特開 2024-26310 呼吸装置用ワイヤ加熱式管

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024026310

(43)【公開日】2024-02-28

(54)【発明の名称】呼吸装置用ワイヤ加熱式管

(51)【国際特許分類】

   A61M 16/08 20060101AFI20240220BHJP

【ＦＩ】

A61M16/08 300

【審査請求】有

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023206873

(22)【出願日】2023-12-07

(62)【分割の表示】P 2021521047の分割

【原出願日】2019-10-11

(31)【優先権主張番号】62/745,799

(32)【優先日】2018-10-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】500046450

【氏名又は名称】レスメド・プロプライエタリー・リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】アンドリュー・チャン

(57)【要約】

【課題】本発明の目的は、呼吸装置用ワイヤ加熱式管を提供することにある。
【解決手段】呼吸用加圧空気を送達するための装置で使用する空気送達導管が、管と、第１のワイヤと、第２のワイヤと、第１のカフと、第２のカフと、を含む。第１のワイヤは、管の第１の端部と第２の端部との間に少なくとも部分的に延在する。第１のワイヤは、第１の直径を有する。第２のワイヤは、第１の端部と第２の端部との間に少なくとも部分的に延在する。第２のワイヤは、第１の直径とは異なる第２の直径を有する。第１のカフは、管の第１の端部に連結されている。第２のカフは、管の第２の端部に連結されており、第１のワイヤに接続されたサーミスタと、第２のカフの内面から呼吸用加圧空気の供給の流路内へと突出する固定具と、を含む。サーミスタは、固定具内に格納されている。
【選択図】図２１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

呼吸用加圧空気の供給を患者に送達するための装置で使用する空気送達導管であって、
第１の端部と第２の端部とを有する管と、
前記第１の端部と前記第２の端部との間に少なくとも部分的に延在する第１のワイヤであって、第１の直径を有する第１のワイヤと、
前記第１の端部と前記第２の端部との間に少なくとも部分的に延在する第２のワイヤであって、前記第１の直径とは異なる第２の直径を有する第２のワイヤと、
前記管の前記第１の端部に連結されており、前記装置との電気的接続を提供するために前記第１のワイヤおよび前記第２のワイヤに接続された電気コネクタを含む第１のカフと、
前記管の前記第２の端部に連結された第２のカフであって、
前記第１のワイヤに接続されたサーミスタと、
前記第２のカフの内面から、前記第２のカフを貫流する前記呼吸用加圧空気の前記供給の流路内へと突出する固定具であって、前記サーミスタが格納されている固定具と、
を備える第２のカフと、
を備える空気送達導管。

【請求項2】

前記管が、螺旋状リブを有し、前記第１のワイヤおよび前記第２のワイヤが、前記螺旋状リブ内に位置付けられている、請求項１に記載の空気送達導管。

【請求項3】

前記電気コネクタが、前記第１のワイヤに対応する第１の端子と、前記第２のワイヤに対応する第２の端子と、を含み、前記第１の端子および前記第２の端子が、前記装置の接点を受容するように構成されている、請求項１または２に記載の空気送達導管。

【請求項4】

前記第２のカフが、
前記管の外面に固定された前記内面を有する第１の端部と、
管状コネクタの外面を摩擦係合させるためのエラストマー材料を備える第２の端部と、
をさらに含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の空気送達導管。

【請求項5】

前記第１のワイヤおよび前記第２のワイヤが互いに電気的に接続されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の空気送達導管。

【請求項6】

前記第２のワイヤが加熱ワイヤであり、前記管に熱を印加するために低オーム値の抵抗器でできている、請求項１から５のいずれか一項に記載の空気送達導管。

【請求項7】

前記第１の端部と前記第２の端部との間に少なくとも部分的に延在する第３のワイヤであって、前記第１の直径とは異なる第３の直径を有する第３のワイヤをさらに備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の空気送達導管。

【請求項8】

前記第３のワイヤが加熱ワイヤであり、前記管に熱を印加するために低オーム値の抵抗器でできている、請求項７に記載の空気送達導管。

【請求項9】

前記第３のワイヤが前記第２のワイヤに電気的に接続されている、請求項７または８に記載の空気送達導管。

【請求項10】

前記第３のワイヤが前記第１のワイヤに電気的に接続されている、請求項７から９のいずれか一項に記載の空気送達導管。

【請求項11】

前記第３のワイヤが接地に接続されている、請求項７から１０のいずれか一項に記載の空気送達導管。

【請求項12】

前記第１のワイヤが、前記第２のカフに近接する空気の温度を監視し、前記第２のワイヤおよび前記第３のワイヤによって形成されるブリッジ間の不均衡を検知する、請求項７から１１のいずれか一項に記載の空気送達導管。

【請求項13】

前記第３の直径が前記第２の直径に等しい、請求項７から１２のいずれか一項に記載の空気送達導管。

【請求項14】

前記第１の端部と前記第２の端部との間に少なくとも部分的に延在する第４のワイヤであって、前記第２の直径とは異なる第４の直径を有する第４のワイヤをさらに備える、請求項１から１３のいずれか一項に記載の空気送達導管。

【請求項15】

前記第４のワイヤが感知ワイヤであり、前記サーミスタおよび前記第１のワイヤに電気的に接続されている、請求項１４に記載の空気送達導管。

【請求項16】

前記第４のワイヤが、前記第１のワイヤとは別個の回路に含まれている、請求項１４から１５のいずれか一項に記載の空気送達導管。

【請求項17】

前記第４のワイヤが接地に接続されている、請求項１４から１６のいずれか一項に記載の空気送達導管。

【請求項18】

前記第４の直径が前記第１の直径に等しい、請求項１４から１７のいずれか一項に記載の空気送達導管。

【請求項19】

前記第２の直径が前記第１の直径よりも大きい、請求項１から１８のいずれか一項に記載の空気送達導管。

【請求項20】

前記第１の直径が、米国ワイヤゲージ規格（ＡＷＧ）の２９ゲージに相当する、請求項１から１９のいずれか一項に記載の空気送達導管。

【請求項21】

前記第２の直径がＡＷＧの３１ゲージに相当する、請求項１から２０のいずれか一項に記載の空気送達導管。

【請求項22】

前記管、前記第１のワイヤ、および前記第２のワイヤが可撓性であり、前記第１の直径が、前記第２の直径と比較して、前記管の全体的な可撓性を高める、請求項１から２１のいずれか一項に記載の空気送達導管。

【請求項23】

呼吸用加圧空気の供給を患者に送達するための装置で使用する空気送達導管であって、
第１の端部と第２の端部とを有する管と、
前記第１の端部と前記第２の端部との間に少なくとも部分的に延在する第１のワイヤであって、第１の直径を有する第１のワイヤと、
前記第１の端部と前記第２の端部との間に少なくとも部分的に延在する第２のワイヤであって、前記第１の直径とは異なる第２の直径を有する第２のワイヤと、
前記第１の端部と前記第２の端部との間に少なくとも部分的に延在する第３のワイヤであって、前記第１の直径とは異なる第３の直径を有する第３のワイヤと、
前記管の前記第１の端部に連結されており、前記装置との電気的接続を提供するために前記第１のワイヤおよび前記第２のワイヤに接続された電気コネクタを含む第１のカフと、
前記管の前記第２の端部に連結された第２のカフであって、前記第１のワイヤに接続されたサーミスタを備える第２のカフと、
を備える空気送達導管。

【請求項24】

前記第２のカフの内面から、前記第２のカフを貫流する呼吸用加圧空気の前記供給の流路内へと突出する固定具であって、前記サーミスタが格納されている固定具を備える、請求項２３に記載の空気送達導管。

【請求項25】

前記管が螺旋状リブを有し、前記第１のワイヤ、前記第２のワイヤ、および前記第３のワイヤが前記螺旋状リブ内に位置付けられている、請求項２３または２４に記載の空気送達導管。

【請求項26】

前記電気コネクタが、前記第１のワイヤに対応する第１の端子と、前記第２のワイヤに対応する第２の端子と、前記第３のワイヤに対応する第３の端子と、を含み、前記第１の端子、前記第２の端子、および前記第３の端子が、前記装置の接点を受容するように構成されている、請求項２３から２５のいずれか一項に記載の空気送達導管。

【請求項27】

前記第１のワイヤ、前記第２のワイヤ、および前記第３のワイヤが互いに電気的に接続されている、請求項２３から２６のいずれか一項に記載の空気送達導管。

【請求項28】

前記第２のワイヤおよび前記第３のワイヤが加熱ワイヤであり、前記管に熱を印加するために低オーム値の抵抗器でできている、請求項２３から２７のいずれか一項に記載の空気送達導管。

【請求項29】

前記第３のワイヤが接地に接続されている、請求項２３から２８のいずれか一項に記載の空気送達導管。

【請求項30】

前記第１のワイヤが、前記第２のカフに近接する空気の温度を監視し、前記第２のワイヤおよび前記第３のワイヤによって形成されるブリッジ間の不均衡を検知する、請求項２３から２９のいずれか一項に記載の空気送達導管。

【請求項31】

前記第３の直径が前記第２の直径に等しい、請求項２３から３０のいずれか一項に記載の空気送達導管。

【請求項32】

前記第１の直径が米国ワイヤゲージ規格（ＡＷＧ）の２９ゲージに相当する、請求項２３から３１のいずれか一項に記載の空気送達導管。

【請求項33】

前記第２の直径がＡＷＧの３１ゲージに相当する、請求項２３から３２のいずれか一項に記載の空気送達導管。

【請求項34】

呼吸用加圧空気の供給を患者に送達するための装置で使用する空気送達導管であって、
第１の端部と第２の端部とを有する管と、
前記第１の端部と前記第２の端部との間に少なくとも部分的に延在する第１のワイヤであって、第１の直径を有する第１のワイヤと、
前記第１の端部と前記第２の端部との間に少なくとも部分的に延在する第２のワイヤであって、前記第１の直径とは異なる第２の直径を有する第２のワイヤと、
前記第１の端部と前記第２の端部との間に少なくとも部分的に延在する第３のワイヤであって、前記第１の直径とは異なる第３の直径を有する第３のワイヤと、
前記第１の端部と前記第２の端部との間に少なくとも部分的に延在する第４のワイヤであって、前記第２の直径とは異なる第４の直径を有する第４のワイヤと、
前記第１のワイヤに接続されたサーミスタと、
前記管の内面から、前記管を貫流する呼吸用加圧空気の前記供給の流路内へと突出する固定具であって、前記サーミスタが格納されている固定具と、
を備える空気送達導管。

【請求項35】

前記第２の端部に連結されたカフをさらに備え、前記カフが前記内面を含み、前記固定具が、前記カフから突出している、請求項３４に記載の空気送達導管。

【請求項36】

前記第１のワイヤおよび前記第４のワイヤが感知回路を形成し、前記第２のワイヤおよび前記第３のワイヤが、前記感知回路とは別個の加熱回路を形成する、請求項３４から３５のいずれか一項に記載の空気送達導管。

【請求項37】

前記第３のワイヤおよび前記第４のワイヤが接地に接続されている、請求項３４から３６のいずれか一項に記載の空気送達導管。

【請求項38】

前記第１の直径が前記第４の直径に等しい、請求項３４から３７のいずれか一項に記載の空気送達導管。

【請求項39】

前記第２の直径が前記第３の直径に等しい、請求項３４から３８のいずれか一項に記載の空気送達導管。

【請求項40】

前記第１の直径が米国ワイヤゲージ規格（ＡＷＧ）の２９ゲージに相当する、請求項３４から３９のいずれか一項に記載の空気送達導管。

【請求項41】

前記第２の直径がＡＷＧの３１ゲージに相当する、請求項３４から４０のいずれか一項に記載の空気送達導管。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１８年１０月１５日に出願された米国仮特許出願第６２／７４５，７９９号の便益を主張するものであり、同仮出願の全体が、参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

本出願は、２０１４年１月３１日に出願された米国特許第９，５７２，９４９号および２００９年８月２８日に出願された米国特許第９，９０３，３７１号（本明細書に添付）の教示を、両特許の全体が本明細書に記載されているかのように組み込んでいる。

【0003】

〔分野〕
本技術は、例えば、侵襲的および非侵襲的な換気、持続的気道陽圧（ＣＰＡＰ）、閉塞性睡眠時無呼吸症候群（ＯＳＡ）などの睡眠時呼吸障害（ＳＤＢ）状態ならびに他の各種呼吸器疾患および病気のバイレベル療法および治療など、呼吸器で使用される加熱空気送達導管に関するものである。

【背景技術】

【0004】

呼吸装置は、患者の気道の乾燥と、それに伴う患者の不快感や合併症を軽減するために、呼吸用ガスの湿度を変えられるようになっているのが一般的である。流れ発生器と患者マスクとの間に配置された加湿器を使用することにより、鼻粘膜の乾燥を最小限に抑え、患者の気道の快適性を高める加湿ガスを生み出す。加えて、冷涼気候下においては、冷たい空気よりも、漏洩によって不意に生じ得る温かい空気がマスクの中や周辺の顔領域全般に当たる方が快適である。

【0005】

加湿された空気は、加湿器から患者までの導管の途中で冷めて、導管の内側に「レインアウト」と称される結露が発生し得る。この対策として、ワイヤ加熱式管の壁部に組み込まれた加熱ワイヤ回路によって、患者に供給されるガスをさらに加熱することが知られている。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0006】

〔技術の簡単な説明〕
一態様によれば、空気送達導管は、管と、管内の第１のワイヤおよび第２のワイヤと、第１のワイヤに接続されたサーミスタと、を含む。第１のワイヤは第１の直径を含み、第２のワイヤは、第１の直径とは異なる第２の直径を含む。

【0007】

いくつかの態様においては、第３のワイヤが管内に配設され、第１の直径とは異なる第３の直径を含む。

【0008】

いくつかの態様においては、第４のワイヤが管内に配設され、第１の直径と同じである第４の直径を含む。

【0009】

一態様によれば、加熱された導管の制御システムが、加熱された導管内に位置付けられたセンサの温度を示すように構成された感知回路を含む。この感知回路は、第１の直径を有する第１のワイヤと、第１の直径とは異なる第２の直径を有する第２のワイヤと、を含む。

【0010】

一態様によれば、加熱導管の感知回路が、感知ワイヤと、加熱導管用の加熱回路に連結された加熱ワイヤと、を含む。この感知回路は、感知ワイヤに連結され、加熱された導管の温度を測定するように構成された温度センサも含む。感知ワイヤは第１の直径を有し、加熱ワイヤは、第１の直径とは異なる第２の直径を有する。

【0011】

いくつかの態様においては、第２の加熱ワイヤが加熱回路に連結されており、第１の直径とは異なる第３の直径を含む。

【0012】

一態様によれば、呼吸用加圧空気の供給を患者に送達するための装置で使用する空気送達導管が、管と、第１のワイヤと、第２のワイヤと、第１のカフと、第２のカフと、を含む。管は、第１の端部と第２の端部とを有する。第１のワイヤは、第１の端部と第２の端部との間に少なくとも部分的に延在する。第１のワイヤは、第１の直径を有する。第２のワイヤは、第１の端部と第２の端部との間に少なくとも部分的に延在する。第２のワイヤは、第１の直径とは異なる第２の直径を有する。第１のカフは、管の第１の端部に連結されており、装置との電気的接続を提供するために第１のワイヤおよび第２のワイヤに接続されている電気コネクタを含む。第２のカフは、管の第２の端部に連結されている。第２のカフは、第１のワイヤに接続されたサーミスタと、第２のカフの内面から、第２のカフを貫流する呼吸用加圧空気の供給の流路内へと突出する固定具と、を含む。サーミスタは、固定具内に格納されている。

【0013】

いくつかの態様においては、管が螺旋状リブを有し、第１のワイヤおよび第２のワイヤは、この螺旋状リブ内に位置付けられている。

【0014】

いくつかの態様においては、電気コネクタが、第１のワイヤと対応する第１の端子と、第２のワイヤと対応する第２の端子と、を含む。第１の端子および第２の端子は、装置の接点を受容するように構成されている。

【0015】

いくつかの態様においては、第２のカフが、内面が管の外面に固定された第１の端部と、管状のコネクタの外面を摩擦係合させるエラストマー材料を備える第２の端部と、をさらに含む。

【0016】

いくつかの態様においては、第１のワイヤおよび第２のワイヤが、互いに電気的に接続されている。

【0017】

いくつかの態様においては、第２のワイヤが加熱ワイヤであり、管に熱を印加するために低オーム値の抵抗器でできている。

【0018】

いくつかの態様においては、第３のワイヤが、第１の端部と第２の端部との間に少なくとも部分的に延在する。第３のワイヤは、第１の直径とは異なる第３の直径を有する。

【0019】

いくつかの態様においては、第３のワイヤは加熱ワイヤであり、管に熱を印加するために低オーム値の抵抗器でできている。

【0020】

いくつかの態様においては、第３のワイヤが第２のワイヤに電気的に接続されている。

【0021】

いくつかの態様においては、第３のワイヤが第１のワイヤに電気的に接続されている。

【0022】

いくつかの態様においては、第３のワイヤが、接地に接続されている。

【0023】

いくつかの態様においては、第１のワイヤが、第２のカフに近接した空気の温度を監視し、第２のワイヤおよび第３のワイヤによって形成されるブリッジ間の不均衡を検知する。

【0024】

いくつかの態様においては、第３の直径が第２の直径に等しい。

【0025】

いくつかの態様においては、第４のワイヤが、第１の端部と第２の端部との間に少なくとも部分的に延在する。第４のワイヤは、第２の直径とは異なる第４の直径を有する。

【0026】

いくつかの態様においては、第４のワイヤが感知ワイヤであり、サーミスタおよび第１のワイヤに電気的に接続されている。

【0027】

いくつかの態様においては、第４のワイヤが、第１のワイヤとは異なる回路に含まれている。

【0028】

いくつかの態様においては、第４のワイヤが接地に接続されている。

【0029】

いくつかの態様においては、第４の直径が第１の直径に等しい。

【0030】

いくつかの態様においては、第２の直径が第１の直径よりも大きい。

【0031】

いくつかの態様においては、第１の直径が、アメリカンワイヤゲージ（ＡＷＧ）規格の２９ゲージに相当する。

【0032】

いくつかの態様においては、第２の直径が、ＡＷＧの３１ゲージに相当する。

【0033】

いくつかの態様においては、管、第１のワイヤ、および第２のワイヤが可撓性であり、第１の直径は、第２の直径と比較して、管の全体的な可撓性を高める。

【0034】

一態様によれば、呼吸用加圧空気の供給を患者に送達するための装置で使用する空気送達導管が、管と、第１のワイヤと、第２のワイヤと、第３のワイヤと、第１のカフと、第２のカフと、を含む。管は、第１の端部と第２の端部とを有する。第１のワイヤは、第１の端部と第２の端部との間に少なくとも部分的に延在する。第１のワイヤは、第１の直径を有する。第２のワイヤは、第１の端部と第２の端部との間に少なくとも部分的に延在する。第２のワイヤは、第１の直径とは異なる第２の直径を有する。第３のワイヤは、第１の端部と第２の端部との間に少なくとも部分的に延在する。第３のワイヤは、第１の直径とは異なる第３の直径を有する。第１のカフは、管の第１の端部に連結されており、装置との電気的接続を提供するために第１のワイヤおよび第２のワイヤに接続された電気コネクタを含む。第２のカフは、管の第２の端部に連結されており、第１のワイヤに接続されたサーミスタを含む。

【0035】

いくつかの態様においては、固定具が、第２のカフの内面から、第２のカフを貫流する呼吸用加圧空気の供給の流路内へと突出している。サーミスタは、固定具内に格納されている。

【0036】

いくつかの態様においては、管が螺旋状リブを有し、第１のワイヤ、第２のワイヤ、および第３のワイヤは、この螺旋状リブ内に位置付けられている。

【0037】

いくつかの態様においては、電気コネクタが、第１のワイヤと対応する第１の端子と、第２のワイヤと対応する第２の端子と、第３のワイヤと対応する第３の端子と、を含む。第１の端子、第２の端子、および第３の端子は、装置の接点を受容するように構成されている。

【0038】

いくつかの態様においては、第１のワイヤ、第２のワイヤ、および第３のワイヤが、互いに電気的に接続されている。

【0039】

いくつかの態様においては、第２のワイヤおよび第３のワイヤは加熱ワイヤであり、管に熱を印加するために低オーム値の抵抗器でできている。

【0040】

いくつかの態様においては、第３のワイヤが、接地に接続されている。

【0041】

いくつかの態様においては、第１のワイヤが、第２のカフに近接した空気の温度を監視し、第２のワイヤおよび第３のワイヤによって形成されるブリッジ間の不均衡を検知する。

【0042】

いくつかの態様においては、第３の直径が第２の直径に等しい。

【0043】

いくつかの態様においては、第１の直径が、アメリカンワイヤゲージ（ＡＷＧ）規格の２９ゲージに相当する。

【0044】

いくつかの態様においては、第２の直径が、ＡＷＧの３１ゲージに相当する。

【0045】

一態様によれば、呼吸用加圧空気の供給を患者に送達するための装置で使用する空気送達導管が、管と、第１のワイヤと、第２のワイヤと、第３のワイヤと、第４のワイヤと、サーミスタと、固定具と、を含む。管は、第１の端部と第２の端部とを有する。第１のワイヤは、第１の端部と第２の端部との間に少なくとも部分的に延在する。第１のワイヤは、第１の直径を有する。第２のワイヤは、第１の端部と第２の端部との間に少なくとも部分的に延在する。第２のワイヤは、第１の直径とは異なる第２の直径を有する。第３のワイヤは、第１の端部と第２の端部との間に少なくとも部分的に延在する。第３のワイヤは、第１の直径とは異なる第３の直径を有する。第４のワイヤは、第１の端部と第２の端部との間に少なくとも部分的に延在する。第４のワイヤは、第２の直径とは異なる第４の直径を有する。サーミスタは、第１のワイヤに接続されている。固定具は、管の内面から、管を貫流する呼吸用加圧空気の供給の流路内へと突出している。サーミスタは、固定具内に格納されている。

【0046】

いくつかの態様においては、カフが第２の端部に連結されている。カフは内面を含み、固定具はカフから突出している。

【0047】

いくつかの態様においては、第１のワイヤおよび第４のワイヤが感知回路を形成し、第２のワイヤおよび第３のワイヤが、感知回路とは別個である加熱回路を形成する。

【0048】

いくつかの態様においては、第３のワイヤおよび第４のワイヤが接地に接続されている。

【0049】

いくつかの態様においては、第１の直径が第４の直径に等しい。

【0050】

いくつかの態様においては、第２の直径が第３の直径に等しい。

【0051】

いくつかの態様においては、第１の直径が、アメリカンワイヤゲージ（ＡＷＧ）規格の２９ゲージに相当する。

【0052】

いくつかの態様においては、第２の直径が、ＡＷＧの３１ゲージに相当する。
例示的な実施形態について、添付の図面を参照して説明する。

【図面の簡単な説明】

【0053】

【図1】一例示的実施形態にかかるＰＡＰシステムを模式的に描いている。

【図2】別の例示的実施形態にかかるＰＡＰシステムを模式的に描いている。

【図3】別の例示的実施形態にかかるＰＡＰシステムを模式的に描いている。

【図4】例示的実施形態にかかる、流れ発生器と加湿器とを含むＰＡＰシステムを模式的に描いている。

【図5】図４の加湿器を模式的に描いている。

【図6】図４の加湿器を模式的に描いている。

【図7】図４の加湿器を模式的に描いている。

【図8】一例示的実施形態にかかる被加熱管を模式的に描いている。

【図9】加湿器に接続されるように構成された管の端部における図８の管のコネクタ、すなわちカフを模式的に描いている。

【図10】加湿器に接続されるように構成された管の端部における図８の管のコネクタ、すなわちカフを模式的に描いている。

【図11】加湿器に接続されるように構成された管の端部における図８の管のコネクタ、すなわちカフを模式的に描いている。

【図12】加湿器に接続されるように構成された管の端部における図８の管のコネクタ、すなわちカフを模式的に描いている。

【図13】加湿器に接続されるように構成された管の端部における図８の管のコネクタ、すなわちカフを模式的に描いている。

【図14】図５～図７の加湿器に接続された図９～図１３の管の端部を模式的に描いている。

【図15】患者インターフェースに接続された図８の管の端部を模式的に描いている。

【図16】患者インターフェースに接続されるように構成された管の端部における図８の管のコネクタ、すなわちカフを模式的に描いている。

【図17】患者インターフェースに接続されるように構成された管の端部における図８の管のコネクタ、すなわちカフを模式的に描いている。

【図18】図８の被加熱管の配線構成を模式的に描いている。

【図19】被加熱管を制御するためのアルゴリズムの一例示的実施形態を模式的に描いている。

【図20】被加熱管の代替配線構成を模式的に描いている。

【図21】被加熱管の別の代替配線構成を模式的に描いている。

【図22】患者インターフェースの温度を感知し、能動的な過熱保護を提供する別の例示的実施形態にかかる回路を模式的に描いている。

【発明を実施するための形態】

【0054】

ＰＡＰシステム

【0055】

図１に模式的に示すとおり、ＰＡＰ（気道陽圧）システム、例えばＣＰＡＰ（持続的気道陽圧）システムは、ＰＡＰデバイス（またはＰＡＰシステムもしくは呼吸装置）１０と、空気送達導管２０（管またはチュービングとも称される）と、患者インターフェース５０と、含む。使用時には、ＰＡＰデバイス１０が、ＰＡＰデバイス１０の出口に連結された一端部と、患者インターフェース５０の入口に連結された反対側の端部と、を含む空気送達導管２０を介して患者に送達される加圧空気の供給を生成する。患者インターフェースは、患者の顔に快適に係合し、封止を提供する。患者インターフェースまたはマスクは、例えば、フルフェイスマスク、鼻マスク、口鼻マスク、口マスク、鼻プロングなど、当該技術分野で公知である任意の適切な構成を有し得る。また、患者の顔の所望位置で患者インターフェースを快適に支持するために、ヘッドギアも利用され得る。

【0056】

各種実施形態において、加湿器が、ＰＡＰデバイス内に組み込みまたは統合され得るか、別の形でＰＡＰデバイスの下流に設けられ得る。かかる実施形態においては、図２に模式的に示すとおり、空気送達導管２０が、患者インターフェース５０と加湿器１５の出口との間に設けられ得る。

【0057】

なお、空気送達導管は、空気送達経路に沿って他の適切な方法で設けられ得るものと理解すべきである。例えば、図３に模式的に示すとおり、加湿器１５は、ＰＡＰデバイス１０とは別のコンポーネントであり得、ＰＡＰデバイス１０と加湿器１５との間に空気送達導管２０（１）が配置され、加湿器１５と患者インターフェース５０との間に別の空気送達導管２０（２）が配置されるようになっている。

【0058】

患者が快適でいられるよう、空気に十分な湿度と温度を提供する目的で、加熱された加湿器が一般に使用される。かかる実施形態においては、ガスを加熱するため、そしてこのガスが患者に供給される際に導管の内側に形成される「レインアウト」または結露を防ぐために、この空気送達導管が加熱され得る。この配置構成では、空気送達導管が、加熱と関連付けられた１つ以上のワイヤまたはセンサを含み得る。

【0059】

後述するとおり、空気送達導管の各端部は、管を患者インターフェース、ＰＡＰデバイス、および／または加湿器に取り付ける構造になっているカフを含む。カフは、非被加熱管と被加熱管とで異なり、例えば、被加熱管用のカフは、加熱と関連付けられたセンサまたは電子機器／配線を収容する。

【0060】

カフは、上記のタイプのＣＰＡＰシステム内に実装されるものと説明されているが、気体または液体を搬送するための他のチュービング配置構成内に実装され得る。すなわち、ＣＰＡＰシステムは単なる例示に過ぎず、本発明の各種態様が、他の適切な配置構成に組み込まれ得る。

【0061】

図４～図７を参照すると、一例示的実施形態にかかるＰＡＰシステム１０は、流れ発生器、すなわち送風機１２と、加湿器１５と、を備える。流れ発生器１２は、例えば約２～３０ｃｍＨ_２Ｏの圧力を有する呼吸用ガスの流れを生成するように構成されている。流れ発生器は、ＰＡＰシステムをＯＮおよびＯＦＦにするための電源ボタン２を備える。対話式メニューやＰＡＰシステムの操作に関する情報をユーザまたはオペレータに表示するために、ディスプレイ４が設けられている。ユーザまたはオペレータは、例えば、ボタンやキーであり得る入力部６を通じて、メニューおよび／または情報を選択し得る。また、押しボタン式ダイヤル８によってユーザやオペレータが情報および／またはメニューを選択することもでき得る。入力部６および押しボタン式ダイヤル８は、情報および／またはメニューを選択する目的で併用され得る。例えば、所望の情報またはメニューをディスプレイ４に表示するのに、入力部６の一方または両方が押されてダイヤル８が回転し得、次に、表示される特定の情報またはＰＡＰシステムの特定の動作モードを選択するのに、ダイヤル８が押され得る。

【0062】

加湿器１５は、加湿器室１６と、開位置と閉位置との間で枢動可能な蓋１８と、を備える。加湿器室１６には水室、すなわち槽１４が設けられており、蓋１８が閉位置にあるときには蓋１８によって覆われている。蓋１８には、封止材１９が設けられている。蓋１８は、加湿器槽１４の中身を目視点検できるようにするための窓３０を含む。封止材１９は、蓋１８の窓３０の位置に対応する開口部３１を含む。蓋１８の閉位置においては、槽１４の底面と、例えば国際公開第２０１０／０３１１２６号に開示されているような、加湿器室１６の底部に設けられた加熱板（非図示）と、の間で良好な熱的接触を確保するために、封止材１９が槽１４に接触する。槽１４は、加熱板からの熱を、槽１４内に提供された給水に熱を伝える基盤、すなわち底部を備える。かかる槽が、国際公開第２０１０／０３１１２号に開示されている。

【0063】

図４および図５に示すとおり、加湿器１５は、コネクタ、すなわちラッチ２４によって流れ発生器１２に接続可能である。ラッチ２４は、例えば、流れ発生器１２内の対応凹部（非図示）に係合するスプリングバイアス式ラッチであり得る。流れ発生器１２を加湿器槽１４に電気的に接続するために、電気コネクタ２６が設けられている。流れ発生器１２から加湿器タブ１４に電力が提供され得るが、加湿器には独自の電源が設けられ得るものと理解すべきである。また、電気コネクタ２６を介して、流れ発生器１２から加湿器タブ１４に制御信号も提供され得る。

【0064】

図４に示すとおり、槽１４は、流れ発生器１２によって生成された呼吸用ガスの流れを、槽蓋８６に設けられたチャネル９０に沿って、チャネル９０の出口９２を通って槽１４内へと導くように構成されている槽蓋（または上部）８６を備える。加湿器１５がラッチ２４によって流れ発生器１２に接続されているとき、加湿器室１６は、流れ発生器１２によって生成された呼吸用ガスの流れを受け取るように構成された吸気口２２を含む。吸気口２２は、加湿器槽１４の槽蓋８６にある流路９０内へと流れを導く。その流れは、流路９０によって加湿器槽１４内の出口９２内へと導かれる。槽１４は、加湿された呼吸用ガス流の出口８８を含む。加湿器１５の後部には、出口８８と連通する管コネクタ７０（図７）が設けられている。管コネクタ７０は、加湿器１５の側部または前部に設けられ得るものと理解すべきである。管コネクタ７０は、本明細書でさらに詳述しているとおり、マスクなどの患者インターフェースに被加湿流を送達するように構成されている管へのホース、管、または導管に接続するように構成されている。

【0065】

加湿器１５は、例えば、プリント回路基板（ＰＣＢ）上に設けられたマイクロプロセッサなど、独自の制御システムまたはコントローラを含み得るものと理解すべきである。ＰＣＢは、加湿器チャンバ１６の壁部に所在し得、水位を目視点検できるように、槽１４の中身を照らすＬＥＤなどの光を含み得る。また、流れ発生器１２は、流れ発生器１２と加湿器１５が電気的に接続されているときに、加湿器１５のコントローラと通信する制御システム、すなわちコントローラを構成しているということも理解されるべきである。流れ発生器および／または加湿器は、例えば、絶対的な周囲湿度を感知するように構成され得、かつ絶対湿度センサまたは周囲温度を検出するための温度センサを含み得る周囲湿度センサや、周囲絶対湿度が計算され得る元となる相対湿度を感知するための相対湿度センサなどを含む複数のセンサを含み得るものとさらに理解すべきである。また、この複数のセンサは、例えば、周囲の圧力を感知するための周囲圧力センサ、流れ発生器によって生成された呼吸用ガスの流れを感知するための流量センサ、および／または加湿器１５の槽１４に収容された供給水の温度または加湿器１５の加熱板の温度を検出するための温度センサも含み得る。かかる配置構成は、例えば、米国特許出願公開第２００９／０２２３５１４号Ａ１に示されている。ＰＡＰシステム１０は、流れ発生器１２および／または加湿器１５のコントローラに記憶された各種制御アルゴリズムに従って稼働され得る。かかる制御アルゴリズムは、例えば、米国特許出願公開第２００９／０２２２３５１４号Ａ１に開示されている。

【0066】

加湿器１５は、加湿器室１６と、加湿器室１６に枢動可能に接続された蓋１８と、を備える。図６に示すとおり、蓋１８は、加湿器室１６に設けられたヒンジ部４７にヒンジ固定されるヒンジ部１７を備える。国際公開第２０１０／０３１１２６号に記載されているとおり、蓋１８を解除し、図４および図６に示す開放位置へと蓋を枢動させるための開放部材２８が設けられている。

【0067】

図７を参照すると、加湿器は、管コネクタ７０と管電気コネクタ７５と、を備える。管コネクタ７０および管電気コネクタ７５は、標準的な管および被加熱管の両方を接続できるようにする。図７に示すとおり、管電気コネクタ７５は、複数の接点７８を備える。３つの接点７８が示されているが、任意の数（例えば、２、４、５など）の接点７８がこの複数の接点７８を備え得る。管電気コネクタ７５および接点７８は、管コネクタ７０とは別に設けられている。端子など、対応する電気接続部を有する被加熱管が、以下に詳述するとおり、管電気コネクタ７５と適合する回転スナップに設けられ得る。このタイプの接続によって接続が容易になり、ＰＡＰシステム１０の公差スタックが下がる。管コネクタ７０に非加熱の管が接続されたときに管コネクタ７５および接点７８を覆うために、加湿器１５の後壁部にカバー１３２が接続され得る。カバー１３２は、柔軟性のあるゴムや、他の適切な可撓性材料で形成され得る。代替として、カバー１３２は、加湿器に取り付けられず、管電気コネクタ７５の上に挿入され得る別の部品であり得る。

【0068】

〔被加熱管／導管〕

【0069】

図８は、加熱された空気送達導管または管の一実施形態を表している。被加熱管３２０は、可撓性管３２５と、管３２５の一端に設けられ、管コネクタ７０および加湿器１５のおよび管電気コネクタに係合するような構成および配置にされた第１のコネクタ、すなわちカフ３３０（１）と、図１５に示すとおり、管３２５の他端に設けられ、患者インターフェース５０の入口（例えば、スイベルエルボー）に係合するように構成および配置された第２のカフ３３０（２）と、を備える。被加熱管３２０は、例えば、米国特許出願公開第２０１０／０１１６２７２号Ａ１に開示されているようなものであり得る。

【0070】

管３２０は、その長さの少なくとも一部分に沿って熱を伝える構造になっている。例えば、管３２５の螺旋状リブ３２８は、３本のワイヤ５０４、５０６、５０８を支持する構造であり得る（図１５および図１８）。加えて、被加熱管３２０は、１つ以上の感知装置、例えば、流量センサおよび／または温度センサなどを支持する構造であり得る。かかるチュービングのさらなる詳細が、米国特許出願公開第２００８／０１０５２５７号Ａ１に開示されている。

【0071】

図示された実施形態においては、後述するとおり、カフ３３０（１）、３３０（２）が互いに異なる。ただし各カフは、カフをそれぞれのコネクタ（例えば、２２ｍｍのＩＳＯテーパーコネクタ）に取り付け、封止し、保持するための構造を提供する。

【0072】

カフ３３０（１）の開口部は、その内面に沿って半径方向の蓋封止材または封止蓋３３１を含む。図１３に示すとおり、半径方向の封止蓋３３１は、弛緩した変形前の形状においては、管コネクタ７０の外径よりも小さな内径ｄ１を提供する。例えば、内径は、標準的な２２ｍｍコネクタで使用するために、約２２ｍｍ未満（例えば、約１９～２１ｍｍ以下）であり得る。使用時には、図１４に最も良好に示すとおり、封止蓋３３１が、管コネクタ７０の外面に対して気密封止を提供するように、管コネクタ７０との係合時に弾力的に変形する構造になっている。例えば、封止蓋３３１は、切り込み３３５内の第１の位置（図１３）から第２の位置（図１４）へと弾力的にたわむ構造の可撓性突出部を提供する。

【0073】

図示のとおり、封止蓋３３１は、カフ３３０（１）を管コネクタ７０と整列および係合させるための十分なリードインを提供するために、カフ開口部に向かって外側に先細りになっている。

【0074】

封止蓋３３１から軸方向内側の内面３３３は、管コネクタ７０の外径と略同じ内径、例えば、標準的な２２ｍｍコネクタで使用する場合には約２２ｍｍの内径を提供する。カフ３３０（１）内の停止面またはフランジ状面３３６が、管コネクタ７０がカフ３３０（１）内へとさらに入り込むことを防ぐための制止部を提供する。

【0075】

図９～図１４は、加湿器１５に取り付けるための構造になっているカフ３３０（１）を表している。カフ３３０（１）は、管３２０に設けられた加熱ワイヤ５０４、５０６、５０８（図１５）を稼働させる目的で加湿器１５との電気的接続を提供するように構成された電気コネクタ６０を含む。電気コネクタ６０は、カフ３３０（１）が加湿器１５の管コネクタ７０に接続されたときに加湿器１５の管電気コネクタ７５の接点７８を受容するように構成されている端子６２を含む。電気コネクタ６０は、カフ３３０（１）に保持機能を提供する。保持は、電気コネクタ６０の端子６２を加湿器１５の管電気コネクタ７５の接点７８と合わせるために、回転ロック方式によって実施される。電気コネクタ６０は、回転して管電気コネクタ７５と係合するように構成された踵部６４を提供し、踵部６４が、加湿器１５の管電気コネクタ７５に設けられたカムまたは凹部内に係止するようになっている。係合すると、踵部６４はカフ３３０（１）を軸方向に係止させる。解除するには、カフ３３０（１）を回転させて管電気コネクタ７５との係合を解除し、踵部６４を外す。図１３に示すとおり、封止材６６は、電気コネクタ６０の前、後ろ、横、および下から延在し、加湿器１５の管電気コネクタ７５に対して封止して、電気接点７８および端子６２に水がかかるのを防ぐ。

【0076】

図示された実施形態においては、端子６２の数が接点７８の数に等しい（すなわち、図示された実施形態においては、端子６２が３つある）。他の実施形態においては、端子６２の数が、接点７８の数に合うように変わり得る（例えば、端子６２の数は、２、４、５などであり得る）。さらに他の実施形態においては、端子６２の数と接点７８の数が異なり得る（例えば、端子６２が接点７８よりも多かったり、少なかったりする）。

【0077】

Ｓ３カフ３３０（１）は、対向する側部に沿って、かつ電気コネクタ６０の縁に沿って、指掛け３４０を備え得る。カフ３３０（１）は、管を被加熱管として識別するための識別帯３４１（例えば、橙色の帯）も備え得る。同様の識別帯が、ＰＡＰシステム１０のユーザインターフェースに設けられ得、被加熱管が、加熱している、加熱されているなどの動作状態にあるときに、点灯または他の方法で合図するように構成され得る。Ｓ３加えて、加湿器１５に対するカフ３３０（１）の係止および係止解除の方向を示す印および／または画像３４３がカフ３３０（１）に設けられ得る。

【0078】

図１５～図１８を参照すると、被加熱管３２０の反対側の端部にあるカフ３３０（２）は、患者インターフェース（例えば、マスク）５０に取り付けられるように構成されている。カフ３３０（２）は、カフの後部内に所在する（例えば、成形された）センサ４５を備える。カフ３３０（２）は、患者インターフェース５０への被加熱管３２０の接続を支援するための、湾曲入口面３５と、封止保持ビード３７と、制止面３９と、を含む。

【0079】

センサ４５は、カフ内の固定具４６に設けられている。図示された実施形態においては、固定具４６が、騒音または圧力低下を最小限に抑えつつ、ある流量範囲にわたる対流熱伝達を最適化するために、翼状（例えば、エアフォイル状）になっている。ただし、固定具４６は、他の適切な形状および／またはテクスチャも有し得る。カフ３３０（２）は、例えば、プレブロック４９上でのオーバーモールディング、または米国特許出願公開第２００８／０１０５２５７号Ａ１に開示されている任意の方法などで形成され得る。同出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。センサ４５は、リードフレーム４８によって被加熱管３２０内のワイヤ５０４、５０６、５０８に接続され得る。センサ４５が感知した温度は、中間ワイヤ５０４から、リードフレーム４８を通じて、加湿器１５および／またはＰＡＰシステム１０に所在するコントローラに信号として提供され得る。

【0080】

図１８に示すとおり、センサ４５は、ＮＴＣ（負の温度係数）材料で形成されたサーミスタ４１０の形態をとり得る。管回路４０２の３本のワイヤ５０４、５０６、５０８の中間のワイヤ５０４は、サーミスタ４１０に接続され得、温度感知信号をコントローラに提供し得る。２本のワイヤ５０６、５０８が、加熱回路を完成させるために、リードフレーム４８で結線され得る。第３のワイヤ５０４は、加熱回路の中間点５０７に取り付けられ得るＮＴＣサーミスタへの接続を提供する。２本の加熱ワイヤ５０６、５０８は、管壁部に熱を印加し、ひいては患者に送達されている空気に熱を印加するために、低オーム値の抵抗器であり得る。信号ワイヤ５０４には、被加熱管３２０の患者インターフェース端部に所在するサーミスタ４１０が装着され得る。信号ワイヤ５０４は、被加熱管の患者インターフェース端部における空気の温度を監視し、２つのヒータワイヤ５０６、５０８によって形成されるブリッジ間の不均衡を検知する。この不均衡は、例えば高インピーダンスまたは開回路、および低インピーダンスまたは短絡などの故障状態を検知するのに使用され得る。

【0081】

図２０は、図１８に示す３線管の代替実施形態の模式図である。被加熱管回路４０２ａの３本のワイヤは、図１８に記載したとおりに配置されているが、中間ワイヤ５０４ａ（感知ワイヤであるワイヤ２）は、２本の外側ワイヤ５０６ａ、５０８ａ（加熱ワイヤであるワイヤ１、３）とゲージが異なる。任意のゲージのワイヤが使用され得るが、例えば、加熱ワイヤ５０６ａ、５０８ａがＡＷＧの３１ゲージを有し得るのに対し、感知ワイヤ５０４ａは、ＡＷＧの２９ゲージを有し得る。中間ワイヤ５０４ａは、サーミスタ４１０ａに接続されており、温度感知信号をコントローラに提供する。中間ワイヤ５０４ａは、中間点５０７で加熱ワイヤ５０６ａ、５０８ａにも接続されている。

【0082】

図２１は、４本のワイヤを有する被加熱管回路４０２ｂを備えた被加熱管の一実施形態の概略図である。本実施形態においては、加熱回路を形成するために２本のワイヤ５０６ｂ、５０８ｂ（ワイヤ２、３）が結線されており、加熱回路とは異なる感知回路を形成するために２本のワイヤ５０４ｂ、５１０ｂ（ワイヤ１、４）が結線されている。ワイヤ１および４の５０４ｂ、５１０ｂは、ワイヤ２および３の５０６ｂ、５０８ｂとは異なるゲージを有し得る。任意のゲージのワイヤが使用され得るが、例えば、ワイヤ２および３の５０６ｂ、５０８ｂ（加熱ワイヤ）がＡＷＧの３１ゲージを有し得るのに対し、ワイヤ１および４の５０４ｂ、５１０ｂ（感知ワイヤ）はＡＷＧの２９ゲージを有し得る。ワイヤ１および４の５０４ｂ、５１０ｂは、温度感知信号をコントローラに提供するサーミスタ４１０ｂを通じて接続されている。

【0083】

（例えば、図２０および図２１を参照して説明したような）異なるゲージのワイヤを利用する被加熱管の実施形態は、臨床有用性および製造可能性の両面でいくつかの利点を提供し得る。例えば、細いゲージのワイヤを使用することにより、同様の構造だが各ワイヤのゲージが同じである管と比較して、管全体の可撓性が高まり、総重量が減る。この可撓性向上と重量低下は、治療を受けているときの快適性に効果をもたらせるため、患者にとって臨床上の便益がある。加えて、電流搬送要件の低い細いゲージのワイヤ（例えば、感知専用ワイヤ）を使用することにより、各管の金属量が減るため、管の製造コストが下がる。

【0084】

〔被加熱管の制御〕

【0085】

被加熱管３２０は、加湿された温かい空気の心地良さを提供すること、およびチュービング内の結露を最小限に抑えることを目的として使用され得る。図１９を参照すると、被加熱管を制御するためのアルゴリズムが示されている。このアルゴリズムはＳ３００で始まり、Ｓ３０２で、被加熱管内の温度センサ（例えばサーミスタ４１０）が感知した温度を判断する。アルゴリズムはＳ３０６に進み、感知した温度が所定範囲外かどうかを判定する。被加熱管の温度が所定範囲外でなければ（Ｓ３０６でいいえ）、Ｓ３１６でアルゴリズムが終了する。逆に、温度が所定の範囲外であれば（Ｓ３０６ではい）、アルゴリズムはＳ３１０に進み、温度が所定の範囲を超えているかどうかが判定される。温度が所定の範囲を下回っていれば（Ｓ３１０でいいえ）、アルゴリズムはＳ３１２に進み、被加熱管に電力が供給される。感知された温度が所定の範囲を上回っていれば（Ｓ３１０ではい）、アルゴリズムはＳ３１４に進み、被加熱管への電力を遮断する。Ｓ３１２またはＳ３１４の完了後、アルゴリズムはＳ３００で最初に戻り、被加熱管の温度制御を提供する。

【0086】

被加熱管の制御には、いくつかの考慮事項があり得る。１つの考慮事項は、低コストの管アセンブリを用いて被加熱管システム内の送風温度を測定および制御することである。別の考慮事項は、安全のために、送達される空気の温度が安全な温度限界を超えないようにするためのフェールセーフ機構が設けられ得るということである。さらに別の考慮事項は、加湿器および／または流れ発生器に取り付けられている被加熱管の内径が１５ｍｍなのか１９ｍｍなのかを自動的に識別することが望ましくあり得るということである。システムの空気圧性能については、どの内径の管が存在するかによって、ブロワ駆動回路の補償を必要とし得る。

【0087】

別の考慮事項によれば、安全のために、ワイヤの高抵抗ホットスポットや、チュービングの長さの途中でのワイヤ間短絡など、被加熱管の故障を検知することが望ましい。さらなる考慮事項は、被加熱管が、簡単な取り付け作業で加湿器に電気的にも空気的にも接続し得るということである。

【0088】

現在の被加熱管システムは、送達される空気の温度を直接調節せず、一定の電力レベルを使用した管加熱のオープンループ制御として実装されている。管の構造内に温度ヒューズを実装することも可能であり得るが、これらのデバイスは比較的大きく、回路接続や機械的な取り付けを追加で行う必要があるため、管が大幅に複雑になる。

【0089】

〔被加熱管の制御－能動的な過熱保護を伴う温度感知〕

【0090】

図２２を参照すると、例示的実施形態にかかる回路構成４００では、管の出力（マスク）端でセンサを使用して管の空気温度を制御できるようになっている。被加熱管回路４０２は、３本のワイヤ５０４、５０６、５０８と、被加熱管内に所在するＮＴＣサーミスタ４１０などの温度センサと、を備える。ワイヤ４０４、４０６、４０８は、３本のワイヤのみで低コストの加熱・感知システムを実現するための感知・制御回路で使用され、３本のワイヤ５０４、５０６、５０８にそれぞれ接続されている。図１８に示すとおり、被加熱管回路４０２の３本のワイヤ５０４、５０６、５０８は、感知・制御回路の各種構成要素に接続されており、感知ワイヤ４０４、５０４、電源ワイヤ４０６、および接地ワイヤ４０８を提供する。図２２の他の実施形態においては、図２０の被加熱管回路４０２ａの３本のワイヤ５０４ａ、５０６ａ、５０８ａ、または図２１の被加熱管回路４０２ｂの４本のワイヤ５０４ｂ、５０６ｂ、５０８ｂ、５１０ｂが、図１８の被加熱管回路４０２の代わりに使用され得る。感知・制御回路は、加湿器および／または流れ発生器の電源およびコントローラ内に設けられ得る。かかる電源およびコントローラが、例えば、米国特許出願公開第２００８／０１０５２５７号Ａ１に開示されている。完全な感知ワイヤは、ワイヤ４０４および５０４で形成される。

【0091】

改めて図２２を参照すると、回路構成４００は、２４Ｖ供給電圧などの電源４４０と、過熱制御回路と、加熱制御回路と、を備える。過熱制御回路は、被加熱管の温度が所定の温度を下回るとオンになり、所定の温度以上だとオフになる第１のトランジスタスイッチ４２０を備える。所定の温度は、被加熱管の適切な安全性要件を満たす温度に設定されており、例えば３０℃と４５℃の間、好ましくは３８℃～４３℃である。コンパレータ４３６は、トランジスタスイッチ４２０の切り換えを制御する。被加熱管が所定の温度以上にならないようにするために、所定の温度を表す基準電圧が、感知回路の増幅器４３０から判断された電圧と比較される。

【0092】

過熱制御回路内には、所望の温度を得るために、被加熱管の加熱を制御するように設計されている加熱制御回路がある。所望の温度は、ユーザによって設定され得るか、またはシステムによって決定され得る。加熱制御回路は、被加熱管回路４０２を通じて電源４４０を接地基準４１２に切り換える。そのため、温度センサ４１０は、０Ｖと、電源電圧の半分、例えば１２Ｖと、を有する接地間を移動する。電源４４０から、第２のトランジスタスイッチ４３４を通じて被加熱管回路４０２に加熱が供給される。トランジスタスイッチ４３４は、開閉して、被加熱管回路４０２への加熱をそれぞれオンおよびオフにする。一実施形態においては、このトランジスタスイッチ４３４が、管の加熱を制御するために、デューティサイクルの変化に伴って非常に速やかにオンおよびオフを切り換える。ただし、スイッチ４３４は、オンに切り換わって設定温度に達するまで一定の加熱を提供し、その後オフに切り換わり得る。被加熱管の温度は、温度センサ４１０によって感知され、センスワイヤ４０４、５０４を通じて、増幅器４３０を備える感知抵抗器４２６および感知回路４２８に伝達される。バイアス生成回路４１８は、感知回路４２８にバイアス電源電圧Ｖｃｃを提供して、被加熱管が加熱されているかどうかに関係なく、被加熱管の温度が判断されるようにする。バイアス生成回路４１８は、基準電圧を生成する。この基準電圧は、スイッチ４２２を介して管加熱がオフになっていれば、Ｖｃｃバイアス電源電圧４１４（本実施形態においては５Ｖと示されているが、他の電圧も使用され得る）であり、スイッチ４２４を介して管加熱がオンになっていれば、供給電圧の半分にＶｃｃバイアス電源電圧４１６を加えた電圧、すなわち５Ｖを供給する。そのため、被加熱管の状態に関係なく、感知回路４２８には、一定の電圧であるＶｃｃバイアス電源電圧が提供される。バイアススイッチ４２２、４２４の切り換えは、加熱制御回路のトランジスタスイッチ４３４によって制御され、トランジスタスイッチ４３４が閉であれば管加熱ＯＮスイッチ４２４が作動状態になり、トランジスタスイッチ４３４が開であれば管加熱ＯＮスイッチ４２４が非作動状態になる。そのため、バイアススイッチを提供する被加熱管回路４０２に供給される電圧は、この電圧である。

【0093】

温度センサ４１０からの感知された温度信号は、被加熱管の温度を表す電圧を生み出す増幅器４３０に提供される。温度制御ブロック４３２は、所望の温度を維持するために、スイッチ４３４の開閉を制御して、被加熱管回路に送られる電力を変調する。

【0094】

温度センサ４１０は、ヒーターの作動時と非作動時で異なる回路電位に保持される。ただし、過熱に対するフェールセーフを提供するために、センサ４１０は継続的に監視される必要がある。継続的な感知のために、バイアス回路４１８が設けられ得る。バイアス生成回路が、抵抗器Ｒ１とＮＴＣサーミスタとを備える分圧ネットワークである感知回路に電源電圧を供給する。これにより、感知・制御システムが加熱状態およびアイドル状態のどちらであっても継続的な温度監視が可能となり、温度制御ループに依存しない能動的な過熱検知がしやすくなり、過熱状態のときでも温度感知がアクティブな状態を保つ。

【0095】

この回路構成は、加熱制御用管回路への供給電圧を切り換える共通接地基準の加熱／感知システムを備え得る。代替手法は、供給電圧を加熱および感知の両方の電源電圧として利用し、管回路を０Ｖに切り換えることによって加熱を制御することである。

【0096】

〔バイアス生成器の代替配置構成〕

【0097】

上記のとおり、バイアス生成器により、３線式または４線式の被加熱管システムは、加熱回路のアクティブな加熱サイクルまたはＯＮサイクル、および加熱回路の非アクティブな加熱サイクルまたはＯＦＦサイクル実行中に温度感知を提供することができる。温度感知は、５０％以上、７５％以上、９０％以上、または１００％など、アクティブ（ＯＮ）な加熱サイクルおよび非アクティブ（ＯＦＦ）な加熱サイクルの少なくとも一部分でアクティブな状態を保つ。そのため、温度感知回路は、システムの加熱状態に関係なく、被加熱管の使用中に絶えず温度感知を提供し得る。

【0098】

加熱管回路（例えば、４０２、４０２ａ、４０２ｂ）は、例えば、米国特許第９，５７２，９４９号Ｂ２の図２０Ａ～図２２および図２７ならびに添付の説明に記載されているような代替のバイアス生成器配置構成で使用することができる。

【符号の説明】

【0099】

２０ 空気送達導管
２６ 電気コネクタ
４６ 固定具
３２５ 管
３３０（１）、３３０（２） カフ
４１０ サーミスタと、
５０４、５０６、５０８ ワイヤ

【図1】

【図2】

【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18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【手続補正書】

【提出日】2024-01-05

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

空気送達導管であって、
明細書及び添付図面に関連付けて実質的に説明された空気送達導管。

【外国語明細書】