CN102695536A - 单级轴对称鼓风机和便携式通风机 - Google Patents

Abstract

鼓风机(10)包括：壳体(20)，其包括近侧开口(23)和远侧开口(25)，近侧开口和远侧开口同轴对准；定子部件(30)，其设置到所述壳体；叶轮(60)，其定位在所述壳体的所述近侧开口与所述定子部件之间；以及电动机(40)，其适于驱动所述叶轮。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(35)。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将来自叶轮的空气进行分流并且沿着曲径朝向远侧开口引导空气以使得气流基本上变成层流而将空气从大致切向方向引导至大致径向方向。

Description

单级轴对称鼓风机和便携式通风机

申请的交叉引用

本申请要求于2009年8月11日提交的申请号为61/272,043的美国临时申请、于2009年11月16日提交的申请号为61/261,527的美国临时申请、于2009年8月28日提交的申请号为61/272,188的美国临时申请以及于2009年11月19日提交的申请号为61/272,919的美国临时申请的权益，每个申请的全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及一种用于产生压差(例如，处于正压力或负(真空)压力下的空气)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力(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、间歇强制通风、压力支持通风、持续正气道压力(CPAP)疗法。这些可以经由非侵入式患者接口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

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。

发明内容

本发明的一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。

本发明的另一个方案涉及一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。

本发明的另一个方案涉及一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力以增强顺应性，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口，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。

本发明的另一个方案涉及一种鼓风机，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结果。在另一个实施例中，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。

本发明的另一个方案涉及一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口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抗。通风机可以包括与该通风机分离的电池供电的控制单元。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口。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口单元。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。

本发明的另一个方案涉及一种模块化通风机系统，所述通风机系统包括通风机模块和一个或多个下面的可单独更换的模块：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口处的粘液捕集器；设置到所述通风机模块的远侧开口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带。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一种鼓风机，所述鼓风机包括：壳体，其包括近侧开口和远侧开口，近侧开口和远侧开口同轴地对准；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口与定子部件之间；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口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。

附图说明

附图有助于对本发明各个实施例的理解。在这些附图中：

图1是根据本发明的一个实施例的鼓风机的立体图；

图2是图1的鼓风机的分解视图；

图3是图1的鼓风机的定子部件和叶轮的立体图；

图4是根据本发明的另一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；

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；

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的另一个分解视图；

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；

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161-1和图161-2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口；

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口；

图163-1和图163-2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口；

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口；

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口；

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口；

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口；

图168-1和图168-2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口；

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口；

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口；

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口；

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口；

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口；

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口；

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口；

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口；

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。

具体实施方式

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一个或多个特征结合。此外，任何实施例中的单一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，并且因此不限于“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口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力(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，例如在正压力和负压力应用中，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。

1.鼓风机

图1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2-30cmH₂O范围内的增压空气，并且可以构造为提供大于60cmH₂O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的一侧并且联接到转子50的端部。如图示，鼓风机提供了相对简单、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口或近侧端23(例如，患者侧开口或患者近侧的开口)和由第二壳体零件24设置于另一端处的远侧开口或远侧端25(例如，大气侧开口或患者远侧的开口)。鼓风机10可操作以通过近侧开口23将供应气体抽入壳体20并且在远侧开口25处提供增压气流。

鼓风机10具有轴对称性，近侧开口23和远侧开口25两者均与鼓风机的轴线A同轴对准(例如，见图1)。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WO2007/134405 A1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。

1.1 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(1)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(acoustic destruction)。

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0-4mm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

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，其提供对称的布置。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(1)、51(2)，轴承51(1)、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(1)的凹部，并且第二零件34可以包括用于支撑另一个轴承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提供沿其轴线的开口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包括夹在一对盘状罩件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WO2007/048206 A1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)不包括公约数，这样有助于避免叶片通过频率(blade pass frequency)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。

1.4 流体流路

空气在近侧开口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处并且导向远侧开口25。由于空气导向槽35，在出气口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

[00201]图9至图15图示了根据本发明的另一个实施例的鼓风机210。在该实施例中，鼓风机210具有相对小的宽度：d1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60cmH₂O的增压空气。

2.1 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(1)，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O形圈276代替，O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(1)、277(2)，槽或环形凹部277(1)、277(2)配合以限定适于容纳O形圈276的间隙277。O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，O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13mm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对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和开口237，开口237允许转子250通过从而与叶轮260接合。电动机240通过一个或多个安装螺钉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包括开口255，开口255允许电动机240的下端通过其中。第二零件234的开口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一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，即，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换。

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 流量传感器和压力传感器

流量传感器290和压力传感器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口管292(1)和出口管292(2)，进口管292(1)和出口管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的出气口且位于流量传感器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口管292(1)，这样提供来自流量传感器的更加精确的流量估计。

压力传感器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力的指示。

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和压力传感器296的数据。

2.4 流体流路

空气在近侧开口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口225传递。由于空气导向槽235和整流器280，在远侧开口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力减小。特别地，通过使流体流路具有均匀的截面积来减小呼气阻抗。

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O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(1)、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。

3.1 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口一起使用，有通气孔式患者接口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口，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口。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增加装置的便携性。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，但是进气口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口处；以及粘液捕集器575，其设置到鼓风机的远侧开口处。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15/22mm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)，其限定了近侧开口或近侧端523(例如，患者侧开口或患者近侧开口)；以及第二或下壳体零件524(例如，见图45至图50)，其限定了远侧开口或远侧端525(例如，大气侧开口或患者远侧开口)。应当理解的是，近侧开口用作患者吸气的气流进口并且用作患者呼气期间呼出气体的出口。同样地，远侧开口用作患者吸气的气流出口并且用作患者呼气期间呼出气体的进口。

如图36和图48所示，下壳体支撑件524包括一个或多个开口527，开口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，O形圈541(1)可以设置在第一壳体零件522与过滤器/阀组件501之间，并且O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。O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(1)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口支撑过滤器503。另外，气流分流器罩506提供开口506(2)(例如，见图87)，为使进气口气流通过，开口506(2)与进气口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和端口密封件579。外壳576提供管576(1)，管576(1)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口，以及用作患者呼气期间呼出气体的进口。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)和端口密封件589(例如，由硅树脂构造而成)。外壳582提供管582(1)，管582(1)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口并且用作患者呼气期间呼出气体的进口。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口585，内压端口585用于测量过滤介质586的患者侧的压力。内压端口585使用过滤介质586来保护压力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)。

在另一个可选的实施例中，HMEF的相同功能性可并入患者接口(例如，面罩、管)，与如上所述通风机内联的单元相对。

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口的单一单元，或可以具体实现为分流单元，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力的电池和允许调整治疗参数的用户接口。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LCD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(1)、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(1)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：(1)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(即，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口周围形成真空，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口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：(1)出口处的空气具有相对丰富的CO₂，以及(2)从呼气出口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在鼓风机近侧开口的周边保持关闭，密封进气口流路防止呼气进入，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)。可以有一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口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，太多的叶片可能增加流动阻抗，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，对于注重压力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170mm²。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，Coolpoly E4501)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流动或非常低的流动时不会影响通过流量元件555的流量感测，进一步减少针对上面的充气腔室讨论的再循环影响。这样可以确保流过流量元件的空气更加稳定且更加均匀从而确保获得平稳的流量信号。下游腔室还有助于在零流动和非常低的流动时消除流量测量偏差。

非导电套筒545(例如，由诸如塑料的非导电材料形成)围绕在下游腔室529内的电动机540。套筒围绕电动机的中央部分并且该套筒适于防止或者基本上减少涡流的形成，涡流导致电动机中的感应损失并且降低电动机效率，例如，套筒具有遵循定子部件的轮廓从而产生平稳的流动过渡。该套筒还有助于保持定子部件正确对准。在套筒545的上部和定子部件530的下部之间的O形圈541(2)密封定子内的内部空间，减少不工作区容积。热传导弹性体部件或橡胶部件536也位于定子部件内以辅助发散来自电动机的热量。橡胶部件具有与定子部件互补的形状。

流量元件555位于下游腔室529的下面。套筒545还提供用于流量元件555定位的挡块。流量元件(例如，由诸如铝的热传导材料构造而成)提供用于电动机540的附加散热器，有助于发散来自电动机的热量。这样也有利地暖热流量元件，使得流量元件上的冷凝最小化，所述冷凝可能不利地影响流量测量。流量元件是适于安装在电动机的端部周围的环形部件。如图68至图70最佳所示，流量元件包括20至60个叶片，例如40个叶片。叶片的数目被设计为确保在低流动时的良好分辨率，同时也适应由通风机的交替应用所指定的最大流量的测量。在结合有通气孔和无通气孔这两者应用的实施例中，流量元件能够测量相对高的最大流量，例如180L/min。流量元件555具有分裂内心556(如图68和图70最佳所示，叶片555(1)从分裂内心556延伸出)，分裂内心556具有分裂口556(1)，从而允许流量元件弹簧配合在电动机的底部周围，并且随着电动机热量的变化而膨胀和收缩。在示例性实施例中，流量元件可以是Honeywell流量传感器X202705。

在通过流量元件555之后，空气流路继续通过系统到达通往患者的出口流管。流路中的截面积基本上保持不变以减少通过流路的湍流的产生。湍流会导致系统中不期望的噪声或损失。有利的是，包括用于捕获由患者呼出的任何呼出颗粒物(例如粘液)的位于通风机近侧的粘液捕集器575(例如，如上面结合图32、图33和图97至图108所述的)。捕获板578(1)位于通往患者的出口流管的中央区域内。该捕获板捕获呼出的任何颗粒物。在吸气期间，气流穿行通过粘液捕集器并且环绕捕获板到达通往患者的出口流管576(2)。在呼气期间，进入出口流管的空气碰撞捕获板578(1)，捕获板578(1)捕获呼出的任何颗粒物，空气然后能够在捕获板周围流动并且通过通风机回流到如上所述的过滤器/阀组件501。作为粘液捕集器575的可选方案，可以使用过滤器元件，从而提供抗菌或抗病毒的过滤，和/或用作热湿交换器，热湿交换器能够通过调节吸入空气来具有生理益处，和/或保护通风机免受呼出颗粒物的损坏。例如，如上所述的HMEF 580可以设置到通风机来代替粘液捕集器。

由过滤器/阀组件501提供的腔室空间用作一种类型的消声器从而有助于减小来回通过系统的传导噪声。

过滤器/阀组件501还包括端口502(2)以允许氧气连接到进气口从而使得能够供应富氧空气给患者。氧气被引导进入过滤器/阀组件的进气口流路区域。在一个实施例中，位于过滤器/阀组件的进气口处的腔室的容积可以增加以便在呼气期间提供由于氧气供应而被充满的储氧器从而允许当切换到吸气时供给升压氧气。

可选择地，过滤器/阀组件可以提供用于第三方过滤器的附件，作为用户偏好或用于特定目的的过滤(例如，烟、灰尘、污染物、毒素、有毒气体的吸收)。

对于通风机而言得知哪个进气口附件在使用中是有利的，例如用来计算估计的FiO₂(即，吸入氧气的浓度)。可以提供装置来检测哪个进气口附件正在使用中，或者作为控制器(菜单)的用户输入，或自动检测。自动检测可以通过各种已有的装置来实现，例如，具有霍尔传感器检测的嵌入磁体、光学反射器、微型开关和机械钥匙、电感回路等。

隔离的电源/控制组件(例如，如上所述的手持式装置590)提供多个特征。例如，隔离的电源/控制组件可以用作能够更新的电源。如果电源/控制组件是可拆除的，则其能够快速地被具有新的蓄电池充电的另一个电源/控制组件替换。该组件包括机构，在所述机构中，通风配置存储在电动气动转换器组件中，允许在转换器中设置局部微控制器和传感器单元。代替电源/控制单元或者除了电源/控制单元之外，报警器可以包含在电动气动转换器组件中。隔离的电源/控制组件还可以用作移动式编程单元，因为通风配置在电源/控制手持式装置中是可复制的，因此可以选择是否接受电动气动转换器的配置或者电源/控制单元的配置。这样允许对新的患者或新的通风机的设定进行快速“粘贴”，例如在诸如医院的机构设定中可能是有价值的，或者在允许相关患者在机械故障的情况下通过快速转接执行冗余电动气动转换器组件方面可能是有价值的。

不管是否与电动气动转换器集成还是与电动气动转换器隔开，电源/控制组件还包括在非固定式装置中使用的特征。电源/控制组件具有内部加速计(能够是单轴或多轴的)，并且还允许连接外围传感器，例如脉动血氧计或CO₂监视器(经皮或终末潮气(end-tidal))。在一起或隔离，这样能允许：康复参数的加速计监视，例如，六分钟步行距离的计步器估算，这样能够改善在通风机辅助训练程序期间的临床管理患者；患者跌倒的加速计监视，这样可选择地利用通风机的报警功能来对患者跌倒引起注意；通风机的自由落体的加速计检测，在预期有即将到来的撞击时允许鼓风机操作中止(为了自身保护的原因)；极端环境振动的加速计检测，所述振动可能干扰通风机的正确感测患者呼吸活动的能力(触发/循环)：如果检测到环境振动，则可以建立强制通风管理直到已消除外部影响；增加的患者活动的加速计检测，单独地或与血氧计感测到的心率或氧饱和度一起，可以在预期到增加的通风要求时用于改变通风参数；用于改变通风参数的加速计驱动的用户输入：在特定环境中，例如极端的强光、噪声、运动等，传统的医疗装置用户接口(例如电子显示器和按钮导航)可能受到挑战：加速计接口允许将感测到的运动节奏和活力(加速)用于驱动诸如呼吸频率和幅度的参数；可能需要确认用户意愿的独立装置，从而将周围的或偶然的运动与指令的运动分开；感测到的CO₂驱动的通风调节：在现场的通风机中，由急救人员或者甚至是没有经过医疗训练的用户使用，操作的简易性是关键的，并且自动化是使简易性最大化的一种方法：允许通风机执行受限的控制自动化，例如保持CO₂指标的潮流气量的闭环调整是一种潜在的方法：和/或与可调整的氧气流结合的血氧计允许用户调整通过血氧饱和度引导的氧气。

在应急通风中，提供吸入氧气浓度的估算是有利的。氧气感测室直接提供这种估算，但是氧气感测室太大。本发明的一个方案包括基于补充氧气供应的流率(或者用户输入或者通过流量计感测到的)以及知道供给的潮流气量和通风机的内部尺寸而计算出的FiO₂。

对于医院运送通风机，MRI环境内的操作是有利的。大多数通风机具有含铁部件或磁性部件，这样会限制通风机与磁体钻孔(magnetbore)的接近度。然而，具有含铁最少的部件的小型高效微型电动机通风机平台可容许与传统装置相比更加接近。对于这样的通风机而言监视环境磁场强度是有利的，以使得如果与过磁场一起使用时可以引起报警。本发明的方案可选择地包括磁场强度传感器，例如霍尔效应传感器，从而感测环境场强度并且提供给用户适当的反馈。

用于通风机实施例的电源和控制单元形成为与上述的气动部件相分离的单元。控制单元可以设计为手持式装置(例如，如上面讨论的手持式装置590)。控制单元可以包括电源单元，例如电池单元，或者电源或电池单元可被制造为适于连接到控制单元的分离单元。控制单元和通风机单元两者都包括能够记录患者数据的微控制器。以这种方式，不同的控制单元可以与不同的通风机单元互通，并且患者细节的交换可从通风机交换到新的手持式装置，或者反之亦然。因此，在电源或电池单元结合在控制单元中的实施例中，那么当电池电量低时新充电的控制单元可以连接到通风机，患者和治疗细节从通风机交换到新的控制单元从而继续治疗。可选择地，如果患者从一个位置移动到另一个位置并且通风机单元被交换，那么控制单元可以将患者和治疗数据发送到新的通风机从而维持适当的治疗。

控制单元还包括用户接口系统以允许患者细节和治疗参数的设定、输入和调整。具有与近侧定位通风机单元分离的控制单元的有益效果是增加了调整参数的可用性。如果连接到近侧的通风机单元，则允许用户更加容易看到用户接口。进一步地，在用户在移动的同时，临床医师或护士能够调整参数，而不必站立在用户前面。

在可选的实施例中，通风机单元可以包括简单的用户接口和/或电池以允许对通风机进行简单调整。

可选的布置

在本发明的备选实施例中，通风机系统可以包括头戴式系统。在此实施例中，鼓风机可以安装在患者的头上(例如，在患者的头顶上或者在患者头的前部)。

在实施例中，由于管道可以贯通头带，可以移除弯管和外部管道。

在实施例中，鼓风机可安装在泡沫衬垫上以防止或限制振动和噪声的传递。泡沫衬垫可以包括不同硬度或密度的多层泡沫。

鼓风机可以与患者身体成法向的角度(例如，以诸如耳朵到耳朵的取向)安装。可选择地，鼓风机可以沿头的后部与患者的鼻子之间的方向对齐。

鼓风机可以安装在头顶与前额之间患者头部的前部上，优选地，更接近患者的前额。

在实施例中，头带可以包括空气通道，在空气通道中没有或者有限定的转弯并且可避免90°的转弯。

另外，一个或多个头带绑带(例如，由织物构造而成)可以适于用作系统的通风口。

图144-1至图158示出了根据本发明的可选实施例的头戴式通风机系统。如图所示，鼓风机在使用时可以放置在患者头顶或头的侧面。

在图144-1至图144-3中，患者接口或面罩包括：框架1020；衬垫1030，其设置到框架并且适于与患者的鼻子和嘴形成密封；以及头带1040，其用于将面罩支撑在患者头部上的适当位置处。头带1040包括侧面绑带1041、1043和头顶绑带1042，头顶绑带1042通过患者的两眼之间朝向患者的头顶。如图所示，头带1040将鼓风机1050支撑在患者的头顶上的适当位置处。头顶绑带1042形成为导管，该导管用于将来自鼓风机的增压空气与由衬垫限定的呼吸腔室连通。另外，头带包括多层泡沫和/或阻尼材料1049以支撑鼓风机1050并且限制振动/噪声。在实施例中，面罩可包括如于2009年2月27日提交的PCT申请PCT/AU2009/000241中所述的一个或多个方案，该申请的全部内容通过引用合并于此。

框架20被布置为使得框架20与邻近其周边或最外边缘的衬垫30连接。这样使得面罩的外观较不突显，因为面罩的视觉冲击将会减弱。这也使得当从前面看时能够清楚地看到患者的鼻孔和/或嘴。短管1023与衬垫1030联接从而将来自鼓风机1050的增压空气经由头带柔性管道1042传递到衬垫1030。短管1023可以与衬垫1030一体成型。短管1023可以由诸如硅树脂的密封材料制成。框架1020可以包括用于与头带绑带1041相接的头带连接部1021。如图144-1所示，头带绑带1041可以用夹子1045与框架连接。还可以使用可选的连接装置，例如用于容纳头带绑带的钩扣或槽，推入配合，钩环连接，磁体，或者其它任何的连接装置。头带还可以设置有能够与框架推入配合或者以其它方式连接的封套(cuff)或者接合装置。如图144-1所示，头顶绑带1042设置有封套1055，该封套被缝合、胶合、超声波焊接、射频焊接或者通过任何其它的方法连接到头顶绑带1042的端部或连接部。此接合装置然后连接到框架。

柔性管道可以在头顶绑带1042和接合装置内成型以与面罩连接。柔性管道可选择地与面罩成型，例如与衬垫作为一部分，并且插入封套1055和头顶绑带1042内。

头顶绑带1042可以由多于一层的材料构成。优选地，最外层1047可以是织物、纺织品或其它柔软的材料以便于当接触患者皮肤时提供舒适感。内层1048可以是泡沫、胶体、3D机织物或任何其它的阻尼材料从而吸收来自空气输送管的噪声。另一内层可以是聚合物片材或膜1046(例如，图146-2-3)以密封导管的内部从而防止空气泄漏。聚合物片材可以是聚氨酯、聚乙烯或另一种适当的聚合物。可选择地，可以使用硅树脂喷雾或能够单独连接的导管1052(图146-2-2)来密封内部。在另一可选方案中，有表皮泡沫(skinned foam)可以插入外层中。优选地，头顶绑带的接触用户面部的部分可以包括额外的层或阻尼层的较厚区域以便吸收更多的振动和噪声。

在头顶绑带1042的鼓风机连接端处，第二封套或连接装置1053可设置以用于将鼓风机出气口连接到头带1040。第二封套1053可以由聚合物材料形成。聚合物可以是热塑性弹性体、热塑性尿烷、聚酯、聚丙烯或任何其它适当的材料。封套可以与头顶绑带1042胶合或者一体形成。

头带的鼓风机安装部分1054可以包括用于捕捉鼓风机的托架或定位装置，将鼓风机固定在适当位置处，并且优选地吸收噪声和振动。头带的鼓风机安装部分1054可以包括附加的阻尼材料层1049，如泡沫、硅树脂、胶体、3D纺织品或任何其它适当的阻尼材料。

鼓风机可以具有平行于患者头顶部定位的进气部或进气口部1052(如图144-1所示)。可选择地，所述进气口可以与患者的头顶部成法向定位或垂直于患者的头顶部定位。

图145示出了与图144-1中的面罩相似的面罩。与之对比，图145的患者接口包括鼻衬垫1130，并且框架1120包括用于连接下方头带绑带1141的可选配置。

下方的头带连接器1121可以是用于接收头带绑带1141的扣环的狭槽或扣环。优选地，狭槽可以与臂件或翼件连接，臂件或翼件可以使得头带与框架的连接点移动到远离患者视线。

在图146-1至图146-4中，患者接口包括适于与患者鼻孔形成密封的鼻叉或鼻枕布置1230。头带1240包括侧面绑带1244，侧面绑带1244形成使来自鼓风机的增压空气与鼻叉布置连通的导管。在实施例中，头带和/或面罩可以包括如在WO 2009/052560 A1、公开号为2009/0044808 A1的美国专利申请或者美国专利7,318,437中所述一个或多个方案，上述每项专利申请或专利的全部内容通过引用合并于此。

衬垫1230可以包括塞子或通风口夹1231来密封所述衬垫。为了制造衬垫1230上的枕，可以通过图146-3中的孔隙来移除心。可选择地，如果使用通风系统来给面罩布置提供通风，则塞子可以包括通风孔。可选择地，塞子可以是实心的以用于无通气孔系统。图146-3示出了具有浮动心和孔隙的衬垫1230，如箭头所示，已经从所述孔隙移除所述心。

头带绑带1244能够附接到衬垫1230。头带绑带1244可以是空心的或中空的从而使得气体能够通过所述绑带。头带绑带1244的衬垫连接端可以包括封套或连接装置从而使得能够从头带移除衬垫。封套可以是成型、胶合、射频焊接、超声波焊接或者以其它方式附接到头带绑带1244的衬垫连接端。

如图146-2-1至图146-2-3所示，头带可以包括多于一个的层。最外层1047将优选包括柔软的、舒适的材料，例如织物、泡沫、毛面聚合物或任何其它适当的材料。优选地，内层1048可以包括阻尼材料，诸如泡沫、胶体、硅树脂、3D纺织品或任何其它适当的材料。优选地，可以使用超声波焊接或者热成形或者它们的结合来构造头带绑带1244。头带绑带1244的最内部分1046可以包括密封的空心部分，所述空心部分用于将气体从鼓风机传送到衬垫。所述部分可由挤出硅树脂管、螺旋管或聚氨酯管构造而成。

头带的顶部可以包括用于将头带绑带1244与鼓风机接合的转接部或连接部1245(例如，见图146-4)。如图146-4所示，转接部可以包括大致W形状的部分，其中有用于与侧面绑带或头带绑带内的导管连接的两个外部，以及用于与鼓风机连接的中央连接部。该转接部可以与头带一体形成，例如通过热成形、超声波焊接、胶合或任何其它适当的连接方法。在可选的实施例中，转接部可以定位在头带之中或头带上而不用永久固定。转接部可以由任何密封材料制成，例如硅树脂、TPE、TPU、聚丙烯、聚碳酸酯或者任何其它适当的材料。优选地，转接部可以与头带导管和鼓风机密封接合。转接部和头带导管可以通过静配合密封地接合。可选择地，它们可以形成为整体。转接部和鼓风机可以通过静配合密封地接合，例如推入配合。

图147至图158示出了用于将来自鼓风机的增压空气与面罩连通的可选配置、用于连接头带的可选的框架配置、可选的头带布置、和/或可选的衬垫或密封布置。

图147示出了安装在患者的头顶上或头顶点处的鼓风机1350，通过头带1340将鼓风机1350固定在适当的位置处。头带可以包括用于将鼓风机保持在头带上的适当位置处的紧固部。紧固部可以包括成形区，成形区以压缩方式固定鼓风机以将其保持在适当位置处。可选择地，紧固部可以包括铧头(sock)、夹子、线匝或任何其它的结构从而使鼓风机保持在适当的位置处。头带可以进一步包括通道或中空区，该通道或中空区将管从鼓风机出气口传递到面罩1320。该通道或中空区可以沿着管长度或管长的一部分延伸。通道可以保持管内的热量并且使得该系统显得更加呈流线型。该通道可以进一步削弱或防止来自鼓风机的噪声流到面罩。该面罩可以包括衬垫和框架。面罩可以进一步包括下方头带连接点。下方头带连接点可以包括夹子、扣环或其它头带连接机构。

图148进一步示出面罩和鼓风机系统的布置，其中，两个鼓风机1350安装在患者的头顶部或头顶点区域。每个鼓风机均可连接到管，其中管然后连接到面罩系统1320。优选地，连接鼓风机和面罩的管定位在头带绑带下面或者封装在头带绑带内。该实施例示出了两个鼓风机，然而，多于两个的鼓风机定位在头带上是可能的。

图149示出了图148中示出的实施例的可选布置。图148示出了全面式面罩或至少在患者的鼻子和嘴周围密封的面罩。图149中示出的实施例示出了在患者的鼻子区域周围密封的面罩1320。此外，面罩包括框架，其中框架可以是骨架式框架或者围绕面罩的周边而不遮挡或覆盖面罩的中央部分的框架。这样使得系统在使用时可以更加容易看到患者的鼻孔。这种布置有利于临床设定，其中期望观察到患者的鼻孔。此外，框架包括从框架到头带连接部的外伸支架或细长延伸件，从而减少面罩的视觉体积并且也使得能够在头带连接部处具有更大的灵活性。这种灵活性是期望的从而使得面罩能够与患者更好地密封接合。

图150示出了根据本发明的另一实施例的全面式面罩1320。鼓风机1350定位在患者的头顶部或头顶点处。鼓风机壳体的进气口是面向后的，也就是说，面向远离患者的面部的水平方向。鼓风机壳体的进气口以可选择的方位(例如直接垂直)定位也是可能的。头带1340可以包括用于管定位的通道或中空区，所述管连接到鼓风机壳体的出气口和面罩。头带通道可以终止在封套或连接区处，其中面罩框架具有用于与头带通道接合的相对的封套或连接区。连接可以是机械连接，如卡扣配合或锥形锁紧。可选择地，连接可以是永久性化学连接或者可以是整体成型。该框架可以是与图149中所示的框架相似的骨架或周边布置。

图151-1至图151-3示出了本发明的可选布置，其中患者接口1320是枕型或叉型面罩。患者接口是与管布置1340流体连接或者是管布置1340的一部分，其中管取路于或定位在患者的每个面颊上并且在患者的眼睛和耳朵之间。管终止于或连接到鼓风机或鼓风机壳体1350，定位在患者的头顶部或头顶点处。如图151-3所示，头带可以封装或者以其它方式围绕管。头带可以与管一起形成或者可以回顾地配合或放置在管的周围。如图151-2所示，管可以射频焊接在例如热成形织物内。

图152-1和图152-2示出了可选的枕型或叉型面罩1320，其中管取路为直接地垂直患者头部或者自患者头部向上。也就是说，管在使用时位于患者的眼睛之间。面罩可以经由推入配合凸块、钩环或者任何其它的接合机构而在头带1340的侧向侧边与头带1340连接。优选地，对于通风系统，该面罩可以具有在其下部上的通风孔口，该通风孔口与叉或枕的位置或连接点直接相对。通过结合图146如上所述允许从枕或叉移除心，这样可有利于制造。

图153示出了本发明的进一步实施例。该实施例包括图150中所述的系统的多种属性。在该实施例中的骨架或最小化框架1320具有顶部，该顶部呈大致倒置的T形。该T形部的上杆柄环绕或包裹在管1325的周围。下方头带连接器定位在最小化框架的下部上。

图154示出了本发明的可选实施例。面罩1320可以具有通至一个或多个管的侧面连接器，其中管沿着患者的面颊以及在患者的眼睛和耳朵之间定向或定位。管终止于或连接在鼓风机1350处，并且连接到鼓风机或鼓风机壳体的后侧或下位侧。鼓风机的后侧或下位侧与鼓风机的面向与患者面部相同方向的一侧大致相对。这样可以在使用中通过翘曲(cupping)或包围患者头部的后部来增强系统的稳定性。

图155示出了本发明的另一可选的实施例。面罩1320可以具有在面罩的顶部或顶点处的管连接部。该管在患者的大致的前额区域处分叉。在管的接合点或分离点处有织带或织网从而防止分叉管展开得过于向外。该分叉管随后可进入或连接到鼓风机或鼓风机壳体1350的出气口。

图156示出了本发明的另一可选的实施例。面罩1320是具有用于连接下方头带绑带的可选配置的全面式面罩。

图157示出了可选的患者接口1320，其为鼻托架。鼻托架可以具有管连接部，该管连接部在鼻托架垫的前面，该管连接部将来自鼓风机1350的增压空气直接输入鼻衬垫的前面。管取路为从管连接部到位于患者头部上的鼓风机直接垂直于患者头部或者自患者头部向上。也就是说，管在使用中定位在患者的眼睛之间。头带侧绑带1340支持鼻托架在患者鼻孔上的定位。

图158示出了可选的患者接口1320，其为鼻托架。该鼻托架可以包括将可呼吸气体输送到患者的两个鼻孔的单一孔口，使外壁与患者鼻子的外部区域接合。

如上说明，将鼓风机安装在患者头部上(例如，在患者的头顶上)可以允许振动噪声被直接传递到患者的颅骨。而且，在使用中头带绑带可以传递噪声到患者的颅骨。因此，鼓风机支撑结构可用于将鼓风机与患者的颅骨分离或隔离以便在使用中削弱振动。

优选地，鼓风机不会散热到患者不能容忍或危险的程度。优选地，鼓风机不会产生超过60℃的温度。优选地，鼓风机不会产生超过30℃的温度。

本发明的另一个方案涉及一种通风机系统，其中鼓风机内置于或合并到患者接口或面罩内。在实施例中，鼓风机可以分成为两个或更多个较小的鼓风机。可以使用诸如由Maxon制造的具有大约8mm直径和大约30mm长度的小型8W鼓风机的微型鼓风机或者其它经济适用的微型鼓风机。在一个实施例中，定子和空气通道特征件，如蜗室(volute)或充气腔室，可以置于面罩的内部。

图159至图176示出了根据本发明的可选实施例的具有内置鼓风机的面罩。

在图159中，患者接口或面罩包括适于与患者鼻孔形成密封的鼻叉或鼻枕布置1330。第一鼓风机1350(1)和第二鼓风机1350(2)设置到鼻叉布置的相应端从而提供增压空气到该鼻叉布置。面罩可以通过钩环(例如，Velcro)凸块和粘合剂的结合而连接到患者面部。在实施例中，可使用一个鼓风机。

鼓风机1350(1)和1350(2)可以由阻尼装置封装。例如，阻尼装置可以包括消声器，例如硅树脂壳体、泡沫和/或织物层或任何其它适当的材料。

凸块部可以连接到鼻叉布置1330，用于将鼻叉布置1330可拆卸地连接到粘附面部垫。凸块部可以包括一体成型的钩扣以与设置在粘附面部垫上的环扣接合。在实施例中，可如于2009年6月4日提交的申请号是12/478,537的未决美国申请中所公开来设置连接装置，该申请的全部内容通过引用合并于此。

消声材料和/或过滤材料可以设置到鼓风机1350(1)和1350(2)的进气口部分。例如，泡沫垫可以在鼓风机的进气口部分与鼓风机连接或者以其它方式与鼓风机一起形成。

在图160-1和图160-2中，患者接口或面罩包括适于与患者鼻孔形成密封的鼻叉或鼻枕布置1430。第一鼓风机1450(1)和第二鼓风机1450(2)与相应的鼻叉并行设置从而提供增压空气。

鼻叉可设置有与患者鼻孔的内部接合的倒钩或干涉装置(interference means)。

鼓风机可以定位为使得出气口将气流直接引入鼻叉，并且进气口通过衬垫中的孔隙来接收空气。进气口可以邻近或接近过滤器和/或消声器1451以便减少噪声并且提供给患者清洁的空气。过滤器和/或消声器可包括过滤材料、泡沫、织物、网或任何其它适当的材料以及它们的任何结合。

头带绑带1440可连接到衬垫，用于将患者接口固定到患者。头带绑带可以通过滑动接合部连接在患者头部的后面。头带绑带可以连接到鼓风机并且包括用于向鼓风机供给电力的线路。电力经由通至控制单元的线路供应到鼓风机，该控制单元包括电源单元。该控制单元还可以包括允许参数的设定控制鼓风机的用户接口。

在图161-1和图161-2中，患者接口包括鼻衬垫1530以及设置到鼻衬垫的相应端的第一鼓风机1550(1)和第二鼓风机1550(2)，从而将增压空气提供到鼻衬垫。硅树脂衬垫提供将来自鼓风机的增压空气与鼻衬垫连通的导管。

衬垫1530可以是热成形纺织品，例如，见图161-2，其包括织物部1530(1)以及硅树脂密封部和导管1530(2)。纺织品可以是编织的或非编织的。该衬垫可以包括泡沫和/或织物层。热成形纺织品可以包括密封表面，使得无空气渗入或至少是最小量渗入。这可以通过硅树脂喷雾、成型或者以其它方式将非渗透性材料或最小量渗透性材料连接到织物的一个或多个部分来实现的。可选择地，衬垫部可拆卸地连接到密封表面。该密封表面可以包括患者接触部；用于保持该衬垫远离用户的鼻子的框架或支撑部；以及用于连接到空气输送管的导管部。

头带绑带1540可通过超声波焊接和/或热成形而形成。头带绑带可以由织物和泡沫的复合物制成。头带绑带可选地为织物。头带绑带可包括加强部。头带绑带可以进一步包括用于减少来自鼓风机和/或衬垫的噪声的附加的折流部或消声部1541。例如，如图161-1所示的消声部接近或靠近患者的耳朵定位，从而防止过度的噪声进入患者的耳朵。

在图162-1和图162-2中，患者接口包括框架1620；鼻衬垫1630，其设置到该框架；以及鼓风机1650，其设置到该框架的前面并且与由该衬垫限定的呼吸腔室连通。在实施例中，头带和/患者接口可包括如在WO 2009/052560 A1、美国专利申请公布2009/0044808 A1、美国专利7,318,437或者于2009年2月27日提交的PCT申请PCT/AU2009/000241中所述的一个或多个方案，其中每一个的全部内容通过引用合并于此。

如图162-1和图162-2所示的头带1640可以包括成型在头带绑带中的电缆系统或线路系统。例如，如图162-2所示，线路1640(1)可以封装在泡沫和/或织物绑带1640(2)内，其中泡沫和/或织物可以通过热成形和/或超声波焊接而形成。泡沫可用于将线路支撑在适当位置处，使电缆绝缘，并且以非突显的方式保持线路。该线路以带状电缆的形式示出，但是可以使用其它形式的线路。

在图163-1和图163-2中，患者接口包括：框架1720(包括前额支撑件)；全面式衬垫1730，其设置到该框架；以及鼓风机1750，其设置到该框架的前面并且与由该衬垫限定的呼吸腔室连通。网状通风口1751安装在鼓风机的任一侧。网状通风口允许空气流入鼓风机，如图163-2中的箭头所示。网状通风口可用作过滤进入空气的第一过滤器。

框架1720包括用于与鼓风机1750接合的孔隙或环件。鼓风机可以夹住框架或者以其它方式与框架接合。

第二过滤器1752，诸如HEPA过滤器，可以装配到面罩的内部，接近或靠近鼓风机的出气口从而过滤输送到患者的空气或者从患者呼出的空气，如图163-2所示。这也有助于减弱噪声。

在图164-1至图164-3中，患者接口包括：鼻衬垫1830；头带1840，其用于将衬垫支撑在患者头部上的适当位置处；以及由头带支撑的鼓风机1850。该鼻衬垫可以由诸如硅树脂、胶体或泡沫的顺应性材料构造而成。鼓风机可以包覆成型或者以其它方式封装在壳体中，其中壳体可以由塑料、金属或其它能够保持其形状的材料制成。壳体还可用作减少噪声的消声器。在实施例中，衬垫可以包括如于2009年6月2日提交的澳大利亚申请2009902524中所述的一个或多个方案，该申请的全部内容通过引用合并于此。

用于支撑面罩1830的头带1840可以包括用于电源电缆的通道或其它的连接装置，该电源电缆用于将电动机连接到电源。该通道可以包含在头带中。通道可以保护线路，防止对患者的缠结或勒束并且使系统具有流线型外观。头带1840可以是热成形或者以其它方式定形。

消声器或过滤器1851也可以安装为邻近面罩1830和鼓风机1850，作为如图164-3所示的与头带成型或连接的泡沫或织物。可选地，消声器或过滤器可以为非编织材料。消声器或过滤器可以过滤呼出气体和/或降低来自面罩和鼓风机的噪声。在进一步的选择中，消声器或过滤器可以与头带一体形成或为作为头带的一部分。

图165至图176示出了用于连接头带的可选的框架配置、可选的头带布置、可选的衬垫或密封布置、和/或可选的通风机配置。例如，在图165和图166中，患者接口2530包括由面罩框架支撑的双鼓风机(即，第一鼓风机2550(1)、第二鼓风机2550(2))。在图167中示出了面罩2530，其中，鼓风机内置于该面罩中。在图168-1和图168-2中，扣装枕或鼻叉2530可以设置到鼓风机2550。在图169和图170中，患者接口2530可以提供泡沫进气口。在图171至图176中，鼓风机2550设置到面罩2530的前面，并且该面罩包括流线型设计。

例如，图165示出了一对鼓风机或鼓风机壳体2550(1)、2550(2)，其安装在面罩或患者接口上。鼓风机的进气口在内外方向上向外沿水平方向定位。相似的配置在图166中示出。

图168-1和图168-2示出了直接连接到患者接口2530的鼓风机出气口。所示的患者接口2530是枕或叉布置。可使用可选的患者接口，例如鼻托架、鼻罩、全面式面罩或口鼻式面罩。

本发明的另一个方案涉及便携式通风机，该通风机可连接到床、轮椅、桌子、椅子等。图177至图186示出了根据本发明的可选实施例的便携式通风机。

如图177所示，便携式通风机1950可以适于通过患者的床侧或墙壁安装。床侧的实施例可以包括在接驳座1970或床头灯架上安装的可拆卸的鼓风机。可拆卸的通风机可以包括电池，例如锂电池，当没有连接到主/AC(交流)电源时，该电池用于供应电力给装置。床头灯架可以安装有头顶管1960(柔性管、固定形状的管或者它们的结合)，该头顶管适于连接到与面罩相关联的管道。头顶管可以由诸如不锈钢的金属、或者诸如热塑塑料或硅树脂的聚合物，或者它们的结合制成。头顶管能够在选定区域中的诸如上水平杠的支架或弯曲件上旋转。头顶管包括一系列的灯或LED，该灯或LED位于封套或与面罩管的连接区域，能通过触摸或者通过系统的变化(例如，分离)来启动灯或LED。而且，头顶管能够提供柔光以便患者在夜间看得见。当将柔性面罩管与头顶管分离或重新附接时，光可以辅助患者。光的颜色可以与启动原因相关。头顶管的封套或连接区域可以包括磁体，该磁体可以吸引位于面罩管的端部或连接区域处的磁体或含铁材料。这样有助于面罩管连接到头顶管。

在图178中，通风机适于安装到墙壁或者床头。头顶管2060可以从通风机延伸出并且适于连接到与患者接口相关的管道。消声器和/或过滤器可以连接到鼓风机从而过滤输送到患者的气体，和/或降低系统的噪声。与图177中的实施例相类似，头顶管可以连接到床、床头、墙壁或者任何其它接近患者的区域。头顶管可以连接到箱体2050，其中箱体2050用于容纳用于通风机系统的电源。电源可以是电池或者电力网供电。箱体2050可以由诸如热塑性弹性体、热塑性尿烷的聚合物构造而成，或者可以由诸如铝的金属构造而成。箱体2050可以具有运载电力到与头顶管的端部连接的鼓风机的线路或者其它装置。该箱体还可以包括微处理器和用户接口从而允许通风机系统的控制和参数设定。

在图179和图185中，便携式通风机2650可以连接到鼓风机接驳盒2655，接驳盒2655可以构造为固定鼓风机、为鼓风机充电和/或下载来自鼓风机的诊断信息。

在图180-1和图180-2中，鼓风机2650以通风机囊的形式存在。为了便携性，当不使用时，该囊可以是能放气的。

在图181-1至图181-4中，便携式通风机2650可以设置到底座2656，底座2656适于通过感应充电对通风机进行充电。

图182示出了包括照亮管道的头顶管2657的实施例。

图183、图184和图186示出了用于封闭或保护便携式通风机的可选的壳体2658。例如，图183示出了织物或泡沫/织物型壳体2658，图184示出了硅树脂型壳体2658，以及图186示出了铝合金型壳体2658。

电池组可以提供给面罩和通风系统。电池组可以佩戴在患者的身体上。可选择地，电池可以设置有电线以便可以远离患者定位，例如在床边桌上。电池可以是柔性的以便其佩戴在患者身体上时可以弯曲和符合患者的大致形状。电池可具有将其连接到电动机的电线或电缆。电缆具有快速释放部或力释放部，以便在力施加于电缆时该电缆将使电池与电动机断开连接。这样有利于避免患者的勒颈窒息，或者快速移除来自电动机的动力。

本发明的另一个方案涉及一种通风机，其适于能够由患者佩带或携带，而无需安装到面罩或头部。

图187-1至图198-2示出了根据本发明的可选实施例的可佩带式通风机。

在图187-1和图187-2中，通风机2150由肩式吊带2180支撑，肩式吊带邻近患者的胸部支撑通风机。

在图188-1至图188-4中，通风机2150由悬架式布置支撑。图188-2和图188-3示出了用于通风机的进气口和出气口的可选配置。

在图189-1至图189-3、图190、图195和图196中，通风机2150由衣物支撑，例如衬衣(例如，T恤衫)、睡衣等，其中衣物包括通风机支撑结构，例如沿着衬衣前面的衣袋。

在图191和图197中，通风机2150由包括沿着衬衣肩部的鼓风机支撑结构(例如，衣袋)的衬衣(例如，T恤衫)支撑。在图196中示出了通风机2150与气道切开管一起使用以提供侵入式通风支撑。

图192-1至图194示出了通风机2150由绑带或带条布置2160支撑。在图192-1和图192-2中，该绑带包裹在患者的胸部周围。在图193中，该绑带包裹在患者的颈部周围，例如衣领式。在图194中，该绑带包裹在患者的臂周围。

在图198-1和图198-2中，通风机2150由柔性的壳体支撑，该壳体适于包裹在患者颈部周围。该壳体可以包括用于支撑管道2166的袋状件。在图192-1和图196中，通风机示出如使用气道切开管的侵入式系统。

应当理解的是，通风机系统的方案，例如鼓风机，可以包括可选布置。例如，于2009年8月28日提交的申请号是61/272,188的美国临时申请和于2009年11月19日提交的61/272,919的美国临时申请(每个申请的全部内容通过引用合并于此)公开了可选的鼓风机布置和CPAP系统，其包括可并入通风机系统的一个或多个方案。也就是说，于2009年8月28日提交的申请号是61/272,188的美国临时申请和于2009年11月19日提交的61/272,919的美国临时申请所描述的鼓风机布置和CPAP系统可以适于用作通风机系统。

4.CPAP应用

在实施例中，鼓风机可结合持续正气压(CPAP)流体发生器的应用使用。

在这种CPAP应用中，鼓风机的尺寸可以减小，因为所需要的输出流速和/或压力相对较低，例如，输出流速和/或压力不如通风机那样高。

图19至图23为示出了根据本发明的实施例的鼓风机310的CPAP版。如图所示，鼓风机包括：具有第一壳体零件322和第二壳体零件324的壳体320，第一壳体零件322和第二壳体零件324限定了近侧开口323和远侧开口325；定子部件330，其包括空气导向槽335；电动机340，其由定子部件330支撑并且适于驱动可旋转轴或转子350；以及叶轮360，如上所述。定子部件的第一零件332和第二零件334使用如上所述的O形圈376联接。

图22所示的实施例还可以包括线路404，线路404用于将电源和/或控制与鼓风机310连接。图23中所示的实施例还包括PCBA 402，其可以用于控制流量传感器和压力传感器，如结合图12所解释的。PCBA 402可以使用螺钉、胶水或成型于壳体320中的塑料固定卡扣(未示出)，或者通过其它的联接装置与壳体320联接。

在示例中，电动机可以大约高达40,000转/分(rpm)的速度旋转并且产生高达14cmH₂O的压力。在示例中，叶轮可以具有在20mm至40mm之间(例如，30mm)的直径d6，并且壳体可以具有30mm至50mm(例如，37mm)的最大外宽度d7以及30mm至50mm(例如，43mm)的最大外高度h1。在示例中，电动机可以具有约10mm至15mm(例如，12mm)的直径d5以及约20mm至30mm(例如，26mm)的长度。然而，其它适当的尺寸是可能的。鼓风机的重量可以小于500克，并且更特别地，鼓风机的重量可以在50克至200克之间。

图24示出了对于各种RPM压力对流速的曲线，图示了根据本发明的实施例的鼓风机的特性。如图所示，压力对流速在电动机速度的一定范围内是相对恒定的(例如，30,000转/分至40,000转/分)，如果没有连接到鼓风机的管道或者有连接到鼓风机的有限数量的管道，则这样有助于患者能够来回通过鼓风机呼吸。这将限制或消除连接到管道作为PAP装置一部分的面罩或患者接口中的通风口的需要。如图24所示，表1-1在下面阐述了在各种RPM下的压力对流速的风扇曲线数据。

表1-1

	0L/min	40L/min	60L/min	80L/min
					30,300RPM	12.3hPa	12.6hPa	11.6hPa	10.2hPa
32,300RPM	14.3hPa	14.4hPa	13.5hPa	12.1hPa
					34,000RPM	15.8hPa	16.1hPa	15.2hPa	13.9hPa
35,000RPM	16.8hPa	16.9hPa	16.3hPa	14.8hPa
					36,500RPM	18.3hPa	18.7hPa	17.9hPa	16.6hPa

在本说明书中描述的实施例优选地适于用于移动应用以及鼓风机的最小化的尺寸和体积是优选的情形。

已经结合目前认为是最实用和优选的实施例对本发明进行了描述，但是应当理解的是，本发明不受限于公开的实施例，而是相反，意在覆盖包含在本发明的精神和范围内的各种修改和等筒的布置。而且，上述的各种实施例也可以与其它的实施例相结合实施，例如，一个实施例的方案可以与另一个实施例的方案结合从而实现其他的实施例。此外，每个独立的特征或任何给定组件的部件可以构成额外的实施例，此外，尽管本发明对于遭受OSA的患者具有特定的应用，但是应理解的是，遭受其它疾病(例如充血性心力衰竭、糖尿病、病态肥胖、中风、肥胖手术等)的患者也能够从上述教导中获益。而且，上述教导适用于患者，同样适用于处于非医疗应用的非患者。

Claims (64)

1.一种鼓风机，包括：

壳体，其包括近侧开口和远侧开口，所述近侧开口和远侧开口同轴地对准；

定子部件，其设置到所述壳体；

叶轮，其定位在所述壳体的所述近侧开口与所述定子部件之间，所述叶轮包括多个叶轮叶片；以及

电动机，其适于驱动所述叶轮，

其中，所述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，所述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将来自叶轮的空气进行分流且沿着曲径朝向所述远侧开口引导空气以使得气流变成大致层流来将所述空气从大致切向方向引导至大致径向方向。

2.根据权利要求1所述的鼓风机，其中，所述定子部件包括九个、十一个或十三个空气导向槽。

3.根据权利要求1-2中任何一项所述的鼓风机，其中，每个空气导向槽包括近侧部和远侧部，所述近侧部从所述叶轮的周边大致沿切向延伸以使得离开所述叶轮的空气能够进入所述槽，所述远侧部从所述近侧部朝向所述壳体的远侧开口延伸。

4.根据权利要求3所述的鼓风机，其中，所述槽均会聚于所述定子部件的底座处。

5.根据权利要求1-4中任何一项所述的鼓风机，其中，所述槽的截面积沿着每个所述槽基本上是恒定的。

6.根据权利要求3-5中任何一项所述的鼓风机，其中，当所述槽从所述近侧部朝向远侧部延伸时每个槽的深度增大或变深。

7.根据权利要求5所述的鼓风机，其中，当所述槽从所述近侧部朝向所述远侧部延伸时每个槽的宽度减小或变窄，并且当所述槽从所述近侧部朝向所述远侧部延伸时每个槽的深度增大或变深。

8.根据权利要求1-7中任何一项所述的鼓风机，其中，所述定子部件包括中空内部，所述中空内部适于支撑位于其中的电动机。

9.根据权利要求1-8中任何一项所述的鼓风机，其中，所述电动机包括适于驱动转子的定子组件，并且所述叶轮与所述转子的端部联接。

10.根据权利要求9所述的鼓风机，其中，所述转子由一对轴承支撑，所述轴承由所述壳体支撑。

11.根据权利要求1-10中任何一项所述的鼓风机，其中，所述叶轮包括多个叶轮叶片，并且叶轮叶片与空气导向槽的比不包括公约数。

12.根据权利要求1-11中任何一项所述的鼓风机，其中，所述壳体具有约为30-50mm的最大直径。

13.根据权利要求1-12中任何一项所述的鼓风机，其中，所述鼓风机构造为提供大于60cmH₂O的增压空气。

14.根据权利要求1-13中任何一项所述的鼓风机，其中，所述壳体包括壳体件，所述壳体件被配置和定位为用于覆盖或遮蔽与电动机的电源连接点。

15.根据权利要求1-14中任何一项所述的鼓风机，进一步包括位于所述定子部件下游的流量传感器和压力传感器。

16.根据权利要求15所述的鼓风机，其中，所述壳体包括位于所述定子部件下游和所述流量传感器上游的整流器，所述整流器被配置和定位为用于矫直进入所述流量传感器的气流。

17.根据权利要求15-16中任何一项所述的鼓风机，其中，所述压力传感器包括与所述气流通道流体连通的柔性膜，并且其中所述柔性膜的位移提供在气流通道中的空气压力的指示。

18.根据权利要求15-17中任何一项所述的鼓风机，其中，所述压力传感器定位在所述流量传感器的下游。

19.根据权利要求15-18中任何一项所述的鼓风机，进一步包括印制电路板组件，所述印制电路板组件安装到所述壳体从而控制所述流量传感器和所述压力传感器。

20.根据权利要求1-19中任何一项所述的鼓风机，进一步包括印制电路板组件，所述印制电路板组件安装到所述壳体以控制所述电动机。

21.根据权利要求1-20中任何一项所述的鼓风机，其中，所述定子部件包括第一零件和第二零件，所述第一零件和所述第二零件配合以限定所述多个空气导向槽。

22.根据权利要求1-21中任何一项所述的鼓风机，其中，所述定子部件包括第一零件和第二零件，所述第一零件和所述第二零件通过O形圈相互联接。

23.根据权利要求1-22中任何一项所述的鼓风机，进一步包括被动式气阀组件，所述被动式气阀组件设置于所述壳体的所述近侧开口。

24.根据权利要求23所述的鼓风机，其中，所述阀组件包括第一阀和第二阀，所述第一阀与大气相通并且被定位和布置为在患者呼吸循环的吸气阶段允许空气经由所述近侧开口流入所述鼓风机，所述第二阀与大气相通并且被定位和布置为在患者呼吸循环的呼气阶段允许空气经由所述近侧开口流出所述鼓风机。

25.根据权利要求1-23中任何一项所述的鼓风机，其中，所述壳体具有30-50mm的最大外部高度。

26.根据权利要求1-25中任何一项所述的鼓风机，其中，所述鼓风机具有小于500克的重量。

27.根据权利要求26所述的鼓风机，其中，所述鼓风机具有在50-200克之间的重量。

28.根据权利要求1-27中任何一项所述的鼓风机，进一步包括设置到所述壳体的印制电路板组件(PCBA)。

29.根据权利要求1-28中任何一项所述的鼓风机，其中，在流速在预定的电动机速度范围内达到80L/min时所述鼓风机适于提供相对恒定的压力。

30.根据权利要求29所述的鼓风机，其中，所述电动机的速度范围从约30,000转/分到40,000转/分。

31.一种通风机装置，包括根据权利要求1-30中任何一项所述的鼓风机。

32.一种通风机装置，包括根据权利要求29所述的鼓风机，并且进一步包括连接到所述鼓风机的管道和连接到所述管道的患者接口。

33.根据权利要求32所述的通风机装置，其中，由于所述鼓风机提供相对恒定的压力，所述患者接口不包括通气孔。

34.根据权利要求31-33中任何一项所述的通风机装置，其中，所述通风机装置为PAP装置。

35.一种用于患者的通风机，包括：

鼓风机，其构造为提供增压空气源，所述鼓风机包括具有近侧开口和远侧开口的壳体、设置到所述壳体的定子部件、定位于所述壳体的近侧开口和所述定子部件之间的叶轮以及适于驱动所述叶轮的电动机；以及

阀组件，其设置到所述鼓风机的所述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，所述阀组件构造为在患者呼吸循环的吸气阶段允许空气经由所述近侧开口流入所述鼓风机，并且在患者呼吸循环的呼气阶段允许空气经由所述近侧开口流出所述鼓风机，

其中，所述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，所述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沿着曲径朝向所述远侧开口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。

36.根据权利要求35所述的通风机，其中，所述鼓风机包括流量元件，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以及传导来自所述电动机的热量。

37.根据权利要求36所述的通风机，其中，所述壳体和所述定子部件配合以在所述叶轮周围限定充气腔室。

38.根据权利要求37所述的通风机，进一步包括位于充气腔室下游的下游腔室以允许通过所述定子部件的流体再循环而不影响所述流量元件。

39.根据权利要求36-38中任何一项所述的通风机，进一步包括非导电套筒，所述非导电套筒沿着所述流路设置到所述电动机的中央段。

40.根据权利要求36-39中任何一项所述的通风机，其中所述流量元件和所述定子部件由热传导材料构造而成以传导来自所述电动机的热量。

41.根据权利要求40所述的通风机，其中，所述流量元件和所述定子部件由铝构造而成。

42.根据权利要求35-41中任何一项所述的通风机，进一步包括设置在所述鼓风机的远侧开口处的粘液捕集器，所述粘液捕集器提供捕获板，所述捕获板适于捕获由患者呼出的任意颗粒物。

43.根据权利要求35-42中任何一项所述的通风机，进一步包括设置到所述鼓风机的远侧开口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/或保护所述通风机免受由患者呼出的颗粒物的损坏。

44.根据权利要求35-43中任何一项所述的通风机，其中，使所述流路的截面积最大化并且与所述通风机中的最小不工作区平衡以提供低源阻抗。

45.根据权利要求35-44中任何一项所述的通风机，进一步包括与所述通风机分离的电池供电的控制单元，所述通风机和所述控制单元两者均包括微控制器，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。

46.根据权利要求35-45中任何一项所述的通风机，其中，所述通风机适于在患者的近侧位置处使用。

47.根据权利要求46所述的通风机，其中，所述通风机并入头戴式系统。

48.根据权利要求46所述的通风机，其中，所述通风机适于安装到包括有墙壁、床、床头、轮椅、桌子或椅子的结构上，并且所述通风机经由管道与患者接口连接。

49.根据权利要求46所述的通风机，其中，所述通风机适于装配到并入衣物中的支撑结构中。

50.根据权利要求49所述的通风机，其中，所述衣物为衬衫、T恤衫或睡衣。

51.根据权利要求46所述的通风机，其中，所述通风机鼓风机内置于患者接口单元。

52.根据权利要求46所述的通风机，其中，所述通风机由肩式吊带支撑。

53.根据权利要求46所述的通风机，其中，所述通风机由悬垂式布置支撑。

54.根据权利要求46所述的通风机，其中，所述通风机由围绕用户身体的局部的绑带或带条支撑。

55.根据权利要求54所述的通风机，其中，所述绑带或带条是胸带。

56.根据权利要求54所述的通风机，其中，所述绑带或带条是臂带。

57.一种通风机，包括：

鼓风机，其构造为提供增压空气源；以及

阀组件，其设置到所述鼓风机并且构造为允许空气沿着流路在两个方向上流经所述鼓风机，

所述鼓风机包括沿着所述流路的流量元件，所述流量元件构造为测量两个方向上的流量以及传导来自所述鼓风机的电动机的热量。

58.根据权利要求57所述的通风机，其中，所述流量元件由热传导材料构造而成。

59.根据权利要求59所述的通风机，其中，所述流量元件由铝构造而成。

60.根据权利要求57-59中任何一项所述的通风机，其中，所述流量元件包括内心和自所述内心延伸出的多个叶片。

61.根据权利要求60所述的通风机，其中，所述流量元件包括40至60个叶片。

62.根据权利要求60-61中任何一项所述的通风机，其中，所述流量元件的内心包括分裂配置，所述分裂配置构造为允许所述流量元件围绕所述电动机装配并且随着来自电动机的热量的变化而膨胀和收缩。

63.一种模块化通风机系统，包括：

通风机模块；以及

下列可单独更换的一个或多个模块：

远程控制所述通风机模块的控制模块；

用于所述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口处的粘液捕集器模块；

设置在所述通风机模块的远侧开口处的热湿交换过滤器模块；和/或

绑带模块，其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带。

64.根据权利要求63所述的模块化通风机系统，其中，所述控制模块包括内部加速计并且允许脉动血氧计和/或CO2监视器与其连接。

Images