JPH03215272A - 熱及び水分交換装置 - Google Patents
熱及び水分交換装置Info
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- JPH03215272A JPH03215272A JP2165817A JP16581790A JPH03215272A JP H03215272 A JPH03215272 A JP H03215272A JP 2165817 A JP2165817 A JP 2165817A JP 16581790 A JP16581790 A JP 16581790A JP H03215272 A JPH03215272 A JP H03215272A
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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- A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
- A61M16/10—Preparation of respiratory gases or vapours
- A61M16/1045—Devices for humidifying or heating the inspired gas by using recovered moisture or heat from the expired gas
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、排気された呼吸ガス中の熱と水分を吸入され
た呼吸ガスに伝達するための、外側ケーシングとその外
側ケーシングに中の交換素子を有アる、熱及び水分交換
装置に関する。
た呼吸ガスに伝達するための、外側ケーシングとその外
側ケーシングに中の交換素子を有アる、熱及び水分交換
装置に関する。
熱及び水分交換装置は、外科的治療分野において使用さ
れていて、装置を通過する患者の排気した息から熱と水
分を奪い、その熱と水分を吸入ガスに伝達する。現在入
手できる交換装置の欠点は、それら装置かガスの流れを
邪魔し、交換素子を模切る圧力低下か生じ易いことであ
る。ガスに触れている素子の面積を増加することにより
、この圧力低下を減少することだできろ。しかし、これ
は素子をより大きいもの、かつ重いものにし、それによ
りそれたけハウノンクの寸法と重量か増加して、患者の
不快感の原因となる。更に、ケーシ冫グの中の使用でき
ない空間、所謂デッドスペースか増加し、装置自身、そ
の包装、輸送、及び保管の費用を増加させる。装置の中
の凝縮液の形成を阻止するために特別な方位に装置を接
続しなければならないものもある。二のことは、患者の
呼吸回路の装置を接続する上において、使用者の注意を
必要とするか故に、都合の悪い二とてある。
れていて、装置を通過する患者の排気した息から熱と水
分を奪い、その熱と水分を吸入ガスに伝達する。現在入
手できる交換装置の欠点は、それら装置かガスの流れを
邪魔し、交換素子を模切る圧力低下か生じ易いことであ
る。ガスに触れている素子の面積を増加することにより
、この圧力低下を減少することだできろ。しかし、これ
は素子をより大きいもの、かつ重いものにし、それによ
りそれたけハウノンクの寸法と重量か増加して、患者の
不快感の原因となる。更に、ケーシ冫グの中の使用でき
ない空間、所謂デッドスペースか増加し、装置自身、そ
の包装、輸送、及び保管の費用を増加させる。装置の中
の凝縮液の形成を阻止するために特別な方位に装置を接
続しなければならないものもある。二のことは、患者の
呼吸回路の装置を接続する上において、使用者の注意を
必要とするか故に、都合の悪い二とてある。
本発明の目的は、上述の問題を軽減する熱及び水分交換
装置を提供する二とてある。
装置を提供する二とてある。
本発明の1態様により提供された、冒頭に定義する種類
の熱及び水分交換装置は、次の特徴を有する。即ち、交
換素子は、帯状体の材料を二の帯状体の長さ方向を横切
る方向に折って形成した複数の襞を有する帯状本を備え
、帯状体を輪状体に曲げて、交換素子を貫通して流れる
呼吸ガスの流れの方向にほぼ直交する2個の平行な平面
で襞の折り目か輪状体の半径方向に沖ひるようする、特
徴である。
の熱及び水分交換装置は、次の特徴を有する。即ち、交
換素子は、帯状体の材料を二の帯状体の長さ方向を横切
る方向に折って形成した複数の襞を有する帯状本を備え
、帯状体を輪状体に曲げて、交換素子を貫通して流れる
呼吸ガスの流れの方向にほぼ直交する2個の平行な平面
で襞の折り目か輪状体の半径方向に沖ひるようする、特
徴である。
帯状体の対向する端部は、好適には一体に合体されてい
る。輪状体は、交換素子に向けガスの流れを変えるため
に取り付けたガス流れ変向器を備えた中央開口部を有す
る。交換素子は、好適には付着可能な封止材によりケー
ンシグに対し交換素子の外側縁部の周りで封止される。
る。輪状体は、交換素子に向けガスの流れを変えるため
に取り付けたガス流れ変向器を備えた中央開口部を有す
る。交換素子は、好適には付着可能な封止材によりケー
ンシグに対し交換素子の外側縁部の周りで封止される。
外側ケーシングは円形の断面で、襞の折り目の平面か外
側ケーシンクを交差する方向に伸びるように、交換素子
はケーシングの中て軸方向に位置しており、更にケー−
ノングは、交換素子の一方の側で軸方向に配設された第
1ポートと、交換素子の他方の側で軸方向に配設された
第2ポートとを備えている。ケーシングは、交換素子の
それぞれの側と連通する各端部にテーパ付ポートを有す
る。
側ケーシンクを交差する方向に伸びるように、交換素子
はケーシングの中て軸方向に位置しており、更にケー−
ノングは、交換素子の一方の側で軸方向に配設された第
1ポートと、交換素子の他方の側で軸方向に配設された
第2ポートとを備えている。ケーシングは、交換素子の
それぞれの側と連通する各端部にテーパ付ポートを有す
る。
交換素子は、好適には濾過材で出来ており、熱及び水分
交換装置を流れるガスを濾過するようにケーシングに交
換素子を配設する。濾過材は、好適にはハクテリア濾過
材である。
交換装置を流れるガスを濾過するようにケーシングに交
換素子を配設する。濾過材は、好適にはハクテリア濾過
材である。
本発明の別の態様により提供された、熱及び水分交換装
置を製作する方法は、次の特徴を有する。
置を製作する方法は、次の特徴を有する。
即ち、対向する方向で等しい間隔て横方向に帯状体の材
料を折曲して襞を形成する工程と、襞を圧縮してパック
にして、隣接する襞を相互に接触させ、パックの2個の
対向する面の間でパックの折り目を延在させる工程と、 隣接する襞を一方の面で一体に封止する工程と、一方の
面の周りに他方の面に隣接するパックの対向する折り目
端部を引っ張って、半径方向に延びる襞の折り目を備え
た輪状体を形成する工程と、対向折り目端部を一体に合
体する工程と、輪状体の中央の空間を充填する工程と、
輪状体をケーシングに装入する工程と、及びパックの他
方の面で形成された外側縁部をケーシングの内部に対し
封止する工程とを、備え、一方の方向に装置を流れる排
気された温かい湿ったガスは材料を流れ、かつ熱と水分
の一部は材料により保持され、一方吸気されたガスは逆
の方向に材料を貫通して流れ、かつ保持された熱と水分
(二より温められかつ湿りか与えられる、ことを特徴と
する。
料を折曲して襞を形成する工程と、襞を圧縮してパック
にして、隣接する襞を相互に接触させ、パックの2個の
対向する面の間でパックの折り目を延在させる工程と、 隣接する襞を一方の面で一体に封止する工程と、一方の
面の周りに他方の面に隣接するパックの対向する折り目
端部を引っ張って、半径方向に延びる襞の折り目を備え
た輪状体を形成する工程と、対向折り目端部を一体に合
体する工程と、輪状体の中央の空間を充填する工程と、
輪状体をケーシングに装入する工程と、及びパックの他
方の面で形成された外側縁部をケーシングの内部に対し
封止する工程とを、備え、一方の方向に装置を流れる排
気された温かい湿ったガスは材料を流れ、かつ熱と水分
の一部は材料により保持され、一方吸気されたガスは逆
の方向に材料を貫通して流れ、かつ保持された熱と水分
(二より温められかつ湿りか与えられる、ことを特徴と
する。
好適には、一方の面を柔軟な付着可能の封止材で被覆す
る二とにより、一方の面の隣接した襞を一体に封止する
。
る二とにより、一方の面の隣接した襞を一体に封止する
。
本発明に係る医療用換気ガスのための熱及び水分交換装
置、及びその製作方法を、実施例に基つき添付図面を参
照して、以下に詳細に説明する。
置、及びその製作方法を、実施例に基つき添付図面を参
照して、以下に詳細に説明する。
(実施例)
熱校び水分交換装置は、入口ポート2と出口ポート3と
を有する成形プラスチックケーシングl8備えている。
を有する成形プラスチックケーシングl8備えている。
ケーシング1は交換素子4を有している。
ケーシングlは、ナイロン又はPVC等の硬質プラスチ
ック材料から成形された2個の部品10と11からなる
。2個の部品は、周縁スリット線l2に沿って合体され
る。ケーシングlは、円笥形でかつ円形の断面になって
いる。素子4の対向する両側と連通する入口2と出口3
は、直線上で軸方向に位置している。人口2と出口3は
、従来型テ−パ付文は麻酔用テーパ付管継き手てあって
、雄型と雌型にしてもよいし、又は雄型と雌型継ぎ手を
同軸配列に合体する自在継ぎ手でもよい。
ック材料から成形された2個の部品10と11からなる
。2個の部品は、周縁スリット線l2に沿って合体され
る。ケーシングlは、円笥形でかつ円形の断面になって
いる。素子4の対向する両側と連通する入口2と出口3
は、直線上で軸方向に位置している。人口2と出口3は
、従来型テ−パ付文は麻酔用テーパ付管継き手てあって
、雄型と雌型にしてもよいし、又は雄型と雌型継ぎ手を
同軸配列に合体する自在継ぎ手でもよい。
交換素子4は、ホワットマン ペーパー コンパ二一に
より販売されているSyloff AVA等のシリコー
ン油て処理したガラス繊維膜等の高い効率のバクテリア
濾過媒体で出来ている。
より販売されているSyloff AVA等のシリコー
ン油て処理したガラス繊維膜等の高い効率のバクテリア
濾過媒体で出来ている。
交換素子4は、素子4を通過した排気呼吸息中の熱と水
分を奪い、逆の方向に素子を通過するガスに熱と水分を
伝達する。ガス流れからバクテリアと粒子を篩い分けす
ることによるか、又は素子に曲かりくねって貫通する通
路を設ける二とによるかのいずれかにより、素子4はガ
スに対して透過性であるか、バクテリア及びウイルス粒
子に対しては不透過性であるようになっている。曲かり
くねった通路により、粒子の大きい運動量か素子の繊維
の間を上手く流れるのを妨害されるか故に、これらの及
び他の粒子は、素子の表面上て邪魔される。この点で、
素子は、熱及び水分交換素子並びに濾過材として機能す
る。
分を奪い、逆の方向に素子を通過するガスに熱と水分を
伝達する。ガス流れからバクテリアと粒子を篩い分けす
ることによるか、又は素子に曲かりくねって貫通する通
路を設ける二とによるかのいずれかにより、素子4はガ
スに対して透過性であるか、バクテリア及びウイルス粒
子に対しては不透過性であるようになっている。曲かり
くねった通路により、粒子の大きい運動量か素子の繊維
の間を上手く流れるのを妨害されるか故に、これらの及
び他の粒子は、素子の表面上て邪魔される。この点で、
素子は、熱及び水分交換素子並びに濾過材として機能す
る。
素子4は、襞の折り目4lと42か半径方向に延びる濾
過材の円形輪状体の形状をしている。装置を貫通して流
れる矢印Fにより示した流れの方向に交差した平面に折
り目旧は位置している。対向した折り目42は、折り目
旧を含む平面に平行な平面にあり、かつ装置の出口3に
より近接して位置している。交換素子4の外側縁部43
は、ケーシングlの内面に封止されていて、交換素子と
ケーシングとの間にはガスか流れる通路は存在しない。
過材の円形輪状体の形状をしている。装置を貫通して流
れる矢印Fにより示した流れの方向に交差した平面に折
り目旧は位置している。対向した折り目42は、折り目
旧を含む平面に平行な平面にあり、かつ装置の出口3に
より近接して位置している。交換素子4の外側縁部43
は、ケーシングlの内面に封止されていて、交換素子と
ケーシングとの間にはガスか流れる通路は存在しない。
これに関しては、接着剤、又は付着可能な封止材を使用
することかできる。
することかできる。
交換素子4の内側縁部44は、接着剤又は付着可能な封
止材を使用してガス不透過性中心部45に封止される。
止材を使用してガス不透過性中心部45に封止される。
ガス不透過性中心部45は、素子4の中心を貫通して延
び、かつ中心をガスか流れる′のを阻止する。ガス不透
過性中心部45は、軽量プラスチック材料の中空成形品
で、円筒形の形状を有し、対向する端部には2個の流れ
方向変向器46と47か設けてある。流れ方向変向器4
6と47は、交換素子4の上面と下面の内側縁部44に
重ね合わさる基部を有した円錐形の形状をしていろ。交
換装置は、従って対称形の形状をしている。ガス不透過
性中心部を使用する代わりにガラス繊維膜の特性に類似
する濾過並びに熱及び水分交換特性を有する素子と代替
する二とかできる。
び、かつ中心をガスか流れる′のを阻止する。ガス不透
過性中心部45は、軽量プラスチック材料の中空成形品
で、円筒形の形状を有し、対向する端部には2個の流れ
方向変向器46と47か設けてある。流れ方向変向器4
6と47は、交換素子4の上面と下面の内側縁部44に
重ね合わさる基部を有した円錐形の形状をしていろ。交
換装置は、従って対称形の形状をしている。ガス不透過
性中心部を使用する代わりにガラス繊維膜の特性に類似
する濾過並びに熱及び水分交換特性を有する素子と代替
する二とかできる。
使用する場合、換気機器又は麻酔機器を有するか又は大
気に単に開放されていろ換気回路に人口2を接続する。
気に単に開放されていろ換気回路に人口2を接続する。
患者か吸気するとき、ガスは入口2を通って下向きに(
装置は何れの方位にも使用できるか)入り、かつ素子4
の上面に上部流れ方向変向器46により半径方向外方に
流れの向きか変えられる。素子4を横切る圧力差のため
に、襞の折り目4lと42との間の素子の傾斜面をガス
は貫通して流れる。交換素子4を貫通して流れるガスは
、出口3を通って装置を出る。患者か排気するとき、ガ
スは出口から入口に反対の方向で装置を貫通して流れる
。
装置は何れの方位にも使用できるか)入り、かつ素子4
の上面に上部流れ方向変向器46により半径方向外方に
流れの向きか変えられる。素子4を横切る圧力差のため
に、襞の折り目4lと42との間の素子の傾斜面をガス
は貫通して流れる。交換素子4を貫通して流れるガスは
、出口3を通って装置を出る。患者か排気するとき、ガ
スは出口から入口に反対の方向で装置を貫通して流れる
。
流れ方向変向器46と47を濾過素子4の両側に取り付
けることにより、入口継ぎ手2と出口継ぎ手3か装置の
接続継ぎ手に合致するならば、上下いずれの側に回して
も装置を使用する二とかできる。
けることにより、入口継ぎ手2と出口継ぎ手3か装置の
接続継ぎ手に合致するならば、上下いずれの側に回して
も装置を使用する二とかできる。
これにより、装置を正しく配置したかどうか特別に注意
する必要かないので好都合である。
する必要かないので好都合である。
好適には、第3図から第6図に示すようにして、交換素
子4を製作丁る。先ず第1に、第3図に示すように、典
型的には21mm幅で2857mm長さの濾紙の帯を等
しい間隔て横方向に対向する方向て折り、長さ56mm
毎に51の襞を形成する。次いて、帯を圧縮してパック
にして隣接した襞を第4図に示すように相互に接触させ
る。次に、パックの一方の面を第5図に示すように柔軟
な付着可能な封止材50て被覆することにより、その面
の襞を封止し、交換素子4の内側縁部44を結果的に形
成する。パックの対向する折り目端部は、対向する面に
近接して把持され、かつ第6図に示すように引いて丸く
し輪状体を形成する。接着剤を使用してこれらの端部を
一律的に封止する。このように形成した素子は、半径方
向に延びる襞の折り目4lと42を有し、かつ56mm
の外径と、14mmの内径と、かつ27皿の厚さを有す
るひたえり(ruff)に似た形状を有する。
子4を製作丁る。先ず第1に、第3図に示すように、典
型的には21mm幅で2857mm長さの濾紙の帯を等
しい間隔て横方向に対向する方向て折り、長さ56mm
毎に51の襞を形成する。次いて、帯を圧縮してパック
にして隣接した襞を第4図に示すように相互に接触させ
る。次に、パックの一方の面を第5図に示すように柔軟
な付着可能な封止材50て被覆することにより、その面
の襞を封止し、交換素子4の内側縁部44を結果的に形
成する。パックの対向する折り目端部は、対向する面に
近接して把持され、かつ第6図に示すように引いて丸く
し輪状体を形成する。接着剤を使用してこれらの端部を
一律的に封止する。このように形成した素子は、半径方
向に延びる襞の折り目4lと42を有し、かつ56mm
の外径と、14mmの内径と、かつ27皿の厚さを有す
るひたえり(ruff)に似た形状を有する。
ケーシングlに取り付ける前に、内側縁部44に適用し
た封止材と同し封止材を使用して、素子の外側縁部43
を封止しかつ被覆する。封止材を付着する前に、素子4
を好適にはケーシンク1に取り付ける。それにより、素
子4をケーソングIの内面に一致させ、かつそれを封止
するすることかできる。ケーシングに取り付ける前に、
流れ方向変向器46と47を備えたガス不透過性中心部
45を取り付ける。
た封止材と同し封止材を使用して、素子の外側縁部43
を封止しかつ被覆する。封止材を付着する前に、素子4
を好適にはケーシンク1に取り付ける。それにより、素
子4をケーソングIの内面に一致させ、かつそれを封止
するすることかできる。ケーシングに取り付ける前に、
流れ方向変向器46と47を備えたガス不透過性中心部
45を取り付ける。
交換素子4の折り目4lと42か半径方向に延びている
ので、襞の間の間隔は軸方向に配設した襞を使用してい
る以前の交換素子における襞の間隔より平均して大きい
。これにより、素子により多量のガスを許容できるより
開放された構造に装置を形成する二とができ、一方開放
された構造は、素子全体にわたりガスか貫通することを
許容し、素子のガス流れに対する抵抗を減少することか
できる。これにより、流れに対して同じ抵抗を有する従
来型の交換素子の寸法より、素子の寸法を小さくできる
。本発明に係る交換装置を、従って以前の装置より小さ
:つ・つ軽量にする二とかできるが、又は流れに対する
抵抗を減少できろ。
ので、襞の間の間隔は軸方向に配設した襞を使用してい
る以前の交換素子における襞の間隔より平均して大きい
。これにより、素子により多量のガスを許容できるより
開放された構造に装置を形成する二とができ、一方開放
された構造は、素子全体にわたりガスか貫通することを
許容し、素子のガス流れに対する抵抗を減少することか
できる。これにより、流れに対して同じ抵抗を有する従
来型の交換素子の寸法より、素子の寸法を小さくできる
。本発明に係る交換装置を、従って以前の装置より小さ
:つ・つ軽量にする二とかできるが、又は流れに対する
抵抗を減少できろ。
第1図は、交換装置の科硯図
第2図は、交換装置の断面側立面図
第3図から第6図は、交換素子の一部の製造の工程を示
すっ l・・ケーシング 2・・・人口ポート 3・・・出口ポート 4・・・交換素子 IO、l1・・・ケーソンク部品 旧、42・・・折り目 43・・・外側縁部 44・・・内側縁部 45・・・ガス不透過性中心部 46、47・・・流れ方向変向器 50・・・封止材
すっ l・・ケーシング 2・・・人口ポート 3・・・出口ポート 4・・・交換素子 IO、l1・・・ケーソンク部品 旧、42・・・折り目 43・・・外側縁部 44・・・内側縁部 45・・・ガス不透過性中心部 46、47・・・流れ方向変向器 50・・・封止材
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、外側ケーシングと外側ケーシングの中に交換素子を
有する、排気呼吸ガス中の熱と水分を吸気呼吸ガスに伝
達するための熱及び水分交換装置において、前記交換素
子(4)は、帯状体の材料をこの帯状体の長さ方向を横
切る方向に折って形成した複数の襞を有する帯状体を備
え、前記帯状体を輪状体に曲げて、前記交換素子(4)
を貫通して流れる呼吸ガスの流れの方向にほぼ直交する
2個の平行な平面で前記襞の折り目(41、42)が前
記輪状体の半径方向に伸びるようする、ことを特徴とす
る熱及び水分交換装置。 2、前記帯状体の対向する端部は一体に合体される、こ
とを特徴とする請求項1に記載の熱及び水分交換装置。 3、前記輪状体は、前記交換素子(4)に向けガスの流
れを変えるために取り付けたガス流れ変向器(45、4
6、47)を備えた中央開口部(44)を有する、こと
を特徴とする請求項1又は2に記載の熱及び水分交換装
置。 4、前記交換素子(4)は、付着可能な封止材によりケ
ーシング(1)に対し前記交換素子(4)の外側縁部(
43)の周りで封止される、ことを特徴とする請求項1
から3のうちいずれか1項に記載の熱及び水分交換装置
。 5、前記外側ケーシング(1)は円形の断面で、前記襞
の前記折り目(41、42)の平面が前記外側ケーシン
グ(1)を交差する方向に伸びるように、前記交換素子
(4)は、前記ケーシング(1)の中で軸方向に位置し
ており、更に前記ケーシング(1)は、前記交換素子(
4)の一方の側で軸方向に配設された第1ポート(2)
と、前記交換素子(4)の他方の側で軸方向に配設され
た第2ポート(3)とを備える、ことを特徴とする請求
項1から4のうちいずれか1項に記載の熱及び水分交換
装置。 6、前記ケーシング(1)は、前記交換素子(4)のそ
れぞれの側と連通する各端部にテーパ付ポート(2、3
)を有する、ことを特徴とする請求項1から5のうちい
ずれか1項に記載の熱及び水分交換装置。 7、前記交換素子(4)は濾過材で出来ており、熱及び
水分交換装置を流れるガスを濾過するように前記ケーシ
ング(1)に前記交換素子(4)を配設する、ことを特
徴とする請求項1から6のうちいずれか1項に記載の熱
及び水分交換装置。 8、前記濾過材は、バクテリア濾過材である、ことを特
徴とする請求項7に記載の熱及び水分交換装置。 9、熱及び水分交換装置を製作する方法において、対向
する方向で等しい間隔で横方向に帯状体の材料を折曲し
て襞を形成する工程と、前記襞を圧縮してパックにして
、隣接する襞を相互に接触させ、前記パックの2個の対
向する面(43と44)の間に前記パックの折り目(4
1と42)を延在させる工程と、 隣接する襞を一方の面(44)で一体に封止する工程と
、 前記一方の面(44)の周りに他方の面(43)に隣接
する前記パックの対向する折り目端部を引っ張って、半
径方向に延びる前記襞の折り目(41と42)を備えた
輪状体を形成する工程と、 前記対向折り目端部を一体に合体する工程 と、 前記輪状体の中央の空間を充填する工程と、前記輪状体
をケーシング(1)に装入する 工程と、及び 前記パックの前記他方の面で形成された外 側縁部(43)を前記ケーシング(1)の内部に対し封
止する工程とを、備え、 一方の方向に装置を流れる排気された温か い湿ったガスは前記材料を流れ、かつ熱と水分の一部は
前記材料により保持され、一方吸気されたガスは逆の方
向に前記材料を貫通して流れ、かつ前記保持された熱と
水分により温められかつ湿りが与えられる、ことを特徴
とする熱及び水分交換装置を製作する方法。10、前記
一方の面(44)を柔軟な付着可能の封止材(58)で
被覆することにより、前記一方の面(44)の隣接した
襞を一体に封止する、ことを特徴とする請求項9に記載
の熱及び水分交換装置を製作する方法。
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