特許 6891152 呼吸ガス加湿システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6891152

(24)【登録日】2021年5月28日

(45)【発行日】2021年6月18日

(54)【発明の名称】呼吸ガス加湿システム

(51)【国際特許分類】

   A61M 16/16 20060101AFI20210607BHJP

【ＦＩ】

   A61M16/16 A

   A61M16/16 Z

【請求項の数】23

【外国語出願】

【全頁数】86

(21)【出願番号】特願2018-163978(P2018-163978)

(22)【出願日】2018年8月31日

(62)【分割の表示】特願2015-500385(P2015-500385)の分割

【原出願日】2013年3月15日

(65)【公開番号】特開2019-22672(P2019-22672A)

(43)【公開日】2019年2月14日

【審査請求日】2018年9月27日

(31)【優先権主張番号】61/611,331

(32)【優先日】2012年3月15日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】61/722,659

(32)【優先日】2012年11月5日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】61/733,359

(32)【優先日】2012年12月4日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】61/733,360

(32)【優先日】2012年12月4日

(33)【優先権主張国】US

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】504298349

【氏名又は名称】フィッシャー アンド ペイケル ヘルスケア リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100091487

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 行孝

(74)【代理人】

【識別番号】100105153

【弁理士】

【氏名又は名称】朝倉 悟

(74)【代理人】

【識別番号】100127465

【弁理士】

【氏名又は名称】堀田 幸裕

(74)【代理人】

【識別番号】100106655

【弁理士】

【氏名又は名称】森 秀行

(72)【発明者】

【氏名】エルモ、ベンソン、ストークス

(72)【発明者】

【氏名】チャールズ、クリストファー、ノース

(72)【発明者】

【氏名】ハミシュ、エイドリアン、オズボーン

(72)【発明者】

【氏名】アブヒシェク、バドネルカル

(72)【発明者】

【氏名】ジム、キーオ

(72)【発明者】

【氏名】ポー−イェン、（デイビッド）、リウ

(72)【発明者】

【氏名】ジョン、ジェームズ、ジャクソン

(72)【発明者】

【氏名】イーゴリ、エフゲニーオビッチ、シュバルチャック

(72)【発明者】

【氏名】マーラン、マウムーン、スジャウ

(72)【発明者】

【氏名】サンジャイ、パラグ、パテル

(72)【発明者】

【氏名】マン、キット、ジャッキー、チュン

【審査官】 田中 玲子

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００９／００５０１５０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２００６−５０４４６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５１８６４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２７２８４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｍ １６／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

加湿ユニットおよび加湿チャンバを有する加湿装置とともに用いるためのカートリッジであって、
第１端であって、当該第１端に結合された単一のセンサを有する前記第１端と、
第２端であって、当該第２端に結合された２つのセンサを有する前記第２端と、
前記センサと前記加湿ユニットとの間の中間結合部を提供するシャーシと、
を備え、
前記シャーシは、前記センサに接続されるとともに、前記加湿ユニットの制御器に対する電気的接続及び／又は交信接続を提供する電気コネクタを含み、
前記電気コネクタは、前記加湿ユニットの対応するコネクタと電気的に接続可能であり、
前記シャーシは、前記第１端と前記第２端との間を長手方向に延びており、
少なくとも前記第１端と前記第２端との間に位置する前記シャーシの中央部分は位置合わせ構造を有し、前記位置合わせ構造は、前記加湿装置の前記加湿チャンバに設けられた協働構造と係合し、前記シャーシが前記加湿チャンバと取り外し可能に係合させられるときに前記加湿チャンバに対する前記カートリッジの一貫した位置決めを可能とする、カートリッジ。

【請求項2】

前記カートリッジは、前記加湿チャンバに着脱自在に取付けることができる、請求項１記載のカートリッジ。

【請求項3】

前記電気コネクタはＵＳＢコネクタを含み、前記加湿ユニットの前記コネクタは前記ＵＳＢコネクタに対応するＵＳＢコネクタを含む、請求項１または２に記載のカートリッジ。

【請求項4】

前記シャーシはボス構造を含み、前記ボス構造が前記加湿チャンバの対応する凹部に係合する、請求項１から３のうちのいずれか一項に記載のカートリッジ。

【請求項5】

前記カートリッジの前記ボス構造は一対の突出部を含み、前記突出部の各々は係止タブを有し、
前記加湿チャンバの前記凹部はリッジを有し、前記リッジが一対のスナップ凹部を画定し、
前記カートリッジの前記ボス構造が前記加湿チャンバの前記凹部に係合しているときに、前記係止タブは内側に撓んで前記リッジの前記スナップ凹部にスナップ嵌めされ、前記カートリッジを前記加湿チャンバに連結する、請求項４に記載のカートリッジ。

【請求項6】

前記第１端及び前記第２端は、前記カートリッジの互いに反対側にある２つの横方向端に位置している、請求項１に記載のカートリッジ。

【請求項7】

前記センサは、ガスの１つ以上の特性を検知するように適当された検知部分を含む、請求項１に記載のカートリッジ。

【請求項8】

前記１つ以上のセンサはサーミスタを含む、請求項１に記載のカートリッジ。

【請求項9】

前記センサの各々がサーミスタを含む、請求項１に記載のカートリッジ。

【請求項10】

前記第１端にある単一のセンサが温度センサであり、前記第２端にある前記２つのセンサのうちの１つが温度センサであって他のセンサが流れセンサである、請求項１に記載のカートリッジ。

【請求項11】

前記流れセンサからなる前記センサは、被加熱型のサーミスタである、請求項１０に記載のカートリッジ。

【請求項12】

前記第１端にある前記単一のセンサは温度センサである、請求項１に記載のカートリッジ。

【請求項13】

１つ以上のアームをさらに備え、当該アームは前記加湿チャンバの外側に沿って延在して、前記カートリッジを前記加湿チャンバとの連結のために位置決めするように適合されている、請求項２から１２のうちのいずれか一項に記載のカートリッジ。

【請求項14】

前記１つ以上のアームは、衝突または強打されたときにカートリッジが受ける荷重を吸収するかまたは受け止め、力が前記センサを伝わらずに前記アームを伝わるようにするように構成されている、請求項１３に記載のカートリッジ。

【請求項15】

前記１つ以上のアームはインターロック部分を含み、前記インターロック部分は前記加湿チャンバに設けられた相補的なインターロック部分と係合し、使用時に前記加湿チャンバと前記カートリッジとを連結する、請求項１３に記載のカートリッジ。

【請求項16】

前記インターロック部分は、前記加湿チャンバのポートから横方向に離れて位置している、請求項１５に記載のカートリッジ。

【請求項17】

前記第１端は、その中に前記単一のセンサが取り付けられる第１ソケットを画定する第１ウイングを含み、前記第２端は、その中に前記２つのセンサが取り付けられる第２ソケットを画定する第２ウイングを含む、請求項１から１６のうちのいずれか一項に記載のカートリッジ。

【請求項18】

前記センサは、前記第１端及び前記第２端に着脱可能に結合され、これにより前記センサの交換が可能となっている、請求項１から１７のうちのいずれか一項に記載のカートリッジ。

【請求項19】

加湿装置であって、
請求項１から１８のうちのいずれか一項に記載のカートリッジと、
前記加湿ユニットと、
前記加湿ユニットに着脱可能に接続された加湿チャンバと、
を備え、
前記加湿チャンバが２つのポートを含み、前記２つのポートが第１ガス流路及び第２ガス流路を画定する、加湿装置。

【請求項20】

前記ポートは１つ以上の開口部を含み、前記開口部は前記カートリッジの前記センサに対応して設けられて前記センサを受け入れる、請求項１９に記載の加湿装置。

【請求項21】

前記センサは、前記加湿ユニットから前記カートリッジ及び前記加湿チャンバを繰り返し取り外し交換しても前記センサが前記ガス流路内に一貫して位置決めされるように、前記カートリッジに設けられている、請求項２０に記載の加湿装置。

【請求項22】

前記開口部は前記ポートの壁に固定されたバリアを有し、前記バリアは前記開口部を気密に封止し、前記センサの少なくとも一部は、前記バリアが前記センサを前記ガス流路から隔離するように、取り除き可能に前記バリア内に配置される、請求項２１に記載の加湿装置。

【請求項23】

前記バリアは、前記センサが前記開口部内に挿入されたときに伸長するように適合されている、請求項２２に記載の加湿装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本願は、２０１２年３月１３日に出願された米国仮特許出願第６１／６１０，１０９号明細書；２０１２年１２月４日に出願された同第６１／７３３，３６０号明細書；２０１２年１２月４日に出願された同第６１／７３３，３５９号明細書；２０１２年３月１５日に出願された同第６１／６１１，３３１号明細書；及び２０１２年１１月５日に出願された同第６１／７２２，６５９号明細書の優先権利益を主張し、これらの各仮特許出願の全体は、本明細書によって参照により本明細書に援用される。

【0002】

本発明は、概して、呼吸方法又は装置並びに使用者に加熱加湿ガスを供給するための方法及び装置に関する。より詳細には、本発明は、かかる装置内の流れ特性の計測法、並びに気道陽圧法（ＰＡＰ）、人工呼吸器、麻酔、ベンチレータ、及び吹送システムなどの、患者へのガスの供給及び／又は患者からのガスの除去に好適な医療用回路において用いられる管に関する。

【背景技術】

【0003】

多くのガス加湿システムが、呼吸治療、腹腔鏡検査等を含む種々の医療手技のため加熱加湿ガスを送給する。これらのシステムは、温度、湿度及び流量を制御するように構成され得る。

【0004】

所望の制御レベルを提供するには、流れ特性を検出するためセンサを使用しなければならない。これらのセンサは流れの中に直接挿入されることが多く、センサが患者との流体交換から隔離されていないため、センサは清浄にするか又は廃棄する必要がある。換言すれば、センサを最初の患者から取り外した直後に再使用することはできない。かかるシステムは、例えば米国特許第６，５８４，９７２号明細書（本明細書によって全体として参照により援用される）に記載されている。

【0005】

ガス加湿システムはまた、加熱及び／又は加湿ガスを患者へと及び患者から搬送する種々の構成部品を備える医療用回路も含む。例えば、ＰＡＰ又は呼吸補助回路などの一部の呼吸回路では、患者が吸息するガスは、加熱・加湿器から吸気管を通って送られる。別の例として、吹送回路において管が加湿ガス（一般にはＣＯ_２）を腹腔内に送り得る。これは、患者の内臓器官が「乾き切る」ことを防ぐのに役立ち得るとともに、術後の回復に必要な時間を短縮し得る。加熱されていない管材は、周囲冷却に多量の熱損失を許す。この冷却により、加湿された暖気を搬送する管材の長さに沿って望ましくない結露又は「レインアウト」が生じ得る。熱損失を遮断し、例えば医療用回路における温度及び／又は湿度制御の向上を可能にする管材が、依然として必要とされている。従って、本発明の特定の特徴、態様及び利点の目的は、先行技術の欠点の１つ以上を解消若しくは改善すること又は少なくとも公衆に有用な選択肢を提供することである。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0006】

従って、本明細書には、加湿チャンバの液位及び流体の流れにおける流れ特性の検知を促進し得る一方で、廃棄物を低減し、且つ特定の構成部品の適度な再使用を促進する加湿装置が記載される。医療用管及び医療用管の製造方法もまた、本明細書において様々な実施形態に開示される。本発明の特定の特徴、態様及び利点は、上述の欠点を解消するいくらかの助けとなり、及び／又は少なくとも公衆に有用な選択肢を提供する。

【0007】

構成によっては、加湿装置は加圧ガス源を含む。加圧ガス源は出口を含む。加圧ガス源の出口は、加湿ユニットに至る入口に接続する。加湿ユニットは出口を含む。加湿ユニットの出口は送気部品に接続する。加圧ガス源と送気部品との間に流路が画定される。センサが、流路内の流れ特性を検知するように適合される。流路は開口部を含む。センサは開口部を通って流路の中まで延在する。センサは検知部分を含む。流路とセンサとの間にバリアが位置決めされる。バリアはセンサの検知部分に接触し、バリアは、検知部分と接触する領域において略一定の厚さを含む。

【0008】

構成によっては、加湿ユニットは加湿チャンバを含み、加湿チャンバはポートを含み、且つ開口部は、ポートの少なくとも一部分を画定する壁を貫通して延在する。

【0009】

構成によっては、センサは第１のサーミスタと第２のサーミスタとを含む。バリアは、第１のサーミスタを受け入れる第１のスリーブと、第２のサーミスタを受け入れる第２のスリーブとを含む。構成によっては、２つのサーミスタは単一のバリア内に位置決めされ得る。

【0010】

構成によっては、第１のサーミスタが被加熱型であり、且つ第２のサーミスタが非被加熱型である。

【0011】

構成によっては、バリアは、装着部分と、第１の厚さと、第１の厚さ未満である第２の厚さとを含む。第２の厚さはセンサの検知部分に隣接して位置する。第１の厚さを有する領域は、装着部分と第２の厚さを有する部分との間に位置決めされる。

【0012】

構成によっては、バリアは先端部分と装着部分とを含む。装着部分がバリアを開口部内に固定し、先端部分は厚さが減少している。

【0013】

構成によっては、バリアは、開口部を気密封止し、且つ検知部分が流路内に位置決めされ得るとともに装着部分が流路外に位置決めされるようにしてセンサの少なくとも一部分を受け入れる。

【0014】

構成によっては、センサはカートリッジによって支持される。加湿ユニットは加湿チャンバを含む。カートリッジと加湿チャンバとは着脱自在に取り付けられ、且つインターロックコネクタを含む。

【0015】

構成によっては、カートリッジは、カートリッジが加湿チャンバに装着され、且つ加湿チャンバが加湿ユニットに装着されると、加湿ユニットと電気的接続をなすように適合されたコネクタを含む。

【0016】

構成によっては、加湿チャンバからのカートリッジの取外し及び交換を繰り返してもセンサの検知部分が一貫して位置決めされるように、カートリッジは、加湿チャンバを通る流路の一部分に対して再現性のある形でセンサを支持する。

【0017】

構成によっては、バリアは略円筒形ベースと略釣鐘型ヘッドとを含む。

【0018】

構成によっては、略釣鐘型ヘッドは複数の撓曲可能なリブを含む。

【0019】

構成によっては、複数のリブは三角形であり、釣鐘型ヘッドの周囲に位置決めされる。

【0020】

構成によっては、複数のリブの１つ以上は、離間幅に対するリブ幅の比が約３．７である。

【0021】

構成によっては、加湿チャンバは、チャンバを画定する外側本体を含む。入口ポートが、チャンバに入る通路を画定する壁を含む。出口ポートが、チャンバから出る通路を画定する壁を含む。入口ポートの壁は第１の開口部を含む。第１の開口部は第１のシール部材を受け入れる。第１のシール部材は、入口ポートの壁を貫通して延在する第１の開口部を気密封止する。出口ポートの壁は第２の開口部を含む。第２の開口部は第２のシール部材を受け入れる。第２のシール部材は、出口ポートの壁を貫通して延在する第２の開口部を気密封止する。チャンバの外側本体にインターロック構造によってカートリッジを着脱自在に取付け可能である。カートリッジは、第１のシール内に受け入れ可能な、且つ第１の開口部を通って延在する第１のセンサを支持する。カートリッジは、第２のシール内に受け入れ可能な、且つ第２の開口部を通って延在する第２のセンサを支持する。

【0022】

構成によっては、第１のセンサは第１の検知部品と第２の検知部品とを含む。第１のシール部材が第１の検知部品を第２の検知部品と分離する。

【0023】

構成によっては、第１の検知部品は第１のサーミスタであり、第２の検知部品は第２のサーミスタである。

【0024】

構成によっては、第１のシール部材及び第２のシール部材は着脱自在である。

【0025】

構成によっては、第１のシール部材は、第１のセンサの検知部分と接触するように適合された接触部分を有し、この接触部分は厚さが減少している。

【0026】

構成によっては、第１のシール部材は、第１のセンサの検知部分と接触するように適合された接触部分を有し、この接触部分は略接触の厚さを有する。

【0027】

構成によっては、カートリッジは電気コネクタを含み、この電気コネクタは第１のセンサ及び第２のセンサに電気的に接続される。

【0028】

構成によっては、インターロック構造は、チャンバの外側本体に画定された凹部と、カートリッジに画定されたボスとを含む。

【0029】

一部の実施形態は、液位検知システムを有し、且つ導電性液体を保持するように適合されたチャンバを提供する。このチャンバは、内表面と外表面とを有する非導電性壁と、液体の保持に適合された容器を形成するよう非導電性壁に取着された導電性ベースとを含む本体を備える。チャンバは、非導電壁の外表面に位置決めされたセンサ電極を備える。チャンバは、導電性ベースと電気的に結合され、且つ導電性ベースの外表面に位置決めされたベース電極を備える。チャンバは、非導電壁の内表面に取り付けられた導電性ブリッジを備える。チャンバは、センサ電極と電気的に結合された電圧源及び検出システムを備える。導電性ブリッジとセンサ電極とは、チャンバにおいて互いに容量的に結合され、導電性液体がブリッジ及びベース電極の両方に接触すると、導電性ブリッジとベース電極とが互いに導電的に結合され得る。チャンバの液位を決定するため、電圧源がセンサ電極に可変電圧を供給するように構成され、且つ検出システムがセンサ電極のキャパシタンスを測定するように構成される。

【0030】

一部の実施形態は、液位検知システムを有し、且つ非導電性液体を保持するように適合されたチャンバを提供する。このチャンバは、内表面と外表面とを有する非導電性壁と、液体の保持に適合された容器を形成するよう非導電性壁に取着された導電性ベースとを含む本体を備える。チャンバは、非導電壁の外表面に位置決めされたセンサ電極を備える。チャンバは、導電性ベースと電気的に結合され、且つ導電性ベースの外表面に位置決めされたベース電極を備える。チャンバは、非導電壁の内表面に取り付けられた導電性ブリッジを備える。チャンバは、センサ電極と電気的に結合された電圧源及び検出システムを備える。導電性ブリッジとセンサ電極とは、チャンバにおいて互いに容量的に結合され、導電性ブリッジとベース電極とは互いに容量的に結合される。チャンバの液位を決定するため、電圧源がセンサ電極に可変電圧を供給するように構成され、且つ検出システムがセンサ電極のキャパシタンスを測定するように構成される。

【0031】

一部の実施形態は、液位検知システムを有し、且つ導電性液体を保持するように適合されたチャンバを提供する。このチャンバは、内表面と外表面とを有する非導電性壁と；非導電壁の内表面に取り付けられた吸上材であって、吸上材を介して導電性液体が非導電性壁を上動することを可能にするように構成された吸上材と；液体の保持に適合された容器を形成するよう非導電性壁に取着された導電性ベースとを含む本体を備える。チャンバは、非導電壁の外表面に位置決めされたセンサ電極を備える。チャンバは、センサ電極と電気的に結合された電圧源及び検出システムを備える。センサ電極と導電性液体とは互いに容量的に結合される。チャンバの液位を決定するため、電圧源がセンサ電極に可変電圧を供給するように構成され、且つ検出システムがセンサ電極のキャパシタンスを測定するように構成される。

【0032】

構成によっては、様々な医療用回路において使用可能な複合管が、螺旋状に巻回された長尺中空本体を含む第１の長尺部材と、螺旋状に巻回された中空本体の巻きの間に螺旋状に巻回された長尺構造部品を含む第２の長尺部材とを備える。第１の長尺部材は、長手方向断面において、ルーメンにある面が平らな複数のバブルを形成し得る。隣接するバブルは第２の長尺部材の上側の間隙によって分離されてもよく、又は互いに直接接続されていなくてもよい。バブルは穿孔を有してもよい。構成によっては、「ダブルバブル」管が、第２の長尺部材の巻付部の間に複数のバブル、例えば第１の長尺部材の２つの隣接する巻付部を含む。第２の長尺部材は、ルーメンに近い程幅が広く、ルーメンから径方向に離れると狭くなる長手方向断面を有し得る。具体的には、第２の長尺部材は、略三角形、略Ｔ字型、又は略Ｙ字型の長手方向断面を有し得る。１つ以上の導電性フィラメントが第２の長尺部材に埋設又は封入され得る。１つ以上の導電性フィラメントは、加熱フィラメント（又はより具体的には抵抗加熱フィラメント）及び／又は検知フィラメントであってよい。管は、導電性フィラメントの対、例えば２つ又は４つの導電性フィラメントを含み得る。導電性フィラメントの対は、複合管の一端で接続ループとなるように形成され得る。１つ以上の導電性フィラメントはルーメン壁から離間され得る。少なくとも１つの実施形態において、第２の長尺部材が、略三角形、略Ｔ字型、又は略Ｙ字型の長手方向断面を有してもよく、１つ以上の導電性フィラメントが、第２の長尺部材において三角形、Ｔ字型、又はＹ字型の対向する両側に埋設又は封入され得る。

【0033】

構成によっては、加湿装置は、出口を含む加圧ガス源を含む。加圧ガス源の出口は、加湿ユニットに至る入口に接続される。加湿ユニットは出口を含む。加湿ユニットの出口は送気部品に接続される。加圧ガス源と送気部品との間に流路が画定される。センサが、流路内の流れ特性を検知するように適合される。流路は開口部を含む。センサは開口部を通って流路の中まで延在する。センサは検知部分を含む。流路とセンサとの間にバリアが位置決めされる。バリアはセンサの検知部分に接触し、バリアは、検知部分と接触する領域において略一定の厚さを含む。

【0034】

構成によっては、加湿ユニットは加湿チャンバを含む。加湿チャンバはポートを含み、ポートの少なくとも一部分を画定する壁を貫通して開口部が延在する。

【0035】

構成によっては、センサは第１のサーミスタと第２のサーミスタとを含む。バリアは、第１のサーミスタを受け入れる第１のスリーブと、第２のサーミスタを受け入れる第２のスリーブとを含む。

【0036】

構成によっては、第１のサーミスタが被加熱型であり、且つ第２のサーミスタが非被加熱型である。

【0037】

構成によっては、バリアは、装着部分と、第１の厚さと、第１の厚さ未満である第２の厚さとを含む。第２の厚さはセンサの検知部分に隣接して位置し、第１の厚さを有する領域が、装着部分と第２の厚さを有する部分との間に位置決めされる。

【0038】

構成によっては、バリアは先端部分と装着部分とを含む。装着部分がバリアを開口部内に固定し、先端部分は減少した厚さを含む。

【0039】

構成によっては、バリアは開口部を気密封止し、検知部分が流路内に位置決めされ得るとともに装着部分が流路外に位置決めされ得るようにしてセンサの少なくとも一部分を受け入れる。

【0040】

構成によっては、センサはカートリッジによって支持される。加湿ユニットは加湿チャンバを含む。カートリッジと加湿チャンバとは着脱自在に取り付けることができ、インターロックコネクタを含み得る。

【0041】

構成によっては、カートリッジは、カートリッジが加湿チャンバに装着され、且つ加湿チャンバが加湿ユニットに装着されると、加湿ユニットと電気的接続をなすように適合されたコネクタを含む。

【0042】

構成によっては、加湿チャンバからのカートリッジの取外し及び交換を繰り返してもセンサの検知部分が一貫して位置決めされるように、カートリッジは、加湿チャンバを通る流路の一部分に対して再現性のある形でセンサを支持する。

【0043】

構成によっては、加湿チャンバは、チャンバを画定する外側本体を含む。入口ポートが、チャンバに入る通路を画定する壁を含む。出口ポートが、チャンバから出る通路を画定する壁を含む。入口ポートの壁は第１の開口部を含む。第１の開口部は第１のシール部材を受け入れる。第１のシール部材は、入口ポートの壁を貫通して延在する第１の開口部を気密封止する。出口ポートの壁は第２の開口部を含む。第２の開口部は第２のシール部材を受け入れる。第２のシール部材は、出口ポートの壁を貫通して延在する第２の開口部を気密封止する。チャンバの外側本体にインターロック構造によってカートリッジを着脱自在に取付け可能である。カートリッジは、第１のシール内に受け入れ可能な、且つ第１の開口部を通って延在する第１のセンサを支持する。カートリッジは、第２のシール内に受け入れ可能な、且つ第２の開口部を通って延在する第２のセンサを支持する。

【0044】

構成によっては、第１のセンサは第１の検知部品と第２の検知部品とを含む。第１のシール部材は第１の検知部品を第２の検知部品と分離する。

【0045】

構成によっては、第１の検知部品は第１のサーミスタであり、第２の検知部品は第２のサーミスタである。

【0046】

構成によっては、第１のシール部材及び第２のシール部材は着脱自在である。

【0047】

構成によっては、第１のシール部材は、第１のセンサの検知部分と接触するように適合された接触部分を有する。接触部分は厚さが減少している。

【0048】

構成によっては、第１のシール部材は、第１のセンサの検知部分と接触するように適合された接触部分を有する。接触部分は略接触の厚さを有する。

【0049】

構成によっては、カートリッジは電気コネクタを含む。電気コネクタは第１のセンサ及び第２のセンサと電気的に接続される。

【0050】

構成によっては、インターロック構造は、チャンバの外側本体に画定された凹部と、カートリッジに画定されたボスとを含む。

【0051】

構成によっては、チャンバは液位検知システムを有し、且つ導電性液体を保持するように適合される。チャンバは、内表面、外表面を有する非導電性壁と、液体の保持に適合された容器を形成するよう非導電性壁に取着された導電性ベースとを備える本体を含む。センサ電極が非導電壁の外表面に位置決めされ得る。ベース電極が導電性ベースに電気的に結合されてもよく、導電性ベースの外表面に位置決めされ得る。導電性ブリッジが非導電壁の内表面に取り付けられ得る。導電性ブリッジはセンサ電極と容量的に結合され得る。導電性液体がブリッジ及びベース電極の両方に接触すると、導電性ブリッジとベース電極とが導電的に結合され得る。電圧源をセンサ電極と電気的に結合してもよく、センサ電極に可変電圧を供給するように構成することができる。検出システムをセンサ電極と電気的に結合してもよく、センサ電極のキャパシタンスを測定するように構成することができる。

【0052】

構成によっては、センサ電極の少なくとも一部分が導電性ベースから離れる方向に導電性ブリッジを超えて延在するように、センサ電極が導電性ブリッジと比べて導電性ベースからさらに遠くに位置決めされる。

【0053】

構成によっては、検出システムは、導電液体の液位が導電ブリッジより高くなったときのセンサ電極のキャパシタンスの変化を検出するように構成される。

【0054】

構成によっては、検出システムは、導電液体の液位がセンサ電極を下回ったときのセンサ電極のキャパシタンスの変化を検出するように構成される。

【0055】

構成によっては、センサ電極は導電性ベースより大きい。

【0056】

構成によっては、ベース電極は電気グランドに電気的に結合される。

【0057】

構成によっては、導電性ベースは液位検知システムに仮想電気グランドを提供する。

【0058】

構成によっては、電圧源は交流電圧源を含む。

【0059】

構成によっては、センサ電極のキャパシタンスは、導電液体が導電ブリッジに接触すると離散的な量だけ増加する。

【0060】

構成によっては、加湿ユニットが、上記に考察したとおりのチャンバを組み込む。

【0061】

構成によっては、チャンバが液位検知システムを有し、且つ非導電性液体を保持するように適合される。チャンバは、内表面と外表面とを有する非導電性壁と、液体の保持に適合された容器を形成するよう非導電性壁に取着された導電性ベースとを含む本体を含む。センサ電極が非導電壁の外表面に位置決めされ得る。ベース電極が導電性ベースに電気的に結合されてもよく、導電性ベースの外表面に位置決めされ得る。導電性ブリッジが非導電壁の内表面に取り付けられ得る。電圧源がセンサ電極と電気的に結合され得る。検出システムがセンサ電極と電気的に結合され得る。導電性ブリッジ及びセンサ電極は容量的に結合され得る。導電性ブリッジとベース電極とは容量的に結合され得る。電圧源は、センサ電極に可変電圧を供給するように構成され得る。検出システムは、センサ電極のキャパシタンスを測定するように構成され得る。

【0062】

構成によっては、検出システムはさらに、センサ電極のキャパシタンスに対応する液位を決定するように構成される。

【0063】

構成によっては、検出システムは、液切れ状態又は満水状態のうちの少なくとも１つを判断するように構成される。

【0064】

構成によっては、検出システムはさらに、液位に対応する通知を提供するように構成される。

【0065】

構成によっては、センサ電極は非導電壁の外表面に着脱自在に取り付けられる。

【0066】

構成によっては、加湿ユニットが、上記に記載したとおりのチャンバを組み込む。

【0067】

構成によっては、チャンバが液位検知システムを有し、且つ導電性液体を保持するように適合される。チャンバは、内表面と外表面とを有する非導電性壁を含む本体を含む。非導電壁の内表面に吸上材が取り付けられ得る。吸上材は、吸上材を介して導電性液体が非導電性壁を上動することを可能にするように構成され得る。非導電性壁に導電性ベースが取着され、液体を保持するように適合された容器を形成する。センサ電極が非導電壁の外表面に位置決めされ得る。電圧源がセンサ電極と電気的に結合され得る。検出システムがセンサ電極と電気的に結合され得る。センサ電極と導電性液体とは容量的に結合され得る。電圧源は、センサ電極に可変電圧を供給するように構成され得る。検出システムは、センサ電極のキャパシタンスを測定するように構成され得る。

【0068】

構成によっては、検出システムは、チャンバに導電液体がないとき液切れ状態と判断するように構成される。

【0069】

構成によっては、検出システムは、液切れ状態と判断されたとき通知を提供するように構成される。

【0070】

構成によっては、加湿ユニットが、上記に記載したとおりのチャンバを組み込み得る。

【0071】

構成によっては、複合管が、螺旋状に巻回されることで長手方向軸を有する長尺管を少なくとも一部形成する中空本体を含む第１の長尺部材を含む。長手方向軸に沿ってルーメンが延在する。中空壁がルーメンを取り囲む。第２の長尺部材が螺旋状に巻回され、第１の長尺部材の隣接する巻きの間に接合される。第２の長尺部材は、長尺管のルーメンの少なくとも一部分を形成する。

【0072】

構成によっては、第１の長尺部材は管である。

【0073】

構成によっては、第１の長尺部材は、長手方向断面において、ルーメンにある面が平らな複数のバブルを形成する。

【0074】

構成によっては、隣接するバブルは、第２の長尺部材の上側の間隙によって分離される。

【0075】

構成によっては、隣接するバブルは互いに直接接続されない。

【0076】

構成によっては、バブルは穿孔を有する。

【0077】

構成によっては、第２の長尺部材は、ルーメンに近い程幅が広く、ルーメンから径方向に離れると狭くなる長手方向断面を有する。

【0078】

構成によっては、第２の長尺部材は、略三角形の長手方向断面を有する。

【0079】

構成によっては、第２の長尺部材は、略Ｔ字型又はＹ字型の長手方向断面を有する。

【0080】

構成によっては、１つ以上の導電性フィラメントが第２の長尺部材に埋設又は封入され得る。

【0081】

構成によっては、導電性フィラメントは加熱フィラメントである。

【0082】

構成によっては、導電性フィラメントは検知フィラメントである。

【0083】

構成によっては、２つの導電性フィラメントが第２の長尺部材に埋設又は封入され得る。

【0084】

構成によっては、４つの導電性フィラメントが第２の長尺部材に埋設又は封入され得る。

【0085】

構成によっては、導電性フィラメントの対は、複合管の一端で接続ループとなるように形成される。

【0086】

構成によっては、第２の長尺部材は、略三角形、略Ｔ字型、又は略Ｙ字型の長手方向断面を有し、１つ以上の導電性フィラメントは、第２の長尺部材において三角形、Ｔ字型、又はＹ字型の対向する両側に埋設又は封入される。

【0087】

構成によっては、１つ以上のフィラメントはルーメン壁から離間される。

【0088】

構成によっては、医療用回路部品が、上記に記載される複合管を含む。

【0089】

構成によっては、吸気管が、上記に記載される複合管を含む。

【0090】

構成によっては、呼気管が、上記に記載される複合管を含む。

【0091】

構成によっては、ＰＡＰ部品が、上記に記載される複合管を含む。

【0092】

構成によっては、吹送回路部品が、上記に記載される複合管を含む。

【0093】

構成によっては、診査用部品が、上記に記載される複合管を含む。

【0094】

構成によっては、手術用部品が、上記に記載される複合管を含む。

【0095】

構成によっては、複合管の製造方法が、中空本体を含む第１の長尺部材、及び第１の長尺部材の構造的支持を提供するように構成された第２の長尺部材を提供する工程；第２の長尺部材の対向する側縁部分を隣接し合う巻付部に関して離間させながら第２の長尺部材をマンドレルの周りに螺旋状に巻き付ける工程であって、それにより第２の長尺部材螺旋体を形成する工程；及び第１の長尺部材の一部が第２の長尺部材螺旋体の隣接する巻付部に重なり、且つ第１の長尺部材の一部分が第２の長尺部材螺旋体の巻付部の間にあるスペースにおいてマンドレルに隣接して配設されるようにして、第２の長尺部材螺旋体の周りに第１の長尺部材を螺旋状に巻き付ける工程であって、それにより第１の長尺部材螺旋体を形成する工程を含む。

【0096】

構成によっては、本方法は、第１の長尺部材の端部に大気圧より大きい圧力の空気を供給する工程をさらに含む。

【0097】

構成によっては、本方法は、第２の長尺部材螺旋体及び第１の長尺部材螺旋体を冷却する工程であって、それにより長手方向軸に沿って延在するルーメンと、ルーメンを取り囲む中空の空間とを有する複合管を形成する工程をさらに含む。

【0098】

構成によっては、本方法は、第２の長尺部材を形成する工程をさらに含む。

【0099】

構成によっては、本方法は、第２の長尺部材を形成する工程が、第２の長尺部材を第２の押出機で押し出す工程を含むことをさらに含む。

【0100】

構成によっては、本方法は、第２の押出機が、１つ以上の導電性フィラメントを第２の長尺部材に封入するように構成されることをさらに含む。

【0101】

構成によっては、本方法は、第２の長尺部材を形成する工程が、導電性フィラメントを第２の長尺部材に埋設する工程を含むことをさらに含む。

【0102】

構成によっては、本方法は、導電性フィラメントが第２の長尺部材との反応性を有しないことをさらに含む。

【0103】

構成によっては、本方法は、導電性フィラメントがアルミニウム又は銅を含むことをさらに含む。

【0104】

構成によっては、本方法は、導電性フィラメントの対を複合管の一端で接続ループとなるように形成する工程をさらに含む。

【0105】

構成によっては、本方法は、第１の長尺部材を形成する工程をさらに含む。

【0106】

構成によっては、本方法は、第１の長尺部材を形成する工程が、第１の長尺部材を第１の押出機で押し出す工程を含むことをさらに含む。

【0107】

構成によっては、本方法は、第１の押出機が第２の押出機と異なることをさらに含む。

【0108】

構成によっては、医療用管が、螺旋状に巻回されることで長手方向軸を有する長尺管を形成する長尺中空本体を含む。長手方向軸に沿ってルーメンが延在する。中空壁がルーメンを取り囲む。長尺中空本体は、横方向断面において、中空本体の少なくとも一部分を画定する壁を有する。補強部分が長尺中空本体の長さに沿って延在し、長尺中空本体の隣接する巻きの間に螺旋状に位置決めされる。補強部分は長尺管のルーメンの一部を形成する。補強部分は長尺中空本体の壁と比べて比較的厚いか又は硬い。

【0109】

構成によっては、補強部分は、長尺中空本体と同じ材料ピースから形成される。

【0110】

構成によっては、長尺中空本体は横方向断面において、長尺中空本体の対向する両側に２つの補強部分を含み、ここで長尺中空本体の螺旋巻回部は、補強部分の対向する縁部が長尺中空本体の隣接する巻きに接触するようにして、隣接する補強部分を互いに接合する。

【0111】

構成によっては、補強部分の対向する側縁部は、長尺中空本体の隣接する巻きの上に重なる。

【0112】

構成によっては、補強部分は、長尺中空本体と別の材料ピースで作製される。

【0113】

構成によっては、中空本体は、長手方向断面において、ルーメンにある面が平らな複数のバブルを形成する。

【0114】

構成によっては、バブルは穿孔を有する。

【0115】

構成によっては、補強部分の内部に埋設又は封入される１つ以上の導電性フィラメント。

【0116】

構成によっては、導電性フィラメントは加熱フィラメントである。

【0117】

構成によっては、導電性フィラメントは検知フィラメントである。

【0118】

構成によっては、２つの導電性フィラメントが含まれ、ここでは補強部分の各々に１つの導電性フィラメントが埋設又は封入される。

【0119】

構成によっては、２つの導電性フィラメントが長尺中空本体の片側のみに位置決めされる。

【0120】

構成によっては、導電性フィラメントの対が、長尺管の一端で接続ループとなるように形成される。

【0121】

構成によっては、１つ以上のフィラメントはルーメン壁から離間される。

【0122】

構成によっては、医療用回路部品が、上記に記載される医療用管を含む。

【0123】

構成によっては、吸気管が、上記に記載される医療用管を含む。

【0124】

構成によっては、呼気管が、上記に記載される医療用管を含む。

【0125】

構成によっては、ＰＡＰ部品が、上記に記載される医療用管を含む。

【0126】

構成によっては、吹送回路部品が、上記に記載される医療用管を含む。

【0127】

構成によっては、診査用部品が、上記に記載される医療用管を含む。

【0128】

構成によっては、手術用部品が、上記に記載される医療用管を含む。

【0129】

構成によっては、医療用管の製造方法が、長尺中空本体をマンドレルの周りに螺旋状に巻き付ける工程であって、それにより長手方向軸を有する長尺管が形成され、長手方向軸に沿ってルーメンが延在し、且つ中空壁がルーメンを取り囲み、ここで長尺中空本体は、横方向断面において、中空本体の少なくとも一部分を画定する壁を有し、且つ長尺本体の対向する両側にある２つの補強部分がルーメンの壁の一部を形成し、２つの補強部分は、中空本体の少なくとも一部分を画定する壁と比べて比較的厚いか又は硬い、工程；及び補強部分の対向する縁部が長尺中空本体の隣接する巻きと接触するようにして、隣接する補強部分を互いに接合する工程を含む。

【0130】

構成によっては、本方法は、隣接する補強部分を互いに接合する工程により補強部分の縁部に重なりが生じることをさらに含む。

【0131】

構成によっては、本方法は、長尺中空本体の端部に大気圧より大きい圧力の空気を供給する工程をさらに含む。

【0132】

構成によっては、本方法は、長尺中空本体を冷却する工程であって、それにより隣接する補強部分を互いに接合する工程をさらに含む。

【0133】

構成によっては、本方法は、長尺中空本体を押し出す工程をさらに含む。

【0134】

構成によっては、本方法は、導電性フィラメントを補強部分に埋設する工程をさらに含む。

【0135】

構成によっては、本方法は、導電性フィラメントの対を、長尺管の一端で接続ループとなるように形成する工程をさらに含む。

【0136】

本発明を要約するため、本発明の特定の態様、利点及び新規特徴を本明細書に記載した。本発明の任意の特定の実施形態において必ずしもかかる利点の全てが実現され得るわけでないことが理解されるべきである。従って本発明は、本明細書に教示又は示唆され得るとおりの他の利点を必ずしも実現することなしに本明細書に教示されるとおりの一つの利点又は一群の利点を実現又は最適化する形で具体化又は実施されてもよい。

【0137】

以下の図面を参照して、本発明の以上の及び他の特徴、態様及び利点を説明する。図面は例示であり、本発明を限定するものであってはならない。

【図面の簡単な説明】

【0138】

【図1】本発明の特定の特徴、態様及び利点に従い配置及び構成された加湿システムの簡略図である。

【図1A】加湿システムの簡略図である。

【図1B】少なくとも１つの実施形態に係る吹送システムである。

【図2】本発明の特定の特徴、態様及び利点を用いて使用するように配置及び構成された加湿チャンバの側面立面図である。

【図2A】加湿システムの制御器と組み合わされる液位検知システムのブロック図を示す。

【図2B】加湿チャンバにおける例示的な液位検知システムを、付随する電圧源及び検出システムと共に示す。

【図2C】内壁に沿って吸上材を有する加湿チャンバにおける例示的な液位検知システムを示す。

【図2D】加湿チャンバにおける液位の例示的検出方法のフローチャートを示す。

【図3】加湿チャンバのポートに形成された開口部にシールが挿入されている図２の加湿チャンバの斜視図である。

【図4】シールの一つ及び加湿チャンバの入口ポートに沿った断面図である。

【図5】図４のシールの上面図であり、これはシールの底面図と実質的に同じである。

【図6】図４のシールの側面図であり、これはシールの反対側の側面図と実質的に同じである。

【図7】図４のシールの正面図である。

【図8】図４のシールの背面図である。

【図9】図４のシールの斜視図である。

【図10】シールの一つ及び加湿チャンバの出口ポートに沿った断面図である。

【図11】図１０のシールの側面図であり、これはシールの反対側の側面図と実質的に同じである。

【図12】図１０のシールの上面図であり、これはシールの底面図と実質的に同じである。

【図13】図１０のシールの正面図である。

【図14】図１０のシールの背面図である。

【図15】図１０のシールの斜視図である。

【図16】対応するセンサを共にした図４及び図１０のシールの分解斜視図である。

【図17】スリーブ及びバイアスセンサを伴う、ポートを有するチャンバの部分断面図である。

【図18A】シールの斜視図である。

【図18B】図１８Ａのシールの側面図である。

【図18C】図１８Ａのシールの別の斜視図である。

【図18D】図１８Ａのシールの断面図である。

【図18E】加湿チャンバのポートにあるところが示される図１８Ａのシールの斜視図である。

【図18F】図１８Ｅのシール及びチャンバの別の斜視図である。

【図18G】図１８Ｅのシール及びチャンバの別の斜視図である。

【図19A】シールの側面図である。

【図19B】図１９Ａのシールの断面図である。

【図19C】図１９Ａのシールの斜視図である。

【図20A】シールの側面図である。

【図20B】シールの側面図である。

【図20C】シールの側面図である。

【図21】センサが取り付けられたカートリッジの斜視図である。

【図22】カートリッジ及びセンサの別の斜視図である。

【図23】カートリッジ及びセンサの上面図である。

【図24】カートリッジ及びセンサの背面図である。

【図25】カートリッジ及びセンサの左側面図である。

【図26】カートリッジの正面図である。

【図27】カートリッジ及びセンサの右側面図である。

【図28】カートリッジ及びセンサの底面図である。

【図29】加湿チャンバに組み付けられたカートリッジの斜視図である。

【図30】加湿チャンバに組み付けられたカートリッジの上面図である。

【図31】加湿チャンバに組み付けられたカートリッジの正面図である。

【図32】加湿チャンバに組み付けられたカートリッジの右側面図である。

【図33】加湿チャンバに組み付けられたカートリッジの背面図である。

【図34】加湿チャンバに組み付けられたカートリッジの左側面図である。

【図35】カートリッジが加湿チャンバに組み付けられているところを示す分解斜視図である。

【図36】代替的なカートリッジが代替的な加湿チャンバに組み付けられているところを示す分解斜視図である。

【図37A】例示的な複合管の一部分の側面図を示す。

【図37B】図３７Ａの例示的な複合管と同様の管の上部分の長手方向断面を示す。

【図37C】複合管における第１の長尺部材を示す別の長手方向断面を示す。

【図37D】管の上部分の別の長手方向断面を示す。

【図37E】管の上部分の別の長手方向断面を示す。

【図37F】管を、一部の長手方向断面を露出させて示す。

【図37G】３７Ｆの例示的な管と同様の管の一部分の長手方向断面を示す。

【図37H-37L】管の横方向伸張の増加をもたらすように適合された管の変形例を示す。

【図37V-37Z】それぞれ図３７Ｈ〜図３７Ｌに示される管の伸張した状態を示す。

【図38A】可撓性試験ジグの正面断面概略図を示す。

【図38B】図３８Ａの可撓性試験ジグにあるローラの詳細な正面断面概略図を示す。

【図38C-38F】使用中の可撓性試験ジグを示す。図３８Ｃ及び図３８Ｅは、ジグにおける供試サンプルの正面斜視図を示す。図３８Ｄ及び図３８Ｆは、ジグにおける供試サンプルの背面斜視図を示す。

【図39A】圧潰抵抗試験用ジグを示す。

【図39B】圧潰剛性の測定に使用される荷重対伸びのプロットを示す。

【図40A】複合管における第２の長尺部材の横方向断面を示す。

【図40B】第２の長尺部材の別の横方向断面を示す。

【図40C】別の例示的な第２の長尺部材を示す。

【図40D】別の例示的な第２の長尺部材を示す。

【図40E】別の例示的な第２の長尺部材を示す。

【図40F】別の例示的な第２の長尺部材を示す。

【図40G】別の例示的な第２の長尺部材を示す。

【図40H】第２の長尺部材の代替的実施形態を示す。

【図41A】複合管の形成方法における一態様を示す。

【図41B】螺旋巻回された第２の長尺部材を示す。

【図41C】複合管の形成方法における別の態様を示す。

【図41D】複合管の形成方法における別の態様を示す。

【図41E】複合管の形成方法における別の態様を示す。

【図41F】複合管の形成方法における別の態様を示す。

【図41G-41I】管の長手方向断面の例示的な構成を示す。

【図41J-41Q】管の代替的な形成方法を示す。

【図42A-42B】単一の長尺中空本体を螺旋状に巻回して医療用管を形成しているところを示す別の例を示す。

【図42C-42F】他の単一の長尺中空本体を螺旋状に巻回して医療用管を形成している例を示す。

【図43A-43L】使用中に加湿器に接続するように構成される管の端部にコネクタを取り付ける方法に関して、概略的なフローチャート並びにより詳細な概略図及び写真を示す。

【図44A-44I】管を患者インターフェースに取り付けるのに好適なコネクタに関する概略図を示す。

【図45A-45E】管を加湿器ポート、患者インターフェース、又は任意の他の好適な構成部品に取り付けるのに好適なコネクタに関する概略図を示す。

【図46A-46F】電気ワイヤが中を通る医療用回路に使用することのできるコネクタを示す。

【図47】少なくとも１つの実施形態に係る、同軸管の概略図である。

【図48A-48C】熱効率が向上するように構成される第１の長尺部材の形状の例を示す。

【図48D-48F】熱効率が向上するように構成されるフィラメント装置の例を示す。

【図49A-49C】第１の長尺部材の積層の例を示す。

【図50A-50D】様々な実施形態に係る管の曲率半径特性を示す。

【発明を実施するための形態】

【0139】

本明細書には、加湿システム及び／又は液位検知システムの特定の実施形態及び例が記載される。当業者は、本開示が、具体的に開示される実施形態及び／又は使用並びにそれらの自明の変形例及び均等物を超えるまでに及ぶことを理解するであろう。従って、本明細書に開示される開示の範囲は、本明細書に記載されるいかなる特定の実施形態によっても限定されてはならないことが意図される。

【0140】

加湿システム
図１及び図１Ａは、検知装置２２、液位検知システム２２２、複合管、及び／又は本開示の特定の特徴、態様及び利点に従い配置及び構成された他の特徴を含み得る呼吸加湿システム２０を示す。検知装置２２、検知システム２２２、複合管、及び他の特徴は、本明細書では、呼吸加湿システム２０と関連して例示及び説明されるが、限定はされないが腹腔鏡検査、換気等を含めた、使用者又は患者への加熱加湿ガス流の供給が関わる他の用途に適用性が見出され得る。

【0141】

例示される呼吸加湿システム２０は、加圧ガス源３０を含む。適用によっては、加圧ガス源３０は、ファン、ブロワなどを含む。適用によっては、加圧ガス源３０は、ベンチレータ又は他の陽圧発生装置を含む。加圧ガス源３０は入口３２と出口３４とを含む。

【0142】

加圧ガス源３０は、流体（例えば、酸素、麻酔ガス、空気など）の流れを加湿ユニット４０に提供する。流体の流れは加圧ガス源３０の出口３４から加湿ユニット４０の入口４２へと通過する。例示される構成では、加湿ユニット４０は加圧ガス源３０とは別にして示され、加湿ユニット４０の入口４２は導管４４によって加圧ガス源３０の出口３４に接続されている。適用によっては、加圧ガス源３０と加湿ユニット４０とが単一のハウジングに組み込まれ得る。

【0143】

本発明の特定の特徴、態様及び利点を伴い他のタイプの加湿ユニットを使用し得るが、例示される加湿ユニット４０は、加湿チャンバ４６を含むパスオーバー型加湿器であり、加湿ユニット４０に至る入口４２が、加湿チャンバ４６に至る入口を含む。構成によっては、加湿チャンバ４６はプラスチック成形本体５０を含み、それを熱伝導性ベース５２が密閉している。加湿チャンバ４６内に隔室が画定され得る。この隔室は、ベース５２から伝導される熱によって加熱され得る所定量の水を保持するように適合される。適用によっては、ベース５２は加熱板５４と接触するように適合される。加熱板５４は、制御器５６又は他の好適な構成部品によって制御することができ、従って水に伝達される熱を変化させることができる。

【0144】

図２に関連して、例示される構成では、加湿チャンバ４６の本体５０は、入口４２を画定するポート６０を含み、本体５０はまた、加湿チャンバ４６の出口６４を画定するポート６２も含む。構成によっては、ポート６０、６２の１つ以上は導管の端部に形成されるか、又はコネクタとして形成されてもよい。構成によっては、ポート６０、６２は、チャンバの開口内に受け入れられる部分を有し得る。加湿チャンバ４６の中に入っている水が加熱されると、入口ポート６０を通って加湿チャンバ４６内に取り込まれるガスと水蒸気が混合される。ガスと水蒸気との混合物は、出口ポート６２を通って加湿チャンバ４６を出る。

【0145】

再び図１を参照すると、加湿ユニット４０の出口ポート６２を画定する出口６４に、吸気導管７０又は他の好適なガス搬送経路が接続され得る。導管７０は、加湿チャンバ４６を出るガスと水蒸気との混合物を使用者に向けて運ぶ。導管７０の少なくとも一部分に沿って結露低減部品が位置決めされてもよい。例示される構成では、結露低減部品は、導管７０の少なくとも一部分に沿って位置決めされる加熱素子７２を含む。加熱素子７２は、導管７０によって運ばれているガスと水蒸気との混合物の温度を上昇させるか又は維持することができる。構成によっては、加熱素子７２は、抵抗加熱ヒータを画定するワイヤであってもよい。他の構成が可能である。ガスと水蒸気との混合物の温度を増加させるか又は維持することにより、混合物中の水蒸気が凝結しにくくなる。

【0146】

送気部品、例えば限定なしにインターフェース７４などが、導管７０を使用者と接続するために提供されてもよい。例示される構成では、インターフェース７４はマスクを含む。さらに、例示される構成においてインターフェース７４は、使用者の口及び鼻を覆って延在するマスクを含む。任意の好適なインターフェース７４を使用することができる。適用によっては、本発明の特定の特徴、態様及び利点を、挿管部品、腹腔鏡検査部品、インサフレータなどで用いることができる。ベンチレータで使用される適用など、適用によっては、使用者と導管７０との間に好適な継手（例えば、Ｙピース７５）を位置決めすることができ、それにより、例えば限定なしに、使用者とベンチレータの入口との間に呼気導管７１を接続することができる。

【0147】

上記に考察したとおり、検知装置２２、管、及び本明細書に例示及び説明される他の特徴を、最小侵襲手術又は鍵穴手術とも称される腹腔鏡手術に関連して使用することができる。吹送を伴う腹腔鏡手術では、吹送ガス（一般にはＣＯ_２）は、腹腔内に送り込む前に加湿することが望ましいとされ得る。これは、患者の内臓器官が「乾き切る」可能性を低減又は解消するのに役立ち得るとともに、術後の回復に必要な時間を短縮し得る。図１Ｂは、吹送システム７０１の例示的実施形態を示し、この吹送システム７０１は、患者７０５の腹腔又は腹膜腔に送気される大気圧を上回る圧力の吹送ガスの流れを生じさせるインサフレータ７０３を含む。ガスは、加熱器ベース７０９と加湿器チャンバ７１１とを備える加湿ユニット７０７に入り、このチャンバ７１１は使用中、加熱器ベース７０９と接触しているため、加熱器ベース７０９がチャンバ７１１に熱を供給できる。加湿器７０７において、吹送ガスはチャンバ７１１を通過し、それにより適切な水分レベルに加湿された状態となる。システム７０１は、加湿された吹送ガスを加湿器チャンバ７１１から患者７０５の腹膜腔又は手術部位に送る送気導管７１３を備える。患者７０５の体腔から外につながる煙排出システム７１５が、吐出又は排気リム７１７、吐出アセンブリ７１９、及びフィルタ７２１を含む。

【0148】

構成によっては、送気導管７１３はまた、煙排出システムを使用するよりむしろ（又はそれに加えて）煙を維持してもよい。例えば、構成によっては、排出システムによって患者の体腔から煙を排出するよりむしろ、導管７１３の経路に煙を吸引し、引き込み、又は案内し、そこを通して（すなわち管の外壁に入れ、そこを通して）戻してもよい。経路２０３は、煙を受け入れるフィルタ／吸収媒体を備え得る。導管は概して術後に使い捨てるものであってよく、そのため後に清浄にする必要がない。体腔と経路２０３との間には、術後／術中に煙を経路へと案内するための弁又は他の種類の吐出アセンブリ（例えば、吐出アセンブリ７１９）が、組み込まれ得る。

【0149】

検知及び制御システム
加湿ユニット４０の制御器５６は、呼吸加湿システム２０の様々な構成部品の動作を制御することができる。例示される構成は単一の制御器５６で示されるが、他の構成では複数の制御器が用いられ得る。複数の制御器は交信してもよく、又は別個の機能が提供され、従って制御器は交信する必要がない。構成によっては、制御器５６は、コンピュータプログラム用のソフトウェアコードを含む関連するメモリ又はストレージを有するマイクロプロセッサ、プロセッサ又は論理回路を含み得る。このような構成では、制御器５６は、コンピュータプログラム内に含まれるなどする命令に従い、また外部入力に応答して、加湿システム２０の動作を制御することができる。

【0150】

構成によっては、制御器５６は、加熱板センサ８０から入力を受け取ることができる。加熱板センサ８０は制御器５６に、加熱板５４の温度及び／又はパワー使用量に関する情報を提供し得る。構成によっては、制御器５６に対する別の入力は、ユーザ入力部品８２であってもよい。ユーザ入力部品８２には、スイッチ、ダイアル、ノブ、又は限定はされないがタッチスクリーン等を含む他の好適な制御入力装置が含まれ得る。ユーザ入力部品８２は、使用者に送られるガスの所望の温度、送られるガスの所望の湿度レベル又は両方を設定するため、使用者、医療従事者又は他の人によって操作され得る。構成によっては、ユーザ入力部品８２は、加湿システム２０の他の動作特性を制御するために操作されてもよい。例えば、ユーザ入力部品８２は、加熱素子７２によってもたらされる加熱又は空気流の任意の所望の特性（例えば、圧力、流量等）を制御することができる。

【0151】

液位検知システム
制御器５６はまた、液位検知システム２２２からも入力を受け取る。液位検知システム２２２は、チャンバ４６又はベース５２に、又はその近傍に位置決めされた１つ以上のセンサを含み得る。液位検知システム２２２は、本明細書に記載されるとおりチャンバ４６の液位を決定するための電圧源及び検出システムを含み得る。制御器５６は液位検知システム２２２から液位情報を受け取り、その液位情報に応答して制御特性を調節することができる。一部の実施形態では、制御器５６は、液位状態に関してユーザインターフェース部品８２を用いて使用者に通知することができる。

【0152】

図２は、一部の実施形態に係る液位検知システム２２２を有する例示的な加湿チャンバ４６を示す。液位検知システム２２２は１つ以上のセンサ２００を含み得る。センサ２００は、それらが互いに及び／又はグランドに容量的及び／又は導電的に結合されるように位置決めされ得る。液位の変化に応じてセンサ２００の１つ以上のキャパシタンスが変化し得る。液位検知システム２２２はこれらの変化を検出し、１つ以上のセンサ２００のキャパシタンスの変化に少なくとも一部基づき、流体レベル又は流体レベル状態（例えば、水切れ、チャンバ満水等）を決定することができる。

【0153】

加湿チャンバ４６は、少なくとも１つの非導電性壁５３を有する本体５０を含み得る。非導電性壁５３は、絶縁材料などの、電気を有効に伝導しない任意の好適な材料で作製され得る。加湿チャンバ４６は、本体５０を密閉するベース５２を含む。ベース５２は、任意の好適な導電性材料、任意の好適な非導電性材料、又は導電性材料と非導電性材料との組み合わせで作製され得る。例えば、ベース５２は、非導電性材料に覆われた導電性材料を含んでもよい。一部の実施形態では、ベース電極２０６が存在する場合、ベース５２は非導電性材料で作製される。

【0154】

液体検知システム２２２は、非導電性壁５３の外表面上又はその近傍に位置決めされたセンサ電極２０２を含む。センサ電極２０２は金属などの導電材料で作製され得る。センサ電極２０２は、任意の従来手段を用いて非導電壁５３に取り付けることができる。一部の実施形態では、センサ電極２０２の位置を変えることができるように、又はセンサ電極２０２を異なる加湿チャンバ４６と共に使用することができるように、センサ電極２０２は非導電壁５３に着脱自在に取り付けられる。

【0155】

液体検知システム２２２は、非導電壁５３の内表面に取り付けられたブリッジ２０４を備え得る。ブリッジ２０４は導電材料で作製され、非導電壁５３の内表面上又はその近傍に位置決めされる。一部の実施形態では、ブリッジ２０４は任意の従来手段を用いて非導電壁５３の内表面に取着され、チャンバ４６における液位の変化を受けてもブリッジ２０４が実質的に動かないようにされる。ブリッジ２０４は、非導電壁５３の外表面にあるセンサ電極２０２の位置の比較的近くに位置決めされ得る。センサ電極２０２とブリッジ２０４との相対位置は、液体がブリッジ２０４と接触したときに、センサ電極２０２のキャパシタンスに離散的且つ計測可能な増加が生じるように構成され得る。計測可能な変化とは、本明細書にさらに詳しく説明されるとおり、流体レベル検知システム２２２が検出する任意のキャパシタンス変化であってよい。チャンバ４６にブリッジ２０４を置くことにより、液体がブリッジ２０４と接触したとき、キャパシタンスの離散的な急上昇を観察することができる。ブリッジ２０４は、物理的接続又は有線手段によってセンサ電極２０２と電気的に結合されることはないが、各々の電気的性質及び／又はそれらの物理的近接に少なくとも一部基づき、センサ電極２０２と容量的に結合していることは理解されなければならない。さらにブリッジ２０４は、液位検知システム２２２のいかなる他の構成部品とも有線手段によって電気的に結合されることはない。代わりに、ブリッジ２０４はベース電極２０６と容量的に結合されてもよく、この場合チャンバ４６は非導電性液体を含み、又はブリッジ２０４は、ベース電極２０６と導電的に結合されてもよく、この場合チャンバ４６は、ブリッジ２０４とベース５２との間に導電性経路を提供する導電性液体を含む。従って、チャンバの内側に置かれたセンサを有する他のシステムのような、チャンバ４６の外側からチャンバ４６の内側に通るワイヤ又はケーブルがない。これにより、加湿チャンバ４６の構造がチャンバ４６の外部から内部に通るケーブル又はワイヤ用の経路を含まないままであっても（この経路があると、経路を通じて流体が失われることを防ぐための封止が必要となり得る）、本明細書に記載される液位検知システム２２２を使用することが可能となる。

【0156】

液位検知システム２２２は、加湿チャンバ４６のベース５２に位置決めされたベース電極２０６を含み得る。一部の実施形態では、ベース５２は、流体レベル検知システム２２２の仮想電気グランドとして働き、すなわち電気グランドに電気的に結合されないが、システム２２２に仮想電気グランドを提供する。一部の実施形態では、ベース電極２０６は電気グランドにベース５２を介して（例えば、ベース５２が仮想グランドを提供し得るか、又はそれがグランドに電気的に結合され得る）、電気回路を介して、又は他の何らかの手段を介して結合される。

【0157】

一部の実施形態では、センサ電極２０２は、図２に示すようにブリッジ２０４の反対側に位置決めされない。センサ電極２０２は他の位置に位置決めされるか、及び／又はブリッジ２０４に対して動かされ、それでもなお、本明細書に記載されるとおりキャパシタンスの離散的且つ計測可能な変化を受け得る。これは、少なくとも一部には、液体がブリッジ２０４に接触したときのセンサ電極２０２のキャパシタンスの変化に起因する。これにより、センサ電極２０２を自在に位置決めすることが可能となる。センサ電極２０２は、本体５０の種々の設計に対応して位置決めされてもよい。例えば、加湿チャンバによっては、機械的な制約によりブリッジ２０４の反対側の外表面上にセンサ電極２０２を置くことが妨げられる形状であり得る。センサ電極２０２を、ブリッジ２０４の位置と比較してベース５２からより遠くに離すことが望ましいとされ得る。これにより、グランド（例えばベース５２）とセンサ電極２０２との間の距離が増加して、グランドに対するキャパシタンスの変化が増加し得る。これら２つの互いに対する位置が変わっても、液体がブリッジ２０４に接触すればセンサ電極２０２のキャパシタンスが変化するため、センサ電極２０２をブリッジ２０４から垂直に（例えば、ブリッジ２０４と比べてベース５２からさらに遠くに）動かすことができる。これにより、液位検知システム２２２は電極センサ２０２の位置より下にある液位を検出することが可能となる。さらに、センサ電極２０２はブリッジ２０４より大きくてもよい。これにより満水の検出が可能となり、この場合、液位がブリッジ２０４に達したときの第１の離散的キャパシタンス変化、及び液位がセンサ電極２０２に達したときの第２の離散的キャパシタンス変化がある。従って、センサ電極２０２のサイズ及び位置を、液位がチャンバの最上部に接近したときに第２の離散的キャパシタンス変化が起こるように決めることにより、液位検知システム２２２を、満水状態を検出するように構成することができる。センサ電極２０２は、液位が任意の所望の高さに達したときに第２の離散的キャパシタンス変化が起こるようなサイズ及び位置とすることができる。

【0158】

一部の実施形態では、加湿チャンバ４６は、本体５０内に、液体が壁５３に接触しないようにして液体を保持するための容器を含む。かかる容器には、例えば、管又は加湿チャンバ４６の本体５０内の他のかかる構造が含まれ得る。液位検知システム２２２は、ブリッジ２０４を容器内に位置決めすることにより、かかる加湿チャンバの液位を決定するように構成することができる。センサ電極２０２は、前述同様に本体５０の外部に位置決めすることができる。従って、液体がブリッジ２０４に達すると、システムのキャパシタンスに同様の計測可能な変化があり、それを液位検知システム２２２により検出することができる。

【0159】

図２Ａは、加湿ユニット４０の制御器５６と組み合わせた液位検知システム２２２のブロック図を示す。液位検知システム２２２は、電圧源３０２と検出システム３０４と液位センサ２００とを備え、液切れ状態又はチャンバ満水状態などの液位状態に対応する液位検知システム２２２のキャパシタンス変化を検出するように構成され得る。制御器５６は電圧源３０２を制御し、且つ検出システム３０４から信号を受け取って液位状態を決定することができる。制御器５６はユーザインターフェース部品を使用して液位状態の決定を制御し、又は使用者に液位状態を通知し得る。

【0160】

制御器５６は、加湿ユニット４０の制御に使用されるハードウェア、ソフトウェア、及び／又はファームウェア部品を含み得る。制御器５６は、電圧源３０２を制御し、検出システム３０４から情報を受け取り、ユーザインターフェース部品８２からユーザ入力を受け取り、チャンバ４６における液位を決定し、及び液位状態を決定するように構成され得る。制御器５６は、取り付けられた構成部品を制御し、且つ受け取った情報を分析するように構成されたモジュールを含み得る。制御器５６は、受け取った情報、制御パラメータ、実行可能プログラム、及び他のかかる情報を記憶するためのデータストレージを含み得る。

【0161】

液位検知システム２２２は、液位センサ２００、詳細には図２、図２Ｂ、及び図２Ｃに関連して記載される電極センサ２０２に結合された電圧源３０２を備える。電圧源３０２は、交流電流（「ＡＣ」）及び可変電圧の供給源であってもよい。電圧源３０２はセンサ電極２０２に電気的に結合され得る。

【0162】

液位検知システム２２２は、液位検知センサ２００に結合された検出システム３０４を備える。検出システム３０４は、液位センサ２００のキャパシタンス変化を計測するように構成され得る。例えば、検出システム３０４は、センサ電極２０２を通じる電圧（これは電圧源３０２からの供給電圧とは異なり得る）を生じさせるように構成された電子回路を備え得る。供給電圧とセンサ電極２０２を通じる電圧との差は、システム２２２のキャパシタンスと関係付けることができる。検出システム３０４は、計測された電圧、キャパシタンス、抵抗、又はこれらの何らかの組み合わせに対応する信号を生成するように構成されたデータ収集ハードウェアを備え得る。検出システム３０４は、キャパシタンス、電圧、抵抗などに対応する値を取得及び／又は表示するように構成された計測ツールを備え得る。

【0163】

液位検知システム２２２は、制御器５６に情報を送り、且つ制御器５６からコマンドを受け取ることができるように制御器５６と結合され得る。例えば、液位検知システム２２２は制御器５６からコマンドを受け取り、電圧源３０２がセンサ電極２０２に供給する電圧を変化させることができる。一部の実施形態では、電圧源３０２は、制御器５６からの入力なしに、定義された、既知の、又はプログラムされた電圧を生じる。液位検知システム２２２は、検出システム３０４から制御器に情報を送ることができる。制御器５６はこの情報を受け取り、それを分析して、液位状態を決定することができる。例えば、制御器５６は、チャンバが液切れしている又は間もなく液切れしそうであることを指示する情報を受け取り得る。このとき制御器５６は、液切れの警告、通知、又は信号を生成し得る。同様に、制御器は、チャンバに過剰な液体があることを指示する情報を受け取り得る。このとき制御器５６は、満水の警告、通知、又は信号を発し得る。一部の実施形態では、検出システム３０４が液位センサ２００からの情報を分析して液位状態を決定する。一部の実施形態では、制御器５６が検出システム３０４から情報を受け取り、この情報を分析することにより液位状態を決定し得る。一部の実施形態では、液位検知システム２２２及び／又は制御器５６は、チャンバが液切れしているかどうか、又はチャンバにある液体が過剰かどうかを決定することに加え、又はその代わりに、加湿チャンバ４６に存在する液体の量を決定するように構成されてもよい。一部の実施形態では、制御器５６は液位情報を、加熱板５４などの他のシステムを制御する際のフィードバックとして使用し得る。

【0164】

情報を表示し及び／又は使用者から入力を受け取るため、制御器５６にユーザインターフェース部品８２が結合され得る。ユーザインターフェース部品８２は、例えば、液位状態、電圧源３０２により供給される電圧、検出システム３０４により取得された計測値、制御器５６による分析結果、又はこれらの任意の組み合わせに関する情報を表示し得る。ユーザインターフェース部品８２を使用して、センサ電極２０２に供給する電圧、供給電圧の特性（例えば、周波数、振幅、波形等）、検出システム３０４により取られる計測の頻度、液切れ又は満水状態の決定に使用される検出システム３０４からの計測値に関連する閾値、又はこれらの任意の組み合わせなどの制御パラメータを入力することができる。

【0165】

制御器５６は、加湿ユニット４０のモジュール、データストレージ、及び外部システムと対話するように構成される。制御器５６は１つ以上の物理プロセッサを備えることができ、且つ情報処理のため、検出システム３０４など他の構成部品のいずれかによって使用され得る。制御器５６はデータストレージを備える。データストレージは、デジタル情報を記憶するように構成された物理メモリを含むことができ、且つ加湿ユニット４０の他の構成部品、例えば液位検知システム及びユーザインターフェース部品８２と結合することができる。

【0166】

図２Ｂは、加湿チャンバ４６における例示的な液位検知システム２２２を、付随する電圧源３０２及び検出システム３０４と共に示す。加湿チャンバ４６は非導電壁５３を備えることができ、そこには壁５３の外部側にセンサ電極２０２が取り付けられ、且つ壁５３の内部側に導電ブリッジ２０４が取り付けられる。加湿チャンバは、非導電壁５３を密閉するベース５２を備える。ベース５２にベース電極２０６が取り付けられてもよく、ベース５２がベース電極２０６の仮想グランドとして働き得るか、又はベース電極２０６は他の何らかの手段によってグランドに結合され得る。電圧源３０２はセンサ電極２０２に、電流、電圧、又は両方が異なる電圧を供給することができる。検出システム３０４をセンサ電極２０２及びベース電極に結合して、キャパシタンスの変化を計測することができる。検出システムは、キャパシタンスの変化を決定することにより、加湿チャンバ４６の液位状態を決定することができる。

【0167】

加湿チャンバ４６中の導電性液体がブリッジ２０４に達すると、ブリッジ２０４はベース電極２０６と導電的に結合される。これにより、ブリッジ２０４から液体を通ってグランドに至る、グランドとの仮想短絡が生じる。ブリッジ２０４はまた、センサ電極２０２とも容量的に結合されている。ブリッジ２０４からベース電極２０６までの仮想短絡が生じると、システムのキャパシタンスが変化することができ、これが、グランドに対するセンサ電極２０２のキャパシタンスの離散的な増加として計測され得る。本明細書にさらに詳しく説明されるとおり、液位検知システム２２２はキャパシタンスのこの離散的な増加を検出して、対応する液位状態を決定することができる。

【0168】

加湿チャンバ４６中の非導電性液体がブリッジ２０４に達すると、非導電性液体は容量性システムの誘電体として働き得る。このシナリオにおいてブリッジ２０４は、センサ電極２０２及びベース電極２０６の両方に容量的に結合されている。ブリッジ２０４に非導電性液体が存在すると、システムのキャパシタンスに離散的な変化が生じ、グランドに対するセンサ電極２０２のキャパシタンスを計測することにより、それを検出することができる。本明細書にさらに詳しく説明されるとおり、液位検知システム２２２はこのキャパシタンス変化を検出して、対応する液位状態を決定することができる。

【0169】

図２Ｂに示すとおり、センサ電極２０２はブリッジ２０４に対して垂直にずらすことができる。結果として、液位検知システム２２２は２つの離散的なキャパシタンス変化を受け得ることになる。液体がブリッジ２０４に達すると第１の変化が起こる。液体がセンサ電極２０２に達すると第２の変化が起こる。検出システムは、これらの２つの離散的変化を検出して、対応する液位状態を決定するように構成され得る。例えば、第２の離散的変化は、過剰な液体を有するチャンバ４６、すなわち満水状態に対応し得る。

【0170】

一部の実施形態では、センサ電極２０２はブリッジ２０４より大きくてもよい。キャパシタンスは概して物体の物理的サイズと相関するため、サイズが増加するとキャパシタンスは増加し得る。キャパシタンスのこの増加が、液位の変化に対するシステムの感度の増加となり得る。一部の実施形態では、センサ電極２０２のサイズの増加は、液位がブリッジ２０４より上に上昇したときのキャパシタンスの変化に少なくとも一部起因した満水状態の検出に用いることができる。例えば、センサ電極２０２とブリッジ２０４とを互いに対向させて位置決めすることができる。センサ電極２０２はブリッジ２０４より大きいため、垂直にブリッジ２０４を超えて延在することができる。結果として、液位がブリッジ２０４に達すると第１の離散的キャパシタンス変化があり、液位がブリッジ２０４の最上部を超えると、液位がセンサ電極２０２の最上部と同じ高さであるときの第２の離散的キャパシタンス変化があることになる。これらのキャパシタンス変化を使用して、液切れ状態又は満水状態を含む様々な液位状態を検出することができる。

【0171】

一部の実施形態では、検出システム３０４は、液位検知システム２２２におけるキャパシタンスの任意の変化を検出するように構成される。検出システム３０４は、これらの変化をチャンバ４６内の液体の量と関係付けるように構成され得る。例えば、液位の増加に伴い、センサ電極２０２のキャパシタンスが液位変化に関連して変化し得る。検出システム３０４は、キャパシタンスの値に対応する近似的な液位値を決定することができる。このようにして、液位検知システム２２２は加湿チャンバ４６の水位を推定することができる。

【0172】

図２Ｃは、非導電壁５３の内面に沿って吸上材５０２を有する加湿チャンバ４６における例示的な液位検知システム２２２を示す。吸上材５０２は、チャンバ４６に液体があるとき、液体が毛管作用によって材料を上動する手段を提供するように構成される。これにより、液位検知システム２２２はチャンバ４６における液体の存在を検出することが可能となる。

【0173】

チャンバ４６がいくらかの導電性液体を受け取ると、導電性液体は毛管作用によって吸上材中を上り得る。導電性液体がセンサ電極２０２と同じ高さに達すると、ベース５２との導電性接続に少なくとも一部起因して導電性液体が接地されるため、センサ電極２０２のキャパシタンスが変化する。検出システム３０４はこのキャパシタンス変化を検出して、チャンバ４６における液体の存在を信号で伝えることができる。これを用いて、チャンバ４６に液体があるかどうか、又は液切れ状態かどうかを決定することができる。

【0174】

図２Ｄは、センサ電極２０２のキャパシタンスの変化を決定することに少なくとも一部基づき加湿チャンバ４６の液位を検出する例示的方法６００のフローチャートを示す。本明細書に記載されるとおりの例示的方法６００は、いくつかの有利な特徴を提供する。かかる特徴の一つは、例示的方法６００を、この方法の働き方を変えることなしに、加湿チャンバ４６が導電性液体又は非導電性液体を含むシステムで使用し得ることである。例えば、センサ電極２０２とグランドとの間のキャパシタンスの変化に少なくとも一部基づき液位を決定することは、本明細書に記載されるとおり、チャンバ４６が導電液体又は非導電液体のいずれを含む場合にも機能する。説明を容易にするため、この方法は液位検知システム２２２により実施されるものとして記載するが、任意の個々の工程又は工程の組み合わせを、液位検知システム２２２の任意の構成部品又は加湿ユニット４０の制御器５６によって実施することができる。

【0175】

ブロック６０５では、液位検知システム２２２が、加湿チャンバ４６の本体５０の非導電壁５３の外表面に取り付けられたセンサ電極２０２に結合される電圧源３０２を使用して可変電気出力を生成する。電圧源３０２は、電流、電圧、又は両方が異なる電気信号を生成することができる。例えば、電圧源３０２はＡＣ電圧源であってもよい。一部の実施形態では、電圧源３０２は制御器５６により制御される。一部の実施形態では、電圧源３０２は独立して制御されるか、又は選択された、既知の、定義された、若しくは所定の電気出力を生成する。

【0176】

ブロック６１０では、液位検知システム２２２はグランドに対するセンサ電極のキャパシタンス２０２を決定する。検出システム３０４は、例えば、キャパシタンス、抵抗、電圧、又はこれらの任意の組み合わせなどの、液位検知システム２２２のパラメータを計測することができる。検出システム３０４はこの情報を使用してシステム２２２のキャパシタンス変化を検出することができる。

【0177】

検出システム３０４は、センサ電極２０２のキャパシタンスの変化に応答して、パラメータの計測可能な差を生成するように構成された回路を備え得る。例えば、検出システム３０４は、センサ電極２０２と直列の抵抗器を有する分圧器を有する回路を含み得る。電圧源３０２は、回路にＡＣ電圧を提供し得る。検出システム３０４は、抵抗器及びセンサ電極２０２を通じた電圧を計測することができる。センサ電極２０２のキャパシタンスは、この計測された電圧の値に少なくとも一部基づき計算することができる。別の例として、検出システム３０４は、センサ電極２０２と直列の既知のコンデンサを有する回路を備え得る。電圧源は回路にＡＣ電圧を提供し得る。検出システム３０４は、既知のコンデンサ及びセンサ電極２０２を通じた電圧を計測し、センサ電極２０２のキャパシタンスを計算することができる。キャパシタンスを測定する他の公知の方法が、検出システム３０４によって用いられ得る。

【0178】

一部の実施形態では、チャンバ４６は導電性液体を保持するように構成され得る。センサ電極２０２はブリッジ２０４に容量的に結合されることができ、ブリッジ２０４はベース電極２０６に導電的に結合されることができ、ベース電極２０６は接地されている。導電性液体によってブリッジ２０４がグランドになり、それによりブリッジ２０４を介してセンサ電極２０２とグランドとの間にキャパシタンスが生じる。一部の実施形態では、チャンバ４６は非導電性液体を保持するように構成され得る。センサ電極２０２はブリッジ２０４に容量的に結合されることができ、ブリッジ２０４はベース電極２０６に容量的に結合されることができ、ベース電極２０６は接地されている。このシステムは、センサ電極２０２とブリッジ２０４との間、及びブリッジ２０４と接地されているベース電極２０６との間のキャパシタンスに影響を及ぼす誘電体を有する容量性システムを作り出す。一部の実施形態では、チャンバ４６は非導電壁５３の内表面に吸上材を備える。チャンバ４６は導電性液体を保持するように構成され、導電性液体がチャンバ４６内に置かれると、導電性液体は吸上材を上動する。導電性材料がセンサ電極２０２に達すると、導電液体がセンサ電極２０２のキャパシタンスを変化させる働きをし、ここでセンサ電極２０２は、接地されている吸上材中の導電液体に容量的に結合される。

【0179】

ブロック６１５では、液位検知システム２２２が、ブロック６１０で決定されたキャパシタンスに少なくとも一部基づき液位を決定する。本明細書に記載されるいくつかの実施形態によれば、液位検知システム２２２はチャンバ内部の液体の量を決定することができ、及び／又はそれは、液切れ状態又は満水状態などの液位状態を決定することができる。

【0180】

ブロック６２０では、液位検知システム２２２は、ブロック６１５で決定された液位に関する通知を生成することができる。例えば、液切れ状態が決定された場合、液位検知システム２２２は、使用者に対する音声による若しくは視覚的な警告を作成することができ、又は加湿ユニット４０の制御器５６に信号を送ることができる。制御器５６は、加熱板５４の通電停止など、受け取った液位に関する通知に少なくとも一部基づき制御パラメータを変更することができる。液位検知システム２２２は独自の通知システムを含んでもよく、又はユーザインターフェース部品８２を使用して操作者若しくは使用者に液位状態を通知してもよい。

【0181】

液位検知システム並びに関連する構成部品及び方法の例を、図を参照して記載した。これらの図は、様々なシステム及びモジュール並びにそれらの間の関係を示す。様々なモジュール及びシステムは様々な構成で組み合わせることができ、様々なモジュール及びシステムの間の関係は、物理的又は論理的関連性を表し得る。図中の表現は、容量性及び導電性の技術を用いた液位の検知に関する原理を明瞭に例示するため提供されており、モジュール又はシステムの区分に関する詳細は、別個の物理的実施形態を記述しようと試みるものでなく、むしろ記載を容易にするために提供されている。例及び図は例示することを意図しており、本明細書に記載される本発明の範囲を限定することは意図されない。例えば、本明細書における原理は、呼吸加湿器にも、並びに手術用加湿器を含む他の種類の加湿システムにも適用され得る。本明細書における原理は、呼吸に関する用途にも、並びに液位の検知が望ましい他のシナリオにも適用され得る。

【0182】

本明細書で使用されるとき、用語「プロセッサ」は、任意の好適な装置、論理ブロック、モジュール、回路、又は命令を実行するための要素の組み合わせを広義に指す。例えば、制御器５６は、Ｐｅｎｔｉｕｍ（登録商標）プロセッサ、ＭＩＰＳ（登録商標）プロセッサ、Ｐｏｗｅｒ ＰＣ（登録商標）プロセッサ、ＡＭＤ（登録商標）プロセッサ、又はＡＬＰＨＡ（登録商標）プロセッサなどの、任意の従来の汎用シングルチップ又はマルチチップマイクロプロセッサを含み得る。加えて、制御器５６は、デジタルシグナルプロセッサなどの任意の従来の専用マイクロプロセッサを含み得る。本明細書に開示される実施形態との関連で記載される種々の例示的論理ブロック、モジュール、及び回路は、汎用プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、又は他のプログラマブル論理素子、個別ゲート又はトランジスタ論理、個別ハードウェア部品、又は本明細書に記載される機能を実行するように設計されたそれらの任意の組み合わせによって実装又は実行することができる。制御器５６は、計算装置の組み合わせ、例えば、ＤＳＰ及びマイクロプロセッサ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと併せた１つ以上のマイクロプロセッサ、又は任意の他のかかる構成の組み合わせとして実装することができる。

【0183】

データストレージは、情報、典型的にはコンピュータ又はデジタルデータの格納及び検索を可能にする電子回路を指し得る。データストレージは、外部装置又はシステム、例えばディスクドライブ又はソリッドステートドライブを指し得る。データストレージはまた、高速半導体記憶装置（チップ）、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）又は様々な形式の読出し専用メモリ（ＲＯＭ）も指すことができ、これらはコミュニケーションバス又は制御器５６に直接接続される。他の種類のメモリとしては、バブルメモリ及びコアメモリが挙げられる。データストレージは、非一時的媒体に情報を格納するように構成された物理ハードウェアであってもよい。

【0184】

流れ及び温度検知システム
図１に関連して、制御器５６はまた、流れセンサ８４及び少なくとも１つの温度センサ８６からも入力を受け取る。任意の好適な流れセンサ８４を使用することができ、任意の好適な温度センサ８６を使用することができる。構成によっては、流れセンサ８４が温度センサ８６を含み得る。

【0185】

好ましくは、流れセンサ８４は周囲空気と加湿チャンバ４６との間に位置決めされる。より好ましくは、流れセンサ８４は加圧ガス源３０と加湿チャンバ４６との間に位置決めされる。例示される構成では、流れセンサ８４は加湿チャンバ４６の入口ポート６０に位置決めされる。構成によっては、センサ８４は、導管を入口ポート６０に結合するために使用されるコネクタに位置決めされてもよい。センサ８４はまた、任意の好適な位置に位置決めされ得る。

【0186】

好ましくは、温度センサ８６は加湿チャンバ４６と使用者との間に位置決めされる。より好ましくは、温度センサ８６は加湿チャンバ４６とインターフェース７４との間に位置決めされる。例示される構成では、温度センサ８６は加湿チャンバ４６の出口ポート６２に位置決めされる。構成によっては、センサ８６は、導管を出口ポート６２に結合するために使用されるコネクタに位置決めされてもよい。センサ８６はまた、任意の好適な位置に位置決めされ得る。

【0187】

センサ８４、８６の１つ以上の少なくとも一部は、加湿システム２０を通って画定される流路の外側に装着され得る。構成によっては、センサ８４、８６の１つ以上は、加湿システム２０を通る流路に直接アクセスすることなしに流路から取り外せるように構成される。好ましくは、１つ以上のセンサ８４、８６は、加湿システムを通る流路の一部分を通る流れの１つ以上の特性を、流路から気密封止されたままで検知するように構成される。

【0188】

図２に関連して、例示される構成では、入口ポート６０は開口部９０を含む。開口部９０は入口ポート６０の壁を貫通して延在し、入口ポートの壁６０を通じた連通路を提供する。同様に、例示される構成では、出口ポート６２が開口部９２を含む。開口部９２は出口ポート６２の壁を貫通して延在し、出口ポート６２の壁を通じた連通路を提供する。構成によっては、開口部９０及び開口部９２は、各々、軸を有する円筒の周りに画定され、それらの軸は互いに略平行に延在する。他の構成が可能である。加えて、例示される構成は開口部９０、９２を加湿チャンバ４６の一部分の範囲内に位置決めするが、開口部の１つ以上を加湿システム２０の他の位置に位置決めしてもよい。

【0189】

ここで図３に関連して、第１のシール１００が入口ポート６０の開口部９０内に位置決めされ、且つ第２のシール１０２が出口ポート６２の開口部９２内に位置決めされた加湿チャンバ４６が示される。第１のシール１００は、好ましくは開口部９０を気密封止し、第２のシール１０２は、好ましくは開口部９２を気密封止し、これにより加湿システム２０のそれぞれの部分の中に画定されるガス経路が、シール１００、１０２によって周囲から隔離される。換言すれば、シール１００、１０２は実質的に開口部９０、９２を閉鎖する。従って、例示される構成では、シール１００、１０２は、流体又はガスが開口部９０、９２を通り抜ける可能性を低減するバリアを画定する。適用によっては、シール１００、１０２の少なくとも一方、好ましくはシール１００、１０２の両方が、水蒸気の通り抜けに対しても抵抗性を有する。

【0190】

第１のシール１００及び第２のシール１０２は任意の好適な材料で形成され得る。適用によっては、第１のシール１００及び第２のシール１０２は弾性又は可撓性材料で形成される。好ましくは、シール１００、１０２の少なくとも一方は、全体に弾性又は可撓性材料で形成される。適用によっては、シール１００、１０２の少なくとも一方の少なくとも一部分が、全体に弾性又は可撓性材料で形成される。適用によっては、シール１００、１０２の１つ以上が、ショアＡ硬さが約２０〜約６０、より好ましくは約３０〜約４０の材料で形成されてもよい。適用によっては、シール１００、１０２の１つ以上が、シリコーン、ポリエチレン、又は熱可塑性ポリウレタンで形成されてもよい。

【0191】

適用によっては、図１７に示されるように、シール１００、１０２の少なくとも一方の少なくとも一部分が硬質材料で形成され得る。例えば、限定されないが、シール１００、１０２の少なくとも一方の少なくとも一部分を金属で形成することができる。シール１００、１０２の少なくとも一方が全体に硬質材料で形成される場合、シールは好ましくは、シール１００、１０２により形成されるバリアと関連するセンサとの間に再現性のある接触及び熱伝導を提供するように構成される。一部の実施形態では、シール１００、１０２はチャンバ４６と同じ材料で形成されてもよく、異なる（好ましくはより高い）熱伝導性を有する異なる材料でされてもよく、又はそれらの組み合わせであってもよい。組み合わせが使用される場合、シールの好ましくは先端１０１の少なくとも一部分、又は少なくともポート内の流れに曝露される部分、及び構成によっては、先端１０１の最末端部が、より高い熱伝導性を有する材料（例えば、アルミニウム、銅）で形成される。構成によっては、先端１０１は、シール１００、１０２がポートの軸中心まで延在するように位置決めされる。構成によっては、先端１０１は、シール１００、１０２がポート６０、６２の横方向寸法の少なくとも半分を横断するように位置決めされる。シール１００、１０２はチャンバ４６と一体形成されてもよく、又は例えば、限定されないが、チャンバ４６と共にオーバーモールド、プレス嵌め及び接着、コモールド、又は溶接されてもよい。

【0192】

一部の実施形態では、シール１００、１０２の少なくとも一方は、関連するセンサ１３０、１３２の端部又は検知部分を受け入れるように配置された第１の熱伝導性が高い部分と、第２の熱伝導性が低い又は非熱伝導性の部分とから形成され得る。第２の部分は好ましくは、センサ１３０、１３２の検知素子又は先端から装置の周囲部分に入る熱の伝導又は他の伝達が低下又は消失するように配置される。例えば、関連するセンサ１３０、１３２がサーミスタを含む場合、第２の部分は好ましくは、サーミスタを概して又は実質的に熱的に隔離する。換言すれば、サーミスタの先端は、熱伝導性が高い第１の部分に配置されてもよく、この部分は、サーミスタが計測しているガスの流れの中に位置決めされ得る。構成によっては、熱伝導性が低い又は非熱伝導性の部分は、熱伝導性が高い部分と異なる材料を含み得る。構成によっては、向上した断熱の提供に多孔質材料又は発泡材料を使用することができる。このような配置では、第１の部分から第２の部分を通って周囲環境に伝導される熱が少ない。この伝導の低下により、第１の部分とサーミスタの先端との間の伝熱が最大化され又は増加するため、サーミスタが提供するガスの読取り精度を高めることができる。

【0193】

一部の実施形態では、関連するセンサとシールの先端部分との間の接触の信頼性を増加させる手段が提供されてもよい。例えば、図１７の配置では、センサ１３０、１３２とセンサ１３０、１３２を担持し又は他の方法で支持するカートリッジ１６０との間に、ばね、又は任意の他の好適な付勢若しくは緩衝部材を間置し得る。このような配置では、部材１０３（例えば、ばね、付勢部材又は緩衝部材）が圧縮されることにより、センサ１３０、１３２の端部と、例えば限定されないが先端１０１との間に比較的再現性のある力が提供される。適用によっては、可撓性又は弾性の膜が先端１０１をチャンバ４６に接続し得る。このような構成では、先端１０１は、チャンバ４６の少なくともある部分（ポート６０、６２を含む）に対して移動可能なものとなり得る。換言すれば、可撓性又は弾性の膜は、センサ１３０、１３２が挿入されると、センサ１３０、１３２が先端１０１と接触することに起因して伸張することができ、先端１０１に略接触する熱質量を提供する一方で、センサ１３０、１３２の端部と先端１０１との間に略再現性のある力を提供し得る。

【0194】

配置によっては、シール１００、１０２の少なくとも一方、好ましくは両方が、シール１００、１０２をそれぞれ開口部９０、９２内で所定位置に保持するための特徴を含む。図４に関連して、例示される第１のシール１００は、外側フランジ１０４と内側フランジ１０６とを含む。図５に示すとおり、外側フランジ１０４と内側フランジ１０６との間にチャネル１０８が画定される。チャネル１０８は好ましくは、入口ポート６０の壁１１０に適合するサイズである。より好ましくは、チャネル１０８は、開口部９０を取り囲む壁１１０と流体密及び／又は気密シールを形成するサイズである。図３〜図９に示される構成では、チャネル１０８の底面が少なくとも部分的に湾曲又は傾斜した表面を有することで、シール１００と開口部９０を画定する壁との間の封止の向上が図られる。構成によっては、図１８Ａ〜図１８Ｇに示されるように、底面は、少なくとも部分的に湾曲又は傾斜しているのではなく、実質的に平らであってもよい。

【0195】

配置によっては、シール１００、１０２の少なくとも一方は、開口部９０、９２に永久的に又は少なくとも半永久的に取り付けられ得る。配置によっては、シール１００、１０２の少なくとも一方は、着脱自在且つ交換可能であってもよい。シール１００、１０２は、他の構成部品の１つと同様の使用可能寿命を有するように構成され得る。例えば、シール１００、１０２は、好ましくはチャンバ４６と同様の使用可能寿命を含み、従ってチャンバ４６とシール１００、１０２とを同時に廃棄することになり得る。構成によっては、特にシール１００、１０２がチャンバ４６に永久的に取り付けられる場合、シール１００、１０２は好ましくはチャンバ４６より長い寿命を有し、従ってシール１００、１０２はチャンバ４６の寿命に関して制約となる構成部品とはならない。

【0196】

例示される構成では、内側フランジ１０６は外側フランジ１０４より小さい外周を有する。内側フランジ１０６の外周の方が小さいことにより、開口部９０へのシール１００の挿入が容易となる。第１のシール１００の内側フランジ１０６は、開口部９０への第１のシール１００の嵌装をさらに補助する傾斜面１１２を含み得る。嵌装を容易にするため外側フランジ１０４の表面を傾斜させるか又はテーパ状にすることが可能であるが、例示される第１のシール１００は入口ポート６０の外側から開口部９０に押し込まれるように設計されるため、傾斜面又はテーパ面１１２は、好ましくは内側フランジ１０６に位置決めされる。

【0197】

図１０に関連して、第１のシール１００と同様の、例示される第２のシール１０２は、外側フランジ１１４と内側フランジ１１６とを含む。図１２に最も分かり易く示されるとおり、外側フランジ１１４と内側フランジ１１６との間にチャネル１１８が画定される。図１０に示すとおり、チャネル１１８は好ましくは、出口ポート６２の壁１２０に適合するサイズである。より好ましくは、チャネル１１８は、壁１２０のうち開口部を略取り囲む部分と流体密及び／又は気密シールを形成するサイズである。シール１００と同様に、チャネル１１８の底面が少なくとも部分的に湾曲又は傾斜した表面を有することで、シール１０２と開口部９２を画定する壁との間の封止の向上が図られる。構成によっては、底面は実質的に平らであってもよい（例えば図１８Ａ〜図１８Ｇを参照のこと）。

【0198】

内側フランジ１１６は、外側フランジ１０４より小さい外周を有する。内側フランジ１１６の外周の方が小さいことにより、開口部９２へのシール１０２の挿入が容易となる。第２のシール１０２の内側フランジ１１６は、開口部９２への第２のシール１０２の嵌装を補助する曲面１２２を含み得る。第１のシール１００と同様に、挿入を容易にするため外側フランジ１１４の表面を傾斜させるか又はテーパ状にすることが可能であるが、例示される第２のシールは出口ポート６２の外側から開口部９２に押し込まれるように設計されるため、傾斜面又はテーパ面は、好ましくは内側フランジ１１６に位置決めされる。

【0199】

図１６に関連して、第１のセンサ１３０を第１のシール１００に挿入可能であり、第２のセンサ１３２を第２のシール１０２に挿入可能である。構成によっては、シール１００、１０２が開口部内に位置決めされなければ、センサ１３０、１３２は開口部を封止しない。第１のシール１００及び第２のシール１０２は、ガス流路と、それぞれ第１のセンサ１３０及び第２のセンサ１３２との間に位置決めされるバリアを画定する。第１のシール１００及び第２のシール１０２がバリアを画定することで、センサ１３０、１３２は常に流路の外部にある。第１のセンサ１３０及び第２のセンサ１３２が常に流路の外部にあるため、センサ１３０、１３２を再使用することができ、次に再使用する前に清浄にする必要がない。しかしながら、センサ１３０、１３２が常に流路の外部にあっても、センサ１３０、１３２は流れ特性の計測値を提供することが可能である。例えば、第１のセンサ１３０を使用して流量を検出することができ、一方第２のセンサを使用して温度を検出することができる。

【0200】

任意の好適な構成部品をセンサとして使用することができる。例えば、熱電対、抵抗温度検出器、固定抵抗器などを、センサ１３０、１３２として使用することができる。例示される配置では、センサ１３０、１３２はサーミスタを含む。第２のセンサ１３２は、本体１３６に据え付けられた単一のサーミスタ１３４を使用する。センサ１３２を使用して流路中の流れの温度を検知することができる。例示される配置に示すとおり、温度センサ１３２は、サーミスタ１３４が出口ポート６２の流路内まで延在するように位置決めすることができる。構成によっては、温度センサは加湿システム２０の他の領域に（例えば導管４４、導管７０などに）位置決めされてもよい。

【0201】

例示される第１のセンサ１３０は好ましくは、単一の本体１４４に据え付けられた第１のサーミスタ１４０と第２のサーミスタ１４２とを含む。構成によっては、第１のサーミスタ１４０と第２のサーミスタ１４２とは、別個の本体に据え付けられてもよい；しかしながら、第１のサーミスタ１４０と第２のサーミスタ１４２とを単一の本体１４４に据え付けると、第１のサーミスタ１４０と第２のサーミスタ１４２との互いの位置決めにおける精度が向上する。例示される配置に示すとおり、第１のセンサ１３０は、２つのサーミスタ１４０、１４２が入口ポート６０の流路内まで延在するように位置決めすることができる。第１のセンサ１３０を入口に位置決めすることは、このセンサが流量を検出するものであるため望ましく、第１のセンサ１３０を比較的乾燥した流れの領域に位置決めすることが望ましい。構成によっては、流れセンサ１３０は加湿システム２０の他の領域に（例えば導管４４、導管７０などに）位置決めされてもよい。

【0202】

第１のサーミスタ１４０及び第２のサーミスタ１４２を使用することにより、定温流れ計測手法を用いることができる。この手法では、第１のサーミスタ１４０が、検知位置における流れ温度を計測する基準センサとして機能し、被加熱型のサーミスタであり得る第２のサーミスタ１４２が、流れ温度を予め設定した温度差だけ上回る温度に加熱される。適用によっては、被加熱型サーミスタを使用する代わりに、抵抗器を使用して第２のサーミスタ１４２を加熱してもよい。構成によっては、サーミスタは全て被加熱型及び非被加熱型の両方のサーミスタであってよい。計測した流れ温度、被加熱型の第２のサーミスタ１４２の既知の伝熱特性及び２つのサーミスタ１４０、１４２の間の温度差を維持するための消費電力を使用して、流速を決定することができる。換言すれば、第２のサーミスタ１４２を高い温度に維持するのに必要な電力を処理することにより流量が決定される。従って、第１のセンサ１３０及び第２のセンサ１３２は、好ましくは実際の点の速度の約５０％以内の流速及び約０．３℃以内の温度を計測する。他の技法もまた使用することができる。例えば、限定されないが、サーミスタに定電力を供給し、近傍のサーミスタに伝導された熱を使用して流量を決定してもよい。

【0203】

図１６に示すとおり、第１のセンサ１３０は第１のシール１００に挿入することができ、第２のセンサ１３２は第２のシール１０２に挿入することができる。シール１００、１０２がセンサ１３０、１３２を流れから隔離するため、センサ１３０、１３２は流れによる汚染から保護されている。従って、センサ１３０、１３２を清浄にする必要がなく、清浄処理なしに再使用することができる。

【0204】

図４及び図１０に関連して、シール１００、１０２の１つ以上は、それぞれの遠位端１２４、１２６に向かって厚さが減少し得る。図４を詳細に参照すると、シール１００は、シール１００の遠位端１２４に存在する厚さｔ２より大きい第１の厚さｔ１を有する。好ましくは、シール１００のうち第１のセンサ１３０の検知部分と接触するように適合された部分が減少した厚さｔ２を有し、感度の向上が図られる一方、より厚い部分によってロバスト性の向上が図られる。構成によっては、シール１００のうち第１のセンサの検知部分と接触するように適合された部分は略一定の厚さを有し、性能の向上が図られる。図１０に関連して、シール１０２はシール１００と同様の構造であり、第１の厚さｔ３が第２の厚さｔ４より大きい。他の好適な構成が可能である。構成によっては、センサ１０３、１３２はシール１００、１０２の中に、シール１００、１０２の先端が挿入によって伸張されるような深さまで挿入される。構成によっては、シール１００、１０２の先端はシール１００、１０２の他の領域より先に伸張する。先端が伸張することにより、センサ１３０、１３２が挿入されていないシール１００、１０２と比較したとき、シール１００、１０２の厚さが遠位端に向かって減少し得る。先端が伸張することによりまた、センサ１３０、１３２の先端とシール１００、１０２の先端との間に気泡（この気泡はシール１００、１０２とセンサ１３０、１３２との間の熱伝導を低下させ得る）が発生する可能性も低下する。

【0205】

引き続き図４及び図１０を参照すると、例示されるシール１００、１０２の遠位端１２４、１２６は減少した直径を有する。例示される構成では、遠位端１２４、１２６は他方の端部と比べて窄まっている。構成によっては、滑らかなテーパ又は他の好適な構成が用いられ得る。

【0206】

例示される構成では、第１のセンサ１３０は、単一の本体１４４にある第１のサーミスタ１４０と第２のサーミスタ１４２とを含む。第１のセンサ１３０は第１のシール１００の中に受け入れられる。望ましくは、第１のサーミスタ１４０（すなわち、基準温度）と第２のサーミスタ１４２（すなわち、流れ計測用の加熱サーミスタ）との間の熱伝導は最小限に抑えられる。単一のバリア内におけるサーミスタ１４０、１４２の間の熱伝導が見出されている。この熱伝導は循環参照をもたらし得る：流れ温度が非被加熱型の第１のサーミスタ１４０を使用して計測される一方で、被加熱型の第２のサーミスタ１４２に一定の温度オフセット（例えば、約６０℃）が加えられ、この温度オフセットを達成するのに必要な電力が計測される；被加熱型の第２のサーミスタ１４２が非被加熱型の第１のサーミスタ１４０を加熱した場合、目標温度が上昇し、この循環が繰り返される。従って、例示される第１のシール１００は、２つのサーミスタ１４０、１４２用の２つの別個のスリーブ１４６、１４８を含む。第１のサーミスタ１４０を第１のスリーブ１４６に位置決めし、且つ第２のサーミスタ１４２を第２のスリーブ１４８に位置決めすることにより、第１のサーミスタ１４０と第２のサーミスタ１４２とが実質的に隔離され、シール１００が各サーミスタ１４０、１４２に独立したバリア層を提供する。構成によっては、第１のサーミスタ１４０及び第２のサーミスタ１４２は、例えば限定されないが、サーミスタ１４０、１４２の間にバッフルを使用するか、異なる向きのサーミスタ１４０、１４２を提供するか、及び／又は流れセンサを使用することにより、実質的に隔離されてもよい。

【0207】

代替的なシール構成を図１９Ａ〜図１９Ｃに示す。例示される実施形態において、シール１０２は略円筒形ベース１１５を含む。シール１０２はまた略釣鐘型ヘッド１１７も含む。例示される釣鐘型ヘッド１１７は、その周囲にわたり複数の三角形リブ１１９を含む。一部の実施形態では、ベース１１５とヘッド１１７との間にチャネル１１８が画定され、これは出口ポート６２の壁１２０に適合するサイズであってよい。リブ１１９は撓むことができ、開口部９２へのシール１０２の挿入と、次に拡張した状態に戻ることによる開口部９２内での所定位置におけるシール１０２の保持の促進を可能にする。リブ１１９は押圧されるに従い、リブ１１９の間のスペース１２１に広がる。一部の実施形態では、リブ１１９の幅とリブ１１９間のスペース１２１の幅との比は約１：１である。一部の実施形態では、この比は約３：７である。比が大き過ぎると（すなわち、リブ１１９間のスペース１２１がリブ１１９と比較して小さいと）、リブ１１９が十分に押圧されず、シール１０２を開口部９２内に嵌装することが大幅に困難となり得る。比が小さ過ぎると（すなわち、スペース１２１がリブ１１９と比較して大きいと）、保持力の低下が起こり、そのためシール１０２がそれ程しっかりとは開口部９２に保持されないこともある。例示される実施形態において、シールは８つのリブ１１９を含むが、それより多い又は少ないリブ１１９もまた可能である。しかしながら、含まれるリブ１１９が多過ぎる場合、リブ１１９が薄くなって脆弱になり得る。或いは、含まれるリブ１１９が少な過ぎれば、リブ１１９を大きくすることが要求され、広がるための残りのスペースが小さくなる。

【0208】

図１９Ａ〜図１９Ｃのシール１０２にセンサ１３２が挿入されると、シール１０２の先端１２３は伸張してセンサ１３２の形状に適合し得る。センサ１３２に合わせて伸張する量が増加するに従い、シール材料は薄くなる。これにより、有利にはセンサの反応性及び精度が向上し、シールが伸張してセンサの形状に一致することに伴う封止としてセンサの間の接触面積が増加し、且つシールが開口部９２にさらにしっかりと保持され得る。しかしながら、シールの先端１２３が平坦過ぎ、センサに適合するのに過度の伸張が必要である場合、シールにおけるセンサの挿入が一層困難となることもあり、シール材料が劣化又は破損し得る。例示される実施形態において、シールは、長さが約７．５０ｍｍ、ベース１１５の直径が約７ｍｍ、リブ１１９の最大幅の部分で計測した直径が約６．５０ｍｍ、及び先端１２３の厚さが約０．０２０ｍｍである。リブ１１９を有するシールの代替的な構成を図２０Ａ〜図２０Ｃに示す。図２０Ａ及び図２０Ｂのシールは、いずれも、長さが約６ｍｍ、ベース１１５の直径が約８ｍｍ、リブ１１９の最大幅の部分で計測した直径が約７．５０ｍｍ、及び先端厚さが約０．２０ｍｍであってよい。しかしながら、図２０Ａのシールは、リブ間のスペース１２１が約１．４ｍｍであるようなサイズのリブ１１９を有し得る一方、図２０Ｂのシールは、スペース１２１が約１．１ｍｍであるようなサイズのリブ１１９を有し得る。図２０Ｃのシールは、長さが約４．５０ｍｍ、ベース直径が約８ｍｍ、リブ１１９の最大幅の部分で計測した直径が約７．５０ｍｍ、及び先端厚さが約０．２０ｍｍであってよい。図２０Ｃのシールのリブ１１９は、やや丸い又は湾曲した端部を有し得る。

【0209】

再び図１６に関連して、センサ１３０、１３２は着脱自在且つ交換可能であるため、それらは好ましくは再現性のある先端熱質量を有する。配置によっては、流路の内側に曝露される熱質量を再現可能である場合、センサ１３０、１３２の精度が向上し得る。このため、それぞれの流れに対するセンサ１３０、１３２の挿入深さは、好ましくは略再現可能である。

【0210】

センサ１３０、１３２の再現性のある挿入深さを提供するため、及びセンサ１３０、１３２の装着を簡略化するため、例示される構成はカートリッジ１６０を含む。図３及び図２１に関連して、カートリッジ１６０及び例示される加湿チャンバ４６の上部が連結構成を含む。例示される構成では、加湿チャンバ４６の上部が凹部構造１６２を含む一方、カートリッジ１６０が対応するボス構造１６４を含む。構成によっては、加湿チャンバの上部がボス構造の少なくとも一部分を含み得る一方、カートリッジ１６０の底部が対応する凹部構造の少なくとも一部分を含む。別の構成を図３６に示し、ここでは上方に突出する部材１６５がチャンバ４６の上部に位置決めされ、対応する凹部１６７がカートリッジ１６０に形成される。図３６に示される構成では、突出部材１６５と凹部１６７との協働により、カートリッジ１６０とチャンバ４６との間の接続が案内され得る。任意の他の好適な構成を使用してもよい。

【0211】

センサ１３０、１３２は、偶発的又は不注意な接触、例えば限定されないが衝突又は強打することにより引き起こされ得る破損から、センサ１３０、１３２の少なくとも先端又は検知部品を保護するように構成されたシールドを含み得る。構成によっては、シールドは、センサ１３０、１３２の先端又は検知素子の周囲に配置された１つ以上のフィンガ１３１を含み得る。構成によっては、フィンガの１つ以上が湾曲していて、それによりフィンガの一部分が実質的にセンサ１３０、１３２の先端又は検知素子の上側に位置し、フィンガの別の一部分が実質的にセンサ１３０、１３２の先端又は検知素子と並んで位置してもよい。

【0212】

図３に示される例示される構成では、リッジ１６６が凹部構造１６２の少なくとも一部分を画定する。リッジ１６６は上面１７０から上方に延在する。リッジは、止め部１７２と、一対のスナップ凹部１７４とを画定する。図２１に示すとおり、一対の突出部１８０が例示されるカートリッジ１６０の下面１８２から下方に延在する。突出部１８０の各々は係止タブ１８４を含む。各係止タブ１８４は、例示される構成ではそれぞれのアーム１８６の端部にある。カートリッジ１６０をチャンバ４６の所定位置に摺動させている間、係止タブ１８４を内側に撓ませることができる。係止タブ１８４は、リッジ１６６に形成されたスナップ凹部１７４内の所定位置にスナップ嵌めされる。係止タブ１８４がスナップ凹部１７４内の所定位置にスナップ嵌めされると、カートリッジ１６０が摺動方向において所定位置に固定される。加えて、カートリッジ１６０の止め部１９０がリッジ１６２の止め部１７２と近接又は接触した状態になる。センサ１３０、１３２はポート６０、６２内の所定位置に摺動されるため、カートリッジ１６０はまた、概して摺動方向において動きが固定される。

【0213】

図３６に示されるように、構成によっては、カートリッジ１６０は１つ以上のアーム１９１を含む。アーム１９１は、チャンバ４６のポート６０、６２の外側に沿って延在するように適合され得る。アームは、カートリッジ１６０がチャンバ４６に対して正しく置かれるよう補助し得る。加えて、嵌装されたカートリッジ１６０が衝突又は強打した場合、その衝突又は強打による力は１つ以上のアーム１９１に伝わり、より脆弱なセンサ１３０、１３２から遠ざけることができる。

【0214】

例示される構成では、アーム１９１がインターロック部分１９５を含む一方、チャンバ４６がインターロック部分１９７を含む。構成によっては、チャンバのインターロック部分１９７はポート６０、６２の横方向外側に位置決めされる。この横方向の変位が、安定な接続を提供する。インターロック部分１９７はボス１９９などの上に位置決めされ得る。構成によっては、チャンバ４６の外表面内に又は外表面に沿って把持部分１９３が画定されてもよい。一つの構成では、把持部分１９３はインターロック部分１９７又はボス１９９の片側に画定されてもよく、一方でカートリッジ１６０の大部分が、インターロック部分１９７の別の側に位置決めされ得る。

【0215】

インターロック部分１９５、１９７には、任意の好適な形状を使用することができる。例示される構成では、チャンバ４６のインターロック部分１９７が上方に延在するバンプを含む一方、チャンバのインターロック部分１９５が、インターロック部分１９７のバンプに対応する凹部を含む。好ましくは、チャンバ４６とカートリッジ１６０とを完全に嵌合したとき、２つのインターロック部分１９５、１９７は、チャンバ４６をカートリッジ１６０と分離する際に克服すべき力が少なくとも僅かにある程度でチャンバ４６とカートリッジ１６０とを一体に保持する。

【0216】

カートリッジ１６０は、センサ１３０、１３２及び他の所望の電気部品を担持するシャーシを画定する。例示される構成では、図２１に示されるとおりカートリッジはソケットを画定するウィング１９２を含み、センサ１３０、１３２はソケットに差し込まれる。構成によっては、センサ１３０、１３２は、同じカートリッジ１６０で取り外して交換するように設計される。構成によっては、カートリッジ１６０は限られた時間だけ使用するように設計され、センサ１３０、１３２を取り外して交換することはできず廃棄することになる。構成によっては、カートリッジ１６０のうちセンサ１３０、１３２を担持する部分が、カートリッジ１６０の中心部分（ここは概して電子機器などを格納する）と分離可能である。かかる構成により、カートリッジ１６０のうち格納された電子機器の主要部分を含む部分を交換することなしに、センサ１３０、１３２を交換することが可能となる。

【0217】

図２２に関連して、カートリッジは、陥凹した電気コネクタ１６１を含む。電気コネクタ１６１は、任意の好適な方法でセンサ１３０、１３２に電気的に接続される。好ましくは、電気コネクタ１６１は雌型ＵＳＢコネクタである。加えて、電気コネクタ１６１は、制御器５６又は任意の他の好適な構成部品との電気的接続を提供するように適合される。好ましくは、カートリッジ１６０が加湿チャンバ４６に装着されているとき、加湿チャンバ４６が加湿ユニット４０に設置されると、加湿ユニット４０上の対応するコネクタ（好ましくは、雄型ＵＳＢコネクタなど）がコネクタ１６１との電気的接続をなす。このようにして、センサと制御器５６の接続が大幅に簡略化され、不適切な電気的接続がなされる可能性が大幅に低減される。

【0218】

例示されるシャーシのウィング１９２は、センサ１３０、１３２用の取付け構造を提供するとともに、センサ１３０、１３２の検知部分が流路中で再現性のある挿入深さとなるようセンサ１３０、１３２の位置決めもする。有利には、センサ１３０、１３２がカートリッジ１６０に装着され、且つカートリッジ１６０がチャンバ４６の所定位置にスナップ嵌めされると、センサ１３０、１３２の検知部分が流路内の所望の位置に位置決めされる。

【0219】

複合管
上記に記載したとおり、呼吸加湿システム２０は、ガス源３０を加湿ユニット４０、吸気導管７０、及び／又は呼気導管と接続する導管４４を含み得る。一部の実施形態では、これらの導管のいずれか又は全ての一部又は全体が複合管であってもよく、複合管は、２つ以上の部分又は構成部品を有する管であり得る。本明細書に記載されるとおりの複合管はまた、他の用途、例えば限定されないが腹腔鏡手術にも用いられ得る。例えば、図１Ｂに示される例示的な吹送システム７０１において導管７１３として複合管を使用することにより、熱損失を最小限に抑えた患者７０５の手術部位への加湿ガスの送気が促進され得る。これは、熱損失を補償するのに必要な熱入力が少なくなるため、吹送システムにおける全エネルギー消費を有利に低減し得る。

【0220】

図３７Ａに関連して、例示的な複合管は、第１の長尺部材２０３と第２の長尺部材２０５とを含む。例示される実施形態において、第１の長尺部材２０３と第２の長尺部材２０５とは異なる構成部品である；しかしながら、他の実施形態では、第１及び第２の長尺部材は、単一の材料から形成された管の領域であってもよい。従って、第１の長尺部材２０３が管の中空部分に相当し、一方、第２の長尺部材２０５が、中空部分に構造的支持を加える管の構造的支持部分又は補強部分に相当し得る。中空部分及び構造的支持部分は、本明細書に記載されるとおり螺旋状の構成を有し得る。複合管２０１を使用して、上記に記載したとおりの吸気導管７０及び／又は呼気導管、同軸管、又は任意の他の医療用管を形成し得る。

【0221】

この例では、第１の長尺部材２０３は、螺旋状に巻回されることで、長手方向軸ＬＡ−ＬＡを有する長尺管を少なくとも一部形成する中空本体と、長手方向軸ＬＡ−ＬＡに沿って延在するルーメン２０７とを含む。少なくとも１つの実施形態において、第１の長尺部材２０３は管である。好ましくは、第１の長尺部材２０３は可撓性である。さらに、第１の長尺部材２０３は好ましくは透明であるか、又は少なくとも半透明若しくは半濁色である。一定の光透過性があることにより、介護者又は使用者がルーメン２０７の閉塞又は汚染を点検し、水分の存在を確認することが可能となる。第１の長尺部材２０３の本体には、医療級プラスチックを含めた種々のプラスチックが好適である。好適な材料の例としては、ポリオレフィンエラストマー、ポリエーテルブロックアミド、熱可塑性コポリエステルエラストマー、ＥＰＤＭ−ポリプロピレン混合物、及び熱可塑性ポリウレタンが挙げられる。

【0222】

少なくとも１つの実施形態において、第１の長尺部材２０３の形成に使用される押出物は、ブロッキング防止添加剤をさらに含む。ブロッキング防止添加剤は、２つの隣接する薄膜層の付着を低減し得る。ブロッキング防止添加剤としては、焼成カオリン（ＣａＫ）、含水カオリン（ＨｙＫ）、炭酸カルシウム（ＣａＣ）、タルク（ＴａＣ）、天然シリカ（ＮＳｉ１）、天然シリカ（ＮＳｉ２）、珪藻土（ＤｉＥ）及び合成シリカ（ＳＳｉ）を挙げることができる。構成によっては、ブロッキング防止添加剤は食用として安全である。一部の実施形態では、ブロッキング防止添加剤はタルクである。プラスチック押出物にタルクを添加すると、有利には、得られる第１の長尺部材２０３の粘着性が低下する。押出物にタルクを添加するとまた、第１の長尺部材２０３が物体、例えば机又はベッドサイドテーブルの縁部上を引きずられるときに生じる騒音も低下する。加えて、タルクを添加すると、屈曲部の周りに一纏まりになる（及びばらける）ときに隣接するバブルが互いに付着する（及び剥がれる）程度が低下することにより、管を動かす、曲げるなどしたときに生じる騒音が低下する。特定の実施形態において、タルクは全押出物の１．５〜１０（又は約１．５〜約１０）重量パーセントの範囲である。特定の実施形態において、タルクは全押出物の１．５〜５（又は約１．５〜約５）重量パーセントの範囲である。特定の実施形態において、タルクは全押出物の１０（又は約１０）重量パーセント又はそれ以下の範囲である。特定の実施形態において、タルクは全押出物の５（又は約５）重量パーセント又はそれ以下の範囲である。特定の実施形態において、タルクは全押出物の１．５（又は約１．５）重量パーセント又はそれ以上の範囲である。望ましくは、タルクの量は、管が適度に透き通っていて管の内側の点検を可能とするのに十分な少なさである。

【0223】

第１の長尺部材２０３の中空本体構造は、複合管２０１に対する断熱特性に寄与する。上記に説明したとおり熱損失が防止されるため、断熱管２０１が望ましい。これにより、管２０１が最小限のエネルギー消費でガスの調整された状態を維持しながら、加熱・加湿器から患者にガスを送気することが可能となり得る。

【0224】

少なくとも１つの実施形態において、第１の長尺部材２０３の中空部分にはガスが充填される。ガスは空気であってよく、空気は、その低い熱伝導性（３００Ｋで２．６２×１０^−２Ｗ／ｍ・Ｋ）及び極めて低いコストから望ましい。空気より高い粘度のガスもまた、高粘度は対流熱伝達を低減するため、有利に使用することができる。従って、アルゴン（３００Ｋで１７．７２×１０^−３Ｗ／ｍ・Ｋ）、クリプトン（３００Ｋで９．４３×１０^−３Ｗ／ｍ・Ｋ）、及びキセノン（３００Ｋで５．６５×１０^−３Ｗ／ｍ・Ｋ）などのガスは、断熱性能を高め得る。これらのガスの各々は非毒性で化学的に不活性であり、鎮火性があり、且つ市販されている。第１の長尺部材２０３の中空部分は、管の両端を封止して、中のガスを実質的に停留させてもよい。或いは、中空部分は、管の患者端から制御器に圧力フィードバックを伝える圧力サンプルラインなど、二次的な空気接続であってもよい。第１の長尺部材２０３は場合により有孔であってもよい。例えば、第１の長尺部材２０３の表面は、ルーメン２０７の反対側の、外側に向く表面が有孔であってもよい。別の実施形態において、第１の長尺部材２０３の中空部分には液体が充填される。液体の例としては、水又は高熱容量の他の生体適合性液体を挙げることができる。例えば、ナノ流体を使用することができる。好適な熱容量の例示的ナノ流体は、水及びアルミニウムなどの物質のナノ粒子を含む。

【0225】

第１の長尺部材２０３は所定量の流体（空気など）を含有してもよく、その所定量の流体が漏れることを防ぐため実質的に封止され得る。使用中、流体は、管２０１、第１の長尺部材２０３、第２の長尺部材２０５、及び／又は管２０１に沿って移動するガスの１つ以上の特性の計測に使用されるように構成され得る。少なくとも１つの実施形態において、管に沿って流れるガスの圧力が計測され得る。ガスが循環し始める前に流体の圧力の基準計測が行われる。ガスが管２０１を通って流れ始めると、ガスの圧力は、第１の長尺部材２０３内の流体の圧力に比例した上昇を生じる傾向がある。基準計測で使用中に取った計測値を比較することにより、管２０１内のガスの圧力を決定することができる。別の実施形態において、管２０１内のガスの動作熱範囲に基づき１つ以上の特性を変化させる流体が選択される。このように、流体の特性を計測することにより、ガスの温度を決定することができる。例えば、温度に伴い膨張する流体を使用してもよい。使用中、流体の温度はガス流の温度に近付く傾向がある。次に流体の圧力を計測することにより、流体の温度を決定することができる。これは、ガス流の温度を直接計測することが困難であるか又は望ましくない場合に、特に利益があり得る。

【0226】

一部の実施形態では、第１の長尺部材２０３の少なくとも一部分は、蒸気が通り抜けることが可能な材料、例えば、ＮＡＦＩＯＮなどの極めて高い親水性特性を有する活性全フッ素化ポリマー材料、又はＳＹＭＰＡＴＥＸなどの親水性ポリエステルブロック共重合体で形成される。好ましくは、第１の長尺部材２０３のうち管２０１のルーメンを形成する部分がこの材料で形成される。使用中、所定量の加湿流体（水など）が、第１の長尺部材によって形成される空間を通過する。加湿流体は（例えば、第２の長尺部材２０５に配設された加熱フィラメント２１５により）加熱されるため、加湿流体の一部は蒸発する傾向がある。次にこれが通気性部分を通ってガス流に入り込み、これによりガス流が加湿される。かかる実施形態において、管２０１はガス流に十分な加湿を提供し得るため、システムに独立型の加湿器を含めなくてもよい。

【0227】

一部の実施形態では、ガス流は第１の長尺部材２０３の内側の空間に沿って送られ得る。例えば、呼息された呼吸ガスが運ばれ得る。一部の実施形態では、第１の長尺部材又は第１の長尺部材の少なくとも一部分（好ましくは外側を向く側面）は、水蒸気が通り抜けることが可能な材料、例えば、ＮＡＦＩＯＮなどの極めて高い親水性特性を有する活性全フッ素化ポリマー材料、又はＳＹＭＰＡＴＥＸなどの親水性ポリエステルブロック共重合体で作製され得る。このように、呼息されたガスは第１の長尺部材の長さに沿って移動するに従い、患者端における約１００％相対湿度から反対側の端部における低下した湿度レベルへと乾燥する傾向がある。

【0228】

第２の長尺部材２０５もまた、第１の長尺部材２０３の隣接する巻きの間において螺旋状に巻回され、第１の長尺部材２０３と接合される。第２の長尺部材２０５は長尺管のルーメン２０７の少なくとも一部分を形成する。第２の長尺部材２０５は第１の長尺部材２０３の構造的支持として働く。

【0229】

少なくとも１つの実施形態において、第２の長尺部材２０５は基部（ルーメン２０７に近接した方）の幅が広く、上部の幅が狭い。例えば、第２の長尺部材は略三角形、略Ｔ字型、又は略Ｙ字型であってもよい。しかしながら、対応する第１の長尺部材２０３の輪郭に一致する任意の形状が好適である。

【0230】

好ましくは、第２の長尺部材２０５は可撓性であり、管の屈曲を促進する。望ましくは；第２の長尺部材２０５は第１の長尺部材２０３より可撓性が低い。これにより、第２の長尺部材２０５が第１の長尺部材２０３を構造的に支持する能力が向上する。例えば、第２の長尺部材２０５の弾性率は好ましくは３０〜５０ＭＰａ（又は約３０〜５０ＭＰａ）である。第１の長尺部材２０３の弾性率は第２の長尺部材２０５の弾性率より低い。第２の長尺部材２０５は固体であるか、又はほぼ固体であってよい。加えて、第２の長尺部材２０５は、フィラメント、特に加熱フィラメント又はセンサ（図示せず）などの導電性材料を封入し又は囲い込んでもよい。加熱フィラメントは、水分を多く含む空気から凝縮物が発生し得る冷温面を最小限に抑え得る。加熱フィラメントはまた、複合管２０１のルーメン２０７中にあるガスの温度プロファイルを変更するためにも使用することができる。様々なポリマー及び医療級プラスチックを含めたプラスチックが、第２の長尺部材２０５の本体に好適である。好適な材料の例としては、ポリオレフィンエラストマー、ポリエーテルブロックアミド、熱可塑性コポリエステルエラストマー、ＥＰＤＭ−ポリプロピレン混合物及び熱可塑性ポリウレタンが挙げられる。特定の実施形態において、第１の長尺部材２０３及び第２の長尺部材２０５は同じ材料から作製されてもよい。第２の長尺部材２０５はまた、第１の長尺部材２０３と異なる色の材料で作製されてもよく、透明、半透明又は不透明であってもよい。例えば、一実施形態において、第１の長尺部材２０３が透明なプラスチックから作製されてもよく、且つ第２の長尺部材２０５が不透明な青色（又は他の色）のプラスチックから作製されてもよい。

【0231】

一部の実施形態では、第２の長尺部材２０５は、水を吸い上げる材料で作製され得る。例えば、吸収性スポンジ状材料が用いられ得る。好ましくは、第２の長尺部材２０５はウォーターバッグなどの水供給源に接続される。使用中、水は第２の長尺部材２０５の長さの少なくとも一部分（好ましくは実質的に全長）に沿って運ばれる。ガスが第２の長尺部材２０５に沿って流れるに従い、ガスに水蒸気が取り込まれる傾向があり、これによりガス流が加湿される。一部の実施形態では、第２の長尺部材２０５に埋設された１つ以上のヒータフィラメントを制御して蒸発率を変更し、それによりガス流に付与される加湿のレベルを変えることができる。

【0232】

可撓性の中空本体及び一体化した支持体を含むこの螺旋状に巻回された構造は、圧潰抵抗性を提供しながらも、キンク、閉塞又は凹みなしに小さい曲げ半径を可能にするのに十分な可撓性は管壁に残すことができる。好ましくは、管は、ＩＳＯ ５３６７：２０００（Ｅ）に従う屈曲による流れ抵抗の増加に関する試験に定義されるとおり、キンク、閉塞、又は凹みなしに２５ｍｍ直径金属円筒を折り曲げることができる。この構造はまた、滑らかなルーメン２０７の表面（管穴）も提供することができ、これは管を沈着物がないよう保つのに役立ち、ガスの流れが向上する。この中空本体は、管の断熱特性を向上させながらも、管を軽量にとどめることが可能であることが見出された。

【0233】

上記に説明したとおり、複合管２０１は、呼吸回路における、又は呼吸回路の一部分における呼気管及び／又は吸気管として使用することができる。好ましくは、複合管２０１は少なくとも吸気管として使用される。

【0234】

図３７Ｂは、図３７Ａの例示的な複合管２０１の上部分の長手方向断面を示す。図３７Ｂは、図３７Ａと同じ向きである。この例は、第１の長尺部材２０３の中空本体形状をさらに示す。この例で分かるとおり、第１の長尺部材２０３は、長手方向断面において、複数の中空バブルを形成する。第１の長尺部材２０３の部分２０９は第２の長尺部材２０５の隣接する巻付部と重なる。第１の長尺部材２０３の部分２１１はルーメンの壁（管穴）を形成する。

【0235】

第１の長尺部材２０３の隣接する巻きの間、すなわち隣接するバブルの間に間隙２１３があると、予想外にも、複合管２０１の全体的な断熱特性が向上することが分かった。従って、特定の実施形態において、隣接するバブルは間隙２１３によって分離される。さらに、特定の実施形態は、隣接するバブルの間に間隙２１３を提供すると熱伝導抵抗（Ｒ値）が増加し、それに伴い複合管２０１の熱伝導率が低下するという認識を含む。この間隙構成はまた、小さい曲げ半径を可能にするため、複合管２０１の可撓性を向上させることも見出された。図３７Ｂに示されるとおりのＴ字型の第２の長尺部材２０５が、隣接するバブル間の間隙２１３の維持に役立ち得る。それでもなお、特定の実施形態では、隣接するバブルは接触している。例えば、隣接するバブルが互いに結合されてもよい。

【0236】

第２の長尺部材２０５には、ガス流を加熱又は検知するための１つ以上の導電性材料が配設され得る。この例では、２つの加熱フィラメント２１５が第２の長尺部材２０５に封入されており、「Ｔ」字の縦画部分の各側に１つずつある。加熱フィラメント２１５は、アルミニウム（Ａｌ）及び／又は銅（Ｃｕ）の合金などの導電性材料、又は導電性ポリマーを含む。好ましくは、第２の長尺部材２０５を形成する材料は、加熱フィラメント２１５がその動作温度に達したときに、加熱フィラメント２１５中の金属と反応性を有しないように選択される。フィラメントがルーメン２０７に露出しないように、フィラメント２１５はルーメン２０７から離間されてもよい。フィラメントの対は、複合管の一端で接続ループとなるように形成され得る。

【0237】

少なくとも１つの実施形態において、第２の長尺部材２０５には複数のフィラメントが配設される。これらのフィラメントは電気的に一体に接続され、コモンレールを共有する。例えば、第１のフィラメント、例えば加熱フィラメントが、第２の長尺部材２０５の第１の側に配設され得る。第２のフィラメント、例えば検知フィラメントが、第２の長尺部材２０５の第２の側に配設され得る。第３のフィラメント、例えば接地フィラメントが、第１のフィラメントと第２のフィラメントとの間に配設され得る。第１、第２、及び／又は第３のフィラメントは、第２の長尺部材２０５の一端で一体に接続され得る。

【0238】

図３７Ｃは、図３７Ｂのバブルの長手方向断面を示す。図示されるとおり、第１の長尺部材２０３のうち第２の長尺部材２０５の隣接する巻付部と重なる部分２０９は、結合領域２１７の程度によって特徴付けられる。結合領域が大きい程、第１の長尺部材と第２の長尺部材との接合面における管の剥離抵抗性が向上する。それに加えて又は代えて、ビード及び／又はバブルの形状を、結合領域２１７が増加するように適合させることができる。例えば、図３７Ｄは、左側に比較的小さい結合範囲を示す。本明細書でさらに詳細に考察される図４８Ｂもまた、より小さい結合領域を示す。対照的に、図３７Ｅは、ビードのサイズ及び形状により、図３７Ｄに示されるものと比べてかなり大きい結合領域を有する。本明細書でさらに詳細に考察される図４８Ａ及び図４８Ｃもまた、より大きい結合領域を示す。特定の実施形態において図３７Ｅ、図４８Ａ、及び図４８Ｃの構成が好ましいこともあるが、他の実施形態では、所望に応じて、図３７Ｄ、図４８Ｂの構成を含めた他の構成、及び他の変形例を利用し得ることは理解されなければならない。

【0239】

図３７Ｄは、別の複合管の上部分の長手方向断面を示す。図３７Ｄは、図３７Ｂと同じ向きである。この例は、第１の長尺部材２０３の中空本体形状をさらに示し、第１の長尺部材２０３が長手方向断面においてどのように複数の中空バブルを形成しているかを示す。この例では、バブルは間隙２１３によって互いに完全に離間されている。略三角形の第２の長尺部材２０５が第１の長尺部材２０３を支持する。

【0240】

図３７Ｅは、別の複合管の上部分の長手方向断面を示す。図３７Ｅは、図３７Ｂと同じ向きである。図３７Ｅの例では、加熱フィラメント２１５が、図３７Ｂのフィラメント２１５と比べて互いにさらに離間されている。加熱フィラメント間のスペースを増加させると加熱効率が向上し得ることが分かっており、特定の実施形態はこの認識を含む。加熱効率は、管への熱入力量と管からのエネルギー出力量又は回収可能量との比を指す。一般的に言えば、管から放散するエネルギー（又は熱）が大きい程、加熱効率は低下する。加熱性能を向上させるため、加熱フィラメント２１５は管の穴に沿って等間隔に（又はほぼ等間隔に）離間させ得る。或いは、フィラメント２１５は第２の長尺部材２０５の端に位置決めしてもよく、これにより製造の単純化がもたらされ得る。

【0241】

図３７Ｆでは、第１の長尺部材２０３は長手方向断面において複数の中空バブルを形成する。この例では、第２の長尺部材２０５の巻付部の間に第１の長尺部材２０３の複数のバブル、より具体的には２つの隣接する巻付部がある。この構成は、図３７Ｇにさらに詳細に示される。本開示の他の部分に説明及び図示されるとおり、特定の構成は、第２の長尺部材２０５の巻付部の間に第１の長尺部材２０３の２つより多い、例えば３つの巻付部を実施し得る。

【0242】

第２の長尺部材２０５の巻付部の間に第１の長尺部材２０３の複数の隣接する巻付部を含む実施形態は、管の全体的な可撓性が向上するため有利であり得る。実質的に中実の第２の長尺部材２０５は、中空の第１の長尺部材２０３と比べて概して可撓性が低い。従って、特定の実施形態は、第２の長尺部材２０５の巻付部の間にある第１の長尺部材２０３のバブルの数を増やすことにより、管の全体的な可撓性を向上させ得るという認識を含む。

【0243】

第２の長尺部材２０５の巻付部の間に２つのバブルを含む管の第１の３００ｍｍ長さのサンプル、及び第２の長尺部材２０５の巻付部の間に１つのバブルを含む管の第２の３００ｍｍ長さのサンプルを、各々、可撓性試験ジグにおいて試験した。可撓性試験ジグの正面断面概略図が図３８Ａに示される。ジグ１２０１は、１２０ｇの固定質量を有するロッド１２０３を使用して各管２０１に力を加え、管２０１は２つのローラ１２０５及び１２０７の間に位置決めした。ロッド１２０３により付与される力は約１．２Ｎ（０．１２ｋｇ×９．８１ｍ／ｓ^２）であった。ローラ１２０５及び１２０７の詳細な正面断面概略図が図３８Ｂに示される。ローラ１２０５及び１２０７は両方とも同じ寸法を有した。図３８Ｃ〜図３８Ｆの写真に示した、可撓性試験ジグの垂直支持体１２０９に対する固定重りの位置を使用して、垂直方向の撓みを計測した。

【0244】

図３８Ｃは、ジグ１２０１における第２の供試サンプルの正面斜視図を示す。図３８Ｄは、ジグ１２０１における第２の供試サンプルの背面斜視図を示す。図３８Ｅは、ジグ１２０１における第１の供試サンプルの正面斜視図を示す。図３８Ｆは、ジグ１２０１における第１の供試サンプルの背面斜視図を示す。図３８Ｃ〜図３８Ｆに示されるとおり、図３８Ｅ及び図３８Ｆに示す第２のサンプルは、図３８Ｃ及び図３８Ｄに示す第１のサンプルと比べて垂直方向の撓みが実質的に大きかった。具体的には、第２のサンプルの垂直方向の撓みが３ｍｍであったのに対し、第１のサンプルは可撓性が大幅に高く、垂直方向の撓みは４２ｍｍであった。

【0245】

第２の長尺部材２０５の巻付部の間に第１の長尺部材２０３の複数の隣接する巻付部を含む実施形態の別の利点は、圧潰からの回復性の向上である。圧潰後、第１の長尺部材２０３の巻付部の間に複数のバブルを有するサンプルは、第１の長尺部材２０３の巻付部の間に唯１つのバブルを有するサンプルと比べてその形状をより速く回復したことが観察された。

【0246】

第２の長尺部材２０５の巻付部の間に第１の長尺部材２０３の複数の隣接する巻付部を含む実施形態のさらに別の利点は、圧潰に対する抵抗性の向上である。圧潰抵抗性は、供用中の管の弾性回復力において重要な役割を果たす機械的特性である。病院環境は、患者の腕又は脚、ベッドの枠、及び他の設備により管が圧潰を受け得るため、苛酷であり得る。

【0247】

図３９Ａの写真に示すとおりセットアップしたＩｎｓｔｒｏｎ試験機を使用して、４つの管サンプルの圧潰抵抗試験を実施した。シリンダ１３０１を６０ｍｍ／分の速度で管の上部から１６ｍｍ押し下げた。Ｉｎｓｔｒｏｎ試験機は、伸びに対する構成部品にかかった力を正確に計測するロードセルを有する。図３９Ｂに示されるとおり、荷重対伸びをプロットした。

【0248】

図３９Ｂのデータに最良適合線を当てはめ、その傾きを計算することにより、各サンプルの圧潰剛性を求めた。各サンプルについて計算した圧潰剛性を表１Ａに示す。表１Ａ（及び本開示の他の部分）において、表示名「ダブルバブル」は、サンプルを長手方向断面で見たとき第２の長尺部材２０５の巻付部の間に２つのバブルを含む管のサンプルを指す。表示名「シングルバブル」は、サンプルを長手方向断面で見たとき第２の長尺部材２０５の巻付部の間に単一のバブルを含む管のサンプルを指す。平均圧潰剛性（Ｎ／ｍｍ単位で計測される）は、圧潰を生じないなかで最も大きい単位幅当たりの力の平均を表す。

【0249】

【表1】

【0250】

上記の表に示すとおり、シングルバブル管の平均圧潰剛性が３．８６Ｎ／ｍｍであったのに対し、ダブルバブル管の平均圧潰剛性は３．２１Ｎ／ｍｍであった。換言すれば、ダブルバブル管はシングルバブル管と比べて圧潰に対する抵抗性が約１６．８％低かった。それにも関わらず、ダブルバブル管の単位厚さ当たりの圧潰剛性は、以下の表１Ｂに示すとおり、シングルバブル管の値の約１６５％であることが観察された。

【0251】

【表2】

【0252】

別の言い方をすれば、外側バブル厚さを考慮すると、ダブルバブル管は圧潰に対する抵抗性がシングルバブル管型と比べて約６５％高い。図３７Ｆ及び図３７Ｇに示されるとおり、ダブルバブル構成のバブルは、バブルが幅広の場合と比べて高さがあり、そのため垂直面の材料がより多くなる。従って、バブルの単位厚さ当たりの圧潰抵抗性におけるこの予想外の向上は、圧潰方向に働くビード間の追加的な垂直方向のウェブに起因し得ると考えられる。

【0253】

シングル及びダブルバブル管サンプルに関して引張試験もまた実施した。両方のサンプルとも２３０ｍｍの長さであり、１０ｍｍ／分の速度で１５ｍｍ引き延ばした。サンプルを引き延ばすのに必要な力を計測した。結果を表１Ｃに示す。

【0254】

【表3】

【0255】

表１Ｃに示すとおり、軸方向（長手方向）の平面においてはダブルバブル管の伸張が顕著に大きかった。この長手方向の伸張の増加は、シングルバブル管が軸方向平面に働くビード間により多くの材料を有することに起因するものと考えられる。

【0256】

上記に記載する複数のバブル構成のさらに別の利点は、この構成によってさらなる流体を保持又は搬送する能力が付与されることである。上記に説明したとおり、第１の長尺部材２０３の中空部分にはガスが充填され得る。複数の個別のバブル又は中空部分には、複数の個別のガスを充填することができる。例えば、ある中空部分が第１のガスを保持又は搬送してもよく、且つ第２の中空部分が、管の患者端から制御器に圧力フィードバックを伝える圧力サンプルラインなど、二次的な空気接続として使用されてもよい。別の例として、複数の個別のバブル又は中空部分に、液体の組み合わせ、又は液体とガスとの組み合わせが充填されてもよい。例えば、第１のバブルがガスを保持又は搬送してもよく、且つ第２のバブルが液体を保持又は搬送してもよい。好適な液体及びガスは、上記に記載される。

【0257】

特定の実施形態において図３７Ｆ及び図３７Ｇの構成が好ましいこともあるが、他の実施形態では、所望に応じて他の構成を利用し得ることは理解されなければならない。

【0258】

ここで図３７Ｈ〜図３７Ｌ及び図３７Ｖ〜図３７Ｚを参照すると、管において横方向伸張の増加を提供するように適合された管２０１のいくつかの変形例が示される。図３７Ｖ〜図３７Ｚは、それぞれ図３７Ｈ〜図３７Ｌに示される管が伸張した状態を示す。

【0259】

特定の実施形態は、図３７Ｈ、図３７Ｉ、及び図３７Ｌに示す管が、伸張能力を高める形状を有する第２の長尺部材２０５を含むという認識を含む。例えば、図３７Ｈでは、第２の長尺部材２０５は、第１の長尺部材２０３と実質的に同じ高さの外形を有する略偏球である。図３７Ｖに示すとおり、これにより第２の長尺部材２０５は、静止時の第２の長尺部材２０５と比較して少なくとも２倍の幅まで外側に変形することが可能となる。

【0260】

図３７Ｉ及び３７Ｌでは、第２の長尺部材２０５は、蛇腹状の形を有するように付形される。従って伸張時、第２の長尺部材２０５は平らになることにより伸張増加分に対応することができる（それぞれ図３７Ｗ及び図３７Ｚに示されるとおり）。

【0261】

図３７Ｊ及び図３７Ｋでは、第１の長尺部材２０３に、その外側への変形を可能にする形が付与され、これにより横方向伸張の増加が可能となる（それぞれ図３７Ｘ及び図３７Ｙに示されるとおり）。

【0262】

次に、第２の長尺部材２０５の例示的な構成を示す図４０〜図４０Ｈを参照する。図４０Ａは、図３７Ｂに示されるＴ字型と同様の形状を有する第２の長尺部材２０５の断面を示す。この例示的実施形態では、第２の長尺部材２０５は加熱フィラメントを有しない。第２の長尺部材２０５には、以下に記載するとおりのＴ字型の変形例及び三角形を含めた他の形状もまた利用し得る。

【0263】

図４０Ｂは、Ｔ字型断面を有する別の例示的な第２の長尺部材２０５を示す。この例では、加熱フィラメント２１５は、第２の長尺部材２０５において「Ｔ」字の縦画部分の両側にあるカット３０１に埋設される。一部の実施形態では、カット３０１は、第２の長尺部材２０５に押出し中に形成され得る。或いはカット３０１は、第２の長尺部材２０５に押出し後に形成されてもよい。例えば、切断工具により第２の長尺部材２０５にカットを形成してもよい。好ましくはカットは、加熱フィラメント２１５によって、押出し直後、第２の長尺部材２０５が比較的軟らかいうちに、加熱フィラメント２１５を第２の長尺部材２０５に押し込むか又は引き抜く（機械的に固定する）ことに伴い形成される。或いは、１つ以上の加熱フィラメントが長尺部材の基部に、管ルーメンにフィラメントが露出するようにして装着（例えば、接着、結合、又は部分的に埋設）され得る。かかる実施形態では、フィラメントを遮蔽材に入れ、管ルーメンを酸素などの可燃性ガスが通過した場合の火災リスクを低減することが望ましいとされ得る。

【0264】

図４０Ｃは、さらに別の例示的な第２の長尺部材２０５を断面で示す。第２の長尺部材２０５は略三角形を有する。この例では、加熱フィラメント２１５は三角形の対向する両側に埋設される。

【0265】

図４０Ｄは、さらに別の例示的な第２の長尺部材２０５を断面で示す。第２の長尺部材２０５が４つの溝３０３を含む。溝３０３は、断面プロファイルにおける陥入又はくびれ込みである。一部の実施形態では、溝３０３は、フィラメントを埋設するためのカット（図示せず）の形成を促進し得る（図示せず）。一部の実施形態では、溝３０３はフィラメント（図示せず）の位置決めを促進し、フィラメントは第２の長尺部材２０５に押し込まれるか又は引き抜かれることでそこに埋設される。この例では、４つの開始溝３０３により、最大４つのフィラメント、例えば４つの加熱フィラメント、４つの検知フィラメント、２つの加熱フィラメントと２つの検知フィラメント、３つの加熱フィラメントと１つの検知フィラメント、又は１つの加熱フィラメントと３つの検知フィラメントの配置が促進される。一部の実施形態では、加熱フィラメントが第２の長尺部材２０５の外側に位置し得る。検知フィラメントは内側に位置し得る。

【0266】

図４０Ｅは、さらに別の例示的な第２の長尺部材２０５を断面で示す。第２の長尺部材２０５はＴ字型プロファイルと、加熱フィラメント配置用の複数の溝３０３とを有する。

【0267】

図４０Ｆは、さらに別の例示的な第２の長尺部材２０５を断面で示す。第２の長尺部材２０５に４つのフィラメント２１５が封入され、「Ｔ」字の縦画部分の各側に２つずつある。以下にさらに詳細に説明するとおり、第２の長尺部材２０５をフィラメントの周りに押し出したため、フィラメントは第２の長尺部材２０５に封入されている。加熱フィラメント２１５を埋設するカットは形成されなかった。この例では、第２の長尺部材２０５は複数の溝３０３も含む。加熱フィラメント２１５は第２の長尺部材２０５に封入されるため、溝３０３は、加熱フィラメント埋設用のカットの形成を促進するために使用されるのではない。この例では、溝３０３は埋設された加熱フィラメントの分離を促進することができ、これにより、例えば加熱フィラメントの終端処理時における個々の心線の剥ぎ取りが容易となる。

【0268】

図４０Ｇは、さらに別の例示的な第２の長尺部材２０５を断面で示す。第２の長尺部材２０５は略三角形を有する。この例では、第２の長尺部材２０５の形状は図４０Ｃと同様であるが、しかしながら４つのフィラメント２１５は第２の長尺部材２０５に封入されており、それらの全てが第２の長尺部材２０５の下３分の１の中心にあり、略水平軸に沿って配設されている。

【0269】

上記に説明したとおり、加熱効率を向上させるためフィラメント間の距離を増加させることが望ましいとされ得る。しかしながら一部の実施形態では、加熱フィラメント２１５を複合管２０１に組み込む際、フィラメント２１５は第２の長尺部材２０５の比較的中心に位置決めされ得る。中心に集まった位置は、一部には、複合管２０１を繰り返し屈曲させたときにフィラメントが破断する可能性が低下する位置であるため、再使用するための複合管材のロバスト性が促進される。フィラメント２１５を中心に集めるとまた、フィラメント２１５が遮断層に被覆されてガス経路から除かれるため、出火危険のリスクも低下し得る。

【0270】

上記に説明したとおり、これらの例のいくつかは、第２の長尺部材２０５におけるフィラメント２１５の好適な配置を示す。２つ以上のフィラメント２１５を含む前述の例では、フィラメント２１５は概して水平軸に沿って整列する。代替的な構成もまた好適である。例えば、２つのフィラメントを垂直軸に沿って、又は斜めの軸に沿って整列させてもよい。４つのフィラメントを垂直軸又は斜めの軸に沿って整列させてもよい。４つのフィラメントを十字形の構成で整列させて、１つのフィラメントを第２の長尺部材の上部に配設し、１つのフィラメントを第２の長尺部材の下部（管ルーメンの近傍）に配設し、且つ２つのフィラメントを「Ｔ」字、「Ｙ」字、又は三角形底辺の両脇に配設してもよい。

【0271】

ここで図４０Ｈを参照すると、第２の長尺部材２０５の代替的実施形態が示される。第２の長尺部材２０５は、絶縁層１９０３、シールド層１９０４、及びシース層１９０５に取り囲まれた導体１９０２を有する１つ以上の同軸ケーブル１９０１を含む。特定の実施形態において、ケーブル１９０１の１つ以上は多軸ケーブルであってもよく、すなわち絶縁層１９０３内に配置された複数の導体１９０２を有してもよい。このように、第２の長尺部材２０５においては、複数のワイヤ（加熱ワイヤ及び／又は検知ワイヤを含む）を含む単一のアセンブリを使用することができ、それにより組立てを単純化し、且つＲＦ干渉などからのいくらかの遮蔽（シールド層１９０４による）を提供することができる。

【0272】

一部の実施形態では、第２の長尺部材２０５に１つ以上のデータ伝送ケーブルを含めることができる。データ伝送ケーブルは光ファイバーケーブルを含み得る。少なくとも１つの実施形態では、第２の長尺部材２０５に単一の光ファイバーケーブルが含まれ、受動モードで使用される。受動モードでは、ケーブルの第１の端部に光源及び光センサが提供される。第２の端部には反射板が提供される。使用時、光源が、特定の特性を備える所定量の光を反射板に向かって提供する。次に反射板が光を光センサに向かって反射し、光センサは反射した光を解析することにより、その光の特性を決定し得る。反射板は、システムの特性に応じて反射光の特性を変化させるように適合され得る。例えば、反射板を使用してインターフェース内の結露をモニタすることができる。反射板は、例えば、第２の端部における結露の存在に応じて色を変化させる材料を含み得る。反射板は、それに代えて又は加えて、第２の端部におけるガスの湿度水準（相対湿度又は絶対湿度）及び／又は温度に応じて色などを変化させる材料を含んでもよい。

【0273】

表２Ａ及び表２Ｂは、本明細書に記載される医療用管のいくつかの例示的な寸法、並びにそれらの寸法のいくつかの範囲を示す。寸法とは、管の横方向断面を指す。これらの表において、ルーメン直径は、管の内径を表す。ピッチは、管に沿って軸方向に計測した２つの反復点の間の距離、すなわち第２の長尺部材の隣接する「Ｔ」字の縦画部分の先端間の距離を表す。バブル幅は、バブルの幅（最大外径）を表す。バブル高さは、管ルーメンからのバブルの高さを表す。ビード高さは、管ルーメンからの第２の長尺部材の最大の高さ（例えば、「Ｔ」字の縦画部分の高さ）を表す。ビード幅は、第２の長尺部材の最大幅（例えば、「Ｔ」字の横画部分の幅）を表す。バブル厚さは、バブル壁の厚さを表す。

【0274】

【表4】

【0275】

【表5】

【0276】

別の例示的実施形態において、医療用管は、表２Ｃに示す略寸法を有する。

【0277】

【表6】

【0278】

表２Ｃに示す寸法は、閉塞性睡眠時無呼吸（ＯＳＡ）の適用に特に有利であり得る。呼吸管理に使用される導管と比較して、ＯＳＡ適用で使用される導管は可撓性が高く、外径が小さく、軽量で、且つ静かで、触れたときのべたつきが少ないものであることが望ましい。

【0279】

可撓性を向上させるため、導管を、減少したピッチを有するように形成することができる。構成によっては、第１の長尺部材は、約２ｍｍ〜約８ｍｍのピッチを有する導管となるように形成され得る。構成によっては、導管は約４．５ｍｍ〜約５．６ｍｍのピッチを有し得る。構成によっては、導管は約５．１ｍｍのピッチを有し得る。構成によっては、導管は、ヒータを組み込み、約１７ｍｍの内径を有し、且つ約７２インチ（１８３ｃｍ）の長さを有する一方で、約５〜５．１ｍｍのピッチを含んでもよい。かかる構成では、第１の長尺部材（及びヒータを含み、且つ第１の長尺部材と並んで位置決めされる第２の長尺部材）の長さの関数であるヒータの抵抗は、ＣＰＡＰ又はその他ＯＳＡ分野内で使用するのに許容される抵抗レベルを有し得る。構成によっては、第１の長尺部材は導管となるように形成されてもよく、従って第１の長尺部材は、導管内にルーメンを画定する第１の厚さを有する部分と、導管の外表面の少なくとも一部分を画定する第２の厚さを有する第２の部分とを有する。一部のかかる構成では、第１の厚さは第２の厚さより小さい。意外にも、第１の厚さが第２の厚さより小さい場合、第１の長尺部材の全体にわたって厚さを単純に減少させるのと比較して、導管はより高い可撓性を呈する。一部のかかる構成では、第１の厚さは約０．１６ｍｍであり、第２の厚さは約０．２２ｍｍである。構成によっては、導管はヒータを組み込み、約１７ｍｍの内径を有し、且つ約７２インチ（１８３ｃｍ）の長さを有する一方で、約８５グラム〜約９０グラムの重量を有する。

【0280】

表面に沿って動かされる又は引きずられるときの音がより静かな導管とするため、第１の長尺部材が減少した壁厚を有するように形成されてもよく、壁が軟質且つ変形可能であってもよい。構成によっては、第１の長尺部材は、約０．０５ｍｍ〜約４４ｍｍの壁厚を有するように形成され得る。構成によっては、第１の長尺部材は、約０．１３ｍｍ〜約０．４４ｍｍの壁厚を有するように形成され得る。構成によっては、第１の長尺部材は、約０．１３ｍｍ〜約０．２６ｍｍの壁厚を有するように形成され得る。構成によっては、第１の長尺部材は、約０．１６ｍｍ〜約０．２４ｍｍの壁厚を有するように形成され得る。構成によっては、第１の長尺部材は、約０．１７ｍｍ〜約０．２２５ｍｍの壁厚を有するように形成され得る。減少した厚さの長尺部材を形成することには、導管全体の重量を減少させる効果もある。

【0281】

導管のサイズを低下させるため直径を小さくし得るが、一方で、許容されない圧力降下が起こる可能性を低減するのに十分な直径は維持される。構成によっては、内径は約１３ｍｍ〜約２２ｍｍであってよい。構成によっては、内径は約１６ｍｍ〜約１９ｍｍであってよい。構成によっては、導管は約２２．５ｍｍの外径を有し得る。構成によっては、導管は約２２．５ｍｍの外径、約１７．２ｍｍの内径及び約７２インチ（１８３ｃｍ）の長さを有し得る。かかる構成により、この長さの導管の好適な圧力降下が得られる一方、本来であれば標準的なコルゲート管材と比較したとき望ましくないサイズ増加が生じ得るところを、導管の外周を囲んで延在するバブル付き導管を有しながらも、導管に所望のサイズ縮小が得られる。

【0282】

所望の感触を提供するため、導管は、望ましくは改良された表面テクスチャを有する。意外にも、表面テクスチャの改良により、使用中により静かな導管も得られた。構成によっては、第１の長尺部材は、ブロッキング防止添加剤を含む押出物から形成され得る。ブロッキング防止添加剤は、上記に考察したとおり、導管の層間の付着を低減することができ、これは導管に関連する（例えば導管が家具の角の上を引きずられるときなどの）騒音レベルを低減するのに役立つことが分かっている。構成によっては、第１の長尺部材は、タルクを含む押出物から形成され得る。構成によっては、第１の長尺部材は、約１．５重量パーセント〜約１０重量パーセントのタルクを含む押出物から形成され得る。構成によっては、第１の長尺部材は、約１．５重量パーセント〜約３重量パーセントのタルクを含む押出物から形成され得る。構成によっては、第１の長尺部材は、約１．５重量パーセントのタルクを含む押出物から形成され得る。

【0283】

表３Ａ及び表３Ｂは、それぞれ表２Ａ及び表２Ｂに記載する管に関する管特徴部の寸法間の例示的な比を提供する。

【0284】

【表7】

【0285】

【表8】

【0286】

以下の表は、本明細書に記載される、第２の長尺部材の内側に組み込まれた加熱フィラメントを有する複合管（表示名「Ａ」）のいくつかの例示的な特性を示す。比較のため、管の穴の内側に螺旋状に巻回された加熱フィラメントを有するＦｉｓｈｅｒ ＆ ＰａｙｋｅｌモデルＲＴ１００使い捨てコルゲート管（表示名「Ｂ」）の特性も提供する。

【0287】

ＩＳＯ ５３６７：２０００（Ｅ）の附属書Ａに従い流れ抵抗（ＲＴＦ）の計測を実施した。結果を表４に要約する。以下で分かるとおり、複合管のＲＴＦはモデルＲＴ１００管のＲＴＦより低い。

【0288】

【表9】

【0289】

管内の凝縮物又は「レインアウト」は、２０Ｌ／分のガス流量及び１８℃の室温で１日当たりに収集される凝縮物の重量を指す。加湿された空気をチャンバから連続的に管に流す。毎日試験前と試験後に管重量を記録する。３回連続して試験を行い、各試験の合間に管は乾燥させる。結果を以下の表５に示す。この結果から、モデルＲＴ１００管と比べて複合管ではレインアウトが著しく少ないことが示された。

【0290】

【表10】

【0291】

所要電力は、凝結試験中に消費された電力を指す。この試験では、周囲空気は１８℃に保った。加湿チャンバ、例えば図１における加湿チャンバ４６は、ＭＲ８５０加熱器ベースを動力源とした。管中の加熱フィラメントは独立してＤＣ電源を動力源とした。種々の流量を設定し、チャンバは、チャンバ出力が３７℃に達した状態に置いた。次に、回路に対するＤＣ電圧を変更することにより、回路出力に４０℃の温度を生じさせた。この出力温度を維持するために必要な電圧を記録し、結果の電力を計算した。結果は表６に示す。この結果は、複合管Ａが管Ｂと比べて著しく大きい電力を使用することを示している。これは、管Ｂが管穴にある螺旋状の加熱フィラメントを使用してガスを３７℃から４０℃に加熱するためである。複合管は、加熱フィラメントが管の壁にある（第２の長尺部材に埋設されている）ため、ガスを急速には加熱しない傾向にある。代わりに複合管は、ガス温度を維持し、且つ加湿ガスの露点を上回る温度に管穴を維持することによってレインアウトを防止するように設計されている。

【0292】

【表11】

【0293】

三点曲げ試験を用いることにより、管の可撓性を試験した。管を三点曲げ試験用ジグに置き、Ｉｎｓｔｒｏｎ ５５６０試験システム機と共に使用して荷重及び伸びを計測した。各管サンプルにつき３回試験した；加えた荷重に対する管の伸びを計測し、それぞれの平均剛性定数を求めた。管Ａ及び管Ｂの平均剛性定数を表７に掲載する。

【0294】

【表12】

【0295】

製造方法
次に、複合管の例示的製造方法を示す図４１Ａ〜図４１Ｆを参照する。

【0296】

初めに図４１Ａを見ると、少なくとも１つの実施形態において、複合管の製造方法は、第２の長尺部材２０５を提供する工程と、第２の長尺部材２０５をマンドレル４０１の周りに螺旋状に巻き付ける工程であって、第２の長尺部材２０５の対向する側縁部分４０３を隣接し合う巻付部に関して離間させ、それにより第２の長尺部材螺旋体４０５を形成する工程とを含む。第２の長尺部材２０５は、特定の実施形態においてマンドレルの周りに直接巻き付けられ得る。他の実施形態では、マンドレルを覆って犠牲層が提供され得る。

【0297】

少なくとも１つの実施形態において、この方法は、第２の長尺部材２０５を形成する工程をさらに含む。第２の長尺部材２０５の形成には、押出しが好適な方法である。第２の押出機は、特定のビード高さを備えた第２の長尺部材２０５を押し出すように構成され得る。従って、少なくとも１つの実施形態において、この方法は第２の長尺部材２０５を押し出す工程を含む。

【0298】

図４１Ｂに示すとおり、押出しは、第２の長尺部材２０５の形成時に、例えばクロスヘッド押出しダイを有する押出機を使用して、第２の長尺部材２０５に加熱フィラメント２１５を封入することを可能にし得るため、有利であり得る。従って、特定の実施形態において、この方法は、１つ以上の加熱フィラメント２１５を提供する工程及び加熱フィラメント２１５を封入して第２の長尺部材２０５を形成する工程を含む。この方法はまた、第２の長尺部材２０５に埋設又は封入された１つ以上の加熱フィラメント２１５を有する第２の長尺部材２０５を提供する工程も含む。

【0299】

少なくとも１つの実施形態において、この方法は、１つ以上のフィラメント２１５を第２の長尺部材２０５に埋設する工程を含む。例えば、図４１Ｃに示されるとおり、フィラメント２１５を第２の長尺部材２０５の中へと特定の深さに押し込む（引き抜く又は機械的に位置決めする）ことができる。或いは、第２の長尺部材２０５に特定の深さまでカットを設けてもよく、それらのカットにフィラメント２１５を置くことができる。好ましくは、押し込み又は切断は、第２の長尺部材２０５が押し出された直後、第２の長尺部材２０５が軟らかいうちに行われる。

【0300】

図４１Ｄ及び図４１Ｅに示されるとおり、少なくとも１つの実施形態において、この方法は、第１の長尺部材２０３を提供する工程と、第２の長尺部材螺旋体４０５の周りに第１の長尺部材２０３を螺旋状に巻き付ける工程であって、これにより第１の長尺部材２０３の部分が第２の長尺部材螺旋体４０５の隣接する巻付部に重なり、且つ第１の長尺部材２０３が第２の長尺部材螺旋体４０５の巻付部の間のスペースにおいてマンドレル４０１に隣接して配設されることになり、それにより第１の長尺部材螺旋体４０７が形成される工程とを含む。図４１Ｄは、かかる例示的方法を示し、ここで加熱フィラメント２１５は、第２の長尺部材螺旋体を形成する工程より前に、第２の長尺部材２０５に封入される。図４１Ｅは、かかる例示的方法を示し、ここで加熱フィラメント２１５は、第２の長尺部材螺旋体が形成されるに従い第２の長尺部材２０５に埋設される。フィラメント２１５を複合管に組み込む代替的方法は、１つ以上のフィラメント２１５を、第１の長尺部材２０３が第２の長尺部材２０５に重なる領域において第１の長尺部材２０３と第２の長尺部材２０５との間に封入する工程を含む。

【0301】

上記に考察したとおり、少なくとも１つの実施形態は、第２の長尺部材２０５の巻付部の間に第１の長尺部材２０３の複数の巻付部を有する管を含む。従って、特定の実施形態において、この方法は、第１の長尺部材２０３を提供する工程と、第１の長尺部材２０３の第１の側部部分が第２の長尺部材螺旋体４０５の巻付部に重なり、且つ第１の長尺部材２０３の第２の側部部分が第１の長尺部材２０３の隣接する側部部分に接触するようにして、第１の長尺部材２０３を第２の長尺部材螺旋体４０５の周りに螺旋状に巻き付ける工程とを含む。第１の長尺部材２０３の一部分は、第２の長尺部材螺旋体４０５の巻付部の間のスペースにマンドレル４０１に隣接して配設され、それにより第２の長尺部材２０５の巻付部の間に第１の長尺部材２０３の複数の巻付部を含む第１の長尺部材螺旋体４０７が形成される。

【0302】

少なくとも１つの実施形態において、第１の長尺部材２０３は、第２の長尺部材２０５の巻回部の間に複数回巻き付けられる。得られる長手方向断面の例示的な略図を図４１Ｇに示す。第１の長尺部材２０３の隣接する巻付部は、熱融着、接着、又は他の取付け機構などの任意の好適な技法を用いて融合させることができる。少なくとも１つの実施形態において、隣接する溶融又は軟化したバブルを熱いうちに互いに接触させ、それにより結合し、続いてエアジェットで冷却してもよい。第１の長尺部材２０３の隣接する巻付部はまた、それらを軟化した状態でマンドレル上に巻回して放冷することにより接合してもよい。

【0303】

少なくとも１つの実施形態において、第１の長尺部材２０３が第２の長尺部材２０５の巻回部の間に一回又は複数回巻き付けられ、第２の長尺部材２０５の巻回部の間にある１つ又は複数のバブルが、さらなる個別のバブルとなるように熱処理などの適切な技法を用いてさらに凹まされる。得られる長手方向断面の例示的な略図を図４１Ｈに示す。図４１Ｈに示すとおり、第１の長尺部材２０３の１つのバブルは、物体で機械的な力を加えたり、又は指向性のあるエアジェットで力を加えたりするなど、任意の好適な技法を用いて２つ又は３つ又はそれ以上の個別のバブルとなるように凹ませることができる。得られる長手方向断面の別の例示的な略図を図４１Ｉに示す。この例では、バブルの上面がバブルの底面と結合して、平底部分によって分離される２つの個別のバブルを形成するようにして、バブルの中央部分を凹ませている。次に、２つの個別のバブルの隣接する側部部分が結合され、３つの個別のバブルを含む構造を形成する。

【0304】

１つ以上の加熱フィラメント２１５を複合管に組み込むための上述の代替例は、加熱フィラメントをガス経路に有する代替例と比べて利点を有する。加熱フィラメント２１５をガス経路外に有することにより、フィラメントは最も結露が形成され易いところである管壁を加熱するため、性能が向上する。この構成は、加熱フィラメントをガス経路外に移すことにより、高酸素環境における出火リスクを低減する。この特徴はまた、管を通過するガスの加熱における加熱ワイヤの有効性を低下させるため、性能を低下させもする。それでもなお、特定の実施形態において、複合管２０１はガス経路内に置かれた１つ以上の加熱フィラメント２１５を含む。例えば、加熱フィラメントはルーメン壁上（管穴）に、例えば螺旋状の構成で据え付けられてもよい。１つ以上の加熱フィラメント２１５をルーメン壁上に配設するための例示的方法は、加熱フィラメントを、第２の長尺部材２０５の組み立てられるとルーメン壁となる表面上に結合、埋設、又は他の形で形成することを含む。従って、特定の実施形態において、この方法は、１つ以上の加熱フィラメント２１５をルーメン壁上に配設する工程を含む。

【0305】

加熱フィラメント２１５が第２の長尺部材２０５に埋設若しくは封入されるか、又は第２の長尺部材２０５上に配設されるか、又は他の方法で管内若しくは管上に置かれるかに関わらず、少なくとも１つの実施形態において、フィラメントの対が、複合管の一端で接続ループとなって回路を形成するように形成され得る。

【0306】

図４１Ｆは、図４１Ｅに示すアセンブリの長手方向断面を、マンドレル４０１の上部分並びに第１の長尺部材螺旋体４０７及び第２の長尺部材螺旋体４０５の上部分に注目して示す。この例は、Ｔ字型の第２の長尺部材２０５を有する第２の長尺部材螺旋体４０５を示す。第２の長尺部材が形成されるに従い、第２の長尺部材２０５に加熱フィラメント２１５が埋設される。図４１Ｆの右側は、上記に記載したとおりの、第１の長尺部材螺旋体のバブル形状のプロファイルを示す。

【0307】

この方法はまた、第１の長尺部材２０３を形成する工程も含む。第１の長尺部材２０３の形成には、押出しが好適な方法である。従って、少なくとも１つの実施形態において、この方法は、第１の長尺部材２０３を押し出す工程を含む。第１の長尺部材２０３はまた、２つ以上の部分を押し出し、それらをつなぎ合わせて単一の部品を形成することにより製造されてもよい。別の代替例として、第１の長尺部材２０３はまた、螺旋管形成過程で隣接して形成又は結合されると中空形状を生じる形材を押し出すことにより製造されてもよい。

【0308】

この方法はまた、第１の長尺部材２０３の端部に大気圧より大きい圧力でガスを供給する工程も含む。ガスは、例えば空気であってよい。上記に説明したとおり、他のガスもまた使用することができる。第１の長尺部材２０３の端部にガスを供給すると、第１の長尺部材２０３がマンドレル４０１の周りに巻き付けられるときに、開放した中空の本体形状を維持することに役立ち得る。ガスは、第１の長尺部材２０３がマンドレル４０１の周りに巻き付けられる前に供給されても、第１の長尺部材２０３がマンドレル４０１の周りに巻き付けられている間に供給されても、又は第１の長尺部材２０３がマンドレル４０１の周りに巻き付けられた後に供給されてもよい。例えば、押出しダイヘッド／先端の組み合わせを備える押出機が、第１の長尺部材２０３が押し出されるに従い、第１の長尺部材２０３の中空の空洞に空気を供給又は送給し得る。従って、少なくとも１つの実施形態において、この方法は、第１の長尺部材２０３を押し出す工程と、押出し後に第１の長尺部材２０３の端部に大気圧より大きい圧力でガスを供給する工程とを含む。１５〜３０ｃｍＨ_２Ｏ（又は約１５〜３０ｃｍＨ_２Ｏ）の圧力が好適であることが分かっている。

【0309】

少なくとも１つの実施形態において、第１の長尺部材２０３及び第２の長尺部材２０５は、マンドレル４０１の周りに螺旋状に巻回される。例えば、第１の長尺部材２０３及び第２の長尺部材２０５は、２００℃（又は約２００℃）又はそれ以上の高温で押出しダイから出て、次に少し離れた後にマンドレルに適用され得る。好ましくは、マンドレルは、ウォータージャケット、冷却機、及び／又は他の好適な冷却法を用いて２０℃（又は約２０℃）又はそれ以下の温度、例えば０℃近く（又は約０℃）に冷却される。５回（又は約５回）螺旋状に巻き付けた後、第１の長尺部材２０３及び第２の長尺部材２０５は冷却流体（液体又は気体）によってさらに冷却される。一実施形態において、冷却流体はリングから放出される空気であり、ジェットがマンドレルを取り囲む。構成部品が冷却され、マンドレルから取り外されると、長手方向軸に沿って延在するルーメンと、ルーメンを取り囲む中空の空間とを有する複合管が形成される。かかる実施形態では、第１の長尺部材と第２の長尺部材とを連結するのに接着剤又は他の取付け機構は不要である。他の実施形態は、これらの２つの部材を結合又は他の形で連結するのに接着剤又は他の取付け機構を利用し得る。別の実施形態では、第２の長尺部材２０５は、押出し及び加熱フィラメント配置の後に、加熱フィラメントの位置が動かないようにするため冷却され得る。第２の長尺部材２０５は次に、マンドレルに適用されたときに、結合を向上させるため再び加熱され得る。再加熱の例示的方法としては、スポットヒーティング装置、ホットローラ等の使用が挙げられる。

【0310】

この方法はまた、複合管の一端で接続ループとなるように形成された加熱又は検知フィラメントの対も含む。例えば、２つの加熱又は検知フィラメントの末端部分を第２の長尺部材２０５から抜き出し、次に２つのフィラメントを共に、例えば結束、結合、接着、融着等することにより、接続ループとなるように形成してもよい。別の例として、製造過程では加熱フィラメントの末端部分を第２の長尺部材２０５から自由な状態のままとしておき、次に複合管の組み立て時に接続ループとなるように形成してもよい。

【0311】

ここで図４１Ｊ〜図４１Ｑに関連して、管２０１の代替的な形成方法は、一連の流路がそれに沿って延在する押出し工具２００１を含む。押出し工具２００１は、図４１Ｐ及び図４１Ｑに示す例示的な管のような管の形成に使用することができる。図示されるとおり、押出し工具２００１を使用して作製される管は、管の長手方向軸に略沿って延在する複数の第１の長尺部材２０３を含み得る。一部の実施形態では、押出し工具２００１は本体２０１０と中心拡張部２０２０とを備える。一部の実施形態では、本体２０１０及び拡張部２０２０は略円筒形である。本体２０１０は、溶融したプラスチック又は別の材料が入力端２０１４から本体２０１０を通って出力端又は押出し端２０１６に流れることを可能にする１つ以上の流路２０１２を備え得る。一部の実施形態では、この流路は実質的に円錐形の長手方向断面を有する（すなわち、溶融したプラスチックが入力２０１４に最初に入るところの方が幅が広く、押出し端２０１６に近い程狭くなる）。流路は、種々のプロファイルを有する管２０１を作製するため種々の構成を有し得る。例えば、図４１Ｌ及び図４１Ｍの出力端又は押出し端２０１６に示される流路構成は、図４１Ｊに示されるとおりの端面図プロファイルを有する管２０１を作製し得る。図４１Ｋは、隣接するバブル又は第１の長尺部材２０３の間に配置された第２の長尺部材２０５（これは加熱フィラメント２１５を含み得る）を含む図４１Ｊの管の端面図を示す。使用中、工具２００１は、管２０１が螺旋状に形成されることを誘導するため、回転するように適合される。図４１Ｏに示すとおり、中心拡張部２０２０が押出し工具２００１を押出機２０３０に連結し得る。中心拡張部２０２０と押出機２０３０との間に配設された軸受２０２２により、中心拡張部２０２０及び本体２０１０は押出機２０３０に対して回転することができる。工具２００１の回転速度を調整することにより、第１の長尺部材２０３のピッチ角又はねじれ角を変化させることができる。例えば、回転速度を上げると、図４１Ｐに示されるとおり、より小さいねじれ角を設けることができる。回転速度を下げると、図４１Ｑに示されるとおり、より大きいねじれ角を設けることができる。

【0312】

単一の螺旋状に巻回された管を有する医療用管
図４２Ａ〜図４２Ｆは、第１の長尺部材又は部分２０３と第２の長尺部材又は部分２０５とを有する単一の管形状要素を含む管の例示的実施形態の横方向断面を示す。図示されるとおり、第２の長尺部分２０５は第１の長尺部分２０３と一体化され、この単一の管形状要素の全長に沿って延在する。例示される実施形態では、単一の管形状要素は長尺中空本体であり、横方向断面において、中空部分５０１を一部画定する比較的薄い壁を有し、その比較的薄い壁に隣接する長尺中空本体の対向する両側に、比較的厚い又は比較的硬い２つの補強部分２０５を備えている。これらの補強部分は、長尺中空本体が螺旋状に巻回された後、ルーメン２０７の内壁の一部をなし、従ってこれらの補強部分もまた、長尺中空体の隣接する巻きの間に螺旋状に位置決めされる。

【0313】

少なくとも１つの実施形態において、この方法は、第１の長尺部分２０３と補強部分２０５とを含む長尺中空本体を形成する工程を含む。この長尺中空本体の形成には、押出しが好適な方法である。管形状要素に好適な断面形状を図４２Ａ〜図４２Ｆに示す。

【0314】

長尺中空本体は、上記に説明したとおり医療用管となるように形成することができ、この言及によって前述の考察が援用される。例えば、少なくとも１つの実施形態において、医療用管の製造方法は、長尺中空本体をマンドレルの周りに螺旋状に巻き付ける又は巻回する工程を含む。これは高温で行われてもよく、従って長尺中空本体は螺旋状に巻回された後冷却され、隣接する巻きが共に接合される。図４２Ｂに示すとおり、補強部分２０５の対向する側縁部分は、隣接する巻きと接触してもよい。他の実施形態では、第２の長尺部材２０５の対向する側縁部分は、図４２Ｄ及び図４２Ｅに示すとおり、隣接する巻きの上に重なってもよい。加熱フィラメント２１５が、上記に説明したとおり、且つ図４２Ａ〜図４２Ｆに示すとおり、第２の長尺部材に組み込まれ得る。例えば、加熱フィラメントは、図４２Ａ〜図４２Ｄに示されるように、長尺中空本体の対向する両側に提供されてもよい。或いは、加熱フィラメントは、図４２Ｅ〜図４２Ｆに示されるように、長尺中空本体の片側のみに提供されてもよい。これらの実施形態のいずれも、検知フィラメントの存在を組み込むことができる。

【0315】

電気的接続性を有するチャンバ端コネクタの配置
次に、使用中に加湿器に接続するように構成される管の端部にコネクタを取り付けるための例示的なフローチャートを示す図４３Ａを参照する。例えば、上記に図１に関連して記載したとおり、吸気導管７０は入口４２を介して加湿ユニット４０に接続する。図４３Ａの例示的なフローチャートは、吸気導管７０を加湿ユニット４０と物理的及び電気的に接続可能にすることができる。

【0316】

図４３Ａの例では、シールハウジング１５０１にシール１５０３が挿入される。シール挿入の動作は図４３Ｂにもさらに詳細に示される。シールハウジング１５０１は成形プラスチックで作製される。一方の開放端は、加湿器に接続するためのサイズ及び構成とされる。シール１５０３は、図４３Ｂに示されるとおりＯリングであってもよい。Ｏリングに好適な構成は、薄いウェブにより接続された厚い同心トーラスを含む二重円環構成であり得る。この例では、Ｏリングは、ゴムなどの単一のエラストマー材料から成形される。シール１５０３はシールハウジング１５０１のコンプライアントなリッジに着座する。シール１５０３は、加湿器チャンバのポートの外表面を封止するように設計される。シール１５０３は、ポートの外表面に沿って延在するように撓むことができる。換言すれば、二重Ｏリング構成は、フランジによって接続された内側Ｏリングと外側Ｏリングとを含む。外側Ｏリングはコネクタ内に封止され、一方、内側Ｏリングはフランジ部分に沿って撓み、ポートの外表面を締め付けることができる。かかる位置では、内側Ｏリングの中心軸を通って延在する水平面は、外側Ｏリングの中心軸を通って延在する水平面と異なる平面にあり得る。

【0317】

再び図４３Ａの例を見ると、シールハウジング１５０１のコンプライアントなドックにプリント回路基板（ＰＣＢ）が挿入される。ＰＣＢ挿入の動作は、図４３Ｃにさらに詳細に示される。図４３Ｃにおいて、ＰＣＢとＰＣＢコネクタとを含むアセンブリ１５０５が、シールハウジング１５０１のコンプライアントなドックに挿入される。この例では、ＰＣＢコネクタは、Ｔｙｃｏ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏｒｐ．（Ｂｅｒｗｙｎ，ＰＡ）が販売する既製のコネクタである。ＰＣＢは、管の第２の長尺部材に包み込まれた４つの導電性フィラメントを受け入れるのに好適な４つの端子を含む。しかしながら、第２の長尺部材が４つより多い又は少ない導電性フィラメントを含む場合、ＰＣＢは好適な数の導電性フィラメントを受け入れるように構成され得る。

【0318】

再び図４３Ａの例を見ると、コンプライアントなリッジに着座したシール１５０３を有するシールハウジング１５０１の一方の開放端に、シールリテーナ１５０７がクリップ留めされる。シールリテーナ１５０７を所定位置にクリップ留めすると、シール１５０３が圧迫され、それによりシールハウジング１５０１とシールリテーナ１５０７との間に耐液体性及び耐ガス性接続が形成される。この例では、シールリテーナは成形プラスチックから作製され、ＰＣＢの周囲に適合するサイズ及び形状の突出部分を含む。この突出部分は、より可撓性が高く脆弱なＰＣＢを支持及び保護する働きをする。シールハウジング１５０１と、シール１５０３と、ＰＣＢ及びＰＣＢコネクタアセンブリ１５０５と、シールリテーナ１５０７とを含む得られるアセンブリは、本明細書ではコネクタ管アセンブリ１５１５と称される。

【0319】

再び図４３Ａの例を見ると、管がコネクタ管アセンブリ１５１５との接続用に調製される。図４３Ａに示され、且つ図４３Ｅにさらに詳細に示されるとおり、工程１５１１において、管の一端の第２の長尺部材の一部分が第１の長尺部材から分離される。次に、工程１５１３において、分離された第２の長尺部材のある長さが剥ぎ取られ、４つ（又は第２の長尺部材に含まれる導電性フィラメントの数）の導電性フィラメントが露出する。工程１５１３は、図４３Ｆにさらに詳細に示される。

【0320】

図４３Ａに説明されるとおり、且つ図４３Ｇにさらに詳細に示されるとおり、第２の長尺部材の剥ぎ取られた長さを含む管の一部分が、コネクタ管アセンブリ１５１５に挿入される。図４３Ａ及び図４３Ｈの工程１５１７に示されるとおり、４つの導電性フィラメントがＰＣＢの４つの端子に挿入される。次に、図４３Ａ及び図４３Ｉに示されるとおり、各フィラメント−端子接続の上にはんだ１５１９のビードを設けることによりフィラメントが端子に固定され、各フィラメントとその対応する端子との間の良好な電気的接続が確実となる。

【0321】

コネクタ管アセンブリ１５１５の全ての部品が互いにしっかりと固定されることを確実にするため、次にグルー層１５２１を塗布する。グルーは広義語であり、他の材料を接合し、固定し、又は取り付けるための材料を指す。グルーは、それが液体又は半固体状態のとき、粘着性があるか又は触れるとべたつくものであり得る。グルーが乾燥し又は他の形で硬化して固体状態になったとき、グルーは粘着性があることも、又は粘着性がない若しくは触れてもべたつかないこともある。グルーは樹脂、例えばエポキシ樹脂、又は熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）であってもよい。ＴＰＥ材料は略可撓性であり、破砕することなしに捩り、曲げ、又は圧力に対応することができるため、ＴＰＥ材料の使用が有利であり得る。

【0322】

グルー１５２１の例示的塗布方法を図４３Ｊに示す。この方法では、２ブロックモールドが提供される。この例では、モールドはステンレス鋼であるが、しかしながら任意の好適な材料を使用することができる。例えば、モールドはＴｅｆｌｏｎ（登録商標）ＰＴＦＥブロック製であってもよい。一方のブロックは、コネクタ管アセンブリ１５１５の突出するＰＣＢ及びＰＣＢコネクタアセンブリ１５０５並びに隣接する管を受け入れるように構成され、他方のブロックは、管及びコネクタ管アセンブリ１５１５の反対側の部分を受け入れるように構成される。管は、ブロックが上下に積み重なるようにしてコンプライアントなモールド部分に置く。液体グルーをモールドの入口穴に投入し、グルーを硬化させる。次に、モールドを取り外し、接着された管・コネクタアセンブリ１５２３を露出させ、このアセンブリ１５２３は、ＰＣＢ及び管とコネクタ管アセンブリ１５１５との間の接合部を被覆する硬化したグルーの層１５０７を含む。このグルー層は、ＰＣＢ及びＰＣＢ上のはんだ付け接続の全てを被覆し得る。このようにして、グルー層がＰＣＢ及び接続を腐食から保護し得る。換言すれば、グルーは３つの機能を果たす：コネクタ及び導管を封止すること、ＰＣＢを所定位置に保つこと、及びＰＣＢを注封すること；グルー層は、気密シール、機械的結合及びＰＣＢ注封材を形成する。

【0323】

再び図４３Ａに戻ると、管・コネクタアセンブリ１５２３は、次に最終組立てに向けた条件下にある。図４３Ｋにさらに詳細に示されるとおり、前部クラムシェル１５２５及び後部クラムシェル１５２７が、ＰＣＢコネクタの一部分を露出させたまま管・コネクタアセンブリ１５２３の周りに一体にスナップ嵌めされる。クラムシェル１５２５、１５２７部分は、成形プラスチック又は任意の他の好適な材料で作製することができる。クラムシェル１５２５、１５２７部分は、管・コネクタアセンブリ１５２３をさらに保護する働きをするとともに、使用時に凝縮物が加湿器ユニットに戻るのを促進する屈曲位置に管・コネクタアセンブリを保つ働きをする。図４３Ｌに示すとおり、この最終的なアセンブリは、接続ポートの近傍にコンプライアント電気コネクタを有する加湿器に容易にスナップ嵌めすることができる。

【0324】

前述の製造方法はフローチャートを参照して記載したが、このフローチャートは単に、使用中に加湿器に接続するように構成された管の端部にコネクタを取り付けるための例示的方法を提供するに過ぎない。本明細書に記載される方法は、決まった工程順序を含意するものではない。また、いずれか１つの工程が本方法の実施に必須であることを含意するものでもない。実施形態は、実行可能な任意の順序又は組み合わせで実施されてよい。

【0325】

電気的接続性を有する患者端コネクタの配置
次に、管２０１の一方の端部を患者インターフェース（図示せず）に接続する例示的なコネクタ１６００を示す図４４Ａ〜図４４Ｈを参照する。コネクタ１６００のうち患者インターフェースと接続する部分が、参照符号１６０１によって示される。図４４Ａはコネクタ１６００の側面斜視図を示す。図４４Ｂ〜図４４Ｅに示すとおり、コネクタ１６００は、管２０１、ＰＣＢ１６０３、インサート１６０５（一体に組み付けられたとき、まとめて計算流体力学（ＣＦＤ）アセンブリ１６０７と称される）、及びカバー１６０９を含む。図４４Ｂ〜図４４Ｅの各々は、図４４Ａの図と略対応する側面斜視図を示す。

【0326】

インサート１６０５及びカバー１６０９は、好ましくは成形プラスチック部品である。インサート１６０５は、管に差込口を提供すること、ガス流路に好適な導管を提供すること、ＰＣＢ用のハウジングを提供すること、及びサーミスタ用のハウジングを提供すること（以下で考察する）を含めた、数々の目的の１つ以上を果たし得る。カバー１６０９は比較的脆弱なＰＣＢを保護及び被覆し、且つ管とインサートとの間の接続を保護する。図４４Ａに示すとおり、管２０１に挿入されるインサート１６０５の端部は、好ましくは管２０１への挿入を補助するため角度が付けられている。加えて、図４４Ｄに示されるとおり、インサートは望ましくは止め部分１６０６を備え、これはインサート１６０５に対して管２０１が正しく置かれるよう促進し、またＰＣＢ１６０３を保護する働きもする。

【0327】

管２０１の第２の長尺部材の導電性フィラメントをＰＣＢ１６０３の端子に電気的に接続するために、図４３Ｅ〜図４３Ｉに関連して上記に図示及び記載したものと同様の手順を用いてもよい。

【0328】

図４４Ｆはコネクタ１６００の断面を示し、概して図４４Ａと同じ側面斜視図に対応する。図４４ＨはＣＦＤアセンブリ１６０７の断面を示し、概して図４４Ｄの側面斜視図に対応する。これらの図は、管２０１、ＣＦＤアセンブリ１６０７、及びカバー１６０９の相対的な配置に関してさらに詳細に示す。

【0329】

図４４Ｈは、コネクタの患者インターフェース端１６０１から管（図示せず）の方を向いて見たときの、コネクタの幅に沿ったコネクタ１６００の断面を示す。図４４Ｉは、ＰＣＢ及びサーミスタ１６１１のさらなる詳細を示すＣＦＤアセンブリ１６０７の側面断面（ｓｌｉｄｅ−ｐｌａｎ ｃｒｏｓｓ ｓｅｃｔｉｏｎ）を示す。図４４Ｈ及び図４４Ｉに示されるとおり、サーミスタ１６１１は流路中に置かれる。サーミスタ１６１１が温度及びガス流情報を提供することにより、患者インターフェース近傍の熱的条件の評価が可能となり得る。

【0330】

螺旋型コネクタの配置
次に、ＰＣＢとの電気的接続性を有しないコネクタを示す図４５Ａ〜図４５Ｅを参照する。しかしながら、構成によってはコネクタは、ＰＣＢと電気的接続性を有するように等しく適合され得る。このコネクタは患者インターフェース又は加湿器との接続に好適である。これは特に、閉塞性睡眠時無呼吸環境における患者端コネクタ及び／又は装置端コネクタとしての使用に適している。

【0331】

端部が螺旋状の成形インサート１７０１が提供される。インサート１７０１のこの螺旋状の端部と反対側の端部は、加湿器ポート、及び／又は患者インターフェースポート、及び／又は任意の他の所望の構成部品に対する挿入用又はそれとの取付け用に成形される。

【0332】

図４５Ｃに示すとおり、インサート１７０１の螺旋状の端部は、管２０１のコンプライアントな巻きの上にねじ付けられる。この例では、インサート１７０１の螺旋状の巻きは、管２０１の第１の長尺部材２０３の巻きを覆ってその周りに適合するサイズ及び構成とされる。

【0333】

管がその中に１つ以上の通電されるワイヤを有する場合、インサート１７０１の少なくとも一部分に電気的接続が提供されてもよいことに留意しなければならない。インサート１７０１が設置されると、電気コネクタは好ましくはワイヤと整列し、それにより電気的接続を促進する。次にはんだなどを用いてその接続が固定され得る。

【0334】

インサート１７０１、及び場合により管２０１の少なくとも一部分の上に、軟質ゴム又はＴＰＥ部材１７０３を挿入又は成形し、インサート１７０１と管２０１との間の取付けを促進してもよい。ある場合には、インサート１７０１（又は少なくともインサート１７０１の螺旋状の端部）が十分な横方向の圧潰抵抗性を提供するため、高圧成形法を用いることが可能である（高圧成形法での圧力は、インサート１７０１がない管２０１の横方向の圧潰抵抗性を超え得る）。部材１７０３はまた、有利には、構成部品に管を挿入したり及び取外したりするときに把持するための軟質の表面も提供し得る。

【0335】

コネクタを螺旋巻回された管に取り付ける前述の方法は、例として提供される。本明細書に記載される方法は、決まった工程順序を含意するものではない。また、いずれか１つの工程が本方法の実施に必須であることを含意するものでもない。実施形態は、実行可能な任意の順序又は組み合わせで実施されてよい。

【0336】

代替的な装置端コネクタの配置
次に、電気ワイヤが中を通る医療用回路に使用することのできるコネクタを示す図４６Ａ〜図４６Ｆを参照する。コネクタ１８０１はカットアウト１８０２を含み、これは特定の実施形態では３０ｍｍ（又は約３０ｍｍ）の横幅である。特定の実施形態において、カットアウト１８０２の一方の端部にＬ字型アーム１８０３があり、これは一部がコネクタ１８０１から外側に延在し、一部がコネクタ１８０１の長手方向軸と平行に延在する。

【0337】

アーム１８０３は、中に埋設された１つ以上の導電体１８０４を有し得る。導体１８０４は銅製若しくは真鍮製であるか、又は別の好適に導電性を有する材料で作製されてもよく、実質的にアーム１８０３の長さに沿って延在する平らなＬ字型部品として形成され得る。

【0338】

コネクタ１８０１は、管２０１の一部分の実質的に内側に着座するように適合された内側部分１８０５と、管２０１の一部分を実質的に取り囲むように適合された外側部分１８０６とをさらに含み得る。

【0339】

第２の長尺部材２０５の一部は剥ぎ取られ、中に埋設されている１つ以上のフィラメント２１５が露出される。好ましくは約５ｍｍのフィラメント２１５が露出される。コネクタ１８０１は、次に、内側部分１８０５が管２０１の中に着座し、且つ外側部分１８０６が管２０１の周りに着座するようにして管２１５に取り付けられる。好ましくはコネクタ１８０１は、フィラメント２１５の露出した端部がカットアウト１８０２又はその近傍に位置するような向きとされる。

【0340】

次にフィラメント２１５の露出した端部が導体１８０４と電気的及び／又は物理的に接続される。これは、端部を導体１８０４とはんだ付けすることによるか、又は当該技術分野において公知の任意の他の方法により行われ得る。

【0341】

コネクタ１８０１、及び場合により管２０１の少なくとも一部分の上に、軟質ゴム又はＴＰＥ部材１８０７を挿入又は成形し、コネクタ１８０１と管２０１との間の取付けを促進してもよい。

【0342】

一部の実施形態では、略Ｌ字型エルボ１８０８がアセンブリに被せて置かれ得る。エルボ１８０８は、接続にいくらかの追加的な強度を提供することができ、管２０１の所定の曲がりを提供し得る（これによりコネクタ１７０１は、管２０１の本体と約９０°の角度で着座する傾向を有することになり得る）。

【0343】

同軸管
同軸呼吸管もまた、上記に記載したとおりの複合管に含まれ得る。同軸呼吸管では、第１のガス空間が吸気リム又は呼気リムであり、第２のガス空間が吸気リム又は呼気リムの他方である。前記吸気リムの入口と前記吸気リムの出口との間に１つのガス通路が提供され、且つ前記呼気リムの入口と前記呼気リムの出口との間に１つのガス通路が提供される。一実施形態では、第１のガス空間が前記吸気リムであり、且つ第２のガス空間が前記呼気リムである。或いは、第１のガス空間が呼気リムであってもよく、且つ第２のガス空間が吸気リムであってもよい。

【0344】

次に、少なくとも１つの実施形態に係る同軸管８０１を示す図４７を参照する。この例では、同軸管８０１は患者とベンチレータ８０５との間に提供される。呼気及び吸気は、各々、内管８０７又は内管８０７と外管８１１との間の空間８０９の１つの中を流れる。外管８１１が内管８０７と厳密に整列しなくてもよいことは理解されるであろう。むしろ、「同軸」は、ある管が別の管の内側に位置することを指す。

【0345】

伝熱上の理由から、内管８０７がその中の空間８１３において吸気を運び得るのに対し、呼気は内管８０７と外管８１１との間の空間８０９において運ばれる。この空気の流れの構成は矢印で示される。しかしながら、逆の構成もまた可能であり、そこでは外管８１１が吸気を運び、内管８０７が呼気を運ぶ。

【0346】

少なくとも１つの実施形態において、内管８０７は、コルゲート管、例えばＦｉｓｈｅｒ ＆ ＰａｙｋｅｌモデルＲＴ１００使い捨てチューブで形成される。外管８１１は、上記に記載したとおりの複合管で形成される。

【0347】

同軸管８０１により、ベンチレータ８０５が内管８０７の漏れを感知しないこともある。かかる漏れは患者を短絡し得る、つまり、患者に十分な酸素が供給されないことになり得る。かかる短絡は、同軸管８０１の患者端にセンサを置くことにより検出し得る。このセンサは患者端コネクタ８１５に位置してもよい。短絡がベンチレータ８０５により近いと、患者は患者に近い空気量を継続的に再呼吸することになり得る。これは患者に近い吸気流空間８１３における二酸化炭素濃度の上昇をもたらし、ＣＯ_２センサによってこれを直接検出することができる。かかるセンサは、現在市販されているとおりの数多くのかかるセンサのいずれか一つを含み得る。或いは、この再呼吸は、患者端コネクタ８１５のガス温度をモニタすることにより検出されてもよく、ここでは所定のレベルを上回る温度の上昇が、再呼吸が起きていることの指標となる。

【0348】

上記に加え、内管８０７或いは外管８１１の内部における結露の形成を低減又は解消するため、及び同軸管８０１を通るガスの流れにおいて実質的に均一な温度を維持するため、抵抗加熱フィラメントなどのヒータを内管８０７或いは外管８１１の内部に提供するか、ガス空間８０９又は８１３の内部に、或いは内管８０７又は外管８１１の壁それ自体の内部に配設してもよい。

【0349】

熱特性
加熱フィラメント２１５を組み込む複合管２０１の実施形態では、第１の長尺部材２０３の壁を通じて熱が失われ、加熱が不均一となり得る。上記に説明したとおり、この熱損失を補償する一つの方法は、第１の長尺部材２０３の壁に外部加熱源を適用することであり、これは温度の調節及び熱損失の相殺に役立つ。しかしながら、熱特性を最適化する他の方法が用いられてもよい。

【0350】

次に、熱特性を向上させるバブル高さ（すなわち、内側ルーメンに向く表面から最大外径をなす表面までを測った第１の長尺部材２０３の断面高さ）の例示的な構成を示す図４８Ａ〜図４８Ｃを参照する。

【0351】

バブルの寸法は、複合管２０１からの熱損失を低減するように選択することができる。一般に、バブルの高さが増すと、バブル高さが高くなることにより第１の長尺部材２０３がより多くの断熱用空気を保持することが可能になるため、管２０１の有効熱抵抗が増加する。しかしながら、特定のバブル高さでは、空気密度の変化により管２０１の内部で対流が引き起こされ、それにより熱損失が増すことが分かった。また、特定のバブル高さでは表面積が大きくなり過ぎるため、表面を通じて失われる熱が、バブルの高さが増す利点を打ち消す。特定の実施形態はこれらの認識を含む。

【0352】

望ましいバブル高さの決定には、バブルの曲率半径及び曲率が有用であり得る。物体の曲率は、当該の物体の曲率半径の逆数として定義される。従って、物体が大きい曲率半径を有する程、その物体の湾曲は小さくなる。例えば、平らな面であれば∞の曲率半径を有し、従って曲率は０である。

【0353】

図４８Ａは、複合管の上部分の長手方向断面を示す。図４８Ａは、バブルの高さが高い複合管２０１の実施形態を示す。この例では、バブルは比較的小さい曲率半径、ひいては大きい曲率を有する。また、バブルは高さが第２の長尺部材２０５の高さの約３〜４倍大きい。

【0354】

図４８Ｂは、別の複合管の上部分の長手方向断面を示す。図４８Ｂは、バブルの上部が平らな複合管２０１の実施形態を示す。この例では、バブルは極めて大きい曲率半径、しかし小さい曲率を有する。また、バブルは第２の長尺部材２０５とほぼ同じ高さである。

【0355】

図４８Ｃは、別の複合管の上部分の長手方向断面を示す。図４８Ｃは、バブルの幅がバブルの高さより大きい複合管２０１の実施形態を示す。この例では、バブルの曲率半径は図４８Ａと図４８Ｂとの間であり、バブルの上側部分の半径の中心が（図４８Ａと比較して）バブルの外側にある。バブルの左側及び右側の変曲点はバブルの（高さ方向の）ほぼ中央にある（図４８Ａのように、バブルの下部にあるのとは対照的である）。また、バブルの高さは第２の長尺部材２０５のほぼ２倍であり、図４８Ａと図４８Ｂとの間のバブル高さとなっている。

【0356】

図４８Ａの構成が、管からの熱損失が最小となった。図４８Ｂの構成は、管からの熱損失が最大となった。図４８Ｃの構成は、図４８Ａの構成と図４８Ｂの構成との中間の熱損失であった。しかしながら、図４８Ａの構成では、大きい外表面積及び対流熱伝達により加熱が不十分となった。従って、図４８Ａ〜図４８Ｃの３つのバブル構成のうち、図４８Ｃを、全体的な熱特性が最良であると決定した。３つの管に同じ熱エネルギーを入力したとき、図４８Ｃの構成が、管の長さに沿った最大の温度上昇を実現した。図４８Ｃのバブルは、断熱用空気量を増加させるには十分な大きさであるが、著しい対流熱損失を引き起こすには不十分な大きさである。図４８Ｃの構成を、熱特性が最も不良であると決定し、すなわち図４８Ｂの構成は、管の長さに沿って実現された温度上昇が最小であった。図４８Ａの構成は中間の熱特性を有し、図４８Ｃの構成より小さい温度上昇を実現した。

【0357】

特定の実施形態では図４８Ｃの構成が好ましいこともあるが、他の実施形態では、所望に応じて図４８Ａ、図４８Ｂの構成を含む他の構成、及び他の変形例を利用し得ることは理解されなければならない。

【0358】

表８は、図４８Ａ、図４８Ｂ、及び図４８Ｃの各々に示す構成のバブルの高さ、管の外径、及び曲率半径を示す。

【0359】

【表13】

【0360】

表８Ａは、図５０Ａ〜図５０Ｃに示されるとおりのさらなる構成のバブルの高さ、外径、及び曲率半径を示す。

【0361】

【表14】

【0362】

一般に、曲率半径が小さい程、管をバブルの凹み又は「キンク」なしに折り曲げることが困難となり得ることに留意しなければならない。例えば、図５０Ｄは、その曲率半径を超えて曲げられ、それによりバブルの壁にキンクが生じている管を示す（具体的にはこれは、５．７ｍｍの曲率半径の周りに曲げた図５０Ａの管を示す）。キンクは、管の外観を損ない得るとともに管の熱特性を害し得るため、概して望ましくない。

【0363】

従って、適用によっては、曲げ特性が増加した構成（図４８Ａ又は図４８Ｂに示す構成など）が、熱特性が低効率であっても望ましいとされ得る。適用によっては、２５ｍｍ〜２６ｍｍ（又は約２５ｍｍ〜約２５ｍｍ）の外径を有する管が、熱効率、可撓性、及び曲げ性能の間の良好なバランスを提供することが分かっている。特定の実施形態では図４８Ａ及び図４８Ｂの構成が好ましいこともあるが、他の実施形態では、所望に応じて図５０Ａ〜図５０Ｄの構成を含む他の構成、及び他の変形例を利用し得ることは理解されなければならない。

【0364】

次に、熱特性を向上させるための、同様のバブル形状での加熱素子２１５の例示的な位置決めを示す図４８Ｃ〜図４８Ｆを参照する。加熱素子２１５の位置により、複合管２０１内の熱特性が変化し得る。

【0365】

図４８Ｃは、別の複合管の上部分の長手方向断面を示す。図４８Ｃは、加熱素子２１５が第２の長尺部材２０５の中央に位置する複合管２０１の実施形態を示す。この例は、互いに対して近く、バブル壁には近くない加熱素子２１５を示す。

【0366】

図４８Ｄは、別の複合管の上部分の長手方向断面を示す。図４８Ｄは、図４８Ｃと比較して、第２の長尺部材２０５において加熱素子２１５がさらに離間されている複合管２０１の実施形態を示す。これらの加熱素子はバブル壁により近く、複合管２０１の内部のより良好な熱調節をもたらす。

【0367】

図４８Ｅは、別の複合管の上部分の長手方向断面を示す。図４８Ｅは、加熱素子２１５が第２の長尺部材２０５の垂直軸上に上下に離間されている複合管２０１の実施形態を示す。この例では、加熱素子２１５は各バブル壁まで等しい近さにある。

【0368】

図４８Ｆは、別の複合管の上部分の長手方向断面を示す。図４８Ｆは、加熱素子２１５が第２の長尺部材２０５の対向する両端に離間されている複合管２０１の実施形態を示す。加熱素子２１５は、特に図４８Ｃ〜図４８Ｅと比較して、バブル壁に近い。

【0369】

図４８Ｃ〜図４８Ｆの４つのフィラメント構成のうち、図４８Ｆが最良の熱特性を有するものと決定された。これらのバブル形状は同様であるため、いずれの構成も同程度の管からの熱損失を受けた。しかしながら、管に同じ熱エネルギーを入力したとき、図４８Ｆのフィラメント構成は、管の長さに沿って最大の温度上昇を実現した。図４８Ｄの構成が次に良好な熱特性を有するものと決定され、管の長さに沿って実現された温度上昇が次に大きかった。図４８Ｃの構成が次に良好な性能を示した。図４８Ｅの構成は最も性能が低く、同量の熱を入力したとき、管の長さに沿って実現された温度上昇が最小であった。

【0370】

特定の実施形態では図４８Ｆの構成が好ましいこともあるが、他の実施形態では、所望に応じて図４８Ｃ、図４８Ｄ、図４８Ｅの構成を含む他の構成、及び他の変形例を利用し得ることは理解されなければならない。

【0371】

次に、第１の長尺部材２０３を積層する例示的な構成を示す図４９Ａ〜図４９Ｃを参照する。特定の実施形態において、複数のバブルを積層することにより熱分布が向上し得ることが分かった。これらの実施形態は、内部加熱フィラメント２１５を使用する場合、より有益であり得る。図４９Ａは、別の複合管の上部分の長手方向断面を示す。図４９Ａは、積層のない複合管２０１の断面を示す。

【0372】

図４９Ｂは、別の複合管の上部分の長手方向断面を示す。図４９Ｂは、積層されたバブルを有する別の例示的な複合管２０１を示す。この例では、２つのバブルが上下に積層されて第１の長尺部材２０３を形成している。図４９Ａと比較すると、全体的なバブル高さは維持されており、但しバブルピッチが図４９Ａの半分である。また、図４９Ｂの実施形態は、空気量の減少も僅かに過ぎない。バブルの積層は、バブル２１３間の間隙における自然対流及び伝熱を低減し、全体的な熱抵抗を低下させる。積層バブルでは熱の流路が増加し、熱が複合管２０１の全体にわたりより容易に分散することが可能となる。

【0373】

図４９Ｃは、別の複合管の上部分の長手方向断面を示す。図４９Ｃは、積層されたバブルを有する複合管２０１の別の例を示す。この例では、３つのバブルが上下に積層されて第１の長尺部材２０３を形成している。図４９Ａと比較すると、全体的なバブル高さは維持されており、但しバブルピッチが図４９Ａの３分の１である。また、図４９Ａの実施形態は、空気量の減少も僅かに過ぎない。バブルの積層は、バブル２１３間の間隙における自然対流及び伝熱を低減する。

【0374】

クリーニング
少なくとも１つの実施形態において、複合管の材料は、様々なクリーニング方法を取り扱えるように選択され得る。一部の実施形態では、高度消毒（約２０分間のクリーニングサイクル）を使用して複合管２０１を清浄にし得る。高度消毒では、複合管２０１を約７５℃で約３０分間の低温殺菌に供する。次に、複合管２０１を２％グルタルアルデヒド浴で約２０分間処理する。複合管２０１をグルタルアルデヒドから取り出し、６％過酸化水素に約３０分間浸漬する。最後に、複合管２０１を過酸化水素から取り出し、０．５５％オルトフタルアルデヒド（ＯＰＡ）浴で約１０分間処理する。

【0375】

他の実施形態では、滅菌（約２０サイクル）を使用して複合管２０１を清浄にし得る。初めに、複合管２０１を約１２１℃のオートクレーブ蒸気の中に約３０分間置く。次に、オートクレーブ蒸気の温度を約１３４℃に約３分間上げる。オートクレーブ処理後、複合管２０１を１００％エチレンオキシド（ＥＴＯ）ガスで取り囲む。最後に、複合管２０１をＥＴＯガスから取り出し、約２．５％グルタルアルデヒドに約１０時間浸漬する。

【0376】

複合管２０１は、クリーニングプロセスの繰り返しに耐える材料で作製され得る。一部の実施形態では、複合管２０１の一部又は全てが、限定はされないが、スチレン−エチレン−ブテン−スチレンブロック熱可塑性エラストマー、例えばＫｒａｉｂｕｒｇ ＴＦ６ＳＴＥで作製されてもよい。他の実施形態では、複合管２０１は、限定はされないが、ハイトレル（ｈｙｔｒｅｌ）、ウレタン、又はシリコーンで作製されてもよい。

【0377】

特定の好ましい実施形態及び例が本明細書に開示されるが、発明の主題は、具体的に開示される実施形態を超えて他の代替的実施形態及び／又は使用、並びにその変形例及び均等物にまで及ぶ。従って、本明細書に添付される特許請求の範囲又は実施形態は、本明細書に記載される特定の実施形態のいずれによっても限定されることはない。例えば、本明細書に開示される任意の方法又はプロセスにおいて、その方法又はプロセスの動作又は操作は任意の好適な順序で実施することができ、必ずしも任意の特定の開示される順序に限定されるものではない。様々な操作が、特定の実施形態の理解に役立ち得るような形式で、複数の個別の操作として順次記載され得る；しかしながら、記載の順番を、それらの操作が順番に依存することを含意するものと解釈されてはならない。加えて、本明細書に記載される構造は、一体化した構成部品としても、又は別個の構成部品としても具体化することができる。様々な実施形態を比較するため、これらの実施形態の特定の態様及び利点が記載される。任意の特定の実施形態によってかかる態様又は利点の全てが達成されるわけではない。従って、例えば、様々な実施形態を、同様に本明細書に教示又は示唆され得るとおりの他の態様又は利点を必ずしも達成することなしに、本明細書に教示されるとおりの一つの利点又は一群の利点を達成又は最適化する形で実施することができる。

【0378】

本明細書に記載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が実行するソフトウェアコードモジュールに実装され、且つそれによって部分的又は完全に自動化されてもよい。語句「モジュール」は、ハードウェア及び／又はファームウェアに実装される論理、又はプログラミング言語、例えばＣ又はＣ＋＋で記述された、場合によりエントリポイント及びイグジットポイントを有し得る一群のソフトウェア命令を指す。ソフトウェアモジュールは、実行可能プログラムにコンパイル及びリンクし、動的にリンクされたライブラリにインストールし、又は例えば、ＢＡＳＩＣ、Ｐｅｒｌ、若しくはＰｙｔｈｏｎなどのインタプリタ型のプログラミング言語で記述してもよい。ソフトウェアモジュールは、他のモジュールから、又はそれ自体から呼び出し可能であってよく、及び／又は検出されたイベント又は割込みに応答して起動されてもよい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読出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）などのファームウェアに組み込まれ得る。さらに、ハードウェアモジュールが、ゲート及びフリップフロップなどの結合された論理ユニットを含み得るか、及び／又はプログラマブルゲートアレイ、特定用途向け集積回路、及び／又はプロセッサなどのプログラム可能なユニットを含み得ることは理解されるであろう。本明細書に記載されるモジュールはソフトウェアモジュールとして実装され得るが、ハードウェア及び／又はファームウェアで表されてもまたよい。さらに、一部の実施形態で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てもよく、他の論理プログラムユニットに利用可能なインターフェースを有しなくてもよい。

【0379】

特定の実施形態において、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装置に実装及び／又は格納され得る。システムによっては、システムに入力されるデータ（及び／又はメタデータ）、システムにより生成されるデータ、及び／又はシステムにより利用されるデータは、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に格納され得る。本明細書に記載される任意のシステム、方法、及びプロセスが、使用者、操作者、他のシステム、構成部品、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。

【0380】

本明細書に記載される実施形態に多くの変形及び改良を加え得ることが強調されなければならず、その要素は、他の許容される例に含まれるものとして理解されるべきである。かかる改良及び変形は、本明細書において本開示の範囲内に包含され、且つ以下の特許請求の範囲により保護されることが意図される。さらに、前述の開示のいずれも、任意の特定の構成要素、特徴又は方法工程が必須である又は不可欠であることを含意するよう意図されるものではない。

【図1】

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18A】

【図18B】

【図18C】

【図18D】

【図18E】

【図18F】

【図18G】

【図19A】

【図19B】

【図19C】

【図20A】

【図20B】

【図20C】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】

【図36】

【図37A】

【図37B】

【図37C】

【図37D】

【図37E】

【図37F】

【図37G】

【図37H】

【図37I】

【図37J】

【図37K】

【図37L】

【図37V】

【図37W】

【図37X】

【図37Y】

【図37Z】

【図38A】

【図38B】

【図38C】

【図38D】

【図38E】

【図38F】

【図39A】

【図39B】

【図40A】

【図40B】

【図40C】

【図40D】

【図40E】

【図40F】

【図40G】

【図40H】

【図41A】

【図41B】

【図41C】

【図41D】

【図41E】

【図41F】

【図41G】

【図41H】

【図41I】

【図41J】

【図41K】

【図41L】

【図41M】

【図41N】

【図41O】

【図41P】

【図41Q】

【図42A】

【図42B】

【図42C】

【図42D】

【図42E】

【図42F】

【図43A】

【図43B】

【図43C】

【図43D】

【図43E】

【図43F】

【図43G】

【図43H】

【図43I】

【図43J】

【図43K】

【図43L】

【図44A】

【図44B】

【図44C】

【図44D】

【図44E】

【図44F】

【図44G】

【図44H】

【図44I】

【図45A】

【図45B】

【図45C】

【図45D】

【図45E】

【図46A】

【図46B】

【図46C】

【図46D】

【図46E】

【図46F】

【図47】

【図48A】

【図48B】

【図48C】

【図48D】

【図48E】

【図48F】

【図49A】

【図49B】

【図49C】

【図50A】

【図50B】

【図50C】

【図50D】