用于呼吸加濕系統的浮閥系統的制作方法
【專利說明】用于呼吸加濕系統的浮閥系統
[0001]分案申請
本申請為分案申請，原申請的申請?zhí)枮?01080051468.3，申請日為2010年10月12日，發(fā)明名稱為“用于呼吸加濕系統的浮閥系統”。
【背景技術】
[0002]呼吸加濕系統用于向患者提供呼吸治療。一般來說，該系統包括通風器、加濕器和患者回路。通風器供應氣體至加濕腔，加濕腔與加濕器耦接。加濕腔內的水被加濕器加熱，這產生了將腔內氣體加濕的水蒸汽。然后，加濕氣體從該腔通過患者回路被運載至患者。加濕腔能夠應用流體控制機構來阻止液體直接傳給患者，因為這種情形對患者是十分有害的。
[0003]目前的流體控制機構包括一個或多個閥，其響應于腔內的流體水平而操作。當閥失效時，單個閥腔易于發(fā)生故障。因此，一些腔使用雙閥機構，其具有主閥和次閥，在主閥失效時，次閥阻止液體進入腔中。每個閥是同軸布置的，因此需要內部閥定位在外部閥中。該布置需要針對外部閥的大的密封面積以及相對大的力以密封外部閥。由于需要大的密封面積和大的力以關閉外部閥，可能導致閥失效。

【發(fā)明內容】

[0004]在本文所呈現的概念的一個方面中，公開了一種用于控制腔內液體量的浮閥系統，其包括第一閥座和第二閥座。第一閥座適于沿著第一方向接收來自腔外的液體。第二閥座沿著不同于第一方向的第二方向與第一閥座間隔開。設置第一和第二致動構件來分別選擇性地打開和關閉第一閥座和第二閥座。第一浮子耦接至第一致動構件以在腔內流體達到第一預定水平時關閉第一閥座，并且第二浮子耦接至第二致動構件以在腔內流體達到不同于第一預定水平的第二預定水平時關閉第二閥座。
[0005]在另一方面中，描述了一種在呼吸加濕系統中使用的腔。該腔包括閥組件，該閥組件具有第一閥座，該第一閥座適于沿著第一方向通過閥組件入口接收來自腔外的流體。此夕卜，該閥組件包括第二閥座，該第二閥座沿著不同于第一方向的第二方向與第一閥座間隔開。第二閥座流體地耦接至第一閥座并適于傳送液體至該腔。第一致動構件適于選擇性地打開和關閉第一閥座并且第二致動構件沿著第二方向與第一致動構件間隔開。該第二致動構件適于選擇性地打開和關閉第二閥座。第一浮子耦接至第一致動構件以在腔內流體達到第一預定水平時關閉第一閥座，并且第二浮子耦接至第二致動構件以在腔內流體達到不同于第一預定水平的第二預定水平時關閉第二閥座。
[0006]在另一方面中，公開了一種控制腔內液體水平的方法。該方法包括在腔中設置閥組件以從腔外接收液體。該閥組件包括支撐結構、保持元件以及定位在支撐結構和保持元件之間的隔膜，第一閥座和第二閥座定位在保持元件中。第一浮子和第二浮子耦接至該支撐結構，并且流體沿著第一方向被傳送至第一閥座。然后，流體沿著不同于第一方向的第二方向被傳送通過流體導管。在腔內的液體達到第一預定水平時，使用第一浮子推進隔膜抵靠第一閥座，并且在腔內的液體達到不同于第一預定水平的第二預定水平時，使用第二浮子推進隔膜抵靠第二閥座。
【附圖說明】
[0007]所包括的附圖提供了實施例的進一步理解并且并入本說明書中構成本說明書的一部分。附圖示出了多個實施例并且與描述一起用于解釋實施例的原理。將會易于意識到其他實施例以及實施例的許多預期優(yōu)點，因為它們通過參照以下詳細描述會變得被更好地理解。附圖的元件不必相對于彼此按比例繪制。相同的附圖標記指示對應的相似部件。
[0008]圖1是呼吸加濕系統的示意圖。
[0009]圖2是加濕腔的等軸視圖。
[0010]圖3是圖2的加濕腔的分解圖。
[0011]圖4是圖2的加濕腔的剖面圖。
[0012]圖5是圖4所示的閥組件的放大圖。
【具體實施方式】
[0013]在以下的詳細描述中，對附圖進行參考，附圖形成本文的一部分，在附圖中通過說明的方式示出了具體實施例，可在所述具體實施例中實施本發(fā)明。就這點而言，方向性術語，比如“頂”、“底”、“前”、“后”、“頭”、“尾”等，均用于參照所描述的(一幅或多幅)附圖的方向。由于實施例中的部件可以按照多個不同的方向定位，因此上述方向性術語僅用于說明的目的，并不解釋為以任何方式形成限制。應該理解的是，在不超出本發(fā)明范圍的情況下，可采用其他實施例并且可以作出結構上或者邏輯上的變化。因此，以下詳細描述不解釋為具有限制性，并且本發(fā)明的范圍由所附權利要求書限定。應該理解的是，本文描述的各種示例性實施例的特征可以彼此結合，除非有其他明確指示。
[0014]圖1是呼吸加濕系統10的示意圖，其包括通風器12、具有加濕腔16的加濕器14以及患者回路18。值得注意的是，系統10是針對本文展示的概念的一個示例性實施例。在其他實施例中，系統10可包括另外的部件，或者去除了一個或多個部件。例如，一個其他示例性環(huán)境是持續(xù)氣道正壓(CPAP)系統。通風器12通過初始導管20供應氣體至加濕腔16。加濕器14加熱并蒸發(fā)腔16內的水。所蒸發(fā)的水加濕了來自通風器12的氣體，其然后輸出至患者回路18?；颊呋芈?8包括吸氣導管(或分支)22、y形連接器24和呼氣導管(或分支)26。在其他實施例中，例如在CPAP系統中，可以取消y形連接器24和分支26。
[0015]吸氣導管22通過y形連接器24將加濕氣體從腔16傳輸至患者。y形連接器24能夠選擇性地耦接至患者接口，諸如氣管內管路。還可以使用其他患者接口，例如面罩、鼻管(nasal prong)等。在吸入從腔16傳送的加濕氣體后，患者可呼氣，通過呼氣導管26將呼出的氣體傳輸回通風器12。在一個實施例中，可用螺旋導絲來加熱吸氣導管22和呼氣導管26，如與本發(fā)明同日申請的、名稱為 “Heated Conduit for Respiratory Humidif icat1n”的共同未決美國申請系列號N0.12/616，395中描述的螺旋導絲，所述申請的全部內容通過引用合并于此。液體可從流體源28供應至腔16，所述流體源在一個實施例中包括流體地耦接至腔16的液(例如水)袋。如下所述，腔16包括浮閥系統以控制從源28流入腔16的液體量，并且特別地控制腔16內的液體量。
[0016]進一步參照圖2-4，加濕腔16包括耦接至底板42的殼體40。位于殼體40和底板42之間的是墊圈44，其構造成在殼體40和底板42之間提供水密密封。殼體40還包括適于耦接至導管20的氣體入口 46以及適于耦接至導管22并將加濕氣體傳輸至導管22的氣體出口 48。在操作期間，氣體通過氣體入口 46從通風器12流入腔16。加濕器14 (圖1)提供熱量至底板42，其蒸發(fā)腔16內的液體。從那里，腔16內的氣體被加濕并通過氣體出口48傳輸至患者回路18。
[0017]浮閥系統50定位在殼體40中以控制腔16內的流體量。具體地，浮閥系統50包括下浮子52、上浮子54和閥組件56。下浮子52通過第一致動構件58耦接至閥組件56，而上浮子54通過第二致動構件60耦接至閥組件56。第一致動構件58和第二致動構件60沿著水平方向彼此間隔開。下浮子52與閥組件56協作以在腔16內的液體水平達到第一預定水平時阻止流體進入腔16。進而，上浮子54與閥組件56協作以在腔16內的液體水平達到第二預定水平時阻止流體進入腔16。這樣，下浮子52和上浮子54獨立地操作以選擇性地密封閥組件56的各部分，使得阻止更多的流體進入腔16。在一個實施例中，第二預定水平大于第一預定水平。在其他實施例中，第一預定水平大于第二預定水平。
[0018]閥組件56包括保持元件62、支撐結構64以及定位在保持元件62和支撐結構64之間的隔膜66。下浮子52和上浮子54均樞轉地耦接至支撐結構64。隔膜66由柔性材料(例如娃樹脂)形成，構造成密封保持元件62。在殼體40內的液體升高時，下浮子52推進致動構件58抵靠隔膜66并朝向保持元件62。類似的，上浮子54推進致動構件60抵靠隔膜66朝向保持元件62。如下文更詳細討論的，液體通過管路70進入殼體40，所述管路70流體地耦接至保持元件62。液體從保持元件62流入腔16直到下浮子52或上浮子54操作以阻止液體進入腔16。
[0019]如果需要，可在加濕腔16的運輸期間提供鎖定組件72以保持管路70以及下浮子52和上浮子54抵靠底板42。鎖定組件72還可使碎片和/或其他污染物免于通過氣體入口 46和/或氣體出口 48進入腔16。在腔16操作前，鎖定組件72被從腔16移除并處理。
[0020]如參照圖5所討論的，在流體進入腔16時，在閥組件56內建立了多方向的流體路徑78。路徑78包括第一豎直段79，其中，水通過耦接至管路70的水入口 80進入殼體40。入口 80流體地耦接至保持元件62，其將水傳送至保持元件62的下部和隔膜66的上部之間的閥導管82。閥座84定位于保持元件62和閥導管82之間。在下浮子52隨腔16內的液體水平升高時，致動桿58構造成推進隔膜66抵靠閥座84，從而阻止更多的水進入腔16。下浮子52可定位成在腔16內的流體達到第一預定水平時密封閥座84。如果閥座84仍然打開，則流體通過路徑78的第二水平段87經過閥導管82至第二閥座86。第二段87沿著不同于(例如，垂直于)第一段79的方向的方向傳送流體。在上浮子54隨腔16內的液體水平升高時，致動桿60構造成推進隔膜66抵靠閥座86，以阻止更多的液體流入腔16。路徑78還包括第三豎直段89，其從導管82傳送流體通過閥座86。第三段89處于與第一段79基本相反的方向。在一個實施例中，閥座84和閥座86是基本相同的尺寸。在經過閥座86后，液體最終進入腔16。
[0021]在進入腔16時，液體水平將升高，導致浮子52隨該水平一起升高。耦接至浮子52的致動桿58將會推進隔膜66抵靠閥座84，從而阻止液體通過入口 80進入腔16。在隔膜66和閥座84之間的密封失效時，液體將會繼續(xù)進入腔16直到上浮子54升高以推進隔膜66抵靠閥座86。無論如何，流體路徑78是基本“U”形的，傳送流體進入入口 80至腔16，從而提供針對閥座84和86的小密封面積，由此減少了閥組件56中發(fā)生泄漏的風險。
[0022]總之，浮閥系統50通過使用下浮子52和上浮子54 二者而提供了冗余安全機制以阻止腔16內的流體水平上升過高。因此，如果浮閥系統50中的一個部件失效，可以利用另一個部件來阻止更多的流體進入腔16中。例如，如果浮子52、54中的一個失效，另一個浮子將操作以阻止流體進入腔中。
[0023]本文已經至少公開了如下概念。
[0024]概念1.一種控制腔內的液體量的