CN108472419A - 使用正压气体的手术抽吸装置 - Google Patents
使用正压气体的手术抽吸装置 Download PDFInfo
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Abstract
本文描述了用于生成具有伴随的稳定气体流量的可变液体真空的装置、系统和方法。具体而言,当抽吸装置抽吸液体和气体混合物时,有利的是提供可变真空或真空以施加至液体组分,而气体的流量保持恒定或基本恒定。
Description
交叉引用
本申请要求2016年4月6日提交的美国临时申请No.62/319,189的权益;并且是2017年4月5日提交的美国专利申请No.15/480,365的继续申请,其各自通过引用并入本文。
背景技术
在许多不同的应用中,抽吸可能以多种方式生成。一般而言,抽吸生成装置用于从环境中去除气体、液体或其任何组合。抽吸通常由电动或马达驱动的装置生成,这些装置往往是嘈杂且笨重的。
例如,更复杂的抽吸系统可以包括通过引导加压气体流通过导管而生成低压区。例如,引导加压气体流通过导管(经由该导管生成加压气体的高速喷射流)的装置和系统致使相对于该导管产生低压区。
发明内容
本文描述的是用于提供抽吸的装置、系统和方法。在一些实施例中,抽吸无源地生成。
本文描述的是包括空气放大器的手术抽吸装置。在一些实施例中,空气放大器包括限定大体圆柱形腔体的结构,该圆柱形腔体具有在第一端处的第一开口和在第二端处的第二开口。在一些实施例中,圆柱形腔体由腔体的内壁限定。在一些实施例中,空气放大器在第一端附近的内壁中包括环形开口。在一些实施例中,环形开口限定喷射开口,其适于允许加压气体流出环形开口,使得在第一端处产生低压区域,并且在第二端处产生放大流。环形开口还构造为使得加压气体相对于朝向第二端的腔体的内壁以一定角度进入腔体。在环形开口与腔体连通处,腔体被扩口到更大的直径。
本文描述了一种包括壳体的无源抽吸装置,其包括:第一中空节段,其包括构造为接收气体、液体或其组合的入口端口、第一开口、以及围绕第一开口的第一外表面;第二中空节段,其具有内部,并且包括构造为从壳体释放气体、液体或其组合的出口端口、面向第一开口的第二开口、以及围绕第二开口并面向第一外表面的第二外表面;以及空气流放大器,其包括构造为接收加压气体流的加压气体端口、以及包括处于第一外表面与第二外表面之间的间隙空间的导管,其中该导管与加压气体端口流体连续,并且其中该导管相对于第二开口以一定角度定位,以便从加压气体端口接收加压气体流,并且将加压气体流引导到第二开口中,使得当加压气体流传送进入到第二中空节段中时,加压气体流基本上完全沿着第二中空节段的一个或多个内表面行进。在一些实施例中,入口端口还包括构造为防止气体、液体或其组合回流的阀。在一些实施例中,无源抽吸装置还包括报警器,该报警器构造为在存在气体、液体或其组合回流穿过壳体的情况下激活。在一些实施例中,报警器端口与第一节段连续。在一些实施例中,无源抽吸装置还包括过滤器。在一些实施例中,第一中空节段和第二中空节段构造为相对于彼此移动,由此改变第一外表面与第二外表面之间的距离,并且由此调节导管的间隙空间的宽度。在一些实施例中,当加压气体流基本上完全沿着第二节段的中空内部的一个或多个表面行进时,在第二节段的内部形成低压区,由此建立抽引气体、液体、固体或其任何组合通过入口端口、通过第一中空节段、通过第一开口、通过第二开口、通过第二中空节段以及通过出口端口的抽吸。在一些实施例中,导管以由第一表面的角度确定的角度定位,并且其中第一表面的角度包括0度到90度之间的角度。
本文描述了一种用于无源地生成抽吸的方法,该方法包括提供一种装置,该装置包括:第一中空节段和第二中空节段;以及空气流放大器,其包括构造为接收加压气体流的加压气体端口、以及包括处于第一中空节段与第二中空节段之间的间隙空间的导管,其中导管与加压气体端口流体连续,并且其中导管定位为从加压气体端口接收加压气体流,并且将加压气体引导到第二开口中,使得当加压气体流传送进入到第二中空节段中时,加压气体流基本上完全沿着第二中空节段的一个或多个内表面行进。在一些实施例中,装置还包括构造为防止气体、液体或其组合回流的阀。在一些实施例中,装置还包括报警器,该报警器构造为在存在气体、液体或其组合回流穿过壳体的情况下激活。在一些实施例中,装置还包括报警器端口,该报警器端口包括空气供能报警器,所述空气供能报警器构造为在空气的回流穿过报警器端口时发出报警。在一些实施例中,报警器端口与第一节段连续。在一些实施例中,装置还包括过滤器。在一些实施例中,导管的间隙空间的宽度是可调节的。在一些实施例中,通过第二中空节段的加压气体流在第二中空节段的内部内形成低压区,由此建立抽吸。在一些实施例中,第二中空节段包括构造为从导管接收加压气体流的开口,并且导管定位为相对于第一中空节段以在0度到90度之间的角度引导加压气体流。
本文描述了一种使用无源抽吸装置无源地建立抽吸的方法,该方法包括:将加压气体流接收到抽吸装置的导管中;以及引导加压气体流通过装置的第一中空节段与第二中空节段之间的间隙空间,使得加压气体行进通过第二中空节段,并且基本上完全沿着第二中空节段的中空内部的一个或多个表面行进,由此建立抽吸。在一些实施例中,该方法还包括调节间隙空间的尺寸,由此改变抽吸的强度。在一些实施例中,该方法还包括使用抽吸来接收包括固体、液体或其混合物的抽吸流。在一些实施例中,该方法还包括过滤抽吸流。在一些实施例中,该方法还包括在抽吸流存在阻挡物情况下发出报警。在一些实施例中,第二中空节段包括构造为从导管接收加压气体流的开口,并且导管定位为相对于第一中空节段以在0度到90度之间的角度引导加压气体流。
本文描述了一种用于在外科手术期间提供抽吸的方法,该方法包括:接收抽吸装置,该抽吸装置构造为通过引导加压气体流通过抽吸装置来无源地生成抽吸;将加压气体输送到装置,由此在手术期间提供抽吸;以及将抽吸应用到手术部位,由此抽吸由外科手术导致的气体、液体、固体或其任何组合。在一些实施例中,该方法还包括调节抽吸的强度。在一些实施例中,该方法还包括过滤抽吸的气体、液体、固体或其任何组合。在一些实施例中,该方法还包括在装置存在阻挡物的情况下发出报警。在一些实施例中,该装置构造为与包括容器和抽吸管路的手术抽吸系统联接。在一些实施例中,抽吸装置还包括构造为防止抽吸的气体、液体、固体或其任何组合回流的阀。在一些实施例中,装置的抽吸能力在约10磅每平方英寸至约25磅每平方英寸之间。
本公开的一个方面提供了一种无源抽吸装置。该装置包括:(a)第一中空节段,其具有中心轴线,其中第一中空节段包括(i)入口端口,其构造为接收气体、液体、固体或其任何组合;(ii)第一开口;以及(iii)第一面对表面,其至少部分围绕第一开口;(b)第二中空节段,其其具有内部,并且包括(i)出口端口,其构造为释放气体、液体、固体或其任何组合;(ii)第二开口,其面对第一开口;以及(iii)第二面对表面,其至少部分地围绕第二开口并面对所述第一外表面;(c)空气流放大器,其包括:(i)加压气体端口,其构造为接收加压气体流;以及(ii)导管,其由第一面对表面和第二面对表面限定。在一些实施例中,导管与加压气体端口流体连通。在一些实施例中,第一面对表面包括相对于第一中空节段的中心轴线小于90度的角度。在一些实施例中,导管构造为接收加压气体流,并且将加压气体流引导到第二开口中,使得通过第二开口的加压气体流生成低压区,该低压区生成抽吸流,从而导致入口端口接收气体、液体、固体或其组合。
在一些实施例中,入口端口还包括构造为防止气体、液体或其组合回流的阀。在一些实施例中,该装置还包括报警器,该报警器构造为在气体、液体或其组合存在回流的情况下激活。在一些实施例中,报警器端口与第一节段流体连通。在一些实施例中,该装置还包括构造为过滤气体、液体、固体或其组合的过滤器。在一些实施例中,装置还包括:调谐器臂,所述调谐器臂构造为调节导管的宽度,其中调谐器臂构造为使第一中空节段和第二中空节段中的一个或多个相对于彼此移动,由此改变第一面对表面与第二面对表面之间的距离。在一些实施例中,导管的宽度能在约0毫米(mm)到约2mm之间调节。在一些实施例中,该装置还包括角度调节控制器,其中该角度调节控制器构造为调节角度。
本公开的一个方面提供了一种空气流放大器。该空气放大器包括:(a)导管,其具有直径并包括第一壁和第二壁,并且其中该导管构造为接收加压气体流;(b)中空节段,其与导管流体连通,并且具有中心轴线;以及(c)调谐器臂,其构造为调节导管的宽度。在一些实施例中,导管的第一壁相对于接收通道的中心轴线以小于90度的角度成角度。在一些实施例中,导管构造为将加压气体流引导到中空节段中,使得通过中空节段的加压气体流生成低压区,该低压区生成抽吸流,并且放大加压气体流。在一些实施例中,调谐器臂构造为使第一壁和第二壁中的一个或多个相对于彼此移动。
在一些实施例中,放大器还包括腔室,其中抽吸流由加压气体流生成。在一些实施例中,放大器还包括供抽吸流穿过其中的过滤器。在一些实施例中,腔室还包括流量阀,该流量阀构造为防止抽吸流回流到腔室的外部。在一些实施例中,放大器还包括报警器,该报警器构造为在接收通道中存在阻挡物时发声。在一些实施例中,导管的宽度能在约0毫米(mm)到约2mm之间调节。
本公开的一个方面提供了一种抽吸系统。抽吸系统包括:(a)加压气体;(b)抽吸装置,该抽吸装置包括(i)加压气体端口,其构造为接收加压气体;(ii)导管,其具有直径并包括第一壁和第二壁,并且其中导管构造为接收加压气体流;(iii)中空节段,其与导管流体连通,并且具有中心轴线;以及(c)容器,其构造为接收气体、液体、固体或其组合。在一些实施例中,导管的第一壁相对于接收通道的中心轴线以小于90度的角度成角度。在一些实施例中,导管构造为将加压气体流引导到中空节段中,使得通过中空节段的加压气体流生成低压区,该低压区生成抽吸流。在一些实施例中,容器与抽吸装置流体连通,使得由抽吸装置生成的抽吸力被传递到容器,从而导致容器接收气体、液体、固体或其组合。
在一些实施例中,加压气体流导管具有直径,并且其中该直径是可调节的。在一些实施例中,抽吸装置还包括报警器,该报警器构造为在接收通道中存在阻挡物时发声。在一些实施例中,容器构造为容纳液体、固体或其组合,并且气体被抽吸通过容器并进入到抽吸装置中。在一些实施例中,抽吸装置还包括过滤器,抽吸的气体穿过该过滤器。在一些实施例中,抽吸系统还包括调谐器臂,该调谐器臂构造为调节导管的宽度,其中调谐器臂构造为使第一壁和第二壁中的一个或多个相对于彼此移动。
本文描述了用于生成具有伴随的稳定气体流量的可变液体抽吸流的装置、系统和方法。具体而言,当抽吸装置抽吸液体(和/或固体)以及气体时,有利的是在气体的抽吸流量保持恒定或基本恒定的同时提供可变程度的液体抽吸。当气体抽吸流量在液体抽吸强度可调节的区间内最大化(并且在该最大流量下保持恒定)时,这在某些应用中特别有用。由于重力对液体(和/或固体)和气体的不同影响,待抽吸的液体(和/或固体)材料通常直接位于待抽吸区内,而非混溶性气体通常位于待抽吸区上或周围。以这种方式,施加到待抽吸区的抽吸力在位于待抽吸区内的液体(和/或固体)的抽吸流的程度中反应。因此,待抽吸区中的液体抽吸的可变性表示施加到液体位于其内的待抽吸区的抽吸力的可变性。
有利的是,在许多情况下保持恒定的气体流的同时将可变的抽吸力施加到待抽吸区。例如,在某些类型的手术中,在保持气体的恒定抽吸流量的同时对手术部位施加可调节的抽吸量是有益的。例如,当在手术过程中在组织上使用电烙术时,产生有害且有毒的烟气,并且非常有益的是,提供了一种抽吸装置,该抽吸装置构造为从手术部位抽吸最大量的手术烟气以最小化和防止手术团队暴露于烟气,同时还提供适当量的真空以从手术部位内去除例如血液、淋巴液、脂肪或其它手术副产物。
不同的手术和同一手术的不同部分需要待施加到相应手术部位的不同程度的抽吸。在一些外科手术中,施加到手术部位的强抽吸会致使抽吸部位内的患者组织损伤。当在涉及脆弱组织的外科手术过程中使用时,常规手术抽吸装置通常被调低以防止抽吸损伤。作为结果,常规手术抽吸装置在抽吸量减小过程期间基本不提供手术烟气的抽吸,以保护患者。这是因为在常规手术抽吸装置中,仅有总抽吸是可调节的,而不能调节被抽吸的材料中任一种的抽吸程度。在本文描述的抽吸装置、系统和方法中,来自手术部位内的液体(和/或固体)抽吸是可调节,同时产生并存在于外科手术部位上和周围的环境空气中的烟气的抽吸仍然保持恒定的高水平,与对手术部位的液体(和/或固体)的抽吸程度的调节无关。
例如,在神经外科手术或血管手术的情况下,期望施加最低限度的真空,以便不会由于抽吸力损伤脆弱的神经或血管组织。因此,期望能够通过抽吸装置降低施加到手术部位的抽吸量,同时仍然通过装置提供来自手术部位的最大烟气抽吸。例如,在腹部外科手术的情况下,期望在手术内增加和减少施加到手术部位的抽吸量。例如,在相同的腹部外科手术中,期望在抽吸冲洗流体的同时向手术部位提供相对大的抽吸量,并且当在脆弱的器官、导管和脉管系统周围使用烧灼术时向手术部位提供相对少的抽吸量,以便不会对这些脆弱结构造成抽吸损伤。
本文还设想了在提供可调节真空的同时以任何非最大水平保持气体抽吸流量的应用。
本文描述了一种用于生成抽吸的方法,包括:在抽吸装置内使用可调节真空在抽吸装置内生成抽吸流;其中该抽吸流包括液体抽吸流和气体抽吸流;并且其中,响应于可调节真空的调节,在气体抽吸流保持基本恒定的同时,液体抽吸流是可调节的。在一个实施例中,可调节真空由抽吸装置内的相对低压区生成。在一个实施例中,通过将加压气体流引导通过装置的第一导管进入到装置的第二导管中而生成相对低压区。在一个实施例中,抽吸装置具有中心轴线,并且第一导管相对于中心轴线以小于90度的角度定位。在一个实施例中,可调节真空通过调节第一导管的直径来调节。
本文描述了一种方法,包括:在抽吸装置内生成抽吸;并且调节抽吸,使得在气体的抽吸流量保持基本恒定的同时调节液体的抽吸流量。在一个实施例中,抽吸通过抽吸装置内的相对低压区生成。在一个实施例中,通过将加压气体流引导通过装置的第一导管进入到装置的第二导管中而生成相对低压区。在一个实施例中,抽吸装置具有中心轴线,并且第一导管相对于中心轴线以小于90度的角度定位。在一个实施例中,可调节真空通过调节第一导管的直径来调节。
通过引用合并
本说明书中提及的所有公开、专利和专利申请通过引用并入本文,其程度如同每个单独的公开、专利或专利申请被明确地和单独地指出通过引用的方式并入。
附图说明
本文描述的主题的新颖特征在所附权利要求书中具体阐述。通过参考阐述其中利用了本文描述的主题的原理的说明性实施例的以下详细描述以及附图,将获得对本主题的特征和优点的更好的理解,附图中:
图1是示出了抽吸系统的框图。
图2是示出了操作抽吸系统的方法的框图。
图3是示出了具有回流防止性的抽吸系统的框图。
图4是示出了具有回流警报器的抽吸系统的框图。
图5是示出了具有安全特征的抽吸系统的框图。
图6是示出了操作具有安全特征的抽吸系统的方法的框图。
图7是示出了具有阻挡物清除控制器的抽吸系统的框图。
图8是示出了具有安全特征和阻挡物清除控制器的抽吸系统的框图。
图9是示出了操作具有安全特征和阻挡物清除控制器的抽吸系统的方法的框图。
图10A是示出了过滤抽吸系统的框图。
图10B是示出了过滤抽吸系统的操作的框图。
图11是示出了操作过滤抽吸系统的方法的框图。
图12是示出了受正压操作的抽吸装置的框图。
图13是示出了具有回流防止性的受正压操作的抽吸装置的框图。
图14是示出了具有回流警报器的受正压操作的抽吸装置的框图。
图15是示出了具有安全特征的受正压操作的抽吸装置的框图。
图16是示出了具有安全特征的过滤抽吸装置的框图。
图17是示出了补偿式过滤抽吸装置的框图。
图18是示出了操作补偿式过滤抽吸装置的方法的框图。
图19是示出了具有可调节压力间隙的抽吸装置的框图。
图20是示出了操作具有可调节压力间隙的抽吸装置的方法的图。
图21A是示出了具有回流防止阀的抽吸装置的图。
图21B和图21C是图21B1的特写图,示出了具有回流防止阀的抽吸装置的导管。
图21D是示出了在正常操作期间的具有回流防止阀的抽吸装置的操作的图。
图21E是示出了在发生阻塞的情况下的具有回流防止阀的抽吸装置的操作的图。
图22A是示出了回流防止阀的分解图的图。
图22B是示出了在阻挡期间的回流防止阀的图。
图22C是示出了在正常操作期间的回流防止阀的图。
图23A是示出了在正常操作期间的具有安全特征的正压真空装置的操作的图。
图23B是示出了在发生阻挡情况下的具有安全特征的正压抽吸装置的操作的图。
图24A是示出了受正压操作的抽吸装置的图。
图24B是示出了用于受正压操作的抽吸装置的可调节压力间隙的操作的图24B1的特写图。
图24C是示出了用于受正压操作的抽吸装置的可调节压力间隙的操作图24C1的特写图。
图24D是示出了在正常操作期间的受正压操作的抽吸装置的操作的图。
图24E是示出了在正常操作期间的受正压操作的抽吸装置的操作的图。
图25是示出了用于在手术室中使用的抽吸系统的框图。
图26是示出了操作用于在手术室中使用的抽吸系统的方法的图。
图27是示出了用于受正压操作的抽吸装置的消声器的图。
图28示出了在两个节段彼此相邻放置时形成导管的倾斜端或扩口端的角度。
图29是示出了不同的装置设置以及以标准立方英尺每分钟(scfm)计的烟气流量和以毫米汞柱(mmHg)计的静态真空度的对应值的表。
图30是示出了在30psi输入压力时的不同装置的听觉噪声水平(dB)的表。
图31A-B示出了使用相对于中心轴线呈35度角的扩口端(图31A)或相对于中心轴线呈55度角的扩口端(图31B)进行的计算流体动力学(CFD)分析。
图32是示出了相对于中心轴线呈35度角或相对于中心轴线呈55度角时随输入压力变化的最大静态真空度的柱状图。
图33是示出了在34psi输入压力时的作为静态真空度的函数的空气消耗量(scfm)的曲线图。
图34是示出了在30psi输入压力时的作为静态真空度的函数的空气消耗量(scfm)的曲线图。
图35是示出了在最大抽吸时的作为以磅/平方英寸(psi)计的输入空气压力的函数的噪声水平(dB)的曲线图。
图36是示出了作为模拟过滤器闭塞程度的函数的入口压力和出口流量的曲线图。
图37是示出了设置37A为压力表、37B为测压计、37C是流量计、37D是测声计、37E是流量计、37F是流量计的测试设备的图像。
图38是示出了用于空气消耗量测量的测试设备设置的流程图。
图39是示出了用于静态真空度测量的测试设备设置的流程图。
图40是示出了用于静态真空度和噪声测量的测试设备设置的流程图。
图41是抽吸装置的示意图。
图42是使用气体流生成真空的抽吸装置的示意图。
图43是使用被引导进入并穿过装置的气体流生成真空的抽吸装置的示意图。
图44是包括用于引导气体流的一个或多个导管的抽吸装置的示意图。
图45是包括用于引导气体流的一个或多个导管的抽吸装置的示意图,并且其中一个或多个导管相对于装置的中心轴线成小于90度的角度。
图46是抽吸装置的示意图,其中通过引导气体穿过成角度的导管而生成真空。
图47是抽吸装置的示意图,其中利用科恩达效应生成真空。
图48是示出了装置内部与围绕装置的环境之间的压力差如何相对于装置影响真空和流量的视图。
图49是示出了装置的机械性能的变化如何相对于装置影响真空和流量的视图。
图50是示出了如何相对于基本恒定的流量实现可变真空的视图。
图51是示出了猪试验中用于烟气排空的不同装置条件的表。
图52是示出了猪试验中的最大静态真空度(mmHg)的表。
图53是示出了猪试验中的最大静态真空度(mmHg)的柱状图。
图54是示出了猪试验中的作为最大静态真空度(mmHg)的函数的以分贝(dB)计的听觉噪声水平的表。
图55是在两个Y轴上以CFM测量的抽吸流中的真空和气体流的数据的曲线图。
具体实施方式
本文描述的是用于生成抽吸的装置、方法和系统。在详细说明本文公开的发明构思的至少一个实施例之前,应当理解的是,本发明构思在其应用中不限于在以下的说明中阐述或者在附图中示出的结构、实验、示例性数据和/或部件的布置的细节。本文公开和要求的发明构思能够有其它实施例或能够以各种方式实施或执行。此外,应当理解的是,本文使用的措辞和术语仅是为了说明的目的,而不应被认为是以任何方式进行限制。
在描述的主题的实施例的以下详细说明中,阐述了许多具体细节,以便提供对本发明构思的更透彻的理解。然而,对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是,可以在没有这些具体细节的情况下实施本公开内的发明构思。在另一些情况下,众所周知的特征未被详细描述,以避免不必要地使本公开复杂化。
此外,除非有明确的相反陈述,否则"或"表示包含性的或,而不是排他性的或。例如,条件A或B通过下列条件中任一项得以满足:A为真(或存在)并且B为假(或不存在),A为假(或不存在)并且B为真(或存在),A和B都为真(或存在)。
另外,使用"一"或"一个"来描述本文中实施例的元件和部件。这仅仅是为了方便,并且给出对本发明构思的一般理解。这种说明应该解读为包括一个或者至少一个,并且单数也包括复数,除非它明显另有所指。
如本文所用的术语"受试者"可以表示人类受试者或任何动物受试者。
最后,如本文所使用的,对"一个实施例"或"一实施例"的任何提及意味着结合该实施例描述的特定元件、特征、结构或特性被包括在至少一个实施例中。说明书中各处出现的短语"在一个实施例中"并不一定都表示相同的实施例。
在一些实施例中,用于清除比如烟气、组织和体液等医疗或手术副产物的抽吸装置使用基于科恩达(Coanda)效应的空气流放大器来建立抽吸。抽吸主要通过装置从提供给抽吸装置的空气流或气流(通常加压高于环境)建立,而不是外部抽吸泵(尽管装置可以与抽吸泵一起使用)。该装置可以具有防止加压气体从“反转”方向流动并在错误方向上流出装置的安全特征。换言之,该装置构造为防止加压气体从装置的抽吸端流出(这可能导致问题或使患者受伤)。
在一些实施例中,单向阀沿着装置内部的空气流路径存在,以确保加压气体流不会从装置的抽吸端流出。单向阀可以包括构造为允许加压气体逸出到大气的分流端口。单向阀可以仅通过将抽吸端口与空气流放大器隔离并且将加压气体从分流端口分流而停止通过抽吸端口的所有流动。
在一些实施例中,装置可以具有在阻塞物(部分地或全部地)阻挡装置使用的排放路径时激活的警报器。这种警报器可以通过阻塞物导致的流动的反转来激活。这种警报器也可以通过其它(例如,电子)方式来激活。在一些实施例中,警报器可以通过激活单向阀而激活。在一些实施例中,警报器可以通过加压气体从分流端口流出而激活。
在一些实施例中,警报器可以包括一个或多个机械量比和/或电子换能器,以测量装置内的压力。警报器可以构造为响应于装置内的达到阈值标准的内部压力而激活。在一些实施例中,警报器也可以通知使用者抽吸装置的当前内部压力水平和/或内部压力水平是否在期望的操作范围内。
警报可以是听觉警报,比如汽笛、警笛、喇叭、蜂鸣声、振动或其任何组合。警报可以是视觉警报,比如位于装置上的恒定光或闪烁光。视觉警报可以是发光按钮或带有比如"流动受阻"等符号或词语的图标,其可以在视觉警报被激活时发光。警报可以是机械警报,比如改变位置的标签、杠杆或按钮,诸如在警报期间弹出或排出装置的按钮或在警报期间在装置外部旋转的杆。该装置可以包括一个或多个警报器。该装置可以包括一个或多个视觉警报器、听觉警报器、机械警报器或其任何组合。
在一些实施例中,抽吸装置或附件包括朝向抽吸装置或附件的远端设置的抽吸端口或入口端口。抽吸装置或附件还包括接收第一加压气体流的加压气体端口。抽吸装置或附件的第一空气流放大器与抽吸端口流体连通。空气流放大器构造为接收第一加压气体流,以产生第一低压区域。此第一低压区域产生从抽吸装置或附件的外部进入到抽吸端口中的第一流。第一加压气体流和进入到抽吸端口中的第一流的组合流传送出第一空气流放大器的输出端口。
抽吸装置或附件可以包括过滤器。此过滤器接收(并且由此过滤)组合流。过滤器包括至少一个过滤器入口端口和至少一个过滤器输出端口。至少一个过滤器入口端口流体地连接至过滤介质,使得进入过滤器的空气在排出至少一个过滤器输出端口之前穿过过滤介质。相应地,组合流在其穿过过滤器期间被过滤。
在一些实施例中,抽吸装置或附件可以包括第二空气流放大器。第二空气流放大器构造为产生第二低压区域,其从第二加压气体流产生第二流。第二空气流放大器接收第二加压气体流,以产生第二低压区域。添加多个空气流放大器增加了抽吸装置的抽吸能力。在一些实施例中,第二空气流放大器可以联接到第一空气流放大器。在一些实施例中,第二空气流放大器可以构造为补偿归因于过滤器的流动阻力的流动损失和/或压力(抽吸)损失。例如,第二空气流放大器可以补偿过滤器的流动阻力的一部分(例如,1/4、1/2等)或全部。在另一个示例中,第二空气流放大器可以生成超过(例如,1.25x、1.5x)过滤器的流动阻力的抽吸。
在一些实施例中,抽吸装置或附件可以包括回流防止器。该回流防止器(例如止回阀、单向阀等)可以构造为防止加压气体流经由抽吸端口排出。如果省略或未激活回流防止器,则在经由输出端口流过的流发生阻塞、闭塞或其它阻挡的情况下,加压气体流可能经由抽吸端口排出。阻塞可能发生在抽吸装置本身、辅助管道、管线或管路中,其构造为容纳并带走由抽吸装置或附件抽吸入的材料。
在一些实施例中,抽吸装置或附件包括警报器。警报器可以响应于被激活的回流防止器而激活。在一些实施例中,回流防止器将加压气体流重定向到分流端口。在一些实施例中,响应于将气体流重定向到分流端口而激活警报器。警报可以是听觉的。警报可以是可视的(例如,改变颜色、形状等的指示物)。警报可以是机械的(例如,振动)。在一些实施例中,警报包括在空气穿过它时产生可听到的噪声的汽笛。
在一些实施例中,用于去除手术副产物的方法包括通过包括第一空气流放大器的抽吸组件接收加压气体流。加压气体流被提供给第一空气流放大器。第一空气流放大器产生将抽吸流抽入到抽吸组件中的低压区域。抽吸流可以包括手术副产物。抽吸流从抽吸组件的外部进入抽吸端口中,通过空气流放大器,并且经由正压输出(或排放)端口从抽吸组件排出。
抽吸装置的重量可以小于约10千克(kg)、5kg、4.5kg、4kg、3.5kg、3kg、2.5kg、2kg、1.5kg、1kg或更少。该装置的重量可以小于约2kg。该装置的重量可以是在约0.5kg到约2kg之间。
抽吸装置可具有小于约100厘米(cm)、75cm、50cm、45cm、40cm、35cm、30cm、25cm、20cm、15cm、14.5cm、14cm、13.5cm、13cm、12.5cm、12cm、11.5cm、11cm、10.5cm、10cm、5.5cm、5cm或更小的最大外径。最大外径可以小于约15cm。最大外径可以小于约12cm。最大外径可以小于约11.5cm。最大外径可以在约5cm到约13cm之间。最大外径可以在约50cm与40cm之间。最大外径可以在约100cm至约50cm之间。
抽吸装置可以具有约200cm、150cm、100cm、75cm、60cm、55cm、50cm、45cm、44cm、43cm、42cm、41cm、40cm、39cm、38cm、37cm、36cm、35cm、34cm、33cm、32cm、31cm、30cm、29cm、28cm、27cm、26cm、25cm、20cm或更小的最大外部长度。该装置可以具有小于约45cm的最大外部长度。该装置可以具有小于约40cm的最大外部长度。该装置可以具有约39cm的最大外部长度。该装置可以具有在约40cm到约20cm之间的最大外部长度。该装置可以具有在约200cm到约50cm之间的最大外部长度。
抽吸装置可以具有约50cm、45cm、40cm、35cm、30cm、25cm、24cm、23cm、22cm、21cm、20cm、19cm、18cm、17cm、16cm、15cm、14cm、13cm、12cm、11cm、10cm、9cm、8cm、7cm、6cm、5cm或更小的最大外部宽度。该装置可具有小于约20cm的最大外部宽度。该装置可具有小于约19cm的最大外部宽度。该装置可具有在约20cm到约15cm之间的最大外部宽度。该装置可具有在约50cm到约20cm之间的最大外部宽度。
在一些实施例中,抽吸装置包括中空壳体。在一些实施例中,中空壳体可以包括一种或多种金属、一种或多种聚合物、一种或多种塑料、一种或多种陶瓷、或一种或多种复合物或其任何组合。该装置可以包括一种或多种FDA批准的材料。该装置可以包括具有良好加工性能或可加工性的一种或多种材料。该装置可以包括具有低摩擦系数(比如小于0.25、小于0.2、小于0.15、小于0.1或更小)的一种或多种材料。该装置可以包括具有高拉伸强度(比如大于6,000磅/平方英寸(psi)、大于7,000psi,大于8,000psi、大于9,000psi或更大)的一种或多种材料。
该装置可以包括一种或多种聚合物。该装置可以包括一种或多种共聚物。该装置可以包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)。该装置可以包括聚缩醛。例如,该装置可以包括甲醛的聚缩醛,比如缩醛(聚甲醛)。该装置可以包括一种或多种塑料。该装置可以包括聚合物,其含有硅氧烷,比如硅油,硅橡胶,硅酮树脂,或硅酮填缝剂,或其任何组合。例如,装置的一个或多个阀可以包括硅酮。该装置可以包括聚苯乙烯、聚乙烯、烧结玻璃、硼硅酸盐玻璃、玻璃纤维、尼龙、聚酰胺(PA)、聚醚砜(PES)、聚四氟乙烯(PTFE)、无表面活性剂的醋酸纤维素(SFCA)、再生纤维素(RC)、聚偏二氟乙烯(PVDF)或其任何组合。在一些实施例中,该装置可以包括一种或多种材料,用于声音减弱,比如声音缓冲(即,防止振动)、声音吸收(即,吸收噪声)、声音衰减(即,降低的声音能量)或其任何组合。该装置可以包括有助于声音缓冲、声音吸收、声音衰减或其任何组合的几何形状。该装置可以包括层压层、表面微结构或其组合,以有助于声音缓冲、声音吸收、声音衰减或其任何组合。该装置可以包括消声瓷砖、纤维玻璃棉絮、聚氨酯泡沫、多孔泡沫(比如橡胶泡沫)、三聚氰胺泡沫(比如甲醛-三聚氰胺-亚硫酸氢钠共聚物)、毛毡、共振吸收剂、亥姆霍兹(Helmholtz)共振器、或其任何组合。该装置可以包括单独的或与用于声音缓冲的一种或多种材料组合的声学解耦。
在一些实施例中,抽吸装置壳体包括一个或多个中空节段。在一些实施例中,抽吸装置壳体可以包括基本上彼此对齐定位的一个或多个中空节段。在一些实施例中,装置的一个或多个节段可以以多个不同取向定位,包括作为堆叠或其它类似构造,例如,四个中空节段可以布置在两个中空节段的两个堆叠中。在一些实施例中,一个或多个中空节段被构造为连通,使得一个或多个中空节段是连续的。在一些实施例中,一个或多个中空节段是流体连续的,使得例如抽吸流可以从一个中空节段行进到另一个中空节段。在一些实施例中,一个或多个中空节段构造为连通,使得例如抽吸的气体、液体、固体或其任何组合的流可以从一个中空节段行进到另一个中空节段。在一些实施例中,壳体的中空节段还可以包括其它部件(包括端口)。例如,在一些实施例中,抽吸装置壳体的第一中空节段包括入口端口,其还可以包括用于与例如抽吸管路联接的外部联接器或连接器。在一些实施例中,装置壳体的第一中空节段包括报警器端口,该报警器端口包括报警器,其构造为在该装置由于例如阻挡而不能正常工作时发声。在一些实施例中,一个或多个中空节段包括一个或多个孔,该一个或多个孔构造并定位为助于与一个或多个其它中空节段连通。在一些实施例中,第一中空节段与第二中空节段对齐定位,第一中空节段包括与第一中空节段的内部连续的第一孔,第二中空节段包括与第二中空节段的内部连续的第二孔,并且第一孔被定位为使得其面对第二孔并与第二孔对齐或基本上对齐。在一些实施例中,一个或多个中空节段的形状可以是管状的。在一些实施例中,一个或多个中空节段可以是任何多边形的形状,包括例如形状为立方形或球形。在一些实施例中,中空节段中的孔可以是圆形的。在一些实施例中,中空节段中的孔可以包括任何形状,包括例如椭圆形、正方形、矩形或三角形。在一些实施例中,壳体还包括一个或多个空气流放大器机构。装置的第一节段、第二节段、第三节段或任何附加节段可以包括例如圆柱形、正方形、矩形、六边形、三角形、螺旋形、梯形、椭圆形或其任何组合。中空节段的一部分可以包括圆柱形、正方形、矩形、六边形、三角形、螺旋形、梯形、椭圆形或其任何组合。中空节段可以包括多于一个的形状。装置的第一中空节段、第二中空节段、第三中空节段或任何附加节段可以包括有助于声音减弱或缓冲的几何形状。例如,壳体的内壁的一部分可以包括表面微架构,以助于声音减弱。壳体的内壁的一部分可以包括包含具有吸声特性的材料的层压层或包含有助于声音减弱的表面微架构的层压层或其组合。在一些实施例中,内壁的一部分可以包括隔音板。在一些实施例中,内壁的一部分可以包括迷宫几何形状、六边形几何形状、凸形几何形状、蜂窝几何形状或其任何组合。
在一些实施例中,抽吸装置包括空气流放大器机构。在一些实施例中,空气流放大器机构是中空节段中的一个或多个的部件。在一些实施例中,空气流放大器不是中空节段的部件。在一些实施例中,第一中空节段中的第一孔与第二中空节段中的第二孔连续。在一些实施例中,第一中空节段中的第一孔与第二中空节段中的第二孔流体连续,并且第一中空节段和第二中空节段由间隙空间物理分隔。在一些实施例中,第一中空节段和第二中空节段流体连续,但被间隙空间分隔,并且第一节段的第一孔不覆盖第一中空节段的整个表面,使得在第一中空节段的外部上存在至少部分地围绕第一孔的实心表面的区域。同样,在一些实施例中,第一中空节段和第二中空节段流体连续,但被间隙空间分隔,并且第二节段的第二孔不覆盖第二中空节段的整个表面,使得在第二中空节段的外部上存在至少部分地围绕第二孔的实心表面的区域。在一些实施例中,围绕第一孔的外表面与围绕第二中空的第二孔的外表面之间的间隙空间形成导管。在此实施例中,该导管包括:第一壁,其包括围绕第一孔的外表面;第二壁,其包括围绕第二中空的第二孔的外表面;以及间隙空间,其在两壁之间。在一些实施例中,导管是空气流放大器机构的一部分,该空气流放大器机构构造为在壳体内无源地生成抽吸,该抽吸可以进一步传递到壳体的外部。
在一些实施例中,空气流放大器至少部分地包含在抽吸装置壳体内。在一些实施例中,空气流放大器包括用于相对于环境压力在壳体内生成低压区的机构,所述低压区然后生成抽吸力。在一些实施例中,空气流放大器导致加压气体的喷射流基本上完全沿着装置壳体的中空节段的一个或多个内表面行进。当空气流放大器导致加压气体的喷射流基本上完全沿着装置壳体的中空节段的一个或多个内表面行进时,在装置的中空节段的内部内建立低压区。在一些实施例中,当建立低压区时,该低压区生成基本上沿与喷射流相同的方向指向的抽吸力。在一些实施例中,由喷射流生成的抽吸力在壳体的入口端口处产生抽吸。在一些实施例中,空气流放大器包括用于引导加压气体流的机构。在一些实施例中,空气流放大器包括与加压气体流端口连续的导管,其中导管构造为从加压气体流端口接收加压气体。在一些实施例中,导管在壳体内定位在第一中空节段和第二中空节段之间,并且所述导管构造为与第二中空节段中的孔流体连续。在一些实施例中,该导管包括:第一壁,其包括围绕第一孔的外表面;第二壁,其包括围绕第二中空的第二孔的外表面;以及间隙空间,其在两壁之间。在一些实施例中,间隙空间可以包括环形形状。在非限制性示例性实施例中,该间隙空间可以包括任何形状,包括立方体形状、矩形形状和三角形形状。在一些实施例中,空气放大器机构的导管和第二孔相对于彼此定位成使得加压气体流从导管行进到第二孔中。在一些实施例中,导管和第二孔相对于彼此定位成使得加压气体流行进通过导管并进入第二中空空间中。在一些实施例中,导管和第二孔相对于彼此定位成使得加压气体流行进通过导管然后进入到第二中空空间中,其中加压气体形成喷射流,该喷射流基本上完全沿着第二中空节段的一个或多个内表面行进,从而根据科恩达效应,建立邻近喷射流的低压区。在该实施例中,第二中空节段内生成的低压区域从第一中空节段和抽吸装置外的包括抽吸流或抽吸力的环境将更高压力的空气流抽引到第二中空节段中。在该实施例中,抽吸流或抽吸力传递通过第二中空节段、通过间隙空间(在第一孔与第二孔之间)、通过第一中空节段并且通过入口端口。在一些实施例中,第一中空空间包括入口端口或抽吸端口,通过它使空气流放大器机构和第二中空节段所生成的抽吸得以传递到装置的外部。在一些实施例中,该装置可以构造为提供抽吸气体、液体、固体或其任何组合(例如包括蒸汽)的抽吸力。该抽吸力可以通过装置抽送或推送以下项目:a)物质的一部分、b)加压气体的一部分、或c)其组合。该抽吸力可通过一个或多个过滤器抽送或推送一部分物质、一部分加压气体或其组合。该抽送或推送可取决于导管相对于抽吸流或物质或加压气体的位置的放置。
在一些实施例中,空气放大器机构的导管相对于空气放大器的第二孔以约0度到90度之间的角度定位。在一些实施例中,空气放大器机构的导管相对于空气放大器的第二孔以约90度到180度之间的角度定位。在一些实施例中,空气放大器机构的导管相对于空气放大器的第二孔以约180度的角度定位。在一些实施例中,空气放大器机构的导管相对于空气放大器的第二孔以约175度的角度定位。在一些实施例中,空气放大器机构的导管相对于空气放大器的第二孔以约170度的角度定位。在一些实施例中,空气放大器机构的导管相对于空气放大器的第二孔以约165度的角度定位。在一些实施例中,空气放大器机构的导管相对于空气放大器的第二孔以约160度的角度定位。在一些实施例中,空气放大器机构的导管相对于空气放大器的第二孔以约155度的角度定位。在一些实施例中,空气放大器机构的导管相对于空气放大器的第二孔以约150度的角度定位。在一些实施例中,空气放大器机构的导管相对于空气放大器的第二孔以约145度的角度定位。在一些实施例中,空气放大器机构的导管相对于空气放大器的第二孔以约140度的角度定位。在一些实施例中,空气放大器机构的导管相对于空气放大器的第二孔以约135度的角度定位。在一些实施例中,空气放大器机构的导管相对于空气放大器的第二孔以约130度的角度定位。在一些实施例中,空气放大器机构的导管相对于空气放大器的第二孔以约125度的角度定位。在一些实施例中,空气放大器机构的导管相对于空气放大器的第二孔以约120度的角度定位。在一些实施例中,空气放大器机构的导管相对于空气放大器的第二孔以约115度的角度定位。在一些实施例中,空气放大器机构的导管相对于空气放大器的第二孔以约110度的角度定位。在一些实施例中,空气放大器机构的导管相对于空气放大器的第二孔以约105度的角度定位。在一些实施例中,空气放大器机构的导管相对于空气放大器的第二孔以约100度的角度定位。在一些实施例中,空气放大器机构的导管相对于空气放大器的第二孔以约95度的角度定位。在一些实施例中,空气放大器机构的导管相对于空气放大器的第二孔以约90度的角度定位。在一些实施例中,空气放大器机构的导管相对于空气放大器的第二孔以约85度的角度定位。在一些实施例中,空气放大器机构的导管相对于空气放大器的第二孔以约80度的角度定位。在一些实施例中,空气放大器机构的导管相对于空气放大器的第二孔以约75度的角度定位。在一些实施例中,空气放大器机构的导管相对于空气放大器的第二孔以约70度的角度定位。在一些实施例中,空气放大器机构的导管相对于空气放大器的第二孔以约65度的角度定位。在一些实施例中,空气放大器机构的导管相对于空气放大器的第二孔以约60度的角度定位。在一些实施例中,空气放大器机构的导管相对于空气放大器的第二孔以约55度的角度定位。在一些实施例中,空气放大器机构的导管相对于空气放大器的第二孔以约50度的角度定位。在一些实施例中,空气放大器机构的导管相对于空气放大器的第二孔以约45度的角度定位。在一些实施例中,空气放大器机构的导管相对于空气放大器的第二孔以约40度的角度定位。在一些实施例中,空气放大器机构的导管相对于空气放大器的第二孔以约35度的角度定位。在一些实施例中,空气放大器机构的导管相对于空气放大器的第二孔以约30度的角度定位。在一些实施例中,空气放大器机构的导管相对于空气放大器的第二孔以约25度的角度定位。在一些实施例中,空气放大器机构的导管相对于空气放大器的第二孔以约20度的角度定位。在一些实施例中,空气放大器机构的导管相对于空气放大器的第二孔以约15度的角度定位。在一些实施例中,空气放大器机构的导管相对于空气放大器的第二孔以约10度的角度定位。在一些实施例中,空气放大器机构的导管相对于空气放大器的第二孔以约5度的角度定位。在一些实施例中,空气放大器机构的导管相对于空气放大器的第二孔以约0度的角度定位。
具有在约0°到90°之间的角度的一个节段的倾斜端可以邻近具有在约90°到约180°之间的角度的第二节段的扩口端放置,使得倾斜端与扩口端之间的间隙空间形成导管。一个节段的倾斜端和第二节段的扩口端可以基本上彼此平行,以增强导管内的层流。第一节段的倾斜端的角度可以与第二节段的扩口端的角度匹配。第一节段的倾斜端的角度可以类似于第二节段的扩口端的角度。例如,第一节段的倾斜端可以是约90°,并且第二节段的扩口端可以是约90°。第一节段的倾斜端可以是约55°,并且第二节段的扩口端可以是约125°。第一节段的倾斜端可以是约35°,并且第二节段的扩口端可以是约145°。扩口端可以包括光滑的或圆滑的边缘,以增强或允许层流通过导管。
导管还可以通过将角度在0°到90°之间的一个节段的倾斜端邻近倾斜端在约90°到约180°之间倾斜的第二节段放置而形成。例如,第一节段的倾斜端可以是约90°,并且第二节段的倾斜端可以是约90°。第一节段的倾斜端可以是约55°,并且第二节段的倾斜端可以是约125°。第一节段的倾斜端可以是约35°,并且第二节段的倾斜端可以是约145°。
倾斜端可以相对于中心轴线以约90度(°)的角度或更小的角度倾斜。倾斜端可以以90°、85°、80°、75°、70°、65°、60°、55°、50°、45°、40°、35°、30°、25°、20°、15°、10°、5°或更小的角度倾斜。倾斜端可以相对于中心轴线以约55°倾斜。倾斜端可以相对于中心轴线以约35°倾斜。倾斜端可以相对于中心轴线在约55°至约35°之间倾斜。倾斜端可以相对于中心轴线在约60°至约20°之间倾斜。
倾斜端可以相对于中心轴线以约90度(°)的角度或更大的角度倾斜。倾斜端可以以90°、95°、100°、105°、110°、115°、120°、125°、130°、135°、140°、145°、150°、155°、160°、165°、170°、175°或约180°倾斜。倾斜端可以相对于中心轴线以约125°倾斜。倾斜端可以相对于中心轴线以约145°倾斜。倾斜端可以相对于中心轴线在约125°至约145°之间倾斜。倾斜端可以相对于中心轴线在约120°至约160°之间倾斜。
扩口端可以相对于中心轴线以约90度(°)的角度或更大的角度扩口。扩口端可以以约90°、95°、100°、105°、110°、115°、120°、125°、130°、135°、140°、145°、150°、155°、160°、165°、170°、175°或约180°扩口。扩口端可以相对于中心轴线以约125°扩口。扩口端可以相对于中心轴线以约145°扩口。扩口端可以相对于中心轴线在约125°至约145°之间扩口。扩口端可以相对于中心轴线在约120°至约160°之间扩口。
扩口端可以相对于中心轴线建立小于约90度的角度。扩口端可以相对于中心轴线建立可以为约90°、85°、80°、75°、70°、65°、60°、55°、50°、45°、40°、35°、30°、25°、20°、15°、10°、5°或更小的角度。扩口端可以相对于中心轴线建立可以为约55°的角度。扩口端可以相对于中心轴线建立可以为约35°的角度。扩口端可以相对于中心轴线建立可以在约55°至35°之间的角度。扩口端可以相对于中心轴线建立可以在约60°至20°之间的角度。
斜面可以在节段的一端处开始,并且延续到该节段的相反端。斜面可以包括该节段的长度的一部分。例如,节段的长度的倾斜的部分可以小于约1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%或更少。长度的倾斜的部分可以小于约25%。长度的倾斜的部分可以小于约15%。长度的倾斜的部分可以小于约10%。长度的倾斜的部分可以小于约5%。长度的倾斜的部分可以小于约1%。
扩口可以在节段的一端处开始,并且延续到该节段的相反端。扩口可以包括该节段的长度的一部分。例如,节段的长度的扩口的部分可以小于约1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%或更少。长度的扩口的部分可以小于约25%。长度的扩口的部分可以小于约15%。长度的扩口的部分可以小于约10%。长度的扩口的部分可以小于约5%。长度的扩口的部分可以小于约1%。
一个或多个倾斜端、一个或多个扩口端或其任何组合的角度可以是可调节的。例如,使用者可以调节一个或多个角度。例如,可以从远程位置自动调节角度。角度可以根据反馈机制进行调节,比如入口端口处的抽吸能力。使用者可以机械地旋转调谐器臂,以调节角度。
节段的一端或两端可以是扩口的、倾斜的、成角度的、有斜度的或渐变的。例如,节段可以具有第一端和第二端,其中的一个或两个可以是倾斜的。节段可以具有第一端和第二端,其中的一个或两个可以是扩口的。节段可以具有第一倾斜端和第二扩口端。一个或多个节段可以彼此相邻地串联放置,例如,将扩口端邻近倾斜端放置,或者将倾斜端邻近不同的倾斜端放置。具有两个扩口端的节段可以通过邻近该节段的两个扩口端之一放置每个附加节段的倾斜端,而与两个附加节段串联放置。
在一些实施例中,提供加压气体的加压气体端口(比如正压吸入口)可以定位成邻近壳体的外部的任一点。在一些实施例中,加压气体端口可以沿着壳体定位在空气放大器的远端侧的点处(其中该装置的近端包括具有入口端口的端部)。在一些实施例中,加压气体端口可以定位在空气放大器的近端侧的点处(其中该装置的近端包括具有入口端口的端部)。在一些实施例中,气体端口可以定位成邻近入口端口(比如管嘴)。在一些实施例中,气体端口可以定位成邻近出口端口(比如加压废物端口)。在一些实施例中,气体端口可以沿着导管的长度定位在任何点处。
在一些实施例中,空气放大器机构的一个或多个部件是可调节的。例如,使用者可以通过例如使第一中空节段和第二中空节段中的一个或多个相对于彼此移动(即,由此使导管的壁相对于彼此移动)来调节空气放大器的导管的间隙空间的宽度。在一些实施例中,导管的间隙空间的宽度例如可以从远程位置自动地调节。导管的间隙空间的宽度可根据反馈机制进行调节,比如入口端口处的物质量,或入口端口处的液体抽吸能力。使用者可以机械地旋转调谐器臂,以调节导管的间隙空间的宽度。调谐器臂可以可操作地联接到凹槽,例如螺旋凹槽,其可以建立线性移动,以调节导管的间隙空间的宽度。
减小导管的间隙空间的宽度可以增加液体抽吸能力。增加导管的间隙空间的宽度可以减小液体抽吸能力。在整个调谐器臂调节范围内或在用于导管的一个或多个间隙空间的可调节宽度的整个范围内,气体抽吸能力可以保持恒定。入口端口(比如管嘴)处的气体抽吸与液体抽吸的体积比可以在用于导管的间隙空间的宽度的整个范围内或在调谐器臂调节的整个范围内是可调节的。调谐器臂可以包括连续旋转或者可以包括对应于导管的间隙空间的特定宽度的不连续凹槽。
导管的长度可以比第一节段或第二节段的长度小约40%、35%、30%、25%、20%、15%、14%、13%、12%、11%、10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%或更小。导管的长度可以小于第一节段或第二节段的长度约10%。导管的长度可以小于第一节段或第二节段的长度约20%。导管的长度可以在第一节段或第二节段的长度的约1%到约10%之间。导管的长度可以在第一节段或第二节段的长度的约1%到约5%之间。导管的长度可以在第一节段或第二节段的长度的约1%到约15%之间。导管的长度可以在第一节段或第二节段的长度的约1%到约20%之间。
在一些实施例中,导管的间隙空间的宽度可以小于约10厘米(cm)、9.5cm、9cm、8.5cm、8cm、7.5cm、7cm、6.5cm、6cm、5.5cm、5cm、4.5cm、4cm、3.5cm、3cm、2.5cm、2cm、1.5cm、1cm或更小。导管的间隙空间的宽度可以小于约50毫米(mm)、45mm、40mm、35mm、30mm、25mm、20mm、15mm、10mm,9mm、8mm、7mm、6mm、5mm、4mm、3mm、2mm、1mm、0.5mm或更小。导管的间隙空间的宽度可以小于约5mm。导管的间隙空间的宽度可以小于约4mm。导管的间隙空间的宽度可以小于约3mm。导管的间隙空间的宽度可以小于约2mm。导管的间隙空间的宽度可以小于约1mm。导管的间隙空间的宽度可以在0mm到约2mm之间可调节。
该装置可以在入口端口处施加约40磅每平方英寸(psi)、35psi、30psi、29psi、28psi、27psi、26psi、25psi、24psi、23psi、22psi、21psi、20psi、19psi、18psi、17psi、16psi、15psi、14psi、13psi、12psi、11psi、10psi或约5psi的液体抽吸能力。液体抽吸能力可以是约25psi。液体抽吸能力可以是约20psi。液体抽吸能力可以是约15psi。液体抽吸能力可以是约10psi。液体抽吸能力可以在约25psi到约10psi之间。
装置的液体抽吸能力可以是可调节的。液体抽吸能力可以是在约25psi到约10psi之间可调节的。液体抽吸能力可以是在约40psi到约5psi之间可调节的。液体抽吸能力可以是在约30psi到约10psi之间可调节的。液体抽吸能力可以是在约25psi到约5psi之间可调节的。液体抽吸能力可以例如通过调节导管的间隙空间由使用者手动调节,或者使用者可以例如在远程位置处指定可以编程到装置中的液体抽吸能力。
调节间隙空间可以独立于气体抽吸能力,但可以改变入口端口处的液体抽吸能力。该装置可以能够在可调节液体抽吸能力的整个大范围内保持恒定的气体抽吸能力。该装置可以能够在从约10磅每平方英寸(psi)至约25psi的可调节的液体抽吸能力的整个范围内保持恒定的气体抽吸能力。该装置可以能够在从约5psi至约40psi的可调节的液体抽吸能力的整个范围内保持恒定的气体抽吸能力。该装置可以能够在从约10psi至约30psi的可调节的液体抽吸能力的整个范围内保持恒定的气体抽吸能力。该装置可以能够在从约5psi至约25psi的可调节的液体抽吸能力的整个范围内保持恒定的气体抽吸能力。
入口端口处的体积流量可以为约4立方英尺/分钟(cfm)、4.5cfm、5cfm、5.5cfm、6cfm、6.5cfm、7cfm、7.5cfm、8cfm、8.5cfm、9cfm、9.5cfm、10cfm、10.5cfm、11cfm、11.5cfm、12cfm、12.5cfm、13cfm、13.5cfm、14cfm、14.5cfm、15cfm、15.5cfm、16cfm、17cfm、18cfm、19cfm或20cfm。体积流量可以在约4cfm到约6cfm之间。体积流量可以在约12cfm到约15cfm之间。
入口端口处的液体抽吸速率可以为约100立方厘米每秒(cc/s)、95cc/s、90cc/s、85cc/s、80cc/s、75cc/s、70cc/s、65cc/s、60cc/s、55cc/s、50cc/s、45cc/s、40cc/s、35cc/s、30cc/s、25cc/s、20cc/s、15cc/s、10cc/s或约5cc/s。液体抽吸速率可以在约60cc/s到约5cc/s之间。液体抽吸速率可以至少为约30cc/s。液体抽吸速率可以至少为25cc/s。
液体抽吸速率可以是可调节的。液体抽吸速率可以在约60cc/s到约5cc/s之间可调节。液体抽吸速率可以在约60cc/s到约30cc/s之间可调节。液体抽吸速率可以在约100cc/s到约30cc/s之间可调节。液体抽吸速率可以例如通过调节导管的间隙空间由使用者手动调节,或者使用者可以例如在远程位置处指定可以编程到装置中的液体抽吸速率。
入口端口的内径可以是可调节的。使用者可以例如通过旋转装置上的第三调谐器臂来调节入口端口的内径。入口端口的内径可以基于进入入口端口的物质的体积来自动调节。内径可以是在约5毫米(mm)到约10厘米(cm)之间可调节的。内径可以是在约5mm到约50mm之间可调节的。内径可以是在约25mm到约100mm之间可调节的。内径可以是在约0.5cm到5cm之间可调节的。内径可以是在约0.5cm到约10cm之间可调节的。内径可以例如通过调节第三调谐器臂由使用者手动调节,或者使用者可以例如在远程位置处指定可以被编程到装置中的入口端口内径。
本文描述的抽吸装置在生成最小的或不相关的声音的同时提供抽吸。本文描述的抽吸装置的操作可以生成一种或多种声音。一种或多种声音可以等同于比如约43分贝(dB)的背景噪声。一种或多种声音可以比背景噪声大6dB以下。一种或多种声音可以比背景噪声大4dB以下。一种或多种声音可以小于约40dB、35dB、30dB、29dB、28dB、27dB、26dB、25dB、24dB、23dB、22dB、21dB、20dB、19dB、18dB、17dB、16dB、15dB、14dB、13dB、12dB、11dB、10dB、5dB或更小。一种或多种声音可以小于约40dB。一种或多种声音可以小于约30dB。一种或多种声音可以小于约20dB。一种或多种声音可以在约10dB到约30dB之间。一种或多种声音可以在约15dB到约35dB之间。
包括回流警报器或报警器的一个或多个实施例可以发出一种或多种声音。由回流警报器发出的一种或多种声音可以是可听到的。由回流警报器发出的一种或多种声音可以是约100dB、95dB、90dB、85dB、80dB、75dB、70dB、65dB、60dB、55dB、50dB或45dB。由回流警报器发出的一种或多种声音可以是约80dB。由回流警报器发出的一种或多种声音可以是约70dB。由回流警报器发出的一种或多种声音可以是约60dB。由回流警报器发出的一种或多种声音可以是约50dB。由回流警报器发出的一种或多种声音可以在约45dB到约60dB之间。由回流警报器发出的一种或多种声音可以在约45dB到约75dB之间。
在装置中可以包括一个或多个过滤器。例如,在装置中可以包括两个、三个、四个、五个或更多个过滤器。一个或多个过滤器可以定位在导管的间隙空间之前、导管的间隙空间之后、或其组合。一个或多个过滤器可以定位在入口端口处(比如在管嘴处)、出口端口(例如加压废物端口)处、壳体内或其任何组合。一个或多个过滤器可以收集比如固体物质等物质。一个或多个过滤器可收集细菌微粒、病毒微粒、固体手术废物或其任何组合。一个或多个过滤器可以基于一个或多个过滤器的孔隙大小来收集固体物质。过滤器的孔隙大小可以小于100微米(μm)、70μm、20μm、10μm、5μm、2μm、1μm、0.7μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm、0.2μm、0.1μm,0.02μm、0.01μm或更小。孔隙大小可以是约100μm或更小。孔隙大小可以是约70μm或更小。孔隙大小可以是约0.5μm或更小。孔隙大小可以是约0.2μm或更小。一个或多个过滤器可以串联定位。
该装置可以用于收集,比如收集流体样本、细胞样本或组织样本。例如,该装置可以用于收集组织样本,比如在结肠镜检查期间收集息肉。该装置可以用于收集肿瘤活检样本。该装置可以用于收集流体样本,比如在手术期间收集血液样本。
在装置中可以包括一个或多个过滤器,以收集样本。在装置中可以包括一个或多个过滤器,以分类抽吸流,使得可以从抽吸流收集一种或多种样本。一个或多个过滤器可以收集组织样本,并且允许过滤或移除在收集期间也可能被抽吸的过量的气体或液体。一个或多个过滤器可以收集细胞样本,并且允许过滤或移除在收集期间也可能被抽吸的过量的气体或液体。一个或多个过滤器可将组织样本和细胞样本收集到装置的分隔的区域中,并且允许过滤或移除在收集期间也可能被抽吸的过量的气体或液体。一个或多个过滤器可以使用不同孔隙大小的过滤器来分离收集材料(即,组织、细胞、微粒)。一个或多个过滤器可以使用基于一个或多个细胞表面标记的正向选择或负向选择来分离收集材料,比如细胞样本。在一些实施例中,该装置可以包括特定几何形状的流体路径,以分类抽吸流并收集特别受关注的样本。
一种或多种气体或液体或组织(比如过量的气体或液体或组织)可以从该装置排出。可以将过量的气体或液体或组织收集到收集单元中以供进一步使用,比如收集过量的血液,用于进一步分析受试者的状况或用于进一步的研究使用。过量的气体或液体或固体可以回收以供进一步使用,比如收集可以回收来用于受试者的过量血液。该装置还可以包括用于存储收集材料(比如在收集之后存储组织样本)的收集单元。该装置的收集单元可以与装置分离,比如为可以在使用期间附接到装置的分离单元,或者可以形成在装置中。收集单元可以是可重复使用的。
在一些实施例中,该装置例如可以用于在外科手术期间提供抽吸。在一些实施例中,该装置可以构造为抽吸例如烟气、血液或手术碎片(包括例如粪便、脓液、冲洗液或骨碎片)。在一些实施例中,抽吸装置完全提供足够的抽吸,或者,在一些实施例中,位于装置内或与装置串联定位的一个或多个过滤器可以例如分离从手术部位抽吸的气体、液体和固体。例如,第一过滤器可以紧邻装置的入口端口之前定位,以过滤固体,并且第二过滤器可以定位在装置内,以从抽吸的气体过滤液体和较小的微粒。
手术副产物可以包括液体(例如,血液、唾液)、烟气、组织和/或有毒化学物中的一种或多种。抽吸流可以在从抽吸组件排出之前穿过过滤器。抽吸流可以穿过第二空气放大器(例如,在过滤器之后)。
抽吸流可以穿过回流防止器(例如,单向阀),以防止加压气体流经由抽吸端口(例如,在发生阻挡的情况下)从抽吸组件排出。可以向使用者报警在抽吸组件中存在阻塞物。可以分流加压气体以激活警报器。当激活回流防止器时,加压气体流可以被引导出抽吸组件的分流端口,由此防止加压气体流经由抽吸端口从抽吸组件排出。
在一些实施例中,抽吸组件包括低压端口,以接收进入低压端口的流中的手术副产物。抽吸组件还包括正压排出端口,以将手术副产物从抽吸组件中送出用于收集。正压气体端口接收加压气体流。第一空气放大器建立从低压端口到正压端口的流。该流将抽吸流中卷入的手术副产物从抽吸端口推进到排出端口。
在一些实施例中,抽吸组件可以包括一个或多个阀。一个或多个阀可以是单向阀。一个或多个阀可以是梭阀、泄压阀、回流防止阀、止回阀或其任何组合。
在一些实施例中,弹簧可以是用于密封一个或多个阀(比如梭阀)的能量源。弹簧可以提供约0磅(lbs)到约30磅之间的力。弹簧可以提供在约2磅到约4磅之间的力。弹簧可以提供至少约2.5磅的力。弹簧可以提供至少约2磅的力。弹簧可以提供至少约1.5磅的力。弹簧可以提供至少约1磅的力。弹簧可以提供至少约0.5磅的力。弹簧可以提供在约0.5磅到1磅之间的力。弹簧可以提供在约0.5磅到约0.8磅之间的力。
在一些实施例中,抽吸组件还可以包括回流防止阀。回流防止阀阻挡加压气体流经由低压端口排出。具体地,当阻塞物阻挡回流阀与排出端口之间的流时,回流防止阀防止加压气体从低压端口流出。回流防止阀还可以将加压气体流从抽吸组件的分流端口分流出。
在一些实施例中,空气放大器装置包括限定大体圆柱形腔体的结构,该圆柱形腔体具有在第一端处的第一开口和在第二端处的第二开口。该圆柱形腔体由腔体的内壁限定。该结构在限定喷射开口的第一端附近的内壁中具有间隙空间,比如环形开口。该喷射开口适于允许加压气体从环形开口流出,使得在第一端处产生低压区域,并且在第二端处产生放大流。环形开口构造为使得加压气体相对于腔体的朝向第二端的内壁以一定角度(例如,0°-90°)进入腔体。在一些实施例中,可能需要更锐的锐角(例如30°-50°)。在环形开口与腔体连通处,腔体构造为使得其扩张为更大的直径。
在一些实施例中,间隙空间(比如环形开口)的尺寸是可调节的,以在第一端处控制环境空气与低压区域之间的压力差。结构的一部分可以是可旋转的,以调节环形开口的尺寸,从而控制压力差。环形开口可以具有轮廓,使得进入腔体的加压气体附加到结构的限定出环形开口的部分的弯曲表面,由此建立增加放大流的总质量流量的低压区域。
环形开口的尺寸可以是可调节的,以控制由空气放大器提供的气体抽吸与液体抽吸的比率。在一些实施例中,抽吸装置包括可旋转构件,以调节环形开口的尺寸,从而在第一端处控制环境空气与低压区域之间的压力差。在一些实施例中,环形开口具有轮廓,使得进入腔体的加压气体附加到结构的限定出环形开口的部分的弯曲表面,由此建立增加放大流的总质量流量的低压区域。环形开口可以具有轮廓,使得进入腔体的加压气体附加到结构的限定出环形开口的部分,由此建立的低压区域,并且增加放大流的总质量流量。
在一些实施例中,用于建立抽吸的装置包括限定腔体的壳体,该腔体具有在第一端处的第一开口和在第二端处的第二开口。装置还在壳体的内表面中具有至少一个开口,其适于允许气体流从该至少一个开口排出,使得在第一端处产生低压区域,并且在第二端处产生组合流。这种组合流包括气体流和抽吸流,抽吸流由于低压区域而进入第一端。该装置还具有控制器,该控制器操控至少一个开口,以调节低压区域与环境压力之间的压力差的量。
在一些实施例中,至少一个开口构造为使用科恩达效应。在一些实施例中,至少一个开口构造为使用文丘里(Venturi)效应。该装置还可以具有阻挡物检测器,该阻挡物检测器在组合流被阻塞时阻止气体流从至少一个开口排出。
在一些实施例中,医疗抽吸装置包括接收加压气体流的正压输入端口。该装置还包括输入端口,以提供将物质卷入并接收到抽吸装置中的低压区域。该装置还包括正压输出端口,以输出经由输入端口接收到抽吸装置中的物质流和加压气体流。该装置还具有与输入端口连通的止回阀,以至少防止加压气体流经由抽吸端口排出。
在一些实施例中,医疗抽吸装置还包括警报器,以在止回阀防止流经由抽吸端口排出时机械地激活。在一些实施例中,激活止回阀可以至少分流加压气体流的一部分,以激活警报器。加压气体的该分流部分可以建立听觉警报。例如,分流部分可以穿过汽笛,由此产生可听到的声音。警报器可以是可见的指示物。加压气体的分流部分可以移动构件,其使指示物对医疗抽吸装置的操作者可见。警报器可以包括用于测量医疗抽吸装置内的压力的机械量表或电子换能器。警报器可以构造为响应于装置的达到阈值标准的内部压力而激活。警报器还可以通知使用者装置的当前内部压力水平和/或一个或多个内部压力水平是否在期望的操作范围之内(或之外)。
在一些实施例中,医疗抽吸装置包括从吸入端口到排放端口的内部管腔。空气放大器组件与内部管腔处于流体流动连通。空气放大器组件将接收压缩空气源,由此压缩空气被空气放大器组件引导,以在输入端口处建立低压区域,并从排放端口流出。医疗抽吸装置还包括回流防止阀,其在内部管腔中位于输入端口与空气放大器组件之间。
在一些实施例中,医疗抽吸装置还包括警报器,其在回流防止阀防止流经由抽吸端口排出时机械地激活。回流防止阀的激活(用以防止流经由输入端口排出)也可以分流压缩空气流的至少一部分,以激活警报器。警报可以是由压缩空气流的部分建立的可听到的声音。例如,压缩空气流的部分可以穿过汽笛,由此建立可听到的声音。警报器可以是可见的指示物。压缩空气流的分流部分可以移动构件,其使可见的指示物对医疗抽吸装置的操作者可见。
在一些实施例中,医疗抽吸装置可以包括阻挡物清除控制器,其与回流防止阀结合来对管腔的至少一部分加压,以便清除阻挡物。例如,当激活阻挡物清除控制器时,可以通过压缩空气迫使阻挡物从排放端口排出。
在一些实施例中,一种操作医疗抽吸装置的方法包括接收加压气体流。该方法还包括使用加压气体流,以在输入端口处建立低压区域,从而将物质卷入并接收到抽吸装置中。该方法还包括经由输出端口将经由输入端口接收的物质流和加压气体流排出。该方法还包括激活阀,以至少防止加压气体流响应于阻挡物经由输入端口排出,该阻挡物将经由输出端口排放的加压气体流和物质流减少到第一阈值标准以下。
在一些实施例中,该方法还包括响应于阻挡物而激活警报器,该阻挡物将经由输出端口排放的加压气体流和物质流减少到第二阈值标准以下。在一些实施例中,第一阈值标准和第二阈值标准通过经由输出端口排放的加压气体流和物质流的流动共同减少来满足。警报器可以联接到阀,以在激活阀时激活警报器。
图1是示出了抽吸系统100的框图。在图1中,抽吸系统100包括真空发生器110。真空发生器110包括真空发生器110、输入端口111、抽吸端口112以及排放端口113。真空发生器110构造为从输入端口111接收正压气体供给物121。真空发生器110构造为由正压气体供给物121在抽吸端口112附近生成低压区域122。低压区域122具有低于环境空气压力的压力。环境空气压力克服低压区域122中的压力,由此在抽吸装置100内建立抽吸。低压区域122经由抽吸端口112将物质(例如液体、气体和固体)抽入到真空发生器110中。被抽入到真空发生器110中的物质被真空发生器110排出排放端口113。排放端口113输出经由输入端口111接收的气体和收集物质的流出物。这种流出物可以输出到管路、管道等,用于收集、分离和/或处置。
应当理解的是,术语“正压”和“低压”是相对的术语。这些术语应当理解为相对于真空发生器110附近的环境空气/气体压力。例如,正压气体供给物121可以是压缩空气流、氮气流、二氧化碳流或一些其它气态压力源的流。在这种情况下,正压气体供给物121被加压到真空发生器110周围的环境空气之上。同样,低压区域122可以是抽吸端口112附近的空气压力小于环境空气的区域。该低压区域导致抽吸端口112附近的空气流动到抽吸端口112中(可能卷入物质)。
在一些实施例中,真空发生器110利用流体流量放大器(亦称流量倍增器),来由正压气体供给物121生成低压区域122。在另一个实施例中,真空发生器110利用由正压气体供给物121供能的机械泵或风扇,来建立低压区域122。
在一些实施例中,真空发生器110可以构造为用于手持式操作。在这种构造中,真空发生器110的尺寸和形状会设计为在操作的同时由一只或多只手握持。由此,真空发生器110不是永久安装的(或便携式的,但是较大的)抽吸泵,而可以是相对较小的装置,该装置进行操作以将物质抽吸到抽吸端口112中,并且将物质从排放端口113排出。应当理解的是,虽然真空发生器110可以构造为用于手持式操作,但是其也可以用于替代程序(例如,腹腔镜检查、机械手等)。
应当理解的是,通过接收正压气体供给物121并产生正压流出物123,连接到输入端口111和排放端口113的管路和/或管道可以是薄壁的和可收缩的。连接到输入端口111和排放端口113的管路和/或管道可以是可收缩的,因为正压气体供给物121和正压流出物123的正压将“推开”可收缩管道或使其“膨胀”。由此,与用于依赖于供给真空管线或真空源(比如真空泵和/或铅垂壁端口)的“负压”系统相比,重量更轻和/或费用更便宜的管路可以用于真空发生器110。
输入端口111设置在抽吸装置100的壁内。输入端口111构造为接收正压气体供给物121。输入端口联接到真空发生器110。输入端口1110构造为将正压气体供给物121引导到真空发生器110。真空发生器110构造为接收正压气体供给物121。在一些实施例中,输入端口111构造为相对于真空发生器110的内壁以一定角度引导正压气体供给物121。
抽吸端口112设置在抽吸装置100的远端处。抽吸端口112构造为经由低压区域122接收物质流。抽吸端口112构造为联接到真空发生器110的远端。抽吸端口112构造为将物质流引导到真空发生器110中。真空发生器110构造为从抽吸端口112接收物质流。
排放端口113朝向抽吸装置100的近端设置。排放端口113联接到真空发生器110。排放端口113构造为接收正压气体供给物121和由真空发生器在抽吸端口112处接收的物质流的组合流。排放端口113构造为至少将组合流从抽吸装置100排出。在一些实施例中,排放端口113可以包括用以附接构造为接收正压流出物123的管路的接头。
图2是示出了操作抽吸系统的方法的框图。图2中所示的步骤可以通过抽吸系统100的一个或多个元件执行。在输入端口处接收加压气体流(202)。例如,输入端口111构造为接收正压气体供给物121,并且将其供给到真空发生器110。真空发生器110是空气流放大器的示例。在抽吸端口附近产生低压区域(204)。例如,真空发生器110构造为由正压气体供给物121在抽吸端口112附近产生低压区域。将物质流抽入到抽吸装置中(206)。例如,低压区域122小于环境空气压力。这导致物质流进入抽吸端口112。抽吸端口112构造为接收该物质流。将包括加压气体流和物质流的组合流从排放端口喷出(208)。例如,抽吸组件100构造为使组合流(其可以包括正压气体供给物121和在抽吸端口112处接收的物质流)穿过真空发生器110,并且作为正压流出物123从排放端口113排出。
图3是示出了具有回流防止性的抽吸系统300的框图。具有回流防止性的抽吸系统300包括真空发生器310、输入端口311、抽吸端口312、排放端口313和回流防止器316。抽吸系统300是抽吸系统100的示例;然而,具有回流防止性的抽吸系统300包括回流防止器316。
真空发生器310经由输入端口311接收正压气体供给物321,以在抽吸端口312处生成低压区域322。低压区域322将物质卷入并接收到具有回流防止性的抽吸系统300中。抽吸端口312构造为卷入并接收进入真空发生器310的手术副产物(例如,烟气、组织、气体、液体、有害化学物等)。在典型的操作中,被抽入到真空发生器310中的手术副产物通过真空发生器310作为正压流出物323从排放端口313排出。排放端口313输出正压流出物323,所述正压流出物包括卷入有正压气体供给物321的手术副产物。正压流出物323可以输出到管路、管道等,用于收集、分离和/或处置。
然而,排放端口313(或被连接以带走正压流出物323的管路)可能堵塞或阻塞。当这种情况发生时,阻塞物可以防止正压流出物323的全部或大部分从排放端口313流出。在没有回流防止器316的情况下,当正压流出物323不能从排放端口313流出时,正压流出物323可以替代地从抽吸端口312喷出。正压流出物323(并且尤其是正压气体供给物321)从抽吸端口312喷出是不期望的,并且可能对抽吸端口312附近的对象(例如,患者)造成伤害或其它问题。然而,回流防止器316构造为至少阻止正压流出物323的流经由抽吸端口312排出。
回流防止器316可以通过切断正压气体供给物321向真空发生器310的一个或多个部件的供给而使真空发生器310的操作停止,这导致低压区域322得以建立。回流防止器316可以通过防止任何“逆向”物质流经由抽吸端口312排出来使真空发生器310的操作停止。例如,回流防止器316可以与抽吸端口312对齐放置。当物质以流将排出抽吸端口312的方式开始流动时,回流防止器316可以激活。回流防止器316可以构造为使得一旦激活,其将保持激活,由此防止任何向抽吸端口312外的流动,直到去除(即,关闭)正压气体供给物321,或者阻挡物被清除。当激活时,回流防止器316也可以使正压气体供给物321分流而从分流端口流出,使得正压气体供给物321和正压流出物323可以从真空发生器310流出。
图4是示出了具有回流警报器的抽吸系统400的框图。具有回流警报器的抽吸系统400是抽吸系统100和抽吸系统300的示例;然而,具有回流警报器的抽吸系统300包括回流警报器417。具有回流警报器的抽吸系统400包括真空发生器410、正压输入端口411、抽吸端口412、排放端口413、低压区域422、正压流出物423、以及回流警报器417。
回流警报器417构造为向抽吸系统400的使用者警报存在阻挡物。一旦警报有阻挡物,使用者可以做以下中的一个或多个:(1)停止使用真空发生器410;(2)清除阻挡物,由此恢复正常操作;以及(3)终止正压气体供给物421的供给,由此关闭真空发生器410。
回流警报器417可以生成听觉警报(例如,汽笛或其它报警类型噪声)、可见警报(例如,标志或其它可见指示物)、触觉警报(例如,振动)或一些其它类型的警报,以通知使用者存在阻挡物。回流警报器417可以使用机械或电气器件来生成警报。为了提供可以用于生成警报的一些机械器件的示例,回流警报器417可以使用空气压力来使用汽笛类型设备生成听觉警报、通过物理地移动标志或其它可见指示物以生成可见警报、或者通过物理地移动质量块生成触觉警报。类似地,回流警报器417可以使用包括换能器、质量空气流量传感器等各种电子部件,来检测回流和信号电路,从而激活回流警报器417。
在一些实施例中,回流警报器417可以包括一个或多个机械量比或电子换能器,以测量真空发生器410内的压力。回流警报器417可以构造为响应于真空装置410内的达到阈值标准的内部压力而激活。回流警报器417还可以通知使用者真空发生器410的当前内部压力水平和/或内部压力水平是否在期望的操作范围内。本文描述的各种类型的警报器可以单独地或组合地使用。类似地,回流警报器417可以使用机械和电气器件,来单独地或组合地检测回流。
在一些示例中,真空发生器410可以具有与输入端口411连通的止回阀,例如回流防止器310,以至少防止正压气体供给物421的流从抽吸端口412排出。回流警报器417可以构造为在止回阀防止正压气体供给物421从抽吸端口412排出时激活。止回阀的激活(用以防止正压气体供给物421离开抽吸端口412)可以分流正压气体供给物421的至少一部分,以激活回流警报器417。回流警报器417可以使用正压气体供给物421的一部分来生成可听到的声音。例如,回流警报器417可以引导正压气体供给物的一部分通过汽笛,由此产生可听到的声音。替代地,回流警报器417可以使用可见的指示物,以通知使用者存在阻挡物。回流警报器417可以分流正压气体供给物421的一部分,以移动构件,其使可见的指示物对具有回流警报器的抽吸系统400的操作者可见。
图5是示出了具有安全特征的抽吸系统500的框图。具有安全特征的抽吸系统500可以是抽吸系统100、具有回流防止性的抽吸系统300和具有回流警报器的抽吸系统400的示例;然而,具有安全特征的抽吸系统500可以具有替代的构造和操作方法。具有安全特征的抽吸系统500包括真空发生器510、正压输入端口511、抽吸端口512、排放端口513、回流防止器516和回流警报器517。回流防止器516可操作地联接到回流警报器517。
回流防止器516可以通过切断正压气体供给物521向真空发生器510的一个或多个部件的供给而使真空发生器510的操作停止,这导致低压区域522得以建立。回流防止器516可以通过防止任何“逆向”物质流经由抽吸端口512排出来使真空发生器510的操作停止。当物质以流将排出抽吸端口512的方式开始流动时,回流防止器516可以激活。回流防止器516可以构造为使得一旦激活,其将保持激活,由此防止任何向抽吸端口512外的流动,直到去除(即,关闭)正压气体供给物521,或者阻挡物被清除。
回流防止器516可以可操作地联接到回流警报器517,以便响应于回流防止器516的激活而激活回流警报器517。这样,响应于阻挡物,真空发生器510既阻止(即,防止)流出物从抽吸端口512的逆流,又向使用者警报存在阻挡物。
回流警报器517可操作地联接到回流防止器516。回流警报器517构造为向真空发生器510的使用者警报存在阻挡物。一旦警报有阻挡物,使用者可以做以下中的一个或多个:(1)停止使用真空发生器510;(2)清除阻挡物,由此恢复正常操作;以及(3)终止正压气体供给物521的供给,由此关闭真空发生器510。
回流警报器517可以生成听觉警报(例如,汽笛或其它报警类型噪声)、可见警报(例如,标志或其它可见指示物)、触觉警报(例如,振动)或一些其它类型的警报,以通知使用者存在阻挡物。回流警报器517可以使用机械或电气器件来生成警报。为了提供可以用于生成警报的一些机械器件的示例,回流警报器517可以使用空气压力来使用汽笛类型设备生成听觉警报、通过物理地移动标志或其它可见指示物以生成可见警报、或者通过物理地移动质量块生成触觉警报。类似地,回流警报器517可以使用包括换能器、质量空气流量传感器等各种电子部件,来检测回流和信号电路,从而激活回流警报器517。本文描述的各种类型的警报器可以单独地或组合地使用。类似地,回流警报器517可以使用机械和电气器件,来单独地或组合地检测回流。
在一些实施例中,回流警报器517可以包括一个或多个机械量比或电子换能器,以测量真空发生器510内的压力。回流警报器517可以构造为响应于真空装置510内的达到阈值标准的内部压力(比如内部压力的增加)而激活,来指示可能的阻塞物。回流警报器517还可以通知使用者真空发生器510的当前内部压力水平和/或内部压力水平是否在期望的操作范围内。本文描述的各种类型的警报器可以单独地或组合地使用。类似地,回流警报器517可以使用机械和电气器件,来单独地或组合地检测回流。
真空发生器510包括与输入端口511连通的回流防止器516,以至少防止正压气体供给物521的流从抽吸端口512排出。回流警报器517可以构造为在回流防止器516防止正压气体供给物521从抽吸端口512排出时激活。回流防止器516的激活(用以防止正压气体供给物521和正压流出物523离开抽吸端口512)可以分流正压气体供给物521的至少一部分,以激活回流警报器517。回流警报器517可以使用正压气体供给物521的一部分来生成可听到的声音。例如,回流警报器517可以引导正压气体供给物的一部分通过汽笛,由此产生可听到的声音。替代地,回流警报器517可以使用可见的指示物,以通知使用者存在阻挡物。回流警报器517可以分流正压气体供给物521的一部分,以移动构件,其使可见的指示物对具有回流警报器的抽吸系统500的操作者可见。
图6是示出了操作具有安全特征的抽吸系统的方法的框图。图6中所示的步骤可以由抽吸系统500的一个或多个元件执行。在输入端口处接收加压气体流(602)。例如,输入端口511构造为接收正压气体供给物521,并且将其供给到真空发生器510。真空发生器510是空气流放大器的示例。在抽吸端口附近产生低压区域(604)。例如,真空发生器510构造为通过引导正压气体供给物521穿过真空发生器510而在抽吸端口512附近产生低压区域522。将物质流抽入到抽吸系统中(606)。例如,低压区域522小于环境空气压力。这导致物质流进入抽吸端口512。抽吸端口512构造为接收该物质流。将包括加压气体流和在抽吸端口处接收的物质流的组合流从排放端口喷出(608)。例如,具有安全特征的抽吸系统500构造为将使组合流(其可以包括正压气体供给物521和在抽吸端口512处接收的物质流)作为正压流出物523从排放端口513喷出。在抽吸端口处至少阻挡加压气体流排出(610)。例如,回流防止器516构造为至少防止正压气体供给物521从抽吸端口512排出。当具有安全特征的抽吸系统500的一部分被阻挡物阻塞时,可以激活回流防止器516。加压气体流被分流以激活报警器并从一个或多个分流端口流出(612)。例如,回流防止器516构造为使正压气体供给物521分流以激活警报器517,并且从一个或多个分流端口流出。
图7是示出了具有阻挡物清除控制器的抽吸系统700的框图。具有阻挡物清除控制器的抽吸系统700是抽吸系统100、具有回流防止性的抽吸系统300、具有回流警报器的抽吸系统400和具有安全特征的抽吸系统500的示例;然而,具有阻挡物清除控制器的抽吸系统700包括阻挡物清除控制器708。具有阻挡物清除控制器的抽吸系统700包括回流清除控制器708、真空发生器710、输入端口711、抽吸端口712、排放端口713、低压区域722以及回流防止器716。
阻挡物清除控制器708构造为响应于使用者输入而增加在真空发生器710内的从正压气体供给物721接收的压力。在操作中,当阻挡物清除控制器708被激活时,在真空发生器710内的从正压气体供给物721接收的压力增加。真空发生器710内的这种压力增加可以迫使阻挡物从排放端口713排出。阻挡物可以作为正压流出物723被带走。在一些实施例中,真空发生器710可以包括一个或多个分流端口,其构造为在具有阻挡物清除控制器的抽吸系统700被阻塞的情况下分流正压气体供给物721以免从抽吸端口712排出。在一些实施例中,阻挡物清除控制器708可以构造为阻挡一个或多个分流端口,从而允许压力在真空发生器710内增加。在一些实施例中,阻挡物清除控制器708可以与回流防止器716一起工作以增加压力。在这种实施例中,回流防止器716可以构造为阻挡正压气体供给物721从抽吸端口712排出,并且阻挡物清除控制器708可以同时阻挡一个或多个分流端口,以导致真空发生器710内的压力增加。
图8是示出了具有安全特征和阻挡物清除控制器的抽吸系统800的框图。具有安全特征和阻挡物清除控制器的抽吸系统800是抽吸系统100、具有回流防止性的抽吸系统300、具有回流警报器的抽吸系统400、具有安全特征的抽吸系统500和具有回流清除控制器的抽吸系统700的示例;然而,具有安全特征和阻挡物清除控制器的抽吸系统800可以包括替代的构造和操作方法。在图8中,具有安全特征和阻挡物清除控制器的抽吸系统800包括回流清除控制器808、真空发生器810、输入端口811、抽吸端口812、排放端口813、回流防止器816、回流警报器817和容器860。
回流清除控制器808构造为从真空发生器810将阻塞物或阻挡物从排放端口813喷出。回流清除控制器808构造为增加在真空发生器810内的由正压气体供给物821供给的压力。这种压力的增加可能迫使阻塞物或阻挡物从排放端口813排出。在一些实施例中,回流清除控制器808可以与回流防止器816一起工作。在这种示例中,回流防止器816可以阻挡正压气体供给物821从抽吸端口812处排出,并且将正压气体供给物821从一个或多个分流端口分流出。阻挡物清除控制器可以构造为阻挡一个或多个分流端口,从而允许来自正压气体供给物821的压力在真空发生器810内增加。
真空发生器810构造为从输入端口811接收正压气体供给物821。真空发生器810构造为由正压气体供给物821在抽吸端口812附近生成低压区域822。在一些实施例中,输入端口811构造为相对于真空发生器810的内壁以一定角度向真空发生器810供给正压气体供给物。真空发生器810可以构造为利用科恩达效应来产生低压区域822。
输入端口811构造为接收正压气体供给物821,并且将其供给到真空发生器810。在一些实施例中,输入端口811可以构造为相对于真空发生器810的内壁以一定角度向真空发生器810供给正压气体供给物821。管路可以用于将正压气体供给物821供给到输入端口811。在一些实施例中,输入端口811可以包括用于将管路联接到输入端口811的接头。可以使用的一些类型的接头包括:倒钩接头、快速断开接头或压缩接头。
抽吸端口812朝向真空发生器810的远端设置。抽吸端口812构造为接收物质流,并且将其供给到真空发生器810。在操作中,低压区域822将物质流抽入到抽吸端口812中。抽吸端口812向真空发生器810供给物质流。在一些实施例中,抽吸端口812可以包括径向排列在抽吸端口812的壁中的开口。开口在抽吸端口812附近提供附加的抽吸。开口可以构造为利用文丘里效应。开口可以构造为响应于使用者输入而打开与关闭。
排放端口813构造为将来自真空发生器810的正压流出物引导到收集源。容器860是收集源的示例。在一些实施例中,排放端口813可以包括用于联接到管路的接头。可以使用的一些类型的接头包括:倒钩接头、快速断开接头或压缩接头。管路可以用于将排放端口813联接到容器860。
回流防止器816可以通过切断正压气体供给物821向真空发生器810的一个或多个部件的供给而使真空发生器810的操作停止,这导致低压区域822得以建立。回流防止器816可以通过防止任何“逆向”物质流经由抽吸端口812排出来使真空发生器810的操作停止。例如,回流防止器816可以与抽吸端口812对齐放置。当物质以流将排出抽吸端口812的方式开始流动时,回流防止器816可以激活。回流防止器816可以构造为使得一旦激活,其将保持激活,由此防止任何向抽吸端口812外的流动,直到去除(即,关闭)正压气体供给物821,或者阻挡物被清除。回流防止器816可以可操作地联接到回流警报器817,以便响应于回流防止器816的激活而激活回流警报器817。这样,响应于阻挡物,真空发生器810既阻止(即,防止)流出物从抽吸端口812的逆流,又向使用者警报存在阻挡物。
回流警报器817构造为向真空发生器810的使用者警报存在阻挡物。一旦警报有阻挡物,使用者可以做以下中的一个或多个:(1)停止使用真空发生器810;(2)清除阻挡物,由此恢复正常操作;以及(3)终止正压气体供给物821的供给,由此关闭真空发生器810。在操作中,回流警报器817可以构造为在回流防止器816防止正压气体供给物821从抽吸端口812排出时激活。回流警报器817可以构造为响应于真空装置810内的达到阈值标准的内部压力而激活。阈值标准的一个示例包括真空发生器810内的可以表明阻塞的预设压力水平。回流警报器817可以生成听觉警报(例如,汽笛或其它报警类型噪声)、可见警报(例如,标志或其它可见指示物)、触觉警报(例如,振动)或一些其它类型的警报,以通知使用者存在阻挡物。回流警报器817可以使用机械或电气器件来生成警报。回流警报器817可以使用正压气体供给物821的一部分来生成可听到的声音。例如,回流警报器817可以引导正压气体供给物的一部分通过汽笛,由此产生可听到的声音。替代地,回流警报器817可以使用可见的指示物,以通知使用者存在阻挡物。回流警报器817可以分流正压气体供给物821的一部分,以移动构件,其使可见的指示物对操作者可见。类似地,回流警报器817可以使用包括换能器、质量空气流量传感器等各种电子部件,来检测回流和信号电路,从而激活回流警报器817。回流警报器817可以使用本文描述的警报器中的一个或组合来向真空发生器810的使用者通知存在阻挡物。
容器860构造为接收由排放端口813输出的废物,以用于收集、分离和/或处置。在一些实施例中,容器860可以联接到用于收集、分离和/或处置的管路、管道等的输出。在一些实施例中,容器860可以是连接到真空源的抽吸容器。容器860可以包含过滤器。容器860可以由具有期望特性的塑料、玻璃、金属或一些其它材料制成。一些理想的特性可以包括:成本、消毒的能力、制造方法、应用或一些其它衡量标准。
图9是示出了操作具有安全特征和阻挡物清除控制器的抽吸系统的方法的框图。图9中所示的步骤可以由具有安全特征和阻挡物清除控制器的抽吸系统800的一个或多个元件执行。在输入端口处接收加压气体供给物(902)。例如,输入端口811构造为接收正压气体供给物821,并且将其供给到真空发生器810。真空发生器810是空气流放大器的示例。在抽吸端口附近产生低压区域(904)。例如,真空发生器810构造为通过引导正压气体供给物821穿过真空发生器810而在抽吸端口812附近产生低压区域。将物质流抽入到抽吸系统中(906)。例如,低压区域822小于环境空气压力。这导致物质流进入抽吸端口812。抽吸端口812构造为将物质流接收到具有安全特征和阻挡物清除控制器的抽吸系统800中。将包括加压气体供给物和物质流的组合流从排放端口喷出(908)。例如,具有安全特征和阻挡物清除控制器的抽吸组件800构造为将组合流(其包括正压气体供给物821和在抽吸端口812处接收的物质流)从排放端口813排放。在抽吸端口处至少阻挡加压气体流排出(910)。例如,回流防止器816构造为在具有安全特征和阻挡物清除控制器的抽吸系统800的一部分被阻塞时激活。回流防止器816构造为至少防止正压气体供给物821经由抽吸端口812排出。加压气体流被分流以激活报警器并从一个或多个分流端口流出(912)。例如,回流防止器516构造为分流加压气体供给物521的至少一部分以激活警报器517,并且剩余部分从分流端口排出。抽吸系统内的压力增加,直到阻塞物从排放端口喷出(914)。例如,阻挡物清除控制器808构造为增加来自正压气体供给物821的压力,直到阻挡物从排放端口813喷出。收集组合流(916)。例如,容器860联接到排放端口813。排放端口813构造为将组合流引导到容器860中。容器860构造为至少收集组合流。
图10A是示出了过滤抽吸系统1000的框图。过滤抽吸系统1000是抽吸系统100、具有回流防止性的抽吸系统300、具有回流警报器的抽吸系统400、具有安全特征的抽吸系统500、具有回流清除控制器的抽吸系统700以及具有安全特征和阻挡物清除控制器的抽吸系统800的示例;然而,过滤抽吸系统1000包括过滤器1030。如图10A所示,过滤抽吸系统1000包括真空发生器1010、输入端口1011、抽吸端口1012、排放端口1013和过滤器1030。
真空发生器1010构造为接收正压气体1021,以在抽吸端口1012处生成低压区域1022。低压区域1022将物质卷入并接收到过滤抽吸系统1000中。物质可以包括手术副产物(例如,烟气、组织、气体、液体、有害化学物等)。在典型的操作中,被抽入到真空发生器1010中的手术副产物通过真空发生器1010从排放端口1013排出通过过滤器1030。
过滤器1030构造为捕集组合流(其可包括正压气体1021和手术副产物)中包括的物质。过滤器1030的各种实施例可以使用不同的操作来捕集不同类型的物质。过滤器1030包括一个或多个过滤器入口端口(在该示例中,排放端口1013与过滤器入口端口是一体的)以及一个或多个过滤器输出端口1033。一个或多个过滤器入口端口构造为接收来自真空发生器1010的组合流。过滤器1030捕集包含在组合流中的物质,并且将滤液传送到过滤器出口端口1030。过滤器1030可以容纳在构造为用于手持式操作的过滤抽吸系统1000内部。替代地,过滤器1030也可以位于离真空发生器1010的手持部分一定距离处。手术副产物和正压气体1021可以输出到管路、管道等,以输送到过滤器1030。
过滤器1030可以包括机械过滤器、生物过滤器、化学过滤器或包括其任何组合的其它类型的过滤器。机械过滤可以包括物理屏障或过滤介质类型的过滤器、涡流过滤器或旋流类型的过滤器或其组合。
使用物理屏障或过滤介质的过滤器通过物理阻挡微粒通过过滤介质来保留微粒。过滤介质从穿过它的流出物中机械地或物理地滤出固体。过滤介质能以多种材料和孔隙度获得,其可以被选择来限制它们能提取的微粒的大小。过滤介质中的孔越大,微粒物质必须越大,以便过滤器提取微粒物质。过滤介质的不同材料和孔隙度的组合可以用于将包括经由抽吸端口1012接收的气体和收集物质的流出物的特定元素分离出排放端口1013而进入过滤器1030中。
涡流或旋流过滤器通过旋流分离方法进行操作,以从流出物去除微粒,而不需要物理屏障或过滤介质。旋转效应和重力被用于分离固体和流体的混合物。这种方法也可以用于从气流中分离细小液滴。
生物过滤使用活性微生物,比如细菌和真菌,以从流出物捕获并生物降解污染物、有害化学物和其它不期望的物质。生物过滤可以用于气体和液体。生物过滤器包括有益微生物在其上生长的过滤介质。生物过滤介质可以由沙子、塑料、金属、陶瓷和其它材料制成。具有较大表面面积对体积比率的材料通常在生物过滤器中提供最佳的性能。
化学过滤经由活性炭、树脂和其它吸附剂从流出物去除溶解的微粒。化学过滤介质导致非所需的溶解物质向其附着。化学介质的两种普遍形式包括活性炭和树脂。活性炭具有允许某些有机或无机材料黏附于其的微观孔隙。碳从流出物去除许多有害元素。离子交换树脂通过吸引特定分子粘附于其上而起作用。树脂可以与碳结合。树脂通常会加强碳的过滤能力。蛋白质泡沫撇去或以臭氧进行氧化也可用于化学过滤。
图10B是示出了过滤抽吸系统1000的操作的框图。在操作中,真空发生器1010接收正压气体1021,以在抽吸端口1012处生成低压区域,并在排放端口1013处生成正压流出物。真空发生器1010是流量倍增器的示例。抽吸端口1012通过低压区域将物质1025(例如,流体1024和固体1026)抽入到真空发生器1010中。被抽入到真空发生器1010中的物质1025通过真空发生器1010从排放端口1013排出穿过过滤器1030。过滤器1030去除固体1050,并且传送滤液1027以在过滤器出口端口1033处离开过滤器1030。
图11是示出了操作过滤抽吸系统的方法的框图。图11中所示的步骤可以由过滤抽吸系统1000的一个或多个元件执行。在输入端口处接收加压气体流(1102)。例如,输入端口1011构造为接收正压气体1021,并且将其供给到真空发生器1010。真空发生器1010是空气流量倍增器的示例。在抽吸端口附近产生低压区域(1104)。例如,真空发生器1010构造为使用正压气体1021在抽吸端口1012附近产生低压区域1022。将物质流抽入到抽吸系统中(1106)。例如,低压区域1022小于环境空气压力。这导致物质流进入抽吸端口1012。抽吸端口1012构造为将物质流引导穿过过滤抽吸系统1000。将包括加压气体流和在抽吸端口处接收的物质流的组合流穿过过滤器(1108)。例如,真空发生器1010构造为将组合流(其可以包括正压气体1021和在抽吸端口1012处接收的物质流)穿过过滤器1030。将包括在组合流中的固体捕集在过滤器内并且将滤液穿过过滤器以进行收集(1110)。例如,过滤器1030构造为捕集固体1050,并且传送滤液1027,以进行收集。
图12是示出了受正压操作的抽吸装置1200的框图。正压抽吸装置1200是抽吸系统100的示例;然而,受正压操作的抽吸装置1200可以具有替代的构造和操作方法。如图12所示,受正压操作的抽吸装置1200包括抽吸装置1210、正压入口1211、抽吸吸入口1212、出口端口1213以及流体流量倍增器1215。
抽吸装置1210构造为在抽吸吸入口1212附近生成真空区域1222,以将物质抽入到抽吸装置1210中,并且将加压流出物从出口端口1213排出。物质可以以组合方式和可变比率包括固体、液体和气体。在一些实施例中,物质可以包括手术副产物。抽吸装置1210构造为由正压供给物1221生成真空区域1222。在一些实施例中,抽吸装置1210可以利用科恩达效应,以由正压供给物1221生成真空区域1222。
正压入口1211构造为接收正压供给物1221,并且将其供给到流体流量倍增器1215。在一些实施例中,正压入口1211构造为相对于流体流量倍增器1215的内壁以一定角度向流体流量倍增器1215供给正压供给物1221。管路可以用于将正压供给物1221供给到正压入口1211。在一些实施例中,正压入口1211可以包括用于将管路联接到正压入口1211的接头。可以使用的一些类型的接头包括:倒钩接头、快速断开接头或压缩接头。
抽吸吸入口1212朝向抽吸装置1210的远端设置。抽吸吸入口1212构造为接收物质流,并且将其供给到抽吸装置1210。在操作中,真空区域1222将物质流抽入到抽吸吸入口1212中。抽吸吸入口1212将物质流供给到流体流量倍增器1215。在一些实施例中,抽吸吸入口1212可以包括径向排列在抽吸吸入口1212的壁中的多个开口。开口在抽吸吸入口1212附近提供附加的抽吸。在一些实施例中,开口可以构造为利用文丘里效应。在一些实施例中,开口可以构造为响应于使用者输入而打开与关闭。
出口端口1213构造为将来自抽吸装置1210的加压流出物1223引导到收集源。在一些实施例中,出口端口1213可以包括用于联接到管路的接头。可以使用的一些类型的接头包括:倒钩接头、快速断开接头或压缩接头。
流体流量倍增器1215构造为从正压入口1211接收正压供给物1221。在一些实施例中,正压入口1211可以相对于流体流量倍增器1215的内壁以一定角度向流体流量倍增器1215供给正压供给物1221。流体流量倍增器1215构造为由正压供给物1221在抽吸吸入口1212附近生成真空区域1222。真空区域1222具有低于环境空气压力的压力。环境空气压力克服真空区域1222中的压力,由此在抽吸装置1210内产生抽吸。真空区域1222将物质(例如液体、气体和固体)抽入到抽吸吸入口1212中。抽吸吸入口1212构造为将物质供给到抽吸装置1210。被抽入到抽吸装置1210中的物质通过流体流量倍增器1215从出口端口1213排出。出口端口1213输出加压流出物1223(其可以包括正压供给物1221和在抽吸吸入口1212处收集的物质)。加压流出物1223可以输出到管路、管道等,用于收集、分离和/或处置。
应当理解的是,术语“正压”和“低压”是相对的术语。这些术语应当理解为相对于抽吸装置1210附近的环境空气/气体压力。例如,正压供给物1221可以是压缩空气流、氮气流、二氧化碳流或一些其它气态压力源的流。在这种情况下,正压供给物1221被加压到抽吸装置1210周围的环境空气之上。同样,真空区域1222可以是抽吸吸入口1212附近的空气压力小于环境空气的区域。真空区域1222导致在抽吸吸入口1212附近的空气流入到抽吸吸入口1212中(可能卷入物质)。
在一些实施例中,抽吸装置1210可以构造为用于手持式操作。在这种构造中,抽吸装置1210的尺寸和形状会设计为在操作的同时由一只或多只手握持。由此,抽吸装置1210不是永久安装的(或便携式的,但是较大的)抽吸泵,而可以是相对较小的装置,该装置进行操作以将物质抽吸到抽吸吸入口1212中,并且将物质从出口端口1213排出。应当理解的是,虽然抽吸装置1210可以构造为用于手持式操作,但是其也可以用于替代程序(例如,腹腔镜检查、机械手等)。
应当理解的是,通过接收正压供给物1221并产生加压流出物1223,连接到正压入口1211和出口端口1213的管路和/或管道可以是薄壁的和可收缩的。连接到正压入口1211和出口端口1213的管路和/或管道可以是可收缩的,因为正压供给物1221和加压流出物1223的正压将“推开”可收缩管路或使其“膨胀”。由此,与用于依赖于供给真空管线或真空源(比如真空泵和/或铅垂壁端口)的“负压”系统相比,重量更轻和/或费用更便宜的管路可以用于抽吸装置1210。
在一些实施例中,流体流量倍增器1215可以包括限定大体圆柱形腔体的结构,该腔体具有在第一端处的抽吸吸入口1212和在第二端处的出口端口1213。该圆柱形腔体由腔体的内壁限定。此外,该结构可以在抽吸吸入口1212附近的内壁中具有环形开口,其限定喷射开口,所述喷射开口适于允许正压供给物1221从环形开口流出,使得在抽吸吸入口1212处产生真空区域1222,并且在出口端口1213处产生倍增流。环形开口可以构造为使得正压供给物1221相对朝向出口端口1213附近的腔体的内壁以一定角度进入腔体,在环形开口与腔体连通处,腔体被扩口到更大的直径。环形开口还构造为使得加压气体相对于腔体的朝向第二端的内壁以一定角度(例如,0°-90°)进入腔体。在一些实施例中,可能需要更锐的锐角(例如30°-50°)。
间隙空间(比如环形开口)的尺寸可以是可调节的,以控制环境空气与真空区域1222之间的压力差。环形开口可以构造为包括轮廓,使得进入腔体的正压供给物1221附加到结构的限定出环形开口的部分的弯曲表面,由此建立增加倍增流的总质量流量的真空区域1222。此外,流体流量倍增器1215可以包括一种结构,其是可旋转的,以调节环形开口的尺寸,从而控制压力差。环形开口的调节允许操作者或使用者控制由流体流量倍增器1215提供的气体抽吸与液体抽吸的比率。
图13是示出了具有回流防止性的受正压操作的抽吸装置1300的框图。具有回流防止性的受正压操作的抽吸装置1300是受正压操作的抽吸装置1200的示例;然而,具有回流防止性的受正压操作的抽吸装置1300包括回流防止阀1316。具有回流防止性的受正压操作的抽吸装置1300包括抽吸装置1310、正压入口1311、抽吸吸入口1312、出口端口1313、流体流量倍增器1315以及回流防止阀1316。
在操作中,抽吸装置1310在正压入口1311处接收正压供给物1321,并且将正压供给物1321引导到流体流量倍增器1315,由此在抽吸吸入口1312附近生成真空区域1322。真空区域1322具有低于环境空气压力的压力。环境空气压力克服真空区域1322中的压力,由此在抽吸装置1310内产生抽吸。真空区域1322经由抽吸吸入口1312将物质(例如液体、气体和固体)抽入到抽吸装置1310中。在典型的操作中,被抽入到抽吸装置1310中的物质通过流体流量倍增器1315从出口端口1313排出,以用于收集。
然而,出口端口1313(或被连接以带走加压流出物1323的管路)可能发生堵塞或阻塞。当这种情况发生时,阻塞物可以防止加压流出物1323的全部或大部分从出口端口1313流出。在没有回流防止阀1316的情况下,当加压流出物1323不能从出口端口1313流出时,加压流出物1323可以替代地从抽吸吸入口1312喷出。加压流出物1323(尤其是正压供给物1321)的喷出是不期望的,并且可能对抽吸吸入口1312附近的对象(例如,患者)造成伤害或其它问题。然而,回流防止阀1316构造为至少阻止正压供给物1321的流经由抽吸吸入口1312离开。
回流防止阀1316构造为使抽吸装置1310的操作停止。回流防止阀1316可以通过切断正压供给物1321向抽吸装置1310的一个或多个部件的供给而使抽吸装置1310的操作停止,这导致建立真空区域1322。回流防止阀1316可以通过防止任何“逆向”物质流经由抽吸吸入口1312离开来使抽吸装置1310的操作停止。例如,回流防止阀1316可以与抽吸吸入口1312对齐放置。当物质以流将离开抽吸吸入口1312的方式开始流动时,回流防止阀1316可以激活。回流防止阀1316可以构造为使得一旦激活,其将保持激活,由此防止任何向抽吸吸入口1312外的流动,直到去除(即,关闭)正压供给物1321,或者阻挡物被清除。
图14是示出了具有回流警报器的受正压操作的抽吸装置1400的框图。具有回流警报器的受正压操作的抽吸装置1400是受正压操作的抽吸装置1200的示例;然而,具有回流警报器的受正压操作的抽吸装置1400包括警报器1417。具有回流警报器的受正压操作的抽吸装置1000包括抽吸装置1410、正压入口1411、抽吸吸入口1412、出口端口1413、流体流量倍增器1415以及警报器1417。
在操作中,抽吸装置1410接收正压供给物1421,以在抽吸吸入口1412处生成真空区域1422。真空区域1422将物质卷入并接收到具有回流警报器的受正压操作的抽吸装置1400中。抽吸端口1412构造为卷入并接收进入抽吸装置1410的手术副产物(例如,烟气、组织、气体、液体、有害化学物等)。在典型的操作中,被抽入到抽吸装置1410中的手术副产物作为加压流出物1423通过流体流量倍增器1415从出口端口1413排出。出口端口1413构造为输出加压流出物1423,所述加压流出物包括卷入有正压供给物1421的手术副产物。加压流出物1423可以输出到管路、管道等,用于收集、分离和/或处置。
然而,出口端口1413(或被连接以带走加压流出物1423的管路)可能发生堵塞或阻塞。当这种情况发生时,阻塞物可以防止加压流出物1423的全部或大部分从出口端口1413流出。当加压流出物1423不能从出口端口1413流出时,加压流出物1423可以替代地从抽吸吸入口1412喷出。
警报器1417构造为通知抽吸装置1410的操作者或使用者存在阻挡物。一旦警报有阻挡物,使用者可以做以下中的一个或多个:(1)停止使用抽吸装置1410;(2)清除阻挡物,由此恢复正常操作;以及(3)终止正压供给物1421的供给,由此关闭抽吸装置1410。
警报器1417可以生成听觉警报(例如,汽笛或其它报警类型的噪声)。警报器1417可以生成可见警报(例如,标志或其它可见指示物)。警报器1417可以生成触觉警报(例如振动)或一些其它类型的警报,以通知使用者存在阻挡物。警报器1417可以使用机械或电气器件来生成警报。为了提供可以用于生成警报的一些机械器件的示例,警报器1417可以使用正压供给物1421来使用汽笛类型设备生成听觉警报、通过物理地移动标志或其它可见指示物以生成可见警报、或者通过物理地移动质量块生成触觉警报。类似地,警报器1417可以使用包括换能器、质量空气流量传感器等各种电子部件,来检测阻塞物或回流以及信号电路,从而激活警报器1417。本文描述的各种类型的警报器可以单独地或组合地使用。
图15是示出了具有安全特征的受正压操作的抽吸装置1500的框图。具有安全特征的受正压操作的抽吸装置1100是受正压操作的抽吸装置1200、具有回流防止性的受正压操作的抽吸装置1300和具有回流警报器的受正压操作的抽吸装置1400的示例;然而,具有安全特征的受正压操作的抽吸装置1500可以包括替代的构造和操作方法。
具有安全特征的受正压操作的抽吸装置1500包括抽吸装置1510、正压入口1511、抽吸吸入口1512、出口端口1513、流体流量倍增器1515、回流防止阀1516和警报器1517。
在操作中,抽吸装置1510在正压入口1511处接收正压供给物1521,并且将正压供给物1521引导到流体流量倍增器1515,由此在抽吸吸入口1512附近生成真空区域1522。真空区域1522具有低于环境空气压力的压力。环境空气压力克服真空区域1522中的压力,由此在抽吸装置1510内产生抽吸。真空区域1522经由抽吸吸入口1512将物质(例如液体、气体和固体)抽入到抽吸装置1510中。在典型的操作中,被抽入到抽吸装置1510中的物质通过流体流量倍增器1515从出口端口1513排出。
流体流量倍增器1115利用流体动力学原理,包括但不限于:科恩达效应、文丘里效应、流体卷入和流体诱导,以倍增穿过抽吸装置1510的流出物流量。出口端口1513输出经由抽吸吸入口1512接收的收集物质和气体的加压流出物1523。加压流出物1523可以输出到管路、管道等,用于收集、分离和/或处置。
然而,出口端口1513(或被连接以带走加压流出物1523的管路)可能发生堵塞或阻塞。当这种情况发生时,阻塞物可以防止加压流出物1523的全部或大部分从出口端口1513流出。当加压流出物1523不能从出口端口1513流出时,加压流出物1523可以替代地从抽吸吸入口1512喷出。
回流防止阀1516可以通过切断正压供给物1521向抽吸装置1510的一个或多个部件的供给而使抽吸装置1510的操作停止,这导致建立真空区域1522。回流防止阀1516可以通过防止任何“逆向”物质流经由抽吸吸入口1512离开来使抽吸装置1510的操作停止。例如,回流防止阀1516可以与抽吸吸入口1512对齐放置。当物质以流将离开抽吸吸入口1512的方式开始流动时,回流防止阀1516可以激活。回流防止阀1516可以构造为使得一旦激活,其将保持激活,由此防止任何向抽吸吸入口1512外的流动,直到去除(即,关闭)正压供给物1521,或者阻挡物被清除。
警报器1517构造为向抽吸装置1510的使用者警报存在阻挡物。一旦警报有阻挡物,使用者可以做以下中的一个或多个:(1)停止使用抽吸装置1510;(2)清除阻挡物,由此恢复正常操作;以及(3)终止正压供给物1521的供给,由此关闭抽吸装置1510。
回流防止阀1516可以可操作地联接到警报器1517,以便响应于回流防止阀1516的激活而激活警报器1517。这样,响应于阻挡物,抽吸装置1510既阻止(即,防止)加压流出物1523从抽吸吸入口1512逆流出,又向使用者警报存在阻挡物。
警报器1517器可以生成听觉警报(例如,汽笛或其它报警类型噪声)、可见警报(例如,标志或其它可见指示物)、触觉警报(例如,振动)或一些其它类型的警报,以通知使用者存在阻挡物。警报器1517可以使用机械或电气器件来生成警报。本文描述的各种类型的警报器可以单独地或组合地使用。
图16是示出了具有安全特征的过滤抽吸装置1600的框图。具安全特征的受正压操作的抽吸装置1600是受正压操作的抽吸装置1200、具有回流防止性的受正压操作的抽吸装置1300、具有回流警报器的受正压操作的抽吸装置1400和具有安全特征的受正压操作的抽吸装置1500的示例;然而,具有安全特征的过滤抽吸装置1600包括过滤器1630和容器1660。具有安全特征的过滤抽吸装置1600包括抽吸系统1610、正压输入端口1611、真空端口1612、正压出口端口1613、流体加速器1615、回流阀1616、安全警报器1617、过滤器1630以及容器1660。
容器1660构造为接收由正压出口端口1613输出的废物,以用于收集、分离和/或处置。在一些实施例中,容器1660可以是连接到真空源的抽吸容器。在一些实施例中,容器1660可以包括过滤器。容器1660可以由具有期望特性的塑料、玻璃、金属或一些其它材料制成。一些理想的特性可以包括:成本、消毒的能力、制造方法、应用或一些其它衡量标准。
在操作中,抽吸系统1610在正压输入端口1611处接收压力供给物1621,并且将压力供给物1621引导到流体加速器1615,由此在真空端口1612处生成抽吸区域1622。抽吸区域1622具有低于环境空气压力的压力。环境空气压力克服抽吸区域1622中的压力,由此在抽吸系统1610内产生抽吸。抽吸区域1622经由真空端口1612将物质(例如液体、气体和固体)抽入到抽吸系统1610中。在典型的操作中,被抽入到抽吸系统1610中的物质通过流体加速器1615排出穿过过滤器1630,并且滤液被引导出正压出口端口1613。正压出口端口1613将滤液引导到容器1660。
流体加速器1615构造为联接到过滤器1630。流体加速器1615使用压力供给物1621,以推动流出物穿过过滤器1630。过滤器1630构造为捕集物质,并且将滤液传送到正压出口端口1612。正压输出口1613构造为联接到容器1660。正压输出口1613将滤液从抽吸系统1610供给到容器1660。在一些实施例中,容器1660可以连接到真空源。
然而,正压出口端口1613、过滤器1630或容器1660可能被堵塞或阻塞。当这种情况发生时,阻塞物可以防止流出物的全部或大部分从正压出口端口1613流出。当流出物不能从正压出口端口1613流出时,流出物可以替代地从真空端口1612喷出。
回流阀1616可以通过切断压力供给物1621向抽吸系统1610的一个或多个部件的供给而使抽吸系统1610的操作停止,这导致建立抽吸区域1622。回流阀1616可以通过防止任何“逆向”物质流经由真空端口1612离开来使抽吸系统1610的操作停止。例如,回流阀1616可以与真空端口1612对齐放置。当物质以流将离开真空端口1612的方式开始流动时,回流阀1616可以激活。回流阀1616可以构造为使得一旦激活,其将保持激活,由此防止任何向真空端口1612外的流动,直到去除(即,关闭)压力供给物1621,或者阻挡物被清除。
安全警报器1617构造为向抽吸系统1610的使用者警报存在阻挡物。一旦警报有阻挡物,使用者可以做以下中的一个或多个:(1)停止使用抽吸系统1610;(2)清除阻挡物,由此恢复正常操作;以及(3)终止压力供给物1621的供给,由此关闭抽吸系统1610。
安全警报器1617可以可操作地联接到回流阀1616,以便响应于回流阀1616的激活而激活安全警报器1617。这样,响应于阻挡物,抽吸系统1610既停止(即,防止)流出物从真空端口1612的逆流出,又向使用者警报存在阻挡物。
图17示出了补偿式过滤抽吸装置1700。补偿式过滤抽吸装置1700是受正压操作的抽吸装置1200、具有回流防止性的受正压操作的抽吸装置1300、具有回流警报器的受正压操作的抽吸装置1400、具有安全特征的受正压操作的抽吸装置1500和具有安全特征的过滤抽吸装置1600的示例;然而,补偿式过滤抽吸装置1700包括流量倍增器1735。补偿式过滤抽吸装置1700包括抽吸生成器1710、正压输入端口1711、吸入端口1712、排放输出口1713、流量倍增器1715、止回阀1716、回流报警器1717、过滤器1730以及流量倍增器1735。流量倍增器1735构造为通过在过滤器1730与流量倍增器1735之间建立低压区域来补偿穿过过滤器1730的流动阻力。
在操作中,抽吸生成器1710在正压输入端口1711、1714处接收正压气体1721,并且将正压气体1721分别引导到流量倍增器1715、1735。流量倍增器1715、1735构造为由正压气体1721在流量倍增器1715、1735的远端侧生成低压区域。组合的低压区域在吸入端口1712附近产生低压区1722。低压区1722具有低于环境空气压力的压力。环境空气压力克服低压区1722中的压力,由此在抽吸生成器1710内建立抽吸。低压区1722经由吸入端口1712将物质(例如液体、气体和固体)抽入到抽吸生成器1710中。在典型的操作中,被抽入到抽吸生成器1710中的物质通过流量倍增器1715、1735排出穿过过滤器1730,并且从排放输出口1713排出。
流量倍增器1715、1735各自可以利用流体动力学原理,包括但不限于:科恩达效应、文丘里效应、流体卷入和流体诱导,以建立并加速流出物流动通过抽吸生成器1710。科恩达效应可在过滤器1730的任一侧被流量倍增器1715、1735使用。尽管图17仅仅示出了流量倍增器1715和1735,但是应当理解的是,类似于流量倍增器1715和1735,多个流量倍增器可以在过滤器1730之前或之后以串联或并联操作方式组合。
然而,排放输出口1713和/或过滤器1730(或被连接以带走加压滤液1727的管路)可能发生堵塞或阻塞。当这种情况发生时,阻塞物可以防止流出物的全部或大部分从排放输出口1713流出。当流出物不能从排放输出口1713流出时,流出物可以替代地从吸入端口1712喷出。如果阻塞物阻挡排放输出口1713,则正压气体1721的流可以逆向流出吸入端口1712,由此使正压气体1721无处可流,而只能从吸入端口1712流出。
止回阀1716可以通过切断正压气体1721向抽吸生成器1710的一个或多个部件的供给而使抽吸生成器1710的操作停止,这导致建立低压区1722。止回阀1716可以通过防止任何“逆向”物质流经由吸入端口1712排出来使抽吸生成器1710的操作停止。例如,止回阀1716可以与吸入端口1712对齐放置。当物质以流将离开吸入端口1712的方式开始流动时,止回阀1716可以激活。止回阀1716可以构造为使得一旦激活,其将保持激活,由此防止任何向吸入端口1712外的流动,直到去除(即,关闭)正压气体1721,或者阻挡物被清除。
回流报警器1717构造为向抽吸生成器1710的使用者警报存在阻挡物。回流报警器1717可以可操作地联接到止回阀1716,以响应于止回阀1716的激活而激活回流报警器1717。这样,响应于阻挡物,抽吸生成器1710既阻止(即,防止)流出物从吸入端口1712逆流出,又向使用者警报存在阻挡物。
过滤器1730可以包括机械过滤器、生物过滤器、化学过滤器或包括其任何组合的其它类型的过滤器。过滤器1730包括至少一个过滤器入口端口和至少一个过滤器输出端口。至少一个过滤器入口端口联接到流量倍增器1715,使得手术副产物和正压气体1721穿过过滤器1730。至少一个过滤器输出端口联接到流量倍增器1735。
抽吸生成器1710包括流量倍增器1735。流量倍增器1735与过滤器1730的输入端口流体连通。在操作中,流量倍增器1735在正压输入端口1714处接收正压气体1721,以在过滤器1730与流量倍增器1735之间产生低压区。流量倍增器1735可以构造为补偿归因于过滤器1730的流动阻力的流动损失和/或压力(抽吸)损失。例如,流量倍增器1735可以补偿过滤器1730的流动阻力的一部分(例如,1/4、1/2等)。流量倍增器可以构造为补偿过滤器1730的更多流动阻力(例如,1.25x、1.5x或2x)。流量倍增器1735联接到排放输出口1713。流量倍增器1735构造为将滤液从过滤器1730排放出排放输出口1713。
图18是示出了操作补偿式过滤抽吸装置的方法的框图。图18中所示的步骤可以由补偿式过滤抽吸装置1700的一个或多个元件执行。在第一输入端口和第二输入端口处接收加压气体流(1802)。例如,正压输入端口1711构造为接收正压气体1721,并且将其供给到流量倍增器1715。正压输入端口1714构造为接收正压气体1721,并且将其供给到流量倍增器1735。在抽吸端口附近产生低压区域(1804)。例如,抽吸生成器1710构造为通过引导正压气体1721通过流量倍增器1715、1735而在吸入端口1712附近产生低压区1722。将物质流抽入到抽吸装置中(1806)。例如,低压区1722小于环境空气压力。这导致物质流进入吸入端口1712。吸入端口1712构造为接收物质流,并且引导物质流通过抽吸生成器1710。将包括加压气体流和物质流的组合流穿过过滤器(1808)。例如,流量倍增器1715构造为引导组合流(其可以包括正压气体1721和在吸入端口1712处接收的物质流)通过过滤器1730。将包括在组合流中的微粒捕集在过滤器中并将滤液穿过过滤器到第二流量倍增器(1810)。例如,过滤器1730设置在流量倍增器1715与流量倍增器1735之间。过滤器1730构造为捕集微粒,并且将滤液引导到流量倍增器1735。在过滤器与流量倍增器之间产生低压区域(1812)。例如,流量倍增器1735设置在过滤器1730和排放输出口1713之间。流量倍增器1735构造为在过滤器1730与流量倍增器1735之间产生低压区域。将滤液穿过流量倍增器并且从排放端口排出(1814)。流量倍增器1735构造为从过滤器1730接收滤液,并且将滤液传送出排放端口1713。
图19是示出了具有可调节压力间隙的抽吸装置1900的框图。具有可调节压力间隙的抽吸装置是抽吸系统100、具有回流防止性的抽吸系统300、具有回流警报器的抽吸系统400、具有安全特征的抽吸系统500、过滤抽吸系统1000、受正压操作的抽吸装置1200、具有回流防止性的受正压操作的抽吸装置1300、具有回流警报器的受正压操作的抽吸装置1400、具有安全特征的受正压操作的抽吸装置1500以及具有安全特征的过滤抽吸装置1600的示例;然而,具有可调节压力间隙的抽吸装置1900包括可调节压力间隙1931和运动转变器1942。具有可调节压力间隙的抽吸装置1900包括抽吸装置1910、正压输入端口1911、输入口1912、输出口1913、流体加速器1915、阀1916、警报器1917、过滤器1930、可调节压力间隙1931以及运动转变器1942。
正压输入端口1911构造为接收正压1921。正压输入端口包括用于联接到正压源的器件。在操作中,正压输入端口1911将正压1921引导到可调节压力间隙1931。
可调节压力间隙1931包括将正压力1921引导到流体加速器1915中的环形开口。可调节压力间隙1931的尺寸可以响应于接收使用者输入的运动转变器1942得到调节。低压区域1922与环境空气压力之间的压力差可以通过可调节压力间隙1931得到控制。例如,增加可调节压力间隙1931的尺寸能够增加低压区域1922与环境空气压力之间的压力差。减小可调节压力间隙1931的尺寸能够减小低压区域1922与环境空气压力之间的压力差。使用者可以根据使用者想要抽吸的物质的类型,来选择改变低压区域1922与环境空气压力之间的压力差。例如,使用者可以调节低压区域1922与环境空气压力之间的压力差,来抽吸比液体更多的烟气。替代地,使用者可以调节低压区域1922与环境空气压力之间的压力差,来抽吸液体。
运动转变器1942构造为将使用者输入转变为可调节压力间隙1931的调节。在一些实施例中,运动转变器1942构造为从使用者输入将较大的运动转变为较小的运动,用于调节可调节压力间隙1931的尺寸。在一些实施例中,运动转变器1942构造为包括可旋转元件,该可旋转元件将旋转的使用者输入转变为可调节压力间隙1931的尺寸的线性调节。在一些实施例中,运动转变器可以包括滑动构件,以调节可调节压力间隙1931的尺寸。在一些实施例中,运动转变器1931可以包括杠杆,以将较大的使用者输入运动转变为较小的使用者输入运动,以调节可调节压力间隙1931的尺寸。
图20是示出了操作具有可调节压力间隙的抽吸装置的方法的图。图20中所示的步骤可以由具有可调节压力间隙的抽吸装置1900的一个或多个元件执行。在输入端口处接收加压气体流(2002)。例如,具有可调节压力间隙的抽吸装置1900包括输入端口1911,所述输入端口构造为接收正压1921,并且将其供给到可调节压力间隙1931。向可调节压力间隙供给加压气体流(2004)。例如,正压输入端口1911联接到可调节压力间隙1931。正压输入端口1911构造为向可调节压力间隙1931供给正压1921。将使用者输入转变为用于可调节压力间隙的调节(2006)。例如,运动转变器1942构造为接收使用者输入,并且将使用者输入转变为用于可调节压力间隙1931的调节。在抽吸端口附近产生低压区域(2008)。例如,流体加速器1915构造为由正压1921在输入口1012附近产生低压区域1922。可调节压力间隙1931构造为是可调节的,以改变低压区域1922与环境空气压力之间的压力差。将物质流抽入到抽吸装置中(2010)。例如,流体加速器1915产生低于环境空气压力的低压区域1922。这导致物质流被抽入到抽吸装置1910中。将包括加压气体流和在抽吸端口处接收的物质流的组合流穿过过滤器(2012)。例如,流体加速器1915联接到过滤器1930。流体加速器1915构造为将组合流(其可以包括正压1921和在输入口1912处接收的物质流)穿过过滤器1930。将包括在组合流中的微粒捕集在过滤器内并且将滤液穿过过滤器到输出端口(2014)。例如,过滤器1930构造为捕集固体,并且将加压滤液1927传送到输出口1913。
图21A是示出了具有回流防止阀的抽吸装置2100的框图。具有回流防止阀的抽吸装置2100是抽吸装置100、具有回流防止性的抽吸系统300、受正压操作的抽吸装置1200、具有回流防止性的受正压操作的抽吸装置1300和具有可调节压力间隙的抽吸装置1900的示例;然而,具有回流防止阀的抽吸装置2100可以包括替代的构造和操作方法。如图21A所示,具有回流防止阀的抽吸装置2100包括加压气体端口(比如正压吸入口)2111、抽吸组件2112、管嘴2114、流体加速器2115和回流防止阀2116。
具有回流防止阀的抽吸装置2100使用基于科恩达效应的流体加速器2115,以在管嘴2114附近建立抽吸。抽吸主要通过具有回流防止阀的抽吸装置2100由提供给流体加速器2115的正压供给物2121(通常是加压到环境之上)的流建立,而不是外部抽吸泵(尽管该装置可以与抽吸泵一起使用)。具有回流防止性的抽吸装置2100可以用于去除医疗或手术副产物,比如烟气、组织和体液。具有回流防止阀的抽吸装置2100包括回流防止阀2116,其防止加压气体流“逆转”方向并沿错误方向流出管嘴2114。换言之,具有回流防止阀的抽吸装置2100构造为防止加压气体从管嘴2114流出,其可能导致问题或伤害患者。
具有回流防止阀的抽吸装置2100包括加压气体端口2111。加压气体端口2111构造为接收正压供给物2121,并且将其供给到导管2129(比如环形开口)。导管2129的尺寸经由流量控制器2120是可调节的,以控制在管嘴2114附近生成的低压区域与环境空气压力之间的差值。管路可以用于将正压供给物2121供给到加压气体端口2111。在一些实施例中,加压气体端口2111可以包括用于将管路联接到加压气体端口2111的接头。可以使用的一些类型的接头包括:倒钩接头、快速断开接头或压缩接头。
具有回流防止阀的抽吸装置2100包括抽吸组件2112。抽吸组件2112朝向具有回流防止阀的抽吸装置2100的远端设置。抽吸组件2112构造为容纳回流防止阀2116。抽吸组件包括排放端口2181,所述排放端口构造为在回流防止阀被激活时至少将正压供给物2121的流引导出排放端口2181。
具有回流防止阀的抽吸装置2100包括管嘴2114。图21A示出了包括具有窄的远端和宽的近端的圆锥形腔体的管嘴2114的实施例。窄的远端可以构造为包括压配合摩擦接头、倒钩、螺纹,鲁尔接头或一些其它器件,以将附件(例如管路、针等)附接到管嘴2114。管嘴2114包括构造为联接到抽吸组件2112的近端。管嘴2114构造为接收物质流/抽吸流2124,并且将其供给到抽吸组件2112。管嘴2114构造为可更换的。构造为用于特定应用的管嘴2114的不同实施例可以与具有回流防止阀的抽吸装置2100一起使用。在一些实施例中,管嘴2114可以包括径向排列在管嘴2114的壁中的开口。开口在管嘴2114附近提供附加的抽吸。在一些实施例中,开口可以构造为利用文丘里效应。在一些实施例中,开口可以构造为响应于使用者输入而打开与关闭。
具有回流防止阀的抽吸装置2100包括流体加速器2115。流体加速器2115包括流体加速器吸入口2118、流体加速器壳体2119、流量控制器2120以及导管2129。流体加速器2115构造为由正压供给物2121在管嘴2114附近生成低压区域。流体加速器2115可以构造为利用科恩达效应。流体加速器2115构造为接收正压供给物2121,以在管嘴2114附近产生第一低压区域。流体加速器构造为加速在管嘴2114处接收的物质流/抽吸流2124,并且将正压流出物2123(其可以包括正压供给物2121和物质流/抽吸流2124)从加压废物端口/出口端口2113喷出。管嘴2114附近生成的低压区域与环境空气压力之间的压力差可以通过流量控制器2120调节。可以调节流量控制器2120,以抽吸比液体更多的气体。可以调节流量控制器2120,以抽吸液体。
流体加速器2115包括流体加速器吸入口2118。流体加速器吸入口2118设置在回流防止阀2116与流体加速器2115之间。流体加速器吸入口2118构造为将在管嘴2114处接收的物质流供给到流体加速器2115。流体加速器吸入口2118包括具有可变尺寸的多个圆锥形腔体。圆锥形腔体各自包括宽的远端和窄的近端。在一些实施例中,圆锥形腔体可以构造为利用文丘里效应。流体加速器吸入口2118构造为联接到流体加速器2115。流体加速器吸入口2118可以包括几何形状,该几何形状包括设置在近端处的锥形部段。流体加速器吸入口2118的锥形部段可以构造为与流量控制器2120组合以形成导管2129。设置在流体加速器吸入口2118的近端处的锥形部段的几何形状可以构造为相对于流体加速器2115的内壁以一定角度将正压供给物2121供给到流体加速器2115。
流体加速器2115包括流体加速器壳体2119。流体加速器壳体2119设置在具有回流防止阀的抽吸装置2100的近端附近。流体加速器壳体2119构造为联接到加压气体端口2111和流量控制器2120。流体加速器壳体2119可以包括构造为联接到流量控制器2120的螺纹。螺纹可以构造为将流量控制器2120的旋转运动转变为调节导管2129的尺寸的线性运动。流体加速器壳体2119包括大体圆柱形的腔体,其具有在第一端处的第一开口和在第二端处的第二开口。圆柱形的腔体由流体加速器壳体2119的内壁限定。流体加速器壳体2119在第一端附近的内壁中包括导管2129。导管2129可以构造为相对于流体加速器2115的内壁以一定角度供给正压供给物2121。
流体加速器2115包括流量控制器2120。流量控制器包括加压废物端口/出口端口2113。流量控制器2120构造为联接到流体加速器壳体2119。流量控制器2120包括加压废物端口1913。流量控制器2120可以包括设置在流量控制器2120的远端处的扩口元件。扩口元件可以构造为与流体加速器吸入口2118组合以相对于流体加速器2115的内壁以一定角度供给正压。流量控制器是可旋转的,以调节导管2129。导管2129是可调节的,以控制管嘴2114处的低压区域与环境空气之间的压力差。导管2129的尺寸可以是可调节的,以控制由流体加速器2115提供的气体抽吸对流体抽吸对固体抽吸的比率。导管2129具有轮廓,使得进入腔体的加压气体附加到结构的限定出导管2129的部分的弯曲表面,由此建立增加加速流的总质量流量的低压区域。流量控制器2120可以包括O形环,以在流量控制器2120与流体加速器壳体2119之间提供密封。
流量控制器2120包括加压废物端口/出口端口2113。加压废物端口/出口端口2113设置在流量控制器2120的远端处。加压废物端口/出口端口2113构造为将正压流出物2123引导到废物储存库。废物储存库可以包括收集容器、废物排放口、管路或管道,其构造为带走正压流出物。在一些实施例中,加压废物端口/出口端口2113可以包括用于联接到管路的接头。可以使用的一些类型的接头包括:倒钩接头、快速断开接头或压缩接头。在图21A所示的实施例中,加压废物端口/出口端口2113包括用于将加压废物端口/出口端口2113联接到管路的O形环。
流体加速器2115包括导管2129。环形开口设置在流体加速器吸入口2118与流体加速器壳体2119之间。导管2129限定喷射开口,其适于允许正压供给物2121流动通过导管2129,以便在管嘴2114附近产生低压区域。导管2129构造为从加压气体端口2111接收正压供给物2121,并且将其供给到流体加速器2115。流体加速器吸入口2118的近端和流量控制器2120的远端可以构造为形成导管2129。导管2129可以构造为使得正压供给物2121相对于圆柱形腔体的内壁以一定角度(例如,0°-90°)进入流体加速器2115。在一些实施例中,可能需要更锐的锐角(例如30°-50°)。
具有回流防止阀的抽吸装置2100包括回流防止阀2116。回流防止阀2116包括回流防止阀本体2180和隔膜2185。回流防止阀2116沿着具有回流防止阀的抽吸装置2100内部的空气流路径存在。在正常操作期间,回流防止阀2116构造为阻挡排放端口2181,以在管嘴2114附近提供最大的抽吸。回流防止阀2116可以通过切断向流体加速器2115的一个或多个部件的正压供给物2121而使流体加速器2115的操作停止,这导致建立低压区域。回流防止阀2116构造为阻止任何“逆向”物质流经由抽吸组件2112或管嘴2114排出。回流防止阀2116可以构造为使得一旦激活,其将保持激活,由此防止任何向抽吸组件2112或管嘴1214外的流动,直到去除(即,关闭)正压气体供给物,或者阻挡物被清除。
回流防止阀2114可以构造为在被激活时至少将正压供给物2121分流出排放端口2181,以防止正压供给物2121增加超过具有回流防止阀的抽吸装置2100内的期望极限。在此示例中,排放端口2181与抽吸组件2112是一体的。在具有回流防止阀的抽吸装置2100的一部分内发生阻塞或阻挡的情况下,回流防止阀2116构造为在抽吸组件2112内移动,以打开排放端口2181。打开排放端口2181允许正压气体2121从具有回流防止阀的抽吸装置2100逸出。
回流防止阀2116包括隔膜2185。隔膜2185由柔性材料构成。隔膜2185构造为响应于流动而弯曲。隔膜2185构造为在正常操作期间通过沿流动方向弯曲而允许在第一方向上流动通过回流防止阀2116。隔膜2185构造为防止正压供给物2121在第二方向上穿过回流防止阀本体2180。回流防止阀本体2180包括构造为限制隔膜2185在第二方向上弯曲的结构元件。回流防止阀2116构造为在具有回流防止阀的抽吸装置2100或其一部分发生阻塞或阻挡的情况下激活。当激活时,正压供给物2121导致隔膜2185弯曲,直到该弯曲被回流防止阀本体2180限制。当隔膜2185的弯曲被回流防止阀本体2180限制时,正压供给物2121向隔膜2185施加力。隔膜2185将力从正压供给物2121传输到回流防止阀2116,由此导致回流防止阀本体2180在抽吸组件2112内滑动。当回流防止阀本体2180被激活时,至少防止正压供给物2121的流在抽吸组件2112或管嘴2114处排出。隔膜2185可以构造为在回流防止阀2116被激活时引导正压供给物通过排放端口2181。
图21B1示出了装置的中心轴线2126,从该中心轴线测量角度2128。入口端口2117位于流体加速器2115的一端上,并且出口端口2113位于相对端上。低压腔室2127是流体加速器2115的内部体积,在这里生成物质流/抽吸流2124。
图21B和图21C是示出了具有回流防止阀的抽吸装置2100的导管2129的特写图。第一中空节段2122、流体加速器壳体2119和第二中空节段2125构造为形成导管2129。第一中空节段2122可以包括第一开口2133,所述第一开口可以邻近第二中空节段2125的第二开口2134。第一面对表面2130可以至少部分地围绕第一开口2133。第二面对表面2132可以至少部分地围绕第二开口2134。第一面对表面2130可以面对第二面对表面2132。第一面对表面2130或第二面对表面2132可以是倾斜的、扩口的、成角度的或其任何组合。导管2129包括压力间隙2131。压力间隙2131构造为是可调节的。调节压力间隙2131的尺寸会调节正压供给物2121通过导管2129的流量。调节正压供给物2121通过导管2129的流量会调节管嘴2114附近生成的低压区域与环境空气压力之间的压力差,由此调节通过具有回流防止性的抽吸装置2100的流量。压力间隙2131是可调节的,以控制由流体加速器2115提供的气体抽吸对流体抽吸对固体抽吸的比率。调节流体流量允许使用者调谐具有回流防止阀的抽吸装置2100,以吸入期望比例的气体(例如烟气)、液体和固体,或所有三者的组合。导管2129可以构造为使得正压供给物2121相对于流体加速器2115的内壁以一定角度(例如,0°-90°)进入流体加速器2115。在一些实施例中,可能需要更锐的锐角(例如30°-50°)。
导管2129部分地由第一中空节段2122构成。第一中空节段2122的近端和第二中空节段2125的远端限定适于允许正压供给物2121流动通过导管2129的喷射开口。第一中空节段2122的近端可以包括构造为引导正压供给物2121的流的几何形状。
导管2129部分地由流体加速器壳体2119构成。流体加速器壳体2119联接到加压气体端口2111。流体加速器壳体构造为接收正压供给物2121,并且将其供给到导管2129。流体加速器壳体2119可以包括构造为联接到第二中空节段2125的螺纹。螺纹允许通过旋转第二中空节段2125来调节压力间隙2131。第二中空节段2125可以构造为将旋转运动转变为线性运动,以调节压力间隙2131。
导管2129部分地由第二中空节段2125构成。第二中空节段2125的远端可以扩口以引导正压供给物2121,从而相对于流体加速器2115的内壁以一定角度进入流体加速器。第二中空节段2125可以包括构造为与流体加速器壳体2119配合的螺纹。螺纹可以构造为将第二中空节段2125的旋转运动转变为调节压力间隙2131的线性运动。调节压力间隙2131会调节管嘴2114附近生成的低压区域与环境空气压力之间的差值。
图21B是示出了导管2129的图。如图21B所示,调节压力间隙2131,以允许相对于如图21C所示的压力间隙2131增加正压供给物2121通过导管2129的流动。如图21B所示的压力间隙2131在管嘴2114附近生成的低压区域与环境空气压力之间生成较大的差值,由此比如图21C所示的压力间隙2131生成通过具有回流防止阀的抽吸装置2100的更多流动。
导管2129包括相对于中心轴线2126的角度2128。相对于中心轴线2126的角度2128构造为相对于流体加速器2115以一定角度供给从加压气体端口2111接收的压力。在一些实施例中,相对于中心轴线2126的角度2128可以构造为利用科恩达效应,以生成抽吸。在一些实施例中,相对于中心轴线2126的角度2128可以是锐角(例如0°-90°)。在一些实施例中,相对于中心轴线2126的角度2128可以在30°-60°之间。在一些实施例中,相对于中心轴线2126的角度2128可以是55°。
图21C是示出了导管2129的图。如图21C所示,调节压力间隙2131,以允许相对于如图21B所示的压力间隙2131减小正压供给物2121通过导管2129的流动。如图21C所示的压力间隙2131在管嘴2114附近生成的低压区域与环境空气压力之间产生较小的差值,由此比如图21B所示的压力间隙2131生成通过具有回流防止阀的抽吸装置2100的更少的流动。
图21D是示出了在正常操作期间的具有回流防止阀的抽吸装置2100的操作的图。回流防止阀2116构造为在抽吸组件2112内沿近端方向和远端方向移动。在正常操作期间,回流防止阀2116滑动到抽吸组件2112内的近端位置,从而阻挡排放端口2181,并且允许流动通过具有回流防止阀的抽吸装置2100。在发生阻挡的情况下,回流防止阀2116滑动到抽吸组件2112内的远端位置,以防止通过抽吸组件2112或管嘴2114回流。在远端位置,回流防止阀打开排放端口2181,以至少排放正压供给物2121。
在操作中,将正压供给物2121引入到加压气体端口2111。加压气体端口2111通过导管2129向流体加速器2115供给正压供给物2121。流动通过导管2129的量通过调节流量控制器2120来控制。具有回流防止阀的抽吸装置2100的一些部分(尤其是在流体加速器2115中)在管嘴2114附近建立低压区域,以卷入并诱导物质流/抽吸流2124通过具有回流防止阀的抽吸装置2100。
在操作中,流体加速器2115在加压气体端口2111处接收正压供给物2121,并且将正压供给物2121引导到流体加速器2115,由此在管嘴2114处生成低压区域。管嘴2114处的低压区域具有低于环境空气压力的压力。环境空气压力克服低压区域中的压力,由此在管嘴2114处建立抽吸。管嘴2114附近生成的低压区域将物质流/抽吸流2124抽入到抽吸组件2112中。物质流/抽吸流2124可以包括液体、气体和固体。物质流/抽吸流2124作为正压流出物2123通过流体加速器2115排出加压废物端口/出口端口2113。正压流出物2123可以包括正压供给物2121和物质流/抽吸流2124的组合流。
图21E是示出了在发生阻塞的情况下的具有回流防止阀的抽吸装置2100的操作的图。如图21E所示,加压废物端口/出口端口2113被阻塞物2150阻挡。阻塞物2150可以防止正压供给物2121的全部或大部分从加压废物端口/出口端口2113流出。没有回流防止阀2116的情况下,当正压供给物2121(或正压供给物2121和正压流出物2123的组合)不能从加压废物端口/出口端口2113流出时,正压供给物2121和可能的正压流出物2123可以替代地从管嘴2114喷出。流出物(尤其是正压供给物2121)的喷出是不期望的,并且可对管嘴2114附近的对象(例如,患者)造成伤害或其它问题。然而,回流防止阀2116构造为至少阻止正压供给物2121和正压流出物2123的流经由管嘴2114离开。
回流防止阀2116可以通过防止任何“逆向”物质流经由管嘴2114排出来使具有回流防止阀的抽吸装置2100的操作停止。回流防止阀2116包括回流防止阀本体2180、排放端口2181和隔膜2185。当物质以流将离开管嘴2114的方式开始流动时,回流防止阀2116可以激活。回流防止阀2116可以构造为使得一旦激活,其将保持激活,由此防止任何向管嘴2114外的流动,直到去除(即,关闭)正压供给物2121,或者阻塞物2150被清除。
图21E是示出了在发生阻塞的情况下的具有回流防止性的抽吸装置2100的操作的图。阻塞物2150防止正压供给物2121从加压废物端口/出口端口2113排出。因为正压供给物2121由于阻塞物2150而不能从加压废物端口/出口端口2113排出,所以正压供给物2121的流朝向管嘴2114逆转方向。正压供给物2121迫使隔膜2185抵靠回流防止阀本体2180而弯曲。压力从隔膜2185传输到回流防止阀2116,从而导致回流防止阀2116在抽吸组件2112内滑动。当被激活时,回流防止阀2116可以打开排放端口2181,从而允许正压供给物2121通过排放端口2181排放。
图22A是示出了回流防止阀2200的分解图的图。回流防止阀2220是回流防止器316、回流防止器516、回流防止器716、回流防止器816、回流防止阀1316、回流防止阀1516、回流阀1616、止回阀1716、阀1916和回流防止阀2116的示例;然而,回流防止阀2200可以包括替代的构造或操作方法。回流防止阀2200包括滑动体2280和隔膜2285。
回流防止阀2200包括滑动体2280。滑动体2280包括对准特征部2282、公联接件2283、孔口2286和支撑元件2288。滑动体2280构造为存在于壳体(例如抽吸组件2112)内。滑动体2280包括对准特征部2282。对准特征部2282包括在滑动体2280中的内含物。对准特征部可以构造为与包括在壳体中的对准特征部相接合,以防止回流防止阀2200旋转。滑动体2280包括支撑元件2288。支撑元件2288构造为向隔膜2285提供结构支撑。隔膜2285由柔性材料构成。支撑元件2288构造为限制隔膜2285在一个方向上的弯曲量。来自正压源的压力可以通过支撑元件2288从隔膜2285传输到滑动体2280。公联接件构造为将滑动体2280联接到隔膜2285。如图22A所示,公联接件2283构造为使用卡扣来联接到母联接件2284。在一些实施例中,公联接件2283可以是机械紧固件(例如,螺钉、螺栓、铆钉等)、施加粘合剂的点或将公联接件2283联接到母联接件2284的其它器件。滑动体2280包括孔口2286。孔口2286构造为允许物质流通过滑动体2280。
回流防止阀2200包括隔膜2285。隔膜2285构造为阻挡沿一个方向通过孔口2286的流动,同时允许沿相反方向的流动。隔膜2285由柔性材料构成。隔膜2285构造为响应于压力而弯曲。当压力流在一个方向上行进时,隔膜2285构造为弯曲,从而允许穿过孔口2286。当压力流在相反的方向上行进时,隔膜2285构造为弯曲,直到该弯曲被支撑元件2288限制。隔膜2285构造为将压力从压力源传输到滑动体2280。这种压力的传输导致滑动体2280在壳体内移动。隔膜2285包括母联接件2284。母联接件2284构造为将隔膜2285联接到滑动体2280。如图22A所示,母联接件2284构造为使用卡扣来联接到公联接件2283。在一些实施例中,母联接件2284可以是用于机械紧固件(例如,螺钉、螺栓、铆钉等)的孔、施加粘合剂的点或将母联接件2284联接到公联接件2283的一些其它器件。
图22B是示出了在阻挡期间的回流防止阀2200的图。在发生阻挡的情况下,来自压力源的压力导致隔膜2285弯曲。隔膜2285的弯曲受限于支撑元件2288。如图22B所示,隔膜2285安置在支撑元件2288上。在这种操作模式中,隔膜2285能够将来自压力源的压力传输到滑动体2280。这种压力的传输可以导致回流防止阀2200激活。
图22C是示出了在正常操作期间的回流防止阀2200的图。在正常操作期间,来自压力源的压力导致隔膜2285弯曲,由此允许通过孔口2286流动。来自压力源的压力可以作用在隔膜2285上。压力可以通过公联接件2283和母联接件2284从隔膜2285传输到滑动体2280。在正常操作期间,来自压力源的压力可以作用在隔膜2285上,由此导致回流防止阀2200在壳体内滑动。当停用时,回流防止阀220可构造为阻挡排放端口。
图23A是示出了在正常操作期间的具有安全特征的正压真空装置2300的操作的图。具有安全特征的正压真空装置2300是抽吸系统100、具有回流防止性的抽吸系统300、具有回流警报器的抽吸系统400、具有安全特征的抽吸系统500、受正压操作的抽吸装置1200、具有回流防止性的受正压操作的抽吸装置1300、具有回流警报器的受正压操作的抽吸装置1400、以及具有安全特征的受正压操作的抽吸装置1500的示例;然而,具有安全特征的受正压操作的真空装置2300可以包括替代的构造和操作方法。具有安全特征的正压真空装置2300包括加压气体端口(比如正压输入端口)2311、低压腔室2312、流出物输出口2313、流体流量放大器2315、安全阀2316、安全阀本体2380和报警器/安全警报器2317。
在操作中,流体流量放大器2315接收加压气体供给物2321,以在低压腔室2312附近生成低压区域。流体流量放大器2315可以构造为利用科恩达效应,来在低压腔室2312附近生成低压区域。低压区域在低压腔室2312内向近端抽引安全阀2316,从而阻挡回流分流端口2381并且打开隔膜2385。在正常操作期间,回流防止阀2116阻挡回流分流端口2381,以在低压腔室2312附近提供最大的抽吸。低压区域将物质流/抽吸流2324抽入到低压腔室2312中。物质流/抽吸流2324可以包括液体、气体和固体。低压腔室2127将物质流/抽吸流2324引导到流体流量放大器2315。流体流量放大器2315构造为生成层流。物质流/抽吸流2324可以与加压气体供给物2321一起被卷入流体流量放大器2315内,并且作为正压流出物2323从流出物输出口2313喷出。流体流量放大器2315内的层流允许正压气体供给物2321通过流出物输出口2313与物质流/抽吸流2324分离。流出物输出口2313可以构造为将加压气体供给物2321和正压流出物2323作为分离的流喷出。流出物输出口2313可以构造为联接到管路、管道等,用于收集、进一步分离并且/或者处置加压气体供给物2321和正压流出物2323。
图23B是示出了在发生阻挡情况下的具有安全特征的正压抽吸装置2300的操作的图。通过具有安全特征的正压抽吸装置2300的流被阻塞物2350阻挡。阻塞物2350可以防止加压气体供给物2321的全部或大部分从流出物输出口2313流出。当加压气体供给物2321被防止在流出物输出口2313处排放时,加压气体供给物2321可能被迫从低压腔室2312排出。在没有回流安全阀2316的情况下,加压气体供给物2321和可能的物质流/抽吸流2324可以从低压腔室2312喷出。加压气体供给物2321和物质流/抽吸流2324的喷出是不期望的,并且可能对低压腔室2312附近的对象(例如,患者)造成伤害或其它问题。然而,安全阀2316与安全阀本体2380一起构造为至少阻止加压气体供给物2321的流经由低压腔室2312离开。
图23B示出了防止加压气体供给物2321从流出物输出口2313排出的阻塞物2350。因为加压气体供给物2321由于阻塞物2350而不能从流出物输出口2313排出,所以加压气体供给物2321的流朝向低压腔室2312逆转方向。加压气体供给物2321迫使隔膜2385关闭,并使安全阀2316在低压腔室2312内滑动。一旦激活,安全阀2316可打开回流分流端口2381,以允许加压气体供给物2321逸出,由此防止压力增加超过具有安全特征的正压抽吸装置2300内的期望极限。
回流分流端口2381可操作地联接到报警器/安全警报器2317。回流分流端口2381可以构造为在安全阀2316被激活时将加压气体供给物2321引导到报警器/安全警报器2317。在此示例中,报警器/安全警报器2317构造为使用加压气体供给物2321产生听觉警报。
图24A是示出了受正压操作的抽吸装置2400的图。受正压操作的抽吸装置2400是抽吸系统100、具有回流防止性的抽吸系统300、具有回流警报器的抽吸系统400、具有安全特征的抽吸系统500、过滤抽吸系统1000、受正压操作的抽吸装置1200、具有回流警报器的受正压操作的抽吸装置1400、具有安全特征的受正压操作的抽吸装置1500、具有安全特征的过滤抽吸装置1600和具有可调节压力间隙的抽吸装置1900的示例;然而,受正压操作的抽吸装置2400可以包括替代的构造和操作方法。受正压操作的抽吸装置2400包括加压气体端口(比如正压吸入口)2411、抽吸组件2412、输出口/出口端口2413、流体加速器2415、回流防止阀2416、报警器/警报器2417、流体加速器吸入口2418、流量控制器2420、输入口/输入端口2422、导管(比如环形开口)2429和过滤器2430。
加压气体端口2411构造为从正压源接收正压。正压源构造为以高于环境空气压力的压力提供气体。正压源可以包括来自压缩机的压缩气体、来自高压气瓶的气体或者甚至人类的呼吸。加压气体端口2411构造为经由导管2429向流体加速器2415提供正压。
抽吸组件2412朝向受正压操作的抽吸装置2400的远端设置。抽吸组件2412包括输入口/输入端口2422。抽吸组件2412构造为接收物质流。抽吸组件2412构造为容纳回流防止阀2416。
流体加速器2415构造为在抽吸组件2412内和输入口/输入端口2422附近生成低压区域。由流体加速器2415生成的低压区域在环境空气压力以下。低压区域导致环境空气压力将物质流推送到输入口/输入端口2422中并穿过抽吸组件2412。物质流可以包括液体、固体和气体。
输出口/出口端口2413朝向受正压操作的抽吸装置2400的近端设置。输出口/出口端口2413构造为接收来自过滤器2430的滤液。输出口/出口端口2413可以构造为将从过滤器2430接收的滤液输出到收集源。收集源可以包括管路、容器或废物排放口。
流体加速器2415构造为使用正压供给物2421来加速物质流/抽吸流2424。流体加速器2415包括导管2429。导管2429构造为相对于流体加速器2415的内壁以一定角度引导从加压气体端口2411接收的正压供给物2421。流体加速器2415可以构造为利用科恩达效应,来由正压供给物2421在输入口/输入端口2422附近生成低压区域。流体加速器2415构造为生成正压流出物2423。正压流出物2423可以包括正压供给物2421和物质流/抽吸流2424的组合流。流体加速器2415构造为引导正压流出物通过过滤器2430。过滤器2430构造为捕集包括在正压流出物2423中的微粒,并且将正压滤液传2426传送出输出口/出口端口2413。
回流防止阀2416设置在抽吸组件2412与流体加速器2415之间。回流防止阀2416构造为至少防止正压供给物2421从输入口/输入端口2422排出。
报警器/警报器2417构造为通知使用者穿过受正压操作的抽吸装置2400的流已经被阻塞。报警器/警报器2417可以构造为与回流防止阀2416一起操作。穿过抽吸组件2412的流可以在回流防止阀2416激活后被阻挡。回流防止阀2416可以构造为引导正压供给物2421通过排放端口2181,并且引导到报警器/警报器2417。报警器/警报器2417可以构造为由正压供给物2421生成警报。
流体加速器吸入口2418包括多个圆锥形部段,每个圆锥形部段都具有宽端和窄端。在一些实施例中,流体加速器吸入口可以构造为利用文丘里效应,来加速通过流体加速器吸入口2418的流动。流体加速器吸入口构造为将在输入口/输入端口2422处接收的物质流引导到流体加速器2415中。
流量控制器2420朝向受正压操作的抽吸装置2400的远端设置。流量控制器2420包括构造为接收使用者输入的可旋转构件。流量控制器将从使用者输入接收的旋转运动转变为线性运动,该线性运动可以调节设置在流体加速器吸入口2418与流体加速器2415之间的压力间隙。在一些实施例中,流量控制器2420可以将较大的移动转变为在导管2429附近的较小的移动。
导管2429设置在流体加速器吸入口2418与流体加速器2415之间。导管2429包括可调节压力间隙。可调节压力间隙控制从加压气体端口2411接收的压力穿过导管2429的流动,从而控制压力向流体加速器2415中的流动。导管2429可以由使用者通过调节流量控制器2420来得到调节。低压区域的强度可以通过调节导管2429来得到调节。
过滤器2430设置在受正压操作的抽吸装置2400的近端附近。过滤器2430构造为接收正压流出物2423。过滤器2430构造为捕集微粒,并且将正压滤液2426传送出输出口/出口端口2413。
图24B是示出了用于受正压操作的抽吸装置的可调节压力间隙2431的操作的图24B1的特写图。流量控制器2420包括调节特征,比如调谐器臂2440。调谐器臂2440构造为允许使用者控制输入口/输入端口2422附近的低压区域。在此实施例中,调谐器臂2440允许使用者用一只手调节可调节压力间隙2431。调谐器臂2440构造为接收来自使用者的旋转输入。调谐器臂2440构造为向流量控制器2420提供旋转运动。流量控制器2420构造为向运动转变器2442提供旋转运动。运动转变器2442构造为将从流量控制器2420接收的旋转运动转变为线性运动。来自运动转变器2442的线性运动构造为调节压力间隙2431。
导管2429包括压力间隙2431。压力间隙2431构造为是可调节的。调节压力间隙2431的尺寸会调节正压供给物2421通过导管2429的流量。调节通过导管2429的正压供给物2421会调节在输入口/输入端口2422附近生成的低压区域与环境空气压力之间的压力差。压力间隙2431可以构造为控制由第二中空节段2402(比如流体加速器2415)提供的气体抽吸对流体抽吸对固体抽吸的比率。正压供给物2421通过导管2429的调节可以允许使用者调谐受正压操作的抽吸装置2400,以吸入期望比例的气体(例如,烟气)、液体和固体,或所有三者的组合。导管2429可以构造为使得正压供给物2421相对于第二中空节段2402的内壁以一定角度(例如,0°-90°)进入第二中空节段2402。在一些实施例中,可能需要更锐的锐角(例如30°-50°)。
导管2429部分地由第一中空节段2401(比如流体加速器吸入口2418)和第二中空节段2402(比如流体加速器2415)构成。第一中空节段2401的近端和第二中空节段2402的远端可以构造为限定适于允许正压供给物2421流动通过导管2429的喷射开口。第一中空节段2401的近端可以包括几何形状,所述几何形状包括构造为将正压供给物2421的流相对于第二中空节段2402的内壁以一定角度引导到第二中空节段2402中的圆锥形部段。
第一中空节段2401可以包括第一开口2405,所述第一开口可以邻近第二中空节段2402的第二开口2406。第一面对表面2403可以至少部分地围绕第一开口2405。第二面对表面2404可以至少部分地围绕第二开口2406。第一面对表面2403可以面对第二面对表面2404。第一面对表面2403或第二面对表面2404可以是倾斜的、扩口的、成角度的或其任何组合。
导管2429部分地由第二中空节段2402构成。第二中空节段2402的远端可以扩口以引导正压供给物2421,从而相对于第二中空节段2402的内壁以一定角度进入第二中空节段2402。
如图24B所示,调节压力间隙2431,以允许相对于如图24C所示的压力间隙2431增加正压供给物2421通过导管2429的流动。如图24B所示的压力间隙2431在输入口/输入端口2422附近生成的低压区域与环境空气压力之间生成较大的差值,由此比如图24C所示的压力间隙2431生成更多的通过受正压操作的抽吸装置2400的流动。
图24C是示出了图24C1的导管2429的特写图。如图24C所示,调节压力间隙2431,以允许相对于如图24B所示的压力间隙2431减小正压供给物2421通过导管2429的流动。如图24C所示的压力间隙2431在输入口/输入端口2422附近生成的低压区域与环境空气压力之间生成较小的差值,由此比如图24B所示的压力间隙2431生成较少的通过受正压操作的抽吸装置2400的流动。在一些实施例中,调节可调节压力间隙2431可以使受正压操作的抽吸装置2400的操作停止。
图24D是示出了在正常操作期间的受正压操作的抽吸装置2400的操作的图。回流防止阀2416包括回流防止阀本体2180和排放端口2181。回流防止阀2416构造为在抽吸组件2412内移动。在正常操作期间,回流防止阀2416可以构造为阻挡排放端口2181,并且允许通过受正压操作的抽吸装置2400的流动。在发生阻挡的情况下,回流防止阀2416滑动到抽吸组件2412内,以至少防止正压供给物2421从吸入口/输入端口2422排出。回流防止阀2416可以构造为打开排放端口2181,以防止正压供给物2421增加超过受正压操作的抽吸装置2400内的期望极限。
在操作中,将正压供给物2421引入到加压气体端口2411。加压气体端口2411向流体加速器2415供给正压供给物2421。流体加速器2415可以构造为利用科恩达效应。流体加速器2415构造为由正压供给物2421在输入口/输入端口2422附近生成低压区域。导管2429可以构造为相对于流体加速器2415的内壁以一定角度向流体加速器2425供给正压供给物2421。受正压操作的抽吸装置2400的一些部分(尤其是流体加速器2415中的)构造为在抽吸组件2412中建立低压区域。这种低压区域可以用于卷入并诱导物质流/抽吸流2424通过受正压操作的抽吸装置2400。
图24D示出了进入输入口/输入端口2422的物质流/抽吸流2424。物质流/抽吸流2424可以与正压供给物2421一起被卷入流体加速器2415内。这种组合流作为正压流出物2423示出。流体加速器2415推送正压流出物2423穿过过滤器2430。过滤器2430构造为捕集微粒,并且将正压流出物2426传送出输出口/出口端口2413。
图25是示出了用于在手术室中使用的抽吸系统2500的框图。抽吸系统2500包括抽吸装置2510、抽吸附件2552、流体分离器2554、支撑件2558和收集容器2560。
抽吸系统2500包括抽吸装置2510。抽吸装置2510是抽吸系统100、具有回流防止性的抽吸系统300(在图25中示出为2516)、过滤抽吸系统1000、受正压操作的抽吸装置1200、具有回流防止性的受正压操作的抽吸装置1300、具有可调节压力间隙的抽吸装置1900的示例;然而,抽吸装置2510包括消声器2532和安装件2556。
抽吸装置2510包括消声器2531。消声器2531构造为抑制正压输出物2521的音量水平。消声器2521包括多个开口,所述多个开口构造为以降低正压输出物2521的音量水平的方式引导空气流。
抽吸装置2510包括安装件2556。安装件2556构造为将抽吸装置联接到支撑件2558。安装件2556可以用于抽吸装置2510的免手持式操作。在一些实施例中,安装件2556可以构造为安装到如医院和手术室环境中经常使用的杆。在一些实施例中,安装件2556可以构造为将抽吸装置2510联接到壁。在一些实施例中,安装件2556可以构造为从架空结构悬挂抽吸装置2510。
抽吸系统2500包括抽吸附件2552。抽吸附件构造为向目标范围提供低压区域2522。在一些实施例中,抽吸附件可以构造为用于手持式操作。在一些实施例中,抽吸附件2552可以构造为联接到手术器械。虽然图25示出了联接到流体分离器2554的抽吸附件2552,但是应当理解的是,抽吸附件可以直接联接到抽吸装置2510。
抽吸系统2500包括流体分离器2554。流体分离器2552构造为分离物质流的组成部分。物质流可以以不同的比例包括固体、液体和气体。流体分离器2554构造为将液体和固体与物质流中的气体分离。流体分离器2554构造为将液体和固体排入收集容器2560中。烟气和气体被抽吸装置2510从流体分离器2554抽吸。
抽吸系统2500包括支撑件2558。支撑件2558可以是能够支撑抽吸装置2510的任何结构。在一些实施例中,支撑件2558可以是在医院或手术室环境中常见的杆。在一些实施例中,支撑件2558可以是壁。在一些实施例中,支撑件2558可以是从天花板悬挂的结构。支撑件2550甚至可以包括保持抽吸装置2510的人。
抽吸系统2500包括收集容器2560。收集容器2560构造为从流体分离器2554接收液体和固体。收集容器2560可用于测量所接收的液体和固体的体积、安全地处置废物或一些其它目的。
在操作中,抽吸装置2510使用正压供给物2521生成低压区域2522。抽吸装置2510生成的抽吸被供给到流体分离器2554。流体分离器2554将抽吸传输到抽吸附件2552。该抽吸在抽吸端口2512附近形成低压区域2522。物质流(其可以包括液体、固体和气体)被低压区域2522抽入到抽吸附件2552中。物质流由流体分离器2554接收。流体分离器2554从物质流分离液体、固体和气体。流体分离器2554将液体、固体和气体从物质流排入收集容器2560中。来自物质流的气体通过抽吸装置2510从流体分离器2544抽吸。来自气体的元素被过滤器2530去除。来自过滤器2530的滤液作为正压输出物2521穿过消声器2532。
图24E是示出了在正常操作期间的受正压操作的抽吸装置的操作的图。在此示例中,阻塞物2450防止正压供给物2421的全部或一部分从输出口/出口端口2413处排出。回流防止阀2416构造为在障碍物2450防止正压供给物2421的全部或一部分从输出口/出口端口2413处排出的情况下激活。回流防止阀2421可以防止物质通过正压供给物2421在输入口/输入端口2422附近排出。当回流防止阀2421被激活时,正压供给物2421被引导通过报警器/警报器2417。报警器/警报器2417构造为在抽吸系统2500内的压力增加到表明阻塞物2450的阈值时激活,该阻塞物防止正压供给物2421的全部或一部分从输出口/出口端口2413排出。
图26是示出了操作用于在手术室中使用的抽吸系统的方法的图。图26中所示的步骤可以由抽吸系统2500的一个或多个元件执行。在抽吸装置的输入端口处接收正压(2602)。例如,抽吸装置2510构造为接收正压供给物2521。由正压生成抽吸(2604)。例如,抽吸装置2510构造为由正压供给物2521生成抽吸。将抽吸应用到流体分离器的抽吸端口(2606)。例如,抽吸装置2510构造为联接到流体分离器2554。流体分离器2554包括抽吸端口。抽吸装置2510构造为将抽吸应用到流体分离器2554的抽吸端口。在流体分离器内建立旋流(2608)。例如,流体分离器2554构造为由从抽吸装置2510接收的抽吸建立旋流。将抽吸从流体分离器传输到抽吸附件(2610)。例如,流体分离器2554构造为将抽吸从抽吸装置2510传输到抽吸附件2552。来自抽吸装置2510的抽吸在抽吸端口2512附近生成低压区域2522。将物质流抽入到抽吸系统中(2612)。例如,抽吸附件2552构造为从低压区域2522接收物质流。将包括在物质流中的液体和固体分离(2614)。例如,流体分离器2554构造为将液体、固体和气体从物质流分离。收集液体和固体(2616)。收集容器2560构造为接收液体和固体。收集容器2560联接到流体分离器2554。流体分离器2554可以将液体和固体排入收集容器2560中。将来自物质流的气体传送到抽吸装置(2618)。流体分离器2554构造为将气体从物质流传送到抽吸装置2510。抽吸装置2510生成的抽吸从流体分离器2554抽入气体。
图27是示出了用于受正压操作的抽吸装置2700的消声器的图。消声器2700包括本体2772、间隙2774和对准特征部2776。消声器2700构造为减小来自抽吸装置(比如受正压操作的抽吸装置2500)的排放物的音量水平。排放物的音量水平通过引导排放物的流动路径得到减小。本体2772构造为联接到抽吸装置的输出口。本体2772可以由多种材料(包括:塑料、金属、玻璃和陶瓷)制造。消声器2700包括间隙2774。间隙2774构造为引导来自抽吸装置的排放物的流动路径,使得由排放物生成的音量水平相对于排放物的未受引导的流动路径得到减小。间隙2774的大小和形状影响排放物的音量水平。间隙2774的大小和形状可以变化,以适应抽吸装置的各种实施例。在一些实施例中,间隙2774可以具有1.5mm的宽度。在一些实施例中,间隙2774可以具有2.5mm的宽度。消声器2700包括对准特征部2776。对准特征部2776构造为联接到抽吸装置上的相应对准特征部。对准特征部2776可以用于相对于抽吸装置定位消声器2776。在一些实施例中,对准特征部2776可以构造为相对于包括在抽吸装置中的过滤器定位消声器2776。
图28A示出了中空节段2801的倾斜边缘。该倾斜边缘可以相对于节段形成0度到90度之间的角度2802。图28示出了中空节段的倾斜边缘2803。该倾斜边缘可以相对于该节段形成90度到180度之间的角度2804。图28还示出了中空节段的扩口边缘2805。该扩口边缘可以相对于该节段形成90度到180度之间的角度2806。图28还示出了与具有扩口端2808的第二中空节段串联的具有倾斜边缘2807的中空节段,其中倾斜边缘2807和扩口边缘2808可以彼此相邻。倾斜边缘可以具有0度到90度之间的角度,并且扩口边缘可以具有在90度到180度之间的角度。图28还示出了与具有倾斜边缘2810的第二中空节段串联的具有倾斜边缘2809的中空节段,其中两个倾斜边缘彼此相邻。第一中空节段的倾斜边缘可具有0度到90度之间的角度,并且第二中空节段的倾斜边缘可具有90度到180度之间的角度。
图29是示出了不同的装置设置以及以标准立方英尺每分钟(scfm)计的烟气流量和以毫米汞柱(mmHg)计的静态真空度的对应值的表。
图30示出了不同装置在1.5米远处和30psi输入压力时的装置噪声。在一些实施例中,装置可以以约49分贝发出一种或多种声音。该装置可以以背景噪声以上约6分贝发出一种或多种声音。
图31A-B示出了使用相对于中心轴线呈35度角的扩口端(图31A)或相对于中心轴线呈55度角的扩口端(图31B)进行的计算流体动力学(CFD)分析。改变角度可以增加抽吸分辨率。例如,将角度从35度改变成55度可以将抽吸分辨率提高约20%。
图32是示出了相对于中心轴线呈35度角或相对于中心轴线呈55度角时随输入压力变化的最大静态真空度的柱状图。改变角度可以改变最大静态真空度。在30psi的输入压力时,对于相对于中心轴线呈35度角的情况,最大静态真空度可以在约250mmHg到约260mmHg之间。在34psi的输入压力时,对于相对于中心轴线呈35度角的情况,最大静态真空度可以在约275mmHg到约285mmHg之间。在39psi的输入压力时,对于相对于中心轴线呈55度角的情况,最大静态真空度可以在约305mmHg到约315mmHg之间。
图33是示出了在34psi输入压力时的作为静态真空度的函数的空气消耗量(scfm)的曲线图。在34psi输入压力时,对于约100mmHg到约325mmHg之间的静态真空度,空气消耗量可以在约4scfm到约11scfm之间。在34psi输入压力时,对于约150mmHg到约300mmHg之间的静态真空度,空气消耗量可以在约4scfm到约9scfm之间。
图34是示出了在30psi输入压力时的作为静态真空度的函数的空气消耗量(scfm)的曲线图。在30psi输入压力时,对于约100mmHg到约300mmHg之间的静态真空度,空气消耗量可以在约3scfm到约10scfm之间。在30psi输入压力时,对于约150mmHg到约250mmHg之间的静态真空度,空气消耗量可以在约4scfm到约9scfm之间。
图35是示出了作为输入空气压力的函数的最大抽吸时的噪声水平的曲线图。附加的空气消耗量可能会增加噪声水平,比如增加约1或2分贝。装置的几何形状的改变可能会增加噪声水平,比如增加约1或2分贝。装置的几何形状的改变(比如具有微表面结构的隔音板或层压层)可以降低噪声水平。最大抽吸时的噪声水平可以是约62.5dB(在25psi时,相对于中心轴线呈55度角的情况),或者是约60dB(在25psi时,相对于中心轴线呈35度角的情况)。最大抽吸时的噪声水平可以是约64.25dB(在30psi时,相对于中心轴线呈55度角的情况),或者是约62.5dB(在30psi时,相对于中心轴线呈35度角的情况)。
图36是示出了作为模拟过滤器闭塞程度的函数的入口压力和出口流量的曲线图。当一个或多个过滤器部分或完全闭塞时,装置生成的抽吸减小。在一些情况下,在完全闭塞一个或多个过滤器之前发生抽吸损失。在一些情况下,抽吸流可能完全闭塞一个或多个过滤器。在一些情况下,抽吸流(比如烟气)可能不能完全闭塞一个或多个过滤器。
图37是示出了测试设备设置的图像。图37A可以是压力表,比如SPAN0-100psi压力表,QMS-596。图37B可以是测压计,比如Meriam M2系列智能测压计,ZM200-DN0200,QMS-689。图37C可以是流量计,比如Key Instruments的FR4A67SVVT流量计。图37D可以是测声计,比如Extech Instruments的SL130测声计,QMS-548。图37E可以是流量计,比如Cole-Parmer的Model PMR1-010608 0.08-1.25LPM流量计,S/N 371889-1,QMS-687。图37F可以是流量计,比如Cole-Parmer的Model PMR1-0106920 0.5-5LPM流量计,S/N371889-1,QMS-587(未激活)。
图38是示出了用于空气消耗量测量的测试设备设置的流程图。该装置可以由比如来自压缩空气调节器的压缩空气供能。进入装置的压力可以通过例如放置在空气调节器与装置之间的压力表来检验。可以通过流量计和笔触设置将空气抽引到装置中。压力可以由压力表记录一次或多次,并且流量可以由流量计记录一次或多次。调谐器臂上的设置(例如0至14)可以对应于间隙空间的宽度,其中调谐器臂上的0可以对应于0英寸的宽度,并且调谐器臂上的14可以对应于0.0115英寸的宽度。为了测量空气流量,在第一设置(设置A)中,笔触设置可以用管路(比如具有3/8英寸内径(ID)、4英尺长的波纹管和具有7/8英寸内径、6英尺长的波纹管)连接到装置和流量计。为了测量空气流量和液体流量,在第二设置(设置B)中,笔触设置可以用管路连接到四个容器。例如,可以使用2米长和3/8英寸内径的管路将4个流体剔除容器连接到笔触设置。容器可以用比如1/8英寸内径的管路连接在一起。容器可以用3/8英寸内径的管路连接到装置和流量计。
图39是示出了用于静态真空度测量的测试设备设置的流程图。该装置可以由比如来自压缩空气调节器的压缩空气供能。进入装置的压力可以通过例如放置在空气调节器与装置之间的压力表来检验。装置生成的真空可以用数字测压计记录。可以通过调谐装置的输入压力和间隙空间中的一个或两个来记录最大真空度,以达到最大真空度。
图40是示出了用于静态真空度和噪声测量的测试设备设置的流程图。该测试可以类似于静态真空度测试,然而也可以用流量计测量进入到装置中的空气的流量,并且可以使用离装置约1米放置的分贝计测量装置噪声。分贝计可以离装置1.5米或更远放置。
图41示出了抽吸装置4100的示意图。抽吸装置4100构造为通过生成并且/或者利用装置4100内的相对低压区4102来生成抽吸。相对低压区4102的生成导致抽吸装置4100的内部与装置周围的环境之间的压力差。
如本文所使用的,抽吸装置内的相对低压区可以包括抽吸装置的整个内部或仅其一部分。此外,如本文所使用的,相对低压区被称为是相对于(即,相较于)装置周围环境的压力。例如,装置周围的环境的压力可以等于环境压力。或者,比如当装置在水下使用时,装置周围的环境压力可以例如高于或低于环境压力。
抽吸装置4100内的相对低压区4102与抽吸装置周围的环境压力之间的压力差驱动抽吸流4104从装置周围的环境通过抽吸装置入口4106。通常,当两个区之间存在压力差时生成抽吸力,使得来自相对较高压力区的物质被驱动到相对较低压力区。
抽吸力是通过朝向相对压力较低区被驱动的物质感知或施加的抽吸的强度。抽吸力与相对高压区与相对低压区之间的压力差直接相关。
抽吸装置4100被构造为使得相对低压区4102相对于装置周围的环境压力的减小导致通过入口端口4106的抽吸流4104增加。也就是说,装置周围的压力与装置的内部之间的差越大,抽吸装置4100施加的抽吸力以及由此增加的抽吸流4104越大。抽吸流4104可以包括任何类型的物质,其包括液体、固体、气体或其组合。
抽吸装置4100周围的环境与抽吸装置4100的内部之间的压力差的增加导致装置施加到待抽吸区上抽吸力增加,并且通常导致通过入口4106的抽吸流4104增加。
在一些实施例中,抽吸流4104或抽吸流4104的一部分被抽引到容器(未示出)中,该容器不同于包含相对低压区4102的抽吸装置4100。在一些实施例中,抽吸装置4100施加传递到容器(未示出)的抽吸力,该容器通过抽吸连接件(例如,抽吸管路)连接到入口4106。在一些实施例中,连接到抽吸装置4100的容器(未示出)进一步连接到应用于待抽吸区的抽吸器具(例如通过抽吸管路连接)。在该实施例中,通过抽吸装置4100生成抽吸,其被传递到与入口连接的容器,并且通过与容器连接的抽吸器具(未示出)传递到待抽吸区。
图42示出了使用气体流4208生成抽吸力的抽吸装置4200的示意图。在抽吸装置4200内通过使加压气体流4208穿过装置生成相对低压区4202,其中气体流4208是被引导通过抽吸装置4200的加压喷射流。
抽吸装置4200被构造为使得当高压气体喷射流4208穿过装置4200时,其在抽吸装置4200内生成相对低压区4202或真空或部分真空。如所示,高压气体喷射流4208通过远离入口端口4206定位的排出端口4210引导出装置的内部。
当在装置内生成相对低压区4202时,其在抽吸装置4200周围的环境与抽吸装置4200的内部之间生成压力差。压力差驱动抽吸流4204通过入口端口4206并进入到装置的内部。
在一些实施例中,抽吸流4204或抽吸流4204的一部分被抽引到容器(未示出)中,该容器不同于包含相对低压区4202的抽吸装置4200。在一些实施例中,抽吸装置4200施加传递到容器(未示出)的抽吸力,该容器通过抽吸连接件(例如,抽吸管路)连接到入口4206。在一些实施例中,连接到抽吸装置4200的容器(未示出)进一步连接到应用于待抽吸区的抽吸器具(例如通过抽吸管路连接)。在该实施例中,通过抽吸装置4200生成抽吸,其被传递到与入口连接的容器,并且通过与容器连接的抽吸器具(未示出)传递到待抽吸区。
在一些实施例中,通过调节高压气体喷射流4208来调节装置4200内的相对低压区4202。通常,通过装置4200且离开排出端口4210的更大体积、更高速度的气体喷射流4208将导致装置4200内的压力的较大的减小。也就是说,气体喷射流4208的体积和/或速度的增加将导致装置内的相对压力的相应降低,并且气体喷射流4208的体积和/或速度的降低将导致抽吸装置4200内的相对压力的增加。抽吸装置4200内的压力的相对程度影响抽吸装置4200周围的环境与抽吸装置4200的内部之间的压力差。考虑到装置4200周围的环境中的压力相对稳定,装置内的压力在区4202中降低而产生压力差,该压力差生成将抽吸流4204抽引到装置4200中的真空。抽吸流可以包括液体、固体、气体或其组合。压力差的增加导致通过装置施加到待抽吸区上的真空的增加,并且通常导致通过入口4206的抽吸流4204的增加。压力差同样在装置4206的入口处和周围产生增加的真空。
图43示出了抽吸装置4300的一实施例的示意图,该抽吸装置使用被引导进入并穿过装置的气体流4308来生成真空。包含高压和/或高速气体喷射流的气体流4308被引导通过加压气体端口4312,并且被引导通过抽吸装置的内部并从排出端口4310排出。当气体喷射流4308行进穿过抽吸装置4300的内部时,它生成相对低压区4302。相对低压区4302与抽吸装置周围的环境之间的压力差导致在待抽吸区处生成真空,并且在装置内抽引抽吸流4304。在该实施例中,呈气体喷射流4308形式的加压气体被引导通过装置的加压气体端口4312。例如,加压气体流4308可以通过将加压气体端口4312连接到加压气体源(比如气体容器)来提供。
在一些实施例中,抽吸流4304或抽吸流4304的一部分被抽引到容器(未示出)中,该容器不同于包含相对低压区4302的抽吸装置4300。在一些实施例中,抽吸装置4300施加传递到容器(未示出)的抽吸力,该容器通过抽吸连接件(例如,抽吸管路)连接到入口4306。在一些实施例中,连接到抽吸装置4300的容器(未示出)进一步连接到应用于待抽吸区的抽吸器具(例如通过抽吸管路连接)。在该实施例中,通过抽吸装置4300生成抽吸,其被传递到与入口连接的容器,并且通过与容器连接的抽吸器具(未示出)传递到待抽吸区。
图44示出了包括用于引导气体流的一个或多个导管4414、4416的抽吸装置4400的示意图。第一导管4414被构造为接收例如来自在外部并连接到抽吸装置4400的加压气体容器的加压气体流,并且将加压气体引导到抽吸装置4400的内部。如所示,第二导管4416被定位为接收来自第一导管4414的加压气体流。
在一些实施例中,如所示,第一导管包括出口420,并且第二导管4416包括入口4422。第二导管4416进一步定位为将加压气体流输送出装置并远离入口端口4406,使得加压气体喷射流不会妨碍或阻塞抽吸流通过入口端口4406。第一导管4414相对于抽吸装置4400的中心轴线4418以一定角度4424定位。如所示,角度4424基本上是90度。然而,在一些实施例中,角度4424相对于中心轴线4418小于90度。在一些实施例中,角度4424相对于中心轴线4418大于90度。第一导管4414和第二导管4416包括流体连通的开口4420和4422。在第一导管4414的开口4420与第二导管4416的开口4422之间存在间隙,其中该间隙与抽吸装置4400的内部空间连续。气体的加压喷射流穿过第一导管4414,穿过开口420,经由间隙空间穿过抽吸装置4400的内部(即,穿过包括抽吸装置4400的一部分的间隙空间),并且穿过第二导管4416中的开口4422。引导加压气体喷射流通过抽吸装置4400的内部而在抽吸装置4400内生成相对低压区。
图45示出了包括引导气体流的一个或多个导管4516、4526的抽吸装置4500的示意图,并且其中一个或多个导管相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成小于90度的角度4524。在一些实施例中,角度4524是相对于装置的中心轴线成55度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成35度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成89度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成88度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成87度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成86度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成85度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成84度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成83度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成82度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成81度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成80度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成79度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成78度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成77度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成76度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成75度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成74度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成73度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成72度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成71度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成70度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成69度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成68度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成67度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成66度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成65度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成64度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成63度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成62度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成61度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成60度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成59度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成58度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成57度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成56度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成55度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成54度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成53度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成52度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成51度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成50度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成49度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成48度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成47度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成46度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成45度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成44度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成43度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成42度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成41度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成40度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成39度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成38度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成37度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成36度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成35度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成34度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成33度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成32度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成31度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成30度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成29度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成28度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成27度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成26度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成25度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成24度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成23度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成22度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成21度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成20度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成19度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成18度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成17度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成16度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成15度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成14度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成13度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成12度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成11度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成10度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成9度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成8度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成7度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成6度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成6度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成5度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成4度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成3度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成2度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成1度的角度。在一些实施例中,角度4524是相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成0度的角度。在一些实施例中,第二导管4516相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成0度的角度。在一些实施例中,第二导管4516相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成大于90度的角度。在一些实施例中,第二导管4516相对于抽吸装置4500的中心轴线4518成匹配第一导管4526的角度4524的角度。也就是说,在一些实施例中,第二导管4516的角度使得两个导管4516、4524的开口直接彼此面对。第一导管4514和第二导管4524包括流体连通的开口4520和4522。在第一导管4524的开口4520与第二导管4516的开口4522之间存在间隙,其中该间隙与抽吸装置4500的内部空间连续。气体的加压喷射流穿过第一导管4524,穿过开口4520,经由间隙空间穿过抽吸装置4500的内部(即,穿过包括抽吸装置4500的一部分的间隙空间),并且穿过第二导管4516中的开口4522。引导加压气体喷射流通过抽吸装置4500的内部而在抽吸装置4500内生成相对低压区。
图46示出了图45的抽吸装置4500运行的示意性示例图。如所示,第一导管4626将高压气体喷射流4628引导通过第一导管4626的开口4620。高压气体喷射流4628然后穿过第一导管4626的开口4620与第二导管4626的开口4622之间的间隙。接下来,高压气体喷射流4628穿过第二导管4616的开口4622并进入到第二导管4616中。随着高压气体喷射流4628穿过与抽吸装置4500的内部连续的第一开口4620和第二开口4622之间的间隙,一定量的空气从抽吸装置4500内部排出,从而在抽吸装置4500的内部生成相对低压区4602。相对低压区4602在装置周围的环境与抽吸装置4500的内部之间产生压力差,其包括将抽吸流4604从抽吸装置4500的环境中的抽吸区抽吸到抽吸装置4500的内部中的真空。由抽吸装置生成的真空生成通过抽吸装置4500施加到待抽吸区的真空。即,由抽吸装置4500抽吸的材料经受由抽吸装置4500生成的真空所生成的真空,所述真空通过装置4500周围的环境与装置4500的内部之间的压力差生成。
图47示出了抽吸装置的示意图,其中真空利用科恩达效应生成。如所示,第一导管4726将高压气体喷射流输送到第二导管4728中。第二导管4728的壁包括与第一导管4726流体连通的弯曲节段。第一导管4726将高压气体喷射流输送到第二导管4728中,使得高加压气体喷射流接触第二导管4728的弯曲内表面。
根据科恩达效应,高加压气体喷射流4730将倾向于附着到第二导管的弯曲内表面。进一步根据科恩达效应,随着加压气体喷射流4730弯曲以遵循第二导管4728的内表面的曲线,加压气体喷射流4730加速。第二导管4728的内表面的曲线以及加压气体喷射流表现为类似于飞行中的飞机机翼。当加压气体在机翼的曲部附近行进时,加压气体排走机翼表面上的空气,从而沿机翼表面产生低压区。然后,加压气体流优先沿曲线表面行进穿过低压区域,使得加压气体流附着至曲线。此外,当加压气体流动通过机翼的表面上的低压区域时,它因为沿着机翼的表面的较低压力提供较小的流动阻力而加速。
根据伯努利原理,当加压气体增加其通过第二导管的流量时,在第二导管内或正好在第二导管的入口外部存在伴随的压力减小。
这样,由于科恩达效应引起的气体喷射流4730的加速度可用于生成或增强抽吸装置内的相对低压区与抽吸装置周围环境之间的压力差,使得通过抽吸装置生成的真空可通过如本文所描述的科恩达效应得到促进和/或增强。
加压气体流被输送到第二导管4728的角度增加了包含第二导管4728的抽吸装置的内部与抽吸装置周围的环境之间的压力差。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成90度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成89度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成88度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成87度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成86度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成85度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成84度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成83度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成82度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成81度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成86度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成85度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成84度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成83度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成82度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成81度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成80度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成79度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成78度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成77度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成76度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成75度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成74度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成73度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管728的中心轴线成72度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成71度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成70度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成69度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成67度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成66度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成65度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成64度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成63度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成62度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成61度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成60度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成59度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成58度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成57度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成56度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成55度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成54度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成53度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成52度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成51度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成50度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成49度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成48度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成47度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成46度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成45度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成44度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成43度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成42度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成41度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成40度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成39度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成38度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成37度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成36度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成35度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成34度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成33度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成32度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成31度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成30度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成29度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成28度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成27度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成26度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成25度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成24度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成23度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成22度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成21度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成20度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成19度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成18度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成17度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成16度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成15度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成14度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成13度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成12度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成11度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成10度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成9度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成8度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成7度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成6度。在一些实施例中,加压气体进入第二导管4728的角度相对于穿过第二导管4728的中心轴线成5度。
图48示出了装置内部与围绕装置的环境之间的压力差如何相对于装置影响真空和流量。如所描述的,抽吸装置内的相对低压区4802与抽吸装置周围的环境之间的压力差生成随着抽吸装置内的相对低压区4802与抽吸装置周围环境之间的压力差增加而增加的真空度。与流体动力学有关的因素(例如,湍流)以及与装置有关的机械因素(例如,阻力)可能有助于抽吸装置内的相对低压区4802与抽吸装置周围的环境之间的压力差与生成的非线性的真空度之间的关系。然而,这些因素在本文描述的装置、系统和方法中被优化,以便至少在抽吸装置内的相对低压区4802与抽吸装置周围的环境之间的不同压力差的区间上生成基本线性关系。图48示出了由抽吸装置生成的真空度相对于抽吸装置内的相对低压区4802与抽吸装置周围的环境之间的压力差的理想化曲线图。如可看出的,在此区间内,装置生成的真空度基本线性增加。抽吸流4804包括液体、固体、气体或其组合,通过抽吸装置生成的真空被驱动到抽吸装置中。值得注意的是,在给定的真空度下,抽吸流4804内的液体、固体、气体或其组合并非全被抽吸到抽吸装置中而达到相同的程度。也就是说,抽吸流内的气体流早于抽吸流4804内的液体和/或固体流变得平稳。图48的第二曲线图示出了在一定压力差区间内的气体流(来自抽吸流4804内)平台。作为结果,一旦达到使得气体流平稳的真空度(即,装置内的相对低压区与装置周围的环境之间的压力差),则对于通过抽吸装置在最初实现的真空度以上生成的给定真空度,抽吸流4804内的进入到抽吸装置中的液体流增加,同时气体流在抽吸流内保持基本恒定。类似地,当真空度实现为远超过抽吸流4804内的气体流达到平稳的点时,然后为了减小真空度(在气体流平稳态区间内),抽吸流内的液体抽吸速率降低。本文描述的装置、系统和方法被校准为在装置4802内生成相对较低抽吸区,其幅度为使得生成的真空处于抽吸流4804内的气体流达平稳态的点之处或附近,且超过它,抽吸流4804内的液体和/或固体流可随着相应的真空度增加和减少而增加或减少,同时抽吸流4804内的气体流保持基本恒定。在一些实施例中,如果气体流在区间内变化不大于+/-20%,则气体流是基本恒定的。在一些实施例中,如果气体流在区间内变化不大于+/-19%,则气体流是基本恒定的。在一些实施例中,如果气体流在区间内变化不大于+/-18%,则气体流是基本恒定的。在一些实施例中,如果气体流在区间内变化不大于+/-17%,则气体流是基本恒定的。在一些实施例中,如果气体流在区间内变化不大于+/-16%,则气体流是基本恒定的。在一些实施例中,如果气体流在区间内变化不大于+/-15%,则气体流是基本恒定的。在一些实施例中,如果气体流在区间内变化不大于+/-14%,则气体流是基本恒定的。在一些实施例中,如果气体流在区间内变化不大于+/-13%,则气体流是基本恒定的。在一些实施例中,如果气体流在区间内变化不大于+/-12%,则气体流是基本恒定的。在一些实施例中,如果气体流在区间内变化不大于+/-11%,则气体流是基本恒定的。在一些实施例中,如果气体流在区间内变化不大于+/-10%,则气体流是基本恒定的。在一些实施例中,如果气体流在区间内变化不大于+/-9%,则气体流是基本恒定的。在一些实施例中,如果气体流在区间内变化不大于+/-8%,则气体流是基本恒定的。在一些实施例中,如果气体流在区间内变化不大于+/-7%,则气体流是基本恒定的。在一些实施例中,如果气体流在区间内变化不大于+/-6%,则气体流是基本恒定的。在一些实施例中,如果气体流在区间内变化不大于+/-5%,则气体流是基本恒定的。在一些实施例中,如果气体流在区间内变化不大于+/-4%,则气体流是基本恒定的。在一些实施例中,如果气体流在区间内变化不大于+/-3%,则气体流是基本恒定的。在一些实施例中,如果气体流在区间内变化不大于+/-2%,则气体流是基本恒定的。在一些实施例中,如果气体流在区间内变化不大于+/-1%,则气体流是基本恒定的。
图49示出了抽吸装置的机械性能变化如何影响相对于抽吸装置的真空度和流量。由抽吸装置生成的真空通过装置内的相对低压区4902A和4902B与抽吸装置周围的环境之间的压力差生成,但也受特定于抽吸流4904的流体动力学的因素以及抽吸装置自身的机械性能的影响。例如,在一些实施例中,第一导管的直径是可调节的。第一导管的直径的减小导致加压气体喷射流通过第一导管然后分别通过第一导管与第二导管之间的间隙以及第二导管的流量减小。由于第一导管的直径减小而引起的高压气体流喷射流的整体减少导致在相对低压区4902B内的相对较高的压力(即,相比于以更大直径获得的压力)。同样地,第一导管直径的增加导致加压气体喷射流通过第一导管然后分别通过第一导管与第二导管之间的间隙以及第二导管的流量增加。由于第一导管的直径增加而引起的高压气体流喷射流的整体增加导致在相对低压区4902A内的相对较低的压力(即,相比于以较小直径获得的压力)。因此,如本文所描述的,较大直径的第一导管导致装置内较低的压力(即,相比于以较小直径所获得的压力)以及由此生成的较大的真空度。因此,将第一导管的直径调节到较大的直径会导致真空度的增加,并且将第一导管的直径调节到较小的直径会导致真空度的降低。真空度的增加通常导致抽吸流量4904的增加,并且同样地,真空度的减少通常导致抽吸流量4904的减少。
本领域技术人员应该理解的是,可获得许多其它方式来实现调节抽吸装置,从而调节真空度。例如,在一抽吸装置比如图45所示的抽吸装置4500中,调节加压气体流入装置(即,通过调节外部气体容器处的流量)也将导致对真空调节的类似影响。另一示例,在使用风扇机构生成抽吸的抽吸装置中,抽吸装置的内部与抽吸装置周围的环境之间的压力差由风扇叶片的旋转速率和尺寸决定。在这种装置中,依据本文描述的主题,减慢风扇旋转速率将导致真空度下降,反之亦然。
图50示出了如何相对于基本恒定的流量实现可变真空度。本文描述的装置、系统和方法所示的新颖构思可适用于许多不同的其它装置、系统和方法。可以选择和优化动态机械因素,例如导管直径,以便生成真空,抽吸流内的气体流量在该真空度内基本恒定,同时抽吸流内的液体和/或固体通过在气体流保持平稳的真空范围内的真空度的变化可变地受到影响。例如,抽吸装置可以构造并校准为使得,抽吸流内的气体流稳定为10mmHg的装置的内部与装置的周围环境之间的压力差,并且在相同的压力差下,液体和/或固体的流量未平稳。在该示例性装置中,随着压力差(即,以压力差测量的真空度)增加至11mmHg,气体流量保持基本恒定,而抽吸流内的液体和/或固体抽吸流量增加。同样地,在同一示例性装置中,压力差从14mmHg降低至11mmHg将导致抽吸流内的液体和/或固体抽吸流量降低。由于装置的内部与装置周围环境之间的压力差与如本文所述地生成的真空度相关,并且该真空度决定了施加于待抽吸区的真空度,因此如本文所描述的抽吸流内的液体和/或固体抽吸的增加和减少是施加到待抽吸区的真空度的相应增加和减少的直接结果。如图50所示,本文描述的装置、系统和方法中例示的新颖原理通过在抽吸装置内设定一个或多个动态机械因素来实现,该一个或多个动态机械因素影响抽吸装置的内部与抽吸装置周围的环境之间的压力差,然后校准动态因素,使得其至少在调节区间内可调节,在该调节区间内气体流量平稳,同时影响液体和/或固体流的真空度是可变的(并且与调节的动态因素基本成线性)。如所示,影响抽吸流内的液体和/或固体流量的真空度与区间5004基本线性相关,并且在相同区间5004上,抽吸流内的气体流保持基本恒定。区间5006表示抽吸流量内的液体和/或固体流可调节的程度。影响抽吸流内的液体和/或固体流量的真空度的斜率受到例如用于生成真空的气体流喷射的压力的影响并且因此被校准。也就是说,在图45的抽吸装置4500中,例如20psi的输入气体流喷射压力将导致图50中的真空线的斜率比例如10psi的输入气体流喷射压力更陡。图50中真空线的斜率的陡度在抽吸流量5006内的液体和/或固体抽吸流量的可调节程度越大,同时抽吸流内的气体流量保持基本恒定。在一些实施例中,如果气体流在区间内变化不大于+/-20%,则气体流是基本恒定的。在一些实施例中,如果气体流在区间内变化不大于+/-19%,则气体流是基本恒定的。在一些实施例中,如果气体流在区间内变化不大于+/-18%,则气体流是基本恒定的。在一些实施例中,如果气体流在区间内变化不大于+/-17%,则气体流是基本恒定的。在一些实施例中,如果气体流在区间内变化不大于+/-16%,则气体流是基本恒定的。在一些实施例中,如果气体流在区间内变化不大于+/-15%,则气体流是基本恒定的。在一些实施例中,如果气体流在区间内变化不大于+/-14%,则气体流是基本恒定的。在一些实施例中,如果气体流在区间内变化不大于+/-13%,则气体流是基本恒定的。在一些实施例中,如果气体流在区间内变化不大于+/-12%,则气体流是基本恒定的。在一些实施例中,如果气体流在区间内变化不大于+/-11%,则气体流是基本恒定的。在一些实施例中,如果气体流在区间内变化不大于+/-10%,则气体流是基本恒定的。在一些实施例中,如果气体流在区间内变化不大于+/-9%,则气体流是基本恒定的。在一些实施例中,如果气体流在区间内变化不大于+/-8%,则气体流是基本恒定的。在一些实施例中,如果气体流在区间内变化不大于+/-7%,则气体流是基本恒定的。在一些实施例中,如果气体流在区间内变化不大于+/-6%,则气体流是基本恒定的。在一些实施例中,如果气体流在区间内变化不大于+/-5%,则气体流是基本恒定的。在一些实施例中,如果气体流在区间内变化不大于+/-4%,则气体流是基本恒定的。在一些实施例中,如果气体流在区间内变化不大于+/-3%,则气体流是基本恒定的。在一些实施例中,如果气体流在区间内变化不大于+/-2%,则气体流是基本恒定的。在一些实施例中,如果气体流在区间内变化不大于+/-1%,则气体流是基本恒定的。示例
本研究的目的是确定流体排空、烟气排空、液体排空、空气和液体排空的典型流体流量(立方英尺每分钟,cfm)和压力(毫米汞柱,mmHg),并且用典型的烟气排空装置(RapidVAC,和Conmed AER Defense)来比较声音水平。使用24131Rev X9和更新的梭阀(24444RevX2)进行了测试。时间取自笔记本电脑时钟。连接到装置的空气压力用SPAN 0-100psi压力表(QMS-596)测量。装置的调谐器臂设置(0至14)对应于0英寸至0.0115英寸的间隙空间。真空是在流量计的出口处(在连接时)相对于大气的真空,并且用Meriam M2系列智能测压计(P/N ZM200-DN0200,QMS-689)进行测量。ΔΡ是在已连接时经过流量计的压降,并且用Meriam M2系列智能测压计(P/N ZM200-DN0200,QMS-641)测量。使用Key Instruments的FR4A67SVVT流量计在装置入口处测量进入到装置中的空气的流量。声音通过ExtechInstruments的SL130测声计QMS-548测量。结果列于图51-54中。
图51是示出了猪试验中用于烟气排空的不同装置条件的表。图52是示出了猪试验中的最大静态真空度(mmHg)的表。图53是示出了猪试验中的最大静态真空度(mmHg)的柱状图。图54是示出了猪试验中的作为最大静态真空度(mmHg)的函数的以分贝(dB)计的听觉噪声水平的表。
本文描述的各种实施例从高于环境空气压力的压力源进行操作。该压力源可以由压缩空气容器、空气压缩机或甚至人类的呼吸供给。在战场应用或无法获得电力的其它情形下,可以通过供给高于环境空气压力的压力来操作本文提供的抽吸装置,而无需电力。在现场,压缩空气缸可以提供压力。替代地,在紧急情况下,可以从人类的呼吸来操作本文提供的抽吸装置。如果人类使用其呼吸来提供抽吸,则通过真空源进行操作的传统抽吸装置可能对人类构成危险。提供抽吸的人可能吸入血液、体液、组织或其它不期望的元素。如果一个人可以通过吹气生成抽吸,则可以消除此风险。
图55示出了在两个Y轴上以CFM(立方英尺每分钟)测量的抽吸流中的真空度(使用含有H2O的任意尺寸的柱测量H2O的高度)和气体流的数据曲线图。X轴测量如本文所描述的装置、系统或方法中使用的导管的间隙空间的直径变化,其利用高压气体喷射流和科恩达效应来生成抽吸装置的内部与抽吸装置周围环境之间的压力差。生成下图的数据是使用根据本文描述的装置系统和方法校准的抽吸装置而获得的,其中抽吸流内的气体流量基本恒定保持在3CFM,同时可获得的液体抽吸可以在2.25到大约1.5mH2O之间调节。该特定曲线图中的数据是通过不同的输入气体流喷射压力获得的。使用10psi的流入气体喷射流来测量气体流以生成抽吸,同时用20psi的流入气体喷射流来测量真空数据。如果它们都是在10psi下测量的,则预计气体流量将具有相同的平稳态高度,同时真空度在科恩达间隙长度的相同区间内具有较小的斜率。
虽然本文已经示出和描述了本发明的优选实施例,但是对于本领域技术人员来说显而易见的是,这种实施例仅通过示例方式提供。本领域技术人员现在将在不背离本发明的情况下想到许多变化、改变和替换。应该明白的是,可以在实施本发明时采用本文所描述的发明的实施例的各种替代方案。所意图的是后附权利要求书限定本发明的范围以及由此而覆盖的这些权利要求的范围内的方法和结构与其等同方案。
本文描述的各种实施例从高于环境空气压力的压力源进行操作。该压力源可以由压缩空气容器、空气压缩机或甚至人类的呼吸供给。在战场应用或无法获得电力的其它情形下,可以通过供给高于环境空气压力的压力来操作本文提供的抽吸装置,而无需电力。在现场,压缩空气缸可以提供压力。替代地,在紧急情况下,可以从人类的呼吸来操作本文提供的抽吸装置。如果人类使用其呼吸来提供抽吸,则通过真空源进行操作的传统抽吸装置可能对人类构成危险。提供抽吸的人可能吸入血液、体液、组织或其它不期望的元素。如果一个人可以通过吹气生成抽吸,则可以消除此风险。
为了示出和说明的目的已经提供了本发明的前述说明。这并不旨在穷举或将本发明限制于所公开的具体形式,并且根据上述教导,其它修改和变化也是可能的。选择并描述实施例是为了最好地解释本发明的原理及其实际应用,由此使得本领域的技术人员能够以适合于预期的特定用途的各种实施例和各种修改来最佳地利用本发明。所意图的是所附权利要求书被解释为包括本发明的其它替代的实施例,除非受到现有技术的限制。
Claims (10)
1.一种用于生成抽吸的方法,包括:
使用抽吸装置内的可调节真空在抽吸装置内生成抽吸流;
其中,所述抽吸流包括液体流和气体流;并且其中,响应于所述可调节真空的调节,所述液体流是可调节的,而所述气体流保持基本恒定。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述可调节真空由所述抽吸装置内的相对低压区生成。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,通过将加压气体流经由所述装置的第一导管引导至所述装置的第二导管中来生成所述相对低压区。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,所述抽吸装置具有中心轴线,并且所述第一导管相对于所述中心轴线以小于90度的角度定位。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,通过调节所述第一导管的直径来调节所述可调节真空。
6.一种方法,包括:
在抽吸装置内生成抽吸;
调节所述抽吸,使得液体的抽吸能力得到调节,而气体的抽吸能力保持基本恒定。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,所述抽吸通过所述抽吸装置内的相对低压区生成。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,通过将加压气体流经由所述装置的第一导管引导至所述装置的第二导管中来生成所述相对低压区。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,所述抽吸装置具有中心轴线,并且所述第一导管相对于所述中心轴线以小于90度的角度定位。
10.根据权利要求9所述的方法,其中,通过调节所述第一导管的直径来调节可调节的抽吸。
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