CN104274895A - 气体加湿用储液容器及储液装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种气体加湿用储液容器，其包括一第一储液槽，包含一底部；以及一第二储液槽，包含一顶壁、一底壁及一介于该顶壁及该底壁间的侧壁，该第二储液槽开设有至少一孔洞，且该孔洞的位置高于该第一储液槽的底部，以使该第二储液槽内的液体可单向流至该第一储液槽。此外，本发明同时公开了一种储液装置。

Description

气体加湿用储液容器及储液装置

技术领域

本发明涉及一种储液装置，更具体地说，是关于一种可搭配呼吸辅助器使用的气体加湿用储液容器。

背景技术

连续阳压（Continuous Positive Airway Pressure，CPAP）治疗法已知对于某些呼吸疾患有显着的疗效，特别是例如阻塞型睡眠呼吸中止症（Obstructive SleepApnea），而目前市面上也有许多种类的连续阳压呼吸器可供选购。

为了减缓患者于连续阳压治疗过程中因呼吸道干燥产生的不适，某些连续阳压呼吸器另搭配有气体加湿装置，以于气体送入呼吸道前先增加气体湿度至一适当的程度。一般而言，气体加湿装置主要是由储液容器及加湿手段（例如藉由加热蒸发或超音波雾化方式进行加湿）所组成。虽然储液容器的容积越大较能增加所容纳的液体量以供长时间（例如八小时）使用，但液体量越多也相对地意味着进行加湿所需要的初始化功率越高，且达到设定气体湿度所需的时间也越长。

曾有人提出一种加湿器槽体设计，主要特征在于利用热绝缘性隔板将槽体区分成一加热用储液部以及一供液用储液部，并于隔板下方设计一液体通道以达成两个储液部间的液体相连通。

此外，也有人提出一种压力支持系统，其具有一加湿器，且加湿器含有一保持室、一加湿室及一分隔两者的隔板，隔板上定义一开孔用以使两室间达成液体相连通。

然而，前述设计于使用上仍有需要改善之处，特别是针对双向液体相连通可能产生的问题。

发明内容

本发明一主要目的在于提供一种气体加湿用储液容器，其内具有一储存区及一待加湿区，储存区内的液体不与加湿手段直接接触，故加湿手段仅作用于待加湿区内的液体。由于被加湿手段作用的液量少于储液容器所包含的全部液量，故加湿手段运作时所需的功率（特别是初始化功率）较低而仍可达到相同的加湿效果。此外，储存区内的液体可于待加湿区内液量减少至一定程度时补充至待加湿区，因而达成自动补液的功能。

本发明再一主要目的在于提供一种气体加湿用储液容器，其包括一第一储液槽用以容置供加湿气体用的液体以及一第二储液槽用以容置可补充至第一储液槽的液体，其中两槽体间形成单向液体连通，故于第一储液槽内液面下降至一定高度以下时，容置于第二储液槽内的液体可自然且单向地向下流动至第一储液槽以进行补充，且当第一储液槽内液面回复至一定高度时即停止，由此使第一储液槽内的液量大致维持恒定。

本发明另一主要目的在于提供一种储液装置，其具有一外槽体及一位于外槽体内的内槽体，其中内槽体内定义一补充液体储存空间，而外槽体内的一部分则定义一待加热液体储存空间，当待加热液体储存空间内的液体被消耗至一定量时，补充液体储存空间内的液体可通过开设于内槽体的孔洞进入待加热液体储存空间。

为达成前述的主要目的及其他目的，本发明揭示一种气体加湿用储液容器，其包括：一第一储液槽，包含一底部；以及一第二储液槽，包含一顶壁、一底壁及一介于该顶壁及该底壁间的侧壁，该第二储液槽开设有至少一孔洞，且该孔洞的位置高于该第一储液槽的底部，以使该第二储液槽内的液体可单向（例如向下）流至该第一储液槽。

其中所述孔洞开设于该底壁。

其中该孔洞向外延伸形成一管体。

其中该孔洞为一气体流通孔，且该底壁更开设有一液体流通孔。

其中该气体流通孔由一气体流通管所贯穿。

其中该液体流通孔向外延伸形成一液体流通管，且该液体流通管末端的开口高于该第一储液槽的底部。

其中该侧壁以气密方式连接该顶壁及该底壁。

更包括一盖体，该盖体与该第一储液槽彼此连接，且该盖体包含一出气口。

其中该第二储液槽与该盖体彼此连接，且收容于该盖体及该第一储液槽之间。

其中该第二储液槽与该盖体整合为一体。

其中该第一储液槽的底部至少一部分定义一加热区域。

本发明揭示一种储液装置，其包括：一外槽体，其内定义一收容空间；以及一内槽体，位于该收容空间内，该内槽体内定义一补充液体储存空间，且该内槽体开设有至少一孔洞，其中，于该收容空间内未被该内槽体所占据的部分中，低于该孔洞的部分形成一待加热液体储存空间，而高于该孔洞的部分形成一气体加湿空间。

其中该孔洞为一气体流通孔，且该内槽体更开设有一液体流通孔。

其中该气体流通孔及该液体流通孔分别延伸形成一管体。

更包括：一盖体，与该外槽体彼此连接；一进气口，用以供气体进入该气体加湿空间；以及一出气口，用以供气体离开该气体加湿空间。

此外，本发明更揭示一种储液装置，包括：一第一槽体，包含一第一储液空间；一第二槽体，位于该第一槽体内，该第二槽体包含一第二储液空间；一气体流通手段，用以使该第二槽体外的气体进入该第二槽体；以及一液体流通手段，用以使该第二储液空间内的液体流动至该第一储液空间，其中，气体流通手段及液体流通手段分别可以是达成气体流通及液体流通的任何结构，例如孔洞、开口、管体或其类似结构。

应了解的是，前述的一般性描述及以下的详细描述仅为例示性及说明性的描述，且并不限制权利要求书所定义的本发明。

附图说明

图1为本发明一实施例的气体加湿用储液容器各主要元件的分解示意图；

图2为本发明一实施例的储液装置的剖面示意图；

图3及图4分别为本发明一实施例的储液装置于使用状态下的剖面示意图；以及

图5为本发明另一实施例的储液装置的剖面示意图。

其中，

1：储液容器    2：储液装置    10：第一储液槽    11:第一储液槽底部

12:加热区域    13:收容空间    14:待加热液体储存空间

15:气体加湿空间    20:第二储液槽    21:第二储液槽顶壁

22:第二储液槽底壁    23:第二储液槽侧壁    24、24a、24b:孔洞

25:气体流通管    26:液体流通管    26a:液体流通管末端开口

27:补充液体储存空间    28:气体引导结构    30:盖体

31:出气口    32:进气口

具体实施方式

以下谨搭配随附图式对实施例进行说明，以增进对于本文所呈现的理论的理解。本技术领域的技术人员应了解，图式中的元件乃是为了达成简单及清楚说明的目的，且不一定按比例绘制。例如，在该等图式中，某些物件的尺寸相对于其他物件可能有所放大，以有助于对实施例的理解。

由于各种态样与实施例仅为例示性且非限制性，故在阅读本说明书后，本技术领域的技术人员可知在不偏离本发明的范畴下，也可能有其他态样与实施例。根据下述的详细说明与权利要求书，将可使该等实施例的特征及优点更加彰显。

于本发明中，使用“一”或“一个”来描述本文所述的元件和组件。此举只是为了方便说明，并且对本发明的范畴提供一般性的意义。因此，除非很明显地另指他意，否则此种描述应理解为包括一个或至少一个，且单数也同时包括复数。

此外，于本文中，用语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其他任何类似用语意欲涵盖非排他性的包括物。举例而言，含有复数要件的一元件、结构、制品或装置不仅限于本文所列出的此等要件而已，而是可以包括未明确列出但却是该元件、结构、制品或装置通常固有的其他要件。除此之外，除非有相反的明确说明，用语“或”是指涵括性的“或”，而不是指排他性的“或”。例如，以下任何一种情况均满足条件“A或B”：A为真（或存在）且B为伪（或不存在）、A为伪（或不存在）且B为真（或存在）、A和B均为真（或存在）。

如图1所示，本发明一例示性实施例提供一种储液容器1，其可用于对气体进行加湿而增加气体的湿度，其中气体可包括例如空气、纯气体或混合气体，而加湿方式可以是通过加热蒸发或超音波雾化，且并不以此为限。储液容器1主要包含两个槽体，分别为第一储液槽10与第二储液槽20，且第二储液槽20装设于例如第一储液槽10中。此外，如图所示，本实施例的储液容器1也具有一视需要使用的盖体30可供盖设于第一储液槽10及第二储液槽20之上。

第一储液槽10具有一储液空间，主要用于储存加湿用液体，例如水、生理食盐水或其他液体。若是以利用加热方式进行加湿的作法为例，加湿用液体可被装设于第一储液槽底部11特定位置（例如加热区域12）的例如加热板、加热器或加热片加热而促进其蒸发。

第二储液槽20也具有一储液空间，主要用于储存补充用液体，例如水、生理食盐水或其他液体，且第二储液槽20与第一储液槽10内储存的液体可为相同或不同。于第二储液槽20上可形成一孔洞24例如位于底部，因此气体可经由该孔洞24进入第二储液槽20中，进而使第二储液槽20内部发生气压变化，且第二储液槽20内容置的液体可经由该孔洞24向下流入第一储液槽10中，进而增加第一储液槽10中液体的含量。此外，第二储液槽20可视需要形成有气体引导结构28，例如特定形状的鳍片，用以例如调整气体于储液容器1内移动的距离及停留的时间，或用以例如引导气体以特定的路径流动。

此外，于本实施例中，储液容器1还可视需要包括有盖体30。盖体30可和第一储液槽10连接，而将第二储液槽20固定于二者之间，故由进气口32进入储液容器1的气体加湿空间内的气体可沿着气体引导结构28界定的气体流通路径流动，于吸收一定量的湿气后由出气口31离开储液容器1的气体加湿空间，经由例如装设于出气口31的导管送入使用者的呼吸道。

于本文中，“连接”指彼此结合、相接或组装在一起，且包括直接连接（两元件之间没有其他中介物，例如垫圈）与间接连接（两元件之间具有其他中介物）两种态样。此外，当本文中提到复数元件彼此“连接”时，代表此等元件可形成单一整体的结构（例如透过一体成形，此时各元件可视为该单一整体结构的不同部分），或此等元件可为独立且分离的元件但被连接在一起。若无特别指明，将独立且分离的元件连接在一起的方式有锁合、卡合、扣合、榫接或其他机械领域常用的各种连接手段。

因此，视制造上及使用上的考量而定，第一储液槽10可以和第二储液槽20形成单一整体结构或彼此为独立结构且组装在一起，而第二储液槽20也可以和盖体30形成单一整体结构或彼此为独立结构且组装在一起。

参照图2，其为本发明储液装置一实施例的剖面示意图。储液装置2主要包含第一储液槽10、第二储液槽20及盖体30，其中第一储液槽10作为一外槽体，其内定义一收容空间13；第二储液槽20作为一内槽体而位于该收容空间13内，且内槽体向内定义一补充液体储存空间27。于本实施例中，第二储液槽20主要由顶壁21、底壁22及介于两者之间的侧壁23所组成，且侧壁23较佳以气密方式连接顶壁21及底壁22。举例而言，第二储液槽20的侧壁23与底壁22两者可为一单一整体结构，而第二储液槽20的顶壁21可通过可分离或移除的方式覆盖至侧壁23，而使顶壁21、底壁22及侧壁23内所界定的空间除了孔洞24以外（如文后所述）不与外部形成气体连通，换言之即形成一气密状态。

为使第一储液槽10与第二储液槽20间形成气体连通及液体连通，第二储液槽20可具有至少一孔洞24例如开设于底壁22，通过孔洞24而让气体得进入第二储液槽20内，并让液体得离开第二储液槽20的补充液体储存空间27。如图2所示，孔洞24的位置高于第一储液槽底部11，因此离开第二储液槽20的液体会自然地向下流至第一储液槽10内部。

于此例示性实施例中，由于仅有一个孔洞24形成在第二储液槽20的底壁22，故气体与液体均由该孔洞24分别进入与离开第二储液槽20内部所界定的空间。为能同时达成气体可流入而液体可流出的双重目的，孔洞24的孔径大小、形状等参数可视需要在不需过度实验的情形下进行设计，例如考量第二储液槽20内部液体的内聚力、液体压力、气体压力等等因素。以圆形孔为例，其孔径大小可为例如0.5mm至5mm，但并不以此为限。

为进一步阐述本发明的设计理念及运作原理，以下谨搭配图式说明各实施例在液体存在下的运作状态。惟应了解的是，本案并不意欲受到前述发明所属的技术领域、背景技术、发明内容或文后具体实施方式中任一种明示或暗示理论的限制。

图3为例示性的气体加湿用储液装置于使用状态下的剖面示意图。于使用时，可先于储液装置2的第二储液槽20内装入液体。装填的方式可以是例如将第二储液槽20的顶壁自侧壁移除，将液体注入补充液体储存空间27后再将顶壁与侧壁以气密方式结合或连接在一起，抑或是可在第二储液槽20的任何一处形成可启闭的注液口以供注入液体，并于填充液体后，可将第二储液槽20装设于盖体30与第一储液槽10之间。又或是可将第二储液槽20制作成抛弃式结构，于制作过程中即在补充液体储存空间27内装填所需的液体并将其加以密封，故使用者于使用时无需再另外进行液体装填的动作就可以进行安装，例如可将第二储液槽20装设至第一储液槽10的收容空间内，让液体由第二储液槽20的孔洞流入第一储液槽10。视使用上的需要而定，在装设第二储液槽20之前，也可先于第一储液槽10内装填一定量的液体。

于本实施例中，第二储液槽20的底部形成有两个孔洞，即孔洞24a、孔洞24b，且孔洞24a向下延伸形成液体流通管26，其具有一末端开口26a高于第一储液槽底部11，而孔洞24b则向下延伸形成气体流通管25。此处使用两个孔洞主要是为了分别供液体由第二储液槽20内流至第一储液槽10内及供气体由第一储液槽10内进入第二储液槽20，然并不代表气体及液体仅能通过特定的孔洞进出。换言之，在复数孔洞的情形中，每一孔洞均有可能作为气体及/或液体进出用。在考量孔径大小、形状、液体内聚力、液体压力、气体压力等等因素下，可设计出较倾向供气体进入第二储液槽20的孔洞及较倾向供液体流出第二储液槽20的孔洞，且复数孔洞的大小或形状可以相同或相异。于本实施例中，举例而言，孔洞24a的孔径可以是0.5mm至5mm，而孔洞24b的孔径可以是0.5mm至5mm，但并不以此为限。

如图3所示，两孔洞均向下延伸分别形成气体流通管25及液体流通管26。气体流通管25及液体流通管26的长度及管径等参数可以相同或不同，例如液体流通管26的长度可以大于气体流通管25。于长度不同的复数管体的情形中，由于较长的管体于下方末端所承受的压力较大，因此液体可能倾向由此处流出，也就是较长的管体较有机会用于供液体从第二储液槽20内流出，例如本实施例的液体流通管26。然同前所述，液体流通管26并不仅限于供液体流出，而是仍有可能在某些情况下供气体流入；而气体流通管25并不仅限于供气体流入，而是仍有可能在某些情况下供液体流出，端视各种使用状态下的环境参数与第二储液槽20的结构设计而定。于本实施例中，举例而言，气体流通管25向下延伸的长度可以是小于10mm，而液体流通管26的长度可以是比气体流通管25更长例如5mm，例如小于15mm，但并不以此为限。

于一种使用状态下，气体主要会通过气体流通管25进入第二储液槽20，且液体主要会由补充液体储存空间27透过液体流通管26进入第一储液槽10，进而使第一储液槽10内的液面缓缓上升，且补充液体储存空间27内的液面则同时缓缓下降。当第一储液槽10内的液面上升至气体流通管25下方开口的高度时，由于气体流通管25被液面封闭，气体无法再经由气体流通管25进入第二储液槽20内以产生压力变化，且液体流通管末端开口26a已淹没于液面以下，故此时储液装置2内部达成一种系统大致平衡的状态。由此可知，若是在具有复数孔洞的情形中，主要用于供气体进入的孔洞的位置或高度可用以决定平衡状态下第一储液槽10内部液面的高度，此时第一储液槽10内部的空间可由孔洞区分为两个部分，其中低于该孔洞的部分形成一待加热液体储存空间（即由液体占据的空间，如图3中编号14所表示的区域），而高于该孔洞的部分形成一气体加湿空间（即由气体占据的空间，如图3中编号15所表示的区域）。

如图4所示，于使用过程中，在加湿装置（例如加热装置或雾化装置）开启的情形下，待加热液体储存空间14内的液体会因为例如蒸发或雾化而进入气体加湿空间15的气体内，之后并经由出气口31离开储液装置2。因此，于使用过程中，第一储液槽10内的液面会缓缓下降。当液面下降而使气体流通管25的下方开口不再被液面封闭时，气体将有机会由气体流通管25进入第二储液槽20内，进而改变第二储液槽20内部的气压大小（气体量增加而使气压增加），以驱使液体例如通过液体流通管26向下流出补充液体储存空间27，而此过程即达到自动补充待加热液体储存空间14的液体量的目的。接着，待加热液体储存空间14内的液位再次缓缓上升，并因液面封闭气体流通管25而阻断气体由气体流通管25进入第二储液槽20，因而再次达到前述的平衡状态，如图3所示。由此可知，在实际使用状态下，本发明所采用的设计将可维持第一储液槽10内的液体量于大致恒定的状态。

虽然前文以时间顺序的方式说明使用状态下的各种阶段，然应理解的是，在实际使用时不同阶段可能是依序发生或是几乎同时发生。换言之，储液装置2于使用状态下内部处于一种类似动态平衡的状态直到补充液体储存空间27内的液体被用尽为止。

图5为本发明储液装置2另一实施例的剖面示意图，其中主要用于气体流通的孔洞被气体流通管25所贯穿。此实施例于操作时的原理和前述实施例大致相同，即当气体流通管25下方开口未被封闭时，气体可由气体流通管25进入第二储液槽20内部，而补充液体储存空间27内的液体可透过液体流通管26进入第一储液槽10内。当第一储液槽10内部液面上升至一定高度，例如封闭气体流通管25下方开口时，气体无法进入第二储液槽20内部，使第二储液槽20内部的气压不再增加，此时液体也不再由补充液体储存空间27流入第一储液槽10。而当第一储液槽10内部液位于气体加湿过程中下降时，气体将有机会再次由气体流通管25进入第二储液槽20，而补充液体储存空间27内的液体也会再次进入第一储液槽10。

于本实施例中，气体流通管25为伸入第二储液槽20内部的管体，且其上方开口较佳高于第二储液槽20内所装填的液体的液面高度，而使气体流通管25内部通道实质上不含有任何液体。因此，当气体通过气体流通管25进入第二储液槽20时，气体并不会与液体接触而成为气泡（如图4所示），故可减少储液装置2于运作时因气泡破裂所产生的噪音，因而特别有利于在需要低噪音的环境下使用的情形，例如于使用者睡眠时。

如前所述，于本发明中，各元件或结构可各别形成后再组装在一起，抑或为一体成形。举例而言，可使用适当的模具利用压出成形、射出成形或其他本技术领域的技术人员可思及的成形手段来制造储液容器或储液装置的任何部分。此外，本发明的储液容器或储液装置可由各种材料所形成，例如各类塑胶，且可由符合特定医疗器材等级的材料所形成。

以上实施方式本质上仅为辅助说明，且并不欲用以限制申请标的的实施例或该等实施例的应用或用途。于本文中，用语“例示性”代表“作为一实例、范例或说明”。本文中任一种例示性的实施态样并不必然可解读为相对于其他实施态样而言为较佳或较有利者。

此外，尽管已于前述具体实施方式中提出至少一例示性实施例，但应了解本发明仍可存在大量的变化。同样应了解的是，本文所述的实施例并不欲用以透过任何方式限制所请求的申请标的的范围、用途或组态。相反的，前述实施方式将可提供本技术领域的技术人员一种简便的指引以实施所述之一或多种实施例。再者，可对元件的功能与排列进行各种变化而不脱离权利要求书所界定的范围，且权利要求包含已知的均等物及在本专利申请案提出申请时的所有可预见均等物。

Claims (16)

1.一种气体加湿用储液容器，其特征在于，包括：

一第一储液槽，包含一底部；以及

一第二储液槽，包含一顶壁、一底壁及一介于该顶壁及该底壁间的侧壁，该第二储液槽开设有至少一孔洞，且该孔洞的位置高于该第一储液槽的底部，以使该第二储液槽内的液体可单向流至该第一储液槽。

2.根据权利要求1所述的气体加湿用储液容器，其特征在于：其中所述孔洞开设于该底壁。

3.根据权利要求1所述的气体加湿用储液容器，其特征在于：其中该孔洞向外延伸形成一管体。

4.根据权利要求1所述的气体加湿用储液容器，其特征在于：其中该孔洞为一气体流通孔，且该底壁更开设有一液体流通孔。

5.根据权利要求4所述的气体加湿用储液容器，其特征在于：其中该气体流通孔由一气体流通管所贯穿。

6.根据权利要求4所述的气体加湿用储液容器，其特征在于：其中该液体流通孔向外延伸形成一液体流通管，且该液体流通管末端的开口高于该第一储液槽的底部。

7.根据权利要求1所述的气体加湿用储液容器，其特征在于：其中该侧壁以气密方式连接该顶壁及该底壁。

8.根据权利要求1所述的气体加湿用储液容器，其特征在于：更包括一盖体，该盖体与该第一储液槽彼此连接，且该盖体包含一出气口。

9.根据权利要求8所述的气体加湿用储液容器，其特征在于：其中该第二储液槽与该盖体彼此连接，且收容于该盖体及该第一储液槽之间。

10.根据权利要求8所述的气体加湿用储液容器，其特征在于：其中该第二储液槽与该盖体整合为一体。

11.根据权利要求1所述的气体加湿用储液容器，其特征在于：其中该第一储液槽的底部至少一部分定义一加热区域。

12.一种储液装置，其特征在于：包括：

一外槽体，其内定义一收容空间；以及

一内槽体，位于该收容空间内，该内槽体内定义一补充液体储存空间，且该内槽体开设有至少一孔洞，

其中，于该收容空间内未被该内槽体所占据的部分中，低于该孔洞的部分形成一待加热液体储存空间，而高于该孔洞的部分形成一气体加湿空间。

13.根据权利要求12所述的储液装置，其特征在于：其中该孔洞为一气体流通孔，且该内槽体更开设有一液体流通孔。

14.根据权利要求13所述的储液装置，其特征在于：其中该气体流通孔及该液体流通孔分别延伸形成一管体。

15.根据权利要求12所述的储液装置，其特征在于：更包括：

一盖体，与该外槽体彼此连接；

一进气口，用以供气体进入该气体加湿空间；以及

一出气口，用以供气体离开该气体加湿空间。

16.一种储液装置，其特征在于：包括：

一第一槽体，包含一第一储液空间；

一第二槽体，位于该第一槽体内，该第二槽体包含一第二储液空间；

一气体流通手段，用以使该第二槽体外的气体进入该第二槽体；以及

一液体流通手段，用以使该第二储液空间内的液体流动至该第一储液空间。