抗窒息阀组件的制作方法

抗窒息阀组件的制作方法
【专利摘要】本发明揭示一种阀组件(12)，所述阀组件包含第一外壳(22)、具有多个独立可枢转的密封构件(50)的隔板构件(24)和在所述隔板构件上方联接到所述第一外壳的端部的第二外壳(26)。所述第二外壳具有围绕所述第二构件间隔开的多个端口(78)。所述隔板构件被构造成在以下两种状态之间致动：(i)第一状态，其中所述密封构件响应于所述第一外壳内的压力低于某一水平而大致密封所述第一外壳的所述端部，在所述第一状态中，所述端口中的每一个是打开的；和(ii)第二状态，其中所述密封构件响应于所述第一外壳内的压力处于或高于所述某一水平而远离所述第一外壳的所述端部枢转并且大致不密封所述第一外壳的所述端部，在所述第二状态中，每一密封构件大致密封所述端口中的相应一个。
【专利说明】抗窒息阀组件
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本专利申请案依据35U.S.C. § 119(e)请求于2012年5月16日提出申请的第 61/647, 582号美国临时申请案的优先权益，所述美国临时申请案的内容以引用方式并入本 文中。 发明领域
[0003] 本发明涉及一种用于控制流体流量（例如而不限于用户界面装置中的呼吸气体 流）的阀组件，并且，在一或多个特定实施例中，涉及用于被构造成将呼吸气体流输送给用 户以治疗睡眠紊乱呼吸状况（例如，阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA))的用户界面装置中的抗窒 息阀。

【背景技术】
[0004] 存在其中有必要或可期望将呼吸气体流非侵入式地输送到患者的气道（即，在不 将管子插进患者或用外科手术方法将气体导管插入于其食道中的情况下）的众多情况。举 例来说，已知晓使用称为非侵入式通气的技术给患者通气。还已知输送气道正压（PAP)疗 法来治疗某些医学紊乱，其中最值得注意的是0SA。已知的PAP疗法包含：持续气道正压 (CPAP)，其中持续正压被提供到患者的气道以便分开患者的气道；和可变气道压力，其中被 提供到患者的气道的压力随患者的呼吸周期而变化。通常在夜晚患者在睡眠时给患者提供 这些疗法。
[0005] 如刚才所描述的非侵入式通气和压力支持疗法涉及将包含具有软、挠性垫的面罩 部件的患者界面装置放置在患者的面部上。所述面罩部件可以是但不限于覆盖患者鼻部的 鼻罩、具有接纳于患者的鼻孔内的鼻插管的鼻垫、覆盖患者的鼻部和嘴部的鼻/ 口罩或者 覆盖患者的面部的全面罩。这些患者界面装置还可采用其它患者接触部件，例如，前额支 架、脸颊垫和下巴垫。患者界面装置连接到气体输送管或导管并且将通气机或压力支持装 置与患者的气道连接，以便呼吸气体流可从压力/流产生装置输送到患者的气道。已知用 头盔将这些装置保持在佩戴者的面部上，这种头盔具有适于装配在患者的头部上方/周围 的一个或多个带。
[0006] 通常需要结合OSA疗法使用的抗窒息特征件（AAF)作为覆盖鼻部和嘴部的面罩中 的安全装置。在呼吸疗法期间，压力由于通气机或压力支持装置中的电力中断或泵故障而 不再变得可得，举例来说，在使用AAF的情况下，患者将继续能够呼吸。市场上的典型设计 主要呈现两种配置。
[0007] 第一配置采用通常位于面罩的流体联接导管（例如弯头连接器）内的翼片式阀。 这样的翼片式阀基本上是簧片式止回阀。当施加来自通气机或压力支持装置的压力，翼片 式阀打开，从而允许气流到达患者同时阻挡在翼片式阀的翼片的相反侧上的排气腔。当没 有压力来自通气机或压力支持装置时，翼片就位并且允许在大气压下通过通向大气的孔呼 气和吸气。所述翼片还用于防止患者吸入来自气体输送管和通气机或压力支持装置中的空 气容腔的空气。
[0008] 第二配置采用通常被称为扁嘴阀的东西。扁嘴阀常用于其中需要低压降的工业应 用中。扁嘴阀是基本上两个对称相反的簧片阀（即，两个对称相反的翼片）。当从通气机或 压力支持装置施加压力时，两个翼片在相反方向上打开并且封闭提供于所述阀的每一侧上 的排气孔。当没有压力来自通气机或压力支持装置时，翼片彼此就位并且允许在大气压下 通过打开的排气孔呼气和吸气。所述翼片还用于防止患者吸入来自气体输送管和通气机或 压力支持装置中的空气容腔的空气。
[0009] 用于非侵入式通气和压力支持疗法的面罩的设计内的至少两个当前发展趋势正 影响与其一起使用的支持部件（例如，AAF装置）的所需功能性。这些趋势是较小气体输 送管（例如，15_内径）和较新鼻下式面罩轮廓的实施方案。这些特征需要必要有效流动 面积的平衡以限制跨越AAF的压降，同时维持较小包装轮廓。已证明结合具有上文所描述 的两个现有技术配置中的一个的AAF实现这种平衡是挑战性的。


【发明内容】

[0010] 因此，本发明的一个目标是提供一种克服用于（举例来说）被构造成给用户输送 呼吸气体流的用户界面装置中的传统阀组件的缺点的阀组件。据本发明的一个实施例，通 过提供下述阀组件来实现此目标，所述阀组件平衡必要的有效流动面积以限制跨越阀组件 的压降同时维持较小包装轮廓。
[0011] 本发明的又一目标是提供一种通过采用这种阀组件来控制通向和来自用户的气 流的方法。
[0012] 在一个实施例中，提供一种阀组件，所述阀组件包含：第一外壳；隔板构件 (diaphragm member)，所述隔板构件联接到所述第一外壳的一端部，所述隔板构件具有多 个可单独枢转的密封构件；和第二外壳，所述第二外壳在所述隔板构件上方联接到所述第 一外壳的所述端部。所述第二外壳具有延伸穿过所述第二外壳构件并且围绕所述第二构件 间隔开的多个端口。所述隔板构件被构造成在以下两种状态之间致动：（i)第一状态，其中 所述密封构件响应于所述第一外壳内的压力低于某一水平而大致密封所述第一外壳的所 述端部，在所述第一状态中，所述端口中的每一个是打开的；和（ii)第二状态，其中所述密 封构件响应于所述第一外壳内的压力处于或高于所述某一水平而远离所述第一外壳的所 述端部枢转并且大致不密封所述第一外壳的所述端部，在所述第二状态中，每一密封构件 大致密封所述端口中的相应一个。
[0013] 在另一实施例中，提供一种采用这种阀组件来控制通向和来自患者的气流的方 法，其中所述方法包含：致使所述隔板构件处于其中密封构件响应于所述第一外壳内的压 力低于某一水平而大致密封所述第一外壳的所述端部的第一状态中，在所述第一状态中， 所述端口中的每一个是打开的；在所述第一状态中允许患者通过所述端口吸气和呼气；致 使所述隔板构件处于其中所述密封构件响应于所述第一外壳内的压力处于或高于所述某 一水平而远离所述第一外壳的所述端部枢转并且大致不密封所述第一外壳的所述端部的 第二状态中，在所述第二状态中，每一密封构件大致密封所述端口中的相应一个；并且在所 述第二状态中通过所述第一外壳的所述端部给所述患者输送呼吸气体流。
[0014] 在参考附图考虑到下面的描述和所附的权利要求书之后，本发明的这些和其它目 的、特征和特点以及结构相关元件和部件组合的操作方法和功能、制造的经济性将变得更 加显而易见，所有的这些描述以及权利要求和附图形成本说明书的一部分，其中，类似的附 图标记指明各个附图中的相应部分。然而，将会清楚地理解，这些附图仅出于例示和描述的 目的，并不旨在作为对本发明的限制的限定。

【专利附图】

【附图说明】
[0015] 图1是根据本发明的一个实例性实施例的适于向患者提供呼吸疗法方案的系统 的不意图；
[0016] 图2是根据本发明的一个实例性实施例的阀组件的等轴测图，图3是其分解视图， 并且图4是其侧横截面视图；
[0017] 图5到8分别是图2到4的阀组件的下部外壳的等轴测图、侧立面视图、俯视平面 图和仰视平面图；
[0018] 图9到11分别是图2到4的阀组件的隔板构件的等轴测图、俯视平面图和侧立面 视图；
[0019] 图12和13分别是图2到4的阀组件的上部外壳的等轴测图和侧立面视图；
[0020] 图14到16时例示图2到4的阀组件的操作的横截面视图；
[0021] 图17是根据本发明的替代实例性实施例的隔板构件的侧立面视图；
[0022] 图18是根据本发明的另一替代实例性实施例的隔板构件的侧立面视图；
[0023] 图19是根据本发明的又一替代实例性实施例的隔板构件的横截面视图；
[0024] 图20是根据本发明的替代实例性实施例的可用于替换图12和13的上部外壳的 上部外壳的等轴测图；
[0025] 图21是根据本发明的替代实例性实施例的阀组件的分解视图；
[0026] 图22是图21的阀组件的下部外壳的等轴测图；并且
[0027] 图23是示出图21的阀组件的隔板构件和下部外壳的等轴测图。

【具体实施方式】
[0028] 除非另有明确说明，否则用在本文中的单数形式的"一"、"一个"和"所述"包含 复数含义。用在本文中的两个或更多部分或部件"联接"的陈述是指所述部分直接或间接 (即，通过一个或多个中间部分或部件）结合在一起或一起操作，只要出现连结。用在本文 中的"直接联接"是指两个元件相互直接接触。用在本文中的"固定地联接"或"固定"是指 将两个部件联接以像一个那样移动，而保持相反于彼此的恒定定向。
[0029] 用在本文中的词语"单一的"是指部件作为单件或单元而产生。即，包含分开产生 然后联接在一起作为一个单元的多个件的部件并不是"单一的"部件或主体。用在本文中的 两个或更多部分或部件相互"接合"的陈述是指这些部分直接或者通过一个或多个中间部 分或部件相互施加力。用在本文中的术语"数量"是指一个或大于一个的整数（即，多个）。
[0030] 除非另有明确说明，否则用在本文中的方向性短语，例如但不限于，顶部的、底部 的、左边的、右边的、上部的、下部的、前面的、后面的以及它们的派生词涉及在图中所示出 的元件的定向，且并不是对权利要求书的限制。
[0031] 根据本发明的一个实例性实施例的适于为患者提供呼吸疗法方案的系统2大体 示出于图1中。系统2包含压力产生装置4、输送导管6、包含弯头导管10的患者界面装置 8、和流体联接到弯头导管10和输送导管6的阀组件12 (本文中更详细地描述）。虽然在所 示的实施例中，阀组件12被示为提供于弯头导管10与输送导管6之间的独立组件，但将理 解，那仅是本发明的一个可能的实例性实施方案。因此，将了解，其它替代实施方案也是可 能的，例如而不限于：阀组件12整合到弯头导管10中，整合可将阀组件12直接安装到患者 界面装置8的另一部分（例如，下文所描述的壳体18)的附接特征，阀组件12直接整合到 输送导管6中，或阀组件12直接整合到患者界面装置8中。
[0032] 压力产生装置4被构造成产生呼吸气体流并且可包含但不限于通气机、恒压 支持装置（例如，持续气道正压装置，或CPAP装置）、可变压力装置（例如，由Philips Respironics of Murrysville，Pennsylvania 制造和分销的 BiPAP?、Bi-Flex? 或 C-Flex?装置），以及自动滴定压力支持装置。输送导管6被构造成将呼吸气体流从压力产 生装置4连通到患者界面装置8。
[0033] 在所示实施例中，患者界面8是被构造成覆盖患者的鼻部和嘴部的鼻/ 口罩。然 而，在保持在本发明的范围内的同时，可使用促进将呼吸气体流输送到患者气道的和将呼 出气体流从患者气道移除的任何类型的患者界面装置8 (例如而不限于覆盖患者鼻部的鼻 罩、具有接纳于患者的鼻孔内的鼻插管的鼻垫、或者覆盖患者的面部的全面罩）。在图1中 所示出的实施例中，患者界面8包含挠性衬垫16、刚性或半刚性壳体18和前额支架20。头 盔部件的条带（未示出）可附接到壳体18和前额支架20以将患者界面装置8固定到患者 的头部。弯头导管10联接到其的壳体18中的开口允许来自压力产生装置4的呼吸气体流 连通到由壳体18和衬垫16限定的内部空间，并且然后连通到患者的气道。壳体18中的开 口还允许呼出气体流（从这样的患者的气道）连通到如本文中所描述的阀组件12。
[0034] 图2是根据一个实例性实施例的阀组件12的等轴测图，图3是其分解视图，并且 图4是其侧横截面视图。阀组件12包含下部外壳22、联接到下部外壳22的隔板构件24和 在隔板构件24的顶部上方也联接到下部外壳22的上部外壳26。这些部件中的每一个下文 更详细地予以描述。
[0035] 图5到8分别是下部外壳22的等轴测图、侧立面视图、俯视平面图和仰视平面图。 在实例性实施例中，下部外壳22由刚性或半刚性材料（例如聚碳酸酯或注射成型的热塑性 塑料）制成。下部外壳22包含下部部分28和上部部分30。
[0036] 下部部分28具有圆柱形形状并且包含下部内室32 (图8)，所述下部内室32限定 沿着内室32的纵轴的气体流路。下部部分28的第一端34被构造成流体联接到输送导管 6 (图1)。下部部分28进一步包含围绕下部部分28的外周边间隔开的第一突片36、第二突 片38和凹部40。这些部件中的每一个的功能在本文中其它处予以描述。
[0037] 上部部分30具有圆顶状半球形形状并且限定上部内室42(图7)。另外，上部部 分30包含在上部部分30的顶端中一起限定四个扇形（pie shaped)开口 46A到46D的四 个肋构件44A到44D (提供交叉结构）。
[0038] 图9到11分别是根据实例性实施例的隔板构件24的等轴测图、俯视平面图和侧 立面视图。如图9到11中所见，在实例性非限制性实施例中，隔板构件24具有圆顶状半球 形形状。另外，在实例性实施例中，隔板构件24由弹性材料（例如而不限于硅树脂、聚氨酯、 天然橡胶、乳胶和/或织物）制成，并且具有介于3肖氏A到70肖氏A的范围中或等效的 硬度。隔板构件24包含圆形基座部分48。多个花瓣状的密封构件50从基座部分48向上 延伸。在所示的实施例中，四个密封构件50 (标示50A到50D)提供为隔板构件24的一部 分。然而，将理解，其意在仅为实例性的并且也可以提供大于或小于四个的密封构件50。
[0039] 每一密封构件50A到50D包含联接到基座部分48的附接部分52A到52D和联接 到附接部分52A到52D的密封主体部分54A到54D。在实例性实施例中，每一密封主体部分 54A到54D大体具有扇形状。另外，每一密封主体部分54A到54D具有从其顶侧延伸的突出 构件56A到56D。突出构件56A到56D各自具有由外壁58A到58D限定的外周边。另外，突 出构件56A到56D具有匹配提供于上部外壳26中的端口（本文中其它处所描述）的第二 形状的第一形状（即，横截面形状）。在所示的非限制性实施例中，突出构件56A到56D是 中空延伸部并且具有大体圆形横截面形状。
[0040] 每一密封构件50A到50D的密封主体部分54A到54D被构造成通过基座部分48 在相关联的附接部分52A到52D上朝向和远离隔板构件24的中心轴枢转。这个特征的重 要性在本文中其它处予以解释。
[0041] 隔板构件24进一步包含从基座部分48向下延伸的多个突片构件60。如本文中其 它处更详细地描述，突片构件60用于联接隔板构件24或下部外壳22。
[0042] 图12和13分别是根据实例性实施例的上部外壳26的等轴测图和侧立面视图。在 实例性实施例中，上部外壳26由刚性或半刚性材料（例如聚碳酸酯或注射成型的热塑性塑 料）制成。上部外壳26包含下部部分62和上部部分64。
[0043] 在实例性实施例中，下部部分62具有圆柱体形状的底部区段66和半球形状的顶 部区段68,并且上部部分64具有圆柱形形状。下部部分62和上部部分64 -起包含内室 70 (图12)，所述内室限定沿着内室70的纵轴的气体流路（与本文中其它处所描述的沿着 内室32的气体流路一致）。上部外壳26的第一端72被构造成流体联接到下部外壳22,并 且下部部分62包含围绕下部部分62的外周边间隔开以促进如本文中其它处所描述的上部 外壳26和下部外壳22之间的连接的凹部74和狭槽76。
[0044] 当阀组件12被组装（如本文中所描述）时，顶部区段68被构造成给隔板构件24 提供适当量的偏移区域以允许如下文详细描述的密封构件50A到50D的移动。在实例性实 施例中，顶部区段68与隔板构件24之间的间隙被设置成使得围绕隔板构件24和顶部区段 68存在足够有效的流动面积以允许控制气流穿过端口 78通向大气（下文所描述）的限制。 如果这个间隙更大，那么将意味着密封构件50A到50D移动更多，这在所需最小治疗压力下 可能不可行。如果这个间隙更小，那么将存在更高限制，这将导致来自阀组件12的更高气 流噪音或不能够实现呼气/吸气阀值。
[0045] 此外，下部部分62包含围绕下部部分72的外周边间隔开的多个端口 78。每一端 口 78完全延伸穿过下部部分62。在所示的实施例中，四个端口 78(标示78A到78D)提供 于下部部分62中。然而，将理解，其意在仅为实例性的并且也可以提供大于或小于四个的 端口 78。然而，也将理解，端口 78的数目将等于提供为隔板构件24的一部分的密封构件 50的数目。另外，如本文中其它处所述，端口 78的形状将匹配突出构件56的形状。因此， 在实例性实施例中，端口 78A到78D中的每一个具有大体圆形形状（但其它形状是可能的， 例如而不限于椭圆形、矩形或三角形形状）。
[0046] 在实例性实施例中，上部外壳26的第二端80被构造成流体联接到弯头导管 10(图 1)。
[0047] 阀组件12按以下方式组装。首先，隔板构件24以其中隔板构件24的每一突片构 件60接纳于下部外壳22的相应凹部40内的方式联接到下部外壳22的上部部分30。当这 完成时，密封构件50A将抵靠着肋构件44A和44B就位，密封构件50B将抵靠着肋构件44B 和44C就位，密封构件50C将抵靠着肋构件44C和44D就位，并且密封构件50D将抵靠着肋 构件44D和44A就位。因此，在这个状态中，密封构件50A将覆盖下部外壳22的开口 46A， 密封构件50B将覆盖下部外壳22的开口 46B，密封构件50C将覆盖下部外壳22的开口 46C， 并且密封构件50D将覆盖下部外壳22的开口 46D，因此大致密封下部外壳22的所述端。本 文中所使用的术语"大致密封"应指25%或25%以下的流体流将能够通过密封件。
[0048] 在一个实例性实施例中，通过最小化肋构件44A到44D的宽度以及添加与流路平 行的尖锐边缘来优化穿过阀组件12的流动。这通过开口 46A到46D来最大化穿过阀组件 12的有效流动面积。另外，由于较大有效流动面积形成的减小的压降在相同流量点处降低 了空气速度，并且因此减小穿过阀组件12的噪音的机会。此外，密封构件50A到50D在较 低压力下显著移出流路会通过上部部分64最大化穿过阀组件12的有效流动面积。在穿过 阀组件12的较高压力/流量下，密封构件50A到50D的最小化的气流入侵减小阀组件12 内噪音的机会。
[0049] 接下来，上部外壳26在隔板构件24的顶部上方联接到下部外壳22。特定来说， 通过将下部外壳22的第一突片36中的每一个定位于上部外壳26的相应凹部74中并且致 使下部外壳22的第二突片38中的每一个被接纳于上部外壳26的相应狭槽76(图2和4) 内，上部外壳26的下部部分62联接到下部外壳22的上部部分30。当这完成时，隔板构件 24将以其中密封构件50A紧毗邻端口 78A定位、密封构件50B紧毗邻端口 78B定位、密封构 件50C紧毗邻端口 78C定位并且密封构件50D紧毗邻端口 78D定位的方式被接纳于上部外 壳26的下部部分62内。
[0050] 上部外壳26以刚才所描述的方式连接到下部外壳22是其中那两个部件可被选择 性地彼此联接和脱离的一个连接。如将了解，这允许选择性进入到隔板构件24以便可视需 要对其进行保养和/或替换。上部外壳26到下部外壳22的组装还可采用允许保养和/或 替换隔板构件24的多个替代保持方法/机构（整合到上部外壳26或下部外壳22中）中 的任何一个，所述替代保持方法/机构例如而不限于活塑料铰链（living plastic hinge)、 偏转臂、螺纹连接、过盈配合部件和额外保持环。在另一替代方案中，上部外壳26到下部外 壳22的组装还可使得不提供接近隔板构件24以便视需要对其进行保养和/或替换。例 如，组装将需要将不允许用户分离所述部件的整合到上部外壳26和/或下部外壳22中的 机构，并且可包含（举例来说但不限于）将上部外壳26超声焊接到下部外壳22,将上部外 壳26化学粘合到下部外壳22,搭扣配合特征、不具有缩回特征的偏转臂和锁定螺纹。
[0051 ] 在操作中，在治疗期间，当由压力产生装置4产生并且通过输送导管6输送到阀组 件12的气流超过某最小值（例如，4cm H2O)时，将致使每一密封构件50A到50D在相关联 的附接部分52A到52D上远离基座部分48的中心轴并且朝向上部外壳26的下部部分62 的内壁枢转，借此露出/开启如图14中所示出的上部部分30的顶端中的开口 46A到46D。 另外，当密封构件50A到50D以这方式完全枢转时，每一突出构件56A到56D将被接纳于端 口 78A到78D中的对应一个内并且密封地接合端口 78A到78D中的所述对应一个。因此， 从压力产生装置4输送并且由阀组件12接收的气体将遵循由图14中的箭头指示的流路， 并且将被输送到患者界面装置8。另外，将防止该气流穿过端口 78A到78D逃逸到大气，这 是因为其由密封构件50A到50D大致密封。
[0052] 此后，当由压力产生装置4产生并且通过输送导管6输送到阀组件12的气流下降 低于最小值（例如，4cm H2O)时，将致使每一密封构件50A到50D在相关联的附接部分52A 到52D上朝向上部部分30的顶端中的开口 46A到46D返回到其中它们以本文中其它处所 描述的方式覆盖并且大致密封开口 46A到46D (即，通过接合肋构件44A到44D)的位置枢 转。该状态示出于图15和16中，并且由于隔板构件24和密封构件50A到50D的形状，该 状态将与阀组件12的当前定向无关地实现。在这个状态中，端口 78A到78D不再被密封并 且因此上部外壳26的内部向大气打开。因此，两种形势是可能的：（i)来自患者界面装置8 的患者呼出气体可通过端口 78A到78D被排出到大气（图15);和（ii)患者可通过患者界 面装置8吸气，从而通过端口 78A到78D从大气吸取吸入气体（图16)。另外，在这个状态 中，将防止患者试图呼吸输送导管6和压力产生装置4中的死体积的空气。
[0053] 如本文中其它处所描述，在所例示的实例性实施例中，提供围绕上部外壳62的外 周边相等地间隔开的四个端口 78A到78D。这个设计在其一部分抵靠着人的身体或寝具搁 置时允许连续的气流穿过阀组件12。如果装置的某些定向接触寝具或人的身体，那么含有 仅一个端口或两个相等地间隔开的端口的设计承担被阻挡的风险。如将了解，在其中相等 地间隔开的端口 78的数目是三个或五个或更多的替代实例性实施例中可享有刚才所描述 的益处。在这些替代配置中，所提供的密封构件50的数目将匹配端口 78的数目。
[0054] 图17是根据替代实例性实施例的隔板构件的侧立面视图。如图17中可见，在 这个实施例中，隔板构件24'形状似角锥体，并且被构造成与各自具有与隔板构件24'的 形状互补的形状的替代下部外壳和替代上部外壳一起使用。如隔板构件24,隔板构件24' 由弹性材料（例如而不限于硅树脂、聚氨酯、天然橡胶、乳胶和/或织物）制成并且可具有 本文中其它处所规定的硬度范围。隔板构件24'包含方形基座部分48'。多个花瓣状的 密封构件50'从基座部分48'向上延伸。在所示实施例中，四个密封构件50'提供为隔板 构件24'的一部分，但也可使用更多或更少个（例如，三个）。每一密封构件50'包含联接 到基座部分48'的附接部分52'和联接到附接部分52'的密封主体部分54'。在实例性 实施例中，每一密封主体部分54'具有大体三角形形状。另外，每一密封主体部分54'具 有从其顶侧延伸的突出构件56'。突出构件56'各自具有由外壁限定的外周边。另外，突 出构件56'具有匹配提供于将与隔板构件24' -起使用的上部外壳中的端口的第二形状 (本文中其它处所描述）的第一形状（即，横截面形状）。在所示的非限制性实施例中，突 出构件56'是中空延伸部并且具体大体三角形横截面形状。隔板构件24'进一步包含如 本文中其它处所描述用于附接的从基座部分48'向下延伸的多个突片构件60'。
[0055] 图18是根据另一替代实例性实施例的隔板构件24"的侧立面视图。如图18中所 见，在这个实施例中，隔板构件24"'具有圆顶状半球形形状，并且因此可与下部外壳22 和上部外壳26 -起使用。隔板构件24'包含圆形基座部分48"。多个花瓣状的密封构 件50"从基座部分48"向上延伸。在所示实施例中，四个密封构件50"提供为隔板构件 24"的一部分，但也可使用更多或更少个。每一密封构件50"包含联接到基座部分48"的 附接部分52"和联接到附接部分52"的密封主体部分54"。在实例性实施例中，每一密 封主体部分54"具有扇形状。另外，每一密封主体部分54"具有从其顶侧延伸的实心突出 构件56"。突出构件56"各自具有由外壁限定的外周边。另外，突出构件56"具有匹配 本文中其它处所描述的端口 78的第二形状的第一形状（S卩，横截面形状）。隔板构件24" 进一步包含如本文中其它处所描述用于附接的从基座部分48"向下延伸的多个突片构件 60"。另外，在本发明实施例中，基座部分48"、附接部分52"、密封主体部分54"和突片 构件60"由挠性弹性材料（例如而不限于硅树脂、聚氨酯、天然橡胶、乳胶和/或织物）制 成，并且具有介于3肖氏A到70肖氏A的范围中或等效的硬度，并且突出构件56"由刚性 或半刚性材料（例如而不限于热塑性塑料、硅树脂、聚氨酯、天然橡胶、乳胶和/或织物）制 成，并且具有大于基座部分48"、附接部分52"、密封主体部分54"和突片构件60"的硬 度的硬度（举例来说，介于10肖氏A到100肖氏A的范围中或等效的硬度）。
[0056] 图19是根据又一替代实例性实施例的隔板构件24"'的一部分的侧横截面视 图。如图19中所见，在这个实施例中，隔板构件24"'包含从基座部分48"'向上延伸的 多个花瓣状的密封构件50"'(经由附接部分52"'附接），其中每一密封构件50"'的 密封主体部分54"'具有变化的横截面厚度。特定来说，在密封构件50"'中，密封主体 部分54"'的横截面厚度在其最接近基座部分48"'的近侧端部处是最大的，并且在其 远侧端部处最小。在一个特定实施例中，最大横截面厚度与最小横截面厚度的比率是10比 1，或者另一选择为，5比1或2比1。
[0057] 图20是根据本发明的替代实例性实施例的上部外壳26'的等轴测图。上部外壳 26'被构造成与如本文中其它处所描述的下部外壳22和隔板构件24、24"或24"' -起 使用，并且因此包含如本文中其它处所描述的下部部分62。另外，上部外壳26'包含替代 上部部分64的弯头连接器部分82。弯头连接器部分82被构造成直接连接到壳体18 (图 1)。
[0058] 图21是根据本发明的替代实例性实施例的阀组件84的分解视图，阀组件84除如 下文所描述之外类似于阀组件12。阀组件84包含下部外壳86、被构造成联接到下部外壳 86的隔板构件88、和被构造成在隔板构件88的顶部上方联接到下部外壳86的上部外壳 90。本发明实施例的下部外壳86在下文予以详细描述。隔板构件88类似于隔板构件24， 并且包含如本文中其它处所描述的具有密封主体部分54和突出构件56的密封构件50。上 部外壳90类似于上部外壳26,并且包含如本文中其它处所描述的端口 78。
[0059] 图22是下部外壳86的等轴测图。下部外壳86由刚性或半刚性材料（例如聚碳 酸酯或注射成型的热塑性塑料）制成。下部外壳86包含下部部分92和上部部分94。下 部部分92具有圆柱形形状，并且包含限定沿着下部外壳86的纵轴的气体流路的下部内室。 下部部分92的第一端96被构造成流体联接到输送导管6 (图1)。上部部分94具有被构造 成接纳隔板构件88的圆顶状半球形形状部分。另外，下部外壳86包含提供于上部部分94 的顶端处并且被构造成被接纳于上部外壳90内的翅片构件98。
[0060] 翅片构件98包含四个肋构件100A到100D，当阀组件84被组装时，所述四个肋构 件在上部外壳90内限定四个单独的气体流路，其中每一流路与隔板构件88的密封构件50 中的相应一个相关联。如图23中所示，当隔板构件88联接到下部外壳86时，每一肋构件 100A到100D接纳于一对毗邻的密封构件50中间的空间中。翅片构件98因此在阀组件84 内提供气流/压力分离。另外，翅片构件98还包含四个就位构件102 (位于肋构件100A到 IOOD的交叉点处），所述就位构件被构造成为相关联的密封构件50提供就位接合表面以在 由压力产生装置4产生的气流小于打开隔板构件88所需的最小值时切断相关联的气体流 路。
[0061] 此外，隔板构件24的将改变流动性能和操作特性并且可有益于阀组件12的所提 出的和替代的用途的其它变化形式是可能的。举例来说，局部化质量可添加到密封构件50 或50'(甚至偏离中心定位）以给组件赋予不同的性能特性（例如，以改变质量的中心）。 举例来说，如果额外硅树脂被施加到远尖端密封构件50或50'，将花费更大流力/压力以 迫使密封构件50或50'偏离阀座并且退出流路。作为另一实例，织物、薄片的热塑性塑料 或甚至蜡纸可用作密封构件50或50'的替代材料。作为又一实例，活塑料铰链可以是用于 将密封构件50或50'连接到下部外壳的替代方案。作为又一实例，如果上部外壳26被超 声焊接到下部外壳28,那么可存在消除围绕整个组件的弹性环并且用四个单独设置的密封 构件将其替换的机会。最后，肋构件44可具有圆状的边缘而非尖锐的边缘，或可需要改变 以适应替代形状的密封构件（例如，呈现椭圆形轮廓）。
[0062] 虽然已结合用于治疗（举例来说）0SA的患者界面装置描述了本发明，但将理解， 那意在实例性，并且还可结合可能出现针对窒息的担忧问题的其它面罩应用（例如但不限 于用户可能不能够操纵面罩来维持呼吸的麻醉输送面罩或通用面罩）来应用本发明的原 理。此外，由于本文中所描述的阀组件实施例基于非常基本的流体动力学原理而致动，其还 可用于工业应用中，举例来说但不限于，用作如果不施加直接系统压力那么空气循环可能 需要进入到大气的组合止回阀/放压阀。目标工业应用将是较小的和低压的空气控制系 统，如HVAC、炉空气控制系统或自动泄压系统。
[0063] 在权利要求书中，置于括号内的任何附图标记不应理解为对权利要求进行限制。 词语"包括"或"包含"并不排除列于权利要求中的元件或步骤之外的其它元件或步骤的存 在。在列出几种部件的装置权利要求中，这些部件中的几个可用一种硬件或相同的硬件来 实施。出现在元件前面的词语"一个"和"一"并不排除多个此类元件的存在。在列出几种 部件的任何装置权利要求中，这些部件中的几个可用一种硬件或相同的硬件来实施。在相 互不同的从属权利要求中陈述某些元件的单纯事实并不表明这些元件不能够结合起来使 用。
[0064] 虽然出于例示的目的在目前认为最实用和最优选的实施例基础上对本发明进行 了详细描述，但将会理解，这些细节仅仅是为了该目的，且本发明并不限于所公开的这些实 施例，而是相反，本发明旨在涵盖在所附的权利要求书的精神和范围内的变化和等同布置。 举例来说，将会理解，本发明预期在可能程度上任何实施例的一个或多个特征可与任何其 它实施例的一个或多个特征组合。
【权利要求】
1. 一种阀组件（12、84)，包括： 第一外壳（22、86); 隔板构件（24、24'、24"、24" '、88)，所述隔板构件联接到所述第一外壳的端部，所 述隔板构件具有多个独立可枢转的密封构件；和 第二外壳（26、90)，所述第二外壳在所述隔板构件上方联接到所述第一外壳的所述端 部，所述第二外壳具有延伸穿过所述第二外壳并且围绕所述第二外壳间隔开的多个端口， 其中所述隔板构件被构造成在以下两种状态之间致动：（i)第一状态，其中所述密封构件 响应于所述第一外壳内的压力低于某一水平而大致密封所述第一外壳的所述端部，在所述 第一状态中，所述端口中的每一个是打开的；和（ii)第二状态，其中所述密封构件响应于 所述第一外壳内的压力处于或高于所述某一水平而远离所述第一外壳的所述端部枢转并 且大致不密封所述第一外壳的所述端部，在所述第二状态中，每一密封构件大致密封所述 端口中的相应一个。
2. 如权利要求1所述的阀组件，其特征在于，所述多个独立可枢转的密封构件包括三 个或更多个密封构件，并且其中所述多个端口包括三个或更多个端口。
3. 如权利要求2所述的阀组件，其特征在于，所述端口围绕所述第二外壳的外周边均 勻地间隔开。
4. 如权利要求3所述的阀组件，其特征在于，所述多个独立可枢转的密封构件包括四 个或更多个密封构件，并且其中所述多个端口包括四个或更多个端口。
5. 如权利要求1所述的阀组件，其特征在于，所述隔板构件具有圆顶状形状。
6. 如权利要求1所述的阀组件，其特征在于，所述隔板构件具有角锥体形状。
7. 如权利要求1所述的阀组件，其特征在于，所述隔板构件具有联接到所述第一外壳 的所述端部的基座部分（48、48'、48"、48"')，其中所述密封构件从所述基座部分延伸 并且能够相对于所述基座部分枢转。
8. 如权利要求7所述的阀组件，其特征在于，每一密封构件包含密封主体部分（54)和 从所述密封主体部分的顶侧延伸的突出构件（56)，其中所述突出构件中的每一个的形状匹 配所述端口中的每一个的形状，并且其中在所述第二状态中，所述突出构件中的每一个被 接纳于所述端口中的相应一个内以大致密封所述端口。
9. 如权利要求8所述的阀组件，其特征在于，所述基座部分和每一密封构件的每一密 封主体部分和突出构件由具有介于3肖氏A到70肖氏A的范围中或等效的硬度的弹性材 料制成。
10. 如权利要求8所述的阀组件，其特征在于，所述基座部分和每一密封构件的每一密 封主体部分由具有第一硬度的弹性材料制成，并且其中每一密封构件的所述突出构件由具 有大于所述第一硬度的第二硬度的刚性或半刚性材料制成。
11. 如权利要求8所述的阀组件，其特征在于，每一密封主体部分的横截面厚度从其最 靠近所述基座部分的近侧端部到其与所述近侧端部相反的远侧端部是变化的。
12. 如权利要求11所述的阀组件，其特征在于，所述横截面厚度在所述近侧端部处最 大并且在所述远侧端部处最小。
13. 如权利要求1所述的阀组件，其特征在于，所述第一外壳的所述端部包含限定多个 孔口（46)的多个肋构件（44)，其中在所述第一状态中，每一密封构件接合所述肋构件中的 至少一个以大致密封所述孔口中的每一个。
14. 如权利要求1所述的阀组件，其特征在于，所述第一外壳的所述端部包含在所述第 二外壳内限定多个气体流路的翅片构件（98)，每一气体流路与所述密封构件中的相应一个 相关联。
15. -种用于给用户输送呼吸气体流的设备，所述设备在所述设备的气体流路中采用 根据权利要求1所述的阀组件。
16. 如权利要求15所述的设备，其特征在于，所述设备是患者界面装置。
17. -种被构造成联接到患者界面装置的流体联接导管，所述流体联接导管包含根据 权利要求1所述的阀组件。
18. -种使用阀组件（12、84)来控制通向患者和来自患者的气流的方法，其中所述阀 组件包含：第一外壳（22、86);隔板构件（24、24'、24"、24" '、88)，所述隔板构件联接到 所述第一外壳的端部并且包含多个独立可枢转的密封构件；和第二外壳（26、90)，所述第 二外壳在所述隔板构件上方联接到所述第一外壳的所述端部并且包含延伸穿过所述第二 外壳并且围绕所述第二外壳间隔开的多个端口，所述方法包括： 致使所述隔板构件处于其中所述密封构件响应于所述第一外壳内的压力低于某一水 平而大致密封所述第一外壳的所述端部的第一状态中，在所述第一状态中，所述端口中的 每一个是打开的； 允许所述患者在所述第一状态中通过所述端口吸气和呼气； 致使所述隔板构件处于其中所述密封构件响应于所述第一外壳内的压力处于或高于 所述某一水平而远离所述第一外壳的所述端部枢转并且大致不密封所述第一外壳的所述 端部的第二状态中，在所述第二状态中，每一密封构件大致密封所述端口中的相应一个；和 在所述第二状态中，通过所述第一外壳的所述端部给所述患者输送呼吸气体流。
【文档编号】A61M16/20GK104284693SQ201380025353
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2013年5月16日 优先权日:2012年5月16日
【发明者】A·布加梅利, D·A·张 申请人:皇家飞利浦有限公司