WO2005079898A2 - Modular device for humidifying respiratory air - Google Patents

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WO2005079898A2
WO2005079898A2 PCT/DE2005/000291 DE2005000291W WO2005079898A2 WO 2005079898 A2 WO2005079898 A2 WO 2005079898A2 DE 2005000291 W DE2005000291 W DE 2005000291W WO 2005079898 A2 WO2005079898 A2 WO 2005079898A2
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breathing gas
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air
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Karl-Andreas Feldhahn
Christof Göbel
Gerd Schulz
Wolfgang Wedler
Mark Brandmeier
Frank Herrmann
Matthias Pulla
Rainer Paesch
Martin Eifler
Thomas Marx
Petra Grote
Elmar Vitt
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Weinmann Geräte für Medizin GmbH & Co. KG
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Definitions

  • the invention relates to a device for humidifying breathing gas.
  • Such devices contain a device functioning as a water dispenser, which is typically either configured as a fillable tank for providing a water supply, or is a continuous source or contain an element which itself extracts and provides water, for example by condensation of moisture from the air or by chemical synthesis, in addition to this water extraction element, a storage container may be present, but need not be.
  • a device for heating the water or the breathing gas for example in the form of a heater
  • an element closing the water supply for example a cover
  • a connection for connection to a breathing gas hose or a connection for Connection with a breathing gas supply for example a cover
  • respiratory air humidifiers A typical use of such respiratory air humidifiers is in connection with respiratory air supplies that are used in the context of CPAP therapy (Continuous Positive Airway Pressure). Applications for so-called bilevel, APAP and home ventilation are also possible. Such respiratory air humidifiers are also used in the clinic for intensive ventilation. In order to prevent the airways from drying out, it proves expedient, particularly in the case of longer ventilation phases, to humidify the breathing air. Such humidification of the breathing air can also be implemented in other applications.
  • the known humidifiers are typically constructed in such a way that the respective humidifier is assigned to a specific ventilator and a specific breathing mask with a breathing tube. This hinders universal usability and in particular the configurability of an overall system depending on the respective application requirements.
  • the known respiratory gas humidifiers cannot yet meet all the requirements that e.g. be placed on a simple and at the same time thorough cleanability.
  • the object of the present invention is therefore to construct a device of the type mentioned in the introduction in such a way that a device which can be used universally and is easy to handle and clean is provided.
  • a device that consists of a basic module and many supplementary modules.
  • interchangeable, mutually substituting element groups are provided, which can be individually adapted to the needs. enable the user.
  • the aim of the invention is to provide a respiratory gas humidifier that accompanies the user for life.
  • any modules can be added or replaced.
  • the humidifier according to the invention can be used together with ventilators of any type, depending on the supplementary modules used.
  • the respiratory gas humidifier consists of a basic or functional element and all supplementary or replacement modules can be adapted easily, safely and quickly as required.
  • the respiratory gas humidifier contains at least one component that can be exchanged modularly for an alternative part.
  • the typical respiratory gas humidifier is built up modularly from individual functional elements.
  • the respiratory gas humidifier is provided with a water supply, a water supply and a hose connection.
  • the hose connection is designed, for example, in the form of a socket and is used to connect a ventilation hose.
  • the respiratory gas humidifier is supplied with respiratory gas via a supply connection.
  • the breathing gas is provided by a breathing gas supply.
  • the supply connection can also be used to couple the respiratory gas humidifier to the respiratory gas supply.
  • a flow space extends above the water supply.
  • the water supply can be closed by a lid and connected to the supply connection and the hose connection.
  • the water supply can be arranged in the area of the lid.
  • the exchange modules are provided in particular in order to be able to adapt individual functional elements to the individual needs of the user. It is also possible to meet later changes to the requirements of the device with little effort by replacing the corresponding part.
  • the device changes with the requirements of the user and can therefore be used by the user over a long period of time. Due to the modular structure, the device can be adapted to individual needs.
  • the water supply can be selected in various sizes depending on the water requirement and space available, whereby the presence, type and performance of water heating or elements to prevent the water from tipping over can be added as required. If higher pressure of the breathing gas is required, which results in excessive noise when the air is routed simply, the air routing, for example integrated into the lid of the water supply, can be exchanged for a model provided with a noise attenuation.
  • Different connection elements adapt different hoses and additional connections, such as measuring and control lines.
  • a measuring line for pressure, flow, moisture or similar applications can be arranged next to the breathing gas hose and / or inside the breathing gas hose.
  • the breathing gas hose is connected to a hose coupling of a breathing mask, for example, via an exhalation element.
  • all known interfaces can be used on the patient side, for example tubes, cannulas or similar components.
  • the modular and separable design of the components makes it possible to design them independently of one another in such a way that optimized individual properties are provided in each case. For example, it is possible to optimize the properties with regard to optimized cleaning ability.
  • the respiratory gas humidifier can also be configured such that it is suitable for very high ventilation pressures.
  • the cover and the water supply universally and to design the supply connection and the hose connection in the region of their ends facing away from the cover to certain breathing hoses or respirators.
  • the hose connection and the supply connection can be used as adapter pieces, which couple individual devices which can in fact be selected as desired via a respiratory gas humidifier which is universally designed apart from the adapter pieces.
  • the supply connection and the hose connection can extend tubularly along a main flow axis at least in regions.
  • the supply connection and the hose connection are then preferably arranged with respect to a base plane of the cover on an elevated base which delimits the flow space in some areas. This increases the leakage protection and prevents the water tank from overfilling.
  • the modular system contains modular, interchangeable elements for the water supply and corresponding standardized locking systems for simple, secure and easy-to-use connection.
  • Another modularly interchangeable component is a device for introducing water or water vapor into the breathing gas.
  • this can take place in the area of the air duct or in the air duct at or via a water surface, a water nozzle, a water nebulizer, a membrane that is preferably only permeable to one side, a Peltier element that generates condensation or a fuel cell.
  • Another modularly interchangeable component is a device for heating the water or the breathing gas that has already been humidified or still to be humidified
  • Additional elements can be inserted as required, for example in order to achieve optimized control of the breathing gas made available and its parameters by means of measured or entered data.
  • Sensors on the user, environmental sensors, sensors on the device and its elements, as well as read data, for example via long-distance connections, for example via telemetry, are recorded, displayed, stored, processed and used for control processes, in a preferred embodiment in the form of a closed control loop which includes the respective changes in current values triggered by control processes in its control behavior.
  • Automatic warning signals can also be generated, such as cleaning if the water supply is too low or if there is a risk of other limit violations.
  • Additional elements can also be used for supplementary or sole water production, such as fuel cells or Peltier elements, the advantage of which is that the water production is a side effect of another device function that is running simultaneously, for example a power generation or heating.
  • Devices can also be present which make moisture from the ambient air usable in another way and, for example, introduce it into the flow of breathing gas through a membrane which is semi-permeable to water.
  • the modular structure means that the device can be used with and without such elements.
  • the power supply can be designed flexibly either by a power generator or by elements which allow access to alternative power sources, for example according to other standards, by inserting corresponding elements such as battery or battery components, fuel cells, transformers or converters if necessary.
  • it is intended to enable the humidifier to be operated with all conceivable / common voltages, for example 6, 12, 14, 24, 48, 110, 220, 240 volts, direct and / or alternating current.
  • a particularly efficient form of moistening can be brought about by ultrasonic nebulization, whereby At the same time, the water supply remains separated by a filter barrier, thus ensuring that the humidified breathing gas is as pure as possible.
  • This module can also be modularly expanded and / or exchanged.
  • a compact device design is supported in that extension elements for a pressure measuring line are arranged both in the area of the supply connection and in the area of the hose connection.
  • a simple component geometry, in particular to support injection molding production, is achieved in that the extension elements of the pressure measuring line extend at least in regions along a main flow axis of the supply connection and the hose connection.
  • a load-bearing connection of the components to one another can be provided, for example, in that the supply connection and the hose connection are positively connected to one another by at least one pin and at least one recess.
  • the supply connection is provided with a connection adapter which is used for connection to the breathing gas supply.
  • the connection adapter is equipped with a locking device that engages when the respiratory gas humidifier and the respiratory gas supply are pushed together into a corresponding counter element of the respiratory gas supply.
  • the locking device has an actuating element which, when pressed manually, releases the locking state, so that the respiratory gas humidifier can be disconnected from the respiratory gas supply in a simple manner.
  • a lateral boundary of the respiratory gas humidifier can have a contour which is adapted to a contour of the respiratory gas supply.
  • the respiratory gas humidifier can have an electrical connection which can be coupled to a counter-connection of the respiratory gas supply.
  • a locking element is preferably provided which can be designed in the form of a click closure.
  • the ventilation hose can also be coupled to the respiratory gas humidifier via such a connection.
  • a flow space extends above the water supply.
  • the supply connection and the hose connection are arranged on an elevated base of the cover.
  • a particularly functional geometric design is provided in that both the supply supply connection and the hose connection have an essentially angular design.
  • the manual handling when assembling and separating the individual module elements is facilitated in that at least one extension part for the pressure measuring line is arranged inside the cover.
  • extension part is designed as a plate-shaped connecting element.
  • extension part has connecting piece-like connecting parts connected with a hose.
  • the supply connection and the hose connection extend cylindrically at least in regions in the direction of the main flow axis.
  • a very simple handling when filling the respiratory gas humidifier can be provided in that the lid has a water supply.
  • a device is arranged such that the breathing gas supply is connected to the breathing gas hose via the hose connection and to the breathing gas supply via the supply connection.
  • the respiratory gas humidifier has a releasable locking device in the area of its extension that can be turned towards the respiratory gas supply. It is also provided that the hose connection can be connected to the breathing gas hose via a releasable locking device.
  • a high mechanical resilience is achieved in that the cover has a recess for fastening the hose connection.
  • the hose connection engages in the recess with a mounting socket and is sealed off from the recess by a sealing ring.
  • the mechanical strength can be increased in that the cover has a recess for fastening the supply connection.
  • the supply connection engages in the recess with a mounting socket and is sealed off from the recess by a sealing ring.
  • a formation of splash water within the respiratory gas humidifier can be avoided by arranging a baffle plate in the area where the supply connection opens into the lid.
  • the baffle plate is formed as part of the supply connection.
  • the baffle plate can be designed as part of the cover. Improved positioning reliability by providing a positive connection can be achieved in that the supply connection and the hose connection can be positively connected to one another by at least one positioning pin.
  • a simple assembly is supported in that the positioning pin is firmly inserted in one recess of one of the connections and engages in the other of the recesses with play.
  • a long humidification period without maintenance is achieved by the water supply modules being able to hold up to 5000 ml of liquid or by the fact that there is a continuous afterflow of water.
  • a low energy requirement of the device is achieved by partially using the device waste heat of the respective ventilator to heat the water.
  • a module contains a heated air supply and insulation.
  • the relative increase in air humidity is mainly dependent on the air and water temperature.
  • the following table shows the saturation of the breathing air with water, the saturation depending on the temperature.
  • the device is operated on demand.
  • a sensor system detects the ambient humidity and the ambient temperature and regulates the humidification output in the event of a change.
  • the user can still freely control the degree of humidification and the temperature of the air.
  • the device only implements the patient's settings within reasonable limits. For example, a minimum amount of humidification of the breathing air is always provided and one Avoid excessive condensation, especially in the hose.
  • the respiratory gas humidifier output is regulated via a biofeedback of the patient.
  • a sensor system records the patient's current need for humidification and regulates the respiratory gas humidifier output as required.
  • the loss flow via a possibly existing mouth expiration or the loss flow via nose / mouth leakage can also be registered and the respiratory gas humidifier output can be adjusted accordingly.
  • the measurement data is preferably evaluated using fuzzy logic and / or neural networks.
  • the aforementioned modules are preferably combined in order to ensure ideal humidification and heating of the breathing gas at any time.
  • the humidification output can be set permanently or regulated as required. This can be done in stages or continuously.
  • the moisture content and the temperature of the breathing gas are either ideally regulated in an automatic mode and / or fixed by the user and or within specified limits.
  • the automatic function is part of a comparator, which also implements the user input.
  • the device adjusts to the selected and / or required values.
  • a sensor system detects the ambient humidity and / or the ambient temperature and / or the composition of the ambient air and / or the brightness and / or climatic parameters and / or the flow of breathing gas and / or the pressure of the breathing gas and / or any leakage and / or / or the current humidification requirement of the patient and / or the expiratory and / or inspiratory air humidity and / or the expiratory and / or inspiratory air temperature and / or the moisture on the mucous membranes of the upper respiratory tract and / or a temporal change in the measured variables and / or a change in the measured variables and regulates the degree of humidification and the temperature of the humidified breathing gas in the event of a change.
  • the measurement data is preferably evaluated by means of fuzzy logic and / or neural networks and / or by means of suitable algorithms by a comparator. This compares the actual with the target state. If the actual and target status differ for at least one measured parameter, the comparator sends a corresponding signal to the controller. This regulates the output until the actual state corresponds to the target state.
  • Suitable optical, electronic, mechanical, magnetic sensors can be used as sensors.
  • Another modularly interchangeable component is a device for energy supply.
  • the breathing gas humidification ter is typically operated together with a ventilator.
  • a ventilator In the event that the user desires a mobile unit, an energy supply with solar cells, accumulators, batteries, preferably rechargeable accumulators, fuel cells or miniaturized internal combustion engines is possible.
  • Modularly replaceable components are located in the area of the water supply and enable tilt protection, for example by keeping the water in a porous component. Ideally, there is no more free liquid.
  • the level in the respiratory gas humidifier can be detected by sensors.
  • additional water can be supplied to the respiratory gas humidifier in a targeted manner, for example by means of a pump or an electrically operated valve.
  • the water level or the stored amount of water is recorded by means of a balance which is arranged in the area of the humidifier.
  • Possible embodiments of the sensor system - Float that operates a switch, reed contact, etc.
  • the float can also act directly on the feed valve.
  • Additional modules enable users to communicate or inform themselves, for example, about current operating conditions. With a module to be selected, the current humidity and heat of the breathing gas and / or the set values for these parameters are displayed as a percentage or absolute value. With a further module, the user can adapt a display of the service life, a storage of the values for the service life and a setting of the service life. An optional cleaning indicator, which can be coupled with the "Service life" module, shows the user the recommended cleaning and / or maintenance dates.
  • the communication can be expanded by a further module with speech recognition and / or speech output.
  • the humidifier can thus, for example, enable bedridden patients to remotely control via voice recognition and to communicate possible error cases and / or current states / data via the voice output.
  • Additional modules enable communication with intelligent technology and / or the sending and / or receiving and / or displaying messages.
  • the humidifier can send / display current statuses via or telemetric and / or wired (display, displays, SMS, email, infrared, bluetooth) information transfer.
  • the display can, for example, in Form of organic light emitting diodes (OLEDs).
  • OLEDs organic light emitting diodes
  • communication also enables remote adjustment, remote maintenance and / or remote inquiry of humidifier parameters. For example, if there is only a little water left in the reservoir, the humidifier sends a message in good time.
  • the modules enable comprehensive monitoring of temperature and humidity, as well as important and informative function values.
  • automatic warning signals for errors or deviations are generated and displayed or sent.
  • the design of the configured device is largely freely selectable. Interchangeable covers, facings and top covers are available for the device. These differ in shape, color and design and can preferably be based on the design of the respiratory gas supply used in each case. Alternatively, the customer's wishes can be met by providing a selection of different shapes, colors, designs and materials (especially customized). The user can replace the covers / upper shells himself, since the mechanism is simple and self-explanatory. Depending on the component, tongue and groove, rubber-mounted connectors or similar components are used, for example.
  • the user can choose different modules for the water supply according to his needs.
  • a continuous source of water can be realized, for example, by connecting the humidifier to the house water pipe.
  • An improvement in handling and a reduction in cleaning effort is provided by a module that supplies the humidifier with sterile water.
  • the water is not filled into the humidifier.
  • the sterile water supply for example a plastic bottle, is replaced as soon as it is empty. This option is e.g. Suitable for bedridden patients, caregiving relatives therefore have to spend very little time on the maintenance of the technology and can fully devote themselves to the caregiver.
  • Heat loss can be avoided by insulating the walls of the water supply. Heating the water is more effective, faster and more energy efficient. As a result, an increased degree of moistening can be achieved with a constant supply of energy.
  • a longer humidification period for patients with an increased need for moisture, for example by breathing through the mouth, can be achieved by modules which allow condensation of atmospheric moisture.
  • the use of a Peltier element will force the air humidity to condense by locally lowering the temperature.
  • the condensate is collected in a region of the Peltier element in which the low temperatures are present and supplied to the water supply.
  • the Peltier element can cool the chamber directly.
  • the warm side of the element is used to preheat the air before it blows through the humidifier and absorbs water.
  • a longer humidification period in patients with an increased need for moisture, for example by breathing through the mouth can also be achieved by using modules that provide hygroscopic materials.
  • the breathing tube is provided with a covering for this purpose, through which the patient's moist exhaled air passes.
  • the wall between the breathing tube and the outer casing is made of a moisture-absorbing material. Coating the partition with HME-compatible materials increases moisture absorption. The ventilation air coming from the breathing gas source sweeps along this damp wall and absorbs the moisture and leads it to the patient. In an alternative module there is a hygroscopic material on the inside of the mask.
  • a silica gel is used. The silica gel extracts a large part of the moisture from the exhaled air. The SilicaGel is heated up periodically. As a result of the heating, the moisture is released again and fed to the water supply via a hose.
  • a module especially for the mobile application of a respirator with respiratory gas humidifier aims to practically not have to carry elemental water with it and also not to be energetically dependent on electricity, especially heavy batteries.
  • water is generated from elemental oxygen and hydrogen in a fuel cell.
  • the energy generated is used to operate the device, the respiratory gas humidifier and, if necessary, the heating.
  • Water can also be stored in another form of aggregate, for example ice.
  • This module also provides for the evaporation of the ice using radiation to be carried out depending on the respiratory phase.
  • the control algorithm is preferably set in such a way that evaporation is carried out shortly before inhalation by detecting the breathing phases. The pause between expiration and inspiration can serve as a trigger.
  • the respiratory gas is only humidified if the patient - in a physiologically sensible manner - needs humidified respiratory gas.
  • the water supply lasts longer.
  • the water is integrated in a gel, which results in a tilt or leakage protection, because the gel cannot flow or can only flow slowly if the respiratory gas humidifier is tilted.
  • the gel can be warmed up like water and releases the moisture to the sweeping air, analogous to a water surface.
  • a gel is preferably chosen which stores heat longer than water, which reduces the energy expenditure.
  • the water supply can also be designed in the form of a bird bath using an alternative module.
  • only the amount of water currently to be humidified and / or heated is taken from the water supply.
  • the water supply lasts longer and less energy is used to heat the water, for example by means of radiation.
  • this module water Depending on the respiratory phase, fed to the humidifier room.
  • the control algorithm is preferably set in such a way that evaporation and / or heating of the water is carried out shortly before inhalation in each case by detecting the breathing phases. The pause between expiration and inspiration can serve as a trigger here.
  • the respiratory gas is only humidified if the patient - in a physiologically sensible manner - needs humidified respiratory gas.
  • a water level flow in the respiratory gas humidifier is ensured by the water level compensation module.
  • the water supply is always kept in an optimal position to the air flow via a spring.
  • the spring gradually pushes the water supply upwards as the amount of water stored decreases. Regardless of the amount of water, the top edge of the water is always the same height. This ensures that the degree of moistening is kept constant. In addition, the sound development remains constant and does not change with decreasing water level and becomes louder.
  • the water supply is filled depending on the selected water supply module.
  • the water supply is self-filling, for example via valves, negative pressure, float switches or the like.
  • the air and water sides are separated from one another by a semipermeable membrane, for example GoreTex, Nafion membrane.
  • a semipermeable membrane for example GoreTex, Nafion membrane.
  • GoreTex GoreTex
  • Nafion membrane a semipermeable membrane
  • the membrane allows water to pass in the direction of the humidification room. In this way, a large contact area between water and air can be realized, with optimal flow control and low noise emissions.
  • the water supply can preferably be implemented in the area of the ventilation hose.
  • the area of the ventilation tube there are particularly preferably contact points between the semipermeable membrane and breathing gas in several areas, preferably three-dimensionally oriented in relation to one another.
  • a widely branched, fine capillary network is formed that provides a very large contact area with water-breathing gas.
  • the heating can be arranged in the area of the ventilation hose at the same time.
  • the heater and the membrane are preferably designed such that the heated areas of the membrane allow increased passage of water through the membrane as a result of the heating.
  • the heating can also be regulated very precisely as required. This avoids condensation of water vapor in the area of the membrane facing the ventilation air.
  • the regulation can be carried out in such a way that the breathing gas is more or less moistened in accordance with the breathing phases.
  • the water supply is above of the water outlet arranged.
  • the opening of the water outlet to the humidification room is designed so that no water drips out due to the surface tension of the water.
  • the viscosity of the water is reduced, the surface tension drops and heated water drips from the tank.
  • the critical surface tension is reached again, water no longer drips.
  • a very dynamic and needs-based regulation of the amount of water withdrawn can be achieved by appropriate timing of the supply of water to the humidification room, in accordance with the breathing phases. Water is preferably supplied to the humidification chamber shortly before inhalation.
  • the drip humidifier can also be designed such that a heatable metal plate has small bores.
  • the water supply is positioned on this plate. The water is thus directly on the metal plate.
  • the size of the holes is selected so that no water flows out due to the capillary forces. If the plate is now heated, the water viscosity changes and water escapes.
  • the water supply to the humidification room can thus be regulated by regulating the energy supply.
  • the drip humidifier In another embodiment of the drip humidifier, several, for example, parallel tubes are filled with water. These tubes can extend along the breathing tube.
  • the tubes have fine holes / openings.
  • the openings can be opened / closed in a controlled manner.
  • water only escapes when the tubes and or the openings are heated.
  • the openings are opened or closed electronically, mechanically, pneumatically or magnetically.
  • the heater can also heat the water indirectly.
  • another module offers the option of directing heated air into the humidification room. Instead of the water, the air that is led into the respiratory gas humidifier is heated. This allows more moisture to be absorbed at low water temperatures.
  • Another module for heating the water is a thin, electrically conductive layer that is arranged in the area of the water supply.
  • the thin layer can preferably line the entire water supply. This creates a particularly large heat transfer area.
  • the current-conducting layer can, for example, be vapor-deposited and consist of all suitable materials which have good heat transfer, in particular gold, silver, copper and similar metals.
  • the interface to the water is preferably electrically insulated.
  • the insulating layer is typically very thin, preferably in the range of a few ⁇ m and nm thick, and can be vapor-deposited, for example.
  • the current-conducting layer is not only used to heat the water. In particular, it is intended to also determine the current water temperature via the current-conducting layer and also to determine the water level. For example, the temperature of the water can be determined in phases in which there is no heating in order to then adjust the heating output accordingly. The level of the water can also be determined in phases in which there is no heating. The heating power can thus be adapted to the decreasing water level.
  • the warm "exhaust air" of the electronics can be used as an energy source for heating the air. It is also possible to use a heating spindle as used in hair dryers. Both sources are preferably used simultaneously.
  • the breathing gas is continuously preheated by the warm exhaust air from the electronic components and additionally regulated to the desired temperature by suitable devices.
  • the breathing air can be heated in a breath-controlled manner.
  • Another module provides the structure of an injection humidifier based on the principle of an inkjet printer (piezo or bubble jet).
  • the fine outlet openings are preferably arranged in an elastomer part, so that, for example, limescale deposits can be removed by deforming the elastomer part.
  • the injection can be diffuse into a humidification room and / or in the respirator on the motor, blower or fan wheel.
  • An alternative module provides a pump, which preferably applies the smallest amounts of water directly to the fan wheel or an upstream atomizing element. Due to the high speed of rotation and the small, pulsed quantity, the water is atomized immediately and mixed with the air flow. torn.
  • the modules described enable fast and precisely controllable atomization.
  • the breathing air and / or the humidified breathing air can be heated to the desired temperature by at least one heating grill which is located in the airway.
  • These modules are preferably used together with a non-continuous humidification of the breathing gas.
  • it is contemplated to control the moistening in such a way that a higher level of moisture and / or temperature is provided to the patient in phases of inspiration than in phases of expiration. As a result, water and energy are used as needed and at the same time sparingly.
  • the water is pumped into the respiratory gas humidifier area by a circulation pump and runs back into the tank via one or more walls, lattice structures or similar devices.
  • the best possible wetting of the walls with water is achieved by means of a distribution system, for example several nozzles or channel-shaped distribution channels.
  • the breathing air flows over the walls and absorbs the moisture.
  • Conceivable embodiments of the pump gear pump, piston pump, pump with turbine wheel, pump with pulsating elements, for example membranes.
  • Valves for specifying the direction of delivery, peristaltic pumps, long-stroke elements on the hose, impeller, eccentric screw, side channel impeller or centrifugal pumps can be used.
  • a partition with an opening can be arranged above the tank. Is the The opening is arranged at a distance from the outer wall of the tank, so that the separating wall protects the respiratory gas humidifier from tilting.
  • the entire humidification area including the partition, as a removable cover for the respiratory gas humidifier and thus to achieve easy cleaning.
  • the water can be heated by a water heater for better respiratory gas humidifier performance.
  • a module humidifies only a subset of the breathing gas in the sense of a bypass.
  • This module can preferably be supplemented by a control unit, the humidity and temperature provided to the patient being able to be regulated by setting / regulating the mixing ratio between moistened and non-moistened breathing gas with a relatively constant heating output.
  • the advantage of this module is the very fast regulation, which can be adjusted several times, especially in breaths.
  • This can be synchronized with the detection of the breathing phases and / or the detection of events that influence the breathing of the patient, for example apneas, coughing, swallowing, by the ventilator.
  • a mask and / or hose are equipped as water and / or heat stores.
  • the mask and / or the hose and / or the humidifier are lined from the inside with a suitable water-storing material (HME heat moisture exchanger), which binds the moisture in the exhaled air and releases it again into the breathing air the next time you inhale.
  • a respiratory gas humidifier can also be integrated into the mask.
  • the HME principle described above is expanded in a supplementary module.
  • the HME component is significantly larger and constructed in such a way that at least the air humidity and the temperature remain largely constant within the matrix and essentially correspond to the values of the exhaled air. This is ensured by a large surface of the matrix, which is interspersed with fine hollow capillaries.
  • the Oxygen and carbon dioxide exchange takes place within the capillaries by diffusion.
  • This module is elastic and can be moved mechanically, which results in ventilation. Alternatively, a conventional source of breathing gas can be connected.
  • the air inlet is explained in more detail, which is equipped with a return tilt protection - (bulkheads to prevent backflow, tilt protection).
  • Water is retained by walls in the bottom area of the water storage container when the water container is tilted.
  • several walls can be designed concentrically to one another.
  • the height of the walls towards the supply connection or towards the ventilation connection can increase, so that the necessary tilt angle for the water backflow into the device increases with each wall.
  • the resulting chambers can also be connected through very small openings, so that the backflow is also extended in time.
  • the central region can be designed such that the air hits the water surface through holes, preferably designed as nozzles, with the aim of increasing the respiratory gas humidifier output.
  • a module that uses radiation for heating.
  • Radiation types of different energy ranges and wavelengths are conceivable, for example infrared radiation, UV radiation, microwave radiation.
  • Radiation types that have a disinfecting and a heat effect at the same time are preferably used.
  • the radiation can particularly preferably act on small amounts of water, so that the water evaporates almost completely due to the action of the radiation. This means that ne heating and / or disinfection and / or humidification of the ventilation air can be achieved.
  • the actual heating device can be designed as a simple metal plate without electrical supply.
  • the energy for heating the heating device is then supplied contactlessly by eddy current, induction.
  • the water is led from the water supply through a heatable line and then passed in small portions to an evaporation room.
  • the advantage here is the low heating power required with high thermal dynamics, since only a small amount of water is heated at a time.
  • a check valve for example according to the principle of a coffee machine, the water can also be pumped to a higher level.
  • the floating heating plate An alternative module that makes it possible to use the heat only for a small amount of water is the floating heating plate.
  • the heating plate swims close to the surface of the water and primarily heats the part of the water above the heating plate. In particular, the portion of water that is in contact with the breathing gas in the humidification room is heated.
  • the floating heating plate can at the same time contain and / or activate a sensor. The sensor reacts when the water supply runs low and sends a signal to a refill device and / or activates the refill to a desired water level. At this point too, the sensor integrated in the heating plate switches off the refill of water.
  • a heat store can be used to supplement energy saving.
  • a latent heat accumulator permanently installed in the area of the water supply is "charged” with thermal energy, for example by microspheres of a heat-storing material in the wall of the water supply.
  • thermal energy for example by microspheres of a heat-storing material in the wall of the water supply.
  • a further energy saving is provided by a module that enables the water supply to be heated up via the device waste heat.
  • the waste heat from the device is used to heat the water.
  • the heat sink of the power supply unit is a heat sink and water heater at the same time.
  • the heat sink could be tempered with a heater to guarantee an adjustable water temperature regardless of the device load.
  • the water supply is advantageously positioned on the device transformer of the ventilator.
  • Modules for generating aerosols can also be used for the humidifier.
  • the purpose of these modules is to supply substances such as medicines, fragrances, etc. directly into the airways.
  • the advantage of these supplementary modules is that the patient can easily, quickly and safely convert his already existing device for administering breathing gas and humidifying the breathing gas and does not have to buy a second device that would only be needed for the production of aerosols.
  • the following modules are specifically considered.
  • a) Pressure nebulizer An air flow generated by pressure nebulizes liquid through a nozzle. With the continuous use of a pressure nebulizer, more than half of the amount of an aerosol generated is lost during the patient's exhalation.
  • the nebulization can be limited in particular to the area of inspiration, preferably the middle inspiration. This saves substance.
  • the range of particles generated by a nozzle nebulizer and the amount of an aerosol atomized per time depends on the dimension of the nozzle and the pressure generated by the respiratory gas source. Flow. For this reason, the respiratory gas source and the nebulizer device must be matched to each other in a device-specific manner.
  • Ultrasonic nebulizer By vibrations of e.g. An aerosol is generated in the piezoelectric crystal. Ultrasonic nebulizers produce aerosols, the diameter of which depends on the electrically generated vibration frequency. In particular, this module is constructed in such a way that aerosols are added to the respiratory gas flow, particularly in the area of inspiration, preferably for middle inspiration.
  • MDI The pressure required for nebulization is generated by evaporation. So far, propellant gases have been used in metered dose aerosols, which only slowly decomposed after escaping into the environment and damaged the ozone layer. With the module provided here and the connection to a breathing gas source, it is possible to completely do without propellant gases. The substance is finely dosed only in the breathing phases, especially in the area of inspiration, preferably for the middle more inspiration, added to the breathing gas flow, which allow the patient to inhale the greatest possible amount of substance.
  • Powder nebulizer The drug, which is in the form of a fine powder, is applied to the patient with the inspiratory flow. Dry powder inhalation assumes that the patient can generate an inhalation flow of 25-60 1 / min. This is not always the case in toddlers and adults with severe airway obstruction.
  • the module provided here with the connection to a respiratory gas source makes it possible to add the substance to the respiratory gas flow in fine doses only in those respiratory phases, particularly in the area of inspiration, preferably for the middle inspiration, which make it possible for the patient to inhale the greatest possible amount of substance.
  • the patient when using an antechamber, does not have to inhale the metered dose inhaler in synchronization with the activation, but can inhale the substance during a few calm breaths. This reduces the deposition of the substance in the upper airways and improves it in the lower airways.
  • the efficiency of aerosol therapy is improved by reducing the adhesion of the substances to the surface of the devices.
  • the modules have surfaces that reduce the adhesion of substances to the surface of the equipment, for example, reduce the electrostatic charge of plastic.
  • aerosols that are used for the treatment of lung diseases have a diameter between 0.1-10 ⁇ m. Droplets with a larger diameter do not get into the lower airways, smaller particles only contain small amounts of a drug and are also largely exhaled.
  • elements required for the therapy such as a tube, mask, medication, are preserves.
  • the clock, alarm clock and entertainment electronics are either integrated or adapted.
  • Another module for the alarm clock includes an alarm function that takes into account the patient's sleep phases.
  • An analysis of the sleeping bunnies preferably identifies phases for waking up when the patient is not in deep sleep.
  • a supplementary module for time measurement enables the calculation of the useful life and the shaving time.
  • a comparison with other device data and environmental data enables the typical need for water and energy to be determined, which enables appropriate planning and appropriate storage.
  • the duration of ventilation, humidification and administration of medication can be set via a timer function.
  • It can preferably be stored in or on a drawer, on a shelf or on a stand.
  • the mask is preferably stored in such a way that it is possible for the patient to grasp and put on the mask quickly and easily with one hand.
  • the hose is stored in an orderly and space-saving manner so that it is easy to grip and unroll. Plug, clamp or locking devices are preferably used for this.
  • the attachment is preferably in the area of the device or on the bed or on a bedside table or a shelf.
  • a roll-up mechanism is also provided for the hose and cable of the power supply.
  • Exemplary embodiments of the invention are shown schematically in the drawing. Show it:
  • FIG. 2 is a perspective view of a breathing mask with breathing gas tube
  • FIG. 3 is a perspective view of a respiratory air humidifier with a water tank and lid and a supply connection for connection to a breathing gas supply and a hose connection for connection to a breathing gas hose,
  • FIG. 4 shows a top view of the respiratory air humidifier according to FIG. 3,
  • FIG. 5 is a longitudinal section according to section line V-V in Fig. 4,
  • FIG. 6 is a partially sectioned view according to section line VI-VI in Fig. 5,
  • FIG. 8 is a plan view of the humidifier according to FIG. 7,
  • FIG. 11 is a perspective view of the humidifier of FIG. 3 in a partially disassembled state
  • FIG. 12 is a perspective view of the humidifier according to viewing direction XII in Fig. 7,
  • FIG. 13 shows a representation rotated by 180 ° in relation to the representation in FIG. 9 and modified in the region of the connection of the hose connection and the supply connection,
  • FIG. 17 shows a further exemplary embodiment for the interaction of the ventilator and humidifier
  • FIG. 19 shows a modification to the representation in FIG. 18, 20 shows a further modification for illustration in FIG. 18,
  • FIG. 21 shows another variation for the representation in FIG. 18,
  • FIG. 23 shows a modification to FIG. 22, in which the water supply is in the ventilation hose, separated from the air flow by the membrane,
  • FIG. 24 shows a module: device for filling the water supply in the ventilation hose
  • 25 shows a module: "ink jet printer” with an elastic nozzle, in which water is brought into the airway / atomized,
  • FIG. 27 shows a module: “Peltier element” for heating the water supply and / or collecting condensed water,
  • 29 shows a module: "inductive heating”, in which the water supply is heated inductively
  • 30 shows a module: "floating heating plate”, in which only the amount of water located above the heating plate is heated.
  • the sinking plate signals a low water supply
  • 31 shows a module: "Use of the device waste heat", in which the water supply is heated up via the device waste heat,
  • Fig. 33 a module: "tilt protection”.
  • a sleep apnea patient is prescribed CPAP therapy by his doctor to prevent nocturnal breathing interruptions. After the start of therapy, the patient notices that the respiratory tract dries out, causing infections to form. The doctor prescribes a humidifier for him. The patient chooses the modular respiratory gas humidifier that can be retrofitted, since his CPAP device does not have a respiratory gas humidifier.
  • the respiratory gas humidifier consists of the basic modules that are required for the effective humidification of respiratory gas when operated together with a CPAP device: water tank, lid that shoots the water tank, filler neck for water in the lid, in particular with rubber stopper as a closure, supply connection and breathing hose connection.
  • the perspective view in FIG. 1 shows a respiratory gas supply (1) which can be connected via a connection element (2) to a supply connection (3) of a respiratory gas humidifier (4).
  • the connection element (2) is designed in the form of a socket and can accommodate the supply connection (3), which is likewise in the form of a socket, or can be enclosed in regions by the latter.
  • the breathing gas supply (1) has a display device (5) and operating elements (6).
  • the respiratory gas supply (1) is also equipped with a conveyor (7) for the respiratory gas, an electric drive (8)
  • the respiratory gas humidifier (4) is provided with a water tank (10), a filling opening (12) which can be sealed by a closure element (11) and a hose connection (13).
  • the hose connection (13) is designed in the form of a socket and is used to connect a ventilation hose.
  • a locking element (14) is provided which can be designed in the form of a click lock.
  • the ventilation hose can also be coupled to the respiratory gas humidifier (4) via such a connection.
  • a flow space (15) extends above the water tank (10).
  • a lateral boundary (16) of the respiratory gas humidifier (4) is designed as an interchangeable veneer and here has a contour profile that is in line with a contour profile of the respiratory gas supply (1) Front is adjusted. This allows a very compact overall construction when the respiratory gas humidifier (4) and the respiratory gas supply (1) are joined together. It can also be seen from FIG. 1 that the respiratory gas humidifier (4) has an optional electrical connection (17) which can be coupled together with a counter-connection (18) of the respiratory gas supply (1). This way, both elements are put together easily and securely.
  • Fig. 1 also illustrates that the water tank (10) is connected by a cover (19) to the supply connection (3) and the hose connection (13).
  • the filling opening (12) is arranged in the area of the lid (19).
  • Fig. 2 shows the breathing gas hose (20) for connection to the hose connector (13).
  • an optional pressure measuring line (21) runs next to the breathing gas hose (20), but in particular it is also intended to arrange the optional pressure measuring line (21) within the breathing gas hose (20).
  • the breathing gas hose (20) is connected to a hose coupling (23) of a breathing mask (24) via an exhalation element (22).
  • the breathing mask (24) essentially consists of a basic mask body (25) and a hood (26).
  • FIG. 3 shows a respiratory gas humidifier (4) modified from the embodiment in FIG. 1 in a further perspective illustration.
  • the supply connection (3) and the hose connection (13) extend, at least in regions, in the shape of a tube along a main flow axis (27).
  • the supply connection (3) and the hose connection (13) are with respect to a base plane (28) of the cover (19) arranged on an elevated base (29) which limits the flow space (15) in some areas. This achieves increased leakage protection and prevents the water tank (10) from overfilling.
  • hose connection (13) runs to the cylindrical outer wall of the hose connection (13) substantially coaxially arranged optional pressure connection (30) which is provided for connection to the optional pressure measuring line (21) in this embodiment runs inside the breathing gas tube (20).
  • the humidifier according to the invention in this exemplary embodiment is suitable in the basic module variant CPAP for ventilation pressures up to 18 bar. It is a cold air humidifier, without heating the water.
  • the respiratory gas humidifier according to the invention is equipped with the supply connection module that allows connection to the patient's CPAP device.
  • the main flow axis (27) has a lateral offset relative to a device center line (31) of the respiratory gas humidifier (4).
  • the optional electrical connection (17) in the illustrated embodiment is implemented as a coaxial line arrangement. In principle, however, it is also conceivable to use, for example, two contact pins arranged next to one another.
  • the supply connection (3) is provided with a connection adapter (32) which is used for connection to the breathing gas supply (1) serves.
  • the connection adapter (32) is provided with a locking device (33) which, when the respiratory gas humidifier (4) and the respiratory gas supply (1) are pushed together, snaps into a corresponding counter element of the respiratory gas supply (1).
  • the locking device (33) has an actuating element (34) which, when pressed manually, releases the locking condition, so that the respiratory gas humidifier (4) can be disconnected from the breathing gas supply (1) in a simple manner.
  • the respiratory gas humidifier according to the invention is, however, simply upgraded by adding modules as required.
  • FIG. 6 illustrates the construction of the respiratory gas humidifier in a vertical section. From this it can be seen that within the water tank (10) a heating element (52) connected to the electrical connection (17) is arranged, which can be implemented, for example, as a heating element which is directly enclosed by the liquid stored in the water tank (10). Flow guide elements (53) are arranged within the supply connection (3), which contribute to a uniform flow and prevent turbulence of the flowing breathing gas.
  • the patient's health deteriorates.
  • the normal CPAP device is no longer sufficient to treat the patient as needed breathe as a chronic obstructive disease of the lungs has been identified.
  • the doctor prescribes a bi-level ventilator that is able to ventilate the patient's lungs through two different pressure levels between inspiration and expiration.
  • the lower pressure value is 6 mbar and the upper pressure value is 30 mbar. Since this bilevel device is from a different manufacturer than the CPAP device and the ventilation pressure has also increased significantly, the respiratory gas humidifier is no longer suitable. According to the state of the art, a completely new respiratory gas humidifier would have to be bought. However, the humidifier according to the invention is adapted to the new bilevel device by three add-on modules.
  • FIG. 5 shows the structure of the respiratory gas humidifier (4) according to FIG. 4 in a vertical section. It can be seen that the hose connection (13) coaxially surrounds the pressure connection (30) in some areas.
  • the pressure connection (30) has an insertion cone (35) which is provided for a sealed connection to the pressure measurement line (21). Starting from the insertion cone (35), the pressure connection (30) extends essentially along the main flow axis (27) and then bends in the direction of the water tank (10).
  • the hose connection (13) In the area of its extension facing the cover (19), the hose connection (13) has a necking connection (36) which engages in a recess (37) in the cover (19).
  • the bracket (36) has a sealing ring (38) which is provided for sealing relative to the recess (37).
  • a connection element (39) is arranged inside the cover (19) and below the recess (37). In the exemplary embodiment shown, it is designed in the manner of a plate and is provided to transmit the pressure from the pressure connection (30) to the supply connection (3).
  • a hollow connecting pin (40) which has an insertion cone (41) that extends to, extends in the direction of the connecting element (39) as an extension of the pressure connection (30) a hollow connecting cone (42) of the connecting element (39) is adapted.
  • the supply connection (3) is similar to the hose connection (13). Within the supply connection (3), a pressure connection (43) initially runs essentially along the main flow axis (27), which in the area of its extension facing the hose connection (31) in the direction of a NEN hollow connecting pin (44) kinks.
  • the connecting pin (44) has an insertion cone (45) which is adapted to a connecting cone (46) of the connecting element (39).
  • the connecting pin (44) is surrounded in some areas by a mounting socket (47) of the supply connection (2) which can be inserted into a recess (48) in the cover (19) and is sealed off from the cover (19) by a sealing ring.
  • both a connection to the respiratory gas humidifier (4) and a provision of the pressure connection can thus be carried out in one work step.
  • connecting element (39) As an alternative to a plate-shaped construction of the connecting element (39), it is also possible, for example, to design the connecting cones (42, 46) as end pieces of pipe segments and to connect the pipe segments to one another by means of a separately attached hose. This means that an additional work step is required for assembly, but considerably simplified shapes can be used in injection molding production.
  • the water tank (10) is coupled to the lid (19) via a connection (50), which can be implemented, for example, as a thread or a bayonet lock.
  • a seal (51) seals the water tank (10) relative to the lid (19).
  • FIG. 7 shows the perspective illustration of a respiratory gas humidifier (4) which is modified compared to the embodiment in FIG. 6.
  • the supply connection (3) and the hose connection (13) are not arranged on a base (29) here, but together with the closure element (11) in the base plane (28). Otherwise the structural design speaks essentially the embodiments already explained.
  • FIG. 8 illustrates a top view of the respiratory gas humidifier (4) according to FIG. 7 and FIG. 9 shows a vertical section.
  • the supply connection (3) and the hose connection (13) have a constructional implementation which is modified compared to the previously described embodiments.
  • This constructive implementation can also be used with a respiratory gas humidifier (4) which is provided in the area of the cover (19) with a base (29) for increased positioning of the supply connection (3) and the hose connection (13).
  • the pressure connection (30) of the hose connection (13) extends essentially completely along the main flow axis (27) and emerges again from the hose connection (13) in the area of a boundary facing the supply connection (3).
  • a recess (54) is arranged in the area of this boundary, into which a pin (55) of the supply connection (3) engages, in the area of which the pressure connection (43) of the supply connection (3) ends.
  • the positive connection provided prevents the supply connection (3) and the hose connection (13) from rotating relative to one another.
  • a continuation element (56) for the pressure connection (43) is arranged in the area of the connection adapter (32). net to provide a continuous pressure connection to the breathing gas supply (1).
  • FIG. 10 shows a cross section for the embodiment according to FIG. 9.
  • the guidance of the mounting socket (47) in the recess (48) of the cover (19) and the seal using the sealing ring (49) can be seen.
  • FIG. 11 shows again the embodiment according to FIG. 3 after the supply connection (3) and the hose connection (13) have been removed from the cover (19).
  • a view into the interior of the respiratory gas humidifier (4) is possible through the recesses (37, 48) and the connecting element (39) can be seen.
  • FIG. 12 shows a further perspective illustration of the embodiment of the respiratory gas humidifier (4) corresponding to FIG. 7.
  • FIG. 7 there is an oblique view from behind in FIG. In the area of the connection adapter (32), the extension element (57) for the pressure line can be seen from the selected viewing direction.
  • baffle plate in the area where the supply connection (3) opens into the cover (19) to be arranged, which extends essentially transversely to the direction of flow.
  • the baffle plate can be attached to the supply connection (3) via spacer elements, but it is also possible to design the baffle plate as part of the cover (19). In particular, the baffle plate and the To implement the cover (19) by injection molding as a single component.
  • FIG. 13 shows a constructional implementation modified in the area of the connection of the pin (55) to the recess (54).
  • the seal (56) along the pin (55) is positioned somewhat further in the direction of the hose connection (13) and thus in the direction of the main flow axis (27) in a central region of the pin (55) is arranged.
  • the hose connection (13) is provided with a projection (58) which surrounds the pin (55) in a circle, which leads to an improved positive connection between the supply connection (3) and the hose connection (13) in an assembled state.
  • An additional positive connection between the supply connection (3) and the hose connection (13) is achieved by one or more positioning pins (59).
  • the positioning pin (59) is arranged in the region of the mutually facing boundary surfaces of the supply connection (3) and the hose connection (13).
  • a simple manufacture is supported in that the positioning pin (59) is designed as a separate component and is inserted in recesses (60, 61) of the supply connection (3) and the hose connection (13).
  • the positioning pin (59) is firmly inserted into the recess (60) and engages in the recess (61) with play. This supports the assembly and separation of the connections (3, 13). Typically, the positioning pin (59) firmly connected to that of the connections (3, 13) which also carries the pin (55). In the illustrated embodiment, this is the supply connection (3).
  • Fig. 15 schematically shows examples for the selection within the modules and for the variety of combinations.
  • the actual number of different modules can be expanded practically indefinitely. There are many possible combinations.
  • the abbreviations in Fig. 15 have the following meanings.
  • Hygroscopic heat and moisture exchangers HME
  • the customer can select the desired modules from a catalog, similar to the one shown above.
  • FIG. 15 also illustrates the interaction with a patient (62) and the interaction with an environment (63).
  • 16 illustrates the interaction already explained between the respiratory air humidifier (4), the respiratory gas supply (1), the environment (63) and the patient (62).
  • a comparator (64) for data evaluation and a controller (65) for controlling the respiratory gas humidifier (4) are shown.
  • the respiratory gas supply (1) and the respiratory gas humidifier (4) are assembled in a modular manner.
  • the breathing gas supply (1) is provided with a filter (66) and a blower (67).
  • a liquid supply (68) is arranged in the area of the respiratory gas humidifier (4), for which a minimum and a maximum fill level are provided.
  • FIG. 18 shows an embodiment in which the respiratory gas humidifier (4) is arranged above the respiratory gas supply (1) and in which a lateral boundary of the respiratory gas humidifier has a contour profile which is adapted to a contour profile of the respiratory gas supply (1).
  • the respiratory gas humidifier (4) is provided with its own control elements (71) and its own display (72).
  • the respiratory gas humidifier (4) is positioned in regions below and in regions next to the respiratory gas supply (1). According to the embodiment in FIG. 20, the respiratory gas humidifier (4) can be inserted into an insert of the respiratory gas supply (1).
  • FIG. 21 shows an embodiment in which the respiratory gas humidifier (4) is positioned in regions next to and in regions above the respiratory gas supply (1).
  • FIG. 22 shows an embodiment in which the respiratory gas humidifier (4) is equipped with a waterproof but vapor-permeable membrane (73).
  • the membrane (73) delimits a transition from the water tank (10) to an air flow (74).
  • the large contact area already explained in the transition area from water to air is hereby realized.
  • a membrane (73) is also used, which is also formed as part of the breathing gas hose.
  • the breathing gas hose (20) is preferably provided with an expandable flexible outer shell (75).
  • the heating element (52) is preferably arranged between the outer shell (75) and the membrane (73).
  • a storage space (76) is delimited by the membrane (73) and the outer shell (75) and holds a water supply.
  • the storage space (76) can be divided by partitions (77) in a longitudinal direction of the breathing gas hose (20).
  • An adapter (78) connects the breathing gas hose (20) to components close to the patient.
  • the 24 shows a filling device (79) for filling the storage space (76), which is arranged in the region of the breathing gas hose (20).
  • the filling device (79) has a funnel (80) which surrounds a centering element (81) and together with the centering element ment (51) delimits an essentially annular filling gap. The water reaches the area of the storage space (76) through the filling gap.
  • FIG. 24 also illustrates once again in a perspective view that the membrane (73) and the storage space (76) surround a flow path (82) essentially concentrically.
  • FIG. 25 shows an embodiment in which, as a modification to the embodiment in FIG. 22, the moisture is conducted via an elastic nozzle (83) into the area of the air flow (74).
  • the nozzle (83) projects into an air duct (84).
  • the nozzle (83) is connected to the water tank (10) via a drop generator (85).
  • the drop generator (85) can be controlled via excitation connections (86).
  • a nozzle (87) opens into the air channel (84) and is connected to the water tank (10) via the drop generator (85).
  • the drop generator (85) has a drip control (88) here.
  • a fan wheel (90) driven by a fan motor (89) is arranged in the area of the air duct (84).
  • the drops emerging from the nozzle (87) reach the area of the fan wheel (90) and are distributed by the latter.
  • an upstream atomizer wheel (91) in the area of this fan wheel (90) in order to prevent moisture from penetrating into the area of the fan motor (89).
  • An electrically controllable heating grill (92) can be used to control the temperature of the air flow within the air duct (84).
  • a Peltier element (93) is used which is connected to a voltage supply (94).
  • the Peltier element (93) has a cold side (95) with condensation from the air and a warm side (96) with heat emission to the air.
  • Air flow (97) is applied to both the cold side (95) and the warm side (96).
  • a collecting trough (98) for condensate which forms is arranged in the vertical direction below the Peltier element (93).
  • a fuel cell (99) is used, which is connected to an oxygen tank (100) and a hydrogen tank (101).
  • the fuel cell (3) has an electrical connection (102) for energy supply. Water formed by the fuel cell (99) is collected in the area of a collecting device (103).
  • the electrical connection (102) serves to supply energy to at least one connected electrical consumer, for example the respiratory gas humidifier (4) and / or the respiratory gas supply (1).
  • Fig. 29 illustrates a module designed as a heating element (52), which is arranged below the water tank (10).
  • the water tank (10) has an electrically conductive bottom (104).
  • the heating element (52) consists of an electromagnet (105), the coil (106) of which is connected to an alternating voltage (107).
  • the electromagnet (105) is separated from the water tank (10) by a housing wall (108).
  • FIG. 30 illustrates an embodiment with a floating heating plate (109) as heating device (52).
  • the heating plate (109) floats on a water supply (110) within the water tank (10).
  • the heating plate (109) is supplied with energy by an electrical connection (111).
  • the air flow (97) sweeps over a surface of the water reservoir (110).
  • the heating plate (109) is constructed in such a way that it easily dips into the water reservoir (110), taking into account its specific weight, so that a thin film of water forms on a surface of the heating plate (109) facing away from the water reservoir (110), which evaporates is provided.
  • the water tank (10) is arranged on a heat sink (113) of the power supply unit (112).
  • the power supply (112) from the heat sink (113) and the water tank (110) through the
  • a plurality of partition walls (115) are arranged within an interior (114) of the water tank (10), which is arranged above the water reservoir (110), which are preferably arranged inclined to the horizontal.
  • Water is removed from the water supply (110) using a pump (116) and heated via the heating element (52).
  • the heated water is supplied to the interior (114) in a vertical direction from above and runs in stages along the partitions (115) arranged one above the other in the direction of the water supply (110).
  • the partitions (115) thereby provide large-scale evaporation surfaces.
  • the interior (114) is provided with an air inlet (117) and an air outlet (118).
  • FIG. 33 shows an embodiment modified from FIG. 32.
  • the air inlet (6) is lower and the air outlet (7) higher.
  • an air flow in the counterflow principle is achieved relative to the water flowing in the vertical direction from top to bottom, which increases the moisture absorption of the air again.

Abstract

The invention relates to a device which is used to humidify respiratory air. Said device comprises at least one component which can change place in a modular manner with an alternative part.

Description

Modulare Vorrichtung zur Befeuchtung von Atemgas Modular device for humidifying breathing gas
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befeuchtung von Atemgas .The invention relates to a device for humidifying breathing gas.
Derartige Vorrichtungen enthalten eine als Wasserspender fungierende Einrichtung, der typischerweise entweder als befüllbarer Tank zur Bereitstellung einer Wasserversorgung ausgestaltet ist, oder eine kontinuierliche Quelle darstellt oder enthalten ein Element, welches selbst Wasser gewinnt und zur Verfügung stellt, beispielsweise durch Kondensation von Feuchtigkeit aus der Luft oder durch chemische Synthese, wobei zu diesem Wassergewinnungselement zusätzlich ein Vorratsbehälter vorhanden sein kann, aber nicht muß. Daneben sind nicht notwendigerweise, aber typischerweise weitere Elemente vorhanden, so etwa eine Einrichtung zur Erwärmung des Wassers oder des Atemgases, beispielsweise in Form einer Heizung, ein die Wasserversorgung verschließendes Element, beispielsweise eine Abdeckung, ein Anschluß zur Verbindung mit einem Atemgasschlauch oder ein Anschluß zur Verbindung mit einer Atemgasversorgung. Eine typische Verwendung derartiger Atemluftbefeuchter erfolgt im Zusammenhang mit Atemluftversorgungen, die im Rahmen einer CPAP-Therapie (Continious-Positive- Airway-Pressure) eingesetzt werden. Ebenfalls sind Anwendungen bei sogenannten Bilevel-, APAP-Beatmungen und Heimbeatmung möglich. Ebenfalls werden .solche Atemluftbefeuchter in der Klinik bei der Intensivbeatmung eingesetzt . 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.Such devices contain a device functioning as a water dispenser, which is typically either configured as a fillable tank for providing a water supply, or is a continuous source or contain an element which itself extracts and provides water, for example by condensation of moisture from the air or by chemical synthesis, in addition to this water extraction element, a storage container may be present, but need not be. In addition, there are not necessarily, but typically other elements, such as a device for heating the water or the breathing gas, for example in the form of a heater, an element closing the water supply, for example a cover, a connection for connection to a breathing gas hose or a connection for Connection with a breathing gas supply. A typical use of such respiratory air humidifiers is in connection with respiratory air supplies that are used in the context of CPAP therapy (Continuous Positive Airway Pressure). Applications for so-called bilevel, APAP and home ventilation are also possible. Such respiratory air humidifiers are also used in the clinic for intensive ventilation. In order to prevent the airways from drying out, it proves expedient, particularly in the case of longer ventilation phases, to humidify the breathing air. Such humidification of the breathing air can also be implemented in other applications.
Die bekannten Befeuchter sind typischerweise derart konstruiert, daß der jeweilige Befeuchter einem bestimmten Beatmungsgerät sowie einer bestimmten Atemmaske mit Atemschlauch zugeordnet ist. Dies behindert eine universelle Verwendbarkeit und insbesondere eine Konfi- gurierbarkeit eines Gesamtsystems in Abhängigkeit von den jeweiligen Anwendungsanforderungen. Darüber hinaus können die bekannten Atemgasbefeuchter noch nicht alle Anforderungen erfüllen, die z.B. an eine einfache und zugleich gründliche Reinigungsfähigkeit gestellt werden.The known humidifiers are typically constructed in such a way that the respective humidifier is assigned to a specific ventilator and a specific breathing mask with a breathing tube. This hinders universal usability and in particular the configurability of an overall system depending on the respective application requirements. In addition, the known respiratory gas humidifiers cannot yet meet all the requirements that e.g. be placed on a simple and at the same time thorough cleanability.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art derart zu konstruieren, daß ein universell einsetzbares und einfach zu handhabendes und zu reinigendes Gerät bereitgestellt wird. Insbesondere ist daran gedacht, eine Vorrichtung bereitzustellen, die aus einem Grundmodul und aus vielen Ergänzungsmodulen besteht. Daneben sind auswechselbare, wechselseitig substituierende Elernentgruppen vorgesehen, die eine individuelle Anpassung an die Bedürf- nisse des Anwenders ermöglichen. Ziel der Erfindung ist es einen Atemgasbefeuchter bereitzustellen, der den Anwender lebenslang begleitet. Abhängig von den Anforderungen des Anwenders, können beliebige Module ergänzt bzw. ausgetauscht werden. Vor allem ist daran gedacht, dass der erfindungsgemäße Befeuchter in Abhängigkeit der verwandten Ergänzungsmodule zusammen mit Beatmungs- geräten jeden Typs einsetzbar ist.The object of the present invention is therefore to construct a device of the type mentioned in the introduction in such a way that a device which can be used universally and is easy to handle and clean is provided. In particular, it is contemplated to provide a device that consists of a basic module and many supplementary modules. In addition, interchangeable, mutually substituting element groups are provided, which can be individually adapted to the needs. enable the user. The aim of the invention is to provide a respiratory gas humidifier that accompanies the user for life. Depending on the requirements of the user, any modules can be added or replaced. Above all, it is contemplated that the humidifier according to the invention can be used together with ventilators of any type, depending on the supplementary modules used.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Atemgasbefeuchter aus einem Grund- oder Funktions- Element besteht und alle Ergänzungs- oder Austauschmodule bedarfgerecht , einfach, sicher und schnell adaptiert werden können. Der Atemgasbefeuchter enthält wenigstens ein modular gegen ein Alternativteil auswechselbares Bauteil .This object is achieved in that the respiratory gas humidifier consists of a basic or functional element and all supplementary or replacement modules can be adapted easily, safely and quickly as required. The respiratory gas humidifier contains at least one component that can be exchanged modularly for an alternative part.
In einem Ausführungsbeispiel ist der typische Atemgas- befeuchter modular aus einzelnen Funktionselementen aufgebaut . Der Atemgasbefeuchter ist mit einer Wasserversorgung, einer Wasserzufuhr sowie einem Schlauchanschluß versehen. Der Schlauchanschluß ist beispielsweise stutzenförmig ausgebildet und dient zum Anschluß eines Beatmungsschlauches. Über einen Versorgungsanschluß erfolgt die Versorgung des Atemgasbefeuchters mit Atemgas . Das Atemgas wird von einer Atemgasversorgung bereitgestellt . Der Versorgungsanschluß kann auch der Kopplung des Atemgasbefeuchters an die Atemgasversorgung dienen. Oberhalb der Wasserversorgung erstreckt sich ein Strömungsraum. Die Wasserversorgung kann von einem Deckel verschließbar sein und mit dem Versorgungsanschluß und dem Schlauchanschluß verbunden sein. Die Wasserzufuhr kann im Bereich des Deckels angeordnet sein. Die Austauschmodule werden insbesondere vorgesehen, um einzelne Funktionselemente den individuellen Bedürfnissen des Anwenders anpassen können. Ebenso wird es möglich, spätere Änderungen der Anforderungen an das Gerät mit geringem Aufwand durch Austausch des entsprechenden Teiles gerecht zu werden. Das Gerät ändert sich mit den Erfordernissen durch den Anwender und kann von diesem daher über einen langen Zeitraum genutzt werden. Durch den modularen Aufbau kann das Gerät individuellen Bedürfnissen angepaßt werden.In one exemplary embodiment, the typical respiratory gas humidifier is built up modularly from individual functional elements. The respiratory gas humidifier is provided with a water supply, a water supply and a hose connection. The hose connection is designed, for example, in the form of a socket and is used to connect a ventilation hose. The respiratory gas humidifier is supplied with respiratory gas via a supply connection. The breathing gas is provided by a breathing gas supply. The supply connection can also be used to couple the respiratory gas humidifier to the respiratory gas supply. A flow space extends above the water supply. The water supply can be closed by a lid and connected to the supply connection and the hose connection. The water supply can be arranged in the area of the lid. The exchange modules are provided in particular in order to be able to adapt individual functional elements to the individual needs of the user. It is also possible to meet later changes to the requirements of the device with little effort by replacing the corresponding part. The device changes with the requirements of the user and can therefore be used by the user over a long period of time. Due to the modular structure, the device can be adapted to individual needs.
Die Wasserversorgung kann in verschiedenen Größen je nach Wasserbedarf und Platzangebot gewählt werden, wobei Vorhandensein, Art und Leistung einer Wassererwärmung oder Elemente zur Sicherung gegen Verkippen des Wassers nach Bedarf zugefügt werden können. Wird höherer Druck des Atemgases benötigt, wodurch bei einfacher Luftführung eine zu starke Geräuschentwicklung entsteht, kann die Luftführung, beispielsweise integriert in den Deckel der Wasserversorgung, gegen ein mit einer Geräuschdämpfung versehenes Modell getauscht werden. Verschiedene Anschlußelemente adaptieren verschiedene Schläuche und Zusatzverbindungen, wie Meß- und Steuerleitungen.The water supply can be selected in various sizes depending on the water requirement and space available, whereby the presence, type and performance of water heating or elements to prevent the water from tipping over can be added as required. If higher pressure of the breathing gas is required, which results in excessive noise when the air is routed simply, the air routing, for example integrated into the lid of the water supply, can be exchanged for a model provided with a noise attenuation. Different connection elements adapt different hoses and additional connections, such as measuring and control lines.
Eine Messleitung für Druck, Fluss, Feuchtigkeit oder ähnliche Anwendungen kann neben dem Atemgasschlauch und/oder innerhalb des Atemgasschlauches angeordnet sein. Der Atemgasschlauch ist beispielsweise über ein Ausatmungselement mit einer Schlauchkupplung einer Atemmaske verbunden. Alternativ zur Atemmaske können patientenseitig alle bekannten Schnittstellen zum Einsatz kommen, beispielsweise Tuben, Kanülen oder ähnliche Bauteile. Durch die modulare und voneinander trennbare Ausbildung der Bauteile ist es möglich, diese unabhängig voneinander derart zu gestalten, daß jeweils optimierte Einzeleigenschaften bereitgestellt werden. So ist es beispielsweise möglich, die Eigenschaften hinsichtlich einer optimierten Reinigungsfähigkeit zu optimieren. Auch kann der Atemgasbefeuchter derart konfiguriert werden, dass er für sehr hohe Beatmungsdrücke geeignet ist. Darüber hinaus ist es auch möglich, den Deckel und den Wasserversorgung universell auszubilden und den Versorgungsanschluß und den Schlauchanschluß im Bereich ihrer dem Deckel abgewandten Enden an bestimmte Atemschläuche bzw. Beatmungsgeräte angepaßt zu gestalten. Der Schlauchanschluß und der Versorgungsanschluß können hierdurch als Adapterstücke verwendet werden, die faktisch beliebig auswählbare Einzelgeräte über einen abgesehen von den Adapterstücken universell ausgebildeten Atemgasbefeuchter zusammenkoppeln.A measuring line for pressure, flow, moisture or similar applications can be arranged next to the breathing gas hose and / or inside the breathing gas hose. The breathing gas hose is connected to a hose coupling of a breathing mask, for example, via an exhalation element. As an alternative to the breathing mask, all known interfaces can be used on the patient side, for example tubes, cannulas or similar components. The modular and separable design of the components makes it possible to design them independently of one another in such a way that optimized individual properties are provided in each case. For example, it is possible to optimize the properties with regard to optimized cleaning ability. The respiratory gas humidifier can also be configured such that it is suitable for very high ventilation pressures. In addition, it is also possible to design the cover and the water supply universally and to design the supply connection and the hose connection in the region of their ends facing away from the cover to certain breathing hoses or respirators. As a result, the hose connection and the supply connection can be used as adapter pieces, which couple individual devices which can in fact be selected as desired via a respiratory gas humidifier which is universally designed apart from the adapter pieces.
Der Versorgungsanschluß und der Schlauchanschluß können sich zumindest bereichsweise tubusförmig entlang einer Strömungshauptachse erstrecken. Der Versorgungsanschluß und der Schlauchanschluß sind dann bevorzugt bezüglich einer Grundebene des Deckels auf einem erhöhten Sockel angeordnet, der den Strömungsraum bereichsweise begrenzt . Hierdurch wird eine erhöhte AuslaufSicherung erreicht und ein Überfüllen des Wassertanks vermieden.The supply connection and the hose connection can extend tubularly along a main flow axis at least in regions. The supply connection and the hose connection are then preferably arranged with respect to a base plane of the cover on an elevated base which delimits the flow space in some areas. This increases the leakage protection and prevents the water tank from overfilling.
Im Bereich des Schlauchanschlusses eine zur zylindrischen Außenwandung des Schlauchanschlusses im wesentlichen koaxial angeordnete Verbindung verläuft, die zum Anschluß an eine Meßleitung vorgesehen ist, die hier beispielsweise innerhalb des AtemgasSchlauches verläuft . In vorteilhafter Ausführungsform enthält das Baukastensystem modulare, austauschbare Elemente für die Wasserzufuhr und entsprechende vereinheitlichte Verschlußsysteme zur einfachen, sicheren und gut handzuhabenden Verbindung .In the area of the hose connection there is a connection which is arranged essentially coaxially with the cylindrical outer wall of the hose connection and which is provided for connection to a measuring line which runs here, for example, inside the breathing gas hose. In an advantageous embodiment, the modular system contains modular, interchangeable elements for the water supply and corresponding standardized locking systems for simple, secure and easy-to-use connection.
Ein weiteres modular auswechselbares Bauteil ist eine Einrichtung zur Einbringung von Wasser oder Wasserdampf in das Atemgas . Insbesondere kann dies im Bereich der Luftführung oder im Luftkanal an einer oder über eine Wasserfläche, eine Wasserdüse, ein Wasservernebler, eine vorzugsweise nur einseitig wasserdurchlässige Membran, ein Kondenswasser erzeugendes Peltierelement oder eine Brennstoffzelle erfolgen.Another modularly interchangeable component is a device for introducing water or water vapor into the breathing gas. In particular, this can take place in the area of the air duct or in the air duct at or via a water surface, a water nozzle, a water nebulizer, a membrane that is preferably only permeable to one side, a Peltier element that generates condensation or a fuel cell.
Ein weiteres modular auswechselbares Bauteil ist eine Vorrichtung zum Erwärmen des Wassers oder des bereits befeuchteten oder noch zu befeuchtenden AtemgasesAnother modularly interchangeable component is a device for heating the water or the breathing gas that has already been humidified or still to be humidified
Zusatzelemente können nach Bedarf eingefügt werden, etwa um über gemessene oder eingegebene Daten eine bedarfsangepaßt optimierte Steuerung des zur Verfügung gestellten Atemgases und seiner Parameter zu erreichen. Sensoren am Anwender, UmgebungsSensoren, Sensoren am Gerät und seinen Elementen, wie auch eingelesene Daten, beispielsweise über Fernverbindungen, etwa über Teleme- trie, werden aufgenommen, angezeigt, gespeichert, verarbeitet und für Steuerungsvorgänge genutzt, in einer bevorzugten Ausführungsform in Form eines geschlossenen Regelkreislaufes, der die durch Steuerungsvorgänge ausgelösten jeweiligen Veränderungen aktueller Werte in sein Steuerverhalten einbezieht. Auch können automatische Warnsignale generiert werden, etwa wenn der Wasservorrat zu gering wird, eine Reinigung erforderlich ist oder wenn sonstige Grenzwertüberschreitungen drohen.Additional elements can be inserted as required, for example in order to achieve optimized control of the breathing gas made available and its parameters by means of measured or entered data. Sensors on the user, environmental sensors, sensors on the device and its elements, as well as read data, for example via long-distance connections, for example via telemetry, are recorded, displayed, stored, processed and used for control processes, in a preferred embodiment in the form of a closed control loop which includes the respective changes in current values triggered by control processes in its control behavior. Automatic warning signals can also be generated, such as cleaning if the water supply is too low or if there is a risk of other limit violations.
Zusatzelemente können auch der ergänzenden oder alleinigen Wassergewinnung dienen, wie Brennstoffzellen oder Peltier-elemente, deren Vorteil darin liegt, daß die Wassergewinnung Nebeneffekt einer gleichzeitig ablaufenden anderen Gerätefunktion ist, beispielsweise einer Stromerzeugung oder Heizung. Auch können Vorrichtungen vorhanden sein, die auf andere Weise Feuchtigkeit aus der Umgebungsluft nutzbar machen und beispielsweise durch eine für Wasser halbdurchlässige Membran in den Strom des Atemgases einführen.Additional elements can also be used for supplementary or sole water production, such as fuel cells or Peltier elements, the advantage of which is that the water production is a side effect of another device function that is running simultaneously, for example a power generation or heating. Devices can also be present which make moisture from the ambient air usable in another way and, for example, introduce it into the flow of breathing gas through a membrane which is semi-permeable to water.
Zusätzliche Bauteile können auch der Vereinfachung der Handhabung dienen. Befüllhilfen, Griffe, zusätzliche Befestigungen für andersartige Standplätze, Reinigungshilfen, etc. können zur Verfügung gestellt werden, so daß der Anwender - gerade bei Reisen - sämtliche nützlichen Werkzeuge griffbereit hat. Durch den modularen Aufbau ist die Verwendung des Gerätes mit und ohne solche Elemente gleichermaßen möglich. Ferner kann auch die Stromversorgung entweder durch einen Stromerzeuger oder durch Elemente, die den Zugang zu alternativen Stromquellen, beispielsweise nach anderen Normen, erlauben, flexibel gestaltet werden, indem bei Bedarf entsprechende Elemente wie Akku- oder Batteriebauteile, Brennstoffzellen, Transformatoren oder Wandler eingefügt werden. Insbesondere ist daran gedacht den Betrieb des Befeuchters mit allen denkbaren/gängigen Spannungen, beispielsweise 6, 12, 14, 24, 48, 110, 220, 240 Volt, Gleich - und/oder Wechselstrom, zu ermöglichen.Additional components can also serve to simplify handling. Filling aids, handles, additional fastenings for different types of stands, cleaning aids, etc. can be provided so that the user - especially when traveling - has all useful tools within reach. The modular structure means that the device can be used with and without such elements. Furthermore, the power supply can be designed flexibly either by a power generator or by elements which allow access to alternative power sources, for example according to other standards, by inserting corresponding elements such as battery or battery components, fuel cells, transformers or converters if necessary. In particular, it is intended to enable the humidifier to be operated with all conceivable / common voltages, for example 6, 12, 14, 24, 48, 110, 220, 240 volts, direct and / or alternating current.
Eine besondere effiziente Form der Anfeuchtung kann durch eine Ultraschallvernebelung bewirkt werden, wobei gleichzeitig der Wasservorrat durch eine Filterbarriere abgetrennt bleibt und so eine größtmögliche Reinheit des befeuchteten Atemgases gewährleistet wird. Auch diese Baugruppe kann modular ergänzt und/oder ausgetauscht werden.A particularly efficient form of moistening can be brought about by ultrasonic nebulization, whereby At the same time, the water supply remains separated by a filter barrier, thus ensuring that the humidified breathing gas is as pure as possible. This module can also be modularly expanded and / or exchanged.
Die gesamte Bandbreite der Befeuchtung von Atemluft von der Beatmung Neugeborener bis hin zur Intensivbeatmung (bis 120 1/min bzw. bis 120 mbar) kann dank des variablen modularen Aufbaus ermöglicht werden. Dies wird unter anderem durch die Adaptierbarkeit an alle handelsüblichen Beatmungsgeräte ermöglicht .The entire range of humidification of breathing air from ventilation of newborns to intensive ventilation (up to 120 1 / min or up to 120 mbar) can be made possible thanks to the variable modular design. This is made possible, among other things, by being adaptable to all commercial ventilators.
Eine kompakte Gerätekonstruktion wird dadurch unterstützt, daß sowohl im Bereich des Versorgungsanschlusses als auch im Bereich des Schlauchanschlusses Verlängerungselemente für eine Druckmeßleitung angeordnet sind.A compact device design is supported in that extension elements for a pressure measuring line are arranged both in the area of the supply connection and in the area of the hose connection.
Eine einfache Bauteilegeometrie insbesondere zur Unterstützung einer spritzgußtechnischen Fertigung wird dadurch erreicht, daß sich die Verlängerungselemente der Druckmeßleitung mindestens bereichsweise entlang einer Strömungshauptachse des Versorgungsanschlusses und des Schlauchanschlusses erstrecken.A simple component geometry, in particular to support injection molding production, is achieved in that the extension elements of the pressure measuring line extend at least in regions along a main flow axis of the supply connection and the hose connection.
Eine belastungsfähige Verbindung der Bauteile miteinander kann beispielsweise dadurch bereitgestellt werden, daß der Versorgungsanschluß und der Schlauchanschluß durch mindestens einen Zapfen und mindestens eine Vertiefung formschlüssig miteinander verbunden sind.A load-bearing connection of the components to one another can be provided, for example, in that the supply connection and the hose connection are positively connected to one another by at least one pin and at least one recess.
Bei einer Ausführungsform ist der Versorgungsanschluß mit einem Anschlußadapter versehen, der zur Verbindung mit der Atemgasversorgung dient . Der Anschlußadapter ist mit einer Arretierung versehen, die bei einem Zusammenschieben des Atemgasbefeuchters und der Atemgasversorgung in ein entsprechendes Gegenelement der Atemgasversorgung einrastet. Die Arretierung weist ein Betätigungselement auf, das bei einem manuellen Drücken den Arretierungszustand aufhebt, so daß der Atemgasbefeuchter in einfacher Weise wieder von der Atemgasversorgung getrennt werden kann.In one embodiment, the supply connection is provided with a connection adapter which is used for connection to the breathing gas supply. The connection adapter is equipped with a locking device that engages when the respiratory gas humidifier and the respiratory gas supply are pushed together into a corresponding counter element of the respiratory gas supply. The locking device has an actuating element which, when pressed manually, releases the locking state, so that the respiratory gas humidifier can be disconnected from the respiratory gas supply in a simple manner.
Eine seitliche Begrenzung des Atemgasbefeuchters kann einen Konturverlauf aufweisen, der an einen Konturverlauf der Atemgasversorgung angepaßt ist . Hierdurch ist bei einem Zusammenfügen des Atemgasbefeuchters und der Atemgasversorgung ein sehr kompakter Gesamtaufbau möglich. Darüber hinaus kann der Atemgasbefeuchter einen Elektroanschluß aufweisen, der mit einem Gegenanschluß der Atemgasversorgung zusammenkoppelbar ist. Zur Fixierung des Atemgasbefeuchters an der Atemgasversorgung ist bevorzugt ein Arretierelement vorgesehen, daß in Form eines Klick-Verschlusses ausgebildet sein kann. Ebenfalls kann über eine derartige Verbindung eine Kopplung des BeatmungsSchlauches mit dem Atemgasbefeuchter erfolgen. Oberhalb der Wasserversorgung erstreckt sich ein Strömungsraum. Diese Module sind austauschbar und durch die beschriebenen Schnittstellen miteinander verbindbar.A lateral boundary of the respiratory gas humidifier can have a contour which is adapted to a contour of the respiratory gas supply. As a result, a very compact overall construction is possible when the respiratory gas humidifier and the respiratory gas supply are joined together. In addition, the respiratory gas humidifier can have an electrical connection which can be coupled to a counter-connection of the respiratory gas supply. To fix the respiratory gas humidifier to the respiratory gas supply, a locking element is preferably provided which can be designed in the form of a click closure. The ventilation hose can also be coupled to the respiratory gas humidifier via such a connection. A flow space extends above the water supply. These modules are interchangeable and can be connected to each other using the interfaces described.
Zur Vermeidung eines unbeabsichtigten Austretens von Wasser sowie zur Vermeidung einer zu starken Befüllung ist vorgesehen, daß der Versorgungsanschluß und der Schlauchanschluß auf einem erhöhten Sockel des Deckels angeordnet sind.To avoid inadvertent leakage of water and to avoid excessive filling, it is provided that the supply connection and the hose connection are arranged on an elevated base of the cover.
Eine besonders funktioneile geometrische Gestaltung wird dadurch bereitgestellt, daß sowohl der Versor- gungsanschluß als auch der Schlauchanschluß eine im wesentlichen winkelförmige Gestaltung aufweisen.A particularly functional geometric design is provided in that both the supply supply connection and the hose connection have an essentially angular design.
Die manuelle Handhabung bei einem Zusammenfügen und Trennen der einzelnen Modulelemente wird dadurch erleichtert, daß mindestens ein Verlängerungsteil für die Druckmeßleitung innerhalb des Deckels angeordnet ist.The manual handling when assembling and separating the individual module elements is facilitated in that at least one extension part for the pressure measuring line is arranged inside the cover.
Eine besonders einfach zu montierende Konstruktion kann dadurch erreicht werden, daß das Verlängerungsteil als ein plattenförmiges Verbindungselement ausgebildet ist.A particularly easy to assemble construction can be achieved in that the extension part is designed as a plate-shaped connecting element.
Eine vereinfachte Geometrie der Einzelelemente kann dadurch erreicht werden, daß das Verlängerungsteil mit einem Schlauch verbundene stutzenartige Anschlußteile aufweist .A simplified geometry of the individual elements can be achieved in that the extension part has connecting piece-like connecting parts connected with a hose.
Zur Unterstützung einer günstigen Strömungsführung ist vorgesehen, daß sich der Versorgungsanschluß und der Schlauchanschluß in Richtung der Strömungshauptachse mindestens bereichsweise zylindrisch erstrecken.To support a favorable flow guidance, it is provided that the supply connection and the hose connection extend cylindrically at least in regions in the direction of the main flow axis.
Eine sehr einfache Handhabung bei einer Befüllung des Atemgasbefeuchters kann dadurch bereitgestellt werden, daß der Deckel eine Wasserzufuhr aufweist.A very simple handling when filling the respiratory gas humidifier can be provided in that the lid has a water supply.
In einem Gebrauchszustand erfolgt eine Geräteanordnung derart, daß die Atemgasversorgung über den Schlauchanschluß mit dem Atemgasschlauch und über den Versorgungsanschluß mit der Atemgasversorgung verbunden ist .In a state of use, a device is arranged such that the breathing gas supply is connected to the breathing gas hose via the hose connection and to the breathing gas supply via the supply connection.
Eine einfache manuellen Handhabbarkeit wird auch dadurch unterstützt, daß der Atemgasbefeuchter im Bereich seiner der Atemgasversorgung zuwendbaren Ausdehnung eine lösbare Arretierung aufweist. Ebenfalls ist vorgesehen, daß der Schlauchanschluß über eine lösbare Arretierung mit dem Atemgasschlauch verbindbar ist.A simple manual handling is also supported by the fact that the respiratory gas humidifier has a releasable locking device in the area of its extension that can be turned towards the respiratory gas supply. It is also provided that the hose connection can be connected to the breathing gas hose via a releasable locking device.
Eine große mechanische Belastbarkeit wird dadurch erreicht, daß der Deckel eine Ausnehmung zur Befestigung des Schlauchanschlusses aufweist.A high mechanical resilience is achieved in that the cover has a recess for fastening the hose connection.
Insbesondere ist daran gedacht, daß der Schlauchanschluß mit einem Halterungsstutzen in die Ausnehmung eingreift und durch einen Dichtring gegenüber der Ausnehmung abgedichtet ist.In particular, it is contemplated that the hose connection engages in the recess with a mounting socket and is sealed off from the recess by a sealing ring.
Darüber hinaus kann die mechanische Belastbarkeit dadurch erhöht werden, daß der Deckel eine Ausnehmung zur Befestigung des Versorgungsanschlusses aufweist.In addition, the mechanical strength can be increased in that the cover has a recess for fastening the supply connection.
Auch bezüglich dieser konstruktiven Realisierung erweist es sich als vorteilhaft, daß der Versorgungsanschluß mit einem Halterungsstutzen in die Ausnehmung eingreift und durch einen Dichtring gegenüber der Ausnehmung abgedichtet ist.With regard to this constructive realization, too, it proves to be advantageous that the supply connection engages in the recess with a mounting socket and is sealed off from the recess by a sealing ring.
Eine Spritzwasserbildung innerhalb des Atemgasbefeuchters kann dadurch vermieden werden, daß im Bereich einer Einmündung des Versorgungsanschlusses in den Deckel eine Prallplatte angeordnet ist.A formation of splash water within the respiratory gas humidifier can be avoided by arranging a baffle plate in the area where the supply connection opens into the lid.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Prallplatte als Teil des Versorgungsanschlusses ausgebildet ist.According to one embodiment it is provided that the baffle plate is formed as part of the supply connection.
Alternativ ist es auch möglich, daß die Prallplatte als Teil des Deckels ausgebildet ist. Eine verbesserte Positioniersicherheit durch Bereitstellung eines Formschlusses kann dadurch erreicht werden, daß der Versorgungsanschluß und der Schlauchanschluß von mindestens einem Positionierstift formschlüssig miteinander verbindbar sind.Alternatively, it is also possible for the baffle plate to be designed as part of the cover. Improved positioning reliability by providing a positive connection can be achieved in that the supply connection and the hose connection can be positively connected to one another by at least one positioning pin.
Eine einfache Montage wird dadurch unterstützt, daß der Positionierstift in einer Ausnehmung eines der Anschlüsse fest eingesetzt ist und in die andere der Ausnehmungen spielbehaftet eingreift .A simple assembly is supported in that the positioning pin is firmly inserted in one recess of one of the connections and engages in the other of the recesses with play.
Einfaches Handling wird dadurch erreicht, dass alle Module durch Zapfen bzw. Nut und Feder-Mechanismen miteinander verbunden werden können. Also einfach ineinander gesteckt werden können.Easy handling is achieved in that all modules can be connected to one another by means of tenons or tongue and groove mechanisms. So you can just plug them together.
Eine lange Befeuchtungsdauer ohne Wartung wird erreicht, indem die Wasserversorgungsmodule bis zu 5000 ml Flüssigkeit fassen können oder dadurch, daß ein kontinuierlicher Nachfluß von Wasser besteht.A long humidification period without maintenance is achieved by the water supply modules being able to hold up to 5000 ml of liquid or by the fact that there is a continuous afterflow of water.
Ein geringer Energiebedarf des Gerätes wird erreicht, indem zur Erwärmung des Wassers teilweise die Geräteabwärme des jeweiligen Beatmungsgeräts genutzt wird.A low energy requirement of the device is achieved by partially using the device waste heat of the respective ventilator to heat the water.
Zur Vermeidung von Kondensation enthält ein Modul eine beheizte Luftzuführung und eine Isolierung.To avoid condensation, a module contains a heated air supply and insulation.
Die relative Erhöhung der Luftfeuchtigkeit ist hauptsächlich abhängig von der Luft- und der Wassertemperatur. Die folgende Tabelle zeigt die Sättigung der Atemluft mit Wasser, wobei die Sättigung von der Temperatur abhängig ist .The relative increase in air humidity is mainly dependent on the air and water temperature. The following table shows the saturation of the breathing air with water, the saturation depending on the temperature.
Temperatur [ ° C] Wasserdampfdruck [mmHg] Wasserdampf druck [kPa] 20 17,5 2,33 21 18,7 2,49 22 19,8 2,64 23 21,1 2,81 24 22,4 2,99 25 23,8 3,17 26 25,2 3,36 27 26,7 3,56 28 28,3 3,77 29 30, 0 4,00 30 31,8 4,24 31 33,7 4,49 32 35,7 4,76 33 37,7 5,03 34 39,9 5,32 35 42,2 5,63 36 44,6 5,95 37 47, 0 6,27Temperature [° C] Water vapor pressure [mmHg] Water vapor pressure [kPa] 20 17.5 2.33 21 18.7 2.49 22 19.8 2.64 23 21.1 2.81 24 22.4 2.99 25 23.8 3.17 26 25.2 3.36 27 26.7 3.56 28 28.3 3.77 29 30, 0 4.00 30 31.8 4.24 31 33.7 4.49 32 35 .7 4.76 33 37.7 5.03 34 39.9 5.32 35 42.2 5.63 36 44.6 5.95 37 47.0 6.27
Mit einem weiteren Modul wird das Gerät bedarfsgesteuert betrieben. Eine Sensorik erfasst die Umgebungs- feuchte sowie die Umgebungstemperatur und regelt bei Veränderung die Anfeuchtungsleistung. Hierbei kann der Anwender weiterhin den Grad der Anfeuchtung und die Temperatur der Luft frei regeln. Wobei das Gerät die Einstellungen des Patienten nur innerhalb sinnvoller Grenzen umsetzt. So wird beispielsweise immer eine Min- destanfeuchtung der Atemluft bereitgestellt und eine übermäßige Kondensation insbesondere im Schlauch vermieden.With another module, the device is operated on demand. A sensor system detects the ambient humidity and the ambient temperature and regulates the humidification output in the event of a change. The user can still freely control the degree of humidification and the temperature of the air. The device only implements the patient's settings within reasonable limits. For example, a minimum amount of humidification of the breathing air is always provided and one Avoid excessive condensation, especially in the hose.
Mit einem Zusatzmodul für die bedarfsgesteuerte Regelung des Atemgasbefeuchters wird die Atemgasbefeuchter- leistung über ein Biofeedback des Patienten geregelt . Eine Sensorik erfasst den aktuellen Befeuchtungsbedarf des Patienten und regelt die Atemgasbefeuchterleistung dem Bedarf entsprechend. Als Meßparameter kann gewählt werden zwischen: Exspiratorischer und/oder inspiratorischer Luftfeuchtigkeit, Exspiratorischer und/oder inspiratorischer Lufttemperatur, einer Messung der Oberflächenfeuchtigkeit an den Schleimhäuten der oberen Atemwege oder aber einer Kombination aus allem. Parallel kann auch der Verlust-Flow über eine eventuell bestehende Mundexspiration bzw. auch der Verlust-Flow über Nase/Mundleckage registriert werden und die Atemgasbefeuchterleistung entsprechend hochreguliert werden.With an additional module for the demand-controlled regulation of the respiratory gas humidifier, the respiratory gas humidifier output is regulated via a biofeedback of the patient. A sensor system records the patient's current need for humidification and regulates the respiratory gas humidifier output as required. You can choose between: Expiratory and / or inspiratory air humidity, expiratory and / or inspiratory air temperature, a measurement of the surface moisture on the mucous membranes of the upper respiratory tract or a combination of all. At the same time, the loss flow via a possibly existing mouth expiration or the loss flow via nose / mouth leakage can also be registered and the respiratory gas humidifier output can be adjusted accordingly.
Die Auswertung der Meßdaten erfolgt vorzugsweise mittels Fuzzy-Logik und/oder neuronalen Netzen.The measurement data is preferably evaluated using fuzzy logic and / or neural networks.
Bevorzugt werden die vorgenannten Module kombiniert, um eine ideale bedarfsgerechte Anfeuchtung und Erwärmung des Atemgases zu jedem Zeitpunkt sicherzustellen. Die Befeuchtungsleistung kann fest eingestellt oder bedarfsgerecht geregelt werden. Dies kann in Stufen oder stufenlos erfolgen.The aforementioned modules are preferably combined in order to ensure ideal humidification and heating of the breathing gas at any time. The humidification output can be set permanently or regulated as required. This can be done in stages or continuously.
Der Feuchtigkeitsgehalt und die Temperatur des Atemgases sind entweder in einem automatischen Modus ideal geregelt und/oder durch den Anwender fest und oder innerhalb zu wählender Grenzen festzulegen. Die automatische Funktion ist ein Bestandteil eines Comparators, der ebenso die Anwendereingaben umsetzt. Das Gerät regelt auf die gewählten und/oder benötigten Werte ein. Eine Sensorik erfasst die Umgebungsfeuchte und/oder die Umgebungstemperatur und/oder die Zusammensetzung der Umgebungsluft und/oder die Helligkeit und/oder klimatische Größen und/oder den Fluss von Atemgas und/oder den Druck des Atemgases und/oder eventuell vorliegende Lek- kagen und/oder den aktuellen Befeuchtungsbedarf des Patienten und/oder die exspiratorische und/oder die inspiratorische Luftfeuchtigkeit und/oder die exspiratorische und/oder die inspiratorische Lufttemperatur und /oder die Feuchtigkeit an den Schleimhäuten der oberen Atemwege und/oder eine zeitliche Änderung der Meßgrößen und/oder eine Änderung der Meßgrößen und regelt bei einer Veränderung den Grad der Anfeuchtung und die Temperatur des angefeuchteten Atemgases .The moisture content and the temperature of the breathing gas are either ideally regulated in an automatic mode and / or fixed by the user and or within specified limits. The automatic function is part of a comparator, which also implements the user input. The device adjusts to the selected and / or required values. A sensor system detects the ambient humidity and / or the ambient temperature and / or the composition of the ambient air and / or the brightness and / or climatic parameters and / or the flow of breathing gas and / or the pressure of the breathing gas and / or any leakage and / or / or the current humidification requirement of the patient and / or the expiratory and / or inspiratory air humidity and / or the expiratory and / or inspiratory air temperature and / or the moisture on the mucous membranes of the upper respiratory tract and / or a temporal change in the measured variables and / or a change in the measured variables and regulates the degree of humidification and the temperature of the humidified breathing gas in the event of a change.
Die Auswertung der Meßdaten erfolgt vorzugsweise mittels Fuzzy-Logik und/oder neuronalen Netzen und/oder durch geeignete Algorythmen durch einen Comparator. Dieser vergleicht den Ist- mit dem Soll-Zustand. Falls Ist- und Sollzustand bei mindestens einem gemessenen Parameter abweichen sendet der Comparator ein entsprechendes Signal an den Regler. Dieser regelt die Leistung solange, bis der Ist- dem Sollzustand entspricht.The measurement data is preferably evaluated by means of fuzzy logic and / or neural networks and / or by means of suitable algorithms by a comparator. This compares the actual with the target state. If the actual and target status differ for at least one measured parameter, the comparator sends a corresponding signal to the controller. This regulates the output until the actual state corresponds to the target state.
Als Sensoren können geeignete optische, elektronische, mechanische, magnetische Sensoren Verwendung finden.Suitable optical, electronic, mechanical, magnetic sensors can be used as sensors.
Alternativ kann zwischen einer kabelgebundenen oder einer telemetrischen Übertragung der Messdaten vom Patienten zum Atemgasbefeuchter gewählt werden.Alternatively, you can choose between wired or telemetric transmission of the measurement data from the patient to the respiratory gas humidifier.
Ein weiteres modular auswechselbares Bauteil ist eine Vorrichtung zur Energieversorgung. Der Atemgasbefeuch- ter wird typisch zusammen mit einem Beatmungsgerät betrieben. Für den Fall, dass der Anwender eine mobile Einheit, wünscht, ist eine Energieversorgung mit Solarzellen, Akkumulatoren, Batterien, vorzugsweise aufladbaren Akku, Brennstoffzellen oder miniaturisierten Verbrennungsmotoren möglich.Another modularly interchangeable component is a device for energy supply. The breathing gas humidification ter is typically operated together with a ventilator. In the event that the user desires a mobile unit, an energy supply with solar cells, accumulators, batteries, preferably rechargeable accumulators, fuel cells or miniaturized internal combustion engines is possible.
Gerade im Falle einer mobilen Nutzung ist die Verkipp- sicherheit des bevorrateten Wassers wichtig. Modular auswechselbare Bauteile befinden sich im Bereich der Wasserversorgung und ermöglichen, beispielsweise dadurch, dass das Wasser in einem porösen Bauteil gehalten wird, einen Verkippschutz. Ideal gibt es keine freie Flüssigkeitsmenge mehr.In the case of mobile use, the tipping safety of the stored water is important. Modularly replaceable components are located in the area of the water supply and enable tilt protection, for example by keeping the water in a porous component. Ideally, there is no more free liquid.
Eine einfache Befüllbarkeit wird dadurch realisiert, dass zum Befullen ein Trichter aus der Wasserzufuhr hochklappt .Easy filling is achieved by a funnel that folds up from the water supply for filling.
Als Zusatzmodul kann der Füllstand im Atemgasbefeuchter durch eine Sensorik erfasst werden. Somit kann bei Bedarf gezielt weiteres Wasser dem Atemgasbefeuchter zugeführt werden, beispielsweise durch eine Pumpe oder ein elektrisch betätigtes Ventil. Die sich ergebenden Vorteile: Es ist immer nur sehr wenig Wasser im Atemgasbefeuchter, eine Verkipp-Problematik existiert damit kaum. Zudem herrschen konstante Bedingungen für die Anfeuchtung .As an additional module, the level in the respiratory gas humidifier can be detected by sensors. Thus, if necessary, additional water can be supplied to the respiratory gas humidifier in a targeted manner, for example by means of a pump or an electrically operated valve. The resulting advantages: There is always very little water in the respiratory gas humidifier, so there is hardly any problem with tilting. In addition, there are constant conditions for moistening.
Der Wasserfüllstand oder die bevorratete Wassermenge wird in einem anderen Ausführungsbeispiel mittels einer Waage erfaßt, die im Bereich des Befeuchters angeordnet ist.In another exemplary embodiment, the water level or the stored amount of water is recorded by means of a balance which is arranged in the area of the humidifier.
Mögliche Ausführungsformen der Sensorik: - Schwimmer, der einen Schalter, Reed-Kontakt etc. betätigt. Der Schwimmer kann auch direkt auf das Zuführventil wirken.Possible embodiments of the sensor system: - Float that operates a switch, reed contact, etc. The float can also act directly on the feed valve.
- Messung der elektrischen Leitfähigkeit des Wassers: Sinkt der Wasserstand unter zwei Elektroden im Atemgasbefeuchter, so kann kein Strom mehr zwischen den Elektroden fließen Optische Sensoren, z.B. Reflektionen an der Wasseroberfläche) Weitere Module ermöglichen die Kommunikation bzw. Information der Anwender beispielsweise über aktuelle Betriebszustände . Bei einem auszuwählenden Modul wird die aktuelle Feuchte und Wärme des Atemgases und/oder die eingestellten Werte für diese Parameter, als prozentualer oder absoluter Wert, angezeigt. Mit einem weiteren Modul kann der Anwender eine Anzeige der Nutzungsdauer, eine Speicherung der Werte für die Nutzungsdauer und und eine Einstellung der Nutzungsdauer adaptieren. Ein optionaler Reinigungsindikator, der mit dem Modul "Nutzungsdauer" gekoppelt sein kann, zeigt dem Benutzer die empfohlenen Reinigungs und/oder Wartungstermine an. Die Kommunikation kann durch ein weiteres Modul um eine Spracherkennung und/oder Sprachausgabe erweitert werden. Der Befeuchter kann somit z.B. bettlägrigen Patienten eine Fernsteuerung über eine Spracherkennung ermögliche und mögliche Fehlerfälle und/oder aktuelle Zustände/Daten über die Sprachausgabe kommunizieren. Weitere Module ermöglichen die Kommunikation mit intelligenter Technik und/oder die Versendung und/oder das Empfangen und/oder das Anzeigen von Nachrichten. So kann der Befeuchter über oder telemetrische und/oder kabelgebundene (Display, Anzeigen, SMS, Email, infra- rot, bluetooth ) Informationsweitergabe aktuelle Zustände versenden/anzeigen. Die Anzeige kann z.B. in Form von organischen lichtemittierenden Dioden (OLEDs) erfolgen. Gleichzeitig ermöglicht die Kommunikation auch eine Ferneinstellung, Fernwartung und/oder Fernabfrage von Befeuchter-Parametern. Ist z.B. nur noch wenig Wasser im Vorratsbehälter sendet der Befeuchter rechtzeitig eine Nachricht.- Measurement of the electrical conductivity of the water: If the water level drops below two electrodes in the respiratory gas humidifier, then no more current can flow between the electrodes. Optical sensors, e.g. reflections on the water surface). Additional modules enable users to communicate or inform themselves, for example, about current operating conditions. With a module to be selected, the current humidity and heat of the breathing gas and / or the set values for these parameters are displayed as a percentage or absolute value. With a further module, the user can adapt a display of the service life, a storage of the values for the service life and a setting of the service life. An optional cleaning indicator, which can be coupled with the "Service life" module, shows the user the recommended cleaning and / or maintenance dates. The communication can be expanded by a further module with speech recognition and / or speech output. The humidifier can thus, for example, enable bedridden patients to remotely control via voice recognition and to communicate possible error cases and / or current states / data via the voice output. Additional modules enable communication with intelligent technology and / or the sending and / or receiving and / or displaying messages. The humidifier can send / display current statuses via or telemetric and / or wired (display, displays, SMS, email, infrared, bluetooth) information transfer. The display can, for example, in Form of organic light emitting diodes (OLEDs). At the same time, communication also enables remote adjustment, remote maintenance and / or remote inquiry of humidifier parameters. For example, if there is only a little water left in the reservoir, the humidifier sends a message in good time.
Die Module ermöglichen eine umfassende Überwachung von Temperatur und Feuchtigkeit, sowie von wichtigen und informativen Funktionswerten. Außerdem werden automatische Warnsignale bei Fehlern oder Abweichungen generiert und angezeigt bzw. versendet.The modules enable comprehensive monitoring of temperature and humidity, as well as important and informative function values. In addition, automatic warning signals for errors or deviations are generated and displayed or sent.
Das Design des jeweils konfigurierten Gerätes ist weitgehend frei wählbar. Für das Gerät werden auswechselbare Abdeckungen, Verblendungen und Oberschalen verfügbar. Diese sind in Form, Farbe und Design unterschiedlich und können bevorzugt an das Design der jeweils verwendeten Atemgasversorgung angelehnt sein. Alternativ können die Wünsche des Kunden durch die Bereitstellung einer Auswahl unterschiedlicher Formen, Farben, Designs und Materialien (insbesondere auch individuell angepasst) erfüllt werden. Der Austausch der Abdeckungen/Oberschalen kann durch den Anwender selbst erfolgen, da der Mechanismus einfach und selbsterklärend ist. Ja nach Bauteil kommen beispielsweise Nut und Feder, gummigelagerte Steckverbinder oder ähnliche Bauteile zum Einsatz .The design of the configured device is largely freely selectable. Interchangeable covers, facings and top covers are available for the device. These differ in shape, color and design and can preferably be based on the design of the respiratory gas supply used in each case. Alternatively, the customer's wishes can be met by providing a selection of different shapes, colors, designs and materials (especially customized). The user can replace the covers / upper shells himself, since the mechanism is simple and self-explanatory. Depending on the component, tongue and groove, rubber-mounted connectors or similar components are used, for example.
Für die Wasserversorgung kann der Anwender, entsprechend seinem Bedarf, verschiedene Module wählen. Im Bereich der häuslichen Verwendung ist eine kontinuierliche Quelle von Wasser beispielsweise über einen Anschluß des Befeuchters an die Haus-Wasserleitung realisierbar. Hier ist es auch möglich direkt einen Warm- wasserzufluß zu wählen. Dadurch wird keine Heizung mehr benötigt.The user can choose different modules for the water supply according to his needs. In the field of domestic use, a continuous source of water can be realized, for example, by connecting the humidifier to the house water pipe. Here it is also possible to directly water flow to choose. This means that heating is no longer required.
Eine Verbesserung des Handling und eine Reduktion des Reinigungsaufwandes wird durch ein Modul bereitgestellt, dass den Befeuchter mit Sterilwasser versorgt. Das Wasser wird nicht in den Befeuchter gefüllt. Die Sterilwasserversorgung, beispielsweise eine Plastikflasche wird ausgetauscht sobald sie leer ist. Diese Option ist z.B. für bettlägrige Patienten geeignet, pflegende Angehörige müssen somit sehr wenig Zeit für die Wartung der Technik aufwenden und können sich voll dem zu Pflegenden widmen.An improvement in handling and a reduction in cleaning effort is provided by a module that supplies the humidifier with sterile water. The water is not filled into the humidifier. The sterile water supply, for example a plastic bottle, is replaced as soon as it is empty. This option is e.g. Suitable for bedridden patients, caregiving relatives therefore have to spend very little time on the maintenance of the technology and can fully devote themselves to the caregiver.
Durch eine Isolation der Wandungen der Wasserversorgung können Wärmeverluste vermieden werden. Die Aufheizung des Wassers ist effektiver, schneller und energiesparender. Dadurch kann eine erhöhter Grad der Anfeuchtung bei gleichbleibender Energiezufuhr erreicht werden.Heat loss can be avoided by insulating the walls of the water supply. Heating the water is more effective, faster and more energy efficient. As a result, an increased degree of moistening can be achieved with a constant supply of energy.
Eine längere Befeuchtungsdauer bei Patienten mit erhöhtem Feuchtigkeitsbedarf, beispielsweise durch Mundatmung, kann durch Module, die eine Kondensation von Luftfeuchtigkeit erlauben, erreicht werden.A longer humidification period for patients with an increased need for moisture, for example by breathing through the mouth, can be achieved by modules which allow condensation of atmospheric moisture.
In einer Ausführungsform wird durch die Verwendung eines Peltier-Elementes die Luftfeuchtigkeit durch lokale Temperaturabsenkung zur Kondensation gezwungen werden. In einem Bereich des Peltier-Elementes, in dem die tiefen Temperaturen vorliegen, wird das Kondensat aufgefangen und der Wasserversorgung zugeführt. Alternativ kann das Peltierelement direkt die Kammer abkühlen. Gleichzeitig wird die Warmseite des Elementes genutzt, um damit die Luft vorzuwärmen, bevor sie durch den Be- feuchter streicht und Wasser aufnimmt. Eine längere Befeuchtungsdauer bei Patienten mit erhöhtem Feuchtigkeitsbedarf, beispielsweise durch Mundatmung, kann auch durch die Verwendung von Modulen, die hygroskopische Materialien bereitstellen, erreicht werden. In einer Ausführungsform wird der Beatmungs- schlauch hierzu mit einer Umhüllung versehen, durch die die feuchte Ausatemluft des Patienten streicht. Die Wand zwischen dem Beatmungsschlauch und der äußeren Umhüllung ist aus einem feuchtigkeitsaufnehmenden Material hergestellt. Eine Beschichtung der Trennwand mit HME fähigen Materialien erhöht die Feuchtigkeitsaufnahme. Die Beatmungsluft, von der Atemgasquelle kommend, streicht an dieser feuchten Wand entlang und nimmt die Feuchtigkeit auf und führt sie dem Patienten zu. Bei einem alternativen Modul befindet sich in der Innenseite der Maske ein hygroskopisches Material. Bei einer weiteren adaptierbaren Variante wird ein Silicagel verwendet. Das Silicagel entzieht der Ausatemluft einen großen Teil der Feuchtigkeit. In periodischen Abständen wird das SilicaGel erwärmt . Als Folge der Erwärmung wird die Feuchtigkeit wieder abgegeben und über einen Schlauch dem Wasservorrat zugeführt.In one embodiment, the use of a Peltier element will force the air humidity to condense by locally lowering the temperature. The condensate is collected in a region of the Peltier element in which the low temperatures are present and supplied to the water supply. Alternatively, the Peltier element can cool the chamber directly. At the same time, the warm side of the element is used to preheat the air before it blows through the humidifier and absorbs water. A longer humidification period in patients with an increased need for moisture, for example by breathing through the mouth, can also be achieved by using modules that provide hygroscopic materials. In one embodiment, the breathing tube is provided with a covering for this purpose, through which the patient's moist exhaled air passes. The wall between the breathing tube and the outer casing is made of a moisture-absorbing material. Coating the partition with HME-compatible materials increases moisture absorption. The ventilation air coming from the breathing gas source sweeps along this damp wall and absorbs the moisture and leads it to the patient. In an alternative module there is a hygroscopic material on the inside of the mask. In another adaptable variant, a silica gel is used. The silica gel extracts a large part of the moisture from the exhaled air. The SilicaGel is heated up periodically. As a result of the heating, the moisture is released again and fed to the water supply via a hose.
Ein Modul speziell für die mobile Anwendung eines Beatmungsgerätes mit Atemgasbefeuchter zielt darauf ab, praktisch kein elementares Wasser mit sich führen zu müssen und auch energetisch nicht von Strom, insbesondere von schweren Akkus, abhängig zu sein.A module especially for the mobile application of a respirator with respiratory gas humidifier aims to practically not have to carry elemental water with it and also not to be energetically dependent on electricity, especially heavy batteries.
In eine Ausführungsform dieses Moduls wird Wasser aus elementarem Sauerstoff und Wasserstoff in einer Brennstoffzelle erzeugt. Die dabei anfallende Energie wird zum Betrieb des Gerätes, des Atemgasbefeuchters und ggfs. der Heizung genutzt. Wasser kann auch in anderer Aggregatform, beispielsweise als Eis, bevorratet werden. Dadurch kann ein Verkipp- bzw. Auslaufschütz erreicht werden und zudem ist es möglich, nur den jeweils zur Befeuchtung benötigten Anteil vom Eis gezielt beispielsweise mit Strahlung zu verdampfen. Dieses Modul sieht weiterhin vor, die Verdampfung des Eises mittels Strahlung atemphasenabhängig durchzuführen. Bevorzugt wird der Regelalgorythmus derart eingestellt, dass über eine Erkennung der Atemphasen die Verdampfung jeweils kurz vor der Einatmung durchgeführt wird. Als Trigger kann die Pause zwischen Exspiration und Inspiration dienen. Dadurch wird das Atemgas nur dann befeuchtet, wenn der Patient - physiologisch sinnvoll - befeuchtetes Atemgas benötigt . Der Wasservorrat hält länger.In one embodiment of this module, water is generated from elemental oxygen and hydrogen in a fuel cell. The energy generated is used to operate the device, the respiratory gas humidifier and, if necessary, the heating. Water can also be stored in another form of aggregate, for example ice. As a result, a tilting or leakage protection can be achieved and it is also possible to evaporate only the portion of the ice required for moistening in a targeted manner, for example with radiation. This module also provides for the evaporation of the ice using radiation to be carried out depending on the respiratory phase. The control algorithm is preferably set in such a way that evaporation is carried out shortly before inhalation by detecting the breathing phases. The pause between expiration and inspiration can serve as a trigger. As a result, the respiratory gas is only humidified if the patient - in a physiologically sensible manner - needs humidified respiratory gas. The water supply lasts longer.
Bei einem weiteren Modul ist das Wasser in einem Gel eingebunden, es ergibt sich hieraus ein Verkipp- bzw. Auslaufschütz, weil das Gel bei einer Schiefstellung des Atemgasbefeuchters nicht oder nur langsam fließen kann. Das Gel kann wie Wasser erwärmt werden und gibt die Feuchtigkeit, analog zu einer Wasseroberfläche, an die überstreichende Luft ab. Zudem wird bevorzugt ein Gel gewählt, welches Wärme länger speichert als Wasser, wodurch sich der Energieaufwand reduziert.In another module, the water is integrated in a gel, which results in a tilt or leakage protection, because the gel cannot flow or can only flow slowly if the respiratory gas humidifier is tilted. The gel can be warmed up like water and releases the moisture to the sweeping air, analogous to a water surface. In addition, a gel is preferably chosen which stores heat longer than water, which reduces the energy expenditure.
Die Wasserversorgung kann durch ein alternativ zu wählendes Modul auch in Form einer Vogeltränke ausgebildet sein. Hierbei wird jeweils nur die aktuell zu befeuchtende und oder zu erwärmende Wassermenge der Wasserversorgung entnommen. Der Wasservorrat hält länger und es wird weniger Energie für die Erwärmung, beispielsweise mittels Strahlung, des Wassers verbraucht. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung dieses Moduls wird Wasser atemphasenabhängig dem Befeuchterraum zugeführt . Bevorzugt wird der Regelalgorythmmus derart eingestellt, dass über eine Erkennung der Atemphasen die Verdampfung und oder Auf eizung des Wassers jeweils kurz vor der Einatmung durchgeführt wird. Als Trigger kann hier die Pause zwischen Exspiration und Inspiration dienen. Dadurch wird das Atemgas nur dann befeuchtet, wenn der Patient - physiologisch sinnvoll - befeuchtetes Atemgas benötigt.The water supply can also be designed in the form of a bird bath using an alternative module. In this case, only the amount of water currently to be humidified and / or heated is taken from the water supply. The water supply lasts longer and less energy is used to heat the water, for example by means of radiation. In a preferred embodiment of this module, water Depending on the respiratory phase, fed to the humidifier room. The control algorithm is preferably set in such a way that evaporation and / or heating of the water is carried out shortly before inhalation in each case by detecting the breathing phases. The pause between expiration and inspiration can serve as a trigger here. As a result, the respiratory gas is only humidified if the patient - in a physiologically sensible manner - needs humidified respiratory gas.
Eine wasserstandsunabhängige Strömung im Atemgasbefeuchter wird durch das Modul des Wasserniveauausgleichs sichergestellt. Über eine Feder wird der Wasservorrat immer in optimaler Lage zum Luftström gehalten. Die Feder drückt den Wasservorrat sukzessiv nach oben, sowie die bevorratete Wassermenge abnimmt. Unabhängig von der Wassermenge weist die Wasseroberkante immer die gleiche Höhe auf. Dadurch wird erreicht, dass der Grad der Anfeuchtung konstant gehalten wird. Zudem bleibt die Schallentwicklung konstant und ändert sich nicht mit abnehmendem Wasserstand und wird lauter.A water level flow in the respiratory gas humidifier is ensured by the water level compensation module. The water supply is always kept in an optimal position to the air flow via a spring. The spring gradually pushes the water supply upwards as the amount of water stored decreases. Regardless of the amount of water, the top edge of the water is always the same height. This ensures that the degree of moistening is kept constant. In addition, the sound development remains constant and does not change with decreasing water level and becomes louder.
Eine Befüllung des Wasservorrates erfolgt je nach gewähltem Wasservorrat-Modul . Für die kontinuierliche Wasserversorgung, beispielsweise über einen Anschluß des Befeuchters an die Haus-Wasserleitung, erfolgt eine Selbstbefüllung des Wasservorrates, beispielsweise über Ventile, Unterdruck, Schwimmschalter oder ähnliches.The water supply is filled depending on the selected water supply module. For the continuous water supply, for example via a connection of the humidifier to the house water pipe, the water supply is self-filling, for example via valves, negative pressure, float switches or the like.
Die Befeuchtung der Atemluft erfolgt bei den einzelnen Modulen zur Bevorratung des Wasser prinzipbedingt häufig auf unterschiedliche Arten. Grundsätzlich ist jedoch vorgesehen, im Rahmen der Auswechselbarkeit der Module auch verschiedene Prinzipien der Befeuchtung zu verwenden um auch hier die jeweils optimale/gewünschte Lösung anbieten zu können.The humidification of the breathing air in the individual modules for storing the water often takes place in different ways, depending on the principle. In principle, however, it is envisaged that different humidification principles will also apply as part of the interchangeability of the modules use to be able to offer the optimal / desired solution.
Bei Membranbefeuchtern sind die Luft- und die Wasserseite durch eine semipermeable Membran beispielsweise GoreTex, Nafion-Membran, voneinander getrennt. Die Membran lässt Wasser in Richtung des Befeuchtungsraumes passieren. Auf diese Weise läßt sich eine große Kontaktfläche Wasser-Luft realisieren, bei gleichzeitig optimaler Strömungsführung und geringen Schallemissionen.In the case of membrane humidifiers, the air and water sides are separated from one another by a semipermeable membrane, for example GoreTex, Nafion membrane. The membrane allows water to pass in the direction of the humidification room. In this way, a large contact area between water and air can be realized, with optimal flow control and low noise emissions.
Bevorzugt kann die Wasserversorgung im Bereich des Beatmungsschlauches realisiert sein. Besonders bevorzugt bestehen im Bereich des Beatmungsschlauches in mehreren, vorzugsweise in Ihrer Anordnung zueinander dreidimensional orientierten Bereichen, Kontaktstellen zwischen semipermeabler Membran und Atemgas . Ideal wird ein weitverzweigtes feines Kapillarnetz ausgebildet, dass eine sehr große Kontaktfläche Wasser-Atemgas bereitstellt. Bei einem Zusatzmodul, kann gleichzeitig die Heizung im Bereich des Beatmungsschlauches angeordnet sein. Bevorzugt sind die Heizung und die Membran so gestaltet, dass durch die Erwärmung die erwärmten Bereiche der Membran einen verstärkten Durchgang von Wasser durch die Membran ermöglichen. Die Erwärmung kann außerdem bedarfsgerecht und sehr genau geregelt werden. Hierdurch wird eine Kondensation von Wasserdampf im Bereich der Membran, der der Beatmungsluft zugewandt ist, vermieden. Zudem kann die Regelung derart erfolgen, daß das Atemgas im Einklang mit den Atemphasen mehr oder weniger angefeuchtet wird.The water supply can preferably be implemented in the area of the ventilation hose. In the area of the ventilation tube, there are particularly preferably contact points between the semipermeable membrane and breathing gas in several areas, preferably three-dimensionally oriented in relation to one another. Ideally, a widely branched, fine capillary network is formed that provides a very large contact area with water-breathing gas. In the case of an additional module, the heating can be arranged in the area of the ventilation hose at the same time. The heater and the membrane are preferably designed such that the heated areas of the membrane allow increased passage of water through the membrane as a result of the heating. The heating can also be regulated very precisely as required. This avoids condensation of water vapor in the area of the membrane facing the ventilation air. In addition, the regulation can be carried out in such a way that the breathing gas is more or less moistened in accordance with the breathing phases.
Bei Modulen, die nach dem Prinzip eines Tropf- Befeuchters arbeiten, ist die Wasserversorgung oberhalb des Wasserauslasses angeordnet. Die Öffnung des Wasserauslasses zum Befeuchtungsraum hin ist so gestaltet, dass aufgrund der Oberflächenspannung des Wasser kein Wasser heraustropft. Durch kurzes Beheizen des Wasserauslasses wird die Viskosität des Wassers verringert, die Oberflächenspannung sinkt und erwärmtes Wasser tropft aus dem Tank. Durch Abkühlen der Öffnung wird die kritische Oberflächenspannung wieder erreicht, es tropft kein Wasser mehr. Eine sehr dynamische und bedarfsgerechte Regelung der entnommenen Wassermenge lässt sich durch eine entsprechende Taktung der Zuführung von Wasser zum Befeuchtungsraum, in Einklang mit den Atemphasen erreichen. Bevorzugt wird kurz vor der Einatmung Wasser dem Befeuchtungsraum zugeführt .For modules that work on the principle of a drip humidifier, the water supply is above of the water outlet arranged. The opening of the water outlet to the humidification room is designed so that no water drips out due to the surface tension of the water. By briefly heating the water outlet, the viscosity of the water is reduced, the surface tension drops and heated water drips from the tank. By cooling the opening, the critical surface tension is reached again, water no longer drips. A very dynamic and needs-based regulation of the amount of water withdrawn can be achieved by appropriate timing of the supply of water to the humidification room, in accordance with the breathing phases. Water is preferably supplied to the humidification chamber shortly before inhalation.
Alternativ kann der Tropfbefeuchter auch derart ausgeführt sein, dass eine beheizbare Metallplatte kleine Bohrungen aufweist . Auf dieser Platte ist die Wasserversorgung positioniert. Das Wasser befindet sich somit direkt auf der Metallplatte. Die Größe der Bohrungen ist so gewählt, dass aufgrund der Kapillarkräfte kein Wasser ausfließt. Wird nun die Platte beheizt, verändert sich die Wasserviskosität und Wasser tritt aus. Durch die Regelungen der Energiezufuhr lässt sich somit die Wasserzufuhr zum Befeuchtungsraum regeln.Alternatively, the drip humidifier can also be designed such that a heatable metal plate has small bores. The water supply is positioned on this plate. The water is thus directly on the metal plate. The size of the holes is selected so that no water flows out due to the capillary forces. If the plate is now heated, the water viscosity changes and water escapes. The water supply to the humidification room can thus be regulated by regulating the energy supply.
In einer anderen Ausführung des Tropfbefeuchters sind mehrere beispielsweise parallele Rohre wassergefüllt. Diese Rohre können sich entlang des Beatmungsschlauches erstrecken. Die Rohre weisen feine Löcher/Öffnungen auf. Die Öffnungen können gesteuert geöffnet/geschlossen werden. Auch hier tritt, wie beim Tropf-Befeuchter, erst dann Wasser aus, wenn die Röhren und oder die Öffnungen beheizt werden. Alternativ werden in beiden Modulen die nach dem Prinzip eines Tropf- Befeuchters arbeiten, die Öffnungen elektronisch, mechanisch, pneumatisch oder magnetisch geöffnet oder geschlossen.In another embodiment of the drip humidifier, several, for example, parallel tubes are filled with water. These tubes can extend along the breathing tube. The tubes have fine holes / openings. The openings can be opened / closed in a controlled manner. Here too, as with the drip humidifier, water only escapes when the tubes and or the openings are heated. Alternatively, in both modules the principle of a drip Humidifier, the openings are opened or closed electronically, mechanically, pneumatically or magnetically.
Die Heizung kann das Wasser auch mittelbar erwärmen. Alternativ bietet ein weiteres Modul die Option, erwärmte Luft in den Befeuchtungsraum zu leiten. Anstelle des Wassers wird die Luft, die in den Atemgasbefeuchter geleitet wird, erwärmt. Dadurch kann bei niedriger Wassertemperatur mehr Feuchtigkeit aufgenommen werden.The heater can also heat the water indirectly. Alternatively, another module offers the option of directing heated air into the humidification room. Instead of the water, the air that is led into the respiratory gas humidifier is heated. This allows more moisture to be absorbed at low water temperatures.
Ein weiteres Modul zur Erwärmung des Wassers stellt eine dünne, stromleitende Schicht dar, die im Bereich der Wasserversorgung angeordnet ist.Another module for heating the water is a thin, electrically conductive layer that is arranged in the area of the water supply.
Die dünne Schicht kann bevorzugt den gesamten Wasservorrat auskleiden. Dadurch wird eine besonders große Wärmeübergangsfläche geschaffen. Die stromleitende Schicht kann beispielsweise aufgedampft werden und aus allen geeigneten Materialien bestehen, die einen guten Wärmeübergang aufweisen, insbesondere ist an Gold, Silber, Kupfer und ähnliche Metalle gedacht. Die Grenzfläche zum Wasser hin ist bevorzugt elektrisch isoliert.The thin layer can preferably line the entire water supply. This creates a particularly large heat transfer area. The current-conducting layer can, for example, be vapor-deposited and consist of all suitable materials which have good heat transfer, in particular gold, silver, copper and similar metals. The interface to the water is preferably electrically insulated.
Geeignet für die Isolierung sind alle nicht elektrisch leitenden Materialien mit gutem Wärmeleitvermögen. Die isolierende Schicht ist typisch sehr dünn, bevorzugt im Bereich weniger μm und nm dick und kann beispielsweise aufgedampft werden. Die stromleitende Schicht dient nicht allein der Erwärmung des Wassers. Insbesondere ist daran gedacht, über die stromleitende Schicht auch die aktuelle Wassertemperatur zu ermitteln und auch den Wasserstand zu bestimmen. Beispielsweise kann in Phasen in denen nicht geheizt wird, die Temperatur des Wassers ermittelt werden, um dann die Heizleistung entsprechend anzupassen. Ebenso kann in Phasen, in denen nicht geheizt wird, die Füllhöhe des Wassers bestimmt werden. Die Heizleistung kann somit dem abnehmenden Wasserstand angepaßt werden.All non-electrically conductive materials with good thermal conductivity are suitable for insulation. The insulating layer is typically very thin, preferably in the range of a few μm and nm thick, and can be vapor-deposited, for example. The current-conducting layer is not only used to heat the water. In particular, it is intended to also determine the current water temperature via the current-conducting layer and also to determine the water level. For example, the temperature of the water can be determined in phases in which there is no heating in order to then adjust the heating output accordingly. The level of the water can also be determined in phases in which there is no heating. The heating power can thus be adapted to the decreasing water level.
Als Energiequelle für die Erwärmung der Luft kann beispielsweise die warme "Abluft" der Elektronik genutzt werden. Es ist ebenfalls möglich, eine Heizspindel, wie sie in Haartrocknern Verwendung findet, anzuwenden. Bevorzugt werden beide Quellen gleichzeitig genutzt. Das Atemgas wird kontinuierlich durch die warme Abluft der Elektronikbauteile vorgewärmt und zusätzlich durch geeignete Einrichtungen auf die gewünschte Temperatur hochgeregelt. Das Aufheizen der Atemluft kann atempha- sengesteuert erfolgen.For example, the warm "exhaust air" of the electronics can be used as an energy source for heating the air. It is also possible to use a heating spindle as used in hair dryers. Both sources are preferably used simultaneously. The breathing gas is continuously preheated by the warm exhaust air from the electronic components and additionally regulated to the desired temperature by suitable devices. The breathing air can be heated in a breath-controlled manner.
Ein weiteres Modul stellt den Aufbau eines Einspritzbe- feuchters nach dem Prinzip eines Tintenstrahldruckers (Piezo oder Bubble-Jet) bereit. Die feinen Austrittsöffnungen sind bevorzugt in einem Elastomerteil angeordnet, sodass beispielsweise Kalkablagerungen durch Verformen des Elastomerteils beseitigt werden können. Die Einspritzung kann diffus in einen Befeuchtungsraum und/oder im Beatmungs-Gerät auf Motor, Gebläse oder Lüfterrad erfolgen.Another module provides the structure of an injection humidifier based on the principle of an inkjet printer (piezo or bubble jet). The fine outlet openings are preferably arranged in an elastomer part, so that, for example, limescale deposits can be removed by deforming the elastomer part. The injection can be diffuse into a humidification room and / or in the respirator on the motor, blower or fan wheel.
Ein alternatives Modul stellt eine Pumpe bereit, welche Wasser in kleinsten Mengen bevorzugt direkt auf das Lüfterrad oder ein vorgeschaltetes Zerstäubungselement appliziert. Durch die hohe Umdrehungsgeschwindigkeit und die kleine pulsartig abgegebene Menge wird das Wasser unmittelbar zerstäubt und mit dem Luftstrom mitge- rissen. Die beschriebenen Module ermöglichen eine schnelle und zeitlich genau steuerbare Zerstäubung.An alternative module provides a pump, which preferably applies the smallest amounts of water directly to the fan wheel or an upstream atomizing element. Due to the high speed of rotation and the small, pulsed quantity, the water is atomized immediately and mixed with the air flow. torn. The modules described enable fast and precisely controllable atomization.
Durch ein Zusatzmodul kann die Atemluft und/oder die befeuchtete Atemluft durch zumindest ein Heizgitter, welches sich im Luftweg befindet, auf die gewünschte Temperatur erwärmt werden. Bevorzugt werden diese Module zusammen mit einer nicht kontinuierlichen Anfeuchtung des Atemgases eingesetzt . Insbesondere ist daran gedacht, die Anfeuchtung derart zu steuern, dass dem Patienten in Phasen der Inspiration eine höhere Feuchtigkeit und/oder Temperatur bereitgestellt wird als in Phasen der Exspiration. Dadurch werden Wasser und Energie bedarfsgerecht und zugleich sparsam eingesetzt .By means of an additional module, the breathing air and / or the humidified breathing air can be heated to the desired temperature by at least one heating grill which is located in the airway. These modules are preferably used together with a non-continuous humidification of the breathing gas. In particular, it is contemplated to control the moistening in such a way that a higher level of moisture and / or temperature is provided to the patient in phases of inspiration than in phases of expiration. As a result, water and energy are used as needed and at the same time sparingly.
Entsprechend einer anderen Ausführungsform wird das Wasser durch eine Umwälzpumpe in den Atemgasbefeuchter- bereich gepumpt und läuft über eine oder mehrere Wände, Gitterstrukturen oder ähnliche Einrichtungen in den Tank zurück. Durch ein Verteilsystem, beispielsweise mehrere Düsen oder rinnenförmige Verteilkanäle wird eine möglichst gute Benetzung der Wände mit Wasser erreicht . Die Atemluft strömt über die Wände und nimmt die Feuchtigkeit auf .According to another embodiment, the water is pumped into the respiratory gas humidifier area by a circulation pump and runs back into the tank via one or more walls, lattice structures or similar devices. The best possible wetting of the walls with water is achieved by means of a distribution system, for example several nozzles or channel-shaped distribution channels. The breathing air flows over the walls and absorbs the moisture.
Denkbare Ausführungsformen der Pumpe: Zahnradpumpe, Kolbenpumpe, Pumpe mit Turbinenrad, Pumpe mit pulsierenden Elementen, beispielsweise Membranen. Es können Ventile zur Vorgabe der Förderrichtung, Schlauchpumpen, am Schlauch langstreichende Elemente, Impeller-, Exzenterschnecken-, Seitenkanalrad- oder Kreiselpumpen verwendet werden.Conceivable embodiments of the pump: gear pump, piston pump, pump with turbine wheel, pump with pulsating elements, for example membranes. Valves for specifying the direction of delivery, peristaltic pumps, long-stroke elements on the hose, impeller, eccentric screw, side channel impeller or centrifugal pumps can be used.
Nach einer weiteren Ausführungsform über dem Tank eine Trennwand mit einer Öffnung angeordnet werden. Ist die Öffnung in einem Abstand zur Außenwand des Tanks angeordnet, so ergibt sich durch die Trennwand ein Verkippschutz des Atemgasbefeuchters .According to a further embodiment, a partition with an opening can be arranged above the tank. Is the The opening is arranged at a distance from the outer wall of the tank, so that the separating wall protects the respiratory gas humidifier from tilting.
Generell ist es denkbar, den gesamten Anfeuchtebereich einschließlich der Trennwand als abnehmbaren Deckel des Atemgasbefeuchters auszubilden und so eine leichte Rei- nigbarkeit zu erreichen.In general, it is conceivable to design the entire humidification area, including the partition, as a removable cover for the respiratory gas humidifier and thus to achieve easy cleaning.
Optional kann das Wasser für eine bessere Atemgasbe- feuchterleistung durch einen Durchlauferhitzer erwärmt werden.Optionally, the water can be heated by a water heater for better respiratory gas humidifier performance.
Das Befeuchterprinzip wird nachfolgend näher erläutert.The humidifier principle is explained in more detail below.
Durch ein Modul wird im Sinne eines Bypass nur eine Teilmenge des Atemgases angefeuchtet . Bevorzugt kann dieses Modul um eine Regeleinheit ergänzt werden, wobei durch die Einstellung/Regelung des Mischungsverhältnisses zwischen angefeuchtetem und nicht angefeuchtetem Atemgas bei relativ konstanter Heizleistung die dem Patienten bereitgestellte Feuchtigkeit und Temperatur geregelt werden kann. Der Vorteil dieses Moduls ist die sehr schnelle Regelung, die insbesondere atemzugweise mehrfach angepasst werden kann.A module humidifies only a subset of the breathing gas in the sense of a bypass. This module can preferably be supplemented by a control unit, the humidity and temperature provided to the patient being able to be regulated by setting / regulating the mixing ratio between moistened and non-moistened breathing gas with a relatively constant heating output. The advantage of this module is the very fast regulation, which can be adjusted several times, especially in breaths.
Bevorzugt ist daran gedacht, die Anfeuchtung derart zu steuern, dass dem Patienten in Phasen der Inspiration eine höhere Feuchtigkeit und/oder Temperatur bereitgestellt wird als in Phasen der Exspiration. Auch kann innerhalb einer Atemphase beispielsweise anfangs- und endinspiratorisch unterschiedlich angefeuchtet werden.It is preferably contemplated to control the moistening in such a way that a higher level of moisture and / or temperature is provided to the patient in phases of inspiration than in phases of expiration. It is also possible, for example, to moisten differently in the beginning and end inspirations within one breathing phase.
Bevorzugt ist daran gedacht, die Anfeuchtung derart zu steuern, dass dem Patienten in Phasen der beginnenden und endenden Inspiration eine geringere Feuchtigkeit bereitgestellt wird als in Phasen der mittleren Exspiration. Dadurch ergibt sich eine geringere Feuchtigkeit im Totraum und die Kondensation im Schlauch kann so effektiv vermindert werden.It is preferably contemplated to control the moistening in such a way that the patient is in phases of the beginning and ending inspiration is provided with less moisture than during periods of medium expiration. This results in less moisture in the dead space and the condensation in the hose can be effectively reduced.
Besonders bevorzugt ist daran gedacht, die Anfeuchtung derart zu steuern, dass dem Patienten atemphasenabhängig und/oder ereignisabhängig die jeweils benötigte Anfeuchtung und Temperierung der Atemluft bereitzustellen. Dies kann synchronisiert mit der Erkennung der Atemphasen und/oder der Erkennung von Ereignissen die die Atmung des Patienten beeinflussen beispielsweise Apnoen, Husten, Schlucken, durch das Beatmungsgerät geschehen.It is particularly preferred to control the humidification in such a way that the patient needs the humidification and temperature control of the breathing air depending on the breathing phase and / or event. This can be synchronized with the detection of the breathing phases and / or the detection of events that influence the breathing of the patient, for example apneas, coughing, swallowing, by the ventilator.
Mit dem Modul "Rückbefeuchtung" werden verschiedene Bauteile wie Maske und/oder Schlauch als Wasser- und/oder Wärmespeicher ausgerüstet . Die Maske und/oder der Schlauch und/oder der Befeuchter werden von innen mit einem geeigneten wasserspeichernden Material (HME heat moisture exchanger) ausgekleidet, welches die Feuchtigkleit der Ausatemluft bindet und beim nächsten Einatemzug wieder an die Atemluft abgibt . Weiterhin kann in die Maske ein Atemgasbefeuchter integriert werden.With the "rewetting" module, various components such as a mask and / or hose are equipped as water and / or heat stores. The mask and / or the hose and / or the humidifier are lined from the inside with a suitable water-storing material (HME heat moisture exchanger), which binds the moisture in the exhaled air and releases it again into the breathing air the next time you inhale. A respiratory gas humidifier can also be integrated into the mask.
In einem Ergänzungdmodul wird das oben beschriebene HME-Prinzip noch erweitert. Das HME Bauteil ist hier deutlich größer und derart konstruiert, dass innerhalb der Matrix zumindest die Luftfeuchte und die Temperatur weitgehend konstant bleiben und im wesentlichen den Werten der Ausatemluft entsprechen. Dies wird durch eine große Oberfläche der Matrix, die mit feinen innen hohlen Kapillaren durchsetzt ist, sichergestellt. Der Sauerstoff und Kohlendioxidaustausch erfolgt innerhalb der Kapillaren durch Diffusion. Dieses Modul ist elastisch und kann mechnisch bewegt werden, woraus sich eine Ventilation ergibt . Alternativ ist eine übliche Atemgasquelle anschlißbar.The HME principle described above is expanded in a supplementary module. The HME component is significantly larger and constructed in such a way that at least the air humidity and the temperature remain largely constant within the matrix and essentially correspond to the values of the exhaled air. This is ensured by a large surface of the matrix, which is interspersed with fine hollow capillaries. The Oxygen and carbon dioxide exchange takes place within the capillaries by diffusion. This module is elastic and can be moved mechanically, which results in ventilation. Alternatively, a conventional source of breathing gas can be connected.
Im folgenden wird der Eingang Luft näher erläutert, die mit einer Rücklauf-Verkipp-Sicherung - (Schottwände zur Verhinderung von Rückfluss, VerkippSicherung) versehen ist. Durch Wände im Bodenbereich des Wasservorrat- Behälters wird beim Kippen des Wasserbehälters Wasser zurückgehalten. Es können mehrere Wände beispielsweise konzentrisch zueinander ausgebaut sein. Zudem kann die Höhe der Wände zum Versorgungsanschluß oder zum Beatmungsanschluß hin zunehmen, so dass der notwendige Kippwinkel zum Wasserrückfluß in das Gerät mit jeder Wand größer wird. Die entstandenen Kammern könne auch durch sehr kleine Öffnungen verbunden werden, so dass der Rückfluß zudem zeitlich gedehnt wird. Der mittlere Bereich kann so ausgebildet sein, daß die Luft durch bevorzugt als Düsen ausgebidete Löcher auf die Wasseroberfläche trifft, mit dem Ziel einer Erhöhung der Atemgasbefeuchterleistung .In the following, the air inlet is explained in more detail, which is equipped with a return tilt protection - (bulkheads to prevent backflow, tilt protection). Water is retained by walls in the bottom area of the water storage container when the water container is tilted. For example, several walls can be designed concentrically to one another. In addition, the height of the walls towards the supply connection or towards the ventilation connection can increase, so that the necessary tilt angle for the water backflow into the device increases with each wall. The resulting chambers can also be connected through very small openings, so that the backflow is also extended in time. The central region can be designed such that the air hits the water surface through holes, preferably designed as nozzles, with the aim of increasing the respiratory gas humidifier output.
Als eine Art sehr schnelle und effektive Art der Erwärmung des Wassers wird ein Modul bereitgestellt, das Strahlung zur Erwärmung verwendet. Denkbar sind Strahlungsarten verschiedener Energiebereiche und Wellenlängen, beispielsweise Infrarotstrahlung, UV-Strahlung, Mikrowellen-Strahlung. Bevorzugt werden Strahlungsarten eingesetzt, die gleichzeitig eine desinfizierende und eine Wärme-Wirkung aufweisen. Besonders bevorzugt kann die Strahlung auf kleine Wassermengen einwirken, so dass das Wasser durch die Einwirkung der Strahlung nahezu vollständig verdampft. Somit kann gleichzeitig ei- ne Erwärmung und/oder eine Desinfektion und/oder eine Befeuchtung der Beatmungsluft erreicht werden.As a kind of very quick and effective way of heating the water, a module is provided that uses radiation for heating. Radiation types of different energy ranges and wavelengths are conceivable, for example infrared radiation, UV radiation, microwave radiation. Radiation types that have a disinfecting and a heat effect at the same time are preferably used. The radiation can particularly preferably act on small amounts of water, so that the water evaporates almost completely due to the action of the radiation. This means that ne heating and / or disinfection and / or humidification of the ventilation air can be achieved.
Die eigentliche Heizeinrichtung kann als einfache Metallplatte ohne elektrische Versorgung ausgeführt werden. Die Energie für die Erwärmung der Heizeinrichtung wird dann kontaktlos durch Wirbelstrom, Induktion, zugeführt.The actual heating device can be designed as a simple metal plate without electrical supply. The energy for heating the heating device is then supplied contactlessly by eddy current, induction.
Das Wasser wird aus der Wasserversorgung durch eine heizbare Leitung geführt und dann in kleinen Portionen auf einen Verdunstungsraum geleitet . Der Vorteil ist hierbei die geringe benötigte Heizleistung bei großer thermischer Dynamik, da jeweils nur eine kleine Wassermenge erhitzt wird. Durch geeignete Anordnung eines Rückschlagventils, beispielsweise nach dem Prinzip einer Kaffeemaschine, kann das Wasser damit auch auf ein höheres Niveau gepumpt werden.The water is led from the water supply through a heatable line and then passed in small portions to an evaporation room. The advantage here is the low heating power required with high thermal dynamics, since only a small amount of water is heated at a time. By means of a suitable arrangement of a check valve, for example according to the principle of a coffee machine, the water can also be pumped to a higher level.
Ein alternatives Modul, dass es ermöglicht, die Heiz- wärme immer nur für eine geringe Wassermenge einzusetzen, ist die schwimmende Heizplatte. Die Heizplatte schwimmt dicht unter der Wasseroberfläche und erwärmt vornehmlich den über der Heizplatte befindlichen Anteil des Wassers. Es wird hierbei vor allem der Anteil des Wassers erhitzt, der auch im Befeuchtungsraum mit dem Atemgas in Kontakt steht. In einem bevorzugt einzusetzenden Modul kann die schwimmende Heizplatte zugleich einen Sensor beinhalten und/oder aktivieren. Der Sensor reagiert, wenn der Wasservorrat zur Neige geht und sendet ein Signal an eine Nachfülleinrichtung und/oder aktiviert die Nachfüllung bis auf ein gewünschtes Wasserstands-Niveau. Auch an diesem Punkt sorgt der in die Heizplatte integrierte Sensor für eine Abschaltung der Nachfüllung von Wasser. Eine Ergänzung zur Energieeinsparung kann durch einen Wärmespeicher bereitgestellt werden. Durch Erhitzung des Atemgasbefeuchterbehälters, beispielsweise beim Heißsterilisieren, kochen oder Spülen im Geschirrspüler wird ein im Bereich der Wasserversorgung fest installierter Latentwärmespecher, beispielsweise durch Mikro- kügelchen eines Wärmespeichernden Materials in der Wandung des Wasservorrates, mit Wärmeenergie "aufgeladen". Während der Nutzung des Atemgasbefeuchters wird die Wärme wieder abgegeben und zum Aufheizen des Wassers genutzt .An alternative module that makes it possible to use the heat only for a small amount of water is the floating heating plate. The heating plate swims close to the surface of the water and primarily heats the part of the water above the heating plate. In particular, the portion of water that is in contact with the breathing gas in the humidification room is heated. In a module to be used with preference, the floating heating plate can at the same time contain and / or activate a sensor. The sensor reacts when the water supply runs low and sends a signal to a refill device and / or activates the refill to a desired water level. At this point too, the sensor integrated in the heating plate switches off the refill of water. A heat store can be used to supplement energy saving. By heating the respiratory gas humidifier container, for example during hot sterilization, cooking or rinsing in the dishwasher, a latent heat accumulator permanently installed in the area of the water supply is "charged" with thermal energy, for example by microspheres of a heat-storing material in the wall of the water supply. When the respiratory gas humidifier is used, the heat is released again and used to heat the water.
Eine weitere Energieersparnis wird durch ein Modul bereitgestellt, das die Anwärmung des Wasservorrates über die Geräteabwärme ermöglicht . Die Abwärme aus dem Gerät wird zum Heizen des Wassers eingesetzt. Beispielsweise ist der Kühlkörper des Netzteils gleichzeitig Kühlkörper und Wasserheizung. Zusätzlich könnte der Kühlkörper mit einer Heizung temperiert werden, um eine einstellbare Wassertemperatur unabhängig von der Gerätelast zu garantieren. Die Wasserversorgung ist vorteilhaft auf dem Gerätetrafo des Beatmungsgerätes positioniert .A further energy saving is provided by a module that enables the water supply to be heated up via the device waste heat. The waste heat from the device is used to heat the water. For example, the heat sink of the power supply unit is a heat sink and water heater at the same time. In addition, the heat sink could be tempered with a heater to guarantee an adjustable water temperature regardless of the device load. The water supply is advantageously positioned on the device transformer of the ventilator.
Für den Befeuchter können auch Module zur Erzeugung von Aerosolen verwendet werden. Diese Module bezwecken eine direkte Zufuhr von Substanzen wie Medikamenten, Duft- stoffen u.a. in die Atemwegen. Der Vorteil dieser Ergänzungsmodule ist, dass der Patient seine ohnehin schon vorhandene Einrichtung zur Verabreichung von Atemgas und Befeuchtung des Atemgases einfach, schnell und sicher umrüsten kann und nicht ein zweites Gerät kaufen muß, welches nur für die Erzeugung von Aerosolen benötigt würde. Im einzelnen ist an die folgenden Module gedacht . a) Druckvernebler: Ein durch Druck erzeugter Luftstrom vernebelt Flüssigkeit über eine Düse. Beim kontinuierlichen Einsatz eines Druckverneblers geht mehr als die Hälfte der erzeugten Menge eines Aerosols während der Ausatmung des Patienten verloren. Durch Einsatz eines Unterbrechers kann die Verneblung auf insbesondere den Bereich der Inspiration, bevorzugt die mittlere Inspiration, beschränkt werden. Dadurch wird Substanz eingespart. Die von einem Düsenvernebler erzeugte Bandbreite von Partikeln und die pro Zeit vernebelte Menge eines Aerosols ist abhängig von der Dimension der Düse und dem von der Atemgasquelle erzeugten Druck, bez. Fluss. Deshalb sind Atemgasquelle und Verneblereinrichtung gerätespezifisch aufeinander abzustimmen.Modules for generating aerosols can also be used for the humidifier. The purpose of these modules is to supply substances such as medicines, fragrances, etc. directly into the airways. The advantage of these supplementary modules is that the patient can easily, quickly and safely convert his already existing device for administering breathing gas and humidifying the breathing gas and does not have to buy a second device that would only be needed for the production of aerosols. The following modules are specifically considered. a) Pressure nebulizer: An air flow generated by pressure nebulizes liquid through a nozzle. With the continuous use of a pressure nebulizer, more than half of the amount of an aerosol generated is lost during the patient's exhalation. By using an interrupter, the nebulization can be limited in particular to the area of inspiration, preferably the middle inspiration. This saves substance. The range of particles generated by a nozzle nebulizer and the amount of an aerosol atomized per time depends on the dimension of the nozzle and the pressure generated by the respiratory gas source. Flow. For this reason, the respiratory gas source and the nebulizer device must be matched to each other in a device-specific manner.
b) Ultraschallvernebler: Durch Schwingungen eines z.B. piezoelektrischen Kristalles wird eine Aerosol erzeugt. Ultraschallvernebler produzieren Aerosole, deren Durchmesser von der elektrisch erzeugten Schwingungsfrequenz abhängig ist . Insbesondere ist dieses Modul derart konstruiert, dass insbesondere im Bereich der Inspiration, bevorzugt zur mittleren Inspiration Aerosole, dem Atemgasstrom zugegeben werden.b) Ultrasonic nebulizer: By vibrations of e.g. An aerosol is generated in the piezoelectric crystal. Ultrasonic nebulizers produce aerosols, the diameter of which depends on the electrically generated vibration frequency. In particular, this module is constructed in such a way that aerosols are added to the respiratory gas flow, particularly in the area of inspiration, preferably for middle inspiration.
c) Dosieraerosol: Der zur Vernebelung benötigte Druck wird durch Verdampfen erzeugt. Bei Dosieraerosolen gelangten bisher Treibgase zum Einsatz, die nach Entweichen in die Umwelt nur langsam abgebaut wurden und die Ozonschicht schädigten. Mit dem hier bereitgestellten Modul und der Ankopplung an eine Atemgasquelle ist es möglich komplett auf Treibgase zu verzichten. Die Substanz wird fein dosiert nur in den Atemphasen, insbesondere im Bereich der Inspiration, bevorzugt zur mitt- leren Inspiration, dem Atemgasstrom zugegeben die ermöglichen, dass der Patient die größtmögliche Substanz- menge inhaliert.c) MDI: The pressure required for nebulization is generated by evaporation. So far, propellant gases have been used in metered dose aerosols, which only slowly decomposed after escaping into the environment and damaged the ozone layer. With the module provided here and the connection to a breathing gas source, it is possible to completely do without propellant gases. The substance is finely dosed only in the breathing phases, especially in the area of inspiration, preferably for the middle more inspiration, added to the breathing gas flow, which allow the patient to inhale the greatest possible amount of substance.
d) Pulververnebler : Das als feines Pulver vorliegende Medikament wird mit dem inspiratorischen Fluss dem Patienten appliziert. Die Trockenpulver-Inhalation setzt voraus, dass der Patient einen Inhalationsstrom von 25- 60 1/min erzeugen kann. Dies ist bei Kleinkindern und bei Erwachsenen mit schwerster Luftwegsobstruktion nicht immer der Fall. Das hier bereitgestellte Modul mit der Ankopplung an eine Atemgasquelle ermöglicht es, die Substanz fein dosiert nur in denjenigen Atemphasen, insbesondere im Bereich der Inspiration, bevorzugt zur mittleren Inspiration, dem Atemgasstrom zuzugeben die es ermöglichen, dass der Patient die größtmögliche Substanzmenge inhaliert .d) Powder nebulizer: The drug, which is in the form of a fine powder, is applied to the patient with the inspiratory flow. Dry powder inhalation assumes that the patient can generate an inhalation flow of 25-60 1 / min. This is not always the case in toddlers and adults with severe airway obstruction. The module provided here with the connection to a respiratory gas source makes it possible to add the substance to the respiratory gas flow in fine doses only in those respiratory phases, particularly in the area of inspiration, preferably for the middle inspiration, which make it possible for the patient to inhale the greatest possible amount of substance.
e) Vorschaltkammere) ballast
In der Vorschaltkammer schlagen sich die schnellsten und grössten, d.h. die für die Deposition in den unteren Luftwegen nicht geeigneten Aerosolpartikel, nieder. Zudem muss beim Gebrauch einer Vorschaltkammer der Patient nicht synchron mit der Aktivierung das Dosieraerosol einatmen, sondern er kann die Substanz während einiger ruhiger Atemzüge inhalieren. Dadurch wird die Ablagerung der Substanz in den oberen Atemwegen verringert und in den unteren Atemwegen verbessert.The fastest and largest, i.e. aerosol particles that are not suitable for deposition in the lower airways. In addition, when using an antechamber, the patient does not have to inhale the metered dose inhaler in synchronization with the activation, but can inhale the substance during a few calm breaths. This reduces the deposition of the substance in the upper airways and improves it in the lower airways.
Die Effizienz der Aerosoltherapie wird durch Verminderung der Adhäsion der Substanzen an der Oberfläche der Einrichtungen verbessert. So sind bei den Modulen Oberflächen eingesetzt, die die Adhäsion von Substanzen an den Oberfläche der Einrichtungen vermindern, so z.B. die elektrostatische Ladung von Kunststoff verringern. Idealerweise weisen Aerosole, die zur Therapie von Lungenkrankheiten eingesetzt werden, einen Durchmesser zwischen 0,l-10μm auf. Tröpfchen mit grösserem Durchmesser gelangen nicht in die unteren Luftwege, kleinere Partikel enthalten nur kleine Mengen eines Medikamentes und werden zudem größtenteils wieder ausgeatmet.The efficiency of aerosol therapy is improved by reducing the adhesion of the substances to the surface of the devices. For example, the modules have surfaces that reduce the adhesion of substances to the surface of the equipment, for example, reduce the electrostatic charge of plastic. Ideally, aerosols that are used for the treatment of lung diseases have a diameter between 0.1-10 μm. Droplets with a larger diameter do not get into the lower airways, smaller particles only contain small amounts of a drug and are also largely exhaled.
Die Wahl einer bestimmten Aerosolform hat individuell zu erfolgen. Sie hängt von verschiedenen Faktoren, nicht zuletzt von den Präferenzen des Patienten ab. Für Säuglinge und kleine Kinder, für Patienten, die mit der Betätigung eines Dosieraerosols Mühe haben, werden Arten der Erzeugung eines Aerosols eingesetzt, die von der Kooperation unabhängig sind.The choice of a specific aerosol form has to be made individually. It depends on various factors, not least the patient's preferences. For infants and young children, for patients who have difficulty operating a metered dose aerosol, types of aerosol generation are used that are independent of the cooperation.
Ausschlaggebend für die Compliance der Aerosoltherapie sind nicht nur technische Aspekte, sondern auch die Vorliebe des Patienten für ein bestimmtes Verneblersystem.Decisive for the compliance of aerosol therapy are not only technical aspects, but also the patient's preference for a certain nebulizer system.
Unabhängig von der Wahl der Aerosolverabreichungsart steht fest, dass gewisse Substanzen nur durch bestimmte Vorrichtungen zur Aerosolerzeugung vernebelt werden können. Entsprechend dieser Voraussetzungen ist das entsprechende Modul auszuwählen.Regardless of the choice of the type of aerosol administration, it is certain that certain substances can only be atomized by certain devices for aerosol generation. The corresponding module must be selected in accordance with these requirements.
Mit Zusatzmodulen für die Aufbewahrung von Zubehör werden Vorrichtungen bereitgestellt, die dem Patienten eine bedarfsgerechte, praktische und einfache Hilfe für die Erleichterung bei dem täglichen Umgang mit den erfindungsgemäßen Einrichtungen bereitstellen.With additional modules for the storage of accessories, devices are provided which provide the patient with needs-based, practical and simple help to facilitate the daily use of the devices according to the invention.
Insbesondere werden für die Therapie benötigte Elemente wie beispielsweise Schlauch, Maske, Medikamente aufbe- wahrt. Zudem werden entweder integriert oder adaptiert Uhr, Wecker und Unterhaltungselektronik bereitgestellt.In particular, elements required for the therapy, such as a tube, mask, medication, are preserves. In addition, the clock, alarm clock and entertainment electronics are either integrated or adapted.
Ein weiteres Modul für den Wecker beinhaltet eine Weckfunktion, die die Schlafphasen des Patienten berücksichtigt. Durch eine Analyse der Schlaf hasen werden zum Wecken bevorzugt solche Phasen identifiziert, zu denen der Patient nicht im Tiefschlaf ist .Another module for the alarm clock includes an alarm function that takes into account the patient's sleep phases. An analysis of the sleeping bunnies preferably identifies phases for waking up when the patient is not in deep sleep.
Ein ergänzendes Modul für eine Zeitmessung ermöglicht die Berechnung der Nutzungsdauer und der Scha dauer. Daraus lassen sich durch einen Abgleich mit weiteren Gerätedaten und Umweltdaten der typische Bedarf an Wasser und Energie bestimmen, was entsprechende Planungen und eine bedarfsgerechte Bevorratung ermöglicht.A supplementary module for time measurement enables the calculation of the useful life and the shaving time. A comparison with other device data and environmental data enables the typical need for water and energy to be determined, which enables appropriate planning and appropriate storage.
Über eine Zeitschaltfunktion kann die Dauer der Beatmung, Befeuchtung und Verabreichung von Medikamenten eingestellt werden.The duration of ventilation, humidification and administration of medication can be set via a timer function.
Die Aufbewahrung kann bevorzugt in oder auf einem Schubfach, einem Regal oder auf einem Ständer erfolgen.It can preferably be stored in or on a drawer, on a shelf or on a stand.
Die Maske wird bevorzugt derart aufbewahrt, daß es für den Patienten möglich ist, die Maske einfach und schnell mit einer Hand zu greifen und anzulegen. Der Schlauch wird in geordneter Weise und platzsparend aufbewahrt, so daß er leicht zu greifen und abzurollen ist. Bevorzugt finden hierfür Steck-, Klemm- oder Rast- Vorrichtungen Verwendung. Die Befestigung erfolgt bevorzugt im Bereich des Gerätes oder am Bett oder an einem Nachttisch oder einem Regal.The mask is preferably stored in such a way that it is possible for the patient to grasp and put on the mask quickly and easily with one hand. The hose is stored in an orderly and space-saving manner so that it is easy to grip and unroll. Plug, clamp or locking devices are preferably used for this. The attachment is preferably in the area of the device or on the bed or on a bedside table or a shelf.
Für den Schlauch und das Kabel der Stromversorgung wird auch ein Aufrollmechanismus bereitgestellt . In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:A roll-up mechanism is also provided for the hose and cable of the power supply. Exemplary embodiments of the invention are shown schematically in the drawing. Show it:
Fig. 1: Eine perspektivische Darstellung eines Atemluftbefeuchters, der mit einer Luftversorgung verbindbar ist,1: A perspective view of a humidifier that can be connected to an air supply,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer Atemmaske mit Atemgasschlauch,2 is a perspective view of a breathing mask with breathing gas tube,
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines Atemluftbefeuchters mit Wassertank und Deckel sowie einem Versorgungsanschluß zur Verbindung mit einer Atemgasversorgung und einem Schlauchanschluß zur Verbindung mit einem Atemgasschlauch,3 is a perspective view of a respiratory air humidifier with a water tank and lid and a supply connection for connection to a breathing gas supply and a hose connection for connection to a breathing gas hose,
Fig. 4 eine Draufsicht auf den Atemluftbefeuchter gemäß Fig . 3 ,4 shows a top view of the respiratory air humidifier according to FIG. 3,
Fig. 5 ein Längsschnitt gemäß Schnittlinie V-V in Fig. 4,5 is a longitudinal section according to section line V-V in Fig. 4,
Fig. 6 eine teilweise geschnittene Darstellung gemäß Schnittlinie VI-VI in Fig. 5,6 is a partially sectioned view according to section line VI-VI in Fig. 5,
Fig. 7 eine Konstruktion eines Atemluftbefeuchters mit im wesentlichen ebener Deckelfläche,7 shows a construction of a respiratory air humidifier with an essentially flat cover surface,
Fig. 8 eine Draufsicht auf den Atemluftbefeuchter gemäß Fig . 7 ,8 is a plan view of the humidifier according to FIG. 7,
Fig. 9 einen Vertikalschnitt gemäß Schnittlinie IX-IX in Fig. 8, Fig. 10 ein Querschnitt gemäß Schnittlinie X-X in Fig. 9,9 is a vertical section along section line IX-IX in Fig. 8, 10 is a cross section along section line XX in Fig. 9,
Fig. 11 eine perspektivische Darstellung des Atemluftbefeuchters gemäß Fig. 3 in einem teilweise auseinandergenommenen Zustand,11 is a perspective view of the humidifier of FIG. 3 in a partially disassembled state,
Fig. 12 eine perspektivische Darstellung des Atemluftbefeuchters gemäß Blickrichtung XII in Fig. 7,12 is a perspective view of the humidifier according to viewing direction XII in Fig. 7,
Fig. 13 eine gegenüber der Darstellung in Fig. 9 um 180° gedrehte und im Bereich der Verbindung des Schlauchanschlusses sowie des Versorgungs- anschlusses modifizierte Darstellung,13 shows a representation rotated by 180 ° in relation to the representation in FIG. 9 and modified in the region of the connection of the hose connection and the supply connection,
Fig. 14 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit XIV in Fig. 13,14 is an enlarged view of the detail XIV in Fig. 13,
Fig. 15 eine schematische Darstellung der Module, aus denen ein bedarfsgerechter Befeuchter zusammengestellt werden kann,15 shows a schematic representation of the modules from which a humidifier according to requirements can be put together,
Fig. 16 eine schematische Darstellung der möglichen Steuer- und Regelvorgänge,16 is a schematic representation of the possible control and regulating processes,
Fig. 17 ein weiteres Ausführungsbeispiel für das Zusammenwirken von Beatmungsgerät und Befeuchter,17 shows a further exemplary embodiment for the interaction of the ventilator and humidifier,
Fig. 18 ein weiteres Modul des Befeuchters, das an ein Beatmungsgerät adaptiert,18 shows another module of the humidifier, which adapts to a respirator,
Fig. 19 eine Abwandlung zur Darstellung in Fig. 18, Fig. 20 eine weitere Abwandlung zur Darstellung in Fig. 18,19 shows a modification to the representation in FIG. 18, 20 shows a further modification for illustration in FIG. 18,
Fig. 21 eine nochmals variierte Abwandlung zur Darstellung in Fig. 18,FIG. 21 shows another variation for the representation in FIG. 18,
Fig. 22 ein Modul, das mit wasserdurchlässigen Membranen arbeitet, mit einem Wasservorrat in einem Tank,22 shows a module that works with water-permeable membranes with a water supply in a tank,
Fig. 23 eine Abwandlung zu Fig. 22, bei der sich der Wasservorrat im Beatmungsschlauch befindet, durch die Membran getrennt von Luftstrom,23 shows a modification to FIG. 22, in which the water supply is in the ventilation hose, separated from the air flow by the membrane,
Fig. 24 ein Modul: Vorrichtung zur Befüllung des Wasservorrates im Beatmungsschlauch24 shows a module: device for filling the water supply in the ventilation hose
Fig. 25 ein Modul: "Tintenstrahldrucker" mit elastischer Düse, bei dem Wasser in den Luftweg gebracht/zerstäubt wird,25 shows a module: "ink jet printer" with an elastic nozzle, in which water is brought into the airway / atomized,
Fig. 26 ein Modul: "Wasserzerstäubung" am Lüfterrad mit Heizgitter im Luftweg,26 shows a module: "water atomization" on the fan wheel with a heating grille in the air,
Fig. 27 ein Modul: "Peltier-Element" zur Erwärmung des Wasservorrates und/oder Sammeln von kondensierendem Wasser,27 shows a module: “Peltier element” for heating the water supply and / or collecting condensed water,
Fig. 28 ein Modul: "Brennstoffzelle" zur Energieversorgung, Wassererzeugung und Erwärmung,28 a module: "fuel cell" for energy supply, water production and heating,
Fig. 29 ein Modul: "Induktiv Heizen", bei dem der Wasservorrat induktiv geheizt wird, Fig. 30 ein Modul: "Schwimmende Heizplatte", bei dem nur die über der Heizplatte befindliche Wassermenge erhitzt wird. Zusätzlich signalisiert die absinkende Platte einen geringen Wasservorrat,29 shows a module: "inductive heating", in which the water supply is heated inductively, 30 shows a module: "floating heating plate", in which only the amount of water located above the heating plate is heated. In addition, the sinking plate signals a low water supply,
Fig. 31 ein Modul: "Nutzung der Geräteabwärme", bei dem der Wasservorrat über die Geräteabwärme aufgeheizt wird,31 shows a module: "Use of the device waste heat", in which the water supply is heated up via the device waste heat,
Fig. 32 ein Modul: "Umwälzung/Durchlauferhitzer", bei dem Wasser dem Vorrat entnommen, erhitzt und über eine große Oberfläche geleitet wird und32 shows a module: "Circulation / instantaneous water heater", in which water is taken from the supply, heated and passed over a large surface, and
Fig. 33 ein Modul: "Verkipp-Sicherung" .Fig. 33 a module: "tilt protection".
An mehreren Ausführungsbeispielen sollen nun das Zusammenspiel der Module und die Vorteile des modularen Auf- baus geschildert werden. Ein Schlafapnoe-Patient erhält von seinem Arzt eine CPAP-Therapie verschrieben, um nächtliche Atemaussetzer zu verhindern. Nach Beginn der Therapie bemerkt der Patient eine Austrocknung der Atemwege, woraufhin sich Infektionen bilden. Der Arzt verschreibt ihm einen Atemgasbefeuchter. Der Patient wählt den erfindungsgemäßen nachrüstbaren, modularen Atemgasbefeuchter, da sein CPAP-Gerät über keinen Atemgasbefeuchter verfügt . Der Atemgasbefeuchter besteht aus den Grundmodulen, die für die effektive Befeuchtung von Atemgas beim Betrieb zusammen mit einem CPAP-Gerät benötigt werden: Wassertank, Deckel der den Wassertank verschießt, Einfüllstutzen für Wasser im Deckel, insbesondere mit Gummistopfen als Verschluß, Versorgungsanschluß und Atemschlauchanschluß. Die perspektivische Darstellung in Fig. 1 zeigt eine Atemgasversorgung (1) , die über ein Anschlußelement (2) mit einem Versorgungsanschluß (3) eines Atemgasbefeuchters (4) verbindbar ist. Das Anschlußelement (2) ist stutzenartig ausgebildet und kann den ebenfalls bereichsweise stutzenförmigen Versorgungsanschluß (3) aufnehmen oder bereichsweise von diesem umschlossen werden .The interaction of the modules and the advantages of the modular structure are now to be described using several exemplary embodiments. A sleep apnea patient is prescribed CPAP therapy by his doctor to prevent nocturnal breathing interruptions. After the start of therapy, the patient notices that the respiratory tract dries out, causing infections to form. The doctor prescribes a humidifier for him. The patient chooses the modular respiratory gas humidifier that can be retrofitted, since his CPAP device does not have a respiratory gas humidifier. The respiratory gas humidifier consists of the basic modules that are required for the effective humidification of respiratory gas when operated together with a CPAP device: water tank, lid that shoots the water tank, filler neck for water in the lid, in particular with rubber stopper as a closure, supply connection and breathing hose connection. The perspective view in FIG. 1 shows a respiratory gas supply (1) which can be connected via a connection element (2) to a supply connection (3) of a respiratory gas humidifier (4). The connection element (2) is designed in the form of a socket and can accommodate the supply connection (3), which is likewise in the form of a socket, or can be enclosed in regions by the latter.
Die Atemgasversorgung (1) weist eine Anzeigevorrichtung (5) sowie Bedienelemente (6) auf. Die Atemgasversorgung (1) ist darüber hinaus mit einer Fördereinrichtung (7) für das Atemgas, einem elektrischen Antrieb (8) derThe breathing gas supply (1) has a display device (5) and operating elements (6). The respiratory gas supply (1) is also equipped with a conveyor (7) for the respiratory gas, an electric drive (8)
Fördereinrichtung (7) sowie einer Steuerung (9) für den elektrischen Antrieb (8) ausgestattet.Conveyor (7) and a controller (9) for the electric drive (8).
Der Atemgasbefeuchter (4) ist mit einem Wassertank (10) , einer von einem Verschlußelement (11) abdichtbaren Einfüllöffnung (12) sowie einem Schlauchanschluß (13) versehen. Der Schlauchanschluß (13) ist stutzen- förmig ausgebildet und dient zum Anschluß eines Beat- mungsschlauches . Zur Fixierung des Atemgasbefeuchters (4) an der Atemgasversorgung (1) ist ein Arretierelement (14) vorgesehen, daß in Form eines Klick- Verschlusses ausgebildet sein kann. Ebenfalls kann über eine derartige Verbindung eine Kopplung des Beatmungs- Schlauches mit dem Atemgasbefeuchter (4) erfolgen. Oberhalb des Wassertankes (10) erstreckt sich ein Strömungsraum (15) .The respiratory gas humidifier (4) is provided with a water tank (10), a filling opening (12) which can be sealed by a closure element (11) and a hose connection (13). The hose connection (13) is designed in the form of a socket and is used to connect a ventilation hose. To fix the respiratory gas humidifier (4) to the respiratory gas supply (1), a locking element (14) is provided which can be designed in the form of a click lock. The ventilation hose can also be coupled to the respiratory gas humidifier (4) via such a connection. A flow space (15) extends above the water tank (10).
Aus der Darstellung in Fig. 1 ist erkennbar, daß eine seitliche Begrenzung (16) des Atemgasbefeuchters (4) als eine auswechselbare Verblendung ausgebildet ist und hier einen Konturverlauf aufweist, der an einen Konturverlauf der Atemgasversorgung (1) im Bereich einer Frontseite angepaßt ist. Hierdurch ist bei einem Zusammenfügen des Atemgasbefeuchters (4) und der Atemgasversorgung (1) ein sehr kompakter Gesamtaufbau möglich. Darüber hinaus ist aus Fig. 1 erkennbar, daß der Atemgasbefeuchter (4) einen optionalen Elektroanschluß (17) aufweist, der mit einem Gegenanschluß (18) der Atemgasversorgung (1) zusammenkoppelbar ist. Dadurch werden beide Elemente einfach und sicher zusammengefügt.From the illustration in Fig. 1 it can be seen that a lateral boundary (16) of the respiratory gas humidifier (4) is designed as an interchangeable veneer and here has a contour profile that is in line with a contour profile of the respiratory gas supply (1) Front is adjusted. This allows a very compact overall construction when the respiratory gas humidifier (4) and the respiratory gas supply (1) are joined together. It can also be seen from FIG. 1 that the respiratory gas humidifier (4) has an optional electrical connection (17) which can be coupled together with a counter-connection (18) of the respiratory gas supply (1). This way, both elements are put together easily and securely.
Fig. 1 veranschaulicht ebenfalls, daß der Wassertank (10) von einem Deckel (19) mit dem Versorgungsanschluß (3) und dem Schlauchanschluß (13) verbunden ist. Die Einfüllöffnung (12) ist im Bereich des Deckels (19) angeordnet .Fig. 1 also illustrates that the water tank (10) is connected by a cover (19) to the supply connection (3) and the hose connection (13). The filling opening (12) is arranged in the area of the lid (19).
Fig. 2 zeigt den Atemgasschlauch (20) zur Verbindung mit dem Schlauchanschluß (13) . Beim dargestellten Aus- führungsbeispiel verläuft eine optionale Druckmeßleitung (21) neben dem Atemgasschlauch (20) , insbesondere ist aber auch daran gedacht, die optionale Druckmeßleitung (21) innerhalb des AtemgasSchlauches (20) anzuordnen. Der Atemgasschlauch (20) ist über ein Ausatmungselement (22) mit einer Schlauchkupplung (23) einer Atemmaske (24) verbunden. Die Atemmaske (24) besteht im wesentlichen aus einem Maskengrundkorper (25) und einer Kopfhaube (26) .Fig. 2 shows the breathing gas hose (20) for connection to the hose connector (13). In the exemplary embodiment shown, an optional pressure measuring line (21) runs next to the breathing gas hose (20), but in particular it is also intended to arrange the optional pressure measuring line (21) within the breathing gas hose (20). The breathing gas hose (20) is connected to a hose coupling (23) of a breathing mask (24) via an exhalation element (22). The breathing mask (24) essentially consists of a basic mask body (25) and a hood (26).
Fig. 3 zeigt einen gegenüber der Ausführungsform in Fig. 1 abgewandelten Atemgasbefeuchter (4) in einer weiteren perspektivischen Darstellung. Es ist zu erkennen, daß sich der Versorgungsanschluß (3) und der Schlauchanschluß (13) zumindest bereichsweise tubusför- mig entlang einer Strömungshauptachse (27) erstrecken. Der Versorgungsanschluß (3) und der Schlauchanschluß (13) sind bezüglich einer Grundebene (28) des Deckels (19) auf einem erhöhten Sockel (29) angeordnet, der dem Strömungsraum (15) bereichsweise begrenzt. Hierdurch wird eine erhöhte AuslaufSicherung erreicht und ein Überfüllen des Wassertanks (10) vermieden.FIG. 3 shows a respiratory gas humidifier (4) modified from the embodiment in FIG. 1 in a further perspective illustration. It can be seen that the supply connection (3) and the hose connection (13) extend, at least in regions, in the shape of a tube along a main flow axis (27). The supply connection (3) and the hose connection (13) are with respect to a base plane (28) of the cover (19) arranged on an elevated base (29) which limits the flow space (15) in some areas. This achieves increased leakage protection and prevents the water tank (10) from overfilling.
Aus Fig. 3 ist ebenfalls erkennbar, daß im Bereich des Schlauchanschlusses (13) eine zur zylindrischen Außenwandung des Schlauchanschlusses (13) im wesentlichen koaxial angeordnete optionale Druckverbindung (30) verläuft, die zum Anschluß an die optionale Druckmeßleitung (21) vorgesehen ist, die bei dieser Ausführungsform innerhalb des Atemgasschlauches (20) verläuft.From Fig. 3 it can also be seen that in the area of the hose connection (13) runs to the cylindrical outer wall of the hose connection (13) substantially coaxially arranged optional pressure connection (30) which is provided for connection to the optional pressure measuring line (21) in this embodiment runs inside the breathing gas tube (20).
Der erfindungsgemäße Befeuchter in diesem Ausführungsbeispiel ist in der Grundmodulvariante CPAP für Beatmungsdrücke bis 18 bar geeignet . Es handelt sich um einen Kaltluftbefeuchter, ohne Beheizung des Wassers . der Beim Fachhändler wird der erfindungsgemäße Atemgasbefeuchter mit demjenigen VersorgungsanSchluß- Modul ausgestattet, dass die Konnektierung an das CPAP- Gerät des Patienten erlaubt.The humidifier according to the invention in this exemplary embodiment is suitable in the basic module variant CPAP for ventilation pressures up to 18 bar. It is a cold air humidifier, without heating the water. At the specialist dealer, the respiratory gas humidifier according to the invention is equipped with the supply connection module that allows connection to the patient's CPAP device.
Aus der Darstellung in Fig. 4 ist erkennbar, daß die Strömungshauptachse (27) relativ zu einer Gerätemittellinie (31) des Atemgasbefeuchters (4) einen Seitenversatz aufweist. Ebenfalls ist zu erkennen, daß der optionale Elektroanschluß (17) beim dargestellten Ausführungsbeispiel als koaxiale Leitungsanordnung realisiert ist. Grundsätzlich ist es aber ebenfalls denkbar, beispielsweise zwei nebeneinander angeordnete Kontaktstifte zu verwenden.It can be seen from the illustration in FIG. 4 that the main flow axis (27) has a lateral offset relative to a device center line (31) of the respiratory gas humidifier (4). It can also be seen that the optional electrical connection (17) in the illustrated embodiment is implemented as a coaxial line arrangement. In principle, however, it is also conceivable to use, for example, two contact pins arranged next to one another.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist der Versorgungsanschluß (3) mit einem Anschlußadapter (32) versehen, der zur Verbindung mit der Atemgasversorgung (1) dient. Der Anschlußadapter (32) ist mit einer Arretierung (33) versehen, die bei einem Zusammenschieben des Atemgasbefeuchters (4) und der Atemgasversorgung (1) in ein entsprechendes Gegenelement der Atemgasversorgung (1) einrastet. Die Arretierung (33) weist ein Betätigungselement (34) auf, das bei einem manuellen Drücken den Arretierungszustand aufhebt, so daß der Atemgasbefeuchter (4) in einfacher Weise wieder von der Atemgasversorgung (1) getrennt werden kann.In the embodiment shown in FIG. 4, the supply connection (3) is provided with a connection adapter (32) which is used for connection to the breathing gas supply (1) serves. The connection adapter (32) is provided with a locking device (33) which, when the respiratory gas humidifier (4) and the respiratory gas supply (1) are pushed together, snaps into a corresponding counter element of the respiratory gas supply (1). The locking device (33) has an actuating element (34) which, when pressed manually, releases the locking condition, so that the respiratory gas humidifier (4) can be disconnected from the breathing gas supply (1) in a simple manner.
Nach einiger Zeit bemerkt der Patient, dass der Grad der Anfeuchtung nicht ausreichend ist, außerdem empfindet er die kalte feuchte Luft als unangenehm und er führt seine häufigen Erkältungen darauf zurück. Der Arzt verschreibt ihm einen Anfeuchter mit Heizung. Nach dem Stand der Technik müsste der Patient jetzt ein neues Gerät kaufen. Der erfindungsgemäße Atemgasbefeuchter wird jedoch einfach durch Hinzunahme von Modulen bedarfsgerecht aufgerüstet.After a while, the patient notices that the degree of humidification is not sufficient, he also feels the cold, humid air as unpleasant and attributes the frequent colds to it. The doctor prescribes a humidifier with heating. According to the state of the art, the patient would now have to buy a new device. The respiratory gas humidifier according to the invention is, however, simply upgraded by adding modules as required.
Fig. 6 veranschaulicht in einem Vertikalschnitt den Aufbau des Atemgasbefeuchters. Hieraus ist zu erkennen, daß innerhalb des Wassertanks (10) ein mit dem Elektroanschluß (17) verbundenes Heizelement (52) angeordnet ist, das beispielsweise als Heizstab realisiert werden kann, der direkt von der im Wassertank (10) bevorrateten Flüssigkeit umschlossen ist. Innerhalb des Versorgungsanschlusses (3) sind Strömungsleitelemente (53) angeordnet, die zu einer gleichmäßigen Strömung beitragen und Verwirbelungen des strömenden Atemgases vermeiden.6 illustrates the construction of the respiratory gas humidifier in a vertical section. From this it can be seen that within the water tank (10) a heating element (52) connected to the electrical connection (17) is arranged, which can be implemented, for example, as a heating element which is directly enclosed by the liquid stored in the water tank (10). Flow guide elements (53) are arranged within the supply connection (3), which contribute to a uniform flow and prevent turbulence of the flowing breathing gas.
Nach geraumer Zeit verschlechtert sich der Gesundheitszustand des Patienten. Das normale CPAP-Gerät reicht nicht mehr aus, um den Patienten bedarfsgerecht zu be- atmen, da eine Chronisch obstruktive Erkrankung der Lunge festgestellt wurde. Der Arzt verschreibt ein Bi- level Beatmungsgerät, das in der Lage ist, durch zwei unterschiedliche Druckniveaus zwischen In- und Exspiration, die Lunge des Patienten zu ventilieren. Der untere Druckwert liegt bei 6 mbar und der obere Druckwert liegt bei 30 mbar. Da dieses bilevel-Gerät von einem anderen Hersteller als das CPAP-Gerät ist und zudem der Beatmungsdruck deutlich erhöht wurde, ist der Atemgasbefeuchter nicht mehr geeignet . Nach dem Stand der Technik müsste ein komplett neuer Atemgasbefeuchter gekauft werden. Der erfindungsgemäße Befeuchter wird jedoch durch drei Ergänzungsmodule an das neue bilevel- Gerät angepasst. Durch den höheren Druck ist ein anderer Deckel mit anderem Verschluß der Einfüllöffnung notwendig, da diese Module der CPAP-Variante nur für Drücke bis 18 mbar ausgelegt waren. Ein neues Versorgungsanschluß-Modul ist notwendig, um den Befeuchter an das Bilevel-Gerät anschließen zu können, da dieses einen anderen Luftausgangsstutzen als das CPAP-Gerät hatte. Außerdem regelt das neue Gerät aufgrund gemessener Druck- und/oder Flusswerte des Atemgases, weshalb eine Messleitung auch durch den Befeuchter hindurch reichen muss. Zudem wird ein größerer Wassertank verwendet, da durch den höheren Druck und durch eine längere Beatmung ein größerer Wasservorrat notwendig wurde.After a long time, the patient's health deteriorates. The normal CPAP device is no longer sufficient to treat the patient as needed breathe as a chronic obstructive disease of the lungs has been identified. The doctor prescribes a bi-level ventilator that is able to ventilate the patient's lungs through two different pressure levels between inspiration and expiration. The lower pressure value is 6 mbar and the upper pressure value is 30 mbar. Since this bilevel device is from a different manufacturer than the CPAP device and the ventilation pressure has also increased significantly, the respiratory gas humidifier is no longer suitable. According to the state of the art, a completely new respiratory gas humidifier would have to be bought. However, the humidifier according to the invention is adapted to the new bilevel device by three add-on modules. Due to the higher pressure, a different cover with a different closure of the filling opening is necessary, since these modules of the CPAP variant were only designed for pressures up to 18 mbar. A new supply connection module is necessary in order to be able to connect the humidifier to the bilevel device, since this had a different air outlet connection than the CPAP device. In addition, the new device regulates on the basis of measured pressure and / or flow values of the breathing gas, which is why a measuring line must also extend through the humidifier. In addition, a larger water tank is used because the higher pressure and longer ventilation made a larger water reserve necessary.
Fig. 5 zeigt den Aufbau des Atemgasbefeuchters (4) gemäß Fig. 4 in einem Vertikalschnitt. Es ist zu erkennen, daß der Schlauchanschluß (13) die Druckverbindung (30) bereichsweise koaxial umgibt. Die Druckverbindung (30) weist einen Einführkonus (35) auf, der zur abgedichteten Verbindung mit der Druckmeßleitung (21) vorgesehen ist. Ausgehend vom Einführkonus (35) erstreckt sich die Druckverbindung (30) im wesentlichen entlang der Strömungshauptachse (27) und knickt dann in Richtung auf den Wassertank (10) ab. Im Bereich seiner dem Deckel (19) zugewandten Ausdehnung weist der Schlauchanschluß (13) einen Haiterungsstutzen (36) auf, der in einer Ausnehmung (37) des Deckels (19) eingreift. Der Halterungsstutzen (36) weist einen Dichtring (38) auf, der für eine Abdichtung relativ zur Ausnehmung (37) vorgesehen ist.FIG. 5 shows the structure of the respiratory gas humidifier (4) according to FIG. 4 in a vertical section. It can be seen that the hose connection (13) coaxially surrounds the pressure connection (30) in some areas. The pressure connection (30) has an insertion cone (35) which is provided for a sealed connection to the pressure measurement line (21). Starting from the insertion cone (35), the pressure connection (30) extends essentially along the main flow axis (27) and then bends in the direction of the water tank (10). In the area of its extension facing the cover (19), the hose connection (13) has a necking connection (36) which engages in a recess (37) in the cover (19). The bracket (36) has a sealing ring (38) which is provided for sealing relative to the recess (37).
Innerhalb des Deckels (19) und unterhalb der Ausnehmung (37) ist ein Verbindungselement (39) angeordnet, das beim dargestellten Ausführungsbeispiel plattenartig gestaltet und zur Weiterleitung des Druckes von der Druckverbindung (30) zum Versorgungsanschluß (3) vorgesehen ist.A connection element (39) is arranged inside the cover (19) and below the recess (37). In the exemplary embodiment shown, it is designed in the manner of a plate and is provided to transmit the pressure from the pressure connection (30) to the supply connection (3).
Zur Bereitstellung einer abgedichteten Kopplung des Verbindungselementes (39) mit dem Schlauchanschluß (13) erstreckt sich in Richtung auf das Verbindungselement (39) als Verlängerung der Druckverbindung (30) ein hohler Verbindungszapfen (40) , der einen Einführkonus (41) aufweist, der an einen hohlen Anschlußkegel (42) des Verbindungselementes (39) angepaßt ausgebildet ist. Bei einem Einführen des Schlauchanschlusses (13) in die Ausnehmung (37) des Deckels (19) wird in einem Arbeitsgang sowohl der Atemgasschlauch (20) an den Atemgasbefeuchter (4) angeschlossen als auch die Druckverbindung für die Druckmeßleitung (21) bereitgestellt.In order to provide a sealed coupling of the connecting element (39) to the hose connection (13), a hollow connecting pin (40), which has an insertion cone (41) that extends to, extends in the direction of the connecting element (39) as an extension of the pressure connection (30) a hollow connecting cone (42) of the connecting element (39) is adapted. When the hose connection (13) is inserted into the recess (37) of the cover (19), the breathing gas hose (20) is connected to the breathing gas humidifier (4) in one operation and the pressure connection for the pressure measuring line (21) is provided.
Der Versorgungsanschluß (3) besitzt eine zum Schlauchanschluß (13) ähnliche Ausbildung. Innerhalb des Versorgungsanschlusses (3) verläuft zunächst im wesentlichen entlang der Strömungshauptachse (27) eine Druckverbindung (43) , die im Bereich ihrer dem Schlauchanschluß (31) zugewandten Ausdehnung in Richtung auf ei- nen hohlen Verbindungszapfen (44) abknickt. Der Verbindungszapfen (44) weist einen Einführkonus (45) auf, der an einen Anschlußkegel (46) des Verbindungselementes (39) angepaßt ausgebildet ist. Der Verbindungszapfen (44) ist bereichsweise von einem Halterungsstutzen (47) des Versorgungsanschlusses (2) umgeben, der in eine Ausnehmung (48) des Deckels (19) einführbar und von einem Dichtring gegenüber dem Deckel (19) abgedichtet ist. Auch hinsichtlich des Versorgungsanschlusses (3) kann somit in einem Arbeitsgang sowohl ein Anschluß an den Atemgasbefeuchter (4) als auch eine Bereitstellung der Druckverbindung erfolgen.The supply connection (3) is similar to the hose connection (13). Within the supply connection (3), a pressure connection (43) initially runs essentially along the main flow axis (27), which in the area of its extension facing the hose connection (31) in the direction of a NEN hollow connecting pin (44) kinks. The connecting pin (44) has an insertion cone (45) which is adapted to a connecting cone (46) of the connecting element (39). The connecting pin (44) is surrounded in some areas by a mounting socket (47) of the supply connection (2) which can be inserted into a recess (48) in the cover (19) and is sealed off from the cover (19) by a sealing ring. With regard to the supply connection (3), both a connection to the respiratory gas humidifier (4) and a provision of the pressure connection can thus be carried out in one work step.
Alternativ zu einer plattenförmigen Konstruktion des Verbindungselementes (39) ist es beispielsweise auch möglich, die Anschlußkegel (42, 46) als Endstücke von Rohrsegmenten auszubilden und die Rohrsegmente durch einen separat aufgesteckten Schlauch miteinander zu verbinden. Hierdurch ist zwar bei einer Montage ein zusätzlicher Arbeitsschritt erforderlich, bei einer spritzgußtechnischen Herstellung können aber erheblich vereinfachte Formen verwendet werden.As an alternative to a plate-shaped construction of the connecting element (39), it is also possible, for example, to design the connecting cones (42, 46) as end pieces of pipe segments and to connect the pipe segments to one another by means of a separately attached hose. This means that an additional work step is required for assembly, but considerably simplified shapes can be used in injection molding production.
Der Wassertank (10) ist mit dem Deckel (19) über eine Verbindung (50) gekoppelt, die beispielsweise als Gewinde oder Bajonettverschluß realisiert sein kann. Über eine Dichtung (51) erfolgt eine Abdichtung des Wassertanks (10) relativ zum Deckel (19) .The water tank (10) is coupled to the lid (19) via a connection (50), which can be implemented, for example, as a thread or a bayonet lock. A seal (51) seals the water tank (10) relative to the lid (19).
Fig. 7 zeigt die perspektivische Darstellung eines gegenüber der Ausführungsform in Fig. 6 abgewandelten Atemgasbefeuchters (4) . Der Versorgungsanschluß (3) und der Schlauchanschluß (13) sind hier nicht auf einem Sockel (29) , sondern gemeinsam mit dem Verschlußelement (11) in der Grundebene (28) angeordnet. Ansonsten ent- spricht der konstruktive Aufbau im wesentlichen den bereits erläuterten Ausführungsformen.FIG. 7 shows the perspective illustration of a respiratory gas humidifier (4) which is modified compared to the embodiment in FIG. 6. The supply connection (3) and the hose connection (13) are not arranged on a base (29) here, but together with the closure element (11) in the base plane (28). Otherwise the structural design speaks essentially the embodiments already explained.
Fig. 8 veranschaulicht eine Draufsicht auf den Atemgasbefeuchter (4) gemäß Fig. 7 und Fig. 9 zeigt einen Vertikalschnitt. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 9 besitzen der Versorgungsanschluß (3) und der Schlauchanschluß (13) eine gegenüber den bislang beschriebenen Ausführungsformen abgewandelte konstruktive Realisierung. Diese konstruktive Realisierung läßt sich auch bei einem Atemgasbefeuchter (4) einsetzen, der im Bereich des Deckels (19) mit einem Sockel (29) zur erhöhten Positionierung des Versorgungsanschlusses (3) sowie des Schlauchanschlusses (13) versehen ist.FIG. 8 illustrates a top view of the respiratory gas humidifier (4) according to FIG. 7 and FIG. 9 shows a vertical section. In the embodiment according to FIG. 9, the supply connection (3) and the hose connection (13) have a constructional implementation which is modified compared to the previously described embodiments. This constructive implementation can also be used with a respiratory gas humidifier (4) which is provided in the area of the cover (19) with a base (29) for increased positioning of the supply connection (3) and the hose connection (13).
Die Druckverbindung (30) des Schlauchanschlusses (13) erstreckt sich im wesentlichen vollständig entlang der Strömungshauptachse (27) und tritt im Bereich einer dem Versorgungsanschluß (3) zugewandten Begrenzung wieder aus dem Schlauchanschluß (13) aus. Im Bereich dieser Begrenzung ist eine Vertiefung (54) angeordnet, in die ein Zapfen (55) des Versorgungsanschlusses (3) eingreift, in dessen Bereich die Druckverbindung (43) des Versorgungsanschlusses (3) endet. Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist es auch möglich, die Vertiefung im Bereich des Versorgungsanschlusses (3) und einen zapfenartigen Vorsprung im Bereich des Schlauchanschlusses (13) anzuordnen. Der bereitgestellte Formschluß verhindert ein Verdrehen des Versorgungsanschlusses (3) und des Schlauchanschlusses (13) relativ zueinander.The pressure connection (30) of the hose connection (13) extends essentially completely along the main flow axis (27) and emerges again from the hose connection (13) in the area of a boundary facing the supply connection (3). A recess (54) is arranged in the area of this boundary, into which a pin (55) of the supply connection (3) engages, in the area of which the pressure connection (43) of the supply connection (3) ends. According to an alternative embodiment, it is also possible to arrange the depression in the area of the supply connection (3) and a peg-like projection in the area of the hose connection (13). The positive connection provided prevents the supply connection (3) and the hose connection (13) from rotating relative to one another.
Im Bereich des Anschlußadapters (32) ist ein Fortsetzungselement (56) für die Druckverbindung (43) angeord- net, um eine durchgehende Druckverbindung zur Atemgasversorgung (1) bereitzustellen.A continuation element (56) for the pressure connection (43) is arranged in the area of the connection adapter (32). net to provide a continuous pressure connection to the breathing gas supply (1).
Fig. 10 zeigt einen Querschnitt für die Ausführungsform gemäß Fig. 9. Zu erkennen ist insbesondere wieder die Führung des Halterungsstutzens (47) in der Ausnehmung (48) des Deckels (19) sowie die Abdichtung unter Verwendung des Dichtringes (49) .FIG. 10 shows a cross section for the embodiment according to FIG. 9. In particular, the guidance of the mounting socket (47) in the recess (48) of the cover (19) and the seal using the sealing ring (49) can be seen.
Fig. 11 zeigt noch einmal die Ausführungsform gemäß Fig. 3 nach einem Abnehmen des Versorgungsanschlusses (3) sowie des Schlauchanschlusses (13) vom Deckel (19) . Durch die Ausnehmungen (37, 48) hindurch ist ein Blick in den Innenraum des Atemgasbefeuchters (4) möglich und das Verbindungselement (39) ist zu erkennen.FIG. 11 shows again the embodiment according to FIG. 3 after the supply connection (3) and the hose connection (13) have been removed from the cover (19). A view into the interior of the respiratory gas humidifier (4) is possible through the recesses (37, 48) and the connecting element (39) can be seen.
Fig. 12 zeigt eine weitere perspektivische Darstellung der Ausführungsform des Atemgasbefeuchters (4) entsprechend Fig. 7. Bezüglich Fig. 7 liegt in Fig. 12 eine Blickrichtung schräg von hinten vor. Im Bereich des Anschlußadapters (32) ist durch die gewählte Blickrichtung das Fortsetzungselement (57) für die Druckleitung zu erkennen.FIG. 12 shows a further perspective illustration of the embodiment of the respiratory gas humidifier (4) corresponding to FIG. 7. With regard to FIG. 7, there is an oblique view from behind in FIG. In the area of the connection adapter (32), the extension element (57) for the pressure line can be seen from the selected viewing direction.
Zur Vermeidung einer Spritzwasserbildung im Bereich des Wassertanks (10) ist es vorteilhaft, das Atemgas nicht direkt auf die im Wassertank (10) enthaltene Flüssigkeitsmenge strömen zu lassen, sondern im Bereich einer Einmündung des Versorgungsanschlusses (3) in den Deckel (19) eine Prallplatte anzuordnen, die sich im wesentlichen quer zur Strömungsrichtung erstreckt. Die Prallplatte kann über Distanzelemente am Versorgungsanschluß (3) befestigt sein, es ist aber auch möglich, die Prallplatte als Teil des Deckels (19) auszubilden. Insbesondere ist daran gedacht, die Prallplatte und den Deckel (19) spritzgußtechnisch als einheitliches Bauteil zu realisieren.In order to avoid the formation of splashing water in the area of the water tank (10), it is advantageous not to let the breathing gas flow directly onto the amount of liquid contained in the water tank (10), but rather a baffle plate in the area where the supply connection (3) opens into the cover (19) to be arranged, which extends essentially transversely to the direction of flow. The baffle plate can be attached to the supply connection (3) via spacer elements, but it is also possible to design the baffle plate as part of the cover (19). In particular, the baffle plate and the To implement the cover (19) by injection molding as a single component.
Fig. 13 zeigt eine im Bereich der Verbindung des Zapfens (55) mit der Vertiefung (54) modifizierte konstruktive Realisierung. Im Vergleich zur Darstellung in Fig. 9 ist zu erkennen, daß die Dichtung (56) entlang des Zapfens (55) etwas weiter in Richtung auf den Schlauchanschluß (13) positioniert und somit in Richtung der Strömungshauptachse (27) in einem mittleren Bereich des Zapfens (55) angeordnet ist. Darüber hinaus ist der Schlauchanschluß (13) mit einem den Zapfen (55) kreisförmig umgebenden Vorsprung (58) versehen, der zu einem verbesserten Formschluß zwischen dem Versorgungs- anschluß (3) und dem Schlauchanschluß (13) in einem zusammengebauten Zustand führt .13 shows a constructional implementation modified in the area of the connection of the pin (55) to the recess (54). In comparison to the representation in Fig. 9 it can be seen that the seal (56) along the pin (55) is positioned somewhat further in the direction of the hose connection (13) and thus in the direction of the main flow axis (27) in a central region of the pin (55) is arranged. In addition, the hose connection (13) is provided with a projection (58) which surrounds the pin (55) in a circle, which leads to an improved positive connection between the supply connection (3) and the hose connection (13) in an assembled state.
Ein zusätzlicher Formschluß zwischen dem Versorgungsanschluß (3) und dem Schlauchanschluß (13) wird durch einen oder mehrere Positionierstifte (59) erreicht. Der Positionierstift (59) ist im Bereich der einander zugewandten Begrenzungsflächen des Versorgungsanschlusses (3) und des Schlauchanschlusses (13) angeordnet. Eine einfache Fertigung wird dadurch unterstützt, daß der Positionierstift (59) als ein separates Bauteil ausgebildet und in Ausnehmungen (60, 61) des Versorgungsanschlusses (3) und des Schlauchanschlusses (13) eingesetzt ist.An additional positive connection between the supply connection (3) and the hose connection (13) is achieved by one or more positioning pins (59). The positioning pin (59) is arranged in the region of the mutually facing boundary surfaces of the supply connection (3) and the hose connection (13). A simple manufacture is supported in that the positioning pin (59) is designed as a separate component and is inserted in recesses (60, 61) of the supply connection (3) and the hose connection (13).
Aus der vergrößerten Darstellung in Fig. 14 ist erkennbar, daß der Positionierstift (59) in die Ausnehmung (60) fest eingesetzt ist und in die Ausnehmung (61) mit einem Spiel eingreift . Hierdurch wird ein Zusammenbauen und voneinander Trennen der Anschlüsse (3, 13) unterstützt. Typischerweise wird der Positionierstift (59) mit demjenigen der Anschlüsse (3, 13) fest verbunden, der auch den Zapfen (55) trägt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist dies der Versorgungsanschluß (3) .From the enlarged illustration in FIG. 14 it can be seen that the positioning pin (59) is firmly inserted into the recess (60) and engages in the recess (61) with play. This supports the assembly and separation of the connections (3, 13). Typically, the positioning pin (59) firmly connected to that of the connections (3, 13) which also carries the pin (55). In the illustrated embodiment, this is the supply connection (3).
Fig. 15 zeigt schematisch Beispiele für die Auswahl innerhalb der Module und für die Kombinationsvielfalt . Die tatsächliche Anzahl der verschiedenen Module ist praktisch unbegrenzt erweiterbar. Es ergeben sich vielfältige Kombinationsmöglichkeiten. Insbesondere haben die Abkürzungen in Fig. 15 die folgenden Bedeutungen.15 schematically shows examples for the selection within the modules and for the variety of combinations. The actual number of different modules can be expanded practically indefinitely. There are many possible combinations. In particular, the abbreviations in Fig. 15 have the following meanings.
Figure imgf000052_0001
Strahlung
Figure imgf000052_0001
radiation
Geräteabwärmedevices waste heat
Energieenergy
Akkubattery pack
NetzströmNetzström
Brennstoffzellefuel cell
K. SchläucheK. Hoses
25 cm Schlauch, männlich / weiblich25 cm hose, male / female
25 cm Schlauch, männlich/ weiblich, mit 0.8 Mikron- Membran25 cm tube, male / female, with 0.8 micron membrane
25 cm Schlauch, männlich/ männlich25 cm hose, male / male
25 cm Schlauch, männlich/ männlich mit 0.8 Mikron- Membran25 cm tube, male / male with 0.8 micron membrane
25 cm doppelextrudierter, koaxial montierter Schlauch, männlich/ weiblich25 cm double-extruded, coaxially mounted hose, male / female
25 cm doppelextrudierter, koaxial montierter Schlauch männlich/ weiblich mit 0.8 Mikron Membran25 cm double-extruded, coaxially mounted hose male / female with 0.8 micron membrane
25 cm doppelextrudierter, koaxial montierter Schlauch, männlich/ männlich25 cm double-extruded, coaxially mounted hose, male / male
25 cm doppelextrudierter, koaxial montierter Schlauch, männlich/ männlich25 cm double-extruded, coaxially mounted hose, male / male
Interner Schlauch, männlichInternal hose, male
Interner Schlauch, männlich, mit 0.8 Mikron-MembranInternal hose, male, with 0.8 micron membrane
Interner Schlauch, weiblichInternal hose, female
Interner Schlauch, weiblich, mit 0.8 Mikrön-MembranInternal hose, female, with 0.8 micron membrane
Interner 25 cm doppelextrudierter, koaxial montierter Schlauch, männlich interner 25 cm doppelextrudierter, koaxial montierter Schlauch, männlich, mit 0.8 Mikron-MembranInternal 25 cm double extruded, coaxially mounted hose, male internal 25 cm double extruded, coaxially mounted hose, male, with 0.8 micron membrane
25 cm Schlauch, männlich/ männlich I. Anschluß an Atemmaske25 cm hose, male / male I. Connection to breathing mask
Herkömmliche Atemmaske für ErwachseneConventional breathing mask for adults
Flexibles Gelenk Atemmaske für ErwachseneFlexible articulated breathing mask for adults
Kugelgelenk Atemmaske für ErwachseneBall joint breathing mask for adults
II. Hygroskopische Wärme- und Feuchtigkeitsaustauscher (HME)II. Hygroscopic heat and moisture exchangers (HME)
HME-Filter zwischen Winkelstück und patientenseitigem KonnektorHME filter between the contra-angle handpiece and the patient-side connector
HME/ HEPA-Filter zwischen Winkelstück und patientensei- tigem KonnektorHME / HEPA filter between the contra-angle handpiece and the patient-side connector
HME-Filter im SchlauchHME filter in the hose
HME-Filter in MaskeHME filter in mask
X. OberschalenX. Upper shells
Seitenabdeckung CPAP-Basic blauSide cover CPAP-Basic blue
Seitenabdeckung CPAP-Basic schwarzSide cover CPAP-Basic black
Die vorstehende Tabelle zeigt Beispiele für die Auswahl innerhalb der Module und für die KombinationsvielfaltThe table above shows examples for the selection within the modules and for the variety of combinations
Der Kunde kann aus einem Katalog, ähnlich wie vorstehend dargestellt, die gewünschten Module auswählen.The customer can select the desired modules from a catalog, similar to the one shown above.
Fig. 15 veranschaulicht zusätzlich zu den diversen dargestellten Modulen auch die Wechselwirkung mit einem Patienten (62) sowie die Wechselwirkung mit einer Umwelt (63) . Fig. 16 veranschaulicht die bereits erläuterte Wechselwirkung zwischen dem Atemluftbefeuchter (4) , der Atemgasversorgung (1) , der Umwelt (63) sowie dem Patienten (62) . Eingezeichnet sind ein Komparator (64) zur Datenauswertung und ein Regler (65) zur Steuerung des Atemgasbefeuchters (4) .In addition to the various modules shown, FIG. 15 also illustrates the interaction with a patient (62) and the interaction with an environment (63). 16 illustrates the interaction already explained between the respiratory air humidifier (4), the respiratory gas supply (1), the environment (63) and the patient (62). A comparator (64) for data evaluation and a controller (65) for controlling the respiratory gas humidifier (4) are shown.
Bei dem in Fig. 17 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Atemgasversorgung (1) und der Atemgasbefeuchter (4) modular zusammengefügt. Die Atemgasversorgung (1) ist mit einem Filter (66) sowie einem Gebläse (67) versehen. Im Bereich des Atemgasbefeuchters (4) ist ein Flüssigkeitsvorrat (68) angeordnet, für den ein minimaler sowie ein maximaler Füllstand vorgesehen ist. Eintauchend in den Flüssigkeitsvorrat (68) ist ein Verdunstungselement (69) angeordnet, das beispielsweise aus einem porösen oder kapillaren Material realisiert sein kann. Ebenfalls ist es möglich, im Bereich des Verdunstungselementes (69) eine Vielzahl von Austrittsöffnungen (70) anzuordnen.In the exemplary embodiment shown in FIG. 17, the respiratory gas supply (1) and the respiratory gas humidifier (4) are assembled in a modular manner. The breathing gas supply (1) is provided with a filter (66) and a blower (67). A liquid supply (68) is arranged in the area of the respiratory gas humidifier (4), for which a minimum and a maximum fill level are provided. Immersed in the liquid supply (68) there is an evaporation element (69) which can be made of a porous or capillary material, for example. It is also possible to arrange a large number of outlet openings (70) in the area of the evaporation element (69).
Fig. 18 zeigt eine Ausführungsform, bei der der Atemgasbefeuchter (4) oberhalb der Atemgasversorgung (1) angeordnet ist und bei der eine seitliche Begrenzung des Atemgasbefeuchters einen Konturverlauf aufweist, der in einen Konturverlauf der Atemgasversorgung (1) angepaßt ist. Der Atemgasbefeuchter (4) ist hier mit eigenen Bedienelementen (71) sowie einer eigenen Anzeige (72) versehen.18 shows an embodiment in which the respiratory gas humidifier (4) is arranged above the respiratory gas supply (1) and in which a lateral boundary of the respiratory gas humidifier has a contour profile which is adapted to a contour profile of the respiratory gas supply (1). The respiratory gas humidifier (4) is provided with its own control elements (71) and its own display (72).
Gemäß der Ausführungsform in Fig. 19 ist der Atemgasbefeuchter (4) bereichsweise unterhalb und bereichsweise neben der Atemgasversorgung (1) positioniert. Gemäß der Ausführungsform in Fig. 20 ist der Atemgasbefeuchter (4) in einen Einschub der Atemgasversorgung (1) einsetzbar.According to the embodiment in FIG. 19, the respiratory gas humidifier (4) is positioned in regions below and in regions next to the respiratory gas supply (1). According to the embodiment in FIG. 20, the respiratory gas humidifier (4) can be inserted into an insert of the respiratory gas supply (1).
Fig. 21 zeigt eine Ausführungsform, bei der der Atemgasbefeuchter (4) bereichsweise neben und bereichsweise oberhalb der Atemgasversorgung (1) positioniert ist.21 shows an embodiment in which the respiratory gas humidifier (4) is positioned in regions next to and in regions above the respiratory gas supply (1).
Fig. 22 zeigt eine Ausführungsform, bei der der Atemgasbefeuchter (4) mit einer wasserdichten, aber dampfdurchlässigen Membran (73) ausgestattet ist. Die Membran (73) begrenzt einen Übergang vom Wassertank (10) zu einer Luftströmung (74) . Es wird hierdurch die bereits erläuterte große Kontaktfläche im Übergangsbe- reich von Wasser zu Luft realisiert.22 shows an embodiment in which the respiratory gas humidifier (4) is equipped with a waterproof but vapor-permeable membrane (73). The membrane (73) delimits a transition from the water tank (10) to an air flow (74). The large contact area already explained in the transition area from water to air is hereby realized.
Gemäß der Ausführungsform in Fig. 23 wird ebenfalls eine Membran (73) verwendet, die auch als Teil des Atemgasschlauches ausgebildet ist. Der Atemgasschlauch (20) ist hierbei vorzugsweise mit einer dehnbaren flexiblen Außenhülle (75) versehen. Das Heizelement (52) ist vorzugsweise zwischen der Außenhülle (75) und der Membran (73) angeordnet. Von der Membran (73) und der Außenhülle (75) wird ein Vorratsraum (76) begrenzt, der einen Wasservorrat aufnimmt. Der Vorratsraum (76) kann von Trennwänden (77) in einer Längsrichtung des Atemgas- Schlauches (20) unterteilt sein. Ein Adapter (78) schließt den Atemgasschlauch (20) an patientennahe Bauelemente an.According to the embodiment in FIG. 23, a membrane (73) is also used, which is also formed as part of the breathing gas hose. The breathing gas hose (20) is preferably provided with an expandable flexible outer shell (75). The heating element (52) is preferably arranged between the outer shell (75) and the membrane (73). A storage space (76) is delimited by the membrane (73) and the outer shell (75) and holds a water supply. The storage space (76) can be divided by partitions (77) in a longitudinal direction of the breathing gas hose (20). An adapter (78) connects the breathing gas hose (20) to components close to the patient.
Fig. 24 zeigt eine Befülleinrichtung (79) zum Befullen des Vorratsraumes (76) , der im Bereich des Atemgasschlauches (20) angeordnet ist. Die Befülleinrichtung (79) weist einen Trichter (80) auf, der ein Zentrierelement (81) umgibt und gemeinsam mit dem Zentrierele- ment (51) einen im wesentlichen ringförmigen Befüll- spalt begrenzt. Durch den Befüllspalt gelangt das Wasser in den Bereich des Vorratsraumes (76) .24 shows a filling device (79) for filling the storage space (76), which is arranged in the region of the breathing gas hose (20). The filling device (79) has a funnel (80) which surrounds a centering element (81) and together with the centering element ment (51) delimits an essentially annular filling gap. The water reaches the area of the storage space (76) through the filling gap.
Fig. 24 veranschaulicht auch noch einmal in einer perspektivischen Darstellung, daß die Membran (73) und der Vorratsraum (76) im wesentlichen konzentrisch einen Strömungsweg (82) umgeben.FIG. 24 also illustrates once again in a perspective view that the membrane (73) and the storage space (76) surround a flow path (82) essentially concentrically.
Fig. 25 zeigt eine Ausführungsform, bei der als Abwandlung zur Ausführungsform in Fig. 22 die Feuchtigkeit über eine elastische Düse (83) in den Bereich der Luftströmung (74) geleitet wird. Die Düse (83) ragt hierbei in einen Luftkanal (84) hinein. Die Düse (83) ist über einen Tropfengenerator (85) mit dem Wassertank (10) verbunden. Der Tropfengenerator (85) ist über Erregeranschlüsse (86) steuerbar.FIG. 25 shows an embodiment in which, as a modification to the embodiment in FIG. 22, the moisture is conducted via an elastic nozzle (83) into the area of the air flow (74). The nozzle (83) projects into an air duct (84). The nozzle (83) is connected to the water tank (10) via a drop generator (85). The drop generator (85) can be controlled via excitation connections (86).
Gemäß der Ausführungsform in Fig. 26 mündet in den Luftkanal (84) eine Düse (87) ein, die über den Tropfengenerator (85) mit dem Wassertank (10) verbunden ist. Der Tropfengenerator (85) weist hier eine TropfSteuerung (88) auf. Im Bereich des Luftkanals (84) ist ein von einem Lüftermotor (89) angetriebenes Lüfterrad (90) angeordnet. Gemäß einer Ausführungsform gelangen die aus der Düse (87) heraustretenden Tropfen unmittelbar in den Bereich des Lüfterrades (90) und werden von diesem verteilt. Alternativ ist es auch möglich, im Bereich dieses Lüfterrades (90) ein vorgeschaltetes Zerstäuberrad (91) anzuordnen, um ein Eindringen von Feuchtigkeit in den Bereich des Lüftermotors (89) zu vermeiden. Zur Temperierung der Luftströmung innerhalb des Luftkanals (84) kann ein elektrisch ansteuerbares Heizgitter (92) verwendet werden. Gemäß der Ausführungsform in Fig. 27 kommt ein Peltierelement (93) zum Einsatz, das mit einer Spannungsversorgung (94) verbunden ist. Das Peltierelement (93) weist eine Kaltseite (95) mit Kondensation aus der Luft sowie eine Warmseite (96) mit Wärmeabgabe an die Luft auf. Sowohl die Kaltseite (95) als auch die Warmseite (96) werden mit einer Luftströmung (97) beaufschlagt. In lotrechter Richtung unterhalb des Peltierelementes (93) ist eine Auffangwanne (98) für sich bildendes Kondensat angeordnet .According to the embodiment in FIG. 26, a nozzle (87) opens into the air channel (84) and is connected to the water tank (10) via the drop generator (85). The drop generator (85) has a drip control (88) here. A fan wheel (90) driven by a fan motor (89) is arranged in the area of the air duct (84). According to one embodiment, the drops emerging from the nozzle (87) reach the area of the fan wheel (90) and are distributed by the latter. Alternatively, it is also possible to arrange an upstream atomizer wheel (91) in the area of this fan wheel (90) in order to prevent moisture from penetrating into the area of the fan motor (89). An electrically controllable heating grill (92) can be used to control the temperature of the air flow within the air duct (84). According to the embodiment in FIG. 27, a Peltier element (93) is used which is connected to a voltage supply (94). The Peltier element (93) has a cold side (95) with condensation from the air and a warm side (96) with heat emission to the air. Air flow (97) is applied to both the cold side (95) and the warm side (96). A collecting trough (98) for condensate which forms is arranged in the vertical direction below the Peltier element (93).
Gemäß der Ausführungsform in Fig. 28 ist eine Brennstoffzelle (99) verwendet, die mit einem Sauerstofftank (100) und einem Wasserstofftank (101) verbunden ist. Die Brennstoffzelle (3) weist einen elektrischen Anschluß (102) zur Energieversorgung auf. Im Bereich einer Auffangeinrichtung (103) wird von der Brennstoffzelle (99) gebildetes Wasser gesammelt. Der elektrische Anschluß (102) dient zur Energieversorgung mindestens eines angeschlossenen elektrischen Verbrauchers, beispielsweise des Atemgasbefeuchters (4) und/oder der Atemgasversorgung (1) .According to the embodiment in FIG. 28, a fuel cell (99) is used, which is connected to an oxygen tank (100) and a hydrogen tank (101). The fuel cell (3) has an electrical connection (102) for energy supply. Water formed by the fuel cell (99) is collected in the area of a collecting device (103). The electrical connection (102) serves to supply energy to at least one connected electrical consumer, for example the respiratory gas humidifier (4) and / or the respiratory gas supply (1).
Fig. 29 veranschaulicht ein als Heizelement (52) ausgebildetes Modul, das unterhalb des Wassertanks (10) angeordnet ist. Der Wassertank (10) weist bei dieser Ausführungsform einen elektrisch leitenden Boden (104) auf. Das Heizelement (52) besteht aus einem Elektromagneten (105) , dessen Spule (106) an eine Wechselspannung (107) angeschlossen ist. Der Elektromagnet (105) ist durch eine Gehäusewand (108) vom Wassertank (10) getrennt .Fig. 29 illustrates a module designed as a heating element (52), which is arranged below the water tank (10). In this embodiment, the water tank (10) has an electrically conductive bottom (104). The heating element (52) consists of an electromagnet (105), the coil (106) of which is connected to an alternating voltage (107). The electromagnet (105) is separated from the water tank (10) by a housing wall (108).
Fig. 30 veranschaulicht eine Ausführungsform mit einer schwimmenden Heizplatte (109) als Heizeinrichtung (52) . Die Heizplatte (109) schwimmt hierbei auf einem Wasservorrat (110) innerhalb des Wassertanks (10) . Die Heizplatte (109) wird von einem elektrischen Anschluß (111) mit Energie versorgt. Über eine Oberfläche des Wasservorrates (110) streicht die Luftströmung (97) . Die Heizplatte (109) ist derart konstruiert, daß sie unter Berücksichtigung ihres spezifischen Gewichtes leicht in den Wasservorrat (110) eintaucht, so daß sich auf einer dem Wasservorrat (110) abgewandten Oberfläche der Heizplatte (109) ein dünner Wasserfilm bildet, der zur Verdunstung vorgesehen ist.30 illustrates an embodiment with a floating heating plate (109) as heating device (52). The heating plate (109) floats on a water supply (110) within the water tank (10). The heating plate (109) is supplied with energy by an electrical connection (111). The air flow (97) sweeps over a surface of the water reservoir (110). The heating plate (109) is constructed in such a way that it easily dips into the water reservoir (110), taking into account its specific weight, so that a thin film of water forms on a surface of the heating plate (109) facing away from the water reservoir (110), which evaporates is provided.
Fig. 31 veranschaulicht die Nutzung von Abwärme eines31 illustrates the use of waste heat from a
Netzteiles oder Trafos (112) . Auf einem Kühlkörper (113) des Netzteiles (112) ist hierbei der Wassertank (10) angeordnet. Vorzugsweise ist das Netzteil (112) vom Kühlkörper (113) und dem Wassertank (110) durch diePower supply or transformers (112). The water tank (10) is arranged on a heat sink (113) of the power supply unit (112). Preferably, the power supply (112) from the heat sink (113) and the water tank (110) through the
Gehäusewand (108) getrennt.Housing wall (108) separated.
Gemäß der Ausführungsform in Fig. 32 sind innerhalb eines Innenraumes (114) des Wassertanks (10) , der oberhalb des Wasservorrats (110) angeordnet ist, eine Mehrzahl von Trennwänden (115) angeordnet, die vorzugsweise zur Horizontalen geneigt angeordnet sind. Aus dem Wasservorrat (110) wird unter Verwendung einer Pumpe (116) Wasser entnommen und über das Heizelement (52) erwärmt. Das erwärmte Wasser wird dem Innenraum (114) in lotrechter Richtung von oben zugeführt und läuft stufenweise entlang der übereinander angeordneten Trennwände (115) in Richtung auf den Wasservorrat (110) . Die Trennwände (115) stellen hierdurch großdimensionierte Verdunstungsflächen bereit. Der Innenraum (114) ist mit einem Lufteingang (117) und einem Luftausgang (118) versehen. Fig. 33 zeigt eine gegenüber Fig. 32 abgewandelte Ausführungsform. Der Lufteingang (6) ist hierbei tiefer und der Luftausgang (7) höher angeordnet. Hierdurch wird relativ zu dem in lotrechter Richtung von oben nach unten fließenden Wasser eine Luftströmung im Ge- genstromprinzip erreicht, die die Feuchtigkeitsaufnahme der Luft nochmals vergrößert. According to the embodiment in FIG. 32, a plurality of partition walls (115) are arranged within an interior (114) of the water tank (10), which is arranged above the water reservoir (110), which are preferably arranged inclined to the horizontal. Water is removed from the water supply (110) using a pump (116) and heated via the heating element (52). The heated water is supplied to the interior (114) in a vertical direction from above and runs in stages along the partitions (115) arranged one above the other in the direction of the water supply (110). The partitions (115) thereby provide large-scale evaporation surfaces. The interior (114) is provided with an air inlet (117) and an air outlet (118). FIG. 33 shows an embodiment modified from FIG. 32. The air inlet (6) is lower and the air outlet (7) higher. As a result, an air flow in the counterflow principle is achieved relative to the water flowing in the vertical direction from top to bottom, which increases the moisture absorption of the air again.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Vorrichtung zur Befeuchtung von Atemgas, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung wenigstens ein modular gegen ein Alternativteil auswechselbares Bauteil enthält .1. Device for humidifying breathing gas, characterized in that the device contains at least one component that can be exchanged modularly for an alternative part.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das modular auswechselbare (oder ein modular auswechselbares) Bauteil eine Einrichtung zur Gewinnung und/oder Bevorratung von Wasser ist oder diese enthält, insbesondere ein Wasserbehälter ist oder diesen enthält .2. Device according to claim 1, wherein the modularly interchangeable (or a modularly interchangeable) component is a device for the production and / or storage of water or contains it, in particular is a water container or contains it.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das modular auswechselbare (oder ein modular auswechselbares) Bauteil eine Einrichtung zum Verschluß eines Wasserbehälters ist oder diese enthält, insbesondere ein Deckel oder ein BefüllöffnungsverSchluß ist oder solche Teile enthält. 3. The device according to claim 1, wherein the modularly interchangeable (or a modularly interchangeable) component is a device for closing a water container or contains it, in particular is a lid or a filling opening closure or contains such parts.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das modular auswechselbare (oder ein modular auswechselbares) Bauteil eine Einrichtung zur Einbringung von Wasser oder Wasserdampf in Atemgas ist oder diese enthält, insbesondere eine Luftführung oder ein Luftkanal an einer oder über eine Wasserfläche, eine Wasserdüse, ein Wasserver- nebler, eine (insbesondere nur einseitig wasserdurchlässige) Membran, ein Kondenswasser erzeugendes Peltierelement oder eine Brennstoffzelle.4. The device according to claim 1, wherein the modularly interchangeable (or a modularly interchangeable) component is a device for introducing water or water vapor into breathing gas or contains it, in particular an air duct or an air duct on or via a water surface, a water nozzle Water nebulizer, a membrane (in particular only permeable to water on one side), a Peltier element that generates condensation or a fuel cell.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das modular auswechselbare (oder ein modular auswechselbares) Bauteil eine Vorrichtung zum Anschließen eines Atemgasschlauches ist oder das Bauteil eine Vorrichtung zum Anschließen eines Atemgasschlauches enthält.5. The device according to claim 1, wherein the modularly interchangeable (or a modularly interchangeable) component is a device for connecting a breathing gas tube or the component contains a device for connecting a breathing gas tube.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das modular auswechselbare (oder ein modular auswechselbares) Bauteil eine Vorrichtung zum Anschließen einer Atemgasversorgung ist oder das Bauteil eine Vorrichtung zum Anschließen einer Atemgasversorgung enthält.6. The device according to claim 1, wherein the modularly interchangeable (or a modularly interchangeable) component is a device for connecting a breathing gas supply or the component contains a device for connecting a breathing gas supply.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das modular auswechselbare (oder ein modular auswechselbares) Bauteil eine Vorrichtung zum Erwärmen des Wassers oder des bereits befeuchteten oder noch zu befeuchtenden Atemgases ist oder eine Vorrichtung zum Erwärmen des Wassers oder des bereits befeuchteten oder noch zu befeuchtenden Atemgases enthält .7. The device according to claim 1, wherein the modularly interchangeable (or a modularly interchangeable) component is a device for heating the water or the already humidified or still to be humidified breathing gas or a device for heating the water or the already humidified or still to be humidified breathing gas contains.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 7, bei welchen Gruppen von modular auswechselbaren, sich substi- tutierenden oder ergänzenden Bauteile durch ein einheitliches Verschlußsystem miteinander verbunden werden können, wie durch eine Rastung, durch Zapfen, durch Nut und Feder, durch Magnetverschluß oder durch Drehverschluß8. Device according to one of claims 1-7, in which groups of modularly interchangeable, substi tutieren or complementary components can be connected to each other by a uniform locking system, such as by a catch, by pin, by tongue and groove, by magnetic lock or by twist lock
9. Vorrichtung zur Befeuchtung von Atemgas, bestehend mindestens aus einer Einrichtung zur Einbringung von Wasser oder Wasserdampf sowie einem Anschluß an eine Atemgasversorgung, dadurch gekennzeichnet, daß der für sich funktionstüchtigen Grundeinheit ein oder mehrere separate Bauteile mit Zusatzfunktionen angefügt werden können.9. A device for humidifying breathing gas, consisting of at least one device for introducing water or water vapor and a connection to a breathing gas supply, characterized in that one or more separate components with additional functions can be added to the functional basic unit.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei das separate Bauteil eine Meß- und oder Steuereinrichtung ist, mit der ein oder mehrere gemessene physiologische oder medizinische Meßwerte der zu beatmenden Person (auch Daten der ein- und ausgeatmeten Luft) oder die zeitliche Veränderung eines oder mehrerer dieser Werte aufgenommen und/oder verarbeitet und/oder gespeichert werden, und diese Daten angezeigt und/oder zur manuellen oder automatischen Steuerung des Befeuchtungsvorgangs oder seiner Parameter (z.B. Druck, Fluß, Temperatur, Feuchtigkeit oder deren zeitliche Änderung) genutzt werden.10. The device according to claim 9, wherein the separate component is a measuring and or control device with which one or more measured physiological or medical measured values of the person to be ventilated (including data of the inhaled and exhaled air) or the change over time of one or more these values are recorded and / or processed and / or stored, and these data are displayed and / or used for manual or automatic control of the humidification process or its parameters (for example pressure, flow, temperature, humidity or their change over time).
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei das separate Bauteil eine Meß- und/oder Steuereinrichtung ist, mit der ein oder mehrere gemessene Umgebungsmeßwerte der zu beatmenden Person, insbesondere Lufttemperatur, Luftdruck, Luftfeuchtigkeit, LuftZusammensetzung, Höhe, Magnetfeldstärke, elektrische Feldstärke, Helligkeit oder die zeitliche Änderung eines oder mehrerer dieser Werte aufgenommen und/oder verarbeitet und/oder gespeichert werden, und diese Daten angezeigt und/oder zur manuellen oder automatischen Steuerung des Befeuchtungsvorgangs oder seiner Parameter (z.B. Druck, Fluß, Temperatur, Feuchtigkeit oder deren zeitliche Änderung) genutzt werden.11. The device according to claim 9, wherein the separate component is a measuring and / or control device with which one or more measured ambient measured values of the person to be ventilated, in particular air temperature, air pressure, air humidity, air composition, height, magnetic field strength, electric field strength, brightness or the change in time of one or more of these values is recorded and / or processed and / or stored, and this data is displayed and / or for manual or automatic control of the humidification process or its parameters (for example pressure, flow, temperature, humidity or their change over time) be used.
12. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei das separate Bauteil eine Steuereinrichtung ist, mit der einzugebende, eingespeicherte oder übertragene physiologische oder medizinische Meßwerte oder Daten der zu beatmenden Person (auch Daten der ein- oder ausgeatmeten Luft) oder die zeitliche Veränderung eines oder mehrerer dieser Werte aufgenommen und/oder verarbeitet und/oder gespeichert werden, und diese Daten angezeigt und/oder zur manuellen oder automatischen Steuerung des Befeuchtungsvorgangs oder seiner Parameter (z.B. Druck, Fluß, Temperatur, Feuchtigkeit oder deren zeitliche Änderung) genutzt werden.12. The apparatus of claim 9, wherein the separate component is a control device with which to be entered, stored or transmitted physiological or medical measured values or data of the person to be ventilated (including data of the inhaled or exhaled air) or the temporal change of one or more of these Values are recorded and / or processed and / or saved, and these data are displayed and / or used for manual or automatic control of the humidification process or its parameters (eg pressure, flow, temperature, humidity or their change over time).
13. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei das separate Bauteil eine Steuereinrichtung ist, mit der einzugebende, eingespeicherte oder übertragene Umgebungsmeßwerte oder Umgebungsdaten der zu beatmenden Person, insbesondere Lufttemperatur, Luftdruck, Luftfeuchtigkeit, Luftzusammensetzung, Höhe, Magnetfeldstärke, elektrische Feldstärke, Helligkeit oder die zeitliche Änderung eines oder mehrerer dieser Werte aufgenommen und/oder verarbeitet und/oder gespeichert werden, und diese Daten angezeigt und/oder zur manuellen oder automatischen Steuerung des Befeuchtungsvorgangs oder seiner Parame- ter (z.B. Druck, Fluß, Temperatur, Feuchtigkeit oder deren zeitliche Änderung) genutzt werden.13. The apparatus of claim 9, wherein the separate component is a control device with which to be entered, stored or transmitted environmental measurements or environmental data of the person to be ventilated, in particular air temperature, air pressure, humidity, air composition, height, magnetic field strength, electric field strength, brightness or the temporal Changes to one or more of these values are recorded and / or processed and / or saved, and these data are displayed and / or for manual or automatic control of the humidification process or its parameters. ter (e.g. pressure, flow, temperature, humidity or their change over time).
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei die Steuerung des Befeuchtungsvorgangs einen Regel- kreislauf bildet.14. Device according to one of claims 9 to 13, wherein the control of the moistening process forms a control circuit.
15. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei das separate Bauteil ein Peltierelement ist, welches zur Beheizung. des LuftStromes und/oder zur Erzeugung von Kondenswasser aus der Umgebungsluft verwendet wird.15. The apparatus of claim 9, wherein the separate component is a Peltier element, which for heating. of the air flow and / or for generating condensed water from the ambient air.
16. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei das separate Bauteil eine Meß- und/oder Steuerungseinrichtung ist, mit der Daten des Befeuchters wie Wasserstand, Raumlage des Gerätes bzw. des Wasservorrates, Temperatur, Energieverbrauch oder -reserve, Verkalkungsgrad, Verschmutzungsgrad mechanisch, chemisch, elektrisch, elektronisch, optisch, magnetisch oder auf anderem Wege erkennbar gemacht werden, ablesbar sind, oder angezeigt werden, oder die zur automatischen Steuerung oder Generierung von Anzeigen oder Nachrichten oder Warnsignalen verwendet werden.16. The apparatus of claim 9, wherein the separate component is a measuring and / or control device with the data of the humidifier such as water level, spatial position of the device or the water supply, temperature, energy consumption or reserve, degree of calcification, degree of contamination mechanical, chemical, be made electrically, electronically, optically, magnetically or otherwise recognizable, readable, or displayed, or which are used for the automatic control or generation of advertisements or messages or warning signals.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, die in ein weiteres separates Bauteil, wie einen Gehäusedeckel, eine Bodenplatte, einen Anschluß, eine Gasführung, integriert ist.17. The apparatus of claim 16, which is integrated in a further separate component, such as a housing cover, a base plate, a connection, a gas guide.
18. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei das separate Bauteil, insbesondere eine Luftführung, ein Anschluß oder ein Deckel, Vorrichtungen oder Einrichtungen zur Geräuschdämpfung enthält .18. The apparatus according to claim 9, wherein the separate component, in particular an air duct, a connection or contains a cover, devices or devices for noise reduction.
19. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei das separate Bauteil, insbesondere eine Luftführung, ein Anschluß, ein Deckel, ein Element mit Bindemittel oder ein Einsatz in den Vorratsbehälter, zum Beispiel schwammartig oder labyrinthartig ausgestaltet, Vorrichtungen oder Einrichtungen zur Verkippsicherheit des im Vorratsbehälter befindlichen Wassers enthält.19. The apparatus of claim 9, wherein the separate component, in particular an air duct, a connection, a lid, an element with a binder or an insert in the storage container, for example spongy or labyrinthine, devices or devices for preventing the water in the storage container from tipping over contains.
20. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei das separate Bauteil als Werkzeug oder Hilfe zur Handhabung der Grundeinheit darstellt, insbesondere für deren Aufstellung oder Fixierung, Wasserbefüllung, Reinigung oder Fernsteuerung dient .20. The apparatus of claim 9, wherein the separate component is a tool or aid for handling the base unit, in particular for its installation or fixation, water filling, cleaning or remote control.
21. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei das separate Bauteil eine Batterie oder einen Akku oder Solarzellen oder eine Brennstoffzelle oder mehrere der vorgenannten Elemente enthält, zur netzunabhängigen Stromversorgung der Vorrichtung oder eines Zusatzbauteils, oder mittels eines Transformators und/oder Wandlers zu deren Stromversorgung mit einer externen Stromeinspeisung anderer Daten (wie Spannung, Frequenz, Stromart) als der Grundeinheit dient .21. The device according to claim 9, wherein the separate component contains a battery or a rechargeable battery or solar cells or a fuel cell or more of the aforementioned elements, for the mains-independent power supply of the device or an additional component, or by means of a transformer and / or converter for its power supply with a external power supply other data (such as voltage, frequency, type of current) serves as the basic unit.
22. Vorrichtung nach Anspruch 98, wobei das separate Bauteil einen Filter enthält, der der Reinigung oder der Verminderung der Keimbelastung des Wassers vor der Befeuchtung dient . 22. The apparatus of claim 98, wherein the separate component includes a filter that serves to clean or reduce the bacterial load in the water before moistening.
23. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei das separate Bauteil Speicherungs- oder Anzeige- oder Steuerungselemente der Vorrichtung telemetrisch mit Sensoren oder externen Datenübertragungseinrichtungen verbindet .23. The device according to claim 9, wherein the separate component storage or display or control elements of the device connects telemetrically with sensors or external data transmission devices.
24. Vorrichtung zur Befeuchtung von Atemgas, bestehend mindestens aus einer Einrichtung zur Einbringung von Wasser oder Wasserdampf sowie einem Anschluß an eine Atemgasversorgung, dadurch gekennzeichnet, daß das benötigte Wasser ganz oder teilweise durch eine Brennstoffzelle bereit gestellt wird, die zugleich zur Stromversorgung der Vorrichtung oder mit ihr verbundener Elemente dient .24. A device for humidifying breathing gas, consisting of at least one device for introducing water or water vapor and a connection to a breathing gas supply, characterized in that the water required is provided in whole or in part by a fuel cell, which also serves to power the device or elements associated with it.
25. Vorrichtung zur Befeuchtung von Atemgas, bestehend mindestens aus einer Einrichtung zur Einbringung von Wasser oder Wasserdampf sowie einem Anschluß an eine Atemgasversorgung, dadurch gekennzeichnet, daß das benötigte Wasser ganz oder zum Teil, und/oder die Erwärmung des befeuchteten oder zu befeuchtenden Atemgases durch ein Peltierelement erzeugt wird.25. Device for humidifying breathing gas, consisting of at least one device for introducing water or water vapor and a connection to a breathing gas supply, characterized in that the water required in whole or in part, and / or the heating of the humidified or humidified breathing gas by a Peltier element is generated.
26. Vorrichtung zur Befeuchtung von Atemgas, bestehend mindestens aus einer Einrichtung zur Einbringung von Wasser oder Wasserdampf sowie einem Anschluß an eine Atemgasversorgung, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung des Wassers durch ein induktiv aufheizbares elektrisch leitendes Element im Wasservorratsbehälter geschieht, welches durch eine außerhalb des Behälters befindliche Vorrichtung erregt wird. 26. Device for humidifying breathing gas, consisting of at least one device for introducing water or water vapor and a connection to a breathing gas supply, characterized in that the heating of the water by an inductively heatable electrically conductive element in the water reservoir, which is done by an outside of the Container located device is excited.
27. Vorrichtung zur Befeuchtung von Atemgas, bestehend mindestens aus einer Einrichtung zur Einbringung von Wasser oder Wasserdampf sowie einem Anschluß an eine Atemgasversorgung, dadurch gekennzeichnet, daß sich innerhalb des Wasservorratsbehälters eine schwimmfähige Heizplatte befindet, die das Wasser vornehmlich an seiner Oberfläche aufheizt.27. A device for humidifying breathing gas, consisting of at least one device for introducing water or water vapor and a connection to a breathing gas supply, characterized in that a floating heating plate is located within the water storage container, which heats the water primarily on its surface.
28. Vorrichtung zur Befeuchtung von Atemgas, bestehend mindestens aus einer Einrichtung zur Einbringung von Wasser oder Wasserdampf sowie einem Anschluß an eine Atemgasversorgung, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasservorratsbehälter in räumlicher Nähe zu einem wärmeerzeugenden Bauteil oder einem wärmeerzeugenden zusätzlichen Element der Vorrichtung oder der Atemgasversorgung wie einem Netzteil, Transformator oder Motor angebracht ist und durch dieses Bauteil oder Element das Wasser erwärmt, vorgewärmt oder mit erwärmt wird.28. A device for humidifying breathing gas, consisting of at least one device for introducing water or water vapor and a connection to a breathing gas supply, characterized in that the water storage container in spatial proximity to a heat-generating component or a heat-generating additional element of the device or the breathing gas supply such as a power supply, transformer or motor is attached and the water is heated, preheated or heated by this component or element.
29. Vorrichtung zur Befeuchtung von Atemgas, bestehend mindestens aus einer Einrichtung zur Einbringung von Wasser oder Wasserdampf sowie einem Anschluß an eine Atemgasversorgung, dadurch gekennzeichnet, daß der Gas- strom über eine einseitig wasserdurchlässige Membran an einem wasserbevorratenden oder wassererzeugenden Element befeuchtet wird.29. Device for humidifying breathing gas, consisting of at least one device for introducing water or water vapor and a connection to a breathing gas supply, characterized in that the gas stream is moistened on a water-permeable membrane on a water-storing or water-generating element.
30. Vorrichtung zur Befeuchtung von Atemgas, bestehend mindestens aus einer Einrichtung zur Einbringung von Wasser oder Wasserdampf sowie einem Anschluß an eine Atemgasversorgung, dadurch gekennzeichnet, daß der Gas- ström über eine in einen Gaskanal mündende Düse befeuchtet wird.30. Device for humidifying breathing gas, consisting of at least one device for introducing water or water vapor and a connection to a breathing gas supply, characterized in that the gas stream is moistened through a nozzle opening into a gas channel.
31. Vorrichtung zur Befeuchtung von Atemgas, bestehend mindestens aus einer Einrichtung zur Einbringung von Wasser oder Wasserdampf sowie einem Anschluß an eine Atemgasversorgung, dadurch gekennzeichnet, daß der Gas- strom über eine in einen Gaskanal mündende Düse befeuchtet wird, der ein Tropfengenerator vorgeschaltet ist.31. Device for humidifying breathing gas, consisting of at least one device for introducing water or water vapor and a connection to a breathing gas supply, characterized in that the gas stream is moistened via a nozzle opening into a gas channel, which is connected upstream of a drop generator.
32. Vorrichtung zur Befeuchtung von Atemgas, bestehend mindestens aus einer Einrichtung zur Einbringung von Wasser oder Wasserdampf sowie einem Anschluß an eine Atemgasversorgung, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser im Bereich eines motorisch betriebenen Lüfterrades in den Gasstrom eingebracht wird.32. Device for humidifying breathing gas, consisting of at least one device for introducing water or water vapor and a connection to a breathing gas supply, characterized in that the water is introduced into the gas stream in the region of a motor-driven fan wheel.
33. Vorrichtung zur Befeuchtung von Atemgas, bestehend mindestens aus einer Einrichtung zur Einbringung von Wasser oder Wasserdampf sowie einem Anschluß an eine Atemgasversorgung, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser im Bereich eines motorisch betriebenen Lüfterrades über eine Tropfensteuerung in den Gasstrom eingebracht und hierdurch vernebelt wird.33. Device for humidifying breathing gas, consisting of at least one device for introducing water or water vapor and a connection to a breathing gas supply, characterized in that the water in the area of a motor-driven fan wheel is introduced into the gas stream via a droplet control and is thereby atomized.
34. Vorrichtung zur Befeuchtung von Atemgas, bestehend mindestens aus einer Einrichtung zur Einbringung von Wasser oder Wasserdampf sowie einem Anschluß an eine Atemgasversorgung, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Vorrichtung zur Erzeugung und/oder Bevorratung des Wassers in der AtemgasZuführung, insbesondere im Atemgas- schlauch, befindet, vorzugsweise seitlich oder am Außenrand.34. Device for humidifying breathing gas, consisting of at least one device for introducing water or water vapor and a connection to a breathing gas supply, characterized in that the device for generating and / or storing the water in the breathing gas supply, in particular in the breathing gas hose, located, preferably on the side or on the outer edge.
35. Vorrichtung nach Anspruch 34, wobei die Befeuchtung über eine einseitig wasserdurchlässige Membran erfolgt.35. The apparatus of claim 34, wherein the moistening is carried out via a membrane permeable to water on one side.
36. Vorrichtung zur Befeuchtung von Atemgas, bestehend mindestens aus einer Einrichtung zur Einbringung von Wasser oder Wasserdampf sowie einem Anschluß an eine Atemgasversorgung, dadurch gekennzeichnet, daß die Befeuchtung durch eine mittels Ultraschall erregte Was- serverneblung bewirkt wird.36. Apparatus for humidifying breathing gas, consisting of at least one device for introducing water or water vapor and a connection to a breathing gas supply, characterized in that the humidification is effected by a water mist excited by ultrasound.
37. Vorrichtung nach Anspruch 36, wobei der Wasservorratsbehälter durch Filter vom Bereich der Ultraschall- verneblung getrennt ist.37. The apparatus of claim 36, wherein the water reservoir is separated from the area of ultrasonic nebulization by filters.
38. Vorrichtung zur Befeuchtung von Atemgas, bestehend mindestens aus einer Einrichtung zur Einbringung von Wasser oder Wasserdampf sowie einem Anschluß an eine Atemgasversorgung, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasservorratsbehälter durch einen Filter vom Bereich der Befeuchtung getrennt ist .38. Device for humidifying breathing gas, consisting of at least one device for introducing water or steam and a connection to a breathing gas supply, characterized in that the water reservoir is separated from the area of humidification by a filter.
39. Vorrichtung zur Befeuchtung von Atemgas, bestehend mindestens aus einer Einrichtung zur Einbringung von Wasser oder Wasserdampf sowie einem Anschluß an eine Atemgasversorgung, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasservorrat oder die Einrichtung zur Wassererzeugung oder die Führung des befeuchteten Atemgases mit einer Isolierung zur Verringerung von Temperaturänderungen versehen ist. 39. Device for humidifying breathing gas, consisting of at least one device for introducing water or water vapor and a connection to a breathing gas supply, characterized in that the water supply or the device for water production or the guidance of the humidified breathing gas with insulation to reduce temperature changes is provided.
40. Vorrichtung zur Befeuchtung von Atemgas, bestehend mindestens aus einer Einrichtung zur Einbringung von Wasser oder Wasserdampf sowie einem Anschluß an eine Atemgasversorgung, dadurch gekennzeichnet, daß durch hygroskopische Materialien am Atemgasschlauch oder in einem separaten Bauteil Feuchtigkeit aus der Umgebungs- luft zugeführt wird, allein oder zusätzlich zu einer anderen Befeuchtungsquelle.40. Device for humidifying breathing gas, consisting at least of a device for introducing water or water vapor and a connection to a breathing gas supply, characterized in that moisture from the ambient air is supplied by hygroscopic materials on the breathing gas hose or in a separate component, alone or in addition to another source of humidification.
41. Vorrichtung zur Befeuchtung von Atemgas, bestehend mindestens aus einer Einrichtung zur Einbringung von Wasser oder Wasserdampf sowie einem Anschluß an eine Atemgasversorgung, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung des Wassers über Mikrowellen erfolgt.41. Device for humidifying breathing gas, consisting of at least one device for introducing water or water vapor and a connection to a breathing gas supply, characterized in that the water is heated via microwaves.
42. Vorrichtung zur Befeuchtung von Atemgas, bestehend mindestens aus einer Einrichtung zur Einbringung von Wasser oder Wasserdampf sowie einem Anschluß an eine Atemgasversorgung, dadurch gekennzeichnet, daß nur zunächst ein separat getrennter Teil der Atemgasversorgung befeuchtet wird und das der zu beatmenden Person zugeführte Atemgas aus einem regelbar zusammengesetzten Gemisch aus befeuchtetem und unbefeuchtetem Atemgas besteht .42. Apparatus for humidifying breathing gas, consisting of at least one device for introducing water or water vapor and a connection to a breathing gas supply, characterized in that only a separately separated part of the breathing gas supply is humidified and the breathing gas supplied to the person to be ventilated from one controllably composed mixture of humidified and non-humidified breathing gas.
43. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei das separate Bauteil eine Zeitmeßeinrichtung und/oder eine Meßeinrichtung für Luftdruck oder Lufttemperatur oder Luftfeuchtigkeit ist, in Verbindung mit einer Anzeige und einer Bedien- oder Steuereinheit zur Einstellung, Vorwahl oder Regelung von Funktionen der Anfeuchtung. 43. Apparatus according to claim 8, wherein the separate component is a time measuring device and / or a measuring device for air pressure or air temperature or humidity, in connection with a display and an operating or control unit for setting, preselecting or regulating functions of the humidification.
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