(57)【要約】  加湿装置（２００Ａ）は、水を貯留するバッグ状の可撓性リザーバ（２４１）と、供給された水を気化させる気化部（２５０）と、可撓性リザーバ（２４１）および気化部（２５０）に接続された水供給路（２３０）と、可撓性リザーバ（２４１）が収容される収容部と、可撓性リザーバ（２４１）の外側の空間であってかつ収容部の内側の空間（２１６）を加圧することで可撓性リザーバ（２４１）を圧縮する加圧源（２６０）と、加圧源（２６０）の動作を制御する制御部とを備え、可撓性リザーバ（２４１）に貯留された水が、可撓性リザーバ（２４１）が圧縮される圧縮力により、水供給路（２３０）を介して気化部（２５０）に供給されるように構成される。
2020045096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を貯留するバッグ状の可撓性リザーバと、
供給された水を気化させる気化部と、
一端部が前記可撓性リザーバに着脱可能に接続されるとともに他端部が前記気化部に接続された水供給路と、
前記可撓性リザーバを収容する収容部と、
前記可撓性リザーバの外側の空間であってかつ前記収容部の内側の空間を加圧することで前記可撓性リザーバを圧縮する加圧源と、
前記加圧源の動作を制御する制御部とを備え、
前記可撓性リザーバに貯留された水が、前記可撓性リザーバが圧縮される圧縮力により、前記水供給路を介して前記気化部に供給されるように構成されている、加湿装置。
【請求項２】
前記加圧源が、前記可撓性リザーバの外側の空間であってかつ前記収容部の内側の空間に外気を導入する外気導入源からなる、請求項１に記載の加湿装置。
【請求項３】
前記外気導入源が、圧電ポンプからなる、請求項２に記載の加湿装置。
【請求項４】
前記収容部が、圧力隔壁からなる、請求項１から３のいずれかに記載の加湿装置。
【請求項５】
前記収容部が、バッグ状部材からなり、
前記可撓性リザーバと前記バッグ状部材とが接合されて一体化されることにより、前記可撓性リザーバと前記バッグ状部材とが、二重バッグ構造を有している、請求項１から３のいずれかに記載の加湿装置。
【請求項６】
水を貯留するバッグ状の弾性リザーバと、
供給された水を気化させる気化部と、
一端部が前記弾性リザーバに着脱可能に接続されるとともに他端部が前記気化部に接続された水供給路と、
前記水供給路に設けられ、開状態において前記水供給路における水の通流を許容し、閉状態において前記水供給路における水の通流を遮断するバルブと、
前記バルブを前記開状態および前記閉状態のいずれかに切り替えるバルブ駆動部と、
前記バルブ駆動部の動作を制御する制御部とを備え、
前記弾性リザーバは、水が内部に注入されることによって弾性的に膨張変形したものであり、
前記弾性リザーバに貯留された水が、前記弾性リザーバの弾性復元力により、前記開状態において前記水供給路を介して前記気化部に供給されるように構成されている、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】
前記水供給路に絞り部が設けられている、請求項１から８のいずれかに記載の加湿装置。
【請求項１０】
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９のいずれかに記載の加湿装置。
【請求項１１】
前記ヒータの温度を検出する温度検出部と、
前記ヒータの消費電力を検出する消費電力検出部とをさらに備え、
前記温度検出部によって検出された温度に基づいて前記ヒータの温度が一定温度に維持されることとなるように、前記制御部によって前記ヒータの出力が制御され、
前記制御部が前記消費電力検出部にて検出された消費電力に基づいて前記気化部への水の供給量を制御することにより、加湿量の調整が行なわれるように構成されている、請求項１０に記載の加湿装置。
【請求項１２】
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１１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１３】
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１２に記載の呼吸器用加湿送風装置。
【請求項１４】
前記可撓性リザーバの外側の空間であってかつ前記収容部の内側の空間の圧力を検知する圧力検知部をさらに備え、
前記制御部が前記圧力検知部にて検知された圧力に基づいて前記気化部への水の供給量を制御することにより、加湿量の調整が行なわれるように構成されている、請求項１から４のいずれかに記載の加湿装置。
【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、可撓性リザーバと、気化部と、水供給路と、収容部と、加圧源と、制御部とを備えている。上記可撓性リザーバは、水を貯留するバッグ状のものからなり、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、一端部が上記可撓性リザーバに着脱可能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いる。上記収容部は、上記可撓性リザーバを収容するものである。上記加圧源は、上記可撓性リザーバの外側の空間であってかつ上記収容部の内側の空間を加圧することで上記可撓性リザーバを圧縮するものであり、上記制御部は、上記加圧源の動作を制御するものである。上記本発明の第１の局面に基づく加湿装置にあっては、上記可撓性リザーバに貯留された水が、上記可撓性リザーバが圧縮される圧縮力により、上記水供給路を介して上記気化部に供給されるように構成されている。【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、上記加圧源が、上記可撓性リザーバの外側の空間であってかつ上記収容部の内側の空間に外気を導入する外気導入源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、上記外気導入源が、圧電ポンプにて構成されていることが好ましい。【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、上記収容部が、圧力隔壁にて構成されていてもよい。【００１３】
上記本発明の第１の局面に基づく加湿装置にあっては、上記収容部が、バッグ状部材にて構成されていてもよく、その場合には、上記可撓性リザーバと上記バッグ状部材とが接合されて一体化されることにより、上記可撓性リザーバと上記バッグ状部材とが、二重バッグ構造を有していることが好ましい。【００１４】
本発明の第２の局面に基づく加湿装置は、弾性リザーバと、気化部と、水供給路と、バルブと、バルブ駆動部と、制御部とを備えている。上記弾性リザーバは、水を貯留するバッグ状のものからなり、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、一端部が上記弾性リザーバに着脱可能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いる。上記バルブは、上記水供給路に設けられており、開状態において上記水供給路における水の通流を許容し、閉状態において上記水供給路における水の通流を遮断する。上記バルブ駆動部は、上記バルブを上記開状態および上記閉状態のいずれかに切り替えるものであり、上記制御部は、上記バルブ駆動部の動作を制御するものである。上記本発明の第２の局面に基づく加湿装置にあっては、上記弾性リザーバが、水が内部に注入されることによって弾性的に膨張変形したものであり、これにより上記弾性リザーバに貯留された水が、上記弾性リザーバの弾性復元力により、上記開状態において上記水供給路を介して上記気化部に供給されるように構成されている。【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、上記水供給路に絞り部が設けられていることが好ましい。【００１８】
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。【００１９】
上記本発明の第１および第２の局面に基づく加湿装置は、上記ヒータの温度を検出する温度検出部と、上記ヒータの消費電力を検出する消費電力検出部とをさらに備えていることが好ましい。その場合においては、上記温度検出部によって検出された温度に基づいて上記ヒータの温度が一定温度に維持されることとなるように、上記制御部によって上記ヒータの出力が制御されていることが好ましい。また、その場合においては、上記制御部が上記消費電力検出部にて検出された消費電力に基づいて上記気化部への水の供給量を制御することにより、加湿量の調整が行なわれるように構成されていることが好ましい。【００２０】
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の局面に基づく加湿装置のいずれかとを備えており、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。【００２１】
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。【００２２】
上記本発明の第１の局面に基づく加湿装置は、上記可撓性リザーバの外側の空間であってかつ上記収容部の内側の空間の圧力を検知する圧力検知部をさらに備えていてもよい。その場合には、上記制御部が上記圧力検知部にて検知された圧力に基づいて上記気化部への水の供給量を制御することにより、加湿量の調整が行なわれるように構成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
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】
【００２４】
【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９】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１０】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１１】図１０に示す水供給路の排水口の構成例を示す模式断面図である。
【図１２】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１３】実施の形態４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１４】実施の形態４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１５】実施の形態４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１６】実施の形態４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１７】実施の形態５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１８】実施の形態５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。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
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。
【００２６】
（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。
【００２７】
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加圧室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。
【００２８】
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。
【００２９】
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、上述した第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、上述した第２使用状態にてＣＰＡＰ装置１Ａを使用することができる。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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、後述する加圧室２１６に連通しており、当該加圧室２１６に後述する可撓性リザーバ２４１（図５ないし図７参照）を出し入れ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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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加圧室２１６に外気としての空気を取り込むための外気導入源としての圧電ポンプ２６０と、当該加圧室２１６から第２筐体２１０の外部へ空気を排出するための排気弁としての電磁弁２７０が設けられている。なお、外気導入源としての圧電ポンプ２６０は、加圧室２１６を加圧する加圧源に相当する。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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、消費電力センサ１３５と、送風機１４０と、サイレンサー１５０と、可撓性リザーバ２４１と、ヒータ２５０と、温度センサ２５１と、圧電ポンプ２６０と、電磁弁２７０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、消費電力センサ１３５、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、可撓性リザーバ２４１は、加湿ユニット２００Ａに設けられた後述する加圧室２１６に収容されており、ヒータ２５０、温度センサ２５１、圧電ポンプ２６０および電磁弁２７０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も設けられている。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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および第２導出口２２２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。
【００５５】
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。
【００５６】
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が設けられている。水供給路２３０は、可撓性リザーバ２４１と気化部としてのヒータ２５０とを接続しており、可撓性リザーバ２４１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。可撓性リザーバ２４１は、内部に水を貯留するバッグ状の部材からなり、水供給路２３０に着脱可能に接続されている。
【００５７】
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、加湿ユニット２００Ａの外部の空気を取り込んで後述する加圧室２１６を加圧するためのものである。また、電磁弁２７０は、その詳細については後述するが、当該加圧室２１６の空気を加湿ユニット２００Ａの外部に排出して加圧室２１６を減圧するためのものである。
【００５８】
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、圧電ポンプ２６０および電磁弁２７０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、消費電力センサ１３５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。
【００５９】
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、電磁弁２７０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。
【００６０】
制御部１３０、送風機１４０、ヒータ２５０、圧電ポンプ２６０、電磁弁２７０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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
消費電力センサ１３５は、ヒータ２５０に供給された電力を測定するためのセンサであり、たとえば電流モニタ等によって構成される。当該消費電力センサ１３５によって検出された消費電力は、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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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加圧室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。
【００８２】
加圧室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、可撓性リザーバ２４１が収容される部位である。この加圧室２１６を規定する区画壁２１５を含む第２筐体２１０の壁部は、可撓性リザーバ２４１を収容する収容部に相当し、いずれも圧力隔壁として構成されている。そのため、加圧室２１６が加圧された場合にも、当該壁部は、その内圧を維持することができる。また、当該加圧室２１６を規定する第２筐体２１０の壁部には、圧電ポンプ２６０および電磁弁２７０が組付けられている。
【００８３】
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。圧電ポンプ２６０は、その吸入口が第２筐体２１０の外部に面するとともにその排出口が第２筐体２１０の内部に設けられた加圧室２１６に面するように設置されており、これにより外気を加圧室２１６に取り込むことで当該加圧室２１６を加圧することができる。
【００８４】
電磁弁２７０は、薄板状の圧電体の電歪性を利用したダイアフラム弁からなり、加圧室２１６の空気を加湿ユニット２００Ａの外部に排出して加圧室２１６を減圧することができるように、第２筐体２１０の所定の壁部に設けられている。この電磁弁２７０は、必須の構成ではないものの、加圧室２１６から可撓性リザーバ２４１を取り出す際の蓋体２１４の操作に際してその安全性を担保する観点から、蓋体２１４の取り外しに先立って加圧室２１６を減圧できるように設置されていることが好ましい。
【００８５】
当該加圧室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いる。ここで、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、当該部分における気密性を確保するための図示しないシール材（パッキン等）が設けられている。
【００８６】
可撓性リザーバ２４１は、水５００を貯留するバッグ状の部材からなり、貯留した水５００を排出可能な接続口２４２を有している。可撓性リザーバ２４１は、内部に貯留した水５００が液漏れすることなく自在に変形することができる柔軟な部材にて構成されており、上述した加圧室２１６に出し入れ可能に収容されている。また、可撓性リザーバ２４１に設けられた接続口２４２は、後述する水供給路２３０の接続口２３１に着脱可能に接続できるように構成されている。なお、可撓性リザーバ２４１は、たとえばフィルム状の樹脂部材または金属部材にて構成される。
【００８７】
この可撓性リザーバ２４１は、衛生面の観点からディスポーザブルであることが好ましく、複数回の使用の後に使い捨てられるものであってもよいし、１回の使用の後に使い捨てられるものであってもよい。ここで、複数回の使用の後に使い捨てられるものとした場合には、水５００を出し切った後に、再び水５００を容易に充填することができるように構成されていることが好ましい。
【００８８】
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およびヒータ２５０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。
【００８９】
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。
【００９０】
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を貫通して加圧室２１６に達するように設けられているとともに、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。
【００９１】
水供給路２３０の上述した一端部は、加圧室２１６に収容された可撓性リザーバ２４１に着脱自在に接続される接続口２３１に相当し、水供給路２３０の上述した他端部は、接続口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。なお、上述した接続口２３１は、可撓性リザーバ２４１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に該当する。
【００９２】
ここで、上述した加圧室２１６、水供給路２３０、可撓性リザーバ２４１、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が所定時間にわたって駆動されることで実現される。
【００９３】
より詳細には、上述した構成を採用することにより、加圧室２１６は、密閉された空間として規定されるため、圧電ポンプ２６０が駆動されることで外気が当該加圧室２１６に取り込まれることにより、加圧室２１６が加圧される。これにより、可撓性リザーバ２４１の外側の空間であってかつ収容部の内側の空間の内圧が上昇し、これに伴って可撓性リザーバ２４１が圧縮される。
【００９４】
この圧縮力により、可撓性リザーバ２４１の内部に貯留された水５００が、接続口２４２，２３１を経由して水供給路２３０に導入され、その後、排水口２３２を介して水供給路２３０から押し出されてヒータ２５０に供給される。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。
【００９５】
このとき、圧電ポンプ２６０を駆動させる時間は、ヒータ２５０の消費電力を検出する消費電力センサ１３５の検出結果に基づいて決定される。すなわち、後述するように、本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置１Ａにおいては、ヒータ２５０の温度が予め定めた設定温度に維持されることとなるように、制御部１３０によってヒータ２５０の出力が制御される。そのため、ヒータ２５０に水５００が供給されてヒータ２５０の熱が水５００の蒸発に使用されることにより、ヒータ２５０の出力は相対的に高くなり、これに伴ってヒータ２５０の消費電力が一時的に増加する。
【００９６】
このヒータ２５０の消費電力の増加分は、水５００による加湿量（蒸発量）に基本的に比例するため、当該消費電力を検出することにより、加湿量の推定が行なえることになる。したがって、加湿動作の開始から後述する目標加湿量に対応した対応消費電力量に到達した時点で圧電ポンプ２６０の駆動を停止させることにより、必要な量だけ加湿を行なうことができる。なお、ヒータ２５０の熱容量を小さくすれば、より精緻に加湿量が推定可能になるため、ヒータ２５０としては、たとえばフィルムヒータ等を用いることが好ましい。
【００９７】
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。
【００９８】
図８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９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８および図９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。
【００９９】
図８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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
次に、制御部１３０は、ステップＳ８において、対応消費電力量を決定する。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加湿量に相当する対応消費電力量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対応消費電力量を決定する。
【０１０７】
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Ｓ８において決定した対応消費電力量をリセットした後、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。
【０１０８】
ステップＳ１０においては、制御部１３０は、ヒータ２５０の一定温度制御を開始する。このヒータ２５０の一定温度制御は、ヒータ２５０の温度が予め定めた設定温度に維持されることとなるように、制御部１３０によってヒータ２５０の出力が制御されるものである。
【０１０９】
次に、制御部１３０は、ステップＳ１１において、圧電ポンプ２６０に駆動指令を与える。これにより、圧電ポンプ２６０が駆動してＯＮ状態となり、可撓性リザーバ２４１に貯留された水５００の水供給路２３０を介してのヒータ２５０への供給が開始される。
【０１１０】
次に、制御部１３０は、ステップＳ１２において、圧電ポンプ２６０の駆動開始時点からのヒータ２５０の積算消費電力量を取得する。具体的には、制御部１３０は、消費電力センサ１３５によって検出された消費電力量を取得しつつこれに基づいて積算消費電力量を演算により算出する。
【０１１１】
次に、制御部１３０は、ステップＳ１３において、積算消費電力量が対応消費電力量に到達したか否かを判断する。対応消費電力量に到達していないと判断した場合（ステップＳ１３においてＮＯの場合）には、制御部１３０は、ステップＳ１２へと移行して再び積算消費電力量を算出する。対応消費電力量に到達したと判断した場合（ステップＳ１３においてＹＥＳの場合）には、制御部１３０は、ステップＳ１４に移行する。
【０１１２】
ステップＳ１４においては、制御部１３０は、圧電ポンプ２６０に駆動停止指令を与える。これにより、圧電ポンプ２６０の駆動が停止してＯＦＦ状態となり、可撓性リザーバ２４１に貯留された水５００の水供給路２３０を介してのヒータ２５０への供給が停止される。
【０１１３】
次に、制御部１３０は、ステップＳ１５において、ヒータ２５０の一定温度制御を停止する。
【０１１４】
次に、制御部１３０は、ステップＳ１６において、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Ｓ１６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Ｓ１６においてＹＥＳの場合）には、制御部１３０は、ステップＳ１７に移行する。
【０１１５】
ステップＳ１７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。
【０１１６】
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の駆動時間が適切に制御されることとなり、これによって可撓性リザーバ２４１が適切に加圧されることで加湿すべき量だけ水５００がヒータ２５０に供給されるようになる。これにより、図９に示す如くの加湿動作が実現されることになる。
【０１１７】
すなわち、図９（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。
【０１１８】
そして、図９（Ｂ）および図９（Ｃ）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、圧電ポンプ２６０の駆動が開始され、ヒータ２５０による積算消費電力量が目標加湿量に対応した所定の値に達した時点で圧電ポンプ２６０の駆動が停止される。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。
【０１１９】
ここで、上述した加湿動作が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すれば、これにより使用者が呼気動作を行なっている最中には、加湿動作は行なわれないことになる。したがって、そのように構成した場合には、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。
【０１２０】
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、加湿が必要なタイミングにおいてのみ加湿動作が実行されるため、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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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、可撓性リザーバ２４１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。
【０１２３】
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に向けての水５００の移動を許容するとともにヒータ２５０から水供給路２３０に向けての水５００および第２流路２２０を通過する空気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、加湿動作の際にも必要以上の水５００がヒータ２５０に供給されることが防止できることになり、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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
なお、上述した本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置１Ａにおいては、ヒータ２５０の消費電力量と加湿量とが比例するとの観点のもと、積算消費電力量から加湿量を推定するアルゴリズムを採用したものであるが、実際には、ヒータ２５０の消費電力量は、環境温度や可撓性リザーバ２４１に貯留された水の温度、送風機１４０による送風量等の因子によっても変化する。そのため、より精緻に加湿量を調整するためには、温湿度センサ１３２によって検出される温度や流量センサ１３３によって検出される流量等に基づいて適切に補正を加えるとよい。
【０１２７】
（実施の形態２）
図１０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１０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。
【０１２８】
図１０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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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２００Ａ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。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。
【０１３２】
第２筐体２１０の内部の空間は、区画壁２１５によって加圧室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およびヒータ２５０等が配置されており、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。
【０１３３】
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を貫通して加圧室２１６に達するように設けられている。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、可撓性リザーバ２４１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。
【０１３４】
水供給路２３０の上述した一端部は、加圧室２１６に収容された可撓性リザーバ２４１に着脱自在に接続される接続口２３１に相当し、加圧室２１６に収容された可撓性リザーバ２４１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に相当する。水供給路２３０の上述した他端部は、接続口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。
【０１３５】
なお、加圧室２１６に面するように設けられた圧電ポンプ２６０および電磁弁２７０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。
【０１３６】
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、圧電ポンプ２６０の駆動時間が適切に制御されることにより、可撓性リザーバ２４１が加圧されることで加湿すべき量だけ水５００がヒータ２５０に供給されるようになり、前述の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。
【０１３７】
図１１は、図１０に示す水供給路の排水口の構成例を示す模式断面図である。次に、この図１１を参照して、本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置１Ｂの水供給路２３０の構成例について説明する。
【０１３８】
本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置１Ｂにおいては、可撓性リザーバ２４１の内部の空間が接続口２４２を除き密閉された状態にあるため、基本的には、可撓性リザーバ２４１が圧縮されない限り、排水口２３２から水５００が漏れ落ちることはない。しかしながら、より精緻に加湿量を調整する観点からは、可撓性リザーバ２４１に対する加圧が解除された状態において、当該排水口２３２において水５００が確実に留め置かれるようにすることが好ましい。以下に示す構成例は、これを実現するための幾つかの例である。
【０１３９】
図１１（Ａ）に示す構成例は、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に向けての水５００の移動が許容されないことになる一方で、可撓性リザーバ２４１が圧縮されることにより、可撓性リザーバ２４１の内圧の上昇によって逆止弁２３４Ａが開放され、当該内圧の上昇がなくなるまでの間は、水供給路２３０からヒータ２５０に向けての水５００の移動が許容されることになる。
【０１４０】
図１１（Ｂ）ないし図１１（Ｄ）に示す構成例は、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たものである。このように構成することにより、常時は水供給路２３０からヒータ２５０に向けての水５００の移動が許容されないようになるとともに、可撓性リザーバ２４１が圧縮されることにより、可撓性リザーバ２４１の内圧の上昇によって水供給路２３０からヒータ２５０に向けて水５００が押し出されるようになる。
【０１４１】
ここで、図１１（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１１（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１１（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１１（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１１（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１１（Ａ）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。
【０１４２】
なお、上述した図１１（Ａ）に示す逆止弁２３４Ａおよび上述した図１１（Ｂ）ないし図１１（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に向けての水５００の移動が許容されず、可撓性リザーバ２４１が圧縮されることにより、可撓性リザーバ２４１の内圧の上昇によって水供給路２３０からヒータ２５０に向けて水５００が押し出されるように構成することができる。
【０１４３】
（実施の形態３）
図１２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１Ｃについて説明する。
【０１４４】
図１２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。
【０１４５】
加湿ユニット２００Ｃの第２筐体２１０は、実施の形態１に係る加湿ユニット２００Ａの第２筐体２１０と基本的に同様の構成を有するものであるが、その内部の空間のうち、可撓性リザーバ２４１が収容される空間が加圧室としては構成されておらず、単なる収納室２１８として構成されている。すなわち、収納室２１８は、必ずしも外部から気密に密閉されている必要はなく、これに伴って第２筐体２１０の被載置面２１２に設けられた開口部２１２ａを規定する部分と蓋体２１４との間にパッキン等のシール材が設けられている必要もない。また、第２筐体２１０の壁部には、圧電ポンプ２６０が設けられていればよく、電磁弁は設けられている必要はない。
【０１４６】
一方、上述した収納室２１８に収容される可撓性リザーバ２４１は、当該可撓性リザーバ２４１を収容するバッグ状部材２４３にて覆われた二重バッグ２４０の一部として構成されている。バッグ状部材２４３は、好ましくは可撓性リザーバ２４１よりも撓み変形が生じ難い硬質の部材にて構成されており、可撓性リザーバ２４１を収容する収容部に相当する。なお、バッグ状部材２４３は、たとえばフィルム状の樹脂部材または金属部材にて構成される。
【０１４７】
二重バッグ２４０を構成する可撓性リザーバ２４１およびバッグ状部材２４３は、互いに接着または溶着等によって接合されることで一体化されている。ここで、可撓性リザーバ２４１の接続口２４２は、バッグ状部材２４３を貫通して外部に向けて引き出されており、また、バッグ状部材２４３の所定位置には、上述した可撓性リザーバ２４１の接続口２４２とは別の接続口２４４が設けられている。
【０１４８】
これにより、可撓性リザーバ２４１の内部の空間（すなわち水５００が充填された空間）が、接続口２４２を介して外部の空間と連通しており、可撓性リザーバ２４１の外側の空間であってかつバッグ状部材２４３の内側の空間である加圧空間２４５が、接続口２４４を介して外部の空間に連通している。
【０１４９】
ここで、二重バッグ２４０は、収納室２１８に収容された状態において、可撓性リザーバ２４１の接続口２４２が水供給路２３０の接続口２３１に接続された状態とされるとともに、バッグ状部材２４３の接続口２４４が圧電ポンプ２６０に接続された状態とされる。これにより、可撓性リザーバ２４１から水供給路２３０への給水が可能になるとともに、圧電ポンプ２６０による加圧空間２４５の加圧が可能になる。
【０１５０】
上述したように、本実施の形態においては、バッグ状部材２４３が可撓性リザーバ２４１よりも硬質の部材にて構成されている。そのため、圧電ポンプ２６０が駆動されることで加圧空間２４５が加圧された場合には、その圧力が主として可撓性リザーバ２４１に作用し、これにより効率的に可撓性リザーバ２４１が圧縮される。
【０１５１】
この圧縮力により、可撓性リザーバ２４１の内部に貯留された水５００が、接続口２３１，２４２を経由して水供給路２３０に導入され、その後、排水口２３２を介して水供給路２３０から押し出されてヒータ２５０に供給される。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】
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におけるＣＰＡＰ装置１Ａの場合と同様に、圧電ポンプ２６０の駆動時間が適切に制御されることにより、可撓性リザーバ２４１が加圧されることで加湿すべき量だけ水５００がヒータ２５０に供給されるようになり、前述の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。
【０１５３】
なお、本実施の形態においては、第２筐体２１０に二重バッグ２４０を収容するための収納室２１８を設けた場合を例示したが、当該収納室２１８を廃止し、二重バッグ２４０を第２筐体２１０に外付けする構成としてもよい。そのように構成した場合には、二重バッグ２４０を含む加湿ユニット２００Ｃ全体としての大幅な小型化を図ることができ、さらには、非使用時には水５００を充填していない状態で二重バッグ２４０を折り畳んで持ち運ぶことも可能になるため、利便性に優れたＣＰＡＰ装置とすることができる。
【０１５４】
（実施の形態４）
図１３は、本発明の実施の形態４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１４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１３および図１４を参照して、本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置１Ｄ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。
【０１５５】
図１３および図１４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２００Ｄ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、可撓性リザーバ２４１を外部から加圧す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２００Ｄは、これに代えて弾性リザーバ２４６が有する自身の弾性復元力を利用することで水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。
【０１５６】
ＣＰＡＰ装置１Ｄの加湿ユニット２００Ｄの第２筐体２１０は、実施の形態１に係る加湿ユニット２００Ａの第２筐体２１０と基本的に同様の構成を有するものであるが、その内部の空間のうち、弾性リザーバ２４６が収容される空間が加圧室としては構成されておらず、単なる収納室２１８として構成されている。すなわち、収納室２１８は、必ずしも外部から気密に密閉されている必要はなく、これに伴って第２筐体２１０の被載置面２１２に設けられた開口部２１２ａを規定する部分と蓋体２１４との間にパッキン等のシール材が設けられている必要もない。また、第２筐体２１０の壁部には、圧電ポンプおよび電磁弁は設けられていない。
【０１５７】
一方、第２筐体２１０の気化室２１７に位置する部分の水供給路２３０には、バルブ２８０が設けられている。当該バルブ２８０は、開状態において水供給路２３０における水５００の通流を許容し、閉状態において水供給路２３０における水５００の通流を遮断するものである。このバルブ２８０は、たとえばモータ等からなるバルブ駆動部２８１によって駆動可能に構成されており、バルブ駆動部２８１は、バルブ２８０を開状態および閉状態のいずれかに切り替える。
【０１５８】
上述した収納室２１８に収容される弾性リザーバ２４６は、水５００を貯留するバッグ状の部材からなり、貯留した水５００を排出可能な接続口２４７を有している。弾性リザーバ２４６は、内部に貯留した水５００が液漏れすることなく弾性的に自在に変形することができる部材にて構成されており、上述した収納室２１８に出し入れ可能に収容されている。また、弾性リザーバ２４６に設けられた接続口２４７は、水供給路２３０の接続口２３１に着脱可能に接続できるように構成されている。なお、弾性リザーバ２４６は、たとえばゴム製の部材にて構成される。
【０１５９】
弾性リザーバ２４６は、水５００が内部に注入されることによって弾性的に膨張変形したものである。すなわち、弾性リザーバ２４６は、外力が付与されていない状態において内部の空間が十分に小さいかあるいは内部に空間自体が形成されないものであり、いわば風船状のものである。
【０１６０】
ここで、上述した水供給路２３０、弾性リザーバ２４６、ヒータ２５０、バルブ２８０およびバルブ駆動部２８１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、バルブ２８０が所定時間にわたって開状態にされる（すなわち開放される）ことで実現される。
【０１６１】
より詳細には、上述した構成を採用することにより、バルブ２８０が開状態にある場合には、弾性リザーバ２４６の弾性復元力により、当該弾性リザーバ２４６の内部に貯留された水５００が、接続口２４７，２３１を経由して水供給路２３０に導入され、その後、排水口２３２を介して水供給路２３０から押し出されてヒータ２５０に供給される。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。
【０１６２】
一方、バルブ２８０が閉状態にある場合には、水供給路２３０における水５００の通流が遮断されることによってヒータ２５０への水５００の供給は停止され、これに伴って加湿動作も停止されることになる。
【０１６３】
図１５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１６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１５および図１６を参照して、本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置１Ｄにおける加湿動作の詳細について説明する。
【０１６４】
図１５に示すように、本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置１Ｄにおける制御部１３０の制御フローは、図８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Ｓ１１においてバルブ２８０が開放されるとともに、ステップＳ１４においてバルブ２８０が閉鎖される点のみである。ここで、バルブ２８０の開放および閉鎖は、制御部１３０がバルブ駆動部２８１に動作指令を与えることで実現される。
【０１６５】
当該図１５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、バルブ２８０が開放される時間が適切に制御されることになり、これによって加湿すべき量だけ水５００がヒータ２５０に供給されるようになる。これにより、図１６に示す如くの加湿動作が実現されることになる。
【０１６６】
したがって、以上において説明した構成のＣＰＡＰ装置１Ｄ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。
【０１６７】
なお、本実施の形態においては、第２筐体２１０に弾性リザーバ２４６を収容するための収納室２１８を設けた場合を例示したが、当該収納室２１８を廃止し、弾性リザーバ２４６を第２筐体２１０に外付けする構成としてもよい。そのように構成した場合には、弾性リザーバ２４６を含む加湿ユニット２００Ｄ全体としての大幅な小型化を図ることができ、さらには、非使用時には水５００を充填していない状態で弾性リザーバ２４６を折り畳んで持ち運ぶことも可能になるため、利便性に優れたＣＰＡＰ装置とすることができる。
【０１６８】
（実施の形態５）
図１７は、本発明の実施の形態５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１８は、当該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。以下、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１Ｅについて説明する。
【０１６９】
図１１および図１２に示すように、本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置１Ｅ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２００Ｅ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。
【０１７０】
具体的には、加湿ユニット２００Ｅの第２筐体２１０に設けられた収容部としての加圧室２１６には、圧力検知部としての圧力センサ２９０が設けられている。より詳細には、圧力センサ２９０は、可撓性リザーバ２４１の外側の空間であって加圧室２１６の内側の空間に配置されており、これにより加圧室２１６の圧力を検知する。当該圧力センサ２９０によって検知された圧力は、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。
【０１７１】
すなわち、本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置１Ｅにおいては、上述した実施の形態１に係るＣＰＡＰ装置１Ａとは異なり、加湿機構による加湿量の調整が、制御部１３０が上述した圧力センサ２９０にて検知された加圧室２１６の圧力に基づいて圧電ポンプ２６０の駆動を制御する（たとえば駆動時間を制御する）ことで行われるように構成されている。
【０１７２】
ここで、本実施の形態に係るＣＰＡＰ装置１Ｅにおいては、圧電ポンプ２６０を駆動することで加圧室２１６の内部に収容された可撓性リザーバ２４１が圧縮されることにより、当該可撓性リザーバ２４１に貯留された水５００の一部が水供給路２３０を介してヒータ２５０に供給される。そのため、この加圧室２１６の内部の圧力と可撓性リザーバ２４１から押し出される水５００の量（すなわち加湿量）との間には、所定の相関関係が生じる。
【０１７３】
したがって、制御部１３０においてフィードバック制御等を行なうことにより、加圧室２１６の内部の圧力を検知しつつ検知された圧力に基づいて適切に圧電ポンプ２６０が駆動されることにより、可撓性リザーバ２４１が適切に加圧され、結果として加湿機構による加湿量の調整が行なえることになる。
【０１７４】
また、加湿ユニット２００Ｅにおいては、その一端部である接続口２３１が可撓性リザーバ２４１に接続されるとともに、その他端部である排水口２３２がヒータ２５０に接続されてなる水供給路２３０の途中位置に、当該水供給路２３０の他の部分に比べて流路断面積が減じられた絞り部２３３が設けられている。当該絞り部２３３は、水供給路２３０の途中位置に他の部分に比べて高流路抵抗の部分を形成するために設けられてなるものである。
【０１７５】
このように水供給路２３０の途中位置に絞り部２３３を設けることにより、当該水供給路２３０を介してヒータ２５０に供給される水５００の量をより低流量とすることができる。すなわち、当該絞り部２３３が高流路抵抗部として機能することにより、加圧室２１６の圧力上昇に対するヒータ２５０への水５００の供給量の比率を下げることができ、結果としてヒータ２５０へのより低流量での安定した水５００の供給が可能になる。
【０１７６】
そのため、このように構成することにより、圧力ばらつきによる水５００の供給量のばらつきを抑制することが可能になり、加湿機構による加湿量を高精度で調整することが可能になる。なお、絞り部２３３は、必ずしも水供給路２３０の途中位置に設けられている必要はなく、水供給路２３０の接続口２３１側の端部や排水口２３２側の端部に設けられていてもよい。
【０１７７】
以上において説明した構成のＣＰＡＰ装置１Ｅ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。
【０１７８】
（その他の形態等）
上述した実施の形態１ないし５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。
【０１７９】
上述した実施の形態１ないし５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。
【０１８０】
また、上述した実施の形態１ないし３および５においては、加圧源として外気導入源である圧電ポンプを用いた場合を例示して説明を行なったが、加圧室を加圧する加圧源を、必ずしも当該加圧室に外気を導入する外気導入源にて構成する必要はない。また、加圧源を外気導入源にて構成する場合にも、必ずしも外気導入源を圧電ポンプにて構成する必要はなく、外気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外気導入源として用いることができる。
【０１８１】
また、上述した実施の形態１ないし５においては、可撓性リザーバおよび弾性リザーバとして偏平な袋状部材からなるものを例示して説明を行なったが、これら可撓性リザーバおよび弾性リザーバの形状は特に制限されるものではなく、非偏平形状（たとえば球状、棒状等）の袋状部材にてこれらを構成してもよいし、蛇腹状等特殊な形状の袋状部材にてこれらを構成してもよい。
【０１８２】
さらには、上述した実施の形態１ないし５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。
【０１８３】
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】
【０１８４】
１Ａ〜１Ｅ  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、１３５  消費電力センサ、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〜２００Ｅ  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  加圧室、２１７  気化室、２１８  収納室、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  接続口、２３２  排水口、２３３  絞り部、２３４Ａ  逆止弁、２３４Ｂ〜２３４Ｄ  ノズル、２４０  二重バッグ、２４１  可撓性リザーバ、２４２  接続口、２４３  バッグ状部材、２４４  接続口、２４５  加圧空間、２４６  弾性リザーバ、２４７  接続口、２５０  ヒータ、２５１  温度センサ、２６０  圧電ポンプ、２７０  電磁弁、２８０  バルブ、２８１  バルブ駆動部、２９０  圧力センサ、３００  エアチューブ、４００  マスク、５００  水、５０１  水蒸気。
【図１】
2020045096.tif 000003
【図２】
2020045096.tif 000004
【図３】
2020045096.tif 000005
【図４】
2020045096.tif 000006
【図５】
2020045096.tif 000007
【図６】
2020045096.tif 000008
【図７】
2020045096.tif 000009
【図８】
2020045096.tif 000010
【図９】
2020045096.tif 000011
【図１０】
2020045096.tif 000012
【図１１】
2020045096.tif 000013
【図１２】
2020045096.tif 000014
【図１３】
2020045096.tif 000015
【図１４】
2020045096.tif 000016
【図１５】
2020045096.tif 000017
【図１６】
2020045096.tif 000018
【図１７】
2020045096.tif 000019
【図１８】
2020045096.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】令和3年1月27日(2021.1.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を貯留するバッグ状の可撓性リザーバと、
供給された水を気化させる気化部と、
一端部が前記可撓性リザーバに着脱可能に接続されるとともに他端部が前記気化部に接続された水供給路と、
前記可撓性リザーバを収容する収容部と、
前記可撓性リザーバの外側の空間であってかつ前記収容部の内側の空間を加圧することで前記可撓性リザーバを圧縮する加圧源と、
前記加圧源の動作を制御する制御部とを備え、
前記可撓性リザーバに貯留された水が、前記可撓性リザーバが圧縮される圧縮力により、前記水供給路を介して前記気化部に供給されるように構成され、
前記水供給路に絞り部が設けられている、加湿装置。
【請求項２】
前記加圧源が、前記可撓性リザーバの外側の空間であってかつ前記収容部の内側の空間に外気を導入する外気導入源からなる、請求項１に記載の加湿装置。
【請求項３】
前記外気導入源が、圧電ポンプからなる、請求項２に記載の加湿装置。
【請求項４】
前記収容部が、圧力隔壁からなる、請求項１から３のいずれかに記載の加湿装置。
【請求項５】
前記収容部が、バッグ状部材からなり、
前記可撓性リザーバと前記バッグ状部材とが接合されて一体化されることにより、前記可撓性リザーバと前記バッグ状部材とが、二重バッグ構造を有している、請求項１から３のいずれかに記載の加湿装置。
【請求項６】
水を貯留するバッグ状の弾性リザーバと、
供給された水を気化させる気化部と、
一端部が前記弾性リザーバに着脱可能に接続されるとともに他端部が前記気化部に接続された水供給路と、
前記水供給路に設けられ、開状態において前記水供給路における水の通流を許容し、閉状態において前記水供給路における水の通流を遮断するバルブと、
前記バルブを前記開状態および前記閉状態のいずれかに切り替えるバルブ駆動部と、
前記バルブ駆動部の動作を制御する制御部とを備え、
前記弾性リザーバは、水が内部に注入されることによって弾性的に膨張変形したものであり、
前記弾性リザーバに貯留された水が、前記弾性リザーバの弾性復元力により、前記開状態において前記水供給路を介して前記気化部に供給されるように構成され、
前記水供給路に絞り部が設けられている、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】
前記ヒータの温度を検出する温度検出部と、
前記ヒータの消費電力を検出する消費電力検出部とをさらに備え、
前記温度検出部によって検出された温度に基づいて前記ヒータの温度が一定温度に維持されることとなるように、前記制御部によって前記ヒータの出力が制御され、
前記制御部が前記消費電力検出部にて検出された消費電力に基づいて前記気化部への水の供給量を制御することにより、加湿量の調整が行なわれるように構成されている、請求項９に記載の加湿装置。
【請求項１１】
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１０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１２】
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１１に記載の呼吸器用加湿送風装置。
【請求項１３】
前記可撓性リザーバの外側の空間であってかつ前記収容部の内側の空間の圧力を検知する圧力検知部をさらに備え、
前記制御部が前記圧力検知部にて検知された圧力に基づいて前記気化部への水の供給量を制御することにより、加湿量の調整が行なわれるように構成されている、請求項１から４のいずれかに記載の加湿装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の第１の局面に基づく加湿装置は、可撓性リザーバと、気化部と、水供給路と、収容部と、加圧源と、制御部とを備えている。上記可撓性リザーバは、水を貯留するバッグ状のものからなり、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、一端部が上記可撓性リザーバに着脱可能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いる。上記収容部は、上記可撓性リザーバを収容するものである。上記加圧源は、上記可撓性リザーバの外側の空間であってかつ上記収容部の内側の空間を加圧することで上記可撓性リザーバを圧縮するものであり、上記制御部は、上記加圧源の動作を制御するものである。上記本発明の第１の局面に基づく加湿装置にあっては、上記可撓性リザーバに貯留された水が、上記可撓性リザーバが圧縮される圧縮力により、上記水供給路を介して上記気化部に供給されるように構成されており、上記水供給路には、絞り部が設けられている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明の第２の局面に基づく加湿装置は、弾性リザーバと、気化部と、水供給路と、バルブと、バルブ駆動部と、制御部とを備えている。上記弾性リザーバは、水を貯留するバッグ状のものからなり、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、一端部が上記弾性リザーバに着脱可能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いる。上記バルブは、上記水供給路に設けられており、開状態において上記水供給路における水の通流を許容し、閉状態において上記水供給路における水の通流を遮断する。上記バルブ駆動部は、上記バルブを上記開状態および上記閉状態のいずれかに切り替えるものであり、上記制御部は、上記バルブ駆動部の動作を制御するものである。上記本発明の第２の局面に基づく加湿装置にあっては、上記弾性リザーバが、水が内部に注入されることによって弾性的に膨張変形したものであり、これにより上記弾性リザーバに貯留された水が、上記弾性リザーバの弾性復元力により、上記開状態において上記水供給路を介して上記気化部に供給されるように構成されており、上記水供給路には、絞り部が設けられている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
2020045096.tif 000021
2020045096.tif 000022
2020045096.tif 000023
2020045096.tif 000024