CN101312698A - 加热毯和垫 - Google Patents

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CN101312698A CNA2006800435115A CN200680043511A CN101312698A CN 101312698 A CN101312698 A CN 101312698A CN A2006800435115 A CNA2006800435115 A CN A2006800435115A CN 200680043511 A CN200680043511 A CN 200680043511A CN 101312698 A CN101312698 A CN 101312698A
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斯科特·A·恩滕曼
基思·J·利兰
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Abstract

一种电加热毯，包括柔性片状加热部件、从加热部件的第一边延伸的第一未加热垂片、以及从加热部件的第二边延伸的第二未加热垂片。柔性防水外壳可以覆盖加热部件。

Description

加热毯和垫
相关申请的交叉参考
本申请涉及下面共同转让的实用新型专利申请，所有的申请都在美国专利和商标局提交，通过参考整体结合所有的申请：A)ELECTRICWARMING BLANKET HAVING OPTIMIZED TEMPERATURE ZONES，从业者目录号49278.2.5.2；B)TEMPERATURE SENSOR ASSEMBLIES FORELECTRIC WARMING BLANKETS，从业者目录号49278.2.9.2；C)FLEXIBLE HEATING ELEMENT CONSTRUCTION，从业者目录号49278.2.15；D)BUS BAR ATTACHMENTS FOR FLEXIBLE HEATINGELEMENTS，从业者目录号49278.2.16；E)BUS BAR INTERFACES FORFLEXIBLE HEATING ELEMENTS，从业者目录号49278.2.17。
技术领域
本发明涉及加热或保暖毯或垫，更具体地为包括电加热部件的加热或保暖毯或垫。
背景技术
已知麻醉中的手术患者成为变温的。这意味着患者失去控制他们身体温度的能力，会依靠环境的温度吸收或失去热量。由于现代手术室都是将空气调节到比较低的温度使外科医生舒适，进行一般麻醉的大多数患者会失去热量，并且如果没有保暖在临床上变得体温过低。
在过去15年中，强制通风保暖(FAW)已经成为“护理标准”用于防止和治疗麻醉和手术引起的体温过低。FAW包括通过软管连接到可膨胀空气垫的大加热器/送风机。温暖的空气分布在垫子的腔室内的患者上，接着通过垫子下表面的孔排到患者上。
尽管FAW临床上有效，但它遇到几个问题包括：比较高的价格；手术室内空气吹动，这可能是嘈杂的并且可能潜在地污染手术区；以及体积庞大，这有时遮挡手术医生的视野。此外，空气的比热低以及从空气迅速损失热量需要使空气的温度(当它离开软管时)很危险地高-在某些产品中高达45℃。这对患者造成很大的危险。由于软管和患者皮肤之间接触，和通过将热空气直接从软管吹到皮肤上而没有将垫子连接到软管上，会发生二级和三级烧伤。这种状况普遍到足以具有自己的名称-“hosing”。强制空气保暖设备的制造商主动告诫它们的使用者防止“hosing”，以及它给患者带来的危险。
为了克服FAW的上述问题，几家公司已经开发电加温毯。但是，这些电毯具有很多不足，例如患者可能不恰当地接触所述毯子的电加热部件造成的热和压力伤害危险。已知施加到皮肤的热和压力可以迅速地对皮肤造成热损伤。如果患者无意躺在加热毯的边上，如果临床医生不恰当地将麻醉患者放在部分加热毯上面，或者临床医生将毯子的边卷到患者身上，可能产生这种接触。因此，需要一种加热毯，它有效地将患者包成茧状，以便提供最大效力的加热，而不会引起烧伤患者的危险。
附图说明
下面的附图说明本发明的特定实施方式，因此没有限制本发明的范围。附图没有按比例绘图(除非这样申明)，且意欲结合下面详细说明的解释使用。在下文中，结合附图描述本发明的实施方式，其中相同的数字代表相同的部件。
图1A是根据本发明的某些实施方式，用于加热毯的柔性加热毯组件的平面图。
图1B-C是图1A所示组件的两种实施方式的端视图。
图1D示意显示从身体垂下、包括图1A组件的毯子。
图2A是根据本发明某些实施方式的加热部件组件的顶视平面图，该加热部件组件可以结合到图3A所示的毯子中。
图2B是沿图2A剖切线A-A的截面图。
图2C是根据本发明的某些实施方式，图2A所示的部分组件的放大平面图和相应的示意端视图。
图2D是根据本发明的某些实施方式，在图2A所示的部分组件的放大图。
图3A是根据本发明的某些实施方式的下部身体用加热毯的顶视平面图，包括局部剖视图。
图3B是从患者的下部身体垂下的图3A的毯子的示意侧视图。
图3C是可以结合到图3A所示毯子中的加热部件组件的顶视平面图。
图3D是沿图3C剖切线D-D的截面图。
图4A是根据本发明某些替代实施方式的柔性加热部件的平面图。
图4B是根据本发明某些实施方式的加热部件组件的顶视平面图，包括局部剖视图，所述加热部件组件可以结合到图4C所示的毯子中。
图4C是根据本发明某些实施方式的上部身体用加热毯的顶视平面图，包括局部剖视图。
图4D是从患者上部身体垂下的图4B毯子的示意端视图。
具体实施方式
下面详细的描述实际上是示例性的，没有想要以任何方式限制本发明的范围、实用性或结构。更确切地说，下面的描述提供实施本发明的示例性实施方式的实际例证。对选择的部件提供结构、材料、尺寸和制备方法的实施例，所有其它部件材料采用那些本领域普通技术人员已知的。本领域技术人员会意识到很多提供的实施例具有能够利用的合适的可供选择的方式。用于描述本发明的实施方式的术语“毯子”可以认为包括加热毯和垫。
图1A是根据本发明的一些实施方式的柔性加热毯组件100的平面图；图1B-C是图1A所示组件的两种实施方式的端视图。图1A显示组件100的柔性片状加热部件10包括第一端部101、第二端部102、在端部101，102之间延伸的第一侧部11、以及在第一侧部11的对面且同样在端部101，102之间延伸的第二侧部12。根据本发明的优选实施方式，加热部件10包括传导织物或紧密结合有间隔的传导元件的织物，使得加热部件10在一个或两个侧面13，14的表面上(图1B-C)具有基本相同的功率密度输出，优选小于大约0.5瓦/平方英寸，更优选在大约0.2和大约0.4瓦/平方英寸之间，所述表面包括加热部件10的侧部11，12并在加热部件10的侧部11，12之间延伸。可以被本发明的实施方式所采用的传导织物的某些实施例包括但不限于碳纤维织物，碳化纤维制成的织物，涂有传导材料，例如聚吡咯、碳化墨或金属化墨的纺织或无纺非传导底层。
图1A进一步显示组件100包括与加热部件10连接的两个汇流条15用于给加热部件10提供动力；显示每个条15沿着相对的侧部11，12在第一和第二端部101，102之间延伸。参考图1B，根据某些实施方式，汇流条15通过例如由传导线，例如涂银的聚酯或尼龙线(Marktek Inc.，Chesterfield，MO)形成的并延伸穿过加热部件10的周边108、条15，并再穿过条15相反侧面上的加热部件10的缝合接缝145，在加热部件10的相对包叠的周边108的折叠内与加热部件10连接。根据可替代方式，加热部件10不绕着汇流条15折叠，如图所示。本发明实施方式所采用的可替代的线或纱线可以由涂有其它导电材料的其它聚合物或天然纤维制成；另外，镍、金、铂和各种导电聚合物可以用于制造传导线。金属线例如不锈钢、铜和镍也可以在此用途中使用。根据一种示例性实施方式，条15包括编织线做的平管，例如本领域公知的，例如涂有银的平编织铜线，因而可以容许线延伸穿过，穿过编织线之间的开口。此外，所述条是柔性的以增强毯组件100的柔性。根据可替代的实施方式，汇流条15可以是导电箔或线、没有形成管状的压扁编织线、刺绣传导线、或者导电墨的印迹。优选每个汇流条15为平编织的涂有银的铜线材料，因为例如与涂有锡的线材相比，银涂层重复弯曲后显示极好的耐用性，并且银涂层可能不容易与下面实施方式描述的加热部件10的聚吡咯涂层发生氧化反应。此外，如果涂银的传导线用作涂银的汇流条15的缝合接缝145，可降低与彼此接触的不同金属有关的氧化可能性。
根据一些优选的实施方式，向每个汇流条15提供两排或多排缝线，以增加汇流条/加热部件接合部位的安全性和稳定性。优选地，两排缝线以锯齿形图案定位，使得每排缝线抓住汇流条15的边缘。相对紧密设置的缝线的锯齿形图案使柔性加热部件10稳定并保持其相对且靠近汇流条15，使得弯曲时所述织物实际上不会被拉离汇流条。根据其它一些实施方式，高导电材料制成的带被插入汇流条15和加热部件10之间。
根据一种示例性实施方式，导电织物包括加热部件10，所述加热部件包括基重约为130g/m2的无纺聚酯，100％涂有聚吡咯(可购自Eeonyx Inc.，Pinole，CA)；涂层织物的平均电阻，例如通过四点探针测量法测定，在约48伏时约为15-20欧姆/平方英寸，这适合产生优选的0.2-0.4瓦/平方英寸的瓦密度，用于汇流条15之间的宽度在大约20英寸的加热部件10的表面区域。该宽度适用于身体下部用加热毯，其中的某些实施方式将在下面描述。通过增加或减少可以接受导电涂层的织物的表面积，例如通过增加或减少织物的基重，可以调整所述导电织物的电阻以适合汇流条之间的不同宽度(越宽需要更低的电阻，越窄需要更高的电阻)。导电织物表面区域的电阻例如可能改变，例如由于导电涂层厚度改变，导电涂层本身改变，用于接受导电涂层的基底的有效表面积改变，或者基底本身密度改变。加热部件例如部件10，的局部表面电阻直接与根据下面的关系式产生的热量相关：
Q(焦耳)＝I2(安培)×R(欧姆)
电阻的变化因此转化成产热的变化，这通过温度进行测量。根据本发明的优选实施方式用于给进行手术的患者保暖，希望精确的温度控制。用于测定加热部件温度的装置，其能够对加热部件表面的电阻变化导致的温度变化进行平衡，将在下面结合附图2A-B进行描述。
毯组件100的柔性，其主要由柔性加热部件10提供，并任选通过结合柔性汇流条得到增强，允许毯组件100顺应身体的轮廓，例如进行手术的患者的全部或一部分，而不是简单横跨身体的较高部位；这种贴合使从部件10到身体表面的热传导最佳。但是，如图1D所示，加热部件10可能从身体16上垂下，使得侧部11，12没有接触身体16的侧表面；侧部11，12和身体16之间的传热方式，如图1D所示，主要是具有某种对流的辐射。
加热部件10的优选实施方式的表面区域均匀的瓦-密度输出通常转化成均匀加热表面区域，但不需要均匀的温度。在加热部件10的某些位置，其作为加热器与身体，例如身体16导热接触，从加热部件10有效地获得热量并例如通过血流进入身体，但是在某些位置，部件10没有与身体导热接触，例如侧部11，12，如图1D所示，在身体和这些部分之间存在绝热气隙，使得不容易从这些部分转走热量。因此，没有与身体导热接触的这部分加热部件10的温度增加，因为从这些部分传导热量不如从与身体导热接触的部分有效。当在整个加热部件10中辐射和对流热损失等于稳定产热时，所述“非接触”部分将比所述“接触”部分达到更高的平衡温度。尽管辐射和对流导热在较高加热器温度下更有效，热力学定律规定只要产热具有均匀的瓦-密度，即使在更高的温度，来自这种结构的毯子的辐射和对流导热产生的可能对皮肤的热通量小于在较低温度下“接触”部分的热传导产生的热通量。即使温度更高，瓦-密度均匀，由于辐射和对流导热没有热传导有效，“非接触”部分必须具有更低的热通量。因此，例如，通过在部件10与身体导热接触的位置与加热部件10连接的温度传感器121，如图1D所示，通过控制“接触”部分为安全温度，由于辐射和对流导热不很有效，“非接触”部分，例如侧部11，12也可以在安全温度下进行操作。根据优选实施方式，加热部件10包括具有较小热质量的导热织物，使得当接触在较高温度下操作的部分加热器时，突然将“非接触”部分转化成“接触”部分，该部分几乎能立刻冷却到较低操作温度。
根据本发明的实施方式，根据部分部件10是否与身体，例如进行手术的患者导热接触，可以对加热部件10的区域进行区分。在传导加热的情况下，温和的外力可以施加到包括加热部件10的加热毯上，所述压力促使加热部件10更好地与病人传导接触以增强热传导。但是，如果施加过量的压力，在增强热传导的同时到所述皮肤的血流减少，对于皮肤热量和压力的这种结合可能是危险的。已知少量灌注的患者不应在超过大约42℃时延长与传导热量的接触。在几项研究中显示42℃是最高皮肤温度，其不会对正常灌注皮肤，甚至长期暴露的正常灌注造成热损伤。(Stoll & Greene，Relationship between pain and tissue damage due to thermal radiation(疼痛和因热辐射引起的组织损伤之间的关系).J.Applied Physiology 14(3)：373-382.1959.以及Moritz和Henriques，Studies of thermal injury：The relativeimportance of time and surface temperature in the causation of cutaneous burns(在皮肤烧伤原因中时间和表面温度的相对重要性).Am.J.Pathology23：695-720，1947)因此，根据本发明的某些实施方式，为了使围绕部件10的加热毯罩表面，例如罩或外壳20，40的温度达到大约41-42℃，将与患者导热接触的部分加热部件10控制为大约43℃，这将结合图3A和4C在下文进行描述。进一步参考图1D，为了封闭身体16的侧面从而防止热损失，显示垂片125从加热部件10的每个侧面侧向延伸；根据本发明的优选实施方式，垂片125没有被加热，因此如果它们被卷进身体16侧面的下部，对身体没有热损伤风险。
现在参考图1C的端视图，显示图1B显示的实施方式的可替代方式。图1C显示组件100，其中绝缘部件18，例如具有任选的PTFE涂层、厚度大约为0.003英寸的玻璃纤维材料条，在汇流条15和加热部件10之间的每个缝合接缝145处延伸，使得条15和加热部件10之间的电接触点完全被缝合接缝145的传导线限定。可选择的，电绝缘材料层可以由聚合物膜、橡胶板、涂有聚合物或橡胶的织物或纺织材料、或任何其它适合的电绝缘材料制成。接缝145的每个传导线缝线与绝缘部件18一侧上的汇流条15和另一侧上的加热部件10保持稳定和恒定的接触。具体地，缝线在面对任意程度弯曲时产生稳定接触，使得可以避免汇流条15和加热部件10之间潜在的间断接触的问题(该问题可能在图1B显示的实施方式中出现，其中汇流条15与加热部件10物理接触)。所述缝线只是汇流条15和加热部件10之间的电连接，但是，由于比起加热部件10的导电织物，传导线具有的电阻非常低，传导线在正常条件下不会加热。除了在此描述的加热毯用途，这种在汇流条和传导织物加热器材料之间提供均匀和稳定传导界面的设计可以用于在非柔性加热器、电屏蔽、雷达屏蔽和其它传导织物应用中增强汇流条或电极和传导织物之间的传导界面。
优选地，接缝145包括两排或多排缝线用于增加安全和稳定性。然而，由于毯组件100的柔性特性，用于图1B或1C实施方式的缝合接缝145的传导线可能经受压力，随着时间过去并且多次使用含有组件100的毯子，可能导致沿着接缝145长度的一处或多处破裂。这种破裂，如果发生在图1B的实施方式中，也可能导致汇流条15和加热部件10之间间断的接触点，可能导致部件10沿着汇流条熔化。但是，如果这种破裂发生在图1C的实施方式中，绝缘部件18可以防止部件10熔化，使得只有缝线145的传导线沿着汇流条15熔化。
返回参考图1A，根据优选实施方式，显示汇流条15延伸穿过加热部件10的端部101和102。如果汇流条没有至少延伸到端部101和102，增加的电流会从汇流条15的端部流入加热部件10的织物。通常电流在汇流条15之间大致垂直流动，因此一个汇流条15上的每点向其它汇流条15提供窄电流线。如果任一汇流条15在到达加热器织物末端前终止，电流会流到该汇流条端部外面。过量电流可以导致过度加热靠近该汇流条的末端的加热部件10的织物，通过沿着整个汇流条扩散这可能引起织物降解，导致加热部件10灾难性故障。为了避免这种故障并增强制备可靠性，汇流条15的两端延伸超过加热部件10的端部101，102，优选超出长度至少约1/2cm。根据所述实施方式，所述传导线缝线，如上所述，同样延伸穿过端部101，102，终止在汇流条延长部上。这种设计有利地形成简单的制造方法，其确保可靠的并且可重复制造的汇流条末端，避免在汇流条15端部产生热点。
图2A是根据本发明某些实施方式的加热部件组件250的顶视平面图，其可以被毯200结合，所述毯子在图3A中显示并在下面进一步描述。图2B是沿图2A的剖切线A-A的截面图。图2A-B显示嵌在加热部件的侧面14上的温度传感器组件421，以及位于具有电绝缘层210的两个侧面13，14上的加热器组件10，电绝缘层优选由柔性无纺高蓬松纤维材料，例如1.5OSY(盎司/平方码)尼龙制成，优选利用热融性层压粘合剂层压到侧面13，14上。在某些实施方式中，粘合剂施加到层210和加热部件10之间的整个接触面上。其它适合用作层210的材料的实施例包括但不限于聚合物泡沫，纺织织物，例如棉或玻璃纤维，以及比较薄的塑料膜。根据优选实施方式，覆盖层210，在不损害加热组件250的柔性的情况下，如果加热部件10折叠在自身上面，可防止一部分加热部件10与另一部分加热部件10短路。为此，根据优选实施方式，加热部件组件250会被装入比较耐用和防水的外壳中，例如图2B用虚线显示的外壳20，并会由比较低的电压(大约48V)提供动力。甚至层210实际上是多孔的从而进一步保持组件250的需要的柔性。
图2C是示意性显示根据某些实施方式在图2A中被画上圆圈的组件250的拐角的某些细节的放大平面图和相应的端视图。图2C代表组件250的每个拐角。图2C显示设置在加热部件的侧面14上并在汇流条15下面延伸的绝缘层210，任意的电绝缘部件18和层210设置在加热部件10的侧面13上并终止于侧部12内的相邻的汇流条15，使得将汇流条15固定于加热部件10的传导接缝145的传导线沿着加热部件10的侧面13电接触加热部件10。图2C进一步显示两排传导接缝145将汇流条15连接到加热部件10上，汇流条15和绝缘部件18延伸经过端部102；背面固定的固定接缝145可以大约0.375英寸长，也延伸超过端部102。
图2A进一步显示将导线205连接至各汇流条15的连接部50以及另一导线221，导线221连接到温度传感器组件421并从温度传感器组件421延伸；每个导线205，221在绝缘层210上延伸并进入含有连接件23的电连接件室225，这将结合图3A-C在下文更详细地进行描述。图2D是根据本发明某些实施方式的连接部50的放大图，在图2A中以圆圈圈出。图2D显示连接部50包括导电插件55，该导电插件例如通过将插件55插入穿过汇流条15的侧壁并进入其内径而被固定在汇流条15上，显示的实施方式的汇流条15由编织电线导管形成，使得在编织线之间形成一开口用于从外面进入内径。
现在返回图2B，将更详细地描述温度传感器组件421。图2B显示温度传感器组件421包括例如聚酰亚胺(Kapton)的基底211，在基底上设置温度传感器21，例如表面安装的芯片热敏电阻(例如PanasonicERT-J1VG103FA：10K，1％芯片热敏电阻)；热散布件212，例如铜或铝箔，通过例如用压敏粘合剂粘合而安装在基底211的相反侧；基底211比较薄，例如大约0.0005英寸厚，使得没有显著地阻碍热散布件212和传感器之间的热传递。温度传感器组件421可以通过粘合层213，例如热融EVA粘结到层210上。尽管没有显示，但应当注意到传感器组件421可以用柔性电绝缘材料密封，例如硅或聚氨酯。根据本发明的某些实施方式，热散布件212是温度传感器组件所需的部件，因为加热部件10采用的传导织物例如前面描述的那些，可能没有在其整个表面显示均匀的电阻。本发明的某些替代实施方式通过采用分布式温度传感器，例如在加热部件10的表面以平面方式设置电阻式温度检测器(RTD)，或通过采用设置红外温度检测装置接收加热部件10给定区域的热辐射来处理在部件10表面的非均匀电阻。考虑其它替代实施方式，其中在加热部件10的表面上设置一排温度传感器，其被间隔开以致收集温度读数，读数可以被平均用于计算电阻差异。
根据本发明的某些实施方式，例如图2A所示，结合有超温传感器41，以检测容易变皱的组件250区域的过热，所述区域是例如侧部11，12，在这里组件250最可能折叠到自身上，无意地或有意接近包括组件250的毯子下面的患者。组件250的区域，其位于组件250折叠部件的下面并且没有紧密靠近传感器组件421，由于未被传感器21检测的折叠部分提供的附加热绝缘变得非常温暖。根据某些实施方式，传感器41被串联接线，如图2A所示。在大大超过正常操作范围的规定温度时，例如温度在大约45℃到大约60℃之间，该超温传感器41可以设定成开启，或显著增加电路(例如过温电路)的电阻从而启动报警器和/或切断加热部件10的电力。可选择地，传感器41可以是汇流条电源电路的一部分，在这种情况下当处于打开状态时传感器41直接关闭加热部件10的电源，或当在高电阻状态时传感器增加足够的电阻从而大量降低部件10的加热。
图3A是根据本发明的某些实施方式，可以用于给手术中的患者保暖的下部身体用加热毯200的顶视平面图，该顶视平面图包括部分局部剖视图。图3A显示毯子200包括被柔性外壳20覆盖的加热部件组件250；外壳20保护并将组件250与毯子200的外部环境隔离，并且可以进一步保护位于毯子200下面的患者免受电击危险。根据本发明的某些优选实施方式，外壳20是防水的从而防止液体例如体液，IV液体，或清洁液体接触组件250，并且可以进一步包括抗菌部件，例如，购自Domestic Fabrics Corporation的SILVERionTM抗菌织物。根据显示的实施方式，毯子200进一步包括热绝缘体层201，在组件250的上侧(相当于加热部件10的侧面14)延伸；层201可以与或可以不与组件250的表面粘合。层201可以用于防止位于毯子200相对侧面上的身体的热损失，特别是如果吸热部件与毯子200的上侧接触时。图3C显示绝缘体201在加热部件10的侧面14的整个表面和传感器组件421上延伸。根据显示的实施方式，层201被固定到加热部件组件250上从而形成组件250’，在下文将更详细地进行描述。根据本发明示例性实施方式，绝缘层201包括聚合物泡沫，例如1磅密度(pound density)30 ILD聚氨酯泡沫，其厚度在约1/8英寸和约3/4英寸之间。可选择地，绝缘层201可以是无纺、高蓬松纤维、聚合物材料或玻璃纤维绝缘材料。
图3A进一步显示形成从组件250的任一侧面侧向延伸的垂片25和从组件250纵向延伸的脚垂片或垂帘26。根据本发明示例性的实施方式，组件250的长度约为28英寸或约48英寸，较短的长度为小患者或一般成人患者的较小区域提供足够的覆盖。图3B为从患者下侧身体部分垂下的毯子200的示意侧视图。参考图3B，应当意识到从患者任一侧向下延伸的垂片25被折叠在下面并被可翻转的紧固件29(图3A)固定，从而形成绕着患者脚部的袋，和脚垂帘26一起有效地封闭患者下侧身体部分以防止热量损失。紧固件29可以是任何适合的类型，例如钩-环或按扣。进一步参考3B，也应当意识到外壳20或绝缘层201都没有给加热部件10增加一点硬度，因此毯子200能很好地贴合患者下侧身体的轮廓。结合图3B参考图2A，可以意识到温度传感器组件421位于组件250上，使得当包括组件250的毯子200从患者下侧身体垂下时，为了保持在组件10上分布安全温度，围绕传感器组件421的加热部件10的区域能与患者的一条腿传导接触。
根据本发明的某些实施方式，外壳20包括在组件250的任一侧上延伸的上和下片；外壳20的两片沿着密封区22(图3A的剖视部分用阴影显示)连接在一起，所述密封区绕着毯子200的周边2000延伸，并在周边2000内形成区域或袋，其中在两片之间存在缝隙。根据本发明示例性实施方式，外壳20包括具有聚氨酯涂层覆盖物的尼龙织物以提供防水；根据优选实施方式，所述涂层至少位于两片中每一片的内表面上，进一步促进，两片例如沿着密封区20热密封。应当注意，根据本发明可替代实施方式，用于加热部件例如加热组件250的覆盖层，是可以除去的，因此包括可换掉的封闭件帮助从中移走加组部件以及在其中插入相同的或其它加热组件。
图3A进一步显示包括某一区域的垂片25，在所述区域中，在片之间存在缝隙，用于封闭增重部件，显示为比较平的塑料板255。可选择地，垂片25可以通过在其外表面附加增重部件以增加重量。其它合适的增重部件的实施例包括但不限于金属链、金属弹簧、铅粒、塑料条和砂子。为了给患者提供更牢固的空气密封，垂片25的加重使得垂片25向下垂。增重部件还可以作为安全装置阻止临床医师将垂片25卷到患者下面，从而帮助防止含有加热部件10的部分毯子与患者有比较高的压力接触，这种情况可能导致严重的烧伤；同样地，增重部件比较硬和/或在垂片25的外边形成块。比较硬的垂片增重部件255还可以防止无意中弄皱毯子200，也就是，将毯子200折叠在自己身上，这可能引起部分加热部件10过度加热，如前面所述。但是，参考图3A，沿着每个垂片25在部件255之间延伸的密封区可以预先确定折叠位置；该预定折叠位置可以防止过度加热(由于传感器组件421的位置)或可以决定放置所述超温传感器41，如前所述。
图3C是可以结合到毯子200的加热部件组件250’的顶视平面图，该顶视平面图包括局部剖视图；图3D是沿图3C剖切线D-D的截面图。图3C-D显示包括加热部件10和热绝缘层201的加热部件组件250’，加热部件10在两侧13，14覆盖有电绝缘层210，热绝缘层201在其上侧14延伸(虚线显示导线和层201下面的传感器部件)。根据显示的实施方式，层201插入每个绝缘部件18的一部分的下面，每一个都折叠到各自汇流条15上，例如图1C中箭头B所示，接着通过各排非导电缝线345保持就位，所述非导电缝线延伸穿过部件18、层201和加热部件10。根据可替代实施方式，尽管显示层210在加热部件的侧面14上的层201下面延伸，但是层201也可单独成为热和电绝缘体，使得层210不需要在加热部件10的侧面14上。
现在返回图2A，参考结合图3A-C，将更详细地描述连接件室225和连接件23。根据某些实施方式，室225为一种注塑成型热塑性塑料，例如PVC，可以通过缝合到绝缘层210上而连接到组件250。参考图3A-B，可以看到连接件23从毯子200的外壳20上突出，使得延长电缆330可以将汇流条15连接到电源234上，将温度传感器组件421连接到温度控制器232上，图示出两者都结合到控制台333。在某些实施方式中，电源234向汇流条15提供脉冲宽度调制电压。控制器232可以用于中断该电源供应(例如在过温条件下)或调节负载循环以控制加热部件温度。
图3C-D还显示一对固定条带217，每一个条带从并沿着加热部件10的各自侧部11，12侧向延伸，每一个条带通过各排缝线345连接到加热部件10的侧面13上。图3C显示另一对固定条带271，每个条带271从并沿着加热部件10的各端部101，102纵向延伸，并通过各排非导电缝线354连接到那。条带271可以在层201上或加热部件10下面延伸。条带217优选在加热部件10的侧面13上的导电缝线145上延伸，如所示，从而提供绝缘层，如果部件10沿着将汇流条15连接到加热部件10的该排导电缝线145折叠到自己身上，该绝缘层能防止加热部件10的侧面13部分之间短路；但是，可选择地条带217可以在加热部件10的相反侧面上的绝缘部件18上延伸。根据显示的实施方式，固定条带217和271由聚合物材料，例如聚氨酯制成，使得为了将加热部件组件250’固定在外壳20的两片之间相应缝隙内(图3A)，这些条带可以被热密封在外壳20的片之间的热密封区22的相应区域内。根据替代实施方式，例如，图1A和3D虚线所示，加热部件10从每个汇流条15侧向向外延伸到固定边27，该固定边可以包括一个或多个延伸穿过的长槽或孔207，使得外壳20的片的内表面可以彼此接触被密封在一起并且从而保持边27。
图4A是根据本发明某些替代实施方式的柔性加热部件30的平面图。加热部件30实际上与前面描述的加热部件10的实施方式相同，包括导电织物，或紧密结合有间隔的导电部件的织物，用于基本上均匀的瓦密度输出，优选小于约0.5瓦/平方英寸。由于加热部件10的表面区域的形状适合下部身体用毯子，例如毯子200，所述毯子能覆盖进行上部身体手术的患者的下腹部和腿(图3B)，加热部件30的表面区域的形状适合上部身体用加热毯，例如图4C所示的毯子300，所述毯子能覆盖进行下部身体手术的患者的伸长的胳膊和胸部(图4D)。根据成人上部身体用加热毯的一种示例性实施方式，部件30的第一端301和部件30的第二端302之间的距离在约70到80英寸，而第一侧向边311和第二侧向边312之间的距离在约7到10英寸之间。参考图4B，其显示结合到加热部件组件450的加热部件30，可以看出汇流条15沿着各自侧向边311，312连接到加热部件30(图4A)。与结合在毯子200中加热部件10相比，汇流条15之间间隔更窄，为了得到需要的瓦密度输出，部件30应当包括具有比前面描述的用于加热部件10的实施例更高电阻的导热织物，例如用四点探针测量，每平方100欧姆的数量级。满足这种电阻要求的导电织物的实施例为纺织丝状聚酯，例如已知为Pongee，100％涂有聚吡咯。
图4B为根据本发明某些实施方式的加热部件组件450的顶视平面图，该顶视平面图包括局部剖视图，该加热部件可以结合到图4C显示的毯子300中。图4B显示组件450，其结构与在图3C-D显示的组件250’的结构类似。根据图4B显示的实施方式，温度传感器组件421在某一位置连接加热部件30，在所述位置，部件30，当结合到上部身体用加热毯例如毯子300时，能与患者的胸部导热接触，例如图4D所示，以便保持部件30上安全的温度分布；为了保持导线205和221的长度最小，汇流条连接部50和连接件壳体225靠近传感器组件421设置。返回参考图3C-D，结合图4B，组件450的电绝缘层310与组件250’的绝缘层210相应，组件450的热绝缘层301与组件250’的层201相应，组件450的固定条带317和371一般分别与组件250’的条带217和271相应。
图4C是根据本发明的某些实施方式的上部身体用加热毯300的顶视平面图，该顶视平面图包括局部剖视图。图4C显示毯子300包括被柔性外壳40覆盖的加热部件组件450；外壳40保护并使组件450与毯子300的外部环境隔离，并且还可以保护位于毯子300下面的患者免于电击危险。根据优选实施方式，外壳40与毯子200的外壳20类似，其中外壳40比较耐用并防水，还可以包括在其外表面延伸的抗菌部件或层。根据显示的实施方式，外壳40，和外壳20一样，包括上和下片；所述片在组件450的任一侧面延伸，并沿着密封区32连接在一起，所述密封区沿着外周边4000并在边4000内延伸以形成不同的区域，或袋，在这些区域或袋中，在两片之间存在缝隙。外壳40的片可以沿着区32热密封在一起，如上面对外壳20的描述。参考图4B，为了将加热部件组件450固定在外壳40的两片之间相应的区域，固定条带317可以在毯子300的中间狭窄部39的每个侧面上且与密封区32相应的区域内被热密封在外壳40的片之间。根据替代实施方式，例如，图4A中虚线所示，加热部件30的侧边311，312向外延伸形成固定边27，每一个包括延伸穿通的长槽或孔207，使得外壳40的片的内表面可以彼此接触以被密封在一起，从而保持边27。应当注意到根据本发明的替代实施方式，任一毯子200，300，可以包括不只一个加热部件10，30，和不只一个组件250/250’，450。
参考图4C，可以意识到，毯子300关于中心轴30和与轴30垂直的另一中心轴对称。图4C显示外壳40形成垂片35A，35B和350，其中的每一个具有穿过中心轴30和穿过与轴30垂直的中心轴的镜像对应部。根据显示的实施方式，每个垂片35A，35B以与对毯子200的垂片25的描述类似的方式增加重量，包括增重部件305，其与毯子200的部件255类似，可以使垂片35A，B变硬(虚线显示被密封区32的环绕区保持在盖40的片之间的部件305的轮廓)。
图4C进一步显示条带38，每一个条带在各自垂片35A-B之间延伸。参考图4D，其是从患者的上部身体垂下的毯子300的示意端视图，可以意识到为了防止热量损失，垂片35A-B和350向下延伸从而围住患者向外伸展的胳膊，并且垂片38将毯子300固定在患者身上。相对的条带38可以用可翻转的紧固件固定在一起，其实施例包括而不限于插入条带38中或与外表面连接的磁性紧固件，连接到相对条带38上的配合的钩-环紧固件，连接到相对条带上的配合的搭扣紧固件。根据优选实施方式，如果毯子300从患者的胸部朝患者的下巴滑动，限定狭窄部39的部分外周边4000，其延伸穿过患者的胸部，被弄圆或加衬垫以向患者的下巴提供更柔软的接触部位。
进一步参考图4D，也可以意识到。当毯子300位于患者身上时，每个条带38被定位成靠近患者的肘部，使得与每对垂片35A相应的毯子300的任一端部，可以暂时向后折叠，如箭头C所示，以便临床医生接触患者的胳膊，例如插入或调整IV。根据本发明的某些实施方式，超温传感器，例如前述的传感器41，被包括在毯子300中，根据预期折叠将毯子300设置在例如图4B-C显示的通常位置410，以便检测过度加热，如果毯子300折叠在自身上如图4D所示很长时间，特别是如果允许毯子向后折叠的部分的垂片35A向下延伸，如图4D虚线所示，则可能发生这些过度加热。图4D还显示插入连接件23的连接件带330将毯子300的加热部件30和温度传感器组件421连接到控制台333。
在前面详细的说明中，参考特定实施方式描述了本发明。但是，可以意识到可以进行各种改进和改变，而没有偏离如附加权利要求所限定的本发明的范围。尽管是在医院手术室的背景下描述本发明的实施方式，但能想到本发明的某些实施方式可以用于其它环境中。对于并未想要在手术室中使用并且不需要满足严格的FDA要求从而在手术室中重复使用的本发明的这些实施方式，则不需要包括这里描述的特定特征，例如与精密的控温控制相关的特征。因此，这里描述的优选实施方式的某些特征并不是必须要包括在用于其它用途的本发明的优选实施方式中。

Claims (42)

1.一种电加热毯，包括：
柔性片状加热部件，其包括第一侧面、第二侧面、第一端部、第二端部、在第一端部和第二端部之间延伸的第一边、与第一边相对并在第一和第二端部之间延伸的第二边；
覆盖加热部件并包括防水材料层的柔性外壳；
远离加热部件的第一边延伸的第一未加热垂片；以及
远离加热部件的第二边延伸的第二未加热垂片。
2.根据权利要求1所述的电加热毯，其特征在于，当提供电力时，加热部件在其表面区域上具有基本均匀的瓦密度输出。
3.根据权利要求1所述的电加热毯，其特征在于，进一步包括在加热部件的第一侧面和第二侧面中的至少一个侧面和柔性外壳之间延伸的柔性绝缘材料层。
4.根据权利要求3所述的电加热毯，其特征在于，所述绝缘材料层粘合到第一侧面和第二侧面中的至少一个侧面的表面区域。
5.根据权利要求3所述的电加热毯，其特征在于，所述绝缘材料层包括泡沫。
6.根据权利要求3所述的电加热毯，其特征在于，所述绝缘材料层包括高蓬松无纺纤维材料。
7.根据权利要求3所述的电加热毯，其特征在于，所述外壳没有粘合到绝缘材料层。
8.根据权利要求1所述的电加热毯，其特征在于，进一步包括：
第一导电汇流条，其连接到加热部件上并沿着加热部件的第一边从靠近加热部件第一端部的第一点延伸到靠近加热部件第二端部的第二点；
第二导电汇流条，其连接到加热部件上并沿着加热部件的第二边从靠近加热部件第一端部的另一第一点延伸到靠近加热部件第二端部的另一第二点；
第一导线，其连接到第一点和第二点之间的第一汇流条上；以及
第二导线，其连接到另外的第一和第二点之间的第二汇流条上；
其中第一和第二导线适合连接到给汇流条提供动力的电源上。
9.根据权利要求1所述的电加热毯，其特征在于，进一步包括：
第一导电汇流条，其连接到加热部件上并沿着加热部件的第一边在第一和第二端部之间延伸；以及
第二导电汇流条，其连接到加热部件上并沿着加热部件的第二边在第一和第二端部之间延伸；
其中，加热部件的第一边通过传导线缝合到第一汇流条上；
加热部件的第二边通过另一传导线缝合到第二汇流条上；
第一和第二汇流条适合连接到给加热部件提供动力的电源上。
10.根据权利要求1所述的电加热毯，其特征在于，进一步包括：
第一导电汇流条，其连接到加热部件上并沿着加热部件的第一边在第一和第二端部之间延伸；以及
第二导电汇流条，其连接到加热部件上并沿着加热部件的第二边在第一和第二端部之间延伸；
其中，第一和第二导电汇流条延伸超过加热部件的第一和第二端部；以及
第一和第二汇流条适合连接到给加热部件提供动力的电源上。
11.根据权利要求8所述的电加热毯，其特征在于，进一步包括在当毯子从身体垂下时，在加热部件与身体传导接触的位置与加热部件相连的温度传感器。
12.根据权利要求1所述的电加热毯，其特征在于，从加热部件第一端部到第二端部的长度约大于加热部件宽度的7倍。
13.根据权利要求1所述的电加热毯，其特征在于，所述柔性片状加热部件包括导电织物。
14.根据权利要求13所述的电加热毯，其特征在于，所述织物包括碳。
15.根据权利要求13所述的加热毯，其特征在于，所述织物包括涂有导电材料的非导电层。
16.根据权利要求15所述的电加热毯，其特征在于，所述非导电层包括聚酯，且所述导电材料包括聚吡咯。
17.根据权利要求1所述的电加热毯，其特征在于，所述柔性片状加热部件包括紧密结合有间隔的导电元件的织物。
18.根据权利要求1所述的电加热毯，其特征在于，所述外壳没有粘合加热部件的第一和第二侧面。
19.根据权利要求1所述的电加热毯，其特征在于，所述外壳还包括抗菌材料。
20.根据权利要求1所述的电加热毯，其特征在于，所述柔性外壳还包括尼龙层，且所述防水材料层包括在尼龙的至少一个侧面延伸的聚氨酯涂层。
21.根据权利要求1所述的电加热毯，其特征在于，
所述外壳包括在加热部件的第一侧面延伸的第一片以及在加热部件的第二侧面延伸的第二片；并且
第一片围绕加热部件的外周热密封到第二片。
22.根据权利要求21所述的电加热毯，其特征在于，所述外壳的防水材料层包括在第一和第二片的相对侧面上延伸的聚氨酯涂层。
23.根据权利要求21所述的电加热毯，其特征在于，进一步包括：
在加热部件的第一侧面上延伸并粘合到其上面的第一电绝缘层；
在加热部件的第二侧面上延伸并粘合到其上面的第二电绝缘层；以及
在加热部件的第一侧面上延伸并靠近第一电绝缘层但没有粘合到其上面的热绝缘层；
其中外壳的第一片延伸靠近热绝缘层，但没有粘合到其上面；
外壳的第二片延伸靠近第二电绝缘层，但没有粘合到其上面。
24.根据权利要求21所述的电加热毯，其特征在于，进一步包括：
第一固定条带，其连接加热部件的第一边并远离加热部件侧向延伸；以及
第二固定条带，其连接加热部件的第二边并远离加热部件侧向延伸；
其中，第一和第二固定条带与第一和第二片配合。
25.根据权利要求1所述的电加热毯，其特征在于，进一步包括：
第一导电汇流条，其连接到加热部件上并沿着加热部件的第一边在第一和第二端部之间延伸；以及
第二导电汇流条，其连接到加热部件上并沿着加热部件的第二边在第一和第二端部之间延伸；
其中，加热部件的第一边从第一汇流条侧向延伸，第二边从第二汇流条侧向延伸，第一和第二边中的每一个包括至少一个延伸穿过的开口；
外壳包括在加热部件的第一侧面延伸的第一片和在加热部件的第二侧面延伸的第二片；
第一片围绕加热部件的外周并通过第一和第二边的开口密封到第二片；以及
第一和第二汇流条适合连接到给加热部件提供动力的电源上。
26.根据权利要求1所述的电加热毯，其特征在于，所述第一和第二垂片为柔性外壳的延伸部。
27.根据权利要求26所述的电加热毯，其特征在于，进一步包括：
与第一垂片连接的第一增重部件；和
与第二垂片连接的第二增重部件；
其中外壳包括在加热部件的第一侧面延伸的第一片和在加热部件的第二侧面延伸的第二片；
第一片围绕加热部件的外周并围绕第一和第二增重部件中的每一个的外周热密封第二片。
28.根据权利要求1所述的电加热毯，其特征在于，所述第一和第二垂片被增加重量。
29.根据权利要求28所述的电加热毯，其特征在于，所述第一和第二垂片通过比较坚硬的部件被增加重量。
30.根据权利要求28所述的电加热毯，其特征在于，进一步包括：
第三被增重的垂片，其从加热部件的第一边延伸并沿着第一边与第一被增重的垂片间隔开；和
第四被增重的垂片，其从加热部件的第二边延伸并沿着第二边与第二被增重的垂片间隔开；
其中第一、第二、第三和第四被增重的垂片通过比较坚硬的部件增加重量。
31.根据权利要求1所述的电加热毯，其特征在于，进一步包括：
第三未加热垂片，其从加热部件的第一边延伸并沿着第一边与第一垂片间隔开；和
第四未加热垂片，其从加热部件的第二边延伸并沿着第二边与第二垂片间隔开。
32.根据权利要求31所述的电加热毯，其特征在于，进一步包括：
设置在第一和第三垂片之间的第一条带；
设置在第二和第四垂片之间的第二条带；
其中当毯子从身体垂下时，第一和第二条带配合以确保毯子固定在身体上。
33.根据权利要求32所述的电加热毯，其特征在于，所述第一和第二条带通过连接的磁性紧固件、连接的配合钩-环紧固件、连接的搭扣紧固件中的一种配合。
34.根据权利要求1所述的电加热毯，其特征在于，进一步包括从加热部件的第一和第二端部中的一个端部延伸的未加热脚垂片。
35.根据权利要求34所述的电加热毯，其特征在于，所述脚垂片包括至少一对可翻转的紧固件，所述至少一对中的每个紧固件设置成确保脚垂片处于折叠结构，形成围绕患者脚的袋状物。
36.一种电加热毯，包括：
柔性片状加热部件，其包括第一侧面、第二侧面、第一端部、第二端部、在第一和第二端部之间延伸的第一边、和与第一边相对并在第一和第二端部之间延伸的第二边；
从加热部件的第一边延伸的第一未加热垂片；
从加热部件的第二边延伸的第二未加热垂片；以及
从加热部件的第一和第二端部中的一个端部延伸的第三未加热垂片。
37.根据权利要求36所述的电加热毯，其特征在于，当毯子从患者身上垂下时，为了产生包住患者脚部的袋状物，第三垂片具有足够的长度朝着加热部件向后折叠。
38.根据权利要求37所述的电加热毯，其特征在于，为了确保垂片处于折叠的袋状结构，第三垂片包括与其连接的至少一对可翻转的紧固件。
39.一种上部身体用电加热毯，包括：
柔性片状加热部件，包括第一侧面、第二侧面、第一端部、第二端部、在第一和第二端部之间延伸的第一边、和与第一边相对并在第一和第二端部之间延伸的第二边；
从加热部件的第一边延伸的第一未加热垂片；
从加热部件的第二边延伸的第二未加热垂片；
从加热部件的第一边延伸并沿着第一边与第一垂片间隔开的第三未加热垂片，所述间隔在第三和第一垂片之间留下缝隙，其中第一边没有垂片以在缝隙内容纳患者的头部；和
从加热部件的第二边延伸并沿着第二边与第二垂片间隔开的第四未加热垂片。
40.根据权利要求39所述的电加热毯，其特征在于，进一步包括：
设置在第一和第三垂片之间的第一条带；和
设置在第二和第四垂片之间的第二条带；
其中当毯子从身体上垂下时，第一和第二条带配合以确保毯子固定在身体上。
41.根据权利要求39所述的电加热毯，其特征在于，进一步包括第一和第三垂片之间以及第二和第四垂片之间的狭窄部，其中当毯子穿过患者的上部身体垂下时，第一和第二垂片在患者的第一胳膊的任一侧面延伸，第三和第四垂片在患者的第二胳膊的任一侧面延伸，中央部在患者的胸部延伸。
42.根据权利要求41所述的电加热毯，其特征在于，进一步包括在与毯子的中央狭窄部相一致的位置与加热部件相连的温度传感器。
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