CN111372638A - 呼吸声学装置 - Google Patents

Abstract

本发明的课题是使呼吸声学装置可容易地运行且容易携带，所述呼吸声学装置是用于人为地将振动送入肺及呼吸道而使附着在呼吸道的粘液流动化并促使其排出。本发明的解决方案是一种呼吸声学装置1，其具备：外壳10，其具有空腔11；以及吹口20，其具有与此空腔11连通的通气路径21。外壳10具有：反射端12，其反射由吹口20吹入的空气；以及开放端13，其排出由吹口20吹入的空气。若咳嗽等急剧呼气经过吹口20而被吹入外壳10内，则使得由所述呼气所造成的杂音与口腔及下呼吸道的空洞进行共鸣，并使用所产生的低频的声学冲击波，让使用者的肺与呼吸道进行振动。

Description

呼吸声学装置

技术领域

本发明是涉及一种呼吸声学装置，用于促进附着在人类的下呼吸道的粘液排出。若具体说明，则本发明的呼吸声学装置是使得由咳嗽等急剧呼气所造成的杂音与口腔及下呼吸道的空洞进行共鸣，并利用所产生的低频声学冲击波让使用者的肺与呼吸道进行振动。

背景技术

人类的下呼吸道中，作为用于去除粘液的自然方法，具备以16～25Hz(具体而言是18Hz左右)的频率进行振动的微小纤毛。纤毛是通过所分泌的粘液捕捉侵入呼吸道的异物及细菌，并将所述粘液送出呼吸道外。如此，纤毛发挥保持呼吸道干净、防止传染病及呼吸道阻塞的作用。

此纤毛的振动频率是以纤毛振动频率(CBF：Cilia Beating Frequency)的形式为人所知，且不限于人类，据说在老鼠以至于大象的几乎所有的哺乳类中皆为相同频率。呼吸道粘液通过被施加16～25Hz的频率的振动，而剧烈地相变从粘体变化成流体甚至稀薄的分泌物，并被促使往呼吸道外排出。亦即，纤毛是通过其周期运动的振动而将粘液流动化，且再将所述通过周期运动而流动化的粘液送出至口腔侧，借此进行呼吸道的清洁。粘液因为从下呼吸道至咽部为止主要是逆重力地被往上方送出，所以需要一定程度的粘性，但若所述粘液的流动性高则可更容易地排出至呼吸道外。通常，被排出至呼吸道外的呼吸道粘液，主要会被无意识地吞下。只要是健康的人类，此种由纤毛及粘液所进行的生物防御系统会顺利地发挥功能，且被认为一天约排出60～100ml的呼吸道粘液并吞下。

然而，因为由年龄及疾病所造成的功能低下、由过敏及空气中的灰尘或疾病等所造成的炎症反应的增大等，有时由纤毛及粘液所进行的生物防御系统会变得不能正常发挥功能。例如，有呼吸道粘液过度分泌而变得难以流动化、纤毛的运动性能低下且未在粘液引起充分的相变而未顺利排出粘液的情形。在所述情形中，粘液有时会阻塞呼吸道而使呼吸功能低下。于是，只要可人为地使呼吸道产生振动，而在粘液引起必要的相变，辅助纤毛的运动而促使粘液的排出，则可改善已阻塞的呼吸道的清除度。

并且，在医师所进行的呼吸系统疾病的检查中，为了检查用而有采取患者的痰的情形。但是，在采取痰时，若一定量以上且流动性高的下呼吸道分泌物未到达靠近咽部的地方，则患者会无法吐出对检查而言具有有效质量的痰。在到院时无法采取检查用样本的情形中，会在容易吐出痰时在自己家中进行采取后再到院，或在即使如此也无法采取的情形，则需要使用胃液采取或由支气管镜所进行的检查等更侵害性的方法。于是，如果可在到院时以可短时间采取检查用痰的方式人为地使呼吸道产生振动，将一定量以上且流动性高的痰引导至咽部附近，则可缩短这些诊断的时间，且因为不使用侵害性方法进行，所以可减轻患者的负担。

再者，为了排出呼吸道粘液而改善呼吸道的阻塞，生物会有意识或反射性地进行的行为是急剧呼气的排出，亦即咳嗽。咳嗽是消耗许多能量的反射运动，且被指出一次咳嗽会消费2kcal的能量。并且，通过咳嗽而吐出的空气的流速也被指出高达时速160km以上。然而，咳嗽的作用仅是使呼吸道收缩，且使存在于呼吸道内的空气通过所述收缩而急剧地流出，从表面对粘液层施力而使其剥离，并促使排出。因此，为了将牢固且厚重的粘液往外排出而改善呼吸道的阻塞，不使粘液的粘性变化且力量只到达粘液层表面的咳嗽的效果不得不说是极有限的。因此，有不少即使进行咳嗽也未排出粘液，过度反复咳嗽，只是一直消耗体力而使症状恶化的例子。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第4025293号公报

发明内容

发明所欲解决的课题

可是，以往作为人为地让使用者的下呼吸道进行振动而促使粘液排出的装置之一，已知有从口往下呼吸道送入空气压力脉冲的装置。然而，在此装置中，空气压力脉冲只会从口到达气路所连接的部位，对于粘液层的下层部分及已阻塞的深处的呼吸道无法发挥效果。并且，虽也已知通过使用者的呼气而使空气压力脉冲产生的装置，但为了利用此装置而使充分的脉冲产生需要高呼气压力，仅能对于极有限的使用者发挥效果。再者，人为地将空气压力的脉冲送入呼吸道的装置，有时会生成具有足以损伤肺的脆弱空气嚢的危险性的高空气压力，对使用者具有危险性。

并且，作为人为地让使用者的肺进行振动的其他以往装置，已知有将空气吹入外壳内，使簧片振动，借此产生18Hz左右的低频音频的装置(专利文献1)。然而，此以往装置因为是通过使簧片振动而使音波产生，且经由所述音波与体腔的共鸣而使低频音频产生的装置，所以在呼气少的情形、吹入技巧不适当而使用者未使簧片振动的情形中，有所谓无法带来效果的缺点。再者，此以往装置，由声学的观点而言，因为是使呼气的能量在暂时转变成簧片的运动能量后与声学能量结合，所以会产生构件的拆分及能量的耗损。并且，在此以往装置中，因为将通过装置所产生的音波设为较低频侧，所以需要将其长度设定为约30cm左右，所述尺寸也会妨碍幼儿的使用及携带。

于是，本发明的目的是提供一种呼吸声学装置，其用于人为地将振动送入肺及呼吸道而将下呼吸道分泌物流动化并促使其排出，广泛年龄层及病情的使用者可容易地使其运行以能够发挥充分的效果，且尺寸更小而容易携带。

解决课题的技术方案

本发明的发明人等专心致志地研究达成上述目的的方案，结果获得以下见解：使得由使用者的咳嗽等急剧呼气所产生的杂音与口腔及下呼吸道的空洞进行亥姆霍兹共鸣，利用借此所产生的低频的声学冲击波使肺及呼吸道的粘液的粘性变化，并使粘液从肺排出。而且，作为用于所述见解的装置，已开发具有以下构造的装置：在中空的外壳设置吹口，将外壳的一部分设为反射端，并将另一部分设为开放端，由吹口所吹入的呼气会在外壳的反射端进行反射而往开放端排出。本发明的发明人等发现，根据此构造，无论是谁都可以容易地使其运行，且可将装置整体的尺寸小型化，进而完成本发明。若具体地说明，则本发明具有以下构成。

本发明涉及呼吸声学装置1。本发明的呼吸声学装置1是用于使得由咳嗽等急剧呼气所造成的杂音与口腔及下呼吸道的空洞进行亥姆霍兹共鸣，并利用所产生的低频的声学冲击波让使用者的肺与呼吸道进行振动的装置。呼吸声学装置1具备外壳10与吹口20。此外，外壳10与吹口20可为一体成型，也可由其他构件构成。外壳10具有空腔11。吹口20具有与此外壳10的空腔11连通的通气路径21。并且，外壳10具有反射端12与开放端13。外壳10的反射端12会反射由吹口20吹入的空气。此外，所谓“反射端”，是指发生空气压力的固定端反射的端部。反射端12可为被完全阻塞的端部，也可为一部分形成一或多个开口的端部。另一方面，外壳10的开放端13在端部不具有阻碍空气流的要素，由吹口20所吹入的空气会排出。借此，由吹口20所吹入的呼气的至少一部分变得会在外壳10的反射端12进行反射，随后在开放端13排出，此时由在外壳10的内部产生的空气乱流或旋涡所造成的杂音、与在使用者的呼吸道产生的咳嗽本身的杂音，变得会与口腔及下呼吸道所形成的空洞发生亥姆霍兹共鸣。此外，所谓“亥姆霍兹共鸣”，是具有开口部的容器内部的空气发挥作为弹簧的作用并进行共鸣(共振)而产生声音的现象。在本发明的装置中，外壳10的空腔11及使用者的口腔及下呼吸道发挥作为上述”容器”的功能。

在本发明的呼吸声学装置1中，外壳10优选为筒状。所谓筒状，意指具有二个端部的细长形状，且是空腔11由一端部贯通到另一端部的形状。筒状包含圆筒状、三角筒状、四角筒状、其他多角筒状。并且，筒状的外壳10优选为被形成为直线，但也可为弯曲或挠曲。筒状的外壳10，一端成为反射端12，另一端成为开放端13。并且，在本发明中，吹口20优选为被设置在筒状的外壳10的反射端12与开放端13之间。

在本发明的呼吸声学装置1中，吹口20的通气路径21的内径截面积优选为0.64～9cm²。如此，借由使吹口20的内径截面积较大，而变得容易将咳嗽等急剧呼气吹入外壳10内。本发明因为假定是基本上利用使用者的咳嗽的能量而有效率地使低频的声学冲击波产生，所以吹口20的内径截面积优选为如上述般大。

在本发明的呼吸声学装置1中，吹口20的通气路径21与外壳10的空腔1优选为相同截面。亦即，优选为吹口20的通气路径21与外壳10的空腔11的截面形状相同，且其等的内径截面积约略相等。此外，只要两者的内径截面积的误差止于±5％，则为“相同截面”。

本发明的呼吸声学装置1优选为以下述方式设计：外壳10的开放端13的内径截面积S[cm²]与装置内的通道长度的合计值l[cm]是满足以下的式子所表示的关系，所述装置内的通道长度是由吹口20吹入的空气在外壳10的反射端12进行反射而从开放端13排出为止。

[式]

于此，f是频率16～25Hz，c是音速35000cm/s，V是肺的全肺活量1500～9000ml。

如此，通过设计外壳10的开放端13的内径截面积S与空气的通道长度l，经由亥姆霍兹共鸣，可效率佳地产生频率16～25Hz的低频的声学冲击波。使此种频率带的冲击波在呼吸道内产生，借此呼吸道粘液会从粘体往流体甚至稀薄的分泌物相变，因此可促进粘体排出至呼吸道外。此外，全肺活量V只要配合使用呼吸声学装置1的使用者而设定即可。例如，肺的全肺活量V，在成年男性是5500～6000ml，在成年女性是4500～5500ml，在小孩是1500ml～2500ml左右。

在本发明的呼吸声学装置1中，外壳10的反射端12可不具有开口，也可具有一或多个开口，或者也可具有能调整开口面积的构造。但是，即使在外壳10的反射端12存在开口的情形中，反射端12的开口总截面积也优选为设定在外壳10的开放端13的开口截面积的75％以下。

发明效果

根据本发明的呼吸声学装置1，可更简便且人为地让使用者的肺及呼吸道进行振动，且使肺及呼吸道的粘液的粘性变化。因此，不论是谁都可以使用此装置去除肺及呼吸道的粘液，而改善其阻塞。并且，在医师进行诊断时，可容易地从使用者采取痰样本。

若更具体地说明，则本发明的呼吸声学装置1是使得由使用者的咳嗽等急剧呼气所产生的杂音与口腔及下呼吸道的空洞进行亥姆霍兹共鸣，且利用借此所产生的低频的声学冲击波使肺及呼吸道的粘液的粘性变化，并促使从肺排出粘液。如同先前所述，咳嗽是生物想要改善呼吸道的阻塞而有意识或反射性地进行的动作。然而，咳嗽本身的作用仅是收缩呼吸道及吐出呼吸道内的空气，并不会使粘液的粘性变化，且作用仅止于粘液层的表面，因此对于用于将已变牢固的粘液排出至外部而改善呼吸道的阻塞，效果极有限。于此，若着眼于咳嗽具有的能量，则生物在一次咳嗽会消耗约2kcal的能量。并且，通过咳嗽所吐出的空气的流速，也被指出是时速160km以上。再者，咳嗽会伴随由呼吸道产生的大声杂音。只要能将此等能量中任意量使用作为用于使肺及呼吸道的粘液有效率地振动而促使排出的能量，则会极有效地改善使用者的症状。

在本发明的呼吸声学装置1中，在如管材般的中空的外壳10内，经过吹口20收入由咳嗽所造成的急剧呼气，由呼吸道所产生的咳嗽本身的杂音、与由在所述外壳10内部流动的空气使旋涡或振动产生所造成的杂音，会与口腔及下呼吸道所形成的空洞发生亥姆霍兹共鸣。借此，咳嗽具有的能量亦即杂音与所述呼气会直接与声学能量进行耦合而产生低频的声学冲击波，因为能量耗损变得更少，所以即使为简单形状且小尺寸的装置，也可带来充分的粘液排出效果。亦即，根据本发明，不需要如以往的呼吸声学装置(专利文献1)般使用簧片及金属制球等的用于使音波及脉冲产生的其他构件，且也变得不需要使其等构件运动的能量，因此能量耗损更少，且可使装置的结构更简单。

并且，本发明的呼吸声学装置1通过其中空的外壳10的直径、空气的通道的形状、内部表面的凹凸等，对于空气的流动具备适当的阻力，借此做出声学阻力，使口腔及下呼吸道的外表的容积增大，而可支持产生更低频的音波。亦即，若将口腔及肺想成为扬声器封入容器，则可将本装置的外壳10当作扬声器的端口。如此一来，通过使用基于“Thiele-Small”扬声器参数的声学结合技术，如低音反射型喇叭般，比起口腔及下呼吸道本来的容积，可支持更低频的声音。通过此声学阻力，口腔及下呼吸道可表现为利用远大于其单独的容积而运行，且因为可将咳嗽的杂音与通过吹入急剧呼气而在装置内产生的杂音之中更低频成分进行共鸣，所以可更有效率地使低频的冲击波产生，并提高使粘液流动化的效果。再者，通过此声学阻力所产生的对于呼气的背压，会发挥有效地将低频的声学冲击波传达至下呼吸道的作用。如此，本发明的呼吸声学装置1，通过其形状而对外壳10内的空气流动赋予阻力，借此做出声学阻力，可更有效率地进行往呼吸道及肺的低频的声学冲击波的产生及传达。

如以上所述，本发明的呼吸声学装置1，通过由咳嗽所造成的急剧呼气而在外壳10内部产生的杂音与由呼吸道产生的咳嗽本身的杂音，是与通过声学阻力而表现为外表上的容积增加的口腔及下呼吸道的空洞发生亥姆霍兹共鸣，借此使往呼吸道及肺的低频的声学冲击波产生，即使为更紧密且简单的结构，也可有效率地使呼吸道粘液流动化，并促使所述粘液的排出。

附图说明

图1是显示本发明的一实施方式的呼吸声学装置的整体结构。

图2是示意地显示呼吸声学装置的使用方法。

图3是显示本发明的一实施方式的呼吸声学装置的截面结构。

图4是显示求取亥姆霍兹共鸣的共振频率的一般方程式。

图5是显示能调整开口面积的反射端的例子。

具体实施方式

以下，使用附图针对用于实施本发明的方式进行说明。本发明不受限于以下所说明的方式，也包含本领域技术人员由以下方式在显而易见的范围内进行适当变更的方式。

此外，在本案说明书中，所谓“A～B”意指“A以上且B以下”。

图1显示本发明的一实施方式的呼吸声学装置1。如图1所示，呼吸声学装置1具备：外壳10，其具有空腔11；以及吹口20，其具有与此空腔11连通的通气路径21。外壳10被构成为圆筒状，其一端成为反射由吹口20吹入的空气的反射端12，其另一端成为由吹口20吹入的空气会排出的开放端13。反射端12是外壳10的端部，用于通过密闭或配置具有小开口的盖子而阻碍空气的流动并引起空气流的反射。并且，开放端13是没有阻碍空气流的要素的外壳10的端部。在本实施方式中，在外壳10的反射端12能装卸地安装有盖子30。盖子30不具有开口，在被安装于外壳10的状态中完全地阻塞反射端12。

在本实施方式中，外壳10的连接反射端12与开放端13的空腔11被形成为一直线状，且在此等反射端12与开放端13之间设置有吹口20。并且，以外壳10的空腔11的中心轴与吹口20的通气路径21的中心轴成为略直角(85～95度)的方式，在外壳10安装有吹口20。并且，如图1所示，外壳10与吹口20的连接点优选为被设置在从外壳10的长度的中央偏移的位置(偏置)。亦即，在图1所示的例子中，从吹口20起至外壳10的反射端12为止的距离被设定为比从吹口20起至外壳10的开放端13为止的距离更短。借此，经由吹口20吹入的呼气会在外壳10内被分成二部份，比起从开放端13排出会更先到达反射端12而引起空气流动的反射，因此反射效果提高，对空气流动进一步赋予阻力，可增大作为声学阻力的效果。

在本实施方式中，外壳10与吹口20被一体成型，只有盖子30是由其他构件构成。构成外壳10、吹口20、或盖子30的素材，只要难以透气且会在外壳10内产生空气的流动则可为任意素材，可因应成本及用途，适当选择例如塑料等树脂、纸、木头、不织布等可燃性素材、玻璃、金属等。

图2是显示呼吸声学装置1的使用方法的例子的示意图。如图2所示，使用者握持外壳10(优选为利用两手)，在以口含住吹口20的状态下，通过咳嗽等急剧呼气而将空气吹入吹口20内。通过咳嗽等急剧呼气而从吹口20吹入外壳10内的空气，首先经过吹口20的通气路径21内部，撞击到外壳10的空腔11的内壁面而往二方向分开。此时，利用与外壳10内部表面的摩擦而引起振动的空气流、及在位于外壳10与吹口20的连接点的凸部处沿着所述凸部的形状而改变角度的空气流，会通过撞击而产生旋涡，所述旋涡会造成杂音。并且，如上述般，外壳10与吹口20的连接点被偏置，外壳10的一端因为成为反射端12，所以空气的流动会在反射端12中被阻挡且往空腔11内部进行反射，而往另一端侧的开放端13前进。通过此种由反射端12所造成的流路的限制，会对被吹入外壳10内的空气的流动产生阻力，此会发挥作为声学阻力的作用。并且，此种外壳10的形状是使口腔及下呼吸道的空洞表现为具有更大的外表上的容积，而成为可支持更低频的声学能量。并且，在本发明中，通过对外壳10的空腔11的内壁的表面赋予凹凸，也可进一步对空气流赋予阻力。再者，通过此声学阻力而产生的对于呼气的背压，会发挥有效地将低频的声学冲击波传达至下呼吸道的作用。

并且，通过在外壳10设置反射端12，因为由吹口20吹入的空气会经过反射端12并通过从开放端13排出的路径，所以在发生亥姆霍兹共鸣时，可将成为所述共鸣现象的影响要素的端口(颈部分：图4的符号l)的外表上的长度增长。借此，可引起更低频的共鸣。并且，通过由反射端12所造成的外壳10内的密闭性的提升，装置内部的压力会上升，空气的流速变快，再者管材内部的空气的流路因为变得更复杂，所以产生的旋涡变大，结果变得产生更大的杂音。如此所产生的装置内部的杂音及在呼吸道产生的咳嗽本身的杂音，会成为与口腔及下呼吸道的空洞发生亥姆霍兹共鸣的主要原因。

如此，本发明的呼吸声学装置1是将通过由咳嗽所造成的急剧呼气而在外壳10内部产生的杂音与来自呼吸道的咳嗽本身的杂音设为音源，通过声学阻力而表现为外表上的容积增加的口腔及下呼吸道的空洞会发生亥姆霍兹共鸣，借此使往呼吸道及肺的低频的声学冲击波产生，并借此使呼吸道粘液流动化，可促使往呼吸道外部的排出。于此，通过亥姆霍兹共鸣而耦合的低频的声学冲击波的峰值，优选为纤毛振动频率的18Hz左右，但不需要与此完全相同。例如，只要产生16Hz～25Hz左右的低频音，则可通过谐波而将与纤毛频率同样的有效振动带给呼吸道及肺。

图3是显示呼吸声学装置1的截面结构。参照图3，针对呼吸声学装置1的各种尺寸的优选例进行说明。但是，各种尺寸不限于以下说明的尺寸。

首先，吹口20的通气路径21的尺寸充分宽广至在将急剧呼气吹入外壳10内时不会造成使用者负担的程度。具体而言，在吹口20的通气路径21的截面形状为圆形的情形，其通气路径21的直径

优选为5～25mm，特别优选为10～20mm。并且，吹口20的通气路径21的内径截面积Sm优选为0.64～9cm²，更优选为0.80～5cm²。尤其，通气路径21的内径截面积Sm，最佳为设为接近人类气管截面积的1～2cm²。通过将吹口20的通气路径21设定成此种尺寸，可赋予使口腔及下呼吸道内的空气如弹簧般进行共振的压力变动。并且，通过声学阻力而产生的背压到达下呼吸道，而低频的冲击波变得有效率地被传达。并且，再优选为利用将通气路径21的截面宽度设为8mm以上，而可确保通气路径21的广度以具有上述效果。

并且，在本发明的呼吸声学装置1中，优选为吹口20的通气路径21的截面与外壳10的空腔11为相同截面。具体而言，至少吹口20的通气路径21的内径截面积Sm与外壳10的开放端13的内径截面积S成为相等，并且，吹口20的通气路径21的直径

与外壳10的开放端13的直径

成为相等。借此，呼吸声学装置1可作为亥姆霍兹共鸣中的连续端口，而更有效地提供其内部的空气如弹簧般进行振动的功能。并且，通过将吹口20的通气路径21与外壳10的空腔11设为相同截面，变得可使用少许种类的材料且以简单工序制造装置整体。例如，将一根管材裁切为二，在其一管材的侧壁开孔，在所述孔中插入另一管材的前端，借此可简单地制作本装置。并且，只要通气路径21及空腔11是相同截面，则变得能以低成本大量生产本装置。尤其，在低资源的发展中国家，预计可以采用此种制造方法。

并且，外壳10的开放端13的内径截面积S与装置内的通道长度l，优选为被设计成满足以下的式子所表示的关系，所述装置内的通道长度l是由吹口20吹入的空气在外壳10的反射端12进行反射而从开放端13排出为止。此外，装置内的通道长度l是图3所示的吹口20的通气路径21的长度Lm、从吹口20起至外壳10的反射端12为止的长度Ls及从外壳10的反射端12起至开放端13的长度L的合计値(l＝Lm+Ls+L)。

[式]

于此，设f是频率16～25Hz、c是音速35000cm/s、V是肺的全肺活量1500～9000ml进行计算。

上述式子是求取亥姆霍兹共鸣的频率的一般方程式，是将通过本装置而形成的端口的长度(l＝Lm+Ls+L)及肺的全容量(V)套入而得。但是，在此方程式中，因为并未加入由下呼吸道所造成的空洞的素材及由声学阻力等所造成的外表上的容积的扩大等要素，所以并不是规定实际产生的低频冲击波的频率的方程式，说到底只是概要地提供形状的尺寸范围。但是，有鉴于所谓使下呼吸道的空洞与由咳嗽所造成的杂音进行共鸣的本发明的基本概念，套入上述方程式的尺寸范围被认为适合作为在决定装置的形状时的参考。此外，图4作为参考而显示一般的亥姆霍兹共鸣的方程式。如图4所示，在具有开口的容器中，V是容器的全容量，S是开口的内径截面积，l是通往容器内部的端口的长度。只要决定此等V、S、l，则可求取在其容器中所产生的亥姆霍兹共鸣的频率f。

例如，在假定使用者是小孩且其全肺活量V是2400cm²的情形，若将外壳10的开放端13的内径截面积S设定为1cm²、将吹口20的通气路径21的内径形截面积Sm设定为与此相同面积、将装置内的通道的长度l设定为33cm，则由上述方程式，通过亥姆霍兹共鸣所得的共振频率成为19.793Hz(音速c是以35000cm/s计算)。如此，若利用本发明的呼吸声学装置1，则可使低频产生，所述低频即使对于小孩也可简单地促进呼吸道粘液的排出。

此外，在图3中，将从吹口20起至外壳10的反射端12为止的长度以符号Ls表示，将从外壳10的反射端12起至开放端13为止的长度以符号L表示。如同前述，从吹口20起至外壳10的反射端12为止的距离，优选为设定成比从吹口20起至外壳10的开放端13为止的距离更短。具体而言，从吹口20起至反射端12为止的长度Ls，相对于外壳10整体的长度L，优选为10～45％，特别优选为15～40％。借此，经过吹口20吹入的呼气会在比由外壳10的开放端13排出更先到达反射端12而引起空气流动的反射。

并且，在图3中，将吹口20的通气路径21的中心轴与外壳10的空腔11的中心轴所形成的角亦即反射端12侧的角度以符号θ表示。角度θ优选为90度，但也可为70～110度或80～100度的范围。并且，为了使经过吹口20吹入的呼气比起外壳10的开放端13更先到达反射端12，可将角度θ设定为超过90度的値。例如，也可将角度θ设定为95～130度或100～120度。

图5是显示外壳10的反射端12的变形例。在图5所示的例子中，外壳10的反射端12具有一或多个开口，且具有能调整此开口的面积的构造。

若具体地说明，则在图5(a)所示的例子中，通过使分别具有多个孔的二个盖构件重合而构成反射端12。而且，通过使二个盖构件中的一个相对地旋转，而成为以下状况：在两个盖构件的孔的位置一致时，通往外壳10内部的开口会开启，在二个盖构件的孔的位置不一致时，通往外壳10内部的开口会关闭。并且，通过调节盖构件的旋转角度，也可微调整开口的面积。

并且，在图5(b)所示的例子中，通过如照相机的光圈叶片般的构造而构成反射端12。此构造是在开口的周围设置有多个叶片构件，若使各叶片构件朝向开口的中心伸出则会关闭开口，若使各叶片构件退后到反射端12的外缘侧则会开启开口。并且，通过调整各叶片构件的伸出量，也可微调整开口的面积。

但是，在如上述般在反射端12设置一或多个开口的情形，若反射端12的开口总截面积过大，则对于由反射端12所造成的空气的流动的阻力及反射作用会减弱，而有可能变得无法通过装置而有效果地对肺及呼吸道产生低频的声学冲击波。因此，相对于开放端13的开口截面积，反射端12的开口总截面积适合为75％以下，特别优选为50％以下或30％以下。

如此，利用在反射端12设置开口且可调整所述开口截面积，而可微调整呼吸声学装置1的共振频率。并且，亦可调整对于呼气的阻力，而更容易进行吹入。因此，通过调整在反射端12的开口截面积，可配合使用者的年龄、呼吸功能、症状而设定装置的运行呼气压、共振频率，且可进行调整以适当地带来作用效果。

以上，在本案说明书中，为了表现本发明的内容，一边参照附图一边进行本发明的实施方式的说明。但是，本发明并不受限于上述实施方式，并包含基于本案说明书所记载的事项而本领域技术人员显而易见的变更方式及改良方式。

例如，也可将呼吸声学装置1设定为能折叠的构成，或者设定为能拆分及组装的构成。并且，不限于由一种类的素材构成呼吸声学装置1的情形，也可通过几种素材的组合而一次性地使用装置整体，或者一次性地使用装置的一部分(例如吹口20)。并且，为了在使用后容易清洗，也能将外壳10设计成可打开。

产业上的可利用性

本发明的呼吸声学装置是使用如上述般的方法使低频的声学冲击波在呼吸道及肺产生，使下呼吸道粘液的清除度提升的装置，可使用在许多领域。亦即，根据本发明，可促进粘液的排出而改善由疾病所造成的下呼吸道的阻塞，且可改善呼吸功能。并且，通过改善下呼吸道的阻塞，而带来镇咳作用，可预防患者的消耗、症状恶化。再者，通过引导患者排痰，有助于采取源自下呼吸道的痰样本，可对结核病及肺癌的迅速诊断做出贡献。对于由术后的排痰不良所造成的肺炎、肺不张等的事故预防也是有效果的。并且，即使是健康人，也可在运动前、进行管乐器等的演奏前、唱歌前、去空气稀薄的高山登山前等使用本发明的呼吸声学装置促使呼吸道的粘液的排出，使呼吸功能焕然一新，借此提升性能表现、提高安全性。

附图标记说明

1 呼吸声学装置

10 外壳

11 空腔

12 反射端

13 开放端

20 吹口

21 通气路径

30 盖子

Claims (6)

1.一种呼吸声学装置，其特征在于，具备：

外壳，其具有空腔；以及

吹口，其具有与所述空腔连通的通气路径，

所述外壳具有：

反射端，其反射由所述吹口吹入的空气；以及

开放端，其排出由所述吹口吹入的空气。

2.根据权利要求1所述的呼吸声学装置，其特征在于，所述外壳是筒状，且一端成为所述反射端，另一端成为所述开放端，

所述吹口被设置在所述外壳的所述反射端与所述开放端之间。

3.根据权利要求1所述的呼吸声学装置，其特征在于，所述吹口的通气路径的内径截面积为0.64～9cm²。

4.根据权利要求3所述的呼吸声学装置，其特征在于，所述吹口的通气路径与所述外壳的空腔为相同截面。

5.根据权利要求1所述的呼吸声学装置，其特征在于，所述开放端的内径截面积S[cm²]、与所述装置内的通道长度的合计值l[cm]是满足由以下的式子所表示的关系，所述装置内的通道长度是由所述吹口吹入的空气在所述反射端进行反射而从所述开放端排出为止，

[式]

于此，f是频率16～25Hz，c是音速35000cm/s，V是肺的全肺活量1500～9000ml。

6.根据权利要求1所述的呼吸声学装置，其特征在于，所述反射端不具有开口、或具有一或多个开口、或具有能调整开口面积的构造，所述反射端的开口总截面积是所述开放端的开口截面积的75％以下。

Images