保育器及其方法

2023-06-12 14:03:06 1

專利名稱：保育器及其方法
技術領域：
本文公開的主題涉及保育器。更具體而言，本主題涉及保育器的嬰兒床。
背景技術：
保育器是用來保持適於嬰兒的環境條件的設備。在早產情況下或對一些生病的足月兒使用保育器來保持環境條件。使用保育器來保持適於嬰兒的環境條件在本領域中是已知的。傳統的保育器包括由篷蓋/遮篷封閉的搖籃，在篷蓋/遮篷中，可保持嬰兒處於受控制的醫療環境。傳統的保育器包括加熱器和風扇，以通過對流來使暖空氣循環到封罩。所述加熱器與控制單元進行接口，以保持搖籃的內部有均勻的溫度。保育器進一步包括用於保持搖籃的內部的溼度的加溼器。在搖籃中提供多個入口，以進行護理。在傳統保育器中，接近被放在保育器搖籃中的嬰兒是困難的。這是因為搖籃被篷蓋/遮篷封閉。篷蓋/遮篷用來封閉搖籃，以保持搖籃中的溼度。這種類型的設計會增加保育器中的構件的數量，並且這又增加了保育器的成本。另外，篷蓋/遮篷會在保育器的周圍佔用較大的空間。因此，需要在嬰兒加溫器中提供簡單且高效的加溼機構，而不依賴於篷蓋/遮篷。另外，母親和護理人員應當能夠容易地接近嬰兒。

發明內容
在一個非限制性的示例性方面，提供一種保育器的嬰兒床。該嬰兒床包括用以形成嬰兒床的基部的基板和以預定方式布置而形成嬰兒床的側壁的多個板。至少一個分配噴嘴設置在嬰兒床的至少一個側壁中，以供應水蒸氣而在嬰兒床的內部產生虛擬蒸氣包層。在本公開的另一方面，公開一種用以保持適於嬰兒的環境條件的保育器。該保育器包括豎向支承結構，多個水平柱連接到豎向支承結構的底端上以形成保育器的基部部分。嬰兒床在基部部分的上方安裝在豎向支承結構上，以支承嬰兒。嬰兒床包括基板和以預定方式布置而形成嬰兒床的側壁的多個板。至少一個分配噴嘴設置在嬰兒床的至少一個側壁中，以供應水蒸氣而在嬰兒床的內部產生虛擬蒸氣包層。保育器進一步包括附連到嬰兒床的基板上的加溼系統，所述加溼系統流體地連接到分配噴嘴的入口上，以供應水蒸氣。輻射式加溫器安裝在豎向支承結構的頂端上，以對保育器的嬰兒床供應輻射熱能量。根據本公開的另一方面，公開一種用以控制保育器的嬰兒床中的溼度的方法。該方法包括這樣的動作使用至少一個加溼傳感器來測量嬰兒床的內部的溼度。然後，通過控制單元來比較實測溼度值與預設溼度值。而且，基於控制單元的比較，控制通過設置在嬰兒床的側壁上的分配噴嘴的水蒸氣的供應。控制單元調節加溼系統和電磁閥中的至少一個，以控制水蒸氣的供應。
前述概述僅是示例性的，並且無論如何不意圖為限制性的。除了上面描述的示例性方面和特徵，通過參照附圖和以下詳細描述，另外的方面和特徵將變得顯而易見。


在所附權利要求中闡述了本公開的新穎特徵和特性。但是，當結合附圖來閱讀時，通過參照示例性方面的以下詳細描述，將最好地理解本公開本身以及優選的使用模式、另外的目標及其優點。僅以示例的方式，參照附圖，現在將描述一個或多個方面，在附圖中，相同參考標號表示相同元件，以及其中
圖1示出了根據本公開的一方面的保育器的透視圖。 圖2示出了用以控制嬰兒床中的加溼的系統的示意圖。圖3示出了用以使用電磁閥來控制嬰兒床中的加溼的系統的示意圖。圖4和5示出了分配噴嘴的透視圖。圖6示出了控制保育器的嬰兒床的內部的溼度的方法的流程圖。圖僅出於說明目的而描繪了本公開的各方面。本領域技術人員將容易地從以下描述中認識到，在不偏離本文描述的本公開的原理的情況下，可採用本文示出的結構和方法的備選的方面。部件列表 100保育器
101豎向支承結構 IOla導軌
102保育器的基部部分
103嬰兒床
103a嬰兒床的基板
103b嬰兒床的側壁
103c分配噴嘴
104加溼系統
104a壓電超聲加溼器
104b鼓風機
105福射式加熱器
106輪子
107控制單元
108加溼傳感器
109電磁閥
110用戶接口。
具體實施例方式前述已經寬泛地略述了本公開的特徵和技術優點，以便可更好地理解以下公開的詳細描述。將在下面描述本公開的額外的特徵和優點，它們形成本公開的權利要求的主題。本領域技術人員應當理解，可容易地將公開的概念和特定方面用作修改或設計用於實現本公開的相同目的的其它結構的基礎。本領域技術人員還應當認識到，這樣的等效結構不偏離所附權利要求中闡述的本公開的精神和範圍。當結合附圖來考慮時，將從以下描述中更好地理解相信是本公開的特性的新穎特徵(關於其組織和運行方法兩者)以及另外的目標和優點。但是，要清楚地理解，僅為了說明和描述的目的而提供各個圖，並且各個圖不意圖作為對本公開的界限的限定。圖1是示出了保育器100的透視圖的示例性實施例。保育器100包括用於支承保育器100的構件的豎向支承結構101。多個水平柱102連接到豎向支承結構101的底部上，以形成保育器100的基部部分。預定形狀的嬰兒床103在基部部分102的上方安裝在豎向支承結構101上，在嬰兒床103中，可保持嬰兒處於受控制的醫療環境。嬰兒床103包括用於支承嬰兒的基板103a和在基板103a周圍布置成預定型式而形成嬰兒床103的側壁103b的多個板。在一方面，側壁103b可為由多個板和實心板或它們的組合製成的空心柱。多個分配噴嘴103c設置在嬰兒床103的側壁103b中，以對嬰兒床103供應水蒸氣。加溼系統104能夠附連到保育器100的基部部分102上，並且所述加溼系統104流體地連接到分配噴嘴103c的入口上，以對嬰兒床103供應水蒸氣。備選地，加溼系統可以能夠附連到嬰兒床103上，特別是附連到嬰兒床103a的基部部分上。如圖2中顯示的那樣，加溼系統104包括用於將水轉化成水蒸氣的加溼單元104a和用於增加`水蒸氣的氣流以將其供應給分配噴嘴103c的鼓風機104。在本公開的一方面，加溼系統104選自包括(但不限於)蒸髮式加溼器、壓電超聲加溼器、葉輪式加溼器和蒸汽加溼器的組。在本公開的一方面，加溼單元104a是將水轉化成涼霧的壓電超聲加溼器。壓電超聲加溼單元包括以超聲頻率振動的金屬膜，以產生水滴，水滴以涼霧的形式離開加溼器。超聲加溼器使用壓電換能器來在水體中產生高頻機械振蕩。水試圖跟隨高頻振蕩，但是由於水的較大重量和質量慣性而無法做到。因而，在負振蕩上產生瞬時真空，從而導致水抽空成蒸氣。在本公開的另一方面，加溼單元104a是將水轉化成水蒸氣的蒸汽加溼器。蒸汽加溼器也稱為蒸發器，其使水沸騰，從而將蒸汽和水分釋放到空氣中。輻射式加溫器105安裝在豎向支承結構101的頂端上，並且水平地安裝在嬰兒床103的上方。所述輻射式加溫器105對所述嬰兒床103供應熱，以在嬰兒床103的內部保持適於嬰兒的環境條件。輻射式加溫器105包括被紅外輻射加熱的管狀加熱器，並且對嬰兒床103供應熱。輻射式加溫器105的輸出由伺服控制器控制，伺服控制器獲得來自置於嬰兒身上的溫度傳感器的輸入。溫度傳感器測量嬰兒的體溫，並且對伺服控制器提供信號。伺服控制器比較實測溫度值與預設值，並且因此控制輻射式加溫器105的輸出。輻射式加溫器105通過水蒸氣來工作，並且產生嬰兒需要的溫暖。在本公開的一方面，豎向支承結構101在其側壁上包括多個導軌，以有利於輻射式加溫器105和嬰兒床103的豎向移動。嬰兒床103可沿豎向移動，以在任何期望位置處支承嬰兒，並且輻射式加溫器105可沿豎向移動，以對嬰兒床103供應熱。在本公開的一方面，多個輪子106設置在基部部分102的底端處，以有利於保育器100的可操縱性。圖2是示出了用以控制嬰兒床中的溼度的系統的示意圖的示例性實施例。該圖顯示了嬰兒床103的一個側壁103b，其中具有多個分配噴嘴103c。多個加溼傳感器108安裝在嬰兒床103的預定位置上，以測量嬰兒床103中的相對溼度。加溼傳感器108與控制單元107進行接口，以控制嬰兒床103的內部的相對溼度。在本公開的一方面，控制單元107與加溼系統104的壓電換能器進行接口，以調節通過分配噴嘴103c的水蒸氣流。控制單元107比較實測溼度值與預設溼度值，並且因此改變壓電換能器的振動的幅度，以調節水轉化成水蒸氣的速率。使用鼓風機102來通過水蒸氣流動通道而將水蒸氣吹到分配噴嘴103c。在本公開的另一方面，控制單元107與設置在水蒸氣流動線路中的電磁閥109進行接口，以調節通過分配噴嘴103c的水蒸氣流，如圖3中顯示的那樣。控制單元107比較實測溼度值與預設溼度值，並且因此通過調節電磁閥109來改變水蒸氣穿過分配噴嘴103c的流率。在本公開的一個實施例中，電磁閥109或類似的流控制機構可連接到各個分配噴嘴103c上，以控制通過各個分配噴嘴103c的水蒸氣的供應。這有利於在嬰兒床103的多個部分中有受控制的溼度。另外，用戶可通過用戶接口 110對嬰兒床的不同部分設定預先限定的溼度水平。用戶接口 110設置在保育器100中，以便用戶基於要求來輸入溼度值和溫度值。用戶接口 110與控制單元107進行接口，以基於嬰兒的舒適水平來預設溼度值。控制單元107通過調節加溼系統和/或電磁閥110而控制通過分配噴嘴103c的水蒸氣流，來在嬰兒床103的內部保持預設溼度值。在本公開的一方面，側壁103b的板是長方形橫截面的空心板。分配噴嘴103c置於板的、具有朝向嬰兒床103的室的內部的出口的空心部分中。 圖4和5是示出了分配噴嘴103c的透視圖的示例性方面。分配噴嘴103c布置在嬰兒床103的側壁103b中，以供應水蒸氣而在嬰兒床103的內部產生虛擬蒸氣包層。分配噴嘴103c的入口流體地連接到加溼系統104上，以接收水蒸氣。分配噴嘴103c選自包括(但不限於)下者的組空心錐形噴嘴、全錐形噴嘴和盤芯(disc-core)型錐形噴射噴嘴或用於該目的的任何其它噴嘴。分配噴嘴103c以圓形方式噴射水蒸氣，並且在環繞被護理的嬰兒的墊子的上方產生虛擬蒸氣包層。在本公開的一方面，空心錐形噴嘴的噴射型式是圓環，並且通過使用與在一端處開口的圓柱形渦旋室相切的入口孔口來實現所述型式。圓形孔口出口比渦旋室具有更小的直徑。渦旋液體產生圓形形狀；環的中間是空心的。空心錐形噴嘴用於在低壓處需要良好的液體霧化的應用或用於需要快速的熱傳遞時。這些噴嘴的特徵還在於大且暢通無阻的流動通道，這提供較高的抗堵塞性。空心錐形噴嘴提供最小的液滴大小分布。在本公開的一方面，全錐形噴嘴在圓形、橢圓形或正方形區域中產生完整的噴射覆蓋範圍。通常，液體在噴嘴內旋動，並且與已經經過內部導葉的不旋轉的液體混合。然後液體通過孔口離開，從而形成圓錐型式。錐形型式內的噴射角度和液體分布取決於導葉設計和相對於出口孔口的位置。出口孔口設計和相對的幾何比例也會影響噴射角度和分布。全錐形噴嘴由於它們的芯設計(其特徵在於大的流動通道)而將介質均勻地噴射分布成大的液滴。圖6是示出了控制保育器100的嬰兒床103的內部的溼度的方法的流程圖的示例性實施例。加溼傳感器108測量嬰兒床103的內部的溼度，並且對控制單元107提供信號，如601中顯示的那樣。控制單元107比較實測溼度值與預設溼度值，如602中顯示的那樣。如果預設溼度值大於實測值，如603中顯示的那樣，則增加通過分配噴嘴103c的水蒸氣的供應,如604中顯示的那樣。否則，減少通過分配噴嘴103c的水蒸氣的供應，如605中顯示的那樣。在本公開的一方面，控制單元107調節加溼系統104或電磁閥109中的任一個，以控制通過分配噴嘴103c的水蒸氣的供應。在一個實施例中，可調節加溼系統104和電磁閥109兩者，以控制通過分配噴嘴103c的水蒸氣的供應。因而，本發明提供一種保育器和用於控制保育器中的溼度的方法。該保育器有利於消除篷蓋/遮篷，以在嬰兒床內提供溼度，以及具有溼度控制而不會由於開放環境而有相當大的水損耗。另外，由於保育器的結構的原因，使母親和護理人員能夠容易地接近嬰兒。 本書面描述使用示例來公開本發明，包括最佳模式，並且還使本領域任何技術人員能夠實踐本發明，包括製造和使用任何裝置或系統，以及實行任何結合的方法。本發明的可取得專利的範圍由權利要求限定，並且可包括本領域技術人員想到的其它示例。如果這樣的其它示例具有不異於權利要求的字面語言的結構要素，或者如果它們包括與權利要求的字面語言無實質性差異的等效結構要素，則它們意於處在權利要求的範圍之內。
權利要求
1.一種保育器(100)的嬰兒床(103)，包括: 基板(103a)； 以預定方式布置而形成所述嬰兒床(103)的側壁的多個板(103b);以及至少一個分配噴嘴(103c)，其設置在所述嬰兒床(103)的至少一個側壁(103b)中，以供應水蒸氣而在所述嬰兒床(103)的內部產生虛擬蒸氣包層。
2.根據權利要求1所述的嬰兒床，其特徵在於，所述分配噴嘴(103c)選自下者中的至少一個空心錐形噴嘴、全錐形噴嘴和盤芯型錐形噴射噴嘴，及它們的組合。
3.根據權利要求1所述的嬰兒床，其特徵在於，所述分配噴嘴(103c)的入口流體地連接到加溼系統上，以接收水蒸氣。
4.根據權利要求1所述的嬰兒床，其特徵在於，至少一個分配噴嘴(103c)設置在所述嬰兒床(103)的各個側壁(103b)中，以供應水蒸氣而在所述嬰兒床(103)的內部產生虛擬蒸氣包層。
5.—種保育器(100),包括 豎向支承結構(101)； 多個水平柱(102)，其連接到所述豎向支承結構(101)的底端上，以形成所述保育器(100)的基部部分； 在所述基部部分(102)的上方可脫開地安裝在所述豎向支承結構(101)上的嬰兒床(103)，所述嬰兒床(103)包括 基板(103a)； 以預定方式布置而形成所述嬰兒床(103)的側壁的多個板(103b)； 至少一個分配噴嘴(103c)，其設置在所述嬰兒床(103)的至少一個側壁(103b)中，以供應水蒸氣而在所述嬰兒床(103)的內部產生虛擬蒸氣包層； 能夠附連到至少所述基部部分(102)上的加溼系統(104)，所述加溼系統(104)流體地連接到所述分配噴嘴(103c)的入口上，以供應水蒸氣；以及 輻射式加溫器(105)，其安裝在所述豎向支承結構(101)的頂端上，以對所述保育器(100)的所述嬰兒床(103)供應輻射熱能量。
6.根據權利要求5所述的保育器，其特徵在於，至少一個加溼傳感器(108)設置在所述嬰兒床(103)中，以測量所述嬰兒床(103)的內部的溼度。
7.根據權利要求6所述的保育器，其特徵在於，所述加溼傳感器(108)與控制單元(107)進行接口，以對所述控制單元(107)提供信號。
8.根據權利要求6所述的保育器，其特徵在於，所述控制單元(107)與所述加溼系統(104)和至少一個電磁閥(109)中的至少一個進行接口，以控制供應給各個分配噴嘴(103c)的水蒸氣。
9.一種用以控制保育器(100)的嬰兒床(103)中的溼度的方法，所述方法包括 使用至少一個加溼傳感器(108)來測量所述嬰兒床(103)的內部的溼度； 通過控制單元(107)來比較實測溼度值與預設溼度值；以及 基於所述控制單元(107)的比較，控制通過設置在所述嬰兒床(103)的側壁(103b)上的分配噴嘴(103c)的水蒸氣的供應，其中，所述控制單元(107)調節加溼系統(104)和電磁閥(109)中的至少一個，以控制水蒸氣的供應。
10.根據權利要求9所述的方法，其特徵在於，如果所述實測溼度值大於所述預設值，則減少通過所述分配噴嘴(103c)的水蒸氣的供應，以及如果所述實測溼度值小於所述預設值，則增加通過所述分配噴嘴(103c)的水蒸氣的供應。
全文摘要
本發明涉及保育器及其方法。公開一種用以保持適於嬰兒的環境條件的保育器(100)。保育器包括豎向支承結構(101)，多個水平柱(102)連接到豎向支承結構的底端上以形成基部部分。嬰兒床(103)在基部部分的上方安裝在豎向支承結構上，以支承嬰兒。嬰兒床包括基板(103a)和以預定方式布置而形成嬰兒床的側壁的多個板(103b)。至少一個分配噴嘴(103c)設置在嬰兒床的側壁中，以對嬰兒床(103)供應水蒸氣。加溼系統(104)能夠至少附連到保育器的基部部分上，並且流體地連接到分配噴嘴的入口上，以供應水蒸氣。輻射式加溫器(105)安裝在豎向支承結構的頂端上，以對嬰兒床供應輻射熱能量。
文檔編號A61G11/00GK103027815SQ201210368810
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月27日 優先權日2011年9月29日
發明者S.J.維亞薩勞 申請人:通用電氣公司