(57)【要約】  呼吸器官呼吸回路のための加湿デバイスは、蒸気を呼吸回路ガスラインに注入する誘導加熱器アセンブリを含む。アセンブリは、ハウジング内腔を定めるハウジングを含む。誘導要素は、ハウジング内腔の周りに位置付けられる。カニューレは、ハウジング内腔内に配置されて誘導要素によって取り囲まれ、カニューレは、水の流れを受け入れるように構成される。加熱要素は、カニューレの内側に位置付けられ、加熱要素は、少なくとも部分的に誘導要素によって取り囲まれる。誘導要素は、電流によって励起されて振動磁場を発生し、加熱要素内に渦電流を生成して加熱要素を加熱し、それによって加熱要素を過ぎて流れるカニューレ内の水の流れを加熱し、それによって呼吸回路ガスラインに注入されるように誘導加熱器アセンブリ及びハウジングを出る蒸気に水を蒸発させる。【選択図】図１
2018514301.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
呼吸器官呼吸回路のための加湿デバイスであって、
前記呼吸器官呼吸回路の呼吸回路ガスラインに蒸気を注入するように構成された誘導加熱器アセンブリであって、この誘導加熱器アセンブリが、
近位端及び遠位端を有し、この近位端から遠位端まで延びるハウジング内腔を定めるハウジングと、
前記ハウジング内腔の少なくとも一部分の周りに位置付けられた誘導要素と、
電源に接続するための前記ハウジング内の電力アセンブリと、
近位端及び遠位端を有し、前記ハウジング内腔内に配置されて前記誘導要素によって取り囲まれ、水の流れを受け入れるように構成されたカニューレと、
前記カニューレの内側に位置付けられ、前記誘導要素によって少なくとも部分的に取り囲まれた加熱要素と、を含み
前記誘導要素は、前記電力アセンブリから供給される電流によって励起されて振動磁場を発生させ、前記加熱要素内に渦電流を生成して加熱要素を加熱し、それによって加熱要素を過ぎて流れる前記カニューレ内の前記水の流れを加熱し、それによって前記呼吸回路ガスラインに注入される前記誘導加熱器アセンブリ及びハウジングを出る蒸気に水を蒸発させるように構成される、ことを特徴とする加湿デバイス。
【請求項２】
前記加熱要素は、Ｍｕ金属を含む、請求項１に記載の加湿デバイス。
【請求項３】
前記加熱要素は、１万よりも大きい比透磁率を有する磁性材料を含む、請求項１に記載の加湿デバイス。
【請求項４】
前記誘導要素は、少なくとも１つの螺旋状に巻かれた金属コイルを含む、請求項１に記載の加湿デバイス。
【請求項５】
前記誘導要素は、振動磁気双極子を発生するように構成された１又は２以上の電気導体を含む、請求項１に記載の加湿デバイス。
【請求項６】
前記誘導要素は、振動磁気多極子を発生するように構成された少なくとも２つの電気導体を含む、請求項１に記載の加湿デバイス。
【請求項７】
前記少なくとも２つの電気導体は、ワイヤ又は印刷回路である、請求項６に記載の加湿デバイス。
【請求項８】
前記誘導加熱器アセンブリは、前記ハウジングと前記誘導要素の間に位置付けられた熱絶縁体を更に含む、請求項１に記載の加湿デバイス。
【請求項９】
前記誘導加熱器アセンブリは、前記ハウジング内腔内に位置付けられた非磁性チューブを更に含み、この非磁性チューブは、前記カニューレの周りに配置される、請求項１に記載の加湿デバイス。
【請求項１０】
前記ハウジングは、逆止弁を含む、請求項１に記載の加湿デバイス。
【請求項１１】
前記電力アセンブリは、前記ハウジングの前記近位端に位置付けられる、請求項１に記載の加湿デバイス。
【請求項１２】
前記カニューレは、金属、プラスチック、ガラス、セラミック、及びその組合せから選択された材料から作られる、請求項１に記載の加湿デバイス。
【請求項１３】
前記アセンブリは、前記カニューレ内への流体流れのための標準化Ｌｕｅｒ先細接続を含む、請求項１に記載の加湿デバイス。
【請求項１４】
前記誘導加熱器アセンブリは、前記ハウジングの外面から放射状に延びる複数の冷却フィンを更に含む、請求項１に記載の加湿デバイス。
【請求項１５】
前記誘導加熱器アセンブリは、ガス流れラインの中に延びる複数の冷却フィンを更に含む、請求項１に記載の加湿デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
〔関連出願への相互参照〕
本出願は、２０１５年４月２７日出願の米国仮特許出願第６２／１５３，０３４号に対する優先権を主張するものであり、その開示は、その全体が引用によって組み込まれている。
【０００２】
本発明の開示は、一般的に加湿デバイスに関し、より具体的には、呼吸器官呼吸回路内のガスのオンデマンド加熱加湿を提供する加湿デバイスに関する。
【背景技術】
【０００３】
機械的人工換気中の加湿は、多くの場合に、患者の気道の乾燥を抑制し、かつ気道分泌物の濃縮、低体温、及び無気肺のような患者の苦痛及び潜在的な合併症を防止する必要がある。受動的加湿器は、何らかの救済を与えることができるが、一般的に、加熱加湿器は、患者に送出される空気の適正な温度及び湿度を維持する必要がある。
【０００４】
ガスを加湿するための従来の方法は、多くの場合に水室を利用する。水室は、加熱要素を使用して加熱される量の水を保持する。乾燥ガスは、水室の中に給送され、かつ加熱水で加湿される。加湿ガスは、次に水室を出て、患者に接続された呼吸回路に送出される。残念ながら、これらの従来の加熱要素は、多くの場合に、かさ高いものである可能性があり、かつ患者から離して位置付けられなければならない。この配置は、面倒である可能性があり、かつ呼吸回路内の凝縮の形成に至る可能性もある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、呼吸器官呼吸回路のためのオンデマンド加湿を提供することができる改善された加湿デバイスに対する必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の必要性は、以下に説明する加湿デバイスによって大いに満足される。
【０００７】
本発明の第１の実施形態では、呼吸器官呼吸回路のための加湿デバイスは、蒸気を呼吸器官呼吸回路の呼吸回路ガスラインに注入するように構成された誘導加熱器アセンブリを含む。アセンブリは、近位端及び遠位端を有するハウジングを含み、ハウジングは、近位端から遠位端まで延びるハウジング内腔を定める。誘導要素は、ハウジング内腔の少なくとも一部分の周りに位置付けられ、電力アセンブリが、電源に接続するためにハウジングに配置される。近位端及び遠位端を有するカニューレが、ハウジング内腔内に配置されて誘導要素によって取り囲まれ、カニューレは、水の流れを受け入れるように構成される。加熱要素が、カニューレの内側に位置付けられ、加熱要素は、少なくとも部分的に誘導要素によって取り囲まれる。誘導要素は、電力アセンブリから供給される電流によって励起され、振動磁場を発生させて加熱要素を加熱する渦電流を加熱要素に生成し、それによって加熱要素を過ぎて流れるカニューレ内の水の流れを加熱し、それによって水を蒸発させて呼吸回路ガスラインに注入されるように誘導加熱器アセンブリ及びハウジングを出る蒸気にするように構成される。一実施形態では、加熱要素は、Ｍｕ金属を含む。別の実施形態では、加熱要素は、１万よりも大きい比透磁率を有する磁性材料を含む。別の実施形態では、誘導要素は、少なくとも１つの螺旋状に巻かれた金属コイルを含む。別の実施形態では、誘導要素は、振動磁気双極子を発生するように構成された１又は２以上の電気導体を含む。別の実施形態では、誘導要素は、振動磁気多極子を発生するように構成された少なくとも２つの電気導体を含む。別の実施形態では、少なくとも２つの電気導体は、ワイヤ又は印刷回路である。別の実施形態では、誘導加熱器アセンブリは、ハウジングと誘導要素の間に位置付けられた熱絶縁体を更に含む。別の実施形態では、誘導加熱器アセンブリは、ハウジング内腔内に位置付けられてカニューレの周りに配置された非磁性チューブを更に含む。
【０００８】
別の態様では、加湿デバイスは、誘導加熱器アセンブリと、誘導加熱器アセンブリに取り外し可能に受け入れられるように構成された使い捨てアセンブリとを含む。誘導加熱器アセンブリは、第１の近位端及び第１の遠位端を有するハウジングを含む。ハウジングは、第１の近位端から第１の遠位端まで延びるハウジング内腔を定める。誘導加熱器アセンブリはまた、ハウジング内腔の少なくとも一部分に沿って位置付けられた誘導要素と、ハウジングに接続された電力アセンブリとを含む。使い捨てアセンブリは、第２の近位端及び第２の遠位端を有するカニューレを含む。カニューレは、ハウジング内腔内に取り外し可能に受け入れられるように構成される。使い捨てアセンブリはまた、カニューレの第２の近位端に接続されたハブと、カニューレに沿って位置付けられた加熱要素とを含む。
【０００９】
一部の態様では、加熱要素は、使い捨てアセンブリが誘導加熱器アセンブリ内に取り外し可能に受け入れられた時に誘導要素と少なくとも部分的に重なることができる。加熱要素は、カニューレの遠位部分に沿って位置付けることができる。加熱要素は、１よりも大きい比透磁率を有する磁性材料から作ることができる。ハブの外径は、ハウジング内腔の内径よりも大きくすることができる。誘導要素は、少なくとも１つの螺旋状に巻かれた金属コイルを含むことができる。誘導要素の代替構成は、振動磁気双極子を発生するように構成された少なくとも２つの電気導体を含むことができる。誘導要素はまた、振動磁気多極子を発生するように構成された少なくとも２つの電気導体を含むことができる。電気導体は、ワイヤ又は印刷回路である場合がある。
【００１０】
一部の態様では、使い捨てアセンブリのハブは、露出した正の熱電対導体と露出した負の熱電対導体とを含むことができる。露出した正の熱電対導体及び露出した負の熱電対導体は、使い捨てアセンブリが誘導加熱器アセンブリに取り外し可能に受け入れられた時にハウジング上に形成された少なくとも１つの対応する熱電対電気接点と係合するように各々構成することができる。露出した正の熱電対導体及び露出した負の熱電対導体のうちの少なくとも一方は、磁性材料から作ることができる。他の態様では、使い捨てアセンブリのハブは、第１の熱電対導体を含むことができ、カニューレは、対応する第２の熱電対導体を含むことができ、又は使い捨てアセンブリのハブは、第１の熱電対導体を含むことができ、対応する第２の熱電対導体は、カニューレのカニューレ内腔に位置付けることができる。
【００１１】
一部の態様では、誘導加熱器アセンブリは、ハウジングと誘導要素の間に位置付けられた熱絶縁体を更に含むことができる。誘導加熱器アセンブリは、ハウジング内腔内に位置付けられた非磁性チューブを更に含むことができ、非磁性チューブは、カニューレを取り外し可能に受け入れるように構成することができる。ハブは、逆止弁を含むことができる。電力アセンブリは、ハウジングの第１の近位端に位置付けることができる。電力アセンブリは、中心ハウジング軸に対して鋭角にある電力アセンブリ軸に沿って向けることができる。カニューレは、金属、プラスチック、ガラス、セラミック、及びその組合せから選択された材料から作ることができる。ハブは、標準化Ｌｕｅｒ先細接続又はカスタム接続を有することができる。誘導加熱器アセンブリは、ハウジングの外面から放射状に延びる複数の冷却フィンを更に含むことができる。誘導加熱器アセンブリはまた、ガス流れラインの中に延びる複数の冷却フィンを含むことができる。
【００１２】
加湿デバイスのある一定の態様を本明細書におけるその詳細説明をより良く理解することができるように概説した。勿論、以下に説明する本発明の開示の追加の態様が存在する。この点に関して、加湿デバイスの少なくとも１つの態様を詳細に説明する前に、加湿デバイスは、以下の説明に列挙され又は図面に例示される構成の詳細に関して及び構成要素の配置に関してその用途において限定されないことは理解されるものとする。加湿デバイスは、説明したものに加えて各態様が可能であり、様々な方法で実施かつ実行することが可能である。同じく、本明細書並びに要約に使用する語句及び用語は、説明目的のためのものであり、限定として見なされないことは理解されるものとする。
【００１３】
従って、当業者は、本発明の開示が基づく概念を加湿デバイスのいくつかの目的を実行するための他の構造、方法、及びシステムの設計の基礎として容易に利用することができることを認めるであろう。従って、特許請求の範囲は、そのような同等構成をそれらが本発明の開示の精神及び範囲から逸脱しない限り含むと見なされることが重要である。
【００１４】
本発明の開示を容易に理解することができるように、加湿デバイスの態様を添付図面に一例として示している。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態による加湿デバイスの誘導加熱器アセンブリの斜視図である。
【図２】図１の加湿デバイスの誘導加熱器アセンブリの断面図である。
【図３】図１の加湿デバイスの誘導加熱器アセンブリの前面図である。
【図４】本発明の態様による加湿デバイスの使い捨てアセンブリの断面図である。
【図５】加湿デバイスの使い捨てアセンブリの別の実施の断面図である。
【図６】呼吸器官呼吸回路に結合された本発明の加湿デバイスの概略系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、加湿デバイスの一部を形成する誘導加熱器アセンブリ１００を示している。誘導加熱器アセンブリ１００は、近位端１０４及び遠位端１０６を有するハウジング１０２を含むことができる。誘導加熱器アセンブリ１００はまた、ハウジング１０２に接続された電力及び制御インタフェースアセンブリ１０８を含むことができる。複数の冷却フィン１１０が、ハウジング１０２の一部分及び電力及び制御インタフェースアセンブリ１０８から延びることができる。一部の態様では、冷却フィン１１０は、ハウジング１０２の一部分及び電力及び制御インタフェースアセンブリ１０８から延びることができる。
【００１７】
図２は、図１の誘導加熱器アセンブリ１００の断面図である。ハウジング１０２は、ハウジング内腔１１２を定めることができる。ハウジング内腔１１２は、近位端１０４から遠位端１０６まで延びることができる。ハウジング内腔１１２は、近位端１０４で使い捨てアセンブリ２００（図４に示す）を受け入れるように構成することができる。ハウジング内腔１１２の形状は、使い捨てアセンブリ２００の形状に適合することができる。例えば、ハウジング内腔１１２の直径は、遠位端でのハウジング内腔１１２の直径よりも近位端１０４に向けてより大きくすることができる。
【００１８】
誘導加熱器アセンブリ１００は、ハウジング内腔１１２に沿って位置付けられた誘導要素１１４を含むことができる。誘導要素１１４は、ハウジング内腔１１２の近位領域１１８とは反対の遠位領域１１６に位置付けることができる。他の態様では、誘導要素１１４は、ハウジング内腔１１２の遠位領域１１６から近位領域１１８までを張ることができる。一部の態様では、誘導要素１１４は、単一又は複数のエナメル線から形成された誘導コイルである場合がある。誘導要素１１４が複数のワイヤから形成される場合に、複数のワイヤを捩ってリッツ線を形成することができる。リッツ線構成は、電力損失と、高交流電流（ＡＣ）周波数での「表皮効果」によって発生する熱とを低減することができる。誘導要素１１４は、中心タップ式である場合があり、正電圧を中心タップに供給することができる。誘導要素１１４の端部は、接地に交互に切り換えて誘導要素１１４の内部に振動磁場を発生させることができる。誘導要素１１４から作り出される振動磁場は、ハウジング内腔１１２内に置かれた物体を加熱する渦電流を生成することができる。
【００１９】
他の態様では、誘導要素１１４は、双極子を発生するように構成された１対の平行電気導体である場合がある。平行電気導体の対は、中心軸１２０と平行にハウジング内腔１１２内に延びることができる。平行電気導体の対は、可撓性印刷回路の上に形成された絶縁ワイヤ又は導電トラックとすることができる。印刷回路は、誘導加熱器アセンブリ１００のハウジング内腔１１２に嵌合するように形成することができる。例えば、図２に示す態様では、印刷回路としての誘導要素１１４は、中空シリンダのように成形することができる。双極子を発生させるために、電気導体のうちの１つに正電圧を供給することができる。他の電気導体の２つの端部は、ハウジング内腔１１２内に振動磁場を発生させるために高周波で交互に接地に切り換えることができる。
【００２０】
更に別の態様では、誘導要素１１４は、偶数又は奇数の磁極のいずれかを有する四極子、六極子、八極子、又は別の多極システムのような複数の極を有する振動磁場を発生させるように構成された２よりも多い対の電気導体とすることができる。電気導体の対は、中心軸１２０に沿ってハウジング内腔内を同様に延びることができる。電気導体は、可撓性印刷回路基板に形成された絶縁ワイヤ又は導電トラックとすることができる。１組の電気導体に正電圧を供給することができる。電気導体の組は、急速に振動する磁場を生成するために高周波で交互に接地に切り換えることができる。他の態様では、誘導要素１１４の各端部の極性を切り換える回路を使用して、誘導要素１１４の効率を改善することができる。
【００２１】
上述の様々な態様では、誘導要素１１４は、５０〜２００ｋＨｚの間の周波数を有する振動磁場を発生させることができる。一部の態様では、５０〜６０ｋＨｚ、６０〜７０ｋＨｚ、７０〜８０ｋＨｚ、８０〜９０ｋＨｚ、又は９０〜１００ｋＨｚのような５０〜１００ｋＨｚの間の範囲を有することが望ましい場合がある。他の態様では、１００〜１５０ｋＨｚ又は１５０〜２００ｋＨｚのような１００〜２００ｋＨｚの間の範囲を有することが望ましい場合がある。更に別の態様では、誘導加熱器アセンブリ１００がＩＥＣ  ６０６０１  ＥＭＩ排出要件を満たすように、電磁遮蔽、具体的に高周波遮蔽が必要である場合がある。
【００２２】
上述のように、複数の冷却フィン１１０が、ハウジング１０２の一部分から延びることができる。他の態様では、冷却フィン１１０は、電力及び制御インタフェースアセンブリ１９８の外面からも延びることができる。冷却フィン１１０は、空気に露出された誘導加熱器アセンブリ１００の表面積の量を増大することにより、誘導加熱器アセンブリ１００からの熱伝達速度を増大することができる。一部の態様では、冷却フィン１１０は、ガス流れラインの中に延びることにより、誘導要素１１４からガス流れストリームの中に熱を伝達するのに使用することができる。一部の態様では、冷却フィン１１０は、ハウジング１０２と同じ材料から作ることができる。他の態様では、冷却フィンは、冷却フィン１１０の冷却機能を改善するために、ハウジング１０２のための材料のものよりも大きい熱伝達係数を有する材料から作ることができる。複数の冷却フィン１１０は、円形、正方形、楕円形、矩形、又は他の類似の形状を有することができる。冷却フィン１１０の形状及びサイズは、同じである場合があり、又は複数の冷却フィン１１０間で変化する場合がある。
【００２３】
誘導加熱器アセンブリ１００はまた、熱絶縁体１２２を含むことができる。熱絶縁体１２２は、誘導要素１１４とハウジング１０２の内面１２４との間に位置付けることができる。熱絶縁体１２２は、誘導要素１１４の外面１２６から放射状に延びることができる。熱絶縁体１２２は、誘導要素１１４から出る熱伝達を低減する低熱伝導性を有する材料から作られる場合があり、これは、誘導要素１１４によって発生されてハウジング内腔１１２及びカニューレ２０２を通って流体に入る熱の伝達を増大することができる。熱絶縁体１２２のための材料は、セラミック、ガラス、ガラス結合雲母（Ｍｙｋｒｏｙ／Ｍｙｃａｌｅｘ）のような複合材料、繊維ガラス、絶縁プラスチック、又は他の適切な材料を含むことができる。熱絶縁体１２２は、熱絶縁体１２２がハウジング１０２内に適合するように成形するのに適切な押出チューブ又は別の工程から形成することができる。これに代えて、誘導要素１１４からの熱を冷却フィン１１０に向けて及び／又は呼吸ガスの中に伝達する熱伝導性材料を熱絶縁体１２２に対して選択することができる。
【００２４】
誘導加熱器アセンブリ１００は、ハウジング１０２の内面１２４上に形成された熱電対電気接点１２８を含むことができる。熱電対電気接点１２８は、使い捨てアセンブリ２００上の対応する熱電対導体（図４に示す）と係合するように構成することができる。熱電対電気接点１２８は、ハウジング１０２の近位領域１１８に形成することができる。熱電対電気接点１２８は、電力及び制御インタフェースアセンブリ１０８と電気接続することができる。使い捨てアセンブリ２００が誘導加熱器アセンブリ１００内に受け入れられ、かつ熱電対電気接点１２８が対応する露出した熱電対導体面２１８及び２２０と係合した状態で、電気回路は、誘導加熱器アセンブリ１００内で完了することになる。他の態様では、誘導加熱器アセンブリ１００は、サーミスタ又は抵抗温度検出器（ＲＴＤ）のような他のデバイスを使用して温度を測定することができる。
【００２５】
誘導加熱器アセンブリ１００はまた、ハウジング内腔１１２の近位領域内かつそこに非磁性チューブ１３０を含むことができる。非磁性チューブ１３０は、ハウジング内腔１１２の長さの単に一部分を延びる場合がある。非磁性チューブ１３０は、使い捨てアセンブリ２００を受け入れるように構成することができる。非磁性チューブ１３０は、使い捨てアセンブリ２００が誘導加熱器アセンブリ１００内に受け入れられた状態で、誘導要素１１４と使い捨てアセンブリ２００間の直接接触を防止することができる。誘導要素１１４と使い捨てアセンブリ２００間の間隔は、誘導要素１１４のパフォーマンスを改善することができる。非磁性チューブ１３０は、プラスチック、ホウケイ酸塩ガラスのようなガラス、セラミック、耐熱プラスチック、又は他の適切な非磁性材料から作ることができる。
【００２６】
図２に示すように、電力及び制御インタフェースアセンブリ１０８は、ハウジング１０２に接続される。電力及び制御インタフェースアセンブリ１０８及びハウジング１０２は、単一構成要素とすることができる。電力及び制御インタフェースアセンブリ１０８は、電源及び／又は制御インタフェースとの迅速接続及び／又は切断を容易にするためにコネクタレセプタクル又は他のインタフェースとして実施することができる。他の態様では、電力及び制御インタフェースアセンブリ１０８は、電源を含むことができ、かつハウジング１０２に取り外し可能に結合することができる。電力及び制御インタフェースアセンブリ１０８は、電力を誘導要素１１４及び／又は熱電対電気接点１２８に提供することができる。電気接続は、絶縁ワイヤ及び／又は可撓性印刷回路を使用して確立することができる。電力及び制御インタフェースアセンブリ１０８は、電力アセンブリ軸１３２に沿って向けることができる。図２に示す態様では、電力アセンブリ軸１３２は、ハウジング１０２の中心軸１２０と鋭角を為すことができる。他の態様では、電力アセンブリ軸１３２は、中心軸１２０に対して垂直又は平行なあらゆる角度とすることができる。
【００２７】
図３は、誘導加熱器アセンブリ１００の前面図である。電力及び制御インタフェースアセンブリ１０８は、電源（図示せず）に係合する複数の電気接点１３４を有することができる。電気接点１３４は、電力を熱電対接点１２８に提供することができる。電力及び制御インタフェースアセンブリ１０８はまた、複数の電気ピン１３６を含むことができる。電気ピン１３６は、電源及び／又は制御インタフェースとの電気接続を容易にするのに使用することができる。
【００２８】
図４は、加湿デバイスの一部を形成する使い捨てアセンブリ２００を示している。使い捨てアセンブリ２００は、ハブ２０４に接続されたカニューレ２０２を含む。カニューレは、誘導加熱器アセンブリ１００の非磁性チューブ１３０及び／又はハウジング内腔１１２内に取り外し可能に受け入れられるように構成されたチューブとすることができる。カニューレ２０２は、ステンレス鋼、ガラス、セラミック、又は他の適切な材料のような材料から作ることができる。カニューレ２０２は、磁性又は非磁性である場合がある。カニューレ２０２は、近位端２０６と遠位端２０８の間を延びることができる。近位端２０６は、ハブ２０４に接続することができ、一方、遠位端２０８は、誘導加熱器アセンブリ１００のハウジング内腔１１２に挿入されるように構成することができる。ハブ２０４は、重複領域２１０内でカニューレ２０２の一部分の周りに形成することができる。ハブ２０４は、標準化Ｌｕｅｒ接続又はカスタム接続を有することができる。
【００２９】
使い捨てアセンブリ２００は、カニューレ２０２内に位置付けられた加熱要素２１２を含むことができる。加熱要素２１２は、アルメル、ニッケル、又は高い比透磁率を有する他の材料のような磁性材料から作ることができる。加熱要素２１２は、チューブ、ロッド又はワイヤのような中実シリンダ、シリンダのマトリックス、焼結シリンダ、多孔質シリンダ、シート、螺旋シート、コイル、又は以上のあらゆる組合せとすることができる。図４に示すように、加熱機構２１２は、複数のワイヤの捩った又は螺旋のコイルである場合がある。加熱要素２１２は、カニューレの遠位領域２１４に位置付けることができる。他の態様では、加熱要素２１２は、近位端２０６から遠位端２０８まで延びることができる。
【００３０】
加熱要素２１２は、使い捨てアセンブリ２００が誘導加熱器アセンブリ１００内に取り外し可能に受け入れられた時に誘導要素１１４と重なるように構成することができる。加熱要素２１２は、誘導要素１１４によって発生された振動磁場と相互作用するように構成することができる。加熱要素２１２は、加熱要素２１２内の誘導加熱の効率をより大きくすることができるので高い透磁率を有することができる。加熱要素２１２は、加湿デバイスの中にポンピングされる流体と加熱要素２１２の間の熱伝達の効率を高めるために、より大きい表面積を有することができる。
【００３１】
使い捨てアセンブリ２００は、熱電対導体２１６を含むことができる。熱電対導体２１６は、ユーザが加熱要素２１２の閉ループ温度制御をモニタ及び／又は提供することを可能にすることができる。熱電対導体２１６は、単一構成要素として加熱要素２１２と一体化することができる。他の態様では、熱電対導体２１６は、加熱要素２１２とは別の構成要素とすることができる。図４に示すように、熱電対導体２１６は、加熱要素２１２とは別の構成要素であり、加熱要素２１２は、熱電対導体２１６の遠位領域２１４に位置付けられる。他の態様では、熱電対導体２１６のうちの１つは、カニューレ２０２に一体化され、及び／又は流路と接触して置くことができ、これは、測定される熱電対電圧の少なくとも一部分がカニューレ２０２及び／又は流体を横切って測定されるように、カニューレ２０２及び／又は流体が導体として作用することを可能にすることができる。
【００３２】
熱電対導体２１６の一方又は両方は、Ｍｕ金属、アルメル、鉄、又は別の合金のような磁性材料から作られ、熱電対導体２１６が誘導要素１１４によって発生された振動磁場と相互作用して熱を生成することを可能にし、これは、加熱要素２１２の効率を高める。熱電対導体２１６は、使い捨てアセンブリ２００の製作を簡素化するために加熱要素２１２と同じ材料から作ることができる。他の態様では、熱電対導体２１６のうちの少なくとも１つは、非磁性脚内の誘導加熱の発生を低減し、かつ温度測定の精度を改善するために非磁性合金から作ることができる。非磁性材料は、銅、Ｎｉｃｒｏｓｉｌ、Ｎｉｓｉｌ、クロメル、コンスタンタン、又は他の類似の合金を含むことができる。非磁性脚のための低熱伝導性を有する材料は、精度を更に改善することができる。
【００３３】
熱電対導体２１６は、正電極及び負電極に対応することができる。熱電対導体２１６間の電圧差は、温度によって変化する場合があり、これは、使い捨てアセンブリ２００の温度を決定して制御するのに使用することができる。熱電対導体２１６は、熱電対導体面２１８及び２２０を露出させることができる。露出熱電対導体面２１８及び２２０は、ハブ２０４の面上に位置付けることができる。露出熱電対導体面２１８及び２２０は、使い捨てアセンブリ２００がハウジング１０２内に受け入れられた状態で、誘導加熱器アセンブリ１００上の熱電対電気接点１２８と係合して電圧を読み取ることを可能にするように構成することができる。
【００３４】
加湿デバイスの作動のために、使い捨てアセンブリ２００は、誘導加熱器アセンブリ１００のハウジング１０２に挿入することができる。誘導要素１１４は、振動磁場を発生させるために励起することができ、これは、加熱要素２１２内に渦電流を生成することができる。加熱要素２１２内に発生された渦電流は、加熱要素２１２を加熱することができる。水は、近位端１０４で誘導加熱器アセンブリ１００の中にかつ使い捨てアセンブリのカニューレ２０２を通してポンピングすることができる。水が加熱要素２１２を過ぎて移動すると、水は、迅速に熱を吸収して蒸気に蒸発することができる。蒸気が形成されると、急速膨張により、加圧蒸気が患者の呼吸回路ガスラインに注入され、ガスを加湿することができる。蒸気圧はまた、給水に対して力を印加することができる。この工程は、循環様式で繰り返すことができ、蒸気が患者の呼吸回路の中に定期的に注入されることをもたらす。図６は、当業技術で公知のように呼吸器官呼吸回路４０３によって流体的に相互接続された人工呼吸器４０１及び患者又は患者インタフェース４０２を含む標準呼吸器官システム４００を含む概略図である。システム４００では、誘導加熱器アセンブリ１００のような本発明の加湿デバイスの実施形態は、蒸気が、呼吸器官呼吸回路４０３に沿った何らかの点で患者の呼吸回路ガスラインに注入され、それによってそこを流れるガスを加湿して加湿ガスを患者又は患者インタフェース４０２に送出するように、呼吸器官呼吸回路４０３に結合される。
【００３５】
図２及び４は、別々のユニットとして誘導加熱器アセンブリ１００及び使い捨てアセンブリ２００を示ｙが、他の態様では、この２つは、単一ユニットを形成するように組み合わせることができる。例えば、加熱要素２１２及び熱電対導体２１６は、誘導加熱器アセンブリ１００に一体化することができる。組み合わされた誘導加熱器アセンブリ１００及び使い捨てアセンブリ２００は、限定数の使用後に使い捨て可能及び／又は交換可能であるように設計することができる。
【００３６】
図５は、本発明の開示の別の態様により加湿デバイスの一部を形成する使い捨てアセンブリ３００の別の実施を示している。使い捨てアセンブリ３００は、誘導加熱器アセンブリ１００のハウジング１０２内に取り外し可能に受け入れられるように同様に構成される。使い捨てアセンブリは、図４に関して上述した態様と類似のカニューレ３０２、ハブ３０４、及び加熱要素３１２を含むことができる。これに加えて、使い捨てアセンブリ３００は、逆止弁３１４を含むことができる。逆止弁３１４は、流体が近位端３１６から遠位端３１８まで流れることだけを許す弁である場合がある。逆止弁３１４は、ボール逆止弁、ダイヤフラム逆止弁、スイング逆止弁、ストップ逆止弁、空気圧逆流防止弁、又は別の類似の機械的な弁のうちの少なくとも１つを用いて実施することができる。逆止弁３１４は、使い捨てアセンブリ３００内に形成された蒸気圧の結果として使い捨てアセンブリ３００に入る水の供給を閉鎖することができる。
【００３７】
加湿デバイスは、特定の態様であるように考えることができるものによって説明したが、本発明の開示は、開示した態様に限定される必要はない。加湿デバイスに対する追加の修正及び改善は、当業者には明らかであろう。従って、本発明の開示は、特許請求の範囲の精神及び範囲に含まれる様々な修正及び類似の配置を網羅するように意図しており、その範囲は、全てのそのような修正及び類似の構造を含むように最も広範な解釈が与えられるべきである。本発明の開示は、例示であり、限定ではないとみなされる。
【符号の説明】
【００３８】
１００  誘導加熱器アセンブリ
１０４  近位端
１０６  遠位端
１０８  電力及び制御インタフェースアセンブリ
１１０  冷却フィン
【図１】
2018514301.tif 000003
【図２】
2018514301.tif 000004
【図３】
2018514301.tif 000005
【図４】
2018514301.tif 000006
【図５】
2018514301.tif 000007
【図６】
2018514301.tif 000008
【国際調査報告】
2018514301.tif 000009