JP2009504278A

JP2009504278A - Ｃｐａｐ装置用加湿器槽

Info

Publication number: JP2009504278A
Application number: JP2008526326A
Authority: JP
Inventors: イアン・マルコルム・スミス; ウィリアム・ボニラ; リチャード・ルウェリン・ジョーンズ
Original assignee: Resmed Pty Ltd
Current assignee: Resmed Pty Ltd
Priority date: 2005-08-15
Filing date: 2006-08-15
Publication date: 2009-02-05
Also published as: EP1924312A4; WO2007019626A1; US11878094B2; US9707370B2; US20170035984A1; EP1924312A1; US10661043B2; US20230355913A1; US20200246576A1; US20100154796A1; US11738166B2; EP1924312B1

Abstract

加湿器は、空気入口および空気出口を有する加湿器槽を備える。空気出口は、空気入口より下に位置する平面内に配置されている出口ポートを有することができる。基底板が、加湿器槽の底に設けられている。基底板と加湿器槽とが、所定の体積の水を受容されるように適合された水チャンバを画定する。加湿器槽は、空気入口を介して加湿器槽に流入する空気を、加湿器槽内で下方に向かってその中を廻る渦を巻かせ、水面に到達するように導き、その後出口ポートから流出させるようになされた案内構造を備えることができる。槽は、水が槽から流れ発生器へ誤って流入するのを防止する構造を備えることができる。

Description

この出願は、２００５年８月１５日出願の米国特許仮出願第６０／７０７，９４９号の特典を主張するものであり、同仮出願は参照により全体が本明細書に組み込まれるものとする。

本発明は、閉塞型睡眠時無呼吸症候群（ＯＳＡ）などの睡眠時呼吸障害（ＳＤＢ）状態の治療に使用される、加湿システムを有する持続気道陽圧（ＣＰＡＰ）流発生器の一部を形成するように適合された改良型加湿器槽に関する。

ＣｏｌｉｎＳｕｌｌｉｖａｎは、閉塞型睡眠時無呼吸症候群（ＯＳＡ）の治療への鼻の持続気道陽圧（ＣＰＡＰ）の使用法を最初に発明した（たとえば、特許文献２参照）。治療では、一般に、空気または可呼吸ガスの供給を、送風機から患者まで、空気供給導管、および、全面もしくは鼻マスクまたは鼻プロングなどの患者インターフェースを介して行う。空気または可呼吸ガスは、通常、４ｃｍＨ_２Ｏ〜２０ｃｍＨ_２Ｏの圧力で供給され、睡眠中に気道を開けた状態に保つスプリントとして作用する。

加湿器は、通常、患者の気道が乾ききってしまうのを防ぐために、ＣＰＡＰ流発生器と共に使用される。加湿空気は、一般に、加熱されることにより、空気がより多くの湿気を運び、患者をより心地良くすることができる。加湿器は、通常、水槽と、加熱要素と、ＣＰＡＰ流発生器から空気を受け取ることができる空気入口と、患者インターフェースを介して患者へ加湿空気を供給する供給導管に接続されるように適合された出口とを備える。加湿器は、ＣＰＡＰ流発生器に組み込まれ、またはそれと結合するようになすことができる。加湿器は、水槽を取り外して水を充当することができるように、脱着可能であることが多い。

加湿器槽は、洗浄可能または使い捨てにすることができる。使い捨て加湿器槽は、従来の技術分野では公知であり、たとえば、特許文献３、特許文献４を参照されたい。

加湿器システムおよび槽が小さくなるにつれて、供給空気に曝される水の表面積も必然的に小さくなり、槽を通過する空気流によって取り込まれる湿気を十分に維持するのに問題が生じる。空気入口と空気出口の間にバッフルを使用することが、流入空気に容器の面を廻らせ、水面に向かって下降させた後に、空気出口から流出させるために行われてきた。これは、空気流が著しい圧力降下を被り、したがって、この圧力降下に打ち勝つために流れ発生器のモータを速く回転させる必要が生じ、その結果、より大きな騒音を発生するという欠点を有する。

現在の加湿器槽での別の問題は、特に槽が流れ発生器に接続されているときに、槽が指定レベルより上に満たされると、水が流れ発生器中に逆流する場合があることである。

従来技術の加湿器槽、特に丸い槽に伴う別の問題は、使用者、特に、身体が不自由もしくは視力が弱い、または明かりが不十分な状況にある使用者が、受台に取り付けるのに槽を正しく合わせるのが困難な場合があることである。
米国特許仮出願第６０／７０７，９４９号米国特許第４，９４４，３１０号米国特許第４，２０３，０２７号米国特許第６，３９８，１９７号米国特許出願第６０／７０７，９５１号国際公開第２００４／１１２８７３号

本発明の一態様は、空気が加湿器槽中を流れるとき、圧力損失を最低限に抑えながら、空気流による湿気の取込みを増加することができる、低コストの加湿器槽に関する。

本発明の別の態様は、水が、加湿器槽を充当し過ぎた場合、流れ発生器に逆流する可能性を減らすまたは無くす加湿器槽に関する。一例では、加湿器は、空気入口および空気出口を有する加湿器槽を備える。空気出口は、空気入口の最低部分より下に位置する平面内に配置された最低部分を有する出口ポートを有する。さらに、加湿器の出口は、好ましくは、流れ発生器の出口より低い。したがって、充当し過ぎると、水は、入口を通って流れ発生器に流れ込む虞はなく、出口から流れ出ることになる。それに加えてまたは別法として、入口を水平方向に対して角度を付けた入口管の形態にし、それにより、水が入口管から水チャンバに向かって導かれるようにすることができる。

本発明の別の態様は、加湿器槽を加熱受台に取り付ける際に用いる使用者案内構造／システムを設けた加湿器槽に関する。案内構造は、槽を加湿器ユニット／受台に差し込むときに案内を形成する、全体的に平坦で、先に行くほど間隔が狭まる両側壁を備えることができる。

本発明の別の態様は、製造するのに容易であり（たとえば成型による）および／または簡単な工具類しか必要としない加湿器槽に関する。

本発明の別の態様は、小型でありながら空気流に適切な湿気含有量を与える加湿器槽に関する。

別の態様は、圧力損失を低減する形状を有する加湿器槽に関する。

本発明の別の態様は、空気入口および空気出口を有する加湿器槽を備える加湿器に関する。空気出口は、空気入口より下に位置する平面内に配置されている出口ポートを有する。基底板が、加湿器槽の底に設けられている。基底板と加湿器槽とが、所定の体積の水を受容されるように適合された水チャンバを画定する。加湿器槽は、空気入口を介して加湿器槽に流入する空気を、加湿器槽内で下方に向かってその中を廻る渦を巻かせるように導き、その後出口ポートから流出させるように適合された案内構造を備える。

本発明の別の態様は、加湿器用の加湿器槽に関する。加湿器槽は、水チャンバを画定する上側壁および円筒形または実質的に円錐形の側壁と、空気入口と、空気出口と、水チャンバ内に設けられた湾曲バッフルとを備える。湾曲バッフルは、上側壁から下向きに延在し、空気入口と空気出口との間に配置された凹面を形成する。

本発明のさらに別の態様は、空気入口および空気出口を有する水チャンバを設けるステップと、空気入口を介して水チャンバに流入した空気を、空気出口から流出する前に、下向きの方向に導くステップと、空気入口を介して水チャンバに流入した空気を、空気出口から流出する前に、旋回方向下方へ、水の表面まで導くステップとを含む空気を加湿する方法に関する。

本発明の別の態様は、空気入口および空気出口を有する加湿器槽と、加湿器槽の底に設けられた基底板とを備える加湿器に関する。基底板と加湿器槽とが、所定の体積の水を受容されるように適合された水チャンバを画定する。加湿器槽は、空気入口を介して加湿器槽に流入した空気を、水の表面に円滑に導いた後、空気出口を介して流出させるように適合された案内構造を備える。

本発明のさらに別の態様は、第１の部分管状の空気入口流路部分を画定する第１の構成要素と、第１の構成要素に結合され、第２の部分管状の空気入口流路部分を画定する第２の構成要素とを備える、加湿器用の加湿器槽に関する。第１および第２の部分管状の空気入口流路部分が協働して、流入空気を、ほぼ円運動の形で、槽内で下方へその中を廻して導く合成管状の空気入口流路を画定する。

本発明の他の態様、特徴、および利点は、この開示の一部でありこの発明の原理を例として示す添付図と併せて理解するとき、以下の詳細な説明から明らかになろう。

添付図面は、この発明の様々な実施形態の理解を容易にする。

１．加湿器槽
図１に、本発明の実施形態によるＣＰＡＰ装置１０の加湿器３０ための加湿器槽５０を示す。図示のように、ＣＰＡＰ装置１０は、流れ発生器２０と、流れ発生器２０に備え付けられた加湿器３０とを備える。

流れ発生器２０は、ハウジング２２と、ハウジング２２内に支持された送風機（図示せず）とを備える。従来技術で周知の通り、送風機は、１つまたは複数の吸入開口を通してハウジング２２に供給空気を引込み、出口２４に加圧空気の流れを供給する。ある実施形態では、流れ発生器２０は、特許文献５に記載の流れ発生器のように構成し制御することができる。特許出願５の内容は全体が、参照により本明細書に組み込まれる。

加湿器３０は加湿器槽５０を備え、加湿器槽５０は、槽５０の底に封着された基底板５２を備える。加湿器３０は、受台８８（図９）に設けることができる加熱要素を備え、またはそれに連接されている。槽５０は、流れ発生器２０の出口２４に接続されるように適合された入口５４と、空気供給導管に接続されるように適合された出口５６とを備える。空気供給導管は、槽５０の出口５６に結合される一方の端部と、患者インターフェースに結合される反対側の端部とを備える。患者インターフェースは、患者の顔に快適に係合し、シールを形成する。患者インターフェースは、当技術分野で周知の任意の適切な構成、たとえば、全面マスク、鼻マスク、口鼻マスク、口マスク、鼻プロングなどを有することができる。

槽５０及び基底板５２は、所定の体積の水、たとえば、数百ミリリットルを受容するように適合されたチャンバ５８（図３参照）を画定する。入口５４および出口５６は、共にチャンバ５８に連通する。使用に際し、流れ発生器２０からの加圧供給空気は、槽５０の入口５４に入り、槽５０内の水と接触することにより湿気を集めた後、出口５６へ、そして空気供給導管を介して患者へと進む。

［１．１空気入口流管および空気出口流管］
図２Ａおよび２Ｂに最も良く示されるように、加湿器槽５０は、略円筒形または湾曲した側壁６２を有し、上側壁または蓋６０に向かって僅かに先細の形状にすることができる。ある実施形態では、槽５０は、プラスチック材、たとえば、ポリプロピレンまたは他の透明な材料から成型され、先細形状は、製造工具から成型槽を容易に取り出せるようにする。槽５０は、低コストを維持するためにポリプロピレンから製作するのが好ましいが、他の適切なプラスチックを用いることもできる。

図２Ｃおよび２Ｄは、加湿器槽５０と実質的に同様な加湿器槽４５０を示す。図示のように、槽４５０は、入口４５４および出口４５６を備え、基底板４５２が槽４５０の底に封着されている。槽５０とは対照的に、槽４５０は、流れ発生器２０との接続を容易にすることができる、入口４５４を取り囲む凹部４５５を備える。

図２Ａ、２Ｂ、３、および４に示されるように、入口５４は空気入口流管の形態であり、出口５６は空気出口流管の形態である。図示された実施形態では、空気入口流管５４は、側壁６２の上縁で槽５０に入る。空気入口流管５４は中央に配置され、槽５０の中央に向かって延在する。図示の通り、空気入口流管５４の上面が蓋６０の一部を形成するように、空気入口流管５４の少なくとも一部が槽５０の蓋６０内に形成される。空気入口流管５４の長さは変化させることができ、槽５０の中央を越えて延在させることができる。また、空気入口流管５４は、正確に水平方向に配向させてもよいが、好ましくは、空気入口流管５４は、僅かに下方にその長手方向軸と交わる角度、たとえば、０°〜１５°または約３°〜５°の僅かな下方への図２Ｂに示される角度αを有して配置される。当然、他の角度も考えられ、その角度は僅かに上向きの角度になってもよい。

図示された実施形態では、空気出口流管５６は、略垂直に配向され、または空気入口流管５４に略直交している。図示の通り、空気出口流管５６は、槽５０の空気入口流管５４とは反対側の、槽５０の凹所６４に配置されている。凹所６４は、指定最大水充満レベル（図２Ａに水充満指定マーク６６によって示される）より僅かに上に配置されている。空気出口流管５６が延在する、槽５０の基底からの高さは、空気入口流管５４の底縁が延在する、槽５０の基底からの最終的な高さより低い。すなわち、空気出口流管５６は、空気入口流管５４より下に位置する平面内に配置された出口ポートを有する。この配置は、有利には、水が空気入口流管５４を介して流れ発生器２０中に逆流するのを防止する。たとえば、槽５０が、水充満指定マーク６６の上まで満たされると、水は、空気入口流管５４に逆流することにより出口２４を介して流れ発生器２０に逆流することなく、単に空気出口流管５６から流れ出す。

図示の実施形態では、空気出口流管５６は、図１および７Ｃに示されるように、流れ発生器２０および加湿器槽５０を通って延びる、ＣＰＡＰ装置１０の中心軸９０に実質的に位置が合っている。また、流れ発生器２０の空気出口２４および加湿器槽５０の空気入口流管５４は、軸９０からずらされている。この、加湿器槽の空気出口流管５６の位置と長く延びた空気入口流管５４との組合せにより、ＣＰＡＰ装置１０が、４方向、すなわち後方、前方、左、または右のどの方向に６０°以上のような大きな角度まで傾いても、流れ発生器２０に水が漏れ戻る可能性が大幅に減少する。ただし、軸９０、空気出口流管５６、加湿器槽５０の空気入口流管５４、および／または流れ発生器２０の空気出口２４は、適切な方法で互いに整列していてもよいし、互いに偏倚していてもよい。

［１．２湿気の取込み、および空気流］
湿気の取込み量を増加させ、圧力損失を最小限に抑えるために、槽５０の内部は、槽５０内で下方へその中を廻って渦巻いて水面に達した後、空気出口流管５６から流出する空気の流れが円滑に行われるように設計される。この流れの形態は、槽５０内に案内構造７０（旋回機構とも呼ばれる）を設けることによって達成される。

図３および４に最も良く示されるように、案内構造７０は、面取りされた壁部７２と、湾曲バッフル７４とを備える。図示されるように、面取りされた壁部７２は、槽の蓋６０に組み込まれる。面取りされた壁部７２は、空気入口流管５４の出口端の後ろから始まり、空気出口流管５６に向かって下方に延びる。面取りされた壁部７２は、空気入口流管５４から流入する空気の直前に配置された、面取り面または傾斜された内面７６を形成する。この構成が、槽５０内で、空気流を水面に向かって下方に流すようにする。

湾曲バッフル７４は、槽５０の内部に設けられ、蓋６０から下方に延在する。図示の通り、湾曲バッフル７４は、空気入口流管５４の底縁を越えて突出する。ある実施形態では、湾曲バッフル７４は、水充満指定マーク６６まで突出し得る。ただし、湾曲バッフル７４は、適切な任意の高さを有することができ、たとえば、バッフルの一方の端部は、バッフルの反対側の端部より長くてもよい。また、湾曲バッフル７４は、図示された実施形態では、ほぼ一定の厚さを有する。ただし、湾曲バッフル７４の厚さは変化してもよく、たとえば、厚さは、湾曲バッフル７４の高さおよび／または長さに沿って増加および／または減少してもよい。湾曲バッフル７４は、空気入口流管５４の出口端の前に配置される凹面７８を形成する。

湾曲バッフル７４は、流入空気を偏向させ、より広い表面積上を流すように作用し、それによって、気体の流れに、より多くの湿気を与えることを可能にする。凹面７８を有する湾曲バッフル７４を使用すると、圧力損失を抑えながら、旋回運動で槽５０を廻るように空気流を穏やかに導くことによって、空気流の方向が滑らかに変わる。対照的に、方向を急激に変えると、圧力損失の値が大きくなる原因になる。

図３および４に示されるように、湾曲バッフル７４は、槽５０の側壁６２に結合される端部８０を有する。この構成は、空気が、湾曲バッフル７４のこの端部８０を周って流れるのを防止する。別法として、湾曲バッフルの端部を、槽の側壁から離隔して配置することもできる。

［１．２．１側壁から離隔配置された湾曲バッフル］
たとえば、図５および６は、本発明の別の実施形態による加湿器槽２５０を示す。この実施形態では、槽２５０は、その端部２８０が側壁６２から離隔配置された湾曲バッフル２７４を備える。すなわち、端部２８０は、側壁６２から間隔を空けて終端となり、端部２８０と側壁６２との間に隙間を形成する。この構成では、湾曲バッフル２７４の端部２８０の周りを若干の回流空気が流れ得る。槽２５０の他の構成要素は槽５０と同様であり、同様な参照番号で示されている。

［１．２．２空気流の動き］
面取りされた壁部７２と湾曲バッフル７４、２７４と（あるいは、下方に傾斜した空気入口流管５４、２５４と）の組合せにより、空気流を、槽５０内の水面に向かって、旋回すると共に下向きの方向の螺旋運動に導く。特に、湾曲バッフル７４の凹面７８は、空気入口流管５４の出口端の前に配置され、それにより流入空気を旋回または渦巻き運動に導く。さらに、面取りされた壁部７２の傾斜された内面７６は、空気入口流管５４の出口端の前に配置され、それにより流入空気を水面に向かう下向きの運動に導く。したがって、凹面７８と傾斜された内面７６との組合せにより、流入空気は、旋回すると共に下向きの運動、螺旋運動とも呼ばれる運動に導かれる。すなわち、空気は、軸方向成分を伴う旋回運動を行う。

面取りされた壁部７２および湾曲バッフル７４は、流入空気が旋回運動に導かれた後に下向きの運動に導かれるように配置することができる。あるいは、面取りされた壁部７２および湾曲バッフル７４は、流入空気が下向きの運動に導かれた後に旋回運動に導かれるように配置することができる。さらに、旋回および下向きの運動を、実質的に同時に起こすこともできる。

この螺旋運動が、湿気の取込みを増進する。たとえば、槽５０は、従来技術の槽に比較して湿気の取込み量が約２５％以上改善された。

［１．２．３数値流体力学（ＣＦＤ）解析］
バッフルの設計が異なる上記の２つの槽５０および２５０の３次元モデルの数値流体力学（ＣＦＤ）解析が、空気入口流管５４に約１００Ｌ／ｍｉｎの体積流量を流し、空気出口流管５６に約１２ｃｍＨ_２Ｏの圧力を掛けて行われた。図示の実施形態では、２つの槽５０と２５０とは実質的に同様な外面を有する。対照的に、槽５０は、側壁６２に結合された、バッフル７４の端部８０を備え、槽２５０は、側壁６２から離隔して隙間を形成する、バッフル２７４の端部２８０を備える。

空気入口流管５４と空気出口流管５６との間の圧力降下が水頭で下記表に示されている。表に示されているように、槽２５０における圧力降下が、槽５０における圧力降下より僅かに小さい。

槽５０の空気流線が図７Ａ〜７Ｃに示され、槽２５０の空気流線が図８Ａ〜８Ｃに示されている。図示の通り、槽５０、２５０のそれぞれは、特有の、それぞれの湾曲バッフル７４、２７４に空気が当たったときの渦巻き流、および面取りされた壁部７２に空気が当たったときの下降流を示す。図８Ａおよび８Ｃに最も良く示されるように、槽２５０では、Ｌ_１として示される空気流の一部に、バッフル２７４と側壁６２との隙間を介してバッフル２７４の後ろを空気出口流管５６へ短絡する経路を取らせる。この構成は、流れの拘束が少ないことにより、槽２５０の方の圧力降下が僅かに少ない結果をもたらす。

また、槽５０、２５０の両方における空気流の速度は類似しており、空気入口流管５４および空気出口流管５６内の空気流の速度は槽内部の速度より実質的に高い。バッフルの設計が異なることにより、空気入口流管５４内の局部的速度は、槽５０の方が僅かに高い。

空気と取込む湿気とをよりよく混合することの別の利点には、所与の供給空気の湿気含有量に対する水の温度が低下することが含まれ、その結果、加熱要素による電気エネルギーの使用量が少なくなり、ケーシングの温度が低くなる。圧力損失の減少は、流れ発生器２０のモータの動力を、この圧力損失を相殺するために増加させる必要のないことを意味する。これにより、モータの速度の低下によるモータ動力の節約が行われ、それはまた、騒音レベルを低下させる結果になる。

バッフル７４、２７４はまた、空気入口流管５４から直接に空気出口流管５６への空気流の短絡を防止する。バッフル７４、２７４の長さは変えることができるが、その形状および位置により、空気入口流管５４と空気出口流管５６との間に障壁を形成し、槽５０、２５０に入る空気に渦を巻かせるようにする。

図示された実施形態では、バッフル７４、２７４は、ほぼ垂直に槽内部へ延在する。一方、バッフル７４、２７４は、それに向かってくる空気から遠ざかる方向へ傾斜するように、垂直線に対して角度を付けることができる。この構成は、槽５０、２５０内の空気の動きの変化をより緩やかにすることができ、その結果、圧力損失を低下させる。

１．３使用者案内システム
加湿器槽５０、２５０、４５０は、それを載置する受台に容易に取り付けられるように設計することができる。受台は、加湿器３０を流れ発生器２０に対して作動可能な位置に支持する構造になっている。

たとえば、図９および１０は、流れ発生器２０をその上に支持する支持面９０と、加湿器をその上に支持する支持面９２とを備える受台８８を示す。支持面９２は、加湿器の熱伝導性の基底を加熱する加熱要素を備えることができる。図示の通り、槽４５０は、槽４５０の流れ発生器側に向かって僅かに先細であるまたは間隔が狭まる平坦な両側面４８２を備える（図５の槽２５０の平坦な両側面２８２も参照されたい）。平坦な両側面４８２は、受台８８上に槽４５０を正確に配置し位置合わせすることができるように構成されている。平坦な両側面４８２はまた、槽４５０の正確な向きを確定する。特に、受台８８は、槽４５０の平坦な側面４８２に係合して槽４５０を受台８８上に案内する案内面９６を形成する、対向する両側壁９４を備える。また、側壁９４には、加湿器の基底を受台８８上に案内するスロット９８が設けられている。図１０は、受台８８上に位置合わせされ配置された槽４５０を示す。平坦な両側面は、結合中に自動的に位置合わせするのに役立つ。平坦な両側面はまた、容易で自然な把持面を患者に提供する。

代替実施形態では、または平坦な側面に加えて、槽５０、２５０、４５０は、受台８８に設けられた対応する形状のスロットまたは凹所に係合するように適合された、垂直なベーンを備えることができる。たとえば、図１１および１２は、加湿器槽５５０の流れ発生器側の外面に配置された垂直なベーン５０２を備える加湿器槽５５０を示す。垂直なベーン５０２は、側壁５６２に対して直角をなすように配置することができる。垂直なベーン５０２は、任意の適切な形状でよく、受台８８に設けられたそれに対応する形状のスロットまたは凹所５０４に嵌り込み、または入り込んで、受台８８への槽５５０の正確な位置決めを保証するように設計されている。受台８８上の対応するスロットまたは凹所５０４の開口部は、その外縁では広めで、最終的な結合位置に向かって次第に狭くなるように設計することができる。これにより、槽のベーン５０２を結合スロットまたは凹所５０４に最初に位置合わせするときにはより大きく動かすことができる一方、最終的には槽５５０を正確に結合することを保証する。図１２は、ベーン５０２／スロット５０４構成を介して受台８８に位置合わせされ配置された槽５５０を示す。ただし、逆の配置も、同じ位置合わせ上の利点をもたらすことに留意されたい。したがって、結合スロットまたは凹所５０４を加湿器槽５５０上に配置し、ベーン５０２を受台８８上に配置することができる（図示せず）。

［１．４基底板］
上記に指摘したように、基底板５２、４５２が、槽５０、２５０、４５０、５５０の底に封着されて、所定の体積の水を受容するチャンバ５８を画定する（図２Ｄに最も良く示されている）。基底板５２、４５２は、槽５０、２５０、４５０、５５０を清掃することができるように、槽５０、２５０、４５０、５５０に取り外し可能に装着することができる。ある実施形態では、槽５０、２５０、４５０、５５０の底、および基底板５２、４５２は、「ジャム瓶式」ねじ込み設計を有することができる。

また、槽５０、２５０、４５０、５５０の底は、基底板５２、４５２に対して封止するためにシリコンガスケットまたは他の適切な部材を備えることができる。さらに、基底板５２、４５２は、熱伝導性基底板の形態でもよい。具体的には、基底板５２、４５２は、熱伝導材、たとえば、優れた熱伝導特性を発揮することが周知の、陽極酸化処理された薄板アルミニウムの打抜き材から形成することができる。アルミニウム基底板５２、４５２は、封止に用いるシリコンガスケットを留めるために、打ち抜きで丸められた縁を有し得る。

［１．５Ｓ字形状のバッフルを有する加湿器槽（Ｓ９）］
たとえば、図１３および１４は、本発明の別の実施形態による加湿器槽３５０を示す。図示の通り、加湿器槽３５０は、槽３５０の上側壁を貫通して設けられた空気入口３５４および空気出口３５６を備える。空気出口３５６は、槽３５０の中央軸近くに配置されている。空気流は、最初、槽３５０に、下向きに水面に向かって入る。

槽３５０はまた、図１４に示すように、空気入口３５４の出口端の周りに湾曲し、次いで、空気出口３５６の入口端の周りに湾曲するＳ字形状のバッフル３７４を備える。この構成は、空気入口３５４と空気出口３５６との間に障壁を形成して、流入空気が直接空気出口３５６へ短絡するのを防止する。さらに、入口３５４の出口端の位置が、バッフル３７４および湾曲形状の側壁３６２と相俟って、流入空気を、槽３５０中を廻って下方に渦巻かせ、それによって、優れた湿気の取込みを実現させる。

［１．６加湿器槽の代替実施形態］
たとえば、図１５〜２０は、本発明のさらに別の実施形態による加湿器槽６５０を示す。図示の通り、加湿器槽６５０は、互いに結合された個々の２つの構成要素から構成されている。具体的には、加湿器槽６５０は、上側部分６５１と、上側部分６５１に結合された下側部分６５３とを備える。図１７〜１８に最も良く示されるように、上側部分６５１は、空気入口流管６５５と、流入空気を槽６５０内で下方へその中を廻して導く空気流路６６０の天井６５７および側面部分６５９とを備える。図１９〜２０に最も良く示されるように、下側部分６５３は、空気流路６６０の床または底部分６６１を備え、空気流路６６０と槽６５０の底との間に障壁６６９を形成する。下側部分６５３の側壁６６５によって画定されるチャンバに空気を流入させることができる入口開口６６３が設けられている。

槽６５０の上側部分６５１と下側部分６５３とが互いに結合されたとき（図１５および１６参照）、それらは協働して、空気流を廻して槽６５０の底に向けて下方へ水面まで導く空気流路６６０を画定する。図示の通り、空気流路は、全体的に環状の構成を有する。空気流路６６０の形状および構造が、空気流に対する案内を形成する。ある実施形態では、天井６５７および／または床６６１は、旋回または螺旋運動を増進するために傾斜をもたせることができる。

空気出口流管６６７は、槽６５０の下側部分６５３の中央に配置され形成されている。この構成により、空気は槽６５０の上部から流出することができる。この実施形態では、空気出口流管６６７は、空気入口流管６５５より下には配置されていない。ただし、槽６５０は、槽６５０の上側部分６５１と下側部分６５３の間に障壁６６９による漏れ戻り防止を形成している。この構成は、特許文献６に開示されたＲｅｓＭｅｄのＨ３ｉ加湿器に使用されている漏れ戻し設計と同様であり得る。この特許文献６は全体を参照により本明細書に組み込むものとする。

図２１〜２５は、本発明のさらに別の実施形態による加湿器槽７５０を示す。図示の通り、加湿器槽７５０は、互いに結合された個々の２つの構成要素から構成されている。具体的には、加湿器槽７５０は、槽部分７５１と、槽部分７５１に結合された障壁部分７５３を備える。図２３に最も良く示されるように、槽部分７５１は、空気入口流管７５５と、流入空気を槽７５０内で下方へその中を廻して導く空気流路７６０の天井７５７および側面部分７５９とを備える。図２４〜２５に最も良く示されるように、障壁部分７５３は、空気流路７６０の床または底部分７６１を備え、空気流路７６０と槽７５０の底との間に障壁７６９を形成する。槽部分７５１の側壁７６５によって画定されるチャンバに空気を流入させることができる入口開口７６３が設けられている。

障壁部分７５３が槽部分７５１に結合されたとき（図２２参照）、それらは協働して、空気流を廻して槽７５０の底に向けて下方へ水面まで導く空気流路７６０を画定する。図示された実施形態では、槽部分７５１は、障壁部分７５３に設けられた開口７７３にスナップ嵌めで係合する固定部材７７１を備える。ただし、障壁部分７５３は、その他の適切な方式で槽部分７５１に取り付けてもよい。図示の通り、空気流路は、全体的に環状の構成を有する。空気流路７６０の形状および構造が、空気流に対する案内を形成する。ある実施形態では、天井７５７および／または床７６１は、旋回または螺旋運動を増進するために傾斜を有することができる。

槽７５０の空気出口流管７６７は、槽７５０の槽部分７５１の中央に配置され形成されている。この構成により、空気は槽７５０の上部から流出することができる。

［１．６．１代替ポート構造］
図２Ａおよび２Ｃに示されるように、加湿器槽は、引っ込んだ棚部から上方に延びる出口管５６、４５６の形態の出口を有する。この構造では、空気供給導管（図示せず）は、槽と空気供給管との間に流体連通を確立するためにその中に導管が挿入される取付部を備える。

図２６に示された代替形態では、加湿器槽８００は、前出の実施形態で示したものと同様な入口導管部分８０５と、前出の実施形態で示した出口とは異なる出口８１０とを有する本体８０４を備えることができる。出口８１０は、好ましくは円錐形部分の形態の雌型取付部８１５を備える。取付部８１５は、同様な形状だが直径が小さめの円錐形状の取付部を伴う下方部分８２５を有する標準取付部８２０と適合する。標準取付部８２０は、出口取付部８１５中または内に挿入される。空気供給導管８３０は、標準取付部８２０の上側部分８３５に結合することができる。使用に際し、標準取付部８２０と供給導管８３０とは、一体で槽出口８１０に取り付け、及び取り外しされるのが好ましく、それは患者または臨床家にとってより容易である。というのは、２つの円錐形表面の対合は、一般に自律的に位置決めが行われ、標準的接続より手軽に行えるからである。標準接続の場合は、空気供給導管のゴム取付部を加湿器の出口に取り付けるのに、その接続が強い摩擦力を伴うことがあり、使用者が苦労することがある。この構成はまた、一方の端部が標準取付部に結合され、別の端部が空気供給管に結合される抗菌性フィルタ８４０（図２７）の使用を容易にする。

本発明が、現時点で最も実際的で好ましい実施形態と考えられるものに関連して記載されてきたが、本発明は開示された実施形態に限定されることなく、逆に、本発明の趣旨および範囲内に含まれる様々な変更形態および均等な構成を包含するものと理解されるべきである。また、上記の様々な実施形態は、他の実施形態と合わせて実施することができ、たとえば、１つの実施形態の態様を別の実施形態の態様と組み合わせてさらに別の実施形態を実現することができる。さらに、本発明は、ＯＳＡを患う患者に特に適応するが、他の病気（たとえば、心臓機能障害、糖尿病、病的肥満、脳卒中、肥満症治療手術など）を患う患者も上記教示から利益を享受することができることを理解されたい。さらに、上記教示は、病人にとっても非病人にとっても同様に、非医学的用途に適用可能である。

本発明の実施形態による加湿器槽を備えるＣＰＡＰ装置の透視図である。ＣＰＡＰ装置の流れ発生器から取り外された図１に示す加湿器槽の透視図である。図２Ａに示す加湿器槽の部分側面図である。本発明の別の実施形態による加湿器槽の透視図である。図２Ｃの線２Ｄ−２Ｄに沿った断面図である。図２Ａに示す加湿器槽の内部の透視図である。図２Ａに示す加湿器槽の内部の別の透視図である。本発明の別の実施形態による加湿器槽の内部の透視図である。図５に示す加湿器槽の内部の別の透視図である。図３〜４に示す加湿器槽の空気流の数値流体力学（ＣＦＤ）シミュレーションの透視図である。図３〜４に示す加湿器槽の空気流のＣＦＤシミュレーションの側面図である。図３〜４に示す加湿器槽の空気流のＣＦＤシミュレーションの上面図である。図５〜６に示す加湿器槽の空気流のＣＦＤシミュレーションの透視図である。図５〜６に示す加湿器槽の空気流のＣＦＤシミュレーションの側面図である。図５〜６に示す加湿器槽の空気流のＣＦＤシミュレーションの上面図である。本発明の実施形態による受台および使用者案内システムの透視図である。本発明の実施形態による受台および使用者案内システムの透視図である。本発明の別の実施形態による受台および使用者案内システムの透視図である。本発明の別の実施形態による受台および使用者案内システムの透視図である。本発明のさらに別の実施形態による加湿器槽の透視図である。図１３に示す加湿器槽の内部の透視図である。本発明のさらに別の実施形態による加湿器槽を示す図である。本発明のさらに別の実施形態による加湿器槽を示す図である。本発明のさらに別の実施形態による加湿器槽を示す図である。本発明のさらに別の実施形態による加湿器槽を示す図である。本発明のさらに別の実施形態による加湿器槽を示す図である。本発明のさらに別の実施形態による加湿器槽を示す図である。本発明のさらに別の実施形態による加湿器槽を示す図である。本発明のさらに別の実施形態による加湿器槽を示す図である。本発明のさらに別の実施形態による加湿器槽を示す図である。本発明のさらに別の実施形態による加湿器槽を示す図である。本発明のさらに別の実施形態による加湿器槽を示す図である。本発明の別の実施形態による加湿器槽および／またはそれに接続された管路／取付部を示す図である。本発明の別の実施形態による加湿器槽に接続される管路／取付部を示す図である。

符号の説明

１０ＣＰＡＰ装置
２０流れ発生器
２２ハウジング
２４出口
３０加湿器
５０加湿器槽
５２基底板
５４入口、空気入口流管
５６出口、空気出口流管
５８チャンバ
６０蓋
６２側壁
６４凹所
６６水充満指定マーク
７０案内構造
７２面取りされた壁部
７４湾曲バッフル
７６傾斜された内面
７８凹面
８０端部
８８受台
９０中心軸
９０支持面
９２支持面
９４側壁
９６案内面
９８スロット
２５０加湿器槽
２５４空気入口流管
２７４湾曲バッフル
２８０端部
２８２側面
３５０加湿器槽
３５４空気入口
３５６空気出口
３６２側壁
３７４湾曲バッフル
４５０加湿器槽
４５２基底板
４５４入口
４５５凹部
４５６出口
４８２側面
５０２ベーン
５０４凹所
５５０加湿器槽
５６２側壁
６５０加湿器槽
６５１上側部分
６５３下側部分
６５５空気入口流管
６５７天井
６５９側面部分
６６０空気流路
６６１底部分
６６３入口開口
６６５側壁
６６７空気出口流管
６６９障壁
７５０加湿器槽
７５１槽部分
７５３障壁部分
７５５空気入口流管
７５７天井
７５９側面部分
７６０空気流路
７６１底部分
７６３入口開口
７６５側壁
７６７空気出口流管
７６９障壁
７７１固定部材
７７３開口
８００加湿器槽
８０４本体
８０５入口導管部分
８１０出口
８１５取付部
８２０標準取付部
８２５下方部分
８３０供給導管
８３５上側部分
８４０抗菌性フィルタ
Ｌ_１空気流の一部

Claims

空気入口および空気出口を備える加湿器槽であって、前記空気出口が前記空気入口より下に位置する平面内に配置された出口ポートを有している前記加湿器槽と、
前記加湿器槽の底に設けられた基底板であって、前記基底板及び前記加湿器槽が、所定の体積の水を受容されるように適合された水チャンバを画定している前記基底板と、
を備えている加湿器において、
前記加湿器槽が、前記空気入口を介して前記加湿器槽に流入する空気を、前記加湿器槽内で下方に向かってその中を廻る渦を巻かせるように導き、その後出口ポートから流出させるように適合された案内構造を備えている加湿器。
前記案内構造が、前記水チャンバ内で前記空気入口の前に配置された湾曲バッフルを備えていることを特徴とする請求項１に記載の加湿器。
前記案内構造が、前記水チャンバ内で前記空気入口の前に配置された面取りされた壁部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の加湿器。
前記基底板が熱伝導性材から構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の加湿器。
前記基底板がアルミニウムから構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の加湿器。
前記空気入口および前記空気出口が管であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の加湿器。
前記空気出口が、前記水チャンバに向かって細くなる円錐形を有する雌型取付部を備えていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の加湿器。
前記空気入口が、略水平方向に方向づけられていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の加湿器。
前記空気出口が、略垂直に方向づけられていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の加湿器。
水チャンバを画定している上側壁および円筒形状または略円錐形状の側壁と、
空気入口と、
空気出口と、
前記水チャンバ内に設けられた湾曲バッフルであって、前記上側壁から下方に延び、前記空気入口と前記空気出口との間に配置される凹面を形成する前記湾曲バッフルと、
を備えていることを特徴とする加湿器用の加湿器槽。
前記凹面が、前記空気入口の出口端の前に配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の加湿器槽。
前記空気出口が、前記空気入口より下に位置する平面内に配置された出口ポートを有することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の加湿器槽。
前記空気入口および前記空気出口が管であることを特徴とする請求項１０から１２のいずれか一項に記載の加湿器槽。
前記空気入口が、略水平方向に方向づけられていることを特徴とする請求項１０から１３のいずれか一項に記載の加湿器槽。
前記空気出口が、略垂直に方向づけられていることを特徴とする請求項１０から１４のいずれか一項に記載の加湿器槽。
前記湾曲バッフルが、前記側壁に結合された端部を備えていることを特徴とする請求項１０から１５のいずれか一項に記載の加湿器槽。
前記湾曲バッフルの両端部が、前記側壁から離隔して配置されていることを特徴とする請求項１０から１５のいずれか一項に記載の加湿器槽。
前記両端部のそれぞれと前記側壁との間に流路が形成されていることを特徴とする請求項１７に記載の加湿器槽。
前記上側壁が、前記空気入口流管の前記出口端の前に配置された傾斜された内面を形成する面取りされた壁部を備えていることを特徴とする請求項１０から１８のいずれか一項に記載の加湿器槽。
前記バッフルが、前記水チャンバ中に略垂直に延在していることを特徴とする請求項１０から１９のいずれか一項に記載の加湿器槽。
前記側壁が、平坦な側面部分を備えていることを特徴とする請求項１０から２０のいずれか一項に記載の加湿器槽。
前記バッフルは、厚さおよび／または高さが変化可能であることを特徴とする請求項１０から２１のいずれか一項に記載の加湿器槽。
前記加湿器槽が、プラスチック材から成型されていることを特徴とする請求項１０から２２のいずれか一項に記載の加湿器槽。
前記加湿器槽が、ポリプロピレンから成型されていることを特徴とする請求項１０から２３のいずれか一項に記載の加湿器槽。
前記空気入口が管であり、前記管の少なくとも一部が前記上側壁内に形成され、それにより前記管の上面が前記上側壁の一部を形成する、請求項１０から２４のいずれか一項に記載の加湿器槽。
前記空気入口が管であり、前記管が水平方向に対して僅かに下向きの角度を有していることを特徴とする請求項１０から２５のいずれか一項に記載の加湿器槽。
前記管が、水平方向に対して０°〜１５°の下向きの角度を有することを特徴とする請求項２６に記載の加湿器槽。
前記バッフルが略Ｓ字形状であり、前記略Ｓ字形状のバッフルが、前記上側壁から下方に延在し、前記空気入口および前記空気出口の周りに湾曲することを特徴とする請求項１０から２７のいずれか一項に記載の加湿器槽。
前記空気入口および前記空気出口が前記上側壁を貫通して延在することを特徴とする請求項１０から２８のいずれか一項に記載の加湿器槽。
前記空気出口が、前記上側壁の中央軸に近接して配置されていることを特徴とする請求項１０から２９のいずれか一項に記載の加湿器槽。
請求項１０から３０のいずれか一項に記載の加湿器槽と、
前記加湿器槽の底に設けられた基底板と、
前記基底板に熱接触する加熱要素と、
を備えていることを特徴とする加湿器。
前記基底板が熱伝導性材から構成されていることを特徴とする請求項３１に記載の加湿器。
前記基底板がアルミニウムから構成されていることを特徴とする請求項３１又は３２に記載の加湿器。
前記基底板が、前記加湿器槽に取り外し可能に装着されていることを特徴とする請求項３１から３３のいずれか一項に記載の加湿器。
前記基底板と前記加湿器槽との間に設けられた封止ガスケットをさらに備えることを特徴とする請求項３１から３４のいずれか一項に記載の加湿器。
空気入口および空気出口を有する加湿器槽と、
前記加湿器槽の底に設けられた基底板であって、前記基底板と前記加湿器槽とが、所定の体積の水を受容されるように適合された水チャンバを画定している前記基底板と、
を備えている加湿器において、
前記加湿器槽が、前記空気入口を介して前記加湿器槽に流入した空気を、前記水の表面に円滑に導いた後、前記空気出口を介して流出させるように適合された案内構造を備えていることを特徴とする加湿器。
第１の部分管状の空気入口流路部分を画定している第１の構成要素と、
前記第１の構成要素に結合され、第２の部分管状の空気入口流路部分を画定している第２の構成要素と、
を備えている加湿器用の加湿器槽において、
前記第１および前記第２の部分管状の空気入口流路部分が協働して、流入空気を、略円運動の形で、槽内で下方へその中を廻して導く合成管状の空気入口流路を画定していることを特徴とする加湿器用の加湿器槽。
前記第１の構成要素が空気入口流管を備え、前記第２の構成要素が前記空気流路と前記槽の底との間に障壁を備えていることを特徴とする請求項３７に記載の加湿器槽。
前記第２の構成要素が、前記第２の構成要素の中央に位置する空気出口流管を備えていることを特徴とする請求項３８に記載の加湿器槽。
前記第１の構成要素が、前記第２の構成要素の中央に位置する空気出口流管を備えていることを特徴とする請求項３８に記載の加湿器槽。
前記第１および前記第２の構成要素が、スナップ嵌めで互いに結合されていることを特徴とする請求項４０に記載の加湿器槽。
流れ発生器と、
請求項１から４１のいずれか一項に記載の加湿器または加湿器槽と、
を備えていることを特徴とするＣＰＡＰ装置。
前記加湿器を前記流れ発生器に対して作動可能な位置に支持する受台をさらに備えていることを特徴とする請求項４２に記載のＣＰＡＰ装置。
前記加湿器槽が、前記受台に対する位置決めおよび整列を容易にする構造を備えていることを特徴とする請求項４３に記載のＣＰＡＰ装置。
前記受台が、前記または所定の加熱要素を備えていることを特徴とする請求項４３又は４４に記載のＣＰＡＰ装置。
前記加湿器槽が平坦な側面を備えていることを特徴とする請求項４４又は４５に記載のＣＰＡＰ装置。
前記加湿器槽が、前記受台に設けられた相補的な凹所に受容されるように適合されたベーンを備えていることを特徴とする請求項４４から４６のいずれか一項に記載のＣＰＡＰ装置。
空気入口および空気出口を有する水チャンバを設けるステップと、
前記空気入口を介して前記水チャンバに流入した空気を、前記空気出口から流出する前に、下向きの方向に導くステップと、
前記空気入口を介して前記水チャンバに流入した空気を、前記空気出口から流出する前に、下方へ水の表面まで、旋回方向へ導くステップと、
を備えていることを特徴とする空気を加湿する方法。
空気を前記下向きの方向に導くステップが、空気を前記旋回方向に導くステップより前に行われることを特徴とする請求項４８に記載の方法。
空気を前記旋回方向に導くステップが、空気を前記下向きの方向に導くステップより前に行われることを特徴とする請求項４８に記載の方法。