專利名稱：單級或多級鼓風(fēng)機以及該鼓風(fēng)機用嵌套式蝸殼和/或葉輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于向人體供給可吸入氣體的裝置，例如， 用于阻塞性睡眠呼吸暫停(OSA: Obstructive Sleep Apnea )、諸如肺氣 肺的其它呼p及道疾病和紊亂的連續(xù)氣道正壓通氣(CPAP: Continuous Positive Airway Pressure )治療,或者4翁助通氣的應(yīng)用。
現(xiàn)有技術(shù)OSA的CPAP治療，即無創(chuàng)正壓通氣(NIPPV: Noninvasive Positive Pressure Ventilation)的一種形式，涉及利用導(dǎo)管和面罩將增壓 的通常為空氣的可吸入氣體輸送到患者的氣道。根據(jù)患者的需要，用 于CPAP的氣壓能夠限定在如4cm水柱至30cm水柱(典型的是在 8-15cm水柱的范圍內(nèi))的范圍內(nèi)，其流速可達180L/min (在面罩處測 得)。增壓氣體用作患者氣道的充氣夾板，來阻止氣道收縮，尤其是在 呼吸的吸氣階段中。典型地，在CPAP過程中，使患者通氣的壓力根據(jù)患者呼吸 周期的階段而變化。例如，可以將換氣裝置例如使用控制算法預(yù)設(shè)為輸送兩個壓力，即在呼吸循環(huán)的吸氣階段的吸氣相氣道正壓(IPAP: inspiratory positive airway pressure (例^口， 4-8cm ]<4主)),和在口乎吸《盾 環(huán)的呼氣階,殳的呼氣相氣道正壓(EPAP: expiratory positive airway pressure (例如，10-20cm水柱))。用于CPAP的理想系統(tǒng)能夠在IPAP 和EPAP壓力之間快速、有效并無噪聲地轉(zhuǎn)換，同時在吸氣階段的初期 向患者提供最大的壓力支持。在傳統(tǒng)的CPAP系統(tǒng)中，供給患者的空氣由具有單個葉輪的 鼓風(fēng)機，即單級鼓風(fēng)機來增壓。該葉輪封裝于蝸殼或殼體中，輸入氣 體被封閉在該蝸殼或殼體中并同時由旋轉(zhuǎn)葉輪增壓。增壓氣體例如通 過典型的包括空氣輸送管的空氣輸送通道逐漸離開蝸殼并傳送至患者 的面罩處。其它鼓風(fēng)機使用一對葉輪，例如， 一個葉輪位于馬達的任一 側(cè)但固定到公共的輸出軸上。這種結(jié)構(gòu)公開在專利號為6,910,483的共 有的美國專利申請和于2004年6月IO提交的序列號為10/864,869的 共有的同時待審的申請中，其各自的全部內(nèi)容通過引用合并于此。通常，單級鼓風(fēng)機噪聲大并且不如兩級鼓風(fēng)機那樣靈敏，因 為需要更長時間來獲得理想的壓力。兩級鼓風(fēng)機由于在較低速度運行 就能產(chǎn)生理想的壓力因而產(chǎn)生的噪聲較小，并且更加靈每丈。另一方面， 兩級或者雙頭鼓風(fēng)機對于特定應(yīng)用來說顯得過大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個方案通常地涉及一種單級或多級(例如，兩級 及以上)變速鼓風(fēng)機組件，其提供更高的可靠性和較低噪聲的同時提 供更快的壓力響應(yīng)時間，并且封裝尺寸更小。
本發(fā)明的另 一個方案涉及一種與用于治療睡眠呼吸紊亂的 鼓風(fēng)機組件一 同使用的葉輪。為此，這里描述的示例性實施例具有特別有利的多種結(jié)構(gòu)方
案。 一個方案涉及鼓風(fēng)機用馬達組件，尤其涉及對典型馬達外殼的削 減，因此減小其尺寸和重量。隨著馬達外殼的削減，馬達體和支撐馬
達體的底座(chassis )之間的空間限定了用于第一級和第二級葉輪之間 的增壓空氣的第一蝸殼馬達。在實施例中，馬達殼體和底座之間的環(huán)形分割密封件將大體 上呈徑向的空間劃分為兩部分。其中的第 一部或上部容納了鼓風(fēng)機用 馬達組件的上半部并且包括用于向位于馬達上端的第一級葉輪供給非 增壓氣體的進氣口，而其中的第二部或下部容納了鼓風(fēng)機用馬達組件 的下半部并且包括第一蝸殼和至位于馬達的下端或相反端的第二級葉
輪的第二進氣口。換句話說，上部中的第一蝸殼通過級間通道的方式 向第二級葉輪處的第二進氣口供給氣體，而位于馬達體內(nèi)并且在軸向 上位于第一蝸殼下方的第二蝸殼使空氣向底座排氣口移動。蝸殼的這 種軸向嵌套布局和級間通道顯著地節(jié)省了空間。示例性實施例的另 一個結(jié)構(gòu)方案涉及將鼓風(fēng)機用馬達組件 支撐在底座中的多個彈簧上，以使鼓風(fēng)機用馬達組件與底座在振動上 隔絕。另一個相關(guān)特征是為鼓風(fēng)機用馬達組件的頂蓋使用塑性材料； 為鼓風(fēng)機用馬達組件和底座之間的分割密封件和為鼓風(fēng)機用馬達組件 出口和底座出口之間的接頭使用諸如硅橡膠的相對柔軟的柔性聚合 物；以及為馬達罩和馬達體使用諸如鋁或鎂的金屬。用于不同組成部 分的不相似的材料的組合會抑制振動并因此降低噪聲。
為了減小慣性因而提高對于壓力變化的響應(yīng)能力，第一和第 二級葉輪為雙遮板(double-shroud)型，但是位于各個葉輪上的一對遮 板并不相同。確切地說， 一個遮板從葉輪的中心穀在徑向向外的方向 上延伸出相對較短的距離。另 一個遮板徑向向外延伸至葉輪葉片的外 部邊緣，但是該遮板具有內(nèi)徑與較小遮板的外徑相似的中心開口 。這 種結(jié)構(gòu)(此處有時被稱為"交替式遮板"結(jié)構(gòu))便于制造并且通過減少 葉輪外部的材料用量來減小慣性，而不會損失葉輪的剛度要求。這種 方法還會降低對于葉輪和罩(cover)之間的間隙的變化的敏感度。在另 一個實施例中，嵌套式蝸殼元件圍繞鼓風(fēng)機用馬達固定 在一起，同時夾在可以扣合(snap-fit)(或者否則為適當(dāng)連接)到各個 蝸殼元件上的頂部和底部蓋(lid)或罩之間，以提供軸向緊湊并易于 組裝的組件。所述組件還適合容納于杯狀、端部開口的柔性套筒中。葉輪輪葉(vane)或葉片(blade)在徑向上連續(xù)彎曲，但同 時其寬度也在徑向外部沿鄰近較小直徑遮板的邊緣逐漸減小。此外， 葉片或輪葉的最外側(cè)橫向邊緣可以沿其各自的橫向?qū)挾瘸孰A梯狀。這 種設(shè)計降低葉片頂端處的渦流噪聲，另外，葉輪優(yōu)選由聚丙烯而不是 常規(guī)的聚碳酸酯制成，從而提供更進一步的聲阻尼特性。在選擇性實施例中，較大直徑遮板可以具有截頭圓錐形狀 (truncated frusto-conical shape ),其在徑向長度方向上沿葉4侖葉片的一 個邊緣具有相應(yīng)的錐度，從而至少使葉片的徑向外部在徑向外側(cè)方向 上寬度逐漸減小。另一個特征涉及沿頂部或底部蓋或罩中的一個或兩個的鄰 近表面具有匹配錐度，以在錐形葉片邊緣和鄰近的蓋或罩表面之間提 供基本恒定的距離。
優(yōu)選地，第 一和第二級葉輪固定在圍繞共同的軸旋轉(zhuǎn)的馬達 輸出軸的相對端上。葉輪被設(shè)置為通過氣流通道4皮此流體連通，從而 在氣體離開底座出口之前所述葉輪在第 一和第二蝸殼中共同使氣體增 壓。因此，在一個方案中，本發(fā)明涉及一種雙頭鼓風(fēng)機，所述雙 頭鼓風(fēng)機包括支撐相對的第一和第二軸端的鼓風(fēng)機用馬達組件，第 一和第二軸端各具有連接到其上并分別封閉在第一和第二蝸殼中的第 一和第二葉輪，其中第一蝸殼連接到入口且第二蝸殼連接到出口；鼓 風(fēng)機用馬達組件被支撐在底座外殼中；在第 一和第二蝸殼之間的徑向 外部級間通道，其中第二蝸殼至少部分地與徑向外部級間氣體通道大 體上同軸嵌套。在另一個方案中，本發(fā)明涉及一種雙頭鼓風(fēng)機，所述雙頭鼓 風(fēng)機包括支撐相對的第一和第二軸端的鼓風(fēng)機用馬達組件，第一和 第二軸端分別具有連接到其上的第一和第二葉輪；鼓風(fēng)機用馬達組件
被支撐在底座外殼內(nèi)并且包括馬達體，所述馬達體包括下盤、外圍側(cè) 壁和頂罩，并且其中頂罩設(shè)置有與所述底座外殼的內(nèi)壁接合的柔性密封件。在另 一個方案中，本發(fā)明涉及一種包括鼓風(fēng)機用馬達組件的 鼓風(fēng)機，所述鼓風(fēng)機用馬達組件支撐軸端設(shè)置有葉輪的軸，所述葉輪 具有多個彎曲的輪葉，每個輪葉的寬度在其徑向外部逐漸減小。本發(fā)明的另一個方案針對一種葉輪，所述葉輪包括頂部遮 板；底部遮板；多個從頂部遮板延伸到底部遮4反的4侖葉，每個所述輪 葉包括與頂部遮板接觸的在輪葉的徑向內(nèi)部的頂緣，以及與底部遮板 接觸的在輪葉的徑向外部的底緣，從而使在每個輪葉的底緣處的輪葉的徑向內(nèi)部不接觸或鄰近底部遮板，并且在每個輪葉的頂緣處的輪葉 的徑向外部不接觸或鄰近頂部遮板。在又一個方案中，本發(fā)明涉及一種雙頭鼓風(fēng)機，包括鼓風(fēng) 機用馬達，其包括分別支撐第一級和第二級葉輪的相對地延伸的第一 和第二軸端；第一和第二蝸殼元件，其在馬達的相對側(cè)并且;f皮此固定； 連接到第一蝸殼的頂蓋或頂罩和連接到第二蝸殼的底蓋或底罩，第一 蝸殼元件和頂蓋或頂罩限定其中安裝了第一級葉輪的第一蝸殼，第二 蝸殼元件和底蓋或底罩限定其中安裝了第二葉輪的第二蝸殼，第一和 第二蝸殼由與第 一和第二軸端大體上同軸嵌套的螺旋級間氣體通道連接。所述或其它方案將在下文對優(yōu)選實施例的詳細描述中進行 描述或變得顯而易見。


圖1為依照本發(fā)明的第一示例性實施例的鼓風(fēng)才幾用馬達組 件的立體圖；圖2為圖1的鼓風(fēng)機用馬達組件的立體圖，但是以逆時針方 向圍繞組件的豎直中心軸線旋轉(zhuǎn)約卯°;圖3為圖1所示的鼓風(fēng)機用馬達組件的另一個立體圖，但是 組件的頂罩已被去除；圖4為依照本發(fā)明的另一個例示性實施例的鼓風(fēng)機用馬達 組件的立體圖5為說明圖4的鼓風(fēng)^L用馬達組件與底座組合的分解立體
圖；圖6為與圖5相似的立體圖，但是鼓風(fēng)機用馬達組件已插入 底座；圖7為沿圖6的線7-7得到的截面圖；圖8為裝入圖1和4所示的鼓風(fēng)機用馬達組件中的一種葉輪 的立體圖；圖9為圖8所示葉輪的相反側(cè)的立體圖；圖IO為沿圖9的線10-10得到的截面圖；圖10-1至10-6為根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的葉輪的視圖；圖10-7至10-10為具有輪葉或葉片頂端的倒角的葉輪的三個
選擇性實施例的視圖；圖11為與圖6相似，但是在底座上方設(shè)置有頂蓋，并且去 除部分底座和第一級葉輪的鼓風(fēng)機用馬達組件和底座的局部剖切的立 體圖；圖12為圖11的鼓風(fēng)機用馬達組件和底座的視圖，但是從略 微不同的角度觀察到的，并且為了清晰起見已將支撐彈簧去除；圖13為與圖12相似的截面圖，但是對鼓風(fēng)機用馬達組件也 進行了剖切；圖14為底座的平面圖，并且底座蓋和鼓風(fēng)機用馬達組件已 經(jīng)去除；
圖15為圖4所示的鼓風(fēng)機用馬達組件的仰視圖；圖16為依照另一個實施例的與鼓風(fēng)機用馬達組件一同使用 的柔性套筒的立體圖；圖17為圖16所示的套筒的俯視圖；圖18為沿圖17中的線18剖切的圖17所示的套筒的側(cè)視圖；
圖19為圖16所示的套筒的仰^L圖；圖20為組裝于鼓風(fēng)機用馬達組件之上的圖16的套筒的局部 去除的立體圖；圖21為位于底座外殼內(nèi)的鼓風(fēng)機用馬達和套筒組件的截面 圖；及圖22為圖16-21所示的柔性套筒的變體的局部立體圖；
圖23為依照另一個實施例的鼓風(fēng)機用馬達組件的組件分解
圖；圖24為組裝后的圖23的鼓風(fēng)機用馬達組件的截面圖；圖25為用于圖23和24說明的實施例中的第一蝸殼元件的 立體圖；圖26為來自圖23和24說明的實施例的組裝后的第一和第 二蝸殼元件的立體圖；圖27為圖26的組件的立體圖，但處于倒置位置；圖28為圖26和27所示的組裝后的第一和第二蝸殼元件的 另一個立體圖29為與圖28相似的立體圖，但是旋轉(zhuǎn)了大約180°;圖30為與圖28相似的立體圖，但是組裝后的元件在逆時針 方向上略微旋轉(zhuǎn)并向更豎直的位置傾斜；圖31為從圖23得到的頂蓋或頂罩的立體圖；圖32為圖31的頂蓋或頂罩的立體圖，但是所述蓋或罩處于 倒置位置；圖33為從圖23得到的底蓋或底罩的立體圖；
圖34為圖33所示的底蓋或底罩的仰-現(xiàn)圖；
圖35為從圖23得到的柔性套筒的立體圖；及
圖36為圖23所示的套筒的另一個立體圖。
具體實施方式
a)概述首先參照圖1、 2和3，依照例示性實施例的鼓風(fēng)機用馬達 組件IO通常包括具有頂罩14和底罩16的馬達體12。馬達自身為常規(guī) 設(shè)計，因此無需詳細描述，另外應(yīng)注意，輸出軸(在圖7中由中心軸 線48表示)從馬達相對的上端和下端突出但是沒有延伸通過組件的頂 罩14和底罩16。在這點上，應(yīng)該理解的是，這里對諸如"上部"、"下 部"、"頂部"和"底部"等術(shù)語的引用只是為了觀察附圖時方便，而并非 旨在進行任何形式的限制。進氣口 18設(shè)置于頂罩14中而排氣口 20設(shè)置于馬達外殼12 的側(cè)壁中。電纜22從馬達體延伸用以連接電源。
在詳細描述鼓風(fēng)機用馬達組件IO之前，參看對適于容納鼓 風(fēng)機用馬達組件10的底座外殼(或筒單地稱為底座)24進行說明的附 圖5-7和11-14。底座24的更多細節(jié)可以在于2005年5月4日提交的 申請?zhí)枮?0/533， 840的美國專利申請中找到，其全部內(nèi)容通過參考合 并于此。更具體地說，鼓風(fēng)機用馬達組件可以通過多個螺旋彈簧28(在 圖1、 2中示出了一個)被支撐在底座24的下盤26上。在示例性實施 例中使用了三個這樣的彈簧，但是這種彈簧的個數(shù)和配置可以變化。 彈簧28安裝在形成于底座24的下盤26中的穴口 (pocket)或凹口 (recess) 30 (見圖5和14)中，彈簧的上端與位于鼓風(fēng)機用馬達組件 10的底蓋16下側(cè)的對準的相似的穴口或凹口 31 (見圖15)嚙合。底座24中的進氣導(dǎo)管32 (見圖7)向鼓風(fēng)機用馬達組件10 供氣，而當(dāng)鼓風(fēng)機用馬達組件10完全安裝在底座中時，排氣管34連 接至鼓風(fēng)機用馬達組件10的排氣口 20。鼓風(fēng)機用馬達組件10優(yōu)選為不封閉在典型的馬達外罩或殼 體之中。結(jié)果，鼓風(fēng)機用馬達體12(圖1-3)自身能夠安裝在較小的底 座中，同時為了建立第一至第二級氣體通道(更多細節(jié)在下文說明)， 在馬達體12和底座24的外圍側(cè)壁36之間保持必要的間隙。應(yīng)注意的 是,底座24的壁36可以是雙壁結(jié)構(gòu)(圖7 )或者是單壁結(jié)構(gòu)(圖11-13 )。 通過將鼓風(fēng)機用馬達組件10支撐在彈簧28(或其它合適的振動衰減元 件)上，并且與底座的外圍側(cè)壁36和蓋38相間隔，鼓風(fēng)機用馬達與 底座24在振動上隔絕。鼓風(fēng)才幾用馬達組件10插入底座24之后，底座蓋38 (圖7 和11-13)位于鼓風(fēng)^L用馬達組件上方，封閉底座的上部開口端。通過上述概述，現(xiàn)在將更詳細地描述裝置的元件和操作。b)鼓風(fēng)機用馬達組件此處應(yīng)該注意的是，圖1-3所示的鼓風(fēng)機用馬達組件10與 圖4-7和11-14的鼓風(fēng)機用馬達組件110略有不同。圖l-3中所示的組 件具有不同的零件，其中某些零件會涉及到制造方面的考慮而可能或 者不可能出現(xiàn)在圖4-7和11-14所示的組件中，反之亦然，特別是對鼓 風(fēng)機用馬達體、頂罩和底罩而言。在這點上，圖4-7和11-14中的鼓風(fēng) 機用馬達組件的外部元件由與圖1-3中所使用的相似的附圖標記表示， 但添加了前綴"l"。因此，可以認為組件IO和IIO是不同的實施例，盡 管它們在總體結(jié)構(gòu)和功能上相似。另外，同時為了本公開的目的，應(yīng) 該認為鼓風(fēng)機用馬達組件10和110的內(nèi)部元件基本相同。特別參照圖7和11-13,鼓風(fēng)機用馬達組件110包括形成有 由主體112的下盤42、內(nèi)側(cè)壁44和馬達蓋罩(cap)或端罩(end bell) 46限定的內(nèi)部腔體40的馬達體112。馬達線圏和電樞(為了清晰起見 未示出)以常規(guī)方式固定在馬達體112中，而示意性地以48表示的輸 出軸在相反的方向上延伸通過主體112的馬達蓋罩46和下盤42。蓋罩 46和下盤42可以包括適當(dāng)?shù)挠糜谳S的軸承支架。應(yīng)注意的是，馬達蓋 罩46與馬達體112的上部外邊緣52接合，并且經(jīng)由橫向凸緣54和豎 直唇緣56與頂罩114的內(nèi)部臺肩58接合。馬達蓋罩46和鼓風(fēng)機用馬 達組件頂罩114之間的空間60 (此處也稱為"第一蝸殼，，)由第一級葉 輪62占據(jù)，第一級葉輪62經(jīng)由中心轂或襯套(bushing) 50固定至馬 達輸出軸48的上端。鼓風(fēng)機用馬達體112還形成有下垂邊緣或外壁64，其通過 大致水平的凸緣66以其上端連接至內(nèi)側(cè)壁44上。凸緣66和外壁64 的上端圍繞內(nèi)側(cè)壁44螺旋向下，形成第二級蝸殼(此處將進一步描述)，而外壁64的下端與鼓風(fēng)機用馬達組件底蓋116通過以68表示的伸縮 配合(telescoping fit)來接合。底罩116和鼓風(fēng)機用馬達組件112的下盤 42之間的空間70 (此處也稱為"第二蝸殼，，)由第二級葉輪72占有， 第二級葉輪72經(jīng)由中心轂或村套75固定至馬達輸出軸48的下端。鼓 風(fēng)機用馬達體112和罩46優(yōu)選由鋁或其它如鎂等合適的導(dǎo)熱材料制成 以具有良好的熱傳導(dǎo)。導(dǎo)熱材料有助于對流地冷卻馬達并且具有良好 的熱傳導(dǎo)特性。另外，從馬達帶走的熱量能夠用于加熱例如通過導(dǎo)管 向患者輸送的增壓氣體。選擇性地，可以簡單地將熱量從馬達和空氣 導(dǎo)管轉(zhuǎn)移。鼓風(fēng)機用馬達組件的頂罩114分別包括上部74和下部76。 上部可以由相對硬質(zhì)的塑料或其它合適的輕質(zhì)材料構(gòu)成并且具有大致 倒置的杯狀和中心開口或孔118，空氣通過中心開口或孔118供給第一 級葉輪62。頂罩的下部76呈下垂邊緣形狀，并通過粘附或任何其它適 當(dāng)?shù)姆绞礁街洁徑_肩或邊緣58的上部74。下部76優(yōu)選由能夠在 78處使頂罩114對底座24的內(nèi)側(cè)壁36進行密封的柔性聚合物或橡膠 材料(例如，硅橡膠)構(gòu)成。這種密封配置的重要性將在下文作進一 步描述。鼓風(fēng)機用馬達組件10和110各自的排氣口 20和120也由諸 如硅橡膠的柔性材料形成。這導(dǎo)致了當(dāng)鼓風(fēng)機用馬達組件10或110插 入底座24中并在底座24中適當(dāng)定位時與底座排氣管34的柔性密封連 接。每個排氣口 20、 120包括外部橢圓形外圍邊緣82、 182和限定出 口 86、 186的內(nèi)部圓形邊緣84、 184,并且所述邊桑彖分別適于與底座 24的內(nèi)壁上的互補表面(complimentary surface)接合，邊緣84 、 184特 別設(shè)計為由底座的圓形排氣管34密封接合。C)葉輪
Cl)第一實施例-交替式雙遮板葉輪第一和第二級葉輪62、 72可以具有相同的設(shè)計(盡管為了 適應(yīng)本實施例必須是鏡像幾何形狀)，因此只對葉輪62進行詳細描述。 特別參照圖8-10,盡管可以使用其它合適的材料和制造技術(shù)，葉輪62 為單件成型塑性結(jié)構(gòu)。葉輪62包括夾在一對盤狀遮板90、 92之間的 多個連續(xù)彎曲形或直線形的輪葉或葉片88。較小遮板92合并了容納馬 達軸48的上端的轂或襯套50。遮板92與輪葉88的內(nèi)部重疊，即，較 小遮板的外徑(OD )基本小于較大遮板90的OD。較大遮板90形成 有相對較大的中心開口 94,但該遮板延伸至輪葉的徑向外部頂端。使 較小遮板92的OD略小于遮板90的中心開口 94的直徑，簡化了用于 制造葉輪的成型工藝(通過允許葉輪易于單件成型)。通過使用不同尺寸的遮板(具體來說，在葉輪的外部只具有 一個遮板)，葉輪62、 70的慣性減小而葉輪的總體剛性保持不變。在 這點上，葉輪62、 70二者均優(yōu)選由聚碳酸酯或聚丙烯材料構(gòu)成(后一 種材料提供了抑制葉輪共振的聲阻尼特性)。如果需要，可以使用玻璃 纖維強化來增加聚丙烯和聚碳酸酯的剛度。輪葉或葉片88的徑向外部96的寬度逐漸減小并且橫向頂緣 98可以呈階梯狀，圖IO中看得最清晰。每個輪葉可以具有適于預(yù)期目 標的外形，并且所述外形可以逐漸減小。例如，每個輪葉可以在平面 圖中逐漸減小(即，每個輪葉的邊緣厚度可以由內(nèi)向外從較大寬度向 較窄寬度逐漸減小)，和/或每個輪葉可以在正視圖中逐漸減小(即，每 個輪葉沿長度的高度可以由內(nèi)向外從較大高度向較小高度逐漸減小)。 這可以通過使鄰近較小直徑遮板的輪葉或葉片邊緣逐漸減小來實現(xiàn)，從而至少使葉片的徑向外部在葉輪的徑向外端減小至較小的寬度。另 外，輪葉的截面厚度可以變化或逐漸減小。這些輪葉特征的目的是減 小噪聲，而臺階狀邊緣的具體作用是分散圍繞輪葉頂端的壓力脈沖。 在選擇性實施例中，葉輪葉片的葉片后緣可以由其它干擾來破壞，例
如但不限于凹陷或粗加工。這種干擾可分解尾隨葉片邊緣的平穩(wěn)氣流 并且有助于減小噪聲。在圖10-7至10-9說明的一個實施例中，在延伸過l交小遮板 92的邊緣面88.3和才黃向頂緣98之間的葉4侖的頂端^皮倒角或被切口
(notched)從而在頂端生成過渡表面99。過渡表面的實例包括直線倒 角99.1 (圖10-7),凸倒角，例如拱形99.2 (圖10-8)，或凹切口 99.3
(圖10-9)。如圖10-10所示，倒角或切口的尺寸優(yōu)選從通過延伸橫向頂 緣98和邊緣面88.3所在的平面使其相交形成的假想轉(zhuǎn)角沿每個邊緣 (98和88.3 )尺寸在0.5-5mm之間，更優(yōu)選的約為2mm。沿每條邊緣 的尺寸不需要相同。所述輪葉的倒角或切口旨在進一步減小噪聲，包括減小輪葉 轉(zhuǎn)動聲音。底罩16、 116的外部或外表面也設(shè)置有多個固定輪葉100， 如圖15所示，多個固定4侖葉IOO可以二個一組設(shè)置為三組，但是也可 以實施其它布局。在使氣體流入第二級葉輪72之前，這些輪葉用來減 小氣體旋動或旋轉(zhuǎn)的程度，此處將進一步描述。
c2)第二實施例-錐形交替式雙遮板葉輪
圖10-1至10-6說明了根據(jù)本發(fā)明的可選設(shè)計的葉輪62.1。 如同圖8-10所示的葉輪62,葉輪62.1包括交替式遮4反設(shè)計， <旦除此之 外，該葉輪在正視圖中呈錐形，例如，每個輪葉的高度沿其徑向長度 變化或者逐漸減小，如圖10-1和10-6所示。每個輪葉也可以在寬度方 向上逐漸減小，如平面圖中所示。這種錐形交替式遮板葉輪兼具交替 式遮板葉輪的優(yōu)點(成本低、慣性小和較好的平衡)和錐形葉輪的優(yōu) 點(通過葉輪的徑向空氣流速更加一致并因而具有更低的噪聲和更高 的效率)。作為次要的益處，錐形交替式遮板設(shè)計還提供了優(yōu)異的剛度 和對彎曲、下垂或"蠕變"的抗性。如上所述，葉輪62.1具有錐形設(shè)計并且包括夾在一對盤狀 遮板90.1、 92.1之間的多個連續(xù)彎曲形或直線型的4侖葉或葉片88.1。 每個輪葉88.1包括第一邊緣88.2和第二邊緣88.3。每個邊緣88.2的徑 向外部88.4 (圖10-4)鄰接或接觸或接近遮板90.1的內(nèi)表面，而每個 輪葉的邊緣88.2的徑向內(nèi)部88.5 (圖10-5 )進一步向內(nèi)徑向延伸超過 遮板90.1并且通過開口 90.2 (也稱為遮板92.1的"小直徑")可見。相 反地，每個邊緣88.3的徑向內(nèi)部鄰接或接觸或接近遮板92.1的內(nèi)表面， 而每個輪葉的每條邊緣88.3的徑向外部進一步向外徑向延伸超過遮板 92.1，在圖10-1中可見。在所述實例中通過形成截頭圓錐形狀的遮板 90.1來產(chǎn)生錐形設(shè)計，而遮板92.1通常是平面的(見圖10-6)。遮板之 間的輪葉88.1成形為適于安裝在遮板之間的空間中，從而使輪葉沿著 較大直徑遮板從葉輪的徑向內(nèi)部向徑向外部逐漸變細。截頭圓4,體相應(yīng)的小直徑90.2和大直徑卯.3形成相對于遮 板92.1成角度的斜壁90.4。角a在0-60。的范圍中，根據(jù)實際應(yīng)用優(yōu)選 為在10-30°之間。相反地，圖8-10中的遮板在基本平行的平面內(nèi)延伸，盡管其可能具有不同的厚度。較小遮板92.1合并了容納馬達軸48的上
端的轂或村套50.1。遮板92.1與輪葉88.1的內(nèi)部重疊，即，較小遮板 92.1的外徑(OD)基本小于較大遮板90.1的0D。遮板90,1形成有未 能覆蓋輪葉的徑向內(nèi)部的開口 90.2，但遮板卯.l延伸至輪葉的徑向外 部頂端。使得較小遮板92.1的OD略微小于遮板90.1的中心開口 90.2 的直徑，簡化了用于制造葉輪的成型工藝。
個遮板)，葉輪62.1的慣性減小而葉輪的總體剛性保持不變。在這點上， 葉輪62.1優(yōu)選由聚碳酸酯或能夠提供聲阻尼特性的聚丙烯材料構(gòu)成 (后一種材料能夠抑制葉輪的共振)。如果需要，可以使用玻璃纖維強 化來增加聚丙烯和聚碳酸酯的剛度。輪葉或葉片88.1的徑向外部96.1的寬度可以逐漸減小而才黃 向頂緣98.1可以呈階梯狀，與圖10-6所示和/或圖10-7至10-10所示 的切口或倒角99及上文所述相似。這些輪葉特征旨在減小噪聲而臺階狀邊緣的具體作用是分 解圍繞輪葉頂端的壓力脈沖。在選擇性實施例中，葉輪葉片的葉片后 緣可以由其它干擾來破壞，例如但不限于凹陷或粗加工。這種干擾分
解尾隨葉片邊緣的平穩(wěn)氣流并且有助于減小噪聲。葉輪62.1同樣堅固(可以每秒轉(zhuǎn)速更高)甚至具有更低的 慣性(響應(yīng)更快)并且可能比葉輪62還安靜，其通常為平行布局。此 外，由于其設(shè)計，葉輪62.1能夠制成單一部件。錐形交替式遮板實施例成本低，具有良好的平衡、很低的慣 性、低噪聲和高強度。使用錐形遮板設(shè)計的用材更少。錐形設(shè)計還能夠?qū)е赂交臍怏w流速，例如，使速度在輪葉的徑向內(nèi)端和外端之 間保持恒定。與單遮板葉輪相比，雙遮板葉輪的葉輪頂部和頂蓋之間的間 隙對容差不那么敏感。在單遮板(或開口 )葉輪上，如果頂蓋相對較 遠，由于空氣能夠流過葉片的頂部，頂部間隙對偏差非常^:感。
d)蝸殼回到圖7和11-13，可以看到由頂罩114的下側(cè)和馬達蓋罩 46的上(或外)側(cè)形成的空間60 (封裝了第一級葉4侖62并且還包括 恰好在葉輪外側(cè)的環(huán)形蝸殼區(qū)域)限定了第一蝸殼。在離開第一蝸殼 60 (高速區(qū)域)之后，空氣沿著通向鼓風(fēng)機用馬達體底蓋116的入口 104的級間(即，級至級)通道102行進，級間通道102是位于鼓風(fēng)機 用馬達體112的外部外圍邊緣64和底座24的內(nèi)壁36之間的區(qū)域中的 徑向向外并盤4t向下的通道。所述進氣口充入由第一蝸殼60中的第一 葉輪62增壓并經(jīng)由級間(級至級)通道102傳送至第二級葉輪72和 第二蝸殼70的空氣，輪葉IOO使流入入口 104的氣體平穩(wěn)(去旋)。如上所述，第二蝸殼由封裝了第二級葉輪72并在位于馬達 外殼相應(yīng)的外壁64和內(nèi)壁44之間的向上的螺旋路徑上延伸，通向排 氣口 20、 120的腔體或空間70限定。應(yīng)該理解的是，在第一蝸殼60和第二蝸殼70外側(cè)具有同軸 嵌套的級間(級至級)通道102相當(dāng)大地節(jié)省了鼓風(fēng)機用馬達組件的 總體尺寸，因此使其能夠安裝在較小底座中。第一和第二蝸殼可以具有相似或不同的形狀。然而，第一蝸 殼可以被稱為"向下傾斜(rampdown)",第二蝸殼可以;故稱為"向上傾斜(rampup)"。每個傾斜外形優(yōu)選為都是平滑的，但是每個傾斜外形也 可以具有分級的梯度。
e) 運行在運行中，以實施例或圖4至15為例，氣體(通常是空氣 或氧氣)經(jīng)由導(dǎo)管32和孔33被提供給鼓風(fēng)機用馬達組件110。然后， 空氣通過入口 118被吸入并進入第一級葉輪62。葉輪使空氣旋轉(zhuǎn)并且 結(jié)合第一蝸殼60來使氣體增壓。氣體離開第一蝸殼減速之后，在級間 (級至級)通道102的向下螺旋中流動，移動進入馬達體112和底座 壁36之間的空間內(nèi)。應(yīng)注意的是，馬達體頂罩114和底座壁36之間 的78處的密封件防止增壓氣體泄露回到入口 118上方的非增壓區(qū)域 內(nèi)。密封件的柔性性質(zhì)還有助于鼓風(fēng)機用馬達組件相對于底座外殼在 振動上隔絕?，F(xiàn)在，由固定輪葉100引導(dǎo)的氣體流入第二葉4侖72中，第 二葉輪72與第二蝸殼70結(jié)合進一步使氣體增壓直至氣體到達馬達體 組件出口 120并經(jīng)由底座排氣管34排出。盡管此處描述的鼓風(fēng)機能夠用于OSA的CPAP、 NIPPV和 BiLevel (只又水平正壓無創(chuàng)通氣，bi-level positive-pressure non-invasive ventilation)治療中，應(yīng)注意的是，所述鼓風(fēng)機也便于用于或適于與有 創(chuàng)通氣一同使用。
f) 選擇性柔性套筒實施例在選才奪性布局中，與上文所述的組件相似的鼓風(fēng)機用馬達組 件200 (圖20、 21)基本由杯狀柔性套筒202封裝，圖16至19看得 最清晰。套筒202包括外圍側(cè)壁204和下盤206。套筒的下盤206可以形成有內(nèi)部彎曲輪葉208,輪葉208以與上述輪葉100的布局相似的方 式圍繞鼓風(fēng)機用馬達組件的第二級入口 。輪葉208優(yōu)選與下盤206整 體形成，但是，如果需要的話，也可以通過例如適當(dāng)?shù)恼持鴣矸蛛x地 應(yīng)用。如在上述實施例中，輪葉還能夠形成于鼓風(fēng)機用馬達組件底罩 的下側(cè)。圖示出的多個支腳210在形成于下盤232中的圓形凹口 212 內(nèi)整體成型。另一種支撐布局可以是在套筒的底部外表面233上的一 個大的圓柱形腹板(web) 211，如圖22所示。套筒202的外圍側(cè)壁204在橫截面中基本為圓形，但在孔 218的任一側(cè)上具有適合于容納排氣口連接凸起部220 (見圖200)的 一對"平面"214、 216。套筒的上端可以形成有限定通過徑向臺肩224 連接至相鄰的剩余套筒部上的上部邊緣222的減小的直徑部分。應(yīng)注 意的是，邊緣222在平面214、 216處與側(cè)壁204的主體部結(jié)合，從而 使臺肩224在位置226、 228處終止。邊緣222在位于邊緣222的徑向 內(nèi)側(cè)的內(nèi)部圓形凸緣或唇緣230處終止。應(yīng)理解的是，在套筒開口端 的其它等同附著物和/或密封配置也在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。當(dāng)應(yīng)用如圖20和21示出的馬達體時，套筒的邊緣222以 緊密的彈性方式與頂罩232的外圍邊緣接合，唇緣230安裝在所述罩 的圓形槽234中。這種彈性接合提供足夠的密封以防止空氣/氣體從馬 達體和套筒之間的空間泄漏。圖21說明了位于底座外殼238內(nèi)的鼓風(fēng)機用馬達組件。應(yīng) 該理解的是，當(dāng)增壓氣體/空氣在1級和2級蝸殼之間(徑向介于鼓風(fēng) 機用馬達組件200和柔性套筒202之間)流動時，柔性套筒可以徑向 向外擴張以便至少與底座外殼238的內(nèi)壁240局部接合。在這種條件 下，仍然能夠由套筒內(nèi)部的氣墊來隔絕振動。換句話說，增壓的級間氣體/空氣因此至少以隔絕振動的方式局部地支撐鼓風(fēng)機用馬達組件， 同時還會緩沖馬達以防止馬達在粗暴操作和運輸?shù)冗^程中遭到破壞。
在這點上，彈力和柔性支腳210代替彈簧28，因此消除了難以梯:作和
組裝的分散元件。臺肩224中的孔236 (圖17)用于與馬達體中的鼓風(fēng)機用 馬達連接的電線。選擇性地，可以在上部唇緣或邊緣222中設(shè)置與孔 218相對的切口。柔性套筒202可以由任何合適柔性材料制成，諸如橡膠、 硅樹脂、硅橡膠或熱塑彈性體(TPE)?，F(xiàn)在，由于級間空氣/氣體在一個空間內(nèi)起到兩個作用，即， 各級之間的氣流通道和振動隔絕和沖擊緩沖元件，柔性套筒的并入使 得鼓風(fēng)機用馬達組件的尺寸得以減小。另外，由于更多的空間被用作 進氣消聲容量，可以使該設(shè)備更安靜。如上文所述，另一個優(yōu)點是去 除了頂罩的柔性密封部76。
g )選"t奪性鼓風(fēng)機用馬達組件實施例圖23為包括與第一蝸殼元件(此處也稱為馬達蓋罩或端 罩)246相結(jié)合的第一級葉輪244和與第二蝸殼元件(此處也稱為馬達 體)250相結(jié)合的第二級葉輪248的鼓風(fēng)機用馬達組件242的另 一個選 擇性實施例的分解視圖。鼓風(fēng)機用馬達組件可以軸向堆疊所以能夠自 動組裝。另外，如下文所述，蝸殼元件軸向上緊湊，并且夾在上蓋和 下蓋之間。第一和第二蝸殼元件246、 250連接在一起，而馬達M位 于其間。例如，第一蝸殼元件246可以包括多個孔252以容納用于將第 一蝸殼元件固定在第二蝸殼元件上的螺4丁 254 ，第二蝸殼元件設(shè)置有
用于容納螺釘254的對準的螺紋孔。選擇性地，或另外地，第二蝸殼 元件250能夠粘著地連接到第一蝸殼元件246上，或者可以將第一蝸 殼元件壓裝在第二蝸殼元件上。馬達的轉(zhuǎn)子256位于蝸殼元件246和250之間，并且該轉(zhuǎn) 子包括與第一葉輪244連接的第一軸端258和與第二級葉輪258連接 的軸向?qū)实牡诙S端260。頂蓋或頂罩262包括入口 264并且位于第 一葉輪上方，而底蓋或底罩266位于第二級葉輪248下方并鄰近第二 級葉輪248。底蓋包括多個環(huán)繞入口 270的4侖葉268。因此，頂蓋或頂 罩262與第一蝸殼元件246 —同限定了設(shè)置有第一葉輪244的腔體或 第一蝸殼247 (圖24)，而底蓋或底罩266與第二蝸殼元件250的下側(cè) 一同限定了設(shè)置有第二葉輪244的另 一個腔體或第二蝸殼251 ，第二蝸 殼251直接位于第二蝸殼元件250的下盤253下方。下面將更詳細地 描述位于第一和第二蝸殼之間的級間氣體通道。柔性馬達套筒272 (圖23、 24、 35和36 )基本環(huán)繞整個組 件，但包括切除部274以容納第二蝸殼元件250的出口 276。套筒272 是抑制內(nèi)部元件的振動和/或共振的彈性元件。套筒272的使用可以導(dǎo) 致與普通馬達組件相比更少的部件。套筒272可以在鋁上嵌入成型， 或者可以在頂蓋和/或底蓋上共同成型。圖24示出了馬達M的其它零件及其與第一和第二蝸殼的 位置關(guān)系。馬達M包括疊層278、多個線圈280和轉(zhuǎn)子磁鐵282。馬 達軸284 (其包括軸端258、 260)由上下軸承286、 288支撐。此外， 蝸殼元件246、 250至少部分嵌套，這提供了緊湊而節(jié)省空間的設(shè)計， 尤其是在軸向上，而套筒272還幫助在徑向上節(jié)約空間。套筒272密封地與馬達組件結(jié)合，例如使用圍繞其上表面的硅樹脂增厚部290,如 圖24和33所示，硅樹脂增厚部圍繞頂蓋或頂罩262的邊緣伸長。圖25示出了具有限定氣流通道294的具有部分環(huán)形的斜面 292的第一蝸殼元件246,該氣流通道294以其深度從296處的通道"入 口"端向"出口"端298逐漸增加的方式延伸大約180°。圖26-30說明結(jié) 合在一起的第一和第二蝸殼元件246、 250，而沒有馬達。這些圖說明 了氣體從第 一葉輪244到第二葉輪248,因而也是從第 一蝸殼247到第 二蝸殼251流通的級間通道。這個級間通道相對于馬達軸284大體上 是同軸的，并且限定了設(shè)計為從第 一蝸殼到第二蝸殼以螺旋方式傾斜 向下的過渡區(qū)。更具體地說，圖26中最初的兩個箭頭位于第一蝸殼中 的通道294的表面292上，而第三個箭頭位于第二蝸殼250外側(cè)的更 加急劇傾斜的斜面上，接下來，該斜面沿著基本水平的表面302繼續(xù) 延伸，同樣是在第二蝸殼元件250上。這種布局使得氣體在傾斜向下并膨脹時減速。應(yīng)注意到， 凹槽304現(xiàn)在形成于表面302和第一蝸殼元件246的下側(cè)之間。這個 凹槽在圓周方向上逐漸變窄，而表面302朝向第一蝸殼246略微上升 以便促使保留在第一蝸殼246中和任何在級間通道中減速的氣體圍繞 蝸殼元件250向前連續(xù)運動，在圖28-30中看的最清晰。第二蝸殼250 的內(nèi)壁257中的切口 255允許馬達電線(未圖示)通過。在使用中，氣體通過過渡區(qū)盤旋向下并進入同樣在底蓋或 底罩266下方延伸的區(qū)域306,然后進入開口 270中，之后進入第二蝸 殼251。輪葉268減小流入第二蝸殼中的氣體的旋動或旋轉(zhuǎn)的程度，之 后氣體經(jīng)由第二葉輪248圍繞蝸殼251旋動并上升至出口 276。
如圖23和31所示，頂蓋或頂罩2&包括設(shè)置有入口 的平坦上表面307和外圍下垂邊緣308。出口防護罩310從外緣308的 一部分下垂并覆蓋第 一和第二蝸殼之間的過渡區(qū)，使得氣體徑向向外
移動以充滿級至級通道或級間通道。連接片(attachmenttab) 312、 314 和316用于將上蓋連接到第一蝸殼元件246的下側(cè)。參照圖23、 24、 33和34，底蓋266同樣在適于與第二蝸 殼元件250上的外圍邊緣322接合的邊緣320上形成有直立的連接片 314、 316和318。第一蝸殼元件246經(jīng)由螺釘緊固件254牢固地固定 到第二蝸殼元件250上，并且頂蓋和底蓋262、 266扣合到第二蝸殼元 件250上，或者否則分別連接到第一和第二蝸殼元件，應(yīng)該理解的是， 易于實現(xiàn)密致部件的組裝。在圖23、 24、 35和36中看得最清晰，柔 性套筒272可伸縮地容納馬達/蝸殼組件以便進一步限定級間氣體通 道，如上文所述結(jié)合圖21說明的實施例，并且結(jié)合圖23至36所描述 的套筒鼓風(fēng)機用馬達組件的運行方式與圖16至21所示的實施例相似。關(guān)于葉專侖244和248,每個葉片可以朝向葉輪的外側(cè)逐漸 變細，例如，從切口沿軸向移動葉片頂端以降低葉片經(jīng)過時的聲音。 從葉輪的中心向外移動時，這種結(jié)構(gòu)也可以使截面區(qū)域保持為接近恒 定。這會促進氣流保持與葉片的接觸以增加效率和/或降低噪聲。在另 一個變體中，部件的鄰近葉4侖的表面可以為4,形以匹配葉4侖的形狀， 從而使那些表面和葉輪葉片邊緣之間的距離恒定。如上所述，葉輪244、 248同樣具有交替式遮板設(shè)計，其同樣有助于降低噪聲。由此描述的馬達組件具有低慣性，其能夠用作其它應(yīng)用， 例如，快速響應(yīng)其它治療和/或提高傳感器的響應(yīng)。此外，由于馬達運 轉(zhuǎn)的速度越低，馬達的溫度越低，來自軸承熱量的阻力也越小，這有助于提高可靠性。同樣地，整體的蝸殼能夠有助于向空氣通道中傳導(dǎo) 熱量以加熱空氣，這同樣具有提高馬達可靠性的效果。此外，產(chǎn)生的 熱量能夠加熱氣體通道，這在較冷的條件下是有利的。另一個益處是， 多級空氣通道的結(jié)果是經(jīng)過軸承的壓力更小。
h)附加特征在另一個變化中，可以具有一種運行模式，其中通過馬達 的氣流有意地發(fā)生振蕩以快于呼吸率。結(jié)果對于診斷目的是有用的， 例如，確定打開或關(guān)閉空氣道或者用于其它診斷目的。在共有的專利 號為5,704,345的美國專利中描述了合適的振蕩技術(shù)。這種信息同樣能 夠用于激活主動排氣口?？梢詫崛蹟嗦吩O(shè)置在馬達上。斷流器會監(jiān)控馬達殼中的 熱量，并在過熱時切斷電源。在另一實施例中，各葉輪可以被構(gòu)造為在相同方向或相反 方向上旋轉(zhuǎn)。在另一個變化中，鼓風(fēng)機組件包括用于出水的端口，諸如 套筒底部的孔，如果水從相連接的加濕器回流，該端口可以防止水積 存在馬達的底部。此外，馬達殼體和第一和第二蝸殼元件可以是一體的。盡管已經(jīng)結(jié)合在目前看來是最實用和優(yōu)選的實施例描述了 本發(fā)明，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明并不局限于已公開的實施例，相反， 實施例意在覆蓋包括于本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的各種修改和同等的布 局。例如，盡管本發(fā)明的多個方案涉及雙頭或多級鼓風(fēng)機(兩級或多 級)，單極鼓風(fēng)機也在考慮之中。另一方面，馬達軸的每個端可以包括多個葉輪。同樣地，上述的各種實施例可以結(jié)合其它實施例來實現(xiàn)， 例如， 一個實施例的方案可以結(jié)合另 一個實施例的方案以實現(xiàn)尚未說 明的其它實施例。此外，僅用于任何給出的實施例的每個部件或特征 可以組成單獨的實施例。另外，盡管本發(fā)明對患有OSA的患者而言具 有特定應(yīng)用，應(yīng)該理解的是，患有其它疾病(例如，充血性心力衰竭、 糖尿病、病態(tài)肥胖、中風(fēng)和肥胖手術(shù)等)的患者也能夠從上述技術(shù)中 獲益。此外，上述學(xué)說在非醫(yī)學(xué)應(yīng)用中對患者和非患者具有同樣的實 用性。
權(quán)利要求
1、一種雙頭鼓風(fēng)機，包括鼓風(fēng)機用馬達組件，其支撐相對的第一軸端和第二軸端，所述第一軸端和第二軸端具有分別連接到其上并分別封閉在第一蝸殼和第二蝸殼中的第一葉輪和第二葉輪，其中所述第一蝸殼連接到入口且所述第二蝸殼連接到出口；所述鼓風(fēng)機用馬達組件被支撐在底座外殼中；徑向外部級間通道，其位于所述第一蝸殼和第二蝸殼之間，其中所述第二蝸殼至少部分地與徑向外部級間氣體通道大體上同軸嵌套。
2、 如權(quán)利要求1所述的雙頭鼓風(fēng)機，其中所述鼓風(fēng)機用馬達組件 被支撐在多個彈性構(gòu)件上，另外與所述底座外殼隔開，從而使所述鼓 風(fēng)機用馬達與所述底座外殼在振動上基本隔離。
3、 如權(quán)利要求1所述的雙頭鼓風(fēng)機，其中所述鼓風(fēng)機用馬達組件 包括馬達體，所述馬達體包括下盤、外圍側(cè)壁、馬達蓋罩、頂罩和底 罩，其中所述第一葉輪位于所述馬達蓋罩和所述頂罩之間的第一空間 內(nèi)，所述第二葉輪位于所述下盤和所述底罩之間的第二空間內(nèi)。
4、 如權(quán)利要求3所述的雙頭鼓風(fēng)機，其中所述第二蝸殼位于所述 級間通道的徑向內(nèi)側(cè)。
5、 如權(quán)利要求4所述的雙頭鼓風(fēng)機，其中所述第一蝸殼位于所述 級間通道的徑向內(nèi)側(cè)。
6、 如權(quán)利要求5所述的雙頭鼓風(fēng)機，其中所述第二蝸殼整體位于 所述馬達體內(nèi)。
7、 如權(quán)利要求4所述的雙頭鼓風(fēng)機，其中所述鼓風(fēng)機用馬達組件 的所述下盤的下側(cè)設(shè)置有用于使進入所述第二蝸殼的空氣去旋的多個 固定輪葉。
8、 如權(quán)利要求3所述的雙頭鼓風(fēng)機，其中所述頂罩設(shè)置有用于為 所述第一葉輪提供非增壓氣體的入口，所述入口與到所述底座外殼的 進氣口流體連通。
9、 如權(quán)利要求1所述的雙頭鼓風(fēng)機，其中所述頂罩設(shè)置有與所述 底座外殼的內(nèi)壁表面接合的柔性密封件。
10、 如權(quán)利要求1至9中任一項所述的雙頭鼓風(fēng)機，其中每個葉 輪包括在其徑向外部的寬度上逐漸減小的多個輪葉。
11、 如權(quán)利要求IO所述的雙頭鼓風(fēng)機，其中每個輪葉在其徑向外 端具有階梯式橫向邊緣。
12、 一種包括鼓風(fēng)^/L用馬達組件的鼓風(fēng)^a，所述鼓風(fēng)^L用馬達組件支撐具有至少一個設(shè)置有至少一個葉輪的軸端的軸；所述鼓風(fēng)機用馬達組件被支撐在底座外殼內(nèi)并且包括馬達體，所述馬達體包括下盤、 外圍側(cè)壁和頂罩，并且其中所述頂罩設(shè)置有與所述底座外殼的內(nèi)壁接 合的柔性密封件。
13、 如權(quán)利要求12所述的鼓風(fēng)機，其中所述鼓風(fēng)機用馬達組件被 支撐在所述底座外殼的下盤和所述鼓風(fēng)機用馬達組件的底部之間的多 個彈性構(gòu)件上。
14、 如權(quán)利要求13所述的鼓風(fēng)機，其中所述多個彈性構(gòu)件包括多個螺旋彈簧，每個所述螺旋彈簧安裝在所述底座外殼的下盤的相應(yīng)的穴口中。
15、 如權(quán)利要求12所述的鼓風(fēng)機，其中所述柔性密封件由硅橡膠 材津牛組成。
16、 如權(quán)利要求12所述的鼓風(fēng)機，其中所述頂罩包括由基本剛性 塑料材料制成的上部和合并了所述柔性密封件的下部。
17、 如權(quán)利要求12所述的鼓風(fēng)機，其中所述鼓風(fēng)機用馬達組件設(shè) 置有第 一進氣口和第 一排氣口 ，并且其中所述底座外殼設(shè)置有與所述 第一進氣口連通的第二進氣口和與所述第一排氣口連通的第二排氣 口 ，并且其中至少所述第一排氣口由柔性聚合物材料形成。
18、 如權(quán)利要求17所述的鼓風(fēng)機，其中所述底座外殼由金屬構(gòu)成。
19、 如權(quán)利要求18所述的鼓風(fēng)機，其中所述馬達體和內(nèi)部蓋罩由 導(dǎo)熱金屬構(gòu)成。
20、 一種包括鼓風(fēng)機用馬達組件的雙頭鼓風(fēng)機，所述鼓風(fēng)機用馬 達組件支撐相對的第一軸端和第二軸端，所述第一軸端和第二軸端具 有分別連接到其上的第 一葉輪和第二葉輪；每個葉輪具有多個彎曲的 輪葉，每個輪葉在其徑向外部的寬度上逐漸減小。
21、 如權(quán)利要求20所述的雙頭鼓風(fēng)機，其中每個輪葉在其徑向最 外端具有階梯式橫向邊緣。
22、 如權(quán)利要求18至19中任一項所述的雙頭鼓風(fēng)機，其中每個 葉輪由聚碳酸酯材料構(gòu)成。
23、 如權(quán)利要求18至19中任一項所述的雙頭鼓風(fēng)機，其中每個 葉輪由聚丙烯材料構(gòu)成。
24、 如權(quán)利要求20所述的雙頭鼓風(fēng)機，其中每個輪葉在其徑向最 外端具有階梯式橫向邊緣。
25、 如權(quán)利要求20至24中任一項所述的雙頭鼓風(fēng)機，其中所述 鼓風(fēng)機用馬達組件包括具有下盤和蓋罩的馬達體，所述第 一葉輪位于 所述蓋罩和頂罩之間，所述第二葉輪位于所述下盤和底罩之間。
26、 如權(quán)利要求20所述的雙頭鼓風(fēng)機，其中每個葉輪沿其葉片后 緣形成表面干擾。
27、 一種葉輪，包括 頂部遮板； 底部遮板，多個從所述頂部遮板延伸到所述底部遮板的輪葉，每個所述輪葉 包括與所述頂部遮板接觸的在所述4侖葉的徑向內(nèi)部的頂纟彖，以及與所 述底部遮板接觸的在所述輪葉的徑向外部的底緣，從而使在每個輪葉 的所述底緣處的所述輪葉的徑向內(nèi)部不接觸或鄰近所述底部遮板，并 且在每個輪葉的所述頂緣處的所述輪葉的徑向外部不接觸或鄰近所述 頂部遮板。
28、 如權(quán)利要求27所述的葉輪，其中每個所述輪葉具有的寬度從 所述徑向內(nèi)部到所述徑向外部是近于恒定的。
29、 如權(quán)利要求27所述的葉輪，其中每個所述輪葉具有的邊緣厚 度和/或高度從所述徑向內(nèi)部到所述徑向外部是變化的。
30、 如權(quán)利要求29所述的葉輪，其中所述邊緣厚度和/或高度從所 述徑向內(nèi)部到所述徑向外部是向下逐漸減小的。
31、 如權(quán)利要求27或29至30中任一項所述的葉輪，其中所述頂 部遮板是截頭圓錐形狀，具有相對于所述底部遮板成角度的表面，所 成角度約在15至25度范圍內(nèi)。
32、 如權(quán)利要求27至28中任一項所述的葉輪，其中所述頂部遮
33、 如權(quán)利要求27至32中任一項所述的葉輪，其中所述底部遮 板的直徑大于所述頂部遮板的直徑。
34、 如權(quán)利要求27至33中任一項所述的葉輪，其中所述底部遮 板的直徑大于所述輪葉的最大徑向長度。
35、 如權(quán)利要求27至34中任一項所述的葉輪，其中每個輪葉在 其徑向最外端具有階梯式橫向邊緣。
36、 如權(quán)利要求27至35中任一項所述的葉輪，其中每個葉輪由 聚碳酸酯材料和/或聚丙烯材料構(gòu)成。
37、 如權(quán)利要求27至36中任一項所述的葉輪，其中每個葉輪沿 其葉片后緣形成表面干擾。
38、 如權(quán)利要求27至37中任一項所述的葉輪，其中所述頂部遮 板包括容納馬達軸的上端的轂或襯套。
39. 一種用于輸送增壓治療氣體的氣道正壓設(shè)備，包括鼓風(fēng)機，其在約4-30cm水柱的范圍內(nèi)對氣體增壓；每個所述鼓風(fēng)機包括具有根據(jù)權(quán)利要求27至38中任一項的軸和 葉專侖的馬達。
40. 如權(quán)利要求39所述的氣道正壓設(shè)備，其中所述軸具有兩個端 部，并且每個所述端部設(shè)置有至少一個所述葉輪。
41. 一種雙頭鼓風(fēng)機，包括鼓風(fēng)機用馬達，其包括分別支撐第 一級葉輪和第二級葉輪的相對 地延伸的第 一軸端和第二軸端；第一蝸殼元件和第二蝸殼元件，位于所述馬達的相對側(cè)并且互相 固定；連接到所述第 一蝸殼的頂蓋或頂罩和連接到所述第二蝸殼的底蓋 或底罩，所述第一蝸殼元件和所述頂蓋或頂罩限定其內(nèi)安裝了所述第 一級葉輪的第一蝸殼，所述第二蝸殼元件和所述底蓋或底罩限定其內(nèi) 安裝了所述第二葉輪的第二蝸殼，所述第 一蝸殼和第二蝸殼由與所述 第 一軸端和第二軸端大體上同軸嵌套的螺旋級間氣體通道連接。
42. 如權(quán)利要求41所述的雙頭鼓風(fēng)機，其中所述頂蓋或頂罩設(shè)置 有鄰近所述第一級葉輪的進氣口 ，并且其中所述第二蝸殼設(shè)置有排氣C2 。
43. 如權(quán)利要求41所述的雙頭鼓風(fēng)機，其中每個葉輪具有多個彎 曲的輪葉，每個輪葉在其徑向外部的寬度上逐漸減小。
44、 如權(quán)利要求41所述的雙頭鼓風(fēng)機，其中每個葉輪包括 頂部遮^反；底部遮板，多個從所述頂部遮板延伸到所述底部遮板的輪葉，每個所述輪葉 包括與所述頂部遮板接觸的在所述輪葉的徑向內(nèi)部的頂緣，以及與所 述底部遮板接觸的在所述輪葉的徑向外部的底緣，從而使在每個輪葉 的所述底緣處的所述輪葉的徑向內(nèi)部不接觸或鄰近所述底部遮板，并 且在每個輪葉的所述頂緣處的所述輪葉的徑向外部不接觸或鄰近所述 頂部遮才反。
45、 如權(quán)利要求44所述的雙頭鼓風(fēng)機，其中每個所述輪葉具有的 寬度從所述徑向內(nèi)部到所述徑向外部是近于恒定的。
46、 如權(quán)利要求44所述的雙頭鼓風(fēng)機，其中每個所述輪葉具有的 邊緣厚度和/或高度從所述徑向內(nèi)部到所述徑向外部是變化的。
47、 如權(quán)利要求46所述的雙頭鼓風(fēng)機，其中所述邊緣厚度和/或高 度從所述徑向內(nèi)部到所述徑向外部是向下逐漸減小的。
48、 如權(quán)利要求41或45至47中任一項所述的雙頭鼓風(fēng)機，其中 所述頂部遮板是截頭圓錐形狀，具有相對于所述底部遮板成角度的表 面，所成角度約在15至25度范圍內(nèi)。
49、 如權(quán)利要求41所述的雙頭鼓風(fēng)機，其中所述級間氣體通道包 括在所述第一蝸殼元件內(nèi)部的傾斜面，所述傾斜面與所述第二蝸殼元 件上的外圍表面結(jié)合。
50、 如權(quán)利要求49所述的雙頭鼓風(fēng)機，其中所述底蓋或底罩形成 有用于將氣體從所述級間氣體通道供給到所述第二蝸殼的入口 。
51、 如權(quán)利要求49所述的雙頭鼓風(fēng)機，其中在所述第二蝸殼元件 上的所述外圍表面形成在圓周方向上逐漸變細的外圍凹槽的一個部
全文摘要
一種單頭或雙頭鼓風(fēng)機，包括支撐相對的第一軸端(258)和第二軸端(260)的鼓風(fēng)機用馬達組件(M)，所述第一軸端(258)和第二軸端(260)具有分別連接到其上并分別封閉在第一蝸殼(247)和第二蝸殼(251)中的第一葉輪(244)和第二葉輪(248)，其中所述第一蝸殼(247)連接到入口(264)且所述第二蝸殼(251)連接到出口(276)；所述鼓風(fēng)機用馬達組件(M)被支撐在底座外殼(238)中；在所述第一蝸殼(247)和第二蝸殼(251)之間的徑向外部級間通道，其中所述第二蝸殼(251)至少部分地與徑向外部級間氣體通道大體上同軸嵌套。
文檔編號A61M1/00GK101296722SQ200680040333
公開日2008年10月29日 申請日期2006年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月28日
發(fā)明者伊恩·馬爾科姆·史密斯, 安德魯·威爾遜, 尼古拉斯·吉爾姆·里德, 巴頓·約翰·凱尼恩 申請人:雷斯梅德有限公司