CN117241849A - 用于鼓风机的轴承套筒 - Google Patents
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Abstract
一种鼓风机包括转子、适于驱动该转子的电动机、用于可旋转地支撑该转子的至少一个轴承、固定部件,以及提供到该固定部件的轴承套筒。该轴承套筒被构造和布置成将该轴承支撑和保持到该固定部件。该轴承套筒包括弹性体材料。该轴承套筒被构造和布置成向该轴承提供预加载力。
Description
本专利文件的公开内容的一部分包含受版权保护的材料。版权所有者不反对任何人以传真形式复制专利文件或专利公开内容,如专利局专利文件或记录中所显示的那样,但除此之外保留所有版权。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年3月3日提交的美国临时申请第63/156,142号的权益,其以全文引用的方式并入本文。
技术领域
本技术涉及呼吸相关障碍的筛查、诊断、监测、治疗、预防和改善中的一种或多种。本技术还涉及医疗装置或设备及其用途。本技术还涉及一种用于生成压差的鼓风机和/或涉及一种例如用于向患者递送呼吸疗法的压力生成装置或呼吸压力疗法(RPT)装置。
背景技术
人类呼吸系统及其障碍
身体的呼吸系统促进气体交换。鼻和嘴形成患者的气道入口。
气道包括一系列分支管,当分支管穿透更深入肺部时,其变得更窄、更短且更多。肺部的主要功能是气体交换,从而允许氧气从吸入的空气移动到静脉血中,并且二氧化碳以相反的方向移动。气管分成右主支气管和左主支气管,它们最终进一步分成末梢细支气管。支气管构成传导气道,并且不参与气体交换。气道的进一步分支通向呼吸细支气管,并且最终通向肺泡。肺的肺泡区域是发生气体交换的地方,并且被称为呼吸区。参见JohnB.West的《呼吸生理学(Respiratory Physiology)》,利平科特·威廉·威尔金斯出版公司(Lippincott Williams&Wilkins),第9版于2012年发布。
存在一系列呼吸障碍。某些障碍可以以特定事件为特征,例如呼吸暂停、呼吸不足和呼吸过度。
呼吸障碍的实例包括阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)、潮式呼吸(CSR)、呼吸功能不全、肥胖换气过度综合征(OHS)、慢性阻塞性肺病(COPD)、神经肌肉疾病(NMD)和胸壁障碍。
阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)是一种睡眠呼吸障碍(SDB)形式,其特征在于包括上气道在睡眠期间的闭塞或阻塞的事件。其起因于睡眠期间异常小的上气道和肌肉张力在舌、软腭及后口咽壁的区域中的正常损失的组合。该病症导致受到影响的患者停止呼吸,典型地持续30秒至120秒的时间段,有时每晚200次至300次。这常常导致过度日间嗜睡,并且可能导致心血管疾病和脑损伤。该综合征是一种常见障碍,尤其在中年超重男性中常见,但是受到影响的人可能并未意识到该问题。参见美国专利第4,944,310号(Sullivan)。
潮式呼吸(CSR)是另一种形式的睡眠障碍性呼吸。CSR是患者呼吸控制器的障碍,其中存在称为CSR周期的盛衰通气的律动交替周期。CSR的特征在于动脉血的重复性缺氧和复氧。由于重复性氧不足,所以CSR可能是有害的。在一些患者中,CSR与从睡眠中重复性觉醒相关联,这导致严重的睡眠中断、增加的交感神经活动,以及后负荷增加。参见美国专利第6,532,959号(Berthon-Jones)。
呼吸衰竭是呼吸障碍的涵盖性术语,其中肺不能吸入足够的氧气或呼出足够的CO2以满足患者的需要。呼吸衰竭可以涵盖以下障碍中的一些或全部。
患有呼吸功能不全(一种形式的呼吸衰竭)的患者在锻炼时可能经历异常的呼吸短促。
肥胖换气过度综合征(OHS)被定义为严重肥胖和清醒时慢性高碳酸血症的组合,不存在通气不足的其他已知原因。症状包括呼吸困难、晨起头痛和过度日间嗜睡。
慢性阻塞性肺疾病(COPD)涵盖具有某些共同特点的一组下气道疾病中的任何一种。这些疾病包括空气流动阻力增加、呼吸的呼气阶段延长,以及肺的正常弹性丧失。COPD的实例是肺气肿和慢性支气管炎。COPD由慢性吸烟(主要风险因素)、职业暴露、空气污染和遗传因素所引起。症状包括:运动中呼吸困难、慢性咳嗽和产生痰液。
神经肌肉疾病(NMD)是一个广泛的术语,其涵盖直接通过内在肌肉病理学或间接通过神经病理学损害肌肉功能的许多疾病和病痛。一些NMD患者的特征在于进行性肌肉损伤,其导致行走能力丧失、乘坐轮椅、吞咽困难、呼吸肌无力,并最终死于呼吸衰竭。神经肌肉障碍可以分为快速进行性和慢进行性:(i)快速进行性障碍:特征在于肌肉损伤历经数月恶化,且在几年内导致死亡(例如,青少年中的肌萎缩性侧索硬化(ALS)和杜氏肌肉营养不良症(DMD);(ii)可变或慢进行性障碍:特征在于肌肉损伤历经数年恶化,且仅轻微缩短预期寿命(例如,肢带型、面肩肱型和强直性肌肉营养不良症)。NMD的呼吸衰竭的症状包括:渐增的全身虚弱、吞咽困难、运动中和休息时呼吸困难、疲惫、嗜睡、晨起头痛,以及注意力难以集中和情绪变化。
胸壁障碍是一组导致呼吸肌和胸廓之间无效率联接的胸廓畸形。这些障碍通常特征在于限制性缺陷,并且具有长期高碳酸血症性呼吸衰竭的可能。脊柱侧凸和/或脊柱后侧凸可引起严重的呼吸衰竭。呼吸衰竭的症状包括:运动中呼吸困难、外周水肿、端坐呼吸、反复胸部感染、晨起头痛、疲惫、睡眠质量差以及食欲不振。
已经使用一系列疗法来治疗或改善此类病症。此外,其他健康个体可利用此类疗法来预防出现呼吸障碍。然而,这些疗法具有许多缺点。
疗法
各种呼吸疗法,诸如持续气道正压通气(CPAP)疗法、无创通气(NIV)、有创通气(IV)和高流量疗法(HFT)已经用于治疗上述呼吸障碍中的一种或多种。
呼吸压力疗法
呼吸压力疗法是在患者的整个呼吸周期中以相对于大气名义上是正的受控目标压力将空气供应到气道入口的应用(与诸如罐式呼吸机或胸甲式呼吸机的负压疗法相反)。
持续气道正压通气(CPAP)疗法已被用于治疗阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)。其作用机制是持续气道正压通气用作气动夹板,并且可以诸如通过向前推动软腭和舌头并使其远离后口咽壁来防止上气道阻塞。通过CPAP疗法对OSA的治疗可以是自愿的,并且因此,如果患者发现用于提供此类疗法的装置存在以下一种或多种情况,他们可能会选择不依从疗法:不舒适、难以使用、昂贵且不美观。
无创通气(NIV)通过上气道向患者提供通气支持,以帮助患者呼吸和/或通过完成一些或所有呼吸工作来维持体内足够的氧气水平。通气支持经由无创患者接口提供。NIV已用于治疗CSR和呼吸衰竭,其呈诸如OHS、COPD、NMD和胸壁障碍的形式。在一些形式中,可以改善这些疗法的舒适性和有效性。
有创通气(IV)为不能够自己有效呼吸的患者提供通气支持,并且可以使用气切管提供。在一些形式中,可以改善这些疗法的舒适性和有效性。
流量治疗
并非所有呼吸疗法都旨在递送规定的治疗压力。一些呼吸疗法旨在通过在目标持续时间内递送吸气流速曲线(可能叠加在正基线压力上)来递送规定的呼吸体积。在其他情况下,到患者气道的接口是“打开的”(未密封的),并且呼吸疗法可仅向患者自身的自主呼吸补充经调节或富集的气体的流。在一个实例中,高流量疗法(HFT)是以在整个呼吸周期中大致保持恒定的“治疗流速”通过未密封或打开的患者接口向气道入口提供连续的、加热的、加湿的空气流。该治疗流速被标称地设定为超过该患者的峰值吸气流速。HFT已经用于治疗OSA、CSR、呼吸衰竭、COPD和其他呼吸障碍。一种作用机制是在气道入口处的空气的高流速通过从患者的解剖学死腔冲洗或洗出呼出的CO2来提高通气效率。因此,HFT有时被称为死区疗法(deadspace therapy)(DST)。其他益处可以包括升高的温暖和湿润度(可能在分泌物管理中有益)以及适当升高气道压力的可能性。作为恒定流速的替代,治疗流速可以遵循在呼吸周期中变化的曲线。
流量疗法的另一种形式是长期氧疗(LTOT)或补充氧疗。医生可以以指定的氧气浓度(环境空气中的氧气分数的21%至100%)以指定的流速(例如,每分钟1升(LPM)、2LPM、3LPM等)开出连续的富氧空气流,以递送到患者的气道。
补充氧气
对于某些患者,通过向加压空气流添加补充氧,氧疗法可以与呼吸压力疗法或HFT组合。当在呼吸压力疗法中添加氧时,这被称为具有补充氧的RPT。当向HFT中添加氧时,所得疗法称为具有补充氧的HFT。
呼吸疗法系统
这些呼吸疗法可以由呼吸疗法系统或装置提供。此类系统和装置也可以用于筛查、诊断或监测病症而不对其进行治疗。
呼吸疗法系统可以包括呼吸压力疗法装置(RPT装置)、空气回路、加湿器、患者接口、氧气源和数据管理。
疗法系统的另一种形式是下颌复位装置。
患者接口
患者接口可用于将呼吸装备连接到其佩戴者,例如通过向气道的入口提供空气流。空气流可以经由面罩提供到患者的鼻和/或嘴里、经由管提供到嘴里,或经由气切管提供到气管中。根据所应用的疗法,患者接口可以例如与患者面部的区域形成密封,以便于以与环境压力有足够差异的压力递送气体以实现疗法,例如以相对于环境压力约10cmH2O的正压。对于其他形式的疗法,诸如氧气递送,患者接口可以不包括足以将约10cmH2O的正压的气体供应递送到气道的密封。对于诸如鼻HFT的流量疗法,患者接口被配置成对鼻孔吹气,但是具体地避免完全密封。此类患者接口的一个实例是鼻插管。
某些其他面罩系统在功能上可能不适用于本领域。例如,纯装饰性的面罩可能无法维持适当的压力。用于水下游泳或潜水的面罩系统可以被配置成防止来自外部较高压力的水进入,但不将内部空气维持在高于环境的压力。
某些面罩对于本技术在临床上可能是不利的,例如在它们阻挡气流经过鼻并且仅允许它经过嘴部的情况下。
如果某些面罩要求患者将面罩结构的一部分插入他们的嘴中以经由其嘴唇产生并维持密封,则对于本技术可能是不舒服的或不切实际的。
某些面罩可能对于在睡眠时使用是不切实际的,例如在头部在枕头上侧卧在床上睡眠时。
患者接口的设计存在许多挑战。面部具有复杂的三维形状。鼻和头部的大小和形状在不同个体之间有很大不同。由于头部包括骨骼、软骨和软组织,面部的不同分区对机械力的响应不同。颌骨或下颌骨可以相对于颅骨的其他骨骼移动。整个头部可以在呼吸疗法期间移动。
由于这些挑战,一些面罩面临以下问题中的一种或多种:突兀、不美观、昂贵、不相称、难以使用以及特别是当佩戴很长一段时间时或者当患者不熟悉系统时不舒适。错误大小的面罩可能导致降低的顺应性、降低的舒适度和较差的患者结果。仅设计用于飞行员的面罩、设计成为个人防护装备的一部分的面罩(例如过滤面罩)、SCUBA面罩,或设计用于施加麻醉剂的面罩对于其原始的应用是可以接受的,但是对于长时期(例如几个小时)佩戴,这种面罩可能会令人不适。这种不适可能导致患者对疗法的依从性降低。如果在睡眠期间佩戴面罩,则这更是如此。
假设患者依从疗法,则CPAP疗法对治疗某些呼吸障碍非常有效。如果面罩不舒服或难以使用,患者可能不依从疗法。由于通常建议患者定期清洗他们的面罩,因此如果面罩难以清洁(例如难以组装或拆卸),则患者可能无法清洁他们的面罩,这可能影响患者的依从性。
虽然用于其他应用(例如飞行员)的面罩可能不适合用于治疗睡眠呼吸障碍,但是设计用于治疗睡眠呼吸障碍的面罩可能适合用于其他应用。
由于这些原因,用于在睡眠期间递送CPAP的患者接口形成了不同的领域。
呼吸压力疗法(RPT)装置
呼吸压力疗法(RPT)装置可以单独使用或作为系统的一部分使用以递送上述多种疗法中的一种或多种,诸如通过操作该装置以生成用于递送到气道接口的空气流。空气流可以是压力控制的(用于呼吸压力疗法)或流量控制的(用于诸如HFT的流量疗法)。因此,RPT装置也可以用作流量疗法装置。RPT装置的实例包括CPAP装置和呼吸机。
气压发生器在例如工业规模通风系统的应用范围内是已知的。然而,用于医疗应用的气压发生器具有更普遍的气压发生器无法满足的特殊要求,例如医疗装置的可靠性、尺寸和重量要求。另外,即使被设计用于医疗的装置也可以具有关于以下一个或多个的缺点:舒适性、噪声、易用性、功效、大小、重量、可制造性、成本和可靠性。
某些RPT装置的特殊要求的一个实例是声学噪声。
现有RPT装置的噪声输出水平表(仅一个样本,使用ISO 3744中规定的测试方法在10cmH2O的CPAP模式下测量)。
RPT装置名称 | A-加权声压级dB(A) | 年(大约) |
C系列TangoTM | 31.9 | 2007 |
带有加湿器的C系列TangoTM | 33.1 | 2007 |
S8 EscapeTMII | 30.5 | 2005 |
具有H4iTM加湿器的S8 EscapeTMII | 31.1 | 2005 |
S9 AutoSetTM | 26.5 | 2010 |
具有H5i加湿器的S9 AutoSetTM | 28.6 | 2010 |
一种已知的用于治疗睡眠呼吸障碍的RPT装置是由瑞思迈(ResMed)公司制造的S9睡眠疗法系统。RPT装置的另一实例是呼吸机。呼吸机,诸如成人和儿科呼吸机的瑞思迈StellarTM系列,可以为一系列患者提供侵入性和非侵入性非依赖性通气支持,以治疗多种病症,诸如但不限于NMD、OHS和COPD。
瑞思迈EliséeTM150呼吸机和瑞思迈VS IIITM呼吸机可以为适用于成人或儿科患者的侵入性和非侵入性依赖性通气提供支持,用于治疗多种病症。这些呼吸机提供具有单肢回路或双肢回路的容量通气模式和气压通气模式。RPT装置通常包括压力发生器,诸如电动机驱动的鼓风机或压缩气体贮存器,并且被配置成向患者的气道供应空气流。在一些情况下,可以将空气流以正压供应给患者的气道。RPT装置的出口经由空气回路连接到诸如上述那些的患者接口。
可以为装置的设计者提供无限数量的选择。设计标准经常冲突,这意味着某些设计选择远离常规或不可避免。此外,某些方面的舒适度和功效可能对一个或多个参数的小的、细微的变化高度敏感。
空气回路
空气回路是被构造和布置成在使用中允许空气流在呼吸疗法系统的两个部件(诸如RPT装置和患者接口)之间行进的导管或管。在一些情况下,可以存在用于吸气和呼气的空气回路的独立分支。在其他情况下,单个分支空气回路用于吸气和呼气。
加湿器
递送未加湿的空气流可能会导致气道干燥。使用具有RPT装置和患者接口的加湿器产生加湿气体,从而最大限度地减少鼻粘膜的干燥并增加患者的气道舒适度。另外,在较冷的气候下,通常施加到患者接口内和周围的面部区域的暖空气比冷空气更舒适。
一系列人工加湿装置和系统是已知的,然而它们不能满足医用加湿器的特殊要求。
当需要时,医用加湿器用于相对于环境空气增加空气流的湿度和/或温度,通常在患者睡着或休息的情况下(例如在医院中)。床边放置的医用加湿器可以是小型的。医用加湿器可以被配置成仅加湿和/或加热输递送到患者的空气流,而不加湿和/或加热患者的周围环境。基于房间的系统(例如桑拿浴室、空气调节器、蒸发冷却器等)例如也可以加湿由患者吸入的空气,然而这些系统也会加湿和/或加热整个房间,这可能使居住者不舒服。此外,医用加湿器可以具有比工业加湿器更严格的安全约束。
虽然已知许多医用加湿器,但它们可能有一个或多个缺点。一些医用加湿器可能提供不充分的加湿,一些患者使用起来困难或不方便。
氧气源
本领域的专家已经认识到,对呼吸衰竭患者的锻炼提供了长期的益处,其减缓了疾病的进展,改善了生活质量并延长了患者的寿命。然而,大多数固定形式的锻炼,如跑步机和固定自行车,对于这些患者来说太费力。结果,长期以来认识到对移动性的需要。直到最近,通过使用安装在带有小车轮的推车上的小型压缩氧气罐或气瓶来促进这种移动性。这些罐的缺点是它们含有有限量的氧气并且是重的,在安装时重约50磅。
氧气浓缩器已经使用了约50年来为呼吸疗法供应氧气。传统的氧气浓缩器体积大且重,使得普通的流动活动变得困难和不切实际。近来,制造大型固定式氧气浓缩器的公司开始开发便携式氧气浓缩器(POC)。POC的优点是它们可以产生理论上无限的氧气供应。为了使这些装置的移动性小,需要用于生产富氧气体的各种系统被冷凝。POC寻求尽可能有效地利用其产生的氧,以最小化重量、大小和功耗。这可以通过以一系列脉冲或“推注”的形式递送氧气来实现,每次推注的时间与吸入的开始时间一致。这种疗法模式被称为脉冲式氧气递送(POD)或需求模式,与更适合于固定式氧气浓缩器的传统连续流动递送相反。
数据管理
可能存在获得数据以确定开具呼吸疗法的患者是否“依从”的临床原因,例如患者已经根据一个或多个“依从性规则”使用了他们的RPT装置。CPAP疗法的依从性规则的一个实例是为了认为患者是依从的,要求患者在连续30天中的至少21天每晚使用RPT装置至少四小时。为了确定患者的依从性,RPT装置的提供者,诸如健康护理提供者,可以手动地获得描述使用RPT装置的患者的疗法的数据,计算在预定时间段内的使用,并与依从性规则进行比较。一旦健康护理提供者已经确定患者已经根据顺依从性规则使用他们的RPT装置,则健康护理提供者可以通知第三方患者是依从的。
可能存在将受益于将疗法数据传送到第三方或外部系统的患者疗法的其他方面。
通信并管理此类数据的现有工艺可能是以下中的一种或多种:昂贵的、耗时的且容易出错的。
发明内容
本技术旨在提供用于筛查、诊断、监测、改善、治疗或预防呼吸障碍的医疗装置,这些装置具有改善的舒适性、成本、功效、易用性和可制造性中的一种或多种。
本技术的第一方面涉及用于筛查、诊断、监测、改善、治疗或预防呼吸障碍的设备。
本技术的另一方面涉及用于筛查、诊断、监测、改善、治疗或预防呼吸障碍的方法。
本技术的某些形式的一个方面是提供改善患者对呼吸疗法的依从性的方法和/或设备。
本技术的一个方面涉及一种用于生成加压气体流的鼓风机。
本技术的另一方面涉及一种包括电动机和离心风机的电动鼓风机,该离心风机包括叶轮和壳体,该壳体包括至少一个壳体入口和至少一个壳体出口,该电动鼓风机被配置成在使用中以低于环境压力的压力在至少一个壳体入口处接收空气流并且以高于环境压力的压力将空气流引导至至少一个壳体出口,该电动机具有轴,该轴被构造和布置成在使用中围绕轴轴线旋转,该叶轮被构造和布置成在使用中围绕该轴轴线旋转,该叶轮包括多个叶片。在实例中,该至少一个壳体入口具有位于该轴轴线上的壳体入口中心并且该至少一个壳体出口具有位于该轴轴线上的壳体出口中心。在替代实例中,至少一个壳体入口具有位于轴轴线上的壳体入口中心,并且至少一个壳体出口围绕电动鼓风机的整个圆周或圆周的一部分环形地延伸。
本技术的另一方面涉及一种用于在呼吸循环中向患者呼吸提供正压呼吸疗法的设备,该设备包括吸入部分和呼出部分。该设备包括:可控电动鼓风机,该可控电动鼓风机被配置成通过以叶轮速度旋转一个或多个叶轮来生成相对于环境压力为正压的空气供应;容纳该电动鼓风机的壳体,该壳体包括入口和患者连接端口,该患者连接端口被构造成在使用中将来自该电动鼓风机的处于该正压下的供应空气经由空气回路连通到患者接口;传感器,用于监测正压力下的空气供应的压力和流速中的至少一者,并且生成传感器输出;以及控制器,其被配置成根据该传感器输出调整该电动鼓风机的操作参数,以通过在该呼吸周期的吸气部分期间引起该叶轮速度的增加并且在该呼吸周期的呼气部分期间引起该叶轮速度的减小来在治疗会话期间维持该患者接口中的最小正压。
本技术的一个方面涉及一种电动机,该电动机包括轴和至少一个轴承,该轴被构造和布置成在使用中围绕轴轴线旋转,该至少一个轴承用于可旋转地支撑该轴。
本技术的一个方面涉及一种RPT装置,该装置包括例如用于向患者递送呼吸疗法的鼓风机。
本技术的一个方面涉及一种鼓风机,该鼓风机包括被构造和布置成支撑和保持轴承的弹性轴承套筒。
本技术的一个方面涉及一种弹性轴承套筒,该弹性轴承套筒被构造和布置成支撑和保持轴承。
本技术的一个方面涉及一种鼓风机,该鼓风机包括固定部件(例如,支撑构件)和由鼓风机内的固定部件支撑的弹性轴承套筒。在实例中,弹性体轴承套筒包括到固定部件的包覆成型连接。
本技术的一个方面涉及一种鼓风机,该鼓风机包括转子、适于驱动转子的电动机、用于可旋转地支撑转子的至少一个轴承、固定部件,以及提供到固定部件的轴承套筒。轴承套筒被构造和布置成将轴承支撑和保持到固定部件。轴承套筒包括弹性体材料。轴承套筒被构造和布置成向轴承提供预加载力。在实例中,该轴承套筒可以包括凸缘或台阶,该凸缘或台阶被构造和布置成在轴向方向上接合并且弹性地支撑该轴承的至少一部分。在实例中,弹性体材料包括TPE、TPU或TPV。
本技术的一种形式的一个方面是一种制造设备的方法。
本技术的一种形式的一个方面是一种便携式RPT装置,其可以由人(例如在人的家中)携带。
可以实施所描述的方法、系统、装置和设备,以便改进处理器的功能,诸如专用计算机、呼吸监测器和/或呼吸疗法设备的处理器。此外,所描述的方法、系统、装置和设备可以在呼吸病症(包括例如睡眠呼吸障碍)的自动管理、监测和/或治疗的技术领域中提供改进。
当然,这些方面的部分可以形成本技术的子方面。同样,子方面和/或方面中的各个方面可以以各种方式进行组合,并且还构成本技术的附加方面或子方面。
通过考虑到以下详细描述、摘要、附图和权利要求书中含有的信息,本技术的其他特征将变得显而易见。
附图说明
在附图的图中以实例而非限制的方式图示了本技术,其中相似的附图标记指代类似的元件,包括:
呼吸疗法系统
图1示出了包括患者1000的系统,该患者佩戴鼻枕形式的患者接口3000,从RPT装置4000接收正压空气供应。来自RPT装置4000的空气在加湿器5000中进行加湿,并且沿空气回路4170传递到患者1000。还示出了床伴1100。患者以仰卧睡姿睡眠。
患者接口
图2A示出了根据本技术的一种形式的鼻罩形式的患者接口。
图2B示出了在一点处通过结构的横截面示意图。指示了在该点处的向外法线。在该点处的曲率具有正号,并且当与图2C所示的曲率幅度相比时具有相对大的幅度。
图2C示出了在一点处通过结构的横截面示意图。指示了在该点处的向外法线。该该点处的曲率具有正号,并且当与图2B所示的曲率幅度相比时具有相对小的幅度。
图2D示出了在一点处通过结构的横截面示意图。指示了在该点处的向外法线。在该点处的曲率具有零值。
图2E示出了在一点处通过结构的横截面示意图。指示了在该点处的向外法线。在该点处的曲率具有负号,并且当与图2F所示的曲率幅度相比时具有相对小的幅度。
图2F示出了在一点处通过结构的横截面示意图。指示了在该点处的向外法线。在该点处的曲率具有负号,并且当与图2E所示的曲率幅度相比时具有相对大的幅度。
图2G示出了在表面上具有一维孔的结构的表面。所图示的平面曲线形成了一维孔的边界。
图2H示出了通过图2G的结构的横截面。所图示的表面在图2G的结构中界定二维孔。
图2I示出了图2G的结构的透视图,包括二维孔和一维孔。还示出了在图2G的结构中界定二维孔的表面。
RPT装置
图3A示出了根据本技术的一种形式的RPT装置。
图3B是根据本技术的一种形式的RPT装置的气动路径的示意图。参考鼓风机和患者接口来指示上游和下游的方向。鼓风机被定义为在患者接口的上游并且患者接口被定义为在鼓风机的下游,而不管在任何特定时刻的实际流动方向。位于鼓风机和患者接口之间的气动路径内的物品位于鼓风机的下游和患者接口的上游。
图3C是根据本技术的一种形式的RPT装置的电气部件的示意图。
图4是根据本技术的实例的用于RPT装置的鼓风机的透视图。
图5是图4的鼓风机的横截面图。
图6是图5所示的鼓风机的一部分的放大图。
图7是示出根据本技术的实例的用于鼓风机的固定部件的上端部分和轴承套筒的横截面图。
图8是示出根据本技术的实例的用于鼓风机的固定部件的上端部分和轴承套筒的分解图。
图9是根据本技术的实例的用于鼓风机的固定部件的上端部分的顶部透视图。
图10是示出根据本技术的实例的用于鼓风机的固定部件的中间部分和轴承套筒的横截面图。
图11是示出根据本技术的实例的用于鼓风机的固定部件的中间部分和轴承套筒的分解图。
图12是根据本技术的实例的用于鼓风机的固定部件的中间部分的顶部透视图。
图13是根据本技术的实例的用于鼓风机的固定部件的中间部分的底部透视图。
图14是根据本技术的另一实例的包括上轴承套筒和下轴承套筒的鼓风机的局部横截面图。
图15是示出根据本技术的另一实例的用于鼓风机的固定部件的中间部分、轴承套筒和单独的台阶或搁板的局部横截面图。
图16A是根据本技术的另一实例的包括下轴承套筒的鼓风机的局部横截面图。
图16B是图16A的一部分的放大图,示出了下轴承套筒。
图17A是根据本技术的另一实例的包括下轴承套筒的鼓风机的局部横截面图。
图17B是图17A的一部分的放大图,示出了下轴承套筒。
图18是示出根据本技术的实例的用于鼓风机的轴承套筒的分解图。
图19是示出根据本技术的实例的轴承套筒和轴承的分解图。
图20是示出根据本技术的实例的轴承套筒和轴承的分解图。
图21是根据本技术的实例的包括轴承套筒的鼓风机的局部横截面图。
图22是根据本技术的实例的鼓风机的透视图。
图23是图22的鼓风机的分解图。
图24是图22的鼓风机的横截面图。
图25是图24的横截面图的一部分的放大图。
具体实施方式
在更详细地描述本技术之前,应理解,本技术不限于本文所描述的可变化的特定实例。还应理解,本公开中使用的术语仅用于描述本文所讨论的具体实例的目的,而不旨在限制。
以下描述是针对可以共享一个或多个共同特点和/或特征的各种实例而提供的。应理解,任何一个实例的一个或多个特征可以与另一实例或其他实例的一个或多个特征组合。另外,任何实例中的任何单个特征或特征的组合可以构成另一实例。
疗法
在一种形式中,本技术包括用于治疗呼吸障碍的方法,该方法包括向患者1000的气道入口施加正压。
在本技术的某些实例中,经由一个或两个鼻孔向患者的鼻腔通道提供正压空气供应。
在本技术的某些实例中,限制、约束或阻止口呼吸。
呼吸疗法系统
在一种形式中,本技术包括用于治疗呼吸障碍的呼吸疗法系统。呼吸疗法系统可以包括RPT装置4000,用于经由空气回路4170和患者接口3000向患者1000供应空气流,例如,参见图1。
患者接口
图2A示出了根据本技术的一个方面的非侵入性患者接口3000,该非侵入性患者接口3000包括以下功能方面:密封形成结构3100、气动室3200、定位和稳定结构3300、通气口3400、用于连接到空气回路4170的一种形式的连接端口3600以及前额支架3700。在一些形式中,功能方面可以由一个或多个物理部件提供。在一些形式中,一个物理部件可以提供一个或多个功能方面。在使用中,密封形成结构3100被布置成围绕患者的气道入口,以便在患者1000的气道入口处维持正压。因此,密封的患者接口3000适于递送正压疗法。
如果患者接口不能舒适地向气道递送最小水平的正压,则患者接口可能不适于呼吸压力疗法。
根据本技术的一种形式的患者接口3000被构造和布置成能够以相对于环境至少6cmH2O的正压供应空气。
根据本技术的一种形式的患者接口3000被构造和布置成能够以相对于环境至少10cmH2O的正压供应空气。
根据本技术的一种形式的患者接口3000被构造和布置成能够以相对于环境至少20cmH2O的正压供应空气。
RPT装置
图3A至图3C示出了根据本技术的一个方面的RPT装置4000,该RPT装置4000包括机械部件、气动部件和/或电气部件,并且被配置成执行一种或多种算法。RPT装置4000可以被配置成生成用于递送到患者气道的空气流,诸如用于治疗本文件中其他地方描述的呼吸病症中的一种或多种。
在一种形式中,RPT装置4000被构造和布置成能够以-20L/分钟至+150L/分钟的范围递送空气流,同时维持至少6cmH2O、或至少10cmH2O、或至少20cmH2O的正压。
RPT装置可以具有外部壳体4010,其由两部分形成:上部分4012和下部分4014。此外,外部壳体4010可以包括一个或多个面板4015。RPT装置4000包括底盘4016,该底盘4016支撑RPT装置4000的一个或多个内部部件。RPT装置4000可以包括手柄4018。
RPT装置4000的气动路径可以包括一个或多个空气路径物件,例如一个或多个过滤器4110(例如,入口空气过滤器4112、空气出口过滤器4114)、入口消声器4122、,能够正压供应空气的压力发生器4140(例如,鼓风机4142)、出口消声器4124以及一个或多个换能器4270,诸如压力传感器和流速传感器。
空气路径物件中的一个或多个可以位于可拆卸的整体结构内,该整体结构将被称为气动块4020。气动块4020可以位于外部壳体4010内。在一种形式中,气动块4020由底盘4016支撑,或作为其一部分形成。
RPT装置4000可以具有电源4210、一个或多个输入装置4220、中央控制器4230、疗法装置控制器、压力发生器4140、一个或多个保护电路、存储器、换能器4270、数据通信接口以及一个或多个输出装置4290。电气部件4200可安装在单个印刷电路板组件(PCBA)4202上。在替代形式中,RPT装置4000可以包括多于一个PCBA 4202。
压力发生器
在本技术的一种形式中,用于产生正压空气流或空气供应的压力发生器4140是可控鼓风机4142。例如,鼓风机4142可以包括具有一个或多个叶轮的无刷DC电动机4144。这些叶轮可以位于蜗壳中。鼓风机可以能够在例如递送呼吸压力疗法时以高达约120升/分钟的速率、以范围从约4cmH2O至约20cmH2O的正压或高达约30cmH2O的其他形式递送空气供应。鼓风机可以是如以下专利或专利申请中的任一项中所描述的,这些专利或专利申请的内容通过引用整体并入本文:美国专利第7,866,944号;美国专利第8,638,014号;美国专利第8,636,479号;以及PCT专利申请公开号WO 2013/020167。
压力发生器4140可以在中央控制器4230和/或疗法装置控制器的控制下。
在其他形式中,压力发生器4140可以为活塞驱动泵、与高压源连接的压力调节器(例如,压缩空气贮存器)或波纹管。
图4至图13示出了根据本技术的实例的用于产生正压空气流或空气供应的鼓风机6000。在所图示的实例中,鼓风机6000提供轴向对称的三级鼓风机设计。在实例中,鼓风机6000可以被构造成提供高达45至50cmH2O的加压空气,例如在2至50cmH2O的范围内,例如3至45cmH2O、4至30cmH2O。
如图5和图6最佳所示,鼓风机6000包括提供轴向空气入口6015(鼓风机入口)的入口盖6010、适于驱动可旋转轴或转子6030的电动机6020、提供到转子6030并且位于电动机6020一侧的第一叶轮6041和第二叶轮6042,以及提供到转子6030并且位于电动机6020相对侧的第三叶轮6043。鼓风机6000包括第一固定部件6050、第二固定部件6060和第三固定部件6080,第一固定部件6050包括1级定子叶片6055并且跟随第一叶轮6041,第二固定部件6060包括跟随第二叶轮6042并且包围电动机6020的2级定子叶片6065、6067,第三固定部件6080包括3级定子叶片6085并且跟随第三叶轮6043。第三固定部件6080还提供轴向空气出口6088(鼓风机出口)。在使用中,鼓风机6000可操作以将空气供应吸入鼓风机入口6015并且在鼓风机出口6088处提供加压空气供应。
电动机6020包括提供到转子6030的磁体6022和定子组件6024。定子组件6024包括层叠堆6026(例如,多个层叠(例如,由铁构成))和提供到层叠堆6026的定子线圈或绕组6028(例如,由铜构成)。
第二固定部件6060包括包围转子6030上的磁体6022的管部分6068,该转子6030与沿管部分6068的外表面提供的定子组件6024紧密接近地对准。管部分6068由足够“磁透明”的材料构成,以允许磁场穿过它,这允许定子组件6024沿其外表面作用在位于管部分6068内的磁体6022上。在美国专利公开号US-2008-0304986中公开了此类布置的另外的细节和实例,该专利公开的全部内容通过引用并入本文。
在PCT公开号WO 2013/020167中描述了此类鼓风机布置的另外的实例和细节,该PCT公开的全部内容通过引用并入本文。
在图示的实例中,转子6030由一对轴承6091、6092(例如,滚珠轴承)可旋转地支撑,这对轴承由第二固定部件6060保持或支撑。
在所图示的实例中,例如参见图5,第二固定部件6060被设置成彼此分开形成(例如,模制),并且然后彼此组装(例如,热桩、机械联锁(例如,舌状物/凹槽)、摩擦配合等)的三个零件。如图所示,第二固定部件6060包括上端部分6062(也称为端承口)、中间部分6064和下端部分6066。如下所描述的,上轴承套筒6100(例如,包括弹性体材料,例如热塑性弹性体(TPE)、热塑性聚氨酯(TPU)、热塑性硫化橡胶(TPV))被提供到上端部分6062,该上端部分6062被构造和布置成支撑和保持一对轴承中的上轴承(即,在第二固定部件6060的更靠近鼓风机入口6015的一侧上的轴承6091),并且下轴承套筒6200(例如,包括弹性体材料,例如TPE、TPU、TPV)被提供到中间部分6064,该中间部分6064被构造和布置成支撑和保持一对轴承中的下轴承(即,在第二固定部件6060的更靠近鼓风机出口6088的一侧上的轴承6092)。
如图6所示,上端部分6062和中间部分6064协作以将电动机6020支撑和维持在操作位置。另外,上端部分6062和中间部分6064协作以形成2级定子叶片6065,该2级定子叶片6065被构造成在大致轴向方向上向下并围绕电动机6020引导气流,即,上端部分6062包括形成每个定子叶片6065的上部分的第一组叶片,并且中间部分6064包括形成每个定子叶片6065的下部分的第二组叶片。下端部分6066位于电动机6020的下面,并且包括2级定子叶片6067,该2级定子叶片6067被构造成将空气流沿径向方向引导到第三级,例如参见图5。在PCT公开号WO 2013/020167中描述了此类定子布置的另外的实例和细节,该PCT公开的全部内容通过引用并入本文。
如图6至图9所示,上端部分6062包括圆柱形侧壁6310和端壁6320,该圆柱形侧壁6310包围中间部分6064并且形成鼓风机6000的外壁,该端壁6320被提供到圆柱形侧壁6310的上端。端壁6320提供径向外部的开口6330和径向内部的支撑部分6340,该开口6330支撑形成每个定子叶片6065的上部分的第一组叶片,该支撑部分6340支撑并且保持上轴承套筒6100。
端壁6320还包括连接到中间部分6064的中间连接部分6350(在径向外部开口6330和径向内部支撑部分6340之间)。例如,中间连接部分6350可以经由热桩连接到中间部分6064,例如中间部分6064包括桩6069,该桩6069被配置和布置成延伸通过中间连接部分6350中的相应的开口6352并且随后被热桩连接以将上端部分6062固定到中间部分6064。然而,应理解,上端部分6062和中间部分6064可以以其他合适的方式彼此连接。
在所图示的实例中,支撑部分6340包括基壁6342和从基壁6342的内侧轴向向内延伸的支撑壁6344。另外,基壁6342与从基壁6342的外侧轴向向外延伸的间隔开的侧壁6345、6346一起形成通道6348。
如图所示,上轴承套筒6100由支撑部分6340支撑和保持。上轴承套筒6100包括圆柱形或管状侧壁6110,其提供圆柱形开口以支撑和保持一对轴承中的上轴承,即轴承6091。而且,如图所示,圆柱形侧壁6110沿支撑壁6344的径向内侧布置。此外,上轴承套筒6100包括保持结构6120,该保持结构6120环绕支撑壁6344并且进入通道6348,以将上轴承套筒6100保持到上端部分6062的支撑部分6340。
在所图示的实例中,圆柱形侧壁6110包括一个或多个环形凸块或肋6115(例如,2个、3个、4个或更多个凸块或肋),用于将轴承6091保持在操作位置。如图所示,凸块或肋6115被配置和布置成沿轴承6091的外座圈接合。轴承6091的内座圈被配置和布置成用于接合转子6030。
在实例中,上轴承套筒6100由弹性体材料例如TPE、TPU、TPV构成。弹性体轴承套筒6100布置在支撑部分6340和轴承6091之间,例如以隔离振动、减小噪声,并且例如在径向方向上提供减震。而且,上轴承套筒6100取代了例如在支撑部分6340和轴承6091之间的阻尼或轴承润滑脂,这有利于制造。
上轴承套筒6100可以永久地(例如,包覆成型)或可拆卸地(例如,过盈配合组件)连接到上端部分6062的支撑部分6340。
在所图示的实例中,上轴承套筒6100和上端部分6062包括包覆成型构造,以形成单件一体部件。例如,上端部分6062可以包括第一零件或基础模具,并且上轴承套筒6100可以包括第二零件或包覆成型件,该第二零件或包覆成型件被提供(例如,通过包覆成型)到该第一零件。在实例中,上端部分6062包括比上轴承套筒6100更刚性的材料(例如,聚碳酸酯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、液晶聚合物(LCP)),例如,TPE、TPU、TPV。
在实例中,上轴承套筒6100可以包覆成型到上端部分6062,使得保持结构6120提供与上端部分6062的过盈配合或机械联锁。例如,支撑部分6340的基壁6342包括多个孔6343,使得在包覆成型工艺期间,上轴承套筒6100的弹性体材料可以流入并且填充通道6348,流过这些孔,并且围绕支撑壁6344流动,以将上轴承套筒6100机械地固定到上端部分6062。而且,侧壁6110的外侧可以包括一个或多个螺纹或突出部,这些螺纹或突出部适于接合在提供到支撑壁6344的相应的凹槽内以进一步将上轴承套筒6100固定在操作位置中。另外,在实例中,上轴承套筒6100的弹性体材料可以提供粘结或粘附到上端部分6062的对接表面以增强与上端部分6062的连接。
如图10至图13所示,中间部分6064包括管部分6068、提供径向外部开口6430的圆柱形侧壁6410,该开口6430支撑形成每个定子叶片6065的下部分的第二组叶片,以及提供到管部分6068的下端的端壁6420。端壁6420提供支撑和保持下轴承套筒6200的支撑部分6440。在所图示的实例中,中间部分6064可以包覆成型到定子组件6024上,并且可以一起称为定子包覆成型件。
在所图示的实例中,支撑部分6440包括基壁6442和从基壁6442的内侧轴向向内延伸的支撑壁6444。
如图所示,下轴承套筒6200由支撑部分6440支撑和保持。下轴承套筒6200包括圆柱形或管状侧壁6210,其提供圆柱形开口以支撑和保持一对轴承中的下轴承,即轴承6092。而且,如图所示,圆柱形侧壁6210沿支撑壁6444的径向内侧布置。此外,下轴承套筒6200包括保持结构6220,该保持结构6220环绕支撑壁6444以将下轴承套筒6200保持到中间部分6064的支撑部分6440。
在所图示的实例中,圆柱形侧壁6210包括细长配置,并且侧壁6210的上侧包括一个或多个环形凸块或肋6215(例如,2个、3个、4个或更多个凸块或肋),用于将轴承6092保持在操作位置。如图所示,凸块或肋6215被配置和布置成沿轴承6092的外座圈接合。轴承6092的内座圈被配置和布置成用于接合转子6030。
在所图示的实例中,侧壁6210的下侧(邻近基壁6442)没有任何凸块或肋,该下侧突出超过轴承6092并且提供用于封闭和定位弹簧或偏置元件6095的空间。如图所示,弹簧或偏置元件6095布置在基壁6442和轴承6092之间,以向轴承6092施加预加载力(例如,向滚珠轴承6092的外座圈和/或内座圈施加预加载)和/或维持磁体6022与定子组件6024的对准。
在实例中,与上轴承套筒6100类似,下轴承套筒6200由弹性体材料例如TPE、TPU、TPV构成。弹性体轴承套筒6200布置在支撑部分6440和轴承6092之间,例如以隔离振动、减小噪声,并且例如在径向方向上提供减震。而且,下轴承套筒6200取代了例如在支撑部分6440和轴承6092之间的阻尼或轴承润滑脂,这有利于制造。
下轴承套筒6200可以永久地(例如,包覆成型)或可拆卸地(例如,过盈配合组件)连接到中间部分6064的支撑部分6440。
在所图示的实例中,下轴承套筒6200和中间部分6064包括包覆成型构造,以形成单件一体部件。例如,中间部分6064(例如,与包覆成型的定子组件6024一起)可以包括第一零件或基础模具,并且下轴承套筒6200可以包括第二零件或包覆成型件,该第二零件或包覆成型件被提供(例如,通过包覆成型)到该第一零件。在实例中,中间部分6064包括比下轴承套筒6200更刚性的材料(例如,聚碳酸酯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、液晶聚合物(LCP)),例如,TPE、TPU、TPV。
在实例中,下轴承套筒6200可以包覆成型到中间部分6064,使得保持结构6220提供与中间部分6064的过盈配合或机械联锁。例如,在所图示的实例中,保持结构6220被构造成环绕支撑壁6444的自由端,以将下轴承套筒6200机械地固定到中间部分6064。另外,侧壁6210的外侧包括一个或多个螺纹或突出部6217,该螺纹或突出部6217适于接合在提供到支撑壁6444的相应的凹槽内以将下轴承套筒6200固定在操作位置中。此外,支撑部分6440的基壁6442包括多个孔6443,使得在包覆成型工艺期间,下轴承套筒6200的弹性体材料可以流过这些孔并且在支撑壁6444上形成桩或铆钉6219,以将下轴承套筒6200机械地固定到中间部分6064。而且,在实例中,下轴承套筒6200的弹性体材料可以提供粘结或粘附到中间部分6064的对接表面以增强与中间部分6064的连接。
在所图示的实例中,上端部分6062、中间部分6064和相应的弹性体轴承套筒6100、6200被构造和布置成支承和对准轴承6091、6092,该轴承6091、6092使转子6030与鼓风机6000的轴线对准。在所图示的实例中,轴承6091、6092具有相同的大小。然而,上端部分6062、中间部分6064以及相应的弹性体轴承套筒6100、6200可以被构造成相对于彼此支撑和对准不同大小的轴承。
在实例中,可以在每个轴承6091、6092和磁体6022之间提供间隔件,例如以维持磁体6022与定子组件6024的对准。
在替代实例中,弹性体轴承套筒6100和/或弹性体轴承套筒6200可以被构造和布置成向它们相应的轴承6091、6092提供预加载力,并且由此代替预加载弹簧或偏置元件6095。
例如,如图14所示,提供到上端部分6062的支撑部分6340上的弹性体轴承套筒6100可以包括从圆柱形侧壁6110径向向内延伸的支撑结构,例如台阶或搁板6130。如图所示,台阶或搁板6130被布置成接合并且支撑轴承6091的至少一部分,例如,至少轴承6091的外座圈搁置在台阶或搁板6130上。因此,台阶或搁板6130被布置成在轴向方向上弹性地支撑轴承6091,而凸块或肋6115在径向方向上弹性地支撑轴承6091。此外,台阶或搁板6130可以被配置和布置成向轴承6091提供预加载力(例如,至少向轴承6091的外座圈提供预加载L1),例如,以维持磁体6022沿转子6030与定子组件6024的对齐。因此,提供到弹性体轴承套筒6100的台阶或搁板6130可以用作预加载弹簧或偏置元件6095,并且由此代替图5和图6所示实例中的预加载弹簧或偏置元件6095。
同样,如图14所示,提供到中间部分6064的支撑部分6440的弹性体轴承套筒6200可以包括支撑结构,例如从圆柱形侧壁6210径向向内延伸的台阶或搁板6230。如图所示,台阶或搁板6230被布置成接合并且支撑轴承6092的至少一部分,例如,至少轴承6092的外座圈搁置在台阶或搁板6230上。因此,台阶或搁板6230被布置成在轴向方向上弹性地支撑轴承6092,而凸块或肋6215在径向方向上弹性地支撑轴承6092。此外,台阶或搁板6230可以被配置和布置成向轴承6092提供预加载力(例如,至少向轴承6092的外座圈提供预加载L2),例如,以维持磁体6022沿转子6030与定子组件6024的对准。因此,提供到弹性体轴承套筒6200的台阶或搁板6230可以用作预加载弹簧或偏置元件,并且由此代替图5和图6所示实例中的预加载弹簧或偏置元件6095。
应理解,弹性体轴承套筒6100和/或弹性体轴承套筒6200可以包括用于支撑相应的轴承6091、6092的支撑结构,例如台阶或搁板6130、6230。也就是说,轴承套筒6100、6200中的一者或两者可以包括支撑结构,例如台阶或搁板,该支撑结构被配置成向相应的轴承6091、6092提供预加载力。
在所图示的实例中,台阶或搁板6130、6230包括与相应的轴承套筒6100、6200的单件一体构造(例如,模制)。在替代实例中,台阶或搁板6130、6230可以与相应的轴承套筒6100、6200分开形成,并且然后组装到相应的轴承套筒6100、6200和/或与相应的轴承6091、6092相邻的第二固定部件6060上。例如,图15示出了呈单独的盘或垫圈(例如,包括弹性体材料)形式的台阶或搁板6230,该单独的盘或垫圈被轴承套筒6200保持和支撑在一个位置中以便接合和支撑轴承6092的至少一部分,例如,至少轴承6092的外座圈搁置在该单独的台阶或搁板6230上。
在所图示的实例中,台阶或搁板6130、6230包括沿相应的侧壁6110、6210的连续环,用于支撑相应的轴承6091、6092,即,台阶或搁板6130、6230包括沿其周边与轴承6091、6092的至少外座圈的连续支撑或接触。在替代实例中,台阶或搁板6130、6230可以是沿相应的侧壁6110、6210的小肋的径向阵列的形式,即,沿侧壁的周边间隔开的肋,用于支撑相应的轴承6091、6092。小肋的径向阵列可以提供一种调整当端承口6062和中间部分6064围绕转子6030闭合时所施加的力的柔度的方法。
然而,应理解,弹性体轴承套筒6100和/或弹性体轴承套筒6200可以包括用于支撑相应的轴承6091、6092和/或用于向相应的轴承6091、6092提供预加载力的其他合适的配置。
例如,如图16A和图16B所示,与图14所示的悬臂式配置相比,台阶或搁板6230可以包括侧壁6210的加厚区段。此类加厚侧壁形成壁架,以沿其周边至少支撑或接触轴承6092的外座圈。此类加厚侧壁可以包括渐变锥度以调整对轴承6092的预加载力(例如,至少对轴承6092的外座圈的预加载L2)。
在另一实例中,如图17A和图17B所示,轴承套筒6200的侧壁6210可以包括具有轴向延伸的支撑臂6235的加厚基座,该支撑臂6235被配置成将台阶或搁板6230(以单独的盘或垫圈(例如,包括弹性体材料)的形式)支撑在适当位置。如图所示,套筒6200的支撑臂6235将单独的台阶或搁板6230稳定地支撑和保持在接合和支撑轴承6092的至少一部分的位置,例如,至少轴承6092的外座圈搁置在单独的台阶或搁板6230上。
图18至图21图示了弹性体轴承套筒7100的另一实例,该弹性体轴承套筒7100被构造和布置成向其相应的轴承7091提供预加载力,并且由此代替预加载弹簧或偏置元件。
如图所示,轴承套筒7100由鼓风机内的固定部件例如支撑构件7360支撑和保持。轴承套筒7100包括圆柱形或管状侧壁7110和从圆柱形侧壁7110的一端径向向内延伸的凸缘7130(例如台阶或搁板)。在所图示的实例中,轴承套筒7100包括弹性体材料,例如TPE、TPU、TPV。轴承套筒7100被布置在支撑构件7360和轴承7091之间,例如以隔离振动、减小噪声,并且例如在径向方向和轴向方向上提供减震,如下文所描述的。
在所图示的实例中,圆柱形侧壁7110包括两个环形凸块、隆起或肋7115(例如,彼此间隔开(例如,通过可以是平坦的或可以是凹陷的中间部分)并且从侧壁7110径向向内延伸),其被配置和布置成沿轴承7091的外座圈接合,即,两个隆起7115沿轴承7091的外座圈的外侧表面的至少一部分(轴承的径向侧)接合。两个隆起7115沿轴承7091的外座圈(即,外径)提供均匀分布的力LR(例如,如图21所示的径向负载LR),以将轴承支撑和保持在操作位置。然而,应理解,可以提供一个或多个隆起(例如,1个、2个、3个、4个或更多个凸块或肋)以将轴承保持在操作位置。轴承7091的内座圈被配置和布置成用于接合转子7030。
凸缘7130形成壁架以沿其周边接合和支撑至少轴承7091的外座圈,即,凸缘7130沿轴承7091的外座圈的外端表面的至少一部分(轴承的轴向端)接合。因此,凸缘7130被布置成在轴向方向上弹性地支撑轴承7091,而隆起7115在径向方向上弹性地支撑轴承7091。因此,轴承套筒7100为转子-轴承组件提供阻尼以减小振动并且将转子运动与鼓风机罩壳隔离。由于转子-轴承组件不易振动,因此可以提供更长的轴承寿命(并且因此提供更长的鼓风机寿命)。
此外,凸缘7130可以被配置和布置成向轴承7091提供预加载力(例如,向轴承7091的至少外座圈提供轴向预加载LA,如图21所示),例如,以维持磁体7022沿转子7030与定子组件7024的对准。因此,提供到弹性体轴承套筒7100的凸缘7130可以用作预加载弹簧或偏置元件(例如,并且由此代替传统的预加载弹簧(例如,波形弹簧),诸如图5和图6所示的实例中的弹簧6095)。
在所图示的实例中,支撑构件7360包括比轴承套筒7100更刚性的材料(例如,塑料或金属材料),以将轴承套筒7100支撑并且保持在鼓风机内。上轴承套筒6100可以可拆卸地(例如,过盈配合组件)或永久地(例如,包覆成型)连接到支撑构件7360。在所图示的实例中,支撑构件7360包括圆柱形侧壁7362和从侧壁7362径向向内延伸的凸缘7364,其中轴承套筒7100的圆柱形侧壁7110沿支撑构件的侧壁7362布置并且轴承套筒7100的凸缘7130沿支撑构件的凸缘7364布置(例如,参见图18和图21)。
虽然以上鼓风机实例(例如,参见图5)被描述为包括三级设计,但是应理解,该技术的实例可以应用于其他级设计,例如,一级、二级、四级或更多级,和/或其他鼓风机布置。
例如,图22至图25图示了结合有根据本技术的实例的轴承套筒7100的鼓风机7000。鼓风机7000类似于在2020年10月15日公布的PCT公开号WO 2020/208603中描述的类型,该PCT公开的全部内容通过引用并入本文。在PCT公开号WO 2013/020167中描述了此类鼓风机布置的另外的实例和细节。
如图所示,鼓风机7000包括多组平行流动路径中的小直径叶轮级。在所图示的实例中,鼓风机7000包括两组第一压缩级7136和第二压缩级7137,其中每组在电动机7145的每一侧上平行布置。换句话说,鼓风机7000可以包括相对于电动机7145的轴向方向呈基本镜像配置的两对级。虽然所示的示例性鼓风机7000在每一侧上具有串联布置的两级,但是可以设想,在鼓风机7000的每一侧上可以仅有一级。替代地,可以在鼓风机的每一侧提供两个以上的压缩级。在又一替代中,可以存在不对称压缩级,例如在鼓风机7000的一侧上的一级和在鼓风机7000的另一侧上的二级。这些级本身也可以是不对称的,因为任何给定级的定子和叶轮可以与另一级的定子和叶轮不同。
电动机7145(其驱动可旋转轴或转子7030)包括第一端(即,如图24所示的左端)和与第一端相对的第二端(即,如图24所示的右端),其中转子或轴7030的第一端从电动机的第一端突出,并且转子7030的第二端从电动机的第二端突出。第一叶轮7150和第二叶轮7160串联布置在转子7030的第一端处,并且第一叶轮7150和第二叶轮7160串联布置在转子7030的第二端处,使得两个第一叶轮7150和两个第二叶轮7160由电动机7145同时驱动。
鼓风机的每一端包括多个固定部件或定子,它们与叶轮一起形成压缩级。该鼓风机包括:端盖7144,该端盖7144至少部分地包围每个第一叶轮7150并且在该鼓风机的每一侧上形成轴向空气入口7143(鼓风机入口);第一固定部件7180,用于将空气从每个第一叶轮7150引导到每个第二叶轮7160;第二固定部件7182,该第二固定部件包括多个1级定子叶片并且跟随每个第一叶轮7150;第三固定部件7184(端承口);以及第四固定部件7186。第三固定部件7184和第四固定部件7186包围电动机的相应端,并且协作以形成跟随每个第二叶轮7160的2级定子叶片。第四固定部件7186还形成空气出口7141(鼓风机出口),该空气出口7141可以围绕鼓风机的整个圆周或圆周的一部分环形地延伸。可以提供支撑环7188以将第四固定部件7186的一端支撑在定子组件7024上。
因此,鼓风机7000可以包括两组入口和出口。也就是说,相对于鼓风机的轴向方向,一组入口7143(例如,两个入口)位于或朝向鼓风机的相对端,并且一组出口7141(例如,两个出口)位于或朝向鼓风机的中心。在使用中,鼓风机可操作以将空气供应吸入该组入口7143并且在该组出口7141处提供加压空气供应。
图25示出了通过鼓风机的每一端形成的示例性流动路径。如图所示,用于空气流的流动路径7138可以从每个鼓风机入口7143经过每个第一叶轮7150,由每个第一固定部件7180引导并且通过每个第二固定部件7182,经过每个第二叶轮7160,通过每个第三固定部件7184和第四固定部件7186,并且离开每个鼓风机出口7141。
在所图示的实例中,转子7030由一对轴承7091(例如,滚珠轴承)可旋转地支撑。轴承7091中的每一个由相应的轴承套筒7100以及轴承管7068保持或支撑,即,每个轴承7091的至少一部分由相应的轴承套筒7100支撑,并且每个轴承7091的至少一部分由轴承管7068支撑。轴承管7068将磁体7022包围在转子7030上,该转子7030与沿轴承管7068的外表面提供的定子组件7024紧密相邻地对准。轴承管7068由材料(例如,金属或陶瓷材料)构成以提供严格公差(关于内径跳动),该材料是足够“磁透明”以允许磁场穿过它,这允许定子组件7024沿其外表面作用在定位在轴承管7068内的磁体7022上。
如图所示,每个轴承7091的至少一部分由轴承管7068的内表面支撑。轴承7091沿其内表面提供到轴承管7068的相应端,并且轴承管7068保持轴承7091轴向对准。在所图示的实例中,每个轴承7091的一部分与轴承管7068的内表面接合,而每个轴承7091的其余部分与相应的轴承套筒7100接合。例如,轴承管接合每个轴承7091的外座圈的外侧表面的约1/3,而每个轴承7091的其余2/3由相应的轴承套筒7100支撑。然而,应理解,此类比率是示例性的并且其他合适的比率是可能的,例如,由轴承管7068支撑的每个轴承7091的1/2和由相应的轴承套筒7100支撑的每个轴承7091的1/2。该布置确保了优异的轴承至轴承对准,这降低了噪声并且提高了轴承寿命。
如图所示,每个轴承套筒7100由鼓风机内的相应的支撑构件7360支撑和保持。支撑构件7360由鼓风机每一侧上的第三固定部件7184(端承口)保持。如图所示,每个支撑构件7360的圆柱形侧壁7362还接合轴承管7068的外表面的至少一部分,即,轴承管7068的每一端的至少一部分被夹在相应的支撑构件7360和轴承7091之间。
在实例中,可以在每个轴承7091和磁体7022之间提供间隔件7025,例如以维持磁体7022与定子组件7024的对准。
而且,虽然本文在其应用于无创通气(NIV)治疗设备(例如,RPT装置),诸如,CPAP,中描述了该技术的各方面,但是应理解,该技术的各方面可以应用于使用鼓风机的其他应用领域,例如,在正压和负压应用中。
空气回路
根据本技术一个方面的空气回路4170是导管或管,其被构造和布置成在使用中允许空气流在两个部件(诸如RPT装置4000和患者接口3000)之间流动。
具体地,空气回路4170可以与气动块4020的出口和患者接口流体连接。空气回路可以被称为空气递送管。在一些情况下,可以存在用于吸气和呼气回路的独立分支。在其他情况下,使用单个分支。
在一些形式中,空气回路4170可以包括一个或多个加热元件,这些加热元件被配置成加热空气回路中的空气,例如以维持或升高空气的温度。加热元件可以是加热导线回路的形式,并且可以包括一个或多个换能器,诸如温度传感器。在一种形式中,加热导线回路可以围绕空气回路4170的轴线螺旋地缠绕。加热元件可以与诸如中央控制器4230的控制器连通。在美国专利8,733,349中描述了包括加热导线回路的空气回路4170的一个实例,该专利通过引用整体并入本文。
补充气体递送
在本技术的一种形式中,补充气体(例如氧气)4180被递送到气动路径中的一个或多个点,诸如气动块4020的上游,递送到空气回路4170,和/或递送到患者接口3000。
加湿器
加湿器概述
在本技术的一种形式中,提供了加湿器5000(例如,如图1所示),以相对于环境空气改变用于递送到患者的空气或气体的绝对湿度。通常,加湿器5000用于在递送到患者气道之前增加空气流的绝对湿度并且增加温度(相对于环境空气)。
术语表
出于本技术公开的目的,在本技术的某些形式中,可以应用以下定义中的一个或多个。在本技术的其他形式中,可以应用替代定义。
通则
空气:在本技术的某些形式中,空气可以被认为意指大气空气,并且在本技术的其他形式中,空气可以被认为意指可呼吸气体的某些其他组合,例如富氧空气。
环境:在本技术的某些形式中,术语环境将被认为意指(i)治疗系统或患者的外部,以及(ii)直接围绕治疗系统或患者。
例如,相对于加湿器的环境湿度可以是紧邻加湿器周围的空气的湿度,例如患者睡觉的房间中的湿度。此类环境湿度可以不同于患者睡觉的房间外部的湿度。
在另一实例中,环境压力可以是直接围绕身体或在身体外部的压力。
在某些形式中,环境(例如,声学)噪声可以被认为是患者所处的房间中的背景噪声水平,而不是例如由RPT装置生成的或从面罩或患者接口发出的噪声。环境噪声可以由房间外的源生成。
自动气道正压通气(APAP)疗法:CPAP疗法,其中治疗压力可根据SDB事件指征的存在与否在最小和最大限度之间自动调节,例如每次呼吸之间。
持续气道正压通气(CPAP)疗法:呼吸压力疗法,其中在患者的整个呼吸周期中,治疗压力大致恒定。在一些形式中,气道入口处的压力在呼气期间略高,并且在吸气期间略低。在一些形式中,压力将在患者的不同呼吸周期之间变化,例如,响应于检测到部分上气道阻塞的指征而增加,并且在不存在部分上气道阻塞的指征时降低。
流速:每单位时间递送的空气体积(或质量)。流速可以指瞬时量。在一些情况下,对流速的引用将是对标量的引用,即仅具有幅度的量。在其他情况下,对流速的引用将是对向量的引用,即具有幅度和方向的量。流速可以用符号Q表示。“流速”有时简单地缩写成“流量”或“气流”。
在患者呼吸的实例中,流速对于患者的呼吸周期的吸气部分而言可以在标称上是正的,并且因此对于患者的呼吸周期的呼气部分而言是负的。装置流速Qd是离开RPT装置的空气的流速。总流速Qt是经由空气回路到达患者接口的空气和任何补充气体的流速。通气流速Qv是离开通气口以允许排出呼出气体的空气的流速。泄露流速Ql是来自患者接口系统或其他地方的泄露流速。呼吸流速Qr是吸入到患者的呼吸系统中的空气的流速。
流量疗法:呼吸疗法,包括以被称为治疗流速的受控流速将空气流递送到气道入口,该治疗流速在患者的整个呼吸周期中通常是正的。
加湿器:词语加湿器将被认为意指加湿设备,其被构造和布置或配置有物理结构,能够向空气流提供治疗上有益量的水(H2O)蒸气以改善患者的医疗呼吸病症。
泄漏:词语泄漏将被认为是非预期的空气流。在一个实例中,泄漏可能由于面罩和患者面部之间的不完全密封而发生。在另一实例中,泄漏可能发生在通向环境的旋轴弯头中。
传导噪声(声学):本文件中的传导噪声是指通过气动路径(诸如空气回路和患者接口以及其中的空气)传递给患者的噪声。在一种形式中,传导噪声可以通过测量空气回路端的声压级来量化。
辐射噪声(声学):本文件中的辐射噪声是指由环境空气传递给患者的噪声。在一种形式中,可以根据ISO 3744通过测量所讨论的对象的声功率/声压级来量化辐射噪声。
通气噪声(声学):本文件中的通气噪声是指由通过穿过任何通气口(诸如患者接口的通气口孔)的空气流生成的噪声。
富氧空气:氧气浓度大于大气(21%)的空气,例如至少约50%氧气、至少约60%氧气、至少约70%氧气、至少约80%氧气、至少约90%氧气、至少约95%氧气、至少约98%氧气或至少约99%氧气。“富氧空气”有时简称为“氧气”。
医用氧气:医用氧气被定义为氧气浓度为80%或更高的富氧空气。
患者:人,不论他们是否患有呼吸病症。
压力:每单位面积的力。压力可以用一系列单位表示,包括cmH2O、g-f/cm2、百帕斯卡。1cmH2O等于1g-f/cm2并且大约为0.98百帕斯卡(1百帕斯卡=100Pa=100N/m2=1毫巴~0.001atm)。在本说明书中,除非另有说明,否则压力以cmH2O为单位给出。
患者接口中的压力以符号Pm给出,而治疗压力以符号Pt给出,治疗压力表示在当前时刻接口压力Pm要达到的目标值。
呼吸压力疗法:在相对于大气通常为正的治疗压力下向气道的入口施加空气供应。
呼吸机:向患者提供压力支持以执行一些或全部呼吸工作的机械装置。
材料
硅酮或硅酮弹性体:一种合成橡胶。在本说明书中,对硅酮的引用是对液体硅橡胶(LSR)或压塑硅橡胶(CMSR)的引用。可商购的LSR的一种形式是SILASTIC(包括在此商标下出售的产品范围中),其由道康宁公司(Dow Corning)制造。LSR的另一制造商是瓦克集团(Wacker)。除非另有相反说明,否则LSR的示例性形式具有使用ASTM D2240测量的在约35至约45范围内的肖氏A(或A型)压痕硬度。
聚碳酸酯:双酚-A碳酸酯的热塑性聚合物。
机械特性
回弹性:材料在弹性变形时吸收能量并在卸载时释放能量的能力。
弹性:在卸载时将释放基本上所有的能量。包括例如某些硅酮和热塑性弹性体。
硬度:材料本身抵抗变形的能力(例如,用杨氏模量或在标准化样品尺寸上测量的压痕硬度标度所描述)。
·“软”材料可以包括硅酮或热塑性弹性体(TPE),并且可以例如在手指压力下容易地变形。
·“硬”材料可以包括聚碳酸酯、聚丙烯、钢或铝,并且例如在手指压力下不容易变形。
结构或部件的刚性(或刚度):结构或部件抵抗响应于所施加的负载的变形的能力。负载可以是力或力矩,例如压缩、拉伸、弯曲或扭矩。结构或部件可以在不同方向上提供不同的阻力。刚性的反义词是柔性。
柔软结构或部件:当在诸如1秒内的相对短的时间内使其支撑其自身重量时,将改变形状(例如,弯曲)的结构或部件。
刚性结构或部件:当承受使用中通常遇到的负载时,不会显著改变形状的结构或部件。这种使用的实例可以是例如在大约20至30cmH2O的压力下,设置和维持患者接口与患者气道的入口成密封关系。
作为实例,I形梁可以包括与第二正交方向相比在第一方向上不同的弯曲刚度(抵抗弯曲负载)。在另一实例中,结构或组件可以在第一方向上是柔软的并且在第二方向上是刚性的。
患者接口
反窒息阀(AAV):通过以故障安全方式向大气开放,降低了患者过度的CO2再呼吸的风险的面罩系统的部件或子组件。
弯头:弯头是一种结构的实例,其引导通过其行进的空气流的轴线经一定角度改变方向。在一种形式中,该角度可以是大约90度。在另一形式中,该角度可以大于或小于90度。弯头可以具有大致圆形的横截面。在另一形式中,弯头可以具有椭圆形或矩形横截面。在某些形式中,弯头可以相对于配合部件旋转,例如约360度。在某些形式中,弯头可以例如经由卡扣连接从配合部件移除。在某些形式中,弯头可以在制造期间经由一次卡扣组装到配合部件,但不能由患者移除。
框架:框架将被认为意指承载两个或更多个与头带的连接点之间的张力负载的面罩结构。面罩框架可以是面罩中的非气密承载结构。然而,一些形式的面罩框架也可以是气密的。
头带:头带将被认为意指为一种形式的经设计用于头部上的定位和稳定结构。例如,头带可以包括一个或多个支撑杆、系带和加固物的集合,其被配置成将患者接口定位并且保持在患者面部上用于递送呼吸疗法的位置。一些系带由柔软的、柔性的弹性材料形成,诸如泡沫和织物的层压复合材料。
膜:膜将被认为意指典型地薄的元件,其优选地基本上不具有抗弯曲性,但是具有抗拉伸性。
气动室:面罩气动室将被认为意指患者接口的一部分,其具有至少部分地封闭一定空间体积的壁,该空间体积中的空气在使用中被加压至高于大气压。壳可以形成面罩气动室的壁的一部分。
密封:可以是表示结构的名词形式(“密封”),或表示效果的动词形式(“密封”)。两个元件可以被构造和/或布置成“密封”或在其间实现“密封”,而不需要单独的“密封”元件本身。
壳:壳将被认为意指具有弯曲、拉伸和压缩刚度的弯曲、相对较薄的结构。例如,面罩的弯曲结构壁可以是壳。在一些形式中,壳可以是多面的。在一些形式中,壳可以是气密的。在一些形式中,壳可以不是气密的。
加固物:加固物将被认为意指设计成在至少一个方向上增加另一个部件的抗弯曲性的结构部件。
支撑杆:支撑杆将被认为是设计成在至少一个方向上增加另一个部件的抗压缩性的结构性部件。
旋轴:(名词)被配置成围绕共同轴旋转的部件的子部件,优选地独立地,优选地在低扭矩下。在一种形式中,旋轴可以被构造成通过至少360度的角度旋转。在另一形式中,旋轴可以被构造成通过小于360度的角度旋转。当在空气递送导管的情况下使用时,部件的子组件优选地包括一对匹配的圆柱形导管。在使用中,可能有很少或没有空气流从旋轴泄漏。
系带(名词):一种用于抵抗张力的结构。
通气口:(名词):一种结构,其允许空气从面罩或导管的内部流向环境空气,用于临床上有效地冲洗呼出气体。例如,根据面罩设计和治疗压力,临床上有效的冲洗可以涉及每分钟约10升至每分钟约100升的流速。
结构形状
根据本技术的产品可以包括一个或多个三维机械结构,例如面罩衬垫或叶轮。三维结构可以由二维表面界定。这些表面可以使用标记来区分以描述相关表面取向、位置、功能或一些其他特征。例如,结构可以包括前表面、后表面、内表面和外表面中的一个或多个。在另一实例中,密封形成结构可以包括接触面部的(例如,外部)表面和单独的不接触面部(例如,下侧或内部)表面。在另一实例中,结构可以包括第一表面和第二表面。
为了便于描述三维结构和表面的形状,我们首先考虑在点p处通过结构表面的横截面。参见图2B至图2F,图示了表面上的点p处的横截面的实例,以及所得的平面曲线。图2B至图2F还图示了p处的向外法向量。p点处的向外法向量远离表面。在一些实例中,我们从在该表面上直立站立的假想小人的观点来描述该表面。
一维曲率
平面曲线在p处的曲率可以被描述为具有符号(例如,正、负)和幅度(例如,仅接触在p处的曲线的圆的半径的倒数)。
正曲率:如果在p处的曲线转向向外法线,则在所述点处的曲率将取为正的(如果假想小人离开点p,则它们必须向上坡走)。参见图2B(与图2C相比相对较大的正曲率)和图2C(与图2C相比相对较小的正曲率)。此类曲线通常被称为凹形。
零曲率:如果在p处的曲线是直线,则曲率将取为零(如果假想小人离开点p,则它们可以水平行走,不用向上或向下)。参见图2D。
负曲率:如果在p处的曲线远离向外法线转向,则在所述点处在所述方向中的曲率将取为负的(如果假想小人离开点p,则它们必须向下坡走)。参见图2E(与图2F相比相对较小的负曲率)和图2F(与图2E相比相对较大的负曲率)。此类曲线通常称为凸形。
二维表面的曲率
根据本技术的二维表面上的给定点处的形状的描述可以包括多个法向横截面。多个横截面可以切割包括向外法线的平面(“法向平面”)中的表面,并且每个横截面可以在不同方向中截取。每个横截面产生具有对应曲率的平面曲线。在该点处的不同曲率可以具有相同的符号或不同的符号。在该点处的每个曲率具有幅度,例如相对小的幅度。图2B到2F中的平面曲线可以是在特定点的此类多个横截面的实例。
主曲率和主方向:其中曲线曲率取其最大值和最小值的法向平面的方向被称为主方向。在图2B至图2F的示例中,最大曲率出现在图2B中,最小曲率出现在图2F中,因此图2B和图2F是主方向上的横截面。在p处的主曲率是在主方向上的曲率。
表面的区域:在表面上的点的连通集。在区域中的该组点可以具有类似的特征,例如曲率或符号。
鞍状区域:其中在每个点处主曲率具有相反的符号,即一个符号是正并且另一个符号是负(根据假想人所转向的方向,它们可以向上或向下行走)的区域。
圆顶区域:其中在每个点处主曲率具有相同的符号,例如两个正(“凹面圆顶”)或两个负(“凸面圆顶”)的区域。
圆柱形区域:其中一个主曲率是零(或者例如在制造公差内是零)并且另一个主曲率不是零的区域。
平面区域:其中两个主曲率均是零(或者例如在制造公差内是零)的表面区域。
表面的边缘:表面或区域的边界或界限。
路径:在本技术的某些形式中,“路径”将被认为意指数学-拓扑学意义上的路径,例如在表面上从f(0)至f(1)的连续空间曲线。在本技术的某些形式中,“路径”可以被描述为路线或路程,包括例如表面上的一组点。(假想人的路径是他们在表面上行走的地方,并且类似于花园路径)。
路径长度:在本技术的某些形式中,“路径长度”将被认为意指沿表面从f(0)至f(1)的距离,即在表面上沿路径的距离。在表面上的两个点之间可以存在多于一个的路径,并且此类路径可以具有不同的路径长度。(假想人的路径长度将是他们在表面上沿路径行走的距离)。
直线距离:直线距离是表面上两个点之间的距离,但是不考虑表面。在平面区域上,在表面上将存在具有与表面上的两点之间的直线距离相同的路径长度的路径。在非平面表面上,可能不存在具有与两点之间的直线距离相同的路径长度的路径。(对于假想人,直线距离将对应于“笔直”的距离。)
空间曲线
空间曲线:与平面曲线不同,空间曲线不必位于任何特定的平面中。空间曲线可以是闭合的,即,没有端点。空间曲线可以被认为是三维空间的一维片段。在DNA螺旋的一条链上行走的假想人沿空间曲线行走。典型的人左耳包括螺旋,其为左手螺旋。典型的人右耳包括螺旋,其为右手螺旋。结构的边缘,例如膜或叶轮的边缘,可以遵循空间曲线。通常,空间曲线可以由空间曲线上的每个点处的曲率和扭矩来描述。扭矩是曲线如何从平面转出的测量。扭矩有符号和大小。空间曲线上的点处的扭矩可以参考该点处的切线、法线和双法线向量来表征。
正切单位向量(或单位正切向量):对于曲线上的每个点,该点处的向量指定从所述点开始的方向以及幅度。正切单位向量是指向与该点处的曲线相同的方向的单位向量。如果假想人沿曲线飞行并在特定点从她的车辆上摔倒,则切线向量的方向是她将行驶的方向。
单位法向量:当假想人沿曲线移动时,这个正切向量本身改变。指向正切向量变化方向的单位向量称为单位主法线向量。它垂直于切线向量。
双法线单位向量:双法线单位向量既垂直于切线向量又垂直于主法线向量。其方向可以由右手规则或可选地由左手规则来确定。
密切平面:包含单位正切向量和单位主法线向量的平面。
空间曲线的扭矩:空间曲线的点处的扭矩是点处的双法线单位向量的变化率的幅度。它测量曲线偏离密切平面的程度。位于平面内的空间曲线具有零扭矩。偏离密切平面相对较小的量的空间曲线将具有相对较小的扭矩幅度(例如,温和倾斜的螺旋路径)。偏离密切平面相对较大的量的空间曲线将具有相对较大的扭矩幅度(例如,急剧倾斜的螺旋路径)。
孔
表面可以具有一维孔,例如由平面曲线或空间曲线界定的孔。具有孔的薄结构(例如,膜)可以被描述为具有一维孔。例如,参见图2G所示的结构表面中的一维孔,其由平面曲线界定。
结构可以具有二维孔,例如由表面界定的孔。例如,可充气轮胎具有由轮胎的内表面界定的二维孔。在另一实例中,具有用于空气或凝胶的空腔的囊可以具有二维孔。在又一实例中,导管可以包括一维孔(例如在其入口处或在其出口处)和由导管的内表面界定的二维孔。还参见图2I所示结构中由所示表面限定边界的二维孔。
其他备注
除非上下文中明确说明并且提供数值范围的情况下,否则应理解,在该范围的上限和下限之间的每个中间值,到下限单位的十分之一,以及在所述范围内的任何其他所述值或中间值均广泛地涵盖在本技术内。这些中间范围的上限和下限可以独立地包括在中间范围内,也涵盖在本技术范围内,但受制于所述范围内的任何明确排除的限制。在所述范围包括一个或两个限制的情况下,排除那些包括的限制中的一个或两个的范围也包括在本技术中。
此外,在本文所述的一个值或多个值作为本技术的部分的一部分进行实施的情况下,应理解,此类值可以是近似的,除非另有说明,并且此类值可用于任何合适的有效数字到实际技术实施可允许或要求其的程度。
除非另有定义,本文所用的所有技术和科学术语具有与本技术所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。尽管与本文所述的那些类似或等同的任何方法和材料也可用于本技术的实践或测试,但本文描述了有限数目的示例性方法和材料。
当特定材料被确定为用于构造部件时,具有类似特性的明显的替代材料可以用作替代物。此外,除非相反规定,否则本文所述的任何和全部部件均被理解为能够被制造且因而可以一起或分开制造。
必须注意,如本文和所附权利要求中所使用的,单数形式“一个(a)”、“一个(an)”和“该”包括它们的复数等同物,除非上下文另有明确规定。
本文提及的全部出版物均以引用的形式整体并入本文,以公开并且描述作为那些出版物的主题的方法和/或材料。提供本文讨论的出版物仅仅是为了它们在本申请的申请日之前的公开内容。本文不应被解释为承认本技术无权由于在先发明而早于此类公开。此外,所提供的出版日期可能与实际出版日期不同,这可能需要独立确认。
术语“包括(comprises)”和“包括(comprising)”应被理解为:是指各元件、各部件或非排他方式的各步骤,指出可能存在或被利用的所标记的元件、部件或步骤,或者与没有标记的其他元件、部件或步骤的组合。
包括在详细描述中使用的主题标题仅是为了便于读者参考,并且不应用于限制在整个公开或权利要求中发现的主题。主题标题不应用于解释权利要求或权利要求限制的范围。
尽管已经参考特定实例描述了本文的技术,但是应理解,这些实例仅仅是对该技术的原理和应用的说明。在一些情况下,术语和符号可能暗示实践技术不需要的特定细节。例如,尽管可以使用术语“第一”和“第二”,除非另有说明,它们不旨在指示任何顺序,而是可以用来区分不同的元件。此外,尽管可以按顺序描述或说明方法中的过程步骤,但是此类顺序不是必需的。本领域技术人员将认识到,可以修改此类顺序和/或可以同时或甚至同步地进行其方面。
因此,应理解,在不脱离本技术的精神和范围的情况下,可以对说明性实例进行多种修改,并且可以设计出其他布置。
附图标记列表
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Claims (19)
1.一种鼓风机,包括:
转子;
适于驱动所述转子的电动机;
至少一个轴承,其可旋转地支撑所述转子;
固定部件;以及
轴承套筒,所述轴承套筒被提供到所述固定部件,所述轴承套筒被构造和布置成将所述轴承支撑和保持到所述固定部件,
其中所述轴承套筒包括弹性体材料,并且
其中所述轴承套筒被构造和布置成向所述轴承提供预加载力。
2.根据权利要求1所述的鼓风机,其中所述弹性体材料包括TPE。
3.根据权利要求1所述的鼓风机,其中所述弹性体材料包括TPV。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的鼓风机,其中所述轴承套筒包括圆柱形侧壁和保持结构,所述保持结构被构造和布置成形成与所述固定部件的机械连接。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的鼓风机,其中所述轴承套筒包括与所述固定部件的包覆成型连接。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的鼓风机,其中所述固定部件包括定子叶片。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的鼓风机,其中所述轴承套筒包括布置在所述固定部件和所述轴承之间的一个或多个凸块或肋,以隔离振动、减小噪声并且提供减震。
8.根据权利要求7所述的鼓风机,其中所述轴承套筒包括两个凸块或肋,以沿所述轴承的外表面均匀地分布力。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的鼓风机,其中所述轴承套筒包括台阶,所述台阶被构造和布置成在轴向方向上接合和弹性地支撑所述轴承的至少一部分。
10.根据权利要求9所述的鼓风机,其中所述轴承套筒包括圆柱形侧壁,并且所述台阶从所述圆柱形侧壁径向向内延伸,以接合和弹性地支撑至少所述轴承的外座圈。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的鼓风机,其中所述固定部件包括比所述轴承套筒更刚性的材料。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的鼓风机,其中所述转子由一对轴承可旋转地支撑,所述一对轴承中的每一个由相应的轴承套筒支撑。
13.根据权利要求12所述的鼓风机,还包括轴承管,其中所述一对轴承中的每一个的至少一部分与所述轴承管的内表面接合,以保持所述一对轴承轴向对准。
14.根据权利要求13所述的鼓风机,其中所述电动机包括定子组件和提供到所述转子的磁体,其中所述定子组件沿所述轴承管的外表面提供,并且其中所述转子和所述磁体支撑在所述轴承管的内部内。
15.根据权利要求14所述的鼓风机,其中所述轴承管包括磁透明材料,以允许所述定子组件作用在所述轴承管的内部内的所述磁体上。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的鼓风机,其中所述轴承管接合所述一对轴承中的每一个的外座圈的一部分,并且所述相应的轴承套筒支撑所述一对轴承中的每一个的所述外座圈的其余部分。
17.根据权利要求16所述的鼓风机,其中所述轴承管接合所述一对轴承中的每一个的所述外座圈的约1/3,并且所述相应的轴承套筒支撑所述一对轴承中的每一个的所述外座圈的约2/3。
18.根据权利要求13至17中任一项所述的鼓风机,其中所述固定部件支撑所述轴承管的至少一部分。
19.一种用于向患者提供用于呼吸疗法的正压气体的CPAP系统,所述CPAP系统包括:
RPT装置,所述RPT装置被配置成供应处于治疗压力下的气体流,所述RPT装置包括根据权利要求1至18中任一项所述的鼓风机;
患者接口;以及
空气递送导管,所述空气递送导管被配置成将处于所述治疗压力下的所述气体流从所述RPT装置传递到所述患者接口。
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