用于醫(yī)用氣體加濕器的液體罐的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于氣體加濕器的液體罐(1)，其包括限定一能夠容納液體的內(nèi)部容積(4)的底部(2)和外圍壁(3)，底部(2)包括與內(nèi)部容積(4)接觸的傳熱板(5)，其特征在于，傳熱板(5)通過(guò)由可變形材料制成的彈性元件(6)固定至罐(1)的底部(2)。本發(fā)明還涉及一種氣體加濕器(11)，其包括一根據(jù)本發(fā)明的、尤其是用于水的液體罐(1)，所述液體罐(1)優(yōu)選為能夠移除的罐(1)；以及一種用于將加濕的呼吸氣體供應(yīng)至患者(P)的裝置，其包括能夠傳送呼吸氣體并流體地連接(14)至上述氣體加濕器(11)的進(jìn)氣口(21)的呼吸輔助設(shè)備(10)。
【專利說(shuō)明】用于醫(yī)用氣體加濕器的液體罐

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于能夠容納液體、尤其是水的氣體加濕器的可移除的液體罐，所述液體罐包括由彈性元件固定的傳熱板，并涉及一種包括這種罐的氣體加濕器。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的氣體加濕系統(tǒng)(也被稱作氣體加濕器)包括一容納加熱源的殼體或罩和一固定或可移除的、結(jié)合有傳熱板的水罐。
[0003]加熱源通常結(jié)合在加濕器殼體的底部中。它包括裝配有加熱元件的加熱板以及特別地用于操作加熱源的電子指令/控制和安全元件(例如熱探頭、熱敏電阻等等)，該加熱元件(柔性的、屬于金屬絲的類型等)在通有電流時(shí)能夠升溫并且散發(fā)熱能。
[0004]此外，液體罐或蓄水盤(pán)由一個(gè)或多個(gè)部件組成并且意在容納一定體積的液體(通常為水)。
[0005]在運(yùn)轉(zhuǎn)期間，布置在加濕器殼體中的加熱板散發(fā)熱能，該熱能傳送至與罐的所述加熱板機(jī)械接觸的傳熱板。然后，此熱能傳送至本身與傳熱板接觸的水。隨著氣體與水加熱所產(chǎn)生的水蒸氣的混合，實(shí)現(xiàn)了氣體的加濕。
[0006]加濕器的進(jìn)口連接至流發(fā)生器、即例如呼吸輔助機(jī)，所述流發(fā)生器將呼吸氣體傳送至加濕器，而加濕器的出口通過(guò)患者回路向患者供應(yīng)加濕的呼吸氣體。在加濕器中的加濕氣體通常為空氣或富氧空氣。
[0007]W0-A-10140903描述了一種這樣類型的加濕器，所述加濕器包括可移除的水罐和具有加熱板的殼體，所述可移除的水罐結(jié)合有傳熱板，其中罐可定位成這樣的方式，即加熱板與傳熱板接觸。在這樣的情況下，加熱板由彈性元件保持在加濕器的殼體中，所述彈性元件一方面布置在加熱板的周邊、且另一方面布置在將所述彈性元件夾在其間的殼體的兩個(gè)壁之間。
[0008]這個(gè)解決方案并不是理想的，因?yàn)樗O(shè)計(jì)復(fù)雜，需要在加濕器殼體本身內(nèi)設(shè)置特殊的裝置，尤其是因?yàn)樾枰O(shè)置特別地用于將彈性元件夾在其間并且將彈性元件牢固地保持就位的壁。
[0009]此外，彈性元件位于所述裝置的不可更換的那個(gè)部分中。因此，如果發(fā)生磨損或過(guò)早老化，則必須維修和/或更換其整個(gè)殼體和/或加熱系統(tǒng)。由于必須更換的元件的數(shù)量很大，所導(dǎo)致的額外成本并不是可忽略不計(jì)的。
[0010]因此需要解決的問(wèn)題是提出一種改進(jìn)設(shè)計(jì)的加濕器，其中不存在所有或一些上文提到的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]因此，本發(fā)明的方案為一種用于氣體加濕器的液體罐，該液體罐包括底部和外圍壁，所述底部和所述外圍壁限定一能夠容納液體、尤其是水的內(nèi)部容積，所述底部包括與內(nèi)部容積接觸的傳熱板，其特征在于，所述傳熱板通過(guò)由可變形材料制成的彈性元件固定至罐的底部。
[0012]根據(jù)情況，本發(fā)明的液體罐可包括一個(gè)或多個(gè)以下技術(shù)特征:
[0013]-傳熱板包括外部外圍緣部，罐的底部包括開(kāi)孔，該開(kāi)孔包括內(nèi)部緣部，所述彈性元件沿著傳熱板的所述外圍緣部以及沿著底部的所述內(nèi)部緣部布置。
[0014]-罐的底部包括中央開(kāi)孔。
[0015]-罐的底部包括圓形、橢圓形或矩形形狀的開(kāi)孔。
[0016]-彈性元件的整體形狀為環(huán)狀。
[0017]-罐由剛性塑料材料、優(yōu)選為熱塑性材料制成。
[0018]-傳熱板由優(yōu)選為鋁或鋁合金的金屬材料制成、或由不銹鋼或?qū)岬乃芰?即與金屬的導(dǎo)熱性能相當(dāng)或相似的熱塑性材料)制成。
[0019]-彈性元件由選自彈性體熱塑性材料、橡膠、基于硅酮的彈性體的可變形材料制成。
[0020]-彈性元件通過(guò)包覆成型或通過(guò)粘接固定至傳熱板的外圍緣部以及底部的內(nèi)部緣部。
[0021]-所述彈性元件包括近固定端和遠(yuǎn)固定端，所述近固定端和所述遠(yuǎn)固定端分別將底部的內(nèi)部緣部和傳熱板的外圍緣部夾在其中。
[0022]-替代地，彈性元件通過(guò)粘附(例如通過(guò)粘接)分別固定至底部的內(nèi)部緣部和傳熱板的外圍緣部，優(yōu)選至少固定至底部的內(nèi)部緣部的上表面和/或至少固定至傳熱板的外圍緣部的上表面。
[0023]本發(fā)明還涉及一種氣體加濕器，其包括根據(jù)本發(fā)明的液體罐，所述液體罐優(yōu)選為能夠移除的te。
[0024]根據(jù)情況，本發(fā)明的氣體加濕器可包括一個(gè)或多個(gè)下列技術(shù)特征:
[0025]-所述罐容納水。
[0026]-氣體加濕器還包括與罐的傳熱板接觸一即當(dāng)罐插入至加濕器中時(shí)與罐的傳熱板接觸——的加熱板。
[0027]-加熱板裝配有加熱元件。
[0028]-裝配有加熱元件的加熱板在通電時(shí)能夠并且設(shè)計(jì)成散發(fā)熱能、即釋放熱量。
[0029]-加熱板連接至電流源、即連接至內(nèi)部源(例如一個(gè)或多個(gè)可再充電的或不可再充電的電池)或外部源(例如電力干線供應(yīng)源)。
[0030]-氣體加濕器還包括位于所述罐上方的加濕室。
[0031]-氣體加濕器包括進(jìn)氣口和出氣口。
[0032]-進(jìn)氣口以這樣的方式流體地連接至加濕室，即向所述加濕室供應(yīng)待加濕的氣體。
[0033]-出氣口以這樣的方式流體地連接至加濕室，即從所述加濕室汲取已在所述加濕室中加濕的氣體。
[0034]此外，本發(fā)明還涉及一種用于將加濕的呼吸氣體供應(yīng)至患者的裝置，所述裝置包括例如醫(yī)用呼吸機(jī)的呼吸輔助設(shè)備，該呼吸輔助設(shè)備能夠傳送呼吸氣體并流體地連接至根據(jù)本發(fā)明的氣體加濕器的進(jìn)氣口，以便向所述加濕器提供由所述呼吸輔助設(shè)備傳送的氣體。
[0035]所述裝置還包括至少一個(gè)氣體輸送管道，該氣體輸送管道流體地連接至加濕器的出口以便回收并運(yùn)送來(lái)自于、例如離開(kāi)氣體加濕器的加濕氣體。
[0036]所述氣體輸送管道然后對(duì)患者界面(例如呼吸面具、呼吸護(hù)目鏡或插管)進(jìn)行供應(yīng)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0037]結(jié)合附圖，從所給出的下文描述中會(huì)更好地理解本發(fā)明，其中:
[0038]-圖1示出具有根據(jù)本發(fā)明的液體罐的氣體加濕器的視圖，
[0039]-圖2為圖1的罐和罐的傳熱板之間的連接區(qū)的放大視圖，
[0040]-圖3為根據(jù)圖1原理的加濕器的一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖，以及
[0041]-圖4為用于供應(yīng)呼吸氣體的裝置的視圖，所述裝置包括圖3的加濕器。

【具體實(shí)施方式】
[0042]圖1和圖3示意性地描述根據(jù)本發(fā)明具有液體罐(即用于水)的氣體加濕器11和其運(yùn)行原理。
[0043]更具體地，本發(fā)明的加濕器11包括形成外殼或罩的殼體20,殼體20包括進(jìn)氣口21和出氣口 22。通常為空氣的待加濕氣體經(jīng)由進(jìn)氣口 21進(jìn)入加濕器11并且在加濕后經(jīng)由出氣口 22從加濕器11出來(lái)。
[0044]在所述進(jìn)氣口 21和所述出氣口 22之間，加濕器11包括位于可移除的罐I上方的加濕室9，所述可移除的罐I容納用于加濕氣體的液體(即通常為水)。
[0045]罐I具有底部2和外圍壁3，從而限定一內(nèi)部空間4，在該內(nèi)部空間4中保持有用于加濕氣體的水。罐I因此構(gòu)成了加濕水的貯存器。
[0046]罐I的底部2包括中央開(kāi)口或開(kāi)孔，傳熱板5布置在該中央開(kāi)口或開(kāi)孔中或面對(duì)該中央開(kāi)口或開(kāi)孔地布置，該傳熱板5自身與內(nèi)部容積相接觸并且因此與液體相接觸。此傳熱板5充當(dāng)熱交換器。
[0047]事實(shí)上，此傳熱板5與布置在加濕器11殼體20中的加熱板8直接地或間接地機(jī)械接觸，加熱板8裝配有柔性的或剛性的加熱元件，以電流為柔性的或剛性的加熱元件提供能量，所述柔性的或剛性的加熱元件在電流的作用下加熱。電源15可為內(nèi)部源(例如可再充電的或不可再充電的電池)或外部源(例如電力干線供給)。
[0048]柔性的或剛性的(例如，剛性的8x)加熱元件可直接地安裝在傳熱板5上并且經(jīng)由活動(dòng)觸頭連接至電源15。
[0049]傳熱板5和加熱板8是導(dǎo)熱的。例如，傳熱板5和/或加熱板8是由金屬或金屬合金制成的，例如是由不銹鋼、鋁、鋁合金或?qū)岬臒崴苄圆牧现瞥傻摹?br> [0050]因此，通過(guò)由于在所述板5、8之間的機(jī)械接觸而導(dǎo)致的熱交換將加熱板8發(fā)出的熱能傳送至傳熱板5，然后由于在所述傳熱板5和容納于罐I的內(nèi)部容積4中的水之間的接觸而傳遞至容納在罐I中的水。換言之，傳熱板5的下表面與加熱板8接觸，而傳熱板5的上表面與待加熱的水接觸，以便經(jīng)由所述傳熱板5將熱能從加熱板8傳遞至待加熱的液體。
[0051]水至少部分地蒸發(fā)，并且由此產(chǎn)生的水蒸氣伴會(huì)在罐I的上方且在加濕室9中與供應(yīng)至加濕器11的氣體(例如空氣)混合。如圖4中所示的，這形成了可然后發(fā)送至患者P的加濕的氣體。
[0052]根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)由柔性且可變形的材料制成的彈性元件6將傳熱板5固定至罐I的底部2。
[0053]換句話說(shuō)，由彈性元件6 (即由柔性且可變形的材料制成的元件)提供傳熱板5和罐底部2之間的機(jī)械連接，因此彈性元件6還充當(dāng)在傳熱板5和罐底部2之間的流體密封，并且，由于它的柔性和可變形性，彈性元件6允許傳熱板5相對(duì)于加熱板8的定位可具有一定的活動(dòng)范圍，因此允許了在兩個(gè)板5、8之間有效的或者甚至是最佳的機(jī)械接觸，即板5、8之間沒(méi)有間隔或間隙。
[0054]在整體組裝時(shí)，板5、8和彈性元件6彼此連接。彈性元件6具有特殊的幾何結(jié)構(gòu)，使得彈性元件6更易于變形并且因此在組裝運(yùn)動(dòng)期間賦予了它彈簧效應(yīng)?？赏ㄟ^(guò)包覆成型、粘接或熱超聲波焊接的方法來(lái)固定彈性元件6。
[0055]換言之，加濕器11包括一組數(shù)個(gè)元件，其形成加濕器11的所謂的“貯存器”部分，罐I定位在“貯存器”部分之內(nèi)。可通過(guò)提升覆蓋加濕器11頂部的樞轉(zhuǎn)的或可移除的蓋17來(lái)訪問(wèn)此“貯存器”部分的內(nèi)部。
[0056]更具體地，所謂的“貯存器”部分尤其由剛性熱塑性部件組成，該剛性熱塑性部件構(gòu)成加濕器的“貯存器”部分的所有或部分外護(hù)套。貯存器的這個(gè)外護(hù)套本身限定一內(nèi)部隔室，所述內(nèi)部隔室由以下部分形成:
[0057]-“頂”部，該“頂”部位于與蓋17相同的一側(cè)并且包括加濕器室9，和
[0058]-“底”部，該“底”部位于與貯存器隔室的底部相同的一側(cè)并且容納充當(dāng)水貯存器的罐I。
[0059]因此，如在圖4中可見(jiàn)，加濕室9和iig I形成在似于呼吸機(jī)10和患者P之間的氣體流動(dòng)通路中，并且需要能夠容易地拆卸，例如采用可取下的夾片或其他適當(dāng)?shù)墓潭ㄏ到y(tǒng)，以便它們可被清洗或更換。
[0060]貯存器隔室具有引導(dǎo)貯存器I的幾何特征、以及允許傳熱板5受到擠壓而導(dǎo)致在傳熱板5和加熱板8之間更容易且更好的接觸的端部擋板。
[0061]還設(shè)置了由熱塑性彈性體、橡膠或硅酮制成的柔性塑料部件，其使得各部分——尤其是頂部和底部——相對(duì)彼此密封，并密封氣體通路的進(jìn)口和出口。為此，包覆成型的密封件可定位在上文提到的剛性熱塑性部件中。
[0062]稱為傳熱板5的板狀的金屬部件允許結(jié)合在加濕器殼體中的加熱板8和容納在罐I的內(nèi)部容積4中的水容積之間的熱交換。
[0063]如已經(jīng)提到的，彈性元件6由柔性的熱塑性部件組成，其也被稱作連接傳熱板5和罐I的底部分或底部2的膜。
[0064]彈性元件6優(yōu)選通過(guò)在液體罐的底部2和傳熱板5之間包覆成型形成。
[0065]此彈性元件6的作用不僅在于在傳熱板5和罐I的底部之間提供機(jī)械連接，還在于當(dāng)板5、8在罐I插入至加濕器11的底部而彼此接觸時(shí)提供在這些部件之間的流體密封和吸收板5、8的震動(dòng)。
[0066]在生產(chǎn)期間，通過(guò)在制造階段過(guò)程中傳熱板5的剛性熱塑性塑料注射、以及隨后的柔性彈性體熱塑性塑料注射，而不采用基于產(chǎn)品集成——即由操作者執(zhí)行的集成——的機(jī)械組裝(所述機(jī)械組裝在已知的裝置中導(dǎo)致例如不正確的密封和幾何部分故障等缺陷的出現(xiàn))，此彈性元件6允許最優(yōu)的組裝。
[0067]根據(jù)本發(fā)明的罐I由耐熱(即耐受水容積的加熱)、并且耐受環(huán)境/使用者應(yīng)力(例如化學(xué)清洗、在洗碗機(jī)中的清洗、材料的“生物相容性”等)的材料制成。
[0068]圖2為罐I和傳熱板5之間的連接區(qū)的放大視圖。
[0069]如可見(jiàn)到的，彈性元件6固定至傳熱板5的外圍緣部7，即固定至位于外部外圍的外部緣部，并且固定至底部2的內(nèi)部緣部8，即固定至由形成在罐I底部2中的開(kāi)口或開(kāi)孔導(dǎo)致的邊緣。
[0070]事實(shí)上，彈性元件6包括近固定端6a和遠(yuǎn)固定端6b，所述近固定端6a和所述遠(yuǎn)固定端6b分別將底部2的內(nèi)部緣部8和傳熱板5的外圍緣部7夾在其中。因此，彈性元件6至少固定至底部2和板5的上或頂表面以及下或底表面。
[0071]這可以很容易地通過(guò)包覆成型技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
[0072]圖4示意性地示出一種用于將加濕的呼吸氣體(即加濕的空氣)供應(yīng)至患者P的裝置，該裝置包括呼吸輔助設(shè)備10(例如醫(yī)用輔助呼吸機(jī))，該呼吸輔助設(shè)備10例如借助于風(fēng)扇等傳送未加濕的呼吸氣體，該設(shè)備(呼吸輔助設(shè)備10)經(jīng)由管道14流體地連接至根據(jù)本發(fā)明包括液體罐(即水罐)的氣體加濕器11的進(jìn)氣口 21，以便向加濕器11提供待在所述加濕器11內(nèi)加濕的氣體。
[0073]氣體輸送管道12流體地連接至氣體加濕器11的出口 22，其允許回收離開(kāi)加濕器11的加濕氣體并且運(yùn)送至患者界面13。
[0074]在加濕器11內(nèi)，氣體經(jīng)由位于水罐I上方的加濕室9而加濕，所述水罐I包括由加熱板8加熱的傳熱板5。
[0075]加熱板8裝配有Sx類型(柔性的、屬于金屬絲的類型等)的加熱元件，在通有來(lái)自電源15 (例如一個(gè)或多個(gè)電池或干線(110-230V))的電流時(shí)所述加熱元件升溫并散發(fā)熱倉(cāng)泛。
[0076]由電子指令/控制和安全裝置16 (例如熱探頭、熱敏電阻等等)進(jìn)行加熱。
[0077]如已經(jīng)說(shuō)明的，在運(yùn)轉(zhuǎn)期間，加熱板8散發(fā)熱能，該熱能傳送至與罐的所述加熱板機(jī)械接觸的傳熱板5。
[0078]然后，此熱能傳送至位于罐I中的水并且水本身與傳熱板5接觸，以便蒸發(fā)一些水，并且，隨著氣體與通過(guò)加熱水所產(chǎn)生的水蒸氣的混合，導(dǎo)致氣體、尤其是位于罐I上方的混合室9內(nèi)的氣體的加濕。
[0079]一些氣體也可在剛好位于儲(chǔ)存在罐I中的水的頂部的氣體層中加濕。
[0080]然后，這樣加濕的氣體以常規(guī)的方式沿著氣體管道并通過(guò)患者界面13 (例如呼吸面罩等)運(yùn)送至患者。
【權(quán)利要求】
1.一種用于氣體加濕器的液體罐(1),該液體罐(1)包括底部(2)和外圍壁(3),所述底部(2)和所述外圍壁(3)限定一能夠容納液體的內(nèi)部容積(4),所述底部(2)包括與內(nèi)部容積(4)接觸的傳熱板(5),其特征在于，所述傳熱板(5)通過(guò)由可變形材料制成的彈性元件(6)固定至罐⑴的底部(2).
2.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的罐，其特征在于，傳熱板(5)包括外部外圍緣部(7)，罐(1)的底部⑵包括開(kāi)孔，該開(kāi)孔包括內(nèi)部緣部(8),所述彈性元件(6)沿著傳熱板(5)的所述外圍緣部⑵以及沿著底部⑵的所述內(nèi)部緣部⑶布置。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的罐，其特征在于，所述彈性元件￠)的整體形狀為環(huán)狀。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的罐，其特征在于，所述罐由剛性塑料材料、優(yōu)選為熱塑性材料制成。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的罐，其特征在于，所述傳熱板(5)由選自不銹鋼、鋁、鋁合金的金屬材料制成，或由導(dǎo)熱塑料制成。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的罐，其特征在于，所述彈性元件￠)由選自彈性體熱塑性材料、橡膠、基于硅酮的彈性體的可變形材料制成。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的罐，其特征在于，彈性元件(6)通過(guò)包覆成型或通過(guò)粘接固定至傳熱板(5)的外圍緣部(7)以及底部(2)的內(nèi)部緣部(8)。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的罐，其特征在于，彈性元件(6)包括近固定端和遠(yuǎn)固定端(613),所述近固定端和所述遠(yuǎn)固定端分別將底部(2)的內(nèi)部緣部(8)和傳熱板(5)的外圍緣部(7)夾在其中。
9.一種氣體加濕器(11),包括根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的、尤其是用于水的液體罐(1),所述液體罐(1)優(yōu)選為能夠移除的罐
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的加濕器，其特征在于，所述加濕器還包括加熱板(8),當(dāng)所述罐(1)插入至加濕器中時(shí)，所述加熱板(8)與液體罐(1)的傳熱板(5)接觸。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的加濕器，其特征在于，所述加濕器還包括位于罐(1)上方的加濕室(9)。
12.一種用于將加濕的呼吸氣體供應(yīng)至患者(巧的裝置，所述裝置包括呼吸輔助設(shè)備(10),該呼吸輔助設(shè)備(10)能夠傳送呼吸氣體并流體地連接(14)至根據(jù)權(quán)利要求9至11之一所述的氣體加濕器(11)的進(jìn)氣口(21),以便向所述加濕器(11)提供由所述呼吸輔助設(shè)備(10)傳送的氣體。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的氣體供應(yīng)裝置，其特征在于，所述裝置還包括至少一個(gè)氣體輸送管道(12),該氣體輸送管道(12)流體地連接至加濕器(11)的出口(22)以便回收并運(yùn)送離開(kāi)氣體加濕器(11)的加濕氣體，所述管道(14)優(yōu)選對(duì)患者界面(13)進(jìn)行供應(yīng)。
【文檔編號(hào)】A61M16/16GK104436401SQ201410465262
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月12日
【發(fā)明者】R·達(dá)瓦納 申請(qǐng)人:液體空氣醫(yī)療系統(tǒng)公司