TW201500070A - 氣體加濕用儲液容器及儲液裝置 - Google Patents

Abstract

本發明揭示一種氣體加濕用儲液容器，其包括一第一儲液槽，包含一底部；以及一第二儲液槽，包含一頂壁、一底壁及一介於該頂壁及該底壁間之側壁，該第二儲液槽係開設有至少一孔洞，且該孔洞之位置係高於該第一儲液槽之底部，以使該第二儲液槽內之液體可單向流至該第一儲液槽。此外，本發明亦揭示一種儲液裝置。

Description

氣體加濕用儲液容器及儲液裝置

本發明係關於一種儲液裝置，特別係關於一種可搭配呼吸輔助器使用的氣體加濕用儲液容器。

連續陽壓(Continuous Positive Airway Pressure，CPAP)治療法已知對於某些呼吸疾患有顯著的療效，特別是例如阻塞型睡眠呼吸中止症(Obstructive Sleep Apnea)，而目前市面上也有許多種類的連續陽壓呼吸器可供選購。

為了減緩患者於連續陽壓治療過程中因呼吸道乾燥產生的不適，某些連續陽壓呼吸器另搭配有氣體加濕裝置，以於氣體送入呼吸道前先增加氣體濕度至一適當的程度。一般而言，氣體加濕裝置主要是由儲液容器及加濕手段(例如藉由加熱蒸發或超音波霧化方式進行加濕)所組成。雖然儲液容器之容積越大較能增加所容納之液體量以供長時間(例如八小時)使用，但液體量越多也相對地意味著進行加濕所需要的初始化功率越高，且達到設定氣體濕度所需的時間也越長。

曾有人提出一種加濕器槽體設計，主要特徵在於利用熱絕緣性隔板將槽體區分成一加熱用儲液部以及一供液用儲液部，並於隔板下方設計一液體通道以達成兩個儲液部間的液體相連通。

此外，也有人提出一種壓力支持系統，其具有一加濕器，且加濕器含有一保持室、一加濕室及一分隔兩者之隔板，隔板上定義一開孔用以使兩室間達成液體相連通。

然而，前述設計於使用上仍有需要改善之處，特別是針對雙向液體相連通可能產生的問題。

本發明一主要目的在於提供一種氣體加濕用儲液容器，其內具有一儲存區及一待加濕區，儲存區內的液體不與加濕手段直接接觸，故加濕手段僅作用於待加濕區內的液體。由於被加濕手段作用的液量少於儲液容器所包含的全部液量，故加濕手段運作時所需之功率(特別是初始化功率)較低而仍可達到相同的加濕效果。此外，儲存區內的液體可於待加濕區內液量減少至一定程度時補充至待加濕區，因而達成自動補液的功能。

本發明再一主要目的在於提供一種氣體加濕用儲液容器，其包括一第一儲液槽用以容置供加濕氣體用之液體以及一第二儲液槽用以容置可補充至第一儲液槽之液體，其中兩槽體間形成單向液體連通，故於第一儲液槽內液面下降至一定高度以下時，容置於第二儲液槽內的液體可自然且單向地向下流動至第一儲液槽以進行補充，且當第一儲液槽內液面回復至一定高度時即停止，藉此使第一儲液槽內的液量大致維持恆定。

本發明另一主要目的在於提供一種儲液裝置，其具有一外槽體及一位於外槽體內的內槽體，其中內槽體內定義一補充液體儲存空間，而外槽體內的一部分則定義一待加熱液體儲存空間，當待加熱液體儲存空間內的液體被消耗至一定量時，補充液體儲存空間內之液體可透過開設於內槽體的孔洞進入待加熱液體儲存空間。

為達成前述之主要目的及其他目的，本發明揭示一種氣體加濕用儲液容器，其包括：一第一儲液槽，包含一底部；以及一第二儲液槽，包含一頂壁、一底壁及一介於該頂壁及該底壁間之側壁，該第二儲液槽係開設有至少一孔洞，且該孔洞之位置係高於該第一儲液槽之底部，以使該第二儲液槽內之液體可單向(例如向下)流至該第一儲液槽。

本發明亦揭示一種儲液裝置，其包括：一外槽體，其內定義一收容空間；以及一內槽體，位於該收容空間內，該內槽體內定義一補充液體儲存空間，且該內槽體係開設有至少一孔洞，其中，於該收容空間內 未被該內槽體所佔據之部分中，低於該孔洞之部分形成一待加熱液體儲存空間，而高於該孔洞之部分形成一氣體加濕空間。

此外，本發明更揭示一種儲液裝置，包括：一第一槽體，包含一第一儲液空間；一第二槽體，位於該第一槽體內，該第二槽體包含一第二儲液空間；一氣體流通手段，用以使該第二槽體外之氣體進入該第二槽體；以及一液體流通手段，用以使該第二儲液空間內之液體流動至該第一儲液空間，其中，氣體流通手段及液體流通手段分別可以是達成氣體流通及液體流通的任何結構，例如孔洞、開口、管體或其類似結構。

應瞭解的是，前述之一般性描述及以下之詳細描述僅為例示性及說明性之描述，且並不限制申請專利範圍所定義之本發明。

1‧‧‧儲液容器

2‧‧‧儲液裝置

10‧‧‧第一儲液槽

11‧‧‧第一儲液槽底部

12‧‧‧加熱區域

13‧‧‧收容空間

14‧‧‧待加熱液體儲存空間

15‧‧‧氣體加濕空間

20‧‧‧第二儲液槽

21‧‧‧第二儲液槽頂壁

22‧‧‧第二儲液槽底壁

23‧‧‧第二儲液槽側壁

24、24a、24b‧‧‧孔洞

25‧‧‧氣體流通管

26‧‧‧液體流通管

26a‧‧‧液體流通管末端開口

27‧‧‧補充液體儲存空間

28‧‧‧氣體引導結構

30‧‧‧蓋體

31‧‧‧出氣口

32‧‧‧進氣口

圖1為本發明一實施例之氣體加濕用儲液容器各主要元件的分解示意圖；圖2為本發明一實施例之儲液裝置的剖面示意圖；圖3及圖4分別為本發明一實施例之儲液裝置於使用狀態下的剖面示意圖；以及圖5為本發明另一實施例之儲液裝置的剖面示意圖。

以下謹搭配隨附圖式對實施例進行說明，以增進對於本文所呈現之理論的理解。具有通常知識者應瞭解，圖式中之元件乃是為了達成簡單及清楚說明之目的，且不一定按比例繪製。例如，在該等圖式中，某些物件的尺寸相對於其他物件可能有所放大，以有助於對實施例的理解。

由於各種態樣與實施例僅為例示性且非限制性，故在閱讀本說明書後，具有通常知識者可知在不偏離本發明之範疇下，亦可能有其他態樣與實施例。根據下述之詳細說明與申請專利範圍，將可使該等實施例之特徵及優點更加彰顯。

於本發明中，係使用「一」或「一個」來描述本文所述的元 件和組件。此舉只是為了方便說明，並且對本發明之範疇提供一般性的意義。因此，除非很明顯地另指他意，否則此種描述應理解為包括一個或至少一個，且單數也同時包括複數。

此外，於本文中，用語「包含」、「包括」、「具有」、「含有」或其他任何類似用語意欲涵蓋非排他性的包括物。舉例而言，含有複數要件的一元件、結構、製品或裝置不僅限於本文所列出的此等要件而已，而是可以包括未明確列出但卻是該元件、結構、製品或裝置通常固有的其他要件。除此之外，除非有相反的明確說明，用語「或」是指涵括性的「或」，而不是指排他性的「或」。例如，以下任何一種情況均滿足條件「A或B」：A為真(或存在)且B為偽(或不存在)、A為偽(或不存在)且B為真(或存在)、A和B均為真(或存在)。

如圖1所示，本發明一例示性實施例係提供一種儲液容器1，其可用於對氣體進行加濕而增加氣體的濕度，其中氣體可包括例如空氣、純氣體或混合氣體，而加濕方式可以是透過加熱蒸發或超音波霧化，且並不以此為限。儲液容器1主要包含兩個槽體，分別為第一儲液槽10與第二儲液槽20，且第二儲液槽20係裝設於例如第一儲液槽10中。此外，如圖所示，本實施例之儲液容器1也具有一視需要使用的蓋體30可供蓋設於第一儲液槽10及第二儲液槽20之上。

第一儲液槽10具有一儲液空間，主要係用於儲存加濕用液體，例如水、生理食鹽水或其他液體。若是以利用加熱方式進行加濕的作法為例，加濕用液體可被裝設於第一儲液槽底部11特定位置(例如加熱區域12)的例如加熱板、加熱器或加熱片加熱而促進其蒸發。

第二儲液槽20也具有一儲液空間，主要係用於儲存補充用液體，例如水、生理食鹽水或其他液體，且第二儲液槽20與第一儲液槽10內儲存之液體可為相同或不同。於第二儲液槽20上可形成一孔洞24例如位於底部，因此氣體可經由該孔洞24進入第二儲液槽20中，進而使第二儲液槽20內部發生氣壓變化，且第二儲液槽20內容置的液體可經由該孔洞24向下流入第一儲液槽10中，進而增加第一儲液槽10中液體的含量。此外，第二儲液槽20可視需要形成有氣體引導結構28，例如特定形狀的鰭片，用 以例如調整氣體於儲液容器1內移動的距離及停留的時間，或用以例如引導氣體以特定的路徑流動。

此外，於本實施例中，儲液容器1還可視需要包括有蓋體30。蓋體30可和第一儲液槽10連接，而將第二儲液槽20固定於二者之間，故由進氣口32進入儲液容器1之氣體加濕空間內的氣體可沿著氣體引導結構28界定的氣體流通路徑流動，於吸收一定量的濕氣後由出氣口31離開儲液容器1之氣體加濕空間，經由例如裝設於出氣口31的導管送入使用者的呼吸道。

於本文中，「連接」係指彼此結合、相接或組裝在一起，且包括直接連接(兩元件之間沒有其他中介物，例如墊圈)與間接連接(兩元件之間具有其他中介物)兩種態樣。此外，當本文中提到複數元件彼此「連接」時，代表此等元件可形成單一整體的結構(例如透過一體成形，此時各元件可視為該單一整體結構的不同部分)，或此等元件可為獨立且分離的元件但被連接在一起。若無特別指明，將獨立且分離的元件連接在一起的方式有鎖合、卡合、扣合、榫接或其他機械領域常用的各種連接手段。

因此，視製造上及使用上的考量而定，第一儲液槽10可以和第二儲液槽20形成單一整體結構或彼此為獨立結構且組裝在一起，而第二儲液槽20也可以和蓋體30形成單一整體結構或彼此為獨立結構且組裝在一起。

參照圖2，其為本發明儲液裝置一實施例之剖面示意圖。儲液裝置2主要包含第一儲液槽10、第二儲液槽20及蓋體30，其中第一儲液槽10係作為一外槽體，其內定義一收容空間13；第二儲液槽20係作為一內槽體而位於該收容空間13內，且內槽體向內定義一補充液體儲存空間27。於本實施例中，第二儲液槽20主要係由頂壁21、底壁22及介於兩者之間的側壁23所組成，且側壁23較佳係以氣密方式連接頂壁21及底壁22。舉例而言，第二儲液槽20之側壁23與底壁22兩者可為一單一整體結構，而第二儲液槽20之頂壁21可透過可分離或移除的方式覆蓋至側壁23，而使頂壁21、底壁22及側壁23內所界定的空間除了孔洞24以外(如文後所述)不與外部形成氣體連通，換言之即形成一氣密狀態。

為使第一儲液槽10與第二儲液槽20間形成氣體連通及液體連通，第二儲液槽20可具有至少一孔洞24例如開設於底壁22，藉由孔洞24而讓氣體得進入第二儲液槽20內，並讓液體得離開第二儲液槽20的補充液體儲存空間27。如圖2所示，孔洞24之位置係高於第一儲液槽底部11，因此離開第二儲液槽20的液體會自然地向下流至第一儲液槽10內部。

於此例示性實施例中，由於僅有一個孔洞24形成在第二儲液槽20之底壁22，故氣體與液體係均由該孔洞24分別進入與離開第二儲液槽20內部所界定的空間。為能同時達成氣體可流入而液體可流出之雙重目的，孔洞24之孔徑大小、形狀等參數可視需要在不需過度實驗的情形下進行設計，例如考量第二儲液槽20內部液體的內聚力、液體壓力、氣體壓力等等因素。以圓形孔為例，其孔徑大小可為例如0.5 mm至5 mm，但並不以此為限。

為進一步闡述本發明之設計理念及運作原理，以下謹搭配圖式說明各實施例在液體存在下的運作狀態。惟應了解的是，本案並不意欲受到前述發明所屬之技術領域、先前技術、發明內容或文後實施方式中任一種明示或暗示理論的限制。

圖3為例示性之氣體加濕用儲液裝置於使用狀態下的剖面示意圖。於使用時，可先於儲液裝置2的第二儲液槽20內裝入液體。裝填的方式可以是例如將第二儲液槽20的頂壁自側壁移除，將液體注入補充液體儲存空間27後再將頂壁與側壁以氣密方式結合或連接在一起，抑或是可在第二儲液槽20的任何一處形成可啟閉的注液口以供注入液體，並於填充液體後，可將第二儲液槽20裝設於蓋體30與第一儲液槽10之間。又或是可將第二儲液槽20製作成拋棄式結構，於製作過程中即在補充液體儲存空間27內裝填所需的液體並將其加以密封，故使用者於使用時無需再另外進行液體裝填的動作就可以進行安裝，例如可將第二儲液槽20裝設至第一儲液槽10的收容空間內，讓液體由第二儲液槽20的孔洞流入第一儲液槽10。視使用上的需要而定，在裝設第二儲液槽20之前，也可先於第一儲液槽10內裝填一定量的液體。

於本實施例中，第二儲液槽20之底部形成有兩個孔洞，即 孔洞24a、孔洞24b，且孔洞24a向下延伸形成液體流通管26，其具有一末端開口26a高於第一儲液槽底部11，而孔洞24b則向下延伸形成氣體流通管25。此處使用兩個孔洞主要是為了分別供液體由第二儲液槽20內流至第一儲液槽10內及供氣體由第一儲液槽10內進入第二儲液槽20，然並不代表氣體及液體僅能透過特定的孔洞進出。換言之，在複數孔洞的情形中，每一孔洞均有可能作為氣體及/或液體之進出用。在考量孔徑大小、形狀、液體內聚力、液體壓力、氣體壓力等等因素下，可設計出較傾向供氣體進入第二儲液槽20的孔洞及較傾向供液體流出第二儲液槽20的孔洞，且複數孔洞的大小或形狀可以相同或相異。於本實施例中，舉例而言，孔洞24a的孔徑可以是0.5 mm至5 mm，而孔洞24b的孔徑可以是0.5 mm至5 mm，但並不以此為限。

如圖3所示，兩孔洞均向下延伸分別形成氣體流通管25及液體流通管26。氣體流通管25及液體流通管26的長度及管徑等參數可以相同或不同，例如液體流通管26的長度可以大於氣體流通管25。於長度不同之複數管體的情形中，由於較長之管體於下方末端所承受的壓力較大，因此液體可能傾向由此處流出，也就是較長之管體較有機會用於供液體從第二儲液槽20內流出，例如本實施例的液體流通管26。然同前所述，液體流通管26並不僅限於供液體流出，而是仍有可能在某些情況下供氣體流入；而氣體流通管25並不僅限於供氣體流入，而是仍有可能在某些情況下供液體流出，端視各種使用狀態下的環境參數與第二儲液槽20的結構設計而定。於本實施例中，舉例而言，氣體流通管25向下延伸的長度可以是小於10 mm，而液體流通管26的長度可以是比氣體流通管25更長例如5 mm，例如小於15 mm，但並不以此為限。

於一種使用狀態下，氣體主要會透過氣體流通管25進入第二儲液槽20，且液體主要會由補充液體儲存空間27透過液體流通管26進入第一儲液槽10，進而使第一儲液槽10內的液面緩緩上升，且補充液體儲存空間27內的液面則同時緩緩下降。當第一儲液槽10內的液面上升至氣體流通管25下方開口的高度時，由於氣體流通管25被液面封閉，氣體無法再經由氣體流通管25進入第二儲液槽20內以產生壓力變化，且液體流通管末 端開口26a已淹沒於液面以下，故此時儲液裝置2內部達成一種系統大致平衡的狀態。由此可知，若是在具有複數孔洞的情形中，主要用於供氣體進入之孔洞的位置或高度可用以決定平衡狀態下第一儲液槽10內部液面的高度，此時第一儲液槽10內部的空間可由孔洞區分為兩個部分，其中低於該孔洞之部分形成一待加熱液體儲存空間(即由液體佔據的空間，如圖3中編號14所表示的區域)，而高於該孔洞之部分形成一氣體加濕空間(即由氣體佔據的空間，如圖3中編號15所表示的區域)。

如圖4所示，於使用過程中，在加濕裝置(例如加熱裝置或霧化裝置)開啟的情形下，待加熱液體儲存空間14內的液體會因為例如蒸發或霧化而進入氣體加濕空間15的氣體內，之後並經由出氣口31離開儲液裝置2。因此，於使用過程中，第一儲液槽10內的液面會緩緩下降。當液面下降而使氣體流通管25的下方開口不再被液面封閉時，氣體將有機會由氣體流通管25進入第二儲液槽20內，進而改變第二儲液槽20內部的氣壓大小(氣體量增加而使氣壓增加)，以驅使液體例如透過液體流通管26向下流出補充液體儲存空間27，而此過程即達到自動補充待加熱液體儲存空間14之液體量的目的。接著，待加熱液體儲存空間14內的液位再次緩緩上升，並因液面封閉氣體流通管25而阻斷氣體由氣體流通管25進入第二儲液槽20，因而再次達到前述的平衡狀態，如圖3所示。由此可知，在實際使用狀態下，本發明所採用的設計將可維持第一儲液槽10內的液體量於大致恆定的狀態。

雖然前文以時間順序的方式說明使用狀態下的各種階段，然應理解的是，在實際使用時不同階段可能是依序發生或是幾乎同時發生。換言之，儲液裝置2於使用狀態下內部係處於一種類似動態平衡的狀態直到補充液體儲存空間27內的液體被用盡為止。

圖5為本發明儲液裝置2另一實施例之剖面示意圖，其中主要用於氣體流通的孔洞被氣體流通管25所貫穿。此實施例於操作時的原理和前述實施例大致相同，即當氣體流通管25下方開口未被封閉時，氣體可由氣體流通管25進入第二儲液槽20內部，而補充液體儲存空間27內的液體可透過液體流通管26進入第一儲液槽10內。當第一儲液槽10內部液面 上升至一定高度，例如封閉氣體流通管25下方開口時，氣體無法進入第二儲液槽20內部，使第二儲液槽20內部之氣壓不再增加，此時液體也不再由補充液體儲存空間27流入第一儲液槽10。而當第一儲液槽10內部液位於氣體加濕過程中下降時，氣體將有機會再次由氣體流通管25進入第二儲液槽20，而補充液體儲存空間27內的液體也會再次進入第一儲液槽10。

於本實施例中，氣體流通管25為伸入第二儲液槽20內部的管體，且其上方開口較佳係高於第二儲液槽20內所裝填之液體的液面高度，而使氣體流通管25內部通道實質上不含有任何液體。因此，當氣體透過氣體流通管25進入第二儲液槽20時，氣體並不會與液體接觸而成為氣泡(如圖4所示)，故可減少儲液裝置2於運作時因氣泡破裂所產生的噪音，因而特別有利於在需要低噪音的環境下使用的情形，例如於使用者睡眠時。

如前所述，於本發明中，各元件或結構可各別形成後再組裝在一起，抑或為一體成形。舉例而言，可使用適當的模具利用壓出成形、射出成形或其他本領域具有通常知識者可思及的成形手段來製造儲液容器或儲液裝置的任何部分。此外，本發明之儲液容器或儲液裝置可由各種材料所形成，例如各類塑膠，且可由符合特定醫療器材等級之材料所形成。

以上實施方式本質上僅為輔助說明，且並不欲用以限制申請標的之實施例或該等實施例的應用或用途。於本文中，用語「例示性」代表「作為一實例、範例或說明」。本文中任一種例示性的實施態樣並不必然可解讀為相對於其他實施態樣而言為較佳或較有利者。

此外，儘管已於前述實施方式中提出至少一例示性實施例，但應瞭解本發明仍可存在大量的變化。同樣應瞭解的是，本文所述之實施例並不欲用以透過任何方式限制所請求之申請標的之範圍、用途或組態。相反的，前述實施方式將可提供本領域具有通常知識者一種簡便的指引以實施所述之一或多種實施例。再者，可對元件之功能與排列進行各種變化而不脫離申請專利範圍所界定的範圍，且申請專利範圍包含已知的均等物及在本專利申請案提出申請時的所有可預見均等物。

2‧‧‧儲液裝置

10‧‧‧第一儲液槽

11‧‧‧第一儲液槽底部

12‧‧‧加熱區域

13‧‧‧收容空間

20‧‧‧第二儲液槽

21‧‧‧第二儲液槽頂壁

22‧‧‧第二儲液槽底壁

23‧‧‧第二儲液槽側壁

24‧‧‧孔洞

27‧‧‧補充液體儲存空間

28‧‧‧氣體引導結構

30‧‧‧蓋體

31‧‧‧出氣口

Claims (16)

1. 一種氣體加濕用儲液容器，包括：一第一儲液槽，包含一底部；以及一第二儲液槽，包含一頂壁、一底壁及一介於該頂壁及該底壁間之側壁，該第二儲液槽係開設有至少一孔洞，且該孔洞之位置係高於該第一儲液槽之底部，以使該第二儲液槽內之液體可單向流至該第一儲液槽。
2. 如請求項1所述之氣體加濕用儲液容器，其中該孔洞係開設於該底壁。
3. 如請求項1所述之氣體加濕用儲液容器，其中該孔洞係向外延伸形成一管體。
4. 如請求項1所述之氣體加濕用儲液容器，其中該孔洞為一氣體流通孔，且該底壁更開設有一液體流通孔。
5. 如請求項4所述之氣體加濕用儲液容器，其中該氣體流通孔係由一氣體流通管所貫穿。
6. 如請求項4所述之氣體加濕用儲液容器，其中該液體流通孔係向外延伸形成一液體流通管，且該液體流通管末端之開口係高於該第一儲液槽之底部。
7. 如請求項1所述之氣體加濕用儲液容器，其中該側壁係以氣密方式連接該頂壁及該底壁。
8. 如請求項1所述之氣體加濕用儲液容器，更包括一蓋體，該蓋體係與該第一儲液槽彼此連接，且該蓋體包含一出氣口。
9. 如請求項8所述之氣體加濕用儲液容器，其中該第二儲液槽係與該蓋體彼此連接，且收容於該蓋體及該第一儲液槽之間。
10. 如請求項8所述之氣體加濕用儲液容器，其中該第二儲液槽係與該蓋體整合為一體。
11. 如請求項1所述之氣體加濕用儲液容器，其中該第一儲液槽之底部至少一部分定義一加熱區域。
12. 一種儲液裝置，包括：一外槽體，其內定義一收容空間；以及一內槽體，位於該收容空間內，該內槽體內定義一補充液體儲存空間，且該內槽體係開設有至少一孔洞，其中，於該收容空間內未被該內槽體所佔據之部分中，低於該孔洞之部分形成一待加熱液體儲存空間，而高於該孔洞之部分形成一氣體加濕空間。
13. 如請求項12所述之儲液裝置，其中該孔洞為一氣體流通孔，且該內槽體更開設有一液體流通孔。
14. 如請求項13所述之儲液裝置，其中該氣體流通孔及該液體流通孔分別延伸形成一管體。
15. 如請求項12所述之儲液裝置，更包括：一蓋體，與該外槽體彼此連接；一進氣口，用以供氣體進入該氣體加濕空間；以及一出氣口，用以供氣體離開該氣體加濕空間。
16. 一種儲液裝置，包括：一第一槽體，包含一第一儲液空間； 一第二槽體，位於該第一槽體內，該第二槽體包含一第二儲液空間；一氣體流通手段，用以使該第二槽體外之氣體進入該第二槽體；以及一液體流通手段，用以使該第二儲液空間內之液體流動至該第一儲液空間。