JP2014528261A - 呼吸用加湿器 - Google Patents

Abstract

換気システムの呼吸用加湿器（１）である。該呼吸用加湿器（１）はハウジング（２）と液体容器（３）とを備えている。ハウジング（２）は、水平部分および垂直部分（４、６）と、水平部分（４）の方向に垂直部分（６）の自由端から遠ざかるように延びている突出部（１０）と、を備える実質的にＬ字形のハウジング（２）を備えている。ハウジング（２）は、制御ユニットと、ユーザインターフェイス（１２）と、加熱板（８）と、を有している、ユーザインターフェイス（１２）は突出部（１０）に配置され、加熱板（８）は水平部分（４）に配置されている。液体容器（３）は、実質的にＵ字形状に設計されており、凹部（７）と、底板（２４）と、２つのコネクタ要素（５）と、を備えており、各コネクタ要素は、呼吸管への接続を確立する。液体容器（３）の液体を加熱するために加熱板（８）を加熱でき、ベース板（２４）を加熱板（８）に接触させることができ、液体容器（３）は、稼働状態を確立するようにハウジング（２）上へ摺動可能であり、もって、稼働状態において突出部（１０）は液体容器（３）の底板（２４）の上方に位置する。

Description

本発明は、呼吸用加湿器、すなわち、人工呼吸システムの呼吸用加湿器に関する。

例えば、集中治療の病棟において患者に機械的な人工呼吸が施されるとき、人工呼吸対象の患者は、換気配管システムによって換気装置または人工呼吸器へと空圧的に接続される。患者へともたらされる呼吸用の空気は、温度および湿度に関して患者の生理学的ニーズを満たすように調節されなければならないため、呼吸器用加湿器または呼吸器用加湿器は、呼吸用の空気を加熱および加湿するために吸入管または吸気管に配置される。呼吸器用加湿器は、呼吸用の空気が通されて加湿される蒸留水で満たされた液体容器を備えている。

液体容器の液体の加熱は、通常は、呼吸用加湿器のハウジングの底部の加熱板によって達成され、加熱板から液体容器の熱伝導性の底部へ熱が伝えられる。呼吸用加湿器を相応に制御することができるように、呼吸用の空気の温度が、例えば流入時および流出時に適切なセンサによって測定され、評価される。

液体容器が空になることや、過剰に多くの液体で満たされることを防止するために、容器内の液体の水位が監視される。

衛生上の理由で、呼吸用の空気の配管システムおよび液体容器は、医療用で１回だけ使用される物品または使い捨ての物品として設計されるため、２つの異なる機能部分が呼吸用加湿器において使用される。第１は、電源へと接続され、おそらくはデータ線によって他の医療装置へと接続される据え置きのハウジングであり、第２は、通常は介護職員による間違った接続の機会ができるだけ少なくなるように吸入管がすでに取り付けられた状態でもたらされる交換式の液体容器である。

ハウジングおよび液体容器は、稼働時に互いに堅固に接続されていななければならない。特には、適切な熱の伝達を保証するために、液体容器の底板とハウジングの加熱板との間に良好な熱接触を有することが、絶対に必要である。

米国特許出願第２００６／０１１３６９０号公報に記載の呼吸用加湿器など、一体化された液体容器を備えている既知の呼吸用加湿器は、例えばユーザに呼吸用加湿器の機能パラメータを知らせるユーザインターフェイスを備え、また呼吸用加湿器の動作を制御するための適切な要素も有している。しかしながら、これらのユーザインターフェイスは、通常は、上下方向または水平方向に配置されていて、そのため実質的に前方または上方だけからしか視認および操作できない。場合によっては、ユーザインターフェイスは、液体容器の下方に配置され、設定の読み取りまたは調節のためのアクセスが行いにくい。

呼吸用加湿器における液体容器の別の配置が米国特許第４７１５９９８号公報に記載されている。

既知の呼吸用加湿器の他の欠点は、例えば比較的大型であり、多数の角およびエッジを有する不格好な形状とされている点にある。また、多数の接続部を備えており、複雑な構造要素を含んでいる。したがって、そのような装置は、操作が複雑であり、故障しやすく、高価である。

米国特許出願第２００６／０１１３６９０号公報 米国特許第４７１５９９８号公報

したがって、本発明の目的は、上述の欠点を克服し、特に前方および上方から操作することができるユーザインターフェイスを備え、設計において簡素、人間工学的、かつコンパクトであり、多数の異なる機能を確実に満たす呼吸用加湿器を提供することにある。

この目的は、請求項１の特徴によって達成される。好ましい設計および実施形態は、引用形式の請求項に記載される。

本発明の一の概念によれば、換気システムの呼吸用加湿器が提供されている。この加湿器は、ハウジングと液体容器とを備えている。ハウジングは、垂直部分および水平部分と、垂直部分の自由端から水平部分に向かって延びている突出部と、を有する実質的に「Ｌ」字形状に設計されており、また、制御ユニットと、ユーザインターフェイスと、加熱板とを備えており、ユーザインターフェイスは突出部に配置される一方で、加熱板は水平部分に配置されている。液体容器は、実質的に「Ｕ」字形状に設計され、凹所と、底板と、２つのコネクタ要素と、を備えており、各々のコネクタ要素が呼吸管との接続を確立するように構成されている。液体容器の液体を加熱するために、加熱板を加熱でき、底板を加熱板に接触させることができる。

液体容器は稼働状態を確立させるようにハウジング上へ摺動させることができ、もって、稼働時に突出部が底板の上方に位置する。この設計は、比較的単純かつコンパクトであり、上方および前方の両方からの機能パラメータの点検及び呼吸用加湿器の操作という人間工学的に好ましいことをユーザに提供する。追加または複雑な要素の排除により、呼吸用加湿器が故障しにくくなり、単純な摺動機構の結果として、作業者のミスも生じにくくなる。

加湿器が稼働状態にあるとき、好ましくはハウジングおよび液体容器が、好ましくは当該呼吸用加湿器の実質的に連続的な斜めの上面と実質的に連続的な側面とを協働して形成し、ユーザインターフェイスは、斜めの上面に一体化されている。これにより、コネクタ要素を除いてコンパクトで収納容易なユニットに大きな開口が存在しないため、加湿器がユーザにとって扱いやすいものになる。

ハウジングが第１の固定手段を備え、液体容器が第２の固定手段を備え、液体容器をハウジング上へ摺動させることで、底板が加熱板へ上方から押し付けられるように第１の固定手段と第２の固定手段とが係合することが、特に好ましい。呼吸用加湿器が適切に機能するためには、加熱板と底板との間に完全な熱的接触が不可欠であり、電気的接触も不可欠であるため、底板が何らかのやり方で加熱板へ押し付けられ、その位置に保持されなければならない。これが、第１の固定手段と第２の固定手段との係合によって保証される。この形式の固定の設計は、単純であり、加熱板に従来技術から知られているような複雑な機構を必要とせずに機能する。

第１の固定手段を、突出部の下部領域に配置することが、好ましい。そこは、邪魔になりにくく、操作から保護され、ユーザにとってほとんど目につかない。

また、加熱板に実質的に平行な方向に向かって液体容器をハウジング上へ摺動させることができると好ましい。

さらに、第１および第２の固定手段の間の係合が解除可能な係止機構によって確立されることが好ましい。この係止機構は、単純であり、ユーザによる操作が必要であると考えられるいかなる追加の固定具も必要とせずに機能する。したがって、通常は１回だけしか使用されない／使い捨ての物品として設計される液体容器の交換が簡単なことになる。

係止機構が舌片と溝とからなる機構であり、第１の固定手段が少なくとも１つの舌を備え、第２の固定手段が少なくとも１つの溝を備えることが好ましい。ハウジングが、この目的のために、少なくとも１つの舌をハウジングから下方へと突き出させる少なくとも１つの開口を好ましい形式で備える。この形式の設計は、機械的にきわめて単純であり、外部からほとんど目につかず、呼吸用加湿器が稼働時にあるときにユーザの目に触れることがない。

少なくとも１つの舌片が単体ピースのばね板要素として設計されることが好ましい。ばね板用のばね鋼板材料は、低コストであり、容易に所望の形状にすることができる。加えて、呼吸用加湿器の長寿命に貢献する堅固でほとんど故障のないばね機能を提供する。

液体容器は、好ましくは、ハウジングの垂直部分から遠ざかる方向を向いた前方領域に、把持装置を備える。結果として、ユーザが、据え置きのハウジングからの液体容器の取り外し方法を直観的に理解するとともに、容器をハウジング上へ再び摺動させて戻すときにも把持部を使用する。把持装置は、好ましくは、液体容器の側面の前部の凹部として設計され、呼吸用加湿器の側面のうちの連続的でない唯一の部分を呈する。これは、ユーザが据え置きのハウジングから液体容器を取り外し、再び所定の場所へと摺動させるためにこの把持部を使用するように、直観的に案内されることを意味する。

さらに、呼吸用加湿器のユーザインターフェイスが表示要素および操作要素を備えることが好ましい。呼吸用加湿器の機能と、換気システムの他のユニットの機能とを、ユーザインターフェイス上に表示でき、そこから制御することも可能である。したがって、加湿器の稼働時に何らかのやり方でユーザが管理することができる本発明による呼吸用加湿器のすべての機能要素に、呼吸用加湿器の上面からアクセスすることができる。これは、特には換気管および補給管のためのコネクタ要素にも当てはまる。

さらに、電力供給、データ通信などのための少なくとも１つのポートを、呼吸用加湿器の垂直部分の後部に設けることが好ましい。この少なくとも１つのポートは、好ましくは、呼吸用加湿器の実質的に連続的な側面を超えて突き出すことがないように設計される。結果として、呼吸用加湿器の外面が、装置全体の配置と干渉したり装置の収納をより困難にしかねない邪魔な突起物となることはない。これは、液体容器が装置に取り付けられていない状態にも当てはまる。

以下で、添付の図面を参照し、例示的実施形態にもとづいて本発明を詳しく説明する。

本発明による呼吸用加湿器の好ましい一実施形態のハウジングの斜視図。 本発明による呼吸用加湿器の好ましい一実施形態の液体容器の斜視図。 本発明による呼吸用加湿器の運転状態における好ましい実施形態の斜視図。 好ましい実施形態による呼吸用加湿器のハウジングの詳細の斜視図。 液体容器の種々の位置にある本発明による呼吸用加湿器の好ましい実施形態の係止機構を示す図。 液体容器の種々の位置にある本発明による呼吸用加湿器の好ましい実施形態の係止機構を示す図。 液体容器の種々の位置にある本発明による呼吸用加湿器の好ましい実施形態の係止機構を示す図。 液体容器の種々の位置にある本発明による呼吸用加湿器の好ましい実施形態の係止機構を示す図。 液体容器の種々の位置にある本発明による呼吸用加湿器の好ましい実施形態の係止機構を示す図。

図１は、本発明による呼吸用加湿器の好ましい実施形態のハウジング２の斜視図である。ハウジング２は、水平部分４および垂直部分６を有する実質的にＬ字形状を備えている。水平部分４に加熱板８が配置され、この加熱板８は、実質的に水平に向けられ、水平部分４の上向きの表面のほぼ全体を覆っている。突出部１０は、垂直部分６の上部の自由端のほぼ中央から延び、突出部１０の表面は、ユーザインターフェイス１２を備えている。ユーザインターフェイス１２は、呼吸用加湿器の監視および制御を可能にする表示装置１４および操作要素１６を備えている。電気接触要素１８は、垂直部分６の上端に、突出部１０から横方向にずらされて配置されており、これらの要素を、換気配管システムの対応する接続部に電気的に接触させることができる。突出部１０の下端には、２つのばね要素２０が配置され、その各々が開口（図１では見て取ることができない）から下方へと突き出している。

図２は、本発明による呼吸用加湿器の好ましい実施形態の液体容器３の斜視図である。液体容器３は、上部の領域に、呼吸用配管システムとの空圧的な接続を確立するための、円形の断面を有する管状ソケットとして設計された２つのコネクタ要素５を備えている。液体容器３は、２つのコネクタ要素５の間に、凹部または切り欠き領域７を備えている。さらに、補給管９は、液体容器３の上部に配置されている。液体容器３の底部（図２では見て取ることができない）は、アルミニウムの底板として設計されている。凹部７の下部領域に、いくつかの平行な支持面１１が形成されており、これらの支持面そのものは、２つのコネクタ要素５間の直線の方向に平行であり、これらの支持面は、凹部７の下部領域のほぼ中央に溝１３を形成している。この溝は、液体容器３の固定装置に対して垂直である。

図３は、稼働状態にある、本発明の好ましい実施形態による呼吸用加湿器１の斜視図である。液体容器３は、ハウジング２上の最終的な位置へ摺動されている。液体容器３の上面とユーザインターフェイス１２とが呼吸用加湿器１の実質的に連続的な上面を形成しており、この上面の連続性は、差し込み式の換気管１７、１９によってのみ断たれていることが見て取れる。さらに、図３において、液体容器３の前部の把持部１５を見て取ることができ、把持部１５は、液体容器３を呼吸用加湿器１上へ摺動させたり液体容器３を相応に取り外すために把持される。

図４が、本発明による呼吸用加湿器の好ましい実施形態のハウジングの細部の斜視図であり、この図は、ハウジング２の内部において突出部１０の下部領域の内側に配置された第１の固定手段に注目している。第１の固定手段は、いくつかの固定要素２３によってハウジング２へ取り付けられるばね板２２として設計され、ばね板２２は、２つのばねタブ２０を備えており、各タブ２０は、実質的に「Ｖ」字形状であってハウジング２の開口２１を通って内側から下方へと突き出している。ばねタブ２０の端部は、液体容器３によってＶ字形の部分をハウジング２の内部空間へ下方から上方に向かって押し上げることができるように、自由に露出されている。これが行われるとき、Ｖ字形のばねタブ２０は、例えば図２に見て取ることができる溝１３に係止される。好ましい実施形態においては、第１の固定手段は、２つのばねタブ２０を備える、しかしながら、ただ１つのばね要素または３つ以上のばね要素を使用することも可能であり、必ずしもこれらの要素を１部品としてのばね板から一体に形成する必要はないことに留意されたい。

次に、本発明による呼吸用加湿器の好ましい実施形態の係止機構を、図５〜図９にもとづいて説明する。図５が、液体容器３をハウジング２内へ摺動させる用意ができたときに存在する出発位置の詳細断面図を示している。下部において、加熱板８を見て取ることができ、液体容器の底板２４が加熱板８上へ摺動され、最終的に加熱板８に熱的および電気的に結合される。液体容器３の支持面１１は、１つ又はそれ以上のばねタブ２０に最初接触する。タブ２０は、力が加えられていない状態において、開口２１から突出部１０と加熱板８との間の中間の空間へと突き出している。

図６は、ハウジング２へとさらに摺動された後の液体容器３を示している。図５〜図８において右方を向いている矢印が、摺動動作の方向を示している。ばねタブ２０は、底板２４に対して斜めに配置された支持面１１に接触し、液体容器３が右方へと移動するにつれて、ばねタブ２０は、支持面１１によって、ばねタブ２０の弾性力に逆らって開口２１へ上方に押し上げられることが見て取れる。

図７は、図６の位置から右方へとさらに摺動された後の液体容器３の位置を示している。ばねタブ２０は、今や突出部１０の内部へ最大に撓んだ状態まで上方に曲げられ、実質的に水平な支持面１１に当接している。

液体容器３が右方へとさらに摺動されるとき、図８に示される最終位置に最終的に到達する。ばねタブ２０は、今や図７に示した位置にあるときと比べて或る程度解放されている。これは、タブ２０が溝１３に向かって斜めに下方へと続く別の支持面１１に沿って滑り下ったからである。今や溝１３および対応する支持面１１は、依然として残る圧力を溝１３及び液体容器３に作用させるばねタブ２０に積極的に係合しており、もって、液体容器３の底板２４は加熱板８へ押し付けられ、かつ、液体容器３の底板２４は、液体容器３に所定の解放力を加えるだけで再び解放されるようになる。

図９は、ばねタブ２０の弾性力にすでに実質的に打ち勝った状態にあるときの液体容器３を示している。これは、液体容器３が把持部１５によってハウジング２から少なからず引き出された（左方へと向いている矢印に引き出された）ことに起因する。また、ばねタブ２０は、ばねタブ２０の弾性力に逆らって突出部１０の内部へ上方に押し上げられていることが見て取れる。液体容器３をハウジング２からさらに引き出すことによって、ばね要素を完全に解放するという効果を有し、その状態において、もはやばね要素が液体容器３の表面に係合していないことは当業者であれば理解できるであろう。

本発明の範囲において、第１および第２の固定手段を実現するために、ばね板による舌片と溝とからなる設計に代わる磁石など、他の機構および設計に想到することも可能である。

本発明は、簡単かつコンパクトな設計であり、上方からの操作が可能であるとともに、前方からの操作も可能であるユーザインターフェイスを備え、多数の様々な機能を申し分なく満たす呼吸用加湿器を提供する。

Claims (13)

1. 換気システムのための呼吸用加湿器（１）であって、
   ハウジング（２）と、
   液体容器（３）と、
   を備えており、
   前記ハウジング（２）は、水平部分（４）と、垂直部分（６）と、前記垂直部分（６）の自由端から前記水平部分（４）へ延びる突出部（１０）とを有し、実質的にＬ字形状に設計されており、
   前記ハウジング（２）は、制御ユニットと、ユーザインターフェイス（１２）と、加熱板（８）と、を備えており、前記ユーザインターフェイス（１２）は前記突出部（１０）に配置され、前記加熱板（８）は前記水平部分（４）に配置されており、
   前記液体容器（３）は、実質的にＵ字形状に設計されており、凹部（７）と、底板（２４）と、２つのコネクタ要素（５）と、を備えており、各々のコネクタ要素（５）は、呼吸管との接続を確立するように構成されており、
   前記加熱板（８）は前記液体容器（３）の液体を加熱するために加熱され、前記底板（２４）は前記加熱板（８）に接触することが可能であり、
   前記液体容器（３）は、稼働状態を確立するように前記ハウジング（２）上へ摺動可能であり、もって、前記稼働状態において、前記ハウジング（２）の前記突出部（１０）は、前記液体容器（３）の前記底板（２４）の上方に位置することを特徴とする呼吸用加湿器（１）。
2. 前記呼吸用加湿器が前記稼働状態にあるときに、前記ハウジング（２）および前記液体容器（３）が協働して、前記呼吸用加湿器（１）の実質的に連続的な斜めの上面と実質的に連続的な側面とを形成し、前記ユーザインターフェイス（１２）は、前記斜めの上面に一体化されている請求項１に記載の呼吸用加湿器（１）。
3. 前記ハウジング（２）は、第１の固定手段（２０、２２）を備えており、前記液体容器（３）は、第２の固定手段（１３）を備えており、前記液体容器（３）を前記ハウジング（２）上へ摺動させることで、前記底板（２４）が前記加熱板（８）上へ上方から押し付けられるように前記第１の固定手段（２０、２２）と前記第２の固定手段（１３）とが係合する請求項１に記載の呼吸用加湿器。
4. 前記第１の固定手段（２０、２３）は前記突出部（１０）の下部領域に配置されている請求項３に記載の呼吸用加湿器（１）。
5. 前記液体容器（３）は、前記加熱板（８）に実質的に平行な方向に向かって前記ハウジング（２）上へ摺動可能である請求項１に記載の呼吸用加湿器（１）。
6. 前記係合は解除可能な係止機構によって生じる請求項３または４に記載の呼吸用加湿器（１）。
7. 前記係止機構は、舌片と溝とからなる機構であり、前記第１の固定手段は、少なくとも１つのばね（２０、２２）を備えており、前記第２の固定手段は、少なくとも１つの溝（１３）を備えている請求項６に記載の呼吸用加湿器（１）。
8. 前記ハウジング（２）は、少なくとも１つの開口（２１）を備えており、前記少なくとも１つのばね（２０）は、前記少なくとも１つの開口（２１）を通って前記ハウジング（２）から下方へ突出する請求項７に記載の呼吸用加湿器（１）。
9. 前記少なくとも１つのばね（２０）は、単体ピースのばね板要素（２２）として設計されている請求項８に記載の呼吸用加湿器（１）。
10. 前記液体容器（３）は、前記ハウジング（２）の前記垂直部分（６）から遠ざかる方向を向いた前方領域に把持装置（１５）を備えている請求項１に記載の呼吸用加湿器（１）。
11. 前記ユーザインターフェイス（１２）は表示要素（１４）および操作要素（１６）を備えている請求項１に記載の呼吸用加湿器（１）。
12. 電力供給、データ通信、などのための少なくとも１つのポートが前記垂直部分（６）の後部に設けられている請求項１に記載の呼吸用加湿器（１）。
13. 前記少なくとも１つのポートは、前記呼吸用加湿器（１）の前記実質的に連続的な側面よりも突き出すことがないように設計されている請求項１２に記載の呼吸用加湿器（１）。

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