一种具有温控作用的湿化瓶及呼吸支持设备的制作方法

1.本发明涉及湿化瓶技术领域，特别涉及一种具有温控作用的湿化瓶及呼吸支持设备。


背景技术：

2.气体湿化瓶的湿化量与被加热的水温有直接关系，所以要适时控制加热瓶中的水温以确保湿化量的稳定。在实际工作时，由于气温，剩余水量，加热棒功率，运行时间等诸多因素的影响，很难仅仅通过加热功率的控制达到控制水温的目的。
3.现有市面上的气体湿化瓶没有加热功能，但有些专利中提到了从底部加热的方案，如cn209060288u，也有从侧面引入加热丝的方案，如 cn201073487等，以及其他的加热形式。本发明采用的是从顶端加热，当加热瓶加入适量的水后，旋转拧入，加热棒便插入水中，之后可将水加热升温，并在升温过程中增加温度控制单元。
4.现有的技术中存在以下缺点：
5.1.从底部加热的方案中，加热瓶与底部加热盘紧紧相连，而且需要金属件作为传热件，使整个瓶体重量增加，影响湿化瓶在工作中的稳定性，而且附有加热盘的加热瓶无法进行浸泡式消毒；
6.2.带有保温套之类的加热方式，一是温控不够精确，二是传热效率低，塑胶瓶体传热慢；
7.3.从侧面引入加热丝的方式使得加热瓶制造比较困难，需要考虑到过压时产生的泄露，密封问题需要考虑。
8.因此，需要寻找一种有效的水温控制方法，同时还要兼顾加温的安全性，当水量消耗殆尽后，可以起到保护加热装置的作用。


技术实现要素：

9.发明的目的在于提供一种具有温控作用的湿化瓶及呼吸支持设备，解决了水温控制、加热安全以及提高加热效率的问题。
10.本发明是这样实现的，一种具有温控作用的湿化瓶，所述湿化瓶包括瓶体、一端伸入所述瓶体内的进气结构、置于所述瓶体内的温控组件、置于所述温控组件顶端且连接处与所述温控组件密封的连接结构，所述连接结构远离所述温控组件的一端伸出所述瓶体，
11.所述温控组件包括加热温度探测结构、套设在所述加热温度探测结构顶端且连接处与所述加热温度探测结构密封的连接块以及穿过所述连接块与所述加热温度探测结构连接的加热温度探测引线，外部电源以及控制器通过所述加热温度探测引线与所述加热温度探测结构电性连接。
12.本发明的进一步技术方案是：所述加热温度探测结构包括加热棒以及与所述加热棒靠近的温度探头，所述加热温度探测引线包括与所述加热棒连接的加热棒引线以及与所述温度探头连接的温度探头引线。
13.本发明的进一步技术方案是：所述温度探头上套设有不锈钢外壳。
14.本发明的进一步技术方案是：所述加热温度探测结构包括加热棒以及置于所述加热棒内的温度膜片，所述加热温度探测引线包括与所述加热棒连接的加热棒引线以及与所述温度膜片连接的温度探头引线。
15.本发明的进一步技术方案是：所述加热棒外部为不锈钢材质。
16.本发明的进一步技术方案是：所述进气结构包括进气管以及置于所述进气管一端的格栅堵头，所述进气管远离所述格栅堵头的一端伸出所述瓶体，所述格栅堵头置于瓶体内的液面下方。
17.本发明的进一步技术方案是：所述连接结构包括安装延长管，所述安装延长管下端套设在所述连接块外且与所述连接块密封连接。
18.一种呼吸支持设备，所述呼吸支持设备包括所述一种具有温控作用的湿化瓶。
19.本发明的有益效果：本发明将加热棒与温度探头集成设计，可以保证两者的相对位置，便于安装，温度探头与水直接接触，可使温度信号采集更为准确，避免外界因素的干扰；另外，近距离的设计可以使温度探头可以探测到加热棒的热辐射，具备防干烧功能，有利于电子器件的保护以及安全防护，避免电子器件的损坏以及安全故事发生。
附图说明
20.图1是本发明提供的实施例一的温控组件的结构示意图；
21.图2是本发明提供的实施例一的温控组件的剖面图；
22.图3为是本发明提供的实施例一中一种具有温控作用的湿化瓶的结构示意图；
23.图4是本发明提供的实施例二的温控组件的结构示意图；
24.图5是本发明提供的实施例二的温控组件的剖面图；
25.图6为是本发明提供的实施例二中一种具有温控作用的湿化瓶的结构示意图。
26.附图标记：31.瓶体、32.纯净水、11.连接块、13.加热棒、12.温度探头、13.加热棒、14.加热棒引线、15.温度探头引线、56.温度膜片、33.进气管、34.格栅堵头、35.加热温度探测引线、39.安装延长管。
具体实施方式
27.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
28.需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
29.一种具有温控作用的湿化瓶，所述湿化瓶包括瓶体31、一端伸入所述瓶体31内的进气结构、置于所述瓶体31内的温控组件、置于所述温控组件顶端且连接处与所述温控组件密封的连接结构，所述连接结构远离所述温控组件的一端伸出所述瓶体31，
30.所述温控组件包括加热温度探测结构、套设在所述加热温度探测结构顶端且连接处与所述加热温度探测结构密封的连接块11以及穿过所述连接块11与所述加热温度探测结构连接的加热温度探测引线35，外部电源以及控制器通过所述加热温度探测引线35与所述加热温度探测结构电性连接。
31.所述加热温度探测结构包括加热棒13以及与所述加热棒13靠近的温度探头12，所述加热温度探测引线35包括与所述加热棒13连接的加热棒引线14以及与所述温度探头12连接的温度探头引线15。
32.所述温度探头12上套设有不锈钢外壳。
33.所述加热温度探测结构包括加热棒13以及置于所述加热棒13内的温度膜片56，所述加热温度探测引线35包括与所述加热棒13连接的加热棒引线14以及与所述温度膜片56连接的温度探头引线15。
34.所述加热棒13外部为不锈钢材质。
35.所述进气结构包括进气管33以及置于所述进气管33一端的格栅堵头 34，所述进气管33远离所述格栅堵头34的一端伸出所述瓶体31，所述格栅堵头34置于瓶体31内的液面下方。
36.所述连接结构包括安装延长管39，所述安装延长管39下端套设在所述连接块11外且与所述连接块11密封连接。
37.一种呼吸支持设备，所述呼吸支持设备包括所述一种具有温控作用的湿化瓶。
38.实施例一：
39.如图1所示，温控组件包含加热棒13，加热棒13为不锈钢材质，长期浸泡在水中不会生锈，12为温度探头(可以为ptc，ntc或者其他类型的温度探测模块)，温度探头有不锈钢外壳，或者其他可以防水的外罩。为了保证温度探头12与加热棒13之间的相对位置固定，需要用封装材料形成的连接块11将温度探头12与加热棒13牢固封装一起，通常采用医用硅胶预埋注塑，也可以通过环氧树脂浇灌等方案，使加热棒13与温度探头12组成一个整体，最后两者的引线统一从连接块11的顶端引出。其中14为加热棒引线，15为温度探头引线。
40.如图2所示，加热棒13的引线与温度探头12的引线统一向左侧绕，引至连接块11的上方，通过连接块11使得加热棒13和温度探头12封装成一个整体，这样的结构更为简单，而且加热棒引线14，以及温度探头引线15集成为一个多股引线即加热温度探测引线35输出，安装更为方便，一个输电端可以控制两个器件的工作。
41.如图3所示，在湿化瓶正常工作时，需要将整个温控组件插入至瓶体 31内部。安装前瓶体31内装满常温的纯净水32，安装完成后，水的液面在瓶体31指定的最大水位线之下，且整个温控组件中的加热棒13和温度探头12完全淹没在液面之下。由于加热棒13与温度探头12为不锈钢或其他防水材质，且两者端部由连接块11密封固定连接，所以整个温控组件完全防水。外部电源以及控制器的导线形成的接头由安装延长管39的顶端引入与加热温度探测引线35连接，为加热棒13提供电源，同时提供温度探头12的信号线。33为进气管，气体从进气管33的顶端进入，然后通过格栅堵头34与纯净水32接触。
42.开始工作时，加热棒13以满功率状态加热，以最快的速度为纯净水32 提供热能，以最快的速度将水加热至指定温度。与此同时，气体从进气管 33的顶端进入纯净水32中，由于气体的进入，纯净水32内会产生大量的气泡。气泡的产生会将整个瓶体31内的纯净水32不断地搅动，从而促进了内部快速对流，这样温度探头12所探测到的局部温度将与整个瓶体31 中的水温保持一致，可以认为温度探头12所探测的温度为当前纯净水32 的均匀温度。随着加热的持续进行，当温度探头12探测到水温超过预设温度时，加热棒13开始降低功率继续运行，保持水温始终维持在预设温度上下区间工作。当温度低于预设温度5℃(或其他)时，加大加热棒13的功率。如此循环控制，保证纯净水32的实时温度在预设温度附近。
43.此外，加热棒13与温度探头12的安装位置较近，水泡本身促进对流可以避免近距离加热棒表面温度对温度探头12采样的影响，近距离的设计同时可以起到防干烧预警。当纯净水32被消耗时，由于没有水这个介质，加热棒表面的温度会很高，达到120℃，此时由于温度探头12与加热棒13 距离非常近，在热辐射的影响下，温度探头采样温度会急剧上升，采样的温度数据反馈给主机后可起到防干烧预警，避免加热棒13的损坏以及其他危险事故发生。
44.实施例二：
45.如图4所示，温控组件包含加热棒13以及内部温控膜片56，加热棒 13为不锈钢材质。为了保证加热棒13的防水，需要用连接块11将加热棒13封装，引线从加热棒13的顶端经过连接块11引出。其中14为加热棒引线，15为温度探头引线。
46.如图5所示，加热棒引线14与温度膜片56的温度探头引线15统一引至连接块11的上方，然后统用浇灌材料封装成一个整体，所述封装材料组成所述连接块11，而且加热棒引线14，以及温度膜片56的温度探头引线 15可以集成为一个多股引线即加热温度探测引线35输出。
47.如图6所示，在湿化瓶正常工作时，需要将整个温控组件插入至瓶体 31内部。安装前瓶体31内装满常温纯净水32，安装完成后，水的液面在瓶体31指定的最大水位线之下，且整个温控组件完全淹没在液面之下。由于加热棒13为不锈钢或其他防水材质，且加热棒13上端由防水材料浇注形成的连接块11密封连接，整个组件完全防水。外部电源以及控制器的导线形成的接头由安装延长管39的顶端引入与加热温度探测引线35连接，为加热棒13提供电源，同时采集温度探头12的信号线。33为进气管，气体从进气管33的顶端进入，然后通过格栅堵头34与纯净水32接触。
48.工作时，温度膜片56直接探测到加热棒13内部温度，虽然不能直接探测水温，但是温度膜片56探测的温度与外部水温，水量，以及加热棒的功率有间接关系，而且这种关系是近似线性，在实验中已经得出该结论。通过前期做成大量的实验，可以通过采样加热棒13内部温度来间接反馈外部水温。这样便可以通过一个加热棒实现恒温控制，而且加热棒13与温度膜片56本身为一体，自然可以做到防干烧保护。
49.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种具有温控作用的湿化瓶，其特征在于：所述湿化瓶包括瓶体(31)、一端伸入所述瓶体(31)内的进气结构、置于所述瓶体(31)内的温控组件、置于所述温控组件顶端且连接处与所述温控组件密封的连接结构，所述连接结构远离所述温控组件的一端伸出所述瓶体(31)，所述温控组件包括加热温度探测结构、套设在所述加热温度探测结构顶端且连接处与所述加热温度探测结构密封的连接块(11)以及穿过所述连接块(11)与所述加热温度探测结构连接的加热温度探测引线(35)，外部电源以及控制器通过所述加热温度探测引线(35)与所述加热温度探测结构电性连接。2.根据权利要求1所述的一种具有温控作用的湿化瓶，其特征在于，所述加热温度探测结构包括加热棒(13)以及与所述加热棒(13)靠近的温度探头(12)，所述加热温度探测引线(35)包括与所述加热棒(13)连接的加热棒引线(14)以及与所述温度探头(12)连接的温度探头引线(15)。3.根据权利要求2所述的一种具有温控作用的湿化瓶，其特征在于，所述温度探头(12)上套设有不锈钢外壳。4.根据权利要求1所述的一种具有温控作用的湿化瓶，其特征在于，所述加热温度探测结构包括加热棒(13)以及置于所述加热棒(13)内的温度膜片(56)，所述加热温度探测引线(35)包括与所述加热棒(13)连接的加热棒引线(14)以及与所述温度膜片(56)连接的温度探头引线(15)。5.根据权利要求4所述的一种具有温控作用的湿化瓶，其特征在于，所述加热棒(13)外部为不锈钢材质。6.根据权利要求1所述的一种具有温控作用的湿化瓶，其特征在于，所述进气结构包括进气管(33)以及置于所述进气管(33)一端的格栅堵头(34)，所述进气管(33)远离所述格栅堵头(34)的一端伸出所述瓶体(31)，所述格栅堵头(34)置于瓶体(31)内的液面下方。7.根据权利要求1所述的一种具有温控作用的湿化瓶，其特征在于，所述连接结构包括安装延长管(39)，所述安装延长管(39)下端套设在所述连接块(11)外且与所述连接块(11)密封连接。8.一种呼吸支持设备，其特征在于，所述呼吸支持设备包括权利要求1-7中任意一项所述一种具有温控作用的湿化瓶。

技术总结
本实用新型公开了一种具有温控作用的湿化瓶，包括瓶体、一端伸入瓶体内的进气结构、置于瓶体内的温控组件、置于温控组件顶端且连接处与温控组件密封的连接结构，连接结构远离温控组件的一端伸出瓶体，温控组件包括加热温度探测结构、套设在加热温度探测结构顶端且连接处与加热温度探测结构密封的连接块以及穿过连接块与加热温度探测结构连接的加热温度探测引线，外部电源以及控制器通过加热温度探测引线与加热温度探测结构电性连接；一种呼吸支持设备包括所述湿化瓶；本实用新型温度信号采集更为准确；另外，温度探头可以探测到加热棒的热辐射，具备防干烧功能，有利于电子器件的保护以及安全防护，避免电子器件的损坏以及安全故事发生。全故事发生。全故事发生。


技术研发人员：陈文 戴征
受保护的技术使用者：湖南明康中锦医疗科技发展有限公司
技术研发日：2021.09.14
技术公布日：2022/5/25