[發(fā)明專利]用于CPAP裝置的緊湊低噪音高效鼓風(fēng)機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310066231.8
• 申請日: 2007-05-24
• 公開（公告）號: CN103174661A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 巴頓·約翰·凱尼恩;彼得·約翰·斯威尼
• 申請（專利權(quán)）人: 雷斯梅德電動科技有限公司
• 主分類號: F04D25/08
• 分類號: F04D25/08;F04D29/42;F04D29/66
• 代理公司: 北京金信立方知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;張彬

本申請是申請?zhí)枮?00780018828.8（國際申請?zhí)枮镻CT/AU2007/000719）、申請日為2007年5月24日、發(fā)明名稱為“用于CPAP裝置的緊湊低噪音高效鼓風(fēng)機(jī)”的專利申請的分案申請。

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求享有于2006年5月24日提交的申請?zhí)枮?006902781的澳大利亞臨時專利申請的權(quán)益，其全部內(nèi)容通過引用合并于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高效低噪音緊湊鼓風(fēng)機(jī)。該鼓風(fēng)機(jī)可以使用在包括醫(yī)療、清潔、汽車或計算機(jī)裝置的一些裝置中。該鼓風(fēng)機(jī)也可以用作提取裝置或吸引裝置。在一實施例中，鼓風(fēng)機(jī)可以用在諸如CPAP或呼吸機(jī)裝置的無創(chuàng)通氣（NIVV）裝置中。

背景技術(shù)

OSA的鼻塞式CPAP治療

Sullivan發(fā)明了阻塞性睡眠呼吸暫停（OSA）的鼻塞式持續(xù)正通氣壓力（CPAP）治療。見美國專利4,944,310。用于治療OSA的設(shè)備典型地包括經(jīng)由空氣輸送導(dǎo)管提供空氣或可呼吸氣體供給到諸如面罩的患者接口的鼓風(fēng)機(jī)。因為典型地患者在佩戴裝置的同時睡眠，所以期望具有安靜和舒適的系統(tǒng)。

普通鼓風(fēng)機(jī)/氣泵

鼓風(fēng)機(jī)典型地分為離心式、軸流式或混流式。通常，鼓風(fēng)機(jī)包括兩個主要部分：旋轉(zhuǎn)部分，即葉輪和軸；以及限定流體流動路徑的靜止部分，典型地是諸如蝸殼的室。葉輪的旋轉(zhuǎn)向空氣傳遞動能。靜止部分使從葉輪排出的空氣改換方向到所包含的出口通道。在該改換方向期間，由于下游阻力或下游壓力源所產(chǎn)生的壓力，流動遇到阻力。由于阻力使流動減緩，一部分動能被轉(zhuǎn)換成為壓力形式的勢能。

通常，葉輪旋轉(zhuǎn)得越快，產(chǎn)生的壓力就越高。低效率鼓風(fēng)機(jī)必須更快地旋轉(zhuǎn)葉輪以產(chǎn)生與高效率鼓風(fēng)機(jī)相同的壓力。通常，給定的鼓風(fēng)機(jī)運行得越慢，其越安靜且壽命越長。因此，通常期望使鼓風(fēng)機(jī)更高效率地產(chǎn)生正壓空氣供給。

參考圖1和圖2，限定了三個方向，即徑向R、切向T和軸向A。現(xiàn)有技術(shù)的離心式鼓風(fēng)機(jī)10包括出口20、入口30、電動馬達(dá)40、葉輪50和軸60。箭頭70指示氣流的大致方向。空氣在入口30進(jìn)入鼓風(fēng)機(jī)并且由旋轉(zhuǎn)葉輪加速。由葉輪傳遞的旋轉(zhuǎn)通常在切向T上引導(dǎo)氣流。然后蝸殼抑制氣流使其繞蝸殼螺旋。然后氣流經(jīng)由出口20在大致切向T上離開鼓風(fēng)機(jī)。

在諸如軸向展開式蝸殼鼓風(fēng)機(jī)的一些鼓風(fēng)機(jī)中，在氣流大致以切向T離開鼓風(fēng)機(jī)之前，蝸殼的幾何結(jié)構(gòu)稍微在軸向A上引導(dǎo)切向螺旋氣流。

常常使用風(fēng)機(jī)曲線來描述鼓風(fēng)機(jī)的性能，風(fēng)機(jī)曲線示出了與空氣的出口壓力相對的空氣的流速。包括葉輪直徑和葉輪葉片的數(shù)量及形狀的許多因素影響風(fēng)機(jī)曲線。設(shè)計過程是在諸如期望壓力、流速、尺寸、可靠性、可制造性和噪音之間的競爭優(yōu)先的復(fù)雜的平衡。盡管部件的尺寸、形狀和構(gòu)造的許多組合可以產(chǎn)生加壓空氣的流動，但是這樣的結(jié)果可能會遠(yuǎn)離最佳的，或者是不切實際的。

ResMed軸向蝸殼設(shè)計

在公開號為WO?99/64747的ResMed的國際專利申請PCT/AU99/00444中，描述了已知的鼓風(fēng)機(jī)設(shè)計的另一形式，其內(nèi)容通過引用清楚地合并于此。如該專利申請中所述，蝸殼的幾何結(jié)構(gòu)在大致軸向上展開，然而空氣在大致切向上離開鼓風(fēng)機(jī)。

Respironics呼吸機(jī)

在公開號為WO?99/13932的Respironics的國際專利申請PCTUS98/19635中，描述了一種具有鼓風(fēng)機(jī)組件的醫(yī)療呼吸機(jī)，鼓風(fēng)機(jī)組件優(yōu)選地包括三個旋轉(zhuǎn)葉輪和兩個靜止定子。在該裝置中，使用常規(guī)的蝸殼設(shè)計以使空氣在大致切向上離開鼓風(fēng)機(jī)組件。

該鼓風(fēng)機(jī)設(shè)計的缺點是其趨向于受到葉片通過音調(diào)噪音釋放。

Respironics?REMstar

在CPAP裝置的Respironics?REMstar系列中還能找到另一種已知的鼓風(fēng)機(jī)。在該裝置中，空氣在大致切向上離開鼓風(fēng)機(jī)。

ResMed鼓風(fēng)機(jī)

轉(zhuǎn)讓給ResMed有限公司的美國專利6,910,483（Daly等人）描述了一種用于患者的持續(xù)正通氣壓力（CPAP）通氣的雙端可變速鼓風(fēng)機(jī)，其包括在氣體流動路徑中的兩個葉輪，兩個葉輪協(xié)作地將氣體加壓到期望壓力和流動特性。該專利的內(nèi)容通過引用清楚地合并于此。在該裝置中，空氣在大致切向上離開鼓風(fēng)機(jī)。

2006年10月27日提交的PCT申請?zhí)枮镻CT/AU2006/001617的PCT申請和2006年10月27日提交的PCT申請?zhí)枮镻CT/AU2006/001616的PCT申請描述了多級鼓風(fēng)機(jī)。這兩個PCT申請的內(nèi)容通過引用合并于此。