DE102005039346A1

DE102005039346A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Befeuchtung von atembarem Gas durch Kondensation und/oder Entfeuchtung

Info

Publication number: DE102005039346A1
Application number: DE102005039346A
Authority: DE
Inventors: Philip Rodney Chatswood Kwok; Donald Dural Darkin
Original assignee: Resmed Pty Ltd
Current assignee: Resmed Pty Ltd
Priority date: 2004-08-20
Filing date: 2005-08-19
Publication date: 2006-02-23
Also published as: FR2874329A1; FR2881511B1; US20060037613A1; FR2881511A1; US7525663B2; US20090174092A1; FR2874329B1; US9943662B2; US10300238B2; US20180193586A1

Abstract

Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Befeuchtung von atembaren Gas, welches einem Benutzer bereitgestellt wird, umfasst Bereitstellen eines atembaren Gases, Erzeugen von Feuchtigkeit oder Wasser, abgeleitet aus der Umgebung, z. B. über Kondensation und/oder entfeuchtete Luft, und Leiten des atembaren Gases entlang eines Luftflussweges. Der Luftflussweg umfasst optional einen Zugang zu mindestens einem Teil der Feuchtigkeit oder des Wassers zur erhöhten Befeuchtung des atembaren Gases zur Bereitstellung an den Benutzer.

Description

Kreuzreferenz zur Anmeldung:

Diese Anmeldung nimmt den Zeitrang der provisorischen US-Anmeldung Serien-Nr. 60/602.872, eingereicht am 20. August 2004, welche durch Bezugnahme hierin zur Gänze eingeschlossen ist, in Anspruch.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Befeuchter dienen dazu, eine Anzahl von Schmerzen zu behandeln, die eine Trockenheit der Nase einschließen können und ebenso verhindern sie Rhinitis (Entzündung der Nasenschleimhaut). Diese Schmerzen können verursacht werden durch die Zufuhr von relativ trockenem und/oder kaltem Atemgas (z.B. Luft) in die Luftwege eines Patienten.

Befeuchter nützen dem Patienten auf zweifache Weise. Sie fügen dem Atemgas Wärme zu, welche das Atembefinden des Patienten verbessert und sie fügen Feuchtigkeit (z.B. Wasser) der Atemluft zu, um Trockenheit und Reizung zu vermindern. Beide Gesichtspunkte sind besonders förderlich während kälterer Umgebungsbedingungen wie z.B. während kälterer Jahreszeiten (Winter).

Bei der Behandlung eines Patienten unter Verwendung eines Ventillationsmittels, stellt ein elektrisches Heizgerät den Befeuchtungsstandard dar, welches eine Wassermenge erwärmt, wodurch die Flüssigkeit in Dampf oder Gas verdampft, das danach der Luftzufuhr des Ventilators zugeführt und in die Luftwege des Patienten gebracht wird.

In der Belüftung gibt es andere Arten von Befeuchtern und diese können nicht-beheizte Systeme einschließen. Nach dem Stand der Technik können diese als „passive" oder „Übergangs-"Befeuchter bekannt sein. Diese Geräte fördern jedoch nur in begrenztem Umfang die Effizienz und die Versorgung der Atemwege des Patienten mit Feuchtigkeit. Außerdem wird zur atembaren Luft keine Wärme hinzugefügt, was zu Reizungen führen kann, falls das atembare Gas relativ kalt ist.

Es gibt auch Systeme, die auf einem „Docht" beruhen, welcher Wasser leitet durch feuchte Oberflächen oder Membranen, um zu ermöglichen, dass die Luft Feuchtigkeit annimmt. Die feuchten Oberflächen beziehen Wasser von einem Wasserreservoir durch eine Kapillarwirkung. Während die Luft über die feuchten Oberflächen streicht, wird Feuchtigkeit aufgenommen und das atembare Gas (Luft) wird dem Patienten mit höheren Feuchtigkeitsgraden zugeführt.

Befeuchter, die im Augenblick zur Patientenbeatmung hergestellt werden, wie z.B. ständiger positiver Luftwegedruck (Continuous Positive Airway Pressure (CPAP)), welcher benutzt wird, um obstruktiven Schlaf-Atemstillstand (Obstructive Sleep Apnea (OSA)) zu behandeln, haben im Wesentlichen große Wasserreservoirs (400 – 600 ml Wasserkapazität). Diese Reservoirs sind nicht benutzerfreundlich, weil sie vor dem Gebrauch befüllt werden müssen, sie müssen zwischen Gebrauchseinsätzen geleert und gereinigt werden, und sie stellen eine Infektionsquelle dar, weil sich Bakterien ansammeln können und es ist schwierig, sie gründlich zu reinigen.

Darüber hinaus muss der Patient das Reservoir zu einer Wasserquelle und nach der Befüllung zurück in das Schlafzimmer tragen, vor jeder Behandlungssitzung. Das erfordert mehr Aufwand und Unannehmlichkeiten auf der Seite des Benutzers.

Gängige Befeuchtungssysteme zielen darauf ab, wirksame und große Mengen von Befeuchtung zu erzeugen und dabei Kondensation im Luftzufuhrweg und der Maskenschnittstelle zu verhindern. Es gibt zahlreiche Systeme, welche Feedback- und Sensor-Systeme aufweisen, um die Befeuchtung des atembaren Gases zu maximieren oder um die Befeuchtung zu verändern in Verbindung mit Änderungen der Bedingungen, z.B. Umgebungstemperatur, Luftfluss etc.

Dementsprechend hat sich im Stand der Technik ein Bedarf entwickelt, sich einem oder mehrere Aufgaben zu widmen der Nachteile, welche in Verbindung mit Befeuchtern nach dem Stand der Technik stehen

KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Ein Gesichtspunkt der Erfindung besteht darin, die Größe der gegenwärtigen Technologie zu verringern, z.B. durch im Wesentlichen Beseitigen des Wasser- oder Flüssigkeits-) Reservoirs, und/oder Verbesserung der Benutzerfreundlichkeit durch Beseitigen der Notwendigkeit, das Reservoir zu befüllen, Rückstände zu leeren und/oder es zu reinigen.

Ein anderer Gesichtspunkt der Erfindung ist es, ein Gebläse bereitzustellen, mit einer selbst-initiierenden und/oder wiederauffüllenden Form der Befeuchtung.

Diese und andere Gesichtspunkte werden beschrieben oder werden offensichtlich werden in der folgenden detaillierten Beschreibung.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung eines Gebläses gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine schematische, erklärende Ansicht einer Peltier-Platte, die im Gebläse von 1 verwendet werden kann;
3 ist eine schematische, perspektivische Querschnittsansicht entlang der Linie 3-3 von 1;
4 ist eine perspektivische Ansicht einer alternativen internen Zufuhrleitung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4a – 4b sind schematische Schnittansichten von internen Zufuhrleitungen gemäß alternativen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
5 ist eine teil-perspektivische Querschnittsansicht eines Teils einer internen Zufuhrleitung gemäß einer noch weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 ist eine schematische Ansicht, welche den internen Zufuhrleitungsteil der 5 einschließt;
7 ist eine teil-perspektivische Querschnittsansicht eines Teils einer internen Zufuhrleitung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 ist eine schematische Querschnittsansicht einer internen Zufuhrleitung gemäß noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
9 ist eine schematische Ansicht eines Verfahrens zum Einsatz von Kühlung, um Kondensation zu erzeugen zum Einsatz mit einem Gebläse gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
10 ist eine schematische Ansicht eines Verfahrens zum Gebrauch eines Gefrierpackung zum Erzeugen von Kondensation zum Gebrauch mit einem Gebläse gemäß noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
11 ist eine schematische, perspektivische Ansicht einer abnehmbaren Schublade für ein Gebläse gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
12 ist eine schematische Ansicht einer Beschichtung, z.B. einer Sprühbeschichtung, zum Einsatz beim Erzeugen von Kondensation, gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
13 ist eine schematische Ansicht einer Luftzufuhrröhre und einer Patienten-Schnittstelle, die mit einer Trockeneinheit ausgerüstet sind zur Entfernung von Feuchtigkeit oder Wasser, gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
14 und 15 sind schematische Ansichten einer Sensoranordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine Ausführungsform der Erfindung bezieht ihr Wasser oder ihre Feuchtigkeit zur Befeuchtung im Wesentlichen aus der Umgebung (Luft), welche die Vorrichtung umgibt.
Die atmosphärische Luft, die Menschen im Allgemeinen einatmen, enthält einen gewissen Grad von Feuchtigkeit oder Feuchte. Die hierin beschriebene Vorrichtung könnte eine oder mehrere Techniken verwenden, welche unten beschrieben sind, um diese Feuchtigkeit oder Wasser aus der Luft zu extrahieren, um sie danach zu verwenden oder zu verarbeiten, bevor sie schließlich den Luftwegen eines Patienten zugeführt wird, vorzugsweise als ein befeuchtetes atembares Gas (oberhalb der Umgebungsfeuchte).
In einer anderen Ausführungsform wird Feuchtigkeit aus der Atmosphäre auf eine kühlendes Medium kondensiert, welches mit der umgebenden Luft in Kontakt steht. Eine Art Kondensation zu erzeugen besteht darin, die Sammelfläche oder Flächen unter die Temperatur der umgebenden Luft (die der Sammelfläche ausgesetzt ist) zu bringen unterhalb den Dew-Punkt der Luft. Wassertröpfchen kondensieren dann aus der Luft auf die Sammelfläche.
Der Dew-Punkt ist die Temperatur, auf welche die Luft gekühlt werden muss, um Sättigung zu erreichen, unter der Annahme, dass Lufttemperatur und Feuchtigkeitsgehalt konstant sind. Diese Sättigung führt dazu, dass Flüssigkeit (Wasser) aus dem Gas (Wasserdampf) kondensiert.
Eine andere Ausführungsform bezieht sich auf das Entfeuchten der Umgebungsluft, wobei das Wasser als Flüssigkeit gesammelt wird und dieses Wasser wieder verwendet wird, um den Feuchtigkeitsgehalt des Atemgases zu erhöhen.
Die entfeuchtete Umgebungsluft kann auch von Nutzen sein in Haushalten mit überhöhter Feuchtigkeit in der Raumumgebung, womit die Verminderung von Schimmelbildung und möglicherweise von Allergenzien, welche Asthmaanfälle, etc. hervorrufen können, gefördert wird.
Die gekühlte Fläche, welche in Kontakt mit der Umgebungsluft steht, muss nicht die tatsächliche Kühlungskomponente der Vorrichtung darstellen. Die gekühlte Fläche kann ebenso von Ferne erzeugt werden, wie Kühler, die in großen Hauskühlsystemen verwendet werden. Es gibt ein Kühlzentrum, das dann gekühlte Flüssigkeit durch „Rohre" dahin führt wo sie benötigt wird.
Der Dew-Punkt kann auch verändert werden durch Veränderung des Feuchtigkeitsgehalts der Umgebungsluft, z.B. durch Verwendung eines Raumbefeuchters und/oder durch Veränderung der Lufttemperatur.
Kühlung kann erzielt werden durch verschiedene Technologieformen von Wärmepumpen bis zu Kältespeichervorrichtungen.
Peltier-Wärmepumpen-Verfahren
1 ist eine schematische Darstellung eines Gebläses 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gebläse 10 schließt einen Gebläsemotor 12 ein, welcher einen Einlass einschließt zur Aufnahme von atmosphärischem Gas, z.B. Luft. Der Gebläsemotor 12 setzt das atembare Gas unter Druck auf ein gewünschtes Niveau, z.B. ungefähr 4 – 20 cm H₂O, zur Zufuhr zu einem Luftflusspfad, welche eine innere Röhre 14 einschließt innerhalb des Gebläses 10. Die innere Röhre 14 liefert das unter Druck gesetzte atembare Gas an einen Auslass 16, der an einer Außenseite des Gebläsegehäuses bereitgestellt wird. Ein Luftzufuhrrohr 18, welches auch einen Teil des Luftflusspfades darstellt, wird zum Auslass 16 bereitgestellt, zur Zufuhr von unter Druck gesetztem atembaren Gas zu einer Patienten-Schnittstelle, wie z.B. einer Maske 20. Das atembare Gas wird vom Luftflusspfad zu den Benutzerluftwegen befördert.
Das Gebläse umfasst eine Steuerkonsole 22, die vorzugsweise eine Anzeige einschließt. Die Steuerkonsole 22 steht in Verbindung mit einer Steuereinheit 24, um den Betrieb des Gebläses 10 zu steuern. Der Gebläsemotor 12 ist auch mit der Steuereinheit 24 verbunden. Zusätzlich umfasst die Steuereinheit eine Vielzahl von Eingaben 26, 28 z.B., um Signale zu empfangen von verschiedenen Sensoren oder Transducern, die normalerweise als Teil des Gebläses 10 bereitgestellt werden. Im Allgemeinen sind Gebläse kommerziell erhältlich von ResMed, Inc.
Das Gebläse 10 umfasst eine Befeuchtungseinheit 30 nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Allgemein gesprochen hat die Befeuchtungseinheit 30 die Funktion Feuchtigkeit oder Wasser aus der Umgebung zu erzeugen. Dies kann dazu beitragen, den Bedarf für eine unhandliche Befeuchtungseinheit, wie sie auf dem Stand der Technik verwendet wird, zu vermeiden, d.h. die Größe des Befeuchters kann vermindert werden oder der Bedarf für einen unabhängigen Befeuchter, der das (Wieder-) Auffüllen von Wasser erfordert, kann nahezu eliminiert werden. Natürlich kann die Befeuchtungseinheit eingefügt sein in ein Zubehör oder eine später verkaufte Vorrichtung. Zusätzlich kann die Befeuchtungseinheit verwendet werden, um den Feuchtigkeitsgehalt des atembaren Gases (selbst) wieder aufzufüllen. Z.B. könnte das Gebläse mit einer anfänglichen Menge von (z.B. 100 – 200 mL) von Wasser ausgerüstet sein, und die Befeuchtungseinheit kann ihre eigene Feuchtigkeit oder Wasser erzeugen, um den gewünschten Befeuchtungsgrad aufrecht zu erhalten, selbst wenn das anfängliche Wasser verbraucht ist. In dieser Ausführungsform umfasst die Befeuchtungseinheit 30 eine Peltier-Platte 32 wie schematisch in 2 dargestellt ist. Die Befeuchtungseinheit 30 steht in Verbindung mit der Steuereinheit 24.
Die Peltier-Platte 32 ähnelt den Peltier-Platten, wie sie in Festkörper-Wärmepumpen verwendet wird. In einem Beispiel der Peltier-Technologie bilden zwei Isolierschichten, z.B. dünne keramische Schichten 34, 36 einen Verbund (Sandwich) mit einer Metallschicht, z.B. einer Wismuth-Tellurid-Würfelschicht 38. Wenn elektrischer Strom angelegt wird, wird Wärme von einer Seite der Platte auf die andere bewegt; deshalb wird eine Seite kalt (erzeugt Feuchtigkeit oder Wasser) während die andere Seite heiß wird. Jede andere Form thermoelektrischer Wärmepumpen kann verwendet werden.
3 ist eine perspektivische, schematische Ansicht, welche einen Teilquerschnitt des Gebläses 10 darstellt, in welchem eine Peltier-Platte 32 bereitgestellt wird innerhalb des Gebläsegehäuses. Das Gebläsegehäuse kann zumindest eine Abzugsöffnung einschließen, welche eine oder mehrere Öffnungen 42 aufweist. In diesem Beispiel wird Hitze von der keramischen Schicht 36 auf die keramische Schicht 34 übertragen, so dass die keramische Schicht 36, die der Abzugsöffnung 40 gegenüber liegend bereitgestellt wird, anfängt, Wassertropfen 44 zu sammeln. Die Tropfen 44 steigen unter Einfluss der Schwerkraft ab entlang der Oberfläche der keramischen Schicht 36 und gelangen in eine Öffnung 46, welche in der internen Zufuhrleitung 14 bereitgestellt ist. Die Schicht 36 kann auch ein poröses Medium sein, welches die Fläche der Oberfläche erhöht. Ein Teil oder die gesamte Luft kann entlang der Oberfläche geführt werden, um die Befeuchtung zu erhöhen. Die interne Zufuhrleitung 14 kann ein Reservoir 48 einschließen, um die angesammelten Tröpfchen zu sammeln, nachdem sie von der Öffnung 46 aufgenommen wurden. Ein Standmesser kann bereitgestellt werden, um zu bestimmen, ob der Stand in der Aufnahme 48 eine vorbestimmte Höchstgrenze erreicht, an welchem Punkt die Peltier-Platte 32 ausgeschaltet oder in ihrer Leistung vermindert würde, um die Erzeugung von Wassertröpfchen und Kondensation zu beenden.
4 zeigt eine isometrische Ansicht, welche einen Teil der internen Zufuhrleitung 14 zeigt zusammen mit dem Reservoir 48. Wie gezeigt erstreckt sich das Reservoir 48 lediglich auf einen Teil der Ausdehnung der Zufuhrleitung 14. Die Länge des Reservoirs kann jedoch geändert werden in Abhängigkeit der gewünschten Kondensationskapazität und/oder der Größe der Peltier-Platte 32. Darüber hinaus kann die Länge der Zufuhrleitung 14 verändert werden, um eine Erhöhung oder eine Verminderung der Größe des Reservoirs und/oder der Größe der Peltier-Platte zu erlauben. In einer Ausführungsform kann die Zufuhrleitung 14 eine Reihe von Biegungen aufweisen (mit entsprechenden Reservoirs oder einem gemeinsamen Reservoir), um tatsächlich die Länge zu vergrößern. Das Reservoir kann eine Kapazität aufweisen, die sehr klein ist oder vernachlässigbar, z.B. 10 – 20 mL oder weniger. Falls dieses Volumen über ein genügend großes Oberflächengebiet verteilt ist, welches vorzugsweise sehr flach oder Film-artig ist, kann es erhitzt werden von Wasser oder Flüssigkeit zu Gasdampf bevor es dem atembaren Gas zugeführt wird.
4a ist eine schematische Querschnittsansicht gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 4a umfasst die Zufuhrleitung 14 einer Peltier-Platte 32, welche am Boden des Reservoirs 48 bereitgestellt wird. Die Schicht 36 bildet eine untere Oberfläche des Reservoirs 48. Die Polarität der Spannung, welche der Platte 32 zugeführt wird, kann umgekehrt werden, so dass die Platte 36 entweder Kondensation erzeugt, um Befeuchtung hinzuzufügen oder das Reservoir 48 beheizt, um die Luft aufzuheizen und/oder eventuell angesammelte Kondensation zu verdampfen. In einer Ausführungsform kann die Steuereinheit 28 (1) die Platte 32 drehen, um eventuell angesammelte Feuchtigkeit/Wasser im Reservoir zu beseitigen am Ende einer Behandlungssitzung, z.B. unter Verwendung der Schicht 36 in einem Erhitzungsmodus, um das Wasser in Gasdampf umzuwandeln, welches dem atembaren Gas wieder zugeführt werden könnte als befeuchtete/s Luft/Gas. Zusätzlich kann die Steuereinheit 24 die Platte 32 drehen zu Beginn der Erzeugung von Wasser oder Feuchtigkeit zu einer vorbestimmten Zeit bevor die Behandlungssitzung beginnt.
In noch einer weiteren Ausführungsform braucht die Zufuhrleitung kein Reservoir zu umfassen, falls die erzeugte Menge von Wasser/Feuchtigkeit/Kondensation ungefähr gleich ist der Menge von Feuchtigkeit, die dem Luftflussweg zugeführt werden soll. In einem Beispiel, welches in 4b gezeigt ist, kann die Zufuhrleitung 14 mit einer Vielzahl von axial und/oder umfänglich beabstandeten Befeuchtungseinheiten 30.1 bis 30.7 bereitgestellt werden, die einzeln gesteuert werden können, um die gewünschte Befeuchtung zu erzeugen, ohne dass Wasser gesammelt oder ein Reservoir bereitgestellt werden muss.
Damit Peltier-Platten wirkungsvoll arbeiten, muss die „Abfall"-Wärme entfernt werden von der heißen Seite. In der Anwendung einer Patienten-Beatmungsvorrichtung kann die Wärme entfernt werden durch das ankommende atembare Gas, womit das Atembefinden verbessert werden kann, insbesondere in kühleren Klimatas. Wie in 3 gezeigt, kann die „heiße" keramische Schicht 34 in unmittelbarer Nähe der äußeren Oberfläche der internen Zufuhrleitung 14 sich befinden, um das unter Druck gesetzte Gas zu beheizen. Die Schicht 34 kann eine Ausdehnung 34a umfassen, um die Hitze weiter auf die Zufuhrleitung 14 zu erstrecken, falls gewünscht. Die Ausdehnung 34a kann unabhängig betreibbar sein, um damit die Temperatur des beheizten Gases zu verändern.
Die „Abfall"-Wärme kann auch teilweise oder gänzlich verwendet werden, um das kondensierte Wasser von der kalten Seite der Peltier-Platte wieder zu verdampfen. Die Verdampfung des flüssigen Wassers in Wasserdampf stellt deshalb ein Verfahren bereit zur Befeuchtung des atembaren Gases.
In einer anderen Ausführungsform kann die kalte Seite lediglich der Umgebungsluft ausgesetzt sein außerhalb des Luftweges des atembaren Gases. Damit wird verhindert, dass das atembare Gas gekühlt wird, falls das so erwünscht ist. Im Fall der Belüftung ist wärmere Atemluft angenehmer für die Luftwege. Die heißere Seite der Peltier-Platte kann dem atembaren Gas-Pfad ausgesetzt sein, damit das atembare Gas beheizt wird. Das Wasser, welches von der kalten Seite kondensiert kann dann weitergeführt werden oder sonst auf die heiße Seite im atembaren Gas-Pfad ablaufen, was bewirkt, dass das atembare Gas beheizt und befeuchtet wird. Das System würde lediglich Beheizen erlauben, oder Beheizen und Befeuchtung.
In dieser Anwendung der Peltier-Technologie wird die Feuchtigkeit aus Kondensation vom Kern der Peltier-Platte ferngehalten, weil Feuchtigkeit sich nachteilig auf die Lebensdauer auswirkt.
Eine Peltier-Platte ist gegenwärtig die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, weil sie keinen Lärm und keine Vibration verursacht, keine beweglichen Teile und eine lange Lebensdauer aufweist, kein Freon^TM-artiges Kühlmittel benötigt, eine kompakte Größe hat und in der Temperatur genau gesteuert werden kann.
Zwei oder mehr Peltier-Platten können aufeinander gestapelt werden, um eine höhere Leistung zu erzielen; d.h. höhere Kühlung und/oder Heizung. Z.B. kann eine zweite Metallschicht ähnlich der Schicht 38 bereitgestellt werden auf der linken Seite der Schicht 34 in 3 und eine zusätzliche Keramikschicht kann auf der zweiten Metallschicht bereitgestellt werden.
5 veranschaulicht eine Peltier-Platten-Anordung gemäß noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 5 nimmt die Peltier-Platten-Anordnung die Form eines Rohrs an, welche keramische Schichten 34 und 36 und eine Metallschicht 38 umfasst. Das Rohr 50 kann zumindest einen Teil der internen Zuführungsleitung 14 bilden, wie in 6 gezeigt. Wie in 6 gezeigt, hat die Peltier-Platten-Anordnung 50 einen Durchmesser, der größer ist als der Durchmesser der übrigen internen Zufuhrleitung 14. Entsprechend kann der Wasserpegel 42, der in gestrichelten Linien in 6 gezeigt ist, unterhalb des Niveaus der Zufuhrleitung 14 gehalten werden, so dass die kondensierte Feuchtigkeit innerhalb des Rohrabschnitts 50 bleibt.
7 und 8 veranschaulichen weitere Peltier-Platten-Anordnungen gemäß der vorliegenden Erfindung. Wie in 7 gezeigt, wird ein Teil des Rohrs 60 so gebildet, dass die keramische Schicht 34 lediglich einen Teil des Umfangs des Rohrs 60 bedeckt. Das Rohr an sich in 5 und 7, welches verwendet wird, um Druck als Gas zu übertragen und um kondensierte Flüssigkeit zu speichern, kann aus einem keramischen Material gebildet sein. Alternativ kann ein herkömmliches Kunststoffrohr in den Rohrabschnitt 60 eingefügt werden. Anders ausgedrückt könnte der Rohrabschnitt 60 eine Hülle bilden, welche nachgerüstet werden kann auf einen Teil eines Rohrs eines Gebläses nach dem Stand der Technik.
In 8 umfasst das Rohrglied 70 eine innere Oberfläche 72, die teilweise bestimmt wird durch ein Kunststoffteil 74 und teilweise bestimmt wird durch eine keramische Schicht 36. Die Metallschicht 38 wird bereitgestellt zwischen den keramischen Schichten 34, 36. Wenn ein Gleichstrom angewandt wird, kann Hitze übertragen werden von der Schicht 36 zur Schicht 34, womit Kondensation auf der Schicht 36 erzeugt wird, um die Luft zu befeuchten. Zusätzlich steht die Schicht 34 in Verbindung mit dem Kunststoffteil 74, so dass die Möglichkeit gegeben ist, die Luft auf ein gewünschtes Temperatur-Niveau aufzuheizen. Wie schematisch in 8 dargestellt, kann der untere Teil 76 der Schicht 34 unabhängig gesteuert werden von der oberen Schicht 78 der Schicht 34, so dass der Feuchtigkeitsgrad unabhängig vom Temperatur-Niveau gesteuert werden kann. Die Peltier-Platte kann in jeder hierin beschriebenen Ausführungsform auch eine umkehrbare Spannung aufweisen, um möglicherweise Luft, die zu heiß wurde, zu kühlen oder andernfalls den Feuchtigkeitsgrad zu steuern. Im Fall von Feuchtigkeit kann die Peltier-Platte das befeuchtete atembare Gas wieder kondensieren, falls die Feuchtigkeitsgrade als zu hoch erachtet werden.
Das Peltier-System (oder jedes hierin beschriebene System) kann auch eine variable Spannung aufweisen, welche dem Feuchtigkeitsgrad erlaubt variabel zu sein oder es kann mehrfache Ein-/Ausphasen aufweisen, so dass die Befeuchtung entsprechend den Erfordernissen eingestellt werden kann. Es wird auf die provisorische US-Patentanmeldung Nr. 60/599,864 hingewiesen, eingereicht am 10. August 2004 mit dem Titel „Verfahren und Vorrichtung zur Befeuchtung von atembarem Gas mit profilierter Zufuhr", welche durch Bezugnahme hierin zur Gänze eingefügt ist.
Man kann beobachten, dass Wasser an einer kalten Oberfläche kondensieren kann, besonders wenn die kalte Oberfläche in eine wärmere Umgebung gebracht wird. Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist bekannt als gepulster Peltier-Effekt. Sie hat die Eigenschaft, schnell Kondensation zu erzeugen auf der Oberfläche der kalten Seite der Peltier-Platte. Falls der Gleichstrom zur Peltier-Platte umgekehrt wird, um jetzt dieselbe Oberfläche zu erwärmen, kann dies schnellere Kondensator hervorrufen, sollte es das Behandlungssystem erfordern.
Kühlungsverfahren
Kühlungssysteme verdampfen Fluorkohlenstoffe wie z.B. Freon^TM, z.B. unter Verwendung einer Heizspirale (Kondensor-Spirale) und einer kalten Spirale (Verdampfungsspiralen). Die kalte Spirale kondensiert das Wasser während die heiße Spirale dem atembaren Gas ausgesetzt ist, um die Luft angenehm zu erwärmen. Das kondensierte Wasser von der kalten Seite wird im warmen atembaren Gas oder der heißen Spiralseite zugeführt. Wie in dem Beispiel von 9 gezeigt, wird eine Heizspirale 80 bereitgestellt am Einlass des Gebläsemotors 12, der dann das Gas der Zufuhrleitung 14 zuführt. Die Zufuhrleitung 14 ist verbunden mit der kalten Spirale 82, um Kondensation zu erhalten, womit befeuchtetes Gas dem Patienten bereitgestellt werden kann über die Röhre 18. Die Systeme erreichen die Größe von Kompressoren von etwa der Größe eines Fußballs in einem typischen Haushaltskühlschrank bis zu Miniaturgrößen, die ungefähr die Fläche einer Hand ausfüllen. Die Miniatur-Kühlsysteme wurden zur Ausrüstung von Streitkräften verwendet unter trockenen Bedingungen, wo das System verwendet wurde, um den Träger zu kühlen.
Miniatur-Kühlsysteme sind wohlbekannte Vorrichtungen, z.B. um Speisen zu kühlen. Diese Kühlsysteme verdampfen das kondensierte Wasser wieder, welches als Abfall betrachtet wird. Im Falle der Erfindung wird das Wasser zur Verarbeitung gesammelt und anschließend verwendet bei der Befeuchtung eines atembaren Gases.
Die gleichen Ausführungsformen, welche unter „Peltier-Verfahren" (oben) erwähnt wurden, können ebenso zur Kühlung angewandt werden, da sie ebenso eine Kombination einer heißen Oberfläche und einer kalten Oberfläche haben, insbesondere eine heiße Spule und eine kalte Spule.
Die Kältepumpe kann eine „Inverter"-artige Technologie verwenden, wobei die Geschwindigkeit der Pumpe variiert werden kann, um die Wirksamkeit der Kühlung/Heizung zu steuern, anstatt sie ein- und auszuschalten, um die Ausstoß-Temperatur zu steuern.
Die Kältepumpe, wie die Peltier-Technologie, kann umgekehrt (umgewechselt) werden, wobei die Heizspirale die kalte Spirale und die Kühlspirale die heiße Spirale wird.
Diejenigen Ausführungsformen der Erfindung, die kalte und heiße Elemente aufweisen im gleichen System (Kühlung und Peltier), können auch die Feuchtigkeit kondensieren von der kalten Spirale und die entfeuchtete Luft kann rückwärts durchgeführt werden, um angenehmere warme Atemluft zu bieten. Der Grad der Befeuchtung kann von Hand eingestellt werden, halb oder ganz automatisch durch Modifikation des Feuchtigkeitsgrades, der wieder-verdampft wird oder verdampft wird in das Atemgas.
Gefrierpackungs-Ausführungsformen
Eine andere Ausführungsform umfasst die Verwendung einer Gefrierpackung. Die Packung kann den Bedarf beseitigen, ein Reservoir zu reinigen oder wieder aufzufüllen. Eine Eispackung, Puder, Gel oder ein anderes Verfahren zum Speichern von kaltem oder gefrorenem Material kann verwendet werden. Die Gefrierpackung in einem Aspekt der Erfindung kann im Kühlschrank gefroren werden und dann herausgenommen werden und im Behandlungsgerät platziert werden. Die Kondensation der Gefrierpackung wird dann beheizt und wiederverdampft bevor sie in das atembare Gas verabreicht wird. Falls erwünscht, kann die Vorrichtung die Luft nicht wieder erhitzen, sondern lediglich Umgebungsluft über die Kondensations-bedeckten Eispackung leiten, um die Feuchtigkeit zu erhöhen und die Luft zu kühlen, was möglicherweise wünschenswert ist in heißen Klimata. Dies ist schematisch dargestellt ist 10, in welchem eine Gefrierpackung 86 stromaufwärts zum Gebläsemotor 12 bereitgestellt wird. Natürlich kann die Gefrierpackung entlang jedem anderen Teil des Luftzufuhrweges bereitgestellt werden.
Die Gefrierpackung in einer bevorzugten Ausführungsform ist ein versiegelter Beutel oder eine Blase, die in herkömmlicher Weise das kalte Verpackungsmaterial, z.B. Wasser enthält. Der Beutel kann eine Form aufweisen, welche einen gewünschten Raum mit möglichst kompakten Ausdehnungen erfüllt. Wie in 11 gezeigt, kann die Gefrierpackung 86 zugeführt/entfernt werden unter Verwendung eines Einschubgliedes 88, z.B. eine gleitfähige Schublade oder ein Board, das entfernt oder aufgezogen werden kann, um an die Innenseite des Gebläses 10 zu gelangen. Das Einschubgliedes 88 umfasst eine Öffnung 90, welche in Verbindung steht mit einer Öffnung der Zufuhrleitung 14, damit die gesammelte Feuchtigkeit der Zufuhrleitung 14 zugeführt werden kann.
Die Gefrierpackung kann ebenso in Verbindung mit jeder Form einer Vorrichtung verwendet werden, welche die Umgebungstemperatur erhöht (der Gefrierpackung), um die Kondensationsrate zu erhöhen. Ein vergleichbares Beispiel besteht darin, eine kalte Getränkedose aus dem Kühlschrank zu nehmen und sie in einen warmen Raum zu stellen. Die Seiten der Dose können tropfende Feuchtigkeit als Kondensation zeigen.
Das gesammelte Wasser kann entweder direkt befeuchtet werden oder sonst in einem Reservoir landen, um nachher verwendet zu werden, z.B. zur herkömmlich beheizten Befeuchtung.
Kaltes Material kann auch in einem Haltekörper enthalten sein, ohne die Verwendung eines Beutels, einer Blase oder einer Umhüllung. Z.B. kann es die Form eines kalten Speichermediums aufweisen, welches eine halb-feste Flüssigkeit oder ein Gel ist, ähnlich den Kältepackungen, welche in der Kosmetik um die Augen verwendet werden.
Das Material, das gekühlt werden kann, kann jede oder eine Kombination von Flüssigkeiten, Gas, Puder, Granulat, Flüssigkeit, dickflüssige Flüssigkeit, wie z.B. ein Gel, feste Teilchen oder einen Festkörper umfassen, der eine vor-geformte Masse darstellt.
Andere Ausführungsformen
Im Falle der CPAP-Therapie, wo die Flusserzeugervorrichtung im Allgemeinen lediglich des nachts verwendet wird, kann eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung entworfen werden, welches relativ niedrig im Stromverbrauch ist und weniger wirksam als andere erwähnte Ausführungsformen (und möglicherweise kleinere Kapazitäts- und Größenanforderungen hat) ist. Z.B. kann es ungefähr einen halben Liter Wasser in einem Reservoir sammeln über einen Zeitraum von etwa 10 – 15 Stunden (Schlaf beträgt etwa 8 Stunden). Eine andere Ausführungsform der Erfindung erlaubt der Vorrichtung Wasser aus der Atmosphäre zu sammeln während des Tages, solange der Patient nicht behandelt wird und des nachts hat die Vorrichtung genügend kondensiertes Wasser angesammelt in einem Reservoir (im Wesentlichen ein selbst-füllendes Reservoir) und kann sich deshalb wie herkömmliche Befeuchtungssysteme verhalten (mit einem Reservoir und einer Heizplatte) zu der Zeit, wenn die CPAP-Therapie beginnt. Sie kann eine automatische Abschaltvorrichtung aufweisen, wenn das Reservoir bis zum Maximum gefüllt ist.
Unter Bezugnahme auf die Ausführungsform oben, kann die Vorrichtung auch eine Kombination einer Wärmepumpe mit geringer Leistung und ein Reservoir, das beheizt ist, darstellen. Dies erlaubt der Vorrichtung von der Wärmepumpe auf ein Befeuchtungs-wirksames beheiztes Reservoir umzuschalten, wie es für den Patienten erforderlich ist. In diesem Szenario kann die Reservoir-Größe wesentlich in der Größe reduziert werden. Die Umschaltung zwischen den Modi kann inkremental oder gleichzeitig sein oder sonst ganz von einem Modus in den anderen umschalten.
Die Vorrichtung kann ein zusätzliches Wasser-Reservoir aufweisen, um trockenere Zeiträume zu kompensieren, während einer Behandlungssitzung und sie kann ebenso verwendet werden, um zur Kühlung der heißen Seite der Spirale (Kühlung oder Peltier) für größere Kühlungswirksamkeit beizutragen. Das kleine Reservoir kann auch eine zusätzliche Befeuchtungsquelle bereitstellen, falls nicht genügend Feuchtigkeit aus der Atmosphäre zeitweilig nicht zur Verfügung steht.
Die Vorrichtung kann lediglich Wasser kondensieren, aber nicht heizen (ähnlich den passiven oder Übergangsbefeuchtern). Feuchte kalte Luft wird als wärmer und angenehmer empfunden als trockene und kalte Luft. Die trockene kalte Luft neigt dazu, mehr zu kühlen, weil sie einen höheren Verdampfungsgrad aufweist. Diese Option kann wünschenswert sein, in Fällen, in denen lediglich geringe Grade von Befeuchtung erwünscht sind.
Wasser kann sich über eine Maschenvorrichtung bewegen, um den Oberflächenkontakt mit Luft zu erhöhen, um die Wirksamkeit der Feuchtigkeitsaufnahme aus der Luft zu erhöhen.
Die Vorrichtung kann am Einlass der Gaszufuhrvorrichtung (CPAP) angeordnet sein oder zwischen der Gaszufuhrvorrichtung und der Patientenschnittstelle.
Die Vorrichtung kann eine typische Klimaanlage verwenden, welche verwendet wird, um den Raum zu kühlen oder zu beheizen. Der Abfluss des Kondensats aus der Klimaanlage kann ebenso verbunden werden mit der Befeuchtungsvorrichtung, welche der Atemluft Feuchtigkeit zuführt.
Ein Antimikrobenfilter oder eine andere Schranke kann in dem System inkorporiert sein, um zu verhindern, dass Bakterien in den feuchten Wegen in das beatembare Gas dringen.
Die Erfindung kann auch verwendet werden mit oder ohne einer Ventilatorvorrichtung, sie kann eine eigenständige Einheit sein, um verdampftes Gas zu verabreichen.
Die Erfindung in einer bevorzugten Ausführungsform kann wechseln zwischen Ein- und Ausschalten während des Verlaufs der Nacht. Diese Zyklen können regelmäßig, unregelmäßig oder sonst wie für eine Vielzahl von Intervallen gesteuert sein und verschiedene Anwendungszeiträume unter Verwendung einer intelligenten elektronischen Steuerung. Das Ausschalten muss nicht notwendigerweise ein vollständiges Ausschalten sein, sondern kann die Temperatur verringern, in Zeiträumen, in denen weniger Befeuchtung erforderlich ist. Wie erwähnt, vermindert dies den Wasserumschlag.
Die Vorrichtung (Erfindung) kann auch die Raumtemperatur messen, die Feuchtigkeit oder beides und sie kann das Atemgas beobachten, welches dem Patienten zugeführt werden soll und die Einstellung optimieren, um ein gewünschtes Befeuchtungsprofil zu erzeugen. Z.B. ein konstantes Niveau oder variabel über den Verlauf der Behandlungssitzung (Nacht). Diese Sensoren können in die Vorrichtung eingebaut sein oder sonst davon entfernt sein mit einer verdrahteten und/oder drahtlosen „Blue tooth"-Verbindung.
Gefriergas
Ein Gefriergas kann ebenso verwendet werden, um die Temperatur der Luft unter den Dew-Punkt zu vermindern. Z.B. kann, wie in 12 gezeigt, ein Gefrieraerosol 92 auf eine Oberfläche gesprüht werden, z.B. ein Rohr 94, welches einen Teil des Luftzufuhrweges bildet und in Kontakt mit der Umgebungsluft steht. Gefrieraerosole werden allgemein verwendet in der Elektronik und sind traditionell halogenierte CFC (Chlorfluorkohlenstoff). Umweltfreundlichere Substanzen können nun verwendet werden, wie z.B. Hydrofluorkohlenstoffe HFC 134a und HFC 152a. Diese Gase werden ebenso in Gefriersystemen verwendet wie oben erwähnt. Jedes Gefriergas, das die Luft unterhalb ihres Dew-Punkts bringen kann, kann verwendet werden. Z.B. flüssiger Stickstoff.
Phasenwechsel-Materialen
Ein Phasenwechsel-Material (Phase Change Material (PCM)) kann ebenso verwendet werden in weiteren Ausführungsformen. PCMs können beschrieben werden als Materialien, welche sich in ihrer physikalischen Form verändern können. Z.B. von fest zu flüssig und von flüssig zu Gas, wenn die Temperatur sich ändert.
Während eines Phasenwechsels von fest zu flüssig und von flüssig zu Gas, wird Hitze absorbiert aus der Umgebung. Ein Beispiel ist Paraffinwachs. Umgekehrt, beim Kühlen von Gas zu Flüssigkeit und Flüssigkeit zu Festkörper, kann Hitze in die Umgebung abgegeben werden. Die Energie, die gespeichert oder freigegeben werden kann, ist bekannt als latente Hitze und tritt in PCM über einen engen Temperaturbereich auf. Während der Änderung des physikalischen Zustands, neigt das Material dazu, bei einer relativ konstanten Temperatur zu verharren bis der Phasenwechsel abgeschlossen ist. Die Übertragung der latenten Hitze in die Umgebung erzeugt ein breites Plateau von nahezu konstanter Temperatur.
Eine Ausführungsform beinhaltet die Verwendung eines PCM, um eine Oberfläche zu kühlen. Weiterhin können die nahezu konstanten Temperatur-Charakteristiken, die oben erläutert wurden, mit jeder anderen Form eines Kühlungs- oder Heizungsvorgangs verwendet werden, um mitzuwirken, Temperaturen aufrecht zu erhalten mit weniger Fluktuationen. Dementsprechend kann eine konstantere Temperatursteuerung bereitgestellt werden falls erwünscht. Z.B. kann ein PCM verwendet werden in Verbindung mit dem Gefrierbeispiel, welches früher erläutert wurde.
Das PCM kann viele Formen annehmen. Paraffinwachs ist ein Beispiel. Es kann auch die Form eines eutektischen Salzes haben oder sonst eine Vielzahl von Formen aufweisen, einschließlich Flüssigkeit, Gel, Puder, Paste oder Granulat oder vermischt mit einen Teil eines anderen Festkörpers. Z.B. können Granulatpartikel in ein Hitze bestimmendes Material eingebracht sein.
Feuchtigkeit-absorbierende Materialien
Weitere Ausführungsformen der Erfindung können auch Feuchtigkeitsabsorbierende Materialien verwenden, wie z.B. Silicat-Gel, das typischerweise in kristalliner Form vorkommt. Diese Substanz ist weit verbreitet, um atmosphärische Feuchtigkeit zu absorbieren. Die Feuchtigkeit oder Wasserdampf, die in diesen Kristallen eingeschlossen werden, kann danach nutzbar gemacht werden, um zurück-verdampft zu werden in das Atemgas, z.B. durch Beheizung.
Silicat-Gel ist eine Substanz, die atmosphärische Feuchtigkeit relativ wirksam absorbiert. Die Erfindung ist nicht beschränkt auf den verwendeten Substanztyp und allgemein gesprochen, stützt sich diese Ausführungsform auf den Gebrauch eines trocknenden Materials. Silicat-Gel ist im Wesentlichen eine Substanz, mit Millionen von kleinen Poren, die Feuchtigkeit aufnehmen können.
Trocknungsmittel
Eine weitere Ausführungsform verwendet das Trocknungsmittel, um den Grad der auftretenden Kondensation zu steuern. Z.B. kann übermäßige Kondensation gesteuert werden durch die Verwendung von Silicat-Gel, um etwas von der überschüssigen Feuchtigkeit zu absorbieren.
Z.B., wie in 13 gezeigt, kann eine Trocknungseinheit 96 (ein Trocknungsmittel umfassend) auch auf die Atmungsröhre 13 angewandt werden, um der Bildung von Wassertröpfchen in der Röhre vorzubeugen. Trocknungsmittel können alternativ bereitgestellt werden in einer Einheit 98, welche in der Patienten-Schnittstelle 20 bereitgestellt wird. Diese Kondensation in der Atmungsröhre kann eine Reizung verursachen, falls der Patient sie unbeabsichtigt inhaliert.
Ausführungsformen der Erfindung können auch einen Schalter oder eine Sensorvorrichtung beinhalten, die den Befeuchter abschaltet, falls die Behandlungssitzung unterbrochen werden soll. Z.B. kann ein OSA-Patient mitten in der Nacht aufstehen, um ins Bad zu gehen. Dieses Merkmal ist darauf abgestellt, den Wasserverbrauch weiter zu vermindern und ebenso um Kondensation zu verhindern in der Luftzufuhrröhre, insbesondere wenn der Flussgenerator angehalten hat. Der Flussgenerator kann angehalten oder gestartet werden durch Fluss-/Druck-Messung im Luftweg, z.B. wenn der Patient die Maske anlegt oder ablegt, um dadurch ein Signal zu erzeugen, um das Gebläse zu aktivieren oder zu deaktivieren. Eine derartige Technologie ist inkorporiert z.B. in ResMed's Smartstart^TM mit einer intelligenten Stopvorrichtun und/oder einer intelligenten Startvorrichtung. Es kann ebenso verhindern, dass der Patient Kondensat einatmet, wenn er ins Bett zurückkehrt, welches dem Patienten Bequemlichkeit verschafft.
Kondensationsfeuchtigkeitssensor
Wie in 14 und 15 gezeigt, umfasst eine Ausführungsform der Erfindung einen Feuchtigkeits- oder Kondensationssensor 100, um zu bestimmen, ob ein angemessener Grad an Kondensation oder zu viel Kondensation auftritt. Ein Masken-„Abregnen"-Sensor gemäß einer Ausführungsform erfordert nicht die Verwendung eines Feuchtigkeitssensors wie im Stand der Technik. Wie schematisch in 14 gezeigt, sind ein Infrarot-Emitter 102 und ein Detektor 104 z.B. in einer Seite-an-Seite-Anordnung platziert, am Boden der Maskenschnittstelle oder einer Stelle oder Oberfläche 106, wo sich wahrscheinlich Kondensationskügelchen bilden oder sammeln. Die Maskenrahmenwand vor dem Seite-an-Seite-Emitter/Detektor ist transparent gegenüber Infrarotlicht. Unter normalen Bedingungen, in denen sich keine Kondensation oder Wassertröpfchen gebildet haben (14), detektiert der Detektor 104 kein Infrarotlicht. Falls signifikante Wassertröpfchen 108 sich vor dem Emitter/Detektor entwickeln (15), verursachen die Tröpfchen (Kondensation) das einfallende Licht in den meisten, wenn nicht in allen Richtungen zu streuen, wovon ein Teil gestreutes Licht zurück reflektiert wird auf den Detektor, um damit die Anwesenheit von Kondensation zu signalisieren. Sensorelemente, z.B. Emitter und Detektor, werden gesteuert durch eine entsprechende Logik, oder Signale vom Detektor/Emitter werden einem Prozessor oder Computer bereitgestellt. Der Sensor kann auch eine andere Art einer sichtbaren oder nicht-sichtbaren Licht-Emitter/Dekoder-Kombination verwenden.
In einer anderen Alternative kann Emitter und Detektor auf gegenüber liegenden Seiten der Stelle 106 angebracht sein. Falls das Licht vom Emitter die Stelle 106 passiert, und vom Detektor 104 bei voller Intensität empfangen wird, wird geschlossen, dass keine Kondensation vorliegt. Falls Wassertröpfchen (Kondensation) auftreten, dann wird das emittierte Licht reflektiert und/oder gestreut, so dass der Detektor lediglich weniger als die volle Intensität des Lichts empfängt, z.B. 50 – 95 %. Deshalb wird geschlossen, dass Kondensation vorliegt.
Eine Steuereinheit 107, welche mit dem Detektor verbunden ist, würde vorzugsweise kalibriert oder so eingestellt sein, dass sie unterscheiden kann zwischen voller Lichtintensität (keine Kondensation) und weniger als voller Lichtintensität (Kondensation). Die Steuereinheit kann ein positives oder negatives Kondensationssignal erzeugen in Abhängigkeit davon, ob der Detektor ein gemessenes Lichtintensitätssignal erzeugt, das gleich oder größer ist einem vorbestimmten vollen Intensitätssignal. Die gemessene Intensität des Lichts ändert sich in Abhängigkeit davon, ob Kondensation eine Reflektion/Streuung des Lichts verursacht.
Der obige Emitter/Detektor kann auch verwendet werden, um den Flüssigkeitsstand zu messen, wenn ein Reservoir verwendet wird.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen können einen oder mehrere der folgenden Vorzüge verwirklichen:

• Befeuchter, der nicht manuell mit Wasser gefüllt werden muss durch den Benutzer.
• Weil es ein kleineres oder kein Reservoir gibt, wird weniger Wasser verschüttet.
• Weil die Befeuchtungseinheit selbst-initiierend ist, ist kein ständiges Nachfüllen nötig.
• Die Wassermenge muss nicht berücksichtigt werden. Das einzige Erfordernis besteht darin, den gewünschten Befeuchtungsgrad einzustellen.
• Hauptvorteil gegenüber herkömmlichen Technologien besteht darin, dass der Benutzer das Reservoir nicht manuell befüllen muss.

Während die Erfindung in Verbindung mit dem beschrieben wurde, was als die am meisten bevorzugten und praktischsten Ausführungsformen betrachtet werden, soll verstanden werden, dass die Erfindung nicht durch die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern im Gegenteil dazu dienen soll, verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen einzuschließen, innerhalb des Geistes und des Umfangs der Erfindung. Zusätzlich, während die Erfindung eine besondere Anwendung für Patienten, die an OSA leiden, hat, ist zu beachten, dass Patienten, die an anderen Krankheiten leiden (z.B. Kongestive Herzfehler, Diabetes, krankhafte Fettleibigkeit, Herzinfarkt, barriatrische Operatinen, etc.) können von den obigen Offenbarungen profitieren. Darüber hinaus haben die obigen Offenbarungen Anwendungen für Ventilatoren im Allgemeinen zur Verwendung mit Patienten und Nicht-Patienten ebenso.

Claims

Verfahren zur Befeuchtung eines atembaren Gases, welches einem Benutzer bereitgestellt wird, umfassend: Bereitstellen des atembaren Gases; Erzeugen von Feuchtigkeit oder Wasser, welche aus der Umgebung stammen; und Leiten des atembaren Gases entlang eines Luftflussweges, wobei der Flussweg optional einen Zugang einschließt zu mindestens einem Teil der Feuchtigkeit oder des Wassers zur erhöhten Befeuchtung des atembaren Gases zur Bereitstellung an den Benutzer.
Verfahren gemäß Anspruch 1, worin die Erzeugung das Anlegen eines Stromes umfasst an eine Peltier-Plattenanordnung, um Kondensation hervorzurufen.
Verfahren gemäß Anspruch 2, worin der Sttrom innerhalb der Peltier-Plattenanordnung reversibel ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, worin die Feuchtigkeit oder das Wasser auf einen Durchlass gerichtet ist, welcher einen Teil des Luftflussweges darstellt.
Verfahren gemäß Anspruch 1, worin das atembare Gas unter einen positiven Druck auf ein vorbestimmtes Niveau gesetzt wird, und die Erzeugung ein Aufheizen des atembaren Gases vor der Unterdrucksetzung und das Hinzufügen der Feuchtigkeit oder von Wasser zum Luftflussweg nach der Unterdrucksetzung umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 1, worin die Erzeugung die Bereitstellung einer Gefrierpackung umfasst, welcher mit dem Luftflussweg in Verbindung steht, wobei die Gefrierpackung die Feuchtigkeit oder Wasser durch Kondensation erzeugt.
Verfahren gemäß Anspruch 1, worin die Erzeugung ein Besprühen umfasst von mindestens einem Teil des Luftflussweges mit einem gefrierenden Gas, um die Feuchtigkeit oder Wasser in Form von Kondensation zu erzeugen.
Verfahren gemäß Anspruch 1, worin die Erzeugung beinhaltet, zumindest einen Teil des Luftflussweges mit einem Phasenumwandlungsmaterial bereitzustellen, um Feuchtigkeit oder Wasser zu erzeugen.
Verfahren gemäß Anspruch 1, worin die Erzeugung umfasst: Bereitstellen eines Feuchtigkeit absorbierenden Materials, um die Umgebung zu entfeuchten; Sammeln jeglicher Feuchtigkeit oder von Wasser, welche von dem Feuchtigkeit absorbierenden Material erzeugt wurde; und Einführen der Feuchtigkeit oder von Wasser in den Luftflussweg.
Verfahren gemäß Anspruch 1, weiter umfassend das Steuern der Menge von Feuchtigkeit oder von Wasser.
Verfahren gemäß Anspruch 10, worin die Steuerung ein Aufheizen eines Teils des Luftflusswegs umfasst, um zumindest einen Teil der Feuchtigkeit oder von Wasser zu verdampfen.
Verfahren gemäß Anspruch 10, worin die Steuerung ein Bereitstellen einer Trockeneinheit mit einem darin enthaltenen Trockenmittel über einen Teil des Luftflussweges umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 1, weiter umfassend ein Aufheizen des atembaren Gases über zumindest einem Teil des Luftflussweges, um die Temperatur des atembaren Gases zu erhöhen.
Verfahren gemäß Anspruch 13, worin das Aufheizen des Teils des Luftflusswegs unabhängig gesteuert wird von der Menge von Feuchtigkeit oder Wasser, welche aus der Umgebung erzeugt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, worin die Umgebung Umgebungsluft beinhaltet, welche optional mit einem oder mehreren Behandlungsgasen, wie z.B. Sauerstoff, versehen ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, worin das atembare Gas unter Druck gesetzt wird innerhalb eines vorbestimmten positiven Druckbereiches.
Gebläse, welches ausgestaltet und konfiguriert ist, um das Verfahren gemäß Anspruch 1 auszuführen.
Gebläse, um ein atembares Gas einem Benutzer bereitzustellen, das Gebläse umfassend: einen Gebläsemotor, um das atembare Gas unter Druck zu setzen innerhalb eines vorgegebenen Bereichs; einen Luftweg, um das unter Druck gesetzte atembare Gas dem gebrauchenden Benutzer zu liefern; eine selbst-wieder-auffüllende Befeuchtungseinheit, um Feuchtigkeit oder Wasser zu erzeugen, welche verwendet werden, um das atembare Gas über einen Teil des Luftflusswegs zu befeuchten.
Kondensationssensor, der angeordnet ist, um Kondensation zu detektieren, wobei der Sensor umfasst: einen Emitter, um Licht auf eine Stelle zu emittieren; und einen Detektor, der ausgestaltet ist, um das emittierte Licht zu empfangen in Abhängigkeit zu der Kondensation, welche an der Stelle vorhanden ist.
Kondensationssensor gemäß Anspruch 19, worin der Emitter und der Detektor auf einer gemeinsamen Seite der Stelle angeordnet sind, so dass das emittierte Licht reflektiert wird von einer Oberfläche der Stelle auf den Detektor, falls Kondensation vorhanden ist.
Kondensationssensor gemäß Anspruch 19, worin der Emitter und der Detektor auf gegenüberliegenden Seiten der Stelle angeordnet sind, so dass das emittierte Licht reflektiert durch die Oberfläche der Stelle auf den Detektor fällt, mit im Wesentlichen voller Intensität, falls keine Kondensation vorhanden ist.
Kondensationssensor gemäß Anspruch 21, worin lediglich ein Teil des emittierten Lichtes durch die Oberfläche auf den Detektor fällt, falls Kondensation vorhanden ist.
Kondensationssensor gemäß Anspruch 21, weiter umfassend eine Steuerung, welche ein Lichtintensitätssignal vom Detektor empfängt, worin die Steuerung ein negatives Kondensationssignal erzeugt, falls das Lichtintensitätssignal gleich oder größer einem vorgegebenen vollen Intensitätssignal ist, und die Steuerung ein positives Kondensationssignal erzeugt, falls das Lichtintensitätssignal weniger ist als das vorgegebene volle Intensitätssignal.