JP7011718B2 - 加湿器及びそれを含む気道圧支持システム - Google Patents

Description

本発明は、加湿されたガスの流れを患者の気道に送達する際に使用する気道圧支持システムに関する。本発明は、気道圧支持システムのための加湿器にも関する。

多くの人々が睡眠中の呼吸障害に苦しんでいる。睡眠時無呼吸は、世界中で何百万もの人々が苦しんでいるそのような睡眠時呼吸障害の一般的な例である。睡眠時無呼吸の１つのタイプに閉塞性睡眠時無呼吸（ＯＳＡ）があり、これは、気道の閉塞のために呼吸できないことによって睡眠が繰り返し中断される状態であり；典型的には、上気道又は咽頭領域において生じる。気道の閉塞は、一般的に、少なくとも部分的に、上気道の部分を安定化させる筋肉の一般的な弛緩により、それによって組織が気道を虚脱させるのを可能にするものであると信じられている。睡眠時無呼吸症候群の別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シグナルの欠如による呼吸の休止である。無呼吸状態は、閉塞性、中枢性、又は閉塞性と中枢性の組み合わせである混合型のいずれであっても、呼吸の完全な又はそれに近い休止、例えば、最大呼吸気流量の９０％以上の減少等として定義される。

睡眠時無呼吸に苦しめられる人々は、睡眠断片化及び睡眠中間欠的に完全な又はほぼ完全な換気の休止を経験し、重度のオキシヘモグロビン飽和度低下の可能性を有している。これらの症状は、極度の日中の眠気、不整脈、肺動脈高血圧症、うっ血性心不全、及び／又は認知機能障害と臨床的に翻訳され得る。他の睡眠時無呼吸の結果には、右室機能不全、覚醒時だけでなく睡眠時の二酸化炭素蓄積、及び持続的な動脈血酸素分圧の低下が含まれる。睡眠時無呼吸に苦しむ者は、これらの因子による超過死亡率のリスクだけでなく、運転及び／又は潜在的に危険な装置を操作している間の高い事故のリスクもあり得る。

患者が完全な又はほぼ完全な気道の閉塞に苦しんでいなくても、部分的な気道の閉塞のみがある場合には、睡眠からの覚醒等の有害作用が発生し得るということも知られている。部分的な気道の閉塞は、典型的には、呼吸低下と呼ばれる浅呼吸をもたらす。呼吸低下は、典型的には、最大呼吸気流量の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）及び一般的にいびきと呼ばれる咽頭壁の振動等、気道の振動が含まれるが、これらに限定されない。

患者の気道に持続的気道陽圧法（ＣＰＡＰ）を適用することによって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「スプリント固定（ｓｐｌｉｎｔ）」し、それによって、肺への開いた通路を維持する。患者に送達されるガスの圧力が、患者の呼吸サイクルと共に変化するか又は患者の呼吸努力と共に変化する陽圧療法を提供して、患者に対する快適さを高めることも知られている。この圧支持技術は、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圧支持法と呼ばれる。患者が無呼吸及び／又は呼吸低下を経験しているかどうか等、検出された患者の状態に基づき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。この圧支持技術は、圧支持装置が、呼吸障害を治療するために必要なだけ高い圧力を患者に提供しようと努力するため、自動滴定タイプの圧支持法と呼ばれる。

上述した圧支持療法は、患者の顔への、柔らかく可撓性のシーリング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、限定されることなく、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フルフェイスマスクであってもよい。そのような患者インターフェース装置は、額支持体、頬パッド、及び顎パッド等、他の患者接触構成要素を利用してもよい。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、ガス送達管又は導管に接続され、圧支持装置と患者の気道とのインターフェースをとるため、呼吸ガスの流れを圧力／流れ発生装置から患者の気道まで送達することができる。

加湿器は、多くの場合、ＰＡＰマシンとユーザインターフェースとの間に、又はそれらと一体になって提供されて、ＰＡＰマシンによって生成される圧縮空気を加湿し、さもなければ圧縮空気は比較的乾燥したままである。典型的には、加湿器は、加熱型又はパスオーバー型として分類することができる。

加熱式加湿器は、ＣＰＡＰマシンとマスクの間で運ばれている空気の温度を上げる内蔵のヒーターを有する。冷たい空気での呼吸は不快で、のどの痛みを引き起こし得る。現在市販されているほとんどのマシンは、快適な呼吸状態を提供する傾向があるため、加熱式加湿器を使用している。

パスオーバー型加湿器は、空気がマシンからマスクへの移動時に加湿器内の水の上を文字通り「通過（パスオーバー）」するため、そのような名前が付けられており、水分を毛管作用で運び、加熱式加湿器と同様に、空気を呼吸しやすくし、のどへの刺激を少なくする。

従って、改善された加湿器及びそれを含む気道圧支持システムを提供することが本発明の目的である。

開示される概念の一態様によると、加湿された呼吸ガスの流れを患者の気道に送達する気道圧支持システムのための加湿器が提供される。気道圧支持システムは、患者インターフェース装置及びガスフロージェネレータを含む。ガスフロージェネレータは、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ことになる呼吸ガスの流れを発生させるように構成される。加湿器は、入口及び出口を有する、ある体積の水を収容するように構成された水チャンバ；ハウジングを有するフィルタであり、ハウジングは、その中に濾過媒体を収容するように構成され、水チャンバの出口と流体的に接続される入口及び出口を有する、フィルタ；濾過メータであり、フィルタの出口と流体的に接続される入口、出口、入口と出口との間に延びる本体部分であり、濾過メータの入口から濾過メータの出口まで水を運ぶように構成された本体部分、及び本体部分内に配置された機構であり、本体部分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た機構を含む濾過メータ；導管であり、ガスフロージェネレータと流体的に接続するように構成された第１の端部、患者インターフェース装置と流体的に接続するように構成された反対側の第２の端部、及び第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り、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運ぶように構成されている、壁部を含む導管；濾過メータの出口と流体的に接続し、水チャンバから受けた水から水滴を生成するように構成されたノズル；並びに、壁部に連結し、内部経路に曝露されたヒータープレートであり、ノズルから水滴を受けるように置かれたヒータープレート；を含む。

開示される概念の別の態様によると、患者インターフェース装置、ガスフロージェネレータ、及び上述の加湿器を含む気道圧支持システムが提供される。

本発明の上記及び他の目的、特徴、並びに特性だけでなく、作動方法及び関連する構造要素及び部品の組み合わせの機能も製造のむだを省くことも、付随の図面を参考にして以下の説明及び添付の特許請求の範囲を考慮することによってより明らかになり、付随の図面の全てが本願明細書の一部を形成し、類似の参照番号は種々の図において対応する部分を示している。しかし、図面は例証及び説明目的のためだけにあり、本発明の範囲を規定するとして意図されないことを明確に理解されたい。本願明細書及び特許請求の範囲において使用される場合、単数名詞を言及する際に不定冠詞又は定冠詞が使用されている場合は、何か他に明確に述べられていない限りその名詞の複数形を含む。

１つの特定の非限定的な実施形態による気道圧支持システムの概略図であり、その様々な実施形態における本発明を実施することができ、その患者インターフェース装置が患者の顔に配置された状態で示されている。 本発明の１つの特定の非限定的な実施形態による加湿器の概略図であり、本発明の様々な他の例となる実施形態を実施することができる。 本発明の１つの特定の非限定的な実施形態による、加湿器を通る空気流路の縦軸上に位置する平面に沿った、別の気道圧支持システム及び該システムのための加湿器の部分的に概略的な断面立面図である。 加湿器を通る空気流路の縦軸に垂直な平面に沿った、図３の加湿器の断面立面図である。 本発明の１つの特定の非限定的な実施形態による、加湿器を通る空気流路の縦軸上に位置する平面に沿った、別の気道圧支持システム及び該システムのための加湿器の部分的に概略的な断面立面図である。 図５の線Ａ－Ａに沿った、図５の加湿器の一部の略示断面図である。 本発明の１つの特定の非限定的な実施形態による、別の加湿器の一部の略示断面図である。 １つの特定の非限定的な実施形態による、別の気道圧支持システム及び該システムのための加湿器の概略図であり、その様々な実施形態における本発明を実施することができる。 図８の気道圧支持システム及び該システムのための加湿器に対する水チャンバ及びフィルタの等角図であり、水チャンバが第１の位置にある状態で示されている。 図８の気道圧支持システム及び該システムのための加湿器に対する水チャンバ及びフィルタの正面図であり、水チャンバが第１の位置にある状態で示されている。 図８の気道圧支持システム及び該システムのための加湿器に対する水チャンバ及びフィルタの断面図であり、水チャンバが第１の位置にある状態で示されている。 図８の気道圧支持システム及び該システムのための加湿器に対する水チャンバ及びフィルタの断面図であり、水チャンバが第２の位置にある状態で示されている。 図９～１１の水チャンバ及びフィルタの分解等角図である。 図１２の水チャンバ及びフィルタの正面図であり、水チャンバが第２の位置まで折りたたまれた状態で示されている。 図１２の水チャンバ及びフィルタの等角図であり、水チャンバが第２の位置まで折りたたまれた状態で示されている。 １つの特定の非限定的な実施形態による、気道圧支持システムのための別の加湿器の一部の概略図であり、その様々な実施形態における本発明を実施することができる。 図１５の加湿器の一部の略示平面図である。 図１５の加湿器の一部の別の概略図であり、加湿器が最大作動角度回転した状態で示されている。 本発明の１つの特定の非限定的な実施形態による、気道圧支持システムのガスフロージェネレータ及び加湿器の概略図である。 本発明の１つの特定の非限定的な実施形態による、加湿器を開始する方法の流れ図である。 本発明の１つの特定の非限定的な実施形態による、例となるポンプの概略断面図である。 本発明の１つの特定の非限定的な実施形態による、ポンプに対する例となる概略配線図である。 本発明の１つの特定の非限定的な実施形態による、ソレノイドポンプを作動させるための例となる動力供給プロファイルを示した図である。

要求事項として、本発明の詳細な実施形態が本明細書において開示されているが、開示された実施形態は単に本発明の例示であり、種々の形で具体化することができるということを理解されたい。従って、本明細書において開示された特定の構造的及び機能的な詳細は、限定するとして解釈されず、特許請求の範囲に対する基本原理として、及び、実質的にはいかなる適した詳細な構造においても本発明をさまざまに利用するよう当業者に教示するための代表する基本原理として単に解釈される。

本明細書において使用される場合、単数形の不定冠詞又は定冠詞は、その内容が何か他に明確に指示していない限り、その複数形を含む。本明細書において使用される場合、２つ以上の部品又は構成要素が「連結される」という記載は、連接が生じる限り、その部品が結合されるか、又は、直接的若しくは間接的に、すなわち、１つ以上の中間の部品又は構成要素を介して共に作動することを意味する。本明細書において使用される場合、「直接連結される」は、２つの要素が互いに直接接触していることを意味する。本明細書において使用される場合、「固定して連結される」又は「固定される」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つのものとして動くように連結されることを意味する。

本明細書において使用される場合、「単体構造（ｕｎｉｔａｒｙ）」という単語は、構成要素がシングルピース又はユニットとして作製されることを意味する。すなわち、別々に作製され、次に、ユニットとして共に連結される部分品を含む構成要素は、「単体構造」構成要素又は「単体構造」体ではない。本明細書において利用される場合、２つ以上の部品又は構成要素が互いに「かみ合う／係合する」という記載は、その部品が、直接又は１つ以上の中間の部品又は構成要素を介して互いに対して力を及ぼすことを意味する。本明細書において利用される場合、「数」という用語は、１又は１を超える整数（すなわち、複数）を意味する。

例えば限定することなく、上、下、左、右、上方、下方、前、後ろ、及びその派生語等、本明細書において使用される方向を示す句は、図面において示されている要素の向きに関し、明確に記載されていない限り、請求項の範囲を限定しない。

図１は、１つの特定の非限定的な実施形態による、気道圧支持システム２の概略図であり、その様々な実施形態における本発明を実施することができる。圧支持システム２は、ガスフロージェネレータ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た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。ガスフロージェネレータ４は、患者インターフェース装置８を介して患者Ｐの気道に送達されることになる呼吸ガスの流れを発生させるように構成されている。呼吸ガスの流れは、（図１において破線で示されているもの等）ガスフロージェネレータ４と共通のハウジング１４に提供されたか、或いは、圧力発生装置４とは別の、圧力発生装置４の外部に位置するユニットとして提供された加湿器１２によって加熱及び／又は加湿されてもよい。以下においてさらに詳細に論じているように、加湿器１２は、ドリップフィード（ｄｒｉｐ ｆｅｅｄ）加湿器である。

ガスフロージェネレータ４は、限定されるものではないが、換気装置、定圧支持装置（持続的気道陽圧装置又はＣＰＡＰ装置等）、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ているＢｉＰＡＰ（登録商標）、Ｂｉ－Ｆｌｅｘ（登録商標）、又はＣ－Ｆｌｅｘ（商標）の装置等）、及び自動滴定圧支持装置を含んでもよい。送達導管６は、ガスフロージェネレータ４から患者インターフェース装置８まで呼吸ガスの流れを送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、総称して患者回路ということが多くある。

ＢｉＰＡＰ（登録商標）装置は、患者に提供される圧力が患者の呼吸周期と共に変わるため、より高い圧力が、呼気中よりも吸気中に送達されるバイレベル装置である。自動滴定圧支持システムは、患者がいびきをかいているか、又は、無呼吸若しくは呼吸低下を経験しているか等、患者の状態と共に圧力が変わるシステムである。ガスフロージェネレータ４が、ガスの流れを患者の気道に送達するための、又は、患者の気道においてガスの圧力を上昇させるための、先に要約した圧支持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ということを本発明は熟考している。本明細書では、加圧されたガスの流れが利用される例となる実施形態において記載されているけれども、本明細書において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、高流量療法用途等）においても容易に使用され得るということが正しく理解されることになる。

例証的な実施形態では、患者インターフェース装置８は患者シーリングアセンブリ１６を含み、これは、例示されている実施形態において、フルフェイスのマスクである。しかし、限定されるものではないが、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構成等、他のタイプの患者シーリングアセンブリを、本発明の範囲内にありながら、患者シーリングアセンブリ１６の代わりにしてもよいということが正しく理解されることになる。ヘッドギア１０は、例証的な目的のためにのみ提供されているということ、及び、本発明の範囲から変わることなく、任意の適したヘッドギアの構成を利用することができるということも正しく理解されることになる。

図２を参照すると、ドリップフィード加湿器１２は、適した体積の水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、ソレノイドにより作動するポンプ（例えば、ソレノイドポンプ２４等）又は他の適した機構によって、水チャンバ２０からヒータープレート２８の上方に配置されたドリップノズル２６まで所定の速度で移される。ドリップノズル２６及びヒータープレート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、ガスフロージェネレータ４から呼吸ガスの流れを受けるように構成され、この流れは、次に、（ブロック矢印によって示されているように）導管３０によって第２の端部４０（さらには患者）まで伝導される。ヒータープレート２８に送達される水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１つの特定の非限定的な実施形態による、加湿器１１２（図４も参照）を含む別の気道圧支持システム１０２の部分的に概略的な断面立面図である。気道圧支持システム１０２は、上述の気道圧支持システム２と類似の構成要素を含み、該システムと類似して機能する。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ことになる。加湿器１１２は、水チャンバ１２０、ポンプ１２４、ノズル１２６、ヒータープレート１２８、導管１３０、及びセパレータ機構（例えば、限定されるものではないが、ポケット１３２等）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、ガスフロージェネレータ１０４に流体的に接続され、第２の端部１４０は、患者インターフェース装置１０８に流体的に接続される。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との間でガスフロージェネレータ１０４によって発生した呼吸ガスの流れを運ぶように構成されるということが理解されることになる。さらに、導管１３０の壁部１４２は、内部経路１４４を通って延び且つ導管１３０の縦軸１３１に対して略垂直に位置している概して中心に配置された受け部１４３を含む。示されているように、ノズル１２６は、少なくとも部分的に受け部１４３を通って延びる。

引き続き図３を参照すると、１つの例となる実施形態において、加湿器１１２は、受け部材１３４と、多くのフレーム部材１７０、１７１とをさらに含み、各々が導管１３０の壁部１４２に連結されている。受け部材１３４及びフレーム部材１７０、１７１は協同して、ヒータープレート１２８を導管１３０に連結する。ポケット１３２は、受け部材１３４によって画定される。ポケット１３２の機能は、以下において、受け部材１３４及びフレーム部材１７０、１７１、並びに水１２２の流路の構成が論じられた後に論じられる。

受け部材１３４は、環状の本体部分１５６と、本体部分１５６から半径方向外側に延びる舌状部材１６０とを含んでもよい。さらに、本体部分１５６は、内部に面した溝付き領域１５８を有する。図３において示されているように、ヒータープレート１２８の外周は、溝付き領域１５８内に位置し、溝付き領域１５８に係合している。受け部材１３４は、構造的に損なわれることなく、ヒータープレート１２８の位置決めを維持するように構成された任意の材料（例えば、限定されるものではないが、シリコーン等）で作ることができる。フレーム部材１７０、１７１は、例となる実施形態では、硬質熱可塑性材料で作られており、当技術分野において知られている任意の適した機構によって連結されてもよく（例えば、限定されるものではないが、スナップフィット機構によって連結され、共に溶接され）、好ましくは、溝付き領域１７２を形成する。開示される概念は、２つのフレーム部材１７０、１７１と関連して記載されているけれども、開示される概念の範囲から逸脱することなく、類似の適した代替の加湿器は、受け部材に連結するために１つのフレーム部材を含んでもよいということが正しく理解されることになる。示されているように、受け部材１３４の舌状部材１６０は、舌状の溝機構によって受け部材１３４をフレーム部材１７０、１７１に連結するために、溝付き領域１７２に位置している。しかし、適した代替の連結機構が、開示される概念によって熟考されるということが正しく理解されることになる。

ノズル１２６は、水チャンバ１２０に流体的に接続され、水チャンバ１２０から受けた水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に流体的に接続される入口１５０と、反対側の出口１５２とを有し、出口１５２から水滴はノズル１２６を出る。壁部１４２に連結されたヒータープレート１２８は、ノズル１２６から水滴を受けるように置かれる。１つの例となる実施形態では、ヒータープレート１２８は、図３及び４の観点から見た場合、出口１５２の真下に置かれる。さらに、ヒータープレート１２８は、内部経路１４４に曝露される。そのようなものとして、作動中に、水滴が出口１５２を出てヒータープレート１２８に当たる場合、ヒータープレート１２８は、水滴を蒸発させ、従って、導管１３０の第１の端部１３８から導管１３０の第２の端部１４０まで流れる呼吸ガスの流れを加湿するように構成される。

次に、ポケット１３２の機能が、図３及び４と組み合わせて詳細に論じられる。示されているように、壁部１４２に連結されたポケット１３２は、内部経路１４４から離れて延びている。この様式で、ポケット１３２は、ノズル１２６の出口１５２からヒータープレート１２８まで通過する水滴を、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に水が不必要に吹き込まれる可能性を著しく最小限にする。例えば、ヒータープレート１２８上に水が不必要に蓄積する（例えば、急速に蒸発しない、及び／又は、出口１５２を出るのが速すぎる）事象において、出口１５２をポケット１３２内に位置づけ、出口１５２の下にヒータープレート１２８を位置づけることによって、水は、一般的に、ガス流の下且つガス流の外で維持される。そのようなものとして、ガス流は、一般的に、いかなる蓄積された水も導管１３０の第２の端部１４０に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強くはない。正しくは、蓄積された水は、もしあれば、一般的に、ヒータープレート１２８上で維持され、及び／又は、ポケット１３２を画定する受け部材１３４に係合される。加えて、望ましくない傾斜状態の場合には、気道圧支持システム１０２が、それが位置する表面上で平らのままでないように不注意に傾けられると、すぐには蒸発しない出口１５２を出る水が、一般的に、ポケット１３２内で維持される。

図５は、本発明の１つの特定の非限定的な実施形態による、加湿器２１２（図６も参照）を含む別の気道圧支持システム２０２の部分的に概略的な断面立面図である。気道圧支持システム２０２は、上述の気道圧支持システム２及び１０２と類似の構成要素を含み、該システムと類似して機能する。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ことになる。加えて、例示のし易さと開示のむだを省くために、重要な差異のみが詳細に論じられる。

図５及び６において示されているように、加湿器２１２のセパレータ機構は、導管２３０の壁部２４２から半径方向内側に延びる壁部（例えば、限定されるものではないが、略平面部材２３２等）の形態である。１つの例となる実施形態では、平面部材２３２及び壁部２４２は、一体成形の材料から作られた単体構造構成要素を形成する。図５及び６において示されているように、平面部材２３２は、第１の端部２３８とヒータープレート２２８との間に位置する。そのようなものとして、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に与えるということが正しく理解されることになる。

より具体的には、作動中、平面部材２３２は、水チャンバ２２０からの蓄積された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限にする。従って、平面部材２３２は、有利には、その可能性を避け、及び／又は、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く、液体から蒸気への水滴の相変化が生じるということを確実にする。

図５において示されているように、加湿器２１２は、一般的に、ポケットを有していない。ヒータープレート２２８は、壁部２４２の高さに又はその上に（すなわち、図５の観点から）位置してもよい。図５の例では、ヒータープレート２２８は、一般的に、導管２３０の壁部２４２と同じ高さに位置し、さらに、受け部２４３は、一般的に内部経路２４４で終わるように、加湿器１１２の受け部１４３よりも短い。従って、ノズル２２６の出口２５２は、一般的に、内部経路２４４内に位置する。さらに、平面部材２３２は、ガスフロージェネレータ２０４からのガス流を妨げるバリアとして機能する。すなわち、ガスフロージェネレータ２０４から第１の端部２３８に入るガスは、一般的に、ヒータープレート２２８の上までの直接の経路を有しておらず、さもなければ、蓄積された水（例えば、十分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を出るのが速すぎた結果として蓄積した可能性のある水）が不必要に第２の端部２４０を通って患者インターフェース装置２０８に吹き込まれる状況となる。しかし、ヒータープレート２２８は、依然として、内部経路２４４に曝露されており、そのようなものとして、内部経路２４４内に水を蒸発させるように機能し、それによって、加湿されたガスが第２の端部２４０を出て、患者インターフェース装置２０８まで送達されることを可能にする。

図７は、本発明の１つの特定の非限定的な実施形態による、別の加湿器３１２の一部の略示断面図である。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ことになる。加えて、例示のし易さと開示のむだを省くために、重要な差異のみが詳細に論じられる。

図７において示されているように、壁部３３２は、ヒータープレート３２８に面する略凹面形の表面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に提供するけれども、壁部３３２は、さらなる利点を提供するということが正しく理解されることになる。具体的には、作動中、壁部３３２の凹面形状は、一般的に、呼吸ガスの流れに、比較的小さな乱流を有して導管３３０を通過させる。すなわち、呼吸ガスの流れは、一般的に、ヒータープレート３２８の上を直接流れないように妨げられ、壁部３２８によって進む向きが滑らかに変えられる様式で流れる。

加湿器１１２、２１２、及び３１２は、開示される概念の異なる例を提供するということが正しく理解されることになる。具体的には、加湿器１１２、２１２、及び３１２の各々は、独特の機構を提供し、それによって、水は、ガス流に入ること、及び、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を含む気道圧支持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。加湿器１１２、２１２、及び３１２は各々、セパレータ機構１３２、２３２、及び３３２のおかげでこの目的を達成するけれども、水がガス流に入るのを最小限にする及び／又は防ぐように機能する適した代替のセパレータ機構が、本明細書において熟考されるということが正しく理解されることになる。

図８は、１つの特定の非限定的な実施形態による、加湿器４１２を含む別の気道圧支持システム４０２の概略図であり、その様々な実施形態における本発明を実施することができる。気道圧支持システム４０２は、上述の気道圧支持システム２、１０２、及び２０２（及び加湿器３１２を含む気道圧支持システム）と類似の構成要素を含み、該システムと類似して機能する。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ことになる。

ガスフロージェネレータ４０４は、呼吸ガスの流れに、導管４３０を通過させ、さらに患者インターフェース装置４０８まで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に曝露されるヒータープレート４２８は、ノズル４２６から水滴を受けるように置かれている。この様式で、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を介して患者まで送達され得る。

開示される概念によると、加湿器４１２、従って気道圧支持システム４０２は、例えば、限定されるわけではないが、カルシウム、マグネシウム、カリウム、ナトリウム、塩化物、硫酸塩等の溶解固形物が、他の有機物と共に、水チャンバ４２０からポンプ４２４まで通され、及び／又は、水滴がヒータープレート４２８に当たり、内部経路４４４内に蒸発した後でヒータープレート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、気道圧支持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けれども、ユーザは、一般的に、望ましくない汚染物質を含有し得る市販の容器入り飲料水又は（例えば、井戸又は都市用水システムからの）水道水を使用することになる。これらの代替の水のタイプは、使用には推奨されず、一般的に、加湿器の作動に有害な影響を及ぼさないけれども、ポンプの長期間の使用には問題となる恐れがあり、一般的に、上述の汚染物質をヒータープレート上に残留物として残す。残留物の量が多すぎることになる場合、加湿器の構成要素は、一般的に、交換しなければいけなくなる。これらの懸念に取り組むために、加湿器４１２は、フィルタ４３３と、任意的に、濾過メータ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の異なる図を示している。図１２を参照すると、水チャンバ４２０は、可撓性の本体部分４６１、キャップ４６３、環状の保持部材４６５、及びベース４６７を含む。水チャンバ４２０の本体部分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に選択的に連結され、そこを通って画定されるベント通路４７３を有する。そのようなものとして、ベント通路４７３は、その中の水位が使用中に低下するに従い空気が水チャンバ４２０に入るのを可能にするように構成される。保持部材４６５は、本体部分４６１の出口４７１をベース４６７に接続する。図１２において示されているように、ベース４６７は、水チャンバ４２０の本体部分４６１の出口４７１に選択的に連結される本体部分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及び反対側の出口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、（図１２において部分的に示されている）濾過媒体４４１を収容するように構成されている。１つの例となる実施形態では、フィルタ４３３の入口４３７は、ベース４６７の通路部分４７７にねじ込み可能に接続され、水チャンバ４２０の本体部分４６１の出口４７１と流体的に接続される。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に直接連結されてもよい。しかし、（例えば、限定されるものではないが、ねじ及び／若しくはボルト、スナップ、並びに／又は４分の１回転の機構を介した連結等）適した代替の連結機構が、開示される概念によって熟考されるということが正しく理解されることになる。加えて、水チャンバ（図示せず）は、水チャンバからフィルタ内に水が流れることを可能にするために、任意の適した代替の数の通路を有し得るということが熟考される。さらに、水チャンバが適した代替の構成要素で構成され、適した代替の構成を有することは、開示される概念の範囲内である。

濾過媒体４４１は、水がフィルタ４３３を通過するときに、水４２２から溶解固形物の大部分を除去するように選択されたフィルタ要素を含み（図８）、従って、水を沸騰のために調製する。濾過媒体４４１のフィルタ要素は、粗粒子（ｇｒｏｓｓ ｐａｒｔｉｃｌｅ）ステンレス鋼メッシュスクリーン、塩素及び細菌を除去する活性炭、多くの溶解固形物を除去するイオン交換樹脂、その樹脂を有するファイバーメッシュ、及び／又は任意の他の適した構成要素のうち１つ又は複数を含んでもよい。フィルタ４３３の出口４３９は、加湿器４１２の組み立てが完了する前に水が流れるのを防ぐ逆止弁も有してよいということも熟考される。

水チャンバ４２０は、可搬性に関して改善された利点も提供する。より具体的には、水チャンバ４２０は、図９～１１Ａにおいて示されている第１の（広げられた）位置から、図１１Ｂ、１３、及び１４において示されている第２の（折りたたまれた）位置まで折りたためるように構成される。そのようなものとして機能するために、水チャンバ４２０の本体部分４６１は、好ましくは、例えば、限定されるものではないが、シリコーン等の柔らかく可撓性の材料で作られる。水チャンバ４２０が第２の位置にある場合（図１１Ｂ、１３、及び１４）、入口４６９は、一般的に、出口４７１に対して内側且つ同心（ｃｏｎｃｅｎｔｒｉｃ）である。より具体的には、本体部分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と４８５との間に延びる。図９～１１Ａにおいて最も明瞭に示されているように、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、広げられた位置にあり、互いに対して同心ではない。図１１Ｂ、１３、及び１４において示されているように、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、それぞれが、一般的に、同じ高さに位置するように、折りたたまれた位置にある（図１１Ｂ及び図１３を参照）。そのようなものとして、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構成することができ、従って、より容易に運ぶ及び保管することができるため、既存の水チャンバよりも運ぶのが容易である。１つの例となる実施形態では、水チャンバ４２０が広げられた位置にある場合、水チャンバ４２０は、加湿器４１２のハウジングから外向きに突出し、水チャンバ４２０が折りたたまれた位置にある場合、水チャンバ４２０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との間に延びる本体部分４５３、及び本体部分４５３内に位置する機構４５５を有する。入口４４９は、フィルタ４３３の出口４３９と流体的に接続されている。濾過メータ４４７の本体部分４５３は、濾過メータ４４７の入口４４９から濾過メータ４４７の出口４５１まで水を運ぶように構成されている。加湿器４１２の１つの例となる構成が提供され、ここでは、ポンプ４２４が、水チャンバ４２０の出口４７１とノズル４２６との間で流体的に接続されている。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との間で流体的に接続されている。

濾過メータ４４７の機構４５５は、本体部分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。１つの例となる実施形態では、機構４５５は、濾過データをガスフロージェネレータ４０４に伝えるために、ガスフロージェネレータ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が蒸留されていない場合に、水４２２から溶解固形物を除去する機構を加湿器４１２に提供するために協同する。

より具体的には、水４２２が濾過媒体４４１を通過し、フィルタ４３３の出口４３９を出た後で、水４２２は、濾過メータ４４７の入口４４９に入る。１つの例となる実施形態では、濾過メータ４４７は、２つの金属プローブ（例えば、限定されるものではないが、腐食を最小限にするために、金等の材料で被覆された銅プローブ等）を有する総溶解固形分メータである。プローブは、同じサイズであってもよく（例えば、限定されるものではないが、直径が１．５ミリメートルで、約２ミリメートルの長さが水に曝露されており）、中心から中心まで約５ミリメートルで並行して置かれてもよい。プローブを有する機構４５５は、ガスフロージェネレータ４０４と電気的に接続されているため、ガスフロージェネレータ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るということが正しく理解されることになる。電気伝導率の測定値は、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を通過する水に含有される溶解固形物の量の指標を提供する。

好ましい実施形態において、フィルタ４３３を通過する水は、３０ＰＰＭ未満の溶解固形物の含有量を有するべきであるということが理解されたい。濾過メータ４４７による溶解固形物の測定値が３０ＰＰＭを超える場合、濾過メータ４４７とガスフロージェネレータ４０４との電気的接続によって、ガスフロージェネレータ４０４が、水質が不十分過ぎる（例えば、含有する溶解固形物が多過ぎる）、及びフィルタを変える必要があるという指示（例えば、スクリーン読み取り等）をユーザに提供するようにされる。さらに、加湿器４１２は、ポンプ４２４及びヒータープレート４２８を保護するように、３０ＰＰＭを超える溶解固形物の含有量では作動することができないということが熟考される。さらに、加湿器４１２はまた、水の溶解固形物の含有量が２０ＰＰＭに達すると、ユーザは、ガスフロージェネレータ４０４上で、フィルタがその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ということが通知されるように構成される。

水４２２が濾過メータ４４７を通過すると、水４２２はポンプ４２４に流れ込むことができ、ポンプ４２４は、水４２２をノズル４２６まで移動させるために圧力を発生させる。上述のように、ノズル４２６は、水４２２から水滴を生成するように構成され、ヒータープレート４２８は、その水滴を受けるように構成される。

従って、気道圧支持システム４０２及び該システムのための加湿器４１２は、有利に、任意の飲料水（例えば、水道水、容器入り飲料水、蒸留水等）で機能するように構成されるということが正しく理解されることになる。具体的には、蒸留水は、一般的に、問題のある溶解固形物を含有しておらず、さもなければ、加湿器４１２の構成要素（例えば、ポンプ４２４及びヒータープレート４２８等）を損なう恐れがある。加湿器４１２を使用するユーザには望ましくないけれども、水道水及び容器入り飲料水が使用される場合、水は、有利に、濾過媒体４４１によって濾過されて、出口４３９を出る前に多くの溶解固形物が除去される。さらに、フィルタ４３３を含むことに加えて、濾過メータ４４７のフェイルセーフが、フィルタ４３３の出口４３９を出る水の質をユーザに警告するさらなる利点を提供する。すなわち、フィルタ４３３は、一般的に、水から溶解固形物を除去するように構成されているけれども、時間の経過に伴うフィルタ４３３の長時間の使用は、水から溶解固形物を除去する能力を損なう恐れがある。そのようなものとして、濾過メータ４４７は、この懸念に取り組む機構を提供する。すなわち、上述のように、機構４５５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ように容易に構成される。質が適切ではない（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ということを示す指示をガスフロージェネレータ４０４上で受けることができる。濾過媒体４４１がユーザによって交換されると、好ましくないけれども非蒸留水は、再度、確実に濾過され、比較的少ない溶解固形物がその中に含まれた状態で、ポンプ４２４及びヒータープレート４２８まで送られることになる。そのようなものとして、加湿器４１２は、作動構成要素（例えば、ポンプ４２４及びヒータープレート４２８等）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と共に利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つの特定の非限定的な実施形態による、気道圧支持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と類似の構成要素を含み、該加湿器と類似して機能する。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ことになる。

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）から受けた水から水滴を生成するように構成された出口５５２を有する。示されているように、ヒータープレート５２８は、ノズル５２６に面する第１の側面５２９と、ノズル５２６とは反対の方向に向く反対側の第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置かれる。１つの例となる実施形態では、加湿器５１２は、ヒータープレート５２８の第２の側面５３１に連結された複数の加熱要素５７１、５７３をさらに含む。加熱要素５７１、５７３は、第１の側面５２９に当たる水滴を蒸発させ、それによって呼吸ガスを加湿するために、ヒータープレート５２８を加熱するように構成される。

加えて、加湿器５１２は、ヒータープレート５２８の第２の側面５３１に連結されたサーミスタ５７５をさらに含んでもよい。サーミスタ５７５は、加熱要素５７１、５７３がノズル５２６の出口５５２に対して位置しているよりも、ノズル５２６の出口５５２の近くに位置してもよい。サーミスタ５７５は、加湿器５１２を含む気道圧支持システムのガスフロージェネレータに（例えば、処理ユニットを介して）電気的に接続されてもよく、処理ユニットがヒータープレート５２８の温度をモニターするのを可能にする。この様式で、サーミスタ５７５は、出口５５２を出る水滴がヒータープレート５２８に当たるかどうかを検出する機構を提供する。

図１５を引き続き参照すると、ヒータープレート５２８の第１及び第２の側面５２９、５３１はそれぞれ、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の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の正反対に位置してもよい。平面図から見た場合（例えば、図１６を参照）、中央位置５３３、５３５は、出口５５２の真下に位置する。１つの例となる実施形態では、サーミスタ５７５は、第２の側面５３１の中央位置５３５に位置する。示されているように、ノズル５２６は、一般的に、第１及び第２の側面５２９、５３１を通って延び且つ加熱要素５７１、５７３を通過しない縦軸５２７の周りに位置する。

従って、ヒータープレート５２８は、一般的に、図１６において最も明確に示されているように、中央に位置する「加熱なしゾーン」を有し、これは、いかなる加熱素子も含んでいないということが正しく理解されることになる。具体的には、加熱素子５７１、５７３の最も内側の境界が外側の破線の円として示されており、その内部の空間が「加熱なしゾーン」である。示されているように、加熱要素５７１、５７３は、中央位置５３３、５３５から少なくとも半径Ｒほど間隔があけられている。

次に、図１７を参照し、ヒータープレート５２８からノズル５２６の出口５５２までの間隔の決定が詳細に論じられる。示されているように、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。本発明者等は、Ｈが約４ミリメートル未満である場合、ヒータープレート４２８に当たる水滴によって引き起こされる沸騰した水の泡が跳ねて、出口５５２に当たること多く、この状況は、ノズル４２６に、望ましくあり得るよりも多くの水を水チャンバから引き出させ得るということを発見した。そのようなものとして、本発明者等は、Ｈが、好ましくは、約４ミリメートルから、Ｘ＝（半径Ｒ）／タンジェント（θ）である約Ｘミリメートルの範囲にあることを発見した。

図１７において示されている例では、加湿器５１２は、最大作動角度θ傾けられている。角度θは、加湿規格ＩＳＯ ８１８５：２００７又は任意の他の所定の最大サージ作動角度に対応し得る。１つの例となる実施形態では、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。言い換えると、サーミスタ５７５は、加熱要素５７１、５７３のそれぞれから少なくとも３ミリメートル間隔があけられていてもよい。従って、１つの例となる実施形態では、Ｈは約６ミリメートルであってもよい。この高さでは、ヒータープレート５２８に当たる水は、一般的に、出口５５２から十分離れており、ノズル５２６に必要以上に水チャンバから不注意により多くの水を引き出させることはない。さらに、この高さでは、ヒータープレート５２８に当たる水滴は、一般的に、（例えば、最大作動角度θまでの）不注意な又は望ましくない傾斜状態の場合に、サーミスタ５７５が依然として、水滴がヒータープレート５２８に当たったかどうかを検出することができるほど十分近い。

図１８は、本発明の１つの特定の非限定的な実施形態による、気道圧支持システム６０２のガスフロージェネレータ６０４及び加湿器６１２の概略図である。上述の加湿器の構成と類似して、加湿器６１２は、水チャンバ６２０からドリップノズル６２６までの水６２２の流れを供給するためのポンプ６２４を含む。ドリップノズル６２６は、水滴をヒータープレート６２８に送達するように置かれ、ヒータープレート６２８は、図１５～１７の実施形態に関して論じられ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。圧支持システム６０２は、（示されているように）加湿器６１２の一部、ガスフロージェネレータ６０４の一部であり得る、又は別の要素として処理ユニット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、又はいくつか他の適した処理装置であり得る処理部分と、処理部分の内部にあってもよく、又は処理部分に作動可能に連結されてもよいメモリ部分であって、ガスフロージェネレータ６０４、ポンプ６２４、及び加熱要素６７１、６７３の作動を制御するためだけでなく、ガスフロージェネレータ６０４の要素から及びサーミスタ６７５からの入力を受けるための、処理部分によって実行可能なソフトウェア及びデータのための記憶媒体を提供するメモリ部分とを含む。

例となる方法７００の流れ図が図１９において示されており、方法７００は、本発明の１つの特定の非限定的な実施形態に従って実行することができ、加湿器６１２を起動する際に処理装置６０１によって実行することができる。方法７００は、システム６０２の電源をオンにする指示を受ける７０２で開始される。典型的には、そのような指示は、圧力治療セッションを開始するために患者、介護者、又は他の人によって作動され得る電源ボタン又は他の適した装置等の入力装置（図示せず）から受ける。７０２にて指示を受けると、７０４にて示されているように、空気の流れが加湿器６１２の導管６３０を、患者に向かって通過し始めるように、動力がガスフロージェネレータ６０４に提供される。７０６にて示されているように、そのような流れは、本発明の例となる実施形態では１０秒である第１の所定期間にわたって続くのが可能にされるが、他の時間増分が、本発明の範囲から変わることなく利用されてもよい。

次に、７０８にて示されているように、ヒータープレート６２８の温度が、加熱要素６７１及び６７３の１つ以上に提供される動力供給によって、一般的に周囲環境の温度から第１の所定温度まで上げられる。本発明の例となる実施形態では、そのような第１の所定温度は約５０℃であるが、他の温度が、本発明の範囲から変わることなく利用されてもよい。図１５～１７の構成に関して上述したように、ヒータープレート６２８の温度は、サーミスタ６７５の抵抗をモニターすることによって容易に決定される。

ヒータープレート６２８の温度が第１の所定温度に達すると、７１０にて示されているように、温度は、第２の所定期間、第１の所定温度で保たれる。本発明の例となる実施形態では、そのような第２の所定期間は１０秒であるが、他の時間増分が、本発明の範囲から変わることなく利用されてもよい。第２の所定期間が経過すると、７１２にて示されているように、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にて示されているように、第１の所定のデューティサイクルでポンプ６２４の作動を開始させるように、十分な動力がポンプ６２４に供給される。本発明の例となる実施形態では、そのような第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、他の適したデューティサイクルが、本発明の範囲から変わることなく利用されてもよい。本発明の例となる実施形態では、カウントダウンタイマは５分間設定されるが、他の時限が、本発明の範囲から変わることなく利用されてもよい。

ポンプ６２４が７１４にて作動し始めると、７１６にて示されているように、ヒータープレート６２８の温度が（サーミスタ６７５を介して）モニターされる。７１８及び７２０において示されているように、そのようなモニタリングは、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続く。７１８において温度の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し、従って、（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との間のどこかでの妨害、又はいくつか他の問題のために）水がヒータープレート６２８に当たらなかったことを示す場合、７２２として示されているようにポンプ６２４はオフにされ、７２４にて示されているように、ヒーター要素６７１及び６７３もオフにされる。任意的に、信号又はメッセージが、加湿器が止められたということを示すために、任意の適した手段を介して患者に提供されてもよい。或いは、温度の低下が、カウントダウンタイマがゼロに達する前に７１８にて検出され、従って、１つ又は複数の水滴がヒータープレート６２８に当たった（すなわち、プレートに当たる水滴の蒸発のために、ヒータープレートの温度がわずかに下がる）ことを示す場合、ポンプ６２４のデューティサイクルは、７２６において示されているように、第３の所定期間待った後、所定の第２のデューティサイクルまで７２８において増加される。本発明の例となる一実施形態では、そのような第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、他の適したデューティサイクルが、本発明の範囲から変わることなく利用されてもよい。本発明の例となる一実施形態では、そのような第３の所定期間は２０秒であるが、他の適した時間増分が、本発明の範囲から変わることなく利用されてもよい。

７２８においてポンプのデューティサイクルを増加させた後、７３０にて示されているように、ヒータープレート６２８の温度が、（正常な作動温度と一致する）およそ第２の所定温度まで上げられる。本発明の例となる一実施形態では、そのような第２の所定温度は約１２０℃であるが、他の適した温度が、本発明の範囲から変わることなく利用されてもよい。第２の所定温度に達した後、加湿器は正常に作動し続ける。上述のことから、従って、方法７００は、水がヒータープレートまで送達されていることが確認されるまで、ヒータープレートが完全に動力供給されるのを防ぐ起動機構を提供するということが正しく理解されたい。加えて、低温でヒータープレートを湿らせることによって、ヒータープレート上に以前に堆積された（水チャンバ内に提供された水中の不純物からの）いかなる固形物も、粉砕されず、気流に放出されない。従って、そのような方法は不快なガスの放出も減少／排除し、さもなければそのような固形物から放出される恐れがある。

図２０は、本発明の１つの特定の非限定的な実施形態による、図１８のポンプ６２４等の例となるソレノイドポンプの概略断面図である。ポンプ６２４はハウジング６８０を含み、ハウジング６８０は、入口６８２と出口６８４とをその中に画定している。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に流れ込む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、及び、流体がポンピングチャンバ６８８から流れ出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から離されている。ポンプ６２４はソレノイド６９４をさらに含み、ソレノイド６９４は、端子Ｔに動力を供給することによってエネルギーが与えられると、電機子６９６に、ポンピングチャンバ６８８の容積を減らす様式でダイヤフラム部材６８６を変形させ、従って、送出弁６９２を介してポンピングチャンバ６８８から、及び出口６８４から流体を押し出す。ポンプ６２４はスプリング部材６９８をさらに含み、スプリング部材６９８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、従って、ダイヤフラム部材６８６を最初の位置まで動かし、ポンピングチャンバ６８８の容積を増加させる。ポンピングチャンバ６８８の容積が増加するに従い、流体が、入口６８２及び入口弁６９０を介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つの特定の非限定的な実施形態による、図１８及び２０のポンプ６２４等、ドリップフィード加湿器内のポンプに動力を供給するための、例となるポンプ構成８００に対する例となる概略配線図である。ソレノイド６９４の端子Ｔへの動力は、スイッチＳを介して端子Ｔに電気的に接続される動力供給６９９から選択的に提供される。スイッチＳは、図１８と関連して上述した処理ユニット６０１等の適した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に動力を供給することができる。本発明の１つの特定の非限定的な実施形態による、ポンプ６２４のソレノイド６９４等、ソレノイドポンプのソレノイドの単一作動に動力を供給するための１つのそのような動力プロファイル８０２の例が、図２２において示されている。

動力プロファイル８０２は、開始点から完全に広げられた位置までの電機子６９６の動きに対応するポンプ容積範囲８０４と、総拡張時間８０６との間で延びており、これは、図２２において示されている例では、相対的な様式で表現されている（すなわち、完全な拡張のための時間は、拡張時間の１００％を要する）。ソレノイド動力プロファイルの静かな作動を提供するためには、一般的に：概して第１の全体速度（ｏｖｅｒａｌｌ ｒａｔｅ）で増加する初期部分８０８と、概して第１の全体速度よりも大きい第２の全体速度で増加する中間部分８１０と、第３の全体速度で減少する最終部分８１２とが含まれる。初期部分８０８は、電機子６９６の最初の（引っ込んだ）位置８１４（すなわち、０，０）から、第２の位置８１６まで延びており、これは、範囲８０４及び時間８０６両方の約２０％（すなわち、約２０，２０）である。初期部分８０８は、概して、最初の位置８１４の近くで低い速度で増加し、次に、第２の位置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、第２の位置８１６の近くでより大きな速度で最初に増加し、次に、第３の位置８１８の近くで概してわずかに遅い速度で増加する。最終部分８１２は、概して、第３の位置８１８から、最後の、概して完全に広げられた位置８２０（すなわち、約１００，１００）まで延びており、これは、範囲８０４の約４０％及び時間の６０％である。最終部分８１２は、概して、第３の位置８１８の近くで概して第１の速度で、次に、最終位置８２０の近くで減少する速度で減少している。本発明の例となる一実施形態では、電機子６９６が引っ込んでいる間に、動力プロファイル８０２の（１００，１００を通過する垂直軸を中心として映される）鏡像に従って動力がソレノイド６９４にさらに提供され、制御された様式で電機子６９６を最初の位置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相殺している。そのような所定の１つ又は複数の動力プロファイルを使用することによって、ソレノイド６９６は静かな様式で作動され、システム６０２のユーザに対するあり得る妨害を減少／排除する。

図２０のポンプ６２４等のソレノイド駆動ポンプは、ポンプのダイヤフラム６２８及び弁６９０及び６９２を作動させるために公称レベルの動力を必要とし、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動力を有してもよい。しかし、そのようなシステムは、公称レベルよりも大きな動力レベルが最初の静止状態を克服するために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リングしたままである場合、６９０及び６９２等の一方向流量弁は、公称ポンピング電力が克服するには不十分である状態に固着し始める可能性がある。この最初の固着した状態を克服する方法は、始動期間中に、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ー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、アクティブな一方向弁に最大の力を提供するだけでなく、パッシブな一方向弁への動力を増加させる。ソレノイドアクチュエータへの動力供給がＨブリッジ型のパワードライバで実行される例となる一実施形態では、ソレノイドへの動力の極性を、共振周波数において順極性と逆極性との間で交互にすることができる。この方法によって、両方の一方向弁を離すために等しい動力が供給される。

特許請求の範囲において、括弧内に置かれたいかなる参照番号も特許請求の範囲を限定するとして解釈するべきではない。「含む」又は「含んでいる」という用語は、請求項に述べられたもの以外の要素又はステップの存在を除外しない。いくつかの手段を列挙する装置の請求項において、これらの手段のうちいくつかは、１つの且つ同じハードウェアのアイテムによって実現することができる。単数名詞を言及する際に不定冠詞が使用されている場合は、その名詞の複数形の存在を除外しない。いくつかの手段を列挙するいかなる装置の請求項においても、これらの手段のうちいくつかは、１つの且つ同じハードウェアのアイテムによって実現することができる。特定の要素が互いに異なる従属項において列挙されているという単なる事実は、これらの要素を組合せて使用することができないと示しているのではない。

本発明は、最も実用的で好ましい実施形態であると現在考慮されるものに基づき例示を目的として詳細に記述されてきたけれども、そのような詳細は単にその目的のためだけであり、本発明は開示された実施形態に限定されないが、それどころか、付随の特許請求の範囲の真意及び範囲内にある修正及び同等の構成をカバーするよう意図されることを理解されたい。例えば、本発明は、可能な限り、いかなる実施形態の１又は複数の特徴もいかなる他の実施形態の１又は複数の特徴とも組み合わせることができると意図していることを理解されたい。

Claims (18)

1. 加湿された呼吸ガスの流れを患者の気道に送達する気道圧支持システムのための加湿器であって、前記加湿器は、
   入口及び出口を有する、ある体積の水を収容するように構成された水チャンバと、
   ハウジングであり、その中に濾過媒体を収容するように構成されたハウジングを有し、さらに、前記水チャンバの出口の下流で流体的に接続される入口及び出口を有するフィルタと、
   濾過メータであり、
   前記フィルタの出口の下流で流体的に接続される入口、
   出口、
   前記入口と前記出口との間に延びる本体部分であり、前記濾過メータの入口から前記濾過メータの出口まで水を運ぶように構成された本体部分、及び
   前記本体部分内に配置された機構であり、前記本体部分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た機構、
   を含む濾過メータと、
   導管であり、
   前記呼吸ガスの流れを発生させるように構成されたガスフロージェネレータと流体的に接続するように構成された第１の端部、
   前記患者の気道まで前記呼吸ガスの流れを送達するように構成された患者インターフェース装置と流体的に接続するように構成された反対側の第２の端部、及び
   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り、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運ぶように構成されている、壁部、
   を含む導管と、
   前記濾過メータの出口と流体的に接続した入口を有し、前記水チャンバから受け、前記フィルタによって濾過され、前記濾過メータによって濾過データについて測定された水から水滴を生成するように構成された出口を有するノズルと、
   （ｉ）前記内部経路と流体的に連結され、前記内部経路から離れるように延びるポケットを画定する環状の本体部分、及び（ｉｉ）前記本体部分から半径方向外側に延びる舌状部材を有する受け部材であって、前記受け部材は、舌状の溝機構を介して前記導管の壁部に連結され、それによって、前記受け部材の舌状部材は、前記導管の壁部に連結されたフレーム部材の溝付き領域に位置する、受け部材と、
   前記受け部材のポケットを介して前記壁部に連結し、前記内部経路に曝露されたヒータープレートであり、前記ノズルの出口が、前記ポケット内及び前記ヒータープレートの上に配置され、前記ノズルから前記水滴を受けるように置かれたヒータープレートと、
   を含む、加湿器。
2. 前記水チャンバの出口と前記ノズルとの間で流体的に接続されるポンプをさらに含む、請求項１に記載の加湿器。
3. 前記ポンプは、前記濾過メータの出口と前記ノズルとの間で流体的に接続されている、請求項２に記載の加湿器。
4. 前記水チャンバは、前記水チャンバの入口に選択的に連結されるキャップをさらに含み、前記キャップは、そこを通って画定されたベント通路を有する、請求項２に記載の加湿器。
5. 前記水チャンバは、前記水チャンバの出口に選択的に連結されるベースをさらに含み、前記ベースは、そこを通って画定された流体通路を有する、請求項４に記載の加湿器。
6. 前記フィルタのハウジングは、前記水チャンバに直接連結している、請求項２に記載の加湿器。
7. 前記水チャンバは、第１の位置から第２の位置まで折りたためるように構成されており、前記水チャンバが前記第２の位置にある場合、前記水チャンバの入口は、前記水チャンバの出口に対して内側に配置され且つ同心である、請求項２に記載の加湿器。
8. 前記濾過メータは、総溶解固形分メータである、請求項２に記載の加湿器。
9. 前記濾過メータの前記機構は、前記ガスフロージェネレータと電気的に接続されて、前記濾過データを前記ガスフロージェネレータに伝えるように構成されている、請求項８に記載の加湿器。
10. 加湿された呼吸ガスの流れを患者の気道に送達する気道圧支持システムであって、前記気道圧支持システムは、
    患者インターフェース装置と、
    前記患者の気道まで前記患者インターフェース装置を通って送達されることになる前記呼吸ガスの流れを発生させるように構成されたガスフロージェネレータと、
    加湿器と、
    を含み、前記加湿器は、
    入口及び出口を有する、ある体積の水を収容するように構成された水チャンバと、
    ハウジングであり、その中に濾過媒体を収容するように構成されたハウジングを有し、さらに、前記水チャンバの出口の下流で流体的に接続される入口及び出口を有するフィルタと、
    濾過メータであり、
    前記フィルタの出口の下流で流体的に接続される入口、
    出口、
    前記入口と前記出口との間に延びる本体部分であり、前記濾過メータの入口から前記濾過メータの出口まで水を運ぶように構成された本体部分、及び
    前記本体部分内に配置された機構であり、前記本体部分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た機構、
    を含む濾過メータと、
    導管であり、
    前記ガスフロージェネレータと流体的に接続される第１の端部、
    前記患者インターフェース装置と流体的に接続される反対側の第２の端部、及び
    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り、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運ぶように構成されている、壁部、
    を含む導管と、
    前記濾過メータの出口と流体的に接続した入口を有し、前記水チャンバから受け、前記フィルタによって濾過され、前記濾過メータによって濾過データについて測定された水から水滴を生成するように構成された出口を有するノズルと、
    （ｉ）前記内部経路と流体的に連結され、前記内部経路から離れるように延びるポケットを画定する環状の本体部分、及び（ｉｉ）前記本体部分から半径方向外側に延びる舌状部材を有する受け部材であって、前記受け部材は、舌状の溝機構を介して前記導管の壁部に連結され、それによって、前記受け部材の舌状部材は、前記導管の壁部に連結されたフレーム部材の溝付き領域に位置する、受け部材と、
    前記受け部材のポケットを介して前記壁部に連結し、前記内部経路に曝露されたヒータープレートであり、前記ノズルの出口が、前記ポケット内及び前記ヒータープレートの上に配置され、前記ノズルから前記水滴を受けるように置かれたヒータープレートと、
    を含む、気道圧支持システム。
11. 前記濾過メータは、総溶解固形分メータである、請求項１０に記載の気道圧支持システム。
12. 前記濾過メータの機構は、前記ガスフロージェネレータと電気的に接続されて、前記濾過データを前記ガスフロージェネレータに伝える、請求項１１に記載の気道圧支持システム。
13. 前記水チャンバの出口と前記ノズルとの間で流体的に接続されるポンプをさらに含む、請求項１２に記載の気道圧支持システム。
14. 前記ポンプは、前記濾過メータの出口と前記ノズルとの間で流体的に接続されている、請求項１３に記載の気道圧支持システム。
15. 前記水チャンバは、前記水チャンバの入口に選択的に連結されるキャップをさらに含み、前記キャップは、そこを通って画定されたベント通路を有する、請求項１２に記載の気道圧支持システム。
16. 前記水チャンバは、前記水チャンバの出口に選択的に連結されるベースをさらに含み、前記ベースは、そこを通って画定された流体通路を有する、請求項１５に記載の気道圧支持システム。
17. 前記フィルタのハウジングは、前記水チャンバに直接連結している、請求項１０に記載の気道圧支持システム。
18. 前記水チャンバは、第１の位置から第２の位置まで折りたためるように構成されており、前記水チャンバが前記第２の位置にある場合、前記水チャンバの入口は、前記水チャンバの出口に対して内側に配置され且つ同心である、請求項１０に記載の気道圧支持システム。

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