FR2535612A1

FR2535612A1 - Improved breathing valve

Info

Publication number: FR2535612A1
Application number: FR8218626A
Authority: FR
Inventors: Daniel Poorters
Original assignee: LEJEUNE SEITZ AMELINE LABO
Current assignee: LEJEUNE SEITZ AMELINE LABO
Priority date: 1982-11-05
Filing date: 1982-11-05
Publication date: 1984-05-11
Also published as: FR2535612B1

Abstract

The present invention relates to a breathing valve consisting of a housing 1 delimiting internally a free volume 1a from which emerge a first entry tube 2, a second exhaust tube 3 and a third branch tube 4, the said tubes forming with the housing a pipe tee for the pipes, of a flap 6 elastically returned onto a first seat 5 through which the first tube 2 opens out into the said volume 1a, which is movable in the direction of a second seat 3b through which the second tube 3 opens out into the said volume 1a and coming to bear on this second seat 3b when the pressure in the first tube 2 is greater than that prevailing in the said volume 1a by a value at least equal to that necessary to overcome the foresaid return force, and of a unidirectional closing organ 10 placed in the second exhaust tube 3 whose passing direction is that which goes from the said volume 1a into the said exhaust tube 3. The foresaid flap 6 consists of an elastic membrane 7 solidly fixed at its centre to a bellows 8 whose internal space 8a is in communication with the said first tube 2. Application to medical equipment.

Description

Valve respiratoire perfectionnée.Advanced breathing valve.

Il existe actuellement de nombreuses valves respira toires a fonctionnement automatique qui ont pour fonction d'etablir des communications sélectives entre un premier conduit issu d'un patient d'une part, un second conduit issu d'une source ou réserve de gaz et, d'autre part, un troisième conduit d'echappement dans l'atmosphère. There are currently many automatic functioning breathing valves which have the function of establishing selective communications between a first conduit coming from a patient on the one hand, a second conduit coming from a gas source or reserve and, d on the other hand, a third exhaust pipe into the atmosphere.

Certaines de ces valves connues ont une forme en T dans laquelle le conduit d'échappement se trouve a l'oppose du conduit d'admission, la dérivation conduisant au patient ct;arlt disposée perpendiculairement d ces deux conduits. Elles comportent de mssnière interne des dispositifs élastiques plus ou moins nombreux et complexes qui assurent les différentes ouvertures et obturations ndoessaires sans cependant permettre qu'aucune fuite ne puisse exisler -nctannsn#t: au moment de l'insufflation, c'est-à-dire lorsque l'on comprise le gaz å insuffler avec une pompe.Par ailleurs, une aspiration spontanée du malade peut conduire d l'introduction de gaz atmosphérique dans ses poumons, ce qu'il convient d'éviter. On y parvient en plaçant des éléments mécaniques a vaincre sous une résistance importante et quelquefois prohibitive. Some of these known valves have a T-shape in which the exhaust duct is opposite the intake duct, the bypass leading to the patient and arlt arranged perpendicularly to these two ducts. They include internal mssnière more or less numerous and complex elastic devices which ensure the various openings and obturations ndessary without however allowing that no leak can exisler -nctannsn # t: at the time of insufflation, that is to say say when you understand the gas to be injected with a pump.Moreover, a spontaneous aspiration of the patient can lead to the introduction of atmospheric gas into his lungs, which should be avoided. This is achieved by placing mechanical elements to overcome under significant and sometimes prohibitive resistance.

En fait, la plupart des inconvénients ci-dessus proviennent de ce que les dispositifs de clapets ne ferment le conduit "chap- pement qutau-dessus d'un seuil de débit et de pression variables en fonction de la valve, et n'assurent pas une étanchéité complète dans le sens atmosphère-malade. In fact, most of the above drawbacks arise from the fact that the valve devices only close the flap "duct" above a threshold of variable flow and pressure depending on the valve, and do not provide a complete seal in the atmosphere-patient direction.

L'invention entend proposer un dispositif qui permet, d'une part, de parvenir a une bonne étanchéité entre l'atmospbbre et le patient et, d'autre part,d'éviter des fuites de gaz d'insufflation lors de la phase d'inspiration assistée. The invention intends to propose a device which makes it possible, on the one hand, to achieve a good seal between the atmosphere and the patient and, on the other hand, to avoid leaks of insufflation gas during the phase d assisted inspiration.

A cet effet, l'invention a donc pour objet une valve respiratoire constituée par un carter délimitant intérieurement un volume libre duquel sont issus un premier conduit d'admission, un second conduit d'échappement et un troisième conduit de dérivation, lesdits conduits formant avec le carter une géométrie en T pour les canalisations, par un clapet rappelé élastiquement sur un premier siège au travers duquel débouche ledit premier conduit dans ledit. volume, mobile en direction d'un second siège au travers duquel débouche le second conduit dans ledit volume et prenant appui sur ce second siège quand la pression dans le premier conduit est supérieure à celle régnant dans ledit volume d'une valeur au moins égale à celle nécessaire pour vaincre l'effort de rappel susdit, et par un obturateur unidirectionnel placé dans le second conduit celui d'échap piment dont le sens passant est-celui allant dudit volume dans ledit conduit d'échappement. To this end, the invention therefore relates to a respiratory valve constituted by a casing internally delimiting a free volume from which come a first intake duct, a second exhaust duct and a third bypass duct, said ducts forming with the casing has a T geometry for the pipes, by a valve resiliently recalled on a first seat through which opens said first duct into said. volume, movable towards a second seat through which the second conduit opens into said volume and bearing on this second seat when the pressure in the first conduit is greater than that prevailing in said volume by a value at least equal to that necessary to overcome the abovementioned restoring effort, and by a unidirectional shutter placed in the second conduit, that of hot pepper whose passing direction is that going from said volume into said exhaust duct.

Selon l'une des caractéristiques de l'invention le clapet susdit est constitué par une membrane élastique solidaire en son centre d'un soufflet dont l'espace intérieur est en communication avec ledit premier conduit. According to one of the characteristics of the invention, the aforementioned valve is constituted by an elastic membrane integral in its center with a bellows whose interior space is in communication with said first conduit.

La fixation dudit clapet audit carter est assurée au moyen--du soufflet susdit dont une extrémité est fixée de manière étanche à un manchon tubulaire solidaire du carter et intérieur au premier conduit susdit. The fixing of said valve to said casing is ensured by means of the aforesaid bellows, one end of which is tightly fixed to a tubular sleeve integral with the casing and inside the first aforesaid duct.

Par ailleurs, le premier siège susdit est constitué par une portée radiale ménagée à l'embouchure du premier conduit dans le volume libre susdit tandis que le second siège susdit est constitué par l'extrémité d'une prolongation du second conduit interne audit volume et voisine du premier siège susdit. Furthermore, the aforesaid first seat is constituted by a radial bearing formed at the mouth of the first conduit in the aforesaid free volume while the aforesaid second seat is constituted by the end of an extension of the second conduit internal to said volume and neighboring of the first aforementioned seat.

L'invention sera mieux comprise au cours de la descrip tion donnée ci-après à titre d'exemple purement indicatif et non limitatif qui permettra d'en dégager les avantages et les caractéris tiques secondaires. The invention will be better understood during the description given below by way of purely indicative and nonlimiting example which will make it possible to identify the advantages and the secondary characteristics.

Il sera fait référence aux dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 illustre la valve selon l'invention en phase d'expiration
- la figure 2 illustre cette valve en phase d'insufflation.Reference will be made to the accompanying drawings in which
- Figure 1 illustrates the valve according to the invention in expiration phase
- Figure 2 illustrates this valve in the insufflation phase.

En se reportant à ces figures, on voit en coupe une valve selon l'invention comportant un carter 1 duquel sont issus trois
conduits 2, 3 et 4 reliant l'espace interne la du carter 1 pour le
conduit 2 une canalisation provenant d'une source de gaz sous
pression pour insufflation, pour le conduit 3 à l'atmosphère et
pour le conduit 4 à une canalisation branchée sur le patient. On
voit qu'ainsi le carter 1 forme un raccord en T dans lequel la
dérivation conduisant au patient est perpendiculaire à l'alignement
des conduits d'admission et d'échappement.Referring to these figures, we can see in section a valve according to the invention comprising a casing 1 from which three
conduits 2, 3 and 4 connecting the internal space la of the casing 1 for the
line 2 a pipe coming from a gas source under
pressure for insufflation, for conduit 3 to the atmosphere and
for conduit 4 to a pipe connected to the patient. We
sees that thus the casing 1 forms a T-connector in which the
lead leading to the patient is perpendicular to the alignment
intake and exhaust ducts.

Le conduit 2 débouche dans le volume la au travers
d'un épaulement 5 qui forme siège pour un clapet 6 d'obturation de
ce conduit. Par ailleurs, le conduit 3 se prolonge dans le volume la
par un élément tubulaire 3a dont l'extrémité 3b est voisine du plan
de l'épaulement 5 et forme également siège pour le clapet 6 qui dans son autre position obture le conduit d'échappement 3. On voit donc
que le clapet 6 comportant essentiellement une membrane élastique 7
obture sélectivement la communication entre le conduit 2 et le
volume la en laissant établie la communication du conduit 3 avec
ce volume la Pa, cs, dans une première position, et la communication
du conduit 3 avec ledit espace dans une deuxième position en ouvrant
le passage 2-la.Le changement de position de ce clapet est commandé
par l'état de pression qui règne au droit de chacune des faces de la
membrane 7 et par un effort de rappel de la membrane sur l'épaulement
5. Cet effort de rappel est assuré par un soufflet 8 déformable
élastiquement par gonflage. Son volume intérieur 8a est en communi
cation avec l'intérieur du conduit 2 et, si la pression qui y règne
est supérieure à lteffort de rappel qu'il exerce sur la membrane 7,
le soufflet se déforme et la membrane se déplace en direction de
l'élément tubulaire 3a (figure 2). Le soufflet est fixé sur un
manchon tubulaire 9 placé à l'intérieur du conduit 2.The conduit 2 opens into the volume la through
a shoulder 5 which forms a seat for a valve 6 for closing off
this conduit. Furthermore, the conduit 3 extends into the volume la
by a tubular element 3a whose end 3b is close to the plane
of the shoulder 5 and also forms a seat for the valve 6 which in its other position closes the exhaust duct 3. We therefore see
that the valve 6 essentially comprising an elastic membrane 7
selectively blocks communication between conduit 2 and the
volume by leaving the communication of conduit 3 with
this volume the Pa, cs, in a first position, and the communication
of conduit 3 with said space in a second position by opening
passage 2-la. The change of position of this valve is controlled
by the state of pressure that prevails at the right of each of the faces of the
membrane 7 and by an effort to return the membrane to the shoulder
5. This return effort is provided by a deformable bellows 8
elastically by inflation. Its interior volume 8a is shared
cation with the inside of duct 2 and, if the pressure prevailing there
is greater than the return force which it exerts on the membrane 7,
the bellows is deformed and the membrane moves towards
the tubular element 3a (FIG. 2). The bellows is fixed on a
tubular sleeve 9 placed inside the duct 2.

On notera enfin que le conduit d'dchappement 3 possède
un obturateur unidirectionnel 10 constitué par une membrane défor-
mable 11 attachée à son centre à une grille 12 d'appui de la membrane
qui forme siège de clapet. Par ailleurs, d'un point de vue de construc
tion, on notera que la membrane 7 possède une certaine rigidité
permettant son déplacement sans déformation d'une position à l'autre
lors du gonflage du soufflet 8. Finally, note that the exhaust pipe 3 has
a unidirectional shutter 10 constituted by a deformed membrane
table 11 attached at its center to a grid 12 supporting the membrane
which forms a valve seat. Furthermore, from a construction point of view
tion, it will be noted that the membrane 7 has a certain rigidity
allowing its displacement without deformation from one position to another
during inflation of the bellows 8.

Au repos, le clapet 6 est dans sa position de la figure 1, c'est-à-dire d'obturation du conduit 2 sous l'effet du rappel élastique créé par le soufflet 8. Si le patient expire, l'air peut s'échapper par le conduit 3 en soulevant le diaphragme ll de l'obturateur 10. At rest, the valve 6 is in its position in FIG. 1, that is to say the obturation of the conduit 2 under the effect of the elastic return created by the bellows 8. If the patient exhales, the air can escape through the conduit 3 by lifting the diaphragm ll from the shutter 10.

Dès le début de la phase d'insufflation, la moindre pression régnant dans le conduit 2 gonfle le soufflet 8 et plaque la membrane 7 contre l'extrémité de l'élément tubulaire 3a. L'air insufflé est donc dirigé par le volume la dans le conduit 3 en direction du malade (figure 2). Il n'y a pratiquement aucune fuite de gaz d'insufflation en direction de l'atmosphère. Dès que le débit d'insufflation cesse, le soufflet 8 revient en position de repos, et le malade peut expirer librement (figUre 1). From the start of the insufflation phase, the slightest pressure prevailing in the duct 2 inflates the bellows 8 and presses the membrane 7 against the end of the tubular element 3a. The blown air is therefore directed by the volume la in the duct 3 in the direction of the patient (FIG. 2). There is practically no leakage of blowing gas towards the atmosphere. As soon as the insufflation flow stops, the bellows 8 returns to the rest position, and the patient can breathe out freely (FIG. 1).

Si le patient inspire spontanément, l'obturateur 10 ferme le conduit 3, et la dépression qui en résulte dans l'espace la soulève la membrane 7 et l'aspiration ne peut se faire qu'au travers du conduit 2. If the patient breathes in spontaneously, the shutter 10 closes the duct 3, and the resulting depression in space lifts it off the membrane 7 and the suction can only be done through the duct 2.

A la lecture de cette description, on aura donc remarqué que la valve selon l'invention résout les deux inconvénients majeurs des dispositifs connus, savoir l'obturation hermétique de ltéchappement pendant l'insufflation et pendant l'inspiration spontanée du patient. On reading this description, it will therefore have been noted that the valve according to the invention solves the two major drawbacks of known devices, namely the hermetic sealing of the exhaust during insufflation and during the spontaneous inspiration of the patient.

L'invention trouve une application intéressante dans le domaine des appareils médicaux. The invention finds an interesting application in the field of medical devices.

Elle n'est pas limitée à la description qui vient d'en être donnée mais couvre au contraire toutes les variantes qui pourraient lui Stre apportées sans sortir de son cadre ni de son esprit. It is not limited to the description which has just been given, but on the contrary covers all the variants which could be made to it without departing from its scope or its spirit.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S

1. Breathing valve constituted by a housing (l) delt-

internally shattering a free volume (la) from which a

first intake duct (2), a second exhaust duct (3)

and a third bypass conduit (4), said conduits forming

with the housing, a T-connector for pipes, by a valve (6) resiliently returned to a first seat (5) through

from which opens said first conduit (2) into said volume (la),

movable towards a second seat (3b) through which opens

the second conduit (3) in said volume (la) and bearing on

this second seat (3b) when the pressure in the first conduit (2)

is greater than that prevailing in said volume (la) by a value

at least equal to that necessary to overcome the recall effort

aforementioned, and by a unidirectional shutter (10) placed in the

second exhaust duct (3) whose passing direction is that

going from said volume (la) in said exhaust duct (3),

characterized in that the above-mentioned valve (6) consists of a

elastic membrane (7) integral in its center with a bellows (8)

whose interior space (8a) is in communication with said first

conduit (2).

2. Valve according to claim 1, characterized in that

the fixing of said valve (4) to said casing (1) is ensured by means

the aforesaid bellows (8), one end of which is fixed so

tight to a tubular sleeve (9) integral with the casing (1) and

inside the aforementioned first conduit (2).

3. Valve according to claim 1 or claim 22

characterized in that the aforesaid first seat (5) is constituted by a radial bearing provided at the mouth at # the mouth of the first conduit (2)

in the above-mentioned free volume (the) while the second seat (3b)

aforementioned is constituted by the e-end of an extension (3a) of the

second conduit (3) internal to said volume (la) and adjacent to the first

aforementioned seat (5).