一種應用薄膜型加熱器的無創呼吸機濕化器系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種無創呼吸機用配件，特別涉及無創呼吸機濕化器加熱裝置。
【背景技術】
[0002]超過40%的無創呼吸機使用者經歷過鼻堵和鼻、咽喉部的干燥感等癥狀。這些癥狀嚴重到一定程度即會影響病人繼續使用無創呼吸機。無創呼吸機配置的濕化器的作用就是增加無創呼吸機輸出氣體的水分和溫度。加熱后濕潤的氣流能使病人減少鼻堵和鼻、咽喉部的干燥感等癥，提高病人舒適性和順應性。研究發現鼻堵會增加經口呼吸，經口呼吸又使干燥癥狀加重。加溫濕化器可以防止鼻堵，從而減少經口呼吸和漏氣的產生。
[0003]濕化器通常包括一個能容納幾百毫升水的濕化杯，一套加熱裝置能加熱濕化杯中的水，一套能夠改變加溫濕化等級的控制系統，進氣口接收從風機傳送的氣體，出氣口連接到病人管道以提供濕潤的氣體到病人的鼻罩。
[0004]對于濕化器的加熱裝置，現有技術中采用的是繞線式加熱元件，由于加熱線與導熱板接觸的面積有限，熱量不能很好的傳導，導致加熱器功率限制過小，一旦超過功率限制就會造成局部過熱，而整個加熱裝置的加熱速度也不會有顯著提升。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型針對現有技術的缺陷和不足，提出了一種應用薄膜型加熱器的無創呼吸機濕化器系統。
[0006]本實用新型為實現上述目的所采用的技術方案是:一種應用薄膜型加熱器的無創呼吸機濕化器系統，包括薄膜型加熱器和與其連接的濕化杯、超溫保護裝置、溫度采集單元、電源，以及與溫度采集單元、電源連接的溫濕度控制單元。
[0007]所述薄膜型加熱器上設有導熱盤，導熱盤上放置濕化杯。
[0008]所述薄膜型加熱器包括合金箔膜以及外覆的上層聚酰亞胺薄膜和下層聚酰亞胺薄膜；所述合金箔膜末端設有用于連接電源的焊點。
[0009]所述合金箔膜為電阻膜。
[0010]所述上層聚酰亞胺薄膜上設有導熱盤，且上層聚酰亞胺薄膜的中心位置上固定有溫度采集單元。
[0011]所述溫度采集單元為熱敏電阻，與溫濕度控制單元連接。
[0012]所述溫濕度控制單元包括CPU以及與其連接的加熱電路和溫度傳感電路；所述加熱電路通過電源與薄膜型加熱器連接；所述溫度傳感電路與溫度采集單元連接。
[0013]所述超溫保護裝置為溫度保險絲，串聯于薄膜型加熱器的合金箔膜內。
[0014]本實用新型具有以下有益效果及優點:
[0015]1.本實用新型電熱效率高，升溫速度快，對氣體的濕化效率高，保證病人可以在較短的時間內使用到濕潤的氣體，病人的體驗效果更好。
[0016]2.本實用新型內部導熱盤上安裝的超溫保護裝置，為病人提供后備安全保障。
[0017]3.Kapton聚酰亞胺薄膜電熱膜具有優異的絕緣強度，優異的抗電強度，優異的熱傳導效率，優異的電阻穩定性。即可保證面發熱功率密度相當，安全可靠，沒有高溫熾熱的部分，抗腐蝕。
[0018]4.熱敏電阻、溫度保險絲一體化的設計，以及Kapton聚酰亞胺薄膜電熱膜背覆PSA壓敏膠的連接方式，都會簡化工人的裝配安裝過程。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0020]圖2為本實用新型溫濕度控制單元結構示意圖；
[0021]圖3為本實用新型的薄膜型加熱器結構示意圖；
[0022]圖4為本實用新型的薄膜型加熱器的電熱部分結構示意圖；
[0023]其中，I薄膜型加熱器，2濕化杯，3超溫保護裝置，4溫度采集單元，5電源，6溫濕度控制單元，7CPU，8加熱電路，9溫度傳感電路，11合金箔膜，12下層聚酰亞胺薄膜，13上層聚酰亞胺薄膜，14電源線，15焊點，16壓敏膠。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖及實施例對本實用新型做進一步的詳細說明。
[0025]本實用新型涉及一種應用薄膜型加熱器的無創呼吸機濕化器系統，其中薄膜型加熱器包括蝕刻合金箔膜，下層聚酰亞胺薄膜，上層聚酰亞胺薄膜。電熱薄膜通過背覆壓敏膠固定在金屬導熱盤上。金屬導熱盤起到輔助散熱和使溫度分布更均勻的作用。
[0026]蝕刻合金箔膜外覆有下層聚酰亞胺薄膜，上層聚酰亞胺薄膜形成Kapton聚酰亞胺薄膜PI電熱膜。而使用薄膜型加熱器的濕化器系統包括薄膜型加熱器，濕化杯，超溫保護裝置，溫度采集單元，溫濕度控制單元。使用Kapton聚酰亞胺薄膜電熱膜的加熱器有更均勻的熱分布和更快的響應速度，會使放置在上方的濕化杯中的水升溫更加快速。保證病人可以在較短的時間內使用到濕潤的氣體，病人的體驗效果更好。適用于性能，安全要求高的醫療級濕化器的要求。
[0027]Kapton聚酰亞胺薄膜PI電熱膜，是以聚酰亞胺薄膜為外絕緣體、以蝕刻合金箔為內導電發熱體，經高溫高壓熱合而成。具有極薄極大的發熱面，有助于熱量的快速傳導。這樣的結構設計更加適合平整表面的快速加熱。它比繞線式加熱元件提供更均勻的熱場，更短的加熱時間和更快的響應時間，與繞線式加熱兀件相比，功率負荷低，使用壽命更長。
[0028]溫度采集單元采用NTC熱敏電阻，安裝在上層聚酰亞胺薄膜上，熱敏電阻隨著溫度的變化電阻變化，與濕化器溫度傳感電路連接來控制氣體的溫濕度。
[0029]本實用新型通過溫度監控以確保濕化器加熱氣體的溫度不要超過安全溫度的要求。而溫度保險絲的作用就是一種超溫斷電保護裝置，當發生非正常運作中產生的過熱時，及時切斷電路停止加熱，提供后備安全保障。
[0030]如圖1所示為本實用新型的總體結構。本實用新型的無創呼吸機濕化器裝置的實施例，主要包括薄膜型加熱器1，濕化杯2，超溫保護裝置3，溫度采集單元4，電源5，溫濕度控制系統6。
[0031]濕化杯2放置在固定于薄膜型加熱器I上表面的導熱盤正上方。導熱盤是由金屬材料制成，可以是不銹鋼，鎳鉻合金，鋁等，固定于中心設有熱敏電阻的上層聚酰亞胺薄膜之上。溫濕度控制單元6通過不同檔位控制薄膜型加熱器I在一定溫度范圍內可調節。使濕化杯2中的水溫可調，并經過氣道回路輸送給患者一定范圍內可調溫濕度的氣體。
[0032]超溫保護裝置3就是溫度保險絲，串接在薄膜加熱器I內合金箔膜內。本實施例將合金箔膜內的一段截斷，將溫度保險絲串聯焊接在合金箔膜內。溫度保險絲在焊接時應注意焊點不要離本體太近，勿使焊接的熱量引發熔斷式熱保護器動作。焊接時可將兩側散熱鉗向內彎折，這樣的安裝方法會使焊點遠離本體，焊接時散熱鉗容易帶走熱量，避免高溫造成的保險機構潛在的損害，壽命大幅提高。最后將硅膠覆蓋在保險絲上進行絕緣保護。
[0033]溫度采集單元4就是NTC熱敏電阻，安裝在薄膜加熱器I上層聚酰亞胺薄膜上的中間位置。熱敏電阻隨溫度變化電阻變化，進而轉化成變化的電壓，被放大給溫濕度控制單元6。克服了分立元器件熱敏電阻可能會在測量溫度的過程中破損的問題。將熱敏電阻和加熱器一體化的設計提高了對機械沖壓的抵抗力，提供了更加可靠的溫度控制。更加簡化了裝配過程，省去了單獨裝配熱敏電阻的時間和成本。熱敏電阻表面覆蓋絕緣保護膜。
[0034]薄膜型加熱器I與呼吸機主機共用24V電源5，無需額外的電源。
[0035]圖2描述的是無創呼吸機濕化器溫濕度控制系統的結構，包括CPU，加熱電路及溫度傳感電路。通過NTC熱敏電阻實時檢測薄膜型加熱器的溫度，將該信號輸出到溫濕度控制單元的溫度傳感電路。CPU計算出實時溫度，根據該溫度值和設定溫度對加熱電路進行控制。若低于目標設定溫度，濕化器溫濕度控制單元的加熱電路通過控制電源5提供24V電壓給加熱器供電；若高于目標設定溫度，濕化器溫濕度控制電路的加熱電路則控制電源5斷開24V電壓。
[0036]圖3和圖4描述了薄膜型加熱器I的結構，包括蝕刻合金箔膜11，下層聚酰亞胺薄膜12，上層聚酰亞胺薄膜13，電源線14，焊點15，壓敏膠16。
[0037]蝕刻合金箔膜11為電阻膜，通電后產生熱量，但其同樣具有導電性，需要外覆絕緣膜。絕緣膜可以選用Kapton聚酰亞胺薄膜。選擇合適尺寸形狀的蝕刻合金箔膜11，在蝕刻合金箔膜11的兩端分別有一個焊點15，每個焊點焊接電源線14。將蝕刻合金箔膜11外覆上層聚酰亞胺薄膜13及下層聚酰亞胺薄膜12。經高溫高壓熱合即可得到Kapton聚酰亞胺薄膜PI電熱膜。PSA壓敏膠16起到固定Kapton聚酰亞胺薄膜PI電熱膜和導熱盤的作用。
【主權項】
1.一種應用薄膜型加熱器的無創呼吸機濕化器系統，其特征在于:包括薄膜型加熱器(I)和與其連接的濕化杯(2)、超溫保護裝置(3)、溫度采集單元(4)、電源(5)，以及與溫度采集單元(4)、電源(5)連接的溫濕度控制單元(6)。2.根據權利要求1所述的一種應用薄膜型加熱器的無創呼吸機濕化器系統，其特征在于所述薄膜型加熱器(I)上設有導熱盤，導熱盤上放置濕化杯(2)。3.根據權利要求1所述的一種應用薄膜型加熱器的呼吸機濕化器系統，其特征在于所述薄膜型加熱器(I)包括合金箔膜(11)以及外覆的上層聚酰亞胺薄膜(13)和下層聚酰亞胺薄膜(12);所述合金箔膜(11)末端設有用于連接(15)電源(5)的焊點。4.根據權利要求3所述的一種應用薄膜型加熱器的無創呼吸機濕化器系統，其特征在于所述合金箔膜(11)為電阻膜。5.根據權利要求3所述的一種應用薄膜型加熱器的無創呼吸機濕化器系統，其特征在于所述上層聚酰亞胺薄膜(13)上設有導熱盤，且上層聚酰亞胺薄膜(13)的中心位置上固定有溫度采集單元(4)。6.根據權利要求1或5所述的一種應用薄膜型加熱器的無創呼吸機濕化器系統，其特征在于所述溫度采集單元(4)為熱敏電阻，與溫濕度控制單元(6)連接。7.根據權利要求1所述的一種應用薄膜型加熱器的無創呼吸機濕化器系統，其特征在于所述溫濕度控制單元(6)包括CPU(7)以及與其連接的加熱電路(8)和溫度傳感電路(9);所述加熱電路⑶通過電源(5)與薄膜型加熱器⑴連接；所述溫度傳感電路(9)與溫度采集單元(4)連接。8.根據權利要求1所述的一種應用薄膜型加熱器的無創呼吸機濕化器系統，其特征在于所述超溫保護裝置(3)為溫度保險絲，串聯于薄膜型加熱器(I)的合金箔膜(11)內。
【專利摘要】本實用新型涉及一種應用薄膜型加熱器的無創呼吸機濕化器系統，包括薄膜型加熱器以及與其連接的濕化杯、超溫保護裝置、溫度采集單元、電源和溫濕度控制單元；所述溫濕度控制單元與溫度采集單元、電源連接。本實用新型電熱效率高，升溫速度快，對氣體的濕化效率高，保證病人可以在較短的時間內使用到濕潤的氣體，病人的體驗效果更好。
【IPC分類】A61M16/16
【公開號】CN204890893
【申請號】CN201520592007
【發明人】黃勇, 張玉謙, 舒文秀, 傅佳萍, 邊宏亮, 陳 峰, 李劍, 圖志東, 簡越
【申請人】沈陽新松醫療科技股份有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年8月3日