DE60036978T2

DE60036978T2 - Wasserkammer

Info

Publication number: DE60036978T2
Application number: DE60036978T
Authority: DE
Inventors: Philip John Dickinson; David Point Chevalier Wixey
Original assignee: Fisher and Paykel Healthcare Ltd
Current assignee: Fisher and Paykel Healthcare Ltd
Priority date: 1999-05-10
Filing date: 2000-05-09
Publication date: 2008-08-28
Anticipated expiration: 2020-05-10
Also published as: US6398197B1; EP1055431A2; DE60036978D1; EP1055431B1; JP2000337670A; AU761713B2; EP1055431A3; JP4510994B2; AU3253100A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
i) Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Wasserkammern für die Befeuchtung von Gasen und insbesondere Wasserkammern für aufsteckbare/aufschiebbare Befeuchter und CPAP-Maschinen.
ii) Übersicht des Standes der Technik
Im Stand der Technik sind Befeuchtungssysteme hinreichend bekannt, die eine Heizbasis und eine wegwerfbare Befeuchterkammer aufweisen, die auf der Heizbasis befestigt wird und in der ein Wasservorrat durch die Heizbasis erhitzt werden kann. Luft, die die Kammer von einem Einlass zu einem Auslass durchströmt, wird durch das Verdampfen von Wasser aus dem Wasservorrat befeuchtet.
Befeuchterkammern dieses Typs werden nun auch in kompakten und mitführbaren Beatmungsmaschinen verwendet, zum Beispiel in Maschinen für die häusliche Behandlung von obstruktiver Schlafapnoe (CPAP-Maschinen). Diese Maschinen bereiten ein besonderes Problem, da der Luftstrom von dem Gebläse der CPAP-Maschine direkt zu der Befeuchterkammer geleitet wird, wodurch in der Befeuchterkammer ein unangenehmer Geräuschpegel entstehen kann. Wenn die CPAP-Maschine ferner für die Verwendung mit aufschiebbaren/aufsteckbaren Befeuchterkammern ausgelegt ist und die Verbindung der Kammer mit der Maschine alleine durch eine Schiebe-/Gleitbewegung bewerkstelligt wird, ist der Einlass-Luftanschluss konsequenterweise horizontal durch eine Seite der Kammer hindurch vorgesehen. Die Anordnung des Einlassanschlusses in der Seite der Kammer erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass, wenn die Kammer mit dem darin enthaltenen Wasser gekippt wird, Wasser aus der Kammer verschüttet wird, ganz erheblich. Dies kann ganz besonders nachteilig sein, wenn das Wasser durch den Einlassanschluss ausströmen und in das Luftgebläse der CPAP-Maschine einströmen kann.
Das US-Patent 485,127 , Lynch, beschreibt ein Reservoir für die Verbindung mit einer Ventilatorkammer. Das Reservoir kann Desinfektionsmittel in flüssiger oder fester Form oder Eis oder ein Kühlgemisch oder einen gesättigten Schwamm enthalten, wobei die Luft, die durch die Ventilatorkammer zwangsweise durch das Reservoir hindurch bewegt wird, vor dem Einströmen in das Reservoir über eine Heizeinrichtung strömen kann. Die Vorrichtung gemäß Lynch dient zur Behandlung der Umgebungsluft eines Raumes, in dem sich die Vorrichtung befindet.
Das deutsche Patent DE 93089953 , Ladwig, beschreibt einen Behälter für die Befeuchtung von Luft. Der Behälter wird mit einem Druckvorrat gefüllt, der zu einem perforierten Auslasselement befördert wird, das in ein Wasserreservoir eingetaucht ist. Luft, die durch das Wasserreservoir blubbert, wird dadurch befeuchtet.
ÜBERSICHT DER ERFINDUNG
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, für eine Wasserkammer zu sorgen, die zumindest ein Stück Weg in Richtung der Überwindung der vorgenannten Nachteile geht oder die den Verkehrkreisen zumindest eine sinnvolle Wahl bietet.
Gemäß einem ersten Aspekt besteht die Erfindung in einer Wasserkammer, die für eine Verwendung in Verbindung mit einer Heizbasis geeignet ist und die in einer Wand der Kammer einen im wesentlichen horizontal orientierten Gaseinlass hat, wobei die Kammer ein längliches Strömungsrohr aufweist, das sich von der inneren Peripherie des Gaseinlasses in die Wasserkammer hinein erstreckt, wobei das Gasströmungsrohr ein Einlassende und ein Auslassende hat und das Einlassende den Einlass umschließt, wobei das Strömungsrohr bei Benutzung Gase an dem Einlassende aufnimmt, die dem Gaseinlass zugeführt werden, wobei die Gase das Strömungsrohr durchströmen, um das Strömungsrohr an dem von der Wand entfernten Auslassende zu verlassen, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslassende des Strömungsrohres von der Wand der Kammer beabstandet ist und sich bei Benutzung stets über dem Wasserfüllstand in der Kammer befindet.
Für den Fachmann, an den sich die Erfindung richtet, ergibt sich eine Vielzahl von konstruktiven Änderungen und weitgehend unterschiedlichen Ausführungsformen und Anwendungen der Erfindung, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, der in den anliegenden Ansprüchen angegeben ist. Die vorliegenden Offenbarungen und Beschreibungen dienen allein zu Darstellungszwecken und sind in keiner Weise im Sinne einer Einschränkung zu verstehen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Wasserkammer gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
2 ist eine geschnittene Seitenansicht der Kammer von 1;
3 ist eine Vorderansicht der Kammer von 2 vor dem Einsetzen des Einlass-Verlängerungsrohres;
4 ist eine perspektivische Ansicht eines Verlängerungsrohres gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
5 ist eine geschnittene Detail-Seitenansicht des Eingriffs des Verlängerungsrohres von 4 mit dem Dichtungsflansch des Kammereinlasses, und
6 ist eine geschnittene Seitenansicht der Kammer von 1 bei deren Benutzung und mit sich darin befindendem Wasser und in einem gekippten Zustand, um die Wirkungsweise des Einlass-Verlängerungsrohres 7 hinsichtlich der Reduzierung der Möglichkeit einer Leckage durch den Gaseinlass 2 zu demonstrieren.
DETAILBESCHREIBUNG
In den 1 und 2 ist eine Wasserkammer insbesondere für die Verwendung bei einer tragbaren CPAP-Maschine gezeigt, die für die Aufnahme von aufschiebbaren/aufsteckbaren Kammern ausgebildet ist und die die Verbindung des Gaseinlasses mit der Kammer in derselben Aufschiebe-/Aufsteckbewegung herstellt. Die Kammer 1 hat ein transparentes Kunststoffgehäuse 4 und eine wärmeleitende Basis 6. Das Gehäuse 1 und die wärmeleitende Basis 6 sind an einem umfangsseitigen Flansch 5 verbunden, der auch als Sicherungsflansch bei der durch Aufschieben/Aufstecken erfolgenden Verbindung mit der CPAP-Maschine dient. Die Kammer hat einen horizontal orientierten Gaseinlass 2, der im Benutzungsfall auf die Gebläsedüse der CPAP-Maschine aufgepasst ist. Ein Gasauslass 3 ist in dem Dach der Kammer 1 vorgesehen. Der Gasauslass 3 kann derart angepasst sein, dass er standardmäßige Zubehörteile von Beatmungskreisläufen aufnehmen kann.
In 2 ist die Wasserkammer 1 im Querschnitt dargestellt. Bei vorliegender Erfindung hat die Wasserkammer 1 ein Einlass-Verlängerungsrohr 7, das sich von der Peripherie des Gaseinlasses 2 nach innen in das Innere der Kammer erstreckt. In der am stärksten bevorzugten Ausführungsform hat die Kammer ferner eine gekrümmte, sich nach unten erstreckende Ablenkwand 8, die sich zwischen dem Gasauslass 3 und dem Ende des Einlass-Verlängerungsrohres 7 befindet, um sicherzustellen, dass die Kammer nicht kurzgeschlossen wird, indem Gase von der Verlängerung 7 direkt zu dem Auslass 3 strömen. Wenn sich die Ablenkwand 8 an Ort und Stelle befindet, müssen die Gase zwangsweise einen stärker gewundenen Weg nehmen, wodurch eine angemessene Befeuchtung während ihrer Bewegung durch die Kammer 1 sichergestellt wird.
Die Unterkante 9 der Ablenkwand 8 erstreckt sich vorzugsweise tiefer als die Unterkante des Einlass-Verlängerungsrohres 7.
Eine schmale Rippe 18 kann an der Innenseitenwand des durchsichtigen Kunststoffgehäuses 4 vorgesehen sein und von außerhalb des Gehäuses sichtbar sein, so dass sie als eine optimale Wasserfüllstandsanzeige dient.
Bei Benutzung wird Luft aus dem Gebläse der CPAP-Maschine aufgenommen oder, wenn die Kammer in einem standardmäßigen Befeuchtungskreislauf verwendet wird, von dem Ventilator durch den Einlass 2. Indem sich die Luft durch das Einlass-Verlängerungsrohr 7 hindurch bewegt, wird der Luft eine Laminarströmung aufgeprägt, die stärker geregelt ist, als dies generell von einem Gebläse getan wird, wie das durch die Pfeile 20 dargestellt ist. Nach dem Verlassen des Einlass-Verlängerungsrohres 7 wird die Luft durch die Ablenkwand 8 in die verschiedenen Gegenden der Wasserkammer abgelenkt, wie das anhand der Pfeile 21 dargestellt ist. Schließlich verlässt die Luft die Kammer durch den Auslass 3, wie das die Pfeile 22 zeigen.
Es wurde festgestellt, dass durch die Anordnung des Einlass-Verlängerungsrohres 7 und dadurch, dass dem Einlass-Luftstrom ein verbessertes Strömungsmuster aufgeprägt wurde, der Geräuschpegel der Befeuchterkammer erheblich reduziert wurde und dass in Verbindung mit der gekrümmten Ablenkwand 8 ein wirksamer Betrieb der Wasserkammer 1 beibehalten wurde. Bezugnehmend auf 6 wirkt das Einlass-Verlängerungsrohr 7 außerdem als ein Wehr gegen einen Wasserrückfluss durch den Gaseinlass 2, wenn die Kammer 1 gekippt wird.
Diese Vorteile wurden unter Beibehaltung des gezeigten Designs, eines äquivalenten Aussehens und einer äquivalenten Größe und der gleichen Benutzungsfreundlichkeit wie bei früheren Kammern erzielt.
Die 3 bis 5 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und insbesondere das Detail der Verbindung zwischen dem Einlass-Verlängerungsrohr 7 und dem Kunststoffgehäuse 1. Dabei ist anzumerken, dass das Einlass-Verlängerungsrohr 7 vorzugsweise aus dem gleichen durchsichtigen thermoplastischen Material wie das Kammergehäuse 4 geformt ist.
Zur leichteren Befestigung ist das Verlängerungsrohr 7 für eine Schnappverbindung mit dem Einlass 2 ausgebildet, so dass es durch den Einlass 2 in die Kammer geschoben und nach Ausübung einer ausreichend hohen Kraft einrastet und einen im wesentlichen wasserdichten und sicheren Zustand einnimmt.
Zu diesen Zwecken ist der Einlass 2 an seinem inneren Ende mit einem ringförmigen Flansch 10 versehen, der sich senkrecht und innen erstreckt. Das Einlass-Verlängerungsrohr 7 hat einen ähnlichen Flansch 12, der sich von einem Ende des sich allgemein verjüngenden rohrförmigen Körpers 16 senkrecht und außen erstreckt. In dem montierten und zusammengebauten Zustand, der in den 2 und 5 dargestellt ist, wirken die Flansche 10 und 12 als Dichtungsflansche zusammen.
Um das Verlängerungsrohr 7 in dem zusammengebauten Zustand sowohl gegen einen Translations- als auch Rotationsbewegung zu sichern, sind mehrere Mechanismen vorgesehen. In jedem Fall können die Sicherungsmechanismen entweder an dem Einlass 2 oder an dem Einlass-Verlängerungsrohr 7 vorgese hen sein, wobei jedoch eine Anordnung an dem Einlass-Verlängerungsrohr 7 bevorzugt wird, da beide Komponenten für eine Herstellung durch ein Spritzgussverfahren vorgesehen sind und das Spritzgießen bestimmter Vorsprünge an der Innenfläche des Einlasses 2 mit Sicherheit wesentlich schwieriger wäre als an der Außenfläche des Rohres 7.
Um das Rohr 7 gegen eine Translationsbewegung und in einem abgedichteten Zustand zwischen den Dichtungsflanschen 10 und 12 zu sichern, ist eine Mehrzahl (vorzugsweise zwei) von Halteklemmenvorsprüngen 13 rund um den Umfang des rohrförmigen Körpers 16 des Verlängerungsrohres 7, jedoch beabstandet von dem Flansch 12 vorgesehen. Die Vorsprünge 13 sind vorzugsweise von dem Flansch 12 in einem mit der Dicke des Flansche 10 korrelierenden Maß beabstandet. Wie in der Detaildarstellung in 5 gezeigt ist, ist der Flansch 10 zwischen einer hochstehenden Kante des Vorsprungs 13 und der Vorderfläche des Flansches 12 gesichert.
Insbesondere für eine einfachere Herstellung und für die Sicherstellung einer zweiteiligen Spritzgussform ist in dem Flansch 12 der rohrförmigen Verlängerung 7 angrenzend an den Vorsprung 13 eine Kerbe 14 gestattet.
Um die rohrförmige Verlängerung 7 gegen eine Drehbewegung zu halten, wenn sie an Ort und Stelle eingerastet ist, sind in Umfangsrichtung an der Außenfläche des rohrförmigen Körpers 16 des Einlass-Verlängerungsrohres verteilt und dem sich außen und senkrecht erstreckenden Flansch 12 benachbart und mit diesem zusammenhängend einer oder mehrere, bevorzugt zwei, Positionierungsvorsprünge 15 vorgesehen. Die Positionierungsvorsprünge 15 sind vorzugsweise allgemein sowohl in der Umfangsrichtung als auch in der axialen Richtung verjüngt. Komplementäre Kerben 11 sind in dem sich nach innen erstreckenden Flansch 10 des Einlasses 2 vorgesehen. Beim Einpassen des Verlängerungsrohres 7 werden die Vorsprünge 15 auf die Kerben 11 ausgerichtet, und nach dem vollständigen Einsetzen des Rohres 7 gelangen die Vor sprünge 15 in eine enge reibschlüssige Verbindung mit den Kerben 11 und stellen dadurch die wesentliche, wenn nicht völlige Dichtheit sicher. In Anbetracht ihrer besonderen Konfiguration können die Vorsprünge 15 ohne weiteres an der Innenfläche des Einlasses 2 vorgesehen sein, wobei dann die komplementären Kerben stattdessen an dem Flansch 12 des Einlass-Verlängerungsrohres 7 vorgesehen wären.
Es versteht sich, dass die beschriebene Konstruktion einfach herstellbar ist und dass jedes der Kunststoffteile für sich in einem einfachen Spritzgussverfahren gefertigt werden kann. Infolgedessen ist eine erfindungsgemäße Wasserkammer nicht wesentlich teuerer als vorhandene Wasserkammern, bietet aber dennoch bedeutende Vorteile.
In der vorliegenden Beschreibung hat der Begriff "umfassen" die Bedeutung von "aufweisen oder bestehen aus", und der Begriff "umfassend" hat die Bedeutung von "aufweisend oder bestehend aus".

Claims

Wasserkammer (1), die für eine Verwendung in Verbindung mit einer Heizbasis geeignet ist und die in einer Wand der Kammer einen im wesentlichen horizontal orientierten Gaseinlass (2) hat, wobei die Kammer ein längliches Strömungsrohr (7) aufweist, das sich von der inneren Peripherie des Gaseinlasses (2) in die Wasserkammer (1) hinein erstreckt, wobei das Gasströmungsrohr ein Einlassende und ein Auslassende hat und das Einlassende den Einlass (2) umschließt, wobei das Strömungsrohr (7) bei Benutzung Gase an dem Einlassende aufnimmt, die dem Gaseinlass (2) zugeführt werden, wobei die Gase das Strömungsrohr (7) durchströmen, um das Strömungsrohr an dem von der Wand entfernten Auslassende zu verlassen, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslassende des Strömungsrohres (7) von der Wand der Kammer (1) derart beabstandet ist, dass es sich bei Benutzung stets über dem Wasserfüllstand in der Kammer (1) befindet, wenn der Wasserfüllstand einen optimalen Wasserfüllstand nicht überschreitet.
Wasserkammer nach Anspruch 1, wobei die Wasserkammer im wesentlichen zylinderförmig ist und die gekrümmte Wand des Zylinders im wesentlichen vertikal ausgerichtet ist und wobei sich das Strömungsrohr (7) über eine Wegstrecke, die zumindest ein Viertel des Durchmessers der Wasserkammer (1) beträgt, in die Wasserkammer hinein erstreckt.
Wasserkammer nach Anspruch 2, wobei der Gaseinlass (2) und das Strömungsrohr (7) radial ausgerichtet sind und das Strömungsrohr (7) sich etwa bis zu der zentralen Achse der Kammer (1) erstreckt.
Wasserkammer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Kammer (1) in ihrem Dach einen vertikal orientierten Gasauslass (3) aufweist, der sich jenseits des Endes des Strömungsrohres (7) befindet, und eine Ablenkwand (8), die sich zwischen dem Auslassende des Strömungsrohres (7) und dem Gasauslass (3) von dem Dach der Kammer (1) nach unten erstreckt.
Wasserkammer nach Anspruch 4, wobei die Ablenkwand (8) derart gekrümmt ist, dass ihre Mitte dem Strömungsrohr (7) am nächsten liegt und die Enden der Ablenkwand (8) von dem Strömungsrohr (7) weg gekrümmt sind.
Wasserkammer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Wasserkammer ein am Boden offenes und einen umfangsseitigen Flansch (5) aufweisendes transparentes Kunststoffgehäuse (4) und eine den Boden des Gehäuses (4) einschließende und an ihrer Peripherie mit dem Flansch (5) versiegelte wärmeleitende Platte (6) umfasst und wobei das längliche Strömungsrohr (7) ein rohrförmiges Verlängerungsteil (16) aufweist, das an dem Gaseinlass (2) angebracht ist.
Wasserkammer nach Anspruch 6, wobei das Verlängerungsrohr (16) an einem seiner Enden einen sich senkrecht erstreckenden Dichtungsflansch (12) aufweist und wobei der Gaseinlass (2) der Wasserkammer einen sich senkrecht und innen erstreckenden ringförmigen Dichtungsflansch (10) aufweist und wobei der Dichtungsflansch (12) des Verlängerungsrohres (16) und der Dichtungsflansch (10) des Wasserkammer-Einlasses (2) aneinanderstoßen.
Wasserkammer nach Anspruch 7, wobei entweder das Verlängerungsrohr (16) oder der Gaseinlass (2) eine Mehrzahl von rund um seinen Umfang voneinander beabstandeten Haltevorsprüngen (13) aufweist, die dem jeweiligen Dichtungsflansch (10 oder 12) benachbart, jedoch von diesem beabstandet sind, so dass in einem montierten Zustand die Vorsprünge (13) und der benachbarte Dichtungsflansch (10 oder 12) mit dem anderen Dichtungsflansch (12 oder 10) dazwischen im Eingriff sind.
Wasserkammer nach Anspruch 8, wobei der benachbarte Dichtungsflansch in der Nähe eines jeden Haltevorsprungs (13) eine Kerbe (14) aufweist.
Wasserkammer nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei entweder das Verlängerungsrohr (16) oder der Gasseinlass (2) zur Wasserkammer (1) rund um seinen Umfang und dem jeweiligen Dichtungsflansch (10 oder 12) benachbart und mit diesem zusammenhängend einen oder mehrere Positionierungsvorsprünge (15) aufweist und wobei der andere Dichtungsflansch (12 oder 10) eine oder mehrere korrespondierende Kerben (11) hat, in welche die Positionierungsvorsprünge (15) eingreifen, um das Verlängerungsrohr (16) an einer Drehbewegung zu hindern.