CN102671275B - 加湿设备和具有该加湿设备的通气治疗设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种加湿设备和具有该加湿设备的通气治疗设备。该加湿设备包括：储液室，所述储液室用于储存液体；加湿室，所述加湿室上设置有进气口和出气口；连通装置，所述连通装置连接所述储液室和所述加湿室，用于将所述储液室内的液体提供给所述加湿室；和汽化装置，所述汽化装置设置在所述加湿室上，用于使所述加湿室内的液体汽化，其中，所述加湿设备构造为当所述加湿室内的液体达到预定量时所述储液室停止向所述加湿室提供液体。该加湿设备在加湿过程中总是对少部分的液体做功，因而能够节省功耗，避免浪费，以及加快蒸汽产生速率。并且降低了液体逆流的风险，提高储液室的利用空间。

Description

加湿设备和具有该加湿设备的通气治疗设备

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种加湿设备和具有该加湿设备的通气治疗设备。

背景技术

为了治疗睡眠过程中的呼吸暂停和其他呼吸紊乱现象，通常患者使用通气治疗设备。通气治疗设备通过面罩等患者接触部件，向患者提供正压力的可供呼吸气体，以辅助患者呼吸，治疗患者的呼吸障碍，减轻呼吸功消耗。

例如连续正压通气（CPAP）设备或非介入性正压通气（NIPPV）设备等通气治疗设备通常是利用主机内的风机将气体引入，并将正压力的气体输送至患者接触部件（例如呼吸面罩）。但这种直接引入患者接触部件的气体较为干燥。为了使患者感到更舒适，通气治疗设备通常还包括加湿设备。加湿设备设置在主机的出气口和患者接触部件之间，用于加湿来自主机的气体后再输送至患者接触部件。

典型的通气治疗设备的加湿设备包括储液室，在储液室的下方设置有加热板。加热板与通气治疗设备的主机连接，以得到电源供应。通过加热板对储液室内的液体进行加热，以使储液室的液体汽化。但是，由于每次加湿过程都需要一次性加热储液室内的全部液体，因此导致耗电量较大，存在浪费。此外，由于通气治疗设备的主机的出气口直接连接加湿设备的储液室，因此导致储液室的液体容易逆流进主机内，而损坏风机。目前，为了防止液体逆流，采用的做法是将储液室的可使用最高液位降低，但这样又会造成储液室的空间浪费。

因此，需要提供一种加湿设备和具有该加湿设备的通气治疗设备，以解决现有技术中存在的上述问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了解决上述问题，本发明公开了一种加湿设备，所述加湿设备包括：储液室，所述储液室用于储存液体；加湿室，所述加湿室上设置有进气口和出气口；连通装置，所述连通装置连接所述储液室和所述加湿室，用于将所述储液室内的液体提供给所述加湿室；和汽化装置，所述汽化装置用于使所述加湿室内的液体汽化，其中，所述加湿设备构造为当所述加湿室内的液体达到预定量时所述储液室停止向所述加湿室提供液体。

优选地，所述储液室上设置有进液口以及可覆盖所述进液口以密封所述储液室的密封盖。

优选地，所述连通装置连接在所述储液室的侧壁下部和所述加湿室的侧壁下部之间。

优选地，所述进液口设置在所述储液室的底部。

优选地，所述进液口设置在所述储液室的设置有所述连通装置的侧面的顶部。

优选地，所述连通装置上设置有泵，所述泵用于控制液体从所述储液室到所述加湿室内的流速。

优选地，所述加湿设备还包括开关装置，所述开关装置用于开启和关闭所述连通装置。

优选地，所述储液室包围所述加湿室。

优选地，所述储液室与所述加湿室具有共用的侧壁。

优选地，所述连通装置为设置在所述共用的侧壁上的通孔。

优选地，所述加湿室的底面向内凸出，以在所述加湿室的所述底面形成开口向下的凹槽。

优选地，所述连通装置的连接所述储液室的开口和连接所述加湿室的开口的上端均高于所述加湿室的底面。

优选地，所述汽化装置设置在所述凹槽内。

优选地，所述加湿室的所述进气口包括伸入到所述加湿室内部的伸入导管，且所述伸入导管不接触所述加湿室内的液体。

优选地，所述加湿设备为用于通气治疗设备的加湿设备。

本发明还提供一种通气治疗设备，所述通气治疗设备包括主机和如上所述的加湿设备，所述主机的出气口与所述加湿设备的所述加湿室的进气口连接。

本发明提供的加湿设备在加湿过程中总是对少部分的液体做功，因而与现有的加湿设备相比能够节省功耗，避免浪费，以及加快蒸汽产生速率。并且由于加湿室内的液体量较少，因此降低了液体逆流的风险。此外，本发明的储液室和加湿室分离，储液室可使用的最高液位为储液室最高液位，进而提高了储液室的利用空间。

以下结合附图，详细说明本发明的优点和特征。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施方式及其描述，用来解释本发明的原理。在附图中，

图1为根据本发明一个实施方式的加湿设备的示意图；

图2为根据本发明另一个实施方式的加湿设备的示意图；

图3A为根据本发明一个优选实施方式的加湿设备的截面图；

图3B为根据本发明另一个优选实施方式的加湿设备在使用时的截面图；

图3C为根据本发明另一个优选实施方式的加湿设备在注入液体时的截面图；

图4A为根据本发明在一个优选实施方式的加湿设备的分解示意图；

图4B为图4A中示出的加湿设备的截面图；以及

图5为根据本发明一个实施方式的药物喷雾器的示意图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底了解本发明，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本发明的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施方式详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

本发明提供一种加湿设备。以下结合附图对本发明的实施方式详细描述。如图1所示，加湿设备100包括储液室110、加湿室120、连通装置130和汽化装置140。

储液室110用于储存液体。在使用时可以一次性注满储液室110，可以理解的是，为了向储液室110内注入液体，储液室110上可以设置有进液口，或者也可以将储液室110设置为不包含顶盖的筒状结构。至于储液室110的形状和容积，本领域的技术人员可以依据使用其的医疗器械（例如，通气治疗设备和医用加湿器等）的形状和型号来设置。

加湿室120上设置有进气口121和出气口122。当该加湿设备100用于通气治疗设备时，进气口121用于与通气治疗设备的主机的出气口连接，出气口122用于与患者接触部件的进气口连接。在此情况下，为了避免可供呼吸的气体从加湿室120泄露而造成气体损失，加湿室120理想地应当为密封结构，而可供呼气的气体仅能够从进气口121进入，并从出气口122输出。当该加湿设备100用于医用加湿器时，进气口121和出气口122可以为同一通气口，该通气口用于将蒸汽或蒸汽聚集形成的雾等排出，并且通过该通气口还可以导入空气以平衡内外气压。

加湿室120上设置有汽化装置140，汽化装置140用于将加湿室120内的液体汽化。当该加湿设备100用于通气治疗设备时，来自主机的可供呼吸的气体经过加湿室120后会携带一定量的蒸汽，然后再提供给患者接触部件，以为患者提供湿润的可供呼吸气体，提高使用的舒适度。当该加湿设备100用于医用加湿器时，加湿器120内的液体以蒸汽或蒸汽聚集形成的雾的形式排放到环境中以保证患者所处的环境具有适当的湿度。汽化装置140可以为热蒸发式汽化装置、浸入电极式汽化装置或超声式汽化装置等，只要能够将加湿室120内的液体汽化即可。

连通装置130连接储液室110和加湿室120，用于将储液室110内储存的液体提供给加湿室120。作为示例，连通装置130可以为连通导管，该连通导管的一端与储液室110连接，另一端与加湿室120连接，以使储液室110内的液体逐渐地提供至加湿室120。当开始使用时，可以一次性注满储液室110，然后储液室110内的液体经过连通装置130不断地提供至加湿室120。这样，汽化装置140就仅仅对加湿室120内的液体做功。以热蒸发式汽化装置为例，汽化装置140每次不需要加热储液室110内所有的液体，而仅仅是加热输送至加湿室120内的少量的液体，进而可以避免能量浪费。

加湿设备100构造为当加湿室120内的液体达到预定量时储液室110停止向加湿室120提供液体，以避免出现加湿室120内的液体过多而导致能耗增大，并且还能防止进入加湿室120内的液体量过大而造成逸出的现象。作为示例，可以合理地设计连通装置130可提供的液体流速（例如可以设计连通装置130的最小横截面尺寸）、汽化装置140的功率、汽化装置140与加湿室120的接触面积以及汽化装置的容积等，以使液体进入加湿室120内的速率能够与汽化速率相匹配。

根据本发明的一个方面，可以在储液室110上设置进液口111，并且在进液口111上还设置有可覆盖进液口111的密封盖（未示出）。当密封盖覆盖在进液口111上时，储液室110内形成为相对密封的空间。这样就能够通过储液室110和加湿室120的内部压力变化来自动完成液体输送，并保持加湿室120内的液体体积不大于预定量。

具体地，首先，由进液口111向储液室110注入液体后，盖上密封盖，以使储液室110成为相对封闭的腔体。此时，由于储液室110内的液位较高，液体会经过连通装置130自动地流入到加湿室120内。由于储液室110在液面以上的空间为密封的，因此随着液体流入到加湿室120内，液面以上的空间内的压强会越来越低，并且储液室110与加湿室120内的液位差也越来越小。

根据P₁+P_h1=P₂+P_h2

其中，P₁为储液室110内液面以上的空间内的压力，P_h1为储液室110内液体的压力，P₂为加湿室120内液面以上的空间的压力，约等于大气压，P_h2为加湿室120内液体的压力。

当连通装置130在储液室110和加湿室120内的开口完全被液封，且流入加湿室120的液体达到预定量时，储液室110和加湿室120内的压力达到上述平衡，液体停止流动。这样就能够实现加湿室120内的液体达到预定量时储液室110停止向加湿室120提供液体。

随着加湿室120内的液体不断的汽化，上述平衡会被打破，这样液体还会流向加湿室120内，以保证加湿设备100的正常工作。应当理解的是，由于加湿室120内的液体不断汽化，并且还会有可供呼吸的气体源源不断地进入和流出加湿室120，此外还受到患者呼吸的影响，因此加湿室120内的气体压力P₂实际为变化值，储液室110和加湿室120之间的平衡也为动态平衡。这里需要说明的是，随着储液室110内的液体量不断地减少，当储液室110内液面以上的空间内的压力P₁和液体的压力P_h1也不断减小，当它们减小到不足以推动液体继续流入加湿室120内时，由于汽化装置140在不断地汽化加湿室120内的液体，一旦加湿室120内液体的液位低于连通装置130在加湿室120内的开口时，加湿室120内的气体会经过连通装置140进入储液室110。这样储液室110内的压力得到补充，储液室110内的液体会继续向加湿室120内流动。并且该过程在储液室110内的液体少于一定量时会反复地进行，直到储液室110内液面以上的空间与加湿室120内液面以上的空间通过连通装置130连通为止。

为了尽量避免储液室110内残留液体，且最大限度地减小上述预定量使得一次性加热的液体量较小而节省能量，优选地，连通装置130可以连接在储液室110的侧壁下部和加湿室120的侧壁下部之间。具体地，连通装置130可以靠近储液室110和加湿室120的侧壁底边设置，当然也可以如图1所示地距离储液室110和加湿室120的侧壁底边一定距离设置。本领域的技术人员可以根据需要来设置连通装置130连接在储液室110的侧壁下部和加湿室120的侧壁下部的具体位置。此外，由于加湿室120内能够停留的预定液体量较小，因此还能防止液体从加湿室120的进气口121逆流进主机。

进一步优选地，如图3A所示，进液口311设置在储液室310的底部。这样，由于进液口311和连通装置（未示出）在储液室310内的开口均设置在储液室310的底部，当将储液室310倒置而向储液室310注入液体时，可以避免液体从储液室310流入加湿室320。也就是说，只有将加湿设备310正立地放置在时，液体才开始从储液室310流入加湿室320，以实现自动开启的功能。

另外，如图3B-3C所示，进液口311还可以设置在储液室310的设置有连通装置330的侧面的顶部。图3B为加湿设备处于使用状态，图3C为加湿设备处于注入液体状态，并且图3B-3C中以储液室310和加湿室320共用同一侧壁且连通装置330为设置在该侧壁上的通孔为例来说明原理。当然储液室310、加湿室320和连通装置330还可以为其它设置方式。由于进液口311和连通装置330设置在储液室310的同一侧壁上，在向储液室310注入液体时可以将该加湿设备旋转90度，使进液口311和连通装置330均位于顶部（如图3C所示），以避免注入液体过程中液体从储液室310流入加湿室320。只有将加湿设备110反向旋转90度后正立地放置时（如图3B所示），液体才开始从储液室310流入加湿室320，以实现自动开启的功能。需要说明的是，储液室310的设置有进液口311和连通装置330的侧壁可以为图3B-3C所示的阶梯状，还可以为不具有阶梯的平直结构。

此外，继续参见图1，还可以通过外部设备将液体从储液室110被动地输送到加湿室120内，并通过控制该外部设备使加湿室120内的液体达到预定量时储液室110停止向加湿室120提供液体。作为示例，可以在连通装置上设置泵，该泵用于控制液体从储液室110到加湿室120内的流速。作为示例，泵的抽液管可以与储液室110连接，而送液管可以与加湿室120连接。此时，设置在储液室110和加湿室120上用于连通进液管和出液管的开口可以理解为连通装置130。这里，可以通过控制泵的功率来控制液体的流速。当然，还可以设置传感器，该传感器用于检测加湿室120内的液体液位或液体量，并将检测信号发送至泵。泵可以根据该检测信号改变其功率，进而改变液体的流速。

进一步，加湿设备110还包括开关装置（未示出），所述开关装置用于开启和关闭连通装置130，以便于随时启动或截止液体流入加湿室120。开关装置可以通过不同方式实现，只要能够控制连通装置130的开启和关闭即可。开关装置的选择和设计可以根据连通装置130的位置和结构进行设计。根据本发明一个实施例，如图2所示，开关装置可以包括阀门210、连动杆220和手柄（未示出）。阀门210用于封闭连通装置130的在储液室110内的开口和/或在加湿室120内的开口。连动杆220的一端连接至阀门210，另一端连接至手柄。通过旋转手柄，连动杆220可以上下移动。当连动杆220下降到最低位时，阀门210封闭了连通装置130的开口，连通装置130关闭，储液室110和加湿室120分别形成独立空间。当然，开关装置还可以具有其它结构，例如，当储液室110和加湿室120分开一定距离设置时，开关装置可以设置为连通装置130中间的旋转阀门。

如图4A-4B所示，提供了根据本发明一个优选实施方式的加湿设备的示意图。为了避免加湿室420内汽化过程以及气体和液体流动过程中产生的噪音对患者产生影响，较佳地，可以将加湿室420设置在储液室410中间，即储液室410包围加湿室420。由于加湿室420被盛有液体的储液室410与外部隔离，因此可以有效降低噪音传递。

优选地，如图4A-4B所示，储液室410与加湿室420可以具有共用的侧壁401，即加湿设备400的储液室410和加湿室420相邻且一体地设计，以尽量减小加湿设备400的尺寸。进一步，连通装置（未示出）可以为设置在共用的侧壁401上的通孔，这样就使得本发明提供加湿设备400的结构紧凑，零部件数量最少，进而降低成本。需要说明的是，通孔可以为任意形状，其可以为圆形、矩形、不规则形状等等。当通孔为矩形时，其可以沿侧壁的宽度方向延伸，即在共用侧壁401的底部形成沿侧壁的宽度延伸的狭缝。当共用侧壁401为图4A所示的环形时，通孔可以沿环形的共用侧壁401分布，还可以是沿共用侧壁401的周向延伸的环形缝。可见，通孔可以具有任意结构和形状，只要能够实现其功能即可。

此外，如图4B所示，加湿室420的底面可以向内凸出，以在加湿室420的底面形成开口向下的凹槽。这样不但可以将汽化装置440设置在向内凹进形成的凹槽内，并且还能增大汽化装置440与加湿室420的接触面积，以提高汽化的效率。此外，当加湿室420的尺寸一定时，还能够在保持液位高度一定的情况下，减小加湿室420内能够停留的最大体积的液体量（也就是上文提到的预定量），进而减少每次汽化装置340对其做功的液体量，减少能量消耗。进一步，连通装置440的连接储液室410的开口和连接加湿室420的开口的上端均高于加湿室420的底面，以保证加湿室320的底面能够完全被液体覆盖，以提高汽化装置440的效率。

进一步，如图4B所示，加湿室420的进气口401可以包括伸入到加湿室420内部的伸入导管402，且伸入导管402不接触加湿室402内的液体。进气口401处的伸入导管402可以尽量长，但不接触加湿室402内部的液体，这样可以进一步避免加湿装置400倾斜时液体从进气口401逆流，进而保护设备免受损坏。

本发明还提供一种通气治疗设备，该通气治疗设备包括主机和如上所述任意一种的加湿设备。主机可以具有本领域内常用的主机结构，只要能够提供正压力的可供呼吸气体即可。主机的出气口与加湿设备的加湿室的进气口连接，这样主机送出的可供呼吸气体可以加湿后供患者使用，进而提高了使用的舒适度。

综上所述，本发明提供的加湿设备在加湿过程中总是对少部分的液体做功，因而与现有的加湿设备相比能够节省功耗，避免浪费，以及加快蒸汽产生速率。并且由于加湿室内的液体量较少，因此降低了液体逆流的风险。此外，本发明的储液室和加湿室分离，储液室可使用的最高液位为储液室最高液位，进而提高了储液室的利用空间。

本发明还提供一种药物喷雾器，如图5所示，该药物喷雾器500包括储液室510、加湿室520、连通装置530和雾化装置540。储液室510用于储存液体，该液体包含患者所需要的药物。加湿室520上设置有通气口，与上面描述的用于医用加湿器的加湿设备类似，图1中的进气口121和出气口122合并为同一通气口521。连通装置530连接液室510和加湿室520，用于将储液室510内的液体提供给加湿室520。雾化装置540用于使加湿室520内的液体雾化。其中，药物喷雾器500构造为当加湿室520内的液体达到预定量时储液室510停止向加湿室520提供液体。当开始使用时，可以一次性注满储液室510，然后储液室510内的液体经过连通装置530不断地提供至加湿室520。这样，雾化装置540就仅仅对加湿室520内的液体做功，进而可以避免能量浪费。

优选地，储液室510上设置有进液口511以及可覆盖进液口511以密封储液室510的密封盖（未示出）。优选地，连通装置530连接在储液室510的侧壁下部和加湿室520的侧壁下部之间。优选地，进液口设置在储液室的底部。优选地，进液口设置在储液室的设置有连通装置的侧面的顶部。优选地，连通装置上设置有泵，该泵用于控制液体从储液室到加湿室内的流速。优选地，药物喷雾器还包括开关装置，开关装置用于开启和关闭连通装置。优选地，储液室包围加湿室。优选地，储液室与加湿室具有共用的侧壁。进一步优选地，连通装置为设置在所述共用的侧壁上的通孔。优选地，加湿室的底面向内凸出，以在加湿室的底面形成开口向下的凹槽。优选地，连通装置的连接储液室的开口和连接加湿室的开口的上端均高于所述加湿室的底面。优选地，雾化装置设置在凹槽内。作为示例，雾化装置可以为超声式雾化装置，当然，该雾化装置还可以为本领域内常用的各种雾化装置。优选地，加湿室的进气口包括伸入到加湿室内部的伸入导管，且伸入导管不接触加湿室内的液体。

需要说明的是，本发明提供的药物喷雾器所包含的除雾化装置以外的其它部件与上面提供的加湿设备的部件基本相同，因此，不再对药物喷雾器的储液室、加湿室和连通装置进行详细描述。本领域的技术人员可以理解的是，上文中对加湿设备的描述和附图适用于药物喷雾器。

本发明提供的药物喷雾器在使用过程中总是加热少部分的液体，因而与现有的药物雾化器相比能够节省功耗，避免浪费，以及加快雾产生速率。

本发明已经通过上述实施方式进行了说明，但应当理解的是，上述实施方式只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施方式范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施方式，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (12)

1.一种加湿设备，其特征在于，所述加湿设备包括：

储液室，所述储液室用于储存液体；

加湿室，所述加湿室上设置有进气口和出气口；

连通装置，所述连通装置连接所述储液室和所述加湿室，用于将所述储液室内的液体提供给所述加湿室；和

汽化装置，所述汽化装置用于使所述加湿室内的液体汽化，

其中，所述加湿设备构造为当所述加湿室内的液体达到预定量时所述储液室停止向所述加湿室提供液体；所述储液室上设置有进液口以及可覆盖所述进液口以密封所述储液室的密封盖；所述连通装置连接在所述储液室的侧壁下部和所述加湿室的侧壁下部之间；所述进液口设置在所述储液室的底部，通过将加湿设备倒置注入液体后翻转正立地放置，以实现所述加湿设备的自动开启功能；

或所述储液室的设置有所述连通装置的侧面的顶部，通过将加湿设备旋转90度注入液体后旋转90°正立地放置，以实现所述加湿设备的自动开启的功能。

2.根据权利要求1所述的加湿设备，其特征在于，所述连通装置上设置有泵，所述泵用于控制液体从所述储液室到所述加湿室内的流速。

3.根据权利要求1所述的加湿设备，其特征在于，所述加湿设备还包括开关装置，所述开关装置用于开启和关闭所述连通装置。

4.根据权利要求1所述的加湿设备，其特征在于，所述储液室包围所述加湿室。

5.根据权利要求1所述的加湿设备，其特征在于，所述储液室与所述加湿室具有共用的侧壁。

6.根据权利要求5所述的加湿设备，其特征在于，所述连通装置为设置在所述共用的侧壁上的通孔。

7.根据权利要求1所述的加湿设备，其特征在于，所述加湿室的底面向内凸出，以在所述加湿室的所述底面形成开口向下的凹槽。

8.根据权利要求7所述的加湿设备，其特征在于，所述连通装置的连接所述储液室的开口和连接所述加湿室的开口的上端均高于所述加湿室的底面。

9.根据权利要求7所述的加湿设备，其特征在于，所述汽化装置设置在所述凹槽内。

10.根据权利要求1所述的加湿设备，其特征在于，所述加湿室的所述进气口包括伸入到所述加湿室内部的伸入导管，且所述伸入导管不接触所述加湿室内的液体。

11.根据权利要求1所述的加湿设备，其特征在于，所述加湿设备为用于通气治疗设备的加湿设备。

12.一种通气治疗设备，其特征在于，所述通气治疗设备包括主机和如权利要求1-11中任一项所述的加湿设备，所述主机的出气口与所述加湿设备的所述加湿室的进气口连接。