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单级轴对称鼓风机和便携式通风机制作方法

  • 专利名称
    单级轴对称鼓风机和便携式通风机制作方法
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    本发明涉及一种用于产生压差(例如,处于正压カ或负(真空)压カ下的空气)的鼓风机在一个实施例中,鼓风机可以用在通风机系统中在一个实施例中,鼓风机可以用于正气道压カ(PAP)装置,该装置用于将呼吸疗法供给患者这些疗法的示例有辅助/控制通风、间歇強制通风、压カ支持通风、持续正气道压カ(CPAP)疗法这些可以经由非侵 入式患者接ロ或侵入式患者接口供给该疗法用于包括呼吸衰竭、呼吸功能不全或睡眠障碍呼吸(SDB)的各种呼吸疾病的治疗然而,鼓风机可以用于其它的应用(例如,真空应用(医疗或其它方面))
  • 背景技术
  • 具体实施例方式
    下面提供了关于可具有共同的特性和特征的多个实施例的描述 应当理解的是,任何一个实施例的一个或多个特征能够与其它实施例的ー个或多个特征结合此外,任何实施例中的单ー特征或特征的结合可以构成另外的实施例在该说明书中,词语“包括”被理解为其“开放式”的含义,也就是说,理解为“包含...在内”的含义上,并且因此不限干“封闭”的含义,即“仅仅由...组成”的含义所出现的相应的词语“包括了”、“被包括”和“包括有”也有对应的含义这里将要对本发明的方案在经由患者接ロ的侵入性和非侵入性患者连接的应用以及应用于正气道压カ(PAP)装置进行说明,但是应当理解的是,本发明的方案可以应用于其它的领域,其中,例如在正压カ和负压カ应用中,鼓风机均被用作例如通风机在该说明书中,词语“气泵”和“鼓风机”可以交换使用术语“空气”可以被认为包括可呼吸气体,例如含增补氧气或氦氧混合剂的空气也可以确认的是,这里描述的鼓风机可以设计为泵送除空气以外的流体而且,下面的每个鼓风机实施例被描述为包括单级设计然而,应当理解的是,本发明的方案可以应用于多级设计,例如两级、三级、四级或更多级I.鼓风机图I至图6图示了根据本发明的一个实施例的单级鼓风机10如下面所述,该鼓风机提供紧凑的、高效的、相对安静的、低成本的、低复杂度的布置,并且提供层流在实施例中,鼓风机可以构造为提供在2-30cmH20范围内的增压空气,并且可以构造为提供大于60cmH20的增压空气如图示,鼓风机10包括壳体20,其具有第一和第二壳体零件22、24 ;定子部件30,其包括空气导向槽35 ;电动机40,其定位在定子部件30内,并且电动机40适于驱动可旋转轴或转子50 ;以及叶轮60,其设置在定子部件30的ー侧并且联接到转子50的端部如图示,鼓风机提供了相对简単、堆叠的组件如图5最佳示出,第一和第二壳体零件22、24可以通过一个或多个紧固件26(例如,螺钉)相互联接此外,第一和第二壳体零件22、24可以提供接合件(例如,如图5所示的定位销28(1)和接收孔28 (2)布置)从而有助于对准和连接图2示出了用于联接壳体零件的可选接合件,例如适于容纳在环形槽中的环形突起29鼓风机10具有由第一壳体零件22设置于一端处的近侧开ロ或近侧端23(例如,患者侧开ロ或患者近侧的开ロ)和由第二壳体零件24设置于另一端处的远侧开ロ或远侧端25 (例如,大气侧开ロ或患者远侧的开ロ)鼓风机10可操作以通过近侧开ロ 23将供应气体抽入壳体20并且在远侧开ロ 25处提供增压气流鼓风机10具有轴对称性,近侧开ロ 23和远侧开ロ 25两者均与鼓风机的轴线A同轴对准(例如,见图I)在使用中,气体在一端处轴向地进入鼓风机并且在另一端处轴向地离开鼓风机例如,由于轴对称性和/或低的涡旋扰动,这种布置可以提供使用中相对低的噪声在W02007/134405 Al中公开了这种鼓风机的示例性实施例,该专利的全部内容通过引用合并于此在图示的实施例中,如图4所示,鼓风机可以相对紧凑并且具有约60mm至70mm的直径D,例如63mm,以及约35mm至45mm的高度H,例如38. 5mm然而,其它适合的尺寸也是可以的I. I定子部件如图2、图3、图5和图6所示,定子部件30包括例如如图6所示通过一个或多个紧固件33相互联接的第一和第二零件32、34此外,第一和第二壳体零件32、34可以提供接合件(例如,如图6所示的定位销31 (I)和接收孔31 (2)布置)从而有助于对准和连接第一和第二零件32、34配合以限定中空内部,所述中空内部适于将电动机40和转子50支撑和保持在操作位置此外,第一和第二零件32、34配合以限定具有多个空气导向槽35的 大致“芜菁根”形状的外部(例如,大致球茎形状),多个空气导向槽35沿着零件的外表面延伸如图所示,空气导向槽或蜗壳(volute) 35被配置和布置为对来自叶轮60的空气进行收集和分流并且朝向出气口 25沿着曲径引导空气以使气流变成层流并且使沿着槽长度的涡旋扰动最小化空气导向槽35的前缘从叶轮叶片的外尖端沿切向向外延伸从而防止当叶轮叶片经过定子叶片时产生叶片经过声调噪声定子叶片的前缘被配置为收集离开叶轮叶片的空气并且将该空气从大致切向方向引导至大致径向方向具体地,每个槽的进口部35(1)从叶轮60的外周边或边缘沿大体切向延伸出以使离开叶轮60的空气能够进入槽优选地,空气进入槽的进入角度偏离叶轮的旋转平面大致5%-10%之间如图所示,进口部35(1)从叶轮60的边缘延伸到定子部件的最大径向范围的外周边槽从进口部35(1)向下(例如,以约80-90° )弯曲进入槽的出口部35 (2),出口部35 (2)朝向定子部件的锥形底座36延伸如图所示,出口部35(2)限定了层流流路,所述层流流路定位在叶轮60的视线之外,即出口部沿着定子部件的下侧延伸槽35均在大致地锥形的底座36处平滑地会聚或再接合从而形成轴向出气口槽的会聚路径为低噪声形成听觉破坏(acousticdestruction)此外,当从进口部35(1)朝向出口部35(2)延伸时每个槽35的深度增加或加深,也就是说,槽在出口部处变得更像是“隧道”然而,在空气离开槽35并且朝向出气口 25传递的点处,槽的深度会由于坡道而变小,所述坡道使空气路径朝向出气口成角度优选地,在该实施例中槽的深度在0-4_之间在图示的实施例中,九个空气导向槽35设置到定子部件30然而,应当理解的是,更多或更少的槽是可以的,例如3个、4个、5个或更多个槽在实施例中,鼓风机提供上升的风扇性能曲线,例如,可以通过改变由槽提供的面积来改变所述风扇性能曲线优选地,定子部件可以由聚合物材料或聚碳酸酯构成此外,可以优选的是,定子部件的接触电动机的部分由铝构成定子部件的铝制部分可以用作用于电动机的附加散热器1.2电动机
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专利名称:单级轴对称鼓风机和便携式通风机的制作方法鼓风机设计领域显现的需求是更安静、更加紧凑和更少的花费。本发明提供了满足该需求的可选的鼓风机布置。在公开号为US2005/0036887 (Nadjafizadeh等)的美国专利申请中描述了本领域现有技术的示例。
本发明的ー个方案涉及位于患者近侧的小型的便携式通风机系统,并且因此允许通过该系统进行吸气和呼气。本发明的另ー个方案涉及ー种包括高效大功率微型电动机的通风机,该微型电动机与高效低惯性叶轮和小型鼓风机结合。本发明的另ー个方案涉及ー种位于患者近侧的通风机。通风机的近侧位置允许使用短的呼吸回路,所述呼吸回路提供最小的回路阻カ以增强顺应性,要求通风机内的小的不工作区,允许使用与通风机分离的电池和用户接ロ,并且当传感器更接近患者时允许更加精确地感测流量和容积。本发明的另ー个方案涉及ー种鼓风机,所述鼓风机构造为高效地管理由电动机产生的热量。例如,鼓风机可以包括接近电动机的中央段的非导电性的套筒。该布置避免导电材料接近电动机的中央段从而减少涡流感应的感应损失,为高性能微型电动机实施例的結果。在另ー个实施例中,使与电动机联接的热传导元件(例如,铝制定子,铝制流量传感器)最大化从而充当散热器。本发明的另ー个方案涉及ー种包括阀布置的通风机,该阀布置位于鼓风机的近侧或患者侧的开口处,其构造为控制流经通风机的气流的双向,并且因此使再呼吸容积最小化。本发明的另一个方案涉及包括单一流量元件和单一流量传感器的通风机,该单一流量传感器测量沿两个方向的流量并且充当电动机的散热器。这种通风机的近侧使用会导致流量传感器暴露在从患者呼出的湿气中,这样会增加流量测量存在潜在误差的风险。当根据本发明的实施例的流量传感器充当电动机的散热器时,电动机将会暖热流量传感器并且防止冷凝。因此,不再需要用于加热流量传感器的单独的加热器。本发明的另一个方案涉及一种通风机,其构造为稳定流量传感器周围的压力和流量从而增强流量感测。例如,所述通风机可以包括在叶轮附近的充气腔室,所述充气腔室为定子提供均匀的压力源从而使流量感测中的偏差和脉冲噪声最小化。而且,所述通风机可以提供下游腔室以允许通过定子的流体再循环,而当在流体碰撞到流量传感器之前流体完全呈现时不会影响流量感测。本发明的另一个方案涉及一种通风机,由于患者完全通过通风机进行呼吸,所述 通风机具有低源阻抗,这是通过使流路(例如,定子角,叶轮叶片几何形状)的截面积最大化同时将所述流路的截面积与通风机内的最小不工作区进行平衡来实现的。本发明的另一个方案涉及一种包括电池组布置的通风机,其中通风机和电池组两者均包括微控制器或微处理器以允许在模块之间传送通风机设定和患者细节,从而使得易于将患者转移到新的通风机上或替换电池。根据本发明的另一个方案涉及一种具有分离模块的模块化系统,所述分离模块用于通风机、手持式装置(控制器/用户接口)、增氧、扩展电池、热湿交换过滤器(HMEF)、粘液捕集器和/或吊带或内衣。本发明的另一个方案涉及一种用于患者的通风机,所述通风机包括构造为提供增压空气源的鼓风机。所述鼓风机包括壳体,其具有近侧开口或近侧端(例如,患者侧开口或者患者近侧的开口)和远侧开口或远侧端(例如,大气侧开口或患者远侧的开口);定子部件,其设置到所述壳体;叶轮,其定位在所述壳体的近侧开口与定子部件之间;以及电动机,其适于驱动所述叶轮。通风机可以包括一个或多个下述方案。例如,通风机可以包括阀组件,其设置到所述鼓风机的近侧开口并且构造为允许空气在两个方向上沿着流路流经所述鼓风机。所示阀组件构造为在患者呼吸循环中的吸气阶段中允许空气经由近侧开口流入所述鼓风机,并且在患者呼吸循环中的呼气阶段允许空气经由所述近侧开口流出所述鼓风机。定子部件可包括沿着所述定子部件外表面的多个空气导向槽,所示空气导向槽的前缘从叶轮叶片的外尖端沿切向向外延伸,并且被配置为收集离开叶轮叶片的空气并且通过对来自叶轮的空气进行分流且朝向远侧开口沿着曲径引导空气以使得气流变成大致层流来将空气从大致切向方向引导至大致径向方向。通风机可以包括流量元件,所述流量元件沿着流路设置到所述电动机并且构造为测量两个方向上的流量且传导来自所述电动机的热量。壳体和定子部件可以配合以在所述叶轮周围限定充气腔室。通风机可以包括位于充气腔室下游的腔室以允许通过定子部件的流体再循环而不通过流量元件。通风机可以包括沿着流路围绕电动机的中央段的非导电性的套筒。流量元件和定子部件可以由热传导材料构成以传导来自电动机的热量。流量元件和定子部件可以由铝构成。通风机可以包括设置到鼓风机的远侧开口处的粘液捕集器。粘液捕捉器提供捕获板,所述捕获板适于捕捉由患者呼出的任何颗粒物。通风机可以包括设置到鼓风机的远侧开ロ处的热湿交换过滤器。所述热湿交换过滤器包括过滤器和/或垫子以调节由患者吸入的空气和/或保护通风机免受由患者呼出的颗粒物的损坏。可使得流路的截面积最大化并且与通风机内的最小不工作区进行平衡以提供低源阻杭。通风机可以包括与该通风机分离的电池供电的控制単元。通风机和控制单元两者都包括微控制器,所述微控制器被配置为记录患者数据并且允许传送通风机设定和患者细节。通风机可以适于用在患者近侧的位置处。所述通风机可以并入头戴式系统中。通风机可以适于安装到包括有墙壁、床、床头、轮椅、桌子或椅子的结构,并且该通风机经由管道连接到患者接ロ。所述通风机可以适于装入合并入衣物中的支撑结构。衣物可为衬衫、T恤衫或睡衣。该通风机鼓风机可以内置于患者接ロ単元。该通风机可以由肩式吊带支撑。该通风机可以由悬垂式布置支撑。该通风机由围绕用户身体的一部分的绑带或带条支撑。绑带或带条可以是胸带。绑带或带条可以是臂带。流量元件可包括内心和自所述内心延伸出的多个叶片。所述流量元件可以包括40至60个叶片。所述流量元件的内心可以包括分裂配置,所述分裂配置构造为允许将所述流量元件装配到所述电动机周围并且随着来自电动机的热量的变化而膨胀和收缩。 本发明的另ー个方案涉及ー种模块化通风机系统,所述通风机系统包括通风机模块和ー个或多个下面的可単独更换的模块远程控制所述通风机模块的控制模块;用于控制模块的扩展电池模块;设置到所述通风机模块的增氧模块;设置在所述通风机模块的远侧开ロ处的粘液捕集器;设置到所述通风机模块的远侧开ロ处的热湿交换过滤器模块;和/或绑带模块,所述绑带模块包括使所述通风机模块和/或所述控制模块稳定的一条或多条绑帯。该控制模块可包括内部加速计并且允许脉动血氧计和/或CO2监测器与其连接。本发明的一个方案涉及ー种鼓风机,所述鼓风机包括壳体,其包括近侧开口和远侧开ロ,近侧开口和远侧开ロ同轴地对准;定子部件,其设置到所述壳体;叶轮,其定位在该壳体的近侧开ロ与定子部件之间;以及电动机,其适于驱动所述叶轮。所述叶轮包括多个叶轮叶片。定子部件包括沿着所述定子部件外表面的多个空气导向槽。空气导向槽的前缘从所述叶轮叶片的外尖端沿切向向外延伸,并且被配置为收集离开所述叶轮叶片的空气并且通过对来自叶轮的空气进行分流且朝向远侧开ロ沿着曲径引导空气以使得气流变成大致层流来将该空气从大致切向方向引导至大致径向方向。通过下面结合附图所做的详细描述,本发明其它的方案、特征和优点将变得显而易见,附图是本公开的一部分并且通过示例的方式阐述了本发明的原理。附图有助于对本发明各个实施例的理解。在这些附图中图I是根据本发明的一个实施例的鼓风机的立体图;图2是图I的鼓风机的分解视图;图3是图I的鼓风机的定子部件和叶轮的立体图;图4是根据本发明的另ー个实施例的鼓风机的立体图;图5是图4的鼓风机的分解视图;图6是图4的鼓风机的定子部件、电动机和叶轮的分解视图;图7是根据本发明的一个实施例的叶轮的俯视图8是图7的叶轮的仰视图;图9是根据本发明的另一个实施例的鼓风机的立体图;图10是图9的鼓风机的侧视图;图11是图9的鼓风机的俯视图;图12是通过图10的线12-12的剖视图;图13是图9的鼓风机的定子部件的侧视图;图14是图13的定子部件的仰视图;图15是与管道连接的图9的鼓风机的立体图;图16是根据本发明的一个实施例的包括被动气阀组件的鼓风机的侧视图;图17是图16的鼓风机的剖视图;图18是图16的鼓风机的放大剖视图;图19是根据本发明的一个实施例的鼓风机的CPAP版的立体图;图20是图19的鼓风机的侧视图;图21是图19的鼓风机的剖视图;图22是根据本发明的一个实施例的鼓风机的CPAP版的立体图;图23是图22的鼓风机的剖视图;图24是示出了根据本发明的一个实施例的鼓风机的各种RPM的压力对流量的图;图25是根据本发明的一个实施例的通风机系统的立体图;图26是图25的通风机系统的另一立体图;图27至图31是图25的通风机系统的侧视图、前视图、后视图、仰视图和俯视图;图32是图25的通风机系统的剖视图;图33是图25的通风机系统的另一剖视图;图34是图25的通风机系统的分解视图;图35是根据本发明的一个实施例的通风机系统的鼓风机的立体图;图36至图39是图35的鼓风机的后视图、侧视图、仰视图和俯视图;图40是图35的鼓风机的剖视图;图41是根据本发明的一个实施例的鼓风机的上壳体零件的立体图;图42至图44是图41的上壳体零件的侧视图、仰视图和俯视图;图45是根据本发明的一个实施例的鼓风机的下壳体零件的立体图;图46至图50是图45的下壳体零件的左侧视图、右侧视图、后视图、俯视图和仰视图;图51是根据本发明的一个实施例的鼓风机的定子部件的第一零件的立体图;图52至图54是图51的第一零件的侧视图、俯视图和仰视图;图55是根据本发明的一个实施例的鼓风机的定子部件的第二零件的立体图;图56至图58是图55的第二零件的俯视图、仰视图和侧视图;图59是图55的第二零件的剖视图;图60是根据本发明的一个实施例的鼓风机的叶轮的立体图; 图61至图63是图60的叶轮的侧视图、俯视图和仰视图64是根据本发明的一个实施例的鼓风机的套筒的立体图;图65至图67是图64的套筒的侧视图、俯视图和仰视图;图68是根据本发明的一个实施例的鼓风机的流量元件的立体图;图69和图70是图68的流量元件的侧视图和仰视图;图71是根据本发明的一个实施例的过滤器/阀组件的立体图;图72至图74是图71的过滤器/阀组件的侧视图、俯视图和仰视图;图75是图71的过滤器/阀组件的剖视图; 图76是图71的过滤器/阀组件的分解视图;图77是根据本发明的一个实施例的过滤器/阀组件的过滤器盖的立体图;图78至图80是图77的过滤器盖的侧视图、俯视图和仰视图;图81是根据本发明的一个实施例的过滤器/阀组件的气流分流器/集流器的立体图;图82至图84是图81的气流分流器/集流器的侧视图、俯视图和仰视图;图85是根据本发明的一个实施例的过滤器/阀组件的气流分流器罩的立体图;图86至图88是图85的气流分流器罩的侧视图、俯视图和仰视图;图89是根据本发明的一个实施例的过滤器/阀组件的进气膜片阀的立体图;图90至图92是图89的进气膜片阀的侧视图、俯视图和仰视图;图93是根据本发明的一个实施例的过滤器/阀组件的出气膜片阀的立体图;图94至图96是图93的出气膜片阀的侧视图、俯视图和仰视图;图97是根据本发明的一个实施例的粘液捕集器的分解视图;图98是根据本发明的一个实施例的粘液捕集器的外壳的立体图;图99至图101是图98的外壳的俯视图、仰视图和侧视图;图102是图98的外壳的剖视图;图103是根据本发明的一个实施例的粘液捕集器的内壳的立体图;图104至图107是图103的内壳的俯视图、仰视图、前视图和侧视图;图108是图103的内壳的剖视图;图109是示出了吸气期间的气流的图25的通风机系统的剖视图;图110是示出了呼气期间的气流的图25的通风机系统的剖视图;图111是根据本发明的一个实施例的热湿交换过滤器(HMEF)的剖视图;图112是设置到通风机系统的图111的HMEF的剖视图;图113是图111的HMEF的分解视图;图114是图111的HMEF的分解剖视图;图115是图111的HMEF的另ー个分解视图;图116是根据本发明的一个实施例的HMEF的外壳的立体图;图117至图119是图116的外壳的仰视图、俯视图和侧视图;图120是图116的外壳的剖视图;图121是根据本发明的一个实施例的HMEF的内壳的立体图;图122至图124是图121的内壳的俯视图、仰视图和侧视图;图125是图121的内壳的剖视图126和图127是根据另一个实施例的HMEF的立体图和侧视图;图128是根据本发明的一个实施例的用于通风机系统的遥控器的立体图;图129至图132是图128的遥控器的前视图、俯视图、左侧视图和右侧视图;图133是根据本发明的一个实施例的具有粘液捕集器的通风机系统的立体图;图134是根据本发明的一个实施例的具有HMEF的通风机系统的立体图;图135-1是根据本发明的一个实施例的用于通风机系统的遥控器或手持式装置的立体图;图135-2是用于图135-1的手持式装置的任选扩展电池的立体图; 图135-3是联接到图135-2的扩展电池的图135-1的手持式装置的立体图;图136是图135-1的手持式装置的俯视图;图137是根据本发明的一个实施例的接驳座或接驳盒的立体图,所述接驳盒处于第一位置;图138是位于图137的接驳盒内的图135-1的手持式装置的立体图;图139是处于延伸的第二位置的图137的接驳盒的立体图;图140是位于图139的接驳盒内的图135-3的手持式装置和扩展电池的立体图;图141示出了根据本发明的一个实施例的适用于气管切开通风、手持式装置、手持式装置吊带和稳定绑带的通风机;图142示出了根据本发明的一个实施例的适用于气管切开通风、具有扩展电池的手持式装置、和手持式装置吊带的通风机;图143示出了根据本发明的一个实施例的适用于气管切开通风、手持式装置、手持式装置吊带、稳定绑带和储氧附件的通风机;图144-1至图144-3示出了根据本发明的一个实施例的头戴式通风机系统;图145示出了根据本发明的一个实施例的头戴式通风机系统;图146-1至图146-4示出了根据本发明的一个实施例的头戴式通风机系统;图147示出了根据本发明的一个实施例的头戴式通风机系统;图148示出了根据本发明的一个实施例的头戴式通风机系统;图149示出了根据本发明的一个实施例的头戴式通风机系统;图150示出了根据本发明的一个实施例的头戴式通风机系统;图151-1至图151-3示出了根据本发明的一个实施例的头戴式通风机系统;图152-1至图152-2示出了根据本发明的一个实施例的头戴式通风机系统;图153示出了根据本发明的一个实施例的头戴式通风机系统;图154示出了根据本发明的一个实施例的头戴式通风机系统;图155示出了根据本发明的一个实施例的头戴式通风机系统;图156示出了根据本发明的一个实施例的头戴式通风机系统;图157示出了根据本发明的一个实施例的头戴式通风机系统;图158示出了根据本发明的一个实施例的头戴式通风机系统;图159示出了根据本发明的一个实施例的具有内置式鼓风机的患者接口 ;图160-1和图160-2不出了根据本发明的一个实施例的具有内置式鼓风机的患者接口 ;图161-1和图161-2不出了根据本发明的一个实施例的具有内置式鼓风机的患者
接ロ ;图162-1和图162-2示出了根据本发明的一个实施例的具有内置式鼓风机的患者
接ロ ;图163-1和图163-2不出了根据本发明的一个实施例的具有内置式鼓风机的患者接ロ ;图164-1至图164-3示出了根据本发明的一个实施例的具有内置式鼓风机的患者接ロ ;
图165示出了根据本发明的一个实施例的具有内置式鼓风机的患者接ロ ;图166示出了根据本发明的一个实施例的具有内置式鼓风机的患者接ロ ;图167示出了根据本发明的一个实施例的具有内置式鼓风机的患者接ロ ;图168-1和图168-2不出了根据本发明的一个实施例的具有内置式鼓风机的患者接ロ ;图169示出了根据本发明的一个实施例的具有内置式鼓风机的患者接ロ ;图170示出了根据本发明的一个实施例的具有内置式鼓风机的患者接ロ ;图171示出了根据本发明的一个实施例的具有内置式鼓风机的患者接ロ ;图172示出了根据本发明的一个实施例的具有内置式鼓风机的患者接ロ ;图173示出了根据本发明的一个实施例的具有内置式鼓风机的患者接ロ ;图174示出了根据本发明的一个实施例的具有内置式鼓风机的患者接ロ ;图175示出了根据本发明的一个实施例的具有内置式鼓风机的患者接ロ ;图176示出了根据本发明的一个实施例的具有内置式鼓风机的患者接ロ ;图177示出了根据本发明的一个实施例的便携式通风机;图178示出了根据本发明的一个实施例的便携式通风机;图179示出了根据本发明的一个实施例的便携式通风机;图180-1至图180-2示出了根据本发明的一个实施例的便携式通风机;图181-1至图181-4示出了根据本发明的一个实施例的便携式通风机;图182示出了根据本发明的一个实施例的照亮管道;图183示出了根据本发明的一个实施例的便携式通风机;图184示出了根据本发明的一个实施例的便携式通风机;图185示出了根据本发明的一个实施例的便携式通风机;图186示出了根据本发明的一个实施例的便携式通风机;图187-1至图187-2示出了根据本发明的一个实施例的可佩带式通风机;图188-1至图188-4示出了根据本发明的一个实施例的可佩带式通风机;图189-1至图189-3示出了根据本发明的一个实施例的可佩带式通风机;图190示出了根据本发明的一个实施例的可佩带式通风机;图191示出了根据本发明的一个实施例的可佩带式通风机;图192-1和图192-2示出了根据本发明的一个实施例的可佩带式通风机;图193示出了根据本发明的一个实施例的可佩带式通风机;图194示出了根据本发明的一个实施例的可佩带式通风机;
图195示出了根据本发明的一个实施例的可佩带式通风机;图196示出了根据本发明的一个实施例的可佩带式通风机;图197示出了根据本发明的一个实施例的可佩带式通风机;以及图198-1和图198-2示出了根据本发明的一个实施例的可佩带式通风机。

电动机40包括设置到转子50的磁体和经由所述磁体引起转子50的自转运动的定子组件45。定子组件45包括定子心,定子绕组47缠绕在定子心上。在实施例中,定子心为实心铁氧体环的形式。然而,定子心可以具有不同的布置,例如金属片层叠。在实施例中,定子组件可以包括环形缠绕电动机结构(无传感器),例如,基于共同的变压器绕组。在图6中,定子组件45包括在定子心上的六个绕组47,其提供対称的布置。然而,定子组件可以包括可选的绕组布置,例如,3个绕组。而且,如图所示,分流器48可以任选地设置在绕组47之间。如图所示,定子组件45的外表面可以通过定子部件30的第一和第二零件32、34支撑和固定,也就是说,定子组件封装于或封闭于第一和第二零件之间。而且,定子部件30的第一和第二零件32、34构造为固定轴承51 (I)、51 (2),轴承51 (I) >51 (2)可旋转地支撑转子50。例如,第一零件32可以包括用于支撑一个轴承51 (I)的凹部,并且第二零件34可以包括用干支撑另ー个轴承51 (2)的凹部。第一和第二零件 32、34可以构造为支撑相同的或混合轴承尺寸的轴承。此外,第一零件32提供沿其轴线的开ロ 37以便允许转子50的端部穿过以与叶轮60啮合。1.3 叶轮在图示的实施例中,如图7和图8最佳所示,叶轮60包括夹在ー对盘状罩件64、66之间的多个连续弯曲的或直的叶片62。罩件可以有助于减少使用中的声调噪声。下罩件66组合了适于容纳转子50的衬套和轴衬。而且,叶轮包括锥形配置,其中,叶片朝向外边缘成锥形。在W02007/048206 Al中公开了叶轮的更多的细节,该专利的全部内容通过引用合并于此。叶轮的罩护也可以优选地至少部分地覆盖叶片。这样有利于防止叶片接触壳体的内壁且防止断裂,例如,如果在操作中鼓风机遭受震动。如图8最佳所示,叶轮包括14个叶片62。在该布置中,叶轮叶片62与定子部件30中的槽35的比(即,14 9)不包括公約数,这样有助于避免叶片通过频率(blade passfrequency)和声调噪声。然而,应当理解的是,更多或更少的叶片是可能的。叶片沿相对流动方向向后的方向成角度以有助于降低噪声。I. 4流体流路空气在近侧开ロ 23处进入鼓风机10并且传递到叶轮60,在叶轮中空气沿切向加速并且沿径向向外引导。空气然后流入空气导向槽35,空气导向槽35将沿着定子部件30 向下引导空气。来自槽35的空气然后汇聚在定子部件的底座36处并且导向远侧开ロ 25。由于空气导向槽35,在出气ロ 25处的流基本上是层流,这样使得传导噪声相对低。此外,驱动叶轮60的电动机40在定子部件30内被遮蔽,这样使得传导噪声相对低。另外,可促使空气流路在电动机主体的上方流动从而带走自电动机产生的热量。2.0“微型”鼓风机
图9至图15图示了根据本发明的另ー个实施例的鼓风机210。在该实施例中,鼓风机210具有相对小的宽度dl约22mm(例如,用于与空气输送管道的管头连接);d2 约 22mm-25mm(例如,24mm) ;d3 约 80mm-100mm,例如 82mm ;以及 d4 约 40mm-45mm,例如43mm。然而,其它适当的尺寸是可以的。
如图所示,鼓风机210包括具有第一和第二壳体零件222、224的壳体220 (例如,由如PEEK的聚合物材料构造而成);包括空气导向槽235的定子部件230 (例如,由如PEEK的聚合物材料构造而成);由定子部件230支撑的电动机240,电动机240适于驱动可旋转轴或转子250 ;以及叶轮260 (例如,由如PEEK的聚合物材料构造而成),其设置在定子部件230的一侧并且与转子250的端部联接。叶轮260在定子部件230上方具有小的间隙并且适于在使用中沿逆时针方向旋转。鼓风机210具有轴对称性,近侧开口 223和远侧开口 225两者均与鼓风机的轴线A对齐(例如,见图12)。在实施例中,过滤器可以连接到近侧开口 223。而且,在实施例中,远侧开口 225可以连接到粘液捕集器从而防止水或流体进入壳体。在图示的实施例中,出气口 225由出口管227提供,出口管227允许通风机管道与壳体连接。图15示出了 PAP装置217,使出口管227与通风机管道215连接。患者接口(未示出)与管道215的另一端联接。患者接口能够以鼻罩、全面罩、鼻管、鼻叉、鼻枕等形式存在,其依次可经由头带支撑在患者头部上。头带可以支撑鼓风机210。在实施例中,鼓风机210可以构造为以达到215L/min的流速提供大于60cmH20的增压空气。2. I定子部件如图12至图14所示,定子部件230包括相互联接的第一和第二零件232、234。第一和第二零件232、234可以通过一个或多个紧固件(例如,螺钉)或通过粘合剂(例如,胶水)相互联接。此外,第一和第二零件可以提供接合件(例如,第二零件包括用于容纳第一零件的凹部231 (I),并且第一零件包括用于接合在第二零件的中空内部中的一个或多个定位销231(2))从而有助于对准和连接。第一和第二零件232、234配合以限定中空内部并且适于在操作位置处支撑电动机240和转子250。此外,如上所述,第一和第二零件232、234配合以限定多个空气导向槽235 (例如,九个空气导向槽),空气导向槽235包括进口部235(1)和出口部235(2)。定子部件230可以通过一个或多个紧固件(例如3个安装螺钉)附接到壳体220。然而,定子部件可以其它适当的方式附接到壳体。可选择地,定子部件可以不附接到壳体而是通过摩擦配合被固定。定子部件230的中空内部有助于成型工艺并且减轻定子部件的重量。定子部件230的中空内部可以被填充且与空气通道密封隔离从而减少通风机内的不工作区。在如图17和图18中所示的可选的实施例中,代替使用紧固件将第一和第二零件232、234相互联接,紧固件可以由0形圈276代替,0形圈276适于插入在定子部件的第一和第二零件232、234之间的间隙277中。在该示例中,每个零件232、234均可以包括相应的槽或环形凹部277 (I)、277 (2),槽或环形凹部277 (I)、277 (2)配合以限定适于容纳0形圈276的间隙277。0形圈276可适于安放在相应的凹部内并且抵制将第一和第二零件232、234拉开的力。另外地,0形圈具有的优点包括在制造过程中组装更简易(例如,使用较少的紧固件)、振动隔离和耐震性,并且可以额外地降低由于使用中高速振动而产生的噪声。2. 2电动机电动机240为无刷DC电动机的形式,其构造为引起转子250的自转运动。在实施例中,该电动机可以是直径为13_的电动机,具有30瓦的功耗和最高80,000的每分钟转、数。然而,不同尺寸的电动机(如更大尺寸的电动机)是可能的,例如16mm直径的电动机。而且,能够对电动机进行杀菌和密封。密封特征可以防止或限制由于暴露在高的相対湿度或体液中而引起的电动机的腐蚀。如图所示,定子部件230的第一零件232包括容纳电动机250的端部的凹部238和开ロ 237,开ロ 237允许转子250通过从而与叶轮260接合。电动机240通过ー个或多个安装螺钉239 (例如,三个安装螺钉)附接到定子部件230的第一零件232。定子部件230的第二零件234包括开ロ 255,开ロ 255允许电动机240的下端通过其中。第二零件234的开ロ也可以有助于支撑和固定电动机,例如,摩擦配合。电动机240的底座包括用于连接电源配线的ー个或多个电源连接点249 (例如,三个电源连接点)。如图所示,锥形或子弹形件270通过第二壳体零件224支撑并且被配置和 定位以覆盖或保护连接点249,因此它们与空气通道分开,S卩,通过锥形件来遮蔽或封闭配线和电源连接点。印制电路板组件(PCBA) 272安装到壳体从而控制电动机。PCBA可以包含一个或多个传感器从而增强控制,例如,霍尔传感器、热传感器。在实施例中,电动机可以与多个金属散热器连接,和/或可以促使空气通道在电动机的上方流动以有助于热交換。另外,电动机可以封装在薄的护套中以减少电动机噪声。在实施例中,该护套可以由软聚合物或硅树脂构造而成。2. 3流量传感器和压カ传感器流量传感器290和压カ传感器296可以沿着空气流路设置。如图12所示,流量传感器290包括与空气流路流体连通的进ロ管292(1)和出口管292(2),进ロ管292(1)和出ロ管292(2)允许空气进入和离开传感器。整流器280设置到壳体,邻近于定子部件230的出气ロ且位于流量传感器290的上游(例如,见图12)。整流器280被配置和布置为矫直离开定子部件230的气流以防止切向的气流穿过流量传感器进ロ管292(1),这样提供来自流量传感器的更加精确的流量估计。压カ传感器296包括与空气流路流体连通的柔性膜298,其中,柔性膜的位移提供了空气流路中的空气压カ的指示。第二 PCBA 274安装到壳体(在第一 PCBA 272的相对侧)以控制和接收来自流量传感器290和压カ传感器296的数据。2. 4流体流路空气在近侧开ロ 223处进入鼓风机210并且传入叶轮260,在叶轮260中空气沿切向被加速并且沿径向向外引导。空气然后流入定子部件230的空气导向槽235中,空气导向槽235沿着定子部件230引导空气。来自槽235的空气然后离开定子部件230并且沿着在第二壳体零件224与电动机240的下端之间限定的通道朝向远侧开ロ 225传递。由于空气导向槽235和整流器280,在远侧开ロ 225处的流基本上是层流,这样使得传导噪声相对低。空气导向槽35、235、535具有基本上恒定不变的截面积以使得气流在两个方向上的阻カ减小。特别地,通过使流体流路具有均匀的截面积来减小呼气阻杭。3.通风机在实施例中,鼓风机可以用作通风机鼓风机。当鼓风机用作通风机鼓风机时,鼓风机的近侧开口可以与被动式气阀组件连接。可选地,阀组件可以设置(例如,一体成型)到鼓风机的排流口或出气口。当装置用作通风机时,阀组件能够使不工作区最小化。图16至图18示出了根据本发明的一个实施例的包括有被动式气阀组件201的鼓风机210。如上所述,鼓风机210包括具有第一和第二壳体零件222、224的壳体220,第一和第二壳体零件222、224限定了近侧开口 223和远侧开口 225 ;定子部件230,其包括空气导向槽235 ;电动机240,其由定子部件230支撑并且适于驱动可旋转轴或转子250 ;以及叶轮260。如上所述,定子部件的第一和第二零件232、234使用上述的0形圈276联接。在图示的实施例中,阀组件201设置到鼓风机210的近侧开口 223处。阀组件201包括适用于支撑第一阀203和第二阀205的壳体202。第一阀203与大气连通并且定位和布置为在患者的呼吸循环的吸气阶段允许空气经由近侧开口 223流入鼓风机(如箭头I指示)。第二阀205与大气连通并且定位和布置为在患者的呼吸循环的呼气阶段允许空气经 由近侧开口 223离开鼓风机(如箭头E指示)。壳体202包括第一和第二壳体零件202 (I)、202 (2)(例如,通过夹扣结构相互联接)和中间壳体零件202(3),中间壳体零件202(3)将阀203、205固定在壳体内。如图所示,中间壳体零件202(3)与第一和第二壳体零件配合以夹住阀203的边缘。阀205包括紧固在开口中的衬套205(1),所述开口设置到中间壳体零件202(3)。第二壳体零件202 (2)包括开口 206以允许经由阀203与大气连通,并且第一壳体零件202(1)和壳体零件202(3)包括相应的开口 207、208以允许经由阀205与大气连通。3. I移动式或便携式通风机系统本发明的另一个方案涉及适于在患者近侧的位置处使用的小型的便携式通风机。在一个实施例中,所述通风机可以用于非侵入式通风,即经由面罩或鼻叉供给患者。在可选的实施例中,经由与气管切开管或气管内管的连接,通风机可以用于非侵入式通风。具有近侧通风机的一些示例性优点包括减小将通风供给患者所要求的管道的长度(即,允许使用提供最小的回路阻力的短的呼吸回路从而增强顺应性),以及可以增强患者移动性的更小型的、更轻的装置。在一个实施例中,通风机可以被配置为如下面更加详细描述的可佩带式系统。在一个实施例中,通风机放置为接近患者并且与无通气孔(non-vented)患者接口装置(例如无通气孔面罩、无通气孔嘴件、气管切开管或气管内管)一起使用。因此,患者通过通风机吸气和呼气。因此,应该实现装置中的不工作区与患者的潮流气量的相容性。通过鼓风机的内部尺寸和可能通过并入通风机进气口的被动阀组件使得不工作区最小化。在这种无通气孔式近侧系统中,由电动机产生的热量需要被控制在电动机规格的限制内。通风机通常分别包括两组流量元件和流量传感器,以分别测量吸入和呼出流量从而监视和/或控制通风。如此紧接近患者的无通气孔式通风机使得允许直接监视双向的呼吸流量,但是可能遇到由于患者的呼出气体引起的流量元件上的冷凝,并且这样可能影响流量/容积测量的精确度。通风机是具有优良的电动气动效率、延长电池寿命或允许小的电池组的高度人体工效学的移动式通风机。有利的是,不要求经由笨重的软管将患者系连到庞大的单元。相关的优点在于,不要求通风机克服长呼吸回路的阻力损失,也不要求校正用于长呼吸系统的顺应性的容积测量。通风机能够直接安放在插管的端部,可能在衣物下面,仅有一根细的柔性电缆连接到手持式装置(电池和用户接口)。这样减少了断开的危险,因为患者能够与通风机一起活动而不是分开活动。在可选的实施例中,通风机可以与有通气孔式患者接ロー起使用,有通气孔式患者接ロ或者是具有通气孔的例如用于气管切开术的侵入式患者接ロ,或者是例如使用有通气孔式面罩、有通气孔式嘴件、有通气孔式鼻叉等非侵入式患者接ロ。在这样的配置中,通风机可以如期望方式位于患者的近侧或者远侧,因为在具有近侧通气孔的系统中,即,患者的呼出物经由回路冲洗,通风机的回路长度和不工作区不会强加额外的不工作区。为了经由回路充分地冲洗呼出物,需要最小的通风流,通过最小的PEEP和通气孔的尺寸来实现。因此,与无通气孔式实施例相关的被动吸气阀在专用有通气孔式实施中是不必要的。此外,由于偏流的存在以及当最小的吐出空气流经流量元件时在流量元件上没有形成冷凝,电动机的热管理在有通气孔式系统中被简化。可以优选的是,避免将热量传递到气体并且从那里传递给患者。因此,可以确定的是将热量传到大气中。在这种有通气孔式通风机布置中,根据本发明的实施例的通风机的小的尺寸、重量和电池工作时间会増加装置的便携性。允许紧凑的移动式装置,比方说带式安装或套式安装,可应用于康复或作为应急呼吸器。可选择地,通风机可以安装在头上或身体上,以及与如在下文更加详细描述的短呼吸管一起使 用。而且,因为被动呼气阀设置到通风机,为了非侵入式,通风机可与无通气孔式面罩一起使用。此外,通风机还可以设计为与由通风机控制下的外部的或第三方呼气阀一起使用,例如中间手术阀(intersurgical valve)或如果使用无通气孔式面罩则为近侧电磁阀,诸如于2010年6月9日提交的申请号PCT/AU2010/000708的共有的未决PCT申请中所描述的。在这种情况下,被动呼气阀可以是不必要的,但是进气ロ过滤器仍然是有利的。综合通风机系统图25至图110示出了根据本发明的一个实施例的通风机系统500。如图所示,通风机系统500包括鼓风机510 ;过滤器/阀组件501,其设置到鼓风机的近侧开ロ处;以及粘液捕集器575,其设置到鼓风机的远侧开ロ处。粘液捕集器是任选的部件并且可以由例如下面所述的标准15/22_锥形连接器或者热湿交换过滤器(HMEF)代替。鼓风机鼓风机510包括壳体520 ;包括空气导向槽535的定子部件530 ;适于驱动可旋转轴或转子550的电动机540 ;以及低惯性离心叶轮560。印制电路板组件(PCBA) 572安装到壳体上以控制电动机。PCBA 572可以由罩573封装或覆盖。另外,可以设置包括第一和第二零件512(1)、512(2)的外壳512以封闭鼓风机。如图32至图50最佳所示,壳体520包括第一或上壳体零件522 (例如,见图41至图44),其限定了近侧开ロ或近侧端523(例如,患者侧开ロ或患者近侧开ロ );以及第ニ或下壳体零件524 (例如,见图45至图50),其限定了远侧开ロ或远侧端525 (例如,大气侧开ロ或患者远侧开ロ)。应当理解的是,近侧开ロ用作患者吸气的气流进ロ并且用作患者呼气期间呼出气体的出口。同样地,远侧开ロ用作患者吸气的气流出ロ并且用作患者呼气期间呼出气体的进ロ。如图36和图48所示,下壳体支撑件524包括一个或多个开ロ 527,开ロ 527允许PCBA 572的传感器与鼓风机内的空气流路连通。下壳体零件524还包括多个散热器或散热片526从而辅助去除热量。
在图示的实施例中,第一和第二壳体零件522、524可通过卡插式连接(见图41至图44)相互联接,例如,设置在第一壳体零件522上的凸出件522(1)适于可滑动地啮合在设置到第二壳体零件524上的相应槽524(1)内。然而,应当理解的是,第一和第二壳体零件可以如紧固件等其它适当的方式相互紧固到一起。如图32至图34和图51至图59最佳所示,定子部件530包括相互联接的第一零件532 (例如,见图51至图54)和第二零件534 (例如,见图55至图59)。第一零件532 (例如,由诸如铝的热传导材料构造而成)提供适于在操作位置支撑电动机540的管或电动机凸缘533。第一零件532包括开口 537以允许转子550穿过而与叶轮560接合。第二零件534 (例如,由诸如铝的热传导材料构造而成)限定如上所述的多个空气导向槽或通道535以将空气从离心流引导为轴向流。定子部件可以作用为热传导元件或散热器从而散发来自电动机的热量。橡胶部件536设置在定子部件内以辅助散热。非导电电动机套筒545(例如,由塑料构造而成)在定子部件之下沿着电动机的中央段设置到电动机540。套筒545防止来自电动机540的感应损失。 流量元件555 (例如,由诸如铝的热传导材料构造而成)设置在电动机540和下壳体零件524之间的空气流路中。流量元件555用作流量传感器并且包括多个叶片555(1)(例如,20至60个叶片,例如,40个叶片),叶片测量两个方向上的流量并且为电动机提供热传导功能,即,用作用于电动机的散热器(例如,见图68至图70)。壳体520和定子部件530配合以限定用于来自叶轮560的气流的充气腔室528 (例如,见图32和图33)。而且,壳体520和套筒545配合以限定下游腔室529 (例如,见图32和图33)从而允许流体再循环通过定子部件而不影响流量传感器,即,下游腔室允许流在流量元件之前完全变成层流并且减少湍流。此外,当叶轮叶片562,特别是叶轮叶片的尖端被定子叶片535遮挡时,具有用于来自叶轮的气流的充气腔室528减少叶片通过声调噪声的发生。因此,在叶轮叶片562的尖端与定子叶片535之间不存在视线。如图32至图34所示,垫片521 (例如,由硅树脂构造而成)可以设置在第一和第二壳体零件522、524之间,例如,用于密封、振动隔离、抗震、减少噪声。此外,如图32至图34所示,0形圈541 (I)可以设置在第一壳体零件522与过滤器/阀组件501之间,并且0形圈541(2)可以设置在定子部件530的第一和第二零件532、534与套筒545之间,例如,用于密封、振动隔离、抗震、减少噪声。0形圈541 (2)密封定子部件的内部容积以防止气流进入定子部件并且因此减少不工作区容积。过滤器/阀组件如在图32、图33和图71至图96中最佳显示,过滤器/阀组件501包括过滤器盖502 (例如,见图77至图80),其限定了进气口 502(1)和辅助端口 502 (2)(例如,用于辅助氧气);气流分流器/集流器504 (例如,见图81至图84),其限定进气口 504(1)、呼气出口 504(2)和出口通道504(3);气流分流器罩506 (例如,见图85至图88);进气口膜片阀或吸气阀膜片507 (例如,见图89至图92),其用于控制为了吸气进入鼓风机近侧开口的气流和为了呼气从鼓风机出来的气流;进气口阀环508 ;出气口膜片阀或呼气阀膜片509 (例如,见图93至图96),其用于允许空气被呼出;以及用于过滤进气口气流的过滤器503。在图示的实施例中,过滤器/阀组件可以通过卡插式连接与鼓风机联接,例如,设置在气流分流器/集流器504底座上的突起504(4)(例如,见图74和图84)适于可滑动地接合在相应的狭槽522(2)内,狭槽522(2)设置在第一壳体零件522的顶部(例如,见图41)。然而,应当理解的是,过滤器/阀组件和鼓风机可以其它适当的方式相互紧固到一起。气流分流器罩506提供结构506 (I)以保持出口阀509的定位,例如,见图75。而且,气流分流器罩506与过滤器盖502配合以邻近过滤器盖的进气ロ支撑过滤器503。另夕卜,气流分流器罩506提供开ロ 506(2)(例如,见图87),为使进气ロ气流通过,开ロ 506(2)与进气ロ 504(1)连通。在下文中对过滤器/阀组件501的操作进行更加详细的描述。粘液捕集器如图32、图33和图97至图108最佳所示,可以设置粘液捕集器575,例如用于保护流量元件555。粘液捕集器575包括外壳576、内壳578、在外壳和内壳之间的密封环577和端ロ密封件579。外壳576提供管576(1),管576 (I)用于连接例如经由面罩与患者连通的管道。所述管用作患者吸气的气流出ロ,以及用作患者呼气期间呼出气体的进ロ。内壳578提供了在流路中间的捕获段或捕获板578(1),例如,用于捕获由患者呼出的任何颗粒 物。外壳576和内壳578可以经由卡扣配合相互联接,例如,内壳包括卡扣配合凸块,卡扣配合凸块适于与设置到外壳的凹部联锁。图133是具有集成的粘液捕集器575的通风机系统500的立体图。在下文中对粘液捕集器的操作进行更加详细的描述。热湿交换过滤器(HMEF)在实施例中,热湿交换过滤器580 (HMEF)可以设置到通风机(例如,代替粘液捕集器或标准锥形连接器)从而提供一定程度的润湿并且保护患者的呼吸道,例如调节吸入空气,和/或保护通风机免受呼出微粒的破坏。HMEF可以是可更换附件,但是包括相对于通风机集成且定制的外观。例如,图134是具有集成的HMEF 580的通风机系统的立体图。如图112至图125所示,HMEF 580包括外壳582、内壳584、过滤垫或过滤介质586、热湿交换垫588 (例如,泡沫海绵)和端ロ密封件589 (例如,由硅树脂构造而成)。外壳582提供管582(1),管582 (I)用于连接例如经由面罩与患者连通的管道。所述管用作患者吸气的气流出ロ并且用作患者呼气期间呼出气体的进ロ。超声波焊接线584(1)设置到内壳584从而将内壳和外壳附接。内壳和外壳配合以限定内压端ロ 585,内压端ロ 585用于测量过滤介质586的患者侧的压力。内压端ロ 585使用过滤介质586来保护压カ传感器免受细菌等的破坏。在可选的实施例中,现用的HMEF可以与装置一起使用。例如,图126和图127示出了可与通风机一起使用的现用HMEF 580-1 (例如,ECO MAXI热湿交换过滤器)。在另ー个可选的实施例中,HMEF的相同功能性可并入患者接ロ(例如,面罩、管),与如上所述通风机内联的单元相対。可佩带式系统如上所述,通风机可以被配置为可佩带式系统。可佩带式通风机可以具体实现为具有内置储能和控制接ロ的单ー单元,或可以具体实现为分流単元,其中,电动气动转换器(或鼓风机/过滤器/感测组件)尽可能小且尽可能邻近,并且能够与电动气动转换器分离的部件(例如电源和/或控制部件)可方便地位于其它地方(例如在患者身上(例如,内衣、带等),或者在患者附近(例如,轮椅、座位、枕头、床,床边,或者由护理者操作))。电源/控制单元可以包括为装置供给电カ的电池和允许调整治疗參数的用户接ロ。该单元还能够容纳通风报警器。图135-1和图136示出了根据本发明的一个实施例的用于通风机的遥控器或手持式装置590 (例如,电源/控制单元)。手持式装置590可以包括可释放地连接到手持式装置的任选的扩展电池599 (例如,见图135-2和图135-3)。如图所示,手持式装置590包括壳体591 (例如,由PC/ABS构造而成);缓冲条
592(例如,由TPU构造而成),其提供了在壳体的壳体零件之间的密封件;膜片键盘593 ;显示屏594(例如,彩色IXD屏);通风机接头595,其用于附接与通风机通信的电缆;远程报警连接器596 ;通信连接器597 ;报警蜂鸣器598 ;以及SD卡阅读器587。在图示的实施例中,键盘593包括启动/停止通风按钮593(1)、菜单选择按钮 593(2)、向上/增加按钮593 (3)、向下/减少按钮593 (4)、好/确认/接受按钮593 (5)、人工呼吸按钮593 (6)、声音暂停按钮593 (7)、报警指示器593 (8)和DC输入连接指示器593 (9)。然而,应当理解的是,这种键盘布置仅是示例性的,并且其它适当的按钮和按钮布置可以设置到键盘。图137示出了根据本发明的一个实施例的接驳座或接驳盒565。接驳盒565限定了用于支撑手持式装置590的托架566和用于为手持式装置充电的触头。接驳盒包括直流(DC)充电触头567 (I)、遥控报警触头567 (2)、遥控报警接头567 (3)和电源指示器567 (4)。图138示出了在接驳盒565内处于接驳位置的手持式装置590。如图139最佳所示,托架566包括可滑动托架构件566(1),可滑动托架构件566(1)允许扩大托架的尺寸以容纳具有扩展电池599的手持式装置590。图139示出了托架构件566 (I)移动到延伸位置的接驳盒。图140示出了扩展电池599在扩大的托架内处于接驳位置的手持式装置590。图141至图143示出了便携式通风机500和手持式装置590在用作可佩带式系统中的各种布置。例如,图141示出了适于气道切开术通风的通风机500、用于接近患者胸部支撑通风机的颈带568(1)、用于接近患者胸部稳定通风机的稳定绑带568(2)以及通过手持式装置吊带和绑带568(3)支撑在患者的腰上的手持式装置590。稳定绑带568(2)可以是任选的,例如,图142示出了不通过稳定绑带而通过颈带568(1)支撑的通风机。而且,图142示出了支撑具有扩展电池599的手持式装置590的手持式装置吊带和绑带568(3)。图143示出了与图141类似的布置,具有设置到通风机的储氧附件569。图128至图132示出了用于控制通风机的通过电池工作的遥控器590-1的另一个实施例。操作具体结合附图32、图33、图109和图110对通风机的操作和额外的方案进行更加详细的描述。通风机任选地包括具有进气口 502(1)的过滤器/阀组件501,进气口 502(1)允许将空气从大气抽吸到系统中。空气优选地通过过滤器503以去除任何颗粒物。然而,如果无需考虑过滤空气,或者不考虑消声,或者不考虑氧气充集,就可以不需要过滤器/阀组件,那么鼓风机可以简单地与大气连通。任选地,过滤器503可以是抗菌(AB)式过滤器。在图示实施例中,AB过滤器设置在近侧上以便(I)保护通风机和大气环境远离病原体,(2)保护流量计远离分泌物,和/或(3)起到热湿交换(HME)的作用。
过滤器/阀组件501包括2个单向阀(B卩,进气阀507和出气阀509),单向阀“背对背地”配置以用于将吸入流和呼出流分开。进气阀507以包括环状部507(1)的第一薄膜的形式存在,由于在吸气期间在鼓风机近侧开ロ周围形成真空,环状部507(1)升起。这样打开进气阀507并且允许空气在吸气期间流入鼓风机近侧开ロ 523 (例如,见图109)。进气阀507具有允许空气流过的中心孔。出气阀509以第二薄膜的形式存在,并且由于这里产生的真空而在吸气期间空气将不会通过出气阀离开。出气阀509在吸气期间是关闭的以便防止空气通过呼气出口或出口通道504(3)直接地被抽入鼓风机。不会通过呼气出口抽吸空气的两个示例性原因包括(I)出ロ处的空气具有相对丰富的CO2,以及(2)从呼气出ロ抽入的空气将不会经过过滤器。在呼气期间,空气通过通风机回流到出气阀509。进气阀507在鼓风机近侧开ロ的周边保持关闭,密封进气ロ流路防止呼气进入,并且出气阀509被向上推动以允许呼气离开呼气出口通道504 (3)(例如,见图110)。可以有ー个或多个呼气出口通道504 (3)设置到过滤器/阀组件,例如,如图示的两个呼气出口。因此,呼气与吸气在过滤器/阀组件中被分开。应当注意的是,叶轮和转子在呼气期间仍然在运转以保持呼气末正压(PEEP)或防止 停转。空气进入鼓风机近侧开ロ 523并且流入叶轮560。在图示的实施例中,叶轮具有11个叶片562(例如,见图63)。叶轮叶片的数目优选地是质数以减少声调噪声。而且,叶轮叶片的数目可选择为提供充分的气动性能以及充分的呼出阻力,提供相对低的惯性,和/或提供使得在高速旋转期间低变形的坚固结构。然而,应当注意的是,根据鼓风机的要求,叶轮可以包括不同数目的叶片,如9个或13个。叶轮叶片的数目可以与流动阻抗和效率相平衡,其中,太多的叶片可能増加流动阻抗,而太少的叶片可能降低效率。叶轮可以是附接到电动机转子的混合流、低惯性的叶轮。叶轮具有如申请号为12/083,350的共同未决美国申请所述的交替罩布置,该申请的全部内容通过引用合并于此。叶轮的叶片可相对叶轮的旋转向后弯曲。这样有助于减少声噪声。向后弯曲的叶轮叶片还有助于形成降压流曲线,这样有益于容积控制式通风,因为这会提供精细的分辨率以用于在整个吸气循环中始终控制流动。然而,对于注重压カ目标的通风或非侵入式通风(其中,更高的吸气流率是有帮助的)的实施例,那么径向的或面向前的叶片是优选的。电动机540是大功率的、相对安静的、微型的和高效率的电动机,例如Maxon EC13电动机(30W或50W)。可以优选的是,电动机是完全密封的并且是能够进行高压灭菌以允许对系统进行消毒。狭窄的直径有助于无通气孔实施例的小的不工作区。然而,电动机的最小尺寸,特别地在电动机绕组周围,容许电动机的磁通与任何紧邻的传导结构相互作用,并且这样做会降低电动机的效率。而且,由电动机完成的气动工作内在地产生热量,即使是使用这种高效率的电动机,对于具有小的表面积的小型电动机可能需要特定的设计处理从而达到对电动机进行热管理的目标。在实施例中,为了进行热量管理,电动机将高表面积的热传导零件与电动机联接,但是特别地避免导电零件在电动机产生强磁通的那部分周围从而避免电动机效率的损失。特别地,流量计和定子以及壳体的底座都可以是与电动机主体密切联接的热传导元件,而流量计和定子之间的区域可以是非导电的。叶轮560旋转并且从叶轮沿切向向外引导气流。来自叶轮的空气进入环绕叶轮的充气腔室528。充气腔室是具有等直径的等容积腔室。充气腔室允许产生均匀的或稳定的压力,特别是处于低流率时。充气腔室用作用于离开叶轮的流的储存器或缓冲器。充气腔室提供的容积抑制偏移并且减少在低流率时,特别在零流率时流量测量的噪声。这种稳定的压力使定子进气口周围的压力变化减少或最小化,如果不被控制则压力变化能够造成流量感测的偏移误差该压力变化能够引起来自现有高压区的局部流,通过流量元件的一段,然后通过流量元件的另一段而循环回流到定子进气口周围的低压区。充气腔室还阻止已产生的压力脉冲,压力脉冲能够导致流量感测中的脉冲噪声。由于叶轮叶片的尖端被定子叶片遮挡,使得充气腔室从叶轮径向向外并且定子叶片或空气导向槽535起始于此充气腔室也减少叶片通过声调噪声。气流从充气腔室528被引导通过包括零件534的定子部件530,零件534具有空气导向槽535。定子部件包括多个通道或空气导向槽535,多个通道或空气导向槽535有助于将气流从大致的切向方向引导到大致的轴向方向并且有助于层流流动。在示例性实施例中,定子部件的零件534具有约170mm2-180mm2的截面积,在零件的13个通道之间基本上均等地划分。然而,通道的截面积和数目可依患者的使用和系统的尺寸而变化。例如,用于儿 科的通风系统可以具有更小的截面积,例如,小于170_2。通道的数目可以被选择为包括质数,避免与叶轮联接,和/或在不工作区和阻力之间平衡。截面积基本上通过通道来维持以减少湍流,而不考虑叶片的宽度和深度的变化。限定通道535的定子叶片538 (例如,见图58)随着深度越浅越靠近叶轮而越宽并且继续向下使宽度减小且深度扩大。基本上不变的剖面有助于使通过通道的层流最大化。基本上不变的剖面还减少了呼出气流的呼气阻抗。通道的形状有助于定子部分的可成型性。定子中的通道是相互分离的,例如,使得在使用中空气不会在通道之间流动。定子通道具有在尖端处成例如约20° -40°的角度的上弯曲轮廓,所述角度例如约为30°。然而,定子通道可以具有其它适当的尖端角度。可以在考虑例如当正常使用时鼓风机可能具有的流动速度和旋转速度、阻力、和/或可成型性的情况下来选择尖端角度。定子部件530经由组件中的陡坡(drop)组装在鼓风机壳体520中,并且定子部件530夹在上壳体零件522和下壳体零件524之间。鼓风机壳体零件可以由热传导聚碳酸酯(例如,CoolpolyE4501)成型。在实施例中,定子部件由诸如铝的热传导材料成型。当铝用作散热器时,铝有助于发散来自电动机的热量。值得注意的是,可以根据所需的期望潮流气量而使用具有不同数目叶片的不同尺寸的定子。然而,正如上面所提到的,可以期望的是,限制鼓风机内的不工作区以保持患者的期望潮流气量。由于吸气流和呼气流均流经鼓风机,鼓风机的截面积,即不工作区容积,应当与使得任何施加到患者上的呼吸阻力最小化的期望相平衡。因此,系统被优化以减少通过系统的呼气流阻抗,同时也使得不工作区容积最小化。在定子部件530下面是下游腔室529,下游腔室529提供了定子部件530的端部与流量元件555之间的容积。该下游腔室有助于减少流动湍流并且允许通过转子进行气流再循环而在零
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