内联分水器本申请是申请人于2011年2月22日提交的申请号为
201180018476.2、发明名称为“内联分水器”的发明专利申请的分案
申请。
本申请要求在2010年2月22日提交的美国临时专利申请No.
61/306，769的益处，在此加入其全部内容作为参考。
技术领域
本发明一般涉及供呼吸气体监视器或分析器使用的气体/液体分
离器，更特别地，涉及用于从呼吸样品去除液体和其它的污染物的内
联分水器。
背景技术
呼吸气体分析器监视病人的呼出空气。早已认识到，必须设置用
于在分析之前从呼出空气去除过量的水分的装置。一种用于从呼吸气
体样品去除过量的水分的技术利用表面张力和毛细作用的效果以使水
与气体样品分离。已知的使用该技术的气体/液体分离器或分水器包含
具有被设计为将水抽离气体样品出口并将水引向收集室的几何配置的
分离室。在授权给Riciardelli的美国专利No.4579568和No.4713095
中讨论了这种现有技术的分水器的例子。但是，这些现有技术的分水
器可变得被填充，并且，将呼出的空气引导到分水器的样品入口线路
会被凝聚的水分阻挡。
在美国专利No.4924860中讨论的另一分水器使用具有与在美国
专利No.4713095中讨论的几何配置类似的几何配置的分离室。该分
水器还包含在分水器过填充并且不再能执行其分水器功能的情况下主
动密封分水器的出口的自密封过滤器。在一个实施例中，在样品出口
导管中设置一个自密封过滤器，并在真空导管中设置另一自密封过滤
器。自密封过滤器包括多孔基质，该多孔基质包含用于使得多孔基质
在暴露于水时基本上为非多孔状态，由此阻挡分水器的出口的装置。
在不保证水槽或收集室的用于“干”病人样品的应用中，这种水
槽或收集室的存在可导致死区，由此使呼吸气体监视器的响应时间最
小化。
另外，具有水槽或收集室的分水器一般不适于水在每次使用之后
被处理的单次病人使用。
另外，本发明的目的是，提供用于在向呼吸气体分析器供给病人
样品之前从病人呼吸气体样品分离包含水的液体和污染物的内联分水
器。
本发明的另一目的是，使得呼吸气体分析器能够仅在存在过滤样
品时动作。
本发明的另一目的是，提供可在存在正确的类型的过滤器时被激
活以在病人样品进入呼吸气体分析器以供分析之前过滤病人样品的呼
吸气体分析器。
本发明的另一目的是，提供使死区最小化由此使呼吸气体监视器
的响应时间最小化的分水器。
本发明的另一目的是，提供适用于包含“干”病人样品的应用中
的分水器。
本发明的另一目的是，提供十分便宜使得能够适用于单次病人使
用的一次性的分水器。
本发明的另一目的是，提供包含亲水颗粒和疏水过滤器以进一步
防止水和包含污染物的水到达呼吸气体监视器的内联分水器。
本发明的内联分水器还必须为具有长期耐久性的构成，并且它还
应要求在其操作寿命期间由用户提供很少的维护或者不提供维护。为
了增强本发明的内联分水器的市场吸引力并由此使其具有最宽的可能
的市场，内联分水器还应具有相对便宜的结构。最后，还有在不招致
任何明显的相对缺点的情况下实现本发明的内联分水器的所有的上述
的优点和目的的目的。
发明内容
本发明的实施例可提供用于在向呼吸气体监视器的气体监视和检
测元件供给病人样品之前从病人样品去除液体和其它污染物和包含污
染物的液体的可与呼吸气体监视器一起使用的内联分水器。
在一个实施例中，一种内联分水器可包括呼吸气体监视器的平板
连接器。该内联分水器可包含限定钻孔的过滤器部件。过滤器部件可
包含过滤器体。过滤器体可包含通过钻孔液体连通的过滤器入口和过
滤器出口。过滤器部件可包含平板连接器接合部分，过滤器部件可包
含在一个实施例中为亲水球粒的形式的过滤器元件，该过滤器元件可
被设置在钻孔内并被配置为允许气体通过钻孔而防止水和染污物中的
至少一种穿过钻孔。平板连接器可限定过滤器部件接合部分。过滤器
部件接合部分可被配置为选择性地接合用于将过滤器部件固定于平板
连接器上的过滤器部件的平板连接器接合部分。内联分水器可包括包
含第一协作元件和第二协作元件的感测配置。第一协作元件和第二协
作元件可在过滤器部件与呼吸气体监视器之间提供操作通信以使得呼
吸气体监视器的气体监视和检测部件能够在过滤器部件与平板连接器
接合时动作。
在一个实施例中，感测配置可包含过滤器部件与平板连接器之间
的机械通信。在另一实施例中，第一协作元件可包含过滤器体端壁，
并且，第二协作元件可包含平板连接器的开关机构。
在另一实施例中，感测配置可包含过滤器部件与平板连接器之间
的无线通信。在另一实施例中，第一协作元件可包含与过滤器部件耦
合的RF标签，并且，第二协作元件可包含与呼吸气体监视器通信的
RF传感器。
内联分水器的实施例可向呼吸气体监视器提供过滤了水和污染物
中的至少一种的病人样品。内联分水器可包含过滤器部件。过滤器部
件可限定钻孔。内联分水器还可包含平板连接器。平板连接器可包含
用于向呼吸气体监视器指示过滤器部件与平板连接器接合的开关机
构。过滤器部件可包含通过钻孔与过滤器出口流体连通的过滤器入口。
过滤器部件还可包含设置在过滤器入口与过滤器出口之间的过滤器。
过滤器部件可被配置为在过滤器部件与平板连接器接合的任何时候导
致开关机构的致动。
在另一实施例中，过滤器部件可限定被配置为螺纹耦合平板连接
器的环状平板连接器接合部分。
在另一实施例中，环状平板连接器接合部分可包含被配置为选择
性协作接合由平板连接器限定的螺纹的一对径向相对突出的突起。
在一个实施例中，开关机构可包含开关杆。环状平板连接器接合
部分可在过滤器部件与平板连接器接合时按压开关杆。
在另一实施例中，平板连接器和呼吸气体监视器中的一个可包含
RFID传感器。过滤器部件可包含RFID标签。RFID传感器可被配置
为感测RFID的存在并在感测到RFID标签时指示。
在另一实施例中，可提供一种用于向呼吸气体监视器提供过滤的
病人样品的内联分水器。内联分水器包含限定钻孔的过滤器体。钻孔
可具有轴。过滤器体可包含过滤器入口和过滤器出口。内联分水器可
包括设置在钻孔内的过滤器。过滤器可被配置为允许气体通过钻孔但
防止液体通过钻孔。过滤器体可被定位为与呼吸气体监视器操作通信，
以向呼吸气体监视器提供过滤的病人样品。过滤器体可导致当过滤器
体被定位为向呼吸气体监视器提供过滤的病人样品时修改呼吸气体监
视器。病人样品可与轴共轴地通过过滤器体。
在一个实施例中，平板连接器可具有与过滤器体的轴共轴延伸的
轴。
在另一方面中，本发明的实施例可提供一种向呼吸气体监视器提
供过滤的病人样品的方法。方法可包括提供被配置为接收病人样品的
过滤器部件。方法可包括耦合过滤器部件与和呼吸气体监视器操作通
信的平板连接器以从过滤器部件向呼吸气体监视器提供过滤的病人样
品。方法可包括向呼吸气体监视器指示过滤器部件与平板连接器耦合。
方法可包括从病人样品过滤水和污染物中的至少一种。方法可包括向
呼吸气体监视器提供过滤的病人样品。
有利地，本发明的内联分水器的实施例可在病人样品进入呼吸气
体分析器之前过滤病人样品的水和/或污染物。
并且，本发明的内联分水器的实施例可使得呼吸气体监视器能够
仅在内联分水器的过滤器部件适当地与呼吸气体监视器的平板连接器
接合时动作，并且可防止呼吸气体监视器从环境或从未过滤的病人样
品取入水或其它污染物。
另外，本发明的内联分水器的实施例可被呼吸气体监视器识别，
使得可使得呼吸气体监视器仅在正确的类型的内联分水器与呼吸气体
监视器接合时动作。
本发明的内联分水器的实施例可使死区最小化并因此使响应时间
最小化。
本发明的内联分水器的实施例可用于过滤具有少量的水和污染物
的病人样品，并可使得不再需要收集槽或室。
本发明的内联分水器的实施例可以是适于单次病人使用的一次性
的产品。
本发明的内联分水器的实施例可包含亲水球粒和疏水过滤器，以
进一步防止水和包含污染物的其它水到达呼吸气体监视器。
本发明的内联分水器的实施例可为具有长期耐久性的构成，并且
它还应要求在其操作寿命期间由用户提供很少的维护或者不提供维
护。为了增强本发明的内联分水器的市场吸引力并由此使其具有最宽
的可能的市场，本发明的内联分水器的实施例还可具有相对便宜的结
构。最后，本发明的内联分水器的实施例可在不招致任何明显的相对
缺点的情况下实现所有的上述的优点和目的。
附图说明
参照附图，将最好地理解本发明的这些和其它优点，其中，
图1是表示与呼吸气体监视器耦合的本发明的内联分水器的实施
例的系统框图；
图2是示出控制本发明的内联分水器的实施例被配置为向其提供
样品的呼吸气体监视器的功能的运算逻辑的流程图；
图3是图1所示的本发明的内联分水器的组装的实施例的等距图；
图4是图1和图3所示的本发明的内联分水器的实施例的分解图；
图5是图1、图3和图4所示的包含平板连接器的内联分水器的
断面侧视图，示出内联分水器中的流动；
图6是图1和图3～5的内联分水器的实施例的过滤器体和过滤器
输入之间的连接的放大断面图；
图7是包含螺纹和开关杆的平板连接器的等距图；
图8是图1和图3～7的内联分水器的实施例的过滤器体部分和平
板连接器的等距侧视分解图；
图9是被定位为与平板连接器接合的图1、图3～6和图8的内联
分水器的实施例的过滤器体部分的等距图；
图10是图1和图3～9的内联分水器的实施例的顶视图；
图11是图1和图3～10的内联分水器的实施例的沿图10的线11-11
切取的使得各部分透明的示图；
图12是示出开关杆的致动的内联分水器的实施例的顶视图；
图13是表示在驱动开关杆之前接合内联分水器的实施例的平板
连接器的过滤器体部分的部分断面图；
图14是表示在驱动开关杆时与内联分水器的实施例的平板连接
器接合的过滤器体部分的部分断面图；
图15是本发明的内联分水器的第二实施例的分解图；
图16是包含交替的钻孔和疏水过滤器的图15的内联分水器的第
二实施例的过滤器体与过滤器输入之间的连接的详细断面图；
图17是图15和图16的内联分水器的第二实施例的过滤器体的钻
孔的顶视平面断面图；
图18是图15～17的内联分水器的第二实施例的过滤器体的钻孔的
沿图17的线18-18切取的侧视断面图；
图19是表示与呼吸气体监视器耦合的本发明的内联分水器的第
三实施例的系统框图。
具体实施方式
参照附图，图1示出根据本发明的包含内联分水器110的呼吸气
体监视系统。内联分水器110包含过滤器部件114和平板连接器126。
平板连接器126被安装于呼吸气体监视器128上或内。内联分水器110
的过滤器部件114被配置为与平板连接器126耦合。内联分水器110
阻挡任何水或其它污染物从病人样品通过，同时允许来自病人的呼吸
气体通过。因此，内联分水器110分离包含水的液体或污染物与病人
样品并将过滤的病人样品传送到呼吸气体监视器128的气体监视和检
测部件115。
根据本发明的实施例，内联分水器110包含确保病人样品通过适
当的分水器被供给到呼吸气体监视器128以防止呼吸气体监视器128
的气体监视和检测部件的劣化和失效。在一个实施例中，通过使用与
由位于N7W22025JohnsonDr.,Waukesha,WI53186的Criticare
Systems,Inc.,制作的产品兼容的专卖连接配置实现该功能。
在一个实施例中，内联分水器110包含允许在使得气体监视和检
测部件115能够开始监视和分析病人样品之前，呼吸气体监视器128
的微处理器117确定适当的分水器什么时候与呼吸气体监视器连接的
感测配置101(参见图2)。设想用于向气体监视和检测部件115指示
可开始监视和分析过滤的病人样品的各种感测配置、指示机构或切换
机构。在整个说明书中描述一些示例性的机构。
一般地，在一个实施例中，平板连接器126被配置为接收内联分
水器110的过滤器体部分。过滤器体部分与被配置为接收来自病人的
病人样品的过滤器输入耦合。在一个实施例中，第一协作元件是平板
连接器126的开关杆152，该开关杆152是正常非按压开关。过滤器
体部分可用作被配置为与第一协作元件协作的第二协作元件，这里，
过滤器体部分被配置为在其适当地与平板连接器126接合时按压开关
杆152。开关杆152与微处理器117电气耦合，该微处理器117监视
开关杆152的状态以确定过滤器体部分以及与之相伴的内联分水器何
时适当地与平板连接器126接合。
如图2的流程图并参照图1所示，在一个实施例中，感测配置101
监视以确定是否在过滤器部件114与平板连接器126之间建立了操作
通信102。例如，当还没有建立操作通信时，在一个实施例中，当诸
如开关杆的第一协作元件没有被按压102时，这向呼吸气体监视器128
的微处理器117表示过滤器部件114以及与之相伴的内联分水器110
不与平板连接器126接合104、没有提供过滤的病人样品并且呼吸气
体监视器128不应尝试取入或分析样品106。
但是，当建立了过滤器部件114与平板连接器126之间的操作通
信时，这向呼吸气体监视器128表示过滤器部件114被适当地接合
108。这激活呼吸气体监视器128并导致呼吸气体监视器128取入并分
析由过滤器部件114和平板连接器126提供的过滤的样品109。在一
个实施例中，当过滤器部件114适当地接合平板连接器126时，过滤
器部件114按压开关杆152。在本实施例中，开关杆152的按压表示
在过滤器部件114与平板连接器126之间建立了操作通信。设想用于
表示是否在过滤器部件114与平板连接器126之间建立了操作通信
102的各种适当的方法和装置和各种适当的协作元件。
在一个实施例中，当重新从平板连接器126去除过滤器部件114
时，感测配置101将确定不再建立过滤器部件114与平板连接器126
之间的操作通信102并向呼吸气体监视器128表示中止取入和分析
106。在一个实施例中，从平板连接器去除过滤器部件114将允许开关
杆152再一次返回其非按压状态，从而导致呼吸气体监视器128中止
取入和分析106。
图3一般示出包含过滤器部件114的内联分水器110的一个实施
例。过滤器部件114包含被示为与平板连接器126接合的过滤器体
120。在图3中，平板连接器126被示为从呼吸气体监视器128(在图
1中示出)被去除。内联分水器110被配置为通过过滤器入口118接
收病人样品。平板连接器126与气体监视和检测部件115(在图1中
示出)流体连通，并被配置为从平板连接器出口127向气体监视和检
测部件115供给过滤的病人样品。
如图4一般示出并且在后面更详细地描述的那样，本发明的内联
分水器110的一个实施例包含限定过滤器入口118的过滤器输入116
和限定过滤器出口122的过滤器体120。
如图4的分解图所示，在示出的实施例中，过滤器部件114包含
过滤器输入116和过滤器体120。过滤器体120容纳在示出的实施例
中体现为亲水球粒130的多孔过滤器。与过滤器出口122接近，过滤
器体120包含被配置为接合与呼吸气体监视器128相关并耦合的平板
连接器126的平板连接器接合部分124。
参照图5所示的内联分水器110的断面流动图，内联分水器110
限定从过滤器入口118到气体监视和检测部件115(参见图1)的流路
134。在示出的实施例中，过滤器输入116限定与过滤器入口118流体
连通的中心钻孔132。过滤器入口118被配置为通过过滤器入口118
接收病人样品并进入中心钻孔132。
过滤器体120还限定中心钻孔136。设置在过滤器体120的中心
钻孔136内的是亲水球粒130。过滤器体120包含限定中心钻孔136
的钻孔壁138。在一个实施例中，亲水球粒130具有使得其直径大致
等于中心钻孔136的直径143的尺寸，因此，当亲水球粒130被设置
在中心钻孔136内时，它与中心钻孔136的整个周边周围的钻孔壁138
操作接触。因此，亲水球粒130以与钻孔壁138的压配合或干涉配合
配置保持在中心钻孔136中的适当的位置中。
如图5所示，钻孔壁138限定接近过滤器出口122的肩部140。
亲水球粒130的接近过滤器出口122的部分靠在被配置为在中心钻孔
136内轴向定位亲水球粒130的肩部140上。另外，肩部140限定比
中心钻孔136的接近过滤器输入116的部分的直径143小的直径141。
基于该配置，从中心钻孔136穿过、经过肩部140并到达过滤器出口
122的病人样品必须通过亲水球粒130。
还参照图6，在一个实施例中，过滤器体120的钻孔壁138从肩
部140经过亲水球粒130接收区域延伸到在接头176上与轴向突出部
分178耦合的径向外突区域174。
如图6所示，过滤器输入116包含向限定过滤器输入中心钻孔132
的过滤器体120轴向延伸的输入钻孔壁180。输入钻孔壁180延伸到
径向向外过渡到横向壁部分184中的过渡接头182中。横向壁部分184
从过渡接头182向外径向延伸，并在横向壁部分184与过滤器体接收
壁188之间的外部接头186上终止。过滤器体接收壁188从外部接头
186轴向延伸到过滤器轴向定位部分190。
如图6所示，过滤器体120的轴向突出部分178被构建为具有与
过滤器体接收壁188的外径相近的内部直径，使得轴向突出部分178
被配置为合适地装配于过滤器体接收壁188周围。当过滤器体120与
过滤器输入116接合时，轴向突出部分178的内表面与过滤器体接收
壁188的外表面齐平。轴向突出部分178的远离亲水球粒130的部分
与过滤器体轴向定位部分190齐平。
在一个实施例中，过滤器输入116优选由具有聚酯背衬的PTS特
氟纶形成。还设想可以使用在本领域中公知的其它适当的材料以形成
过滤器输入116。
在图6所示的实施例中，过滤器输入116的聚酯可被热压到过滤
器体120上，从而将过滤器输入116与过滤器体120固定在一起。过
滤器输入116还可在过滤器体120的轴向突出部分178与过滤器输入
116之间的界面上被超声焊接到过滤器体120上。还设想可通过在本
领域中公知的其它的适当的手段连接过滤器输入116和过滤器体120。
在示出的实施例中，过滤器体120和过滤器输入116形成为两个
单独的件。可通过在本领域中公知的任何手段一体化形成这些部件。
在图6所示的实施例中，过滤器输入116和过滤器体120形成为如所
示的那样耦合在一起的两个单独的件。
在一个实施例中，亲水球粒13是气体可渗透、液体和固体不渗透
的元件。因此，遇到亲水球粒130的包含气体以及液体和可能的其它
固态污染物的病人样品被有效地过滤。允许病人样品的气体部分通过
亲水球粒130，并且亲水球粒130部分阻止并部分吸收液体部分。亲
水球粒130完全阻止固态部分。
亲水球粒130可由在本领域中已知的任何适当的材料形成。另外，
虽然作为亲水球粒130示出和描述多孔过滤器，但是，可以使用任何
适当的形状的任何其它的适当的多孔气体可渗透、液体半渗透或不渗
透过滤器。
参照图7和图8，在一个实施例中，过滤器体120包含耦合过滤
器体与平板连接器126的平板连接器接合部分124。在图7和图8中
示出平板连接器126的示例性实施例。平板连接器接合部分124优选
包含被定尺寸为如描述的那样配合在平板连接器中心钻孔环形壁145
周围和过滤器体接收凹陷146内的管状部分160。如图8所示，平板
连接器接合部分124还包含第一突出或突起162和第二突出或突起
164。突起162、164从管状部分160沿径向向外延伸。第一突起162
优选位于管状部分160的相对侧，沿径向离开第二突起164180度。
第一突起162还沿轴向偏离第二突起164，使得第一突起162沿轴向
接近平板连接器126并且第二突起164沿轴向远离平板连接器126并
沿轴向接近过滤器输入116。
在图7和图8所示的实施例中，如下面进一步描述的那样，第一
突起162和第二突起164被配置为与由平板连接器126(图7所示)
限定的螺纹150交互作用，以耦合过滤器体120与平板连接器126。
螺纹150限定可接收第一突起162和第二突起164的通道166。
为了组装过滤器体120与平板连接器126，如图9所示，第一突
起162优选位于由螺纹150限定的通道166的开始。为了使过滤器体
120与平板连接器126接合，过滤器体120关于其纵轴168旋转，从
而将第一突起162压到通道166上并遵循它，并且，通过过滤器体120
的连续旋转，将第二突起164移动到通道166中以遵循螺纹150。
图10示出包含平板连接器126的内联分水器110的实施例的顶视
图。
图11是沿图10中的线11-11切取的视图，使得内联分水器110
的多个部分透明，以示出在平板连接器126中限定的螺纹150。第一
突起162、第二突起164在通道166中被示为与螺纹150接合，使得
过滤器体120适当地与平板连接器126接合。过滤器体120的管状部
分160的端壁170已接合并按压开关杆152。
返回图7，平板连接器126限定围绕平板连接器中心钻孔144并
与其同心并且通过平板连接器中心钻孔环形壁145与平板连接器中心
钻孔144分离的过滤器体接收凹陷146。平板连接器126外壁149的
内部表面148限定被设置并配置为通过过滤器体120(在图8中示出)
的一部分接合的螺纹150。当过滤器体120与平板连接器126接合时，
平板连接器中心钻孔144被定位为与流体出口122(图7未示出)流
体连通。
在图7所示的实施例中，平板连接器126还包括包含正常未按压
的开关杆152的开关机构159。开关机构159通过开关端子154与微
处理器117(图7未示出)电气耦合，该开关端子154与微处理器117
电连接。
开关机构159包含限定第一端153和第二端155的开关杆152，
并在第一端153附近与开关外壳156耦合，该开关外壳159限定横向
延伸到流路134(图7未示出)的表面158。开关杆152沿着表面158
并以斜着远离它的方式延伸，使得第二端155在其正常的非按压状态
中被定位为远离表面158。
参照图12，在一个实施例中。开关机构159包含从与开关杆152
相邻的开关外壳156突出的开关致动器157。当向着开关外壳156按
压开关杆152的第二端155时，开关杆152驱动开关致动器，从而导
致开关机构159以信号通知微处理器117(在图1中示出)。
图13和图14示出表示旋转由此压缩开关杆152的过滤器体120
的部分断面图。
参照图9、图11、图13和图14，过滤器体120旋转，直到管状
部分160的端壁170到达正常非按压的开关杆152并且端壁170接合
开关杆152。过滤器体的进一步的旋转导致端壁170将开关杆152的
第二端155压向开关外壳156的表面，直到开关杆152接触开关致动
器157，从而将开关致动器157压向表面158并按压开关致动器157。
在该点上，过滤器体120完全与平板连接器126接合并且开关杆152
完全被按压，从而驱动开关致动器157，该开关致动器157驱动开关
机构159，该开关机构159通过信号通知适当地接合过滤器体120的
微处理器117(未示出)。
返回图5，在示出的实施例中，过滤器输入116的中心钻孔132
与过滤器体120的中心钻孔136流体连通。因此，中心钻孔132、136
限定流路134的第一部分。优选地，病人样品通过过滤器输入116的
中心钻孔132并到达过滤器体120的中心钻孔136。
在示出的实施例中，随着病人样品到达过滤器体120的中心钻孔
136，它到达亲水球粒130。在遇到亲水球粒130时，亲水球粒130选
择性地允许病人样品的气体部分通过以到达过滤器出口122。包含于
病人样品中的水和其它污染物被亲水球粒130吸收，或者，在亲水球
粒130的接近过滤器输入116的一侧在亲水球粒130之前收集于流路
134中。由于内联分水器110的示出的实施例被设计为用于较干的病
人样品(但可以设想内联分水器110可被用于过滤具有各种水分含量
的病人样品)以及单次病人使用(但也可以设想内联分水器110可被
用于各种数量的病人)，因此这不是问题。因此，优选地，在示出的
实施例中，在内联分水器110被处理并被新的内联分水器110替代之
前仅在流路中收集少量的水和污染物。
如果希望使用内联分水器110的实施例以过滤较湿的病人样品，
那么能够组合内联分水器110的实施例与被配置为干燥进入内联分水
器之前的病人样品的干燥器。
在一个实施例中，在一个实施例中体现为亲水球粒130的多孔过
滤器对于病人样品的液体部分的吸收趋于使得多孔过滤器膨胀。多孔
过滤器在一定程度上是自密封的，并且在与水接触时趋于变为非多孔
状态。在非多孔状态中，多孔过滤器趋于阻挡液体和气体流过其中。
因此，如果吸收明显的量的液体，那么亲水球粒130将阻挡气体流动
并且必须被替换。因此，亲水球粒130将更合适地包含于过滤器体120
的中心钻孔136内，从而进一步防止病人样品在不通过亲水球粒130
的情况下到达过滤器出口122(并且，如下面进一步讨论的那样，最
终也导致流路完全关闭)
如果多孔过滤器吸收足量的水，那么多孔过滤器将完全或几乎完
成阻挡气体流过其中。在这种情况下，没有期望的量的气体被供给到
呼吸气体监视器128将向操作员表示多孔过滤器被阻挡并且过滤器部
件114应被改变。但是，也可设想用于确定和指示过滤器部件114应
在什么时候改变或者多孔过滤器在什么时候变得不透气的其它的适当
的自动检测机构。
图15示出本发明的内联分水器210的替代性的实施例。例如，内
联分水器210包含可与以上参照图1～14描述的内联分水器110的过滤
器部件114和平板连接器126类似或相同的过滤器部件214和平板连
接器226。因此，内联分水器210的元件被赋予与内联分水器110的
相应的元件相同的附图标记，但增加“100”。另外，内联分水器210
包含设置在流路234中的疏水过滤器201。疏水过滤器201被设置并
配置于亲水球粒230的上游。优选地，疏水过滤器201是病人样品必
须通过以到达亲水球粒230的气体可透过、液体不可透过的过滤盘。
如下面进一步描述的那样，病人样品通过过滤器入口218进入过滤器
输入216，并穿过过滤器输入216。病人样品到达疏水过滤器201，在
这里，只允许病人样品的气体部分通过并沿流路234继续，而任何水
或任何污染物保持于疏水过滤器201的接近过滤器输入216的上游侧。
病人样品的穿过疏水过滤器201的部分然后到达亲水球粒230。与前
面的实施例同样地，亲水球粒230仅允许病人样品的气体部分通过以
到达过滤器出口222，而吸收包含于样品内的水的至少一部分并防止
水和其它污染物通过以到达过滤器出口222。
与前面的实施例类似，包含平板连接器接合部分224的过滤器体
220接合平板连接器226。亲水球粒230和疏水过滤器201均保持于过
滤器体220内。
图16示出包含设置在过滤器体220内的疏水过滤器201和亲水球
粒230的内联分水器的替代性实施例。本替代性实施例通过防止液体
和污染物在亲水球粒230的外侧绕到岔道对于它们提供过滤器出口
222的附加的密封。
与前面的实施例同样地，亲水球粒230可被压配合于过滤器体中
心钻孔236中。过滤器体中心钻孔236同样由钻孔壁238限定。钻孔
壁238同样包含肩部240。但是，与前面的实施例不同，肩部240限
定轴向延伸的环形脊231。环形脊231围绕过滤器出口222并沿轴向
延伸为远离肩部240。优选地，亲水球粒230在一定程度上具有柔性
并由此在环形脊231周围变形，从而关于过滤器出口222密封中心钻
孔236。因此，如果任何水或其它污染物沿钻孔壁238克服亲水球粒
230，那么环形脊231强制水和污染物向着亲水球粒230远离过滤器出
口222，由此防止它们到达过滤器出口222。
图17示出在钻孔壁238、过滤器出口222和环形脊231的流路234
(在图15中示出)下面直接观看的过滤器体220的第二实施例的断面
图。
图18示出沿图17的线18-18切取的断面图，示出亲水球粒230
被去除的过滤器体220的第二实施例。如所示的那样，环形脊231沿
轴向向上游延伸，并且远离肩部240，该肩部240基本上形成围绕过
滤器出口222并帮助防止任何水或污染物绕过亲水球粒230并通过以
到达过滤器出口222的脊部。
返回图16，亲水球粒230基本上为圆柱状，并且在过滤器体中心
钻孔236中从肩部240沿轴向向过滤器输入216延伸。在本实施例中
体现为亲水球粒230的多孔过滤器(虽然可以设想其它适当的多孔过
滤器的实施例)在一定程度上是自密封的，并且当与水接触时趋于变
为非多孔状态。在非多孔状态中，多孔过滤器趋于阻挡液体和气体流
过其中。因此，如果吸收明显的量的液体，那么亲水球粒230将阻挡
气体流动并必须被替换。因此，在一些应用中包括疏水过滤器201以
防止亲水球粒230接触水并阻挡流路234会是十分有利的。
替代性实施例的疏水过滤器201优选为在受让给Criticare
Systems,Inc.,的Larsen等的美国专利No.6923847和No.7402197中
公开的类型，这里加入这些专利作为参考。还可设想可以使用其它适
当的类型的疏水过滤器。
在一个实施例中，疏水过滤器201可以是为膜片过滤器元件，诸
如在旋转接合的聚酯上具有一微米孔隙尺寸的GORE-TEX扩展的聚
四氟乙烯(PTFE)叠层，使得PTFE叠层表面接近过滤器输入216。
在图16所示的实施例中，疏水过滤器201优选为具有小于或等于
过滤器体220的轴向突出部分278的内部半径294的半径的盘。疏水
过滤器201优选通过热压或在本领域中已知的任何其它适当的固定方
法永久与过滤器体220的径向外突区域274耦合。过滤器输入216还
优选被配置为使得过滤器输入216的横向壁部分284邻接疏水过滤器
201的环形部分，该环形部分将没有设置在病人样品的流路内的疏水
过滤器201的环形部分钉在过滤器出品222的径向外突区域274上。
在图16所示的替代性实施例中，病人样品进入过滤器入口218
并通过过滤器输入中心钻孔232穿过过滤器输入216。病人样品然后
遇到疏水过滤器201。疏水过滤器201允许病人样品的气体部分穿过，
但阻挡包含于病人样品中的水和污染物的通过。病人样品的通过疏水
过滤器201的部分然后在进入过滤器体中心钻孔236时遇到亲水球粒
230。亲水球粒230吸收残留于过滤的病人样品中的任何水并阻挡任何
其它污染物通过，从而仅允许病人样品的气体部分通过过滤器体中心
钻孔236并到达平板连接器226(在图15中示出)。因此，本替代性
实施例提供可用于防止亲水球粒230的某些实施例吸收大量的水并变
得气体不可渗透的两个过滤机构。
在一些实施例中，呼吸气体监视器128(在图1中示出)对于水
和污染物敏感，并且修改或替换起来是十分昂贵的。因此，在一些应
用和实施例中，会希望具有多个过滤机构。
图16所示的包含替代性的亲水球粒230和疏水过滤器201的配置
仅是示例性的。可以设想各种其它适当的配置。过滤器体中心钻孔236
可具有或没有疏水过滤器201。另外，可与疏水过滤器201结合使用
过滤器体中心钻孔136的第一实施例。
在第二替代性实施例中，可能希望提供验证正确的类型的过滤器
部件314与平板连接器326耦合的系统。因此，射频识别(RFID)标
签303可与过滤器部件314、内联分水器的过滤器输入或任何其它适
当的部分耦合或一体化形成。RFID标签303可以是在本领域中已知
的有源、无源、电池辅助无源、光学或任何其它适当的类型的RFID
标签303。
在一个实施例中，RFID传感器305与呼吸气体监视器328电气
一体、耦合或以其它的方式一体化。微处理器317周期性地发送询问
信号。当具有适当的RFID标签303的过滤器部件314处于适当的范
围中并且/或者与平板连接器326耦合时，RFID标签303以编码的
RFID信号响应该询问信号。RFID传感器305接收该编码RFID信号
并且以信号的方式通知呼吸气体监视器328正确的类型的过滤器部件
314与平板连接器326接合。RFID传感器305向微处理器317指示以
使得气体监视和检测部件315能够取入并分析提供的过滤的病人样
品。除非RFID传感器305向呼吸气体监视器328表示接合正确的类
型的过滤器部件314，否则，微处理器317不允许气体监视和检测部
件315取入或分析样品。这防止呼吸气体监视器328取入湿的或受污
染的病人样品，由此避免呼吸气体监视器328受损。
可以设想，包含RFID标签303和RFID传感器305的本实施例
可包含其它两个实施例中的每一个的所有或任何特征。本实施例可包
含或者可不包含上述的开关机构。如果与前面的两个实施例的开关机
构结合使用本实施例，那么它提供安装正确的类型的过滤器部件的第
二验证系统的附加益处，从而意味着呼吸气体监视器328及其部件得
到保护并且适当的过滤器部件314已与平板连接器326接合。
出于本公开的目的，术语“耦合”意味着两个部件直接或间接相
互机械接合。这种结合在本质上可以是静止的或者在本质上可以是可
移动的。可通过两个部件和相互或与两个部件形成为单个整体单元的
任何附加的中间部件和相互固定的任何这种附加的部件实现这种结
合。这种结合在本质上可以是永久的，或者，替代性地，在本质上可
以是可去除的或可释放的。
出于本公开的目的，术语“污染物”意味着损害呼吸气体监视器
的任何液体、黏液或固体。出于本公开的目的，术语“致动”及其各
种变体意味着任何类型的致动，包含但不限于机构致动和电气致动以
及在本领域中已知的任何其它适当的类型。
本发明的内联分水器为具有长期耐久性的构成，并且它还应要求
在其操作寿命期间由用户提供很少的维护或者不提供维护。为了增强
本发明的内联分水器的市场吸引力并由此使其具有最宽的可能的市
场，内联分水器还应具有相对便宜的结构。最后，本发明的内联分水
器在不招致任何明显的相对缺点的情况下实现所有的上述的优点和目
的。
虽然以上参照本发明的特定的实施例和应用表示和描述了本发明
的内联分水器和方法，但是，这是出于解释和描述的目的并且不是详
尽的，或者，不是要将本发明限于公开的特定的实施例和应用。本领
域技术人员可以理解，在不背离本发明的内联分水器和方法的精神和
范围的情况下，可以提出这里描述的本发明的大量的变化、修改、变
更或替代方案。选择并描述了特定的实施例和应用，以提供本发明的
原理及其实际应用的最佳解释，以由此使得本领域技术人员能够在各
种实施例中并通过适于设想的特定的用途的各种修改利用本发明。因
此，当根据公平、合理、公正地赋予的宽度被解释时，所有这种变化、
修改、变更或替代方案应被视为处于由所附的权利要求确定的本发明
的内联分水器和方法的范围内。