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)，尤離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^M有的)現(xiàn)有的為病人或其他需要的人^i共濕潤氣體(如 氧氣、麻醉氣體)的呼吸系鄉(xiāng)効卩濕器起驢控制器的作用。即在呼吸循環(huán)中 控制加濕器輸出氣體的鵬，雜繊響應(yīng)驢的變4戰(zhàn)到理想的加濕氣體 輸出驢。我們的在先申請美國專利No. 5， 558， 084公開了此種加 鵬制系統(tǒng) 的一個實例。這種控制方法有一些不足
在有高輸入氣員度(接近理想的輸出氣皿度)的情況下，氣體加濕 以達(dá)到逸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鵬探測器的依賴性意贈、鵬探測器不正確的安 裝和連接方式會損害W^加濕和呼縣統(tǒng)的性能。
缺少氣流傳麟，如果有的話，它能容易地辨認(rèn)齡呼吸循環(huán)的狀況以 ^J鵬，(和/或供氣系統(tǒng))采取相應(yīng)的行動。因為氣流4專^ ￡耐久強 度和在其上產(chǎn)生水蒸氣凝結(jié)會導(dǎo)致氣流讀取錯誤，所以加濕系統(tǒng)以前沒有采 用氣流傳自。供給病人的氣體的壓力/溫度的匹配不適合。已知供給病人用的氣體需要
一定的f鵬。非接鵬(如面罩)救管式(插管輸送氣體)氣流輸ii^g 需要不同的纟鵬。#^蟲的驗探測器不能保證達(dá)到所需理想的^/鵬的匹 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，但控制盤與所難 制的實際的物理參數(shù)沒有或很少有直觀的聯(lián)系?？刂票P經(jīng)常地調(diào)^^需的輸 出氣體的，和/^i接加濕器和病人的導(dǎo)管內(nèi)的加熱絲掛共的熱量(有時連 ^i人的導(dǎo)管回到氣^ii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，因為濕度不足會非常Mi也導(dǎo)致病人氣管脫水。而使用者不知道 在現(xiàn)有的氣^Ut下，，制指針定在哪里會得到輸送氣體的最佳旨。在 自動操作系統(tǒng)中，4頓者只需向加濕系統(tǒng)輸入病人是以非接角拭救路導(dǎo)管 方式接受加濕氣體，這是一個主要的進步。
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)雖。因為在輸送管路中加熱，{頓 示的溫度經(jīng)常與供給病人的氣體的實際M^沒有關(guān)系，因而會使一般的健康 護理人員感到困惑。因此如果顯示的皿在一定程度上與所供氣術(shù)，有關(guān) 或反日^1:，，這將是一，步。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的一個目的是提供一種至少在一定程度上克服以上缺點的呼 吸系統(tǒng)加濕器，或它至少為:oik^W用的選擇。
因而，在第一方面，本發(fā)明Mi共用于為病人鵬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，它有一個入口和一個出口，以便iti^氣流 m戶，的加M^，
與上述加濕室相鄰的加熱裝置，它用于向，加濕室中的水供熱，以便 為MJi^加驢的臓氣^l^水蒸汽，
與上述力鵬室的出口相連的氣#^^ 1裝置，它用來向J^病A^他需要這種氣體的其他人輸mi^氣流，
氣流探測^g，用于檢測J^氣流的 BI，
鵬專感驢，用于檢測戰(zhàn)氣流的驢，
用戶輸A^置，讓用戶設(shè)定所需的±^氣纟荒^，
控制裝置，它接受由上述氣流探測器裝置、？鵬傳感裝置和用戶輸A^ 置產(chǎn)生的輸入信息，并控制響應(yīng)J^輸入的，加熱裝置，以維持J^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JI^加濕
氣體的加濕裝置，包括
可容納一定量水的加濕室，它有一個入口和一個出口，以便使，氣流
M31爿;M的加濕室，
與，加濕室相鄰的加熱裝置，它用于向Ji^加濕室中的水供熱，以便
為M，加濕室的所述氣^^共水蒸汽，戶，的加熱^a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《]^各裝置，它用來向上述病人或其
他需要這種氣體的期t!lA輸iJLL^氣流，
氣流探測器,，用于檢測Ji^氣流的箭遞，
控制，，它接受由J^氣流探測器裝置產(chǎn)生的輸入，并儲存有一種程 序，此辦可鵬制體
i) 計算上述加熱裝置所需的功率使用量，以便在可MJ^氣流探測器檢 觀啲氣^Mt下將Ji^氣流加濕到一預(yù)定7K平，
ii) 確定J^加熱裝置當(dāng)前戶麻擁的功率，以及
iii) 如果湖拙的戰(zhàn)加熱體當(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)加熱體麟Ji^預(yù)定的功率量。
第三方面，本發(fā)明^i共用于為病A^其他需要這種氣體的A^加濕氣 體的加濕體，包括
可容納一定量水的加濕室，它有一個入口和一個出口，以便使上述氣流 M^f述的加濕室，與±^加濕室相鄰的加熱裝置，它用于向，加濕室中的水供熱，以便
為ffliii^加濕室的戶;M氣》^li共水蒸汽，
與上述加濕室的出口相連的氣體輸iiil^裝置，它用來向，病A^其 他需要這種氣體的其J也人輸^J:M氣流，
氣流探測器裝置，用于檢測J^氣流的^1， 、M傳感,，用于檢測J^氣流的at，
用戶輸A^置，讓用戶選擇所需的上述氣流的氣體皿水平， {諸存裝置，它含有在不同加濕室出口平均M情況下不同氣術(shù)tt 時目標(biāo)氣^Mit的有^f言息，
控制裝置，它接受由上述皿傳感裝置和，用戶輸A^S產(chǎn)生的輸入 信息，并利用AUd^氣流探測器裝置發(fā)出的氣流信息重復(fù)獲得來自上述 儲存裝置的與所需的氣^M水平相對應(yīng)的目標(biāo)驗信息，并且改變由戰(zhàn) 加熱裝置提供的熱量，直至檢測的 驢實際上等于上述目標(biāo)鵬，以獲得上 述氣#^，水平。
第四方面，本發(fā)明提供用于為病人^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，它有一個入口和一個出口，以便使上述氣流
M戶;M的加Mg，
與上述加濕室相鄰的加熱裝置，它用于向，加濕室中的水供熱，以便 為MJ^加濕室的戶;^氣流衝共水蒸汽，
與上述加濕室的出口相連的氣體輸i^I^裝置，它用來向，病人或其 他需要這種氣體的其^A輸i^L^氣流，
氣流探測器^g，用于檢測i^氣流的^il， ^傳感 ，用于檢測JiM氣流的，，
用戶輸A^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#^和，，
控制裝置，它接受由，氣流探測器裝置，，皿傳感^g和i^&用 戶輸A^置產(chǎn)生的輸入信息，并SJ^用戶輸A^置顯示的皿和M下控制上述加熱裝置向，需要這種氣體的病人或其它人提供上述氣流。
第五方面，本發(fā)明提供用于為病人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，它有一個入口和一個出口，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掛共水蒸汽，
與上述力卩濕室的出口相連的氣體送輸鵬裝置，它用來向戰(zhàn)病AJm
他需要這種氣體的人輸ilLh^氣流，J^氣體運輸MJ 各皿有一病人端，它
遠(yuǎn)離與，加濕室出口相連的端點，
第一^!t傳感裝置，用于檢測，位于加濕室出口處的氣流溫度， 第二M傳感裝置，用于檢測，位于氣體運輸ffi^各裝置病人端的氣流
驢，
顯^置，用于向用戶顯示M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^g輸出信號，以向用戶顯示用戰(zhàn)第一和第二鵬傳感裝置測出的溫 度當(dāng)中哪一個是較低的，。
第六方面，本發(fā)明^t共用于為病A^他需要這種氣體的人J^加濕氣 體的加濕裝置，包括
可容納一定量水的加濕室，它有一個入口和一個出口，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 為通過上述的加濕室的所述氣流提供水蒸汽，
與，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輸送上述輸氣流，
氣流探測裝置，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)定需要的最小氣體流速進行比較，如果測出的速率小于，預(yù)定的最小速率，則將加濕，于操作的安全方式。
第七方面，本發(fā)明掛共用于為病A^他需要這種氣體的人Jli乓加濕氣
體的加濕裝置，包括
可容納一定量水的加濕室，它有一個入口和一個出口，以便使，氣流
iii^腿的加濕室，
與戰(zhàn)加濕室相鄰的加熱裝置，它用于向上述力鵬室中的水供熱，以便 為通^M加濕室的戶;M氣流^f共水蒸汽，
與上述加濕室的出口相連的氣體運輸ilS各裝置，它用來向上述需要這種 氣體的病人或其他人輸itJ^氣流，上述氣體運輸m,有一病人端，它 遠(yuǎn)離與，加濕室出口相連的端點，
M傳感^fi，測定J^ffl于病人的氣流M，
計時裝置，可用于會合某種加濕,計時，
警報裝置，給它ilf共能量后，可用于在一段預(yù)定警報時間后提供警告信
號，
儲存裝置，儲存有不同相關(guān)測定纟鵬值的警報時間，
儲蹄一種辦的控制體，lt鵬可鵬制體
i) 接^UiM鵬傳感體觀啶的、鵬值的輸入信息，
ii) ^h^儲存體獲得與i:^測定微破值有關(guān)的警報時間，
iii) 啟動戰(zhàn)計時體，
iv) —直等到上述計時^fi所消耗的時間等于，警報時間，
v) 向J^警m^S麟能量以產(chǎn)生戰(zhàn)警告信號。
第八方面，本發(fā)明提供用于為病A^其他需要這種氣體的A^加濕氣
體的加濕裝置，包括
可容納一定量水的加濕室，它有一個入口和一個出口，以便使J^氣流
M:戶，的加濕室，
與J^加濕室相鄰的加熱裝置，它用于向，加濕室中的水供熱，以便 為M3im[J鵬室的臓氣繊共水蒸汽，
加熱體功率利用傳感體，可監(jiān)測i^加熱^fi^f艦的功率，加熱驢鵬專感體，可測定透口熱體的驢，
與上述加濕室的出口相連的氣體運輸鵬體，它用來向戰(zhàn)需要這種
氣體的病人或其他人輸i!Lt:述氣流，，氣體運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，
警報裝置，給它提供能量后，可用于在一段預(yù)定警報時間后JI^警告信 號，以及
儲存有一種辦的控制體，ithe^可使控制驢 i) M從上述加熱體鵬傳感體湖啶的加熱裝置 鵬中減去由戰(zhàn) 氣流鵬傳感體觀!l定的氣^^it，來確定驗差，
i i)由上述加熱裝置功斜,傳感,來確定加熱裝置的功率需要量，
iii) 由，功率需要量除以上述皿差，計算出導(dǎo)熱系數(shù)，
iv) 如果戰(zhàn)計算的導(dǎo)熱系數(shù)小于預(yù)定最小可允許的導(dǎo)熱系數(shù)，則啟動上 述警 2。
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Mi共加濕氣 體的加濕裝置，包括
可容納一定量7K的加濕室，它有一個入口和一個出口，以便使，氣流 M;戶，的加濕室，
與，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MJi^加濕室的所述氣流掛共水蒸汽，戶M的加熱，禾,了一可測定 量的功率，
與上述加濕室的出口相連的氣體運輸鵬裝置，將氣流傳送給病A^需 要此氣體的人，
氣^r鄉(xiāng)射5的加熱裝置，肯激至少為氣流輸^&徑長度的1分麟 熱量，
氣#^傳,，其用于檢測w;M加濕室輸出的戶;M氣流的皿，
用戶輸入器，^ffi戶肯巨輸入一所需的^u^補償值，此值是在測得的氣體
^g和輸邀合病人的氣流^之間所需的對直， 、 控制器，儲存辦進行以下操作i) 用氣^jg探測^i定加濕器輸出的氣，度，
ii) 測戶輸入離受鵬卜償值，
iii) 將氣^jg和鵬補償值相加，計算氣路中的驢設(shè)定值，
iv) 沿氣^if^S的長度，為氣體輸^^徑的加熱,^會遣，增加 氣流鵬的鵬卜償值。
對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，不偏離本發(fā)明權(quán)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，，以下的實施例給出其結(jié)構(gòu)設(shè)計。


將參考隨后的附圖描述本發(fā)明的最佳實施方式，其中
圖1為對應(yīng)本發(fā)明的最佳實施方式構(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)染妶D，示出了裝在導(dǎo)管中的如圖1戶^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戶腿的氣流探測器，
圖5為竊圖1所^流探測器的呼吸加濕器的示意圖，
圖6為用于圖5戶標(biāo)的呼吸系鄉(xiāng)鵬器中的 破和鵬控制系統(tǒng)的最佳 實施方式的流程圖，
圖7為所需的出口溫度(為iii瞎想的溫度)與氣^0I^之間的函數(shù)關(guān) 系曲線，用以說明用于圖5所示的呼吸系勵B濕器中的 破和/^^制系 統(tǒng)的最佳實施方式，
圖8為圖5所示的呼吸系統(tǒng)加濕器實例中纟破(露點)與報警時間之間 的函數(shù)l系曲線。
具體實施方式
參考附圖，尤其是圖5，示范了本發(fā)明的呼吸系鄉(xiāng)口濕器的一^ht佳實施 例。呼吸系統(tǒng)加濕器包括一個通氣口即供氣裝置，其中氣體(如氧氣、麻醉 劑或空氣)由氣體JBi機1的出口 2經(jīng)導(dǎo)管6至入口 3 JSA加濕室4。加濕 室4有一個密封在金屬基座7上的腔室，它可以是塑料制成的。力口驢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中的水在加熱時慢漫蒸發(fā)，水蒸氣與從供氣錢1鄉(xiāng)551加濕室的
氣流混合。然后，濕潤的氣體從出口 12離開加濕室，m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 (^A。為降《氏水蒸氣導(dǎo)氣管中的冷凝并 提高供給病人的氣體的鵬，可以安裝一個魏制器11控制的加熱絲15。
圖1顯示了一罩在病人辭陽上的氣體面罩16 (作為非^i^氣^r送 裝置)，然而存在許多氣體輸il^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 的旁路(插管淑各式氣^1皿置)。 也可以為病人呼出的氣^JIf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、和連接供氣裝置入口 (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可以含有一個與記f乙存儲器相聯(lián)的微機處理器^^輯電路，存 儲器中含有軟件禾辦。當(dāng)iliffi制器ll執(zhí)行時，該辦根據(jù)設(shè)在軟件中的指 令，也可響應(yīng)外部輸入信號來控帝咖濕系統(tǒng)的操作。例如，可以M卩熱板9 向控制系統(tǒng)11輸入信號，控制系統(tǒng)11就得到加熱板9的鵬和/或倉遣{頓 對言息。另夕卜控制器ll可以得到氣流鵬的輸入信號，例如可以將一個驢 傳繊即驢探測器17置于或^fi病人身體，以顯示病人ftA的氣^j^， 可為控制器11掛共另一驢探測器以J標(biāo)拋,器4的出口 12流出的力PM 氣流的皿。進一步地，可以在呼吸循環(huán)的樹可部位("呼吸循環(huán)"包括氣流 il31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^流 探測器19在鵬探測器18同樣的健，兩體可以如下戶腿安驗一個探 針中。
向控制器11進一步的信號輸入可以翻戶輸A^S即開關(guān)20，它可以允 剤OT者( 護理專家自人本人)選定一理想的氣流，或氣術(shù):M，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 動氣體輸送曲線中(在后面描述)選擇一種。
在下面詳細(xì)記載以上戶; 1:系統(tǒng)(或其中某部分)的一i^實施例。
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審喊。它有一個基座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。從基座30突出的結(jié)構(gòu)是套管31，其 中至少有一個傳自外殼32和33， 32和33的:1^端從基座30突出。傳感 器外殼32和33的l纖面雌為圓形，縱剖面逐漸變細(xì)成為錐體，遠(yuǎn)離基座 的一端(傳感彩瑞36)有一圓尖。
圖1所示是兩個傳 外殼32和33。在這實施例中顯示， 一個傳自外 殼32作為g傳li^，另一為氣流5M傳感器。在32和33中是分別用于測 定加濕系統(tǒng)鵬和流速各自的'頓的傳離34和35，可以是熱敏電阻(依 賴鵬的電阻)。就傳繊34而言，控制器M熱敏電阻輸出一個電壓，并
以m熱敏電阻的電流的形式接受一個鵬信號，此電流依賴于氣^^。
為了f娥熱敏電阻34， 32劍專ii^頓夠。盡管如此，在熱敏電阻和氣流 之間僅有一薄層塑料材料，所fm^JM準(zhǔn)確。
對于傳離35，控制器可以間斷的向熱敏電阻傳輸電流一段時間，以加 熱熱敏電阻達(dá)到一個已知的第一溫度，然后斷路，監(jiān)控?zé)崦綦娮璧?，變?(艦監(jiān)控其電阻變化)?？刂破?1此時可以啟動計時器，測定熱敏電阻的 驢降到第二預(yù)定鵬所需的時間。由T^綠鄉(xiāng)鵬的熱敏電阻將熱量帶 走，熱敏電阻的鵬在一已知氣流麟面(如導(dǎo)管直徑12mm) J^m-^定 驢降到第二預(yù)定離的時間，為控制器11衝共了氣^^I的J際指標(biāo)?？?以看到熱敏電阻35沒有按34的方式被，M。因為在熱敏電阻35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)致斷氐流 速讀數(shù)的精確度。
在HS—步雌的實施例中，M向熱敏電阻35輸送電繊^ag提高
、z
到高T^流皿一預(yù)定的皿差(如60'C)以測定氣術(shù)皿。控制器11監(jiān)控?zé)崦綦娮?5保，定，差而所消耗的能量。與氣流^面有關(guān)的會,U 用量(如氣流探測器導(dǎo)管直4強勺為12咖)向控制器11衝共、繊指示，《鵬 制器11能確定氣體的實P示^1。為使熱敏電阻35能保持此一皿差，必須 間斷的測定熱敏電阻35的實際皿并將其加熱。這可以il31從熱敏電阻臨時 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M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!!5fef諸 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M值。如果實際 驗差小于預(yù)定的鵬差，可以去除感應(yīng)電壓和重新施加加熱電流，或?qū)嶋H ，差超喊超出預(yù)定的皿差，控制器會皿向熱敏電阻35供熱。
當(dāng)氣流探測器19暴露的表面驢低TMii它的加濕氣流的鵬時，在其 表面會產(chǎn)生冷凝。應(yīng)認(rèn)識到在氣流傳感熱敏電阻35上《勤可、液態(tài)水的積聚將不 利于讀取 忠塞，因為液態(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,實施例的氣流探測器^W至少一個凸 起的翼狀 。在圖1和2所示的實施例中每個傳S^外殼有兩個翼37、 38、 39和40 (當(dāng)然^M專,外殼可以有一個翼)。每個凸起翼的橫截面為矩形， 從套管31沿傳離外殼長軸伸輕傳離外殼的傳感彩瑞(當(dāng)然凸起翼不必 沿傳麟外殼的錄延伸)。砂匕雌的鄉(xiāng)例中，在其^t^中凸起翼的 外緣與傳麟外殼中心線的距離恒定。由于傳離外殼綱，翼狀魏的縱 剖面優(yōu)選為垂直于傳自外殼表面延展的三角形。,翼狀，與氣流探測 :^Wi塑在一起，也可以對蚰隨翼狀魏，將其安裝到傳麟外歸面。
現(xiàn)在參考圖3、 4，在j頓狀態(tài)，將氣流探測器插到導(dǎo)管連接器42的傳感 器輸入口 41中。傳繊輸入口 41的離導(dǎo)f^接器垂M伸成圓筒形。導(dǎo) t^接器42連接呼吸循環(huán)的兩個導(dǎo)管43和44，或可以選荊每^iW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MJ&看到，氣流探測 器19安驗氣流中的^SS保證將翼狀魏37、 38、 39、 40調(diào)整到與氣流 平行的狀態(tài)(如箭頭所示)。在傳離外赴產(chǎn)生冷凝時，由于在傳繊卜殼 表面和翼狀魏的連接線周圍形成一低表面張力的局限區(qū)域，再加上氣灘流 過傳感*^ 36的表面時因氣體的流動，冷凝液會從傳ii^的^ 36流走。因此，冷凝液會沿魏(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，將氣流探測器19安裝到傳麟輸入口 41時，要將 翼狀突起的位置與氣流作相應(yīng)的調(diào)整(因為不作相應(yīng)的調(diào)整不肯,lj從傳感 末端除去液體的理想效果)，本發(fā)明優(yōu)選的實施例在,套管處有一突出于基 座30的"V"型齒狀裝置46。在傳自輸入口 41的壁有一 "V"型的凹槽即 固定的定位凹槽47。相魁也，用戶插入氣流探測器時要找至呲凹槽，以使氣 流探測器全 嚴(yán)密地插入到導(dǎo)管(或?qū)Ч苓B接器)中，因此，必須轉(zhuǎn)動氣 流探測器直到46和47結(jié)合在一起，此時氣流探測器即被正確安裝，會鏃使 冷鵬如前戶鵬人傳離繊流走。
進一步，為保證氣流感應(yīng)熱敏電阻35工作產(chǎn)生的熱量不絲響驢感應(yīng) 電阻34，在圖4可以看到，對于46和47的位置的調(diào)整，^和氣流感應(yīng)電 阻要橫穿過氣流(即不m流的方向安裝)，因此它們不會相互影響。同樣，
將發(fā)熱的氣流感應(yīng)電阻35安^^a^感應(yīng)電阻的上游，使其產(chǎn)生的熱量被氣
流從離感應(yīng)器帶走。
本發(fā)明的i雄方敘用一個可靠的氣流探測器，其優(yōu)點是加濕體可以 M^控警淑旨示狀態(tài)的箭速和鵬來識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i朋i汀一種發(fā)生的狀態(tài)，系統(tǒng)會采取適宜的反應(yīng) (如發(fā)出警號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，加濕,可以判斷，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一^1M的應(yīng)用例。 濕度控制系統(tǒng)—最小能量法
供給病人13 ，他需要氣##的氣體的一個重要的參數(shù)是濕度。已知過 于^P燥的氣體(有介于60%—70%之間的低的相贈顯度)會4摘人氣管十M !^K引起不適。對應(yīng)于本發(fā)明的雌的實施例的加濕體的控制器11包括一 鵬每氣流相對鵬維持在理想水平(高于90%)的控制系統(tǒng)。翻這種控 制方頗需的一種情況是將加濕室4入口氣體的驢升高到近似于出口氣體 驢。在這種情況下，由于只需少量能量供^體(以升高m^)，翁鵬室中的7jC就不會得到足夠的肖遣，因此就不會得到足夠量的水蒸氣以加濕氣 體，相艇也，當(dāng)供給病人的氣體的離雜時，相對鵬就不誠。當(dāng)入口 氣^^比出口氣MM氏很多時，可以設(shè)想在樹共大量能量將氣術(shù)鵬提
高到理想值的過程中，會蒸發(fā)加濕室中的大量水，相iSi也氣體的相贈鵬將
會提高。
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#
的信息。如上戶脫，可以M:將氣流探測器插入氣流達(dá)到這一目的。參考圖 6的流程示意圖描縱一控制系統(tǒng)。
Jt啦制系統(tǒng)始于方框49,給加熱頓電，加熱加濕室4中的水。在方框 50，控制器讀取一^f頁定的f破，此鵬可以由制造^f跌設(shè)定在存儲器中， 或由用戶M:用戶輸A^fi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至瞻息以確定氣流速度(可以按前面戶腿的方式進 行)。在方框52中，控制器11確定在測得的繊下為產(chǎn):i^需的氣流鵬需 要的最小能量。這可以M3KOT儲存在內(nèi)存中的公式計算得到，或,與控 制器11關(guān)聯(lián)的,存儲器或記憶裝置中儲存有在一系列預(yù)定的濕度條件下 箭魂和對應(yīng)的所需最小能量的査詢表，《頓領(lǐng)!l得的箭遞和所需的 鵬值，通
鵬制器彭旬對應(yīng)的最小能量。控制器ii可以M:測定氣^M和得到一個
用戶輸入的預(yù)定的旨，計算(m擇從實驗或!l5fe計算所得的查詢表得到) 出一個趙匕箭速下得到予腕的、M^需的蒸^I率，最終確定加熱板9所需 育瞳?？刂破魅缓竽苡嬎愠?^^擇從實驗或予跣計算所得的彭旬表得到)
需由加熱板9 Hi共的育讀，以產(chǎn)生為達(dá)至岍需M而確定的蒸魏率。
在，53中(&tk方法中不是必需歩驟)，氣體的出口，經(jīng)M^探測 器(或M氣流探測器19的驗傳感部分)反饋到控制器，引起加^fe驗 或能量的改變，控審蜷18ilM^種方式，將氣體離開加濕室出口時的驢控 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，測定加熱板9的即時倉斷擁量，確定加熱板的旨激, 量是否小于在灘52中計算所得值?？刂破?1可以ffi3l測定供給加繊的 電流，將其乘以加熱板的電壓，得至咖熱板的即時能穀擁量。另外，可通過計算加熱鄉(xiāng)電時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，加熱板的通電時間為40%， ^^、定功率為150瓦，那么加熱板的 會衝傭量將是60瓦。可以假定加熱板的電壓恒定，如果測得的即時倉衝廿 用量不小于Jlf共預(yù)定濕度必需的最小能量，那么回到方框50，重復(fù)前皿程， 病人得到具有適宜加濕程度的氣體，直到方框54判斷顯示加皿育遣消耗量 已斷氏到劍共充分加濕的氣體所需的能量之下。
此時，轉(zhuǎn)向方框55的控制步驟，增加皿給加熱板9的會遣(如通過改 變向加熱板鵬的電壓的調(diào)制脈沖寬度或單純增加可變的供給電壓)超仿 框52確定的水平，以使氣術(shù)M分加濕。這可導(dǎo)致出口氣，度升高至高于 設(shè)定的纟,，然而這是,充分的加MM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#^是否己降至預(yù)定的驢 之下。如果出口氣mS已降至預(yù)定的鵬之下，可以鄉(xiāng)咖同在一纟樹高
于假定的入口氣^as的 鵬下，氣銅每達(dá)至IJ所需的力口濕禾號。如果出口氣
MJt沒有降至預(yù)定的驗之下，男卩么繼續(xù)向氣#$^計算所得的最小能量 水平。由此可以看出
1) 缺少驢探測器時，控制系統(tǒng)繼續(xù)向加熱板提供達(dá)到充分加鋤萬需的 計算所得的最小旨讀，或
2) 當(dāng)提供鵬探測器時，控制系統(tǒng)以兩種方式工作，第一種"正常"方 式為，按已知途4統(tǒng)制出口驗在一理想值，直至加熱板的會巨量禾,量降至 顯示力鵬不充分的水平；此時一新的控制方式開始工作，以保持加繊能量 1頓量在計算所得的最小水平，趕出口驢降低到低于一預(yù)定驗f際出 進口氣^^已經(jīng)顯著斷氐至lH數(shù)口濕室能向氣^^f共充分的熱量和^J^ 加濕控制系統(tǒng)—預(yù)定濕度法
以下參考圖7描述以上戶腿加纟鵬審孫統(tǒng)的另一可選擇的方案。鵬這 一雌的控制系統(tǒng)，可以在任i^I^下，將加濕室輸出的氣體的鵬控 制在任一預(yù)定的水平。雌i頓J^氣流探測器，觀啶氣^M，參照加濕
室輸出、ia^t^i和或呼吸循環(huán)的函數(shù)曲線，超啦帝愾m^的目的。
圖7顯示加濕室輸出特征曲線的一*仔，其中可艦B合定的所禱濕度，隨^術(shù)Jf速增加，力鵬室出口氣#^急劇地顯著斷氐至一固定驗。 可以用實驗方法得出一 些出口氣M^和^^關(guān)系的信息，并存在存儲器中
(如以一個或一些檢索表的形式)，可以M:控制器ii^i旬。 根據(jù)這種控制系統(tǒng)，用戶艦用戶輸入器20向控制器11輸入一職的
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，il31驢探測器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測得的即時氣流 鵬和測得的鵬，控制器ll向存儲器彭旬以確定在現(xiàn)有氣術(shù)繊下，為達(dá) 到預(yù)定的纟1^所需的出口氣^SJt的目標(biāo)值。
此時，控制器11控審晌加熱板9的供能，以得至贓現(xiàn)有氣#^1下為達(dá) 到預(yù)定的M^^f需的預(yù)定出口氣^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(PWM)的方法改變供給加熱板的會遣，或可 選擇向加熱板徵共一可變的電壓。
當(dāng)氣體箭速或用戶設(shè)定的 顯度發(fā)生變化時，控制器ll /人存儲器自動確定 一修正的出口氣1^鵬目標(biāo)值，并適當(dāng)i鵬制加熱板9衛(wèi)共此出口氣^ag。
例如，對于一用戶設(shè)定的氣術(shù)破為44mg即/L，觀U得的氣、^I度F1，控 制器11查詢存儲器中的檢索表確定出口氣m度的目標(biāo)ffi為37°C。然后 控制器ll向加 9供給會讀(如MPWM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44mg恥/L的所需鄉(xiāng)fe^顯度的 鵬目標(biāo)值37。C。
作為對控制系統(tǒng)的補充，也可以向與控制器11關(guān)聯(lián)的內(nèi)^SM^涉及 呼吸循環(huán)冷 Ht征指數(shù)的信息。控制器11可以向加熱絲15供給會糧，以控 制嫩卜加熱流經(jīng)管路的氣體，從而斷氏管路中的水蒸氣冷凝。這也可以M^、 流經(jīng)管路的氣體濕度的變化(因為在冷凝過程中少量水分從氣體中分離出 來)。艦控審係統(tǒng)中控制器11可以調(diào)動卩熱絲15 Jlf共的熱量，使會嫩碰 制氣流鵬的同時控制離(雖然實際加熱絲產(chǎn)生的升^R能是/LjS)。然而， 如果氣#^過量(為產(chǎn)生足夠高溫的氣體)，控制器11也可以皿啟動結(jié) 露(rain-out)功能，設(shè)定加熱絲狀態(tài)以斷氐氣術(shù)破。控制器ll然后適當(dāng)?shù)卣{(diào)控加熱板和加熱絲狀態(tài)，以驗地向病Ailf共所需氣^M和驢(用 戶設(shè)定)。
加濕體的自動控制 一 "單按鈕式力鵬器"
圖5所示的加濕錢的{5~控制系統(tǒng)的工作，可以<妙卩濕器的1頓十分 簡便的，只需用戶最小卩艘的輸入。圖5展示了一個便于^頓的加濕縫的 例子，只有唯一的用戶輸入開關(guān)20。開關(guān)20雌有一系列對應(yīng)于預(yù)定氣體
輸送 結(jié)構(gòu)的狀態(tài)或位置。 一種氣Mir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)存中者瞎儲有所對
應(yīng)的最f舒萬需纟破和鵬值。例如，對于插管式氣體輸送方式，最佳驗可
能是37。C，最佳^t大約是44mgH20/L氣體，而對于非接觸式氣Wf送方式， 最佳,可能是32。C，最佳旨大約是30mgH20/L氣體。
通過^f頓以上所述的任一控審係統(tǒng)，一旦氣Mlr送方式確定，不需要用 戶進一步調(diào)整即可控制加濕體的運行?？刂破?1將重復(fù)測定出口氣^fflt 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，以自動向病 人13自動衝共最佳(或盡可能接iat佳)的氣^g和^g，使之不受皿 和出口氣#^變化的影響。 用戶輸出一纟^it顯示
根據(jù)本發(fā)明另一方面的加濕裝置的進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，度。需注意此特點不依賴于在呼吸環(huán) 路中插入的氣流探測器。顯示器60由控制器ll控制。已知其他呼縣鄉(xiāng)口 濕器也包括顯示器，但所顯示的g，是固定不變的，其可以是呼吸循環(huán)14 中病人端的鵬(如離探測器17所測得的)鋤口濕室出口的氣#^ (如 驢探測器18所測得的)。
許多健康護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破是100%時(即氣體盡可能多得含有在 現(xiàn)有溫度下所育給有的水蒸氣量)，供給病人的氣體的溫度在臨床上將是準(zhǔn)確 的。然而，如果在現(xiàn)有驢下所輸送的氣體所含水分少于可能的最大值，那 么單纟^M示所輸送的氣m度的加濕器將使護理人員誤認(rèn)為病人正在接受高于實際水平的Mit。
在本發(fā)明的ttit方式中，顯示器60顯示的離是傳感器17或傳感器18 所測得的驢值，不管它們誰^S低的一個。例如， 一個為37'C的氣體出口 ^J^和鄉(xiāng)fe^ffi 44mgH20/L氣體(近似于相X^M 100%)可以轉(zhuǎn),吸氣導(dǎo) 管病人端的 鵬35-C和病人接受的鄉(xiāng)^t鵬35mg恥/L氣體。因此，當(dāng)導(dǎo)管 中的氣體保持在約100%相對鵬時，由于驢的P射氐，有9mgH^/L氣條 吸氣導(dǎo)管中凝結(jié)。 1:情況下，顯示給病人的相應(yīng)的溫度是35'C，即^jlffl 度下相^JtM^ 100%的氣體含有35'C所f^的水分量。
如果氣體出口溫度是37°C ，絕)(^ffi是44mgH20/L氣體(100 %相對濕度)， 病人端的驢是39"C， ^^鵬是44mgH20/L氣體，那么顯示的臨床Jlt相 關(guān)的iagiS當(dāng)是37t:。這是因為，雖然氣術(shù)mB^i:升，妾腿病人處的氣 ,吸氣導(dǎo)管中沒有得到另外的水分供給，所以其相贈M^不再是100%。 至腿病人處的氣體的纟^jm^實際與37'C的氣術(shù)，相關(guān)聯(lián)，因為這^f應(yīng) 于加濕氣體中的水^4的溫度。在倒可情況下，經(jīng)常是在與病人相距30cm 以上的距離測定病人端溫度，氣體到達(dá)病人處時，溫度經(jīng)常已降低，所以較 低的驗37'C對于護理人員更相關(guān)。 自動的斷》^寺機4犬態(tài)
如前所述，在現(xiàn)有的許多加濕系統(tǒng)中，控制器單純檢測鵬以調(diào)整加熱 板9和/或管路中的加熱絲15鵬的能量。當(dāng)氣#$|(媒置^ 1與呼 吸循環(huán)斷離，這種控制方式將檢測不至IJ鵬，因為沒有氣流M 鵬檢測器。 此時控制器ilil增加供給加繊9和/鋤B熱絲15的倉瞳以設(shè)法增加氣鵬 度(控制離測在呼吸循環(huán)中還有氣流)。驢檢測器不能測得這一實際不存 在的"氣流"溫度的增加，控制器11繼續(xù)增加用以加熱此不存在"氣流"的 能量直達(dá)危險的離。如》匕時重新$1^氣體，供給病人的氣俐每達(dá)至脆險 的鵬。
為避免發(fā)生以上一系列過程，加濕系，安裝根據(jù)本發(fā)明皿形式的氣 流檢測器?？刂破?測定加濕器中是否有充足的氣流(如15L/溯〉麟 正常的安頓行。如果發(fā)現(xiàn)氣流不足，另，么加濕器體在一安^i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/鋤卩熱絲15
的工作電壓的限制(即控制肖遣水平)。
鵬報難置
加濕系^aii^m警裝置(如聲音報警或視對艮警)，以便當(dāng)在一段時間
內(nèi)供給病人的氣體低于或高于所需的、MJS日t^醒病人(或護理人員)。已經(jīng)發(fā) J，當(dāng)設(shè)定報警器在某—待定時間之后發(fā)出警報，該時間取決于所需M和
實際掛共給病人的濕度之間的差值。二者之間的^i:ra大，報警時間越早。
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
警時間。內(nèi)存中蹄一些不同的"破曲線"，每一值分布于予跪的所需纟破
值周圍(此例中示出37-C時所需濕度值?？梢苑奖愕赜帽砀癖硎?，差和報 警時間之間的對應(yīng)l系，將此表格存于例如可，鵬制器11讀取的R0M (只讀 存儲器)中，從而控制翻IJ定濕度差，査閱表格中的差值(根據(jù)所蕭破值 選擇表格)，Jt瞎值掛共等待發(fā)出警報的大約時間。測量所^i共氣體的鵬的 另一種方法可以^1^測氣體實際的露點(產(chǎn)生水蒸氣凝聚的溫度)并測定實 際露點和所需或最佳露點(如37'C)之間的差值。例如，可以假設(shè)實際露點 是加驢4驢和管路的驢中較低者。 水用盡警報器
在帶有加濕室4的呼吸加濕系統(tǒng)中，為了使加濕器倉,^i共水蒸汽， 必須保持某一最低的水平面。因此，對病人給予加濕氣體的麟護臥員應(yīng) 該偶爾檢査7jC平面，并在必要時添加更多水。itbx作有時被忽略了。
當(dāng)7jC平面降至不足并發(fā)出警報時，可以禾,加濕系統(tǒng)中的可自動測定的 氣流探測器19。 ^W加熱板9鵬、力口、驢4驢(或室出口離)以及 加熱板9功率需要量(當(dāng)前用于加艦的功率數(shù))都進行監(jiān)測，將它們用于 下列等式而得到導(dǎo)熱系數(shù)值
^種，數(shù)—加熱板功率需要量
加熱板溫度一加濕室溫度控制器11將計算的導(dǎo)熱系數(shù)值與預(yù)定的閾值(其本身取決T^流探測器
19觀啶的氣# )進行比較，此閾值可在各種氣術(shù)鵬下艦微測得。
計算的導(dǎo)熱系數(shù)值可以每5 5H中Mi —次，^m可在計算的導(dǎo)熱系數(shù)降至閾
值5-10射中后發(fā)出(或者立即發(fā)出警報)。下面^iMi離測定的導(dǎo)熱系數(shù)
值的實例和不同臓時的閾值的雌實例
》1Eil = 10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)=0.26W/°C (加濕室4中沒有水) 予頁定閾O. 5W/°C
繊=40升/分
導(dǎo)熱系數(shù)=1.81W/°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7jC) 預(yù)定閾=0. 8W/°C
可將不同M的預(yù)定閾itt存在可l鵬制器11讀取的ROM中，以便控制 器ll可簡單地測定氣體的當(dāng)前^Oi、計算導(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。如果計算的閾值大于計算的導(dǎo)熱 系數(shù)值，則控制器11將在發(fā)出警報前割i夷預(yù)定的一段時間(例如5或10分 鐘)，以便在輸送至病人的氣術(shù)破未損失的情況下水平面可以達(dá)至嘬高。 加濕室凝固點探測
在帶有導(dǎo)管加熱金屬絲的呼吸加濕系統(tǒng)中，通常要控制鵬和濕度，以 便使供給病人的氣體按所需的皿和 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)中氣體的鵬，j魏人得到所需溫 度。有時，從導(dǎo)管加熱金屬絲(甚至100%工作循環(huán))得到的有限功^F足以 將氣#^提高到病人需要的氣#^。更為特另哋，在導(dǎo)管14的病人驗 些力鵬系統(tǒng)不能維持所需的氣#^，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)明進一 步雌的實施方式，本控制器包括一種^1>戰(zhàn)問鵬使其最小化的系統(tǒng)。
因此，根據(jù)本發(fā)明的雌形式的呼吸加濕系統(tǒng)翻來維持沿導(dǎo)管14做 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m^保持^0f需7jC平。氣管設(shè)定值按如下計算
氣管設(shè)定值=加濕室出口， +韋hi嘗值 其中"補償值"例如為3"C，等于沿導(dǎo)管14的所需旨梯度。還應(yīng)知it^， 擇的"補償值"繊于導(dǎo)管的物理特性和結(jié)構(gòu)。
例如，補償為3'C禾叻口濕室4出口氣^Jt為37'C時，適當(dāng)i魁合加熱金 屬絲15樹共倉遣(如調(diào)節(jié)其工作f盾環(huán))以將供給病人的氣^it維持在40
°c。類似也，如果加濕室出口鵬降至3rc，貝鵬供給病人的氣#^$制
在34°C。在這兩種情況中，沿導(dǎo)管保持有+3X:的皿梯度，差以盡可能 陶氐或消除冷凝作用。
如發(fā)現(xiàn)不能維持所需的補償值(即，力口熱金屬絲不能將導(dǎo)管中氣體的溫 度升高舒萬需的計算值，此計算《MiM;導(dǎo)管14的病人端附近的^傳 測定的)，另卩么控制器11^M^加濕室出口鵬(例如，船 >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W嘗值。例如，如果彬織 度值不能以至少2'C保持15射中，可夂維制器設(shè)定一禾驕，使其以將加濕室 出口驗以0.5'C的檔次開始降低(至最小值35.5'C)。例如，當(dāng)彬嘗值為3 。C和加濕魏始出口鵬為37。C時，應(yīng)將供給病人的氣鵬制在4(TC。然而， 若送至病人的氣體為38. 6°C (實際IM嘗值皿值僅為1.6。C)，那么15， 后控制器11將4妙口濕室出口鵬降至36.5°C0然后重SJ:^計算，若到達(dá) 病人的氣^^不離隹持在39.5。C，那么控制器將再次斷氐加MS驗。此 過程將重錢達(dá)至脂巨保持所需導(dǎo)管補{#^的加濕室出口驢。而且，控制 器11然后將升高加濕室出口氣#^，以將供給病人的氣體再次超IJ所需溫 度，但僅在補^^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HJt^情況。
因此，至少在雌形式中，本發(fā)明齢所有或一些±^特征而麟一種呼吸加濕系統(tǒng)，雌統(tǒng)倉繼至啦制加濕氣體的 破和/^a^的目的。依據(jù)本 發(fā)明一個實施方式的氣流探測器能確保繊測定準(zhǔn)確，而沒有冷凝作用影響 傳感器。此準(zhǔn)確性增強的部分原因是由于定位系統(tǒng)能保證氣流中的氣流和/
^S探測器的正確定位。由于用這種氣流傳感器能準(zhǔn)確觀l淀箭dl，本發(fā)明
的控制系統(tǒng)離合病A^共一種控制^0 需纟破的氣流。本繊傳離也可"自 動"控制，這樣用戶不需要不斷itt觀咖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^f送狀況輸進加濕器，另卩么加濕驗不 需要用戶進一步輸入的情況下就能^i共所需的氣^^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^ae值。另外，根據(jù)本發(fā)明其它
皿實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^^性Bfcl。
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，它有一個入口和一個出口，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流速，溫度傳感裝置，用于檢測上述氣流的溫度，用戶輸入裝置，讓用戶選擇所需的上述氣流的氣體濕度水平，數(shù)據(jù)儲存裝置，它含有在不同加濕室出口平均溫度情況下不同氣體流速時目標(biāo)氣體溫度的有關(guān)信息，控制裝置，它接受由上述溫度傳感裝置和上述用戶輸入裝置產(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)獲得來自上述數(shù)據(jù)儲存裝置的與所需的氣體濕度水平相對應(yīng)的目標(biāo)溫度信息，并且改變由上述加熱裝置提供的熱量，直至檢測的溫度實際上等于上述目標(biāo)溫度，以獲得上述氣體濕度水平。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加濕裝置，其中皿的氣^F^1^S包括一種加熱金屬絲裝置，根據(jù)控帝ma決定的設(shè)定值，lt,向上述加濕裝置出口與，病A^其它需要這種氣體的人t間的氣流供熱，其中所述的控制裝置可控制J^氣^iria路中的氣流的皿變化，±^制,還調(diào)節(jié)上 述加熱金屬絲的狀態(tài)設(shè)定，以便將輸送至，病A^其它需要這種氣體的人的氣流，控審l底用戶設(shè)定的所需溫度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2戶，的加^g，其中戶，的氣流探測^^包括用于在，氣流中定位的傳^^卜殼，所述的傳 外殼的縱向軸線與 加口濕氣流基本上垂直，將一個傳感総傳感體駄在位于戰(zhàn)傳感雜麟附近的傳麟外殼中，以及 至少一個;f^U^傳自外殼橫向伸出的凸起翼狀裝置，戶萬述的至少一個凸起翼狀裝置Jli共了能使液體冷凝物/AJ^的傳繊外殼的傳感糊分散出 去的表面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3戶腿的加濕體，其中戶誠的氣流探測器縫包括兩 個，凸起翼狀裝置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4戶腐的加濕^a，其中戶脫的兩個凸起翼狀^fi相對地位于Jl^傳li^外殼的周圍。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3或4 g的力口濕^a，其中m^M凸起翼狀,都與上述氣流平行排列。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的加濕，，其中液體冷凝物是^，的傳感 器外殼和上述凸起翼狀裝置的交線分散，沿戶，的交線有一W氐表面張力的 局部區(qū)域。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3戶腿的加濕裝置，其中戶腿的氣流探測器體包括一 個鵬專鵬外殼和一個,傳ii^卜殼。
9. 根據(jù)權(quán)利要求s戶;M的加 ^a，其中戶;^，傳 外殼和戶腿流速傳ii^外殼的傳感裝置中針均包拾鵬繊性電阻。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8戶腐的加濕體，其中戶腿的、鵬傳iifl外殼的傳感裝置偶爾!鈔n熱魏出戰(zhàn)氣流驢的預(yù)定差值,，戰(zhàn)^il傳麟外殼的傳感裝置維持上悉的預(yù)定差值^^需要的功率提供了上述氣# 的一 個指征。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8艦的加濕體，其中臓的繊傳麟外殼的傳感裝置暴1^^I傳感器外殼的傳感^^附近，而上述皿傳 外殼的 傳感體爐在鵬專麟外殼的傳感糊或其亂
12. 根據(jù)權(quán)利要求8戶腐的加M^g，其中臓盼驄傳/i^外殼和、繊 傳麟外殼穿iiJ:述氣流時留有間隔，這樣是為了使戰(zhàn)、^I傳繊外殼的傳感裝5^產(chǎn)生的熱量對±^^傳 外殼的傳感裝置的實際影響最小。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的加濕裝置，其中所述的流速傳自外殼位于上述鵬傳感器外殼的下游，這樣是為了4肚述》髓傳繊外殼的傳感^sm 產(chǎn)生的熱量對i^as傳if^外殼的傳感,不產(chǎn)生影響。
14. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的加濕裝置，其中所述的氣體送輸aiE各，有一 個已知橫斷面區(qū)域，至少是在上述氣流探測器裝置鄰近的范圍內(nèi)，且該體 具有一個用于接受，氣流探測器裝置的傳自入口，戶皿的傳sn入口有 一個固定的定位凹槽，戶誠的氣流探測器裝置有一個互補的固定定位齒，上 述的溫度和流速傳感器外殼相對于氣流的定位由，定位凹槽和定位齒共同 控制。
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目，或者其中流動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F24F6/00GK101306217SQ200710136620
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