专利名称：热量与水分的交换器和发生器的制作方法
背景技术：
本发明涉及一种装置，该装置的用途为在呼吸气体的应用中进行热量和水分的交换及生成。更具体地说，本发明所涉及的装置可与呼吸气体进行热量和水分的交换，并可生成热量和水分来供给呼吸气体，从而用于对呼吸气体进行加热和加湿。
在进行外科和其它医疗操作时，病人常常要与麻醉器或呼吸机相连以向病人供给呼吸气体。送给病人的呼吸气体最好是经过加热和加湿的，这样，进入病人体内的气体具有合适的温度和湿度而不会对病人有不利的影响。通常利用热量和水分交换器(HME)来对进入病人体内的呼吸气体加热和加湿。典型的情况是将HME设置成使呼吸气体从病人体内通过一条气管管路进入HME。HME通常是纤维状的或是其它的可透气材料。HME从所呼出的气体中积聚或收集热量和水分。当例如从麻醉器吸入呼吸气体时，在呼吸气体进入病人之前HME便向它提供热量和水分，经过一段时间后，该HME便有效地使进入病人的呼吸气体的温度和湿度保持在某个水平上。
然而这样的HME有某些缺点。例如，在HME单元的起动期或起始阶段，由于此时HME处于较低温度并含有较少的水分，从HME单元传输回给病人的呼吸气体的热量和水分相对较少。这个“起动”问题可以对病人造成负面影响。通过下述途径这个问题至少可部分地得到克服，这就是在HME单元中设置一个诸如氯化钙或类似的吸湿部件，该部件在呼出气体离开病人通过HME单元时能有效地生成有限量的热量。这就提供了一种“快暖”的HME单元，这种单元至少能相对较快地向病人提供经过加热的呼吸气体流。然而，部分原因是由于水被吸湿部件所固定住，在这种HME单元运转的第一阶段中，通向病人的呼吸气体的加湿程度仍然相对较低。
此外，由于HME所收集到的部分热量和水分会散失到周围环境中去而不是与呼吸气体进行交换且返回供给病人，所以这种标准型的HME单元是低效率的。呼吸气体的加热和／或加湿程度随时间变化，特别是随时间进程而降低，这会对病人产生负面影响。
因此提供这样一种系统是有好处的，该系统能够有效、可靠、直接而可控地供应经过加热和加湿的呼吸气体，因而提高了经过外科和／或其它医疗处理病人的舒适性及安全性。
发明综述本发明提供一种用于对呼吸气体进行加热和加湿的新装置。这种装置用来与病人呼出的呼吸气体进行热量和水分交换，并向将被病人吸入的呼吸气体提供热量和水分。此外，而且重要的是，本装置能够非常有效、可靠并可控地生成水分，最好还生成热量，以供对通向病人的气体进行加温，最好还进行加热。于是，热量和水分的交换以及水分(最好还有热量)的生成结合在一起，使该装置能够非常有效地将经过有效加热和加湿的呼吸气体输给病人。进一步说，由于本装置具有生成热量和水分的特点，上面所叙述的“起动”问题得到明显改善甚至是基本解决。另外，本装置构造简单、易于制造和使用，例如不需要操作电气或电子部件，并可进行专门设计以将所要求的，最好还是可控数量的水分及热量提供给输向病人的呼吸气体。
本发明所提供的用来对呼吸气体进行加热和加湿的装置包括一个外壳、一个可透气元件及一个生成材料。外壳具有一个入口，其用途为传输通向或来自外壳的呼吸气体。该入口优选为适于与例如至少部分地处于病人体内的气管管路器件相连接。外壳还包括一个与所述入口间隔开的出口。该出口适于与用来传输通向或来自外壳的呼吸气体的管子相连接。这里所用“气管管路器件”一词是指一种气管管路、面罩、鼻管或其他待与病人接触或紧贴并将有效地传输通向或来自例如病人肺部的呼吸气体的元件或组件。所述入口及出口的布置使得包括由病人吸入和呼出二者在内的呼吸气体在通过外壳时将在所述入口和出口之间通过。可透气元件位于外壳内在入口及出口之间处，并适于与通过外壳的呼吸气体进行热量和水分交换。该可透气元件可以具有任何适用的、例如一个用于常规HME中的普通的热量和水分交换器那样的构造。上述的生成材料布置成位于外壳内在入口及出口之间处，并适于生成水，最好还生成热量，以便对通过外壳的呼吸气体进行加湿，最好还进行加热。
所述的生成材料优选为完全被包容在外壳之内，因此水分的生成(最好还有热量的生成)都完全在外壳之内进行。这样，在外壳的外面就优选地不包括有任何外加水源和／或外加热源或其它诸如电线、水管之类的部件。本发明的水分(最好还有热量)生成材料可以十分有效地用来使通向病人的呼吸气体的湿度(最好还有温度)快速增加。这个特性使得上述普通HME的“起动”问题得到改善甚至是基本解决。
所述生成材料优选为与通过外壳的呼吸气体中的二氧化碳相互作用而生成水分，以供对通过外壳的呼吸气体进行加湿，更优选的为还生成热量，以供对通过外壳的呼吸气体进行加热。所述生成材料更优选为吸收通过外壳的呼吸气体中的二氧化碳而生成水分，最好还生成热量。
在一个实施例中，生成材料是一种从适用材料、例如许多种市场有售的这类材料中选出的任意一种二氧化碳吸收材料。这类二氧化碳吸收材料中有一种商标为“SODA-SORB”的商品，由W．R．Grace & Co．的Dewey and Almy Chemical Division生产。通常这类材料中包括有氢氧化钠和熟石灰等活性成分。
虽然并不想用任何具体的作用理论来限定本发明，但是相信生成材料有效地中和了二氧化碳，反应生成热量和水。对于一种特别有用的用于吸收二氧化碳的生成材料而言，此类中和作用相信是如下进行的 在式(ⅰ)中，CO2的溶解速率受许多物理化学因素控制。因为有某些CO2与水化学结合形成碳酸，因此溶解速率与和包覆碱石灰颗粒的水分相接触的CO2的分压不成正比，而是较之更大。此溶解速率与已溶解的CO2或碳酸由于与氢氧根离子发生式(ⅱ)反应而从溶液中迁移走的速率成正比。于是，已溶解CO2的迁移速度与氢氧根离子的供应直接相关。因为H+和OH-之间的反应是即时完成而生成水的，式(ⅲ)和(ⅳ)的反应便必须提供额外的氢氧根离子以维持CO2的吸收得以进行。所以后两个反应制约了CO2的溶解速率。
在一个十分有用的实施例中，所具有的生成材料的数量仅能有效地生成一部分，最好是一小部分(亦即不超过约50％)水来对通过外壳的呼吸气体加湿。具体地说，外壳内所包含的生成材料的数量能有效地生成至少约5％，更优选的为至少约10％，再更优选的至少约为15％的水来对通过外壳的呼吸气体加湿。从另一方面说，外壳内所包含的生成材料的数量最好是可有效地生成不超过约50％的水来对通过外壳的呼吸气体加湿。如果外壳内所包含的生成材料的数量过大，将导致通向病人的呼吸气体的温度高于病人所需。所以，正如这里所述，生成材料所产生的水和热量应优选为相对较低的值。在使用二氧化碳吸收材料作为生成材料的情况下，当所处理的病人是一个成人时，本装置的生成材料的初始含量优选为从约10或约20克到约40或约60或约80克，更优选的为从约20克到约30或约40克。而当病人为一个婴儿或早产婴儿时，由于其肺潮气量十分小，例如约10cc或更小，所用的生成材料的数量可以稍微少些。
为了使水和热的生成量受到控制和限制，重要的是不但要装备有生成材料而且还要装备有如常用的HME元件那样的可透气元件。这种可透气元件与生成材料相结合可以使通向病人的呼吸气体得到所要求的、最好是受控的并且是可接受的加湿度及加热度。
由于生成材料优选与呼吸气体中的二氧化碳起作用而生成水、最好还生成热量，病人所呼出的二氧化碳量便对生成材料生成的水量(最好还有热量)形成了合适的控制。病人的呼吸加剧使得二氧化碳生成量增加，并导致所生成的水量(最好还有热量)增加，而这正是病人要求增加的呼吸气体加湿(最好还有加热)所需要的。在本装置中，由于生成材料在生成水最好还有热的同时要与二氧化碳起作用，因此病人及其呼吸需求本身便有效地控制了水量(最好还有热量)的生成。
生成材料优选地放在外壳内邻近可透气元件的地方。在一个十分有用的实施例中，生成材料布置成比可透气元件更接近入口。这样，病人呼出的气体优选地在通过可透气元件之前先与生成材料接触。这样的布局能有效地使生成材料生成的水和热至少部分地被可透气元件收集或积聚，并用来对通向病人的呼吸气体进行加湿及加热。
本装置外壳中的生成材料通常在使用了一段时间后便会形成一种失去活性的物质。例如，在本装置中使用了一段时间后，生成材料中可能包含有一种或多种已消耗了的和／或其它已经失去生成水和热的能力的活性组分。失去活性的物质是从生成材料演化得到的，并且优选地包括这种已消耗了的和／或其它已经失效的组分。在任何情况下，失去活性的物质基本上是没有能力再生成水或热来对通过外壳的呼吸气体进行加湿或加热。然而我们发现，与等同的但是既无生成材料又无失去活性的物质的装置相比，以失去活性的物质替代生成材料后的本装置对通过外壳的呼吸气体具有更大的加湿及加热能力。
虽然并不想用任何具体的作用理论来限定本发明，但是相信即使是不能再生成水和热的失去活性的物质，还是至少在某种程度上能够例如储存或收集并释放水分和热量来与通过外壳的呼吸气体进行水分与热量的交换。与等同的但是既无生成材料又无失去活性的物质的装置相比，以失去活性的物质替代生成材料后的装置具有更大的湿／热传输能力。本装置即使在生成材料失效而形成失去活性的物质的情况下仍有明显的好处。
在一个有用的实施例中，外壳具有一个纵轴线，而可透气元件及生成材料则与外壳的纵轴线基本垂直。可透气元件和生成材料可能基本上垂直于通过外壳的呼吸气体流动的总体方向。
外壳的入口和出口可以是对准的或可以是不对准的。为了满足装置应用中的各种要求，外壳可以具有任何适用的构形。
可透气元件和生成材料相对于外壳纵轴线之间的角度可能不是90°。与其中可透气元件及生成材料与通过外壳的呼吸气体流动的总体方向基本垂直的系统相比，这样的构形使得外壳具有比较紧凑和／或平面形的结构，同时能基本上提供相同量的可透气元件及生成材料。
如上所述，可透气元件可能具有任何适用的构形和构成。具体地说，可透气元件可能包括纤维、纤维状材料等等，其中许多通常都是用在HME中的。本装置的可透气元件可能包括有效数量的吸湿组分，该组分可以在本装置运转的早期或“起动”期间有效地向通过外壳的呼吸气体提供受控的热量。
另一方面，本装置还包括一个过滤元件。该元件位于外壳内在入口及出口之间的地方并适于过滤通过外壳的呼吸气体。这种过滤元件是用来从呼吸气体中、特别是从通向病人或病人呼出的气体中去除例如液体颗粒、微生物、和／或其它污染物质。过滤元件可以具有抗微生物活性来至少减少通过外壳的微生物数目。过滤元件优选为放置在外壳内邻近生成材料的地方。更优选的是过滤元件优选为放置在生成材料和可透气元件之间。为了增加过滤元件的效率，最好将过滤元件放在比可透气元件更靠近入口的地方。另外，上面已经指出，生成材料也优选地放在比可透气元件更靠近入口的地方。这样，从入口开始，由病人呼出的气体优选为按照顺序先后与过滤元件、生成材料以及可透气元件相接触。
这里所述的每一个单项性能及两个或多个性能的每一种组合都包括在本发明的范围之内，只要该组合所包括的性能是不相互矛盾的即可。
本发明的这些及其他方面的内容和好处将放在下面的详述和权利要求中陈述，当涉及附图的时候相同的零部件以相同的数码标明。
附图简述
图1所示为本发明的一个实施例的原理图。图中该实施例正被用来就通向病人及来自病人的呼吸气体进行水分及热量的交换及生成。
图2为本发明装置如图1所示实施例的正向透视图。
图3所示为按图2中的3-3线剖切的剖面图。
图4所示为本发明装置的另一个实施例的顶向透视图。
图5所示为按图4中的5-5线剖切的剖面图。
图6所示为本发明装置的另一个实施例的正向透视图。
图7所示为按图6中的7-7线剖切的剖面图。
附图详述图1表示给一个经受处理的病人10供应呼吸气体的情况。一条气管管路12插在病人10的气管14内。气管管路12与热量和水分交换发生器(HMEG)装置20相连接，具体地说是与装置的入口22相连接。装置20的出口24连接有一条或多条软管26，软管26与麻醉机或呼吸机相通。在这样的布局中，病人10是由麻醉机或呼吸机经由软管26供给呼吸气体的。该呼吸气体进入装置20后通过气管管路12进入病人10的气管。从气管14呼出的呼吸气体通过气管管路12及装置20而进入软管26。病人吸入、呼出呼吸气体一次，此循环重复一次。
如图2及3所示，HMEG装置20包括一个外壳27。该外壳包括一个第一壳段28及一个第二壳段30，二者以一个重叠的干涉配合连在一起。第一及第二壳段28和30可以固结在一起以供整体地一次性使用，例如当装置是打算作为相对地短期使用时那样。当两个壳段28及30连接在一起后，此组合结构便形成一个空腔32。大体上沿着空腔32的整个横断面在该空腔内延伸有一个抗微生物的过滤元件34、一些特殊的二氧化碳吸收材料36及一个纤维状的可透气元件38。第一壳段28包括一个十字形的第一支撑元件40。第二壳段30包括一个十字形的第二支撑元件42。第一及第二支撑元件40、42的布置为向过滤元件34、二氧化碳吸收材料36及纤维状元件38提供了支撑，使这些部件保持在要求的位置上。支撑元件40及42具有足够的强度来提供所要求的支撑，同时还要足够地薄以使该支撑元件对通过装置20的呼吸气体流的阻塞程度减至最小。
来自病人10的呼吸气体经过由入口22所确定的入口通道21进入空腔32。入口22是由第一壳段28所确定的。所述呼吸气体在经过由出口24所确定的出口通道23离去之前要通过过滤元件34、二氧化碳吸收材料36及纤维状元件38。出口24是由第二壳段30所确定的。当病人10要吸入呼吸气体时，该气体经由装置20的出口通道23进入空腔32，穿过纤维状元件38、二氧化碳吸收材料36及过滤元件34，然后通过入口通道21进入气管管路12并进入病人10的气管14。
入口22及出口24二者都与装置20的纵轴线50对准。过滤元件34、二氧化碳吸收材料36及纤维状元件38三者的位置都基本上与纵轴线50垂直。这样，过滤元件34、二氧化碳吸收材料36及纤维状元件38三者的位置都基本上与入口通道21及出口通道23之间的气流方向垂直。
过滤元件34可以设计为任何适于从所通过的呼吸气体中去除污染物的构形。过滤元件34应当是充分地可透气的，以使呼吸气体通过时形成相对较低的或甚至是最小的压强落差。过滤元件34的材料可从用于普通的呼吸过滤器或呼吸气体水分及热量交换器的过滤器材料中选择，许多这种材料是公知的并且是市场有售的。过滤元件34可以具有抗微生物活性。
纤维状元件38选定为能够与通过外壳27的气体进行热量和水分交换。纤维状元件38的材料可从任何适用的具有热量和水分交换效能及透气性的材料中选择。可以选为纤维状元件38的适用材料的例子包括通常用于呼吸气体热量和水分交换器的材料，许多这种材料是公知的并且是市场有售的。
二氧化碳吸收材料36位于过滤元件34及纤维状元件38之间并与二者紧邻。二氧化碳吸收材料36能够和与它相接触的呼吸气体中的二氧化碳起作用，例如，将其吸收并随后与其反应而有效地生成水和热。二氧化碳吸收材料36优选为呈颗粒形状，这种形状能有效地吸收呼吸气体中的二氧化碳或与其发生反应。二氧化碳吸收材料36最好是充分地可透气的，以使呼吸气体通过时形成相对较低的或甚至是最小的压强落差。虽然任何适用的组分或几种组分的组合都可用作为二氧化碳吸收材料36来生成水分和热量，但最好是用W．R．Grace出售的“SODA SORB”商品作为二氧化碳吸收材料。
HMEG装置20的功能如下HMGE装置20如上面所述那样与病人10的呼吸帮助系统相连接。当病人呼出呼吸气体时，该气体经由入口通道21进入空腔32。该呼出气体通过过滤元件34，其中的至少一部分污染物被去除和／或消灭，因而得到某种程度的净化。这种包括有二氧化碳的呼出气体在通过二氧化碳吸收材料36时至少有一部分会与它相互作用，其结果为生成热量和水分。这些热量与水分连同原先存在于病人呼出气体中的热量与水分一起进入纤维状元件38。当呼出气体通过时纤维状元件38便将这些热量和水分收集起来。呼出气体经由出口通道23离开装置20。当病人10通过例如软管26吸入呼吸气体时，待吸入的呼吸气体经由出口通道23进入HMEG装置20。待吸入的呼吸气体通过纤维状元件38时，热量和水分便从纤维状元件38传输到该气体上。当该气体通过二氧化碳吸收材料36时，又有附加的热量和水分释放到该气体上以使该气体得到所要求的热量和水分。最后，将被吸入的呼吸气体通过过滤元件34并经由入口通道21离开装置20进入气管管路12及病人10的气管14。
随着呼出／吸入循环的连续进行，病人10得到了符合要求的水分和热量的呼吸气体，从而免除了过冷、过干的呼吸气体带来的有害作用。
二氧化碳吸收材料的用量足以对将被病人10吸入的呼吸气体提供约20％到约40％，最好为约25％的水分。如果待吸入的呼吸气体的水分超过50％，结果可使吸入气体的温度过高，并对病人10造成不良影响。
因此，重要的一点是，二氧化碳吸收材料36和纤维状元件38必须一起使用，更优选的是二氧化碳吸收材料放在纤维状元件的靠近入口的一侧，以对将被病人10吸入的呼吸气体提供一部分、例如一小部分水分，最好还有热量。
使用了一段时间以后，二氧化碳吸收材料36中的活性物质要被消耗。当HMEG装置20中明显数量的二氧化碳吸收材料36被消耗掉以后，可以以一个新的HMEG装置20来取代之，这只要简单地卸下用过的装置20并在这个位置上装上一个新的带有新二氧化碳吸收材料36的装置20即可。
或者，在二氧化碳吸收材料失去生成水分及热量的效能后可以继续使用HMEG装置20，并至少在一段时间内仍可对将被病人10吸入的呼吸气体提供增强水平的水分和热量。这是因为已经发现，与等同构造的但是既无二氧化碳生成材料36又无失去活性的二氧化碳吸收材料的装置相比，即使是带有失去活性的二氧化碳吸收材料36的装置20仍可对待吸入的呼吸气体有效地提供更大量的水分及热量。
图4及5所示为本装置的另一个实施例。除了明确说明的以外，该实施例的构造及功能与装置20相似，并整体地以数码120表示。HMEG装置120中部件的编号为HMEG装置20中与之对应的那个部件的编号加上100。
装置120与装置20之间的主要差别为入口122与出口124之间的关系及过滤元件134、二氧化碳吸收部件136和纤维状元件138的位置。
具体地说，装置120的入口122与出口124不是对准的或同轴的，而入口22与出口24则是同轴的。另外，第一壳段128和第二壳段130的形状使得被其所确定的空腔132相对地较为平坦，与之相比，装置20的空腔32的形状则更接近圆形甚至球形。
另外，过滤元件134、二氧化碳吸收材料136及纤维状元件138的取向相对于通过入口通道121及出口通道123的气流总体方向相互不成90°。换句话说，过滤元件134、二氧化碳吸收组分材料136及纤维状元件138的取向相对于进入及离开装置120的气流总体方向的夹角不是90°。
装置120的形状相对于装置20更为紧凑，因此装置120可以用在空间比较紧张的场合。而且装置120的空腔132内的空气量或静空间较小，其优点为向周围环境散失的热量和水分较少，并且每一个呼／吸循环中对于进出病人的呼吸气体可提供更有效的通道。
此外，装置120包括一个诸如氯化钙、氯化锂一类的吸湿组分59。该组分固定在、例如包覆在纤维状元件138上。特别是在装置120开始使用的时候，吸湿组分59可有效地通过吸水放热作用而对将被病人吸入的呼吸气体提供热量。本发明的所有实施例都可以包括吸湿组分59，例如这里所述的实施例。
装置120与装置20之间还有一个区别为具有一个二氧化碳取样口60。取样口60平时用塞子62堵住或盖住。取样口60位于装置120的入口一侧，当需要的时候可以通过它来监视通向病人及病人呼出的呼吸气体的品质。当要求取样时，可从取样口60上取下塞子62并插入一个传感器来监视装置120的该点处气体中的二氧化碳的浓度。应当指出，这种取样方式也可以用在装置20以及本发明的其他实施例上。所有的样品都应当在病人呼出气体的时候取得，并且应当在二氧化碳吸收材料136的入口侧或病人一侧取得，这样才能使呼吸气体中的二氧化碳浓度不受二氧化碳吸收材料的影响。
图6及7所示为本装置的另一个实施例，整体地以数码220表示。除了明确地说明的以外，该实施例的构造及功能与装置20相似。HMEG装置220中部件的编号为HMEG装置20中与之对应的那个部件的编号加上200。
装置220与装置20之间的主要差别在于外壳部件的构造及二氧化碳吸收材料固持元件的构造。
具体地说，第一外壳段228包括一系列向空腔232内延伸的第一支撑肋66。支撑肋66向过滤元件234、二氧化碳吸收材料236及纤维状元件238提供了入口一侧的有效支撑。第二外壳段230包括一系列向空腔232内延伸的第二支撑肋68。支撑肋68向纤维状元件238、二氧化碳吸收材料236及过滤元件234提供了出口一侧的有效支撑。第一支撑肋66和第二支撑肋68结合起来使得过滤元件234、二氧化碳吸收材料236及纤维状元件238在空腔232内保持其应有的位置。第一及第二支撑肋66及68取代了装置20中的支撑元件40及42。
二氧化碳吸收材料236装填在一个容器内。该容器包括一个围绕在二氧化碳吸收材料侧面的聚合物环70，及两个丝网状的端件72及74。端件72、74将二氧化碳吸收材料236保持在应有位置上，同时还允许呼吸气体以相对最小的压强落差通过二氧化碳吸收材料。采用如此包装的二氧化碳吸收材料236，使得使用者在需要的时候可以用一个新的具有类似结构的活性二氧化碳吸收材料容器来更换已经耗尽的二氧化碳吸收材料236。这一特性降低了装置220的使用费用并改善了对通向病人的呼吸气体的调节。
装置220的另一个特点是减少了空腔232所包容的空气量或静空间。所得到的好处与关于装置110的说明相似。
尽管已就许多特定的例子及实施例对本发明作了说明，这里还要指出，发明的范围并不限于这些，在下面的权利要求所申明的发明范围之内还可有许多不同的实践。
权利要求
1．一种用于对呼吸气体进行加热和加湿的装置。该装置包括一个外壳，该外壳包括一个适于与气管管路器件连接的入口及一个适于与呼吸气体输送管相连接的出口，入口及出口的布置使得呼吸气体从入口及出口之间通过外壳；一个可透气元件，该元件位于外壳内在入口及出口之间的地方，该可透气元件适于与通过外壳的呼吸气体进行热量和水分交换；以及一种生成材料，该生成材料位于外壳内在入口及出口之间的地方，该生成材料适于生成水以便对通过外壳的呼吸气体加湿。
2．如权利要求1的装置，其特征在于，生成材料还适于生成热量以供对通过外壳的呼吸气体加热。
3．如权利要求1的装置，其特征在于，生成材料与通过外壳的呼吸气体中的二氧化碳相互作用而生成水以供对通过外壳的呼吸气体加湿。
4．如权利要求2的装置，其特征在于，生成材料与通过外壳的呼吸气体中的二氧化碳相互作用而生成热以供对通过外壳的呼吸气体加热。
5．如权利要求3的装置，其特征在于，生成材料吸收通过外壳的呼吸气体中的二氧化碳而生成水以供对通过外壳的呼吸气体加湿。
6．如权利要求4的装置，其特征在于，生成材料吸收通过外壳的呼吸气体中的二氧化碳而生成热以供对通过外壳的呼吸气体加热。
7．如权利要求1的装置，其特征在于，生成材料的数量能有效地生成至少约10％的水来对通过外壳的呼吸气体加湿。
8．如权利要求1的装置，其特征在于，生成材料的数量能有效地生成不大于约50％的水来对通过外壳的呼吸气体加湿。
9．如权利要求1的装置，其特征在于，生成材料在使用了一段时间后形成一种失去活性的物质，该物质基本上不具有生成水或热以对通过外壳的呼吸气体加湿或加热的能力，与等同的但是既无生成材料又无失去活性的物质的装置相比，采用包括有失去活性的物质以替代生成材料的装置对通过外壳的呼吸气体而言具有更大的加湿及加热能力。
10．如权利要求1的装置，其特征在于，生成材料的位置紧邻着可透气元件。
11．如权利要求1的装置，其特征在于，生成材料位于比可透气元件更靠近入口的位置处。
12．如权利要求1的装置，其特征在于，可透气元件及生成材料的位置与通过外壳的呼吸气体流动的总体方向基本垂直。
13．如权利要求1的装置，其特征在于，入口和出口是不对准的。
14．如权利要求13的装置，其特征在于，外壳具有一条纵轴线而可透气元件及生成材料的位置相对于外壳纵轴线所成的角度不是90°。
15．如权利要求1的装置，其特征在于，可透气元件包括有纤维。
16．如权利要求1的装置，其特征在于，在该装置的外壳内在入口和出口之间还包括一个过滤元件，该元件适于过滤通过外壳的呼吸气体。
17．如权利要求16的装置，其特征在于，过滤元件的位置紧邻着生成材料。
18．如权利要求16的装置，其特征在于，生成材料位于可透气元件和过滤元件之间。
19．如权利要求16的装置，其特征在于，过滤元件的位置比可透气元件更靠近入口。
20．如权利要求1的装置，其特征在于，在该装置的外壳内在入口和出口之间还包括一种吸湿组分，该组分适于生成热量以供对通过外壳的呼吸气体加热。
21．如权利要求19的装置，其特征在于，吸湿组分固定在可透气元件上。
全文摘要
本发明是一种用于对呼吸气体进行加热和加湿的装置(20)。该装置包括一个外壳(28、30)、一个可透气元件(38)及一个热量和水分生成材料(36)。外壳包括一个用来与气管管路连接的入口(22)和一个与呼吸气体输送管相连接的出口(23)。入口和出口的布置使得呼吸气体从入口通向出口穿过外壳。例如为一个常用的热量和水分交换元件的可透气元件布置成位于外壳内在入口和出口之间。该交换元件设计成用来与通过外壳的呼吸气体进行热量和水分的交换。例如为一个二氧化碳吸收部件的生成材料布置成位于外壳内在入口及出口之间。该部件的组分使其在暴露于二氧化碳中时生成水分,最好还生成热量,从而对通过外壳的呼吸气体进行加湿及加热。
文档编号A61M16/22GK1284892SQ98813693
公开日2001年2月21日 申请日期1998年12月21日 优先权日1997年12月24日
发明者小R·M·马丁, 小E·J·史密斯 申请人:恩特内特医学公司