專(zhuān)利名稱：用于分流器流量測(cè)量的旁路流動(dòng)部件的制作方法
用于分流器流量測(cè)量的旁路流動(dòng)部件背景技術(shù)及發(fā)明概要呼吸機(jī)將壓縮氣體的氣流，例如空氣和/或空氣與額外的(補(bǔ)充的)氧氣的混合物傳送到患者的氣道，以幫助或者代替患者呼吸。呼吸機(jī)循環(huán)地運(yùn)行，這樣以使得氣體在吸氣階段(對(duì)應(yīng)于吸氣)被提供給患者，并且在隨后的呼氣階段(對(duì)應(yīng)于呼氣)被從患者處接收。為了提供空氣和額外的氧氣的混合物，例如呼吸機(jī)通過(guò)空氣通道接收空氣，通過(guò)單獨(dú)的氧氣通道接收純氧，并且因此控制每種氣體各自的水平，以得到所期望的混合物，該混合物在吸氣階段被提供給患者。通常，患者通過(guò)引導(dǎo)氣流的管道或者“管柱(limbs)”與呼吸機(jī)相互作用。單管柱呼吸機(jī)提供用于吸氣階段和呼氣階段的單個(gè)管道，這意味著患者在吸氣期間從呼吸機(jī)接收 (加壓)氣體，并且在呼氣期間通過(guò)相同的管道將氣體排放到呼吸機(jī)。典型地，排放的氣體被引導(dǎo)通過(guò)呼吸機(jī)的空氣通道。當(dāng)吸入的氣流包括空氣和氧氣的混合物，例如呼氣氣流必然地包括至少一部分額外的氧氣時(shí)，會(huì)導(dǎo)致空氣通道中的“氧氣污染”。因此，在隨后的吸入氣流周期期間，來(lái)自空氣通道的氣體與純空氣相比包含更高濃度的氧氣。當(dāng)來(lái)自空氣通道的氣體與來(lái)自氧氣通道的額外的氧氣相混合時(shí)，提供給患者的混合氣體具有高于所希望的氧氣濃度。為了保證提供適當(dāng)?shù)目諝馀c氧氣的混合物，采集混合物的樣品。由于用于確定混合物的已知流量計(jì)的限制，樣品的流速或者流量通常要比呼吸機(jī)小很多。當(dāng)前的樣本可能是有問(wèn)題的，尤其是流量傳感器和體積傳感器的限制方面有問(wèn)題。此外，同時(shí)在吸氣和呼氣時(shí)感測(cè)氧氣和空氣可能會(huì)導(dǎo)致堵塞和損害流動(dòng)(compromised flow)。在一方面，呼吸機(jī)包括構(gòu)造成供給第一氣體的第一通道；構(gòu)造成供給第二氣體的第二通道；構(gòu)造成提供一部分第一氣體和一部分第二氣體的旁路元件，旁路元件包括與旁路管相鄰的肋，其中，流體流動(dòng)接近于管道基本上是層流。在另一方面，旁路元件構(gòu)造成引導(dǎo)來(lái)自呼吸機(jī)的第一氣體和第二氣體，旁路元件包括臨近旁路管的肋，其中，流體流動(dòng)接近于管道基本上是層流。


圖1是根據(jù)代表性實(shí)施方式的呼吸機(jī)的一部分的概念圖。圖2是根據(jù)代表性實(shí)施方式的包括旁路元件的呼吸機(jī)的透視圖。圖3是根據(jù)代表性實(shí)施方式的旁路元件的剖視圖。圖4是根據(jù)代表性實(shí)施方式的旁路元件的一部分的剖視圖。圖5是根據(jù)代表性實(shí)施方式的流動(dòng)校準(zhǔn)曲線的圖示。圖6是根據(jù)代表性實(shí)施方式的流動(dòng)校準(zhǔn)曲線的圖示。
具體實(shí)施例方式在接下來(lái)的詳細(xì)說(shuō)明中，出于說(shuō)明而并非限制性的目的，說(shuō)明了公開(kāi)具體細(xì)節(jié)的示例性實(shí)施方式以提供對(duì)根據(jù)當(dāng)前教導(dǎo)的實(shí)施方式的透徹理解。然而，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)明顯的是，在受益于當(dāng)前所公開(kāi)的內(nèi)容的情況下，根據(jù)當(dāng)前教導(dǎo)的脫離這里公開(kāi)的特定細(xì)節(jié)的其它實(shí)施方式仍然在所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。此外，對(duì)公知的裝置和方法的描述可以被省略，以避免模糊對(duì)示例性實(shí)施方式的描述。這樣的方法和裝置清楚地包含在當(dāng)前教導(dǎo)的范圍之內(nèi)。圖1是根據(jù)代表性實(shí)施方式的呼吸機(jī)的一部分的概念圖。所示的呼吸機(jī)的部分包括位于呼吸機(jī)的管道中的多個(gè)肋周?chē)目諝饣蛘哐鯕鈿饬?01。如所示的，空氣(或者氧氣)通過(guò)旁路管道103被轉(zhuǎn)向到流量計(jì)或者體積流量計(jì)(未示出)，并且因?yàn)楹粑鼨C(jī)是封閉系統(tǒng)，所以空氣(或者氧氣)通過(guò)旁路回程管道104返回。值得注意的是，并且隨著描述的繼續(xù)將變得更加清楚的是，對(duì)呼吸機(jī)中的空氣和氧氣都提供旁路管道和回程管道，以使得可以測(cè)量流速或流量。呼吸機(jī)測(cè)量空氣氣流的范圍為大約-240至大約+240SLPMGtandard Liters per Minute，標(biāo)準(zhǔn)升/分種)，測(cè)量氧氣氣流的范圍為大約OSLPM至大約M0SLPM。在代表性的實(shí)施方式中，氣流測(cè)量是氣體傳送組件的一部分。具有肋102的旁路元件克服了注射模制的部件的澆注問(wèn)題。有利地，幾何結(jié)構(gòu)提高了澆注效果，并且降低了注射模制工序中所需的壓力。隨著在接近側(cè)壁和液流轉(zhuǎn)向處的區(qū)域中的流動(dòng)接近于層流雷諾數(shù)，該區(qū)域已被保持在減少紊流的尺寸。換句話說(shuō)，雷諾數(shù)處在層流的范圍之內(nèi)。有益地，肋102基本是直的肋，并且與來(lái)自澆口的塑料的流動(dòng)方向呈角度。值得注意的是，所述角度確保了肋102不會(huì)對(duì)直穿過(guò)旁路孔道的可能引起流動(dòng)噪音的通路(旁路元件100、旁路管道103和旁路回程管道104之間的交界處)。在氣流轉(zhuǎn)向的點(diǎn)處沒(méi)有臺(tái)階； 這降低了發(fā)生基本上的再循環(huán)的可能性，所述再循環(huán)可能對(duì)來(lái)自質(zhì)量流量傳感器的信號(hào)引起流動(dòng)噪音。值得注意的是，肋102提供了較低的壓降，以使得在空氣氣流或者氧氣氣流101處于相對(duì)較高壓力的同時(shí)，空氣或者氧氣在肋102之后的旁路管道103中的氣流處于相對(duì)較小壓力(例如，小于2. 5cmH20)。如上所述，旁路元件100與質(zhì)量流量傳感器(未示出)一起使用，以測(cè)量所傳送的氣體的流量范圍。質(zhì)量流量傳感器具有大約OLPM至大約士 ILPM 數(shù)量級(jí)的測(cè)量范圍。旁路元件100因此使得主氣流部分轉(zhuǎn)向穿過(guò)質(zhì)量流量傳感器。旁路管道103的尺寸被限定為使得當(dāng)主氣流為士MOSLPM時(shí)，轉(zhuǎn)向氣流不超過(guò)質(zhì)量流量傳感器的每分鐘正負(fù)1升的范圍。正如下文中結(jié)合圖5和6所述，質(zhì)量流量傳感器通過(guò)旁路被校準(zhǔn)。圖2是根據(jù)代表性實(shí)施方式的包括旁路元件100的呼吸機(jī)200的透視圖(某些部件以分解圖顯示)。呼吸機(jī)的許多方面是已知的，并且因此許多細(xì)節(jié)未進(jìn)行描述以避免模糊代表性實(shí)施方式中的旁路元件100的特征。旁路元件100被沿著呼吸機(jī)的空氣氣流和氧氣氣流的區(qū)域設(shè)置，并且包括用于將氧氣和空氣旁通到流量傳感器206并且將旁路氧氣和空氣從流量傳感器206返回的管道。 如所示的，流量傳感器包括氧氣流量傳感器和空氣流量傳感器。旁路元件100包括氧氣旁路管道202和空氣旁路管道203。旁路元件還包括氧氣旁路回程管道204和空氣旁路回程管道205。旁路元件100還包括肋(在圖2中未示出)， 其保持基本上的層流(即，相對(duì)低的雷諾數(shù))?？諝夂脱鯕庾裱髯缘挠鼗芈窂?，從旁路管道202，203的出口穿過(guò)流量傳感器206中的各個(gè)傳感器并回到元件100。氧氣被提供至氧氣旁路回程管道204的入口，并且空氣被提供至空氣旁路回程管道205的入口，并且因此返回到呼吸機(jī)200。圖3是根據(jù)代表性實(shí)施方式的呼吸機(jī)的一部分的剖視圖。圖3從可以附連流量傳感器的一側(cè)示出了根據(jù)代表性實(shí)施方式的旁路元件100的肋102。圖4是根據(jù)代表性實(shí)施方式的呼吸機(jī)的一部分的剖視圖。圖4從端視圖的角度示出了根據(jù)代表性實(shí)施方式的旁路元件100的肋102。因此，空氣流從圖面的平面進(jìn)入或出來(lái)。圖5和6是校準(zhǔn)曲線，用于對(duì)流量計(jì)處的氧氣和空氣的流量進(jìn)行測(cè)定。雖然在這里公開(kāi)了優(yōu)選實(shí)施方式，在本發(fā)明的構(gòu)思和范圍之中還可能有許多變化。在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員參閱了這里的說(shuō)明書(shū)、附圖和權(quán)利要求之后，這樣的變化將變得清楚。因此，除了在所附的權(quán)利要求的精神和保護(hù)范圍之內(nèi)以外，本發(fā)明并非進(jìn)行限制。
權(quán)利要求
1.一種呼吸機(jī)，包括被構(gòu)造成供給第一氣體的第一通道；被構(gòu)造成供給第二氣體的第二通道；被構(gòu)造成提供一部分第一氣體和一部分第二氣體的旁路元件，旁路元件包括位于所述第一通道或第二通道的一個(gè)中與旁路管道相鄰的多個(gè)肋，所述多個(gè)肋包括基本上平行的直肋，所述直肋具有延伸跨過(guò)所述第一通道或第二通道中的相應(yīng)一個(gè)的橫截面并且相對(duì)于所述橫截面成角度的幾何形狀，以確保所述多個(gè)肋在對(duì)應(yīng)的通道中不對(duì)直穿過(guò)所述旁路管道的相應(yīng)路徑，其中所述多個(gè)肋保持流體流動(dòng)接近于所述旁路管道基本上是層流。
2.如權(quán)利要求1所述的呼吸機(jī)，其中第一氣體包括空氣，并且第二氣體包括氧氣。
3.如權(quán)利要求1所述的呼吸機(jī)，其中旁路元件與流量傳感器或者體積傳感器流體連通。
4.如權(quán)利要求1所述的呼吸機(jī)，其中第一氣體包括空氣，第二氣體包括氧氣，并且所述旁路管道位于所述第二通道中并且被構(gòu)造成從呼吸機(jī)處傳送氧氣，旁路元件還包括接近于另一個(gè)旁路管道的另外的多個(gè)基本上平行的直肋，其中對(duì)應(yīng)的管道位于所述第一通道中并且被構(gòu)造成從呼吸機(jī)處傳送空氣。
5.如權(quán)利要求4所述的呼吸機(jī)，其中所述第一通道和第二通道中分別在氣流轉(zhuǎn)向到相應(yīng)的旁路管道的點(diǎn)處沒(méi)有臺(tái)階。
6.一種被構(gòu)造成引導(dǎo)來(lái)自呼吸機(jī)的第一氣體和第二氣體的旁路元件，該旁路元件包括位于所述第一通道或第二通道的一個(gè)中與旁路管道相鄰的多個(gè)肋，所述多個(gè)肋包括基本上平行的直肋，所述直肋具有延伸跨過(guò)所述第一通道或第二通道中的相應(yīng)一個(gè)的橫截面并且相對(duì)于所述橫截面成角度的幾何形狀，以確保所述多個(gè)肋在對(duì)應(yīng)的通道中不對(duì)直穿過(guò)所述旁路管道的相應(yīng)路徑，其中所述多個(gè)肋保持流體流動(dòng)接近于所述旁路管道基本上是層流。
7.如權(quán)利要求6所述的旁路元件，其中第一氣體包括空氣，并且第二氣體包括氧氣。
8.如權(quán)利要求6所述的旁路元件，其中旁路元件與流量傳感器或者體積傳感器處于流體連通。
9.如權(quán)利要求6所述的旁路元件，其中第一氣體包括空氣，第二氣體包括氧氣，并且所述旁路管道位于所述第二通道中并且被構(gòu)造成傳送氧氣，旁路元件還包括接近于另一個(gè)旁路管道的另外的多個(gè)基本上平行的直肋，其中對(duì)應(yīng)的管道位于所述第一通道中并且被構(gòu)造成傳送空氣。
10.如權(quán)利要求9所述的旁路元件，其中所述第一通道和第二通道中分別在氣流轉(zhuǎn)向到相應(yīng)的旁路管道的點(diǎn)處沒(méi)有臺(tái)階。
全文摘要
一種呼吸機(jī)包括構(gòu)造成供給第一氣體的第一通道；構(gòu)造成供給第二氣體的第二通道；構(gòu)造成提供一部分第一氣體和一部分第二氣體的旁路元件，旁路元件包括與旁路管相鄰的肋，其中流體流動(dòng)基本上是接近于管道的層流。描述了一種旁路元件。
文檔編號(hào)A61M16/12GK102361662SQ201080013697
公開(kāi)日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2010年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月23日
發(fā)明者E·凱利 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司