JP2008509331A - コンプレッサ・ノイズを減衰させるための方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
ッサ・ローターを加速し、各吸気段階の終わりに休止またはほぼ休止の速度までコンプレッサ・ローターを減速することにより呼息中、必要なガス流を送り出す。よって、ロータリー・コンプレッサは、各吸気換気段階の開始前には停止しているか、または公称基本回転速度で回転している。吸気段階が始まると、ロータリー・コンプレッサは、所望の吸気ガス流を患者に送り出すために、より速い回転速度に加速される。吸気段階の終わりに、コンプレッサの回転速度は基本速度に減速されるか、または停止され、次の吸気換気段階の開始までその状態が続く。先行技術システムは多くの場合、コンプレッサのタイミングおよび回転速度を制御するためにプログラム可能制御装置を使用する。
よりも前に、いくらかのガスが出口からガス輸送チャンバに流れることを可能にし、それにより、同チャンバ内のガス圧力を上げ、同チャンバ内のガスがより高い出口圧力にさらされた時に発生する圧力スパイクを減らす様々な種類の経路または通路が設けられてきた。
ある実施例において多孔管には、管壁から伸び、ガスが出て行く少なくとも1つの外管がある。この少なくとも1つの外管の断面積は、多孔管の吸入チャンバと多孔管が配置されたチャンバとの両方の有効流面積に比べ、かなり小さくされる。このようにして、吸入チャンバと外管の間、および、多孔管が配置されたチャンバと外管の間にインピーダンス不整合が生じ、ノイズを減衰させるために役立つ。加えて、多孔管が含まれる流路に沿ったガスの流れが、外管の小さい断面積により大幅に妨げられることを防ぐために、ある実施例では、多孔管に複数の外管が含まれる。この構成では、インピーダンス不整合は各外
管との相関により生じるが、多数の外管経由で多孔管を通過する総断面流面積は相対的に大きいままである。
各マウントは、組み立てられていた時のブロワおよびその関連マウントの固有周波数が、制動されることになる力の周波数より低くなるように構成される。ある人工呼吸器環境ではブロワは通常、約6000rpm−約20,000rpmの比較的高速で動作するように構成され、マウントは、コンプレッサ/マウント組立品が約10Hzの範囲を下回る固有周波数を有するように構成される。ある実施例においてマウントは、約70ショアの硬度のシリコンゴムからつくられる。
本発明は、ルーツ型ブロワを含め、コンプレッサにより発生するノイズを減衰または低減させるための方法および装置を含む。本発明のより完全な説明を提供するために、以下の説明には特定の詳細が数多く記載される。しかしながら、これら特定の詳細によらずに本発明を実施できることが、同業者には明らかなはずである。その他の事例では、よく知られている特性については、本発明を曖昧にしないように詳しくは説明しなかった。
本発明の1つ以上の実施例は、1つ以上のノイズ減衰ガス流路を含む。ある実施例においてガス流路は、コンプレッサが配置されたハウジングの入口からコンプレッサの入口までの吸入ガス流路、およびコンプレッサの出口からハウジングの入口までの吐出ガス流路、もしくはかかる吸入ガス流路またはかかる吐出ガス流路を含む。本発明のある実施例において、コンプレッサは人工呼吸器の一部であり、ハウジングは人工呼吸器ハウジングである。ある実施例において、コンプレッサはルーツ型ブロワである。
により発生するノイズを低減させる。本願で使用される場合、「チャンバ」および「外管」という用語は、ガス流が通過できるように構成された一切の通路を指す。図1は、かかる流路の1つの実施例を示す。示された通り、流路の第1の地点は、呼吸器ハウジング22の吸入口200を含む。当業者には知られている通り、ある実施例において吸入口200には濾過要素202を含むことができる。
図1の実施例ではガスは、流管212経由で第1のチャンバ202から第2のチャンバ210に流れる。ある実施例において第2のチャンバ210には、第3のチャンバ224の吸入口222に通じる吐出口220がある。第1および第2のチャンバ202、210と同様に、第2および第3のチャンバ210、224は、ある実施例では、上述の流管212とほぼ同じ形態の接続流管228によりつながれる。流管228は、第2のチャンバ210と第3のチャンバ224の間の隔壁229をまたぐ。流管228の断面流面積は、流管212の断面流面積と同様に、チャンバ210と流管228の間、および流管228とチャンバ224の間にインピーダンス不整合が生じるように選択される。これらのインピーダンス不整合は、ルーツ型ブロワ24により発生するノイズをさらに低減させる。
らない。
本発明の1つ以上の実施例は、ノイズ減衰多孔管を含む。多孔管はガス流路を提供する一方で、それと同時に、流れるガスを通じて伝えられるノイズを減衰させる。上記の通り、多孔管は、ルーツ型ブロワまたはその他のブロワもしくはコンプレッサへのガス流路、またはそれらからのガス流路と併せて、それらのブロワまたはコンプレッサにより発生するノイズを減衰させるために利用できる。
出入口304は、胴部302によりその範囲を規定された内部チャンバ308に通じている。複数の外管306も内部チャンバ308と連絡しており、それにより、流路はガス流の方向に応じて出入口304から内部チャンバ308を経て複数の外管306まで、または、外管306から内部チャンバ308を経て出入口304までにその範囲を規定される。
本発明の1つ以上の実施例は、ノイズ低減構成部品取付けシステムを含む。ある実施例は、コンプレッサ組立品(そのハウジングおよび電気モーターを含む)と、コンプレッサ組立品が取り付けられたハウジングまたはフレームとを隔絶するように、ルーツ型ブロワ24のようなコンプレッサを取り付けるための方法および装置を含む。ある実施例では図1および2に示された通り、1つ以上の制動要素が、呼吸器ハウジング22、またはブロワが配置されたその他の支持構造と、ブロワ24のハウジング26との間に配置される。
ように構成される。
ある実施例において支持部材102は、制動部材104をブロワ・ハウジング26に取り付けるように構成される。図4の実施例では、支持部材102はプラス型の皿頭ねじである。
40の壁には、ブロワ24の入口および出口の各々と位置合わせされた開口部(不図示)が設けられる。区画40の壁がブロワ24の入口および出口に近接して配置されることにより、ガスがそれらの壁を通って流れ、ブロワ24に出入りすることが可能となる。
Claims (78)
- ハウジング内に配置されたコンプレッサ用のノイズ減衰ガス流路であって、前記ハウジング内に配置された複数の相互に接続されたチャンバを含み、
前記チャンバが少なくも1つの流管により相互に接続され、前記チャンバが、前記複数のチャンバと前記少なくも1つの流管との間に複数のインピーダンス不整合が生じるように構成され、前記ガス流路が前記ハウジングの空容積の大部分を取り巻く、ノイズ減衰ガス流路。 - 前記チャンバのうちの少なくとも1つが、前記ハウジングの入口から前記コンプレッサの入口までの吸入ガス流路に配置されることを特徴とする請求項1のノイズ減衰ガス流路。
- 前記チャンバの少なくとも1つが、前記コンプレッサの出口から前記ハウジングの出口までの吐出ガス流路に配置されることを特徴とする請求項1に記載のノイズ減衰ガス流路。
- 前記チャンバの少なくとも1つが、前記ハウジングの入口から前記コンプレッサの入口までの吸入ガス流路に配置されることを特徴とする請求項3に記載のノイズ減衰ガス流路。
- 前記チャンバの複数が、前記ハウジングの入口から前記コンプレッサの入口までの吸入ガス流路に配置されることを特徴とする請求項1に記載のノイズ減衰ガス流路。
- 前記チャンバの複数が、前記コンプレッサの出口から前記ハウジングの出口までの吐出ガス流路に配置されることを特徴とする請求項1に記載のノイズ減衰ガス流路。
- 前記チャンバの複数が、前記ハウジングの入口から前記コンプレッサの入口までの吸入ガス流路に配置されることを特徴とする請求項6に記載のノイズ減衰ガス流路。
- 前記チャンバの少なくとも1つが、前記ハウジングの一部分と一体成形された少なくとも1つの壁を含むことを」特徴とする請求項1に記載のノイズ減衰ガス流路。
- 前記ガス流路が、前記チャンバの1つに配置された少なくとも1つの多孔管を含むことを特徴とする請求項1に記載のノイズ減衰ガス流路。
- ハウジング内に配置されたコンプレッサ用に記載のノイズ減衰ガス流路であって、
前記ハウジングと一体成形された複数の相互接続チャンバを含み、
前記チャンバが、前記流路に沿って複数のインピーダンス不整合が生じるように構成され、
前記ガス流路が、前記ハウジングの入口から前記コンプレッサの入口までに記載のノイズ減衰吸入ガス流路、および、前記コンプレッサの出口から前記ハウジングの出口までに記載のノイズ減衰吐出ガス流路を含むことを特徴とするノイズ減衰ガス流路。 - 前記チャンバの少なくとも1つが、前記ハウジングの入口から前記コンプレッサの入口までの吸入ガス流路に配置されることを特徴とする請求項10に記載のノイズ減衰ガス流路。
- 前記チャンバの少なくとも1つが、前記コンプレッサの出口から前記ハウジングの出口までの吐出ガス流路に配置されることを特徴とする請求項10に記載のノイズ減衰ガス流路。
- 前記チャンバの少なくとも1つが、前記ハウジングの入口から前記コンプレッサの入口ま
での吸入ガス流路に配置されることを特徴とする請求項12に記載のノイズ減衰ガス流路。 - 前記チャンバの複数が、前記ハウジングの入口から前記コンプレッサの入口までの吸入ガス流路に配置されることを特徴とする請求項10に記載のノイズ減衰ガス流路。
- 前記チャンバの複数が、前記コンプレッサの出口から前記ハウジングの出口までの吐出ガス流路に配置されることを特徴とする請求項10に記載のノイズ減衰ガス流路。
- 前記チャンバの複数が、前記ハウジングの入口から前記コンプレッサの入口までの吸入ガス流路に配置されることを特徴とする請求項15に記載のノイズ減衰ガス流路。
- 前記チャンバの少なくとも1つが、前記ハウジングの一部分と一体成形された少なくとも1つの壁を含むことを特徴とする請求項10に記載のノイズ減衰ガス流路。
- 前記ガス流路が、前記チャンバの1つに配置された少なくとも1つの多孔管を含むことを特徴とする請求項10に記載のノイズ減衰ガス流路。
- 前記ガス流路が、前記チャンバの1つに配置された複数の多孔管を含むことを特徴とする請求項10に記載のノイズ減衰ガス流路。
- ハウジング内に配置されたコンプレッサ用に記載のノイズ減衰ガス流路であって、
前記ハウジング内に配置された複数の相互接続チャンバを含み、
前記チャンバが、前記流路に沿って複数のインピーダンス不整合が生じるように構成され、
前記ガス流路が、前記ハウジングの空容量の大部分を取り巻く、ノイズ減衰ガス流路。 - 前記チャンバの少なくとも1つが、前記ハウジングの入口から前記コンプレッサの入口までの吸入ガス流路に配置されることを特徴とする請求項20に記載のノイズ減衰ガス流路。
- 前記チャンバの少なくとも1つが、前記コンプレッサの出口から前記ハウジングの出口までの吐出ガス流路に配置されることを特徴とする請求項20に記載のノイズ減衰ガス流路。
- 前記チャンバの少なくとも1つが、前記ハウジングの入口から前記コンプレッサの入口までの吸入ガス流路に配置されることを特徴とする請求項22に記載のノイズ減衰ガス流路。
- 前記チャンバの複数が、前記ハウジングの入口から前記コンプレッサの入口までの吸入ガス流路に配置されることを特徴とする請求項20に記載のノイズ減衰ガス流路。
- 前記チャンバの複数が、前記コンプレッサの出口から前記ハウジングの出口までの吐出ガス流路に配置されることを特徴とする請求項20に記載のノイズ減衰ガス流路。
- 前記チャンバの複数が、前記ハウジングの入口から前記コンプレッサの入口までの吸入ガス流路に配置されることを特徴とする請求項25に記載のノイズ減衰ガス流路。
- 前記チャンバの少なくとも1つが、前記ハウジングの一部分と一体成形された少なくとも1つの壁を含むことを特徴とする請求項20に記載のノイズ減衰ガス流路。
- 前記ガス流路が、前記チャンバの少なくとも1つに配置された少なくとも1つの多孔管を含むことを特徴とする請求項20に記載のノイズ減衰ガス流路。
- 前記ガス流路が、前記チャンバの少なくとも1つに配置された複数の多孔管を含むことを特徴とする請求項20に記載のノイズ減衰ガス流路。
- コンプレッサと併せて使用するために記載のノイズ減衰多孔管であって、
壁を含む内部チャンバを含み、
前記壁を複数の通路が横切り、通路に沿った流路の長さが、前記壁の厚さよりも大きいことを特徴とするノイズ減衰多孔管。 - 前記通路が、前記多孔管の外側表面から突き出した外管内に形成されることを特徴とする請求項30の多孔管。
- 前記内部チャンバが円形の断面を有することを特徴とする請求項30の多孔管。
- 前記内部チャンバが矩形の断面を有することを特徴とする請求項30の多孔管。
- 前記外管が円形状の断面を有することを特徴とする請求項31の多孔管。
- 前記外管が矩形状の断面を有することを特徴とする請求項31の多孔管。
- 前記通路の断面積の和が、前記チャンバの断面積よりも大きいことを特徴とする請求項31の多孔管。
- 前記外管が前記壁と一体成形されることを特徴とする請求項31の多孔管。
- 前記壁に原厚があり、前記外管が配置された位置以外の位置の前記壁厚を減らすことにより、前記外管が形成されることを特徴とする請求項37の多孔管。
- 前記外管の第1の複数が第1の長さを有し、前記外管の第2の複数が第2の長さを有することを特徴とする請求項31の多孔管。
- ポータブル呼吸器ハウジング内のコンプレッサ用の取付けシステムであって、
複数の弾性マウントを含み、
前記弾性マウントの各々が、
前記コンプレッサに対して前記弾性マウントを支持するための支持部材、
前記支持部材に接続された弾性制動部材、
支持構造の取付け先端部を受け入れるための開口部を含み、
前記取付けシステムが、前記弾性マウントに取り付けられている時の前記コンプレッサの固有周波数を、取り付けられていない時の前記コンプレッサの固有周波数から低減させることを特徴とする取付けシステム。 - 前記支持部材がねじ部品を含むことを特徴とする請求項40の取付けシステム。
- 前記開口部が、前記弾性制動部材に形成されたテーパ開口部を含むことを特徴とする請求項40の取付けシステム。
- 前記弾性マウントの第1の複数が、前記コンプレッサの第1の側面と第1の支持構造の間
に配置され、前記弾性マウントの第2の複数が、前記コンプレッサの第2の側面と第2の支持構造の間に配置されることを特徴とする請求項40の取付けシステム。 - 前記第1および第2の支持構造が前記呼吸器ハウジングの部分を含むことを特徴とする請求項43の取付けシステム。
- 前記弾性制動部材が折り曲げ可能な壁部分を含むことを特徴とする請求項40の取付けシステム。
- ポータブル呼吸器ハウジング内のコンプレッサ用の取付けシステムであって、
複数の弾性マウントを含み、
前記弾性マウントの各々が、
前記コンプレッサに対して前記弾性マウントを支持するための支持部材と、
前記支持部材に接続された弾性制動部材とを含み、
さらに前記弾性制動部材が折り曲げ可能な壁部分を含むことを特徴とする取付けシステム。 - 前記弾性制動部材が概ね円形の断面を有することを特徴とする請求項46の取付けシステム。
- 前記折り畳み可能な壁部分が蛇腹形状の断面を含むことを特徴とする請求項46の取付けシステム。
- 前記支持部材がねじ部品を含むことを特徴とする請求項46の取付けシステム。
- 前記弾性制動部材が、支持構造の取付け先端部を受け入れるための開口部を含むことを特徴とする請求項46の取付けシステム。
- 前記開口部が、前記弾性制動部材に形成されたテーパ開口部を含むことを特徴とする請求項46の取付けシステム。
- 前記弾性マウントの第1の複数が、前記コンプレッサの第1の側面と第1の支持構造の間に配置され、前記弾性マウントの第2の複数が、前記コンプレッサの第2の側面と第2の支持構造の間に配置されることを特徴とする請求項46の取付けシステム。
- 前記第1および第2の支持構造が前記呼吸器ハウジングの部分を含むことを特徴とする請求項52の取付けシステム。
- ハウジング内に配置されたコンプレッサ用に記載のノイズ減衰システムであって、
流路に沿って複数のインピーダンス不整合が生じるように構成された複数の相互接続チャンバを含む流路と、
前記チャンバの1つに配置された多孔管であって、前記多孔管が、壁および前記壁を横切る複数の通路を含む内部チャンバを含み、通路に沿った流路の長さが、前記壁の厚さよりも大きい多孔管と、
複数の弾性マウントを含む取付けシステムであって、
前記取付けシステムが、前記弾性マウントに取り付けられている時の前記コンプレッサの固有周波数を、取り付けられていない時の前記コンプレッサの固有周波数から低減させる取付けシステムを含むことを特徴とするノイズ減衰システム。 - 前記チャンバの少なくとも1つが、前記ハウジングの入口から前記コンプレッサの入口ま
での吸入ガス流路に配置されることを特徴とする請求項54に記載のノイズ減衰システム。 - 前記チャンバの少なくとも1つが、前記コンプレッサの出口から前記ハウジングの出口までの吐出ガス流路に配置されることを特徴とする請求項54に記載のノイズ減衰システム。
- 前記チャンバの少なくとも1つが、前記ハウジングの入口から前記コンプレッサの入口までの吸入ガス流路に配置されることを特徴とする請求項56に記載のノイズ減衰システム。
- 前記チャンバの複数が、前記ハウジングの入口から前記コンプレッサの入口までの吸入ガス流路に配置されることを特徴とする請求項54に記載のノイズ減衰システム。
- 前記チャンバの複数が、前記コンプレッサの出口から前記ハウジングの出口までの吐出ガス流路に配置されることを特徴とする請求項54に記載のノイズ減衰システム。
- 前記チャンバの複数が、前記ハウジングの入口から前記コンプレッサの入口までの吸入ガス流路に配置されることを特徴とする請求項59に記載のノイズ減衰システム。
- 前記チャンバの少なくとも1つが、前記ハウジングの一部分と一体成形された少なくとも1つの壁を含むことを特徴とする請求項54に記載のノイズ減衰システム。
- 前記多孔管の複数が、前記チャンバの少なくとも1つに配置されることを特徴とする請求項54に記載のノイズ減衰システム。
- 前記通路が、前記多孔管の外側表面から突き出した外管内に形成されることを特徴とする請求項54に記載のノイズ減衰システム。
- 前記内部チャンバが円形の断面を有することを特徴とする請求項54に記載のノイズ減衰システム。
- 前記内部チャンバが矩形の断面を有することを特徴とする請求項54に記載のノイズ減衰システム。
- 前記外管が円形の断面を有することを特徴とする請求項63に記載のノイズ減衰システム。
- 前記外管が矩形の断面を有することを特徴とする請求項63に記載のノイズ減衰システム。
- 前記通路の断面積の和が、前記チャンバの断面積よりも大きいことを特徴とする請求項63に記載のノイズ減衰システム。
- 前記外管が前記壁と一体成形されることを特徴とする請求項63に記載のノイズ減衰システム。
- 前記壁に原厚があり、前記外管が配置された位置以外の位置の前記壁厚を減らすことにより、前記外管が形成されることを特徴とする請求項69に記載のノイズ減衰システム。
- 前記外管の第1の複数が第1の長さを有し、前記外管の第2の複数が第2の長さを有することを特徴とする請求項63に記載のノイズ減衰システム。
- 前記弾性マウントの各々が、
前記コンプレッサに対して前記弾性マウントを支持するための支持部材と、
前記支持部材に接続された弾性制動部材と、
支持構造の取付け先端部を受け入れるための開口部とを備え、
前記取付けシステムが、前記弾性マウントに取り付けられている時のコンプレッサの固有周波数を、取り付けられていない時のコンプレッサの固有の周波数から低減させることを特徴とする請求項54に記載のノイズ減衰システム。 - 前記支持部材がねじ部品を含むことを特徴とする請求項72に記載のノイズ減衰システム。
- 前記開口部が、前記弾性制動部材に形成されたテーパ開口部を含むことを特徴とする請求項72に記載のノイズ減衰システム。
- 前記弾性マウントの第1の複数が、前記コンプレッサの第1の側面と第1の支持構造の間に配置され、前記弾性マウントの第2の複数が、前記コンプレッサの第2の側面と第2の支持構造の間に配置されることを特徴とする請求項72に記載のノイズ減衰システム。
- 前記第1および第2の支持構造が前記呼吸器ハウジングの部分を含むことを特徴とする請求項75に記載のノイズ減衰システム。
- 前記弾性制動部材が折り畳み可能な壁部分を含むことを特徴とする請求項72に記載のノイズ減衰システム。
- 前記折り畳み可能な壁部分が蛇腹形状の断面を含むことを特徴とする請求項77に記載のノイズ減衰システム。
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