CN103800981A - 用于呼吸机的加湿器以及包含其的呼吸机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于呼吸机的加湿器以及包含其的呼吸机。该加湿器包括由主体和底板围成的水容纳腔，水容纳腔通过竖直设置在其中的隔板分隔成密闭的储液腔和与外界连通的加热腔，在底板上设置有仅加热加热腔内的水以蒸出湿润空气的加热装置，在隔板上设有通道，通道设置成邻近于底板并将储液腔和加热腔连通，使得储液腔内的水能补充到加热腔内。该呼吸机包括用于吹风的主机，和与主机相连的加湿器，其中进气口与主机相连通以将风导入加湿器中。根据本发明的呼吸机能够给患者带来具有适当温度和湿度的空气。

Description

用于呼吸机的加湿器以及包含其的呼吸机

技术领域

本发明涉及一种医疗设备，特别是一种用于呼吸机的加湿器。本发明还涉及包括这种加湿器的呼吸机。

背景技术

对于睡眠呼吸暂停症患者（即打鼾严重的患者），在睡眠中呼吸停止持续的时间过长，会造成血液中的氧气减少，机体处于缺氧状态。呼吸暂停会使得患者睡眠变得很浅并且支离破碎，患者得不到优质睡眠。即使睡足十小时也不能充分休息从而导致日间精神不足及其它严重不良后果。如果这种呼吸暂停频繁发生，经积年累月会给机体带来一系列严重的生理病理。

在现有技术中，通常使用呼吸机来治疗这种睡眠呼吸暂停症。虽然有些呼吸机包括有加湿器，但是这种加湿器水箱的加热区和储水区的水并不隔开，导致加热时，在对加热区内的水加热时同时也对储水区内的水极爱热，从而加热速度慢，患者对这些呼吸机的体验反馈并不好。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种用于呼吸机的加湿器。本发明还涉及包含这种加湿器的呼吸机。根据本发明的呼吸机能够给患者带来具有适当温度和湿度的空气。

根据本发明的第一方面，提出了一种用于呼吸机的加湿器，包括由主体和底板围成的水容纳腔，水容纳腔通过竖直设置在其中的隔板分隔成密闭的储液腔和与外界连通的加热腔，在底板上设置有仅加热加热腔内的水以蒸出湿润空气的加热装置，其中，在隔板上设有通道，通道设置成邻近于底板并将储液腔和加热腔连通，使得储液腔内的水能补充到加热腔内。

根据本发明的加湿器，加热装置能够将加热腔内的水加热并蒸发出来，从而能够给患者提供温度和湿度适宜的空气。更重要地是，加热装置仅对加热腔内的水加热，加热腔内水温能快速升高到导致水快速蒸发，进而达到快速加湿空气的目的。另外，由于通道邻近于底板，一旦加热腔内的水位高于通道就会实现水封，储液腔内的水就不再流出，直到加热腔内的水被蒸发而使通道与空气再次连通为止。这实现了将加热腔内的水量自动地控制为很少，方便了使用。用语“密封的储液腔”是指储液腔不直接与外界连通，而是借助于通道通过加热腔与外界连通。

在一个实施例中，通道的高度上限到加热装置的距离在0.01mm-20mm之间。这样，通道非常接近于底板。由于通道用于将储液腔与外界大气连通，因此实际上保证加热腔内的液位非常低。这有助于提高加热腔内的水的加热速度。加热板仅对加热腔内的水加热，加热腔内水温能快速升高到导致水快速蒸发，进而达到快速加湿空气的目的。

在一个实施例中，储液腔包围在加热腔的外侧周围。这样，加热腔内的热量会向外扩散而加热储液腔内的水，避免了热量毫无用途的向环境中散失，提高了热量的利用率，并且进一步提高了加热腔内的水的加热速度。

在一个实施例中，通道的过流面积与加热腔的底面积的比值为0.01-0.3。根据这种结构，储液腔内的水会缓慢进入到加热腔内，使得加热腔内的水温比较稳定，从而加热腔内的水蒸发速度恒定，空气的湿度也就保持为恒定，提高了患者的体验效果。

在一个实施例中，隔板与底板密封式相连并且包围加热装置，通道构造为在隔板的下部区域的将储液腔和加热腔连通的过流孔。这种设置的通道结构简单，易于制造和装配。

在一个实施例中，围绕加热装置设置有凸起的台阶，贯穿台阶而设置的凹槽形成通道，隔板与台阶的除凹槽以外的部分密封式相连。在一个具体实施例中，凹槽为矩形，并且矩形的长度与台阶周长的比值为0.05-0.5。台阶设置在加热装置的边缘处。这种结构的凹槽能将储液腔内的水完全放空，有利于提高加湿器的卫生状况。

在一个实施例中，还包括设置在加热腔内的从主体的顶壁朝向加热装置延伸的挡板，挡板高于加热腔内的液面，从而将加热腔隔开成进气口和出气口。这种结构比较紧凑，有助于将加湿器的体积制造为较小。

在一个实施例中，在进气口中设置有由在进气口内平行于气流方向设置的引导板而构成的消音装置。引导板能够将气体的流动理顺，从而避免了风吹动时发出噪音的问题。

在一个实施例中，在底板的处于储液腔区域的部分上设置有加水孔。

在一个实施例中，平面状导热板并且导热板的形状与加热腔的形状相一致。平面状加热装置有助于将加湿器制造为体积较小，方便了使用。

在一个实施例中，加湿器还包括容纳液体容纳腔的壳体，在壳体上设置有与进气口连通的进风口和与出气口连通的出雾口。

根据本发明的第二方面，提出了一种呼吸机，其包括用于吹风的主机，和与主机相连的根据上文所述的加湿器，其中加湿器的进气口与主机相连通以将风导入加湿器中。

在本申请中，用语“竖直”是指与底板大体垂直的方面。

与现有技术相比，本发明的优点在于：（1）本发明发的用于呼吸机的加湿器能够给患者提供温度和湿度适宜的空气，从而使患者的体验效果更好。（2）加湿器的加热腔内的水量小于储液腔内的水量，并且加热装置仅加热加热腔内的水，从而加热腔内的水能快速升高到所要求的温度导致水快速蒸发，进而达到快速加湿空气的目的。（3）储液腔包围在加热腔的外侧周围。加热腔内的热量会向外扩散而加热储液腔内的水，避免了热量毫无用途的向环境中散失，提高了热量的利用率，并且进一步提高了加热腔内的水的加热速度。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1是根据本发明实施例的呼吸机的整体示意图；

图2是根据本发明实施例的加湿器的立体图；

图3是根据本发明实施例的加湿器的倒置水容纳腔的立体图；

图4是图3中的A-A剖视图；

图5是图3中的I部分的放大视图；

图6是本发明实施例的加湿器的底板的立体图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

图1示意性地从整体上显示了根据本发明的呼吸机10。呼吸机10包括主机11和通过气管12与主机11相连的加湿器20。在主机11内设置有风机（未示出），气管12能将风机产生的一定压力的气体从主机11导入到加湿器20内，从而将潮湿的气体从加湿器20的出雾口21中吹出，通过柔性管道连接至出雾口21的面罩或鼻垫面罩（柔性管道及面罩图中未示出）为患者提供具有适当湿度的治疗气体，增加患者的舒适度，其中所述气体可以为氧气、空气或其他治疗气体，以下实施例仅以空气作为实施例来对本发明进行说明。下面将详细描述加湿器20的结构。

图2是根据本发明的加湿器20的立体图，图3是根据本发明的加湿器20的水容纳腔30的倒置立体图。如图2所示，加湿器20包括水容纳腔30和容纳水容纳腔30的壳体22。水容纳腔30的出气口38与盖子23的相应区域密封配合以保证出雾口21处不会漏气。在一种情况中，壳体22可构造为上部盖子23能够打开从而将水容纳腔30从中取出。还根据图3，在壳体22上设置有与水容纳腔30的进气口37连通的进风口（未示出）和与水容纳腔30的出气口38连通的出雾口21。进风口与气管12相连，以将带有压力的空气从主机11导入到加湿器20内。

图3示意性地显示了水容纳腔30内部结构。水容纳腔30由主体31和底板32密封而成。底板32与主体31铰接以便于能够随时打开底板32而清洁水容纳腔30的内部。应理解地是，底板32也可以构造为能从主体31上完全拆下来。例如，可在底板32的边缘设置多个卡扣，在主体31上设置与卡扣相配合的卡接槽，通过将卡扣和卡接槽连接或拆开就可实现底板32和主体31的连接或完全拆下来。应注意地是，为了便于理解本发明，在图3中将水容纳腔30进行了倒置，并且将底板32打开了以观察水容纳腔30的内部。

如图3和图4所示，其中图4是图3中的A-A剖视图，水容纳腔30通过竖直设置在其中的隔板33分隔成彼此液体连通的储液腔34和加热腔35。该隔板33是首尾相连的闭合板，从而隔板33围起来的区域形成加热腔35，而在隔板33之外的区域形成储液腔34。隔板33例如可与主体31一体成型，例如通过注塑成型。加热腔35构造为与外界连通，而储液腔34不直接与外界连通而是借助接近底板32并穿过隔板33的通道39（如图4所示）而与加热腔35液体连通，在下文中将对通道39进行详细描述。在底板32上设置有用于给加热腔35内的水加热的加热装置36，加热装置36例如可为安装在底板32上的加热板（如图4所示）或铺设在加热腔35内的电热丝，当然加热装置36还可以为其他方式，这里不再赘述。在底板32的处于储液腔34区域的部分上设置有加水孔41（如图6所示）。在加热腔35内设置有从主体31的顶壁朝向加热装置36延伸的挡板40。挡板40高于加热腔35内的液面，例如挡板40不高于加热腔35内液面以上5厘米，从而将加热腔35隔开成进气口37和出气口38。为了便于进气口37与壳体22的进风口相连通，还在水容纳腔30的侧壁上设置了进风道50。进风道50的方向与进气口37的方向大体垂直，在装配状态中，进风道50的入口与进风口相连通，出口与进气口37相连通。挡板40的横截面可为圆弧形，从而出气口38的横截面为圆弧形，其开口角度小于180度。在一个具体的实施例中，进气口37的宽度和出气口38的宽度均小于加热腔35的宽度的一半。

在使用时，首先将水容纳腔30倒置（如图3），并通过加水孔41向储液腔34内装入水。加水结束后，将水容纳腔30的主体31朝上放置，空气会经通道39进入到储液腔34内，从而水会自动穿过通道39流入到加热腔35内，当加热腔35内的水将通道39封住之后，水不再向加热腔35内流动。加热装置36给加热腔35内的水加热以将水蒸发出而加湿空气。当通道39再次与空气连通后，空气会经过通道39进入到储液腔34内，由此储液腔34内的水则会补充到加热腔35中。这实际上实现了加热腔35内的水量自动控制为恒定。

为了有效地利用热量，将储液腔34设置为包围在加热腔35的外侧周围。这样，加热腔35内的热量会向外辐射而加热储液腔34内的水，避免了热量毫无用途的向环境中散失，提高了热量的利用率。而且，由于储液腔34内的水得到预热，因此提高了加热腔35内的水的加热速度。

此外，为了保证加热腔35内的水量很少，以提高加热速度，将通道39设置为其高度上限到加热装置36的距离在0.01mm-20mm之间，例如为8mm。由于加热腔35内的液面不会高于通道39，因此保证了加热腔35内的液面高度在0.01mm-20mm之间，水量非常少，因此加热速度很快。此外，加热腔35内的水量受通道39的位置控制，也就是说加热腔35内的水量是恒定的，由于加热装置36为恒定加热，因此加热腔35内的水的蒸发速率也为恒定，空气的湿度也就保持为恒定，提高了患者的体验效果。

通道39构造为其过流面积与加热腔35的底面积比为0.01-0.3，例如0.15。这里，“加热腔35的底面积”是指处于加热腔35区域内的底板32的面积。在一个具体的实施例中，加热腔35的底面积为1000mm²，而通道39的过流面积为60mm²。这样，通道39的过流面积非常小，从而储液腔34内的水会缓慢进入到加热腔35内，使得加热腔内35的水温比较稳定，进一步使加热腔内35的水蒸发速度保持为恒定，空气的湿度也就保持为恒定，提高了患者的体验效果。

为了保证加热装置36仅对加热腔35内的水加热，在一个未示出的实施例中，可将加热装置36的加热面积小于加热腔35的受热面积，这意味着隔板33与底板32密封式相连并且包围加热装置36。在另一个实施例中，如图3和4所示，还可以将加热装置36的形状构造为与加热腔35的形状相匹配，这意味着隔板33与加热装置36的边缘密封式相连。在这种情况中，通道39为在隔板33的下部区域的贯穿隔板33的过流孔，以将储液腔34和加热腔35连通。用语“隔板33的下部区域”是指隔板33接近加热装置36的区域。

图6显示了设置隔板33和加热装置36的另一种方式，在底板32上围绕加热装置36设置凸起的台阶44，隔板33与台阶44密封式相连。在这种情况中，通道39形成为贯穿台阶44而设置的凹槽43。优选地，可将台阶44设置在加热装置36的边缘处。在一个具体的实施例中，凹槽43为矩形，并且其宽度W为和长度L均小于台阶44周长的1/3。例如，台阶44周长为226.4mm，凹槽43的宽度W为1.7mm，长度L为14.6mm，高度为4.5mm。加热装置36为平面状的导热板，例如铝板或其他金属板。由于加热装置36仅对加热腔35内的水加热，因此水温能快速升高，水快速蒸发而达到快速加湿空气的目的。此外，由于凹槽43的高度为4.5mm，加热腔35内的水位必然不会高于4.5mm，加热腔35内如此少量水能够被快速加热到预定温度例如沸腾，以加湿空气。

空气在进气口37内流动时，会产生噪声而影响患者的睡眠状况。为了避免噪声产生，可在进气口37中设置有消音装置。在一个实施例中，消音装置可为在进气口37内平行于气流方向而设置的多个引导板45，如图3中示意性地显示的三个引导板45。这些引导板45将进气口37分成多个彼此平行的小通道，使得空气流动更加平稳，而能避免产生噪声。需要说明的是，多个引导板45并不限于三个。

应理解地是，虽然在实施例和附图中显示的水容纳腔30的结构为储液腔34围绕在加热腔35的外面，实际上也可以将储液腔34和加热腔35并行设置。例如在水容纳腔30内设置隔板将水容纳腔30分成左右或前后两个腔体，其中一个腔体为储液腔34，另一个为加热腔35，其余的结构与本发明的描述的结构相同，这里不再赘述。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (13)

1.一种用于呼吸机的加湿器，包括由主体和底板围成的水容纳腔，所述水容纳腔通过竖直设置在其中的隔板分隔成密闭的储液腔和与外界连通的加热腔，在所述底板上设置有仅加热所述加热腔内的水以蒸出湿润空气的加热装置，

其中，在所述隔板上设有通道，所述通道设置成邻近于所述底板并将所述储液腔和加热腔连通，使得所述储液腔内的水能补充到所述加热腔内。

2.根据权利要求1所述的加湿器，其特征在于，所述通道的高度上限到所述加热装置的距离在0.01mm-20mm之间。

3.根据权利要求2所述的加湿器，其特征在于，所述通道的过流面积与所述加热腔区域的底面积的比值为0.01-0.3。

4.根据权利要求1到3中任一项所述的加湿器，其特征在于，所述隔板与所述底板密封式相连并且包围了所述加热装置，所述通道构造为在所述隔板的下部区域的将所述储液腔和所述加热腔连通的过流孔。

5.根据权利要求1到3中任一项所述的加湿器，其特征在于，围绕所述加热装置设置有凸起的台阶，贯穿所述台阶而设置的凹槽形成所述通道，所述隔板与所述台阶的除凹槽以外的部分密封式相连。

6.根据权利要求5所述的加湿器，其特征在于，所述凹槽为矩形，并且所述矩形的长度与所述台阶周长的比值为0.05-0.5。

7.根据权利要求5所述的加湿器，其特征在于，所述台阶设置在所述加热装置的边缘处。

8.根据权利要求1所述的加湿器，其特征在于，还包括设置在所述加热腔内的从所述主体的顶壁朝向所述加热装置延伸的挡板，所述挡板高于所述加热腔内的液面，从而将所述加热腔隔开成进气口和出气口。

9.根据权利要求8所述的加湿器，其特征在于，在所述进气口中设置有由在所述进气口内平行于气流方向设置的引导板而构成的消音装置。

10.根据权利要求1所述的加湿器，其特征在于，所述储液腔包围在所述加热腔的外侧周围。

11.根据权利要求1所述的加湿器，其特征在于，所述加热装置为平面状导热板。

12.根据权利要求8所述的加湿器，其特征在于，还包括容纳所述水容纳腔的壳体，在所述壳体上设置有与所述进气口连通的进风口和与所述出气口连通的出雾口。

13.一种呼吸机，其包括用于吹风的主机，和与所述主机相连的根据权利要求1到12中任一项所述的加湿器，其中所述进气口与所述主机相连通以将气体导入所述加湿器中。

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