CN112933367A - 微型加湿器 - Google Patents

Abstract

用于可操作地连接到呼吸回路的微型加湿器包括液体进料部，可操作地连接到所述液体进料部的液体腔室以及可操作地连接到所述液体腔室的蒸汽发生器。液体腔室具有从约0.01毫升至约30毫升的体积。微型加湿器可操作地连接到和/或设计成可操作地连接到患者上游的呼吸回路。当微型加湿器可操作地连接到呼吸回路时，来自蒸汽发生器的蒸汽进入到呼吸回路内。一种呼吸加湿系统包括呼吸回路和如本发明所述的微型加湿器。微型加湿器可操作地连接到患者上游的呼吸回路，以及来自蒸汽发生器的蒸汽进入到呼吸回路内。

Description

微型加湿器

技术领域

加湿器设备可加湿气体，更具体地，可在机械通气的情况下加湿输送到患者的气体。

背景技术

加湿器通常被结合来使用，例如，通常结合机械通风系统，以协助需要加湿空气的患者来协助他们呼吸。这可能是在医院或在患者家中的情况。

通过机械通风系统，为了防止对患者的气道造成过度刺激和/或损伤，对患者的气道造成过度刺激和/或损伤会导致阻断气道的过多分泌物，有时优选的是输送至患者的气体应为约37℃并具有高达100％的相对湿度。此外，认为适当大小的水滴将具有更大的机会来在细支气管和肺泡内沉积。

此外，认为气雾的肺部沉积特性和功效主要取决于颗粒或液滴的大小。通常而言，颗粒越小，其外围渗透和滞留在肺部内的机会就越大。然而，对于直径小于0.5微米的非常细小颗粒而言，存在避免完全沉积并被呼出的机会。在1966年，针对肺部动力学的工作组提出用于使得颗粒沉积在肺部内的一种模型，该工作组主要关注吸入环境毒物的危害。所述模型表明直径超过10 微米的颗粒最有可能沉积于口腔和咽喉内，对于直径5-10微米的颗粒，发生从口腔到气道沉积的过渡，以及直径小于5微米的颗粒更频繁地沉积于下呼吸道内，且适用于药用气雾剂。

目前，典型的呼吸加湿器(例如，来自Fisher Paykel Healthcare的型号MR850)以及经加热的呼吸回路 (例如参见图1)与通风器一起使用以加热和加湿传输给患者的气体。

然而，已经发现，在典型的加湿器/机械通气系统中，潮气量设置为可变的，而呼吸加湿器的加湿速率是固定的。因此，当潮气量增加时，由于空气浪涌，相对湿度通常不能达到100％的相对湿度。相比而言，当潮气量减少时，由于空气压力降低而在呼吸回路中发生水的冷凝。

当相对湿度低于100％时，则气体条件不利于加湿患者的气道和肺部；在呼吸回路内存在冷凝液对于与通气机相关联的肺炎而言是风险性因素。两者都可导致肺炎的发生、疗法失败、延缓脱离通气机的过程、增加死亡率、微生物和霉菌在冷凝水中的生长、增加治疗的并发症及/或成本。

此外，当前的加湿设备(例如在呼吸回路中使用的那些)采用显著量的能量来加热和蒸发在其加湿室内的大量水。这些设备也相当笨重，因此需要远离患者放置以免过度重压在呼吸回路上。在潮湿的、经加热的空气沿着呼吸回路朝向患者行进时，这样的位置显著地增加所形成的冷凝液以及温度损失。这通常意味着需要将额外的加热元件放置于管路内以便保持空气温暖以及水悬浮并减少冷凝。这样一种布置也增加了系统的复杂性以及增加为了使得患者进行呼吸而提供可接受的经加热的潮湿空气所需的能量的量。

因此，需要一种改进的系统和加湿器来解决上述问题。将希望能够更好地控制湿润空气(优选湿润和经加热的空气)的质量(例如，蒸汽粒子大小，温度，湿度等)，湿润空气通过呼吸回路施用给患者。希望提供一种加湿器和/或系统，其将在潮气量增加的过程中提供更稳定的湿度同时避免当体积增加时的冷凝。

发明内容

在本发明的一个实施例中，适于可操作地连接到呼吸回路的微型加湿器，该微型加湿器包含液体进料部，可操作地连接到所述液体进料部的液体腔室，以及可操作地连接到所述液体腔室的蒸汽发生器。液体腔室具有从约0.01毫升到约30毫升的体积。微型加湿器可操作地连接到和/或设计成可操作地连接到患者上游的呼吸回路。当微型加湿器可操作地连接到呼吸回路时，来自蒸汽发生器的蒸汽进入到呼吸回路内。

在本发明的一个实施例中，呼吸加湿系统包含可操作地连接患者和微型加湿器的呼吸回路。微型加湿器如本文所述那样。微型加湿器可操作地连接到患者上游的所述呼吸回路，以及来自蒸汽发生器的蒸汽进入到呼吸回路内。

不希望受到理论的限制，据信由本发明人开发的新颖微加湿设备可解决上述的一个或多个问题。尤其是，当用于侵入性和非侵入性机械通气时，本发明可以解决现有的问题。据信本文所述的微型加湿设备和/或呼吸系统能够供应具有各种温度、湿度和/或水滴大小的气体。据信该设备可降低或甚至防止发生冷凝，减少微生物和霉菌的生长，和/或降低呼吸加湿的成本。

更具体地，且不希望受到理论的限制，据信这种呼吸加湿系统和/或微型加湿器提供出人意料的益处，诸如减少或甚至防止冷凝，降低患上与通气机相关联的肺炎的风险，减小能量需求，降低系统的复杂性，减少微生物和/或霉菌在呼吸回路生长的机会，总体减少治疗并发症和成本，更好地控制实际上由患者吸入的空气的湿度和/或温度等。

据信这种小而轻的微型加湿器使得加湿源能够非常靠近患者呼吸来自呼吸回路的空气的位置定位。这减少或者甚至消除对沿着呼吸回路的吸气分支的附加加热元件的需要，因为对于水蒸汽而言在其被患者吸入之前有很少的机会或根本没有机会冷凝。这依次降低所需的能量，并且还减小微生物和 /或霉菌生长的机会。此外，因为微型加湿器本身如此地靠近患者，据信微型加湿器可对潮气量的波动发生更迅速地反应，由此提供对由患者所吸入的空气湿度和/或温度的改进的控制。这种系统还可允许更好地控制由患者所吸入的蒸汽质量。

附图说明

图1为典型的代表性的现有加湿器和呼吸回路系统的示意图。

图2是本发明呼吸回路和微型加湿器的示意图。

图3是本发明实施例的部分切除的示意图。

图4是本发明替代性实施例的部分切除的示意图。

本文的附图仅用于说明的目的，而不一定按比例绘制。

具体实施方式

除非另外具体规定，否则本文所有的测试均在标准条件下进行，所述标准条件包括25℃的实验室和测试温度，海平面(1大气压)压力，以及pH值为7，以及所有测量均以公制单位进行。此外，本文所有的百分比、比率等均以重量计，除非另外特别注明。

如本文所用的，术语“上游”指示流体(例如，空气流动，液体流体等)从其流过来的方向。相反，如本文中所用，术语“下游”指示流体流走的方向。在本文的附图中，空气流体用箭头A，B表示，有时用箭头C表示。在这些图中，A总是在B的上游，而B依次在C的上游(当C存在时)。相反，C(当存在时)总是在B的下游，而B 依次在A的下游。在图4中，当指示流体流动的方向时，X在Y的上游。

如本文所用，术语“可操作地连接”是指所指示的物件以如此的方式连接，以至于本领域的技术人员基于完整阅读该说明书通常会将它们连接起来，这样物件以所示和/或所预期的方式一起工作。

呼吸回路和加湿器是已知的，如图1中所示，其中通气机1000可操作地连接到呼吸回路1010。本领域的技术人员应当理解呼吸回路1010用于提供空气并沿着预定的路径引导空气，而通气机1000用于凭借将将空气推动通过呼吸回路1010来辅助呼吸。因此，虽然呼吸回路1010本身通常不包括通气机1000，但其通常连接到通气机1000。呼吸回路1010 包括吸气分支1012和呼气分支1014。加湿器2000可操作地连接到患者上游的呼吸回路并将加湿的且常常经加热的空气提供给患者。第一吸气传感器1016位于加湿器附近，而第二吸气传感器1018位于患者附近。所述第一吸气传感器和第二吸气传感器两者都可操作地连接到控制装置1020。吸气传感器通常检测流过它们的气体的温度和湿度两者，且该数据由所述控制装置1020 收集以及进行分析。所述控制装置1020还经由加热控制线1022提供加热元件的控制。呼气分支1014在患者的下游并提供远离患者的空气路径。吸气分支1012和呼气分支1014通常都在其中包括加热元件(未示出)以便减少在呼吸回路中的冷凝。在图1中，箭头A和B 示出气体流动通过呼吸回路的方向。

与呼吸回路和通气机连接的设备的一般性说明

如由图2中的本发明实施例所示的那样，微型加湿器200安装在与所述通气机100可操作地连接的呼吸回路250内。

通气机具有吸气端口110和呼气端口120。吸气端口110用于供应冷气体(通常是干燥的氧气或环境空气)以协助患者呼吸。呼吸气体从吸气端口110流出并流动通过吸气分支(310，320)到达患者；从患者呼出的气体流动通过呼气分支330和呼气端口120，并返回到通气机100。箭头A、B和C示出气体流动通过呼吸回路250的方向。

在图2中，微型加湿器200设计成可操作地连接到所述呼吸回路的吸气分支(310，320)，如图所示。吸气分支通常包括两根连接管。第一连接管310连接在所述通气机和微型加湿器之间，以及第二连接管320连接在微型加湿器和患者那端的Y形连接器400之间。这种布置对于本发明而言是可能的，因为微型加湿器200是如此之小和/或轻，从而与呼吸回路250的其余部分相比重量相对低，和/或如此之小和/或重量如此之低，从而不妨碍患者。

在图2中，第二连接管320比所述第一连接管短，这样与图1中的系统相比，该微型加湿器200更靠近患者。这允许经加热和加湿的气体混合物可在混合之后不久就由患者吸入。这反过来又减少和/或避免在第二连接管320内发生冷凝的可能性，从而减少和/或防止会影响治疗的细菌和霉菌的生长。不希望受到理论的限制，据信这种靠近患者的位置还允许微型加湿器(尤其是与传感器600和控制装置230结合)更快速地检测到当患者呼吸时由潮气量波动所带来的湿度波动并对其做出反应。因此微型加湿器可紧接在由患者吸入加湿气体之前(在时间和距离两者上)立即增加或减少供应给呼吸回路的水蒸汽量。这反过来又减小在潮气量波动的过程中将会发生的湿度波动，以便在使用过程中进一步减少出现冷凝和低湿度两者的条件。不希望受到理论的限制，我们相信因为这种微型加湿器在此之前是未知的，因此这种位置和益处对于在本领域中使用的先前大型和重型的加湿器而言将是不可能的而且也设想不到。

在图2的实施例中，微型加湿器200和所述第一连接管310是可拆卸的。此外，在本文的实施例中，除了控制装置230和所述传感器600之外，微型加湿器和/或呼吸回路的其它部分是一次性的以满足医院的卫生要求。值得注意的是，在许多情况下，所述第一连接管用于输送相对干燥的氧气或其它气体，因此发生冷凝和细菌生长的风险性是最小的。在该情况下，第一连接管可能需要较不频繁地改变，从而降低治疗费用。在图2中，传感器600例如可以是温度传感器，湿度传感器，空气流率传感器，或它们的组合。在本文的一个优选的实施例中，传感器600包括温度传感器和湿度传感器两者。在本文的一个实施例中，传感器紧接地放置在患者之前，例如紧接地放置在Y形连接器400之前，以便更准确地测量由患者所吸入的气体性能。在本文的一个实施例中，不存在靠近微型加湿器定位的第一吸气传感器(参见图1的1016)，因为它是不必要的。因此，在图2中，仅存在对应于图1中所示第二吸气传感器1018的单个传感器600。

这进一步降低了成本和复杂性，因为操作人员无需担心在错误位置处插入错误的传感器。

在图2中，控制线240将控制设备230与微型加湿器200连接。所述控制线240通常将电流传递到微型加湿器200以便给其供电，和/或将数据和指令发送到微型加湿器和/或各个传感器。此外，液体进料部260连接控制装置230和微型加湿器200。该液体进料部260将液体(通常是水)提供给微型加湿器以便汽化。不希望受到理论的限制，据信控制装置与所述液体进料部的这种布置进一步减小微型加湿器的尺寸和/或重量，并允许所述微型加湿器被附接到患者，甚至吊挂、靠近患者，而不会过重或不方便。

图3和图4示出微型加湿器结构的各种非限制性的优选实施例。

不同的设备组件的详细说明

在图3和图4中，微型加湿器200包括蒸汽发生器202，在该实施例中所述蒸汽发生器202包括雾化器，所述雾化器又包括雾化器板212。该微型加湿器包括由雾化器板212所覆盖的液体腔室216。当雾化器板212振动时，液体腔室216中的液体被雾化成蒸汽(未示出)。在图2中，液体在雾化之前还由加热器211加热。箭头A和B指示气体流动通过呼吸回路250的方向。

雾化器板212将蒸汽释放到定位在第一连接管310和所述第二连接管320之间的混合通道220内。该混合通道220给来自通气机(参见图2的100的气体(通常较冷、较干燥的气体)提供空间以便与由雾化器板212所生成的蒸汽(优选是经加热的蒸汽)混合。在本文的一个实施例中，所述混合通道220包括挡板225和/或通气装置226，其诱导湍流空气流，以便更好地将蒸汽与来自通气机的气体混合。这种挡板225可以是任何结构，其被

添加以便增加空气流的湍流，从而增强蒸汽和来自通气机的气体的混合。通气装置226例如可包括增加的顶部空间，其允许蒸汽更容易地与气体混合，以便避免会导致突然冷凝的过高的局部湿度浓度。

微型加湿器还包含控制装置230，例如其控制加热和雾化的水平，使得有足够的加湿被提供给患者。具体地，控制线240将控制装置230与微型加湿器200可操作地连接。所述控制线240 通常将电流传递到微型加湿器200以便给其供电，和/或将数据和指令发送到微型加湿器200和/或不同的传感器。此外，在图4中，液体进料部260可操作地连接到所述控制装置230和微型加湿器200。该液体进料部260将液体(通常是水)提供给微型加湿器以便汽化。

微型加湿器200包括液体腔室216以及整合并互联到微型加湿器的所述混合通道220；此外，混合通道220的一端部连接到所述第一连接管310，以及混合通道220的另一端部连接到所述第二连接管320。

在微型加湿器200中，所述液体腔室216经由在该处液体首先进入液体腔室216 的液体连接端口213可操作地与液体进料部260连接。液体腔室216通常是水密性的但不是气密性的腔室，其由上游液体连接端口213和下游蒸汽发生器202界定。液体进料部 260将少量的、但优选是恒定量的液体(通常是具有或不具有药物的水)提供一给液体腔室 216，在雾化之前液体被暂时存储于液体腔室216内。在图3中，液体腔室216的底部包括加热元件211，其在雾化之前加热液体。然而，发明人认识到所述加热元件211定位于所述液体腔室216和/或微型加湿器200的不同部分内同时仍然提供类似和/或相当的结果是可能的。

在图3和图4中，雾化器板212位于所述液体腔室216和混合通道220之间，当雾化器板212振动时，液体腔室216中的液体将被雾化并进入到混合通道220内以便传送给患者。

在图3和图4中，电路板214位于所述微型加湿器200的底部处以便控制所述加热元件211和雾化器板212。因此，电路板可操作地连接到所述加热元件211和雾化器板 212。然而，应该认识到电路板可能不位于微型加湿器200本身内，而是可替代地例如位于控制装置230内，或位于两者内。

在图3和图4中，隔热板215安装于加热元件211和电路板214之间以防止在长时间使用后加热元件211损坏电路板214。

在图3和图4中，密封垫217确保蒸汽发生器202和混合通道220之间的良好密封，并降低蒸汽从呼吸回路250泄漏的可能性。这有助于确保加湿气体被适当地传送给患者并且还降低微型加湿器200从混合通道220意外断开连接的风险。

在图3和图4中，控制装置230包括主体231。主体包括可操作地连接到显示器 232的电路板234和用于控制微型加湿器的按钮233。所述显示器232可给患者和/或医疗保健专业人员(诸如护士或医生)提供诸如温度、湿度、蒸发率、空气流率、警报等信息。

在图3中，微型加湿器还包括液体进料部260，其进一步包括外部液体供应部410，

所述外部液体供应部410经由管线411可操作地连接到在微型加湿器200一侧上的所述液体连接端口213。液体连接端口213靠近并可操作地连接到所述液体腔室216。

在第一和第二优选实施例中的液体供应系统

在图3和图4中的实施例之间的主要区别是用于将液体供应到雾化器的机构。

图3示出一个实施例，其中用于雾化的液体来自外部液体供应部410，其可以是医院中常见的输液设备，诸如通常被称为IV袋、输液机构、IV-瓶等。因此，实际的外部液体供应部可以是袋、瓶等。液体进料部260 进一步包括可操作地连接到所述液体连接端口213的管线411。外部液体供应部410通常靠重力进料部并悬挂在高于微型加湿器200的位置内，这样液体沿着管线411下降到微型加湿器200。不希望受到理论的限制，据信该实施例的优势是简化液体供应系统以及减少对电力的需求。

相比而言，图4示出了另一个实施例，其中用于雾化的液体来自液体进料部260，其嵌入到所述控制装置230内。液体进料部260具有第一连接管515，以便可操作地连接内部槽510、蠕动泵511和泄压阀512。第二连接管514可操作地将所述泄压阀512与所述液体连接端口213连接。虽然蠕动泵在该实施例中是优选的，但是本发明人认识到其它类型的泵是本文中也可以很好地使用。然而，由于低的能量需求，低压力需求以及低噪音，因此蠕动泵在本文中是优选的泵。箭头X和Y指示液体流动通过液体进料部260的方向。

内部槽510包含用于雾化的液体。在本文的实施例中过滤器513设置于内部槽510

和蠕动泵511之间。在本文的实施例中，泄压阀512的出口可操作地连接回到内部槽510。

通常情况下，蠕动泵由马达517驱动，其通常可操作地连接到电路板234并由其进行控制。在这种布置中，液体被不断地从内部槽510泵送出来，然后通过减压阀和所述第二连接管514到达液体腔室216。当液体腔室216充满时，蠕动泵511的液体输出经由泄压阀512流回到槽。

不希望受到理论的限制，据信图4的实施例，例如是更适于在重症监护室中使用，因为尽管其结构相对复杂，但设备的操作是容易的。

微型加湿器操作的详细描述

典型地，通气机只输出相对干燥和冷的气体，其通过第一连接管到达混合通道，在混合通道处可操作地连接微型加湿器。微型加湿器将蒸汽(通常是水蒸汽，且优选是经加热的水蒸汽)释放到混合通道内；或直接进入到混合通道内；在混合通道内加湿气体或加湿并经加热的气体然后携载通过第二连接管到达患者。在本文的一个实施例中，呼吸回路包括在所述混合通道的上游可操作地连接的第一连接管和在所述混合通道和患者之间可操作地连接的第二连接管。不希望受到理论的限制，据信该第二连接管；或短的第二连接管允许混合气体由患者吸入之前使其稳定。

温度和湿度反馈系统

控制装置可包括电路板(优选印刷电路板)，以及与电路板和雾化器板可操作地连接的湿度控制电路。控制装置还可包括电路板；或印刷电路板，其包括与电路板和加热元件可操作地连接的温度控制电路。

控制装置可包括电路板(优选印刷电路板)，以及与蠕动泵的马达可操作地连接的马达控制电路。

如果微型加湿器中的控制装置和雾化器是分离的，它们可以任何方式彼此通信，诸如像经由控制线240，所述控制线240通过其或甚至无线地发送数据和指令。控制装置例如也可以控制影响提供给患者的气体质量的一个或多个变量(例如，一个或多个变量诸如温度，湿度，蒸汽液滴大小，空气流率等)。在本文的实施例中，控制装置监测和调节提供给患者的气体温度，和/或提供给患者的气体湿度；或控制装置监测和调节提供给患者的气体温度；或者，控制装置监测和调节提供给患者的气体湿度。

微型加湿器和/或控制装置可进一步包括与电路板可操作地连接的传感器600；或温度传感器，湿度传感器和/或空气流率传感器；或湿度传感器；或温度传感器和湿度传感器；或温度传感器，湿度传感器和空气流率传感器。

在本文的一个实施例中，微型加湿器200包括电路板214以及控制装置230还包括单独的电路板 234。这些电路板通常经由控制线240可操作地连接。在这样的情况下，如图3和图4中可看到的那样，所述传感器600可首先可操作地连接到微型加湿器200中的电路板214，然后可操作地连接到控制装置230中的电路板234。

传感器通常监测提供给呼吸回路的患者那端(在Y形连接器(参见图2的400处或紧接在Y形连接器(参见图2的400之前)的气体温度和湿度，然后将数据和传感器读数反馈回到所述电路板(214或 234)。读数然后可显示在显示器232上。操作人员可经由按钮233调节控制装置230的设置，和/或控制可以是自动的。在本文的一个实施利中，所述控制装置230包括用于控制所述控制装置230的一个或多个按钮233。在本文的一个备

选实施例中，所述控制装置230包括触摸屏界面，其将显示器232与软件定义的控制面板相结合。在本文的一个备选实施例中，控制装置230包括盘型控制器。

在本文的一个实施例中，当所述传感器600检测到在患者那端处的气体湿度低于目标，则控制装置230可指令雾化器板210增加雾化的水平。备选地，如果传感器600检测到湿度如此之高从而将可能导致冷凝，则控制装置230可指令雾化器板210来降低雾化水平。在本文的一个实施例中，当传感器600检测到在患者那端处的气体温度低时，所述控制装置230可以指令所述加热元件211来增加加热水平。备选地，如果传感器600检测到患者那端处的气体温度高时，所述控制装置230可以指令所述加热元件211来降低加热水平。如上面所指出的那样，微型加湿器通常安装在呼吸回路的吸气分支内。吸气分支包括用于将通气机可操作地连接到微型加湿器的第一连接管和用于将微型加湿器可操作地连接到患者Y形连接器的第二连接管。

进一步优选的、非限制性特征是本文中描述，特别是在下文描述。应该特别指出的是，这些特征可由本领域的技术人员以单独的方式或以任何方式相结合的方式来应用，但仍在本发明的范围之内。

在本文的一个实施例中，微型加湿器还包括蒸汽发生器下游的混合通道。在本文的一个实施例中，混合通道可包含在T型连接器内。混合通道将通常在患者的上游。在本文的一个实施例中，微型加湿器在混合通道处优选地通过密封垫连接到呼吸回路。不希望受到理论的限制，据信混合通道提供一定的空间，适于所生成的经加热的蒸汽快速并有效地与来自通气机的冷气体混合，以便降低可能在呼吸回路内导致冷凝的过饱和空气的微量浓度。

在本文的一个实施例中，混合通道包括挡板、通气装置、或它们的组合。

在本文的一个实施例中，微型加湿器是从吸气分支可拆卸下来的。

在本文的一个实施例中，密封垫安装在雾化器板和混合通道之间。不希望受到理论的限制，如果混合通道可从微型加湿器和/或所述蒸汽发生器的其余部分可拆卸下来是特别优选的。

在本文的一个实施例中，微型加湿器具有雾化器板，其可通过振动雾化液体。

不希望受到理论的限制，我们相信在设计液体腔室时有所取舍。所述液体腔室的体积要足够大以确保用于雾化的液体充足供应；然而，本发明人认识到如果体积过大，则微型加湿器将过重和拖动呼吸回路。因此在本文的一个实施例中，所述液体腔室具有从约0.01毫升至约30毫升；或从约0.05毫升至约20毫升；或从约0.1毫升到约15毫升；或从约0.1毫升至约10毫升；或从约1毫升至约7毫升；或从约2毫升至约5毫升的体积。

在本文的一个实施例中，“微型加湿器的重量”(如下所述不带有控制装置和液体进料部)小于或等于约300克；或从约300克至约1克；或从约100克至约5克；或从约75 克至大约10克。为了清楚起见，如本文所定义的微型加湿器的重量不包括控制装置、传感器、可操作地连接到传感器的导线，或任何控制线的重量。由于本文所用，微型加湿器的重量包括从液体连接端口到蒸汽发生器以及其间的任何液体的所估计的全部重量，包括在液体腔室中的液体重量。微型加湿器的重量还包括混合通道的重量，但不包括呼吸回路诸如吸气分支、Y形连接器和呼气分支的重量。本文的液体重量假定为1克/毫升。然而，在液体连接端口外部的液体进料部诸如管线和外部液体供应部以及其中的液体重量不包括在该段落中所述的微型加湿器的重量之内。如果微型加湿器在其内包括电路板，则该重量也包括在微型加湿器的重量之内。微型加湿器的重量不包括任何混合通道或密封垫的重量。该限定的目的是要将微型加湿器的重量限定为其将在混合通道处单独悬浮于呼吸回路内的那个重量。

不希望受到理论的限制，发明人相信具有这种低的微型加湿器重量是有利的，因为它实现了足够的功能，但仍允许微型加湿器附接到呼吸回路，而不会引起患者的显著的额外负担。例如，如果该重量过高，则微型加湿器可能会将呼吸回路向下拖动到患者附近；使用呼吸回路的患者通常会是体弱和身体状况欠佳的。这反过来又可能导致其它问题，诸如颈部疲劳、呼吸障碍等。而尽可能轻的重量会是可取的，某些现实情况要求微型加湿器具有一定的重量以便实际上如预期的那样工作。

在本文的一个实施例中，微型加湿器在与患者相距小于或等于约100厘米；或从约100厘米至约1厘米；或从约50厘米至约2厘米；或从约40厘米至约4厘米的距离处可操作地连接到呼吸回路。如本文所描述的那样，“与患者相距的距离”根据呼吸回路中的路径测量，所述路径在最接近于患者的蒸汽发生器的所述部分到患者在该处吸入气体的位置之间。这将通常是第二吸气分支的长度加上Y形连接器的长度。在某些情况下，这可能还包括面罩或吹口或等同物的长度。本领域的技术人员应该理解的是这通常测量成在蒸汽发生器和患者之间的管线长度。在本文的一个实施例中，设置上述距离，以及还设置控制装置，其中所述控制装置包括传感器，诸如温度传感器，湿度传感器，空气流率传感器，和/或它们的组合。不希望受到理论的限制，据信这种接近的距离，特别是与上述控制装置相结合，允许微型加湿器能够响应于潮气量的增加和减少快速做出反应以增加和/或减小湿度和/或温度，从而保持湿度更恒定和/或减少在呼吸回路中的冷凝。

在本文的一个实施方案中，呼吸加湿系统包括控制装置。在本文的一个实施例中，控制装置包括由下述所构成的组的特征：泵系统，温度传感器，湿度传感器，空气流率传感器，定时器，报警器，电路板，显示屏，控制面板，电源，以及它们的组合；或泵系统，温度传感器，湿度传感器，定时器，报警器，电路板，显示屏，控制面板，以及它们的组合；或泵系统，温度传感器，湿度传感器，电路板，显示屏，以及它们的组合。各个传感器可以任何方式诸如直接或间接地可操作地连接到控制装置，只要来自传感器的必要数据以某种方式由控制装置、或微型加湿器中的电路板和/或控制装置接收到即可。

在本文的一个实施例中，控制装置包括温度传感器和湿度传感器两者。微型加湿器包括雾化器板和在液体腔室中的加热元件。电路板可操作地连接到所述温度传感器、所述湿度传感器、所述雾化器板和所述加热元件。在该实施例中，电路板接收来自所述温度传感器的温度数据，并采用所述温度数据来调节所述加热元件。该电路板还接收来自湿度传感器的湿度数据，并采用湿度数据来调节雾化器。不希望受到理论的限制，据信这样的系统给患者提供改进的气体质量，同时对于照顾者和/或患者而言将操作复杂性最小化。

在本文的一个实施例中，所述微型加湿器和/或所述控制装置包括电源。在本文的一个实施例中，电源是控制装置。在本文的一个实施中，电源是电池和/或燃料电池。在本文的一个实施例中，电源是可操作地连接到电网、诸如AC电网的插头。在本文的一个实施例中，电源包括适于常规电网以及直流电池的插头，当所述电网不工作时，所述直流电池在紧急情况下持续供电。

可在本文中使用任何类型的蒸汽发生器，只要它体积小、重量轻和/或节能即可。在本文的一个实施例中，蒸汽发生器选自于：雾化器，加热元件，声波处理设备，电喷雾器，以及它们的组合；或雾化器，加热元件，以及它们的组合；或雾化器。在本文的一个实施例中，雾化器选自于氧气雾化器，超声波雾化器，压缩空气雾化器，以及它们的组合；或将液体转换成气雾的细喷雾的超声波雾化器。通常情况下，超声波雾化器将包括雾化器板，其以高频率振动(例如，以约100千赫至约140千赫的频率振动的雾化器板是已知的)，使水变成小的悬浮水颗粒和/或气态蒸汽。在本文的一个实施例中，蒸汽发生器是一个加热元件，其通常将水加热至沸点，在沸点下水则变成水蒸汽。随后水蒸汽在呼吸回路内以及由患者/用户吸入之前可冷凝成细小的水滴(通常悬浮的水滴)。不希望受到理论的限制，据信上述类型的蒸汽发生器在其重量至汽化比以及节能方面是特别有效的。

在本文的一个实施方案中，蒸汽发生器在37℃下每升空气产生至少或等于约33毫克的水蒸汽；或从在37℃下每升空气产生约33毫克的水蒸汽到每升空气的大约水蒸汽饱和点。

在本发明中，微型加湿器200根据需要可永久地连接到混合通道220，或者可以可拆卸的方式连接到所述混合通道220。在本文的一个实施例中，微型加湿器可从呼吸回路拆卸下来。在本文的一个实施例中，微型加湿器的腔室与混合通道集成并与所述混合通道永久地相互连接。混合通道的一端可操作地连接到所述第一连接管，以及所述混合通道的另一端可操作地连接到所述第二连接管。在本文的另一个实施例中，微型加湿器和混合通道设计成例如经由螺旋式封闭装置、卡扣封闭装置、锁和钥匙类型的封闭装置等装配到一起。在本文的一个实施例中，在微型加湿器和混合通道之间的封闭装置基本上是气密性的。在本文的一个实施例中，蒸汽发生器是雾化器以及微型加湿器进一步包括加热元件，其可与蒸汽发生器分离。加热元件可加热液体、气体、或两者。在本文的一个实施例中，在蒸汽已被添加到/悬浮于气体中之后加热元件加热气体。在本文的另一实施例中，所述加热元件位于液体腔室内并在液体由蒸汽发生器汽化之前加热液体。在本文的一个实施例中，加热元件位于呼吸回路内；或者位于微型加湿器下游的呼吸回路内。不希望受到理论的限制，据信通过使用加热元件和雾化器板，可以降低微型加湿器的生产成本以及制备的复杂性，同时提供可接受的加热和雾化性能和/或控制。

在本文的一个实施例中，微型加湿器的液体腔室用于存储、通常临时存储从外部供应部所获得的液体。在本文的一个实施例中，雾化器板相对于加热元件定位在所述液体腔室内。

在本文的一个实施例中，微型加湿器的底部包括用于控制和/或驱动所述加热元件和雾化器板的电路板。

在本文的一个实施例中，微型加湿器包括电路板以及加热元件。微型加湿器还包括在加热元件和电路板之间的隔热板。

在本文的一个实施例中，微型加湿器包括控制装置，所述控制装置具有主要由电路板、显示器和控制面板构成的主体，所述控制面板优选是包括一个或多个按钮的控制面板。显示器和控制面板以及优选还有按钮可操作地连接到所述电路板。在本文的一个实施例中，所述控制面板包括可操作地连接到所述电路板的触摸屏界面。

在本文的一个实施例中，液体进料部至少部分地嵌入到所述控制装置内部。在本文的一个实施例中，液体进料部依次包括可操作地连接的内部槽、蠕动泵和泄压阀的第一连接管。在该实施例中，第二连接管可操作地将泄压阀连接到所述液体腔室的液体连接端口。

在本文的一个实施例中，在液体进料部内存在过滤器。

在本文的一个实施例中，内部槽内的液体通过蠕动泵被泵送到所述液体腔室，以及过滤器安装于内部槽和蠕动泵之间。

在本文的一个实施例中，所述电路板包括温度控制电路，其可操作地连接到电路板和加热元件或者在电路板和加热元件内以便调节气体和/或液体温度。

在本文的一个实施例中，电路板包括湿度控制电路，其可操作地连接到雾化器板以便调节蒸汽生成和/或气体湿度。

在本文的一个实施例中，所述液体进料部包括蠕动泵以及控制装置包括电路板。此外，电路板可操作地连接到并控制蠕动泵。

在本文是一个实施例中，微型加湿器和/或所述控制装置包括温度传感器和湿度传感器，以便检测在呼吸回路患者那端处的气体质量。温度和湿度传感器根据需要可组合成单个传感器，以及该单个传感器也可包括另外的传感器。温度传感器和湿度传感器可操作地连接到控制装置和/或微型加湿器中的电路板。

在本文的一个实施例中，微型加湿器和/或控制装置包括多个温度传感器，和/或多个湿度传感器。

在本文的一个实施例中，雾化器板和混合通道之间的连接还包括密封垫。不希望受到理论的限制，据信密封垫有助于避免这两个部件的直接接触，提高它们之间的密封，和/或防止蒸汽、优选是经加热的蒸汽的泄漏。

在本文的一个实施例中，所述加热元件是加热丝、铜管和/或加热块。

在本文的一个实施例中，雾化器板是超声波微孔雾化板，优选具有从约0.01微米至约5微米；或从约0.05微米至约4微米；或从约0.1微米到3微米的微孔直径。不希望受到理论的限制，据信这样的微孔尺寸可有效地防止液体直接进入到混合通道内，这会不利地影响呼吸回路中的随后的混合效率和/或导致不需要的液态水。然而，这样的微孔尺寸允许蒸汽通过雾化器板并进入到混合通道内。

在本文的一个实施例中，微型加湿器包括混合通道下游的半渗透膜。可用于本文的半渗透膜可由本领域的技术人员获得并允许水蒸汽通过，同时防止液态水通过。不希望受到理论的限制，据信在这样的半渗透膜协助防止液态水进入混合通道。

在本文的一个实施例中，液体进料部包括液体，优选水。水是优选的纯化水，但也可以是其它形式的水。在本文的一个实施例中，水是纯净水。在本文的另一实施例中，水在其内包含药物。该药物例如可以预期减少或防止炎症，舒缓患者，增强血管或支气管扩张，促进排痰等。药物例如也可以是抗生素。

在本文的一个实施例中，微型加湿器的目的是要不断地产生蒸汽，因而由患者连续使用。本领域技术人员应该理解的是，患者常常会在数天、数周、数月、甚至数年的每次内持续不断地需要吸入加湿空气。一些患者可能在他们的余生都需要使用微型加湿器。因而，小的尺寸、重量以及使用便利性、减少污染机会、更好地控制蒸汽和气体质量等，尤其是通过一天只需改变很少次或更少次的自动液体进料部，可显著改善患者的治疗质素。

但应当理解的是，以上仅说明和描述了由此可执行本发明的实施例，但是在不脱离本发明精神实质的情况下可对其做出修改和/或替换。

还应当理解的是为了清楚起见在单独实施例的上下文中描述的本发明的某些特征也可以组合的方式在单个实施例中提供。相反，为了简便起见在单个实施例的上下文中描述的本发明的各个特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式提供。

Claims (16)

1.用于可操作地连接到呼吸回路的微型加湿器，所述微型加湿器包括：液体进料部；

可操作地连接到所述液体进料部的液体腔室，其中，所述液体腔室具有从约0.01毫升至约30毫升的体积；以及可操作地连接到所述液体腔室的蒸汽发生器，其中，所述微型加湿器被设计成可操作地连接到患者上游的呼吸回路，并且其中当所述微型加湿器可操作地连接到所述呼吸回路时，来自所述蒸汽发生器的蒸汽进入到所述呼吸回路内。

2.根据权利要求1所述的微型加湿器，进一步包括控制装置，其中，所述控制装置包括选自于由下述所构成的组的特征：泵系统、温度传感器、湿度传感器、空气流率传感器、计时器、报警器、电路板、显示屏、控制面板、电源以及它们的组合。

3.根据权利要求1所述的微型加湿器，其特征在于，微型加湿器的重量小于或等于约300克。

4.根据权利要求1所述的微型加湿器，其特征在于，所述蒸汽发生器选自于由下述构成的组：喷雾器，雾化器，加热元件，声波处理设备，电喷雾器，以及它们的组合。

5.根据权利要求1所述的微型加湿器，其特征在于，所述液体进料部包括输液设备。

6.根据权利要求1所述的微型加湿器，其特征在于，所述液体进料部包括水。

7.根据权利要求1所述的微型加湿器，其特征在于，所述微型加湿器可从所述呼吸回路拆卸下来。

8.根据权利要求1所述的微型加湿器，其特征在于，还包括蒸汽发生器下游的混合通道。

9.根据权利要求2所述的微型加湿器，其特征在于，所述泵系统还包括泄压阀。

10.根据权利要求2所述的微型加湿器，其特征在于，所述泵系统包括蠕动泵。

11.根据权利要求2所述的微型加湿器，其特征在于，所述蒸汽发生器包括雾化器，所述雾化器包括雾化器板，并且其中所述液体腔室包括加热元件，其中所述控制装置包括温度传感器、湿度传感器、以及电路板，其中所述电路板可操作地连接到所述温度传感器、所述湿度传感器、所述雾化器板和所述加热元件，其中所述电路板接收来自所述温度传感器的温度数据并采用所述温度数据来调节所述加热元件，并且其中所述电路板接收来自所述湿度传感器的湿度数据，并采用所述湿度数据以便调节所述雾化器板。

12.根据权利要求4所述的微型加湿器，其特征在于，所述蒸汽发生器包括雾化器，并且其中所述微型加湿器还包括加热元件，以及其中所述加热元件加热气体、液体或它们的组合物。

13.根据权利要求6所述的微型加湿器，其特征在于，所述液体包含药物。

14.根据权利要求1所述的微型加湿器的用途，用于给需要人为加湿空气的患者提供加湿空气。

15.根据权利要求11所述的微型加湿器的用途，用于给需要人为加湿空气的患者提供加湿空气。

16.一种呼吸加湿系统，其包括：用于可操作地连接患者和通气机的呼吸回路；以及根据权利要求1至15中任一项所述的微型加湿器；其特征在于，所述微型加湿器可操作地连接到所述患者上游的所述呼吸回路，并且其特征在于来自所述蒸汽发生器的蒸汽进入到所述呼吸回路内。

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