热量和湿气交换单元的制作方法

专利名称：热量和湿气交换单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于患者呼吸回路的热量和湿气交换(“HME”)单元。更特别的是， 本发明的HME单元可连接到呼吸回路，并提供在与所包含的热量和湿气保持介质最小相互 作用的情况下选择性地使得空气流流过HME单元的旁通构造。
背景技术：
用来帮助患者呼吸的通气机和呼吸回路的使用在本领域是公知的。通气机和呼吸 回路为本人具有呼吸困难的患者提供机械帮助。在手术和其它医疗过程中，患者通常被连 接到通气机，以便为患者提供呼吸气体。这种呼吸回路的一个缺陷在于被输送的空气不具 有对于患者的肺部适当的湿度和/或温度。为了给患者提供具有所希望的湿度和/或温度的空气，HME单元可被流体连接到 呼吸回路上。作为参考点，“HME”是通用术语，并且可包括简单的冷凝器加湿器、吸湿的冷 凝器加湿器、疏水的冷凝器加湿器等。总的来说，HME单元包括容纳热量和湿气保持介质层 或材料(“HM介质”)的壳体。这种材料具有保持来自从患者肺部呼出的空气的湿气和热量 并且接着将被截获的湿气和热量输送到通气机提供吸入空气内的能力。HM接着可以由泡沫 体或纸或经过例如吸湿材料处理或未经处理的其它适当材料形成。虽然HME单元克服了与呼吸回路中通气机提供的空气相关的热量和湿气问题，但 是还存在其它缺陷。例如，相当常见的是将雾化药物颗粒引入呼吸回路(例如经由喷雾器) 以便输送到患者肺部。但是在呼吸回路中具有HME单元的情况下，药物颗粒将不容易经过 HM介质，并因此不能输送到患者。另外，HM介质可变得被液体药物的液滴堵塞，在某些情况 下造成HME单元的阻力增加。用于解决这些问题的一种方法在于在引入雾化药物时从呼吸 回路移除HME单元。这是费时的，并且容易出错，并且在回路减压时会造成恢复的肺部容积 损失。替代地，已经提出多种HME单元，这些单元结合有选择性且完全地将HM介质与空气 流路隔离的复杂旁通结构/阀。例如，现有的旁通式HME单元采用内部或经过HM介质的旁 通结构。虽然可行，这些和其它旁通式HME单元难以操作(例如需要护理人员相对彼此地转 动两个摩擦配合的壳体单元)和/或相对复杂，并因此昂贵。考虑到以上情况，需要一种经过改进的HME单元，该HME单元具有HM介质旁通结 构特征，克服了与传统旁通式HME单元相关的一种或多种问题。

发明内容
根据本发明的某些方面涉及一种热量和湿气交换(HME)单元，该热量和湿气交换 (HME)单元包括壳体、热量和湿气保持介质(HM介质)以及阀机构。壳体形成第一端口、第 二端口以及中间区段。中间区段在第一和第二端口之间延伸，并且限定流体连接第一和第 二端口的第一和第二流路。HM介质沿着第一流路保持在中间区段。阀机构包括可动保持 在壳体内并能够在相对的第一和第二最大行程点之间转换的堵塞构件。在此方面，HME单 元被构造成在第一最大行程点，堵塞构件闭合第二流量，使得空气流只流过第一流路。在第二最大行程点处，堵塞构件使得空气流过第一和第二流路。采用这种构造，HME单元是紧凑 的，并且使用简单，还能提供有效的旁通状态，其中空气流围绕HM介质自由行进。在某些实 施例中，第一流路的截面呈U形，HM介质配置在第一流路内，使得空气流流过HM介质的相 对主要表面。在又一实施例中，HME单元还包括配置成使得空气流在第一流动方向上流过 第二流路并防止空气流在第二相反流动方向上流过第二流路的止回阀板。根据本发明原理的其它方面涉及一种HME单元，该HME单元包括壳体、HM介质和 阀机构。壳体包括在第一和第二端口之间延伸的中间区段。HM介质限定相对的第一和第二 侧面，并且布置在壳体内，使得第一侧面流体地面对第一端口，并使得第二侧面流体面对第 二端口。阀机构包括在HM介质的第一侧面和第一端口之间流体地可动组装在壳体的中间 区段内的堵塞构件。在此方面，堵塞构件能够从HME位置进行转换，在HME位置上，堵塞构 件使得从第一端口经过HM介质到第二端口的流路完整，并且闭合围绕HM介质的旁通流路。 另外，HME单元被构造成使得在堵塞构件相对于壳体的任何位置上，保持的热量和湿气介质 的第一侧面的至少一部分流体通向第一端口。采用这种构造，HME单元可具有紧凑的构造， 但还能提供其中空气流围绕HM介质自由运行的有效旁通状态。根据本发明原理的其它方面涉及一种HME单元，该HME单元包括壳体、HM介质、二 次过滤器和阀机构。壳体形成在第一和第二端口之间延伸的中间区段，中间区段形成第一 和第二流路。HM介质和二次过滤器沿着与第二流路分开的第一流路保持。阀机构包括可动 地组装在壳体内并能够在第一和第二位置之间转换的堵塞构件。在第一位置上，第一流路 打开，并且第二流路闭合。在第二位置上，至少第二流路打开。采用这种构造，HME单元可 用作HMEF，二次过滤器相对大，继而与传统旁通式HMEF单元相比形成较高的过滤器效率。


图1是采用根据本发明原理的HME单元的示例性患者呼吸回路的简化视图； 图2是采用根据本发明原理的HME单元的另一示例性呼吸回路的简化视图3A是根据本发明原理的HME单元处于HME模式的透视图； 图;3B是图3A所示的HME单元处于旁通模式的透视图； 图4A是图3A所示的HME单元的纵向截面图； 图4B是图;3B所示的HME单元的纵向截面图； 图4C是图3A所示的HME单元的横向截面图5是图3A所示的HME单元的横向截面图，图中示出了可选的阻力指示器； 图6是根据本发明原理的另一 HME单元的顶部-侧部透视图； 图7A是图6所示的HME单元处于HME模式的纵向截面图； 图7B是图6所示的HME单元处于旁通模式的纵向截面图； 图8和9是说明根据本发明原理的另一 HME单元的多个部分的截面图； 图10和11是说明根据本发明原理的另一 HME单元的多个部分的截面图； 图12和13是说明根据本发明原理的另一 HME单元的多个部分的简化截面图；以及 图14和15是说明根据本发明原理的另一 HME单元的多个部分的简化截面图。
具体实施例方式如下面详细描述，根据本发明原理的多个方面涉及一种用于患者呼吸回路的HME 单元。作为参考点，图1表示一种这样的呼吸回路10，其包括在患者12和通气机(未示出) 之间连接的多个柔性管部段。图1所示的呼吸回路10是双分支呼吸回路，并可以包括加压 空气源14、根据本发明的HME单元16 (方框形式所示)以及喷雾器18。采用呼吸回路10的一个非限定实例，患者管20被设置成将患者12连接到HME单 元16。患者管20的与患者12接口的端部可以是延伸穿过患者口腔和喉咙并进入患者肺部 的气管内管。替代地，也可以连接到将空气提供给患者喉咙并由此提供给患者肺部的气管 造口管(图1未示出，但是图2以附图标记46表示)。在HME单元16的相对侧上延伸的连 接器22，例如Y-连接器。Y-连接器22可被连接到另外的管，例如使得呼出空气离开呼吸 回路10的呼气管24 (通常称为“呼气分支”)。第二管26 (通常称为“吸气分支”)可用作喷 雾器管，并且连接到喷雾器18。喷雾器18继而经由例如T-连接器的连接器28连接到吸气 分支26。T-连接器28在与吸气分支26相对的端部处连接到通气机(未示出)。喷雾器18 继而还经由空气管30连接到加压空气源14。通过进一步参考，图2表示了采用本发明的HME单元16的替代呼吸回路40。呼 吸回路40是单分支呼吸回路，该呼吸回路再次用来将通气机(未示出)与患者12连接，并且 包括喷雾器18和加压空气源14。采用单分支呼吸回路40，再次设置将患者12与HME单元 16流体连接的患者管20。单个管42与患者12相反地从HME单元16延伸，并且经由T-连 接器28流体连接到喷雾器18。通气机(未示出)经由管44直接连接到T-连接器28。在需 要时，单分支呼吸回路40 (以及图1的双分支呼吸回路10)可被连接到气管造口管46。本发明考虑到多种喷雾器18的使用。对于一种示例性喷雾器18，提供药物，该药物 与无菌水重新组合，并且被放置在喷雾器18内设置的容器内。加压其它被提供到喷雾器18， 并且经过喷雾器18内的雾化器吹送。经过雾化器的气体的力以毛细管作用沿着喷雾器18的 侧部从药物容器拉动含有药物的液体，以便在雾化器处提供含有药物的液体的射流。在含有 药物的液体在雾化器处冲击加压空气射流时，液体被雾化成多个小液滴。空气的力将这种空 气和含有药物的液体的当前雾化的混合物推进到呼吸回路10、30并推进到患者12，其中药物 被提供给患者的肺部。已经发现这种过程中的给药方式对于将药物经过肺部提供给患者来说 是高度有效的。计量剂量的吸气器也可用来将空气中的药物提供给患者12。通过呼吸回路的以上总体描述，用作HME单元16 (图1和2)的HME单元50的一 个构造在图3A和3B表示。HME单元50包括壳体52、热量和湿气介质(HM介质)54 (图3A 和3B中被隐藏，但是在图4A表示)以及阀机构56 (总体标示)。下面给出多种部件的细节。 但是总的来说，壳体52形成第一端口 58、第二端口 60和中间区段62。HM介质54被保持在 中间区段62。壳体52总体限定流体连接端口 58、60的流路，包括经过HM介质54的第一流 路和围绕HM介质54 (例如在HM介质54侧部)的第二流路。在此方面，阀机构56能够操 作以便确定其中至少主要形成空气流的路径。作为参考点，图3A描述处于HME模式的HME 单元50，而图3B表示处于旁通模式的HME单元50，如下描述。包括由此形成流路的壳体52进一步在图4A和4B中表示(图4A描述了图3A的 HME模式，图4B描述了图3B的旁通模式)。如所示，中间区段62在第一和第二端口 58、60 之间延伸。相对于图4A和4B的直立取向，中间区段62形成上部外部或壁70、下部外部或壁72和至少一个内部分隔部74。对于某些构造，下壁72设置成可拆卸地安装到第二壳体 部段78上的第一壳体部段76，第二壳体部段78也可提供端口 58、60和上壁70。尽管如此， HM介质54被保持者中间区段62，例如位于外部分隔部74和侧壁80之间。一个或多个气 体部件可帮助将HM介质54相对于内部分隔部74和阀机构56保持在所需位置。另外，内 部分隔部74是至少部分限定第一流路(图4A中通过箭头“A”标示)和第二流路(在图4B中 通过箭头“B”标示)的实体。更特别是，内部分隔部74形成相对的第一和第二端部84、86， 其中第一流路A部分形成在第一端部84和下壁72之间，而第二流路B部分形成在第二端 部86和上壁70之间。第一流路A从第一端口 58经过HM介质54并到达第二端口 60 (反之亦然)，并因 此可称为HME路径。对于图4A的一种构造，HM介质54被设置尺寸并能够定位在壳体52 内，使得间隙88形成在HM介质54和下壁72之间，第一流路A横向穿过间隙88并围绕内 部分隔部74的第一端部84，以便形成U形路径。但是对于其它构造，HM介质54可以接触 下壁72 (或者间隙88 (否则被消除))。第二流路B从第一端口 58经过中间区段62并达到第二端口 60(反之亦然)，并且 不包括HM介质54。因此，第二流路B可以称为旁通路径。旁通路径B围绕HM介质54或 位于其侧部。不同于传统的旁通式HME单元，根据本发明某些方面的旁通路径(即第二流路 B)不穿过HM介质54，并从而可以应用根据有利用户的阀构造，如下面描述。如上所述，HM介质54被设置尺寸和形状以便放置在中间区段62内。在此方面， HM介质54可采取本领域公知的提供热量和湿气保持性能的多种形式，并且通常是或包括 泡沫材料。其它构造也可采用，例如纸或填充式主体。那么更笼统地说，HM介质54可以是 能够保持热量和湿气的任何材料，而不管这种材料是否用于其它功能(例如过滤颗粒)。采 用某些构造，HM介质54经由大致矩形形状，限定相对的第一和第二主要表面90。92。在最 终组装时，HM介质54被配置成使得第一主要表面90流体面对第一端口 58，而第二主要表 面92流体面对第二端口 60。换言之，相对于第一流路A，第一主要表面90用作来自第一端 口 58的空气流与HM介质54最初相互作用的表面(反之亦然)；类似地，沿着第一流路A且 来自第二端口 60的空气流开始与第二主要表面92相互作用(反之亦然)。通过这些设计，并 且另外参考图4C，HME单元50使得HM介质54定向，使得相对大的介质表面面积(即第一或 第二主要表面90、92)存在于第一流路A内，而使得空气流的限制最小。更特别是，沿着第 一流路A流动经过HM介质54的厚度T，厚度T小于HM介质54的长度L或宽度W(图4C)。 在某些实施例中，间隙88 (或者流体靠近第二主要表面92设置)有助于这种希望的空气流 性能。因此，使得正常患者经过HME单元50呼吸的阻力最小。如上所述，阀机构56确定端口 58、60之间的空气流将至少主要出现在哪个路径A 或B。在此方面，阀机构56包括可动布置在或组装在中间区段62内的空气流堵塞构件100， 如图4A和4B最清楚所示。下面描述根据本发明的与阀机构56的某些构造相关的其它部 件。另外，堵塞构件100可采取多种形状，并且大致设置成空气流可以经过其中的一个实体 或多个实体。在图4A和4B的一个构造中，堵塞构件100是板状；替代地，其它阀堵塞主体 (例如球阀等)也是可以接受的。尽管如此，堵塞构件100能够在图4A所示的第一位置和图 4B所示的第二位置之间转换。例如，通过图4A和4B的一个构造，堵塞构件100类似于通过 导前端部102和拖尾端部104限定的板。拖尾端部104例如经由销106枢转安装在壳体52内。其它能够进行转换的组装构造也是可以接受的，例如通过将拖尾端部104设置成活动 铰链。那么采用这些构造，堵塞构件100的转换包括堵塞构件100在拖尾端部104处枢转， 其中导前端部102在第一和第二位置之间运行。由此，导前端部102被构造成在图4A的第 一位置上贴靠壳体52的相应结构(例如上壁70)接合或密封。换言之，堵塞构件100设置 尺寸和形状，使得在第一位置上，堵塞构件100闭合第二流路B，由此迫使或确定所有空气 流沿着第一流路A出现。由于第一流路A包括HM介质M，堵塞构件100的第一位置可以称 为“HME位置”或“HME模式”。通过某些实施例，壳体52和阀机构56被构造成在第一 HME位置上在第一端口 58 和HM介质M之间形成更加流畅的路径。例如第一端口 58限定中心轴线Cpl。在堵塞构件 100的第一位置上，阻挡构件100配置成使其主要平面大致平行于第一端口 58的纵向轴线 Cpl,由此将空气流直接朝着HM介质M引导(反之亦然)。也就是说，在堵塞构件100的第 一位置上，空气流不遇到第一端口 58和HM介质M之间的90度拐角。替代地，可以在第一 端口 58和堵塞构件100之间形成其它关系。具体地参考图4B，在堵塞构件100的第二位置上，导前端部102转换(例如在拖尾 端部104处枢转)离开与上壁70的接合，使得第二流路B不被堵塞构件100堵塞。注意到， 在第二位置上，堵塞构件100不完全堵塞或闭合第一流路A。例如，间距108形成在堵塞构 件100的导前端部102和壳体52的相应侧壁80之间。换言之，壳体52有效地形成沿着第 一流路A且相对于HM介质M的第一通道开口 110 (例如限定在内部分隔部74和侧壁80 之间)以及相对于第二流路B的第二通道开口 112。阻挡构件100具有与第二通道开口 112 相当的尺寸和形状，并且因此在第二位置上延伸经过第二通道开口 112并使其闭合。但是， 堵塞构件100的尺寸和形状小于第一通道开口 110，使得堵塞构件100不能包围整个第一通 道开口 110。换言之，不管堵塞构件100相对于壳体52的位置，堵塞构件100不能完全闭合 第一流路A。在堵塞构件100的第二位置上，第二流路B至多只部分通过堵塞构件100堵塞，由 此使得空气流自由来往于第一和第二端口 58、60，而不密切接触HM介质54。因此，堵塞构件 100的第二位置可称为“旁通位置”或“旁通模式”。在旁通位置上，空气流可始终经由间隙 108沿着第一流路A出现。但是，HM介质M可有效地用来限制或抵抗空气流经过间隙108。 特别是，由于在堵塞构件100的旁通位置上，空气流将寻找最小阻力的路径，大部分的空气 流将直接经过或沿着第二路径B出现。实际上，已经令人吃惊地发现在旁通位置上，通过 堵塞构件10，空气流的至少95%、在其它实施例中至少97%且在其它实施例中至少98%将 经过第二流路B出现，如下面描述。作为参考点，如上所述的堵塞构件100的第一位置(图4A)和第二位置(图4B)反 应了堵塞构件100的相对的第一和第二最大行程点。例如，第一最大行程点通过接触上壁 70的导前端部102 (或堵塞构件100的其它部分)形成，使得上壁70防止堵塞构件100超 过第一位置的运动(例如相对于图4A的方位的顺时针转动)。相反，壳体52可包括防止堵 塞构件100超过第二位置的运动(例如相对于图4B的逆时针转动)并因此限定第二最大形 成位置的止档或其它结构。替代地，HME单元50可被构造成形成不同于图4B所示的第二 最大行程点(例如第二位置可包括接触HM介质M的堵塞构件100)。但是根据本发明的原 理，在堵塞构件100相对于壳体52的位置上，堵塞构件100都不完全堵塞或闭合第一流路A。在某些实施例中，阀机构56被构造成使得使用者手动实现堵塞构件100到所需位 置或模式的转换和锁定。例如，在某些实施例中，阀机构56包括偏压构件120，例如扭转弹 簧，偏移构件将堵塞构件100偏压到第一或HME位置。这种配置简化了旁通机构，并有助于 确保密封整体性，而独立于操作者的介入/使用(例如操作者不需要猜测是否已经实现了 HME位置)。另外参考图3A和3B，阀机构56还可包括致动器臂122和任选的释放装置124， 两者均可在壳体52外部接近。致动器臂122被连接到堵塞构件100 (例如经由销106)，使 得堵塞构件100随着致动器臂122的运动而运动(例如枢转)。因此，图3A中的致动器臂122 的转动位置与图4A所示的堵塞构件100的第一位置相对应。相反，图3B中的致动器臂122 的转动位置与图4B所示的堵塞构件100的第二位置(旁通位置)相对应。因此，为了将HME 单元50从HME模式(图3A和4A)转换到旁通模式(图3B和4B)，使用者(未示出)将力矩施 加到致动器122，足以克服弹簧120的弹簧力或偏压，由此造成堵塞构件100从HME位置枢 转或转动到旁通位置。可包括一种或多种特征，以便将堵塞构件100和/或致动器臂122选择性地捕获 和保持在旁通位置。例如，释放装置124可被构造成释放地接合致动器臂122，如下描述。 另外，在设置的情况下，任选的释放装置124可以操作，以便从旁通位置选择性地解锁致动 器臂122以及堵塞构件100。如图3A和3B清楚所示，释放装置124可包括可动地安装在壳 体52上的切换构件128。切换构件128形成接触表面130和接合指132。接触表面130设 置尺寸以便在操纵或操作释放装置124时容易接收使用者的手指，并且相对于壳体52与切 换构件128的附接点134相对地形成或设置。接合指132的尺寸设置成选择性地与致动器 臂122的相应结构邻靠或接口。例如，在某些实施例中，致动器臂122包括或形成头部140。 采用这些传统方式，致动器臂122和切换构件128被构造和配置成使得在最终组装时，在致 动器臂122转动到旁通模式或位置(图3B和4B)时，头部140 (或在与头部140相关的例如 锁栓的其它部件)接触接合指132。在某些实施例中，接合指132和头部140相互捕获在旁 通位置或模式，由此实现临时锁定。但是，通过使用者将力施加到接触表面130上，阀机构 56可以从旁通位置或模式释放。如此施加的力造成切换构件128围绕附接点134转动，继 而造成接合指132压迫(或释放)头部140以及致动器臂122离开旁通模式或位置下的锁定 接合。替代地或另外，拉力可通过使用者施加在头部140上，以造成从切换构件128 (或设 置的其它锁定装置)脱离。一旦释放，偏压构件120将堵塞构件100偏压或压迫到HME位 置。HME单元50可包括有助于切换构件128的所述运动的一个或多个附加结构。例 如，切换构件128还可包括与接触表面130相反延伸的肩部142 (图4A所示)，其中壳体52 (例如第一端口 58)形成设置尺寸以便滑动接收肩部142的细槽144 (图3A)。那么采用这 种构造，肩部142/细槽144的接口在将致动器臂122从锁定的旁通位置释放的过程中允许 并引导切换构件128的运动。替代地，肩部142和细槽144可以被消除。阀机构56可结合 有助于堵塞构件100手动转换和锁定到所需位置或模式的其它部件，如下所述。HME单元50可包括一个或多个附加任选结构，例如并参考图4B，壳体部段76、78 可以分开形成并选择性地彼此组装。采用这种构造，HM介质54可容易通过简单地从第二壳 体部段78上移除第一壳体部段76而容易接近和更换。另外可以设置二次过滤器150。二次过滤器150可采取多种形式(例如本领域公知的HMEF)，并且直接靠近HM介质M组装。 采用图4B的一种构造，二次过滤器150邻靠HM介质M的第二主要表面92，并且因此可具 有与HM介质M的表面面积相当的相对大的过滤表面面积。另外，上面相对于HM介质M 描述的HM单元50的旁通结构可同样适用于二次过滤器150。因此，二次过滤器150可以 与HM介质M相同的方式旁通。与前面的不包括二次过滤器或设置与HM介质旁通结构无 关的过滤器的HME装置相比，根据本发明的二次过滤器150可以相对大，使得阻力较低并且 过滤效率较高。作为参考点，图4B说明了被截获在壳体部段76、78形成的壁之间并在最终 组装时支承HM介质M的二次过滤器150。二次过滤器150是根据本发明的任选部件，并且 将理解到HM介质M本身可提供所需的过滤。HME单元50所设置的一个附加任选的结构是阻力指示器160。阻力指示器160可 采取多种形式，并且通常用来识别HME单元50 (处于HME模式)上的不同压力或阻力已经超 过预定数值的情况。例如，如图5所示，阻力指示器160沿着第一流路A与第二端口 60流 体连通，并且因此相对于第二端口 60在HM介质M (图4A)上暴露于HME单元50内的内部 压力差。阻力指示器160可以是机械(例如硅酮隔膜)和/或结合有电子部件。不过，在触 发时(即在HM介质M上具有过大的压力差时)，阻力指示器160为护理人员提供HME单元 50可能出现问题(例如HM介质M明显地阻挡空气流)的报警或其它指示。在此方面，在阻 力指示器160内部布置在壳体52内时，与壳体52相关并靠近阻力指示器定位的一个或多 个外壁162可至少部分是透明的，使得阻力指示器160可以经过壳体52看到。在其它实施 例中，阻力指示器160可以被省略。返回图3A-4B，HME单元50所设置的附加任选特征是止回阀(未示出)。止回阀与 阀机构56分开设置，并且在下面相对于其它的HME单元实施例更加详细描述。但是总的来 说，止回阀沿着第二流路B可动地保持在壳体52内，并被构造成使得空气流在第一流动方 向(例如从第二端口 60到第一端口 58)经过第二流路B，并且防止空气流在第二相反流动方 向(例如从第一端口 58到第二端口 60)经过第二流路B。不管是否设置这里描述的一个或多个任选特征，在使用过程中，HME单元50流体 连接到患者呼吸回路，例如图1的呼吸回路1或图2的呼吸回路40。患者管20流体连接到 第一端口 58，并且第二端口 60流体连接到与通气机(未示出)连接的管道。因此，第一端口 58用作患者侧端口，而第二端口 60用作通气机侧端口。在药物不经由呼吸回路10、40提供 给患者12的情况下(即喷雾器18不连接到呼吸回路10、40和/或不能操作时)，HME单元 50在HME模式下操作(图3A和4A)。因此，经由HME单元50来往于患者12的空气流必须 经过HM介质M (以及任选的二次过滤器150 (如果设置的话))，HM介质M从呼出的空气 中吸收湿气和热量，并且接着将湿气和热量输送到提供给患者肺部的吸入空气。在喷雾器18操作将雾化药物输送给患者12的情况下，HME单元50通过使用者按 压致动器臂122容易从HME模式转换成旁通模式(图:3B和4B)。在堵塞构件100处于旁通 位置时，经由HME单元50来往于患者12的空气流主要沿着旁通路径B出现(由于通过HM 介质M产生的阻力)，并且因此围绕HM介质M (以及任选的二次过滤器150 (如果设置的 话))。那么在旁通模式下，实际上消除了 HM介质M变得被药物液滴堵塞的可能性。HME单元50理想地用作旁通HME的能力已经经由试验得到证明。更特别是，根据 图4A-4C的非限定示例性HME单元被构造成包括由聚氨酯泡沫形成的HM介质，并具有2. 75英寸的长度L、2. 0英寸的宽度W以及0. 375英寸的厚度T。二次过滤器(即二次过滤器150) 进一步包含聚丙烯纤维的形式，并具有与HM介质相当的长度和宽度以及0. 050英寸的厚 度。最后，壳体和堵塞构件被构造成使得在闭合或旁通位置上，间隙(即间隙108)是0. 150 英寸。如此构造的HME单元接着通过迫使空气流进入第一或患者侧端口(即端口 58)来测 试，并且与患者侧端口(即沿着下壁72形成的端口 )相对，并靠近HM介质，测量沿着HM流路 (即HM流路A)的流速。在这些条件下，令人吃惊地发现在30升/分钟的空气源流速下，大 致0. 74%的流体渗透经过HM介质/ 二次过滤器(其中堵塞构件位于闭合或旁通位置)。在 60升/分钟的空气源流速下，大致1. 13%的流体渗透经过HM介质/ 二次过滤器。最后，在 77. 5升/分钟的空气源流速下，大致1. 25%的流体渗透经过HM介质/ 二次过滤器。因此 令人吃惊地证实即使在旁通状态下不提供流体与HM介质完全隔离，HME单元也可完全用作 旁通HME单元。所述的HME单元50仅是一种根据本发明原理的可以接受的构造。例如，根据本发 明原理的相关实施例HME单元50，在图6中表示，并且包括壳体52，、HM介质M，(图6中 隐藏，但图7A和7B中表示)以及阀机构56’(总体参考)。壳体52’形成第一端口 58’(例 如患者侧端口)、第二端口 60’(例如通风机侧端口)以及中间区段62，。HM介质M，被保持 在中间区段62’内，阀机构56’操作，以便确定空气流在第一和第二端口 58’、60’之间至少 主要行进的路径。特别是，并参考图7A和7B，壳体52’在端口 58’、60’之间限定第一和第二流路，分 别通过图7A中的箭头A和图7B中的箭头B表示。第一流路A包括HM介质M，，而第二流 路B不包括。换言之，流过第一路径A的空气与HM介质54’相互作用，并因此构成HME路 径。相反，流过第二路径B的空气不与HM介质M’密切相互作用，并因此用作旁通路径。如 同前面的实施例，第二流路/旁通路径B围绕HM介质M’(例如在其侧部)。作为参考点， 图7A和7B表示沿着第二流路/旁通路径B的更加流畅的路径(与所述HME单元50相比)， 由此第一和第二端口 58’、60’的中心轴线是平行的，并且在某些实施例中是同轴的。阀机构56’包括如上所述可动地组装在壳体52’内的堵塞构件100’。但是与HME 单元50 (图1)相比，阀机构56’结合有不同的构造以便实现堵塞构件100’在图7A的HME 位置和图7B的旁通位置之间转换。例如，阀机构56’包括例如扭转弹簧的偏压构件170(图 7A和7B)，偏压构件将堵塞构件100’偏压到第一或HME位置。另外，并具体参考图6，阀机 构56’包括致动器组件172和锁定装置174。致动器组件172包括转动地组装到壳体52’并 从壳体52’伸出的致动器臂176。致动器臂176相对于壳体52’的转动实现堵塞构件100’ 的转换(图7A和7B)，如下所述。因此，致动器臂176从图6的HME状态或位置转动到旁通 状态或位置(即相对于图6的方位顺时针转动)并反之亦然。在此方面，锁定装置174被构 造成在旁通位置或状态与致动器臂176临时接口并使其锁定。例如，在某些实施例中，锁定装置174包括从壳体52’伸出的一对指形件178a、 178b。指形件178a、178b被自然偏压到图6所示的方位，由此指形件178a、178b固有地抵 抗朝着彼此的偏转。另外，指形件178a、178b的尺寸被设置成选择性地捕获在通过致动器 臂176形成的开口 180 (总体参考)内。更特别是，在致动器臂176朝着指形件178a、178b 转动时，指形件178a、178b由于例如指形件178a、178b的自然偏压而在旁通位置或状态下 接合在致动器臂176内并选择性地保持致动器臂176。在希望时，致动器臂176可通过使用者简单在致动器臂176上提升并将致动器臂176转动离开指形件178a、178b而从临时锁定 状态下“释放”。另外参考图7A和7B，致动器臂176经由销182连接到堵塞构件100’和附接主体 184。附接主体184将销182与堵塞构件100，连接，并且进一步安装到致动器臂176上。采 用这种构造，致动器臂176的转动经由销182传递到堵塞构件100’和附接主体184。替代 地，用于将致动器臂176和堵塞构件100’互连的其它结构也是可以接受的。根据本发明并用作HME单元16 (图1和2)的HME单元200的另一实施例在图8 和9中局部示出。HME单元200类似于所述的HME单元50 (图3A)，并且包括壳体202、HM 介质204和阀机构206。壳体202形成第一端口 208 (例如患者侧端口)、第二端口 210 (例 如通气机侧端口)以及中间区段212。HM介质204可采用所述的任何形式并被保持在中间 区段212内，其中阀机构206操作以便确定空气流在第一和第二端口 208、210之间至少主 要行进的路径，如下描述。壳体202以及特别是中间区段212包括相对的外壁部段214、216以及至少一个内 部分隔部218。内部分隔部218与下壁部段216隔开，由此形成间隙220。另外，内部分隔 部218靠近阀机构206与其相关的上壁部段214形成开口 222，如下所述。那么采用这种构 造，壳体202在端口 208、210之间限定第一和第二流路，如图8的箭头A和图9的箭头B标 示那样。第一流路A包括HM介质204，而第二流路B不包括。换言之，流过第一流路A的空 气与HM介质204相互作用，并且因此构成HME路径。相反，流过第二流路B的空气不与HM 介质204密切相互作用，并且用作旁通路径。如同前面的实施例，第二流路/旁通路径B围 绕HM介质204 (例如在其侧部)。阀机构206包括所述的堵塞构件230，例如阀板，阀板可动地组装在壳体202内。 堵塞构件230设置尺寸和形状以便选择性地包围或闭合开口 222，在某些实施例中，阀机构 206还包括将堵塞构件230与内部分隔部232以及特别是开口 222可动地相关。因此，堵塞 构件230在第一或HME位置(图8)和第二或旁通位置(图9)之间转换。在HME位置，堵塞 构件230贴靠内部分隔部218嵌套，由此闭合第二流路B。换言之，在HME位置上，只有第一 流路A在第一和第二端口 208、210之间打开，由此确定流过HME单元200的空气流必须与 HM介质204相互作用。相反，在第二旁通位置，堵塞构件230与内部分隔部210隔开，使得 空气流可经过开口 228。因此，在旁通位置，第二流路B打开，使得第一和第二端口 208、210 之间的直接空气流与HM介质204分开或环绕HM介质204。图8和9的位置表示堵塞构件230相对于壳体202的相对的最大行程点。虽然 HME单元200可被调整以便提供不同于图9的最大行程点，所形成的最大行程点(或堵塞构 件230的任何中间位置)不造成阀板230完全堵塞或闭合第一流路A。尽管未示出，阀机构206可包括使得使用者将堵塞构件230引导到与所需操作模 式(即HME模式或旁通模式)相对应的位置的一个或多个附加结构。例如，阀机构206可包 括如上所述的偏压装置和/或致动器臂。替代地，可以采用任何其它机构(机械、电气动和 /或电本身)。组装有HME单元200的在呼吸回路(未示出)不提供雾化药物的情况下，HME单元 200在HME模式下操作，由此堵塞构件230被放置在第一位置(图8)，闭合第二流路B。因 此，经过HME单元200 (在端口 208、210之间)的空气流与HM介质204相互作用，通过HM介质204从患者呼出的空气吸收湿气和热量并将湿气和热量输送到提供给患者的吸入空气， HME单元200用作典型的HME单元。相反，在流体连接有HME单元200的呼吸回路操作以便为患者提供雾化药物的情 况下，HME单元200转换到旁通模式(图9)，其中堵塞构件230与内部分隔部218/开口 222 隔开。虽然第一流路A在堵塞构件230的旁通位置或模式下保持“打开”，经过HME单元200 的大量空气流沿着第二流路B出现。更特别是，并如上所述，HM介质204对空气流提供阻 力；由于空气流寻找最小阻力的路径，在旁通模式下，端口 208、210之间的大量空气流将直 接沿着第二路径B出现。虽然未示出，HME单元200可结合上面相对于HME单元50 (图3A)描述的一个或 多个附加任选的结构。类似地，可以包括下面描述的例如止回阀的其它任选结构。根据本发明原理并用作HME单元16 (图1和2)的HME单元250的又一实施例部 分在图10和11内示出。再次，HME单元250包括壳体252、HM介质254 (从图10和11视 图省略，但是其部位大体表示)以及阀机构256。壳体252形成从中间区段262的相对侧延 伸的第一和第二端口 258、260。HM介质254布置在中间区段262内，其中阀机构256确定 空气流在端口 258、260之间至少主要引导的路径。壳体252包括外壁部段264和至少一个内部分隔部266。内部分隔部266与外壁 部段264隔开，由此限定第一流路A (图10)和第二流路B (图11)。如同前面的实施例，第 一流路A包括HM介质254，而第二流路B不包括。因此，第一流路A是HME路径，并且第二 流路B是旁通路径。如同其它的实施例，第二流路/旁通路径B围绕HM介质254 (例如在 其侧部)。阀机构256包括可动组装在壳体252内并构造成选择性地闭合第二流路B的堵塞 构件(例如阀板)270。更特别是，在堵塞构件270的第一或HME位置(图10)，堵塞构件270 的导前端部272接触外壁部段264，由此相对于第一和第二端口 258、260 “闭合”第二流路 B。因此，在HME位置，堵塞构件270引导端口 258、260之间的所有空气流，以便只沿着第一 流路A出现。相反，在堵塞构件270的第二或旁通位置，导前端部272转换离开外壁部段264， 由此(相对于堵塞构件270)打开第二流路B。在旁通位置，堵塞构件270不实现第一流路 A的闭合，使得在HME单元250的旁通模式中，出现经过HM介质254的空气流。但是，并且 如上描述，HM介质254为空气流提供阻力，使得在旁通模式下，空气流将寻找最小阻力的路 径，并且因此主要沿着第二流路B出现。图10和11的位置表示堵塞构件270相对于壳体252的相对的最大行程点。虽然 HME单元250可调整成提供不同于图11的第二最大行程点，所形成的最大行程点(或者堵塞 构件270的任何中间位置)不造成堵塞构件270完全堵塞或闭合第一流路A。通过使用者使得堵塞构件270在第一和第二位置之间的转换可以多种方式得到 帮助。采用某些结构，阀机构256包括例如弹簧的偏压装置(未示出)，偏压装置将堵塞构件 270偏压到第一或HME位置(图10)。致动器臂274枢转组装到壳体252，并且限定第一和第 二端部276、278。第一端部276从壳体252向外延伸，而第二端部278贴靠堵塞构件270。 那么采用这种可接受的构造，堵塞构件270可通过使用者将转动力或理解施加到第一端部 276上从HME位置(图10)转换到旁通位置(图11)。致动器臂274的转动继而造成第二端部278贴靠堵塞构件270并造成堵塞构件270以凸轮方式运动。致动器臂274在相反方向 上的运动去除了通过致动器臂274施加的力，因此使得偏压装置迫使堵塞构件270回到HME 位置。替代地，可以采用多种其它部件，使得使用者选择所需的操作位置或模式。除了以上所述之外，图10和11表示HME单元250所设置的任选的止回阀结构。 作为参考点，下面描述的止回阀结构同样适用于本发明提出的任何其它的HME单元的实施 例。由此，止回阀结构包括具有止回阀板292的止回阀机构290。止回阀板292被组装在壳 体252内，以便选择性地闭合第二流路B。例如，采用某些构造，壳体252形成沿着第二流路B定位在第一和第二端口 258、 260之间并通过周边296限定的开口 294。止回阀板292的尺寸和形状按照开口 294的尺 寸和形状设置，使得在贴靠周边296定位时，止回阀板292闭合开口 294。在此方面，止回 阀板292定并组装，以便在沿着流路B的第一流动方向上具有空气流时自由运动离开开口 294，并且在相反方向上具有空气流时闭合开口 294。例如，并且具体参考图9，在从第二端 口 260到第一端口 258的流动方向上沿着第二流路B的空气流造成止回阀板292枢转离开 开口 294，由此使得空气流沿着第二流路B自由出现。相反，在从第一端口 258到第二端口 260的流动方向上沿着第二流路B的空气流迫使止回阀板292接合周边296，由此闭合开口 294。因此，即使堵塞构件270在图11的旁通位置，止回阀板292也周期地闭合第二流路B (即只在具有从第一端口 258到第二端口 260的空气流时)，使得空气流只在沿着第一流路A 的方向上出现。如上所述的任选的止回阀机构290可以在某些实施例中提高HME单元250的性 能。例如，在使用过程中，HME单元250可被组装到患者呼吸回路(未示出)，使得第一端口 258用作患者侧端口，而第二端口 260用作通气机侧端口。采用这种设计，并且在HME单元 250处于旁通模式时，从通气机侧端口 260到患者侧端口 258的带有药物液滴的空气流主要 沿着第二流路B出现。也就是说，堵塞构件270和止回阀板292不堵塞从通气机侧端口 260 到患者侧端口 258的空气流。因此，随着患者吸气，药物液滴被输送到患者肺部，并且不明 显地接触HM介质254。但是随着患者呼气，空气流方向变化(即从患者侧端口 258运行到通 气机侧端口 260)，因此造成阀板292如上所述闭合开口 294。呼出的空气因此被迫经过HM 介质254，其中热量和湿气被截获并保持。由于从患者呼出的空气包括最小的药物液滴(如 果有的话)，大大地减小了 HM介质254的任何堵塞问题。根据本发明的方面并用作所述的HME单元16 (图1和2)的HME单元300的又一 实施例在图12和13中表示。HME单元300包括壳体302、HM介质304和阀机构306。壳体 302限定第一和第二端口 308、310，以及在两者之间延伸的中间区段312。HM介质304被保 持在中间区段312内，阀机构306操作，以便确定端口 308、310之间的空气流至少主要出现 的流路。中间区段312包括外壁部段314和至少一个内部分隔部316。内部分隔部316与 壳体302的其它部件隔开，以便形成第一流路A和第二流路B。例如，内部分隔部316可部 分形成沿着第一路径A的空气流出现的通道318a、318b。不过，HM介质304沿着第一流路 A布置。相反，第二流路B与HM介质304分开(例如环绕HM介质或在其侧部)。因此，第一 流路A构成HME路径，并且第二流路B是旁通路径。阀机构306可采取多种形式，并且在某些实施例中包括可动地组装在壳体302内的堵塞构件(例如阀板)330。更特别是，堵塞构件330可动定位成选择性地“闭合”第二流 路B。例如，壳体302可沿着通过壁周边334限定的第二流路B形成开口 332.堵塞构件330 的尺寸和形状根据开口 332的尺寸和形状设置，使得在第一或HME位置(图12)上，堵塞构 件330邻靠壁周边334，闭合开口 332以及第二流路B.相符，在堵塞构件330的第二或旁 通位置(图13)，堵塞构件330与开口 332/壁周边334隔开，使得堵塞构件330不堵塞开口 332以及第二流路B。那么在旁通位置，堵塞构件330不明显地堵塞第一流路A，使得在旁 通模式下，可以出现沿着第一流路A并因此到达HM介质304的空气流。但是，由于HM介质 304提供的阻力，空气流将跟随最小阻力的路径，使得在旁通位置(图13)上，空气流至少主 要沿着第二流路B出现。图12和13的位置表示堵塞构件330相对于壳体302的相对的最大行程点。虽然 HME单元330可被调整以便提供不同于图13的第二最大行程点，所形成的最大行程点(或者 堵塞构件330的任何中间位置)不造成堵塞构件330完全堵塞或闭合第一流路A。如同前面的实施例，阀机构306可采取多种形式，并且结合多种特征以便实现堵 塞构件330在第一和第二 (或HME和旁通)位置之间的转换。例如，在某些实施例中，阀机构 306包括相对于开口 332滑动地保持堵塞构件330的柄部336。另外，可设置例如弹簧(未 示出)和外部致动器(未示出)等的其它部件，以便为使用者提供选择堵塞构件330的所需 位置以及HME单元300的操作模式的能力。根据本发明原理并用作HME单元16 (图1和2)的HME单元的又一实施例在图14 和15中表示。HME单元350类似于所述的HME单元300 (图12和13)，并且包括壳体352、 HM介质3M和阀机构356.壳体352限定或形成从中间区段362的相对侧延伸的第一和第 二端口 358、360。HM介质邪4布置在中间区段362内。阀机构356操作以便确定第一和第 二端口 358、360之间的空气流将至少主要出现的流路。壳体352包括外壁部段364和至少一个内部分隔部366。内部分隔部366与其它 部件(例如外壁部段364)隔开，以便限定第一流路A和第二流路B。例如，内部分隔部366 可部分形成第一路径A的通道368a、368b。不过，HM介质3M沿着第一流路A定位，而第 二流路B与HM介质35分开(例如环绕HM介质或在其侧部)。因此，第一流路A构成HME路 径，并且第二流路B是旁通路径。阀机构356可采取能够确定第二流路B的打开或闭合状态的多种形式。例如在某 些实施例中阀机构356包括定位成选择性地闭合通过壳体352沿着第二流路B (例如在分 隔部382和相应的壁部段364之间)形成的开口 382的堵塞构件(例如阀板)380。在堵塞 构件380的第一或HME位置上(图14)，堵塞构件380包围或闭合开口 382，右侧堵塞第二流 路B。因此，在HME位置(或HME操作模式)，第一和第二端口 358、360之间的空气流只沿着 第一流路A出现(并因此必须经过HME介质354)。相符，在堵塞构件380的第二或旁通位置 (图15)，堵塞构件380运动离开开口 382，使得第二流路B不再通过堵塞构件380堵塞。但 是如图前面的实施例，在第二或旁通位置上，第一流路A不通过堵塞构件380完全堵塞，使 得空气流沿着流路A、B出现。但是，在旁通位置(或者HME单元350的旁通模式)，HM介质 3M为空气流提供阻力；由于空气流将寻找最小阻力的路径，那么端口 358、360之间的空气 流将主要沿着第二流路B出现。图14和15的位置表示堵塞构件380相对于壳体302的相对的最大行程点。虽然HME单元350可以被调整以便提供不同于图15的最大行程点，所形成的最大行程点(或者堵 塞构件380的任何中间位置)不造成堵塞构件380完全堵塞或闭合第一流路A。在某些实施例中，阀机构356被构造成提供止回阀式结构。特别是，阀机构356包 括选择性地作用在堵塞构件380上的附加部件(未示出)。作为参考点，堵塞构件380可被描 述成包括枢转端部384和自由端部386.堵塞构件380相对于开口 382的运动包括堵塞构 件380在枢转端部384出枢转。采用这些方式，阀机构356的部件可操作，使得在HME操作 模式下，自由端部386被固定或锁定在图14的第一位置。如上所述，堵塞构件380的第一 或HME位置造成空气流只沿着第一流路A出现。在旁通操作模式下，阀机构356的部件相 对于开口 382释放堵塞构件380，使得堵塞构件380可在枢转端部382处自由枢转。在HME 单元350被组装到患者呼吸回路使得第一端口 358用作患者侧端口并且第二端口 360用作 通气机侧端口的情况下，在阀机构356的旁通模式下，堵塞构件380随着患者吸气(例如在 从第二端口 360到第一端口 358的流动方向上空气流)而自由枢转离开开口 382。因此，在 患者吸气时，堵塞构件380最小地与雾化药物输送到患者干涉。换言之，通过从通气机侧端 口 360到患者侧端口 358的流动方向上的空气流，堵塞构件380打开第二流路B。随着患者 呼气(即从患者侧端口 358到通气机侧端口 360的流动方向)，空气流迫使堵塞构件380相 对于开口 382回到闭合位置，由此迫使呼出的空气经过HM介质354(以及任选的过滤器(未 示出))。在下一个患者吸气过程中，堵塞构件380再次自由打开，等等。不管准确的设计，本发明的HME单元提供了由于现用设计的显著改进。HME单元提 供了可变的HME和旁通操作模式。但是，不同于传统的旁通式HME单元设计，本发明的HME 单元紧凑并且是流畅的，并且使用者在HME和旁通模式之间的转换容易实现(例如不需要 摩擦配合的壳体部件来相对于彼此转动)。另外，HME单元的制造相对廉价，并且容易适用 于结合附加结构，例如过滤器等。虽然参考优选的实施例描述本发明，本领域普通技术人员将理解到可以在形式和 细节上变化，而不偏离本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种热量和湿气交换(HME)单元，包括壳体，所述壳体形成第一端口、第二端口和在第一和第二端口之间延伸的中间区段，所 述中间区段限定流体连接第一和第二端口的第一和第二流路；热量和湿气保持介质(HM介质)，沿着第一流路保持在中间区段内；以及阀机构，所述阀机构包括可动保持在壳体内并且能够在相对的第一和第二最大行程点 之间进行转换的堵塞构件；其中所述热量和湿气交换单元被构造成使得在第一最大行程点，堵塞构件闭合第二流路以便将空气流只引导经过第一流路；在第二最大行程点，堵塞构件使得空气流经过第一和第二流路两者。
2.如权利要求1所述的热量和湿气交换单元，其中所述热量和湿气保持介质包括相 对的第一和第二主要表面，并且定位在壳体内，使得第一主要表面流体面对第一端口，并且 第二主要表面流体面对第二端口，另外，在堵塞构件的任何位置上，堵塞构件不完全堵塞第 一主要表面和第一端口之间或者第二主要表面和第二端口之间的流体连通。
3.如权利要求1所述的热量和湿气交换单元，其中所述热量和湿气保持介质具有不 小于宽度的长度以及大于厚度的宽度，另外热量和湿气保持介质被配置成使得第一流路经 过热量和湿气保持介质的厚度。
4.如权利要求1所述的热量和湿气交换单元，其中所述热量和湿气保持介质具有通 过小侧表面分开的相对的第一和第二主要表面，另外热量和湿气保持介质相对于第一流路 配置成使得第一主要表面流体面对第一端口，并且第二主要表面流体面对第二端口。
5.如权利要求4所述的热量和湿气交换单元，其中所述壳体包括组合地限定第一流 路的至少一部分的至少一个外壁和至少一个内部分隔部，另外第一和第二主要表面与壳体 的壁隔开。
6.如权利要求5所述的热量和湿气交换单元，其中每个热量和湿气保持介质的小侧 表面邻靠壳体的至少一个壁。
7.如权利要求5所述的热量和湿气交换单元，其中所述第一流路的截面呈U形。
8.如权利要求7所述的热量和湿气交换单元，其中通过壳体的底壁至少部分地限定U 形第一流路，另外热量和湿气保持介质与底壁隔开。
9.如权利要求1所述的热量和湿气交换单元，其中第一和第二流路分别包括靠近第 一端口的通道开口，其中堵塞构件靠近通道开口布置，另外堵塞构件的尺寸大于第二流路 的通道开口的尺寸并小于第一流路的通道开口的尺寸。
10.如权利要求1所述的热量和湿气交换单元，其中所述阀机构包括将堵塞构件偏压 到第一最大行程点的弹簧。
11.如权利要求10所述的热量和湿气交换单元，其中所述阀机构还包括能够从壳体 外部接近并连接到堵塞构件上的致动器臂，所述致动器臂被构造成将堵塞构件从第一最大 行程点转换到第二最大行程点。
12.如权利要求11所述的热量和湿气交换单元，其中所述阀机构还包括被构造成在 堵塞构件转换到第二最大行程点时选择性地接合致动器臂的释放开关。
13.如权利要求12所述的热量和湿气交换单元，其中所述释放开关可从壳体的外部 接近，并且被构造成释放致动器臂，以响应使用者施加的力。
14.如权利要求1所述的热量和湿气交换单元，其中所述热量和湿气保持介质限定主 要平面，另外在最终组装时，第二端口的中心轴线大致平行于主要平面，并且第一端口的中 心轴线相对于主要平面是不平行的。
15.如权利要求1所述的热量和湿气交换单元，还包括止回阀机构，所述止回阀机构包括沿着第二流路可动地保持在壳体内的止回阀板； 其中所述止回阀机构被构造成使得止回阀板使得空气流在第一流动方向上流过第二 流路，并且防止空气流在第二相反流动方向上流过第二流路。
16.如权利要求15所述的热量和湿气交换单元，其中所述止回阀板与堵塞构件隔开。
17.如权利要求16所述的热量和湿气交换单元，其中所述止回阀机构被构造成将止 回阀板锁定在热量和湿气交换操作模式。
18.如权利要求1所述的热量和湿气交换单元，还包括二次过滤器，所述二次过滤器靠近热量和湿气保持介质布置在中间区段内。
19.如权利要求18所述的热量和湿气交换单元，其中所述二次过滤器沿着第一流路 得到保持。
20.如权利要求1所述的热量和湿气交换单元，其中所述中间区段包括上部部段和下 部部段，另外每个端口从上部部段延伸并且热量和湿气保持介质布置在下部部段内。
21.一种热量和湿气交换(HME)单元，包括壳体，所述壳体形成第一端口、第二端口和在第一和第二端口之间延伸的中间区段； 热量和湿气保持介质(HM介质)，所述热量和湿气保持介质限定相对的第一和第二主要 表面，其中热量和湿气保持介质布置在壳体内使得第一主要表面流体面对第一端口并且第 二主要表面流体面对第二端口 ；以及阀机构，所述阀机构包括在热量和湿气保持介质的第一主要表面和第一端口之间流体 地可动组装在中间区段内的堵塞构件，堵塞构件能够从热量和湿气交换位置进行转换，在 热量和湿气交换位置上，堵塞构件完成了从第一端口、经过热量和湿气保持介质并到第二 端口的热量和湿气交换流路，并且闭合围绕热量和湿气保持介质的旁通流路；其中所述热量和湿气交换单元被构造成使得在堵塞构件相对于壳体的任何位置上，热 量和湿气保持介质的第一主要表面的至少一部分保持流体通向第一端口。
22.—种热量和湿气交换(HME)单元，包括壳体，所述壳体形成第一端口、第二端口和在第一和第二端口之间延伸的中间区段，所 述中间区段限定流体连接第一和第二端口的第一和第二流路；热量和湿气保持介质(HM介质)，所述热量和湿气保持介质沿着第一流路保持在中间区 段内；单个二次过滤器，所述二次过滤器沿着第一流路保持在中间区段内； 其中所述热量和湿气保持介质和二次过滤器与第二流路隔开；以及 阀机构，所述阀机构包括堵塞构件，堵塞构件可动组装在壳体内，并且能够在打开第一 流路且闭合第二流路的第一位置和打开至少第二流路的第二位置之间进行转换。
23.如权利要求22所述的热量和湿气交换单元，其中所述热量和湿气保持介质限定 多个外表面，与多个外表面的其余外表面相比，至少一个外表面具有最大的表面面积，另外 二次过滤器的外表面的表面面积接近限定最大表面面积的热量和湿气保持介质的外表面的面积。
全文摘要
一种热量和湿气交换(HME)单元(50)包括壳体(52)、热量和湿气保持介质(HM介质)(54)和阀机构(56)。壳体(52)形成在两个端口(58、60)之间延伸的中间区段(62)，并且限定第一和第二流路。HM介质(54)沿着第一流路得到保持。阀机构(56)包括可动保持在壳体(52)内并且能够在相对的第一和第二最大行程点之间进行转换的堵塞构件(100)。在第一最大行程点，堵塞构件(100)闭合第二流路使得空气流只流过第一流路。在第二最大行程点，堵塞构件(100)使得空气流流过第一和第二流路两者。HME单元(50)使用简单，但提供了空气流围绕HM介质(54)自由行进的有效旁通状态。
文档编号A61M11/00GK102123755SQ200980129726
公开日2011年7月13日 申请日期2009年6月4日 优先权日2008年6月5日
发明者J. 措林格 C., S. 曼索尔 K., A. 科内夫 N. 申请人:护理联合2200公司