DE202016005776U1 - Heat and moisture transfer breathing mask - Google Patents

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Abstract

Eine Wärme- und Feuchtigkeit übertragende Atemmaske zur Konditionierung der Einatemluft mit Hilfe der Ausatemluft, dadurch gekennzeichnet, dass Ein- und Ausatemluft getrennt voneinander geführt werden und die Wärme- und Feuchtigkeitsübertragung über eine diese Luftwege trennende Membran stattfindet.A heat and moisture transmitting breathing mask for conditioning the inhaled air with the aid of the exhaled air, characterized in that inhaled and exhaled air are separated from each other and the heat and moisture transfer takes place via a membrane separating these airways.

Description

Wärme- und Feuchtigkeit übertragende Atemmasken üblicher Bauart werden bei Aufenthalt in kalten Gebieten, sowie im klinischen Alltag bei intubierten Patienten benutzt. Im medizinischen Bereich werden sie als Heat and Moisture Exchanger (HME) oder künstliche Nase bezeichnet. Als Wärme- und Feuchtigkeitsübertrager besitzen sie einen Filter. Der Atemwegswiderstand bei den Wärmeübertragern mit Filter steigt, da sowohl die Ein- als auch die Ausatemluft durch den Filter gepresst werden muss. Durch den den Filter beinhaltenden Raum entsteht darüber hinaus eine Vergrößerung des Totraums (nicht an der Sauerstoffübertragung an das Blut beteiligtes Pendelvolumen). Diese beiden Umstände führen dazu, dass es vor allem für den klinischen Gebrauch einige Kontraindikationen für diese Masken gibt. Außerdem müssen sie dadurch sehr klein ausgeführt werden, was ihre Effizienz vermindert.Thermal and moisture-transferring breathing masks of conventional design are used when staying in cold areas, as well as in the clinical routine in intubated patients. In the medical field they are called Heat and Moisture Exchanger (HME) or artificial nose. As a heat and moisture transmitter they have a filter. The airway resistance in the heat exchangers with filter increases, since both the inhaled and the exhaled air must be forced through the filter. In addition, the space containing the filter causes an enlargement of the dead space (pendulum volume not involved in the oxygen transfer to the blood). These two circumstances lead to some contraindications for these masks, especially for clinical use. In addition, they must be made very small, which reduces their efficiency.

Die im Schutzanspruch 1 angegebene Erfindung hat daher die Aufgabe, eine Erwärmung und Befeuchtung der Einatemluft zu gewährleisten, ohne dabei den Atemwiderstand oder das Totraumvolumen unnötig zu erhöhen.The specified in the protection claim 1 invention therefore has the task of ensuring heating and humidification of the inhaled air without unnecessarily increasing the breathing resistance or dead space.

Diese Aufgabe wird mit den im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.This object is achieved with the features listed in the protection claim 1.

Die Verminderung des Verlustes von Wärme- und Feuchte über die Atmung bei Aufenthalt in Kälte, bzw. von intubierten Patienten (Konditionierung der Atemluft) wird durch separate Führung der Ein- bzw. Ausatemluft gelöst. Die Ausatemluft wird dabei über ein Ventil in eine oder mehrere Führungen geleitet, welche entweder an eine Beatmungsmaschine angeschlossen sind oder in der Umgebung enden. Die Einatemluft wird, ebenfalls durch ein Ventil, in entgegengesetzte Richtung an diesen Führungen entlang geführt, deren Wandungen eine Wärmeübertragung zulassen. Die die Luftströme trennenden Führungen bestehen mindestens an einer Stelle aus einer für Wasser durchlässigen Membran, wodurch ein Übertritt von Feuchtigkeit in die Einatemluft gelingt. Durch diese Bauform entfällt der Nachteil, dass durch einen größeren Wärmeübertrager auch der entstehende Totraum oder der Atemwegswiderstand zunimmt. Durch eine entsprechende Auslegung ist dann eine bessere Effizienz zu erwarten, sowie das Wegfallen der Kontraindikationen bei intubierten Patienten.The reduction of the loss of heat and humidity via respiration during stay in cold, or of intubated patients (conditioning of the breathing air) is solved by separate guidance of the inhaled or exhaled air. The exhaled air is passed through a valve in one or more guides, which are either connected to a respirator or end in the environment. The inhaled air is guided, also by a valve, in the opposite direction along these guides whose walls allow heat transfer. The guides separating the air streams consist at least at one point of a membrane which is permeable to water, whereby a passage of moisture into the inhaled air succeeds. By this design eliminates the disadvantage that increases by a larger heat exchanger and the resulting dead space or airway resistance. By appropriate design, a better efficiency is expected, as well as the elimination of contraindications in intubated patients.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Schutzanspruch 2 dargestellt. Durch Verlängerung der Luftführungen bis außerhalb des Zeltes eines Expeditionsteilnehmers wird erreicht, dass keine Feuchtigkeit aus der Außatemluft zurück bleibt, welche z. B. am Schlafsack gefrieren kann. Es wird dadurch auch möglich, den Schlafsack bis ganz über das Gesicht zu ziehen, ohne ihn durch die Ausatemluft von innen zu befeuchten.An advantageous embodiment of the invention is shown in the protection claim 2. By extending the air ducts to outside the tent of an expedition participant is achieved that no moisture from the ambient air remains, which z. B. can freeze on the sleeping bag. It also makes it possible to pull the sleeping bag all over the face without moistening it with the exhaled air from the inside.

Zwei Ausführungsbeispiel der Erfindung werden anhand der 1 und 2 erläutert.Two embodiments of the invention will be described with reference to FIG 1 and 2 explained.

1 zeigt eine Atemmaske mit oben beschriebenem Wärmeübertrager, wie sie im einfachsten Fall aussehen könnte. In der 1 ist die Atemmaske mit Wärme- und Feuchtigkeitsübertrager 1, Ventilen 3, 4 sowie der dem Gesicht aufliegende Teil 5 und dem Befestigungsband 6 dargestellt. Der Wärme- und Feuchtigkeitsübertrager besteht dabei aus zwei aneinanderliegenden Führungen. Die Ausatemluft wird dabei durch das Ventil 3 durch die obere Führung, die Einatemluft durch Ventil 4 durch die untere Führung geleitet. Die Membran 2 ist für Wasser durchlässig und vermittelt den Wärme- und Feuchtigkeitstransport von der Aus- in die Einatemluft. 1 shows a breathing mask with heat exchanger described above, as they could look in the simplest case. In the 1 is the breathing mask with heat and moisture transmitter 1 , Valves 3 . 4 as well as the face resting on the face 5 and the fastening tape 6 shown. The heat and moisture transmitter consists of two adjacent guides. The exhaled air is through the valve 3 through the upper guide, the inhaled air through the valve 4 passed through the bottom guide. The membrane 2 is permeable to water and conveys heat and moisture transport from the exhaust air to the inhaled air.

In der 2 ist die Atemmaske mit Wärme- und Feuchtigkeitsübertrager 1, Ventilen 3, 4 sowie der dem Gesicht aufliegende Teil 5 und dem Befestigungsband 6 dargestellt. Der Wärme- und Feuchtigkeitsübertrager besteht dabei aus mindestens zwei aneinanderliegenden bzw. ineinander liegenden, oder wie in 2 dargestellt, mehreren Führungen. Dabei sind sowohl für die Ein-, als auch für Ausatemluft beliebig viele Führungen denkbar, wobei bei zunehmender Austauschfläche von einer steigenden Effizienz auszugehen ist. Beim Ausatmen öffnet sich das Ventil 4 und schließt sich das Ventil 3, so dass die Luft durch das innere Führungssystem geleitet wird und dessen Wandung erwärmt, wobei das enthaltene Wasser kondensiert. Die Wandung des inneren Führungssystems besteht aus einer für Wasser durchlässigen Membran 2, so dass beim Einatmen (Ventil 3 offen, Ventil 4 geschlossen) die sich nun erwärmende Luft dieses Wasser aufnehmen kann.In the 2 is the breathing mask with heat and moisture transmitter 1 , Valves 3 . 4 as well as the face resting on the face 5 and the fastening tape 6 shown. The heat and moisture exchanger consists of at least two adjacent or nested, or as in 2 shown, several guides. As many guides as possible are conceivable for both the inhaled and exhaled air, with an increasing efficiency being assumed as the exchange surface increases. As you exhale, the valve opens 4 and the valve closes 3 so that the air is passed through the inner guiding system and heats its wall, whereby the water contained condenses. The wall of the inner guide system consists of a water-permeable membrane 2 , so that when inhaling (valve 3 open, valve 4 closed) the now warming air can absorb this water.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Wärme- und FeuchtigkeitsübertragerHeat and moisture transmitter
22
Membranmembrane
33
Einatemventilinhalation valve
44
Ausatemventilexhalation valve
55
Maskemask
66
Befestigungsbandfixing tape

Claims (6)

Eine Wärme- und Feuchtigkeit übertragende Atemmaske zur Konditionierung der Einatemluft mit Hilfe der Ausatemluft, dadurch gekennzeichnet, dass Ein- und Ausatemluft getrennt voneinander geführt werden und die Wärme- und Feuchtigkeitsübertragung über eine diese Luftwege trennende Membran stattfindet. A heat and moisture transmitting breathing mask for conditioning the inhaled air with the aid of the exhaled air, characterized in that inhaled and exhaled air are separated from each other and the heat and moisture transmission takes place via a membrane separating these airways. Eine Wärme- und Feuchtigkeit übertragende Atemmaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärme- und Feuchtigkeitsübertrager 1 speziell (z. B. sehr lang) ausgeführt wird, um die Aus- bzw. die Einatemluft in bestimmte Räume zu lenken, bzw. von dort zu holen. Z. B. außerhalb eines Zeltes.A heat and moisture transmitting breathing mask according to claim 1, characterized in that the heat and moisture transmitter 1 is carried out specifically (for example, very long) to direct the inhalation and the inhaled air in certain rooms, or to get from there. For example outside a tent. Eine Wärme- und Feuchtigkeit übertragende Atemmaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeübertrager derart gestaltet ist, dass eine Seite an ein Beatmungsgerät, sowie die andere Seite an einen den Patienten mit Atemluft versorgenden Tubus angeschlossen werden kann.A heat and moisture transmitting breathing mask according to claim 1, characterized in that the heat exchanger is designed such that one side of a respirator, and the other side can be connected to a tube supplying the patient with breathing air. Eine Wärme- und Feuchtigkeit übertragende Atemmaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Prinzip der Wärmeübertragung darin besteht, dass die ausgeatmete Luft ihre Wärmeenergie und Feuchtigkeit auf die Wandung ihrer Führung überträgt, welche von dieser Wandung durch die Einatemluft wieder entnommen wird.A heat and moisture transfer breathing mask according to claim 1, characterized in that the principle of heat transfer is that the exhaled air transfers its heat energy and moisture to the wall of its guide, which is removed from this wall again by the inhaled air. Eine Wärme- und Feuchtigkeit übertragende Atemmaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Prinzip der Wärme- und Feuchtigkeitsübertragung darin besteht, dass die Führungen für Ein- und Ausatemluft ein entsprechend großes Volumen aufweisen, dass große Teile der Ausatemluft im System verbleiben und die Wärme- und Feuchte der Gase direkt ausgetauscht werden.A heat and moisture transmitting breathing mask according to claim 1, characterized in that the principle of heat and moisture transmission is that the guides for inhaled and exhaled air have a correspondingly large volume, that large parts of the exhaled air remain in the system and the heat - And humidity of the gases are exchanged directly. Eine Wärme- und Feuchtigkeit übertragende Atemmaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Prinzip der Wärmeübertragung eine Mischform nach Unteranspruch 4 und 5 darstellt.A heat and moisture transmitting breathing mask according to claim 1, characterized in that the principle of heat transfer is a mixed form according to dependent claims 4 and 5.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017009391A1 (en) 2017-10-11 2019-04-11 Holger Claaßen Multifunctional breathing mask with passive heating, humidification and wet filter system for breathing air

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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