带回流防止阀的加湿器的制作方法

专利名称：带回流防止阀的加湿器的制作方法
技术领域：
本发明涉及加湿器，并且更特别地涉及压力支持系统中所用的加湿 器，其包括防止流体从加湿器回流到压力支持设备的阀门。
背景技术：
存在众多必须或理想地给患者气道输送呼吸气流的情况。例如，使 用称之为非侵入性通气的技术对患者进行通气是众所周知的。同样众所周 知的是输送持续气道正压通气(CPAP)或可变气道压力通气(其随患者的 呼吸周期或患者的监视状况而改变)以治疗医学疾患，诸如睡眠呼吸暂停 综合症，特别是阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)或充血性心力衰减。非侵入 性通气或压力支持疗法涉及将患者接口设备(典型地为鼻罩或鼻/口罩)置 于患者的面部，使呼吸器或压力支持设备与患者的气道对接，从而将呼吸 气流从压力/气流生成设备输送给患者的气道。在侵入性或非侵入性通气的很多情形中，同样希望对提供给患者的 气流进行加湿。为此，已经研发出了加湿系统，其包括与压力支持设备串 联设置的加湿腔，以增加压力支持设备输出气体湿润度。图1描述了常规 结构的示例，其中具有输出端12的压力支持设备10给患者回路13 (其是 狭长的柔性管)供应加压的气体。患者回路13连接加湿器16的入口端14。 加湿器16包括填充有流体(典型的是水或蒸馏水)的加湿腔15。加湿腔 15的出口端18经患者回路20耦合至患者接口 (未显示)，诸如鼻罩。在操作中，来自压力支持设备10的加压气体经过患者回路13到达加湿器16。 所述气体与加湿腔内的水接触并离开加湿腔进入导管20，由此被传送至患 者的气道。 一些常规加湿系统包括可操作地耦合至加湿腔15的加热器，从 而便于所述加湿操作。在加湿腔和压力支持设备10之间设置患者回路13的一个原因在 于，如果加湿器16被翻到，防止流体从加湿器回流到压力支持设备。进入 压力支持设备10中的水会对所述设备造成损害。例如，如图2中所示，同样众所周知的是将压力支持设备10的出 口直接耦合到加湿腔的入口。在这种结构中，所述加湿腔刚性地耦合至压 力支持设备。然而由于加湿腔的入口端与压力支持设备的出口端直接且紧 密的连接，这种结构加重了流体从加湿腔回流到压力支持设备的问题。在美国专利No.6，398，197中公开了一种试图对加湿腔使用水下通气 管状的入口来防止水从加湿腔回流到压力支持设备。虽然该专利教导的水 下通气管类型的结构，由于后挡板或所述系统倾斜的原因可以帮助使进入 压力支持设备的出口的水最小，但不能防止由于凝结或雨状沉降而造成的 水进入压力支持设备，即气体或水蒸气中含有的水可从加湿腔回流到压力 支持设备中。另外，在某些水平面的某些取向上，诸如如果压力支持设备 和加湿器向其同侧倾斜并且即使加湿腔只是半满的情况下，'197专利的水 下通气管结构几乎不能或根本不能防止流体从加湿腔回流到压力支持设 备。

发明内容
因此，本发明的目的是提供在压力支持系统中使用的、克服常规加 湿设备缺点的加湿器。根据本发明的一个实施例，这一目的通过提供一种 加湿器而实现，所述加湿器包括具有入口的主体，所述入口适于可操作地 耦合至压力支持设备的出口，使得这种压力支持设备生成的气流与所述入 口连通。所述加湿器还包括流体保持腔和出口。所述入口定位于流体保持 腔的上游并与之进行流体连通，而所述出口定位于所述流体保持腔的下游 并与之进行流体连通。将阀门定位在所述入口中并且在流体腔的上游。所 述陶门可在入口基本畅通的开启位置与入口基本被阻塞的闭合位置之间移 动。
本发明另一目的是提供克服常规压力支持系统缺点的压力支持系 统。该目的通过提供包括压力支持设备(其适于生成气流)和加湿器的压 力支持系统而实现。所述加湿器具有带入口、流体保持腔以及出口的主体。 所述入口定位于所述流体保持腔的上游并与之进行流体连通，而所述出口 定位于所述流体保持腔的下游并与之进行流体连通。另外，第一阀门定位 在压力支持设备的出口与加湿器入口之间。第一阔门可在开启位置与闭合 位置之间移动，在开启位置，压力支持设备的出口与加湿器入口之间的气 流通路基本畅通，在闭合位置，所述气流通路基本被阻塞。这些位置之间 的移动可根据压力支持系统的第一物理取向(例如，其是否倾斜、其是否 平坦坐稳或者两者)而实现。在参考伴随性附图，对下面的描述和附加权利要求进行理解后(其 全部形成本说明书的一部分)，本发明的这些和其他目的、特征与特点，以 及操作方法和结构相关元件的功能与各部件的组合以及制造的经济性将变 得更加显然，其中相同的参考数字指代各附图中对应的部分。然而，可以 清楚地理解，各附图只是用于说明和描述的目的，并非拟作为本发明限制 的界定。如说明书和权利要求书中所用的，单数形式的"一"、"一个"和 "该"包括复数指示，除非上下文另有清晰地规定。


图1是已有技术的与压力支持设备耦合的孤立加湿器的顶部透视
图；图2是根据本发明原理的压力支持设备的顶部透视图，包括加湿器 和压力支持设备；图3是图2的系统所使用的加湿器的前部透视图；图4是沿图3的线4-4看去的、图3所示加湿器的截面图，并且在 阀门显示为处于部分开启的位置；图5是与图4相同的视图，并且所述阀门处于完全闭合的位置(以 虚线显示完全开启的位置)；图6是根据本发明原理的加湿器的第二实施例的侧向截面图，显示 了阀门处于开启位置；图7是图6所示加湿器的前部透视分解图；[18]图8是在图6的加湿器中使用的阀门的侧视图； [19]图9是根据本发明原理的加湿器的第三实施例的后部透视图； [20]图10是显示成处于开启位置的、图9的加湿器中使用的阀门的前 部透视图；图11是显示成处于闭合位置的、图9的阀门的前部透视图； [22]图12是显示成处于闭合位置的、图IO的阀门的后部透视图； [23]图13是根据本发明原理的加湿器的第四实施例的侧向截面图，显
示了阀门处于开启位置；图14和15是图13的加湿器的侧向截面图，显示了阀门处于闭合
位置；图16是根据本发明原理的加湿器第五实施例的侧向截面图，显示
了阀门处于开启位置；图17是图16的加湿器的侧向截面图，显示了阀门处于闭合位置； [27]图18是适于在根据本发明原理的加湿器中使用的阀门第六实施例
的透视图，显示了发明处于闭合位置；图19是图18的阀门的透视图，显示了阀门处于开启位置； [29]图20是根据本发明原理的加湿器第七实施例的侧向截面图，显示
了阀门处于开启位置；图21是图20的加湿器的侧向截面图，显示了阀门处于闭合位置； [31]图22是适于在根据本发明原理的加湿器中使用的阀门第八实施例
的透视图；图23是根据本发明原理的具有双阀门结构的加湿器的示意性表
示；图24是具有根据本发明原理的回流防止阀的第九实施例的压力支 持系统的示意性表示；图25是具有根据本发明原理的回流防止阀的第十实施例的压力支 持系统的示意性表示；图26是具有实验安全开关(kill switch)的压力支持系统的示意性 表不；图27是根据本发明原理的具有回流防止阀的加湿器的第十一实施 例的透视图；[37]图28是如果图27的加湿器沿现28-28看去的截面图； [38]图29是压力支持系统的示意性图示，其包括与图27的加湿器耦合 的压力支持设备；图30A-30C描绘了所述阀门组件的备选实施例，显示了阀门置于不 同的取向；图31A是根据本发明原理的加湿器的第十二实施例的侧向截面图， 显示了阀门处于开启的位置；图31B描绘了图31C所示阀门的阀门塞；图31C是描绘了图31A的加湿器处于倾斜取向的侧向截面图，显 示了阀门处于闭合位置；图31D是描绘了图31A的加湿器处于垂直取向的侧向截面图，显 示了阀门处于闭合位置；图31E是描绘了图31A的加湿器处于颠倒取向的侧向截面图，显 示了阀门处于闭合位置；图32A是根据本发明原理的加湿器的第十三实施例的顶部截面图， 显示了阀门处于开启位置；图31B是图32A的加湿器的侧向截面图；图32C是描绘了图32A的加湿器处于倾斜取向的侧向截面图，显 示了阀门处于闭合位置；图32D是描绘了图32A的加湿器处于垂直取向的侧向截面图，显 示了阀门处于闭合位置；以及图32E是描绘了图32A的加湿器处于颠倒取向的侧向截面图，显 示了阀门处于闭合位置。
具体实施例方式图2-5描绘了根据本发明原理的、包括压力支持设备32和加湿器 38的压力支持系统30。压力支持设备32具有与加湿器38的入口端或入口 通道36 (称之为"入口")流体耦合的出口端34。加湿器38还包括出口端 或排出通道40 (称之为"出口")，其与患者回路42流体耦合。压力支持设备32是能够生成给患者的气道输送气流的任何常规通 气或压力支持设备。这种压力支持系统的示例包括但不限于在呼吸机、持续气道正压通气(CPAP)设备，或可变压力设备，例如由Respironics, Inc. of Murrysville, PA制造和配销的自动滴定设备、成比例辅助通气(PAV ) 设备、成比例气道正压通气(PPAP )设备、C-FlexTM设备、Bi-Fle,设备 或81 ^@设备，其中给患者提供的压力随患者的呼吸周期一同变化，使得 在吸气期间比呼气期间输送的压力高，或者其他压力支持设备。本发明构想患者接口 (未显示)能够与患者回路42的远端耦合， 即远离加湿器38的末端。患者接口是任何器具(侵入性或非侵入性)，诸 如适于将呼吸气体供应传送至患者气道的鼻罩、鼻/口罩、全面罩、鼻管、 气管内导管或气管导管。患者接口组件可包括将所述器具戴于患者头部之 上的头网。加湿器38包括界定流体保持腔46的主体44。在本发明示范性实 施例中，所述流体保持腔可由聚合材料(诸如清洁的聚碳酸酯材料)制成。 流体保持腔46由上表面47a和侧壁47b通过47e而界定的。主体44附着到 基本平坦的基底48。在上表面47a上界定入口 36和出口 40，并且所述入 口置于加湿器38的上游一侧52上，而出口 40界定在所述加湿器的下游一 侧54上。入口 36处于流体保持腔46上游并与之进行流体连通，而出口 40 处于下游并与所述流体保持腔进行流体连通。入口 36的上游末端定向成水 平方向，如箭头56所指示的，并朝流体保持腔46的方向向下引导气体， 而出口 40定位成从流体保持腔46的垂直向上的方向，如箭头58所指示的。在所描绘的示范性实施例中，加湿器38和压力支持设备32是共同 位于公共基底41上，使得整个组件作为一体结合。可以理解的是，本发明 构想将所述加湿器与压力支持设备进行结合或集成的其他技术，包括在不 使用基底的情况下将它们直接耦合在一起，或作为集成单元(例如统一在 公共外壳内)提供加湿器和压力支持设备。此外可以理解，本发明构想所 述加湿器和压力支持设备无需位于公共基底上，而是彼此可分离或永久分 离。在所描绘的实施例中，压力支持设备的出口接近并刚性耦合到所述加 湿器的入口。本发明还构想将所述加湿器和所述压力支持设备分离，并经 由(柔性和刚性)导管将一个的出口与另一个的入口相耦合。另外，本发 明构想提供与所述加湿器相关联的加热元件。例如，在所述加湿器内部、 之上或附近可使用常规的加热板或导线加热器，以对内部所含的流体进行 加热。[55]阀门布置60置于入口 36内部或位于其之上。阀门布置60类似于 美国专利Nos.5，647,355和5，438，981公开的内容，其内容作为参考结合与此。 将阀门布置60设置在入口通道内，并包括主要入口部分64 (即，与来自压 力支持设备的气流连通的入口)和出口部分68。入口 36还包括安排成将流 体保持腔与环境大气连通的排气孔66。在所描绘的示范性实施例中，将出 口部分68定位成朝着流体保持腔46引导气流进入入口 。排气孔66对于周 围环境是开启的，并通过诸如凸起的叶片74、格栅等防止意外阻塞。此外，根据本发明，阀门布置60包括控制气流通过主要入口部分 64和排气孔66的自调控盖片状阀门元件82，籍此所述阀门元件调控进入 加湿器16的气流。这样构造并布置阀门元件82，使其响应压力支持设备 32的气流所产生的正压或用户吸气所产生的负压。阀门元件82由一般平坦且基本刚性的构件83制成，其通过向外且 反向的线性枢钉84 (其辊轴在设于入口 36内的轴承形式中)枢转地支撑在 其中间区域处。阀门元件82还包括尺寸充分覆盖主入口部分64或排气孔 66的闭合部分86，在其定位好后分别位于这些开口其中一个的上方。在该示范性实施例中，这样构造阀门元件82，使其尽可能地相对 于枢钉84形成的枢轴保持重量平衡。在本发明示范性实施例中，闭合部分 86被基本与闭合部分86的重量相同的配重88保持反向平衡。结果由于配 重88、枢钉84及与其相关联的阀外壳轴承形式之间的摩擦系数、以及阀门 元件82的内在惯性，在缺乏任何其他力的情况下，将所述阀门元件布置成 使得闭合部分86覆盖主入口部分64，并试图保持在该位置。所述闭合部分 覆盖所述主入口部分，直到被位移力启动。在这种情况下，所述阀门元件 移动以覆盖所述排气孔。结果，在压力支持系统的正常操作期间，与来自 压力支持设备32的加压呼吸气流相关联的正压提供所述位移力。这样，当 所述压力支持设备正常操作时，阀门元件82假设处于这样的位置，其中闭 合所述排气孔66并提供通过所述入口从所述压力支持设备进入所述加湿腔 的基本无阻隔的通路，使得来自主入口的气流进入到加湿腔46。如果由于任何原因使加压气流被切断或降低到阈值水平以下，在这 种气流停止减少之后的用户吸气将对闭合构件86的底面施加负压，从而造 成阀门元件82向外枢转并覆盖主入口部分64。由于在所述阀门元件这种布 置的情况下，阀门元件82竖直偏移到闭合位置，因此用户可通过排气孔66完全接触环境空气。由于所述阀门元件上施加的正压，用户的呼气同样试 图将阀门元件82保持在闭合位置上。这种情况将持续直到所述压力流恢复，
籍此所述加压气体产生的正压将再次迫使阀门元件82向上枢转，从而使闭 合部分86覆盖排气孔66，并重新开始气流从压力支持设备经加湿器通向患 者。为了使阀门元件82作为枢轴在其第一和第二位置之间摆动最小， 配重88优选包括适当的运动阻尼布置，诸如在阀门元件82的第一端近侧 附着的小的永久性磁体90。磁体90与附着于入口 36内部的元件92 (诸如 小的金属或磁性条92，像钢条或磁体)磁性相吸。如将会意识到的，如果 需要，可将磁体90和金属条92的各个位置进行颠倒。本发明还构想在阀门元件82上提供偏置力。可施加该偏置力，以 便将阀门元件82偏置到开启位置(未阻塞主入口 64)或将该阀门元件偏置 到闭合位置(阻塞主入口64，如图5所示)。可使用任何常规技术来施加该 偏置力，包括重力(通过对一部分阀门元件加重)、弹性或磁力。操作中，并参考图5，加湿器38将水或其他流体接收到流体保持 腔46中。典型地，所述流体经出口 40提供给腔46。更具体地，用户松开 一般附接所述出口的患者回路，并将水或其他流体、流体混合物等倒入所 述流体保持腔中。压力支持设备将加压的气体(诸如空气)从压力支持设 备的出口提供给加湿器的入口 36。如上所述，加压气体引起阀门元件82开 启，从而阻塞排气孔66，并通过开启主入口部分64生成气流通道，允许气 流经所述入口的下游侧向下指引并与所述流体保持腔内含有的流体相互作 用。换句话说，阀门元件82只在主入口部分64处存在正压(即高于腔46 内的压力)时，处于开启位置(虚线所示)。换种说法，当从上游方向向下 游方向测量时，跨过阀门元件82必须存在高于开启压力阀的压降。加湿的气体从出口 40排出。所述气体然后经过患者回路到达患者 的气道。如果压力支持设备提供的压力停止或降到低于阈值以下时，假设 未偏置所述阀门元件，阀门元件将变的"自由流动"。在这种情形中，如果 加湿器受到敲打、推挤或移动，所述阀门元件可移动到图5所示的闭合位 置，使得通过阻塞主入口部分64，阻断通过入口端36的流体。例如，撞击 所述阀门元件的流体可引起其移动到闭合位置。另外，排气阀66将不被阻 塞。如果将所述阀偏置到闭合位置，压力的降低将导致所述阀自动移动到闭合位置。在这种构造中，防止流体行进到压力支持设备32中。 一旦流体 不再对所述阀门元件施加力，或者压力支持设备提供的压力恢复到超过流 体对所述阀门元件施加力的水平，如果出现，则所述阀门元件可移动开启
主入口部分64并阻塞排气孔66。如果所述压力支持设备失效或不能正确操 作，则如上面所述患者仍能呼吸到周围空气，因为阀门元件82将阻塞主入 口部分64，而不阻塞排气孔66。图6-8显示了包括主体158和阀门布置160的加湿器156的第二实 施例。阀门布置160包括具有与之附着的柔性移动盖片164的圆柱状构件 162。在示范性实施例中，圆柱状构件162由柔性材料(诸如硅树脂、橡胶 或其组合)构成。盖片164经中央部分166附着在圆柱状构件162的一端 165。在示范性实施例中，圆柱状构件162、盖片164以及中央部分166由 一体模制的材料件构成。在任选的示范性实施例中，将刚性超模压的环或圆柱体(未显示) 置于阀门布置160的一部分之上，以便对所述阀提供结构支持。将阀160 (大小和结构)调配为定位在主体158的入口36中。在其它的任选实施例 中，将排气孔172定位在盖片164的下游。排气孔172包括多个开孔174， 以便将所述加湿腔内的气体传送至周围环境。阀门布置160的操作类似于以前描述的阀门布置60的操作。然而， 这样偏置盖片164，使其保持在闭合位置上，其中所述盖片基本阻塞在所述 入口中央部分166中界定的开孔167。来自压力支持设备的加压气体进入入 口 36，引起盖片164向外移动，阻挡排气孔172而未阻挡通向加湿器的入 口。结果，气流进入到加湿腔中，在此被其中所含的流体进行加湿。如前 所述，加湿后的气体经出口34排出所述腔。如果来自压力支持设备的气流降低到预先确定压力阈值以下，盖片 164将移动到闭合位置，从而防止加湿器内所含气体携带的任何蒸汽或流体 进入到压力支持设备。当盖片164处于闭合位置时，患者通过排气孔172 进行呼吸。然而，应该强调的是，所述排气孔是任选的。如果加湿器倾斜， 盖片164上水的重量引起所述盖片移动到闭合位置，阻挡开孔167，从而防 止水经入口 38飞溅或回流回压力支持设备。阀门布置160是有利的，因为它能仅通过将所述阀门布置插入到加 湿腔的入口内，而对现存的加湿腔进行改型。类似地，可容易地将其从所述加湿腔上去除以达到清洗和更换的目的。图9-12描绘了加湿器256的第三实施例，所述加湿器包括根据本 发明原理制造的主体258和阀门布置260。所述阀门布置类似于前面描述的 阀门布置60。阀门布置260装配在入口端36内。具体地，阀门布置260包 括容纳圆筒形环264的圆柱状超模压的布置262。阀门元件266枢转地固定 于所述圆筒形环264和/或超模压的布置262上。阀门元件266包括闭合元 件或盖片268，以及与之耦合的配重阻塞构件或第二盖片270。超模压的布 置262包括起排气孔272功能作用的侧支通路，以便将圆筒形环264中界 定的通道和/或超模压的布置262与周围环境进行连通。可将任选的排气孔 盖(诸如多个开孔)定位在排气孔272之上。在本发明的示范性实施例中， 第二盖片270包括磁体276，并且金属吸引构件278定位在所述磁体的附近， 使得所述磁体吸引构件278，引起将第二盖片270偏置到闭合位置，使闭合 元件268阻挡圆筒形环264。如图IO所示，在操作中，来自压力支持设备的加压气体引起闭合 元件268克服所述磁体提供的偏置力并基本上不阻挡圆筒形环264。然后加 压气体能够通过入口 36进入到由主体258界定的加湿腔中，在此进行加湿， 然后经出口 40排出。如图11和12所示，如果来自压力支持设备的气流降 到预先确定压力阈值以下，则阀门元件266将移动到闭合位置，从而防止 所述加湿器内所含气体携带的任何蒸汽或流体进入到所述压力支持设备。 当阀门元件266处于闭合位置时，患者通过排气孔272进行呼吸。另外， 如果流体(诸如水)移动到入口 36附近，则所述流体的重量将闭合元件268 偏置到所述闭合位置上。然而，患者仍能够呼吸，因为阻塞构件270位于 远离排气孔272，允许患者呼吸周围空气。图13-15描绘了加湿器300的第三实施例，其包括根据本发明原理 制造的主体302和阀门布置，通常指代为304。在该实施例中，阀门布置 304包括漂浮元件，特别是能阻挡或不阻挡加湿器入口 308的球306。所述 球通过支持结构307支持在主体302内或与其附着。球306相对于主体302 在开启位置(图13所示)和闭合位置(图14和15所示)之间移动。在开 启位置，如箭头312所指示的，气流穿过所述加湿器，即穿过入口 308内 的通道314并穿过空腔310以及从出口 40排出。在闭合位置，球306坐于 座316上，从而阻挡通道314，并因此防止流体或流体饱和蒸汽从所述入口回流到压力支持设备。在示范性实施例中，这样构造支持结构307使得气 体和流体在支持结构之内或周围自由流动。例如，所述支持结构可以是具 有多个开孔的笼架或托架。在示范性实施例中，球306具有比加湿器300的流体保持腔320内 所含水或流体318的密度更小的密度，使得球将漂浮在所述流体上。结果， 如果流体318的高度超过了某一水平，(例如如果加湿腔填充太满和/或倾斜 使得流体流向入口会出现这种情形)，则球306将漂浮在所述流体上并阻挡 入口 306的下游端。图15中描绘了这种情形，其显示加湿器倾斜，使得水 平面不再水平，而是朝着入口 306倾斜。在所描绘的实施例中，偏置机构(其可以是压縮弹簧322)将球306 偏置到闭合位置上。还可以这样定向弹簧322，从而在球漂浮到闭合位置的 情况下辅助球306对座316的封闭。g卩，所述弹簧用作向导，从而在球漂 浮在流体上时保持球定向，使其正确地衔接座316。由弹簧322对球306施 加的偏置力(箭头324所指示的)是这样的，使其能被从压力支持设备进 入到所述加湿器的一般气流所克服。即，当所述压力支持系统正常操作时， 足够的压力使球306移动到开启位置(如箭头326所指示的)以克服弹簧 的偏置。这样，在所述压力支持系统的正常操作期间，提供了穿过所述加 湿器的基本未阻塞的气流312。然而，如果气流的压力降到施加到球上的偏置力以下时，弹簧将引 起该球停留在座316上，从而阻挡入口 308，如图14所示。这是所希望的， 因为具有这种较小或根本没有压力的气流可能允许来自加湿器的一些加湿 过的气体经入口 308回流到压力支持设备中。当坐于座316上时，球306 防止或使返回入口的气流最小，使得经加湿的气体不会进入到压力支持设 备的出口。在压力支持设备中存在加湿气体同样是不可取的，因为它会导 致压力支持设备中流体量由于浓縮随时间显著的聚集，并可能促进细菌生 长。虽然将阻挡所述入口的漂浮元件描绘为球，但可以意识到能提供其 他结构、几何形状和不同大小的元件。类似地，将所述偏置机构描述绘为 弹簧。然而，也可实施其他偏置设备，诸如磁体、板簧或能将所述阀偏置 到闭合位置的其他设备。图16和17描绘了加湿器330的第五实施例，其具有根据本发明原理制造的主体332和阀门布置，通常指代为334。该实施例通常类似于以前 的实施例，因为它使用挡板阀(即球306)可选择地阻塞或不阻塞阀座316。 主体332的流体保持腔336内的液面318引起球306在支持结构338内上 升和下降。支持结构338 (与支持结构307类似)引导球随流体上升或在流 体保持腔内移动时进入阀座。优选地，支持结构338能够使气体和流体自 由流向球306。在正常操作期间，如图16所示，液面318是这样的，使得球与阀 座316间隔开并在加湿器通向流体保持腔的入口处提供基本畅通的气流通 路。这样，气流按箭头312所示相对自由地流入流体保持腔中。如图17所 示，当所述加湿器倾斜或液面以别的方式上升时，流体将球306推入座16 中，从而阻塞通路314并防止流体或气体回流出入口 308。这样，液面318 控制入口 318的阻塞和畅通。与以前实施例不同，加湿器330不包括根据递送给入口 308的气流 压力，向闭合位置驱使所述阀的偏置机构。这样，该实施例不能根据压力 支持设备的操作来阻塞所述加湿器的入口。然而，它仍能实现防止或使从 加湿器入口流出的流体回溅或回流最小。图18和19显示了根据本发明原理的、适于在加湿器中使用的阀门 布置400的又一实施例。阀门400简单地插入到加湿器的入口。这样，它 易于针对最常规的加湿器进行改型。阀门布置400包括附着到圆筒形环404 的柔性挡板402，并且对阀门布置400进行与所述阀门布置160相似的操作。 设置突缘406以便将所述阀固定到加湿器的入口。将挡板402偏置在闭合 位置上(图18)。操作中，来自压力支持设备32的加压气体引起挡板42开启，并允 许加压气体穿过所述入口而被加湿器内所含流体变得湿润。如果流体朝所 述阀门布置400飞溅，或者加压气体停止从压力支持设备流出，则挡板402 封盖在环404上，从而防止来自加湿器入口上游的流体进入到压力支持设 备。图20和21描绘了加湿器400的第七实施例，其包括根据本发明原 理制造的主体442和阀门布置，通常指代为444。在该实施例中，阀门布置 444包括阻塞及不阻塞加湿器入口 448的阀门元件446。所述阀门元件被支 持结构449支持在主体442之内或与之附着。阀门构件446相对于主体442在开启位置(图20所示)与闭合位置(图21所示)之间移动。在开启位
置，气流按箭头450所指示的穿过加湿器，即穿过入口 448内的通道452 并穿过空腔454以及从出口 40排出。在闭合位置，阀门构件446处于密封 入口 448中所提供的开孔456的位置，从而阻塞通道452，并因此防止流体 或流体饱和蒸汽从所述入口进入到压力支持设备。在示范性实施例中，这 样构造阀门构件446使得当处于闭合位置时气体和流体在所述阀门构件内 或其周围自由流动且密封开孔456。在所描绘的实施例中，偏置机构(其是压縮弹簧458)将阀门构件 446偏置到闭合位置。还可以这样定向弹簧458，使得通过阀门构件446辅 助对开孔456的封闭。gp，所述弹簧用作保持所述阀门构件定向的向导， 使其正确地密封开孔456。当然，可设置其他机构以确保所述阀门构件正确 地坐在入口开孔之上。由弹簧458施加到阀门构件446上的偏置力是这样 的，使其能被从压力支持设备进入加湿器的正常气流所克服。即，当压力 支持系统正常操作时，足够的压力使阀门构件446移动到开启位置，从而 克服弹簧偏置。这样，在压力支持系统的正常操作期间，提供了通过所述 加湿器的基本未阻隔的气流450。然而，如果气流的压力降到阀门构件上所施加的偏置力以下，则弹 簧将引起阀门构件466关闭或密封开孔456，从而阻塞入口 448，如图21 所示。这对于上面讨论的原因是可取的。可以意识到阻塞所述入口的阀门构件可具有多种构造、几何形状以 及大小，只要能够实现闭合期间密封入口并在开启时允许气流进入的功能 即可。例如，本发明的一个实施例构想开孔456是环形的，并且阔门构件 446是具有从其上附着弹簧处延伸出柄的圆盘。相似地，所述偏置机构(将 其描绘成弹簧)可具有其他构造，诸如磁体、板簧。图22显示了除了阀门布置400或代替阀门布置400所使用的阀门 布置500。更具体地，阀门布置500是插入到许多常规加湿器入口中的鱼雷 阀。这样，类似于阀门400，阀门500易于改型到现存的加湿器中。阀门 500包括具有在其中界定流体通路孔504的主体502。压縮弹簧506和508 位于弹簧杆510上，并在孔504的对侧。密封构件512位于孔504的下游 一侧。压縮弹簧506和508接触密封构件512。压縮弹簧的弹性常数(K) 是不同的；然而，压縮弹簧506具有比压縮弹簧508的弹性常数(K)更大的弹性常数(K)。结果，将密封构件512偏置在孔504附近的闭合位置上。 [86]操作中，将阀门500定位在加湿器的入口中，使得来自压力支持设 备的加压气体引起密封构件512移动，从而使弹簧506压縮而使弹簧508 延伸。结果，流通孔504开启并允许加压气体经过加湿器入口进入到流体 保持腔中，在此所述气体被加湿器内所含的流体加湿。所述加湿后的气体 经出口离开加湿器。如果来自流体保持腔的流体晃荡或朝阀门布置500飞 溅，或者如果加压气体停止从压力支持设备流出(或降低到预先确定阈值 以下)，则压縮弹簧506和508引起密封构件512关闭流通孔506 (如虚线 中所示)，从而防止来自流体上游的流体从所述加湿器的入口通道进入到压 力支持设备。在先前的各实施例中，在加湿器的入口处设置单个阀门、阀门布置 或阀门组件，以防止或使流体后溅或来自加湿器入口的气体或流体回流最 小。本发明还构想在入口处设置或不设置阀门的情况下，在加湿器的出口 处同样可设置本发明构想的任何一种阀门结构。图23是加湿器38的示意 性表示，其具有位于入口 36内的阀门布置600以及位于出口 40中的阀门 布置602。本质上，阀门布置600和602可以是此处所述的任意一种阀门布 置。在示范性实施例中，调整阀门布置600，使得入口端中的上游压力 高于下游压力，从而将阀门600保持在开启位置。如果跨过阀门600的压 降低于所述阈值，则所述阀门移动到闭合位置。另一方面，调整阀门布置 602，使得当出口 40中的上游压力高于下游压力时，使阀门602保持在开 启位置。如果跨过阀门602的压降降到阈值以下，则阀门602移动到闭合 位置。如果水朝阀门600和/或阀门602飞溅，同样会出现阀门600和602 的闭合。图24是包括根据本发明原理的回流防止阀门702第九实施例的压 力支持系统650的示意性表示。压力支持系统650包括与加湿器38流体耦 合的压力支持设备32。更具体地，压力支持设备的出口 34通过管路700耦 合到加湿器38的入口 36。管路700包括枢转地固定在管路700上的弹簧阀 702。弹簧704将阔门702偏置到闭合位置上，使得所述管路基本被阻塞。 杆706穿过管路700和接触阀702。杆706同样向下延伸超过压力支持系统 650的基底部分708。当压力支持系统650留在平面时，在向上的方向上推动杆706，使得所述杆将阀门702移动水平或开启位置(虚线中所示)。当 将所述设备从所述平面翻倒或提升时，弹簧704迫使阔门702进入到闭合 位置，防止流体进入到压力支持设备32中。换句话说，接触表面的杆706 引起阀门702被推至开启位置。该实施例是有利的，因为不论何时当用户 抬起所述系统或从其坐落的表面上下降时，它能阻塞流体回流到压力支持 设备中。例如当用户携带所述系统到水源填充加湿器或者如果从床头柜上 意外地托拽所述系统时，典型地会出现这些情形。在图24所示实施例中，显示了在压力支持设备和加湿器之间连接 的管路中设置了由杆提供的自动切断或实验安全开关。可以理解的是本发 明还构想在压力支持设备本身、在加湿器中或在两者的位置上设置这一特 征。还可以意识到图24所示的阀和杆组件只是提供自动启用/禁用功能的机 械部件的简单表示。实际上，可提供更复杂的水平面、杆、开关等系统来 实施自动切断或实验安全开关的特征。例如，图25公开了与图24所示相类似(除了管路752是柔性导管) 的压力支持系统750的另一实施例。将夹管阀760定位在管路752外部的 周围。杆706与夹管阀760共同作用，使得当杆706停靠在平面时，夹管 阀760处于开启位置，并且气体可从压力支持设备32通向加湿器38。然而， 如果压力支持系统750被打翻、抬升或以其他方式从所述平面去除，则弹 簧704将杆706向下偏置(虚线所示)，并且夹管阀760压靠柔性管路752， 从而防止或基本阻塞压力支持系统和加湿器之间的流体连通。本发明还构想电子阀(诸如电磁阀)可替换此处公开的任一种阀门， 诸如阀门600、 602、 702或760。所述阀门可以电耦合到实验安全开关、加 速计或任何其他类型的感应设备，使得所述阀门根据感应设备的输出进行 启动(开启或关闭)。因此，如果压力支持系统被打翻或翻倒、在大于h的 时间上进行高于阈值a,的加速或移动，则所述电磁阀将关闭。可直接完成 关闭所述阀门，即诸如通过根据传感器的输出启动阔门来进行。本发明还构想根据实验安全开关、加速计或其他传感器的输出控制 压力指示系统的操作，以降低或消除提供给所述阀门的气流压力，从而引 起或允许所述阀门关闭。照这样，所述阀门间接关闭，即通过切断压力支 持设备的电源来进行，从而引起所述阀门关闭。在别的状况中，防止来自 加湿器的流体、气体或两者的回流抵达压力支持设备。[94]如果使用电子阀，本发明构想将导电体、连接器嵌入到加湿器主体 中，例如通过在塑料腔中模制导体来实现。可选地，或另外，可将导体和/ 或连接器蚀刻到加湿器主体的表面中。将连接器嵌入或蚀刻到加湿器主体 中是有利的，因为它使导电体或连接器接触加湿器主体内所含水的风险最小。图26是压力支持系统800的示意图，其具有定位在压力支持系统 底部表面820附近的实验安全开关810。当然，所述实验安全开关可位于压 力支持设备、加湿器或者两者之上。只要实验安全开关810停留在平面上， 就给压力支持设备32提供电能。然而， 一旦实验安全开关810未停留在表 面上，则切断供给压力支持设备的电能。在该情形中，将所述阀门布置偏 置在闭合位置上，防止或减少从压力支持设备32进入加湿器38中的加压 气流。结果闭合根据上面讨论的各实施例的阀门，从而防止流体、气体或 者两者从所述加湿器回流到压力支持设备32中。实验安全开关810可以是适于实现上述功能的任何设备。g卩，所 述实验安全开关可以是探测何时压力支持设备、加湿器或两者恰好处于表 面或水平面的任何设备。探测加湿器和/或压力支持设备是否处于表面的设 备示例包括压力传感器、光学监测器、声纳换能器以及接近开关。当然， 可使用相同或不同结构的多种实验安全开关来实现这一目的。本发明还构想监测压力支持系统的各种参数，并根据一个或多个监 测的参数，引起阀门阻塞或不阻塞压力支持设备与加湿器之间的气体流动 通路。这可通过对阀门的直接控制(如果它是电子阀门)或通过控制压力 生成设备来实现。以下是一列被监测并用于控制这种阀门的示范性参数
1) 操作温度、压力、湿度或压力支持设备、加湿器或两者的任何其他 流体相关变量；
2) 压力支持设备、加湿器或两者(倾斜开关、实验安全开关)的空间 取向；
3) 压力支持设备、加湿器或两者(加速计)的移动；
4) 压力支持系统中任意部件的连接；以及
5) 加湿器中的液面；
可以理解，上面所列的并非拟是全部列举，而是提供给出能被监测并用作 防止流体从加湿器进入压力支持设备出口的基础的各项目示例。[98]图27和28描绘了加湿器900的第H^—实施例，其具有根据本发明 原理的回流防止阀902，而图29描绘了加湿器900在包括压力支持设备32 的压力支持系统904中的使用。加湿器900由上托盘906和下托盘908构 成，它们共同装配以形成具有流体保持腔912的主体910。在上托盘卯4上 并排地形成入口 914和出口 916。在入口 914和出口 916的外侧分别设置垫 圈915和917，以确保到所述入口和出口的管路的紧密、气密密封。如图 29所示，压力支持设备32将气流(如箭头918所指示的)提供给加湿器 900的入口 914,在此所述气体进行加湿并经出口 916被传送至患者回路(未 显示)。如图28最佳地所示的，回流防止阀902是可移动地耦合到上托盘 906的挡板阀。在示范性实施例中，挡板阀902是相对刚性的构件，其可旋 转地耦合到上构件906，使得所述挡板阀相对于所述上托盘旋转。调整挡板 阀902的尺寸并将其构造成在闭合位置上阻塞入口 914，并在开启位置上摆 动离开入口通路。在该实施例中，如箭头920所示，阀902向下朝着加湿 器所含流体摆动。挡板阀的旋转轴基本上平行于加湿器的横向轴922。挡板 阀的这种构造提供了额外的优势，尤其在开启位置上，所述挡板阀帮助防 止液滴飞溅到入口 914中。压力支持系统904包括可操作地耦合到加湿器入口的第二回流防 止阀。在该实施例中，第二回流防止阀930设置在将加湿器的入口与压力 支持设备32的出口相耦合的管路932中。第二回流防止阀930同样是挡板 阀，在其闭合时基本阻塞管路932。这样定向阀930，使得旋转轴通常垂直 于横轴922和纵轴924。结果，阀930从开启位置(虚线所示)移动到闭合 位置，如箭头934所指示的。在正常操作期间，管路932中由压力支持设备提供的气流具有足以使阀930移动到开启位置并保持在那里的压力。然而，当减少或消除这
一气流时，这样构造、布置和/或加重或偏置挡板阀930，使得压力支持系 统倾斜，从而加湿器高于压力支持设备，例如围绕轴924顺时针方向旋转 所述系统，自动使所述阀从开启位置偏移到闭合位置。这样阀930的启动 取决于压力支持系统的取向。通过提供一对定向在不同平面上的回流防止阀，本发明的这个实 施例不管压力支持系统倾斜的角度，使从加湿器回流到压力支持设备的流 体最小。例如，如果将所述压力支持系统倾斜到940 —侧，迫使回流防止 阔902由于流体撞击所述阀门和/或所述阀门的构造而闭合，从而防止或使 进入管路932及进入压力支持设备32中的回流流体最小。如果所述压力支 持系统倾斜到942 —侧，撞击所述阀门的流体重量和/或所述阀门的结构将 回流防止阀930移动到闭合位置，再次防止或使进入管路932及进入压力 支持设备32中的回流流体最小。如果所述压力支持系统倾斜到944或946 一侧，不存在流体将回流到压力支持设备的危险，因为重力将保持流体远 离压力支持系统的入口 936。在所描绘的实施例中，将阀902和930经夹子与加湿器或所述管 路耦合，使得所述挡板在所述夹子上旋转。可以理解将所述阀门附着到压 力支持系统各个部件的其他结构。例如，可使用活铰链将所述挡板阀与对 应的锚定点结合。如上所述，在加湿器主体上移动阀门元件的取向起着所述阀门怎 样以及何时根据加湿器主体的空间取向进行闭合的角色。本发明构想无论 如何希望实现某种阀闭合特征，均可对入口通道内设置的所述阀门布置进 行定向。即，可这样在加湿器主体上定向所述阀门元件，使得当加湿器主 体向其一侧倾斜时所述阀门元件更容易闭合，反之亦然。为了展现这一概
念，图30A-30C描绘了阀门组件中的阀门元件的三种可选取向。在图30A中描绘了具有加湿器主体951的加湿器950，如图所示 在正常操作中对其进行定向，并且顶部952面向上方而底部954面向下方。 加湿器950包括竖直轴956。在加湿器主体的入口 959中设置阀门布置958， 使得阀960沿通常垂直于垂直轴956的轴962定向。操作中，当通向所述 入口的气流降到阈值水平以下时，阀960闭合，如箭头964所示，从而防 止流体从所述入口回流。这种布置最佳地适于试图减少或停止通向所述入口的气流从而造成入口阻塞的情形，因为在该实施例中，重力将帮助促使 阀960闭合。图30B中的加湿器950，包括设置在加湿器主体入口 959中的阀门 布置970，使得阀972沿基本平行于垂直轴956的轴974定向。作为这种定 向的结果，阀972将倾向于如箭头976所示的关闭，从而当加湿器主体倾 斜到978 —侧时，即相对于垂直轴956逆时针旋转时，防止流体从所述入 口回流。当然，本发明还构想将阀972定位在所述入口的对侧，使得当加 湿器主体相对于垂直轴956顺时针旋转时，在所述入口上方闭合所述阔门。图30C描绘了加湿器的又一构造950"，其具有带选择性闭合入口 959的阀982的阀门布置980。在相对于垂直轴956设置成除了零度和九十 度之外的一个角度的轴984上对阀982进行定向。阀982通过按箭头986 所指示的进行移动来闭合所述入口。总之，图30A-30C描绘了从0°C (图 30A)到90'C (图30B)或在其之间其他地方(图30C)的范围内，相对于 垂直轴956成一角度地设置阀门的旋转轴。所述角度的选择将决定阀门组 件相对于加湿器主体取向的闭合特征。可以意识到，能改变可移动阀门元件的大小、结构、形状、重量 以及其他特征，以实现所需的闭合特点。例如，可增加所述阔门的重量， 使其以对加湿器主体的取向改变更敏感的方式进行开启和闭合。还可在所 述阀门上设置密封或衬垫以控制其密封特征。另外，所述阀门可由刚性材 料、非刚性材料或其任意组合进行制造。图31A是加湿器的一部分1010的侧向截面图，其具有根据另一实 施例集成于此的阀1015。阀1015 —般包括阔座和阀塞1016。加湿器1010 包括上盖1012和下盖1018，在其结合时形成所述阀座。特别在当前的实施 例中，所述阀座由上盖部分1012A和下盖部分1018A形成。在当前实施例 中，所述阀座一般位于流体保持腔1014的正常水平面1019之上。在当前实施例中，阀塞1016 (在图31B中详细所示)包括空气通 道1024、众多密封表面1022、加重部分1026和众多内核区域1028。阀塞 1016适于和所述阀座协同，使得当处于开启位置(如图31A所示)时，允 许气体从入口 1030流入到流体保持腔1014，并当处于闭合位置(如图31C-E 所示)时，防止水和/或流体饱和蒸汽从流体保持腔1014回流到入口 1030 中。调整阀塞1016在所述阀座内(在三维上)自由旋转。当加湿器1010正确定向时，加重部分1026引起阔塞1016相对于所述阀座基本对齐，使 得气流(如图31A中的箭头1020所示)可从阀入口 1030流向流体保持腔 1014。在当前的实施例中，空气通道1024包括轻微的偏移(例如图31B中， 相对于轴1025所示)，如果水平面1019比阀座的下部分1018A高，则进一 步防止水从流体保持腔1014回流到入口 1030。密封表面1022接触所述阀 座的1012A部分和1018A部分，从而防止气流1020绕过空气通道1024并 /或防止水流围绕阀塞1016。调整内核区域1028以降低阀塞1016的重量和 /或增强加重部分1026的敏感度。图31C-31E描绘了处于倾斜、垂直和颠倒取向的加湿器IOIO，并 显示了阀1015处于闭合位置。例如，参考图31C，当加湿器1010处于倾 斜取向时，加重部分1026引起阀塞1016相对于所述阀座旋转，直到空气 通道1024被阀座的上部分1012A和下部分1018A基本阻塞为止。即使水 平面1019高于阀1015，密封表面1022和阀座的上部分1012A和下部分 1018A也能防止水围绕阀塞1016流入入口 1030。当加湿器101处于垂直取向时，加重部分1026再次引起阀塞1016 相对于所述阀座旋转。如图31D中所见，水可进入空气通道1024，然而空 气通道1024与入口 1030保持阻断。相应地防止水回流到入口 1030中。类 似地，当加湿器IOIO处于颠倒取向时，加重部分1026再次引起阀塞1016 相对于所述阀座旋转。如图31E中所见，水可进入内核区域1028，然而气 体通路1024与入口 1030保持阻断。相应地，防止水回流到入口 1030中。图32A和32B分别是加湿器的一部分1110的顶部和侧部截面图， 其具有根据又一实施例的阀门布置，通常指代为1115。除了对球1116 (用 于选择性地阻塞和不阻塞阀座1117)进行加重且使其无法漂浮外，该实施 例通常类似于前面图16-17所示的实施例。支持结构1118引导球1116进入 阀座1117，以响应加湿器1110取向的改变。在示范性实施例中，这样构造 支持结构1118，使得气体或流体自由流入或环绕所述支持结构。例如，所 述支持结构可以是具有多个开孔的笼架或托架。如图32A-32B所示，在正常操作期间，将球1116与阀座1117间 隔开，并且在加湿器1110的入口 1130到流体保持腔1114提供基本上无阻 痛的气流通路。这样，气体按箭头1120所指示的相对自由地流入流体保持 腔1114中。当将加湿器倾斜(例如像图32C所示)和/或翻转(例如像图32D所示垂直倒转)时，加重的球1116推入到座1117中，从而阻塞通路入 口并防止流体和气体从入口 1130回流出来。加湿器1110不包括促使所述阀 处于开启位置或闭合位置的偏置机构；然而，可以构想在保持在本发明的 范围内可增加这种偏置机构。虽然在设计中将支持结构1118描绘成线状或 静止的，但是可以构想能采用其他设计。例如并且非限制性的，构想具有 轻微曲率且围绕阀座1117环抱的支持结构。虽然将阻塞所述入口的元件描绘成球，但是可以意识到也能设置 其他结构、几何形状和不同大小的元件。另外，虽然未描绘，但可以构想 可应用偏置设备(诸如磁体、弹簧或其他设备)将所述阀门偏置到所需的 位置上。可以意识到，本发明利用至少一个回流防止阀来防止流体(诸如 水)从加湿器回流到位于加湿器上游的压力支持设备。虽然此处使用术语 "阀门"来描述回流防止设备，但应该注意到该术语拟覆盖能够在两个位 置之间进行移动的任何设备、组件、结构，所述位置是从其处流体/气体 自由流入或流出加湿器入口的第一位置；和阻止、限制或阻塞流体/气体朝 所述压力生成器回流穿过加湿系统入口的第二位置。在本发明的示范性实施例中，如果从加压气源(例如，压力支持 设备32)向加湿器的入口传输的气体压力具有大于或等于作用在回流防止 阀上的偏置力的压力Pc，则所述回流防止阀将只能开启。气流经过流体保 持腔内所含流体(水)的上方并被加湿。经加湿的气体穿过出口并被患者 回路和患者接口携带给患者的气道。如果进入加湿器的气体(空气)压力 小于PQ，则止回阀将闭合，防止流体飞溅、晃荡或以其他方式从加湿器的 入口回流到压力支持设备的出口 。可以理解，所述加湿器可具有多种结构。例如，主体部分可以是 矩形、卵圆形、截头圆锥体形、椭圆形等。另外，所述加湿器可与压力支 持设备以多种结合方式进行结合。例如，可将加湿器与压力支持设备刚性 连接、可分离地连接以及/或经一定长度的患者回路进行连接。因此，如所见到的，本发明是防止水意外从加湿器38流回CPAP 单元32从而对CPAP单元32造成损害的可能性的布置。此外，本发明提 供有紧凑的CPAP/加湿器装置30。虽然根据当前认为是最实际且最优选的实施例己经详细描述了本发明，但是可以理解，这些细节只是用来说明本发明并且本发明并不限于 所公开的各实施例，相反，本发明拟覆盖所附权利要求的精神和范围内的 多种修改和等同布置。例如，可以理解，在尽可能的程度上本发明构想， 任何实施例的一个或多个特征可与任何其他实施例的一个或多个特征进行 组合。例如，可以构想，图32A-32E所示实施例的概念可与图16-17所 示实施例的概念进行组合。例如，构想具有加重球1116和浮力球306的阀 1110，。在该实施例中，浮力球306置于支持结构1118内的加重球1116与 阀座1117之间。因此，如果流体保持腔1114内的水平面上升而加湿器1110， 正确定向，浮力球306将漂浮并推入座1117中，从而阻塞通路入口并防止 流体和气体从入口 1130回流。如果加湿器1110'倾斜，则由于加重球1116 推动浮力球306进入座1117而增强阀1115的敏感度，从而阻塞通路入口并 防止流体或气体从入口 1130回流。
权利要求
1、一种用于与压力支持设备一同使用的加湿器(1010)，包括主体(1012、1018)，其具有入口(1030)，所述入口(1030)适于可操作地与压力支持设备的出口耦合，从而使得由这种压力支持设备生成的气流被传送至所述入口(1030)；流体保持腔(1014)和出口，其中，将所述入口(1030)定位于所述流体保持腔(1014)的上游并与之流体连通，而将所述出口定位于所述流体保持腔(1014)的下游并与之流体连通；以及阀门(1015)，将其定位在所述入口(1030)中并且在所述流体保持腔(1014)的上游，其中，所述阀门(1015)可在所述入口(1030)基本畅通的开启位置与所述入口(1030)基本阻塞的闭合位置之间移动；其中，所述阀门(1015)包括旋转阀塞(1016)，其具有偏置机构(1026)和贯穿其中的空气通道(1024)；以及阀座(1012A，1018A)，其适于容纳所述旋转阀塞(1016)，其中，所述旋转阀塞(1016)可在所述阀座(1012A，1018A)内在所述开启位置和所述闭合位置之间移动。
2、 如权利要求1所述的加湿器(1010)，其中，根据所述加湿器(1010) 的取向、所述压力支持设备的取向、压力支持系统的操作参数或其任意组 合，控制所述阀门(1015)在所述开启位置和所述闭合位置之间的移动。
3、 如权利要求l所述的加湿器(1010)，其中，所述偏置机构(1026) 包括重量。
4、 如权利要求1所述的加湿器(1010)，其中，将所述旋转阀塞(1016) 构造成当所述阀门(1015)处于所述闭合位置时基本阻塞所述入口 (1030)。
5、 如权利要求1所述的加湿器(1010)，还包括与所述流体保持腔(1014) 相关联的加热元件，以便对所述流体保持腔(1014)中包含的流体进行加热。
6、 如权利要求l所述的加湿器(1010)，其中，所述空气通道(1024) 相对于穿过所述旋转阀塞(1016)的轴(1025)轻微偏移。
7、 一种用于与压力支持设备一同使用的加湿器(1110)，包括 主体，其具有入口 (1130)，所述入口 (1130)适于可操作地与压力支持设备的出口耦合，从而使得这种压力支持设备生成的气流被传送至所述 入口 (1130);流体保持腔(1114)和出口，其中，将所述入口 (1130)定 位于所述流体保持腔(1114)的上游并与之流体连通，而将所述出口定位 于所述流体保持腔(1114)的下游并与之流体连通；以及阀门(1115)，将其定位在所述入口 ( 1030)中并且在所述流体腔(1114) 的上游，其中，所述阀门(1115)可在所述入口 (1130)基本畅通的开启位 置与所述入口 (1130)基本阻塞的闭合位置之间移动；其中，所述阀门(1115)包括阀座(1117);禾口第一球(1116)，将其置于支持结构(1118)中，其中，所述第一球(1116) 可在所述支持结构(1118)内在所述第一球(1116)和所述阀座(1117)脱 离的所述开启位置与所述第一球(1116)和所述阀座(1117)接合的所述闭 合位置之间移动。
8、 如权利要求7所述的加湿器(1110)，其中，所述阀门(1115)还包括第二球(306)，将其置于所述支持结构(1118)中，其中，所述第二 球(306)可在所述支持结构(1118)内移动。
9、 如权利要求7所述的加湿器(1110)，其中，所述第一球(1116)是 加重的或有浮力的。
10、 如权利要求8所述的加湿器(1110)，其中，所述第一球(1116) 是加重的，而所述第二球(306)是有浮力的。
11、 如权利要求7所述的加湿器(1110)，其中，根据递送给所述入口 (1130)的所述气流、所述加湿器(1110)的取向、所述压力支持系统的操作参数以及所述流体保持腔(1114)中的水平面中的至少一个，控制所述 阀门(1115)在所述开启位置和所述闭合位置之间的移动。
12、 如权利要求7所述的加湿器(1110)，其中，所述阀门(1115)还 包括适于促使所述阀门(1115)到所述闭合位置的偏置机构。
13、 如权利要求7所述的加湿器(1110)，其中，所述支持结构(1118) 可相对于所述阀座(1117)移动。
14、 一种压力支持系统，包括 压力支持设备，其适于生成气流；加湿器(1010)，其具有主体(1012、 1018)，所述主体(1012、 1018) 具有入口 (1030)、流体保持腔(1014)和出口，其中，将所述入口 (1030) 定位于所述流体保持腔(1014)的上游并与之流体连通，而将所述出口定 位于所述流体保持腔(1014)的下游并与之流体连通；以及阀门(1015)，将其定位于所述压力支持设备的出口和所述加湿器 (1010)的所述入口 (1030)之间，其中，根据所述压力支持系统的第一 物理取向，所述阀门(1015)可在开启位置与闭合位置之间移动，在所述 开启位置，所述压力支持设备的所述出口和所述加湿器(1010)的所述入 口 (1030)之间的气流通路基本畅通，在所述闭合位置，所述压力支持设 备的所述出口和所述加湿器(1010)的所述入口 (1030)之间的所述气流 通路基本阻塞；其中，所述阀门(1015)包括旋转阀塞(1016)，其具有偏置机构(1026)和贯穿其中的空气通道 (1024);以及阀座(1012A， 1018A)，其适于容纳所述旋转阀塞(1016)，其中，所 述旋转阀塞(1016)可在所述阀座(1012A， 1018A)内在所述开启位置和 所述闭合位置之间移动。
15、 如权利要求14所述的压力支持系统，其中，所述旋转阀塞(1016) 相对于所述阀座(1012A， 1018A)的位置与所述压力支持设备的物理取向、 所述压力支持系统的操作参数或其任意组合相对应。
16、 如权利要求14所述的压力支持系统，其中，所述偏置机构(1026) 包括重量。
17、 如权利要求14所述的压力支持系统，其中，将所述旋转阀塞(1016) 构造成当所述阀门(1015)处于所述闭合位置时基本阻塞所述入口 (1030)。
18、 如权利要求14所述的压力支持系统，还包括与所述流体保持腔 (1014)相关联的加热元件，以便对所述流体保持腔(1014)中包含的流体进行加热。
19、 如权利要求14所述的压力支持系统，其中，所述空气通道(1024) 相对于穿过所述旋转阀塞(1016)的轴(1025)轻微偏移。
20、 一种压力支持系统，包括 压力支持设备，其适于生成气流；加湿器(1110)，其具有主体，所述主体具有入口 (1130)、流体保持腔 (1114)和出口，其中，将所述入口 (1130)定位于所述流体保持腔(1114) 的上游并与之流体连通，而将所述出口定位于所述流体保持腔(1114)的 下游并与之流体连通；以及第一阀门(1115)，将其定位于所述压力支持设备的出口和所述加湿器 (1110)的所述入口 (1130)之间，其中，根据所述压力支持系统的第一物 理取向，所述第一阀门(1115)可在开启位置与闭合位置之间移动，在所 述开启位置，所述压力支持设备的所述出口和所述加湿器(1110)的所述 入口 (1130)之间的气流通路基本畅通，在所述闭合位置，所述压力支持 设备的所述出口和所述加湿器(1110)的所述入口 (1130)之间的所述气流 通路基本阻塞；其中，所述第一阀门(1115)包括 阀座(1117);禾口第一球(1116)，将其置于支持结构(1118)中，其中，所述第一球(1116) 可在所述支持结构(1118)内在所述第一球(1116)和所述阀座(1117)脱 离的所述开启位置与所述第一球(1116)和所述阀座(1117)接合的所述闭 合位置之间移动。
21、 如权利要求20所述的压力支持系统，其中，所述第一阀门(1115) 还包括第二球(306)，将其置于所述支持结构(1118)中，其中，所述第二 球(306)可在所述支持结构(1118)内移动。
22、 如权利要求20所述的压力支持系统，其中，所述第一球(1116) 是加重的或有浮力的。
23、 如权利要求20所述的压力支持系统，其中，所述第一球(1116) 是加重的，而所述第二球(306)是有浮力的。
24、 如权利要求20所述的压力支持系统，其中，根据递送给所述入口 (1130)的所述气流、所述加湿器(1110)的取向、所述压力支持系统的操作参数以及所述流体保持腔(1114)中的水平面中的至少一个，控制所述 第一阀门(1115)在所述开启位置和所述闭合位置之间的移动。
25、 如权利要求20所述的压力支持系统，其中，所述第一阀门(1115) 还包括适于促使所述阀门(1115)到所述闭合位置的偏置机构。
26、 如权利要求20所述的压力支持系统，其中，所述支持结构(1118) 可相对于所述阀座(1117)移动。
全文摘要
与压力支持系统一同使用的加湿器(1010，1110)。加湿器(1010，1110)包括具有入口(1030，1130)、流体保持腔(1014，1114)和出口的主体。入口(1030，1130)位于所述流体保持腔(1014，1114)上游并与之进行流体连通。所述出口位于所述流体保持腔(1014，1114)的下游并与之进行流体连通。回流防止阀(1015，1115)位于流体腔(1014，1114)的上游。回流防止阀(1015，1115)在畅通的入口(1030，1130)的开启位置与阻塞的入口(1030，1130)的闭合位置之间移动。在闭合位置上，回流防止阀(1015，1115)防止流体、流体蒸汽或者两者经入口(1030，1130)进入加湿器(1010，1110)。
文档编号B01D47/02GK101622050SQ200880006989
公开日2010年1月6日 申请日期2008年2月20日 优先权日2007年3月5日
发明者A·J·巴菲莱, D·A·德曼格诺, D·梅尔廷, J·R·普霍尔, J·开普勒, L·布施, P·C·F·霍, P·W·特鲁伊特, S·A·吉梅尔, W·K·达夫, 小J·马图拉 申请人:Ric投资有限责任公司