(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を貯留する貯留部と、
供給された水を気化させる気化部と、
一端部が前記貯留部に接続されるとともに他端部が前記気化部に接続され、前記貯留部に貯留された水が前記一端部を介して流入することにより、流入した水によって充填される水供給路と、
前記水供給路の途中位置に接続された気体導入路と、
前記気体導入路を介して前記水供給路に気体を導入することにより、前記途中位置から前記他端部までの間の部分の前記水供給路に充填された水を、導入された気体の圧力によって前記気化部に向けて押し出すことで前記気化部に供給する気体導入源と、
前記気体導入源の動作を制御する制御部とを備え、
前記制御部が、前記水供給路への水の充填と前記途中位置に対する気体の導入とが時間的に交互に繰り返されるように、前記気体導入源を間欠的に駆動する、加湿装置。
【請求項２】
前記気体導入源が、圧電ポンプからなる、請求項１に記載の加湿装置。
【請求項３】
前記気体導入源が、前記水供給路に空気を導入するものである、請求項１または２に記載の加湿装置。
【請求項４】
前記水供給路からの前記気体導入源への水の侵入を防止する侵入防止部が、前記気体導入路に設けられている、請求項１から３のいずれかに記載の加湿装置。
【請求項５】
水を貯留する貯留部と、
供給された水を気化させる気化部と、
一端部が前記貯留部に接続されるとともに他端部が前記気化部に接続され、前記貯留部に貯留された水が前記一端部を介して流入することにより、流入した水によって充填される水供給路と、
前記水供給路の途中位置に充填された水を局所的に加熱することで水蒸気を発生させることにより、前記途中位置から前記他端部までの間の部分の前記水供給路に充填された水を、発生させた水蒸気の圧力によって前記気化部に向けて押し出すことで前記気化部に供給する加熱源と、
前記加熱源の動作を制御する制御部とを備え、
前記制御部が、前記水供給路への水の充填と前記途中位置における水蒸気の発生とが時間的に交互に繰り返されるように、前記加熱源を間欠的に駆動する、加湿装置。
【請求項６】
前記水供給路への水の充填が、毛管現象または水頭差を利用することで行なわれる、請求項１から５のいずれかに記載の加湿装置。
【請求項７】
前記水供給路から前記気化部に向けての流体の移動を許容するとともに前記気化部から前記水供給路に向けての流体の移動を制限する逆止弁が、前記他端部に設けられている、請求項１から６のいずれかに記載の加湿装置。
【請求項８】
前記他端部の流路形成面および／または端面に撥水処理が施されている、請求項１から７のいずれかに記載の加湿装置。
【請求項９】
前記気化部が、供給された水を加熱するヒータからなる、請求項１から８のいずれかに記載の加湿装置。
【請求項１０】
使用者の気道に気体を送り込むための送風機を含む送風装置と、
請求項１から９のいずれかに記載の加湿装置とを備え、
前記送風機が駆動されることで発生する気流が、前記加湿装置によって加湿されるように構成されている、呼吸器用加湿送風装置。
【請求項１１】
使用者の呼吸状態を検知するための呼吸状態検知部をさらに備え、
前記制御部は、前記呼吸状態検知部の検知結果に基づいて使用者が吸気動作にあるか呼気動作にあるかを判別し、
前記制御部によって使用者が吸気動作にあると判別された場合に前記加湿装置による加湿動作が実行されるとともに、前記制御部によって使用者が呼気動作にあると判別された場合に前記加湿装置による加湿動作が停止されるように構成されている、請求項１０に記載の呼吸器用加湿送風装置。
【請求項１２】
前記制御部によって使用者が吸気動作にあると判別された後に前記制御部によって使用者が呼気動作にあると判別されるまでの間に、前記気化部において１回または複数回の気化動作が実行できるように構成されている、請求項１１に記載の呼吸器用加湿送風装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水を気化させることで被加湿気体を加湿する加湿装置に関し、また、当該加湿装置を備えた呼吸器用加湿送風装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種の加湿機構が考案されており、適用される製品の用途に応じてこれらの中から最適なものが選択されて使用されている。加湿機構が適用される製品群の一つとして、呼吸器用加湿送風装置がある。この呼吸器用加湿送風装置には、ＣＰＡＰ（Continuous  Positive  Airway  Pressure）装置やスチーム吸入器、酸素吸入器等が含まれる。【０００３】
このうち、ＣＰＡＰ装置は、睡眠時無呼吸症候群の治療に用いられるものであり、睡眠中の使用者の気道に空気を送り込むものである。より具体的には、ＣＰＡＰ装置は、装置内部に送風機が設けられており、使用者の鼻または口に装着したマスクにエアチューブを介して空気を送り続けるように構成されている。このＣＰＡＰ装置には、加湿装置が組み込まれる場合があり、当該加湿装置が組み込まれたＣＰＡＰ装置においては、使用者に送り込む空気に対して加湿が行なわれる。【０００４】
当該加湿装置が組み込まれたＣＰＡＰ装置としては、たとえば特開２０１４−１６６４９５号公報（特許文献１）に開示のものがある。当該公報に開示のＣＰＡＰ装置においては、水が貯留されたタンクの下部にヒータが設置されており、当該ヒータが駆動されることでタンクに貯留された水の加熱が行なわれる。そして、送風機によって発生する気流がタンクの上部を通過するように送風路が構成されることにより、上述したヒータによる加熱によって発生した水蒸気が当該気流に含ませられることになり、これによって加湿された空気が使用者の気道に送り込まれることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１６６４９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したＣＰＡＰ装置に代表される呼吸器用加湿送風装置に組み込まれる加湿装置においては、一時に大量の水蒸気を発生させる必要がない反面、継続的に少量の水蒸気を発生させることが必要であり、上記公報に開示される如くの加湿装置は、必ずしもエネルギー効率の観点から有効なものとは言えない。【０００７】
また、呼吸器用加湿送風装置に組み込まれる加湿装置としては、上述した構成のものの他にも種々の構成のものが存在するが、いずれも装置構成が複雑であったり高価な部品を用いたものであったりするため、小型化の観点や製造コストの観点から、やはり有効なものとは言い難い。さらには、これら加湿装置は、清潔に保つ必要のある装置内部の洗浄作業等のメンテナンス性に劣るものが殆どである。【０００８】
したがって、本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、小型にかつ効率よく加湿が行なえる加湿装置およびこれを備えた呼吸器用加湿送風装置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】
【０００９】
本発明の第１の局面に基づく加湿装置は、貯留部と、気化部と、水供給路と、気体導入路と、気体導入源と、制御部とを備えている。上記貯留部は、水を貯留するものであり、上記気化部は、供給された水を気化させるものである。上記水供給路は、一端部が上記貯留部に接続されるとともに他端部が上記気化部に接続されており、上記貯留部に貯留された水が上記一端部を介して流入することにより、流入した水によって充填されるものである。上記気体導入路は、上記水供給路の途中位置に接続されており、上記気体導入源は、上記気体導入路を介して上記水供給路に気体を導入することにより、上記途中位置から上記他端部までの間の部分の上記水供給路に充填された水を、導入された気体の圧力によって上記気化部に向けて押し出すことで上記気化部に供給するものである。上記制御部は、上記気体導入源の動作を制御するものであり、上記水供給路への水の充填と上記途中位置に対する気体の導入とが時間的に交互に繰り返されるように、上記気体導入源を間欠的に駆動する。【００１０】
上記本発明の第１の局面に基づく加湿装置にあっては、上記気体導入源が、圧電ポンプにて構成されていることが好ましい。【００１１】
上記本発明の第１の局面に基づく加湿装置にあっては、上記気体導入源が、上記水供給路に空気を導入するものであってもよい。【００１２】
上記本発明の第１の局面に基づく加湿装置にあっては、上記水供給路からの上記気体導入源への水の侵入を防止する侵入防止部が、上記気体導入路に設けられていることが好ましい。【００１３】
本発明の第２の局面に基づく加湿装置は、貯留部と、気化部と、水供給路と、加熱源と、制御部とを備えている。上記貯留部は、水を貯留するものであり、上記気化部は、供給された水を気化させるものである。上記水供給路は、一端部が上記貯留部に接続されるとともに他端部が上記気化部に接続されており、上記貯留部に貯留された水が上記一端部を介して流入することにより、流入した水によって充填されるものである。上記加熱源は、上記水供給路の途中位置に充填された水を局所的に加熱することで水蒸気を発生させることにより、上記途中位置から上記他端部までの間の部分の上記水供給路に充填された水を、発生させた水蒸気の圧力によって上記気化部に向けて押し出すことで上記気化部に供給するものである。上記制御部は、上記加熱源の動作を制御するものであり、上記水供給路への水の充填と上記途中位置における水蒸気の発生とが時間的に交互に繰り返されるように、上記加熱源を間欠的に駆動する。【００１４】
上記本発明の第１および第２の局面に基づく加湿装置にあっては、上記水供給路への水の充填が、毛管現象または水頭差を利用することで行なわれることが好ましい。【００１５】
上記本発明の第１および第２の局面に基づく加湿装置にあっては、上記水供給路から上記気化部に向けての流体の移動を許容するとともに上記気化部から上記水供給路に向けての流体の移動を制限する逆止弁が、上記他端部に設けられていることが好ましい。【００１６】
上記本発明の第１および第２の局面に基づく加湿装置にあっては、上記他端部の流路形成面および／または端面に撥水処理が施されていることが好ましい。【００１７】
上記本発明の第１および第２の局面に基づく加湿装置にあっては、上記気化部が、供給された水を加熱するヒータにて構成されていることが好ましい。【００１８】
本発明に基づく呼吸器用加湿送風装置は、使用者の気道に気体を送り込むための送風機を含む送風装置と、上記本発明の第１および第２の局面のいずれかに基づく加湿装置とを備えており、上記送風機が駆動されることで発生する気流が、上記加湿装置によって加湿されるように構成されてなるものである。
【００１９】
上記本発明に基づく呼吸器用加湿送風装置は、使用者の呼吸状態を検知するための呼吸状態検知部をさらに備えていてもよい。その場合には、上記制御部が、上記呼吸状態検知部の検知結果に基づいて使用者が吸気動作にあるか呼気動作にあるかを判別することが好ましく、またその場合には、上記制御部によって使用者が吸気動作にあると判別された場合に上記加湿装置による加湿動作が実行されるとともに、上記制御部によって使用者が呼気動作にあると判別された場合に上記加湿装置による加湿動作が停止されるように構成されていることが好ましい。【００２０】
上記本発明に基づく呼吸器用加湿送風装置は、上記制御部によって使用者が吸気動作にあると判別された後に上記制御部によって使用者が呼気動作にあると判別されるまでの間に、上記気化部において１回または複数回の気化動作が実行できるように構成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、小型にかつ効率よく加湿が行なえる加湿装置およびこれを備えた呼吸器用加湿送風装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施の形態１に係るＣＰＡＰ装置の送風ユニットおよび加湿ユニットの着脱態様を示す斜視図である。
【図２】図１に示す着脱態様を別の角度から見た斜視図である。
【図３】実施の形態１に係るＣＰＡＰ装置において、送風ユニットを加湿ユニットに取付けた状態を示す斜視図である。
【図４】実施の形態１に係るＣＰＡＰ装置の第１使用状態および第２使用状態を模式的に表わした図である。
【図５】実施の形態１に係るＣＰＡＰ装置の第１使用状態における機能ブロックの構成を示す図である。
【図６】実施の形態１に係るＣＰＡＰ装置の第１使用状態における模式断面図である。
【図７】図６中に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った模式断面図である。
【図８】実施の形態１に係るＣＰＡＰ装置における気化動作を説明するための模式図である。
【図９】実施の形態１に係るＣＰＡＰ装置の気化動作の原理を説明するための模式図である。
【図１０】実施の形態１に係るＣＰＡＰ装置の第１使用状態における制御部の動作を示すフロー図である。
【図１１】実施の形態１に係るＣＰＡＰ装置の加湿動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１２】実施の形態２に係るＣＰＡＰ装置の第１使用状態における模式断面図である。
【図１３】図１２に示す水供給路の排水口の構成の具体例を示す模式断面図である。
【図１４】実施の形態３に係るＣＰＡＰ装置の第１使用状態における機能ブロックの構成を示す図である。
【図１５】実施の形態３に係るＣＰＡＰ装置の第１使用状態における模式断面図である。
【図１６】実施の形態３に係るＣＰＡＰ装置における気化動作を説明するための模式図である。
【図１７】実施の形態３に係るＣＰＡＰ装置の第１使用状態における制御部の動作を示すフロー図である。
【図１８】実施の形態３に係るＣＰＡＰ装置の加湿動作を説明するためのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。以下に示す実施の形態は、呼吸器用加湿送風装置ならびにこれに組み込まれた加湿装置としてのＣＰＡＰ装置ならびにこれに組み込まれた加湿装置に本発明を適用した場合を例示するものである。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るＣＰＡＰ装置の送風ユニットおよび加湿ユニットの着脱態様を示す斜視図であり、図２は、図１に示す着脱態様を別の角度から見た斜視図である。また、図３は、本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置において、送風ユニットを加湿ユニットに取付けた状態を示す斜視図である。まず、これら図１ないし図３を参照して、本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置１Ａの概略的な構成およびその着脱態様について説明する。
【００２５】
図１ないし図３に示すように、ＣＰＡＰ装置１Ａは、送風装置としての送風ユニット１００と、加湿装置としての加湿ユニット２００Ａとを備えている。このうち、送風ユニット１００は、送風機１４０（図５ないし図７参照）を主として具備したものであり、加湿ユニット２００Ａは、加湿機構を構成するタンク室２１６および気化室２１７（図６および図７参照）が主として設けられたものである。
【００２６】
加湿ユニット２００Ａは、送風ユニット１００に着脱可能に構成されている。ここで、本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置１Ａにおいては、加湿ユニット２００Ａが送風ユニット１００に取付けられた状態と、加湿ユニット２００Ａが送風ユニット１００に取付けられていない状態と、の２つの状態において、その使用が可能となるように構成されている。
【００２７】
これは、ＣＰＡＰ装置１Ａを分割して複数のユニットにて構成するとともに、これら複数のユニットを相互に着脱自在に構成することにより、在宅時等のみならず外泊時等においても高い利便性が発揮されるようにするためである。すなわち、在宅時等においては、加湿ユニット２００Ａを送風ユニット１００に取付けることにより、後述する第１使用状態にてＣＰＡＰ装置１Ａを使用することができ、外泊時等においては、加湿ユニット２００Ａを送風ユニット１００に取付けなくとも、後述する第２使用状態にてＣＰＡＰ装置１Ａを使用することができる。
【００２８】
ここで、本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置１Ａにおいては、加湿ユニット２００Ａ上に送風ユニット１００が載置されることにより、加湿ユニット２００Ａが送風ユニット１００に取付けられるように構成されている。
【００２９】
送風ユニット１００は、偏平な略直方体形状の外形を有しており、その外殻が第１筐体１１０によって構成されている。第１筐体１１０は、使用状態において鉛直方向に並んで位置することになる上面および下面と、これら上面および下面を接続する４つの側面とを有している。
【００３０】
第１筐体１１０の上面は、操作部１３１が設けられた操作面１１１を構成している。第１筐体１１０の下面は、後述する第１使用状態において加湿ユニット２００Ａに載置され、かつ、後述する第２使用状態において床面やテーブル等に載置される載置面１１２を構成している。また、第１筐体１１０の４つの側面のうちの１つは、後述する第１使用状態において加湿ユニット２００Ａに接続される第１接続面１１３を構成している。
【００３１】
加湿ユニット２００Ａは、細長の略直方体形状の外形を有しており、その外殻が第２筐体２１０によって構成されている。第２筐体２１０は、使用状態において鉛直方向に並んで位置することになる上面および下面と、これら上面および下面を接続する４つの側面とを有しており、上面の四隅のうちの一箇所からは、上方に向けて突出する突出部が設けられている。
【００３２】
第２筐体２１０の下面は、後述する第１使用状態において床面やテーブル等に載置される載置面を構成している。第２筐体２１０の上面のうちの上述した突出部を除く部分は、後述する第１使用状態において送風ユニット１００が載置される被載置面２１２を構成している。この被載置面２１２のうちの所定位置には、開口部２１２ａが設けられている。当該開口部２１２ａは、後述するタンク室２１６に連通しており、当該タンク室２１６に水を補給するためのものである。なお、開口部２１２ａには、蓋体２１４が取付け可能に構成されており、常時は当該蓋体２１４によって開口部２１２ａが閉鎖されることになる。
【００３３】
また、上述した突出部の側面のうちの１つは、後述する第１使用状態においてエアチューブ３００（図４および図５参照）が接続されるチューブ接続面２１１を構成しており、上述した突出部の側面のうちの他の１つは、後述する第１使用状態において送風ユニット１００に接続される第２接続面２１３を構成している。
【００３４】
第１筐体１１０の第１接続面１１３には、第１筐体１１０の外部から空気を導入するための第１導入口１２１と、第１筐体１１０の内部から空気を導出するための第１導出口１２２が設けられている。
【００３５】
一方、第２筐体２１０の第２接続面２１３には、第２筐体２１０の外部から空気を導入するための第２導入口２２１が設けられており、第２筐体２１０のチューブ接続面２１１には、第２筐体２１０の内部から空気を導出するための第２導出口２２２が設けられている。なお、第２筐体２１０の側面の所定位置には、第２筐体２１０の外部から第２筐体２１０の内部に設けられた後述する気化室２１７に空気を取り込むための外気取込口２１８が設けられている。
【００３６】
以上により、図３に示すように、加湿ユニット２００Ａ上に送風ユニット１００が載置されることで加湿ユニット２００Ａが送風ユニット１００に取付けられた状態においては、第１筐体１１０の載置面１１２が第２筐体２１０の被載置面２１２に対向して位置することになるとともに、第１筐体１１０の第１接続面１１３が第２筐体２１０の第２接続面２１３に対向して位置することになる。そのため、第１筐体１１０の第１接続面１１３に設けられた第１導出口１２２が、第２筐体２１０の第２接続面２１３に設けられた第２導入口２２１に接続される。なお、当該状態においても、第１筐体１１０に設けられた第１導入口１２１は、第２筐体２１０によって覆われることがないため、外部に向けて開放された状態にある。
【００３７】
一方で、加湿ユニット２００Ａが送風ユニット１００に取付けられていない状態においては、第１筐体１１０の第１接続面１１３が外部に向けて露出している。そのため、第１筐体１１０の第１接続面１１３に設けられた第１導入口１２１および第１導出口１２２は、いずれも外部に向けて開放された状態になる。
【００３８】
図４は、本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置の使用状態を模式的に表わした図であり、図４（Ａ）および図４（Ｂ）は、それぞれ第１使用状態および第２使用状態を示している。次に、この図４を参照して、本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置１Ａの第１使用状態および第２使用状態について説明する。
【００３９】
図４（Ａ）に示すように、第１使用状態においては、上述したように、加湿ユニット２００Ａが送風ユニット１００に取付けられた状態でＣＰＡＰ装置１Ａが使用される。その場合、加湿ユニット２００Ａに設けられた第２導出口２２２にエアチューブ３００の一端が接続され、エアチューブ３００の他端にマスク４００が接続される。
【００４０】
その詳細については後述するが、第１使用状態においては、送風ユニット１００に設けられた送風機１４０が駆動されることで、送風ユニット１００に設けられた第１導入口１２１からＣＰＡＰ装置１Ａの内部に空気が吸入され、吸入された空気が加湿ユニット２００Ａに設けられた第２導出口２２２からＣＰＡＰ装置１Ａの外部へと排出される。これにより、第２導出口２２２から排出された空気が、エアチューブ３００およびマスク４００を経由して使用者の気道に送り込まれることになる。
【００４１】
図４（Ｂ）に示すように、第２使用状態においては、上述したように、加湿ユニット２００Ａが送風ユニット１００に取付けられていない状態でＣＰＡＰ装置１Ａが使用される。その場合、送風ユニット１００に設けられた第１導出口１２２にエアチューブ３００の一端が接続され、エアチューブ３００の他端にマスク４００が接続される。
【００４２】
第２使用状態においては、送風ユニット１００に設けられた送風機１４０が駆動されることで、送風ユニット１００に設けられた第１導入口１２１からＣＰＡＰ装置１Ａの内部に空気が吸入され、吸入された空気が送風ユニット１００に設けられた第１導出口１２２からＣＰＡＰ装置１Ａの外部へと排出される。これにより、第１導出口１２２から排出された空気が、エアチューブ３００およびマスク４００を経由して使用者の気道に送り込まれることになる。
【００４３】
ここで、マスク４００は、たとえば使用者の鼻または口を覆うように当てがわれて装着される。なお、マスク４００は、様々な種類の中から使用者にあった形状や構造のものを選択することが可能であり、図４に示した形状や構造はあくまでも一例である。
【００４４】
ＣＰＡＰ装置１Ａは、睡眠中に無呼吸となること防止すべく、空気の送り出しのタイミングを使用者の呼吸のタイミングにあわせつつも、気道に空気を送り続けて気道を開かせる装置である。そのため、ＣＰＡＰ装置１Ａにおいては、上述した第１使用状態および第２使用状態のいずれにおいても、後述する流量センサ１３３および圧力センサ１３４（図５参照）によって検出された流量および圧力等に基づいて後述する制御部１３０（図５参照）においてたとえばフィードバック制御やフィードフォワード制御等の各種の制御が行なわれることにより、送風機１４０の回転数が増減されて空気の送り出し量等が調整され、これによって使用者が睡眠中に無呼吸に陥ることを防止している。
【００４５】
ここで、本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置１Ａは、加湿装置としての加湿ユニット２００Ａに主として特徴的な構成を有するものであるため、以下においては、上述した第１使用状態および第２使用状態のうち、送風ユニット１００に加えて加湿ユニット２００Ａを使用する第１使用状態に特化してその説明を行ない、加湿ユニット２００Ａを使用せずに送風ユニット１００のみを使用する第２使用状態については、その説明を省略する。
【００４６】
図５は、本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置の第１使用状態における機能ブロックの構成を示す図である。次に、この図５を参照して、本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置１Ａの第１使用状態における機能ブロックの構成について説明する。
【００４７】
図５に示すように、ＣＰＡＰ装置１Ａは、制御部１３０と、操作部１３１と、温湿度センサ１３２と、流量センサ１３３と、圧力センサ１３４と、送風機１４０と、サイレンサー１５０と、タンク室２１６と、ヒータ２５０と、温度センサ２５１と、圧電ポンプ２６０とを備えている。このうち、制御部１３０、操作部１３１、温湿度センサ１３２、流量センサ１３３、圧力センサ１３４、送風機１４０およびサイレンサー１５０は、送風ユニット１００に設けられており、タンク室２１６、ヒータ２５０、温度センサ２５１および圧電ポンプ２６０は、加湿ユニット２００Ａに設けられている。また、加湿ユニット２００Ａには、後述する水供給路２３０および外気導入路２４０も設けられている。
【００４８】
送風ユニット１００の第１筐体１１０には、上述した第１導入口１２１および第１導出口１２２に加えて、第１流路１２０が設けられている。第１流路１２０は、第１導入口１２１および第１導出口１２２を結ぶように構成されている。
【００４９】
第１流路１２０には、送風機１４０が設けられている。送風機１４０は、たとえば遠心ファンにて構成される。送風機１４０は、第１筐体１１０に設けられた後述する送風機室１１７（図６および図７参照）に設置されており、これにより第１流路１２０上に配置されている。
【００５０】
ここで、送風機１４０は、ケーシング１４２を有しており、ケーシング１４２には、送風機１４０の吸入口１４３および排出口１４４が設けられている。そのため、第１流路１２０は、第１筐体１１０に設けられた第１導入口１２１と送風機１４０に設けられた吸入口１４３とを結ぶ上流側流路部１２０Ａと、送風機１４０に設けられた排出口１４４と第１筐体１１０に設けられた第１導出口１２２とを結ぶ下流側流路部１２０Ｂとを含んでいる。
【００５１】
第１流路１２０のうちの第１導入口１２１と吸入口１４３との間に位置する部分である上流側流路部１２０Ａには、サイレンサー１５０が設けられている。サイレンサー１５０は、送風機１４０にて発生する騒音（送風機１４０に具備された駆動モータの動作音や風切り音等）が、第１導入口１２１を経由して外部に漏れ出すことを抑制するためのものであるが、その詳細については後述することとする。
【００５２】
加湿ユニット２００Ａの第２筐体２１０には、上述した第２導入口２２１、第２導出口２２２および外気取込口２１８に加えて、第２流路２２０が設けられている。第２流路２２０は、第２導入口２２１および第２導出口２２２を結ぶように構成されている。
【００５３】
当該第２流路２２０においては、後述する加湿機構によって当該第２流路２２０を通過する空気の加湿が行なわれる。これにより、第１使用状態においては、使用者の気道に向けて送り出される空気に適度な水分（すなわち、図中において波状の破線矢印で表わした水蒸気５０１）が付与されることになる。
【００５４】
また、加湿ユニット２００Ａの内部には、上述したように水供給路２３０と外気導入路２４０とが設けられている。水供給路２３０は、貯留部としてのタンク室２１６と気化部としてのヒータ２５０とを接続しており、タンク室２１６に貯留された水をヒータ２５０に送り出すためのものである。気体導入路としての外気導入路２４０は、気体導入源としての圧電ポンプ２６０と水供給路２３０とを接続しており、その詳細については後述するが、タンク室２１６に貯留された水をヒータ２５０に送り出すために利用されるものである。
【００５５】
ヒータ２５０は、供給された水を加熱することで気化させるものである。一方、圧電ポンプ２６０は、空気を圧送するエアポンプであり、その詳細については後述するが、上述した外気取込口２１８から気化室２１７に取り込まれた外気を外気導入路２４０を介して水供給路２３０の内部に導入することにより、タンク室２１６に貯留された水をヒータ２５０に送り出すものである。
【００５６】
制御部１３０は、主たる構成要素として、プログラムを実行するＣＰＵ（Central  Processing  Unit）と、ＲＯＭ(Read  Only  Memory)／ＲＡＭ（Random  Access  Memory）と、送風機１４０、ヒータ２５０および圧電ポンプ２６０を駆動する各駆動部と、温湿度センサ１３２、流量センサ１３３、圧力センサ１３４および温度センサ２５１から入力された各種情報に基づいて各種の演算を行なう演算部等を有している。ＲＯＭ／ＲＡＭには、データを不揮発的に格納するＲＯＭと、ＣＰＵによるプログラムの実行により生成されたデータ、または、操作部１３１を介して入力されたデータを揮発的に格納するＲＡＭとが含まれる。制御部１３０の各構成要素は、相互にデータバスによって接続されている。
【００５７】
ＣＰＵにおける処理は、各ハードウェアおよびＣＰＵにより実行されるソフトウェアによって実現される。このようなソフトウェアは、ＲＯＭ／ＲＡＭに予め記憶されている。操作部１３１の操作の受付け、送風機１４０を駆動する駆動モータの制御、ヒータ２５０の制御、圧電ポンプ２６０の制御、上述した各種の演算なども、ソフトウェアによって実現される。
【００５８】
制御部１３０、送風機１４０、ヒータ２５０、圧電ポンプ２６０等には、図示しない内部電源または図示しない外部電源によって電力が供給される。外部電源との接続には、たとえば図示しないＡＣ（Alternating  Current）アダプタ等が用いられる。
【００５９】
温湿度センサ１３２は、後において使用者の気道に送り込まれることになる、ＣＰＡＰ装置１Ａの外部から導入された空気の温度および湿度を測定するためのセンサであり、第１流路１２０のうちの上流側流路部１２０Ａに設けられている。当該温湿度センサ１３２にて検出された空気の温度および湿度は、制御部１３０に出力され、主として加湿機構による加湿動作に利用される。
【００６０】
流量センサ１３３は、ＣＰＡＰ装置１Ａとエアチューブ３００との間における空気の流量を測定するためのセンサであり、圧力センサ１３４は、送風機１４０が送り出す空気の圧力を測定するためのセンサである。これら流量センサ１３３および圧力センサ１３４は、呼吸状態検知部に相当し、いずれも第１流路１２０のうちの下流側流路部１２０Ｂに設けられている。
【００６１】
ここでは、その詳細な説明は省略するが、これら流量センサ１３３および圧力センサ１３４によって検出された流量および圧力は、制御部１３０に出力され、これら流量および圧力等に基づいて、制御部１３０においてたとえばフィードバック制御やフィードフォワード制御等の制御が行なわれることにより、送風機１４０の回転数が増減される。また、流量センサ１３３および圧力センサ１３４にて検出された空気の流量および圧力は、加湿機構による加湿動作にも利用される。
【００６２】
温度センサ２５１は、ヒータ２５０の温度を測定するためのセンサであり、ヒータ２５０に隣接して設けられている。当該温度センサ２５１にて検出されたヒータ２５０の温度は、制御部１３０に出力され、主として加湿機構による加湿動作に利用される。
【００６３】
なお、ＣＰＡＰ装置１Ａには、別途、ＬＣＤ（Liquid  Crystal  Display）や有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ等からなる表示部が設けられていてもよい。ここで、表示部は、送風ユニット１００に設けられてもよいし、加湿ユニット２００Ａに設けられてもよい。また、操作部１３１は、図１ないし図３において示す如くの物理的な形状を有するボタンである必要はなく、たとえばＬＣＤの表示面に設けられたタッチパネル等であってもよい。操作部１３１のうち、ＣＰＡＰ装置１Ａの電源のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるボタン以外のボタンは、加湿ユニット２００Ａに設けられてもよい。
【００６４】
ここで、図５に示すように、第１使用状態においては、第１筐体１１０に設けられた第１導出口１２２と、第２筐体２１０に設けられた第２導入口２２１とが接続される。これにより、第１使用状態においては、第１流路１２０の下流側に第２流路２２０が接続されることになる。
【００６５】
そのため、第１使用状態においては、送風機１４０が駆動されることにより、第１導入口１２１から吸入された空気が、第１流路１２０および第２流路２２０をこの順で経由して第２導出口２２２から排出される。第２導出口２２２から排出された空気は、その後、エアチューブ３００およびマスク４００を介して使用者の気道に送り込まれる。すなわち、当該第１使用状態においては、第１導入口１２１がＣＰＡＰ装置１Ａの内部に空気を吸入する吸気口として機能することになり、第２導出口２２２がＣＰＡＰ装置１Ａの内部から空気を排出する排気口として機能することになる。
【００６６】
図６は、本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置の第１使用状態における模式断面図であり、図７は、図６中に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った模式断面図である。以下、これら図６および図７を参照して、本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置１Ａの詳細な構造ならびに第１使用状態におけるＣＰＡＰ装置１Ａの装置内部での空気の流れについて説明する。なお、図６および図７においては、送風機１４０が動作することによって発生する空気の流れを矢印にて模式的に表わしている。
【００６７】
図６および図７に示すように、送風ユニット１００の第１筐体１１０の内部の空間は、各種の壁部やホース等が設けられることによって複数の室に区画されている。これら複数の室には、広大部１１５、狭小部１１６および送風機室１１７が含まれており、これら広大部１１５、狭小部１１６および送風機室１１７は、上述した上流側流路部１２０Ａに相当している。
【００６８】
図６に示すように、広大部１１５は、第１筐体１１０の第１接続面１１３に設けられた第１導入口１２１に隣接して設けられている。当該広大部１１５における空気の流動方向に直交する断面積は、相対的に大きく構成されており、第１導入口１２１において発生し得る圧力損失の低減が図られている。なお、広大部１１５における空気の流動方向に直交する断面積は、後述する狭小部１１６における空気の流動方向に直交する断面積よりも大きく構成されている。
【００６９】
第１導入口１２１には、空気中に含まれる塵埃等の異物を捕捉するためのフィルタ１７０が設置されており、当該フィルタ１７０を第１接続面１１３に固定するために、第１接続面１１３には、第１筐体１１０の一部を構成するフィルタカバー１７１が取付けられている。フィルタカバー１７１には、行列状に複数の孔部が設けられており、当該複数の孔部によって第１導入口１２１が構成されることになる。
【００７０】
狭小部１１６は、広大部１１５に隣接して設けられている。この狭小部１１６は、第１筐体１１０の内部に隔壁１１４を設けることによって形成されており、空気の流動方向に直交する断面積が相対的に小さく構成されている。なお、狭小部１１６における空気の流動方向に直交する断面積は、上述した広大部１１５における空気の流動方向に直交する断面積よりも小さく構成されている。
【００７１】
送風機室１１７は、狭小部１１６に隣接して設けられており、その内部に送風機１４０が収容されている。この送風機室１１７は、空気の流動方向に直交する断面積が相対的に大きく構成されたものであり、第１筐体１１０の大部分を占める比較的大きい空間にて構成されている。なお、送風機室１１７における空気の流動方向に直交する断面積は、上述した狭小部１１６における空気の流動方向に直交する断面積よりも大きく構成されている。
【００７２】
ここで、広大部１１５、狭小部１１６および送風機室１１７に相当する部分の第１流路１２０は、空気の流動方向に直交する断面積が空気の流動方向の下流側から上流側に向けて急激に拡大および縮小されてなる部位であり、この部位が、上述したサイレンサー１５０として機能することになる。当該構成のサイレンサー１５０を設けることにより、送風機１４０にて発生した騒音は、当該サイレンサー１５０を通過する際に乱反射等することで減衰することになり、結果として第１導入口１２１を介しての騒音の漏れ出しが抑制できることになる。
【００７３】
図６および図７に示すように、送風機１４０は、たとえば遠心ファンからなり、送風機室１１７に収容された状態で第１筐体１１０の載置面１１２を規定する壁部（すなわち底板部）に固定されている。送風機１４０は、羽根車１４１と、図には現われない駆動モータと、ケーシング１４２とを有している。
【００７４】
羽根車１４１は、駆動モータの回転軸に固定されており、これにより駆動モータが駆動されることで羽根車１４１が回転する。羽根車１４１が回転することにより、空気が撹拌されることで空気に対して遠心力が与えられ、これによってケーシング１４２の内部において気流が発生し、ケーシング１４２に設けられた吸入口１４３から空気が吸入されるとともにケーシング１４２に設けられた排出口１４４から空気が排出される。
【００７５】
なお、送風機１４０の吸入口１４３は、羽根車１４１の軸部の上方に位置する部分のケーシング１４２に設けられており、第１筐体１１０の操作面１１１を規定する壁部（すなわち天板部）の内面と所定の距離をもって対向配置されている。一方、送風機１４０の排出口１４４は、羽根車１４１の軸部に沿って見た場合に羽根車１４１の外縁の接線方向に位置する部分のケーシング１４２に設けられており、当該羽根車１４１から所定の距離をもって配置されている。
【００７６】
ここで、送風機１４０の吸入口１４３は、送風機室１１７に連通しており、送風機１４０の排出口１４４は、送風機室１１７を横断するように設置されるとともにその一端が第１筐体１１０に設けられた第１導出口１２２に接続されたホース１６０の他端に接続されている。このホース１６０の内部の空間が、上述した下流側流路部１２０Ｂに相当している。
【００７７】
第１筐体１１０の第１接続面１１３には、第１導出口１２２が設けられている。第１導出口１２２は、第２筐体２１０の第２接続面２１３に設けられた第２導入口２２１ならびにエアチューブ３００がともに接続可能となるようにノズル状の形状を有している。
【００７８】
図６および図７に示すように、加湿ユニット２００Ａの第２筐体２１０の内部の空間は、区画壁２１５が設けられることによってタンク室２１６と気化室２１７とに区画されている。このうちの気化室２１７の一部は、上述した第２流路２２０に相当している。
【００７９】
タンク室２１６は、区画壁２１５を含む第２筐体２１０の壁部によって規定されており、水５００が貯留される貯留部に相当する。当該タンク室２１６は、第２筐体２１０の上面である被載置面２１２に設けられた開口部２１２ａの下方に位置しており、当該開口部２１２ａに通じている。なお、上述したように開口部２１２ａは、蓋体２１４によって閉鎖されており、これにより水の漏れ出しが防止されている。また、開口部２１２ａを規定する第２筐体２１０の壁面と蓋体２１４との間には、当該部分における液密性を確保するためのパッキン等が設けられていてもよい。ここで、タンク室２１６を規定する部分の壁部には、タンク室２１６に貯留された水５００が減少した場合に当該タンク室２１６に空気を導入するための空気導入口が設けられていてもよい。
【００８０】
気化室２１７は、区画壁２１５を含む第２筐体２１０の壁部によって規定されており、第２筐体２１０の上面に設けられた上述した突出部をその一部に含むように設けられている。気化室２１７には、水供給路２３０、外気導入路２４０、ヒータ２５０および圧電ポンプ２６０等が配置されている。このうち、ヒータ２５０は、上述した突出部の内部の空間のうちの下部に設置されており、これにより、気化室２１７は、当該ヒータ２５０の上方側の空間と下方側の空間とに仕切られている。なお、ヒータ２５０の上方側の空間が上述した第２流路２２０に相当する。
【００８１】
この第２流路２２０に相当するヒータ２５０の上方側の空間は、第２筐体２１０の第２接続面２１３に設けられた第２導入口２２１および第１筐体１１０の第１接続面１１３に設けられた第１導出口１２２を介して第１筐体１１０の内部に設けられた第１流路１２０に連通している。また、この第２流路２２０に相当するヒータ２５０の上方側の空間は、第２筐体２１０のチューブ接続面２１１に設けられた第２導出口２２２に連通している。第２導出口２２２は、エアチューブ３００が接続可能となるようにノズル状の形状を有している。
【００８２】
水供給路２３０は、略Ｌ字状に折り曲げられたパイプによって構成されており、その一端部が区画壁２１５を貫通してタンク室２１６に接続されているとともに、その他端部が、ヒータ２５０に下方から接続されている。ここで、ヒータ２５０は、加熱板を含んでおり、水供給路２３０の他端部は、当該加熱板を貫通することで上述した第２流路２２０に面するように配置されている。
【００８３】
水供給路２３０の上述した一端部は、タンク室２１６に貯留された水５００が当該水供給路２３０に向けて給水される給水口２３１に相当し、水供給路２３０の上述した他端部は、給水口２３１を介して水供給路２３０に給水された水５００をヒータ２５０に向けて排水する排水口２３２に相当する。ここで、給水口２３１は、排水口２３２よりも下方に配置されているが、水供給路２３０を構成する上述したパイプの内径をたとえば０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下にすることにより、いわゆる毛管現象により、タンク室２１６に貯留された水５００が水供給路２３０に流入することになる。これにより、水供給路２３０は、常時は水５００によって充填された状態に維持される。
【００８４】
外気導入路２４０は、パイプによって構成されており、水供給路２３０の途中位置に外気６００を導入することが可能となるように水供給路２３０の当該途中位置に接続されている。外気導入路２４０の水供給路２３０に接続された他端は、圧電ポンプ２６０に接続されている。
【００８５】
外気導入路２４０には、水供給路２３０から圧電ポンプ２６０への水の侵入を防止する侵入防止部としての逆止弁２４１が設けられている。当該逆止弁２４１は、圧電ポンプ２６０から水供給路２３０に向けての外気６００の移動を許容する一方で、水供給路２３０から圧電ポンプ２６０に向けての外気６００ならびに水５００の移動を制限するものである。当該侵入防止部としては、この逆止弁２４１に代えて、防水通気膜にてこれを構成してもよい。侵入防止部を防水通気膜にて構成した場合には、圧電ポンプ２６０から水供給路２３０に向けての外気６００の移動が許容される反面、水供給路２３０から圧電ポンプ２６０に向けての水５００の移動が制限されることになる。
【００８６】
圧電ポンプ２６０は、薄板状の圧電体の電歪性を利用したダイヤフラムポンプからなり、上述したように空気を吸入してこれを吐出することが可能なエアポンプである。これにより、第２筐体２１０に設けられた外気取込口２１８を介して気化室２１７に取り込まれた外気６００を吸入してこれを外気導入路２４０に向けて吐出することにより、水供給路２３０の上述した途中位置に当該外気６００を導入可能にする。
【００８７】
ここで、上述したタンク室２１６、水供給路２３０、外気導入路２４０、ヒータ２５０および圧電ポンプ２６０が、送風機１４０によって送風される被加熱気体としての空気を加湿する加湿機構に主として該当する。当該加湿機構による加湿動作は、圧電ポンプ２６０が間欠的に駆動されることで繰り返し実施されることとなる複数回の気化動作によって基本的に実現されることになるが、当該気化動作により、ヒータ２５０に供給された水５００が加熱されて気化することにより、水蒸気５０１が気化室２１７のうちのヒータ２５０よりも上方側の空間（すなわち第２流路２２０）において発生し、これが当該空間を通過する空気に付与されることで加湿が行なわれることになる。なお、上述した気化動作ならびに加湿動作については、後において詳説する。
【００８８】
以上により、第１使用状態においては、上述したように、第１導入口１２１から吸入された空気が、第１流路１２０および第２流路２２０をこの順で経由して第２導出口２２２から排出されることになり、当該第２導出口２２２に接続されたエアチューブ３００ならびに当該エアチューブ３００に接続されたマスク４００を介して使用者の気道に送り込まれる。その際、当該空気は、第２流路２２０において水蒸気５０１が付与されることで適度に加湿された状態となって使用者の気道に送り込まれる。
【００８９】
図８は、本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置における気化動作を説明するための模式図である。次に、この図８を参照して、本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置１Ａにおける気化動作について詳細に説明する。なお、図８においては、１回の気化動作を経時的に表わしており、図８（Ａ）ないし図８（Ｄ）の順で気化動作が進行する。
【００９０】
まず、図８（Ａ）に示すように、気化動作が開始される前の状態においては、上述した毛管現象に基づき、タンク室２１６に貯留された水５００が、給水口２３１を介して水供給路２３０に流入し、これにより水供給路２３０が、流入した水５００によって充填された状態にある。このとき、水供給路２３０に流入した水５００は、排水口２３２においてその表面張力によって留まることになり、ヒータ２５０には、水５００が供給されることはない。また、このとき、外気導入路２４０に設けた逆止弁２４１の機能により、外気導入路２４０に水５００が侵入することもない。
【００９１】
次に、図８（Ｂ）に示すように、圧電ポンプ２６０が駆動されて気化動作が開始されることにより、水供給路２３０の途中位置２３３には、図中矢印ＡＲ１にて示すように、外気導入路２４０を介して外気６００が導入される。この外気６００の導入により、途中位置２３３から排水口２３２までの間の部分の水供給路２３０に充填されていた水５００が外気６００の圧力を受けて図中矢印ＡＲ２方向に移動することになり、これによって水５００が排水口２３２を介して押し出されることにより、ヒータ２５０に対する水５００の供給が開始される。ヒータ２５０に供給された水は、瞬時にヒータ２５０によって加熱されて気化し、水蒸気５０１となって第２流路２２０を通過する空気に付与される。
【００９２】
引き続き、図８（Ｃ）に示すように、圧電ポンプ２６０が駆動されることにより、さらなる量の外気６００が水供給路２３０に導入されることになり、これによって水５００が順次押し出されてヒータ２５０に供給され、それにより水蒸気５０１の生成が継続する。また、このとき、水供給路２３０に導入された外気６００も図中矢印ＡＲ２方向に沿って排水口２３２側へと徐々に移動する。
【００９３】
次に、図８（Ｄ）に示すように、圧電ポンプ２６０の駆動開始から一定時間が経過した後に、圧電ポンプ２６０の駆動が停止される。これにより、途中位置２３３に対する外気６００の導入が停止され、水供給路２３０には、再び毛管現象によってタンク室２１６から給水口２３１を介して水５００が図中矢印ＡＲ３方向に向けて流入することになる。このとき、水供給路２３０に途中位置２３３から導入された外気６００は、水供給路２３０に流入した水５００によってすべて排水口２３２を介して押し出され、これに伴い、気化動作の開始時点において途中位置２３３から排水口２３２までの間の部分の水供給路２３０に充填されていた水５００も、すべて排水口２３２を介して押し出されてヒータ２５０によって気化されることになる。
【００９４】
以上の過程を経ることにより、１回の気化動作が終了する。なお、上述したように、気化動作の開始時点において途中位置２３３から排水口２３２までの間の部分の水供給路２３０に充填されていた水５００をすべて気化させるためには、水供給路２３０の当該部分の体積と同じ体積以上の外気６００を圧電ポンプ２６０によって水供給路２３０に導入すればよい。
【００９５】
図９は、上述した気化動作の原理を説明するための模式図である。次に、この図９を参照して、上述した気化動作の原理について詳細に説明する。
【００９６】
水供給路２３０に導入された外気６００によって水５００が排水口２３２から押し出されるようにするためには、導入された外気６００が微細な気泡とならず、水供給路２３０の途中位置２３３において水５００が外気６００によって確実に分離されることが必要である。仮に、導入された外気６００が微細な気泡となった場合には、水５００を排水口２３２から押し出すための十分な圧力が得られないまま、当該微細な気泡が水供給路２３０の内部を浮上して排水口２３２から排出されてしまうことになる。この外気６００が微細な気泡とならないようにするためには、以下の点の考慮が必要である。
【００９７】
すなわち、図９（Ａ）に示すように、水供給路２３０の途中位置２３３に導入された外気６００は、外気導入路２４０が接続された部分の水供給路２３０の内部において略球状の気泡６０１となり、その大きさが徐々に大きくなる。この気泡６０１には、図中に示すように浮力Ｆが作用し、この気泡６０１と接する部分の水５００には、表面張力σが作用する。
【００９８】
表面張力σが浮力Ｆと等しいかそれよりも大きい場合（すなわち、σ≧Ｆの条件が満たされる場合）には、気泡６０１は、外気導入路２４０中の外気６００と繋がった状態となって水供給路２３０の途中位置２３３に留まることになり、その体積Ｖの増加が進行する。一方で、表面張力σが浮力Ｆよりも小さい場合（すなわち、σ＜Ｆの条件が満たされる場合）には、気泡６０１は、外気導入路２４０中の外気６００から分離し、微細な気泡６０１となって水供給路２３０中を浮上することになる。
【００９９】
そのため、図９（Ｂ）に示すように、上述したσ≧Ｆの条件が満たされたまま、気泡６０１の体積Ｖの増加が進行し、当該気泡６０１の直径が水供給路２３０の内径Ｄに達した場合には、気泡６０１が微細な気泡となって外気導入路２４０中の外気６００から分離することなく、さらにはそれ以降に水供給路２３０に導入される外気６００が微細な気泡となることもなく、導入された外気６００によって水５００が途中位置２３３において確実に分離されることになる。したがって、この場合には、水供給路２３０に導入された外気６００によって水５００が排水口２３２から押し出されることになり、意図した気化動作が確実に実行できることになる。
【０１００】
一方、図９（Ｃ）に示すように、気泡６０１の直径が水供給路２３０の内径Ｄに達する前に、上述したσ＜Ｆの条件が満たされてしまった場合には、気泡６０１は、外気導入路２４０中の外気６００から分離してしまうことになり、これが微細な気泡６０１となって水供給路２３０中を浮上してしまうことになる。したがって、この場合には、水供給路２３０に導入された外気６００によって水５００が排水口２３２から押し出されることがなくなり、意図した気化動作が実行されなくなってしまう。
【０１０１】
ここで、浮力Ｆは、気泡６０１の体積Ｖに比例し、表面張力σは、外気導入路２４０の内径ｄに比例する。一方で、気泡６０１の体積Ｖの増加は、水供給路２３０の内径Ｄによって制限を受けることになる。そのため、水供給路２３０の内径Ｄと外気導入路２４０の内径ｄとの内径比率Ｄ／ｄに基づき、水供給路２３０に導入された外気６００が微細な気泡となるか否かが決定されることになる。
【０１０２】
したがって、上述した内径比率Ｄ／ｄを適切に設定することにより、意図した気化動作を確実に実行させることが可能になる。なお、水供給路２３０に導入された外気６００が微細な気泡とならないための上記内径比率Ｄ／ｄの具体的な値は、水供給路２３０の内径Ｄの大きさに依存するものの、たとえば毛管現象が得られる水供給路２３０の内径Ｄのおおよその大きさである０．１ｍｍ≦Ｄ≦１ｍｍの範囲においては、おおよそ２．９≦Ｄ／ｄ≦１３．４である。
【０１０３】
図１０は、本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置の第１使用状態における制御部の動作を示すフロー図である。また、図１１は、本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置の加湿動作を説明するためのタイミングチャートである。次に、これら図１０および図１１を参照して、本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置１Ａにおける加湿動作の詳細について説明する。
【０１０４】
本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置１Ａにおいて実行される上述した気化動作は、当該気化動作の１回当たりにおいて生成される水蒸気の量（すなわち加湿量）が、一定となるものである。そのため、本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置１Ａにあっては、適切な湿度条件に空気を加湿するために、前述のとおり、加湿機構による加湿動作が、圧電ポンプ２６０が間欠的に駆動されることで繰り返し実施されることとなる複数回の気化動作によって基本的に実現されるように構成されている。
【０１０５】
この加湿動作を実現するために、本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置１Ａにおいては、制御部１３０が図１０に示すフローに従って動作するように構成されており、これによって図１１に示すような加湿動作が実現可能とされている。
【０１０６】
図１０を参照して、使用者がＣＰＡＰ装置１Ａの操作部１３１を操作することでその使用を開始することにより、まずは、制御部１３０は、ステップＳ１において、送風機１４０に駆動指令を与える。これにより、送風機１４０が駆動してＯＮ状態となる。
【０１０７】
次に、制御部１３０は、ステップＳ２において、ヒータ２５０に駆動指令を与える。これにより、ヒータ２５０が駆動してＯＮ状態となり、ヒータ２５０の温度が上昇し始める。
【０１０８】
次に、制御部１３０は、ステップＳ３において、ヒータ２５０の温度を取得する。具体的には、制御部１３０は、ヒータ２５０に付設された温度センサ２５１によって検出された温度を取得する。
【０１０９】
次に、制御部１３０は、ステップＳ４において、ヒータ２５０の温度が予め設定された設定温度よりも低いか否かを判断する。ヒータ２５０の温度が設定温度よりも低いと判断した場合（ステップＳ４においてＹＥＳの場合）には、制御部１３０は、ステップＳ２に移行してヒータ２５０の駆動を継続する。一方、ヒータ２５０の温度が設定温度よりも低くないと判断した場合（ステップＳ４においてＮＯの場合）には、制御部１３０は、ステップＳ５に移行する。なお、ヒータ２５０の設定温度は、特にこれが限定されるものではないが、ヒータ２５０に供給された水５００が瞬時に加熱されて気化することとなるように、好ましくは６０℃以上、さらに好ましくは８０℃以上に設定される。
【０１１０】
ステップＳ５においては、制御部１３０は、ヒータ２５０に駆動停止指令を与える。これにより、ヒータ２５０の駆動が停止してＯＦＦ状態となる。
【０１１１】
次に、制御部１３０は、ステップＳ６において、被加湿空気の温度および湿度を取得する。具体的には、制御部１３０は、第１流路１２０の上流側流路部１２０Ａに設けられた温湿度センサ１３２によって検出された被加湿空気の温度および湿度を取得する。
【０１１２】
次に、制御部１３０は、ステップＳ７において、被加湿空気の流量および圧力を取得する。具体的には、制御部１３０は、第１流路１２０の下流側流路部１２０Ｂに設けられた流量センサ１３３および圧力センサ１３４によって検出された被加湿空気の流量および圧力を取得する。
【０１１３】
次に、制御部１３０は、ステップＳ８において、目標気化動作回数を決定する。この決定には、上述した温湿度センサ１３２によって検出された被加湿空気の温度および湿度、ならびに、上述した流量センサ１３３および圧力センサ１３４によって検出された被加湿空気の流量および圧力（特に流量）が用いられる。たとえば、上述したＲＯＭに、被加湿空気の温度、湿度、流量および圧力とそれに応じた最適な気化動作回数との相関が予め定められたデータテーブルを記憶しておき、制御部１３０は、当該データテーブルを参照することで目標気化動作回数を決定する。なお、この目標気化動作回数は、被加湿空気の温度、湿度、流量および圧力に基づいて、当該被加湿空気を加湿すべき本来の加湿量に近い加湿量が得られることとなるように、気化動作の回数を１回または複数回のうちから予め決定したものである。
【０１１４】
次に、制御部１３０は、ステップＳ９において、使用者が吸気動作にあるか否かを判断する。この判断には、上述した流量センサ１３３および圧力センサ１３４によって検出された流量および圧力が用いられる。使用者が吸気動作にない（すなわち、使用者が呼気動作にある）と判断した場合（ステップＳ９においてＮＯの場合）には、制御部１３０は、ステップＳ９’において目標気化動作回数をリセットした後、ステップＳ３に移行して再びヒータ２５０の温度の取得に戻る。使用者が吸気動作にあると判断した場合（ステップＳ９においてＹＥＳの場合）には、制御部１３０は、ステップＳ１０に移行する。
【０１１５】
ステップＳ１０においては、制御部１３０は、圧電ポンプ２６０に一定時間にわたって駆動する駆動指令を与える。これにより、圧電ポンプ２６０が駆動したＯＮ状態が一定時間継続されることになり、水供給路２３０への外気６００の導入が行なわれることになる。なお、この一定時間は、途中位置２３３から排水口２３２までの間の部分の水供給路２３０に充填されていた水５００をすべて排水口２３２を介してヒータ２５０に供給するために要する時間である。この圧電ポンプ２６０の一定時間にわたっての駆動により、１回の気化動作が終了することになる。
【０１１６】
次に、制御部１３０は、ステップＳ１１において、目標気化動作回数に到達したか否かを判断する。目標気化動作回数に到達していないと判断した場合（ステップＳ１１においてＮＯの場合）には、制御部１３０は、ステップＳ１１’において一定時間にわたって待機した後、ステップＳ１１”において上述したステップＳ７と同様に被加湿空気の流量および圧力を取得し、さらにその後、ステップＳ９へと移行して使用者が吸気動作にあるか否かの判断に戻る。なお、このステップＳ１１’における一定時間の待機は、水供給路２３０に毛管現象によって水５００が充填されるに要する時間以上とする。目標気化動作回数に到達したと判断した場合（ステップＳ１１においてＹＥＳの場合）には、制御部１３０は、ステップＳ１２に移行する。
【０１１７】
ステップＳ１２においては、制御部１３０は、ＣＰＡＰ装置１Ａに対する停止指令があったか否かを判断する。この判断は、具体的には、使用者がＣＰＡＰ装置１Ａの操作部１３１を操作することでその使用の停止指令が入力されたか否かに基づいて行なわれる。ＣＰＡＰ装置１Ａに対する停止指令がなかったと判断した場合（ステップＳ１２においてＮＯの場合）には、制御部１３０は、ステップＳ３に移行して再びヒータ２５０の温度の取得に戻る。ＣＰＡＰ装置１Ａに対する停止指令があったと判断した場合（ステップＳ１２においてＹＥＳの場合）には、制御部１３０は、ステップＳ１３に移行する。
【０１１８】
ステップＳ１３において、制御部１３０は、送風機１４０に駆動停止指令を与える。これにより、送風機１４０の駆動が停止してＯＦＦ状態となり、以上によってＣＰＡＰ装置１Ａのすべての動作が完了する。
【０１１９】
上述した一連の制御フローに従って制御部１３０が動作することにより、圧電ポンプ２６０は、水供給路２３０への水５００の充填と、水供給路２３０の途中位置２３３に対する外気６００の導入とが、時間的に交互に繰り返されることとなるように、制御部１３０によって間欠的に駆動される。これにより、図１１に示す如くの加湿動作が実現されることになる。
【０１２０】
すなわち、図１１（Ａ）に示すように、使用者は、呼吸を行なうことで吸気動作と呼気動作とを繰り返し交互に行なうことになるが、これに基づいて第１流路１２０における空気の流量が変化する。この空気の流量変化が、流量センサ１３３によって検出されることにより、制御部１３０は、使用者が吸気動作にあるか呼気動作にあるかを判別する。
【０１２１】
そして、図１１（Ｂ）に示すように、制御部１３０が使用者が吸気動作にあると判断した場合には、基本的に１回または複数回の気化動作（図においては４回の気化動作の場合を示している）が実行されることになり、これにより被加湿空気を最適な加湿量で加湿することができる。この１回または複数回の気化動作は、使用者が吸気動作を行なっているうちに完了するように構成されており、これにより使用者が呼気動作を行なっている最中には、気化動作は行なわれないことになる。
【０１２２】
したがって、上記制御フローに基づいて加湿動作が実行されることにより、第２流路２２０において空気に付与された水蒸気が、使用者の呼気によって逆流して第１流路１２０に至ることが未然に防止できることになる。そのため、第１筐体１１０に収容された各種の機器（代表的には送風機１４０）に水分が付着して当該機器が故障したり、水分が第１筐体１１０の内壁に付着することで雑菌が繁殖したりすることが抑制できることになり、衛生面や清掃のメンテナンス性の点において優れたＣＰＡＰ装置とすることができる。
【０１２３】
以上において説明したように、本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置１Ａとすることにより、小型にかつ効率よく加湿が行なえるＣＰＡＰ装置とすることができる。ここで、装置を小型に構成することができる理由は、上述した加湿機構（特に気化部としてのヒータ２５０）が十分に小型のものにて構成できる点にあり、効率的に加湿を行なうことができる理由は、１回の気化動作において気化される水５００の量が極少量（たとえば数μＬ以下程度）であり、かつ、当該気化動作が必要なタイミングにおいてのみこれが実行されるため、当該水５００を気化させるために必要となる総エネルギー量（すなわち、ヒータ２５０の消費電力量と圧電ポンプ２６０の消費電力量の和）が抑制できる点にある。
【０１２４】
また、効率的に加湿が行なえる他の理由としては、エネルギーロスが大幅に抑制できる点が挙げられる。これは、従来の加湿方式である、タンクに貯留された水の全体を加熱する方式の場合には、水を気化させるために必要となる熱量に比べ、タンクから外部に放出されてしまう熱量が無視できないほど大きくなってしまい、結果としてトータルでのエネルギー量がより多く必要になる。これに対し、本実施の形態に係る加湿機構においては、このようなエネルギーの浪費が抑制できることになり、結果として効率的な加湿が可能になる。
【０１２５】
また、上述した本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置１Ａとすることにより、使用者が過って装置を転倒させた場合にも、タンク室２１６に貯留されている水５００が第２流路２２０を介して送風ユニット１００の内部に侵入したり、エアチューブ３００に侵入したりすることが防止できるという効果も得られる。これは、当該第２流路２２０に連通する水供給路２３０の排水口２３２に位置する部分の水５００の表面張力により、当該水５００が第２流路２２０に漏れ出さないためであり、これにより上述した機器の故障や使用者の気道に液体の状態の水５００が流入してしまうことが防止できることになる。
【０１２６】
なお、このような意図しない排水口２３２からの水５００の漏れ出しを防止する観点からは、水供給路２３０からヒータ２５０に向けての流体（水５００および外気６００を含む）の移動を許容するとともにヒータ２５０から水供給路２３０に向けての流体（水５００および第２流路２２０を通過する空気を含む）の移動を制限する逆止弁を排水口２３２に設けたり、これに代えてあるいはこれに加えて、排水口２３２を規定する水供給路２３０の流路形成面および／または当該排水口２３２の端面に撥水処理を施したりすることがさらに好ましい。このように構成することにより、上述したＣＰＡＰ装置１Ａの転倒時における水５００の漏れ出しが抑制できるばかりでなく、気化動作における毛管現象による水供給路２３０の水５００による充填の際にも、水５００が漏れ出すことが効果的に抑制できることになり、より確実に精緻な加湿量のコントロールができることになる。なお、撥水処理を排水口２３２の近傍に施す場合には、排水口２３２が設けられた水供給路２３０の上述した他端部の流路形成面および／または端面にこれを施すことができるが、その場合には、当該流路形成面の一部のみにこれを施してもよいし、当該端面の一部のみにこれを施してもよい。
【０１２７】
さらには、上述した本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置１Ａとすることにより、コスト面での効果を得ることもできる。これは、上述した加湿機構は、非常に簡素な構成のものであり、また当該加湿機構を構成するために必要となるヒータ２５０や圧電ポンプ２６０といった部品も比較的廉価な部品であるためである。したがって、ＣＰＡＰ装置を安価に提供することが可能になる。
【０１２８】
加えて、上述した本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置１Ａとすることにより、使用開始から早期に加湿した空気を使用者の気道に送り込むことができるという副次的な効果も得られる。これは、上述したようにヒータ２５０を大幅に小型化できるため、これによってヒータ２５０をより早期に設定温度にまで昇温することが可能になり、結果として使用開始からほぼ遅滞なく加湿動作が実行できるようになるためである。
【０１２９】
（実施の形態２）
図１２は、本発明の実施の形態２に係るＣＰＡＰ装置の第１使用状態における模式断面図である。以下、この図１２を参照して、本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置１Ｂについて説明する。
【０１３０】
図１２に示すように、本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置１Ｂは、上述した実施の形態１に係るＣＰＡＰ装置１Ａと比較した場合に、異なる構成の加湿ユニット２００Ｂを備えている点において主としてその構成が相違している。ここで、上述した実施の形態１に係る加湿ユニット２００Ａは、毛管現象を利用することにより、水供給路２３０がタンク室２１６に貯留された水５００によって充填されるように構成されたものであったが、本実施の形態に係る加湿ユニット２００Ｂは、毛管現象あるいは水頭差を利用することにより、当該充填が可能になるように構成されたものである。
【０１３１】
加湿ユニット２００Ｂは、第２筐体２１０の上面の四隅のうちの一箇所から上方に向けて突出する突出部を有しておらず、これに代えて、下面の四隅のうちの一箇所から下方に向けて突出する突出部を有している。第２筐体２１０の下面に設けられた突出部の側面のちの１つは、第１使用状態においてエアチューブ３００が接続されるチューブ接続面２１１を構成しており、上述した突出部の側面のうちの他の１つは、第１使用状態において送風ユニット１００に接続される第２接続面２１３を構成している。
【０１３２】
第２筐体２１０の下面のうちの上述した突出部を除く部分は、第１使用状態において送風ユニット１００に載置される載置面２１９を構成している。これに伴い、送風ユニット１００の第１筐体１１０の上面は、第１使用状態において加湿ユニット２００Ｂが載置される被載置面１１８を構成しており、第１筐体１１０の下面は、第１使用状態において床面やテーブル等に載置される載置面を構成している。
【０１３３】
すなわち、本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置１Ｂにおいては、送風ユニット１００上に加湿ユニット２００Ｂが載置されることにより、加湿ユニット２００Ｂが送風ユニット１００に取付けられるように構成されている。なお、送風ユニット１００の操作部が設けられた操作面は、第１筐体１１０の４つの側面のうちの第１接続面１１３を除く１つの側面にて構成されている。
【０１３４】
第２筐体２１０の内部の空間は、区画壁２１５によってタンク室２１６と気化室２１７とに区画されており、このうちの気化室２１７は、第２筐体２１０の下面に設けられた上述した突出部をその一部に含むように設けられている。当該気化室２１７には、水供給路２３０が配置されており、ヒータ２５０は、上述した突出部の内部の空間のうちの下部に設置されている。なお、この気化室２１７は、第２導入口２２１および第２導出口２２２を結ぶ第２流路２２０に相当している。
【０１３５】
水供給路２３０は、略Ｌ字状に折り曲げられたパイプによって構成されており、その一端部が区画壁２１５を貫通してタンク室２１６に接続されている。一方、水供給路２３０の他端部は、ヒータ２５０の上方に配置されることでヒータ２５０に面するように位置している。これにより、水供給路２３０は、貯留部としてのタンク室２１６と気化部としてのヒータ２５０とを接続するように構成されている。
【０１３６】
水供給路２３０の上述した一端部は、タンク室２１６に貯留された水５００が当該水供給路２３０に向けて給水される給水口２３１に相当し、水供給路２３０の上述した他端部は、給水口２３１を介して水供給路２３０に給水された水５００をヒータ２５０に向けて排水する排水口２３２に相当する。ここで、給水口２３１は、排水口２３２よりも上方に配置されており、これにより毛管現象または水頭差によってタンク室２１６に貯留された水５００が水供給路２３０に流入することになる。したがって、水供給路２３０は、常時は水５００によって充填された状態に維持される。
【０１３７】
ここで、毛管現象を利用する場合には、水供給路２３０を構成する上述したパイプの内径をたとえば０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下にすればよく、その場合には、排水口２３２に特段の工夫を加えずとも、水供給路２３０に流入した水５００は、排水口２３２においてその表面張力によって留まることになり、常時はヒータ２５０に水５００が供給されることはない。
【０１３８】
一方で、水頭差を利用する場合には、水供給路２３０を構成する上述したパイプの内径を上述した毛管現象を利用する場合よりも大きくすることができる反面、水供給路２３０に流入した水５００が排水口２３２において留め置かれるようにする（すなわち、常時はヒータ２５０に水５００が供給されることがないようにする）ために、当該排水口２３２に所定の工夫を施すことが必要になる。なお、この工夫の詳細については、後述することとする。
【０１３９】
この水供給路２３０の途中位置には、外気６００を導入することが可能な外気導入路２４０が接続されている。ここで、この外気導入路２４０ならびに当該外気導入路２４０上に設置された侵入防止部としての逆止弁２４１および当該外気導入路２４０に接続された圧電ポンプ２６０は、いずれも上述した実施の形態１におけるそれらと同様のものであるため、ここではその説明は繰り返さない。
【０１４０】
以上において説明した構成のＣＰＡＰ装置１Ｂとした場合にも、上述した実施の形態１におけるＣＰＡＰ装置１Ａの場合と同様に、水供給路２３０への水５００の充填と、水供給路２３０の途中位置２３３に対する外気６００の導入とが時間的に交互に繰り返されることとなるように、制御部１３０によって圧電ポンプ２６０が間欠的に駆動されることにより、前述の気化動作の実行ならびに加湿動作の実現が可能になる。したがって、当該構成を採用した場合も、上述した実施の形態１において説明した効果と同様の効果を得ることができる。
【０１４１】
図１３は、図１２に示す水供給路の排水口の構成の具体例を示す模式断面図である。次に、この図１３を参照して、本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置１Ｂにおいて水頭差を利用することとした場合に、水供給路２３０に流入した水５００が常時は排水口２３２において留め置かれるようにするための上述した工夫の幾つかの具体例について説明する。
【０１４２】
図１３（Ａ）に示す具体例は、水供給路２３０の上述した他端部に逆止弁２３４Ａを設けたものである。当該逆止弁２３４Ａは、たとえば弾性体にて構成され、これにより水供給路２３０の排水口２３２が、この逆止弁２３４Ａによって規定されることになる。この場合には、当該逆止弁２３４Ａにより、常時は水供給路２３０からヒータ２５０に向けての流体（水５００および外気６００を含む）の移動が許容されないことになる一方で、水供給路２３０に外気６００が導入されることにより、その圧力によって逆止弁２３４Ａが開放され、当該圧力がなくなるまでの間は、水供給路２３０からヒータ２５０に向けての流体の移動が許容されることになる。
【０１４３】
図１３（Ｂ）ないし図１３（Ｄ）に示す具体例は、それぞれ水供給路２３０の上述した他端部にノズル２３４Ｂ〜２３４Ｄを設けたものである。ここで、ノズル２３４Ｂ〜２３４Ｄは、いずれも水供給路２３０の内径よりも小さい排水口２３２を有するものであり、これによって排水口２３２に接する部分の水５００に発生する表面張力を増大させることにより、常時は水供給路２３０からヒータ２５０に向けての流体（水５００および外気６００を含む）の移動が許容されないようにするとともに、水供給路２３０に外気６００が導入されることにより、その圧力によって水供給路２３０からヒータ２５０に向けて流体が押し出されるように構成されたものである。
【０１４４】
ここで、図１３（Ｂ）に示す形状のノズル２３４Ｂは、単一の孔にて排水口２３２が規定されるように構成したものであり、図１３（Ｃ）に示す形状のノズル２３４Ｃは、複数の孔にて排水口２３２が規定されるように構成したものである。また、図１３（Ｄ）に示す形状のノズル２３４Ｄは、下方に向かうにつれてその断面積が増加する単一の孔にて排水口２３２が規定されるように構成したものである。図１３（Ｃ）に示す形状のノズル２３４Ｃとすれば、ヒータ２５０にシャワー状に水５００が供給されることになり、また、図１３（Ｄ）に示す形状のノズル２３４Ｄとすれば、ヒータ２５０のより広範囲に水５００が供給されることになり、ヒータ２５０における水５００の気化が、図１３（Ｂ）に示す形状のノズル２３４Ｂとした場合よりも促進される効果が得られる。
【０１４５】
なお、上述した図１３（Ａ）に示す逆止弁２３４Ａおよび上述した図１３（Ｂ）ないし図１３（Ｄ）に示すノズル２３４Ｂ〜２３４Ｄをそれぞれ撥水性の部材にて構成することとしてもよい。その場合には、水５００がこれら逆止弁２３４Ａおよびノズル２３４Ｂ〜２３４Ｄによって規定される排水口２３２から弾かれることになるため、常時は水供給路２３０からヒータ２５０に向けての流体（水５００および外気６００を含む）の移動が許容されず、水供給路２３０に外気６００が導入されることにより、その圧力によって水供給路２３０からヒータ２５０に向けて流体が押し出されるように構成することができる。
【０１４６】
（実施の形態３）
図１４は、本発明の実施の形態３に係るＣＰＡＰ装置の第１使用状態における機能ブロックの構成を示す図であり、図１５は、当該ＣＰＡＰ装置の第１使用状態における模式断面図である。まず、これら図１４および図１５を参照して、本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置１Ｃの第１使用状態における機能ブロックの構成ならびに詳細な構造について説明する。
【０１４７】
図１４および図１５に示すように、本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置１Ｃは、上述した実施の形態１に係るＣＰＡＰ装置１Ａと比較した場合に、異なる構成の加湿ユニット２００Ｃを備えている点において主としてその構成が相違している。ここで、上述した実施の形態１に係る加湿ユニット２００Ａは、気体導入源としての圧電ポンプ２６０等を用いることで気化部としてのヒータ２５０に水５００が供給されるように構成されたものであったが、本実施の形態に係る加湿ユニット２００Ｃは、これに代えて加熱源としてのスポットヒータ２７０を用いることで水５００のヒータ２５０への供給が可能となるように構成されたものである。
【０１４８】
ＣＰＡＰ装置１Ｃにおいては、加湿ユニット２００Ｃの第２筐体２１０に設けられた気化室２１７の内部に上述したスポットヒータ２７０が設置されている。より詳細には、スポットヒータ２７０は、たとえば環状の形状を有しており、水供給路２３０の途中位置を取り囲むように当該水供給路２３０に設けられている。このスポットヒータ２７０は、制御部１３０によって駆動され、水供給路２３０を局所的に加熱することが可能なものであり、これにより当該スポットヒータ２７０が設けられた部分の近傍に位置する水５００が瞬間的に加熱されて気化し、これによって水供給路２３０中に水蒸気５０２を発生させるものである。
【０１４９】
図１６は、本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置における気化動作を説明するための模式図である。次に、この図１６を参照して、本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置１Ｃにおける気化動作について詳細に説明する。なお、図１６においては、１回の気化動作を経時的に表わしており、図１６（Ａ）ないし図１６（Ｄ）の順で気化動作が進行する。
【０１５０】
まず、図１６（Ａ）に示すように、気化動作が開始される前の状態においては、毛管現象に基づき、タンク室２１６に貯留された水５００が、給水口２３１を介して水供給路２３０に流入し、これにより水供給路２３０が、流入した水５００によって充填された状態にある。このとき、水供給路２３０に流入した水５００は、排水口２３２においてその表面張力によって留まることになり、ヒータ２５０には、水５００が供給されることはない。
【０１５１】
次に、図１６（Ｂ）に示すように、スポットヒータ２７０が駆動されて気化動作が開始されることにより、スポットヒータ２７０が設けられた水供給路２３０の途中位置２３３には、水蒸気５０２が発生する。この水蒸気５０２発生により、途中位置２３３から排水口２３２までの間の部分の水供給路２３０に充填されていた水５００が水蒸気５０２の圧力を受けて図中矢印ＡＲ２方向に移動することになり、これによって水５００が排水口２３２を介して押し出されることにより、ヒータ２５０に対する水５００の供給が開始される。ヒータ２５０に供給された水は、瞬時にヒータ２５０によって加熱されて気化し、水蒸気５０１となって第２流路２２０を通過する空気に付与される。
【０１５２】
引き続き、図１６（Ｃ）に示すように、スポットヒータ２７０が駆動されることにより、さらなる量の水蒸気５０２が水供給路２３０に発生することになり、これによって水５００が順次押し出されてヒータ２５０に供給され、それにより水蒸気５０１の生成が継続する。また、このとき、水供給路２３０に発生した水蒸気５０２も図中矢印ＡＲ２方向に沿って排水口２３２側へと徐々に移動する。
【０１５３】
次に、図１６（Ｄ）に示すように、スポットヒータ２７０の駆動開始から一定時間が経過した後に、スポットヒータ２７０の駆動が停止される。これにより、途中位置２３３における水蒸気５０２の発生が停止され、水供給路２３０には、再び毛管現象によってタンク室２１６から給水口２３１を介して水５００が図中矢印ＡＲ３方向に向けて流入することになる。このとき、水供給路２３０の途中位置２３３において発生した水蒸気５０２は、水供給路２３０に流入した水５００によってすべて排水口２３２を介して押し出され、これに伴い、気化動作の開始時点において途中位置２３３から排水口２３２までの間の部分の水供給路２３０に充填されていた水５００も、すべて排水口２３２を介して押し出されてヒータ２５０によって気化されることになる。
【０１５４】
以上の過程を経ることにより、１回の気化動作が終了する。なお、上述したように、気化動作の開始時点において途中位置２３３から排水口２３２までの間の部分の水供給路２３０に充填されていた水５００をすべて気化させるためには、水供給路２３０の当該部分の体積と同じ体積以上の水蒸気５０２をスポットヒータ２７０によって水供給路２３０に発生させればよい。
【０１５５】
図１７は、本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置の第１使用状態における制御部の動作を示すフロー図である。また、図１８は、本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置の加湿動作を説明するためのタイミングチャートである。次に、これら図１７および図１８を参照して、本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置１Ｃにおける加湿動作の詳細について説明する。
【０１５６】
本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置１Ｃにおいて実行される上述した気化動作は、当該気化動作の１回当たりにおいて生成される水蒸気の量（すなわち加湿量）が、一定となるものである。そのため、本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置１Ｃにあっては、適切な湿度条件に空気を加湿するために、加湿機構による加湿動作が、スポットヒータ２７０が間欠的に駆動されることで繰り返し実施されることとなる複数回の気化動作によって基本的に実現されるように構成されている。
【０１５７】
この加湿動作を実現するために、本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置１Ｃにおいては、制御部１３０が図１７に示すフローに従って動作するように構成されており、これによって図１８に示すような加湿動作が実現可能とされている。
【０１５８】
ここで、図１７に示すように、本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置１Ｃにおける制御部１３０の制御フローは、図１０において示した制御フローに準じたものであり、異なる点は、ステップＳ１０における１回の気化動作が、制御部１３０がスポットヒータ２７０を一定時間駆動する駆動指令を与えることで実現される点のみである。
【０１５９】
当該図１７に示す一連の制御フローに従って制御部１３０が動作することにより、スポットヒータ２７０は、水供給路２３０への水５００の充填と、水供給路２３０の途中位置２３３における水蒸気５０２の発生とが、時間的に交互に繰り返されることとなるように、制御部１３０によって間欠的に駆動される。これにより、図１８に示す如くの加湿動作が実現されることになる。
【０１６０】
したがって、以上において説明した構成のＣＰＡＰ装置１Ｃとした場合にも、上述した実施の形態１において説明した効果と同様の効果を得ることができ、小型にかつ効率よく加湿が行なえるＣＰＡＰ装置とすることができる。
【０１６１】
（その他の形態等）
上述した実施の形態１ないし３においては、本発明を呼吸器用加湿送風装置としてのＣＰＡＰ装置に適用した場合を例示して説明を行なったが、ＣＰＡＰ装置以外にも、スチーム吸入器や酸素吸入器等に本発明を適用することができる。また、本発明の適用対象は、加湿装置を備えた装置であればどのようなものにも適用することができ、呼吸器用加湿送風装置以外の装置にも当然にその適用が可能である。さらには、加湿装置単体として使用される場合にも、本発明を有効に適用することができる。
【０１６２】
上述した実施の形態１ないし３においては、気化部として水を加熱するヒータを用いた場合を例示して説明を行なったが、必ずしも気化部をこのように構成する必要はなく、水を気化させることが可能なものであれば、どのようなものでも気化部として用いることができる。また、気化部に代えて霧化部（たとえば超音波振動子等）を設けることとした場合には、霧化装置としてこれを利用することもできる。このような霧化装置としては、たとえば呼吸器用霧化装置としてのネブライザが挙げられる。
【０１６３】
また、上述した実施の形態１および２においては、気体導入源として圧電ポンプを用いた場合を例示して説明を行なったが、必ずしも気体導入源を圧電ポンプにて構成する必要はなく、気体を圧送することができるものであれば、どのようなものでも気体導入源として用いることができる。その場合、気体導入源は、外気を水供給部に導入するものに限られず、圧縮気体が充填されたボンベ等を用いることとすれば、外気以外の気体を水供給部に導入することもできる。
【０１６４】
また、上述した実施の形態１および２においては、水供給路に空気を導入するように構成した場合を例示して説明を行なったが、水供給路に導入される気体は、空気に限られるものではない。たとえば、上述した酸素吸入器においては、水供給路に酸素が導入されることが好ましい。
【０１６５】
さらには、上述した実施の形態１ないし３において開示した特徴的な構成は、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて相互に組み合わせることができる。
【０１６６】
このように、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は請求の範囲によって画定され、また請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【符号の説明】
【０１６７】
１Ａ〜１Ｃ  ＣＰＡＰ装置、１００  送風ユニット、１１０  第１筐体、１１１  操作面、１１２  載置面、１１３  第１接続面、１１４  隔壁、１１５  広大部、１１６  狭小部、１１７  送風機室、１１８  被載置面、１２０  第１流路、１２０Ａ  上流側流路部、１２０Ｂ  下流側流路部、１２１  第１導入口、１２２  第１導出口、１３０  制御部、１３１  操作部、１３２  温湿度センサ、１３３  流量センサ、１３４  圧力センサ、１４０  送風機、１４１  羽根車、１４２  ケーシング、１４３  吸入口、１４４  排出口、１５０  サイレンサー、１６０  ホース、１７０  フィルタ、１７１  フィルタカバー、２００Ａ〜２００Ｃ  加湿ユニット、２１０  第２筐体、２１１  チューブ接続面、２１２  被載置面、２１２ａ  開口部、２１３  第２接続面、２１４  蓋体、２１５  区画壁、２１６  タンク室、２１７  気化室、２１８  外気取込口、２１９  載置面、２２０  第２流路、２２１  第２導入口、２２２  第２導出口、２３０  水供給路、２３１  給水口、２３２  排水口、２３３  途中位置、２３４Ａ  逆止弁、２３４Ｂ〜２３４Ｄ  ノズル、２４０  外気導入路、２４１  逆止弁、２５０  ヒータ、２５１  温度センサ、２６０  圧電ポンプ、２７０  スポットヒータ、３００  エアチューブ、４００  マスク、５００  水、５０１，５０２  水蒸気、６００  外気、６０１  気泡。
【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９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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