BRPI0616742B1 - Humidifier with valve for preventing flow - Google Patents

Abstract

umidificador com válvula para prevençao de contra-fluxo. um umidificador para uso com um sistema de suporte de pressão. o umidificador inclui um corpo (44, 302, 442, 910) tendo uma entrada (36, 308, 448, 914), uma câmara de retenção de fluido (46, 318, 454, 912), e uma saída (40, 916) . a entrada é posicionada a montante e em comunicação de fluido com a câmara de retenção de fluido. a saída é posicionada a jusante de e em comunicação de fluido com a câmara de retenção de fluido. uma válvula para prevenção de contrafluxo (60, 160, 260, 304, 334, 400, 444, 500, 600, 700, 760, 902, 930, 958, 9?0, 980) é posicionada a montante da câmara de fluido. a válvula para prevenção de contra-fluxo é móvel entre uma posição aberta, na qual a entrada é desbloqueada, e uma posição fechada na qual a entrada é bloqueada. na posição fechada, a válvula para prevenção de contra-fluxo evita que fluido, vapor de fluido, ou ambos entrem no suporte de pressão através da entrada para o umidificador.

Description

"UMIDIFICADOR COM VÁLVULA PARA PREVENÇÃO DF CONTRA-FLUXO" Reivindicação de prioridade De acordo com as disposições de 35 U.S.C. 119(e), esse cedido reivindica o benefício do pedido de patente US no. 60/720.763, depositado em 27 de setembro de 2005.

CAMPO TÉCNICO A presente invenção refere-se a um umidificador e, mais particularmente a um umidificador utilizado em um sistema de suporte de pressão que inclui uma válvula para evitar contra-fluxo de fluido a partir do umidificador para dentro de um dispositivo de suporte de pressão.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO Há inúmeras situações onde é necessário ou desejável fornecer um fluxo de gás de respiração para a via aérea de um paciente. Por exemplo, é conhecido ventilar um paciente utilizando uma técnica conhecida como ventilação não in-vasiva. Também é conhecido fornecer pressão de via aérea positiva, contínua (CPAP) ou pressão de via aérea variável, que varia com o ciclo respiratório do paciente ou uma condição monitorada do paciente, para tratar um distúrbio médico, como síndrome de apnéia do sono, em particular apnéia de sono obstrutiva (OSA), ou insuficiência cardíaca congestiva. Terapias de suporte de pressão e ventilação não invasívas envolvem a colocação de um dispositivo de interface de paciente, que é tipicamente uma máscara nasal ou nasal/oral, no rosto do paciente para interface do ventilador ou dispositivo de suporte de pressão com a via aérea do paciente de modo que ura fluxo de gás de respiração pode ser fornecido a partir dc dispositivo de geração de pressão/f1uxo para a via aérea do paciente.

Também é desejável em muitos casos, era ventilação tanto invasiva como não invasiva, umidificar o fluxo de gás fornecido ao paciente. Para essa finalidade, sistemas de u-midificação foram desenvolvidos que incluem uma câmara de umidificaçâo fornecida em série com um dispositivo de suporte de pressão para acrescentar umidade à saída de gás pelo dispositivo de suporte de pressão. A figura 1 ilustra um e-xemplo de uma configuração convencional na qual um dispositivo de suporte de pressão lOtendo um orifício de salda 12 fornece gás pressurizado a um circuito de paciente 13, que é um tubo flexível alongado. 0 circuito de paciente 13 é conectado a um orifício de entrada 14 de um umidificador 16. O umidificador 16 inclui uma câmara de umidificaçâo 15 que é cheia de fluido, tipicamente água ou água destilada. Um orifício de saída 18 da câmara de umidificaçâo 15 é acoplado através do circuito de paciente 20 a uma interface de paciente (não mostrado) como uma máscara nasal. Em operação, gás pressurizado a partir do dispositivo de suporte de pressão 10 passa através do circuito de paciente 13 para o umidificador 16. O gás interage com a água na câmara umidificadora e sai para dentro da tubagem 20 onde é comunicada a uma via aérea de um paciente. Alguns sistemas de umidificaçâo convencionais incluem um aquecedor operativamente acoplado à câmara umidificadora 15 para facilitar o processo de umidi-ficação.

Um motivo pelo qual o circuito de DacÍente 1 1 d fornecido entre a câmara de umidificação e dispositivo de suporte de pressão 10 é evitar que fluido flua a partir do umidificador de volta para o dispositivo de suporte de pressão caso o umidificador 16 seja tomado. Água que entra no dispositivo de suporte de pressão 10 podería danificar o dispositivo.

Também é conhecido acoplar a saída do dispositivo de suporte de pressão 10 diretamente à entrada da câmara de umidificação, como mostrado, por exemplo, na figura 2. Nessa configuração a câmara de umidificação é rigidamente acoplada ao dispositivo de suporte de pressão. Entretanto, essa configuração exacerba o problema de fluido que flui a partir da câmara de umidificação de volta para dentro do dispositivo de suporte de pressão, devido à conexão direta e próxima entre o orifício de entrada da câmara de umidificação e o orifício de saída do dispositivo de suporte de pressão.

Uma tentativa para evitar contra-fluxo de água a partir de uma câmara de umidificação no dispositivo de suporte de pressão utilizando uma entrada semelhante a snorkel para a câmara de umidificação é revelada na patente US no. 6.398.197. Embora o tipo de configuração de snorkel revelado por essa patente possa ajudar a minimizar que a água entre na saída do dispositivo de suporte de pressão devido a salpico para trás ou inclinação do sistema, não evita que água entre no dispositivo de suporte de pressão devido à condensação e arrasto, isto é, água contida no gás ou vapor que possa fluir de volta a partir da câmara de umidificação para dentro do dispositivo de suporte de pressão. Além disso, em certas orientações em certos níveis de água, como se o dispositivo de suporte de pressão e o umidificador fossem inclinados em seu lado e a câmara de umidificação mesmo simplesmente metade cheia, a configuração de snorkel da patente '197 tem pouca ou nenhuma capacidade de evitar o contra-fluxo de fluido a partir da câmara de umidificação para dentro do dispositivo de suporte de pressão.

REVELAÇÃO DA INVENÇÃO

Por conseguinte, é um objetivo da presente invenção fornecer um umidificador para uso em um sistema de suporte de pressão que supera as desvantagens de dispositivos de umidificação convencionais. Esse objetivo é obtido de a-cordo com uma modalidade da presente invenção pela provisão de um umidificador que inclui um corpo tendo uma entrada a-daptada para ser operativamente acoplada a uma saída de um dispositivo de suporte de pressão de tal modo que um fluxo de gás gerado por um tal dispositivo de suporte de pressão é comunicado à entrada. 0 umidificador também inclui uma câmara de retenção de fluido e uma saída. A entrada é posicionada a montante e em comunicação de fluido com a câmara de retenção de fluido, e a saída é posicionada a jusante de e em comunicação de fluido com a câmara de retenção de fluido. Uma válvula é posicionada na entrada e a montante da câmara de fluido. A válvula é móvel entre uma posição aberta na qual a entrada é substancialmente não bloqueada e uma posição fechada na qual a entrada é substancialmente bloqueada. É um objetivo adicional da presente invenção fornecer um sistema de suporte de pressão que supere as desvantagens de sistemas de suporte de pressão, convencionais. Esse objetivo é obtido pela provisão de um sistema de suporte de pressão que inclui um dispositivo de suporte de pressão, o qual é adaptado para gerar um fluxo de gás, e um umidifi-cador. 0 umidificador tem um corpo que tem uma entrada, uma câmara de retenção de fluido, e uma saída. A entrada é posicionada a montante e em comunicação de fluido com a câmara de retenção de fluido, e a saída é posicionada a jusante de e em comunicação de fluido com a câmara de retenção de fluido. Além disso, uma primeira válvula é posicionada entre uma saída do dispositivo de suporte de pressão e a entrada do umidificador. A primeira válvula é móvel entre uma posição aberta, na qual uma trajetória de fluxo de gás entre a saída do dispositivo de suporte de pressão e a entrada do umidificador é substancialmente não bloqueada, e uma posição fechada, na qual a trajetória de fluxo de gás é substancialmente bloqueada. 0 movimento entre essas posições é realizado com base em uma primeira orientação física do sistema de suporte de pressão, por exemplo se é inclinado, se está disposto plano ou nivelado, ou ambos.

Esses e outros objetivos, características e aspectos da presente invenção, bem como os métodos de operação e funções dos elementos relacionados de estrutura e combinação de partes e economia de fabricação, tornar-se-ão mais evidentes após consideração da seguinte descrição e das reivindicações apensas com referência aos desenhos em anexo, todos os quais fazem parte desse relatório descritivo, onde numerais de referência similares designam partes correspondentes nas várias figuras. Deve ser expressamente entendido, entretanto, que os desenhos são para fins de ilustração e descrição somente e não são destinados como definição dos limites da invenção. Como utilizado no relatório descritivo e nas reivindicações, a forma singular de "um", "uma", e "o, a" inclui referentes no plural a menos que o contexto determine claramente de outro modo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A figura 1 é uma vista em perspectiva superior de um umidificador independente da técnica anterior, acoplado a um dispositivo de suporte de pressão; A figura 2 é uma vista em perspectiva superior de um sistema de suporte de pressão incluindo um umidificador e um dispositivo de suporte de pressão, de acordo com os princípios da presente invenção; A figura 3 é uma vista em perspectiva frontal do umidificador utilizado no sistema da figura 2; A figura 4 é uma vista em seção do umidificador mostrado na figura 3, tomado ao longo da linha 4-4 da figura 3, com uma válvula mostrada em uma posição parcialmente a-berta; A figura 5 é a mesma vista que a figura 4, com a válvula em uma posição totalmente fechada (a posição totalmente aberta é mostrada em espectro); A figura 6 é uma vista em perspectiva lateral do urr.idificadcr mostrado na figura 6 com a válvula em uma posição aberta; A figura 7 é uma vista detalhada, em perspectiva, frontal do umidificador mostrado na figura 6; A figura 8 é uma vista lateral de uma válvula utilizada no umidificador da figura 6; A figura 9 é uma vista em perspectiva traseira de uma terceira modalidade do umidificador, de acordo com os princípios da presente invenção; A figura 10 é uma vista em perspectiva frontal de uma válvula utilizada no umidificador da figura 9 mostrado em uma posição aberta; A figura 11 é uma vista em perspectiva frontal da válvula da figura 10 mostrada em uma posição fechada; A figura 12 é uma vista em perspectiva traseira da válvula da figura 10 mostrada em uma posição fechada; A figura 13 é uma vista em seção lateral de uma quarta modalidade do umidificador de acordo com os princípios da presente invenção mostrando a válvula em uma posição aberta;

As figuras 14 e 15 são vistas em seção lateral do umidificador da figura 13 mostrando a válvula em uma posição fechada; A figura 16 é uma vista em seção lateral de uma quinta modalidade de um umidificador de acordo com os princípios da presente invenção mostrando a válvula em uma posição aberta; A figura 17 é uma vista em seção lateral do umidi-ficadcr da figura 16 mostrando a válvula em uma posição fechada ; A figura 18 é uma vista em perspectiva de uma sexta modalidade de uma válvula apropriada para uso em um umi-dificador de acordo com os princípios da presente invenção mostrando a válvula em uma posiçào fechada; A figura 19 é uma vista em perspectiva da válvula da figura 18 mostrando a válvula em uma posição aberta; A figura 20 é uma vista em seção lateral de uma sétima modalidade de um umidificador de acordo com os princípios da presente invenção mostrando a válvula em uma posição aberta; A figura 21 é uma vista em seção lateral do umidificador da figura 20 mostrando a válvula em uma posição fechada; A figura 22 é uma vista em perspectiva de uma oitava modalidade de uma válvula apropriada para uso em um u-midificador de acordo com os princípios da presente invenção; A figura 23 é uma representação esquemática de um umidificador tendo uma configuração de válvula dupla de a-cordo com os princípios da presente invenção; A figura 24 é uma representação esquemática de um sistema de suporte de pressão tendo uma nona modalidade de uma válvula para prevenção de contra-fluxo de acordo com os princípios da presente invenção; A figura 25 é um diagrama esquemático de um sistema de suporte de pressão tendo uma décima modalidade de uma válvula para prevenção de contra-fluxo de acordo com os princípios da presente invenção; A figura 26 é um diagrama esquemático de um sistema de suporte de pressão tendo um interruptor de supressão; A figura 27 é uma vista em perspectiva de uma décima primeira modalidade de um umidificador tendo uma válvula para prevenção de contra-fluxo de acordo com os princípios da presente invenção; A figura 28 é uma vista em seção do umidificador da figura 27 tomada ao longo da linha 28-28; A figura 29 é uma vista esquemática de um sistema de suporte de pressão incluindo um dispositivo de suporte de pressão acoplado ao umidificador da figura 27; e As figuras 30A-30C ilustram modalidades alternativas para a montagem de válvula mostrando a válvula disposta em orientações diferentes. MELHORES MODOS PARA REALIZAR A INVENÇÃO As figuras 2-5 ilustram um sistema de suporte de pressão 30 que inclui um dispositivo de suporte de pressão 32 e um umidificador 38, de acordo com os princípios da presente invenção. 0 dispositivo de suporte de pressão 32 tem um orifício de saída 34 acoplado de forma fluida a um orifício de entrada ou passagem de entrada 36 (mencionado como "entrada") do umidificador 38. 0 umidificador 38 também inclui um orifício de saída ou passagem de saída 40 (menciona- do como uma "salda"), que é acoplado de forma fluida a um circuito de paciente 42. 0 dispositivo de suporte de pressão 32 é qualquer dispositivo ou sistema de suporte de pressão ou ventilação, i convencional, capaz de gerar um fluxo de gás para fornecimento a uma via aérea de um paciente. Os exemplos de tais sistemas de suporte de pressão incluem, porém não são limitados a: um ventilador, um dispositivo de pressão de via aérea positiva continua (CPAP), ou um dispositivo de pressão i variável, por exemplo, um dispositivo de auto-tltulação, dispositivo de ventilação de auxilio proporcional (PAV©), dispositivo de pressão de via aérea positiva proporcional (PPAP©), dispositivo C-Flex™, dispositivo Bi-Flex™, ou um dispositivo BiPAP® fabricado e distribuído por Respironics, ) Inc. de Murrysvilie, PA, no qual a pressão fornecida ao paciente varia com o ciclo respiratório do paciente de modo que uma pressão mais elevada é fornecida durante inspiração do que durante expiração, ou outro dispositivo de suporte de pressão. i A presente invenção considera que uma interface de paciente (não mostrada) é capaz de ser acoplada à extremidade distai do circuito de paciente 42, isto é, a extremidade distai a partir do umidificador 38. A interface de paciente é qualquer aparelho, quer invasivo ou não invasivo, como uma ■ máscara nasal, máscara nasal/oral, máscara facial total, câ-nula nasal, tubo endotraqueal ou tubo traqueal, apropriado para comunicar um fornecimento de gás respirável à via aérea de um paciente. A montagem de interface de paciente pode in- cluir equipamento de cabeça para montagem do aparelho na cabeça de um paciente. 0 umidifícador 38 inclui um corpo 44 que define uma câmara de retenção de fluido 46. Em uma modalidade exemplar da presente invenção, a câmara de retenção de fluido é formada de um material polimérico, como um material de poli-carbonato transparente. A câmara de retenção de fluido 46 é definida por uma superfície superior 47a e paredes laterais 47b até 47e. 0 corpo 44 se fixa em uma base substancialmente plana 48. A entrada 36 e saída 40 são definidas na superfície superior 47a, com a entrada sendo disposta em um lado a montante 52 do umidifícador 38 e saída 40 sendo definida em um lado a jusante 54 do umidifícador. A entrada 36 está a montante e em comunicação de fluido com a câmara de retenção de fluido 46, e a salda 46 está à jusante e em comunicação de fluido com a câmara de retenção de fluido. A extremidade a jusante da entrada 36 é orientada em uma direção horizontal, como indicado pela seta 56, e orienta gás para uma direção para baixo em direção à câmara de retenção de fluido 46, e a saída 40 é orientada em uma direção ascendente vertical, como indicado pela seta 58, a partir da câmara de retenção de fluido 46.

Na modalidade exemplar ilustrada, o umidifícador 38 e dispositivo de suporte de pressão 32 são localizados em conjunto em uma base comum 41 de modo que a montagem inteira é unida como uma unidade. Deve ser entendido que a presente invenção considera outras técnicas para unir ou integrar o umidifícador e o dispositivo de suporte de pressão, incluin- do acoplar os mesmos juntos diretamente sem o uso de uma base ou fornecer o umidiíicador e o dispositivo de suporte de pressão como uma unidade integrada, por exemplo, unificada em um alojamento comum. Deve ser adicionalmente entendido que a presente invenção considera que o umidificador e o dispositivo de suporte de pressão não necessitam ser localizados em uma base comum, porém podem ser separáveis ou permanentemente separados entre si. Na modalidade ilustrada, a saída do dispositivo de suporte de pressão está próxima a e rigidamente acoplado à entrada do umidificador. A presente invenção também considera separar o umidificador e o dispositivo de suporte de pressão e acoplar a saída de um com a entrada do outro através de uma tubagem flexível ou rígida. Além disso, a presente invenção considera fornecer um elemento de aquecimento associado ao umidificador. Por exemplo, uma placa quente convencional ou aquecedor de fio pode ser utilizado em, sobre ou próximo ao umidificador para aquecer o fluido contido no mesmo.

Um arranjo de válvula 60 é disposto dentro ou posicionado na entrada 36. O arranjo de válvula 60 é similar àquele revelado nas patentes US nos. 5.647.355 e 5.438.981, cujos teores são incorporados aqui a título de referência. O arranjo de válvula 60 é fornecido dentro da passagem de entrada e inclui uma porção de entrada primária 64, isto é, a entrada que se comunica com o fluxo de gás a partir do dispositivo de suporte de pressão, e uma porção de saída 68. A entrada 36 também inclui um respiro de descarga 66 disposto de modo a comunicar a câmara de retenção de fluido com uma atmosfera ambiente. Na modalidade exemplar atmosfera ambiente. Na modalidade exemplar ilustrada, a porção de saida 68 é orientada de modo a dirigir um fluxo de gás que entra na entrada em direção à câmara de retenção de fluido 46. 0 respiro de descarga 66 é aberto para a atmosfera ambiente e é protegido contra bloqueio não pretendido por meio como aletas em relevo 14, uma grade, ou similar.

Além disso, de acordo com a presente invenção, o arranjo de válvula 60 inclui um elemento de válvula semelhante a flape de auto-regulagem, 82 que controla o fluxo de gás através de porção de entrada primária 64 e respiro de descarga 66, pelo que o elemento de válvula regula o fluxo de gás para dentro do umidificador 16. O elemento de válvula 82 é construído e disposto de tal modo que é responsivo à pressão positiva produzida pelo fluxo de gás do dispositivo de suporte de pressão 32 ou pressão negativa produzida pela inalação de um usuário. O elemento de válvula 82 formado é de um elemento rígido genericamente plano e substancialmente rígido 83 suportado de forma pivotal em uma região intermediária do mesmo por pinos pivô lineares, orientados para fora e opostos 84 que são articulados dentro de formações de apoio fornecidas na entrada 36. 0 elemento de válvula 82 inclui ainda uma porção de fecho 86 de dimensão suficiente para cobrir a porção de entrada primária 64 ou respiro de descarga 66 quando posicionado, respectivamente, sobre uma dessas aberturas.

Nessa presente modalidade exemplar, o elemento de válvula 82 é construído de tal modo que é quase equilibrada em peso quanto possível com relação ao eixo geométrico pivô formado por pinos pivô 84. Em uma modalidade exemplar da presente invenção, a porção de fecho 86 é contra equilibrada por um contrapeso 88 substancialmente do mesmo peso que a porção de fecho 86. Como conseqüência do contrapeso 88, o coeficiente de fricção entre os pinos pivô 84 e suas formações de apoio de alojamento de válvula associadas, bem como a inércia intrínseca do elemento de válvula 82, na ausência de quaisquer outras forças, o elemento de válvula é disposto de tal modo que a porção de fecho 86 cubra a porção de entrada primária 64 e tende a permanecer naquela posição. Δ porção de fecho cobre a porção de entrada primária até ser atuada por uma força de deslocamento. Em cujo caso, o elemento de válvula move para cobrir o respiro de descarga. Como resultado, durante operação normal do sistema de suporte de pressão, essa força de deslocamento é fornecida pela pressão positiva associada ao fluxo de gás respiratório pressurizado a partir do dispositivo de suporte de pressão 32. Desse modo, quando o dispositivo de suporte de pressão está operando normalmente, o elemento de válvula 82 assume uma posição na qual o respiro de descarga 66 é fechado e uma trajetória substancialmente não obstruída é fornecida através da entrada a partir do dispositivo de suporte de pressão para dentro da câmara de umidificação de modo que gás flua a partir da porção de entrada primária para dentro da câmara de umidificação 46.

Caso o fluxo de gás pressurizado seja interrompido ou reduzido abaixo de um nível limite por qualquer motivo, a inalação do usuário após tal cessação ou redução de fluxo de gás exercería uma pressão neaativa sobre o lado inferior do elemento de fecho 86, desse modo fazendo com que o elemento de válvula 82 pivote para fora e cubra a porção de entrada primária 64. Como o elemento de válvula 82 é propendido vertical para uma posição fechada com os elementos de válvula desse modo dispostos, o usuário teria total acesso a ar ambiente através do respiro de descarga 66. A exalação pelo usuário tenderá também a manter o elemento de válvula 82 na posição fechada devido à pressão positiva aplicada no elemento de válvula. Essa situação continuará até o momento em que o fluxo de pressão seja recuperado, após o que a pressão positiva produzida pelo gás pressurizado novamente compeliría o elemento de válvula 82 a pivotar-se para cima, desse modo a porção de fecho 86 cobriría o respiro de descarga 66 e um fluxo de gás a partir do dispositivo de suporte de pressão para o paciente através do umidificador, seria reiniciado .

Para minimizar trepidação do elemento de válvula 82 como um pivô entre suas primeira e segunda posições, o contrapeso 88 inclui preferivelmente um arranjo de amortecimento de movimento apropriado, como um ímã permanente pequeno, 90 afixado próximo a uma primeira extremidade do elemento de válvula 82. O ímã 90 é magneticamente atraído para um elemento 92, como uma tira magnética ou metálica pequena 92, por exemplo, uma tira de aço ou ímã, afixada ao interior da entrada 36. Como será reconhecido, as respectivas posições do ímã 90 e tira metálica 92 podem ser revertidas, se dese-j ado. A presente invenção também considera a provisão de uma força de propensão no elemento de válvula 82. Essa força de propensão pode ser aplicada para propender o elemento de válvula 82 na posição aberta (desbloqueando a entrada primária 64) ou para propender o elemento de válvula na posição fechada (bloqueando a entrada primária 64, corno mostrado na figura 5). Qualquer técnica convencional pode ser utilizada para aplicar essa força de propensão, incluindo gravidade (por ponderação de uma porção do elemento de válvula), molas ou imãs.

Em operação, e com referência à figura 5, o umidi-ficador 38 recebe água ou outro fluido na câmara de retenção de fluido 46. Tipicamente, o fluido é fornecido à câmara 46 através da saída 40. Mais especificamente, o usuário desaco-pla o circuito de paciente normalmente fixado à saída e derrama água ou outro fluido, mistura de fluído, etc., dentro da câmara de retenção de fluido. Um dispositivo de suporte de pressão provê gás pressurizado, como ar, a partir de uma saída do dispositivo de suporte de pressão para uma entrada 36 do umidificador. 0 gás pressurizado faz com que o elemento de válvula 821, como descrito acima, se abra, desse modo bloqueando o respiro de descarga 66 e criando uma passagem de fluxo pela abertura da porção de entrada 64 que permite que o fluxo de gás seja dirigido para baixo através do lado a jusante da entrada e interage com o fluido contido dentro da câmara de retenção de fluido. Em outras palavras, o elemento de válvula 82 está nessa posição aberta (mostrada em espectro) somente se houver uma pressão positiva na porção de entrada primária 64, isto é, uma pressão acima daquela na câmara 46. Dito de outro modo, deve haver uma queda de pressão acima de um valor de pressão de abertura através do elemento de válvula 82, como medido na direção a montante para a direção a jusante. Gás umidificado sai a partir da saída 40. O gás se desloca então através do circuito de paciente até a via aérea do paciente. Caso a pressão fornecida pelo dispositivo de suporte de pressão cesse ou caia abaixo de um limite, o elemento de válvula tornar-se-á "de flutuação livre", considerando que o elemento de válvula não seja propendido. Em cujo caso, se o umidificador se torna derrubado, empurrado, ou movido, o elemento de válvula pode se mover para a posição fechada mostrada na figura 5 de modo que o fluido seja bloqueado de passar através do orifício de entrada 36 pelo bloqueio da porção de entrada primária 64. Por exemplo, o fluido que impacta o elemento de válvula pode fazer com que o mesmo se mova para a posição fechada. Além disso, a válvula de descarga 66 se tornará desbloqueada. Se a válvula for propendida para a posição fechada, a diminuição em pressão resultará na válvula se movendo automaticamente para a posição fechada. Nessa configuração, o fluido é impedido de se deslocar para dentro do dispositivo de suporte de pressão 32. Após o fluido não mais transmitir força no elemento de válvula a pressão fornecida pelo dispositivo de suporte de pressão é recuperada a um nível que excede a força aplicada no elemento de válvula pelo fluido, caso haja, o elemento de válvula pode se mover para abrir o orifício de entrada pri- mário 64 e bloquear o respiro de descarga 66. Caso o dispositivo de suporte de pressão falhe ou falhe em operar adequadamente, então o paciente pode ainda respirar ar ambiente como descrito acima, porque o elemento de válvula 82 bloqueará a porção de entrada primária 64 e desbloqueará o respiro de descarga 66.

As figuras 6-8 mostram uma segunda modalidade do umidificador 156 que inclui um corpo 158 e um arranjo de válvula 160. O arranjo de válvula 160 inclui um elemento cilíndrico 162 tendo um flape móvel, flexível 164, fixado ao mesmo. Em uma modalidade exemplar, o elemento cilíndrico 162 é formado de um material flexível, como silicone, borracha ou uma combinação dos mesmos. 0 flape 164 é fixado em uma extremidade 165 ao elemento cilíndrico 162 através de uma porção central 166. Em uma modalidade exemplar, o elemento cilíndrico 162, flape 164, e porção central 166 são formados de um pedaço de material moldado, unitário.

Em uma modalidade exemplar opcional, um cilindro ou anel sobremoldado rígido (não mostrado) é colocado em torno de uma porção do arranjo de válvula 160 para fornecer suporte de estrutura para a válvula. A válvula 160 é adaptada (dimensionada e configurada) para ser posicionada dentro da entrada 36 do corpo 158. Em uma modalidade opcional, adicional, um respiro de descarga 172 é posicionado a jusante do flape 164. 0 respiro de descarga 172 inclui uma pluralidade de aberturas 174 para comunicar gás a partir de dentro da câmara de umidificaçâo à atmosfera ambiente. A operação do arranjo de válvula 160 é similar à-queia anteriormente descrita para o arranjo de válvula 60. Entretanto, o flape 164 é propendido de modo a permanecer em uma posição fechada, na qual o flape substancialmente bloqueia uma abertura 167 definida na porção central 166 da entrada. Gás pressurizado que vem do dispositivo de suporte de pressão entrando na entrada 36 faz com que o flape 164 se mova para fora, bloqueando o respiro de descarga 172 e desbloqueando a entrada para o umidificador. como resultado, gás flui para dentro da câmara de umidificação, onde é umi-dificado pelo fluido contido na mesma. 0 gás umidificado sai da câmara através da saída 34, como anteriormente descrito.

Caso o fluxo de gás do umidificador 158 a partir do dispositivo de suporte de pressão caia abaixo de um limite de pressão predeterminado, o flape 164 moverá para a posição fechada, desse modo evitando que qualquer vapor ou fluido transportado pelo gás contido no umidificador entre no dispositivo de suporte de pressão. Quando o flape 164 está na posição fechada, o paciente respira através do respiro de descarga 172. Deve ser enfatizado, entretanto, que o respiro de descarga é opcional. Se o umidificador for inclinado, o peso da água no flape 164 pode fazer com que o flape se mova para a posição fechada, bloqueando a abertura 167, desse modo evitando que água salpique ou flua de volta para dentro do dispositivo de suporte de pressão através da entrada 38 . O arranjo de válvula 160 é vantajoso em que pode ser retroencaixado sobre uma câmara de umidificação existen- te simplesmente pela inserção do arranjo de válvula na entrada da câmara de umidifreação. Similarmente, é facilmente removível a partir da câmara de umidificação para fins de limpeza e substituição.

As figuras 9-12 ilustram uma terceira modalidade de um umidificador 256 que inclui um corpo 258 e um arranjo de válvula 260 feito de acordo com os princípios da presente invenção. Esse arranjo de válvula é similar àquele como o arranjo de válvula anteriormente descrito 60. O arranjo de válvula 260 se encaixa dentro do orifício de entrada 36. Especificamente, o arranjo de válvula 260 inclui um arranjo sobremoldado de formato cilíndrico 262 que recebe um anel cilíndrico 264. Um elemento de válvula 266 é fixado de forma pivotal ao anel cilíndrico 264 e/ou arranjo sobremoldado 262. o elemento de válvula 266 inclui um elemento de fecho ou flape 268 e um elemento de bloqueio de contrapeso ou fla-pe secundário 270 acoplado ao mesmo. O arranjo sobremoldado 262 inclui uma passagem descentrada que funciona como um respiro de descarga 272 para comunicar uma passagem definida no anel cilíndrico 264 e/ou arranjo sobremoldado 262 com atmosfera ambiente. Uma cobertura de respiro de descarga opcional, como uma pluralidade de aberturas, pode ser posicionada sobre o respiro de descarga 272. Em uma modalidade e-xemplar da presente invenção, o flape secundário 270 inclui um ímã 276, e um elemento de atração metálico 278 é posicionado em proximidade estreita com o ímã, de modo que o ímã é atraído para o elemento 278, fazendo com que o flape secun- dário 270 seja propendidc em uma posição fechada fazendo com que o elemento de fecho 268 bloqueie o anel cilíndrico 264.

Em operação, como mostrado na figura 10, gás pressurizado a partir do dispositivo de suporte de pressão faz com que o elemento de fecho 268 supere a força de propensão fornecida pelo ímã e substancialmente desbloqueie o anel cilíndrico 264. 0 gás pressurizado é então capaz de passar a-través da entrada 36 para dentro da câmara de umidificação definida pelo corpo 258 onde é umídificado, e então sai a-través da saída 40. Como mostrado nas figuras 11 e 12, se o fluxo de gás a partir do dispositivo de suporte de pressão cair abaixo de um limite de pressão predeterminado, o elemento de válvula 266 moverá para a posição fechada, desse modo evitando que qualquer vapor ou fluido carregado pelo gás contido no umidificador entre no dispositivo de suporte de pressão. Quando o elemento de válvula 164 está na posição fechada, o paciente respira através do respiro de descarga 272. Além disso, se fluido, como água, for movido adjacente à entrada 36, o elemento de fecho 268 pode ser propendido pelo peso do fluido para a posição fechada. Entretanto, o paciente pode ainda respirar, porque o elemento de bloqueio 270 é posicionado no sentido oposto ao respiro de descarga 272 permitindo que o paciente respire ar ambiente.

As figuras 13-15 ilustram uma terceira modalidade de um umidificador 300 que inclui um corpo 302 e um arranjo de válvula, genericamente indicado em 304, feito de acordo com os princípios da presente invenção. Nessa modalidade, o arranjo de válvula 304 inclui um elemento flutuante, em par- ticular, uma esfera 306 que bloqueia e desbloqueia uma entrada 308 do umidifícador. A esfera é sustentada em ou fixada ao corpo 302 por uma estrutura de suporte 307. A esfera 306 é móvel em relação ao corpo 302 entre uma posição aberta, mostrada na figura 13 e uma posição fechada, mostrada nas figuras 14 e 15. Na posição aberta, gás flui através do umidificador como indicado pelas setas 312, isto é, através de uma passagem 314 na entrada 308 e através da cavidade 310 para fora da saída 40. Na posição fechada, a esfera 306 é assentada em um assento 316, desse modo bloqueando a passagem 314 e, consequentemente, evitando que fluido ou vapor carregado de fluido flua de volta para dentro do dispositivo de suporte de pressão a partir da entrada. Em uma modalidade exemplar, a estrutura de suporte 307 é configurada de tal modo que gás e líquidos fluam livremente em ou em torno da estrutura de suporte. Por exemplo, a estrutura de suporte pode ser uma gaiola ou um suporte com uma pluralidade de a-berturas.

Em uma modalidade exemplar, a esfera 306 tem uma densidade que é menor do que a água ou fluido 318 contido em uma câmara de retenção de fluido 320 do umidificador 300 de modo que a esfera flutuará no fluido. Como resultado, se a altura de um fluido 318 exceder um certo nível, que pode o-correr se, por exemplo, a câmara de umidificaçâo for demasiadamente cheia e/ou for inclinado de modo que o fluido flua em direção à entrada, a esfera 306 flutuará no fluido e extremidade a jusante da entrada 306. Essa situação é ilustrada na figura 15, que mostra o umidificador inclinado de modo que o nível de água não mais seja horizontal, porém seja inclinado em direção à entrada 306.

Na modalidade ilustrada, a esfera 306 é propendida para a posição fechada por um mecanismo de propensão, que é uma mola comprimida 322. A mola 322 também é orientada de modo a auxiliar o fecho do assento 316 pela esfera 306 no evento da esfera flutuar para a posição fechada. Istoé, a mola serve como um guia para manter a esfera orientada à medida que flutua no fluído de modo que engatará adequadamente o assento 316. A força de propensão aplicada na esfera 306 pela ola 322, que é indicada pela seta 324, é tal que pode ser superada pelo fluxo normal de gás a partir do dispositivo de suporte de pressão para dentro do umidificador. Isto é, quando o sistema de suporte de pressão estiver operando normalmente, a esfera 306 é movida para a posição aberta, como indicado pela seta 326, por uma pressão suficiente para superar a propensão da mola. Desse modo, um fluxo de gás substancialmente não obstruído 312 é fornecido através do umidificador durante operação normal do sistema de suporte de pressão.

Se, entretanto, a pressão do fluxo de gás cair a-baixo da força de propensão aplicada na esfera, a mola fará com que essa esfera se apóia no assento 316, desse modo, bloqueando a entrada 308, como mostrado na figura 14. Isso é desejável, porque um fluxo de gás tendo uma pressão tão pequena ou nenhuma pressão permitiría provavelmente que um pouco do gás do umidificador a partir do umidificador flua de volta para dentro do dispositivo de suporte de pressão por fluir através da entrada 308. A esfera 306, quando assentado no assento 316, evita ou minimiza o fluxo de gás de volta para fora da entrada de modo que gás de umidificador não entre na saída do dispositivo de suporte de pressão. A presença de gás de umidificador no dispositivo de suporte de pressão também é indesejável porque podería resultar em um acúmulo de uma quantidade significativa de fluido no dispositivo de suporte de pressão com o passar do tempo devido à condensação, e pode promover crescimento de bactérias.

Embora o elemento flutuante que bloqueia a entrada seja ilustrado como sendo uma esfera, pode ser apreciado que outras configurações, formatos geométricos, e elementos diferentemente dimensionados podem ser fornecidos. Símilarmen-te, o mecanismo de propensão é ilustrado como sendo uma mola. Entretanto, outros dispositivos de propensão, como imã, mola laminada, ou outros dispositivos podem ser empregados para propender à válvula na posição fechada.

As figuras 16 e 17 ilustram uma quinta modalidade de um umidificador 330 tendo um corpo 332 e um arranjo de válvula, genericamente indicado em 334, de acordo com os princípios da presente invenção. Essa modalidade é genericamente similar à modalidade anterior em que utiliza uma válvula de bóia, isto é, uma esfera 306, para seletivamente bloquear e desbloquear um assento de válvula 316. O nivel de fluido 318 em uma câmara de retenção de fluido 336 do corpo 332 faz com que a esfera 306 se eleve e caia dentro de uma estrutura de suporte 338. A estrutura de suporte 338, como a estrutura de suporte 307, guia a esfera para dentro do as- sento de válvula à medida que o fluido se eleva ou desloca na câmara de retenção de fluido. Preferivelmente, a estrutura de suporte 338 permite que gás e líquido flua livremente para a esfera 306.

Durante operação normal, como mostrado na figura 16, o nível de fluido 318 é tal que a esfera é separada do assento de válvula 316 e uma trajetória de fluxo de gás substancialmente não obstruída é fornecida na entrada do u-midíficador para a câmara de retenção de fluido. Desse modo, gás flui relativamente livremente para dentro da câmara de retenção de fluído como indicado por setas 312. Á medida que o umidificador inclina, como mostrado na figura 17, ou o nível de fluido de outro modo se elevada, o fluido empurra a esfera 306 para dentro do assento 316, desse modo bloqueando a passagem 314 e evitando que fluido e gás fluam de volta para fora da entrada 308. Desse modo, o nível de fluido 318 controla o bloqueio e desbloqueio da entrada 318.

Ao contrário da modalidade anterior, o umidificador 330 não inclui um mecanismo de propensão para induzir a válvula para uma posição fechada com base na pressão do fluxo de gás fornecido à entrada 308. Desse modo, essa modalidade não bloqueia a entrada do umidificador com base na operação do dispositivo de suporte de pressão. Entretanto, ainda realiza a função de evitar ou minimizar o salpico para trás ou contra-fluxo de fluido para fora da entrada do umidificador .

Ainda em outra modalidade para um arranjo de válvula 400 apropriado para uso em um umidificador, de acordo com cs princípios da presente invenção é mostrada nas figuras 18 e 19. A válvula 400 simplesmente insere na entrada do umidificador. Desse modo, é facilmente retroencaixado em u-midificador mais convencional. O arranjo de válvula 400 inclui uma aba pendente flexível 402 fixado em um anel cilíndrico 404 e opera similamente ao arranjo de válvula 160. Um flange 406 é fornecido para fixar a válvula na entrada do umidificador. A aba pendente 402 é propendida em uma posição fechada (figura 18).

Em operação, ar pressurizado a partir do dispositivo de suporte de pressão 32 faz com que a aba pendente 402 se abra e permita que ar pressurizado passe através da entrada e se torne umidificado pelo fluido contido dentro do umidificador. Se fluido é salpicado em direção ao arranjo de válvula 400 ou o ar pressurizado cessa de fluir a partir do dispositivo de suporte de pressão, então a aba pendente 402 fecha sobre o anel 404, desse modo evitando que fluido flua a montante a partir da entrada do umidificador para dentro do dispositivo de suporte de pressão.

As figuras 20 e 21 ilustram uma sétima modalidade de um umidificador 440 que inclui um corpo 442 e um arranjo de válvula, genericamente indicado em 444, de acordo com os princípios da presente invenção. Nessa modalidade, o arranjo de válvula 444 inclui um elemento de válvula 446 que bloqueia e desbloqueia uma entrada 448 do umidificador. O elemento de válvula é suportado em ou fixado ao corpo 442 por uma estrutura de suporte 449. 0 elemento de válvula 446 é móvel em relação ao corpo 442 entre uma posição aberta, mos- trada na figura 20 e uma posição fechada, mostrada na figura 21. Na posição aberta, gás flui através do umídificador como indicado pelas setas 450, isto é, através de uma passagem 452 na entrada 448 e através da cavidade 454 e para fora da saída 40. Na posição fechada, o elemento de válvula 446 é situado de modo a vedar uma abertura 456 fornecida na entrada 448, desse modo bloqueando a passagem 452 e, conseqüente-mente, evitando que fluído ou vapor carregado de fluido flua de volta para dentro do dispositivo de suporte de pressão a partir da entrada. Em uma modalidade exemplar, o elemento de válvula 446 é configurado de tal modo que gás e líquidos fluam livremente em ou em torno do elemento de válvula ainda assim vede a abertura 456 quando na posição fechada.

Na modalidade ilustrada, o elemento de válvula 446 é propendido para a posição fechada por um mecanismo de propensão, que é uma mola comprimida 458. A mola 458 também é orientada de modo a auxiliar o fechamento da abertura 456 por elemento de válvula 44 6. Isto é, a mola serve como um guia para manter a esfera orientada à medida que flui no fluido de modo que vedará adequadamente a abertura 456. Evidentemente, outros mecanismos podem ser fornecidos para assegurar que o elemento de válvula seja adequadamente assentado sobre a abertura da entrada. A força de propensão a-plicada no elemento de válvula 446 pela mola 458 é tal que pode ser superada pelo fluxo normal de gás a partir do dispositivo de suporte de pressão para dentro do umidificador. Isto é, quando o sistema de suporte de pressão está operando normalmente, o elemento de válvula 446 é movido para a posi- ção aberta por uma pressão suficiente para superar a propensão da moia. Desse modo, um fluxo de gás substancialmente não obstruído 450 é fornecido através do umidificador durante operação normal do sistema de suporte de pressão.

Se, entretanto, a pressão do fluxo de gás cair a-baixo da força de propensão aplicada no elemento de válvula, a mola fará com que o elemento de válvula 446 feche ou vede a abertura 456, desse modo, bloqueando a entrada 448, como mostrado na figura 21. Isso é desejável pelos motivos discutidos acima.

Pode ser apreciado que o elemento de válvula que bloqueia a entrada pode ter uma variedade de configurações, formatos geométricos, e tamanhos desde que nas funções de vedar a entrada durante fechamento e permitir um fluxo de gás quando aberto sejam realizadas. Por exemplo, uma modalidade da presente invenção considera que a abertura 456 é circular e o elemento de válvula 4 46 é um disco tendo uma haste que se estende a partir do mesmo na qual a mola é fixada. Similarmente, o mecanismo de propensão, que é ilustrado como sendo uma mola, pode ter outras configurações, como Imã, mola laminada. A figura 22 mostra um arranjo de válvula 500 que pode ser utilizado além de ou no lugar do arranjo de válvula 400. Mais especificamente, o arranjo de válvula 500 é uma válvula torpedo que insere na entrada de muitos umidificado-res convencionais. Desse modo, como a válvula 400, a válvula 500 é facilmente retroencaixada em um umidificador existente. A válvula 500 inclui um corpo 502 tendo um orifício de passagem de fluxo 504 definido no mesmo. Molas de compressão 506 e 508 são posicionadas em uma haste de mola 510 e em lados opostos do orifício 504. Um elemento de vedação 512 é posicionado em um lado a jusante do orifício 504. Molas de compressão 506 e 508 contatam o elemento de vedação 512. As constantes de mola (K) das molas de compressão são diferentes; entretanto, a mola de compressão 506 tem uma constante de ola mais elevada {K) do que a constante de mola (K) da mola de compressão 508. como resultado, o elemento de vedação 512 é propendido em uma posição fechada adjacente ao o-rifício 504.

Em operação, a válvula 500 é orientada na entrada de um umidificador de tal modo que gás pressurizado de um dispositivo de suporte de pressão faça com que o elemento de vedação 512 se mova, desse modo comprimindo a mola 506 e expandindo a mola 508. Como resultado, o orifício de passagem de fluxo 504 abre e permite que gás pressurizado passe através de uma entrada de umidificador para dentro da câmara de retenção de fluido onde o gás é umidificado pelo fluido contido no umidificador. O gás umidificado deixa o umidificador através de uma saída. Se fluido a partir da câmara de retenção de fluido sujar ou for salpicado em direção ao arranjo de válvula 500 ou se gás pressurizado cessar de fluir a partir do dispositivo de suporte de pressão (ou for reduzido abaixo de um limite predeterminado) , então molas de compressão 506 e 508 fazem com que o elemento de vedação 512 feche o orifício de passagem de fluxo 506 (como mostrado em espectro) desse modo evitando que fluido flua a jusante a partir da passagem de entrada do umidificador para dentro do dispo-sitivo de suporte ae pressão.

Nas modalidades anteriores, uma válvula única, arranjo de válvula, ou montagem de válvula é fornecida na entrada do umidificador para evitar ou minimizar back-splashing de fluido ou contra-fluxo de gás ou fluido a partir da entrada do umidificador. A presente invenção também considera que qualquer uma das configurações de válvula consideradas pela presente invenção pode ser também fornecida em uma saída do umidificador, com ou sem fornecer uma válvula na entrada. A figura 23 é uma representação esquemática de um umidificador 38 tendo um arranjo de válvula 600 posicionado dentro da entrada 36 e um arranjo de válvula 602 posicionado na saída 40. Essencialmente, arranjos de válvula 600 e 602 podem ser qualquer um dos arranjos de válvula descritos aqui.

Em uma modalidade exemplar, o arranjo de válvula 60 é adaptado de modo que a pressão a montante no orifício de entrada é mais elevada do que a pressão a jusante de modo a manter a válvula 600 em uma posição aberta. Se a queda de pressão através da válvula 600 cair abaixo de um valor limite, a válvula se move para uma posição fechada. Na outra extremidade, o arranjo de válvula 602 é adaptado de modo que quando a pressão a montante na saída 40 é mais elevada do que a pressão a jusante, a válvula 602 é mantida em uma posição aberta. Se a queda de pressão através da válvula 602 cair abaixo de um valor limite, a válvula 602 se move para uma posição fechada. O fechamento das válvulas 600 e 602 também ocorre se água for salpicada em direção à válvula 600 e/ou válvula 602. A figura 24 é uma representação esquemática de um sistema de suporte de pressão 650 que inclui uma nona modalidade de uma válvula para prevenção de contra-fluxo 702, de acordo com os princípios da presente invenção. 0 sistema de suporte de pressão 650 incluí um dispositivo de suporte de pressão 32 acoplado de forma fluida a um umidificador 38. Mais especificamente, a saída 34 do dispositivo de suporte de pressão é acoplada à entrada 36 do umidificador 38 por um conduto 700. O conduto 700 inclui uma válvula acionada por mola 702 que é fixada de forma pivotal ao conduto 700. A válvula 702 é propendida por uma mola 704 em uma posição fechada, de modo que o conduto seja substancíalmente bloqueado. Uma haste 706 passa através do conduto 700 e contata a válvula 702. A haste 706 também se estende para baixo além de uma porção de base 708 do sistema de suporte de pressão 650. Quando o sistema de suporte de pressão 650 está descansando em uma superfície plana, a haste 706 é empurrada em uma direção para cima de modo que a válvula 702 seja movida pela haste em uma posição horizontal ou aberta (mostrada em espectro). Quando o dispositivo é inclinado sobre ou levantado da superfície plana, mola 706 força a válvula 702 para uma posição fechada evitando que fluido passe para dentro do dispositivo de suporte de pressão 32. Em outras palavras, a haste 706 contatando uma superfície faz com que a válvula 702 seja empurrada para uma posição aberta. Essa modalidade é vantajosa em que bloqueia fluido de fluir de volta para dentro do dispositivo de suporte de pressão sempre que o sistema for levantado por um usuário ou cair a partir da superfície onde assenta. Esses eventos ocorrem tipicamente, por exemplo, quando um usuário carrega o sistema para uma fonte de água para encher o umidificador ou se o sistema for acidentalmente puxado para fora de um suporte noturno.

Na modalidade mostrada na figura 24, o aspecto de interruptor de supressão ou fechamento automático fornecido pela haste é mostrado como sendo fornecido no conduto que se estende entre o dispositivo de suporte de pressão e umidificador. Deve ser entendido que a presente invenção considera ainda a provisão desse aspecto no próprio dispositivo de suporte de pressão, no umidificador, ou nos dois locais. Pode ser adicionalmente reconhecido que a válvula e montagem de haste mostrada na figura 24 é simplesmente uma representação simplista dos componentes mecânicos que fornecem a função de auto-habilitar/desabilitar. Na realidade, um sistema mais complexo de níveis, hastes, comutadores, etc., pode ser fornecido para efetuar aspecto de fechamento ou interruptor de supressão.

Por exemplo, a figura 25 revela outra modalidade de um sistema de suporte de pressão 750 similar àquele mostrado na figura 24, exceto o conduto 752 é uma tubagem flexível. Uma válvula de aperto 7 60 é posicionada em torno do exterior do conduto 752. A haste 706 atua em conjunto com a válvula de aperto 760 de modo que quando a haste 706 se a-póia contra uma superfície plana, a válvula de aperto 760 está em uma posição aberta e gás pode passar a partir do dispositivo de suporte de pressão 32 para o umidificador 38. Entretanto, se o sistema de suporte dc pressão 750 for derrubado, levantado ou for de outro modo removido da superfície plana, então a haste 706 é propendida para baixo (mostrado em espectro) pela mola 704 , e válvula de aperto 706 oressiona contra o conduto flexível 752, desse modo evitando ou substancialmente obstruindo a conexão de fluido entre o sistema de suporte de pressão e o umidificador. A presente invenção considera ainda que uma válvula eletrônica, como uma válvula solenóide, pode substituir qualquer uma das válvulas reveladas aqui, como a válvula 600, 602, 702 ou 760. A válvula pode ser eletronicamente a-coplada a um interruptor de supressão, acelerômetro, ou qualquer outro dispositivo de sentir de modo que a válvula seja acionada (aberta ou fechada) com base em uma saída do dispositivo de sentir, conseqüentemente, caso o sistema de suporte de pressão seja derrubado ou inclinado, acelerado ou movido acima de um valor limite ai, por um tempo maior do que tlr a válvula solenóide fechará. 0 fechamento da válvula pode ser feito diretamente, isto é, como pelo acionamento de uma válvula com base na saída do sensor. A presente invenção também considera o controle da operação do sistema de suporte de pressão baseado na saída de um interruptor de supressão, acelerômetro ou outro sensor, de modo que a pressão do fluxo de gás fornecido à válvula seja reduzida ou eliminada, desse modo, fazendo com que ou permitindo o fechamento da válvula. Desse modo, a válvula é fechada indiretamente, isto é, pelo desligamento da ener- gia para o dispositivo de suporte de pressão, desse modo fazendo com que a válvula feche. Em qualquer cenário, um con-tra-fluxo de fluido, gás ou ambos a partir do umidificador é impedido de atingir o dispositivo de suporte de pressão.

Se uma válvula eletrônica for utilizada, a presente invenção considera que os condutores elétricos, conectores, ou ambos podem ser embutidos no corpo de umidificador, por exemplo, pela moldagem dos condutores na câmara de plástico. Alternativamente, ou além disso, os condutores e/ou conectores podem ser gravados na superfície do corpo de umidificador. 0 assentamento ou gravação dos conectores no corpo de umidificador é vantajoso em que minimiza o risco dos condutores elétricos ou conectores que contatam a água contida no corpo do umidificador. A figura 26 é um diagrama esquemático de um sistema de suporte de pressão 800 tendo um interruptor de supressão 810 posicionado próximo a uma superfície inferior 820 do sistema de suporte de pressão. Evidentemente, o interruptor de supressão pode ser localizado no dispositivo de suporte de pressão, umidificador, ou nos dois locais. Desde que o interruptor de supressão 810 esteja se apoiando em uma superfície plana, energia é fornecida ao dispositivo de suporte de pressão 32. Entretanto, quando o interruptor de supressão 810 não está se apoiando em uma superfície, então energia para o dispositivo de suporte de pressão é interrompida. Nessa situação o arranjo de válvula é propendido na posição fechada, evitando ou reduzindo o fluxo de gás pressurizado a partir do dispositivo de suporte de pressão 32 para dentro do umidificador 38. como resultado, uma válvula de acordo com as modalidades discutidas acima, fecha, desse modo evitando que fluido, gás ou ambos, fluam de volta para dentro do dispositivo de suporte de pressão 32 a partir do umidi frcador. 0 interruptor de supressão 810 pode ser qualquer dispositivo apropriado para realizar a função observada acima. Isto é, o interruptor de supressão pode ser qualquer dispositivo que detecta quando o dispositivo de suporte de pressão, umidificador, ou ambos são adequadamente situados em uma superfície ou uma superfície de nível. Os exemplos de dispositivos que podem detectar se o umidificador e/ou dispositivo de suporte de pressão são situados em uma superfície incluem um sensor de pressão, um monitor óptico, um transdutor sônico, e um switch de proximidade. Evidentemente, múltiplos interruptores de supressão de configurações similares ou diferentes podem ser utilizados para obter essa finalidade. A presente invenção também considera monitorar vários parâmetros do sistema de suporte de pressão e fazer com que uma válvula bloqueie ou desbloqueie uma trajetória de fluxo de gás entre o dispositivo de suporte de pressão e u-midificador com base em um ou mais parâmetros monitorados. Isso é realizado pelo controle da válvula diretamente, se for uma válvula eletrônica, ou pelo controlador do dispositivo de geração de pressão. O que se segue é uma lista de parâmetros exemplares que podem ser monitorados e utilizados para controlar uma tal válvula: 1) a temperatura operacional, pressão, umidade ou quaiquer outra variável relacionada a fluido do dispositivo de suporte de pressão, umidificador ou ambos; 2) a orientação especial do dispositivo de suporte de pressão, umidificador, ou ambos (um interruptor de inclinação, interruptor de supressão); 3) o movimento do dispositivo de suporte de pressão, umidificador, ou ambos (um acelerômetro); 4) a conexão de quaisquer dos componentes no sistema de suporte de pressão; e 5) o nível de fluido no umidificador;

Deve ser entendido que essa lista não pretende ser uma listagem completa, porém é fornecida para dar exemplos de itens que podem ser monitorados e utilizados como base para evitar ingresso de fluido na saída do dispositivo de suporte de pressão a partir de um umidificador.

As figuras 27 e 28 ilustram uma décima primeira modalidade de um umidificador 900 tendo uma válvula para prevenção de contra-fluxo 902, de acordo com os princípios da presente invenção, e a figura 29 ilustra o uso do umidificador 900 em um sistema de suporte de pressão 904 que inclui um dispositivo de suporte de pressão 32. 0 umidificador 900 é formado de uma bandeja superior 906 e uma bandeja inferior 908 que montam juntas para formar um corpo 910 tendo uma câmara de retenção de fluido 912. Uma entrada 914 e uma saída 916 são formados lado a lado na bandeja superior 904. Gaxetas 915 e 197 são fornecidas no lado externo da entrada 914 e saída 916, respectivamente, para assegurar uma vedação hermética a gás, apertada dos condutos na entrada e saída. Como mostrado na figura 29, um fluxo de gás, como indicado pelas setas 918, é fornecido pelo dispositivo de suporte de pressão 32 para a entrada 914 do umidificador 900 onde é u-midificado e comunicado a um circuito de paciente (não mostrado) através da saida 916. como mostrado melhor na figura 28, a válvula para prevenção de contra-fluxo 902 é uma válvula volante que é acoplada de forma móvel à bandeja superior 906. Em uma modalidade exemplar, a válvula volante 902 é um elemento relativamente rígido que é giratoríamente acoplado ao elemento superior 906 de modo que a válvula volante gira em relação à bandeja superior. A válvula volante 902 é dimensionada e configurada para bloquear a entrada 914 em uma posição fechada e oscila para fora do caminho da entrada na posição aberta. Nessa modalidade, a válvula 902 oscila para baixo, como indicado pela seta 920 em direção ao fluido contido no umidificador. 0 eixo geométrico de rotação da válvula volante é genericamente paralelo a um eixo geométrico lateral 922 do umidificador. Essa configuração para a válvula volante provê o benefício de adição de que, mesmo na posição aberta, a válvula volante ajuda a evitar que gotas de fluido salpiquem na entrada 914.

Em operação, o fluxo de gás fornecido pelo dispositivo de suporte de pressão para a entrada 914 tem normalmente uma pressão que é suficiente para fazer com que a válvula 902 se mova para a posição aberta e permaneça nesse lugar. Se fluido no umidificador for inclinado em um eixo geo- métrico longitudinal 924, e se o nível de fluido for elevado o bastante, o fluido contatará a válvula 902. O peso do fluido moverá a válvula para a posição fechada. Essa modalidade da presente invenção não ilustra um mecanismo de propensão para manter a válvula em uma posição fechada. Entretanto, tal mecanismo é considerado pela presente invenção. O sistema de suporte de pressão 904 inclui uma segunda válvula para prevenção de contra-fluxo 930 que é operativamente acoplada à entrada do umidificador. Nessa modalidade exemplar, a segunda válvula para prevenção de contra-fluxo 930 é fornecida em um conduto 932 que acopla a entrada do umidificador a uma saída do dispositivo de suporte de pressão 32. A segunda válvula para prevenção de contra-fluxo 930 também é uma válvula volante que, quando fechada, subs-tancialmente bloqueia o conduto 932. A válvula 930 é orientada de tal modo que o eixo geométrico de rotação é genericamente perpendicular ao eixo geométrico lateral 922 e eixo geométrico longitudinal 924. como resultado, a válvula 930 move de uma posição aberta (mostrada em espectro) para uma posição fechada, como indicado pela seta 934.

Durante operação normal, o fluxo de gás fornecido pelo dispositivo de suporte de pressão no conduto 932 tem uma pressão que é suficiente para fazer com que a válvula 930 se mova para a posição aberta e permaneça nesse lugar. Entretanto, quando esse fluxo é reduzido ou eliminado, a válvula volante 930 é configurada, disposta e/ou ponderada ou propendida de tal modo que a inclinação do sistema de suporte de pressão do umidificador esteja acima do dispositivo de suporte de pressão, por exemplo, girando o sistema no senuao norario em torno do eixo geométrico 924, faz com que automaticamente a válvula se desloque da posição aberta para a posição fechada. Desse modo, o acionamento da válvula 930 depende da orientação do sistema de suporte de pressão.

Pela provisão de um par de válvulas para prevenção de contra-fluxo que são orientadas em planos diferentes, essa modalidade da presente invenção, minimiza o contra-fluxo de fluido a partir do umídificador para dentro do dispositivo de suporte de pressão independente do ângulo no qual o sistema de suporte de pressão é inclinado. Por exemplo, se o sistema de suporte de pressão for inclinado sobre o lado 940, a válvula para prevenção de contra-fluxo 902 é forçada a fechar devido ao peso do fluido que impacta aquela válvula e/ou a configuração da válvula, desse modo evitando ou minimizando o contra-fluxo de fluido para dentro do condutor 932 e para dentro do dispositivo de suporte de pressão 32. Se o sistema de suporte de pressão for inclinado sobre o lado 942, a válvula para prevenção de contra-fluxo 930 é movida para a posição fechada pelo peso do fluido que impacta aquela válvula e/ou a configuração da válvula, novamente evitando ou minimizando o contra-fluxo de fluido para dentro do conduto 932 e para dentro do dispositivo de suporte de pressão 32. Se o sistema de suporte de pressão for inclinado sobre o lado 944 ou 946, não há perigo de que o fluido fluirá de volta para dentro do dispositivo de suporte de pressão visto que a gravidade manterá o fluido no sentido oposto a uma entrada 936 do sistema de suporte de pressão.

Na modalidade ilustrada, as válvulas 902 e 930 são acopladas ao umidificador ou conduto através de pinos de modo que as abas pendentes girem sobre os pinos. Deve ser entendido que outras configurações para fixar as válvulas nos respectivos componentes do sistema de suporte de pressão. Por exemplo, uma articulação viva pode ser utilizada para unir a válvula volante aos pontos de fixação correspondentes. como aludido acima, a orientação do elemento móvel da válvula no corpo de umidificador pode desempenhar um papel em como e quanto à válvula se fecha dependendo da orientação espacial do corpo de umidificador. A presente invenção considera que o arranjo de válvula fornecido na passagem de entrada pode ser orientado, não importa como desejado para obter uma certa característica de fechamento de válvula. Isto é, o elemento de válvula pode ser orientado no corpo de umidificador de modo que se fechem ais facilmente se o corpo de umidificador for inclinado em seu lado, em vez de em uma extremidade ou vice versa. As figuras 30A-30C ilustram três orientações alternativas para o elemento de válvula em uma montagem de válvula para demonstrar esse conceito. A figura 30A ilustra um umidificador 950 tendo um corpo de umidificador 951 que, na operação normal, é orientado como mostrado, com uma porção superior 952 voltada para cima e uma porção inferior 954 voltada para baixo. O umidificador 950 inclui um eixo geométrico vertical 956. Um arranjo de válvula 958 é fornecido em uma entrada 959 do corpo de umidificador de tal modo que uma válvula 960 seja orien- tada ao longo de ura eixo geométrico 96? que é genericamente perpendicular ao eixo geométrico vertical 956. Em operação, quando o fluxo de gás para a entrada cai abaixo de um nivel limite, a válvula 960 fecha, como indicado pela seta 964 , desse modo evitando um contra-fluxo de fluido para fora da entrada. Esse arranjo é mais bem. adequadc para a situação na qual uma redução ou uma cessão no fluxo de gás para a entrada pretende fazer com que a entrada seja bloqueada, porque nessa modalidade, a gravidade auxiliará a induzir a válvula 960 fechada. O umidificador 950' na figura 30B inclui um arranjo de válvula 970, é fornecido na entrada 959 do corpo de umidificador de tal modo que uma válvula 972 seja orientada ao longo de um eixo geométrico 974 que é genericamente paralelo ao eixo geométrico vertical 956. como resultado dessa orientação, a válvula 972 tenderá a fechar, como indicado pela seta 976, desse modo evitando um contra-fluxo de fluido para fora da entrada, quando o corpo de umidificador é inclinado no lado 978, isto é, girado no sentido anti-horário em relação ao eixo geométrico vertical 956. Evidentemente, a presente invenção também considera localizar a válvula 972 no lado oposto da entrada de modo que a válvula fechará sobre a entrada quando o corpo de umidificador é girado no sentido horário em relação ao eixo geométrico vertical 956. A figura 30C ilustra ainda outra configuração para um umidificador 950'' tendo um arranjo de válvula 980 com uma válvula982 que seletivamente fecha a entrada 959. A válvula 982 é orientada em um eixo geométrico984 que é disposto em um ângulo em relação ao eixo geométrico vertical 956 diferente de um ângulo de zero ou noventa graus. A válvula 982 fecha a entrada por se mover como indicado pela seta 986. Em resumo, as figuras 30A-30C ilustram que o eixo geométrico de rotação para a válvula pode ser fornecido em um ângulo em relação ao eixo geométrico vertical 956 variando dc 0o (figura 30A) até 90° (figura 30B) ou algo entre (figura 30C) . A escolha desse ângulo determinará as características de fechamento para a montagem de válvula com relação à orientação do corpo de umidificador.

Pode ser também reconhecido que o tamanho, configuração, formato, ponderação e outras características do e-lemento de válvula móvel podem ser alterados para obter as características de fechamento desejáveis. Por exemplo, a válvula pode ser ponderada de modo que abre ou fecha em um modo mais responsivo à medida que a orientação do corpo de umidificador muda. Vedações ou gaxetas podem ser também providas na válvula para controlar suas características de vedação. Além disso, a válvula pode ser feita de um material rígido, material não rígido, ou qualquer combinação dos mesmos .

Pode ser reconhecido que a presente invenção utiliza pelo menos uma válvula para prevenção de contra-fluxo para evitar contra-fluxo de fluido, como água, a partir de um umidificador para dentro de um dispositivo de suporte de pressão localizado a montante do umidificador. Embora o termo "válvula" seja utilizado aqui para descrever o dispositivo para prevenção de contra-fluxo, deve ser observado que esse termo pretende cobrir qualquer dispositivo, montagem, configuração, que é capaz de se mover entre duas posições: uma primeira posição na qual fluido/gás é isento para fluir para dentro e para fora da entrada do urnidif icador; e uma segunda posição na qual fluido/gás é impedido, restrito ou bloqueado de fluir de volta através da entrada do sistema de umidificação em direção ao gerador de pressão.

Em uma modalidade exemplar da presente invenção, a válvula para prevenção de contra-fluxo abrirá somente se a pressão do gás a partir de uma fonte de gás pressurizado, por exemplo, dispositivo de suporte de pressão 32, fornecido a uma entrada do umidificador tiver uma pressão Po que é maior ou igual à força de propensão atuando sobre a válvula para prevenção de contra-fluxo. Um fluxo de gás passa sobre o fluido (água) contido dentro da câmara de retenção de fluido e é umidificado. 0 gás umidificado passa através de uma saida e é carregado para a via aérea de um paciente por um circuito de paciente e uma interface de paciente. Se a pressão do gás (ar) que entra no umidificador for menor do que Po, a válvula de retenção fechará, evitando que fluido salpique, suje, ou de outro modo flua de volta para dentro da saida do dispositivo de suporte de pressão a partir da entrada do umidificador.

Deve ser entendido que o umidificador pode ter uma variedade de configurações. Por exemplo, a porção de corpo pode ser retangular, oval, troncônica, elíptica, etc. Além disso, o umidificador pode ser combinado com o dispositivo de suporte de pressão em uma variedade de combinações. Por exemplo, o umidificador pode ser rigidamente conectado ao dispositivo de suporte de pressão, separavelmente conectado e/ou conectado através de uma extensão do circuito de paciente .

Portanto, como pode ser visto a presente invenção é um arranjo que evita que água flua acidentalmente a partir do umidificador 38 de volta para uma unidade CPAP 32 e a possibilidade de causar dano à unidade de CPAP 32. Além disso, a presente invenção provê um aparelho umidificador/CPAP compacto, 30.

Embora a invenção tenha sido descrita em detalhe para fins de ilustração com base no que é considerado atualmente como sendo as modalidades mais práticas e preferidas, deve ser entendido que tal detalhe é exclusivamente para essa finalidade e que a invenção não é limitada às modalidades reveladas, porém ao contrário, pretende cobrir modificações e arranjos equivalentes que estão compreendidos no espírito e escopo das reivindicações apensas. Por exemplo, deve ser entendido que a presente invenção considera que, até o ponto possível, uma ou mais características de quaisquer modalidades podem ser combinadas com uma ou mais características de qualquer outra modalidade.

REIVINDICAÇÕES

Claims (18)

1. Umidificador para uso com um dispositivo de suporte de pressão, CARACTERIZADO por compreender: um corpo (44, 302, 442, 910) tendo uma entrada (36, 308, 448, 914) adaptada para ser operativamente acoplada a uma saída de um dispositivo de suporte de pressão de tal modo que um fluxo de gás gerado por um tal dispositivo de suporte de pressão é comunicado à entrada, uma câmara de retenção de líquido (46, 318, 454, 912) e uma saída (40, 916), onde a entrada é posicionada à jusante e em comunicação de fluido com a câmara de retenção de líquido, e a saída é posicionada a jusante de e em comunicação de fluido com a câmara de retenção de líquido, e em que a entrada (36, 308, 448, 914) compreende uma porção de conduite disposta horizontalmente; e uma válvula (60, 160, 260, 304, 334, 400, 444, 500, 600, 700, 760, 902, 930, 958, 970, 980) posicionada a montante da câmara de retenção de líquido, em que a válvula é móvel entre uma posição aberta na qual a entrada é substancialmente desbloqueada e uma posição fechada na qual a entrada é substancialmente bloqueada, e em que a válvula é posicionada na porção de conduite disposta horizontalmente em um trajeto do gás viajando horizontalmente, e em que a válvula provê a posição fechada para selar para líquido a porção de conduite disposta horizontalmente quando a câmara de retenção de líquido for inclinada.

2. Umidificador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo movimento da válvula entre a posição aberta e a posição fechada ser controlado com base em pelo menos um do grupo que consiste em uma pressão do fluxo de gás fornecido à entrada, uma orientação do umidificador, um parâmetro operacional do sistema de suporte de pressão, e um nivel de liquido na câmara de retenção de liquido.

3. Umidificador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pela válvula ser posicionada dentro da entrada.

4. Umidificador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por compreender ainda um respiro de descarga (66, 172) comunicando a câmara de retenção de liquido com atmosfera ambiente, em que a válvula bloqueia substancialmente o respiro de descarga responsivo à válvula estando na posição aberta, e em que o respiro de descarga é substancialmente desbloqueado responsivo a válvula estar na posição fechada.

5. Umidificador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por compreender ainda um mecanismo de propensão (88, 276, 278, 322, 458) adaptado para induzir a válvula para a posição fechada.

6. Umidificador, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo mecanismo de propensão compreender pelo menos um do grupo que consiste em uma mola, um campo magnético, um peso, e um elemento de propensão induzindo contra a válvula.

7. Umidificador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pela válvula ser propendida a se mover para a posição fechada responsiva ao fluxo de gás fornecido à entrada tendo uma pressão menor do que uma pressão limite.

8. Umidificador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pela válvula substancialmente bloquear a entrada responsiva à válvula estar na posição fechada.

9. Umidificador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pela válvula compreender pelo menos um do grupo que consiste em um flape, um flutuador, um disco, uma esfera, e uma meia-esfera.

10. Umidificador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por compreender ainda: um respiro de descarga (272) comunicando a câmara de retenção de liquido com uma atmosfera ambiente; e uma válvula secundária (270), em que a válvula secundária atua em conjunto com a válvula de tal modo que o respiro de descarga é substancialmente bloqueado pela válvula secundária responsiva à válvula estar na posição aberta e é substancialmente desbloqueado responsivo à válvula estar na posição fechada.

11. Umidificador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pela válvula compreender um flutuador posicionado dentro da câmara de retenção de liquido, e em que o flutuador é adaptado para flutuar em liquido contido no interior da câmara de retenção de liquido e substancialmente bloquear a entrada responsiva a um nível do líquido na câmara de retenção de líquido excedendo um limite predeterminado.

12. Umidificador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por compreender ainda um elemento de aquecimento associado à câmara de retenção de liquido para aquecer liquido contido na câmara de retenção de liquido.

13. Sistema de suporte de pressão, CARACTERIZADO por compreender: um dispositivo de suporte de pressão (32) adaptado para gerar um fluxo de gás; e um umidificador tendo um corpo (44, 302, 442, 910) tendo uma entrada (36, 308, 448, 914), uma câmara de retenção de liquido (46, 318, 454, 912), e uma saida (40, 916), em que a entrada é posicionada a montante e em comunicação de fluido com a câmara de retenção de liquido, e a saida é posicionada a jusante de e em comunicação de fluido com a câmara de retenção de liquido; e uma primeira válvula (60, 160, 260, 304, 334, 400, 444, 500, 600, 700, 760, 902, 930, 958, 970, 980) posicionada entre uma saida do dispositivo de suporte de pressão e a entrada do umidificador, em que a primeira válvula é móvel entre uma posição aberta na qual uma trajetória de fluxo de gás entre a saida do dispositivo de suporte de pressão e entrada do umidificador é substancialmente desbloqueada e uma posição fechada na qual a trajetória de fluxo de gás é substancialmente bloqueada com base em uma primeira orientação física do sistema de suporte de pressão, um sensor (810) adaptado para detectar a primeira orientação física do sistema de suporte de pressão; e um controlador adaptado para mover a primeira válvula para a posição fechada, responsivo a um sinal a partir do sensor, em que a primeira válvula provê a posição fechada para selar para liquido a porção de conduite disposta horizontalmente quando a câmara de retenção de liquido for inclinada.

14. Sistema de suporte de pressão, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo sensor ser um interruptor de supressão fixado no umidificador, dispositivo de suporte de pressão, ou ambos para detectar se o umidificador é mantido em uma posição substancialmente horizontal.

15. Sistema de suporte de pressão, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo sensor ser um interruptor de inclinação, um acelerômetro, um sensor óptico, um sensor sônico, um sensor de pressão, um comutador de proximidade, ou qualquer combinação dos mesmos.

16. Sistema de suporte de pressão, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pela entrada do umidificador ser acoplada rigidamente à saída da fonte de fornecimento de gás e a primeira válvula ser disposta na entrada do umidificador.

17. Sistema de suporte de pressão, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo movimento da primeira válvula entre a posição aberta e a posição fechada ser controlado com base em uma pressão do fluxo de gás fornecido à entrada, uma orientação do umidificador, um parâmetro operacional do sistema de suporte de pressão, um nivel de liquido na câmara de retenção de liquido, ou qualquer combinação dos mesmos.

18. Sistema de suporte de pressão, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO por compreender ainda uma segunda válvula (602) posicionada entre uma saida do dispositivo de suporte de pressão e a entrada do umidificador, em que a segunda válvula é móvel entre uma posição aberta na qual a entrada é substancialmente desbloqueada e uma posição fechada na qual a entrada é substancialmente bloqueada, com base em uma segunda orientação física do sistema de suporte de pressão.