具有沸溢保護的空氣增濕器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于為病人產(chǎn)生濕潤的呼吸空氣的空氣增濕器（90），其具有用于容納確定的水容積（91）的煮水容器（92）。根據(jù)本發(fā)明提供一種改進的空氣增濕器（90），該空氣增濕器具有孔板（93），其中孔板具有至少一個孔（97）并且設(shè)計為，將其布置在所述煮水容器中的所述確定的水容積的水表面的上方。
【專利說明】具有沸溢保護的空氣增濕器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于為病人產(chǎn)生濕潤的呼吸空氣的空氣增濕器、一種具有這種空氣增濕器的保溫箱、一種具有這種空氣增濕器的呼吸系統(tǒng)和一種用于制造空氣增濕器的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為了潤濕用于人的呼吸空氣，空氣增濕器是已知的，該空氣增濕器可以是呼吸系統(tǒng)的、或用于早產(chǎn)兒或新生兒的保溫箱的組成部分。例如在DE10318384B4描述了一種保溫箱，其描述了用于將濕潤的呼吸空氣輸送到躺在保溫箱內(nèi)部的病人的加濕器(其中術(shù)語“加濕器(么1^611(31^610”和“空氣增濕器(1^1；1^1^6€611(31^610”在本申請中同義地被使用)。而用于產(chǎn)生濕潤的呼吸空氣的空氣增濕器不局限于醫(yī)學(xué)目的，而是本申請也包括用于非醫(yī)學(xué)目的的空氣增濕器。
[0003]例如在DE102008016762B3描述了一種加濕器。所述的加濕器具有燒水器，該燒水器加熱水并且產(chǎn)生水蒸氣，將該水蒸汽輸送給病人。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的 在于，提供一種改進的空氣增濕器。
[0005]在一方面本發(fā)明涉及用于為病人(或在空氣增濕器的非醫(yī)學(xué)應(yīng)用情況下的使用者)產(chǎn)生濕潤的呼吸空氣的空氣增濕器，該空氣增濕器具有用于容納確定的水容積的煮水容器，和孔板，其中孔板具有至少一個孔并且設(shè)計為，將其布置在在煮水容器中確定的水容積的水表面的上方。
[0006]本發(fā)明是以此想法為基礎(chǔ)的，即通過使用孔板可以避免或減少在煮水容器中沸騰的水容積的沸溢。因此孔板安裝在水位之上，以使得在沸騰的水容積的水表面上形成的泡沫層可以通過孔板的孔。根據(jù)本發(fā)明實現(xiàn)的是，防止或減少由于在煮水容器中加熱的水容積的沸溢的、和起沫外溢的水造成的液體從空氣增濕器中排出以及因此液體進入保溫箱的病人空間或病人的呼吸系統(tǒng)中。也就是說如果在煮水容器中加熱水至沸騰，(取決于煮水容器的設(shè)計方案和水的污染程度)水能夠趨于沸溢或起沫外溢。這樣的沸溢的和起沫外溢的水可以導(dǎo)致在保溫箱的病人空間或病人的呼吸系統(tǒng)中輸入熱水并且還導(dǎo)致保溫箱的其他的單元或呼吸系統(tǒng)的損壞。當(dāng)借助孔板構(gòu)造一個自鎖的泡沫阻擋，根據(jù)本發(fā)明防止了流體從空氣增濕器中排出，在下文中將對泡沫阻擋進行說明。
[0007]通過使用在煮水容器中的根據(jù)本發(fā)明的孔板，實現(xiàn)了下列作用:加熱處在煮水容器中的水，在水表面形成泡沫和氣泡，其逐漸地構(gòu)成氣泡層。該氣泡逐漸地升高通過孔板的孔直到位于孔板上方的、煮水容器的部分。氣泡在孔板的上方冷卻并且在孔板上形成薄的水層。起初薄的水層通過孔板的孔流回煮水容器的下部。而如果在孔板上方形成一定厚度或高度的水層，則這關(guān)閉孔板的孔，以使得沸騰過程在煮水容器的下部停頓并且在孔板上方的水層的水再次流回到煮水容器的下部。開始再一次形成泡沫，以使得出現(xiàn)脈沖式產(chǎn)生的和消退的、在孔板上方的水層和氣泡層。
[0008]如果提高煮水容器中的加熱功率，則加強泡沫和氣泡的形成，以使得在持續(xù)的沸騰中在孔板的上方形成封閉的水層，該水層不再完全地流回到煮水容器的下部。因此在孔板下方的壓力升高并且沸騰溫度相應(yīng)地升高。
[0009]氣泡從煮水容器的下部上升通過水層并且一方面在該水層被冷卻和由此被液化而另一方面機械地被阻擋。使在孔板上方的水層的、冷卻的不再沸騰的水的起沫不會出現(xiàn)或減到非常少。因此通過在孔板上方形成封閉的水層可以根據(jù)本發(fā)明減少或避免由氣泡和泡沫造成的流體從空氣增濕器排出。
[0010]另一個根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)點在于，煮水容器可以設(shè)計為較小的或較緊湊的，因為借助使用孔板減少或避免了起沫外溢和沸溢。一種根據(jù)本發(fā)明的空氣增濕器的緊湊的結(jié)構(gòu)尤其對于可移動的保溫箱和可移動的呼吸系統(tǒng)是特別有利的。
[0011]在一個實施方式中孔具有面積為50mm2至120mm2。在優(yōu)選的實施方式中孔具有面積為70mm2至90mm2。在特別優(yōu)選的實施方式中該孔具有例如直徑為IOmm并且設(shè)計為圓形的以及在孔板的中心。當(dāng)該孔具有面積為50_2至120_2時，根據(jù)本發(fā)明可以特別好地減少來自空氣增濕器的氣泡和泡沫的起沫外溢和沸溢。而該數(shù)據(jù)只涉及優(yōu)選的實施方式并且本發(fā)明不局限于給出的面積。更確切地說這取決于氣泡和泡沫的尺寸、沸騰的水容積、水的污染程度、煮水容器的容積、空氣增濕器中的壓力以及溫度，利用該孔面積可以實現(xiàn)特別好地減少起沫外溢和沸溢。如果孔板的孔過大，則在孔板上方不能形成封閉的水層并且孔板失去其作用。如果孔過小，在空氣增濕器中產(chǎn)生過少的、用于充分地潤濕人的呼吸空氣的水蒸氣，這可以出現(xiàn)不期望的噪聲形成。提高通過相對小的孔產(chǎn)生的水蒸氣量，必須提高在煮水容器下部的能量輸入，由此同時提高壓力，這導(dǎo)致在空氣增濕器的其他的功能部分、例如水輸送和水位調(diào)節(jié)上不期望的副作用。如前面已經(jīng)提到的，孔面積70mm2至90mm2證明是特別有利的。
[0012]在一個實施方式中根據(jù)本發(fā)明的孔板的孔設(shè)計為圓形的并且具有直徑為8mm至12mm，并且特別優(yōu)選的是孔直徑為9.5mm至10.5mm。而孔板的孔也可以是矩形的、三角形的、稍帶長形的、半圓形的或以任何其他形狀。此外孔板也可以具有多個孔，該孔可以設(shè)計為以所有的形狀。該孔可以布置在孔板的中心區(qū)域或也在孔板的非中心區(qū)域。
[0013]在一個實施方式中孔板設(shè)計為，將其布置為基本平行于確定的水容積的表面。這種孔板可以基本垂直于煮水容器內(nèi)壁來布置。在煮水容器中的孔板的布置可以例如通過夾緊地固定在煮水容器內(nèi)壁的環(huán)形槽內(nèi)或者通過將孔板平放在煮水容器的煮水容器內(nèi)壁的一個圓形的凸部或煮水容器內(nèi)壁的多個凸部上來實現(xiàn)。然而在可替換的實施方式中，孔板也可以以相對于煮水容器內(nèi)壁不等于90°的角度并且因此相對于水表面傾斜地布置。在優(yōu)選的實施方式中孔板固定在煮水容器的內(nèi)壁上。
[0014]在 一個實施方式中孔板設(shè)計為漏斗形的。在這種實施方式中在其中間(即中心)區(qū)域的孔板比外部的、孔板的邊界區(qū)域更近地或更遠地相距水表面布置。在優(yōu)選的實施方式中位于最接近的水表面的、漏斗形的孔板的中心部分具有根據(jù)本發(fā)明的孔。通過漏斗形的孔板的幾何形狀支持水層的流回，以使得可以特別迅速地調(diào)整在煮水容器中的在孔板上方的封閉水層的穩(wěn)定的狀態(tài)。
[0015]此外在一個實施方式中空氣增濕器具有用于在煮水容器中加熱確定的水容積的加熱部件。加熱部件可以布置在煮水容器的下方或也設(shè)計為集成在煮水容器的四周或在其內(nèi)壁上，以便實現(xiàn)特別緊湊的結(jié)構(gòu)。
[0016]在一個實施方式中空氣增濕器具有水箱和/或煮水容器具有用于確定所述確定的水容積的標(biāo)記。在煮水容器中待加熱的水容積例如可以由此確定，一旦在煮水容器中的水位由于沸騰的水的蒸發(fā)而下降，基本布置在煮水容器的旁邊的水箱就向煮水容器輸送新鮮水。也可能的是，煮水容器具有用于確定所述確定的水容積的標(biāo)記，由空氣增濕器的使用者用水灌注煮水容器直至該標(biāo)記處。
[0017]在一個實施方式中煮水容器具有帶蒸汽排出口的套管，其中套管設(shè)計用于與呼吸系統(tǒng)和/或保溫箱連接。
[0018]在一個實施方式中孔板以距離為Icm至4cm、優(yōu)選的為2cm至3cm地布置在確定的水容積的水表面的上方。在特別優(yōu)選的實施方式中孔板布置在確定的水容積的水表面的上方的2.5cm處。此外優(yōu)選的是，孔板大約中心地布置在空氣增濕器的蒸汽排出口與確定的水容積的水表面之間。
[0019]在另一方面本發(fā)明涉及一種具有根據(jù)本發(fā)明的空氣增濕器的保溫箱、用于容納病人的帶有病床面的病人空間以及用于將濕潤的呼吸空氣輸送至病人空間的呼吸空氣輸送線路。此外保溫箱可以設(shè)計為封閉的保溫箱或開放的護理單元。此外保溫箱可以設(shè)計為固定的或可移動的單元。
[0020]在另一方面本發(fā)明涉及一種呼吸系統(tǒng)，其具有根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的空氣增濕器、以及用于將濕潤的呼吸空氣輸送至呼吸系統(tǒng)的病人或使用者的呼吸空氣輸送線路。特別是根據(jù)本發(fā)明的呼吸系統(tǒng)不局限于醫(yī)學(xué)目的，而是也可以使用在工業(yè)的或安全技術(shù)的領(lǐng)域，在該領(lǐng)域使用對于使用者的呼吸空氣是有利的空氣增濕器。
[0021]在另一方面本發(fā)明涉及一種用于制造空氣增濕器的方法具有步驟:設(shè)置用于容納確定的水容積的煮水容器，設(shè)·置具有至少一個孔的孔板，并且將該孔板布置在該煮水容器中的確定的水容積的水表面的上方。此外看出，孔板可以從制造者方面或從使用者方面在煮水容器中進行布置?？装謇绺鶕?jù)本發(fā)明設(shè)計用于可替換地布置在煮水容器中，以實現(xiàn)煮水容器的容易的清洗以及通過規(guī)律地更換孔板來符合衛(wèi)生要求。在根據(jù)本發(fā)明的范圍內(nèi)即也包括空氣增濕器套件，該空氣增濕器套件具有用于容納確定的水容積的煮水容器，該煮水容器設(shè)計用于在煮水容器的內(nèi)壁中容納孔板，其中套件還具有至少另一個孔板，該孔板設(shè)計用于布置在煮水容器中。
[0022]上面所述的實施方式可以互相任意地以及與上面所述的方面組合，以實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]下面示例性地說明前面所述的實施方式的優(yōu)選的組合，其中:
[0024]圖1根據(jù)本發(fā)明的實施方式示出具有空氣增濕器的保溫箱，
[0025]圖2a至2d根據(jù)本發(fā)明的實施方式示出空氣增濕器的實施方式的視圖，
[0026]圖3a至3d圖示出根據(jù)本發(fā)明的空氣增濕器的另一個實施方式的工作原理。
【具體實施方式】[0027]圖1示出保溫箱的實施方式，該保溫箱具有根據(jù)本發(fā)明的實施方式的空氣增濕器。用于病人的床面布置在保溫箱罩2的下面。通過新鮮氣流3將用于病人的氣體或呼吸空氣輸送至保溫箱的內(nèi)部空間。為了確保在保溫箱罩2下足夠的氧氣流入，氧氣傳感器5測量在保溫箱內(nèi)部的氧氣含量并且測量結(jié)果輸出到氧氣調(diào)節(jié)器51。氧氣調(diào)節(jié)器51控制氧氣配量器7，該配量器控制通過氧氣濃縮器12輸送至系統(tǒng)的氧氣的含量。
[0028]輸送至保溫箱的內(nèi)部空間的新鮮氣流3具有通過氧氣濃縮器12和氧氣配量器7輸入的氣流的一部分以及新鮮空氣流13的一部分，該氣流由細菌過濾器11和通風(fēng)機10來輸送。接著組合的新鮮氣流3通過加熱裝置4輸入，該加熱裝置這樣加熱新鮮氣流3，正如該新鮮氣流由溫度傳感器4來必要地測量并且通過溫度調(diào)節(jié)器41來調(diào)節(jié)。
[0029]在輸入保溫箱內(nèi)部前，流過加熱裝置6的、積聚氧氣的新鮮氣流接著與水汽積聚。為了加濕呼吸空氣設(shè)置有(在圖1中示意性地示出的)加濕器9(其在本申請中也描述為“空氣增濕器”)，該加濕器與水箱8連接，從該水箱將新鮮水導(dǎo)入蒸發(fā)水蒸氣的煮水容器中。
[0030]在圖2a至2d中示出根據(jù)本發(fā)明的空氣增濕器的實施方式的視圖。圖2a示出在安裝前空氣增濕器90的實施方式并且圖2b示出在安裝后空氣增濕器90的實施方式，其中套管95在圖2b中示出是透明的，以便實現(xiàn)觀察空氣增濕器90的內(nèi)部。在圖2c示出通過具有非透明的套管95的、圖2b的空氣增濕器90的截面圖。圖2d示出通過具有非透明的套管95的、圖2b的空氣增濕器90的截面圖的透視圖。
[0031]空氣增濕器90 (例如其對應(yīng)于加濕器9)具有用于容納確定的水容積的煮水容器92。水箱8將新鮮水輸送至煮水容器92，以使得基本恒定的確定的水容積91 (在圖2中沒有示出)處于煮水容器92中。通過從水箱8中輸送新鮮水，首先在新鮮水作為呼吸空氣的水蒸氣被輸送之前，該新鮮水在煮水容器92中被煮沸，實現(xiàn)特別衛(wèi)生呼吸空氣的加濕?？装?3布置在水容積91的水表面上方。在一個實施方式中煮水容器具有例如直徑為35mm并且確定的水容積為10cm3。管套95與煮水容器92相連接，該管套可以與呼吸系統(tǒng)或保溫箱相連接。管套95具有蒸汽排出口 98，通過該蒸汽排出口可以將水蒸氣輸送至呼吸系統(tǒng)或保溫箱。
[0032]此外空氣增濕器90具有加熱部件94，該加熱部件布置在煮水容器92的一側(cè)并且加熱處于該煮水容器中的水?？装?3借助在煮水容器內(nèi)壁上的凸部99之間固定在煮水容器92的內(nèi)壁上，該凸部作為固定裝置起作用。在圖2示出的實施方式的孔板93設(shè)計為漏斗形的并且具有中心的孔97。
[0033]在圖3a至3d中示出根據(jù)本發(fā)明的空氣增濕器90的另一個實施方式，其在本質(zhì)上與圖2的實施方式區(qū)別在于，孔板93設(shè)計為平的(B卩非漏斗形的)。大體上圖3的空氣增濕器90與圖2的空氣增濕器相一致，參照前面的說明。
[0034]根據(jù)圖3a至3d在下文中闡述，孔板的實施方式如何避免或減少起沫外溢或溢沸。
[0035]圖3a示出具有輕微沸騰的水91和較輕污染的煮水容器92。例如設(shè)計為電熱器的加熱部件94的加熱功率導(dǎo)致形成如圖3a所示的氣泡。
[0036]通過進一步加熱水91逐漸形成更多的泡沫和氣泡，其最終穿過板口，這在圖3b中示出。
[0037]穿過孔板93的孔97的氣泡在孔板上方冷卻并且作為薄的水膜位于孔板93上。如果孔板93的孔97由形成的水層封閉，那么在煮水容器92的下部的沸騰過程短暫停頓直到水層的水流回到煮水容器92的下部。重新開始上升的氣泡和水層的形成?？梢钥闯鍪敲}沖式的產(chǎn)生和消退。
[0038]通過提高加熱功率增加氣泡和泡沫的形成，以使得最終在孔板93上方形成封閉的水層，該水層不再完全地流回到煮水容器92的下部，如圖3c和3d中所示。結(jié)果在孔板93下方的壓力升高，這也測出沸騰溫度升高。隨著壓力的升高氣泡繼續(xù)上升通過水層，但是該氣泡在該水層中破裂。因此通過簡單地冷卻的、不再沸騰的水避免或減少在水層上的起沫。
[0039]參考標(biāo)號表
[0040]I 床面
[0041]2保溫箱罩
[0042]3新鮮氣流
[0043]4溫度傳感器
[0044]5氧氣傳感器
[0045]6加熱裝置
[0046]7氧氣配量器
[0047]8 水箱
[0048]9加濕器
[0049]10通風(fēng)機
[0050]11細菌過濾器
[0051]12氧氣濃縮器
[0052]13新鮮空氣流
[0053]41溫度調(diào)節(jié)器
[0054]51氧氣調(diào)節(jié)器
[0055]90空氣增濕器
[0056]91水容積
[0057]92煮水容器
[0058]93 孔板
[0059]94加熱部件
[0060]95 套管
[0061]96 標(biāo)記
[0062]97 孔
[0063]98蒸汽排出口
[0064]99固定裝置。
【權(quán)利要求】
1.一種用于為病人產(chǎn)生濕潤的呼吸空氣的空氣增濕器(90)，具有: 用于容納確定的水容積(91)的煮水容器(92);以及 孔板(93);其中所述孔板具有至少一個孔(97)并且設(shè)計為，布置在在所述煮水容器中的所述確定的水容積的水表面的上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣增濕器，其中所述孔具有50mm2至120mm2，優(yōu)選地為70mm2至90mm2的面積。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的空氣增濕器，其中所述孔設(shè)計為圓形的并且具有8_至12mm,優(yōu)選地為9.5mm至10.5mm的直徑。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的空氣增濕器，其中所述孔板設(shè)計為基本平行于所述確定的水容積的所述水表面來布置。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的空氣增濕器，其中所述孔板設(shè)計為漏斗形的。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的空氣增濕器，其中所述空氣增濕器還具有用于加熱在所述煮水容器中的所述確定的水容積的加熱部件(94)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的空氣增濕器，其中所述空氣增濕器具有水箱(97)和/或所述煮水容器具有用于確定所述確定的水容積的標(biāo)記。
8.—種保溫箱，具有: 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的空氣增濕器(90); 帶有用于容納病人的病床面的病人空間；以及 用于將濕潤的所述呼吸空氣輸送至所述病人空間的呼吸空氣輸送線路。
9.一種呼吸系統(tǒng)，具有: 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的空氣增濕器(90);以及 所述用于將濕潤的所述呼吸空氣輸送給病人的呼吸空氣輸送線路。
10.一種用于制造根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的空氣增濕器(90)的方法，具有以下步驟: 設(shè)置用于容納確定的水容積(91)的煮水容器(92)， 設(shè)置具有至少一個孔的孔板(93)，以及 將所述孔板布置在在所述煮 水容器中的所述確定的水容積的水表面的上方。
【文檔編號】A61G11/00GK103860350SQ201310680556
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月13日
【發(fā)明者】勒內(nèi)·卡斯帕里 申請人:德爾格醫(yī)療有限責(zé)任公司