压力调节阀制造技术

一种压力调节或压力释放装置包括入口和具有出口的出口腔室。所述入口与所述出口腔室流体连通。阀座位于所述入口与所述出口之间。阀构件被偏置以抵靠所述阀座密封，并且通过所述入口处的入口压力增加高于压力阈值而从所述阀座移位，以允许气体流从所述入口经由所述出口腔室流向所述出口。通过所述出口的所述气体流导致所述出口腔室中的出口压力连同所述入口压力一起作用在所述阀构件上，以使所述阀构件从所述阀座移位。

Pressure regulating valve

A pressure regulating or pressure releasing device includes an inlet and an outlet chamber with an outlet. The inlet is fluidly connected with the outlet chamber. The valve seat is between the inlet and the outlet. The valve member is offset to support the seat seal, and shifts from the seat by increasing the inlet pressure at the inlet above the pressure threshold to allow gas flow from the inlet to the outlet through the outlet chamber. The gas flow through the outlet causes the outlet pressure in the outlet chamber to act on the valve member together with the inlet pressure so as to displace the valve member from the valve seat.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】压力调节阀
本披露内容总体上涉及一种压力释放或压力调节装置，并且更具体地，一种在用于向使用者提供呼吸气体流的呼吸气体系统(例如，高流量呼吸气体系统)中使用的压力释放或调节装置。
技术介绍
呼吸气体供应系统提供用于递送给患者的气体。呼吸气体供应系统典型地包括在气体供应与患者之间的流体连接。这可以包括吸气管和患者接口。此类系统可以是开放的，即，包括诸如鼻插管等非密封患者接口，或者是封闭的，即，包括诸如抵靠使用者的面部密封的面罩等密封患者接口。此类系统可以接收来自加压气体供应(诸如，气体罐或医院壁式供应)、鼓风机或它们的组合的气体。开放式呼吸气体供应系统可以包括例如鼻部高流量治疗中采用的那些。封闭式呼吸气体供应系统可以包括例如连续气道正压(CPAP)或通气中采用的那些。呼吸气体供应系统可以易受意外或无意间的流量约束或阻碍的影响。例如，意外钩绊、折叠或挤压吸气管可能会引起突然和/或明显的流量约束或阻碍。因此，在约束或阻碍的上游可能会产生明显的背压。应进一步了解，当患者呈现出对流动的过度阻力时可能会出现突然和/或明显的背压。例如，患者鼻部和/或气道的形状、大小或解剖结构可以提供产生明显背压的约束。此外，由于患者向进入的气体流中呼气，所以可以替代性地和/或同时地产生明显背压。呼吸气体供应系统中的过度背压可以导致管、流体连接部或其他部件损坏。具体地，管、流体连接部或其他部件可能会破裂或失效。因此，需要释放/调节呼吸气体供应系统中的由于约束、阻碍或过度流动阻力而产生的压力，以便避免或防止损坏部件。当提供不适当的压力限制器件或没有提供压力限制器件时，呼吸气体供应系统可能会在患者的组织上施加应变。这最后可能会将患者置于气压伤或胃膨胀的风险中。因此，为了患者安全，还需要提供压力上限。压力释放阀可以用来在呼吸系统中提供压力上限。当系统压力超过由压力释放阀提供的压力释放阈值时，压力释放阀可以允许气体压力排出。在超过压力释放阈值的情况下，随着流速增加，系统中的压力与流量大约成比例地逐步增加。因此，随着流速增加，患者和系统中的部件可以暴露于越来越大的压力。压力释放阀的实例是柱塞和弹簧类型的阀。当阀中的压力在柱塞上提供的力超过由弹簧在返回方向上提供的力时，柱塞移位。然后允许气体穿过柱塞与阀座之间的间隙，直到阀中的压力不足以产生继续超过由弹簧提供的返回力的力，此时，柱塞重新接合阀座从而封闭间隙。在上述功能重复地进行时，随着压力累积并且随后接连地释放，这种类型的阀可以自然地振荡。这可以被称为阀‘震颤’或阀‘颤动’。在一些情况下，此类振荡可能是不稳定的。阀振荡可以产生不想要的噪声、压力或流量波动、或磨损。柱塞和弹簧类型的阀典型地还需要将柱塞密封在它在其中行进的壳体内部的一些器件和/或使柱塞抵靠阀座密封的一些器件。此类器件可以包括另外的部件，诸如O形环。形成牢固的不透流体密封典型地很重要。另外的部件增加了阀的构造的复杂性并且后来增加了阀对故障和/或磨损的敏感性。呼吸系统对流过系统的呼吸气体流呈现出阻力。由系统的诸如加湿器、导管、联接件、过滤器、患者接口和任何其他系统部件等单独部件引起的流动阻力在整个系统中积聚，从而导致贯穿系统的总压降。流动阻力可以归因于例如流动路径中的流向变化、约束、会聚、扩散和/或可渗透屏障(诸如过滤器)。为了增加气体通过系统的流速，由流量源提供的压力增加，以弥补由增加的流速引起的系统上增大的压降。随着流量增加，实现流速所需的系统压力(驱动压力)可能达到压力释放阀的设定释放压力，例如预定安全压力极限。因此，压力释放阀的设定释放压力限定或确定可以递送到患者的最大流量。在现有技术压力释放阀中，可以递送到患者的最大流速受到压力释放阀的设定释放压力限制。这可能约束系统部件的设计。典型地期望设计出使得流动阻力最小化的系统，以便在压力释放阀的设定释放压力内使得压降最小化并且使得可递送到患者的流量最大化。例如，可以选择特定的管直径和长度以使得流动阻力最小化。然而，系统压降在使用中可以变化。例如，管在使用中可以弯曲、弯折、折叠或挤压，或者不同的患者可以呈现不同的气道约束特性。在本说明书中参考了专利说明书、其他外部文件、或其他信息来源，这通常是为了提供用于讨论本专利技术的特征的背景的目的。除非另有具体说明，否则对这些外部文件的参考在任何司法权下不应被解释为承认这些文件或这些信息来源是现有技术或形成本领域公共常识的一部分。
技术实现思路
因此，本文中披露的某些实施例的目的是提供一种压力释放或压力调节装置，所述压力释放或压力调节装置将在解决前述问题方面至少发挥一些作用或将至少为本行业提供有用的选择。根据本文中披露的实施例中的至少一个实施例，一种压力调节或压力释放装置包括：入口，出口腔室，其具有出口，所述入口与所述出口腔室流体连通，阀座，其在所述入口与所述出口之间，以及阀构件，其被偏置以抵靠所述阀座密封，所述阀构件被适配成通过所述入口处的入口压力增加高于压力阈值而从所述阀座移位，以允许气体流从所述入口经由所述出口腔室流向所述出口，通过所述出口的气体流导致所述出口腔室中的出口压力(背压)连同所述入口压力一起作用在所述阀构件上，以使所述阀构件从所述阀座(进一步)移位。在一些实施例中，其中阀构件包括偏置抵靠阀座的隔膜。在一些实施例中，阀构件包括支撑处于张紧状态的隔膜的框架。在一些实施例中，框架包括一个或多个夹紧特征以将阀构件夹紧到所述装置的主体(而没有显著地改变隔膜中的张力)。在一些实施例中，阀构件的周边部分提供密封部，以将出口腔室与环境或移位腔室密封。在一些实施例中，隔膜拉伸或张紧在阀座上，使得隔膜中的张力使隔膜偏置以抵靠阀座密封。在一些实施例中，隔膜的外围由出口腔室的壁支撑。在一些实施例中，所述装置包括用于使隔膜偏置抵靠阀座的弹簧，其中弹簧承受压缩而作用在隔膜的非压力侧上，或者弹簧承受张力而作用在隔膜的压力侧上。在一些实施例中，隔膜是弹性或弹性体材料，例如硅酮材料，并且可以是热塑性或热固性材料。在一些实施例中，隔膜具有小于1mm的厚度，例如0.3mm。在一些实施例中，阀座相对于隔膜设置在中心。在一些实施例中，隔膜包括用于接触阀座的增厚部分，例如隔膜包括用于作用于阀座的增厚中心部分。在一些实施例中，阀构件的面积大于阀座的面积。在一些实施例中，入口压力在阀座区域上作用在阀构件上，并且当阀构件从阀座移位时，出口压力在阀座区域外部的区域上作用在阀构件上。在一些实施例中，入口压力在阀座区域外部的区域上作用在阀构件上，并且当阀构件从阀座移位时，出口压力在阀座区域上作用在阀构件上。在一些实施例中，阀构件的面积与阀座的面积之比在1.2至1600的范围内。在一些实施例中，入口包括入口管，并且阀构件大致垂直于入口管的纵向轴线。在一些实施例中，入口包括延伸到出口腔室中的入口管。在一些实施例中，阀座设置在出口腔室内的入口管的出口端处。在一些实施例中，出口包括出口腔室的壁中的至少一个孔口和/或穿过阀构件的至少一个孔口。在一些实施例中，至少一个孔口在出口腔室的壁中并且邻近入口管。在一些实施例中，入口管的出口端形成阀座。在一些实施例中，入口管的出口端是斜切的，入口管的出口端的斜切边缘形成阀座。在一些实施例中，出口径向地位于阀构件的外周边与阀座和/或入口和/或入口管的外周本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压力调节或压力释放装置，其包括：入口，出口腔室，其具有出口，所述入口与所述出口腔室流体连通，阀座，其在所述入口与所述出口之间，以及阀构件，其被偏置以抵靠所述阀座密封，所述阀构件被适配成通过所述入口处的入口压力增加高于压力阈值而从所述阀座移位，以允许气体流从所述入口经由所述出口腔室流向所述出口，通过所述出口的所述气体流导致所述出口腔室中的出口压力连同所述入口压力一起作用在所述阀构件上，以使所述阀构件从所述阀座移位。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.16 US 62/375,831;2016.09.26 US 62/399,643;1.一种压力调节或压力释放装置，其包括：入口，出口腔室，其具有出口，所述入口与所述出口腔室流体连通，阀座，其在所述入口与所述出口之间，以及阀构件，其被偏置以抵靠所述阀座密封，所述阀构件被适配成通过所述入口处的入口压力增加高于压力阈值而从所述阀座移位，以允许气体流从所述入口经由所述出口腔室流向所述出口，通过所述出口的所述气体流导致所述出口腔室中的出口压力连同所述入口压力一起作用在所述阀构件上，以使所述阀构件从所述阀座移位。2.如权利要求1所述的装置，其中所述阀构件包括偏置抵靠所述阀座的隔膜。3.如权利要求2所述的装置，其中所述阀构件包括支撑所述隔膜处于张紧状态的框架。4.如权利要求2或3所述的装置，其中所述隔膜拉伸或张紧在所述阀座上，使得所述隔膜中的张力使所述隔膜偏置以抵靠所述阀座密封。5.如权利要求2至4中任一项所述的装置，其中所述隔膜是弹性或弹性体材料。6.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述阀构件的面积大于所述阀座的面积。7.如权利要求6所述的装置，其中所述入口压力在阀座区域上作用在所述阀构件上，并且当所述阀构件从所述阀座移位时，所述出口压力在所述阀座区域外部的区域上作用在所述阀构件上。8.如权利要求6所述的装置，其中所述入口压力在阀座区域外部的区域上作用在所述阀构件上，并且当所述阀构件从所述阀座移位时，所述出口压力在阀座区域上作用在所述阀构件上。9.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述入口包括延伸到所述出口腔室中的入口管。10.如权利要求9所述的装置，其中所述阀座设置在所述出口腔室内的所述入口管的出口端处。11.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述出口包括所述出口腔室的壁中的至少一个孔口和/或穿过所述阀构件的至少一个孔口。12.如权利要求1至8中任一项所述的装置，其中所述装置包括包围所述出口腔室的入口管，并且所述阀座设置在所述出口腔室的入口处。13.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述阀构件由所述出口腔室的壁支撑或抵靠所述壁密封，或者其中阀入口包括入口管并且所述阀构件由所述入口管的壁支撑或与所述壁形成密封。14.如前述权利要求中任一项所述的装置，其包括移位腔室，当所述阀构件从所述阀座移位时所述阀构件移位到所述移位腔室中。15.如权利要求14所述的装置，其中所述移位腔室向环境(大气)压力开放，使得当所述阀构件移位到所述移位腔室中时，所述移位腔室中的压力基本上保持在环境(大气压力)，或者其中所述移位腔室与周围环境密封或能与周围环境密封。16.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述出口腔室包围所述阀座。17.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述出口的面积是可变的。18.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述阀座与所述阀构件的相对位置是可调整的，以调整所述构件抵靠所述阀座的偏置。19.如权利要求1所述的装置，其中所述阀构件是柱塞或活塞，并且所述装置包括用于使所述阀构件偏置以抵靠所述阀座密封的偏置构件。20.如权利要求19所述的装置，其中所述出口包括在所述阀构件的外围与所述出口腔室的壁之间的间隙，和/或所述出口包括穿过所述阀构件的一个或多个孔口。21.一种用于提供气体流的系统的流量补偿压力调节或压力释放装置，所述装置包括：用于接收来自气体源的气体流的主入口和主出口，所述主出口用于将由所述主入口接收的所述气体流的至少一部分提供成从所述装置流动，压力释放阀，其被适配成在所述气体流的压力增加高于压力阈值时排出由所述入口接收的所述气体流的至少一部分，以及感测机构，其用于基于所述气体流从所述主出口到患者的流速来动态地调整所述压力阈值。22.如权利要求21所述的装置，其中所述压力释放阀包括：阀入口，其与所述主入口流体连通，排气出口，阀座，其在所述阀入口与所述排气出口之间，以及阀构件，其被偏置以抵靠所述阀座密封并且通过所述阀入口处的入口压力增加高于压力阈值而从所述阀座移位，以将所述气体流的至少一部分从所述阀入口排出到所述排气出口，并且其中所述感测机构包括：感测构件，其用于感测指示所述气体流通过所述主出口的流速的压力差，以及机械链接件，其作用在所述感测构件与所述阀构件之间，以响应于所述气体流通过所述主出口的所述流速而将由所述感测构件施加的力转移到所述阀构件，以便调整所述阀构件抵靠所述阀座的偏置。23.如权利要求22所述的装置，其中所述感测机构包括流量约束部或收缩部，所述流量约束部或收缩部用于生成由所述感测构件感测到的所述压力差，以响应于所述气体穿过所述主出口的流速而使所述感测构件移位。24.如权利要求22所述的装置，其中所述感测机构包括：在所述阀入口下游的流量收缩部或约束部，感测腔室，并且位于所述感测腔室中的所述感测构件将所述感测腔室分成第一腔室和第二腔室，所述第一腔室与所述流量收缩部或约束部上游的气体流流体连通，并且所述第二腔室与所述流量收缩部处或所述流量约束部下游的气体流流体连通，由通过所述流量收缩部或约束部和所述主出口的气体流产生的所导致的压力差被所述感测构件感测到。25.如权利要求22至24中任一项所述的装置，其中所述机械链接件联接到所述阀构件和所述感测构件，以响应于所述气体流通过所述主出口的流速而使所述阀构件偏置抵靠所述阀座。26.如权利要求22至24中任一项所述的装置，其中所述机械链接件与所述阀构件或所述感测构件或者所述阀构件和所述感测构件分开，并且在没有气体流...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·H·巴纳斯，S·T·梅西，T·J·爱德华兹，A·D·卡特，J·A·戈登，G·L·内尔松，C·M·O·W·柯瑞芝，
申请(专利权)人：费雪派克医疗保健有限公司，
类型：发明
国别省市：新西兰,NZ