CN105477754A - 用于将呼吸气体进行加湿的装置的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于将呼吸气体进行加湿的装置，该装置包括：导管安排，该导管安排包括内壁和外壁，该内壁限定了气体运送路径，该气体运送路径包括入口和出口，该外壁包围着该内壁的至少一个区段，其中，储存器被限定在该内壁与外壁之间，并且化学加热器位于该储存器之内，并且其中加湿流体源由该外壁所包含，并且触发器被配置成用于激活该化学加热器以产生热量。本发明还涉及用于将呼吸气体进行加湿的方法。

Description

用于将呼吸气体进行加湿的装置的方法
本案是国际申请号为PCT/NZ2012/000122、国际申请日为2012年7月11日、发明名称为“一种加湿器”、中国国家阶段申请号为201280044487.2的中国发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种用于将递送给使用者的呼吸气体进行加湿的装置，并且更具体地涉及一种用于在递送给使用者之前对呼吸气体进行加热和加湿的呼吸用加湿器。本发明还涉及一种用于对呼吸气体进行加湿的方法。
背景技术
呼吸系统是一套医疗部件，这些部件将呼吸气体准备好并且递送给使用者或者病人。构成该呼吸系统的这些部件可以根据应用、所提供的治疗类型、和/或进行治疗的位置而改变。
一种典型的呼吸系统可以包括一个呼吸气体源(诸如，医院供应、机械通风机、家庭鼓风机单元、或者复苏袋)、一个用于将该呼吸气体给送到使用者的使用者接口(诸如，面罩或者鼻套管)、以及一个将该气体源连接到该使用者接口上的呼吸管。一些呼吸系统还可以结合用于在递送之前将这些呼吸气体进行处理的加热器和/或加湿器。理想的是，将这些呼吸气体加热到约37℃以便匹配使用者的核心体温。
可以将这些气体进行加湿以便减少由从病人呼吸系统中去除湿气所引起的不舒适感以及其他更多严重的副作用。在将呼吸气体进行加热的情况下加湿是更加重要的，因为升高的温度增加了气体去除湿气的能力。这些加热和加湿过程可以部分地或者完全地组合在一个呼吸系统中。
许多现有的用于呼吸气体的加湿器或者加湿系统都依赖于用于操作这些气体加热器的电动系统以及相关联的加湿技术。然而，在不可获得电力的现场操作或者情况下，或者甚至为了便于携带，可能有用的是提供一个能够独立于电源进行工作的用于将呼吸气体进行加湿的装置。
因此，本发明的目的是提供或者至少在某种程度上针对于提供一种用于将递送给使用者的呼吸气体进行加湿的装置、或者至少给公众和/或医疗专业人员提供一种有用的选择。
发明内容
在一个方面，本发明广义地在于一种用于将呼吸气体进行加湿的装置，该装置包括：一个导管安排，该导管安排包括一个内壁和一个外壁，该内壁限定了一个气体运送路径，该气体运送路径包括一个入口和一个出口，该外壁包围着该内壁的至少一个区段，其中一个储存器被限定在该内壁与外壁之间，并且一个化学加热器位于该储存器之内，并且其中一个加湿流体源由该外壁所包含，并且一个触发器被配置用于激活该化学加热器以产生热量。
优选地，该入口是与一个气体供应可连接的或者流体地可连接的，并且该出口是与一个使用者接口或者一个使用者气体递送装置可连接的或者流体地可连接的。
优选地，该化学加热器被布置成用于与以下各项中的一项或多项的至少一部分进行热交换：该内壁或者内壁的至少该区段、穿过该气体运送路径的气体、或者加湿流体。
优选地，该加湿流体源是至少从以下各项中的一项或多项之内、或者由以下各项中的一项或多项来提供的：该内壁或内壁的至少该区段、和/或该储存器中，以用于将穿过该气体运送路径的气体进行加湿。
优选地在使用中，在激活时该化学加热器产生了热量以用于对穿过该气体运送路径的气体进行加热和/或促进了该气体对加湿流体的摄取。
优选地，该内壁是透气性的。
优选地，该内壁允许加湿流体传递到穿过该气体运送路径的气体。
优选地，该内壁允许加湿流体的蒸气传递到穿过该气体运送路径的气体。
优选地，该内壁储存了或者能够储存加湿流体，这样使得在使用时，穿过该气体运送路径的气体摄取了至少部分的所储存的加湿流体。
优选地，该内壁在使用前用加湿流体进行了预装填。
优选地，该储存器能够储存加湿流体，这样使得在使用中，该加湿流体(或者其蒸气)以及穿过该气体运送路径的气体是流体地可接触的。
优选地，该外壁是加湿流体(或其蒸气)不可渗透的。
优选地，该外壁包括绝缘层或者是热绝缘的。
优选地，该化学加热器是一种化学试剂，该化学试剂在被激活时是放热的。
优选地，该化学加热器是一种在激活时能够发生放热结晶的过饱和盐溶液。
优选地，该化学加热器包括、或者是乙酸钠。
优选地，该触发器是一种机械致动器，该机械致动器在被致动时在该化学加热元件内提供了成核位点以引发结晶。
优选地，该触发器是一个金属盘。
优选地，该金属盘位于该加热元件内。
优选地，该装置是非电动的。
优选地，该装置是一种便携的加湿器。
优选地，该气体供应是一个呼吸气体源。
优选地，该外壁是与该内壁共轴的并且包围着该内壁。
优选地，一个内管形成了该内壁，并且一个外管形成了该外壁。
优选地，该装置包括一个医疗呼吸回路、或者一个医疗复苏系统的一部分。
优选地，该装置是单次使用的。
在另一个方面，本发明广义地在于一种用于将呼吸气体进行加湿的装置，该装置包括：一个限定了气体运送路径的内管，该路径包括一个入口和一个出口，该入口是与一个气体供应可连接的或者流体地可连接的，并且该出口是与一个使用者接口或者使用者气体递送装置可连接的或者流体地可连接的；一个外管，该外管包围着该内管或者该内管的至少一个区段，并且一个储存器被限定在该内管与该外管的壁之间，并且一个化学加热器位于该储存器内，该化学加热器被布置成用于与以下各项中的一项或多项进行热交换：该内管的内壁或者该内管的内壁的至少该区段、穿过该气体运送路径的气体、一种加湿流体，并且其中，一个加湿流体源是至少从以下各项中的一项或多项之内、或者由以下各项中的一项或多项来提供的：该内管的内壁或者该内管的内壁的至少该区段、和/或该储存器，以用于将穿过该气体运送路径的气体进行加湿；一个触发器被配置为用于激活该加热元件以产生热量，这样使得在使用中，在激活时该化学加热器产生了热量以用于对穿过该气体运送路径的气体进行加热和/或促进了该气体对加湿流体的摄取。
在另一个方面，本发明广义地在于一种用于将呼吸气体进行加湿的装置，该装置包括：一个用于将气体进行加湿的腔室，该腔室具有一个入口和一个出口；一个被布置成用于与该腔室的至少一部分进行热交换的化学加热器；以及一个被配置用于激活该化学加热器来产生热量的触发器；以及一个可分配到该腔室中的加湿流体源。
优选地，该入口是与一个气体供应可连接的或者流体地可连接的，并且该出口是与一个使用者接口或者一个使用者气体递送装置可连接的或者流体地可连接的。
优选地在使用中，在激活时该化学加热器产生了热量以用于对从入口到出口穿过该腔室的气体进行加热和/或促进了该气体对加湿流体的摄取。
优选地，该触发器包括至少一个部分用于机械地引发该加热元件的激活以产生热量。
优选地，该触发器包括用于储存有待供应到该腔室中的加湿流体的一个储存器。
优选地，该触发器被配置成用于激活该化学加热器并且用于将该加湿流体源分配到该腔室中。
优选地，该触发器的激活激活了该化学加热器并且同时将该加湿流体源分配到腔室中。
优选地，该触发器包括一个加湿流体储存器，在使用前该流体储存器是通过一个密封件与该腔室密封隔离的，并且其中，该流体储存器与该腔室解除密封以便使用。
优选地，在操作该触发器时，该流体储存器密封件被破坏或者被刺穿。
优选地，该触发器包括一个柱塞，该柱塞具有一个加湿流体储存器，当处于一种使用前的构型中时该加湿流体储存器是与该腔室密封隔离的，并且其中当处于一种使用中的构型中时，被储存在该流体储存器中的流体被解除密封并且被分配到该腔室中。
优选地，该触发器包括至少一个部分，该部分在从一种使用前的构型移动到一种使用中的构型时激活该加热器元件以产生热量。
优选地，该化学加热器被布置成用于与该腔室的一个底座或者底座部分进行热交换。
优选地，该底座或者底座部分是一个导热底座，该导热底座形成了到该腔室的底板。
优选地，一个传导性加热表面被布置在该化学加热器与该腔室的底板之间。
优选地，该化学加热器是一种化学试剂，该化学试剂在被激活时是放热的。
优选地，该化学加热器是一种在激活时能够发生放热结晶的过饱和盐溶液。
优选地，该化学加热器元件包括、或者是乙酸钠。
优选地，该触发器是一种机械致动器，该机械致动器在被致动时在该化学加热元件内提供了成核位点以引发结晶。
优选地，该触发器是一个金属盘。
优选地，该金属盘位于该加热元件内。
优选地，该装置是非电动的。
优选地，该装置是一种便携的加湿器。
优选地，该气体供应是一个呼吸气体源。
优选地，该装置包括一个医疗呼吸回路、或者一个医疗复苏系统的一部分。
优选地，该装置是单次使用的。
优选地，该入口和出口在它们之间限定了一个气体运送路径。
在另一个方面，本发明广义地在于一种用于将呼吸气体进行加湿的装置，该装置包括：一个用于将气体进行加湿的腔室，该腔室具有一个入口和一个出口，该入口是与一个气体供应可连接的或者流体地可连接的，并且该出口是与一个使用者接口或者一个使用者气体递送装置可连接的或者流体地可连接的；一个被布置成用于与该腔室的至少一部分进行热交换的化学加热器、以及一个被配置为激活该化学加热器以产生热量的触发器；以及一个可分配到该腔室中的加湿流体源，这样使得在使用中，在激活时，该加湿流体被分配到该腔室中并且该化学加热器产生了热量以用于对穿过该腔室的气体进行加热量和/或促进了该气体对加湿流体的摄取。
在另一个方面，本发明广义地在于一种用于将呼吸气体进行加湿的方法，该方法包括：在一个入口与一个出口之间提供一个气体运送路径；并且提供一个被布置成用于与该气体运送路径的至少一部分进行热交换的化学加热器、以及一个用于激活该化学加热器以产生热量的触发器；并且提供一个加湿流体源，该加湿流体在激活该化学加热器时可用于被穿过该气体运送路径的气体所摄取。
优选地，一个导管安排的内壁限定了该气体运送路径，该导管安排包括该内壁和一个外壁，该外壁包围着该内壁的至少一个区段，其中一个储存器被限定在该内壁与外壁之间，该化学加热器位于该储存器内，并且其中该加湿流体源是由该外壁包含的，并且该触发器被配置为激活该该化学加热器以产生热量。
优选地在使用中，在被该触发器激活时，该化学加热器产生了热量以用于对穿过该气体运送路径的气体进行加热和/或促进了该气体对加湿流体的摄取。
优选地，其中该气体运送路径被限定在一个腔室的入口与出口之间，其中一个化学加热器被布置成用于与该腔室的至少一个部分进行热交换，并且其中该加湿流体源是可分配到该腔室中的，并且该触发器被配置成用于激活该化学加热器以产生热量。
优选地在使用中，在被该触发器激活时，该加湿流体被分配到该腔室中并且该化学加热器产生了热量以用于对穿过该腔室的气体进行加热和/或促进了该气体对加湿流体的摄取。
优选地，该入口是与一个气体供应可连接的或者流体地可连接的，并且该出口是与一个使用者接口或者一个使用者气体递送装置可连接的或者流体地可连接的，这样使得在一种使用中的构型中，穿过该气体运送路径的气体被加热和/或通过对加湿流体的摄取而被加湿。
优选地，该气体供应是来自一个鼓风机或者通风机或者复苏器。
优选地，该使用者接口是一个面罩或者鼻套管。
优选地，该使用者气体递送装置包括一个医疗呼吸回路的一部分，诸如用于将加湿的气体供应给使用者的导管或者其他气体递送装置的另外一个区段。
如在本说明书中使用的术语“包括(comprising)”是指“至少部分地由…组成”。当在本说明书(以及权利要求书，如果不需要的话再删除)中解释包含了术语“包括”的各个语句时，除了前面有这个术语的那个或那些特征之外的特征也是可以存在的。相关的术语诸如“包括有(comprise)”和“包括了(comprises)”将以同样的方式进行解释。
本发明还可以被广义地说成是在于本申请的说明书中单独地或者集合性地提及的或者指出的这些部分、要素以及特征，以及任何两个或更多所述部分、要素、或特征的任意或所有组合，并且其中在此提及的具体的整体(integer)具有本发明所属领域内已知的等效物，此类已知的等效物被认为已结合在此，就像单独地列出一样。
本发明在于上述内容并且还设想到了多种构造，下文中仅给出了这些构造的实例。
附图说明
将仅通过举例方式并且通过参见附图来对本发明的多个优选实施例进行说明，在这些附图中：
图1是用于向病人或者使用者提供对呼吸气体的加湿的一种现有技术系统的示意图。
图2示出了包括用于将呼吸气体进行加湿的导管安排的一种装置。
图3是包括用于将呼吸气体进行加湿的导管安排的一种装置的截面展示。
图4是包括用于将呼吸气体进行加湿的导管安排的、另一种形式的装置的截面展示。
图5是包括用于将呼吸气体进行加湿的导管安排的、又另一种形式的装置的截面展示。
图6示出了包括用于将呼吸气体进行加湿的腔室的一种装置。
图7是图6的装置处于预装填或者使用前状态下的截面展示。
图8是图6的装置的截面展示，展示了加湿流体向该腔室中的分配。
图9是图6的装置的截面展示，展示了该装置的底座中的一个化学加热器的触发。
图10是图6的装置的另一种形式的截面展示。
具体实施方式
图1示意性地表示了用于向病人或使用者1提供对呼吸气体的加湿的一种典型的呼吸用加湿系统。通过连接到一个加湿后气体运送路径或者吸气导管3上的病人接口2将加湿的气体提供给使用者。吸气导管3被连接到一个加湿腔室5的出口4上，该加湿腔室包含一定体积的水6。加湿腔室5优选是由一种塑料材料形成的并且可以具有一个高度导热的底座(例如一个铝底座)，该底座与加湿器8的一个加热器板7直接接触。加湿器8配备有控制装置或者电子控制器9，该控制装置或者电子控制器可以包括一个基于微处理器的控制器，用于执行被储存在相关联的存储器中的计算机软件命令。
控制器9接收来自多个源(诸如使用者输入界面或者拨号盘10)的输入，通过这些源该装置的使用者可以例如对被供应给病人1的气体的湿度或温度的一个预定的所需值来行设置。该控制器还可以接收来自其他源的输入，例如来自温度和/或流速传感器。响应于使用者通过拨号盘10所设置的湿度或温度值输入以及其他输入，控制器9确定何时(或者在什么水平上)向加热器板7供能以加热在加湿腔室5内的水6。当加湿腔室5内的该体积的水6被加热时，水蒸气开始填充水表面以上的腔室体积、并且随着由一个气体供应(例如一个鼓风机11)提供的气体流(例如空气)一起流出该加湿腔室5的出口4，该气体流通过入口12进入该腔室。从该病人口中呼出的气体直接传递到图1中的周围环境中。
一种现有技术加湿器可能不是容易可运输的。此外，现有技术的加湿器要求一个外部电源来为该加湿器控制器提供电力并且向该加热器板供能。可能有用的是能够提供一种用于将呼吸气体进行加湿的装置，而且该装置还是便携的并且不依赖于电源来工作。
这样一种装置往往有利地能够提供足够快速的启动时间以便例如在紧急情况下是有用的，诸如在医院、意外或者急诊病房内或者在医院外操作中，诸如现场操作或者在遥远位置。
还将会有用的是能够提供一种用于将呼吸气体进行加湿的自含式装置，该装置不要求另外的零件或部件来提供加热器将气体加热或者一个分开的流体供应来用作可以穿过该装置的呼吸气体的加湿流体。
因此，本发明的这些装置的目的至少在一定程度上是针对于以上详细内容。
导管安排
通过参见图2到图5，在一个第一实施例中，提供了一种用于将呼吸气体进行加湿的装置100。该装置包括一种导管安排。该导管安排包括一个内壁101和一个外壁102。该内壁限定了一个气体运送路径103。该气体运送路径包括一个入口104和一个出口105。在入口104或出口105中可以提供一个流动限制器，这样对于任何给定的输入压力而言，穿过该装置的气体的流动速率被控制或者被限制到一个适当的水平。优选地，该装置的各个末端用一个连接器109进行封端，该连接器提供或形成了入口104和出口105。例如，连接器109可以是包覆模制到该内壁和外壁的末端上。优选地，该装置的各个末端，即，该入口和出口，配备有多个保护帽110以便防止对该气体运送路径的污染。帽110优选不被移除，直到该装置被使用之时。
该外壁包围着该内壁的至少一个区段。一个储存器106被限制在该内壁与外壁之间。一个化学加热器107位于储存器106之内。用于装置100的一个加湿流体源被外壁102包含在该装置之内。并且，一个触发器108被配置为用于激活该化学加热器以便产生热量。
入口104是与一个气体供应(诸如，风箱、通风机、或者鼓风机)可连接的或者流体地可连接的，而出口105是与一个使用者接口或者一个使用者气体递送装置(诸如像面罩、鼻套管或者类似于参见图1描述的其他病人递送装置)可连接的或者流体地可连接的。
提供该化学加热器107使得该化学加热器被布置成用于与以下各项中的一项或多项的至少一部分进行热交换：内壁101或者内壁的至少该区段、穿过该气体运送路径的气体、加湿流体106。例如，该化学加热器被包含或者保持在被限定于该内壁与该外壁之间的该储存器中，从而以此方式接触该内壁的实质上足够的区域以便允许与穿过该运送路径的气体进行热传递或者热交换，如箭头112所指出的。类似地，该化学加热器可以起作用以便促进加湿流体的蒸发、并且可以驱动该蒸气进入该运送路径中以被穿过其中的气体摄取，如箭头113所指示的。
该加湿流体源可以是至少从以下各项中的一项或多项之内、或者由以下各项中的一项或多项来提供的：该内壁或内壁的至少该区段、和/或该储存器，以用于将穿过该气体运送路径的气体进行加湿。例如，该装置可以在使用该装置之前用加湿流体进行预装填。以此方式，该装置可以准备好(构造好)并且预装填有一种无菌的加湿流体、然后储存好以备使用。例如，在该内壁或者该内壁的至少一个区段对于加湿流体是透气的或者多孔的情况下，该内壁可以在预装填的(即，该装置使用前)构型中被装填有或者储存加湿流体。例如，在制造该装置的过程中，在将帽110固定到连接器109上之前，可以通过添加预定体积的加湿流体到该气体运送路径中来对该内壁用加湿流体进行预装填。该加湿流体将浸透到该形成内壁的材料中，以便随后在使用过程中通过化学加热器所提供的加热进行升温和蒸发。
在使用中模式的过程中，由该化学加热器产生的热量可以促进加湿流体蒸发并且进入该气体运送路径中以被该气体摄取。在一些变体中，可能的情况是，加湿流体可以被或者另外地被保留在该储存器中以用于随后供应给该透气的或多孔的内壁并且用于作为蒸气来供应或者被穿过该运送路径的气体所摄取。例如，该储存器可以是经由一个预装填端口111而用流体进行预装填，该预装填端口是形成在形成了入口或出口的连接器109之中。端口111随后被密封或塞住以便将流体储存在该储存器之内。
在使用中，在激活该化学加热器107时产生热量。该热量被用于加热穿过该气体运送路径的气体和/或促进该气体对加湿流体的摄取。以此方式，被供应或者递送至该入口的气体被加热或者加湿，例如被加热到一个温度而使得被递送给病人的气体可以为约37℃并且具有适合于医疗或呼吸应用的相对湿度。将认识到的是，该气体可以被加热到高于37℃的温度，而使得从该装置到使用者或者病人的递送点的温度下降将提供约37℃的气体。还将认识到，提供一种温暖的、加湿后的气体给使用者呼吸是比冷的干气体更优选的。提供温暖的且加湿的气体给使用者的益处对于医疗应用而言是普遍已知的。
然而进一步地，提供一种无需外部电源而能够递送此结果的装置的能力是特别有利的。
提供一种能够在现场使用或者在需要用于对呼吸气体的加热和加湿作出快速响应的情况下使用的便携装置的能力也是特别有利的。
内管有利地为一种透气性的材料或构造。以此方式，限定了该气体运送路径的内壁或内管的壁允许加湿流体(或其蒸气)传递到该气体路径中。如以上提及的，该内壁或者该内管的壁能够储存至少一部分的加湿流体，该加湿流体可以随后与穿过该气体路径的气体进行流体接触。例如，在一种形式中，该内壁或该内管的内壁可以在使用或者激活该装置之前用加湿流体进行预装填。
除了由该壁保持或储存的加湿流体之外，或者甚至在一种替代的形式中，例如该储存器可能能够储存至少一部分的加湿流体，而使得在使用中该加湿流体(或者其蒸气)以及穿过该气体运送路径的气体是流体地可接触的。在这些实例中，当激活该化学加热元件并且产生了热量时，所储存的加湿流体的至少一部分可以转化成蒸气，该蒸气可以迁移或者渗透到该气体运送路径中或者至少到该内壁的内侧表面上以便随后对穿过该气体运送路径的气体进行加湿。
关于以上的这些形式，将了解的是，能实现或者促进加湿流体或蒸气渗透或迁移而与穿过该运送路径的气体进行流体接触的材料可能是适合的。该化学加热元件提供了一个加热的驱动器以用于蒸气的产生并且用于使穿过该运送路径的气体升温。
在提供一个透气性内管时，该外壁或者一个外管的外壁或者一个外管的至少一个外部壁应该被形成或者构造成是加湿流体(或者其蒸气)不可渗透的。以此方式，加湿流体优选不从该装置中损失到周围环境中。倘若加湿流体损失了，那么能够用于气体加湿的加湿流体的总量受到影响并且减少。这可能在其他方面限制这种装置的有用储存或者货架期。
在不同的实施例中，该内壁可以允许加湿流体的蒸气从该内壁传送到或者流到穿过气体运送路径103的气体中。在该内壁储存了或者能够储存加湿流体的情况下，在使用过程中，穿过该气体运送路径的气体可以摄取至少一部分的所储存的加湿流体。该内壁可以在使用前用加湿流体进行预装填。
该外壁(或者一个外管的外部壁)和内壁(或者一个内管的内壁)优选地被形成或者构造成保持或者包含该化学加热元件或者形成该加热元件的试剂或成分。
该外壁可以是绝缘的或者包括绝缘层。出于各种各样的原因，一个绝缘的外壁可以是有用的，这些原因包括在化学加热器元件被激活时使来自该化学加热器元件的热量损失最小化、或者使该外壁摸上去太热的可能性最小化(出于安全或者操作的目的)。
该化学加热器可以包括或者是一种化学试剂，该化学试剂在被激活时是放热的或者产生热量。
在一个实例中，该化学加热器可以是一种能够经历放热反应的过饱和盐溶液，诸如在结晶的过程中，该过程是在被一个触发器激活时进行或被引发。该化学加热器元件可以例如是乙酸钠(例如一种乙酸钠过饱和溶液，在被激活时经历放热结晶过程)。
该触发器可以是激活该化学加热器开始产生热量的任何适合的机构。然而，在不同的形式中，该触发器可以是一种机械致动器，该机械致动器在被致动时在该化学加热元件内提供成核位点以便引发结晶。
例如，该触发器可以是一个带条纹的金属盘，该金属盘任选地位于该化学加热器或者其一部分内。在使用乙酸钠的情况下，该金属盘当通过弯折或变形而被触发时可以释放出一种引发放热结晶过程的颗粒。
该盘或者该盘的位置可以是从该装置外部可辨别的。该盘可以由使用者激活，例如通过挤压外管壁而使该外管壁弹性地变形从而使该盘变形。
在一个替代性形式中，该触发器可以包括一个位于该化学加热器内的弹性部件，该弹性部件可以被折曲和拉断以产生一种碎片来激活该化学加热器。
在另外一种替代性形式中，可以将一个柱塞推动或刺入穿过该外管的壁。该柱塞可以涂覆有启动该放热的化学加热器的晶体。
还可能希望的是将该触发器定位在一个在实际使用之前最佳地避免意外激活的位置中。该触发器还可以包括一个指示器，以在视觉上显示该触发器是否可以被激活。
替代性实施方式
参见图4，在一种替代性形式中，用于储存该化学加热器的储存器106被限定在外壁102与一个中间壁120之间，该中间壁位于内壁101与外壁102之间。在这个实施例中，在中间壁120与内壁101之间形成了一个第二储存器121。为了使用，该加湿流体可以被储存或包含在第二储存器121中、或者第二储存器以及内壁101之中。例如，该第二储存器121可以经一个预装填端口111用流体进行预装填，该预装填端口是形成在形成了入口或出口的连接器109之中。端口111随后被密封或者塞住以便将流体储存在该储存器之内。在这个替代实施例中，该化学加热器与该加湿流体被中间壁120流体地分开。例如，第一储存器106可以经一个预装填端口114用化学加热器进行预装填，该预装填端口是形成在形成了入口或出口的连接器109之中。端口114随后被密封或者塞住以便该化学加热器储存在该储存器之内。
优选地，该中间壁是高度导热的，这样该化学加热器一旦被触发器108激活而产生的热量就传递跨越该中间壁以便加热在第二储存器121和/或内壁内的流体。例如，该中间壁可以由一种金属箔片形成。
在图5中展示的另外一种替代性形式中，内壁101可以包括一种多层的构造。一个内层130包括一种能够保持或储存加湿流体的多孔材料。并且一个外层131包括一个能够传递热量但防止流体或蒸气的传递的高度导热的材料。该内壁的外层将该加热流体与化学加热器流体地分开。该内管的外层可以是金属箔或者在内壁101的外表面上的一个涂层。
如以上描述的，该装置包括一个内壁101以及一个外壁102，并且在此方面，这些壁可以是一个内管和一个包围的共轴的外管的壁。
例如，一个内管可以形成该内壁，并且一个外管形成该外壁。在此方面，可以提供一种用于将呼吸气体进行加湿的装置，该装置包括限定了一个气体运送路径的内管。该路径可以包括一个入口104以及一个出口105，该入口是与一个气体供应可连接的或者流体地可连接的，并且该出口是与一个使用者接口或者一个使用者气体递送装置可连接的或者流体地可连接的。
外管可以是与内管同轴的并且包围着该内管或该内管的至少一个区段。一个储存器被限定在该内管与该外管的壁之间，并且一个化学加热器被定位在该储存器之内。可替代地，该装置可以包括位于内壁101与外壁102之间的中间壁或管120，该储存器被形成在该中间壁与该外壁之间。
该化学加热器被布置成用于与以下各项中的一项或多项进行热交换：该内管的内壁或者该内管的内壁的至少该区段、穿过该气体运送路径的气体、加湿流体、中间管的壁或者中间管的壁的至少该区段。
一个加湿流体源是至少从以下各项中的一项或多项之内或者由以下各项中的一项或多项来提供的：该内管的内壁或该内管的内壁的至少该区段、和/或该储存器、和/或形成在该中间壁与该内壁之间的第二储存器，用于将穿过该气体运送路径的气体进行加湿。并且，一个触发器被配置为用于激活该加热元件产生热量，而使得在使用时，在激活时该化学加热器产生热量来将穿过该气体运送路径的气体进行加热和/或促进该气体对加湿流体的摄取。
在另外一种形式中，以上描述的实施例可以是一种共轴的管道，该管道带有在位于其间的储存器中定位的化学加热器，并且其中加湿流体是由该内管的壁来保持和/或被保持在该储存器内，这样使得该化学加热器的激活用作了一个驱动器来将该加湿流体的蒸气驱动进入一个气体运送路径中以被穿过其中的气体所夹带或者摄取。
腔室构型
通过参见图6到图10，在一个第二实施例中，提供了一种用于将呼吸气体进行加湿的装置。
装置200包括一个用于将气体加湿的一个腔室201，该腔室具有一个入口202以及一个出口203。一个过滤器或阀门可以被包括在出口203之中以便防止或者限制被保持在腔室201中的流体到达病人处，例如在该腔室从一个典型的使用中取向被倾斜而使该腔室中的流体溢出入到该腔室出口中的情况下。一个化学加热器204被布置成用于与该腔室的至少一部分进行热交换，并且一个触发器205被配置为用于激活该化学加热器产生热量。提供了一个加湿流体源206，该加湿流体源可分配到腔室201之中或之内。
该入口是与一个气体供应(诸如风箱、通风机、或者鼓风机)可连接的或者流体地可连接的，而该出口是与一个使用者接口或者一个使用者气体递送装置(诸如像面部面罩、鼻套管或者参见图1描述的其他病人递送装置)可连接的或者流体地可连接的。
在使用中，在激活时该化学加热器产生了热量以用于对从入口到出口穿过该腔室的气体进行加热和/或用于促进该气体对加湿流体的摄取。
该触发器可以包括能够机械地引发该化学加热器的激活以产生热量的至少一个部分或者一个零件。
该触发器还可以包括或者分开地包括一个储存器用于储存有待被供应或者分配到腔室201之中或之内的加湿流体206。例如，触发器205可以被配置成用于既激活该化学加热器又将加湿流体源分配到该腔室中；任选地该激活和分配可以同时发生或者在一个基本上同时发生的操作中发生。
还可以希望的是将该触发器定位在一个在实际使用之前最佳地避免意外激活的位置中。该触发器还可以包括一个指示器，以便在视觉上显示该触发器是否可以被激活。
在该触发器可以包括一个加湿流体储存器207的情况下，在使用之前(即，当处于储存条件下时)该流体储存器是初始地与腔室201密封隔离的，并且当该装置投入使用时，可以将该流体存储器207解除密封(例如，可以破坏或者刺穿或者以其他方式打开该密封件)以便将流体206分配到腔室201中。
在一种形式中，该触发器可以是(或者包括)一个柱塞208，该柱塞被接收在一个加湿流体储存器207中，当处于使用前的构型中时该加湿流体储存器是与该腔室密封隔离的，并且当处于使用中的构型中时，被储存在该流体储存器中的流体于是被解除密封并且流体被分配到该腔室之中。在该流体储存器内击打该柱塞破坏了在该流体储存器与该腔室之间的一个密封件213。该柱塞密封在该储存器的壁上以便将该储存器与外部环境密封隔离。一旦该流体储存器与该腔室之间的密封件被破坏，该柱塞还将该腔室与外部环境密封隔离。
在工作时并且从在使用前的构型移动到使用中的构型时，触发器205能够激活化学加热器204和/或将该加湿流体分配到该腔室中。
该触发器可以是激活该化学加热器开始产生热量的任何适合的机构。
然而，在不同的形式中，该触发器可以是一种机械致动器，该机械致动器在被致动时在该化学加热元件内提供成核位点以引发结晶。例如，该触发器可以包括一个金属盘，该金属盘任选地位于该化学加热器或者其一部分内。
在使用乙酸钠的情况下，该金属盘当例如被柱塞205触发或致动时可以释放出一种引发放热结晶过程的颗粒。
化学加热器204被布置成与该腔室的一个底座或者底座部分209进行热交换(或者可以至少是与其一部分进行接触)。该腔室底座或者底座部分可以是导热的并且可以形成腔室201的一个底板或该底板209。在所展示的实施例中，该底座限定了一个空腔210，该空腔包含该化学加热器204。优选地，该腔室是形成在一个导热部分209与一个底板或者绝热外部分211之间，该导热部分与该腔室直接或间接地进行热交换或者形成该腔室的底板。该绝缘底板限制了向周围环境的热传导。
可替代地，该化学加热器可以被布置成至少与一个加热表面进行热交换或者热传导，该加热表面被布置在该化学加热器与该腔室的底板或底座之间。
在所展示的实施例中，该触发器包括柱塞208以及一个金属盘212，该触发器被适配为在该储存器内朝向该腔室击打以便将该流体分配到该腔室中，并且该金属盘位于该化学加热器或者其一部分之内。在所展示的实施例中，该金属盘是与该腔室的底板一体形成的。在使用中，朝向该腔室底板来击打该柱塞以便初始地对该储存器中的流体加压，从而破坏该储存器与该腔室之间的密封件213。一旦密封件213被破坏，流体就从该储存器分配到该腔室中，如图8中所示的。使用者或者健康专家继续朝向该腔室底板击打该柱塞，直到该柱塞接触到在该腔室底板中一体形成的金属盘。将该柱塞按压在该盘上使得该盘变形，这样使得该盘在该化学加热器内释放出一种引发放热结晶过程的颗粒。
在一种替代性形式中，一个金属盘位于该化学加热器内、该腔室底板之下。伸入该腔室中的一个鼓出部被形成在该腔室底板中。在如上所描述的一个类似的操作中，该柱塞接触该腔室底板中的鼓出部而变形进入该化学加热器中。该金属盘位于该鼓出部之下并且随着该底板中的鼓出部变形而变形，从而激活该化学加热器。
在如图10中所展示的另外一种形式中，该触发器包括：柱塞、金属盘、以及从该柱塞向着该腔室底板延伸的一个销钉或者延伸构件214。在使用时，使用者或者医疗保健从业者向着该腔室底板按压该柱塞。该延伸构件的远离该柱塞的顶端刺穿了该密封件213以便允许该流体分配到该腔室中。继续将该柱塞压入该储存器中将向着该腔室底板击打该延伸构件，直到该延伸构件的该顶端接触到并且按压该腔室的底板中的该金属盘或鼓出部212从而激活该化学加热器。在这种形式中，延伸构件214破坏了密封件213并且激活该化学加热器204。并且该柱塞和延伸构件的击打仅需要是等于或略微大于密封件213与该腔室底板209之间的距离215。
优选地，提供了一种机构以防止流体不慎分配到该腔室中或者激活该化学加热器。例如，可以提供一个可移除的隔离件216，其一个末端支承在一个联接于该柱塞上的构件上而一个相反的末端支承在一个联接于该储存器上的构件上以便防止该柱塞向着该腔室底板击打。为了操作该柱塞，使用者移除该隔离件，这样使得可以向着该腔室底板对其进行击打。例如，该隔离件可以是一个带有纵向裂缝的、末端开放的圆柱体。
该化学加热器可以包括或者是一种化学试剂，该化学试剂在被激活时是放热的或者产生热量。在一个实例中，该化学加热器可以是一种能够经历放热反应的过饱和盐溶液，诸如在结晶的过程中，该过程是在被触发器激活时进行或被引发。该化学加热器元件可以例如是乙酸钠(例如一种乙酸钠的过饱和溶液，在被激活时经历放热结晶过程)。
根据这个实施例，该入口和出口以及该腔室可以在它们之间限定一个气体运送路径。
在另外的一种形式中，可以提供一种用于将呼吸气体进行加湿的装置。该装置包括用于将气体加湿的腔室，该腔室具有一个入口和一个出口，该入口是与一个气体供应可连接的或者流体地可连接的，并且该出口是与一个使用者接口或者一个使用者气体递送装置可连接的或者流体地可连接的。一个化学加热器可以被布置成用于与该腔室的至少一部分进行热交换，并且一个触发器被配置为用于激活该化学加热器产生热量。提供了一个加湿流体源，该加湿流体源可分配到该腔室中。因此在使用中，在激活时，该加湿流体被分配到该腔室中并且该化学加热器产生热量以用于对穿过该腔室的气体进行加热和/或促进该气体对加湿流体的摄取。
在又另外一种形式中，以上实施例可以是一种用于加湿器的化学动力的加热器，其中该加热器位于腔室的底座之中，该腔室具有气体入口和气体出口、以及一个用于激活该化学加热器和用于将加湿流体给送到该腔室的触发器。
操作方法
在另外一个实施例中，提供了一种用于将呼吸气体进行加湿的方法。
该方法包括：在一个入口与一个出口之间提供一个气体运送路径；并且提供一个被布置成用于与该气体运送路径的至少一部分进行热交换的化学加热器、以及一个用于激活该化学加热器产生热量的触发器；并且提供一个加湿流体源，该加湿流体在激活该化学加热器时可用于被穿过该气体运送路径的气体所摄取。
根据以上实施例，可以进一步提供一个导管安排的内壁，该导管安排的内壁限定了该气体运送路径，该导管安排包括该内壁和一个外壁，该外壁包围着该内壁的至少一个区段，其中一个储存器被限定在该内壁与外壁之间，该化学加热器位于该储存器内，并且其中该加湿流体源被包含在该外壁内，并且该触发器被配置成用于激活该化学加热器产生热量。以此方式，在使用中，在被该触发器激活时，该化学加热器产生热量以用于对穿过该气体运送路径的气体进行加热和/或促进了该气体对加湿流体的摄取。
并且，根据以上这个实施例，在一个替代方案中，该气体运送路径可以被限定在一个腔室的入口与出口之间，其中一个化学加热器被布置成用于与该腔室的至少一部分进行热交换。该加湿流体源在该触发器激活时可分配到该腔室中，并且在同一操作中，该触发器激活了该化学加热器以产生热量。以此方式，在使用中，在被该触发器激活时，该加湿流体被分配到该腔室中并且该化学加热器产生热量以用于对穿过该腔室的气体进行加热和/或促进了被该气体对加湿流体的摄取。
关于以上不同的实施例，该入口是与一个气体供应可连接的或者流体地可连接的。并且，该出口是与一个使用者接口或者一个使用者气体递送装置可连接的或者流体地可连接的。在以此方式配置该装置时，在一种使用中的构型时，穿过该气体运送路径的气体可以被加热和/或通过对加湿流体的摄取而被加湿。将会认识到，该气体供应可以从一个鼓风机或者通风机或者复苏器来提供。另外，该使用者接口可以是一个面罩或者一个鼻套管或者用于将加热的和/或加湿的气体从该装置递送给使用者或者病人的其他适合的装置。该使用者气体递送装置可以是或者可以包括一个医疗呼吸回路的至少一部分，诸如用于将加热的和/或加湿的气体供应给使用者或病人的导管或者其他气体递送装置的另外一个区段。
关于如以上描述的以上这些本发明装置，一种可能的化学加热试剂是一种经历放热结晶过程的过饱和盐溶液。该结晶过程可以通过在该化学加热试剂内沉积一个成核位点进行触发。并且，适合于激活一种含饱和盐溶液的化学加热试剂的机械触发器的一种形式是一个可压下的按钮。该按钮触发器可以被形成为一个金属盘，该金属盘将一种黑色金属颗粒或者盐晶体沉积到该化学加热试剂中以便生产一个成核点并且引发结晶。
三水乙酸钠(通常被称为乙酸钠或者醋酸钠(NaC2H3O2或NaOAc)是一种结晶盐，该结晶盐形成了一种特别希望的化学加热器试剂。乙酸钠晶体在约58℃时熔化，溶解在它们的结晶水中。然后将该溶液加热到约100℃、并且随后允许其冷却，在这样做时，水溶液变成过饱和的。乙酸钠的结晶以约264到289kJ/kg的潜热发生。该热量是快速产生的并且可以持续在复苏和其他类似的紧急呼吸应用过程中通常遇到的多个时间段。这些过程特征使得乙酸钠是一种用于呼吸用加湿器的特别希望的化学加热试剂。
关于以上描述的这些装置存在着多个相关联的优点，例如包括但不限于：该装置不需要依赖电源来工作。例如，在电源故障的过程中、或者在现场操作的过程中，该装置可以独立地工作(气体源可以从一套人工风箱或者其他适合的气体供应器来提供)。该装置是便携的、但仍可以用在医院环境中，而且具有以下优点：不要求任何另外的部件其本身或者其他动力源来进行工作。还将认识到，该气体源或气体供应优先地为呼吸气体供应，但可以具有对于其他气体或医疗气体的其他应用。
本发明的这些装置可以配备有足够的加湿流体以便使得气体的加湿能够持续一个时间段。
本发明的装置可以具体应用为医疗呼吸回路或医疗复苏系统的一部分。
该装置还可以具体应用为单次使用的装置。例如，一旦该装置被激活，该化学加热器就工作，直到不进一步产生热量和/或该加湿流体从该装置内被完全用完。
如以上参见图1所说明的，一个典型的呼吸用加湿器装备通常包括一个带有电动加热器7的加湿器腔室5，该电动加热器与腔室5以及包含于其中的加湿流体处于热接触。以此方式，当加热器7被开启时，该加湿流体被加热并且产生了蒸气。该蒸气被从一个入口12穿过腔室5并且经由一个出口4离开的气体所摄取。该气体从一个源或供应而被供应到入口12中，该源或供应是诸如鼓风机或者通风机系统，总体上用11来指示。该气体从该源经由一个第一导管、穿过该加湿腔室5、然后向前经由一个或多个另外的导管3而行进到该腔室中，用于递送或者给送到一个使用者接口2，例如面罩。
根据如以上说明的第一实施例，可以取消如图1中所示的典型装备所要求的加湿腔室5和加热器底座7。代替它们，提供了如例如在图2中所示的装置100。装置100避免了对于与一个电可操作的加热器底座组合地提供的的一个分开的加湿腔室的需要。
根据如以上描述的第二实施例，与如图1中所示的典型装备相比较，不需要提供一个电动加热器底座7来加热在一个加湿腔室5中的加湿流体。装置200避免了对一个电可操作的加热器底座的需要，该加热器底座是被提供用于对加湿流体或者穿过该腔室的气体进行加热。
关于这两个装置100和200，此类装置可以通过任何可获得的手段被供以呼吸气体、或者有待加热和/或加湿的气体。例如，人工的或者电动的或者其他动力的风箱、人工的或者电动的或者其他动力的通风机系统或者以用于复苏程序的形式提供气体的适合系统。如何供应气体以通过这些装置100、200来进行加热和/或加湿可以通过以下方式进行确定，即：当该装置的使用者是例如若在医院中时，该气体可以从一种已知的源来供应，或者如果在一个遥远的乡村位置(即，不是医院)，该气体可以例如通过一套人工风箱来进行供应。

Claims (34)

1.一种用于将呼吸气体进行加湿的装置，该装置包括：
导管安排，该导管安排包括内壁和外壁，该内壁限定了气体运送路径，该气体运送路径包括入口和出口，该外壁包围着该内壁的至少一个区段，
其中，储存器被限定在该内壁与外壁之间，并且化学加热器位于该储存器之内，并且
其中加湿流体源由该外壁所包含，并且触发器被配置成用于激活该化学加热器以产生热量。
2.如权利要求1所述的装置，其中，该入口是与气体供应可连接的或者流体地可连接的，并且该出口是与使用者接口或者使用者气体递送装置可连接的或者流体地可连接的。
3.如权利要求1或权利要求2所述的装置，其中，该化学加热器被布置成用于与以下各项中的一项或多项的至少一部分进行热交换：该内壁或者内壁的至少该区段、穿过该气体运送路径的气体、或者加湿流体。
4.如权利要求1所述的装置，其中，该加湿流体源是至少从以下各项中的一项或多项之内或者由以下各项中的一项或多项来提供的：该内壁或内壁的该区段、和/或该储存器，以用于将穿过该气体运送路径的气体进行加湿。
5.如权利要求1所述的装置，这样使得在使用中，在激活时该化学加热器产生了热量以用于将穿过该气体运送路径的气体进行加热和/或促进了该气体对加湿流体的摄取。
6.如权利要求1所述的装置，其中，该内壁是透气性的。
7.如权利要求1所述的装置，其中，该内壁允许加湿流体传递到穿过该气体运送路径的气体。
8.如权利要求1所述的装置，其中，该内壁允许加湿流体的蒸气传递到穿过该气体运送路径的气体。
9.如权利要求1所述的装置，其中，该内壁储存了或者能够储存加湿流体，这样使得在使用中，穿过该气体运送路径的气体摄取了所储存的加湿流体的至少一部分。
10.如权利要求1所述的装置，其中，该内壁在使用前被预装填有加湿流体。
11.如权利要求1所述的装置，其中，该储存器能够储存加湿流体，这样使得在使用中，该加湿流体或者其蒸气以及穿过该气体运送路径的气体是流体地可接触的。
12.如权利要求1所述的装置，其中，该外壁是加湿流体(或者其蒸气)不可渗透的。
13.如权利要求1所述的装置，其中，该外壁包括绝缘层或者是热绝缘的。
14.如权利要求1所述的装置，其中，该化学加热器是化学试剂，该化学试剂在被激活时是放热的。
15.如权利要求1所述的装置，其中，该化学加热器是能够在被激活时发生放热结晶的过饱和盐溶液。
16.如权利要求1所述的装置，其中，该化学加热器包括、或者是乙酸钠。
17.如权利要求1所述的装置，其中，该触发器是机械致动器，该机械致动器在被致动时在该化学加热元件内提供了成核位点以便引发结晶。
18.如权利要求1所述的装置，其中，该触发器是金属盘。
19.如权利要求18所述的装置，其中，该金属盘位于该加热元件之内。
20.如权利要求1所述的装置，其中，该装置是非电动的。
21.如权利要求1所述的装置，其中，该装置是便携的加湿器。
22.如权利要求2所述的装置，其中，该气体供应是呼吸气体源。
23.如权利要求1所述的装置，其中，该外壁是与该内壁共轴的并且包围着该内壁。
24.如权利要求1所述的装置，其中，内管形成了该内壁并且外管形成了该外壁。
25.如权利要求1所述的装置，其中，该装置包括医疗呼吸回路或者医疗复苏系统的一部分。
26.如权利要求1所述的装置，其中，该装置是单次使用的。
27.一种用于将呼吸气体进行加湿的装置，该装置包括：
限定了气体运送路径的内管，该路径包括入口和出口，该入口是与气体供应可连接的或者流体地可连接的，并且该出口是与使用者接口或者使用者气体递送装置可连接的或者流体地可连接的，
包围着该内管或者该内管的至少一个区段的外管，以及
储存器被限定在内管与该外管的壁之间，并且化学加热器位于该储存器之内，该化学加热器被布置成用于与以下各项中的一项或多项进行热交换：该内管的内壁或者该内管的内壁的至少该区段、穿过该气体运送路径的气体、加湿流体，并且
其中，加湿流体源是至少从以下各项中的一项或多项之内、或者由以下各项中的一项或多项来提供的：该内管的内壁或该内管的内壁的至少该区段、和/或该储存器，以用于将穿过该气体运送路径的气体进行加湿，
被配置为用于激活该化学加热器以产生热量的触发器，
这样使得在使用中，在激活时该化学加热器产生了热量以用于对穿过该气体运送路径的气体进行加热和/或促进了由该气体对加湿流体的摄取。
28.一种用于将呼吸气体进行加湿的方法，该方法包括：
在入口与出口之间提供气体运送路径，并且
提供被布置成与该气体运送路径的至少一部分进行热交换的化学加热器、以及用于激活该化学加热器以产生热量的触发器，并且
提供加湿流体源，该加湿流体在激活该化学加热器时可用于被穿过该气体运送路径的气体所摄取，
其中，导管安排的内壁限定了该气体运送路径，该导管安排包括该内壁和外壁，该外壁包围着该内壁的至少一个区段，并且其中，
储存器被限定在该内壁与外壁之间，该化学加热器位于该储存器内，并且其中该加湿流体源是由该外壁包含的，并且该触发器被配置成用于激活该化学加热器以产生热量。
29.如权利要求28所述的方法，其中，在使用中，在被该触发器激活时，该化学加热器产生了热量以用于对穿过该气体运送路径的气体进行加热和/或促进了该气体对加湿流体的摄取。
30.如权利要求28所述的方法，其中，该入口是与气体供应可连接的或者流体地可连接的，并且该出口是与使用者接口或者使用者气体递送装置可连接的或者流体地可连接的，这样使得在使用中的构型中，穿过该气体运送路径的气体被加热和/或通过对加湿流体的摄取而被加湿。
31.如权利要求30所述的方法，其中，该气体供应是来自鼓风机或者通风机或者复苏器。
32.如权利要求30所述的方法，其中，该使用者接口是面罩或者鼻套管。
33.如权利要求30或32所述的方法，其中，该使用者接口或者该气体递送装置包括医疗呼吸回路的一部分。
34.一种用于将呼吸气体进行加湿的方法，包括：
提供气体源给医疗呼吸回路，该医用呼吸回路具有介于入口和出口之间的气体运送路径，和
让如权利要求1或者27所述的装置与经过所述气体运送路径的气体处于流体连接中，或者将所述装置设置为所述医疗呼吸回路的一部分。
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