(57)【要約】乳児４４を収容するカバー１７、ヒータ３２及びモータ３８を備えた空気循環システム３０を有する乳児用哺育器１２が開示されている。乳児４４の体温が安定していることを示するセンサ５２を備えた適応モータ速度制御部１０が、送風機モータ３８に結合されており、少なくとも部分的に、乳児４４の体温の安定性に基づいてモータ速度を制御する。乳児の体温が安定している間は、モータ速度は限度内で減少される。
2004524084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乳児を載せる台、カバー内に乳児のために制御された環境を提供する天蓋、ヒータ及びカバー内で暖気を循環させる送風機モータにより稼働される送風機を有する空気循環システムを含む乳児介護装置であって、当該介護装置は前記空気循環システム用の制御システムを備え、当該制御システムは、乳児の体温が安定したことを測定しその乳児の体温を示す出力を提供する一以上のセンサと、送風機モータ用の速度制御部を備え、前記速度制御部は、乳児の体温の安定性に基づいて送風機モータの速度を変化させるために、一以上の温度センサが連動するように結合されており、前記送風機モータ速度は少なくとも部分的に乳児の体温の安定性により決定される乳児介護装置。
【請求項２】
前記速度制御部は、乳児の体温が安定した時に前記送風機速度を減少させる請求項１に記載の装置。
【請求項３】
乳児の体温が安定していれば前記送風機速度が漸減されるが、前記送風機速度はカバー内に酸素を補給するのに必要とされる最低レベルより小さくならない請求項２に記載の装置。
【請求項４】
乳児設定温度を安定させるための設定温度回路、比較器をさらに備え、乳児の体温を安定させる一以上のセンサ、及び乳児の体温が設定温度付近であるか、安定していることを示したときに送風機モータ速度を減少させる速度制御部を備えた請求項１に記載の装置。
【請求項５】
送風機モータの速度を感知する速度センサをさらに備え、乳児の体温が安定しており、かつ速度センサにより感知される前記送風機速度が、カバー内に酸素を補給するのに必要とされる最低レベルより小さくなければ前記送風機速度が漸減される請求項４に記載の装置。
【請求項６】
速度を減少している際に乳児の体温が不安定になったときに、前記速度制御部が前記送風機速度を増加させる請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記送風機速度は、乳児の体温が不安定のままであり、かつ最大の送風機速度を超えない限り、漸増される請求項６に記載の装置。
【請求項８】
乳児の体温の時間変化率を調べることにより、乳児の体温を安定させる請求項１に記載の装置。
【請求項９】
乳児の体温が安定している時に、前記速度制御部が前記送風機速度を減少させる請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
乳児の体温が安定しており、かつ送風機速度がカバー内へ酸素を補給するのに必要とされる最低レベルより小さくなければ、送風機速度は漸減される請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
カバー内を循環している空気を暖めることにより、乳児の体温を制御する前記ヒータへ供給する電力を変化させるためのヒータ制御部を更に備える請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記速度制御部は、前記ヒータに供給された電力を示す前記ヒータ制御部からの電力フィードバック情報を受領して、その電力フィードバック情報に応じて送風機速度を変化させる請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記ヒータに供給される電力の時間変化率がゼロに近いとき前記速度制御部が送風機速度を減少させる請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
乳児の周りの空気を循環させるための前記送風機を備えた哺育器用の送風機速度制御部であって、前記送風機速度制御部は、乳児の体温が安定していることを判定する一以上のセンサを有し、その送風機速度制御部は少なくとも部分的に一以上のセンサの出力に反応して前記送風機速度を変化させ、それにより哺育器内の空気の循環を変化させる。
【請求項１５】
乳児の体温が安定している時に、前記送風機の速度を減少させる請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
乳児の体温を示すセンサと、所望の乳児の体温を供給する設定温度回路と、乳児の体温と所望の乳児の体温を比較するための比較器とを更に備え、と、乳児の体温が安定しており、かつ所望の温度に近いときに前記送風機制御部が送風機速度を減少させる請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記送風機制御部は、上限及び下限の範囲内で前記送風機の速度を制御する請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記下限は、乳児に酸素を補給するために設定される請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
乳児の体温が安定しており、かつ所望の体温に近く、前記下限に達していなければ、前記送風機速度制御部が送風機速度を減少させる請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
送風機速度が減少している間に乳児の体温が不安定になったとき、前記送風機速度制御部が送風機速度を増加させる請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
送風機の速度を感知する速度センサと、前記速度センサに結合されたメモリとを備え、前記送風機速度制御部は乳児の体温が不安定になった速度をメモリに記憶する請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
乳児の体温が不安定となった速度が、その次の送風機速度の減少に対する下限となる請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
送風機モータ及び哺育器のカバー内へ空気を循環させるためのモータ速度制御回路を備えた哺育器の空気循環システムの送風機速度を変化させる方法であって、哺育器内の乳児の体温が安定していることを感知する段階と、少なくとも部分的に乳児の体温の安定性に基づいて送風機モータの速度を制御する段階とを含む。
【請求項２４】
異なる時間における乳児の体温を測定し、乳児の体温の時間変化率を測定する請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
乳児の体温が安定しているときに前記送風機モータ速度を減少させる段階を備える請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
乳児の体温が安定している間に前記送風機速度を減少させる段階を繰り返す請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
カバー内に酸素を補給するための送風機速度最小値を決定する段階と、前記最小送風機速度より小さく送風機速度を減少させる前に、繰り返し工程を停止する段階とを備える請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
乳児の体温が不安定になった時に前記送風機速度を増加させる段階を備える請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記送風機速度を減少させる際、体温が不安定となった速度を記憶する段階と、以後減少させる際に、記憶された速度に到達したときには、減少段階を停止する段階とを備えた請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記記憶された速度に到達したときに、乳児の体温が安定したままならば、一定時間経過後に、前記減少工程を続ける段階を備える請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
哺育器内を循環する流体の体積を制御する制御システムであって、前記制御システムは乳児の体温の安定性を感知し、それに応じて温度信号を提供するために配置された温度センサと、前記温度センサと連動するように結合され、温度信号に応じて哺育器内を循環する流体の体積を測定するために配置された流体流回路とを備える。
【請求項３２】
乳児の体温が安定したときに、前記流体流回路が、循環する流体の体積を減少させる請求項３１に記載のシステム。
【請求項３３】
乳児の体温の時間変化率の出力を示す温度差動回路をさらに備え、その差動回路の出力は前記流体流動回路に結合されている請求項３２に記載の装置。
【請求項３４】
前記流体流動回路と通信するメモリをさらに備え、前記流体流動回路は乳児の体温が不安定となった時の循環する流体の体積の値を記憶し、乳児の体温が再び安定するまで流体の体積を増加させる請求項３２に記載のシステム。
【請求項３５】
乳児の体温が安定したままであり、かつ循環する流体の体積がメモリに記憶された流体の体積の値よりも大きければ、乳児の体温が再び安定した後に循環された流体の体積を減少させる流体流動回路を備えた請求項３４に記載のシステム。
【請求項３６】
乳児用の哺育器であって、
乳児を保持する台と、
乳児を受け入れるチャンバを形成するために前記台と結合した天蓋と、
体温に反応して体温安定信号を供給する、乳児の体温の安定性を感知するセンサと、
ファンと、哺育器内の空気を循環させるファンを駆動するモータと、前記モータ及び前記センサと連動するように結合されておりモータの速度、及び前記ファンの速度に反応して温度安定信号を測定する制御部を備えた送風機アセンブリと
を備える。
【請求項３７】
前記制御部は、乳児の体温が安定したときに前記ファンの速度を減少する請求項３６に記載の装置。
【請求項３８】
乳児の体温が安定しており、かつ前記ファンの速度が前記チャンバ内の酸素を補給するのに必要とされる最低レベルを下回らない限りは、ファンの速度が漸減される請求項３７に記載の装置。
【請求項３９】
乳児設定点温度を測定するための設定点回路及び比較器を備え、前記センサは乳児の体温を測定し、前記制御部は前記比較器が乳児の体温が設定点付近であり、かつ安定していることを示したときにファンの速度を減少する請求項３７に記載の装置。
【請求項４０】
前記ファンの速度を感知する速度センサを備え、前記ファンの速度は、乳児の体温が安定しており、かつチャンバ内の酸素を補給するのに必要とされる最低レベルを下回らない限りは前記速度センサにより感知された前記ファンの速度が減少する請求項３９に記載の装置。
【請求項４１】
前記制御部は、速度減少の際、乳児の体温が不安定となる時に前記ファンの速度を増加させる請求項４０に記載の装置。
【請求項４２】
前記ファンの速度は、乳児の体温が不安定、かつ最大速度を超えない限りは増加する請求項４１に記載装置。
【請求項４３】
乳児の体温が安定していることは、乳児の体温の時間変化率を調べることにより判定される請求項３６に記載の装置。
【請求項４４】
前記制御部が、乳児の体温が安定している時に前記ファンの速度を減少させる請求項４３に記載の装置。
【請求項４５】
乳児の体温が安定しており、かつ前記ファン速度がチャンバ内の酸素の補給を提供するのに必要とされる最低レベルより小さくならない限り、前記ファンの速度が減少される請求項４４に記載の装置。
【請求項４６】
前記チャンバ内の循環した空気を暖めることにより乳児の体温を制御すべく、前記ヒータへの電力を変化させるヒータ制御部を備える請求項３６に記載の装置。
【請求項４７】
前記速度制御部は、前記ヒータから供給された電力を示す前記ヒータ制御部から電力フィードバック情報を受け取り、前記電力フィードバック情報に応じて前記ファンの速度を変化させる請求項４６に記載の装置。
【請求項４８】
前記速度制御部は、前記ヒータに供給される電力の時間変化率がゼロに近い時に前記ファンの速度を減少させる請求項４７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にヒータと、哺育器内の暖かい空気を循環させる送風機を備える哺育器に関するものであり、さらには哺育器内の乳児の体温の安定性に応答して送風機を駆動するモータ速度を制御することに関する。
【背景技術】
【０００２】
哺育器内の空気の温度を制御する技術は周知である。モータ送風機で哺育器内の空気を循環させる技術、哺育器内の空気の温度によって決定される送風機の速度を変化させる技術もまた周知である。空気温を感知するサーミスタ及びモータ制御部は周知であり、ヒータの出力を制御すること、及び哺育器のフード内に吹き込むより先に、ヒータを通過する空気の速度を制御することにより、哺育器内の乳児に隣接する空気の温度を制御するのに使用されてきた。乳児の体温を直接的に計測するために、哺育器内に変換器を取り付けることもまた知られている。
【０００３】
特許文献１は、センサからアクセスパネルが開いていることを示す信号を受け取ると、送風機のモータ速度とヒータ電力とを増加させる哺育器を開示している。増加した送風機モータ速度の持続時間は、少なくとも部分的に乳児の皮膚温度を示す信号によって決まる。
【特許文献１】
米国特許第５７３０３５５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
空気が哺育器内を循環する時、空気は乳児の上に流れ、蒸発減を増加させることが知られている。しかしながら哺育器内の空気流は、二酸化炭素を排出し、外部の空気に含まれる酸素を補充するために必要とされる。モータや送風機の騒音のため、乳児が落ち着かないこともまた知られている。ある状況下で、フード内で空気の成分である適度の酸素と二酸化炭素を維持するのに十分な程度に送風機速度を減少させることにより、蒸発減は低減され、騒音も減じられるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
ヒータと適応モータ制御部により適宜に制御されるモータ式送風機を備えて、暖かい空気を循環させるシステムを備えた、乳児用哺育器が開示されている。開示された制御システムは蒸発減を減少させ、さらに酸素を補給し、二酸化炭素を排出するために十分な空気流を維持しつつ送風機の騒音を少なくする。制御システムは乳児の体温を測定するための一以上のセンサと温度の安定性を示す送風機モータ用の速度制御部を備えている。速度制御部は送風機モータ速度を変化させるために一以上の温度センサと連動接続されており、送風機のモータ速度は乳児の温度の安定性により決定される。このように、送風機モータ速度は乳児の温度の安定性によって少なくとも部分的に決定される。
【０００６】
本発明の一つの側面によると、乳児用介護装置は、乳児を乗せる台、密閉して乳児用に制御された環境を提供する天蓋、空気循環システムヒータと前記密閉下で暖かい空気を循環させるための送風機用モータで駆動する送風機、空気循環システム用の制御システムを有する。制御システムは乳児の体温の安定性を測定するために一以上のセンサと、送風機モータ用の速度制御部を有する。速度制御部は、乳児の体温の安定性に依存した送風機モータの速度を変化させるために一以上の温度センサと連動して接続されている。このようにして、送風機モータ速度は乳児の体温の安定性によって、少なくとも部分的に決定される。
【０００７】
本発明の他の側面によると、哺育器用の適応モータ速度制御部は、乳児の体温の安定性を測定する少なくとも一つのセンサを有する。送風機速度制御部は、送風機速度を変化させる少なくとも一つのセンサ出力に応じて反応し、哺育器内の空気循環を変化させる。
【０００８】
本発明のさらに他の側面は、送風機モータとモータ速度制御回路から構成された哺育器内空気循環システムの送風機速度を変化させる方法を開示する。前記方法は、哺育器内の乳児の体温の安定性を感知する段階と、乳児の体温の安定性に基づいて少なくとも部分的に決定される送風機モータの速度を制御する段階から構成されている。
【０００９】
本発明の更なる側面によると、乳児を保持する哺育器内の流体の体積を制御する制御システムが開示されている。前記制御システムは、温度センサと流体制御回路要素から構成されている。温度センサは乳児の体温の安定性を感知するために配置され、それに応じて温度信号を提供する。前記流体回路は温度センサに連動するよう接続されており、温度信号に応じて哺育器内の流体の体積を測定するために配置されている。
【００１０】
乳児用の哺育器は、本願開示の他の側面によって開示されている。哺育器は台、天蓋、センサ、送風機アセンブリから構成されている。センサは乳児の体温の安定を感知し、それに応じて信号を送るために配置されている。送風機アセンブリは、ファン、モータ、制御部から構成されている。モータは、哺育器内で空気を循環させるべくファンを駆動する。制御部はモータとセンサに連動接続され、温度信号に対してモータの速度とファンの速度を調整している。
【００１１】
本願の更なる特徴は、以下の現在認識されている、例示した本発明を実施するのに最良の実施形態の詳細な説明を考慮することにより、当業者にとって明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
＜＜図面の詳細な説明＞＞
哺育器及び乳児用暖熱装置は、酸素濃度、湿度、温度を適度に維持するために用いられる容器である。哺育器は周知の技術であり、Ｍｏｆｆｅｔｔらの米国特許第５，２２４，９２３号、ＭｃＤｏｎｏｕｇｈらの米国特許第５，２４２，３７５号、Ｓｔｏｒｔｉらの米国特許第５，３３０，４１５号、Ｍｉｌｌｅｒらの米国特許第５，３３６，１５６号、Ｌｅｓｓａｒｄらの米国特許第５，７３０，３５５号に開示されており、その開示は本願明細書に援用される。
【００１３】
哺育器は温度を調節、感知し、空気の流れ、酸素含有量、哺育器内の湿度、そして哺育器内の乳児の体温と健康状態を適度に調節するために乳児の体温を感知する、普通は一以上の装置を用いる。
【００１４】
図１及び図２に示すように、適応モータ速度制御装置１０は、哺育器１２内に組み込まれている。哺育器１２はシェル１６を支える台座１４と、看護人に便利な高さのフード、または天蓋１８から構成されている。図に示すように、シェル１６はカバー２０、デッキ２２そしてＸ線トレイを備えたマットレストレイ２４から構成されている。マットレス２８は、デッキ２２上のマットレストレイ２４上に支えられている。例えば図２に示すように、空気循環システム３０はシェル１６内に配されている。空気循環システム３０は、ラジエータフィン３４を備えたヒータ３２、送風機、ファンもしくはインペラ３６及びハウジング２０に据え付けられた送風機モータ３８を備える。ハウジング２０とデッキ２２は、注入口４０と放出口４２を通じて囲い１７の内部と接続する配管を形成するように構成、配置されている。マットレストレイ２４は、マットレストレイ２４の周囲の注入口４０から囲い１７を通り、放出口４２へ空気が流入できるような大きさとなっている。このように、空気はマットレス２８上の乳児４４の周りを循環する。シェル１６の構成部品は、乳児４４を支える台としての役割をする。哺育器１２は、空気循環システム３０を用いて乳児４４に制御された環境を提供する。
【００１５】
送風機３６は、送風機モータ３８の速度により制御される流量でカバー１７内の暖かい空気を循環させる（図１の番号を付していない矢印）。このように、送風機モータ３８の速度制御システムは本質的に流体流動回路である。例えば図５に示すように、モータ速度制御装置１０の構成部品を含む制御システム４６は、空気循環システム３０を調節する。例示した実施例において、制御システム４６は他の哺育器システムを制御し管理するマイクロプロセッサ４８を含む。
【００１６】
例えば図３に例示した実施例に示すように、皮膚温度センサまたは皮膚温度プローブ５２、空気温センサ５４、湿度センサ５６、酸素センサ５８、及び重量センサ６０からの信号は最初に読み込まれ、センサモジュール６２により処理される。センサモジュール６２はマイクロコントローラ６４およびフィルタ、アンプ及びアナログデジタル変換器として用いられているシグナルプリプロセッサ６５を含んでいる。シグナルプリプロセッサ６５とセンサモジュール６２により処理される信号は、シリアルデータ通信路６６を通じてマイクロプロセッサ４８へ転送される。
【００１７】
例えば図３に例示された実施例に示すように、センサモジュール６２は二つの分離型皮膚温度プローブ５２のコネクタ７２を接続するための二つのコネクタ６８、７０を備えている（図１、２、７にはその一方のみが示されている）。各皮膚温度プローブ５２は、二つのサーミスタ７４、７６を有している。各測定器の二つのサーミスタ７４、７６は、それぞれＳＫＮＴＸＭ及びＳＫＮＴＸＣに接続されるとともに、（例えば図３に示すように、Ｘは測定番号１または２であり、サーミスタ７４はＭサーミスタであり、サーミスタ７６はＣサーミスタである。）アース７８への共通コネクタに接続されている。図示したプローブ５２は、共にインダクタネットワークによる高周波フィルタリングを備える（図示せず）。
【００１８】
マイクロコントローラ６４は、シグナルプロセッシングとセンサモジュール６２上の全てのシグナルを制御するＰＩＣ１６Ｃ７３である。マイクロコントローラ６４は、入力、出力として設定可能な三つの外部ポート８０を備えている。マイクロコントローラ６４は、４ＭＨｚで稼働する水晶クロック８２に基づいた正確な時間で動いている。マイクロコントローラ６４の命令サイクルは１ＭＨｚ、すなわち１マイクロ秒である。
【００１９】
マイクロコントローラ６４は、プログラム実行が通常のパラメータの範囲外で行われている場合にリセット信号をアクティブにする内部ウォッチドックタイマ８４を備えて作動する。制御システム４６が、センサモジュール６２のリセット割り込み要求が必要であると判定すれば、制御システム４６のマイクロプロセッサ４８もまたマイクロコントローラ６４のリセットライン８６を利用できる。
【００２０】
特定の実施例に関して説明されている保育器１２は、ここでの開示の教示するところにしたがって、種々の形態及びデザインとすることができる。哺育器１２は、酸素セル、はかり、湿度センサ、乳児の血行、血流量、心拍数、及び呼吸数を感知するための皮膚測定器のような他のモジュールを備えても良い。しかし、適応モータ速度制御部１０がこれら他のモジュールのいずれも含まないか、例示したモジュール及び他のモジュールの異なる組み合わせを有するものであっても、ここに見られる本発明の範囲内である。またここでは哺育器１２という用語を使用しているが、ここに開示されている適応モータ速度制御部１０は、様々な患者支持体やエンクロージャとともに使用しても良い。患者支持体やエンクロージャの例は、Ｄｏｎｎｅｌｌｙらによるアメリカ特許第５，４５３，０７７号、Ｇｏｌｄｂｅｒｇらによるアメリカ特許第５７５９１４９号、Ｄｏｎｎｅｌｌｙらによるアメリカ特許第５，８１７，００２号、Ｍｏｌｌらによるアメリカ特許第５，８１７，００３、Ｎｅｗｋｉｒｋらによるアメリカ特許第５，９７１，９１３号、Ｄｏｎｎｅｌｌｙらによるアメリカ特許第５，９７１，９１４号、Ｇｏｌｄｂｅｒｇらによるアメリカ特許第６，０２４，６９４号、Ｇｏｌｄｂｅｒｇらによるアメリカ特許第６，０３６，６３４号、Ｇｏｌｄｂｅｒｇらによるアメリカ特許第６，０２２，３１０号、Ｓｐｅｒａｗらによるアメリカ特許第６，０７１，２２８号、Ｐｒｏｗｓらによるアメリカ特許第６，０４９，９２４号、及びアメリカ特許出願番号０９／５７１，４４９号および０９／５３３，５３１号に見ることができ、それらの開示は本明細書中に援用される。
【００２１】
例えば、図４、５の実施例に示すように、マイクロプロセッサ４８は様々なセンサやシステムを監視し、制御する。マイクロプロセッサ４８は、ディスプレイドライバ８８を通じてディスプレイ９０と通信し、システム状態の情報を看護人へ表示する。看護人はキーパッド９２とキーパッドインターフェイス９４を用いてマイクロプロセッサとのやりとりを行い、動作モード、設定値情報を提供するとともに、ディスプレイ９０に特定のシステム状態情報を表示するように要求する。マイクロプロセッサ４８は、ＬＥＤインターフェイス９６、ＬＥＤ９８、可聴アラーム１００、及びスピーカ１０２を通じてシステム状態の補助表示を提供する。マイクロプロセッサ４８は、酸素容器（図示せず）の酸素ソレノイドを、酸素ソレノイドドライバを用いて制御する。ヒータ３２と加湿器１０６への電力は、ＡＣパワードライバ１０８を用いてマイクロプロセッサ４８により制御される。ＡＣパワードライバ１０８、ファンドライバ５０、及び酸素ソレノイドドライバ１０４は、電源１１２、空気流センサ１１４及び空気温センサ１１６を備えたアナログインターフェイス１１０を用いて接続される。ウォッチドッグタイマ１１８は、万一システム障害が起こった場合に、これらのシステムとインジケータを適切に制御できるよう、ＬＥＤインターフェイス９６を介してＬＥＤ９８に、可聴アラーム１００を介してスピーカ１０２に、酸素ソレノイドドライバ１０４を介して酸素容器（図示せず）の酸素ソレノイドに、ファンドライバ５０を介して送風機モータ３８に、ヒータそしてＡＣパワードライバ１０８を介してヒータ３２及び加湿器１０６に接続されている。
【００２２】
例えば図５及び図６に示すように、送風機モータ３８は、信号処理マイクロコントローラ６４及びマイクロプロセッサ４８を通じて、一以上の温度センサ５２と連動するように接続されたファンドライバ５０と、少なくとも部分的に乳児４４の体温の安定性によって決定される送風機モータ３８の速度（αＢ）を変化させるように接続されている。図に示すように、ファンドライバ５０は、マイクロプロセッサ４８からパルス幅変調信号（ＰＷＭ）１２０を受信する。光カプラ１２２は、電源１１２が発生するより高い電圧、電流に接続されたファンドライバ５０からマイクロプロセッサ４８を絶縁するために、マイクロプロセッサ４８からＰＷＭ信号１２０を受信する。光カプラ１２２の出力は、Ｈブリッジ制御部のように、送風機モータ３８を速度（αＢ）で駆動させるための動力信号（ＰＢ）を発するために、ＰＷＭ信号１２０をモータ制御部１２６へのアナログ信号に変換する積分回路１２４に接続されている。送風機モータ３８には、モニタリング及びフィードバック制御のためのホール効果センサ１３０が組み込まれている。図示のように、ホール効果センサ１３０は磁石の通過（図示せず）を感知するために、インペラ３６内に内蔵された送風機モータ３８のフレームに取り付けられている。ホール効果センサ１３０の出力は、モータ速度及び角速度（αＢ）１３２を計測するためのマイクロプロセッサ４８へフィードバックされる。
【００２３】
システムが通常のパラメータ範囲外で運転を開始する場合には、ウォッチドッグ１１８がファンドライバ５０に制御信号を送る。ウォッチドッグ１１８が始動された時には、ファンモータ速度（αＢ）１３２は１５００rpm±４５０rpmに維持される。
【００２４】
上述したように、マイクロプロセッサ４８はヒータ電力（ＰＨ）も監視及び制御している。変流器１３４は、ヒータ３２と加湿器１０６への電力と直列につながれている。変流器１３４の出力は、哺育器ヒータ３２を制御する手段を提供するＡ／Ｄコンバータ１３６に接続されている。マイクロプロセッサ４８とウォッチドッグ１１８もまた独立してセーフティーリレー１４０を制御する。セーフティーリレー１４０が解除されると、ヒータトライアック１３８の機能に拘わらず、ヒータ３２への電力供給が中断される。
【００２５】
温度、湿度、酸素濃度制御は、強制空気循環システム３０により行われる。制御された室内の空気１３９（図示のように８００rpmでおよそ毎分７リットル）は、シェル１６内に配置された送風機、つまりインペラ３６により空気取り入れフィルタを通じて取り入れられる。フィルタリングされた新鮮な空気を哺育器に取り入れることに加え、送風機３６により、新鮮な空気１３９が流入する流量より大きな流量で、カバー内の空気１４１が循環される。新鮮な空気１３９の総流量及び再循環した容器内の空気１４１は空気流センサ１１４を通過して、ヒータ３２のラジエータフィン３４に向けられている。空気はデッキ２２の前方と後方に備えられた流入スロット４０を通って乳児区画１７へ入り込み、空気温センサ５４を備えたセンサモジュール６２を通って循環する。空気は乳児区画１７内を循環した後に、デッキ２２の外部スロット４２を通り、送風機３６へ戻る。温度は哺育器の空気または乳児の皮膚温度を制御パラメータとして用いることによって調節されている。看護人は、キーパッド９２を用いて図に示すように、所望のモード（空気温モード、皮膚温度モード）を選択する。いずれの操作モードにおいても、ヒータ３２の出力は所望の温度を維持するのに必要な熱量に比例する。
【００２６】
図示した装置においては、空気温モードの時には、空気温が６８Ｆ（２０℃）から９９Ｆ（３７℃）（温度オーバーライドモードのときは９９Ｆ（３７℃）から１０２Ｆ（３９℃）））の範囲で、看護人がコントロールパネル１４８のキーパッド９２に備えられた上向き矢印、下向き矢印（それぞれ１４４、１４６）を用いて選択したように維持することができる。上述した範囲から選択された温度は空気設定温度として認識され、マイクロプロセッサ４８により、メモリ１５８へ記憶される。哺育器内の空気温はセンサモジュール６２の空気取り入れ口に配された、空気温センサ５４により監視され、マイクロプロセッサ４８により設定した空気温と比較される。マイクロプロセッサ４８は、空気温センサからの空気温情報と、カバー内の温度を設定温度に近づけ、正確に維持するヒータ３２の出力統制を行うＡＣパワードライバ内のヒータ制御回路に供給された制御信号を発するための空気温設定を用いる。空気温誤差（即ち測定温度と設定温度の差）に基づく周知の制御アルゴリズムを用いることで、ヒータ３２の出力を制御する信号を発することができるということは、当業者なら誰でも理解するであろう。これらの周知のアルゴリズムは、比例制御、比例積分動作（ＰＩ）、比例微分動作（ＰＤ）、及び比例積分微分動作（ＰＩＤ）である。他の周知のアルゴリズムを、空気温モードにおいてヒータ３２を制御するために用いることができる。
【００２７】
空気温センサ５４に感知された空気温がディスプレイ９０に表示され、哺育器の温度の上限を制限するための予備としてセンサモジュール６２内の第二のセンサ（図示せず）が備えられる。哺育器内の前記上限温度を超過した時には、ヒータ３２は停止する。
【００２８】
例示した第一の実施例において、空気温モードでは、乳児４４の体温が安定するより前に乳児設定温度、またはその付近で設定したレベルで送風機速度（αＢ）が維持される。例示するように、送風機速度（αＢ）は乳児４４に対し平均１０ｃｍ／ｓｅｃ以下の空気流速を作り出せるよう、８００rpmで維持される。予熱操作の際や、アクセスパネルが開いている時のような特定の条件下では、閉じた哺育器内の送風機速度（αＢ）は、例えば２０００rpmに増加し、乳児４４に対し平均１５ｃｍ／ｓｅｃ以上、またはそれとほぼ等しい流速を作り出している。このように、多くの条件下では、ファン速度（αＢ）は典型的には複数（例えば２つ）の前もって選択されたモータ速度（αＢｈｉｇｈ）（αＢｌｏｗ）の一方を選ぶことで制御される。乳児が空気温モードにおいて体温を望ましい水準に保つことができれば、適応モータ速度制御部は、送風機速度（αＢ）を減少させる。
【００２９】
空気温モードにおいて、乳児の体温は、カバー１７内の空気温と乳児が自分の体温を作り出し、維持する能力の関数である。小さい乳児４４または恒常性調節が発育不良の乳児は、空気温モードで望ましい水準で安定した体温を維持することができないかも知れない。従って例示した哺育器では、皮膚温度モード、すなわちスキンモードが備えられている。
【００３０】
スキンモードにおいて、乳児の体温は９３Ｆ（３４℃）から９９Ｆ（３７℃）、（オーバーライドモードで９９Ｆ（３７℃）から１００Ｆ（３８℃））の範囲からフロントパネル１４８上のキーパッド９２に備えられた上向き矢印キー１４４、下向き矢印キー１４６を用いて選択できる。この範囲の温度から選択された温度は皮膚設定温度として認識される。皮膚温度センサ５２は、乳児４４の皮膚に直接取り付けられる。センサ５２からの皮膚温度情報は、センサモジュール６２からマイクロプロセッサ４８へ送信される。
【００３１】
図示のように、マイクロプロセッサ４８は、皮膚温度の誤差を測定するために、センサ５２により測定された皮膚温度と皮膚設定温度を比較する。皮膚温度を制御すべくヒータ３２の出力を調整するＡＣパワードライバ１０８内のヒータ制御回路に供給されるヒータ制御信号を発するために、皮膚温度誤差がマイクロプロセッサ４８により用いられる。当業者は、ヒータ３２の出力に対する制御信号が、皮膚温度誤差に基づいた周知の制御アルゴリズムを用いて発せられていることを理解するであろう。これらの周知のアルゴリズムは、比例制御、比例積分動作（ＰＩ）、比例微分動作（ＰＤ）、及び比例積分微分動作（ＰＩＤ）である。他の周知のアルゴリズムを、スキンモードでヒータ３２を制御するのに用いてもよい。
【００３２】
例示した第一の実施例におけるスキンモードでは、送風機速度（αＢ）は乳児４４の体温が乳児の設定温度、またはその付近で安定するより前に設定された水準で維持される。図示のように、送風機速度（αＢ）は乳児４４に１０ｃｍ／ｓｅｃ以下の平均空気流速を作り出すために、８００rpmで維持される。予熱操作中やアクセスパネルが開いている時のような特定の条件下では、本哺育器において送風機速度（αＢ）は例えば２０００rpmに増加し、乳児に１５ｃｍ／ｓｅｃ以上、またはほぼその値の平均流速を作り出す。このように、多くの条件下において、ファン速度（αＢ）は前もって選択された複数の（例えば２つ）モータ速度（αＢｈｉｇｈ）（αＢｌｏｗ）の一つを選択することによって制御される。哺育器がスキンモードで操作されている際に、乳児４４が自身の体温を安定させることができるようになったら、適応モータ速度制御部が送風機モータ３８の制御を引き継ぐ。
【００３３】
例えば図８に示すように、第一の実施例における、適応モータ速度制御部１０は、乳児の皮膚温度（ＢＴ）が安定した時（つまりｄＢＴ／ｄｔ≒０．（２０２）かつ皮膚温度設定値（ＢＴｓｅｔ）（２０４）に近いとき）にエアーモードとスキンモードのいずれかにおけるファン速度（αＢ）を適宜に制御する（２００）。送風機モータ３８を制御するために、適応モータ速度制御部１０は乳児の設定体温（ＢＴｓｅｔ）（１９４）、乳児の体温（ＢＴ）（１９６）、及び乳児の体温変化（ｄＢＴ／ｄｔ）（１９８）を得る。乳児の体温が安定するより先に、つまり特定の哺育器１２の構成又は条件下で、送風機速度（αＢ）は、前もって選択された二つの速度のうち一つを選択するように、特定の様態または条件を処理するのに適応した周知のアルゴリズムによって操作される。送風機速度（αＢ）を制御することは、例えばアクセスパネルが開いているとき、特別な状態であることを示す表示がされ（２１０）、送風機速度（αＢ）は周囲の空気を一緒に運ぶためのより強力なエアカーテンを作り出すために、最大値（αＢｈｉｇｈ）に増加する（２０６）。乳児の皮膚温度が設定値よりもかなり小さい時は（ＢＴ≪（ＢＴｓｅｔ）、別の特別な状態を示し（２１０）、送風機速度（αＢ）もまた、乳児４４を迅速に暖めるためにその最大値（αＢｈｉｇｈ）に設定される（２０６）。例示するように、乳児の皮膚温度が設定値よりも小さい（ＢＴ＜ＢＴｓｅｔ）、または設定値よりも大きい（ＢＴ＞ＢＴｓｅｔ）、または安定していない（ｄＢＴ／ｄｔ≠０）ときは、送風機速度は小さい値（αＢｌｏｗ）に設定される（２０８）。例示した実施例において、哺育器１２が閉じられた通常の構成で、かつ乳児の体温が設定値に近く（ＢＴ≒ＢＴｓｅｔ）安定しているとき（ｄＢＴ／ｄｔ≒０）、適応モータ速度制御部は稼働される（２００）、（３００）。送風機モータ３８の速度（αＢ）は、乳児４４の体温、及び乳児の体温の安定性に基づいて少なくとも部分的に制御される。
【００３４】
図７は、哺育器１２、制御システム４６、及び空気循環システム３０を図式的に示している。制御システム４６は、適応モータ速度制御部１０及び温度制御回路１６０を有したヒータ制御部（混乱を避けるため番号をつけていない）、皮膚温度制御回路１６２、継電器１３８を有している。当業者なら誰でも、速度制御部１６４はマイクロプロセッサ４８、マイクロコントローラ６４、適応モータ速度制御部１０のファンドライバ５０を有していることを認識するであろう。図７において、設定値回路１５０、比較器１５２、温度差動回路１５４及びヒータ電力差動回路１５６が、速度制御部１６４から分離した構成部品として図示されている。哺育器１２の図示による実施例において、設定値回路１５０、比較器１５２、温度差動回路１５４及びヒータ電力差動回路１５６は、マイクロプロセッサ４８により少なくとも部分的に実装されている。
【００３５】
図７において点線で示されるように、制御システム４６もまた周知の他のセンサやスイッチを備えており（ボックス１２８としてまとめて示す）、送風機３６を稼働させるモータ３８の動作を統制するために速度制御部１６４へ入力を提供し、ヒータ操作を統制するためにヒータ制御部（数を示さず）へ入力を提供する。このようなセンサとスイッチ１６４の例には、ドアまたは哺育器のアクセスパネルが開いていることを知らせるドアオープンスイッチ（図示せず）、カバー内の酸素レベルが設定値よりも小さくなると、空気流を増加するよう指示を出す酸素センサ５８、哺育器ウォームアップモード表示器（図示せず）、空気温センサ１１６、及び同様のセンサ及びスイッチが含まれるであろう。
【００３６】
適応モータ速度制御部１０は、乳児４４の体温を測定するための一以上の皮膚温度センサ５２、ホール効果センサ１３０、設定値回路１５０、比較器１５２、温度差動回路１５４、ヒータ電力差動回路１５６、及び送風機モータ３８の速度制御部を備えている。図示のように、設定値回路１５０は、キーパッド９２、キーパッドインターフェイス９４、及びマイクロプロセッサ４８を用いて実装される。看護人はキーパッド９２を用いて皮膚温度設定値（ＢＴｓｅｔ）を入力することができ、それはマイクロプロセッサ４８によりメモリ１５８に記憶される。例示するように比較器１５２は、ソフトウェア、すなわちセンサ５２からセンサモジュール６２を通じて受け取った皮膚温度データと設定皮膚温度を比較するマイクロプロセッサ４８によるプログラミングの指示で実現される。図示するように、温度差動回路１５４及びヒータ電力差動回路１５６は、ヒータ電力と乳児の体温の時間変化率を、現在の乳児の体温の値と記憶された乳児の体温（ＢＴ）及びヒータ電力（ＰＨ）を用いて決定するための、周知のアルゴリズムを実行するマイクロプロセッサ４８内で実装される。マイクロプロセッサ４８により少なくとも部分的に稼働するように示されているが、設定値回路１５０、比較器１５２、温度差動回路１５４、及びヒータ電力差動回路１５６が、ディスクリート部品及び／または集積回路により実装されるということは、本明細書の教示する範囲内である。
【００３７】
皮膚温度センサ５２は、乳児４４の体温を示す出力を行う。センサモジュール６２及びマイクロプロセッサ４８は、乳児の最新の皮膚温度（ＢＴ）を提供するために皮膚温度センサからの出力を調整する。例示した皮膚温度センサ５２は、皮膚に接触させるタイプであり、病院の患者に付けさせる用途に広く利用されているプローブである。しかしながら、一以上のセンサ５２は直接的にまたは離れて乳児４４の皮膚温度を感知すること及び皮膚温度を表す出力を提供することができるということは、本明細書の教示する範囲内である。乳児４４の皮膚温度を感知するための他のセンサの例としては、接触サーミスタ、デジタルサーモメータ、赤外線センサ等がある。
【００３８】
例示するように、送風機モータ３８は、アイドリングを除いて少なくとも二つの速度（αＢｈｉｇｈ）（αＢｌｏｗ）を有する可変速度モータである。好ましくは、送風機モータ３８が、最大速度（αｍａｘ）と失速速度（αｓｔａｌｌ）間で連続的に変化できる可変速度モータである。例示した実施例において、送風機の高速（αＢｈｉｇｈ）は２０００rpmであり、失速速度（αｓｔａｌｌ）はおよそ３５０rpmである。適切な送風機制御をせずに運転された時は、送風機に設定されている低速（αＢｌｏｗ）はおよそ８００rpmである。当業者なら誰でも、高速、低速、最大速度、失速速度は送風機モータ３８、インペラ３６及び適応モータ速度制御部１０が備えられる哺育器１２の構成により変化することを認識するであろう。
【００３９】
送風機モータ３８は、連動接続された速度制御部１６４、及び一以上の皮膚温度センサ５２の一つ以上により制御されている。適応モータ速度制御部１０は、乳児４４が自身の体温を維持できる間は、モータ３８の速度（αＢ）を、モータ速度（αＢ）を漸減させることにより変化させる。
【００４０】
ヘルスケアプロバイダは、定期的に哺育器カバー１７内の空気を循環させると、カバー１７内で適度な酸素量が維持できる利点があることを見いだした。上述した哺育器１２の第一の実施例において、適応モータ制御部が稼働していない時、送風機モータ３８は、酸素を補給し、二酸化炭素を排除するためにカバー内の空気１４１と混合すべく、およそ７リットルの部屋の空気１３９を、カバー１７内へ吹き込むのに十分な速度（αＢｌｏｗ）で稼働する。例えば図９に示すように、第一実施例において適応モータ制御部２００がアクティブとされた時に乳児の体温（ＢＴ）が安定したままならば（ｄＢＴ／ｄｔ＝０）（２１８）、送風機速度（αＢ）は、時間が経てば減少する（２２０）。しかしながら図示するように、送風機速度（αＢ）は酸素を補充し、二酸化炭素を取り除くのに十分な下限（αＢｌｉｍｉｔ）より小さくなることはない。適応制御部２００、３００が稼働するとすぐに、最小モータ速度（αＢｍｉｎ）が最初に補充限界に設定され（αＢｌｉｍｉｔ）２２４、モータ速度（αＢ）は（αＢｌｉｍｉｔ）より小さくならない。当業者なら誰でも、送風機速度の下限（αＢｌｉｍｉｔ）は、送風機モータ３８の失速速度（αｓｔａｌｌ）より上（即ちαＢｌｉｍｉｔ＞αｓｔａｌｌ）にあることを認識するであろう。ゆえに開示した実施例において、乳児４４がカバー１７内にいるときに酸素を補給し、かつ余剰二酸化炭素を取り除くのに適切な空気循環を確保するためにモータ３８は連続的に稼働する。酸素補充及び二酸化炭素の排出が、モータ３８の間欠運転により達成されることは本発明の範囲内である。
【００４１】
図７を参照すると、適応モータ速度制御が行われているとき、ヒータ３２の操作は、一連のパラメータが満たされた時、ヒータ３２をアクティブとする制御部（番号なし）により統制され続けている。図示した例において、ヒータ制御部は適応モータ速度制御部１０といくつかの構成部材を共有している。ヒータ制御部は、空気温センサ５４、空気温制御回路１６０、電動継電器１３８、乳児体温制御回路１６２、比較器１５２、設定点回路１５０、及び乳児体温センサ５２を備えている。エアーモードにおいて、ヒータ操作はカバー１７内の空気温が選択された値（例えば３９℃）よりも小さくなる時のみ、継電器を閉じることによりヒータ操作を可能にするための空気温センサ５４に接続された温度制御回路１６０により部分的に制御されている。図示した例において、スキンモードでは、皮膚温度センサ５２により測定された乳児の体温の相対値を示す比較器１５２からの誤差信号と、設定点回路１５０により確立された乳児設定体温に応じて統制されている。望むならば、ヒータ操作もまた他のセンサ、及びスイッチに応じて統制されてもよい。
【００４２】
図示した適応モータ速度制御部１０の実施例において、比較器１５２は温度設定点信号を供給するために、乳児温度センサ５２及び設定点回路１５０と連動するように接続されている。比較器１５２の出力は、速度制御部１６４及び乳児体温制御回路１６２と連動接続されている。このようにして、スキンモードにおいて、ヒータ３２及び送風機３６操作は、乳児４４の体温に応じて統制される。先に述べたように、図示した実施例において乳児４４の体温が設定値よりもかなり低いと（ＢＴ≪（ＢＴｓｅｔ）、乳児４４がすぐに暖まるように適応モータ速度制御部１０が送風機モータ３８をより大きな速度（αＢｈｉｇｈ）で作動させる。いったん乳児４４の体温が設定値と等しくなるか、それより高くなると（ＢＴ≧ＢＴｓｅｔ）、送風機モータの速度３８はより低い値（αＢｌｏｗ）に減少される（図８におけるステップ（２０２）及び（２０８）を見よ）。
【００４３】
例示した実施例において、乳児４４の体温が設定温度またはその付近にある時、及び乳児の体温が安定している時は、図９におけるステップ（２２０）に示すように適応モータ速度制御部１０は、時間が経つにつれて送風機速度を徐々に減少させ始める。乳児の体温が安定しており（ｄＢＴ／ｄｔ≒０）（２１８）、かつ設定温度付近では（ＢＴ≒ＢＴｓｅｔ）（２１６）、適応モータ速度制御部１０は適切に換気を行う（αＢｌｉｍｉｔ）ための下限に到達するまで送風機速度を減少し続け（２２０）、適切に換気する（αＢｌｉｍｉｔ）ために送風機速度を下限で維持する。最初に、送風機速度の下限（αＢｌｉｍｉｔ）は補充限界と等しく設定され（２２４）、送風機速度は下限（αＢｌｉｍｉｔ）より小さくされない。ステップ（２２２）は、送風機速度（αＢ）が（αＢｍｉｎ）より大きいかどうかを調べ、もし大きければ送風機速度は小さくされる（２２０）。それから制御部１０は、（αＢ）が（αＢｍｉｎ）より小さいかどうかを調べ、もし小さければ、送風機速度が（αＢｍｉｎ）より小さくなるのを避けるため、送風機速度（αＢ）は（αＢｍｉｎ）に設定される。
【００４４】
乳児の体温が不安定になると（送風機速度を減少させる工程の間、または送風機速度が適切な換気（αＢｌｉｍｉｔ）のために下限に達した時のどちらか）、適応モータ速度制御部１０は送風機速度を増加させる（２２８）。体温が不安定となった送風機速度は記憶され（２２６）、しばらくの間、乳児の世話に使用されるべき最小送風機速度レベル（αＢｍｉｎ）として扱われる。次の送風機速度の減少の間、送風機速度はこの記憶された送風機速度より小さく減少しない（αＢｍｉｎ）（２２２）。乳児の体温がしばらくの間、記憶された最小の送風機速度（αＢｍｉｎ）の下で安定したままならば、換気限界（αＢｌｉｍｉｔ）へ減少し続けることは本明細書の教示する範囲内である。図９において点線で示されるように、記憶された速度（αＢｍｉｎ）で十分な時間が経過した後に（２３８）、記憶された速度（αＢｍｉｎ）は換気限界（αＢｌｉｍｉｔ）にリセットされ（２４０）、送風機速度がますます増加される（２２０）。このような場合、体温の不安定が表示されると、新たな最小処理限界（αＢｍｉｎ）が記憶される。
【００４５】
体温の不安定が示されると、好ましくは送風機速度の増加がだんだん大きくされる。送風機速度（αＢ）は乳児の体温がほとんど設定温度と等しいか（ＢＴ≒ＢＴｓｅｔ）（２３４）、または送風機速度の上限（αＢｍａｘ）に達するまで増加される（２３６）。モータ不安定が示された際に、適応モータ速度制御部１０が、即座に送風機速度を設定された速度に調整することは（２３８）、（例えばαＢｌｏｗ）本明細の範囲内である。
【００４６】
空気流が減少されたモータ速度で維持されると（即ちαＢｍｉｎ≧αＢｌｉｍｉｔ）、酸素が補給され二酸化炭素はカバー内から取り除かれる。この減少された空気流中では、哺育器１２内の乳児４４は増大された空気流中より対流熱損失、及び不感水分損失を体験することが少ない。送風機モータ速度（αＢ）を減少すると、モータ３８により生じる騒音も減少されるので、カバー１７内部の騒音レベルも減少する。モータ速度、空気流速、及びカバー１７内の騒音は、制限内で制御されている。このようにして、乳児の代謝エネルギーは環境に反応することよりもむしろ、成長に向けられることができる。
【００４７】
ある乳児４４は、適度な体温及び、体温を安定させるのに多くの力を必要とするが、一方他の乳児（より大きく、病気をしにくい乳児４４）はほとんど力を必要としない。適応モータ速度制御部１０の第一実施例において、送風機速度はある安定の形態が判定されるまで減少し始めることはない。典型的には、乳児の体温が安定したことは、乳児の体温の変化率（一次微分）を見ることによって判定される。例示した適応モータ速度制御部１０の第一実施例において、乳児の体温の時間変化率（ｄＢｔ／ｄｔ＝０）がゼロ又は非常に小さいとき、乳児の体温は安定しているとみなされる。実施例において、マイクロプロセッサ４８に送られる乳児の体温信号は、現在の値及び乳児の体温の一以上の前の値がメモリ１５８に体温データとして記憶される。温度データのサンプリング速度に基づいて直接的に（ｄＢｔ／ｄｔ）を決定するために乳児の体温の現在の値と、以前の値に周知のアルゴリズムを適用する。温度信号を微分増幅器に入力し、その増幅器の出力を（ｄＢｔ／ｄｔ）値として用いることは、本明細書の教示する範囲内である。
【００４８】
乳児の体温が安定したことを示すもう一つの指標は、ヒータに供給される電力の時間変化率（ｄＰＨ／ｄｔ）である。適応モータ速度制御部１０の実施例において、適応モータ速度制御部１０は、速度制御部１６４へ、ヒータに供給された電力の時間変化率（ｄＰＨ／ｄｔ）の指示を与えるヒータ電力微分回路１５６を含んでいる。ヒータに提供される電力の時間変化率がゼロに近いとき、乳児の体温は安定していると想定される（ｄＢｔ／ｄｔ≒０）。このようにして、本明細書の教示する範囲内であるが、ヒータに供給される電力の時間変化率（ｄＰＨ／ｄｔ）は、乳児の体温が安定している唯一の指標として用いられる（ｄＢｔ／ｄｔ≒０）。適応モータ速度制御部が、（ｄＢｔ／ｄｔ≒０）及び（ｄＰＨ／ｄｔ≒０）の場合だけ実行されることもまた本開示の教示の範囲内である。
【００４９】
哺育器１２の実施例において、乳児４４の体温が望ましい設定温度に近づくにつれて、ヒータ電力必要量は減少する。例えば図１０に示すように、適応モータ速度制御部１０の適応制御アルゴリズム３００の第二の実施例において、このヒータ電力３１８の減少（ｄＰＨ／ｄｔ＜０）はモータ速度の減少２２０を引き起こすのに用いられており、そのため適応モータ速度制御部１０はレベル２３２を維持するために（αＢｍｉｎ）、徐々にモータ３８の速度を減少する。維持レベル（αＢｍｉｎ）では、送風機モータ３８は必要な空気の再循環を提供するのに十分早く回転しているが、空気の速度及びモータ操作からの内部音圧は送風機速度の最高速度（αＢｈｉｇｈまたはαＢｌｏｗ）に比べるとかなり減少する。アルゴリズム３００の残りは、第一のアルゴリズム２００と類似しているので、類似のステップを特定するのに類似の参照番号を用いている。
【００５０】
例えば図１１に示すように、適応速度制御部１０のもう一つの実施例において（４００）、乳児４４の体温が安定していることは、乳児の体温を維持するのに必要なヒータ電力（ＰＨ）を調べることで判定される。最初は、送風機速度（αＢ）が酸素を補給するための送風機速度の下限（αＢｌｉｍｉｔ）及び送風機速度の最大値（αＢｍａｘ）の間で設定される（４０２）。この実施例において、送風機速度は下限（αＢｌｉｍｉｔ）及び上限（αＢｈｉｇｈ）の間で連続的に制御される。哺育器が安定な状態にあると判定されると（４０４）、以後説明するように、ヒータへの電力を得るとともに（４０６）、送風機の速度を得る（４０８）。最大ヒータ電力が必要とされれば（４１０）、乳児は所望よりも「より冷たい」と想定される。このように最大ヒータ電力が使用されると（４１０）、適応モータ速度制御部１０は、哺育器のシステムがより早く乳児の要求に応えられるようにモータ速度を増加させる（４２６）。最大ヒータ電力が必要とされている限り（４１０）、送風機速度の最大値（αＢｍａｘ）よりも小さければ（４２４）送風機速度は時間が経つにつれ増加する。送風機速度の増加により（４２６）送風機速度が送風機速度の最大値を超えると（４２８）、送風機速度は最大値に設定される（４３０）。このように、冷えている乳児は熱平衡点までより早い速度で暖められる。
【００５１】
乳児の体温が安定したことを判断するための、ヒータ電力を用いたこのアルゴリズムの使用は、哺育器システムそれ自身が安定しているときは適切である（４０４）。例えば、乳児が熱を失う前に体温を安定させるよう、パネルが開いているときに最大ヒータ電力を使用させる安定状態ヒータ制御アルゴリズム（４２２）を作動させないようにする、他のシステムが備えられていてもよい。しかしシステムセンサが、システムが周知の安定した状態にあることを示していれば（４０４）、ヒータ電力は乳児の体温が安定していることを示すものとして用いられる。ヒータ電力が全開より小さいときモータ速度は徐々に換気限界（αＢｌｉｍｉｔ）（４２０）と同程度に減少する（４１６）。送風機速度は、換気限界に到達しておらず（４１４）、ヒータ電力が増加しない限りは減少し続ける（４１２）。送風機速度の減少により（４１６）、送風機速度が換気限界より小さくなると（４１８）、送風機速度は換気限界に設定される（４２０）。ヒータ電力が増加するとすぐに（４１２）、ヒータ電力が増加しており、かつ全開でなければ、送風機速度は時間が経つにつれ徐々に増加する（４２６）。
【００５２】
このように、上述したいずれの制御アルゴリズムにおいても、適応モータ速度制御部１０は、哺育器及びそのシステムがどれだけ適切に乳児４４の体温制御を行うことができるかということに基づいて送風機速度を調整する。前記ユニットが乳児４４の体温を調整するのが困難となっている際には、適応モータ速度制御部１０はより制御範囲が広くなるように送風機速度を増す。哺育器及びそのシステムが乳児の体温を安定した状態に保つことができれば、送風機速度は限界内で減少される。
【００５３】
適応モータ速度制御部１０のいくつかの実施例において、送風機速度の増減は漸進的に起こるものとされているが、送風機速度の増減が連続的、及び／又は徐々に行われることは、本明細書の教示する範囲内である。詳細な説明では、送風機モータ３８の速度を制御することを述べているが、当業者ならばこのような制御方法は、送風機３６が送風機モータ３８のシャフトに堅く結合されているときに、送風機３６の速度を制御することを認識するであろう。送風機３６がモータ３８のシャフトへの変速装置、又は伝動装置を通じて結合され、モータが一定の速度の間、又はモータ速度、伝動装置、及び変速装置が制御されている間、送風機３６の速度が、前記変速装置または伝動装置を通じて制御されることは、本明細書の教示する範囲内である。また騒音の減少による恩恵は完全に認識されないであろうが、哺育器の配管中のダンパまたはリフレクタを制御することにより、哺育器内で循環する空気流の体積を制御することは、直ちに認識されるものとして、本明細書の教示する範囲内である。
【００５４】
本発明について、例示した実施例により詳細に説明してきたが、変形例や改良例は請求項において記述及び定義された本発明の趣旨の範囲内である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】台、シェル、天蓋、適応モータ速度制御装置、乳児の体温を示すセンサ信号に応じて、カバー内の乳児周囲の空気の循環を制御する乳児用哺育器の斜視図である。
【図２】図１における乳児用哺育器のシェルと天蓋の分解図であり、ヒータを備える空気循環システムの送風機の送風機モータを制御するための制御パネルアセンブリと通信する皮膚測定器を用いたセンサモジュールを示している。
【図３】図２におけるセンサモジュールと皮膚温度測定器の概略図である。
【図４】図２における制御パネルの組み立て部品の分解図である。
【図５】センサモジュール、送風機モータ、ヒータ及び図１における哺育器のその他の哺育器システムの制御部アセンブリのブロック図である。
【図６】ヒータと送風機モータを制御するために協働するセンサモジュール及び制御アセンブリの一部を示した皮膚温度測定器の概略図である。
【図７】乳児の体温あるいは他の信号に応じて送風機のモータを制御する適応モータ速度制御部、及び乳児の体温、及びカバーの中の温度に応じてヒータを制御する制御部を示した、図１における哺育器の簡略化した概略図である。
【図８】第一実施例において、送風機モータ速度を制御するために実装された、論理を図示したモータ速度制御アルゴリズムのフローチャートである。
【図９】送風機モータ速度を適宜に制御するために実装されるアルゴリズムの第一実施例を示すフローチャートである。
【図１０】送風機モータ速度を適宜に制御するためのアルゴリズムの第二実施例を示すフローチャートである。
【図１１】送風機モータ速度を適宜に制御するためのアルゴリズムの第三実施例を示すフローチャートである。
【図５】
2004524084.tif 000003
【図８】
2004524084.tif 000004
【図９】
2004524084.tif 000005
【図１０】
2004524084.tif 000006
【図１１】
2004524084.tif 000007
【国際公開パンフレット】
2004524084.tif 000008
2004524084.tif 000009
2004524084.tif 000010
2004524084.tif 000011
2004524084.tif 000012
2004524084.tif 000013
2004524084.tif 000014
2004524084.tif 000015
2004524084.tif 000016
2004524084.tif 000017
2004524084.tif 000018
2004524084.tif 000019
2004524084.tif 000020
2004524084.tif 000021
2004524084.tif 000022
2004524084.tif 000023
2004524084.tif 000024
2004524084.tif 000025
2004524084.tif 000026
2004524084.tif 000027
2004524084.tif 000028
2004524084.tif 000029
2004524084.tif 000030
2004524084.tif 000031
2004524084.tif 000032
2004524084.tif 000033
2004524084.tif 000034
2004524084.tif 000035
2004524084.tif 000036
2004524084.tif 000037
2004524084.tif 000038
2004524084.tif 000039
2004524084.tif 000040
2004524084.tif 000041
2004524084.tif 000042
2004524084.tif 000043
2004524084.tif 000044
2004524084.tif 000045
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004524084.tif 000046
2004524084.tif 000047
2004524084.tif 000048
2004524084.tif 000049
2004524084.tif 000050
2004524084.tif 000051
2004524084.tif 000052
2004524084.tif 000053
2004524084.tif 000054
2004524084.tif 000055
2004524084.tif 000056
2004524084.tif 000057
2004524084.tif 000058
2004524084.tif 000059
2004524084.tif 000060
2004524084.tif 000061
2004524084.tif 000062
2004524084.tif 000063
2004524084.tif 000064
2004524084.tif 000065
2004524084.tif 000066
2004524084.tif 000067
2004524084.tif 000068
2004524084.tif 000069
2004524084.tif 000070
2004524084.tif 000071
2004524084.tif 000072
2004524084.tif 000073
2004524084.tif 000074
2004524084.tif 000075
2004524084.tif 000076
2004524084.tif 000077
2004524084.tif 000078
2004524084.tif 000079
2004524084.tif 000080
2004524084.tif 000081
2004524084.tif 000082
2004524084.tif 000083
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004524084.tif 000084
2004524084.tif 000085
【国際調査報告】
2004524084.tif 000086
2004524084.tif 000087
2004524084.tif 000088