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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zur Beatmung, die eine Luftversorgung sowie einen Atemluftbefeuchter
aufweist, der mit einem Wassertank sowie einer Heizung versehen
ist und der an die Luftversorgung ankoppelbar ist.
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Eine typische Verwendung derartiger
Atemluftbefeuchter erfolgt im Zusammenhang mit Atemluftversorgungen,
die im Rahmen einer CPAP-Therapie eingesetzt werden. Bei einer derartigen
CPAP -Therapie (Continious-Positive-Airway-Pressure) wird einem Patienten
im Zusammenhang mit der Therapie der Schlafapnoe wenigstens in Phasen
eines Auftretens von Krankheitssymptomen Atemgas mit erhöhtem Druck
zur Verfügung
gestellt, um eine Abstützung
des Atemweges zu erreichen.
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Zur Vermeidung eines Austrocknens
der Atemwege erweist es sich insbesondere bei längeren Beatmungsphasen als
zweckmäßig, eine
Befeuchtung der Atemluft durchzuführen. Derartige Befeuchtungen
der Atemluft können
auch bei anderen Anwendungen realisiert werden.
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Typischerweise erfolgt eine Beheizung
eines Wassertanks des Befeuchtungssystems indirekt über einen
unteren metallischen Boden des Wassertanks. Der metallische Boden
wird ähnlich
wie bei einem Herd auf eine Heizplatte aufgesetzt und im Bereich der
Heizplatte sind elektrische Heizelemente angeordnet. Aufgrund der
einzuhaltenden hygienischen Anforderungen muß der Boden zum Reinigen abnehmbar
sein und trotzdem eine ausreichende Abdichtung gegen das zu erwärmende Wasser
gewährleisten.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art derart zu
konstruieren, daß eine
verbesserte Gebrauchstauglichkeit bereitgestellt wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß die
Heizung mindestens ein Heizelement aufweist, daß der Atemluftbefeuchter über ein Kopplungselement,
das mit einem Anschlußelement der
Luftversorgung zusammenwirkt, an die Luftversorgung ankoppelbar
ist, daß ein
Fixierelement zur Fixierung des Atemluftbefeuchters im Bereich der Luftversorgung
als eine Einrastkopplung ausgebildet ist und daß das Arretierelement eine
bei einem Einrastvorgang ein ordnungsgemäßes zusammenfügen signalisierende
Gestaltung aufweist, daß der
Atem luftbefeuchter zur Ankopplung an eine Luftversorgung ausgebildet
ist, die eine Steuerung zur Bereitstellung einer CPAP-Beatmung aufweist,
daß die Heizung
mindestens ein Heizelement aufweist, das im Bereich des Wassertanks
angeordnet, als eine Heizplatte ausgebildet und über einen Elektroanschluß mit einem
Gegenanschluß einer
elektrischen Energieversorgung im Bereich der Luftversorgung verbunden
ist, daß das
Anschlußelement
stutzenartig ausgebildet und bereichsweise vom stutzenförmigen Kopplungselement
umschlossen ist, daß die Luftversorgung
eine Anzeigevorrichtung sowie Bedienelemente aufweist und mit einer
Fördereinrichtung
für das
Atemgas, einem elektrischen Antrieb der Fördereinrichtung sowie einer
Steuereinrichtung für den
elektrischen Antrieb ausgestattet ist, daß der Wassertank von einem
Bajonettverschluß mit
einer Haube verbunden ist, die ein stutzenförmiges Auslaßelement
aufweist und daß eine
seitliche Begrenzung des Atemluftbefeuchters einen Konturverlauf aufweist,
der an einen Konturverlauf der Luftversorgung im Bereich einer Frontseite
angepaßt
ist sowie daß der
Atemluftbefeuchter bezüglich
einer Mittellinie eine im wesentlichen symmetrische Gestaltung aufweist.
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Eine weitere Ausführungsform wird dadurch definiert,
daß das
Heizelement im Bereich einer Wandung des Wassertanks angeordnet
ist.
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Eine Verringerung der thermischen
Trägheit durch
selektive Beheizung lediglich einer aktuell verdunsteten Wassermenge
wird dadurch erreicht, daß das
Heizelement in einem vom Wassertank abgetrennten Erhitzungsraum
angeordnet ist.
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Eine erhöhte Betriebssicherheit kann
dadurch erreicht werden, daß das
Heizelement mit einer Temperaturregelung versehen ist.
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Insbesondere ist zur Verringerung
eines Heizstromes bei zunehmender Temperatur daran gedacht, daß die Temperaturregelung über mindestens ein
PTC-Element realisiert ist.
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Eine einfache Handhabung wird dadurch
unterstützt,
daß der
Atemluftbefeuchter über
ein Kopplungselement, das mit einem Anschlußelement der Luftversorgung
zusammenwirkt, an die Luftversorgung ankoppelbar ist.
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Eine adaptive Anpassung an aktuelle
Betriebsbedingungen kann dadurch erfolgen, daß eine Heizungssteuerung mit
einem Temperatursensor zur Erfassung einer Umgebungstemperatur verbunden ist.
Ebenfalls ist es möglich,
einen Sensor für
eine Atemgastemperatur zu verwenden.
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Ebenfalls ist daran gedacht, daß eine Heizungssteuerung
mit einem Feuchtesensor zur Erfassung einer Umgebungsluftfeuchte
verbunden ist.
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Eine einfach zu realisierende Steuerung kann
dadurch bereitgestellt werden, daß eine Steuerung der Heizung
ein Steuerelement zur Vorgabe einer Amplitude eines jeweiligen Heizstromes
aufweist.
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Eine weitere Vereinfachung durch
Verwendung elektronischer Schalter kann dadurch erreicht werden,
daß die
Steuerung für
das Heizelement einen Pulsbreiten-Modulator aufweist.
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Eine Vorgabe eines Steuerungs- beziehungsweise
Regelungsverhaltens in Abhängigkeit von
aktuell vorliegenden Parametern kann dadurch realisiert werden,
daß die
Steuerung für
die Heizung mindestens eine Steuertabelle zur Realisierung einer parameterabhängigen Steuerung
aufweist.
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zur Unterstützung einer Gerätesteuerung
in Abhängigkeit
von einem jeweiligen Zustand des Patienten wird vorgeschlagen, daß sich durch
den Atemluftbefeuchter hindurch mindestens bereichsweise eine Druckmeßleitung
erstreckt. Der Druckmeßwert kann
alternativ oder zusätzlich
auch zur Ermittlung der Heizleistung herangezogen werden.
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Zu einem kompakten Geräteaufbau
sowie einer einfachen Handhabung trägt es ebenfalls bei, daß sich die
Druckmeßleitung
durch das Kopplungselement hindurch erstreckt.
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Eine hohe Gebrauchstauglichkeit wird
auch dadurch unterstützt,
daß ein
Arretierelement zur Fixierung des Atemluftbefeuchters im Bereich
der Luftversorgung als eine Einrastkopplung ausgebildet ist.
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Eine Signalisierung einer ordnungsgemäßen Zusammenfügung der
einzelnen Bauelemente kann dadurch erfolgen, daß das Arretierelement eine
bei einem Einrastvorgang ein Klick-Geräusch generierende Gestaltung
aufweist.
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Eine Energieversorgung für das Heizelement kann
dadurch bereitgestellt werden, daß das Heizelement über einen
Elektroanschluß mit
einer elektrischen Energieversorgung im Bereich der Luftversorgung
verbunden ist.
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Eine Verwendung offenliegender elektrischer Kontakte
kann dadurch vermieden werden, daß das Heizelement induktiv
mit einer elektrischen Energieversorgung gekoppelt ist.
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Eine typische Anwendung besteht darin,
daß der
Atemluftbefeuchter zur Ankopplung an eine Luftversorgung ausgebildet
ist, die eine Steuerung zur Bereitstellung einer CPAP-Beatmung aufweist.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der
Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:
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1:
Eine perspektivische Darstellung. eines Atemluftbefeuchters, der
mit einer Luftversorgung verbindbar ist,
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2:
eine Seitenansicht des Atemluftbefeuchters gemäß 1,
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3:
eine Vorderansicht gemäß Blickrichtung
III in 2,
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4:
eine Draufsicht gemäß Blickrichtung IV
in 2 und
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5:
einen Vertikalschnitt gemäß Schnittlinie
V-V in 3.
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Die perspektivische Darstellung in 1 zeigt eine Luftversorgung
(1), die über
ein Anschlußelement
(2) mit einem Kopplungselement (3) eines Atemluftbefeuchters
(4) verbindbar ist. Das Anschlußelement (2) ist stutzenartig
ausgebildet und kann das ebenfalls stutzenförmige Kopplungselement (3) aufnehmen
oder bereichsweise von diesem umschlossen werden.
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Die Luftversorgung (1) weist
eine Anzeigevorrichtung (5) sowie Bedienelemente (6)
auf. Die Luftversorgung (1) ist darüber hinaus mit einer Fördereinrichtung
(7) für
das Atemgas, einem elektrischen Antrieb (8) der Fördereinrichtung
(7) sowie einer Steuerung (9) für den elektrischen
Antrieb (8) ausgestattet.
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Der Atemluftbefeuchter (4)
ist mit einem Wassertank (10), einer von einem Verschlußelement (11)
abdichtbaren Einfüllöffnung (12)
sowie einem Auslaßelement
(13) versehen. Das Auslaßelement (13) ist
stutzenförmig
ausgebildet und dient zum Anschluß eines Beatmungsschlauches.
Zur Fixierung des Auslaßelementes
(13) im Bereich des Atemluftbefeuchters (4) ist
ein Arretierelement (14) vorgesehen, daß in Form eines Klick-Verschlusses
ausgebildet sein kann. Oberhalb des Wassertankes (10) erstreckt
sich ein Strömungsraum
(15).
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Aus der Seitenansicht in 2 ist erkennbar, daß eine seitliche
Begrenzung (16) des Atemluftbefeuchters (4) einen
Konturverlauf aufweist, der an einen Konturverlauf der Luftversorgung
(2) im Bereich einer Frontseite angepaßt ist. Hierdurch ist bei einem Zusammenfügen des
Atemluftbefeuchter (4) und der Luftversorgung (1)
ein sehr kompakter Gesamtaufbau möglich. Darüber hinaus ist aus 2 erkennbar, daß der Atemluftbefeuchter
(4) einen Elektroanschluß (17) aufweist, der
mit einem in 1 dargestellten
Gegenanschluß (18)
der Luftversorgung (1) zusammenkoppelbar ist.
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Aus der Vorderansicht in 3 ist erkennbar, daß der Atemluftbefeuchter
(4) abweichend von 1 bezüglich einer
Mittellinie auch eine im wesentlichen symmetrische Gestaltung besitzen
kann. Darüber
hinaus ist erkennbar, daß sich
das Arretierelement (14) zur Erleichterung einer manuellen
Betätigbarkeit
mit einem Betätigungsknopf
(19) geringfügig über den
Außenkonturenverlauf
des Atemluftbefeuchters (4) erhebt.
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Die Draufsicht in 4 veranschaulicht, daß der Atemluftbefeuchter (4)
mit einem weiteren Arretierelement (20) versehen ist, das
eine Arretierung im Verbindungsbereich des Atemluftbefeuchters (4)
mit der Luftversorgung (1) durchführt. Das Arretierelement (20)
kann im wesentlichen baugleich zum Arretierelement (14)
ausgebildet werden.
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5 zeigt
in einem Vertikalschnitt den Aufbau des Atemluftbefeuchters (4)
im Detail. Es ist erkennbar, daß bei
dieser Ausführungsform
der Elektroanschluß (17)
als ein Koaxialstecker ausgebildet ist, der einen äußeren Ringkontakt
(21) sowie einen zentralen Kontaktstift (22) aufweist.
Der Elektroanschluß (17)
ist mit einem Heizelement (23) verbunden, das bei dieser
Ausführungsform
im Innenraum (24) des Atemluftbefeuchters (4)
oberhalb eines Bodens (25) des Wassertanks (10)
angeordnet ist. Das Heizelement (23) wird mindestens bereichsweise
direkt von einer Flüssigkeit
(26) umspült,
die zur Durchführung
der Atemluftbefeuchtung innerhalb des Wassertanks (10)
angeordnet ist.
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Der Vertikalschnitt in 5 veranschaulicht ebenfalls,
daß der
Wassertank (10) über
einen Verschluß (27)
mit einer Haube (28) verbunden ist, die den Strö mungsraum
(15) umschließt.
Der Verschluß (27)
kann als ein Bajonettverschluß ausgebildet
sein. Zur Unterstützung
einer Feuchtigkeitsaufnahme der durch den Strömungsraum (15) hindurchgeleiteten Beatmungsluft
ist der Strömungsraum
(15) von einer Querwand (29) unterteilt, die einströmende Beatmungsluft
in Richtung auf die Flüssigkeit
(26) leitet und hierdurch eine Verwirbelung sowie eine
erhöhte Feuchtigkeitsaufnahme
unterstützt.
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Es ist ebenfalls erkennbar, daß das Auslaßelement
(13) stutzenartig ausgebildet ist und über ein Kopplungsprofil (30)
fest mit einem Beatmungsschlauch (31) verbunden werden
kann. Das Arretierelement (14) und der Betätigungsknopf
(19) sind über einen
Halterungssteg (32) verschwenkbar auf dem Auslaßelement
(13) angeordnet, so daß bei
einer Druckbeaufschlagung des Betätigungsknopfes (19) das
Arretierelement (14) aus einer Arretierprofilierung (33)
des Atemluftbefeuchters (4) herausgehoben wird, so daß ein Herausziehen
des Auslaßelementes
(13) aus einer Führung
(34) des Atemluftbefeuchters (4) möglich ist.
In umgekehrter Weise erfolgt ein Zusammenfügen des Atemluftbefeuchters (4)
und des Auslaßelementes
(13) mit dem Beatmungsschlauch (31).
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5 veranschaulicht
ebenfalls, daß das Kopplungselement
(3) eine ähnliche
Gestaltung wie das Anschlußelement
(13) aufweist. Das Kopplungselement (3) ragt durch
eine Verbindungsausnehmung (35) in den Innenraum (24)
hinein und bei einer Druckbeaufschlagung eines Betätigungsknopfes
(36) wird das Arretierelement (20) durch Verchwenkung um
einen Halterungssteg (37) herum angehoben beziehungsweise
abgesenkt. Hierdurch kann eine Verbindung mit dem Anschlußelement
(2) der Luftversor gung (1) hergestellt beziehungsweise
wieder gelöst
werden.
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Zur Unterstützung einer direkten Druckmessung
innerhalb des Beatmungsschlauches (31) beziehungsweise
des Auslaßelementes
(13) erstreckt sich durch den Atemluftbefeuchter (4)
eine Druckmeßleitung
(38) hindurch, die mit einer zugeordneten Meßwerterfassung
im Bereich der Luftversorgung (1) verbunden ist.
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Alternativ zu der dargestellten Verbindung des
Heizelementes (23) über
den Elektroanschluß (17)
mit einer im Bereich der Luftversorgung (1) angeordneten
Energieversorgung ist es auch möglich, das
Heizelement (23) ohne unmittelbaren elektrischen Kontakt,
beispielsweise über
eine induktive Kopplung, mit einer zugeordneten Energieversorgung
zu verbinden.
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Das Heizelement (23) kann
beispielsweise als eine Heizplatte oder als ein Heizstab realisiert sein.
Insbesondere ist daran gedacht, den Wassertank (10) in
einen Erhitzungsbereich sowie einen Vorratsbereich zu unterteilen
und lediglich eine aktuell zu verdunstende Wassermenge in den Bereich
des Heizelementes (23) zu leiten. Dies kann beispielsweise entsprechend
dem Prinzip einer Vogeltränke
erfolgen. Eine derartige konstruktive Realisierung weist den Vorteil
auf, daß lediglich
eine geringe Wassermenge für
die Verdunstung erwärmt
zu werden braucht und daß hierdurch
zusätzlich
eine Verringerung der thermischen Trägheit erreicht wird. Darüber hinaus
werden Energieverluste durch eine Wärmeabstrahlung einer zu großen erwärmten Wassermenge
vermieden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform
ist vorgesehen, eine Messung eines Stromes durch das Heizelement
(23) hindurch vorzunehmen und in Abhängigkeit vom jeweiligen Stromverbrauch
eine Steuerung durchzuführen.
Insbesondere ist es hierdurch möglich,
bei Verwendung von temperaturabhängigen
elektrischen Heizwiderständen
eine vollständige
Verdunstung des Befeuchtungswassers zu erkennen, da bei einer Beendigung
des Verdunstungsvorganges eine Temperaturerhöhung des Heizelementes (23)
auftritt. Bei einer Detektion eines derartigen Betriebszustandes
kann die Heizung abgestellt werden, um eine Beschädigung des
Gerätes
zu vermeiden.
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Durch eine Verwendung von temperaturabhängigen elektrischen
Heizwiderständen,
beispielsweise von PTC-Heizplättchen,
ist es ebenfalls möglich,
eine Begrenzung einer jeweiligen Betriebstemperatur auf ein vorgebbares
Temperaturniveau vorzunehmen.
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Die Steuerung der elektrischen Energieaufnahme
des Heizelementes (23) kann durch Pulsweiten-Modulation
oder durch die Amplitudenvorgabe eines Gleichstromes oder Wechselstromes
erfolgen.