ИНКУБАТОР Российский патент 1997 года по МПК A61G11/00 

Изобретение относится к медицинской технике для выхаживания недоношенных новорожденных детей.

Известен инкубатор, содержащий цилиндрическую поверхность с двойными стенками, с прозрачными окнами, выполненными с возможностью вращательного перемещения, нижнего шкафа с системами вентиляции воздуха и регулирования параметров воздуха, средства организации воздушного потока внутри инкубатора, средства для взвешивания и перемещения ребенка, а также источник лучистой энергии (см. патент США N 4750474, HKИ 128/1B, 1988 г.).

Недостатками указанной конструкции являются: сложность конструкции инкубатора, связанная с необходимостью обеспечения прокачки больших объемов воздуха, значительный уровень вибрации и шумообразования, что вызвано необходимостью использования нагнетательного элемента высокой мощности, не эффективное использование источника лучистой энергии.

Наиболее близким по технической сущности и решаемым проблемам в этой области и принятый за прототип является инкубатор для детей, содержащий шкаф для оборудования с верхней крышкой из изоляционного материала и являющейся донной стенкой полезного объема, прозрачный купол с плоскими стеклами и со светоотражающим покрытием, ограничивающий полезный объем с ребенком и герметично закрепленный на шкафу, ложе для ребенка, систему вентиляции, систему регулирования параметров воздушной среды в полезном объеме под куполом, источник лучистой энергии, расположенный ниже полезного объема инкубатора и отделяемый от ребенка проницаемым для воздуха, многослойным матрицем (см, патент США N 3705576, НКИ 128/1И, 1972 г.).

К недостаткам данной конструкции относятся: необходимость использования мощного вентилятора в связи с большим аэродинамическим сопротивлением воздушного тракта и большим расходом воздуха, высокий уровень, вибрации и шума, обусловленный использованием мощного вентилятора, неблагоприятное воздействие на ребенка низкочастотного электромагнитного излучения от источника лучистой энергии, состоящего из большого количества ламп дневного света и средств обеспечения их работы, неблагоприятное воздействие на ребенка излучения частот видимого света и коротковолнового электромагнитного, способных проникать через поверхность тела внутрь на глубину порядка 2,5 см, что может привести к разогреву внутренних тканей ребенка до 40^oC; использование прямоугольной формы купола приводит к многократным отражениям лучистых потоков от плоских стенок купола и, соответственно, к увеличению потерь лучистой энергии через стенки купола; высокое значение удельных энергозатрат на эксплуатации инкубатора, связанных с применением мощного вентилятора и источника лучистой энергии.

Задачей создаваемого технического решения являлось создание конструкции с оптимальными условиями жизнеобеспечения под куполом инкубатора при минимальных величинах удельных энергозатрат.

Технический результат достигается тем, что в инкубаторе для недоношенных детей, содержащем шкаф для оборудования с верхней крышкой изоляционного материала, являющейся донной стенкой полезного объема, прозрачный купол со светоотражающим покрытием, ограничивающим полезный объем с ребенком и герметично закрепленный на шкафу, ложе для ребенка, систему вентиляции, систему регулирования параметров воздушной среды в полезном объеме под куполом, систему подсветки, при этом ложе выполнено с возможностью вертикального перемещения и имеет коробчатую форму, внутренние поверхности стенок которой вогнуты, а вся внутренняя поверхность ложа имеет светоотражающее покрытие, аналогичное покрытию на куполе, а донная стенка полезного объема имеет покрытие с высокой степенью черноты, при этом купол выполнен в виде полуцилиндра, а в торцевой части купола выполнено отверстие, в котором размещена линза системы подсветки, которая в свою очередь размещена в дополнительном перфорированном корпусе, закрепленном на торце купола, причем покрытие купола и ложа имеет малое значение степени черноты, и высокое значение прозрачности в видимом спектре излучения.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения, а определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных признаков по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату.

Следовательно, по мнению заявителя, заявленное изобретение соответствует критерию "новизна", по действующему законодательству.

Для проверки соответствия изобретения критерию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск и анализ известных технических решений, с целью выявления признаков, отличающих предложенное решение от известных, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники. Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию "Изобретательский уровень".

Сущность технического решения поясняется чертежами, где на фиг. 1 - представлен общий вид инкубатора; на фиг. 2 устройство для вертикального перемещения ложа ребенка; на фиг. 3 вид А фиг. 3; на фиг. 4 изображена верхняя крышка шкафа для оборудования и ложе для ребенка; на фиг. 5 узел подсветки.

Инкубатор состоит из шкафа 1 для оборудования, купола 2, выполненного в виде полуцилиндра, ложа 3 для ребенка 4, верхней крышки 5 с изоляционным слоем 6, являющейся донной стенкой полезного объема, которая имеет покрытие 7 с высокой степенью черноты, герметично закрытых окон 8 для рук с герметизирующими рукавами (на рисунке не показаны). Ложе 3 имеет коробчатую форму, внутренние поверхности стенок 9, 10 которой вогнуты. Ложе 3 соединено со штоком 11 устройства 12 для его вертикального перемещения, укрепленного на корпусе шкафа 1 элементами 13, с ручным приводом 14. На верхней крышке 5 шкафа 1 для оборудования имеется окно 15 с лампой 16 для освещения ребенка 4, а также окно 17 подачи кондиционного воздуха в полезный объем инкубатора от системы вентиляции 18. Внутри полезного объема инкубатора имеются датчики 19 температуры и относительной влажности, соединенные с системой 20 регулирования параметров воздушной среды. Шкаф 1 для оборудования и купол 2 соединены между собой петлями 21 для обеспечения открывания и закрывания полезного объема инкубатора, а также имеются замки 22 и прокладки 23 для герметичного закрывания полезного объема инкубатора. В торцевой части купола 2 выполнено отверстие 24, в котором размещена система подсветки, состоящая из источника 25 инфракрасного излучения, находящегося в фокусе вогнутого зеркала 26 и линзы 27, которая в свою очередь размещена в дополнительном перфорированном корпусе 28, закрепленном на торце купола 2, а также вентиляционное окно 29, закрытое фильтровальным полотном.

Купол 2 и вся внутренняя поверхность ложа 3 имеет светоотражающее покрытие, которое в свою очередь имеет малое значение степени черноты для инфракрасного излучения и высокое значение прозрачности в видимом спектре излучения.

Инкубатор функционирует следующим. Нуждающийся в тщательном уходе и повышенном внимании медицинского персонала новорожденный недоношенный ребенок 4 помещается в инкубатор на ложе 3 под купол 2, герметично закрепленный на верхней крышке 5 шкафа 1 для оборудования при помощи петель 21, прокладок 23 и замков 22. Ложе 3 для ребенка 4 размещено на изоляционном слое 6 верхней крышки 5 шкафа 1 для оборудования.

Включается система вентиляции 13, снабжающая полезный объем инкубатора свежим воздухом влажность и температура которого поддерживается на необходимом уровне системой 20 регулирования с датчиками 19 температуры и относительной влажности на необходимом уровне. Подаваемый объем воздуха должен быть минимальным по величине и достаточным для обеспечения ребенка 4 кислородом. При этом внутри купола 2 возникает незначительная принудительная конвекция воздуха, которая приводит к передаче тепла от ребенка 4 к наружной среде через стенку купола 2. Температура, подаваемого принудительной системой 18 вентиляции, воздуха обеспечивает компенсацию потерь тепла за счет конвекции. Потери тепла ребенка 4 за счет теплового излучения максимально уменьшены при помощи следующих мероприятий. Выполнение купола 2 в форме полуцилиндра и размещение ребенка 4 на ложе 3, которое имеет возможность вертикального перемещения при помощи устройства 12, позволяющего оптимально по высоте расположить ложе 3 с ребенком 4 с целью уменьшения тепловых потерь за счет излучения. Выполнение светоотражающего покрытия купола 2 и ложа 3 3-слойным, причем промежуточный слой выполнен из серебра, имеет малое значение степени черноты и способствует существенному снижению доли тепла, проходящего через стенку купола 2. Основная доля лучистой энергии, отразившись однократно от покрытия купола 2, возвращается на поверхность тела ребенка 4. Поток тепловой лучистой энергии, излучаемой телом ребенка 4, с боковых и нижних поверхностей тела, попадает на поверхность ложа 3 также максимально отражается от промежуточного слоя покрытия и возвращается телу ребенка 4. Небольшая доля поглощается материалом ложа 3. Внутренний слой трехслойного покрытия, выполнен из тугоплавкого материала и необходим для хорошего закрепления промежуточного отражательного слоя, а наружный слой, выполненный из окиси кремния, обеспечивает защиту покрытия (а именно промежуточного слоя) от истирания.

Наличие на изоляционном слое 6 донной стенки полезного объема инкубатора зачерненного покрытия 7 с высоким значением степени черноты, способствует аккумуляции тепла, передача которого наружу максимально снижена за счет применения изоляционного слоя 6. Таким образом полезный объем инкубатора максимально термостатирован в отношении потерь лучистой энергии инфракрасного излучения от тела ребенка 4. Те потери, которые все-таки присутствуют, компенсируются источником 25 инфракрасного излучения небольшой мощности, равной величине потерь. При этом отражающее покрытие купола 2 незначительно снижает величину прохождения лучистого потока видимого диапазона частот, что обеспечивает хороший обзор и возможность наблюдения персоналу при уходе за ребенком 4.

Узел подсветки осуществляется передачу лучистой энергии параллельными потоками на линзу 27 и затем равномерно на поверхность тела ребенка 4, что обеспечивается расположением источника 25 инфракрасного излучения в фокусе вогнутого зеркала 26 и установкой линзы 27 в окне 24 подсветки купола 2 инкубатора. Мощность лучистой энергии, передаваемой ребенку регулируется в соответствии с величиной теплопотерь, за счет лучистой теплопередачи.

Использование предлагаемого технического решения позволит значительно снизить расход воздуха, подаваемого в инкубатор, что приведет к существенному снижению уровня вибрации и шума в инкубаторе, генерируемых движущимися частями вентиляторами и перемещаемыми объемами воздуха.

Изложенная выше конструкция промышленно применима на ее базе будет налажен выпуск инкубаторов в России.

Использование: изобретение относится к медицинской технике для выхаживания недоношенных новорожденных детей. Сущность изобретения: инкубатор содержит шкаф для оборудования 1 с верхней крышкой 5, являющейся донной стенкой полезного объема, прозрачный купол 2 со светоотражающим покрытием в форме полуцилиндра, ложе 3 для ребенка, систему вентиляции 18, систему 20 регулирования параметров воздушной среды под куполом 2, систему подсветки, выполненную с торцевой части купола 2 в отверстии 24. Ложе 3 выполнено с возможностью вертикального перемещения и имеет коробчатую форму, внутренние поверхности стенок которой вогнуты. Вся внутренняя поверхность ложа 3 имеет светоотражающее покрытие, аналогичное покрытие на куполе 2, а донная стенка полезного объема имеет покрытие с высокой степенью черноты. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1 1. Инкубатор, содержащий шкаф для оборудования с верхней крышкой из изоляционного материала, являющейся донной стенкой полезного объема, прозрачный купол со светоотражающим покрытием, ограничивающий полезный объем с ребенком и герметично закрепленный на шкафу, ложе для ребенка, систему вентиляции, систему регулирования параметров воздушной среды в полезном объеме под куполом, систему подсветки, отличающийся тем, что ложе выполнено с возможностью вертикального перемещения и имеет коробчатую форму, внутренние поверхности стенок которой вогнуты, а вся внутренняя поверхность ложа имеет светоотражающее покрытие, аналогичное покрытию на куполе, а донная стенка полезного объема имеет покрытие с высокой степенью черноты, при этом купол выполнен в виде полуцилиндра, а в торцевой части купола выполнено отверстие, в котором размещена линза системы подсветки, которая в свою очередь размещена в дополнительном перфорированном корпусе, закрепленном на торце купола.2 2. Инкубатор по п.1, отличающийся тем, что покрытие купола и ложа имеет малое значение степени черноты для инфракрасного излучения и высокое значение прозрачности в видимом спектре излучения.