CN110662574B - 可调式周围空气-氧气混合器 - Google Patents
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Abstract
本公开是针对一种具有可调式周围空气‑氧气混合器的设备,所述可调式周围空气‑氧气混合器可调整地混合周围空气与氧气供应,尤其是其中孔口的大小、直径或流速机械地可调整以便控制混合器的量化混合功能。
Description
相关申请:本申请要求2017年5月22日递交的、题目为“可调式周围空气-氧气混合器(An Adjustable Ambient Air-Oxygen Blender)”的美国临时申请No.62/509,292的权益和优先权,该申请整个地通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及其设计使得用户能够在不移除和不用新的混合器更换的情况下改变所输送的氧气含量的模块化周围空气-氧气混合装置以及制作方法。
背景技术
持续气道正压(CPAP)装置对于为患有呼吸窘迫的新生儿提供氧气治疗是有效的,每年超过三百万的这些新生儿在存活28天之前死亡,并且他们中的几个由于缺氧而变残疾。在医院环境中,可以连接来自空气罐和氧气罐的管子以提供空气和氧气的混合物,该混合物一般是必要的,因为100%氧气与对于眼睛、大脑和其他器官的伤害相关联。脉动血氧计用于监视患者呼吸的氧气(FI02)的分数。在尤其是市区的医院环境中,需要电功率(要么经由与墙壁上电插座的连接,要么经由与蓄电池的连接)的CPAP装置能够控制对患者施加的氧气压力。这样的装置是昂贵的,并且由于具有压力控制和配件的、基于空气罐、氧气罐、泵的CPAP的重量,难以运输。此外,需要电功率来操作这些装置。
气泡CPAP(bCPAP)克服了对于电力或空气罐的需要,因为气道正压是通过向包含水的瓶子(气泡器)呼吸而提供的,该瓶子具有包含呼出的空气的、保持在水中已知深度处的管子。从患者排出的呼出的空气的水深度控制背压的量以帮助呼吸。这样的bCPAP的第二个优点是,它们不使用空气罐来对患者生成空气和氧气的混合物,而是使用周围空气,周围空气通过被称为周围空气-氧气混合器的装置的空气夹带端口进入氧气流。
图1A-1B是现有技术的周围空气-氧气混合器100的示意图,周围空气-氧气混合器100包括氧气管102(在其左侧),氧气管102具有入口104(接收氧气流)和直径缩小的106。现在参照图1A-1B,氧气经由氧气管102的入口104进入混合器100,并且氧气经由小直径喷嘴108以高速率排出氧气管102进入到周围空气夹带室110,周围空气夹带室110具有允许空气114混合到氧气中的端口112。其后,空气和氧气的混合物进入通常具有比氧气管102的喷嘴108大的直径的孔口116,从出口118(在混合器100的右侧120)排出混合器100,并且进入排出管道(图1中未示出),排出管道通向患者的面罩(图1中未示出)。该设计利用众所周知的文丘里效应,根据该文丘里效应,当具有固定流速的气体通过管道中的收缩时,该气体的速率增大,并且结果,压力按照伯努利定律减小。图2是示意图200,该图示出具有速率V1和压力P1的氧气进入直径很窄的室202以使得它以速率V2和压力P2排出喷嘴,其中根据伯努利定理,P2-P1=(p/2)(V2 2-V2 2)。
氧气以高速率流过的空气夹带室110中的低压创建吸引周围空气114的驱动力。空气和氧气的相对分数于是取决于压降,因此氧气流的速率,氧气流的速率取决于入口管道的直径和喷嘴108直径之比。空气夹带端口112的大小以及氧气排出喷嘴108和空气-氧气混合物进入以被运输到患者的进入孔口116之间的距离也是影响提供给患者的氧气的分数的因素。
发明内容
bCPAP装置中所用的周围空气-氧气混合器被设计为将某个百分比的空气混合到来自氧气罐的、已知流速的氧气流中。这些混合器可以用不同的设计来制造以使得所述装置的空气夹带室的相对端部处的用于混合的空气和氧气的、氧气的排出喷嘴和进入孔口(在本文中有时被称为“孔口”,并且有时是从相反的角度来说的,并且被称为“排出孔口”)之间的距离对于每个混合器是独有的。
固定几何形状混合器的缺点之一是,如果空气-氧气混合物中的供给患者的相对氧气含量需要提高或降低,则流动必须被停止,混合器必须被拆除,具有提供不同的氧气分数的不同设计的新的混合器必须被连接,并且氧气的流动然后必须被重新开始。例如,如果发现患者需要与特定的周围空气-氧气混合器所提供的量不同的氧气分数,则在氧气流动停止、拆卸混合器、安装新的混合器并且重新开始氧气流动期间损失的时间可能对患者导致呼吸窘迫,并且危及他们的健康。此外,如果发现更换混合器对于患者来说是不够的并且需要不同分数的氧气,则这对于重复再次更换混合器所需的任务的健康护理提供者来说变为累赘的任务,对于作为该治疗的主要候选的新生儿来说,造成大得多的呼吸窘迫。
在利用空气和氧气的罐子(用于该罐子的阀门可以被用来调整氧气和空气的相对流速以改变输送给患者的空气和氧气之比)的设置中,这不是个问题。然而,在利用周围空气-氧气混合器的设置中,更换周围空气-氧气混合器中的延迟可能对患者引起不想要的呼吸窘迫。本公开提供了模块化周围空气-氧气混合装置和制作方法的各种实施方案,这些装置的设计使得用户能够在不移除和更换混合器的情况下改变输送的氧气含量。
本文中所公开的可调式周围空气-氧气混合器中的至少一些使得用户可以在不拆卸混合器或停止氧气流动的情况下改变进入到空气夹带端口中的氧气排出喷嘴和空气-氧气混合物的进入孔口之间的距离,这导致改变空气-氧气混合物。
在一个方面,可调式周围空气-氧气混合器包括两个组件,其中所述两个组件可以被紧密配合,被互相拧在一起,或者被在肋条上滑动以调整并且锁定它们的相对位置。
在另一个方面,可调式混合器被设计为使得空气夹带端口的截面积可以通过使用卡圈来调整。
在至少一些实施方案中,可调式周围空气-氧气混合器包括固定式周围空气-氧气混合器和卡圈,所述卡圈可以被旋转以不同程度地覆盖空气夹带端口,从而控制可以混合到通过空气夹带室的氧气流中的空气的量。
在一个方面,可调式周围空气-氧气混合器包括氧气进入喷嘴部分(在本文中有时被称为“进入喷嘴件”)以及包含排出孔口的卡圈,其中这两个部分紧密配合,并且它们的相对位置可以通过来回滑动氧气进入喷嘴部分来改变。
在另一个方面,可调式周围空气-氧气混合器包括氧气进入喷嘴部分以及包含排出孔口的卡圈,其中两个件都包含肋条,这些肋条使得喷嘴部分可以被插入到卡圈部分中并且被放置在相对于肋条的各种位置处,这使所述两个件的相对位置固定。
在另一个方面,可调式周围空气-氧气混合器包括进入喷嘴件以及包含排出孔口的卡圈部分(在本文中有时被称为“卡圈件”),其中两个部分都包含螺纹连接以使得喷嘴件可以被旋转并且被拧到卡圈件中以改变所述两个部分的相对位置。
在另一个方面,可调式周围空气-氧气混合器包括包含卡圈的进入喷嘴部分。可调式周围空气-氧气混合器进一步包括排出孔口部分(在本文中有时被称为“排出孔口件”),其中所述两个部分紧密配合,并且它们的相对位置可以通过来回滑动排出孔口来改变。
在另一个方面,可调式周围空气-氧气混合器包括具有卡圈的进入喷嘴部分,所述卡圈包含肋条。可调式周围空气-氧气混合器进一步包括排出孔口,所述排出孔口包含肋条以使得排出孔口件可以被插入到卡圈中并且被放置在相对于肋条的各种位置处,这使所述两个件的相对位置固定。
在另一个方面,可调式周围空气-氧气混合器包括具有卡圈的进入喷嘴部分,所述卡圈包含螺纹连接。可调式周围空气-氧气混合器进一步包括排出孔口,所述排出孔口包含螺纹连接以使得排出孔口件可以被旋转并且被拧到卡圈中以改变所述两个件的相对位置。
在另一个方面,可调式周围空气-氧气混合器包括固定式混合器和卡圈,所述卡圈在固定式混合器上滑动并且与它紧密配合,所述卡圈可以被旋转以覆盖混合器的空气夹带端口的不同区域。
在另一个方面,一种设备包括:可调式周围空气-氧气混合器,所述可调式周围空气-氧气混合器包括:氧气进入喷嘴件,所述氧气进入喷嘴件限定:氧气入口;以及与氧气入口流体连通的喷嘴;孔口件,所述孔口件被可移动地耦合到氧气进入喷嘴件,并且限定:与氧气进入喷嘴件的喷嘴流体连通的孔口;以及与孔口流体连通的氧气-空气混合物出口;并且其中空气-氧气混合器限定与孔口件的孔口流体连通的周围空气夹带端口;其中氧气进入喷嘴件的喷嘴和孔口件的孔口相隔可变距离;并且其中氧气进入喷嘴件和孔口件中的至少一个相对于另一个可移动以改变氧气进入喷嘴件的喷嘴和孔口件的孔口相隔的可变距离。
在另一个方面,一种设备包括:可调式周围空气-氧气混合器,所述可调式周围空气-氧气混合器限定:氧气入口;与氧气入口流体连通的喷嘴;孔口与喷嘴流体连通的孔口;与孔口流体连通的氧气-空气混合物出口;以及与孔口流体连通的周围空气夹带端口;可调式周围空气-氧气混合器包括:与氧气入口流体连通的虹膜。
在另一个方面,可调式周围空气-氧气混合器包括使用顺应性材料制作的固定式混合器以及装在氧气进入喷嘴区域上方的卡圈或皮带,其中卡圈可以被拉紧以缩小喷嘴的直径。可调式混合器可选地在排出孔口区域上方包括可以被拉紧或松开以改变排出孔口的直径的卡圈或皮带。
在另一个方面,可调式周围空气-氧气混合器的组件是使用热塑性塑料、热塑性弹性体、弹性体、陶瓷、金属或它们的组合制作的。
在另一个方面,可调式周围空气-氧气混合器的制作中所用的材料可兼容用于3D打印机中以打印这样的装置。
在另一个方面,可调式周围空气-氧气混合器是通过注射成型制作的。
可调式周围空气-氧气混合器的实施方案包括以上描述的各方面的各种组合。
另一个实施方案是针对一种用于混合周围气体和供应气体以输送混合气体的设备,所述设备包括:外套筒和内套筒;其中外套筒具有在其侧面描述的用于准许所述周围气体进入所述设备中的周围气体窗口,并且外套筒具有至少和所述内套筒的外部尺寸一样大的内部尺寸;其中内套筒和外套筒通过将内套筒插入到外套筒中而机械地可耦合;其中内套筒沿着贯穿通过所述内套筒和所述外套筒的轴线、相对于外套筒可移动;其中所述套筒中的一个在其端部中的一个处限定供应气体入口,并且所述套筒中的另一个在其端部中的一个处限定混合气体出口;并且其中在外套筒内沿着所述轴线移动内套筒使所述周围气体窗口对应地闭塞,以便对应地改变所述周围气体通过周围气体窗口的夹带比率,并且对应地改变所述周围气体在所述设备所输送的混合气体中的分数。
套筒可以是基本上圆柱形、圆形、正方形或其他截面,并且彼此可滑动地啮合以使得包括两部分本体(套筒)的设备的总长是细长的或者随着内构件(套筒)滑出或滑入外构件(套筒)而缩短长度。总体效果是可变孔径或窗口,所述可变孔径或窗口从供应入口将来自所述设备外部的周围气体(例如,空气)夹带到供应气体(例如,氧气)的流动流中,以创建从所述设备的出口排出的混合(例如,空气-氧气)气体的可变组成。
本发明内容意图是提供本公开的主题中的至少一些的概述。而非意图提供本发明或其实施方案的排他的或详尽的说明。
因此,虽然某些方面和实施方案已经在本发明内容中被呈现和/或概述,但是应理解本发明的各方面和实施方案不限于本发明内容中的各方面和实施方案。实际上,可以类似于和/或不同于本发明内容中呈现的各方面和实施方案的其他方面和实施方案从下面的说明书、图示说明和/或权利要求将是显而易见的。
虽然各种特征和/或优点在本发明内容中被描述和/或鉴于以下详细描述和附图将变得显而易见,但是应理解这样的特征和/或优点并不是所有的方面和实施方案中都必需的。
在本发明内容中被描述、而不出现在权利要求中的任何方面和/或实施方案被保留用于在本申请中稍后呈现或者以后在一个或更多个继续专利申请中呈现。在本发明内容中没有被描述并且不出现在权利要求中的任何方面和/或实施方案也被保留用于稍后呈现或者以后在一个或更多个继续专利申请中呈现。
附图说明
应理解,本文中描述的附图仅提供本发明的说明性实施方案,而不应被认为是限制本发明的范围,因为本发明可以考虑到不包括在这些附图中的其他实施方案。
图1A是现有技术的周围空气-氧气混合器的示意性侧视图;
图1B是现有技术的周围空气-氧气混合器的示意性顶视图;
图2是现有技术的室的示意图;
图3A是根据至少一些实施方案的处于拆卸状态的可调式周围空气-氧气混合器的示意性侧视图;
图3B是根据至少一些实施方案的处于拆卸状态的可调式周围空气-氧气混合器的示意性侧视图;
图3C是根据至少一些实施方案的处于拆卸状态的可调式周围空气-氧气混合器的示意性侧视图;
图3D是根据至少一些实施方案的处于拆卸状态的可调式周围空气-氧气混合器的示意性侧视图;
图3E是根据至少一些实施方案的处于拆卸状态的可调式周围空气-氧气混合器的示意性侧视图;
图3F是根据至少一些实施方案的处于拆卸状态的可调式周围空气-氧气混合器的示意性侧视图;
图4A是根据至少一些实施方案的处于拆卸状态的、包括氧气进入喷嘴件和卡圈的可调式周围空气-氧气混合器的透视图;
图4B是根据至少一些实施方案的处于拆卸状态的、图4A的可调式周围空气-氧气混合器的3维(3D)计算机模型的具有透明度的呈现;
图4C是根据至少一些实施方案的图4A的可调式周围空气-氧气混合器的氧气进入喷嘴件的3D计算机模型的一部分的具有透明度的放大呈现;
图4D是根据至少一些实施方案的图4A的可调式周围空气-氧气混合器的卡圈的后透视图;
图4E是根据至少一些实施方案的处于拆卸状态的、图4A的可调式周围空气-氧气混合器的透视图;
图4F是根据至少一些实施方案的处于组装状态的、图4A的可调式周围空气-氧气混合器的透视图,其中氧气进入喷嘴件和卡圈处于第一相对定位;
图4G是根据至少一些实施方案的处于组装状态的、图4A的可调式周围空气-氧气混合器的透视图,其中氧气进入喷嘴件和卡圈处于第二相对定位;
图4H是根据至少一些实施方案的处于组装状态的、图4A的可调式周围空气-氧气混合器的透视图,其中氧气进入喷嘴件和卡圈处于第三相对定位;
图4I是根据至少一些实施方案的处于组装状态的、图4A的可调式周围空气-氧气混合器的一部分的放大透视图,其中氧气进入喷嘴件和卡圈处于第三相对定位;
图4J是根据至少一些实施方案的处于组装状态的、图4A的可调式周围空气-氧气混合器的3D计算机模型的一部分的具有透明度的放大呈现,其中氧气进入喷嘴件和卡圈处于第三相对定位;
图4K是根据至少一些实施方案的图4A的可调式周围空气-氧气混合器的卡圈和可选的过滤器的放大透视图;
图5A是根据至少一些实施方案的被示为处于拆卸状态的可调式周围空气-氧气混合器的固定式混合器和卡圈的示意性侧视图;
图5B是根据至少一些实施方案的被示为处于拆卸状态的可调式周围空气-氧气混合器的固定式混合器和卡圈的示意性侧视图;
图5C是根据至少一些实施方案的被示为处于拆卸状态的可调式周围空气-氧气混合器的固定式混合器和卡圈的示意性侧视图;
图5D是根据至少一些实施方案的被示为处于拆卸状态的、图5A的可调式周围空气-氧气混合器的固定式混合器和卡圈的示意性端视图;
图5E是根据至少一些实施方案的被示为处于拆卸状态的、图5B的可调式周围空气-氧气混合器的固定式混合器和卡圈的示意性端视图;
图5F是根据至少一些实施方案的被示为处于拆卸状态的、图5C的可调式周围空气-氧气混合器的固定式混合器和卡圈的示意性端视图;
图6A是根据至少一些实施方案的处于拆卸状态的、包括固定式空气混合器和卡圈的可调式周围空气-氧气混合器的透视图;
图6B是根据至少一些实施方案的处于拆卸状态的、图6A的可调式周围空气-氧气混合器的3D计算机模型的具有透明度的呈现;
图6C是根据至少一些实施方案的图6A的可调式周围空气-氧气混合器的卡圈的一部分的放大透视图;
图6D是根据至少一些实施方案的图6A的可调式周围空气-氧气混合器的卡圈的3D计算机模型的一部分的具有透明度的放大呈现;
图6E是根据至少一些实施方案的处于拆卸状态的、图6A的可调式周围空气-氧气混合器的透视图,但是其中可调式周围空气-氧气混合器的固定式空气混合器和卡圈彼此对齐;
图6F是根据至少一些实施方案的处于部分组装状态的、图6A的可调式周围空气-氧气混合器的透视图;
图6G是根据至少一些实施方案的处于组装状态的、图6A的可调式周围空气-氧气混合器的透视图,其中固定式空气混合器和卡圈处于第一相对定位;
图6H是根据至少一些实施方案的处于组装状态的、图6A的可调式周围空气-氧气混合器的侧视图,其中固定式空气混合器和卡圈处于第一相对定位;
图6I是根据至少一些实施方案的图6A的可调式周围空气-氧气混合器的侧视图,其中固定式空气混合器和卡圈处于第二相对定位;
图6J是根据至少一些实施方案的图6A的可调式周围空气-氧气混合器的侧视图,其中固定式空气混合器和卡圈处于第三相对定位;
图6K是根据至少一些实施方案的图6A的可调式周围空气-氧气混合器的侧视图,其中固定式空气混合器和卡圈处于第四相对定位;
图6L是根据至少一些实施方案的图6A的可调式周围空气-氧气混合器的侧视图,其中固定式空气混合器和卡圈处于第五相对定位;
图6M是根据至少一些实施方案的图6A的可调式周围空气-氧气混合器的侧视图,其中固定式空气混合器和卡圈处于第六相对定位;
图6N是根据至少一些实施方案的图6A的可调式周围空气-氧气混合器的侧视图,其中固定式空气混合器和卡圈处于第七相对定位;
图6O是根据至少一些实施方案的图6A的可调式周围空气-氧气混合器的侧视图,其中固定式空气混合器和卡圈处于第八相对定位;
图6P是根据至少一些实施方案的图6A的可调式周围空气-氧气混合器的侧视图,其中固定式空气混合器和卡圈处于第九相对定位;
图6Q是根据至少一些实施方案的图6A的可调式周围空气-氧气混合器的一部分的放大透视图;
图6R是根据至少一些实施方案的图6A的可调式周围空气-氧气混合器的一部分的放大透视图;
图7A是图示说明根据至少一些实施方案的由周围空气-氧气混合器提供的吸入氧分数(FiO2)随着喷嘴(文丘里喷嘴)直径大小变化的曲线图,其中出口孔口直径大小是固定的;
图7B是图示说明根据至少一些实施方案的由周围空气-氧气混合器提供的吸入氧分数(FiO2)随着出口孔径直径大小变化的曲线图,其中喷嘴(文丘里喷嘴)直径大小是固定的;
图8A是图示说明根据至少一些实施方案,对于多个不同的喷嘴直径大小和固定的出口孔径直径大小,由周围空气-氧气混合器提供的吸入氧分数(FiO2)随着空气夹带窗口截面积的缩小变化的曲线图;
图8B是图示说明根据至少一些实施方案,对于多个不同的喷嘴直径大小和固定的出口孔径直径大小,吸入氧分数(FiO2)随着喷嘴和出口孔口之间的距离变化的曲线图;
图9A是图示说明根据至少一些实施方案,对于多个不同的喷嘴直径大小和固定的出口孔径直径大小,吸入氧分数(FiO2)随着流速变化的曲线图;
图9B是图示说明根据至少一些实施方案的,对于多个不同的喷嘴直径大小和固定的出口孔径直径大小,吸入氧分数(FiO2)随着温度变化的曲线图;
图10A是根据至少一些实施方案的具有示例性尺寸的虹膜的端视图;
图10B是根据至少一些实施方案的虹膜的侧视图;
图11是根据至少一些实施方案的包括图10A-10B的虹膜的可调式周围空气-氧气混合器的透视图;以及
图12是根据至少一些实施方案的包括可调式周围空气-氧气混合器的系统的示意性框图。
具体实施方式
如上所述,本发明提供了其设计使得用户能够在不移除和更换混合器的情况下改变输送的氧气含量的模块化周围空气-氧气混合装置和制作方法的各种实施方案。
图3A是示出根据至少一些实施方案的处于拆卸状态的可调式周围空气-氧气混合器300的示意性侧视图。
现在参照图3A,根据至少一些实施方案,可调式周围空气-氧气混合器300包括氧气进入喷嘴件302和可移动地耦合到氧气进入喷嘴件302的排出孔口件304。
可调式周围空气-氧气混合器300可以进一步包括卡圈303,卡圈303将氧气进入喷嘴件302可移动地耦合到排出孔口件304。在图示说明的实施方案中,卡圈303包括排出孔口件304,并且如以下所讨论的,可以限定可滑动地或以其他方式可移动地接纳氧气进入喷嘴件302的开口305以可移动地耦合氧气进入喷嘴件302和排出孔口件304。在一些其他的实施方案中,卡圈可以改为是氧气进入喷嘴件302的一部分,并且如以下所讨论的,可以限定可移动地接纳排出孔口件304的开口。
在可调式周围空气-氧气混合器300处于组装状态下的情况下(即,在氧气进入喷嘴件302和排出孔口件304彼此可移动地耦合的情况下),可调式周围空气-氧气混合器300限定气体流动路径306,气体流动路径306延伸通过氧气进入喷嘴件302和排出孔口件304。
氧气进入喷嘴件302可以具有第一端部307、第二端部308、外表面309和内表面310。
氧气进入喷嘴件302限定入口312、与入口312流体连通的喷嘴314、以及在入口312和喷嘴314之间延伸的通道316。入口312可以被设置在氧气进入喷嘴件302的第一端部307处和/或气体流动路径306的第一端部处。可以被设置在氧气进入喷嘴件302的第二端部308处的喷嘴314与入口312流体连通并且在入口312的下游,并且可以具有比入口312的截面积小的截面积。通道316可以具有均匀截面直径的一个或更多个跨度(例如,跨度318和跨度320)、和/或缩小截面直径的一个或更多个跨度(例如,具有均匀地缩小的或以其他方式渐缩的轮廓的跨度322)。
卡圈303及其排出孔口件304可以具有第一端部327、第二端部328、外表面329和内表面330。排出孔口件304限定孔口332(在本文中有时被称为排出孔口)、与孔口332流体连通的氧气-空气混合物出口334、以及在孔口332和氧气-空气混合出口334之间延伸的通道336。孔口332与喷嘴314流体连通并且在喷嘴314的下游,并且可以具有比喷嘴314的截面积大的截面积。可以被设置在气体流动路径306的第二端部处的氧气-空气混合物出口334在孔口332的下游,并且可以具有比孔口332的截面积大的截面积。通道336可以具有增大截面直径的一个或更多个跨度(例如,具有均匀地增大的或以其他方式渐缩的轮廓的跨度338)、和/或均匀截面直径的一个或更多个跨度(例如,跨度340)。
可调式周围空气-氧气混合器300限定提供用于使周围空气进入可调式周围空气-氧气混合器300的至少一个流动路径(例如,流动路径346)的至少一个周围空气夹带端口,例如,周围空气夹带端口344。在至少一些实施方案中,所述至少一个周围空气夹带端口(例如,周围空气夹带端口344)至少部分由氧气进入喷嘴件302和/或卡圈303限定。在图示说明的实施方案中,所述至少一个周围空气夹带端口(例如,周围空气夹带端口344)由卡圈303限定(例如,如所示)。所述至少一个周围空气夹带端口(例如,周围空气夹带端口344)可以具有矩形截面(例如,如所示)或任何其他的合适的配置。
可调式周围空气-氧气混合器300可以进一步限定周围空气夹带室348,周围空气夹带室348与喷嘴314流体连通以接收从其排出的氧气,并且与所述至少一个周围空气夹带端口(例如,周围空气夹带端口344)流体连通以接收通过其进入可调式周围空气-氧气混合器300的周围空气。在至少一些实施方案(包括但不限于图示说明的实施方案)中,周围空气夹带室348被(至少部分)设置在喷嘴314和孔口332之间和/或在喷嘴314和孔口332之间流体连通。在至少一些实施方案(包括但不限于图示说明的实施方案)中,周围空气夹带室348至少部分由氧气进入喷嘴件302和/或卡圈303限定。
可调式周围空气-氧气混合器300可以具有可以在纵向方向上延伸的纵轴350。氧气进入喷嘴件302、卡圈303和/或其排出孔口件304可以被沿着和/或围绕纵轴350设置,和/或可以具有与纵轴350一致(或基本上一致)的纵轴。
如本文中所使用的,术语“基本上一致”意指“一致的+/-10度,优选地一致的+/-5度,更优选地一致的+/-1度”。
流动路径306(或其一个或更多个部分)可以被沿着和/或围绕纵轴350设置,和/或可以具有与纵轴350一致(或基本上一致)的纵轴。
如上所述,卡圈303可以限定可滑动地或以其他方式可移动地接纳氧气进入喷嘴件302的开口305以可移动地耦合氧气进入喷嘴件302和排出孔口件304。在至少一些实施方案(包括但不限于图示说明的实施方案)中,氧气进入喷嘴件302和卡圈303可以紧密配合,其中所述两个件302、303紧密配合,并且它们的相对位置可以视情况例如通过来回滑动进入喷嘴件302来改变以实现排出孔口件304和氧气进入喷嘴件302之间的相对位置的期望改变。
改变氧气进入喷嘴件302和排出孔口件304的相对定位的能力提供改变喷嘴314和孔口332之间的距离354(在本文中有时被称为可变距离354)的能力。可变距离354的改变可以在纵向(或至少基本上纵向)方向上和/或在一个或更多个其他的方向上。
如本文中所使用的,术语“基本上纵向”意指“纵向+/-10度,优选地纵向+/-5度,更优选地纵向+/-1度”。
可变距离354的改变导致对于空气-氧气混合物的改变。混合物因此在没有对于停止氧气的流动、从所述系统卸除混合器、连接新的混合器、然后重新开始氧气的流动的任何需要的情况下可调整。
在至少一些实施方案中,导致可变距离354改变的相对定位的改变可以导致氧气进入喷嘴件302的一部分被设置为与所述至少一个空气夹带端口(例如,空气夹带端口344)的至少一部分成一直线。这可以使进入可调式周围空气-氧气混合器300以混合到流动的氧气中的周围空气的量减少,这还导致对于空气-氧气混合物的改变。
紧密配合可以是摩擦配合(一种过盈配合),在摩擦配合中,氧气进入喷嘴件302和卡圈303被按压在一起,并且其后在卡圈303和氧气进入喷嘴件302的界面处通过摩擦被可移动地耦合。
至少一些实施方案可以采用任何期望的紧密性的摩擦配合。如已知的,摩擦配合的特性至少部分取决于所述两个部分之间的界面处提供的尺寸过盈的量。
在至少一些实施方案中,紧密配合和/或摩擦配合在卡圈303和氧气进入喷嘴件302之间提供对于(纵向的和/或旋转的)相对移动的抵抗力,从而可移动地耦合和/或可松开地固定氧气进入喷嘴件302和卡圈303。
在至少一些实施方案中,氧气进入喷嘴件302的外表面309和卡圈303的内表面330可以在它们之间具有均匀的(或至少基本上均匀的)界面,以便使得当用户(或以其他方式)对氧气进入喷嘴件302和/或卡圈303施加均匀的(或至少基本上均匀的)力时,相对定位可以均匀地(或至少基本上均匀地)改变。
如本文中所使用的,术语“基本上均匀的力”意指“均匀的力+/-10%,优选地均匀的力+/-5%,更优选地均匀的力+/-1%”。
在至少一些实施方案中,可能期望的是,使相对定位被保持,直到确定期望的是改变这样并且适当的力(一个或更多个)被施加来这样做。在至少一些实施方案中,紧密配合和/或摩擦配合可以至少期望程度地实现这样。
在至少一些实施方案中,可能期望的是进一步固定相对定位。
大意是,在至少一些实施方案中,可调式周围空气-氧气混合器300可以包括(可松开的或其他方式的)制动器361以帮助防止或以其他方式减小氧气进入喷嘴件302和卡圈303之间的相对移动,从而帮助保持相对定位。制动器361可以包括螺钉361A(螺纹或其他),并且可以进一步包括由卡圈303限定的接纳螺钉361(或其他螺纹构件)的孔361B。螺钉361A(或其他螺纹构件)的端部可以被拧以通过孔361B并且被拧到与氧气进入喷嘴件302接触以帮助防止或以其他方式减小氧气进入喷嘴件302和卡圈303之间的相对移动。
在至少一些实施方案中,本文中所公开的可调式周围空气-氧气混合器中的任何个可以包括制动器,所述制动器可以与制动器316相同和/或类似或其他方式。
可调式周围空气-氧气混合器300或本文中所公开的任何其他的可调式周围空气-氧气混合器可以(例如,由用户)手动地控制和/或使用机器(例如,电机)来控制。
氧气进入喷嘴件302、卡圈303和/或其排出孔口件304(或氧气进入喷嘴件302、卡圈303和/或其排出孔口件304的一个或更多个部分)可以具有圆柱形形状(一个或更多个)(例如,如所示)、矩形形状(一个或更多个)或任何其他的合适的形状(一个或更多个)。
在至少一些实施方案中,可调式周围空气-氧气混合器300(或其部分(一个或更多个))或本文中所公开的任何其他的可调式周围空气-氧气混合器(或其部分(一个或更多个))可以包括刚性的或半刚性的、生物相容的材料(一种或更多种)或任何其他的合适的材料(一种或更多种)。
在至少一些实施方案中,可调式周围空气-氧气混合器300或本文中所公开的任何其他的可调式周围空气-氧气混合器的组件可以由热塑性塑料、热塑性弹性体、弹性体、陶瓷、金属或它们的组合来制作。
在至少一些实施方案中,可调式周围空气-氧气混合器300(或其部分(一个或更多个))或本文中所公开的任何其他的可调式周围空气-氧气混合器(或其部分(一个或更多个))可以通过注射成型来制作。
在至少一些实施方案中,可调式周围空气-氧气混合器300(或其部分(一个或更多个))或本文中所公开的任何其他的可调式周围空气-氧气混合器(或其部分(一个或更多个))可以由可兼容用于3D打印机中的材料制作。
在至少一些实施方案中,可调式周围空气-氧气混合器300(或其部分(一个或更多个))或本文中所公开的任何其他的可调式周围空气-氧气混合器(或其部分(一个或更多个))可以使用3D打印机来制作。
如以下进一步描述的,在至少一些实施方案中,氧气进入喷嘴件302和卡圈303可以被提供有互相可松开地啮合的肋条或(互补的或其他方式的)其他结构。这样的结构可以帮助固定相对定位。
图3B是根据至少一些实施方案的处于拆卸状态的可调式周围空气-氧气混合器300B的示意性侧视图。
现在参照图3B,根据至少一些实施方案,可调式周围空气-氧气混合器300B包括分别类似于图3A的可调式周围空气-氧气混合器300的氧气进入喷嘴件302、卡圈303及其排出孔口件304的氧气进入喷嘴件302B、卡圈303B及其排出孔口件304B(除非另有说明,不同之处仅在于一个后面有字母“B”的相似的标号被用来指示相似的或类似的元件),除了可调式周围空气-氧气混合器300B的进入喷嘴件302B和卡圈303B每个分别包括多个肋条(例如,肋条362B和肋条364B)以使得进入喷嘴件302B可以被插入到卡圈303B中并且被放置在相对于肋条(例如,肋条362B和肋条364B)(例如,由肋条限定)的各种位置中的任何个处,以将所述两个件302B、304B的相对位置可松开地固定在所述各种位置中的任何个处。
改变氧气进入喷嘴件302B和排出孔口件304B的相对定位的能力提供改变氧气排出喷嘴314B和孔口332B之间的可变距离354B的能力。可变距离354B的改变导致对于空气-氧气混合物的改变。混合物因此在没有对于停止氧气的流动、从所述系统卸除混合器、连接新的混合器、然后重新开始氧气的流动的任何需要的情况下可调整。
氧气进入喷嘴件302B上的多个肋条和卡圈303B上的多个肋条(例如,肋条362B和肋条364B)分别可以具有环形形状,并且可以被围绕纵轴350B周向地设置(例如,如所示),或者可以具有任何其他的合适的形状(一个或更多个)和/或定位(一个或更多个)。
氧气进入喷嘴件302B上的多个肋条和卡圈303B上的多个肋条(例如,肋条362B和肋条364B)分别可以被设置为垂直于、基本上垂直于纵轴350B、或以其他方式与纵轴350B横跨(以任何合适的角度)(例如,如所示),或者可以被设置在任何其他的合适的方位(一个或更多个)。
如本文中所使用的,术语“基本上垂直”意指“垂直的+/-10度,优选地垂直的+/-5度,更优选地垂直的+/-1度”。
氧气进入喷嘴件302B上的多个肋条(例如,肋条362B)可以被布置成至少部分在纵向方向上延伸的肋条阵列,其中肋条阵列中的连续的肋条至少部分在纵向方向上互相偏移。肋条阵列中的连续的肋条可以在它们之间限定通道。作为整体的肋条阵列因此可以限定至少部分在纵向方向上互相偏移并且与所述多个肋条穿插的多个通道,例如,通道366B。
同样地,卡圈303B上的多个肋条(例如,肋条364B)可以被布置成至少部分在纵向方向上延伸的肋条阵列,其中肋条阵列中的连续的肋条至少部分在纵向方向上互相偏移。肋条阵列中的连续的肋条可以在它们之间限定通道。作为整体的肋条阵列因此可以限定至少部分在纵向方向上互相偏移并且与所述多个肋条穿插的多个通道,例如,通道368B。
氧气进入喷嘴件302B上的多个肋条可以如下与卡圈303B上的多个肋条可松开地啮合。
在氧气进入喷嘴件302B和卡圈303B在相对于肋条的各种相对位置中的一个上的情况下,氧气进入喷嘴件302B上的多个肋条中的一个或更多个(例如,肋条362B)可以被定位在卡圈303B的肋条所限定的通道中的一个或更多个(例如,通道368B)中,从而创建过盈以(至少部分地)约束氧气进入喷嘴件302B和卡圈303B(及其排出孔口件304B)之间的相对移动。同样地,卡圈303B的多个肋条中的一个或更多个(例如,肋条364B)可以被定位在氧气进入喷嘴件304B的肋条所限定的一个或更多个通道(例如,通道366B)中,从而创建过盈以(至少部分地)约束氧气进入喷嘴件302B和卡圈303B(及其排出孔口件304B)之间的相对移动。
氧气进入喷嘴件302B和卡圈303B(及其排出孔口件304B)可以通过对氧气进入喷嘴件302B和卡圈303B施加合适的力(一个或更多个)来从相对定位可松开。
在至少一些实施方案中,氧气进入喷嘴件302B和卡圈303B可以具有紧密配合和/或摩擦配合。
在至少一些实施方案中,氧气进入喷嘴件302B和卡圈303B可以包括不是肋条、但是却具有以下能力的(互补的或其他方式的)其他结构,所述能力为互相可松开地啮合,和/或将氧气进入喷嘴件302B和卡圈303B(及其排出孔口件304B)可松开地固定在相对于所述结构的各种相对位置中的任何个上,并且当用户(或以其他方式)对氧气进入喷嘴件302B和/或卡圈303B施加合适的力(一个或更多个)时可以相对移动。
在至少一些实施方案中,卡圈303B的内表面330B和氧气进入喷嘴件302B的外表面309B可以被提供有螺钉或其他类型的螺纹,所述螺钉或其他类型的螺纹互相可松开地啮合以可移动地耦合氧气进入喷嘴件302B和排出孔口件304B,并且使得能够通过将氧气进入喷嘴件302B和/或卡圈303(或其排出孔口件304B)相对于彼此旋转来对相对位置改变。
图3C是根据至少一些实施方案的处于拆卸状态的可调式周围空气-氧气混合器300C的示意性侧视图。
现在参照图3C,根据至少一些实施方案,可调式周围空气-氧气混合器300C包括包括分别类似于图3B的可调式周围空气-氧气混合器300B的氧气进入喷嘴件302B、卡圈303B及其排出孔口件304B的氧气进入喷嘴件302C、卡圈303C及其排出孔口件304C(除非另有说明,不同之处仅在于一个后面有字母“C”、而不是字母“B”的相似的标号被用来指示相似的或类似的元件),除了可调式周围空气-氧气混合器300C的氧气进入喷嘴件302C和卡圈303C每个分别包括螺钉或其他类型的螺纹(例如,螺纹372C和螺纹374C)之外,所述螺钉或其他类型的螺纹互相可松开地啮合以可移动地耦合氧气进入喷嘴件302C和卡圈303C(及其排出孔口件304C),并且使得氧气进入喷嘴件302C能够被旋转并且被拧到卡圈件303C中以改变所述两个件302C、304C的相对位置。
螺纹(例如,螺纹372C和螺纹374C)可以具有螺旋形形状,并且可以被围绕纵轴350C周向地设置和/或沿着纵轴350C延伸(例如,如所示),或者可以具有任何其他的合适的形状(一个或更多个)、定位和/或方位(一个或更多个)。
改变氧气进入喷嘴件302C和排出孔口件304C的相对定位的能力提供改变氧气排出喷嘴314C和孔口332C之间的可变距离354C的能力。可变距离354C的改变导致对于空气-氧气混合物的改变。混合物因此在没有对于停止氧气的流动、从所述系统卸除混合器、连接新的混合器、然后重新开始氧气的流动的任何需要的情况下可调整。
在至少一些实施方案中,氧气进入喷嘴件302C和卡圈303C可以具有紧密配合和/或摩擦配合。
如以下进一步地描述的,在至少一些实施方案中,卡圈(例如,卡圈303、303B和/或303C)可以是氧气进入喷嘴件(例如,分别地,氧气进入喷嘴件302、302B和/或302C)的一部分,并且排出孔口件(例如,排出孔口件304、304B和/或304C)可以与卡圈分离。
图3D是根据至少一些实施方案的处于拆卸状态的可调式周围空气-氧气混合器300D的示意性侧视图。
现在参照图3D,根据至少一些实施方案,可调式周围空气-氧气混合器300D类似于图3A的可调式周围空气-氧气混合器300(除非另有说明,不同之处仅在于一个后面有字母“D”的相似的标号被用来指示相似的或类似的元件),除了进入喷嘴件302D包括卡圈303D并且排出孔口件304D与卡圈303D分离之外。卡圈303D可以被配置为以与卡圈303可滑动地或以其他方式将氧气进入喷嘴件302接纳在可调式周围空气-氧气混合器300中的方式相同的或类似的方式可滑动地或以其他方式接纳排出孔口件304D,以可移动地耦合氧气进入喷嘴件302D和排出孔口件304D。因此,排出孔口件304D和卡圈303D可以具有紧密配合,其中所述两个件304D、303D紧密配合,并且它们的相对位置可以视情况例如通过来回滑动排出孔口件304D来改变以实现氧气进入喷嘴件302D和排出孔口件304D之间的相对位置的期望改变。
紧密配合可以是摩擦配合(一种过盈配合),在摩擦配合中,排出孔口件304D和卡圈303D被按压在一起,其后在排出孔口件304D和卡圈303D的界面处通过摩擦被可移动地耦合。至少一些实施方案可以采用任何期望的紧密性的摩擦配合。如已知的,摩擦配合的特性至少部分取决于所述两个部分之间的界面处提供的尺寸过盈的量。
改变氧气进入喷嘴件302D和排出孔口件304D的相对定位的能力提供改变喷嘴314D和孔口332D之间的可变距离的能力。可变距离的改变导致对于空气-氧气混合物的改变。混合物因此在没有对于停止氧气的流动、从所述系统卸除混合器、连接新的混合器、然后重新开始氧气的流动的任何需要的情况下可调整。
在图示说明的实施方案中,所述至少一个周围空气夹带端口(例如,周围空气夹带端口344D)由包括卡圈303D的氧气进入喷嘴件302D限定。
周围空气夹带室348D可以至少部分地由包括卡圈303D的氧气进入喷嘴件302D(和/或排出孔口件304D限定。
图3E是根据至少一些实施方案的处于拆卸状态的可调式周围空气-氧气混合器300E的示意性侧视图。
现在参照图3E,根据至少一些实施方案,可调式周围空气-氧气混合器300E类似于图3B的可调式周围空气-氧气混合器300B(除非另有说明,不同之处仅在于一个后面有字母“E”、而不是字母“B”的相似的标号被用来指示相似的或类似的元件),除了进入喷嘴件302E包括卡圈303E并且排出孔口件304E与卡圈303E分离之外。卡圈303E可以被配置为以与卡圈303B可滑动地或以其他方式将氧气进入喷嘴件302B接纳在可调式周围空气-氧气混合器300B中的方式相同的或类似的方式可滑动地或以其他方式接纳排出孔口件304E以可移动地耦合氧气进入喷嘴件302E和排出孔口件304E。因此,排出孔口件304E和氧气进入喷嘴件302E的卡圈303E每个可以包括多个肋条(例如,分别地,肋条362E和364E),以使得排出孔口件304E可以被插入到卡圈303E中并且被放置在相对于肋条(例如,肋条362E和肋条364E)(例如,由肋条限定)的各种位置中的任何个处,以将所述两个件304E、302E的相对位置可松开地固定在所述各种位置中的任何个上。
改变氧气进入喷嘴件302E和排出孔口件304E的相对定位的能力提供改变氧气排出喷嘴314E和孔口332E之间的可变距离的能力。可变距离的改变导致对于空气-氧气混合物的改变。混合物因此在没有对于停止氧气的流动、从所述系统卸除混合器、连接新的混合器、然后重新开始氧气的流动的任何需要的情况下可调整。
排出孔口件304E上的多个肋条和卡圈303E上的多个肋条(例如,肋条362E和肋条364E)分别可以具有环形形状,并且可以被围绕纵轴350E周向地设置(例如,如所示),或者可以具有任何其他的合适的形状(一个或更多个)和/或定位(一个或更多个)。
排出孔口件304E上的多个肋条和卡圈303E上的多个肋条(例如,肋条362E和肋条364E)分别可以被设置为垂直于、基本上垂直于纵轴350E、或以其他方式与纵轴350E横跨(以任何合适的角度)(例如,如所示),或者可以被设置在任何其他的合适的方位(一个或更多个)。
排出孔口件304E上的多个肋条(例如,肋条362E)可以被布置成至少部分在纵向方向上延伸的肋条阵列,其中肋条阵列中的连续的肋条至少部分在纵向方向上互相偏移。肋条阵列中的连续的肋条可以在它们之间限定通道。作为整体的肋条阵列因此可以限定至少部分在纵向方向上互相偏移并且与所述多个肋条穿插的多个通道,例如,通道366E。
同样地,卡圈303E上的多个肋条(例如,肋条364E)可以被布置成至少部分在纵向方向上延伸的肋条阵列,其中肋条阵列中的连续的肋条至少部分在纵向方向上互相偏移。肋条阵列中的连续的肋条可以在它们之间限定通道。作为整体的肋条阵列因此可以限定至少部分在纵向方向上互相偏移并且与所述多个肋条穿插的多个通道,例如,通道368E。
排出孔口件304E上的多个肋条可以如下与卡圈303E上的多个肋条可松开地啮合。
在排出孔口件304E和卡圈303E在相对于肋条的各种相对位置中的一个上的情况下,排出孔口件304E上的多个肋条中的一个或更多个(例如,肋条362E)可以被定位在卡圈303E的肋条所限定的通道中的一个或更多个(例如,通道368E)中,从而创建过盈以(至少部分地)约束排出孔口件340E和卡圈303E之间的相对移动。同样地,卡圈303E的多个肋条中的一个或更多个(例如,肋条364E)可以被定位在排出孔口件304E的肋条所限定的一个或更多个通道(例如,通道366E)中,从而创建过盈以(至少部分地)约束排出孔口件304E和卡圈303E之间的相对移动。
氧气进入喷嘴件302E和排出孔口件304E通过对氧气进入喷嘴件302B和/或排出孔口件304B施加合适的力(一个或更多个)来从相对定位可松开。
在至少一些实施方案中,氧气进入喷嘴件302E和排出孔口件304E可以具有紧密配合和/或摩擦配合。
在图示说明的实施方案中,所述至少一个周围空气夹带端口(例如,周围空气夹带端口344E)由包括卡圈303E的氧气进入喷嘴件302E限定。
周围空气夹带室348E可以至少部分地由包括卡圈303E的氧气进入喷嘴件302E和/或排出孔口件304E限定。
在至少一些实施方案中,进入喷嘴件302E和卡圈303E可以包括不是肋条、但是却具有以下能力的(互补的或其他方式的)其他结构,所述能力为互相可松开地啮合,和/或将氧气进入喷嘴件302E和排出孔口件304E可松开地固定在相对于所述结构的各种相对位置中的任何个上,并且当用户(或以其他方式)对氧气进入喷嘴件302E和/或卡圈303E施加合适的力(一个或更多个)时可以相对移动。
在至少一些实施方案中,卡圈303E的内表面和排出孔口件304E的外表面可以改为被提供有螺钉或其他类型的螺纹,所述螺钉或其他类型的螺纹互相可松开地啮合以可移动地耦合氧气进入喷嘴件302E和排出孔口件304E,并且使得能够通过将氧气进入喷嘴件302E和/或排出孔口件304E相对于彼此旋转来对相对定位改变。
图3F是根据至少一些实施方案的处于拆卸状态的可调式周围空气-氧气混合器300F的示意性侧视图。
现在参照图3F,根据至少一些实施方案,可调式周围空气-氧气混合器300F类似于图3C的可调式周围空气-氧气混合器300C(除非另有说明,不同之处仅在于一个后面有字母“F”、而不是字母“C”的相似的标号被用来指示相似的或类似的元件),除了进入喷嘴件302F包括卡圈303F并且排出孔口件304F与卡圈303F分离之外。卡圈303F可以被配置为以与卡圈303C可滑动地或以其他方式将氧气进入喷嘴件302C接纳在可调式周围空气-氧气混合器300C中的方式相同的或类似的方式可滑动地或以其他方式接纳排出孔口件304F,以可移动地耦合氧气进入喷嘴件302F和排出孔口件304F。因此,在至少一些实施方案(包括但不限于图示说明的实施方案)中,可调式周围空气-氧气混合器300F的排出孔口件304F和卡圈303F每个可以包括螺钉或其他类型的螺纹(例如,分别地,螺纹372F和螺纹374F),所述螺钉或其他类型的螺纹互相可松开地啮合以可移动地耦合氧气进入喷嘴件302F和排出孔口件304F,并且使得排出孔口件304F可以被旋转并且被拧到卡圈303F中以改变所述两个件304F、302F的相对位置。
螺纹(例如,螺纹372F和螺纹374FC)可以具有螺旋形形状,并且可以被围绕纵轴350F周向地设置和/或沿着纵轴350F延伸(例如,如所示),或者可以具有任何其他的合适的形状(一个或更多个)、定位和/或方位(一个或更多个)。
在至少一些实施方案中,氧气进入喷嘴件302F和排出孔口件304F可以具有紧密配合和/或摩擦配合。
改变氧气进入喷嘴件302F和排出孔口件304F的相对定位的能力提供改变氧气排出喷嘴314F和孔口332F之间的可变距离的能力。可变距离的改变导致对于空气-氧气混合物的改变。混合物因此在没有对于停止氧气的流动、从所述系统卸除混合器、连接新的混合器、然后重新开始氧气的流动的任何需要的情况下可调整。
在图示说明的实施方案中,所述至少一个周围空气夹带端口(例如,周围空气夹带端口344F)由包括卡圈303F的氧气进入喷嘴件302F限定。
周围空气夹带室348F可以至少部分地由包括卡圈303F的氧气进入喷嘴件302F和/或排出孔口件304F限定。
图4A-4J示出根据至少一些实施方案的包括氧气进入喷嘴件402和排出孔口件404的另一个可调式周围空气-氧气混合器400的视图。
具体地说,图4A是示出根据至少一些实施方案的处于拆卸状态的可调式周围空气-氧气混合器400的透视图。
图4B是根据至少一些实施方案的处于拆卸状态的可调式周围空气-氧气混合器400的3维(3D)计算机模型的具有透明度的呈现。
现在参照图4A-4B,根据至少一些实施方案,可调式周围空气-氧气混合器400可以包括卡圈403,所述卡圈403将氧气进入喷嘴件402可移动地耦合到排出孔口件404。在图示说明的实施方案中,卡圈403包括排出孔口件404,并且如以下所讨论的,可以限定可滑动地或以其他方式可移动地接纳氧气进入喷嘴件402的开口405以可移动地耦合氧气进入喷嘴件402和排出孔口件404。在一些其他的实施方案中,卡圈可以改为是氧气进入喷嘴件402的一部分,并且还如以下所讨论的,可以限定可移动地接纳排出孔口件404的开口。
图4C是根据至少一些实施方案的可调式周围空气-氧气混合器400的氧气进入喷嘴件402的3D计算机模型的一部分的具有透明度的放大呈现。
图4D是根据至少一些实施方案的可调式周围空气-氧气混合器400的卡圈403的后透视图。
图4E是根据至少一些实施方案的处于拆卸状态的可调式周围空气-氧气混合器400的透视图。
现在还参照图4C-4E,可调式周围空气-氧气混合器400限定气体流动路径406(图4C),气体流动路径406延伸通过氧气进入喷嘴件402和排出孔口件404。
氧气进入喷嘴件402可以具有第一端部407、第二端部408、外表面409和内表面410。
氧气进入喷嘴件402限定入口412、与入口412流体连通的喷嘴414、以及在入口412和喷嘴414之间延伸的通道416(图4C)。入口412可以被设置在氧气进入喷嘴件402的第一端部407处和/或气体流动路径406的第一端部处。可以被设置在氧气进入喷嘴件402的第二端部408处的喷嘴414与入口412流体连通并且在喷嘴414的下游,并且可以具有比入口412的截面积小的截面积。通道416(图4C)可以具有均匀截面直径的一个或更多个跨度(例如,跨度418和跨度420)、和/或缩小截面直径的一个或更多个跨度(例如,具有均匀地缩小的或以其他方式渐缩的轮廓的跨度422)。
氧气进入喷嘴件402可以包括第一连接器424(图4A),所述第一连接器424可以被配置为可松开地或以其他方式连接到管子或其他气体线路,所述管子或其他气体线路被(直接地和/或间接地)耦合到将被供应给可调式周围空气-氧气混合器400并且将被与周围空气混合的氧气(或其他气体(一种或更多种))的外部储存器(未示出)(和/或其他源)。
如本文中所使用的,术语“气体线路”意指具有和/或接收气体(一种或更多种)(任何类型(一种或更多种),例如,氧气、氧气和周围空气的混合物)。不要求线路仅接收气体(一种或更多种)。在该上下文下,气体线路可以被说成是供应“供应气体”,本发明将供应气体与来自另一个地方的“周围气体”(诸如围绕所述设备的周围气体)或者来自第二供应源(其可以替换所述周围气体)的周围气体混合。混合的气体形成在一些应用中可以被供应给患者的“混合气体”。
气体线路可以包括柔性的、半柔性的和/或刚性的管子或任何其他类型的线路。气体线路可以包括被配置为被连接到连接器(例如,被连接到氧气进入喷嘴件402的连接器424)的连接器。
第一连接器424可以包括可以帮助将管子或其他气体线路(可松开地或以其他方式)固定到其的一个或更多个倒钩,例如,倒钩425。
第一连接器424可以被设置在氧气进入喷嘴件402的第一端部407处、附近和/或以其他方式朝向氧气进入喷嘴件402的第一端部407。
除非另有陈述,否则术语“朝向第一端部”意指比相对端部更靠近第一端部。
卡圈403及其排出孔口件404可以具有第一端部427、第二端部428、外表面429和内表面430。排出孔口件404限定孔口432(图4B、4D)、与孔口432流体连通的氧气-空气混合物出口434、以及在孔口432和氧气-空气混合物出口434之间延伸的通道436。孔口432与喷嘴414流体连通并且在喷嘴414的下游,并且可以具有比喷嘴414的截面积大的截面积。可以被设置在气体流动路径406的第二端部处的氧气-空气混合物出口434在孔口432的下游,并且可以具有比孔口432的截面积大的截面积。通道436可以具有增大截面直径的一个或更多个跨度(例如,具有均匀地增大的或以其他方式渐缩的轮廓的跨度438)、和/或均匀截面直径的一个或更多个跨度(例如,跨度440)。
卡圈403可以包括第二连接器442,所述第二连接器442可以被配置为被可松开地或以其他方式连接到管子或其他气体线路,所述管子或其他气体线路被(直接地或间接地)耦合到鼻子或其他呼吸设备和/或来自可调式周围空气-氧气混合器400的混合物将被供应给的其他目的地。
第二连接器442可以被设置在卡圈403的第二端部428处、附近和/或以其他方式朝向卡圈403的第二端部428。
除非另有陈述,否则术语“朝向第二端部”意指比相对端部更靠近第二端部。
第二连接器424可以包括可以帮助将管子或其他气体线路(可松开地或以其他方式)固定到其的一个或更多个倒钩,例如,倒钩443。
在至少一些实施方案中,本文中所公开的可调式周围空气-氧气混合器中的任何个可以包括可以与连接器424、442中的一个或更多个相同和/或类似的或成其他方式的一个或更多个连接器。
可调式周围空气-氧气混合器400限定至少一个周围空气夹带端口,例如,周围空气夹带端口444A(在图4A中,由可调式周围空气-氧气混合器400的近侧限定)、444B(在图4A中,由可调式周围空气-氧气混合器400的远侧限定),所述至少一个周围空气夹带端口提供用于使周围空气进入可调式周围空气-氧气混合器400的至少一个流动路径,例如,流动路径446A(在图4A中,通过可调式周围空气-氧气混合器400的近侧)、446B(在图4A中,通过可调式周围空气-氧气混合器400的远侧)。在至少一些实施方案中,所述至少一个周围空气夹带端口(例如,周围空气夹带端口444A、444B)至少部分地由氧气进入喷嘴件402和/或卡圈403限定。在图示说明的实施方案中,所述至少一个周围空气夹带端口(例如,周围空气夹带端口444A、444B)由卡圈403限定。所述至少一个周围空气夹带端口(例如,周围空气夹带端口444A、444B)可以具有矩形截面(例如,如所示)或任何其他的合适的配置。
可调式周围空气-氧气混合器400可以进一步限定周围空气夹带室448,所述周围空气夹带室448与喷嘴414流体连通以接收从其排出的氧气,并且与所述至少一个周围空气夹带端口(例如,周围空气夹带端口444A、444B)流体连通以接收通过其进入可调式周围空气-氧气混合器400的周围空气。在至少一些实施方案(包括但不限于图示说明的实施方案)中,周围空气夹带室448被(至少部分)设置在喷嘴414和孔口432之间和/或在喷嘴414和孔口432之间流体连通。在至少一些实施方案(包括但不限于图示说明的实施方案)中,周围空气夹带室448至少部分地由氧气进入喷嘴件402和/或卡圈403限定。
可调式周围空气-氧气混合器400可以具有可以在纵向方向上延伸的纵轴450(图4E)。氧气进入喷嘴件402、卡圈403和/或其排出孔口件404可以被沿着和/或围绕纵轴450设置,和/或可以具有与纵轴450一致(或基本上一致)的纵轴。
流动路径406(或其一个或更多个部分)可以被沿着和/或围绕纵轴450设置,和/或可以具有与纵轴450一致(或基本上一致)的纵轴。
如上所述,卡圈403可以限定可滑动地或以其他方式可移动地接纳氧气进入喷嘴件402的开口405以可移动地耦合氧气进入喷嘴件402和排出孔口件404。
在至少一些实施方案中,进入喷嘴件402和卡圈403每个可以包括多个肋条(例如,分别地,肋条462(图4E)和肋条464(图4E))以使得进入喷嘴件402可以被插入到卡圈403中并且被放置在相对于肋条(例如,肋条462和肋条464)(例如,由肋条限定)的各种位置中的任何个处,以将所述两个件402、403的相对位置可松开地固定在所述各种位置中的任何个处。
图4F-4H示出作为所述两个件的使得喷嘴414和孔口432彼此有各种距离的组装件的可调式周围空气-氧气混合器400的视图。喷嘴414和孔口432之间的距离的改变导致对于空气-氧气混合物的改变。混合物因此在没有对于停止氧气的流动、从所述系统卸除混合器、连接新的混合器、然后重新开始氧气的流动的任何需要的情况下可调整。
具体地说,图4F是根据至少一些实施方案的处于组装状态的可调式周围空气-氧气混合器400的透视图,其中氧气进入喷嘴件402和卡圈403处于第一相对定位。
图4G是根据至少一些实施方案的处于组装状态的可调式周围空气-氧气混合器400的透视图,其中氧气进入喷嘴件402和卡圈403处于第二相对定位。
图4H是根据至少一些实施方案的处于组装状态的可调式周围空气-氧气混合器400的透视图,其中氧气进入喷嘴件402和卡圈403处于第三相对定位。
图4I是根据至少一些实施方案的处于组装状态的可调式周围空气-氧气混合器400的放大透视图,其中氧气进入喷嘴件402和卡圈403处于第三相对定位。
图4J是根据至少一些实施方案的处于组装状态的可调式周围空气-氧气混合器400的3D计算机模型的一部分的具有透明度的放大呈现,其中氧气进入喷嘴件402和卡圈403处于第三相对定位。
现在还参照图4F-4H,在氧气进入喷嘴件402和卡圈403处于第一相对定位的情况下,可调式周围空气-氧气混合器400具有喷嘴414和孔口432之间的第一距离454(图4F)以及混合物中的氧气的第一百分比。
在第二相对定位中,可调式周围空气-氧气混合器400具有喷嘴414和孔口432之间的第二距离454(图4G)以及混合物中的氧气的第二百分比。
第二距离454(图4G)小于第一距离454(图4F)。这具有增大混合物中的氧气的百分比的效果。混合物中的氧气的第二百分比因此大于混合物中的氧气的第一百分比。
在至少一些实施方案中,导致可变距离454改变的相对位置的改变可以导致氧气进入喷嘴件402的一部分被设置为与所述至少一个空气夹带端口(例如,空气夹带端口444A、444B)的至少一部分成一直线。这可以使进入可调式周围空气-氧气混合器400以混合到流动的氧气中的周围空气的量减少,这具有进一步增大空气氧气混合物中的氧气的百分比的效果。
在第三相对定位中,可调式周围空气-氧气混合器400具有喷嘴414和孔口432之间的第三距离454(图4H)以及混合物中的氧气的第三百分比。
第三距离454(图4H)小于第二距离454(图4G)。这具有增大混合物中的氧气的百分比的效果。
而且,在第三定位中,周围空气被阻挡或者至少几乎被阻挡混合到流动的氧气中,这具有进一步增大空气氧气混合物中的氧气的百分比的效果。
混合物中的氧气的第三百分比因此大于混合物中的氧气的第二百分比,并且大于混合物中的氧气的第一百分比。
混合物因此在没有对于停止氧气的流动、从所述系统卸除混合器、连接新的混合器、然后重新开始氧气的流动的任何需要的情况下可调整。
氧气进入喷嘴件402上的多个肋条(例如,肋条462)可以至少部分地横跨氧气进入喷嘴件402(例如,如所示)延伸。同样地,卡圈403上的多个肋条(例如,肋条464)可以至少部分地横跨卡圈403(例如,如所示)延伸。
氧气进入喷嘴件402上的多个肋条(例如,肋条462(图4E))和卡圈403上的多个肋条(例如,肋条464(图4E))可以被设置为垂直于(或至少基本上垂直于)纵轴450(例如,如所示)或者以其他方式与纵轴450横跨(以任何合适的角度),或者被设置为任何其他的合适的方位(一个或更多个)。在至少一些实施方案中,肋条可以是笔直的(例如,如所示),或者可以具有任何其他的合适的大小(一个或更多个)、形状(一个或更多个)和/或定位(一个或更多个)。
氧气进入喷嘴件402上的多个肋条(例如,肋条462)可以被布置成至少部分在纵向方向上延伸的肋条阵列,其中肋条阵列中的连续的肋条至少部分在纵向方向上互相偏移。肋条阵列中的连续的肋条可以在它们之间限定通道。作为整体的肋条阵列因此可以限定至少部分在纵向方向上互相偏移并且与所述多个肋条穿插的多个通道,例如,通道466(图4E)。
同样地,卡圈403上的多个肋条(例如,肋条464(图4E))可以被布置成至少部分在纵向方向上延伸的肋条阵列,其中肋条阵列中的连续的肋条至少部分在纵向方向上互相偏移。肋条阵列中的连续的肋条可以在它们之间限定通道。作为整体的肋条阵列因此可以限定至少部分在纵向方向上互相偏移并且与所述多个肋条穿插的多个通道,例如,通道468(图4E)。
氧气进入喷嘴件402上的多个肋条可以如下与卡圈403上的多个肋条可松开地啮合。
在氧气进入喷嘴件402和卡圈403在相对于肋条(例如,由肋条限定)的各种相对位置中的一个上的情况下,氧气进入喷嘴件402上的多个肋条中的一个或更多个(例如,肋条462(图4E))可以被定位在卡圈403的肋条所限定的通道中的一个或更多个(例如,通道468(图4E))中,从而创建过盈以(至少部分地)约束氧气进入喷嘴件402和卡圈403(及其排出孔口件404)之间的相对移动。同样地,卡圈403的多个肋条中的一个或更多个(例如,肋条464(图4E))可以被定位在氧气进入喷嘴件402的肋条所限定的通道中的一个或更多个(例如,通道466(图4E))中,从而创建过盈以(至少部分地)约束氧气进入喷嘴件402和卡圈403(及其排出孔口件404)之间的相对移动。
氧气进入喷嘴件402和排出孔口件404可以通过对氧气进入喷嘴件402和/或卡圈403施加合适的力(一个或更多个)来从相对定位可松开。
氧气进入喷嘴件402和卡圈403可以共同限定一个或更多个导向件(例如,导向件469(图4A、4I)),以在可调式周围空气-氧气混合器400的组装期间和/或之后确保氧气进入喷嘴件402和卡圈403之间的期望的角度方位。在至少一些实施方案(包括但不限于图示说明的实施方案)中,所述一个或更多个导向件(例如,导向件469)确保氧气进入喷嘴件402上的多个肋条将与卡圈403上的多个肋条充分对齐以便至少在可调式周围空气-氧气混合器400组装完成时与卡圈403上的多个肋条啮合。
所述一个或更多个导向件(例如,导向件469)可以包括第一结构470(图4A、4I)和(与第一结构470互补的或成其他方式的)第二结构471(图4D),所述第一结构470由氧气进入喷嘴件402限定,所述第二结构471由卡圈403限定,并且至少在可调式周围空气-氧气混合器400组装完成时与第一结构470啮合。
在至少一些实施方案中,第一结构470包括轨道或其他凸起部分,并且第二结构471包括接纳该轨道或其他凸起部分的通道或其他凹陷部分(例如,如所示)。
在至少一些其他的实施方案中,第一结构470包括通道或其他凹陷部分,并且第二结构471包括轨道或其他凸起部分。
所述通道或其他凹陷部分和轨道或其他凸起部分每个可以在纵向方向上和/或平行于(或至少基本上平行于)纵轴450延伸(例如,如所示),或者可以具有任何其他的合适的形状(一个或更多个)和/或方位(一个或更多个)。所述轨道或其他凸起部分可以是连续的和/或均匀的、或者可以不是连续的和/或均匀的,以及可以具有与通道相同的长度、或者可以不具有与通道相同的长度。在至少一些实施方案中,所述轨道或其他凸起部分可以包括桩子或(相同或不同长度的)多个桩子。
在至少一些实施方案中,本文中所公开的可调式周围空气-氧气混合器中的任何个可以包括可以与所述一个或更多个导向件(例如,导向件469)相同和/或类似的或成其他方式的一个或更多个导向件。
在至少一些实施方案中,氧气进入喷嘴件402上的多个肋条(例如,肋条462)和卡圈403上的多个肋条(例如,肋条464)可以改为具有环形形状,并且可以被围绕纵轴450周向地设置或者被设置为任何其他的合适的形状(一个或更多个)和/或定位(一个或更多个),例如,如以上关于可调式周围空气-氧气混合器300B(图3B)描述的形状和/或定位。
氧气进入喷嘴件402、卡圈403和/或其排出孔口件404(或氧气进入喷嘴件402、卡圈403和/或其排出孔口件404的一个或更多个部分)可以具有圆柱形形状(一个或更多个)(例如,如所示)、矩形形状(一个或更多个)或任何其他的合适的形状(一个或更多个)。
图4K是根据至少一些实施方案的可调式周围空气-氧气混合器400的卡圈和可选的过滤器480A的放大透视图。
现在还参照图4K,在至少一些实施方案中,可调式周围空气-氧气混合器400可以包括至少一个周围空气过滤器,例如,周围空气过滤器480A,所述至少一个周围空气过滤器至少部分地过滤通过该过滤器的(颗粒和/或化学品)。在至少一些实施方案中,所述至少一个周围空气过滤器中的每个空气过滤器(例如,周围空气过滤器480A)可以被设置为覆盖所述至少一个周围空气夹带端口中的相应的一个周围空气夹带端口(例如,周围空气夹带端口444A)或者以其他方式与所述至少一个周围空气夹带端口中的相应的一个周围空气夹带端口(例如,周围空气夹带端口444A)至少部分地配准,以便至少部分地过滤通过所述至少一个周围空气夹带端口(例如,周围空气夹带端口444A)进入或将进入可调式周围空气-氧气混合器400的周围空气。所述至少一个周围空气过滤器中的每个空气过滤器(例如,周围空气过滤器480A)可以具有与所述至少一个周围空气夹带端口(例如,周围空气夹带端口444A)中的相应的一个周围空气夹带端口的大小和/或形状相同的和/或类似的大小和/或形状、和/或任何其他的合适的大小(一个或更多个)、形状(一个或更多个)和/或定位(一个或更多个)。
在至少一些实施方案中,本文中所公开的可调式周围空气-氧气混合器中的任何个可以包括可以与所述至少一个周围空气过滤器(例如,周围空气过滤器480A)相同的和/或类似的或者成其他方式的至少一个周围空气过滤器。
在至少一些实施方案中,一个或更多个空气过滤器可以可替换地或附加地被提供在本文中所公开的可调式周围空气-氧气混合器中的任何个的下游的一个或更多个其他的位置上。
在至少一些实施方案中,进入喷嘴件402和卡圈403可以包括不是肋条、但是却具有以下能力的(互补的或其他方式的)其他结构,所述能力为互相可松开地啮合,和/或将氧气进入喷嘴件402和排出孔口件404可松开地固定在相对于所述结构的各种相对位置中的任何个上,并且当用户(或以其他方式)对氧气进入喷嘴件402和/或卡圈403施加合适的力(一个或更多个)时可以相对移动。
在至少一些实施方案中,氧气进入喷嘴件402和卡圈403可以具有紧密配合和/或摩擦配合。
在至少一些实施方案中,氧气进入喷嘴件402和卡圈403可以不包括肋条,而是可以具有紧密配合和/或摩擦配合,例如,如以上关于可调式周围空气-氧气混合器300(图3A)描述的那样。
在至少一些实施方案中,代替肋条,氧气进入喷嘴件402和卡圈403每个可以包括螺钉或其他类型的螺纹,例如,与以上关于可调式周围空气-氧气混合器300C(图3C)描述的螺纹372C和螺纹374C相同的或类似的螺纹,所述螺钉或其他类型的螺纹互相可松开地啮合以可移动地耦合氧气进入喷嘴件402和排出孔口件404,并且使得氧气进入喷嘴件402可以被旋转并且被拧到卡圈件403中以改变所述两个件402、404的相对位置,例如,如可调式周围空气-氧气混合器300C(图3C)中那样。
在至少一些实施方案中,卡圈403可以是氧气进入喷嘴件402的一部分,并且排出孔口件可以与卡圈403分离,例如,如可调式周围空气-氧气混合器300D(图3D)、可调式周围空气-氧气混合器300E(图3E)和/或可调式周围空气-氧气混合器300F(图3F)中那样。
在这样的实施方案中的至少一些中,所述至少一个周围空气夹带端口(例如,周围空气夹带端口444A、444B)可以由包括卡圈403的氧气进入喷嘴件402限定,例如,如以上关于可调式周围空气-氧气混合器300D(图3D)、可调式周围空气-氧气混合器300E(图3E)和/或可调式周围空气-氧气混合器300F(图3F)描述的那样。
在这样的实施方案中的至少一些中,周围空气夹带室448可以至少部分地由氧气进入喷嘴件402和/或排出孔口件404限定,例如,如以上关于可调式周围空气-氧气混合器300D(图3D)、可调式周围空气-氧气混合器300E(图3E)和/或可调式周围空气-氧气混合器300F(图3F)描述的那样。
如以下进一步描述的,在至少一些实施方案中,可调式周围空气-氧气混合器中的喷嘴和孔口之间的距离可以是固定的。
换句话说,一些实施方案中的设备包括可以装在彼此内部的两个本体部分或套筒。内套筒在外套筒内可滑动地可移动。套筒可以是空心的,并且限定贯穿通过它们的轴线,并且供应(例如,氧气)气体可以基本上沿着从入口端口到出口端口的所述轴线流过所述设备。沿着路线,外套筒中限定的周围空气窗口根据其位置被内套筒可变地闭塞,以便改变正被夹带到混合器设备中的周围气体的量。
图5A是根据至少一些实施方案的被示为处于拆卸状态的可调式周围空气-氧气混合器500的示意性侧视图,所述可调式周围空气-氧气混合器500包括固定式混合器501(以及可移动地耦合到固定式混合器501的卡圈503)。
图5D是根据至少一些实施方案的可调式周围空气-氧气混合器500的固定式混合器501和卡圈503的示意性端视图。
现在参照图5A和5D,根据至少一些实施方案,卡圈503可以限定可移动地接纳固定式混合器501的开口505以可移动地耦合固定式混合器501和卡圈503。在至少一些实施方案中,固定式混合器501和卡圈503被可旋转地耦合。
可调式周围空气-氧气混合器500限定延伸通过固定式空气混合器501的气体流动路径506。
固定式混合器501可以具有第一端部507、第二端部508、外表面509和内表面510。
固定式混合器501限定入口512、与入口512流体连通的喷嘴514、以及在入口512和喷嘴514之间延伸的通道516、孔口532、与孔口532流体连通的氧气-空气混合物出口534、以及在孔口532和氧气-空气混合物出口534之间延伸的通道536。入口512可以被设置在固定式混合器501的第一端部507处和/或气体流动路径506的第一端部处。喷嘴514与入口512流体连通并且在喷嘴514的下游,并且可以具有比入口512的截面积小的截面积。通道516可以具有均匀截面直径的一个或更多个跨度(例如,跨度518和跨度520)、和/或缩小截面直径的一个或更多个跨度(例如,具有均匀地缩小的或以其他方式渐缩的轮廓的跨度522)。孔口532与喷嘴514流体连通并且在喷嘴514的下游,并且可以具有比喷嘴514的截面积大的截面积。可以被设置在气体流动路径506的第二端部处的氧气-空气混合物出口534在孔口532的下游,并且可以具有比孔口532的截面积大的截面积。通道536可以具有增大截面直径的一个或更多个跨度(例如,具有均匀地增大的或以其他方式渐缩的轮廓的跨度538)、和/或均匀截面直径的一个或更多个跨度(例如,跨度540)。
固定式混合器501进一步限定提供用于使周围空气进入可调式周围空气-氧气混合器500的流动路径(例如,流动路径546)的至少一个周围空气夹带端口,例如,周围空气夹带端口544。所述至少一个周围空气夹带端口(例如,周围空气夹带端口544)可以具有矩形截面(例如,如所示)或任何其他的合适的配置。
固定式混合器501可以进一步限定周围空气夹带室548,所述周围空气夹带室548与喷嘴514流体连通以接收从其排出的氧气,并且与所述至少一个周围空气夹带端口(例如,周围空气夹带端口544)流体连通以接收通过其进入可调式周围空气-氧气混合器500的周围空气。在至少一些实施方案(包括但不限于图示说明的实施方案)中,周围空气夹带室548被(至少部分地)设置在喷嘴514和孔口532之间和/或在喷嘴514和孔口532之间流体连通。
可调式周围空气-氧气混合器500可以具有可以在纵向方向上延伸的纵轴550。固定式混合器501和/或卡圈503可以被沿着和/或围绕纵轴550设置,和/或可以具有与纵轴550一致(或基本上一致)的纵轴。
流动路径506(或其一个或更多个部分)可以被沿着和/或围绕纵轴550设置,和/或可以具有与纵轴550一致(或基本上一致)的纵轴。
固定式混合器501可以进一步包括以下进一步讨论的o形环551和/或止位件552。
在至少一些实施方案中,止位件552限制卡圈503在纵向方向上(例如,在朝向固定式混合器501的第二端部508的方向上)的行进。
在至少一些实施方案中,本文中所公开的可调式周围空气-氧气混合器中的任何个可以包括可以与止位件(例如,止位件552)相同的或类似的或成其他方式的一个或更多个止位件。
卡圈503可以具有第一端部527、第二端部528、外表面529和内表面530。
如上所述,卡圈503可以限定可滑动地或以其他方式接纳固定式混合器501以可移动地耦合固定式混合器501和卡圈503。在至少一些实施方案中,固定式混合器501和卡圈503被可旋转地耦合。
如果所述至少一个开口(例如,开口553)和所述至少一个周围空气夹带端口(例如,周围空气夹带端口544)被(至少部分)径向对齐的话,卡圈可以进一步限定可以与至少一个周围空气夹带端口(例如,周围空气夹带端口544)(至少部分)纵向对齐的至少一个开口(例如,开口553)以提供周围空气可以流过以到达所述至少一个周围空气夹带端口(例如,周围空气夹带端口544)的至少一个流动路径。所述至少一个开口(例如,开口553)可以具有矩形截面(例如,如所示)或任何其他的合适的配置。
在至少一些实施方案(包括但不限于图示说明的实施方案)中,卡圈503在固定式混合器501的第一端部507的上方滑动,并且与它紧密配合以将卡圈503可松开地固定到固定式混合器501,并且使得卡圈503可以被旋转到相对于固定式混合器501的不同的角度位置(当用户(或以其他方式)对固定式混合器501和/或卡圈503施加合适的力(一个或更多个)时)以覆盖固定式混合器501的所述一个或更多个空气夹带端口(例如,空气夹带端口544)的不同区域,以不同程度地限制进入固定式混合器501以混合到流动的氧气中的周围空气的量。
因此,固定式混合器501和/或卡圈503可以被相对于彼此旋转以使卡圈503覆盖可变大小程度内的所述至少一个周围空气夹带端口(例如,周围空气夹带端口544),从而可变程度地限制通过所述至少一个周围空气夹带端口(例如,周围空气夹带端口544)进入可调式周围空气-氧气混合器500的周围空气的量。
以上控制进入固定式混合器501以混合到流动的氧气中的周围空气的量的能力提供改变空气-氧气混合物的能力。所述混合物因此在没有对于停止氧气的流动、从所述系统卸除混合器、连接新的混合器、然后重新开始氧气的流动的任何需要的情况下可调整。
紧密配合可以是摩擦配合(一种过盈配合),在摩擦配合中,固定式混合器501和卡圈503被按压在一起,并且其后在卡圈503和固定式混合器501的界面处通过摩擦被可移动地耦合。
在至少一些实施方案中,紧密配合是由固定式混合器501的o形环和卡圈503的内表面530之间的界面而导致的。
o形环551可以包括聚合物(例如,橡胶和/或塑料)和/或任何其他的合适的材料(一种或更多种)。
至少一些实施方案可以采用任何期望的紧密性的摩擦配合。如已知的,摩擦配合的特性至少部分取决于所述两个部分之间的界面处提供的尺寸过盈的量。在至少一些实施方案中,任何合适的紧密性的摩擦配合可以由固定式混合器501的o形环551或其他部分和卡圈503的内表面530之间的界面提供。
在至少一些实施方案中,紧密配合和/或摩擦配合在卡圈503和固定式混合器501之间提供对于(纵向的和/或旋转的)相对移动的抵抗力,从而将卡圈503可移动地耦合和/或可松开地固定到固定式混合器501。
固定式混合器501和/或卡圈503(或固定式混合器501和/或卡圈503的一个或更多个部分)可以具有圆柱形形状(一个或更多个)(例如,如所示)、矩形形状(一个或更多个)或任何其他的合适的形状(一个或更多个)。
如以下进一步描述的,在至少一些实施方案中,固定式混合器501和卡圈503被提供有互相可松开地啮合的肋条或(互补的或其他方式的)其他结构。
图5B是根据至少一些实施方案的被示为处于拆卸状态的可调式周围空气-氧气混合器500B的示意性侧视图,所述可调式周围空气-氧气混合器500B包括固定式混合器501B和卡圈503B,所述卡圈503B在固定式混合器501B的上方滑动,并且可移动地耦合到固定式混合器501B。
图5E是根据至少一些实施方案的可调式周围空气-氧气混合器500B的固定式混合器501B和卡圈503B的示意性端视图。
现在参照图5B和5E,根据至少一些实施方案,固定式混合器501B和卡圈503B分别类似于可调式周围空气-氧气混合器500的固定式混合器501和卡圈503(除非另有说明,不同之处仅在于一个后面有字母“B”的相似的标号被用来指示相似的或类似的元件),除了可调式周围空气-氧气混合器500B的固定式混合器501B和卡圈503B每个具有肋条(例如,分别地,肋条362B(图5E)和肋条364B(图5E)),以使得固定式混合器501B可以被插入到卡圈503B中,并且肋条可以在各种位置中的任何个处被可松开地固定到卡圈503B以使得空气夹带端口(例如,空气夹带端口544B)可以被各种程度地覆盖。
以上控制进入固定式混合器501B以混合到流动的氧气中的周围空气的量的能力提供改变空气-氧气混合物的能力。所述混合物因此在没有对于停止氧气的流动、从所述系统卸除混合器、连接新的混合器、然后重新开始氧气的流动的任何需要的情况下可调整。
固定式混合器501B上的多个肋条(例如,肋条562B)可以至少部分地径向向外延伸(例如,如所示),或者可以具有任何其他的合适的形状(一个或更多个)和/或定位(一个或更多个)。同样地,卡圈503B上的多个肋条(例如,肋条564B)可以至少部分地径向向内延伸(例如,如所示),或者可以具有任何其他的合适的形状(一个或更多个)和/或定位(一个或更多个)。
固定式混合器501B上的多个肋条(例如,肋条562B)和卡圈503B上的多个肋条(例如,肋条564B)可以被设置为平行于(或至少基本上平行于)纵轴550B(例如,如所示)、或者被设置为与纵轴550B成任何其他的合适的角度或者成任何其他的合适的方位(一个或更多个)。
如本文中所使用的,术语“基本上平行”意指“平行的+/-10度,优选地平行的+/-5度,更优选地平行的+/-1度”。
固定式混合器501B上的多个肋条(例如,肋条562B)可以被布置成至少部分在周向方向上延伸的肋条阵列,其中肋条阵列中的连续的肋条至少部分在周向方向上互相偏移。肋条阵列中的连续的肋条可以在它们之间限定通道。作为整体的肋条阵列因此可以限定至少部分在周向方向上互相偏移并且与所述多个肋条穿插的多个通道,例如,通道566B。
同样地,卡圈503B上的多个肋条(例如,肋条564B)可以被布置成至少部分在周向方向上延伸的肋条阵列,其中肋条阵列中的连续的肋条至少部分在周向方向上互相偏移。肋条阵列中的连续的肋条可以在它们之间限定通道。作为整体的肋条阵列因此可以限定至少部分在周向方向上互相偏移并且与所述多个肋条穿插的多个通道,例如,通道568B。
固定式混合器501B上的多个肋条可以如下与卡圈503B上的多个肋条可松开地啮合。
在固定式混合器501B和卡圈503B在相对于肋条的各种相对位置中的一个上的情况下,固定式混合器501B的多个肋条中的一个或更多个(例如,肋条562B)可以被定位在卡圈503B的肋条所限定的通道中的一个或更多个(例如,通道568B)中,从而创建过盈以(至少部分地)约束固定式混合器501B和卡圈503B之间的相对移动。同样地,卡圈503B的多个肋条中的一个或更多个(例如,肋条564B)可以被定位在固定式混合器501B的肋条所限定的一个或更多个通道(例如,通道566B)中,从而创建过盈以(至少部分地)约束固定式混合器501B和卡圈503B之间的相对移动。
固定式混合器501B和卡圈503B可以通过对固定式混合器501B和/或卡圈503B施加合适的力(一个或更多个)来从相对定位可松开。
在至少一些实施方案中,固定式混合器501B和卡圈503B可以具有紧密配合和/或摩擦配合。
在至少一些实施方案中,固定式混合器501B和卡圈503B可以包括不是肋条、但是却具有以下能力的(互补的或其他方式的)其他结构,所述能力为互相可松开地啮合,和/或将固定式混合器501B和卡圈503B可松开地固定在相对于所述结构的各种相对位置中的任何个上,并且当用户(或以其他方式)对固定式混合器501B和/或卡圈503B施加合适的力(一个或更多个)时可以相对移动。
在至少一些实施方案中,固定式混合器501B可以被提供有齿,并且卡圈503B可以被提供有一个或更多个突起。
图5C是根据至少一些实施方案的被示为处于拆卸状态的可调式周围空气-氧气混合器500C的示意性侧视图,所述可调式周围空气-氧气混合器500C包括固定式混合器501C和卡圈503C,所述卡圈503C在固定式混合器501C的上方滑动,并且可移动地耦合到固定式混合器501C。
图5F是根据至少一些实施方案的可调式周围空气-氧气混合器500C的固定式混合器501C和卡圈503C的示意性端视图。
现在参照图5C和5F,根据至少一些实施方案,固定式混合器501C和卡圈503C分别类似于可调式周围空气-氧气混合器500B的固定式混合器501B和卡圈503B(除非另有说明,不同之处仅在于一个后面有字母“C”、而不是字母“B”的相似的标号被用来指示相似的或类似的元件),除了可调式周围空气-氧气混合器500C的固定式混合器件501C具有齿(例如,齿582C),并且卡圈503C具有单个突起(例如,突起584C),以使得固定式混合器501C可以被插入到卡圈503C中,并且单个突起(例如,突起584C)可以将卡圈501C可松开地固定在各种位置中的任何个位置处以使得空气夹带端口(例如,空气夹带端口544C)可以被各种程度地覆盖。
以上控制进入固定式混合器501C以混合到流动的氧气中的周围空气的量的能力提供改变空气-氧气混合物的能力。所述混合物因此在没有对于停止氧气的流动、从所述系统卸除混合器、连接新的混合器、然后重新开始氧气的流动的任何需要的情况下可调整。
固定式混合器501C上的多个齿(例如,齿582C)可以至少部分在纵向方向上延伸(例如,如所示),或者可以具有任何其他的合适的方位(一个或更多个)和/或定位(一个或更多个)。同样地,卡圈503C上的多个突起(例如,突起584C)可以至少部分在纵向方向上延伸(例如,如所示),或者可以具有任何其他的合适的方位(一个或更多个)和/或定位(一个或更多个)。
在至少一些实施方案中,固定式混合器501C上的多个齿(例如,齿582C)是止位件552C的一部分和/或从止位件552C延伸。突起584C可以从卡圈503C的第二端部528C延伸。
在至少一些实施方案中,固定式混合器501C上的多个齿(例如,齿582C)和卡圈503C上的多个突起(例如,突起584C)可以被设置为平行于(或至少基本上平行于)纵轴550B(例如,如所示)、或者被设置为与纵轴550B成任何其他的合适的角度或者成任何其他的合适的方位(一个或更多个)。
固定式混合器501C上的多个齿(例如,齿582C)可以被布置成至少部分在周向方向上延伸的齿阵列,其中齿阵列中的连续的齿至少部分在周向方向上互相偏移。齿阵列中的连续的齿可以在它们之间限定通道。鉴于此,作为整体的齿阵列因此可以共同限定至少部分在周向方向上互相偏移并且与所述多个齿穿插的多个通道,例如,通道586C。
卡圈503C上的突起(例如,突起584C)可以如下与固定式混合器501C上的多个齿可松开地啮合。
在固定式混合器501C和卡圈503C在各种相对位置中的一个上的情况下,卡圈503C的突起(例如,突起584C)可以被定位在固定式混合器501C的齿所限定的一个或更多个通道(例如,通道586C)中,从而创建过盈以(至少部分地)约束固定式混合器501C和卡圈503C之间的相对移动。
固定式混合器501C和卡圈503C可以通过对固定式混合器501C和/或卡圈503C施加合适的力(一个或更多个)来从相对定位可松开。
在至少一些实施方案中,固定式混合器501C和卡圈503C可以具有紧密配合和/或摩擦配合。
在至少一些实施方案中,卡圈503C可以包括多个齿,例如,齿582C,并且固定式混合器501可以包括突起,例如,突起584C。
图6A-6R示出根据至少一些实施方案的可调式周围空气-氧气混合器的视图,所述可调式周围空气-氧气混合器具有固定式混合器600和被可移动地耦合到固定式混合器600的卡圈件603。
具体地说,图6A是根据至少一些实施方案的处于拆卸状态的可调式周围空气-氧气混合器600的透视图。
图6B是根据至少一些实施方案的处于拆卸状态的可调式周围空气-氧气混合器600的3D计算机模型的具有透明度的呈现。
图6C是根据至少一些实施方案的可调式周围空气-氧气混合器600的卡圈603的一部分的放大透视图。
图6D是根据至少一些实施方案的可调式周围空气-氧气混合器600的卡圈603的3D计算机模型的一部分的具有透明度的放大呈现。
图6E是根据至少一些实施方案的处于拆卸状态的可调式周围空气-氧气混合器600的透视图,但是其中可调式周围空气-氧气混合器600的固定式空气混合器601和卡圈603彼此对齐。
现在参照图6A-6E,根据至少一些实施方案,卡圈603可以限定可移动地接纳固定式混合器601的开口605以可移动地耦合固定式混合器601和卡圈603。在至少一些实施方案中,固定式混合器501和卡圈503被可旋转地耦合。
可调式周围空气-氧气混合器600限定延伸通过固定式空气混合器601的气体流动路径606(图6F)。
固定式混合器601可以具有第一端部607、第二端部608、外表面609和内表面610。
固定式混合器601限定入口612、与入口612流体连通的喷嘴614、以及在入口612和喷嘴614之间延伸的通道616(图6B、6G)、孔口632(图6B)、与孔口632流体连通的氧气-空气混合物出口634、以及在孔口632和氧气-空气混合物出口634之间延伸的通道636。入口612可以被设置在固定式混合器601的第一端部607处和/或气体流动路径606的第一端部处。喷嘴614与入口612流体连通并且在入口612的下游,并且可以具有比入口612的截面积小的截面积。通道616可以具有均匀截面直径的一个或更多个跨度(例如,跨度618和跨度620)、和/或缩小截面直径的一个或更多个跨度(例如,具有均匀地缩小的或以其他方式渐缩的轮廓的跨度622)。孔口632与喷嘴614流体连通并且在喷嘴614的下游(图6B、6G),并且可以具有比喷嘴614的截面积大的截面积。可以被设置在气体流动路径606的第二端部处的氧气-空气混合物出口634在孔口632的下游,并且可以具有比孔口632的截面积大的截面积。通道636可以具有增大截面直径的一个或更多个跨度(例如,具有均匀地增大的或以其他方式渐缩的轮廓的跨度638)、和/或均匀截面直径的一个或更多个跨度(例如,跨度640)。
固定式混合器601可以包括第一连接器624,所述第一连接器624可以被配置为可松开地或以其他方式连接到管子或其他气体线路,所述管子或其他气体线路被(直接地和/或间接地)耦合到将被供应给可调式周围空气-氧气混合器600并且将被与周围空气混合的氧气(或其他气体(一种或更多种))的外部储存器(未示出)(和/或其他源)。第一连接器624可以包括可以帮助将管子或其他气体线路(可松开地或以其他方式)固定到其的一个或更多个倒钩,例如,倒钩625。第一连接器624可以被设置在固定式混合器501的第一端部607处、附近和/或以其他方式朝向固定式混合器501的第一端部607。
固定式混合器601可以进一步包括第二连接器642,所述第二连接器642可以被配置为被可松开地或以其他方式连接到管子或其他气体线路,所述管子或其他气体线路被(直接地或间接地)耦合到鼻子或其他呼吸设备和/或来自可调式周围空气-氧气混合器600的混合物将被供应给的其他目的地。第二连接器642可以被设置在固定式混合器601的第二端部608处、附近和/或以其他方式朝向固定式混合器601的第二端部608。第二连接器642可以包括可以帮助将管子或其他气体线路(可松开地或以其他方式)固定到其的一个或更多个倒钩,例如,倒钩643。
在至少一些实施方案中,本文中所公开的可调式周围空气-氧气混合器中的任何个可以包括可以与连接器624、642中的一个或更多个相同和/或类似的或成其他方式的一个或更多个连接器。
固定式混合器601进一步限定至少一个周围空气夹带端口,例如,周围空气夹带端口644A(在图6A中,由可调式周围空气-氧气混合器600的近侧限定)、644B(在图6A中,由可调式周围空气-氧气混合器600的远侧限定),所述至少一个周围空气夹带端口提供用于使周围空气进入可调式周围空气-氧气混合器600的至少一个流动路径,例如,流动路径646A(在图6A中,通过可调式周围空气-氧气混合器600的近侧)、646B(在图6A中,通过可调式周围空气-氧气混合器600的远侧)。所述至少一个周围空气夹带端口(例如,周围空气夹带端口644A、644B)可以具有矩形截面(例如,如所示)或任何其他的合适的配置。
固定式混合器601可以进一步限定周围空气夹带室648,所述周围空气夹带室648与喷嘴614流体连通以接收从其排出的氧气,并且与所述至少一个周围空气夹带端口(例如,周围空气夹带端口644A、644B)流体连通以接收通过其进入可调式周围空气-氧气混合器600的周围空气。在至少一些实施方案(包括但不限于图示说明的实施方案)中,周围空气夹带室648被(至少部分)设置在喷嘴614和孔口632之间和/或在喷嘴614和孔口632之间流体连通。
可调式周围空气-氧气混合器600可以具有可以在纵向方向上延伸的纵轴650(图6E)。固定式混合器601和/或卡圈603可以被沿着和/或围绕纵轴650设置,和/或可以具有与纵轴650一致(或基本上一致)的纵轴。
流动路径606(或其一个或更多个部分)可以被沿着和/或围绕纵轴650设置,和/或可以具有与纵轴650一致(或基本上一致)的纵轴。
固定式混合器601可以进一步包括一个或更多个止位件,例如,止位件652A、652B(图6A、6H)。在至少一些实施方案中,在组装状态(例如,图6H)下,所述一个或更多个止位件(例如,止位件652A、652B)限制卡圈603在一个或更多个纵向方向上(例如,分别地,在朝向固定式混合器601的第二端部608的方向上以及在朝向固定式混合器601的第一端部607的方向上)的行进。
在至少一些实施方案中,本文中所公开的可调式周围空气-氧气混合器中的任何个可以包括可以与所述一个或更多个止位件(例如,止位件652A、652B)相同的或类似的或成其他方式的一个或更多个止位件。
卡圈603可以具有第一端部627、第二端部628、外表面629和内表面630。
如上所述,卡圈603可以限定可滑动地或以其他方式接纳固定式混合器601的开口605以可移动地耦合固定式混合器601和卡圈603。在至少一些实施方案中,固定式混合器601和卡圈603被可旋转地耦合。
如果卡圈603相对于固定式混合器601的角度位置使得所述至少一个开口(例如,开口653A、653B)和所述至少一个周围空气夹带端口(例如,周围空气夹带端口644A、644B)(至少部分)径向对齐的话,卡圈603可以进一步限定可以与至少一个周围空气夹带端口(例如,周围空气夹带端口644A、644B)(至少部分)纵向对齐的至少一个开口(例如,开口653A、653B(图6A、6B))以便提供周围空气可以流过以到达所述至少一个周围空气夹带端口(例如,周围空气夹带端口644A、644B)的至少一个流动路径。所述至少一个开口(例如,开口653A、653B)可以具有矩形截面(例如,如所示)或任何其他的合适的配置。
在至少一些实施方案(包括但不限于图示说明的实施方案)中,卡圈603在固定式混合器601的第一端部607的上方滑动,并且与它紧密配合以将卡圈603可松开地固定到固定式混合器601,并且使得卡圈603可以被旋转到相对于固定式混合器601的不同的角度位置(当用户(或以其他方式)对固定式混合器601和/或卡圈603施加合适的力(一个或更多个)时)以覆盖固定式混合器601的所述一个或更多个空气夹带端口(例如,空气夹带端口644A、644B)的不同区域以(不同程度地)限制进入固定式混合器601以混合到流动的氧气中的周围空气的量。
因此,固定式混合器601和/或卡圈603可以被相对于彼此旋转以使卡圈603覆盖可变大小程度内的所述至少一个周围空气夹带端口(例如,周围空气夹带端口644A、644B),从而可变程度地限制通过所述至少一个周围空气夹带端口(例如,周围空气夹带端口644A、644B)进入可调式周围空气-氧气混合器600的周围空气的量。
以上控制进入固定式混合器601以混合到流动的氧气中的周围空气的量的能力提供改变空气-氧气混合物的能力。所述混合物因此在没有对于停止氧气的流动、从所述系统卸除混合器、连接新的混合器、然后重新开始氧气的流动的任何需要的情况下可调整。
在至少一些实施方案中,紧密配合是由固定式混合器601的外表面和卡圈603的内表面630之间的界面而导致的。
紧密配合可以是摩擦配合(一种过盈配合),在摩擦配合中,固定式混合器601和卡圈603被按压在一起,并且其后在卡圈603和固定式混合器601的界面处通过摩擦被可移动地耦合。
至少一些实施方案可以采用任何期望的紧密性的摩擦配合。如已知的,摩擦配合的特性至少部分取决于所述两个部分之间的界面处提供的尺寸过盈的量。在至少一些实施方案中,任何合适的紧密性的摩擦配合可以在固定式混合器601和卡圈603之间的界面处提供。
在至少一些实施方案中,紧密配合和/或摩擦配合在卡圈603和固定式混合器601之间提供对于(纵向的和/或旋转的)相对移动的抵抗力,从而将卡圈603可移动地耦合和/或可松开地固定到固定式混合器601。
卡圈603可以限定一个或更多个通道(或其他凹陷部分),例如,通道688(图6C),所述一个或更多个通道(或其他凹陷部分)可滑动地或以其他方式接纳所述一个或更多个止位件中的一个或更多个,例如,止位件652B,以防止这样的止位件(一个或更多个)在组装期间与可滑动地或以其他方式接纳固定式混合器601的卡圈603过盈。
所述一个或更多个通道(或其他凹陷部分)(例如,通道688(图6C))可以在纵向方向上延伸和/或平行于(或至少基本上平行于)纵轴650延伸(例如,如所示),或者可以具有任何其他的合适的形状(一个或更多个)和/或方位(一个或更多个)。
固定式混合器601和/或卡圈603(或固定式混合器601和/或卡圈603的一个或更多个部分)可以具有圆柱形形状(一个或更多个)(例如,如所示)、矩形形状(一个或更多个)或任何其他的合适的形状(一个或更多个)。
图6F-6P示出作为所述两个件(固定式混合器601和卡圈603)的组装件的可调式周围空气-氧气混合器600的视图。根据至少一些实施方案,在该设计中以及在至少一些其他的实施方案中,一旦就位,卡圈603可以被旋转到各种程度地覆盖空气夹带端口(例如,空气夹带端口644A、644B)以使得不同量的空气混合到流动的氧气中。控制进入固定式混合器601以混合到流动的氧气中的周围空气的量的能力提供改变空气-氧气混合物的能力。所述混合物因此在没有对于停止氧气的流动、从所述系统卸除混合器、连接新的混合器、然后重新开始氧气的流动的任何需要的情况下可调整。
具体地说,图6F是根据至少一些实施方案的处于部分组装状态的可调式周围空气-氧气混合器600的透视图。
图6G是根据至少一些实施方案的处于组装状态的可调式周围空气-氧气混合器600的透视图,其中固定式空气混合器601和卡圈603处于第一相对定位。
图6H是根据至少一些实施方案的处于组装状态的可调式周围空气-氧气混合器600的侧视图,其中固定式空气混合器601和卡圈603处于第一相对定位。
图6I是根据至少一些实施方案的可调式周围空气-氧气混合器600的侧视图,其中固定式空气混合器601和卡圈603处于第二相对定位。
图6J是根据至少一些实施方案的可调式周围空气-氧气混合器600的侧视图,其中固定式空气混合器601和卡圈603处于第三相对定位。
图6K是根据至少一些实施方案的可调式周围空气-氧气混合器600的侧视图,其中固定式空气混合器601和卡圈603处于第四相对定位。
图6L是根据至少一些实施方案的可调式周围空气-氧气混合器600的侧视图,其中固定式空气混合器601和卡圈603处于第五相对定位。
图6M是根据至少一些实施方案的可调式周围空气-氧气混合器600的侧视图,其中固定式空气混合器601和卡圈603处于第六相对定位。
图6N是根据至少一些实施方案的可调式周围空气-氧气混合器600的侧视图,其中固定式空气混合器601和卡圈603处于第七相对定位。
图6O是根据至少一些实施方案的可调式周围空气-氧气混合器600的侧视图,其中固定式空气混合器601和卡圈603处于第八相对定位。
图6P是根据至少一些实施方案的可调式周围空气-氧气混合器600的侧视图,其中固定式空气混合器601和卡圈603处于第九相对定位。
图6Q是根据至少一些实施方案的可调式周围空气-氧气混合器600的一部分的放大透视图。
图6R是根据至少一些实施方案的可调式周围空气-氧气混合器600的一部分的放大透视图。
首先参照图6F,固定式混合器601和卡圈603可以共同限定一个或更多个导向件,例如,导向件669(图6A、6C、6F),以在可调式周围空气-氧气混合器600的组装期间和/或之后确保固定式混合器601和卡圈603具有期望的角度方位。在至少一些实施方案中,所述一个或更多个导向件(例如,导向件669)确保固定式混合器601和卡圈603具有期望的初始角度方位以使得在固定式混合器601的所述至少一个空气夹带端口(例如,空气夹带端口644A、644B)和卡圈603的所述至少一个开口(例如,开口653A、653B)之间存在期望的初始角度方位。
所述一个或更多个导向件(例如,导向件669(图6A、6C、6F))可以包括第一结构670(图6A、6F)和(与第一结构670互补的或成其他方式的)第二结构671(图6C),所述第一结构670由固定式混合器601限定,所述第二结构671由卡圈603限定,并且至少在可调式周围空气-氧气混合器600组装期间与第一结构670啮合。
在至少一些实施方案中,第一结构670包括轨道或其他凸起部分,并且第二结构671包括接纳该轨道或其他凸起部分的通道或其他凹陷部分(例如,如所示)。
在至少一些其他的实施方案中,第一结构670包括通道或其他凹陷部分,并且第二结构671包括轨道或其他凸起部分。
所述通道或其他凹陷部分和轨道或其他凸起部分每个可以在纵向方向上和/或平行于(或至少基本上平行于)纵轴650延伸(例如,如所示),或者可以具有任何其他的合适的形状(一个或更多个)和/或方位(一个或更多个)。所述轨道或其他凸起部分可以是连续的和/或均匀的、或者可以不是连续的和/或均匀的,以及可以具有与通道相同的长度、或者可以不具有与通道相同的长度。在至少一些实施方案中,所述轨道或其他凸起部分可以包括桩子或(相同或不同长度的)多个桩子。
在至少一些实施方案中,本文中所公开的可调式周围空气-氧气混合器中的任何个可以包括可以与所述一个或更多个导向件(例如,导向件669)相同和/或类似的或成其他方式的一个或更多个导向件。
现在参照图6G-6P,在固定式空气混合器601和卡圈603处于第一相对定位的情况下,卡圈603的所述至少一个开口(例如,开口653A、653B)与所述至少一个周围空气夹带端口(例如,空气夹带端口644A、644B)具有第一角度偏移(被示为零),以使得卡圈覆盖第一程度的所述至少一个周围空气夹带端口(被示为零),第一量的周围空气到达所述至少一个周围空气夹带端口,并且混合物具有第一百分比的氧气。
在第二相对定位中,卡圈603的所述至少一个开口(例如,开口653A、653B)与所述至少一个周围空气夹带端口(例如,空气夹带端口644A、644B)具有第二角度偏移,卡圈覆盖第二程度的所述至少一个周围空气夹带端口,第二量的周围空气到达所述至少一个周围空气夹带端口,并且混合物具有第二百分比的氧气。
第二角度偏移大于第一角度偏移,并且结果,卡圈所覆盖的第二程度大于第一程度。到达所述至少一个周围空气夹带端口的第二量的周围空气因此小于到达所述至少一个周围空气夹带端口的第一量的周围空气,并且混合物中的第二百分比的氧气因此大于混合物中的第一百分比的氧气。
在第三相对定位中,卡圈603的所述至少一个开口(例如,开口653A、653B)与所述至少一个周围空气夹带端口(例如,空气夹带端口644A、644B)具有第三角度偏移,卡圈覆盖第三程度的所述至少一个周围空气夹带端口,第三量的周围空气到达所述至少一个周围空气夹带端口,并且混合物具有第三百分比的氧气。
第三角度偏移大于第二角度偏移,并且结果,卡圈所覆盖的第三程度大于第二程度。到达所述至少一个周围空气夹带端口的第三量的周围空气因此小于到达所述至少一个周围空气夹带端口的第二量的周围空气,并且混合物中的第三百分比的氧气因此大于混合物中的第二百分比的氧气。
依此类推。
混合物因此在没有对于停止氧气的流动、从所述系统卸除混合器、连接新的混合器、然后重新开始氧气的流动的任何需要的情况下可调整。
在至少一些实施方案中,可能期望的是,使相对定位被保持,除非确定它应被改变并且适当的力(一个或更多个)被施加来这样做。在至少一些实施方案中,紧密配合和/或摩擦配合可以至少期望程度地实现这样。
在至少一些实施方案中,固定式混合器601和卡圈606可以被提供有互相可松开地啮合的(互补的或其他方式的)结构。
在至少一些实施方案中,固定式混合器601和卡圈603每个可以包括分别与以上关于可调式周围空气-氧气混合器500B(图5B)描述的、肋条562B和564B相同的或类似的肋条。
在至少一些实施方案中,固定式混合器601和卡圈603每个可以包括分别与以上关于可调式周围空气-氧气混合器500C(图5C)描述的、齿582C和584C相同的或类似的齿和突起。
图7A是图示说明根据至少一些实施方案的由周围空气-氧气混合器提供的吸入氧分数(FiO2)随喷嘴(文丘里喷嘴)直径大小变化的曲线图,其中出口孔口直径大小是固定的。
参照图7A,该曲线图示出了在具有2.0mm的出口孔口直径的周围空气-氧气混合器排出的混合物中观测到的吸入氧分数(FiO2),随着周围空气-氧气混合器的喷嘴直径从0.5mm增大到1.0mm,该FiO2从34.2%±1.2%线性地或至少基本上线性地增大到53.0%±0.7%。
除非另有指出,否则用于所述测试的流速和用于以下描述的每个测试的流速为1升/分钟(L/min),并且温度为20℃。
图7B是图示说明根据至少一些实施方案的由周围空气-氧气混合器提供的吸入氧分数(FiO2)随出口孔径直径大小变化的曲线图702,其中喷嘴(文丘里喷嘴)直径大小是固定的。
参照图7B,该曲线图示出了在具有0.6mm的喷嘴直径的周围空气-氧气混合器排出的混合物中观测到的吸入氧分数(FiO2),随着周围空气-氧气混合器的出口孔口直径从2.0mm增大到4.0mm,该FiO2从44.6%±0.7%单调地减小到31.8%±1.7%。
图8A是图示说明根据至少一些实施方案,对于多个不同的喷嘴直径大小和固定的出口孔径直径大小,由周围空气-氧气混合器提供的吸入氧分数(FiO2)随着空气夹带窗口截面积的缩小变化的曲线图800。
参照图8A,该曲线图示出了在具有0.5mm的喷嘴直径和2.0mm的出口孔口直径的周围空气-氧气混合器排出的混合物中观测到的吸入氧分数(FiO2)随着空气夹带窗口截面积的缩小从0%增大到100%,从大约34%呈指数地增大到100%。在具有0.6mm的喷嘴直径和2.0mm的出口孔口直径的周围空气-氧气混合器排出的混合物中观测到的吸入氧分数(FiO2)随着空气夹带窗口截面积的缩小从0%增大到100%,从大约37%呈指数地增大到100%。在具有0.7mm的喷嘴直径和2.0mm的出口孔口直径的周围空气-氧气混合器排出的混合物中观测到的吸入氧分数(FiO2)随着空气夹带窗口截面积的缩小从0%增大到100%,从大约40%呈指数地增大到100%。在具有0.8mm的喷嘴直径和2.0mm的出口孔口直径的周围空气-氧气混合器排出的混合物中观测到的吸入氧分数(FiO2)随着空气夹带窗口截面积的缩小从0%增大到100%,从大约45%呈指数地增大到100%。在具有0.9mm的喷嘴直径和2.0mm的出口孔口直径的周围空气-氧气混合器排出的混合物中观测到的吸入氧分数(FiO2)随着空气夹带窗口截面积的缩小从0%增大到100%,从大约48%呈指数地增大到100%。在具有1.0mm的喷嘴直径和2.0mm的出口孔口直径的周围空气-氧气混合器排出的混合物中观测到的吸入氧分数(FiO2)随着空气夹带窗口截面积的缩小从0%增大到100%,从大约50%呈指数地增大到100%。
图8B是图示说明根据至少一些实施方案,对于多个不同的喷嘴直径大小和固定的出口孔径直径大小,吸入氧分数(FiO2)随着喷嘴和出口孔口之间的距离变化的曲线图802。
图9A是图示说明根据至少一些实施方案,对于多个不同的喷嘴直径大小和固定的出口孔径直径大小,吸入氧分数(FiO2)随着流速变化的曲线图900。
参照图9A,该曲线图示出了在具有0.5mm或0.6mm的喷嘴直径和2.0mm的出口孔口直径的周围空气-氧气混合器排出的混合物中观测到的吸入氧分数(FiO2)随着流速从0.25L/min增大到1L/min略微减小。在具有0.7mm、0.8mm、0.9mm或1.0mm的喷嘴直径和2.0mm的出口孔口直径的周围空气-氧气混合器排出的混合物中观测到的吸入氧分数(FiO2)随着流速从0.25L/min增大到1L/min显著减小。对于所有的喷嘴直径大小,在周围空气-氧气混合器排出的混合物中观测到的吸入氧分数(FiO2)随着流速从1L/min增大到15L/min略微增大。
图9B是图示说明根据至少一些实施方案,对于多个不同的喷嘴直径大小和固定的出口孔径直径大小,吸入氧分数(FiO2)随着温度变化的曲线图902。
参照图9B,该曲线图示出了在具有0.5mm的喷嘴直径和2.0mm的出口孔口直径的周围空气-氧气混合器排出的混合物中观测到的吸入氧分数(FiO2)随着温度从20℃升高到50℃非常略微地增大。在具有0.6mm的喷嘴直径和2.0mm的出口孔口直径的周围空气-氧气混合器排出的混合物中观测到的吸入氧分数(FiO2)随着温度从20℃升高到50℃略微地减小。在具有0.7mm的喷嘴直径和2.0mm的出口孔口直径的周围空气-氧气混合器排出的混合物中观测到的吸入氧分数(FiO2)随着温度从20℃升高到50℃几乎不变。在具有0.9mm或1.0mm的喷嘴直径和2.0mm的出口孔口直径的周围空气-氧气混合器排出的混合物中观测到的吸入氧分数(FiO2)随着温度从20℃升高到50℃略微地增大。对于具有0.8mm的喷嘴直径和2.0mm的出口孔口直径的周围空气-氧气混合器,观测到最大的温度效应。在这种情况下,在该周围空气-氧气混合器排出的混合物中观测到的吸入氧分数(FiO2)在温度从20℃升高到50℃时从44.6%±0.6%增大到47.1%±0.7%。
在至少一些实施方案中,可调式周围空气-氧气混合器可以包括提供缩小喷嘴的截面积的能力的虹膜。
图10A是根据至少一些实施方案的虹膜1000的端视图。所提供的示例性尺寸仅仅是说明性的,而非限制性的。
图10B是根据至少一些实施方案的虹膜的侧视图。
参照图10A,根据至少一些实施方案,虹膜1000可以包括框架1002、孔径1004和致动器1006。框架1002可以具有环形或任何其他合适的形状。孔径1004可以被耦合到框架,并且可以具有由致动器1006控制的可变截面。
图11是根据至少一些实施方案的包括虹膜1000的可调式周围空气-氧气混合器1100的透视图。
现在参照图11,根据至少一些实施方案,可调式周围空气-氧气混合器1100类似于可调式周围空气-氧气混合器500的固定式混合器501(除非另有说明,不同之处仅在于一个前面有数字“11”、而不是数字“5”的相似的标号被用来指示相似的或类似的元件),除了可调式周围空气-氧气混合器1100包括虹膜1000之外,虹膜1000被设置为与氧气入口1112流体连通并且在氧气入口1112的下游。
虹膜1000的可变孔径提供改变空气-氧气混合物的能力。混合物因此在没有对于停止氧气的流动、从所述系统卸除混合器、连接新的混合器、然后重新开始氧气的流动的任何需要的情况下可调整。
图12是根据至少一些实施方案的包括可调式周围空气-氧气混合器1202的气泡CPAP系统1200的示意性框图。
参照图12,根据一些实施方案,可调式周围空气-氧气混合器1202可以包括本文中所公开的可调式周围空气-氧气混合器中的任何个。
系统1200可以进一步包括将被供应给可调式周围空气-氧气混合器1202并且将被与周围空气混合的氧气源1204。在至少一些实施方案中,源1204可以包括具有流量计的压缩氧气罐。
系统1200可以进一步包括管子或其他气体线路1206以将氧气供应给可调式周围空气-氧气混合器1202。可调式周围空气-氧气混合器1202可以接收氧气和周围空气,并且提供它们的富含氧气的空气混合物。
系统1200可以进一步包括管子或其他线路1208以从可调式周围空气-氧气混合器1202接收混合物并且将它供应给新生儿的鼻罩或其他接口(或其他呼吸设备)1210。
系统1200可以进一步包括管子或其他气体线路1212以从呼吸设备1210接收呼出的空气并且将它供应给分级储水池(graduated water reservoir)或其他目的地1214。管子或其他气体线路1212可以被淹没在分级储水池或其他目的地1214中。
在至少一些实施方案中,系统1200可以如下操作。压缩氧气进入可调式周围空气-氧气混合器1200,被迫收缩,然后通过可调式周围空气-氧气混合器1200的小型文丘里喷嘴。氧气然后从文丘里喷嘴排出进入到可调式周围空气-氧气混合器1200的空气夹带室中。通过文丘里效应创建的压降提供吸引周围空气并且将它与氧气流混合的驱动力。在夹带室的与文丘里喷嘴相对的一侧,孔口收集混合气体,该混合气体被供应给气体线路1208。气体线路1208将混合气体供应给呼吸设备1210。气体线路1212从呼吸设备1210接收呼出的空气,并且将它供应给分级储水池或其他目的地1214。
在至少一些实施方案中,本文中所公开的可调式周围空气-氧气混合器中的任何个可以具有7mm x 9mm的矩形截面和73mm的长度或任何其他的合适的配置。可调式周围空气-氧气混合器可以具有两个在直径上相对的矩形空气夹带端口,其可以具有15mm的长度和4.5mm x 15mm的宽度或任何其他的合适的配置。
在至少一些实施方案中,本文中所公开的可调式周围空气-氧气混合器可以使用注射成型来制作。在至少一些实施方案中,可以使用以下方法。
可以使用四件式负极不锈钢模具来生成聚合可调式周围空气-氧气混合器。所述四件式模具可以包括生成可调式周围空气-氧气混合器的主体和空气夹带窗口的两半。四件式模具可以进一步包括用于创建气体通道、文丘里喷嘴和孔口的侧部。这样的处理使得具有各种文丘里喷嘴和孔口大小的可调式周围空气-氧气混合器可以简单地通过更换侧件来制成。它还可以使得可调式周围空气-氧气混合器可以用一个注射步骤来制作。
在至少一些实施方案中,所述模具可以使用位于马萨诸塞州(Massachusetts)的SOLIDWORKS CORP提供的3D CAD软件来设计。所述模具可以由不锈钢加工而成。
在至少一些实施方案中,本文中所公开的可调式周围空气-氧气混合器可以用聚丙烯(Mw=250,000g/mol)制作,聚丙烯可以由位于纽约的SCIENTIFIC POLYMER PRODUCTS,INC.提供。聚合物可以在240℃下、使用台式注射成型机器、在一步过程中被注射到模具中,台式注射成型机器可以由位于弗吉尼亚州(Virginia)的MEDIUM MACHINERY LLC提供。制作的部分可以在从模具移除之前被缓慢冷却。在一些实施方案中,每一可调式周围空气-氧气混合器可能需要三克的聚合物。
应理解,本文中所公开的特征可以按任何组合或配置使用。因此,在至少一些实施方案中,本文中所公开的实施方案(或其特征(一个或更多个))中的任何一个或更多个可以与本文中所公开的任何其他的实施方案(一个或更多个)(或其特征(一个或更多个))相关联地使用。类似地,在至少一些实施方案中,本文中所公开的特征中的任何一个或更多个可以在没有本文中所公开的任何一个或更多个其他的特征的情况下被使用。
此外,一些方面可以体现为一种或更多种方法。作为所述方法的一部分执行的动作可以按任何合适的方式排序。因此,可以构造实施方案,其中动作被按与描述的次序不同的次序执行(可以包括同时执行一些动作)。
除非另有陈述,否则诸如举例来说“包括”、“具有”、“包含”和它们的所有形式的术语被认为是开放式的,以便不会排除附加的元件和/或特征。
此外,除非另有陈述,否则诸如举例来说“一个”、“一种”、“第一”的术语被认为是开放式的,并且不分别意指“只有一个”、“只有一种”或“只有第一”。
此外,除非另有陈述,否则术语“第一”本身并不要求还存在“第二”。
此外,除非另有陈述,否则如在本文中在说明书中和权利要求书中所用的措辞“和/或”应被理解为意指如此结合的元件(即,在一些情况下结合地存在、而在其他情况下分开存在的元件)中的“任一个或两个”。用“和/或”列出的多个元件应以相同的方式来解释,即,如此结合的元件中的“一个或更多个”。除了用“和/或”从句具体标识的那些元件之外的元件可以可选地存在,不管与具体标识的那些元件是相关、还是无关。因此,作为非限制性实施例,对于“A和/或B”的论述在与开放式语言(诸如“包括”)结合使用时在一个实施方案中可以是指只有A(可选地包括除了B之外的元件);在另一个实施方案中,可以是指只有B(可选地包括除了A之外的元件);在又一个实施方案中,是指A和B这二者(可选地包括其他元件);等等。
在前面的说明书中,某些方面已经被参照具体的实施方案进行了描述。然而,本领域的普通技术人员意识到,在不脱离如权利要求中所阐述的本发明的范围的情况下,可以做出各种修改和改变。因此,说明书和附图应从说明性的、而非限制性的意义上来看待,并且所有的这样的修改都意图包括在本发明的范围内。
Claims (21)
1.一种改变混合气体的氧气含量的设备,所述改变混合气体的氧气含量的设备包括:
可调式周围空气-氧气混合器,所述可调式周围空气-氧气混合器包括:
氧气进入喷嘴件,所述氧气进入喷嘴件限定:
氧气入口;以及
喷嘴,所述喷嘴与所述氧气入口流体连通;
孔口件,所述孔口件被可移动地耦合到所述氧气进入喷嘴件,并且限定:
孔口,所述孔口与所述氧气进入喷嘴件的所述喷嘴流体连通;以及
氧气-空气混合物出口,所述氧气-空气混合物出口与所述孔口流体连通;以及
其中所述氧气进入喷嘴件和所述孔口件相对于彼此是可移动的,并且限定可变的周围空气夹带端口,周围气体通过所述周围空气夹带端口被夹带进入夹带室,氧气和所述周围气体在所述夹带室中被混合以形成混合的气体混合物;
其中所述氧气进入喷嘴件和所述孔口件相对于彼此的相对位置限定所述周围气体夹带端口的面积,所述周围气体夹带端口在允许夹带所述周围气体进入所述夹带室的开放位置和防止夹带所述周围气体进入所述夹带室的被闭塞位置之间是可变的。
2.如权利要求1所述的改变混合气体的氧气含量的设备,其中所述空气-氧气混合器包括可移动地耦合所述氧气进入喷嘴件和所述孔口件的卡圈;
其中所述氧气进入喷嘴件或所述孔口件相对于所述卡圈可移动以改变所述氧气进入喷嘴件和所述孔口件的所述相对位置。
3.如权利要求2所述的改变混合气体的氧气含量的设备,其中所述卡圈包括所述孔口件,并且其中所述氧气进入喷嘴件相对于所述卡圈可移动以改变所述氧气进入喷嘴件和所述孔口件的所述相对位置。
4.如权利要求3所述的改变混合气体的氧气含量的设备,其中所述氧气进入喷嘴件被可滑动地耦合到所述卡圈,并且其中所述氧气进入喷嘴件相对于所述卡圈的位置能够通过相对于所述卡圈滑动所述氧气进入喷嘴件来改变。
5.如权利要求3所述的改变混合气体的氧气含量的设备,其中所述卡圈限定可滑动地接纳所述氧气进入喷嘴件的开口。
6.如权利要求1所述的改变混合气体的氧气含量的设备,其中所述氧气进入喷嘴件和所述孔口件沿纵轴相对于彼此可滑动地可移动以便增大或减小所述周围气体夹带端口的所述面积并且以便相应地增大或减小进入所述夹带室的被夹带的周围气体的量。
7.如权利要求6所述的改变混合气体的氧气含量的设备,其中所述氧气进入喷嘴件和所述孔口件的所述相对位置限定所述夹带室的轴向尺寸。
8.如权利要求1所述的改变混合气体的氧气含量的设备,其中所述氧气进入喷嘴件和所述孔口件的所述相对位置限定所述夹带室的轴向尺寸。
9.如权利要求3所述的改变混合气体的氧气含量的设备,其中包括其孔口件的所述卡圈是单个整体件。
10.如权利要求3所述的改变混合气体的氧气含量的设备,其中所述空气-氧气混合器限定气体流动路径,其中所述氧气入口被设置在所述气体流动路径的第一端部处,并且其中所述氧气-空气混合物出口被设置在所述气体流动路径的第二端部处。
11.如权利要求3所述的改变混合气体的氧气含量的设备,其中所述卡圈包括多个肋条;并且
其中所述氧气进入喷嘴件包括与所述卡圈的所述多个肋条啮合的多个肋条。
12.如权利要求3所述的改变混合气体的氧气含量的设备,其中所述卡圈包括螺纹;并且
其中所述氧气进入喷嘴件包括与所述卡圈的所述螺纹啮合的螺纹。
13.如权利要求2所述的改变混合气体的氧气含量的设备,其中所述氧气进入喷嘴件包括所述卡圈,并且其中所述孔口件相对于所述卡圈可移动以改变所述氧气进入喷嘴件和所述孔口件的所述相对位置。
14.如权利要求13所述的改变混合气体的氧气含量的设备,其中所述孔口件被可滑动地耦合到所述卡圈,并且其中所述孔口件相对于所述卡圈的位置能够通过相对于所述卡圈滑动所述孔口件来改变。
15.如权利要求13所述的改变混合气体的氧气含量的设备,其中所述卡圈限定可滑动地接纳所述孔口件的开口。
16.如权利要求15所述的改变混合气体的氧气含量的设备,其中所述孔口件在所述卡圈所限定的所述开口内紧密配合。
17.如权利要求15所述的改变混合气体的氧气含量的设备,其中所述孔口件在所述卡圈所限定的所述开口内具有过盈配合。
18.如权利要求14所述的改变混合气体的氧气含量的设备,其中包括其卡圈的所述氧气进入喷嘴件是单个整体件。
19.如权利要求14所述的改变混合气体的氧气含量的设备,其中所述空气-氧气混合器限定气体流动路径,其中所述氧气入口被设置在所述气体流动路径的第一端部处,并且其中所述氧气-空气混合物出口被设置在所述气体流动路径的第二端部处。
20.如权利要求13所述的改变混合气体的氧气含量的设备,其中所述卡圈包括多个肋条;并且
其中所述孔口件包括与所述卡圈的所述多个肋条啮合的多个肋条。
21.如权利要求13所述的改变混合气体的氧气含量的设备,其中所述卡圈包括螺纹;并且
其中所述孔口件包括与所述卡圈的多个螺纹啮合的螺纹。
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