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)加濕器起驗(yàn)控制器的作用。即在呼吸循環(huán)中 控制加濕器輸出氣體的^Jt，受控?zé)嵩错憫?yīng)》鵬的變化達(dá)到理想的加濕氣體 輸出^^。我們的在先申請美國專利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#^度(接近理想的輸出氣#^度)的情況下，氣體加濕 以達(dá)到理想^Jt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、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)損害齡加濕和呼吸系統(tǒng)的性能。
缺少氣流傳感器，如果有的話，它能容易地辨認(rèn)整個(gè)呼吸循環(huán)的狀況以 使加濕裝置(和/或供氣系統(tǒng))采取相應(yīng)的行動(dòng)。因?yàn)闅饬鱾髯匀狈δ途脧?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 。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g置 需要不同的濕度。#^蟲的》鵬探測器不能保證達(dá)至1」所需理想的^^/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)S^需的輸 出氣體的St和/或連接加濕器和病人的導(dǎo)管內(nèi)的加熱絲衛(wèi)共的熱量(有時(shí)連 接病人的導(dǎo)管回到氣體輸送端)。輸邀合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M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，i頓者只需向力,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)是氣術(shù)顯度。因?yàn)樵谳斔凸苈分屑訜?，使顯 示的溫度經(jīng)常與供給病人的氣體的實(shí)際Mit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M^在一定程度上與所供氣術(shù)顯度有關(guān) 或反B妙t:濕度，這將是一個(gè)進(jìn)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:Qlk掛M用的選擇。
因而，在第一方面，本發(fā)明提供用于為病人或其他需要這種氣體的人提 供加濕氣體的加濕^S，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 通過所述的加濕室，
與上述力鵬室相鄰的加熱裝置，它用于向上述加濕室中的水供熱，以便
為aa上述加濕室的戶;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:iUi^氣流，
氣流探測^l裝置，用于檢測上述氣流的、皿， 鵬專感體，用于檢測上述氣流的鵬，
用戶輸A^置，讓用戶設(shè)定所需的上述氣流，，
控制裝置，它接受由上述氣流探測器裝置、MS傳感裝置和用戶輸A^ 置產(chǎn)生的輸入信息，并控制響應(yīng)±^輸入的戰(zhàn)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^S，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 為鵬上述力鵬室的所述氣流提供水蒸汽，戶腿的加熱裝置禾,了一可測定 量的功率，
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^J: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，并儲(chǔ)存有一種程
序，此辦可鵬制裝置
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，氣流加濕到一預(yù)定水平，
ii) 確定上述加熱體當(dāng)前所禾傭的功率，以及
i i i)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)加熱驢劍共上述預(yù)定的功率量。
第三方面，本發(fā)明劍共用于為病人或其他需要這種氣體的人,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 通過戶腿的加濕室，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，加濕室的戶，氣流提供水蒸汽，
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送上述氣流，
氣流探測器裝置，用于檢測上述氣流的^il，
》，傳感，，用于檢測上述氣流的i^g，
用戶輸A^置，讓用戶選擇所需的±^氣流的氣傳》，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i^！ 時(shí)目標(biāo)氣術(shù)顯度的有關(guān)信息，
控制裝置，它接受由上述^^傳感裝置和上述用戶輸入裝置產(chǎn)生的輸入 信息，并禾傭從上述氣流探測器裝置發(fā)出的氣流信息重復(fù)獲得來自上述數(shù)據(jù) 儲(chǔ)存裝置的與所需的氣體濕度水平相對應(yīng)的目標(biāo)，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)顯度水平。
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 M戶腿的加濕室，
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;M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^M氣流，
氣流探測器，，用于檢測上述氣流的》101， 鵬專感體，用于檢測上述氣流的鴯
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^^Jt和濕度，
控制裝置，它接受由上述氣流探測器裝置，上述》鵬傳感裝置和戰(zhàn)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戰(zhàn)加熱裝置向戰(zhàn)需要這種氣體的病人或其它人提供J^氣流。
第五方面，本發(fā)明提供用于為病人或其他需要這種氣體的人Jlf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Jd^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;M氣流樹共水蒸汽，
與上述加濕室的出口相連的氣體送輸ii^各裝置，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Mit傳感，，用于檢測，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
驗(yàn)，
顯^置，用于向用戶顯示i^it信息，
控制裝置，它接受由上述第一^^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Mit傳感裝置測出的溫 度當(dāng)中p那一個(gè)是較低的St。
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，加濕室的戶;M氣流劍共水蒸汽，
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赴述氣流，
氣流探測器裝置，用于檢測±^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fej 上述氣流的箭遞與預(yù)定需要的最小氣體纟臓進(jìn)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 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i^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社述氣流，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)，
濕度傳感裝置，測定JM用于病人的氣流濕度，
計(jì)時(shí)裝置，可用于給某種加濕裝置計(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)蹄不同相關(guān)測定濕度值的警報(bào)時(shí)間， 儲(chǔ)存有一種辦的控制驢，lt鵬可鵬制裝置
i) 接受從±^ 傳感裝置測定的濕度值的輸入信息，
ii) /Xi^儲(chǔ)存體獲得與戰(zhàn)測定的纟破值有關(guān)的警報(bào)時(shí)間，
iii) 啟動(dòng)，計(jì)時(shí)裝置，
iv) —直等到，計(jì)時(shí)體所消耗的時(shí)間等于戰(zhàn)警報(bào)時(shí)間， V)向上述警手^gj^共能量以產(chǎn)生，警告信號(hào)。
第八方面，本發(fā)明提供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MLM加濕室的戶脫氣流衛(wèi)共水蒸汽，
加熱裝置功率利用傳感驢，可監(jiān)測戰(zhàn)加熱裝置所^柳的功率，加熱裝置^S傳感體，可測定J^加熱體的》驢，
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^t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 艮時(shí)間后提供警告信 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 鵬傳感裝置觀啶的加熱裝置驗(yàn)中減去由上述 氣流，傳感裝置測定的氣體溫度，來確定^ug差，
i i)由戰(zhàn)加熱體功率禾傭傳感裝置來確定加熱裝置的功率需要量，
iii) 由，功率需要量除以上述，差，計(jì)算出導(dǎo)熱系數(shù)，
iv) 如果，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 述警報(bào)裝置。
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M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，
氣體輸送路徑的加熱裝置，能夠至少為氣流輸送路徑長度的一部分提供 熱量，
氣體^it傳感器，其用于檢測從戶，加濕室輸出的戶;M氣流的溫度， 用戶輸入器，^ffi戶會(huì)該俞入一所需的^it補(bǔ)償值，此值是在測得的氣體 、，和輸送給病人的氣流M^之間所需的差值， 控審U器，儲(chǔ)存禾將進(jìn)行以下操作i)用氣術(shù)M探測觀則定加濕器輸出的氣術(shù)M， i i)從用戶輸入纖受鵬補(bǔ)償值，
iii) 將氣im^和驗(yàn)補(bǔ)償值相加，計(jì)算氣路中的鵬設(shè)定值，
iv) ^n體輸;l^置的長度，為氣體輸送路徑的加熱裝置掛共能量，增加 氣流^it的^^補(bǔ)償值。
對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，不偏離本發(fā)明權(quán)利要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)明如前所述，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為對應(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f織面?zhèn)膳瀳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，示出了裝在導(dǎo)管中的如 圖1所述的氣流探測器，
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Mj^和，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^t)與氣流速度之間的函數(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mg和/^g控帝孫 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)例中濕度(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 i2A加濕室4。加濕 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 有一定量的水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)慢漫蒸發(fā)，水蒸氣與從供氣體1經(jīng)過加濕室的 氣流混合。然后，翻閏的氣體從出口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^it，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 (作為非撤蟲式氣MU送 裝置)，然而存在許多氣懶俞鄉(xiāng)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)以形成病人氣體跑珞的旁路( ^^各式氣#^^置)。 也可以為病人呼出的氣體掛共一回到供氣裝置1的回路。在這樣的方式中， 在病人13、吸氣導(dǎo)管14、和連接供氣體入口 (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ll可以含有一個(gè)與記r乙存儲(chǔ)器相聯(lián)的微機(jī)處理器或邏輯電路，存 儲(chǔ)器中含有軟件禾驕。當(dāng)Mg制器ll執(zhí)行時(shí)，該禾聘根據(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i頓 割言息。另夕卜控制器ll可以得至愾流鵬的輸入信號(hào)，例如可以將一個(gè)鵬 傳繊即纟鵬探測器17置于或誕病人身體，以顯示病人吸入的氣術(shù)鵬， 可為控制器11樹共另一纟鵬探測器以指示從加濕器4的出口 12流出的加濕 氣流的驢。進(jìn)一步地，可以在呼吸循環(huán)的樹可部位("呼吸循環(huán)"包括氣流 通過的加濕系統(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在纟鵬探測器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^S即開關(guān)20，它可以允 許使用者( 護(hù)理專家或病人本人)選定一理想的氣流^t或氣^t顯度，鵬開關(guān)20選擇性地控制其他功能，如控帝咖熱絲15釋放熱量^;人一些自
動(dòng)氣Mir送曲線中(在后面描述)選擇一種。
在下面詳細(xì)記載以上戶，i:系統(tǒng)(或其中某部分)的一^ 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 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4S)，
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)傳繊外殼32和33， 32和33的驗(yàn)端從基座30突出。傳感 器外殼32和33的橫截面 為圓形，縱剖面逐漸變細(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 外殼32和33。在這實(shí)施例中顯示， 一個(gè)傳,外 殼32作為纟鵬傳繊，另一為氣^il度傳麟。在32和33中是分別用于測 定加濕系統(tǒng)^和^I各自的性質(zhì)的傳感器34和35，可以是熱敏電阻(依 賴溫度的電阻)。就傳感器34而言，控制器通過熱敏電阻輸出一個(gè)電壓，并 以通過熱敏電阻的電流的形式接受一個(gè)溫度信號(hào)，此電流依賴于氣體溫度。 為了保護(hù)熱敏電阻34， 32糊專自^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M仍然準(zhǔn)確。
對于傳感器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
(通過監(jiān)控其電阻變化)。控制器11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^it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St在一已知?dú)饬鱰纖面(如導(dǎo)管直徑12mm)上從第一預(yù)定 》鵬降至U第二預(yù)定Mit的時(shí)間，為控制器11掛共了氣#^1的指示指標(biāo)。可 以看到熱敏電阻35沒有按34的方式被MP包裹。因?yàn)樵跓崦綦娮?5禾fl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)致斷氐流 速讀數(shù)的精確度。
在一進(jìn)一步iM的實(shí)施例中，通過向熱敏電阻35輸送電流將勢M提高 至搞于氣流St—預(yù)定的^^差(如60°C)以測定氣體、 ?？刂破?1監(jiān)控?zé)崦綦娮?5保^f頁定^iS差而所消耗的能量。與氣流橫截面有關(guān)的會(huì),IJ 用量(如氣流探測器導(dǎo)管直徑約為12mm)向控制器11劍辯鵬指示，使控 制器ll能確定氣體的實(shí)際^i。為使熱敏電阻35能保持此一鵬差，必須 間斷的測定熱敏電阻35的實(shí)際^it并將其加熱。這可以M從熱敏電阻臨時(shí) 斷開加熱電流，和施加一S31熱敏電阻35的低感應(yīng)電壓，并測定fflil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，從預(yù)先儲(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iUMt。如果實(shí)際 》驢差小于 頁定的纟鵬差，可以去除感應(yīng)電壓和重新施加加熱電流，或?qū)嶋H 》鵬差達(dá)到鋼出預(yù)定的纟鵬差，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)低于通過它的加濕氣流的》鵬時(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上任何液態(tài)水的積聚將不 利于讀取流速，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)水在傳麟上的積聚，本發(fā)明 實(shí)施例的氣流探測器裝有至少一個(gè)凸 起的翼狀^g。在圖1和2所示的實(shí)施例中旨傳^外殼有兩個(gè)翼37、 38、 39和40 (當(dāng)然每個(gè)傳，外殼可以有一個(gè)翼)。每個(gè)凸起翼的橫截面為矩形， 從套管31沿傳 外殼長軸伸展至傳 |外殼的傳感末端(當(dāng)然凸起翼不必 沿傳繊外殼的全長延伸)。在此雌的實(shí)施例中，在其 ^:度中凸起翼的 外緣與傳感器外殼中心線的距離恒定。由于傳感器外殼漸細(xì)，翼狀突起的縱 剖面優(yōu)選為垂直于傳感器外殼表面延展的三角形。優(yōu)選翼狀，與氣流探測 1§ 1莫塑在一起，也可以與蟲制造翼狀突起，將其安裝至帷，外，面。
現(xiàn)在參考圖3、 4，在使用狀態(tài)，將氣流探測翻垂到導(dǎo)管連接器42的傳感 器輸入口 41中。傳感器輸入口 41的壁從導(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^1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 §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 過傳感末端36的表面時(shí)因氣體的流動(dòng)，冷凝液會(huì)從傳自的末端36流走。因此，冷繊夜會(huì)沿交線(如線45)從傳感末端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安裝到傳繊輸入口 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)施例在靠近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，倉嫩使 冷凝氣如前戶娜人傳繊末端流走。
進(jìn)一步，為保證氣流感應(yīng)熱敏電阻35工作產(chǎn)生的熱量不會(huì)影響^^感應(yīng) 電阻34，在圖4可以看到，對于46和47的位置的調(diào)整，溫度和氣流感應(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^it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和纟鵬來識(shí)別損害加濕裝置性能的狀態(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，檢測不到具有關(guān)聯(lián)的低(環(huán)境) 溫度的氣流時(shí)，加濕裝置可以判斷^it探測器是否被正確地安裝或被從回路 中除去。
以下是針對本發(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或其他需要?dú)怏w者的氣體的一個(gè)重要的參數(shù)是濕度。已知過 于T^喿的氣體(有介于60%—70%之間的低的相對濕度)會(huì)l頓人氣管十魏 脫水引起不適。對應(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)法將氣流相贈(zèng)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力鵬室4入口氣體的 鵬升高到近似于出口氣體 、 。在這種情況下，由于只需少量能量供給氣體(以升高欺M)，在加濕室中的水就不會(huì)得到足夠的能量，因此就不會(huì)得到足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^顯度就不魏。當(dāng)入口 氣體溫度比出口氣體^it低很多時(shí)，可以設(shè)想在提供大量能量將氣^Mit提 高至U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)提咼。
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流速 的信息。如上戶臓，可以通過將氣流探測器插入氣流達(dá)至噠一目的。參考圖
6的流程示意圖描述這一控制系統(tǒng)。
此控帝孫統(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》鵬，此鵬可以由制造者予跌設(shè)定在存儲(chǔ)器中， 或由用戶通過用戶輸A^g如圖5的輸入器20輸入。在灘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11確定在觀幌的^I下為產(chǎn)生所需的氣流纟破需 要的最小能量。這可以通過使用儲(chǔ)存在內(nèi)存中的公式計(jì)算得到，或ttit與控 制器11關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或記憶裝置中儲(chǔ)存有在一系列預(yù)定的濕度條件下 流速和對應(yīng)的所需最小能量的查詢表，j頓觀時(shí)別鄰艦和所需的濕度值，通 爐制器查詢對應(yīng)的最小能量。控制器11可以通逾則定氣^M和得至IJ一個(gè) 用戶輸入的預(yù)定的纟破，計(jì)算(鵬擇從實(shí)驗(yàn)或預(yù)先計(jì)算所得的査詢表得到) 出一個(gè)在此^I下得到預(yù)定的濕度所需的蒸，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)算所得的査詢表得到) 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m率。
在方框53中(在此方法中不是必需步驟)，氣體的出口i^經(jīng)^^探測 器(或通過氣流探測器19的纟鵬傳感部分)反饋到控制器，引起加熱板鵬 或能量的改變，控制器18艦這種方式，將氣體離開加濕室出口時(shí)的纟鵬控 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)能量利用量，確定加IW的能穀, 量是否小于在灘52中計(jì)算所得值。控制器11可以通過測定供給加熱板的 電流，將其乘以加熱板的電壓，得至咖熱板的即時(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?？梢约俣訜岚宓碾妷汉愣?，如果領(lǐng)暢的即時(shí)胄歸U 用量不小于提供預(yù)定濕度必需的最小能量，那么回到方框50，重復(fù)前^31程, 病人得到具有適宜加濕禾號(hào)的氣體，直到方框54判斷顯示加熱板能量消耗量 已降低到提供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，增加掛共給加熱板9的會(huì)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)致出口氣體溫度升高至高于 設(shè)定的溫度，然而這是提供充分的加濕所必需的。然后在方框56的步驟中檢 查(在此方法中此步驟也不是必需的)出口氣術(shù)，是否已降至預(yù)定的溫度
之下。如果出口氣m度已降至預(yù)定的，之下，可以推測如同在一絕對高
于假定的入口氣體溫度的溫度下，氣術(shù)每達(dá)到所需的加濕程度。如果出口氣 術(shù)鵬沒有降至預(yù)定的溫度之下，那么繼續(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) 缺少纟鵬探測器時(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^^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，按已知途徑控制出口^it在一理想值，直至加熱板的能量禾,量降至 顯示加濕不充分的水平；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^t降低到低于一預(yù)定驗(yàn)指示出 進(jìn)口氣術(shù)鵬已經(jīng)顯著降低到使加濕室能向氣流掛共充分的熱量和》驢。 加濕控制系統(tǒng)一預(yù)定濕度法
以下參考圖7描述以上戶/M加MS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^l^3i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。tti^頓上述氣流探測器，測定氣^il度，參照加濕 室輸出 鵬對i;鍵和或呼吸循環(huán)的函數(shù)曲線，達(dá)至啦制氣術(shù)破的目的。
圖7顯示加濕室輸出特征曲線的一個(gè)例子，其中可JW于給定的所需濕度，隨著氣^^il增加，加濕室出口氣體溫度急劇地顯著降低至一固定皿。 可以用實(shí)驗(yàn)方法得出一些出口氣m度和濕度關(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ffi51控制器ll査詢。
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鍵盤。向加熱板9通電以加 熱加濕室4中的水，M:鵬探測器18 (或氣流探測器的纟鵬傳感部分19) 向控制器11輸送測出的輸出氣，度。使用氣流探測器19測得的即時(shí)氣流 速度和領(lǐng),的^j^，控制器ll向存儲(chǔ)器彰旬以確定在現(xiàn)有氣術(shù)^I下，為達(dá) 到預(yù)定的濕度所需的出口氣體5Mit的目標(biāo)值。
此時(shí)，控制器11控審響加熱板9的供能，以得到在現(xiàn)有氣體^3I下為達(dá) 到預(yù)定的濕度所需的預(yù)定出口氣體溫度目標(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 選擇向加熱板掛共一可變的電壓。
當(dāng)氣體箭遞或用戶設(shè)定的濕度發(fā)生變化時(shí)，控制器11從存儲(chǔ)器自動(dòng)確定 一修正的出口氣i^鵬目標(biāo)值，并適當(dāng)?shù)乜氐劭岚?掛共此出口氣術(shù)驢。
例如，對于一用戶設(shè)定的氣體溫度為44mg恥/L，測得的氣流速度F1，控 制器11查詢存儲(chǔ)器中的檢索表確定出口氣體溫度的目標(biāo)值應(yīng)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測得的出口氣體^^基本等于產(chǎn)生44mgH20/L的所需絕X^顯度的 驢目標(biāo)值37。C。
作為對控制系統(tǒng)的補(bǔ)充，也可以向與控制器11關(guān)聯(lián)的內(nèi)存裝置樹共涉及 呼吸循環(huán)冷繊寺征指數(shù)的信息。控制器11可以向加熱絲15供給會(huì)糧，以控 帝,外加熱流經(jīng)管路的氣體，從而降低管路中的水蒸氣冷凝。這也可以 > 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)。在此控制系統(tǒng)中控制器11可以調(diào)整加熱絲15提供的熱量，使會(huì)鏃在控 制氣流濕度的同時(shí)控制^it(雖然實(shí)際加熱絲產(chǎn)生的升溫只能是幾度)。然而， 如果氣術(shù)顯度過量(為產(chǎn)艦夠高溫的氣體)，控制器11也可以艦啟動(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。控制器ll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所需氣術(shù)，和溫度(用 戶設(shè)定)。
加濕裝置的自動(dòng)控制—"單按鈕式加濕器"
圖5所示的加濕體的任一控審孫統(tǒng)的工作，可以4數(shù),器的4頓十分
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頓的加濕體的 例子，只有唯一的用戶輸入開關(guān)20。開關(guān)20伏a^有一系列對應(yīng)于預(yù)定氣體 輸送數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的狀態(tài)或位置。 一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 應(yīng)的最佳所需濕度和^t值。例如，對于插管式氣體輸送方式，最佳纟鵬可 能是37'C，最佳^t大約是44mgH20/L氣體，而對于非接角蟲式氣Wlril方式， 最佳鵬可能是32。C ，最傲破大約是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)整即可控制加濕體的運(yùn)行?？氐?j器11將重復(fù)測定出口氣#^ 和氣流速度，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(或盡可能接近最佳)的氣^^鵬和M^，使之不受^il 和出口氣體Mit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體溫度。需注意此特點(diǎn)不 于在呼吸環(huán) 路中插入的氣流探測器。顯示器60由控制器11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)H 中病人端的 鵬(如》驢探測器17所測得的)鄉(xiāng)[]濕室出口的氣#^ (如 St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贈(zèng)顯度是100%時(shí)(即氣體盡可能多得含有在 現(xiàn)有溫度下所能含有的水蒸氣量)，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^^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，方式中，顯示器60顯示的溫度是傳感器17或傳感器18 所測得的^^值，不管它們誰是最低的一個(gè)。例如， 一個(gè)為37t:的氣體出口 St和鄉(xiāng)M^g 44mgH20/L氣體(近似于相X^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^^破35mg恥/L氣體。因此，當(dāng)導(dǎo)管 中的氣體保持在約100%相贈(zèng)顯度時(shí)，由于驢的降低，有9mgH20/L氣條 吸氣導(dǎo)管中凝結(jié)。在此情況下，顯禍合病人的相應(yīng)的^t是35'C，即被匕溫 度下相對^顯度100%的氣體含有35'C所代表的水分量。
如果氣體出口^Jt是37°C，纟^S度是44mgH20/L氣體(100%相#^，)， 病人端的^it是39T:，纟Mt鵬是44 mg恥/L氣體，那么顯示的臨床上最相 關(guān)的^鵬應(yīng)當(dāng)是37。C。這是因?yàn)?，雖然氣j擬鵬已經(jīng)上升，至跶病人處的氣 體在吸氣導(dǎo)管中沒有得到另外的水分供給，所以其相Xt濕度不再是100%。 至腿病人處的氣體的纟Mt顯度實(shí)際與37'C的氣術(shù)，相關(guān)聯(lián)，因?yàn)檫@^t應(yīng) 于加濕氣體中的水M量的溫度。在樹可情況下，經(jīng)常是在與病人相距30cm 以上的距離領(lǐng)啶病人端^it，氣體到達(dá)病人處時(shí)，溫度經(jīng)常已降低，所以較 低的皿37。C對于護(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和/或管路中的加熱絲15提供的能量。當(dāng)氣體^f共裝置或m器1與呼 吸循環(huán)斷離，這種控制方式將檢測不至U離，因?yàn)闆]有氣流^^鵬檢測器。 此時(shí)控帝幡通過增加供給加熱板9和/働口熱絲15的能量以設(shè)法增加氣皿 度(控制離觀依呼吸循環(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" 驢的增加，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)的禾號(hào)。如果此時(shí)重新提供氣體，供給病人的氣糊每達(dá)至脆險(xiǎn) 的驗(yàn)。
為避免發(fā)生以上一系列過程，加濕系統(tǒng)應(yīng)安裝根據(jù)本發(fā)明，形式的氣 流檢測器?？刂破麟S后領(lǐng)啶加濕器中是否有充足的氣流(如15L/射中)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。此安全方式包括對加熱板9的》鵬限制和/艦供給加熱板9和/鋤B熱絲15
的工作電壓的限制(即控審脂巨量水平)。
濕度報(bào),置
力,系 提微艮警，(如聲音報(bào)警或視魁艮警)，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)際提供給病人的溫度之間的差值。二者之間的差fffl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)病人生理所需的M^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)定的所需濕度 f調(diào)圍(此例中示出37"時(shí)所需濕度值?？梢苑奖愕赜帽砀癖硎?差和報(bào) 警時(shí)間之間的對應(yīng)絲，將此表格存于例如可被控制器11讀取的R0M (只讀 存儲(chǔ)器)中，從而控制器測定濕度差，査閱表格中的差值(根據(jù)所需濕度值 選擇表格)，皿值樹共等待發(fā)出警報(bào)的大約時(shí)間。測量所掛共氣體的濕度的 另一種方法可以是監(jiān)測氣體實(shí)際的露點(diǎn)(產(chǎn)生水蒸氣凝聚的溫度)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纟鵬和管路的、鵬中較低者。 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體樹共水蒸汽， 必須保持某一最低的水平面。因此，對病人給予力口濕氣體的 護(hù)理人員應(yīng) 該偶爾檢查水平面，并在必要時(shí)添加更多水。此工作有時(shí)被忽略了。
當(dāng)7K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。 i^(寸加熱板9驗(yàn)、力口濕室4》驢(或室出口鵬)以及 加熱板9功率需要量(當(dāng)前用于加關(guān)嫩的功率數(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)=.加熱板功率需要:
加熱板溫度一加濕室溫度控制器11將計(jì)算的導(dǎo)熱系數(shù)值與預(yù)定的閾值(其本身取決于氣流探測器
19觀啶的氣術(shù)IiI)進(jìn)行比較，此閾值可在各種氣術(shù)lii下M:試驗(yàn)測得。 計(jì)算的導(dǎo)熱系數(shù)值可以每5 ^H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 ^H中后發(fā)出(或者立即發(fā)出警報(bào))。下面^I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iM實(shí)例-》101 二 io升/分
導(dǎo)熱系數(shù)二l. 26W/°C (加濕室4中有足夠水) 導(dǎo)熱系數(shù)二O. 26W/°C (加濕室4中沒有7jC) 預(yù)定閾=0. 5W/°C
艦=40升/分
導(dǎo)熱系數(shù)二l. 81W/°C (加濕室4中有足夠水) 導(dǎo)熱系數(shù)=0. 42W/°C (加濕室4中沒有7K) 預(yù)定閾=0. 8W/。C
可將不同^il的預(yù)定閾fte存在可l鵬制器11讀取的ROM中，以便控制 器11可簡單地測定氣體的當(dāng)前箭遞、計(jì)算導(dǎo)熱系數(shù)的值、根據(jù)當(dāng)前tt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tl^: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)顯度未損失的情況下水平面可以達(dá)至嘬高。 加濕室凝固點(diǎn)探測
在帶有導(dǎo)管加熱金屬絲的呼吸加濕系統(tǒng)中，通常要控制溫度和濕度，以 便使供給病人的氣體按所需的溫度和濕度輸送。在一些瞎況下，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))得到的有限功率不足以 將氣術(shù)，提高到病人需要的氣^jg。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纟顯度，由于加濕氣體向?qū)Ч鼙卺尫懦鎏酂崃?，通常?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 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)明的雌形式的呼吸加濕系統(tǒng)是用來維持沿導(dǎo)管14長度 的"源搜梯度"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)定值二力口濕室出口^^ +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)知道戶， 擇的"祝嘗值"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#^^為37"C時(shí)，適當(dāng)?shù)亟o加熱金 屬絲15樹共能量(如調(diào)節(jié)其工作循環(huán))以將供給病人的氣m^維持在40
°c。類似地，如果加濕室出口溫度降至3rc，則將供給病人的氣術(shù)，控制
在34°C。在這兩種情況中，沿導(dǎo)管保持有+3°(:的驗(yàn)梯度敬驢以盡可能 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)算值^ii過導(dǎo)管14的病人端Pf版微m傳，
測定的)，那么控制器11將M^加濕室出口溫度(例如，iMM^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，如果州諷 度值不能以至少2。C保持15^H中，可將控制器設(shè)定一,，使其以將加濕室 出口St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和加濕室起始出口溫度為37"C時(shí)，應(yīng)將供給病人的氣,制在40°C。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辦中 后控制器11將^妙1T濕室出口溫度降至36.5°C。然后重復(fù)上述計(jì)算，若到達(dá) 病人的氣mt不能維持在39.5'C， 3卩么控制器將再次斷氐加濕室驗(yàn)。此 過程將重復(fù)至達(dá)到能保持所需導(dǎo)管補(bǔ)償鵬的加濕室出口纟鵬。而且，控制 器11然后將升高加濕室出口氣術(shù)鵬，以將供給病人的氣體再次達(dá)到所需溫 度，但僅在補(bǔ)4t^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U:述情況。
因此，至少在^i^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)育跶至啦制加濕氣體的濕度和/衝鵬的目的。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測定準(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/ 殿鵬探測器的正確定位。由于用這種氣流傳感器能準(zhǔn)確測定tM，本發(fā)明 的控制系統(tǒng)能給病人提供一種控制在所需 破的氣流。本、M傳繊也可"自 動(dòng)"控制，這樣用戶不需要不斷地監(jiān)領(lǐng)咖濕器的輸出和改變輸入而達(dá)至IJ所需 的改變，用戶僅僅需要將病人的氣淋俞送狀況輸進(jìn)加濕器，那么加濕器在不 需要用戶進(jìn)一步輸入盼瞎況下就能提供所需的氣體，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)驢值。另外，根據(jù)本發(fā)明其它 1M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)離與上述加濕室出口相連的端點(diǎn)，濕度傳感裝置，測定上述用于病人的氣流濕度，計(jì)時(shí)裝置，可用于給某種加濕裝置計(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)存有不同相關(guān)測定濕度值的警報(bào)時(shí)間，儲(chǔ)存有一種程序的控制裝置，此程序可使控制裝置i)接受從上述濕度傳感裝置測定的濕度值的輸入信息，ii)從上述儲(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)上述計(jì)時(shí)裝置，iv)一直等到上述計(jì)時(shí)裝置所消耗的時(shí)間等于上述警報(bào)時(shí)間，v)向上述警報(bào)裝置提供能量以產(chǎn)生上述警告信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加濕裝置，其中所述的儲(chǔ)存在J^儲(chǔ)存裝置的 警報(bào)時(shí)間大于接近于預(yù)定所需濕度值的測定濕度值，而小于與上述預(yù)定需要 的濕度值相差很大的測定Sit值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2戶脫的力口濕裝置，其中所述的儲(chǔ)存體儲(chǔ)浦許多組 與測定的濕度值相關(guān)的警報(bào)時(shí)間，每一組與上述所需的單個(gè) 鵬值相一致。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2戶皿的加濕裝置，其中戶皿的^^傳感裝置包括 露點(diǎn)測定裝置。
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)F24F6/00GK101306215SQ20071013661
公開日2008年11月19日 申請日期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 申請人:菲舍爾和佩克爾有限公司