JP7290649B2 - 加湿器内のポンプを動作させるためのシステム及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、患者の気道に加湿ガスの流れを配送するための気道内圧サポートシステムで使用するための加湿器に関し、より詳しくは、かかる加湿器内のポンプを動作させるためのシステム及び方法に関する。

多くの個人が睡眠中の呼吸の乱れに苦しんでいる。睡眠時無呼吸は、世界中で何百万人もの人が苦しんでいるかかる睡眠時の呼吸障害の代表例である。睡眠時無呼吸の１つのタイプは、閉塞性睡眠時無呼吸症候群（ＯＳＡ）であり、これは、典型的には上気道又は咽頭領域である、気道の閉塞のために呼吸ができないことによって睡眠が繰り返し中断される状態ある。気道の閉塞は、一般的に、少なくとも部分的には、上気道セグメントを安定化させる筋肉の全体的な弛緩に起因すると考えられており、それによって組織が気道を押しつぶし得る。睡眠時無呼吸症候群の別のタイプは、脳の呼吸中枢からの呼吸信号の不在により呼吸が停止する、中枢性無呼吸である。無呼吸症候群とは、閉塞性、中枢性、又は閉塞性と中枢性が混在した混合型のいずれであっても、呼吸が完全に又はほぼ停止した状態、例えば呼吸ピーク空気流量が９０％以上減少した状態と定義される。

睡眠時無呼吸に悩まされている人は、睡眠時に、酸化ヘモグロビン不飽和化が重度になる可能性がある、睡眠の分断化及び完全又はほぼ完全な換気の停止を間欠的に経験している。これらの症状は、臨床的には、日中の極度の眠気、心臓不整脈、肺動脈性高血圧症、うっ血性心不全及び／又は認知機能障害へと変化することがある。睡眠時無呼吸の他の結果としては、右心室機能障害、覚醒時及び睡眠中の二酸化炭素の滞留、動脈酸素文圧の持続的な低下などがある。睡眠時無呼吸の患者は、これらの要因による過剰死亡のリスクがあるだけでなく、運転中及び／又は潜在的に危険な機器を操作している間の事故のリスクが高くなる可能性がある。

患者が完全な又はほぼ完全な気道閉塞に陥っていなくても、部分的な気道閉塞しかない場合でも、睡眠時の覚醒などの副作用が生じることも知られている。気道の部分的な閉塞は、通常、低呼吸と呼ばれる浅い呼吸をもたらす。低呼吸は、通常、ピーク呼吸空気流量の５０％以上の減少として定義される。睡眠呼吸障害の他のタイプには、上気道抵抗症候群（ＵＡＲＳ）及び咽頭壁の振動などの気道の振動が含まれ、一般的にいびきと呼ばれるが、これらに限定されない。

患者の気道に連続的陽圧を適用する（ＣＰＡＰ）により、睡眠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、効果的に気道に「副木を添え」、それによって肺への通路を開いた状態に維持する。また、患者に配送されるガスの圧力を患者の呼吸周期に応じて変化させたり、患者の呼吸労力に応じて変化させたりして、患者の快適性を高める陽圧療法を提供することも知られている。この圧力サポート技術は、患者に配送される吸気気道陽圧（ＩＰＡＰ）が呼気気道陽圧（ＥＰＡＰ）よりも高くなるような二段圧力サポートと呼ばれている。さらに、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、患者の検出された状態に基づいて圧力が自動的に調整される陽圧療法を提供することが知られている。このような圧力サポート技術は、圧力サポートデバイスが、呼吸障害を治療するために必要な高さだけの圧力を患者に提供しようとすることから、自動滴定型の圧力サポートと呼ばれている。

上述したような圧力サポート療法は、患者の顔面上に、軟らかくて柔軟なシーリングクッションを有するマスク部材を含む患者インタフェースデバイスを配置することを含む。マスク部材は、限定されないが、患者の鼻を覆う鼻マスク、患者の鼻及び口を覆う鼻口腔マスク、又は患者の顔を覆うフルフェイスマスクであり得る。かかる患者インタフェースデバイスは、他の患者接触部材、例えば額サポート、頬パッド、顎パッドなども採用し得る。患者インタフェースデバイスは、典型的には、ヘッドギア部材によって患者の頭部に固定される。患者インタフェースデバイスは、ガス配送チューブ又は導管に接続され、圧力サポートデバイスを患者の気道とインタフェースし、呼吸ガスの流れを圧力／流れ発生デバイスから患者の気道に配送することができるようにする。

加湿器は、さもなければ比較的乾燥しているＰＡＰマシンによって生成された圧縮空気を加湿するために、ＰＡＰマシンとユーザインタフェースとの間に、あるいはＰＡＰと一体的に提供されることが多い。一般的に、加湿器は加熱型又はパスオーバー型（passover）に分類される。

加熱型加湿器は組み込み型のヒータを有し、ＣＰＡＰマシンとマスクの間に運ばれる空気の温度を上昇させる。冷たい空気を吸い込むと、不快感を覚え、喉の痛みの原因になり得る。今日市場に出回っているほとんどのマシンは、快適な呼吸状態を提供するのに資するため、加熱型加湿器を使用している。

パスオーバー型加湿器は、マシンからマスクへの行程上で、空気が加湿器の中の水を文字通り「通過」することから、このように名づけられている。それは湿気を運び、加熱型加湿器と同様に、空気を呼吸しやすくし、喉への刺激を少なくする。

したがって、本発明の目的は、改良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にある。

開示された概念の一態様として、滴下加湿器内の滴下ノズルに制御された体積の水を供給する際にポンプに給電するための装置が提供される。ポンプ装置は、ソレノイドを有するポンプと、処理ユニットと、処理ユニットによって制御されるスイッチを介してソレノイドに電気的に接続される電源であって、電源はスイッチを介してソレノイドに電力を供給するように構成されている、電源と、を備え、処理ユニットは、ポンプがポンプの共振周波数又はその近傍で駆動されるように、ソレノイドへの電力を変調するようにプログラムされている。

処理ユニットは、ポンプがポンプの共振周波数の５％の範囲内で駆動されるように、ソレノイドへの電力を変調するようにプログラムされ得る。

処理ユニットは、ポンプがポンプの共振周波数で駆動されるように、ソレノイドへの電力を変調するようにプログラムされ得る。

ポンプは、ダイアフラムと、入口バルブと、出口バルブと、を有し得る。

処理ユニットは、さらに、ポンプの通常動作中に、共振周波数よりも低いレベルでポンプへの電力を変調するようにプログラムされ得る。

処理ユニットは、ポンプがポンプの共振周波数の５％の範囲内で駆動されるように、ソレノイドへの電力を変調するようにプログラムされ得る。

処理ユニットは、ポンプがポンプの共振周波数で駆動されるように、ソレノイドへの電力を変調するようにプログラムされ得る。

本発明の別の態様として、滴下加湿器内の滴下ノズルに制御された体積の水を供給する際にポンプに給電する方法が提供される。方法は、ポンプがポンプの共振周波数又はその近傍で駆動されるように、ソレノイドへの電力を変調するステップを含む。

ソレノイドへの電力を変調するステップは、ポンプをポンプの共振周波数の５％の範囲内で駆動するステップを含み得る。

ソレノイドへの電力を変調するステップは、ポンプの共振周波数でポンプを駆動するステップを含む。

ポンプは、ダイアフラムと、入口バルブと、出口バルブと、を有する。

方法は、ポンプの通常動作中に、共振周波数よりも低いレベルでポンプへの電力を変調するステップをさらに含み得る。

本発明の、これら及び他の対象物、特徴、並びに、構造の関連要素及び部品の組み合わせの動作方法及び機能、さらに、製造の経済性は、以下の説明及び添付の特許請求の範囲を、本明細書の一部を構成する全ての添付図面を参照しながら検討することにより、より明らかになるであろう、ここで、同様の参照符号は、様々な図中の対応する部分を示す。しかしながら、図面は、図示及び説明のみを目的としたものであり、本発明の範囲を定義することを意図したものではないことが明示的に理解されるべきである。本明細書及び特許請求の範囲で使用されるように、「１つの（”a”, ”an”）」及び「その（”the”）」の単数形は、文脈が明確にそうでないことを指示しない限り、複数の参照を含む。

図１は、本発明の様々な実施形態において本発明を実施し得る１つの特定の非限定的な実施形態による気道内圧サポートシステムを、患者インタフェースデバイスが患者の顔面に配置された状態で示す示す概略図である。 図２は、本発明の他の様々な例示的実施形態を実施し得る本発明の特定の非限定的実施形態による加湿器の概略図である。 図３は、本発明の特定の非限定的な一実施形態による別の気道内圧サポートシステム及びそのための加湿器を、加湿器を通る空気流路の長手軸上にある平面に沿って取った部分的断面立面図である。 図４は、図３の加湿器を、加湿器を通る空気流路の長手軸に垂直な平面に沿って取った立面断面図である。 図５は、本発明の特定の非限定的な一実施形態による別の気道内圧サポートシステム及びそのための加湿器を、加湿器を通る空気流路の長手軸上にある平面に沿って取った部分的立面図である。 図６は、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化断面図である。 図７は、本発明の特定の非限定的な一実施形態による別の加湿器の一部の簡略化断面図である。 図８は、本発明の様々な実施形態において本発明を実施し得る１つの特定の非限定的な実施形態による別の気道内圧サポートシステム及び加湿器の概略図である。 図９は、図８の気道内圧サポートシステム及びそのための加湿器に対する水チャンバ及びフィルタを水チャンバが第１位置の状態で示す示す斜視図である。 図１０は、図８の気道内圧サポートシステム及びそのための加湿器に対する水チャンバ及びフィルタを水チャンバが第１位置の状態で示す正面図である。 図１１Ａは、図８の気道内圧サポートシステム及びそのための加湿器に対する水チャンバ及びフィルタを水チャンバが第１位置の状態で示す断面図である。 図１１Ｂは、図８の気道内圧サポートシステム及びそのための加湿器に対する水チャンバ及びフィルタを水チャンバが第２位置の状態で示す断面図である。 図１２は、図９乃至１１の水チャンバ及びフィルタの分解斜視図である。 図１３は、図１２の水チャンバ及びフィルタを第２位置に折り畳まれた水チャンバで示す正面図である。 図１４は、図１２の水チャンバ及びフィルタを、第２位置に折り畳まれた水チャンバで示す斜視図である。 図１５は、本発明の様々な実施形態において本発明が実施され得る１つの特定の非限定的な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の概略図である。 図１６は、図１５の加湿器の一部の簡略化平面図である。 図１７は、図１５の加湿器の部分を、加湿器を最大動作角度で回転させた状態で示す別の概略図である。 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。 図１９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の起動方法のフローチャートである。 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例示的なポンプの概略断面図である。 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ポンプの例示的な配線概略図である。 図２２は、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。しかしながら、開示された実施形態は、様々な形態で実施され得る本発明の例示的なものに過ぎないことが理解されるであろう。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な詳細は、限定的な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、及び本発明を実質的に任意の適切な詳細構造において様々に採用するために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。

本明細書において、「１つの（”a”, ”an”）」、及び「その（”the”）」の単数形は、文脈が明確にそうでないことを指示しない限り、複数の参照を含む。本明細書において、２つ以上の部品又は構成要素が「結合されている（coupled）」という記述は、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つ以上の中間部品又は構成要素を介して、結合されているか、又は一緒に動作することを意味するものとする。本明細書において、「直接結合されている」とは、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、「固定的に結合されている」又は「固定されている」とは、２つの構成要素が、互いに相対的に一定の配向を維持しながら、一体として移動するように結合されていることを意味する。

本明細書における、「一体（unitary）」という言葉は、構成要素が単一の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、別々に作製された後にユニットとして一緒に結合された部分を含む構成要素は、「一体」の構成要素又はボディではない。本明細書における、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、直接又は１つ以上の中間部品若しく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ものとする。本明細書において、用語「数」は、１又は１より大きい整数（すなわち、複数）を意味するものとする。

本明細書で使用される方向的フレーズ、例えば、非限定的な例示として、頂部、底部、左、右、上、下、前、後ろ、及びそれらの派生物など、は、図面に示された要素の配向に関するものであり、本明細書で明示的に詳述されない限り、特許請求の範囲を限定するものではない。

図１は、本発明の様々な実施形態において本発明が実施され得る１つの特定の非限定的な実施形態による、気道内圧サポートシステム２の概略図である。気道内圧サポートシステム２は、ガス流発生器４と、配送導管６と、患者の気道について係合するように構成された患者インタフェースデバイス８と、患者インタフェースデバイス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、患者インタフェースデバイス８を介して患者Ｐの気道に配送されるべき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、ガス流発生装置４と共通のハウジング１４（例えば、図１の破線で示されているような）内に設けられる加湿器１２、又は、代替的に圧力発生装置４とは別個のユニットとして外部に配置される加湿器１２によって、加熱及び／又は加湿され得る。以下でさらに詳細に論じるように、加湿器１２は、滴下加湿器（a drip feed humidifier）である。

ガス流発生器４は、限定されないが、人工呼吸器（ventilators）、定圧サポートデバイス（例えば、連続陽圧気道内圧デバイス、又はＣＰＡＰデバイス）、可変圧力デバイス（例えば、ペンシルバニア州マリーズビルのフィリップスレスピロニクス社によって製造販売されているＢｉＰＡＰ（登録商標）、Ｂｉ－Ｆｌｅｘ（登録商標）、又はＣ－Ｆｌｅｘ（登録商標）デバイス）、及び自動滴定圧力サポートデバイスを含み得る。配送導管６は、ガス流発生器４から患者インタフェースデバイス８への呼吸ガスの流れを伝達するように構成されている。配送導管６及び患者インタフェースデバイス８は、しばしば患者回路と総称される。

ＢｉＰＡＰ（登録商標）デバイスは、患者に提供される圧力が患者の呼吸周期に応じて変化する二値デバイスであり、呼気中よりも吸気中の方が高い圧力が配送されるようになっている。自動滴定圧力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。本発明では、ガス流発生装置４は、患者の気道にガス流を配送するため、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任意の従来のシステムであり、上記に要約された圧力サポートシステム及び非侵襲的人工呼吸システム（non-invasive ventilation systems）を含む。本明細書には、加圧されたガス流が利用される例示的な実施形態で記載されているが、本明細書に記載されているような本発明の実施形態は、加圧されていない他の一般的な用途（例えば、限定されないが、高流量治療用途）でも容易に採用され得ることが理解されるであろう。

例示的な実施形態では、患者インタフェースデバイス８は、患者シールアセンブリ１６を含み、図示の実施形態では、フルフェイスマスクである。しかしながら、他のタイプの患者シールアセンブリ、例えば、限定されないが、鼻口腔マスク、鼻腔クッション、又は患者の気道への呼吸ガスの流れの配送を容易にする任意の他の装置が、本発明の範囲内にとどまりながら、患者シールアセンブリ１６に代用されてもよい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だけに提供されており、本発明の範囲から変化することなく、任意の適切なヘッドギア装置が採用されてもよいことが理解される。

図２を参照すると、滴下加湿器（drip feed humidifier）１２は、適当な量の水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、ソレノイド駆動ポンプ（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上に配置されたドリップノズル２６に所定のレートで移送される。滴下ノズル２６及びヒータプレート２８は、第１端部３８（すなわち、入口）と反対側の第２端部４０（すなわち、出口）との間に延在する導管３０内に配置されている。第１端部３８は、呼吸ガスの流れ、例えば、限定されないが、ガス流発生器４からの呼吸ガスの流れを受け取るように構成されており、この流れは、導管３０によって（ブロック矢印によって示されるように）第２端部４０に（さらに患者に）導通される。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の幾何学的形状の関数である。

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）を含む別の気道内圧サポートシステム１０２の部分的な概略立面図である。気道内圧サポートシステム１０２は、上述した気道内圧サポートシステム２と同様の構成要素を含み、同様に機能する。このように、類似の符号は、類似の構成要素を指示するために使用される。加湿器１１２は、水チャンバ１２０と、ポンプ１２４と、ノズル１２６と、ヒータプレート１２８と、導管１３０と、セパレータフィーチャ（例えば、限定されないが、ポケット１３２）とを含む。導管１３０は、第１端部１３８と、反対側の第２端部１４０と、第１端部１３８及び第２の端部１４０の間に延在する内部経路１４４を画定する壁部分１４２と、を含む。第１端部１３８は、ガス流発生器１０４に流体接続され、第２端部１４０は、患者インタフェース装置１０８に流体接続されている。したがって、導管１３０の内部経路１４４は、第１端部１３８と第２端部１４０との間で、ガス流生成器１０４によって生成された呼吸ガスの流れを搬送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の壁部分１４２は、略中央に配置される、受け部分１４３を含み、受け部分１４３は、内部経路１４４を通って延在し、導管１３０の長手方向軸１３１に対して略垂直に配置される。図示のように、ノズル１２６は、少なくとも部分的に受け部分１４３を通って延在する。

図３を引き続き参照すると、１つの例示的な実施形態では、加湿器１１２は、受け部材１３４と、各々が導管１３０の壁部分１４２に結合された複数のフレーム部材１７０，１７１とをさらに含む。受け部材１３４及びフレーム部材１７０，１７１は、ヒータプレート１２８を導管１３０に結合するように協働する。ポケット１３２は、受け部材１３４によって画定される。以下では、受け部材１３４及びフレーム部材１７０，１７１の構成、及び流水路１２２について述べた後、ポケット１３２の機能について述べる。

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在する舌部材１６０とを含み得る。さらに、本体部分１５６は、内部に対向する溝領域１５８を有する。図３に示すように、ヒータプレート１２８の外周面は、溝領域１５８内に配置され、溝領域１５８と係合している。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、限定されないが、シリコーン）で作製され得る。例示的な実施形態では硬質熱可塑性材料で作製されるフレーム部材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、限定ではなく、スナップフィット機構によって結合されてもよいし、一緒に溶接されてもよい）、好ましくは溝領域１７２を形成し得る。開示された概念は、２つのフレーム部材１７０，１７１と関連して記載されているが、同様の好適な代替加湿器は、開示された概念の範囲から逸脱することなく、受け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、受け部材１３４の舌部材１６０は、舌及び溝機構によって、受け部材１３４をフレーム部材１７０，１７１に結合させるために、溝領域１７２内に配置されている。しかしながら、適切な代替的結合機構が、開示された概念によって考慮されていることが理解されるであろう。

ノズル１２６は、水チャンバ１２０に流体接続されており、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ている。より具体的には、ノズル１２６は、水チャンバ１２０に流体接続される入口１５０と、水滴が存在するノズル１２６から反対側の出口１５２（an opposite outlet 152 from which the water droplet exists nozzle 126）とを有する。壁部１４２に結合されたヒータプレート１２８は、ノズル１２６から水滴を受け取るように配置されている。例示的な一実施形態では、ヒータプレート１２８は、図３及び図４の視点から見たときに、出口１５２の直下に配置される。さらに、ヒータプレート１２８は、内部経路１４４に露出している。このように、動作において、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端部１３８から導管１３０の第２端部１４０に流れる呼吸ガス流を加湿するように構成されている。

次に、ポケット１３２の機能は、図３及び図４と関連して詳細に述べられる。図示のように、壁部分１４２に結合されたポケット１３２は、内部経路１４４から遠ざかるように延在する。このようにして、ポケット１３２は、ノズル１２６の出口１５２からヒータプレート１２８へと通過する水滴を呼吸ガスの流れからシールドするように構成されている。これにより、水が患者インタフェース装置１０８内に不所望なほど吹き込まれる可能性が大幅に最小化される。例えば、水がヒータプレート１２８上に不所望なほど蓄積した場合（例えば、出口１５２から迅速に蒸発されず、及び／又は出口１５２からあまりにも迅速に出てしまう場合）、出口１５２をポケット１３２内に、ヒータプレート１２８を出口１５２の下方に配置することにより、水は、概ね、ガス流の下方に維持され、ガス流の外に出る。このように、ガス流は、概ね、蓄積した水を導管１３０の第２端部１４０を通って患者インタフェースデバイス１０８内に押し出すのに十分な強さではないだろう。むしろ、蓄積した水は、もしあれば、概ね、ヒータプレート１２８上に維持され、及び／又、はポケット１３２を画定する受け部材１３４と係合する。さらに、気道内圧サポートシステム１０２が配置されている表面上に平らに留まらないほど不注意に傾いているような、不所望な傾斜状態の場合には、出口１５２から出る直ちに蒸発しない水は、概ね、ポケット１３２内に維持される。

図５は、本発明の１つの特定の非限定的な実施形態による加湿器２１２を含む別の気道内圧サポートシステム２０２（図６も参照）の部分的な概略立面図である。気道内圧サポートシステム２０２は、上述した気道内圧サポートシステム２及び１０２と同様の構成要素を含み、同様に機能する。このように、類似の符号は、類似の構成要素を指示するために使用される。さらに、図示の容易さ及び開示の効率のために、重要な区別のみを詳細に述べる。

図５及び図６に示すように、加湿器２１２のセパレータフィーチャは、導管２３０の壁部分２４２から半径方向内方に延在する壁部分（例えば、限定されないが、通常は平面部材２３２）の形態である。例示的な一実施形態では、平面部材２３２及び壁部分２４２は、単一の材料片から作製された一体的な（unitary）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端部２３８とヒータプレート２２８との間に配置されている。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から蓄積された水が患者インタフェース装置２０８に吹き込まれる可能性を最小化する。したがって、平面部材２３２は、有利に、呼吸ガスの速度成分によって第２端部２４０を通って水滴が運び去られる可能性が大きくなることなしに、液体から蒸気への水滴の相変化が起こるであろうことを保障し及び／又はその可能性に対して保護する（safeguards against the possibility and/or ensures）。

図５に示すとおり、加湿器２１２は、通常、ポケットを有しない。ヒータプレート２２８は、壁部分２４２の高さにあるか、又はそれ以上の高さ（すなわち、図５の視点から）に位置し得る。図５の例では、ヒータプレート２２８は、概ね、導管２３０の壁部分２４２と同じ高さに位置し、受け部分２４３は、概ね、内部経路２４４内で終端するように、加湿器１１２の受け部分１４３よりも短い。したがって、ノズル２２６の出口２５２は、概ね、内部経路２４４内に位置している。さらにまた、平面部材２３２は、ガス流発生器２０４からのガス流をさえぎ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端部２３８に入るガスは、概ね、ヒータプレート２２８上方の（over）直接的な経路を持たず、さもなければ、蓄積された水（例えば、十分に迅速に蒸発しなかったかもしれない水、及び／又はノズル２２６を迅速に出た結果として蓄積されたかもしれない水）が、不所望に第２端部２４０を通って患者インタフェースデバイス２０８内に吹き込まれる結果となるかもしれない状況である。しかしながら、ヒータプレート２２８は、依然として内部経路２４４に露出しており、このように、水を内部経路２４４に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端部２４０を出て患者インタフェースデバイス２０８に配送されることを可能にする。

図７は、本発明の特定の非限定的な一実施形態による、別の加湿器３１２の一部の簡略化断面図である。加湿器３１２は、上述の加湿器２１２と実質的に同一である。このように、類似の符号は、類似の構成要素を指示するために使用される。さらに、図示の容易さ及び開示の効率のために、重要な区別のみを詳細に述べる。

図７に示すように、壁部分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２１２に提供する一方で、壁部３３２は追加の利点を提供することが理解されるであろう。具体的には、動作において、壁部３３２の凹面形状は、概ね、呼吸ガスの流れが、比較的小さな乱流を伴って導管３３０を通るようにする。すなわち、呼吸ガスの流れは、通常、ヒータプレート３２８の上方を直接流れることが防止され、壁部分３２８によって滑らかに偏向されるような方法で行われる。

加湿器１１２、２１２、３１２が、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、３１２の各々は、水がガス流に入り、対応する患者インタフェースデバイス１０８、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フェースデバイス）に吹き込まれることから保護される独自の機構を提供する。加湿器１１２、２１２、及び３１２はそれぞれ、セパレータフィーチャ１３２、２３２、及び３３２によってこの目的を達成するが、ガス流に水が入るのを最小化及び／又は防止するように機能する適切な代替的セパレータフィーチャが本明細書において意図されていることが理解されるであろう。

図８は、本発明の様々な実施形態において本発明を実施し得る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、上述した気道内圧サポートシステム２、１０２、２０２（及び加湿器３１２を含む気道内圧サポートシステム）と同様の構成要素を含み、同様に機能する。このように、類似の符号は、類似の構成要素を指示するために使用される。

ガス流発生器４０４は、呼吸ガスの流れを、導管４３０を通し、さらに患者インタフェースデバイス４０８に渡すように構成されている。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ている。導管４３０の壁部分４４２に結合され、内部経路４４４に露出しているヒータプレート４２８は、ノズル４２６からの水滴を受け取るように配置されている。このようにして、水滴が蒸発して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フェースデバイス４０８を介して患者に配送されることができる。

開示された概念によれば、加湿器４１２、ひいては気道内圧支持システム４０２は、例えば、限定されないが、カルシウム、マグネシウム、カリウム、ナトリウム、塩化物、硫酸塩などの溶存固形物が、他の有機物と共に、水チャンバ４２０からポンプ４２４に渡され、及び／又は水滴がヒータプレート４２８に衝突して内部経路４４４内に蒸発した後にヒータプレート４２８上に残留する可能性を最小化するように、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とも使用することが推奨されるが、ユーザは、不所望な汚染物質を含み得る市販のボトル水又は水道水（例えば、井戸水又は市営水道システムからの）を一般に使用するであろう。これらの代替水の使用は推奨されず、一般的には加湿器の動作に有害な影響を与えないが、ポンプの長期使用には問題となり得、一般的には前述の汚染物質をヒータプレート上に残留物として残す。この残留物の量が多くなりすぎると、通常は加湿器の部品は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及び任意に濾過メータ４４７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、可撓性の本体部分４６１と、キャップ４６３と、環状のリテーナ部材４６５と、ベース４６７とを含む。水チャンバ４２０の本体部分４６１は、入口４６９及び反対側の出口４７１を含む。キャップ４６３は、入口４６９に選択的に結合され、それを通って画定されるベント通路４７３を有する。このように、ベント通路４７３は、使用中に水チャンバ４２０にある水位が低下すると、空気が水チャンバ４２０に入るように構成されている。リテーナ部材４６５は、本体部分４６１の出口４７１をベース４６７に接続する。図１２に示すように、ベース４６７は、水チャンバ４２０の本体部分４６１の出口４７１に選択的に結合された本体部分４７５を有し、それ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を備える。さらに、フィルタ４３３のハウジング４３５は、濾過媒体４４１（図１２に部分的に示されている）を収容するように構成されている。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に通過可能に（threadably）接続され、水チャンバ４２０の本体部分４６１の出口４７１に流体接続されている。
このように、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。しかしながら、好適な代替的な結合機構が、開示された概念によって意図されていることが理解されるであろう（例えば、限定されないが、ネジ及び／又はボルト、スナップ、及び／又はクォーターターンフィーチャを介した結合）。さらに、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水するための代替的な任意の適切な数の通路を有し得ることが意図される。さらに、水チャンバが、適切な代替構成要素で構成され、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、水４２２（図８）がフィルタ４３３を通過する際に、水４２２（図８）から溶存固形物を除去するように選択されたフィルタ要素を含み、これにより、水を沸騰させるための準備をする。濾過媒体４４１のフィルタ要素は、粗粒子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ための活性炭、多数の溶存固形物を除去するためのイオン交換樹脂、樹脂を収容するための繊維メッシュ、及び／又は任意の他の適切な構成要素、のうちの１つ以上を含み得る。また、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ないようにするための逆止弁を含み得ることが意図されている。

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（拡張）位置から、図１１Ｂ、１３、及び１４に示される第２（折畳）位置に折り畳まれるように構成されている。このように機能するために、水チャンバ４２０の本体部分４６１は、好ましくは、例えば、限定されないが、シリコンなどの軟質の柔軟性材料で作製されている。水チャンバ４２０が第２位置（図１１Ｂ、１３及び１４）にあるとき、入口４６９は、内部に配置され、出口４７１に関して略同心である。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から延在し、リッジ部分４８５は入口４６９から延在し、リッジ部分４８３はリッジ部分４８１，４８５の間に延在している。図９～１１Ａに最も明確に示されているように、水チャンバ４２０が第１位置にあるとき、リッジ部分４８１，４８３，４８５は各々拡張位置にあり、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位置にあるとき、リッジ部分４８１，４８３，４８５は、各々ほぼ同じ高さに位置するような折り畳まれた位置にある（図１１Ｂ及び図１３参照）。このように、水チャンバ４２０は、水で満たされていないときには、嵩張らないように、したがった運搬及び保管が容易であるように、比較的容易に構成することができるので、既存の水チャンバよりも運搬が容易である。一例示的な実施形態では、水チャンバ４２０が拡張位置にあるときには、それは加湿器４１２のハウジングから外方に突出し、水チャンバ４２０が折畳位置にあるときには、それは加湿器４１２のハウジングの上面とほぼ面一である。

再び図８を参照すると、濾過メータ４４７は、入口４４９と、出口４５１と、入口４４９と出口４５１との間に延在する本体部分４５３と、本体部分４５３内に配置された機構４５５とを有する。入口４４９は、フィルタ４３３の出口４３９に流体接続されている。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まで水を搬送するように構成されている。加湿器４１２の一例の構成が提供され、ここで、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いる。好ましい実施態様においては、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ている。

濾過メータ４４７の機構４５５は、本体部分４５３を介して搬送される水の濾過データを測定するように構成されている。一実施例では、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の処理デバイス（符号なし）と電気的に接続されている。したがって、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から溶存固形物を除去する機構を加湿器４１２に提供するために協働する。

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、水４２２は濾過メータ４４７の入口４４９に入る。一例示的な実施形態では、濾過メータ４４７は、２つの金属プローブ（例えば、限定されないが、腐食を最小化するために金などの材料でコーティングされた銅プローブ）を有する全溶存固形物メータである。プローブは、同じサイズ（例えば、限定されないが、水に露出する長さが約２ミリメートルの直径１．５ミリメートル）であってもよく、中心間が約５ミリメートルの位置に並列に配置され得る。プローブを含む機構４５５がガス流発生器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るであろう。電気伝導率の測定値は、濾過メータ４４７を通過する水に含まれる溶存固形物の量の指標を提供する百万分率（以下、「ｐｐｍ」という）に変換され得る。

好ましい実施形態では、フィルタ４３３を通過する水は、３０ｐｐｍ未満の溶存固形物含有量を有することが理解されるであろう。濾過メータ４４７による溶存固形物測定値が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、水質があまりにも悪い（例えば、溶存固形物を多く含みすぎる）ので、フィルタを交換する必要があるという指示（例えば、画面の読み取り）をユーザに提供させる。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を超える溶存固形物含有量では動作しないことが意図される。さらに、加湿器４１２はまた、水の溶存固形物含量が２０ｐｐｍに達すると、フィルタが寿命に近づいており、まもなく交換されるべきであることがガス流発生器４０４上でユーザに通知されるように構成されている。

水４２２が濾過メータ４４７を通過すると、水４２２をノズル４２６に移動させるための圧力を発生させるポンプ４２４に水４２２が流入し得る。前述したように、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ている。

したがって、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、有利には、任意の飲料水（例えば、水道水、ボトル水、蒸留水）で機能するように構成され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、問題のある溶存固形物を含まず、さもなければ加湿器４１２の構成要素（例えば、ポンプ４２４及びヒータプレート４２８）を危険にさらすおそれがある。水道水及びボトル水が使用される場合、加湿器４１２を使用するユーザには好ましくないが、その水は、有利には、出口４３９を出る前に、多くの溶存固形物を除去するために、濾過媒体４４１によって濾過されるであろう。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を出る水の品質をユーザに警告するという付加的な利点を提供する。すなわち、フィルタ４３３は、水から溶存固形物をほぼ除去するように構成されているが、フィルタ４３３の長期間の使用は、水から溶存固形物を除去する能力を損なうおそれがある。このように、濾過メータ４４７は、この懸念に対処するための機構を提供する。すなわち、上述したように、機構４５５は、フィルタ４３３の出口４３９を出る水の品質をユーザに警告するように容易に構成されている。水質が適切でない（例えば、３０ｐｐｍより大きい）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表示をガス流発生器４０４上で受け取ることができる。濾過媒体４４１がユーザによって交換されると、好ましくはないが、非蒸留水は、再び確実に濾過され、そこに含まれる溶存固形物が比較的少ない状態でポンプ４２４及びヒータプレート４２８に渡される。このように、加湿器４１２は、動作構成要素（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大きな懸念を抱くことなく、蒸留水及び非蒸留水を使用するように容易に構成されているという点で汎用性がある。図１５は、本発明の１つの特定の非限定的な実施形態に従った、気道内圧サポートシステムのための別の加湿器５１２の概略的拡大部分図である。加湿器５１２は、上述した加湿器１２、１１２、２１２、２１２、３１２、４１２と同様の構成要素を含み、同様に機能する。このように、類似の符号は、類似の構成要素を指示するために使用される。

導管５３０は、第１端部５３８と、第２端部５４０と、第１端部５３８及び第２端部５４０の間に延在する内部経路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た出口５５２を有する。図示のように、ヒータプレート５２８は、ノズル５２６に対向する第１面（side）５２９と、ノズル５２６から離れる方向を向く（facing away）第２面５３１とを有する。第１面５２９は、ノズル５２６からの水滴を受け取るように配置されている。例示的な一実施形態では、加湿器５１２は、ヒータプレート５２８の第２面５３１に結合された複数のヒータ要素５７１，５７３をさらに含む。ヒータ要素５７１，５７３は、第１側面５２９に当たる水滴を蒸発させるためにヒータプレート５２８を加熱するように構成され、それによって呼吸ガスを加湿する。

さらに、加湿器５１２は、ヒータプレート５２８の第２面５３１に結合されたサーミスタ５７５をさらに含み得る。サーミスタ５７５は、ヒータ要素５７１，５７３がノズル５２６の出口５５２に配置されるよりも、ノズル５２６の出口５５２の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電気的に（例えば、処理ユニットを介して）接続されることができ、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に当たってい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、ヒータプレート５２８の第１面５２９及び第２面５３１は、各々、第１面５２９及び第２面５３１の他の対応する位置よりも出口５５２の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の直接反対側（directly opposite）配置され得る。上面図（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。例示的な一実施形態では、サーミスタ５７５は、第２面５３１の中央位置５３５に配置されている。図示のように、ノズル５２６は、第１面５２９及び第２面５３１を通り、ヒータ要素５７１，５７３を通らないで延在する長手方向軸５２７周りに配置される。

したがって、ヒータプレート５２８は、通常、中央に配置された「無熱ゾーン」を有しており、これは、いかなるヒータ要素も有さない（free from any heating elements）図１６に最も明確に描かれていることが理解されるであろう。具体的には、ヒータ要素５７１，５７３の最も内側の境界は、外側の破線の円として示されており、その内側の空間が”無加熱ゾーン”である。図示のように、ヒータ要素５７１，５７３は、中心位置５３３，５３５から少なくとも半径Ｒだけ間隔をおいている。

図１７を参照して、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、次に詳細に論じられる。図示のように、出口５５２は、第１面５２９の中心位置５３３よりも高い高さＨに位置している。本発明者らは、高さＨが約４ミリメートル未満である場合、ヒータプレート４２８に当たる水滴によって生じる沸騰水の泡が、しばしば跳ね返って出口５５２に当たることがあり、ノズル４２６が所望され得るよりも多くの水を水チャンバから引き込むことができる状況を引き起こすことがあることを見出した。このように、本発明者らは、好ましくは、Ｈは、約４ミリメートルから約Ｘミリメートルの範囲であり、ここで、Ｘ＝（半径Ｒ）／接線（θ）であることを見出した。

図１７に示す例では、加湿器５１２は、最大動作角度θまで傾斜している。角度θは、加湿標準ＩＳＯ８１８５：２００７又は他の任意の所定の最大セージ動作角度に対応していてもよい。一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。換言すれば言い換えれば、サーミスタ５７５は、ヒータ要素５７１，５７３の各々から少なくとも約３ミリメートルの間隔をおいて配置され得る。したがって、例示的一実施形態では、Ｈは約６ミリメートルであり得る。この仰角では、ヒータプレート５２８に当たる水は、ノズル５２６が不用意に水室から必要以上に多くの水を引き込むことを引き起こさないように、出口５５２からほぼ十分に離れるであろう。さらに、この仰角では、ヒータプレート５２８に当たる水滴は、不注意又は不所望な傾斜状態（例えば、最大動作角度θまで）が発生した場合でも、水滴がヒータプレート５２８に当たったかどうかをサーミスタ５７５が検出することができるように、ほぼ十分に近くなるであろう。

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。前述の加湿器装置の配置と同様に、加湿器６１２は、水チャンバ６２０からドリップノズル６２６への水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、図１５～１７の実施形態に関して述べられるように配置されたサーミスタ６７５及びヒータ要素６７１、６７３を有するヒータプレート６２８に水滴を供給するように配置されている。圧力サポートシステム６０２は、処理ユニット６０１を含み、処理ユニットは、（図示のように）加湿器６１２の一部であり得、ガス流発生器６０４の一部であり得、又は別個の要素としての処理ユニットであり得る。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デバイスであり得る処理部分と、処理部分に内蔵されるか又は処理部分に操作可能に結合されることができ、ガス流発生器６０４、ポンプ６２４、及びヒータ要素６７１、６７３の動作を制御するために、並びに、ガス流発生器６０４の要素から及びサーミスタ６７５からの入力を受信するために、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を起動する際に処理デバイス６０１によって実施され得る、本発明の１つの特定の、非限定的な実施形態にしたがって実施され得る方法７００の例示的なフローチャートを図１９に示す。方法７００は、システム６０２に電源を入れるための指示が受信される７０２から始まる。典型的には、そのような指示は、加圧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駆動され得る電源ボタン又は他の適切なアレンジメントなどの入力デバイス（図示せず）から受信される。７０２において指示を受け取ると、７０４に示されるように、ガス流発生器６０４に電力が供給され、それにより、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。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所定時間の間、継続することが許容されるが、本発明の範囲から変化することなく、他の時間インクリメントが採用され得る。

次に、７０８に示すように、ヒータプレート６２８の温度は、１つ以上のヒータ要素６７１及び６７３に設けられている電源によって、通常、周囲環境の温度から第１所定の温度まで上昇する。本発明の例示的な実施形態では、このような第１所定温度は約５０℃であるが、本発明の範囲から変化することなく、他の温度が採用され得る。図１５～１７の装置に関して上述したように、ヒータプレート６２８の温度は、サーミスタ６７５の抵抗を監視することによって容易に特定される。

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、７１０で示されるように、第２所定期間の間、第１所定温度に保持される。本発明の例示的な実施形態では、このような第２所定期間は１０秒であるが、本発明の範囲から変化することなく、他の時間インクリメントが採用され得る。第２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のカウントダウンタイマが開始され、７１４に示すように、第１所定デューティサイクルでポンプ６２４が動作し始めるように、ポンプ６２４に十分な電力が供給される。本発明の例示的な実施形態では、このような第１所定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、本発明の範囲から変化することなく、他の適切なデューティサイクルが採用され得る。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分間に設定されるが、本発明の範囲から変化することなく、他の好適な時間期間が利用され得る。

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）モニタリングされる。７１８及び７２０に示すように、このようなモニタは、温度の低下が検出されるか、又はカウントダウンタイマがゼロに達するまで継続される。温度低下が７１８で検出される前にカウントダウンタイマが７２０でゼロに到達した場合、（水チャンバ６２０内の水の不足、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、又は何らかの他の問題のために）水がヒータプレート６２８に当たらなかったことを示し、その後、７２２で示されるように、ポンプ６２４はオフされ、７２４で示されるように、ヒータ要素６７１及び６７３もオフされる。オプションとして、加湿器がシャットオフされ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、７１８において、温度の低下が７１８で検出され、したがって水滴又は水滴がヒータプレート６２８に衝突したことを示す場合（すなわち、ヒータプレートに衝突する水滴の気化によりヒータプレートの温度がわずかに低下したことを示す場合）、ポンプ６２４のデューティサイクルは、例えば７２６で示されるような第３所定期間を待った後に、所定第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、本発明の範囲から変化することなく、他の適切なデューティサイクルが採用され得る。本発明の例示的な実施形態では、このような第３所定期間は２０秒であるが、本発明の範囲から変化することなく、他の好適な時間インクリメントが採用され得る。

ポンプのデューティサイクルを７２８で上昇させた後、ヒータプレート６２８の温度は、７３０で示されるように、約第２所定温度（これは、通常の動作温度と一致する）まで上昇する。本発明の例示的な実施形態では、このような第２所定温度は約１２０℃であるが、本発明の範囲から変化することなく、他の温度が採用され得る。第２の所定温度に到達した後、加湿器は通常の動作を継続する。前述のことから、方法７００は、水がヒータプレートに配送されていることが確認されるまで、ヒータプレートを完全に通電しないようにする起動機構を提供することが理解されるであろう。さらに、低温でヒータプレートを濡らすことによって、以前にヒータプレート上に堆積していた任意の固体（水チャンバ内に供給された水の不純物からの）が分解して空気流に放出されることはない。したがって、そのような方法はまた、さも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させる／排除する。

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のような例示的なソレノイドポンプの概略断面図である。ポンプ６２４は、その中に画定された入口６８２及び出口６８４を有するハウジング６８０を含む。ポンプ６２４は、ハウジング６８０の一部とともに、ポンプチャンバ６８８を画定する変形可能なダイアフラム部材６８６をさらに含む。ポンプチャンバ６８８は、ポンプチャンバ６８８への流体の流入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、ポンプチャンバ６８８からの流体の流出のみを可能にする一方向配送弁６９２を介して出口６８４から分離されている。ポンプ６２４はさらにソレノイド６９４を含み、このソレノイド６９４は、端子Ｔに電力を印加することによってエネルギー供給されると、アーマチュア６９６がダイアフラム部材６８６をポンプチャンバ６８８の容積を減少させるような方法で変形させ、それによって、流体を配送バルブ６９２及び流出口６８４を介してポンピングチャンバ６８８から流出させるようになっている。ポンプ６２４はさらに、アーマチュア６９６をソレノイド６９４に向かって引き戻すように引張るバネ部材６９８を含み、それにより、ダイアフラム部材６８６を初期位置に戻し、ポンプチャンバ６８８の容積を増加させる。ポンプチャンバ６８８の容積が増加すると、流体は、入口６８２及び入口バルブ６９０を介してポンプチャンバ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給電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駆動に給電するための１つの電力プロファイル８０２の例が、図２２に示される。

電力プロファイル８０２は、アーマチュア６９６の、開始位置から完全拡張位置までの動きに対応するポンプ容積レンジ８０４と、図２２に示された例では相対的な方法で表される総拡張時間８０６との間に延在する（すなわち、完全拡張のための時間は、拡張時間の１００％を取る）。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、ほぼ第１全体レートで増加する初期部分８０８と、ほぼ第１全体レートよりも大きい第２全体レートで増加する中間部分８１０と、第３全体レートで減少する最終部分８１２と、を含む。初期部分８０８は、電機子６９６の初期（後退）位置８１４（すなわち、０，０）から、レンジ８０４及び時間８０６の両方の約２０％である（すなわち、約２０，２０）第２の位置８１６まで延在する。初期部分８０８は、ほぼ、第１位置８１４の近くでゆっくりとしたレートでほぼ増加し、その後、第２位置８１６の近くで増加する。中間部分８１０は、第２位置８１６から、レンジ８０４の約４０％及び時間８０６の約２０％である（即ち、約４０，６０）第３位置８１８まで延在する。中間部分８１０は、ほぼ、初期には、より第２位置８１６に近い方がより大きなレートで増加し、その後は、ほぼ、第３の位置８１８により近い方がわずかにより遅いレートで増加する。最終部分８１２は、第３位置８１８から、レンジ８０４の約４０％及び時間８０６の約６０％である、最終的な、ほぼ完全拡張された位置８２０（すなわち、約１００，１００）まで延在する。最終部分８１２は、ほぼ、第３位置８１８の近くでは第１速度で減少し、その後、最終位置８２０の近くで減少するレートで減少する。本発明の例示的な実施形態では、制御された方法でアーマチュア６９６を初期位置０，０に戻す際にスプリング６９６によってかけられる力に選択的に対抗するために、アーマチュア６９６の後退中に、電力プロファイル８０２の鏡像（１００，１００を通る垂直軸について鏡像化されている）に従ってソレノイド６９４に電力がさらに供給される。このような（複数の）所定の電力プロファイルを使用することにより、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する。

図２０のポンプ６２４のようなソレノイド駆動ポンプは、ポンプダイアフラム６２８及びバルブ６９０、６９２を駆動するために公称レベルの電力を必要とし得、ポンプを介して流体を移動させるために、静的な力を克服するのに十分な電力を有し得る。しかし、かかるシステムは、初期静的状態を克服するために、公称レベルよりも大きな電力レベルが必要とされる始動ルーチンを必要とし得る。流体ポンプが長時間アイドル状態のままである場合、一方向弁６９０及び６９２などの一方向弁は、公称ポンプ力が克服するには不十分であるスタック状態に陥り始める可能性がある。この初期スタック状態を克服する方法は、始動フェーズ中に、ポンプシステムの共振周波数で、又はその近傍（±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力を提供するとともに、パッシブな一方向弁に増加した電力を与える。ソレノイドアクチュエータへの電力供給がＨブリッジスタイルの電力ドライバで実施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なり得る。この方法では、同じ電力が供給され、両方の一方向弁をはがす（unstick）。

特許請求の範囲において、括弧内に配置された参照符号は、特許請求の範囲を限定するものと解釈されてはならない。「備える若しくは有する」又は「含む」という語は、請求項に記載された以外の要素又はステップの存在を排除するものではない。複数の手段を列挙している装置の請求項において、これらの手段のうちのいくつかは、１つの同一のハードウェアのアイテムによって具現化されてもよい。要素に先行する「１つの（”a” or ”an”）」という語は、かかる要素の複数の存在を排除するものではない。複数の手段を列挙している任意の装置の請求項において、これらの手段のうちのいくつかは、１つのハードウェアの同じアイテムによって具現化されてもよい。特定の要素が相互に異なる従属的な請求項に記載されているという単なる事実は、これらの要素を組み合わせて使用することができないことを示すものではない。

本発明は、現在最も実用的で好ましい実施形態と考えられるものに基づいて、説明の目的で詳細に記載されているが、そのような詳細は、もっぱらその目的のためであり、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、逆に、添付の特許請求の範囲の趣旨及び範囲内にある改変及び均等な装置をカバーすることが意図され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つ以上の特徴を、任意の他の実施形態の１つ以上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よう。

Claims (6)

1. 滴下加湿器内の滴下ノズルに制御された体積の水を供給する際にポンプに給電するための装置であって、
   前記装置は、
   ソレノイドを有するポンプと、
   処理ユニットと、
   前記処理ユニットによって制御されるスイッチを介して前記ソレノイドに電気的に接続される電源であって、前記電源は前記スイッチを介して前記ソレノイドに電力を供給するように構成されている、電源と、
   を備え、
   前記処理ユニットは、前記ポンプの初期静的状態を克服する始動フェーズ中に、前記ポンプの共振周波数又は前記共振周波数の５％の範囲内で、前記ソレノイドへの電力を変調するようにプログラムされている、装置。
2. 前記ポンプは、
   ダイアフラムと、
   入口バルブと、
   出口バルブと、
   を有する、
   請求項１記載の装置。
3. 前記処理ユニットは、さらに、前記ポンプの通常動作中に、前記共振周波数における電力よりも低い電力レベルで前記ポンプへの電力を変調するようにプログラムされている、
   請求項１記載の装置。
4. 滴下加湿器内の滴下ノズルに制御された体積の水を供給する際にポンプに給電する方法であって、
   前記方法は、
   前記ポンプの初期静的状態を克服する始動フェーズ中に、前記ポンプの共振周波数又は前記共振周波数の５％の範囲内で、ソレノイドへの電力を変調するステップを含む、方法。
5. 前記ポンプは、
   ダイアフラムと、
   入口バルブと、
   出口バルブと、
   を有する、
   請求項４記載の方法。
6. 前記ポンプの通常動作中に、前記共振周波数における電力よりも低い電力レベルで前記ポンプへの電力を変調するステップをさらに含む、
   請求項４記載の方法。

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