本發(fā)明整體上涉及一種用在CPAP系統(tǒng)中的偏流通風(fēng)孔。更特別地，本發(fā)明涉及一種這樣的通風(fēng)孔，所述通風(fēng)孔被布置并且構(gòu)造成調(diào)節(jié)偏流以使得偏流在寬范圍的操作壓力下保持相對(duì)恒定。

背景技術(shù)：

通過連續(xù)氣道正壓(CPAP)流動(dòng)發(fā)生器系統(tǒng)治療梗阻性睡眠窒息涉及將加壓空氣經(jīng)由導(dǎo)管和接口(例如，面罩)而連續(xù)輸送到人類氣道。通常，接口至少在鼻子和/或嘴部上或鼻子和/或嘴部周圍形成基本“密封件”。隨著患者呼吸，二氧化碳?xì)怏w會(huì)逐漸收集在輸送系統(tǒng)中。如果在一段時(shí)間期間不檢查，則二氧化碳的聚集會(huì)帶來(lái)負(fù)面效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)二氧化碳聚集的一個(gè)解決方案是提供一種沖刷通風(fēng)孔。沖刷通風(fēng)孔可以設(shè)置在面罩系統(tǒng)內(nèi)。沖刷通風(fēng)孔使得氣體流可以恒定地排放到大氣中。恒定的排氣流提供了連續(xù)移除二氧化碳的機(jī)構(gòu)，這阻止二氧化碳水平升高。

在提供用于移除二氧化碳的機(jī)構(gòu)的同時(shí)，沖刷通風(fēng)孔還具有多個(gè)平衡部(trade-offs)?，F(xiàn)有工藝目前使用具有固定尺寸的孔/孔陣列。固定尺寸具有允許氣體偏流的效果，所述氣體偏流隨著CPAP壓力水平升高而增大。逐漸增大的氣體偏流隱含了影響用戶的多個(gè)參數(shù)。

通過沖刷通風(fēng)孔離開的偏流通常對(duì)患者和/或患者的同床伴侶產(chǎn)生干擾。干擾通常表現(xiàn)為兩種形式：噪音和通風(fēng)氣流。由CPAP壓力水平變化導(dǎo)致的偏流速率改變直接影響這些干擾的程度。因此，如果在系統(tǒng)內(nèi)存在壓力振蕩，則可能產(chǎn)生振蕩干擾。

流量和濕度源(例如，鼓風(fēng)機(jī)和加濕器)也會(huì)受到影響。增大偏流導(dǎo)致物理尺寸和能耗增大以滿足峰值流量需求(即，峰值壓力條件下的患者需求和最大偏流的總和)。

形成實(shí)際解決方案以及不太實(shí)際的解決方案來(lái)解決該情況是相當(dāng)大量的研發(fā)工作的主題。但是，仍然存在改進(jìn)空間來(lái)解決有關(guān)減小或消除二氧化碳聚集在CPAP系統(tǒng)中的問題。

特定方面涉及一種患者接口?；颊呓涌诰哂兄黧w部分，所述主體部分的尺寸和形狀被設(shè)計(jì)成包圍用戶的鼻子和/或嘴部并且適于至少針對(duì)用戶臉部產(chǎn)生基本密封件?；颊呓涌谶€具有聯(lián)接件，所述聯(lián)接件允許患者接口聯(lián)接到氣體輸送系統(tǒng)?；颊呓涌谶€具有通風(fēng)孔，所述通風(fēng)孔允許氣體從面罩的主體部分的內(nèi)部流過抵達(dá)面罩的主體部分的外部，其中，部分通風(fēng)孔包括基于所施加的壓力來(lái)調(diào)節(jié)氣體流的設(shè)施。

在一些構(gòu)造中，調(diào)節(jié)氣體流的設(shè)施包括構(gòu)造成具有變化壁截面厚度的孔口。

在一些構(gòu)造中，壁截面厚度在50微米至400微米的范圍內(nèi)變化。

在一些構(gòu)造中，調(diào)節(jié)氣體流的設(shè)施在1cm水柱至40cm水柱的范圍內(nèi)操作。

在一些操作中，調(diào)節(jié)氣體流的設(shè)施在不使可變形孔口完全塌縮的情況下發(fā)生。

在一些構(gòu)造中，調(diào)節(jié)氣體流的設(shè)施包括由一個(gè)或多個(gè)表面形成的一個(gè)或多個(gè)葉狀部，并且調(diào)節(jié)氣體流的設(shè)施在所述一個(gè)或多個(gè)表面不與其自身接觸的情況下發(fā)生。

特定方面涉及一種與用于輸送CPAP治療的系統(tǒng)一起使用的閥。閥包括閥座和膜。膜具有限定入口開口的第一端部。閥座具有限定出口開口的第二端部。膜的第一端部具有至少一個(gè)凹陷部分和至少一個(gè)凸出部分，并且膜的第一端部構(gòu)造成響應(yīng)于作用在膜上的壓力的變化而向內(nèi)塌縮，以改變流動(dòng)路徑尺寸。

在一些構(gòu)造中，所述至少一個(gè)凹陷部分和所述至少一個(gè)凸出部分由膜的外表面上的屈曲(inflection)所限定。

在一些構(gòu)造中，所述至少一個(gè)凹陷部分和所述至少一個(gè)凸出部分由膜的內(nèi)表面上的屈曲所限定。

在一些構(gòu)造中，所述至少一個(gè)凹陷部分和所述至少一個(gè)凸出部分由膜厚度的變化所限定；

在一些構(gòu)造中，所述至少一個(gè)凹陷部分和所述至少一個(gè)凸出部分由膜的內(nèi)表面和外表面中的至少一個(gè)上的屈曲以及膜厚度的變化所限定。

在一些構(gòu)造中，所述至少一個(gè)凹陷部分包括葉狀部，所述至少一個(gè)凸出部分包括橋接部分。

在一些構(gòu)造中，閥包括僅僅兩個(gè)葉狀部和僅僅兩個(gè)橋接部分。

在一些構(gòu)造中，閥包括僅僅三個(gè)葉狀部和僅僅三個(gè)橋接部分。

在一些構(gòu)造中，閥包括僅僅四個(gè)葉狀部和僅僅四個(gè)橋接部分。

在一些構(gòu)造中，閥包括三角形的閥座。

在一些構(gòu)造中，閥包括圓形的閥座。

在一些構(gòu)造中，閥座可以具有第一幾何形狀并且由膜限定的入口開口可以具有第二幾何形狀。在一些這樣的構(gòu)造中，第一幾何形狀與第二幾何形狀相同。在一些這樣的構(gòu)造中，第一幾何形狀是三角形的且第二幾何形狀也是三角形的。在一些這樣的構(gòu)造中，第一幾何形狀與第二幾何形狀不同。在一些這樣的構(gòu)造中，第一幾何形狀是圓形的而第二幾何形狀是三角形的。

在一些構(gòu)造中，閥座和由膜限定的入口開口之間的過渡部是非線性的。在一些這樣的構(gòu)造中，過渡部是弧形。在一些構(gòu)造中，膜可以具有：第一部分，所述第一部分以遠(yuǎn)離閥座但是相對(duì)于閥座對(duì)稱的非線性方式過渡；和第二部分，所述第二部分以相對(duì)于閥座不對(duì)稱的非線性方式從第一部分過渡到入口。

在一些構(gòu)造中，閥還包括薄片，所述薄片延伸到由膜的第一端部限定的嘴部中。

在一些構(gòu)造中，薄片從膜的第一端部延伸到閥座的第二端部。

在一些構(gòu)造中，閥還包括布置在閥座的第二端部處的偏流材料。

在一些構(gòu)造中，偏流材料包括多個(gè)偏流孔。

在一些構(gòu)造中，偏流材料包括擴(kuò)散器。

在一些構(gòu)造中，閥陣列包括閥中的至少兩個(gè)閥。

在一些構(gòu)造中，所述至少兩個(gè)閥包括兩行閥。

在一些構(gòu)造中，兩行閥嵌套在一起。

在一些構(gòu)造中，兩行閥具有并排布置的閥。

在一些構(gòu)造中，所述至少兩個(gè)閥包括預(yù)定模式的閥。

在一些構(gòu)造中，閥陣列與面罩組合，所述閥陣列安裝到面罩上。

在一些構(gòu)造中，閥陣列布置在面罩的密封殼體中。

在一些構(gòu)造中，閥陣列布置在面罩的密封件上。

在一些構(gòu)造中，閥陣列布置在面罩的框架上。

在一些構(gòu)造中，面罩包括排氣導(dǎo)管并且閥陣列布置在排氣導(dǎo)管中。

在一些構(gòu)造中，閥陣列與彎頭組合，閥陣列安裝到彎頭上。

在一些構(gòu)造中，閥陣列安裝到與彎頭相關(guān)聯(lián)的覆蓋件上。

在一些構(gòu)造中，可以從彎頭移除覆蓋件。

在一些構(gòu)造中，閥陣列與轉(zhuǎn)體組合，閥陣列安裝到轉(zhuǎn)體上。

下文描述了一些實(shí)際選擇方案以改進(jìn)當(dāng)前設(shè)計(jì)。

附圖說明

現(xiàn)在將參照若干優(yōu)選實(shí)施例的附圖而描述本發(fā)明的一些和其它特征、方面和優(yōu)勢(shì)，所述實(shí)施例旨在解釋而非限制本發(fā)明，并且其中：

圖1是使用現(xiàn)有偏流通風(fēng)孔構(gòu)造的系統(tǒng)中的偏流與施加壓力的代表曲線圖；

圖2是使用根據(jù)本發(fā)明的特定特征、方面和優(yōu)勢(shì)而布置和構(gòu)造的偏流通風(fēng)孔構(gòu)造的系統(tǒng)中的偏流與施加壓力的代表曲線圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的特定特征、方面和優(yōu)勢(shì)而布置和構(gòu)造的偏流閥的立體圖；

圖4是圖3的偏流閥的俯視圖；

圖5是圖3的偏流閥的示意性截面圖；

圖6是圖3的偏流閥的一部分的放大視圖；

圖7是根據(jù)本發(fā)明的特定特征、方面和優(yōu)勢(shì)而布置和構(gòu)造的偏流閥的立體圖；

圖8是圖7的偏流閥的俯視圖；

圖9是當(dāng)成承受更高壓力時(shí)圖7的偏流閥的俯視圖；

圖10至圖13是具有不同數(shù)量的葉狀部和/或不同葉狀部構(gòu)造的不同偏流閥的截面；

圖14和圖15是根據(jù)本發(fā)明的特定特征、方面和優(yōu)勢(shì)而布置和構(gòu)造的偏流閥；

圖16是閥尺寸和閥數(shù)量對(duì)壓力和響度的影響的曲線圖；

圖17至圖24是以閥陣列中的多個(gè)偏流閥為特征的不同構(gòu)造；

圖25是與偏流材料組合的偏流閥；

圖26和27示出了與彎頭組合的偏流閥；

圖28至30示出了與閥陣列組合的面罩；

圖31是閥、偏流孔和擴(kuò)散器的不同組合以及每種組合對(duì)壓力和流量的影響的曲線圖示；

圖32至35示出了用于產(chǎn)生圖31的曲線圖示的組合；

圖36是圖32至35的組合對(duì)壓力和響度的影響的曲線圖示；

圖37至41示出了CPAP系統(tǒng)中的閥和其它部件的組合；

圖42是平行偏流閥對(duì)流率的影響的曲線圖示。

具體實(shí)施方式

如上所述，本發(fā)明的特定特征、方面和優(yōu)勢(shì)涉及提供偏流，所述偏流在CPAP系統(tǒng)的常規(guī)操作壓力范圍使流率產(chǎn)生明顯很小的變化。

圖1示出了在各種CPAP壓力水平下傳統(tǒng)偏流孔陣列的性能。可以看出，隨著壓力從4cm水柱增大至20cm水柱，偏流增大了約100％(即，從約18L/min增大至約42L/min)。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的特定特征、方面和優(yōu)勢(shì)而布置和構(gòu)造的恒定偏流控制系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的性能。示出的性能處于變化的CPAP水平的影響之下?？梢园l(fā)現(xiàn)，隨著壓力從4cm水柱增大至20cm水柱，偏流增大了大約40％(即，從大約13L/min增大至大約20L/min)。

通過比較圖1和2所示出的，根據(jù)本發(fā)明的特定特征、方面和優(yōu)勢(shì)而布置和構(gòu)造的恒定偏流控制系統(tǒng)能夠增強(qiáng)對(duì)隨著偏流離開CPAP系統(tǒng)而產(chǎn)生的聲音強(qiáng)度和/或通風(fēng)氣流的控制。而且，所述恒定偏流控制系統(tǒng)減小了流量源/CPAP源為適應(yīng)圖1中所示現(xiàn)象所需的流量開銷(flow overhead)。因?yàn)榱髁吭?CPAP必須補(bǔ)償僅僅通過偏流通風(fēng)孔離開的逐漸增大流量，所以相對(duì)于理想大小的單元必須增大流量源/CPAP源的尺寸以及流量源/CPAP所需的能量。

閥幾何結(jié)構(gòu)

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的特定特征、方面和優(yōu)勢(shì)而布置和構(gòu)造的偏流控制閥10。偏流控制閥10有利地在壓力范圍內(nèi)改變流動(dòng)開口。換言之，隨著系統(tǒng)中的壓力增大，由偏流控制閥10限定的用于氣體的出口收縮，從而與現(xiàn)有技術(shù)偏流構(gòu)造相比減小偏流。

在一些構(gòu)造中，閥10可以由硅酮橡膠(或者其它適當(dāng)?shù)臒崴軓椥泽w)形成。硅酮具有疏水特性，所述疏水特性有利于減小或消除在使用期間冷凝物聚集在偏流控制閥10之中或之上?？梢允褂萌魏纹渌线m的材料或材料的組合。在一些構(gòu)造中，閥10的具有更小撓性的部分可以由第一材料形成，而閥10的具有更大撓性的部分可以由與第一材料相比彈性更低的第二材料形成。

所示的偏流控制閥10包括閥座12。閥座12可以包括凸緣或邊沿。在圖3的布置方案中，例如，閥座12是環(huán)狀的并且可以限定外環(huán)。換言之，在圖3的布置方案中，閥座的構(gòu)造基本呈圓形。如圖7所示，閥座12不必是圓形的，而是可以具有任何其它所需的形狀。在一些構(gòu)造中，閥座12可以具有光滑的非圓形或非圓筒狀形狀，例如圖7的三角形形狀。閥座的形狀可以根據(jù)構(gòu)造而有所不同。通過改變閥座的形狀，可以適應(yīng)周圍結(jié)構(gòu)的不同幾何結(jié)構(gòu)。在一些構(gòu)造中，使用多個(gè)閥并且通過使閥座12呈三角形形狀，例如但非限制性地，數(shù)量增大的閥10可以安裝在預(yù)定表面區(qū)域上。在單個(gè)多閥構(gòu)造中閥座12的形狀可以在兩個(gè)或更多個(gè)閥之間發(fā)生改變，或者在單個(gè)多閥構(gòu)造中閥座12的形狀可以在所有閥之間一致。

閥座12幫助聯(lián)接或連接到這樣的部件，偏流控制閥10安裝到所述部件上。考慮到期望將閥10連結(jié)到這樣的部件(其上或其中安裝有閥)，可以使用任何適當(dāng)?shù)臉?gòu)造。在一些構(gòu)造中，在不顯著破壞閥10和/或部件的情況下，不能從部件(其上或其中安裝有閥)上移除閥10。在一些這樣的構(gòu)造中，閥座12形成與周圍結(jié)構(gòu)成一體的部分。

膜14可以以任何適當(dāng)?shù)姆绞竭B接至閥座12上。在一些構(gòu)造中，膜14可以與閥座12形成為一體。膜14與閥座12相比具有相對(duì)更大的撓性。參照?qǐng)D5，在所示的構(gòu)造中，出口16可以由閥座12限定，而入口18可以由膜14限定。入口18和出口16沿著流動(dòng)方向(即，沿著閥10的中央軸線)相互軸向偏置。在一些構(gòu)造中，入口18和出口16在不同的操作壓力下可以軸向偏置不同的距離。在一些構(gòu)造中，入口18隨著系統(tǒng)內(nèi)的壓力增大而朝向出口16移動(dòng)。

在一些構(gòu)造中，例如圖3中所示，閥座12和由膜14限定的入口18可以具有不同的幾何結(jié)構(gòu)(例如，圓形的閥座12以及三角形的入口18)。在一些構(gòu)造中，例如圖7中所示，閥座12和入口18可以具有類似的幾何結(jié)構(gòu)(例如，三角形的閥座12和三角形的入口18)。在一些構(gòu)造中，閥座12和入口18之間的過渡部是非線性的(即，即使在從三角形閥座過渡到三角形開口時(shí)，壁的橫截面也呈弧形而非線性變化)。例如可以在圖3、圖5和圖7中看到這種非線性的構(gòu)造。在一些構(gòu)造中，膜14可以具有：第一部分，所述第一部分以遠(yuǎn)離閥座12但是相對(duì)于閥座對(duì)稱的非線性方式過渡；和第二部分，所述第二部分以相對(duì)于閥座不對(duì)稱的非線性方式從第一部分過渡到入口18。

就流動(dòng)路徑的尺寸而言，入口18在第一情況下具有第一尺寸而在第二情況下入口18更小。即，在系統(tǒng)中的第一操作壓力下入口18可以具有第一尺寸，而在系統(tǒng)中的第二操作壓力(高于第一操作壓力)下，入口18可以具有比第一尺寸小的第二尺寸。換言之，出口16可以具有第一內(nèi)周長(zhǎng)，入口18可以由形成在膜14上的邊沿20限定，其中入口18具有第二內(nèi)周長(zhǎng)。第二內(nèi)周長(zhǎng)可以小于第一內(nèi)周長(zhǎng)。在一些構(gòu)造中，入口具有開口，所述開口具有三個(gè)葉狀部22并且開口面積是18.5mm²。在這種構(gòu)造中，閥10可以單獨(dú)用作單一閥并且在5cm水柱的CPAP壓力下傳輸15L/min的初始流量。

如圖5所示，入口18沿著這樣的方向布置，流動(dòng)從該方向開始。因此，在所示的構(gòu)造中，膜14定位在閥座12的更高壓力側(cè)上。如圖5所示，膜14的至少一部分可以隨著施加壓力而偏斜(例如，虛線示出了閥10的偏斜)。膜14的偏斜用于收縮通過閥的流動(dòng)通道的至少一部分。在所示的構(gòu)造中，膜14的偏斜用于相對(duì)于閥10收縮入口18。在一些構(gòu)造中，膜14沿著兩個(gè)方向偏斜(即，包圍入口18開口的一個(gè)或多個(gè)壁向內(nèi)撓曲以減小通過開口的流動(dòng)路徑，并且入口18朝向出口軸向移動(dòng))。

如圖4所示，邊沿20可以限定兩個(gè)或更多個(gè)葉狀部22。每個(gè)葉狀部22均可以利用橋接部分24而連接到毗鄰的葉狀部22。葉狀部自身呈凹陷區(qū)域(即，相對(duì)于通過閥10限定的通路的中央軸線凹陷)。橋接部分24自身可以呈凸出區(qū)域(即，相對(duì)于通過閥10限定的通路的中央軸線凸出)。

可以使用任意個(gè)數(shù)的葉狀部。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一個(gè)以上的葉狀部比單個(gè)葉狀部更易于設(shè)計(jì)和制造，以獲得開口所需的可重復(fù)性及可控閉合。圖10示出了三個(gè)葉狀部構(gòu)造。圖11和12中的每一個(gè)均示出了兩個(gè)葉狀部構(gòu)造。圖13示出了四個(gè)葉狀部構(gòu)造。從穩(wěn)定性觀點(diǎn)以及設(shè)計(jì)和制造的便捷性觀點(diǎn)來(lái)看，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)三個(gè)葉狀部是有利的構(gòu)造。

在一些構(gòu)造中，葉狀部22可以圍繞中央軸線CA對(duì)稱地布置。在一些構(gòu)造中，每個(gè)葉狀部22的頂端可以與中央軸線CA相距相等的距離。換言之，每個(gè)葉狀部22的頂端與中央軸線CA間隔開的距離和其它葉狀部22中的每一個(gè)的頂端與中央軸線間隔開的距離相等。在一些構(gòu)造中，每個(gè)葉狀部22的頂端可以相對(duì)于任何徑向相對(duì)的葉狀部22的頂端與中央軸線CA等距地間隔開。在一些構(gòu)造中，每個(gè)葉狀部22的頂端均與中央軸線CA等距地間隔開并且每個(gè)葉狀部之間的夾角對(duì)于所有的葉狀部22而言均相等。換言之，葉狀部22圍繞中央軸線CA對(duì)稱地間隔開。在一些構(gòu)造中，葉狀部22沒有全部圍繞中央軸線CA對(duì)稱地間隔開，而是以一種或多種對(duì)稱模式間隔開。其它構(gòu)造也是可行的。

在一些構(gòu)造中，內(nèi)部構(gòu)件26可以定位在閥10內(nèi)。內(nèi)部構(gòu)件26可以與在此描述的任何閥構(gòu)造一起使用。內(nèi)部構(gòu)件26可以定位在入口18的區(qū)域中。在一些構(gòu)造中內(nèi)部構(gòu)件26可以是剛性管。內(nèi)部構(gòu)件26提供了最小流動(dòng)通道，從而當(dāng)膜14完全塌縮在內(nèi)部構(gòu)件26周圍時(shí)，內(nèi)部構(gòu)件將維持流動(dòng)路徑。這樣，在一些構(gòu)造中，內(nèi)部構(gòu)件26是具有內(nèi)管腔28的單根管。在一些構(gòu)造中，內(nèi)部構(gòu)件26是多根柱，所述多根柱通過減小或消除完全關(guān)閉閥10的可能性而維持通過閥10的流動(dòng)路徑。實(shí)際上，內(nèi)部構(gòu)件26可以是任何用作薄片以在閥處于其它閉合位置中時(shí)維持至少一部分閥打開的部件。得以保留的開口可以與CPAP機(jī)器或其它流動(dòng)發(fā)生器的最大操作壓力下的所需流量有關(guān)。

參照?qǐng)D14和15，所示的內(nèi)部構(gòu)件26安裝到支撐結(jié)構(gòu)30。支撐結(jié)構(gòu)30可以在不顯著地影響流經(jīng)閥10的流動(dòng)的情況下將內(nèi)部構(gòu)件26支撐在合適的位置處。所示的支撐結(jié)構(gòu)30包括一個(gè)或多個(gè)橫向構(gòu)件32。在所示的構(gòu)造中，內(nèi)部構(gòu)件26可以從入口18延伸到出口16并且可以沿著內(nèi)部構(gòu)件26的長(zhǎng)度支撐在任何所需的位置處。在一些構(gòu)造中，支撐結(jié)構(gòu)30可以定位在閥座12內(nèi)。在一些構(gòu)造中，支撐結(jié)構(gòu)30可以定位成毗鄰出口16。

閥的一個(gè)或多個(gè)毗鄰區(qū)域可以隨著流動(dòng)發(fā)生器增大壓力而閉合在內(nèi)部構(gòu)件26的外表面上。通過使用內(nèi)部構(gòu)件26，可以維持通過閥10的流動(dòng)路徑。這種構(gòu)造可以減小或消除閥10倒置、在高壓時(shí)完全關(guān)閉或者在高壓時(shí)過度限制流量(這例如可能在用戶咳嗽時(shí)發(fā)生)的可能性。在一些構(gòu)造中，內(nèi)部構(gòu)件26可以由與閥10的其余部分的材料相同的材料形成。在一些構(gòu)造中，內(nèi)部構(gòu)件26可以由與閥10的其余部分的材料不同的材料形成。在一些構(gòu)造中，內(nèi)部構(gòu)件26可以具有與用于膜的材料相同的壁厚，但是膜的壁厚足以維持通過膜的流動(dòng)路徑打開。在一些構(gòu)造中，內(nèi)部構(gòu)件26可以由與用于形成閥座12的材料相同的材料形成。

在此時(shí)以內(nèi)部構(gòu)件26為特征的構(gòu)造中，包圍開口(由入口18限定)的形狀和/或變化厚度和/或剛度可以幫助減小或消除閥10完全塌縮的可能性，并且可以幫助減小或消除閥10在使用過程中粘著關(guān)閉的可能性。在不具有內(nèi)部構(gòu)件26的構(gòu)造以及具有內(nèi)部構(gòu)件26的構(gòu)造中，壁厚可以圍繞給定的橫截面發(fā)生改變(參見圖6)；壁厚還可以沿著閥10的主軸線發(fā)生改變(參見圖5)。壁厚的所示變化有助于在操作壓力范圍內(nèi)提供順滑的約束機(jī)構(gòu)，以用于治療睡眠呼吸暫?；蚱渌粑o(hù)理患者。

再次參照?qǐng)D6，在一些構(gòu)造中，膜的壁厚可以在邊沿20處和/或附近發(fā)生變化。在一些構(gòu)造中，膜的壁厚可以在邊沿20處以及軸向沿著膜的至少一部分在出口外邊沿20的方向上發(fā)生變化。在圖5的橫截面中示出了這種壁厚變化，其中壁從閥座12至入口18逐漸變細(xì)。還如圖6和8中所示，例如，由膜14限定的壁可以在葉狀部22處相對(duì)更厚而在橋接部分24處相對(duì)更薄。這種構(gòu)造增大了在將壓力施加到膜14的外壁上時(shí)受控塌縮入口18的可能性。

如果橋接部分24處的厚度過厚，則閥10可能變形程度較少并且可能閉合不充分，而如果橋接部分24處的厚度過薄，則閥10可能變形程度過大并且可能閉合程度也過大。在一些硅酮橡膠構(gòu)造中，構(gòu)造的閥10的壁截面針對(duì)相對(duì)更厚的部分可以處于100微米至400微米的范圍內(nèi)，而針對(duì)相對(duì)更薄的部分可以處于50微米至300微米的范圍內(nèi)。在圖6的構(gòu)造中，葉狀部22的頂端可以具有300微米的厚度，而橋接部分24的中部區(qū)域可以具有200微米的厚度。橋接部分24的更薄部分和更厚的葉狀部22之間的過渡部(即，凹陷的葉狀部22和凸出的橋接部分24之間的過渡部)可以幫助抵抗閥10塌縮。如果葉狀部22的外徑從1.3mm減小至1.2mm或1.25mm，則圖6的閥10太易于塌縮。圖6的閥10中的凹陷部分22的內(nèi)徑的中心和外徑的中心沿著徑向軸線偏置0.1mm，所述徑向軸線從開口的中心延伸。

例如圖12所示，膜14的限定了葉狀部22和橋接部分24的壁圍繞邊沿20的整個(gè)外周可以具有均勻的厚度。在一些構(gòu)造中，幾何結(jié)構(gòu)可以進(jìn)行調(diào)整以獲得所需的塌縮特征。在一些這樣的構(gòu)造中，材料可以變化，以在葉狀部22中提供更為剛硬的部分而在橋接部分24中提供更具有撓性的部分。可以使用這些或任何其它適當(dāng)構(gòu)造的任何其它適當(dāng)組合以獲得這樣的閥，如在此所述的，所述閥至少部分地塌縮在其自身上。

葉狀部22提供了剛度，以減小或消除閥在高壓條件下倒置的可能性。然而，整體上，膜14的剛度由葉狀部22中的厚度、壁的輪廓、閥10的高度以及用于制造閥的材料性能所限定。如圖8和9所示，閥10以這種方式變形，使得流動(dòng)通道變窄，從而減小了能夠通過閥10的流量水平。在圖8中，閥示出為不存在操作壓力(即，0cm水柱)，而在圖9中，例如閥示出為處于大于1cm水柱的壓力下。如圖9所示，在將壓力施加到膜14上的情況中，薄的壁截面變形，這導(dǎo)致通過葉狀部22限定的流動(dòng)通道變化、橫截面積變化，這繼而基于閥10上的壓差而改變了能夠通過流動(dòng)通道的流率，所述流動(dòng)通道通過葉狀部22限定。通過從相對(duì)厚的部分變成相對(duì)薄的部分(或者更剛硬變?yōu)楦邠闲?，可以針對(duì)特定操作壓力范圍調(diào)整閥10的性能。在一些構(gòu)造中，一個(gè)或多個(gè)可變形孔口在標(biāo)稱操作壓力的范圍內(nèi)不完全塌縮。在一些構(gòu)造中，每個(gè)葉狀部可以包括一個(gè)或多個(gè)表面并且所述一個(gè)或多個(gè)表面在標(biāo)稱操作壓力范圍內(nèi)不與其自身接觸。因此，一個(gè)或多個(gè)葉狀部、橋接部分和變化厚度至少可以部分地限定基于施加的壓力而調(diào)節(jié)氣體流的設(shè)施。

閥陣列

如圖42所示，使用多個(gè)小閥10可以接近單個(gè)更大閥的流動(dòng)特性，但是使用多個(gè)小閥10相對(duì)于使用具有相同吞吐量的單個(gè)閥10可以減小噪音。這是因?yàn)槎鄠€(gè)小的流量限制器將導(dǎo)致每個(gè)閥上的壓降小，從而導(dǎo)致產(chǎn)生更小的擾動(dòng)和更小的噪音。這在圖16的曲線圖示中得以示出。如圖所示，在增大的壓力作用下，根據(jù)本發(fā)明的特定特征、方面和優(yōu)勢(shì)而布置和構(gòu)造的單個(gè)大閥被證明聲音大于兩個(gè)小閥。而且，數(shù)據(jù)顯示兩個(gè)更小閥的聲音增大程度顯著小于示出的更大閥的聲音增大程度。

現(xiàn)在參照?qǐng)D17至24，上述閥10的任何構(gòu)造可以用在閥陣列40中。用于陣列中的閥10相對(duì)于單個(gè)閥10可以是小型化的。為清晰起見，構(gòu)成閥陣列40的閥10的構(gòu)造可以是一致的或者構(gòu)造可以是各式各樣的。在一些閥陣列40中，閥10被構(gòu)造成具有在閥陣列40的領(lǐng)域中一致的相同操作特征。在一些閥陣列40中，閥10中的一個(gè)或多個(gè)可以構(gòu)造成在相同的操作壓力條件下互不相同地表現(xiàn)。在一些構(gòu)造中，二十個(gè)閥將用于提供大約22mm²的近似橫截面面積?？梢允褂闷渌鼣?shù)量的閥并且可以使用其它橫截面面積。

參照?qǐng)D17，示出了多閥部件42。多閥部件42包括閥10的陣列40。閥10如上所述地構(gòu)造。共用閥座12在所示的構(gòu)造中連接閥10。在一些構(gòu)造中，共用閥座12可以形成為連接或互連的多個(gè)零件。在一些構(gòu)造中，每個(gè)閥的閥座12皆可以接收在用作共用閥座的板的容器或開口中?？梢允褂萌魏纹渌鼧?gòu)造。

繼續(xù)參照?qǐng)D17，在所示的構(gòu)造中閥10以對(duì)稱模式間隔開。閥10的旋轉(zhuǎn)定向使得兩個(gè)閥10相對(duì)于其它兩個(gè)閥10旋轉(zhuǎn)180度。換言之，兩個(gè)閥10的葉狀部22的頂端指向其它兩個(gè)閥10的葉狀部22的頂端。在一些構(gòu)造中，四個(gè)閥10可以定向成使得每個(gè)閥10的一個(gè)葉狀部22指向多閥部件的中心。閥10的其它定向也是可行的。

現(xiàn)在參照?qǐng)D18，閥10的所示陣列40示出位于多閥插入件44上。多閥插入件44可以包括任何所需數(shù)量的閥10，以提供所需的流量水平。在所示的構(gòu)造中，多閥插入件44包括二十個(gè)閥10。在所示的構(gòu)造中，閥布置成四行五列。在所示的構(gòu)造中，閥10還沿著單一方向定向。其它構(gòu)造是可行的。

多閥插入件44可以按照任何適當(dāng)?shù)姆绞接扇魏芜m當(dāng)?shù)牟牧闲纬?。例如，在一些?gòu)造中，多閥插入件44可以由單一材料形成。在一些這樣的構(gòu)造中，整個(gè)多閥插入件44可以由例如硅酮的材料或任何適當(dāng)?shù)臒崴軓椥泽w形成。圖18的構(gòu)造完全由單一這種材料形成。

參照?qǐng)D19，除了圖19中示出的多閥插入件44包括基材46之外，所示的多閥插入件44與圖18中示出的多閥插入件44相同。基材46可以是與用于形成閥10的材料相同的材料或者可以是不同的材料。在一些構(gòu)造中，基材46提供了用于多閥插入件44的閥10的剛性閥座。

圖20示意性地示出了另一多閥部件42。圖20中示出的多閥部件42包括多行閥10。閥10具有擁有第一定向的第一閥行和擁有相反定向的第二閥行；兩行毗鄰閥行的閥10嵌套。通過嵌套閥10，可以獲得更大的閥密度。

現(xiàn)在參照?qǐng)D21，示出了多閥部件42上的又一閥陣列40。所示構(gòu)造中的閥10以具有相同數(shù)量閥10的閥行模式布置。所示構(gòu)造的特征在于具有三行閥10，其中，中央行的閥10的數(shù)量比外行大。特別地，中央行在該閥行的每個(gè)端部處具有一個(gè)附加的閥10。

圖22示出了多閥部件42上的閥陣列40。閥陣列40中的閥10具有非線性布置方案。閥10可以按照能夠由設(shè)計(jì)者預(yù)定的方式布置。

圖23示出了多閥部件42上的另一閥陣列40。在所示的構(gòu)造中，閥10布置在不同行中。中央兩行具有并排布置的九個(gè)閥10。每個(gè)中央行的側(cè)面為中間行，中間行的側(cè)面繼而為外行。每個(gè)中間行包括七個(gè)閥10。每個(gè)外行包括三個(gè)閥10。外行中的閥10可以與中央行中的閥10對(duì)準(zhǔn)，而中間行中的閥10可以相對(duì)于中央行和外行中的閥偏置。

圖24示出了多閥部件42上的又一閥陣列40。在所示的構(gòu)造中，閥10形成兩條交錯(cuò)線。閥10可以用于例如面罩系統(tǒng)等的部件的外周。

在此描述的閥構(gòu)造中的任一種可以并入到呼吸面罩或相關(guān)部件中。例如，閥陣列40可以并入到鼻部面罩、枕頭面罩、全臉面罩、導(dǎo)管、彎頭等中。另外，可以將傳統(tǒng)偏流孔整合到閥陣列中，使得偏流孔和閥10一起應(yīng)用在單一陣列或部件中。在一些構(gòu)造中，閥列的側(cè)面是偏流孔行。在一些構(gòu)造中，列可包含閥和偏流孔?？梢允褂萌魏纹渌m當(dāng)?shù)臉?gòu)造。

以閥為特征的系統(tǒng)部件

在以下討論中，除非另有明示之外，術(shù)語(yǔ)“閥”將包括“閥陣列”?？紤]到需要允許從系統(tǒng)內(nèi)疏散二氧化碳，偏流控制閥10可以定位在任何適當(dāng)?shù)奈恢锰帲谒鱿到y(tǒng)中二氧化碳通過呼氣引入。閥10優(yōu)選不是患者和流動(dòng)發(fā)生器(例如，CPAP)之間的唯一流動(dòng)路徑。換言之，空氣流必須具有從流動(dòng)發(fā)生器行進(jìn)至患者而不流動(dòng)通過閥10的路徑。在不存在替代性流動(dòng)路徑的情況下，閥10上的壓降將意味著患者沒有接收規(guī)定的壓力。閥10可以放置在系統(tǒng)中的任何位置處，在該系統(tǒng)中可以設(shè)置偏流通風(fēng)孔配置。在一些構(gòu)造中，閥10可以設(shè)置在偏流通風(fēng)孔配置的前方或后方或作為偏流通風(fēng)孔配置的替代方案。此外，閥10可以放置成使得閥10的軸線垂直于表面或所述軸線可以相對(duì)于表面成一定角度，以更好地控制從閥10傳出的流量的方向。

在一些構(gòu)造中，閥10可以定位在患者和偏流孔之間。然而，在一些構(gòu)造中，這種定位會(huì)導(dǎo)致增大噪音和/或降低或損害閥性能。例如，其中偏流孔(例如，偏流孔的橫截面面積更小)上的壓降比閥10上的壓降更大的系統(tǒng)會(huì)降低閥10的性能。為了解決這個(gè)問題，閥10可以設(shè)置更小的剛度。在一些構(gòu)造中，閥上的壓降比偏流孔上的壓降更大的系統(tǒng)會(huì)導(dǎo)致在空氣噴射到表面上并且通過偏流孔時(shí)噪音產(chǎn)生增大。這可以通過在偏流孔和閥之間設(shè)置更大的室以及通過使這兩個(gè)零件之間的壓降最小化來(lái)減小。在一些構(gòu)造中，這可以通過提供中空框架或護(hù)罩來(lái)解決，通過所述中空框架或護(hù)罩可以進(jìn)行通風(fēng)。

參照?qǐng)D25，閥10可以放置成與一個(gè)或多個(gè)偏流孔50成直線。通過將閥10定位成與偏流孔50成直線，偏流孔50可以使得更大閥10的聲響安靜下來(lái)。因?yàn)榕c用在上述閥陣列40中的更小閥相比更大閥10更易于制造，所以這尤為有利?？梢詫㈤y陣列40放置成與偏流孔50成直線。替代或除了與偏流孔50成直線之外，可以使用擴(kuò)散器。

在一些構(gòu)造中，偏流控制閥10可以定位在接口上。在一些構(gòu)造中，偏流控制閥10可以定位在面罩上。在一些構(gòu)造中，偏流控制閥10可以定位在位于導(dǎo)管和面罩之間的連接件上。在一些構(gòu)造中，偏流控制閥10可以定位在連接到面罩的導(dǎo)管上。偏流控制閥10可以與任何適當(dāng)?shù)拿嬲謽?gòu)造(未示出)一起使用。面罩可以包括主體部分，所述主體部分的尺寸和形狀被設(shè)計(jì)以包圍用戶的鼻子和/或嘴部。面罩可以適于至少產(chǎn)生針對(duì)用戶面部的基本密封件。面罩的主體部分可以具有內(nèi)部和外部。面罩可以包括允許患者接口聯(lián)接到氣體輸送系統(tǒng)的聯(lián)接件。偏流控制閥10允許氣體從面罩的主體部分的內(nèi)部流動(dòng)到面罩的主體部分的外部。

現(xiàn)在參照?qǐng)D26和27，閥10可以安裝到連接件結(jié)構(gòu)(例如，彎頭60)上。如圖所示，彎頭60可以包括開口62。開口可以接收閥10的至少一部分。在一些構(gòu)造中，閥10安裝到覆蓋件64。覆蓋件64可以永久地固定或可移除地連接到彎頭60上。在一些構(gòu)造中，閥10和覆蓋件64可以通過二次成型等而連接。在一些構(gòu)造中，偏流材料66可以安裝到覆蓋件64上或者用其它方法定位成使得流經(jīng)閥10的流量還流經(jīng)偏流材料66。偏流材料可以是由偏流孔或擴(kuò)散器麻布材料等構(gòu)成的組。盡管所示的構(gòu)造位于彎頭上，但是類似的構(gòu)造可以不同地用于例如面罩上、導(dǎo)管上或連接件上。

現(xiàn)在參照?qǐng)D28至30，示出了面罩70，所述面罩與如上所述地布置和構(gòu)造的閥陣列40成一體。面罩70整體上包括密封殼體72和緩沖密封件74。

在所示的構(gòu)造中，密封殼體72包括如上所述但不限于此的多閥插入件44。在一些構(gòu)造中，多閥插入件44可以是可移除的(例如，夾到合適位置中)。多閥插入件44可以模制到面罩70中(例如，模制到密封殼體72中)。如上所述，閥10可以由撓性閥座支撐或者可以由更剛性的基材支撐。在一些構(gòu)造中，替代以多個(gè)閥10為特征的多閥插入件44的是，可以使用單一閥10。在一些構(gòu)造中，替代一個(gè)閥陣列40的是，可以使用一個(gè)以上的閥陣列40(即，超過一個(gè)閥組)。

在未使用偏流材料以使得閥10或多個(gè)閥10直接通風(fēng)到大氣的情況中，多閥10是優(yōu)選的。然而，在所示的構(gòu)造中，增壓室76限定在多閥插入件44和偏流材料66之間。增壓室76可以比在一些構(gòu)造中所示的更大。另外，能夠包括中空框架，閥或閥陣列通風(fēng)到中空框架中。

繼續(xù)參照?qǐng)D31，提供的曲線圖示出了針對(duì)面罩70的實(shí)施例在各種壓力下的各種流量，所述面罩的實(shí)施例包括：(1)偏流孔和大閥；(2)大閥；(3)偏流孔；和(4)擴(kuò)散器材料和大閥。在圖32至35中示出了這些構(gòu)造。如曲線圖示中所示，設(shè)置偏流孔改變了面罩70的性能。最大流率與在不存在和閥成直線的偏流孔的情況中的流率大體相等，但是直到施加更高的壓力為止流量才會(huì)逐漸下降。因此使偏流孔與閥成直線可以通過改變閥構(gòu)造而得以改進(jìn)，而且這不一定會(huì)導(dǎo)致降低面罩70的性能。

參照?qǐng)D36，提供的曲線圖示出了針對(duì)如上文直接討論的面罩70的相同實(shí)施例在不同壓力下的不同響度數(shù)據(jù)點(diǎn)。如可以看出的，為了降低閥10的噪音，最好在閥后方并入擴(kuò)散器材料。

圖37示出了另一構(gòu)造，其中多閥插入件44定位在彎頭60上。該構(gòu)造可以與圖28至30中示出的構(gòu)造類似并且可以包含相同的元件：閥10、閥陣列40、多閥插入件44、偏流材料66和通風(fēng)室76。在所示的構(gòu)造中，如上所述但并局限于此，彎頭60包括多閥插入件44。在一些構(gòu)造中，多閥插入件44可以是可移除的(例如，夾到合適的位置處)。多閥插入件44可以模制到彎頭60中。如上所述，閥10可以由撓性閥座支撐或者可以由更剛性的基材支撐。在一些構(gòu)造中，替代以多閥10為特征的多閥插入件44的是，可以使用單一閥10。在一些構(gòu)造中，替代一個(gè)閥陣列40的是，可以使用一個(gè)以上的閥陣列40(即，超過一個(gè)閥組)。

在沒有使用偏流材料從而閥10或多個(gè)閥10直接通風(fēng)到大氣的情況中，多閥10是優(yōu)選的。然而，在所示的構(gòu)造中，通風(fēng)室(未示出但是與面罩實(shí)施例的通風(fēng)室類似)限定在多閥插入件44和偏流材料66之間。能夠包括中空框架，閥或者閥陣列通風(fēng)到所述中空框架中。

圖38示出了其中輔助排氣管80可以設(shè)置到面罩70上的構(gòu)造。輔助排氣管80可以在排氣管80的端部處包括閥10。閥10可以限制排氣流。輔助排氣管80連同閥10提供的益處是從用戶遠(yuǎn)處通風(fēng)。例如，在遠(yuǎn)的位置處，閥噪音被認(rèn)為是較少造成困擾的。在一些構(gòu)造中，輔助排氣管80可以沿著供應(yīng)管82的至少一部分行進(jìn)。在一些構(gòu)造中，排氣管80可以在進(jìn)氣管82的旁邊行進(jìn)。在一些構(gòu)造中，排氣管80可以同軸地定位在進(jìn)氣管82內(nèi)。在一些構(gòu)造中，排氣管80可以包圍進(jìn)氣管82的至少一部分。其它構(gòu)造也是可行的。

參照?qǐng)D39，示出了針對(duì)面罩90的又一構(gòu)造。面罩90包括框架92，面罩密封件94可以固定到所述框架。面罩的框架92可以包括環(huán)形件96。環(huán)形件96可以至少部分地環(huán)繞接收彎頭、連接件、導(dǎo)管等的承窩98。環(huán)形件可以設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)閥10。在一些構(gòu)造中，若干小閥10可以布置在環(huán)形件96周圍。通過分開各閥，可以減小從毗鄰閥流出的空氣之間的干擾，由此這減小了擾動(dòng)和噪音。在一些構(gòu)造中，閥可以與環(huán)形件96或其它安裝結(jié)構(gòu)形成為一體。在一些構(gòu)造中，環(huán)形件96或其它安裝結(jié)構(gòu)可以與框架92形成(例如，二次成型)為一體。在一些構(gòu)造中，環(huán)形件或其它安裝結(jié)構(gòu)能夠可移除地附接至框架92。在一些構(gòu)造中，環(huán)形件或其它安裝結(jié)構(gòu)可以與框架92分開形成并且可以以任何適當(dāng)?shù)姆绞焦潭ǖ娇蚣堋?/p>

參照?qǐng)D40，示出了面罩90的構(gòu)造，其中閥10定位在面罩密封件94上。因?yàn)槊嬲置芊饧?4通常由硅酮橡膠或其它類似材料形成，所以閥10可以與面罩密封件94成一體并且由此減少了制造步驟。在一些實(shí)施例中，閥10可以一起聚集在面罩密封件94的特定區(qū)域上。在一些構(gòu)造中，可以在面罩密封件94的每個(gè)側(cè)向側(cè)部上設(shè)置一組閥10。在一些構(gòu)造中，可以在面罩密封件94的頂部上設(shè)置一組閥10。在一些構(gòu)造中，可以在面罩密封件94的底部上設(shè)置一組閥10。還可以使用這些組的任何組合。在一些構(gòu)造中，任意單個(gè)組中的每個(gè)閥10均可以沿著單個(gè)方向排列，使得來(lái)自閥10的流動(dòng)沿著同一方向。另外，使得閥組對(duì)齊通過提供用于簡(jiǎn)化模制的單個(gè)平面繪圖(draw plane)而有利地簡(jiǎn)化了制造。

現(xiàn)在參照?qǐng)D41，一個(gè)或多個(gè)閥10可以并入到轉(zhuǎn)體連接件100中。轉(zhuǎn)體連接件100可以將導(dǎo)管連接到面罩。轉(zhuǎn)體連接件100可以包括外凸緣102。外凸緣102接收內(nèi)部構(gòu)件104。通風(fēng)室106可以限定在外凸緣102和內(nèi)部構(gòu)件104之間。例如閥10可以布置在內(nèi)部構(gòu)件104周圍，使得閥將流量引導(dǎo)到通風(fēng)室106中。還可以使用其它適當(dāng)?shù)臉?gòu)造。

盡管已經(jīng)參考特定實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是對(duì)于本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員而言顯而易見的其它實(shí)施例也處于本發(fā)明的范圍內(nèi)。因此，可以在不背離本發(fā)明的精神和范圍的前提下進(jìn)行各種改變和修改。例如，可以根據(jù)需要而再定位各種部件。而且，實(shí)踐本發(fā)明并非需要所有特征、方面和優(yōu)勢(shì)。因此，本發(fā)明的范圍僅僅由以下權(quán)利要求限定。