[发明专利]单级或多级鼓风机以及该鼓风机用嵌套式蜗壳和/或叶轮

说明书

在先申请的交叉引用

本申请要求享有于2005年10月28日提交的申请号为 60/730,875的美国临时申请、于2006年8月31日提交的申请号为 60/841,202的美国临时申请和于2006年2月22日提交的申请号为 60/775,333的美国临时申请的利益，各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向人体供给可吸入气体的装置，例如， 用于阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA：Obstructive Sleep Apnea)、诸如肺气 肿的其它呼吸道疾病和紊乱的连续气道正压通气(CPAP：Continuous Positive Airway Pressure)治疗，或者辅助通气的应用。

现有技术

OSA的CPAP治疗，即无创正压通气(NIPPV：Noninvasive Positive Pressure Ventilation)的一种形式，涉及利用导管和面罩将增压 的通常为空气的可吸入气体输送到患者的气道。根据患者的需要，用 于CPAP的气压能够限定在如4cm水柱至30cm水柱(典型的是在 8-15cm水柱的范围内)的范围内，其流速可达180L/min(在面罩处测 得)。增压气体用作患者气道的充气夹板，来阻止气道收缩，尤其是在 呼吸的吸气阶段中。

典型地，在CPAP过程中，使患者通气的压力根据患者呼吸 周期的阶段而变化。例如，可以将换气装置例如使用控制算法预设为 输送两个压力，即在呼吸循环的吸气阶段的吸气相气道正压(IPAP： inspiratory positive airway pressure(例如，4-8cm水柱))，和在呼吸循 环的呼气阶段的呼气相气道正压(EPAP：expiratory positive airway pressure(例如，10-20cm水柱))。用于CPAP的理想系统能够在IPAP 和EPAP压力之间快速、有效并无噪声地转换，同时在吸气阶段的初期 向患者提供最大的压力支持。

在传统的CPAP系统中，供给患者的空气由具有单个叶轮的 鼓风机，即单级鼓风机来增压。该叶轮封装于蜗壳或壳体中，输入气 体被封闭在该蜗壳或壳体中并同时由旋转叶轮增压。增压气体例如通 过典型的包括空气输送管的空气输送通道逐渐离开蜗壳并传送至患者 的面罩处。

其它鼓风机使用一对叶轮，例如，一个叶轮位于马达的任一 侧但固定到公共的输出轴上。这种结构公开在专利号为6,910,483的共 有的美国专利申请和于2004年6月10提交的序列号为10/864,869的 共有的同时待审的申请中，其各自的全部内容通过引用合并于此。

通常，单级鼓风机噪声大并且不如两级鼓风机那样灵敏，因 为需要更长时间来获得理想的压力。两级鼓风机由于在较低速度运行 就能产生理想的压力因而产生的噪声较小，并且更加灵敏。另一方面， 两级或者双头鼓风机对于特定应用来说显得过大。

发明内容

本发明的一个方案通常地涉及一种单级或多级(例如，两级 及以上)变速鼓风机组件，其提供更高的可靠性和较低噪声的同时提 供更快的压力响应时间，并且封装尺寸更小。

本发明的另一个方案涉及一种与用于治疗睡眠呼吸紊乱的 鼓风机组件一同使用的叶轮。

为此，这里描述的示例性实施例具有特别有利的多种结构方 案。一个方案涉及鼓风机用马达组件，尤其涉及对典型马达外壳的削 减，因此减小其尺寸和重量。随着马达外壳的削减，马达体和支撑马 达体的底座(chassis)之间的空间限定了用于第一级和第二级叶轮之间 的增压空气的第一蜗壳马达。

在实施例中，马达壳体和底座之间的环形分割密封件将大体 上呈径向的空间划分为两部分。其中的第一部或上部容纳了鼓风机用 马达组件的上半部并且包括用于向位于马达上端的第一级叶轮供给非 增压气体的进气口，而其中的第二部或下部容纳了鼓风机用马达组件 的下半部并且包括第一蜗壳和至位于马达的下端或相反端的第二级叶 轮的第二进气口。换句话说，上部中的第一蜗壳通过级间通道的方式 向第二级叶轮处的第二进气口供给气体，而位于马达体内并且在轴向 上位于第一蜗壳下方的第二蜗壳使空气向底座排气口移动。蜗壳的这 种轴向嵌套布局和级间通道显著地节省了空间。