用于呼吸機的加濕器以及包含其的呼吸的制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于呼吸機的加濕器以及包含其的呼吸機。該加濕器包括由主體和底板圍成的水容納腔，水容納腔通過豎直設置在其中的隔板分隔成密閉的儲液腔和與外界連通的加熱腔，在底板上設置有僅加熱加熱腔內的水以蒸出濕潤空氣的加熱裝置，在隔板上設有通道，通道設置成鄰近于底板并將儲液腔和加熱腔連通，使得儲液腔內的水能補充到加熱腔內。該呼吸機包括用于吹風的主機，和與主機相連的加濕器，其中進氣口與主機相連通以將風導入加濕器中。根據本發明的呼吸機能夠給患者帶來具有適當溫度和濕度的空氣。
【專利說明】用于呼吸機的加濕器以及包含其的呼吸機
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種醫療設備，特別是一種用于呼吸機的加濕器。本發明還涉及包括這種加濕器的呼吸機。
【背景技術】
[0002]對于睡眠呼吸暫停癥患者(即打鼾嚴重的患者)，在睡眠中呼吸停止持續的時間過長，會造成血液中的氧氣減少，機體處于缺氧狀態。呼吸暫停會使得患者睡眠變得很淺并且支離破碎，患者得不到優質睡眠。即使睡足十小時也不能充分休息從而導致日間精神不足及其它嚴重不良后果。如果這種呼吸暫停頻繁發生，經積年累月會給機體帶來一系列嚴重的生理病理。
[0003]在現有技術中，通常使用呼吸機來治療這種睡眠呼吸暫停癥。雖然有些呼吸機包括有加濕器，但是這種加濕器水箱的加熱區和儲水區的水并不隔開，導致加熱時，在對加熱區內的水加熱時同時也對儲水區內的水極愛熱，從而加熱速度慢，患者對這些呼吸機的體驗反饋并不好。
【發明內容】
[0004]針對上述問題，本發明提出了一種用于呼吸機的加濕器。本發明還涉及包含這種加濕器的呼吸機。根據本發明的呼吸機能夠給患者帶來具有適當溫度和濕度的空氣。
[0005]根據本發明的第一方面，提出了一種用于呼吸機的加濕器，包括由主體和底板圍成的水容納腔，水容納腔通過豎直設置在其中的隔板分隔成密閉的儲液腔和與外界連通的加熱腔，在底板上設置有僅加熱加熱腔內的水以蒸出濕潤空氣的加熱裝置，其中，在隔板上設有通道，通道設置成鄰近于底`板并將儲液腔和加熱腔連通，使得儲液腔內的水能補充到加熱腔內。
[0006]根據本發明的加濕器，加熱裝置能夠將加熱腔內的水加熱并蒸發出來，從而能夠給患者提供溫度和濕度適宜的空氣。更重要地是，加熱裝置僅對加熱腔內的水加熱，加熱腔內水溫能快速升高到導致水快速蒸發，進而達到快速加濕空氣的目的。另外，由于通道鄰近于底板，一旦加熱腔內的水位高于通道就會實現水封，儲液腔內的水就不再流出，直到加熱腔內的水被蒸發而使通道與空氣再次連通為止。這實現了將加熱腔內的水量自動地控制為很少，方便了使用。用語“密封的儲液腔”是指儲液腔不直接與外界連通，而是借助于通道通過加熱腔與外界連通。
[0007]在一個實施例中，通道的高度上限到加熱裝置的距離在0.01mm-20mm之間。這樣，通道非常接近于底板。由于通道用于將儲液腔與外界大氣連通，因此實際上保證加熱腔內的液位非常低。這有助于提高加熱腔內的水的加熱速度。加熱板僅對加熱腔內的水加熱，加熱腔內水溫能快速升高到導致水快速蒸發，進而達到快速加濕空氣的目的。
[0008]在一個實施例中，儲液腔包圍在加熱腔的外側周圍。這樣，加熱腔內的熱量會向外擴散而加熱儲液腔內的水，避免了熱量毫無用途的向環境中散失，提高了熱量的利用率，并且進一步提高了加熱腔內的水的加熱速度。
[0009]在一個實施例中，通道的過流面積與加熱腔的底面積的比值為0.01-0.3。根據這種結構，儲液腔內的水會緩慢進入到加熱腔內，使得加熱腔內的水溫比較穩定，從而加熱腔內的水蒸發速度恒定，空氣的濕度也就保持為恒定，提高了患者的體驗效果。
[0010]在一個實施例中，隔板與底板密封式相連并且包圍加熱裝置，通道構造為在隔板的下部區域的將儲液腔和加熱腔連通的過流孔。這種設置的通道結構簡單，易于制造和裝配。
[0011]在一個實施例中，圍繞加熱裝置設置有凸起的臺階，貫穿臺階而設置的凹槽形成通道，隔板與臺階的除凹槽以外的部分密封式相連。在一個具體實施例中，凹槽為矩形，并且矩形的長度與臺階周長的比值為0.05-0.5。臺階設置在加熱裝置的邊緣處。這種結構的凹槽能將儲液腔內的水完全放空，有利于提高加濕器的衛生狀況。
[0012]在一個實施例中，還包括設置在加熱腔內的從主體的頂壁朝向加熱裝置延伸的擋板，擋板高于加熱腔內的液面，從而將加熱腔隔開成進氣口和出氣口。這種結構比較緊湊，有助于將加濕器的體積制造為較小。
[0013]在一個實施例中，在進氣口中設置有由在進氣口內平行于氣流方向設置的引導板而構成的消音裝置。引導板能夠將氣體的流動理順，從而避免了風吹動時發出噪音的問題。
[0014]在一個實施例中，在底板的處于儲液腔區域的部分上設置有加水孔。
[0015]在一個實施例中，平面狀導熱板并且導熱板的形狀與加熱腔的形狀相一致。平面狀加熱裝置有助于將加濕器制造為體積較小，方便了使用。
[0016]在一個實施例中，加`濕器還包括容納液體容納腔的殼體，在殼體上設置有與進氣口連通的進風口和與出氣口連通的出霧口。
[0017]根據本發明的第二方面，提出了一種呼吸機，其包括用于吹風的主機，和與主機相連的根據上文所述的加濕器，其中加濕器的進氣口與主機相連通以將風導入加濕器中。
[0018]在本申請中，用語“豎直”是指與底板大體垂直的方面。
[0019]與現有技術相比，本發明的優點在于:(1)本發明發的用于呼吸機的加濕器能夠給患者提供溫度和濕度適宜的空氣，從而使患者的體驗效果更好。(2)加濕器的加熱腔內的水量小于儲液腔內的水量，并且加熱裝置僅加熱加熱腔內的水，從而加熱腔內的水能快速升高到所要求的溫度導致水快速蒸發，進而達到快速加濕空氣的目的。(3)儲液腔包圍在加熱腔的外側周圍。加熱腔內的熱量會向外擴散而加熱儲液腔內的水，避免了熱量毫無用途的向環境中散失，提高了熱量的利用率，并且進一步提高了加熱腔內的水的加熱速度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]在下文中將基于實施例并參考附圖來對本發明進行更詳細的描述。其中:
[0021]圖1是根據本發明實施例的呼吸機的整體示意圖；
[0022]圖2是根據本發明實施例的加濕器的立體圖；
[0023]圖3是根據本發明實施例的加濕器的倒置水容納腔的立體圖；
[0024]圖4是圖3中的A-A剖視圖；
[0025]圖5是圖3中的I部分的放大視圖；
[0026]圖6是本發明實施例的加濕器的底板的立體圖。[0027]在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標記。附圖并未按照實際的比例。
【具體實施方式】
[0028]下面將結合附圖對本發明作進一步說明。
[0029]圖1示意性地從整體上顯示了根據本發明的呼吸機10。呼吸機10包括主機11和通過氣管12與主機11相連的加濕器20。在主機11內設置有風機(未示出)，氣管12能將風機產生的一定壓力的氣體從主機11導入到加濕器20內，從而將潮濕的氣體從加濕器20的出霧口 21中吹出，通過柔性管道連接至出霧口 21的面罩或鼻墊面罩(柔性管道及面罩圖中未示出)為患者提供具有適當濕度的治療氣體，增加患者的舒適度，其中所述氣體可以為氧氣、空氣或其他治療氣體，以下實施例僅以空氣作為實施例來對本發明進行說明。下面將詳細描述加濕器20的結構。
[0030]圖2是根據本發明的加濕器20的立體圖，圖3是根據本發明的加濕器20的水容納腔30的倒置立體圖。如圖2所示，加濕器20包括水容納腔30和容納水容納腔30的殼體22。水容納腔30的出氣口 38與蓋子23的相應區域密封配合以保證出霧口 21處不會漏氣。在一種情況中，殼體22可構造為上部蓋子23能夠打開從而將水容納腔30從中取出。還根據圖3，在殼體22上設置有與水容納腔30的進氣口 37連通的進風口(未示出)和與水容納腔30的出氣口 38連通的出霧口 21。進風口與氣管12相連，以將帶有壓力的空氣從主機11導入到加濕器20內。
[0031]圖3示意性地顯示了水容納腔30內部結構。水容納腔30由主體31和底板32密封而成。底板32與主體31鉸接以便于能夠隨時打開底板32而清潔水容納腔30的內部。應理解地是，底板32也可以構造為能從主體31上完全拆下來。例如，可在底板32的邊緣設置多個卡扣，在主體31上設置與卡扣相配合的卡接槽，通過將卡扣和卡接槽連接或拆開就可實現底板32和主體31的連接或完全拆下來。應注意地是，為了便于理解本發明，在圖3中將水容納腔30進行了倒置`，并且將底板32打開了以觀察水容納腔30的內部。
[0032]如圖3和圖4所示，其中圖4是圖3中的A-A剖視圖，水容納腔30通過豎直設置在其中的隔板33分隔成彼此液體連通的儲液腔34和加熱腔35。該隔板33是首尾相連的閉合板，從而隔板33圍起來的區域形成加熱腔35，而在隔板33之外的區域形成儲液腔34。隔板33例如可與主體31 —體成型，例如通過注塑成型。加熱腔35構造為與外界連通，而儲液腔34不直接與外界連通而是借助接近底板32并穿過隔板33的通道39 (如圖4所示)而與加熱腔35液體連通，在下文中將對通道39進行詳細描述。在底板32上設置有用于給加熱腔35內的水加熱的加熱裝置36，加熱裝置36例如可為安裝在底板32上的加熱板(如圖4所示)或鋪設在加熱腔35內的電熱絲，當然加熱裝置36還可以為其他方式，這里不再贅述。在底板32的處于儲液腔34區域的部分上設置有加水孔41 (如圖6所示)。在加熱腔35內設置有從主體31的頂壁朝向加熱裝置36延伸的擋板40。擋板40高于加熱腔35內的液面，例如擋板40不高于加熱腔35內液面以上5厘米，從而將加熱腔35隔開成進氣口 37和出氣口 38。為了便于進氣口 37與殼體22的進風口相連通，還在水容納腔30的側壁上設置了進風道50。進風道50的方向與進氣口 37的方向大體垂直，在裝配狀態中，進風道50的入口與進風口相連通，出口與進氣口 37相連通。擋板40的橫截面可為圓弧形，從而出氣口 38的橫截面為圓弧形，其開口角度小于180度。在一個具體的實施例中，進氣口37的寬度和出氣口 38的寬度均小于加熱腔35的寬度的一半。
[0033]在使用時，首先將水容納腔30倒置(如圖3)，并通過加水孔41向儲液腔34內裝入水。加水結束后，將水容納腔30的主體31朝上放置，空氣會經通道39進入到儲液腔34內，從而水會自動穿過通道39流入到加熱腔35內，當加熱腔35內的水將通道39封住之后，水不再向加熱腔35內流動。加熱裝置36給加熱腔35內的水加熱以將水蒸發出而加濕空氣。當通道39再次與空氣連通后，空氣會經過通道39進入到儲液腔34內，由此儲液腔34內的水則會補充到加熱腔35中。這實際上實現了加熱腔35內的水量自動控制為恒定。
[0034]為了有效地利用熱量，將儲液腔34設置為包圍在加熱腔35的外側周圍。這樣，加熱腔35內的熱量會向外輻射而加熱儲液腔34內的水，避免了熱量毫無用途的向環境中散失，提高了熱量的利用率。而且，由于儲液腔34內的水得到預熱，因此提高了加熱腔35內的水的加熱速度。
[0035]此外，為了保證加熱腔35內的水量很少，以提高加熱速度，將通道39設置為其高度上限到加熱裝置36的距離在0.01mm-20mm之間，例如為8mm。由于加熱腔35內的液面不會高于通道39，因此保證了加熱腔35內的液面高度在0.01mm-20mm之間，水量非常少，因此加熱速度很快。此外，加熱腔35內的水量受通道39的位置控制，也就是說加熱腔35內的水量是恒定的，由于加熱裝置36為恒定加熱，因此加熱腔35內的水的蒸發速率也為恒定，空氣的濕度也就保持為恒定，提高了患者的體驗效果。
[0036]通道39構造為其過流面積與加熱腔35的底面積比為0.01-0.3，例如0.15。這里，“加熱腔35的底面積”是指處于加熱腔35區域內的底板32的面積。在一個具體的實施例中，加熱腔35的底面積為1000mm2，而通道39的過流面積為60mm2。這樣，通道39的過流面積非常小，從而儲液腔34內的水會緩慢進入到加熱腔35內，使得加熱腔內35的水溫比較穩定，進一步使加熱腔內35的水蒸發速度保持為恒定，空氣的濕度也就保持為恒定，提高了患者的體驗效果。
[0037]為了保證加熱裝置36僅對加熱腔35內的水加熱，在一個未示出的實施例中，可將加熱裝置36的加熱面積小于加熱腔35的受熱面積，這意味著隔板33與底板32密封式相連并且包圍加熱裝置36。在另一個實施例中，如圖3和4所示，還可以將加熱裝置36的形狀構造為與加熱腔35的形狀相匹配，這意味著隔板33與加熱裝置36的邊緣密封式相連。在這種情況中，通道39為在隔板33的下部區域的貫穿隔板33的過流孔，以將儲液腔34和加熱腔35連通。用語“隔板33的下部區域”是指隔板33接近加熱裝置36的區域。
[0038]圖6顯示了設置隔板33和加熱裝置36的另一種方式，在底板32上圍繞加熱裝置36設置凸起的臺階44，隔板33與臺階44密封式相連。在這種情況中，通道39形成為貫穿臺階44而設置的凹槽43。優選地，可將臺階44設置在`加熱裝置36的邊緣處。在一個具體的實施例中，凹槽43為矩形，并且其寬度W為和長度L均小于臺階44周長的1/3。例如，臺階44周長為226.4mm,凹槽43的寬度W為1.7mm,長度L為14.6mm,高度為4.5mm。加熱裝置36為平面狀的導熱板，例如鋁板或其他金屬板。由于加熱裝置36僅對加熱腔35內的水加熱，因此水溫能快速升高，水快速蒸發而達到快速加濕空氣的目的。此外，由于凹槽43的高度為4.5mm，加熱腔35內的水位必然不會高于4.5mm，加熱腔35內如此少量水能夠被快速加熱到預定溫度例如沸騰，以加濕空氣。
[0039]空氣在進氣口 37內流動時，會產生噪聲而影響患者的睡眠狀況。為了避免噪聲產生，可在進氣口 37中設置有消音裝置。在一個實施例中，消音裝置可為在進氣口 37內平行于氣流方向而設置的多個引導板45，如圖3中示意性地顯示的三個引導板45。這些引導板45將進氣口 37分成多個彼此平行的小通道，使得空氣流動更加平穩，而能避免產生噪聲。需要說明的是，多個引導板45并不限于三個。
[0040]應理解地是，雖然在實施例和附圖中顯示的水容納腔30的結構為儲液腔34圍繞在加熱腔35的外面，實際上也可以將儲液腔34和加熱腔35并行設置。例如在水容納腔30內設置隔板將水容納腔30分成左右或前后兩個腔體，其中一個腔體為儲液腔34，另一個為加熱腔35，其余的結構與本發明的描述的結構相同，這里不再贅述。
[0041]雖然已經參考優選實施例對本發明進行了描述，但在不脫離本發明的范圍的情況下，可以對其進行各種改進并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是，只要不存在結構沖突，各個實施例中所提到的各項技術特征均可以任意方式組合起來。本發明并不局限于文中公開的特定實施例，而是`包括落入權利要求的范圍內的所有技術方案。
【權利要求】
1.一種用于呼吸機的加濕器，包括由主體和底板圍成的水容納腔，所述水容納腔通過豎直設置在其中的隔板分隔成密閉的儲液腔和與外界連通的加熱腔，在所述底板上設置有僅加熱所述加熱腔內的水以蒸出濕潤空氣的加熱裝置， 其中，在所述隔板上設有通道，所述通道設置成鄰近于所述底板并將所述儲液腔和加熱腔連通，使得所述儲液腔內的水能補充到所述加熱腔內。
2.根據權利要求1所述的加濕器，其特征在于，所述通道的高度上限到所述加熱裝置的距離在0.01mm-20mm之間。
3.根據權利要求2所述的加濕器，其特征在于，所述通道的過流面積與所述加熱腔區域的底面積的比值為0.01-0.3。
4.根據權利要求1到3中任一項所述的加濕器，其特征在于，所述隔板與所述底板密封式相連并且包圍了所述加熱裝置，所述通道構造為在所述隔板的下部區域的將所述儲液腔和所述加熱腔連通的過流孔。
5.根據權利要求1到3中任一項所述的加濕器，其特征在于，圍繞所述加熱裝置設置有凸起的臺階，貫穿所述臺階而設置的凹槽形成所述通道，所述隔板與所述臺階的除凹槽以外的部分密封式相連。
6.根據權利要求5所述的加濕器，其特征在于，所述凹槽為矩形，并且所述矩形的長度與所述臺階周長的比值為0.05-0.5。
7.根據權利要求5所述的加濕器，其特征在于，所述臺階設置在所述加熱裝置的邊緣處。
8.根據權利要求1所述的加濕器，其特征在于，還包括設置在所述加熱腔內的從所述主體的頂壁朝向所述加熱裝置延伸的擋板，所述擋板高于所述加熱腔內的液面，從而將所述加熱腔隔開成進氣口和出氣口。
9.根據權利要求8所述的加濕器，其特征在于，在所述進氣口中設置有由在所述進氣口內平行于氣流方向設置的引導板而構成的消音裝置。
10.根據權利要求1所述的加濕器，其特征在于，所述儲液腔包圍在所述加熱腔的外側周圍。
11.根據權利要求1所述的加濕器，其特征在于，所述加熱裝置為平面狀導熱板。
12.根據權利要求8所述的加濕器，其特征在于，還包括容納所述水容納腔的殼體，在所述殼體上設置有與所述進氣口連通的進風口和與所述出氣口連通的出霧口。
13.—種呼吸機，其包括用于吹風的主機，和與所述主機相連的根據權利要求1到12中任一項所述的加濕器，其中所述進氣口與所述主機相連通以將氣體導入所述加濕器中。
【文檔編號】A61M16/16GK103800981SQ201410008704
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年1月8日 優先權日:2014年1月8日
【發明者】王波, 莊志 申請人:北京怡和嘉業醫療科技有限公司