Ein Verdunster gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, ein Vorratsbehälter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 11 sowie ein Gehäuse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 12 sind aus der DE 200 10 553 U1 sowie der DE 199 36 499 A1 bekannt.

Zu den Beatmungsgeräten gehören auch sogenannte CPAP-Geräte, die zur Behandlung von Apnoen (Atemstillstände) während des Schlafs dienen. Hierzu wurde die CPAP (continuous positive airway pressure)-Therapie entwickelt, die in Chest. Volume No. 110, Seiten 1077-1088, Oktober 1996 und Sleep, Volume No.

19, Seiten 184-188 beschrieben wird. Ein CPAP-Gerät erzeugt mittels eines Kompressors oder einer Turbine einen positiven Überdruck bis zu etwa 30 mbar und appliziert diesen vorzugsweise über einen Luftbefeuchter, über einen Schlauch und eine Nasenmaske in den Atemwegen des Patienten. Dieser Überdruck soll gewährleisten, dass die oberen Atemwege während der gesamten Nacht vollständig geöffnet bleiben und somit keine Apnoen auftreten (DE 198 49 571 A1). Ein in Verbindung mit dem CPAP-Gerät eingesetzter Luftbefeuchter verhindert das Austrocknen der Schleimhäute des Patienten.

Aus der DE 199 36 499 A1 ist eine Vorrichtung zur Atemgasbefeuchtung für CPAP- Geräte beschrieben. Die Befeuchtungsvorrichtung umfasst eine aus einem Wannenelement und einem damit gekoppelten Topfteil gebildete Nachfülleinheit, die aus einem Aufstellgehäuse entnommen werden kann. Das Wannenelement und das Topfteil sind miteinander dicht verbunden. In dem Topfteil ist in Verbindung mit einer Trennwand ein Flüssigkeitsvorratsraum gebildet, welcher den überwiegenden Teil des zur Befeuchtung des Atemgases vorgesehenen Wasservorrats enthält. In dem unterhalb des Topfteils angeordneten Wannenelement ist ein separater Befeuchtungsbereich gebildet, in dem lediglich ein kleiner Teil des Wasservorrats enthalten ist. Die Höhe des Wassers im Wannenelement wird über eine Dosiereinrichtung auf einem vorbestimmten Niveau gehalten. Im Fuge der

allmählichen Verdunstung des in dem Wannenelement befindlichen Wassers wird sukzessive oder kontinuierlich aus dem Flüssigkeitsvorratsraum Wasser nachgefüllt.

Das Atemgas wird über eine Atemgaszutrittsöffnung durch den oberen Bereich des Wannenelements zu einer Atemgasaustrittsöffnung geblasen. Der Bodenbereich des Wannenelements wird durch eine Heizeinrichtung beheizt. Zur Steigerung der Wärmeübertragung ist der Bodenbereich des Wannenelements aus einem Werkstoff hoher Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise Metall, ausgebildet.

Die DE 200 10 553 U 1 beschreibt einen ähnlichen Luftbefeuchter für Beatmungsgeräte, wie er in der DE 199 36 499 A1 beschrieben ist. Auch beim Luftbefeuchter aus der DE 200 10 553 U1 wird Luft über die Oberfläche eines beheizbaren Wasserreservoirs geführt. Anstelle der Nachfülleinheit, die aus einem Wannenelement und einem Topfteil besteht, wird ein Wasserbehälter verwendet, der im wesentlichen aus einem Teil besteht. Der Wasserbehälter weist eine Befüllöffnung auf, die während des Betriebs mit einer Kappe verschlossen ist.

Die DE 299 09 611 U1 beschreibt eine Anordnung für einen beheizbaren Atemluftbefeuchter, bei dem der gesamte Wasservorrat durch ein Heizelement erhitzt wird. Es ist ein Luftleitelement vorgesehen, damit die Luft nahe der Wasseroberfläche entlang streicht.

Die DE 298 19 950 U1 beschreibt im Zusammenhang mit einem beheizbaren Atemluftbefeuchter eine Phasenanschnittsteuerung und eine Regelungsschaltung zur Regelung der einem Heizelement zugeführten Leistung. Das Heizelement heizt ein Wasserbad.

Die G-94 09 231.1 sowie die DE 298 17 685 U1 beschäftigen sich mit Deckeln für Vorratsgefäße für den Wasservorrat von Luftbefeuchtern für CPAP-Geräte.

Während des Betriebs schließen die Deckel den Vorratsbehälter druckdicht ab, so dass durch den oberen, nicht mit Wasser ausgefüllten Bereich des Vorratsgefäßes Atemluft geblasen und der Deckel zum Nachfüllen von Wasser leicht geöffnet werden kann.

Der aus der DE 198 08 590 A1 bekannte Beatmungsanfeuchter zur künstlichen Beatmung weist eine Schlauchpumpe als Dosiereinrichtung und einen elektrisch beheizten Verdunster auf. Die Schlauchpumpe fördert Wasser aus einem

handelsüblichen Wasserbeutel in der erforderlichen Menge, damit eine vorgegebene relative Atemgasfeuchtigkeit bei einer vorgegebenen Atemgastemperatur erreicht wird. Der Verdunster stellt Wasser mit einer Temperatur oberhalb von 134°C bereit, das bei Mischung mit dem anzufeuchtenden Atemgas das Atemgas auf die vorgegebene Atemgastemperatur erwärmt. Die hohe Heizungstemperatur resultiert aus dem Wunsch, im Wasser möglicherweise vorhandene Keime abzutöten.

Es ist Aufgabe dieser Erfindung einen Verdunster mit einem einfachen Vorratsbehälter für Beatmungsgeräte, einen solchen Vorratsbehälter und ein Gehäuse für einen Verdunster anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch die Lehre der unabhängigen Ansprüche 1,11 und 12 gelöst.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Vorteilhaft an einer Stelle, an der der Rand des Vorratsbehälters weniger dicht mit einem Teil des Gehäuses schließt, ist, dass an dieser Stelle Gas definiert in den Vorratsbehälter eintreten sowie Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter austreten kann.

Durch die Dimensionierung dieser Stelle kann ferner die Höhe eines Flüssigkeitsbelags festgelegt werden.

Vorteilhaft an der Herstellung des Vorratsbehälters aus einem Teil ist, dass dies die Herstellung verbilligt und die Lagerhaltung für Ersatzteile vereinfacht. Ferner kann der Vorratsbehälter als ein Teil in eine Spülmaschine zum Reinigen eingeräumt werden. So ist eine Zerlegung und ein Wiederzusammensetzen des Vorratsbehälters sowie das Ein-und Ausräumen mehrerer Teile aus der Spülmaschine nicht erforderlich.

Vorteilhaft an einer gasdichten Verbindung zwischen Vorratsbehälter und Gehäuse ist, dass der Luftbefeuchter nicht bei Umgebungsdruck betrieben werden muss.

Vielmehr kann der Verdunster als druckdichtes Leitungsstück zwischen Gaseinlass und Gasauslass und entsprechend verwendet betrachtet werden.

Vorteilhaft an der mechanischen Befestigung des Vorratsbehälters mit dem Gehäuse durch einen halben Gewindegang oder einen Bajonettverschluss ist, dass

auf diese Weise der Vorratsbehälter einfach und schnell aus dem Gehäuse entfernt werden kann.

Vorteilhaft an einem dünnen Flüssigkeitsbelag ist, dass zu dessen Heizung weniger Leistung erforderlich ist, weil das Gehäuse des Vorratsbehälters nicht mitgeheizt wird. Ferner ist die Dicke des Flüssigkeitsbelags weitgehend vom Füllstand im Vorratsbehälter unabhängig, so dass die Gasströmung durch den Verdunster ebenfalls unabhängig vom Füllstand im Vorratsbehälter ist.

Vorteilhaft an der Verwendung eines Kaltleiters für den Heizer ist, dass bei konstanter Heizerspannung die Heizertemperatur weniger stark schwankt als die Umgebungstemperatur. Andererseits schwankt die Heizertemperatur bei konstanter Umgebungstemperatur und schwankender Heizerspannung weniger stark als sie bei Verwendung eines temperaturunabhängigen Widerstands für den Heizer schwanken würde. Somit hat die Verwendung eines Kaltleiters einen temperaturstabilisierenden Effekt.

Vorteilhaft an der Verwendung eines Unterteils mit einem elektrischen Anschluss ist, dass beim Einbauen des Vorratsbehälters in das Gehäuse das Gehäuse vom Unterteil abgenommen wird und somit die Stromversorgung zum Heizer unterbrochen und damit das Gehäuse stromlos wird.

Eine Gassperre sorgt in vorteilhafter Weise dafür, dass über dem Flüssigkeitsbelag ein nennenswerter Gasstrom entsteht, dass also das Gas nahe an der Flüssigkeit entlang streicht und effektiv mit Flüssigkeitsmolekülen angereichert wird.

Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen : Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verdunsters, Fig. 2 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verdunsters, sowie Fig. 3 eine Vorderansicht davon.

Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verdunsters.

Dieser besteht aus einem vorzugsweise durchsichtigen oder matten,

durchscheinenden Vorratsbehälter 2, einem Gehäuse 3 sowie einem Unterteil 4. Ein zumindest durchscheinender Vorratsbehälter ermöglicht eine einfache, visuelle Füllstandskontrolle. Der Vorratsbehälter weist im wesentlichen eine Flaschenform auf. Er ist mit seiner Öffnung nach unten im Gehäuse vorzugsweise über einen halben Gewindegang oder einen Bajonettverschluss 6 lösbar befestigt.

Das Gehäuse 3 weist einen Gaseinlass 12 und einen Gasauslass 13 auf. Am Boden des Gehäuses bildet sich ein Flüssigkeitsbelag 15, weil Flüssigkeit 14 aus der Vorratsflasche definiert austritt. Die Abmessungen des Gehäuses und der Vorratsflasche sind so gewählt, dass die Öffnung des Vorratsbehälters im Wesentlichen dicht mit dem Boden des Gehäuses schließt."Im Wesentlichen dicht" soll so verstanden werden, dass gerade so viel Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 2 austritt, dass sich ein Flüssigkeitsbelag einer gewünschten Dicke am Boden des Gehäuses 3 bildet. Hierfür kann eine Kerbe 8 an der Öffnung der Flasche vorgesehen sein oder ein Durchlass 28 (siehe Fig. 2) im Boden des Gehäuses 3.

Der Abstand zwischen Gehäuseboden und Öffnung des Vorratsbehälters wird mit Ausnahme der Stelle, an der sich die Kerbe 8 oder der Durchlass 28 befindet, so gewählt, dass unter Berücksichtigung der Oberflächenspannung der Flüssigkeit 14 keine Flüssigkeit austritt. Somit wird die Höhe des Flüssigkeitsbelags 15 ausschließlich durch die Form und insbesondere die Tiefe der Kerbe 8 oder die Form und Höhe des Durchlasses 28 bestimmt. Bei der Verwendung von Wasser als Flüssigkeit beträgt der Abstand zwischen der Öffnung des Vorratsbehälters und dem Boden des Gehäuses mit Ausnahme der Stelle, an der sich die Kerbe 8 befindet, vorzugsweise weniger als 0,5 mm.

Wie oben erwähnt, ist der Vorratsbehälter flaschenförmig geformt. Der in Fig. 1 untere, trichterförmige Teil des Vorratsbehälters hat die Wirkung einer Gassperre 26, weil sie dafür sorgt, dass die Luft nahe am Flüssigkeitsbelag 15 entlang streicht.

Der Flüssigkeitsbelag 15 bildet sich neben der Öffnung des Vorratsbehälters aus, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Unterhalb des Flüssigkeitsbelags ist ein vorzugsweise ringförmiges Heizelement 16 angebracht. Durch das Verdunsten von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbelag entsteht Verdunstungskälte, so dass sich der Flüssigkeitsbelag abkühlen würde und weniger Flüssigkeit pro Zeiteinheit verdunstet. Andererseits kann der Dampfdruck der Flüssigkeit über dem

Flüssigkeitsbelag durch Heizen des Flüssigkeitsbelags erhöht werden. Diesem Zweck dient das Heizelement 16. Es ist vorzugsweise aus einem Kaltleiter mit einem starken Temperaturkoeffizienten hergestellt. Wie oben erwähnt, hat dies bei Umgebungstemperatur-und Spannungsschwankungen am Heizelement einen temperaturstabilisierenden Effekt.

Das Gehäuse ist mittels Nasen 10 und Verriegelungen 11 mit dem Unterteil 4 lösbar verbunden. In der bevorzugten Ausführungsform ist am Unterteil ein Anschluss 18 an das Stromnetz (220 oder 110 V) vorgesehen. Bei dieser Ausführungsform, bei der der Heizer mit Netzspannung betrieben wird, wird vorzugsweise eine Steckverbindung zur elektrischen Verbindung des Heizelements 16 im Gehäuse 3 mit dem elektrischen Anschluss 18 im Unterteil 4 verwendet. Hierbei können beispielsweise die bei Wasserkochern verwendeten Steckverbindungen verwendet werden. Eine Ausführungsform einer solchen Steckverbindung umfasst mit dem Heizelement 16 verbundene Stecker und im Unterteil angebrachte Buchsen 17. Die Buchsen 17 sind durch Isoliermaterial teilweise abgedeckt, so dass sie nicht mit bloßen Händen-auch nicht Kinderhänden-berührt werden können. In einer anderen Ausführungsform der Steckverbinder sind die Stecker als ein zylinderförmiger Stecker und ein oder zwei koaxial dazu angeordnete hohlzylinderförmige Stecker ausgeführt.

Zum Ausbau und insbesondere zum Einbau des Vorratsbehälters in das Gehäuse kann das Gehäuse durch Lösen der Verriegelungen 11 vom Unterteil abgenommen werden. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise das Heizelement 16 vom Stromnetz getrennt. Der mit Flüssigkeit gefüllte Vorratsbehälter wird mit der Öffnung nach oben gehalten. Anschließend wird das Gehäuse kopfüber durch den halben Gewindegang oder Bajonettverschluss 6 mit dem Vorratsbehälter mechanisch verbunden.

Anschließend wird das Gehäuse mit dem Vorratsbehälter umgedreht, so dass das Gehäuse unten ist und der Vorratsbehälter mit der Öffnung nach unten zeigt, so wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Beim Umdrehen tritt nur eine geringe Flüssigkeitsmenge aus dem Vorratsbehälter in das Gehäuse aus, weil ja die Öffnung des Vorratsbehälters weitgehend dicht mit dem Gehäuseboden schließt. Anschließend tritt langsam Flüssigkeit vom Vorratsbehälter in das Gehäuse aus, so dass sich ein Flüssigkeitsbelag mit vorbestimmter Dicke aufbaut.

Jetzt wird das Gehäuse in das Unterteil eingesetzt, so dass die Verriegelungen 11 einrasten.

Dichtung 5 ist vorgesehen, damit der Vorratsbehälter 2 und das Gehäuse 4 eine weitgehend gasdichte Einheit bilden. Auf diese Weise lässt sich das Ausströmen von Gas aus dem Gehäuse in die Umgebung weitgehend verhindern, auch wenn im Gehäuse ein leichter Überdruck von 10 bis 200 mbar gegenüber dem Umgebungsdruck herrscht. Der Durchmesser der Öffnung des Vorratsbehälters sollte nicht kleiner als etwa'1/3 des Vorratsbehälterbauchs sein. Das ist der Teil des Vorratsbehälters, der sich in Fig. 1 über der Dichtung 5 befindet. Bei diesen Abmessungen ist eine Reinigung des Vorratsbehälters in einer Spülmaschine möglich.

Fig. 2 und 3 zeigen eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verdunsters. Auch dieser Verdunster besteht aus einem vorzugsweise durchsichtigen Vorratsbehälter 2, einem Gehäuse 3 sowie einem Unterteil 4. Der Vorratsbehälter 2 wird wieder vorzugsweise über einen halben Gewindegang oder einen Bajonettverschluss mit dem Gehäuse mechanisch verbunden. Auch in dieser Ausführungsform ist eine Dichtung 24 vorgesehen, um Vorratsbehälter und Gehäuse miteinander weitgehend druckdicht zu verbinden.

Bei dieser Ausführungsform ist der Vorratsbehälter becherförmig ausgeführt. Durch die große Öffnung wird die Reinigung des Vorratsbehälters sehr einfach. Zur weitgehenden Dichtung des Vorratsbehälters gegenüber dem Gehäuse ist Steg 27 vorgesehen. Zum definierten Austritt von Flüssigkeit und Aufbau eines Flüssigkeitsbelags 15 einer bestimmten Dicke ist Durchlass 28 vorgesehen. Bei der Verwendung von Wasser als Flüssigkeit soll der Abstand zwischen Steg und Vorratsbehälter aus den oben genannten Gründen kleiner als 0,5 mm sein, damit Steg und Vorratsbehälter im Wesentlichen flüssigkeitsdicht sind. Wie in Fig. 2 dargestellt, bildet sich der Flüssigkeitsbelag 15 neben der Öffnung des Vorratsbehälters, und zwar unterhalb des Gasein-und Gasauslasses 12 bzw. 13.

Unterhalb des Flüssigkeitsbelags ist ein Heizelement 29 angeordnet. In dieser Ausführungsform wird eine Niederspannungsheizelement verwendet, das mit einer Betriebsspannung zwischen 5 und 24 V arbeitet. Vorteilhaft an einer solchen Ausführungsform ist, dass sie auch am Bordnetz eines Autos oder Lastwagens

betrieben werden kann. Für den Betrieb am Stromnetz (110 oder 220 V) kann ein Transformator vorgesehen sein. Zwischen Gaseinlass 12 und Gasauslass 13 ist eine Gassperre 26 vorgesehen, damit das Gas nahe der Flüssigkeitsoberfläche entlang streicht.

Die Montage des Vorratsbehälters im Gehäuse erfolgt ähnlich, wie oben in Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben wurde. Zunächst wird das Gehäuse vom Unterteil abgenommen, umgekehrt auf den nach oben offenen Vorratsbehälter gestülpt, gegenüber diesem festgedreht. Vorratsbehälter und Gehäuse zusammen werden wieder umgedreht und auf dem Unterteil befestigt.

Die elektrische Verbindung zwischen dem elektrischen Anschluss 22 und dem Heizer 29 kann genau so wie in Fig. 1 dargestellt erfolgen. Da jedoch Niederspannung verwendet wird, brauchen die Kontakte im Unterteil nicht gegen Berührung isoliert zu sein. Deshalb können Kontaktstifte 23 zur Kontaktierung des Heizelements 29 verwendet werden.

In der in Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsform kann jedoch auch ein für Netzspannung (110 oder 230 V) ausgelegter Heizer eingesetzt werden. Zur elektrischen Verbindung zwischen Gehäuse und Unterteil müssen in diesem Fall die oben beschriebenen, gegen Berührung geschützten Buchsen verwendet werden.

Genau so kann der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ein Niederspannungsheizer mit einer Betriebsspannung zwischen 5 und 24 V verwendet werden. In diesem Fall können zur Kontaktierung des Heizers auch Kontaktfederstifte 23 verwendet werden.

Schließlich kann in der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsform anstelle des Stegs 27 mit Durchlass 28 eine oder mehrere Kerben im Vorratsbehälter 2 vorgesehen sein. In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform kann zur Dichtung des Vorratsbehälters gegenüber dem Boden des Gehäuses ein Steg 27 vorgesehen sein. Anstelle der Kerbe 8 im Vorratsbehälter 2 kann dieser Steg auch einen Durchlass 28 aufweisen.

In anderen Ausführungsformen kann ein Durchlass auch zusammen mit einer Kerbe nach der Öffnung des Vorratsbehälters vorgesehen sein.

Der Gaseinlass 12 ist vorzugsweise mit Beatmungsgeräten, z. B. einem CPAP-, BiPAP oder Multilevel-Gerät verbunden. Der Gasauslass ist andererseits mit der Maske eines Patienten verbunden. Die erfindungsgemäßen Ausführungsformen dieses Verdunsters können auch in ein CPAP-, BiPAP-oder Multilevel-Gerät integriert werden. Hierbei werden die Turbine und Steuerung des CPAP-Geräts vorzugsweise auf dem Unterteil 4 angebracht. Bei der letzteren Ausführungsform wird der Gaseinlass so gestaltet, dass beim Befestigen des Gehäuses 3 auf dem Unterteil 4 der Gaseinlass des Luftbefeuchters einem Gasauslass der Turbine des CPAP-Geräts gegenüber steht und mit diesem weitgehend luftdicht abschließt.

In weiteren Ausführungsformen können die Heizelemente 16 und 29 im Unterteil 4 angebracht sein. Bei diesen Ausführungsformen wird der Teil des Gehäuses 3 unterhalb des dünnen Flüssigkeitsbelags 15 gut wärmeleitend ausgeführt. Dies kann dadurch geschehen, dass dieser Gehäuseteil besonders dünn ausgeführt wird.

Alternativ oder zusätzlich dazu kann dieser Bereich auch aus einem gut wärmeleitenden Material, wie beispielsweise Metall, hergestellt werden. Vorteilhaft an den letzteren Ausführungsformen ist, dass elektrische Kontakte zwischen dem Unterteil 4 und dem Gehäuse 3 überflüssig werden. Als nachteilig kann sich erweisen, dass nach dem Abnehmen des Gehäuses 3 das Heizelement 16 oder 29 offen zugänglich ist und bei Berührung zu Verbrennungen führen kann. Es versteht sich von selbst, dass der in den Fig. 1 bis 3 aus Deutlichkeitsgründen dargestellte Spalt zwischen dem Unterteil 4 und dem Gehäuse 3 bei diesen Ausführungsformen möglichst schmal ausgestaltet wird.

Die Erfindung wurde zuvor anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Für einen Fachmann ist jedoch offensichtlich, dass verschiedene Abwandlungen und Modifikationen gemacht werden können, ohne vom Geist der Erfindung abzuweichen. Deshalb wird der Schutzbereich durch die nachfolgenden Ansprüche und ihre Äquivalente festgelegt.

Bezugszeichenliste 1 Verdunster 2 Vorratsbehälter 3 Gehäuse 4 Unterteil 5 Dichtung 6 halber Gewindegang oder Bajonettverschluss 7 Öffnung 8 Kerbe 10 Nase 11 Verriegelung 12 Gaseinlass 13 Gasauslass 14 Flüssigkeit 15 Flüssigkeitsbelag 16 Heizelement 17 Buchsen 18 elektrischer Anschluss 20 Verdunster 22 elektrischer Anschluss 23 Kontaktfederstifte 24 Dichtung 25 halber Gewindegang oder Bajonettverschluss 26 Gassperre 27 Steg 28 Durchlass 29 Heizelement