用于控制流體流量的閥組件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于控制流體流量的閥組件。其中使用流體流量控制系統(tǒng)的電子式流量選擇器來(lái)選擇流體流量。流體流量控制系統(tǒng)可操作于電控式和機(jī)械式。當(dāng)系統(tǒng)處于機(jī)械模式時(shí)，備用的機(jī)械式流量選擇器用于選擇流體的流量。備用的機(jī)械式流量選擇器包括位置檢測(cè)設(shè)備用以確定流體的流量。流體流量控制系統(tǒng)中閥桿相對(duì)針閥軸向移動(dòng)的同時(shí)，流量選擇器保持處于固定位置。
【專利說(shuō)明】用于控制流體流量的閥組件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及通過(guò)閥組件控制流體流量；具體地，本申請(qǐng)涉及用于保持相對(duì)于旋轉(zhuǎn)閥桿軸向固定的流量選擇器、以及閥位置檢測(cè)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]麻醉機(jī)的氣路系統(tǒng)一般可劃分為麻醉氣體輸送系統(tǒng)，麻醉氣體輸送裝置，麻醉呼吸機(jī)，呼吸系統(tǒng)以及麻醉氣體凈化系統(tǒng)等五大部分。在麻醉氣體輸送系統(tǒng)中，流量控制系統(tǒng)是必不可少的部件。該部件能對(duì)流經(jīng)病人端的新鮮氣體流量進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制，以滿足實(shí)際臨床時(shí)的需要。
[0003]針對(duì)該系統(tǒng)，市面上有部分高端機(jī)器采用微型比例閥來(lái)對(duì)流量進(jìn)行電控調(diào)節(jié)。但更多的機(jī)器則是廣泛采用了機(jī)械式流量調(diào)節(jié)閥(針閥)來(lái)實(shí)現(xiàn)流量控制，并且客戶操作的控制旋鈕剛性連接到針閥閥桿上，客戶操作旋鈕將直接帶動(dòng)針閥閥桿，實(shí)現(xiàn)針閥閥口開度以及流量的調(diào)節(jié)。麻醉機(jī)一般包含三條氣體支路，空氣、氧氣和笑氣。每個(gè)支路都會(huì)單獨(dú)配置一個(gè)針閥來(lái)對(duì)流經(jīng)該支路的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。針閥的基本原理是通過(guò)一個(gè)螺旋副實(shí)現(xiàn)對(duì)閥口開度大小的調(diào)節(jié)，進(jìn)而控制流經(jīng)的流量。然而，在螺旋副旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，閥桿會(huì)同時(shí)產(chǎn)生軸向位移，剛性連接到閥桿上的操作旋鈕就會(huì)隨之移動(dòng)。并且閥口開度的調(diào)節(jié)范圍越大，操作端旋鈕的軸向位移也就會(huì)越大。當(dāng)整機(jī)對(duì)不同支路氣體的流量需求不一致時(shí)，三個(gè)支路的閥口開度大小就會(huì)不同，此時(shí)操作面板上的多個(gè)操作旋鈕就會(huì)出現(xiàn)軸向距離參差不齊的現(xiàn)象，影響到整機(jī)的外觀效果以及人機(jī)交互界面，對(duì)于高端客戶的操作感受也會(huì)造成一定的不利影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]現(xiàn)有麻醉氣體輸送系統(tǒng)中，醫(yī)師在不同情況下可以通過(guò)電控式或機(jī)械式控制其中輸送的新鮮氣體如氧氣、笑氣和空氣的流量。各種實(shí)施方式中，處于通電狀態(tài)時(shí)，一個(gè)或多個(gè)可轉(zhuǎn)式流量選擇器如操作旋鈕用于`電子式控制氣體流量。麻醉氣體輸送系統(tǒng)還可以包括備用的機(jī)械式控制設(shè)備，用于在未通電狀態(tài)時(shí)控制一種或多種氣體的流量。一種實(shí)施方式中，三通閥、和/或常開閥和常閉閥的組合用于可選擇地允許來(lái)自電子式比例閥或機(jī)械式操作針閥的氣體流動(dòng)。任意類型的流量控制系統(tǒng)可使用或不用針閥組件、流量選擇器和位置檢測(cè)設(shè)備。
[0005]一些實(shí)施方式中，當(dāng)流體流量控制系統(tǒng)處于機(jī)械模式時(shí)，三通閥或其它轉(zhuǎn)向閥設(shè)備允許來(lái)自電子式比例閥的流體流向病人端。當(dāng)流體流量控制系統(tǒng)處于非通電狀態(tài)或者是選擇為手動(dòng)控制時(shí)，三通閥允許來(lái)自電子式比例閥的流體流向病人端?？商鎿Q地，本申請(qǐng)描述的轉(zhuǎn)向閥設(shè)備可包括常開閥和常閉閥的組合，用以替代三通閥或是結(jié)合三通閥一起使用。在一些實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)向閥設(shè)備位于流體輸入端和流體控制閥之間；另一些實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)向閥設(shè)備位于流體控制閥和流體輸出端之間。
[0006]電子式流量控制閥用于有選擇地接收來(lái)自流體輸入端的流體。醫(yī)師可通過(guò)電子式流量選擇器得以選擇流經(jīng)電子式流量控制閥的第一流體的流量。例如，對(duì)電子式流量選擇器選擇的內(nèi)容通過(guò)編碼器進(jìn)行電子式編碼，然后將已編碼的選擇內(nèi)容傳送到電子式控制器?；陔娮邮搅髁窟x擇器的選擇內(nèi)容，電子式控制器可傳送控制信號(hào)到電子式流量控制閥用以控制流體流量。電子式流量控制閥可包括電子式比例閥，電子式流量選擇器可包括可由醫(yī)師手動(dòng)旋轉(zhuǎn)的旋鈕。可選地，電子式流量選擇器可包括任何各式各樣的數(shù)字和/或模擬選擇器。
[0007]在一些實(shí)施方式中，通過(guò)唯一的電子式流量控制閥來(lái)控制每個(gè)可用流體的流量。該唯一的電子式流量選擇器用于控制各個(gè)電子式流量控制閥的流量?；蛘撸羞x擇地分配一個(gè)或多個(gè)電子式流量選擇器用以控制兩個(gè)或多個(gè)電子式流量控制閥。例如，系統(tǒng)可包括三個(gè)電子式流量控制閥，一個(gè)用于控制氧氣，一個(gè)用于控制空氣，另一個(gè)用于控制笑氣。系統(tǒng)還可只設(shè)有兩個(gè)電子式流量選擇器，可選擇其中一個(gè)用于控制空氣的流量或者笑氣的流量。通過(guò)固定分配或有選擇地分配任何電子式流量選擇器，可以控制任何一個(gè)或多個(gè)可用流體的流量。
[0008]一個(gè)或多個(gè)機(jī)械式流量控制閥用于控制每個(gè)可用流體的流量。例如，通過(guò)唯一的針閥來(lái)機(jī)械式地控制每個(gè)可用流體的流量。由醫(yī)師操縱的機(jī)械式流量選擇器，如旋鈕或滑塊，可用于機(jī)械式地調(diào)整通過(guò)每個(gè)針閥的流量。一些實(shí)施方式中，當(dāng)系統(tǒng)處于機(jī)械模式時(shí)，可禁用和/或縮回機(jī)械式流量選擇器以防止誤操作的流量調(diào)節(jié)。
[0009]一些實(shí)施方式中，針閥的可轉(zhuǎn)式閥桿與可轉(zhuǎn)式流量選擇器如旋鈕的接合腔相接合?？赊D(zhuǎn)式流量選擇器位于相對(duì)于閥外殼的軸向上的固定位置?？赊D(zhuǎn)式流量選擇器的接合腔用于容納閥桿的端部。轉(zhuǎn)動(dòng)可轉(zhuǎn)式流量選擇器時(shí)，閥桿也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。閥桿可以軸向移動(dòng)，從而增加或減少流體流量。又一些實(shí)施方式中，閥桿還用于在接合腔內(nèi)移動(dòng)。因此，流量選擇器可位于相對(duì)于閥外殼的軸向上的固定位置，同時(shí)仍保持可旋轉(zhuǎn)地與閥桿接合。
[0010]接合腔和閥桿可以是任何非圓形狀，以使得閥桿保持軸向上接合的同時(shí)還能自由地軸向移動(dòng)。例如，接合腔和閥桿可以是六邊形或具有相接合的隆起部/侵入部。接合腔和閥桿可以是橢圓形、方形、六角形、環(huán)形侵入部/隆起部，和/或任何η邊多邊形或其它非圓形狀。
[0011]通電狀態(tài)下，通過(guò)調(diào)整一個(gè)或多個(gè)電子式流量選擇器，可以控制流經(jīng)一個(gè)或多個(gè)電子式流量控制閥的一種或多種流體的流量。在通電狀態(tài)下，禁用和/或以其他方式停止備用的機(jī)械式流量控制閥，以防止其供應(yīng)流體或者多種流體的組合。此外，在通電狀態(tài)下，禁用和/或縮回備用的機(jī)械式流量控制閥相關(guān)的機(jī)械式流量選擇器，以防止流量被調(diào)節(jié)。
[0012]在未通電狀態(tài)下或是選擇為手動(dòng)超控時(shí)，禁用和/或以其他方式停用電子式流量控制閥，以避免其供應(yīng)流體或多種流體的組合。啟用或彈出機(jī)械式流量選擇器，以允許醫(yī)師手動(dòng)控制流經(jīng)備用的機(jī)械式流量控制閥的一種或多種流體的流量。
[0013]位置指示器與閥桿相對(duì)于流道的軸向位移有關(guān)，用以指示閥桿的位置。基于閥桿相對(duì)于流道的位置，位置指示器可指示當(dāng)前的選定流量。閥組件包括與位置指示器連接的位置檢測(cè)器，用于根據(jù)閥桿的相對(duì)位置檢測(cè)出流量。例如，為使流體流量為指定流量，如大于流量閾值、小于流量閾值、最大流量、和/或零，位置檢測(cè)器可確定出閥桿平移的位置。
[0014]一些實(shí)施方式 中，位置檢測(cè)器和/或位置指示器可用于指示當(dāng)前流量(如位于零和最大流量之間的任意流量)或只有當(dāng)達(dá)到指定流量時(shí)才指示(如起始狀態(tài)流量、最大流量、和/或零流量)。位置指示器可包括閥桿上的一個(gè)或多個(gè)隆起部和/或侵入部，用于當(dāng)閥桿軸向移動(dòng)到預(yù)設(shè)位置時(shí)觸發(fā)位置檢測(cè)器。隆起部和/或侵入部設(shè)置在閥桿的軸向浮動(dòng)襯套上。
[0015]一些實(shí)施方式中，位置指示器可包括與閥桿相連的銷釘，當(dāng)閥桿軸向移動(dòng)到預(yù)設(shè)位置時(shí)，銷釘觸發(fā)位置檢測(cè)器。銷釘隨著閥桿的軸向移動(dòng)而軸向移動(dòng)?？商娲?，銷釘由觸發(fā)轉(zhuǎn)盤觸發(fā)，觸發(fā)轉(zhuǎn)盤隨閥桿的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)閥組件內(nèi)閥桿相對(duì)于流道的軸向位移的相對(duì)位置，觸發(fā)轉(zhuǎn)盤使銷釘相對(duì)于位置檢測(cè)器移動(dòng)。
[0016]一些實(shí)施方式中，在縮回機(jī)械式流量選擇器時(shí)，例如系統(tǒng)恢復(fù)通電或者系統(tǒng)清零復(fù)位時(shí)，每個(gè)備用的機(jī)械式流量控制閥的流量被清零復(fù)位為起始狀態(tài)(home state),其中，當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入未通電狀態(tài)時(shí)，氣體按預(yù)設(shè)氣體流量自動(dòng)流動(dòng)。
[0017]一種實(shí)施方式中，電控式流量控制閥包括電控式步進(jìn)電機(jī)，用于調(diào)整流經(jīng)機(jī)械式流量控制閥如針閥的流體流量。本申請(qǐng)?zhí)峁┑母鞣N實(shí)施方式中，所描述的流體為氣體，如氧氣、笑氣和/或空氣。然而，本申請(qǐng)所描述的系統(tǒng)和方法的各種實(shí)施方式適用于任何各種各樣的液體和/或氣體。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為設(shè)有三個(gè)機(jī)械式流量控制選擇器的麻醉氣體輸送系統(tǒng)的示意圖，其中，這三個(gè)機(jī)械式流量控制選擇器分別用于控制氧氣、笑氣和空氣的流量。
[0019]圖2為設(shè)有兩個(gè)電子式流量控制選擇器和備用的三個(gè)機(jī)械式流量控制選擇器的麻醉氣體輸送系統(tǒng)的 示意圖，其中，電子式流量控制選擇器用于對(duì)三路氣體的每一路進(jìn)行選擇性的控制，機(jī)械式流量控制選擇器用于對(duì)每一路氣體進(jìn)行控制。
[0020]圖3為麻醉氣體輸送系統(tǒng)的控制面板的特寫圖，其中包括用于有選擇地控制氧氣和笑氣、或者氧氣和空氣的兩個(gè)電子式流量控制選擇器。
[0021]圖4為麻醉氣體輸送系統(tǒng)的控制面板的全貌圖，其中包括備用的機(jī)械式流量控制部分，用以獨(dú)立地控制三路氣體的流動(dòng)。
[0022]圖5為一種實(shí)施方式中備用的機(jī)械式流量控制選擇器處于縮回狀態(tài)以及處于彈出狀態(tài)的示意圖。
[0023]圖6為麻醉氣體輸送系統(tǒng)的控制面板的另一個(gè)視圖，其中包括電子式流量控制選擇器和備用的機(jī)械式流量控制選擇器。
[0024]圖7為用于有選擇地彈出和縮回三個(gè)機(jī)械式流量控制選擇器的機(jī)械部件的示意圖。
[0025]圖8為用于控制三路氣體的流量的三個(gè)機(jī)械式流量選擇器及相關(guān)的針閥組件的底視圖，其中包括位置檢測(cè)元件。
[0026]圖9為伸縮組件內(nèi)各部件的剖視圖，伸縮組件用于有選擇地彈出流量選擇器組件內(nèi)中的機(jī)械式流量選擇器。
[0027]圖1OA為流量選擇器組件及相關(guān)針閥的分解圖。
[0028]圖1OB為流量選擇器組件及相關(guān)針閥的另一分解圖。
[0029]圖1OC為流量選擇器組件的組裝圖。
[0030]圖1lA為流量選擇器通過(guò)緊定螺釘與旋鈕轉(zhuǎn)動(dòng)軸承相配合的示意圖。[0031]圖1lB為流量選擇器、旋鈕轉(zhuǎn)動(dòng)軸承和緊定螺釘?shù)钠室晥D。
[0032]圖12為閥桿的示意圖，包括用于保證閥桿軸向移動(dòng)的同時(shí)還和流量選擇器旋轉(zhuǎn)接合的扁位結(jié)構(gòu)。
[0033]圖13為用于與閥桿旋轉(zhuǎn)接合且保持相對(duì)于流量選擇器自由地軸向移動(dòng)的旋鈕轉(zhuǎn)動(dòng)軸承的示意圖。
[0034]圖14A為伸縮組件的剖視圖，其中流量選擇器組件處于縮回狀態(tài)，針閥處于完全關(guān)閉狀態(tài)。
[0035]圖14B為伸縮組件的剖視圖，其中流量選擇器組件處于彈出狀態(tài)，針閥處于完全關(guān)閉狀態(tài)。
[0036]圖14C為伸縮組件的剖視圖，其中流量選擇器組件處于彈出狀態(tài)，針閥處于部分打開狀態(tài)。
[0037]圖14D為伸縮組件的剖視圖，其中流量選擇器組件處于彈出狀態(tài)，針閥處于完全打開狀態(tài)。
[0038]圖15A為設(shè)有與閥桿相關(guān)的軸向浮動(dòng)襯套、位置指示器和位置檢測(cè)器的流量選擇器組件和針閥的頂視圖。
[0039]圖15B為流量選擇器組件的頂部分解圖，示出了流量選擇器上設(shè)有的接合腔及其相應(yīng)的閥桿的可能實(shí)施方式。
【具體實(shí)施方式】
[0040]麻醉氣體輸送過(guò)程中對(duì)氣體采用電子式流量控制雖有用，但還需要提供機(jī)械式的控制作為備用。例如，系統(tǒng)失電時(shí)，麻醉氣體輸送過(guò)程在失電時(shí)仍需要繼續(xù)供給氣體。一些實(shí)施方式中，在麻醉氣體輸送過(guò)程中，使用電子式控制設(shè)備如微調(diào)旋鈕以及編碼器可以方便地對(duì)一種或多種氣體的流量進(jìn)行電子式調(diào)整。當(dāng)發(fā)生失電或電源不可用時(shí)，可使用獨(dú)立的備用流量選擇器(如旋鈕)。在這些實(shí)施方式中，醫(yī)師需要啟用備用旋鈕，將機(jī)器從電控式切換為手動(dòng)模式，和/或在切換到手動(dòng)模式前確保將機(jī)械式旋鈕設(shè)置為需要的狀態(tài)。
[0041]在危急醫(yī)療過(guò)程中輸送麻醉氣體時(shí)發(fā)生失電將造成混亂。醫(yī)師在看到用于控制同一種氣體出現(xiàn)兩套旋鈕時(shí)，可能會(huì)覺(jué)得不便和/或感到困擾。本申請(qǐng)的各種實(shí)施方式中，當(dāng)流體流量控制系統(tǒng)處于機(jī)械模式時(shí)，流量選擇器如旋鈕為電控式的，此時(shí)備用的流量選擇器為縮回狀態(tài)或者為不可用。在未通電狀態(tài)下，或者醫(yī)師選擇啟用備用系統(tǒng)時(shí)，備用的流量選擇器彈出或是為可用。
[0042]轉(zhuǎn)向閥設(shè)備、機(jī)械式操作閥、電子式操作閥、控制器、編碼器、流量選擇器和/或本申請(qǐng)描述的其它組件的數(shù)目根據(jù)可用氣體(或液體)的數(shù)目而定。在各種麻醉氣體輸送系統(tǒng)中，可以單獨(dú)對(duì)氧氣、笑氣和/或空氣的每一路氣體進(jìn)行控制和/或按比例地對(duì)每一路氣體進(jìn)行控制。為輸送麻醉劑，可采用蒸發(fā)器并混合一種或多種氣體使用。
[0043]一種實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)向閥設(shè)備可將氣體(或液體)流量從氣體供給源引至機(jī)械式流量控制閥如機(jī)械式操作針閥，或引至電控式流量控制閥如電子式比例閥，這取決于系統(tǒng)是否有電或者是否啟用備用系統(tǒng)。
[0044]如 果系統(tǒng)處于機(jī)械模式，編碼選定的流量，并將編碼后的選定流量傳送到控制器。然后，控制器發(fā)送控制信號(hào)到電子式比例閥以得到所選定的流量。伸縮組件使備用的流量控制閥保持為縮回狀態(tài)。另外，伸縮組件可使備用的流量控制閥保持為不可用或無(wú)功能狀態(tài)。
[0045]如果系統(tǒng)處于未通電狀態(tài)或者醫(yī)師啟用備用系統(tǒng)，備用的流量選擇器將被彈出、啟用和/或以其它方式得以使用。然后流量選擇器選定的流量將被機(jī)械式地轉(zhuǎn)換給機(jī)械式操作流量控制閥如針閥，以實(shí)現(xiàn)所選定的流量。
[0046]根據(jù)各種實(shí)施方式，轉(zhuǎn)向閥設(shè)備可包括常開閥和常閉閥，以便可選地阻止來(lái)自(或輸送到)機(jī)械式操作針閥和電子式比例閥的氣體流動(dòng)。轉(zhuǎn)向閥設(shè)備可通過(guò)任意閥和/或控制設(shè)備實(shí)現(xiàn)，例如通過(guò)三通閥實(shí)現(xiàn)。
[0047]在一些實(shí)施方式中，機(jī)械式流量控制閥中使用針閥，該針閥結(jié)合電子式步進(jìn)電機(jī)的使用可視為電子式流量控制閥。各種實(shí)施方式中，流量選擇器包括任意種旋鈕、按鈕、可轉(zhuǎn)動(dòng)的致動(dòng)器、滑塊、和/或其他模擬和/或數(shù)字選擇設(shè)備。
[0048]一些實(shí)施方式中，針閥的可轉(zhuǎn)式閥桿與可轉(zhuǎn)式流量選擇器如旋鈕的接合腔相接合。可轉(zhuǎn)式流量選擇器位于相對(duì)于閥外殼的軸向上的固定位置。可轉(zhuǎn)式流量選擇器的接合腔用于容納閥桿的端部。轉(zhuǎn)動(dòng)可轉(zhuǎn)式流量選擇器時(shí)，閥桿也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。閥桿可以軸向移動(dòng)，從而增加或減少流體流量。又一些實(shí)施方式中，閥桿還用于在接合腔內(nèi)移動(dòng)。因此，流量選擇器可位于相對(duì)于閥外殼的軸向上的固定位置，同時(shí)仍保持可旋轉(zhuǎn)地與閥桿接合。
[0049]根據(jù)閥桿相對(duì)于流道的位置，位置指示器可指示當(dāng)前的選定流量。一些實(shí)施方式中，位置指示器和位置檢測(cè)器用于指示當(dāng)前流量(如位于零和最大流量之間的任意流量)或只有當(dāng)達(dá)到指定的流量時(shí)才指示(如起始狀態(tài)流量、最大流量、和/或零零流量)。
[0050]一些實(shí)施方式中，控制器或控制系統(tǒng)可通過(guò)任意硬件、固件、和/或軟件的組合得以實(shí)現(xiàn)。例如，可采用場(chǎng)編程門陣列(FPGA)實(shí)現(xiàn)控制器。一些實(shí)施方式中，用于傳送控制信號(hào)到電子式流量控制閥的電子`式控制器不同于氣體流量控制系統(tǒng)中的其它電子元件，如微處理器和其它與顯示器、觸摸屏、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)連接等相關(guān)的電子元件。電子流量控制的可靠性的提高可通過(guò)將電子式流量控制部分從麻醉氣體輸送設(shè)備的其它電子元件分離出、和/或采用硬件而非軟件方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0051]雖然本申請(qǐng)是以氣體流量控制系統(tǒng)來(lái)描述各實(shí)施方式和實(shí)施例，但是其中大部分實(shí)施方式可直接適用于或者是修改后適用于任意種流體，包括各種氣體和液體。這里作為氣體例子的麻醉氣體輸送用的氣體，如氧氣、笑氣和空氣，可通過(guò)本申請(qǐng)描述的流體流量控制系統(tǒng)予以控制，該流體流量控制系統(tǒng)可稱為氣體流量控制系統(tǒng)。
[0052]本申請(qǐng)公開的實(shí)施方式中使用的一些設(shè)備或架構(gòu)為常用設(shè)備或架構(gòu)，例如通用計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)編程工具和技術(shù)、數(shù)字存儲(chǔ)介質(zhì)以及通信網(wǎng)絡(luò)。計(jì)算設(shè)備或其它電子式控制器可包括處理器，如微處理器、微控制器、邏輯電路和/或類似器件。處理器可包括專用處理設(shè)備如專用集成電路(ASIC)、可編程陣列邏輯(PAL)、可編程邏輯陣列(PLA)、可編程邏輯器件(PLD)、FPGA、或其它定制和/或處理的設(shè)備。計(jì)算設(shè)備還可包括機(jī)讀存儲(chǔ)設(shè)備，例如非易失性存儲(chǔ)器、靜態(tài)RAM、動(dòng)態(tài)RAM、ROM、CD-ROM、磁盤、磁帶、磁卡、光卡、閃速存儲(chǔ)器、或其它機(jī)讀存儲(chǔ)介質(zhì)。一些實(shí)施方式的各個(gè)方面可通過(guò)硬件、軟件、固件或其組合得以實(shí)現(xiàn)。
[0053]結(jié)合附圖可更好地理解本申請(qǐng)的各個(gè)實(shí)施方式，附圖中相似元件普遍用相似的數(shù)字進(jìn)行標(biāo)記。如附圖所示或所述，所公開的各實(shí)施方式中，各個(gè)組件可通過(guò)多種不同配置予以排列和設(shè)計(jì)。此外，一種實(shí)施方式所描述的特征、結(jié)構(gòu)或者操作可用于另一種實(shí)施方式中，或者一種實(shí)施方式所描述的特征、結(jié)構(gòu)或者操作可與另一種實(shí)施方式所描述的特征、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)組合使用。為避免對(duì)本申請(qǐng)各方面的描述不清楚，其它實(shí)施方式對(duì)公知的結(jié)構(gòu)、材料或操作沒(méi)有給出具體的圖示或描述。
[0054]因此，本申請(qǐng)如下詳細(xì)描述的系統(tǒng)或方法的實(shí)施方式并不是限制本申請(qǐng)請(qǐng)求保護(hù)的范圍，而僅僅是表示可能的實(shí)施方式。此外，方法涉及的各步驟不需要按指定順序執(zhí)行或者即使順序執(zhí)行，各步驟也不需要只執(zhí)行一次。
[0055]在一些實(shí)施方式中，麻醉氣體輸送系統(tǒng)通過(guò)電子式流量控制和備用的機(jī)械式流量控制閥控制氧氣、笑氣和空氣的流量。電源可用時(shí)，麻醉氣體輸送系統(tǒng)可使用受控于一個(gè)或多個(gè)電子式流量選擇器的電控式流量控制閥。醫(yī)師可通過(guò)輸入一種或多種氣體的流量與麻醉氣體輸送系統(tǒng)進(jìn)行交互。比如，醫(yī)師可通過(guò)電子式流量選擇器進(jìn)行輸入。電子流量選擇器包括機(jī)械式的圓形旋轉(zhuǎn)旋鈕和旋轉(zhuǎn)編碼器。[0056]當(dāng)麻醉氣體輸送系統(tǒng)處于通電狀態(tài)，用戶可以采用電控式或選擇機(jī)械式進(jìn)行操作。當(dāng)麻醉氣體輸送系統(tǒng)處于未通電狀態(tài)，麻醉氣體輸送系統(tǒng)可以使用機(jī)械式。處于機(jī)械模式時(shí)，三路氣體即氧氣、笑氣和空氣流經(jīng)電子式流量控制閥、氧氣比例控制器和/或單向閥。處于機(jī)械模式時(shí)，這三路源氣體流經(jīng)備用的機(jī)械式流量控制閥、氧氣比例控制器、和/或回壓閥。
[0057]—些實(shí)施方式中，為獲得所需的氣體比例，用戶可從零流量開始依次加入源氣體至總流量，并注意各路氣體的總流量的影響。一種備選實(shí)施方式中，為得到所需的氣體比例，用戶可從氧氣的“起始狀態(tài)(home state)”流量開始，然后調(diào)整各路氣體以得到所需的流量。氧氣比例控制器可確保氧氣-笑氣的臨床安全比。
[0058]圖1示出了設(shè)有分別用于控制氧氣、笑氣和空氣的流量的三個(gè)機(jī)械式流量控制選擇器150的麻醉氣體輸送系統(tǒng)100。圖示麻醉氣體輸送系統(tǒng)100可包括呼吸系統(tǒng)110、麻醉氣體蒸發(fā)器130、和/或麻醉氣體輸送系統(tǒng)的其它部件。麻醉氣體輸送系統(tǒng)100可包括推車140和/或車輪145以增加便攜性。電子顯示器120可為醫(yī)師顯示關(guān)于流量和/或麻醉氣體輸送過(guò)程的信息。此外，電子顯示器120可以是觸摸顯示的，以允許醫(yī)師選擇流量。
[0059]圖2示出了設(shè)有兩個(gè)電子式流量控制選擇器251和三個(gè)備用的機(jī)械式流量控制選擇器260的麻醉氣體輸送系統(tǒng)200，電子式流量控制選擇器用于可選擇地控制三路氣體中的每一路，備用的機(jī)械式流量控制選擇器用于分別控制這三路氣體中的每一路。麻醉氣體輸送系統(tǒng)200包括呼吸系統(tǒng)210、麻醉氣體蒸發(fā)器230、和/或麻醉氣體輸送系統(tǒng)中的其它部件。麻醉氣體輸送系統(tǒng)200可包括推車240和/或車輪245以增加便攜性。電子顯示器220可為醫(yī)師顯示關(guān)于流量和/或麻醉氣體輸送過(guò)程的信息。此外，電子顯示器220可以是觸摸顯示的，以允許醫(yī)師選擇流量。
[0060]麻醉氣體輸送系統(tǒng)200處于機(jī)械模式時(shí),三個(gè)備用的機(jī)械式流量控制選擇器260保持縮回和/或不可用狀態(tài)。當(dāng)麻醉氣體輸送系統(tǒng)200進(jìn)入機(jī)械模式(例如由于掉電或用戶選擇)，這三個(gè)備用的機(jī)械式流量控制選擇器260將彈出、解鎖、和/或?yàn)槠渌捎梅绞健Ｈ缜笆?，各種內(nèi)部結(jié)構(gòu)、開關(guān)、常開閥、常閉閥、三通閥、和/或其它組件可用于調(diào)節(jié)麻醉氣體輸送系統(tǒng)200內(nèi)的氣體流量，這取決于系統(tǒng)是處于手動(dòng)模式還是電控式。
[0061]圖3示出了麻醉氣體輸送系統(tǒng)的控制面板300的特寫，其中包括用于可選擇地控制氧氣和笑氣、或氧氣和空氣的兩個(gè)電子式流量控制選擇器315和317。如圖所示，麻醉氣體輸送系統(tǒng)包括面板330，用于顯示各種與病人相關(guān)的遙測(cè)數(shù)據(jù)、與氣體流量相關(guān)的信息、和/或與一種或多種麻醉劑輸送相關(guān)的信息。不同的輸入部分340可用于改變面板330的顯示和/或控制麻醉氣體輸送系統(tǒng)。
[0062]在第一位置時(shí)，選擇開關(guān)310可允許醫(yī)師通過(guò)相應(yīng)的電子式流量選擇器315和317控制氧氣和笑氣的流量。在第二位置時(shí)，選擇開關(guān)310可允許醫(yī)師通過(guò)相應(yīng)的流量選擇器315和317控制氧氣和空氣的流量。根據(jù)選擇開關(guān)310的位置，各種流量監(jiān)測(cè)設(shè)備和比例測(cè)量設(shè)備320、325和327可指示一路或多路氣體的流量和/或多路氣體的組合的流量。各實(shí)施方式中，可使用輔助的輸入部分和輸出部分350以輸入和輸出氧氣和/或其它氣體。
[0063]雖然圖示實(shí)施方式示出的是兩個(gè)電子流量選擇器315和317，但可以使用任意數(shù)目的流量選擇器及任意路氣體。例如，流量控制系統(tǒng)可配置為允許對(duì)一路、二路、三路、四路、……或N路氣體或液體進(jìn)行電子式控制以及備用的機(jī)械式控制。一些實(shí)施方式中，一個(gè)以上的流量選擇器(如旋鈕、切換器、表盤、滑塊、開關(guān))可用于控制同一路氣體的流量。附加的選擇開關(guān)310和/或多位置選擇開關(guān)可用來(lái)控制各路氣體，各路氣體受控于任意個(gè)相應(yīng)的流量控制選擇旋鈕。流量選擇器包括和/或使用任何模擬或數(shù)字選擇機(jī)構(gòu)，包括各圖所示的旋鈕，來(lái)選擇流量。
[0064]圖4示出了麻醉氣體輸送系統(tǒng)的控制面板400的全貌，包括用于獨(dú)立地控制三路氣體的備用的機(jī)械式流量控制部分481、482和483。當(dāng)麻醉氣體輸送系統(tǒng)為通電狀態(tài)且用戶沒(méi)有選擇機(jī)械式，麻醉氣體輸送系統(tǒng)處于機(jī)械模式。處于機(jī)械模式時(shí)，根據(jù)選擇開關(guān)的選擇，使用兩個(gè)電子式流量選擇器415和417控制氧氣和笑氣、或者氧氣和空氣。電子顯示器430可顯示與一路或多路氣體的流量相關(guān)的信息、麻醉劑信息、和/或病人遙測(cè)數(shù)據(jù)。可使用各種觸摸式輸 入部分440。輔助控制面板450可用于對(duì)供給到輔助設(shè)備的一路或多路氣體進(jìn)行操作。
[0065]當(dāng)麻醉氣體輸送系統(tǒng)處于未通電狀態(tài)和/或用戶已選擇機(jī)械式，麻醉氣體輸送系統(tǒng)處于機(jī)械模式。處于機(jī)械模式時(shí)，通過(guò)機(jī)械式面板455控制一路或多路氣體的流量和/或麻醉劑的輸送數(shù)量。在未通電狀態(tài)下，電子顯示器430、觸摸式輸入部分440、電子式流量控制選擇器415和417、以及其它電子元件為不可用，通電狀態(tài)下選擇機(jī)械式時(shí)，這些元件中的一種或多種元件不可用和/或?yàn)槠渌梅绞健?br> [0066]機(jī)械式面板455包括總流量指示器490、機(jī)械式選擇器485 (如彈簧柱塞)、和一個(gè)或多個(gè)手動(dòng)式操作流量選擇器481、482、483。根據(jù)各實(shí)施方式，手動(dòng)式操作流量選擇器可用于操作每路可用氣體或每路可用的臨界氣體。各實(shí)施方式中，麻醉氣體輸送系統(tǒng)處于機(jī)械模式時(shí)，手動(dòng)式操作流量選擇器481、482、483為不可用、縮回、鎖定、和/或其它不可操作方式；處于機(jī)械模式時(shí)，手動(dòng)式操作流量選擇器481、482、483為可用、彈出、解鎖、和/或其它可操作方式。
[0067]圖5所不實(shí)施方式500不出了處于縮回狀態(tài)501的備用的機(jī)械式流量選擇器510、520,530以及處于彈出狀態(tài)的備用的機(jī)械式流量選擇器510、520、530。圖示實(shí)施方式包括透視圖(501和502上方的圖)和前視圖(501和502下方的圖)。如圖所示，總流量指示器550用于指示一路或多路氣體的流量。機(jī)械式選擇器540使用戶得以將處于通電狀態(tài)中的麻醉氣體輸送系統(tǒng)進(jìn)入機(jī)械模式。當(dāng)系統(tǒng)從通電狀態(tài)轉(zhuǎn)為未通電狀態(tài)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入手動(dòng)模式。處于機(jī)械模式時(shí)，流量選擇器510、520和530保持為縮回狀態(tài)(501 )，由于其不突出、不可用和/或其它不可操作方式，從而不會(huì)給用戶帶來(lái)不便或困擾。處于手動(dòng)模式時(shí)，流量選擇器510、520和530彈出(502)，通過(guò)突出、可用和/或其他方式提醒用戶，告知用戶可以用其控制一路或多路氣體的流量。
[0068]一些實(shí)施方式中，機(jī)械式流量控制選擇器的默認(rèn)位置為在O升/分鐘之上。例如，與氧氣的流量相關(guān)的機(jī)械式流量控制選擇器的默認(rèn)位置為2升/分鐘的起始狀態(tài)，從而當(dāng)麻醉氣體輸送系統(tǒng)在使用過(guò)程中掉電時(shí)，能繼續(xù)為病人提供臨界氣體(或液體)。
[0069]圖6示出了麻醉氣體輸送系統(tǒng)的控制面板的另一種視圖，包括電子式流量選擇器615、617和備用的機(jī)械式流量選擇器610、620、630。處于機(jī)械模式時(shí)，備用的機(jī)械式流量選擇器610、620和630為縮回、鎖定、不可用和/或其他不可操作狀態(tài)。兩路或以上氣體的流量可通過(guò)電子式流量選擇器615和617予以控制。優(yōu)化指示器612指示由電子式流量選擇器615和617選出的氣體總流量。
[0070]由于失電和/或響應(yīng)用戶選擇機(jī)械式選擇器640，麻醉氣體輸送系統(tǒng)進(jìn)入手動(dòng)模式。一種實(shí)施方式中，機(jī)械式選擇器640包括柱塞,用于觸發(fā)電磁開關(guān)或電機(jī)以便彈出機(jī)械式流量控制選擇器610、620和630。處于手動(dòng)模式時(shí)，流量指示器650指示由備用的機(jī)械式流量控制選擇器610、620、630選出的氣體總流量。
[0071]圖7示出了用于有選擇地彈出或縮回三個(gè)機(jī)械式流量選擇器710、720、730的機(jī)械裝置700。根據(jù)一些實(shí)施方式，機(jī)械裝置700安裝在麻醉氣體輸送系統(tǒng)和/或其它流體流量控制系統(tǒng)的外殼內(nèi)。本申請(qǐng)結(jié)合麻醉氣體輸送系統(tǒng)和/或其它流體流量控制系統(tǒng)描述機(jī)械裝置700的實(shí)施方式和相關(guān)的實(shí)施方式。然而，機(jī)械裝置700可使用于任何系統(tǒng)和設(shè)備，其中，具有可選擇地彈出和縮回以響應(yīng)用戶選擇和/或電源可用性的按鈕、旋鈕或其它選擇器會(huì)更為有用。
[0072]如圖所示，伸縮組件7`60與流量選擇器組件770緊密配合。流量選擇器組件包括一個(gè)或多個(gè)(圖示為3個(gè))機(jī)械式流量選擇器710、720、730。旋鈕護(hù)套740可防止處于縮回狀態(tài)的機(jī)械式流量選擇器710、720、730被觸發(fā)。伸縮組件760用于通過(guò)將流量選擇器組件從縮回位置轉(zhuǎn)為彈出位置，有選擇地彈出流量選擇器組件770。另外，伸縮組件760用于彈出流量選擇器組件770以響應(yīng)電源中斷。
[0073]圖8示出了用于控制三路氣體流量的三個(gè)機(jī)械式流量選擇器810、820、830及相關(guān)的針閥組件851、852、853的底視圖800。類似地，旋鈕護(hù)套840可防止處于縮回狀態(tài)的每個(gè)機(jī)械式流量選擇器810、820、830被觸發(fā)，阻止機(jī)械式流量選擇器810、820、830相對(duì)裝配板的軸向運(yùn)動(dòng)，并保護(hù)機(jī)械式流量選擇器810、820、830。旋鈕護(hù)套840可用于消除或減少縮回和/或彈出機(jī)械式流量選擇器810、820、830時(shí)潛在的擠壓。
[0074]根據(jù)一些實(shí)施方式，每個(gè)機(jī)械式流量選擇器810、820、830具有非圓形孔，用以配合各個(gè)針閥851、852、853的非圓形閥桿，閥桿用于使針閥851、852、853獨(dú)立于機(jī)械式流量選擇器810、820、830進(jìn)行軸向運(yùn)動(dòng)。因此，可通過(guò)每個(gè)針閥851、852、853的軸向位移來(lái)調(diào)節(jié)流量，針閥仍可旋轉(zhuǎn)地連接到相應(yīng)的每個(gè)流量選擇器810、820和830以便傳遞用戶手動(dòng)操作引起的扭矩。
[0075]如圖所示，每個(gè)針閥851、852、853包括相應(yīng)的銷釘861、862、863和位置開關(guān)871、872、873，用于檢測(cè)出各自對(duì)應(yīng)的每個(gè)針閥851、852、853是否為完全關(guān)閉或處于起始狀態(tài)。例如，銷釘861、862、863隨對(duì)應(yīng)的針閥851、852、853的閥桿一起進(jìn)行軸向移動(dòng)。當(dāng)針閥851、852、853閥桿處于使針閥851、852、853完全關(guān)閉或處于起始狀態(tài)的位置時(shí)，銷釘861、862和863可通過(guò)電子式、機(jī)械式、和/或氣動(dòng)指示與其對(duì)應(yīng)的閥桿的相對(duì)位置。位置開關(guān)871、872,873連接銷釘861、862和863，用以檢測(cè)出閥桿是否處于預(yù)設(shè)位置。
[0076]圖9示出了伸縮組件和流量控制組件的部分剖視圖900。如圖所示，電機(jī)971施加扭矩于螺紋狀電機(jī)螺桿985上，以便通過(guò)電機(jī)螺母987施加平移運(yùn)動(dòng)的力到推動(dòng)塊972上。該平移運(yùn)動(dòng)的力大到足以克服電機(jī)彈簧984的推力。應(yīng)急按鈕950及其推動(dòng)銷復(fù)位以便響應(yīng)后續(xù)的觸發(fā)。機(jī)械式流量選擇器910、920連同推動(dòng)塊972 —起縮回。
[0077]圖9還示出了銷釘962連接位置開關(guān)973的頂部透視圖，位置開關(guān)用于檢測(cè)出在達(dá)到預(yù)設(shè)流量時(shí)針閥951的閥桿的位置。例如，位置開關(guān)973可檢測(cè)出當(dāng)流經(jīng)針閥的流體流量為零時(shí)閥桿的位置?？商娲?，位置開關(guān)973用于檢測(cè)出閥桿處于起始狀態(tài)(如本文所述)或完全打開時(shí)的位置。
[0078]圖1OA示出了流量選擇器組件及相關(guān)針閥1160、1161、1162的分解圖。如圖所示，針閥組件的操作端旋鈕主要由針閥旋鈕保護(hù)罩(或稱旋鈕護(hù)套)1140，流量選擇器(即針閥旋鈕)1110、1120、1130，旋鈕轉(zhuǎn)動(dòng)軸承1230 (見(jiàn)圖11A)，旋鈕支撐座1150和針閥閥桿1160、1161、1162裝配而成。旋鈕護(hù)套1140包圍且保護(hù)流量選擇器(旋鈕)1110、1120、1130，防止其軸向運(yùn)動(dòng)。旋鈕支撐座1150在防止流量選擇器1110、1120、1130軸向移動(dòng)的同時(shí)，容許每個(gè)針閥的閥桿1160、1161、1162進(jìn)行軸向移動(dòng)。
[0079]圖1OB示出了流量選擇器組件的分解圖，其中流量選擇器1110、1120、1130、旋鈕護(hù)套1140以及旋鈕支撐座1150組裝在一起。針閥1160、1161、1162的閥桿與流量選擇器1110、1120、1130旋轉(zhuǎn)接合。旋轉(zhuǎn)流量選擇器1110、1120、1130可使閥桿軸向移動(dòng)，從而可以增加或減少流體流量。如 圖所示，裝配針閥組件時(shí)，完全依靠針閥閥桿1160、1161、1162與旋鈕轉(zhuǎn)動(dòng)軸承的配合來(lái)定位。相關(guān)結(jié)構(gòu)可以參考圖13和圖14。
[0080]圖1OC示出了裝配好的流量選擇器組件，包括旋鈕護(hù)套1140、流量選擇器1110、1120、1130以及旋鈕支撐座1150。
[0081]圖1IA示出了流量選擇器1210通過(guò)緊定螺釘1215與旋鈕轉(zhuǎn)動(dòng)軸承1230相配合的過(guò)程。如圖所示，裝配時(shí)，首先需要將針閥旋鈕1210與旋鈕轉(zhuǎn)動(dòng)軸承1230固定到一塊。此處采用了緊定螺釘1215對(duì)兩者進(jìn)行徑向固定，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了兩者的周向以及軸向的剛性連接；也就是說(shuō)，通過(guò)擰緊緊定螺釘1215，流量選擇器1210與旋鈕轉(zhuǎn)動(dòng)軸承1230旋轉(zhuǎn)接合。在一些實(shí)施方式中，旋鈕轉(zhuǎn)動(dòng)軸承1230包括用于容納緊定螺釘1215的平面、狹槽、和/或孔。圖示實(shí)施方式消除了一般的卡位配合所不可避免的裝配間隙，避免了間隙帶來(lái)的操作空行程的發(fā)生。
[0082]圖1lB示出了裝配好的流量選擇器1210、旋鈕轉(zhuǎn)動(dòng)軸承1230和緊定螺釘1215的剖視圖。在一些實(shí)施方式中，流量選擇器1210和旋鈕轉(zhuǎn)動(dòng)軸承1230(由于緊定螺釘1215的作用)保持旋轉(zhuǎn)接合，且彼此自由地軸向平移。在其它實(shí)施方式中，流量選擇器1210和旋鈕轉(zhuǎn)動(dòng)軸承(由于緊定螺釘1215的作用)保持旋轉(zhuǎn)接合，且彼此軸向固定，即軸向無(wú)移動(dòng)。如圖1lB所示，將裝配好的針閥旋鈕1210和旋鈕轉(zhuǎn)動(dòng)軸承1230裝配到針閥旋鈕保護(hù)罩1240和旋鈕支撐座1250之間。三者通過(guò)軸孔定位，并最終通過(guò)針閥旋鈕保護(hù)罩1240和旋鈕支撐座1250的固定連接，將針閥旋鈕1210限制在兩者之間。這就保證了針閥旋鈕1210在操作的時(shí)候，只能在現(xiàn)有的裝配位置旋轉(zhuǎn)，而無(wú)法產(chǎn)生軸向移動(dòng)。同時(shí)，旋鈕轉(zhuǎn)動(dòng)軸承1230采用了潤(rùn)滑耐磨材料，減少了旋轉(zhuǎn)過(guò)程中其與針閥旋鈕保護(hù)罩1240和旋鈕支撐座1250的摩擦阻力，優(yōu)化了客戶端的操作感受。
[0083]圖12示出了閥桿的結(jié)構(gòu)，包括用于保證閥桿1300軸向移動(dòng)的同時(shí)還和流量選擇器旋轉(zhuǎn)接合的扁位結(jié)構(gòu)1320。閥桿還可包括用于配合流量選擇器的軸類特征1310和用于控制流體流量的螺紋結(jié)構(gòu)1330。
[0084]圖13示出了用于與閥桿旋轉(zhuǎn)接合且保持相對(duì)于流量選擇器自由地軸向移動(dòng)的旋鈕轉(zhuǎn)動(dòng)軸承1400。旋鈕轉(zhuǎn)動(dòng)軸承1400可包括孔類特征1420和非圓形(例如多邊形、橢圓形、和/或環(huán)形突起部或鍵形成部)的腰型孔特征1410，用以保證旋鈕轉(zhuǎn)動(dòng)軸承與閥桿旋轉(zhuǎn)接合。
[0085]如圖12和13所示，針閥閥桿1300的前端部分包含軸類特征1310，扁位結(jié)構(gòu)1320以及螺紋結(jié)構(gòu)1330。旋鈕轉(zhuǎn)動(dòng)軸承1400則包含孔類特征1420以及腰型孔特征1410。其中，特征1310和1420的軸孔配合可以保證針閥閥桿1300和旋鈕轉(zhuǎn)動(dòng)軸承1400的對(duì)中度，防止偏心帶來(lái)的手感不一致甚至出現(xiàn)操作力過(guò)大的問(wèn)題。而特征1320和1410則保證了旋鈕轉(zhuǎn)動(dòng)軸承1400和針閥閥桿1300的同步旋轉(zhuǎn)。操作時(shí)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作則通過(guò)螺紋結(jié)構(gòu)1330轉(zhuǎn)化為針閥閥桿1300的同步旋轉(zhuǎn)以及軸向移動(dòng)。該軸向移動(dòng)直接決定著針閥組件閥口開度的大小，而旋鈕轉(zhuǎn)動(dòng)軸承1400的潤(rùn)滑耐磨材料特性，有效降低了其與針閥閥桿1300相對(duì)運(yùn)動(dòng)的摩擦阻力。本申請(qǐng) 能夠保證客戶在操作整機(jī)面板上的針閥旋鈕時(shí)，旋鈕在不發(fā)生軸向移動(dòng)的前提下，能夠可靠的對(duì)針閥開度進(jìn)行同步調(diào)節(jié)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)整機(jī)流量的實(shí)時(shí)控制?？傮w外觀參考圖11C。
[0086]圖14A示出了流量選擇器組件1500的橫截面視圖，其中位置檢測(cè)器1550確認(rèn)出針閥1560的閥桿1583處于起始狀態(tài)。如圖所示，位置檢測(cè)器1550包括檢測(cè)開關(guān)，用于接合軸向浮動(dòng)襯套1555的隆起部或凸起部分1557的位置檢測(cè)器1550。軸向浮動(dòng)襯套1555隨閥桿1583 —起軸向移動(dòng)，但不隨閥桿1583的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。在其它實(shí)施方式中，襯套可隨閥桿1583 —起旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)。只有當(dāng)檢測(cè)開關(guān)與軸向浮動(dòng)襯套的隆起部1557接觸時(shí)，才觸發(fā)位置檢測(cè)器1550。
[0087]閥桿1583與流量選擇器1520的空腔1593相接合。如前所述，閥桿1583可在空腔1583內(nèi)自由地軸向平移，同時(shí)還保持與空腔旋轉(zhuǎn)接合?？涨缓?或閥桿可以是任何非圓形狀，如方形、六角形，或是環(huán)形隆起部/侵入部。
[0088]位置檢測(cè)器1550和位置指示器(軸向浮動(dòng)襯套1555的凸起部分1557)可設(shè)置為使得位置檢測(cè)器1550檢測(cè)出閥桿1583為完全打開、完全關(guān)閉、和/或處于起始狀態(tài)。起始狀態(tài)可為預(yù)設(shè)流量或流量閾值。根據(jù)一些實(shí)施方式，可調(diào)整機(jī)械式針閥1560以得到在無(wú)氣體流動(dòng)的完全關(guān)閉狀態(tài)和氣體流量最大的完全打開狀態(tài)之間的任何流量。一些實(shí)施方式中，當(dāng)流量選擇器1520縮回時(shí)，針閥1560進(jìn)入起始狀態(tài)。
[0089]圖14A不出了處于縮回狀態(tài)的流量選擇器1510和1520和處于完全關(guān)閉位置(即流量為O)的針閥1560。處于完全關(guān)閉位置時(shí)，閥桿1583的軸向浮動(dòng)襯套1555的隆起部1557可使位置檢測(cè)器1550檢測(cè)出針閥1560處于完全關(guān)閉位置。
[0090]圖14B示出了處于彈出狀態(tài)的流量選擇器1520。針閥1560仍處于完全關(guān)閉，且隆起部1557與位置檢測(cè)器1550相接合。相應(yīng)地，位置檢測(cè)器1550檢測(cè)出針閥1560處于流量為零的完全關(guān)閉位置。如前所述，一種替代實(shí)施方式中，隆起部1557和/或位置檢測(cè)器1550可設(shè)置為能使位置檢測(cè)器1550確定出閥桿1583處于完全打開位置、指定流量的位置、和/或處于指定的流量范圍內(nèi)。
[0091]在一些實(shí)施方式中，軸向浮動(dòng)襯套可包括具有不同高度和/或深度的隆起部和/或侵入部。位置檢測(cè)器能檢測(cè)一種或多種流量和/或一個(gè)或多個(gè)閥桿位置。
[0092]圖14C示出了處于彈出狀態(tài)的流量選擇器1520以及相對(duì)于針閥1560的其它部件部分打開的閥桿1583。如圖所示，位置檢測(cè)器1550脫離隆起部1557。因此，位置檢測(cè)器1550可確定出針閥不是處于流量為零的完全關(guān)閉的狀態(tài)。
[0093]圖14D示出了處于彈出狀態(tài)的流量選擇器1520以及完全移向流量選擇器1520的閥桿1583。如圖所示，位置檢測(cè)器1550脫離軸向浮動(dòng)襯套1555的隆起部1557。
[0094]如前述，當(dāng)流量控制選擇器1520縮回時(shí)，流量控制針閥組件中的一個(gè)或多個(gè)針閥返回起始狀態(tài)而不是完全關(guān)閉狀態(tài)。這種實(shí)施方式中，當(dāng)流量控制選擇器1520縮回時(shí)，使用三通閥(或其它轉(zhuǎn)向閥設(shè)備)以阻止任何當(dāng)前正流動(dòng)的氣體流過(guò)。因此，彈出流量選擇器時(shí)，將自動(dòng)允許與針閥的起始狀態(tài)相應(yīng)數(shù)量的氣體流動(dòng)。例如，起始狀態(tài)為氧氣2升/分鐘、笑氣和/或空氣O升/分鐘的流量。每種可用氣體可以有不同的可能的起始狀態(tài)流量。
[0095]圖15示出了流量選擇器組件1600和位置檢測(cè)器(檢測(cè)開關(guān)1671、1672、1673)的另一視圖，位置檢測(cè)器用于有選擇地檢測(cè)閥桿1691、1692和1693的相對(duì)位置。參考對(duì)圖14A-14D的描述，位置檢測(cè)器1671、1672、1673用于檢測(cè)其是否與槽1661、1662、1663上的隆起部(如隆起部1663)接合，槽1661、1662、1663位于襯套1665、1666、1667上。
[0096]圖示實(shí)施方式中，針閥1651和1652完全關(guān)閉，且閥桿1691和1692完全朝向針閥1651和1652平移。因此，位`置檢測(cè)器1671和1672與隆起部(圖未示出)接合，并檢測(cè)出針閥1651和1652為完全關(guān)閉。閥桿1693完全朝向流量選擇器1630平移，使得針閥1653完全打開。由于位置檢測(cè)器1673不與突起部1663接合，從而檢測(cè)出針閥1653沒(méi)有完全關(guān)閉。
[0097]圖15A還示出了三種實(shí)施例的閥桿的可能形狀。第一閥桿1693為六角形，用于與流量選擇器1630的六邊形腔體1683接合。第二閥桿1692為矩形，用于與流量選擇器1620的矩形腔體1682接合。第三閥桿1693為圓形且具有兩個(gè)隆起部，隆起部與流量選擇器1610的圓形腔體1682內(nèi)相應(yīng)的包含物接合。根據(jù)一些實(shí)施方式，腔體1681、1682、1683可旋轉(zhuǎn)接合閥桿1691、1692、1693，并使閥桿1691、1692、1693相對(duì)于流量選擇器1610、1620、1630自由地軸向移動(dòng)。一些實(shí)施方式中，旋鈕護(hù)套1640用于阻止流量選擇器1610、1620、1630軸向移動(dòng)。
[0098]圖15B為流量選擇器組件1601的頂部分解圖，示出了流量選擇器1610、1620、1630上設(shè)有的接合腔1681、1682、1683及其相應(yīng)的閥桿1691、1692、1693的三種可能實(shí)施方式。接合腔和/或閥桿可以是任何非圓形狀，只要能使閥桿保持旋轉(zhuǎn)接合的同時(shí)仍可以自由地軸向移動(dòng)。例如，接合腔和閥桿可包括N個(gè)相等或不等的兩側(cè)，N為整數(shù)，非圓形曲面，環(huán)形隆起部，和/或任何其它形狀，這些形狀以使閥桿保持與流量選擇器旋轉(zhuǎn)接合的同時(shí)能自由地軸向移動(dòng)。
[0099]本申請(qǐng)公開的操作端旋鈕僅發(fā)生旋轉(zhuǎn)而無(wú)軸向移動(dòng)的針閥操作端結(jié)構(gòu)中，取消了操作端旋鈕與針閥閥桿的剛性連接，保留了兩者的周向約束，增加了軸向的自由度。并且通過(guò)潤(rùn)滑材料的使用，極大改善了操作端旋鈕與針閥閥桿間軸向運(yùn)動(dòng)副的配合工況。
[0100]本申請(qǐng)?jiān)诖_保操作端旋鈕對(duì)針閥閥桿的可靠控制外，消除了原操作端旋鈕必須軸向移動(dòng)的工作特點(diǎn)，確保了整機(jī)的外觀不被破壞，有效改善了整機(jī)的人機(jī)交互，提升了整機(jī)麻醉機(jī)的市場(chǎng)定位高度。
[0101]在本申請(qǐng)各實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，可以進(jìn)行如下任意項(xiàng)變形:
[0102]1、增加或減少緊定螺釘?shù)臄?shù)量或是改變緊定螺釘?shù)奈恢茫?br> [0103]2、僅變更相關(guān)零件的結(jié)構(gòu)形式，但仍保留了旋鈕轉(zhuǎn)動(dòng)軸承和針閥旋鈕保護(hù)罩和旋鈕支撐座之間的裝配位置關(guān)系；
[0104]3、僅變更軸孔或是腰型孔的尺寸大小，但仍保留了本申請(qǐng)公開的保證對(duì)中度以及同步旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)形式。
[0105]根據(jù)本申請(qǐng)描述的任一實(shí)施方式，氣體流動(dòng)控制系統(tǒng)可用于許多場(chǎng)合。圖示各實(shí)施方式中，氣體流量控制系統(tǒng)作為麻醉氣體輸送系統(tǒng)的一部分示出。在這些實(shí)施方式中，一路或多路氣體的組合氣體流注入或以其它輸注方式如通過(guò)蒸發(fā)器輸入麻醉劑，然后對(duì)麻醉劑和/或一路或多路氣體輸送到病人端的過(guò)程進(jìn)行控制。
[0106]本申請(qǐng)通過(guò)各實(shí)施方式包括最佳實(shí)施方式得以實(shí)現(xiàn)。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，在不脫離本申請(qǐng)公開的范圍的情況下，可以做出變化和修改。雖然各實(shí)施方式已示出本申請(qǐng)的原則，但是，為適于特定環(huán)境和/或操作需求，在不脫離本申請(qǐng)的原則和范圍的情況下，可以對(duì)本申請(qǐng)的結(jié)構(gòu)、布局、比例、零部件件、材料和組件等作出多種修改。本申請(qǐng)的范圍涵蓋這些和其他的未提及的更改或修改。
[0107]前述說(shuō)明書已描述了各種實(shí)施方式。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，可以在不脫離本申請(qǐng)范圍下作 出各種修改和改變。因此，本申請(qǐng)應(yīng)視為是說(shuō)明性的而不是限制性的，并且本申請(qǐng)的范圍涵蓋所有這些修改。類似地，各實(shí)施方式的有益效果、其它優(yōu)點(diǎn)以及問(wèn)題的解決方案在前面已有描述。但是，這些有益效果、優(yōu)點(diǎn)或所采用的解決方案或突顯的方案并不能解釋為是重要的、必需或必要的特征或特點(diǎn)。因此，不能認(rèn)定本申請(qǐng)的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。
【權(quán)利要求】
1.一種用于控制流體流量的閥組件，其特征在于，包括: 確定流道的閥外殼，用于允許流體從輸入端流到輸出端； 具有用于確定軸線的第一端部和第二端部的閥桿，所述閥桿的旋轉(zhuǎn)使得閥桿在所述流道內(nèi)軸向移動(dòng)，以此控制從輸入端流到輸出端的流體流量； 相對(duì)于閥外殼處于軸向的固定位置的可轉(zhuǎn)式流量選擇器；和 可轉(zhuǎn)式流量選擇器的接合腔，用于容納所述閥桿的第一端部，使得閥桿隨所述可轉(zhuǎn)式流量選擇器的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)； 其中所述閥桿在所述接合腔內(nèi)自由地軸向移動(dòng)的同時(shí)，保持與可轉(zhuǎn)式流量選擇器旋轉(zhuǎn)接合。
2.如權(quán)利要求1所述的閥組件，其特征在于，所述接合腔為由多個(gè)壁圍成的η邊多邊形，其中，η為大于2的整數(shù)； 或者，所述接合腔為由壁圍成的非圓形的橢圓狀； 或者，所述接合腔為由一個(gè)或多個(gè)壁圍成的非圓形； 或者，所述接合腔為具有鍵形成部的環(huán)形，用于與所述閥桿上對(duì)應(yīng)的鍵形成部相配合，以使閥桿隨可轉(zhuǎn)式流量選擇器的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。
3.如權(quán)利要求1所 述的閥組件，其特征在于，還包括: 與所述閥桿相對(duì)于所述流道的軸向位移相關(guān)的位置指示器；和與所述位置指示器連接的位置檢測(cè)器，用于檢測(cè)出所述閥桿軸向移動(dòng)到使從輸入端到輸出端的流體流量為流量閾值的位置。
4.一種用于控制流體流量的閥組件，其特征在于，包括: 確定流道的閥外殼，用于允許流體從輸入端流到輸出端； 具有用于確定軸線的第一端部和第二端部的閥桿，所述閥桿的旋轉(zhuǎn)使得閥桿在所述流道內(nèi)軸向移動(dòng)，以此控制從輸入端流到輸出端的流體流量； 與所述閥桿連接的流量選擇器，所述閥桿隨可轉(zhuǎn)式流量選擇器的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)； 與所述閥桿相對(duì)于流道的軸向位移相關(guān)的位置指示器；和 與所述位置指示器連接的位置檢測(cè)器，用于檢測(cè)出所述閥桿軸向移動(dòng)到使從輸入端到輸出端的流體流量為流量閾值。
5.如權(quán)利要求4所述的閥組件，其特征在于，所述位置指示器包括所述閥桿上的位置指示隆起部，以及所述位置檢測(cè)器包括位置開關(guān)，當(dāng)閥桿軸向移動(dòng)時(shí)，通過(guò)所述位置指示隆起部觸發(fā)所述位置開關(guān)，以使從輸入端到輸出端的流體流量為所述流量閾值； 或者，所述位置指示器包括位于所述閥桿上的位置指示腔；所述位置檢測(cè)器包括位置開關(guān)，當(dāng)閥桿軸向移動(dòng)時(shí)，通過(guò)所述位置指示腔觸發(fā)所述位置開關(guān)，以使從輸入端到輸出端的流體流量為所述流量閾值。
6.如權(quán)利要求5所述的閥組件，其特征在于，所述位置指示隆起部或所述位置指示腔設(shè)于所述閥桿的軸向浮動(dòng)襯套上。
7.如權(quán)利要求4所述的閥組件，其特征在于，所述流量閾值為醫(yī)學(xué)上所需氣體的最小安全流量，從而，所述從輸入端到輸出端的流體流量為醫(yī)學(xué)上所需氣體的最小安全流量；或者，所述流量閾值為O，從而，所述從輸入端到輸出端的流體流量為O。
8.如權(quán)利要求7所述的閥組件，其特征在于，所述醫(yī)學(xué)上所需氣體為氧氣，所述最小安全流量為I升/分鐘和2升/分鐘之間。
9.如權(quán)利要求4所述的閥組件，其特征在于，所述閥外殼、流道和閥桿為機(jī)械式操作針閥的一部分； 所述流量選擇器包括旋轉(zhuǎn)旋鈕，所述旋轉(zhuǎn)旋鈕的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)所述閥桿旋轉(zhuǎn)。
10.如權(quán)利要求4所述的閥組件，其特征在于，所述流量選擇器包括可轉(zhuǎn)式流量選擇器， 所述針閥組件還包括所述可轉(zhuǎn)式流量選擇器的接合腔，用于容納所述閥桿的第一端部; 所述可轉(zhuǎn)式流量選擇器相對(duì)于所述閥外殼保持處于軸向的固定位置；以及 所述閥桿在所述接合腔內(nèi)自由地軸向移動(dòng)的同時(shí)，保持與所述接合腔接合。
11.一種用于控制閥組件內(nèi)流體流量的方法，其特征在于，包括: 確定閥外殼的流道以允許流體從輸入端流到輸出端； 將閥桿可旋轉(zhuǎn)地固定于所述流道內(nèi)，使得所述閥桿的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)所述閥桿的第一端部在所述流道內(nèi)移動(dòng)，以此控制從輸入端流到輸出端的流體流量；和 將閥桿的第二端部可旋轉(zhuǎn)地固定于流量選擇器的接合腔內(nèi)，使得所述閥桿在接合腔內(nèi)自由地軸向移動(dòng)的同時(shí)，與所述流量選擇器旋轉(zhuǎn)接合。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述接合腔為由多個(gè)壁圍成的η邊多邊形，其中，η為大于2的整數(shù)； 或者，所述接合腔為由壁圍成的非圓形的橢圓狀； 或者，所述接合腔為具有鍵形成部的環(huán)形，用于與所述閥桿上對(duì)應(yīng)的鍵形成部相配合，以使閥桿隨可轉(zhuǎn)式流量選擇器的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述閥組件用于麻醉氣體輸送系統(tǒng)。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，還包括: 通過(guò)位置指示器指示所述閥桿相對(duì)于所述流道的相對(duì)位置；以及通過(guò)位置檢測(cè)器檢測(cè)出所述閥桿軸向移動(dòng)到使所述從輸入端到輸出端的流體流量為流量閾值。
15.一種用于控制閥組件內(nèi)流體流量的方法，其特征在于，包括: 確定閥外殼的流道以允許流體從輸入端流到輸出端； 將閥桿可旋轉(zhuǎn)地固定于所述流道內(nèi)，使得所述閥桿的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)所述閥桿的第一端部在所述流道內(nèi)移動(dòng)，以此控制從輸入端流到輸出端的流體流量； 將閥桿的第二端部可旋轉(zhuǎn)地固定于流量選擇器的接合腔內(nèi)； 通過(guò)位置指示器指示所述閥桿相對(duì)于所述流道的相對(duì)位置；以及通過(guò)位置檢測(cè)器檢測(cè)出所述閥桿軸向移動(dòng)到使所述從輸入端到輸出端的流體流量為流量閾值。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述位置指示器包括所述閥桿上的位置指示隆起部，以及所述位置檢測(cè)器包括位置開關(guān)，當(dāng)閥桿軸向移動(dòng)時(shí)，通過(guò)所述位置指示隆起部觸發(fā)所述位置開關(guān)，以使從輸入端到輸出端的流體流量為所述流量閾值。 或者，所述位置指示器包括位于所述閥桿上的位置指示腔；以及所述位置檢測(cè)器包括位置開關(guān)，當(dāng)閥桿軸向移動(dòng)時(shí)，通過(guò)所述位置指示腔觸發(fā)所述位置開關(guān)，以使從輸入端到輸出端的流體流量為所述流量閾值。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述位置指示隆起部或所述位置指示腔設(shè)于所述閥桿的軸向浮動(dòng)襯套上。
18.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述流量閾值為醫(yī)學(xué)上所需氣體的最小安全流量，從而，所述從輸入端到輸出端的流體流量為醫(yī)學(xué)上所需氣體的最小安全流量；或者，所述流量閾值為O，從而，所述從輸入端到輸出端的流體流量為O。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述醫(yī)學(xué)上所需氣體為氧氣，所述最小安全流量為I升/分鐘和2升/分鐘之間。
20.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述閥外殼、流道和閥桿為機(jī)械式操作針閥的一部分。
21.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述可轉(zhuǎn)式流量選擇器相對(duì)于所述閥外殼保持處于軸向的固定位置；以及 所述閥桿在所述接合腔內(nèi) 自由地軸向移動(dòng)的同時(shí)，保持與所述接合腔接合。
【文檔編號(hào)】A61M16/20GK103800984SQ201210453797
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月13日
【發(fā)明者】熊志斌, 陳培濤, 王功敏, 蔡琨, 杰弗里·賈維迪克 申請(qǐng)人:深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司