DE1255233B

DE1255233B - Control device for the heating element of an incubator

Info

Publication number: DE1255233B
Application number: DEA46883A
Authority: DE
Inventors: James R Grosholz; Christian B Andreasen
Original assignee: Air Shields Inc
Current assignee: Air Shields Inc
Priority date: 1964-03-09
Filing date: 1964-08-19
Publication date: 1967-11-30

Description

Regeleinrichtung für das Heizelement eines Inkubators Es sind bereits Inkubatoren bekannt (Medizinal-Markt, 1954, Nr. 1, S. 18), bei denen die von einem eingebauten Heizelement erwärmte Luft im Kreislauf von einem Lüfter umgewälzt wird. Zur Regelung der Temperatur ist ein Thermostat im Luftstrom angeordnet, der auf eine bestimmte Temperatur einstellbar ist und das Heizelement ausschaltet, wenn die eingestellte Temperatur im Inkubator überschritten wird. Andererseits ist es bekannt, Inkubatoren nicht mit einer Luftheizung, sondern mit einer Strahlungsheizung, beispielsweise mittels Quarzlampen, zu versehen, so daß die richtige Temperatur am Körper des Pfleglings durch einen Temperaturfühler abgenommen werden muß, da sich die Luft im Inkubator durch die Strahlungsheizung nicht wesentlich erwärmt. Die bekannten Schaltungen weisen den Nachteil auf, daß entweder nur die Lufttemperatur im Inkubator oder die Körpertemperatur des Pfleglings geregelt wird.Control device for the heating element of an incubator There are already Incubators known (Medizinal-Markt, 1954, No. 1, p. 18), in which the one built-in heating element, heated air is circulated in the circuit by a fan. To regulate the temperature, a thermostat is arranged in the air flow, which on a certain temperature can be set and the heating element switches off when the set temperature in the incubator is exceeded. On the other hand it is known, incubators not with air heating, but with radiant heating, for example by means of quartz lamps, so that the correct temperature must be removed from the body of the patient by a temperature sensor because the air in the incubator is not significantly warmed by the radiant heating. The known circuits have the disadvantage that either only the air temperature in the incubator or the body temperature of the foster child is regulated.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, bei einem Inkubator der eingangs geschilderten Art die Sicherheit der Temperaturregelung in einfacher und zweckmäßiger Weise zu vergrößern, wobei die Körpertemperatur des Pfleglings, die von Fall zu Fall verschieden sein kann, mit als Kriterium zur Regelung der Lufttemperatur herangezogen wird. The object of the invention is, in a Incubator of the type described above, the security of temperature control in easy and convenient way to increase, with the body temperature of the patient, which can differ from case to case, with as a criterion for regulating the air temperature is used.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. This object is achieved by the invention specified in claim 1 solved.

Es wird somit zusätzlich zur Regelung der Lufttemperatur noch die Körpertemperatur des Pfleglings als Regelgröße zur Betätigung des Heizelements verwendet. In der Praxis wird man das von der Lufttemperatur abhängige Regelglied auf beispielsweise 360 C und das von der Körpertemperatur abhängige Regelglied, dessen eingestellter Temperaturwert oberhalb der eingestellten Lufttemperatur liegt, auf 36,70 C einstellen. Dadurch ergibt sich eine wesentlich verfeinerte Regelung, die für das Wohlbefinden des Pfleglings, insbesondere in Krankheitsfällen, notwendig ist, und auch eine Erhöhung der Sicherheit der Regeleinrichtung. Ferner wird die Anheizzeit des Inkubators verringert, da beim Anheizen das Heizelement erst dann ausgeschaltet wird, wenn nicht nur die richtige Lufttemperatur, sondern auch die richtige Körpertemperatur erreicht worden ist. In addition to regulating the air temperature, the Body temperature of the patient is used as a control variable for operating the heating element. In practice, the control element that is dependent on the air temperature is set to, for example 360 C and the control element that is dependent on body temperature, its set If the temperature value is above the set air temperature, set it to 36.70 C. This results in a much more refined regulation that is essential for well-being of the carer, especially in cases of illness, is necessary, and also an increase the safety of the control system. Furthermore, the heating-up time of the incubator is reduced, because when heating up the heating element is only switched off, if not just the correct air temperature but also the correct body temperature has been achieved is.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Further expedient refinements of the invention are set out in the subclaims marked.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert.An embodiment of the invention is shown below with reference to the Drawing explained in more detail.

Fig. 1 zeigt ein Schaltschema der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung und Fig. 2 eine graphische Darstellung des Temperaturverlaufes. Fig. 1 shows a circuit diagram of the control device according to the invention and 2 shows a graphic representation of the temperature profile.

In F i g. 1 besteht der Inkubator aus dem Unterbau 3, in dem das Heizelement 7 mit den Anschlüssen 11 und 12 und das Luftumwälzgebläse 8 angeordnet sind, einer durchsichtigen aufklappbaren Haube 4, die auch mit einer Tür versehen sein kann, und einer Auflage 6 für den Pflegling. Die Luft wird in Pfeilrichtung 9 bzw. 10 umgewälzt. In Fig. 1, the incubator consists of substructure 3 in which the Heating element 7 with the connections 11 and 12 and the air circulation fan 8 are arranged are, a transparent hinged hood 4, which is also provided with a door can be, and a support 6 for the patient. The air is in the direction of the arrow 9 or 10 circulated.

Die Regeleinrichtung, die über die Anschlußklemmen 13, 14 mit Strom versorgt wird, besteht im wesentlichen aus dem einstellbaren Thermostat 16 für die Lufttemperatur im Inkubator, dem temperaturabhängigen Regelwiderstand 20, der von einem am Pflegling befestigten Temperaturfühler 32 gesteuert wird, und einem Thermostaten 23, der zur Auslösung einer Warneinrichtung37, 38 dient. Der Thermostat 16, der Regelwiderstand 20 und der Thermostat 23 sind über die Leitungen 15, 17, 19, 22 in Reihe geschaltet. The control device, via the terminals 13, 14 with power is supplied, consists essentially of the adjustable thermostat 16 for the Air temperature in the incubator, the temperature-dependent variable resistor 20, which is of a temperature sensor 32 attached to the patient is controlled, and a thermostat 23, which is used to trigger a warning device 37, 38. The thermostat 16, the The rheostat 20 and the thermostat 23 are connected via the lines 15, 17, 19, 22 connected in series.

Außerdem sind zwei Mikroschalter 18 und 31 vorgesehen, die bei Einstellung des Schaltelements 24 des Thermostaten 16 mittels des Drehknopfes 26 von der Nockenscheibe28 und Mitnehmer29 bzw. 30 umschaltbar sind. Der Mikroschalter 18 schaltet entweder den Regelwiderstand 20 in Reihe mit dem Stromkreis des Heizelements 7 oder schließt den Regelwiderstand 20 über die Leitung 21 kurz. Bei Einstellung des Thermostaten 16 durch den Drehknopf 26 auf den höchstmöglichen Temperaturwert wird die Leitung 17 mit der Leitung 19 verbunden, der Regelwiderstand 20 also eingeschaltet, während beim Zurückregeln des Thermostaten 16 auf einen Temperatunvert unterhalb der Höchsttemperatur der Regelwiderstand 20 ausgeschaltet wird. Der Regelwiderstand 20 ist ein Thermistor, dessen Widerstand in Abhängigkeit von der von dem Temperaturfühler 32 gelieferten Spannung veränderbar ist. Durch den anderen Mikroschalter31, der entweder die Signalleuchte 33 oder die Signalleuchte 34 an Spannung legt, wird sinngemäß angezeigt, ob der Regelwiderstand 20 ein- oder ausgeschaltet ist. Der Thermostat 23 ist ebenfalls im Luftstrom des Inkubators angeordnet. Übersteigt die Lufttemperatur einen bestimmten Grenzwert, der ebenfalls einstellbar sein kann, so schaltet das Schaltelement 35 um, wodurch das Heizelement 7 ausgeschaltet wird und setzt eine Warnleuchte 37 und einen akustischen Signalgeber 38 unter Spannung. Die Leuchte 39 dient zur Anzeige, ob das Heizelement 7 ein- oder ausgeschaltet ist. In addition, two microswitches 18 and 31 are provided, which when setting of the switching element 24 of the thermostat 16 by means of the rotary knob 26 from the cam disk 28 and driver 29 and 30 are switchable. The microswitch 18 switches either the variable resistor 20 in series with the circuit of the heating element 7 or closes the control resistor 20 via the line 21 briefly. When setting the thermostat 16 with the rotary knob 26 to the highest possible temperature value will the line 17 is connected to the line 19, so the control resistor 20 is switched on, while when regulating the thermostat 16 to a temperature invert below the maximum temperature the variable resistor 20 is switched off. The rheostat 20 is a thermistor whose resistance depends on that of the temperature sensor 32 supplied voltage can be changed. The other microswitch31, the either the signal light 33 or the signal light 34 applies voltage, is analogous indicated whether the rheostat 20 is switched on or off. The thermostat 23 is also arranged in the air flow of the incubator. Exceeds the air temperature a certain limit value, which can also be adjustable, is how it switches Switching element 35 to, whereby the heating element 7 is switched off and sets a Warning light 37 and an acoustic signal generator 38 under voltage. The lamp 39 is used to indicate whether the heating element 7 is switched on or off.

In F i g. 2 ist der Luft- und Körpertemperaturverlauf dargestellt. Die bei etwa 370 C eingezeichnete Linie stellt den Grenzwert dar, bei dessen Erreichen von dem Thermostat 23 das Heizelement ausgeschaltet wird. In Fig. 2 shows the air and body temperature curves. The line drawn at about 370 C represents the limit value when it is reached the heating element is switched off by the thermostat 23.

Die bei 36,10 C eingezeichnete Linie mit der Bezeichnung »Thermostat-Grenzwert der Lufttemperatur« stellt den Temperatur-Höchstwert dar, auf den der Thermostat 16 eingestellt ist, so daß das Heizelement 7 aus- bzw. eingeschaltet wird, wenn die Lufttemperatur diesen Höchstwert über- bzw. unterschreitet. The line drawn at 36.10 C with the designation »Thermostat limit value the air temperature «represents the maximum temperature to which the thermostat is set 16 is set so that the heating element 7 is switched off or on when the air temperature exceeds or falls below this maximum value.

Die bei 36,67 C eingezeichnete und mit »Orientierungspunkt für die Körpertemperatur des Kindes« bezeichnete Linie stellt die Körpertemperatur des im Inkubator befindlichen Pfleglings dar, bei welcher der Regelwiderstand 20 in Tätigkeit tritt, um den Heizstrom zu verstärken oder abzuschwächen. The one marked at 36.67 C and marked with »Orientation point for the Body temperature of the child «represents the body temperature of the im Incubator located foster, in which the rheostat 20 is in action occurs to increase or decrease the heating current.

Fig.2 zeigt zwei Kurven, von denen eine die Körpertemperatur des Pfleglings und die andere die Lufttemperatur im Inkubator darstellt. Die Körpertemperatur des Pfieglings sei beim Hineinlegen in den Inkubator 33,10 C. Beim Öffnen des Inkubators sinkt beispielsweise die Lufttemperatur auf 33,330 C ab. Fig.2 shows two curves, one of which is the body temperature of the Foster and the other represents the air temperature in the incubator. The body temperature of the Pfieglings is when they are placed in the incubator at 33.10 C. When the incubator is opened For example, if the air temperature drops to 33.330 C.

Das Heizelement 7 ist somit eingeschaltet, so daß die Lufttemperatur verhältnismäßig steil auf 36,110 C ansteigt, worauf sich der Thermostat 16 öffnet und erst dann wieder schließt, wenn die Lufttemperatur unter den eingestellten Wert von 36,110 C absinkt.The heating element 7 is thus switched on, so that the air temperature rises relatively steeply to 36.110 C, whereupon the thermostat 16 opens and only closes again when the air temperature falls below the set value drops from 36.110 C.

Während dieses Aufwärmens steigt die Körpertemperatur des Pfleglings langsamer als die Lufttemperatur und erreicht später den vom Regelwiderstand 20 festgesetztenOrientierungswert von 36,670 C. During this warm-up, the patient's body temperature rises slower than the air temperature and later reaches that of the rheostat 20 fixed orientation value of 36,670 C.

Ist diese Temperatur erreicht, so wird von nun an das Heizelement 7 von dem Regelwiderstand gesteuert, wobei die Stromstärke durch das Heizelement 7 verringert wird, bis die Temperatur unter 36,673 C fällt. In der Zeitspanne, in der die Körpertemperatur über 36,670 C liegt, fällt wiederum- die Lufttemperatur auf 34,440 C. Der Thermostat 16 ist zwar geschlossen, der Regelwiderstand 20 hat jedoch den Strom zurückgeregelt. Fällt die Körpertemperatur unter 36,670 C, so verstärkt sich der Heizstrom, so daß auch die Lufttemperatur wieder steigt. Dieser Zyklus wiederholt sich nun ständig.Once this temperature has been reached, the heating element will from now on 7 controlled by the variable resistor, the current intensity through the heating element 7 is decreased until the temperature drops below 36.673 C. In the period in If the body temperature is above 36.670 C, the air temperature falls again to 34.440 C. The thermostat 16 is closed, the control resistor 20 has however, the current is regulated back. If the body temperature falls below 36,670 C, it intensifies the heating current so that the air temperature rises again. This cycle now repeats itself constantly.

Der Thermostat 23 kann dagegen das Heizelement7 nur abschalten, wenn die Lufttemperatur über 37,220 C steigt, wenn beispielsweise der Inku- bator in der Sonne steht oder von außen erwärm, wird. The thermostat 23, on the other hand, can only switch off the heating element 7 if the air temperature rises above 37.220 C when, for example, the incubator bator in the Sun is or is heated from the outside.

Aus F i g. 1 ist ersichtlich, daß das Heizelement 7 nur dann Stromdurchgang hat, wenn alle drei Regelglieder, nämlich der Thermostat 16, der Regelwiderstand 20 und der Thermostat 23 Wärme anfordern. From Fig. 1 it can be seen that the heating element 7 only then current passage has when all three control elements, namely the thermostat 16, the rheostat 20 and the thermostat 23 request heat.

Zeigt eines dieser Regelglieder an, daß eine Erwärmung nicht erforderlich ist, so fließt kein Heizstrom durch das Heizelement 7. Dadurch weist die Regeleinrichtung eine große Sicherheit auf. Außerdem wird die Warneinrichtung nicht ausgelöst, wenn nach dem Einlegen des Pfieglings in den Inkubator die Aufheizung erfolgt.If one of these control elements indicates that heating is not required is, no heating current flows through the heating element 7. As a result, the control device a great security. In addition, the warning device is not triggered if After placing the pet in the incubator, the heating takes place.

Außerdem ist in der F i g. 2 noch dargestellt, während welcher Zeiten das Heizelement, der Regelwiderstand 20, der Thermostat 16 und der Sicherheitsthermostat 23 ein- bzw. ausgeschaltet sind. In addition, FIG. 2 still shown during what times the heating element, the variable resistor 20, the thermostat 16 and the safety thermostat 23 are switched on or off.

Der Höchstwert für die Lufttemperatur von 36,110 C sowie die Körpertemperatur von 36,670 C sind gute Erfahrungswerte. Geringfügig höhere Temperaturen als 36,110 C sind unschädlich, solange der Inkubator regelmäßig beobachtet wird. Daher kann man den Thermostaten 23 auch auf 370 C oder 37,220 C einstellen, so daß gerade beim Aufwärmen des Inkubators der Sicherheitsabstand zwischen der am Thermostat 16 eingestellten Lufttemperatur und der am Sicherheitsthermostat 23 eingestellten Temperatur vergrößert werden kann, um ein unbeabsichtigtes Auslösen der Warneinrichtung zu vermeiden. The maximum value for the air temperature of 36.110 C as well as the body temperature of 36.670 C are good empirical values. Temperatures slightly higher than 36,110 C are harmless as long as the incubator is observed regularly. Hence can you set the thermostat 23 also to 370 C or 37.220 C, so that just when Warm up the incubator the safety distance between that set on the thermostat 16 Air temperature and the temperature set on the safety thermostat 23 is increased can be in order to avoid unintentional triggering of the warning device.

Soll nur die Lufttemperatur im Inkubator geregelt werden, so wird der Drehknopf 26 auf eine niedrigere Temperatur zurückgedreht, so daß der Regelwiderstand 20 kurzgeschlossen wird. Die Lufttemperatur kann dann durch den Thermostat 16, beispielsweise im Bereich von 36,11 bis 25,50 C geregelt werden. If only the air temperature in the incubator is to be regulated, then the rotary knob 26 is turned back to a lower temperature, so that the variable resistor 20 is short-circuited. The air temperature can then be set by the thermostat 16, for example can be regulated in the range from 36.11 to 25.50 C.

Dies kann in manchen Fällen wünschenswert sein.This can be desirable in some cases.

Eine sinngemäße Anzeige erfolgt durch die Leuchten 33 bzw. 34, die zweckmäßigerweise verschieden gefärbt oder markiert sein sollten.A corresponding display is made by the lights 33 and 34, the should appropriately be colored or marked differently.

Claims

Claims: 1. Control device for a heating element for heating the air in an incubator with one looped into the circuit for the heating element Control element that depends on the temperature value and the air temperature actuates the heating element, characterized in that in the Circuit for the heating element (7) another from the body temperature of the patient dependent control element is switched on, whose control range is above the first-mentioned Control element adjustable temperature value lies.

2. Control device according to claim 1, characterized in that the air temperature in the incubator from the thermostat (23) of a warning device (37, 38) is monitored, which is exceeded when the adjustable, above the certain Body temperature responds air temperature value.

3. Control device according to claim 2, characterized in that the control element, which is dependent on the air temperature, to values below the temperature value is adjustable to trigger the warning device.

4. Control device according to claim 1 or 2, characterized in that that that from body temperature dependent control element by means of a Switch (18) can be separated from the circuit.

5. Control device according to claim 4, characterized in that when setting the control element, which is dependent on the air temperature, to one Temperature below its upper temperature range of the switch (18) such it can be actuated that the control element, which is dependent on the body temperature, is switched off is.

6. Control device according to claim 5, characterized in that the position of the switch (18) is displayed.

7. Control device according to one of claims 2 to 6, characterized in that that the control element, which is dependent on body temperature, that of the air temperature dependent control element and the thermostat (23) for triggering the warning device in Are connected in series.

8. Control device according to claim 7, characterized in that the control element, which is dependent on the body temperature, consists of a temperature sensor (32) controlled temperature-dependent rheostat (20), which with the Thermostat (23) and a thermostat (16), which depends on the air temperature Control member forms, are connected in series.

Publications considered: »Medizinal-Markt«, 1960, no. 11, pp. 448 to 449.