一种释放阀组件的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种释放阀组件，该释放阀组件用于与呼吸机一起使用以选择性地从呼吸管内释放压力。该释放阀组件能够作为单个单元连接至呼吸机以及从呼吸机被移除。该释放阀组件包括密封构件，该密封构件能够通过操作呼吸机内的部件而移动，以密封或打开被容纳在释放阀组件内的至少一个释放端口。
【专利说明】一种释放阀组件
【技术领域】
[0001]本发明总体涉及用于与呼吸机一起使用的吸气释放阀。更具体地，本发明涉及能够在提供自动压力释放的同时从呼吸机移除以用于消毒/灭菌的可拆卸释放阀组件。
【背景技术】
[0002]现有的呼吸机用于在压力下向患者提供呼吸气体供给，以根据患者的状况来补充患者的呼吸或者为患者提供充分呼吸功能。呼吸气体通过连接至呼吸机的呼吸管被提供给患者。典型地，呼吸机包括吸气端口，该吸气端口与将呼吸气体引导至患者的呼吸管相接合。呼吸机上的接口提供用于呼吸管和吸气端口的连接点。典型地，呼吸管与吸气端口之间的接口是允许呼吸气体安全地从吸气端口通向呼吸管的简单的机械连接。[0003]已提出和采用了要求在如果发生闭塞时自动释放患者肺中压力的各种标准。此外，已提出要求通向患者的整个气体路径必须能够被消毒/灭菌或者被设计成不受到污染的影响的要求。因此，存在对提供自动释放患者肺中的压力的设计以及能够易于被消毒和/或灭菌的设计这二者的需要。
【发明内容】
[0004]本发明涉及能够作为单个单元被安装到呼吸机并且从呼吸机被移除的吸气释放阀组件。所述吸气释放阀组件能够在需要时从呼吸机移除并且对其进行消毒/灭菌。
[0005]本发明的释放阀组件被设计成与呼吸机一起使用，该呼吸机具有吸气端口以用于将呼吸气体传输给患者。该释放阀组件包括连接器壳体，该连接器壳体包括连接特征，该连接特征允许释放阀组件可移除地连接至呼吸机。优选地，连接特征与呼吸机上的锁定环相接合，以将释放阀组件可移除地连接至呼吸机。
[0006]连接器壳体包括接合管，该接合管被接收在呼吸机的释放端口中，使得来自吸气端口的呼吸气体流入接合管中。连接器壳体的连接器管包绕接合管的远端，使得来自接合管内的气体流入连接器管中。连接器管的尺寸能够接收呼吸管以将呼吸气体传输给患者。
[0007]至少一个释放端口在连接器管与接合管之间形成于连接器壳体中。释放端口允许气体流出连接器管到达大气而不通过接合管回到呼吸机。密封构件选择性地移动而与释放端口形成接触以及移动而与释放端口脱离接触，从而控制呼吸气体通过释放端口流出连接器壳体。密封构件的位置受到呼吸机控制，以选择性地为呼吸管内的气体提供压力释放。
[0008]连接器壳体还包括单向阀，该单向阀定位在接合管的远端处，以允许呼吸气体从接合管单向流向连接器管。该单向阀是防止呼吸气体回流到呼吸机的瓣阀。
[0009]密封构件偏置到接合位置中，以约束气体流过释放端口。密封构件移动远离释放端口允许呼吸气体通过释放端口被排出至大气。
[0010]释放阀组件形成为在呼吸机的吸气端口与呼吸管之间使用的接口组件的部件。该接口组件包括调节轴环，该调节轴环被容纳在呼吸机内并且能够选择性地在第一位置与第二位置之间移动。调节轴环的移动控制密封构件的位置以选择性地打开和关闭释放端口。[0011]偏置力组件定位成在调节轴环上施加偏置力以将调节轴环推动至第一延伸位置，在该第一延伸位置处，密封构件被迫与释放端口密封接合。呼吸机中的驱动构件能够操作以克服由偏置弹簧产生的力将调节轴环移动至第二收缩位置。通过该方式，呼吸机能够控制被容纳在释放阀组件内的释放端口的选择性的打开和关闭。
[0012]通过下文结合附图的描述，本发明的各种其它的特征、目的和优点将变得显而易见。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]附图示出了目前能够构想的执行本发明的最佳模式。在附图中:
[0014]图1是如安装于呼吸机的吸气端口的可拆卸吸气释放阀的等距视图；
[0015]图2是分解图，其中示出了可拆卸吸气释放阀的结构部件和呼吸机的吸气端口的操作元件；
[0016]图3是沿图1的线3-3截取的剖视图；
[0017]图4是可拆卸吸气释放阀的剖视图；
[0018]图5是吸气释放阀的一部分的后等距视图；
[0019]图6是阀壳体的前等距视图；
[0020]图7阀壳体的主视图；
[0021]图8是后等距视图，其中示出了调节齿轮之间的相互作用；以及
[0022]图9是形成吸气释放阀的部件的密封垫片的剖视图。
【具体实施方式】
[0023]图1示出了接口组件10，该接口组件10用于将被容纳在呼吸机内的接口端口联接到将呼吸气体流供给至患者的呼吸管。尽管图1中未示出，但是该呼吸管被设计成连接至根据本发明构造的释放阀组件16的连接器管14。释放阀组件16在图1中示为处于其连接位置。然而，整个释放阀组件16能够作为单个单元与呼吸机断开和分离并且随后被拆下以
用于消毒/清洁。
[0024]在图1的视图中，呼吸机的气动单元仅通过外壁18的一部分示出，该外壁典型地由金属材料形成。在图1的视图中，仅示出了气动单元的外壁18的非常小的一部分，但是应当理解，气动单元是呼吸机的传统部分。该呼吸机还包括外部壳体20，该外部壳体20包绕气动单元并且典型地由塑料材料形成。再次，图1的视图中仅示出了外部壳体20中的一小部分。应当理解，外壁18和外部壳体20都以已知方式封装呼吸机并且提供对接口端口12的进入。在图1中所示的实施例中，锁定环22被安装至外部壳体20的外表面，以提供用于释放阀组件16的连接点。下文将更加详细地描述锁定环22与释放阀组件16之间接合。
[0025]本发明的图2提供了形成释放阀组件16和呼吸机的操作部件这二者的部件的分解图。图2中所阐述的附图标记在说明书中的其余附图中示出并且描述，并且应当参照图2以用于进一步示出下文将描述的部件。
[0026]现在参照图3，呼吸机的吸气端口 12包括供给管24，该供给管24在第一端26处从呼吸机接收呼吸气体流。该供给管24延伸至第二端28。第二端28包括凹入肩部30，该凹入肩部30接收偏置力组件34的第一端32。偏置力组件34的第一端32定位成与供给管24的第二端28成流体紧密布置，以从呼吸机接收呼吸气体流，如箭头36所示。呼吸气体流进入偏置力组件34的开口的第二端并且流过由外壁40限定的开口通路38。如图3中所示，外壁40延伸通过形成在呼吸机的气动单元的金属外壁18中的开口。偏置力组件34通过一系列连接器连接至外壁18，该一系列连接器通过连接孔42并且被接收在相应的开口 44内。弹性密封环46提供了围绕偏置力组件34与外壁18的外表面之间的接合部的密封件。第二密封构件48定位在偏置力组件34的第二端50附近。
[0027]如图3中所示，偏置弹簧52被陷入(entrap)在限定于外壁40中的开口腔54内。偏置弹簧52的自由端与调节轴环58的外接触表面56相接合。调节轴环58延伸穿过形成于呼吸机的外部壳体20中的对准开口 60。调节轴环58被设计成能够在延伸第一位置与收缩第二位置之间相对于固定壳体20移动。偏置弹簧52在接触表面56上提供偏置力以使调节轴环58朝向第一位置偏置。
[0028]接口组件10还包括驱动盘62，该驱动盘62在外部壳体20与外壁18之间被容纳在呼吸机内。驱动盘62包括一系列齿64，该一系列齿64与被容纳在呼吸机内的驱动组件(未示出)的相应的一系列齿相接合。如能够在图8中看到的，驱动盘62的背面表面66包括倾斜凸轮表面68。凸轮表面68与一对延长突出部70相互作用，该一对延长突出部70从外轮缘72延伸。突出部70沿凸轮表面68跨骑(ride)，使得当驱动盘62旋转时，突出部70沿凸轮表面68的移动造成调节轴环58压缩偏置弹簧52。凸轮表面68中的每一个凸轮表面68都包括肩部74。当突出部70与肩部74对准时，偏置弹簧能够使调节轴环58移动至其第一延伸位置。当突出部70位于凸轮表面68的最高部分上时，凸轮表面68压缩偏置弹簧并且使调节轴环移动至其收缩第二位置。通过该方式，被容纳在呼吸机内的驱动机构能够使驱动盘62旋转，以选择性地使调节轴环58在延伸第一位置与收缩第二位置之间移动。
[0029]再次参照图3，安装支架76被支承在驱动盘62的外面78上并且延伸穿过形成于外部壳体20中的开口 60。安装支架76接收锁定环22的连接部分80。锁定环22和安装支架76相对于可旋转驱动盘62是固定的。如能够在图3中理解的，调节轴环58能够相对于固定的安装支架76移动。
[0030]锁定环22包括向内延伸的突起部82，该向内延伸的突起部82提供了用于释放阀组件16的连接的固定点。释放阀组件16与锁定环22之间的连接允许释放阀组件选择性地连接至呼吸机以及从呼吸机被移除。尽管锁定环22在图3中被示为至呼吸机的连接点，但是能够构想，能够在本发明的范围内进行操作且被利用的各种其它的连接装置。
[0031]可移除释放阀组件16的细节示于图4中。释放阀组件16是能够作为整体元件选择性地连接至呼吸机并且与呼吸机断开的预组装单元。总体而言，释放阀组件16包括连接器壳体84、密封构件86、支承轴环88、和单向阀构件90。图4中所示的单个部件能够预组装并且能够作为单个单元连接至呼吸机。
[0032]如图4和5中所示，连接器壳体84包括接合管92，该接合管92具有从第一端94延伸至第二端96的大体光滑的圆柱形外表面93。接合管92的第二端96被单向阀构件90覆盖。该单向阀构件90被构造成使得单向阀构件允许气体仅沿箭头36所示的方向流动。在图示实施例中，阀构件90是由弹性硅材料形成的瓣阀。沿箭头36的方向流动的气体的压力使阀构件90打开，同时接合管92的外边缘防止阀构件90沿相反方向打开。因此，阀构件90防止气体从患者回流到呼吸机中。[0033]现在参照图5,连接器壳体84包括悬垂的(depending)连接轴环98,该连接轴环98包括一对间隔开的锁定突出部100。锁定突出部中的每一个锁定突出部都通过一对去除的区域(removed area)102与连接轴环98的其余部分分开,该一对去除的区域102允许锁定突出部100相对于连接轴环98的其余部分挠曲(flex)。锁定突出部100中的每一个锁定突出部100都包括抓握部分104，该抓握部分104向使用者提供视觉指示，在该位置使用者能够抓紧连接轴环98以使锁定突出部100移动。
[0034]每一个锁定突出部都包括延长的锁定指106。如图3中所示，该指106与锁定环22上的突起部82相接合，以将释放阀组件16固定在图示位置。将一对锁定突出部100中的每一个锁定突出部100压下(depression)使指106从突起部82释放,使得释放阀组件16能够被移除。
[0035]再次参照图4，连接器壳体84还限定了由外壁108限定的连接器管14。外壁108限定了内部流动通路110。如上文所描述的，连接器管14的尺寸能够接收呼吸管，使得呼吸气体能够从呼吸机被输送给患者。
[0036]如图4和7中所示，接合管92的第二端96通过一系列间隔开的腹板112以及阀构件安装平台114与连接器管14的外壁108径向间隔开。安装平台114包括一对开口 116，该一对开口 116接收延长腿(未示出)，该延长腿形成为阀构件90的一部分，。
[0037]如图7中所示，多个释放端口 118形成在接合管的外壁与连接器管14的内壁之间。当如图7中所示地打开时,释放端口 118允许呼吸气体或者任何类型的气体通向释放端口之外并且被排出到大气。能够在图5中清楚地看到释放端口 118为气体提供离开而进入到由连接轴环98限定的开口内部中的流动通路。
[0038]现在参照图6，限定了连接轴环98的外壁连接至连接器壳体84的垂直面对表面(face surface) 120。该垂直面对表面120在连接器管14的外壁与限定了连接轴环98的外表面之间延伸。一系列排气口 122形成`在面对表面120中，以允许气体从由连接轴环98限定的内部离开。
[0039]如在图4和9中最佳示出的，释放阀组件16包括密封构件86。密封构件86包绕接合管92的外表面并且能够朝向和远离连接器管14的内端124移动，所述连接器管的内端包括一系列释放端口 118。当S封构件86远尚内端124而移动，气体能够通过释放端口118并且通过形成在面对表面120中的排气口 122被排出到大气。
[0040]如图9中所不,密封构件86包括大体圆锥形密封表面126,该大体圆锥形密封表面126形成为包绕中心开口 128的弹性突起部127的一部分。中心开口 128包绕接合管92，使得密封构件86能够沿接合管92移动。密封构件86包括弹性突起部130，该弹性突起部130被接收在形成于支承轴环88中的凹入凹槽132内，如图4中所示。弹性突起部130与凹槽132之间的相互作用将密封构件86保持就位。
[0041]再次参照图9，弹性突起部127具有将密封构件推动至图示状况中的圆锥形构造。该突起部127产生弹性偏置力，该弹性偏置力将密封构件86的密封表面126推动至收缩状况，如图4中所示。当密封构件86被向上推动时，向上动力克服由弹性突起部127产生的偏置力，使得圆锥形特征变得平坦。然而，当延伸力被撤除时，突起部127挠曲以使密封构件86回到图4中所示的状况。密封构件86包括与连接凸缘98的内表面摩擦相接合的延长外唇缘134，以防止密封构件86和支承轴环88在释放阀组件与呼吸机分开时从连接器壳体84掉落出来。在本发明的优选实施例中，密封构件86由弹性硅树脂材料形成。然而，能够构想，在本发明的范围内进行操作同时能够被利用的各种其它的材料。
[0042]再次参照图3，当释放阀组件16被安装到锁定环22上时，接合管92的第一端94被接收到偏置力组件34的第二端50内。第二密封构件48与接合管92的外表面相接合，以提供其间的气密密封。
[0043]在图3中所示的安装状况中，调节轴环58的外端136与支承轴环88的外轮缘138相接触。同时，中间轴环140陷入在内轮缘142与偏置力组件34之间。
[0044]在正常操作状况期间，呼吸机使驱动盘62旋转至操作位置，使得偏置弹簧52在调节轴环58的接触表面56上施加力，以使调节轴环朝向其延伸第一位置移动。在该移动期间，调节轴环58在密封构件86上施加力，这导致密封构件86阻塞释放端口 118中的每一个释放端口。在该位置处，密封构件86防止气体流过释放端口 118。
[0045]在呼吸机操作期间，如果呼吸机检测到呼吸管中不可接受的压力增大(可能是由于呼吸管中的闭塞造成的)，则呼吸机使驱动盘62旋转以使调节轴环58克服偏置弹簧52的偏置力移动。当调节轴环58朝向第二收缩位置移动时，由密封特征126产生的偏置力使密封构件86远离多个释放端口 118而移动，如图4中所示。通过该方式，呼吸机能够在检测到呼吸管中的过压条件时选择性地打开释放端口 118。
[0046]当呼吸机确定不再存在过压状况时，呼吸机就使驱动盘62旋转以再次允许偏置弹簧52施加需要的偏置力从而使密封构件86关闭释放端口中的每一个释放端口。通过该方式，呼吸机能够通过驱动盘62的旋转来选择性地打开和关闭释放端口。
[0047]如能够在图4中理解的，整个释放阀组件16都能够被移除并且根据要求被更换或清洁。整个释放阀组件作为单个单元被移除和更换的能力提高了操作者快速和容易地更换释放阀组件的能力，同时保证了保持呼吸机结合释放阀组件进行操作。
[0048]本书面描述使用例子对本发明进行了公开(其中包括最佳模式)，并且还使本领域技术人员能够制造和使用本发明。本发明的可专利范围通过权利要求进行限定，并且可以包括本领域技术人员能够想到的其它的例子。如果这种其它的例子具有与权利要求的字面语言没有区别的结构元件，或者如果这种其它的例子包括与权利要求的字面语言没有实质区别的等同结构元件，则 期望这种其它的例子落入权利要求的范围内。
【权利要求】
1.一种释放阀组件，所述释放阀组件用于与具有将呼吸气体输送给患者的吸气端口的呼吸机一起使用，所述释放阀组件包括: 连接器壳体，所述连接器壳体具有用于将所述连接器壳体可移除地连接至所述呼吸机的连接特征，所述连接器壳体包括被接收在所述吸气端口中以接收呼吸气体的接合管以及包绕所述接合管远端的连接器管，其中至少一个释放端口形成在所述连接器管与所述接合管之间； 单向阀，所述单向阀定位在所述接合管的远端处，以允许呼吸气体从所述接合管向所述连接器管的单向流动；以及 密封构件，所述密封构件能够选择性地移动而与所述至少一个释放端口形成接触以及移动而与所述至少一个释放端口脱离接触。
2.根据权利要求1所述的释放阀组件，其特征在于，所述释放阀组件作为单个单元被安装在所述呼吸机上以及从所述呼吸机被移除。
3.根据权利要求1所述的释放阀组件，其特征在于，所述密封构件能够在所述呼吸机的控制下移动而与所述至少一个释放端口形成密封接触以及移动而与所述至少一个释放端口脱离密封接触。
4.根据权利要求1所述的释放阀组件，其特征在于，所述密封构件包绕所述接合管并且能够沿所述接合管移动。
5.根据权利要求1所述的释放阀组件，其特征在于，所述连接特征包括至少一个锁定突出部，所述至少一个锁定突出部与所述呼吸机上的锁定环相接合，以将所述连接器壳体固定至所述呼吸机。
6.根据权利要求1所述的释放阀组件，其特征在于，所述至少一个释放端口提供所述连接器管与大气之间的流体连通。
7.根据权利要求6所述的释放阀组件，其特征在于，所述连接器管的尺寸能够接收呼吸管，使得当所述密封构件移动而与所述释放端口脱离接触时，所述呼吸管通过所述至少一个释放端口连接至大气。
8.根据权利要求1所述的释放阀组件，其特征在于，所述密封构件包括弹性外突起部，所述弹性外突起部在所述密封构件定位在调节轴环内时推动所述密封构件远离所述至少一个释放端口。
9.一种用于在呼吸机的吸气端口与患者所使用的呼吸管之间使用的接口组件，其中所述接口组件提供从所述吸气端口到所述呼吸管的呼吸气体流的流体连通，所述接口组件包括: 调节轴环，所述调节轴环被容纳在所述呼吸机内并且能够选择性地在第一位置与第二位置之间移动； 连接器壳体，所述连接器壳体具有用于将所述连接器壳体可移除地连接至所述呼吸机的连接特征，所述连接器壳体包括被接收在所述吸气端口中以接收呼吸气体流的接合管以及包绕所述接合管远端的连接器管，其中至少一个释放端口形成在所述连接器管与所述接合管之间； 单向阀，所述单向阀定位在所述接合管的远端处，以允许呼吸气体从所述接合管向所述连接器管的单向流动；以及密封构件，所述密封构件联接到所述调节轴环，其中所述密封构件在所述调节轴环处于第一位置时与所述至少一个释放端口密封接合、并且在所述调节轴环处于第二位置时与所述至少一个释放端口间隔开。
10.根据权利要求9所述的接口组件，其特征在于，所述释放阀组件作为单个单元被安装在所述呼吸机上以及从所述呼吸机被移除。
11.根据权利要求9所述的接口组件，其特征在于，所述密封构件包绕所述接合管并且能够通过所述调节轴环的移动而沿所述接合管移动。
12.根据权利要求9所述的接口组件，其特征在于，所述连接特征包括至少一个锁定突出部，所述至少一个锁定突出部与形成在所述呼吸机上的锁定环相接合。
13.根据权利要求9所述的接口组件，其特征在于，所述至少一个释放端口提供所述连接器管与大气之间的流体连通。
14.根据权利要求9所述的接口组件，其特征在于，所述接口组件还包括偏置弹簧，所述偏置弹簧定位成在所述调节轴环上施加偏置力，以将所述调节轴环推动至第一位置。
15.根据权利要求14所述的接口组件，其特征在于，所述接口组件还包括驱动构件，所述驱动构件定位在所述呼吸机中并且能够选择性地操作以克服来自偏置弹簧的力将所述调节轴环移动至第二位置。
16.根据权利要求15所述的接口组件，其特征在于，所述驱动构件在检测到所述呼吸管中的闭塞时进行操作。
17.根据权利要求9所述的释放阀组件，其特征在于，所述密封构件包括弹性外突起部，所述弹性外 突起部在所述密封构件定位在所述调节轴环内时推动所述密封构件远离所述至少一个释放端口。
18.一种释放从呼吸机的吸气端口接收呼吸气体的呼吸管中的压力的方法，所述方法包括以下步骤: 将释放阀组件可移除地连接至所述呼吸机，所述释放阀组件包括连接器壳体，所述连接器壳体包括被接收在所述吸气端口中的接合管以及包绕所述接合管远端的连接器管，其中至少一个释放端口形成在所述连接器管与所述接合管之间； 选择性地使调节轴环在第一位置与第二位置之间相对于所述连接器壳体移动，其中在所述调节轴环处于第一位置时，所述释放阀组件的密封构件移动而与所述至少一个释放端口形成接触，从而防止气体流向大气，并且当所述调节轴环处于第二位置时使所述密封构件移动远离所述至少一个释放端口。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述呼吸机在检测到所述呼吸管中的过压状况时使所述调节轴环移动至第二位置。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在所述调节轴环上施加偏置力以使所述调节轴环偏置到第一位置的步骤，其中所述呼吸机克服所述偏置力将所述调节轴环移动至第二位置。
【文档编号】A61M16/08GK103877658SQ201310713646
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2012年12月21日
【发明者】D.林纳 申请人:通用电气公司