加湿器和层式加热元件制造技术

一种加热设备包括将电功率转换为热量的加热元件(48)，具有第一表面和第二表面的可加热元件(44)，以及在加热元件和可加热元件的第一表面之间的电介质层叠层(46)，其中电介质层叠层(46)是导热的以将热量从加热元件(48)传送到可加热元件(44)，并且其中可加热元件的第二表面被构造为加热容器中的液体。

Humidifier and layer heating element

A heating device comprises an electric power is converted to heat the heating element (48), a heating element a first surface and a second surface (44), and between the heating element and the first surface heating element dielectric layer (46), wherein the dielectric layer (46) is conductive to the heat from the heating element (48) can be transmitted to the heating element (44), and the second surface of the heating element is configured to heat the liquid in the container.

【技术实现步骤摘要】
加湿器和层式加热元件本申请是申请日为“2014年2月17日”、申请号为“201280040120.3”、专利技术名称为“加湿器和层式加热元件”的申请的分案申请。相关申请的交叉引用本专利申请要求下列权益：于2011年6月16日提交的澳大利亚临时申请No.2011902350以及于2011年11月3日提交的美国临时申请No.61/628,622。通过引用方式将上述每个申请的全部内容并入本文中。
本技术涉及一种电加热器，并且尤其涉及用于加热容器内的流体的加热器。更具体地，本技术涉及在加湿(例如可呼吸气体的加湿)中使用的电加热器并且涉及包括这种电加热器的装置以及使用这种电加热器的方法。电加热器可以用于一系列包括各种形式的呼吸换气系统的设备，该呼吸换气系统包括有创通气和无创通气、持续气道正压通气(CPAP)、用于睡眠呼吸紊乱(SDB)情况例如阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)的双层(Bi-level)疗法和治疗，以及其他各种呼吸紊乱和疾病。
技术介绍
呼吸设备通常具有改变可呼吸气体的湿度以减少患者的气道的干燥和随后的患者不适和相关并发症的能力。使用位于流生成器和患者面罩之间的加湿器产生了使鼻粘膜干燥最小化并增加患者气道舒适度的加湿气体。在较冷气候中，一般在面罩中和面罩周围向脸部区域供应暖空气可能比供应冷空气更舒适。许多加湿器类型是可用的，包括与相关呼吸设备集成在一起的、或者被配置为耦合到相关呼吸设备的加湿器。尽管被动式非加热加湿器能够提供一些缓和，但是加热型加湿器一般向空气提供更高的湿度和温度以提高患者舒适度。加热型加湿器通常包括具有容纳数百毫升水的容量的水盆、用于加热水盆中的水的加热组件、使加湿级别能够变化的控制系统，从流生成器接收气体的进气口、以及适于连接到患者导管的出气口，该导管将加湿加压气体传送到患者的面罩。已知的加热组件可适合于其预期目的，但需要复杂的、昂贵的、并且手动密集的制造工艺。美国专利No.6,660,977描述了一种示例性的电热板结构。
技术实现思路
本技术的一个方面涉及一种用于呼吸治疗设备的加热型加湿器。本技术的另一个方面涉及一种用于呼吸治疗装置的加热设备或加热组件，其包括加热元件和热板。加热元件和热板由具有高导热性和高电绝缘(例如低导电性)的分离元件分开。在一个示例中，分离元件具有适合于印刷到加热元件上的形状例如合适基板。热板可加热包括在呼吸治疗装置中的容器中的水。本技术的另一个方面涉及一种用于呼吸治疗装置的加热设备，包括由一个层隔开的加热元件和热板，该层将加热元件与热板电隔离并且允许在加热元件和热板之间的热传递。在一个示例中，加热设备包括以下层叠：(ⅰ)导热材料(例如热板、金属板、导热基板层)，(ⅱ)导热电介质层叠层，(ⅲ)加热元件以及(iv)保护层。电介质层叠层在加热元件和热板之间提供电绝缘，以例如避免流过加热元件的电流和流过热板的电流之间的电短路。通过在印刷电路板(PCB)制造和装配中使用的传统印刷技术，加热元件可被印刷在或以其它方式施加到层叠层。可替选地，加热元件可以以片的形式被施加到层叠层并且该片的部分被蚀刻出以形成加热元件的轨线(track)。该加热元件可以是以蛇形图案布置的导电材料(例如铜箔)窄条带。加热元件的厚度和蛇形图案的布置可以根据不同的设计考虑因素(例如加湿盆的底部形状和要被传送到加湿盆的热能的量)来选择。本技术的另一个方面涉及一种加热设备，包括：将电功率转变为热能的加热元件，具有第一表面和第二表面的可加热元件，以及在加热元件与可加热元件的第一表面之间的电介质层叠层，其中电介质层叠层是导热的以将热能从加热元件传送到可加热元件，并且其中可加热元件的第二表面被配置为加热容器中的液体。在一个示例中，保护层可以覆盖加热元件的外表面以及电介质层叠层的外表面。保护层可以延伸越过加热元件和电介质层叠层的周边边缘，并且延伸到延伸超过加热元件和电介质层叠层的可加热元件的第一表面的周边部分上。在一个示例中，电介质层叠层可以是包括聚四氟乙烯(例如特富龙)、聚酰亚胺、氮化硼、氧化铝、氧化铍、氮化铝、氮化硼、环氧合成物以及增强的玻璃纤维中的至少一种的薄层。电介质层叠层的厚度可以处于约20μm至160μm的范围内(例如60μm至120μm)。电介质基板可以是适于经受高于约2kV的电压。可加热元件可以包括导电金属板，并且第一表面和第二表面是该板的相对表面。可加热元件可以是金属印刷电路板(PCB)而加热元件可以包括布置在PCB上的导电金属箔的轨线。在一个示例中，加热元件可以包括以蛇形图案布置在电介质层叠层上的导电金属箔(例如铜箔)。加热元件可以在室温下具有约5欧姆至25欧姆范围内(例如5欧姆至15欧姆)的直流(DC)电阻。加热元件的每个轨线的厚度可以处于例如约0.4mm至1mm的范围内。本技术的另一个方面涉及一种印刷电路板加热器，包括加热元件轨线层，导热电介质层，以及具有第一表面和第二表面的基板，该第一表面适于将热传送到容器中，该第二表面与第一表面相对，导热电介质层在该第二表面上被夹在该板和轨线层之间，其中向轨线层提供电流端子以允许电能施加到加热元件轨线层从而导致了轨线层的电阻加热，并且其中来自轨线层的热能通过导热电介质层而传送到基板，该基板将热能传送到容器。基板可以包括金属板或其它印刷电路型板，以形成例如导热板。本技术的另一个方面涉及一种用于形成加热设备的方法，包括：提供具有适于加热容器中的液体的第一表面的金属板；将导热电介质层施加到金属板的第二表面上，第二表面与第一表面相对；并且加热元件层施加到导热电介质层，以使得导热电介质层被夹在金属板的第二表面和加热元件层之间。本技术的另一个方面涉及一种加湿器，包括：适于容纳一定体积的液体的盆；以及包含PCB型基板的加热设备。在一个示例中，基板可以包括金属层，铜层和在金属层和铜层之间的电介质层叠层。金属层可以由铝、不锈钢、其它导热金属、或者甚至其它类型的PCB基板构造。电介质层叠层可以由陶瓷或聚合物材料构造。加热轨线可以在铜或加热合金层中被蚀刻。保护层可以被印刷到至少铜层上。在一个示例中，将加热设备提供给适于接收盆的加湿室。在另一个示例中，加热设备与盆是一体的。本技术的另一个方面涉及一种加湿器，包括适于容纳液体的盆以及加热设备，该加热设备包括：金属热板；加热元件，该加热元件具有铜、加热合金或正温度系数(PTC)加热轨线(例如加热轨线可以被蚀刻或以其它方式设置在铜、加热合金或PTC材料层中以例如形成PTC层)或其组合以提供热量来加热液体；导热层叠层，该导热层叠层由在热板和加热元件之间的例如陶瓷材料、聚合物材料、或陶瓷和聚合物混合材料构造；以及用于覆盖至少加热轨线的印刷保护层。本技术的另一个方面涉及一种加湿器，包括适于容纳液体的盆以及加热设备，该加热设备包括：导热热板、加热元件、在热板和加热元件之间的导热层叠层、以及用于覆盖至少加热元件的保护层。加热元件可以包括铜或合金或PTC加热轨线或它们的组合，以提供热量来加热液体。本技术的另一个方面涉及一种加湿器，包括适于容纳液体的盆以及加热设备，该加热设备包括：导热热板、加热元件、在热板和加热元件之间的导热层叠层、以及用于覆盖至少加热元件的保护层。该导热层叠层是由陶瓷或聚合物或聚合物混合材料构造的电介质层叠层。本技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加湿器，包括：适于容纳液体的盆；以及包括基板的加热设备，所述基板具有蚀刻在该基板上的加热轨线。

【技术特征摘要】
2011.06.16 AU 2011902350;2011.11.03 US 61/628,6221.一种加湿器，包括：适于容纳液体的盆；以及包括基板的加热设备，所述基板具有蚀刻在该基板上的加热轨线。2.根据权利要求1的加湿器，其中，所述基板包括：导热基板层；铜或合金或正温度系数(PTC)层；以及在导热基板层与铜或合金或PTC层之间的电介质层叠层。3.根据权利要求2所述的加湿器，其中，导热基板层由金属构造。4.根据权利要求2至3中的任一项所述的加湿器，其中，电介质层叠层由陶瓷材料、聚合物材料或者陶瓷和...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐卓然，罗纳德·詹姆斯·于比，哈约帕尔·维尔玛，安德鲁·罗德里克·巴思，罗格·默文·劳埃德·富特，
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