多級吹風機及其外殼的製作方法
2023-05-07 15:23:31 4
專利名稱:多級吹風機及其外殼的製作方法
技術領域:
本發明涉及一種為人體提供可呼吸氣體的裝置,其用於例如,阻塞性睡眠呼吸暫停(OSAObstructive Sleep Apnea)、如肺氣腫的其它呼吸疾病及紊亂的連續氣道正壓通氣(CPAPContinuous PositiveAirway Pressure)治療;或輔助通氣的應用。
背景技術:
OSA的CPAP治療,即一種非侵害正壓通氣(NIPPVNoninvasivePositive Pressure Ventilation)形式,其涉及利用導管和面罩向病人的氣道傳輸增壓的通常為空氣的可呼吸氣體。根據病人的需要,用於CPAP的氣體壓力可以限定在如4cm水柱~8cm水柱的範圍,其流速可達180L/min(在面罩處測量)。增壓氣體可以充當病人氣道的充氣夾板,來阻止氣道收縮,特別是在呼吸的吸氣階段。
典型地,,在CPAP期間使病人通氣的壓力根據病人的呼吸周期的階段變化。例如,通氣裝置可以如利用傳輸兩種壓力的控制算法而預先設定,即在呼吸循環的吸氣階段的吸氣氣道正壓(IPAPinspiratorypositive airway pressure);和在呼吸循環的呼氣階段的呼氣氣道正壓(EPAPexpiratory positive airway pressure)。理想的CPAP系統可以快速、有效、無噪聲地在IPAP和EPAP壓力間轉換,同時在吸氣階段的初期向病人提供最大壓力支持。
在常規的CPAP系統中,提供給病人的空氣通過具有單葉輪的吹風機被增壓。該單葉輪封裝在進入的氣體被收集在其中、同時通過旋轉葉輪而被增壓的螺旋管或殼體中。增壓氣體如通過典型地包括空氣傳輸管的空氣傳輸通道逐漸地離開螺旋管,並傳送到病人的面罩。
在理想的CAPA系統中要求通常具有兩條普通的通道,在其中設有吹風機和葉輪以產生兩種不同的壓力IPAP和EPAP。第一種方法是設置馬達/葉輪來產生恆定的高壓,然後使用調節高壓的分流閥配置來達到所需的IPAP和EPAP壓力。依據第一種方法的CAPA系統被稱為具有分流器的單速雙級系統。第二種方法是加速驅動葉輪的馬達來直接產生IPAP和EPAP壓力。依據第二種方法的CAPA系統被稱為變速雙級系統。
變速雙級CAPA系統具有許多特殊的缺點。第一個缺點是為了在IPAP和EPAP間迅速地轉換,葉輪必須迅速的加速和減速。這會導致對葉輪、馬達和軸承過多壓力。然而,如果葉緩慢輪加速,則壓力上升就會慢得令人不滿意,並且因此病人也不會得到適當的治療。
馬達和葉輪的過快加速和減速也會導致過量的熱產生和不希望的噪聲(「不希望的」噪聲,作為術語在此使用,是指極高的噪聲和無論音量而以使用戶不快的頻率產生的噪聲。)。此外,設計工程師不得不折中,犧牲了有利於達到理想峰值壓力的最佳壓力和流動特性。
發明內容
在本發明的一個技術方案中,本發明涉及具有增強的可靠性和較少噪音的提供快速壓力上升時間的變速吹風機。根據本發明的實施例的吹風機具有在氣體入口和氣體出口之間的氣流通道、馬達、和葉輪組件。
優選地,葉輪組件可以包括與用於圍繞第一軸線的旋轉運動的馬達相關的軸,和如牢固地固於軸的耦合的第一與第二葉輪。設置葉輪處於通過氣流通道的相互流體溝通中,這樣兩個葉輪被設置在氣體入口和氣體出口之間,以合作地使從氣體入口流到氣體出口氣體增壓。
在一個實施例中,葉輪在氣體入口和氣體出口之間串行設置。吹風機也可以包括外殼,外殼的部分設置為圍繞各第一和第二葉輪。特別地,外殼可以包括第一和第二螺旋管,第一螺旋管包含圍繞第一葉輪的氣流,第二螺旋管包含圍繞第二葉輪的氣流。氣體入口可以設置在第一螺旋管內,並且氣體出口可以設置在第二螺旋管內。
葉輪可以沿第一軸線彼此垂直地間隔設置。特別的,它們可以分別設置在吹分級外殼的相對端。
根據本發明的實施例的吹風機可以具有變化的結構。在一個實施例中,兩個葉輪被設計為以相同的方向旋轉。在另一個實施例中,兩個葉輪被設計為以相反的方向旋轉。
本發明的另一個技術方案涉及在雙頭或單頭吹風機中使用的平面內過渡的渦輪形螺旋管。該平面內過渡的渦輪形螺旋管逐漸引導增壓氣體離開旋轉葉輪。
本發明的再一技術方案涉及一種使出現於用於測量空氣流動的流量計的吹風機引起的紊流最小化的方法和裝置。在一個實施例中,所述流量計設置在吹風機的上遊。
在說明書中描述本發明的其它技術方案、優點和特徵,並且這些技術方案、優點和特徵基於以下檢測部分地對於熟知該領域技術的人員是明顯的,或者可以通過實踐而學習。在本申請中公開的發明不僅限於技術方案、優點和特性的任意特定選取或組合。認為所闡述的技術方案、優點和特性的各種組合構成了在本申請中所公開的發明。
各種代表性的實施例將根據以下附圖被說明,其中相同的標記符號表示相同的特徵。
圖1是根據本發明的第一實施例的雙頭吹風機的立體圖;圖2是圖1的雙頭吹風機的局部剖面立體圖;圖3是適用於根據本發明的吹風機的平面內過渡的渦輪形螺旋管的分解立體圖;圖4是根據本發明的第二實施例的雙頭吹風機的立體圖;圖4A是圖4的雙頭吹風機的後視立體圖,描述了通過該處的流動;圖5是圖4的雙頭吹風機的剖面立體圖;
圖6A和圖6B是具有圓齒邊的葉輪的立體圖;圖7是根據本發明的另一實施例的雙頭吹風機的分解立體圖;圖7A是圖7中在馬達和壓型板之間的壓配合連接的視圖;圖7B是圖7A中圓形板的可選實施例的剖面圖;圖8是從一側看的圖7的雙頭吹風機的裝配立體圖;圖9是從另一側看的圖7的雙頭吹風機的裝配立體圖;圖10是根據本發明的再一實施例的雙頭吹風機的分解立體圖;圖11A是放入圖10所示吹風機的外殼中的第一減振套的側面圖;圖11B是放入圖10所示吹風機的外殼中的第二減振套的側面圖;圖12是在圖10中的平穩流引導葉片和壓型板之間的壓配合連接的立體圖;圖13是圖10的吹風機的裝配立體圖;圖13A是根據本發明的再一實施例的吹風機的局部橫剖面圖;圖14是根據本發明的吹風機的外殼的分解立體圖;圖15是根據本發明的吹風機的外殼的另一分解立體圖;圖16是圖14的外殼的俯視圖;圖17是圖14的外殼的裝配圖;圖18是根據本發明的具有橡膠懸置襯套的吹風機的突出的立體圖;
圖19是圖14的外殼的主襯墊的俯視立體圖;圖19A是圖19的部分放大圖;圖20是圖14的外殼的外殼底座的俯視立體圖;圖21是圖14的外殼的外殼罩蓋的俯視立體圖;圖22A和圖22B是圖14的外殼的流量計的立體圖;圖23是圖14的外殼的入口連接件的立體圖;和圖24是圖14的外殼的過濾器保持器的立體圖。
具體實施例方式
圖1是根據本發明的第一實施例的雙頭吹風機100的立體圖。吹風機100為普通的圓筒形,並在各端布置有葉輪殼體或者螺旋管112、113。因此,吹風機100容納兩個葉輪114、115,其在圖2的剖面立體圖被最好地觀察。
如圖1和圖2所示,設置兩個葉輪114、115通過氣流通道116而彼此立體交流。吹風機100的氣流通道116具有從第一螺旋管112延伸到第二螺旋管113延伸的管道,氣流管道116的終端圍繞臨近螺旋管112、113的吹風機100的主體而成形並與其逐漸合併,從而形成單一、完整的結構。氣流通道116可以具有相當堅硬的管道,例如該管道是與吹風機100的其它組件整體澆鑄的,或者可以在各螺旋管112、113處分別提供管道、並與吹風機100連接。
吹風機100具有所設置的單獨空氣入口118,定位空氣入口118,以便空氣或者其它適當的氣體直接流入第一螺旋管112,並且能夠通過旋轉葉輪114被吸入第一螺旋管112的內部。一旦空氣被吸入空氣入口118內,便在空氣逐漸離開螺旋管112和進入氣流通道116之前通過葉輪114的運動循環和增壓空氣。一旦空氣進入氣流通道116,空氣便會向第二螺旋管113流動,此處在通過外流導管120離開吹風機100之前,通過第二螺旋管113的葉輪115進一步循環和增壓空氣。在吹風機100中的空氣路徑如圖1中的箭頭所示。如圖所示,在吹風機100中,來自第一螺旋管112的空氣沿氣流通道116的相對較直的部分流動,並且通過剛好在第二螺旋管113上方的入口腔(未在圖1中表示)進入第二螺旋管113。
如果設計葉輪114、115並行、而不是串行工作,則吹風機100可以具有兩個空氣入口118,一個空氣入口對應各螺旋管112、113。如果被安裝在要求高流速的低壓力CPAP設備上,則這種並行葉輪設置的類型可能是有利的。
氣流通道116的設計可以影響吹風機100的所有性能。一般而言,一些設計考慮事項影響用於根據本發明的吹風機的氣流通道的設計。第一,因為在氣流通道內的低流動阻力使吹風機中兩個螺旋管112、113之間的壓力下降最小,所以被用於根據本發明的一個實施例的吹風機的氣流通道被被最有利地成形以具有低阻力。第二,根據本發明的一個實施例的氣流通道被最佳成形,為使進入第二螺旋管113的空氣從與所設計的葉輪的葉片所限定的方向進入(如下將會進行更詳細的描述,根據本發明的吹風機的兩個葉輪可以被設計為以相同或不同的方向旋轉)。第三,根據本發明的一個實施例的氣流通道的緊密設計是最有利的。
上述所闡明的設計考慮事項可以體現在具有長、大弧度的彎曲的氣流通道,從而最小化沿彎曲的壓力下降。在氣流通道中彎曲過後有一相對較直的部分也是有利的,因為彎曲過後的相對較直部分有助於使氣流在進入螺線管之前有更充分地形成。例如,跟隨彎曲其後的直氣流通道部分的合適長度大約是氣流通道直徑的三倍。相對較直部分也有助於進入第二葉輪113的氣流是軸向的,許多葉輪為該氣流方向而設計。如果需要形成另外的氣流整形,則可以將定子葉片或其它類似氣流引導結構加入到吹風機中,然而,由於氣流阻力和壓力下降,定子葉片會很昂貴。
考慮到上述三個主要的氣流通道設計的考慮事項,如圖1所示的實施例的氣流通道116具有長、且相對較直的部分,因為該相對較直部分是兩個螺旋管112、113之間的最短可能通道之一。本領域熟練技術人員將認識到氣流通道116完全不需要是直的。
利用氣流的模型和試驗測量以及在那些模型中的壓力以使氣流通道116和其它組件的設計最優化,從而可以手工設計根據本發明的吹風機。可選擇地,可以通過使用計算流體動力學的計算機模擬程序整體或部分地設計根據本發明的吹風機。在該技術中已有多種計算流體動力學程序被熟知了。例如,特別適合於根據本發明的吹風機的計算流體動力學程序包有FLOWORKS(NIKA GmbH,Sottrum,Germany)、ANSYS/FLOTRAN(Ansys,Inc.,Canonsburg,Pennsylvania,USA)、和CFX(AEA Technology Engineering Software,Inc.,El Dorado Hills,California,USA)。這些模擬程序使用戶能夠觀察到氣流通道設計變化對模擬氣流的影響。
在根據本發明的雙頭吹風機中,對於兩個螺旋管112、113和氣流通道116可以有多種不同的結構。一般地,各螺旋管被設計為保持氣體在短時期內圍繞葉輪的周圍,並且允許氣體的逐漸排出並進入氣流通道。氣流通道的準確結構可以取決於許多因素,包括螺線管的結構和「螺旋性」,或在各葉輪周圍的氣流的方向。
由於設計不恰當的螺線管會引起噪聲,或可以妨礙需要壓力和流動特性的產生,因此螺旋管的設計對其自身是一種藝術。儘管許多在螺旋管設計中涉及的變量經常會阻止螺旋管完全由計算機設計,但是上述計算流體動力學電腦程式對設計螺旋管也是有用的。
進入各螺旋管112、113的氣流的類型和方向可以影響葉輪114、115的性能和噪聲特性。因此,在任意一個或兩個螺旋管112、113的入口,可以採用鐘形入口,圓形入口邊緣,定子葉片,或其它氣流引導/增強結構。然而,使用這些類型的氣流增強/引導結構可以增加氣流的阻力。
一個關於螺旋管112、113的普遍問題,就是它們會具有一個過於突然的進入氣流通道116的過渡。在螺旋管112、113和氣流通道116之間的突然過渡通常留下一個叉形路徑,或在開口周圍的「唇」。當葉輪葉片經過該唇時,將會產生一種叫做「葉片經過頻率」的噪聲。根據本發明的雙頭吹風機特別適合如使用為減少「葉片經過頻率」和其它噪聲出現而製造的螺旋管的應用。例如,參見圖3,圖3是適用於根據本發明的吹風機的平面內過渡的渦輪形螺旋管300的立體圖。而且,該螺旋管300可以在任何常規的吹風機中使用。在圖3的視圖中,儘管其可適用於具有驅動兩個螺旋管中的葉輪的單馬達的吹風機中,但是螺旋管300具有其自己的馬達302。如圖所示,螺旋管300包括兩個半部304、306,兩個半部分別限定螺旋管300的上部和下部。螺旋管的空氣入口308位於上半部304的中心。兩個半部304、306形成一個從藉助葉輪旋轉的空氣緩慢「剝離」的通道。在由兩個半部形成的通道中,不會有如常規螺旋管的突然的「唇」或「裂口」,因此,「葉片經過頻率」被減少或完全消除。
可選擇地,根據安裝在吹風機上的馬達的尺寸,任何普通類型的螺旋管都可以使用。另外一種合適類型的螺旋管是軸線螺旋管,其是在2000年7月21日提交的申請號為09/600,738的美國專利中公開的,在此通過引用而將包含其全部內容。
用於根據本發明的雙頭吹風機的一個設計考慮事項是「螺旋性」,或在各葉輪周圍的氣流的方向。該「螺旋性」可以由葉輪旋轉的方向確定,或者其可以由葉輪的各刀片或葉片的方向和結構確定。例如,一個葉輪可以旋轉或者葉片定向來以順時針方向驅動空氣,而另一個葉輪可以旋轉或者葉片定向來以逆時針方向驅動空氣,結果形成了「相反螺旋」的雙頭吹風機。可選擇地,兩個葉輪可以以相同的方向驅動,形成「相同螺旋」的雙頭吹風機。圖1中的吹風機100是「相反螺旋」型雙頭吹風機的一個例子。
「相同螺旋」吹風機是有利的,因為兩個葉輪可以相同,減少了吹風機的組件數量和成本。然而,應該注意的是,設計人可以選擇設計其中兩個葉輪各自設計、並根據其螺旋管內的氣流使葉輪分別地最優化的「相同螺旋」吹風機。
「相反螺旋」吹風機允許設計人減少安裝有葉輪弧的軸的長度。因為其減少了與有高速旋轉的長懸臂軸的不平衡相關的問題,所以這可以增加軸自身的穩定性。
圖4、圖4A和圖5描述了根據本發明的「相同螺旋」吹風機200。吹風機200也具有兩個螺旋管212、213,氣流通道216,空氣入口118和空氣出口220。然而,如圖4、圖4A所示,氣流通道216具有螺旋形。即,氣流通道216從第一螺旋管212開始過渡,然後沿吹風機200的圓周向下傾斜,直到彎曲並與位於馬達150和弓形凸緣160(如圖5所示)之間的、作為吹風機200的入口的入口腔逐漸合併。通過吹風機200的氣流如圖4、圖4A的箭頭所示。
吹風機200的內部結構如圖5的局部剖面立體圖所示。吹風機100(圖1、圖2)和吹風機200(圖4、圖4A、圖5)的內部結構基本上相似,並且以下將會對兩種吹風機的組成、適用性進行說明。如圖5所示,在吹風機200的中央安裝有雙軸電動馬達150。儘管僅顯示了一個馬達150,但可以使用兩個馬達150,為一個馬達對應一個葉輪。儘管為了簡單在圖5中沒有顯示,但是多種類型的已知支架和配件可以被用來支撐馬達,並且將其固定在吹風機200的內部。
根據葉輪114、115、214的結構與需要的壓力,馬達150驅動雙軸152以直至大約如30,000RPM的速度旋轉。軸152沿吹風機100、200的中央基本貫穿了其全部長度,並且在各端處被固定於葉輪114、115、214。軸可以是圓形、正方形、鍵形,或其它不同的形狀以將動力傳輸給兩個葉輪114、115、214。軸的直徑可以依次為具有沿軸152的長度方向的直徑級的如3-5mm。例如,軸152可以在最靠近空氣入口的一端具有較小直徑(如3mm)以協助空氣進入,並且可以在懸臂的一端具有大約為4.5mm的直徑。在葉輪114、115、214和軸152之間的連接可以採用在二部件之間的過盈配合、焊接、粘合劑或如固定螺絲的扣件而形成。在吹風機100和200中,在軸152和葉輪114、115、214之間的連接依靠在葉輪114、115、214的中間形成的垂直導向(即,沿軸152的軸線導向)的環形凸緣154。在圖5中,在葉輪214和軸之間的連接表現為過盈配合。
葉輪114、115、214基本呈環形。葉輪114、115、214的中部156為一薄板,其在徑向向外從軸152延伸到葉片158,並且是向上彎曲的,隨薄板從軸152向外徑向延伸到葉片158,逐漸向下彎曲。各葉輪114、115、214的實際直徑可以小於具有單葉輪的常規吹風機的葉輪實際直徑。在吹風機中的快速壓力上升時間要求一個較低的轉動慣量,其隨直徑的四次方變化。因為吹風機100和200的葉輪114和214的直徑很小,所以它們具有較低的轉動慣量,並且因此能夠具有較快的壓力上升時間。除直徑外,也可以修改葉輪114、214的其它設計參數來實現較低的轉動慣量。其它減小轉動慣量的方法包括使罩蓋成「圓齒狀」以產生「海星形」的葉輪,利用內轉子發動機,和利用如液晶聚合物的材料,該材料可以澆鑄成較薄的壁部分,因此葉輪葉片能夠被中空並且通過肋材使其加強。葉輪的圓齒狀邊也可以有利地減少葉輪的重量,從而提供了更快的上升時間。也可以參見圖6A和圖6B(具有機翼翼片258和圓齒狀邊緣259的海星形葉輪214)。液晶聚合物葉輪葉片可以具有薄到0.3mm的壁部分。
在本發明的實施例中,葉輪114、115、214典型地具有如依次在40-50mm範圍內的外徑,例如42.5mm或45mm。葉輪114、115、214的內徑可以依次在18-25mm的範圍內。儘管隨著葉片的增高,在葉輪葉片158上的壓力會增加,但葉片高度會在如6-10mm的範圍內。一般地,如果葉片158較高,那麼葉輪的直徑將會減小。葉輪葉片158自身可以是標準尺寸的機翼,如NACA 6512,NASA 66-221,和NASA66-010。如果葉片158是機翼,則可能有利於選擇在多種衝擊角度下都產生優良提升的機翼形狀。優選地設計和/或選擇葉輪114、115、214,從而與馬達配合,吹風機100、200能夠在面罩處產生大約為在180L/min時的25cm水柱和在150L/min時的30cm水柱的壓力。如果氣流通道116將引起從吹風機100、200到面罩的壓力下降,那麼葉輪114、115、214優選地能夠產生大約在150L/min時的46cm水柱和在180L/min時的43cm水柱的壓力。
第一螺旋管112、212的頂部是開放的,以形成空氣入口118。在空氣入口118處,吹風機100、200的上表面120以弓形向內彎曲,形成了在葉輪114、214的頂部的上方的唇122。葉輪中部156的向上彎曲的形狀和上表面120的唇122將進入的空氣限制到第一螺旋管112、212內部的吹風機容積內,並且幫助阻止在操作期間的空氣洩漏。與弓形上表面120相似的弓形凸緣160從吹風機200的下內表面開始延伸,形成第二螺旋管213的頂部。壓型底板162、262形成了各吹風機100、200的第二螺旋管113、213的底部。吹風機100的底板162在其中央具有允許氣流通道116進入的孔,而吹風機200的底板262沒有這樣的孔。如上所述,弓形凸緣160是作為吹風機200的第二螺旋管213的空氣入口。在吹風機200中,定子葉片和另外的流成形組件可以被附加到在馬達150和弓形凸緣160之間的空腔,以幫助分散進入的空氣,這樣空氣便會從各個方向進入第二螺旋管213,而不是優先從一側進入。
從圖1、圖2、圖4A和圖5中可以明顯地看出,根據本發明的吹風機具有很多複雜成型表面。這樣的輪廓用在弓形上表面120和弓形凸緣160的情況,以引導氣流和阻止氣體洩漏。當流經吹風機100、200的氣體具有高濃度氧氣的時候,無洩漏特性就會是特別有益的。如果使用高濃縮氧氣,則氣體洩漏會引起安全危險。並且,除去任何安全考慮以外,氣體洩漏會產生不必要的噪聲,也會降低吹風機的性能。
在根據本發明的實施例中的吹風機中的複雜成型表面的數目產生了一種製造方法,如特別合適的熔模鑄造。熔模鑄造能夠製備具有許多隱藏和凹的特徵的單獨部件,而其它的製造方法會要求將設計分成多個部分來達到同等的功能。然而,許多部件通常是不希望的-為了使氣體洩漏的潛在可能最小化,部件的數目最好被降到最少,並且在各部件之間的連接件的數目也最好被降到最少。
對於根據本發明的吹風機,也有許多材料上的考慮事項。金屬通常在熔模鑄造中使用,但是一些金屬特別容易被氧化,注意到該問題正因為醫用氧氣可能在根據本發明的吹風機中使用。對於吹風機100、200特別合適的材料是鋁。鑑於鋼暴露在高濃縮氧氣中會生鏽,而鋁迅速氧化,氧化物在金屬上形成了不滲漏的密封。無論使用哪種金屬或是其它材料,通常優選具有高導熱性、而且可以從氣流通道吸收熱量以阻止任何與熱量有關的氧氣點火的材料。
儘管使用鋁有很多好處,但是在吹風機工作過程中,的確有「鳴響」或共振的傾向。因此,在鋁吹風機中可以安裝減振材料來降低鋁製部件的振動強度。
在吹風機100和200中,馬達150可以以各種速度驅動,從而達到所需的IPAP和EPAP壓力。吹風機的雙頭(即,雙級)設計意味著為獲得兩個壓力而往返移動的馬達速度的範圍變小。較窄的馬達速度範圍導致比具有相似馬達功率和驅動特性的單級吹風機更快的壓力反應時間。另外,速度的較窄變化給旋轉系統組件施加較小的壓力,使得具有較少噪聲的提高的可靠性。
吹風機100和200的性能約等於兩個葉輪/螺旋管結合的組合性能減去在兩個螺旋管112、113、212、213之間的氣流通道116、216的壓力/流動曲線。由於各種在技術中眾所周知的原因,吹風機100、200的實際性能將取決於特定吹風機100、200的瞬間的流速以及其它許多因素。在較高流速時,在氣流通道116、216中的壓力下降通常是更為顯著的。
根據本發明的雙頭吹風機可以以與常規吹風機同樣的方式安放在CPAP裝置中。吹風機通常安放在彈簧上,或者其它減振結構上,以減少振動。
進一步的實施例本發明的進一步的實施例如圖7所示,圖7為根據本發明的雙頭吹風機400的分解立體圖。儘管其它製造方法是可能的並且將在後文加以闡述,但是在本實施例中位於分解圖中央的馬達和定子葉片部分402是由鋁熔模鑄造。鋁作為熱良導體促進加速和減速馬達所產生熱量的分散。圖7顯示了軸404的各端404A和404B,但沒有顯示馬達繞組、軸承和罩蓋。馬達電源線406從馬達和定子葉片部分402伸出。馬達和定子葉片部分402在其上頂包括上螺旋管408的底部。
作為圖7所示設計的變化,馬達和定子葉片部分402可以與上螺旋管408的底部分離地製作。如果兩個組件單獨製作,就可以不需要熔模澆鑄。例如,馬達本體可以為壓鑄件,而上螺旋管408的底部可以被注模。
通過螺栓或其它扣件而固定於馬達和定子葉片部分402的是圓板410,其中,孔412用於軸404的通過。葉輪414靜止在圓板頂上。葉輪414沿其圓周成圓齒狀,以減小其轉動慣量,使其為「海星」狀(同樣參見圖6A和圖6B)。如圖7A的更詳細的描述,壓型板具有與環形表面413垂直的延伸的側面411。在如圖7B概括所示的另一實例中,側面411A從環形表面更緩和地延伸。相對於垂直的側面411,使側面411A延伸得更緩和推動由葉輪414產生的氣流,並且因而有助於噪聲的抑制。孔412在圖7B描述為恆定的半徑。在一實例中,孔42可以收縮成頸狀或者具有不恆定截面的直徑。
回顧圖7,在葉輪414上方固定上端蓋416,上端蓋416提供了上螺旋管的頂部。在本實施例中的上下螺旋管是圖3所示的平面內過渡的渦輪形螺旋管300的樣式。在上端蓋416中央的孔418作為吹風機400的空氣入口。
在吹風機400的下端,壓型板420形成下螺旋管的頂部。如圖7A的更詳細的描述,馬達和定子葉片402可以包括腳462,其可以通過壓入配合凹槽464與壓型板420連接。代替通過壓入配合凹槽464連接,或除此之外,馬達402和壓型板也可以通過如粘合劑、螺旋等連接,或者馬達402和壓型板可以被澆鑄成為單獨部件。
壓型板420的頂部是凸起的,並且朝孔422向下弓形地彎曲。如上所述,壓型板420幫助使氣流成形,並且幫助確保氣流從所有側面進入葉輪孔,而不是優先地從單獨一個方向進入。在壓型板420的下面,下葉輪414靠近下端蓋428旋轉。兩個端蓋416、428可以是壓鑄件(例如由鋁或鎂合金製成),或者它們可以是通過合適的金屬注模而形成的。
在上下螺旋管內的氣流通道的外側壁基本由減振套438和440限定。減振套插入左側外殼424和右側外殼426內。左側外殼424具有吹風機400的空氣出口442。左側外殼424和右側外殼426通過例如螺栓或者其它可移動扣件固定在一起。在側面外殼424、426的上表面是方法蘭430、432,其具有允許吹風機400被安裝在CPAP裝置內的彈簧上的突出部434、436。在圖7中,突出部434、436被表現為具有不同的大小和形狀,然而,在圖8和圖9中,突出部434被表現為具有相同的形狀。可以理解,根據用於安裝吹風機400的彈簧的特性和配置,突出部434、436可以為任意的所描述的形狀,或任何其它形狀。
在一實施例中,例如,減振套438、440是注模而成的分別與左側外殼424和右側外殼426的內部輪廓匹配的橡膠或泡沫橡膠組件。在一個實施中,減振套438、440是由快速模型聚矽酮模具形成的40肖氏A級(Shore A)硬度的聚氨酯。可選擇地,減振套438、440可以是聚矽酮,或其它在由馬達所產生的高溫下保持穩定的人造橡膠。減振套438、440在吹風機400中有三個主要目的(1)它們限定上下螺旋管中的(部分)氣流通道;(2)它們在其它組件之間提供密封;和(3)它們抑制其它部分的振動。
圖8是從一側看的吹風機400的裝配立體圖。裝配的空氣出口442在圖8中顯示為左側外殼424和右側外殼426之間的接縫444。如圖8所示,凸緣446、448從各側面外殼424、426的邊緣側向突出,並且連接形成接縫444。如圖9所示,兩個側面外殼424、426通過螺栓452固定在一起,螺栓452穿過右側外殼426中具有的凸緣446,並進入左側外殼424的凸緣448中具有的螺紋孔。進而,電源線406通過密封孔450離開裝配的吹風機(參見圖9)。
吹風機400具有很多優點。首先,不需要熔模鑄造來製造吹風機400,這樣降低了吹風機的成本。其次,因為吹風機400的組件具有很少的隱藏和複雜的部分,所以鑄件能夠容易地檢查和清洗。最後,吹風機400比其他實施例更容易裝配,因為利用兩個側面外殼424、426就可以將組件夾緊,並且該操作以簡單的扣件就能夠完成。
另一實施例根據本發明的另一實施例如圖10所示,圖10是根據本發明的雙頭吹風機500的分解立體圖。儘管其它製造方法也使可能的並且將在後文加以闡述,但是在本實施例中位於分解圖中央的馬達502是由鋁製成的熔模鑄件。鋁作為熱良導體促進由加速和減速馬達所產生熱量的分散。例如,合適的馬達的例子在2003年3月7日提交的美國臨時申請60/452,756中被描述,在此通過引用而包含其全部內容。軸504具有兩端(只有一端504B在圖10中顯示,但可以比較圖7中的一端404A),葉輪514、515能夠功能地與上述兩端連接。馬達電源線506從馬達502中突出,並且通過減振套540中的凹槽550(可見圖11A)離開吹風機500。減振套538包括基本對應的突出部552(參見圖11B),用以最小化或避免氣流洩露,和用以減少電源線上的拉力傳遞到電源線/馬達連接上的危險。在一個實施例中,如圖11A和圖11B所示,突出部552包括肋材554,該肋材554與在凹槽550中的肋材556牢固地互鎖,從而進一步最小化氣流洩露。而且,在一個實施例中,在馬達電源線中的電線是被矽橡膠包裹的電線(可使彎曲性增加和抑制噪聲)。
馬達502包括可以是機翼形的平穩流引導葉片560。葉片560可以將通過由減振套538、540限定的螺旋氣流通道到達葉片560的氣流的方向從切向改變為徑向,即改為朝向孔522的方向。如圖12的進一步描述,通過與一些葉片560對應的在壓型板520中的壓入配合凹槽564,可以使馬達502與壓型板520連接。也可以使用其它方式使馬達502與壓型板520連接(如螺絲或粘合劑)。
在一個實施例中,馬達502在其頂部具有上螺旋管的一部分508。作為如圖10所示的設計的變化,馬達502可以與上螺旋管的一部分508單獨地製造。如果兩個組件分別單獨製造,則例如馬達主體可以是壓鑄件,而上螺旋管的一部分508可以是注模件。
通過螺栓或其它的扣件而被固定到馬達502上的是圓板510,其中具有用於軸504通過的孔(圖中未顯示,但可以與圖7中的孔412相比較)。
與軸504的兩端相連的葉輪514、515沿其圓周成圓齒狀以減小其轉動慣量,使它們為「海星」狀。
在葉輪514上方固定一上端蓋516,其提供了上螺旋管的頂部。在上端蓋516中央的孔518作為吹風機500的空氣入口。
在圖10中的吹風機500的下端,壓型板520形成下螺旋管的頂部。壓型板520的底部彎曲朝孔522向上弓形地彎曲。壓型板520的部分底部有稜紋。在壓型板520下面,葉輪515靠近具有兩個突出部537的下端蓋528旋轉,兩個端蓋516、528可以是壓鑄件(例如由鋁或鎂合金製成),或者它們可以通過合適的金屬注模而形成。
側面外殼524限定了吹風機500的空氣出口542。側面外殼524和526通過螺栓或者其它可移動扣件固定在一起。在側面外殼524、526的上表面是突出部534、536,突出部534、536允許吹風機500被安裝在CPAP裝置內的彈簧上。可以理解,根據用於安裝吹風機500的彈簧的特性和配置,突出部534、536可以為任何形狀。
雙頭吹風機500具有兩個減振套538、540。例如,減振套538、540是澆鑄而成的分別與側面外殼524和526的內部輪廓匹配的橡膠或泡沫橡膠組件。在一個實施中,減振套538、540由快速模型聚矽酮模具形成。例如,可選擇地,減振套538、540可以是聚矽酮,或其它在由馬達所產生的高溫下保持穩定的人造橡膠。
從圖10、圖11A、和圖11B中可以明顯地看出,減振套538、540的合併,連同固定在減振套之間的組件(如馬達502),限定了螺旋氣流通道/管道。由減振套540限定的螺旋管道的部分在氣流方向上具有逐漸減小的橫截面積。
圖13是吹風機500的裝配立體圖(相對於圖10旋轉了180°)。
在操作中,吹風機500通過葉輪514的旋轉在孔(外部入口)518處吸收空氣。通過由減振套538、540限定的螺旋管道將空氣傳輸到平穩流引導葉片560,葉片560可以基本地將到達空氣的速度矢量從基本切線方向改變為基本徑向,即改變為朝向內部入口522相切。然後葉輪515的旋轉經第二氣流通道(主要由下端蓋528和壓型板520之間的空間限定)將通過孔522(內部入口)到達的空氣運送到外部空氣出口542。
圖13A表示了根據本發明的再一實施例的吹風機700的局部橫剖面圖。吹風機700包括具有一對相對的軸704和706的馬達702,軸704和706分別與各自的第一和第二級葉輪708和710連接。馬達702由內部殼體712支撐,內部殼體712在第二級末端714處具有孔,以允許軸706通過。在殼體712的第一級末端具有罩蓋716,其具有供軸704通過的孔。
外部殼體718通過一個或多個支撐件720支撐內部殼體712,其中兩個支撐件在圖13A中顯示。內部殼體和外部殼體可以通過單件的澆鑄操作或熔模操作來製造。內部和外部殼體712、718通過間隙G而彼此間隔,這樣限定適於增壓氣體從第一級向第二級通過的通道。該間隙G是由內部和外部殼體的鄰近側壁間的通常環形的腔限定。上述通道也在內部和外部殼體的底壁間形成。
通道的大小是由尺寸註明的,從而使足夠體積與流量的氣體從第一級到第二級通過。因為該通道可以圍繞內部殼體712的整個外周形成,所以可以使間隙的大小最小化,同時仍可以允許足夠體積與流量。這也允許了吹風機整體尺寸被最小化。另外,,該間隙也使馬達隨空氣沿內部殼體712流動而被冷卻。
為了提高性能,內部和/或外部殼體可以具有一個或多個擋板或葉片,以使在將氣體從第一級引導到第二級的時候產生更多的線性流和減少紊流。擋板可以作為基本與軸704、706平行走向的支撐件720的延伸。實際上,支撐件720可以具有使流動氣體的路徑變直和/或使紊流最小化的折流作用。在罩蓋722的內側表面上也可以具有這樣的擋板,這種情況下,被第一級葉輪708徑向地向外引導的氣體在進入內部和外部殼體712、718之間的通道之前可以至少被部分地變直。
在操作中,如箭頭所示,例如空氣的氣體被引導通過吹風機700。特別地,氣體通過在罩蓋722的孔被吸向第一級葉輪708。第一級葉輪708驅使空氣徑向地向外,這樣空氣沿罩蓋722的內側的穹形表面流經通道。然後,空氣沿內部和外部殼體712、718之間的間隙G繼續前進,同時流經過支撐件720。空氣經過孔714向第二級葉輪710行進。第二級葉輪驅使空氣徑向地向外,並進入導管726的入口724,由此現在的增壓氣體被導向向出口728,從而經空氣傳輸導管(未圖示)向病人接口(如面罩)傳輸。
根據以上內容,通過使用多級吹風機能夠達到良好的聲學性能。聲音通常與轉速成比例,而對於給定的壓力/流速,多級吹風機具有相對較低的轉速。因此,本發明不必提供另外的如通過使用泡沫等的消音處理。
通過連接多個螺旋管,在高流速和低流速下都能達到良好的壓力特性。多個螺旋管具有壓緊的尺寸和相對低的級與級之間的壓力損失的優點。而且,在螺旋管之間的連接通道的形狀有其特有的優點。例如,連接通道被做成螺旋形,可以有助於消除猛然的方向改變。連接通道可以在連接通道接近第二級處具有減小的橫截面積(如圖11A)。這種結構也有助於能夠均勻地填充第二級葉輪葉片,這樣具有增加效率並且降低達到期望的流速/壓力所需的葉輪速度的作用。這種結構也會有助於減低噪聲。
使用大小/形狀相同的第一和第二級葉輪有利於簡化裝配和減少不同零件數量。並且,使用相似或相同形狀的葉輪是考慮到了在馬達軸承上具有均勻磨損的平衡的馬達軸。使用相似或相同形狀的葉輪也是考慮到了相同的拍頻噪聲。而且,通過在馬達的各端對稱地具有葉輪,而不是使兩個葉輪都定位在馬達的同一側,也可以獲得平衡。
空氣通道中鋁的使用有助於分散熱量,並且因此延長了馬達的壽命/可靠性。為了減振和密封的橡膠以及為了硬度和質量的鋁的使用考慮到了設計中的彎曲性。
吹風機外殼圖14-圖17所示的實施例中,吹風機500安放於外殼700中。吹風機500安裝在位於彈簧702上的外殼中,六個突出部534、536、537都具有彈簧702(只有突出部537上方的彈簧可以看見)。該彈簧有助於減小振動和噪聲。在另一實施例中,代替彈簧702,在突出部上方具有懸置襯套(如橡膠懸置襯套),來減小振動和噪聲。突出部703上方的橡膠懸置襯套703.1的例子如圖18所示。
外殼700包括主襯墊720。同樣參見圖19。主襯墊720的出口722和吹風機500的出口542連接,並且利用彈簧箍圈724牢固地扣緊(出口542在圖10中顯示)。主襯墊720位於用螺絲732連接的外殼底座710和外殼罩蓋730之間。在一個實施例中,外殼底座710和外殼罩蓋730由如鋁的金屬製成。例如,外殼底座710和外殼罩蓋730由壓鑄鋁製成。鋁的一個優點是其甚至在富含氧氣的環境中的優良的抗腐蝕/燃燒性。鋁具有足夠的質量來抵抗運動,並且因此用來消弱由吹風機工作而產生的噪聲。然而如果鋁共振並且因此產生了響亮的噪聲,那麼使用主襯墊720,如矽樹脂墊圈,就可以消弱/消除所述響亮的噪聲。襯墊720也和外殼的鋁殼體部分配和地很好,從而達到理想的無漏密封。在該實施例中,只需要三個固定點(採用螺絲)用於施加為達到兩個鋁殼體部分之間的襯墊的無漏連接所必需的力。
在一個實施例中,主襯墊720由例如矽橡膠的橡膠製成。由橡膠構成的主襯墊可以有助於減弱由外殼底座710和外殼罩蓋730的振動產生的噪聲。主襯墊720使多條吹風機電線720.1從其中經過。例如,如圖19所示,襯墊具有多個可彈性彎曲的指狀物720.2。鄰近對的指狀物720.2限定了孔,如圓孔,以適應電線720.1的橫截面形狀。主襯墊720也具有一個相對較薄和/或更易彎曲的部分720.3,以促進與吹風機出口的對準和接合。在所述的實施例中,密封墊圈具有允許八條電線通過的孔,該八條電線構成吹風機馬達電源和控制引線。常規束狀的電線本身不易適合與密集矽墊圈配合來達到理想的密封。設計電線從殼體出現的點以不損害外殼的密封。在本實施例中,八個孔在密封墊圈內形成,各孔用於容納一條馬達電線。各孔都為與向上延伸至聚矽酮樹脂墊圈的頂部的「V」形開口交叉的圓形孔的形式。該「V」形開口有助於電線易進入圓形孔內定位。在外殼的組裝時,各電線要位於其分配的圓形孔中,並且襯墊位於兩個鋁殼體部分之間。螺絲擰緊時所施加的力使矽酮填充了各圓形孔和圍繞各電線的空間,由此達到密封。
另外,主襯墊720有助於使洩露最小化。參見單獨地表現外殼底座710的圖20,和單獨地表現外殼罩蓋730的圖21。如圖20所示,底座710包括吹風機腔體710.1和消音腔體710.2。底座710具有二級擴展部或消音腔體710.2,來消除增壓氣體通過較直部分722.1從出口722排出時的噪聲。罩蓋730具有允許進入的空氣從消音腔體710.2進到吹風機腔體710.1的槽成形構件730.1。請參考圖15和圖16中的方向箭頭。
所得的結構為完全密封的外殼,也就是僅僅已經知道的典型的空氣通道,該空氣通道使從吹風機出口出現的氣流、尤其大量氣流被準確測量。相反,非典型的空氣通道或洩露具有不希望的結果A.由於任何不準確的流信號的處理的不恰當的流發生性能。不恰當的流發生性能會危害病人治療。控制迴路校正篩選的流信號以評估在呼吸迴路的識別點處的流動,如在吹風機出口或在病人接口。校正的流信號被用於通過治療運算法則或其它系統,例如流發生器、故障診斷系統等,並且控制迴路據此反應。可以使用校正的流信號的流發生器故障診斷系統的例子可以在從ResMed市售可得的吹風機中實施。控制迴路的性能取決於產生維持與下遊流的已知關係的信號的流傳感器。在外殼密封被損壞的地方,已知的關係將不適用,或較不準確。因此,當外殼洩漏的發生和量是不可預知的、或否則沒有被控制迴路識別為不準確時,校正的流信號將不準確。因此,為了使系統的將流傳感器放置在吹風機的上遊的性能最大化,優選消除流發生器中發生無意洩露的時機。
B.密封的外殼將阻止流經外殼的可呼吸氣體的汙染。
C.密封的外殼將阻止可呼吸氣體逃離氣流通道。這在氧氣或其它治療氣體被加入導通過氣流發生器的氣流中時是特別需要的。
D.密封的外殼將使外殼的噪聲消弱特性的效果最大化。
與吹風機出口連接的矽樹脂通道優選與襯墊一體澆鑄。這種結構意味著不需要為密封墊圈設想形狀和精確度;否則,如果剛性出口管道由兩個或多個單獨部分構成,就需要與圍繞內封的剛性出口管道合適的性質,或達到密封。
流量計740與主襯墊720密封地連接。如圖22A和圖22B所示,單獨顯示了流量計。在一個實施例中,流量計被設計為測量在0-200LPM、優選在150-180LPM範圍內的氣流。在進一步的實施例中,流量計被設計為對於甚至為100%的氧氣流也是安全的。從圖14-圖17中可以明顯看出,可以從自吹風機入口向上遊定位流量計。逆流計而非順流地定位流量,由於減少/最小化了提供給流量計的空氣中的吹風機所引起紊亂,因此,可以有助於提高氣流測量的正確性。這樣,輪流地向控制運算法則提供改進的信號,該信號不需要為了提供有用的信號而進行複雜的紊亂或噪聲篩選。
入口連接件750密封地與流量計740連接。入口連接件確保從流發生器的外側提供空氣的吸入。圖23單獨顯示入口連接件。在一個實施例中,入口連接件由塑料和/或如矽橡膠的橡膠製成。如圖24所示,入口連接件750具有用於過濾器保持器755的部位。過濾器保持器755可以密封地插入入口連接件750的開口752中,並用來容納過濾器。例如,過濾器保持器具有在組裝時被容納在入口連接件750的凹槽750.1內的凸緣755.1。根據所述實施例,過濾器保持器755可以被不對稱地結合,以方便和安全地給予用戶唯一正確的過濾器安裝方式。而且,過濾器保持器755防止入口連接件750下沉。過濾器保持器755也具有一個或多個防止過濾器被吸入入口連接件750內的交叉條755.2。過濾器保持器755也具有一對收容孔755.3,以收容具有回彈臂的入口罩蓋。
並且,入口連接件750具有使水能夠到達吹風機的擋板。首先,與過濾器保持器755和過濾器罩(圖中未表示)結合,該擋板在外殼的入口形成防水層。然後,隨著外殼被水平固定,入口連接件的向上的斜面753(如圖17所示)提供了水湧入入口連接件750、進而進入系統的障礙。
而且,入口連接件750為流量計740提供相對呈線性的空氣流,這樣有助於減少紊流與「噪聲」的產生,否則上述紊流和「噪聲」需要在將有用信號提供給控制算法之前被濾除。而且,在流量計740的下遊無需保持線性通道,這樣具有更多的設計選擇。
所述實施例通過通常與吹風機平行地放置流傳感器來利用結構的自由性。因為這種結構使流發生器的大氣空氣入口和流傳感器入口之間具有希望的線性(即紊流最小化)通道,同時消除了流傳感器的增加長度的布置、並且在吹風機出口處連接減少紊流的線性通道,所以上述結構減小了流發生器的整體長度。這種結構使空氣繞過拐角(即,典型地紊流引起操縱)進入設置在吹風機腔體前面的消音腔體。從那裡空氣進入吹風機腔體,然後進入吹風機入口。從吹風機出口形成的湍氣流通過矽樹脂通道經過很短的距離,到達流發生器出口。因為在流傳感器出口後的避開紊流發展的不相干性,所以連接流發生器的大氣空氣入口與流傳感器入口的線性組件可以方便地設置於相對吹風機的任何位置。並且,不需要執行流信號濾除來消除剩餘的吹風機引起的紊流。
各所述實施例都提供一個具有相對較少、自動調位的可容易地組裝和維修拆卸的組件的部件結構。鋁殼體部分的內部側面具有定位特性葉片,以促進如吹風機懸置彈簧或可選擇的矽樹脂懸置襯套替代物的內部組件的定位和保持力。
另一特徵涉及安全測量。如果馬達軸承磨損達到預定的極限,則隨之發生的軸移動將決定安裝葉片的軸的位置,以致於會切斷位於馬達內部電路板上或從其中突出的某物,並因此引起馬達停轉(稱為由於功率損失)。產生上述效果的軸移動量要小於使安裝葉輪的軸與螺旋管壁接觸所需移動量。以這種方式,在葉輪/螺旋管壁的劃擦或衝突導致否定兩組件之一或全部之前,以及在劃擦或衝突產生了汙染氣流通道的微粒或者能夠引起點火(尤其在富含氧氣的環境中發生的點火)的摩擦之前,系統停止。
儘管本發明已通過具體實施例被描述,但是應該理解這裡所使用的字句是用來描述的,而不是限定。在本發明的更光的範圍內,而不偏離本發明的範圍和實質,可以進行變化。儘管本發明在此通過參考特定的實施例進行描述,但容易理解,本發明並不限定於所公開的實施例。本發明可延及所有合適的等價結構、用途和機械裝置。
權利要求
1.一種多級吹風機,其包括第一導管,適合於將空氣從外部入口傳輸到內部入口,所述第一導管為螺旋形;平穩流引導葉片,位於第一導管和內部入口之間,所述平穩流引導葉片適合於將抵達葉片的氣流的方向從基本切向改變為基本徑向;第二導管,適合於將空氣從上述內部入口傳輸到外部出口。
2.如權利要求1所述的多級吹風機,其特徵在於,至少部分的所述的第一導管沿氣流方向具有漸減的橫截面積。
3.如權利要求1所述的多級吹風機,其特徵在於,所述平穩流引導葉片為機翼形。
4.如權利要求1所述的多級吹風機,其特徵在於,所述吹風機還包括馬達、有效地與所述馬達連接的第一葉輪,和有效地與所述馬達連接的第二葉輪。
5.如權利要求4所述的多級吹風機,其特徵在於,至少所述第一葉輪和第二葉輪之一具有圓齒邊。
6.如權利要求1所述的多級吹風機,其特徵在於,還包括殼體,所述殼體是圍繞所述第一導管和所述第二導管而設置。
7.如權利要求6所述的多級吹風機,其特徵在於,所述殼體具有外部殼體和所述外部殼體上的橡膠組件,所述橡膠組件至少部分地限定所述螺旋導管。
8.如權利要求7所述的多級吹風機,其特徵在於,所述外部殼體由鋁製成。
9.一種外殼,用於容納如權利要求1所述的吹風機。
10.如權利要求9所述的外殼,其特徵在於,所述外殼具有定位在所述外部入口的上遊的流量計。
11.如權利要求9所述的外殼,其特徵在於,所述外殼具有位於外殼底座和外殼罩蓋之間的主襯墊。
12.如權利要求11所述的外殼,其特徵在於,所述主襯墊具有多個允許馬達電線通過的孔。
13.如權利要求11所述的外殼,其特徵在於,外殼底座和外殼罩蓋相互配合,形成消音腔體和吹風機腔體。
14.如權利要求13所述的外殼,其特徵在於,流量計設置於消音腔體和吹風機腔體的上遊。
15.一種用於病人的正壓通氣管理的吹風機外殼,所述外殼包括限定吹風機的吹風機腔體的外殼底座;密封地接合外殼底座的外殼罩蓋;和在吹風機腔體的上遊的流量計。
16.如權利要求15所述的外殼,其特徵在於,還包括在流量計入口側的入口連接件。
17.如權利要求16所述的外殼,其特徵在於,所述入口連接件具有與大氣相通的入口端。
18.如權利要求16所述的外殼,其特徵在於,所述入口連接件限定從大氣到流量計的入口側的基本線性的通道。
19.如權利要求16所述的外殼,其特徵在於,從流量計的出口側到吹風機腔體的氣流通道為基本非線性。
20.如權利要求19所述的外殼,其特徵在於,從流量計的下遊段到進入吹風機腔體的氣流通道為基本封閉的。
21.如權利要求16所述的外殼,其特徵在於,所述入口連接件具有在流量計入口側下面的向上的傾斜段。
22.如權利要求15所述的外殼,其特徵在於,還包括在底座和罩蓋之間的主襯墊。
23.如權利要求22所述的外殼,其特徵在於,主襯墊具有墊圈,該墊圈具有容納罩蓋的上凹槽和容納底座的下凹槽。
24.如權利要求22所述的外殼,其特徵在於,主襯墊具有連通流量計裝置和主消音腔體的進口。
25.如權利要求22所述的外殼,其特徵在於,主襯墊具有連通吹風機腔體和外部出口裝置的出口通道。
26.如權利要求25所述的外殼,其特徵在於,出口通道基本為線性。
27.如權利要求26所述的外殼,其特徵在於,底座具有與出口通道相連的附加消音腔體。
28.如權利要求25所述的外殼,其特徵在於,出口通道具有吹風機腔體的第一端,第一端具有吹風機出口裝置和只在吹風機出口裝置的下遊具有漸增半徑的相對彎曲部分。
29.如權利要求15所述的外殼,其特徵在於,罩蓋的內側部分至少具有一個孔,以容納吹風機頂部的定位件。
30.如權利要求29所述的外殼,其特徵在於,定位件具有至少彈簧和橡膠/矽樹脂懸置襯套之一。
31.如權利要求15所述的外殼,其特徵在於,還包括在罩蓋和底座之間的主襯墊。
32.如權利要求31所述的外殼,其特徵在於,主襯墊限定了相應於吹風機腔體第一壁部分,所述壁部分具有多個用於一個或更多個吹風機電線通過的孔。
33.如權利要求32所述的外殼,其特徵在於,所述壁部分具有多個指狀物,並且相鄰兩個所述指狀物一起限定一個單獨的孔。
34.如權利要求33所述的外殼,其特徵在於,每一個指狀物都是末端開口的,以允許馬達電線沿指狀物的長度滑行插入,直至電線在各自的孔內固定。
35.一種與吹風機一起使用的馬達,其包括軸;葉輪,其安裝於軸上,並且設置為在螺旋管壁的附近旋轉;傳感器,用來檢測葉輪相對螺旋管壁的運動,其中,如果葉輪向螺旋管壁移動超過預定的數量,則傳感器就會提供指示,從而使馬達在葉輪與螺旋管發生接觸之前停轉。
36.一種吹風機,其包括具有相對的第一和第二軸的馬達;分別用於第一和第二軸的第一和第二級葉輪;支撐馬達的內部殼體;支撐內部殼體的外部殼體;在內部和外部殼體之間具有基本環形的通道,其中,在操作中,氣體通過該基本環形的通道從第一級葉輪導向第二級葉輪。
全文摘要
本發明涉及一種用於病人的連續氣道正壓通氣(CPAP)換氣的多級變速吹風機,其具有在氣流通道中的兩個葉輪(114、115),所述氣流通道協助地使氣體增壓到需要的壓力和流動特性。因此,該多級吹風機可以在較窄的馬達速度範圍內提供較快的壓力響應和需要的流動特性,從而更可靠和產生較少的噪聲。
文檔編號F04D17/12GK1805766SQ200480016262
公開日2006年7月19日 申請日期2004年6月10日 優先權日2003年6月10日
發明者亞歷山大·維爾, 史蒂芬·安東尼·萊亞, 戴恩·查理·丘·馬丁, 尼古拉斯·吉爾姆·裡德, 拉裡·普克裡奇, 蒂莫西·俊暉·付, 傑弗裡·達尼埃爾·戴利 申請人:雷斯梅德有限公司