JP2023513152A - 呼吸用又は手術用加湿器並びに使用方法 - Google Patents

Abstract

呼吸用又は手術用加湿器システムの動作を監視する改善されたシステム及び方法。チューブ加熱要素供給回路の動作を試験するための制御可能負荷をチューブ加熱要素への出力端子の間に接続することができる。１つ以上の構成要素状態を制御し、１つ以上のセンサを監視することによって、幅広い試験が遂行され得る。試験は、治療中、又は非治療中のどちらかで、並びにガス供給チューブが接続された状態、又は接続されていない状態のどちらかで遂行され得る。過渡電流も検出され得、許容範囲外の過渡電流が検出された場合には、チューブ加熱要素への電力供給を停止することができる。

Description

本開示は、呼吸用及び／又は手術用加湿器、並びにチューブ加熱要素を組み込んだガス供給チューブを介してガスが患者又はユーザに供給されるための呼吸（ｒｅｓｐｉｒａｔｏｒｙ）又は呼吸（ｂｒｅａｔｈｉｎｇ）補助システムに関する。

呼吸用及び／又は手術用加湿器は、病院、医療施設、在宅看護、緩和ケア、及び家庭環境などの、様々な環境において用いられている。幅広い呼吸適用物にとって、患者又はユーザに供給されるガスを加湿することが有益になる。これらの適用物は、ガスが患者又はユーザによる呼吸用である場合、並びにガスが手術中に患者又はユーザに供給されている場合を含む。

（例えば、顔又は鼻マスクを用いる）非侵襲的換気療法の場合には、乾燥した呼吸ガスの吸入が患者又はユーザの気道（例えば、鼻粘膜）の組織を乾燥させ得る。吸気の前に呼吸ガスを加湿することは患者又はユーザの気道組織の乾燥を軽減することができる。さらに、この加湿は患者又はユーザの快適性を高め、非侵襲的換気（ＮＩＶ（ｎｏｎｉｎｖａｓｉｖｅ ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ））に対する患者又はユーザの耐性を改善することができる。

ハイフロー療法の場合には、加湿ガスが、密閉されていないインターフェースを通して高流量で患者又はユーザへ送られる。患者又はユーザは自発的に呼吸していてもよく、又は麻酔中など、無呼吸であってもよい。非侵襲的換気と同様に、ハイフロー療法の間に吸気されるガスを加湿することは気道組織の乾燥を軽減し、快適性を高め、療法に対する耐性を改善することができる。

気道陽圧（ＰＡＰ（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ａｉｒｗａｙ ｐｒｅｓｓｕｒｅ））療法の場合には、（ブロワ及び加湿器を含む）ＰＡＰ装置を、圧力療法を患者又はユーザに提供するために用いることができる。この療法は、例えば、持続性気道陽圧療法（ＣＰＡＰ（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ａｉｒｗａｙ ｐｒｅｓｓｕｒｅ））の形式のものであり得る。非侵襲的換気及びハイフロー療法と同様に、ＰＡＰ療法の間に吸気されるガスを加湿することは乾燥を軽減し、快適性を高め、耐性を改善することができる。

手術用ガス、又は侵襲的換気の場合には（患者へ送られるガスが上気道を迂回するときには）、ガスの加湿は、患者の快適性を改善し、生理的恩恵（粘液輸送の改善など）をもたらすことが見出された。さらに、加湿は、術後転帰を改善するため、及び患者又はユーザの安全を確実にするために必要になり得る。例えば、加湿は、（気道分泌物の乾固によって生じる）気道閉塞、及び／又は気道上皮の破壊の防止に役立つことができる。

上述された療法のうちのいずれにおいても、加湿ガスはガス供給チューブを介して患者へ送ることができる。このチューブは組み込みのチューブ加熱要素によって加熱され得る。ガス供給チューブを加熱することは、暖かい、湿った呼吸ガスの、それらが加湿器から患者へ移動する際の凝結を防止する。この凝結を防止することは、呼吸ガスが要求温度及び湿度で患者又はユーザに供給されることを確実にするのに役立つ。

加湿器が使用中に誤動作した場合には、このとき、（ガス供給チューブを介して）患者に供給されるガスは正しく加湿されなくなり得る。不正確な加湿は患者（又は他のユーザ）へのリスクを生じさせ得る。これらのリスクは、例えば、チューブ加熱要素内の過渡電流、乾燥したガスへの気道の長期にわたる曝露、不快感、空気流を阻止する凝結、患者へ運ばれる高いエンタルピー、ガス供給チューブの高い表面温度、又は呼吸用加湿器システムへの損傷を含み得る。

加湿器が正しく動作するには、その内部のサブシステムの全てが正しく動作しなければならない。（誤動作を生じさせる能力を有する）障害がこれらのサブシステムのうちのいずれかにおいて生じた場合には、加湿器は、障害を識別し、治療を施与する人（例えば、医療従事者、又は自宅ベースの施与の場合には、患者自身）に警告するための手段を有しなければならない。本開示は、２つの加湿器サブシステム：ガス供給チューブ加熱要素、及び － 加熱器基部ユニットからの電力をガス供給チューブ加熱要素へ伝達する － 電力供給経路に関連付けられる障害を検出することに焦点を置いている。

一部の既存の加湿器は、（ガス供給チューブ加熱要素及び電力供給経路における）障害状態を検出することができるシステムを有する。しかし、これらのシステムは限界を有する。例えば、これらの障害検出システムは複雑になり得、限られた範囲の試験のみを遂行し得、治療中には特定の障害の検出を可能にしないことがあり、加熱要素を有するガス供給チューブが接続されているときに障害を検出する能力を有するのみであり得る。

本開示は、既存の加湿器障害検出システム － 特に、ガス供給チューブ加熱要素及びその電力供給経路に関連付けられる障害を検出するために用いられるもの － における限界のうちの一部を克服する加湿器障害検出システムの例を提供する。本開示における障害検出システム及び方法は、切り替え可能負荷が電力供給経路内へ切り替えられているときの電力属性を監視することに基づく。この切り替え及び監視は、取り付けられた（機能している加熱要素を有する）ガス供給チューブが存在するかどうかに関わりなく、遂行され得る。この切り替え及び監視はまた、治療への割り込みを全く伴うことなく治療中に遂行され得る。本明細書において開示される障害検出システムはまた、以下の利点のうちの任意のもの、及び／又は他の利点を有することができる。例えば、本明細書において開示される監視システム及び方法は、比較的単純な追加の構成要素を用いて幅広い試験が遂行されることを可能にする。このような試験は、多数の可能な障害状態のうちの任意のものを検出することを含み得る。これらの障害状態は、電力フローコントローラの障害（開回路若しくは短絡障害など）、電流センサの障害、チューブ加熱要素の障害、又は一般的障害を含み得る。このような試験はまた、チューブ加熱要素の存在を検出するためにも用いられ得る。さらに、実施は単純で、信頼性が高く、堅牢で、安価である。

本明細書において説明される検出及び／又は警告方法は、ＣＰＡＰデバイス、ハイフロー療法デバイス、手術用加湿器、呼吸用加湿器、幼児用ＣＰＡＰデバイス、幼児用ハイフローデバイス、ＮＩＶ療法デバイス、及び同様のものなどの、種々の呼吸用及び／又は手術用加湿器システム内に組み込むことができる。

構成によっては、呼吸用又は手術用加湿器が、供給経路を介してそれぞれの出力端子に電力を供給するように構成された電力供給線と、出力端子の間に電気接続された切り替え可能負荷と、切り替え可能負荷の切り替えを制御するように構成された制御回路と、供給経路を介して供給される電力の少なくとも１つの属性を監視し、属性情報を制御回路に提供するセンサと、を備えることができる。制御回路は、切り替え可能負荷を異なる状態で動作するよう制御し、異なる状態のための属性情報に基づいて呼吸用又は手術用加湿器の動作を決定するように構成され得る。

構成によっては、制御回路は、出力端子の間に電気接続されたチューブ加熱要素に電力が供給されている間に呼吸用又は手術用加湿器を試験するよう切り替え可能負荷を制御するように構成され得る。

構成によっては、呼吸用又は手術用加湿器は、供給経路を介して供給される電力レベルを変化させるよう制御回路によって制御される電力フローコントローラを含むことができる。

構成によっては、電力フローコントローラは供給経路内の制御可能スイッチであることができる。

構成によっては、制御回路は、切り替え可能負荷及び電力フローコントローラの状態の組み合わせを制御し、異なる状態の組み合わせのための属性情報に基づいて呼吸用又は手術用加湿器の動作を監視することができる。

構成によっては、切り替え可能負荷は制御可能スイッチ及びインピーダンスを含むことができる。

構成によっては、制御可能スイッチは半導体スイッチであることができる。

構成によっては、インピーダンスは抵抗器であることができる。

構成によっては、インピーダンスはリアクタンス性インピーダンスを含むことができる。

構成によっては、電圧センサが電力供給線の間に提供され得る。

構成によっては、属性情報は電力供給線の間の電圧を含むことができる。

構成によっては、センサは電流センサであることができる。

構成によっては、センサは、誘導、ホール効果、又はシャント抵抗ベースのセンサであることができる。

構成によっては、属性情報は、供給経路内を流れる電流を含む。

構成によっては、制御回路は、切り替え可能負荷がオフに切り替えられている間に電力フローコントローラをオンに切り替え、第１の電流レベルを表す電流センサからの電流情報を受信するように構成され得る。

構成によっては、制御回路は、第１の電流レベルが許容範囲外にある場合には、誤りを検出するように構成され得る。

構成によっては、制御回路は、切り替え可能負荷がオンに切り替えられている間に電力フローコントローラをオンに切り替え、第２の電流レベルを表す電流センサからの電流情報を受信するように構成され得る。

構成によっては、制御回路は、第１及び第２の電流レベルの差が許容範囲外にある場合には、誤りを検出するように構成され得る。

構成によっては、制御回路は、第１の電流レベルと、期待される第１の電流レベルとの差、又は第２の電流レベルと、期待される第２の電流レベルとの差が許容範囲外にある場合には、誤りを検出するように構成され得る。

構成によっては、期待される第１の電流レベル、期待される第２の電流レベル、或いは第１及び第２の電流レベルの差のための許容範囲は、出力端子の間の電圧レベル、及び切り替え可能負荷のインピーダンス、及びチューブ加熱要素のインピーダンスに基づいて決定され得る。

構成によっては、許容電流範囲は、許容電流レベル・プラス又はマイナス・誤差であることができる。

構成によっては、制御回路は、第１及び第２の電流がどちらも最小閾値レベルを上回らない場合には、障害を検出するように構成され得る。

構成によっては、制御回路は、電力フローコントローラがオフに切り替えられており、切り替え可能負荷がオンに切り替えられているときに、電流センサからの電流情報を受信し、電流が低電流閾値レベルを上回る場合には、障害を検出するように構成され得る。

構成によっては、過渡電流検出器が供給経路内に提供され得る。

構成によっては、過渡電流検出器は、供給経路内のインダクタの両端の正又は負の過渡電圧を検出するように構成されたトランジスタの対を含むことができる。

構成によっては、呼吸用又は手術用加湿器が、供給経路を介してそれぞれの出力端子に供給される電力を制御するように構成された電力フローコントローラと、出力端子の間に電気接続された切り替え可能負荷と、供給経路を介して供給される電流を監視し、電流情報を獲得する（ｄｅｖｅｌｏｐ）電流センサと、制御回路であって、電流センサからの電流情報を受信すること、出力端子を介して電力を供給するよう電力フローコントローラを制御すること、及び切り替え可能負荷の切り替えを制御すること、を行うように構成された、制御回路と、を備えることができ、制御回路は、切り替え可能負荷がオフに切り替えられている間に電力フローコントローラをオンに切り替え、第１の電流レベルを表す電流センサからの電流情報を受信すること、切り替え可能負荷がオンに切り替えられている間に電力フローコントローラをオンに切り替え、第２の電流レベルを表す電流センサからの電流情報を受信すること、並びに少なくとも第１及び第２の電流レベルに基づいて呼吸用加湿器の動作を決定すること、を行うように構成されている。

構成によっては、呼吸用又は手術用加湿器が、供給経路を介してそれぞれの出力端子に電力を供給するように構成された電力供給線と、出力端子の間に電気接続された切り替え可能負荷と、供給経路を介して供給される電流を監視し、電流情報を獲得する電流センサと、制御回路であって、電流センサからの電流情報を受信すること、及び切り替え可能負荷の切り替えを制御すること、を行うように構成された、制御回路と、を備えることができ、制御回路は、切り替え可能負荷をオフに切り替え、第１の電流レベルを表す電流センサからの電流情報を受信すること、切り替え可能負荷をオンに切り替え、第２の電流レベルを表す電流センサからの電流情報を受信すること、並びに第１及び第２の電流レベルの差が許容範囲外にある場合には、誤りを検出すること、を行うように構成されている。

構成によっては、呼吸用又は手術用加湿器が、供給経路を介してそれぞれの出力端子に電力を供給するように構成された電力フローコントローラと、出力端子の間に電気接続された切り替え可能負荷と、供給経路を介して供給される電流を監視し、電流情報を獲得する電流センサと、制御回路であって、電流センサからの電流情報を受信すること、出力端子を介して電力を供給するよう電力フローコントローラの切り替えを制御すること、及び切り替え可能負荷の切り替えを制御すること、を行うように構成された、制御回路と、を備えることができ、制御回路は、切り替え可能負荷がオフに切り替えられている間に電力フローコントローラをオンに切り替え、第１の電流レベルを表す電流センサからの電流情報を受信すること、切り替え可能負荷がオンに切り替えられている間に電力フローコントローラをオンに切り替え、第２の電流レベルを表す電流センサからの電流情報を受信すること、第２の電流レベルが許容範囲外にある場合には、誤りを検出すること、並びに第１及び第２の電流レベルの差が許容範囲外にある場合には、誤りを検出すること、を行うように構成されている。

構成によっては、呼吸用又は手術用加湿器が、供給経路を介してそれぞれの出力端子に電力を供給するように構成された電力フローコントローラと、出力端子の間に電気接続された切り替え可能負荷と、供給経路を介して供給される電流を監視し、電流情報を獲得する電流センサと、制御回路であって、電流センサからの電流情報を受信すること、出力端子を介して電力を供給するよう電力フローコントローラの切り替えを制御すること、及び切り替え可能負荷の切り替えを制御すること、を行うように構成された、制御回路と、を備えることができ、制御回路は、切り替え可能負荷がオンに切り替えられている間に電力フローコントローラをオンに切り替え、試験電流レベルを表す電流センサからの電流情報を受信すること、及び試験電流レベルが許容範囲外にある場合には、誤りを検出すること、を行うように構成されている。

構成によっては、呼吸用又は手術用加湿器が、供給経路を介してそれぞれの出力端子に供給される電力を制御するように構成された電力フローコントローラと、出力端子の間に電気接続された切り替え可能負荷と、電力フローコントローラが電力を出力端子に供給している間に、呼吸用又は手術用加湿器の使用中監視を遂行するよう切り替え可能負荷を制御するように構成された制御回路と、を備えることができる。

構成によっては、呼吸用又は手術用加湿器が、加湿器チャンバを受容するように構成されたハウジングと、ハウジングによって受容されているときに熱を加湿器チャンバへ伝達するように構成された加熱器プレートと、加熱器プレートを加熱するように構成された加熱器要素と、加熱器要素に供給される電力レベルを制御するように構成された電力コントローラと、を含むことができる。

構成によっては、電力をガス供給チューブの加熱器要素に供給するための出力端子を有する呼吸用又は手術用加湿器の動作を監視する方法が、電力が加熱器要素に供給されている間にダミー負荷を出力端子の間に一時的に接続し、１つ以上の電力供給属性を評価し、呼吸用加湿器の正しい動作を監視することを含むことができる。

構成によっては、出力端子を介して供給される電流が閾値を下回る場合には、呼吸用又は手術用加湿器の動作における誤りが検出され得る。

構成によっては、ダミー負荷が出力端子の間に接続されていないときに、出力端子を介して供給される第１の電流が測定され得、ダミー負荷が出力端子の間に電気接続されているときに、出力端子を介して供給される第２の電流が測定され得、第１及び第２の電流の差が許容範囲外にある場合には、呼吸用又は手術用加湿器の動作における誤りが検出され得る。

構成によっては、呼吸用又は手術用加湿器が、供給経路内のインダクタの両端の正又は負の過渡電圧を検出するように構成された電力供給経路内の過渡電流検出器を含む。

本開示のこれら及び他の特徴、態様、及び利点が、特定の実施形態を概略的に示すことを意図され、本開示を限定しないことを意図された、特定の実施形態の図面を参照して説明される。

図１Ａは例示的な呼吸用加湿器システムを概略的に示す。 図１Ｂは図１Ａの呼吸用加湿器システムの例示的な加熱器基部ユニットを概略的に示す。 図１Ｃは例示的な呼吸用加湿器システムを概略的に示す。 図１Ｄは図１Ｃの呼吸用加湿器システムの例示的な加熱器基部ユニットを概略的に示す。 図１Ｅは、図１Ｃの加熱器基部ユニット及び例示的な呼吸回路チューブ加熱要素アダプタの部分図を概略的に示す。 図２は、呼吸用又は手術用加湿器の動作を監視するための例示的な回路を示す。 図３は、呼吸用又は手術用加湿器の動作を監視するための変更された例示的な回路を示す。 図４は、呼吸用又は手術用加湿器の動作を監視するための（過渡電流検出器を含む）例示的な回路を示す。 図５は、図３に示される過渡電流検出器回路のための例示的な回路を示す。 図６は、図５に示される過渡電流検出器回路の変更された形式を示す。

特定の実施形態及び実施例が後述されるが、当業者は、本開示は、具体的に開示された実施形態及び／又は使用、並びにそれらの明白な変更及び等価物を超えて拡張することを理解するであろう。それゆえ、本明細書において開示される本開示の範囲は、後述されるいかなる特定の実施形態によっても限定されるべきでないことが意図される。例えば、構成要素の値及び動作パラメータは単なる例にすぎず、限定ではない。

例示的な呼吸用又は手術用加湿器
本開示は、加湿及び／又は加熱されたガスを複数のモードで患者又はユーザに供給するように構成された呼吸用加湿器の例を提供する。呼吸用加湿器のためのモードは、少なくとも、（例えば、迂回気道を有する患者のための）侵襲的モード、及び（例えば、呼吸マスクを有する患者又はユーザのための）非侵襲的モードを含むことができる。各モードは、露点出力設定点として表現することができる、個別化された湿度出力を有することができる。例えば、ユーザは、現在の動作モードにふさわしい設定点を選択することができる。非侵襲的モードは、例えば、セ氏３１度、セ氏２９度、セ氏２７度、又はその他の、選択可能な露点設定点を有することができる。侵襲的モードは、セ氏３７度又はその他の露点設定点を有することができる。代替的に、露点設定点は上限と下限との間で連続的に可変であり得る。本明細書において開示されるいくつかの呼吸用加湿器システムはまた、ハイフロー、非密閉モード、又は当業者に知られた任意の他のモードを含むことができる。本開示の回路及び方法は、例えば、腹腔鏡手術において用いられ得る、手術用加湿器において同様に適用され得る。

図１Ａ及び図１Ｃを参照すると、例示的な呼吸用加湿システム１００、１０１は、加熱器プレート１２０を有する加熱器基部ユニット１０２を含むことができる（図１Ｂ及び図１Ｄ参照）。加熱器プレート１２０は１つ以上の加熱要素（単数又は複数）を含むことができる。加熱器基部ユニット１０２は、ハウジング、及び加熱器プレート１２０の加熱要素（単数又は複数）へのエネルギーの供給を制御するためのハウジング内に包含されたコントローラ（例えば、マイクロプロセッサ）を有することができる。

加湿器加熱器プレート１２０は、温度センサ（例えば、温度トランスデューサ、サーミスタ、又は他の種類の温度センサ）を有することができる。複数の異なる温度センサも用いられ得る。温度センサは加熱器プレート１２０の温度を測定することができる。温度センサは加熱器基部ユニット１０２内のコントローラと電気的に連通していることができ、これにより、コントローラは加熱器プレート１２０の温度を監視することができる。

加湿器チャンバ１０３は加熱器基部ユニット１０２上に取り外し可能に受容され、保持され得、これにより、加湿器チャンバ基部は、加熱器基部ユニット１０２内の加熱器プレート１２０と接触して位置付けられる。図１Ａ及び図１Ｃの加熱器基部ユニット１０２の例をそれぞれ示す、図１Ｂ及び図１Ｄを参照すると、加湿基部１０２は、図１Ａ及び図１Ｃに示されるものなどの、加湿器チャンバ１０３上のフランジと係合するためのカラー１２４を有することができる。カラー１２４は、加湿器チャンバ１０３を加熱器基部１０２上に動作位置において保持するために加湿器チャンバ１０３のフランジと係合するリップを規定する。加湿器チャンバ１０３は熱伝導性基部を含むことができる。加熱器基部ユニット１０２と係合しているとき、加湿器チャンバ１０３の伝導性基部は、加熱器プレート１２０の上面など、加熱器プレート１２０と接触していることができる。電力信号が加熱要素へ送信され、加熱要素に通電したとき、チャンバ１０３の内部の水は加熱される。チャンバ１０３はまた、チャンバ１０３内で水が低位になったか、又は完全になくなったときに、水をチャンバ１０３に追加することができる、水源１４２（図１Ｃ）に接続され得る。水の追加は、低水位又は水切れ状態が生じている可能性があるとのシステム１０１からの警告時などに、手動で遂行されるか、或いは給水源に接続されたフロート弁を用いるなどして、自動的に遂行され得る。

図１Ａ及び図１Ｃを引き続き参照すると、加湿されるべきガスは、１種以上の空気、酸素、麻酔薬、他の補助ガス、又はガスの任意の混合物を含むことができる。ガスは、人工呼吸器、ＣＰＡＰ療法の場合には、ＣＰＡＰブロワ、又は遠隔供給源などの、ガス源（gas source）に接続され得る、ガス入口１０４を通して加湿器チャンバ１０３に供給され得る。ハイフロー療法については、ブロワ、或いはさらに代替的に、流量及び／又は圧力調節器を有する壁面源がガスを供給することができる。加湿器チャンバ１０３はまた、呼吸回路１０６に接続することができる、ガス出口１０５を含む。呼吸回路１０６は、加湿及び加熱されたガスを患者又はユーザへ運ぶことができる。図１Ａに示されるように、呼吸回路１０６の患者端部１０７は、鼻カニューレ１１３又は鼻マスク１１４などの、患者インターフェースに接続することができる。呼吸回路１０６はまた、フルフェイスマスク、トータルフェイスマスク、鼻枕マスク、気管内チューブ、又は他のものなどの、他の種類の患者又はユーザインターフェースにも接続することができる。図１Ｃの呼吸回路１０６は任意の好適な患者インターフェースに同様に接続され得る。呼吸回路１０６は、チューブ加熱要素を有する、又は有しないガス供給チューブを含み得る。呼吸用加湿システム１００、１０１は、加熱された、及び加熱されないガス供給チューブ又は呼吸回路の双方と共に使用するように構成され得る。

チューブ加熱要素１１０（ガス供給チューブ壁内に埋め込まれた、ガス供給チューブ内に包含された、又はガス供給チューブの外面の周りに巻かれた１本以上の加熱器電線など）が呼吸回路１０６内に提供され得る。チューブ加熱要素１１０は、呼吸回路１０６内の加湿ガスの凝結を防止するのに役立つことができる。チューブ加熱要素１１０はまた、任意選択的に、加熱器基部ユニット１０２内のコントローラと電気的に連通していることができる。図１Ｃ及び図１Ｅに示されるように、呼吸回路チューブ加熱要素アダプタケーブル１２８は、チューブ加熱要素１１０を加熱器基部ユニット１０２に（加熱器基部ユニット１０２のコントローラなどに）結合するためのケーブル１２８の２つの端部における２つのコネクタを有することができる。代替的に、チューブ加熱要素アダプタケーブルは、例えば、はんだ付けによって、加熱器基部ユニット１０２のチューブ加熱要素供給回路に永久的に電気接続されていてもよい。チューブ加熱要素アダプタケーブル１２８はチューブ加熱要素１１０と加熱器基部ユニット１０２との間の容易な接続を促進することができる。チューブ加熱要素１１０は、チューブ加熱要素１１０への電力の制御を含む、コントローラによって制御される。呼吸回路１０６内のチューブ加熱要素１１０は凝結を低減し、ガスの温度及び／又は湿度が所定の範囲内に維持されることを確実にする。チューブ加熱要素アダプタケーブル１２８はまた、システム１０１が、周囲温度又は周囲温度の変化を補償するためにチューブ加熱要素１１０の電力及び／又は加熱器プレートの電力を調整することを可能にすることができる、周囲温度センサ１２６を含むことができる。周囲温度センサは、代替的に、周囲空気に露出した任意の場所に配置され得る。チューブ加熱要素インジケータ１３０が、加熱器基部ユニット１０２に結合するコネクタ内に組み込まれ得る。チューブ加熱要素インジケータ１３０は、適切に機能しているチューブ加熱要素１１０が加熱器基部ユニット１０２に接続されているときに、発光させることができ、システム１０１は、加熱器プレート１２０を介して加湿器チャンバ１０３を通過するガスを加熱することに加えて、復水を最小限に抑えるために、チューブ加熱要素１１０を介して呼吸回路１０６の内部のガスを加熱することができる。チューブ加熱要素１１０が誤動作しているか、又は接続されていない場合には、チューブ加熱要素インジケータ１３０は発光させられず（又は点滅しており）、システム１０１は、加熱器プレート１２０を介してチャンバ１０３内の水を加熱することによってのみガスを加熱し得る。代替的に、チューブ加熱要素インジケータ１３０は、障害、又はチューブ加熱要素１１０からのアダプタケーブル１２８の切断が存在するときに発光させられてもよい。発光させられたインジケータ１３０は視覚メッセージ又は視覚警告の役割を果たすことができる。インジケータ１３０は、チューブ加熱要素１１０が正しく機能している場合には発光させられなくてもよい。

呼吸用加湿器システム１００、１０１のコントローラは、（例えば、加湿器チャンバ内における、チャンバ出口における、呼吸回路内における、及び／又はシステム内の他の場所における）追加のセンサを用いることなく、少なくとも、加熱器プレート１２０、及び好ましくは、若しくは任意選択的に、さらに、チューブ加熱要素１１０を制御することができる。これは、要求湿度を送るために必要とされる加熱器プレート動作点を推定することによって達成することができる。所与の呼吸用加湿器システムのために、コントローラは、加熱器プレート１２０に印加するための適切な電力レベルを決定することができる。電力を加熱器１２０に印加することは湿気を発生させ、ガスを加熱することができる。加熱器プレートの電力及び温度は、所定量の湿気を発生させるよう制御され得る。加えて、パラメータはまた、任意選択的に、より適切な通電レベルをチューブ加熱要素１１０に提供するためにコントローラによって用いられ得る。図１Ｃ及び図１Ｅに示されるように、システム１０１はまた、周囲温度センサ１２６を含むことができる。周囲温度センサは、周囲空気に露出した任意の場所に配置され得る。例えば、システム１０１はチューブ加熱要素アダプタケーブル１２８上に周囲温度センサ１２６を含むことができる。

図１Ｅに示されるように、加熱器基部ユニット１０２の前面パネルは、電源ボタン１３２、湿度設定押しボタン１３４、及び湿度設定押しボタン１３４の隣の（ＬＥＤライトを含むことができる）複数の（例えば、３つ、４つ、５つ、若しくはそれ以上の）湿度設定インジケータ１３６などの、複数のユーザ制御機構及びインジケータを含むことができる。ユーザ制御機構及びインジケータの場所、形状、及びサイズは限定的なものではない。４つの湿度設定インジケータ１３６によって指示される利用可能な４つの湿度設定レベルが存在することができる。４つの湿度設定は、患者に提供される異なる種類の療法に対応し得る。例えば、加湿器が侵襲的療法モードで動作しているときには、最も高い量の湿度を選択することができる。低流量酸素療法モードでは、最も低い量の湿度が適用され得る。湿度量は、治療要求又は療法の種類に基づいて選択することができるか、或いはそれは事前に規定され得る。代替的に、加湿器１００、１０１は、療法モード、患者、又は患者に適用される療法の種類に基づいて、送られるべき湿度量を自動的に選択するように構成されたコントローラを含み得る。任意選択的に、加湿器１００、１０１は、情報をユーザに通信し得るディスプレイ又はタッチスクリーンを含み得る。タッチスクリーンはまた、ユーザからの入力を受け付けるように構成され得る。

湿度レベルは、モーメンタリ押しボタンであることもできる、湿度設定押しボタン１３４を押すことによって調整することができる。前面パネルはまた、状態の以下の非限定例：「水切れ」状態（低水位及び水切れを含む）、チューブ加熱要素アダプタが接続されていないこと、可聴警報がミュートにされていること、及びシステム１０１内で障害が発生したことを指示するために用いられる「マニュアル参照」の指示、を指示するための、（ＬＥＤライトを含むことができる）複数の警告インジケータ１３８を含むこともできる。

システム１０１は、（例えば、病院における）救命治療、及び在宅治療などのための、異なる目的のための呼吸療法を提供するのに適し得る。システム１０１は、成人及び小児患者の双方のための侵襲的、非侵襲的、及びハイフロー療法を提供するのに適している。

図２を参照すると、呼吸用又は手術用加湿器のための例示的なチューブ加熱要素供給回路は、電力供給経路（電力フローコントローラ２０６並びに電力供給線２０２及び２０３を含む）を経由して電力を出力端子２０４及び２０５に供給することができる電力源２０１を含むことができる。電力源２０１はＡＣ又はＤＣ電力供給であることができるであろうが、本例では、ＡＣ電力供給（供給電圧を商用電源電圧から約２２ボルトに低減する変圧器を含む）である。呼吸用又は手術用加湿器が治療を提供している際には、ガス供給チューブ内のガスを加熱するために、チューブ加熱要素２０７を出力端子２０４及び２０５に接続することができる。チューブ加熱要素２０７は、ガス供給チューブ壁内に埋め込まれた、ガス供給チューブ内に包含された、ガス供給チューブの外面の周りに巻かれた、又は他の様態の１本以上の加熱器電線の形態ものであることができる。

本例では、電力フローコントローラ２０６は、制御線２１３を介して制御回路２０８によって制御される、半導体スイッチなどの、制御可能スイッチであることができる。電力フローコントローラ２０６は、代替的に、多数の異なる電力レベルを供給するか、又は供給経路を介して供給される電力レベルを連続的に変化させることができるであろう。制御回路２０８はマイクロプロセッサを含むことができる。制御回路２０８は、必要とされる加熱量がガス供給チューブ内のガスに提供されることを確実にするために、チューブ加熱要素が接続されているときに、フローコントローラ２０６の切り替えを制御することができる。チューブ加熱要素供給回路は、供給経路内を流れる電流を監視し、データ線２１４を介して電流レベルの形式の属性情報を制御回路２０８に提供するための電流センサ２０９を含むことができる。電流センサ２０９は、誘導、ホール効果、又はシャント抵抗器ベースのセンサであることができる。

チューブ加熱要素供給回路はまた、出力端子２０４及び２０５の間に電気接続された切り替え可能負荷２１０を含むことができる。切り替え可能負荷２１０は、「ダミー」負荷２１２と直列の制御可能スイッチ２１１を含むことができる。制御可能スイッチは、制御線２１５を介して制御回路２０８によって制御される半導体スイッチであることができる。負荷２１２は抵抗であることができるが、別の形態のインピーダンス又は合成インピーダンスであることもできる。

制御回路２０８は、チューブ加熱要素２０７が出力端子２０４及び２０５の間に接続されていないとき、又は治療中にチューブ加熱要素２０７が出力端子２０４及び２０５の間に接続された状態で電力が出力端子に供給されている間のどちらかにおいて、呼吸用又は手術用加湿器の動作を試験するよう、切り替え可能負荷２１０を制御するように構成され得る。

制御回路２０８はまた、電力フローコントローラ２０６及び切り替え可能負荷２１０を異なる状態の組み合わせで動作するよう制御し、呼吸用又は手術用加湿器の動作を監視するように構成され得る。この監視は、切り替え可能負荷２１０及び電力フローコントローラ２０６の異なる切り替え状態のための電流センサ２０９から受信された属性情報に基づき得る。

一実施例では、図２のチューブ加熱要素供給回路２００は、以下のステップが遂行され得る（チューブ加熱要素２０７が端子２０４及び２０５の間に接続される）障害チェック方法において用いられ得る：
ｉ． 制御回路２０８が、切り替え可能負荷２１０のスイッチ２１１がオフに切り替えられている間に、電力フローコントローラ２０６を、（障害チェックの開始時にそれが開放している場合には）オンに切り替えるよう制御する。
ｉｉ． 制御回路２０８が、電流レベル測定の形式の属性情報を電流センサ２０９から受信する。この場合、電力フローコントローラ２０６及びスイッチ２１１が、意図されたとおりに作動しているときには、チューブ加熱要素２０７を流れる第１の電流レベル（Ｉ_Ｈ）が測定される。
ｉｉｉ． 制御回路２０８が制御可能負荷２１０のスイッチ２１１をオンになるよう制御する。
ｉｖ． 制御回路２０８が、第２の電流レベル測定の形式の属性情報を電流センサ２０９から受信する。この場合、電力フローコントローラ２０６及びスイッチ２１１が、意図されたとおりに作動しているときには、測定される第２の電流レベルは、チューブ加熱要素２０７を流れるＩ_Ｈ、及びダミー負荷２１２（この場合には、抵抗器）を流れる電流Ｉ_Ｄの合計である。
ｖ． 制御回路２０８（この場合には、マイクロプロセッサを含む）が、ステップｉｖ．において測定された第２の電流レベル・マイナス・ステップｉｉ．において測定された第１の電流レベルである電流の差（「ΔＩ」と称される）を決定する。
ｖｉ． 制御回路２０８が、電流の差（ΔＩ）が許容電流範囲内にあるかどうかをチェックすることによって、障害（場合によっては、電流センサ２０９における障害、又は代替的に、ダミー負荷２１２、ダミー負荷スイッチ２１１、若しくは電力フローコントローラ２０６における障害）が存在するかどうかを決定することができる。
ｖｉｉ． 制御回路２０８が、ステップｉｉ．において測定された第１の電流レベル（Ｉ_Ｈ）が許容範囲内にあるかどうかをチェックすることによって、チューブ加熱要素が存在するかどうか、又は障害（場合によっては、電力フローコントローラ２０６若しくはチューブ加熱要素２０７における障害）が存在するかどうかを決定することができる。
ｖｉｉｉ． 制御回路２０８がまた、電力フローコントローラ２０６がオフに切り替えられており、ダミー負荷スイッチ２１１がオンに切り替えられているときに電流センサ２０９によって測定された電流が（０又はその付近の）低電流閾値レベルを上回る場合には、電力フローコントローラ２０６における障害が存在すると決定することができる。ダミースイッチ２１１がオンに切り替えられた状態では、チューブ加熱要素が回路内にあるか否かにかかわらず、このような障害が検出され得る。代替的に、例えば、加熱器電線が永久的に接続されている場合には、電力フローコントローラ２０６がオフに切り替えられており、ダミー負荷スイッチ２１１がオフに切り替えられているときに、電流Ｉ_Ｈが測定されるだけでもよい。電流が、低電流閾値レベル、例えば、０．１Ａを上回る場合には、電力フローコントローラ２０６における障害が存在すると決定され得る。

上述のステップの全てが実行される必要はなく、実装形態によっては、ステップのうちの１つ又は選択されたもののみが実施されてもよいことは理解されるであろう。また、選択されたステップは異なる順序で実行されてもよいことも理解されるであろう。

ステップｖｉ．において電流の差を用いることによって、以下において説明されるように、上述の障害チェック方法は、チューブ加熱要素が存在するか否か、チューブ加熱要素が（存在する場合には）正しく機能しているか否か、及び接続されたチューブ加熱要素が、治療を提供するために用いられているか否かにかかわりなく遂行され得る。電流差は次式のように表され得るため：
ΔＩ＝（Ｉ_Ｄ＋Ｉ_Ｈ）－Ｉ_Ｈ
したがって：
ΔＩ＝Ｉ_Ｄ

それゆえ、加熱器電線が存在するのか、それとも存在しないのかにかかわらず、電流ΔＩはＩ_Ｄと等しくなる。これは、全ての場合において、加熱器電線を流れる電流は相殺されるためである。

ステップｖｉ．における試験は、制御可能負荷２１０を流れる電流成分Ｉ_Ｄを切り離すことを分かっていれば、電流センサ２０９によって感知される期待される電流は、供給電圧を負荷２１２の抵抗で除算したものになる。ステップｖｉ．における許容電流範囲は、期待される電流・プラス又はマイナス・許容誤差であり得る。例えば、２２Ｖの供給電圧及び４７０Ωの抵抗を有し、障害が存在しないと仮定すると、許容範囲は、２２／４７０＋／－２０％（又は何らかの他の受け入れ可能な誤り範囲）であり得る。したがって、ステップｖｉ．における試験は、（場合によっては、供給経路内の電流センサ又は構成要素における障害のゆえに）制御回路が許容範囲外で動作しているかどうかを試験し得る。

ステップｖｉｉ．では、（他の障害がステップｖｉ．において識別されなかったと仮定して）、チューブ加熱要素２０７が存在するか否か、及び、存在する場合には、それが受け入れ可能範囲内で動作しているかどうかを決定するために、チューブ加熱要素２０７を流れる電流Ｉ_Ｈが監視され得る。許容電流範囲は、期待される電流・プラス又はマイナス、許容誤差（例えば＋／－２０％）であり得る。この場合には、期待される電流はＩ_Ｈ＝Ｖ／Ｒ_{Ｈｅａｔｉｎｇ＿Ｅｌｅｍｅｎｔ＿２０７}であり得る。ここで、Ｖは出力端子の間の供給電圧である。代替的に、期待される電流は、ステップｉｖ．において測定された電流に基づくことができるであろう。この場合には、期待される電流は、Ｉ_Ｄ＋Ｉ_Ｈ＝Ｖ／Ｒ_{Ｒｅｓｉｓｔｏｒ＿２１２}＋Ｖ／Ｒ_{Ｈｅａｔｉｎｇ＿Ｅｌｅｍｅｎｔ＿２０７}になり、これが、ステップｉｖ．において測定された電流に対して試験され得る。例えば、２２Ｖの供給電圧、４７０Ωの抵抗２１２、及び２４Ωの加熱器電線を有する場合、許容範囲は、（２２／４７０＋２２／２４）＋／－２０％（又は何らかの他の受け入れ可能な誤り範囲）であり得る。代替的に、試験は、単に、期待される電流が下側閾値を下回るかどうか（すなわち、Ｉ_Ｄ＋Ｉ_Ｈ＜（Ｖ／Ｒ_{Ｒｅｓｉｓｔｏｒ＿２１２}＋Ｖ／Ｒ_{Ｈｅａｔｉｎｇ＿Ｅｌｅｍｅｎｔ＿２０７}）＊ｘ％、ここで、ｘは誤差を与える）、又は、上述の値を用いると、期待される電流が０．８＊（２２／４７０＋２２／２４）未満である場合であることができる。

障害がステップｖｉ．において検出されず、電流Ｉ_Ｈが０であるか、又は無視できる場合には、制御回路２０８は、チューブ加熱要素が存在しないか、又は正しく動作していないと決定し得る。構成によっては、チューブ加熱要素は、高い加湿レベルが必要とされる場合にのみ必要とされ得る。このような構成では、チューブ加熱要素が存在しないか、又は正しく作動していないときに、ユーザが高い加湿レベルを用いることを試みた場合には、制御回路２０８は、インジケータ１３６を介して視覚警告を提供し、及び／又は可聴警告を提供し、及び／又は警告状態を遠隔デバイスへ通信し、及び／又は（検出された障害の性質に応じて）特定の機能性を禁止し得る。より低い加湿レベルについては、治療は、チューブ加熱要素が駆動されることを必要とすることなく提供され得る。

制御回路２０８は、加湿器が始動した際に、及びその後、動作中に断続的に（例えば、１０分ごと、若しくは２時間ごとに）障害チェックを実行することができる。チューブ加熱要素電流経路からの制御可能負荷２１０の独立性のゆえに、各障害チェックの発生が加湿器の動作に及ぼす影響は無視できるほどのものである。

図３を参照すると、呼吸用又は手術用加湿器のための例示的なチューブ加熱要素供給回路はまた、電圧源の両端の電圧を感知し、データ線２１７を介して電圧情報を提供するための電圧センサ２１６を含むことができる。残りの回路構成要素は、図２にあるのと同様のものであり、したがって、同じ符号が用いられている。一定の電圧供給を仮定する代わりに、実際の供給電圧が制御回路２０８によって用いられ得ることを除いて、動作は図２のためのものと同じであり得る。この回路は、供給電圧の実質的な変動がある場合に適切になり得る。この回路は、供給電圧が要求範囲内にないことに起因する障害の識別も可能にする。

一実施例では、図３のチューブ加熱要素供給回路は、以下のステップが遂行される（チューブ加熱要素２０７が端子２０４及び２０５の間に接続される）障害チェック方法を遂行することができる：
ｉ． 制御回路２０８が、切り替え可能負荷２１０のスイッチ２１１がオフに切り替えられている間に、電力フローコントローラ２０６を、（障害チェックの開始時にそれが開放している場合には）それをオンに切り替えるよう制御する。
ｉｉ． 制御回路２０８が、第１の電流レベル測定の形式の属性情報を電流センサ２０９から受信する。この場合には、チューブ加熱要素２０７を流れる電流Ｉ_Ｈが測定される。制御回路２０８はまた、電圧レベル測定の形式の属性情報を電圧センサ２１６から受信する。次に、オームの法則を用いて、チューブ加熱要素２０７の抵抗Ｒ_Ｈを表す抵抗を算出することができる。
ｉｉｉ． 制御回路２０８が制御可能負荷２１０のスイッチ２１１をオンになるよう制御する。
ｉｖ． 制御回路２０８が、第２の電流レベル測定の形式の属性情報を電流センサ２０９から受信する。この場合には、チューブ加熱要素２０７を流れる電流Ｉ_Ｈ、及び抵抗器２１２を流れる電流Ｉ_Ｄの合計が測定される（Ｉ_Ｄ＋Ｉ_Ｈ）。制御回路２０８はまた、電圧レベル（Ｖ_ｉｖ）の測定値の形式の属性情報を電圧センサ２１６から受信する。
ｖ． 制御回路２０８（この場合には、マイクロプロセッサを含む）が次式に従って、期待される第２の電流レベルＩ_ｅｘｐを決定する：
Ｉ_ｅｘｐ＝（Ｖ_ｉｖ／Ｒ_Ｈ＋Ｖ_ｉｖ／Ｒ）
ここで、Ｒは既知の抵抗２１２である。
ｖｉ． 制御回路２０８が、期待される第２の電流レベルＩ_ｅｘｐ・マイナス・ステップｉｉ．において測定された第１の電流レベル（Ｉ_Ｈ）である電流レベルの差（εＩ）を決定する。
ｖｉｉ． 制御回路２０８が、電流の差（εＩ）が許容電流範囲内にあるかどうかをチェックすることによって、電流センサ２０９（又は供給経路内の別の構成要素）における障害が存在するかどうかを決定する。
ｖｉｉｉ． 制御回路２０８がまた、ステップｉｖ．において測定された第２の電流レベル（Ｉ_Ｄ＋Ｉ_Ｈ）が許容範囲内にあるかどうかをチェックすることによって、電力フローコントローラ２０６における障害が存在するかどうかを決定することができる。制御回路２０８が、ステップｉｉ．において測定された第１の電流レベル（Ｉ_Ｈ）が、期待される第１の電流レベルＶ_ｉｖ／Ｒ_Ｈからの許容差異内にあるかどうかをチェックすることによって、チューブ加熱要素が存在するかどうか、又は障害（場合によっては、電力フローコントローラ２０６若しくはチューブ加熱要素２０７における障害）が存在するかどうかを決定することができる。
ｉｘ．制御回路２０８がまた、電力フローコントローラ２０６がオフに切り替えられており、ダミー負荷スイッチ２１１がオンに切り替えられているときに第２の電流レベル（Ｉ_Ｄ＋Ｉ_Ｈ）が（０又はその付近の）低電流閾値レベルを上回るかどうかをチェックすることによって、電力フローコントローラ２０６における障害が存在するかどうかを決定することができる。代替的に、例えば、加熱器電線が永久的に接続されている場合には、電力フローコントローラ２０６がオフに切り替えられており、ダミー負荷スイッチ２１１がオフに切り替えられているときに、第１の電流レベル（Ｉ_Ｈ）が測定されるだけでもよい。電流が、低電流閾値レベル、例えば、０．１Ａを上回る場合には、電力フローコントローラ２０６における障害が存在すると決定され得る。

万一、障害状態が存在すると決定されれば、制御回路２０８は、電力フローコントローラ２０６をオフにし、及び／又はインジケータ１３６を介して視覚警告を提供し、及び／又は可聴警告を提供し、及び／又は警告状態を遠隔デバイスへ通信し、及び／又は（検出された障害の性質に応じて）特定の機能性を禁止することができる。

図４を参照すると、呼吸用又は手術用加湿器のための例示的なチューブ加熱要素供給回路は、許容範囲外の過渡電流を検出する能力を有する過渡電流検出器を含むこともできる。加熱器電線の断線が起きた場合には、ことによると、供給電流における短寿命の非周期的スパイクの形態の過渡電流が生じ得、ことによると、ガス供給チューブに、高い表面温度を有させるか、溶融させるか、又は火花発生から発火させ得るであろう。これらの状況はＥＭＩ及び／又は商用電源サージからも発生し得る。これらの状況を防ぐために、過渡電流検出器が、許容範囲外の過渡電流が検出された場合には、チューブ加熱要素への電力供給を停止させることができる。

図４に示される回路では、図２及び図３に示されるものと同様の要素は同様の符号を与えられている。図４に示されるように、インダクタ２１８が、過渡電流検出回路２１９に接続された感知線２２１及び２２２と共に電力供給経路内に含まれ得る。過渡電流検出回路２１９が許容範囲外の過渡電流を検出したとき、それは信号線２２０を介して過渡電流検出信号又はフィードバック信号を制御回路２０８へ送信することができる。それに応じて、制御回路２０８は電力フローコントローラ２０６をオフにし、チューブ加熱要素への電力供給を終了することができる。加えて、及び／又は代替的に、過渡電流検出回路２１９は信号線２３１を介して電力フローコントローラ２０６を直接オフにし、チューブ加熱要素への電力供給を終了することができる。加えて、及び／又は代替的に、過渡電流検出回路２１９が許容範囲外の過渡電流を検出したときに、制御回路２０８は、加熱器プレートなどの、他の構成要素をオフにするか、又はアラームを発生させることができる。図４は、上述された切り替え可能負荷２１０をさらに含む回路を示しているが、本開示の過渡電流検出器は、代替的に、本開示の障害検出方法及び回路と独立して用いられ得ることは理解されるであろう。

図５は、過渡電流を検出するために用いることができる単純な過渡電流検出回路２１９を示す。トランジスタ２２５並びにバイアス抵抗器２２３及び２２４を含む、第１のトランジスタ検出回路が感知線２２１及び２２２に接続されており、感知線電圧の差（Ｖ_２２１－Ｖ_２２２）が許容レベルを上回ったときにオンに切り替わる。また、トランジスタ２２８並びにバイアス抵抗器２２６及び２２７を含む、第２のトランジスタ検出回路も感知線２２１及び２２２に接続されており、感知線電圧の差（Ｖ_２２２－Ｖ_２２１）が許容レベルを上回ったときにオンに切り替わる。トランジスタ２２５及び２２８の両方がオフ（高抵抗）に切り替えられているときには、バイアス抵抗器２２９が過渡電流検出出力信号線２３０を高位に保っている。出力信号線２３０は線２２０によって電力フローコントローラ２０６に接続されている。トランジスタ２２５又は２２８のどちらかがオンに切り替わったとき、過渡電流検出出力信号線２３０はプルダウンされ、それに応じて、制御回路２０８は電力フローコントローラ２０６をオフにすることができる。図６は、信号調整回路２４０が出力信号線２３０の前に提供されていることを除いて、図５と同じである変更された過渡電流検出回路２１９を示す。出力信号線２３０は、過渡電流が検出される期間中のみでない期間にわたってプルダウン状態で保持又は継続されることが望ましくなり得る。信号調整回路２４０は、既定の遅延を有する単安定マルチバイブレータ、又は何らかの他の好適な回路であることができる。

感知線２２１及び２２２を反対の極性をもってトランジスタ検出回路に接続することによって、ブリッジ整流器又は負の電力供給を用いることなく、２つのトランジスタのみを利用した単純な回路を用いて正及び負の過渡電流を検出するための窓検出器が提供され得る。

本明細書において説明される方法及びプロセスは、１つ以上の汎用及び／又は専用コンピュータによって実行されるソフトウェアコードモジュールの形で具現され、それらを介して部分的又は完全に自動化され得る。単語「モジュール」は、ハードウェア及び／又はファームウェアの形で具現される論理、或いは場合によっては、例えば、Ｃ又はＣ＋＋などの、プログラミング言語で書かれた、入口及び出口点を有する、ソフトウェア命令の集合を指す。ソフトウェアモジュールは、動的にリンクされたライブラリ内にインストールされた、実行可能プログラムにコンパイル及びリンクされ得るか、或いは例えば、ＢＡＳＩＣ、Ｐｅｒｌ、又はＰｙｔｈｏｎなどの、インタープリタ型プログラミング言語で書かれ得る。ソフトウェアモジュールは、他のモジュールから、又はそれら自体から呼び出し可能であり得、並びに／或いは検出された事象又は割込みに応じて起動され得ることは理解されるであろう。ソフトウェア命令は、消去可能プログラマブルリードオンリーメモリ（ＥＰＲＯＭ（ｅｒａｓａｂｌｅ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｒｅａｄ－ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ））などの、不揮発性メモリ内に組み込まれ得る。ハードウェアモジュールは、ゲート、フリップフロップ、及び／又は特定用途向け集積回路などの、接続された論理ユニットを含み得、並びに／或いはプログラマブルゲートアレイ及び／又はプロセッサなどの、プログラム可能ユニットを含み得ることがさらに理解されるであろう。本明細書において説明されるモジュールはソフトウェアモジュールとして実施することができるが、ハードウェア及び／又はファームウェアの形でも表され得る。さらに、実施形態によっては、モジュールは別個にコンパイルされ得るが、他の実施形態では、モジュールは、別個にコンパイルされたプログラムの命令のサブセットを表し得、他の論理プログラムユニットが利用可能なインターフェースを有しなくてもよい。

特定の実施形態では、コードモジュールは、任意の種類のコンピュータ可読媒体又は他のコンピュータ記憶デバイス内に実施され、及び／又は記憶され得る。システムによっては、システムに入力されたデータ（及び／又はメタデータ）、システムによって生成されたデータ、及び／又はシステムによって用いられるデータは、リレーショナルデータベース及び／又は単層ファイルシステムなどの、任意の種類のコンピュータデータリポジトリ内に記憶され得る。本明細書において説明されるシステム、方法、及びプロセスのうちの任意のものは、ユーザ、操作者、他のシステム、構成要素、プログラムなどとの対話を可能にするように構成されたインターフェースを含み得る。

本明細書において説明される実施形態に対する多くの変形及び変更が行われ得、それらの要素は他の受け入れ可能な例に含まれると理解されるべきであることが強調されなければならない。全てのこのような変更及び変形は、本明細書において、本開示の範囲内に含まれ、添付の請求項によって保護されることを意図される。さらに、上述の開示におけるものはいずれも、任意の特定の構成要素、特徴、又はプロセスステップが必須又は不可欠であることを示唆することを意図されない。

Claims (37)

1. ａ． 供給経路を介してそれぞれの出力端子に電力を供給するように構成された電力供給線と、
   ｂ． 前記出力端子の間に電気接続された切り替え可能負荷と、
   ｃ． 前記切り替え可能負荷の切り替えを制御するように構成された制御回路と、
   ｄ． 前記供給経路を介して供給される電力の少なくとも１つの属性を監視し、属性情報を前記制御回路に提供するセンサと、
   を備える呼吸用又は手術用加湿器であって、
   前記制御回路が、前記切り替え可能負荷を異なる状態で動作するよう制御し、前記異なる状態のための前記属性情報に基づいて前記呼吸用又は手術用加湿器の動作を決定するように構成されている、呼吸用又は手術用加湿器。
2. 前記制御回路が、前記出力端子の間に電気接続されたチューブ加熱要素に電力が供給されている間に前記呼吸用又は手術用加湿器を試験するよう前記切り替え可能負荷を制御するように構成されている、請求項１に記載の呼吸用又は手術用加湿器。
3. 前記供給経路を介して供給される電力レベルを変化させるよう前記制御回路によって制御される電力フローコントローラを備える、請求項１又は２に記載の呼吸用又は手術用加湿器。
4. 前記電力フローコントローラが前記供給経路内の制御可能スイッチである、請求項３に記載の呼吸用又は手術用加湿器。
5. 前記制御回路が、前記切り替え可能負荷及び電力フローコントローラの状態の組み合わせを制御し、前記異なる状態の組み合わせのための前記属性情報に基づいて前記呼吸用又は手術用加湿器の動作を監視する、請求項３又は４に記載の呼吸用又は手術用加湿器。
6. 前記切り替え可能負荷が制御可能スイッチ及びインピーダンスを含む、請求項１～５のいずれか一項に記載の呼吸用又は手術用加湿器。
7. 前記制御可能スイッチが半導体スイッチを含む、請求項６に記載の呼吸用又は手術用加湿器。
8. 前記インピーダンスが抵抗器を含む、請求項６又は７に記載の呼吸用又は手術用加湿器。
9. 前記インピーダンスがリアクタンス性インピーダンスを含む、請求項６又は７に記載の呼吸用又は手術用加湿器。
10. 前記電力供給線の間の電圧センサを含む、請求項１～９のいずれか一項に記載の呼吸用又は手術用加湿器。
11. 前記属性情報が前記電力供給線の間の電圧を含む、請求項１０に記載の呼吸用又は手術用加湿器。
12. 前記センサが電流センサを含む、請求項１～１１のいずれか一項に記載の呼吸用又は手術用加湿器。
13. 前記センサが、誘導、ホール効果、又はシャント抵抗ベースのセンサを含む、請求項１２に記載の呼吸用又は手術用加湿器。
14. 前記属性情報が、前記供給経路内を流れる電流を含む、請求項１３に記載の呼吸用又は手術用加湿器。
15. 前記制御回路が、前記切り替え可能負荷がオフに切り替えられている間に前記電力フローコントローラをオンに切り替え、第１の電流レベルを表す前記電流センサからの電流情報を受信するように構成されている、請求項１２～１４のいずれか一項に記載の呼吸用又は手術用加湿器。
16. 前記制御回路が、前記第１の電流レベルが許容範囲外にある場合には、チューブ加熱要素の不存在、又は誤りを検出するように構成されている、請求項１５に記載の呼吸用又は手術用加湿器。
17. 前記制御回路が、前記切り替え可能負荷がオンに切り替えられている間に前記電力フローコントローラをオンに切り替え、第２の電流レベルを表す前記電流センサからの電流情報を受信するように構成されている、請求項１５又は１６に記載の呼吸用又は手術用加湿器。
18. 前記制御回路が、前記第１及び第２の電流レベルの差が許容範囲外にある場合には、誤りを検出するように構成されている、請求項１７に記載の呼吸用又は手術用加湿器。
19. 前記制御回路が、前記第１の電流レベルと、期待される第１の電流レベルとの差、又は前記第２の電流レベルと、期待される第２の電流レベルとの差が許容範囲外にある場合には、誤りを検出するように構成されている、請求項１７に記載の呼吸用又は手術用加湿器。
20. 前記期待される第１の電流レベル、期待される第２の電流レベル、或いは前記第１及び第２の電流レベルの前記差のための前記許容範囲が、前記出力端子の間の電圧レベル、及び切り替え可能負荷のインピーダンス、及びチューブ加熱要素のインピーダンスに基づいて決定される、請求項１８又は１９に記載の呼吸用又は手術用加湿器。
21. 前記許容電流範囲が、許容電流レベル・プラス又はマイナス・誤差である、請求項１８～２０のいずれか一項に記載の呼吸用又は手術用加湿器。
22. 前記制御回路が、前記第１及び第２の電流がどちらも最小閾値レベルを上回らない場合には、障害を検出するように構成されている、請求項１９～２１のいずれか一項に記載の呼吸用又は手術用加湿器。
23. 前記制御回路が、前記電力フローコントローラがオフに切り替えられており、前記切り替え可能負荷がオンに切り替えられているときに、前記電流センサからの電流情報を受信し、前記電流が低電流閾値レベルを上回る場合には、障害を検出するように構成されている、請求項１～２２のいずれか一項に記載の呼吸用又は手術用加湿器。
24. 前記供給経路内の過渡電流検出器を含む、請求項１～２３のいずれか一項に記載の呼吸用又は手術用加湿器。
25. 前記過渡電流検出器が、前記供給経路内のインダクタの両端の正又は負の過渡電圧を検出するように構成されたトランジスタの対を含む、請求項２４に記載の呼吸用又は手術用加湿器。
26. 許容範囲外の過渡電流が検出された場合には、前記制御回路が前記電力フローコントローラをオフにする、請求項２４又は２５に記載の呼吸用又は手術用加湿器。
27. 前記制御回路がマイクロプロセッサを含む、請求項１～２６のいずれか一項に記載の呼吸用又は手術用加湿器。
28. 前記出力端子の間に、前記切り替え可能負荷と並列に電気接続されたチューブ加熱要素を備える、請求項１～２７のいずれか一項に記載の呼吸用又は手術用加湿器。
29. ａ． 供給経路を介してそれぞれの出力端子に供給される電力を制御するように構成された電力フローコントローラと、
    ｂ． 前記出力端子の間に電気接続された切り替え可能負荷と、
    ｃ． 前記供給経路を介して供給される電流を監視し、電流情報を獲得する電流センサと、
    ｄ． 制御回路であって、
    ｉ． 前記電流センサからの前記電流情報を受信すること、
    ｉｉ． 前記出力端子を介して電力を供給するよう前記電力フローコントローラを制御すること、及び
    ｉｉｉ． 前記切り替え可能負荷の切り替えを制御すること、
    を行うように構成された、制御回路と、
    を備える呼吸用又は手術用加湿器であって、
    前記制御回路が、
    前記切り替え可能負荷がオフに切り替えられている間に前記電力フローコントローラをオンに切り替え、第１の電流レベルを表す前記電流センサからの電流情報を受信すること、
    前記切り替え可能負荷がオンに切り替えられている間に前記電力フローコントローラをオンに切り替え、第２の電流レベルを表す前記電流センサからの電流情報を受信すること、並びに
    少なくとも前記第１及び第２の電流レベルに基づいて前記呼吸用加湿器の動作を決定すること、
    を行うように構成されている、呼吸用又は手術用加湿器。
30. ａ． 供給経路を介してそれぞれの出力端子に電力を供給するように構成された電力供給線と、
    ｂ． 前記出力端子の間に電気接続された切り替え可能負荷と、
    ｃ． 前記供給経路を介して供給される電流を監視し、電流情報を獲得する電流センサと、
    ｄ． 制御回路であって、
    ｉ． 前記電流センサからの前記電流情報を受信すること、及び
    ｉｉ． 前記切り替え可能負荷の切り替えを制御すること、
    を行うように構成された、制御回路と、
    を備える呼吸用又は手術用加湿器であって、
    前記制御回路が、
    ｉ． 前記切り替え可能負荷をオフに切り替え、第１の電流レベルを表す前記電流センサからの電流情報を受信すること、
    ｉｉ． 前記切り替え可能負荷をオンに切り替え、第２の電流レベルを表す前記電流センサからの電流情報を受信すること、並びに
    ｉｉｉ． 前記第１及び第２の電流レベルの差が許容範囲外にある場合には、誤りを検出すること、
    を行うように構成されている、呼吸用又は手術用加湿器。
31. ａ． 供給経路を介してそれぞれの出力端子に電力を供給するように構成された電力フローコントローラと、
    ｂ． 前記出力端子の間に電気接続された切り替え可能負荷と、
    ｃ． 前記供給経路を介して供給される電流を監視し、電流情報を獲得する電流センサと、
    ｄ． 制御回路であって、
    ｉ． 前記電流センサからの前記電流情報を受信すること、
    ｉｉ． 前記出力端子を介して電力を供給するよう前記電力フローコントローラの切り替えを制御すること、及び
    ｉｉｉ． 前記切り替え可能負荷の切り替えを制御すること、
    を行うように構成された、制御回路と、
    を備える呼吸用又は手術用加湿器であって、
    前記制御回路が、
    ｉ． 前記切り替え可能負荷がオフに切り替えられている間に前記電力フローコントローラをオンに切り替え、第１の電流レベルを表す前記電流センサからの電流情報を受信すること、
    ｉｉ． 前記切り替え可能負荷がオンに切り替えられている間に前記電力フローコントローラをオンに切り替え、第２の電流レベルを表す前記電流センサからの電流情報を受信すること、
    ｉｉｉ． 前記第２の電流レベルが許容範囲外にある場合には、誤りを検出すること、並びに
    ｉｖ． 前記第１及び第２の電流レベルの差が許容範囲外にある場合には、誤りを検出すること、
    を行うように構成されている、呼吸用又は手術用加湿器。
32. ａ． 供給経路を介してそれぞれの出力端子に電力を供給するように構成された電力フローコントローラと、
    ｂ． 前記出力端子の間に電気接続された切り替え可能負荷と、
    ｃ． 前記供給経路を介して供給される電流を監視し、電流情報を獲得する電流センサと、
    ｄ． 制御回路であって、
    ｉ． 前記電流センサからの前記電流情報を受信すること、
    ｉｉ． 前記出力端子を介して電力を供給するよう前記電力フローコントローラの切り替えを制御すること、及び
    ｉｉｉ． 前記切り替え可能負荷の切り替えを制御すること、
    を行うように構成された、制御回路と、
    を備える呼吸用又は手術用加湿器であって、
    前記制御回路が、
    ｉ． 前記切り替え可能負荷がオンに切り替えられている間に前記電力フローコントローラをオンに切り替え、試験電流レベルを表す前記電流センサからの電流情報を受信すること、及び
    ｉｉ． 前記試験電流レベルが許容範囲外にある場合には、誤りを検出すること、
    を行うように構成されている、呼吸用又は手術用加湿器。
33. ａ． 供給経路を介してそれぞれの出力端子に供給される電力を制御するように構成された電力フローコントローラと、
    ｂ． 前記出力端子の間に電気接続された切り替え可能負荷と、
    ｃ． 前記電力フローコントローラが電力を前記出力端子に供給している間に、呼吸用又は手術用加湿器の使用中監視を遂行するよう前記切り替え可能負荷を制御するように構成された制御回路と、
    を備える、呼吸用又は手術用加湿器。
34. ａ． 加湿器チャンバを受容するように構成されたハウジングと、
    ｂ． 前記ハウジングによって受容されているときに熱を加湿器チャンバへ伝達するように構成された加熱器プレートと、
    ｃ． 前記加熱器プレートを加熱するように構成された加熱器要素と、
    ｄ． 前記加熱器要素に供給される電力レベルを制御するように構成された電力コントローラと、
    を備える、請求項１～３３のいずれか一項に記載の呼吸用又は手術用加湿器。
35. 電力を加湿器供給チューブのチューブ加熱要素に供給するための出力端子を有する呼吸用又は手術用加湿器の動作を監視する方法であって、前記方法が、電力が前記チューブ加熱要素に供給されている間にダミー負荷を前記出力端子の間に一時的に接続し、１つ以上の電力供給属性を評価し、前記呼吸用加湿器の正しい動作を監視することを含む、方法。
36. 前記出力端子を介して供給される電流が閾値を下回る場合には、前記呼吸用又は手術用加湿器の前記動作における誤りが検出される、請求項３５に記載の方法。
37. 前記ダミー負荷が前記出力端子の間に接続されていないときに、前記出力端子を介して供給される第１の電流が測定され、前記ダミー負荷が前記出力端子の間に電気接続されているときに、前記出力端子を介して供給される第２の電流が測定され、前記第１及び第２の電流の差が許容範囲外にある場合には、前記呼吸用又は手術用加湿器の前記動作における誤りが検出される、請求項３５又は３６に記載の方法。

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