連して説明されているが、開示された概念の範囲から逸脱することなく、同様の適切な代替加湿器は、受容部材に結合するための１つのフレーム部材を含んでもよいと理解されるであろう。図示のように、受容部材１３４の舌状部材１６０は、受容部材１３４を舌状及び溝機構によってフレーム部材１７０、１７１に結合するために溝付き領域１７２に配置される。しかしながら、適切な代替的な結合機構が開示された概念によって考えられることが理解されるであろう。
【００３４】
ノズル１２６は、水チャンバ１２０に流体的に接続され、水チャンバ１２０から受容した水１２２から水滴を生成するように構成される。より具体的には、ノズル１２６は、水チャンバ１２０に流体的に接続された入口１５０と、水滴がそこから存在する反対の出口１５２とを有する。壁部１４２に結合されたヒータプレート１２８は、ノズル１２６から水滴を受容するように位置付けられる。１つの例示の実施形態では、ヒータプレート１２８は、図３および図４の観点から見た場合、出口１５２の真下に位置付けられる。さらに、ヒータプレート１２８は内部経路１４４に露出される。したがって、動作中に、水滴が出口１５２から出てヒータプレート１２８に当たると、ヒータプレート１２８は、水滴を蒸発させ、したがって、導管１３０の第１の端部１３８から導管１３０の第２の端部１４０に流れる呼吸ガスのフローを加湿するように構成される。
【００３５】
ポケット１３２の機能については、図３及び図４と併せて詳細に説明する。図示のように、壁部１４２に結合されたポケット１３２は、内部経路１４４から離れるように延びている。このようにして、ポケット１３２は、ノズル１２６の出口１５２からヒータプレート１２８へ通過する水滴を呼吸ガスのフローから遮断するように構成される。これは、患者インターフェース装置１０８に水が望ましくないように吹き込まれる可能性を大幅に最小限にする。例えば、出口１５２をポケット１３２に配置し、出口１５２の下方にヒータプレート１２８を配置することによって、ヒータプレート１２８上で望ましくない水が蓄積する（例えば、出口１５２から急速に蒸発しない、および／または、出口１５２から急速に出る）場合、水は、一般に、ガスストリームの下方および外方に維持される。従って、ガスフローは、一般に、導管１３０の第２の端部１４０を通して患者インターフェース装置１０８内に蓄積された水を押し込むのに十分に強力とはいえない。むしろ、蓄積された水は、もしあれば、一般に、ヒータプレート１２８上に維持され、および／またはポケット１３２を画定する受容部材１３４と係合される。さらに、望ましくない傾斜状態の場合には、気道圧支援システム１０２が、それが位置する表面上で平らに静止しないように不注意に傾斜すると、すぐに蒸発しない出口１５２の水が一般にポケット１３２内に維持される。
【００３６】
図５は、本発明の特定の非限定的な実施形態による、加湿器２１２（図６も参照）を含む別の気道圧支持システム２０２の部分概略立断面図である。気道圧支持システム２０２は、上述の気道圧支持システム２および１０２と同様の構成要素および機能を含む。したがって、同様の数字が、同様の構成要素を示すために使用される。さらに、説明の容易さと開示の経済性のために、重要な相違点のみを詳細に議論する。
【００３７】
図５及び図６に示すように、加湿器２１２のセパレータ特徴は、導管２３０の壁部２４２から半径方向内方に延びる壁部（例えば、限定されるものではないが、略平面部材２３２）の形態である。１つの例示的な実施形態では、平面部材２３２および壁部２４２は、単一の材料ピースから作製されたユニタリ構成要素を形成する。図５および図６に示すように、平面部材２３２は、第１の端部２３８とヒータプレート２２８との間に配置される。このように、平面部材２３２は、ポケット１３２が加湿器１１２を与えるのと実質的に同じ利点を加湿器２１２に与えることが理解されるであろう。
【００３８】
より具体的には、動作において、平面部材２３２は、水チャンバ２２０からの蓄積した水が患者インターフェース装置２０８内に吹き込まれる可能性を最小限にする。従って、平面部材２３２は、有利には、可能性を防ぎ、および／または、水滴の液体から蒸気への相変化が、水滴が呼吸ガスの速度成分によって第２の端部２４０を通って搬送される可能性が大きいことなしに生じることを確実にする。
【００３９】
図５に示すように、加湿器２１２は一般にポケットを有しない。ヒータプレート２２８は、壁部２４２、またはその上方（すなわち、図５の視点から）に配置されてもよい。図５の例では、ヒータプレート２２８は、一般に、導管２３０の壁部２４２と同じ高さに配置され、受容部２４３は、一般に内部経路２４４で終わるように、加湿器１１２の受容部１４３より短い。従って、ノズル２２６の出口２５２は、一般に内部経路２４４に配置される。さらに、平面部材２３２は、ガスフロージェネレータ２０４からのガスフローを妨害するバリアとして機能する。すなわち、ガスフロージェネレータ２０４から第１の端部２３８に入るガスは、一般に、ヒータプレート２２８を通る直接の経路を持たず、そうでなければ、蓄積された水が第２の端部２４０を通って患者インターフェース装置２０８に送られて望ましくない（例えば、十分に急速に蒸発しなかった可能性のある水、および／または、出口ノズル２２６の結果としてあまりにも急速に蓄積した可能性のある水）こともたらす可能性のある状況となる。しかしながら、ヒータプレート２２８は、内部経路２４４にまだ露出されており、それ自体で、内部経路２４４に水を蒸発させる機能を有し、それによって、加湿されたガスが第２の端部２４０から出て、患者インターフェース装置２０８に送達されることを可能にする。
【００４０】
図７は、本発明の特定の非限定的な実施形態による、別の加湿器３１２の一部の簡略断面図である。加湿器３１２は、上述の加湿器２１２と実質的に同じである。したがって、同様の数字が、同様の構成要素を示すために使用される。さらに、説明の容易さと開示の経済性のために、重要な相違点のみを詳細に議論する。
【００４１】
図７に示すように、壁部３３２は、一般に、ヒータプレート３２８に対向する略凹形状の表面３３３を有する。壁部３３２は、対応する平面部材２３２が加湿器２１２に提供するのと実質的に同じ利点を加湿器３１２に提供するが、壁部３３２はさらなる利点を提供することが理解されよう。具体的には、動作において、壁部３３２の凹形状は、一般に、呼吸ガスのフローを、比較的小さな乱流で導管３３０を通過させる。すなわち、呼吸ガスのフローは、一般に、ヒータプレート３２８の上を直接流れることを妨げられ、壁部３３２によって滑らかに偏向されるように流れる。
【００４２】
加湿器１１２、２１２、３１２は、開示された概念の異なる例を提供することが理解されるであろう。具体的には、加湿器１１２、２１２、３１２の各々は、水がガス流に入らないように保護され、対応する患者インターフェース装置１０８、２０８（および加湿器３１２を含む気道圧支持システムの患者インターフェース装置）に吹き込まれる固有の機構を提供する。加湿器１１２、２１２、および３１２は、それぞれ、セパレータ特徴１３２、２３２、および３３２によってこの目的を達成するが、水がガス流に入るのを最小限にするおよび／または妨げるように機能する適切な代替のセパレータ特徴が、本明細書では考えられる。
【００４３】
図８は、本発明が様々な実施形態において実施され得る、特定の非限定的な実施形態による、加湿器４１２を含む別の気道圧支持システム４０２の概略図である。気道圧支持システム４０２は、上述の気道圧支持システム２、１０２、および２０２（および加湿器３１２を含む気道圧支持システム）と同様の構成要素および機能を含む。したがって、同様の数字が、同様の構成要素を示すために使用される。
【００４４】
ガスフロージェネレータ４０４は、呼吸ガスのフローが導管４３０を通過し、さらに患者インターフェース装置４０８に渡すように構成される。ノズル４２６は、水チャンバ４２０から受容した水４２２から水滴を生成するように構成される。導管４３０の壁部４４２に結合され、内部経路４４４に露出されるヒータプレート４２８は、ノズル４２６から水滴を受容するように位置付けられる。このようにして、水滴が蒸発し、ガス流のフローに移行すると、加湿された呼吸ガスが、患者インターフェース装置４０８を通して患者に送達され得る。
【００４５】
開示された概念によれば、加湿器４１２、従って気道圧支持システム４０２は、水滴がヒータプレート４２８に当たり、内部経路４４４に蒸発した後、例えば、限定されるものではなく、カルシウム、マグネシウム、カリウム、ナトリウム、塩化物、硫酸塩などの溶存固体が、他の有機物と共に、水チャンバ４２０からポンプ４２４へ、および／またはヒータプレート４２８上に残される可能性を最小限にするようにさらに構成される。例えば、気道圧支持システムのための加湿器は、典型的には蒸留水と共に使用することが推奨されるが、ユーザは、一般的に、望ましくない汚染物質を含む可能性のある市販のボトル水または水道水（例えば、井戸水または水道水システム）を共通して使用する。これらの代替水タイプは、使用には推奨されず、一般に、加湿器の動作に有害な影響を及ぼさないが、ポンプを長期間使用する場合には問題となる可能性があり、一般に、前述の汚染物質をヒータプレート上の残留物として残す。残留物の量が多すぎる場合、加湿器の構成要素は一般に交換しなければなりません。これらの懸念に対処するために、加湿器４１２は、フィルタ４３３と、任意に濾過メータ４４７とをさらに含む。
【００４６】
図９〜１４は、水チャンバ４２０およびフィルタ４３３の異なる図を示す。図１２を参照すると、水チャンバ４２０は、可撓性の本体部４６１、キャップ４６３、環状形状の保持部材４６５、およびベース４６７を含む。水チャンバ４２０の本体部４６１は、入口４６９と反対側の出口４７１とを含む。キャップ４６３は、入口４６９に選択的に結合され、そこを通って画定される通気通路４７３を有する。このように、通気通路４７３は、使用中に水位が低下するにつれて空気が水チャンバ４２０に入ることを可能にするように構成される。保持部材４６５は、本体部４６１の出口４７１をベース４６７に接続する。図１２に示すように、ベース４６７は、水チャンバ４２０の本体部４６１の出口４７１に選択的に結合された本体部４７５を有し、それを通して画定される通路部分４７７を有する。
【００４７】
フィルタ４３３は、入口４３７および反対側の出口４３９を有するハウジング４３５を有する。さらに、フィルタ４３３のハウジング４３５は、濾過媒体４４１（部分的に図１２に示される）を収容するように構築される。１つの例示的実施形態では、フィルタ４３３の入口４３７は、ベース４６７の通路部分４７７に螺合可能に接続され、水チャンバ４２０の本体部４６１の出口４７１に流体的に接続される。従って、フィルタ４３３のハウジング４３５は、水チャンバ４２０に直接結合されてもよい。しかしながら、適切な代替的結合機構が開示された概念（例えば、限定されるものではなく、ねじおよび／またはボルト、スナップ、および／または四分の一回転特徴を介した結合）によって考えられることが理解されるであろう。さらに、水チャンバ（図示せず）は、水チャンバからフィルタに水を排出することができるように、任意の適切な代替の数の通路を有し得ることが考えられる。さらに、水チャンバが適切な代替構成要素から構成され、適切な代替構成要素を有することは、開示された概念の範囲内である。
【００４８】
濾過媒体４４１は、それがフィルタ４３３を通過するときに、水４２２（図８）から溶存固体の大部分を除去するように選択されたフィルタ要素を含み、従って、沸騰のためにそれを調製する。濾過媒体４４１のフィルタ要素は、粗粒子ステンレス鋼メッシュスクリーン、塩素およびバクテリアを除去する活性炭、多くの溶存固体を除去するイオン交換樹脂、樹脂を含むファイバーメッシュ、および／または任意の他の適切な構成要素のうちの１つ以上を含み得る。また、フィルタ４３３の出口４３９はまた、加湿器４１２のアセンブリが完了する前に水が流れないように逆止弁を含み得ることが考えられる。
【００４９】
水チャンバ４２０はまた、可搬性の点で改善された利点を提供する。より具体的には、水チャンバ４２０は、図９〜１１Ａに示される第１の（拡大）位置から、図１１Ｂ、１３、および１４に示される第２の（折り畳まれた）位置まで折り畳まれるように構成される。そのように機能するために、水チャンバ４２０の本体部４６１は、好ましくは、例えば、限定されるものではなく、シリコーンのような柔軟で可撓性のある材料で作製される。水チャンバ４２０が第２の位置（図１１Ｂ、１３、および１４）にある場合、入口４６９は、内部に位置し、一般に、出口４７１に対して同心である。より具体的には、本体部４６１は、複数のリッジ部分４８１、４８３、４８５を有する。リッジ部分４８１は出口４７１から延び、リッジ部分４８５は入口４６９から延び、リッジ部分４８３はリッジ部分４８１、４８５の間に延びる。図９〜１１Ａに最も明瞭に示されるように、水チャンバ４２０が第１の位置にある場合、リッジ部分４８１、４８３、４８５は、それぞれ、伸長位置にあり、互いに対して同心ではない。図１１Ｂ、図１３、および図１４に示すように、水チャンバ４２０が第２の位置にある場合、リッジ部分４８１、４８３、４８５は、一般に、それぞれが同じ高さに配置されるように、折り畳まれた位置にある（図１１Ｂおよび図１３参照）。したがって、水チャンバ４２０は、水で満たされない場合には、比較的容易に、かさばらないように構成することができ、従って、運搬および貯蔵をより容易にすることができるため、既存の水チャンバよりも輸送が容易である。１つの例示的な実施形態では、水チャンバ４２０が拡張位置にある場合、水チャンバ４２０は、加湿器４１２のハウジングから外方に突出し、水チャンバ４２０が折り畳まれた位置にある場合、加湿器４１２のハウジングの頂面とほぼ同一平面になる。
【００５０】
図８を再度参照すると、濾過メータ４４７は、入口４４９、出口４５１、入口４４９と出口４５１との間に延びる本体部４５３、および本体部４５３内に配置された機構４５５を有する。入口４４９は、フィルタ４３３の出口４３９に流体的に接続される。濾過メータ４４７の本体部４５３は、濾過メータ４４７の入口４４９から濾過メータ４４７の出口４５１へ水を搬送するように構築されている。加湿器４１２の１つの例示的な構成は、ポンプ４２４が、水チャンバ４２０の出口４７１とノズル４２６との間に流体的に接続されるように提供される。好ましい実施形態では、ポンプ４２４は、濾過メータ４４７の出口４５１とノズル４２６との間に流体的に接続されている。
【００５１】
濾過メータ４４７の機構４５５は、本体部４５３を通して搬送される水の濾過データを測定するように構築される。１つの例示的な実施形態では、機構４５５は、濾過データをガスフロージェネレータ４０４に伝達するために、ガスフロージェネレータ４０４の処理装置（番号は付与せず）に電気的に接続される。したがって、フィルタ４３３および濾過メータ４４７は、水４２２が蒸留されない場合に、水４２２から溶存固体を除去する機構を加湿器４１２に提供するために協働する。
【００５２】
より詳細には、水４２２が濾過媒体４４１を通過し、フィルタ４３３の出口４３９を出た後、水４２２が濾過メータ４４７の入口４４９に入る。１つの例示的な実施形態では、濾過メータ４４７は、２つの金属プローブ（例えば、限定されるものではなく、腐食を最小限にするために、金のような材料で被覆された銅プローブ）を有する全溶存固体メータである。
プローブは、同じサイズであってもよく（例えば、限定されるものではなく、直径１．５ミリメートル、水にさらされる長さ約２ミリメートル）、中心から中心まで約５ミリメートルで並列に位置されてもよい。プローブを含む機構４５５は、ガスフロージェネレータ４０４と電気的に接続されているため、ガスフロージェネレータ４０４の基板回路は、２つのプローブ間の電気伝導率を測定するように構成されることが理解される。電機伝導率測定値は、百万分率（以下、「ＰＰＭ」）に変換することができ、これは、濾過メータ４４７を通過する水中の溶存固体の量の指標を提供する。
【００５３】
好ましい実施形態において、フィルタ４３３を通過する水は、３０ＰＰＭ未満の溶存固体含有量を有するべきであることが理解されるべきである。濾過メータ４４７による溶存固体物の測定値が３０ＰＰＭを超える場合、濾過メータ４４７とガスフロージェネレータ４０４との間の電気的接続は、ガスフロージェネレータ４０４に、水質が不良（例えば、溶存固体を過剰に含む）であること、およびフィルタを交換する必要があることの指標（例えば、スクリーン読み取り）をユーザに提供させる。さらに、加湿器４１２は、ポンプ４２４およびヒータプレート４２８を保護するために、３０ＰＰＭを超える溶存固体含有量で動作しないことが考えられる。さらに、加湿器４１２は、水の溶存固体含有量が２０ＰＰＭに到達すると、ユーザには、ガスフロージェネレータ４０４上で、フィルタの寿命が終わりに近づいており、すぐに交換すべきと通知される。
【００５４】
一旦、水４２２が濾過メータ４４７を通過すると、水４２２がポンプ４２４に流入し、これが水４２２をノズル４２６に移動させる圧力を生成する。前述のように、ノズル４２６は、水４２２から水滴を生成するように構成され、ヒータプレート４２８は、水滴を受容するように構成される。
【００５５】
従って、気道圧支持システム４０２およびそれのための加湿器４１２は、任意の飲料水（例えば、水道水、ボトル水、蒸留水）で機能するように有利に構築されていることが理解される。具体的には、蒸留水は、一般に、なければ加湿器４１２の構成要素（例えば、ポンプ４２４およびヒータプレート４２８）を損傷する可能性のある問題の溶存固体を含まない。水道水およびボトル水を使用する場合、加湿器４１２を使用するユーザには望ましくないが、出口４３９から出る前に多くの溶存固体を除去するために濾過媒体４４１によって水は有利に濾過される。さらに、フィルタ４３３を含めることに加えて、濾過メータ４４７のフェイルセーフは、フィルタ４３３の出口４３９から出る水の品質をユーザに警告する追加の利点を提供する。すなわち、フィルタ４３３は、一般に、水から溶存固体を除去するように構成されているが、フィルタ４３３を長時間使用すると、水から溶存固体を除去する能力を損なうことがある。したがって、濾過メータ４４７は、この懸念に対処する機構を提供する。すなわち、上述のように、機構４５５は、フィルタ４３３の出口４３９から出る水の品質をユーザに警告するように容易に構成される。品質が適切でない（例えば、３０ＰＰＭを超える）場合、ユーザは、ガスフロージェネレータ４０４上に、濾過媒体４４１を交換する必要があることを示す表示を受けることができる。一旦、濾過媒体４４１がユーザによって交換されると、好ましくないが、非蒸留水は、再度、信頼性をもって濾過され、その中に含まれる溶存固体が比較的少ない状態で、ポンプ４２４およびヒータプレート４２８に送られる。このように、加湿器４１２は、動作構成要素（例えば、ポンプ４２４およびヒータプレート４２８）の完全性を損なうことに対する重大な懸念なしに、蒸留水および非蒸留水と共に使用されるように容易に構成されるという点で多用途である。
【００５６】
図１５は、本発明の特定の非限定的な実施形態による、気道圧支持システムのための別の加湿器５１２の拡大部分の概略図である。加湿器５１２は、上述の加湿器１２、１１２、２１２、３１２、および４１２と同様の構成要素および機能を含む。したがって、同様の数字が、同様の構成要素を示すために使用される。
【００５７】
導管５３０は、第１の端部５３８と、第２の端部５４０と、第１の端部５３８と第２の端部５４０との間に延びる内部経路５４４を画定する壁部５４２とを含む。ノズル５２６は、水チャンバ（図示せず）から受け取った水から水滴を生成するように構成された出口５５２を有する。図示のように、ヒータプレート５２８は、ノズル５２６に対向する第１の側面５２９と、ノズル５２６から離れる方向に対向する反対側の第２の側面５３１とを有する。第１の側面５２９は、ノズル５２６から水滴を受け入れるように位置付けられる。１つの例示的な実施形態では、加湿器５１２は、ヒータプレート５２８の第２の側面５３１に結合された複数の加熱素子５７１、５７３をさらに含む。加熱素子５７１、５７３は、第１の側面５２９に当たる水滴を蒸発させ、それによって呼吸ガスを加湿するために、加熱プレート５２８を加熱するように構成される。
【００５８】
さらに、加湿器５１２は、ヒータプレート５２８の第２の側面５３１に結合されたサーミスタ５７５をさらに含んでもよい。サーミスタ５７５は、加熱素子５７１、５７３がノズル５２６の出口５５２に配置されるよりも、ノズル５２６の出口５５２により近くに配置されてもよい。サーミスタ５７５は、加湿器５１２を含む気道圧支持システムのガスフロージェネレータに（例えば、処理ユニットを介して）電気的に接続されてもよく、処理ユニットがヒータプレート５２８の温度を監視することを可能にする。このようにして、サーミスタ５７５は、出口５５２を出る水滴がヒータプレート５２８に当たるかどうかを検出する機構を提供する。
【００５９】
引き続き図１５を参照すると、ヒータプレート５２８の第１および第２の側面５２９、５３１は、各々、出口５５２により近くに位置する対応する中央位置５３３、５３５を有し、第１および第２の側面５２９、５３１上の任意の他の対応する位置よりも近くに配置される。中央位置５３３は、中央位置５３５の真向かいに配置することができる。上面図（例えば、図１６を参照）から見た場合、中央位置５３３、５３５は、出口５５２の真下に位置する。１つの例示的な実施形態では、サーミスタ５７５は、第２の側面５３１の中央位置５３５に配置される。図示のように、ノズル５２６は、一般に、第１および第２の側面５２９、５３１を通って延び、加熱素子５７１、５７３を通過しない長軸５２７の周りに配置される。
【００６０】
したがって、ヒータプレート５２８は、一般に、図１６に最も明確に示されているように、加熱素子がない、中央に配置された「加熱なしゾーン」を有している。具体的には、加熱素子５７１、５７３の最も内側の境界が外側の破線円として示され、その内部の空間が「加熱なしゾーン」であることが理解される。図示のように、加熱素子５７１、５７３は、中央位置５３３、５３５から少なくとも半径Ｒの間隔を置いて配置される。
【００６１】
図１７を参照すると、ヒータプレート５２８からのノズル５２６の出口５５２の間隔の決定が、ここで詳細に議論される。図示のように、出口５５２は、第１の側面５２９の中央位置５３３の上方の高さＨに配置されている。本発明者らは、Ｈが約４ミリメートル未満である場合、水滴がヒータプレート４２８に当たることによって引き起こされる沸騰水泡が、しばしばバウンドし、出口５５２に当たることを発見した。この状況は、ノズル４２６が、望ましい状況よりも多くの水を水チャンバから引き込む可能性がある。したがって、本発明者らは、Ｈが、好ましくは、Ｘ＝（半径Ｒ）／タンジェント（θ）である約４ｍｍ〜約Ｘｍｍの範囲であることを発見した。
【００６２】
図１７に示す例では、加湿器５１２は最大動作角θに傾斜している。角度θは、加湿規格ＩＳＯ  ８１８５：２００７または任意の他の所定の最大サージ動作角度に対応し得る。１つの例示的な実施形態では、角度θは約２０度であり、半径Ｒは約３ミリメートルである。言い換えると、サーミスタ５７５は、加熱素子５７１、５７３の各々から少なくとも３ミリメートル離間されていてもよい。したがって、１つの例示的な実施形態では、Ｈは約６ミリメートルであってもよい。この高さでは、放水ヒータプレート５２８は一般に出口５５２から十分離れており、ノズル５２６が必要以上に水チャンバから不注意に多くの水を引きこむことはない。さらに、この高さでは、ヒータプレート５２８に当たる水滴は、一般に、不注意または望ましくない傾斜状態（例えば、最大動作角θまで）の場合に、サーミスタ５７５が、水滴がヒータプレート５２８に当たったかどうかを検出することができるほど十分に近接している。
【００６３】
図１８は、本発明の特定の非限定的な実施形態による、気道圧支援システム６０２のガスフロージェネレータ６０４および加湿器６１２の概略図である。前述の加湿器構成と同様に、加湿器６１２は、水チャンバ６２０からドリップノズル６２６へ水６２２のフローを供給するためのポンプ６２４を含む。ドリップノズル６２６は、水滴を、図１５〜１７の実施形態に関して説明したように構成されたサーミスタ６７５および加熱素子６７１、６７３を有するヒータプレート６２８に送達するように位置付けられる。圧支持システム６０２は、加湿器６１２の一部（図示のように）、ガスフロージェネレータ６０４の一部、または別個の要素であり得る処理ユニット６０１を含む。処理ユニット６０１は、例えば、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、または他の適切な処理装置であり得る処理部と、処理部の内部であってもよく、または処理部に動作可能に結合されてもよく、ガスフロージェネレータ６０４、ポンプ６２４、および加熱素子６７１、６７３の動作を制御し、ならびにガスフロージェネレータ６０４の要素およびサーミスタ６７５からの入力を受信するために、処理部によって実行可能なデータおよびソフトウェアのための記憶媒体を提供するメモリ部とを含む。
【００６４】
加湿器６１２を始動させる際に処理装置６０１によって実行することができる、本発明の特定の非限定的な実施形態に従って実行することができる例示的な方法７００のフローチャートを図１９に示す。方法７００は、７０２で開始し、ここでは、システム６０２に電源を入れる指示が受信される。典型的には、このような指示は、患者、介護者、または他の人によって作動されて圧力治療セッションを開始することができる、電源ボタン、他の適切な構成などの入力装置（図示せず）から受信する。７０２で指示を受信すると、７０４で示すように、電力がガスフロージェネレータ６０４に供給されて、エアフローが加湿器６１２の導管６３０を通って患者に向かって通過し始めるようにする。７０６で示すように、このようなフローは、本発明の例示的な実施形態では１０秒である第１の所定の時間にわたって継続することができるが、本発明の範囲逸脱することなく、他の時間増分を使用してもよい
【００６５】
次に、７０８に示されるように、ヒータプレート６２８の温度は、加熱素子６７１および６７３の１つ以上に供給される電力供給によって、一般的には周囲環境の温度から第１の所定温度に上昇される。本発明の例示的な実施形態では、このような第１の所定温度は約５０℃であるが、本発明の範囲から逸脱することなく、他の温度を使用してもよい。図１５〜１７の構成に関して前述したように、ヒータプレート６２８の温度は、サーミスタ６７５の抵抗を監視することによって容易に決定される。
【００６６】
ヒータプレート６２８の温度が第１の所定温度に到達すると、７１０で示すように、温度は、第１の所定温度に、第２の所定時間、保持される。本発明の例示的な実施形態では、このような第２の所定時間は１０秒であるが、本発明の範囲から逸脱することなく、他の時間増分を使用してもよい。第２の所定時間が経過すると、７１２で示すように、所定のカウントダウン時間からカウントダウンするカウントダウンタイマが開始され、ポンプ６２４に十分な電力が供給されて、７１４で示すように、第１の所定のデューティサイクルでポンプ６２４の動作を開始するようにする。本発明の例示的な実施形態では、このような第１の所定のデューティサイクルは、約２０％のデューティサイクルであるが、本発明の範囲から逸脱することなく、他の適切なデューティサイクルを使用してもよい。本発明の例示的な実施形態では、カウントダウンタイマは５分に設定されるが、本発明の範囲から逸脱することなく、他の時間を使用してもよい。
【００６７】
ポンプ６２４が７１４で動作を開始すると、７１６で示すように、ヒータプレート６２８の温度が（サーミスタ６７５を介して）監視される。７１８および７２０で示されるように、このような監視は、温度低下が検出されるまでか、またはカウントダウンタイマがゼロに到達するまで継続する。７１８において温度低下が検出される前に７２０でカウントダウンタイマがゼロに到達する、例えば（水チャンバ６２０内の水の欠如、ポンプの故障、水チャンバ６２０とノズル６２６との間のどこかの閉塞、または他のいくつかの問題により）水がヒータプレート６２８に当たらなかったことを示すと、７２２で示すように、ポンプ６２４をオフにし、７２４で示すように、加熱素子６７１および６７３をオフにする。任意に、加湿器が遮断されたことを示す信号またはメッセージが、任意の適切な手段を介して患者に提供されてもよい。代替的に、温度の低下が、カウントダウンタイマがゼロに到達する前に７１８で検出される、例えば、水滴または複数の水滴がヒータプレート６２８に当たったことを示す場合（すなわち、水滴がプレートに当たる蒸発により、ヒータプレートの温度がわずかに低下する）、ポンプ６２４のデューティサイクルを、７２６で示すように、第３の所定時間を待った後、７２８で所定の第２のデューティサイクルに増加させる。本発明の例示的な実施形態では、このような第２のデューティサイクルは約２５％のデューティサイクルであるが、本発明の範囲から逸脱することなく、他の適切なデューティサイクルを使用してもよい。本発明の例示的な実施形態では、このような第３の所定時間は２０秒であるが、本発明の範囲から逸脱することなく、他の適切な時間増分を使用してもよい。
【００６８】
７２８でポンプのデューティサイクルを増加させた後、ヒータプレート６２８の温度は、７３０で示されるように、約第２の所定温度（通常の動作温度と一致する）まで上昇する。本発明の例示的な実施形態では、このような第２の所定温度は約１２０℃であるが、本発明の範囲から逸脱することなく、他の適切な温度を使用してもよい。第２の所定温度に達した後、加湿器は通常の動作を続ける。以上のことから、方法７００は、ヒータプレートに水が送達されていることが確認されるまで、ヒータプレートに十分な電力が供給されないようにする始動メカニズムを提供することが理解される。追加的に、ヒータプレートを低温で湿らせることによって、予めヒータプレート上に堆積した（水チャンバに供給された水中の不純物からの）任意の固体が、分解せず、気流に放出されない。従って、このような方法はまた、そうしなければこのような固体から放出される可能性がある不快なガスの放出を減少／排除する。
【００６９】
図２０は、本発明の特定の非限定的な実施形態による、図１８のポンプ６２４などの例示的なソレノイドポンプの概略断面図である。ポンプ６２４は、入口６８２と、そこに画定された出口６８４とを有するハウジング６８０を含む。ポンプ６２４は、ハウジング６８０の一部と共にポンピングチャンバ６８８を画定する変形可能なダイヤフラム部材６８６をさらに含む。ポンピングチャンバ６８８は、流体をポンピングチャンバ６８８に流入させるだけである一方向入口弁６９０を介して入口６８２から分離され、流体をポンピングチャンバ６８８から流出させるだけである一方向送達弁６９２を介して出口６８４から分離される。ポンプ６２４は、さらに、ソレノイド６９４を含み、ソレノイド６９４は、端子Ｔに電力を印加することによって付勢されると、電機子６９６に、ポンピングチャンバ６８８の容積を減少させるようにダイヤフラム部材６８６を変形させるようにし、ポンピングチャンバ６８８からの流体を送達弁６９２を介して出口６８４に押し出す。ポンプ６２４は、さらに、スプリング部材６９８を含み、スプリング部材６９８は、電機子６９６をソレノイド６９４の方へ引き戻すように張力がかけられ、ダイヤフラム部材６８６を初期位置に戻し、ポンピングチャンバ６８８の容積を増加させる。ポンピングチャンバ６８８の容積が増加すると、流体が、入口６８２および入口弁６９０を介してポンピングチャンバ６８８内に引き込まれる。
【００７０】
図２１は、本発明の特定の非限定的な実施形態による、図１８および２０のポンプ６２４のような滴下供給加湿器内のポンプに電力を供給するための例示的なポンプ構成８００の例示的な配線概略図である。ソレノイド６９４の端子Ｔへの電力は、スイッチＳを介して端子Ｔに電気的に接続される電源６９９から選択的に供給される。スイッチＳは、図１８に関連して前述した処理ユニット６０１などの適切なマイクロプロセッサによって制御される。スイッチＳの高周波パルス幅変調（ＰＷＭ）を使用することによって、所望のプロファイルに従ってソレノイド６９４に電力を供給してもよい。本発明の特定の非限定的な実施形態による、ポンプ６２４のソレノイド６９４のようなソレノイドポンプのソレノイドの単一作動に電力を供給するための１つのそのような電力プロファイル８０２の例が、図２２に示される。
【００７１】
電力プロファイル８０２は、開始から完全伸長位置への電機子６９６の移動に対応するポンプ容積範囲８０４と、図２２に示される例では相対的に表現される総伸長時間８０６との間に伸長される（すなわち、完全伸長のための時間は、伸長時間の１００％を要する）。ソレノイド電力プロファイルの静かな動作を提供するために、一般に、第１の全体速度で一般に増加する初期部分８０８と、第１の全体速度よりも大きい第２の全体速度で一般に増加する中間部分８１０と、第３の全体速度で減少する最終部分８１２とを含む。初期部分８０８は、電機子６９６の初期（収縮）位置８１４（すなわち、０，０）から第２の位置８１６（すなわち、約２０，２０）まで及び、範囲８０４および時間８０６の両方の約２０％である。初期部分８０８は、一般に、初期位置８１４の近くで低速で増加し、次いで、第２の位置８１６の近くで増加する。中間部分８１０は、一般に、第２の位置８１６から、第３の位置８１８（すなわち、約４０，６０）まで及び、範囲８０４の約４０％および時間８０６の約２０％である。中間部分８１０は、一般に、第２の位置８１６に近いほうが速い速度で増加し、次いで、第３の位置８１８に近いほうが一般にわずかに遅い速度で増加する。最終部分８１２は、一般に、第３の位置８１８から、最終的な、一般には、完全伸長位置８２０（すなわち、約１００，１００）まで及び、範囲８０４の約４０％および時間８０６の約６０％である。最終部分８１２は、一般に、第３の位置８１８近くで第１の速度で減少し、次いで、最終位置８２０近くで減少した速度で減少する。本発明の例示的な実施形態では、制御された方法で電機子６９６を初期位置０，０に戻す際にスプリング６９６によって加えられる力を選択的に打ち消すために、電機子６９６の後退中に電力プロファイル８０２の鏡像（１００，１００を通過する垂直軸の周りに鏡映される）に従って、電力がさらにソレノイド６９４に提供される。そのような所定の電力プロファイルを使用することによって、ソレノイド６９６は、システム６０２のユーザに対する潜在的な障害を低減／排除する静かな方法で動作する。
【００７２】
図２０のポンプ６２４のようなソレノイド駆動ポンプは、ポンプダイヤフラム６２８および弁６９０、６９２を作動させるために公称レベルの電力を必要とし、ポンプを通って流体を移動させるために静止力を克服する十分な電力を有してもよい。しかし、そのようなシステムは、初期静的条件を克服するために公称レベルよりも大きな電力レベルが必要とされるスタートアップルーチンを必要とすることがある。流体ポンプが長期間アイドルのままである場合、６９０および６９２のような一方向流バルブは、公称ポンピング電力が克服するには不十分となる固着が始めることがある。この初期の詰まった状態を克服する方法は、スタートアップフェーズ中にポンプシステムの共振周波数において、またはその付近（＋／約５％）でポンプ駆動エネルギーを変調することである。共振周波数でポンプを駆動することは、能動的な一方向弁に最大の力を与え、受動的な一方向弁への電力を増加させる。ソレノイドアクチュエータへの電源がＨブリッジ型の電力ドライバで実装される例示的な実施形態では、共振周波数でソレノイドへの電力の極性を順極性と逆極性との間で交互させることができる。この方法は、両方の一方向バルブの固着をとるために等しい電力を送達することをもたらす。
【００７３】
請求項において、括弧の間に付された参照符号は、請求項を限定するものと解釈されないものとする。「備える」または「含む」という語は、請求項に挙げられているもの以外の要素又はステップの存在を除外しない。いくつかの手段を列挙する装置の請求項においては、これらの手段のいくつかは、１つの同一のハードウェアによって具体化されてもよく、要素の前にある「ａ」又は「ａｎ」という語は、これらの要素の複数の存在を除外しない。いくつかの手段を列挙する任意の装置の請求項において、これらの手段のいくつかは、１つの同一のハードウェア項目によって具体化され得る。特定の要素が相互に異なる従属クレームで規定されているという単なる事実は、これらの要素が組み合わせて使用できないことを示さない。
【００７４】
本発明を、現在最も実用的で好ましいと考えられる実施形態に基づいて説明する目的で詳細に説明したが、そのような詳細は、専らその目的のためのものであり、本発明は、開示された実施形態に限定されるものではなく、むしろ、添付の特許請求の範囲の精神および範囲内にある修正および等価な構成をカバーすることを意図していることが理解されるべきである。例えば、本発明は、可能な範囲で、任意の実施形態の１つ以上の特徴を任意の他の実施形態の１つ以上の特徴と組み合わせることができることを意図していることが理解されるべきである。
【図１】
2021508551.tif 000003
【図２】
2021508551.tif 000004
【図３】
2021508551.tif 000005
【図４】
2021508551.tif 000006
【図５】
2021508551.tif 000007
【図６】
2021508551.tif 000008
【図７】
2021508551.tif 000009
【図８】
2021508551.tif 000010
【図９】
2021508551.tif 000011
【図１０】
2021508551.tif 000012
【図１１Ａ】
2021508551.tif 000013
【図１１Ｂ】
2021508551.tif 000014
【図１２】
2021508551.tif 000015
【図１３】
2021508551.tif 000016
【図１４】
2021508551.tif 000017
【図１５】
2021508551.tif 000018
【図１６】
2021508551.tif 000019
【図１７】
2021508551.tif 000020
【図１８】
2021508551.tif 000021
【図１９】
2021508551.tif 000022
【図２０】
2021508551.tif 000023
【図２１】
2021508551.tif 000024
【図２２】
2021508551.tif 000025
【国際調査報告】
2021508551.tif 000026
2021508551.tif 000027
2021508551.tif 000028