增湿器制造技术

一种增湿器，包括加热元件，该加热元件包括电阻抗及导热材料的多孔结构，所述多孔结构构造为大体使通过所述多孔结构的液体汽化。所述多孔结构具有液体进口和蒸汽出口。增湿器进一步包括外壳，其围绕至少部分所述多孔结构，用于将液体和蒸汽容纳在所述多孔结构内。所述多孔结构包括第一电连接器和第二电连接器，所述第一电连接器和所述第二电连接器构造为用于接收电源和横跨所述多孔结构施加电压以产生热量。

Humidifier

A humidifier, which comprises a heating element, the heating element comprises a porous structure and thermal resistance of materials, the porous structure is generally made by the vaporization of liquid in porous structure. The porous structure has a liquid inlet and a steam outlet. A humidifier further includes a housing, which surrounds at least a portion of the porous structure for liquid and vapor contained in the porous structure. The porous structure includes first and second electrical connectors, the first electrical connector and the second connector configured to receive power and across the porous structure of the applied voltage to produce heat.

【技术实现步骤摘要】
增湿器本申请是申请号为2012800063940(国际申请号PCT/AU2012/000056)、申请日为2012年1月24日、专利技术名称为“增湿器”的申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求分别于2011年1月24日和2011年5月20日提交的澳大利亚临时申请2011900214和2011901960的优先权，上述每个申请的全部内容都通过引用的方式并入本文。
本技术涉及一种用于患者通气的增湿器和方法，例如利用连续气道正压通气(CPAP)或者无创正压通气(NIPPV)对睡眠呼吸障碍(SDB)的治疗，或者对其它呼吸障碍的治疗。
技术介绍
对SDB的CPAP治疗涉及利用导管和面罩将增压的可呼吸气体(通常是空气)输送到患者的气道。基于患者的需求，在高达180L/min(在面罩处所测)的流量下，用于CPAP的气体压力典型地从4厘米水柱至28厘米水柱变动。尤其在呼吸的吸气阶段，增压的气体充当作用于患者的气道的充气夹板，防止气道萎陷。CPAP设备包括流量发生器或者送风机，其用于经由通向患者接口(诸如鼻罩或口鼻罩、鼻垫或者鼻枕设置)的空气输送管将增压的诸如空气的呼吸气体供给到患者。已知的CPAP机包括独立于流量发生器或者与流量发生器一体的增湿装置。流量发生器/增湿器单元的实例是由本申请人销售的具有H5i增湿器的S9。由于需要大的表面积来加热供水系统，因此这种增湿器的容积相对较大，例如大约1680000mm3(1,680ml)的容积。通过将离开流量发生器的空气传递到加热的水容器中的水体的表面上来典型地执行对气源的增湿。然而，这种增湿器笨重并易于泄露，并且对于激活和调整增湿等级相对较慢。
技术实现思路
本技术的一个方面涉及一种增湿器。本技术还涉及一种适合于对用于例如呼吸障碍的患者治疗的呼吸气体进行增湿的方法。增湿设备和方法构造成为供给呼吸气体的液体提供快速汽化。本技术的另一个方面涉及一种具有用于汽化以供给到用于患者治疗的呼吸气体的小体积液体的增湿器供给。在某些实例中，增湿器的体积在约19000mm3(19ml)和190000mm3(190ml)之间。因此，按体积计，该增湿器可以比现有增湿器小20％，比如约1-12％。本技术的再一个方面涉及一种以低速使水汽化的增湿器，例如1-10ml/min，优选地为0-6ml/min，更优选地为0-1.5ml/min。本技术的再一个方面涉及一种汽化小体积水的增湿器，例如0-10ml，优选地为0-6ml，更优选地为0-1.5ml。在某些实例中，控制水的体积以控制通过增湿器所传递的增湿等级。在一些实例中，控制汽化水的功率以控制通过增湿器所传递的增湿等级。本技术的再另一个方面涉及一种增湿器部件，其包括构造为充当基本上使液体(例如通过加热元件的水)汽化的加热元件的导热材料的多孔结构。在某些实例中，多孔结构是诸如泡沫金属的导电材料，电流和水通过多孔结构以使多孔结构充当电阻加热器以使其内部的至少一部分水汽化。本技术的再一个方面涉及一种增湿器，其包括供水系统、电源和导热材料的多孔结构，所述多孔结构具有与供水系统连通的进水口和与待增湿气流连通的蒸汽出口，多孔结构连接至电源，以使得多孔结构充当加热器以便在水向蒸汽出口行进时使多孔结构内的水汽化。在某些实例中，增湿器是用于呼吸气体的增湿器。本技术的另一个方面涉及一种增湿器，其包括供水系统、用于供给一定体积的水的装置和蒸汽发生器，其中，供给装置构造为按照需要将一定体积的水从供水系统供给至蒸汽发生器，蒸汽发生器基本上将一定体积的水转化成蒸汽并且将蒸汽供给到呼吸气流路径以用于传输给患者。蒸汽发生器可以包括水供给通过的导热材料的多孔结构。在某些实例中，多孔结构包括开孔泡沫金属材料或者其它电阻抗和/或导热材料本体。多孔结构被认为是具有多个允许液体通过的孔的任何结构。在实例中孔径可以是从约0.1mm至2mm的孔直径，例如从约0.2mm至1.0mm，诸如约0.4mm。在实例中泡沫金属包括诸如铬合金的超合金。在实例中铬合金包括MCrAlX，其中M是占有至少约50％重量的镍(Ni)、钴(Co)或者铁(Fe)中的一种或者多种，铬(Cr)占有8％-35％的重量，铝(Al)占有大于0％但少于8％的重量，以及X占有少于约25％的重量，X由零种或多种的其它元素构成，包括但不限于钼(Mo)、铼(Re)、钌(Ru)，钛(Ti)、钽(Ta)、钒(V)、钨(W)、铌(Nb)、锆(Zr)、硼(B)、碳(C)、硅(Si)、钇(Y)和铪(Hf)。另一个实例中铬合金是镍-铬合金或者合金。其它的适当的材料可以包括诸如碳化硅、氮化钛的多孔陶瓷材料或者诸如热解碳的碳。根据本技术的又一个方面，多孔结构的蒸汽发生器可以包括作为电阻抗和/或导热的纤维材料。纤维本体可优选地以拖丝结构、捻绞结构、编织结构、织带结构、织物结构、毛毡结构或带状结构的组的形式成束。成束纤维结构具有多个允许液体经此通过的孔口或孔。纤维材料的实例包括碳纤维，其具有高于50％的碳含量和聚丙烯腈(PolyAcrylicNitrile(PAN))、人造纤维或者树脂的前体。碳纤维直径可以小于约20微米，例如约5至7微米。本技术的另一个方面涉及一种增湿器，其包括围绕至少部分多孔结构的管，用于将水和水蒸气容纳在多孔结构内。多孔结构和管各自均是细长的，并且多孔结构的蒸汽出口端可以通过管的开口端暴露在待增湿的气流中。在一个实例中，多孔结构的蒸汽出口端延伸到周边管之外。本技术的再一个方面涉及一种适合于安装在空气输送管内的增湿器，并且该设置进一步包括一种用于将增湿器安装在空气输送管内的安装结构。该安装结构可以适合于将增湿器与空气输送管的内壁隔开。该安装结构可以支撑增湿器并将增湿器定位于空气输送管内的中心位置内。在某些实例中，该安装结构可以包括诸如“梳麻机式”(porcupine)线圈结构的线圈结构，适合于基本上平行于空气输送管的纵轴安装增湿器。根据本技术的一个实例，增湿器包括加热元件，其包括电阻抗和导热材料的多孔结构，该多孔结构构造为大体上使通过所述多孔结构的液体汽化，多孔结构具有：液体进口和蒸汽出口；外管，其围绕多孔结构的至少一部分，用于将液体和蒸汽容纳在多孔结构内；第一电源线，其通过第一电连接器连接至液体进口；以及第二电源线其通过第二连电接件连接至蒸汽出口，其中第一电源线和第二电源线构造为横跨多孔结构施加电压。本技术的另一个方面涉及呼吸装置和方法，其包括适于加热空气流的空气加热器线圈。优选地，空气加热线圈构造为基本上覆盖全部或者大部分空气流路径。空气线圈加热器可以位于流量发生器、增湿器、患者接口、空气输送管中和/或在这些装置之间的任何连接点处。根据本技术的再一个方面，空气加热器线圈包括多个补偿或者重叠的环圈或者“花瓣”以形成结构化为大体覆盖全部或者部分空气流路径的横截面面积的莲座状构造(rosetteconfiguration)，以确保空气流在其流动的某一阶段极靠近至少部分热导线。根据本技术的另一个实例，一种用于将呼吸气体流传输给患者的呼吸设备，其包括构造为产生可呼吸气体流的流量发生器，以及根据本技术的增湿器。本技术的一些形式的另一个方面涉及一种用增湿的空气治疗呼吸障碍的方法。本技术的一些形式的另一个方面涉及一种增湿空气的方法。本技术的一些形式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种构造为将待输送给患者的可呼吸气体流增湿至目标湿度的增湿器，所述增湿器包括：多孔加热元件；供水单元；以及控制器，其中所述控制器构造为：确定环境湿度；基于确定的所述环境湿度和所述目标湿度计算待增加到可呼吸气体流中的液体量；计算使所述所需液体量汽化所需的能量；控制所述供水单元以将所述液体量输送至所述多孔加热元件；以及使多孔加热元件通电而具有使所述液体量汽化的能量，从而将汽化的液体输送至所述可呼吸气体流，其中，所述可呼吸气体流被增湿到所述目标湿度。

【技术特征摘要】
2011.01.24 AU 2011900214;2011.05.20 AU 20119019601.一种构造为将待输送给患者的可呼吸气体流增湿至目标湿度的增湿器，所述增湿器包括：多孔加热元件；供水单元；以及控制器，其中所述控制器构造为：确定环境湿度；基于确定的所述环境湿度和所述目标湿度计算待增加到可呼吸气体流中的液体量；计算使所述所需液体量汽化所需的能量；控制所述供水单元以将所述液体量输送至所述多孔加热元件；以及使多孔加热元件通电而具有使所述液体量汽化的能量，从而将汽化的液体输送至所述可呼吸气体流，其中，所述可呼吸气体流被增湿到所述目标湿度。2.根据权利要求1所述的增湿器，其中，所述控制器还构造为在患者的部分呼吸周期期间将所述汽化的液体输送至所述可呼吸气体流。3.根据权利要求2所述的增湿器，其中，所述控制器还构造为仅在患者呼吸周期的吸气阶段期间将所述汽化的液体输送至所述可呼吸气体流。4.根据权利要求1至3中任一项所述的增湿器，其中，所述环境湿度确定为绝对湿度。5.根据权利要求1至4中任一项所述的增湿器，其中，所述控制器还构造为计算将一定量液体输送至所述多孔加热元件所需的能量。6.根据权利要求1至5中任一项所述的增湿器，其中，所述目标湿度是绝对湿度。7.根据权利要求1至6中任一项所述的增湿器，其中，所述控制器还构造为基于所述可呼吸气体流量来计算待增加的液体量。8.一种呼吸设备，其包括前述权利要求中任一项所述的增湿器、用于产生待增湿的可呼吸气体流的流量发生器、以及将增湿的气体流输送给患者的患者接口。9.一种将用于患者的空气供给增湿到预定湿度的方法，所述方法包括下述步骤：将空气供给输送至增湿器；确定环境湿度；确定待增加到气体供给所需的液体流量，以便将气体供给增湿到预定湿度；确定使所需的液体流量汽化所需的能量；将所需流量下的液体输送至多孔加热元件；加热多孔加热元件以使液体汽化；以及将所述汽化的液体输送至气体供给以便将所述气体供给增湿到预定湿度。10.根据权利要求9所述的方法，其中，在患者的部分呼吸周期期间将所述汽化的液体输送至所述气体供给。11.根据权利要求9至10中任一项所述的方法，其中，仅在患者呼吸周期的吸气阶段期间将所述汽化的液体输送给所述气体供给。12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其中，所述环境湿度根据相对湿度和温度来确定。13.根据权利要求9至12中任一项所述的方法，还包括确定将所需的液体流量输送至所述多孔加热元件所需要的能量。14.根据权利要求13所述的方法，其中，通过将所需的液体流量输送至所述多孔加热元件所需要的确定的能量来控制输送液体。15.根据权利要求9至14中任一项所述的方法，其中，确定的湿度是绝对湿度。16.根据权利要求9至15中任一项所述的方法，其中，利用所述气体供给的流速来确定待增加的液体流量。17.一种增湿器，包括：加热元件，其包括电阻抗和导热材料的多孔结构，所述多孔结构构造为基本上使通过所述多孔结构的液体汽化，所述多孔结构具有液体进口和蒸汽出口；外管，其围绕所述多孔结构的至少一部分以用于将液体和蒸汽容纳在所述多孔结构内；第一电源线，其通过第一电连接器连接至所述液体进口；以及第二电源线，其通过第二电连接器连接至所述蒸汽出口，其中，所述第一电源线和所述第二电源线构造为跨越所述多孔结构施加电压。18.根据权利要求17所述的增湿器，还包括构造为将液体从液体供给输送至液体进口的连接器。19.根据权利要求18...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗杰·默文·劳埃德·富特，罗纳德·詹姆斯·于比，安德鲁·罗德里克·巴思，
申请(专利权)人：瑞思迈有限公司，
类型：发明
国别省市：澳大利亚,AU