。
[0044]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種包括如上文所述的閥門的助咳裝置。
【附圖說明】
[0045]為更好地理解本發(fā)明并且為了更清晰地示出其如何實行，現(xiàn)在將以示例的方式參照附圖，其中:_
[0046]圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的閥門的剖視圖；
[0047]圖2是圖1中所示的閥門的一部分的放大視圖；
[0048]圖3是處于第一位置的閥門的示意圖；
[0049]圖4是處于第二位置的閥門的示意圖；
[0050]圖5是處于第三位置的閥門的示意圖；
[0051 ]圖6是閥門的振蕩的示意圖；
[0052]圖7是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的閥門的剖視圖；
[0053]圖8是根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的閥門的剖視圖；
[0054]圖9是圖8中所示的閥門的放大視圖，示出處于膨脹狀態(tài)的波紋管構(gòu)件；
[0055]圖10是圖8中所示的閥門的放大視圖，示出處于壓縮狀態(tài)的波紋管構(gòu)件；
[0056]圖11是其中可應(yīng)用本發(fā)明的第二類型的閥門的透視圖；
[0057]圖12是圖11中所示的閥門的剖視圖；
[0058]圖13是處于第一位置的根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的閥門的示意圖；
[0059]圖14是處于第二位置的圖13中所示的閥門的示意圖；
[0060]圖15是處于第三位置的圖13的閥門的示意圖；并且
[0061]圖16是處于振蕩階段的圖13的閥門的示意圖；
[0062]圖17是處于第一位置的根據(jù)本發(fā)明的第五實施例的閥門的示意圖；
[0063]圖18是處于第二位置的圖17中所示的閥門的示意圖。
【具體實施方式】
[0064]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的閥門2。閥門是方向性短管閥。
[0065]閥門2包括其中設(shè)置可移動閥門元件6的殼體4。
[0066]殼體4限定了大體上圓柱形的腔室。標(biāo)示為A-E的多個(圖1中示出五個)端口被設(shè)置在殼體4的壁中。端口 A-E延伸穿過殼體4的壁并且通向殼體4所限定的腔室中。
[0067]多個密封部分在腔室內(nèi)附著到殼體4上。在本發(fā)明的實施例中，密封部分是O型環(huán)或其它類似類型的密封件。密封部分包括由第一上部密封部分8a和第二上部密封部分Sb形成的上部對以及由第一下部密封部分1a和第二下部密封部分1b形成的下部對。
[0068]第一上部密封部分8a和第二上部密封部分Sb彼此間隔開，第一下部密封部分1a和第二下部密封部分1b同樣彼此間隔開。第一上部密封部分8a與第二上部密封部分Sb中的每一個之間的間距和第一下部密封部分1a與第二下部密封部分1b中的每一個之間的間距是相等的。上部對和下部對的位置彼此偏移以使得上部對和下部對彼此交錯。具體來說，上部對和下部對的位置偏移以使得第一下部密封部分1a被設(shè)置在第一上部密封部分8a與第二上部密封部分Sb之間。
[0069]現(xiàn)在將參照密封部分8、10來描述端口 A-E的位置。端口 A被設(shè)置在第一上部密封部分8a上方。端口 B被設(shè)置在第一上部密封部分8a與第一下部密封部分1a之間。端口 C被設(shè)置在第一下部密封部分1a與第二上部密封部分Sb之間。端口 D被設(shè)置在第二上部密封部分Sb與第二下部密封部分1b之間。端口 E被設(shè)置在第二下部密封部分1b下方。
[0070]盡管端口 C被示為完全相反于端口 A、B、D和E，但這無需這樣。舉例來說，端口A-E可全部位于殼體的一側(cè)上或可圍繞殼體4的整個圓周被布置成任何位置組合。
[0071]通常可被稱為短管或活塞的可移動閥門元件6包括中心桿12和標(biāo)為14a_14c的多個閥門構(gòu)件(圖1中示出三個)，所述多個閥門構(gòu)件被設(shè)置在桿12上。閥門構(gòu)件包括上部閥門構(gòu)件14a、中心閥門構(gòu)件14b和下部閥門構(gòu)件14c。
[0072]閥門構(gòu)件14a_14c沿著桿12間隔開并且相對于桿12固定。閥門構(gòu)件14a_14c具有與殼體4所限定的腔室的截面互補的形狀。因此，在這個實施例中，閥門構(gòu)件14a-14c是圓盤形的。閥門構(gòu)件14a-14c具有使其不能通過密封部分8、10的尺寸。密封部分8、10因此用作限制閥門元件6移動的阻擋件。此外，在閥門構(gòu)件14a-14c具有與腔室互補的形狀時，其具有稍小的尺寸，以使其一般不接觸殼體4的壁的內(nèi)表面。
[0073]現(xiàn)在將參照密封部分8、10描述閥門構(gòu)件14a_14c的位置。上部閥門構(gòu)件14a被設(shè)置在第一上部密封部分8a上方，并且被配置成抵靠著第一上部密封部分8a的上部表面密封。中心閥門構(gòu)件14b被設(shè)置在第一下部密封部分1a與第二上部密封部分Sb之間，并且被配置成抵靠著第一下部密封部分1a的下部表面或第二上部密封部分Sb的上部表面密封。下部閥門構(gòu)件14c被設(shè)置在下部第二密封部分1b下方，并且被配置成抵靠著第二下部密封部分1b的下部表面密封。如所述，閥門構(gòu)件14a_14c抵靠著上部對密封部分8a、8b的上部表面并且抵靠著下部對密封部分10a、10b的下部表面密封。
[0074]如圖2中所示，密封部分8、10可在相應(yīng)閥門構(gòu)件所施加的力下變形。下文將進一步描述這種機制。
[0075]閥門元件6可相對于殼體4平移以便調(diào)整閥門構(gòu)件14a_14c的位置。如前述，閥門構(gòu)件14a-14c具有使其不能通過密封部分8、10的尺寸。因此，密封部分8、10限制閥門元件6的移動。
[0076]現(xiàn)在將參照圖3到6中所提供的示意圖描述閥門元件6的位置。在圖3到6中，端口 A和E被示為被設(shè)置在殼體4的端部，然而，它們可如圖1中所示來布置。
[0077]圖3示出了閥門元件6的第一位置，其中上部閥門構(gòu)件14a抵靠著第一上部密封部分8a的上部表面密封，中心閥門構(gòu)件14b抵靠著第二上部密封部分8b的上部表面密封，并且下部閥門構(gòu)件14c與第二下部密封部分1b的下部表面間隔開。
[0078]在第一位置，端口 B和C彼此流體連通，且端口 D和E彼此流體連通。
[0079]圖4示出了閥門元件6的第二位置，其中上部閥門構(gòu)件14a與第一上部密封部分8a的上部表面間隔開，中心閥門構(gòu)件14b抵靠著第一下部密封部分1a的下部表面密封，并且下部閥門構(gòu)件14c抵靠著第二下部密封部分1b的下部表面密封。
[0080]在第二位置，端口 A和B彼此流體連通，且端口 C和D彼此流體連通。
[0081]圖5示出了在前述的第一位置與第二位置之間的中途的閥門元件6的第三位置。在第三位置，上部閥門構(gòu)件14a與第一上部密封部分8a的上部表面間隔開，中心閥門構(gòu)件14b與第一下部密封部分1a的下部表面和第二上部密封部分Sb的上部表面兩者間隔開，并且下部閥門構(gòu)件14c與第二下部密封部分1b的下部表面間隔開。
[0082]在第三位置，閥門構(gòu)件14a_14c中沒有一個抵靠著密封部分8、10中的任一個密封。因此，端口 A-E全彼此流體連通。
[0083]閥門2尤其適合于助咳裝置中的應(yīng)用。在這個應(yīng)用中，閥門2被用于在吹入階段期間向患者的肺施加正壓力并且在排出階段期間向患者的肺施加負(fù)壓力。在排出階段與下一個吹入階段之間，提供無壓力被施加到患者的肺的短時停頓。閥門2因此被配置成供應(yīng)正壓力、負(fù)壓力或無壓力。
[0084]閥門2被布置成使端口 C連接到患者的肺。這可以是經(jīng)由患者所佩戴的管嘴或面罩或經(jīng)由氣切插管的連接。
[0085]端口 B連接到正壓空氣源，而端口 D連接到負(fù)壓空氣源(但是可使用反向配置)。?而口 A和E通到周圍壓力。
[0086]圖3中所示的閥門元件6的第一位置對應(yīng)于吹入階段。在這個位置，在端口 B處提供的正壓力與端口 C流體連通，因此在吹入階段期間空氣進入患者的肺。另一方面，在端口 D處提供的負(fù)壓力通過中心閥門構(gòu)件14b抵靠著第二上部密封部分Sb的上部表面的密封而與端口 C和患者密封隔開。在端口 D處提供的負(fù)壓力代之以經(jīng)由端口 E通到大氣壓力。
[0087]圖4中所示的閥門元件6的第二位置對應(yīng)于排出階段。在這個位置，在端口 D處提供的負(fù)壓力與端口 C流體連通，因此從肺抽出在吹入階段期間引入的空氣體積以及隨著它的任何分泌物。另一方面，在端口 B處提供的正壓力通過中心閥門構(gòu)件14b抵靠著第一下部密封部分1a的下部表面的密封而與端口 C和患者密封隔開。在端口 B處提供的正壓力代之以經(jīng)由端口A通到大氣壓力。
[0088]圖5中所示的閥門元件6的第三位置對應(yīng)于停頓階段。在這個位置，在端口 B處提供的正壓力和在端口 D處提供的負(fù)壓力兩者均分別經(jīng)由端口 A和E通到大氣壓力。因此，無壓力被施加到端口 C和患者。
[0089]在吹入階段期間，端口 C處的壓力可通過將閥門元件6從圖5中所示的(零壓力)第三位置移動到圖3中所出的(完全打開)第一位置逐漸地增加。
[0090]壓力和氣流的振蕩還可在吹入和/或排出階段期間疊加，以使患者的氣道中的分泌物變松。圖6示出了在排出階段期間閥門元件6的振蕩。如所示，閥門元件6在圖4中所示的(完全打開)第二位置與稍微朝向圖5中所示的(零壓力)第三位置的位置之間振蕩。這使施加到端口C的壓力變化。相應(yīng)的振蕩還可在吹入階段期間圖3中所示的(完全打開)第一位置與稍微朝向圖5中所示的(零壓力)第三位置的位置之間施加。振蕩的振幅和頻率可被設(shè)定成增強分泌物從肺的去除，同時使患者的不適最小。
[0091]如前所述，密封部分8、10可在相應(yīng)閥門構(gòu)件所施加的壓力下變形。密封部分8、10的變形能夠抵消閥門構(gòu)件14a-14c和/或密封部分8、10的位置偏差。
[0092]舉例來說，上部閥門構(gòu)件14a和中心閥門構(gòu)件14b可附著到桿12上，以使其彼此間隔開不同于期望值的距離。舉例來說，這些偏差可起因于部件(尤其是桿12)的制造公差或熱膨脹或收縮。
[0093]在上部閥門構(gòu)件14a與中心閥門構(gòu)件14b之間的間距大于期望值的情形下，中心閥門構(gòu)件14b將在上部閥門構(gòu)件14a接觸第一上部密封部分8a的上部表面之前接觸第二上部密封部分8b的上部表面。
[0094]一般地，在這種情形中，上部閥門構(gòu)件14a將與第一上部密封部分8a的上部表面間隔開，因此將不能夠抵靠著第一上部密封部分8a密封。因此，來自端口 B的空氣將通過上部閥門構(gòu)件14a泄漏到端口 A，因此減小了輸送到端口 C的空氣壓力。然而，第二上部密封部分8b能夠在中心閥門構(gòu)件14b所施加的力下變形，因此可抵消上部閥門構(gòu)件14a與中心閥門構(gòu)件14b之間距離的偏差。
[0095]第二上部密封部分Sb的變形使第二上部密封部分Sb的上部表面在閥門元件6的移動方向上平移。因此，第二上部密封部分8b的變形有效地增加第一上部密封部分8a的上部表面與第二上部密封部分Sb的上部表面之間的距離。這允許上部閥門構(gòu)件14a與第一上部密封部分8a的上部表面形成接觸，因此在上部閥門構(gòu)件14a與第一上部密封部分8a之間以及中心閥門構(gòu)件14b與第二上部密封部分8b之間提供了有效密封。
[0096]另一方面，在上部閥門構(gòu)件14a與中心閥門構(gòu)件14b之間的間距小于期望值的情形下，上部閥門構(gòu)件14a將在中心閥門構(gòu)件14b接觸第二上部密封部分Sb的上部表面之前接觸第一上部密封部分8a的上部表面。
[0097]第一上部密封部分8a能夠在上部閥門構(gòu)件14a所施加的力下變形，因此可抵消上部閥門構(gòu)件14a與中心閥門構(gòu)件14b之間距離的偏差。
[0098]第一上部密封部分8a的變形使第一上部密封部分8a的上部表面在閥門元件6的移動方向上平移。因此，第一上部密封部分8a的變形有效地減小了第一上部密封部分8a的上部表面與第二上部密封部分8b的上部表面之間的距離。這允許中心閥門構(gòu)件14b與第二上部密封部分Sb的上部表面形成接觸，因此在上部閥門構(gòu)件14a與第一上部密封部分8a之間以及中心閥門構(gòu)件14b與第二上部密封部分Sb之間提供了有效密封。
[0099]類似地，第一下部密封部分1a和第二下部密封部分1b可變形，以抵消中心閥門構(gòu)件14b與下部閥門構(gòu)件14c之間距離的偏差。
[0100]還可存在密封部分8、10自身的位置(或尺寸)偏差。密封部分8、10的變形再次能夠抵消這些偏差，以確保在閥門構(gòu)件14a-14c與密封部分8、