(57)【要約】  バルブハウジングと、ねじ込み結合を介して該バルブハウジング内に回転可能に受けられる回転ノブを有するスピンドルと、を具備し、螺旋ばねにより該バルブハウジングのバルブシートに対し偏倚されるバルブを更に具備しており、該螺旋ばねは、該ばね長さが該ノブの回転により該バルブ上への閉じ力を制御するためにセットされるように、該ノブのアクスルに結合された調整可能なバルブ。該ねじ込み結合は可変ピッチを備える。該螺旋ばねは非線形ばね特性を有する、一方連続ねじ山のピッチの変化は、該閉じ力が該回転ノブの回転に対し線形的に変化するよう、該ばね特性と同調させられている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブハウジングと、ねじ込み結合を介して該バルブハウジング内に回転可能に受けられている回転ノブを有するスピンドルと、を具備し、螺旋ばねにより該バルブハウジングのバルブシートに対して偏倚されるバルブを更に具備している調整可能なバルブであって、該螺旋ばねは、該ノブの回転により該ばねの長さが該バルブ上への閉じ力を制御するよう設定され得るよう該ノブのアクスルに結合されており、該ねじ込み結合が可変ピッチを有している調整可能なバルブ。
【請求項２】
該螺旋ばねが非線形ばね特性を有する請求項１記載の調整可能なバルブ。
【請求項３】
該ねじ込み結合の該ピッチの変化が、該バルブ上の該閉じ力が、該調整範囲の少なくとも１部分に亘り、該回転ノブの回転で線形に変化するよう、該ばね特性に同調させられている請求項１又は２に記載の調整可能なバルブ。
【請求項４】
該ねじ込み結合が中断されたねじ山と協力する連続ねじ山を有する請求項１−３の何れか１つに記載の調整可能なバルブ。
【請求項５】
該中断されたねじ山が多数のサポートを有する請求項４に記載の調整可能なバルブ。
【請求項６】
該中断されたねじ山が、該中断されたねじ山と協力する連続ねじ山の溝内で受けられるガイド部分を有する請求項４又は５の何れかに記載の調整可能なバルブ。
【請求項７】
該バルブハウジングが該ノブの回転動作を該螺旋ばねの圧縮又は弛め用の直線動作に変換する線形ガイドを有する請求項１−６の何れか１つに記載の調整可能なバルブ。
【請求項８】
該ねじ込み結合が該バルブハウジング内で該ノブを１つの仕方で受けるためのキーを有する請求項の１−７の何れか１つに記載の調整可能なバルブ。
【請求項９】
該回転ノブが尺度分割部を備えており、該尺度分割部の尺度が該バルブ上の閉じ力に直接比例する請求項１−８の何れか１つに記載の調整可能なバルブ。
【請求項１０】
該回転ノブの調整範囲が３６０°より小さく、約２７０°であるのが好ましい請求項１−９の何れか１つに記載の調整可能なバルブ。
【請求項１１】
該連続ねじ山が、該回転ノブの完全な調整を有する全調整範囲に亘り、該バルブ上の閉じ圧力を設定するために、１未満の回りを有する請求項１０に記載の調整可能なバルブ。
【請求項１２】
該ねじ込み結合の部品の少なくとも１つが多条ねじ山を備える請求項１−１１の何れか１つに記載の調整可能なバルブ。
【請求項１３】
該ねじ込み結合の該連続ねじ山が左ねじの連続ねじ山として設計される前記請求項の何れか１つに記載の調整可能なバルブ。
【請求項１４】
該バルブが通気バルーンのヘッド内に一体化されている請求項１−１３の何れか１つに記載の調整可能なバルブ。
【請求項１５】
該バルブハウジング内に動作制限ボデイが設けられている請求項１４記載の調整可能なバルブ。
【請求項１６】
バルブシートを有するバルブハウジングと、バルブと、を具備しており、該バルブが、閉じ位置で該バルブシートの外側を越えて延びるフラップを備える、ガス圧力制御用バルブ装置。
【請求項１７】
閉じ位置で、該フラップが該バルブシートの外側の隣まで延びる請求項１６記載のバルブ装置。
【請求項１８】
該フラップが、該バルブの境界線から延びる円周状で嶺形のボデイにより形成される請求項１６又は１７に記載のバルブ装置。
【請求項１９】
該フラップの内面が、３０°と８５°の間の、特定的には４５°と８０°の間の、より特定的には５５°と７５°の間の角度で、そして該バルブの閉じ及び開き条件の間の動作の主方向に対し好ましくは６５°の角度で、延びている請求項１６−１８の何れか１つに記載のバルブ装置。
【請求項２０】
該バルブが該バルブシートの方向に偏倚されるばねが設けられている請求項１６−１９の何れか１つに記載のバルブ装置。
【請求項２１】
該閉じ圧力が、該ばね力の調整により調整可能である請求項１６−２０の何れか１つに記載のバルブ装置。
【請求項２２】
該バルブが、螺旋ばねと契合するシートを有する請求項１６−２１の何れか１つに記載のバルブ装置。
【請求項２３】
該ばねが該バルブ内にクランプされる請求項２２に記載のバルブ装置。
【請求項２４】
該バルブが、実質的に直線的な動作方向に該バルブをガイドするガイド要素を有する請求項１６−２３の何れか１つに記載のバルブ装置。
【請求項２５】
該ガイド要素が、概略該バルブの中部の中に及び／又は該中部を通るようロッドを有する請求項２４に記載のバルブ装置。
【請求項２６】
閉じ位置で実質的に気密の閉じ作用が得られるよう該バルブと該バルブシートの間に比較的大きな接触面が設けられる請求項１６−２５の何れか１つに記載のバルブ装置。
【請求項２７】
該バルブが閉じ位置で該バルブシートと接触するよう配置された柔軟な要素を有している請求項１６−２６の何れか１つに記載のバルブ装置。
【請求項２８】
該バルブ装置が患者にガスを投与する呼吸装置である請求項１６−２７の何れか１つに記載のバルブ装置。
【請求項２９】
該バルブ装置が通気バルーンのヘッド内に一体化されている請求項１６−２８の何れか１つに記載のバルブ装置。
【請求項３０】
該バルブハウジング内に動作制限ボデイが設けられている請求項２９記載のバルブ装置。
【請求項３１】
請求項１−１５と請求項１６−３０の何れか１つに記載のバルブ装置。
【請求項３２】
ガスが、バルブとバルブシートの間を、該バルブシートの外側を越えて延びている該バ
ルブのフラップに沿って流れる、バルブ装置内のガス圧力を制御する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は請求項１の導入部分に依る調整可能なバルブに関する。
【０００２】
本発明は又ガス圧力を制御するバルブ装置に関する。
【０００３】
本発明は更にバルブ装置内のガス圧力を制御する方法に関する。
【背景技術】
【０００４】
この様なバルブは、圧力、特に呼吸装置の助けを借りて人又は動物へガスが投与される圧力、を制御するため用いられてもよい。
【０００５】
この様なバルブは実用上公知である。特許文献１はガスを投与する調整可能な装置を説明しており、そこではピーク吸息圧力（ＰＩＰ）及び正の終了呼息圧力（ＰＥＥＰ）と呼吸休止時プラトー圧力との両者がこの様な調整可能なバルブで設定され得る。その目的で、回転ノブは、バルブハウジング内の対応する連続ねじ山と協力する線形の左又は右連続ねじ山を備えるアクスルを操作する、一方該回転ノブと該バルブの間に螺旋ばねが配置され、該螺旋ばねは該回転ノブをそれぞれ右又は左へ回すことによりそれぞれ引っ張られ又は弛められる。この様なバルブは又気道圧力制限（ＡＰＬ）バルブとも呼ばれる。
【０００６】
この様な構造の利点は望ましい圧力値が無限に調整可能なことである。それの欠点は圧力を最小及び最大の間に設定することが該回転ノブの数回の回転を要することである。更に不利な欠点は該回転ノブの変位がばね引っ張り力の変化に直接比例しないことである。結果として、どんな圧力が設定されたかを一瞥して決定出来る便利な尺度を提供することが実際は不可能である。又これはガスの投与時に簡単な仕方で設定圧力が変えられることを難しくする。
【０００７】
この様な調整可能なバルブの使用では、バルブハウジング及び呼吸装置の出口の中に無用な容積があり、該容積は患者が吐息する前に患者により押し出される必要がある。この無用な容積は、圧力−容積関係により提供される最小の力が非常に速く消耗される、新生児の様な、小肺容積を有する患者用には特に問題を構成する。
【０００８】
現在の調整可能なバルブの欠点は更に空気漏洩が起こることである。結果として、例えばＰＥＥＰバルブの場合、呼気作用後の残留圧力はゆっくり減少する。これを避けるために、該バルブは通常接着性を有する設計とされるが、この仕方では患者に追加のしきいが形成される。
【０００９】
現在のバルブシステムのもう１つの欠点は、バルブハウジングを通るガス流れがバルブの閉じ圧力に影響することである。結果として、例えばＡＰＬバルブの場合、開き圧力はノブを廻すことにより予め設定した値から２０％まで外れ、指示された尺度値を信頼されなくする。この様な圧力の揺れは患者の安全を危うくする。
【特許文献１】国際公開第ＷＯ  ０１／６６１７５号パンフレット
【発明の概要】
【００１０】
本発明の目的は、その利点を保存しながら、既述の欠点の少なくとも１つを防止する調整可能なバルブを提供することである。
【００１１】
その目的に向けて、本発明は請求項１に依るバルブを提供する。
【００１２】
可変ピッチ、すなわち非線形変位を提供することにより、ばね特性は連続ねじ山の形状を介して補償されるので、回転ノブの回転とバルブ上への閉じ力の変化の間の関係が、設計でもっと自由に選択出来る。該ばね特性は１つの螺旋ばねに関係するが、又該バルブ上の閉じ力用の螺旋ばねが、例えば該バルブを制動する螺旋ばねと協力する、螺旋ばね組立体の最終結果と成ってもよい。
【００１３】
該螺旋ばねは例えば非線形ばね特性を有してもよい。ねじ山のピッチの変化を該非線形ばね特性と同調させることにより、該閉止力が回転ノブの変位に線形に変化することが達成され得る。好ましくは、連続ねじ山は機能的には１未満の回りを有するので、実際には、回転ノブの１未満のターンで、例えば２７０°の回りで、バルブの閉じ圧力は調整範囲に亘り線形に設定され得る。
【００１４】
この様な調整可能なバルブは種々の仕方で設計され得て、簡単な仕方で、ガス投与用の現在の装置と、通気バルーン（酸素吸入器）の両方に適合されることを可能にする。好ましくは、該バルブは、該バルブの開き位置で、空気が自由にそして制限無しに、開いたバルブを流れ通り得るよう寸法取りされるのがよい。本発明のバルブは、ピーク吸息圧力（ＰＩＰ）と呼息後残留圧力（ＰＥＥＰ）の両者を制御するよう使われてもよい。本発明に従って最大圧力を制御することは、呼吸装置のみに於けるよりもっと広く応用可能であり、又ガスパイプ、呑み口設備等で最大圧力を制御するために使われてもよい。
【００１５】
有利な実施例では、該調整可能なバルブは逆止めバルブ、フロースルーバルブ、背圧バルブ又はこれらのバルブの組み合わせと一体化される。該調整可能なバルブは更に通気バルーン（酸素吸入器）の入り口ポート内に一体化されてもよい。
【００１６】
本発明のもう１つの目的は、比較的広いガス流れ範囲に亘り、比較的安定した閉じ圧力を有するバルブ装置を提供することである。
【００１７】
本目的及び／又は他の目的は請求項１６のバルブ装置により達成される。
【００１８】
少なくとも閉じ位置で、バルブシートの外側を越えて延びるフラップをバルブに提供することにより、特に比較的低いガス流量で、バルブのリフトが増加し、比較的大きなガス流れ範囲に亘り、比較的安定したバルブの閉じ圧力に帰着する。
【００１９】
上に述べた目的及び／又は他の目的は請求項２９に従ってガス圧力を制御する方法により達成される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
本発明は更に図面に表された例示的実施例に基づいて解明される。図面では下記の様である：
【図１】本発明の調整可能な最大圧力を有する双方向バルブの断面図の略図を示す。
【図２】図１の調整可能な双方向バルブの組立分解図を示す。
【図３ａ】バルブのロック機構の詳細部を伴うスピンドルの略図を示す。
【図３ｂ】図３ａのロック機構の対応する詳細部を有するガイドの略図を示す。
【図４】調整可能でない双方向バルブの略図を示す。
【図５】本発明の調整可能なＰＥＥＰバルブの断面図の略図を示す。
【図６】酸素吸入器のヘッド内に一体化された本発明のＰＥＥＰバルブの断面図の略図を示す。
【図７】吸息時の図６のＰＥＥＰバルブの断面図の略図を示す。
【図８】呼息時の図６のＰＥＥＰバルブの断面図の略図を示す。
【図９】ＰＥＥＰバルブの第２実施例の断面図の略図を示す。
【図１０】ＰＥＥＰバルブの断面図の略図を示す。
【図１１】図１０の断面図の詳細を示す。
【図１２】開いた状態のバルブの断面図の略図を示す。
【図１３】患者の吐き出し時の流量に対しプロットされたバルブ上の圧力のグラフ線図の略図を示す。
【実施例１】
【００２１】
図面は本発明の単なる好ましい実施例の限定しない略図表現である。
【００２２】
図１は調整可能な最大圧力を有する調整可能な双方向バルブ１を示しており、該バルブ１はバルブハウジング１０と、ねじ込み結合部３Ａ、４Ａにより該バルブハウジング１０内に回転可能に受けられた回転ノブ５を備えたスピンドル３と、を有する。ここで該スピンドル３は続いたねじ山３Ａを有する連続ねじ山を備えるよう、そしてスラストナット４は該連続ねじ山３Ａと協力する中断されたねじ山４Ａを有する連続ねじ山を備えるよう、設計される。
【００２３】
ここで該中断されたねじ山４Ａは多数のサポートを有する。該サポートはスピンドル３の連続ねじ山３Ａとの協力用の契合点として機能する。オプションでは、該中断されたねじ山は脚部又は舌部をも有してもよい。この例示用実施例の契合点４Ａは一緒に協力する連続ねじ山３Ａの溝内で受けられるガイド部分を形成する。
【００２４】
この例示用実施例の連続ねじ山３Ａは、ねじ山に沿って変化するピッチを有し、機能として１未満回りを有する。該連続ねじ山３Ａは多条ねじ山を備えてもよい。
【００２５】
該スピンドル３はガイド２内で回転されるので、スラストナット４はねじ込み結合を介して動かされるが、該結合はスピンドル３Ａの相互に契合する連続ねじ山と、スラストナット４Ａの契合点と、を含む。結果として、螺旋ばね６はバルブシート１０Ａ上に静止するバルブ７に対しクランプされる。バルブ７には、逆止めバルブ９が配置される。螺旋ばね６はここでは非線形ばね特性を有し、回転ノブ５のアクスルに結合される。該回転ノブ５のアクスルはここでスピンドル３と一致する。
【００２６】
直線状に変位出来て、回転を拘束されるように線形ガイド２Ａを介してガイド２に結合されたスラストナット４上に契合点４Ａが配置される。その目的で、該スラストナット４は線形ガイド２Ｂと協力するガイド用凹部４Ｂを備える。該線形ガイド２Ｂを介して、ノブ５の回転動作は、螺旋ばね６を圧縮、弛緩させるための直線動作に変換される。
【００２７】
既述の部品は例えばプラスチック材料で製造されてもよい。例えば螺旋ばね用に金属が選ばれた時、磁気的影響を避けるため例えばリン青銅が使われてもよい。この仕方で、ＭＲＩの中及び上では頂部ピースが使われてもよい。
【００２８】
逆止めバルブ９は、例えば接触面に於ける汚染、消毒及び／又は湿気の乾燥で生じる接着を避けるために、バルブ７上に静止するその外側縁のみを有するのが好ましい。接着を避けるために、該バルブは更にセラミックコーティングされるよう、又は固体セラミック材料で、設計されてもよい。面の境界をセットバックさせることにより、自吸バルブの接触面が減じられる。これはバルーン内の減圧した圧力とは別の開き力が働くのを防止する。
【００２９】
開いた時に過大に圧縮された空気が低抵抗で該バルーンから通って逃げられる比較的大きな通路が創られように、バルブ７は比較的大直径で設計されるのが好ましい。更に、バルブ７の比較的大きい面は患者により成就される吸息圧力の精密制御を提供する。
【００３０】
図２は該調整可能なバルブ１の組立分解図を示し、スピンドルの連続ねじ山３Ａ、契合点４Ａ、スラストナット４のガイド用凹部４Ｂそしてガイド２の線形ガイド２Ｂを可視化する。
【００３１】
該連続ねじ山は４条ねじ山としてセットアップされ、該４条ねじ山の１つは他の３つのねじ山より幅広設計になっている。この仕方で、バルブハウジング１０内でノブ５を１つの仕方で受けるために、スピンドル３がスラストナット４内で１つの仕方でのみ受けられよう、キーを提供することが出来る。
【００３２】
例えば、相互に異なるピッチ及び／又は相互に異なる厚さを用いる、各々が異なる設計の４つのねじ山を作ることにより、４つのキーが形成され得る。各キーは異なる尺度に対応する。各キーは、１つの仕方でのみスラストナット内に受けられ得る異なるスピンドルと協力する。かくして、この例では１つのスラストナットを用いて、対応する尺度を有する４つの異なるスピンドルがバルブ１に装備され得て、各々が回転動作対直線動作の固定比を有する４つの調整可能な範囲を規定する。調整範囲間の差は、引っ張りばねのばね力とスピンドル３のピッチにより決定される。この仕方で、使われる尺度を有するスピンドルに依って、１つの設計のバルブが異なる応用に使われ得る。
【００３３】
その目的で、スラストナット４には、契合点４Ａの番号が提供され、その番号の連続ねじ山３Ａのねじ山と、それらのねじ山の各々の寸法と、に対応する。ガイド２内に配置された線形ガイド２Ｂと協力する凹部４Ｂを介して、スラストナット４のガイド作用が提供される。時計回り回転変位がばね力の線形増加に対応し、反時計回り回転がばね力の線形減少に対応するよう、ねじ込み結合のピッチは好ましくは、ばね特性に対し相補的にされるのがよい。その時該契合点４Ａは、スラストナット４のねじ山が現実に提供される位置を形成する。スラストナット４内に提供されるこの中断ねじ山４Ａはスピンドル３の非線形連続ねじ山３Ａが該ナット内で動かなくなることを防止する。ねじ込み結合３Ａ、４Ａのピッチの変化は、バルブ７上の閉じ力が、調整範囲の少なくとも１部に亘り、回転ノブ５の回転に線形に変化するよう、ばね特性に同調させられる。有利な実施例では、回転ノブ５の調整範囲は３６０°より小さく、略２７０°であるのが好ましい。スピンドル３の連続ねじ山３Ａは、回転ノブの完全な調整を有する全調整範囲に亘り、バルブ７上の閉じ圧力設定用に１未満の回りを有する。連続ねじ山３Ａの１回りに亘るピッチを例えば、約１５ｍｍにすることにより、２７０°のアクスルの回転によるスラストナット４の変位は略１１．２５ｍｍに等しい。バルブハウジング１０の高さはスラストナット４がこの距離に亘り変位することを可能にするよう寸法取りされねばならない。
【００３４】
キーで実現される位置のコーディングが回転ノブ５への尺度分割の提供を可能にする。ガイド２上に、バルブ上への閉じ力に直接比例する尺度が提供され、ノブ５上にポインターを有する。又、ノブ５のスピンドル３上に尺度分割が提供され、ガイド２上にポインターを有してもよい。好ましくは、該尺度は校正済み尺度であるのがよい。該尺度は頂部又は側面に位置付けられてもよい。
【００３５】
スラストナット４及びスピンドル３上の該ねじ込み結合は、右への回転でばね負荷の増加が実現されるよう、連続左ねじ山を備えるのが好ましい。
【００３６】
装着用ガイドを用いて、自然発生の回転による設定圧力値の紛失が防止され得る。これは又、自然発生の回転を防止するＯリングの配置を通しても実行可能である。図２は自然発生の回転に対する防護配備の実用的実施例を示すが、該配備ではガイド２が、間に規則的に隔てられたカム２Ｄが提供される凹部２Ｃを備える。凹部２Ｃとカム２Ｄは或る予め規定された圧力値でノブ５をロックするロック機構を提供する。
【００３７】
該凹部２Ｃは、例えば、初期位置の２０ヘクトパスカル、中間位置の３５及び４５ヘクトパスカル、そして終了位置の６０ヘクトパスカルの様な、該バルブのロックされた好ましい設定に対応する。該凹部間の間隔はカム２Ｄで実質的に等しい段階、例えば１ヘクトパスカルに分割される。該スピンドル３はその内側にカム（図では見えない）を備え、該カムは凹部２Ｃ内に填り、かくして該バルブの好ましい設定がロックされることを可能にする。例えば、レバー３Ｂを用いて、このロックは除かれ得て、その後該スピンドル３は次の好ましい設定へ回転されてもよい。該ロックは、該ロック位置を通るようスピンドルを回す時は、より大きな力の印加により手動で除かれてもよい。回転時、スピンドル３のカムはカム２Ｄと接触するので、何等かの望ましい、又は自然発生の、回転の可聴指示として機能するラチェット効果が起こる。バルブ７は、例えば図２に示す様に、円形バルブハウジング１０と協力する正方形テーブルとして設計されてもよい。結果として、バルブ７がバルブシート１０Ａからリフトされた時、４つのアーチ型スリットが形成され、調整バルブ１の配向に無関係に制約無く空気が解放されることを可能にする。
【００３８】
該バルブハウジングの設置はバルーン上のクランプ用デバイスによりもたらされてもよい。その目的で、図２では連続ねじ山１１Ａを有するクランプ用リング１１が視認可能であり、該連続ねじ山１１Ａはクランプ用リングとガイドの間に該バルーンの出口をクランプするためにガイド２の連続ねじ山２Ａと協力する。
【００３９】
調整可能なバルブ１は更に、図３ａ及び図３ｂで示す様に、手動式優先機能を有するロック機構を備える。例えば、該ロック機構は線形ガイド２Ｂのアーム２Ｅと協力するノッチ３Ｅを有してもよい。例えば時計回りの方向でのスピンドル３の回転時、アーム２Ｅはスピンドル３のベース３Ｄ上を移動する。ばね６のばね力に対しスピンドル３を押し、該スピンドル３を時計回り方向に回すことにより、アーム２Ｅはスピンドル３のノッチ３Ｅ内にロックする。該ガイド２と該スピンドル３は次いで回転可能に結合され、バルブ１の調整機能を排除する。バルブ７は次いでバルブシート１０Ａに対し閉じ位置でロックされ、該ロックは尺度上のロックサインにより示される。該アーム２Ｅは、スピンドル３を反対方向、例えば反時計回り方向にツイストすることによりノッチ３Ｅから解除されてもよい。該ロック機構は、熟練ユーザーがバルブシート１０Ａ上の閉じ位置でのバルブ７の設定をロックすることを可能にする。バルブ７がこの仕方でロックされると、例えば熟練ユーザーによりバルーン上に印加された力が、ばね６のばね力に無関係に、吸息圧力を決定する。
【００４０】
回転の確実な拘束を備えた左ねじのスラストナット、幾つかの点でサポートを提供する粗いピッチのコード化された多条ねじ山、そしてスピンドル上のポインター又は尺度のロ
ック位置、の組み合わせは種々のバルブ機能に配置され得る多機能の校正された設定を可能にする。基本的に、この構造は気道圧力限界バルブ、又はＰＥＥＰバルブの様な、何等かの調整可能なバルブに提供され得る。
【００４１】
バルブ１は又固定値を有する非調整バルブとして設計されてもよい。図４はバルブハウジング及びノブを有する非調整バルブを示すが、該バルブは更に螺旋ばねによりバルブハウジングのバルブシートに対し偏倚されたバルブを有し、該螺旋ばねは肩部を介して該ノブのアクスルに結合されており、該バルブ上への閉じ力は該肩部の高さに左右される。この様な非調整又は固定値バルブでは、例えば連続ねじ山と、それと協力するスラストナットは無い。ガイド２とスピンドル３は１つの部品１８を形成するため組み合わされてもよく、尺度分割は省略される。ノブ１８上では、例えば圧力値のみが提供される。固定値バルブのばね６はノブ１８の肩部１９上に静止する。該肩部１９の高さＨにより、ばね６は多く又は少なく圧縮されてもよい。肩部１９の高さは特定の圧力値に対応する。例えば、肩部１９の高さＨ０は２０ヘクトパスカルの圧力値に対応し、肩部１９の高さＨ１は３５ヘクトパスカルの圧力値に対応し、肩部１９の高さＨ２は４５ヘクトパスカルの圧力値に対応する。該圧力値はノブ１８上に提供されるが、それは、例えば、該ノブ１８を特定のカラーでデザインする、及び／又は、該ノブ１８上に圧力値を示す、ことによる。かくして、バルブ１は使われるノブ１８に依り種々の固定圧力値を有する。これは例えば、経験の少ないユーザーが該バルブを使おうとする緊急状況用に好都合である。その圧力値が該肩部の高さに依る固定値バルブを提供することにより、比較的簡単で信頼性のある非調整式バルブが提供され得る。
【００４２】
図５はバルブハウジング１０、ガイド２、スピンドル３及びスラストナット４を有する調整可能なＰＥＥＰバルブ１を示す。連続ねじ山３Ａは該ねじ山に沿い変化するピッチを有し、１未満の回りを有する。ここで該連続ねじ山は多条ねじ山を有する。
【００４３】
図１を参照して前に説明したと同じ仕方で、スピンドル３はガイド２内で回転されるので、スラストナット４が動かされる。結果として、螺旋ばね６は、バルブシート１０Ａ上に静止するバルブ７に対しクランプされる。可能な最小の接触面によりバルブシート上に静止する図１の逆止めバルブと対照的に、この場合のバルブ７は、比較的大きい接触面がバルブシート１０Ａで得られるよう設計されるので、閉止条件の該バルブは流出開口部１０Ｂを実質的に密封式にシールし、それにより形成圧力は実質的に一定に留まる。かくして成就されることは、患者の肺内に比較的一定の残留圧力（ＰＥＥＰ）が広まり、それは肺胞虚脱を防止する。更に、バルブ７は、バルブ７の横方向動作を防止するためにガイド１０Ｃと協力するガイドロッド７Ａを備える。
【００４４】
述べられた部品は、例えばプラスチック材料で製造されてもよい。例えば、螺旋ばね用に金属が選ばれる時は、磁気的影響を避けるために例えばリン青銅が使われてもよい。この仕方で、該頂部ピースがエムアールアイの中及び上で使われてもよい。
【００４５】
図６は該バルブが通気用バルーン（酸素吸入器）のヘッド内に一体化され、バルブハウジング１０、動作制限ボデイ１２、スピンドル３そしてスラストナット４を有する、静止した調整可能なＰＥＥＰバルブ１を示す。連続ねじ山３Ａは該ねじ山に沿って変わるピッチを有し、機能的には１未満の回りを有する。ここで該連続ねじ山は多条ねじ山を備える。
【００４６】
図１を参照して前に説明したと同じ仕方で、スピンドル３が回転されるのでスラストナット４が移動する。結果として、螺旋ばね６は接触シート６Ａにより自由に移動可能なバルブ７をバルブシート８Ａに対しクランプするので、患者接続部８と出口開口部８Ｃの間のチャンネルは閉鎖される。
【００４７】
図７はバルーンを絞ることによりバルブハウジング１０内の圧力は上がり、バルブ７のくちばし７Ｂが開くので、空気は該バルーンから患者へ流れる。フラップバルブ８Ｄは自然発生的呼吸時の吐き出し空気の再使用を妨げる。該バルーンが最早絞られなくなるや否や、該くちばし７Ｂは閉じ、呼息が始まる。
【００４８】
図８で示される様に、呼息時、バルブ７は動作制限ボデイ１２に対しクランプされるが、それは患者の肺内の圧力が螺旋ばね６によりバルブ７に印加される力より高いからである。結果として、患者接続部８と出口開口部８Ｃとフラップバルブ８Ｄの間のチャンネルが開かれ、空気が患者から周囲へ流れる。患者の肺内の圧力が周囲圧力に等しくなるや否や、バルブ７は再びバルブシート８Ａに対しクランプされ、患者接続部８と出口開口部８Ｃとフラップバルブ８Ｄの間のチャンネルは閉じられる。その後呼吸小休止が続き、その後上記説明のサイクルが繰り返される。
【００４９】
ＰＥＥＰバルブ１の通気バルーンのヘッド内への一体化により、出口チャンネルの容積は可成り減じられる。この利点は、新生児に於ける様に、通気が非常に小容積のストロークで行われる時、特に活かされる。該容積は、バルブハウジング１０内に閉じた中空空間を形成する動作制限ボデイ１２を提供することにより更に減じられ得る。
【００５０】
該ＰＥＥＰバルブ１は又、固定値を有する調整可能でないＰＥＥＰバルブとして設計されてもよい。この目的で、この様なバルブでは、例えば、該連続ねじ山とそれに協力するスラストナットは無い。該動作制限ボデイ１２とスピンドル３は１つの部品を形成するよう組み合わされ、尺度分割は省略される。この様な組み合わせスピンドルでは、例えばＰＥＥＰ値のみが提供される。固定値ＰＥＥＰバルブ内のばねは、例えば、スピンドルの肩部上又はばねシート上に静止する。該肩部の高さに依り、ばねはより多く又はより少なく圧縮される。該肩部の高さは、例えば特定の圧力値に対応する。該圧力値は、例えば、該スピンドルを特定のカラーで設計することにより及び／又は該スピンドル上にＰＥＥＰ値を示すことにより、該スピンドル上に提供されてもよい。かくして、ＰＥＥＰバルブは使われるスピンドルにより種々の固定ＰＥＥＰ値を有する。これは例えば、経験が少ないユーザーが該ＰＥＥＰバルブを使おうとする緊急状況用に好都合である。調整可能でないバルブに関する本発明は、調整可能でない双方向バルブ及び調整可能でないＰＥＥＰバルブの例示的実施例に限定されない。多くの変更品が可能である。
【００５１】
図９では、調整可能なＰＥＥＰバルブ１の第２の例示的実施例が示される。この例示的実施例の動作制限ボデイ１２は、出口チャンネルの容積を更に減じるために凹部を備えている。
【００５２】
更に、この例示的実施例では、圧力を測定するために測定チューブ１３が提供される。この仕方で、例えば、設定された圧力が現実に達成されるかが検証されてもよい。測定チューブ１３はバルブ７を通るよう延びるが、該バルブ７はここでは該測定チューブ１３により中部近くで支持されるリング型バルブとして設計されている。測定チューブ１３は又ＣＯ２含有量を測定するために使用されてもよい。
【００５３】
実際には、例えば、種々の調整範囲を有する種々の種類のバルブが提供される。かくして、ＡＰＬバルブは例えばそれぞれ約２０−６０ヘクトパスカル及び４０−１２０ヘクトパスカルの間で調整可能である。ＰＥＥＰバルブは例えば約０−２０ヘクトパスカルの間で調整可能である。有利なことに、種々の種類のバルブの部品は、不適当な組立を排除するためにわざわざ両立しない設計で作られてもよい。
【００５４】
図１０では、図５に示した実施例と同様な、ガス圧力制御用バルブ装置のもう１つの実
施例が示される。特に、患者にガスを投与する呼吸装置の部分が示されている。該バルブ装置はバルブハウジング１０とバルブ７を有するが、該バルブ７は少なくとも閉じ位置でバルブシート１０Ａにより支持されている。該バルブシート１０Ａは円周形の形状を有する。好ましくは、該バルブ７は、該バルブ７の外側エッジの円周形フランジにより形成されるフラップ１４を備えている。該バルブ７を開閉位置間で該バルブ７の動作Ｍの主方向にガイドするために、ガイド要素７Ａ、特定的にはロッド、が提供される。該ガイド要素７Ａは例えば、該バルブ７の中央軸線Ｃを通るように、及び／又はＣに平行に、延びる。該ガイド要素７Ａはバルブハウジング１０内に提供される対応するガイド１０Ｃと協同作用する。該ガイド要素７Ａと対応するガイド１０Ｃは、該バルブ７が直線方向に沿い、特に動作Ｍの前記主方向に開閉するよう配置される。既に上で説明した様に、螺旋ばねが好ましいばね６が提供され、該ばねにより該バルブ７はバルブシート１０Ａの方向にばね偏倚される。例えば、スピンドル３の使用による様に、ばね圧力を調整することにより、バルブ７上への圧力が調整されてもよい。
【００５５】
バルブ７及びバルブシート１０Ａは図１１で詳細に示される。見られる様に、バル７はフラップ１４を有するが、該フラップは、少なくとも該バルブ７が閉じ位置にある時には、該バルブシート１０Ａの外側を越えて、特にばねシート１７の外側リム１５の外側の隣まで延びる。該フラップ１４は該バルブ７の閉じ位置に向かう方向にカーブしているので、該フラップ１４はバルブシート１０Ａの外側の隣まで延びる。フラップ１４の内面１６は約３０°と約８５°の間、特定的には約４５°と約８０°の間、より特定的には約５５°と約７５°の間の角度αで、そしてバルブ７の閉じ及び開き状態の間の動作Ｍの主方向に対し好ましい約６５°で延びるのがよい。好ましくは、閉じた位置で、実質的に気密封止が得られるよう、比較的大きな接触面が該バルブ７とバルブシート１０Ａの間に提供されるのがよい。
【００５６】
１実施例では、バルブ７は、ばね６との契合用に、ばねシート１７を有するのが好ましい。好ましくは、ばね６は、例えば、ばねシート１７の外側リム１５と内側リムの間の、ばねシート１７内に、少なくとも僅かに、クランプされるか又は加圧されるのがよい。
【００５７】
１実施例では、バルブ７のフラップ１４を除く直径Ｄは、例えば略５と８０ｍｍの間、特定的には１０と６０ｍｍの間、より特定的には１５と４５ｍｍの間にあるのがよく、好ましくは約３０ｍｍ、であるのがよい。この直径Ｄは例えばバルブシート１０Ａの外側リム１５の直径と略等しくてもよい。フラップ１４は例えば、１と２０ｍｍの間の、特定的には１．５と１０ｍｍの間の、より特定的には２と６ｍｍの間の、そして好ましくは約３ｍｍの、幅Ｗを有するのがよい。フラップ１４の内面はバルブ７の境界線から直線で、かつ予め設定された好ましい角度αで延びるか、又は好ましい角度αに達するまで下方へ徐々にカーブしてもよい。
【００５８】
１実施例では、フラップ１４の内面は、フラップ１４の内面がバルブシート１０Ａ上で漏れなく閉じるよう、ポリッシ面仕上げ、又は比較的柔軟な面仕上げの様な、特定の面仕上げを備える。
【００５９】
バルブ７のリフト特性はフラップ１４により提供される面積と、フラップ１４に沿うがガス速度と、に比例する。バルブ７の開き位置では、フラップ１４に沿うガス流れはバルブ７がバルブシート１０Ａ上で閉じるのを妨げるリフト力を作る。該ガス流れは流れ抵抗を受けるが、該抵抗は主として、図１２に示される様に、バルブ７とバルブシート１０Ａの間の流れ開口部の面積Ｏと、バルブハウジング１０を通るガス流れの曲がりＡと、に比例する。該ガス流れ曲がりＡの特定の曲がり形状はフラップの上述の角度αにより影響される。バルブ７は、特にフラップ１４により提供されるリフト力が、流出開口部Ｏ及びガス流れの曲がりＡにより提供される流れ抵抗とうまくバランスした場合、比較的安定した
リフト特性を持つことを示した。結果として、閉じ圧力の揺れは限定される。
【００６０】
図１２に示される様に、フラップ１４は、ガスがバルブ７に沿い開口部Ｏを通って流れることを可能にする。比較的低流量では、該流出開口部Ｏは比較的狭く、フラップ１４に沿う速度を増す喉部又はベンチュリーとして作用し、それによりバルブ７に印加されるリフト力を増す。結果として、バルブ７に印加されるリフト力は、流体流量から比較的独立的になり、バルブ７の振動を防止し、かくして比較的連続的で、より良く制御可能な閉じ圧力を提供する。該流れ抵抗は低流量のみならず高流量でも実質的に同じに留まるので、比較的低圧力値でも圧力の揺れは限定される。減じられた揺れの故に、例えば低流量でバルブシート１０Ａに対しカチカチ叩く作用による等、バルブ７により引き起こされるノイズも減じられる。フラップ１４の角度αは例えば、比較的低速度で飛行体に連続した安定リフト力を提供し、飛行体の上下動を避けるために、例えば、飛行機の翼フラップ及び／又はハンググライダー翼の角度と同様になるよう選ばれてもよい。
【００６１】
図１３は簡単な例示グラフ線図を図解しており、患者の吐息動作時の、バルブ７上の圧力Ｐと対応するバルブ７を通るガス流量Ｆがプロットされている。圧力Ｐは垂直軸により示され、流量Ｆは水平軸により示される。吐息作用がスタートする瞬間は、バルブ７上の圧力Ｐはゼロであり、一方流量Ｆもゼロである。吐息時流量Ｆは急激にピーク値まで増加し、一方圧力Ｐは例えば、スタート点Ｇ１まで立ち上がる。Ｇ１から吐息作用の終点Ｇ２の方へ、流量Ｆはゼロに向かって減少する一方、圧力Ｐは比較的一定に留まり、それはスタート点Ｇ１と終点Ｇ２の間の比較的フラットな直線により図解される。かくしてバルブ７の比較的流量から独立した閉じ圧力Ｐが得られる。理想的に、流量Ｆがゼロに近付く又は略ゼロになる時、バルブ７は閉じる。単に図解目的であるが、該グラフのそれぞれ圧力Ｐと流量Ｆは、例えばスタート点Ｇ１での約１４ヘクトパスカルと毎分約２８リッター、終点Ｇ２での約１３ヘクトパスカルと毎分約０リッターに対応する。
【００６２】
バルブ７は例えば比較的軽い設計であってもよい。例えば、バルブ７はプラスチック製で、例えば、部分的に堅く、部分的に柔軟である様に、堅く及び／又は柔軟である。バルブ７は、該バルブ７が閉じた位置にある時、実質的に流体密閉シーリングが得られるよう、柔軟な部品を備える。該柔軟な部品はバルブ７とバルブシート１０Ａの間のより大きな接触面を提供する。該柔軟な部品はシーリングリングの様なシール用要素を有し、バルブ７と共に一体にモールドされてもよい。この様な柔軟な部品で、バルブ７とバルブシート１０Ａの間の空気漏洩が避けられる。
【００６３】
フラップ１４を有するバルブ７は何れの応用品にも好適であるが、特にガス流れを制御する応用品に好適である。特に、比較的低流量でのその圧力制御能力のために、それは呼吸装置に応用される。
【００６４】
本発明はここで説明した例示実施例に限定されない。下記請求項で規定される本発明の範囲内で多くの変型が可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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