NL192636C - Inrichting voor het regelen van de temperatuur van het door een inhalatie-apparaat stromende gas en inhalatie-apparaat voorzien van een dergelijke inrichting. - Google Patents

Description

1 192636 inrichting voor het regelen van de temperatuur van het door een inhaiatie-apparaat stromende gas en inhaiatie-apparaat voorzien van een dergelijke inrichting

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het regelen van de temperatuur van het door een 5 inhaiatie-apparaat stromende gas, omvattende een verwarmingsorgaan voor het verwarmen van het stromende gas en voorzien van een verwarmingsblok; een eerste temperatuuraftastorgaan dat stroomafwaarts van het verwarmingsorgaan is gelegen en dat dient om de temperatuur van het stromende gas te meten en een eerste daarmee overeenkomstig aftastsignaal te leveren; een tweede temperatuuraftastorgaan voor het meten van de temperatuur van het verwarmingsblok en voor het opwekken van een 10 daarmee overeenkomstig tweede aftastsignaal; een instelïnrichting voor het kiezen van een gewenste temperatuur voor het stromende gas en voor het opwekken van een daarmee overeenkomstig instelsignaal; en een besturingsinrichting waarop de temperatuur-aftastorgaan en de instelïnrichting zijn aangesloten en die dient om de werking van het verwarmingsorgaan te besturen.

Een dergelijke inrichting voor het regelen van de temperatuur is bekend uit het Amerikaanse octrooi-15 schrift 4.291.838. In de bekende inrichting wordt het verwarmingsorgaan met stroom gevoed totdat de temperatuur zoals gemeten door het eerste temperatuur-aftastorgaan gelijk is aan de ingestelde temperatuur. Echter treedt bij deze bekende inrichting dikwijls doorschieten over een ingesteide temperatuur op en verkrijgt men een excessieve temperatuurzwaai of slingering. De mate van een dergelijke temperatuur-instabiliteit zal natuurlijk afhankelijk van variaties in de stroomtoestanden van het gas variëren.

20 Het is een doel van de onderhavige uitvinding een inrichting voor het regelen van de temperatuur van het door een inhaiatie-apparaat stromende gas te verschaffen, waarbij de temperatuurinstabiliteit en de temperatuurdoorschietverwarming wordt teruggebracht.

Hiertoe wordt een inrichting van de bovengenoemde soort volgens de uitvinding gekenmerkt, doordat de besturingsinrichting is voorzien van een opwarmschakeling die dient om het verwarmingsorgaan intermitte-25 rend in werking en buiten werking te stellen teneinde een doorschieten van de gewenste temperatuur van het stromende gas in hoofdzaak te vermijden, waarbij de opwarmschakeling reageert op en verbonden is met het tweede temperatuuraftastorgaan en met de instelïnrichting en waarbij de opwarmschakeling in werking wordt gesteld wanneer het tweede aftastsignaal aangeeft dat de temperatuur van het verwarmingsblok een bepaalde grenswaarde, die is gebaseerd op de gewenste temperatuur, overschrijdt. Doordat het 30 verwarmingsorgaan intermitterend in plaats van continu werkt wordt het doorschieten van de gewenste temperatuur in hoofdzaak vermeden.

Bij voorkeur is de opwarmschakeling voorzien van een besturingsschakeling voor het opwekken van een incrementaal toenemend besturingssignaal en een schakeling voor het ontvangen van het tweede aftastsignaal en het besturingssignaal en het in responsie daarop opwekken van een inschakel/uitschakel-35 signaal.

De uitvinding heeft verder betrekking op een inhaiatie-apparaat omvattende een bevochtigingspatroon; middelen om een gas door de bevochtigingspatroon te voeren; en een verwarmingsorgaan om het stromende gas te verwarmen en om de bevochtigingspatroon op te nemen Een zodanig apparaat is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 4.110.419. Dit octrooischrift omschrijft een langwerpige, in het algemeen 40 cilindrische patroon. Deze patroon heeft een onderste kap en een bovenste kap, die beide uit kunststof kunnen bestaan. De twee kappen zijn met elkaar verenigd door een cilindrisch lichaamsgedeelte, dat voor het verkrijgen van goede warmte-uitwisseleigenschappen uit een metaal, zoals aluminium bestaat. De inrichting is voorts voorzien van een elektrische verwarmingsorgaan, dat voorzien is van een grote doorgaande boring waarin de bovengenoemde patroon kan worden ingébracht en vastgehouden. Inwendig 45 ten aanzien van zowel de onderste kap ais het cilindrische lichaamsgedeelte is een cilindrisch capillair actief onderdeel aanwezig waarvan de diameter zo groot is, dat dit onderdeel een essentieel contact maakt met de binnenwand van het lichaamsgedeelte, waardoor het capillaire actieve onderdeel in een bijzonder goede warmteuitwisselpositie met het verwarmingsorgaan staat. Ofschoon aan de patroon een constante hoeveelheid water voor bevochtiging kan worden toegevoerd, is het gebleken, dat het bijzonder gunstig is 50 water op een aanvulbare wijze vanuit een toevoerreservoir toe te voeren, welk reservoir een omgekeerde fles met water kan zijn. De fles en het verwarmingsorgaan kunnen op een geschikte wijze op een steun zijn aangebracht, waardoor de gehele op deze wijze opgebouwde eenheid op een geschikte wijze kan worden gemonteerd. De onderzijde van de patroon en de fles, welke een hoeveelheid water bevat, zijn voor een fluïdum verbonden door geschikte afvoer- en inlaatpoorten en een verbindingsbuis voor het verschaffen van 55 een omgekeerde sifon teneinde continu water uit de fles naar de patroon te voeren wanneer deze daarvan wordt verwijderd. Het water in de patroon bevochtigt het capillair actieve onderdeel teneinde daardoor te voorzien in een groter oppervlak voor het verdampen van water dan mogelijk zou zijn indien dit onderdeel 192636 2 niet aanwezig was. De bovenste kap is voorzien van een concentrisch opgestelde buis waarmede een leiding is verbonden, die zuurstof of lucht onder druk toevoert. Deze buis bezit een naar beneden afhangend verlengstuk, dat zich concentrisch in het genoemde lichaamsgedeelte uitstrekt. De bovenste kap is voorzien van een afvoeropening, welke zich dwars op de hartlijn van de patroon bevindt. De opening is verbonden 5 met buigzame leidingsorganen, welke dienen om het bevochtigde gas aan een patiënt toe te voeren. De afvoeropening staat in communicatie met een ringvormige ruimte om de genoemde zich naar beneden uitstrekkende buis van de bovenste kap. Op deze wijze worden de gassen eerst via de buis naar beneden en daarna via de genoemde ringvormige ruimte naar boven naar de afvoeropening geleid.

Het hierboven aangeduide inhalatie-apparaat kan met voordeel zijn voorzien van een verwarmingsin-10 richting die deel uitmaakt van de inrichting volgens de uitvinding. Een dergelijk inhalatie-apparaat kan bevochtigd gas met een nagenoeg constante temperatuur afgeven.

De uitvinding zal nader worden toegelicht onder verwijzing naar de tekening. Daarbij toont c.q. tonen: figuur 1 vereenvoudigde schematische afbeelding van een inrichting waarop de uitvinding kan worden 15 toegepast; figuur 2 een blokschema van de inrichting volgens de uitvindingen; figuren 3 t/m 7 schakelingen, die de inrichting volgens de uitvinding meer gedetailleerd tonen.

Thans meer gedetailleerd verwijzend naar de tekening, toont figuur 1 schematisch een typerende installatie 20 voor de uitvinding, zoals een inhalatie-apparaat van het type, aangegeven in het Amerikaanse octrooischrift 3.903.883, voorzien van een vernevelings/- bevochtigingsinrichting waarin water wordt gemengd met zuurstofgas, dat via een buis 12 uit een geschikte bron wordt toegevoerd teneinde vochtig zuurstofgas via een inhalatiestroombuis 14 aan een patiënt toe te voeren. Het water wordt aangevoerd uit een reservoir 16 via een kolom in een verwarmingsblokstelsel 18. De verwarming van het water in het verwarmingsstelsel 18 25 wordt bestuurd door een temperatuuraftastsonde 20 in de buis 14 bij de patiënt en een temperatuuraftast-inrichting in het verwarmingsblokstelsel 18, welke samenwerkt met een verwarmingsbesturingsstelsel, dat kan zijn opgebouwd uit losneembare modulen, zoals een besturingspaneel 22, een weergeefpaneel 24 en een voedingsbron 26. Zoals aangegeven in figuur 2, bevindt zich op het weergeefpaneel 24 een analoog-digitaalomzetter 28, een decodeer- en aandrijfcomponent 30 en een temperatuurweergeefinrichting 32 met 30 twee cijfers. Het verwarmingsstelsel 18 omvat een blokverwarmingselement 34 en een oververhittingsaftast-inrichting 36. Behalve wat betreft de temperatuursonde 20 zijn de andere componenten van het verwarmingsbesturingsstelsel op het besturingspaneel gemonteerd.

Nog steeds verwijzende naar figuur 2 voert de temperatuursonde 20, welke de temperatuur van het vochtige en warme zuurstofgas in de buis 14 aftast juist voordat dit aan de patiënt wordt toegevoerd, een 35 analoog temperatuursignaal (VJ over een bufferversterker 38 toe aan een detectieketensectie 40, aan de analoog-digitaalomzetter 28 en aan een differentiaal-versterkersectie 42. Het analoge temperatuursignaal wordt derhalve in de component 28 gedigitaliseerd voor het aandrijven van de weergeefinrichting 32, die op een visuele wijze de door de sonde 20 bepaalde uitgangstemperatuur registreert. In de differentiaal-versterker 42 wordt het analoge temperatuursignaalniveau gereduceerd met een bedrag (VT), dat gekozen 40 wordt via een temperatuurinstelketen 44, teneinde een foutsignaal (Vc) aan één ingang van een spannings-vergelijkingsinrichting 46 toe te voeren aan een tweede ingang waarvan een hellingsspanning (VR) uit een hellingspanningsgenerator 48 wordt toegevoerd. Wanneer het foutsignaalniveau gelijk is aan of groter is dan de hellingsspanning, levert de spanningsvergelijkingsinrichting een verwarmingsinrichtinginscha-keluitgangssignaal (VQ); dat wordt toegevoerd aan een verwarmingsinrichtingsaandrijfketen 50, welke de 45 bekrachtiging van het verwarmingselement 34 bestuurt. De temperatuur van het verwarmingselement wordt afgetast door een op het blok gemonteerde aftastinrichting 36, welke is verbonden met een bufferversterker 52 via welke de temperatuur van de verwarmingsinrichting wordt gecontroleerd door een oververhittings-detector 54 in de detectieketensectie 40. De detectieketensectie 40 omvat ook hoge- en lage-temperatuurdetectoren 56 en 58, welke met de uitgang van de bufferversterker 38 via een temperatuur-50 signaallijn 60 zijn verbonden voor het ontvangen van een analoog temperatuuringangssignaal uit de sonde 20. Met de lijn 60 is ook een open-sonde-detector 61 verbonden om een open keten bij de sonde 20 te detecteren. Een open keten bij de aftastinrichting 36 wordt gedetecteerd door een andere detector 62 in de detectieketensectie, welke direct is verbonden met de uitgang van de aftastinrichting 36. De uitgangen van de detectoren 61,56, 58 en 62 zijn door een gemeenschappelijke alarmsignaallijn 64 over een alarmketen 55 66 verbonden met een visuele en audio-alarminrichting 68 teneinde de aandacht van de bedienende persoon te richten op vier verschillende alarmtoestanden, welke zich voordoen bij een open keten bij de aftastinrichting 20 en 36 en een ongewenste werking van de verwarmingsinrichting, welke wordt gereflec- 3 192636 teerd door een meting van de temperatuur bij de sonde 20 hetzij boven een bovengrens, hetzij onder een ondergrens. De alarmuitgangssignalen van de detectoren 61, 56 en 58 worden ook toegevoerd aan een gemeenschappelijke uitschakelsignaallijn 70, waarmede tevens de uitgang van de oververhittingsdetector 54 is verbonden. Via een verwarmingsinrichtinguitschakelregelaar 72, welke met de lijn 70 is verbonden, wordt 5 in de lijn 74 een uitschakelsignaal- of signaalshuntbaan tot stand gebracht om de aandrijving van de verwarmingsinrichting 34 te onderbreken door het verwijderen van een ingangsfoutsignaal naar de vergelijkingsinrichting 46. Bij een open keten of bij extreme temperatuurtoestanden bij de sonde 20 of oververhittingstoestanden bij de verwarmingsinrichting 34 treedt derhalve een uitschakeling van de verwarmingsinrichting op. Tegelijkertijd wordt een verwarmingsinrichtingsfunctieindicator 76 door de regelaar 10 72 buiten werking gesteld, welke indicator 76 in serie tussen de uitgang van de vergelijkingsinrichting 46 en de verwarmingsinrichtingaandrijfketen 50 is verbonden door lijnen 78 en 79 om de werking van de verwarmingsinrichting anderszins aan te geven.

Er is een opwarmregelaar 80 aanwezig om een cyclisch in- en uitsignaal op te wekken, dat aan de uitschakelsignaallijn 70 wordt toegevoerd, via welke de verwarmingsinrichtinguitschakeling plaatsvindt, zoals 15 boven is vermeld in responsie op alarmtoestanden, die door de detectoren 61, 5B, 56 en 54 worden gedetecteerd. Het in- en uitsignaal wordt opgewekt als een functie van de temperatuur van de verwarmingsinrichting en de gewenste uitgangstemperatuur, die met de temperatuurinstelketen 44 is gekozen. Derhalve ontvangt de opwarmregelaar 80 een temperatuuringangssignaal op de lijn 82, afkomstig uit de aftast-inrichting 36 via de bufferversterker 52, en een temperatuurinstelspanning op de lijn 84, welke eveneens 20 naar de differentiaalversterker 42 leidt. De verwarmingsinrichting wordt daardoor tijdens de opwarmperiode volgens een intermitterende of cyclische modus bedreven teneinde doorschieten ten opzichte van de gewenste in gestelde temperatuur te beletten, waarop de vochtige zuurstof wordt gebracht onder bestuur van het temperatuursignaal op de lijn 60 en de insteltemperatuurspanning op de lijn 84 via de differentiaalversterker 42, de spanningsvergelijkingsinrichting 46 en de verwarmingsinrichtingaandrijfketen 50.

25 Een lage-temperatuuruitschakelketen 86 is, als aangegeven in figuur 2 aanwezig voor het tot stand bréngen van een belemmeringstempeercyclus tijdens de opwarmperiode, waarbij de lage-temperatuurdetector 58 over de lijn 88 buiten werking wordt gesteld. Gedurende een dergelijke tempeer-cyclus wordt de hoge-temperatuurdetector 56 via de terugstelsignaallijn 90 in werking gesteld. Aan het eind van de belemmeringstempeercyclus wordt de detector 58 in werking gesteld. Indien de stijgende tempera-30 tuur, die door de sonde 20 wordt gecontroleerd, zich nog steeds onder de onderste grensdrempelwaarde van de detector 58 bevindt, wordt een laag-temperatuuralarmsignaal opgewekt. De uitschakelketen 86 kan op elk moment door de met de hand te bedienen regelaar 94 worden teruggesteld om een volgende belemmeringstempeercyclus in te leiden. De regelaar 94 kan ook worden beïnvloed om de lage-temperatuurdetector 58 tijdens de belemmeringstempeercyclus in werking te stellen.

35 Figuur 3 toont meer gedetailleerd de schakeling van de weergeefpaneelmoduul 24 in samenwerking met de temperatuursonde 20. Een geaarde thermistor, welke de temperatuuraftastsonde 20 in de buis 14 voor vochtige en warme zuurstof vormt, is met de niet-inverterende ingang van de bufferversterker 38 verbonden, als aangegeven in figuur 3. De versterker bezit een terugkoppelverbinding naar de inverterende ingang daarvan vanuit de uitgang van de versterker waarmede de temperatuursignaallijn 60 is verbonden. De lijn 40 60 voert een analoge signaalspanning toe aan een spanningsdeelnetwerk, gevormd door spanningsreductie-weerstanden 100 en 102, die in serie tussen aarde zijn verbonden. Voorts zijn serieweerstanden 96 en 98 tussen aarde en de uitgang van +12 volt van de voedingsbron verbonden. De knooppunten 104 en 106 tussen elk paar weerstanden zijn verbonden met ingangsspanningslijnen 108 en 110 parallel waaraan een condensator 112 is verbonden om aan de analoog-digitaalomzetter 28 een analoog ingangssignaal toe te 45 voeren. Het analoge ingangssignaal wordt door deze omzetter omgezet in een gecodeerd digitaal uitgangssignaal, dat via vier informatielijnen 114 wordt toegevoerd aan de decodeer- en aandrijfcomponent 30, waaruit de weergeefinrichting 32 met twee cijfers wordt aangedreven. Derhalve geeft de weergeefinrichting 32 continu de uitgangstemperatuur in graden Celsius aan. De weergeefinrichting 32 wordt bekrachtigd door het uitgangssignaal van +5 volt van de voedingsbron via twee transistoren 116 en 118, die in synchronisme 50 met de omzetter via de lijnen 120 en 122 worden geschakeld.

Zoals aangegeven in figuur 4, wordt het analoge temperatuursignaal (V*) op de lijn 60 ook via een weerstand 124 toegevoerd aan een niet-inverterende ingang van de differentiaalversterker 42,welke een inverterende ingang bezit waarover de temperatuurinstelling door een bedienende persoon voor verschillende stroomtoestanden tot stand kan worden gebracht via de temperatuurinstelketen 44. Een weerstand 55 126 koppelt de uitgang van de versterker 128 in de temperatuurinstelketen met de inverterende ingang van de differentiaalversterker 42. Het uitgangssignaal van de versterker 128 is evenredig met het niet-inverterende ingangssignaal daarvan uit de door de bedienende persoon in te stellen weerstand 130, welke 192636 4 in serie met de weerstanden 132 en 134 tussen de bron van +12 volt en aarde is verbonden. Derhalve wordt aan de differentiaalversterker 42 een door de bedienende persoon gekozen spanningssignaal (VT) toegevoerd voor het opwekken van een foutspanning (Vc) aan de uitgang van de versterker, welke uitgang door een terugkoppelweerstand 136 met de inverterende ingang is verbonden. Het foutspanningssignaal 5 (Vc) wordt via een koppelweerstand 138 toegevoerd aan de niet-inverterende ingang van de spanningsver-gelijkingsversterker 46 waarvan een uitgang via een terugkoppelcondensator 140 met de niet-inverterende ingang is verbonden. De inverterende ingang van de vergelijkingsversterker 46 ontvangt een helling-spanningssignaal (VR) uit de hellingspanningsgenerator 48 via de hellingsspanningssignaallijn 142. De hellingsgenerator omvat versterkers 144 en 146 waarvan de niet-inverterende ingangen respectievelijk door 10 spanningsreductieweerstanden 148 en 150 zijn verbonden met de bron +12 volt met terugkoppel- verbindingen naar de inverterende ingangen. Het uitgangssignaal van de versterker 144 wordt toegevoerd aan de basis van een transistor 152, waardoor deze een in negatieve richting verlopende signaalstroom bij een ingesteld niveau op de hellingspanningssignaallijn 142, die over de weerstand 154 is geaard, voert.

Deze signaalstroom wordt ook teruggevoerd naar de inverterende ingang van de versterker 144. De 15 uitgangsspanning van de versterker 146 wordt aan de hellingspanningssignaal 142 via de condensator 156 parallel aan een weerstand 158 toegevoerd wanneer de transistor 160 wordt ingeschakeld door een negatief spanningssignaal, dat aan de basis van de transistor wordt toegevoerd over een weerstand 162, die met een nulspanningsdetectielijn 164 is verbonden.

De differentiaalversterker ontvangt het temperatuurinstelsignaal (VT) op de lijn 85 uit de temperatuur-20 instelketen 44 via de weerstand 126, terwijl het uitgangssignaal (V0) uit de vergelijkingsinrichting 46 over de lijn 78 slechts aan de aandrijfketen 50 wordt toegevoerd wanneer de ingangsfoutspanning (Vc) gelijk is aan of groter is dan de hellingsspanning (VR). Het hellingspanningsniveau kan worden ingesteld met behulp van de aardweerstand 168, welke met de niet-inverterende ingang van de versterker 144 parallel aan de geaarde condensator 170 is verbonden. De detectieketensectie 40 ontvangt een ingangssignaal uit de 25 temperatuursignaallijn 60 voor het verschaffen van de verschillende omstandigheidalarmsignalen. De signaaluitschakellijn 74 is met de niet-inverterende ingang van de spanningsvergelijkingsinrichting 46 verbonden om het daaraan toegevoerde foutsignaal voor uitschakeldoeleinden van de verwarmingsin-richting, als boven is vermeld, te shunten.

De opwarmregelaar 80 voor de verwarmingsinrichting bestuurt, zoals schematisch in figuur 5 is 30 aangegeven, de bekrachtiging van het verwarmingselement 34 in het verwarmingsblok 18 waarin zich de thermistoraftastinrichting 36 bevindt. Een uitgangssignaal (VQ) uit de vergelijkingsinrichting 46 op de lijn 78 wordt toegevoerd aan de indicator 76 en wordt daarna over de lijn 79 toegevoerd aan de lichtemitterende diode 172 van de optische koppelinrichting 174 in de verwarmingsinrichtingaandrijfketen 50 om de triac 176, 177 over de poortelektrode daarvan te schakelen. De triac is in serie met een zelfinductie 178 en met één 35 van de klemmen van het verwarmingselement 34 verbonden, en is verbonden met de voedingsschakelaar 180, waarmede de andere klem van het verwarmingselement is verbonden. De voedingsschakelaar is verbonden met een wisselspanningsbron van 115 volt. Wanneer derhalve de schakelaar is gesloten, zal de verwarmingsaandrijfketen 50 het verwarmingselement bekrachtigen in responsie op een signaalspanning (V0) op de lijn 178. De wisselspanningsbron van 115 volt is tevens continu verbonden met de voedingsbron 40 162 bij het sluiten van de schakelaar 180 voor het verschaffen van de voedingsbron van +12 volt en +5 volt.

De temperatuur van het verwarmingsblok 18 wordt afgetast door een aftastinrichting 36 van het thermistortype teneinde via de lijn 184 een temperatuurspanningssignaal aan de niet-inverterende ingang van de bufferversterker 52 tot te voeren, waaruit een versterkt temperatuursignaal over de lijn 82 aan de detectiesectie 40 en via de weerstand 184 aan de inverterende ingang van de versterker 186 in de 45 verwarmingsinrichtingopwarmregelaar 80 wordt toegevoerd. Het temperatuurinstelsignaal (VT) op de lijn 84 wordt via een weerstand 188 aan de niet-inverterende ingang van de versterker 186 toegevoerd. Een uitgangsbesturingssignaal van de versterker wordt via een diode 190 aan de uitschakelbesturingslijn 70 toegevoerd. Het uitgangsbesturingssignaal van de versterker 186 zal worden bepaald door het ingangssignaal uit de temperatuurinstelketen, dat aan de niet-inverterende ingang van de versterker wordt 50 toegevoerd, en ingangssignalen, die vanuit de bufferversterker 52 via de weerstand 184 en uit een temperatuurbegrenzingsbesturingsketen 192, die via een weerstand 194 met inverterende ingang van de versterker 186 is gekoppeld, worden toegevoerd. De weerstand 196 verbindt de uitgang van de versterker 186 met de besturingsketen 192, als aangegeven in figuur 5, om de werking daarvan te klokken doordat een referentiespanning aan de versterker 186 voor een in-uitcylusbesturing van de verwarmingsinrichting via 55 de uitschakelbesturingslijn 70 wordt toegevoerd. De besturingsketen 192 dient derhalve om de temperatuur-grenzen van het verwarmingsblok na elke twee in/uit-perioden van de verwarmingsinrichting geleidelijk te verhogen.

5 192636

Verwijzende naar de detectieketensectie 40, weergegeven in figuur 6, wordt het temperatuursignaal uit de aftastinrichting 20 op de lijn 60 parallel toegevoerd aan de open-sondedetector 61, de hoge-temperatuurdetector 56 en de lage-temperatuurdetector 58. De open-sonde-detector omvat een transistor 198 waarover de temperatuursignaalstroom door de diode 200 naar de alarmsignaal 64 wordt gevoerd. Het 5 signaal uit de andere aftastinrichting 36 in het verwarmingsblok, toegevoerd aan de lijn 184, wordt door de open-aftastinrichtingsdetectieversterker 202 versterkt, van welke versterker het uitgangssignaal via de diode 204 ook aan de alarmsignaallijn 64 wordt toegevoerd. Andere uitgangssignalen worden aan deze alarmsignaallijn 64 toegevoerd via dioden 206 en 208 en wel door de versterkers 210 en 212 van de detectoren 56 en 58. De temperatuursignaallijn 60 is door een weerstand 214 gekoppeld met de inverte-10 rende ingang van de hoge-temperatuurdetectieversterker 210, terwijl een weerstand 216 de lijn 60 met een niet-inverterende ingang van de lage-temperatuurdetectieversterker 212 koppelt. De beide laatstgenoemde versterkers bezitten in serie verbonden terugkoppelweerstand- en diodestelsels met een instelbare weerstandregelaar 218 voor de versterker 210. De aan de signaal 64 toegevoerde uitgangsalarmsignalen worden toegevoerd aan de alarmketen 66. Vanuit de lagetemperatuuruitschakelketen 86 worden uitschakel-15 en terugstelsignalen (via de in figuur 7 afgebeeide inschakel/terugstelketen 94) via respectieve dioden 222 en 220 teruggevoerd naar de inverterende ingangen van de detectieversterkers 212 en 210 door de respectieve lijnen 88 en 90. De signaaluitgangen van de detectoren 61 en 56 en de oververhittingsdetectie-versterker 223 zijn via dioden 224, 226 en 228 parallel verbonden met de gemeenschappelijk uitschakel-besturingsiijn 70, welke is verbonden met de verwarmingsinrichtinguitschakelregelaar 72 en met de 20 uitgangsversterker 186 in de opwarmregelaar 80.

Figuur 7 toont de alarmketen 66 waaraan de alarmketens over de lijn 64, die met de basis van een transistor 230 is verbonden, worden toegevoerd. Bij inschakeling door een alarmsignaal, voert de transistor 230 een bekrachtigingsstroom aan de audio-alarminrichting 232 en via een weerstand 234 aan een visuele alarminrichting 236 van het LED-type toe, welke de alarmsectie 68 vormen. Een visuele functie-indicator 76 25 van het LED-type wordt anderzijds verlicht om de werking van de verwarmingsinrichting aan te geven. Daartoe wordt een signaal (V0) op de lijn 78 aan de indicator 76 voor bekrachtiging daarvan toegevoerd tenzij het signaal wordt geaard door de transistor 238 van de uitschakelregelaar 72, welke door een inschakelsignaal op de lijn 70 vanuit de detectiesectie 40, die door een weerstand 240 met de basis van de transistor 238 is verbonden, niet geleidend wordt gehouden. De uitschakelbesturingslijn 70 is ook via een 30 weerstand 242 met de basis van een transistor 244 verbonden om op een soortgelijke wijze de besturing van het uitgangsfoutsignaal (Vc) vanuit de differentiaalversterker 42 over de lijn 74 te shunten. Derhalve leiden open-sonde en extreme-temperatuurtoestanden niet slechts tot een alarm doch wordt de verwarmingsinrichting buiten werking gesteld en wordt de functie-indicator 76 daarvan gedoofd. Een lage-temperatuuralarminrichting zal, wanneer deze wordt ingeschakeld, de verwarmingsinrichting eveneens 35 uitschakelen.

De andere in figuur 7 afgebeeide functie-indicator 92 wordt bekrachtigd over een weerstand 246, die met een diode 247 in serie is verbonden, om aan te geven, dat de lage-temperatuurdetector 58 buiten werking is. Daartoe wordt de transistor 246 ingeschakeld door een negatieve voorspanning, die over een weerstand 252 aan de basis van de transistor wordt aangelegd. Bij inschakeling voert de transistor 246 een positief 40 signaal over de lijn 88 en de diode 222 aan de inverterende ingang van de versterker 212 toe, teneinde de lage-temperatuurdetector 58 buiten werking te stellen. Het besturingssignaal op de lijn 88 wordt opgewekt onder bestuur van een tempeerketen 250 in de uitschakelketen 86 en de met de hand te bedienen regelaar 94.

Wanneer de voeding initieel wordt ingeschakeld, leidt de spanning van +12 volt, die aan de tempeerketen 45 250 wordt aangelegd, een belemmeringstempeerperiode in, aan het eind waarvan een positief spannings-signaal via een weerstand 252 aan de basis van de transistor 246 wordt toegevoerd, waardoor deze wordt uitgeschakeld. Indien de uitgangstemperatuur, welke door de thermistor 20 wordt afgetast, op dat tijdstip niet boven de ondergrens is gestegen, zal dit worden gedetecteerd en zullen de alarminrichtingen 232 en 236 worden bekrachtigd over de transistor 66, zoals boven is beschreven. De lage-temperatuurwerking van 50 de alarmsectie 68 zal worden geïdentificeerd door de voorafgaande bekrachtiging van de lage-temperatuuruitschakelindicator 92 via de transistor 246 tijdens de belemmeringstempeerperiode. De uitschakelstroom op de lijn 88, die tijdens de belemmeringstempeerperiode aan de lage-temperatuurdetectieketen wordt toegevoerd, kan momenteel worden beëindigd, indien dit gewenst is, door de schakelaar 254 in de regelaar 94 naar de lage-temperatuurinschakelpositie te brengen, waardoor het 55 contact 256, dat met de poortketen 258 aan de diode 248 is verbonden, in samenwerking wordt gebracht met de basis van de transistor 246, waardoor deze wordt uitgeschakeld. Op deze wijze wordt de lage-temperatuurdetectieketen 58 ingeschakeld voor het eind van de belemmeringstempeerperiode om na te

Claims (3)

192636 6 gaan of de lagere temperatuurgrens voortijdig is overschreden. De belemmeringstempeerperiode kan op elk moment na het inschakelen van de voeding worden ingeleid door de schakelaar 254 naar de terugstel-positie om te leggen, waardoor het met de poortketen 258 en met de terugstelklem van de tempeerketen 250 verbonden terugstelcontact 260 in werking wordt gesteld. Door een dergelijke terugstelling zal de 5 indicator 92 weer tijdens de duur van de tempeerperiode over de transistor 246 worden bekrachtigd. Wanneer de door de thermistor 20 afgetaste uitgangstemperatuur de bovengrens overschrijdt, die in de hoge-temperatuurdetectieketen 56 tot stand is gebracht, bekrachtigt het aan de signaallijn 64 toegevoerde uitgangssignaal de alarminrichtingen 232 en 236 via de transistor 230, zoals boven is beschreven. Tegelijkertijd wordt een uitschakelsignaal op de uitschakelbesturingslijn 70 via weerstanden 242 en 242 aan 10 de bases van de transistoren 238 en 244 toegevoerd, als aangegeven in figuur 7, waardoor de verwarming-sinrichting via de lijn 74 wordt uitgeschakeld en de indicator 76 wordt gedoofd. De inverterende ingang van ' de hoge-temperatuurdetectieversterker 210 is door de terugstelsignaallijn 90 verbonden met het terugstel contact 260, zodat door de terugstelwerking van de schakelaar 254 de late-temperatuurdetectieketen 58 buiten werking zal worden gesteld en de bekrachtiging van de verwarmingsinrichting zal worden hervat mits 15 de uitgangstemperatuur is gelegen onder de bovengrens, welke tot stand wordt gebracht door de hoge temperatuurdetector 56. ! Een optische koppelinrichting 264, welke met de voedingsbron 182 is verbonden, als aangegeven in figuur 5, wekt een nauwkeurig hellingssignaal op, dat aan de spanningssignaallijn 164 wordt toegevoerd, welke over de weerstand 162 is verbonden met de basis van de transistor 160, als aangegeven in figuur 4. 20 Daardoor wordt over de transistor 160 aan de hellingspanningsgenerator 48 een terugstelsignaal toegevoerd. De temperatuuraftastinrichting 20 levert via het bovenbeschreven besturingsstelsel een optimale temperatuurstabiliteit onder een groot aantal verschillende te verwachten stroomtoestanden waaronder een geventileerde en niet-geventileerde stroom in het nuttige stroomsnelheidsgebied van bijvoorbeeld 5-30 25 liter/minuut (LPM). De temperatuurstabiliteit wordt gekenmerkt door een relatief kleine deviatie van 2°C in de uitgangstemperatuur ten opzichte van een gewenste temperatuur, welke door de temperatuurinstelketen 44 tot stand wordt gebracht na een initiële opwarmperiode, waarop de tempeerketen 250 is ingesteld, wanneer wordt aangenomen, dat de stroomsnelheid van de vochtige zuurstof in de buis 14 binnen het genoemde operatieve gebied is gelegen. Indien de door de sonde 20 afgetaste uitgangstemperatuur een bovengrens 30 overschrijdt, waarop de hoge-temperatuurdetector 56 is ingesteld (tussen 39,6°C en 40,6°C) treedt een alarmtoestand op, waarbij de alarmsectie 68 wordt bekrachtigd en de verwarmingsinrichting 34 wordt uitgeschakeld totdat de uitgangstemperatuur is gedaald onder een omschakelpunt, waarbij de schakelaar 254 met de hand naar de terugstelpositie wordt omgelegd. De lage-temperatuurdetector 58, die tijdens de belemmeringstempeerperiode van de tempeerinrichting 250 buiten werking is, wordt door de tuimelwerking 35 van de schakelaar 254 in de lage-temperatuurinschakelpositie gebracht, waarbij het contact 256 betrokken is. De alarmbelemmeringstijdvertraging treedt ook op wanneer de voeding initieel wordt ingeschakeld. Een dergelijke lage-temperatuuralarmwerking zal het mogelijk maken een beveiliging te treffen tegen een thermische weglooptoestand, welke zou optreden indien de aftastinrichting 20 uit de positie daarvan in de buis 14 werd verwijderd. 40 Er treden ook alarmtoestanden in het besturingsstelsel op door de schakeling bij de aftastinrichtingen 20 en 36 te openen. Een open keten bij de sonde 20 leidt tot een geringe of nulaflezing in de weergeef-inrichting 32. Bij alle alarmtoestanden wordt de verwarmingsinrichting 34 uitgeschakeld en wordt de indicator 76 gedoofd. Het doorschieten van de verwarming door de verwarmingsinrichting 34 boven de gewenste temperatuur 45 wordt tot een minimum teruggebracht door de verwarmingsinrichtingopwarmregelaar 80 overeenkomstig de instelling van de temperatuurinstelketen 44, zodat de verwarmingsinrichting 34 een in-uitcyclus zal uitvoeren wanneer de gewenste temperatuur tijdens de opwarmperiode wordt genaderd. 50 Conclusies

1. Inrichting voor het regelen van de temperatuur van het door een inhalatie-apparaat stromende gas, omvattende een verwarmingsorgaan voor het verwarmen van het stromende gas en voorzien van een verwarmingsblok; een eerste temperatuur-aftastorgaan dat stroomafwaarts van het verwarmingsorgaan is 55 gelegen en dat dient om de temperatuur van het stromende gas te meten en een eerste daarmee overeenkomstig aftastsignaal te leveren; een tweede temperatuur-aftastorgaan voor het meten van de temperatuur van het verwarmingsblok en voor het opwekken van een daarmee overeenkomstig tweede 7 192636 aftastsignaal; een instelinrichting voor het kiezen van een gewenste temperatuur voor het stromende gas en voor het opwekken van een daarmee overeenkomstig instelsignaal; en een besturingsinrichting waarop de temperatuur-aftastorganen en de instelinrichting zijn aangesloten en die dient om de werking van het verwarmingsorgaan te besturen, met het kenmerk, dat de besturingsinrichting is voorzien van een opwarm-5 schakeling die dient om het verwarmingsorgaan intermitterend in werking en buiten werking te stellen teneinde een doorschieten van de gewenste temperatuur van het stromende gas in hoofdzaak te vermijden, waarbij de opwarmschakeling reageert op en verbonden is met het tweede temperatuuraftastorgaan en met de instelinrichting en waarbij de opwarmschakeling in werking wordt gesteld wanneer het tweede aftastsignaal aangeeft dat de temperatuur van het verwarmingsblok een bepaalde grenswaarde, die is gebaseerd 10 op de gewenste temperatuur, overschrijdt.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de opwarmschakeling is voorzien van een besturingsschakeling voor het opwekken van een incrementaal toenemend besturingssignaal en een schakeling voor het ontvangen van het tweede aftastsignaal en het besturingssignaal en het in responsie daarop opwekken van een inschakel/uitschakel-signaal.

3. Inhalatie-apparaat omvattende een bevochtigingspatroon; middelen om een gas door de bevochtigings-patroon te voeren; en een verwarmingsorgaan om het stromende gas te verwarmen en om de bevochtigingspatroon op te nemen, met het kenmerk, dat het verwarmingsorgaan deel uitmaakt van een inrichting volgens conclusie 1 of 2. Hierbij 6 bladen tekening