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具有辅助混合气体出口的气体混合器

摘要

具有辅助混合气体出口的气体混合器,用于将通常为空气的第一气体和通常为氧气的第二气体进行混合以获得具有一些可控特性的混合气体。该气体混合气可并入到连续正气道压力(CPAP)装置中。该气体混合器控制混合以便产生具有通常为氧气百分比的预定混合物设定值和通常为压力设定值或流速设定值的预定控制值的混合气体。该气体混合器提供适于由诸如喷雾器或正常呼吸恢复袋的辅助设备件使用的辅助混合气源。该气体混合器包括第一气体入口通道、第二气体入口通道、气体混合设备、具有辅助混合气体出口的混合气体分配通道、气体传感器、输送传感器、混合气体输送控制阀、混合气体控制通道和控制器。

著录项

  • 公开/公告号CN101365510A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2009-02-11

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 阿利吉安斯公司;

    申请/专利号CN200680052044.2

  • 申请日2006-12-04

  • 分类号A61M16/12(20060101);

  • 代理机构72001 中国专利代理(香港)有限公司;

  • 代理人原绍辉;刘华联

  • 地址 美国伊利诺伊州

  • 入库时间 2023-12-17 21:32:13

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2019-11-22

    专利权的转移 IPC(主分类):A61M16/12 登记生效日:20191105 变更前: 变更后: 申请日:20061204

    专利申请权、专利权的转移

  • 2019-11-22

    专利权人的姓名或者名称、地址的变更 IPC(主分类):A61M16/12 变更前: 变更后: 申请日:20061204

    专利权人的姓名或者名称、地址的变更

  • 2012-01-11

    授权

    授权

  • 2010-06-30

    专利申请权的转移 IPC(主分类):A61M16/12 变更前: 变更后: 登记生效日:20100525 申请日:20061204

    专利申请权、专利权的转移

  • 2009-04-08

    实质审查的生效

    实质审查的生效

  • 2009-02-11

    公开

    公开

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说明书

技术领域

本发明通常涉及尤其适于气体混和装置的气体混合和控制装置,该气体混和装置特别适于将混合气体供应到连续正气道压力(CPAP)医疗装置。

背景技术

氧气治疗用于治疗遭受各种病痛的患者并有助于各种治疗。这种治疗的最重要方面之一是获得正确的氧气混合物和治疗气体的压力。通常形式的氧气治疗通过使用连续正气道压力(CPAP)装置来完成。如氧气治疗领域中的那些技术人员将意识到的那样,在协助CPAP治疗中使用需要混合气体的各种其它辅助治疗装置。这种辅助装置包括喷雾器和正常呼吸恢复袋。

将医疗压缩空气和氧气混合或混和以获得正确的氧气混合物和治疗压力或混合气体的压力。虽然许多氧气治疗装置具有正确混合装置内的治疗压缩空气和氧气的能力,但是一些装置没有上述能力,并且需要连接到外部气体混合器,这样由预先混合的气体来供应装置。并入气体混合能力的装置包括气体混合器。气体混合器是正确混合治疗压缩空气和氧气以获得具有特定氧气百分比和压力的混合气体的装置。希望具有包括辅助混合气体出口的整合气体混合器,其可用于将混合气体供应到没有内装式混合器的设备。并入这种辅助混合气体出口消除了对适于多件设备的外部气体混合器的需求。

当前有限数目的商业上可得到的装置并入了辅助混合气体出口,但是这些装置仍具有许多缺陷。首先,据信当前可得到的具有辅助气体出口的气体混合器只能通过治疗出口或辅助出口供应混合气体,但是不能同时使用两个出口来供应混合气体。其次当前可得到的辅助气体出口通常只能以低的流速供应混合气体,因此使得能够由辅助气体出口供应混合气体的辅助设备的种类受到限制。

本领域需求能够同时将混合气体供应到治疗出口和辅助气体出口的气体混合器。在使用辅助气体出口过程中进行调节以便不影响流出治疗出口的混合气体的气体混合器是所需的。此外,理想的气体混合器将不会不适当地限制辅助气体出口的气体流出。

发明内容

在其最常规的构造下,本发明以更新和新颖的方式改进了技术状态,其具有各种更新的能力并克服了现有装置的许多缺陷。在其最常规的意义下,本发明克服了处于常规有效构造的任意构造下的现有技术的缺陷和限制。本发明以更新和新颖的方式证明上述能力并克服现有方法的许多缺陷。

本发明是具有辅助混合气体出口的气体混合器。气体混合器以特定的方式混合第一气体和第二气体以获得具有一些可控特性的混合气体。本发明的气体混合器可并入到连续正气道压力(CPAP)装置中。在该实施例中,第一气体是常规的医疗压缩空气以及第二气体是氧气。

处于第一气源压力下的第一气体进入气体混合器,以及处于第二气源压力的第二气体进入气体混合器。虽然气体可以是任何气体,以及气源压力可以是任何压力,但是在健康护理业中气体最通常是空气和氧气,以及气源压力最通常在40-66psig。气体混合器控制上述混合以产生混合气体,混合气体具有通常为氧气百分比的预定混合物设定值以及通常为压力设定值或流速设定值的预定控制设定值。

气体混合器提供在任一气体的至少百分之五十压力下的辅助混合气源,以便由设备辅助件选择性使用。再次参照健康护理业,使用在气源压力的至少百分之五十压力下的混合气体的至少一设备辅助件是最通常的喷雾器、正常呼吸恢复袋等。

气体混合器包括第一气体入口通道、第二气体入口通道、气体混合设备、具有辅助混合气体出口的混合气体分配通道、气体传感器、输送传感器、混合气体输送控制阀、混合气体控制通道以及控制器。

第一气体入口通道具有用于从外部气源接收第一气体的第一气体入口端口以及第一气体入口通道排放口。第二气体入口通道具有用于从外部气源接收第二气体的第二气体入口端口以及第二气体入口通道排放口。混合气体分配通道具有辅助混合气体出口,以便在预定混合物设定值以及在第一气源压力的至少百分之五十的压力下供应混合气体,以便由辅助设备件使用。最后,混合气体控制通道具有混合气体控制通道入口和混合气体控制通道排放口。

气体混合设备与第一气体入口通道、第二气体入口通道以及混合气体分配通道处于流体连通。气体混合设备通过第一气体入口通道接收第一气体以及通过第二气体入口通道接收第二气体。气体混合设备响应混合控制信号将第一气体与第二气体混合,以产生在预定混合物设定值和第一气源压力的至少百分之五十的压力下的混合气体。

预定混合物设定值是在混合气体中所希望的第一气体或第二气体的百分比。然后混合气体通过混合气体分配通道流出气体混合设备。本发明的混合气体分配通道具有辅助混合气体出口,以便在预定混合物设定值以及在第一气源压力的至少百分之五十的压力下供应混合气体,以便由辅助设备件使用。在第一气体和第二气体气源压力的至少百分之五十的压力下供应混合气体同时还经由另一出口在降低压力或流动下供应混合气体的能力是明显进步的。

混合气体输送控制阀与混合气体分配通道以及混合气体控制通道处于流体连通。混合气体输送控制阀接收气体混合设备下游的混合气体,因此混合气体在预定的混合物设定值下。混合气体输送控制阀响应输送控制信号进行调节,从而将混合气体固定在除了已经获得的预定混合物设定值之外的预定控制设定值下。当前处于预定混合物设定值和预定控制设定值下的混合气体通过混合气体控制通道流出混合气体输送控制阀。

气体传感器与混合气体分配通道处于流体连通。气体传感器产生代表混合气体分配通道中混合气体特性的气体信号。气体传感器通常感知包含于混合气体中的第一气体或第二气体的量。所感知的量优选为包含于混合气体中的第一气体或第二气体的百分比的形式。

输送传感器与其流出混合气体输送控制阀后的混合气体处于流体连通以便产生输送感知信号。在该点,混合气体已经处于希望的混合状态下,并且输送传感器感知压力或流速。

最后,控制器(a)将预定混合物设定值与气体信号进行比较,并且产生混合控制信号;以及(b)将预定控制设定值与输送感知信号进行比较,并且产生输送控制信号。换言之,控制器接收使用者输入,或者预先设定的预定混合物设定值以及自气体传感器的气体信号,比较上述信号,并且产生调节气体混合设备的修正信号或者混合控制信号以确保混合气体分配通道中的混合气体基本等于由预定混合物设定值代表的混合物的量。此外,控制器接收使用者输入,或者预先设定的预定混合物设定值以及自输送传感器的输送感知信号,比较上述信号,并且产生修正信号或者输送控制信号。输送控制信号调节混合气体输送控制阀以确保混合气体控制通道中的混合气体的特性(具体压力或流速)基本等于由预定控制设定值代表的特定(具体压力或流速)。

本发明还可并入用于控制由气体传感器600感知哪一种气体10,20,30的校准阀1500;与混合气体控制通道800处于流体连通的混合气体排放阀1600;与混合气体控制通道800处于流体连通的安全阀1700;以及各种入口和出口止回阀。

如参照伴随附图对优选实施例进行的如下详细描述,各种优选实施例的这些变化、变型、替换和变更可单独使用或与相互结合使用,如本领域的那些技术人员将更容易明了的那样。

附图说明

现在参照附图进行说明,但并不作为对本发明的范围(本发明的范围由权利要求进行限定的限制,其中:

图1是未按比例绘制的本发明的示意图;

图2是未按比例绘制的本发明的示意图;

图3是未按比例绘制的本发明的示意图;

图4是未按比例绘制的本发明的示意图;

图5是未按比例绘制的本发明的示意图;

图6是未按比例绘制的本发明的示意图;

图7是未按比例绘制的本发明的示意图;

图8是未按比例绘制的本发明的高位透视图;

图9是未按比例绘制的图8实施例的一些组件的分解组装图;

图10是未按比例绘制的图8实施例的一些组件的分解组装图;

图11是未按比例绘制的本发明的顶部平面视图;

图12是未按比例绘制的沿图11剖面线12-12所取的本发明的断面视图;

图13是未按比例绘制的沿图11剖面线13-13所取的本发明的断面视图;

图14是未按比例绘制的沿图11剖面线14-14所取的本发明的断面视图;以及

图15是未按比例绘制的沿图11剖面线15-15所取的本发明的断面视图。

本发明的详细描述

本发明的具有辅助混合气体出口的气体混合器100使得本领域的技术状态得到明显改进。该设备的优选实施例通过以独特和新颖方式设置元件的更新和新颖配置来实现上述,并且其证实其实现现有技术不能得到但是优选和希望的性能。结合附图所做的下述详细说明意旨仅仅作为本发明当前优选实施例的描述,但并不代表其中构建或利用本发明的唯一形式。下述描述提出关于所示实施例实现本发明的设计、功能、装置和方法。但是可以理解,可由不同实施例实现的相同或等价功能和特征也意旨涵盖在本发明的精神和范围内。

通常参照图1至15,本发明是具有辅助混合气体出口的气体混合器100,以便以特定方式混合第一气体10和第二气体20以获得具有一些可控特性的混合气体30。处于第一气源压力下的第一气体10进入气体混合器100,以及处于第二气源压力下的第二气体20进入气体混合器100。虽然气体10,20可以是任何气体,以及气源压力可以是任何压力,但是在健康护理业中气体10,20最通常是空气和氧气,以及气源压力最通常在40-66psig(2.75-4.55bar)。气体混合器100控制上述混合以产生具有预定混合物设定值32以及预定控制设定值34的混合气体30。此外,气体混合器100提供在任一气体的至少百分之五十压力下的辅助混合气体30气源,以便由至少一设备辅助件选择性使用。再次参照健康护理业,使用在气源压力的至少百分之五十压力下的混合气体30的至少一设备辅助件是最通常的喷雾器、正常呼吸恢复袋等。

参照图1,气体混合器100包括第一气体入口通道200、第二气体入口通道300、气体混合设备400、具有辅助混合气体出口510的混合气体分配通道500、气体传感器600、输送传感器900、混合气体输送控制阀700、混合气体控制通道800以及控制器1000。将首先简要论述这些元件中的每一元件,以提供各元件之间的流体连通以及气体混合器100如何作用的概况。

首先,参照通道200,300,500,800,如图2中所示,第一气体入口通道200具有用于从外部气源接收第一气体10的第一气体入口端口210以及第一气体入口通道排放口220。类似的,第二气体入口通道300具有用于从外部气源接收第二气体20的第二气体入口端口310以及第二气体入口通道排放口320。此外,混合气体分配通道500具有辅助混合气体出口510,以便在预定混合物设定值32以及在第一气源压力的至少百分之五十的压力下供应混合气体30,以便由辅助设备件使用。混合气体控制通道500还具有混合气体控制通道入口520和混合气体控制通道排放口530。最后,混合气体控制通道800具有混合气体控制通道入口810和混合气体控制通道排放口820。

接着,继续参照图2,气体混合设备400与第一气体入口通道200、第二气体入口通道300以及混合气体分配通道500处于流体连通。气体混合设备400通过第一气体入口通道200接收第一气体10以及通过第二气体入口通道300接收第二气体20。气体混合设备400响应混合控制信号1010将第一气体10与第二气体20混合,以产生在预定混合物设定值32和第一气源压力的至少百分之五十的压力下的混合气体30,如图3所示。预定混合物设定值32是在混合气体30中所希望的第一气体10或第二气体20的百分比。然后混合气体30通过混合气体分配通道500流出气体混合设备400。本发明的混合气体分配通道500具有辅助混合气体出口510,以便在预定混合物设定值32以及在第一气源压力的至少百分之五十的压力下供应混合气体30,以便由辅助设备件使用。在第一气体10和第二气体20气源压力的至少百分之五十的压力下供应混合气体30同时还经由另一出口在降低压力或流动下供应混合气体30的能力是明显进步的。

再次参照图2,混合气体输送控制阀700与混合气体分配通道500以及混合气体控制通道800处于流体连通。混合气体输送控制阀700接收气体混合设备400下游的混合气体30,因此混合气体30在预定的混合物设定值32下。混合气体输送控制阀700响应输送控制信号1020进行调节,从而将混合气体30固定在除了已经获得的预定混合物设定值32之外的预定控制设定值34下。当前处于预定混合物设定值32和预定控制设定值34下的混合气体30通过混合气体控制通道800流出混合气体输送控制阀700。

现在再次参照附图3,关于传感器600,900,气体传感器600与混合气体分配通道500处于流体连通。气体传感器600产生代表混合气体分配通道500中混合气体30特性的气体信号610。气体传感器600通常感知包含于混合气体30中的第一气体10或第二气体20的量。所感知的量优选为包含于混合气体30中的第一气体10或第二气体20的百分比的形式。例如,在健康护理业中,如果第一气体10是压缩空气以及第二气体20基本是纯氧,那么通常希望其感知混合气体30中的氧气量,通常表示为混合气体30中的氧气百分比。

输送传感器900与其流出混合气体输送控制阀700后以便产生输送感知信号910的混合气体30处于流体连通。在该点,混合气体30已经处于希望的混合状态下,并且输送传感器900感知压力或流速。这样,输送传感器可以是压力传感器920或流速传感器930。此外,输送传感器900并不限制在本发明的位置,并且可与恰好位于气体混合器100下游的混合气体30处于流体连通。例如,再次参照健康护理的例子,在连续正气道压力(CPAP)装置中使用本发明的实施例中,混合气体30优选由位于使用者面罩附近的压力传感器920或流速传感器930测量。在多数实施例中,压力传感器920感知水面下250厘米的压力,并且流量传感器930感知小于每分钟20升的流速。

最后,控制器1000(a)将预定混合物设定值32与气体信号610进行比较,并且产生混合控制信号1010;以及(b将预定控制设定值34与输送感知信号910进行比较,并且产生输送控制信号1020。换言之,关于混合控制信号1010,控制器1000接收使用者输入,或者预先设定的预定混合物设定值32以及自气体传感器600的气体信号610,比较上述信号,并且产生调节气体混合设备400的修正信号或者混合控制信号1010以确保混合气体分配通道500中的混合气体30基本等于由预定混合物设定值32代表的混合物的量。此外,关于混合控制信号1020,控制器1000接收使用者输入,或者预先设定的预定混合物设定值34以及自输送传感器900的输送感知信号910,比较上述信号,并且产生修正信号或者输送控制信号1020,输送控制信号1020调节混合气体输送控制阀700以确保混合气体控制通道800中的混合气体30的特性(具体压力或流速)基本等于由预定控制设定值34代表的特定(具体压力或流速)。

气体混合设备400可以是任意数目的流动控制产品,上述产品可精确控制流经设备400的气体量并且将第一气体10和第二气体20以具有最大压降的方式混合,从而确保混合气体分配通道500中的混合气体30在第一气体10气源压力的至少百分之五十的压力下。在一个实施例中,参见图1,气体混合设备400包括第一气体控制阀410和第二气体控制阀460。在此使用的术语“控制阀”意味着能够响应相关的控制信号来调节或仅仅导引流动(如由控制信号指引的那样的阀或兼容的动作装置。在优选实施例中,参见图2,第一气体控制阀410是第一气体比例的电磁阀420以及第二气体控制阀460是第二气体比例的电磁阀470。在此术语“比例的电磁阀”意味着能够在完全打开和完全关闭的范围内进行调节的电磁阀。

在一特定实施例中,参见图3和图4,第一气体比例电磁阀420是双通第一气体比例电磁阀430以及第二气体比例电磁阀470是双通第二气体比例电磁阀480。在此,双通第一气体比例电磁阀430与第一气体入口通道200和第一气体控制通道1100处于流体连通,这样双通第一气体比例电磁阀430从第一气体入口通道200接收第一气体10,响应于混合控制信号1010进行调节,并且将经过调节的第一气体10排放到与混合气体分配通道500处于流体连通的第一气体控制通道1100。类似的,双通第二气体比例电磁阀480与第二气体入口通道300和第二气体控制通道1200处于流体连通,这样双通第二气体比例电磁阀480从第二气体入口通道300接收第二气体20,响应于混合控制信号1010进行调节,并且将经过调节的第二气体20排放到与混合气体分配通道500处于流体连通的第二气体控制通道1200。双通第一气体比例电磁阀430与双通第二气体比例电磁阀480共同工作,如由混合控制信号1010指引的那样,这样混合气体分配通道500中的经过调节的第一气体10和经过调节的第二气体20的混合物处于预定的混合物设定值32下。

在并入所示CPAP应用例子中的该实施例中,当混合气体30以大约7升/分钟流出辅助混合气体出口510以及混合气体30以大约8升/分钟流出混合气体控制通道800时,预定的控制设定值34通常为大约5厘米水柱和大约10厘米水柱之间的优选治疗压力,其中第一气体10-压缩空气的气源压力大约为50psig(3.45bar),以及第二气体20-氧气的气源压力大约为50psig。当从辅助混合气体出口510流出的混合气体30增加到15升/分钟时,气体10,20的气源压力降低到大约41psig。较高的流速在混合气体分配通道500中产生大约21psig的压力,而较低的流速在混合气体分配通道500中产生大约42psig的压力。这样,混合气体通道500中的混合气体30处于预定的混合物设定值32和最低气源压力的至少百分之五十的压力下。类似的,在上述的CPAP应用例子中,预定的控制设定值34通常是小于20升每分钟的优选治疗流速。

在图5中所示的可选择实施例中,第一气体比例电磁阀420是双通第一气体比例电磁阀430以及第二气体比例电磁阀470是三通第二气体比例电磁阀490。在此,双通第一气体比例电磁阀430与第一气体入口通道200和第一气体控制通道1100处于流体连通,这样只有当预定的混合物设定值32在预定的高浓度设定值36时或在预定的高浓度设定值36以上时,双通第一气体比例电磁阀430才从第一气体入口通道200接收第一气体10,响应于混合控制信号1010进行调节。当预定的混合物设定值32低于预定的高浓度设定值36时,双通第一气体比例电磁阀430完全打开。在该实施例中,气体从双通第一气体比例电磁阀430排放到与三通第二气体比例电磁阀490处于流体连通的第一气体控制通道1100。因此,三通第二气体比例电磁阀490与第二气体入口通道300、第一气体控制通道1100以及混合气体分配通道500处于流体连通,这样三通第二气体比例电磁阀490从第二气体入口通道300接收第二气体20以及从第一气体控制通道1100接收第一气体10。三通第二气体比例电磁阀490响应于混合控制信号1010进行调节,并在预定混合物设定值32下将混合气体30排放到混合气体分配通道500。

在该实施例中,预定的高浓度设定值36实质上可为任意浓度的第一气体10或第二气体20。再次参照健康护理的例子,其中第一气体10是压缩空气以及第二气体20是氧气,混合气体30的预定高浓度设定值36是基本百分之六十的氧气。选择该值,原因在于假定每一气体10,20的气源压力相同以及每一阀410,460的节流面积相同时给予相同的体积转移,那么具有21%氧气的压缩空气与具有100%氧气的氧气将以相同的份数进行混合。在此,在第一气体10和第二气体20的氧气百分比的差异大约为80%。这样,由于双通第一气体比例电磁阀430完全打开,三通第二气体比例电磁阀490可进行调节,以产生具有21%值大约60%体积之间的氧气浓度的混合气体30。那么,如果希望氧气浓度高于60%,双通第一气体比例电磁阀430开始关闭,或节流供应到三通第二气体比例电磁阀490的第二气体20,也就是压缩空气的量。

本领域的技术人员将会认识到与前述图5所述实施例相反的实施例也执行同样的功能。在该相反的实施例中,参见图6,第一气体比例电磁阀420是三通第一气体比例电磁阀440以及第二气体比例电磁阀470是双通第二气体比例电磁阀480。双通第二气体比例电磁阀480与第二气体入口通道300和第二气体控制通道1200处于流体连通。这样只有当预定的混合物设定值32在预定的高浓度设定值36时或在预定的高浓度设定值36以上时,双通第二气体比例电磁阀480才从第二气体入口通道300接收第二气体20,响应于混合控制信号1010进行调节,否则双通第二气体比例电磁阀480完全打开,并且将第二气体20排放到与第二气体控制通道1200。第二气体控制通道1200与三通第一气体比例电磁阀440处于流体连通。三通第一气体比例电磁阀440与第一气体入口通道200、第二气体控制通道1200以及混合气体分配通道500处于流体连通。三通第一气体比例电磁阀440从第一气体入口通道200接收第一气体10并且从第二气体控制通道1200接收第二气体20。三通第一气体比例电磁阀440响应于混合控制信号1010进行调节,并在预定混合物设定值32下将混合气体30排放到混合气体分配通道500。

本发明还可并入用于控制由气体传感器600感知哪一种气体10,20,30的校准阀1500,如图5和7所示。并入校准阀1500使得气体混合器100能够校验气体传感器600是否正确运行。例如,在一个上述的健康护理的例子中,气体传感器600是氧气传感器。在此,气体混合器100连接到100%的氧气源。因此,通过经由校准阀1500将100%氧气导引到气体传感器600,气体混合器100可对气体传感器600进行检测,以观察其是否产生了100%氧气的读数。校准阀1500是最通常的三向两位的电磁阀。换言之,校准阀1500具有两个输入和一个输出,并且该阀仅仅指引哪一输入被阻断以及哪一输入自由流动到输出。

该实施例并入第二气体校准通道1300、混合气体测量通道1400以及校准阀1500。第二气体校准通道1300与第二气体入口通道300处于流体连通。混合气体测量通道1400与混合气体分配通道500处于流体连通。在由控制器1000产生的校准信号1030指引的情况下,校准阀1500将来自第二气体校准通道1300或混合气体测量通道1400的气流导引到气体传感器600。控制器1000可在产生任意数目事件时产生校准信号。例如,在气体混合器100每一运行开始时或特定的运行阶段其可以是运行的小时数、循环周期等之后,控制器1000可产生校准信号1030并且因而检测气体传感器600。此外,如果由气体传感器600产生的气体信号610没有正确识别第二气体20,控制器1000可防止气体混合器100运行。

本发明还可并入与混合气体控制通道800处于流体连通的混合气体排放阀1600,如图7所示。混合气体排放阀1600响应于由控制器1000产生的排气控制信号1040从混合气体控制通道800排放混合气体30。通过比较预定的混合气体排放设定值38和输送感知信号910产生排气控制信号1040。预定的混合气体排放设定值38基本是过压安全设置。再次参照CPAP应用的例子,预定的混合气体排放设定值38通常是大约12厘米水柱。在一个实施例中,混合气体排放阀1600是双向电磁阀,当输送传感器900感知在混合气体控制通道800中的压力大于预定的混合气体排放设定值38时,该电磁阀完全打开,从而将混合气体30从混合气体控制通道800排放,并且当在混合气体控制通道800中的压力降低小于预定的混合气体排放设定值38时,该阀完全关闭。

本发明还可并入与混合气体控制通道800处于流体连通的安全阀1700。如果在混合气体控制通道800中的混合气体30的压力超过预定的混合气体安全设定值40时,该安全阀1700将混合气体30从混合气体控制通道800释放。预定的混合气体安全设定值40通常明显高于预定的混合气体排放设定值38。实际上,在该部分中使用的CPAP应用的例子中,预定的混合气体安全设定值40大约为210厘米水柱。在该实施例中,安全阀1700是自动机械安全阀。

如本领域技术人员将意识到的那样,气体混合器100的各种入口和出口可并入止回阀,以限制气体流动到特定方向。这种止回阀可与各种入口和出口处于流体连通,并且在气体混合器100的外部,或者止回阀可以是气体混合器100的一部分。因此,在如图7所示的实施例中,气体混合器100包括处于第一气体入口通道200中的第一气体止回阀230、处于第二气体入口通道300中的第二气体止回阀330以及处于辅助混合气体出口510中的辅助混合气体出口止回阀512。此外,如本领域技术人员将意识到的那样,各种过滤器可并入到气体混合器100中,诸如还由图7所示的第一气体过滤器240以及第二气体过滤器340。过滤器240,340通常是5-50微米的过滤器,并且可并入脱水器,并且当第一气体10为压缩空气时,过滤器具体位于气体混合器100的第一气体10的那一侧上。

在图8-15中示出一个特定实施例。这些附图通常相应于图7的示意图。如图8所示的气体混合器100示出该实施例的各种阀的位置,上述阀也就是第一气体控制阀410、第二气体控制阀460、混合气体输送控制阀700、校准阀1500以及混合气体排放阀1600。在图8中还可看到辅助混合气体出口510。在图9中示出图8的气体混合器100的组装视图。如图9和13所示,混合气体控制通道800并且因而混合气体控制通道出口820(其通常被认为是用于为患者服务的出口)从底部离开气体混合器100。在图10中最佳示出两个入口接头,也就是第一气体入口端口210和第二气体入口端口310,以及气体传感器600。

通过参照图11的顶部平面视图以及图12-15的相关断面图最佳最佳示出该实施例的气体通道。例如,通过观察图11中的第一气体入口端口210以及参照沿着图11中剖面线14-14所取的图14的断面图,可以看到第一气体10的流动路线。在图11-15中看不到但是在图18和图10中示出,第一气体10进入第一气体入口端口210然后导引通过第一气体过滤器240。然后第一气体10输送到包含第一气体止回阀230的腔(为了清楚起见未示出),并且流出气体混合器100的主体并进入到第一气体控制阀410,如图14和15示意示出那样。之后如图15中所示,第一气体10经由第一气体控制通道1100向回导引到气体混合器100的主体内,该第一气体控制通道1100连接到混合气体分配通道500。如图11所示,混合气体分配通道500延伸气体混合器100的基本整个长度,并且具有在通道500的中间切断的剖面线15-15,该断面在图15中示出。

通过首先参照图11还可以看到第二气体20的流动路线。第二气体20经由第二气体入口端口310进入气体混合器100,并且流动通过第二气体入口通道300,该通道300连接到包含第二气体止回阀330的腔(为了清楚起见未示出)。虽然剖面线没有切过第二气体入口通道300,但是由于剖面线14-14已经切过第一气体入口通道200,路线除了第二气体入口通道300不包含如在第一气体入口通道200中所看到的较大脱水器过滤器之外基本是相同的,原因在于在该配置中,第二气体20是预先过滤的氧气。类似于第一气体10的路线,第二气体20从顶部离开气体混合器100的主体以进入第二气体控制阀460,如图8所示。如图15所示,之后第二气体20通过第二气体控制通道1200返回气体混合器100的主体,该第二气体控制通道1200连接到混合气体控制通道500。

然后混合气体30沿着混合气体分配通道500行进直到其达到图11的剖面线13-13的位置。如图13所示,剖面线13-13是混合气体输送阀700连接到混合气体分配通道500的位置。还如图13所示,混合气体30流出气体混合器100的主体,行进通过混合气体输送阀700,并且经由混合气体控制通道800返回到气体混合器100的主体。目前在预定混合物设定值32和预定控制设定值下的混合气体30从底部离开气体混合器100。

再次参照图11,混合气体分配通道500延伸到剖面线13-13之外并到达辅助混合气体出口510,如完全在图9中所示以及在图15中示意示出的那样。沿着混合气体30的路线,即沿着混合气体分配通道500到达在剖面线13-13处的混合气体输送控制阀700,混合气体30经过剖面线12-12,剖面线12-12是校准阀1500与混合气体分配通道500连通的位置。校准阀1500经由混合气体测量通道1400从混合气体分配通道500吸引混合气体30,并且经由第二气体校准通道1300从第二气体入口通道300吸引第二气体20,如图12所示。然后从校准阀1500的排放气体输送到气体传感器600。

此外如图13所示,混合气体30经过混合气体排放阀1600的沿着流出混合气体控制通道800路径的位置。在图8中看出混合气体排放阀1600位于气体混合器100的前部上,并且如图13所示连接到混合气体控制通道800。

在此公开的优选实施例的各种变更、变型和变化是对于本领域的技术人员而言是明了的,并且它们都是在本发明精神和范围内可预见和预期的。例如,虽然详细描述了具体实施例,但是对于本领域的技术人员而言应该理解可对前述的实施例和变化进行改型以并入各种类型的替代和/或另外的或可选择的材料、相对的元件配置以及尺寸构造。因此,虽然在此仅仅描述了本发明的几种变化,但是可以理解这种另外改型和变化及其等同物的实践落在本发明的精神和范围内,本发明的精神和范围由下面的权利要求进行限定。

工业实用性

具有辅助混合气体出口的气体混合器满足长期需求连续正气道压力(CPAP)装置气体混合器的要求,该气体混合器能够将混合气体供应到外部的不具有CPAP的设备。并入辅助混合气源出口可省去通常需要诸如喷雾器、正常呼吸恢复袋的辅助设备的外部气体混合器,上述出口能够在相对高流速和明显大于最终控制混合气体压力的压力下将混合气体供应到辅助设备。

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