專利名稱：流體流動(dòng)控制裝置和方法以及使用它們的患者接口裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及諸如液體或氣體的流體的流動(dòng)的控制，并且，更加具體地涉及ー種用于選擇性地控制流體流動(dòng)方向的裝置，所述裝置可以運(yùn)用在例如呼吸患者接口裝置。
背景技術(shù)：
用于輸送、分配和釋放諸如氣體和液體的加壓流體的許多裝置在本領(lǐng)域內(nèi)是已知的。這些裝置有很多應(yīng)用，包括而不限制于，エ業(yè)、科學(xué)和醫(yī)學(xué)應(yīng)用。盡管很多已知的裝置包括閥、排氣組件或用于控制加壓流體在何時(shí)和如何被允許從裝置中被釋放的相似結(jié)構(gòu)，在有些應(yīng)用中所希望的是能夠選擇性地控制和可能反轉(zhuǎn)裝置內(nèi)和裝置周圍的流體流動(dòng)的方向。當(dāng)前的裝置不提供這種能力。例如，有很多情形需要或希望無創(chuàng)地釋放呼吸氣體流到患者的氣道中。這種無創(chuàng)療法使用以無創(chuàng)通氣而著稱的技術(shù)給患者通氣，并釋放持續(xù)氣道正壓通氣(CPAP)或者隨著患者的呼吸周期變化的可變氣道壓カ以治療內(nèi)科疾病，例如睡眠呼吸暫停綜合征，特別是，阻塞性睡眠呼吸暫停(OSA)，或充血性心力衰竭。無創(chuàng)通氣和壓力支持療法涉及呼吸患者接口裝置的放置，所述呼吸患者接ロ裝置包括面罩部件，所述面罩部件通常是在患者臉部上的覆蓋鼻子的鼻罩、具有容納在患者鼻孔內(nèi)的鼻塞的鼻墊、覆蓋鼻子和嘴的ロ鼻面罩或覆蓋患者臉部的全臉型面罩。呼吸患者接口裝置采用呼吸器或壓カ支持裝置與患者的氣道相互作用，使得呼吸氣體流可以從壓力/流體發(fā)生裝置被釋放到患者的氣道。已知的是給這種患者接口裝置提供排氣ロ以允許患者的呼出氣被排出到大氣。當(dāng)前的患者接口裝置不包括允許排氣ロ周圍的流體流動(dòng)的方向可以選擇性地被控制的排氣ロ。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)實(shí)施例中，提供的患者接口裝置包括ー種患者接口裝置，包括(a)襯墊；
(b)支撐襯墊的面罩構(gòu)架；(c)被連接到所述面罩構(gòu)架并且適合于傳送氣體流的患者回路；以及(d)被連接到所述面罩構(gòu)架或所述患者回路的流體流動(dòng)控制裝置。所述流體流動(dòng)控制裝置包括被構(gòu)造成接收加壓流體的主導(dǎo)管和被連接到所述主導(dǎo)管的噴嘴組件。所述噴嘴組件包括具有成型(contoured)頂面和與所述主導(dǎo)管的內(nèi)部流體連通的主孔的外部噴嘴元件；被接收在所述主孔內(nèi)的內(nèi)部噴嘴元件，其中，在所述內(nèi)部噴嘴元件與所述外部噴嘴元件之間形成間隙；以及在第一位置與第二位置之間選擇性地可移動(dòng)的轉(zhuǎn)換元件，其中，在所述第一位置，所述轉(zhuǎn)換元件被定位在所述外部噴嘴元件的所述成型頂面下方，在所述第二位置，所述轉(zhuǎn)換元件的至少一部分被定位成鄰近于所述外部噴嘴元件的所述成型頂面或在所述外部噴嘴元件的所述成型頂面上方。在一個(gè)實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)換元件的至少一部分被定位成在所述外部噴嘴元件的所述成型頂面上方。
外部噴嘴元件可以具有環(huán)形的形狀并且轉(zhuǎn)換元件可以是環(huán)形體。成型頂面可以是半圓形的并且可以沿著外部噴嘴元件的整個(gè)頂面的僅一半延伸?？商娴?，外部噴嘴元件可以具有矩形形狀，其中所述外部噴嘴元件具有矩形形狀，所述成型頂面包括位于所述外部噴嘴元件的第一側(cè)上的第一成型面部分和位于所述外部噴嘴元件的與所述第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)上的第二成型面部分。在另ー個(gè)可選實(shí)施例中，所述外部噴嘴元件包括通過多個(gè)彎曲連接段彼此連接的多個(gè)半圓柱形段，所述成型頂面包括多個(gè)成型面部分，每個(gè)成型面部分被設(shè)置在相應(yīng)ー個(gè)半圓柱形段的頂部上。成型頂面可以包括鄰近于外部噴嘴元件的內(nèi)壁部分的凸形部分，以及鄰近于凸形部分的凹形部分。在ー個(gè)特定的實(shí)施例中，內(nèi)部噴嘴元件包括具有連接到外壁的平底的圓錐形頂部，外壁從平底朝向主導(dǎo)管向下延伸，其中，間隙位于外壁與外部噴嘴元件的凸形部分以及內(nèi)壁部分之間。圓錐形頂部可以被連接到圓柱形底部，其中圓柱形底部被接收和保留在外部噴嘴元件的內(nèi)壁中。內(nèi)部噴嘴元件相對(duì)于外部噴嘴元件的位置可選擇性地調(diào)整。例如，為了這個(gè)目的，圓柱形底部和內(nèi)壁都可以形成有螺紋。也提供了控制流體流動(dòng)的方法，所述方法包括提供具有主導(dǎo)管和連接到所述主導(dǎo) 管的噴嘴組件的流體流動(dòng)控制裝置，所述噴嘴組件包括具有成型頂面和與所述主導(dǎo)管的內(nèi)部流體連通的主孔的外部噴嘴元件、以及被接收在所述主孔內(nèi)的內(nèi)部噴嘴元件，其中，在所述內(nèi)部噴嘴元件與所述外部噴嘴元件之間形成間隙。所述方法還包括在初始狀態(tài)時(shí)在所述主導(dǎo)管內(nèi)提供加壓氣體，其中，在所述初始狀態(tài)時(shí)(i)排氣流沿著遠(yuǎn)離所述噴嘴組件的頂部中心的方向從所述噴嘴組件向前流出；以及(ii)圍繞所述噴嘴組件的周圍氣體被從所述噴嘴組件的周邊朝著所述噴嘴組件的所述頂部中心抽吸；并且通過干擾所述周圍氣體朝向所述噴嘴組件的所述頂部中心的流動(dòng)，引起所述流體流動(dòng)控制裝置移動(dòng)到被轉(zhuǎn)換狀態(tài)， 在所述被轉(zhuǎn)換狀態(tài)(i)周圍氣體的吸入流動(dòng)出現(xiàn)并且沿著朝向噴嘴組件的頂部中心的向后方向流動(dòng)，( )圍繞噴嘴組件的周圍氣體遠(yuǎn)離所述噴嘴組件的所述頂部中心朝向噴嘴組件的所述周邊流動(dòng)，并且第二排氣流從所述噴嘴組件朝向所述噴嘴組件噴嘴組件的周邊流出。在另ー個(gè)實(shí)施例中，提供的患者接口裝置包括(a)襯墊，(b)支撐襯墊的面罩構(gòu)架，(C)被連接到面罩構(gòu)架適合于傳送氣體流的患者回路，以及(d)被連接到面罩構(gòu)架或患者回路的流體流動(dòng)控制裝置。本實(shí)施例中的流體流動(dòng)控制裝置包括被構(gòu)造成接收加壓流體的主導(dǎo)管，以及被連接到主導(dǎo)管的噴嘴組件。噴嘴組件包括具有成型頂面和與主導(dǎo)管的內(nèi)部流體連通的主孔的外部噴嘴元件，以及被容納在主孔內(nèi)的內(nèi)部噴嘴元件，其中成型頂面包括鄰近于外部噴嘴元件的內(nèi)壁部分的凸形部分，以及鄰近于凸形部分的凹形部分，其中在內(nèi)部噴嘴元件和外部噴嘴元件之間形成間隙。本發(fā)明也提供了控制流體流動(dòng)的方法，所述方法包括提供具有主導(dǎo)管和被連接到主導(dǎo)管的噴嘴組件的流體流動(dòng)控制裝置的步驟，噴嘴組件包括具有成型頂面和與主導(dǎo)管的內(nèi)部流體連通的主孔的外部噴嘴元件，以及被容納在主孔內(nèi)的內(nèi)部噴嘴元件，其中在內(nèi)部噴嘴元件和外部噴嘴元件之間形成間隙。所述方法還包括在初始狀態(tài)在所述主導(dǎo)管內(nèi)提供加壓液體，其中，在所述初始狀態(tài)時(shí)(i)所述加壓液體通過所述間隙從所述噴嘴組件流出，(ii)噴嘴組件被定位在ー泓液體的頂面上方，(iii)在所述ー泓液體中的流體流從所述外部噴嘴元件的周邊外側(cè)到所述外部噴嘴元件的周邊內(nèi)側(cè)并且向下遠(yuǎn)離所述流體流動(dòng)控制裝置行迸；以及通過將所述噴嘴組件插入所述ー泓液體中，引起所述流體流動(dòng)控制裝置移動(dòng)到所述被轉(zhuǎn)換狀態(tài)，在所述被轉(zhuǎn)換狀態(tài)(i)所述加壓液體通過所述間隙從所述噴嘴組件流出，(ii)在所述ー泓液體中的流體流反向并且從所述外部噴嘴元件的周邊內(nèi)側(cè)到所述外部噴嘴元件的周邊外側(cè)向上朝向所述流體流動(dòng)控制裝置行進(jìn)。在ー個(gè)特定的實(shí)施例中，成型頂面包括鄰近于外部噴嘴元件的內(nèi)壁部分的凸形部分，以及鄰近于凸形部分的凹形部分，并且在被轉(zhuǎn)換狀態(tài)，成型頂面的所有凸形部分和所有或部分凹形部分位于所述一泓液體的頂面下方。在參考附圖理解接下來的描述以及附加權(quán)利要求之后，本發(fā)明的這些及其它目標(biāo)、特征以及特性，以及結(jié)構(gòu)相關(guān)元件和零件組合的操作方法和功能性以及制造的經(jīng)濟(jì)性將會(huì)變得清楚，所有這些內(nèi)容形成了本說明書的一部分，其中各個(gè)附圖中類似的附圖標(biāo)記代表對(duì)應(yīng)的部件。然而，可以清楚理解的是，附圖僅僅用于解釋和描述的目的并且并非用作發(fā)明界限的限定。說明書及權(quán)利要求書中所使用的単數(shù)冠詞包括復(fù)數(shù)個(gè)指示物，除非行文中明確地表示出相反的意思。


圖IA和圖IB顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于給患者提供呼吸療法的系統(tǒng)；圖2是根據(jù)本發(fā)明的ー個(gè)特定實(shí)施例的流體流動(dòng)控制裝置的正視圖；圖3是圖2中流體流動(dòng)控制裝置的正面橫斷面視圖；圖4是圖2中流體流動(dòng)控制裝置的分解正視圖；圖5是圖2中流體流動(dòng)控制裝置的分解正面橫斷面視圖；圖6是圖2中流體流動(dòng)控制裝置的分解等距視圖；圖7、8和9顯示了根據(jù)ー個(gè)實(shí)施例的流體流動(dòng)控制裝置2的操作；圖10和11顯示了根據(jù)另ー個(gè)實(shí)施例的略微改進(jìn)的流體流動(dòng)控制裝置的操作；圖12是根據(jù)本發(fā)明的可選實(shí)施例的流體流動(dòng)控制裝置的分解圖；圖13是根據(jù)可選實(shí)施例的可以與可選的流體流動(dòng)控制裝置一起使用的外部噴嘴兀件的等距視圖；圖14A是可選的內(nèi)部噴嘴元件的頂視圖，圖14B是可選的內(nèi)部噴嘴元件的橫斷面視圖，所述內(nèi)部噴嘴元件用于與圖13中外部噴嘴元件一起使用；圖15是根據(jù)另ー個(gè)可選實(shí)施例的可以與另一個(gè)可選的流體流動(dòng)控制裝置一起使用的外部噴嘴元件的等距視圖；圖16是用于與圖15中外部噴嘴元件一起使用的可選的內(nèi)部噴嘴元件的頂視圖；圖17是用于與圖15中外部噴嘴元件一起使用的可選的轉(zhuǎn)換元件的頂視圖；以及圖18是用于與圖15中外部噴嘴元件一起使用的另ー個(gè)可選的轉(zhuǎn)換元件的頂視圖。
具體實(shí)施例方式在此使用的方向性用語，如(例如且非限制性)頂、底、左、右、上、下、前、后以及它們的派生詞涉及到附圖中所示元件的定向并且沒有對(duì)權(quán)利要求產(chǎn)生限制，除非在權(quán)利要求中明確地表述。如在此使用的，兩個(gè)或多個(gè)零件或部件“連接”在一起的表達(dá)方式指的是零件直接地或通過ー個(gè)或多個(gè)中間零件或部件相結(jié)合或者共同地操作。如在此使用的，兩個(gè)或多個(gè)零件或部件彼此“接合”的表達(dá)方式指的是零件直接地或通過ー個(gè)或多個(gè)中間零件或部件彼此施加作用力。如在此使用的，術(shù)語“數(shù)量”指的是ー個(gè)或者大于ー個(gè)(即多個(gè))的整數(shù)。根據(jù)ー個(gè)實(shí)施例適合于給患者提供呼吸療法的系統(tǒng)200大體上顯示在圖IA和IB中。系統(tǒng)200包括壓カ發(fā)生裝置202、患者回路204、患者接口裝置206、以及具有本文其他處(圖2-18)詳細(xì)顯示的流體流動(dòng)控制裝置2的排氣ロ組件208。盡管系統(tǒng)200被論述為包括壓カ發(fā)生裝置202、患者回路204、患者接口裝置206、以及具有所示的流體流動(dòng)控制裝置2的排氣ロ組件208，可以預(yù)想到的是其他系統(tǒng)可以被采用而仍然在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，并且不限制干，壓カ發(fā)生裝置被連接到具有集成在其中的流體流動(dòng)控制裝置2的患者接口裝置的系統(tǒng)是可以想像的。壓カ發(fā)生裝置202被構(gòu)成產(chǎn)生呼吸氣體流且可以包括，不限制干，呼吸器、恒壓支持裝置(例如持續(xù)氣道正壓通氣裝置、或CPAP裝置)，變壓裝置(例如，賓夕法尼亞州，默里 希爾的偉康公司制造和配銷的BiPAp 、Bi-Flex 、或C-Flex 裝置)以及自動(dòng)滴定壓力支持裝置。患者回路204被構(gòu)成將來自壓カ發(fā)生裝置202的呼吸氣體流連通到患者接口裝置206。典型地，患者回路204包括導(dǎo)管或軟管，其第一末端210a與壓カ發(fā)生裝置202連接，其第二末端210b與患者接口裝置206連接。在當(dāng)前的實(shí)施例中，第二末端210b與排氣ロ組件208連接，所述排氣ロ組件208又與患者接口裝置206連接?；颊呓涌谘b置206典型地是被構(gòu)成將放置在患者臉部上和/或上方的鼻罩或ロ鼻面罩。然而，便于傳送呼吸氣體流到這種患者的氣道以及從這種患者的氣道去除呼出氣體流的任何類型的患者接口裝置206可以被使用而仍然在本發(fā)明的范圍內(nèi)。如圖IA和IB所示的實(shí)施例中，患者接口裝置206包括襯墊212、剛性殼體214、和前額支撐216。頭帶(未顯示)可以被系到殼體214和前額支撐216上以將患者接口裝置206穩(wěn)固到患者的頭上。殼體214上排氣ロ組件208連接到其上的開ロ允許來自壓カ發(fā)生裝置202的呼吸氣體流被傳送到由殼體214和襯墊212限定的內(nèi)部空間，然后到患者的氣道。在當(dāng)前實(shí)施例中，殼體214上的開ロ也允許(來自這種患者的氣道的)呼出氣體流被傳送到排氣ロ組件 208。盡管在圖I中顯示為獨(dú)立的部件，可想像的是排氣ロ組件208可以被包括在，例如且不限制于，患者接口裝置206和/或患者回路204中而仍然在本發(fā)明的范圍內(nèi)。圖2至6顯示了根據(jù)本發(fā)明的ー個(gè)特定實(shí)施例的流體流動(dòng)控制裝置2的不同視圖。更具體地，圖2是正視圖、圖3是正面橫斷面視圖(沿圖2中線3-3取截的)、圖4是分解正視圖、圖5是分解正面橫斷面視圖(沿圖4中線5-5取截的)、以及圖6是流體流動(dòng)控制裝置2的分解等距視圖。如此處更加詳細(xì)的所述，流體流動(dòng)控制裝置2允許諸如液體或氣體的流體流過它并使鄰近于流體流動(dòng)控制裝置2的流體流動(dòng)的方向能夠選擇性地被控制。流體流動(dòng)控制裝置2包括加壓的流體(來自這種流體的源頭(未顯示))能夠從中流過的主導(dǎo)管4、和被連接到主導(dǎo)管4的噴嘴組件6。噴嘴組件6包括外部噴嘴元件8、內(nèi)部噴嘴元件10和轉(zhuǎn)換元件12。
外部噴嘴元件8具有大體上環(huán)形的形狀并包括成型頂面14、中間壁部分16、以及底唇緣部分18，底唇緣部分18具有限定中心孔22(圖5)的帶螺紋內(nèi)壁20。如圖6所示，在外部噴嘴元件8中設(shè)置有孔24以為來自主導(dǎo)管4的流體流動(dòng)提供路徑。成型頂面14和中間壁部分16的內(nèi)壁部分28限定了主孔26。如圖3所示，內(nèi)壁部分28平行于主孔26的縱向軸線延伸。成型頂面14包括被連接到并鄰近于內(nèi)壁部分28的凸形部分30、以及被連接到并鄰近于凸形部分30的凹形部分32。內(nèi)部噴嘴元件10包括被連接到帶螺紋的圓柱形底部36的圓錐形(倒置的)頂部34。圓柱形底部36從圓錐形頂部34朝向主導(dǎo)管4向下延伸。圓錐形頂部34包括被連接到外壁40的平底38。轉(zhuǎn)換元件12是包括壁42的環(huán)形體的形式。轉(zhuǎn)換元件12包括由壁42的內(nèi)部限定的內(nèi)孔44。 當(dāng)組裝時(shí)，外部噴嘴元件8的底唇緣部分18被接收在主導(dǎo)管4的內(nèi)部46中，并且中間壁部分16的底部擱在主導(dǎo)管4的頂端。在示例性實(shí)施例中，外部噴嘴元件8通過例如摩擦配合或粘合劑的合適方式被緊固到主導(dǎo)管4上。而且，在外部噴嘴元件8與被緊固到其上的主導(dǎo)管4之間提供了氣密密封。由于圓柱形底部36的螺紋和帶螺紋的內(nèi)壁20的螺紋之間的配合，內(nèi)部噴嘴元件10的圓柱形底部36被接收并被保持在外部噴嘴元件8的中心孔22中。由于這種螺紋連接，通過旋轉(zhuǎn)內(nèi)部噴嘴元件10，內(nèi)部噴嘴元件10相對(duì)于外部噴嘴元件8的位置是可調(diào)整的。根據(jù)本發(fā)明的一方面，內(nèi)部噴嘴元件10被定位成，使得在圓錐形頂部34的外壁40與中間壁部分16的內(nèi)壁部分28以及成型頂面14的凸形部分30的兩者之間存在間隙48。另外，轉(zhuǎn)換元件12被定位成，使得外部噴嘴元件8和主導(dǎo)管4的頂部如圖3所示被接收在轉(zhuǎn)換元件12的內(nèi)孔44中。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，當(dāng)轉(zhuǎn)換元件以這種方式被定位時(shí)，它相對(duì)于外部噴嘴元件8和主導(dǎo)管4的頂部沿著圖3中箭頭所示的方向上是可移動(dòng)的。這可以通過很多種方式實(shí)現(xiàn)。在所示的實(shí)施例中，摩擦配合存在于轉(zhuǎn)換元件12和外部噴嘴元件8之間，使得轉(zhuǎn)換元件12被保持在位，但是，通過沿著平行于內(nèi)孔44的縱向軸線的方向施加足夠的カ轉(zhuǎn)換元件12可以相對(duì)于外部噴嘴元件8和主導(dǎo)管4的頂部被手動(dòng)移動(dòng)?？商娴?，轉(zhuǎn)換元件12可以通過下列的方式，例如且不限制于，作用在轉(zhuǎn)換元件12上的氣動(dòng)機(jī)構(gòu)或電動(dòng)馬達(dá)自動(dòng)地移動(dòng)。用于移動(dòng)轉(zhuǎn)換元件12的其他布置也是可能的。圖7、8和9顯示了根據(jù)ー個(gè)特定實(shí)施例的流體流動(dòng)控制裝置2的操作。具體地，圖7顯示了流體流動(dòng)控制裝置2處于初始狀態(tài)、圖8顯示了流體流動(dòng)控制裝置2處于被轉(zhuǎn)換狀態(tài)、以及圖9顯示了流體流動(dòng)控制裝置2處于被轉(zhuǎn)換狀態(tài)，所有的圖將在下面描述。參看圖7，在初始狀態(tài)，轉(zhuǎn)換元件12被定位成使得它的頂面位于外部噴嘴元件8的成型頂面14的下方。在初始狀態(tài)，加壓氣體50被提供到主導(dǎo)管4。這種加壓氣體50的流動(dòng)由箭頭顯示在圖7中。如圖7所示，加壓氣體50流過間隙48并形成沿著遠(yuǎn)離噴嘴組件6的頂部中心的方向向上(向前)流動(dòng)的360°圓錐形排氣流動(dòng)52。另外，也通過箭頭顯示在圖7中的圍繞噴嘴組件6的周圍氣體54 (例如，空氣)從噴嘴組件6的周邊朝著噴嘴組件6的頂部中心的方向被抽吸(在這里稱為周邊吸入流動(dòng))。參看圖8，在中間轉(zhuǎn)換狀態(tài)，轉(zhuǎn)換元件12被移動(dòng)(例如，通過在其他處所述機(jī)構(gòu)之一)并被定位成使得它的頂面位于外部噴嘴元件8的成型頂面14的上方。在這個(gè)位置，轉(zhuǎn)換元件12的壁42的至少一部分阻斷并干擾了周圍氣體54的向內(nèi)流動(dòng)。另外，如圖8所示，360°圓錐形排氣流動(dòng)52不再出現(xiàn)。替代地，通過箭頭顯示在圖8中的周圍氣體(例如，空氣)吸入流動(dòng)56出現(xiàn)并朝著噴嘴組件6的頂部中心以向下(向后)的方向流動(dòng)，即大體上平行于主導(dǎo)管4的縱向軸線(與360°圓錐形排氣流動(dòng)52的方向相反)。并且，圍繞噴嘴組件6的周圍氣體54 (例如，空氣)的流動(dòng)方向反向并朝著噴嘴組件6的周邊遠(yuǎn)離噴嘴組件6的頂部中心流動(dòng)(在這里稱為周邊流出)。這也導(dǎo)致加壓氣體50向外的周邊排氣流動(dòng)。參看圖9，在最后被轉(zhuǎn)換狀態(tài)，轉(zhuǎn)換元件12被移動(dòng)(例如，通過在其他處所述機(jī)構(gòu)之一)并被返回到初始狀態(tài)的位置。如圖9所示，結(jié)果是沿著向下(向后)的方向并朝向噴嘴組件6的頂部中心的吸入流動(dòng)56，以及包括加壓氣體50穿過間隙48的排氣流動(dòng)的上述周邊流出。因此，從初始狀態(tài)到被轉(zhuǎn)換狀態(tài)的過程中，圍繞噴嘴組件的氣體流動(dòng)，從周邊吸入和向上(向前)并遠(yuǎn)離噴嘴組件6的頂部中心的排氣流動(dòng)變化到向下(向后)并朝著噴嘴 組件6的頂部中心的流動(dòng)以及包括排氣的周邊流出。剛才在那里描述的各種流動(dòng)和變化被認(rèn)為是由于柯恩達(dá)效應(yīng)產(chǎn)生的，所述柯恩達(dá)效應(yīng)是說明了與曲面接觸的流體的移動(dòng)氣流將趨向于沿著曲面彎曲的方向前進(jìn)而不是沿著直線行進(jìn)的法則。為了返回到初始狀態(tài)(復(fù)位)，將加壓氣體50的流動(dòng)關(guān)掉然后重新打開，或者把噴嘴元件6的頂面完全地阻塞片刻。在被轉(zhuǎn)換狀態(tài)向上移動(dòng)轉(zhuǎn)換元件12 (如上所述)將不會(huì)引起返回到初始狀態(tài)(復(fù)位)的發(fā)生。圖10和11顯示了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的略微改進(jìn)的流體流動(dòng)控制裝置2的操作。在這個(gè)實(shí)施例中，流體流動(dòng)控制裝置2被采用而不使用開關(guān)12 (在所示的實(shí)施方式中，沒有轉(zhuǎn)換元件12，也可以在這個(gè)實(shí)施例中提供轉(zhuǎn)換元件12而只是不如上所述地使用它)。另外，包含在本實(shí)施例中的加壓流體是液體。圖10顯示了本實(shí)施例的初始狀態(tài)，其中改進(jìn)的流體流動(dòng)控制裝置2被定位在一泓液體58上方。如圖10所示，在這個(gè)狀態(tài)時(shí)，在液體58的頂面62和外部噴嘴元件8的頂面之間有氣隙60。并且，加壓液體64如圖10中箭頭所示地流過主導(dǎo)管4和間隙48。這導(dǎo)致了該一泓液體58內(nèi)的從外部噴嘴元件8和流體流動(dòng)控制裝置2的周邊外部朝向外部噴嘴元件8和流體流動(dòng)控制裝置2的周邊內(nèi)部并向下遠(yuǎn)離流體流動(dòng)控制裝置2的流體流動(dòng)(通過箭頭顯示在圖10中)。圖11顯示了本實(shí)施例的被轉(zhuǎn)換狀態(tài)，其中改進(jìn)的流體流動(dòng)控制裝置2的外部噴嘴元件8的至少一部分被插入該一泓液體58中、并且該一泓液體58的頂面62和外部噴嘴元件8的頂面之間的氣隙60被消除。在一個(gè)實(shí)施例中，成型頂面14的所有凸形部分30和所有或部分凹形部分32位于該一泓液體58的頂面62下方。如圖11所示，在這個(gè)狀態(tài)時(shí)，該一泓液體58內(nèi)的流體流動(dòng)反向(通過箭頭顯示在圖11中)、且現(xiàn)在向上朝著流體流動(dòng)控制裝置2并且從外部噴嘴元件8和流體流動(dòng)控制裝置2的的周邊內(nèi)部朝向外部噴嘴元件8和流體流動(dòng)控制裝置2的周邊外部行進(jìn)。如果流體流動(dòng)控制裝置2被抬升以重新形成氣隙60，上述的初始狀態(tài)被恢復(fù)。再次，剛才其中所述各種流動(dòng)和變化被認(rèn)為是由于柯恩達(dá)效應(yīng)而產(chǎn)生的。圖12是根據(jù)本發(fā)明的可選實(shí)施例的流體流動(dòng)控制裝置66的分解圖。流體流動(dòng)控制裝置66包括加壓流體能夠流過的(從這種流體的源頭(未顯示))主導(dǎo)管68、被連接到主導(dǎo)管68的噴嘴元件70。噴嘴元件70包括外部噴嘴元件72、內(nèi)部噴嘴元件74和轉(zhuǎn)換元件76。外部噴嘴元件72具有大體上環(huán)形的形狀并包括成型半圓形頂面78，中間壁部分80、平頂面82和底唇緣部分84。如圖12所示，在外部噴嘴元件72中設(shè)置孔86以給來自主導(dǎo)管68的流體流動(dòng)提供路徑。成型半圓形頂面78和中間壁部分80的內(nèi)壁部分88限定主孔。成型半圓形頂面78包括被連接到并鄰近于內(nèi)壁部分88的凸形部分92、以及被連接到并鄰近于凸形部分92的凹形部分94。內(nèi)部噴嘴元件74包括頂部96，頂部96具有局部圓錐形(倒置的)第一側(cè)98和具有圓柱形的第二側(cè)100的。頂部96被連接到圓柱形底部102。圓柱形底部102從頂部96朝著主導(dǎo)管68的方向向下延伸。第一側(cè)98包括被連接到外壁106的平底部分104。 轉(zhuǎn)換元件76是包括壁108的環(huán)形體的形式。轉(zhuǎn)換元件76包括由壁108的內(nèi)部限定的內(nèi)孔。當(dāng)組裝時(shí)，內(nèi)部噴嘴元件74被定位成，使得在外壁106與中間壁部分86的內(nèi)壁部分88以及成型半圓形頂面78的凸形部分92的兩者之間存在間隙。流體流動(dòng)控制裝置66的操作與本文其他處所述流體流動(dòng)控制裝置2的操作相似。在本文其他處所述液體應(yīng)用中(圖10和11)，可以使用流體流動(dòng)控制裝置66而沒有開關(guān)76。圖13是根據(jù)可選實(shí)施例的可以與可選流體流動(dòng)控制裝置一起使用的外部噴嘴元件110的等距視圖，所述可選流體流動(dòng)控制裝置與流體流動(dòng)控制裝置2具有相同的操作原理。外部噴嘴元件110具有大體矩形形狀并包括設(shè)置成彼此相對(duì)的成型頂側(cè)面112和114、設(shè)置成彼此相對(duì)的平頂側(cè)面116和118，以及中間壁部分120。成型頂側(cè)面112和114、平頂側(cè)面116和118以及中間壁部分120的內(nèi)壁部分122限定了主孔。成型頂側(cè)面112和114的每個(gè)包括被連接到并鄰近于內(nèi)壁部分122的凸形部分124、以及被連接到并鄰近于凸形部分124的凹形部分126。外部噴嘴元件110被構(gòu)成可以運(yùn)用在可選的流體流動(dòng)控制裝置中，所述可選的流體流動(dòng)控制裝置包括如圖14A和14B所示的內(nèi)部噴嘴元件142和轉(zhuǎn)換元件(未顯示)，所述內(nèi)部噴嘴元件142和轉(zhuǎn)換元件均具有與外部噴嘴元件110的形狀互補(bǔ)的形狀。正如圖14A所示的內(nèi)部噴嘴元件142的頂視圖和圖14B(沿著圖14A中的線B-B截取的)所示內(nèi)部噴嘴元件142的橫斷面視圖所看到的那樣，內(nèi)部噴嘴元件142包括頂部144，頂部144具有相對(duì)的向內(nèi)成角度的側(cè)面146，148和相對(duì)的平側(cè)面150，152。間隙將形成在相對(duì)的向內(nèi)側(cè)面146，148與內(nèi)壁部分122以及凸形部分124之間。這種流體流動(dòng)控制裝置的操作與本文其他處所述流體流動(dòng)控制裝置2的操作相似。圖15是根據(jù)另一個(gè)可選實(shí)施例的可以與另一個(gè)可選流體流動(dòng)控制裝置一起使用的外部噴嘴元件128的等距視圖，所述可選的流體流動(dòng)控制裝置與流體流動(dòng)控制裝置2具有相同的操作原理。外部噴嘴元件128具有“花瓣”的形狀并如圖所示包括通過彎曲連接段132A, 132B, 132C, 132D彼此連接的4個(gè)半圓柱形段130A, 130B, 130C和130D。半圓柱形段130A，130B, 130C, 130D的每個(gè)包括成型半圓形頂面134和內(nèi)壁部分136。成型頂側(cè)面112和114、平頂側(cè)面116和118以及中間壁部分120的內(nèi)壁部分122限定了主孔。成型半圓形頂面134、內(nèi)壁部分136以及彎曲的連接段132A，132B，132C，132D限定了主孔。每個(gè)成型半圓形頂面134包括被連接到并鄰近于內(nèi)壁部分136的凸形部分138，以及被連接到并鄰近于凸形部分138的凹形部分140。外部噴嘴元件128被構(gòu)成運(yùn)用在可選的流體流動(dòng)控制裝置中，所述可選的流體流動(dòng)控制裝置包括如圖16所示的內(nèi)部噴嘴元件154和如圖17(頂視圖)所示的轉(zhuǎn)換元件156，所述內(nèi)部噴嘴元件154和轉(zhuǎn)換元件156均具有與外部噴嘴元件128的形狀互補(bǔ)的形狀。如圖16所示的是內(nèi)部噴嘴元件154的頂視圖，內(nèi)部噴嘴元件154的頂部160包括四段158A，158B, 158C和158D，每段具有半圓形側(cè)段162，所述半圓形側(cè)段162具有局部圓錐形(倒置的)的形狀。間隙將形成在每個(gè)半圓形側(cè)段162與相應(yīng)的內(nèi)壁部分136以及凸形部分138之間。這種流體流動(dòng)控制裝置的操作與本文其他處所述流體流動(dòng)控制裝置2的操作相似。在可選的實(shí)施例中，可以設(shè)置包括四個(gè)分開的且獨(dú)立地可移動(dòng)段164A，164B, 164C和164D的轉(zhuǎn)換元件156’。由于這種構(gòu)造，通過移動(dòng)轉(zhuǎn)換元件156’的相應(yīng)的段164A，164B，164C和164D，每個(gè)半圓柱形段130A，130B, 130C, 130D可以如本文其他處所述選擇性地且獨(dú)
立地被轉(zhuǎn)換。 盡管本發(fā)明基于當(dāng)前被認(rèn)為是最實(shí)際和優(yōu)選的實(shí)施例而詳細(xì)描述用于解釋目的，但是可以理解的是這種細(xì)節(jié)僅僅用于該目的并且本發(fā)明沒有局限于所公開的實(shí)施例，而是相反地覆蓋了落入附加權(quán)利要求精神和范圍內(nèi)的修改和等同配置。例如，可以理解的是，本發(fā)明預(yù)期到在某種程度上任意實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)特征能夠與任意其它實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)特征進(jìn)行組合。另外，盡管流體流動(dòng)控制裝置2被顯示在圖IA和IB中應(yīng)用在具有患者接口裝置206的系統(tǒng)200中，流體流動(dòng)控制裝置2的其他應(yīng)用可被預(yù)期且在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，并且不限制于，流體流動(dòng)控制裝置2和這里所述方法可以使用在任何下列氣體的應(yīng)用通風(fēng)(例如建筑物、包裹體)、氣體混合(例如富氧、工業(yè)生產(chǎn)過程)、氣體排除(例如煙霧抽弓丨、排氣去除)、氣體擴(kuò)散(例如射流擴(kuò)散器、排氣擴(kuò)散器)、特殊效果(例如煙霧發(fā)生器、魔術(shù)師的戲法)、氣體推進(jìn)(例如噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、壓縮空氣發(fā)動(dòng)機(jī))、以及氣體逆流(例如管道、排氣噴口)。另外，并且不限制于，流體流動(dòng)控制裝置2和這里所述方法可以使用在任何下列液體的應(yīng)用液體混合(例如涂料、工業(yè)處理、化學(xué)制品)，液體提煉/分離(例如原油、廢物處理)、液體通氣(例如水族館、廢物處理)、液體凈化(脫鹽、水凈化)、液體蒸餾(例如酒精、工業(yè)生產(chǎn))、液體冷卻(例如工業(yè)生產(chǎn)、能源產(chǎn)生)、液體推進(jìn)(例如水上摩托艇馬達(dá)、水中呼吸設(shè)備)、液體分散(例如增濕、煙霧劑發(fā)生器)、以及汽相淀積(例如、硅晶片制造、鉆石涂層)。
權(quán)利要求
1.ー種患者接口裝置(200)，包括 (a)襯墊(212)； (b)支撐襯墊的面罩構(gòu)架(214)； (c)被連接到所述面罩構(gòu)架并且適合于傳送氣體流的患者回路(204);以及 (d)被連接到所述面罩構(gòu)架或所述患者回路的流體流動(dòng)控制裝置(2)，所述流體流動(dòng)控制裝置(2)包括 (1)被構(gòu)造成接收加壓流體的主導(dǎo)管⑷；以及 (2)被連接到所述主導(dǎo)管的噴嘴組件(6)，所述噴嘴組件包括 (i)具有成型頂面和與所述主導(dǎo)管的內(nèi)部流體連通的主孔的外部噴嘴元件(8)； (ii)被接收在所述主孔內(nèi)的內(nèi)部噴嘴元件(10)，其中，在所述內(nèi)部噴嘴元件與所述外部噴嘴元件之間形成間隙；以及 (iii)在第一位置與第二位置之間選擇性地可移動(dòng)的轉(zhuǎn)換元件(12)，其中，在所述第一位置，所述轉(zhuǎn)換元件被定位在所述外部噴嘴元件的所述成型頂面下方，在所述第二位置，所述轉(zhuǎn)換元件的至少一部分被定位成鄰近于所述外部噴嘴元件的所述成型頂面或在所述外部噴嘴元件的所述成型頂面上方。
2.如權(quán)利要求I所述患者接口裝置，其特征在于，在所述第二位置，所述轉(zhuǎn)換元件的至少一部分被定位成在所述外部噴嘴元件的所述成型頂面上方。
3.如權(quán)利要求I所述患者接口裝置，其特征在于，所述外部噴嘴元件具有環(huán)形形狀，所述轉(zhuǎn)換元件包括環(huán)形體。
4.如權(quán)利要求3所述患者接口裝置，其特征在于，所述成型頂面是半圓形的、并且沿著所述外部噴嘴元件的整個(gè)頂面的一半延伸。
5.如權(quán)利要求I所述患者接口裝置，其特征在于，所述成型頂面包括鄰近于所述外部噴嘴元件的內(nèi)壁部分的凸形部分、以及鄰近于所述凸形部分的凹形部分。
6.如權(quán)利要求5所述患者接口裝置，其特征在干，所述內(nèi)壁部分平行于所述主孔的縱向軸線延伸。
7.如權(quán)利要求5所述患者接口裝置，其特征在于，所述內(nèi)部噴嘴元件包括具有連接到外壁的平底的圓錐形頂部，所述外壁從所述平底朝向所述主導(dǎo)管向下延伸，所述間隙位于所述外壁與所述外部噴嘴元件的所述凸形部分和所述內(nèi)壁部分之間。
8.如權(quán)利要求7所述患者接口裝置，其特征在于，所述外部噴嘴元件具有環(huán)形形狀，所述轉(zhuǎn)換元件包括環(huán)形體，所述圓錐形頂部被連接到圓柱形底部，所述圓柱形底部被接收和保持在所述外部噴嘴元件的內(nèi)壁中。
9.如權(quán)利要求8所述患者接口裝置，其特征在于，所述圓柱形底部和所述內(nèi)壁形成有螺紋。
10.如權(quán)利要求I所述患者接口裝置，其特征在于，所述內(nèi)部噴嘴元件相對(duì)于所述外部噴嘴元件的位置可選擇性地調(diào)整。
11.如權(quán)利要求I所述患者接口裝置，其特征在于，所述外部噴嘴元件具有矩形形狀，所述成型頂面包括位于所述外部噴嘴元件的第一側(cè)上的第一成型面部分和位于所述外部噴嘴元件的與所述第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)上的第二成型面部分。
12.如權(quán)利要求I所述患者接口裝置，其特征在于，所述外部噴嘴元件包括通過多個(gè)彎曲連接段彼此連接的多個(gè)半圓柱形段，所述成型頂面包括多個(gè)成型面部分，每個(gè)成型面部分被設(shè)置在相應(yīng)ー個(gè)半圓柱形段的頂部上。
13.—種控制流體流動(dòng)的方法，包括 提供具有主導(dǎo)管和連接到所述主導(dǎo)管的噴嘴組件的流體流動(dòng)控制裝置(2)，所述噴嘴組件包括具有成型頂面和與所述主導(dǎo)管的內(nèi)部流體連通的主孔的外部噴嘴元件、以及被接收在所述主孔內(nèi)的內(nèi)部噴嘴元件，其中，在所述內(nèi)部噴嘴元件與所述外部噴嘴元件之間形成間隙； 在初始狀態(tài)時(shí)在所述主導(dǎo)管內(nèi)提供加壓氣體，其中，在所述初始狀態(tài)時(shí)(i)排氣流沿著遠(yuǎn)離所述噴嘴組件的頂部中心的方向從所述噴嘴組件向前流出；以及(ii)圍繞所述噴嘴組件的周圍氣體被從所述噴嘴組件的周邊朝著所述噴嘴組件的所述頂部中心抽吸；并且 通過干擾所述周圍氣體朝向所述噴嘴組件的所述頂部中心的流動(dòng)，引起所述流體流動(dòng)控制裝置移動(dòng)到被轉(zhuǎn)換狀態(tài)，在所述被轉(zhuǎn)換狀態(tài)(i)周圍氣體的吸入流動(dòng)出現(xiàn)并且沿著朝向噴嘴組件的頂部中心的向后方向流動(dòng)，( )圍繞噴嘴組件的周圍氣體遠(yuǎn)離所述噴嘴組件的所述頂部中心朝向噴嘴組件的所述周邊流動(dòng)，并且第二排氣流從所述噴嘴組件朝向所述噴嘴組件噴嘴組件的周邊流出。
14.如權(quán)利要求13所述方法，其特征在于，所述成型頂面包括鄰近于所述外部噴嘴元件的內(nèi)壁部分的凸形部分、以及鄰近于所述凸形部分的凹形部分，所述內(nèi)部噴嘴元件包括具有連接到外壁的平底的圓錐形頂部，所述外壁從所述平底朝向所述主導(dǎo)管向下延伸，其中，所述間隙位于所述外壁與所述外部噴嘴元件的所述凸形部分和所述內(nèi)壁部分之間。
15.ー種患者接口裝置(200)，包括 (a)襯墊(212)； (b)支撐襯墊的面罩構(gòu)架(214)； (c)被連接到所述面罩構(gòu)架并且適合于傳送氣體流的患者回路(204);以及 (d)被連接到所述面罩構(gòu)架或所述患者回路的流體流動(dòng)控制裝置(2)，所述流體流動(dòng)控制裝置(2)包括 (1)被構(gòu)造成接收加壓流體的主導(dǎo)管⑷；以及 (2)被連接到所述主導(dǎo)管的噴嘴組件(6)，所述噴嘴組件包括 (i)具有成型頂面和與所述主導(dǎo)管的內(nèi)部流體連通的主孔的外部噴嘴元件(8)，所述成型頂面包括鄰近于所述外部噴嘴元件的內(nèi)壁部分的凸形部分、以及鄰近于所述凸形部分的凹形部分； (ii)被接收在所述主孔內(nèi)的內(nèi)部噴嘴元件(10)，其中，在所述內(nèi)部噴嘴元件與所述外部噴嘴元件之間形成間隙。
16.如權(quán)利要求15所述患者接口裝置，其特征在于，所述外部噴嘴元件具有環(huán)形形狀。
17.如權(quán)利要求15所述患者接口裝置，其特征在于，所述內(nèi)壁部分平行于所述主孔的縱向軸線延伸。
18.如權(quán)利要求16所述患者接口裝置，其特征在于，所述內(nèi)部噴嘴元件包括具有連接到外壁的平底的圓錐形頂部，所述外壁從所述平底朝向所述主導(dǎo)管向下延伸，所述間隙位于所述外壁與所述外部噴嘴元件的所述凸形部分和所述內(nèi)壁部分之間。
19.如權(quán)利要求18所述患者接口裝置，其特征在于，所述圓錐形頂部被連接到圓柱形底部，所述圓柱形底部被接收和保持在所述外部噴嘴元件的內(nèi)壁中。
20.如權(quán)利要求19所述患者接口裝置，其特征在于，所述圓柱形底部和所述內(nèi)壁形成有螺紋。
21.如權(quán)利要求15所述患者接口裝置，其特征在于，所述內(nèi)部噴嘴元件相對(duì)于所述外部噴嘴元件的位置可選擇性地調(diào)整。
22.如權(quán)利要求15所述患者接口裝置，其特征在于，所述成型頂面是半圓形的、并且沿著所述外部噴嘴元件的整個(gè)頂面的一半延伸。
23.如權(quán)利要求15所述患者接口裝置，其特征在于，所述外部噴嘴元件具有矩形形狀，所述成型頂面包括位于所述外部噴嘴元件的第一側(cè)上的第一成型面部分和位于所述外部 噴嘴元件的與所述第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)上的第二成型面部分。
24.如權(quán)利要求15所述患者接口裝置，其特征在于，所述外部噴嘴元件包括通過多個(gè)彎曲連接段彼此連接的多個(gè)半圓柱形段，所述成型頂面包括多個(gè)成型面部分，每個(gè)成型面部分被設(shè)置在相應(yīng)ー個(gè)半圓柱形段的頂部上。
25.一種控制流體流動(dòng)的方法，包括 提供具有主導(dǎo)管和連接到所述主導(dǎo)管的噴嘴組件的流體流動(dòng)控制裝置(2)，所述噴嘴組件包括具有成型頂面和與所述主導(dǎo)管的內(nèi)部流體連通的主孔的外部噴嘴元件、以及被接收在所述主孔內(nèi)的內(nèi)部噴嘴元件，其中，在所述內(nèi)部噴嘴元件與所述外部噴嘴元件之間形成間隙； 在初始狀態(tài)在所述主導(dǎo)管內(nèi)提供加壓液體，其中，在所述初始狀態(tài)時(shí)(i)所述加壓液體通過所述間隙從所述噴嘴組件流出，( )噴嘴組件被定位在ー泓液體的頂面上方，(iii)在所述ー泓液體中的流體流從所述外部噴嘴元件的周邊外側(cè)到所述外部噴嘴元件的周邊內(nèi)側(cè)并且向下遠(yuǎn)離所述流體流動(dòng)控制裝置行迸；以及 通過將所述噴嘴組件插入所述ー泓液體中，引起所述流體流動(dòng)控制裝置移動(dòng)到所述被轉(zhuǎn)換狀態(tài)，在所述被轉(zhuǎn)換狀態(tài)(i)所述加壓液體通過所述間隙從所述噴嘴組件流出，(ii)在所述ー泓液體中的流體流反向并且從所述外部噴嘴元件的周邊內(nèi)側(cè)到所述外部噴嘴元件的周邊外側(cè)向上朝向所述流體流動(dòng)控制裝置行迸。
26.如權(quán)利要求25所述方法，其特征在干，所述成型頂面包括鄰近于所述外部噴嘴元件的內(nèi)壁部分的凸形部分、以及鄰近于所述凸形部分的凹形部分，所述內(nèi)部噴嘴元件包括具有連接到外壁的平底的圓錐形頂部，所述外壁從所述平底朝向所述主導(dǎo)管向下延伸，其中，所述間隙位于所述外壁與所述外部噴嘴元件的所述凸形部分和所述內(nèi)壁部分之間。
27.如權(quán)利要求25所述方法，其特征在于，在所述被轉(zhuǎn)換狀態(tài)，所述成型頂面的所有凸形部分以及所有或部分凹形部分位于所述液體的頂面下方。
全文摘要
用于例如患者接口(200)的流體流動(dòng)控制裝置(2)被提供，它包括被構(gòu)造成接收加壓流體的主導(dǎo)管(4)和被連接到主導(dǎo)管的噴嘴組件(6)。噴嘴組件包括具有成型頂面(14)和與主導(dǎo)管的內(nèi)部(46)流體連通的主孔(26)的外部噴嘴元件(8)，被容納在主孔內(nèi)的內(nèi)部噴嘴元件(10)，其中在內(nèi)部噴嘴元件和外部噴嘴元件之間形成間隙(48)，以及在第一位置和第二位置之間選擇性地可移動(dòng)的轉(zhuǎn)換元件，在第一位置，轉(zhuǎn)換元件(12)被定位成在外部噴嘴元件的成型頂面下方，并且在第二位置，轉(zhuǎn)換元件的至少一部分被定位在鄰近于外部噴嘴元件的成型頂面或在外部噴嘴元件的成型頂面上方。
文檔編號(hào)A61M16/06GK102725016SQ201080048371
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2010年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月27日
發(fā)明者小J·馬圖拉 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司