JPH08109984A - 加湿ガスを送るための導管及びその製造工程 - Google Patents

加湿ガスを送るための導管及びその製造工程

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JPH08109984A
JPH08109984A JP7056071A JP5607195A JPH08109984A JP H08109984 A JPH08109984 A JP H08109984A JP 7056071 A JP7056071 A JP 7056071A JP 5607195 A JP5607195 A JP 5607195A JP H08109984 A JPH08109984 A JP H08109984A
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Brett John Huddart
ジョン ハダート ブレット
Ilija Orec
オレク イリジャ
Andrew Paul Maxwell Salmon
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Fisher and Paykel Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 外気への熱放出を抑え、構造的にも柔軟性が
あり、容易に曲げることができる軽量の呼吸用の加湿器
の導管を提供することを目的とする。 【構成】 本発明の導管の壁は、封鎖螺旋路を有し、導
管の内側から外側への熱伝達に対する絶縁層を提供す
る。また導管は、導管の内壁と外壁との間に螺旋状に配
置された少なくとも１つの加熱手段を有し、使用中に導
管を流れるガスの温度保持を助ける。また導管は、路形
成部材を螺旋状に巻いて導管を形成するよう構成される
のが好ましく、路形成部材は、相補形状の接続手段を有
し、螺旋状に巻かれた路形成部材の隣接した巻きが接続
されて導管を形成する。路形成部材の重なり部材は、路
形成部材の隣接した巻きに重なり、アルマジロに似た形
態で作用し、導管に可撓性を持たせるとともに、二重壁
及び封鎖螺旋路の絶縁特性を保持する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、呼吸用の加湿器に関
し、特に、排他的ではないが、加湿器の呼吸回路で使用
し、加湿ガスを必要とする患者などへ加湿ガスを提供す
るための呼吸用の加湿器の導管に関する。
【０００２】
【従来の技術】呼吸用の呼吸回路内で生じる『雨降り(r
ain out)』又は液化を最小に抑え、又はなくすために、
加熱要素を使用して、ガスと導管の内壁にとって望まし
い温度を維持しようと試みられてきた。患者に送られる
ときの加湿器内のガスの温度は、典型的に３７°Ｃであ
り、このときの室温は典型的に２２°Ｃあたりである。
加熱要素を導管の外面の周りに設け、導管壁を通して加
熱要素からの放出熱を伝達して、導管内を流れるガスの
温度をさらに高め、又は維持する。加熱要素を有する吸
気用の加湿器の導管は、導管によって送られるガスを液
体ではない、比較的高湿度にしておくことができる。
【０００３】もともと、導管の中間に接続された特別な
皿を具備する『水取り』を用いて、導管内で液化した液
体を集めることによって導管内の液化問題を解決してい
た。このような装置を使用できるか否かは、液体を患者
ではなく水取りへ流すための重力によることは明らかで
ある。
【０００４】最近の呼吸用の導管は、導管の外側又は導
管内に加熱ワイヤを備える。加熱ワイヤを導管内に備え
ることは、関連する主な不都合がある。このような不都
合は、ガス流に対する付加的な抵抗を与えてしまい、患
者に送られるガス圧及び体積を制御する送風器の性能を
悪くし、そして非常に掃除しずらいとうものである。導
管を流れるガスが麻酔で用いるガスのような可燃性ガス
であるとき、加熱要素が、火花を生じて、ガスに引火す
るという潜在的な危険性がある。
【０００５】導管内に加熱ワイヤを備えた吸器用の加湿
器の導管の例は、ベイン(Bain)に付与された米国特許第
３，８５６，０５１号に開示されている。この構成は、
上述の理由で望ましくない。
【０００６】導管の外部に加熱ワイヤを備えた呼吸用の
加湿器の導管の例は、ドイツ国特許願第ＤＥ４２４４４
９３号に開示されている。ここで開示されている呼吸用
の加湿器の導管は、そこに螺旋状に巻かれたリブ又はリ
ッジを有する円筒形の導管からなり、リブ又はリッジ
は、導管の壁を構造的に支持し、チューブがねじれるの
を防いでいる。加熱コンダクターは、（リブ又はリッジ
が導管の周りに巻かれたチューブであるならば）チュー
ブの外側のリブ又はリッジに沿って、あるいはリブ又は
リッジ内にのいずれかに配置される。このような呼吸用
の加湿器の導管は、リブ又はリッジの基部の加熱コンダ
クターが、大量のエネルギを周囲の空気へ放出するとい
う欠点がある。また開示された呼吸用の導管は、構造的
に柔軟性がなく、又は容易に曲げることができず、した
がって加湿ガスを必要とする人の個々の環境に応じて導
管を異なる形状にする必要がある状況で使用するのには
適していない。さらに、開示された導管は非常に重い。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、上述の欠点を解決し、少なくとも公衆に便利な選
択肢を提供する呼吸用の加湿器の導管を提供することで
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】一局面において、本発明
は、広い意味で、加湿ガスを送るための導管に関し、導
管は、軸線方向へ広い単一の輪郭を有する少なくとも１
つの路形成部材を具備しており、路形成部材は、隣接し
た巻きが接触した状態で、螺旋状に巻かれて、前記螺旋
の内側に軸線方向の路を形成し、また該路形成部材は、
螺旋状に巻かれたとき、隣接した巻きが接触した状態
で、少なくとも１つの封鎖螺旋通路を前記軸線方向の路
の周辺に形成し、前記螺旋状に巻かれた路形成部材の各
巻きは、前記路形成部材の隣接した巻きに接合される。
【０００９】更なる局面において、本発明は、広い意味
で、加湿ガスの導管を製造する工程に関し、この工程
は、軸線方向へ広い単一の輪郭を有する路形成部材を形
成する工程と、該路形成部材は、隣接した巻きが接触し
た状態で、螺旋状に巻かれたとき、少なくとも１つの螺
旋路を形成し、前記路形成部材が導管の壁を形成するよ
う、前記路形成部材を螺旋状に巻く工程と、前記路形成
部材の１つの面は、前記導管の内面を形成し、前記路形
成部材の反対の面は、前記導管の外面を形成し、前記螺
旋状に巻かれた路形成部材の隣接した巻きを接合する工
程とを有する。
【００１０】また更なる局面において、本発明は、広い
意味で、加湿ガスを送るための導管に関し、導管は、ガ
スを流すための導管を形成する内壁と、該内壁に対し共
軸線上に配置された外壁と、該外壁は、前記内壁から半
径方向外方へ互いに離間して設けられており、前記内壁
と前記外壁との間に共軸線上に螺旋状に配置された少な
くとも１つの中間壁と、前記内壁及び外壁及び中間壁
は、ともに前記内壁の周辺に少なくとも１つの螺旋路を
形成し、前記内壁と前記外壁との間に配置され、前記内
壁の周辺で螺旋状に巻かれた加熱要素とを具備する。
【００１１】本発明は、上述及び以下の実施例のように
構成される。
【００１２】
【実施例】以下、添付図面を参照しながら本発明の好適
実施例を説明する。
【００１３】図１には、呼吸用の加湿システムが示され
ており、ここでは加湿ガスを加湿器１から加湿ガスを必
要とする患者などへ提供するために、呼吸用の加湿器の
導管１１（吸気ライン）及び１３（呼気ライン）を用い
る。加湿器１は加熱プレート４を備えており、加熱プレ
ート４は加湿器１によって制御され、加熱伝導基部３を
有する加湿室２内で水を加熱し、加熱伝導基部３は、使
用の際、加熱プレート４に搭載されている。加湿室２は
入口５を有し、この入口５は、送風器７から送風器７の
出口８を通り、接続導管１０を介して供給されたガス
（例えば空気、酸素又は麻酔ガス）を受ける。
【００１４】加湿室２は出口６を有しており、出口６を
通って送風器７によって供給された（加湿）ガスが、接
続部品３４を介して吸気用の導管１１へ通る。吸気用の
導管１１の端部は、カフス２１及び２２として終端す
る。カフス２２は加熱ワイヤ用のプラグ１８へ接続する
ために成形された電気接続ピンを有し、このプラグ１８
は加熱ワイヤ用の電気ワイヤ１７を通して加湿器１内で
制御されたエネルギ供給源からエネルギを供給する。抵
抗のある加熱要素が、以下で説明するように導管１１に
設けられており、この加熱要素はカフス２２内の上述の
電気接続ピンへ接続されている。導管１１のカフス２１
は、Ｙ字形状のアダプタ１２に接続されており、このア
ダプタ１２は、加湿ガスを必要としている患者などへ矢
印２７の方向へ加湿ガスを流すための出口を有する。
【００１５】Ｙ字形状のアダプタ１２は、呼気用の導管
１３のカフス２０へ接続されたもう１つの出口を有して
おり、呼気用の導管１３は、カフス２３によって送風器
７の入口９へさらに接続される。カフス２３は、カフス
２２と同様に、導管１３に設けられた加熱ワイヤへの接
続部を有する。もう１つの加熱ワイヤ用のプラグ１９
は、加熱要素用の電気ワイヤ１７を通してカフス２３の
電気接続ピンへの接続部を介しエネルギを導管１３内の
もう１つの加熱ワイヤへ供給する。
【００１６】加湿システムは、システム内のガスの通り
道に沿った種々の位置における温度を検知できることが
好ましい。第１温度プローブ１４が、吸気ガスの通り道
のＹ字形状のアダプタ１２にあるオリフィス内に挿入さ
れ、ガスが患者に供給される地点におけるガスの温度を
決定し、加湿器１へフィードバックする。加湿器１は制
御手段３８を有し、この制御手段３８は、加熱プレート
４の温度及び／又はオン／オフ状態（又はデューティサ
イクル）を制御する。例えばコントローラー、すなわち
制御手段３８は、ここで説明したような加湿器１の作動
を得るようプログラムされたマイクロプロセッサーを具
備してもよい。
【００１７】もう１つの温度プローブ１５は、接続部品
３４内に挿入することによって加湿室２の出口６に直接
設けられ、加湿室２を出たガスの温度を加湿器１内の制
御電気回路構成部分へフィードバックしてもよい。また
制御手段３８は、加湿室２内での水の加熱を制御すると
ともに、導管１１及び１３内の加熱ワイヤへのエネルギ
供給をも制御する。矢印２４、２５及び２６は、送風器
７からのガスの流れ、加湿室２を通って矢印２７の方向
の患者へのガスの流れ、及び呼気用の導管１３に沿って
送風器７へ戻るガスの流れの方向を示している。
【００１８】ここで図２を参照すると、導管の１つ、こ
の場合は吸気用の導管１１が、図１よりも詳細に断面図
で示されている。導管１１は、外部鞘３０によって囲ま
れた波形の内部導管３５を具備する。外部鞘３０及び内
部導管３５は、双方とも、例えばＡＴ１０８０（ポリエ
チレン及びＥＶＡからなる化合物であり、インペリアル
ケミカルインダストリーズ（ＩＣＩ）で製造されてい
る。）でのような可撓性材料を押出成形して成形され
る。内部導管３５は、断面が波形になっているけれど
も、これは、内部導管３５の外面が、導管の全長に沿っ
て等ピッチで等間隔の２つの螺旋溝を設けられているか
らである。断面図では、溝２９が、溝２９へ続くリッジ
２８からなるのが分かる。外部鞘３０の厚さは、内部導
管３５の厚さに比べてずっと薄く（約１００μｍから１
５０μｍの厚さ）、外部鞘３０を製造中に内部導管３５
へ直接押出し成形してもよい。
【００１９】導管１１は、更に内部鞘４０を有し、例え
ばＡＴ１０８０から押出し成形される。内部鞘４０は、
波形の内部導管３５の内部に配置され、溝２９の樋状部
分の内側へ接合し、波形の内部導管３５と内部鞘４０と
の間に更なるエアポケット４１及び４２を形成する。内
部鞘４０は、外部鞘３０と同様に、波形の内部導管３５
の厚さよりもかなり薄い厚さであるのが好ましい。
【００２０】外部鞘３０は、リッジ２８の頂上の周りで
内部導管３５に接合され、エアポケット３３及び３６を
形成し、このエアポケット３３及び３６は、内部導管３
５を囲む空気の螺旋状のエアポケットである。エアポケ
ット３３及び３６内には、加熱手段、例えば加熱ワイヤ
３１及び３２が、導管の長手方向に沿って溝２９の基部
において又はその基部の周辺で溝内に螺旋状に巻かれ
る。加熱ワイヤ３１及び３２は、外部鞘３０を加える前
に内部導管３５の周りに巻かれる。導管１１の端部３７
は、カフス２１として終端し、このカフス２１は、導管
１１の端部３７において外部鞘３０を内部導管３５へシ
ールするとともに、加熱ワイヤ３１及び３２のための接
続端子の役割をする。加熱ワイヤ３１及び３２の他端部
は、加熱ワイヤ用のプラグ１８への接続のための電気接
続ピンそれぞれに対してカフス２２内で別々に終端す
る。加熱ワイヤ３１及び３２として使用する材料とし
て、ニクロムが例にあげられる。加熱ワイヤに対する単
位長さあたりの抵抗をいくつに選択するかは、製造にお
ける導管の長さによる。
【００２１】加熱ワイヤを内部導管３５の端部３７まで
螺旋状の溝２９の１つに巻き付けて、１つの独立した加
熱ワイヤを内部導管３５に巻き付け、それから加熱ワイ
ヤを他方の螺旋状の溝２９へクロスし、加熱ワイヤを導
管１１の最初の端部まで巻いて戻すことも選択可能であ
る。
【００２２】二重の螺旋でなく１つの螺旋を使用し、１
つの加熱ワイヤを波形の内部導管３５と外部鞘３０との
間に形成された螺旋状のポケットに設け、１つの加熱ワ
イヤを波形の内部導管３５と内部鞘４０との間に形成さ
れた螺旋状のポケットに設けるのも選択可能である。し
かしながら加熱ワイヤの配置を完全に制御できず、加熱
ワイヤが内部鞘４０に接しているので、内部鞘４０が損
傷してしまう。
【００２３】高抵抗の加熱ワイヤ３１及び３２を両方と
も備え、熱を生成するのではなく、加熱ワイヤの１つが
高抵抗であり、加熱ワイヤのもう１つが実質的に抵抗が
ないことには利点があり、ここでは、高抵抗の加熱ワイ
ヤの患者端部が低抵抗の加熱ワイヤの患者端部に接続さ
れた状態で、加熱ワイヤを例えば１２又は２４ボルトの
直流のエネルギ源へ接続し、高抵抗の加熱ワイヤに沿っ
た電圧が、エネルギ源の端部における供給電圧から患者
端部における実質的に０ボルトまでの範囲であり、低抵
抗の戻りの加熱ワイヤは、その全長に沿って実質的に０
ボルトである。これによって、特に患者の近くで電磁放
射が低いという利点がある。
【００２４】図９を参照すると、本発明の選択可能な実
施例が示されており、ここでは内部鞘４０及び外部鞘３
０は、内部鞘４０の周りに螺旋状に巻かれた長くて細い
部材８０によって分けられており、したがって内部鞘４
０及び外部鞘３０及び長い部材８０は、内部鞘４０の周
りで螺旋状になっている螺旋路８２を形成する。例えば
加熱ワイヤ３２は、このように形成された螺旋路８２に
配置される。長い部材８０は、ここに形成された軸線方
向の溝８１を有するのが好ましく、加熱ワイヤは、加熱
ワイヤ３１によって示したように、溝８１に接して配置
されるのが好ましいので、加熱ワイヤ３１が内部壁４０
に接して配置され、加熱要素の加熱効率を改善する。示
したように、長い部材８０を配置するのを補助するため
に、長い部材８０は、内部壁４０に隣接した平坦部分を
有するのが好ましい。上述したように、加熱ワイヤ３１
及び３２の一方は、他方よりも実質的に抵抗が高いのが
好ましく、この場合には、より高い抵抗のワイヤは、軸
線方向の溝８１に配置されたワイヤ３１であるのが好ま
しい。
【００２５】図９の導管の製造は、内部壁４０及び長い
部材８０及び外部鞘３０を同時に押出し成形することに
よって行われる。加熱ワイヤ３１は、押出し成形工程中
に長い部材８０の表面の内側、又は表面に配置する。
【００２６】図３及び図４を参照すると、本発明の選択
可能なもう１つの実施例が示されており、ここでは導管
１１は、軸線方向へ広い単一の輪郭を有する路形成部材
４５を形成し、路形成部材４５を螺旋状に巻くことによ
って形成されるので、路形成部材４５は、チューブ、す
なわち導管の壁を形成し、導管の路は、螺旋の軸線と共
軸線上にあり、螺旋状に巻かれた路形成部材４５の隣接
した巻きを接合する。路形成部材４５を形成する最適な
方法は、可撓性のプラスチック部分、例えば上述の材料
ＡＴ１０８０を押出し成形することであり、路形成部材
４５を螺旋状に巻くのは、例えば円筒形部材６５の周り
で路形成部材を巻くことによってなされるのが分かる。
図３を参照すると、路形成部材４５は、軸線方向の内部
キャビティ４７を有する管状部分を具備し、この内部キ
ャビティ４７は、両側で対向する薄い方の壁４６と、他
の両側で対向する厚い方の壁４９とによって囲まれてい
るのが分かる。また路形成部材４５は、２つの加熱ワイ
ヤ３１及び３２を有し、この加熱ワイヤ３１及び３２を
例えば路形成部材４５の押出し成形中に路形成部材４５
に配置してもよい。
【００２７】図４を参照すると、路形成部材４５は、管
状部材６５の周りに螺旋状に巻かれ、チューブ、すなわ
ち導管１１を形成するのが示されている。示すように、
対向する薄い方の壁４６は、導管１１の内面６４と外面
４８とを形成する。対向する厚い方の壁４９は、路形成
部材４５が螺旋状に巻かれたとき、巻きが隣り合わせに
なり、壁４９の隣接した外面は、例えば連結部５０で接
合される。この接合は、接着剤でなされるのが最も一般
的であるが、他の形態の接合も利用可能であり、例えと
しては、路形成部材に配置されたレーザー又は渦電流で
加熱可能な鉄フィラメントを用いて、隣接面の１つ又は
両方を溶かし、その面を冷却し、接合連結部５０を形成
する熱溶接がある。このようにして形成された導管１１
は、導管１１の内面６４と導管１１の外面４８との間に
封鎖されたエアスペース、すなわち内部キャビティ４７
が、非常に良好な絶縁特性を与え、使用の際、導管１１
に流れる加熱ガスと、より冷たい周囲の外気との間の熱
損失を少なくすることができるといったかなりの利点が
ある。更に等間隔に互いに離間して設けられた螺旋状に
巻かれた加熱ワイヤ３１及び３２を有する導管は、均一
な加熱、又はガス流の熱維持を提供する。また導管１１
は、内面と外面との両方が、実質的に滑らかであるの
で、現在使用されている多くの導管とは異なり、導管に
可撓性を持たせるための波形が冷却フィンとして機能せ
ず、望ましくない熱伝達を促進せずに、現在使用されて
いる導管よりも低い熱移送を有するという更なる利点が
ある。導管１１の可撓性を維持するために、路形成部材
４５は、上述したように、より薄い壁４６を有する。よ
り薄い壁４６は、容易に曲がるので、導管１１の曲げ又
は可撓性のために必要な長手方向の壁の弾性を提供す
る。
【００２８】図５及び図６を参照すると、図３及び図４
で示した本発明の実施例の変更例が示されており、ここ
では、螺旋状に巻かれた路形成部材６６の隣接した巻き
の接合は、接着剤又は熱力学の接合に加えて、雌接続手
段５２と、雄接続手段５１とを路形成部材６６に設ける
ことによって補助され、螺旋状に巻かれた路形成部材６
６の１つの巻きの雄接続手段５１は、螺旋状に巻かれた
路形成部材６６の隣接した巻きの雌接続手段５２に係合
する。この実施例においては、加熱ワイヤ３１及び３２
が路形成部材６６に設けられるのがここでも分かる。図
５に示したように、路形成部材の隣接した巻きの熱可塑
性接合は、高電流を加熱ワイヤ３２に流して、少なくと
も雄接続手段の包囲プラスチックを局部的に溶かし、溶
けたプラスチックを冷却して、接合して達成されるのが
好ましい。過度の電流が、加熱ワイヤ３２に有害な影響
を与える可能性があるならば、加熱ワイヤ３２を雄接続
手段５１に配置する代わりに、第３のワイヤを使用して
もよい。
【００２９】図７及び図８を参照すると、図３及び図４
で示した実施例をさらに変更した実施例が示されてお
り、ここでは路形成部材６２を有する。路形成部材６２
は、路形成部材４５及び路形成部材６６から少しだけ変
更されている。
【００３０】路形成部材６２は、図３及び図５とは異な
り、壁４６の湾曲によって加湿器の導管の可撓性を提供
するのではなく、部分５７を重ねて形成したアルマジロ
に似たプレート又はうろこによって加湿器の導管の可撓
性を提供する。図７に示すように、路形成部材６２は、
内壁５８と、この内壁５８に対し実質的に平行な外壁５
９とを具備するのが好ましく、両壁５８及び５９は、こ
れら両壁５８及び５９に対し垂直な接続壁６１の両端部
から延びる。路形成部材６２の内壁５８の自由端部は、
螺旋状に巻かれた形態で接続壁６１の外面に接合され、
この簡単な形態で螺旋状に巻かれた路形成部材６２は、
封鎖された螺旋状の内部キャビティ４７を形成する。図
８に示すように、内部キャビティ４７は、４つの側部、
すなわち外壁５９と、内壁５８と、路形成部材６２の１
つの巻きの接続壁６１と、４番目の側部として路形成部
材６２の隣接した巻きの接続壁６１とで囲まれている。
【００３１】図７及び図８に示すように、螺旋状に巻か
れた路形成部材６２の隣接した巻きの接合は、路形成部
材６２に接合壁５３を設けることによって容易にかつ高
められ、この接合壁５３は、内壁５８と接続壁６１との
接続部分に対し反対側の内壁５８の端部から接続壁６１
に対し平行に配置され、接合壁５３の外面６０は、例え
ば接着剤によって接続壁６１の外面に接合される。図７
で示すように、接合壁５３は、内壁５８と外壁５９との
間で部分的にだけ延びているが、接着性の接合のみを用
いるならば、接合壁５３は内壁５８から外壁５９に隣接
したところまで完全に延びるのが好ましい。しかしなが
ら図７で示した実施例においては、巻かれた路形成部材
の隣接した巻きの確実な接続を容易にするための更なる
手段が示されている。フック壁５５が、接続壁６１の外
端部に設けられている。路形成部材６２が巻かれると
き、フック壁５５は接合壁５３の自由端部７０に掛か
り、隣接した巻きを更に取り付けるので、フック壁５５
は、接合壁５３の厚さに対し相補形状の内湾曲を備える
のが好ましい。図５に示した相補形状の接続手段５１と
同様に、接合壁５３に電気抵抗を有する加熱ワイヤ３２
を提供することができ、この電気抵抗を有する加熱ワイ
ヤ３２は、路形成部材６２が螺旋状に巻かれ、フック壁
５５が接合壁５３の自由端部７０に掛かった状態で、加
熱ワイヤ３２にかなりの電流を流して加熱ワイヤ３２を
加熱し、接合壁５３とフック壁５５とを形成している材
料を局部的に溶かして、フック壁５５と接合壁５３との
間で一体的に接合するのが好ましい。示した実施例も加
熱ワイヤ３１を有する。
【００３２】図７に示したように、路形成部材６２の外
壁５９は、好ましくは、外壁５９から段になった湾曲部
６４を有し、外壁５９の重なり端部５４と、螺旋状に巻
かれた路形成部材６２の隣接した巻き６３の外壁６７が
滑らかに重なる。湾曲部６４が滑らかな湾曲であること
によって、必要に応じて、重なり端部５４を湾曲部６４
の外面に乗せ、湾曲部６４の内面を必要に応じてフック
壁５５の外面に載せることができる。したがって図７及
び図８に示した路形成部材６２は、加湿器の導管の絶縁
螺旋路、すなわちキャビティ４７を実質的に維持すると
ともに、重なりうろこ又はプレートのアルマジロに似た
効果があるために、導管にかなりの可撓性を持たせるこ
とができることが分かる。
【００３３】図３から図８までの導管は、各路形成部材
６２に加熱ワイヤ３１及び３２を有しているものを示し
た。しかしながら加熱ワイヤを１つだけ用いて路形成部
材を形成し、そして完全にループになった加熱ワイヤを
提供することも可能である。こうするためには、１つの
路形成部材を螺旋状に巻くだけでなく、代わりに加熱ワ
イヤを１つづつ有する２つの路形成部材を同時に巻い
て、効果的に二重螺旋を形成する必要がある。路形成部
材の隣接した巻きの接合は、１つの路形成部材のみを螺
旋状に巻いて導管を形成する場合に必要であるのと同じ
である。
【００３４】路形成部材を螺旋状に巻く工程は、路形成
部材の押出し成形の連続工程でなされ、例えば押出し成
形された路形成部材の自由端部を円筒部材６５へ取り付
け、円筒部材６５を回転し、路形成部材の巻きを円筒部
材６５に形成することによってなされる。これに関して
は、円筒部材６５を軸線方向７７へ動かし、円筒部材６
５に順次隣接して巻きを形成するのが好ましい。接続手
段５１及び５５を有する図５及び図７で示した路形成部
材の実施例にとって、路形成部材が円筒部材６５に配置
されているところに隣接して例えば形成ガイド７３及び
７４を設け、係合手段を係合するのが好ましい。また同
様な形成ガイドを図３の路形成部材に設け、十分な圧力
を提供して、路形成部材の隣接した巻きの強い接着をす
る。
【００３５】図１から図９を参照すると、加熱ワイヤ３
１及び３２は、（加湿器１内の制御手段３８によって決
定された）場合には、抵抗を有する加熱ワイヤ３１及び
３２に電流を流し、エネルギを与え、熱を発生する。こ
の熱は加湿器の導管の内壁を通して伝達される。導管内
を流れるガスが導管の内壁の内面に接触すると、熱はガ
ス流に伝達され、内壁の内面の温度が、加湿ガス流の温
度と同じぐらいになり、液化がほとんど又は全くない。
【００３６】図２を参照すると、エアポケット３６は、
絶縁層又は緩衝領域として機能するので、加熱ワイヤ３
１及び３２から生じた熱は、周囲の空気へ簡単には放出
されない。実際には各エアポケット３６は交互に接続さ
れているので、『エアポケット』は内部導管３５の周り
の螺旋状のチューブであり、この内部導管３５は、加熱
ワイヤによって加熱され、導管１１の長さ方向に沿って
均一な熱放出を促進する。
【００３７】加熱ワイヤ３１及び３２は、内部導管３５
の外面の溝２９の基部にあるので、加熱ワイヤ３１及び
３２に隣接した点における内部導管３５の内面の温度
は、（加熱ワイヤ３１及び３２から最も離れた）リッジ
２８に隣接した内部導管３５の内面の温度よりもわずか
に高い。絶縁性のエアポケット３３及び３６は、エアポ
ケット３３及び３６内の加熱空気が、溝２９の周辺及び
溝の壁の全ての点を通して均一な熱放出を促進するの
で、温度差を最小限にするのを助ける。
【００３８】図２から図９を参照すると、加湿器の導管
の外壁と内壁との間に保持された絶縁エア層は、実質的
にガス流からの熱損失を少なくする。
【００３９】導管１３の構造及び構成は、各々の場合で
前述の導管１１と同一である。
【００４０】本発明は、広範囲の周囲温度及び乾燥状態
において使用するのに適した導管であって、かなりの可
撓性を有するが耐久力もある導管を提供する。導管は、
二重の螺旋状の構造であるので、導管内のガスの流れを
妨げるようなねじれを生じることなく、曲げることがで
きる。主な利点は、本発明が、内部導管３５の内面を通
してかつ内面に沿っての両方における温度勾配を最小限
に抑え又は少なくし、液化を最小限にし又は液化しない
ようにすることができるということである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における呼吸用の加湿器の導管を有する
加湿システムの分解略図である。
【図２】本発明における第１実施例に従った、図１に示
した呼吸用の加湿器の導管の一部を示す断面図である。
【図３】本発明における第２実施例の路形成部材の断面
図である。
【図４】図３の路形成部材を用いて構成された加湿器の
導管の断面図である。
【図５】図３で示した路形成部材の変更例の断面図であ
る。
【図６】図５の路形成部材を用いて形成された加湿器の
導管の断面図である。
【図７】図３の路形成部材の他の変更例の断面図であ
る。
【図８】図７の路形成部材を用いて形成した加湿器の導
管の断面図である。
【図９】本発明の第３実施例に従った、図１に示した吸
気用の加湿器の導管の一部を示す断面図である。
【符号の説明】
１…加湿器 ２…加湿室 ７…送風機 １１、１３…導管 ３０…外部鞘 ３１、３２加熱ワイヤ ３５…内部導管 ４０…内部鞘 ４５、６２、６６…路形成部材 ５１…雄接続手段 ５２…雌接続手段 ５３…接合壁 ５５…フック壁 ５８…内壁 ５９…外壁 ６１…接続壁 ８２…螺旋路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アンドリュー ポール マックスウェル サーモン ニュージーランド国，オークランド，エプ ソム，ペンカロー アベニュ 53

Claims (37)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 加湿ガスを送るための導管であって、軸
    線方向へ広い単一の輪郭を有し、隣合った巻きが互いに
    接触しながら螺旋状に巻かれて、該螺旋内に軸線方向の
    路を形成する少なくとも１つの路形成部材を具備してお
    り、該路形成部材は、隣合った巻きが互いに接触しなが
    ら螺旋状に巻かれたとき、少なくとも１つの封鎖された
    螺旋路を前記軸線方向の路の周りに形成し、前記路形成
    部材の螺旋の各巻きが、前記路形成部材の隣接した巻き
    に接合された導管。
  2. 【請求項２】 前記路形成部材は、実質的に長方形断面
    のチューブを具備しており、前記実質的に長方形断面の
    チューブは、該チューブに配置された長手方向の路を有
    し、かつ実質的に平坦な４つの壁を外側に有し、前記螺
    旋状に巻かれたチューブの各巻きの対向する２つの壁
    が、隣接した巻きの隣接壁に接合された請求項１に記載
    の導管。
  3. 【請求項３】 前記路形成部材の前記対向する接合され
    た２つの壁は、加湿ガスを送るための前記導管の内面及
    び外面を形成する前記チューブの２つの対向する壁より
    厚い請求項２に記載の導管。
  4. 【請求項４】 前記路形成部材は、前記接合側部の１つ
    と関連する第１接続手段と、前記螺旋状に巻かれたチュ
    ーブの各巻きのために前記他の接合側部に前記第１接続
    手段と係合可能な相補形状の第２接続手段とを有してお
    り、前記第１係合手段が、隣接した巻きの第２係合手段
    と係合し、該第２係合手段が、他の隣接する巻きの第１
    係合手段と係合する請求項１から３のいずれか１つに記
    載の導管。
  5. 【請求項５】 前記第１係合手段は、雄突出部材を具備
    し、前記第２係合手段は、前記雄突出部材と相補形状で
    ある雌収容凹部を具備する請求項４に記載の導管。
  6. 【請求項６】 前記路形成部材は、該路形成部材に長手
    方向へ配置された少なくとも１つの加熱手段を有する請
    求項１から５のいずれか１つに記載の導管。
  7. 【請求項７】 前記導管は、螺旋状に巻かれた１つの路
    形成部材を具備しており、前記加熱手段は、２つのワイ
    ヤを具備し、該ワイヤの少なくとも１つは、高抵抗であ
    る請求項６に記載の導管。
  8. 【請求項８】 加熱可能なワイヤが、前記雄突出部材に
    配置された請求項５に記載の導管。
  9. 【請求項９】 より低抵抗のワイヤが、前記雄突出部材
    に配置された請求項７に記載の導管。
  10. 【請求項１０】 前記導管は、二重螺旋を形成する螺旋
    状に巻かれた軸線方向へ広い単一の輪郭を有する２つの
    路形成部材を具備し、前記加熱手段は、少なくとも１つ
    の電気抵抗ワイヤを具備する請求項６に記載の導管。
  11. 【請求項１１】 前記少なくとも１つの電気抵抗ワイヤ
    が、前記雄突出部材に配置された請求項１０に記載の導
    管。
  12. 【請求項１２】 前記軸線方向へ広い単一の輪郭を有す
    る路形成部材は、内壁と、該内壁に対し平行な外壁と、
    前記内壁及び外壁に対し垂直な接続壁とを具備し、前記
    内壁及び外壁は、前記接続壁の対向する端部から延びて
    おり、前記螺旋状に巻かれた路形成部材の各巻きは、前
    記接続壁で又は前記接続壁に隣接して１つの隣接した巻
    きに接合され、かつ前記内壁又は外壁のいずれかの自由
    端部に又は自由端部に隣接して他の隣接した巻きに接合
    され、前記螺旋状に巻かれた路形成部材の外壁は、前記
    導管の前記内壁を形成し、前記螺旋状に巻かれた路形成
    部材の外壁は、前記導管の前記外壁を形成する請求項１
    に記載の導管。
  13. 【請求項１３】 前記内壁又は外壁の前記自由端部のい
    ずれも、前記路形成部材の隣接した巻きに接合されず、
    前記路形成部材の前記隣接した巻きに重なる請求項１２
    に記載の導管。
  14. 【請求項１４】 前記内壁の前記自由端部は、前記隣接
    した巻きへ接合されない請求項１２又は１３に記載の導
    管。
  15. 【請求項１５】 前記路形成部材は、前記接続壁に対し
    平行な接合壁を有し、該接合壁は、前記内壁又は外壁が
    前記路形成部材の隣接した巻きに接合されているいずれ
    かから延び、前記接合部材の外面は、隣接した巻きの接
    続部材の外面に接合される請求項１４に記載の導管。
  16. 【請求項１６】 前記接合部材は、第１接続手段を有
    し、前記接続壁は、相補形状の第２接続手段を有し、前
    記第１接続手段は、隣接した巻きの第２接続手段と係合
    する請求項１５に記載の導管。
  17. 【請求項１７】 前記第１接続手段は、前記接合部材の
    自由端部を具備し、前記第２接続手段は、前記接合壁の
    前記自由端部に掛かるよう、前記接続壁の外側面から延
    びるフック壁を具備する請求項１６に記載の導管。
  18. 【請求項１８】 前記路形成部材は、少なくとも１つの
    加熱手段を有する請求項１２から１７のいずれか１つに
    記載の導管。
  19. 【請求項１９】 前記加熱手段は、電気抵抗ワイヤを具
    備する請求項１８に記載の導管。
  20. 【請求項２０】 少なくとも１つの加熱手段が、前記接
    合部材の自由端部に又は自由端部に隣接して配置された
    請求項１７に記載の導管。
  21. 【請求項２１】 軸線方向へ広い単一の輪郭を有する路
    形成部材を形成する形成工程と、該路形成部材は、隣接
    した巻きが接触しながら螺旋状に巻かれたとき、少なく
    とも１つの螺旋路を形成し、 前記路形成部材が導管の壁を形成するよう、前記軸線方
    向へ広い単一の輪郭を有する路形成部材を螺旋状に巻く
    巻き工程と、前記路形成部材の１つの面は、前記導管の
    内面を形成し、前記外形の反対面は、前記導管の外面を
    形成し、 前記螺旋状に巻かれた路形成部材の隣接した巻きを接合
    する接合工程とを具備する、加湿ガス導管を製造する製
    造工程。
  22. 【請求項２２】 前記軸線方向へ広い単一の輪郭を有す
    る路形成部材は、可撓性材料を押出し成形して形成され
    る請求項２１に記載の製造工程。
  23. 【請求項２３】 前記螺旋状に巻かれた路形成部材の隣
    接した巻きを接合する前記接合工程は、前記隣接した巻
    きの接触面に接着剤を付ける工程と、前記接着剤を付け
    られた隣接面を接触する工程とを具備する請求項２１又
    は２２に記載の製造工程。
  24. 【請求項２４】 前記軸線方向へ広い単一の輪郭を有す
    る路形成部材を螺旋状に巻く前記巻き工程は、前記軸線
    方向へ広い単一の輪郭を有する路形成部材の自由端部を
    円筒形部材へ取り付け、該円筒形部材を回転すると同時
    に前記円筒形部材を側方へ動かす工程を具備する請求項
    ２１から２３のいずれか１つに記載の製造工程。
  25. 【請求項２５】 前記軸線方向へ広い単一の輪郭を有す
    る路形成部材を螺旋状に巻く前記巻き工程は、前記円筒
    形部材を回転するとともに、前記取付け点の方向へ前記
    路形成部材の最新の巻きへ側方の圧力を供給する工程を
    有する請求項２３に記載の製造工程。
  26. 【請求項２６】 前記路形成部材は、１つの外面に第１
    接続手段と、反対の外面に相補形状の第２接続手段とを
    有し、前記製造工程は、各巻きの前記第１接続手段を隣
    接した巻きの第２接続手段に係合する工程を有する請求
    項２１から２５のいずれか１つに記載の製造工程。
  27. 【請求項２７】 前記第１接続手段は、突出する雄接続
    部材であり、前記第２接続手段は、相補形状の雌接続凹
    部であり、前記路形成部材は、前記雄接続部材に配置さ
    れた電気抵抗ワイヤを有し、前記螺旋状に巻かれた路形
    成部材を接合する前記接合工程は、前記電気抵抗ワイヤ
    に電流を流して、前記電気抵抗ワイヤが前記路形成部材
    を局部的に加熱又は溶かし、前記螺旋状に巻かれた路形
    成部材の隣接した巻きを永久的な接合する工程を有する
    請求項２６に記載の製造工程。
  28. 【請求項２８】 隣接した巻きを接合する前記接合工程
    は、隣接した巻きの接触面を外部で加熱する工程を有す
    る請求項２１から２７のいずれか１つに記載の製造工
    程。
  29. 【請求項２９】 前記路形成部材は、鉄フィラメントを
    前記接触面に有し、前記螺旋状に巻かれた路形成部材の
    隣接した巻きを接合する接合工程は、前記路形成部材を
    局部的に加熱又は溶かすよう、前記鉄フィラメントを電
    気誘導加熱する工程を有する請求項２１から２８のいず
    れか１つに記載の製造工程。
  30. 【請求項３０】 ガス流導管を形成する内壁と、 該内壁に対して共軸線上に配置された外壁と、該外壁は
    前記内壁から半径方向外方へ互いに離間して設けられて
    おり、 前記内壁と前記外壁との間に共軸線上に螺旋状に配置さ
    れた少なくとも１つの中間壁と、前記内壁及び外壁及び
    中間壁は、一緒に少なくとも１つの螺旋路を前記内壁の
    周りに形成し、 前記内壁と前記外壁との間に配置され、前記内壁の周り
    で螺旋にされる加熱要素とを具備する、加湿ガスを送る
    ための導管。
  31. 【請求項３１】 前記中間壁は、前記内壁の周りで螺旋
    状に巻かれた長くて細い部材である請求項３０に記載の
    導管。
  32. 【請求項３２】 前記長くて細い部材は、該長くて細い
    部材へ軸線方向へ配置された溝を有し、該長くて細い部
    材は、前記内壁に隣接して前記溝と配置されており、前
    記加熱要素が、前記溝に配置された請求項３１に記載の
    導管。
  33. 【請求項３３】 前記加熱要素よりも実質的に低い電気
    抵抗ワイヤが、前記内壁の周辺の前記螺旋路に配置され
    た請求項３２に記載の導管。
  34. 【請求項３４】 少なくとも２つの前記中間壁が、前記
    内壁と前記外壁との間に配置され、前記外壁及び中間壁
    及び内壁は、少なくとも２つの螺旋路を前記内壁の周辺
    に形成し、電導要素が、前記２つの螺旋路の各々に配置
    され、前記電導要素の少なくとも１つは、十分な抵抗が
    あり、エネルギを与えられたとき、熱を放出し、前記十
    分な抵抗のある電導要素は、前記加熱要素である請求項
    ３０に記載の導管。
  35. 【請求項３５】 少なくとも１つの螺旋波形を有する中
    間共軸線上に配置された中間導管は、前記内壁と前記外
    壁との間に配置され、前記少なくとも１つ螺旋波形の山
    の前記外側へ配置された面は、前記外壁の内面と接触
    し、前記少なくとも１つ波形の樋部分の内側へ配置され
    た面は、前記内壁の外面に接触し、前記少なくとも２つ
    の中間壁は、前記少なくとも１つ波形の側部である請求
    項３４に記載の導管。
  36. 【請求項３６】 前記中間導管は、二重螺旋として配設
    された前記螺旋波形を２つ有し、前記電導要素の各々
    は、前記波形それぞれの樋部分に配置される請求項３５
    に記載の導管。
  37. 【請求項３７】 前記中間導管は、前記内壁と前記外壁
    との両方よりも厚い請求項３５又は３６に記載の導管。
JP7056071A 1994-03-15 1995-03-15 加湿ガスを送るための導管及びその製造工程 Pending JPH08109984A (ja)

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