專利名稱：呼吸系統(tǒng)加濕器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣體分散系統(tǒng)，尤其涉及為病人或其他需要的人制備加 濕氣體的呼吸系統(tǒng)加濕器，但不僅限于此。
背景技術(shù)：
許多(但不是所有的)現(xiàn)有的為病人或其他需要的人提供濕潤氣體(如 氧氣、麻醉氣體)的呼吸系統(tǒng)加濕器起纟驢控制器的作用。即在呼吸循環(huán)中 控制加濕器輸出氣體的溫度，受控?zé)嵩错憫?yīng)溫度的變化達(dá)到理想的加濕氣體 輸出St。劍n的在先申請(qǐng)美國專利No. 5, 558, 084公開了此種加濕控制系統(tǒng) 的一個(gè)實(shí)例。這種控制方法有一些不足
在有高輸入氣#^顯度(接近理想的輸出氣術(shù)顯度)的情況下，氣體加濕 以達(dá)到理想、鵬幾乎不需要熱量。因此，氣體幾乎得不到加濕。
在這種控制方式中對(duì)、M探測器的依賴性意味著^S探測器不正確的安 裝和連接方式會(huì)損害^"加濕和呼吸系統(tǒng)盼性能。
缺少氣流傳感器，如果有的話，它能容易地IH人整個(gè)呼吸循環(huán)的狀況以 (和/或供氣系統(tǒng))采取相應(yīng)的行動(dòng)。因?yàn)闅饬鱾?缺乏耐久強(qiáng) 度和在其上產(chǎn)生水蒸氣凝結(jié)會(huì)導(dǎo)致氣流讀取錯(cuò)誤，所以加濕系統(tǒng)以前沒有采 用氣流傳自。
3供給病人的氣體的壓力/濕度的匹配不適合。已知供給病人用的氣體需要
一定的濕度。非接觸式(如面罩)或支管式(插管輸送氣體)氣流輸it^置 需要不同的濕度。單獨(dú)的，探測器不能保證達(dá)到所需理想的^j^/濕度的匹 配。
一些現(xiàn)有的呼吸系統(tǒng)加濕裝置需要病人調(diào)節(jié)控制盤，但控制盤與所要控 制的實(shí)際的物理參數(shù)沒有或很少有直觀的聯(lián)系?？刂票P經(jīng)常地調(diào)整所需的輸 出氣體的^^和/或連接加濕器和病人的導(dǎo)管內(nèi)的加熱絲提供的熱量(有時(shí)連 接病人的導(dǎo)管回到氣傳輸送端)。輸送給病人的加濕氣體的最重要的參數(shù)是氣 體的濕度，因?yàn)闈穸炔蛔銜?huì)非常fflil地導(dǎo)致病人氣管脫水。而使用者不知道 在現(xiàn)有的氣流速度下，把控制指針定在哪里會(huì)得到輸送氣體的最佳濕度。在 自動(dòng)操作系統(tǒng)中，j頓者只需向加濕系統(tǒng)輸入病人是以非接觸式救路導(dǎo)管 方式接受加濕氣體，這是一個(gè)主要的進(jìn)步。
許多現(xiàn)有的呼吸系統(tǒng)加濕器顯示供給病人的氣體溫度。如前面所述，在 呼吸系統(tǒng)加濕器中最重要的參數(shù)是氣體濕度。因?yàn)樵谳斔凸苈分屑訜幔癸@ 示的溫度經(jīng)常與供給病人的氣體的實(shí)際濕度沒有關(guān)系，因而會(huì)使一般的健康 護(hù)理人員感到困惑。因此如果顯示的Mit在一定程度上與所供氣體濕度有關(guān) 或反日,t:濕度，這將是一，步。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種至少在一定程度上克服以上缺點(diǎn)的呼 吸系統(tǒng)加濕器，或它至少為工業(yè)提#^用的^^擇。
因而，在第一方面，本發(fā)明劍共用于為病人或其他需要這種氣體的人提
供加濕氣體的加濕體，包括
可容納一定量水的加濕室，它有一個(gè)入口和一個(gè)出口，以便使，氣流 通過戶腐的加濕室，
與上述加濕室相鄰的加熱裝置，它用于向上述加濕室中的7jC供熱，以便
為艦戰(zhàn)加濕室的戶腿氣流提供水蒸汽， 與上述加濕室的出口相連的氣體輸M路裝置，它用來向上述病人或其他需要這種氣體的其他人輸赴述氣流，
氣流探測器，，用于檢測上述氣流的^3i， a^傳感，，用于檢測，氣流的，，
用戶輸A^置，讓用戶設(shè)定所需的上述氣流溫度，
控制裝置，它接受由上述氣流探測器裝置、溫度傳感裝置和用戶輸A^ 置產(chǎn)生的輸入信息，并控制響應(yīng)上述輸入的上述加熱裝置，以維持上述氣流 的所需溫度。
在第二方面，本發(fā)明提供用于為病人或其他需要這種氣體的人提供加濕
氣體的力口濕，，包括
可容納一定量水的加濕室，它有一個(gè)入口和一個(gè)出口，以便使上述氣流 通過所述的加濕室，
與上述加濕室相鄰的加熱裝置，它用于向上述加濕室中的7K供熱，以便
為通過上述加濕室的所述氣流提供水蒸汽，戶腿的加熱裝置利用了一可測定 量的功率，
與上述加濕室的出口相連的氣體輸M路裝置，它用來向上述病人或其 他需要這種氣體的其他人輸^i:述氣流，
氣流^^測器裝置，用于檢測±^氣流的^1，
控制裝置，它接受由上述氣流探測器裝置產(chǎn)生的輸入，并儲(chǔ)存有一種程 序，此辦可鵬制體
i) 計(jì)算上述加熱裝置所需的功率使用量，以便在可被上述氣流探測器檢 測的氣流速度下將i^氣流加濕到一預(yù)定水平，
ii) 確定上述加熱體當(dāng)前所利用的功率，以及
iii) 如果測出的上述加熱裝置當(dāng)前的功率利用量少于上述需要的功率利 用量，它可向戰(zhàn)加熱裝置撤共J^預(yù)定的功率量。
第三方面，本發(fā)明提供用于為病人或其他需要這種氣體的人ilf共加濕氣
體的加濕裝置，包括
可容納一定量水的加濕室，它有一個(gè)入口和一個(gè)出口，以便使，氣流 通過戶，的加濕室，與上述加濕室相鄰的加熱裝置，它用于向上述加濕室中的水供熱，以便 為艦戰(zhàn)加濕室的戶腐氣流掛共水蒸汽，
與上述加濕室的出口相連的氣體輸送通路裝置，它用來向上述病人或其
他需要這種氣體的其他人輸i^h^氣流，
氣流探測器裝置，用于檢測J^I氣流的、皿， ^^傳感裝置，用于檢測上述氣流的，， 用戶輸A^置，讓用戶選擇所需的，氣流的氣^M^水平， 數(shù)據(jù)儲(chǔ)存裝置，它含有在不同加濕室出口平均溫度情況下不同氣體, 時(shí)目標(biāo)氣術(shù)，的有劉言息，
控制裝置，它接受由上述，傳感裝置和上述用戶輸A^置產(chǎn)生的輸入 信息，并利用從上述氣流探測器裝置發(fā)出的氣流信息重復(fù)獲得來自， 儲(chǔ)存裝置的與所需的氣術(shù)顯度水平相對(duì)應(yīng)的目標(biāo)鵬信息，并且改變由上述 加熱裝置提供的熱量，直至檢測的溫度實(shí)際上等于上述目標(biāo)溫度，以獲得上 述氣術(shù)破水平。
第四方面，本發(fā)明提供用于為病人或其他需要這種氣體的人掛共加濕氣
體的加濕體，包括
可容納一定量水的加濕室，它有一個(gè)入口和一個(gè)出口，以便使上述氣流 通過所述的加濕室，
與上述加濕室相鄰的加熱裝置，它用于向上述加濕室中的水供熱，以便 為通^J^加濕室的戶腿氣流掛共水蒸汽，
與上述加濕室的出口相連的氣體輸送通路裝置，它用來向上述病人或其
他需要這種氣體的其他人輸^i:^氣流，
氣流探測器，，用于檢測上述氣流的^i， 、M傳感，，用于檢測上述氣流的^^， 用戶輸入裝置，它可以是與許多氣體輸送結(jié)構(gòu)之一相對(duì)應(yīng)的許多預(yù)定狀 態(tài)之一，每一結(jié)構(gòu)包括最佳預(yù)定的氣#^^和濕度， 控制裝置，它接受由上述氣流探測器裝置，上述，傳感裝置和±^用
戶輸入裝置產(chǎn)生的輸入信息，并在上述用戶輸A^置顯示的溫度和濕度下控制，加熱裝置向上述需要這種氣體的病人或其它人掛共上述氣流。
第五方面，本發(fā)明衝共用于為病人或其他需要這種氣體的人跑共加濕氣
體的加濕裝置，包括
可容納一定量水的加濕室，它有一個(gè)入口和一個(gè)出口，以便使上述氣流
通過所述的加濕室，
與上述加濕室相鄰的加熱裝置，它用于向上述加濕室中的水供熱，以便
為M，加濕室的戶; ^氣流劍共水蒸汽，
與上述加濕室的出口相連的氣體送輸通路裝置，它用來向上述病人或其
他需要這種氣體的人輸送上述氣流，上述氣體運(yùn)輸通路裝置有一病人端，它
遠(yuǎn)離與，加濕室出口相連的端點(diǎn)，
第一、，傳感，，用于檢測，位于加濕室出口處的氣流溫度， 第二驢傳感裝置，用于檢測上述位于氣體運(yùn)輸通路裝置病人端的氣流
顯^置，用于向用戶顯示^^信息，
控制裝置，它接受由上述第一溫度傳感裝置產(chǎn)生的輸入信息，并向上述 顯示裝置輸出信號(hào)，以向用戶顯示用上述第一和第二纟鵬傳感裝置測出的溫 度當(dāng)中哪一個(gè)是較低的^j^。第六方面，本發(fā)明提供用于為病人或其他需要這種氣體的人^f共加濕氣
體的加濕裝置，包括
可容納一定量水的加濕室，它有一個(gè)入口和一個(gè)出口，以便使上述氣流 ffl3l所述的加濕室，
與上述加濕室相鄰的加熱裝置，它用于向上述加濕室中的水供熱，以便
為M3ii^加濕室的戶;M氣流掛共水蒸汽，
與上述加濕室的出口相連的氣體輸ilii路裝置，它用來向上述病人或其 他需要這種氣體的其他人輸^i:述氣流，
氣流探測器裝置，用于檢測上述氣流的流速，
控制裝置，它接受由上述氣流探測器裝置產(chǎn)生的輸入信息，并將測出的 上述氣流的流速與預(yù)定需要的最小氣體^IS行比較，如果測出的速率小于上述預(yù)定的最小速率，則將加濕裝置于操作的安全方式。
第七方面，本發(fā)明劍共用于為病人或其他需要這種氣體的人樹共加濕氣 體的加濕體，包括
可容納一定量水的加濕室，它有一個(gè)入口和一個(gè)出口，以便使上述氣流
Mil阮逸的加濕室，
與上述加濕室相鄰的加熱裝置，它用于向上述加濕室中的水供熱，以便
為il31，加濕室的戶，氣流樹共水蒸汽，
與上述加濕室的出口相連的氣體運(yùn)輸通路裝置，它用來向上述需要這種 氣體的病人或其他人輸送上述氣流，上述氣體運(yùn)輸通路裝置有一病人端，它 遠(yuǎn)離與，加濕室出口相連的端點(diǎn)，
鵬傳感體，觀啶上述用于病人的氣流濕度，
計(jì)時(shí)裝置，可用T^合某種加濕^g計(jì)時(shí)，
警報(bào)裝置，給它提供能量后，可用于在一段預(yù)定警報(bào)時(shí)間后提供警告信
號(hào)，
儲(chǔ)存裝置，儲(chǔ)棘不同相關(guān)測定MM直的警報(bào)時(shí)間，
儲(chǔ)棘一種辦的控制驢，lt鵬可使控制裝置
i)接受從±^繊傳感體測定的、鵬值的輸入信息， i i)從戰(zhàn)儲(chǔ)存裝置獲得與上述測定的濕度值有關(guān)的警報(bào)時(shí)間，
iii) 啟動(dòng)戰(zhàn)計(jì)時(shí)裝置，
iv) —直等到上述計(jì)時(shí)體所消耗的時(shí)間等于戰(zhàn)警報(bào)時(shí)間，
v) 向上述警t^g掛共能量以產(chǎn)^M警告信號(hào)。
第八方面，本發(fā)明衛(wèi)共用于為病人或其他需要這種氣體的人掛共加濕氣 體的加濕裝置，包括-
可容納一定量水的加濕室，它有一個(gè)入口和一個(gè)出口，以便使上述氣流 通過所述的加濕室，
與上述加濕室相鄰的加熱裝置，它用于向上述加濕室中的水供熱，以便
為通過戰(zhàn)加濕室的戶; ^氣流提供水蒸汽，
力口熱裝置功率利用傳感體，可監(jiān)測上述加熱裝置洲頓的功率，加熱裝置^g傳感裝置，可測定，加熱^a的，， 與上述加濕室的出口相連的氣體運(yùn)輸通路裝置，它用來向上述需要這種
氣體的病人或其他人輸送上述氣流，上述氣體運(yùn)輸通路裝置有一病人端，它
遠(yuǎn)離與，加濕室出口相連的端點(diǎn)， 警報(bào)裝置，給它提供能量后，可用于在一段預(yù)定警報(bào)時(shí)間后掛共警告信
號(hào)，以及
儲(chǔ)存有一種辦的控制體，此辦可使控制裝置
i)通過從上述加熱裝置鵬傳感裝置領(lǐng)U定的加熱裝置》驢中減去由上述
氣流鵬傳感體觀啶的氣術(shù)鵬，來確定》鵬差， i i)由，加熱裝置功率利用傳感，來確定加熱裝置的功率需要量，
iii) 由上述功率需要量除以上述，差，計(jì)算出導(dǎo)熱系數(shù)，
iv) 如果戰(zhàn)計(jì)算的導(dǎo)熱系數(shù)小于預(yù)定最小可允許的導(dǎo)熱系數(shù)，則啟動(dòng)上 述警，鵬。
第九方面，本發(fā)明包括用于為病人或其他需要這種氣體的人^f共加濕氣 體的加濕裝置，包括
可容納一定量水的加濕室，它有一個(gè)入口和一個(gè)出口，以便使上述氣流 通過臓的加濕室，
與上述加濕室相鄰的加熱裝置，它用于向上述加濕室中的水供熱，以便 為通過上述加濕室的所述氣流提供7jC蒸汽，所述的加熱裝置利用了一可測定 量的功率，
與上述加濕室的出口相連的氣體運(yùn)輸通路裝置，將氣流傳送給病人或需 要此氣體的人，
氣體輸送路纟5的加熱裝置，能夠至少為氣流輸邀各徑長度的一部分衝共 熱量，
氣《 ^傳 ，其用于檢測從戶，加濕室輸出的戶;M氣流的皿， 用戶輸入器，使用戶能輸入一所需的纟鵬補(bǔ)償值，此值是在測得的氣體 ^^和輸送給病人的氣流溫度之間所需的差值，
控制器，儲(chǔ)存禾M/^進(jìn)行以下操作i)用氣術(shù)M探測激則定加濕器輸出的氣體^S, ii腦戶輸入離受鵬卜償值，
iii) 將氣術(shù)鵬和》鵬補(bǔ)償值相加，計(jì)算氣路中的》驢設(shè)定值，
iv) 沿氣懶俞，置的長度，為氣併輸邀各徑的加熱裝置掛共育疆，增加 氣流驗(yàn)的鵬卜償值。
對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，不偏離本發(fā)明權(quán)禾腰求書限定的范圍的情 況下，本發(fā)明可有結(jié)構(gòu)方面的許多變化和多變的實(shí)施例和應(yīng)用例。此處的闡 述和記載只是用于說明而不是要限定本發(fā)明。
本發(fā)明如前戶，，以下的實(shí)施例給出其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。


將參考隨后的附圖描述本發(fā)明的最佳實(shí)施方式，其中 圖1為X寸應(yīng)本發(fā)明的最佳實(shí)施方式構(gòu)造的氣流探測器前視圖， 圖2為圖1所示氣流探測器的仰視圖，
圖3為呼吸環(huán)路的橫截面?zhèn)纫晥D，示出了裝在導(dǎo)管中的如圖l所示的氣 流探測器，
圖4為如圖3所示的呼吸環(huán)路的仰視橫截面圖，示出了皿導(dǎo)管中的如 圖1戶脫的氣流探測器，
圖5為親圖1所示氣流探測器的呼吸加濕器的示意圖，
圖6為用于圖5所示的呼吸系統(tǒng)加濕器中的濕度和^it控制系統(tǒng)的最佳 實(shí)施方式的流程圖，
圖7為所需的出口溫度(為達(dá)到理想的纟顯度)與氣^il度之間的函數(shù)關(guān) 系曲線，用以說明用于圖5所示的呼吸系統(tǒng)加濕器中的纟破和/^it控制系 統(tǒng)的最佳實(shí)施方式，
圖8為圖5所示的呼吸系統(tǒng)加濕器實(shí)例中、鵬(露點(diǎn))與報(bào)警時(shí)間之間 的函數(shù)關(guān)系曲線。
具體實(shí)施方式
參考附圖，尤其是圖5，示范了本發(fā)明的呼吸系統(tǒng)加濕器的一個(gè)最佳實(shí)施
例。呼吸系統(tǒng)加濕器包括一個(gè)通氣口即供氣裝置，其中氣體(如氧氣、麻醉
劑或空氣)由氣體壓縮機(jī)1的出口 2經(jīng)導(dǎo)管6至入口 3 i^A加濕室4。力口濕 室4有一個(gè)密封在金屬基座7上的腔室，它可以是塑料制成的。加濕室4裝 有一定量的7乂 8，在加濕器10的控制器11控制下，加熱板9將水加熱。
容器4中的水在加熱時(shí)慮侵蒸發(fā)，水蒸氣與從供氣體1經(jīng)過加濕室的 氣流混合。然后，濕潤的氣體從出口12離開加濕室，通過導(dǎo)氣管即吸氣導(dǎo)管 14被病人和其他需要此氣體的人13吸入。為降低水蒸氣導(dǎo)氣管中的冷凝并 提高供給病人的氣體的驗(yàn)，可以安裝一個(gè)受控制器11控制的加熱絲15。
圖1顯示了一罩在病人鼻和口上的氣體面罩16 (作為非接觸式氣^f送 裝置)，然而存在許多氣體輸;i^置結(jié)構(gòu)，如有這樣一種插管，其中一導(dǎo)氣管 安在病人的氣管內(nèi)以形成病人氣體通路的旁路(插管il^各式氣^f俞皿置)。 也可以為病人呼出的氣^M共一回至鵬氣裝置1的回路。在這樣的方式中， 在病人13、吸氣導(dǎo)管14、和連接供氣裝SA口 (未畫出)的呼出氣體導(dǎo)管(未 畫出)之間安裝一 "Y"型管。
控制器11可以含有一個(gè)與記〖乙存儲(chǔ)器相聯(lián)的微機(jī)處理器或邏輯電路，存 儲(chǔ)器中含有軟件禾聘。當(dāng)通過控制器ll執(zhí)行時(shí)，該禾辨根據(jù)設(shè)在軟件中的指 令，也可響應(yīng)外部輸入信號(hào)來控制加濕系統(tǒng)的操作。例如，可以從加熱板9 向控制系統(tǒng)11輸入信號(hào)，控制系統(tǒng)11就得到加熱板9的、鵬和/或能量{頓 割言息。另夕卜控制器ll可以得到氣流纟鵬的輸入信號(hào)，例如可以將一個(gè)鵬 傳麟即纟驢探測器17置于或誕病人身體，以顯示病人吸入的氣#^， 可為控制器11樹共另一^it探測器以指示從加濕器4的出口 12流出的加濕 氣流的溫度。進(jìn)一步地，可以在呼吸循環(huán)的倒可部位("呼吸循環(huán)"包括氣流 M的加濕系統(tǒng)的各部分)安裝氣流傳繊即氣流探測器19。圖5所示氣流 探測器19在鵬探測器18同樣的位置，兩驢可以如下戶脫安裝在一個(gè)探 針中。
向控制器11進(jìn)一步的信號(hào)輸入可以是用戶輸A^置即開關(guān)20，它可以允 許使用者(健康護(hù)理專家或病人本人)選定一理想的氣流，或氣#^度，鋼開關(guān)20選擇性地控制其他功能，如控制加熱絲15釋放熱量或從一些自 動(dòng)氣懶送曲線中(在后面描述)選擇一種。
在下面詳細(xì)記載以上戶;Mit匕系統(tǒng)(或其中某部分)的一M^實(shí)施例。 氣流探測器
圖1和2顯示了氣流探測器19的雌形式。氣流探測器19雌以塑料 材料如聚碳酸酯模塑制成。它有一個(gè)基座30用于安裝導(dǎo)線(圖3、 4的48), 以向控制器ll傳入和從其傳出電信號(hào)。從基座30突出的結(jié)構(gòu)是套管31，其 中至少有一個(gè)傳/iH外殼32和33， 32和33的:1S端從基座30突出。傳感 器外殼32和33的橫截面雌為圓形，縱咅靦逐漸變細(xì)成為錐體，遠(yuǎn)離基座 的一端(傳感末端36)有一圓尖。
圖1所示是兩個(gè)傳麟外殼32和33。在這實(shí)施例中顯示， 一個(gè)傳麟夕卜 殼32作為^^傳，，另一為氣^i!度傳,。在32和33中是分別用于測 定加濕系統(tǒng)^和i)髓各自盼性質(zhì)的傳感器34和35，可以是熱敏電阻(依 賴離的電阻)。就傳繊34而言，控制器通過熱敏電阻輸出一個(gè)電壓，并 以M熱敏電阻的電流的形式接受一個(gè)^it信號(hào)，此電流依賴于氣術(shù)鵬。 為了保護(hù)熱敏電阻34， 32糊專，^包裹。盡管如此，在熱敏電阻和氣流
之間僅有一薄層塑料材料，所f敷Mf;^準(zhǔn)確。
對(duì)于傳感器35，控制器可以間斷的向熱敏電阻傳輸電流一段時(shí)間，以加 熱熱敏電阻達(dá)到一個(gè)已知的第一溫度，然后斷路，監(jiān)控?zé)崦綦娮璧腗變化 (il31監(jiān)控其電阻變化)?？刂破?1此時(shí)可以啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，測定熱敏電阻的 溫度降到第二預(yù)定St所需的時(shí)間。由于氣流從被加熱的熱敏電阻將熱量帶
走，熱敏電阻的纟破在一已知?dú)饬鳈M截面(如導(dǎo)管直徑i2咖)上/Am—預(yù)定
、驢降到第二預(yù)定纟鵬的時(shí)間，為控制器ll掛共了氣術(shù)臓的指示指標(biāo)。可 以看到熱敏電阻35沒有按34的方式被^P包裹。因?yàn)樵跓崦綦娮?5和氣流 之間的任何一層物質(zhì)將影響從熱敏電阻向氣體的熱量傳導(dǎo)速度，導(dǎo)致降低流 速讀數(shù)的精確度。
在一進(jìn)一步tt的實(shí)施例中，通過向熱敏電阻35輸送電流將欺鵬提高 到高于氣流鵬一預(yù)定的鵬差(如60°C)以測定氣術(shù)鵬。控制器11監(jiān)控?zé)崦綦娮?5保持預(yù)定皿差而所消耗的能量。與氣流橫截面有關(guān)的育,U 用量(如氣流探測器導(dǎo)管直徑約為12mm)向控制器11衝共繊指示，使控 帝螺ll能確定氣體的實(shí)際^il。為使熱敏電阻35能保持此一鵬差，必須 間斷的觀啶熱敏電阻35的實(shí)際^g并將其加熱。這可以通過從熱敏電阻臨時(shí) 斷開加熱電流，和施加一M熱敏電阻35的低感應(yīng)電壓，并測定通過熱敏電 阻35的電流。按這種方式，可以很快地測定熱敏電阻35的電阻，從予跌儲(chǔ) 存的指標(biāo)溫度與熱敏電阻35的電阻的函數(shù)關(guān)系曲線推算出、，值。如果實(shí)際 溫度差小于預(yù)定的溫度差，可以去除感應(yīng)電壓和重新施加加熱電流，或?qū)嶋H 溫度差達(dá)到或超出 頁定的^^差，控制器會(huì)延遲向熱敏電阻35供熱。
當(dāng)氣流探測器19暴露的表面驗(yàn)低于m它的加濕氣流的驗(yàn)時(shí)，在其 表面會(huì)產(chǎn)生冷凝。應(yīng)認(rèn)識(shí)到在氣流傳感熱敏電阻35上^i可液態(tài)水的積聚將不 利于讀取箭魂，因?yàn)橐簯B(tài)水將吸收部分熱敏電阻產(chǎn)生的熱量。為降低或消除
液態(tài)水在傳自上的積聚，本發(fā)明im實(shí)施例的氣流探測器裝有至少一個(gè)凸
起的翼狀裝置。在圖1和2所示的實(shí)施例中針傳繊外殼有兩個(gè)翼37、 38、 39和40 (當(dāng)然齡傳繊外殼可以有一個(gè)翼)。針凸起翼的橫截面為矩形， 從套管31沿傳ii^卜殼長軸伸展至傳if^外殼的傳感末端(當(dāng)然凸起翼不必 沿傳/i^卜殼的全長延伸)。在此雌的實(shí)施例中，在其^H^:度中凸起翼的 外緣與傳繊外殼中心線的距離恒定。由于傳麟外殼漸細(xì)，翼狀突起的縱
剖面im為垂直于傳感器外殼表面延展的三角形。雌翼狀突起與氣流探測
體術(shù)莫塑在一起，也可以斜蚰隨翼狀突起，將其安裝至帷繊外殼表面。 現(xiàn)在參考圖3、 4，在4頓狀態(tài)，將氣流探測翻至U導(dǎo)管連接器42的傳感 器輸入口 41中。傳繊輸入口 41的HA人導(dǎo)管連接器垂直延伸成圓筒形。導(dǎo) 管連接器42連接呼吸循環(huán)的兩個(gè)導(dǎo)管43和44，或可以選稱每^li塑成導(dǎo)管 的一部分，如作為吸入導(dǎo)管14的一部分。從圖4可以清楚地看到，氣流探測 器19安裝在氣流中的位置應(yīng)保證將翼狀突起37、 38、 39、 40調(diào)整到與氣流 平行的狀態(tài)(如箭頭所示)。在傳繊外赴產(chǎn)生冷凝時(shí)，由于在傳麟外殼 表面和翼狀突起的連接線周圍形成一低表面張力的局限區(qū)域，再加上氣流流 過傳感彩罱36的表面時(shí)因氣體的流動(dòng)，冷凝液會(huì)從傳ii^的末端36流走。因此，冷凝液會(huì)沿交線(如線45)從傳感;^瑞36向套管31自由地流走。
為保證做到這一點(diǎn)，將氣流探測器19安裝到傳麟輸入口 41時(shí)，要將 翼狀突起的位置與氣流作相應(yīng)的調(diào)整(因?yàn)椴蛔飨鄳?yīng)的調(diào)整不能達(dá)到從傳感 末端除去液體的理想效果)，本發(fā)明 的實(shí)施例在,套管處有一突出于基 座30的"V"型齒狀裝置46。在傳,輸入口 41的壁有一 "V"型的凹槽即 固定的定位凹槽47。相應(yīng)地，用戶插入氣流探測器時(shí)要找到此凹槽，以使氣 流探測器全部而嚴(yán)密地插入到導(dǎo)管(或?qū)Ч苓B接器)中，因此，必須轉(zhuǎn)動(dòng)氣 流探測器直到46和47結(jié)合在一起，此時(shí)氣流探測器即被正確安裝，倉,使 冷凝氣如前所述從傳，末端流走。
進(jìn)一步，為保證氣流感應(yīng)熱敏電阻35工作產(chǎn)生的熱量不織響纟鵬感應(yīng) 電阻34，在圖4可以看到，對(duì)于46和47的位置的調(diào)整，驢和氣流感應(yīng)電 阻要橫穿過氣流(即不沿氣流的方向安裝)，因此它們不會(huì)相互影響。同樣， 將發(fā)熱的氣流感應(yīng)電阻35安裝在^感應(yīng)電阻的上游，使其產(chǎn)生的熱量被氣 流從鵬感應(yīng)器帶走。
本發(fā)明的優(yōu)選方式采用一個(gè)可靠的氣流探測器，其優(yōu)點(diǎn)是加濕裝置可以 通過監(jiān)控警戒指示狀態(tài)的^I和驗(yàn)來識(shí)別損害加濕體性能的狀態(tài)—如發(fā) 生抽氣、斷路和噴霧。 一旦識(shí)別了一種發(fā)生的狀態(tài)，系統(tǒng)會(huì)采取適宜的反應(yīng) (如發(fā)出警號(hào)或切斷加熱板的熱量)。例如，檢測不至懼有關(guān)聯(lián)的低(環(huán)境) 溫度的氣流時(shí)，加濕裝置可以判斷皿探測器是否被正確地安裝或被從回路 中除去。
以下是針對(duì)本發(fā)明的雌形式的氣流探測器的一^ 的應(yīng)用例。 濕度控制系統(tǒng)一最小能量法
供給病人13 他需要?dú)怏w者的氣體的一個(gè)重要的參數(shù)是濕度。己知過 于T^燥的氣體(有介于60%—70%之間的低的相對(duì)濕度)會(huì)使病人氣管'l^ii 脫水引起不適。對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的雌的實(shí)施例的加濕裝置的控制器11包括一 設(shè)法將氣流相)^顯度維持在理想水平(高于90%)的控制系統(tǒng)。采用這種控 制方式所需的一種情況是將加濕室4入口氣體的^t升高至腿似于出口氣體 鵬。在這種情況下，由于只需少量能量供給氣體(以升高欺鵬)，在加濕室中的水就不會(huì)得到足夠的能量，因此就不會(huì)得至促夠量的水蒸氣以力口濕氣 體，相應(yīng)地，當(dāng)供給病人的氣體的、鵬誠時(shí)，相X^破就不誠。當(dāng)入口 氣體溫度比出口氣體^it低很多時(shí)，可以設(shè)想在掛共大量能量將氣#^提 高到理想值的過程中，會(huì)蒸發(fā)加濕室中的大量水，相應(yīng)地氣體的相贈(zèng)破將 會(huì)提高。
為控制輸送給病人的氣流的濕度，本發(fā)明的加濕裝置需要涉及氣體, 的信息。如上卵丞，可以通過將氣流探測器插入氣流達(dá)到這一目的。參考圖
6的流程示意圖描述這一控制系統(tǒng)。
此控制系統(tǒng)始于方框49，給加熱M電，加熱加濕室4中的水。在方框 50，控制器讀取一個(gè)預(yù)定的濕度，此 鵬可以由制造者預(yù)先設(shè)定在存儲(chǔ)器中， 或由用戶通過用戶輸A^置如圖5的輸入器20輸入。在方框51中，控制器 11從熱敏電阻傳感器得到信息以確定氣流速度(可以按前面所述的方式進(jìn) 行)。在方框52中，控制器ll確定在領(lǐng)幌的^il下為產(chǎn)^^需的氣流驗(yàn)需
要的最小能量。這可以iM:i，儲(chǔ)存在內(nèi)存中的公式計(jì)算得到，或優(yōu)選與控
制器11關(guān)聯(lián)的 存儲(chǔ)器或記憶裝置中儲(chǔ)存有在一系列 頁定的濕度條件下 ,遞和對(duì)應(yīng)的所需最小能量的查詢表，^頓觀幌的^I和所需的f破值，通 過控制器查詢對(duì)應(yīng)的最小能量?？刂破?1可以通過測定氣^3I度和得到一個(gè) 用戶輸入的預(yù)定的^i^，計(jì)算(皿擇從實(shí)驗(yàn)或預(yù)先計(jì)算所得的查詢表得到) 出一個(gè)在此涼速下得到預(yù)定的^t所需的蒸皿率，最終確定加熱板9所需 能量?？刂破魅缓竽苡?jì)算出(或選擇從實(shí)驗(yàn)或預(yù)先計(jì)算所得的查詢表得到) 需由加熱板9提供的能量，以產(chǎn)生為達(dá)到所需濕度而確定的蒸^I率。
在方框53中(在此方法中不是必需步驟)，氣體的出口溫度經(jīng)M探測 器(或通過氣流探測器19的離傳感部分)反饋到控制器，引起加熱板驗(yàn) 或能量的改變，控制器18通過這種方式，將氣體離開加濕室出口時(shí)的纟驢控 制在一預(yù)定(可以由用戶或制造商確定)值(如37'C)。
在方框54中，觀啶加熱板9的即時(shí)倉斷,量，確定加《嫩的能穀擁
量是否小于在方框52中計(jì)算所得值。控制器ii可以m測定供給加熱板的
電流，將其乘以加熱板的電壓，得到加熱板的即時(shí)能量利用量。另外，可通過計(jì)算加熱板通電時(shí)間百分率并乘以其額定功率，從而確定加熱板的平均能
量。例如，加熱板的通電時(shí)間為40%，其額定功率為150瓦，那么加熱板的 能量利用量將是60瓦。可以假定加熱板的電壓恒定，如果測得的即時(shí)會(huì)遣利 用量不小于樹共預(yù)定 破必需的最小能量，那么回到方框50，重復(fù)前^31程， 病人得到具有適宜加濕，M^的氣體，直到方框54判斷顯示加熱板能量消耗量 已降低至'J劍共充分加濕的氣體所需的能量之下。
此時(shí)，轉(zhuǎn)向方框55的控制步驟，增加劍共給加熱板9的育糧(如艦改 變向加熱板提供的電壓的調(diào)制脈沖寬度或單純增加可變的供給電壓)達(dá)到方 框52確定的水平，以使氣體被充分加濕。這可導(dǎo)致出口氣體^it升高至高于 設(shè)定的溫度，然而這是l^共充分的加濕所必需的。然后在方框56的步驟中檢 査(在此方法中此步驟也不是必需的)出口氣體^iS是否己降至預(yù)定的， 之下。如果出口氣體溫度已降至預(yù)定的，之下，可以推測如同在一絕對(duì)高 于假定的入口氣術(shù)M的溫度下，氣懶每達(dá)至lj所需的加濕程度。如果出口氣 術(shù)鵬沒有降至預(yù)定的 鵬之下，另卩么繼續(xù)向氣體提供計(jì)算所得的最小能量 水平。由此可以看出
1) 缺少溫度探測器時(shí)，控制系統(tǒng)繼續(xù)向加熱板提供達(dá)到充分加濕所需的 計(jì)算所得的最小能量，或
2) 當(dāng)提供^t探測器時(shí)，控制系統(tǒng)以兩種方式工作，第一種"正常"方 式為，按己知途徑控制出口St在一理想值，直至加熱板的能量利用量降至 顯示加濕不充分的7jC平；此時(shí)一新的控制方式開始工作，以保持加熱板能量 4頓量在計(jì)算所得的最小水平，直至出口纟鵬降低到低于一預(yù)定》鵬指示出 進(jìn)口氣體溫度己經(jīng)顯著降低到使加濕室能向氣流提供充分的熱量和濕度。 加濕控制系統(tǒng)—預(yù)定濕度法
以下參考圖7描述以上戶艦加M 空制系統(tǒng)的另一可選擇的方案。根據(jù)這 一,的控制系統(tǒng)，可以在任一氣、，度下，將加濕室輸出的氣體的濕度控 制在任一預(yù)定的水平。雌j頓戰(zhàn)氣流探測器，測定氣箭JI度，參照加濕 室輸出St)(寸,速和或呼吸循環(huán)的函數(shù)曲線，達(dá)到控制氣#^鵬的目的。
圖7顯示加濕室輸出特征曲線的一個(gè)例子，其中可見對(duì)于給定的所需濕度，隨著氣體^I增加，加濕室出口氣術(shù)驢急劇地顯著降低至一固定》破。 可以用實(shí)驗(yàn)方法得出一些出口氣術(shù)鵬和濕度關(guān)系的信息，并存在存儲(chǔ)器中 (如以一個(gè)或一些檢索表的形式)，可以艦控制器11 gi旬。
根據(jù)這種控制系統(tǒng)，用戶通過用戶輸入器20向控制器11輸入一預(yù)定的 濕度，所用的用戶輸入器有一指針控制盤或控制鵬。向加熱板9通電以加 熱加濕室4中的7尺，艦纟鵬探測器18 (或氣流探測器的鵬傳感部分19) 向控制器11輸送測出的輸出氣^g。 4頓氣流探測器19領(lǐng)幌的即時(shí)氣流 速度和須l勝的》鵬，控制器ll向存儲(chǔ)器^i旬以確定在現(xiàn)有氣1^繊下，為達(dá) 到預(yù)定的濕度所需的出口氣體溫度的目標(biāo)值。
此時(shí)，控制器11控制向加熱板9的供能，以得至贓現(xiàn)有氣術(shù)鵬下為達(dá) 到預(yù)定的濕度所需的預(yù)定出口氣體^Jt目標(biāo)值。例如，向加熱板9的供能方 式，可以用供給電壓的脈寬調(diào)制(P麗)的方法改變供給加熱板的能量，或可 選擇向加熱板提供一可變的電壓。
當(dāng)氣體^I翻戶設(shè)定的f破發(fā)生變化時(shí)，控制器ll從存儲(chǔ)器自動(dòng)確定 一修正的出口氣#^目標(biāo)值，并適當(dāng)i鵬帝咖熱板9樹共此出口氣#^。
例如，對(duì)于一用戶設(shè)定的氣術(shù)破為44mg恥/L，測得的氣、繊度F1，控 制器11査詢存儲(chǔ)器中的檢索表確定出口氣j;ffij度的目標(biāo)^^為37°C。然后 控制器ll向加熱板9供給能量(如艦P麗控制供給的電壓或電流)，使溫 度傳感器34測得的出口氣#^^基本等于產(chǎn)生44mgH20/L的所需鄉(xiāng)feX^顯度的 驢目標(biāo)值37。C。
作為對(duì)控制系統(tǒng)的補(bǔ)充，也可以向與控制器ll關(guān)聯(lián)的內(nèi)存裝置掛共涉及 呼吸循環(huán)冷》辦寺征指數(shù)的信息?？刂破?1可以向加熱絲15供給能量，以控 制額外加熱流經(jīng)管路的氣體，從而斷氐管路中的水蒸氣冷凝。這也可以減少 流經(jīng)管路的氣體濕度的變化(因?yàn)樵诶淠^程中少量水分從氣體中分離出 來)。掛啦制系統(tǒng)中控制器11可以調(diào)働口熱絲15樹共的熱量，使會(huì)嫩在控 制氣淑鵬的同時(shí)控審股鵬(雖然實(shí)際加熱絲產(chǎn)生的升MR能是幾度)。然而， 如果氣術(shù)顯度過量(為產(chǎn)生足夠高溫的氣體)，控制器11也可以Mil啟動(dòng)結(jié) 露(rain-out)功能，設(shè)定加熱絲狀態(tài)以降低氣術(shù)顯度?？刂破鱨l然后適當(dāng)?shù)卣{(diào)控加熱板和加熱絲狀態(tài)，以最好地向病人提供戶萬需氣#^^和溫度(用 戶設(shè)定)。
力口濕裝置的自動(dòng)控制"單按鈕式加濕器"
圖5所示的加濕體的任一控制系統(tǒng)的工作，可以^妙口濕器的j柳十分
簡便的，只需用戶最小限度的輸入。圖5展示了一個(gè)便于4頓的力口濕驢的 例子，只有唯一的用戶輸入開關(guān)20。開關(guān)20優(yōu)選有一系列對(duì)應(yīng)于預(yù)定氣體 輸送數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的狀態(tài)或位置。 —種氣體輸送方式是插管法，另一種是非接觸 法。開關(guān)20的每一位置或狀態(tài)，在與控制器11關(guān)聯(lián)的內(nèi)存中都存儲(chǔ)有所對(duì) 應(yīng)的最佳所需纟鵬和驢值。例如，對(duì)于插管式氣體輸送方式，最佳纟鵬可 肯旨是37。C，最佳》鵬大約是44mgH20/L氣體，而對(duì)于非接觸式氣體輸送方式， 最佳溫度可能是32-C，最佳S^大約是30mgH20/L氣體。
通過使用以上所述的任一控制系統(tǒng)， 一旦氣體輸送方式確定，不需要用 戶進(jìn)一步調(diào)整即可控制加濕驢的運(yùn)行。控制器11將重復(fù)測定出口氣#^鵬 和氣^3I度，調(diào)整加熱板的能量并可能調(diào)整加熱絲狀態(tài)的設(shè)定，以自動(dòng)向病 人13自動(dòng)掛共最佳(或盡可能接ifi^佳)的氣術(shù)，和M^，使之不受, 和出口氣體^it變化的影響。 用戶輸出一溫度顯示
根據(jù)本發(fā)明另一方面的加濕裝置的進(jìn)一步的特征是增加了顯示器60 (圖 5)，以向用戶顯示輸送給病人的氣術(shù)鵬。需注意此特點(diǎn)不依賴于在呼吸環(huán) 路中插入的氣流探測器。顯示器60由控制器ll控制。已知其他呼吸系統(tǒng)加 濕器也包括顯示器，但所顯示的溫度，是固定不變的，其可以是呼吸循環(huán)14 中病人端的纟驢(如纟鵬探測器17所湖幌的)或加濕室出口的氣1 ^ (如 》鵬探測器18所測得的)。
許多健康護(hù)理人員將顯示的溫度看作是在氣體中含有一定量水分的溫 度。只要供給病人的氣體的相對(duì)濕度是100%時(shí)(即氣體盡可能多得含有在 現(xiàn)有^^下所旨給有的水蒸氣量)，供給病人的氣體的，在臨床上將是準(zhǔn)確 的。然而，如果在現(xiàn)有離下所輸送的氣體所含水分少于可能的最大值，那 么單純顯示所輸送的氣體溫度的加濕器將使護(hù)理人員誤認(rèn)為病人正在接受高于實(shí)際水平的濕度。
在本發(fā)明的雌方式中，顯示器60顯示的驢是傳麟17或傳繊18 所觀幌的》鵬值，不管它們誰是劇氐的一個(gè)。例如， 一個(gè)為37'C的氣體出口 溫度和絕辦顯度44mgH20/L氣體(近似于相贈(zèng)顯度100%)可以轉(zhuǎn)換成吸氣導(dǎo) 管病人端的^it 35'C和病人接受的鄉(xiāng)^t鵬35mgH20/L氣體。因此，當(dāng)導(dǎo)管 中的氣體保持在約100%相)(^顯度時(shí)，由于溫度的降低，有9mg恥/L氣, 吸氣導(dǎo)管中凝結(jié)。在此情況下，顯示給病人的相應(yīng)的溫度是35'C，即在此溫 度下相Xt濕度100X的氣體含有35。C所fW的水分量。
如果氣體出口溫度是37°C，絕) ^Mit是44mgH20/L氣體(100%相)^顯度)， 病人端的溫度是39-C，絕X^顯度是44mgH20/L氣體，那么顯示的臨床上最相 關(guān)的^JtiS當(dāng)是37t:。這是因?yàn)?，雖然氣j斬鵬已經(jīng)上升，至U達(dá)病人處的氣 體在吸氣導(dǎo)管中沒有得到另外的水分供給，所以其相)^顯度不再是100%。 到達(dá)病人處的氣體的纟^X^顯度實(shí)際與37X:的氣術(shù)，相關(guān)聯(lián)，因?yàn)檫@^t應(yīng) 于加濕氣體中的7K^^量的溫度。在ftf可情況下，經(jīng)常是在與病人相距30cm 以上的距離測定病人端t^，氣體到達(dá)病人處時(shí)，溫度經(jīng)常已降低，所以較 低的溫度37。C對(duì)于護(hù)理人員更相關(guān)。 自動(dòng)的斷流待機(jī)狀態(tài)
如前所述，在現(xiàn)有的許多加濕系統(tǒng)中，控制器單純檢測溫度以調(diào)整加熱 板9禾口/或管路中的加熱絲15 ilf共的能量。當(dāng)氣^JIf^g或鼓，1與呼 吸循環(huán)斷離，這種控制方式將檢測不至U鵬，因?yàn)闆]有氣淑M 鵬檢測器。 此時(shí)控制器M增加供給加熱板9和/或加熱絲15的能量以設(shè)法增加氣術(shù)顯 度(控制器撤則在呼吸循環(huán)中還有氣流)。鵬檢測器不能測得這一實(shí)際不存 在的"氣流"、鵬的增加，控制器11繼纟魏加用以加熱此不存在"氣流"的 能量直達(dá)危險(xiǎn)的程度。如果此時(shí)重新提供氣體，供給病人的氣術(shù)每達(dá)到危險(xiǎn) 的鵬。
為避免發(fā)生以上一系列過程，力口濕系統(tǒng)應(yīng)安裝根據(jù)本發(fā)明雌形式的氣 流檢測器。控制器隨后觀啶加濕器中是否有充足的氣流(如15L/iH中)保持 正常的安全運(yùn)行。如果發(fā)現(xiàn)氣流不足，那么加濕器設(shè)置在一安全運(yùn)行方式。此安全方式包括對(duì)加熱板9的鵬限制和/艦供給加熱板9和/鋤n熱絲15
的工作電壓柳蹄u (g卩控帝脂g量水平)。
濕魁艮,置
加濕系^z掛射艮警驢(如聲音報(bào)警或視徵艮警)，以便當(dāng)在一段時(shí)間
內(nèi)供給病人的氣體低于或高于所需的濕度時(shí)提醒病人(或護(hù)理人員)。已經(jīng)發(fā) 現(xiàn)應(yīng)當(dāng)設(shè)定報(bào)警器在某一特定時(shí)間之后發(fā)出警報(bào)，該時(shí)間取決于所需M^和 實(shí)際衝共給病人的濕度之間的差值。二者之間的差ii^大，報(bào)警時(shí)間越早。
圖8以一種可能的圖解方式顯示了如何根據(jù)病人生S^f需的^^設(shè)定報(bào)
警時(shí)間。內(nèi)存中存有一些不同的"濕度曲線"，每一值分布于預(yù)定的所需M^
值周圍(此例中示出37"C時(shí)所需t鵬值。可以方便地用表格表示M差和報(bào) 警時(shí)間之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將此表格存于例如可M^制器11讀取的R0M (只讀 存儲(chǔ)器)中，從而控制^^則定濕度差，査閱表格中的差值(根據(jù)所需t鵬值 選擇表格)，it瞎值掛共等待發(fā)出警報(bào)的大約時(shí)間。測量所衛(wèi)共氣體的f破的 另一種方法可以是監(jiān)觀愾體實(shí)際的露點(diǎn)(產(chǎn)生水蒸氣凝聚的驢)并測定實(shí) 際露點(diǎn)和所需或最佳露點(diǎn)(如37'C)之間的差值。例如，可以假設(shè)實(shí)際露點(diǎn) 是加濕室4溫度和管路的溫度中較低者。 水用盡警報(bào)器
在帶有加濕室4的呼吸加濕系統(tǒng)中，為了使加濕器離合氣#^共水蒸汽， 必須保持某一劇氐的水平面。因此，對(duì)病人給予加濕氣體的繊護(hù)理人員應(yīng) 該偶爾檢査水平面，并在必要時(shí)添加更多水。ltbX作有時(shí)被忽略了。
當(dāng)水平面降至不足并發(fā)出警報(bào)時(shí)，可以利用加濕系統(tǒng)中的可自動(dòng)測定的 氣流探測器19。 ^W"加熱板9 鵬、加濕室4驗(yàn)(或室出口鵬)以及 加熱板9功率需要量(當(dāng)前用于加熱板的功率數(shù))都進(jìn)行監(jiān)測，將它們用于 下列等式而得到導(dǎo)熱系數(shù)值
導(dǎo)熱系數(shù)一
加熱板溫度—加濕室溫度控制器11將計(jì)算的導(dǎo)熱系數(shù)值與 頁定的閾值(其本身取決于氣流探測器
19測定的氣#^1)進(jìn)行比較，此閾值可在各種氣體繊下iM:i微測得。 計(jì)算的導(dǎo)熱系數(shù)值可以每5併中更新一次，警報(bào)可在計(jì)算的導(dǎo)熱系數(shù)降至閾
值5-10辦中后發(fā)出(或者立即發(fā)出警報(bào))。下面題過i^^測定的導(dǎo)熱系數(shù)
值的實(shí)例和不同流速時(shí)的閾值的,實(shí)例
二 io升/分
導(dǎo)熱系數(shù)=1. 26W/°C (加濕室4中有足夠7K) 導(dǎo)熱系數(shù)=0. 26W/°C (加濕室4中沒有水) 預(yù)定閾=0. 5W/。C
臓=40升/分
導(dǎo)熱系數(shù)=1. 81W/°C (加濕室4中有足夠7J0 導(dǎo)熱系數(shù)=0. 42W/°C (加濕室4中沒有水) 預(yù)定閾=0. 8W/。C
可將不同涼Lil的預(yù)定閾ftT:存在可被控帝iJ器11讀取的ROM中，以便控制 器ll可簡單地測定氣體的當(dāng)前^il、計(jì)算導(dǎo)熱系數(shù)的值、根據(jù)當(dāng)前^I讀取 ROM中的表格、以及讀出相關(guān)的預(yù)定閾值。如果計(jì)算的閾IK于計(jì)算的導(dǎo)熱 系數(shù)值，則控制器11將在發(fā)出警報(bào)前等候預(yù)定的一段時(shí)間(例如5或10分 鐘)，以便在輸送至病人的氣術(shù)，未損失的情況下水平面可以達(dá)到最高。 加濕室)疑固點(diǎn)探測
在帶有導(dǎo)管加熱金屬絲的呼吸加濕系統(tǒng)中，通常要控制fUit和濕度，以 便使供給病人的氣體按所需的溫度和濕度輸送。在一些情況下，導(dǎo)管加熱金 屬絲15供給足夠的能量以升高呼吸循環(huán)中氣體的溫度，使病人得到所需溫 度。有時(shí)，從導(dǎo)管加熱金屬絲(甚至100%工作循環(huán))得到的有限功斜足以 將氣術(shù)顯度提高到病人需要的氣術(shù)顯度。更為特別地，在導(dǎo)管14的病人端這 些加濕系統(tǒng)不能維持所需的氣體溫度，由于加濕氣體向?qū)Ч鼙卺尫懦鎏酂?br> 21量，通常導(dǎo)致冷凝作用或?qū)Ч苤谐霈F(xiàn)"結(jié)露(rain-out )"。根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一 步1M的實(shí)施方式，本控制器包括一種^>上述問題或使其最小化的系統(tǒng)。
因此，根據(jù)本發(fā)明的 形式的呼吸加濕系統(tǒng)是用來維持沿導(dǎo)管14長度 的"溫度梯度"并由此調(diào)節(jié)病人所需的溫度(或"氣管設(shè)定值")，而不是將
病人的氣術(shù)，保持在所需水平。氣管設(shè)定值按如下計(jì)算
氣管設(shè)定值=力口濕室出口》鵬+補(bǔ)償值
其中"補(bǔ)償值"例如為3"C，等于沿導(dǎo)管14的所需，梯度。還應(yīng)知it^， 擇的"補(bǔ)償值"有賴于導(dǎo)管的物理特性和結(jié)構(gòu)。
例如，補(bǔ)償為3'C和加濕室4出口氣體纟顯度為37'C時(shí)，適當(dāng)?shù)亟o加熱金 屬絲15劍共能量(如調(diào)節(jié)其工作循環(huán))以將供給病人的氣術(shù)^g維持在40
°c。對(duì)姐也，如果加濕室出口纟鵬降至3rc，則將供給病人的氣^^it控制
在34°C。在這兩種情況中，沿導(dǎo)管保持有+3'C的溫度梯度g差以盡可能 降低或消除冷凝作用。
如發(fā)現(xiàn)不能維持所需的補(bǔ)償值(即，加熱金屬絲不能將導(dǎo)管中氣體的溫 度升高至所需的計(jì)算值，此計(jì)算ittffl過導(dǎo)管14的病人端Pf逝的，傳自 測定的)，那么控制器11將^>加濕室出口》驢(例如，MM^用于加熱 板9的功率的工作循環(huán))以便維持沿導(dǎo)管的所需補(bǔ)償值。例如，如果W對(duì)顯 度值不能以至少2t:保持15併中，剛維制器設(shè)定一禾驕，使其以將加濕室 出口溫度以0.5。C的檔次開始降低(至最小值35.5'C)。例如，當(dāng)補(bǔ)償值為3 。C和加濕^始出口溫度為37。C時(shí)，應(yīng)將供給病人的氣體控制在4CTC。然而， 若送至病人的氣體為38. 6°C (實(shí)際補(bǔ)償值或差值僅為1.6°C)，那么15併中 后控制器11將使加濕室出口^Jt降至36.5'C。然后重Eil^計(jì)算，若到達(dá) 病人的氣^^不能維持在39.5"C，那么控制器將再次降低加濕室驢。此 過程將重復(fù)至達(dá)至職保持所需導(dǎo)管補(bǔ)償^it的加濕室出口^^。而且，控制 器ii然后將升高加濕室出口氣^ia^，以將供給病人的氣體再次達(dá)至斷需溫 度，但僅在補(bǔ)償^^受限的情況下可以完成這一過程。如果外周環(huán)境發(fā)生改 變，也可能出JjLt述情況。
因此，至少在優(yōu)選形式中，本發(fā)明聯(lián)合所有或一些上述特征而提供一種呼吸加濕系統(tǒng)，此系統(tǒng)會(huì)跶到控制加濕氣體的濕度和/敏鵬的目的。依據(jù)本 發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的氣流探測器能確保^I湖啶準(zhǔn)確，而沒有冷凝作用影響 傳感器。此準(zhǔn)確性增強(qiáng)的部分原因是由于定位系統(tǒng)能保證氣流中的氣流和/ 或St探測器的正確定位。由于用這種氣流傳感器能準(zhǔn)確領(lǐng)!]定^1，本發(fā)明
的控制系統(tǒng)能給病人劍共一種控制舒;f需纟鵬的氣流。本、tt傳麟也可"自 動(dòng)"控制，這樣用戶不需要不斷地監(jiān)測加濕器的輸出和改變輸入而達(dá)到所需 的改變，用戶僅僅需要將病人的氣懶俞送狀況輸進(jìn)加濕器，那么加濕器在不 需要用戶進(jìn)一步輸入的情況下就能掛共所需的氣m^和濕度。加濕器也顯 示與送至病人的氣體具有臨床相關(guān)性的氣術(shù)鵬值。另外，根據(jù)本發(fā)明其它 實(shí)施方式的呼吸加濕系統(tǒng)包含各種優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的安全性改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.用于為病人或其他需要這種氣體的人提供加濕氣體的加濕裝置，包括可容納一定量水的加濕室，它有一個(gè)入口和一個(gè)出口，以便使上述氣流通過所述的加濕室，與上述加濕室相鄰的加熱裝置，它用于向上述加濕室中的水供熱，以便為通過上述加濕室的所述氣流提供水蒸汽，與上述加濕室的出口相連的氣體送輸通路裝置，它用來向上述病人或其他需要這種氣體的人輸送上述氣流，上述氣體運(yùn)輸通路裝置有一病人端，它遠(yuǎn)離與上述加濕室出口相連的端點(diǎn)，第一溫度傳感裝置，用于檢測上述位于加濕室出口處的氣流溫度，第二溫度傳感裝置，用于檢測上述位于氣體運(yùn)輸通路裝置病人端的氣流溫度，顯示裝置，用于向用戶顯示溫度信息，控制裝置，它接受由上述第一溫度傳感裝置產(chǎn)生的輸入信息，并向上述顯示裝置輸出信號(hào)，以向用戶顯示用上述第一和第二溫度傳感裝置測出的溫度當(dāng)中哪一個(gè)是較低的溫度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于加濕系統(tǒng)的氣流探測器。該氣流探測器適用于在加濕的氣流中定位，以便此氣流被用于醫(yī)院的病人。本氣流探測器通過引入兩種傳感器檢測氣流的溫度和流速，探測器的形狀和定位因可以減少傳感器偶爾出現(xiàn)的冷凝作用，能夠保證讀數(shù)精確。還公開了許多可能的應(yīng)用例，其中使用了氣流傳感器的加濕控制系統(tǒng)，可向病人提供所需的濕度量或簡化了病人需要的輸入項(xiàng)目，或者其中流動(dòng)傳感器向控制器提供氣流信息，然后可將此信息用于判定某種可能是危急的情況。
文檔編號(hào)F24F6/02GK101306219SQ20071013662
公開日2008年11月19日 申請(qǐng)日期1998年6月17日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月17日
發(fā)明者L·G·格拉登, P·J·萊昂納德, P·J·西根斯, S·W·麥克菲 申請(qǐng)人:菲舍爾和佩克爾有限公司