呼气阀及通过其控制气流的方法技术

本发明专利技术公开了一种控制气流的阀门及一种控制气流的方法，尤其是一种用于呼吸机的呼气阀。该阀门包括可褶皱压缩的圆形软导管，当该软导管被压缩时，其朝向阀的基座产生相互碰触并密封抵接而将气流通道关闭。本发明专利技术的阀包含可与呼吸机系统分离的高野灭菌或者一次性使用部件，并且在转换到其他病人使用时不会将呼吸系统的控制部件暴露而与受污染的表面相接触。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种呼气阀，尤其是一种用于呼吸机中的呼气阀。
技术介绍
在设计医用排气/辅助呼吸系统中的呼气阀时，其气流通道的低阻抗、无涡流是非常重要的设计参数，另外对于呼气阀受污染部分的清洁要求也很高，再一方面需要考虑的是如何将呼气阀设计得小而轻，使得用于控制呼气阀的致动器也可以做的很小并与气流通道相隔离。目前常见的呼气阀都包含一种圆垫片，该圆垫片抵靠在一条通气管道的末端形成呼气阀的基座。美国专利第5127400号公开了此类阀的一种例子。这种阀的缺点是导致气流通道过于复杂，并因此产生涡流以及清洁方面的问题。另外，由于整个圆垫片被加压控制，气流只能通过其外边缘产生流动，为了满足致动要求，必须采用较为笨重而能提供做够大驱动力的致动器，而通常这样的致动器价格昂贵。因此，现有技术中的阀还有待改进，本专利技术的目的就是提供一种满足前述诸多设计要点的呼气阀。
技术实现思路
本专利技术要解决的主要技术问题是，提供一种轻便并能获得良好气流通道特性的呼气阀。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种呼气阀，该呼气阀包括第一弯折部、阀基体和至少一致动单元。该弯折部具有至少一弯折区域，该阀基体以能使气流在该第一弯折部与该阀基体之间的通道流动的方式设置在该第一弯折部的内部或者外部。该致动单元用于驱动该第一弯折部产生轴向压缩或者拉伸。其中，通过该第一弯折部在呈放射状朝向该阀基体和与该阀基体轴向平行排列之间进行状态转换以控制气流在阀中的流动。本专利技术的有益效果是通过致动单元控制弯折部产生朝向阀基体的放射状弯曲， 从而弯折部与阀基体相抵接而将原本在两者之间形成的气流通道封闭，由于开启状态下弯折部的内壁与阀基体之间基本相互平行，通道流畅而可避免产生涡流，并且软导管的弯折部只需较小的驱动力即可实现弯曲，因此对应的致动器可做的更为轻便并降低成本，并因此致动器可以与气流通道相互隔离，使得病人呼出气体不会污染到致动器，从而可方便的反复使用，并且受污染的软管等部分也可以拆下消毒后重复使用或者采用一次性的软管寸。另外，本专利技术还提供一种采用上述呼气阀控制气流的方法。该方法包括轴向压缩或者拉伸一可形变单元产生，使该可形变单元在呈放射状朝向阀基体和与阀基体轴向平行排列之间转换从而控制气流的流通与封闭。本专利技术控制气流的方法与本专利技术呼气阀具有类似的有益效果。附图说明图1为本专利技术一种实施例的呼气阀在开启/关闭状态下的结构示意图；图2为按照本专利技术原理作为示例的一个阀的软导管沿轴向的剖面示意图。图3为本专利技术一种实施方式的呼气阀的俯视结构示意图；图4是阀体部分与致动器相连接的示意图；图5是本专利技术呼气阀的另一种实施方式的结构示意图；图6是本专利技术呼气阀又一种实施方式的结构示意图；图7是本专利技术呼气阀再一实施方式的结构示意图；图8是图7所示呼气阀的一变形实施方式的结构示意图；图9是图8所示呼气阀的一变形实施方式的结构示意图；图10是图2所示呼气阀的一变形实施方式的结构示意图；图11是上述呼气阀所有实施方式中软导管弯折部的一种变形实施方式的结构示意图。具体实施例方式本专利技术的呼气阀包括第一弯折部、阀基体和至少一个致动单元的阀。该弯折部具有至少一弯折区域，该阀基体以能使气流在该第一弯折部与该阀基体之间的通道流动的方式设置在该第一弯折部的内部或者外部。该致动单元用于轴向压缩或者拉伸该第一弯折部。其中，通过该第一弯折部在呈放射状朝向该阀基体和与该阀基体轴向平行排列之间进行状态转换以控制气流在阀中的流动。当弯折部处于常态位置时阀打开，在弯折部与阀基体之间的通道产生基本无涡流的气流运动。本专利技术的阀的弯折部包括一个以上的弯折区域，当弯折部受到致动单元轴向压缩或者拉伸驱动时，该弯折区域发生类似于关节弯曲的运动，从而使得该弯折部与阀基体产生放射状的弯曲角度或朝阀基体突出。随着弯折部角度的增加，逐渐的至少有一部分的弯折部会与阀基体相抵接，优选的，接触部分可以设计为该弯折区域，并且优选的在该弯折部或者弯折区域与阀基体相接触的地方产生互相紧固密闭的作用力。优选的，该阀为一个旋转对称体，并且该弯折部与该阀基体同轴设置。文中所称“轴向运动/移动”是指沿气流流动方向或者气流流动方向的逆向，这里气流的流动产生于该弯折部两端开口之间。而“放射状指向的运动”指的是与气流流动方向基本上垂直的移动/运动。在某些实施例中，通过设计使得该阀的弯折部在阀开启时，其靠气流通道的一侧形状是平坦的。这样的设计在阀处于开启状态时获得基本无涡流的气流，从而可减少通过该通道的气流的阻抗。在某些实施例中，该阀包括至少一第二弯折部。此种情况下所述的第一弯折部用于堵塞气流，而该第二弯折部用于产生相对轴向运动。如此便可避免第一弯折部因反复压缩折叠产生的变形和磨损。为了便于在不具有弹性的入口通道与出口通道之间安装该阀，可以增加额外的弯折部用于引导阀的压缩/拉伸运动，以及用于堵塞的弯折部。由此，可以避免对非弹性的入口或出口通道的材料及零件带来不必要的拉拽。在某些实施例中，该阀基体作为设置在该第一弯折部中心的一种旋转对称的圆周壁，比如位于一个杆的外部，或者一根导管的内部或者外部。在某些实施例中，该阀基体的轮廓是一种旋转对称二次曲线体，并沿气流顺流方向设置在该第一弯折部的中心。由于该阀基体的外形轮廓以及所处位置，使得其更容易形成无涡流的气流。本专利技术的阀也可以具有旋转对称圆周体形状的阀基体，并包括围绕于该第一弯折部的导管的内壁。在另外的实施例中，该弯折部内部的构造材料和该阀基体是高压灭菌的，或者可以是一次性使用的，或者部分材料是高压灭菌而部分材料是一次性使用的。比如使用硅胶、 不锈钢等材料。使用上述类似的材料可以使得本专利技术的阀能用于医疗仪器中，比如用在呼吸机中，在阀被病人污染后，通过清洁及消毒仍可在不同病人间使用。比如，该阀可以是人工呼吸机中的呼气阀。在某些实施例中，该阀的致动单元包含至少一个压电致动器。在其他一些实施例中，该致动单元也可以包含至少一线圈致动器，或者其他一切可行的致动单元。本专利技术的另一优点在于致动单元可以与气流通道相互隔离，这样致动单元就不必高压灭菌，从而便于操纵致动单元并增加致动单元的使用寿命。在某些实施例中，可以在阀中整合流量表，比如说沿气流通道安装一对超声波无线电收发器，用于测量通过通道的气流。如此，可以获得较为紧凑的呼气阀。因为流量表与阀之间可以保持较短的距离，该呼气阀可以实现对通道中气流的快速控制，并且可以防止涡流。另一方面，本专利技术还包括一种控制至少一气流通道中的气流流动的方法。该方法包括轴向压缩或者拉伸阀的至少一弯折部，且该第一弯折部在呈放射状朝向该阀基体和与该阀基体轴向平行排列之间转换从而达到控制气流的目的。该方法中的阀优选采用前述各种实施例中的阀。本专利技术的控制气流通道中的气流流动的方法与前述的呼气阀具有基本一致的优点。比如通过该方法可以获得基本无涡流的气流，并且能十分方便的控制气流被封堵，通过这样一个结构紧凑的呼气阀可以快速可靠的控制气流的流动，优选的采用压电致动单元可以实现低能耗。按照本专利技术构思获得的装置可以包含一段两端固定的软导管，软导管的材料可以是硅胶，并且该软导管具有可弯折的部分，比如图1中所示的弯折部10、11。通过一个可活动的环控制该软导管可弯折的部分产生轴向运动。在以下的具体描述中，阀关闭/开启指的是呼气阀的本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种呼气阀，包括一第一弯折部、一阀基体以及至少一致动单元，该第一弯折部包含至少一弯折区域，该致动单元用于驱动该第一弯折部产生轴向压缩或者拉伸，其特征在于：该阀基体以能使气流在该第一弯折部与该阀基体之间的通道流动的方式设置在该第一弯折部的内部或者外部，通过该第一弯折部在呈放射状朝向该阀基体和与该阀基体轴向平行排列之间进行状态转换以控制气流在阀中的流动。

【技术特征摘要】
2010.05.17 SE 1050483-51.一种呼气阀，包括一第一弯折部、一阀基体以及至少一致动单元，该第一弯折部包含至少一弯折区域，该致动单元用于驱动该第一弯折部产生轴向压缩或者拉伸，其特征在于 该阀基体以能使气流在该第一弯折部与该阀基体之间的通道流动的方式设置在该第一弯折部的内部或者外部，通过该第一弯折部在呈放射状朝向该阀基体和与该阀基体轴向平行排列之间进行状态转换以控制气流在阀中的流动。2.如权利要求1所述的呼气阀，其特征在于所述弯折区域具有可转动的关节使得所述弯折部产生放射状的弯曲。3.如权利要求2所述的呼气阀，其特征在于当所述第一弯折部产生一相对放射角度运动时，其与所述阀基体产生部分相互抵接的区域。4.如权利要求3所述的呼气阀，其特征在于所述相互抵接的区域为该弯折区域。5.如权利要求4所述的呼气阀，其特征在于所述第一弯折部具有一密封部，该密封部在与阀基体相抵接时封闭气流通道。6.如权利要求1所述的呼气阀，其特征在于所述第一弯折部在阀开启时其靠气流通道的内侧表面平坦。7.如权利要求1或2所述的呼气阀，其特征在于该阀进一步包括一第二弯折部，该第二弯折部与该第一弯折部相配合，其中第一弯折部用于控制气流而第二弯折部用于产生所述轴向运动。8.如权利要求1所述的呼气阀，其特征在于所述轴向运动...

【专利技术属性】
技术研发人员：戈兰·西维斯，
申请(专利权)人：迈瑞医疗瑞典公司，
类型：发明
国别省市：SE