CN102245251A

CN102245251A - 排气孔构造

Info

Publication number: CN102245251A
Application number: CN2009801498971A
Authority: CN
Inventors: P·C·F·霍; E·P·马尔加里亚
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2008-12-11
Filing date: 2009-11-21
Publication date: 2011-11-16
Anticipated expiration: 2029-11-21
Also published as: BRPI0917618B8; BRPI0917618A2; WO2010067237A2; US9174018B2; EP2376166A2; JP2012511372A; BRPI0917618A8; US20110240030A1; BRPI0917618B1; WO2010067237A3; JP5513517B2; CN102245251B

Abstract

一种呼吸接口装置(10)包括具有主体(16)的流体连接装置(15)和具有多个通风孔(22)的呼气板(21)，呼气板是与主体分离的并且被连接到主体上。本发明还涉及一种流体连接装置，包括具有多个逐渐变细通风孔的排气部分。通风孔组具有从共同点辐射并发源于所述共同点的入射角。本发明还涉及呼气机构，包括由从内表面(37)延伸至外表面(35)的连续直线内壁(54)限定多个的通风孔，其中通风孔的外周边(36)相对于内周边(38)偏移。

Description

排气孔构造

本专利申请依照《美国法典》第35卷第119(e)条的规定，要求享有2008年12月11日申请的美国临时申请第61/121,591号的优先权，其全部内容援引包含与此。

技术领域

本发明涉及用于将气体输送到使用者的气管或者从使用者的气管处输送气体的呼吸接口装置，并且特别地，涉及一种诸如面具的呼吸接口装置，其包括具有各种改善的排气孔机构的流体连接装置。

背景技术

已知各种呼吸面罩，其接触人类使用者的鼻子和/或嘴部周围的区域。这种面罩的使用包括高海拔呼吸(航空应用)、游泳、采矿、消防、以及各种医学诊断和治疗应用。

在许多的这种应用中，在面具中通过正压力的作用提供了供使用者消耗的气体。气体典型地是通过提供在面具上的诸如开口的空气入口提供给使用者。此外，为了便于将气体传送到面具中，诸如旋转导管的流体连接装置通常被连接至面具的空气入口。具体地，流体连接装置的一端连接至面具的入口，并且流体连接装置的另一端可能通过一个或多个另外的导管连接至外部气源，例如呼吸机的鼓风机或者其它合适的装置。

呼吸面具通常还包括用于将使用者所产生的二氧化碳从面具中清除到大气中的机构。在一个已知的呼吸面具组件中，通风机构被设置在流体连接装置(例如弯管装置)上，流体连接装置连接至在其诸如通过模制或者装配工艺被制造时以许多在流体连接装置上直接设置的通风孔的形式的面具的空气入口。

如同将要被理解的是，所采用的特定的制造工艺限制了通风孔可被形成的方式。例如，在用于形成弯管装置的模制工艺中，铸模限制了通风孔的外形和特定的结构。特别地，由于存在典型地包括在用于制作弯管装置的铸模中的一个或多个底切部，因此在弯管装置中形成从弯管装置内部的较大直径逐渐变小为弯管装置外部的较小直径的通风孔会是困难且不切实际的。

发明内容

本发明人认识到尚有在面具和类似的呼吸接口装置的领域中进行改进的余地，并且尤其是在获得用于将使用者产生的气体诸如二氧化碳从面具排放到大气中的良好的通风机构领域中。

在一个实施例中，本发明提供了一种呼吸接口装置，其包括第一主体和流体连接装置。流体连接装置可操作地连接至第一主体。流体连接装置具有第二主体和呼气板。呼气板包括多个通风孔。呼气板是与第二主体分离的并且被连接到第二主体上。

一方面，本发明提供了包括内表面和外表面的呼气板，并且通风孔中的每个具有位于内表面上的内周边和位于外表面上的外周边，对于每个通风孔而言，内周边大于外周边。

另一方面，本发明提供了通风孔中的每个具有从呼气板的内表面逐渐变细的逐渐变细形状。在进一步的方面中，逐渐变细形状是大体圆锥形状。

另一个方面，本发明提供了一种可拆卸地连接至第二主体的呼气板。

在另一个实施例中，本发明提供了用于呼吸接口装置的流体连接装置。流体连接装置包括主体和排气部分。排气部分具有多个具有逐渐变细形状的通风孔。第一组通风孔组具有从共同点辐射并发源于所述共同点的相关入射角。

在替换的方面中，本发明提供了包括所有通风孔或者仅仅包括多个通风孔中的一些的第一通风孔组。

在另一个方面，本发明提供了所述多个通风孔的第一组中的每个具有相关的入射角，其从第一共同点辐射并且发源于所述第一共同点，并且所述多个通风孔的第二组中的每个具有相关的入射角，其从不同于第一共同点的第二共同点辐射并且发源于所述第二共同点。

在进一步的实施例中，本发明提供了用于呼吸接口装置的呼气机构，其包括内表面、外表面和分别从内表面延伸至外表面的多个通风孔。通风孔是由从内表面延伸至外表面的连续直线内壁限定的。每个通风孔具有位于内表面上的内周边和位于外表面上的外周边。对于每个通风孔，外周边相对于内周边产生偏移。

本发明的这些与其它目的、特征与特性，以及操作方法、相关结构元件与部件组合的功能，以及制造经济性通过以下描述和附属权利要求并参考附图将是明显的，所有这些形成说明书的一部分，其中相同参考序号代表各图中的对应部件。但应明确理解，附图仅用于说明和描述用途，而并非作为本发明限定。如本说明书以及权利要求所述，除非上下文明确指出，单数形式的“一个”与“所述”包括多个。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的呼吸面具的局部的前轴测图；

图2是根据本发明的实施例的图1中的旋转弯管的前轴测图；

图3和图4是根据本发明的可替换的实施例的旋转弯管的前轴测图；

图5是根据本发明的实施例的图4中的旋转弯管的分解图；

图6是根据本发明的实施例的图4中的旋转弯管的剖视图；

图7A和图7B分别是根据本发明的实施例的呼气板的前和后轴测图；

图8是根据本发明的实施例的呼吸面具的局部侧剖视图；

图9A和图9B是根据本发明的实施例的在呼气板上的通风孔的侧面轴测图；以及

图10A和图10B是根据本发明的替换实施例的在呼气板上的通风孔的示意图。

具体实施方式

此处表示方向的短语例如但不限于顶部、底部、左、右、上、下、前、后以及其派生词涉及附图中所示元件的定向，除非确切表述，其并非对权利要求进行限定。

在此采用的术语“接口装置”涉及用于将气体传送至使用者和/或从使用者传送的任意适当机构，并且明确包括但不限于例如面罩(例如，非限制性的，包括全脸面罩、鼻罩、以及具有诸如前额支撑件和面颊垫的枕罩，包括但非限制性地由本受让人销售的Total^TM面罩)之类的非侵入性接口装置。

如在此采用，两个或更多部分或者组件“联接”或“连接”在一起应意指该部分直接或者经由一个或多个中间部分或者组件而接合在一起或者一起起作用。

在此采用的术语“数量”应意指一个或多于一个的整数(也就是说，多个)。

图1是根据本发明实施例的呼吸面具10的局部的前轴测图。如图1中所示，呼吸面具10包括具有面板12的主体11。以旋转弯管15形式的流体连接装置连接至面板12。旋转弯管15用于将诸如呼吸气体的流体从诸如鼓风机或者其它合适装置的外部气源5传送至面具10。

通常也被称之为压力支持系统32的外部气源5是任何常规的通风装置或者压力支持系统。这种压力支持系统的例子包括但是不局限于呼吸器、连续正气管压力(CPAP)装置、或者可变压力装置，例如由宾夕法尼亚州匹兹堡的Philips Respironics公司制造并配售的自动滴定装置、成比例的辅助换气(PAV

)装置、成比例的正气管压力装置、C-Flex^TM装置、Bi-Flex^TM装置，或者BiP AP装置，或者其它的压力支持装置，其中提供给患者的压力会随着患者的呼吸周期而改变，使得与呼气期间相比，在吸气期间更高的压力被传送。其它的适用于本发明中的将气流与患者的气管相连通的装置包括出于分泌物清除或者解除的目的而将高低或者正反压力施加到气管的装置。

旋转弯管15具有主体16，所述主体16具有连接到面具10的面板12上的第一弯管端17(通过设置于面板12上的入口(未示出)而被接收)、以及用于通过一个或多个附加导管(未示出)与外部气源(未示出)相连接的相对的第二弯管端19。第一弯管端17可以被车上螺纹，以相对于面板12提供旋转运动。可选择地，第一弯管端17可以没有被车上螺纹，并且因此不能旋转连接至面板12。

如图1中所示，第二弯管端19没有被车上螺纹，因此不能相对于外部气源或者任何连接到外部气源的导管提供旋转运动。可选择地，第二弯管端19可以被车上螺纹，以相对于外部气源提供旋转运动。因此，在可选的实施例中，第一弯管端17和第二弯管端19都可以被车上螺纹，以提供旋转运动，或者仅仅第二弯管端19可以被车上螺纹，或者仅仅第一弯管端17可以被车上螺纹，或者第一弯管端17和第二弯管端19都不被车上螺纹，以防止相对于两个面板12和外部气源的旋转运动。

如图1中所示，呼气板21可拆卸地连接至旋转弯管15的主体16。呼气板21包括可以以各式各样的扩散图案设置的多个小通风孔22。在图1中所示的示例性实施例中，通风孔22被设置成线性栅格状图案。然而，这仅仅是出于示例性的，并且需要理解的是适合的图案包括任何其它的允许通过通风孔22将使用者呼出的废气排出旋转弯管15至大气中的结构。此外，如图1中所示，呼气板21呈细长的椭圆形状。这同样也仅仅是示例性的，并且适合的可选择的外形可以包括任何能够包含在旋转弯管15中的形状。

图2是图1中的旋转弯管15的前轴测图，其示出了从其中除去呼气板21的情形。如图2中所示，旋转弯管15的主体16限定了呼气板21可拆卸地附着到其上的开口23。呼气板21可以利用现有技术中已知的各式各样的连接机构诸如机械式卡扣配合(如图2中所示)、声波焊接、或者胶粘在开口23中附着到旋转弯管15上。

因为呼气板21与旋转弯管15的其余部分分离，所以它可以与旋转弯管15的其余部分分开地制造，并且因此不受可能由用于制造旋转弯管15的其余部分的工艺所施加的限制的影响，例如由如同在本文中本发明背景技术部分所描写的模制工艺所施加的限制。例如，这种限制可能会妨碍较大周长的通风孔22定位在旋转弯管15的内表面上。此外，因为呼气板21是可拆卸的，所以它可以在需要时例如如果以某些方式被损坏时易于被更换。

图3是根据本发明的可供选择的实施例的旋转弯管24的前轴测图。如图3中所示，旋转弯管24包括一些与图1和图2中所示的旋转弯管15的一部分相同的元件，其中包括用于与面具的一部分诸如图1中所示(未在图3中示出)的面板12相连接的第一弯管端17、相对的第二弯管端19、可拆卸的呼气板21、以及通风孔22。此外，如图3中所示，旋转导管26连接至第二弯管端19。旋转导管26提供相对于旋转弯管24的旋转运动。因此，如图3中所示，第一弯管端17和第二弯管端19同时提供旋转运动。

图4、图5和图6分别是根据本发明的另一个实施例的旋转弯管28的前轴测图、剖视图，以及剖视图。如图4中所示，旋转弯管28包括一些与图3中所示的旋转弯管24的一部分相同的元件，其中包括主体16、第一弯管端17、相对的第二弯管端19、旋转导管26、以及具有通风孔22的可拆卸的呼气板21。此外，如图4、图5和图6中所示，旋转弯管28包括输送阀30，其在需要时，例如在补给旋转弯管28的导管中出现阻塞物的情况下提供用作空气入口。

如图4、图5和图6中所示，输送阀30被设置在旋转弯管28的位于第二弯管端19和呼气板21之间的主体16上。输送阀30与主体16分离，并且可以利用现有技术中已知的各式各样的紧固机构诸如机械式卡扣配合、声波焊接、或者胶粘被连接到主体16上。

参见图4、图5和图6，输送阀30包括孔口31、刀锋阀座32、盘状物33和弹簧34。如果由输送阀所限定的通道中的压力等于或者小于环境大气压力，那么弹簧34将促使盘状物33关闭，从而允许空气流动穿过输送阀30的孔口31。弹簧34可以是任何适合的偏压机构，包括例如活动铰链。相反地，小的正压力(在面具的正常工作期间)促使盘状物33升起，与刀锋阀座32接合，以及覆盖输送阀30的孔口31，从而允许空气穿过弯管28自由地流动到面罩10中。

图7A和图7B分别是图1、图2、图3、图4和图5中所示的根据一个特定的非限制性实施例的具有通风孔22的呼气板21的前轴测图和后轴测图。图7A示出了呼气板21的外表面35，并且图7B示出了呼气板21的内表面37。此外，图7A还示出了通风孔22的外周边36。如同在此所使用的，术语“周边”应该是指具有任何外形的连续边界，非限制性地包括圆形的、椭圆形的、矩形的、以及三角形的边界。图7B示出了通风孔22的内周边37。

通过比较图7A和7B可以看出，在所示出的特定实施例中，通风孔22的外周边(例如圆形的)36小于通风孔22的内周边(例如椭圆形的)37。因此，在这个实施例中通风孔22具有逐渐变细的形状，其从内周边37向圆形的外周边36逐渐变细。特别地，通风孔22具有大体圆锥形状，其从椭圆形的内周边37向圆形的外周边36逐渐变细。可供选择地，通风孔22可以具有从圆形基底开始逐渐变细的真正圆锥形状，或者从例如并且非限制性地从正方形、矩形或者其它外形的基底开始逐渐变细的任何其它适合的逐渐变细形状。如同将要被意识到的是，通过模制工艺制造包括直接位于弯管中的这种逐渐变细的通风孔(在内侧有较大区域)的弯管将需要复杂的模具。对这种复杂模具的需求通过利用单独形成的呼气板21而被消除。

图7A和图7B仅仅是出于示例性目的，并且将要被清楚理解的是在可供选择的实施例中，通风孔22可以具有从外周边36向内周边37逐渐变细的逐渐变细形状。因此，通风孔22可以具有从长方形的或者其它形状的(例如，矩形的、三角形的)外周边36向更小的圆形或者其它外形的(例如，矩形的、三角形的)内周边37逐渐变细的大体圆锥形状。

图8是根据本发明实施例的安装有图7A和7B中所示的呼气板21的特定实施例的呼吸面具10’的局部侧剖视图。如图8中所示，面具10包括一些与图1中所示的面具10的一部分相同的元件，其中包括旋转弯管15、连接到面板12的第一弯管端17、相对的第二弯管端19、以及如同刚刚所描述的具有通风孔22的呼气板21。此外，如图8中所示，并且如同刚刚所描述的那样，通风孔22呈大体圆锥形状，使其较大周边位于呼气板21的内表面37(图7B中示出)上，较小周边位于呼气板21的外表面36上。优选地，通风孔22具有的尺寸大小使得较大周边(例如，椭圆形的)的面积与较小周边(例如，圆形的)的面积之间的比值大于1。

此外，废气流视情况而定地从旋转弯管15、24或28中通过包括在呼气板21中的通风孔22的排出可以通过改变通风孔22的角度(即，锥度)被控制和改变。例如，每个通风孔22可以被构造成具有不同的角度，或者通风孔22的预定组中的每个可以具有相应的共同角度以形成特定图案，或者所有的通风孔22可以根据需要具有相同角度。因此，废气流向可以在旋转弯管15，24或28以及呼气板21的物理结构保持不变时发生改变。

图7A和7B中所示出的通风孔22的特定实施例还保证了废气流的噪音的减小。特别是，噪声的减少可以利用通过逐渐变细的通风孔22排出废气流而实现，其中所有的通风孔22都具有如图8中所示的从旋转弯管15的内侧辐射并且发源于共同点的入射角。如图8中所示，废气的每个单独气流(放射线)都以独特的角度排出到大气中，使得气流(放射线)之间不交叉。这消除了共鸣，并降低了噪音水平。可供选择地，多组通风孔22可以具有对应的多个共同起点(例如，参见如下文中所描述的，示出了一个特定实施例的图9A和9B)。

图9A和9B是根据特定的非限制性的实施例的呼气板21和通风孔22的侧面轴测图。图9A示出了包括多条放射线42的废气流40，所述多条放射线42通过每个通风孔22被排出，所述通风孔22具有从旋转弯管(未示出)的内侧辐射且发源于一个共同点A的入射角。废气流40的单独放射线42中的每条以独特角度从通风孔22的相关联的每一个中排出到大气中，使得每条放射线42不会相互交叉。

图9B示出了具有包括多条放射线48的气流组分46和包括多条放射线52的气流组分50。放射线48中的每一条排出到相关联的通风孔22的外部，并且每条具有发源于共同点A的入射角。同样地，放射线52中的每一条排出到相关联的通风孔22的外部，并且每条具有发源于共同点B的入射角。在图8B中所示的特定实施例中，发源点B位于从内表面37到发源点A之间距离的大约一半的位置处。可以预期的是，相比于通风孔22的与发源点A相对应的组，通风孔22的与发源点B相对应的组具有增大的扩散角度。

图10A是根据本发明特定优选实施例形成的有通风孔22的呼气板21的一部分的示意图。如图10A中所示，每个通风孔22都是由形成在呼气板21中的从内表面37延伸至外表面35的连续直线内壁54限定的。换句话说，内壁54在当它们从内表面37延伸至外表面35时没有形成曲线或者弯曲。

在图10A中所示的实施例中，每个通风孔22的外周边36小于通风孔22的内周边38，内壁54被构造成使得通风孔22的外周边36相对于通风孔22的内周边38偏移(即，不处于居中位置)。如图10A中所示，特定的偏移导致了气流的会聚性放射线的形成。图10B是具有连续的直线内壁54的呼气板21的可供选择的实施例的示意图，其中除了中心通风孔22之外的每个通风孔22的外周边36相对于内周边38的偏移使得产生了气流的发散性放射线。

尽管在上文中已经对本发明的优选实施例进行了描述和图示，需要理解的是这些只是本发明的示例性的，并且不能被认为是限制性的。在不背离本发明的精神或范围的基础上可以进行添加、删除、替换及其它的修改。例如并且非限制性地，根据在此描述的任何特定实施例的呼气板21可以被直接插入到面具的面板中，而不是被插入到与面具相连接的流体连接装置中(如图1中所示)。如前所说的，本发明不能被认为是受到上述描述的限制，但仅仅是被所附加的权利要求的保护范围所限制。

尽管本发明已经以目前认为是最可行的优选实施例为基础以描述为目的加以详细描述，应理解这种详述仅为所述说明目的，本发明不限于所公开的实施例，相反，而是旨在涵盖附属权利要求精神和范围内的更改以及等同布置。例如，应理解本发明在可能范围内，任一实施例一个或多个特征可与任一其它实施例的一个或多个特征加以组合。

Claims

1.一种呼吸接口装置，包括：

第一主体；以及

可操作地连接到所述第一主体的流体连接装置，所述流体连接装置包括第二主体和呼气板，所述呼气板包括多个通风孔，所述呼气板是与所述第二主体分离的、并且被连接到所述第二主体上。

2.根据权利要求1所述的呼吸接口装置，其特征在于，所述呼气板具有内表面和外表面，每个通风孔具有位于所述内表面上的内周边和位于所述外表面上的外周边，并且对于每个通风孔，所述内周边大于所述外周边。

3.根据权利要求2所述的呼吸接口装置，其特征在于，对于每个通风孔，所述内周边的面积与所述外周边的面积之间的比值大于1。

4.根据权利要求1所述的呼吸接口装置，其特征在于，每个通风孔具有从所述呼气板的内表面逐渐变细的逐渐变细形状。

5.根据权利要求6所述的呼吸接口装置，其特征在于，所述逐渐变细形状是大体圆锥形状。

6.根据权利要求1所述的呼吸接口装置，其特征在于，所述流体连接装置还包括输送阀，所述输送阀是与所述流体连接装置的第二主体分离的、并且被连接到所述流体连接装置的第二主体上。

7.根据权利要求1所述的呼吸接口装置，其特征在于，所述呼气板被可拆卸地连接到所述第二主体上。

8.根据权利要求6所述的呼吸接口装置，其特征在于，每个通风孔具有相关的入射角，并且每个入射角起源于共同点。

9.根据权利要求8所述的呼吸接口装置，其特征在于，在工作期间，每个通风孔具有与其相关联的废气放射线，废气的每条放射线形成独特的角度，使得废气的放射线不交叉。

10.根据权利要求1所述的呼吸接口装置，其特征在于，所述多个通风孔的第一组中的每个具有相关的入射角，其从共同点辐射并且发源于所述共同点。

11.根据权利要求1所述的呼吸接口装置，其特征在于，所述多个通风孔的第一组中的每个具有相关的入射角，其从第一共同点辐射并且发源于所述第一共同点，并且所述多个通风孔的第二组中的每个具有相关的入射角，其从不同于第一共同点的第二共同点辐射并且发源于所述第二共同点。

12.一种用于呼吸接口装置的流体连接装置，包括：

主体；以及

具有多个具有逐渐变细形状的通风孔的排气部分，其中所述多个通风孔的第一组中的每个具有相关的入射角，其从共同点辐射并且发源于所述共同点。

13.根据权利要求12所述的流体连接装置，其特征在于，所述多个通风孔中的每个具有从排气部分的内表面逐渐变细的逐渐变细形状。

14.根据权利要求12所述的流体连接装置，其特征在于，所述通风孔的第一组包括所有通风孔。

15.根据权利要求12所述的流体连接装置，其特征在于，所述通风孔的第一组仅仅包括所述多个通风孔中的一些。

16.如根据权利要求12所述的流体连接装置，其特征在于，所述多个通风孔的第一组中的每个具有相关的入射角，其从第一共同点辐射并且发源于所述第一共同点，并且所述多个通风孔的第二组中的每个具有相关的入射角，其从不同于第一共同点的第二共同点辐射并且发源于所述第二共同点。

17.根据权利要求12所述的流体连接装置，其特征在于，所述排气部分包括与所述主体分离并且被连接到所述主体的呼气板。

18.根据权利要求17所述的流体连接装置，其特征在于，所述呼气板可拆卸地连接到所述主体上。

19.根据权利要求13所述的流体连接装置，其特征在于，每个逐渐变细形状是大体圆锥形状。

20.根据权利要求12所述的流体连接装置，其特征在于，所述排气部分具有内表面和外表面，并且每个通风孔具有位于所述内表面上的内周边和位于所述外表面上的外周边，对于每个通风孔，所述内周边大于所述外周边。

21.根据权利要求20所述的流体连接装置，其特征在于，对于每个通风孔，所述内周边的面积与所述外周边的面积之间的比值大于1。

22.根据权利要求12所述的呼吸接口装置，其特征在于，所述流体连接装置还包括输送阀，所述输送阀是与所述流体连接装置的主体分离的、并且被连接到所述流体连接装置的主体上。

23.一种用于呼吸接口装置的呼气机构，包括：

内表面；

外表面；以及

多个通风孔，每个通风孔从所述内表面延伸至所述外表面，所述多个通风孔中的每个由从所述内表面延伸至所述外表面的连续直内壁限定，每个通风孔具有位于所述内表面上的内周边和位于所述外表面上的外周边，对于每个通风孔，所述外周边相对于所述内周边偏移。