JP2004522487A - 整流ベント - Google Patents

Abstract

【課題】ＣＰＡＰシステムの制御アルゴリズムの動作パラメータにより適合するようにマスクの通気特性を変えることができるベントを構成して作製することができるマスクを提供すること。
【解決手段】加圧されたガス供給源からの流れを整える整流ベント１０は、ガス供給管に係合するように適合された固定部１４と、ヒンジ１６によって固定部に接続されており、加圧ガス供給源に流れが接続されているばね力によって付勢された可動部１２とを備えている。固定部はガス流開口部２０を有している。可動部は、１）特定の最小動作圧で、可動部がばね力によって固定部から離れる方向にある位置へ回動されて可動部とガス流開口部との間に第一のガス流面積を確立するリラックス位置と、２）特定の最大動作圧で、加圧されたガスがばね力を相殺して可動部を固定部に隣接する位置へと回動させて、可動部とガス流開口部との間に最小のガス流面積を確立する完全に加圧された位置との間で回動可能である。可動部および固定部の一方あるいは両方の特性を変更することによって、ベントの流れの特性を圧力動作範囲内のいかなる圧力レベルにおいても変更することができる。
【選択図】図１

Description

【技術分野】
【０００１】
本願は、２０００年１２月２２日に出願されたダンタナラヤナの米国特許出願第６０／２５７，１７１号「整流ベント」に基づく優先権を主張しており、その出願をここで援用する。
【０００２】
本発明は、大気圧よりも上に加圧された呼吸可能なガスを人間に供給するシステムとともに用いられるベントバルブ装置に関する。
【０００３】
発明は、例えば閉塞型睡眠時無呼吸症候群（ＯＳＡ）や同様の睡眠時の呼吸障害の治療に用いられる持続的気道陽圧法（ＣＰＡＰ）ガス供給システムにおける排出ガスを出すことの制御に主に用いられるために開発された。また発明は、補助換気治療の用途のために適切なマスクおよびガス供給システムと関連して用いられてもよい。
【０００４】
「マスク」という用語はここでは、顔用マスク、鼻用マスク、口用マスク、これらのマスクのいかなるものの近傍に存在する付属物等を含むことを意図している。
【背景技術】
【０００５】
ＣＰＡＰガス供給システムによるＯＳＡの治療は、大気圧よりも上に加圧された空気（すなわち呼吸可能なガス）を管およびマスクを介して継続的に患者の気道に届けることを伴う。典型的には４ｃｍＨ_２Ｏ〜３０ｃｍＨ_２ＯのＣＰＡＰ圧が、患者の要件に応じて、ＯＳＡおよび／あるいは中枢性無呼吸による睡眠時呼吸障害の治療のために用いられる。
【０００６】
補助換気用の治療圧は、患者の要件に応じて、３２ｃｍＨ_２Ｏまで、ならびにそれを超えて変動可能である。
ＯＳＡの治療、補助換気の用途のいずれについても、患者に届けられるガスの圧力は一定のレベル、二つのレベル（患者が息を吐くのと息を吸うのに同期している）、あるいは自動的にレベル調整され得る。この明細書を通して、ＣＰＡＰというときには、これらの形態の圧力供給のいずれか１つ、あるいは組み合わせへの言及を組みいれることが意図される。ＣＰＡＰ治療を提供する先行技術の方法は、ガス流のガス排出のためのベントを有している。ベントは、通常は、マスクに、あるいはマスク近傍に、あるいはガス供給管内に配置される。ベントを通るガスの流れは、呼吸回路から吐き出されたガスをのぞくために必須である。適切なガスの排出は、典型的には成人ではだいたい４ｃｍＨ_２Ｏ、小児科の用途では２ｃｍＨ_２Ｏ程度の低さであり得る最低動作ＣＰＡＰ圧で最小の安全なガス流を可能にするようなベントのサイズおよび形状を選択することによって達成される。
【０００７】
既存のベント構成は、１つあるいは複数の穴、発泡体あるいは他のディフューザ、スロットおよびそれらの組み合わせを含んでいる。ここでベントというときには、１つ以上の穴、発泡体あるいは他のディフューザ、スロットあるいはそれらのいかなる組み合わせへの言及を含むものと理解され得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
標準的な構成が多岐にわたるユーザが要求する独自の治療を適切に提供するためには、ＣＰＡＰシステムが実行可能な広い圧力範囲を有することが望まれるのは明らかである。ＣＰＡＰ圧力を増やすと、ベントを通過するガスが増え、これはより多くの雑音を生じさせる。既存の先行技術のベントは、ＣＰＡＰ圧力を約４ｃｍＨ_２Ｏより上に上げると、過剰な雑音を発生し得る。この雑音は患者および患者とともに眠る人の快適さに悪影響を与える。より高い圧力では、既存のベントは効率的ではない。なぜなら既存のベントは、適切な排気ガスの流出に必要であるよりも多くのガスがベントを通し、それにより、要求される治療圧を維持するために必要であるよりも多くの流れをフロージェネレータが提供しなければならないからである。さらに、酸素のような治療ガスが供給されている場合に、余分な治療ガスが放出されて、それゆえに不必要に浪費される。似たような浪費は、供給されているガスが湿っている場合にも起こる。
【０００９】
ガス供給システムからベントを通って大気へと至るガスの流れは、届けられるガスが大気へとベントを通るときに、ならびにＣＯ_２を含むガスを患者が排出する患者が息を吐くときに、雑音を発生させる。ＣＰＡＰシステムは、ベントを通って大気へ流れる流量として、臨床上望ましくないレベルの吐き出されたガスが呼吸回路内（すなわち、ガス供給管およびマスクチャンバ内）に確実に滞留しないようにする流量を有していなければならない。このガスの滞留は、呼吸の息を吐き出すフェーズ中に吐き出されたガスが大気へと出されずに、かわりにフロージェネレータの方にガス管を動いて下る、あるいはマスクチャンバのデッドスペースに溜まる結果として起こる。大気へのガスの適切な流れは、臨床上望ましい圧力の治療範囲およびフロージェネレータが提供可能であるガスの体積に対して、その望ましい治療圧力範囲を実現するように、ふさわしいベントサイズを選択することによって得られてもよい。典型的にはこの選択は、圧力範囲の下端で適切な流量を得るのに十分大きいベントサイズを選択することと、圧力範囲を通して圧力が増加するときに許容可能な雑音レベルを超える雑音を生じさせないこととの間で得られる妥協を伴う。また、圧力範囲の下端で豊富な流出流量を可能にする大きなベントは、圧力範囲内の高い方の所望の圧力を得るために必要な流れを提供するために適切な容量をフロージェネレータが有していなければならないことを決定づける。簡単に言うと、圧力範囲内の高い方の圧力レベルで静かなガス流出流量を実現するようにベントサイズが選択されている場合、それは圧力範囲の所望の最下端で許容可能な流出流量を可能にするには不適切であるかもしれない。また圧力範囲内の低い圧力で適切な流出流量を得るために十分なサイズを有するベントは、圧力範囲の所望の高い方の端で許容することのできない雑音を生じがちである。またより大きなベントの選択は、ガス供給源がより高い圧力レベルについて必要な流量を届けるための容量を有し、それゆえにガス供給源はより多くの電力を消費し、より大きな雑音を発生し、そしてトータルの雑音を許容できる限界内に収めるために付加的な雑音を減衰する特徴を必要とするということを決定付ける。
【００１０】
ベントから生じるＣＰＡＰシステム設計の制限のために、低い方あるいは上の方の実現可能な圧力を制限するという選択がなされるかもしれない。すなわち、任意の上の方あるいは低い方の圧力について、その圧力と範囲の他の端との間のデルタＰを不自由に制約することになるかもしれない。デルタＰは、圧力範囲の高い方の端で発生する雑音および消費される電力を制限しつつ、圧力範囲の最下端で呼気ガスの適切な排出という望ましい目的を実現するように選択される。上側あるいは下側の圧力の選択およびデルタＰについてのこのような制限はＣＰＡＰの有用さを著しく制限する。なぜなら、標準的な構成は、できるだけ多くのユーザの臨床的な要件に適合することができるように最も広い圧力範囲を実現するような容量を持つことが好ましいからである。この目的の実現は、ＣＰＡＰ治療が治療期間中にユーザに届けられる圧力を（例えば、呼吸毎に２つ以上の圧力の間であるいは治療期間中にもっと複雑な方法で）変化させる制御アルゴリズムの動作を伴う場合には特に重要である。同様に、制御アルゴリズムに応じて治療期間中に圧力を変化させるコンピュータ制御のＣＰＡＰシステムは、呼吸回路の通気特性を反映する動作パラメータを有している。このため、新しいマスクはその制御アルゴリズムの動作パラメータ内ではない通気特性を導入しなければならないという心配に関して、制御アルゴリズムについて特定されたマスクから変更することは望ましくない。知られていない、あるいは互換性のない通気特性の導入を伴うためにマスクの変更をすることができないということは、患者のＣＰＡＰ治療への適合性には不利に働く。なぜなら、ＣＰＡＰ治療が特定のマスクを通して実現され、かつそのマスクが処方されたＣＰＡＰシステム制御アルゴリズムと相性がよくない場合に、患者はＣＰＡＰ治療に我慢するしかないかもしれかいからである。
【００１１】
したがって、本発明の他の目的は、マスクがＣＰＡＰシステムの制御アルゴリズムの動作パラメータにより適合するようにマスクの通気特性を変えることができるベントを構成して作製する方法を提供することである。
【００１２】
本発明のさらなる目的は、ＣＰＡＰシステムの圧力動作範囲の一部あるいは全体で起こる圧力変化に応じて変化する流れ領域を有するベントを生成する通気システムのための方法および装置である。
【００１３】
ＣＰＡＰシステムの呼吸回路が、任意の環境下で大気への通気を制限あるいはブロックするバルブを有することがこの分野では知られている。
【００１４】
ドロコウスキーは米国特許第５，６８５，２９６号明細書で整流バルブおよび方法を開示している。第一の実施形態では、中央軸開口部５４を有する堅い挿入物５２が弾力性のあるダイアフラム４２に接続される。ガス供給圧力が上昇すると、ダイアフラム４２はバルブ体部材３８の方に曲がり、開口部５４は規制ピン６２の本体７０の上方に動き、それによって、開口部５４と規制ピン６２との間の流れの領域を減少させ、より高いガス圧でさえ比較的一定のガス流量を維持する。さらなる実施形態では、ガス供給圧は、可撓性のあるダイアフラム４２'および４２"をそれぞれの本体壁のほうに動かすために用いられ、それによってそれぞれのダイアフラムとバルブ本体壁との間のガス流の領域を減少させ、より高いガス圧でより多くのガスが流れるのを防ぐ。
【００１５】
ホーリスへの米国特許第６，００６，７４８号明細書は、ガス供給圧が増えるにつれて流出ベントの流れの領域を徐々に制限していくように適合されたベントバルブ装置を開示している。それに開示されている２つの実施形態では、ガス供給圧に反応する可撓性のあるダイアフラム２０が、堅いワイヤロッド２３によって、円錐状の開口部１５に配置された円錐状のプラグ１８に接続されている。ガス供給圧が増えると、ダイアフラム２０は外側に出っ張る。これがロッド２３および円錐状のプラグ１８を、円錐状のプラグ１８が開口部１５へ引き込まれるように動かし、それによってプラグ１８と開口部１５との間のベントの流れ領域を減らし、かつベントを通るガス流を制限する。第三の実施形態では、空力ウィング３０がダイアフラム２０に置き換わり、ウィング上の空力表面を過ぎるガス流に関連して円錐状のプラグを動かす。
【００１６】
これらの文献のそれぞれはガス供給圧の増加につれてガス流を制限する実施形態を開示しているが、一定の流量の実現に限られず圧力が変化するにつれて、ベントを通る流れを変化させる機会を提供しつつ、より単純で、よりやすく製造することができる整流ベントを提供したいという要望がある。
【００１７】
これらのバルブは、一般的に再呼吸防止あるいは窒息防止バルブとして知られている。再呼吸防止バルブの一例は、鼻用および／あるいは口用ガス供給マスクのため自動安全バルブおよびディフューザについてのスターらへの米国特許第５，４３８，９８１号明細書である。これは、第一の位置と第二の位置との間で回動して、ガスフロージェネレータあるいは大気のいずれかからマスクへの内向きの流れを可能にすることができるバルブ素子３２を有している。この安全バルブは、ガス供給圧が増加するときのガス流を制限しない。
【００１８】
安全バルブの他の例は、米国特許第５，８９６，８５７号および６，１８９，５３２号（ヘリー／リスゴー：レスメッドリミテッドに譲渡された）および国際公開第００／３８７２２号公報（ウォーカーら：レスメッドリミテッドに譲渡された）に見ることができる。
本発明のベントの実施形態は、再呼吸防止あるいは窒息防止バルブとしても働き得る。
【００１９】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる整流ベントを提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、加圧ガス供給源からの流れを整える整流ベントである。このベントは、ガス供給管に係合するように適合された固定部と、ヒンジによって固定部に接続されており、加圧ガス供給源に流れが接続されているばね力によって付勢された可動部とを有している。固定部はガス流開口部を有している。可動部はリラックス位置と完全に加圧された位置との間を回動可能である。特定の最小動作圧では、可動部はばね力によって固定部から離れる方向にリラックス位置へと回動され、可動部とガス流開口部との間に第一のガス流面積を確立する。特定のより大きな動作圧では、加圧されたガスがばね力を相殺して可動部を固定部に隣接する完全に加圧された位置へと回動し、それによって可動部とガス流開口部との間に最小ガス流面積を確立する。好ましい実施形態では、固定部および可動部は、例えばステンレス鋼のシートあるいはプラスチックシートというような１つの材料片から単一体として形成される。
【００２１】
この整流ベントの動作特性（すなわち、任意の圧力でのガス流開口部のサイズ）を調整することによって、流量（ベントを通る流れである）曲線を特定の動作圧範囲にわたって比較的一定に、あるいは特定の動作圧範囲より上では一定ではない流量曲線に合わせることができる。
【００２２】
さらなる実施形態では、整流ベントは、固定部と可動部との間に取り付けられた可動部の位置を測定してベントを通る流れのインジケータを提供するための歪みゲージを含むことによって、フローメータとして動作することができる。歪みゲージトランスデューサによって生成される信号は、圧力とともに、ベントを通るガス流を決定するのに用いられる。
【００２３】
本発明の他の実施形態では、整流ベントは、フラップの自由部が固定ハウジングに対して任意の範囲内で動くことができるように固定ハウジングに係合する、あるいは取り付けられた部分を有する可撓性のあるフラップ部を有する。このフラップの一つの側は、ＣＰＡＰシステムマスクが用いられる時に加圧されるマスクシェルの内側あるいはガス流管にさらされており、他の側はベントの大気側に向いて配置されている。
【００２４】
ハウジングは、フラップの自由部の下に位置するベント開口部を有しており、ベント開口部を取り囲むハウジングの一部は湾曲している。可撓性ではあるが、フラップはある程度のもともとの剛性を有しており、それによりフラップの曲げに対するばね弾性力が提供される。リラックス状態では、フラップの自由部はベント開口部を覆われていない状態にし、ベント開口部とフラップとの間のガス流面積は最小である。ＣＰＡＰシステムが使用されるときには、フラップのばね弾性力に対する力が作用して、フラップの自由部はベント開口部の方に動く傾向がある。マスク圧の増加とともにフラップの自由部がベント開口部に近づくように動くと、それはハウジングの湾曲面に沿って、ベント開口部を徐々に閉じていき、ベント開口部とフラップとの間のガス流面積を減少させていく。増加するマスク圧と減少するガス流量領域との相互作用は、一定のガス流量領域のベントで実現される流れと比較して、ベントを通るガス流量を減少させるように働く。
【００２５】
本発明の整流ベントの他の実施形態は、息を吐いている間に補助呼気ベント開口部を開放して、大気へのより多くの呼気ガス流を可能にする。ある実施形態は、呼息終了時にガス回路内に保持されている呼気ガスを減少させる、あるいはなくすような再呼吸防止あるいは窒息防止バルブ機能を有してもよい。これらの実施形態は、ユーザが呼気ガスを再呼吸する機会をなくすか、少なくとも減少させるという望ましい目的に役立つ。
【００２６】
さらに他の実施形態では、本発明のベントは、マスク内で保持されるＣＯ_２を含む呼気を望ましいレベルとすることを促進するように構成することができる。保持の望ましいレベルは、いくらかのＣＯ_２の保持が患者自身の余分なＣＯ_２の呼気に対向するように作用する場合に、処方された治療を補強するように管理される。
【００２７】
本発明の整流ベントは単純かつ安価に製造することができるが、効果的で、容易に合わせることができる整流を提供する。整流ベントは、高圧でのフロージェネレータからの必要とされるガス流の体積を減らすとともに、それゆえにフロージェネレータの動作出力をも減らすことによってＣＰＡＰシステムの動作雑音を減少させる。またベントは、ＣＯ_２および他の吐き出されたガスの再呼吸を減少させ、より速い圧力上昇時間を提供し、ＣＰＡＰシステムの有効性および患者のＣＰＡＰ治療への適合性を高める。
【００２８】
この発明は、以下の図面と関連して詳細に説明される。図面において、同じ参照符号は同じ要素を示している。
【００２９】
即ち、本発明の第１の形態によると、加圧されたガスの供給源からの流れを整える整流ベントであって、ガス供給管に係合するように適合された固定部と、前記加圧ガス供給源に流れが接続されているばね力によって付勢された可動部と、前記可動部を前記固定部に回動可能に接続するヒンジとを備えており、前記固定部はガス流開口部を有しており、前記可動部は１）リラックス位置と２）完全に加圧された位置との間を回動可能であり、前記１）リラックス位置は、特定の最小動作圧で、前記可動部が前記固定部から離れた位置に前記ばね力によって回動されて前記可動部と前記ガス流開口部との間に第一のガス流面積を確立する位置であり、前記２）完全に加圧された位置は、特定の動作圧で前記加圧されたガスが前記ばね力を相殺して前記可動部を前記固定部に隣接する位置に回動させ、それにより前記可動部と前記ガス流開口部との間に最小ガス流面積を確立する位置であることを特徴とする。
【００３０】
前記固定部および前記可動部は一つの材料片から単一体として形成されていてもよい。
【００３１】
前記可動部は、それを貫く少なくとも一つのブリード開口部をさらに有しており、前記可動部が前記完全に加圧された位置にあるときでさえ、前記ベントを通る最小の流出流を提供してもよい。
【００３２】
前記固定部は、それを貫く少なくとも一つのブリード開口部をさらに有しており、前記可動部が前記完全に加圧された位置にあるときでさえ、前記ベントを通る最小の流出流を提供してもよい。
【００３３】
前記可動部は、前記リラックス位置と前記完全に加圧された位置との間を連続的に回動可能であってもよい。
【００３４】
前記ばね力は、前記リラックス位置と前記完全に加圧された位置との間で連続的に増加させてもよい。
【００３５】
前記ばね力の増加の割合は、圧力が前記特定の最小動作圧から前記特定の最大動作圧まで増加して前記可動部が前記リラックス位置から前記完全に加圧された位置まで回動するときに、前記ベントを通る実質的に固定された流量を提供するように設定されていてもよい。
【００３６】
前記ばね力の増加の割合は、前記可動部の剛性および前記可動部上の表面圧力勾配の少なくとも１つに影響を及ぼす前記可動部上の少なくとも１つの開口によって少なくとも部分的に決定されてもよい。
【００３７】
前記ばね力の増加の割合は、前記ヒンジの断面積によって少なくとも部分的に決定されてもよい。
【００３８】
前記固定部と前記可動部との間に搭載された、前記可動部の前記位置を測定し、前記ベントを通る流れのインジケータを提供する歪みゲージをさらに備えていてもよい。
【００３９】
前記整流ベントは前記ガス供給管と前記整流ベントとの間に位置するように適合されたベース部をさらに備えており、前記ベースは、前記ガス供給管と前記整流ベントとの間のガスの行き来を提供するように前記ベースを貫く少なくとも１つの開口部を有しており、前記ベースはまた、前記固定部の周囲を支持する少なくとも１つの支持面も有していてもよい。
【００４０】
前記整流ベントは、前記ベース部に係合して前記整流ベントを前記ベース部との間に固定するように適合されたカバーをさらに備えており、前記カバーは、前記整流ベントと大気との間のガスの行き来を提供する、前記カバーを貫く少なくとも１つの開口部を有していてもよい。
【００４１】
前記可動部が前記完全に加圧された位置にあるときに、前記可動部および前記固定部は、互いに実質的に同一平面状にあってもよい。
【００４２】
前記ヒンジは、前記ばね力の少なくとも一部を提供するようにしてもよい。
【００４３】
本発明の第２の形態によれば、大気圧より上に加圧された呼吸可能なガスを人間に供給するマスクであって、前記マスクは、前記人間の口および鼻孔の少なくとも一方を覆うように適合されたシェルと、前記シェルと加圧ガス供給源との間に流れが接続されたガス供給管と、整流ベントとを備えており、前記整流ベントは、前記シェルおよび前記ガス供給管の一方に接続された固定部と、前記加圧ガス供給源に流れが接続された、ばね力が付勢された可動部と、前記可動部を前記固定部に回動可能に接続するヒンジとを有しており、前記固定部はガス流開口部を有しており、前記可動部は、１）リラックス位置と２）完全に加圧された位置との間を回動可能であり、前記１）リラックス位置は、特定の最小動作圧で、前記可動部が前記固定部から離れた位置に前記ばね力によって回動されて前記可動部と前記ガス流開口部との間に第一のガス流面積を確立する位置であり、前記２）完全に加圧された位置は、特定の最大動作圧で前記加圧されたガスが前記ばね力を相殺して前記可動部を前記固定部に隣接する位置に回動させて前記可動部と前記ガス流開口部との間に最小ガス流面積を確立する位置であることを特徴とする。
【００４４】
前記固定部および前記可動部は、１つの材料片から単一体として形成されていてもよい。
【００４５】
前記可動部は、前記可動部が前記完全に加圧された位置にあるときでさえ前記ベントを通る最小の流出流を提供するように、前記可動部を貫く少なくとも１つのブリード出開口部をさらに有していてもよい。
【００４６】
前記固定部は、前記可動部が前記完全に加圧された位置にあるときでさえ前記ベントを通る最小の流出流を提供するように、前記固定部を貫く少なくとも１つのブリード開口部をさらに有していてもよい。
【００４７】
前記可動部は、前記リラックス位置と前記完全に加圧された位置との間を連続的に回動可能であってもよい。
【００４８】
前記ばね力は、前記リラックス位置と前記完全に加圧された位置との間で連続的に増加してもよい。
【００４９】
前記ばね力の増加の割合は、圧力が前記特定の最小動作圧から前記特定の最大動作圧まで増加して前記可動部が前記リラックス位置から前記完全に加圧された位置まで回動する時に前記ベントを通る実質的に固定された流量を提供するように設定されていてもよい。
【００５０】
前記ばね力の増加の割合は、前記可動部の剛性および前記可動部上の表面圧力勾配の少なくとも１つに影響を及ぼす前記可動部上の少なくとも１つの開口によって少なくとも部分的に決定されていてもよい。
【００５１】
前記ばね力の増加の割合は、前記ヒンジの断面積によって少なくとも部分的に決定されてもよい。
【００５２】
前記固定部と前記可動部との間に搭載された、前記可動部の前記位置を測定し、前記ベントを通る流れのインジケータを提供する歪みゲージをさらに備えていてもよい。
【００５３】
前記マスクは、前記シェルおよび前記ガス供給管の一方に係合してそれとの間に前記整流ベントを固定するように適合されたカバーをさらに備えており、前記カバーは、前記整流ベントと大気との間のガスの行き来を提供する、前記カバーを貫く少なくとも１つの開口部を有していてもよい。
【００５４】
前記ヒンジは、前記ばね力の少なくとも一部を提供してもよい。
【００５５】
本発明の第３の形態によれば、大気圧より上に加圧された呼吸可能なガスを人間に供給するマスクであって、前記マスクは、前記人間の口および鼻孔の少なくとも一方を覆うように適合されたシェルと、前記シェルと加圧ガス供給源との間に流れが接続されたガス供給管と、整流ベントとを備えており、前記整流ベントは、前記シェルおよび前記ガス供給管の一方に接続された固定部と、前記加圧ガス供給源に流れが接続された、ばね力が付勢された可動部と、前記可動部を前記固定部に回動可能に接続するヒンジであって、前記固定部および前記可動部と１つの材料片から単一体として形成されているヒンジとを有しており、前記固定部はガス流開口部を有しており、前記可動部は、１）リラックス位置と２）完全に加圧された位置との間を回動可能であり、前記１）リラックス位置は、特定の最小動作圧で、前記可動部と前記ガス流開口部との間に第一のガス流面積を確立するように前記可動部が前記固定部から離れた位置に前記ばね力によって回動される位置であり、前記２）完全に加圧された位置は、特定の最大動作圧で、前記可動部と前記ガス流開口部との間に最小ガス流面積を確立するように、前記加圧されたガスが前記ばね力を相殺して前記可動部を前記固定部に隣接する位置に回動させる位置であることを特徴とする。
【００５６】
本発明の第４の形態によれば、加圧ガス供給源からの流れを整える整流ベントであって、ベント開口部と前記ベント開口部を少なくとも部分的に取り囲む湾曲面とを有しているハウジングと、前記加圧ガス供給源に流れが接続されたばね力が付勢されたフラップであって、前記ハウジングに接続された第一の部分と、リラックス状態において前記ハウジングから離れるように前記ばね力によって回動されて前記フラップと前記ベント開口部との間に第一のガス流面積を確立する可動部とを有するフラップとを備えており、前記加圧ガス供給源の圧力の増加は、前記フラップの前記ばね力を徐々に相殺して前記可動フラップ部の増加していく部分を前記ハウジングの前記湾曲面と接触するように動かして、それにより前記フラップと前記ベント開口部との間の前記ガス流面積を減らすことを特徴とする。
【００５７】
前記ハウジングに接続されている前記フラップの前記第一の部分は、前記フラップの第一の端であり、前記フラップの前記可動部は、前記フラップの前記第一の端の外側寄りであってもよい。
【００５８】
前記ハウジングに接続されている前記フラップの前記第一の部分は、前記フラップの中央部であり、前記可動フラップ部は、前記フラップの前記中央部の外側寄りの前記フラップの両端を含んでいてもよい。
【００５９】
前記ベント開口部は、矩形状の断面を有していてもよい。
【００６０】
前記ベント開口部は、互いに間隔をおいて配置されている複数の個別の開口部を備えており、前記湾曲面に接触するように動かされる前記可動フラップ部の前記増加していく部分は、増えていく数の前記個別の開口部を徐々に塞いでいてもよい。
【００６１】
前記ハウジングはカバーの形状であって、前記加圧ガス供給源に流れが接続されたベントチャンバを覆うようにしてもよい。
【００６２】
前記ベントチャンバハウジングは、前記加圧ガス供給源と、前記加圧ガスを人間に供給するためのマスクとを相互に接続する旋回式エルボージョイントに取り付けられていてもよい。
【００６３】
前記湾曲面の局率半径は、２１ｍｍよりも大きくしてもよい。
【００６４】
前記湾曲面の前記曲率半径は、２６ｍｍと４１ｍｍの間であってもよい。
【００６５】
前記湾曲面の前記曲率半径は、約３５ｍｍであってもよい。
【００６６】
前記フラップの前記可動部の偏向角は１５度と２５度の間であってもよい。
【００６７】
前記フラップはポリエステルフィルムから構成されていてもよい。
【００６８】
前記ベント開口部が閉じているとき前記大気への最小限のガス流を提供するように前記固定ブリード開口部をさらに備えていてもよい。
【００６９】
前記ハウジングは、前記加圧されたガスを人間に供給するためのマスクの少なくとも１つのフローポートに取り外し可能に取り付けられてもよい。
【００７０】
前記整流ベントは前記加圧されたガスを人間に供給するためのマスクをさらに備えており、前記整流ベントは前記マスクに接続されていてもよい。
【００７１】
前記フラップにガス流を拡散するように前記加圧ガス供給源と前記フラップとの間に配置されたディフューザをさらに備えてもよい。
【００７２】
前記湾曲面の局率半径は、前記フラップの前記第一の部分と前記可動部との間に位置する前記ハウジング上の少なくとも１つの変化点で変化させてもよい。
【００７３】
前記湾曲面の前記曲率半径は、前記少なくとも１つの変化点で増加させてもよい。
【００７４】
前記湾曲面の前記曲率半径は一回より多く増加させてもよい。
【００７５】
前記ベント開口部の幅は、前記フラップの前記第一の部分と前記可動部との間に位置する前記ハウジング上の少なくとも１つの変化点で減少させてもよい。
【００７６】
前記フラップの厚さは前記フラップの前記可動部上の少なくとも１つの変化点で減少させてもよい。
【００７７】
前記ベント開口部の幅は、前記フラップの前記第一の部分と前記可動部との間の前記ハウジング上の少なくとも１つの変化点で変化させてもよい。
【００７８】
前記ベント開口部の前記幅は前記少なくとも１つの変化点で減少させてもよい。
【００７９】
前記ベント開口部の幅は、一度より多く減少させてもよい。
【００８０】
前記フラップの厚さは、前記フラップの前記可動部上の少なくとも１つの変化点で減少させてもよい。
【００８１】
前記フラップの厚さは、前記フラップの前記可動部上の少なくとも１つの変化点で変化させてもよい。
【００８２】
前記フラップの前記厚さは、前記少なくとも１つの変化点で減少させてもよい。
【００８３】
前記フラップの前記厚さは、一度より多く減少させてもよい。
【００８４】
本発明の第５の形態によれば、加圧ガス供給源からの流れを整える整流ベントであって、ベント開口部と、前記ベント開口部を少なくとも部分的に取り囲む湾曲面とを有するハウジングと、前記加圧ガス供給源に流れが接続されたばね力が付勢されたフラップであって、前記加圧ガス供給源に面する第一の側と、前記ベント開口部に面する対向する第二の側と、前記ハウジングに係合する２つの端部と、リラックス状態において前記フラップと前記ベント開口部との間に第一のガス流面積を確立するように前記ベント開口部から離れる方向に前記ばね力によって回動される中央可動部とを有しているフラップと
を備えており、前記加圧ガス供給源の圧力増加は、前記フラップの前記ばね力を徐々に相殺して前記フラップの前記中央可動部を前記ベント開口部の方に動かし、それにより、前記加圧されたガスが前記フラップの前記第一の側から前記フラップの前記第二の側へ全詭ベント開口部を通って流れるための前記フラップと前記ベント開口部との間の前記ガス流面積を減少させることを特徴とする。
【００８５】
前記ベント開口部は矩形状の断面を有していてもよい。
【００８６】
前記ベント開口部は、互いに間隔をあけて配置されている複数の個別の開口部を備えていてもよい。
【００８７】
前記ハウジングは、前記加圧ガス供給源に流れが接続されているベントチャンバハウジングを覆うようにカバーの形状であってもよい。
【００８８】
前記ベントチャンバハウジングは、前記加圧ガス供給源と前記加圧されたガスを人間に供給するためのマスクとを相互に接続するエルボージョイントに取り付けられていてもよい。
【００８９】
前記湾曲面の曲率半径は２１ｍｍより大きくしてもよい。
【００９０】
前記湾曲面の前記曲率半径は２６ｍｍと４１ｍｍの間であってもよい。
【００９１】
前記湾曲面の前記曲率半径は約３５ｍｍであってもよい。
【００９２】
前記フラップの前記可動部の偏向角は１５度と２５度の間としてもよい。
【００９３】
前記フラップはポリエステルフィルムから構成されていてもよい。
【００９４】
前記ベント開口部が閉じているときに前記大気への最小限のガス流を提供するように固定ブリード開口部をさらに備えていてもよい。
【００９５】
前記ハウジングは、前記加圧されたガスを人間に供給するためのマスクの少なくとも１つのフローポートに取り外し可能に取り付けられるようにしてもよい。
【００９６】
前記フラップへガス流を拡散するように、前記加圧ガス供給源と前記フラップとの間に配置されたディフューザをさらに備えていてもよい。
【００９７】
前記整流ベントは前記加圧されたガスを人間に供給するためのマスクをさらに備えており、前記整流ベントは前記マスクに接続されていてもよい。
【００９８】
本発明の第６の形態によれば、大気圧よりも上に加圧された呼吸可能なガスを人間に供給するマスクであって、前記人間の口および鼻孔の少なくとも一方を覆うように適合されているシェルと、前記シェルと加圧ガス供給源との間に流れが接続されているガス供給管と、整流ベントとを備えており、前記整流ベントは、前記シェルおよび前記ガス供給管の一方に接続されたハウジングであって、ベント開口部と前記ベント開口部を少なくとも部分的に取り囲む湾曲面とを有するハウジングと、前記加圧ガス供給源に流れが接続されているばね力によって付勢されたフラップであって、前記ハウジングに接続された第一の部分と、リラックス状態において前記フラップと前記ベント開口部との間に第一のガス流面積を確立するように前記ハウジングから離れる方向に前記ばね力によって回動される可動部とを有しているフラップとを有しており、前記加圧ガス供給源の圧力増加は前記フラップの前記ばね力を徐々に相殺して前記可動フラップ部の徐々に増えていく領域を前記ハウジングの前記湾曲面に接触させ、それによって前記フラップと前記ベント開口部との間の前記ガス流面積を減少させることを特徴とする。
【００９９】
本発明の第７の形態によれば、大気圧よりも上に加圧された呼吸可能なガスを人間に供給するマスクであって、前記人間の口および鼻孔の少なくとも一方を覆うように適合されているシェルと、前記シェルと加圧ガス供給源との間に流れが接続されているガス供給管と、整流ベントとを備えており、前記整流ベントは、前記シェルおよび前記ガス供給管の一方に接続されたハウジングであって、ベント開口部と前記ベント開口部を少なくとも部分的に取り囲む湾曲面とを有するハウジングと、前記加圧ガス供給源に流れが接続されたばね力によって付勢されたフラップであって、前記加圧ガス供給源に面する第一の側と、前記ベント開口部に面する対向する第二の側と、前記ハウジングに係合する２つの端部と、リラックス状態において前記フラップと前記ベント開口部との間に第一のガス流面積を確立するように前記ベント開口部から離れる方向に前記ばね力によって回動される中央可動部とを有しているフラップとを有しており、前記加圧ガス供給源の圧力増加は前記フラップの前記ばね力を徐々に相殺して前記フラップの中央可動部を前記ベント開口部の方に動かし、それによって、前記加圧されたガスが前記フラップの前記第一の側から前記フラップの前記第二の側へ前記ベント開口部を通って流れるための前記フラップと前記ベント開口部との間の前記ガス流面積を減少させることを特徴とする。
【０１００】
本発明の第８の形態によれば、ガスを含んでおり、第一の圧力に加圧された内部と第二の圧力に加圧された外部とを有するチャンバにおいて、開口部を通る空気の流れを整えるバルブが設けられており、前記バルブは固定部に回動可能に接続されたばね力によって付勢された可動部を有しており、前記可動部と前記開口部との間にガス流面積を生成し、前記可動部は、（１）前記ガス流面積が第一の値を有するリラックス位置と、（２）前記第一の圧力が最大の特定の動作圧力であるときに、前記第一の圧力と前記第二の圧力との圧力差が前記ばね力を相殺して、前記ガス流面積が前記第一の値よりも小さい最小値となるように前記固定部に隣接する位置に前記可動部を回動させることを特徴とする。
【０１０１】
本発明の第９の形態によれば、ガスを含んでおり、第一の圧力に加圧された内部と第二の圧力に加圧された外部とを有するチャンバにおいて、開口部を通る空気の流れを整えるバルブが設けられており、前記バルブは、前記開口部との間にガス流面積を生成する弾性的に曲げることが可能であるカンチレバーフラップを有しており、前記カンチレバーフラップは、（１）前記ガス流面積が第一の値を有するリラックス位置と、（２）前記第一の圧力が最大の特定の動作圧であるときに、前記第一の圧力と前記第二の圧力との圧力差が前記フラップの弾性を相殺して、前記ガス流面積が前記第一の値よりも小さい最小値となるように前記固定部に隣接する位置に前記フラップを曲げることを特徴とする。
【０１０２】
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【発明の効果】
【０１０３】
上記説明から明らかなように、本発明のマスクによれば、ＣＰＡＰシステムの制御アルゴリズムの動作パラメータにより適合するようにマスクの通気特性を変えることができるベントを構成して作製することができる。また、ＣＰＡＰシステムの圧力動作範囲の一部あるいは全体で起こる圧力変化に応じて変化する流れ領域を有するベントを生成する通気システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１０４】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求項にかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０１０５】
整流ベント１０が図１〜３に示されており、この実施形態においては円形である。整流ベント１０は、単一のシート材料から構成されており、単一ヒンジ１６によって一端で固定部１４に回動可能に取り付けられている可動部１２を備えている。可動部１２は外周１８を有しており、示されている本実施形態では、外周１８は実質的に円形である。固定部１４は開口部２０を有している。示されている本実施形態においては開口部２０も実質的に円形であり、外周１８の直径よりもわずかに大きい直径を有しており、可動部が完全に加圧された位置にあるときに外周１８との間に隙間２２を提供する。完全に加圧された位置にあるときのベント１０の側面図を示している図２を参照されたい。可動部１２は１つ以上のブリード開口部２４を任意で有してもよく、固定部１４は１つ以上のブリード開口部２６を任意で有してもよい。
【０１０６】
図４は、ベース部３０およびカバー４０と組み合わせられた整流ベント１０を分解斜視図で示している。ベース部３０は、患者５０の口および／または鼻孔を覆う呼吸用マスクシェル３２の一体部分（図７参照）か、加圧ガス供給部にシェル３２を接続するガス流チューブまたは管３４の一体部分（図８参照）であり得る。あるいは、ベース部３０を、シェル３２またはチューブ３４に取り付け可能である別のユニットとすることもできる。ベース部３０は、ベント１０の外周を支持する支持リング３６と、ベント１０を加圧ガス供給部に接続するための１つ以上の開口部３８とを備えている。あるいは、ベース部の底部分を、マスクシェルあるいはガス管に対して開放することもできる。しかし、マスクシェルの内部からのベント１０のアクセスを減らし、かつマスクシェルの内部からベント１０への突発的な損傷を防ぐようにベント１０をマスクシェルに取り付けるときには、開口部３８を有する床を利用することが好ましい。カバー４０はベース部３０上にはまって、ベントを適切な位置に固定するようにベース部３０に接続される。カバーは、ベント１０から大気へガスを出すための１つ以上の開口部４２を有する。開口部３８および４２の数、サイズ、位置および形状は、特定の用途に関してガス流および雑音のレベルを変えるのに適切であれば変更されてもよい。好ましい実施形態において、カバー４０は雑音レベルを低減するために１８個の直径１．２ｍｍの開口部を有している。あるいは、カバー４０は、ワイヤーメッシュまたは、２０００年５月１５日に出願された同時係属中の米国特許出願第０９／５７０９０７号にしたがうような他のメッシュから形成されてもよい。この米国特許出願第０９／５７０９０７号は現在未公開であり、その内容はここで援用される。カバーは、スナップ式、ねじどめ、あるいは接着を含むいかなる公知の方法でベース部に取り付けられることができる。スナップ式の接続またはねじどめによる接続は、ベント１０の洗浄あるいは交換を容易にするので好ましい。図４および５は、支持リング３６上の突起４４を示している。突起４４は、カバー４０の内部のへこみ４６と係合してスナップどめを提供することができる。
【０１０７】
図５、７および８においてわかるように、リラックス位置では、ベント１０の可動部１２（点線で示されている）は固定部１４から離れるようにマスクシェル３２あるいはガス供給チューブ３４の方に、すなわち加圧ガス供給部の方に大気から離れるように回動される。
【０１０８】
ここで整流ベント１０の動作を説明する。最低のＣＰＡＰ動作圧、例えば２〜４ｃｍＨ_２Ｏでの最小の安全なガスの流量では、可動部１２は、スプリングヒンジ１６からの力によって、固定部１４から離れる方向に加圧ガス供給源の方に回動されたリラックス位置へと付勢されている。図３、７および８を参照されたい。これにより可動部１２と開口部２０との間に最大のガス流の面積が提供される。したがってこのような低圧でも、マスクシェル３２から大気へとガスが容易に出て行くことを可能にする流れの面積は最大となる。またこの設計は、低圧または圧力がかかっていないときに大きなガス流面積で大気に対して開放されるように設計された窒息防止バルブとしても作用する。例えば、フロージェネレータが故障のために動作を停止すると、ベント１０は開いたままであり、呼吸停止の危険、あるいは患者がそれに気づくことさえも減らしつつ、患者が呼吸しつづけることを可能としている。窒息防止の効果を得るためには特定の流れの面積が要求され、それは、通常の動作中の圧力範囲の一番下の圧力を実現するのに必要であるよりも一般的には大きい。したがって窒息防止の実施形態は、システム内で圧力がかかっていないときに（電源あるいはフロージェネレータの故障が生じたとき、および窒息防止効果が要求されるときのような場合と同様に）完全に露出され、適切な窒息防止効果を提供するようなより大きな流れの面積を含むように設計され得る。そして、その特定の流れの面積は、ＣＰＡＰシステムが最低／より低い圧力範囲で意図されているように動作するときにいくらか閉じられ、そこから可動部は圧力増加とともに設計されているように流れの面積を減少させ続ける。
【０１０９】
しかしながら、ＣＰＡＰ圧が増えると、可動部１２の表面にスプリングヒンジ１６の力と反対方向に作用し、かつ可動部１２を固定部１４の方に移動させるように力が働く。この作用によって、可動部１２と開口部２０との間のガス流路面積が継続的に減少される。一旦設計上の最大動作圧に達すると、可動部１２と開口部２０との間のガス流の面積は最小となる。圧力がさらに増加しても、ガス流の面積をさらに減少させるには至らない。好ましい実施形態において、可動部１２と固定部１４とが基本的に同一平面上にあるとき、すなわち同じ平面上に配置されているときに最小ガス流路面積が得られ、開口部２０と可動部１２の外周２８とのギャップ２２が最小となる。図２を参照されたい。
【０１１０】
したがって、本発明によって、ガス供給圧が高まると、ガスがＣＰＡＰシステムから大気へと逃げるのを可能にするガス流路面積が低減される。このようにして、ＣＰＡＰシステムからのガスのトータルの流量は、ガス圧が高まっているとしても、（ガス流路面積固定のベントと比べて）低減される。ＣＰＡＰシステムの特定の動作圧範囲内で整流ベント１０を適切に調整することによって、特定の動作圧範囲にわたって実質的に平坦である流量曲線を含む所望の流量曲線を得ることができる。他の実施形態では、もし特定の用途が増加していく流量曲線あるいは減少していく流量曲線、あるいはその特定の動作範囲内の異なる領域で平坦、上昇および下降曲線の異なる組み合わせをも保証するのであれば、整流ベント１０を、増加していく流量曲線、あるいは減少していく流量曲線をも提供するように調整することができる。
【０１１１】
別々に用いられたり、組み合わせて用いられたりする何通りにも変わるＣＰＡＰシステムの要件に応じて異なる流量曲線を実現するように整流ベント１０を調整することもできる。一般的に、このような調整は、最大ガス流路面積と最小ガス流路面積との比率、および／あるいはガス圧の関数としての動きに対する可動部１２の抵抗を変更することによって実現することができる。したがって、ベント１０は、１）リラックス位置における固定部１４に対する可動部１２の回動角を変更する、２）可動部１２の外周１８に対する開口部２０の面積の比を変更する、３）開口部２０および／あるいは外周１８の形状またはサイズを変更する、４）異なる剛性を提供するようにベントの材料を変える、５）剛性を変えるようにベント０の厚さを変更する、および／あるいは６）剛性を変えるためにヒンジ１６の断面積および／あるいは構成を変更することによって調整することができる。ベントの調整を変えるのに、例えば、金属から形成されているベントに対する異なる熱処理工程を含む他の方法を用いることもできる。
【０１１２】
また、様々な形状の１つ以上の開口を可動部１２上に設けて、可動部１２の剛性および／あるいは加圧されたガスにさらされたときの可動部１２上の表面圧力勾配を変更することができる。当然のことながら、開口部２０と外周１８との間のクリアランスによっては提供されないような所望の最低限の流出量が望まれる場合には、１つ以上のブリード開口部２４および／または２６を可動部、固定部にそれぞれ設けることができる。さらに、それぞれの可動部開口部に関連して異なる動作パラメータを有する、あるいは可動部１２自体の上に第２の可動部／開口部の組み合わせを提供するような複数の可動部を用いることによってマルチステージベントを提供することも意図される。また、これらの代替例のいずれにおいても、どちらかの方向における可動部の移動を積極的に制限するように固定部、可動部のいずれかの上にポジティブオペレーティングストップを設けることが望ましい。しかしながら、ポジティブストップの使用は、それらを付加することが、雑音を考えられる程度まで増加させることにつながる場合には避けられることがある。
【０１１３】
好ましい実施形態においては、ベント１０はステンレス鋼あるいは他の金属あるいはプラスチックといった材料の単一のシートから構成される。しかし剛性、可撓性、ばねとしての性質、および曲げ疲れに対する耐性の所望の組み合わせを示す他の材料も用いることができる。
【０１１４】
このような実施形態において、ベントは、スタンピング、レーザ切断、ウォータージェット切断、および成型あるいは他の方法によって形成することができる。好ましい実施形態では、ベントは、オーバーヘッドプロジェクタの透明原稿用に従来から用いられているタイプの０．１ｍｍの厚さのポリエステルフィルムの１つのシートから切り出される。このようなフィルムは、オーストラリアのオービットカンパニー、および３Ｍやゼロックスといった他のサプライヤから入手することができる。この実施形態においては、可動部は１３ｍｍの外径を有し、固定部は２０ｍｍの外径を有し（これは重要ではないが）、可動部と固定部との間のギャップは０．２ｍｍである。
【０１１５】
ベントの形状は円形である必要はなく、いかなる所望の形状とすることができる。この形 状は、それが正しい向きで、すなわちリラックス位置で可動部１２を大気の方にではなく、マスク／ガス供給管の方に回動させた状態でのみ基礎部に位置することができるように非対称であってもよい。あるいは、可動部の外縁に非対称に配置されたノッチあるいはタブを設けて、基礎部に設けられた同様に配置されたタブ／ノッチと係合させることによってベントの正しい向きを保証することもできる。他の実施形態では、可動部および固定部は、どちらかに設けられたヒンジの使用によって、あるいは別個のヒンジの使用によって互いに連結された別個の部品であってもよい。また、可動部の動きに対する抵抗は、補助ばね部材を用いることによって増加させることができる。補助ばね部材は、単純な形状では、単に、ヒンジ１６上に配置され、ヒンジ１６に取り付けられた堅い材料の付加的な部分とすることができる。ベント１０の上方に容易に取り外し可能であるカバー４０を設けることによって、単にベント１０を異なる動作パラメータを有する他のベントに交換するだけでマスクの流量特性を簡単にかつ安価に個々の治療上の必要性に合わせることができる。また、大気に対する開口部を有する可換フラップおよびカバーを代えて、動作パラメータを変えてもよい。
【０１１６】
また、ベントは、本実施形態のように基本的に平坦である必要はなく、適切な異なる外形を有することができる。例えば、ベントは凸状または凹状の形状を有してもよい。さらに、可動部および／あるいは固定部の厚さを厚くすることができ、開口部および／または可動部の縁を、雑音をより減少させることを可能にしつつベントを通ってより滑らかなガス流を提供するように丸めることもできる。このような一実施形態において、図９に示すように、完全に加圧された位置で、ベント１１０の可動部１１２の丸められた外周１１８は、固定部１１４の開口部１２０の丸められた内側の縁に、この２つの部分の対向する表面を補完するように構成した状態で重なり、それらの間のギャップ１２２を通る気流を滑らかにすることができる。このように厚くして丸めた実施形態では、可動部および固定部は、好ましくは別々の構成要素として製造され、異なる材料から形成され得る別個のヒンジによって回動可能に一つに連結される。例えば、可動部１１２および固定部１１４を成型されたプラスチックから、ヒンジ１１６を金属から形成して、接着剤で他の構成要素に取り付けることができる。完全に加圧された位置でこの２つの部分が互いに接触する場合には、小さい重合体のバンパーをギャップ１２２内で可動部１１２および固定部１１４の一方に取り付けて雑音を減少させることができる。
【０１１７】
好ましい実施形態において、ベースおよびカバーは、マシングレードポリカーボネイトから形成され、好ましくは透明である。このような材料は、オーストラリアのシドニーにあるドットマーカンパニーから入手することができる。他の材料には、ベイヤーＡＧによるベイヤーマクロロン２４５８クリアポリカーボネイトがある。他のサプライヤからのほかの材料を用いることもできる。
【０１１８】
図１１は、整流ベントアセンブリの他の実施形態の分解斜視図を示している。この実施形態では、カバー４０に取り付けあるいは成型されたピン６２が可動部１２の縁と接触して、可動部をリラックス位置に押し開ける。ピン６２は好ましくは、可動部１２の縁でヒンジ１６から可動部１２の周囲約３０°のあたりに配置される。カバー４０のスロット６６に係合する固定部１４のタブ６４によって、可動部１２はピン６２に対して正しい回転向きにされる。ピン６２の高さは可動部を所望の高さに持ち上げるように決定されている。ピン６２は、マスク内の圧力が上昇し始めて可動部が閉じ始めるまで、可動部を開放位置に保持する。可動部およびヒンジは比較的可撓性を有しているので、可動部は曲がって完全に加圧された位置の方に動く。この実施形態では、加圧された位置において可動部が固定部と完全に同一平面にくることをピン６２が防ぐ。にもかかわらず、ベントを通る実効流路面積は、圧力が増えるにつれてベントを通る流量を減らすのに十分なだけ、依然として減らされている（従来の固定面積のベントと比較して）。この実施形態の利点は、ピン６２の使用によって可動部が開放位置、リラックス位置に正確に位置決めされることであり、これはベントを薄いプラスチックから形成する場合に重要である。したがって、可動部は開放された状態に予め形成される必要がなく、ピンが可動部を開放された状態に動かす状態で、閉じられた状態に予め成型することができる。この実施形態の他の利点は、ベントを、どちらかの側がマスクに向かって配置されるように左右対称にすることができるということである。他の実施形態では、ピン６２を湾曲したあるいは傾斜したランプで置き換えることができる。
【０１１９】
上述した好ましい実施形態は固定部の内部に位置する可動部を使用しているが、ベントの外側の部分が可動で内側の部分がベース部あるいはカバーに対して固定されているような反対の構成を用いることも考えられる。また、ここで論じた代わりとなり得る構成の異なる組み合わせを用いて異なるベントの実施形態を作り出すことも考えられる。図１０は、従来のベントを有するＣＰＡＰマスク「Ａ」および「Ｂ」と好ましい実施形態の性能の比較を示している。わかるように、従来のマスク「Ａ」および「Ｂ」は急激に上昇する流量曲線を有しているのに対して、本発明のベントを用いているマスクはより急峻ではない流量曲線を有している。したがって、１６ｃｍＨ_２Ｏで、本発明の整流ベントを用いているマスクは、１６ｃｍＨ_２Ｏでの従来のマスク「Ａ」の流量の下限の約半分の流量を有し、１６ｃｍＨ_２Ｏでの従来のマスク「Ｂ」の平均流量の半分より少ない流量を有している。
【０１２０】
レスメッドリミテッドによるＶＰＡＰＩＩのようなバイレベルＣＰＡＰでは、本発明のベントを用いると、従来の固定面積のベントを用いているマスクと比較して、患者が息を吸い始めた時点から目標のマスク圧まで上昇する時間が短くなることがさらなるテストからわかる。もし圧力上昇の時間が長過ぎると、患者は吸息時に十分な空気を得ていない感じを受ける。したがって上昇時間はより短い方が好ましい。あるテストでは、従来のマスクの３００ｍｓと比較して、本発明のベントについての上昇時間は約２５０ｍｓであった。ＣＰＡＰシステムに本発明のベントを組み入れることでより向上した上昇時間特性を実現することは、フロージェネレータの性能を上げることによって同じ効果を実現することのより安価な代替である。
【０１２１】
マスク内の圧力が比較的一定に保たれることが望まれるようなＣＰＡＰモードでは、本発明のベントは、従来の固定流路面積のベントのように、それを行うのに効果的である。したがって本発明のベントは一定圧のＣＰＡＰに適合しており、本発明のベントは、治療期間の間任意の患者に対して圧力が固定されたままであるにも関わらずＣＰＡＰシステムが圧力範囲にわたって吐き出されるガスを適切に流し出すことを確実に実現するために用いられてもよい。さらに、フロージェネレータが止められているモードでは、テストから、本発明のベントは効果的な窒息防止バルブとして動作し、マスクからガス供給管３４を取り除くことによってマスクが大気に対して開放されている場合と実質的に同一のマスク圧を提供することがわかる。これは、フロージェネレータの不調の場合に、窒息の危険性、あるいはそれを患者が認知することを減らすために特に重要である。
【０１２２】
本発明の整流ベントはマスク内の圧力が増えるにつれてベントの流路面積を減らすように動作し、それにより従来の固定面積のベントと比べてベントの流量を減少させる。これは、ベントの可動部を増加していく圧力に対して徐々に動かして、ベントの可動部とベントの固定部との間の流路面積を徐々に減らしていくことによって達成される。可動部を徐々に動かすことは、圧力増加に伴う可動部の動きに徐々に抵抗するように可動部にばね力を及ぼすことによって達成することができる。
【０１２３】
本発明の改変例において、歪みゲージ６０を可動部１２と固定部１４との間に公知の手段によって状況に応じて取り付けて、可動部１２と固定部１４との間の回動角を決定することができる。図１〜３を参照。ベント１０がプラスチックから構成されている場合、歪みゲージをベント１０に埋め込むこともできる。回動角の測定はベント１０の動作パラメータおよびガスの圧力と関連して行われるが、これをベントを通る流れを計算するのに用いることができ、したがってベントを流量計として機能させることが可能である。回動角を示す信号はベントの近傍、例えばマスク、ガス供給管あるいはマスクを固定するヘッドギア上に配置されたプロセッサによって処理することができる。あるいは、プロセッサをベントから少し離して、例えばフロージェネレータあるいは他の位置に配置してもよい。全ての例において、ベント近傍からプロセッサへの回動角を示す信号の伝達は、導線、光学的あるいは無線伝送といったいかなる適切な手段によっても実現され得る。
【０１２４】
本発明の他の実施形態を図１２に示す。この実施形態では、整流ベント１５０は、第一の端１５６で固定ハウジング１５４に取り付けられたフレキシブルフラップ部１５２を有しており、フラップ１５２の自由端１５８はハウジング１５４に対して任意の範囲内で動くことができる。したがって、フラップは第一の端１５６を固定し、自由端１５８を動くことができるようにした状態のカンチレバーアームとして動作する。ハウジング１５４はマスクシェルまたはガス流管に接続されている。ベントハウジング１５４は、マスクシェルまたはガス流管に取り付け可能な別個の構成要素であってもよく、あるいはこれらの構成要素と一体であってもよい。フラップ１５２の側面１５３は、マスクを使用する時に外部の大気圧とは異なる圧力に加圧される、マスクシェルまたはガス流管の内部チャンバに露出されている。フラップの側面１５５はベント１５０の大気側の方に位置している。ハウジング１５４は、フラップ１５２の自由端１５８の下方に位置するベント開口部１６０を有している。ハウジング１５４のベント開口部１６０を取り囲む部分は湾曲しており、単一の軸の周りに曲率半径１６２を有する面１６１を提供する。この面１６１でフラップ１５２はハウジング１５４と接する。図１２に示すように、フラップ１５２は、ベント開口部１６０が完全に覆われておらず、ベント開口部１６０とフラップ１５２との間のガス流の面積が最大となるようなリラックス状態にある。
【０１２５】
可撓性を有してはいるが、フラップ１５２は、フラップ１５２の曲げに抵抗し、フラップの曲げに対してばね抵抗を提供するようなある程度の本来の剛性を有している。マスク使用時には、フラップ１５２のばね抵抗に対抗する力が働いて、フラップ１５２の自由端１５８をベント開口部１６０の方に動かす。マスク圧の上昇とともにフラップ１５２の自由端１５８がベント開口部１６０に近づいていくと、自由端１５８はハウジング１５４の面１６１の曲率半径１６２にしたがい、ベント開口部１６０を徐々に閉じ、ベント開口部１６０とフラップ１５２との間のガス流の面積を減らす。リラックス状態とベント開口部１６０が完全に覆われている状態との間でフラップ１５２が動くことができる量は、度で測定可能である最大偏向角１６４として示される。前の実施形態に関して上述したように、上昇していくマスク圧と減少していくガス流面積との相互作用は、標準的な固定流路面積のベントと比較してベント１５０を通るガス流量を減らすように働く。
【０１２６】
マスク圧とガス流路面積との異なる関係を提供するようにベント１５０を調整することができる。このような調整は、より大きな曲率半径によって、フラップ１５２が、より小さな曲率半径１６２と比較して低いマスク圧のもとでベント開口部１６２を徐々に閉じることが可能となる場合に、フラップ１５２の厚さ、フラップ１５２が形成される材料、あるいは曲率半径１６２を変えることによって達成される。湾曲面１６１は凸状であるものとして示されている。しかしながら他の実施形態では凹状湾曲面を用いることもできる。図１３は、フラップが完全にベントを閉じるような与えられた圧力についての曲率半径と偏向角との関係を示している。他の曲率半径および偏向角を用いることができるが、グラフは曲率半径が２１ｍｍよりも大きく、１５度と２５度との間の偏向角に対して２６ｍｍと４１ｍｍとの間であることを示している。一端で固定されたフラップの屈曲は、次の式で規定される。
【０１２７】
１／ｒ＝Ｌ^２Ｗ／（２ＥＩ）・・・（式１）
【０１２８】
ここで、ｒ＝曲率半径、Ｌ＝初期位置からベント開口部を閉じるまで偏向するフラップ長、Ｗ＝単位長さあたりの一様な負荷（空気圧×表面積／長さ）、Ｗ＝Ｐｂ。ここで、Ｐ＝マスク空気圧、ｂ＝フラップの幅、Ｅ＝フラップ材料の弾性率、Ｉ＝フラップの部分の慣性モーメント、Ｉ＝ｂｔ３／１２。ここで、ｔ＝フラップの厚さ。Ｌは弧の半径および角度で表すこともできる。Ｌ＝ｒａ。ここで、ａ＝偏向角（ラジアン）。
【０１２９】
式１にＬを代入して、角ａについて解くと、フラップの偏向角について次の式が導かれる。
【０１３０】
ａ＝（Ｅｔ^３／６Ｐｒ^３）^１／２・・・（式２）
【０１３１】
本実施形態のベント１５０は、低い圧力の時により大きな通気流を必要とするマスクとともに用いられるためのものである。ベント１５０は単独で動作するように設計することもでき、あるいは固定された流路面積のブリード開口部のような固定ブリードと組み合わせて動作するように設計することもできる。ベント１５０が単独で動作する場合、ベント１５０は、好ましくは、通常の動作条件でフラップ１５２が完全にベント開口部１６０を覆ったりせず、ベント１５０を十分に閉じるように設計される。
【０１３２】
フラップ１５２をマスク内の圧力変化に素早く反応する軽量の材料で構成することが好ましい。しかしながら、材料は、マスクの圧力変化に対してばね付勢を提供するのに十分な堅さを有していなければならないが、ベント開口部の開閉によって繰り返し与えられる交互応力から疲れ破損を防止するように、フラップの許容応力は、好ましくは材料の疲れ限度を下回るように設計される。好ましくは歪みは、クリープ障害を防ぐために最大偏向のときに１％を下回るように設計される。材料の厚さ、材料の特性およびハウジングの曲率半径は、主にフラップ１５２の応力と歪みとを制御し、これらのパラメータのうちの１つ以上はフラップの応力および歪みを調整するために変更可能である。好ましくはフラップ材料は、薄いフィルムから形成され、医療用途として受け入れられるグレードのものから形成される。材料の厚さの許容誤差は、性能の変動を低減するためには１０％よりも小さいことが好ましい。
【０１３３】
ハウジング１５４の湾曲面１６１は、フラップ１５２が完全に閉じたときに気密封止が実現されるように８ミクロンか、それよりよい高級な仕上げで、かつ、でこぼこがないように形成されることが好ましい。ベント開口部１６０は、矩形の窓あるいはグループ分けされた小さい開口部を含むどのような所望の形状であってもよい。矩形のように一定の幅および長さの対称な形状の開口部を用いると、フラップがベント開口部を徐々に閉じていく時のベント開口部の断面積の減少がより一様になる。しかしながら、一定ではない幅および／あるいは長さの開口部の使用は、マスク圧が変化する時のベント１５０を通る全体の流量を具体的に調整するのに用いることができる。空気の雑音を減らすためにはベント開口部１６０に関して最小で０．５ｍｍの隅肉（ｆｉｌｌｅｔ）および３〜６度の抜け勾配を用いることができる。
【０１３４】
公知のベントと比較しての本実施形態の具体的な利点の一つは、ベントの流れ特性を予想される動作圧範囲内の特定の圧力で変更することができる能力および簡単さである。上述したようにハウジングおよびフラップの特性を変更することによって、ベントを通る流量を圧力レベルに応じて変更することができる。
【０１３５】
例えば、ある状況では、ある特定の圧力レベルよりも上まで圧力を増やす時にベントを通る流量を急速に減らすことが望まれるかもしれない。これは、その特定の圧力レベルでフラップ１５２が湾曲面に接触すると予想される点を越えて増加する曲率半径の湾曲面１６１を有するハウジング１５４を用いることによって達成することができる。図４６を参照されたい。この図では、ハウジング１５４の湾曲面１６１はフラップ１５２の固定端１５６から変化点１６５に至るまでの第一の曲率半径と、変化点１６５を越えるより大きい第二の曲率半径とを有している。変化点を超える増加する曲率半径を有する湾曲面１６１を用いるような実施形態では、フラップ１５２のより多くを湾曲面１６１に接触させて開口部１６０のより多くを閉じるように特定の圧力レベルよりも上により小さな増分の圧力増が実現される。したがって、フラップ１５２と湾曲面１６１との間のガス流面積は、特定の圧力レベルより上でより速く減少する。
【０１３６】
変化点を越えると、いくつかの実施形態は平坦面１６１、つまり、無限の曲率半径を有する面を有することもできると考えられる。図４７を参照されたい。このような実施形態では、フラップは特定の圧力レベルを上回ると湾曲面と完全に接触し、それにより特定の圧力レベルより上でベント開口部１６０を閉じる。このような実施形態においては、特定圧力レベルより上での通気は、整流ベントまたはマスクアセンブリ上の固定面積のブリード開口部を通さなければならない。また、面１６１の曲率半径は、ある変化点１６５を越えると不連続に段階的に増加する、あるいはある変化点１６５を越えると連続的に増加することが考えられる。このような状況下で、圧力が増加するときにフラップ１５２とベント開口部１６０との間のガス流面積の減少の割合が変化点を越えると減少するという反対の効果を提供するように、変化点１６５を越えると曲率半径を減少させることができる。
【０１３７】
同様の効果は、変化点１６５を越えるとベント開口部１６０の断面積を減らすことによって実現することができる。ベント開口部１６０の幅が変化点１６５で減少し始め、第二の変化点１６７でさらに減少している図４８を参照されたい。この実施形態では、フラップ１５２とベント開口部１６０との間のガス流面積は、（第一の特定圧力レベルに関連している）変化点１６５を越えると増えていく割合で減少し、（第二の特定圧力レベルに関連している）第二の変化点１６７を越えるとさらに速い割合で減少する。開口部１６０の幅は１つ以上の離れた点で変化させることができ、あるいは特定の範囲内で連続して変化させることもできる。また、開口部１６０の幅の変化を特定の範囲内で増加させる、または減少させることもできる。またベント開口部の断面積の変化は、ベント開口部の幅を実効的に変更するようにベント開口部１６０に所望の幅輪郭の挿入物を配置することによっても達成できる。上の例と同様に、変化点１６５の前でベント開口部１６０の幅を減らすことによって、反対の効果も達成することができる。ベント開口部１６０が複数のより小さい離れた開口部から形成されている場合、その効果は、フラップ１５２の固定端１５６からより遠くに位置している開口部の１つ以上の面積を他の開口部に対して変更することによって実現される。
【０１３８】
フラップ１５２上の変化点１６９を越えるとフラップ１５２の厚さ（したがって剛性も）を減少させることによっても同様の結果が得られる。図４９を参照されたい。この実施形態では、フラップ１５２のより剛性の低い外側の部分は、（特定の圧力レベルと関連している）変化点１６９を越えると湾曲面１６１の方により簡単に曲がってより速くベント開口部１６０を閉じるようになる。反対の効果は、固定端１５６の外側寄りの１つ以上の点でフラップ１５２の剛性を増すことによって実現することができる。厚さは、１つ以上の離れた点で変化させることもでき、特定の範囲内で連続的に変化させることもできる。あるいは、特定の範囲内で厚さの変化を増加させる、または減少させることもできる。当然のことながら、フラップ１５２の剛性は、例えば、同じ結果を得るためにフラップ１５２に関連して剛性を変えることができる補助硬化リブを用いるといった他の方法によっても同様に長さに沿って変えることができる。
【０１３９】
予想される動作圧力範囲内のいかなる点においても整流ベント１５０のガス流特性を精密に調整する制限のない能力を容易にかつ効果的に提供するために、これらの調整機構の１つ以上を互いに関連させて用いることができる。
【０１４０】
フラップは、リベット打ち、ネジどめ、締め付け、接着剤の使用あるいは他の公知の方法でハウジングに取り付けることができる。またハウジング内のスロット中にフラップを配置することで、ハウジングにフラップを取り付けることもできる。この場合、このスロットは好ましくはハウジングとフラップとの間で摩擦によるかみ合いを構成する。
【０１４１】
一般的に、この実施形態のベントは以下の条件下で動作する。偏向角が大きいと、ベントを通る初期の気流はより大きくなるが、ベントを閉じるのが遅くなる。曲率半径が大きいと、フラップはより低い圧力で閉じるようになる。大きなベントはより大きな初期気流を生じ、ベント開口部のサイズは、フラップが変形せずにベント開口部を封止することができる能力によって制限される。固定面積ブリードベントを用いているマスクでは、フラップに働く陽圧を維持してフラップが一旦閉じられたら高圧でそれを閉じたままにしておくために、フラップ１５２の端はベント開口部１６０の端を越えて伸びることができる。１ｍｍ以上の重なりが適切であると考えられる。ベント開口部１６０を通して面１６１の一部を切り落として、フラップが完全に面１６１に接触した時でさえベント開口部１６０にガスを流すことができるような切り落とし部を形成することにより、ブリードベントを整流ベントに設けることができる。また、フラップ１５２が面１６１と完全に接触している時でさえもフラップ１５２を通って開口部１６０へとガスが流れることを可能にする開口部をフラップ１５２内に配置することによって、ブリードベントを設けることもできる。
【０１４２】
好ましくは、フラップ１５２はポリエステルフィルムのような材料から形成される。このフィルムは、適切な大きさに細長く切られ、そして適切な長さに切断される。配置のためにフィルムには穴があけられる。好ましくはハウジングは、洗浄の容易さおよび視認性のために成型可能な透明材料から形成される。好ましい実施形態において、ベント１５０はマスクあるいはガス流管から取り外し可能である。これにより、破損の場合の交換、特定の用途に関するベント動作を微調整する能力、および、よりよくなった設計でのアップグレード能力が促進される。
【０１４３】
図１４〜１６は、ガス流管／チューブをマスクシェルに接続する旋回式エルボージョイント１７０に搭載されたベント１５０の他の実施形態を開示している。図１４および１５は異なる角度からのベントの斜視図であり、図１６はベント１５０の断面図である。この実施形態においては、ベント１５０は旋回式ジョイント１７０上に搭載されたベントチャンバハウジング１７４を覆うために用いられるカバー１７２上に構成される。ベント１５０は旋回式ジョイント１７０の内部と連通しており、したがって、通路１８２を介してマスクシェルとも連通している。カバー１７２は、スロット１８０と係合してカバー１７２をハウジング１７４上に保持するスナップアーム１７８を有しているが、この目的のために他の公知の取り付け機構を用いることもできる。ベント１５０は、図１２の実施形態と同様にフラップ１５２、ベント開口部１６０、および湾曲面１６１を有している（図２６参照）。この実施形態において、ベント開口部１６０は矩形である。しかしながら、この実施形態は、フラップ１５２が完全に開口部１６０を覆ってベント１５０が閉じられるときも最小限の通気流を提供するように開放されたままである固定ブリード開口部１７６も有している。この実施形態のベント１５０は、交換および／あるいは清掃のために旋回式ジョイント１７０から取り外し可能である。
【０１４４】
図１７〜２６はベント１５０の他の実施形態を開示している。この実施形態では、ベントハウジング１５４は、旋回式エルボージョイント１７０上を取り外し可能にクリップすることができる半円状のクリップとして形成されている。ベント１５０は旋回式ジョイント１７０の内部と連通しており、したがって、通路１８２を介してマスクシェルとも連通している。この実施形態は、２つの平行な矩形のベント開口部１６０と複数の円形の固定ブリード開口部１７６とを有している。それ以外は、この実施形態のベント１５０は図１４〜１６のベント１５０と同様に動作する。
【０１４５】
図１９〜２０はベント１５０の他の実施形態を示している。この実施形態では、ベントハウジング１５４は、旋回式エルボージョイント１７０上を取り外し可能にクリップすることができるクリップとして形成されている。ベント１５０は旋回式ジョイント１７０の内部と連通しており、したがって、通路１８２を介してマスクシェルとも連通している。この実施形態は、単一の矩形のベント開口部１６０を有しているが、固定ブリード開口部を有してはいない。それ以外は、この実施形態のベント１５０は図１４〜１６のベント１５０と同様に動作する。
【０１４６】
図２１〜２３はベント１５０の他の実施形態を開示している。この実施形態において、ベントハウジング１５４は、マスクシェルまたはガス流管上の円形の取り付け部への取り外し可能な取り付けのために円形である。図２１および２３の実施形態において、ベント開口部１６０は楕円形である。図２２の実施形態においてはベント開口部１６０は、相互に接続された一連のチャネルとして形成されている。図２１および２２の実施形態は固定ブリード開口部を有していないのに対して、図２３の実施形態は複数の固定ブリード開口部１７６を有しており、これらは開口部１６０の対向する側辺に沿って平行に伸びている。これらの実施形態のそれぞれにおいて、ベント開口部は、図１４〜１６の実施形態と同様に、円形のハウジング１５４への取り付けのためにカバー１７２上に形成されている。ハウジング１５４に、カバーのノッチ１８６に係合して、カバー１７２をハウジング１５４に対して回転させて正しい向きに向けるための方向決め突起部１８４を設けることができる。それ以外は、これらの実施形態のベント１５０は図１４〜１６のベント１５０と同様に動作する。
【０１４７】
図２４は、図１４〜１６の実施形態と同様なベント１５０の実施形態を開示しており、それだけではなく、いかにして旋回式エルボージョイント１７０を公知の構造のマスクシェル１９０に取り付けるかを開示している。マスクシェル１９０は一対の平行なポート１９２を備えており、これらとマスク内部との間では流体が行き来できるようになっている。
【０１４８】
図２５〜２７はベント１５０の他の実施形態を開示しており、ベントハウジング１５４は略矩形状であり、平行な一対のフローポート１９２（図２４参照）に係合してマスクシェル１９０の内部からベント１５０への流れを可能にするように適合された一対の取り付け隆起１９４を備えている。取り付け隆起１９４は、摩擦によるかみ合いによってフローポート１９２上に保持されるようなサイズに構成されている。しかし他の公知の保持機構を用いることもできる。マスクシェル１９０は、現在の生産において知られている設計のもの（レスメッドリミテッドのＵｌｔｒａ ＭＩＲＡＧＥ（登録商標））であるので、この実施形態の構成は、その公知のマスクに本発明の可変ベントを簡単に後付けすることを可能にする。ハウジング１５４は、ハウジング１５４内のディフューザ１９８に係合して位置決めするための複数の内部リブ１９６およびシーティングパッド２０２を有している。図２７に示すように、ディフューザ１９８がハウジング１５４内で適切に位置決めされているとき、それはフローポート１９２を介してマスクシェルの内部に連通していることになる。ディフューザ１９８は複数の開口部２００を備えており、それを通ってチャンバ２０６内のガスはベント開口部１６０の方に流れる。これら複数の隔てられて配置された開口部２００は、２つの通路２０４からのガス流を拡散させて、フラップ１５２により均一に作用するように働く。
【０１４９】
ディフューザ１９８はまた、フラップ１５２の中央部に係合してカバー１７２の凸状の湾曲面１６１に対してフラップ１５２を位置決めするための一対の伸びている保持壁２０８を有している。この実施形態において、フラップ１５２は、その端部の一つでカバー１７２に取り付けられるのではなく、その中央から曲がって、事実上、互いに連結された２つのフラップ１５２を作り出す。カバー１７２は、フラップ１５２上の中央に配置された位置決め孔２１０に係合してカバー１７に対してフラップ１５２を位置決めし、かつフラップ１５２の横方向の動きを防止するように、中央に配置された突出ピン２１２を有している。ハウジング１５４の内部リブ１９６は、フラップ１５２と平行に配置されており、フラップ１５２がハウジング１５４内で回転することを防ぐ。他の実施形態においては、孔２１０およびピン２１２は、フラップ１５２の回転を防ぐように非対称な構成を有することもできる。フラップ１５２は、カバー１７２に積むこともできるし、あるいはカバー１７２にリベットで留めることもできる。ベントカバーは、スナップによるかみ合い、摩擦によるかみ合い、接着剤あるいは他の公知の保持機構によってハウジングに保持されることができる。ベントカバー１７２は、複数の離して配置された丸い開口部の形状のベント開口部１６０を備えている。この実施形態は固定ブリード開口部を備えていないが、このような固定ブリード開口部をベント１５０上、あるいはマスクシェルまたはガス流管上のどこにでも設けることができる。それ以外は、この実施形態のベント１５０は図１４〜１６のベント１５０と同様に動作し、フラップ１５２の外側寄りのそれぞれの側部は、マスク圧に応じて、ベント開口部１６０のそれぞれの部分を徐々に閉じるように動くことができる。
【０１５０】
図２８は、図２５〜２７に示された構成に類似した構成のカバー１７２および搭載されたフラップ１５２を示しており、フラップ１５２に対してさらされるマスク圧に基づいて３つの異なる位置にフラップ１５２は置かれる。第一の位置において、フラップ１５２は完全に開いている。第二の位置において、増加したマスク圧がフラップ１５２の外側寄りの端部をベントカバー１７２の凸状の湾曲面１６１の方に動かして、ベント開口部１６０を通る流れを部分的に妨げる。第三の位置では、フラップ１５２の外側寄りの端部がさらに湾曲面１６１の方に動いてベント開口部１６０を完全に閉じる点までマスク圧が増加している。図１２〜３２に示されている実施形態の全てが同様に動作する。
【０１５１】
図２９は、図２４に示されているタイプのマスクシェルを、フローポート１９２に取り付けられた図２５〜２８に開示されたタイプに類似しているベント１５０とともに開示している。この実施形態では、ベント開口部１６０は、２つの楕円形の開口部として構成されている。
【０１５２】
図３０〜３２は、図２５〜２９に開示されている実施形態と類似しているが、カバー１７２上の湾曲面１６１が凹状である実施形態を開示している。この実施形態においては、ハウジング１５４は、フラップ１５２を支持し、通路２０４からの空気／ガス流を拡散させるためのハウジング１５４の内側の床に接続された複数の持ち上がった壁２２０を有している。またベントカバー１７２も、フラップ１５２を湾曲面１６１の上方に位置決めして保持するために、湾曲面１６１を取り囲む複数の持ち上がったポスト２２２を有している。壁２２０およびポスト２２２は相互に作用して、ベントカバー１７２がハウジング１５４上に取り付けられたときに湾曲面１６１の上方の所望の位置にフラップ１５２を維持する。これは図３２に最もよく表されている。図１２〜２９に示されている実施形態においては、フラップ１５２はその中央で固定されており、フラップ１５２の外側寄りの端部が凸状の湾曲面１６１の上方で動いてベント開口部１６０を変化させる。しかしながら、この実施形態では、湾曲面１６１は凹状であり、フラップ１５２はどの点においてもベントカバー１７２には固定されていない。フラップが一固定端あるいは中央から曲がる前述の実施例とは対照的に、この実施形態では、フラップの中央部２２６が増加していくマスク圧のもとで凹状の湾曲面１６１の方に曲がってベント開口部１６０を徐々に閉じるように、フラップ１５２は両方の外側寄りの端部２２４から曲がる。この実施形態もまた固定ブリード開口部１７６を備えている。
【０１５３】
図３３および３４は、標準的なレスメッド（商標）のＭｉｒａｇｅ（登録商標）マスクの流れの性能を、図１２〜３２の実施形態の一つによるベントを用いているレスメッド（商標）のＭｉｒａｇｅ（登録商標）マスクと比較している２つのグラフを示している。図３７において、グラフは、ベント１５０（固定ブリード開口部１７６を備えている）を用いているマスクの流れ性能を標準的なマスクと比較して示している。低マスク圧では発明のマスクの流量の方が標準的なマスクよりも実質的に高いが、高いマスク圧になると先細りになって標準的なマスクよりも少しだけ高いだけになる。事実上、可変ベント１５０の閉鎖は、低い方のマスク圧での曲線における丘（ｈｕｍｐ）で示されているようにいくらか遅れる。この遅れた閉鎖は、より小さな曲率半径を有する湾曲面１６１を用いるか、あるいはより薄く、より堅いフラップ１５２とともに湾曲面１６１を用いることによって実現される。
【０１５４】
図３４は、標準的なレスメッド（商標）のＭｉｒａｇｅ（登録商標）マスクと、図１２〜３２の実施形態の一つによるベントを用いているレスメッド（商標）のＭｉｒａｇｅ（登録商標）マスクとの比較を示している。実線による曲線が標準的なマスクに関するものである。箱状の曲線は標準的なマスクの固定ブリード開口部を用い続けてはいるが、可変ベント１５０（固定ブリード開口部を有していない）も用いているマスクに関するものである。この曲線は、可変ベント１５０が開いているときには低いマスク圧でより高い流量を示しているが、その後、可変ベント１５０が一旦閉じて標準マスクの固定ブリード開口部を通ってのみ流れるようになると、標準的な曲線に重なる。曲線の最初の頃の丘（ｈｕｍｐ）は、２２度というより大きなフラップ偏向角１６４と、３５ｍｍというより大きな曲率半径１６２の湾曲面１６１とを用いることによって実現された。ダイヤモンド状の曲線は、可変ベント１５０のみを用いており、ベント１５０またはマスクには固定ブリード開口部のないマスクに関するものである。この曲線は、より低い圧力でマスク圧の上昇につれてベント１５０が完全に閉じ、全く流れなくなるまで減少していく流れを示している。
【０１５５】
本発明の整流ベントは、特に上述したように平坦な単一のディスクから切り出して作製するときには単純で安価に製造することができるが、効果的な、容易に調整することのできる整流を提供する。このような効果的な整流ベントを用いると、フロージェネレータは高圧を供給しており、従来のＣＰＡＰシステムの場合のように圧力が高くなると増加する流量を扱うための付加的な容量を有するようなサイズとしなくてもよい。フロージェネレータのモータからの雑音も減らすことができる。なぜならモータは、減少した体積の高圧気流を実現するためにより低いＲＰＭで動作することができるからである。またベントは防音壁としても働き、フロージェネレータから生じて大気に逃げる雑音を含むマスク内部からの雑音のレベルを下げる。さらに、高圧で流量が減ることにより、気流自体から生成される雑音も少なくなる。ベントはＣＯ_２の再呼吸も減らし、より速い気圧上昇時間を提供し、ＣＰＡＰ治療の実効性を高める。これらの利点のそれぞれが患者をＣＰＡＰ治療に整合させるように働きかける。
【０１５６】
図３５〜４２は本発明の他の実施形態を示している。整流ベント２５０は、略円形のフラップ部２５２と略チューブ状固定ハウジング部２５４とを有している。固定ハウジング部２５４は、マスクに接続されるように適合されたユーザ側２５６と、フロージェネレータ２５８からのガスの加圧供給源に接続されるように適合されたフロージェネレータ側２５８とを有しており、マスクとフロージェネレータとの間に整流ベント２５０を位置決めする。固定ハウジング部２５４はさらに、ハウジングのユーザ側近傍に位置する主ベント開口部２６０とハウジング２５４のフロージェネレータ側近傍に位置する二次ベント開口部２６２とを有しており、それぞれは大気に露出している排気開口部２６４（図３８参照）に流れが接続されており、主ベント開口部２６０および二次ベント開口部２６２のそれぞれと排気開口部２６４との間をガスが流れることを可能にする。示されている実施形態では、二次ベント開口部２６２は、複数のより小さな開口部２６６の形をとっているが、上述したような他の構成を有することもできる。図３７を参照されたい。二次ベント開口部２６２は固定ハウジング部２５４の曲面２７４上に位置しており、フラップ部２５２の可動部２７８と係合するように適合されている。
【０１５７】
また固定ハウジング部２５４は、フラップ部２５２の固定部２７６がそれに据え付けられるフラップ据付フランジ２６８と、整流ベント２５０を組み立てるときに固定ハウジング部２５４に対してフラップ部２５２を正しい向きにするためのフラップ部２５２における方向決め開口部２７２に係合する突出した方向決めピン２７０とを備えている。ヒンジ部２８０はフラップ部２５２の可動部２７８を固定部２７６に接続する。好ましい実施形態において、湾曲面２７４の径方向において外側の部分がほぼ滑らかにフラップ据付フランジ２６８に移行して、それにより可動フラップ部２７８がリラックス位置から固定位置へと動くと係合することができる連続した面を提供する。
【０１５８】
この実施形態のベント２５０は、図４０〜４２に特に言及しながら、以下のように動作する。図４０はユーザによる吸息時のベント２５０を示している。フロージェネレータからの空気の流れ（図において上向き矢印で示されている）はフラップ２５２のもつばね力を克服してフラップ２５２の可動部２７８をユーザの方に動かし、フラップ２５２の可動部２７８と固定部２７６との間の流れの面積を増加させる。これにより、十分な空気が息を吸っている間にユーザに流れることが可能であり、窒息するように感じることを防止する。また可動部２７８の動きは、可動部２７８のより多くの部分を湾曲面２７４のより多くの部分に接触させて可動部２７８と湾曲面２７４との間の流れの面積を徐々に減少させ、二次ベント開口部２６２を通る流れを減少させる。これにより、ベント開口部２６２および２６０を通るトータルの流れの面積は減少し、排気開口部２６４を通る流れをフロージェネレータあるいは呼気からの気流から減少させる。
【０１５９】
息を吐いている間は、図４１に示すように、フラップ２５２のばね力はフラップ２５２の可動部２７８をリラックス位置に戻し、フラップ２５２を通るフローの面積は最小となる。これは、再呼吸防止機構として働き、フロージェネレータの管へ空気が吐き出されることを最小限にし、ユーザが再呼吸するであろうＣＯ_２の蓄積をそこで作り出す。また同様に、フロージェネレータが不調のために動作を停止した場合に酸素がフロージェネレータの管に逆流することを防ぐ一方向バルブとしても働く。またこれは、息を吐いている間はフロージェネレータからのどのような流入ガス流をも最小にする。可動部２７８の動きはまた、二次ベント開口部２６２の流れの面積をあらわにし、それによりその面積を主ベント開口部２６０の流れの面積に追加して、呼気ガスに対するベント２５０のトータルの外に出て行く流れの面積させる。外に出て行くトータルの流れの面積が増えると、フロージェネレータからの中に向かう流れによって全体の外向きの流れの面積を通る流れが減少したときと同様に、呼気ガスはより大きな流量でマスクを出て行くことが可能である。これにより、マスクからのＣＯ_２の外向きの流れが増え、マスク内の望ましくないＣＯ_２の蓄積が減少する。またベント２５０は、外向きの流れの領域が全体で増えたことの結果として、従来のマスクと比べて、息を吐いている間マスク圧をより低くすることになるし、マスク内の圧力上昇時間も短くする。
【０１６０】
図４２に示されているように、ベント２５０はまた、フロージェネレータが動作を停止した時には窒息防止バルブとして実際上は動作する。このような状況では、フラップ２５２の可動部２７８はリラックス閉鎖位置にとどまり、二次ベント開口部２６２を開放したままにして、ユーザが息を吸っている間にマスクに外から空気が入ることを可能にする全体のフロー領域（主ベント開口部２６０との組み合わせで）を増加させる。ベント２５０は、マスク自体に他のベントを設ける必要性をなくす。
【０１６１】
整流ベント２５０の他の構成を図４３〜４５に示す。この構成では、ハウジング２５４は比較的狭く、したがってそれは旋回式エルボージョイント２７０内のスロット２８４に挿入可能である。フラップ２５２はややＴ字状であり、フラップ２５２の可動部２７８がフラップ２５２の比較的長い部分であり、フラップ２５２の固定部２７６がフラップ２５２の比較的小さい部分である。この構成では、フラップ２５２は、ハウジング２５４に付随しており、固定部２７６をハウジング２５４との間に挟むフラップカバープレート２８６によって、ハウジング２５４に対して正しい位置に保持される。カバープレートは、リラックス位置にあるときに可動部２７８のフロージェネレータ側に接触し、それにより吐き出された息からの流れがフロージェネレータ管へ逆流することを防ぐように構成することもできる。この実施形態では、二次ベント開口部２６２は略矩形状であり、ハウジング２５４の湾曲面上には配置されていない。これは、これまでの実施形態でそうであったほどには、整流ベント２５０について重要ではない。なぜなら、徐々に増えていくあるいは減っていくベント開口部２６２を通る流れの面積を持つことは重要ではないからである。むしろ、ベント開口部２６２を通る流れの面積を、息を吸っている間は小さく、息を吐いている間は大きくすることの方が重要である。他の点については、この実施形態は図３５〜４２の実施形態と同様に動作する。吐き出されたガスの流れをマスクの外に向けるために呼気偏向器２８８をエルボージョイント２７０に取り付けることができる。図４５を参照されたい。フラップカバープレートを、溶接、接着剤、スナップどめ、あるいは他の取り付け方法でハウジング２５４に取り付けることができる。
【０１６２】
好ましい実施形態において、フラップ２５２は、薄いポリエステルシートから、フラップ径２１．５ｍｍ（ハウジングの内径２３ｍｍ内に位置する）、フラップ厚０．００４インチ、フラップヒンジの幅７ｍｍで構成される。ベント２５０を通る流れの特性は、圧さ、可動部面積、材料およびヒンジ幅を含むフラップ特性を変更することによって望むように調節することができる。また、フラップの可動部２７８がひっかかって閉じたままになった場合にフロージェネレータからの流れを提供するように、固定面積開口部をベント２５０を通してフロージェネレータとマスクとの間に設けることができる。上述した実施形態のように、ベント２５０は、ベント２５０をわたる圧力低下を測定することによって、あるいはフラップ２５２に取り付けられた歪みゲージからの電気信号を測定することによってフローメータとして動作することができる。開口部２６０は、内向きの流れに対しては高い抵抗を提供し、外向きの流れに対しては低い抵抗を提供するように構成することもできる。
【０１６３】
上述した実施形態の様々な局面は、本発明の新たな実施形態を作り出すために異なる組み合わせで用いられることができる。
【０１６４】
多用な改良および変更が本発明の範囲を逸脱することなく行われ得ることが当業者には明らかであろう。したがって、本発明は発明の改良および変更をカバーすることが意図される。
【０１６５】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることができる。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【０１６６】
【図１】本発明の整流バルブの上面図である。
【図２】完全に加圧された位置における図１の整流バルブの側面図である。
【図３】リラックス位置における図１の整流バルブの側面図である。
【図４】ベース部およびカバーを組み合わせた図１の整流バルブの分解斜視図である。
【図５】図４の分解図の側面図である。
【図６】図５中の線６−６に沿った断面図である。
【図７】呼吸マスクのシェルに取り付けられた図１の整流ベントの側面図である。
【図８】呼吸マスクのシェルを加圧ガス供給源に接続するガス供給チューブに取り付けられた図１の整流ベントの側面図である。
【図９】本発明の整流ベントの他の実施形態の断面図である。
【図１０】本発明のベントを用いたマスクの流量対圧力を、従来とのマスクの比較で示すグラフである。
【図１１】本発明の他の実施形態の分解斜視図である。
【図１２】本発明の整流ベントの他の実施形態の断面図である。
【図１３】図１２の実施形態のフラップが完全にベントを閉じる任意の圧力についての曲率半径と偏向角との関係を示す図である。
【図１４】本発明の整流ベントの他の実施形態の斜視図である。
【図１５】本発明の整流ベントの他の実施形態の斜視図である。
【図１６】図１４および１５の実施形態の断面図である。
【図１７】本発明の整流ベントの他の実施形態の斜視図である。
【図１８】図１７の実施形態の断面図である。
【図１９】本発明の整流ベントの他の実施形態の斜視図である。
【図２０】図１９の実施形態の断面図である。
【図２１】本発明の整流ベントの他の実施形態の斜視図である。
【図２２】本発明の整流ベントの他の実施形態の斜視図である。
【図２３】本発明の整流ベントの他の実施形態の斜視図である。
【図２４】マスクシェルに接続された本発明の整流ベントの他の実施形態の斜視図である。
【図２５】本発明の整流ベントの他の実施形態の斜視図である。
【図２６】本発明の整流ベントの他の実施形態の斜視図である。
【図２７】図２５および２６の実施形態の断面図である。
【図２８】図２５〜２７に示す実施形態に類似している構成のベントのカバーおよび取り付けられたフラップの断面図であり、フラップは、フラップに対してさらされたマスク圧に基づく３つの異なる位置で示されている。
【図２９】マスクシェルに接続された図２５〜２７の実施形態に類似している整流ベントの斜視図である。
【図３０】本発明の整流ベントの他の実施形態の分解図である。
【図３１】図３０の実施形態の斜視図である。
【図３２】図３０の実施形態の断面図である。
【図３３】標準的なレスメッド（商標）のＭｉｒａｇｅ（登録商標）マスクの流れの性能を図１２〜３２の実施形態のうちの一つによるベントを用いたレスメッド（商標）のＭｉｒａｇｅ（登録商標）マスクと比較している図である。
【図３４】標準的なレスメッド（商標）のＭｉｒａｇｅ（登録商標）マスクの流れの性能を図１２〜３２の実施形態のうちの一つによるベントを用いたレスメッド（商標）のＭｉｒａｇｅ（登録商標）マスクと比較している図である。
【図３５】本発明の整流ベントの他の実施形態のフロージェネレータ側斜視図である。
【図３６】図３５のベントのマスク側斜視図である。
【図３７】図３５のベントのハウジングのフロージェネレータ側斜視図である。
【図３８】図３７のハウジングの側斜視図である。
【図３９】図３５のベントのフラップの正面図である。
【図４０】図３５のベントの部分断面図であり、動作のある段階におけるベントを通るガス流を示している。
【図４１】図３５のベントの部分断面図であり、動作の図４０の段階とは異なる段階におけるベントを通るガス流を示している。
【図４２】図３５のベントの部分断面図であり、動作の図４０および４１の段階とは異なる段階におけるベントを通るガス流を示している。
【図４３】図３５のベントの他の構成の分解斜視図である。
【図４４】マスクエルボージョイントと組み合わせられた図４３のベントの分解斜視図である。
【図４５】マスクエルボージョイント内に配置された図４３のベントの斜視図である。
【図４６】図１２の実施形態の改変例の部分断面図である。
【図４７】図１２の実施形態の改変例の部分断面図である。
【図４８】図１２の実施形態のハウジングの改変例の部分上面図である。
【図４９】図１２の実施形態の改変例の部分断面図である。
【符号の説明】
【０１６７】
１０ ベント
１２ 可動部
１４ 固定部
１６ ヒンジ
２０ 開口部
２２ ギャップ
２４ ブリード開口部
３０ ベース
３２ シェル
３４ ガス供給管
３６ 指示リング
３８ 開口部
４０ カバー
５０ 患者
６０ 歪みゲージ
６２ ピン
６４ タブ
１１０ ベント
１１２ 可動部
１１４ 固定部
１１６ ヒンジ
１２２ ギャップ
１５０ ベント
１５２ フラップ
１５４ ハウジング
１５８ 自由端
１６０ ベント開口部
１６１ 湾曲面
１６５ 変化点
１６７ 変化点
１６９ 変化点
１７０ 旋回式エルボージョイント
１７２ カバー
１７４ ハウジング
１７６ 固定ブリード開口部
１８２ 通路
１８４ 方向決め突起部
１９０ マスクシェル
１９２ ポート
１９４ 取り付け隆起
１９６ 内部リブ
１９８ ディフューザ
２００ 開口部
２０４ 通路
２５０ ベント
２５２ フラップ
２５４ ハウジング
２６０ 主ベント開口部
２６２ 二次ベント開口部
２６４ 排気開口部
２６８ フラップ据付フランジ
２７０ 方向決めピン
２７２ 方向決め開口部
２７４ 湾曲面
２７６ 固定部
２７８ 可動部
２８０ ヒンジ
２８４ スロット
２８６ フラップカバープレート
２８８ 呼気偏向器

Claims (73)

1. 加圧されたガスの供給源からの流れを整える整流ベントであって、
   ガス供給管に係合するように適合された固定部と、
   前記加圧ガス供給源に流れが接続されているばね力によって付勢された可動部と、
   前記可動部を前記固定部に回動可能に接続するヒンジと
   を備えており、前記固定部はガス流開口部を有しており、前記可動部は１）リラックス位置と２）完全に加圧された位置との間を回動可能であり、
   前記１）リラックス位置は、特定の最小動作圧で、前記可動部が前記固定部から離れた位置に前記ばね力によって回動されて前記可動部と前記ガス流開口部との間に第一のガス流面積を確立する位置であり、前記２）完全に加圧された位置は、特定の動作圧で前記加圧されたガスが前記ばね力を相殺して前記可動部を前記固定部に隣接する位置に回動させ、それにより前記可動部と前記ガス流開口部との間に最小ガス流面積を確立する位置であることを特徴とする、整流ベント。
2. 前記固定部および前記可動部は一つの材料片から単一体として形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の整流ベント。
3. 前記可動部は、それを貫く少なくとも一つのブリード開口部をさらに有しており、前記可動部が前記完全に加圧された位置にあるときでさえ、前記ベントを通る最小の流出流を提供することを特徴とする、請求項１に記載の整流ベント。
4. 前記固定部は、それを貫く少なくとも一つのブリード開口部をさらに有しており、前記可動部が前記完全に加圧された位置にあるときでさえ、前記ベントを通る最小の流出流を提供することを特徴とする、請求項１に記載の整流ベント。
5. 前記可動部は、前記リラックス位置と前記完全に加圧された位置との間を連続的に回動可能であることを特徴とする、請求項１に記載の整流ベント。
6. 前記ばね力は、前記リラックス位置と前記完全に加圧された位置との間で連続的に増加することを特徴とする、請求項５に記載の整流ベント。
7. 前記ばね力の増加の割合は、圧力が前記特定の最小動作圧から前記特定の最大動作圧まで増加して前記可動部が前記リラックス位置から前記完全に加圧された位置まで回動するときに、前記ベントを通る実質的に固定された流量を提供するように設定されていることを特徴とする、請求項６に記載の整流ベント。
8. 前記ばね力の増加の割合は、前記可動部の剛性および前記可動部上の表面圧力勾配の少なくとも１つに影響を及ぼす前記可動部上の少なくとも１つの開口によって少なくとも部分的に決定されることを特徴とする、請求項７に記載の整流ベント。
9. 前記ばね力の増加の割合は、前記ヒンジの断面積によって少なくとも部分的に決定されることを特徴とする、請求項７に記載の整流ベント。
10. 前記固定部と前記可動部との間に搭載された、前記可動部の前記位置を測定し、前記ベントを通る流れのインジケータを提供する歪みゲージをさらに備えていることを特徴とする、請求項１に記載の整流ベント。
11. 前記整流ベントは前記ガス供給管と前記整流ベントとの間に位置するように適合されたベース部をさらに備えており、前記ベースは、前記ガス供給管と前記整流ベントとの間のガスの行き来を提供するように前記ベースを貫く少なくとも１つの開口部を有しており、前記ベースはまた、前記固定部の周囲を支持する少なくとも１つの支持面も有していることを特徴とする、請求項１に記載の整流ベント。
12. 前記整流ベントは、前記ベース部に係合して前記整流ベントを前記ベース部との間に固定するように適合されたカバーをさらに備えており、前記カバーは、前記整流ベントと大気との間のガスの行き来を提供する、前記カバーを貫く少なくとも１つの開口部を有していることを特徴とする、請求項１１に記載の整流ベント。
13. 前記可動部が前記完全に加圧された位置にあるときに、前記可動部および前記固定部は、互いに実質的に同一平面状にあることを特徴とする、請求項１に記載の整流ベント。
14. 前記ヒンジは、前記ばね力の少なくとも一部を提供することを特徴とする、請求項１に記載の整流ベント。
15. 大気圧より上に加圧された呼吸可能なガスを人間に供給するマスクであって、前記マスクは、
    前記人間の口および鼻孔の少なくとも一方を覆うように適合されたシェルと、
    前記シェルと加圧ガス供給源との間に流れが接続されたガス供給管と、
    整流ベントと
    を備えており、前記整流ベントは、
    前記シェルおよび前記ガス供給管の一方に接続された固定部と、
    前記加圧ガス供給源に流れが接続された、ばね力が付勢された可動部と、
    前記可動部を前記固定部に回動可能に接続するヒンジと
    を有しており、前記固定部はガス流開口部を有しており、前記可動部は、１）リラックス位置と２）完全に加圧された位置との間を回動可能であり、前記１）リラックス位置は、特定の最小動作圧で、前記可動部が前記固定部から離れた位置に前記ばね力によって回動されて前記可動部と前記ガス流開口部との間に第一のガス流面積を確立する位置であり、前記２）完全に加圧された位置は、特定の最大動作圧で前記加圧されたガスが前記ばね力を相殺して前記可動部を前記固定部に隣接する位置に回動させて前記可動部と前記ガス流開口部との間に最小ガス流面積を確立する位置であることを特徴とする、マスク。
16. 前記固定部および前記可動部は、１つの材料片から単一体として形成されていることを特徴とする、請求項１５に記載のマスク。
17. 前記可動部は、前記可動部が前記完全に加圧された位置にあるときでさえ前記ベントを通る最小の流出流を提供するように、前記可動部を貫く少なくとも１つのブリード出開口部をさらに有していることを特徴とする、請求項１５に記載のマスク。
18. 前記固定部は、前記可動部が前記完全に加圧された位置にあるときでさえ前記ベントを通る最小の流出流を提供するように、前記固定部を貫く少なくとも１つのブリード開口部をさらに有していることを特徴とする、請求項１５に記載のマスク。
19. 前記可動部は、前記リラックス位置と前記完全に加圧された位置との間を連続的に回動可能であることを特徴とする、請求項１５に記載のマスク。
20. 前記ばね力は、前記リラックス位置と前記完全に加圧された位置との間で連続的に増加することを特徴とする、請求項１９に記載のマスク。
21. 前記ばね力の増加の割合は、圧力が前記特定の最小動作圧から前記特定の最大動作圧まで増加して前記可動部が前記リラックス位置から前記完全に加圧された位置まで回動する時に前記ベントを通る実質的に固定された流量を提供するように設定されていることを特徴とする、請求項２０に記載のマスク。
22. 前記ばね力の増加の割合は、前記可動部の剛性および前記可動部上の表面圧力勾配の少なくとも１つに影響を及ぼす前記可動部上の少なくとも１つの開口によって少なくとも部分的に決定されることを特徴とする、請求項２１に記載のマスク。
23. 前記ばね力の増加の割合は、前記ヒンジの断面積によって少なくとも部分的に決定されることを特徴とする、請求項２１に記載のマスク。
24. 前記固定部と前記可動部との間に搭載された、前記可動部の前記位置を測定し、前記ベントを通る流れのインジケータを提供する歪みゲージをさらに備えていることを特徴とする、請求項１５に記載のマスク。
25. 前記マスクは、前記シェルおよび前記ガス供給管の一方に係合してそれとの間に前記整流ベントを固定するように適合されたカバーをさらに備えており、前記カバーは、前記整流ベントと大気との間のガスの行き来を提供する、前記カバーを貫く少なくとも１つの開口部を有していることを特徴とする、請求項１５に記載のマスク。
26. 前記ヒンジは、前記ばね力の少なくとも一部を提供することを特徴とする、請求項１５に記載のマスク。
27. 大気圧より上に加圧された呼吸可能なガスを人間に供給するマスクであって、前記マスクは、
    前記人間の口および鼻孔の少なくとも一方を覆うように適合されたシェルと、
    前記シェルと加圧ガス供給源との間に流れが接続されたガス供給管と、
    整流ベントと
    を備えており、前記整流ベントは、
    前記シェルおよび前記ガス供給管の一方に接続された固定部と、
    前記加圧ガス供給源に流れが接続された、ばね力が付勢された可動部と、
    前記可動部を前記固定部に回動可能に接続するヒンジであって、前記固定部および前記可動部と１つの材料片から単一体として形成されているヒンジと
    を有しており、前記固定部はガス流開口部を有しており、前記可動部は、１）リラックス位置と２）完全に加圧された位置との間を回動可能であり、前記１）リラックス位置は、特定の最小動作圧で、前記可動部と前記ガス流開口部との間に第一のガス流面積を確立するように前記可動部が前記固定部から離れた位置に前記ばね力によって回動される位置であり、前記２）完全に加圧された位置は、特定の最大動作圧で、前記可動部と前記ガス流開口部との間に最小ガス流面積を確立するように、前記加圧されたガスが前記ばね力を相殺して前記可動部を前記固定部に隣接する位置に回動させる位置であることを特徴とする、マスク。
28. 加圧ガス供給源からの流れを整える整流ベントであって、
    ベント開口部と前記ベント開口部を少なくとも部分的に取り囲む湾曲面とを有しているハウジングと、
    前記加圧ガス供給源に流れが接続されたばね力が付勢されたフラップであって、前記ハウジングに接続された第一の部分と、リラックス状態において前記ハウジングから離れるように前記ばね力によって回動されて前記フラップと前記ベント開口部との間に第一のガス流面積を確立する可動部とを有するフラップと
    を備えており、
    前記加圧ガス供給源の圧力の増加は、前記フラップの前記ばね力を徐々に相殺して前記可動フラップ部の増加していく部分を前記ハウジングの前記湾曲面と接触するように動かして、それにより前記フラップと前記ベント開口部との間の前記ガス流面積を減らすことを特徴とする、整流ベント。
29. 前記ハウジングに接続されている前記フラップの前記第一の部分は、前記フラップの第一の端であり、前記フラップの前記可動部は、前記フラップの前記第一の端の外側寄りであることを特徴とする、請求項２８に記載の整流ベント。
30. 前記ハウジングに接続されている前記フラップの前記第一の部分は、前記フラップの中央部であり、前記可動フラップ部は、前記フラップの前記中央部の外側寄りの前記フラップの両端を含んでいることを特徴とする、請求項２８に記載の整流ベント。
31. 前記ベント開口部は、矩形状の断面を有していることを特徴とする、請求項２８に記載の整流ベント。
32. 前記ベント開口部は、互いに間隔をおいて配置されている複数の個別の開口部を備えており、前記湾曲面に接触するように動かされる前記可動フラップ部の前記増加していく部分は、増えていく数の前記個別の開口部を徐々に塞いでいくことを特徴とする、請求項２８に記載の整流ベント。
33. 前記ハウジングはカバーの形状であって、前記加圧ガス供給源に流れが接続されたベントチャンバを覆うことを特徴とする、請求項２８に記載の整流ベント。
34. 前記ベントチャンバハウジングは、前記加圧ガス供給源と、前記加圧ガスを人間に供給するためのマスクとを相互に接続する旋回式エルボージョイントに取り付けられていることを特徴とする、請求項３３に記載の整流ベント。
35. 前記湾曲面の局率半径は、２１ｍｍよりも大きいことを特徴とする、請求項２８に記載の整流ベント。
36. 前記湾曲面の前記曲率半径は、２６ｍｍと４１ｍｍの間であることを特徴とする、請求項３５に記載の整流ベント。
37. 前記湾曲面の前記曲率半径は、約３５ｍｍであることを特徴とする、請求項３６に記載の整流ベント。
38. 前記フラップの前記可動部の偏向角は１５度と２５度の間であることを特徴とする、請求項３６に記載の整流ベント。
39. 前記フラップはポリエステルフィルムから構成されていることを特徴とする、請求項２８に記載の整流ベント。
40. 前記ベント開口部が閉じているとき前記大気への最小限のガス流を提供するように前記固定ブリード開口部をさらに備えていることを特徴とする、請求項２８に記載の整流ベント。
41. 前記ハウジングは、前記加圧されたガスを人間に供給するためのマスクの少なくとも１つのフローポートに取り外し可能に取り付けられることができることを特徴とする、請求項２８に記載の整流ベント。
42. 前記整流ベントは前記加圧されたガスを人間に供給するためのマスクをさらに備えており、前記整流ベントは前記マスクに接続されていることを特徴とする、請求項２８に記載の整流ベント。
43. 前記フラップにガス流を拡散するように前記加圧ガス供給源と前記フラップとの間に配置されたディフューザをさらに備えていることを特徴とする、請求項２８に記載の整流ベント。
44. 前記湾曲面の局率半径は、前記フラップの前記第一の部分と前記可動部との間に位置する前記ハウジング上の少なくとも１つの変化点で変化することを特徴とする、請求項２８に記載の整流ベント。
45. 前記湾曲面の前記曲率半径は、前記少なくとも１つの変化点で増加することを特徴とする、請求項４４に記載の整流ベント。
46. 前記湾曲面の前記曲率半径は一回より多く増加することを特徴とする、請求項４５に記載の整流ベント。
47. 前記ベント開口部の幅は、前記フラップの前記第一の部分と前記可動部との間に位置する前記ハウジング上の少なくとも１つの変化点で減少することを特徴とする、請求項４５に記載の整流ベント。
48. 前記フラップの厚さは前記フラップの前記可動部上の少なくとも１つの変化点で減少することを特徴とする、請求項４７に記載の整流ベント。
49. 前記ベント開口部の幅は、前記フラップの前記第一の部分と前記可動部との間の前記ハウジング上の少なくとも１つの変化点で変化することを特徴とする、請求項２８に記載の整流ベント。
50. 前記ベント開口部の前記幅は前記少なくとも１つの変化点で減少することを特徴とする、請求項４９に記載の整流ベント。
51. 前記ベント開口部の幅は、一度より多く減少することを特徴とする、請求項５０に記載の整流ベント。
52. 前記フラップの厚さは、前記フラップの前記可動部上の少なくとも１つの変化点で減少することを特徴とする、請求項５０に記載の整流ベント。
53. 前記フラップの厚さは、前記フラップの前記可動部上の少なくとも１つの変化点で変化することを特徴とする、請求項２８に記載の整流ベント。
54. 前記フラップの前記厚さは、前記少なくとも１つの変化点で減少することを特徴とする、請求項５３に記載の整流ベント。
55. 前記フラップの前記厚さは、一度より多く減少することを特徴とする、請求項５４に記載の整流ベント。
56. 加圧ガス供給源からの流れを整える整流ベントであって、
    ベント開口部と、前記ベント開口部を少なくとも部分的に取り囲む湾曲面とを有するハウジングと、
    前記加圧ガス供給源に流れが接続されたばね力が付勢されたフラップであって、前記加圧ガス供給源に面する第一の側と、前記ベント開口部に面する対向する第二の側と、前記ハウジングに係合する２つの端部と、リラックス状態において前記フラップと前記ベント開口部との間に第一のガス流面積を確立するように前記ベント開口部から離れる方向に前記ばね力によって回動される中央可動部とを有しているフラップと
    を備えており、
    前記加圧ガス供給源の圧力増加は、前記フラップの前記ばね力を徐々に相殺して前記フラップの前記中央可動部を前記ベント開口部の方に動かし、それにより、前記加圧されたガスが前記フラップの前記第一の側から前記フラップの前記第二の側へ全詭ベント開口部を通って流れるための前記フラップと前記ベント開口部との間の前記ガス流面積を減少させることを特徴とする、整流ベント。
57. 前記ベント開口部は矩形状の断面を有していることを特徴とする、請求項５６に記載の整流ベント。
58. 前記ベント開口部は、互いに間隔をあけて配置されている複数の個別の開口部を備えていることを特徴とする、請求項５６に記載の整流ベント。
59. 前記ハウジングは、前記加圧ガス供給源に流れが接続されているベントチャンバハウジングを覆うようにカバーの形状であることを特徴とする、請求項５６に記載の整流ベント。
60. 前記ベントチャンバハウジングは、前記加圧ガス供給源と前記加圧されたガスを人間に供給するためのマスクとを相互に接続するエルボージョイントに取り付けられていることを特徴とする、請求項５９に記載の整流ベント。
61. 前記湾曲面の曲率半径は２１ｍｍより大きいことを特徴とする、請求項５６に記載の整流ベント。
62. 前記湾曲面の前記曲率半径は２６ｍｍと４１ｍｍの間であることを特徴とする、請求項６１に記載の整流ベント。
63. 前記湾曲面の前記曲率半径は約３５ｍｍであることを特徴とする、請求項６２に記載の整流ベント。
64. 前記フラップの前記可動部の偏向角は１５度と２５度の間であることを特徴とする、請求項６３に記載の整流ベント。
65. 前記フラップはポリエステルフィルムから構成されていることを特徴とする、請求項５６に記載の整流ベント。
66. 前記ベント開口部が閉じているときに前記大気への最小限のガス流を提供するように固定ブリード開口部をさらに備えていることを特徴とする、請求項５６に記載の整流ベント。
67. 前記ハウジングは、前記加圧されたガスを人間に供給するためのマスクの少なくとも１つのフローポートに取り外し可能に取り付けられることができることを特徴とする、請求項５６に記載の整流ベント。
68. 前記フラップへガス流を拡散するように、前記加圧ガス供給源と前記フラップとの間に配置されたディフューザをさらに備えていることを特徴とする、請求項５６に記載の整流ベント。
69. 前記整流ベントは前記加圧されたガスを人間に供給するためのマスクをさらに備えており、前記整流ベントは前記マスクに接続されていることを特徴とする、請求項５６に記載の整流ベント。
70. 大気圧よりも上に加圧された呼吸可能なガスを人間に供給するマスクであって、
    前記人間の口および鼻孔の少なくとも一方を覆うように適合されているシェルと、
    前記シェルと加圧ガス供給源との間に流れが接続されているガス供給管と、
    整流ベントと
    を備えており、前記整流ベントは、
    前記シェルおよび前記ガス供給管の一方に接続されたハウジングであって、ベント開口部と前記ベント開口部を少なくとも部分的に取り囲む湾曲面とを有するハウジングと、
    前記加圧ガス供給源に流れが接続されているばね力によって付勢されたフラップであって、前記ハウジングに接続された第一の部分と、リラックス状態において前記フラップと前記ベント開口部との間に第一のガス流面積を確立するように前記ハウジングから離れる方向に前記ばね力によって回動される可動部とを有しているフラップと
    を有しており、前記加圧ガス供給源の圧力増加は前記フラップの前記ばね力を徐々に相殺して前記可動フラップ部の徐々に増えていく領域を前記ハウジングの前記湾曲面に接触させ、それによって前記フラップと前記ベント開口部との間の前記ガス流面積を減少させることを特徴とする、マスク。
71. 大気圧よりも上に加圧された呼吸可能なガスを人間に供給するマスクであって、
    前記人間の口および鼻孔の少なくとも一方を覆うように適合されているシェルと、
    前記シェルと加圧ガス供給源との間に流れが接続されているガス供給管と、
    整流ベントと
    を備えており、前記整流ベントは、
    前記シェルおよび前記ガス供給管の一方に接続されたハウジングであって、ベント開口部と前記ベント開口部を少なくとも部分的に取り囲む湾曲面とを有するハウジングと、
    前記加圧ガス供給源に流れが接続されたばね力によって付勢されたフラップであって、前記加圧ガス供給源に面する第一の側と、前記ベント開口部に面する対向する第二の側と、前記ハウジングに係合する２つの端部と、リラックス状態において前記フラップと前記ベント開口部との間に第一のガス流面積を確立するように前記ベント開口部から離れる方向に前記ばね力によって回動される中央可動部とを有しているフラップと
    を有しており、前記加圧ガス供給源の圧力増加は前記フラップの前記ばね力を徐々に相殺して前記フラップの中央可動部を前記ベント開口部の方に動かし、それによって、前記加圧されたガスが前記フラップの前記第一の側から前記フラップの前記第二の側へ前記ベント開口部を通って流れるための前記フラップと前記ベント開口部との間の前記ガス流面積を減少させることを特徴とする、マスク。
72. ガスを含んでおり、第一の圧力に加圧された内部と第二の圧力に加圧された外部とを有するチャンバにおいて、開口部を通る空気の流れを整えるバルブが設けられており、前記バルブは固定部に回動可能に接続されたばね力によって付勢された可動部を有しており、前記可動部と前記開口部との間にガス流面積を生成し、前記可動部は、
    （１）前記ガス流面積が第一の値を有するリラックス位置と、
    （２）前記第一の圧力が最大の特定の動作圧力であるときに、前記第一の圧力と前記第二の圧力との圧力差が前記ばね力を相殺して、前記ガス流面積が前記第一の値よりも小さい最小値となるように前記固定部に隣接する位置に前記可動部を回動させることを特徴とする。
73. ガスを含んでおり、第一の圧力に加圧された内部と第二の圧力に加圧された外部とを有するチャンバにおいて、開口部を通る空気の流れを整えるバルブが設けられており、前記バルブは、前記開口部との間にガス流面積を生成する弾性的に曲げることが可能であるカンチレバーフラップを有しており、前記カンチレバーフラップは、
    （１）前記ガス流面積が第一の値を有するリラックス位置と、
    （２）前記第一の圧力が最大の特定の動作圧であるときに、前記第一の圧力と前記第二の圧力との圧力差が前記フラップの弾性を相殺して、前記ガス流面積が前記第一の値よりも小さい最小値となるように前記固定部に隣接する位置に前記フラップを曲げることを特徴とする、チャンバ。

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