JP7463567B2 - 軸受管を有するブロワ - Google Patents

Description

本発明は、圧力差（例えば、陽圧又は陰（真空）圧での空気）を生成するためのブロワに関する。一実施形態では、ブロワは、患者への呼吸療法の提供のために使用される気道陽圧（ＰＡＰ）装置又は流れ発生器において使用されうる。そのような療法の例は、持続的気道陽圧（ＣＰＡＰ）治療、非侵襲的陽圧換気（ＮＩＰＰＶ）、及び可変気道陽圧（ＶＰＡＰ）である。この療法は、睡眠呼吸障害（ＳＤＢ）、より特定的には閉塞性睡眠時無呼吸（ＯＳＡ）を含めた様々な呼吸状態の治療のために使用される。しかし、ブロワは、他の用途に使用されてもよい（例えば、真空印加（医学又はそれ以外））。

本出願は、２００７年６月５日出願の米国仮特許出願第６０／９２４９０９号、２００７年１０月２４日出願の米国仮特許出願第６０／９９６００１号、及び２００８年３月７日出願の米国仮特許出願第６１／０６４４７７号の利益を主張するものであり、それらの各出願の全体を、参照として本明細書に組み込む。

ブロワは、一般に、回転部、すなわち羽根車及びシャフトと、流体流路を画定する静止部、典型的にはボリュートなどのチャンバとの２つの主要部を含む。

軸受は通常、対として、かつ同軸配置で採用されて、回転部、例えばシャフトを支持する。理想的には、２つの軸受が静止部材によって位置され、静止部材は、完全な軸方向位置合わせで２つの軸受を拘束する。実世界設計は完全ではなく、したがって軸受性能を損なう。

広く採用されている軸受懸架モードは、各軸受を別個のハウジング構造内部に保持し、それらのハウジング構造を互いに嵌合して同軸軸受構成に近づけることを含む。

軸受の被包に関して２つの主な種別の制約がある。１つの制約は、製造精度の実用上の限界に関し、別の制約は、回転しなければならない物品を取り付けて効率的に被包する必要性に関する。

第１の制約に関して、部品形成技術の精度は絶えず改善しているが、現況技術は完全ではない。さらに、精度の向上は通常、より大きな出費につながり、しばしば現況技術プロセスの採用を製造業者に思いとどまらせる。

第２の制約は、軸受の対の間に物品（回転子／固定子など）を配置する必要性により生じる。これは、典型的には、二部品ハウジング構成の使用をもたらす。複数部品ハウジングの帰結として、それらが、各接合又は結合面での望ましくない公差増大を累積し、したがって、各構成要素部品を、蓄積される寸法誤差が許容範囲内に留まるように精密に整形しなければならない。

米国仮特許出願第６０／８７７３７３号明細書 ＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＡＵ２００７／０００７１９号明細書 米国仮特許出願第６０／８５３７７８号明細書 米国仮特許出願第６０／９２９５５８号明細書 ＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＡＵ２００６／００１６１７号明細書

したがって、上述の欠点をもたない改良された構成の必要性が当技術分野で生じている。

本発明の一態様は、入口及び出口を含む静止部分と、静止部分に（例えば、近傍に、しかし接触せずに）設けられた回転部分と、回転部分を駆動するように適合されたモータ（例えば、電動機）とを含むブロワに関する。入口と出口とは同軸に位置合わせされる。静止部分は、ハウジングと、ハウジングに設けられた固定子構成要素と、内面を提供する管とを含む。回転部分は、１つ又は複数の軸受を含み、それらの軸受は、管の内面に沿って提供されて、管の内部で回転子を支持する（例えば、軸受は、回転部分を静止部分に接続する）。代替実施形態では、固定子構成要素は、静翼を含むことがあり、静翼は、管とは別個の部品であってよい。一実施形態では、ブロワは、陽圧で空気を供給するように構成される。一実施形態では、固定子構成要素及び／又は管は、プラスチック材料から構成されてよい。

本発明の別の態様は、治療のために患者に提供すべき加圧気体の供給を生成するためのＰＡＰ装置に関する。ＰＡＰ装置は、外側ケーシングと、ブロワと、ブロワと外側ケーシングとの間に設けられたサポートシステムとを含む。サポートシステムは、ブロワの外面に提供され、ケーシング内部でブロワを支持するために外側ケーシングに係合するように、かつブロワの入口側をブロワの出口側から分離するように適合された環状シールを含む。代替実施形態では、環状シールは、ブロワにオーバーモールドされてよく、又はブロワに取り付けられるように適合された別個の部品であってよい。

本発明の別の態様は、ブロワにおける固定子アセンブリの巻線を形成するための方法に関する。この方法は、回転子を支持するように適合された管を含む、ブロワのための静止部分を提供するステップと、固定子アセンブリの巻線を形成するために管をマンドレルとして使用するステップとを含む。

本発明の別の態様は、入口及び出口を含む静止部分と、静止部分に設けられた回転部分と、回転部分を駆動するように適合されたモータとを含むブロワに関する。静止部分が、ハウジングと、ハウジングに設けられた固定子構成要素とを含む。固定子構成要素は、回転部分の回転子を支持するように適合された部分と、その部分を取り囲むケージとを含む。一実施形態では、ブロワは、陽圧で空気を供給するように構成される。一実施形態では、固定子構成要素は、プラスチック材料から構成されてよい。一実施形態では、該部分が、管を含み、モータが、管の外面に沿って設けられた固定子アセンブリを含む。代替実施形態では、該部分が、回転子を支持する第１及び第２の軸受を支持するように適合された第１及び第２の部分を有する金属軸受支持体を含む。

本発明の別の態様は、入口及び出口を含む静止部分と、静止部分に設けられた回転部分と、回転部分を駆動するように適合されたモータであって、巻線を有する固定子アセンブリを含むモータと、巻線の抵抗及び／又は電流引き込みを監視し、次いで、検出されたモータの故障を示すために信号を提供することによって、モータの故障を検出するための検出システムとを含むブロワに関する。一実施形態では、ブロワは、陽圧で空気を供給するように構成される。

本発明の別の態様は、固定子アセンブリのための固定子（例えば、１つ又は２つ、あるいはそれよりも多い部品の磁心）に関する。固定子は、複数の固定子歯を含む内側部分と、内側部分を受け取るように構成された環状の外側部分とを含む。外側部分は、その内周に、内側部分のそれぞれの歯を受け取るように適合された複数の凹所を含む。

本発明の別の態様は、入口及び出口を含む静止部分と、静止部分に設けられた回転部分と、回転部分を駆動するように適合されたモータとを含むブロワに関する。入口と出口とは同軸に位置決めされる。静止部分は、ハウジングと、ハウジングに設けられた金属軸受支持体とを含む。金属軸受支持体は、第１及び第２の部分を含み、回転部分は、金属軸受支持体内部で回転子を支持するためにそれぞれ第１及び第２の部分によって支持される第１及び第２の軸受を含む。一実施形態では、ブロワは、陽圧で空気を供給するように構成される。

本発明の他の態様、特徴、及び利点は、以下の詳細な説明を、この開示の一部であって本発明の原理を例として示す添付図面に関連付けて読めば明らかになろう。

添付図面は、本発明の様々な実施形態の理解を容易にする。
［付記項１］
同軸配置された入口及び出口を含む静止部分と、
前記静止部分に設けられた回転部分と、
前記回転部分を駆動するように適合されたモータと
を備えるブロワであって、
前記静止部分が、ハウジングと、前記ハウジングに設けられた固定子構成要素と、内面を備えた管とを含み、
前記回転部分が、前記管の前記内面に沿って設けられた１つ以上の軸受を含み、これにより前記管の内部で回転子を支持することを特徴とするブロワ。
［付記項２］
前記モータが、前記管の外面に沿って設けられた固定子アセンブリを含む付記項１に記載のブロワ。
［付記項３］
前記固定子構成要素が、一体構造として一体に形成されている付記項１に記載のブロワ。
［付記項４］
前記管の少なくとも一部分が、磁場が通過可能な程度に十分に磁気的に透明である付記項１に記載のブロワ。
［付記項５］
前記ブロワが多段式ブロワである付記項１に記載のブロワ。
［付記項６］
前記回転部分が、前記モータの一方の側面に設けられた１つの羽根車と、前記モータの他方の側面に設けられた１つの羽根車とを含んでいる付記項５に記載のブロワ。
［付記項７］
前記静止部分が、気流が軸方向で各段階に出入り可能に構成されている付記項５に記載のブロワ。
［付記項８］
前記軸受の大きさが異なる付記項１に記載のブロワ。
［付記項９］
前記管の一方の端部には、第１の表面が、第１の軸受を支持するように形成され、
前記管の他方の端部には、第２の表面が、前記第１の軸受よりも小さい第２の軸受を支持するように形成されている付記項８に記載のブロワ。
［付記項１０］
複数の静翼が、前記固定子構成要素に設けられている付記項１に記載のブロワ。
［付記項１１］
前記静翼が、動作位置において前記モータの固定子アセンブリを支持し維持するように構成されている付記項１０に記載のブロワ。
［付記項１２］
前記静翼の内側部分が、前記固定子アセンブリの巻線を係止し支持するように構成され、
前記静翼の外側部分が、前記固定子アセンブリの固定子を係止し支持するように構成されている付記項１１に記載のブロワ。
［付記項１３］
前記内側部分が、前記外側部分に対して凹状とされるか、又は低くなっている付記項１２に記載のブロワ。
［付記項１４］
前記静止部分が、前記静止部分の静翼を前記回転部分の羽根車ブレードから隔離するために少なくとも１つのシールドを含んでいる付記項１に記載のブロワ。
［付記項１５］
前記静止部分が、固定子アセンブリを囲み挟むように前記固定子構成要素と協働する第１のシールドを含んでいる付記項１４に記載のブロワ。
［付記項１６］
前記第１のシールドが、前記ハウジング及び／又は固定子構成要素に設けられた各スロット内部に係止するように適合された１つ以上のタブを含んでいる付記項１５に記載のブロワ。
［付記項１７］
前記第１のシールドが、前記管の周囲に圧力のショート回路を形成するために入口導管及び出口導管を含んでいる付記項１５に記載のブロワ。
［付記項１８］
前記静止部分が、気流を前記出口に向ける第２のシールドを含んでいる付記項１４に記載のブロワ。
［付記項１９］
前記第２のシールドが、前記出口で前記シールドを支持し位置合わせするように構成された複数の静翼を含んでいる付記項１８に記載のブロワ。
［付記項２０］
前記ハウジングが、気流を前記出口に向けるために複数の静翼を備え、
前記静翼が、前記第２のシールドを支持し位置合わせするように構成されている付記項１８に記載のブロワ。
［付記項２１］
少なくとも一部の固定子アセンブリが、気体流路に対して露出し、
前記気体流路によって、気体が使用時に前記静止部分を通って流れる場合に前記固定子アセンブリの冷却を可能にする付記項１に記載のブロワ。
［付記項２２］
前記回転部分が、前記モータによって駆動するように適合された少なくとも１つの羽根車を含んでいる付記項１に記載のブロワ。
［付記項２３］
少なくとも１つの羽根車は、羽根車ブレードが羽根車ハブの軸に対して下方向に屈曲又は傾斜されていることによって混合流構造になっている付記項２２に記載のブロワ。
［付記項２４］
前記羽根車ブレードが、それぞれ前記羽根車ハブの軸に対して所定の角度で下方向に屈曲又は傾斜された長手方向軸を有している端部を含んでいる付記項２３に記載のブロワ。
［付記項２５］
前記角度が、約９０°～約１６０°とされる付記項２４に記載のブロワ。
［付記項２６］
前記静止部分が、前記羽根車の前記混合流構造に適合するようにテーパ状とされる付記項２３に記載のブロワ。
［付記項２７］
前記ハウジングには、第１のハウジング部及び第２のハウジング部が形成されている付記項１に記載のブロワ。
［付記項２８］
前記ハウジング部が、前記固定子構成要素の縁部を受容し支持するように適合されたスロットを形成するように協働する付記項２７に記載のブロワ。
［付記項２９］
前記第１のハウジング部と第２のハウジング部との間に封止構成を備えている付記項２８に記載のブロワ。
［付記項３０］
前記封止構成が、前記ハウジング部の端部同士の間で封止するための第１のシールと、前記固定子構成要素の縁部と前記ハウジング部との間で封止するための第２のシールとを含んでいる付記項２９に記載のブロワ。
［付記項３１］
前記第１のシール及び第２のシールが、前記ハウジング部のうち一方のハウジング部の端部にオーバーモールドされている付記項３０に記載のブロワ。
［付記項３２］
前記固定子構成要素が、前記第２のシールに係止するように適合された突起を含んでいる付記項３０に記載のブロワ。
［付記項３３］
前記ハウジング部が、複数のスナップ嵌め部材によって互いに固定されている付記項２７に記載のブロワ。
［付記項３４］
前記固定子構成要素が、複数の離隔された側壁を含むケージを形成し、
複数の離隔された前記側壁は、前記ケージに開口部を形成する付記項１に記載のブロワ。
［付記項３５］
前記ケージが円柱状である付記項３４に記載のブロワ。
［付記項３６］
前記静止部分が、使用時に気流を導くように構成されたグリッドを含んでいる付記項１に記載のブロワ。
［付記項３７］
前記静止部分が、使用時に気流を導くように構成された織物メッシュを含んでいる付記項１に記載のブロワ。
［付記項３８］
前記静止部分が、使用時に気流を導くように構成されたハニカム状構造体を含んでいる付記項１に記載のブロワ。
［付記項３９］
前記静止部分が、使用時に気流を導くように構成された螺旋状の押出成形体を含んでいる付記項１に記載のブロワ。
［付記項４０］
陽圧で空気を供給するように構成された付記項１に記載のブロワ。
［付記項４１］
前記モータが、環状の本体と、巻線が巻き付けられた前記本体から径方向内側に延在している複数の固定子歯とを有している固定子を含んでいる付記項１に記載のブロワ。
［付記項４２］
前記モータが、前記管に直接巻き付けられた巻線を含んでいる付記項１に記載のブロワ。
［付記項４３］
付記項１に記載のブロワを備えているＰＡＰ装置。
［付記項４４］
さらに、外側ケーシングと、前記外側ケーシング内部で前記ブロワを支持するためのサポートシステムとを備えている付記項４３に記載のＰＡＰ装置。
［付記項４５］
前記サポートシステムが、前記ブロワの側部に形成され、前記外側ケーシング内に形成された各スロット内部で係止するように適合された環状のリングを含んでいる付記項４４に記載のＰＡＰ装置。
［付記項４６］
前記環状のリングが、前記ブロワの入口側を前記ブロワの出口側から分割又は封止する付記項４５に記載のＰＡＰ装置。
［付記項４７］
前記サポートシステムが、前記外側ケーシングの基部を係止するように適合された複数の脚部を含んでいる付記項４６に記載のＰＡＰ装置。
［付記項４８］
前記脚部が、前記ブロワの前記入口側と前記出口側との間にバックアップシールを備えている付記項４７に記載のＰＡＰ装置。
［付記項４９］
前記環状のリングと脚部とが、前記ブロワの前記ハウジングにオーバーモールドされている付記項４８に記載のＰＡＰ装置。
［付記項５０］
オーバーモールドされたフィーダが、前記環状のリングを前記脚部それぞれに相互接続している付記項４９に記載のＰＡＰ装置。
［付記項５１］
外側ケーシングと、
ブロワと、
前記ブロワと前記外側ケーシングとの間に設けられたサポートシステムと、
を備えた、患者に供給し治療するために加圧気体を供給するためのＰＡＰ装置であって、
前記サポートシステムには、環状のシールが設けられ、
前記環状のシールは、前記ブロワの外面に設けられており、前記外側ケーシングに係止し、これにより前記外側ケーシング内部で前記ブロワを支持し、且つ前記ブロワの入口側を前記ブロワの出口側から分離するＰＡＰ装置。
［付記項５２］
前記サポートシステムが、前記ブロワの底部に形成され、且つ前記外側ケーシングの基部に係合するように適合された複数の脚部を含んでいる付記項５１に記載のＰＡＰ装置。
［付記項５３］
前記シールが、前記ブロワの前記外面にオーバーモールドされている付記項５１に記載のＰＡＰ装置。
［付記項５４］
前記シールが、前記ブロワの前記外面に取り付け可能に適合された独立した部片として形成されている付記項５１に記載のＰＡＰ装置。
［付記項５５］
前記シールが、エラストマー材料から成形されている付記項５１に記載のＰＡＰ装置。
［付記項５６］
ブロワ内に固定子アセンブリの巻線を形成するための方法であって、
回転子を支持するように適合された管を含む前記ブロワのために静止部分を準備するステップと、
前記固定子アセンブリの前記巻線を形成するために前記管をマンドレルとして使用するステップと、
を含んでいる方法。
［付記項５７］
前記管をマンドレルとして使用可能となるように前記管を形成するステップを含んでいる付記項５６に記載の方法。
［付記項５８］
テーパ状部分を備えた円柱状構成体を含むように前記管を形成するステップを含んでいる付記項５７に記載の方法。
［付記項５９］
前記管から前記巻線を解くことを補助するために、１つ以上の構造的構成要素を前記管に付加するステップを含んでいる付記項５６に記載の方法。
［付記項６０］
１つ以上のスプラインを前記管に付加するステップを含んでいる付記項５９に記載の方法。
［付記項６１］
入口及び出口を含んでいる静止部分と、
前記静止部分に設けられた回転部分と、
前記回転部分を駆動するように適合されたモータと、
を備えているブロワであって、
前記静止部分が、ハウジングと、前記ハウジングに設けられた固定子構成要素とを含み、
前記固定子構成要素が、前記回転部分の回転子を支持するように適合された部分と、前記部分を囲むケージとを含んでいるブロワ。
［付記項６２］
前記部分が、管を含み、
前記モータが、前記管の外面に沿って設けられた固定子アセンブリを含んでいる付記項６１に記載のブロワ。
［付記項６３］
前記ケージが、動作位置において前記固定子アセンブリを支持し維持するように構成されている付記項６２に記載のブロワ。
［付記項６４］
前記ケージが、前記ケージに開口部を形成する複数の離隔された側壁を含んでいる付記項６３に記載のブロワ。
［付記項６５］
前記固定子アセンブリの少なくとも一部が、気体流路に対して露出し、
前記気体流体によって、気体が使用時に前記静止部分を通って流れる場合に前記固定子アセンブリを冷却可能にする付記項６４に記載のブロワ。
［付記項６６］
前記固定子構成要素が、前記ハウジング内部で前記固定子構成要素を支持するように構成された基部を含んでいることを特徴とする付記項６２に記載のブロワ。
［付記項６７］
前記固定子構成要素が、使用時に気体を導くように構成されたシールド部分を含んでいることを特徴とする付記項６２に記載のブロワ。
［付記項６８］
前記管と前記ケージとが、前記シールド部分から延在するように構成されていることを特徴とする付記項６７に記載のブロワ。
［付記項６９］
前記固定子構成要素が、一体構造として一体に形成されていることを特徴とする付記項６２に記載のブロワ。
［付記項７０］
前記回転部分が、前記管の内部で前記回転子を支持するために前記管の内面に沿って設けられた１つ以上の軸受を含んでいることを特徴とする付記項６２に記載のブロワ。
［付記項７１］
前記入口と前記出口とが同軸に位置合わせされていることを特徴とする付記項６１に記載のブロワ。
［付記項７２］
前記ケージが円筒状であることを特徴とする付記項６１に記載のブロワ。
［付記項７３］
陽圧で空気を供給するように構成されていることを特徴とする付記項６１に記載のブロワ。
［付記項７４］
多段ブロワであることを特徴とする付記項６１に記載のブロワ。
［付記項７５］
前記回転部分が、前記モータの一方の側部に設けられた１つの羽根車と、前記モータの他方の側部に設けられた１つの羽根車とを含んでいることを特徴とする付記項７４に記載のブロワ。
［付記項７６］
前記モータが、環状の本体と、巻線が巻き付けられた前記本体から径方向内側に延在する複数の固定子歯とを含んでいることを特徴とする付記項６１に記載のブロワ。
［付記項７７］
前記モータが、前記管に直接巻き付けられた巻線を含んでいることを特徴とする付記項６１に記載のブロワ。
［付記項７８］
前記部分が、前記回転子を支持する第１の軸受及び第２の軸受を支持するように適合された第１の部分及び第２の部分を有する金属製の軸受支持体を含んでいることを特徴とする付記項６１に記載のブロワ。
［付記項７９］
付記項６１に記載のブロワを備えていることを特徴とするＰＡＰ装置。
［付記項８０］
入口及び出口を含む静止部分と、
前記静止部分に設けられた回転部分と、
前記回転部分を駆動するように適合されたモータであって、巻線を備えた固定子アセンブリを含むモータと、
巻線の抵抗及び／又は電流引き込みを監視し、検出された前記モータの故障を示すために信号を提供することによって、前記モータの故障を検出する検出システムと、
を備えていることを特徴とするブロワ。
［付記項８１］
前記信号には、利用者がブロワを修理するように促す内容が含まれていることを特徴とする付記項８０に記載のブロワ。
［付記項８２］
前記検出された故障には、軸受寿命不具合又は摩擦状態と、電子駆動システムのソフトウェア故障とのうち少なくとも１つが含まれていることを特徴とする付記項８０に記載のブロワ。
［付記項８３］
陽圧で空気を供給するように構成されていることを特徴とする付記項８０に記載のブロワ。
［付記項８４］
複数の固定子歯を含む内側部分と、
前記内側部分を受容するように構成された外側部分であって、自身の内周に沿って、前記内側部分の各歯を受容するように適合された複数の凹所を含んでいる環状の前記外側部分と、
を備えていることを特徴とする固定子アセンブリのための固定子。
［付記項８５］
同軸配置された入口及び出口を含む静止部分と、
前記静止部分に設けられた回転部分と、
前記回転部分を駆動するように適合されたモータと、
を備えているブロワであって、
前記静止部分には、ハウジングと、前記ハウジングに設けられた金属製の軸受支持体とが設けられ、
前記軸受支持体には、第１及び第２の部分が設けられ、
前記回転部分には、前記軸受支持体内部で回転子を支持するために第１の部分及び第２の部分それぞれによって支持される第１の軸受及び第２の軸受が設けられていることを特徴とするブロワ。
［付記項８６］
陽圧で空気を供給するように構成されていることを特徴とする付記項８５に記載のブロワ。

本発明の実施形態によるブロワの断面図である。 図１－１に示されるブロワの静翼／カバー構成要素の斜視図である。 図１－１に示されるブロワの翼付きシールドの斜視図である。 ブロワハウジングカバーが取り外された、図１－１に示されるブロワの上面図である。 本発明の別の実施形態によるブロワの断面図である。 本発明の別の実施形態によるブロワの断面図である。 本発明の別の実施形態によるブロワの断面図である。 本発明の実施形態によるブロワのためのサポートシステムの断面図である。 本発明の実施形態によるブロワのための封止構成の部分断面図である。 本発明の別の実施形態によるブロワのための封止構成の部分断面図である。 本発明の別の実施形態によるブロワの斜視図である。 図７－１に示されるブロワの側面図である。 図７－１に示されるブロワの断面図である。 図７－３に示される断面図の拡大部分図である。 本発明の別の実施形態によるブロワの拡大部分断面図である。 図７－１に示されるブロワの別の断面図である。 図７－５に示される断面図の拡大部分図である。 ハウジングが取り外された、図７－１に示されるブロワの側面図である。 図７－１に示されるブロワの固定子構成要素の上面斜視図である。 図７－８に示される固定子構成要素の底面斜視図である。 図７－８に示される固定子構成要素の断面図である。 図７－１に示されるブロワの第１のシールドの上面斜視図である。 図７－１１に示される第１のシールドの上面図である。 図７－１に示されるブロワの第２のシールドの上面斜視図である。 本発明の別の実施形態によるブロワの断面図である。 本発明の別の実施形態によるブロワの断面図である。 本発明の別の実施形態によるブロワの断面図である。 本発明の一実施形態による固定子の図である。 本発明の一実施形態による固定子の図である。 本発明の一実施形態による固定子の図である。 本発明の別の実施形態による固定子の平面図である。 本発明の別の実施形態によるブロワの斜視図である。 図１２－１に示されるブロワの断面図である。 図１２－１に示されるブロワの固定子の斜視図である。 本発明の別の実施形態によるブロワの斜視図である。 図１３－１に示されるブロワの断面図である。

以下の説明は、共通の特性及び特徴を共有することがあるいくつかの実施形態に関連して設けられた。任意の１つの実施形態の１つ又は複数の特徴が、他の実施形態の１つ又は複数の特徴と組合せ可能なこともあることを理解されたい。さらに、任意の実施形態における任意の単一の特徴又は特徴の組合せが、さらなる実施形態を構成することもある。

本明細書では、用語「備える」は、その「開いた」意味合いで、すなわち「含む」の意味合いで理解されるべきであり、したがって、その「閉じた」意味合い、すなわち「のみからなる」の意味合いに限定されない。対応する意味は、現れる対応する用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「備えられる（ｃｏｍｐｒｉｓｅｄ）」、及び「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」に帰する。本発明の態様は、本明細書では、非侵襲的換気（ＮＩＶＶ）治療装置（例えば、気道陽圧（ＰＡＰ）装置又は流れ発生器）、例えばＣＰＡＰ（例えば、４～２８ｃｍＨ_２Ｏの範囲内で、（マスクで測定される）最大１８０Ｌ／分の流量で）、可変圧力療法（例えば、２～６ｃｍＨ_２Ｏの低い領域、及び６～３０ｃｍＨ_２Ｏの高い領域）、機械換気、及び補助呼吸への本発明の適用において説明され、しかし、本発明の特徴は、ブロワが使用される他の適用分野、例えば真空掃除機、コンピュータ内の冷却機器、及び建築物や車両で見られるものなどＨＶＡＣ装置への用途も有することを理解されたい。すなわち、本明細書で説明されるブロワは、陽圧適用分野と陰圧適用分野との両方における用途を有することがある。

また、以下の各ブロワ実施形態は、２段階を含むものとして説明されるが、各実施形態が、一段設計、又は他の多段設計、例えば３段、４段、又はそれよりも多い段階の設計であってもよいことを理解すべきである。

本明細書では、用語「エアポンプ」と「ブロワ」とは、交換可能に使用されうる。本明細書では、語句「静止部」は、「ボリュート」を含むものとみなされてよい。用語「空気」は、呼吸可能な気体、例えば補助酸素を伴う空気を含むものとみなされてよい。また、本明細書で説明されるブロワは、空気以外に流体をポンプするように設計されうることが認められる。

１． 軸受管を有するブロワ
図１－１～１－４は、本発明の一実施形態によるブロワ１０を例示する。例示されるように、ブロワ１０は、２つの対応する羽根車５０、５２を有する２つの段階を含む。この実施形態では、一方の羽根車５０が、モータ４０の一方の側に位置決めされ、他方の羽根車５２が、モータ４０の他方の側に位置決めされる。しかし、他の適切な羽根車配置も可能であり、例えば２つの羽根車がモータの同じ側に位置決めされる。また、ブロワ１０は、一段設計又は他の多段設計、例えば２つ以上の羽根車を含むこともある。

１．１ 概説
ブロワ１０の静止部分は、第１及び第２のハウジング部２２、２４を有するハウジング２０と、静翼３２を含む固定子構成要素３０と、第１及び第２のシールド６０、７０とを含む。ブロワ１０の回転部分は、モータ４０によって駆動されるように適合された回転可能なシャフト又は回転子８０と、シャフト８０の端部に設けられた第１及び第２の羽根車５０、５２とを含む。モータ４０は、シャフト８０に設けられた磁石４２（例えば、二極磁石）と、固定子アセンブリ４４とを含み、磁石４２によってシャフト８０のスピン運動を引き起こす。一実施形態では、モータは、回転子位置センサ、例えばプリント回路板（ＰＣＢ）上のホールセンサの使用を伴わずに作動されてよく、これは、ワイヤの数を減少し、例えば３本のワイヤにすることがある。

固定子アセンブリ４４は、巻線４６と、巻線４６に設けられた（例えば、スロットの無い、又は歯の無い）固定子又は固定子積層スタック４８とを含む。コイル巻線のさらなる詳細は、特許文献１に開示され、その出願の全体を参照として本明細書に組み込む。

ブロワ１０は、略円筒形であり、一端で第１のハウジング部２２によって設けられた入口２６を有し、他端で第２のハウジング部２４によって設けられた出口２８を有する。ブロワ１０は、入口２６を通してハウジング２０内に気体の供給を引き込むように、かつ加圧された気体の流れを出口２８で提供するように動作可能である。

ブロワ１０は、入口２６と出口２８との両方がブロワ１０の軸１５と位置合わせされた軸対称性を有する。使用時、気体は、一端で軸方向でブロワ１０に入り、他端で軸方向でブロワ１０から出る。そのような構成は、例えば軸対称性及び／又は小さいボリュート乱流により、使用時に比較的低い雑音を提供することがある。そのようなブロワの例示実施形態は、特許文献２に開示されており、その出願の全体を参照として本明細書に組み込む。

一実施形態では、ブロワ１０は、比較的コンパクトであって、約５０～６０ｍｍ、例えば５３ｍｍの全径Ｄと、約４５～５５ｍｍ、例えば５２ｍｍの全長Ｌとを有することがある。しかし、他の適切なサイズも可能である。

１．２ 固定子構成要素
図１－１及び１－２に示されるように、固定子構成要素３０は、基部３４と、基部３４から延在する環状フランジ３６と、管又は軸受管３８と、複数の静翼３２とを含む。例示実施形態では、固定子構成要素３０は、一部片構造として一体形成（例えば、プラスチック材料から射出成形）される。しかし、固定子構成要素３０は、他の適切な様式で構成されてもよい。

図１－１に最も良く示されるように、固定子構成要素３０をハウジング２０内部で支持するために、環状フランジ３６が、第１及び第２のハウジング部２２、２４の間に挟まれる。

複数の静翼３２、例えば２～１００個の静翼が、基部３４のオリフィス３５に気流を向けるように構成される。例示実施形態では、固定子構成要素３０は、６個の静翼３２を有する。各翼３２は、実質的に同一であり、略螺旋形状を有する。さらに、各翼３２が、（管３８に隣接する）内側部分３７と、外側部分３９とを含む。図１－２に最も良く示されるように、内側部分３７は、外側部分３９に関して凹められている（例えば、高さを低減されている）。しかし、固定子構成要素は、段階の間で気流を調整するために他の適切な構造を有することもある。

１．２．１ 軸受の位置合わせ及び保持
管３８の内面９０は、シャフト８０を回転可能に支持する軸受１００、１０２を保持して位置合わせするように構成される。さらに、管３８は、シャフト８０にある磁石４２を取り囲み、磁石４２は、管３８の外面９２に沿って設けられた固定子アセンブリ４４の近傍に位置合わせされる。例示実施形態では、管３８は、十分に「磁気透過性」である少なくとも一部分を有し、磁場がその部分を通ることができるようにし、これにより、固定子アセンブリ４４は、大幅な磁束密度の損失及び／又は熱の増加を伴わずに、管３８内部に位置決めされた磁石４２に対して作用できるようになる。一実施形態では、そのような「磁気透過性」は、管の材料性質の１つ又は複数、例えば非導電性、非磁性、及び／又は熱伝導性によって提供されうる。例えば、管は、以下の１つ又は複数を含むことがある。異方性材料、複合材（例えば、例えば、セラミックフィラー、グラファイトフィラー、及び／又は他のフィラーを有する基部ポリマー（例えば、ＬＣＰ及びＰＰＳ））、異種充填、インサート成形、めっき、イオン注入など。別法として、又は追加として、そのような「磁気透過性」は、管の構造上の性質、例えば管内の１つ又は複数の穿孔やスリットなどによって提供されうる。十分な「磁気透過性」を提供するために、管が、１つ又は複数のこれらの性質、及び／又は十分な度合いのこれらの性質を含むことがあることを理解すべきである。磁気透過性の管のさらなる詳細は、特許文献３及び特許文献４に開示され、それらの各出願の全体を参照として本明細書に組み込む。

例示実施形態では、管は、その長さに沿って円形断面形状を有する。しかし、管が他の適切な形状、例えば、正方形、多角形、円錐形などを有してもよいことを理解すべきである。また、管は、１つ又は複数の部品、例えば多部品構成を含むこともある。さらに、管は、その長さ又は円周に沿って異なる材料性質を有することがあり、例えば、「磁気透過性」、「非導電性」、及び／又は「熱伝導性」の異なるレベル又は領域を有することがある。

例示実施形態では、管３８は、混成の軸受サイズが使用されうるように構成される。図１－１に示されるように、管３８の上端部は、軸受１００を支持するように構成され、管３８の下端部は、軸受１００よりも小さいサイズ又は直径を有する軸受１０２を支持するように構成される。

具体的には、管３８の上端部は、直径ｄ１を画定して軸受１００を支持するように適合された環状面９０（１）を含む。管３８の下端部は、より小さい直径ｄ２を画定して軸受１０２を支持するように適合された環状面９０（２）を含む。例示されるように、一部片の管３８が、正確なボア間の位置合わせを提供し、これは、正確な軸受間の位置合わせを提供する。

一実施形態では、管は、管の上端部と下端部とが同じサイズの軸受を支持するように適合されるように製造されてもよい。しかし、混成の軸受サイズを支持するように構成された管は、ドロー成形プロセスのラインを容易にすることがある。また、管は、１つ又は複数の軸受を支持するように構成されてもよく、軸受は、他の適切な構成、例えば流体軸受を含むこともある。さらに、一実施形態では、管は、管の上端部が、管の下端部に支持される軸受よりも小さいサイズ又は直径を有する軸受を支持するように構成されるように構成されてもよい（例えば、第２の羽根車に向かってより大きい入口直径を有するブロワ）。

（それぞれの端部に軸受１００、１０２が設けられた）シャフト８０を管３８の下端部に案内するために、面９０（１）と９０（２）との間に傾斜面９０（３）が提供されてよい。例えば、シャフト８０のより小さい軸受の側が、管３８の上端部を通して管３８内に挿入又は「投入」されてよい。より小さい軸受１０２が下端部に近づくと、傾斜面９０（３）が、軸受１０２を、直径を小さくされた面９０（２）と係合するように案内する。したがって、軸受１０２は、その動作位置に自己案内される。

例示実施形態では、管３８の下端部は、その下端部に軸受１０２のためのストップ又は支持体を提供するフランジ９４を含む。管３８の上端部は、シールド又は回転子キャップ６０に係合するように適合され、キャップ６０は、軸受１００のためのストップを上端部に提供し、それによりシャフト８０を管３８内部で保持する。

座金１０４と、ばね又は付勢要素１０６とが、軸受１０２と回転子磁石４２との間に提供されてよく、回転子磁石４２と固定子アセンブリ４４との位置合わせを保ち、かつ／又は軸受１０２の内側レースへの予荷重を提供する。

一実施形態では、シャフト８０の端部は、軸受１００、１０２を動作位置に固定するための１つ又は複数の結合溝を含むことがあり、シャフト８０の中間部分は、磁石４２を動作位置に固定するための１つ又は複数の結合溝（例えば、螺旋結合溝）を含むことがある。結合溝は、シャフトの選択された部分（例えば、シャフトの端部及び中間）に提供されてよく、又は結合溝は、シャフトの全長に沿って延在してもよい。別の実施形態では、シャフトの中間部分が、磁石を動作位置に固定するためのねじ山（例えば、シャフトの外面から外方向に延在する）を含むことがある。

１．２．２ 固定子アセンブリの位置合わせ及び保持
固定子アセンブリ４４は、管３８の外面９２に沿って設けられた。さらに、固定子構成要素３０と第１のシールド６０とが、固定子アセンブリ４４を動作位置に支持して保つように協働する。

例示されるように、固定子アセンブリ４４の巻線４６は、静翼３２の凹められた内側部分３７によって収容又は支持され、固定子アセンブリ４４のスタック４８は、静翼３２の外側部分３９によって収容又は支持される。さらに、シールド６０が環状フランジ６４を含み、環状フランジ６４は、巻線４６の上側部分を取り囲み、スタック４８の上面４７又は外面４９に係合する（例えば、図１－１の左側は、スタック４８の上面４７に係合するフランジ６４を示し、図１－１の右側は、スタック４８の外面４９に係合するフランジ６４を示す）。環状フランジ６４の伸長部分（すなわち、スタック４８の外面４９に係合する部分）は、より詳細に以下に説明するように、ハウジングに係合するタブに対処するように設けられた。このようにして、固定子構成要素３０とシールド６０とは、固定子アセンブリ４４を取り囲んで挟むように協働する。

例示実施形態では、スタック４８の外面４９及び／又はスタック４８に係合する環状フランジ６４が、気体の流れに露出される。この構成は、使用時に気体がハウジング２０を通って流れるときに、スタック４８の強制対流冷却を可能にする。さらに、この構成は、気体又は患者空気の加熱を補助することがある。

さらに、固定子アセンブリ４４の巻線４６が、気体の流れに露出されて冷却され、かつ気体又は患者空気の加熱を補助する。

一実施形態では、固定子構成要素３０とシールド６０とが、熱伝導性であってよく（例えば、ポリマー材料へのグラファイト又は他のフィラーの添加）、熱伝導を助ける。

１．３ シールド
第１又は上側のシールド６０は、ディスク部分６２と、ディスク部分６２の外縁部から延在し、上述したように固定子アセンブリ４４に係合するように適合された環状フランジ６４とを含む。ディスク部分６２の外縁部は、羽根車５０の外縁部と実質的に並ぶ、又は径方向で羽根車５０の外縁部を越えて延在する。シールド６０は、環状フランジ６４とハウジング部２２の側壁との間に狭い環状ギャップ１１０を提供し、この環状ギャップ１１０は、気体を固定子構成要素３０に向けるのに十分である。

ディスク部分６２は、シャフト８０がそこを通って延在できるようにする開口６６を含む。環状フランジ又は突出部６８が、開口６６に沿って提供され、例えば摩擦嵌合によって固定子構成要素３０の管３８の上端部に係合するように構成される。

また、環状フランジ６４は、１つ又は複数のタブ６５を含み、タブ６５は、第１のハウジング部２２と固定子構成要素３０との間に画定されたそれぞれのスロット２３内部に係合するように適合される（例えば、図１－１及び１－４参照）。図１－４に示されるように、シールド６０は、３つのタブ６５を含み、タブ６５は、第１のハウジング部２２と固定子構成要素３０との間に画定されたそれぞれのスロット２３内に受け取られる。しかし、任意の適切な数のスロット／タブが提供されうる。また、スロット／タブは任意選択であってよく、シールド６０が、他の適切な様式でハウジング内部で支持されてもよいことを理解すべきである。

第２又は下側のシールド７０は、気流を出口２８に向けるために、複数の静翼７２、例えば２～１００個の静翼を含む。例示実施形態では、シールド７０は７個の静翼を有する。各翼７２は、実質的に同一であり、略螺旋形状を有する。さらに、各翼７２は、（ハブ７４に隣接する）内側部分７３と、外側部分７５とを含む。図１－１及び１－３に最も良く示されるように、外側部分７５は、内側部分７３に関して凹められており（例えば、高さを低減されており）、内側部分７３と外側部分７５との間に外形縁部７６が延在する。

例示実施形態では、静翼７２は、第２のハウジング部２４内部で出口２８に隣接してシールド７０を支持する。例示されるように、シールド７０の外形縁部７６は、出口２８の縁部に係合して、シールド７０を出口２８と位置合わせする。ハブ７４と翼７２の内側部分７３とは、少なくとも部分的に出口２８を通って延在し、翼７２の外側部分７５は、第２のハウジング部２４の下壁に係合する。シールド７０の中央部分にあるハブ７４は、出口２８に向けて下に気流を向けるように整形される。

１．３．１ 代替の気流路
一実施形態では、軸受１００、１０２にわたって圧力バランスを提供するために、シールド６０が、入口導管８４と出口導管８６（図１－１に破線で示される）とを含むことがある。具体的には、入口及び出口導管８４、８６は、管３８、したがって軸受１００、１０２の周りに圧力のショート回路を提供し、軸受１００、１０２の潤滑剤の乾燥又は移動を回避する（例えば、管を通り、かつ軸受の内部を通る気流は、軸受内のグリースを乾燥させて軸受から熱を取り除くことがある）。すなわち、入口導管８４は、シールド６０と管３８との間の空間内に空気が流れることができるようにし、出口導管８６は、空気がその空間から外に流れることができるようにする。そのような構成は、任意の圧力差が、上述したように管３８を通って進むのではなく、入口及び出口導管８４、８６を通って流出することができるようにする。

代替実施形態では、図２に示されるように、シャフト８０に沿って溝１８４、１８６が設けられたことがあり、軸受の乾燥を回避するために軸受１００、１０２それぞれの周りに気流又は圧力のショート回路を提供する。例示されるように、溝１８４、１８６は、それぞれの軸受１００、１０２に隣接して提供され、例えば管３８内部での圧力差により空気が管３８を通って流れるときに、空気が、それぞれ軸受１００、１０２を通るのではなく溝１８４、１８６を通って流れることができるようにする。一実施形態では、１つ又は複数の溝は、例示されるように選択された部分に沿ってではなく、シャフトの長さに沿って延在してもよい。別法として、溝１８４、１８６は、それぞれの軸受１００、１０２の外径に隣接して管３８に存在してもよい。

１．４ 羽根車
例示実施形態では、各羽根車５０、５２は、一対のディスク状シュラウド５５、５６の間に挟まれた、複数の連続的に曲げられた、又は直線形のブレード５４を含む。シュラウドは、使用時に音響雑音を減少する助けをすることがある。下側シュラウド５６は、シャフト８０を受け取るように適合されたハブ又はブッシング５８を組み込む。また、各羽根車５０、５２は、テーパ付き構成を含み、ブレード５４が、外縁部に向けてテーパを有する。羽根車のさらなる詳細は、特許文献５に開示され、その出願の全体を参照として本明細書に組み込む。

一実施形態では、各羽根車は、ガラス強化ポリカーボネートから構成されてよい。別の実施形態では、各羽根車は、ガラス強化液晶ポリマー（ＬＣＰ）、例えばＴｉｃｏｎａ Ｖｅｃｔｒａ－Ｅ１３０ｉから構成されてよい。ガラス強化ＬＣＰは、特に羽根車共振を低減することによって音響雑音を低減することに関して、音響減衰を改善することがある。しかし、他の適切な材料も可能である。

１．５ 流体流路
第１の段階で、空気は、入口２６からブロワ１０に入り、第１の羽根車５０に進み、そこで接線方向に加速されて、径方向外側に向けられる。入口で吸引力が発生されて、空気をブロワ内に引き込むことに留意されたい。次いで、空気は、大きい接線方向速度成分、さらにまた軸方向成分を有して螺旋状に流れ、シールド６０の外縁部とハウジング部２２の側壁とによって画定されるギャップ１１０を通過する。上述したように、空気は、使用時に圧力バランスを提供するために、シールド６０を通って（入口及び出口導管８４、８６を通って）流出することがある。次いで、空気は、固定子構成要素３０内に形成された静翼３２に入り、オリフィス３５に向けて径方向内側に向けられ、その後、第２の段階に向けられる。

第２の段階で、空気は、第２の羽根車５２に進み、そこで接線方向に加速されて、径方向外側に向けられる。次いで、空気は、大きい接線方向速度成分、さらにまた軸方向成分を有して螺旋状に流れ、シールド７０の外縁部とハウジング部２４の側壁とによって画定されるギャップ１１２を通過する。次いで、空気は、シールド７０内に形成された静翼７２に入り、出口２８に向けられる。

例示実施形態では、気流は、ブロワ内部で、実質的に軸方向で各段階に入って出る。したがって、空気は、一端で軸方向でブロワに入り、他端で軸方向でブロワから出る。軸対称性のブロワはバランスを提供し、これは、より低いレベルのブレード通過音、及びより低いレベルの乱流雑音をもたらす。

２． 混流上側羽根車を有するブロワ
図３は、本発明の別の実施形態によるブロワ２１０を例示する。ブロワ２１０は、上述したブロワ１０と実質的に同様である。対照的に、上側羽根車２５０は、混合流構造を有し、第１のハウジング部２２２と第１のシールド２６０との対応する部分が、上側羽根車２５０の混合流構造に合致するようにテーパを付けられる。

例示されるように、羽根車のブレード２５４はそれぞれ、外縁部に向かってテーパを有する端部２５７を含む。さらに、各ブレード２５４の端部２５７は、ハブ２５８に関して下方向に曲げられる、角度を付けられる、又は傾斜される。例えば、各端部２５７の長手方向軸Ｌは、ハブ２５８の軸Ｈに関して角度αで曲げられてよく、又は角度を付けられてよい。そのような角度αは、約９０°～１６０°、例えば１２５°であってよい。しかし、用途に応じて他の適切な角度も可能である。

第１のハウジング部２２２の上壁２２５は、羽根車２５０の混合流構造に合致するようにテーパを付けられ、シールド２６０の上壁２６７は、羽根車２５０の混合流構造に合致するようにテーパを付けられる。

３． 代替の静止部分を有するブロワ
図４は、本発明の別の実施形態によるブロワ３１０を例示する。上述したブロワ１０、２１０と同様に、ブロワ３１０は、モータ３４０の一方の側に位置決めされた１つの羽根車３５０と、モータ３４０の他方の側に位置決めされた１つの羽根車３５２とを有する２つの段階を含む。また、ブロワ３１０は、入口３２６と出口３２８との両方がブロワ３１０の軸３１５と位置合わせされて軸対称性を有する。対照的に、ブロワ３１０は、静止部分の代替構成を提供する。

３．１ 概説
ブロワ３１０の静止部分は、第１及び第２のハウジング部３２２、３２４を有するハウジング３２０と、静翼３３２を含む固定子構成要素３３０と、第１及び第２のシールド３６０、３７０とを含む。ブロワ３１０の回転部分は、モータ３４０によって駆動されるように適合された回転可能なシャフト又は回転子３８０と、シャフト３８０の端部に設けられた第１及び第２の羽根車３５０、３５２とを含む。モータ３４０は、シャフト３８０に設けられた磁石３４２と、固定子アセンブリ３４４とを含み、磁石３４２によってシャフト３８０のスピン運動を引き起こす。

一実施形態では、図４に示されるように、ブロワ３１０は、比較的コンパクトであって、約５０～６０ｍｍ、例えば５３ｍｍの全径Ｄと、約４５～５５ｍｍ、例えば５２ｍｍの全長Ｌとを有することがある。各羽根車３５０、３５２は、約４０～４５ｍｍ、例えば４２ｍｍの直径を有することがある。しかし、他の適切なサイズも可能である。

３．２ 固定子構成要素
図４に示されるように、固定子構成要素３３０は、基部３３４と、ハウジング３２０内部で固定子構成要素３３０を支持するために基部３３４から延在する環状フランジ３３６と、シャフト３８０を回転可能に支持する軸受３００、３０２を保持して位置合わせするための管３３８と、複数の静翼３３２とを含む。上述の実施形態と同様に、固定子構成要素３３０は、一部片構造として一体形成（例えば、射出成形）されてよい。

例示実施形態では、各翼３３２は、固定子アセンブリ３４４を動作位置に支持して保つことができるように十分長い外側部分３３９を含む。例示されるように、各翼３３２の外側部分３３９は、固定子アセンブリ３４４の外面３４５に係合する内面３１５を提供する。一実施形態では、固定子アセンブリ３４４を定位に固定するために、向かい合う翼が、約３０～３５ｍｍ、例えば３４ｍｍの直径ｄを画定することがある。しかし、例えば固定子アセンブリのサイズに応じて、他の適切なサイズも可能である。

さらに、各翼３３２の外側部分３３９の自由端が、シールド３６０に係合するように適合され、それによりシールド３６０を動作位置に支持して保つことができる。

３．３ シールド
第１又は上側のシールド３６０は、内側環状フランジ３６７と外側環状フランジ３６９とを含む。内側環状フランジ３６７は、例えば摩擦嵌合によって固定子構成要素３３０の管３３８の上端部に係合するように構成され、外側環状フランジ３６９は、例えば摩擦嵌合によって翼３３２の外側部分３３９に係合するように構成される。

第２又は下側のシールド３７０は、第２のハウジング部３２４によって動作位置に支持されて保たれる。シールド３７０の中央部分にあるハブ３７４は、出口３２８に向けて下に気流を向けるように整形される。

３．４ ハウジング
例示実施形態では、ハウジング３２０の第２のハウジング部３２４は、気流を出口３２８に向けるために、複数の静翼３２５、例えば２～１００個（例えば約５～１５個）の静翼を含む。例示されるように、静翼３２５は、第２のハウジング部３２４内部で出口３２８に隣接してシールド３７０を支持する。また、静翼３２５の少なくとも１つが、シールド３７０を定位に位置合わせして固定するために、シールド３７０に設けられた開口３７７を通って延在するように適合された突出部３２７を含む。

４． ブロワのためのサポートシステム
上述したブロワ１０、２１０、３１０はそれぞれ、（ＰＡＰ装置又は流れ発生器などＮＩＶＶ装置の一部分を形成する）外側ケーシング又はシャーシ内部で支持されてよい。一実施形態では、各ブロワは、支持を提供するように、かつブロワの入口側と出口側との間にシールを提供するように構成されたサポートシステムによって、外側ケーシング内部で支持されてよい。

一実施形態では、図５に示されるように、外側ケーシング４００は、基部４０２と、基部４０２に設けられたカバー４０４とを含む。サポートシステム４０５は、ブロワ（例えばブロワ１０）を支持するために側部支持体４０６と底部支持体４０８とを含む。

例示されるように、側部支持体４０６は、ブロワハウジング（例えば、ハウジング２０）に設けられた（例えば、シリコーン又はＴＰＥからなる）環状リングの形態であり、基部４０２とカバー４０４との間に画定されたそれぞれのスロット４０３内部に係合するように適合された端部４０７を含む。底部支持体４０８は、複数の可撓性脚部又は可撓性ペグ、例えば３つの脚部の形態であり、これらは、基部４０２の底壁に係合するように適合される。環状リング４０６（ディバイダシール又はソフトガードル／シールとも呼ばれる）は、シャーシ内でブロワ１０を懸架／支持し、ブロワの入口側をブロワの出口側から分割又は封止して（すなわち、低圧側と高圧側とを分割又は分離して）、例えば、流れを外側ケーシング４００の出口に向ける接続管の必要性をなくす。脚部４０８は、例えばリング４０６が老化してクリープする場合に、ブロワの入口側と出口側との間のバックアップシール又はブロワのためのバックアップ支持体として働くことがある。

例示されるように、比較的小さい出口マフラー体積Ｖ１が、ブロワの出口側に提供され、比較的小さい入口マフラー体積Ｖ２が、ブロワの入口側に設けられた。

一実施形態では、環状リング４０６と脚部４０８とは、ブロワ１０の第１のハウジング部２２（すなわち、ブロワの第１段階カバー）の外側にオーバーモールドされてよい。例示されるように、オーバーモールドされたフィーダ４０９が、オーバーモールドされたリング４０６を各オーバーモールドされた脚部４０８と相互接続することがある。例えば、第１のハウジング部２２は（第２のハウジング部２４と共に）、比較的剛性のプラスチック材料、例えばポリカーボネート（ＰＣ）、又はアクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）から構成されてよく、オーバーモールドされるリング４０６、脚部４０８、及びフィーダ４０９は、エラストマー材料、例えばＶｅｒｓｏｌｌａｎ（商標）から構成されてよい。別法として、リング、脚部、及び／又はフィーダは、動作位置に取り付けられた個別の成形部片であってもよい。

サポートシステム４０５は、ブロワの入口及び出口に隣接する入口及び出口シールの必要性をなくす構成を提供する。さらに、サポートシステム４０５は、エラストマー材料から構成され、これは、例えばばねを使用せずに、ブロワ１０と外側ケーシング４００とを隔離（例えば振動絶縁）し、かつ／又はブロワ１０と外側ケーシング４００との間の懸架体として働く。一実施形態では、さらなる支持体（例えば、脚部又はペグ）が、ブロワの上部及び／又は側部に提供されてよく、それにより、外側ケーシングと、その中に支持されるブロワとを任意の方向に向けることができ、例えば、ケーシングを垂直ではなく横向きに位置決めすることができる。

５． ブロワハウジングのための封止構成
上述したブロワ１０、２１０、３１０はそれぞれ、例えば漏れ又は圧力損失を防止するために、ハウジングのハウジング部の間に封止構成を含むことがある。

一実施形態では、図６－１に示されるように、ブロワの第１のハウジング部５２２（すなわち、ブロワの第１段階カバー）の端部が、第１及び第２のステップ５２７（１）、５２７（２）を有するステップ形状を含む。各ステップ５２７（１）、５２７（２）は、封止構造、すなわちそれぞれ第１及び第２のシール５９７（１）、５９７（２）を設けられる。一実施形態では、シール５９７（１）、５９７（２）は、上述したように第１のハウジング部５２２にオーバーモールドされることがあり、例えばエラストマーシール５９７（１）、５９７（２）が、比較的剛性のプラスチックの第１のハウジング部５２２にオーバーモールドされる。

ブロワの第２のハウジング部５２４の端部は、第１のハウジング部５２２と同様のステップ形状、例えば第１及び第２のステップ５２９（１）、５２９（２）を含む。

例示されるように、第１及び第２のハウジング部５２２、５２４が互いに結合されるとき、第１のハウジング部５２２の第１のシール５９７（１）が、第２のハウジング部５２４の第１のステップ５２９（１）に係合して、ハウジング部５２２、５２４の間のシールを提供する。また、第１のハウジング部５２２の第２のステップ５２７（２）と、第２のハウジング部５２４の第２のステップ５２９（２）とが、静翼５３２を含む固定子構成要素５３０（例えば、固定子構成要素３０と同様）の縁部５３１を受け取って支持するように適合されたスロットを画定するように協働する。第２のシール５９７（２）は、固定子構成要素５３０とハウジング部５２２、５２４との間のシールを提供する。

さらに、複数のスナップ嵌め部材５１６、例えば３つのスナップ嵌め部材が、第１のハウジング部５２２の端部に提供され、これらは、第２のハウジング部５２４に設けられたそれぞれのショルダ５１８にスナップフィットで係合するように適合される。スナップ嵌め部材５１６は、第１及び第２のハウジング部５２２、５２４を互いに固定して、シールを保つ。しかし、第１及び第２のハウジング部が他の適切な様式、例えば溶接、接着（例えば膠付け）、熱かしめ、固定具（例えば、ねじ）などで互いに固定されてもよいことを理解すべきである。

また、図６－１は、第１のハウジング部５２２に設けられたオーバーモールドされたリング４０６及びフィーダ４０９を例示し、上述した外側ケーシングの基部４０２とカバー４０４との間のスロット内部に係合されたリング４０６を例示する。さらに、図６－１は、固定子構成要素５３０とブロワの出口との間にある羽根車５５４を例示する。

代替実施形態では、図６－２に示されるように、固定子構成要素５３０の縁部５３１は、例えば把持及び封止を改善するために、第２のシール５９７（２）に係合するように適合された比較的剛性の突起５３３（例えば、Ｖ字突起）を含むことがある。また、第２のシール５９７（２）は、図６－１に示されるようにビード状の形状ではなく、よりブロック状の形状を有することもある。

６． 代替のブロワ実施形態
図７－１～７－１３は、本発明の別の実施形態によるブロワ６１０を例示する。上述したブロワ１０、２１０、３１０と同様に、ブロワ６１０は、モータ６４０の一方の側に位置決めされた１つの羽根車６５０と、モータ６４０の他方の側に位置決めされた１つの羽根車６５２とを有する２つの段階を含む。また、ブロワ６１０は、入口６２６と出口６２８との両方がブロワ６１０の軸６１５と位置合わせされた軸対称性を有する。

６．１ 概説
ブロワ６１０の静止部分は、第１及び第２のハウジング部６２２、６２４を有するハウジング６２０と、固定子構成要素６３０と、第１及び第２のシールド６６０、６７０とを含む。ブロワ６１０の回転部分は、モータ６４０によって駆動されるように適合された回転可能なシャフト又は回転子６８０と、シャフト６８０の端部に設けられた第１及び第２の羽根車６５０、６５２（例えば、混流）とを含む。モータ６４０は、シャフト６８０に設けられた磁石６４２と、固定子アセンブリ６４４とを含み、磁石６４２によってシャフト６８０のスピン運動を引き起こす。

固定子アセンブリ６４４は、巻線６４６と、巻線６４６に設けられた（例えば、スロットの無い、又は歯の無い）固定子又は固定子積層スタック６４８とを含む。一実施形態では、巻線６４６の抵抗及び／又は電流引き込み（例えば、開始時）が、温度を求めるために監視されてよく、これは、モータの故障を示すために使用されうる（例えば、軸受故障検出、軸受寿命不具合又は摩擦状態、電子駆動システムにおけるソフトウェア故障）。例えば、モータが停止された後、しかし依然として高温であるとき、（例えば、ブロワ内の回路によって）巻線の抵抗が測定されてよい。巻線の抵抗は、既知の様式で温度と共に変化することに留意されたい。抵抗が、通常の温度よりもはるかに高い温度を示唆するようなものであった場合、装置は故障モードになり、例えばブロワの点検を受けるようにユーザに促す。いくつかのブロワ故障、例えば軸受寿命不具合又は電子駆動システムにおけるソフトウェア故障は、異常に高い温度をもたらす傾向がある。

入口６２６は、一端で第１のハウジング部６２２（第１段階カバーとも呼ばれる）によって提供され、出口６２８は、他端で第２のハウジング部６２４（最終段階カバーとも呼ばれる）によって設けられた。

６．２ 固定子構成要素
図７－７～７－１０に最も良く示されるように、固定子構成要素６３０は、環状基部６３４と、シールド部分６３６と、シールド部分６３６から延在する管又は軸受管６３８と、基部６３４とシールド部分６３６との間に延在する複数の離隔された側壁６３２とを含む。例示されるように、固定子構成要素６３０は、円筒形「ケージ」を形成し、離隔された側壁６３２が、「ケージ」内への開口を画定する。固定子構成要素６３０は、一部片構造として一体形成（例えば、射出成形）されてよい。しかし、固定子構成要素６３０は、他の適切な様式で構成されてもよく、かつ／又は複数の個別の部品として形成されてもよい。

図７－３～７－５に最も良く示されるように、基部６３４は、第１及び第２のハウジング部６２２、６２４の間に挟まれて、ハウジング６２０内部で固定子構成要素６３０を支持する。さらに、第２のハウジング部６２４は、例えば把持及び封止を改善するために、第１のハウジング部６２２に係合するように適合された突起６９５（例えば、図７－４に最も良く示されるようにＶ字突起）を含むことがある。

代替実施形態では、図７－４Ｂに示されるように、第１のハウジング部６２２は、第２のハウジング部６２４の接続部分６２４（１）に重なる、かつ／又は張り出すように構成された接続部分６２２（１）を含むことがある。上述の実施形態と同様に、固定子構成要素６３０の基部６３４は、第１及び第２のハウジング部６２２、６２４の間に挟まれる。さらに、第２のハウジング部６２４は、第１のハウジング部６２２に対する封止のための突起６９６を含むことがある。

シールド部分６３６の外縁部は、羽根車６５０の外縁部と実質的に並ぶ、又は径方向で羽根車６５０の外縁部を越えて延在する。シールド部分６３６は、その外縁部とハウジング部６２２の側壁との間に狭い環状ギャップ７１０を提供し、この環状ギャップ７１０は、気体を固定子構成要素６３０に向けるのに十分である。シールド部分６３６は、管６３８の内部へのアクセスを可能にする開口６６６を含む。

６．２．１ 軸受の位置合わせ及び保持
上述の実施形態と同様に、管６３８は、シャフト６８０を回転可能に支持する（例えば、混成の軸受サイズの）軸受６００、６０２を保持して位置合わせするように構成される。さらに、管６３８は、十分に「磁気透過性」であり、これにより、固定子アセンブリ６４４は、大幅な磁束密度の損失及び／又は熱の増加を伴わずに、管６３８内部に位置決めされた磁石６４２に対して作用できるようになる。

また、管６３８は、回転子動作によって引き起こされる振動を減衰するために音響減衰材料、例えば、ポリプロピレン、ナイロン（強化）、セラミック装填（伝熱）を伴う液晶ポリマー（ＬＣＰ）、グラファイト充填を伴うポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）から構成されてよい。玉軸受が利用される場合、軸受内部の玉の数は、振動を最小限にするように最適化されてよい。

キャップ部分６６８が、開口６６６に沿ってシールド部分６３６に設けられた。キャップ部分６６８は、軸受６００のためのストップを提供し、それによりシャフト６８０を管６３８内部で保持する。さらに、キャップ部分６６８は、羽根車６５０のためのスペーサとして働くこともある。

座金６０４と、ばね又は付勢要素６０６とが、軸受６０２と回転子磁石６４２との間に提供されてよく、スペーサ６０７が、軸受６００と回転子磁石６４２との間に提供されてよく、例えば、回転子磁石６４２と固定子アセンブリ６４４との位置合わせ／間隔を保ち、摩耗ストップとして働き、かつ／又は予荷重を提供する。また、軸受６００に隣接するスペーサ６０７（例えば、金属フェライトから構成される）が、磁気分路又は磁束シールドとして働き、磁場を巻線６４６に向けて、軸受６００から離し、例えば軸受の加熱を回避する。そのようなスペーサ又はシールドは、軸受６０２に隣接して提供されてもよいことを理解すべきである。磁束シールドは任意選択の構成要素であってよいが、軸受外側レース及び玉における渦電流損失の低減により、軸受／潤滑剤の寿命を高めることがある。

図７－３に示されるように、ばね６０６は、軸受６０２に対して、内側レース予荷重（ＩＲＰ）、例えば約１．２５ｌｂばね荷重を提供する。具体的には、軸受６０２は、内側レース６０２（１）と、外側レース６０２（２）と、内側及び外側レースの間に設けられた玉軸受６０２（３）とを含む（例えば、玉軸受とレースとの間に間隙が存在することもある）。内側及び外側レース６０２（１）、６０２（２）は、玉軸受６０２（３）が動く面を提供する。また、軸受は、内側及び外側レースの間にスペーサ要素を含むことがあり、玉軸受の間の間隔を保つ（例えば、それぞれの玉軸受を受け取るために開口を有するシリンダ）。例示実施形態では、ばね６０６は、軸受にばね荷重を提供するために軸受６０２の内側レース６０２（１）に係合するように構成されて配置され、このばね荷重が、玉軸受をレースと接触させる（すなわち、荷重が、内側レースから玉軸受に、かつ玉軸受から外側レースに伝達される）。

代替実施形態では、ばねは、軸受に対して外側レース予荷重（ＯＲＰ）を提供するように構成されて配置されてよい（例えば、以下に説明する図８及び９－１～９－２参照）。

６．２．２ 代替の気流路
上述した実施形態と同様に、シールド部分６３６とキャップ部分６６８とは、（図７－６及び７－８に示されるように）バイパス通路又は導管６８６を提供するように協働して、軸受６００、６０２にわたって圧力バランスを提供する。具体的には、バイパス通路６８６は、管６３８、したがって軸受６００、６０２の周りに圧力のショート回路を提供する。

一実施形態では、厳しい公差（すなわち、小さいギャップ）が、キャップ部分６６８の内径とシャフト６８０との間で提供され、これは、キャップ部分６６８とシャフト６８０との間のインピーダンスを高める。したがって、空気は、より小さい抵抗で、バイパス通路又は流出穴６８６を通って流れることができる（例えば、厳しい公差は、図１－１に示されるバイパス構成にも当てはまることがある）。

バイパスを用いないと、空気が、軸受を通り、高圧側から低圧側へ上に向かって流れることがある。バイパス通路は、高圧区域を、上側軸受の上方の点に接続する。これは、高い圧力が、軸受の対にわたっていくらか均一に存在することを意味する。したがって、軸受を通る流れはほとんどなく、グリースは乾燥せず、移動もされず、それにより軸受寿命を延ばす。

６．２．３ 固定子アセンブリの位置合わせ及び保持
固定子アセンブリ６４４は、管６３８の外面に沿って設けられた。さらに、より詳細に以下に説明するように、固定子構成要素６３０と第１のシールド６６０とが、固定子アセンブリ６４４を動作位置に支持して保つように協働する。

６．３ 第１のシールド
図７－１１～７－１２に最も良く示されるように、第１のシールド６６０は、基部６６１と、基部６６１に設けられた複数の静翼６６３とを含む。第１のシールド６６０は、例えば、第１のシールド６６０にあるピン６６５を、固定子構成要素６３０の基部６３４に設けられたそれぞれの開口６３５と係合することによって（例えば、定位に熱かしめされるピン）、固定子構成要素６３０に取り付けられる。しかし、第１のシールド６６０は、他の適切な様式で固定子構成要素６３０に取り付けられてもよい。

複数の静翼６６３、例えば２～１００個の静翼が、基部６６１のオリフィス６６７に気流を向けるように構成される。例示実施形態では、固定子構成要素６３０は、６個の静翼６６３を有する。各翼６６３は、実質的に同一であり、略螺旋形状を有する。さらに、各翼６６３は、（オリフィス６６７に隣接する）内側部分６３７と、外側部分６３９とを含む。図７－１１に最も良く示されるように、内側部分６３７は、外側部分６３９に関して凹められている（例えば、高さを低減されている）。

図７－３及び７－５に最も良く示されるように、固定子アセンブリ６４４の巻線６４６は、静翼６６３の凹められた内側部分６３７によって係合又は支持され、固定子アセンブリ６４４のスタック６４８は、静翼６６３の外側部分６３９によって係合又は支持される。

さらに、スタック６４８の外面６４９（例えば、図７－３及び７－５参照）は、離隔された側壁６３２の内面によって設けられた離隔された歯６５１（例えば、図７－９参照）と係合又は噛合するように適合された歯付き構成を含む。スタック６４８の歯付き構成の残りの部分は、例えば側壁６３２の外面と面一に、固定子構成要素６３０の開口６３３を通って少なくとも部分的に突出する（図７－５及び７－７参照）。このようにして、固定子構成要素６３０と第１のシールド６６０とは、固定子アセンブリ６４４を動作位置に保持又は固定するように協働する。

図７－１～７－３及び７－７に示されるように、ワイヤ６９８（例えば、三相モータのための３本のワイヤ）が、巻線６４６からハウジング６２０の外側に延在して、外部電流源から巻線６４６に電流を伝導する。例示されるように、スロット６３１が、固定子構成要素６３０を通して提供され（図７－９参照）、スロット６２１が、ハウジング６２０を通して提供され（図７－３参照）、巻線６４６からハウジング６２０の外側へのそれぞれのワイヤ６９８の通過に対処する。

例示実施形態では、スタック６４８及び巻線６４６は、図７－３、７－５、及び７－７に示されるように、例えば固定子構成要素６３０の開口６３３を通して、気体の流れに露出される。この構成は、使用時に気体が固定子構成要素６３０を通って流れるときに、スタック６４８／巻線６４６の強制対流冷却を可能にする。さらに、この構成は、患者空気の加熱を補助することがある。

６．４ 第２のシールド
図７－１３に示されるように、気流を出口６２８に向けるために、第２のシールド６７０が、複数の静翼６７２、例えば２～１００個の静翼を含む。例示実施形態では、シールド６７０は、７個の静翼を有する。各翼６７２は、実質的に同一であり、略螺旋形状を有する。さらに、各翼６７２は、（ハブ６７４に隣接する）内側部分６７３と、外側部分６７５とを含む。図７－３及び７－５に最も良く示されるように、外側部分６７５は、内側部分６７３に関して凹められており（例えば、高さを低減されており）、内側及び外側部分６７３、６７５の間に外形縁部６７６が延在する。

例示実施形態では、静翼６７２は、第２のハウジング部６２４の内部で出口６２８に隣接してシールド６７０を支持する。例示されるように、シールド６７０の外形縁部６７６は、出口６２８の縁部に係合して、シールド６７０を出口６２８と位置合わせする（図７－３参照）。図７－３に最も良く示されるように、ハブ６７４と翼６７２の内側部分６７３とは、少なくとも部分的に出口６２８を通って延在し、翼６７２の外側部分６７５は、第２のハウジング部６２４の下壁に係合する。シールド６７０の中央部分にあるハブ６７４は、出口６２８に向けて下に気流を向けるように整形される。

さらに、第２のシールド６７０は、図７－３に示されるように、第２のハウジング部６２４の下壁に設けられたそれぞれの開口６７８と係合するように適合されたピン６７７、例えば定位に熱かしめされるピンを含む。しかし、第２のシールド６７０は、他の適切な様式で第２のハウジング部６２４に取り付けられてもよい。

第２のシールド６７０（最終段階ディスクとも呼ばれる）は、羽根車６５２のブレードに任意の不連続を与えないように、静翼６７２をカバーするためにディスク又はシールドを含む。しかし、羽根車ブレードに任意の不連続を与えないように、他の構造が提供されてもよい。例えば、静翼６７２が、第２のハウジング部６２４に一体化されてよく、羽根車６５２が、羽根車ブレードと静翼６７２との間で回転シュラウド又はシールドとして働くように下側シュラウドを含むことがある。

６．５ 流体流路
第１の段階で、空気は、入口６２６からブロワ６１０に入り、第１の羽根車６５０に進み、そこで接線方向に加速されて、径方向外側に向けられる。入口で吸引力が発生されて、空気をブロワ内に引き込むことに留意されたい。次いで、空気は、大きい接線方向速度成分、さらにまた軸方向成分を有して螺旋状に流れ、シールド部分６３６の外縁部とハウジング部６２２の側壁とによって画定されるギャップ７１０を通過する。次いで、空気は、固定子構成要素６３０の開口６３３を通って固定子構成要素６３０に入り、第１のシールド６６０の静翼６６３に流れ、そこでオリフィス６６７に向けて径方向内側に向けられ、その後、第２の段階に向けられる。

第２の段階で、空気は、第２の羽根車６５２に進み、そこで接線方向に加速されて、径方向外側に向けられる。次いで、空気は、大きい接線方向速度成分、さらにまた軸方向成分を有して螺旋状に流れ、第２のシールド６７０の外縁部とハウジング部６２４の側壁とによって画定されるギャップ７１２を通過する。次いで、空気は、シールド６７０内に形成された静翼６７２に入り、出口６２８に向けられる。

６．５．１ 流れを指向するための代替構造
上述した実施形態では、ブロワは、気流を第２の段階及び出口に向けるために静翼を含む。そのような静翼は、流れを直進させ、羽根車によって引き起こされる「旋回」を除去する助けをする。代替実施形態では、流れを指向する、又は直進させるために、静翼を代替構造で置き換えてよい。例えば、グリッド、メッシュ（例えば、織物メッシュ）、蜂の巣状構造、及び／又は押出成形体（例えば、螺旋）が、使用時に流れを指向するために提供されうる。

また、代替実施形態では、出口から接線方向に流れを向けるために、軸方向出口６２８に複数の接線方向フィードが提供されうる。

７． マンドレルとしての管
一実施形態では、固定子構成要素の管は、固定子アセンブリの巻線を形成する助けをするようにマンドレルとして使用されてよい。管は、マンドレルとしてのその使用を容易にするように構成及び整形されうる。例えば、管の円筒形でテーパ付きの構成が、マンドレルとしてのその使用を容易にすることがある。形状は、多角形、例えば長方形、三角形、正方形、五角形、六角形などであってよい。さらに、管は、スプラインなど１つ又は複数の構造的構成要素を含むことがあり、マンドレルからの巻線の解きを補助する。

８． 段階間シール
図８は、本発明の別の実施形態によるブロワを例示する。ブロワは、上述したブロワ６１０と同様であり、同様の参照番号で示される。対照的に、第１のシールド６６０（すなわち、段階間「非旋回」翼）は、第２のハウジング部６２４に対して係合又は封止するように適合されたリップ領域又はフランジ６６０（１）を含む。具体的には、第１のシールド６６０のリップ領域６６０（１）が、固定子構成要素６３０の基部６３４に係合するように構成され、リップ領域６６０（１）及び基部６３４が、第１及び第２のハウジング部６２２、６２４の間に支持され、かつ／又は挟まれて、第１のシールド６６０及び固定子構成要素６３０をハウジング６２０内部で支持する。さらに、リップ領域／基部の構成は、使用時に第２の段階から第１の段階に戻る空気漏れを防止するように段階間シールを提供するように構成される。さらに、第１のハウジング部６２２の接続部分６２２（１）が、第２のハウジング部６２４の接続部分６２４（１）に重なる、かつ／又は張り出すように構成される。

しかし、段階間シールは、他の適切な様式で提供されてもよい。例えば、ガスケット又は粘性シーラントが、シールド６６０、固定子構成要素６３０、及びハウジング部６２２、６２４の界面で使用されてよい。別の実施形態では、界面の１つ又は複数が、ソフトシリコーン又はＴＰＥでオーバーモールドされてもよい。

９． 金属軸受支持体を有するブロワ
図９－１～９－２は、本発明の別の実施形態によるブロワ８１０を例示する。上述したブロワと同様に、ブロワ８１０は、モータ８４０の一方の側に位置決めされた１つの羽根車８５０と、モータ８４０の他方の側に位置決めされた１つの羽根車８５２とを有する２つの段階を含む。また、ブロワ８１０は、入口８２６と出口８２８との両方がブロワ８１０の軸８１５と位置合わせされた軸対称性を有する。

上述したブロワと対照的に、シャフト８８０を支持する軸受８００、８０２は、より詳細に以下に説明するように、（プラスチック管ではなく）金属ハウジングアセンブリによって保持される。金属ハウジングアセンブリが、「ケージ」状のアダプタを含み、このアダプタが、ブロワハウジング内部で金属ハウジングアセンブリを支持し、上述した「ケージ」状の固定子構成要素と同様に、第１のシールド及び第２の段階に気体が流れることができるようにすることに留意されたい。

９．１ 概説
ブロワ８１０の静止部分は、第１及び第２のハウジング部８２２、８２４を有するハウジング８２０と、金属ハウジングアセンブリ８３０と、第１及び第２のシールド８６０、８７０とを含む。ブロワ８１０の回転部分は、モータ８４０によって駆動されるように適合された回転可能なシャフト又は回転子８８０と、シャフト８８０の端部に設けられた第１及び第２の羽根車８５０、８５２とを含む。モータ８４０は、シャフト８８０に設けられた磁石８４２と、固定子アセンブリ８４４とを含み、磁石８４２によってシャフト８８０のスピン運動を引き起こす。

９．２ 金属ハウジングアセンブリ
ハウジングアセンブリ８３０は、金属材料から構成され、（例えば、１つ又は複数の固定具８３８によって互いに固定された）主ハウジング８３２と、端部ベル８３４と、アダプタ８３６とを含む。例示されるように、主ハウジング８３２は、軸受８００を支持するための凹所を提供し、端部ベル８３４は、軸受８０２を支持するための凹所を提供する。主ハウジングと端部ベルとは、同じサイズの軸受を支持するように構成される。しかし、主ハウジングと端部ベルとが、混成の軸受サイズを支持するように構成されてもよい。

ハウジングアセンブリ８３０によって設けられた金属軸受支持体が、使用時の軸受からの熱伝達を改善する。また、（例えば、アルミニウムから構成される）主ハウジング８３２と、端部ベル８３４と、アダプタ８３６とが、機械加工されたバーストックであってもよい。一実施形態では、端部ベルとアダプタとが、大量生産のためのアルミニウムダイカスト部片であってよい。

図９－２に最も良く示されるように、アダプタ８３６は、円筒形「ケージ」を形成し、ケージに開口８３３を画定する。

９．３ 固定子アセンブリの位置合わせ及び保持
主ハウジング８３２と端部ベル８３４とが、固定子アセンブリ８４４を動作位置に支持して保つように協働する。

９．４ 段階間シール
上述した図８の実施形態と同様に、第１のシールド８６０のリップ領域８６０（１）が、アダプタ８３６の基部８３６（１）に係合するように構成され、リップ領域８６０（１）及び基部８３６（１）が、第１及び第２のハウジング部８２２、８２４の間に支持され、かつ／又は挟まれて、第１のシールド８６０及びハウジングアセンブリ８３０をハウジング８２０内部で支持する。さらに、リップ領域／基部の構成は、使用時に第２の段階から第１の段階に戻る空気漏れを防止するために段階間シールを提供するように構成される。

９．５ 外側レース予荷重（ＯＲＰ）
例示実施形態では、スペーサ又は磁束シールド８０４が、各軸受８００、８０２と回転子磁石８４２との間に設けられた。さらに、ばね又は付勢要素８０６が、軸受８０２と端部キャップ８３４との間に設けられた。

ばね８０６（例えば、クレスト間ばね）が、（図７－３に示されるものなど内側レース予荷重ではなく）軸受８０２に対して外側レース予荷重（ＯＲＰ）（図８にも示される外側レース予荷重）を提供する。具体的には、ばね８０６は、軸受にばね荷重を提供するために軸受８０２の外側レース８０２（２）に係合するように構成されて配置され、このばね荷重が、玉軸受をレースと接触させる（すなわち、荷重が、外側レース８０２（２）から玉軸受８０２（３）に、かつ玉軸受８０２（３）から内側レース８０２（１）に伝達される）。

一実施形態では、ＯＲＰ構成は、ブロワの寿命にわたって、第２段階軸受８０２の（例えば、内側レースでの）腐食を低減する、又はなくすことができる。

９．６ 流体流路
第１の段階で、空気は、入口８２６からブロワ８１０に入り、第１の羽根車８５０に進み、そこで接線方向に加速されて、径方向外側に向けられる。入口で吸引力が発生されて、空気をブロワ内に引き込むことに留意されたい。次いで、空気は、大きい接線方向速度成分、さらにまた軸方向成分を有して螺旋状に流れ、ハウジングアセンブリ８３０の外縁部とハウジング部８２２の側壁とによって画定されるギャップ９１０を通過する。次いで、空気は、アダプタ８３６の開口８３３を通って第１のシールド８６０の静翼８６３に流れ、そこで、第２の段階に向けて径方向内側に向けられる。

第２の段階で、空気は、第２の羽根車８５２に進み、そこで接線方向に加速され、径方向外側に向けられる。次いで、空気は、大きい接線方向速度成分、さらにまた軸方向成分を有して螺旋状に流れ、第２のシールド８７０の外縁部とハウジング部８２４の側壁とによって画定されるギャップ９１２を通過する。次いで、空気は、シールド８７０内に形成された静翼８７２に入り、出口８２８に向けられる。

１０． 閉スロット外部巻線
図１０－１～１０－３は、本発明の一実施形態による固定子アセンブリのための固定子９４８を例示する。固定子９４８は、外側部分９４８（１）（図１０－１）と、外側部分９４８（１）の内部に受け取られるように構成された内側部分９４８（２）（図１０－２）とを含む。図１０－３は、外側及び内側部分９４８（１）、９４８（２）が組み立てられた状態で固定子９４８を示す。

内側部分９４８（２）は、複数の固定子歯９４９、例えば６個の固定子歯を有し、そこに固定子コイル又は巻線が巻かれる。外側部分９４８（１）は、環状であり、その内周に沿って、内側部分９４８（２）のそれぞれの歯を受け取るように適合された複数の凹所９５０を含む。組み立てられるとき、固定子９４８は、閉スロット構成を提供する。

外側部分９４８（１）の外周は、歯付き構成を含み、この歯付き構成は、（例えば、図７－７及び７－９に関して上述した構成と同様の、ブロワ６１０での使用のための）固定子構成要素に係合又は噛合するように適合される。さらに、巻線からのそれぞれのワイヤの通過に対処するために、１つ又は複数のスロット９５１が外側部分９４８（１）の外周に提供されてよい。

この「閉スロット」固定子コア構成は、マグネットワイヤを十分に広いスロット開口を通して外側から挿入することができるので、マグネットワイヤの挿入を容易にする。この開口は、外側部分９４８（１）が歯付き内側部分９４８（２）に設けられたときに閉じられる。その最終組立て形態では、スロットの開口は存在せず、したがって、回転子の突出ポールと固定子との相互作用によって生成される磁気ディテント（又は磁気コギング効果）がほとんどない。これは、費用対効果が高く、低コギングの構成である。

例示実施形態では、内側部分９４８（２）の各歯９４９は、実質的に正方形の縁部を有する略Ｔ字構成を有する。代替実施形態では、図１１に示されるように、各歯９４９の端部（及び外側部分９４８（１）の対応する凹所９５０）が、より丸められてもよい。

さらに別の実施形態では、固定子アセンブリは、無鉄及びスロットレス固定子を含むことがある（すなわち、磁束を集中させるために鉄を使用するのではなく、磁束戻り路として空気を使用する）。

１１． スロット付き固定子を有するブロワ
図１２－１～１２－３は、本発明の別の実施形態によるブロワ１０１０を例示する。上述したブロワと同様に、ブロワ１０１０は、モータ１０４０の一方の側に位置決めされた１つの羽根車１０５０と、モータ１０４０の他方の側に位置決めされた１つの羽根車１０５２とを有する２つの段階を含む。また、ブロワ１０１０は、入口１０２６と出口１０２８との両方がブロワ１０１０の軸と位置合わせされた軸対称性を有する。

この実施形態では、固定子アセンブリの固定子１０４８が、スロット付き構成を含む。図１２－３に最も良く示されるように、固定子又は積層スタック１０４８は、環状の本体１０４８（１）と、本体１０４８（１）から径方向内側に延在する複数の固定子歯１０４８（２）、例えば６個の固定子歯とを含む。固定子コイル又は巻線１０４６は、図１２－２に示されるようにそれぞれの歯１０４８（２）に巻かれる。巻線は、それぞれのスロット開口（歯の間の間隔）を通して内側から挿入することができる。

上述した構成と同様に、本体１０４８（１）の外周は、固定子構成要素１０３０と係合又は噛合するように適合された歯付き構成を含む。さらに、巻線１０４６からのそれぞれのワイヤの通過に対処するために、１つ又は複数のスロット１０５１が本体１０４８（１）の外周に提供されてよい。

ブロワの残りの部分は、上述した構成と同様であり、例えば、第１及び第２のハウジング部１０２２、１０２４を有するハウジング１０２０と、軸受管１０３８を有する「ケージ」状の固定子構成要素１０３０と、第１及び第２のシールド１０６０、１０７０とである。

１２． コアレスモータを有するブロワ
図１３－１～１３－２は、本発明の別の実施形態によるブロワ１１１０を例示する。上述したブロワと同様に、ブロワ１１１０は、モータ１１４０の一方の側に位置決めされた１つの羽根車１１５０と、モータ１１４０の他方の側に位置決めされた１つの羽根車１１５２とを有する２つの段階を含む。また、ブロワ１１１０は、入口１１２６と出口１１２８との両方がブロワ１１１０の軸と位置合わせされた軸対称性を有する。

この実施形態では、ブロワ１１１０は、巻線又はマグネットワイヤが固定子構成要素に直接巻かれるコアレスモータを含み、それにより固定子又は積層の緩みをなくす。例えば、図１３－２に最も良く示されるように、巻線又はマグネットワイヤ１１４６は、固定子構成要素１１３０の軸受管１１３８に直接巻かれてよい。一実施形態では、巻線は、固定子構成要素の側壁によって少なくとも部分的に支持されてよい。

ブロワの残りの部分は、上述した構成と同様であり、例えば、第１及び第２のハウジング部１１２２、１１２４を有するハウジング１１２０と、「ケージ」状の固定子構成要素１１３０と、第１及び第２のシールド１１６０、１１７０とである。例示実施形態では、第１のハウジング部１１２２は、ハウジングの外部にマグネットワイヤを案内するための１つ又は複数の案内構造１１２３、例えばワイヤを巻き付けるためのバインディングポストを含むことがある。

１３． 組立てに関する代替実施形態
一実施形態では、シャフトを支持する軸受は、プラズマ処理段階によって軸受管のそれぞれの端部に結合されてよい。例えば、ブロワ６１０の実施形態に関して、軸受６００の外側レースに係合する軸受管６３８の第１段階軸受座のプラスチック表面を処理するために、プラズマが使用されてよい。プラズマ処理は、選択された接着剤（例えば、Ｌｏｃｔｉｔｅシアノアクリレート化合物）が、塗布されるときに適当に濡れることができるようにする。この濡れ作用は、ボンドライン強度を高め、また、（せん断強度によって決定される）そのプロセス中の変化を低減することが示されている。ボンドラインは、管及び固定子アセンブリ内部で回転子アセンブリを保持する。

代替実施形態では、液体プライマが、接着剤（例えば、Ｌｏｃｔｉｔｅシアノアクリレート化合物）が塗布される前に軸受座を処理するために使用されてよい。また、接着剤としてのシアノアクリレート化合物とプラズマ／プライマとに対する代替形態は、エポキシであってよい。

一実施形態では、ハウジングの第１及び第２のハウジング部は、超音波溶接と共にせん断接合を使用して結合されてよい。

また、一実施形態では、ブロワを通る様々な位置での封止を改善するために、剛性の材料と、より軟性の材料との組合せが、２ショットプロセス（例えば、同時成形）で成形されてよい。

リードワイヤがブロワハウジングから出るときに同じ長さになるようにするために、「バインディングポスト」又は「クリート」が、ハウジングの外部に位置決めされてよい。ワイヤの長さを均一にすることができるように、１つ又は複数のワイヤが、そのバインディングポストの周りに巻き付けられてよい。

一実施形態では、ラビリンスシールが提供されてよく、第１段階羽根車（例えば、図７－３及び７－６参照）の下で最小の再循環流を用いて均一化が可能な程度まで、第１段階軸受の外部側と第２段階軸受の外部側との間で圧力が均一になるようにする。

本発明を、最も実用的であり好ましい実施形態と現在考えられるものに関連して説明してきたが、本発明は、開示された実施形態に限定されず、逆に、本発明の精神及び範囲内に含まれる様々な修正形態及び等価構成を網羅するものと意図されていることを理解されたい。また、上述した様々な実施形態は、他の実施形態と関連付けて実施されてもよく、例えば、さらに別の実施形態を実現するために、１つの実施形態の態様を別の実施形態の態様と組み合わせてよい。さらに、任意の所与のアセンブリの各個の機能又は構成要素が、さらなる実施形態を構成することもある。さらに、任意の所与のアセンブリの各個の構成要素、任意の所与のアセンブリの個々の構成要素の１つ又は複数の部分、及び１つ又は複数の実施形態からの構成要素の様々な組合せが、１つ又は複数の装飾的設計機構を含むことがある。さらに、本発明は、ＯＳＡの症状をもつ患者への特定の用途を有するが、他の疾患（例えば、鬱血性心不全、糖尿病、病的肥満、卒中、肥満手術など）をもつ患者が、上述の教示から利益を得ることができることを理解されたい。さらに、上述の教示は、非医学的用途でも同様に、患者及び非患者に適用可能である。

１０ ブロワ
１５ 軸
２０ ハウジング
２２ ハウジング部
２４ ハウジング部
２６ 入口
２８ 出口
３０ 固定子構成要素
３２ 静翼
３４ 基部
３５ オリフィス
３６ 環状フランジ
３７ 内側部分
３８ 軸受管
３９ 外側部分
４０ モータ
４２ 磁石
４４ 固定子アセンブリ
４６ 巻線
４８ 固定子積層スタック
５０ 羽根車
５２ 羽根車
６０ シールド、キャップ
６２ ディスク部分
６５ タブ
６６ 開口
６８ 環状フランジ、突出部
７０ シールド
７２ 静翼
７３ 内側部分
７４ ハブ
７５ 外側部分
７６ 外形縁部
８０ シャフト
９０ 内面
９０（１） 環状面
９０（２） 環状面
９０（３） 傾斜面
９２ 外面
９４ フランジ
１００ 軸受
１０２ 軸受
１０４ 座金
１０６ ばね、付勢要素

Claims (16)

1. 入口及び出口を含んでいる静止部分と、
   前記静止部分に設けられている回転部分と、
   前記回転部分を駆動するように構成されているモータと、
   を備えているブロワであって、
   前記回転部分が、前記モータによって駆動されるように構成されているロータと、前記ロータに設けられている少なくとも１つの羽根車とを含んでおり、
   少なくとも１つの前記羽根車が、前記ロータに設けられているハブと、複数の羽根車ブレードとを含んでおり、
   少なくとも１つの前記羽根車が、複数の前記羽根車ブレードそれぞれが前記ハブの軸に対して下方に傾斜している混合流構造を含んでおり、
   前記静止部分が、ハウジングと、前記ハウジングに設けられている固定子構成要素とを含んでおり、
   前記固定子構成要素が、少なくとも１つの前記羽根車の外縁部を越えて径方向に延在しているシールドを含んでおり、前記シールドが、少なくとも１つの前記羽根車の前記混合流構造に合致するようにテーパ状になっていることを特徴とするブロワ。
2. 複数の前記羽根車ブレードそれぞれが、前記ハブの前記軸に対して所定の角度で下方に傾斜している長手方向軸を有している端部を含んでいることを特徴とする請求項１に記載のブロワ。
3. 前記所定の角度は、約９０°～約１６０°であることを特徴とする請求項２に記載のブロワ。
4. 前記静止部分が、前記羽根車の前記混合流構造に合致するようにテーパ状になっていることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載のブロワ。
5. 前記ハウジングが、前記入口を具備する第１のハウジング部と、前記出口を具備する第２のハウジング部とを含んでおり、
   前記第１のハウジング部が、前記羽根車の前記混合流構造に合致するようにテーパ状になっていることを特徴とする請求項４に記載のブロワ。
6. 少なくとも１つの前記羽根車が、前記モータの一方の側部に設けられている第１の羽根車と、前記モータの他方の側部に設けられている第２の羽根車とを含んでいることを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載のブロワ。
7. 複数の前記羽根車ブレードが、一対のディスク状のシュラウドの間に挟まれていることを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載のブロワ。
8. 前記シュラウドのうち下側のシュラウドが、前記ハブを備えていることを特徴とする請求項７に記載のブロワ。
9. 複数の前記羽根車ブレードそれぞれが、連続的に湾曲していることを特徴とする請求項１～８のいずれか一項に記載のブロワ。
10. 前記入口と前記出口とが、前記ブロワの軸と同軸に位置合わせされていることを特徴とする請求項１～９のいずれか一項に記載のブロワ。
11. 前記固定子構成要素が、内面と外面とを具備する管を備えており、
    前記ロータが、前記管の前記内面に沿って設けられている１つ以上の軸受によって支持されており、
    前記モータが、前記管の前記外面に沿って設けられている固定子アセンブリを含んでいることを特徴とする請求項１～１０のいずれか一項に記載のブロワ。
12. 前記固定子構成要素が、前記管を囲んでいるケージを備えており、
    前記ケージが、前記固定子構成要素を指示するように構成及び配置されており、
    前記ケージが、利用時にガスが前記固定子構成要素に沿って流れた場合に前記固定子アセンブリを冷却するための開口部を形成していることを特徴とする請求項１１に記載のブロワ。
13. 前記ロータが、一対の軸受によって支持されており、
    前記軸受同士が、異なるサイズであることを特徴とする請求項１１又は１２に記載のブロワ。
14. 前記管の一方の端部が、前記一対の軸受のうち一方の軸受を支持するように構成されている第１の表面を含んでおり、
    前記管の反対側の端部が、前記一対の軸受のうち前記一方の軸受よりサイズが小さい前記一対の軸受のうち他方の端部を支持するように構成されている第２の表面を含んでいることを特徴とする請求項１３に記載のブロワ。
15. 前記管の少なくとも一部分が、磁場が通過することができる程度に磁気的に透明になっていることを特徴とする請求項１１～１４のいずれか一項に記載のブロワ。
16. 治療のために患者に提供すべき加圧気体を供給するための呼吸装置であって、
    請求項１～１５のいずれか一項に記載のブロワを備えていることを特徴とする呼吸装置。