呼吸气体加湿器的制作方法

本发明涉及一种过呼吸气体加湿器。

背景技术：

1、呼吸气体加湿器在呼吸机中使用，用于将患者通气用的呼吸气体调节到确定的湿度且必要时调节到确定的温度。

2、呼吸气体加湿器以多种构造形式已知，这些构造形式分别针对确定的治疗形式被优化。

3、例如在有创通气(invasiven beatmung)的治疗形式中要求呼吸气体加湿器的流动阻力较低。这可以特别是通过使用蒸发器作为呼吸气体加湿器来实现。在蒸发器中，水(必要时具有预先确定的温度)特别是通过表面蒸发将水分释放到要加湿的呼吸气流中。然而，在有创通气中使用的这样的和其他的呼吸气体加湿器在其加湿性能方面是有限的。

4、例如在高流量治疗的治疗形式中使用高呼吸气体流量，例如在40-60升/分钟的范围内及更高。为了确保对这样的呼吸气流进行特别合适的加湿，在高流量治疗中通常必须使用与在有创通气中不同的呼吸气体加湿器，因为有创通气中的呼吸气体加湿器在其加湿性能方面是有限的。例如，与有创治疗不同，流动阻力在这种治疗形式中处于从属地位。

5、因此，为了给相应的治疗形式提供合适的加湿特性，通常在(必要时周期性地)更换治疗形式时，呼吸气体加湿器通常也会被更换为另一种。这导致了高昂的处理成本，此外也增加了所需的加湿器库存的数量和多样性。

技术实现思路

1、因此本发明的任务在于，提供一种呼吸气体加湿器，其扩大了使用范围且改进了加湿特性。

2、该任务通过本发明提供的呼吸气体加湿器解决。

3、就此而言，根据本发明提供了一种呼吸气体加湿器，其具有水室，其中，水室具有用于接收水的第一区域和用于接收呼吸气体的第二区域。呼吸气体加热器还具有用于将呼吸气体输入呼吸气体加湿器中的入口、用于将调节后的呼吸气体从呼吸气体加湿器中输出的出口，以及起泡器，起泡器具有带排出开口的起泡器元件。呼吸气体加湿器被设置为，在第一配置中经由起泡器元件提供入口和第一区域之间的流体技术上的连接，以导引呼吸气体通过水，从而获得调节后的呼吸气体。呼吸气体加湿器还被设置为，在第二配置中提供入口和第二区域之间的流体技术上的连接，以沿着水表面导引呼吸气体，从而获得调节后的呼吸气体。此外，呼吸气体加湿器被设置为，能选择性地在第一配置和第二配置之间切换。

4、呼吸气体根据本发明可理解为可用于人类呼吸的气体或气体混合物。呼吸气体可以具有氧气和/或空气作为成分。此外，呼吸气体可以具有其他成分。

5、调节后的呼吸气体根据本发明可理解为一种呼吸气体，其相对于(被输入的)呼吸气体具有提高的湿度(feuchtegehalt，含水量)，例如预先确定的湿度，且优选还具有改变后的温度，例如预先确定的温度。

6、起泡器(sprudler)在此应理解为一种构件，其具有至少一个起泡器元件且借助于起泡器元件被设置为，将呼吸气体通过排出开口至少分布在第一区域中。

7、根据本发明，起泡器元件因此可理解为，其具有排出开口，其中，排出开口适合于将呼吸气体至少分布在第一区域中，特别是分布在水中。

8、优选排出开口(例如通过排出开口的相应的造型、取向和/或大小)被设置为，使呼吸气体均匀地分布在第一区域中，特别是以呼吸气泡的形式。排出开口可以布置在起泡器元件的任意侧，但优选在其下侧，也就是说在运行状态下位于下面的那一侧。

9、所提出的呼吸气体加湿器通过如下方式解决根据本发明的任务，即呼吸气体加湿器可在两种配置之间切换，这些配置分别具有不同的加湿特性。

10、就此而言，在第一配置中形成一种流路，其使得来自入口的呼吸气体能经由排出开口通过水流动。通过排出开口将呼吸气体例如以呼吸气泡的形式引入到水中，呼吸气体在那里可以接收周围的水的湿气。在此优选也可以使呼吸气体的温度迅速地与水的温度相等。以这种方式形成调节后的呼吸气体，以便能这样从出口中输出。

11、在第二配置中形成一种流路，其使得来自入口的呼吸气体不通过水流动，而是呼吸气体通过第二区域、例如沿水表面引导。因此在第二配置中加湿效果相当于表面蒸发器(pass-over-verdunster，越过蒸发器)。在此呼吸气体在第二区域中吸收蒸发的水，以便能这样作为调节后的呼吸气体从出口中输出。

12、因此，为了在具有对加湿特性不同要求的治疗形式之间更换，不必进行呼吸气体加湿器的更换。相反，可以以简单的方式在两种配置之间切换。

13、因此，根据所需的治疗形式，可以选择第一配置，其具有较高的流动阻力，但通过起泡器在加湿性能方面得到了改善且例如在高流量治疗中是有利的。替代地可以选择第二配置，其具有较小的流动阻力，但在加湿性能方面较低且其例如在有创通气中是有利的。

14、因此可以改进呼吸气体加湿器的应用范围和可操作性。

15、优选起泡器除了具有起泡器元件之外还具有输入元件，用以将呼吸气体向起泡器元件输送。

16、输入元件和起泡器元件可以是彼此不同的构件，它们可组装成起泡器，也就是说，起泡器可以总体上多部件地实施。替代地，输入元件和起泡器元件可以一体地构造，以形成一件式的起泡器。

17、如果存在的话，输入元件可以被构造为中空体，也就是说，例如作为管子或软管。

18、水室优选被设置为，使(用于接收呼吸气体的)第二区域在运行状态下布置在(用于接收水的)第一区域之上。

19、优选水室适合于搭建在表面上，其中，水在运行状态下因重力而被布置在水室的下部区域中，以形成第一区域。

20、此外，除了第一区域和第二区域之外，水室可以具有其他区域和/或细分部。

21、优选水室被设置为，提供基本上恒定的水位。这可以通过补入水，例如借助于水管道来实现。为此，呼吸气体加湿器可以优选具有液位检测器，其与储水器处于信号技术上的连接中，其中，储水器在低于液位额定值时使得水能够补入到水室中。优选液位检测器作为浮子来提供，但其他任何类型的液位检测器也适用。同样可以在没有液位检测器的情况下补入水，例如可以经由水管道(如果存在的话)将具有预先确定或可预先确定的进水速率的瓶子或袋子衔接到水室上。

22、在第一配置和第二配置之间的根据本发明的选择性的可切换性可以以各种各样的方式实现，如下面可见。

23、就此而言，优选呼吸气体加湿器包括位置可变的元件，其被设置为，在第一位置中与第一配置相对应且在第二位置中与第二配置相对应。

24、因此在该优选的实施方式中，借助于位置可变的元件实现可切换性。以这种方式可以简单地设计呼吸气体加湿器。此外，由于位置可变的元件仅须占据两个位置，因此简化了呼吸气体加湿器的控制。

25、位置可变的元件可以例如借助于机器元件，如借助于马达、例如线性马达或借助于气动缸控制，或借助于操作人员的手来控制。

26、优选位置可变的元件被设置为，借助于压缩空气能在其位置上改变。

27、在呼吸机中通常提供压缩空气。因此在该实施方式中需要很小的设计费用来实现位置可变性。例如可以使用压缩空气来运行机器元件，如气动执行器，特别是气动往复缸。

28、在一种实施方式中，位置可变的元件可以是能朝向第二区域打开的截止机构。

29、就此而言，截止机构可理解为一种构件，其适合于选择性地在流体技术上打开和关闭起泡器和第二区域之间的通道。

30、就此而言，对于根据本发明的截止机构的例子是滑阀、翻板和阀门，特别是隔膜阀。截止机构是可简单提供的构件且具有各种各样的可根据所需的截止性能有针对性地选择的构造形式。因此，呼吸气体加湿器可以特别灵活地且以简单的方式提供。

31、在位置可变的元件的一种实施方式中，起泡器包括第一中空体和第二中空体，其中，第二中空体相对于第一中空体可运动，优选可纵向移动，且这样形成位置可变的元件。优选第一中空体和第二中空体在该情况下形成输入元件，如果存在的话。

32、中空体可理解为一种适合于引导呼吸气体且至少部分地包围一空腔的体，在其材料、其形状(包括横截面形状)或其他性能方面不受限。在最简单的情况下中空体具有柱体形状。

33、例如第一中空体和第二中空体可以同心地彼此嵌接地(ineinandergreifend)布置。第一和/或第二中空体可以例如作为管子和/或软管来提供。

34、第一和/或第二中空体优选具有朝向第二区域的开口。开口优选在第一位置中通过中空体的至少部分重叠来关闭。开口优选在第二位置中是打开的。

35、在位置可变的元件的替代于截止机构的实施方式中，朝向第二区域的开口通过第二中空体相对于第一中空体的运动、优选移动来打开。

36、因此开口在第二位置中朝向第二区域可让呼吸气体通过。在第一位置中开口是关闭的且因此不可让呼吸气体通过，从而呼吸气体在该位置中朝起泡器元件的方向流动。

37、因此呼吸气体加湿器可以以简单的构造方式来提供。

38、在一种优选的且替代于提供位置可变的元件的实施方式中，起泡器包括第一流体路径和与之分开的第二流体路径，其中，第一流体路径与第一配置相对应且第二流体路径与第二配置相对应。

39、在该实施方式中，在第一配置和第二配置之间的根据本发明的可切换性通过如下方式实现，即提供两个彼此分开的(第一和第二)流体路径，它们通过合适的切换器具选择性地可被呼吸气体流过。由此可以有利地减少可动部件的数量，这简化了呼吸气体加湿器的构造。

40、适合作为切换器具的例如是阀门。阀门可以借助于机器元件来操作或可手动地操作。此外，可以通过如下方式提供切换器具，即入口具有两个不同的接口(例如第一入口和第二入口)，它们分别与两个流体路径之一连接。通过将呼吸气体软管衔接到其中一个接口(例如第一入口)上，可以在流体技术上接触第一流体路径，通过衔接到另一接口(例如第二入口)上，可以在流体技术上接触另一流体路径。

41、切换器具也可以以不同于前述的方式来构造。

42、在一种其他的优选实施方式中，起泡器元件可以被设置为，形成位置可变的元件。

43、由此可以以特别简单的方式提供位置可变的元件，即，起泡器元件形成位置可变的元件。

44、为此仅需要使起泡器元件的第一位置与第一配置相对应且起泡器元件的第二位置与第二配置相对应。

45、这可以通过如下方式实现，即起泡器元件在第一位置中布置在第一区域中，以使呼吸气体能通过水流动，且通过位置改变而在第二位置中布置在第二区域中，以使呼吸气体不能通过水流动。优选呼吸气体在此不仅在第一配置中而且在第二配置中都通过起泡器元件的排出开口流动。

46、该实施方式也提供如下优点，排出开口也可以在第二配置中参与水室中的呼吸气体分布，因为呼吸气体、优选如上所述在两种配置中都可通过排出开口流动。因此，加湿特性也可以在第二配置中受到影响，因为例如-根据所需的流动特性-排出开口可以定向布置，从而有利于在第二区域中的层流，或者例如可以非定向布置，从而有利于紊流。

47、为了实现位置可变性，起泡器元件可以被构造为相对于水室例如可纵向移动或枢转。

48、例如起泡器元件可以布置在高度可变的元件上，例如高度可变的输入元件上，从而起泡器元件和高度可变的元件形成一个结构单元。为此可以例如使输入元件相对于水室可移动地容纳在水室中，例如通过水室上或中的滑动轴承来容纳输入元件。

49、优选起泡器元件在一种实施方式中具有多个呈星形分支的中空体。

50、由此起泡器元件可以有助于将呼吸气体特别均匀地分布在水室中。

51、呈星形分支的中空体可理解为，中空体关于起泡器的纵轴线，特别是输入元件的纵轴线在径向方向上延伸，优选均匀地间隔开。分支的中空体的尖端或者说远端相当于几何意义上的星点。在此至少中空体具有排出开口。

52、就此而言，作为中空体特别是考虑中空柱体，但基本上任何设计都是可行的。

53、在一种其他的实施方式中起泡器元件优选被构造为孔板。

54、孔板根据本发明不仅可理解为平面体，也就是说具有基本上恒定的厚度延伸的体且因此具有基本上恒定的横截面，也可理解为具有非恒定的厚度延伸的体且因此具有非恒定的横截面。在此至少孔板的体具有排出开口。

55、通过提供起泡器元件作为孔板，可以以简单的方式在大的面积上、例如在水室的整个横截面上将呼吸气体分布在水室中，且至少在第一配置中改进了加湿性能。

56、优选孔板基本上平面地、漏斗形地和/或弧形地，特别是波浪形地延伸。

57、上述形状的组合也是可行的。

58、在此，漏斗形表示孔板的一种形状，其至少部分地具有至少一个锥体和/或至少一个截锥的形状。锥体和/或截锥在其尖端和/或在其末端和/或在罩面上具有至少一部分的排出开口。

59、波浪形在此表示孔板的一种形状，即孔板的横截面在至少一个方向上相当于波浪。特别优选的是，孔板在此是旋转对称地构造的。

60、因此，可以在对呼吸气体加湿器的要求方面优化孔板的特性。因此可以在提供平面孔板时因简单的几何形状而减小了制造成本。相反，在提供漏斗形或弧形的孔板时，增大了为放出呼吸气体可供使用的表面且进一步改进了加湿性能。

61、在提供不同于平面形状的孔板形状时，如漏斗形状或波浪形状，当孔板水平地布置在水室中时，可以有利地防止空气积聚在孔板下面。

62、优选起泡器元件具有布置在其中或其上的加热元件。

63、以这种方式可以有针对性地影响调节后的呼吸气体。

64、为运行加热元件所需的加热能量可以在一种变体中由单独的能量源输入。在另一种变体中可以使用呼吸机的呼气支路的加热器用于运行加热元件，特别是在只需要吸气加热的呼吸机运行状态下。在高流量治疗中就是这种情况，高流量治疗是针对第二配置的特殊应用情况。

65、优选水室被设置为，可借助于加热源，特别是借助于加热板被加热。例如水室为此包括导热的侧板和/或底板。

66、以这种方式可以有针对性地影响水的蒸发行为。此外，呼吸气体加湿器以这种方式与已经具有加热板的通气系统兼容。然而，与在越过模式(passover-modus)下工作并被设置为可借助于加热板加热的已知通气系统相比，本发明的优势在于，由于提供了起泡器，从被加热的水到呼吸气体中的热传递效率很高，而传统的情况并非如此。

67、因此，与已知系统相比，本发明的呼吸气体加湿器或者说水室中的加热功率和相应地水温都可以有利地被降低，从而实现调节后的呼吸气体中的相当的湿度和必要时的温度。因此可以可靠地减少过热、烧伤或烫伤的风险。

68、此外在该实施方式中优选地，起泡器元件或者说其排出开口在第二配置中靠近水室的传热面布置，从而能够实现从加热源到呼吸气体中的显著的传热。

69、特别优选起泡器元件具有加热元件，此外水室被设置为，可借助于加热源被加热。这种组合能够特别有针对性地影响调节后的呼吸气体的温度和湿度。