JP2003000716A - 加湿装置 - Google Patents

加湿装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 流体プローブを使用した加湿装置を提供す
る。 【解決手段】 流量プローブが、病院環境内で患者に供
給される被加湿気体流のような被加湿気体流（例えば、
酸素気体、または、麻酔薬気体）の中に配置されるよう
に構成されている。この流量プローブは、２つのセンサ
を備えることによって気体流の温度と流量の両方の検出
を提供するように設計され、この流量プローブの形状と
位置合わせが、センサ上の結露発生を低減させることに
よって、正確な測定を可能にする。所望される湿度レベ
ルで気体を患者に供給する加湿制御装置、もしくは、必
要とされるユーザ入力を簡易化する加湿制御装置に流量
センサが含まれる応用例、または、特定の恐らくは危険
な条件を判定するために使用されることが可能な流量情
報を流量センサが制御装置に供給する応用例が開示され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、気体供給システム
に関し、詳細には、単にそれだけではないが、気体を必
要とする患者または他の人間が呼吸する気体を加湿する
呼吸気加湿器システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】加湿された気体を必要とする患者または
他の人間に被加湿気体（例えば、酸素気体または麻酔薬
気体）を供給する既存の呼吸加湿器システムは、全てで
はないにしても多くの場合、温度調節装置として動作す
る。即ち、加湿装置から出ていく被加湿気体に対して所
望される温度を得るために、呼吸回路内の加湿装置から
出ていく気体の温度が検出され、この気体の温度の変化
に応じて熱源が制御される。このタイプの加湿器制御シ
ステムの一例は、本出願人の先行の米国特許第５，５５
８，０８４号に開示されている。この制御方法は、次の
欠点を含む様々な欠点を有する。
【０００３】− 加湿器に入ってくる気体の温度が（加
湿器から出ていく気体に対して所望される温度に近い）
高温度である場合は、その所望される温度を得るために
加湿プロセスによって気体に供給することが必要な熱
は、僅かであるにすぎない。従って、気体の加湿も僅か
しか得られない。− この制御方法における温度センサ
に対する依存性は、温度センサの不適正な配置または接
続が加湿及び呼吸システム全体の性能低下をもたらす可
能性があることを意味する。
【０００４】− 特定の呼吸回路条件を容易に検出する
ことを可能にすると共に加湿装置（及び／または気体供
給装置）が適切な動作を行うことを可能にする流量セン
サが欠落している。機械的強度の不足と、不適正な流れ
検出の原因となる流量センサ上での結露の発生という問
題とのために、従来は加湿システムにおいて流量センサ
が使用されていなかった。 − 不適切な圧力／湿度の組合せで気体が患者に供給さ
れる。患者に投与されるべき気体には特定のレベルの湿
度が必要とされることが知られている。手を加えていな
い気道であるインタクトエアウェイ（ｉｎｔａｃｔ ａ
ｉｒｗａｙ）（例えば、フェースマスク）とバイパス形
成した気道であるバイパスエアウェイ（ｂｙｐａｓｓｅ
ｄ ａｉｒｗａｙ）（気体の挿管供給）とでは、適した
湿度値が各々異なっている。温度検出だけでは、こうし
た所要温度／湿度値が得られることを確実なものにする
ことは不可能である。
【０００５】− 既存の呼吸加湿装置の中には、ユーザ
が調節しようとする実際の物理的パラメータに直観的関
係が僅かしかない若しくは全くないダイヤルを、ユーザ
が調節することを必要とするものがある。このダイヤル
によって、要求される気体出口温度、及び／または、患
者に対して加湿器を接続する導管（更には、場合によっ
ては、気体供給装置に逆に患者を接続する導管）内に設
けられた加熱器ワイヤによって供給される熱を調節する
ことが多い。気体の湿度が不十分である場合には、患者
の気道が非常に急速に乾燥させられる可能性があるの
で、患者に対する被加湿気体供給における最も重要なパ
ラメータは気体の湿度である。従って、現在の流量にお
いて供給される気体の最適な湿度を得るという所期の結
果を生じさせるためにはダイヤルをどの位置に設定すべ
きかということに関する知識は、ユーザには僅かしかな
い若しくは全くない。被加湿気体を受け取る患者がイン
タクトエアウェイまたはバイパスエアウェイのどちらを
有するかという情報だけをユーザが加湿装置に知らせる
だけでよい自動化されたシステムが、大きな利点をもた
らすであろう。
【０００６】− 従来の呼吸加湿装置の多くは、患者に
供給されている気体の温度を表示する。前記のように、
呼吸気加湿システムで最も重要なパラメータは、気体の
湿度である。多くの場合に、表示温度は、供給回路内で
加熱を行っているため、患者に供給される気体の実際湿
度には無関係であり、従って、平均的な医療専門家を誤
らせる可能性がある。従って、患者に供給されている気
体の湿度に対して表示温度が何らかの形で関係付けられ
ているか、または、こうした供給される気体の温度を表
示温度が表示するならば、利点が得られるであろう。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、少なくとも何らかの点で前記欠点を克服するか、ま
たは、少なくとも有益な選択肢を当業者に与える呼吸気
加湿器システムを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】従って、本発明は、その
第１の側面において、気体を必要とする患者または他の
人間に対して供給されるべき気体流を加湿するための加
湿装置からなり、この加湿装置は、一定量の水を保持す
るように構成されており、前記気体流が通過することを
可能にする入口と出口を有する加湿室手段と、前記加湿
室手段内を通過する前記気体流に水蒸気を供給するため
に前記加湿室手段内で前記一定量の水を加熱するように
構成されており、前記加湿室手段に隣接して設けられて
いる加熱手段と、前記気体を必要とする患者または他の
人間に対して前記気体流を搬送するために前記加湿室手
段の前記出口に接続されている気体搬送経路手段と、前
記気体流の流量を検出するように構成されている流量プ
ローブ手段と、前記気体流の温度を検出するように構成
されている温度検出手段と、前記気体流の要求される所
要温度をユーザが設定することを可能にするユーザ入力
手段と、前記流量プローブ手段、前記温度検出手段、及
び前記ユーザ入力手段からの入力を受け取り、前記所要
温度に前記気体流を維持するために前記入力に応じて前
記加熱手段を制御する制御手段とを備える。
【０００９】本発明は、その第２の側面において、気体
を必要とする患者または他の人間に対して供給されるべ
き気体流を加湿するための加湿装置からなり、この加湿
装置は、一定量の水を保持するように構成されており、
前記気体流が通過することを可能にする入口と出口を有
する加湿室手段と、測定可能な量の電力を使用し、前記
加湿室手段内を通過する前記気体流に水蒸気を供給する
ために前記加湿室手段内で前記一定量の水を加熱するよ
うに構成されており、前記加湿室手段に隣接して設けら
れている加熱手段と、前記気体を必要とする患者または
他の人間に対して前記気体流を搬送するために前記加湿
室手段の前記出口に接続されている気体搬送経路手段
と、前記気体流の流量を検出するように構成されている
流量プローブ手段と、前記流量プローブ手段からの入力
を受け取る制御手段であって、（ｉ）前記流量プローブ
手段によって検出される気体流量において予め定められ
たレベルに前記気体流を加湿するために前記加熱手段が
必要とする電力使用量を計算させ、（ｉｉ）前記加熱手
段によって現在使用されている電力を測定させ、（ｉｉ
ｉ）測定された前記加熱手段の現在の電力使用量が前記
予め定められた電力使用量よりも少ない場合に、前記加
熱手段に対して前記予め定められたレベルの電力を供給
させるプログラムを記憶している制御手段を備える。
【００１０】本発明は、その第３の側面において、気体
を必要とする患者または他の人間に対して供給されるべ
き気体流を加湿するための加湿装置からなり、この加湿
装置は、一定量の水を保持するように構成されており、
前記気体流が通過することを可能にする入口と出口を有
する加湿室手段と、前記加湿室手段内を通過する前記気
体流に水蒸気を供給するために前記加湿室手段内で前記
一定量の水を加熱するように構成されており、前記加湿
室手段に隣接して設けられている加熱手段と、前記気体
を必要とする患者または他の人間に対して前記気体流を
搬送するために前記加湿室手段の前記出口に接続されて
いる気体搬送経路手段と、前記気体流の流量を検出する
ように構成されている流量プローブ手段と、前記気体流
の温度を検出するように構成されている温度検出手段
と、前記気体流の所望される気体湿度レベルをユーザが
選択することを可能にするユーザ入力手段と、複数の加
湿室出口手段温度に関し、様々な気体流量における目標
気体温度についての情報を含んでいるデータ記憶手段
と、前記温度検出手段と前記ユーザ入力手段とから入力
を受け取り、前記流量プローブ手段からの前記流量情報
を繰り返し使用し、前記所望される気体湿度レベルに対
応して対応目標温度情報を前記データ記憶手段から取得
して、前記所望される気体湿度レベルを得るために、前
記検出温度が前記目標温度と概略等しくなるまで、前記
加熱手段によって供給される熱を変化させる制御手段と
を備える。
【００１１】本発明は、その第４の側面において、気体
を必要とする患者または他の人間に対して供給されるべ
き気体流を加湿するための加湿装置からなり、この加湿
装置は、一定量の水を保持するように構成されており、
前記気体流が通過することを可能にする入口と出口を有
する加湿室手段と、前記加湿室手段内を通過する前記気
体流に水蒸気を供給するために前記加湿室手段内で前記
一定量の水を加熱するように構成されており、前記加湿
室手段に隣接して設けられている加熱手段と、前記気体
を必要とする患者または他の人間に対して前記気体流を
搬送するために前記加湿室手段の前記出口に接続されて
いる気体搬送経路手段と、前記気体流の流量を検出する
ように構成されている流量プローブ手段と、前記気体流
の温度を検出するように構成されている温度検出手段
と、各々が最適には予め定められた気体温度及び湿度レ
ベルを要求する複数の気体供給形態のうちの１つに対応
する予め定められた数の状態のうちの１つをとり得るユ
ーザ入力手段と、前記流量プローブ手段、前記温度検出
手段、及び前記ユーザ入力手段からの入力を受け取り、
前記気体を必要とする患者または他の人間に対して、前
記ユーザ入力手段によって指示される通りの温度及び湿
度レベルにおいて前記気体流を供給するように、前記加
熱手段を制御する制御手段とを備える。
【００１２】本発明は、その第５の側面において、気体
を必要とする患者または他の人間に対して供給されるべ
き気体流を加湿するための加湿装置からなり、この加湿
装置は、一定量の水を保持するように構成されており、
前記気体流が通過することを可能にする入口と出口を有
する加湿室手段と、測定可能な量の電力を使用し、前記
加湿室手段内を通過する前記気体流に水蒸気を供給する
ために前記加湿室手段内で前記一定量の水を加熱するよ
うに構成されており、前記加湿室手段に隣接して設けら
れている加熱手段と、前記気体を必要とする患者または
他の人間に対して前記気体流を搬送するために前記加湿
室手段の前記出口に接続されている気体搬送経路手段
と、前記気体搬送経路手段の長さの少なくとも一部に沿
って前記気体流に熱を供給するためにエネルギを付与さ
れ得る気体搬送経路加熱手段と、前記加湿室手段から出
ていく前記気体流の温度を検出する気体温度検出手段
と、前記検出気体温度と前記患者に供給される気体流の
温度との間に要求される温度差である所要温度オフセッ
ト値をユーザが入力することを可能にするためのユーザ
入力手段と、（ｉ）前記気体温度検出手段を使用して、
上記加湿室手段から出ていく気体の気体温度を検出さ
せ、（ｉｉ）前記ユーザ入力手段から前記オフセット温
度値を受け取らせ、（ｉｉｉ）前記オフセット温度に前
記気体温度を加算することによってエアウェイ目標値温
度を計算させ、（ｉｖ）前記気体搬送経路手段の長さに
沿って前記オフセット値だけ前記気体流の温度を上昇さ
せるために、前記気体搬送経路加熱手段にエネルギを付
与させるプログラムを記憶している制御手段とを備え
る。
【００１３】添付クレームに定義される通りの本発明の
範囲から逸脱することなく、本発明の構成と様々な実施
様態と応用例とに対して様々な変更が加えられることが
可能であることが、本発明が関係する当業者には理解さ
れるだろう。本明細書の開示内容と説明は純粋に例示の
ためのものであるにすぎず、限定を行うことは意図され
ていない。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明は、前述のものからなり、
具体例を示すにすぎない以下の構造の実施形態を想定し
ている。以下では、本発明の好ましい実施形態の１つ
を、添付図面を参照して説明する。
【００１５】添付図面、特に図５を参照すると、これら
の図には、本発明の好ましい実施形態を含む加湿装置、
または、呼吸気加湿システムの一例が示されている。こ
の呼吸気加湿システム内には、導管６を経由して加湿室
手段４の入口３に気体（例えば、酸素、麻酔薬気体、ま
たは、空気）を供給する出口２を有した、通風機、気体
供給手段、または、送風機１が含まれている。加湿室手
段４は、例えば、金属基部７を有したプラスチック成形
室を含み、金属基部７はプラスチック成形室に当接して
密閉封止されている。加湿室手段４は、加湿装置または
加湿器１０の制御装置または制御手段１１の制御下で加
熱器プレート手段９によって加熱される一定の体積の水
８を保持するように構成されている。
【００１６】加湿室４内の水が加熱されると、この水が
ゆっくりと蒸発し、通風機１から加湿室を通過する気体
流と水蒸気を混合させる。従って、加湿された気体が出
口１２を経由して加湿室４から出ていき、気体搬送経路
または吸気導管１４を経由して、こうした気体を必要と
している患者または他の人間１３に送られる。吸気導管
１４内での結露を減少させ、且つ、患者１３に供給され
る気体の温度を上昇させるために、制御手段１１の制御
下でエネルギ付与されることが可能な加熱ワイヤ手段１
５が設けられてもよい。
【００１７】図１では、呼吸器用マスク１６が患者の鼻
と口の上に被さる形で示されている（「インタクトエア
ウェイ(Intact Airways)」気体供給と呼ばれる）が、患
者の気道をバイパスするために供給チューブが患者の気
管内に配置される挿管法（「挿管エアウェイ(Intubated
Airways) 」気体供給として知られている）のような様
々な気体供給形態が存在することが理解されなければな
らない。患者の呼気を通風機１に戻すための戻り経路を
設けることも可能である。この場合には、「Ｙ形部品」
のような適切な管継手を、患者１３と、吸気導管１４
と、通風機１の入口（図示されていない）に接続されて
いる吸気導管（図示されていない）との間に取り付ける
ことが可能である。
【００１８】制御手段１１は、例えば、関連したメモリ
または記憶手段を有するマイクロプロセッサまたは論理
回路を含むことが可能であり、このメモリまたは記憶手
段は、制御手段１１によってそのプログラムが実行され
る時に、そのソフトウェア内の命令セットに従って及び
外部入力に応答して加湿システムの動作を制御するソフ
トウェアプログラムを記憶している。例えば、制御手段
１１は、加熱器プレート９の温度及び／または電力使用
量に関する情報が制御手段１１に与えられるように加熱
器プレート９からの入力を供給されることが可能であ
る。これに加えて、制御手段１１に気体流の温度の入力
が供給されることが可能であり、例えば、温度検出手段
または温度プローブ１７が、患者が受け取っている気体
の温度を示すために患者の位置にまたはその付近に設け
られることが可能であり、更に別の温度プローブ１８
が、加湿室４の出口１２を被加湿気体流が出ていく時の
被加湿気体の温度を制御手段１１に示すために設けられ
ることも可能である。更に、流量検出手段または流量プ
ローブ１９を、呼吸回路内の任意の場所に設けることが
可能である（「呼吸回路」は、気体流がその中を通過す
る加湿装置部分を含む）。流量プローブ１９と温度プロ
ーブ１８の両方とが下記の通りに１つのプローブの形で
設けられることが可能なので、図５では、流量プローブ
１９が、温度プローブ１８と同一位置に示されている。
【００１９】制御手段１１に対する更に別の入力は、供
給されるべき気体の所望される気体温度、または、供給
されるべき気体の所望される湿度レベルをユーザ（例え
ば、医療専門家または患者自身）が設定することを可能
とさせるために使用可能なユーザ入力手段またはスイッ
チ２０とすることが可能であり、或いは、加熱器ワイヤ
１５によって行われる加熱の制御や（後述する）幾つか
の自動気体供給形態の選択のような他の機能が、スイッ
チ２０によって制御されることが可能である。
【００２０】前記呼吸気加湿システム（または、その一
部分）の幾つかの好ましい実施形態を、以下で更に詳細
に説明する。流量プローブ図１と図２を参照すると、こ
れらの図には、流量プローブ１９の好ましい形態が示さ
れている。流量プローブ１９が、ポリカーボネートのよ
うなプラスチック材料の成形によって形成されており、
且つ、制御手段１１との間で電気信号をやりとりするワ
イヤ導線（図３及び図４の参照番号４８）を保持するよ
うに構成されている基部部分３０を含むことが好まし
い。軸３１が基部３０から突き出しており、この軸３１
は、基部３０から遠い方の端部から突き出している少な
くとも１つのセンサハウジング手段３２、３３を有す
る。センサハウジング手段３２、３３は、横断面が円形
であり、縦断面が概略先細状または円錐状であり、基部
３０から遠い方の端部（検出端部３６）に丸みのある先
端が設けられていることが好ましい。
【００２１】図１に示されているように、２つのセンサ
ハウジング手段３２、３３が設けられている。図に示さ
れている実施形態では、一方のセンサハウジング手段３
２が温度検出手段として設けられ、一方、他方のセンサ
ハウジング手段が流量検出手段の機能を果たす。加湿シ
ステム内を流れる気体の温度と流量という別々の特性を
検出するために設けられている、例えばサーミスタ（温
度依存性抵抗器）のような検出手段３４、３５が、セン
サハウジング手段３２、３３内に配置されている。温度
検出手段３４の場合には、制御装置１１が、サーミスタ
の両端に電圧を印加し、気体の温度に依存しているサー
ミスタを通過する電流の形で温度信号を受け取ることが
可能である。サーミスタ３４を保護するために、センサ
ハウジング３２は、そのサーミスタを完全に覆っている
か、または、カプセル封入しているが、サーミスタと気
体流との間にプラスチック材料の薄層しか存在しないの
で、得られる温度測定値は依然として正確である。
【００２２】流量検出手段３５の場合は、必要に応じ
て、制御装置１１が、第１の既知の温度にサーミスタを
温めるのに十分な持続時間に亙ってサーミスタに電流を
供給し、その後、電流供給を切断し、（サーミスタの抵
抗の変化を検出することによって）サーミスタの温度変
化を検出することが可能である。その後、制御装置１１
は、計時手段を起動させ、第２の予め定められた温度に
サーミスタ温度が低下するのに要する時間の長さを測定
することが可能である。加熱されたサーミスタ３５から
気体が熱を奪い去るので、サーミスタ３５が第１の既知
温度から第２の既知温度まで温度変化するのに要する時
間と、気体流の既知の横断面積（例えば、直径１２ｍｍ
の導管）とによって、気体流量の表示が制御装置１１に
与えられる。サーミスタ３５はサーミスタ３４とは異な
ってセンサハウジングによって覆われてもカプセル封入
されてもいないことが見てとれる。これは、サーミスタ
３５と気体流との間の材料層はいずれもサーミスタから
気体への熱伝導率に影響を与え、従って流量測定値の精
度を低下させるからである。
【００２３】更に好ましい実施形態の１つでは、予め選
択された差分温度（例えば、６０℃）だけ気体流の温度
よりも高い温度にサーミスタ３５の温度を上昇させるよ
うに電流を供給することによって、気体流の流量が測定
される。この場合、制御装置１１が、その固定された温
度差を維持する際にサーミスタ３５が要する電力を測定
する。気体流の横断面積（例えば、流量プローブの領域
内では直径１２ｍｍの導管）に関連した電力使用量が、
流量の表示を制御装置１１に与え、制御装置が気体の実
際流量を量定することを可能にする。サーミスタ３５が
前記差分温度を維持することを可能にするためには、サ
ーミスタ３５を加熱しながら時々サーミスタ３５の実際
温度を測定することが必要である。これは、サーミスタ
から一時的に加熱電流を取り除き、サーミスタ３５の両
端に低い検出電圧を印加し、サーミスタ３５を通過する
電流を検出することによって行われることが可能であ
る。こうして、サーミスタ３５の抵抗が迅速に測定され
ることが可能であり、サーミスタ３５に関する予め記憶
されている特有の「温度」対「抵抗」データから温度値
が導出されることが可能である。その後で、検出電圧を
除去し、予め決められた温度差が得られていない場合に
は加熱電流を再印加することが可能であり、或いは、予
め決められた温度差が得られていないか温度差が大きす
ぎる場合には、制御装置１１がサーミスタ３５に対する
再加熱を遅延させることが可能である。
【００２４】流量プローブ１９の露出表面は、一般に、
この表面上を通過する被加湿気体流の温度よりも低い温
度なので、この露出表面上で結露が生じる可能性があ
る。流量検出サーミスタ３５の表面上に溜まる液体の水
は、サーミスタによって生じる熱の一部を吸収するの
で、流量測定値に悪影響を与え得る。このセンサ上に液
体の水が溜まることを低減させるか排除するために、本
発明の好ましい実施形態による流量プローブには、少な
くとも１つの「翼状部分」または突出タブ手段が設けら
れ、図１と図２に示されている具体例では、センサハウ
ジング手段１つ当たり２つのタブ手段（３７、３８、３
９、及び、４０）が示されている（しかし、センサハウ
ジング手段１つ当たり１つの突出タブ手段を使用するこ
とも可能である）。各々のタブ手段が、長方形の横断面
を有し、軸３１からセンサハウジング手段の検出端部ま
でセンサハウジング手段の長さに沿って延びることが好
ましい（しかし、この突出タブ手段がセンサハウジング
手段の全長に亙って延びることは必ずしも必要ないだろ
う）。この好ましい実施形態では、突出タブ手段の外側
縁部が、センサハウジング手段の全長に沿ってセンサハ
ウジング手段の中心線から概略一定不変の距離だけ離れ
ている。センサハウジング手段は先細になっているの
で、突出タブ手段の縦断面は三角形であり、好ましくは
センサハウジング手段表面から垂直に延びている。突出
タブ手段が流量プローブ１９と共に一体成形されること
が好ましいが、突出タブ手段を別個に製造してから、セ
ンサハウジング手段の表面に取り付けることも可能であ
る。
【００２５】さて、図３と図４を参照すると、これらの
図に示されるように、流量プローブ１９は、使用時に
は、導管コネクタ４２内のセンサ進入口４１に挿入され
る。センサ進入口４１は、導管コネクタ４２から垂直に
延びる概略円筒形の壁からなる。導管コネクタ４２が呼
吸回路の２つの導管４３、４４を接続することが可能で
あり、或いは、導管コネクタ４２が、導管の一部とし
て、例えば吸気導管１４の一部として成形されることが
可能である。図４によって最も明瞭に理解可能であるよ
うに、流量プローブ１９は、突出タブ手段３７、３８、
３９、４０の各々が気体流に対して平行に位置合わせさ
れることを保証するために、（矢印で示される）気体流
を基準として位置決めされている。結露がセンサハウジ
ング手段上に発生するので、このセンサハウジング手段
表面上を流れる気体流の作用が、突出タブ手段とセンサ
ハウジング手段の表面との接触線の付近の局所的な低表
面張力と連係して、センサ端部３６から凝縮液を流れ去
らせる。従って、望ましい形で、凝縮液が交差線（例え
ば線４５）に沿ってセンサ端部３６から軸３１に向かっ
て流れ去る傾向がある。
【００２６】（位置合わせが不正確である場合には、セ
ンサ先端から液体を取り除くという所望される効果が得
られないので）流量プローブ１９をセンサ進入口４１内
に挿入する時に突出タブ手段が気体流に対して正確に位
置合わせされていることを確実なものとするために、本
発明のこの好ましい実施形態は、基部部分３０から突き
出している、軸３１に隣接した概略「Ｖ」字形の位置決
め歯手段４６も含む。相補形の概略「Ｖ」字形のノッチ
または固定位置決め凹み４７が、センサ進入口４１の壁
の中に設けられている。従って、流量プローブ１９を挿
入するユーザは、流量プローブを導管（または、導管コ
ネクタ）の中に完全に且つ確実に挿入するためには、前
記のように凝縮液がセンサ先端から容易に流れ去ること
を確実にするために流量プローブが正確に位置合わせさ
れるように、位置決め歯手段４６と位置決め凹み４７と
が組み合わされるまで、流量プローブを回転させること
が必要であることを認識するだろう。
【００２７】更に、流量検出サーミスタ３５の動作によ
って発生する熱が温度検出サーミスタ３４に対して悪影
響を実質的に与えないことを確実なものとするために、
位置決め歯手段４６と位置決め凹み４７の位置合わせ時
に、温度検出サーミスタと流量検出サーミスタの各々が
互いの存在による悪影響を実質的に受けないように、温
度検出サーミスタと流量検出サーミスタが気体流を横切
って配置されている（即ち、これらのサーミスタは流れ
の方向に一直線に並べられていない）ことを図４から理
解することが可能である。更に、流量検出サーミスタ３
５によって発生する熱が気体流によって温度センサから
排除されるように、熱を発生させる流量検出サーミスタ
３５が温度検出サーミスタの上流に配置されている。
【００２８】本発明の好ましい実施形態による加湿装置
に信頼性の高い流量プローブを設けることによって得ら
れる利点は、この加湿装置が、自動表示器表示条件に対
する流量及び／または温度を検出することによって、加
湿装置の性能（例えば、吸い込みの発生、回路切断、及
び、噴霧化処理）を損なう可能性がある条件を識別する
ことが可能であるということである。特定の識別された
条件が発生していると判定されると、直ちに適切な措置
（例えば、警報の発生、または、加熱器プレート９から
の熱の除去）が取られることが可能である。例えば、加
湿装置は、例えば関連する低（周囲）温度において流量
を全く検出しないことによって、温度プローブが不適正
に配置されているか、または、それが呼吸回路から取り
除かれているかどうかを判定することが可能である。
【００２９】本発明の好ましい実施形態による流量プロ
ーブに関する幾つかの好ましい用途または応用例を、次
に説明する。 加湿器制御システム−最小電力法 気体を必要としている患者または他の人間１３に供給さ
れる気体流の重要なパラメータは、湿度である。（約６
０％から約７０％までの低い相対湿度を有する）過剰に
乾燥している気体が患者の気道を非常に急速に脱水し
て、患者の不快感の原因となる可能性があることが良く
知られている。本発明の好ましい実施形態による加湿装
置の制御装置１１が、気体流の相対湿度を望ましいレベ
ル（約９０％を越える相対湿度）に維持しようとする制
御システムを含むことが好ましい。このタイプの制御が
望ましい状況の１つは、加湿室４に対する入口気体の温
度が出口気体温度と同じ温度に上昇している状況であ
る。この状況では、（この入口気体の温度を上昇させる
ために）この入口気体に供給されるべきエネルギーが非
常に僅かであるにすぎないので、加湿室内の水８に十分
なエネルギーを供給することは不可能であり、従って、
上記気体の加湿には不十分な水蒸気しか得られず、従っ
て、患者１３に供給される気体の温度は妥当であって
も、その相対湿度は不適切である。流入気体の温度が、
要求される所要出口気体温度よりも著しく低い場合に
は、要求される所要温度値に気体温度を上昇させる際に
大量のエネルギーを供給するプロセスで、加湿室４内で
多量の水が蒸発させられており、従ってその気体の相対
湿度が高いであろうと想定することが可能である。
【００３０】患者に到達する気体流の湿度を制御するた
めに、本発明による加湿装置は、気体の流量に関する情
報を必要とする。これは、好ましくは上記のように、流
量プローブを気体流の中に挿入することによって実現す
ることが可能である。次では、この制御システムを、図
６の流れ図を参照して説明する。
【００３１】この制御システムは、加湿室４内の水に熱
を供給するために加熱器プレート９がエネルギを付与さ
れるブロック４９で開始する。ブロック５０では、制御
装置１１は、製造者によってメモリ内に既に事前設定さ
れている所要湿度、または、図５に示されるユーザ入力
２０のようなユーザ入力を介してユーザによって既に入
力されている所要湿度を読み取る。ブロック５１では、
制御装置１１が、気体流の流量を測定する（この測定は
上記のように行われることが可能である）ために流量検
出サーミスタ３５から情報を受け取る。ブロック５２で
は、制御装置１１が、検出された流量において気体流に
所要湿度レベルを生じさせるのに必要な最小電力を決定
する。これは、メモリ内に記憶されている計算式を使用
して計算を行うことによって実現されることが可能であ
り、または、制御装置１１に関連付けられたデータ記憶
手段もしくはメモリ素子が、検出流量と所要湿度値とを
使用して制御手段によって問合せされる、流量と、その
中に記憶されている様々な所要湿度レベルにおける流量
に関連付けられた最小所要電力値とのデータルックアッ
プテーブルを有することが好ましい。制御手段１１は、
気体流量を検出することと、ユーザが入力した所要湿度
レベルを受け取ることと、当該流量において所要湿度レ
ベルを得るのに必要な蒸発速度を計算する（或いは、実
験で導出された値または事前計算値のルックアップテー
ブルから蒸発速度を取得する）ことによって、加熱器プ
レート９の要求される所要電力レベルを決定することが
可能である。その後で、制御装置１１は、その決定した
蒸発速度を生じさせて所要湿度レベルの実現を確保する
ために、加熱器プレート９によって供給されることが必
要な電力を計算する（或いは、実験で導出された値また
は事前計算値のルックアップテーブルから取得する）こ
とが可能である。
【００３２】（この方法の必須のステップではない）ブ
ロック５３では、制御手段１１は、温度センサ１８（ま
たは、流量プローブの温度検出部分）を経由して制御装
置に供給される気体出口温度フィードバックを使用し
て、加熱器プレート９の温度または電力を変化させるこ
とによって、加湿室の出口から出ていく気体の温度を既
知の方法で（製造者またはユーザによって）事前設定さ
れた温度（例えば、３７℃）に調整する。
【００３３】ブロック５４では、加熱器プレート９の現
在電力使用量が量定され、加熱器プレートの現在電力使
用量が、ブロック５２において計算された値よりも少な
いかどうかに関して判定が行われる。現在電力使用量
は、例えば、加熱器プレートに供給される電流を検出し
てその検出電流値に加熱器プレート供給電圧を乗算する
ことによって、制御装置１１によって計算されることが
可能である。或いは、加熱器プレートがエネルギを付与
されている時間の割合を計算してその割合値に加熱プレ
ートの定格電力値を乗算することによって、加熱器プレ
ート平均電力が量定されることが可能である。例えば、
加熱器プレートが４０％の時間だけエネルギを付与さ
れ、且つ、その加熱器プレートの定格電力が１５０Ｗで
ある場合には、その加熱器プレートによって使用される
平均電力は６０Ｗとなるであろう。この場合は、加熱器
プレート電圧が一定不変であると仮定することが可能で
ある。現時点で量定されている電力使用量が、所要湿度
レベルを与えるのに必要であると決定された最小値より
も大きい場合には、制御がブロック５０に戻り、このブ
ロック５０では、ブロック５４における判断が、適切に
加湿された気体を供給するのに必要なレベルよりも低い
値に加熱器プレート電力消費が低下したことを示すま
で、上記諸ステップが繰り返され、適切に加湿された気
体を患者が受け取ることになる。
【００３４】この時点で、制御がブロック５５に進み、
このブロック５５では、気体が適切に加湿されることを
確実にするために、加熱器プレート９に供給される電力
が、（例えば、加熱器プレートに対するパルス幅変調給
電電圧を変化させることによって、または、単純に可変
電圧供給を増加させることによって）ブロック５２で決
定された電力レベルに増大させられる。これによって、
設定温度よりも高い温度に出口気体温度が上昇させられ
るが、適切な湿度を供給するために、この温度上昇が必
要である。その後で、予め決められた温度（例えば、３
７℃）よりも低い温度に出口気体温度が低下しているか
どうかを調べるために、（本方法の必須のステップでは
ない）ブロック５６で検査が行われる。予め定められた
温度よりも低い温度に出口気体温度が低下している場合
には、この出口気体が、想定された気体入口温度よりも
十分に高い温度にあるので、出口気体が所要レベルの湿
度を得ていると見なされることが可能である。出口気体
温度が予め定められた温度よりも低い温度に低下してい
ない場合には、計算最小電圧レベルがその気体に供給さ
れ続ける。従って、（１）温度センサが無い場合には、
制御システムが、適切な加湿を得るための計算上の最小
所要電力を連続的に加熱器プレートに連続的に供給する
か、または、（２）温度センサが備えられている場合に
は、制御システムが、２つのモードにおいて動作し、即
ち、不十分な加湿を示すレベルに加熱器プレートの電力
使用量が低下するまで、出口温度が既知の方法で所要温
度に調整される第１の「通常」動作モードと、不十分な
加湿を示すレベルに加熱器プレートの電力使用量が低下
した時点で、事前設定温度よりも低い温度に出口気体温
度が低下して、加湿室が十分な熱と湿度を気体流に供給
することを可能にするのに十分なだけ入口気体温度が低
下していることを示すまで、計算最小レベルに加熱器プ
レートの電力使用量を維持する働きをする第２の制御モ
ードとにおいて動作することが理解できる。
【００３５】加湿器制御システム−所望される加湿法 次に、上記加湿器制御システムとは別の加湿器制御シス
テムを、図７を参照して説明する。この別の好ましい制
御システムでは、加湿室４から出ていく気体の湿度を任
意の気体流量において任意の所要レベルに調整すること
が可能である。これは、「加湿室出力」対「流量」、及
び／または、呼吸回路特性の情報に加えて、好ましくは
上記流量プローブを使用して、気体流量を量定すること
によって実現される。
【００３６】加湿室出力特性の一例が図７に示されてお
り、この図から、特定の所要気体湿度レベルの場合に、
気体流量が増大するにつれて加湿室出口における気体の
温度が非常に急速に低下した後に概略一定不変の温度に
落ち着くことが理解できる。この情報は、様々な気体出
口温度と湿度レベルとに関して実験によって導出され、
制御手段１１によって探索可能なメモリ記憶装置内に
（例えば、１つのルックアップテーブルまたは複数のル
ックアップテーブルの形で）記録されることが可能であ
る。
【００３７】この制御システムによって、ユーザは、こ
の場合にはダイヤルまたは電子キーパッドを含むことが
可能なユーザ入力手段２０のようにユーザ入力装置によ
って、制御装置１１に所要湿度レベルを入力する。加湿
室４内の水を加熱するために加熱器プレート９がエネル
ギを付与され、温度プローブ１８（または、流量プロー
ブ１９の温度検出部分）が、制御手段１１に検出出口気
体温度信号を供給するために使用される。流量プローブ
１９によって検出された現在流量値と検出温度とを使用
して、制御装置１１は、現在出口気体流量における所要
湿度レベルを得るのに必要な目標出口気体温度を決定す
るために、その記憶装置を調べる。
【００３８】この時点で、制御手段１１は、現在気体流
量における所要湿度レベルを与える決定された目標出口
気体温度を得るために、加熱器プレート９のエネルギ付
与を制御する。加熱器プレート９のエネルギ付与は、例
えば、加熱器プレートに供給される電力を変化させるた
めに電圧電源のパルス幅変調の形をとることが可能であ
り、または、加熱器プレートに可変電圧電源が供給され
ることが可能である。気体流量またはユーザ設定された
所要湿度レベルに変更が加えられる場合には、制御装置
１１が自動的に、更新された目標出口気体温度を記憶装
置から決定し、その目標出口気体温度を与えるように加
熱器プレート９を適切に制御する。
【００３９】例えば、ユーザ設定所期湿度レベルが気体
１リットル当たりＨ2 Ｏ ４４ｍｇであり、且つ、検出
流量がＦ1 である場合には、制御装置１１が、記憶装置
内の上記テーブルを調べて、３７℃の目標出口気体温度
が必要であると決定する。その後で、温度センサ３４に
よって検出される出口気体温度が目標温度３７℃に概略
等しいように、制御装置１１が（例えば、電源電圧また
は電源電流のＰＷＭ制御によって）加熱器プレート９に
エネルギを付与し、その結果として気体１リットル当た
りＨ2 Ｏ ４４ｍｇの所要絶対湿度が得られる。
【００４０】この制御システムに加えて、この制御シス
テム１１に関連付けられている記憶装置に対して、吸気
導管の結露特性に関連する情報が与えられることも可能
である。その吸気導管を気体が通過する時に、その気体
に対する追加の加熱を制御して吸気導管内の結露を減少
させるために、加熱器ワイヤ１５が制御手段１１によっ
てエネルギを付与されることが可能である。これは、更
に、（気体から結露の形で凝縮する水分の量がより少な
いので）その導管に沿った気体の湿度レベルの変化を低
減させる。この制御システムでは、制御装置１１は、気
体流の湿度の制御だけでなく温度の制御も可能であるよ
うに、加熱器ワイヤ１５によって供給される加熱を調整
することが可能である（しかし、実際には、加熱器ワイ
ヤは僅かな度合いの温度上昇をもたらすことが可能であ
るにすぎない）。しかし、水滴の滴下を生じさせること
によって（十分に高い温度の気体を生じさせるために）
過剰なレベルで気体が供給されている場合には、制御装
置１１は、気体の湿度を低下させるために加熱ワイヤ設
定を使用することも可能であると考えられる。この場合
には、制御手段１１は、その最大能力に（ユーザによっ
て設定された）所要気体湿度及び温度を患者に対して供
給するために、適切に加熱器プレート設定と加熱器ワイ
ヤ設定とを調節することになる。
【００４１】自動加湿装置−「単一ボタン加湿器」 図５の加湿装置で上記制御システムのどちらかを使用す
る結果として、ユーザからの最小限度の入力だけしか必
要としない、使用が極めて容易な加湿器を提供すること
が可能となるであろう。使用が容易な加湿装置の具体例
の１つは図５に示されている通りであり、この場合に
は、唯一のユーザ入力はスイッチ２０である。スイッチ
２０は、予め決められた数の気体供給形態に対応する幾
つかの状態または位置を有することが好ましい。１つの
気体供給形態を挿管エアウェイとして、別の気体供給形
態をインタクトエアウェイとすることが可能である。ス
イッチ２０の各々の位置または状態に対して、対応する
最適の所要湿度値と所要温度値とが、制御装置１１に関
連付けられているメモリ内に記憶されている。例えば、
挿管エアウェイ形態の場合には、最適温度が約３７℃で
最適湿度値が気体１リットル当たりＨ2 Ｏ約４４ｍｇで
あることが可能であり、一方、インタクトエアウェイ形
態の場合には、最適温度が約３２℃で最適湿度値が気体
１リットル当たりＨ2 Ｏ約３０ｍｇとすることが可能で
ある。
【００４２】上記制御システムのどちらか一方を使用す
ることによって、気体供給形態が分かると直ちに、ユー
ザが更に関与する必要なしに、加湿装置の動作を制御す
ることが可能となるだろう。制御装置１１は、出口気体
温度と出口気体流量を繰り返し検出し、流量または入口
気体温度の変化には無関係に、最適な（または、可能な
限り最適に近い）気体温度と気体湿度を患者１３に自動
的に提供するために、加熱器プレート電力と（必要に応
じて）加熱器ワイヤの設定とを調整することになる。
【００４３】ユーザ出力−温度表示 本発明の更に別の側面による加湿装置の更に別の特徴
は、患者１３に供給されている気体の温度をユーザに表
示するための表示手段６０（図５）を組み入れているこ
とである。この特徴が呼吸回路内の流量プローブの存在
に依存しないことに留意されたい。表示手段６０は制御
手段１１によって制御される。他の呼吸加湿器が表示手
段を組み入れていることが知られているが、これらの表
示手段で表示される温度は、（温度センサ１７によって
検出されるような）吸気導管１４の患者側端部における
気体の温度か、（温度センサ１８によって検出されるよ
うな）加湿室出口における気体の温度のどちらか一方に
常に固定されている。
【００４４】多くの医療専門家は、気体中に含まれる水
分の量と表示温度を同一視する。患者に供給される気体
が相対湿度１００％である（即ち、その気体が、その現
在温度においてその気体が保持することが可能な最大量
の水蒸気を含む）限り、患者に供給される気体の温度は
臨床上は正確だろう。しかし、供給される気体が、その
気体の現在温度における最大可能量の水分よりも少ない
水分を含む場合には、供給される気体の温度を単純に表
示するだけの加湿器は、医療専門家に誤解を生じさせ、
患者が実際の湿度よりも高い湿度の被加湿気体を受け取
っていると医療専門家に信じ込ませる可能性がある。
【００４５】本発明の好ましい実施形態では、表示手段
６０上に表示される温度は、センサ１４によって検出さ
れた温度とセンサ１８によって検出された温度とのうち
の低い方の温度である。例えば、気体出口における３７
℃の温度と気体１リットル当たりＨ2 Ｏ ４４ｍｇの絶
対湿度（約１００％の相対湿度）は、吸気導管の患者側
端部における３５℃の温度と気体１リットル当たりＨ2
Ｏ ３５ｍｇの絶対湿度とに相当するであろう。従っ
て、気体１リットル当たりＨ2 Ｏ ９ｍｇが吸気導管内
で凝縮しているが、温度低下のために、その気体は吸気
導管に沿って約１００％の相対湿度のままである。この
状況では、この温度における相対湿度１００％の気体
が、温度３５℃によって表示される水分量を含むので、
ユーザに対して表示すべき適切な温度は３５℃である。
【００４６】しかし、気体出口において温度が３７℃で
あり且つ絶対湿度が気体１リットル当たりＨ2 Ｏ ４４
ｍｇ（相対湿度１００％）であり、吸気導管の患者側端
部において温度が３９℃であり且つ絶対湿度が気体１リ
ットル当たりＨ2 Ｏ ４４ｍｇである場合には、表示す
べき最も臨床上適切な温度は３７℃となるであろう。こ
れは、気体の温度が既に上昇していても、吸気導管に沿
って気体に既に供給されている余分の水分が皆無なの
で、患者に到達する気体がもはや相対湿度１００％では
ないからである。３７℃の気体温度がその被加湿気体中
の水分の量に対応するので、患者に到達する気体の絶対
湿度は実際には３７℃の気体温度に関連付けられる。い
ずれにしても、患者側端部温度が患者から３０ｃｍ以下
の距離で測定されることが多いので、気体が患者に到達
するまでに気体の温度が既に低下していることが多く、
従って、より低い温度である３７℃が、医療専門家にと
ってより適切な温度である。
【００４７】無気体流時自動待機モード 上記のように、既存の加湿システムの多くでは、加湿器
加熱器プレート９及び／または導管加熱器ワイヤ１５に
よって供給される電力を制御するために、制御装置が単
純に温度を検出する。気体供給手段または送風機１が呼
吸回路から分離されている状況では、温度センサを通過
する気体流が存在しないので、こうしたタイプの制御装
置は温度の欠如を検出するだろう。この場合、制御装置
は、加湿器加熱器プレート９及び／または加熱器ワイヤ
１５に供給される電力を増大させることによって、（制
御装置が呼吸回路内を依然として流れていると見なして
いる）気体の温度を上昇させようと試みる。温度センサ
がその「流れ」の温度上昇を全く示さないので、制御装
置１１は、存在しない気体流を加熱するために供給され
る電力を危険レベルまで増大させ続ける可能性がある。
この後に、気体供給が再開されれば、患者に供給される
気体は危険な温度となる可能性がある。
【００４８】上記の一連の事象が発生することを回避す
るために、本発明の好ましい実施形態による流量センサ
は、加湿システム内に組み込まれることが可能である。
この場合には、制御装置は、加湿器が、通常の安全動作
のために十分な気体流（例えば、１分間当たり１．５リ
ットル）を有するかどうかを判定することが可能であ
る。気体流が不十分であることが発見された場合には、
加湿器が安全動作モードにされることが可能である。こ
の安全動作モードは、加熱器プレート９の温度に対する
制限、及び／または、加湿器加熱器プレート９及び／ま
たは加熱器ワイヤ１５に供給される電圧の負荷サイクル
に対する制限（即ち、電力レベルの制御）を含むことが
可能である。
【００４９】湿度警報装置 患者に供給される気体が特定の時間だけ所要湿度レベル
を下回っている（または、上回っている）時に患者（ま
たは、医療専門家）に警告を発するために、警報装置
（聴覚的警報装置及び／または視覚的警報装置）が加湿
システムに設けられるべきであると考えられる。警報装
置が、所要湿度と、患者に供給されている実際の湿度レ
ベルとの間の差異に応じて決定される長さの時間の後に
警報を発するように、警報装置が設定されるべきである
ことが明らかになっている。この差異が大きければ大き
いほど、警報を早期に発しなければならない。
【００５０】図８は、患者の生理学的な湿度の必要に基
づいて、どのように時間遅延を設定することが可能であ
るかについての、想定可能なグラフの一例を示してい
る。予め決められた所要湿度値（上記例は、３７℃の所
要湿度値を示している）に各々が基づいている幾つかの
異なったこうした「湿度プロフィール」を、記憶素子内
に記憶することが可能である。制御手段が湿度差を測定
して、警報発生前の適切な待機時間を与える表（所要湿
度値に基づいて選択される表）の中でその湿度差を調べ
ることが可能であるように、制御手段１１によって読み
取られるべき例えばＲＯＭ（読出し専用記憶装置）内に
記憶された表の形式で、温度差と警報待機時間との間の
関係が適切に表現されることが可能である。供給気体の
湿度を測定する別の方法は、気体の実際の露点（結露の
発生が始まる温度）を検出し、実際露点と所要露点また
は最適露点（例えば、３７℃）との間の差異を量定する
ことである。実際の露点は、例えば、加湿室４の温度と
導管１４の温度のうちの低い方の温度であると見なすこ
とが可能である。
【００５１】水切れ警報 加湿室４を含む呼吸気加湿システムでは、加湿器が気体
供給に水蒸気を供給する能力を有するように、特定の最
低水位が維持されることが不可欠である。従って、患者
に対して被加湿気体を投与する医療専門家は、時たま水
位をチェックし、必要に応じて水を補給しなければなら
ない。この作業は時として見過ごされることがある。
【００５２】水位が不十分なレベルに低下する時点を自
動的に判定して警報を生じさせる加湿システム内におい
て流量プローブ１９を使用することが可能である。加熱
器プレート９の温度、加湿室４の温度（または、加湿室
出口温度）、及び、加熱器プレート９の電力要件（加熱
器プレートに現在供給されている電力量）の全てが検出
され、熱伝導率の値を与える次の等式で使用される。 熱伝導率＝加熱プレート電力所要量／（加湿器プレート
温度−加湿室温度） 制御装置１１は、様々な気体流量において実験によって
決定されることが可能な予め定められた閾値（それ自体
は、流量プローブ１９によって測定される気体流量に依
存している）に対して、計算された熱伝導率値を比較す
る。この計算熱伝導率値は、例えば、５分毎に更新され
ることが可能であり、例えば、計算熱伝導率値が上記閾
値より低い値に低下してから５分または１０分の時間が
経過した後に警報が発せられることが可能である（或い
は、直ちに警報が発せられることが可能である）。様々
な流量における、実験によって決定された熱伝導率の例
と、好ましい閾値の例とを次に示す。 流量＝１０リットル／分 熱伝導率＝１．２６Ｗ／℃（加湿室４内に十分な水があ
る場合） 熱伝導率＝０．２６Ｗ／℃（加湿室４内に水がない場
合） 予め定められた閾値＝０．５Ｗ／℃ 流量＝４０リットル／分 熱伝導率＝１．８１Ｗ／℃（加湿室４内に十分な水があ
る場合） 熱伝導率＝０．４２Ｗ／℃（加湿室４内に水がない場
合） 予め定められた閾値＝０．８Ｗ／℃
【００５３】幾つかの流量における予め定められた閾値
が、制御装置１１によってアクセス可能なＲＯＭ内に記
憶されることが可能であり、それによって、制御装置
は、気体の現在流量を単純に測定し、熱伝導率値を計算
し、現在流量に基づいてＲＯＭ内の表にアクセスし、関
連した予め定められた閾値を読み出すことが可能であ
る。計算された閾値が計算熱伝導率値よりも大きい場合
には、制御装置１１が、予め定められた時間（例えば、
５分または１０分）だけ待機した後で警報を発し、それ
によって、患者に供給されている気体の湿度の損失なし
に適切な水位が回復されることが可能である。
【００５４】加湿室目標値追跡 導管加熱器ワイヤを含む呼吸気加湿システムでは、患者
に供給される気体が所要温度及び湿度レベルで到着する
ように、温度と湿度とが調整されることが一般的であ
る。状況によっては、導管加熱器ワイヤ１５が、患者に
おいて所要温度を得るために呼吸回路内の気体温度を上
昇させるのに十分なエネルギーを供給する。場合によっ
ては、導管加熱器ワイヤから得られる限定された電力が
（１００％の負荷サイクルであってさえ）、患者に対す
る気体の所要温度に気体温度を上昇させるのに不十分で
あることがある。更に明確に述べれば、こうした加湿シ
ステムが導管１４の患者側端部において所要気体温度を
維持できないことは、一般的に、被加湿気体が導管壁に
その熱を過剰に多く与えることに起因する導管内での結
露または「水滴の滴下」の発生になる。本発明の好まし
い実施形態による制御装置は、上記問題を最小限度にと
どめるか、または、緩和するためのシステムを含む。
【００５５】従って、本発明の更に別の好ましい実施形
態による呼吸気加湿システムは、患者気体温度を要求さ
れるレベルに維持しようとするのではなく、導管１４の
長さに沿って「温度勾配」を維持して、所要患者温度
（または、エアウェイ目標値）を調整しようとする。エ
アウェイ目標値は次のように計算される。エアウェイ目
標値＝加湿室出口温度＋オフセット前式中で、「オフセ
ット」値が例えば３℃であり、導管１４に沿って必要と
される所要温度勾配に等しい。選択される「オフセッ
ト」値は、導管の物理的特性及び形状に依存しているこ
とに留意されたい。
【００５６】例えば、オフセット値が３℃で加湿室４の
出口気体温度が３７℃である場合には、患者に供給され
る気体の温度を４０℃に維持するために、加熱器ワイヤ
１５が（例えば、負荷サイクルを調整することによっ
て）適切にエネルギを付与される。同様に、加湿室出口
温度が３１℃に低下した場合には、患者に供給される気
体の温度が、３４℃で到着するように調整されることに
なる。この両方の事例では、＋３℃の温度勾配または温
度差が導管に沿って維持され、結露を最少化または緩和
する。
【００５７】必要とされるオフセット値の維持が不可能
であることが発見される（即ち、例えば、加熱器ワイヤ
が、例えば、導管１４の患者側端部の付近に位置した温
度センサによって、導管内の気体の温度を計算上の所要
温度値に上昇させることが不可能である）場合には、制
御装置１１が、導管１４に沿って所要オフセット温度を
維持するために、（例えば、加熱器プレート９に供給さ
れる電力の負荷サイクルを減少させることによって）加
湿室出口温度を低下させる。例えば、オフセット温度値
を１５分間２℃以上に維持できない場合には、加湿室出
口温度を（例えば３５．５℃の最低値に）０．５℃ずつ
低下させ始めるように制御装置がプログラミングされる
ことが可能である。例えば、オフセット値が３℃で初期
加湿室出口温度が３７℃である場合には、患者に供給さ
れる気体が４０℃で到着するように調整されなければな
らない。しかし、患者に到着する気体が３８．６℃であ
る場合（実際オフセット値または実際の温度差は１．６
℃にすぎない）、制御装置１１が１５分後に加湿室出口
温度を３６．５℃に低下させる。その後で、上記計算が
繰り返され、患者に到着する気体の温度が３９．５℃に
維持不可能である場合には、制御装置１１が加湿室温度
を低下させることを再考する。所要導管オフセット温度
が維持されることが可能な温度に加湿室出口温度が達す
るまで、上記プロセスが繰り返される。更に、制御装置
１１は、（患者に供給される気体が再び所要温度にされ
ることが、オフセット温度という制約のもとで可能であ
る場合にだけ）患者に供給される気体が再び所要温度に
されることが可能であるように、加湿室出口気体温度を
上昇させようと試みることが可能である。これは、周囲
の状況が変化した場合にだけ可能であるにすぎないだろ
う。
【００５８】こうして、少なくとも本発明の好ましい実
施形態において、上記特徴の全てまたは一部分を含む本
発明が、被加湿気体の湿度制御及び／または温度制御の
実現を可能にする呼吸気加湿システムを提供する。本発
明の実施形態の１つによる気体流量プローブは、そのセ
ンサに悪影響を与える結露の発生なしに、正確な流量測
定の実現を可能にする。この精度の向上は、部分的に
は、気体流内での流量プローブ及び／または温度プロー
ブの正確な位置合わせを確実なものにする位置決めシス
テムに基づいている。本発明による制御システムは、こ
の流量センサによって流量を正確に検出することが可能
なので、所要湿度に調整されている気体流を患者に供給
することが可能である。この流量センサは、更に、「自
動」制御の実現を可能にし、それによって、ユーザは、
加湿器の出力を常に監視して所望される変化を実現する
ために入力を変化させる必要がなく、患者に対する気体
供給状況の情報を加湿器に与えることだけがユーザに必
要とされ、加湿器が、それ以上のユーザ入力なしに所要
気体温度及び湿度を与えることが可能である。更に、本
発明による加湿器は、患者に到達する気体の温度値とし
て臨床的に適切である気体温度値を表示する。これに加
えて、本発明の他の好ましい実施形態による呼吸加湿
は、従来技術に比較して様々な安全上の改善をもたら
す。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施形態の１つによって構成
された流量プローブの正面図である。
【図２】図１の流量プローブを下から見た説明図であ
る。
【図３】導管内に装着された図１の流量プローブを示す
呼吸回路の断面側面図である。
【図４】導管内に装着された図１の流量プローブを示
す、図３の呼吸回路を下から見た横断面図である。
【図５】図１の流量プローブを含む呼吸気加湿システム
の略図である。
【図６】図５に示される呼吸気加湿システム内で使用さ
れる湿度及び温度制御システムの好ましい実施形態の１
つの流れ図である。
【図７】図５に示される呼吸気加湿システム内で使用さ
れる湿度及び／または温度制御システムの好ましい実施
形態の１つを例示する、「（所要湿度レベルを得るため
に）必要とされる目標出口温度」対「流量」のグラフで
ある。
【図８】図５に示される呼吸気加湿システムのような呼
吸気加湿システムの具体例における、「湿度（または、
露点）」対「警報待機時間」のグラフである。
【符号の説明】
３…入口 ４…加湿室手段 ８…水 ９…加熱手段 １１…制御手段 １４…気体搬送経路 １７…温度検出手段 １８…温度検出手段 １９…流量プローブ ２０…ユーザ入力手段 ３２…センサハウジング手段 ３３…センサハウジング手段 ３４…温度検出手段 ３５…流量検出手段 ３６…検出端部 ３７…タブ手段 ３８…タブ手段 ３９…タブ手段 ４０…タブ手段 ６０…表示手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スティーブン ウィリアム マクフィー ニュージーランド国，オークランド，セン ト ジョンズ，コールドハム クレセント ２／55 (72)発明者 ポール ジョン シーキンズ ニュージーランド国，オークランド，パク ランガ，リーブズ ロード 147 (72)発明者 ピーター ジョン レオナード ニュージーランド国，オークランド，セン ト ヘリアーズ，ヘレン プレイス 15 Ｆターム(参考） 3L055 BC01 CA04 DA05 DA09

Claims (70)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 気体を必要とする患者または他の人間に
    対して供給されるべき気体流を加湿するための加湿装置
    であって、 一定量の水を保持するように構成されており、前記気体
    流が通過することを可能にする入口と出口を有する加湿
    室手段と、 前記加湿室手段内を通過する前記気体流に水蒸気を供給
    するために前記加湿室手段内で前記一定量の水を加熱す
    るように構成されており、前記加湿室手段に隣接して設
    けられている加熱手段と、 前記気体を必要とする患者または他の人間に対して前記
    気体流を搬送するために前記加湿室手段の前記出口に接
    続されている気体搬送経路手段と、 前記気体流の流量を検出するように構成されている流量
    プローブ手段と、 前記気体流の温度を検出するように構成されている温度
    検出手段と、 前記気体流の要求される所要温度をユーザが設定するこ
    とを可能にするユーザ入力手段と、 前記流量プローブ手段、前記温度検出手段、及び前記ユ
    ーザ入力手段からの入力を受け取り、前記所要温度に前
    記気体流を維持するために前記入力に応じて前記加熱手
    段を制御する制御手段とを備える加湿装置。
  2. 【請求項２】 前記温度検出手段からの前記入力と組み
    合わされた前記流量プローブ手段からの前記入力が、加
    湿装置が正常な動作状態にあるか否か、または、異常な
    動作が発生したか否かを前記制御手段が判定することを
    可能にする、請求項１に記載の加湿装置。
  3. 【請求項３】 前記流量プローブ手段が、 前記気体流内に配置されるように構成されており、前記
    被加湿気体流に対して概略垂直な縦軸と検出端部とを有
    するセンサハウジング手段と、 前記センサハウジング手段内において前記検出端部の位
    置にまたはその付近に収容されている検出手段と、 前記センサハウジング手段の前記検出端部から液体凝縮
    物が消散することを可能にする表面を与え、前記センサ
    ハウジング手段から横方向に延在する少なくとも１つの
    突出タブ手段とを備える、請求項１または請求項２に記
    載の加湿装置。
  4. 【請求項４】 前記流量プローブ手段が２つの前記突出
    タブ手段を備える、請求項３に記載の加湿装置。
  5. 【請求項５】 前記２つの突出タブ手段が前記センサハ
    ウジング手段の周りに互いに反対側に配置されている、
    請求項３に記載の加湿装置。
  6. 【請求項６】 前記少なくとも１つの突出タブ手段の各
    々が前記気体流に対して平行に整列されている、請求項
    ３に記載の加湿装置。
  7. 【請求項７】 前記センサハウジング手段と前記少なく
    とも１つの突出タブ手段との間の交差線に沿って液体凝
    縮物が消散させられ、局所的な低表面張力区域が前記交
    差線に沿って存在している、請求項３に記載の加湿装
    置。
  8. 【請求項８】 前記流量プローブ手段が、２つのセンサ
    ハウジング手段、即ち、温度センサハウジング手段と流
    量センサハウジング手段とを備える、請求項３に記載の
    加湿装置。
  9. 【請求項９】 前記温度センサハウジング手段の前記検
    出手段と前記流量センサハウジング手段の前記検出手段
    の各々が、温度依存性抵抗からなる、請求項８に記載の
    加湿装置。
  10. 【請求項１０】 前記流量センサハウジング手段の前記
    検出手段が、前記気体流の温度より高い予め定められた
    差分温度に時々加熱され、前記予め定められた差分温度
    を維持するために前記流量センサハウジング手段の前記
    検出手段によって必要とされる電力が、前記気体の流量
    の示標を与える、請求項８に記載の加湿装置。
  11. 【請求項１１】 前記流量センサハウジング手段の前記
    検出手段が前記流量センサハウジング手段の前記検出端
    部の位置にまたはその付近に露出させられていると共
    に、前記温度センサハウジング手段の前記検出手段が、
    前記温度センサハウジング手段の前記検出端部の位置で
    またはその付近でカプセル封入されて配設されている、
    請求項８に記載の加湿装置。
  12. 【請求項１２】 前記流量センサハウジング手段の前記
    検出手段によって生じる熱が前記温度センサハウジング
    手段の前記検出手段に対して実質的に最小限の影響しか
    与えないように、前記温度センサハウジング手段と前記
    流量センサハウジング手段とが前記気体流を横切って離
    間して配置されている、請求項８に記載の加湿装置。
  13. 【請求項１３】 前記流量センサハウジング手段の前記
    検出手段によって生じる熱が前記温度センサハウジング
    手段の前記検出手段に対して影響を与えないように、前
    記流量センサハウジング手段が前記温度センサハウジン
    グ手段の上流に配置されている、請求項８に記載の加湿
    装置。
  14. 【請求項１４】 前記気体搬送経路手段が、少なくとも
    前記流量プローブ手段に隣接した領域内において既知の
    横断面積を有し、前記流量プローブ手段を受容するよう
    に構成されているセンサ進入口を備え、前記センサ進入
    口に固定位置決め凹みが設けられ、前記流量プローブ手
    段が相補的な固定位置決め歯を備え、前記気体流に対す
    る前記温度センサハウジング手段と前記流量センサハウ
    ジング手段の位置決めが、前記位置決め凹みと前記位置
    決め歯との相互結合によって調整される、請求項３に記
    載の加湿装置。
  15. 【請求項１５】 気体を必要とする患者または他の人間
    に対して供給されるべき気体流を加湿するための加湿装
    置であって、 一定量の水を保持するように構成されており、前記気体
    流が通過することを可能にする入口と出口を有する加湿
    室手段と、 測定可能な量の電力を使用し、前記加湿室手段内を通過
    する前記気体流に水蒸気を供給するために前記加湿室手
    段内で前記一定量の水を加熱するように構成されてお
    り、前記加湿室手段に隣接して設けられている加熱手段
    と、 前記気体を必要とする患者または他の人間に対して前記
    気体流を搬送するために前記加湿室手段の前記出口に接
    続されている気体搬送経路手段と、 前記気体流の流量を検出するように構成されている流量
    プローブ手段と、 前記流量プローブ手段からの入力を受け取る制御手段で
    あって、 （ｉ）前記流量プローブ手段によって検出される気体流
    量において予め定められたレベルに前記気体流を加湿す
    るために前記加熱手段が必要とする電力使用量を計算さ
    せ、 （ｉｉ）前記加熱手段によって現在使用されている電力
    を測定させ、 （ｉｉｉ）測定された前記加熱手段の現在の電力使用量
    が前記所要電力使用量よりも少ない場合に、前記加熱手
    段に対して前記予め定められたレベルの電力を供給させ
    るプログラムを記憶している制御手段とを備える、加湿
    装置。
  16. 【請求項１６】 前記気体流を加湿するために前記加熱
    手段が必要とする電力使用量を計算する前記段階が、前
    記流量プローブ手段によって現在の気体流を検出するこ
    とと、前記検出気体流量に関連付けられた予め記憶され
    ている電力値をデータ記憶手段内で探索することとから
    なり、前記データ記憶手段に流量とそれに関連した電力
    使用量値とが予め供給されている、請求項１５に記載の
    加湿装置。
  17. 【請求項１７】 前記気体流を加湿するために前記加熱
    手段が必要とする電力使用量を計算する前記段階が、更
    に、前記検出気体流量において前記予め定められたレベ
    ルに達するための所要蒸発速度を計算する段階と、その
    後で、前記所要蒸発速度を生じさせるために前記加熱手
    段が必要とする電力を決定する段階とを含む、請求項１
    ５または請求項１６に記載の加湿装置。
  18. 【請求項１８】 前記加湿装置が、更に、前記加湿室手
    段を出ていく前記気体流の温度を検出し且つ前記制御手
    段に温度信号を供給するように構成されている温度検出
    手段を備え、前記制御手段によって記憶される前記プロ
    グラムが、前記段階（ｉｉ）と前記段階（ｉｉｉ）との
    間に、 （ｉｉａ）前記加湿室手段から出ていく前記気体流量を
    予め定められた温度に維持するために前記加熱手段のエ
    ネルギ付与を制御する段階を含む、請求項１５または請
    求項１６に記載の加湿装置。
  19. 【請求項１９】 前記制御手段によって記憶される前記
    プログラムが、更に、 （ｉｖ）前記加湿室手段から出ていく気体の温度を検出
    し、該検出された温度が前記予め定められた温度よりも
    低い時に前記段階（ｉ）に戻る後続段階を含む、請求項
    １５または請求項１６に記載の加湿装置。
  20. 【請求項２０】 前記流量プローブ手段が、 前記気体流内に配置されるように構成されており、前記
    被加湿気体に対して概略垂直な縦軸と検出端部とを有す
    るセンサハウジング手段と、 前記センサハウジング手段内において前記検出端部の位
    置にまたはその付近に収容されている検出手段と、 液体凝縮物が前記センサハウジング手段の前記検出端部
    から消散することを可能にする表面を与え、前記センサ
    ハウジング手段から横方向に延在する少なくとも１つの
    突出タブ手段とを備える、請求項１５または請求項１６
    に記載の加湿装置。
  21. 【請求項２１】 前記流量プローブ手段が２つの前記突
    出タブ手段を備える、請求項２０に記載の加湿装置。
  22. 【請求項２２】 前記２つの突出タブ手段が前記センサ
    ハウジング手段の周りに互いに反対側に配置されてい
    る、請求項２０に記載の加湿装置。
  23. 【請求項２３】 前記少なくとも１つの突出タブ手段の
    各々が前記気体流に対して平行に整列されている、請求
    項２０に記載の加湿装置。
  24. 【請求項２４】 液体凝縮物が前記センサハウジング手
    段と前記少なくとも１つの突出タブ手段との間の交差線
    に沿って消散させられ、局所的な低表面張力区域が前記
    交差線に沿って存在している、請求項２０に記載の加湿
    装置。
  25. 【請求項２５】 前記流量プローブ手段が、２つのセン
    サハウジング手段、即ち、温度センサハウジング手段
    と、流量センサハウジング手段とを備える、請求項２０
    に記載の加湿装置。
  26. 【請求項２６】 前記温度センサハウジング手段の前記
    検出手段と前記流量センサハウジング手段の前記検出手
    段の各々が、温度依存性抵抗からなる、請求項２５に記
    載の加湿装置。
  27. 【請求項２７】 前記流量センサハウジング手段の前記
    検出手段が、前記気体流の温度より高い予め定められた
    差分温度に時々加熱され、前記予め定められた差分温度
    を維持するために前記流量センサハウジング手段の前記
    検出手段によって必要とされる電力が、前記気体の流量
    の示標を与える、請求項２５に記載の加湿装置。
  28. 【請求項２８】 前記流量センサハウジング手段の前記
    検出手段が、前記流量センサハウジング手段の前記検出
    端部の位置にまたはその付近に露出させられていると共
    に、前記温度センサハウジング手段の前記検出手段が、
    前記温度センサハウジング手段の前記検出端部の位置で
    またはその付近でカプセル封入されて配設されている、
    請求項２５に記載の加湿装置。
  29. 【請求項２９】 前記流量センサハウジング手段の前記
    検出手段によって生じる熱が前記温度センサハウジング
    手段の前記検出手段に対して実質的に影響を与えないよ
    うに、前記温度センサハウジング手段と前記流量センサ
    ハウジング手段とが前記気体流を横切って離間して配置
    されている、請求項２５に記載の加湿装置。
  30. 【請求項３０】 前記流量センサハウジング手段の前記
    検出手段によって生じる熱が前記温度センサハウジング
    手段の前記検出手段に対して影響を与えないように、前
    記流量センサハウジング手段が前記温度センサハウジン
    グ手段の上流に配置されている、請求項２５に記載の加
    湿装置。
  31. 【請求項３１】 前記気体搬送経路手段が、少なくとも
    前記センサプローブ手段に隣接した領域内において既知
    の横断面積を有し、前記流量プローブ手段を受容するよ
    うに構成されているセンサ進入口を備え、前記センサ進
    入口に固定位置決め凹みが設けられ、前記流量プローブ
    手段が相補的な固定位置決め歯を備え、前記気体流に対
    する前記温度センサハウジング手段と前記流量センサハ
    ウジング手段の位置決めが、前記位置決め凹みと前記位
    置決め歯との相互結合によって調整される、請求項２０
    に記載の加湿装置。
  32. 【請求項３２】 気体を必要とする患者または他の人間
    に供給されるべき気体流を加湿するための加湿装置であ
    って、 一定量の水を保持するように構成されており、前記気体
    流が通過することを可能にする入口と出口を有する加湿
    室手段と、 前記加湿室手段内を通過する前記気体流に水蒸気を供給
    するために前記加湿室手段内で前記一定量の水を加熱す
    るように構成されており、前記加湿室手段に隣接して設
    けられている加熱手段と、 前記気体を必要とする患者または他の人間に対して前記
    気体流を搬送するために前記加湿室手段の前記出口に接
    続されている気体搬送経路手段と、 前記気体流の流量を検出するように構成されている流量
    プローブ手段と、 前記気体流の温度を検出するように構成されている温度
    検出手段と、 前記気体流の所望される気体湿度レベルをユーザが選択
    することを可能にするユーザ入力手段と、 複数の加湿室手段出口温度に関し、様々な気体流量にお
    ける目標気体温度についての情報を含んでいるデータ記
    憶手段と、 前記温度検出手段と前記ユーザ入力手段とから入力を受
    け取り、前記流量プローブ手段からの前記流量情報を繰
    り返し使用し、前記所望される気体湿度レベルに対応し
    て対応目標温度情報を前記データ記憶手段から取得し
    て、前記所望される気体湿度レベルを得るために、前記
    検出温度が前記目標温度と概略等しくなるまで、前記加
    熱手段によって供給される熱を変化させる制御手段とを
    備える加湿装置。
  33. 【請求項３３】 前記気体搬送経路手段が、前記制御手
    段によって決定される設定値までエネルギを付与する際
    に、前記加湿室手段の出口と前記気体を必要とする患者
    または他の人間との間で前記気体流に熱を供給するよう
    に構成されている加熱ワイヤ手段を含み、それによっ
    て、前記制御手段が、前記気体搬送経路手段に沿って前
    記気体流の温度変化を制御し、前記気体を必要とする患
    者または他の人間に供給される前記気体流の温度を所望
    されるユーザ設定温度に調整するように、前記加熱ワイ
    ヤ手段の前記設定値を調整する、請求項３２に記載の加
    湿装置。
  34. 【請求項３４】 前記流量プローブ手段が、 前記気体流内に配置されるように構成されており、前記
    被加湿気体流に対して概略垂直な縦軸と検出端部とを有
    するセンサハウジング手段と、 前記センサハウジング手段内において前記検出端部の位
    置にまたはその付近に収容されている検出手段と、 液体凝縮物が前記センサハウジング手段の前記検出端部
    から消散することを可能にする表面を与え、前記センサ
    ハウジング手段から横方向に延在する少なくとも１つの
    突出タブ手段とを備える、請求項３２または請求項３３
    に記載の加湿装置。
  35. 【請求項３５】 前記流量プローブ手段が２つの前記突
    出タブ手段を備える、請求項３４に記載の加湿装置。
  36. 【請求項３６】 前記２つの突出タブ手段が前記センサ
    ハウジング手段の周りに互いに反対側に配置されてい
    る、請求項３４に記載の加湿装置。
  37. 【請求項３７】 前記少なくとも１つの突出タブ手段の
    各々が前記気体流に対して平行に整列されている、請求
    項３４に記載の加湿装置。
  38. 【請求項３８】 液体凝縮物が前記センサハウジング手
    段と前記少なくとも１つの突出タブ手段との間の交差線
    に沿って消散させられ、局所的な低表面張力区域が前記
    交差線に沿って存在している、請求項３４に記載の加湿
    装置。
  39. 【請求項３９】 前記流量プローブ手段が、２つのセン
    サハウジング手段、即ち、温度センサハウジング手段
    と、流量センサハウジング手段とを備える、請求項３４
    に記載の加湿装置。
  40. 【請求項４０】 前記温度センサハウジング手段の前記
    検出手段と前記流量センサハウジング手段の前記検出手
    段の各々が、温度依存性抵抗からなる、請求項３９に記
    載の加湿装置。
  41. 【請求項４１】 前記流量センサハウジング手段の前記
    検出手段が、前記気体流の温度より高い予め定められた
    差分温度に時々加熱され、前記予め定められた差分温度
    を維持するために前記流量センサハウジング手段の前記
    検出手段によって必要とされる電力が、前記気体の流量
    の示標を与える、請求項３９に記載の加湿装置。
  42. 【請求項４２】 前記流量センサハウジング手段の前記
    検出手段が前記流量センサハウジング手段の前記検出端
    部の位置にまたはその付近に露出させられていると共
    に、前記温度センサハウジング手段の前記検出手段が前
    記温度センサハウジング手段の前記検出端部の位置でま
    たはその付近でカプセル封入されて配設されている、請
    求項３９に記載の加湿装置。
  43. 【請求項４３】 前記流量センサハウジング手段の前記
    検出手段によって生じる熱が前記温度センサハウジング
    手段の前記検出手段に対して実質的に最小限の影響しか
    与えないように、前記温度センサハウジング手段と前記
    流量センサハウジング手段とが前記気体流を横切って離
    間して配置されている、請求項３９に記載の加湿装置。
  44. 【請求項４４】 前記流量センサハウジング手段の前記
    検出手段によって生じる熱が前記温度センサハウジング
    手段の前記検出手段に対して影響を与えないように、前
    記流量センサハウジング手段が前記温度センサハウジン
    グ手段の上流に配置されている、請求項３９に記載の加
    湿装置。
  45. 【請求項４５】 前記気体搬送経路手段が、少なくとも
    前記センサプローブ手段に隣接した領域内において既知
    の横断面積を有し、前記流量プローブ手段を受容するよ
    うに構成されているセンサ進入口を備え、前記センサ進
    入口に固定位置決め凹みが設けられ、前記流量プローブ
    手段が相補的な固定位置決め歯を備え、前記気体流に対
    する前記温度センサハウジング手段と前記流量センサハ
    ウジング手段の位置決めが、前記位置決め凹みと前記位
    置決め歯との相互結合によって調整される、請求項３９
    に記載の加湿装置。
  46. 【請求項４６】 気体を必要とする患者または他の人間
    に対して供給されるべき気体流を加湿するための加湿装
    置であって、 一定量の水を保持するように構成されており、前記気体
    流が通過することを可能にする入口と出口を有する加湿
    室手段と、 前記加湿室手段内を通過する前記気体流に水蒸気を供給
    するために前記加湿室手段内で前記一定量の水を加熱す
    るように構成されており、前記加湿室手段に隣接して設
    けられている加熱手段と、 前記気体を必要とする患者または他の人間に対して前記
    気体流を搬送するために前記加湿室手段の前記出口に接
    続されている気体搬送経路手段と、 前記気体流の流量を検出するように構成されている流量
    プローブ手段と、 前記気体流の温度を検出するように構成されている温度
    検出手段と、 各々が最適には予め定められた気体温度及び湿度レベル
    を要求する複数の気体供給形態のうちの１つに対応する
    予め定められた数の状態のうちの１つをとり得るユーザ
    入力手段と、 前記流量プローブ手段、前記温度検出手段、及び前記ユ
    ーザ入力手段からの入力を受け取り、前記気体を必要と
    する患者または他の人間に対して、前記ユーザ入力手段
    によって指示される通りの温度及び湿度レベルにおいて
    前記気体流を供給するように、前記加熱手段を制御する
    制御手段とを備える、加湿装置。
  47. 【請求項４７】 前記ユーザ入力手段が、挿管気体供給
    形態に対応する第１の状態と、インタクトエアウェイ気
    体供給形態に対応する第２の状態とを有する２状態入力
    装置からなる、請求項４６に記載の加湿装置。
  48. 【請求項４８】 前記挿管気体供給形態が、約３７℃の
    温度と気体１リットル当たりＨ2 Ｏ約４４ｍｇの湿度で
    気体を供給することを含み、前記インタクトエアウェイ
    気体供給形態が、約３２℃の温度と気体１リットル当た
    りＨ2 Ｏ約３０ｍｇの湿度レベルで気体を供給すること
    を含む、請求項４７に記載の加湿装置。
  49. 【請求項４９】 前記制御手段が、前記流量プローブか
    らの入力を受け取り、 （ｉ）前記流量プローブ手段によって検出される気体流
    量において予め定められたレベルに前記気体流を加湿す
    るために、前記加熱手段が必要とする電力使用量を計算
    させ、 （ｉｉ）前記加熱手段によって現在使用されている電力
    を測定させ、 （ｉｉｉ）測定された前記加熱手段の現在の電力使用量
    が前記所要電力使用量よりも小さい場合に、前記加熱手
    段に対して前記予め定められたレベルの電力を供給させ
    るプログラムを記憶している、請求項４６または請求項
    ４７に記載の加湿装置。
  50. 【請求項５０】 前記気体流を加湿するために前記加熱
    手段が必要とする電力使用量を計算する前記段階が、前
    記流量プローブ手段によって現在の気体流を検出するこ
    とと、前記検出された気体流量に関連付けられた予め記
    憶されている電力値をデータ記憶手段内で探索すること
    とからなり、前記データ記憶手段に流量とそれに関連し
    た電力使用量値とが予め供給されている、請求項４９に
    記載の加湿装置。
  51. 【請求項５１】 前記気体流を加湿するために前記加熱
    手段が必要とする電力使用量を計算する前記段階が、更
    に、前記検出気体流量において前記予め決められたレベ
    ルに達するための所要蒸発速度を計算する段階と、その
    後で、前記所要蒸発速度を生じさせるために前記加熱手
    段に必要な電力を決定する段階とを含む、請求項４９に
    記載の加湿装置。
  52. 【請求項５２】 前記制御手段によって記憶される前記
    プログラムが、更に、前記段階（ｉｉ）と前記段階（ｉ
    ｉｉ）との間に、 （ｉｉａ）前記加湿室手段から出ていく前記気体流量を
    予め定められた温度に維持するために前記加熱手段のエ
    ネルギ付与を制御する段階を含む、請求項４９に記載の
    加湿装置。
  53. 【請求項５３】 前記制御手段によって記憶される前記
    プログラムが、更に、 （ｉｖ）前記加湿室手段から出ていく気体の温度を検出
    し、該検出された温度が前記予め定められた温度よりも
    低い時に前記段階（ｉ）に戻る後続段階を含む、請求項
    ４９に記載の加湿装置。
  54. 【請求項５４】 前記加湿装置が、更に、幾つかの加湿
    室手段出口温度に関し、様々な気体流量における目標気
    体温度についての情報を含んでいるデータ記憶手段を含
    み、前記制御手段が、前記温度検出手段と前記ユーザ入
    力手段とから入力を受け取り、前記流量プローブ手段か
    らの前記流量情報を繰り返し使用し、前記所望される気
    体湿度レベルに対応して対応目標温度情報を前記データ
    記憶装置から取得して、前記所望される気体湿度レベル
    を得るために、前記検出温度が前記目標温度に概略等し
    くなるまで、前記加熱手段によって供給される熱を変化
    させる、請求項４９に記載の加湿装置。
  55. 【請求項５５】 前記気体搬送経路手段が、前記制御手
    段によって決定される設定値までエネルギを付与する際
    に、前記加湿室手段の出口と前記気体を必要とする患者
    または他の人間との間で前記気体流に熱を供給するよう
    に構成されている加熱ワイヤ手段を含み、それによっ
    て、前記制御手段が、前記気体搬送経路手段に沿って前
    記気体流の温度変化を制御し、前記気体を必要とする患
    者または他の人間に供給される前記気体流の温度を所望
    されるユーザ設定温度に調整するように、前記加熱ワイ
    ヤ手段の前記設定値を調整する、請求項４６または請求
    項４７に記載の加湿装置。
  56. 【請求項５６】 前記流量プローブ手段が、 前記気体流内に配置されるように構成されており、前記
    被加湿気体流に対して概略垂直な縦軸と検出端部とを有
    するセンサハウジング手段と、 前記センサハウジング手段内において前記検出端部の位
    置にまたはその付近に収容されている検出手段と、 液体凝縮物が前記センサハウジング手段の前記検出端部
    から消散することを可能にする表面を与え、前記センサ
    ハウジング手段から横方向に延在する少なくとも１つの
    突出タブ手段とを備える、請求項４６または請求項４７
    に記載の加湿装置。
  57. 【請求項５７】 前記流量プローブ手段が２つの前記突
    出タブ手段を備える、請求項５６に記載の加湿装置。
  58. 【請求項５８】 前記２つの突出タブ手段が前記センサ
    ハウジング手段の周りに互いに反対側に配置されてい
    る、請求項５６に記載の加湿装置。
  59. 【請求項５９】 前記少なくとも１つの突出タブ手段の
    各々が前記気体流に対して平行に整列されている、請求
    項５６に記載の加湿装置。
  60. 【請求項６０】 液体凝縮物が前記センサハウジング手
    段と前記少なくとも１つの突出タブ手段との間の交差線
    に沿って消散させられ、局所的な低表面張力区域が前記
    交差線に沿って存在している、請求項５６に記載の加湿
    装置。
  61. 【請求項６１】 前記流量プローブ手段が、２つのセン
    サハウジング手段、即ち、温度センサハウジング手段
    と、流量センサハウジング手段とを備える、請求項５６
    に記載の加湿装置。
  62. 【請求項６２】 前記温度センサハウジング手段の前記
    検出手段と前記流量センサハウジング手段の前記検出手
    段の各々が、温度依存性抵抗からなる、請求項６１に記
    載の加湿装置。
  63. 【請求項６３】 前記流量センサハウジング手段の前記
    検出手段が、前記気体流の温度より高い予め定められた
    差分温度に時々加熱され、前記予め定められた差分温度
    を維持するために前記流量センサハウジング手段の前記
    検出手段によって必要とされる電力が、前記気体の流量
    の示標を与える、請求項６１に記載の加湿装置。
  64. 【請求項６４】 前記流量センサハウジング手段の前記
    検出手段が前記流量センサハウジング手段の前記検出端
    部の位置にまたはその付近に露出させられていると共
    に、前記温度センサハウジング手段の前記検出手段が前
    記温度センサハウジング手段の前記検出端部の位置でま
    たはその付近でカプセル封入されて配設されている、請
    求項６１に記載の加湿装置。
  65. 【請求項６５】 前記流量センサハウジング手段の前記
    検出手段によって生じる熱が前記温度センサハウジング
    手段の前記検出手段に対して実質的に最小限の影響しか
    与えないように、前記温度センサハウジング手段と前記
    流量センサハウジング手段とが前記気体流を横切って離
    間して配置されている、請求項６１に記載の加湿装置。
  66. 【請求項６６】 前記流量センサハウジング手段の前記
    検出手段によって生じる熱が前記温度センサハウジング
    手段の前記検出手段に対して影響を与えないように、前
    記流量センサハウジング手段が前記温度センサハウジン
    グ手段の上流に配置されている、請求項６１に記載の加
    湿装置。
  67. 【請求項６７】 前記気体搬送経路手段が、少なくとも
    前記センサプローブ手段に隣接した領域内において既知
    の横断面積を有し、前記流量プローブ手段を受容するよ
    うに構成されているセンサ進入口を備え、前記センサ進
    入口に固定位置決め凹みが設けられ、前記流量プローブ
    手段が相補的な固定位置決め歯を備え、前記気体流に対
    する前記温度センサハウジング手段と前記流量センサハ
    ウジング手段の位置決めが、前記位置決め凹みと前記位
    置決め歯との相互結合によって調整される、請求項５６
    に記載の加湿装置。
  68. 【請求項６８】 気体を必要とする患者または他の人間
    に供給されるべき気体流を加湿するための加湿装置であ
    って、 一定量の水を保持するように構成されており、前記気体
    流が通過することを可能にする入口と出口を有する加湿
    室手段と、 測定可能な量の電力を使用し、前記加湿室手段内を通過
    する前記気体流に水蒸気を供給するために前記加湿室手
    段内で前記一定量の水を加熱するように構成されてお
    り、前記加湿室手段に隣接して設けられている加熱手段
    と、 前記気体を必要とする患者または他の人間に対して前記
    気体流を搬送するために前記加湿室手段の前記出口に接
    続されている気体搬送経路手段と、 前記気体搬送経路手段の長さの少なくとも一部に沿って
    前記気体流に熱を供給するためにエネルギを付与され得
    る気体搬送経路加熱手段と、 前記加湿室手段から出ていく前記気体流の温度を検出す
    る気体温度検出手段と、 前記検出気体温度と前記患者に供給される気体流の温度
    との間に要求される温度差である所要温度オフセット値
    をユーザが入力することを可能にするためのユーザ入力
    手段と、 （ｉ）前記気体温度検出手段を使用して、前記加湿室手
    段から出ていく気体の気体温度を検出させ、 （ｉｉ）前記ユーザ入力手段から前記オフセット温度値
    を受け取らせ、 （ｉｉｉ）前記オフセット温度に前記気体温度を加算す
    ることによってエアウェイ目標値温度を計算させ、 （ｉｖ）前記気体搬送経路手段の長さに沿って前記オフ
    セット値だけ前記気体流の温度を上昇させるために、前
    記気体搬送経路加熱手段にエネルギを付与させるプログ
    ラムを記憶している制御手段とを備える、加湿装置。
  69. 【請求項６９】 前記制御手段が更に、 （ｖ）前記オフセット温度が前記気体搬送経路手段に沿
    って既に得られているか否かを判定し、予め定められた
    時間の経過後に前記オフセット温度が未だ得られていな
    い場合には、前記気体温度検出手段によって検出される
    温度を予め定められた量だけ低下させるように前記加熱
    手段が制御される段階を実行するようにプログラミング
    されている、請求項６８に記載の加湿装置。
  70. 【請求項７０】 前記制御手段が更に、 （ｖｉ）前記オフセット温度が前記気体搬送経路手段に
    沿って維持されるまで段階（ｉ）から段階（ｖｉ）を繰
    り返す段階を実行するようにプログラミングされてい
    る、請求項６８に記載の加湿装置。
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