JP2016513777A - 圧力調節装置及び方法 - Google Patents

Abstract

ポンプ、ポンプに結合されたセレクターバルブ、及びセレクターバルブを介してポンプと選択的な流体連通状態にあるチャンバを有する圧力調節装置が開示される。ポンプは、内部に可変容積部を備えたポンプ本体を有し、ポンプ本体は、このポンプ本体を貫通した第１の孔及び第２の孔を更に備えている。セレクターバルブは、複数の流体チャネルのうちの第１の流体チャネル内に設けられた第１の逆止弁を含み、第１の逆止弁は、第１の流れ方向にのみ第１の流体チャネルを通る流れを可能にするよう方向づけられ、第１の流れ方向は、可変容積部から出る流れ方向であり、セレクターバルブは、複数の流体チャネルのうちの第２の流体チャネル内に設けられた第２の逆止弁を更に含み、第２の逆止弁は、第２の流れ方向にのみ第２の流体チャネルを通る流れを可能にするよう方向づけられている。

Description

本発明は、一般に、圧力調節装置及びその使用方法に関する。特に、本発明は、気管チューブのインフレート可能なカフをインフレートさせたりデフレートさせたりするのに適した装置及び方法に関する。

閉塞圧力を患者の体内の流れ管腔に加え又は医療器械と患者の体内の流れ管腔との間を封止するインフレート可能なカフが提案されている。例えば、気管チューブは、患者の気管中に挿入されて気管チューブと気管との間の隙間を封止するようインフレートされたとき、患者の気管の輪郭に合致するインフレート可能なカフを有する場合がある。さらに、インフレート可能なカフをインフレートさせる注射器が提案された。

米国特許第４，７２７，８８７号（以下、「第´８８７号特許」という）明細書は、閉塞圧力を患者の体内の流れ管腔（例えば、尿道）に加えるための閉塞カフを備えた人工括約筋を記載している。第´８８７号特許明細書は、ピストン組立体を含む組み合わせ型皮下マノメータを更に提案しており、このピストン組立体は、流体充填スリーブを介して往復運動を行うようになっている。第´８８７号特許明細書のピストン組立体がスリーブを通って動かされているとき、ベローが圧縮され、それによりベローに流体結合されたマノメータ内の流体の高さが変化する。

しかしながら、皮下マノメータのまる１回のフルストロークに満たない状態で幾つかの閉塞カフをインフレートさせるためには、スリーブは、過度に大きな内容積を必要とする場合がある。さらに、フルストロークまる１回に満たない状態で閉塞カフをインフレートさせる能力を高める広いスリーブ断面積は、オペレータが閉塞カフ内における流体圧力の微調整を行う能力を損ねる。と言うのは、ピストン位置の僅かな変化の結果として、カフ圧力の過度に大きな変化が生じる場合があるからである。さらに、閉塞カフをインフレートさせるのに必要な流体がスリーブ内の容積を超えた場合、皮下マノメータは、スリーブ内のピストンの次のストロークによって追加の流体を閉塞カフに送り出すことができる前にスリーブを最重点するために閉塞カフから結合解除される必要のある場合があり、それにより閉塞カフ圧力の迅速且つ正確な変更を行うユーザの能力が損なわれる。

加うるに、第´８８７号特許明細書の皮下マノメータの圧力表示精度は、重量に対するマノメータの向きで決まる場合があり、実際問題として精度をもたせて使用することが困難である。さらに又、ベローの破断又は漏れによりマノメータ内流体が閉塞カフと接触状態にある流体と混じり合う恐れが生じる。

米国特許第４，７２７，８８７号明細書

したがって、インフレート可能なカフ内の圧力の迅速且つ正確な調整を可能にすると共に装置の向きの影響を受けにくいカフ圧力モニタリングを可能にする方法及び装置が望まれている。

本発明の一観点では、有利には、ポンプと、ポンプに結合されたセレクターバルブと、セレクターバルブを介してポンプと選択的流体連通状態にあるチャンバとを有する圧力調節装置が提供される。ポンプは、内部に可変容積部を備えたポンプ本体を含み、ポンプ本体は、このポンプ本体を貫通した第１の孔及び第２の孔を更に備え、ポンプ本体の第１の孔及び第２の孔は、可変容積部と流体連通状態にある。セレクターバルブは、このセレクターバルブを貫通した複数の流体チャネルを備える。セレクターバルブは、複数の流体チャネルのうちの第１の流体チャネル内に設けられた第１の逆止弁を含み、第１の逆止弁は、第１の流れ方向にのみ第１の流体チャネルを通る流れを可能にするよう方向づけられ、第１の流れ方向は、可変容積部から出る流れ方向であり、セレクターバルブは、複数の流体チャネルのうちの第３の流体チャネル内に設けられた第３の逆止弁を更に含み、第３の逆止弁は、第２の流れ方向にのみ第３の流体チャネルを通る流れを可能にするよう方向づけられ、第２の流れ方向は、可変容積部に入る流れ方向である。セレクターバルブがポンプに対して第１の位置に方向づけられているとき、ポンプ本体の孔は、セレクターバルブの第１の流体チャネルと流体連通状態にあり、それにより第１の流体チャネルを介するチャンバ内へのポンプの可変容積部からの流れを可能にする。セレクターバルブがポンプに対して第２の位置に方向づけられているとき、ポンプ本体の第１の孔は、セレクターバルブの第３の流体チャネルと流体連通状態にあり、それにより第３の流体チャネルを介するポンプの可変容積部内へのチャンバからの流れを可能にする。

本発明の別の観点では、有利には、内部にルーメンを備えたチューブと、ポンプと、ポンプ及びチューブに結合されたセレクターバルブと、セレクターバルブ及びルーメンを介してポンプと流体連通状態にあるインフレート可能なカフとを含むインフレート可能なカフシステムが提供される。ポンプは、内部に可変容積部を備えたポンプ本体を有し、ポンプ本体は、このポンプ本体を貫通した第１の孔及び第２の孔を更に備え、ポンプ本体の第１の孔及び第２の孔は、可変容積部と流体連通状態にある。セレクターバルブは、このセレクターバルブを貫通した複数の流体チャネルを備える。セレクターバルブは、複数の流体チャネルのうちの第１の流体チャネル内に設けられた第１の逆止弁を含み、第１の逆止弁は、第１の流れ方向にのみ第１の流体チャネルを通る流れを可能にするよう方向づけられ、第１の流れ方向は、可変容積部から出る流れ方向であり、セレクターバルブは、複数の流体チャネルのうちの第３の流体チャネル内に設けられた第３の逆止弁を更に含み、第３の逆止弁は、第２の流れ方向にのみ第３の流体チャネルを通る流れを可能にするよう方向づけられ、第２の流れ方向は、可変容積部に入る流れ方向である。セレクターバルブがポンプに対して第１の位置に方向づけられているとき、ポンプ本体の孔は、セレクターバルブの第１の流体チャネルと流体連通状態にあり、それにより第１の流体チャネルを介するインフレート可能なカフ内へのポンプの可変容積部からの流れを可能にする。セレクターバルブがポンプに対して第２の位置に方向づけられているとき、ポンプ本体の第１の孔は、セレクターバルブの第３の流体チャネルと流体連通状態にあり、それにより第３の流体チャネルを介するポンプの可変容積部内へのインフレート可能なカフからの流れを可能にする。

本発明の更に別の観点では、有利には、システム内の圧力を調節する方法であって、このシステムは、セレクターバルブを介してチャンバに流体結合されたポンプを含み、ポンプは、内部に可変容積部を備えたポンプ本体を有し、ポンプ本体は、このポンプ本体を貫通した第１の孔及び第２の孔を更に備え、第１の孔及び第２の孔は、可変容積部と流体連通状態にあり、この方法は、セレクターバルブをポンプに対して複数の位置のうちの第１の位置に方向づけるステップと、可変容積部の容積を減少させることによって第１の逆止弁を経て可変容積部からの第１の流体をセレクターバルブの第１の流れチャネル中に流すステップと、可変容積部の容積を増大させることによって第２の逆止弁を経て流体源からの第２の流体をセレクターバルブの第２の流れチャネル中に流すステップとを含み、第２の流れチャネルは、第１の流れチャネルから分離されていることを特徴とする方法が提供される。

かくして、本発明の詳細な説明を良好に理解することができるようにする目的として且つ当該技術分野に対する本発明の貢献を良好に理解することができるようにすることを目的として本発明の或る特定の実施形態をかなり広義に概要説明した。当然のことながら、以下に説明すると共に本明細書に添付された特許請求の範囲の内容をなす本発明の追加の実施形態が存在する。

この点に関し、本発明の少なくとも１つの実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、その用途が以下の説明において記載され又は図面に示されたコンポーネントの構成の細部及び配置に限定されることがないことは理解されるべきである。本発明は、上述の実施形態に加えて種々の実施形態の形態を取ることができると共に種々の仕方で具体化されて実施できる。本明細書並びに要約書で用いられる語句及び用語は、説明の目的のためであって本発明を限定するものと見なされてはならない。

したがって、当業者であれば理解されるように、本発明が立脚する技術的思想は、本発明の幾つかの目的を達成する他の構造、方法及びシステムの設計の基礎として容易に利用できる。したがって、特許請求の範囲の記載は、均等構成例が本発明の精神及び範囲から逸脱しない限り、かかる均等構成例を含むものと解されるべきである。

本発明の実施形態としての圧力調節装置の略図である。 本発明の実施形態としての圧力調節装置の別の観点の略図である。 本発明の実施形態としての圧力調節装置の更に別の観点の略図である。 本発明の別の実施形態としてのインフレート可能なカフシステムの略図である。 本発明の更に別の実施形態としての圧力調節装置の斜視図である。 図５に示された圧力調節装置の分解組立て図である。 図５に示された圧力調節装置の部分斜視図である。 本発明の更に別の実施形態としてのセレクターバルブ組立体の組立て図である。

次に、本発明を図面中の図を参照して説明するが、図全体にわたって、同一の参照符号は、同一の部分を示している。本発明の実施形態は、インフレート可能カフ内の圧力を調節したりモニタしたりするのに適した圧力調節装置を提供する。

図１は、本発明の実施形態としての圧力調節１０の略図である。圧力調節装置１０は、セレクターバルブ又は切り換え弁１４に結合されたポンプ１２を有する。ポンプ１２は、内部にポンプボア１８を備えたポンプ本体１６を有している。ピストン２０がポンプボア１８内で可動的に設けられており、このピストンは、ポンプ本体１６を越えて突き出たピストンステム２２を有するのが良い。ピストンステム２２の使用により、ユーザは、力をピストンステム２２に加えることによってピストン２０をポンプボア１８内で並進させることができる。

ポンプボア１８とピストン２０との間には可変容積部２４が形成されている。さらに、ポンプ本体１６は、このポンプ本体を貫通した第１の孔２６及び第２の孔２８を備え、可変容積部２４は、ポンプ本体１６の第１の孔２６と第２の孔２８の両方と流体連通状態にある。

セレクターバルブ１４は、内部に複数の流体チャネル３０を備えている。本発明の一実施形態では、セレクターバルブ１４は、内部に６つの流体チャネルを備え、６つの流体チャネルとしては、第１の流体チャネル３２、第２の流体チャネル３４、第３の流体チャネル３６、第４の流体チャネル３８、第５の流体チャネル４０、及び第６の流体チャネル４２が挙げられる。しかしながら、複数の流体チャネル３０は、２以上の任意の数の流体チャネルを含んでも良いことが理解されよう。

セレクターバルブ１４は、ポンプ１２に対して動くよう構成されている。セレクターバルブ１４とポンプ１２との相対運動は、並進、回転又はこれらの組み合わせを含むのが良い。セレクターバルブ１４の方向づけ又は向きは、セレクターバルブ１４上の箇所４６と基準位置４８との間の可変距離４４によって測定でき又は識別できる。本発明の一観点では、基準位置４８は、ポンプ１２上に位置する。しかしながら、理解されるように、基準位置４８は、セレクターバルブ１４に対する相対回転を許容する任意の基準系で規定できる。さらに、理解されるように、可変距離４４は、セレクターバルブ１４とポンプ１２との相対運動の性状に応じて、並進距離又は回転距離の観点で規定できる。

本発明の一実施形態では、セレクターバルブ１４と基準位置４８との可変距離４４は、セレクターバルブ１４の第１の位置又は向き５０を定める。セレクターバルブ１４が第１の位置又は向き５０に方向づけられているとき、ポンプ本体１６の第１の孔２６は、第１の流体チャネル３２を経てチャンバ５２、圧力計又は圧力表示器５４、又はこれらの組み合わせと流体連通状態にあり、ポンプ本体１６の第２の孔２８は、第２の流体チャネル３４を経て流体供給源５６と流体連通状態にある。流体供給源５６は、圧力調節装置１０の流体リザーバ又は周囲環境であっても良いことは理解されよう。

本発明の一観点によれば、第１の逆止弁５８がセレクターバルブ１４の第１の流体チャネル３２内に設けられている。第１の逆止弁５８は、ポンプ１２の可変容積部２４から出る流れ方向６０にのみ第１の流体チャネル３２を通る流れを可能にするよう方向づけられるのが良い。さらに、第２の逆止弁６２がセレクターバルブ１４の第２の流体チャネル３４内に設けられるのが良い。第２の逆止弁６２は、ポンプ１２の可変容積部２４中への流れ方向６４にのみ第２の流体チャネル３４を通る流れを可能にするよう方向づけられるのが良い。本発明の別の観点によれば、セレクターバルブが第１の位置又は向き５０に配置されているとき、ポンプの可変容積部２４は、第３の流体チャネル３６、第４の流体チャネル３８、第５の流体チャネル４０、又は第６の流体チャネル４２のいずれとも流体連通状態にはない。

セレクターバルブ１４が第１の位置又は向き５０に方向づけられているとき、ポンプ１２の可変容積部２４のサイズを減少させると、この中の流体が圧縮されて第１の流体チャネル３２を通る第１の逆止弁５８中への可変容積部２４からの流体の流れが生じる。オプションとして、第１の流体チャネルを通って流れる流体は、チャンバ５２、圧力計５４、又はこれらの組み合わせの中の圧力を増大させることができる。理解されるように、第２の逆止弁６２は、第２の逆止弁６２の向きに鑑みて、可変容積部２４から流体供給源５６への流れを可能にすることはない。

さらに、セレクターバルブ１４が第１の位置又は向き５０に方向づけられているとき、ポンプ１２の可変容積部２４のサイズを増大させることにより、この中の流体が膨張して第２の逆止弁６２及び第２の流体チャネル３４を介する可変容積部２４中への流体供給源５６からの流体の流れが生じる。理解されるように、第１の逆止弁５８は、第１の逆止弁５８の向きに鑑みて、チャンバ５２か圧力計５４かのいずれかから可変容積部２４への流れを可能にすることはない。したがって、セレクターバルブが第１の位置又は向き５０に方向づけられているときのピストン２０の往復運動により、流体が流体供給源５６から可変容積部２４中に引き込まれると共に流体が圧縮されて、そして流体がチャンバ５２又は圧力計５４中に押し込まれ、それによりチャンバ５２又は圧力計５４内の流体圧力が増大する。

図２は、本発明の実施形態としての圧力調節装置の別の観点の略図である。図２では、セレクターバルブ１４と基準位置４８との間の可変距離４４は、セレクターバルブ１４の第２の位置又は向き６６を定める。セレクターバルブ１４が第２の位置又は向き６６に方向づけられているとき、ポンプ本体１６の第１の孔２６は、第３の流体チャネル３６を経てチャンバ５２、圧力計５４、又はこれらの組み合わせと流体連通状態にあり、ポンプ本体１６の第２の孔２８は、第４の流体チャネル３８を経て流体供給源５６と流体連通状態にある。

本発明の観点によれば、第３の逆止弁６８がセレクターバルブ１４の第３の流体チャネル３６内に設けられている。第３の逆止弁６８は、ポンプ１２の可変容積部２４中への流れ方向７０にのみ第３の流体チャネル３６を通る流れを可能にするよう方向づけられるのが良い。さらに、第４の逆止弁７２がセレクターバルブ１４の第４の流体チャネル３８に設けられるのが良い。第４の逆止弁７２は、ポンプ１２の可変容積部２４から出る流れ方向７４にのみ第４の流体チャネル３８を通る流れを可能にするよう方向づけられるのが良い。本発明の別の観点では、セレクターバルブが第２の位置又は向き６６に配置されているとき、ポンプの可変容積部２４は、第１の流体チャネル３２、第２の流体チャネル３４、第４の流体チャネル４０、又は第６の流体チャネル４２のいずれとも流体状態にはない。

セレクターバルブ１４が第２の位置又は向き６６に方向づけられているとき、ポンプ１２の可変容積部２４のサイズを増大させることにより、この中の流体が膨張して可変容積部２４中への第３の流体チャネル３６の流体の流れが生じる。第３の流体チャネル３６を通って流れる流体は、チャンバ５２、圧力計５４、又はこれらの組み合わせの中の圧力を減少させることができる。第４の逆止弁７２は、第４の逆止弁７２の向きに鑑みて可変容積部２４への流体供給源５６からの流れを可能にしないことが理解されよう。

さらに、セレクターバルブ１４が第２の位置又は向き６６に方向づけられているとき、ポンプ１２の可変容積部２４のサイズを減少させることにより、この中の流体が圧縮されて第４の逆止弁７２及び第４の流体チャネル３８を介する流体供給源５６中への可変容積部２４からの流体の流れが生じる。第３の逆止弁６８は、第３の逆止弁６８の向きに鑑みてチャンバ５２か圧力計５４かのいずれかの中への可変容積部２４からの流れを可能にすることはないことは理解されよう。したがって、セレクターバルブが第２の位置又は向き６６に方向づけられているときのピストン２０の往復運動により、流体がチャンバ５２又は圧力計５４から引き出されて膨張し、そして流体が流体供給源５６中に押し込まれ、それによりチャンバ５２又は圧力計５４内の流体圧力が減少する。

図３は、本発明の実施形態としての圧力調節装置としての更に別の観点の略図である。図３では、セレクターバルブ１４と基準位置４８との間の可変距離４４は、セレクターバルブ１４の第３の位置又は向き７６を定める。セレクターバルブ１４が第３の位置又は向き７６に方向づけられているとき、ポンプ本体１６の第１の孔２６は、第５の流体チャネル４０を介するチャンバ５２又は圧力計５４との流体連通から隔離され、ポンプ本体１６の第２の孔２８は、第６の流体チャネル４２を介する流体供給源５６との流体連通から隔離される。

本発明の観点によれば、第１の流れ閉塞部７８がセレクターバルブ１４の第５の流体チャネル４０内に設けられ、第２の流れ閉塞部８０が第６の流体チャネル４２内に設けられている。第１及び第２の流れ閉塞部７８，８０は、セレクターバルブ１４中に延びる止まり穴によって形成されるのが良い。変形例として、セレクターバルブは、第５の流体チャネル４０か第６の流体チャネル４２かのいずれかを備えず、この代わりに、ポンプ本体１６の第１の孔２６及び第２の孔２８を封止する外面８２を有しても良い。かくして、セレクターバルブ１４が第３の位置又は向き７６にあるとき、可変容積部２４をポンプ１２及びセレクターバルブ１４の外部におけるどのような流体連通からも隔離することができ、或いは、可変容積部２４をポンプ１２の外部におけるどのような流体連通からも隔離することができる。

本発明の別の観点によれば、セレクターバルブ１４の外面８４がセレクターバルブ１４とチャンバ５２、圧力計５４又はこれら両方との間に延びる流体チャネル８６を封止することができ、セレクターバルブ１４の外面８４は、セレクターバルブ１４と流体供給源５６との間に延びる流体チャネル８８を封止することができる。本発明の更に別の観点によれば、セレクターバルブが第３の位置又は向き７６に配置されているとき、ポンプの可変容積部２４は、第１の流体チャネル３２、第２の流体チャネル３４、第３の流体チャネル３６、又は第４の流体チャネル３８のいずれとも流体連通状態にはない。

基準位置４８に対するセレクターバルブ１４の第１の位置５０、第２の位置６６、及び第３の位置又は向き７６が単一の順番で示されているが、上述のセレクターバルブの位置５０，６６，７６が基準位置４８に対する任意の順番で具体化できることは理解されよう。

図４は、本発明の別の実施形態としてのインフレート可能なカフシステム９０の略図である。インフレート可能カフシステム９０は、気管チューブシステム、気管切開チューブシステム、閉塞カフシステム、又は当業者に知られている他のインフレート可能カフシステムであるのが良い。インフレート可能カフシステム９０は、ポンプ１２、セレクターバルブ１４、及びインフレート可能なカフ組立体９２を含む。

インフレート可能カフ組立体９２は、細長いチューブ９８の外周部９６周りに設けられたインフレート可能なカフ９４を含む。一実施形態では、インフレート可能カフ９４と細長いチューブ９８との間には環状容積部が形成されている。インフレート可能カフ９４の内容積部は、流体供給チャネル１００を介してセレクターバルブ１４に流体結合されている。オプションとして、インフレート可能カフシステム９０は、流体供給チャネル１００に流体結合された圧力計５４を含むのが良い。

上述したように、図１〜図３に関し、ポンプ１２は、セレクターバルブ１４に流体結合されたチャンバ５２に流体を追加し又はチャンバ５２から除去し、或いはインフレート可能カフ９４をポンプ１２、周囲環境、又はこれら両方から流体的に隔離するようセレクターバルブ１４と協働する。本発明の一観点では、ポンプ１２は、流体供給源５６から流体を引き出してこの流体を、流体供給チャネル１００を通ってインフレート可能カフ９４に送り、それによりインフレート可能カフ９４内の圧力が増大する。本発明の別の観点では、ポンプ１２は、流体供給チャネル１００を通ってインフレート可能カフ９４から流体を引き出してこの流体を流体供給源５６に送り、それによりインフレート可能カフ内の圧力が減少する。本発明の更に別の観点では、セレクターバルブ１４は、インフレート可能カフ９４をポンプ１２、インフレート可能カフシステム９０の周りの周囲環境又はこれら両方から流体的に隔離する。

図５は、本発明の更に別の実施形態としての圧力調節装置１１０の斜視図である。圧力調節装置１１０は、ポンプ１２、セレクターバルブ１４、及び圧力計５４を有する。ピストンステム又はプランジャ２２がピストン又はプランジャヘッド２０に取り付けられており、このピストン又はプランジャヘッドは、ポンプ本体１６内に設けられている。セレクターバルブ１４は、ポンプ１２に流体結合されている。

図５の非限定的な実施形態に示されているように、セレクターバルブ１４は、ポンプ１２に回転可能に結合されており、その結果、ポンプ１２に対する円周方向１１２におけるセレクターバルブ１４の回転により、上述したように、互いに異なる動作モードの切り換えが可能になっている。セレクターバルブ１４は、ポンプ上に設けられている標識１１４を指し示すことができるポインタ４６を有するのが良く、ポインタ４６と標識１１４の位置合わせ又は整列状態は、圧力調節装置１１０の動作モードを表している。ポンプ上の標識１１４は、例えば、「デフレート（Deflate ）」、「インフレート（Inflate ）」、「ロック（Locked）」、「封止（Sealed）」、これらの組み合わせ、又は圧力調節装置１１０の動作モードを記載した他の標識を含むのが良い。変形例として、ポインタ４６がポンプ１２上に設けられ、標識１１４がセレクターバルブ１４上に設けられても良いことは理解されよう。

ポインタ４６を「インフレート」等を示す標識１１４に整列させると、圧力調節装置１１０は、流体供給源５６（図１参照）から流体を引き出してこの流体をポート１１６から送り出すよう構成されているのが良い。ポート１１６は、例えばチャンバ５２（図１参照）又はインフレート可能カフ９４（図４参照）に流体結合されるのが良い。ポインタ４６を例えば「デフレート」等を示す標識１１４と整列させたとき、圧力調節装置１１０は、ポート１１６を通って流体をチャンバ５２（図１参照）、インフレート可能カフ９４（図４参照）等から引き出してこの流体を流体供給源５６（図１参照）に送るよう構成されているのが良い。ポインタ４６を「ロック」、「封止」等を示す標識１１４と整列させると、圧力調節装置１１０は、ポンプ１２をポート１１６、圧力計５４、又はこれら両方との流体連通から流体的に隔離するよう構成されているのが良い。

圧力計５４は、セレクターバルブ１４とポート１１６の両方と流体連通状態にあるのが良い。理解されるように、圧力計５４は、種々の設計、例えばベロー利用設計、滑りピストン利用設計、ブールドン管設計、電気計測式ひずみ計利用設計、マノメータ利用設計、又は当業者には知られている他の圧力計設計に基づいて圧力を指示することができる。

図５に示された非限定的な実施形態では、ベロー１１８がハウジング１２０内に設けられている。ベロー１１８の内面か外面かのいずれかがセレクターバルブ１４と流体連通状態にある。ベロー１１８のどちらの表面も、即ち、内面も外面もセレクターバルブ１４と流体連通状態にはなく、基準圧力源と流体連通状態にある。本発明の一観点では、圧力計は、ハウジング１２０を貫通して設けられたガス抜きオリフィス１２２を通って圧力計５４の周囲環境に流体結合されており、したがって、基準圧力は、周囲圧力である。

圧力計５４は、ハウジング１２０上に設けられた圧力標識１２４及びベロー１１８の動作に結合された基準箇所１２６を含むのが良く、圧力標識１２４に対する基準箇所１２６の位置がポート１１６のところの圧力を表すようになっている。理解されるように、基準箇所１２６は、ベロー１１８の長手方向端、ベロー１１８の１つの周囲方向ひだ上に施されたマーク、ベロー１１８に固定された別のポインタ、又は当業者に知られている他の基準箇所マークであるのが良い。さらに、ハウジング１２０の少なくとも一部分は、可視光に対して透過性であるのが良く、その結果、ハウジング１２０内に設けられた基準箇所１２６がハウジング１２０越しに視認できるようになっている。さらに、圧力標識１２４も又、可視光に対して透過性であり、ハウジング１２０内の基準箇所１２６がハウジング１２０と圧力標識１２４の両方越しに視認できるようになっている。

圧力標識１２４は、第１の標識１２８、第２の標識１３０、及び第３の標識１３２を含むのが良い。本発明の一実施形態では、基準箇所１２６を第１の標識１２８に整列させたときにはポート１１６のところの圧力が低く、基準箇所１２６を第２の標識１３０に整列させたときには許容限度内であり、基準箇所１２６を第３の標識１３２に整列させたときにはポート１１６のところの圧力が高い。

図６は、図５に示された圧力調節装置の分解組立て図である。セレクターバルブ１４は、ポンプ本体１６と圧力計５４のハウジング１２０との間に設けられたセレクターバルブ組立体１３４を含む。カラー１３６がハウジング１２０をポンプ本体１６に結合するのが良く、それによりハウジング１２０とポンプ本体１６との間にセレクターバルブ組立体１３４がサンドイッチされている。図７は、ポンプ本体とカラー１３６が設けられていない圧力計のハウジング１２０との間にサンドイッチされたセレクターバルブ組立体１３４を示している。

カラー１３６は、これから延びる突出部１３８を有するのが良い。突出部１３８は、セレクターバルブ組立体１３４をセレクターバルブ１４の軸線１４２回りに回転させるよう回転の際に１つ又は２つ以上のタブ１４０に作動的に係合することができる。本発明の一実施形態では、突出部１３８は、軸線１４２に平行に延び、１つ又は２つ以上のタブ１４０は、軸線１４２に垂直な半径方向に延びている。本発明の別の実施形態では、突出部１３８は、ポインタ４６としても働く。ポンプ本体１６から延びる突出部１４３がセレクターバルブに設けられた１つ又は２つ以上のタブ１４０との干渉によってセレクターバルブ１４の回転を制限することができる。

１つ又は２つ以上シール１４４がポンプ本体１６とセレクターバルブ１４との間に設けられるのが良い。本発明の一実施形態では、１つ又は２つ以上のシール１４４は、ポンプ本体１６を貫通して設けられた第１の孔２６、ポンプ本体１６を貫通して設けられた第２の孔２８、又はこれら両方を取り囲んだＯリングシールである。本発明の別の実施形態では、１つ又は２つ以上のシール１４４は、ポンプ本体１６又はセレクターバルブ１４中に延びる凹部１４６内に設けられている。変形例として、単一部品又は多部品型のシートガスケットがポンプ本体１６とセレクターバルブ１４との間にこれら相互間のシールとして設けられても良い。

図７は、図５に示された圧力調節装置の部分斜視図である。図７では、セレクターバルブ組立体１３４の一方の側がポンプ本体１６から半径方向外方に延びるフランジ１４８に当接し、セレクターバルブ組立体１３４の別の側が圧力計５４のハウジング１２０から半径方向外方に延びるフランジ１５０に当接している。本発明の一実施形態では、１つ又は２つ以上のタブ１４０は、セレクターバルブ組立体１３４を組み立てたときにセレクターバルブ１４周りに円周方向に互いに整列する。

図８は、本発明の更に別の実施形態としてのセレクターバルブ組立体１３４の分解組立て図である。図８に示された実施形態で分かるように、セレクターバルブ組立体１３４は、第１のバルブブロック１５２を有し、この第１のバルブブロック１５２は、第２のバルブブロック１５４に向いている。本発明の一実施形態では、第１のバルブブロック１５２及び第２のバルブブロック１５４の両方は、実質的に円筒形の形をしている。セレクターバルブ組立体の第１のバルブブロック１５２は、これを貫通した複数の流体チャネルを備え、かかる流体チャネルとしては、第１の流体チャネル３２、第２の流体チャネル３４、第３の流体チャネル３６、及び第４の流体チャネル３８が挙げられる。

図８に示されている実施形態は、第４の流体チャネル４０又は第６の流体チャネル４２を備えていない。その代わりに、平らな外面１５６がポンプ１２の第１の孔２６及び第２の孔２８の周りでポンプ本体１６又はシール１４４に当接したときに、第１の孔２６及び第２の孔２８をセレクターバルブ１４及びポンプ１２の外部における流体連通から隔離する。

第１の逆止弁５８及び第２の逆止弁６２、第３の逆止弁６８、及び第４の逆止弁７２は、それぞれ、第１の流体チャネル３２、第２の流体チャネル３４、第３の流体チャネル３６、及び第４の流体チャネル３８内に設けられている。第１の逆止弁５８及び第４の逆止弁７２は、第１のバルブブロック１５２に対して第１の流れ方向における流れを可能にするよう方向づけられ、第２の逆止弁６２及び第３の逆止弁６８は、第１のバルブブロック１５２に対して第２の流れ方向における流れを可能にするよう方向づけられており、第１の流れ方向は、第２の流れ方向とは逆である。逆止弁５８，６２，６８，７２の任意の１つが第１のバルブブロック１５２又は第２のバルブブロック１５４中に突き出た凹部１５８内に設けられるのが良い。

第１のバルブブロック１５２の表面から突き出たピン１６０（図６参照）が第２のバルブブロック１５４の表面中に延びる穴１６２（図８）と嵌合することができ、その結果、ピン１６０と穴１６２との回転干渉により第１のバルブブロック１５２が第２のバルブブロック１５４と一緒に回転することができるようになっている。さらに、バルブブロック１５２，１５４の表面から突き出ると共に逆止弁５８，６２，６８，７２を包囲した環状リング１６４がバルブブロック１５４，１５２に向いた反対側に設けられた対応の凹部１５８と嵌合するのが良く、その結果、環状リング１６４と凹部１５８との間の回転干渉により第１のバルブブロック１５２が第２のバルブブロック１５４と一緒に回転することができるようになっている。

第２のバルブブロックは、第２のバルブブロックの円周方向フェース１６８から第４の流体チャネル３８、第２の流体チャネル３４（図示せず）、又はこれら両方まで延びる半径方向通路１６６を有するのが良い。すると、第２の流体チャネル３４又は第４の流体チャネル３８は、半径方向通路１６６を経てセレクターバルブ組立体１３４の周囲環境と流体連通関係をなすことができる。

圧力調節装置及び方法は、圧力カフシステム内の圧力を調節したりモニタしたりするのに有用であるが、かかる装置及び方法は又、流体圧力のかかる調節及びモニタから恩恵を受けることができる他のシステムにおいて流体圧力を調節したりモニタしたりするためにも使用できる。

本発明の多くの特徴及び多くの利点は、詳細な説明から明らかであり、かくして、特許請求の範囲に記載された本発明は、本発明の真の精神及び範囲に属する本発明のかかる全ての特徴及び利点を含むものである。さらに、多くの改造例及び変形例が当業者には容易に明らかなので、本発明を図示すると共に説明した構成及び作用そのものに制限するものではなく、したがって、本発明の範囲に含まれる全ての適当な改造例及び均等例を想到することができる。

Claims (24)

1. 圧力調節装置であって、
   内部に可変容積部を備えたポンプ本体を含むポンプを有し、前記ポンプ本体は、該ポンプ本体を貫通した第１の孔及び第２の孔を更に備え、前記ポンプ本体の前記第１の孔及び前記第２の孔は、前記可変容積部と流体連通状態にあり、
   前記ポンプに結合されたセレクターバルブを有し、前記セレクターバルブは、該セレクターバルブを貫通した複数の流体チャネルを備え、前記セレクターバルブは、
   前記複数の流体チャネルのうちの第１の流体チャネル内に設けられた第１の逆止弁を含み、前記第１の逆止弁は、第１の流れ方向にのみ第１の流体チャネルを通る流れを可能にするよう方向づけられ、前記第１の流れ方向は、前記可変容積部から出る流れ方向であり、
   前記複数の流体チャネルのうちの第３の流体チャネル内に設けられた第３の逆止弁を含み、前記第３の逆止弁は、第２の流れ方向にのみ前記第３の流体チャネルを通る流れを可能にするよう方向づけられ、前記第２の流れ方向は、前記可変容積部に入る流れ方向であり、
   前記セレクターバルブを介して前記ポンプと選択的流体連通状態にあるチャンバを有し、
   前記セレクターバルブが前記ポンプに対して第１の位置に方向づけられているとき、前記ポンプ本体の前記第１の孔は、前記セレクターバルブの前記第１の流体チャネルと流体連通状態にあり、それにより前記第１の流体チャネルを介する前記チャンバ内への前記ポンプの前記可変容積部からの流れを可能にし、
   前記セレクターバルブが前記ポンプに対して第２の位置に方向づけられているとき、前記ポンプ本体の前記第１の孔は、前記セレクターバルブの前記第３の流体チャネルと流体連通状態にあり、それにより前記第３の流体チャネルを介する前記ポンプの前記可変容積部内への前記チャンバからの流れを可能にする、圧力調節装置。
2. 前記セレクターバルブは、
   前記複数の流体チャネルのうちの第２の流体チャネル内に設けられた第２の逆止弁を更に含み、前記第２の逆止弁は、前記第２の流れ方向にのみ前記第２の流体チャネルを通る流れを可能にするよう方向づけられ、
   前記複数の流体チャネルのうちの第４の流体チャネル内に設けられた第４の逆止弁を更に含み、前記第４の逆止弁は、前記第１の流れ方向にのみ前記第４の流体チャネルを通る流体の流れを可能にするよう方向づけられ、
   前記セレクターバルブが前記ポンプに対して前記第１の位置に方向づけられているとき、前記ポンプ本体の前記第２の孔は、前記セレクターバルブの前記第２の流体チャネルと流体連通状態にあり、それにより前記第２の流体チャネルを介する前記ポンプの前記可変容積部内への前記装置の外部流体リザーバ又は周囲環境からの流れを可能にし、
   前記セレクターバルブが前記ポンプに対して前記第２の位置に方向づけられているとき、前記ポンプ本体の前記第２の孔は、前記セレクターバルブの前記第４の流体チャネルと流体連通状態にあり、それにより前記第４の流体チャネルを介する前記装置の前記外部流体リザーバ又は前記周囲環境内への前記ポンプの前記可変容積部からの流れを可能にする、請求項１記載の圧力調節装置。
3. 前記セレクターバルブが前記ポンプに対して第３の位置に方向づけられているとき、前記ポンプ本体を貫通した前記第１の孔及び前記第２の孔は、前記ポンプ及び前記セレクターバルブの外部における流体連通から遮断される、請求項１又は２記載の圧力調節装置。
4. 前記セレクターバルブが前記ポンプに対して前記第１の位置に方向づけられているとき、前記第３の流体チャネルは、前記ポンプと流体連通状態にはなく、
   前記セレクターバルブが前記ポンプに対して前記第２の位置に方向づけられているとき、前記第１の流体チャネルは、前記ポンプと流体連通状態にはない、請求項１乃至３の何れか１項に記載の圧力調節装置。
5. 前記セレクターバルブが前記ポンプに対して前記第１の位置に方向づけられているとき、前記第４の流体チャネルは、前記ポンプと流体連通状態にはなく、
   前記セレクターバルブが前記ポンプに対して前記第２の位置に方向づけられているとき、前記第２の流体チャネルは、前記ポンプと流体連通状態にはない、請求項２乃至４の何れか１項に記載の圧力調節装置。
6. 前記チャンバは、インフレート可能なカフである、請求項１乃至５の何れか１項に記載の圧力調節装置。
7. 前記セレクターバルブは、前記ポンプに対して前記セレクターバルブの軸線回りに回転可能である、請求項１乃至６の何れか１項に記載の圧力調節装置。
8. 前記セレクターバルブの前記軸線は、前記ポンプの前記可変容積部の長手方向軸線と実質的に同軸である、請求項７記載の圧力調節装置。
9. 前記チャンバは、圧力計とも流体連通状態にある、請求項１乃至８の何れか１項に記載の圧力調節装置。
10. 前記圧力計は、前記チャンバと流体連通状態にあるベローを含む、請求項９記載の圧力調節装置。
11. 前記ベローの内面は、前記チャンバと流体連通状態にある、請求項１０記載の圧力調節装置。
12. 前記ベローの外面は、前記チャンバと流体連通状態にある、請求項１０記載の圧力調節装置。
13. 前記セレクターバルブが前記ポンプに対して第３の位置に方向づけられているとき、前記ポンプ本体を貫通した前記第１の孔及び前記第２の孔は、前記ポンプの外部における流体連通から遮断される、請求項１乃至１２の何れか１項に記載の圧力調節装置。
14. インフレート可能なカフシステムであって、
    内部にルーメンを備えたチューブを含み、
    内部に可変容積部を備えたポンプ本体を有するポンプを含み、前記ポンプ本体は、該ポンプ本体を貫通した第１の孔及び第２の孔を更に備え、前記ポンプ本体の前記第１の孔及び前記第２の孔は、前記可変容積部と流体連通状態にあり、
    前記ポンプ及び前記チューブに結合されたセレクターバルブを有し、前記セレクターバルブは、該セレクターバルブを貫通した複数の流体チャネルを備え、前記セレクターバルブは、
    前記複数の流体チャネルのうちの第１の流体チャネル内に設けられた第１の逆止弁を含み、前記第１の逆止弁は、第１の流れ方向にのみ第１の流体チャネルを通る流れを可能にするよう方向づけられ、前記第１の流れ方向は、前記可変容積部から出る流れ方向であり、
    前記複数の流体チャネルのうちの第３の流体チャネル内に設けられた第３の逆止弁を含み、前記第３の逆止弁は、第２の流れ方向にのみ前記第３の流体チャネルを通る流れを可能にするよう方向づけられ、前記第２の流れ方向は、前記可変容積部に入る流れ方向であり、
    前記セレクターバルブ及び前記ルーメンを介して前記ポンプと流体連通状態にあるインフレート可能なカフを含み、
    前記セレクターバルブが前記ポンプに対して第１の位置に方向づけられているとき、前記ポンプ本体の前記第１の孔は、前記セレクターバルブの前記第１の流体チャネルと流体連通状態にあり、それにより前記第１の流体チャネルを介する前記インフレート可能なカフ内への前記ポンプの前記可変容積部からの流れを可能にし、
    前記セレクターバルブが前記ポンプに対して第２の位置に方向づけられているとき、前記ポンプ本体の前記第１の孔は、前記セレクターバルブの前記第３の流体チャネルと流体連通状態にあり、それにより前記第３の流体チャネルを介する前記ポンプの前記可変容積部内への前記インフレート可能なカフからの流れを可能にする、インフレート可能カフシステム。
15. 前記セレクターバルブは、
    前記複数の流体チャネルのうちの第２の流体チャネル内に設けられた第２の逆止弁を更に含み、前記第２の逆止弁は、前記第２の流れ方向にのみ前記第２の流体チャネルを通る流れを可能にするよう方向づけられ、
    前記複数の流体チャネルのうちの第４の流体チャネル内に設けられた第４の逆止弁を更に含み、前記第４の逆止弁は、前記第１の流れ方向にのみ前記第４の流体チャネルを通る流体の流れを可能にするよう方向づけられ、
    前記セレクターバルブが前記ポンプに対して前記第１の位置に方向づけられているとき、前記ポンプ本体の前記第２の孔は、前記セレクターバルブの前記第２の流体チャネルと流体連通状態にあり、それにより前記第２の流体チャネルを介する前記ポンプの前記可変容積部内への前記装置の外部流体リザーバ又は周囲環境からの流れを可能にし、
    前記セレクターバルブが前記ポンプに対して前記第２の位置に方向づけられているとき、前記ポンプ本体の前記第２の孔は、前記セレクターバルブの前記第４の流体チャネルと流体連通状態にあり、それにより前記第４の流体チャネルを介する前記装置の前記外部流体リザーバ又は前記周囲環境内への前記ポンプの前記可変容積部からの流れを可能にする、請求項１４記載のインフレート可能カフシステム。
16. 前記セレクターバルブが前記ポンプに対して第３の位置に方向づけられているとき、前記ポンプ本体を貫通した前記第１の孔及び前記第２の孔は、前記ポンプ及び前記セレクターバルブの外部における流体連通から遮断される、請求項１４記載のインフレート可能カフシステム。
17. 前記セレクターバルブが前記ポンプに対して第３の位置に方向づけられているとき、前記ポンプ本体を貫通した前記第１の孔及び前記第２の孔は、前記ポンプの外部における流体連通から遮断される、請求項１４記載のインフレート可能カフシステム。
18. システム内の圧力を調節する方法であって、前記システムは、セレクターバルブを介してチャンバに流体結合されたポンプを含み、前記ポンプは、内部に可変容積部を備えたポンプ本体を有し、前記ポンプ本体は、該ポンプ本体を貫通した第１の孔及び第２の孔を更に備え、前記第１の孔及び前記第２の孔は、前記可変容積部と流体連通状態にあり、前記方法は、
    前記セレクターバルブを前記ポンプに対して複数の位置のうちの第１の位置に方向づけるステップと、
    前記可変容積部の容積を減少させることによって第１の逆止弁を経て前記可変容積部からの第１の流体を前記セレクターバルブの第１の流れチャネル中に流すステップと、
    前記可変容積部の前記容積を増大させることによって第２の逆止弁を経て流体源からの第２の流体を前記セレクターバルブの第２の流れチャネル中に流すステップと、を含み、
    前記第２の流れチャネルは、前記第１の流れチャネルから分離されている、方法。
19. 前記セレクターバルブを前記ポンプに対して第２の位置に方向づけるステップと、
    前記可変容積部の前記容積を増大させることによって第３の逆止弁を経て前記チャンバからの第３の流体を前記セレクターバルブの第３の流れチャネル中に流すステップと、
    前記可変容積部の前記容積を減少させることによって第４の逆止弁を経て前記可変容積部からの第４の流体を前記流体源に流すステップと、を更に含む、請求項１８記載の方法。
20. 前記第３の流れチャネルは、前記第１の流れチャネル、前記第２の流れチャネル、及び前記第４の流れチャネルから分離されており、
    前記第４の流れチャネルは、前記第１の流れチャネル、前記第２の流れチャネル、及び前記第３の流れチャネルから分離されている、請求項１９記載の方法。
21. 前記セレクターバルブを前記ポンプに対して第３の位置に方向づけることによって前記可変容積部を前記ポンプ及び前記セレクターバルブの外部における流体連通から隔離するステップを更に含む、請求項１８〜２０のうちいずれか一に記載の方法。
22. 前記ポンプに対する前記セレクターバルブの前記第１の位置は、前記ポンプに対する前記セレクターバルブの前記第２の位置とは異なっている、請求項１９記載の方法。
23. 前記ポンプに対する前記セレクターバルブの前記第１の位置は、前記ポンプに対する前記セレクターバルブの前記第３の位置とは異なっている、請求項２１又は２２記載の方法。
24. 前記セレクターバルブを前記ポンプに対して第３の位置に方向づけることによって前記可変容積部を前記ポンプ及び前記セレクターバルブの外部における流体連通から隔離するステップを更に含む、請求項１９乃至２３の何れか１項に記載の方法。

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