JP2021507778A - 加湿器及びこれを含む気道内圧サポートシステム - Google Patents

Abstract

加湿器は、加湿された呼吸ガスの流れを患者に送達するための気道内圧サポートシステムのためのものである。加湿器（１０２）は、水チャンバ（１２０）、導管（１３０）、ノズル（１２６）、ヒータプレート（１２８）、及びセパレータ機構（１３２）を含む。導管は、第１及び第２の端部と、第１及び第２の端部の間の内部経路（１４４）を画定し、第１及び第２の端部の間で呼吸ガスの流れを伝えるように構成される壁部（１４２）とを含む。ノズルは、水チャンバに流体接続され、水チャンバから受け取った水から水滴を生成するように構成される。ヒータプレートは、壁部分に結合され、内部経路に露出され、ノズルから水滴を受けるように配置される。セパレータ機構は、壁部分に結合され、呼吸ガスの流れから水滴を遮蔽するように構成される。

Description

本発明は、加湿ガスのフローを患者の気道に送達する際に使用する気道内圧サポートシステム（airway pressure support systems）に関する。本発明はまた、気道内圧サポートシステムのための加湿器に関する。

多くの人が睡眠中の呼吸障害に悩まされている。睡眠時無呼吸は、世界中の何百万人もの人々が悩まされている睡眠時呼吸障害の一般的な例である。睡眠時無呼吸の１つタイプは、閉塞性睡眠時無呼吸（ＯＳＡ）であり、これは気道、典型的には上気道又は咽頭領域の閉塞による呼吸困難によって睡眠が繰り返し中断される状態である。気道の閉塞は、一般に、少なくとも部分的に、上気道セグメントを安定させる筋肉の全体的な弛緩に起因し、それによって組織が気道をつぶすと考えられている。睡眠時無呼吸症候群のもう１つのタイプは、中枢性無呼吸であり、これは脳の呼吸中枢からの呼吸信号の欠如による呼吸の停止である。閉塞性であれ、中枢性であれ、閉塞性と中枢性の組み合わせである混合型であれ、無呼吸状態は、呼吸の完全停止又はそれに近い停止、例えば、ピーク呼吸気流の９０％以上の減少と定義される。

睡眠時無呼吸の患者は、睡眠断片化と、潜在的に重度のオキシヘモグロビン飽和度低下を伴う睡眠中の完全又はほぼ完全な断続的な換気の停止を経験する。これらの症状は、臨床的に日中の極度の眠気、不整脈、肺動脈高血圧、うっ血性心不全及び／又は認知機能障害になることがある。睡眠時無呼吸の他の結果は、右室機能不全、覚醒中及び睡眠中の二酸化炭素貯留、持続的な動脈血酸素分圧低下を含む。睡眠時無呼吸患者は、運転中及び／又は潜在的に危険な装置の操作中の事故のリスクが高いだけでなく、これらの因子による過度の死亡のリスクもある。

たとえ患者が気道の完全又はほぼ完全な閉塞に苦しんでいなくても、気道が部分的に閉塞しているだけの場合には、睡眠からの覚醒などの有害作用が生じることがあることも知られている。気道の部分的閉塞は、典型的には、低呼吸と呼ばれる浅い呼吸を引き起こす。低呼吸は典型的には、ピーク呼吸気流の５０％以上の減少として定義される。睡眠時呼吸障害の他のタイプには、上気道抵抗症候群（ＵＡＲＳ）及び、一般にいびきと呼ばれる咽頭壁の振動などの気道の振動が含まれるが、これらに限定されない。

患者の気道に持続陽圧（ＣＰＡＰ）を適用することにより睡眠時呼吸障害を治療することはよく知られている。この陽圧は気道を効果的に「副子固定（splints）」し、それによって肺への開放通路を維持する。また、患者に送達されるガスの圧力が、患者の呼吸サイクルに伴って変化する、又は患者の呼吸努力に伴って変化する陽圧療法を提供して、患者への快適性を高めることも知られている。この内圧サポート技法は、患者に送達される吸気気道陽圧（ＩＰＡＰ）が呼気気道陽圧（ＥＰＡＰ）よりも高いバイレベル内圧サポート技法と呼ばれる。患者が無呼吸及び／又は低呼吸を経験しているかどうかなど、検出された患者の状態に基づいて圧力が自動的に調節される陽圧療法を提供することがさらに知られている。この内圧サポート技法は、内圧サポート装置が、呼吸障害を治療するために必要なだけの高い圧力を患者に提供しようとするので、オートタイトレーションタイプ（auto-titration type）の内圧サポート技法と呼ばれる。

上述したような内圧サポート療法は、患者の顔面への柔らかく、可撓性のシールクッションを有するマスク構成要素を含む患者インターフェース装置の配置を含む。マスク構成要素は、限定されるものではないが、患者の鼻を覆う鼻マスク、患者の鼻及び口を覆う鼻／口マスク、又は患者の顔を覆う全面マスクであることがある。このような患者インターフェース装置はまた、額支持体、頬パッド及び顎パッドなどの他の患者接触構成要素を使用することがある。患者インターフェース装置は、典型的には、ヘッドギア構成要素によって患者の頭部に固定される。患者インターフェース装置は、ガス送達チューブ又は導管に接続され、内圧サポート装置と患者の気道とを接続する（interfaces）ので、呼吸ガスの流れを圧力／流れ発生装置から患者の気道へ送達することができる。

さもなければＰＡＰマシンによって生成される比較的乾燥した圧縮空気を加湿するために、ＰＡＰマシンとユーザインターフェースとの間に又はそれらと一体化した加湿器がしばしば設けられる。典型的には、加湿器は、加熱型又はパスオーバー（passover）型に分類されることができる。

加熱加湿器は、ＣＰＡＰ装置とマスクの間を運ばれる空気の温度を上げる内蔵ヒータを有する。冷気の中での呼吸は、不快で、のどの痛みを引き起こす。今日市販されているほとんどの機械は、快適な呼吸状態を提供する傾向があるため、加熱加湿器を使用している。

パスオーバー型加湿器は、空気が加湿器内の水を機械からマスクへの移動時に文字通り「通過」する（passes over）ため、そのような名前が付けられている。それは、水分を運び、加熱加湿器と同様に、空気の呼吸を楽にし、咽喉への刺激を少なくする。

従って、本発明の目的は、改善された加湿器及びそれを含む気道内圧サポートシステムを提供することである。

開示された概念の一態様として、加湿器が、加湿された呼吸ガスの流れを患者の気道に送達するための気道内圧サポートシステムのために提供される。気道内圧サポートシステムは、患者インターフェース装置及びガス流発生器を有する。ガス流発生器は、患者インターフェース装置を通して患者の気道に送達されることになる呼吸ガスの流れを生成するように構成される。加湿器は、ある量の水を収容するように構成される水チャンバ；ガス流発生器に流体接続されるように構成される第１の端部と、患者インターフェース装置に流体接続されるように構成される反対側の第２の端部と、第１の端部と第２の端部との間に延びる内部経路を画定する壁部であって、内部経路は、第１の端部と第２の端部との間で呼吸ガスの流れを伝える（convey）ように構成される、壁部とを有する導管；水チャンバに流体接続され、水チャンバから受け取った水から水滴を生成するように構成されるノズル；壁部に結合され、内部経路に露出されるヒータプレートであって、ヒータプレートは、ノズルからの水滴を受けるように配置される、ヒータプレート；及び壁部に結合され、呼吸ガスの流れから水滴を遮蔽するように構成される、セパレータ機構；を有する。

開示された概念の別の態様として、気道内圧サポートシステムが提供される。気道内圧サポートシステムは、患者インターフェース装置、患者インターフェース装置を通って患者の気道に送達される呼吸ガスの流れを生成するように構成されるガス流発生器、及び前述の加湿器を含む。

本発明のこれら及び他の目的、特徴、及び特性、並びに構造及び部品の組み合わせの関連する要素の作動方法及び機能及び製造経済性は、添付の図面を参照して以下の説明及び添付の特許請求の範囲を考慮により、より明らかになり、これらすべては本明細書の一部を構成し、同様の参照番号は、種々の図面において対応する部品を示す。しかし、図面は、例示及び説明のみを目的としており、本発明の限定の定義として意図されたものではないことは、明確に理解されるべきである。明細書及び特許請求の範囲において使用されるとき、「１つの（“ａ”、“an”）」及び「その（“the”）」の単数形は、文脈が明確に他のものを指示しない限り、複数の参照対象を含む。

患者の顔面に配置された患者インターフェース装置と共に、様々な実施形態において本発明が実装され得る、１つの特定の非限定の実施形態による気道内圧サポートシステムの概略図である。 本発明の他の様々な実施形態が実装され得る、本発明の１つの特定の非限定の実施形態による加湿器の概略図である。 本発明の１つの特定の非限定の実施形態による、加湿器を通る空気流路の長手軸上に横たわる平面に沿った別の気道内圧サポートシステム及び加湿器の部分的立面図である; 加湿器を通る空気流経路の長手方向軸に垂直な平面に沿って取られた図３の加湿器の立面断面図である。 本発明の１つの特定の非限定の実施形態による、加湿器を通る空気流経路の長手方向軸上にある平面に沿って取られた、別の気道内圧サポートシステム及びそれのための加湿器の部分概略立面図である。 図５の線Ａ−Ａに沿って取られた、図５の加湿器の一部の簡略断面図である。 本発明の１つの特定の非限定の実施形態による、別の加湿器の一部分の簡略断面図である。 様々な実施形態において本発明が実装され得る、１つの特定の非限定の実施形態による、別の気道内圧サポートシステム及びそれのための加湿器の概略図である。 水チャンバが第１の位置で示された、図８の気道内圧サポートシステム及びその加湿器のための水チャンバ及びフィルタの等角図である。 水チャンバが第１の位置で示された、図８の気道内圧サポートシステム及びその加湿器のための水チャンバ及びフィルタの正面図である。 水チャンバが第１の位置で示された、図８の気道内圧サポートシステム及びその加湿器のための水チャンバ及びフィルタの断面図である。 水チャンバが第２の位置で示された、図８の気道内圧サポートシステム及びその加湿器のための水チャンバ及びフィルタの断面図である。 図９〜１１の水チャンバ及びフィルタの分解等角図である。 水チャンバが第２の位置に折り畳まれた状態で示された、図１２の水チャンバ及びフィルタの正面図である。 水チャンバが第２の位置に折り畳まれた状態で示された、図１２の水チャンバ及びフィルタの等角図である。 様々な実施形態において本発明が実装され得る、１つの特定の非限定の実施形態による、気道内圧サポートシステムのための別の加湿器の一部分の概略図である。 図１５の加湿器の一部の簡略平面図である。 加湿器が最大動作角に回転されて示される、図１５の加湿器の部分の別の概略図である。 本発明の１つの特定の非限定の実施形態による気道内圧サポートシステムのガス流発生器及び加湿器の概略図である。 本発明の１つの特定の非限定の実施形態による加湿器を始動する方法のフローチャートである。 本発明の１つの特定の非限定の施形態による例示的ポンプの概略断面図である。 本発明の１つの特定の非限定の実施形態による、ポンプのための例示的配線概略図である。 本発明の１つの特定の非限定の実施形態による、ソレノイドポンプを動作させるための例示的な電力供給プロファイルである。

必要に応じて、本発明の詳細な実施形態が本明細書に開示されている。しかし、開示された実施形態は、単に本発明の例示に過ぎず、本発明は様々な形態で実施され得ることを理解されたい。したがって、本明細書に開示された特定の構造的及び機能的詳細は、限定するものとして解釈されるべきではなく、単に特許請求の範囲の基礎として及び実質的に任意の適切に詳細な構造において本発明を様々に使用することを当業者に教示するための代表的な基礎として解釈されるべきである。

本明細書で使用されるとき、「１つの（“a”、“an”）」及び「その（“the“）」の単数形は、文脈が明白にそうでないことを規定しない限り、複数の参照を含む。本明細書で使用されるとき、２つ以上の部品又は構成要素が「結合されている」という表現は、リンクが発生する限り、部品が直接的又は間接的に、すなわち１つ又は複数の中間の部品又は構成要素を介して、接合又は一緒に動作することを意味するものとする。本明細書で使用されるとき、「直接結合されている」とは、２つの要素が互いに直接的に接触していることを意味する。本明細書で使用されるとき、「固定して結合されている」又は「固定されている」とは、２つの構成要素が、互いに対して一定の向きを維持しながら１つとして動くように結合されていることを意味する。

本明細書で使用されるとき、「ユニタリ（unitary）」という用語は、構成要素が単一の部品又はユニットとして作成されることを意味する。すなわち、別個に作られその後１つのユニットとして互いに結合された部品を含む構成要素は「ユニタリ」構成要素又はボディではない。本明細書で使用されるとき、２つ以上の部品又は構成要素が互いに「係合」するという記述は、部品が直接的に又は１つ若しくは複数の中間部品若しくは構成要素を介して互いに力を及ぼし合うことを意味する。本明細書で使用されるとき、「数」という用語は、１又は１より大きい整数（すなわち、複数）を意味する。

例えば、それらの上部、下部、左部、右部、上部、下部、前部、後部、及び派生物などの、本明細書において使用される方向の語句は、図面に示される要素の向きに関連し、そこに明示的に記載されない限り、請求項を限定しない。

図１は、様々な実施形態において本発明が実施され得る、１つの特定の非限定の実施形態による気道内圧サポートシステム２の概略図である。内圧サポートシステム２は、ガス流発生器４と、送達導管６と、患者の気道の周りに係合するように構成される患者インターフェース装置８と、患者インターフェース装置８を患者（Ｐ）の頭部に固定するためのヘッドギア１０とを含む。ガス流発生器４は、患者インターフェース装置８を通って患者Ｐの気道に送達されることになる呼吸ガスの流れを生成するように構成される。呼吸ガスの流れは、（図１に点線で示されるように）ガス流発生器４とともに共通ハウジング１４内に、或いは、別個のユニットの形態として、圧力発生装置４に対して外部に位置してのいずれかで設けられた加湿器１２によって加熱及び／又は加湿され得る。以下にさらに詳細に説明するように、加湿器１２は滴下供給加湿器である。

ガス流発生器４は、限定するものではないが、換気装置、定圧サポート装置（持続的陽圧気道装置、又はＣＰＡＰ装置など）、可変圧装置（例えば、ペンシルベニア州マリーズビルのPhilips Respironicsによって製造及び販売されるBiPAP（登録商標）、Bi-Flex（登録商標）、又はC-Flex（商標）装置）、及びオートタイトレーション内圧サポート装置を含むことができる。送達導管６は、ガス流発生器４から患者インターフェース装置８へ呼吸ガスの流れを伝えるように構成される。送達導管６及び患者インターフェース装置８は、しばしば、患者回路と総称される。

BiPAP（登録商標）装置は、患者に供給される圧力が患者の呼吸サイクルに応じて変化するため、呼気時よりも吸気時に高い圧力が供給されるバイレベル装置である。オートタイトレーション内圧サポートシステムは、患者がいびきをかいているか、無呼吸又は低呼吸を経験しているかなど、患者の状態に応じて圧力が変化するシステムである。本発明は、ガス流発生器４が、ガスの流れを患者の気道に送達するための、又は患者の気道におけるガスの圧力を上昇させるための、上に要約した内圧サポートシステム及び非侵襲的換気システムを含む、任意の従来のシステムであることを意図している。加圧されたガスの流れが利用される例示的な実施形態が本明細書に記載されているが、本明細書に記載されている本発明の実施形態は、他の一般的に加圧されていない用途（例えば、限定されるものではないが、高流量治療用途）においても容易に使用され得ることが理解されるべきである。

例示的な実施形態では、患者インターフェース装置８は、図示の実施形態では全面マスクである患者シーリングアセンブリ１６を含む。しかし、鼻／口マスク、鼻クッション、又は患者の気道への呼吸ガスの流れの送達を容易にする任意の他の装置などの他のタイプの患者シーリングアセンブリが、本発明の範囲内にとどまる限り、患者シーリングアセンブリ１６に置き換えられ得ることが理解されるべきである。また、ヘッドギア１０は、例示的な目的のためにのみ設けられており、本発明の範囲から変更することなく、任意の適切なヘッドギア構成を採用することができることも理解されたい。

図２を参照すると、滴下供給加湿器１２は、適切な体積の水２２を収容するように構成された水チャンバ２０を含む。水は、ソレノイド作動ポンプ（例えば、ソレノイドポンプ２４）又は他の適切な機構によって、水チャンバ２０からヒータプレート２８の上方に配置されたドリップノズル２６に所定の速度で移送される。ドリップノズル２６及びヒータプレート２８は、第１の端部３８（すなわち、入口）と反対側の第２の端部４０（すなわち、出口）との間に延びる導管３０内に配置される。第１の端部３８は、例えば、限定されるものではないが、ガス流発生器４からの呼吸ガスの流れを受け入れるように構成され、この流れは、その後導管３０によって（ブロック矢印で示すように）第２の端部４０（さらに患者）に伝導される。ヒータプレート２８に供給される水２２の量は、ソレノイドポンプ２４の容積及びドリップノズル２６の形状の関数である。

図３は、本発明の特定の非限定の一実施形態による、加湿器１１２（図４も参照）を含む別の気道内圧サポートシステム１０２の部分概略立面断面図である。気道内圧サポートシステム１０２は、上述の気道内圧サポートシステム２と同様の構成要素及び機能を含む。そのようなものとして、同様の数字が、同様の構成要素を示すために使用される。加湿器１１２は、水チャンバ１２０、ポンプ１２４、ノズル１２６、ヒータプレート１２８、導管１３０、及びセパレータ機構（例えば、限定するものではないが、ポケット１３２）を含む。導管１３０は、第１の端部１３８と、反対側の第２の端部１４０と、第１の端部１３８と第２の端部１４０との間に延びる内部経路１４４を画定する壁部１４２とを含む。第１の端部１３８は、ガス流発生器１０４に流体接続され、第２の端部１４０は、患者インターフェース装置１０８に流体接続される。従って、導管１３０の内部経路１４４は、第１の端部１３８と第２の端部１４０との間でガス流発生器１０４によって生成された呼吸ガスの流れを伝達するように構成されていることが理解されるであろう。さらに、導管１３０の壁部１４２は、内部経路１４４を通って延び、導管１３０の長手方向軸１３１に対して略垂直に位置する略中央に配置された受容部１４３を含む。図示のように、ノズル１２６は、少なくとも部分的に受容部１４３を通って延びる。

引き続き図３を参照すると、一実施形態では、加湿器１１２はさらに、受容部材１３４と、各々が導管１３０の壁部１４２に結合されるいくつかのフレーム部材１７０、１７１とを含む。受容部材１３４とフレーム部材１７０、１７１は、協働してヒータプレート１２８を導管１３０に結合する。ポケット１３２は、受容部材１３４によって規定される。ポケット１３２の機能は、受容部材１３４及びフレーム部材１７０、１７１の構成、並びに水１２２の流路が議論された後、以下に説明される。

受容部材１３４は、環状のボディ部分１５６と、ボディ部分１５６から半径方向外側に延びる舌状部材１６０とを含み得る。さらに、ボディ部分１５６は、内側に面した溝付き領域１５８を有する。図３に示すように、ヒータプレート１２８の外周は、溝付き領域１５８内に位置し、これと係合する。受容部材１３４は、構造的に損なわれることなくヒータプレート１２８の位置決めを維持するように構成される任意の材料（例えば、シリコーン）で作られ得る。例示的な実施形態では、硬質熱可塑性材料で作られている、フレーム部材１７０、１７１は、当技術分野で知られている任意の適切な機構によって結合され得（例えば、スナップ嵌め機構によって結合され、一緒に溶接されるが、これに限定されない）、好ましくは溝付き領域１７２を形成する。開示された概念は、２つのフレーム部材１７０、１７１と関連して説明されているが、開示された概念の範囲から逸脱することなく、同様の適切な代替加湿器が、受容部材に結合するための１つのフレーム部材を含み得ることが理解されるであろう。図示のように、受容部材１３４の舌状部材１６０は、受容部材１３４をさねはぎ構造（tongue and groove mechanism）によってフレーム部材１７０、１７１に結合するために溝付き領域１７２に配置される。しかし、適当な代替的な結合機構が開示された概念によって考えられることが理解されるであろう。

ノズル１２６は、水チャンバ１２０に流体接続され、水チャンバ１２０から受け取った水１２２から水滴を生成するように構成される。より具体的には、ノズル１２６は、水チャンバ１２０に流体接続された入口１５０と、そこから水滴がノズル１２６を出る反対の出口１５２とを有する。壁部１４２に結合されるヒータプレート１２８は、ノズル１２６から水滴を受けるように配置される。一つの例示の実施形態では、ヒータプレート１２８は、図３及び図４の観点から見るとき、出口１５２の真下に配置される。さらに、ヒータプレート１２８は内部経路１４４に露出される。したがって、動作中に、水滴が出口１５２を出てヒータプレート１２８に当たると、ヒータプレート１２８は、水滴を蒸発させ、したがって、導管１３０の第１の端部１３８から導管１３０の第２の端部１４０に流れる呼吸ガスの流れを加湿するように構成される。

ポケット１３２の機能が、図３及び図４と併せて詳細に説明される。図示のように、壁部１４２に結合されるポケット１３２は、内部経路１４４から離れて延びている。この方法では、ポケット１３２は、ノズル１２６の出口１５２からヒータプレート１２８へ通過する水滴を呼吸ガスの流れから遮蔽するように構成される。これは、患者インターフェース装置１０８に水が望ましくないように吹き込まれる可能性を大幅に最小化する。例えば、出口１５２をポケット１３２に配置し、出口１５２の下方にヒータプレート１２８を配置することによって、ヒータプレート１２８上に望ましくない水が蓄積する（例えば、出口１５２から急速に蒸発しない、及び／又は、出口１５２から急速に出る）場合、水は、概して、ガスの流れの下方及び外方に維持される。従って、ガス流は、概して、蓄積される水を導管１３０の第２の端部１４０を通して患者インターフェース装置１０８内に押し込むのに十分に強力ではない。むしろ、蓄積される水は、もしあれば、概して、ヒータプレート１２８上に維持され、及び／又はポケット１３２を画定する受容部材１３４に引き込まれる（engaged with）。加えて、気道内圧サポートシステム１０２が、それが位置する表面上で平らに静止しないように不注意に傾斜される望ましくない傾斜状態の場合には、すぐに蒸発しない出口１５２を出る水が概してポケット１３２内に維持される。

図５は、本発明の１つの特定の非限定の実施形態による、加湿器２１２（図６も参照）を含む別の気道内圧サポートシステム２０２の部分的立面図である。気道内圧サポートシステム２０２は、上述の気道内圧サポートシステム２及び１０２と同様の構成要素及び機能を含む。そのようなものとして、同様の数字が、同様の構成要素を示すために使用される。加えて、説明の容易さと開示の経済性のために、重要な相違点のみを詳細に議論する。

図５及び図６に示すように、加湿器２１２の分離機構は、導管２３０の壁部２４２から半径方向内方に延びる壁部（例えば、限定するものではないが、略平面の部材２３２）の形態である。１つの例示的な実施形態では、平面部材２３２及び壁部２４２は、単一の材料片から作られたユニタリ構成要素を形成する。図５及び図６に示すように、平面部材２３２は、第１の端部２３８とヒータプレート２２８との間に配置される。このように、平面部材２３２は、ポケット１３２が加湿器１１２に与えるのと実質的に同じ利点を加湿器２１２に与えることが理解されるであろう。

より具体的には、動作において、平面部材２３２は、水チャンバ２２０からの蓄積される水が患者インターフェース装置２０８内に吹き込まれる可能性を最小化する。従って、平面部材２３２は、有利には、水滴の液体から蒸気への相変化が、水滴が呼吸ガスの速度成分によって第２の端部２４０を通って運び去られる可能性が大きいことなしに生じることの可能性を防ぎ、及び／又はそれを確実にする。

図５に示すように、加湿器２１２は一般にポケットを有しない。ヒータプレート２２８は、壁部２４２の高さに又はその上方（すなわち、図５の視点から）に配置され得る。図５の例では、ヒータプレート２２８は、概して、導管２３０の壁部２４２と同じ高さに配置され、受容部２４３は、概して内部経路２４４内で終端するように、加湿器１１２の受容部１４３より短い。従って、ノズル２２６の出口２５２は、概して内部経路２４４内に配置される。さらに、平面部材２３２は、ガス流発生器２０４からのガス流を妨害するバリアとして機能する。すなわち、ガス流発生器２０４から第１の端部２３８に入るガスは、概して、ヒータプレート２２８を越える直接の経路を持たず、この直接の経路の状況は、そうでなければ、望ましくなく第２の端部２４０を通って患者インターフェース装置２０８に送られる蓄積される水（例えば、十分に急速に蒸発しなかった可能性のある水、及び／又は、ノズル２２６をあまりに早く出た結果として蓄積した可能性のある水）を生じる可能性がある。しかし、ヒータプレート２２８は、内部経路２４４に依然として露出されており、それ自体で、内部経路２４４に水を蒸発させる機能を有し、それによって、加湿されたガスが第２の端部２４０から出て、患者インターフェース装置２０８に送られることを可能にする。

図７は、本発明の１つの特定の非限定の実施形態による、別の加湿器３１２の一部の簡略断面図である。加湿器３１２は、上述の加湿器２１２と実質的に同じである。そのようなものとして、同様の数字が、同様の構成要素を示すために使用される。加えて、説明の容易さと開示の経済性のために、重要な相違点のみを詳細に議論する。

図７に示すように、壁部３３２は、ヒータプレート３２８に面する略凹形の表面３３３を有する。壁部３３２は、対応する平面部材２３２が加湿器２１２に提供するのと実質的に同じ利点を加湿器３１２に提供するが、壁部３３２は追加の利点を提供することが理解されよう。具体的には、動作において、壁部３３２の凹形状は、概して、呼吸ガスの流れを、比較的小さな乱流を伴って導管３３０を通過させる。すなわち、呼吸ガスの流れは、概して、ヒータプレート３２８の上を直接流れることを妨げられ、壁部３３２によって滑らかに偏向されるように流れる。

加湿器１１２、２１２、及び３１２は、開示された概念の異なる例を提供することが理解されるであろう。具体的には、加湿器１１２、２１２、及び３１２の各々は、水がガス流に入り、対応する患者インターフェース装置１０８及び２０８（及び加湿器３１２を含む気道内圧サポートシステムの患者インターフェース装置）に吹き込まれることから保護される独特の機構を提供する。加湿器１１２、２１２、及び３１２は、それぞれ、セパレータ機構１３２、２３２、及び３３２によってこの目的を達成するが、水がガス流に入るのを最小化する及び／又は妨げるように機能する適切な代替のセパレータ機構が、本明細書では考えられることが理解されるであろう。

図８は、本発明がその様々な実施形態で実施され得る１つの特定の非限定の実施形態による、加湿器４１２を含む別の気道内圧サポートシステム４０２の概略図である。気道内圧サポートシステム４０２は、上述の気道内圧サポートシステム２、１０２、及び２０２（及び加湿器３１２を含む気道内圧サポートシステム）と同様の構成要素及び機能を含む。そのようなものとして、同様の数字が、同様の構成要素を示すために使用される。

ガス流発生器４０４は、呼吸ガスの流れを、導管４３０を通って、さらに患者インターフェース装置４０８に通過させるように構成される。ノズル４２６は、水チャンバ４２０から受け取った水４２２から水滴を生成するように構成される。導管４３０の壁部４４２に連結され、内部経路４４４に露出されるヒータプレート４２８は、ノズル４２６からの水滴を受けるように配置される。このようにして、水滴が蒸発し、ガス流の流れに入ると、加湿された呼吸ガスが、患者インターフェース装置４０８を通って患者に送達されることができる。

開示された概念では、加湿器４１２、従って気道内圧サポートシステム４０２は、水滴がヒータプレート４２８に衝突し、内部経路４４４に蒸発した後、例えば、限定されるものではないが、カルシウム、マグネシウム、カリウム、ナトリウム、塩化物、硫酸塩などの溶解した固体が、他の有機物と共に、水チャンバ４２０からポンプ４２４へ通過される、及び／又はヒータプレート４２８上に残される可能性を最小限にするようにさらに構成される。例えば、気道内圧サポートシステムのための加湿器は、典型的には蒸留水と共に使用することが推奨されるが、ユーザは、一般的に、望ましくない汚染物質を含む可能性のある市販のボトル入りの水又は水道水（例えば、井戸又は水道水システムからの）を使用する。これらの代替水タイプは、使用には推奨されず、一般に、加湿器の動作に有害な影響を及ぼさないが、ポンプを長期間使用する場合には問題となり得、一般に、前述の汚染物質をヒータプレート上の残留物として残す。残留物の量が多すぎる場合、加湿器の構成要素は一般に交換されなければならない。これらの懸念に対処するために、加湿器４１２は、フィルタ４３３と、オプションで、濾過メータ（filtration meter）４４７とをさらに含む。

図９〜１４は、水チャンバ４２０及びフィルタ４３３の異なる図を示す。図１２を参照すると、水チャンバ４２０は、可撓性のボディ部分４６１、キャップ４６３、環状保持部材４６５、及びベース４６７を含む。水チャンバ４２０のボディ部分４６１は、入口４６９と反対側の出口４７１とを含む。キャップ４６３は、入口４６９に選択的に結合され、そこを通って画定される通気通路４７３を有する。このように、通気通路４７３は、使用中に水位が低下するにつれて空気が水チャンバ４２０に入ることを可能にするように構成される。保持部材４６５は、ボディ部分４６１の出口４７１をベース４６７に接続する。図１２に示すように、ベース４６７は、水チャンバ４２０のボディ部分４６１の出口４７１に選択的に結合されるボディ部分４７５を有し、そこを通って画定される通路部分４７７を有する。

フィルタ４３３は、入口４３７及び反対の出口４３９を有するハウジング４３５を有する。さらに、フィルタ４３３のハウジング４３５は、濾過媒体４４１（部分的に図１２に示される）を収容するように構成される。例示的な一実施形態では、フィルタ４３３の入口４３７は、ベース４６７の通路部分４７７に螺合可能に接続され、水チャンバ４２０のボディ部分４６１の出口４７１に流体接続される。そのようなものとして、フィルタ４３３のハウジング４３５は、水チャンバ４２０に直接結合され得る。しかし、適切な代替結合機構が開示された概念（例えば、限定されるものではないが、ねじ及び／又はボルト、スナップ、及び／又は四分の一巻き機構（quarter turn features）を介した結合）によって考えられることが理解されるであろう。加えて、水チャンバ（図示せず）は、水チャンバからフィルタに水を排出することができるように、任意の適切な代替の数の通路を有し得ることが考えられる。さらに、水チャンバが適切な代替構成要素から構成され、適切な代替構成を有することは、開示された概念の範囲内である。

濾過媒体４４１は、それがフィルタ４３３を通過するときに、水４２２（図８）から溶解した固体の大部分を除去するように選択されたフィルタエレメントを含み、従って、沸騰のためにそれを調製する（preparing）。濾過媒体４４１のフィルタエレメントは、粗粒子（gross particle）ステンレス鋼メッシュスクリーン、塩素及びバクテリアを除去する活性炭、多くの溶解した固体を除去するイオン交換樹脂、樹脂を含むファイバメッシュ、及び／又は他の任意の適切な成分のうちの１つ又は複数を含み得る。また、フィルタ４３３の出口４３９は、加湿器４１２の組立が完了する前に水が流れることを防ぐための逆止弁を含み得ることも考えられる。

水チャンバ４２０はまた、可搬性の点で改善された利点を提供する。より具体的には、水チャンバ４２０は、図９〜１１Ａに示される第１の（拡張）位置から、図１１Ｂ、１３、及び１４に示される第２の（折り畳まれた）位置まで折り畳まれるように構成される。そのように機能するために、水チャンバ４２０のボディ部分４６１は、好ましくは、例えば、限定されるものではないが、シリコーンなどの柔軟な可撓性材料で作られる。水チャンバ４２０が第２の位置（図１１Ｂ、１３、及び１４）にある場合、入口４６９は、内部に位置し、概して、出口４７１に対して同心である。より具体的には、ボディ部分４６１は、複数のリッジ部分４８１、４８３、４８５を有する。リッジ部分４８１は出口４７１から延び、リッジ部分４８５は入口４６９から延び、リッジ部分４８３はリッジ部分４８１、４８５の間に延びる。図９〜１１Ａに最も明瞭に示されるように、水チャンバ４２０が第１の位置にある場合、リッジ部分４８１、４８３、４８５は、それぞれ、伸長位置にあり、互いに同心ではない。図１１Ｂ、図１３、及び図１４に示すように、水チャンバ４２０が第２の位置にある場合、リッジ部分４８１、４８３、４８５は、それらがそれぞれ概して同じ高さに位置するように、折り畳まれた位置にある（図１１Ｂ及び図１３参照）。従って、水チャンバ４２０は、水で満たされない場合には、比較的容易に、かさばらないように、従って、運搬及び貯蔵がより容易になるように構成することができるので、既存の水チャンバよりも輸送が容易である。例示的な一実施形態では、水チャンバ４２０が拡張位置にある場合、水チャンバは加湿器４１２のハウジングから外方に突出し、水チャンバ４２０が折り畳まれた位置にある場合、水チャンバは加湿器４１２のハウジングの上面とほぼ同一平面になる。

図８を再度参照すると、濾過メータ４４７は、入口４４９、出口４５１、入口４４９と出口４５１との間に延びるボディ部分４５３、及びボディ部分４５３内に配置された機構４５５を有する。入口４４９は、フィルタ４３３の出口４３９に流体接続される。濾過メータ４４７のボディ部分４５３は、濾過メータ４４７の入口４４９から濾過メータ４４７の出口４５１へ水を運ぶように構成される。加湿器４１２の１つの例示的な構成は、ポンプ４２４が水チャンバ４２０の出口４７１とノズル４２６との間に流体接続されて提供される。好ましい実施形態では、ポンプ４２４は、濾過メータ４４７の出口４５１とノズル４２６との間に流体接続される。

濾過メータ４４７の機構４５５は、ボディ部分４５３を通って運ばれる水の濾過データを測定するように構成される。例示的な一実施形態では、機構４５５は、濾過データをガス流発生器４０４に伝達するために、ガス流発生器４０４の処理装置（番号は付されていない）に電気的に接続される。従って、フィルタ４３３及び濾過メータ４４７は、水４２２が蒸留されない場合に、水４２２から溶解した固体を除去する機構を持つ加湿器４１２を提供するように協働する。

より詳細には、水４２２が濾過媒体４４１を通過し、フィルタ４３３の出口４３９を出た後、水４２２は、濾過メータ４４７の入口４４９に入る。例示的な一実施形態では、濾過メータ４４７は、２つの金属プローブ（例えば、限定するものではないが、腐食を最小限にするために、金などの材料で被覆された銅プローブ）を有する全溶解固形分メータ（total dissolved solids meter）である。プローブは、同じサイズであり得（例えば、限定するものではないが、直径１．５ミリメートル、約２ミリメートルの長さが水に曝され）、中心から中心まで約５ミリメートルで平行に配置され得る。プローブを含む機構４５５は、ガス流発生器４０４と電気的に接続されているので、ガス流発生器４０４の基板回路は、２つのプローブ間の電気伝導率を測定するように構成されていることが理解されよう。電気伝導率測定値は、百万分率（以下、「ＰＰＭ」という）に変換することができ、これは、濾過メータ４４７を通過する水の中に含まれる溶解した個体の量の指標を提供する。

好ましい実施形態では、フィルタ４３３を通過する水は、３０ＰＰＭ未満の溶解した個体を有するべきであることが理解されるべきである。濾過メータ４４７による溶解した個体の測定値が３０ＰＰＭを超える場合、濾過メータ４４７とガス流発生器４０４との間の電気的接続は、ガス流発生器４０４に、水質が不良（例えば、溶解した固体を過剰に含む）であること、及びフィルタを交換する必要があることの表示（例えば、スクリーン読み取り）を提供させる。さらに、加湿器４１２は、ポンプ４２４及びヒータプレート４２８を保護するために、３０ＰＰＭを超える溶解した固体含有量で作動しないことが考えられる。さらに、加湿器４１２は、また、水の溶解した個体含有量が２０ＰＰＭに達すると、ユーザは、ガス流発生器４０４上で、フィルタが寿命の終わりに近づいており、すぐに交換されるべきであることが通知されるように構成される。

一旦、水４２２が濾過メータ４４７を通過すると、水４２２はポンプ４２４に流入し得、このポンプは、水４２２をノズル４２６に移動させる圧力を発生させる。前述のように、ノズル４２６は、水４２２から水滴を生成するように構成され、ヒータプレート４２８は、水滴を受け取るように構成される。

従って、気道内圧サポートシステム４０２及びそのための加湿器４１２は、任意の飲料水（例えば、水道水、ボトル入りの水、蒸留水）で機能するように有利に構成されていることが理解されるであろう。具体的には、蒸留水は、一般に、加湿器４１２の構成要素（例えば、ポンプ４２４及びヒータプレート４２８）を損傷し得る問題のある溶解固体を含まない。水道水及びボトル入りの水を使用される場合、加湿器４１２を使用するユーザには望ましくないが、出口４３９を出る前に多くの溶解した固体を除去するために濾過媒体４４１によって水が有利に濾過される。さらに、フィルタ４３３を含むことに加えて、濾過メータ４４７のフェイルセーフは、フィルタ４３３の出口４３９を出る水の質をユーザに警告する追加の利点を提供する。すなわち、フィルタ４３３は、概して、溶解した固体を水から除去するように構成されているが、フィルタ４３３の長期にわたる使用は、溶解した固体を水から除去する能力を損なう可能性がある。従って、濾過メータ４４７は、この懸念に対処するメカニズムを提供する。すなわち、機構４５５は、上述のように、フィルタ４３３の出口４３９から出る水の質をユーザに警告するように容易に構成される。質が適切でない（例えば、３０ＰＰＭを超える）場合、ユーザは、濾過媒体４４１を交換する必要があることを示すガス流発生器４０４上の表示を受け取り得る。一旦、濾過媒体４４１がユーザによって交換されると、好ましくないが、非蒸留水は、再度、信頼性をもって濾過され、比較的少ない溶解した固体がその中に含まれる状態でポンプ４２４及びヒータプレート４２８に送られる。このように、加湿器４１２は、作動構成要素（例えば、ポンプ４２４及びヒータプレート４２８）の完全性を損なうことに対する重大な懸念なしに、蒸留水及び非蒸留水で使用されるように容易に構成されるという点で多用途である。

図１５は、本発明の１つの特定の非限定の実施形態による、気道内圧サポートシステムのための別の加湿器５１２の拡大部分の概略図である。加湿器５１２は、上述の加湿器１２、１１２、２１２、３１２、及び４１２と同様の構成要素及び機能を含む。そのようなものとして、同様の数字が、同様の構成要素を示すために使用される。

導管５３０は、第１の端部５３８と、第２の端部５４０と、第１の端部５３８と第２の端部５４０との間に延びる内部経路５４４を画定する壁部５４２とを含む。ノズル５２６は、水チャンバ（図示せず）から受け取った水から水滴を生成するように構成される出口５５２を有する。図示のように、ヒータプレート５２８は、ノズル５２６に面する第１の側面５２９と、ノズル５２６から離れる方に面する反対側の第２の側面５３１とを有する。第１の側面５２９は、ノズル５２６から水滴を受けるように配置される。一つの例示的な実施形態では、加湿器５１２は、ヒータプレート５２８の第２の側面５３１に結合されるいくつかの加熱要素５７１、５７３をさらに含む。加熱要素５７１、５７３は、第１の側面５２９に衝突する水滴を蒸発させ、それによって呼吸ガスを加湿するために、ヒータプレート５２８を加熱するように構成される。

加えて、加湿器５１２は、ヒータプレート５２８の第２の側面５３１に結合されるサーミスタ５７５をさらに含み得る。サーミスタ５７５は、加熱要素５７１、５７３がノズル５２６の出口５５２に対して配置されるよりも、ノズル５２６の出口５５２に対してより近くに配置され得る。サーミスタ５７５は、加湿器５１２を含む気道内圧サポートシステムのガス流発生器に（例えば、処理ユニットを介して）電気的に接続され得、処理ユニットがヒータプレート５２８の温度を監視することを可能にする。このようにして、サーミスタ５７５は、出口５５２を出る水滴がヒータプレート５２８に当たるかどうかを検出する機構を提供する。

引き続き図１５を参照すると、ヒータプレート５２８の第１及び第２の側面５２９、５３１は、各々、第１及び第２の側面５２９、５３１上の任意の他の対応する位置よりも出口５５２により近くに位置する対応する中央位置５３３、５３５を有する。中央位置５３３は、中央位置５３５の真向かいに位置し得る。平面図（例えば、図１６を参照）から見た場合、中央位置５３３、５３５は、出口５５２の真下に位置する。一つの例示的な実施形態では、サーミスタ５７５は、第２の側面５３１の中央位置５３５に位置する。図示のように、ノズル５２６は、概して、第１及び第２の側面５２９、５３１を通って延び、加熱要素５７１、５７３を通過しない長手方向軸５２７の周りに位置する。

したがって、ヒータプレート５２８は、概して、図１６に最も明確に示されているように、加熱要素を含まない中央に位置する「熱なしのゾーン」を有することが理解されるであろう。具体的には、加熱要素５７１、５７３の最も内側の境界が外側の破線円として示され、その内部の空間が「熱なしのゾーン」である。図示のように、加熱要素５７１、５７３は、中央位置５３３、５３５から少なくとも半径Ｒの間隔を置いて配置される。

図１７を参照すると、ヒータプレート５２８からのノズル５２６の出口５５２の間隔の決定が、ここで詳細に議論される。図示のように、出口５５２は、第１の側面５２９の中央位置５３３の上方の高さＨに位置する。本発明者らは、Ｈが約４ミリメートル未満である場合、水滴がヒータプレート４２８に当たることによって引き起こされる沸騰水泡が、しばしばバウンドし、出口５５２に当たることを発見し、この状況は、ノズル４２６に、望ましい状況よりも多くの水を水チャンバから引き出させることができる。従って、本発明者らは、Ｈが、好ましくは、約４ｍｍから、Ｘ＝（半径Ｒ）／タンジェント（θ）である約Ｘｍｍの範囲であることを発見した。

図１７に示す例では、加湿器５１２は最大動作角θに傾斜している。角度θは、加湿規格ＩＳＯ８１８５：２００７又は他の任意の所定の最大サージ動作角度に対応し得る。一つの例示的な実施形態では、角度θは約２０度であり、半径Ｒは約３ミリメートルである。換言すれば、サーミスタ５７５は、加熱要素５７１、５７３の各々から少なくとも３ミリメートル離間され得る。従って、一実施例では、Ｈは約６ミリメートルであり得る。この高さでは、ヒータプレート５２８にあたる水は、概して、出口５５２から十分離れており、ノズル５２６が必要以上に水チャンバから不注意に多くの水を吸い込むことはない。さらに、この高さでは、ヒータプレート５２８に当たる水滴は、概して、不注意又は望ましくない傾斜状態（例えば、最大動作角θまで）の場合に、サーミスタ５７５が、水滴がヒータプレート５２８に当たったかどうかを依然として検出することができるほど十分に近接している。

図１８は、本発明の１つの特定の非限定の実施形態による、気道内圧サポートシステム６０２のガス流発生器６０４及び加湿器６１２の概略図である。前述の加湿器構成と同様に、加湿器６１２は、水チャンバ６２０から滴下（drip）ノズル６２６へ水６２２の流れを供給するためのポンプ６２４を含む。滴下ノズル６２６は、水滴を、図１５〜１７の実施形態に関して説明したように配置されたサーミスタ６７５及び加熱要素６７１、６７３を有するヒータプレート６２８に送達するように配置される。内圧サポートシステム６０２は、（図示のように）加湿器６１２の一部、ガス流発生器６０４の一部、又は別個の要素であり得る処理ユニット６０１を含む。処理ユニット６０１は、例えば、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、又は他の適当な処理装置であり得る処理部分と、処理部分の内部又は処理部分に動さ可能に結合され得、ガス流発生器６０４、ポンプ６２４、及び加熱要素６７１、６７３の動作を制御し、並びにガス流発生器６０４の要素及びサーミスタ６７５からの入力を受け取るために処理部分によって実行可能なデータ及びソフトウェアのための記憶媒体を提供するメモリ部分とを含む。

加湿器６１２を始動する際に処理装置６０１によって実行され得る、本発明の１つの特定の非限定の実施形態に従って実行され得る、例示的な方法７００のフローチャートを図１９に示す。方法７００は、システム６０２の電源をオンにする指示が受信される７０２で始まる。典型的には、このような指示は、患者、介護者、又は圧力治療セッションを開始する他の人によって作動され得る、電源ボタン又は他の適切な装置などの入力装置（図示せず）から受信される。７０２での指示を受け取ると、７０４で示されるように、空気の流れが加湿器６１２の導管６３０を通って患者に向かって通過し始めるように、電力がガス流発生器６０４に供給される。７０６に示すように、このような流れは、本発明の例示的な実施形態では１０秒である第１の所定の時間の間継続することを可能にされるが、本発明の範囲から逸脱することなく、他の時間増分を使用されてもよい。

次に、７０８に示されるように、ヒータプレート６２８の温度は、加熱要素６７１及び６７３の１つ又は複数に供給される電源によって、概して周囲環境の温度から第１の所定温度に上昇される。本発明の例示的な実施形態では、このような第１の所定温度は約５０℃であるが、本発明の範囲から逸脱することなく、他の温度が使用されてもよい。図１５〜１７の構成に関して前述したように、ヒータプレート６２８の温度は、サーミスタ６７５の抵抗をモニタすることによって容易に決定される。

ヒータプレート６２８の温度が第１の所定温度に達すると、温度は、第１の所定温度に、例えば７１０で示されるような第２の所定期間、保持される。本発明の例示的な実施形態では、このような第２の所定期間は１０秒であるが、本発明の範囲から逸脱することなく、他の時間増分が使用されてもよい。第２の所定期間が経過すると、７１２に示すように、所定のカウントダウン時間からカウントダウンするカウントダウンタイマが開始され、７１４に示すように、第１の所定のデューティサイクルでポンプ６２４を動作させるように、十分な電力がポンプ６２４に供給される。本発明の例示的な実施形態では、このような第１の所定のデューティサイクルは、約２０％のデューティサイクルであるが、本発明の範囲から逸脱することなく、他の適切なデューティサイクルが使用されてもよい。本発明の例示的な実施形態では、カウントダウンタイマは５分間設定されるが、本発明の範囲から逸脱することなく、他の期間が使用されてもよい。

ポンプ６２４が７１４で動作を開始すると、７１６に示すように、ヒータプレート６２８の温度が（サーミスタ６７５を介して）監視される。７１８及び７２０に示されるように、このような監視は、温度の低下が検出されるまで、又はカウントダウンタイマがゼロに達するまで継続する。７１８において温度低下が検出される前に７２０においてカウントダウンタイマがゼロに達する場合、したがって（水チャンバ６２０内の水の欠如、ポンプの故障、水チャンバ６２０とノズル６２６との間のどこかの閉塞、又は他のいくつかの問題のために）水がヒータプレート６２８に当たらなかったことを示す場合、７２２に示されるようにポンプ６２４はオフにされ、ヒータ要素６７１及び６７３は、７２４に示すようにオフにされる。オプションで、加湿器が止まったことを示す信号又はメッセージが、任意の適切な手段を介して患者に提供され得る。代替的に、カウントダウンタイマがゼロに達する前に温度の低下が７１８で検出され、したがって、水滴又は水滴（複数）がヒータプレート６２８に当たったことを示す場合（すなわち、プレートに当たる水滴の蒸発のために、ヒータプレートの温度がわずかに低下する）、ポンプ６２４のデューティサイクルは、７２６に示されるように、第３の所定期間待った後、７２８で所定の第２のデューティサイクルに増加される。本発明の例示的な実施形態では、このような第２のデューティサイクルは約２５％のデューティサイクルであるが、本発明の範囲から逸脱することなく、他の適切なデューティサイクルが使用されてもよい。本発明の例示的な実施形態では、このような第３の所定期間は２０秒であるが、本発明の範囲から逸脱することなく、他の適切な時間増分が使用されてもよい。

７２８でポンプデューティサイクルを増加させた後、ヒータプレート６２８の温度は、７３０で示されるように、ほぼ第２の所定温度（通常の動作温度と一致する）に上昇する。本発明の例示的な実施形態では、このような第２の所定温度は約１２０℃であるが、本発明の範囲から逸脱することなく、他の適当な温度が用いられてもよい。第２の所定温度に達した後、加湿器は通常の動作を続行する。以上のことから、方法７００は、ヒータプレートに水が供給されていることが確認されるまで、ヒータプレートに完全に電力が供給されないようにする始動メカニズムを提供することが理解される。加えて、ヒータプレートを低温で湿らせることによって、予めヒータプレート上に堆積された固体（水チャンバに供給された水中の不純物から）は、破壊されず、気流に放出されない。従って、このような方法はまた、そうでなければこのような固体から放出され得る不快なガスの放出を減少／排除する。

図２０は、本発明の１つの特定の非限定の実施形態による、図１８のポンプ６２４などの例示的ソレノイドポンプの概略断面図である。ポンプ６２４は、入口６８２と、そこに画定された出口６８４とを有するハウジング６８０を含む。ポンプ６２４は、ハウジング６８０の一部と共にポンピングチャンバ６８８を画定する変形可能なダイヤフラム部材６８６をさらに含む。ポンピングチャンバ６８８は、流体がポンピングチャンバ６８８に流入することのみを可能にする一方向入口弁６９０を介して入口６８２から分離され、流体がポンピングチャンバ６８８から流出することのみを可能にする一方向送出弁６９２を介して出口６８４から分離される。ポンプ６２４は、さらに、端子Ｔに電力を印加することによって通電されるとき、電機子６９６に、ポンピングチャンバ６８８の容積を減少させるようにダイヤフラム部材６８６を変形させ、したがって、流体をポンピングチャンバ６８８から送出弁６９２を経由し出口６８４から押し出させるソレノイド６９４を含む。ポンプ６２４は、電機子６９６をソレノイド６９４の方へ引き戻すように張力をかけられ、したがって、ダイヤフラム部材６８６を初期位置に戻し、ポンピングチャンバ６８８の容積を増加させるスプリング部材６９８をさらに含む。ポンピングチャンバ６８８の容積が増加すると、流体は、入口６８２及び入口弁６９０を経由してポンピングチャンバ６８８内に引き込まれる。

図２１は、本発明の１つの特定の非限定の実施形態による、図１８及び２０のポンプ６２４などの滴下加湿器内のポンプに電力を供給するための例示的なポンプ装置８００の例示的配線概略図である。ソレノイド６９４の端子Ｔへの電力は、スイッチＳを介して端子Ｔに電気的に接続される電源６９９から選択的に供給される。スイッチＳは、図１８に関連して前述した処理ユニット６０１などの適切なマイクロプロセッサによって制御される。スイッチＳの高周波パルス幅変調（ＰＷＭ）を使用することによって、所望のプロファイルに従ってソレノイド６９４に電力が供給され得る。本発明の１つの特定の非限定の実施形態による、ポンプ６２４のソレノイド６９４などのソレノイドポンプのソレノイドの単一作動に電力を供給するための１つのそのような電力プロファイル８０２の例が、図２２に示される。

電力プロファイル８０２は、出発点から完全に延びた位置への電機子６９６の移動に対応するポンプ容積範囲８０４と、図２２に示される例では相対的に表現される総伸張時間８０６（すなわち、完全に延ばされるための時間は、１００％の伸張時間を要する）との間に延びる。ソレノイドの静かな動作を提供するために、電力プロファイルは：第１の全体レートで概して増加する初期部分８０８と、第１の全体レートよりも大きい第２の全体レートで概して増加する中間部分８１０と、第３の全体レートで減少する最終部分８１２とを概して含む。初期部分８０８は、電機子６９６の初期（収縮）位置８１４（すなわち、０，０）から、範囲８０４及び時間８０６の両方の約２０％である第２の位置８１６（すなわち、約２０，２０）まで延びる。初期部分８０８は、概して、初期位置８１４の近くで遅いレートで増加し、次いで、第２位置８１６の近くで増加する。中間部分８１０は、概して、第２の位置８１６から第３の位置８１８（すなわち、約４０，６０）まで延び、これは、範囲８０４の約４０％及び時間８０６の２０％である。中間部分８１０は、概して、最初に第２の位置８１６により近いより大きいレートで、次いで、第３の位置８１８により近い概してわずかに遅いレートで増加する。最終部分８１２は、概して、第３の位置８１８から、範囲８０４の約４０％及び時間の６０％である最終的な、概して完全に延びた位置８２０（すなわち、約１００，１００）まで延びる。最終部分８１２は、第３の位置８１８に近くで概して第１のレートで、次いで最終位置８２０に近い減少レートで概して減少する、本発明の例示的な実施形態では、制御された方法で電機子６９６を初期位置０，０に戻す際にスプリング６９６によって加えられる力を選択的に打ち消すために、電機子６９６の後退中に電力プロファイル８０２の鏡像（１００，１００を通過する垂直軸の周りに鏡映される）に従って、電力がさらにソレノイド６９４に提供される。そのような所定の電力プロファイル（複数可）を使用することによって、ソレノイド６９６は、システム６０２のユーザに対する潜在的な妨害を低減／排除する静かな方法で動作される。

図２０のポンプ６２４のようなソレノイド駆動ポンプは、ポンプダイヤフラム６２８及び弁６９０、６９２を作動させるためにある公称レベルの電力を必要とし、ポンプを通って流体を移動させるために静止力を克服するのに十分な電力を有し得る。しかし、そのようなシステムは、初期静的条件を克服するために公称レベルよりも大きな電力レベルが必要とされるスタートアップルーチンを必要とし得る。流体ポンプが長期間アイドルのままである場合、６９０及び６９２などの一方向フロー弁は固着し始める可能性があり、そこでは、公称ポンピング電力が克服するには不十分である。この初期の固着した状態を克服する方法は、始動フェーズの間、ポンプシステムの共振周波数において、又はその付近（＋／−約５％）でポンプ駆動エネルギを変調することである。共振周波数でポンプを駆動することは、能動一方向弁に最大の力を与え、受動的一方向弁への電力を増加させる。ソレノイドアクチュエータへの電源がＨブリッジ型のパワードライバで実装される例示的な実施形態では、ソレノイドへの電力の極性は、共振周波数で順極性と逆極性との間で交互にされることができる。この方法は、両方の一方向バルブを外すために等しい電力を送る結果となる。

請求項において、括弧の間に付された引用符号は、請求項を限定するものと解釈してはならない。「有する」又は「含む」という語は、請求項に記載されているもの以外の要素又はステップの存在を除外するものではない。いくつかの手段を列挙する装置の請求項においては、これらの手段のいくつかは、１つの同一のハードウェアによって具体化することができる。要素の前にある「１つの（“a”又は“an”）」という語は、これらの要素の複数の存在を除外しない。幾つかの手段を列挙する任意の装置の請求項においても、これらの手段の幾つかは、一つの同一のハードウェアアイテムによって具体化することができる。特定の要素が相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの要素が組み合わせて使用できないことを示すものではない。

本発明を、現在最も実用的で好ましいと考えられる実施形態に基づいて説明する目的で詳細に説明したが、そのような詳細は、専らその目的のためのものであり、本発明は、開示された実施形態に限定されるものではなく、むしろ、添付の特許請求の範囲の精神及び範囲内にある修正及び均等な構成をカバーすることを意図していることが理解されるべきである。例えば、本発明は、可能な範囲で、任意の実施形態の１つ又は複数の特徴を任意の他の実施形態の１つ又は複数の特徴と組み合わせることができることを意図していることが理解されるべきである。

パスオーバー型加湿器は、空気が加湿器内の水を機械からマスクへの移動時に文字通り「通過」する（passes over）ため、そのような名前が付けられている。それは、水分を運び、加熱加湿器と同様に、空気の呼吸を楽にし、咽喉への刺激を少なくする。
特許文献１は、液体の制御された流れを提供する液体流量コントローラと、ガス通路に配置され、通路を通過するガスに加湿を提供するように構成される加熱面を含む加熱システムであって、制御された液体の流れを受ける、加熱システムと、加熱システムで受け取った液体の制御された流れを調整するように液体流量コントローラに指示することにより、ガス通路を通過するガスの湿度レベルの確定的制御を提供する1つ又は複数のハードウェアプロセッサとを含む呼吸加湿システムを説明している。
特許文献２は、液体ソースから液体を受け取る液体チャンバ、液体チャンバから液体を噴霧するネブライザ、ネブライザからエアゾール化された液体を受け取るエアゾールチャンバ、及びエアゾール化された液体を、患者回路内のガスを加湿する蒸気に変換する熱源を含む加湿ユニットを説明している。
特許文献３は、加熱されることができる蒸発器を含む装置を説明している。蒸発器の蒸発チャンバは、狭窄部を介して呼吸ガスラインと連通している。ポンプが水を少しずつ蒸発チャンバに運ぶ。ポンプの体積出力と蒸発器の加熱能力は、蒸発チャンバに入る水の迅速な蒸発をもたらすように適合されている。
ＷＯ２０１６／０３６２６０ Ａ１ ＷＯ２０１２／０８０９２３ Ａ１ ＤＥ４３ １２ ７９３ Ａ１

Claims (15)

1. 加湿された呼吸ガスの流れを患者の気道に送達するための気道内圧サポートシステムのための加湿器であって、前記気道内圧サポートシステムは、患者インターフェース装置及びガス流発生器を有し、前記ガス流発生器は、前記患者インターフェース装置を通して前記患者の前記気道に送達されることになる前記呼吸ガスの流れを生成するように構成され、前記加湿器は：
   ある量の水を収容するように構成される水チャンバ；
   導管であって：
   前記ガス流発生器に流体接続されるように構成される第１の端部と、
   前記患者インターフェース装置に流体接続されるように構成される反対側の第２の端部と、
   前記第１の端部と前記第２の端部との間に延びる内部経路を画定する壁部であって、前記内部経路は、前記第１の端部と前記第２の端部との間で前記呼吸ガスの流れを伝えるように構成される、壁部と、
   を有する、導管；
   前記水チャンバに流体接続され、前記水チャンバから受け取った水から水滴を生成するように構成されるノズル；
   前記壁部に結合され、前記内部経路に露出されるヒータプレートであって、前記ノズルからの前記水滴を受けるように配置される、ヒータプレート；及び
   前記壁部に結合され、前記呼吸ガスの流れから前記水滴を遮蔽するように構成される、セパレータ機構；
   を有する、
   加湿器。
2. 前記セパレータ機構は、前記内部経路から離れる方に延びるポケットである、
   請求項１に記載の加湿器。
3. 前記ノズルは、前記水チャンバに流体接続される入口と、そこから前記水滴が前記ノズルを出る反対側の出口とを有し、前記出口は、前記ポケット内に配置される、
   請求項２に記載の加湿器。
4. 前記ポケットは、前記壁部に結合される受容部材によって画定される、
   請求項２に記載の加湿器。
5. 前記受容部材は溝付き領域を有し、前記ヒータプレートは、前記溝付き領域内に配置されるとともに前記溝付き領域と係合される、
   請求項４に記載の加湿器。
6. 前記加湿器はさらに、前記壁部に結合されるいくつかのフレーム部材を有し、前記受容部材は、さねはぎ構造によって前記フレーム部材に結合される、
   請求項４に記載の加湿器。
7. 前記セパレータ機構は、前記壁部から半径方向内向きに延びる第２の壁部である、
   請求項１に記載の加湿器。
8. 前記第２の壁部は、前記第１の端部と前記ヒータプレートとの間に配置される、
   請求項７に記載の加湿器。
9. 前記第２の壁部は、前記ヒータプレートに面する凹形の表面を含む、
   請求項８に記載の加湿器。
10. 前記第２の壁部は、略平らな部材である、
    請求項８に記載の加湿器。
11. 前記ノズルは、前記水チャンバに流体接続される入口と、そこから前記水滴が前記ノズルを出る反対側の出口とを有し、前記出口は、前記内部経路内に配置される、
    請求項８に記載の加湿器。
12. 加湿された呼吸ガスの流れを患者の気道に送達するための気道内圧サポートシステムあって、前記気道内圧サポートシステムは：
    患者インターフェース装置と；
    前記患者インターフェース装置を通して前記患者の前記気道に送達されることになる前記呼吸ガスの流れを生成するように構成されるガス流発生器と：
    加湿器であって：
    ある量の水を収容するように構成される水チャンバ；
    導管であって：
    前記ガス流発生器に流体接続されるように構成される第１の端部と、
    前記患者インターフェース装置に流体接続されるように構成される反対側の第２の端部と、
    前記第１の端部と前記第２の端部との間に延びる内部経路を画定する壁部であって、前記内部経路は、前記第１の端部と前記第２の端部との間で前記呼吸ガスの流れを伝えるように構成される、壁部と、
    を有する、導管；
    前記水チャンバに流体接続され、前記水チャンバから受け取った水から水滴を生成するように構成されるノズル；
    前記壁部に結合され、前記内部経路に露出されるヒータプレートであって、前記ノズルからの前記水滴を受けるように配置される、ヒータプレート；及び
    前記壁部に結合され、前記呼吸ガスの流れから前記水滴を遮蔽するように構成される、セパレータ機構；を有する、
    加湿器と；
    を有する、
    気道内圧サポートシステム。
13. 前記セパレータ機構は、前記内部経路から離れる方に延びるポケットである、
    請求項１２に記載の気道内圧サポートシステム。
14. 前記ポケットは、前記壁部に結合される受容部材によって画定される、
    請求項１３に記載の気道内圧サポートシステム。
15. 前記セパレータ機構は、前記壁部から半径方向内向きに延びる第２の壁部である、
    請求項１２に記載の気道内圧サポートシステム。

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