JP2018001004A - 送風機およびｐａｐシステム - Google Patents

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Abstract

【課題】最小のＣＰＡＰシステム、その使用法、および少なくとも患者へのインパクトを低減する（影響を与えにくい）よう構成されたデバイスを提供すること。【解決手段】本発明は送風機に関し、当該送風機は、流入部と流出部とを含むハウジングと、ハウジングに設けられた固定構成要素と、ハウジングの流入部と固定構成要素との間に配置されたインペラと、インペラを駆動するよう構成されたモータとを備える。固定構成要素は、インペラが連結されるロータを回転可能に支持する一対のベアリングを保持して整列するよう構成されたチューブ部分を含む。チューブ部分は、インペラに最も近接する側において、ベアリングの一方を保持するために接着剤を受容するのに十分なサイズの直径を含む。【選択図】図１２

Description

本出願は、２０１１年２月２５日に出願された米国仮特許出願第61/446,767号、２０１１年５月１８日に出願された第61/457,713号、２０１１年９月９日に出願された第61/573,131号の利益を主張し、そのそれぞれは、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
また２０１０年８月２７日に出願された国際出願PCT/AU2010/001106号も、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる。国際出願PCT/AU2010/001106号は、２００９年８月２８日に出願された米国仮特許出願第61/272,188号、２００９年１１月１９日に出願された米国仮特許出願第61/272,919号、および２０１０年１月２２日に出願されたオーストラリア国仮特許出願第2010900237号、２０１０年１月２７日に出願された第2010900304号、２０１０年２月５日に出願された第2010900455号、および２０１０年２月１８日に出願された第2010900647号の利益を主張し、そのそれぞれは、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
また、２００９年５月２９日に出願された米国仮特許出願第61/213,326号、２００９年７月２日に出願された第61/222,711号、２００９年８月１１日に出願された第61/272,043号、２００９年８月２５日に出願された第61/272,162号、２００９年９月４日に出願された第61/272,250号、２０１０年８月２７日に出願された第61/344,588号のそれぞれは、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる。また２０１０年８月１１日に出願された国際出願PCT/AU2010/001031号、２０１０年１１月１９日に出願された国際出願PCT/US2010/003010号も、それぞれがその全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
本発明は、圧力差を発生させるための送風機、および陽圧気道（ＰＡＰ）システム、および／または例えば持続陽圧気道換気法（ＣＰＡＰ）または非侵襲的陽圧換気法（ＮＩＶＶ）を用いた睡眠呼吸障害（ＳＤＢ）の処置のための使用法に関するものである。一実施例において、送風機は、患者に呼吸療法を施すために使用されるＰＡＰデバイスにおいて使用されてもよい。そうした治療法の一例として、持続陽圧気道（ＣＰＡＰ）処置、非侵略的陽圧換気処置（ＮＩＰＰＶ）、および可変陽圧気道法（ＶＰＡＰ）が挙げられる。この治療法は、睡眠呼吸障害（ＳＤＢ）、より詳細には閉塞性睡眠時無呼吸（ＯＳＡ）を含むさまざまな呼吸状態の処置のために使用される。なお、上記送風機およびＰＡＰシステムは、他の用途（例えば真空用途（医療または別の用途））で使用されてもよい。
当技術分野において、送風機を、より静かにかつよりコンパクトに構成するという要求が高まっている。本発明は、こうした要求を考慮した送風機の代替的な構造を提供する。頭部取り付け送風機の一例として、着用可能なＣＰＡＰまたは持ち運び可能なＣＰＡＰが当技術分野において知られている。例えば特許文献１および特許文献２（そのそれぞれは、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる）ならびにBreatheX（商標）を参照されたい。
米国特許出願公開第2006/0237013号明細書 米国特許出願公開第2009/0320842号明細書
開示される本発明の一態様は、最小のＣＰＡＰシステム、その使用法、および少なくとも患者へのインパクトを低減する（影響を与えにくい）よう構成されたデバイスに関するものである。
開示される本発明の別の態様は、ＣＰＡＰシステム、その使用法、および少なくともサイズおよび嵩が小さくなり、振動が低減され、発生するノイズが小さくなり、あるいはそれらが組み合わされたものとなるよう構成されたデバイスに関するものである。
別の態様は、睡眠時無呼吸処置に適した様式の、加圧された呼吸に適した気体（例えば空気）を供給するよう構成された小さなＣＰＡＰデバイスに関するものである。
開示される本発明の別の態様は、国際出願PCT/US2010/003010号明細書に開示された送風機の、例えばその送風機のノイズを軽減するなどの改善点および／または代替的な実施例に関するものである。
開示される本発明の別の態様は、例えば聞こえる音調のピークを低減すべく、送風機のシャフトを回転可能に支持するベアリングを保持するための接着剤を受容するよう構成された固定構成要素に関するものである。
開示される本発明の別の態様は、例えばロータの機械的共振を減衰させて不均衡の大きさを小さくしかつ／または使用時に送風機ナローバンド音響特性におけるベアリングの振動数のピークを低減するために、シャフトの剛性を小さくしかつ損失率を増大させるよう、少なくとも１つの環状溝を含む、送風機のロータまたはシャフトに関するものである。
一実施例において、ロータは一対のベアリングに支持されており、かつ少なくとも１つの溝がベアリング同士の間に配置されるよう構成されている。
一実施例において、少なくとも１つの溝は、ロータの外径の約５０％から９５％の直径を有する。
一実施例において、少なくとも１つの溝は、ロータの外径の約２０％から約５０％の幅を有する。
一実施例において、ロータは、ロータの長さに沿って、複数のより小さな溝を含んでもよい。例えば複数のより小さな溝は、インペラの保持性を高めるよう、二重らせん構成で配置される。
一実施例において、ロータはより小さな環状溝を含んでもよく、当該環状溝は、ロータを送風機内に保持するよう構成された保持リングを保持するよう構成された保持リングを受容するよう配置される。例えばロータは、一対のベアリングとロータとを受容するよう構成されたチューブ部分内に保持される。
開示される本発明の別の態様は、複数の取り付け突出部、例えば３つ以上の取り付け突出部を含む送風機の固定アセンブリに関するものである。これは、固定アセンブリに対して正確にプリント基板アセンブリ（ＰＣＢＡ）およびその付属構成要素を高精度で位置決めしかつ整列させるためのものである。
開示される本発明の別の態様は、送風機のハウジング部に関するものである。ハウジング部は筒または流入チューブ部分を含む。筒または流入チューブ部分は、例えばＴＰＥから構成されかつハウジング部にオーバーモールドされ、ハウジング部の流入部に供給される空気流に著しい制限をかけることなく、乱流ノイズを減少させるよう構成される。
開示される本発明の別の態様は、取り外し可能なカバーを含むケーシング内に送風機を配置して整列させるための送風機ブラケットに関するものである。
開示される本発明の別の態様は、ハウジングの上ハウジングに設けられた空気流入開口からハウジングの下ハウジングへ向けて空気流を方向付けるよう構成された流れ発生器の流入エルボに関するものである。
一実施例において、流入エルボの下端部は、ギャップによって、下ハウジングの上方で終端をなしている。
一実施例において、空気流は、流入エルボの下端部を出たときに、ハウジングの内部領域内へ、例えば３６０°の全方向に分散される。
一実施例において、流入エルボは、送風機によって生じるノイズをさらに減少させるために音の波長を跳ね返し得る湾曲形状を有してもよい。
開示される本発明の別の態様は、流入部と流出部とを含むハウジングと、ハウジングに設けられる固定構成要素と、ハウジングの流入部と固定構成要素との間に位置決めされるインペラと、インペラを駆動するよう構成されたモータと、を含む送風機に関するものである。固定構成要素は、インペラが連結されるロータを回転可能に支持する一対のベアリングを保持して整列させるよう構成されたチューブ部分を含む。チューブ部分は、インペラに最も近接する側において、ベアリングの一方を保持するための接着剤を受容するのに十分なサイズの直径を含む。
開示される本発明の別の態様は、流入部と流出部とを含むハウジングと、ハウジングに設けられる固定構成要素と、ハウジングの流入部と固定構成要素との間に位置決めされるインペラと、インペラを駆動するよう構成されたモータと、を含む送風機に関するものである。モータは、インペラが連結されるロータを含み、ロータは、少なくとも１つの環状溝を含み、例えば溝は、一対のベアリング同士の間にあるいはベアリングに隣接するロータの長さに沿って配置される。
開示される本発明の別の態様は、ケーシングと、ケーシング内に設けられた送風機と、送風機をケーシング内に配置して整列させるための送風機ブラケットと、を含むＰＡＰデバイスに関するものである。
開示される本発明の別の態様は、流入部と流出部とを含むハウジングと、ハウジングに設けられる固定構成要素と、ハウジングの流入部と固定構成要素との間に位置決めされるインペラと、インペラを駆動するよう構成されたモータと、を含む送風機に関するものである。モータは、インペラに連結されるロータを含む。少なくとも２つの以下のノイズ低減特徴部が送風機に備えられる：
（i）固定構成要素は、ロータを回転可能に支持する一対のベアリングを保持して整列させるよう構成されたチューブ部分を含み、チューブ部分は、インペラに最も近接する側において、ベアリングの一方を保持するための接着剤を受容するのに十分なサイズの直径を含んでおり；（ii）ロータは、少なくとも１つの環状溝を含んでおり；（iii）固定構成要素とモータのステータアセンブリとは、固定アセンブリを提供するよう互いにオーバーモールドされており、固定アセンブリは、固定アセンブリに対して正確にプリント基板アセンブリとその付随構成要素とを高精度で位置決めしかつ整列するために、複数の取り付け突出部を含み、かつ突出部の少なくとも１つは、プリント基板アセンブリのホール(Hall)センサの付近に配置されており：（iv）送風機をケーシング内に配置して整列するために送風機ブラケットが設けられ、かつ／または、（v）筒または流入部チューブ部分がハウジングの流入部に設けられている。
開示される本発明の別の態様は、流入部と流出部とを含むハウジングと、ハウジングに設けられる固定構成要素と、ハウジングの流入部と固定構成要素との間に位置決めされるインペラと、インペラを駆動するよう構成されたモータと、を含む送風機に関するものである。固定構成要素とモータのステータアセンブリとは、固定アセンブリを提供するよう互いにオーバーモールドされている。固定アセンブリは、固定アセンブリに対して正確にプリント基板アセンブリとその付随構成要素とを高精度で位置決めしかつ整列するために、複数の取り付け突出部を含む。突出部の少なくとも１つは、プリント基板アセンブリのホールセンサの付近に配置される。
開示される本発明の別の態様は、呼吸器疾患または睡眠呼吸障害の処置のための加圧された呼吸に適した気体の供給源を提供するよう構成された流れ発生器に関するものである。流れ発生器は：ハウジングであって、当該ハウジングは気密状態で相互連結される上ハウジングと下ハウジングとを含み、上ハウジングは空気流入開口を含む、ハウジングと；空気流入開口と流体連通状態にある流入エルボと；送風機と；を含む。送風機は、流入部と流出部とを含む送風機ハウジングと；送風機ハウジングに設けられた固定構成要素と；送風機ハウジングの流入部と固定構成要素との間に配置されたインペラと；インペラを駆動するよう構成されたモータとを含み、モータは、インペラに連結されるロータを含む。流入エルボは、空気流入開口から下ハウジングへ空気流を方向付けるよう構成される。
本発明のその他の態様、特徴および利点は、添付の図面と関連付けて参照した際に、本開示の一部であり本発明の原理を実施例として示す以下の詳細な説明から明らかとなるであろう。
添付された図面によって、本発明のさまざまな実施例の理解が容易になる。
開示される本発明の一実施例に基づくＰＡＰシステムの側面図である。 図１のＰＡＰシステムのヘッドギアの斜視図である。 図１のＰＡＰシステムのＰＡＰデバイスの斜視図である。 開示される本発明の一実施例に基づくコネクタチューブおよび短放出チューブの分解図である。 本発明の一実施例に基づくコネクタチューブおよび短放出チューブの分解図である。 本発明の一実施例に基づくコネクタチューブおよび短放出チューブの分解図である。 本発明の一実施例に基づくコネクタチューブおよび短放出チューブの分解図である。 開示される本発明の一実施例に基づくＰＡＰデバイスまたは流れ発生アセンブリを示す図である。 開示される本発明の一実施例に基づくＰＡＰデバイスまたは流れ発生アセンブリを示す図である。 開示される本発明の一実施例に基づくＰＡＰデバイスまたは流れ発生アセンブリを示す図である。 開示される本発明の一実施例に基づくＰＡＰデバイスまたは流れ発生アセンブリを示す図である。 開示される本発明の一実施例に基づくＰＡＰデバイスまたは流れ発生アセンブリを示す図である。 開示される本発明の一実施例に基づくＰＡＰデバイスまたは流れ発生アセンブリを示す図である。 開示される本発明の一実施例に基づくＰＡＰデバイスまたは流れ発生アセンブリを示す図である。 開示される本発明の一実施例に基づくＰＡＰデバイスまたは流れ発生アセンブリを示す図である。 開示される本発明の一実施例に基づくＰＡＰデバイスまたは流れ発生アセンブリを示す図である。 開示される本発明の一実施例に基づくＰＡＰデバイスまたは流れ発生アセンブリを示す図である。 開示される本発明の一実施例に基づくＰＡＰデバイスまたは流れ発生アセンブリを示す図である。 開示される本発明の一実施例に基づくＰＡＰデバイスまたは流れ発生アセンブリを示す図である。 開示される本発明の一実施例に基づくＰＡＰデバイスまたは流れ発生アセンブリを示す図である。 開示される本発明の一実施例に基づくＰＡＰデバイスまたは流れ発生アセンブリを示す図である。 開示される本発明の一実施例に基づくＰＡＰデバイスまたは流れ発生アセンブリを示す図である。 開示される本発明の一実施例に基づくＰＡＰデバイスまたは流れ発生アセンブリを示す図である。 開示される本発明の一実施例に基づくＰＡＰデバイスまたは流れ発生アセンブリを示す図である。 開示される本発明の一実施例に基づくＰＡＰデバイスまたは流れ発生アセンブリを示す図である。 開示される本発明の一実施例に基づくＰＡＰデバイスまたは流れ発生アセンブリを示す図である。 開示される本発明の一実施例に基づくＰＡＰデバイスまたは流れ発生アセンブリを示す図である。 開示される本発明の一実施例に基づくＰＡＰデバイスまたは流れ発生アセンブリを示す図である。 開示される本発明の一実施例に基づくＰＡＰデバイスまたは流れ発生アセンブリを示す図である。 開示される本発明の一実施例に基づくＰＡＰデバイスまたは流れ発生アセンブリを示す図である。 開示される本発明の一実施例に基づくＰＡＰデバイスまたは流れ発生アセンブリを示す図である。 開示される本発明の一実施例に基づくＰＡＰデバイスまたは流れ発生アセンブリを示す図である。 開示される本発明の一実施例に基づくＰＡＰデバイスまたは流れ発生アセンブリを示す図である。 開示される本発明の一実施例に基づくＰＡＰデバイスまたは流れ発生アセンブリを示す図である。 開示される本発明の一実施例に基づくＰＡＰデバイスまたは流れ発生アセンブリを示す図である。 開示される本発明の一実施例に基づくＰＡＰデバイスまたは流れ発生アセンブリを示す図である。 開示される本発明の一実施例に基づく流れ発生アセンブリを示す図である。 開示される本発明の一実施例に基づく流れ発生アセンブリを示す図である。 開示される本発明の一実施例に基づく送風機の断面図である。 開示される本発明の一実施例に基づく送風機のチューブ部分の拡大断面図である。 開示される本発明の一実施例に基づく送風機のシャフトの拡大断面図である。 図１４Ａのシャフトの斜視図である。 開示される本発明の一実施例に基づく図１４Ａのシャフトを含む送風機の断面図である。 開示される本発明の一実施例に基づくオーバーモールドされた固定構成要素およびステータアセンブリの斜視図である。 開示される本発明の一実施例に基づくＰＣＢＡ取り付け突出部の平面図である。 図１６に示されるＰＣＢＡ取り付け突出部の断面図である。 開示される本発明の一実施例に基づく固定アセンブリへのＰＣＢＡのアセンブリのヒートステーキングを示す断面図である。 開示される本発明の一実施例に基づくＰＣＢＡ取り付け突出部に関するＰＣＢＡのホールセンサを示す図である。 開示される本発明の一実施例に基づくＰＣＢＡ取り付け突出部に関するＰＣＢＡのホールセンサを示す図である。 開示される本発明の一実施例に基づくオーバーモールドされた筒を備える第１のハウジング部分の断面図である。 ケーシングがカバーを備えない状態で示される、開示される本発明の一実施例に基づくＰＡＰデバイスのケーシング内に取り付けられた送風機の斜視図である。 ケーシングがカバーを備えない状態で示される、開示される本発明の一実施例に基づく送風機ブラケットによってＰＡＰデバイスのケーシング内に配置されかつ整列させられた送風機の斜視図である。 開示される本発明の一実施例に基づく送風機ブラケットの平面図である。 図２２の送風機ブラケットの側面図である。 ケーシングおよびカバー内に設けられた図２１の送風機および送風機ブラケットの断面図である。 ケーシングおよびカバー内に設けられた図２１の送風機および送風機ブラケットの別の断面図である。 ケーシングおよびカバー内に設けられた図２１の送風機および送風機ブラケットの拡大断面図である。 開示される本発明の別の実施例に基づく送風機ブラケットの平面図である。 図２７の送風機ブラケットの側面図である。 開示される本発明の一実施例に基づくベアリングカートリッジの断面図である。 開示される本発明の一実施例に基づく送風機および付随ＰＣＢＡの斜視図である。
以下の説明は、共通の特性と主要部とを共有し得るいくつかの実施例（そのいくつかが図示され、そのいくつかは図示されない）に関連して提供される。いずれか１つの実施形態の１つ以上の特徴部を、他の実施形態の１つ以上の特徴部と組み合わせ可能であることを理解されたい。さらに、いずれかの実施例における単一の特徴部または特徴部の組み合わせは、さらなる実施例を構成してもよい。
本明細書において、「備える(comprising)」との語は、その「オープンな(open)」意味であり、つまり「含む(including)」という意味であり、したがって「クローズな(closed)」意味であり、つまり「だけからなる(consisting only of)」という意味に限定されないことを理解されたい。対応する意味は、対応する用語「備える(comprise)」、「備えた(comprised)」、「備える(comprises)」が記載される場合には、これら用語に起因する。
本発明の態様は、本明細書においては、ＣＰＡＰなどの非侵襲的換気（ＮＩＶＶ）処置装置（例えば陽圧気道（ＰＡＰ）デバイス）への用途において説明されるが、本発明の態様は、送風機が例えば陽圧用途および負圧用途の両方に使用されるような他の分野への用途を有してもよいことを理解されたい。
本明細書において、「空気ポンプ」および「送風機」との語が相互置換可能に使用されてもよい。「空気」との語は、呼吸に適した気体、例えば酸素が補給された空気を含むよう使用されてもよい。また、本明細書に記載される送風機が空気以外の流体を吸入排出するよう構成されてもよいことも認識される。
さらに、各送風機の以下の実施例は、単段構成を含むように記載されているが、当然のことながら、本発明の複数の実施例は、２、３、４またはそれ以上の多段構成のものに適用されてもよい。
送風機のさらなる実施例および本発明に関連する態様は、２０１０年１１月１９日に出願された国際出願第PCT/US2010/003010号に開示される。この引用によって、その全体が本明細書中に組み込まれる。
図示された実施例の各々は、当業者には明らかであるように、国際出願第PCT/US2010/003010号に記載された送風機の実施例および／または構成要素への使用に適するようになされかつ／またはそれに組み込まれ得る１つ以上の特徴部を含む。
図示された実施形態の各々は、国際出願第PCT/US2010/003010号に記載されたタイプの送風機に実施されるよう記載されるが、図示された実施形態の各々は、他の送風機に実施されてもよい。
例示的なＰＡＰシステムおよび送風機
ＰＡＰシステム（実施例えばＣＰＡＰシステム）は、一般的に、ＰＡＰデバイス（陽圧で空気をもたらすための送風機を含む）と、空気供給管（チューブまたは導管とも称される）と、患者用インターフェースと、を含む。使用時に、ＰＡＰデバイスは、空気供給管を介して患者用インターフェースに送り出される加圧された空気（例えば２〜３０ｃｍＨ２Ｏ、通常は約８〜１２ｃｍＨ２Ｏ）の供給源を提供する。患者用インターフェースまたはマスクは、当技術分野で公知の適切な構造、例えばフルフェイスマスク、鼻マスク、口−鼻マスク、口マスク、ノズル、鼻プロングなどを有してもよい。また、患者の顔の所望の位置で患者用インターフェースを快適に支持するために、ヘッドギアが使用されてもよい。
ＰＡＰデバイスまたは送風機が患者の頭部に着用されるよう適合されたＰＡＰシステムに関連する特定の実施例が、患者用インターフェースまたはマスクに組み込まれるかまたは組み合わせられ、それは、着用可能であるかまたは患者に支持され、持ち運び可能であり、そのサイズが低減される、あるいはそれらを組み合わせたものである。特定の実施例において、ＰＡＰデバイスは、国際出願PCT US2010/001106に記載されるタイプのものであってもよい（この引用によって、その全体が本明細書中に組み込まれる）。以下の実施例は、例えばデバイスのノイズを低減するための、ＰＡＰデバイスに対する改善点および／または代替案を含む。特定の実施例において、送風機は、国際出願PCT US2010/003010に記載されたタイプのものであってもよい（この引用によって、その全体が本明細書中に組み込まれる）。以下の実施例は、例えばデバイスのノイズを低減するための、この送風機に対する改善点および／または代替案を含む。
ＰＡＰシステムの実施例
図１から図３には、頭部着用ＰＡＰシステムの実施例を示す。このシステムは、国際出願PCT/AU2010/001106に開示されるような送風機または流れ発生器を含むＰＡＰデバイス８０００を備える。図１を参照すると、ＰＡＰデバイス８０００は、ヘッドギア８０１０の延長部８００３で支持され、かつヘッドギアの延長部８００３から延在する２つの隆起部分８１５０間に固定される。上ヘッドギアストラップ８００２は、患者の顔と密閉係合状態で患者用インターフェースデバイスつまりクッション９０４２を支持する患者用インターフェースシステムのフレーム９０２０の上ヘッドギアコネクタ９０３４に接続される。上ヘッドギアストラップ８００２は、固定部８００４によってヘッドギアに接続される。
下ヘッドギアストラップ８００５は、フレーム９０２０に取り付けられるヘッドギアコネクタクリップ８００７によってフレーム９０２０に接続される。図１に示されるように、下ヘッドギアストラップ８００５は、固定部８００４によって患者の頭部の後方にヘッドギアの後頭リング８００１に接続される。上ヘッドギアストラップ８００２および下ヘッドギアストラップ８００５のための固定部８００４は、例えばVelcro（登録商標）などの面ファスナーであってもよい。
延長部８００３は、流れ発生器が取り付けられる時に、流れ発生器８０１４の底面全体を覆うように形状付けられてもよい。延長部分８００３は、ヘッドギア内に挿入または被包されるよう構成された電磁力（ＥＭＦ）シールドを含んでもよい。このＥＭＦシールドは、シート状金属からなる相対的に小さな部片を備えてもよい。この部片は、丸みのある底部と丸みのある角を備える、流れ発生器の接地領域に対応する形状となるようにおおむね切断される。なおＥＭＦシールドは、他の形状に形成されてもよい。ＥＭＦシールドは、流れ発生器８０１４のモータおよび電子装置と患者の頭部との間に配置されてもよく、これにより、長期間にわたってＰＡＰデバイスを使用した場合にあるいは繰り返し使用した場合に患者に悪影響を及ぼすＥＭＦまたは電離放射線を防ぐか、制限するか、もしくは軽減し得る。またＥＭＦシールドは、ＥＭＦシールドの質量の増加が振動を軽減し得るため、ノイズの軽減に役に立つ。
患者用インターフェースシステムは、例えば鼻マスクシステムまたはフルフェイスマスクシステムであってもよく、かつシーリング構造９０４０を支持するフレーム９０２０を備える。シーリング構造９０４０は、患者の顔に密接に係合するよう構成されたクッション９０４２を備える。
流れ発生器は、相対的に短い長さの導管９１００によって、患者用インターフェースシステムへ加圧された呼吸に適した気体を供給してもよい。導管９１００はまた、中間チューブまたはコネクタチューブまたは放出チューブにも接続される。放出チューブは、患者用インターフェースシステムの流入チューブ９０７０に連結されるよう構成される。
コネクタチューブおよび放出チューブの実施例
図４−１から図４−４に示される代替的な構成において、患者用インターフェースシステムは、ＰＡＰデバイスに接続されるよう構成された短放出チューブ９１００に取り付けられるよう構成された第１の端部９２０１を有するコネクタチューブ９２００を含んでもよい。コネクタチューブ９２００の第１の端部９２０１は、短放出チューブ９１００の第２の端部９１０３に挿入されるよう構成される。
短放出チューブ９１００、あるいは流れ発生器と患者用インターフェース（例えばマスク）との間のコネクタチューブ９２００と組み合わせられる短放出チューブ９１００は、空気流の抵抗およびインピーダンスを低減する。送風機の放出部から患者用インターフェースへの空気の経路全体が、空気流のボリュームが繰り返し膨張収縮して最終的に患者用インターフェースへ向けて広がるように、構成されていてもよい。繰り返される膨張および収縮ならびに患者用インターフェースへの最終的な広がりは、空気流を緩やかにして圧力を増大させる。この空気流経路には、なだらかな、ゆるやかな変化部が設けられていてもよい。変化部は、例えば流入ノイズを低減する流入部において、送風機内部をよりチョークさせる（空気流量を減少させる）ことができ、かつ流れ発生器内により大きな抵抗性をもたらす。これはノイズも低減する。
ＰＡＰデバイスの実施例
図５−１から図５−１３を参照すると、特定の実施例に基づくＰＡＰデバイス１００が示される。このＰＡＰデバイス１００は、加圧された呼吸に適した気体流を発生させるよう構成された送風機つまり流れ発生器１０５のためのハウジングを形成する上ハウジング１０１と下ハウジング１０２とを備える。フィルタカバー１０３が、フィルタをカバーするために上ハウジング１０１に設けられている。フィルタは、取り外し可能に上ハウジング１０１に設けられてもよい。フィルタカバー１０３は、送風機つまり流れ発生器１０５のためのハウジングにおけるフィルタ流入部１３１をカバーする。フィルタ流入部１３１は、フィルタ材料の縁部が適所に留まるように、フィルタ材料を支持する。フィルタカバー１０３はまた、空気がフィルタを通過する際にフィルタの脱落を防止するよう構成された保持特徴部またはリブを含む。空気流Ｆは、上ハウジング１０１における空気流入クリアランスつまり開口１５２を通って流入部１３１に進入し、下ハウジング１０２へ向けて空気を下方垂直方向へ方向付ける流入チューブ１２９を降下する。流入チューブ１２９は、約１５０ｍｍ２から約３００ｍｍ２の断面積を有するか、あるいは約１５０ｍｍ２から約２５０ｍｍ２または約２００ｍｍ２の断面積を有してもよい。流入チューブ１２９は、フィルタ流入部１３１から下ハウジング１０２へ向けて延在する垂直方向開口を有する。流入チューブ１２９の下端部は、ギャップによって下ハウジング１０２の上方で終端をなしている。このギャップは、流入チューブ１２９の下端部から空気が流出しかつハウジング１０１，１０２の内部領域へ空気が流入できるように、１０〜１８ｍｍのギャップ、例えば１３〜１５ｍｍのギャップである。流入チューブ１２９は、図５−１２および図５−１３に示されるように送風機１０５まで流入部１２７における経路長さを増大させる。流入チューブ１２９は、流入チューブ１２９の壁が可動となるように、例えばシリコンなどの軟質材料から形成されてもよい。また流入チューブ１２９は、送風機１０５の流入部１２７に指が入ることを防止する。より大きな量の空気が流入部内に存在する場合、それはほとんど振動することがなく、それゆえＰＡＰデバイス１００内でのノイズを減少するために、流入チューブ１２９は消音器（マフラ）としても機能する。
流入チューブ１２９は、流入チューブ１２９内に外部からの物質が捕捉されて流入チューブ１２９が塞がれることを防止するために、流入チューブ１２９の下端部に２つのベーン１３３を備えてもよい。当然のことながら、流入チューブ１２９の閉塞を防止するために、１つ以上のベーンまたは他の構造体が使用されてもよい。一度流入チューブの下端部から空気が送出されると、空気は、ハウジングの内部容積内の全方向つまり３６０°にわたって分散され、そして送風機１０５の流入部１２７へ進む。送風機１０５のインペラ１１２の回転は、流入部１２７へ向けて空気を吸引して引き込むことに役立つ。特定の実施例において、流入部１３１から発生するノイズを低減するかまたは消音するのに役立つように、流入チューブ１２９の下方において、下ハウジング１０２には、フォーム(foam)、例えばAccusorb（商標）フォームなどのノイズ吸収材料１３４が取り付けられる。フォーム１３４は、約３〜８ｍｍ、例えば４〜６ｍｍ、例えば４.５ｍｍの厚さを有してもよい。当然のことながら、ハウジングのサイズに合わせて、他の厚さのフォームを使用することもできる。作動中、流入空気流は、フィルタ流入部１３１を通って流入チューブ１２９を降下し、流入チューブ１２９の下方のフォーム１３４と接触して、ハウジング１０１，１０２の内部キャビティ全体にわたって分散される。フィルタ流入部１３１および流入チューブ１２９の方向および空気流経路は、流入部１３１から伝達するノイズレベルを低減する。
図５−２を参照すると、送風機１０５は、フォーム支持体１０６同士の間においてハウジング内に設けられる。空気流入ガイドつまり筒１０９が送風機１０５に設けられてもよい。例えば筒１０９は、送風機１０５上にオーバーモールドされてもよい。送風機１０５の上方の固定ポジションに上フォーム支持体１０６を支持しかつ送風機の筒１０９への固定流入経路を形成するために、流入部保持器１０７が、フォーム支持体１０６と筒１０９との間に設けられる。
図５−１および図５−２に示されるように、消音チャンバ１０４を有する放出チューブ１５４が、送風機１０５の放出部１５１に接続され、送風機１０５によって生じる空気流のノイズを低減する。放出チューブ１５４は、じゃばら部１５９をさらに含んでもよい。放出チューブ１５４は、例えばシリコンなどのフレキシブル材料またはエラストマー材料から形成されてもよい。放出チューブ１５４は、上ハウジング１０１の放出部１６６を通って延在する放出部１６７を含む。
フォーム支持体１０６は、送風機１０５の上下に設けられてもよい。送風機１０５の振動の大部分は一軸上において左右に生じる。送風機１０５は、送風機１０５が、ＰＡＰデバイスのハウジング内の構造的な特徴部と接触せずにあるいは実質的に接触することなく左右に移動でき、それにより送風機１０５が空気に包囲されるように、構成されてもよい。導線は送風機１０５から取り外されている。
振動は、反対の軸線における、つまり上下における振動に関して吸収される。フォーム支持体１０６は、送風機１０５の上部および底部に配置される。フォーム支持体１０６は、例えば１０〜１５％の圧縮比の低圧縮フォームであってもよい。フォーム支持体１０６は、例えばAccusorb（商標）から形成されてもよい。
ＰＡＰデバイス１００の上ハウジング１０１は湾曲している。上ハウジング１０１の湾曲はフォーム支持体１０６がその両側でより圧縮されることを防止するため、フォーム支持体１０６は、図５−８および図５−９に示されるような直線状の側部１１９を含んでいてもよい。また上フォーム支持体１０６は、ＰＡＰデバイス１００の上ハウジング１０１の湾曲に対応する対応湾曲部を有するように形状付けられていてもよい。
筒１０９は、送風機１０５内へより大きな層流をもたらすよう促す。より高さのある筒は音響特性を向上させ得るがＰＡＰデバイス１００内の空間は限定されているため、筒１０９は例えば約４ｍｍの高さを有する。筒の直径は、例えば約１５ｍｍ、約１６ｍｍ、または約１７ｍｍの直径の流入孔と適合するよう構成されるが、送風機のサイズに応じて、かつ例えば１０〜３０ｍｍの、１０〜２５ｍｍの、または１０〜２０ｍｍの範囲の流入孔に合わせて、より大きな直径のものを使用することもできる。
図５−３を参照すると、送風機は、送風機流入部１２７を有する送風機カバー１１１を含む。インペラ１１２が空気流を半径方向に加速させるために設けられている。インペラ１１２は、例えば米国特許出願公開第2008/0304986号明細書に図示されかつ開示されるようなものであってもよい（この参照により当該文献の開示事項の全体が本明細書に組み込まれる）。
送風機１０５はまた、以下に詳述するようにモータから放出される電磁界から患者を保護するよう構成された電磁シールド１０８（図５−２参照）を支持する底カバー１１８を含む。組み立てられたモータにおいて、モータ磁石１１７およびベアリング１１６が、図５−３に示されるステータ１１４内の円形空間内に挿入される。ベアリング１１６はモータシャフトを包囲し、かつモータシャフトはインペラ１１２の取り付けを可能にする中央開口を通って延在する。磁石は、例えば国際公開第2007/048205号パンフレットおよび国際公開第2007/048206号パンフレットに図示されかつ開示されるようなものであってもよい（この参照により当該文献の開示事項の全体が本明細書に組み込まれる）。ベアリング１１６は、例えば米国特許出願公開第2008/0304986号明細書に図示されかつ開示されるようなものであってもよい。
送風機１０５は、送風機１０５の動作を制御するよう構成された回路を含むプリント基板（ＰＣＢ）１１５をさらに備える。ステータ１１４が、ＰＣＢ１１５に連結される。ステータ１１４は、例えば国際公開第2007/048205号パンフレットおよび国際公開第2007/048206号パンフレットに図示されかつ開示されるようなものであってもよい。オーバーモールド部１１３が、ステータ１１４とインペラ１１２との間に設けられる。図５−２を参照すると、電磁シールド１０８は、制振に役立つように底カバー１１８に取り付けられていてもよい。電磁力（ＥＭＦ）シールド１０８は、例えば５５ｍｍの直径および例えば０.６ｍｍの厚さの平坦な円形状を有してもよい。ＥＭＦシールド１０８は、例えばステンレススチール４３０などの磁気伝導材料から形成されてもよい。ＥＭＦシールド１０８は、接着剤、例えば両面感圧接着剤によって、送風機１０５の底カバー１１８に接着されてもよい。
図５−１、図５−２および図５−１２を参照すると、ＰＡＰシステムは、ＰＣＢ１１５の適所にあるいはＰＣＢ１１５に加えてＰＣＢ１６３を含んでもよい。ＰＣＢ１６３は、ハウジング１０１，１０２内に設けられてもよく、かつ壁１６４によって送風機１０５から離間されてもよい。壁１６４は、上ハウジング１０１の一部、下ハウジング１０２の一部、または上および下ハウジング１０１，１０２を組み合わせたものの一部であってもよい。壁１６４は、ハウジング１０１，１０２の消音性を増大させかつＰＡＰシステム１００のノイズを減少させるようフレキシブルなものであってもよい。ＰＣＢは、ハウジング１０１，１０２に取り付けられるグロメット１６５によって、例えば送風機１０５に電力を供給するための導線に接続されていてもよい。ハウジング１０１および／またはハウジング１０２の剛性は、グロメットが存在する領域において増大されてもよく、かつ付加的なシーリングが、グロメットが存在する領域においてハウジング１０１，１０２間に設けられてもよい。グロメット１６５は、ＰＡＰシステム１００の外観の美しさを向上させかつＰＡＰシステム１００を人間工学的に改善するよう、ハウジング１０１，１０２に一体化されてもよい。
代替的な実施例において、ＰＣＢ１６３は、ハウジング１０１，１０２から除去されてもよく、電力は、ケーブルを介して制御部から提供されてもよく、かつハウジング１０１，１０２内の付加的な空間は、さらなる消音部として使用されてもよい。
図５−６、図５−８および図５−９を参照すると、流入部保持器１０７は、筒１０９回りに挿入されるよう構成されたリング１２４を含んでもよい。流入部保持器１０７はまたリブ１２５を含んでもよく、リブ１２５は、送風機１０５の上方の固定ポジションに上フォーム支持体１０６を支持するようにかつ筒１０９への固定流入経路を形成するように流入部保持器１０７を位置合わせするために、筒１０９における凹部１２６（図５−５参照）に受容されるよう構成される。なお、流入部保持器を筒１０９に対する適所に保持する他の手段が使用されてもよい。他の手段として、筒１０９におけるリブおよび流入部保持器１０７におけるスロットまたは溝、リング１２４と筒１０９との間の締まり嵌めまたはスナップ嵌合、クリップ、もしくはファスナーなどが挙げられる。当然のことながら、さらに流入部保持器１０７は、他の形態および形状に形成されてもよく、そのうえ筒１０９を介して送風機流入部に固定流入部を提供しかつ／またはフォーム支持体１０６を支持してもよい。流入部保持器１０７は、フォームを流入部保持器１０７上に正しく位置決めするために、図５−７に示されるようにフォーム支持体１０６と係合する上面においてフォーム位置決め部１２３を備える。流入部保持器１０７の下面には、流入部保持器１０７を筒１０９上に正しく位置決めするために、フォーム位置決め部１２３のポジションに対応するポジションにおいて、より短いリブ１２８が設けられる。
補助チャンバの実施例
図６−１および図６−２を参照すると、ＰＡＰシステム１００は、下ハウジング１０２の底部に追加される補助チャンバ１１０を含んでもよい。補助チャンバ１１０は、ヘルムホルツ共鳴器として機能しかつ例えば４０ｍｌの容積を有してもよい。補助チャンバ１１０の容積とＰＡＰデバイス１００のハウジング１０１，１０２の容積との比率は、ＰＡＰデバイス１００によって生じるノイズを調整できる。一実施例において、ハウジングの容積に対する補助チャンバの容積の比率は、約１０％から５０％、好ましくは２０％から４０％、例えば２５％から３０％の範囲にあってもよい。当業者には当然のことであるが、さまざまな容積を有するチャンバが使用されてもよい。加えて、補助チャンバ１１０は、スプリングとして機能することによって振動を抑制する効果を有する。
ＰＡＰデバイスの実施例
図７−１から図７−１２を参照すると、特定の実施例に基づくＰＡＰデバイスが示される。図７−１および図７−２に示されるように、ＰＡＰデバイス１００は、上ハウジング１０１と、下ハウジング１０２とを備える。フィルタカバー１０３が、以下に詳述されるフィルタをカバーするように、上ハウジング１０１に着脱可能に連結される。ＰＡＰデバイス１００の認識される高さを低減するために、フィルタカバー１０３が連結ポジションにあるときに上ハウジング１０１に連結される領域において、フィルタカバー１０３は、スカラップ形状（扇形状）の細部または部分１３８を含んでもよい。ＰＡＰデバイス１００のハウジング１０１，１０２はまた、ＰＡＰデバイス１００の後方におけるハウジング１０１，１０２の全体の容積およびサイズを減少させるためにＰＡＰデバイス１００の後方においてハウジング１０１，１０２の容積の一部を集中させるように、ハウジング１０１，１０２の後部に湾曲部１３７を有してもよい。ハウジング１０１，１０２は、ＰＡＰデバイス１００の認識されるサイズを低減するために、例えば図７−１から図７−３に示されるように、隆起ベース側部１３９を有してもよい。
図７−３から図７−５を参照すると、ＰＡＰデバイス１００は、ハウジング１０１，１０２内に設けられる送風機つまり流れ発生器１０５を含む。送風機１０５は、図５−１から図５−１３に開示される特定の実施例に関して上述した送風機と同様のものであってもよい。上ハウジング１０１はフィルタ流入部１３１を含み、フィルタ流入部１３１は、フィルタ流入部１３１にわたって設けられるフィルタ１４０を保持するために保持特徴部つまりリブ１３２を有する。フィルタ１４０は、図７−１１に示されるように、リブ１３２とともにフィルタ流入部１３１にフィルタ１４０を保持するフィルタオーバーモールド１４９を有してもよい。上ハウジング１０１はまた、空気流入クリアランス１５２を含んでもよい。空気は、空気流入クリアランス１５２を通って、送風機１０５によってフィルタ流入部１３１に引き込まれてもよい。
放出コネクタ１５３がハウジング１０１，１０２に取り付けられる。放出コネクタ１５３は、例えば上述の短放出チューブ９１００に接続されてもよい。図７−４および図７−５に示されるように、放出コネクタ１５３は、上ハウジング１０１における凹部１３５と下ハウジング１０２における凹部１３６とに受容されるタブ１５０を備えてもよい。放出コネクタ１５３は、上ハウジング１０１内へ垂直方向にスライドし、続いて下ハウジング１０２を上ハウジング１０１に連結することによって保持される。
図７−３および図７−６から図７−９を参照すると、ＰＡＰデバイス１００は、図７−１０に示されるように、フィルタ流入部１３１からの空気流を受け取る流入エルボ１４２を含む。空気流は、図５−１０から図５−１３に関して上述した流入チューブ１２９と同様の様式で、空気流入クリアランス１５２を介してハウジング１０１，１０２へ引き込まれ、そしてフィルタ流入部１３１へ引き込まれ、次いで流入エルボ１４２へもたらされる。流入エルボ１４２の下端部は、図７−９に示されるようなギャップによって下ハウジング１０２の上方で終端をなしている。一度、空気流が流入エルボ１４２の下端部から流出すると、空気流は、ハウジング１０１，１０２の内部領域内に全方向（つまり３６０°）に拡散され、送風機１０５の筒１０９を上昇して、送風機流入部１２７へ移動する。図７−７に示されるように、流入エルボ１４２は、送風機１０５によって生じるノイズをさらに低減させるようも音の波長を後方反射し得る湾曲形状を有してもよい。好ましくは、流入エルボ１４２は、シリコンなどのフレキシブルな材料またはエラストマー材料から形成されており、空気が流入エルボ１４２を通過する際のその膨張（たわみ）が、放出されるノイズの低減にさらに役立つ。
図７−３に示されるように、ＰＡＰデバイス１００は、送風機放出部１５１に接続された放出部消音器１４３を含む。放出部消音器１４３は、送風機放出部１５１に接続される放出部消音器流入部１４４を含む。放出部消音器１４３はさらに放出部消音器チャンバ１４６を備え、放出部消音器チャンバ１４６は、図７−６および図７−１０に示されるように、放出部消音器流入部１４４の反対側において流入エルボ１４２の周囲に延在する伸長部分１４７を有する。好ましくは、放出部消音器１４３は、シリコンなどのフレキシブルな材料またはエラストマー材料から形成されており、空気が放出部消音器１４３を通過する際のその膨張（たわみ）が、放出されるノイズの低減にさらに役立つ。放出部消音器１４３はまた、図７−５および図７−９に示されるように、放出部コネクタ１５３と密封関係にある放出部消音器放出部１４５を含む。図７−９に示されるように、流入エルボ１４２と放出部消音器チャンバ１４６とは入れ子関係となっており、これにより、例えば図５−１から図５−１３に示される実施例の消音チャンバ１０４と比較して、放出部消音器チャンバ１４６のサイズを大きくすることができる。
図７−１から図７−１２に示される実施例のハウジング１０１，１０２は、図５−１から図５−１３に示される実施例で開示されたハウジング１０１，１０２よりも大きな容積を有してもよい。より大きな容積のハウジングは、ＰＡＰデバイス１００の音響特性に影響を及ぼすことなく、送風機１０５の圧力降下を低減する。図７−１から図７−１２に示される実施例のハウジング１０１，１０２のより大きな容積が原因となって、サイズがより大きいと認識されることは、例えばフィルタカバー１０３のスカラップ部分１３８（図７−１）によって、かつ増大された容積をＰＡＰデバイス１００の下側の視認領域へ再分配することによって軽減され得る。ＰＡＰデバイス１００の下側の視認領域は、例えばハウジング１０１，１０２の後部の湾曲部１３７、およびハウジング１０１，１０２に設けられた隆起ベース側部１３９である。
図７−１から図７−１２に示される実施例のフィルタ流入部１３１はまた、図５−１から図５−１３に示される実施例のフィルタ流入部１３１よりも、大きな面積を有してもよい。これにより、フィルタ面積が増大されて、送風機１０５の圧力降下／揺動特性が向上される。図７−１から図７−１２に示される実施例の空気流入クリアランス１５２はまた、図５−１から図５−１３に示される実施例の空気流入クリアランスに比べて、より改善された圧力降下／揺動特性を提供する。
屈折構造の実施例
図８および図９を参照すると、ＰＡＰデバイスは屈折構造１４８を含んでもよい。屈折構造１４８は、空気流入クリアランス１５２を使用者の耳から離れるよう方向付けて、使用者に聞き取られるＰＡＰデバイス１００の音を減少させる。
不定懸架部(Transient Suspension)の実施例
図１０を参照すると、上ハウジング１０１の壁に送風機の振動が伝達することを防止するために、送風機１０５のための不定懸架システム１６０が設けられる。不定懸架システム１６０は、下ハウジング１０２に取り付けられる送風機１０５のための支持部を含んでもよい。支持部は、送風機１０５が上ハウジング１０１の側面に接触せずに左右に動けるようにする。この不定支持システム１６０は、送風機１０５の少なくとも片側に近接している。こうした左右への移動は、下方向へはあまり伝達しない。
図１１に示される他の実施例によれば、不定懸架システムは、例えばゴムバンドである懸架バンド１６１と上ハウジング１０１の側壁の各々との間に送風機を懸架してもよい。ゴムバンドには、送風機１０５の上下における隆起部または足１６２が取り付けられる。上下方向の振動は、左右方向においては壁に伝達されない。
送風機の実施例
図１２には国際出願PCT/US2010/003010号明細書に詳細に開示される送風機５１０を示す。図示されるように、送風機５１０は、第１および第２のハウジング部分５２２，５２４を備えるハウジング５２０と、一体型オーバーモールド固定アセンブリ５４９を形成するようステータアセンブリ５４４とのオーバーモールド部を含む（例えばＬＣＰなどのプラスチックから構成される）固定構成要素５３０と、磁石支持部５８０によってロータまたはシャフト５５０に連結される磁石５４２と、シャフト５５０の端部に連結されるインペラ５６０と、モータ制御のためのプリント基板アセンブリ（ＰＣＢＡ）５９０と、を含む。シャフトまたはロータ５５０は、ベアリング５５２，５５４によってチューブ部分５３２に支持される。
増大されたベアリング穴サイズ
図１２に示されかつさらに国際出願PCT/US2010/003010号明細書に開示されるように、固定構成要素５３０のチューブ部分５３２の内面は、シャフト５５０を回転可能に支持するベアリング５５２，５５４を保持しかつ整列させるように構成されている。インペラに最も近接して配置されるベアリング５５２は、チューブ部分５３２に圧力嵌めされもよい（つまりチューブ部分にベアリングの外側レースが圧力嵌めされる）。
代替実施例において、図１３に示されるように、チューブ部分５３２の穴サイズまたは直径は変更可能である。例えばインペラに最も近接する側において、穴は、圧力嵌めに加えてあるいはそれに代えて、チューブ部分５３２内に、インペラに最も近接するようベアリング５５２を保持するために接着剤を受容できる付加的な空間を提供するよう増大されてもよい（例えば段付けまたはフレア状になされてもよい）。つまり、インペラに最も近接する側における穴の直径は、保持のために接着剤を使用できるような適切なサイズとなるよう開口されてもよい。例えば図１３における直径ｄ１は、接着剤を受容できるように０.００５から０.０２５ｍｍ、例えば０．０１５ｍｍまで増大されてもよい。そうした増大は、残りのチューブ部分に対するステップ付けによる増大であってよく、あるいは所望の直径までフレア形状にすることによる増大であってもよい。一実施例において、直径ｄ１は、約９.００５から９.０２５ｍｍ、例えば９.０１５ｍｍであってもよい。なお、当然のことながら他の適切な穴直径を用いることもできる。
また、インペラに最も近接するチューブ部分の内面は、保持性の向上のために、１つ以上の細長突出部５３１（例えば３つの突出部）を含んでもよい。突出部は、チューブ部分のキャビティ内に突出して障害物を形成するため、ベアリングの外側レースは、一度設置されると、チューブ部分またはベアリングの穴から抜け出るためにはその障害物を克服しなければならない。つまり突出部は、チューブ部分を効果的にベアリングの外側レースまたは外径よりも小さいものとする。
そうした保持特徴部は、使用時に聞こえる音調のピークを除去するかまたは引き下げることに役立つ。
ベアリングカートリッジ
代替実施例において、図２９に示されるように、ベアリング５５２，５５４のベアリングアセンブリは、固定構成要素５３０のチューブ部分５３２に挿入されるよう構成されたカートリッジ５５７内に設けられてもよい。個別のベアリングと比較すると、このベアリングカートリッジは、送風機アセンブリラインにおける組立ステップを少なくし、かつ接着する必要がないものとし得る。
シャフトにおける溝
上述しかつ国際出願PCT/US2010/003010号明細書に開示されるように、シャフトまたはロータ５５０は、ベアリング５５２，５５４によってチューブ部分５３２に回転可能に支持される。
代替実施例において、図１４Ａおよび図１４Ｂに示されるように、少なくとも１つの環状溝５５１がシャフトまたはロータ５５０に設けられてもよく、かつベアリング５５２，５５４間に配置されるかまたは使用時にベアリングに隣接するシャフトの長さに沿って配置されるよう構成されてもよい。図１４Ｃには、送風機５１０内のそうしたシャフトの一実施例を示す。そうした溝５５１は、ロータの機械的共振を弱めて不均衡の大きさを小さくさせてかつ／または使用時の送風機ナローバンド音響特性におけるベアリング周波数ピークを低減させるために、シャフトの剛性を減少させかつ損失率を増加させるように構成されている。使用時において、溝付きシャフトは、溝のないシャフトと比較して、送風機ナローバンド音響特性における周波数損失および振幅を提供する。
一実施例において、図１４Ａに示されるように、シャフトまたはロータにおける溝の直径ｄ１は、シャフトまたはロータの外径の約５０％から約９５％、約５０％から約７５％、好ましくは約６０％から約７０％、例えば約６６％であってもよく、溝の幅ｄ２は、シャフトまたはロータの外径の、約２０％から約５０％、好ましくは約３０％から約４０％，例えば約３３％であってもよい。例えば図１４Ａに示されるように、ｄ１は約２ｍｍから約２.５ｍｍ、例えば約２.３ｍｍであってもよく、ｄ２は、約１ｍｍから約２ｍｍ、例えば約１.５ｍｍであってもよく、ｄ３における曲率半径は、約０.１ｍｍから約０.５ｍｍ、例えば約０.２ｍｍであってもよく、ｄ４における曲率半径は、約０.２５ｍｍから約０.７５ｍｍ、例えば約０.５ｍｍであってもよい。なお、当然のことながら他の適切な寸法のシャフトまたはロータも使用可能である。
もちろん、シャフトは、その長さに沿って１つ以上の溝（例えば１、２、３またはそれ以上の溝）を含んでもよい。そうした１つ以上の溝は、シャフトの剛性を減少させるのに適した寸法を含んでもよい。また、溝のサイズ（例えば長さおよび深さ）は、シャフトの可撓性を調節するよう互いに関連して変更されてもよい。１つ以上の溝が、ベアリング同士の間に位置決めされるよう構成されており、ベアリング同士の間におけるシャフトに沿ったそうした溝の位置決めは、調整可能である。
一実施例において、溝の寸法（例えば長さ、深さ、半径）は、シャフトまたはロータの構造上の強度を維持しつつもシャフトの可撓性を高めるように、例えば破損または変形のない程度の可撓性となるように、選択されてもよい。一実施例において、溝の直径は、シャフトまたはロータの直径の約５０〜９５％、約５０〜８０％、約５０〜６０％であってもよい。なお、例えばシャフトまたはロータの材料に応じて、他の適切な寸法を採用することもできる（例えば、溝の直径は、シャフトまたはロータの直径の９０％以上であってもよい）。
図１４Ａおよび図１４Ｂに示されるように、シャフト５５０の長さに沿って、より小さな溝５５３を設けてもよい。図示された実施形態において、溝５５３は、シャフトに沿って二重らせん構成で配置される。なおこれら溝は、他の適切な構成でシャフトに配置されてもよい。一実施例において、これら溝は、インペラ５６０の保持性を向上させるために、例えばねじが緩むことを防止するために、設けられてもよい。
また、図１４Ｂおよび図１４Ｃに示されるように、より小さな環状溝５５５が設けられてもよい。溝５５５は、シャフトまたはロータ５５０をチューブ部分内に保持するよう構成された保持リング５５６を受容する。
付加的なＰＣＢＡ保持特徴部
図１５に図示されかつさらに国際出願PCT/US2010/003010号明細書に開示されるように、オーバーモールド固定アセンブリ５４９は、複数のピンタイプの取り付け突出部５４７（１）を含む。突出部５４７（１）は、ＰＣＢＡ５９０に設けられた対応する孔に係合して、アセンブリ５４９およびその組み込まれたステータアセンブリに対して正確にＰＣＢＡ５９０およびその付属構成要素を高精度で位置決めしかつ整列するよう構成されている。この構成は、例えばヒートステーキングを用いて、突出部５４７（１）のうちの１つ以上の突出部の先端部にヘッドを形成するよう処理される。それにより、突出部５４７（１）は、ＰＣＢＡ５９０をアセンブリ５４９にしっかりと取り付けるためのリベットとなるように形成される。
一実施例において、オーバーモールド固定アセンブリ５４９に設けられたピンタイプの取り付け突出部５４７（１）とＰＣＢＡ５９０に設けられる対応する孔（またヒートステーキ可能な保持特徴部として称される）との数は、３以上であってもよく、例えば３つの取り付け突出部と対応するホールとが、ＰＣＢＡの内径に沿って設けられ、かつ３つの突出部と対応オールとが、ＰＣＢＡの外径に沿って設けられる。当然のことながら、６つ以上の突出部あるいは１つまたは２つの突出部を使用することもできる。そうした保持特徴部は、送風機ナローバンド音響特性における振動数ピークを低減させ得る。
図１６および図１７には、ピンタイプの取り付け突出部５４７（１）の実施例を示す。ピンタイプの取り付け突出部５４７（１）は、オーバーモールド固定アセンブリ５４９に設けられ、この突出部の付近の隆起面５４１がＰＣＢＡ５９０の支持部となるよう構成される。図１８Ａには、ＰＣＢＡ５９０をアセンブリ５４９にしっかりと取り付けるために突出部の先端にヘッドを形成するよう例えばヒートステーキングの使用により処理された後の突出部５４７（１）が示される。
図１８Ｂには、６つのピンタイプの取り付け突出部５４７（１）を含むオーバーモールド固定アセンブリ５４９が示される。６つのピンタイプの取り付け突出部５４７（１）は、言い換えると、ＰＣＢＡ５９０の内径部を支持するよう構成された３つの内側突出部ＩＰと、ＰＣＢＡ５９０の外径部を支持するよう構成された３つの外側突出部ＯＰである。図１８Ｂおよび図１８Ｃに示されるように、３つの内側突出部ＩＰは、ＰＣＢＡの内側部分の支持性を向上させるために、ＰＣＢＡの内径に沿って配置されたホールセンサ５９１の付近に設けられている。これらホールセンサ５９１は、言い換えると、ＰＣＢＡの他の構成要素の大部分と比較して相対的に重くかつ／またはより大きいホールセンサである。図示されるように内側突出部ＩＰは、隣り合うホールセンサ５９１間に設けられているが、他の適切な構成も考えられる。３つの内側突出部ＩＰは、ＰＣＢＡの内側部分の振動を抑制することによって特定の可聴音の音調を低減する。
図１８Ｂに示されるような一実施例において、内側突出部ＩＰおよびホールセンサ５９１の両方が、互いに対して所定の範囲ｒｎｇにある半径ｒに沿って配置される。例えば所定の範囲ｒｎｇは、約５〜３０ｍｍ、例えば５〜１０ｍｍである。内側突出部ＩＰおよびホールセンサ５９１は、その中心から１０〜５０ｍｍであってもよい。
図１８Ｂおよび図１８Ｖに図示されるように、内側突出部ＩＰは、第２のハウジング部またはベースカバー５２４（例えば図２参照）の内側にバンパー５２５のためのクリアランスを提供するために、外側突出部ＯＰよりも低い高さでステーキ処理される。バンパー５２５は、カバー５２４が支持部またはハブ５８０と接触して撓むことを防止するよう構成されている。バンパー５２５は、ノイズを低減するようために、通常作動中は他の構成要素とは接触しない。
ステーキ処理後の内側突出部ＩＰの高さの低減を達成するために、内側突出部の上部は、突出部の上部中央領域が減少するように凹状になされるが、一方で所定の位置にいては、より厚みのある材料断面が保持される。この所定の位置は、ＰＣＢＡにおいて孔の内径部にせん断応力がかけられる位置である。突出部のステーキ処理されたヘッドの外径は増大されて、流動する余分な物質のための領域を提供する。
第１のハウジング部に設けられた筒
図１２に示されかつ国際出願PCT/US2010/003010号明細書に開示されるように、筒または流入チューブ部分５２７は、第１のハウジング部５２２の流入部５２６に設けられてもよい。筒は、流入部に供給される空気流に著しい制限をかけることなく、乱流ノイズを減少させるよう構成される。（例えばＴＰＵ合金、例えばＴＰＥまたは他の適切な材料から構成された）筒５２７は、第１のハウジング部５２２に対してオーバーモールドされてもよい。図１９は、オーバーモールドされた筒５２７を備える第１のハウジング部５２２のみを示す図である。
そうした筒は、第１のハウジング部の制音性を向上させること、および可聴音のパワーレベルを減少させることに役立ち得る。例えば、平均３オクターブの可聴音のパワーレベルを例えば２ｄＢＡまで減少させる。
送風機ブラケット
図２０に示されかつ国際出願PCT/US2010/003010号明細書に開示されるように、送風機５１０は、取り外し可能なカバーまたは端部壁を含むＰＡＰデバイスのケーシング５１２内に支持されてもよい（取り外し可能なカバーは図２０では取り外されているため図示されない）。送風機をケーシング内に安定して支持しかつ使用時に送風機からの振動／ノイズ（例えばナローバンドおよび１／３オクターブ帯域の両方におけるより低い音レベル）を吸収するように、遮音材５１３（１），５１３（２）が送風機の各端部に設けられてもよい。
図２１から図２６に図示されるような代替実施例において、送風機ブラケット６００は、ケーシング５１２内に送風機５１０を配置しかつケーシング内で整列されるよう設けられてもよい。図示されるように、送風機ブラケット６００（一例として図２３に示されるようにステンレススチールなどから構成される例えば圧縮部分である）は本体６０２を含む。本体６０２は、本体の両側部における第１の対の開口６０４と、本体の両側部における第２の対の開口６０６とを有する。第２の対の開口６０６は、第１の対の開口６０４よりも大きい。
使用時に、送風機ブラケット６００は、送風機５１０のベースに取り付けられており、かつ開口６０４，６０６は、ケーシングおよびカバーに設けられた整列ピン／ボスのそれぞれを受容するよう構成される。特に、一対のより小さな開口６０４は、ケーシング５１２に設けられた整列ピン５１１の各々を受容するよう構成されており（例えば図２１および図２３から図２６参照）、かつ一対のより大きな開口６０６は、カバー５１２（１）に設けられたボス５１７を受容するよう構成される（例えば図２４から図２６参照）。（例えばケーシングに成型された）２つの整列ピン５１１は、送風機ブラケット６００と送風機５１０とをケーシング５１２内で整列させ、かつ（例えばカバーに成型された）２つのボス５１７は、送風機を適所に保持するのに役立つ、つまり使用時に送風機がケーシング内で移動することを防止する。送風機ブラケット６００は、送風機の底部における（例えばフォームから構成される）遮音材５１３（２）と、取り外し可能なカバーとの間に狭持されてもよい（例えば図２４参照）。
送風機ブラケットは、例えば修理のために必要であれば送風機の分解を可能にする。任意では、送風機ブラケットは、ＥＭＦシールドの機能も果たしてもよい。
図２７および図２８に示されるように代替実施例において、送風機ブラケット７００が、３つ足構造を有してもよい。図示されるように、送風機ブラケット７００は、ケーシングに設けられた整列ピンをそれぞれ受容するよう構成された開口７０６をそれぞれ有する３つの足７０４を備える本体７０２を含む。
なお、当然のことながら、送風機ブラケットは、使用時にケーシング内で送風機が移動することを防止するのに適した他の形状を有してもよい。
高度スイッチ
図３０に示されかつさらに国際出願PCT/US2010/003010号明細書に開示されるように、送風機８１０内のＰＣＢＡは、付随のＰＣＢＡ８８５に連結されてもよい。付随のＰＣＢＡ８８５は、オーバーモールドされた電源コードアセンブリ８８７に連結されている。一実施例において、付随のＰＣＢＡは、速度制御部および高度スイッチを含んでもよい。高度スイッチは、旅行目的で、高度変化を補償するよう設定をアップデートするよう使用されてもよい。また、高度スイッチは、サービス提供者ではなく患者によって操作されてもよい。
ノイズの低減に関する特定の実施例
特定の実施例によれば、ＰＡＰシステムには、アクティブノイズキャンセレーションシステムが設けられてもよい。他の特定の実施形態によれば、流れ発生器のベアリングまたは送風機によって生じるノイズは、ベアリングの特定のパラメータを使用することおよび調和音を制御することによって心地よい音をもたらすように調整されてもよい。付加的にかつ／または代替的に、送風機のノイズ特性のノイズピークの大きさを減少させるために、送風機の速度は変更されてもよい。送風機のインペラブレードはまた、インペラの周囲に不規則に離間されていてもよく、かつ／または、インペラのブレードの数は、ＰＡＰシステムのノイズを減少させるために増加されてもよい。
本発明をいくつかの実施例に関連して説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施例には限定されず、むしろ多様な変更ならびに本発明の趣旨および範囲内に含まれる構成と同等のものが含まれるよう意図されていることを理解されたい。また、上記さまざまな実施例は、他の実施例に関連して実施されてもよく、例えば実施例の１つ以上の態様が、さらに他の実施例を実現するように、他の実施例の１つ以上の態様と組み合わせられてもよい。さらに、所定のアセンブリのそれぞれ独立した特徴部または構成要素は、付加的な実施例を構成してもよい。加えて、本発明はＯＳＡを患う患者への特定の用途を有するが、他の病気（例えば鬱血性心不全、糖尿病、病的肥満、脳卒中、肥満症治療）を患う患者も上記技術の利益を受けることができることを理解されたい。さらに、上記開示は、患者への適用可能性および非医療用途におけるような病気ではない人への適用性を有する。
１００ デバイス
１０１ 上ハウジング
１０２ 下ハウジング
１０３ フィルタカバー
１０４ 消音チャンバ
１０５ 送風機、流れ発生器
１０６ フォーム支持体
１０７ 流入部保持器
１０８ 電磁シールド
１０９ 筒
１１０ 補助チャンバ
１１２ インペラ
１１３ オーバーモールド部
１１４ ステータ
１１５ プリント基板
１１６ ベアリング
１２４ リング
１２７ 送風機流入部
１２９ 流入チューブ
１３１ フィルタ流入部
１３２ リブ
１３４ ノイズ吸収材料
１４０ フィルタ
１４２ 流入エルボ
１４３ 放出部消音器
１４４ 放出部消音器流入部
１４５ 放出部消音器放出部
１４６ 放出部消音器チャンバ
１４８ 屈折構造
１６０ 懸架システム
１６１ 懸架バンド
１６２ 足
１６４ 壁
１６５ グロメット
５１０ 送風機
５１１ 整列ピン
５１２ ケーシング
５１７ ボス
５２２ 第１のハウジング部分
５２４ 第２のハウジング部分
５２６ 流入部
５２７ 筒
５３０ 固定構成要素
５３１ 細長突出部
５３２ チューブ部分
５４１ 突出部の付近の隆起面
５４４ ステータアセンブリ
５４９ アセンブリ
５５０ シャフト
５５０ ロータ
５５１ 溝
５５２，５５４ ベアリング
５５３ より小さな溝
５５６ 保持リング
５６０ インペラ
５９０ プリント基板アセンブリ
５９１ ホールセンサ
６００ 送風機ブラケット
６０２ 本体
６０４ 第１の対の開口
６０６ 第２の対の開口
８１０ 送風機
５１２１ カバー
５１３１，５１３２ 遮音材
５４７１ 突出部
８０００ デバイス
８００１ ヘッドギアの後頭リング
８００２ ヘッドギアストラップ
８００３ ヘッドギア延長部
８００４ 固定部
８００５ ヘッドギアストラップ
８００７ ギアコネクタクリップ
８０１０ ヘッドギア
８０１４ 流れ発生器
８１５０ 隆起部分
９０３４ 上ヘッドギアコネクタ
９０４０ シーリング構造
９０４２ クッション

Claims (27)

  1. 呼吸器系疾患または睡眠呼吸障害の処置のための、加圧された呼吸に適した気体を供給するよう構成された陽圧気道（ＰＡＰ）デバイスであって、
    前記ＰＡＰデバイスは、
    密閉状態で互いに連結される上ハウジングと下ハウジングとを含むハウジングであって、前記上ハウジングが空気流入開口を含む、ハウジングと、
    前記ハウジング内において前記上ハウジングと前記下ハウジングとの間に支持される流入エルボであって、前記流入エルボは、前記空気流入開口と流体連通するよう構成されている、流入エルボと、
    送風機と、
    を備えており、
    前記送風機は、
    流入部と流出部とを含む送風機ハウジングと、
    前記送風機ハウジングに設けられた固定構成要素と、
    前記送風機ハウジングの前記流入部と前記固定構成要素との間に配置されたインペラと、
    前記インペラを駆動するよう構成されたモータと、
    を含み、
    前記モータは、前記インペラに連結されるロータを含み、
    前記流入エルボは、前記ハウジング内において、流入する空気流を、前記送風機へ供給するために、前記上ハウジングの前記空気流入開口から前記下ハウジングへ向けて方向付けるように構成されかつ配置されていることを特徴とするＰＡＰデバイス。
  2. 前記流入エルボは、音の波長を反射するように湾曲していることを特徴とする請求項１に記載のＰＡＰデバイス。
  3. 前記流入エルボは、フレキシブル材料またはエラストマー材料から形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＰＡＰデバイス。
  4. 前記流入エルボは、シリコンから形成されていることを特徴とする請求項３に記載のＰＡＰデバイス。
  5. 前記流入エルボは、ギャップによって、前記下ハウジングの上方で終端をなす下端部を含むことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のＰＡＰデバイス。
  6. 前記空気流は、前記流入エルボの下端部を出た際に前記ハウジングの内部領域内へ分散されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のＰＡＰデバイス。
  7. 前記流入エルボは、前記内部領域へ向けて３６０°にわたって前記空気流を分散させることを特徴とする請求項６に記載のＰＡＰデバイス。
  8. 前記流入エルボは、閉塞を防止するために１つ以上のベーンを含むことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のＰＡＰデバイス。
  9. 前記上ハウジングと前記送風機との間において上フォーム支持体をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のＰＡＰデバイス。
  10. 前記送風機ハウジングの前記流入部に近接して前記送風機に設けられた空気流入ガイドまたは筒をさらに備えることを特徴とする請求項９に記載のＰＡＰデバイス。
  11. 前記上フォーム支持体と前記空気流入ガイドまたは筒との間に設けられた流入部保持器をさらに備えており、
    前記流入部保持器は、前記送風機の上方の固定ポジションにおいて前記上フォーム支持体を支持するようにかつ前記空気流入ガイドまたは筒への固定流入経路を形成するように構成されていることを特徴とする請求項１０に記載のＰＡＰデバイス。
  12. 前記流入部保持器は、前記空気流入ガイドまたは筒の周囲に挿入されるよう構成されたリングを含むことを特徴とする請求項１１に記載のＰＡＰデバイス。
  13. 前記流入部保持器と前記空気流入ガイドまたは筒とは、前記空気流入ガイドまたは筒に対して適所に前記流入部保持器を保持するための構成を含むことを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載のＰＡＰデバイス。
  14. 前記流入部保持器はリブを含み、前記リブは、前記空気流入ガイドまたは筒に対して前記流入部保持器を整列させるよう、前記空気流入ガイドまたは筒に設けられた対応する凹部に受容されるよう構成されていることを特徴とする請求項１３に記載のＰＡＰデバイス。
  15. 前記流入部保持器は、上面において、前記上フォーム支持体と係合しかつ前記流入部保持器上に前記上フォーム支持体を正確に位置決めするフォーム位置決め部を含むことを特徴とする請求項１１から請求項１４のいずれか一項に記載のＰＡＰデバイス。
  16. 前記流入部保持器は、下面において、前記フォーム位置決め部のポジションに対応するポジションに筒位置決め部を含み、
    前記筒位置決め部は、前記空気流入ガイドまたは筒上に前記流入部保持器を正確に位置決めするよう構成されていることを特徴とする請求項１５に記載のＰＡＰデバイス。
  17. 前記送風機ハウジングの前記流入部に近接して前記送風機に設けられる空気流入ガイドまたは筒をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項１６のいずれか一項に記載のＰＡＰデバイス。
  18. 前記空気流入ガイドまたは筒は、前記送風機上にオーバーモールドされることを特徴とする請求項１７に記載のＰＡＰデバイス。
  19. 前記空気流入ガイドまたは筒は、前記送風機ハウジングの直径に適合するように構成された内側ホールを含むことを特徴とする請求項１７または請求項１８に記載のＰＡＰデバイス。
  20. 前記下ハウジングと前記送風機との間に下フォーム支持体をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項１９のいずれか一項に記載のＰＡＰデバイス。
  21. 前記流入エルボは、前記送風機によって発生するノイズを低減するように構成されていることを特徴とする請求項１から請求項２０のいずれか一項に記載のＰＡＰデバイス。
  22. 前記送風機の前記流入部は、前記上ハウジングの上端部に近接して設けられており、前記流入エルボの流出部は、前記下ハウジングの下端部に近接して設けられていることを特徴とする請求項１から請求項２１のいずれか一項に記載のＰＡＰデバイス。
  23. 前記送風機の前記流入部と前記流入エルボの流入部との両方が、前記上ハウジングの上端部へ向けて方向付けられていることを特徴とする請求項１から請求項２２のいずれか一項に記載のＰＡＰデバイス。
  24. 前記流入エルボは、空気流を方向付けるように構成された筒状導管を提供することを特徴とする請求項１から請求項２３のいずれか一項に記載のＰＡＰデバイス。
  25. 前記流入エルボは、流入する空気流を下方垂直方向において前記空気流入開口から前記下ハウジングへ向けて方向付けるように構成されていることを特徴とする請求項１から請求項２４のいずれか一項に記載のＰＡＰデバイス。
  26. 前記空気流入開口は、前記送風機によって前記ハウジング内に引き込まれた環境空気を受容するよう構成されていることを特徴とする請求項１から請求項２５のいずれか一項に記載のＰＡＰデバイス。
  27. 呼吸器系疾患または睡眠呼吸障害の処置のために構成された陽圧気道（ＰＡＰ）システムであって、
    前記ＰＡＰシステムは、
    患者の顔の一部に対して固定されかつ密閉されるよう適合された患者用インターフェースと、
    請求項１から請求項２６のいずれか一項に記載のＰＡＰデバイスであって、前記ＰＡＰデバイスは、前記患者用インターフェースに接続されるように構成されておりかつ患者の体の一部に固定されるように構成されている、ＰＡＰデバイスと、
    を備えており、
    前記送風機は、前記患者用インターフェースを介して患者に加圧された呼吸に適した気体を提供するよう構成されていることを特徴とするＰＡＰシステム。
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