CN101466426B - 向患者提供气体与蒸气的受控混合物的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种向患者提供气体与蒸气的受控混合物的方法,其包含:提供装置,所述装置包含多个倾斜加热元件和外壳,所述外壳包含适于接纳反转流体储集器的流体储集器入口、适于接纳来自气管的加压气体的气体入口、气体-蒸气出口;以及激活所述装置以提供气态媒质与流体的受控混合物。本发明提供一种向患者提供气体与蒸气的受控混合物的装置,其包含:多个倾斜加热元件和外壳,所述外壳包括适于接纳反转流体储集器的流体储集器入口、适于接纳来自气管的加压气体的气体入口、气体-蒸气出口;其中所述多个倾斜元件至少部分放置在所述外壳内的流体内,且适于对所述流体进行加热以便产生蒸气;其中所述装置适于经由所述气体-蒸气出口输出气体与蒸气的混合物。
Description
技术领域
本发明涉及用于向患者提供气体与蒸气的受控混合物且尤其用于治疗鼻炎的装置和方法。
背景技术
一段时间以来,人们已经知道将热媒质(通常是空气)施加到鼻炎患者的鼻子会导致其痛苦明显减轻,这是由于呼吸道打开及其杀菌作用的缘故。
然而,为了实现热媒质的有效作用并避免治疗期间的有害影响或不舒适感觉,所采用的热媒质必须满足某些要求。贯穿于本说明书中,为了简单起见,将参考空气作为热媒质,但应了解,在作出相应操作变化的情况下,可采用任何其它适宜的气态媒质来代替空气。
如所陈述的,热空气必须满足某些条件。举例来说,空气的温度应不超过47摄氏度以免对患者鼻子的黏膜造成损害。此外,空气的湿度必须尽可能高以免患者感到不适或感觉干燥。
维持这些条件通常需要使用成本相对较高的控制机构。另外,许多现有装置需要使用蒸馏水,蒸馏水要比非蒸馏水昂贵。
以下专利和专利申请案(全部以引用的方式并入本文中)描述各种用于提供空气与蒸气的混合物的装置和方法:勒纳(Lerner)的第4805614号美国专利、凯特斯(Kates)的第2004231668号美国专利申请公开案、库珀(Cooper)的第5483953号美国专利、第JP2000051355号日本专利申请案、寺田(Terada)等人的第JP1995000036455号日本专利申请案、渡利(Watari)等人的第JP1991000220036号日本专利申请案、罗夫(Lwoff)等人的FR2595251以及江等人的第WO03059425号PCT专利申请公开案。
越来越需要提供用于向患者提供气体与蒸气的受控混合物的便宜且有效的装置和方法。
发明内容
根据本发明的实施例,提供一种装置。所述装置包含位于外壳内的多个倾斜加热元件;其中所述外壳包含:(i)流体储集器入口,其适于接纳流体储集器;(ii)气体入口,其适于接纳加压气体;以及(iii)气体-蒸气出口。所述外壳界定其中气体与蒸气混合加热以及流体从流体储集器流动的中空空间。
便利地,可通过使用预定义流体和确定流体储集器的高度来将气体与蒸气的混合物的温度设定到某一水平。
便利地,通过设定多个加热元件之间的倾斜角度(或等效地,设定多个加热元件之间的角度)和/或确定多个加热元件之间的距离来设定气体与蒸气的混合物的温度。
根据本发明的实施例,外壳的底部包含斜面部分和在所述斜面区段的下部末端处开始的下部部分(例如,U形部分)。来自反转流体储集器的流体沿着斜面部分朝U形部分流动。倾斜加热元件的下部部分定位在由U形部分界定的空间内。
便利地,通过反转流体储集器的出口的位置来确定外壳内的流体水平。
根据本发明的实施例,为了在装置的不同激活期间维持大致相同的温度,需要使用大致相同的流体并将流体储集器定位在大致相同的高度。
根据本发明的又一实施例,可便利地通过使用混合系统向气体与蒸气混合物添加额外流体。
附图说明
通过结合附图考虑以下详细描述将更全面了解和理解本发明,在附图中:
图1说明根据本发明实施例的装置1的三个横截面;
图2说明根据本发明另一实施例的装置100的三个横截面;以及
图3是根据本发明实施例的用于提供气态媒质与流体的受控混合物的方法的流程图。
具体实施方式
根据本发明的各种实施例,向患者提供气体与蒸气的混合物。可通过使用大致相同的流体并通过将相同量的流体供应到装置来维持混合物的温度和湿度。
所述装置通过使用倾斜加热元件对例如水等流体进行加热以提供蒸气。当流体沸腾时,形成气泡。气泡形成在流体表面上以及流体表面下方。形成在流体表面上的气泡增加了加热元件的有效接触面积,因此增加了由流体加热过程产生的蒸气量。另一方面,形成在流体内的气泡减小了流体的导热性,且最终减少了由流体加热过程产生的蒸气量。
为了维持稳定量的气泡,使用倾斜加热元件。其倾斜减少了形成在表面上方的气泡量,同时增加了形成在流体内的气泡量。
发明人使用其中第一与第二加热元件(例如电极)之间的角度(α)在1度与30度之间的范围内的装置。
图1说明根据本发明实施例的装置1的三个横截面。第一横截面是沿着假想纵轴截取的。另外两个横截面是沿着两个横轴X-X和Y-Y截取的。
发明人使用包含斜面部分的外壳,所述斜面部分以介于0度与10度之间的范围内的角度(β)定向(相对于水平面)。
根据本发明的实施例,装置1包含适于接纳反转流体储集器19的外壳22。反转流体储集器19具有流体出口。外壳内的流体水平(表示为5)由反转储集器19的流体出口的位置(高度)确定。
为了减少通过加热元件6和6′对反转流体储集器19内的流体2进行的不必要加热,外壳22的底部包含斜面部分4,使得接触反转流体储集器19的流体出口的流体体积相对较小。另外,离开流体的蒸气和热量受流动穿过外壳的气流迫使而离开外壳。
装置1包含位于外壳内的多个倾斜加热元件,例如倾斜电极6和6′。外壳22包含适于接纳反转流体储集器19的流体储集器入口24、适于接纳来自气管15的加压气体的气体入口7、气体-蒸气出口25以及气体引导屏障8,所述气体引导屏障8定位在气体入口7与气体-蒸气出口25之间以便引导气体朝气体-蒸气出口25流动。气体入口7是垂直的且其向下引导气体,同时气体-蒸气出口25也是垂直的。气体引导屏障8是垂直板,其迫使气体在其下方通过并接着朝气体-蒸气出口向上传播。
外壳22经说明为在其水平上部上具有多个垂直入口和出口,但可使用其它配置。
便利地,可通过使用预定义流体和确定流体储集器的高度来将气体与蒸气的混合物的温度设定到某一水平。流体的高度由反转流体储集器19的高度界定。
发明人使用具有某一突起的反转流体储集器,所述突起经定形以便接触流体储集器入口24并将反转流体储集器维持在某一高度。
通过设定多个加热元件之间的倾斜角度(或等效地,设定多个加热元件之间的角度)和确定多个加热元件之间的距离来设定气体与蒸气的混合物的温度。
根据一个实施例,加热元件之间的距离(T)是固定的,但不同装置可通过设定加热元件(的倾斜角度、距离)来表征。根据本发明的又一实施例,加热元件可定位在不同位置,因此允许经加热流体的温度改变。
视情况,可将例如元件40等另一元件放置到流体中。如果所述元件由传导材料制成,那么其可增加流体的加热。如果其由隔离材料制成,那么其可减少加热。进一步注意到,垂直地移位此元件可增加或减少加热。
外壳22的底部包含斜面导管部分4和在所述斜面部分4的下部末端处开始的下部(例如U形)部分20。来自反转流体储集器19的流体沿着斜面部分4朝U形部分20流动。倾斜加热元件6和6′的下部部分定位在由U形部分20界定的空间内。
便利地,通过反转流体储集器19的流体出口的位置来确定外壳22内的流体水平(表示为5)。
根据本发明的实施例,为了在装置的不同激活期间维持大致相同的温度,需要使用大致相同的流体并将流体储集器定位在大致相同的高度。可用具有大致相同的传导性水平的另一流体代替具有某一传导性水平的流体。
通过压缩机14迫使气体进入外壳22中,所述压缩机14可包含马达和使得经过滤气体能够朝气管15流动的过滤器。气体接着流动穿过外壳的气体入口7并进入中空空间3中,越过气体引导屏障8,且接着在与蒸气混合之后,穿过气体-蒸气出口25、输出管10和喷嘴24离开外壳。
U形部分20连接到排泄旋塞13。
热开关42可阻止电流流动穿过加热元件以防止流体加热过度。
根据本发明的装置1通常如下操作。将电压施加到倾斜加热元件6和6′,所述倾斜加热元件6和6′又对流体进行加热以便产生蒸气9。
另外,气体从压缩机14经由气管15且经由气体入口7而流动到空间3。
因此,气体和蒸气两者被提供到空间3,与湿气9混合并被迫经由气体-蒸气出口25离开外壳。气体与蒸气的混合物形成于加热元件6和6′上方。混合物穿过气体-蒸气出口25、管10和喷嘴24朝患者流动。
由于装置被促使操作所处的稳态条件的缘故,一次针对输入到蒸气产生装置的热量提供一设定点就足够了,且接着流出的湿空气的质量(温度和湿度)将保持稳定,只要水储集器是满的。因此,不需要复杂的反馈控制电路来实现装置的令人满意的操作。
根据本发明的又一实施例,蒸气9通过蒸气过滤器,所述蒸气过滤器阻止超过预定义尺寸的蒸气滴到达患者。蒸气过滤器分解超过预定义尺寸的蒸气滴以便提供较小的蒸气滴。蒸气过滤器可由例如塑料等各种材料制成。蒸气过滤器可具有各种形状和定向,且可包含在气体-蒸气出口25和/或管10和/或喷嘴24内。蒸气过滤器可具有螺旋形配置、网格形状等。蒸气过滤器可由多个大致平行的小管制成。蒸气过滤器可由多孔材料制成。
图2说明根据本发明另一实施例的装置100的三个横截面。
第一横截面是沿着假想纵轴截取的。另外两个横截面是沿着两个横轴X-X和Y-Y截取的。
装置100通过包含额外压缩机18、额外气管110、混合系统119和额外混合物入口123而不同于图1的装置1,所述额外混合物入口123实现向患者提供气体与额外流体小滴的混合物。因此,装置100可向患者提供气体、蒸气与额外流体小滴的混合物。
便利地,额外流体是药品或不应被加热的另一类型的流体。
额外压缩机18的特征在于容量比压缩机14高,且在比由压缩机14输出的气体压力高的压力下输出气体。因此,从混合系统119输出的额外混合物与从外壳22输出的混合物混合,且经由喷嘴24离开管10。
混合系统119包含流体入口和盖子121,以及用于从额外气管110接纳气体的内部短狭缩文氏管126及较大入口129,和小得多的管127,从所述管127吸收额外流体且微小滴22朝连接到管10的额外混合物管110喷射。额外流体维持在内部文氏管126、129与混合系统119的内壁之间。
还根据本发明的另一实施例,微小滴22也可通过蒸气过滤器。可使用单个蒸气过滤器来过滤蒸气9和微小滴,但并非必须如此,且可提供多个蒸气过滤器。
图3是根据本发明实施例的用于提供气态媒质与流体的受控混合物的方法200的流程图。
方法200通过提供装置的阶段210开始,所述装置包含多个倾斜加热元件和外壳,所述外壳包含适于接纳反转流体储集器的流体储集器入口、适于接纳来自气管的加压气体的气体入口、气体-蒸气出口和(视情况)气体引导屏障,所述气体引导屏障定位在气体入口与气体-蒸气出口之间以便引导气体朝气体-蒸气出口流动。
便利地,阶段220可进一步包含提供实现向患者提供气体与额外流体小滴的混合物的额外组件。举例来说,图2中描述包含此类额外组件的装置。
阶段220之后是阶段240,其激活装置以提供气态媒质与流体的受控混合物。在激活期间,提供流体,将流体加热,气体流动穿过装置,且向患者提供蒸气。视情况,还向患者提供额外混合物。
方法200还可包含可选阶段230,其通过调节装置来设定气体与流体的混合物的温度。这可包含确定反转流体储集器的高度、确定流体类型、确定倾斜加热元件之间的角度等。
便利地,方法200可包含防止超过预定义尺寸的蒸气滴到达患者。这可通过使用蒸气过滤器来应用。
上述所有内容是仅出于说明的目的来描述的,且不希望为限定性的。在不超越本发明的范围的情况下,可提供对本发明装置的各种构件和装置的许多变化。
所属领域的一般技术人员将在不脱离如所主张的本发明的精神和范围的情况下了解本文描述的内容的变化、修改和其它实施方案。因此,本发明不应由前述说明性描述界定,而是应由所附权利要求书的精神和范围界定。
Claims (12)
1.一种提供气体与蒸气的受控混合物的方法,其包括:提供装置,所述装置包括外壳和多个倾斜加热元件,所述外壳包括适于接纳反转流体储集器的流体储集器入口、适于接纳来自气管的加压气体的气体入口、气体-蒸气出口;以及激活所述装置以提供气态媒质与流体的受控混合物。
2.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括通过调节所述装置来设定所述气体与流体的混合物的温度。
3.根据权利要求2所述的方法,其中所述调节包括确定所述反转流体储集器的高度。
4.根据权利要求2所述的方法,其中所述调节包括确定所述流体的类型。
5.根据权利要求2所述的方法,其中所述调节包括确定所述倾斜加热元件之间的角度。
6.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括提供气体与额外流体小滴的混合物。
7.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括阻止超过预定义尺寸的蒸气滴到达所施加处。
8.一种向患者提供气体与蒸气的受控混合物的装置,其包括:外壳和多个倾斜加热元件,所述外壳包括适于接纳反转流体储集器的流体储集器入口、适于接纳来自气管的加压气体的气体入口、气体-蒸气出口;其中所述多个倾斜元件至少部分放置在所述外壳内的流体内,且适于对所述流体进行加热以便产生蒸气;其中所述装置适于经由所述气体-蒸气出口输出气体与蒸气的混合物。
9.根据权利要求8所述的装置,其进一步包括气体引导屏障,所述气体引导屏障定位在所述气体入口与所述气体-蒸气出口之间以便引导气体朝所述气体-蒸气出口流动。
10.根据权利要求8所述的装置,其中所述外壳的底部包括斜面导管部分。
11.根据权利要求8所述的装置,其进一步包括额外气管、混合系统和额外混合物入口,所述额外混合物入口适于提供气体与额外流体小滴的混合物。
12.根据权利要求8所述的装置,其进一步包括蒸气过滤器,所述蒸气过滤器适于阻止超过预定义尺寸的蒸气滴到达患者。
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