[发明专利]用于压缩机雾化器系统中的具有可调频率特性的低约束谐振器

说明书

技术领域

本发明涉及用于减小压缩机系统中的噪声的方法和设备。

背景技术

雾化器是用于以雾的形式施用药物的装置，该雾被吸入患者肺中。通常，雾化器利用压缩空气来使药物汽化。使用压缩机系统来生成压缩空气。在操作期间，压缩机系统也生成不期望的噪声。一些常规压缩机系统使用内嵌(in-line)消音器来减小噪声。

图1是使用常规内嵌消音器的常规压缩机系统的气动(pneumatic)示意性框图。压缩机系统10包括压缩机泵11，压缩机泵11具有入口或吸入端口12和出口或输出端口14。吸入端口12连接至吸入过滤器(例如POREX过滤器)16。在通过过滤器16后，空气被引入通过吸入端口12以去除存在于空气中的诸如微粒的杂质。输出端口14能够连接至各种类型的雾化器(未示出)，诸如话筒型雾化器、面罩型雾化器等。输出端口14输出由压缩机泵11压缩的压缩或增压空气形式的空气。压缩空气用于使雾化器(未示出)中的药物汽化。常规类型的内嵌消音器18安置于压缩机泵和过滤器16之间。常规消音器18具有外壳19。外壳19具有设置在消音器18的外壳19中的入口18A和出口18B。空气通过入口18A进入消音器外壳19并通过出口18B离开消音器外壳19。消音器18通过入口18A使用管道或气动管线13A连接至吸入端口12并通过出口18B使用管道或气动管线13B连接至泵11。消音器18位于泵11的吸入侧上。这是因为正常使用的压缩机系统10生成的大多数噪声从入口侧逃逸。

常规内嵌消音器18具有重新引导声音以及主空气流的一系列内部隔板18C，使得空气能够逃逸，但是噪声耗散在消音器外壳19内。在常规消音器18中，空气通过入口18A进入一侧，反转方向两次，然后最终通过出口18离开相对侧。应当注意，泵噪声沿与空气流相对的方向传播，进入消音器18的泵侧，即通过出口18B进入并在过滤器侧上离开，即通过入口18A离开。虽然通过消除从消音器18的一端(即出口18B)至消音器18的另一端(即入口18A)的直的路径，隔板18C干扰了声音的传播，但是当使用次类型的消音器时，观察到了空气流有时减小了。在该消音器中，隔板18C能够呈现对空气流的约束，或者在某些环境中能够产生湍流(turbulence)，其对总的压缩机性能具有影响。此外，常规内嵌消音器18经常设计为用于特定压缩机泵11并可以影响压缩机性能，并且甚至可以在其它压缩机上或甚至是使用不同听筒(handset)或雾化器的相同压缩机上不能良好工作。

发明内容

本发明处理与上述相关的各种问题，除其它事情外，包括基本上衰减、减小或消除在压缩机系统中生成的不期望的噪声，而基本上不会阻挡空气流并从而影响压缩机性能。

本发明的一方面，提供了一种压缩机系统，包括配置为接收气体的入口端口、配置为输出压缩气体的出口端口、以及经由气动管线连接至入口端口并连接至出口端口的压缩机泵。压缩机泵配置为对通过入口端口输入的气体进行增压并通过出口端口输出压缩气体。压缩机泵在压缩机泵的操作期间生成噪声。压缩机系统还包括侧枝谐振器，侧枝谐振器具有形成腔的外壳和连接至外壳的细长的部件。细长的部件气动连接至入口端口和压缩机泵之间的气动管线。侧枝谐振器配置为基本上减小压缩机泵生成的噪声。

本发明的另一方面，提供了一种通过如下操作来减小压缩机系统中的噪声的方法：在压缩机系统中安置侧枝谐振器，所述侧枝谐振器具有形成腔的外壳和连接至外壳的细长的部件；将细长的部件气动地连接至链接于压缩机系统的入口端口和压缩机系统的压缩机泵之间的气动管线；以及对侧枝谐振器的频率范围进行调谐以便基本上减小压缩机泵生成的噪声。

在参照附图考虑以下描述和所附权利要求时，本发明的这些和其它目的、特征、和特性，以及结构的相关元件的操作方法和功能以及制造的部件和体系的组合将变得明显，所有附图形成此说明书的一部分，其中，类似的参考数字表示各附图中对应的部件。然而，应当清楚地理解，附图是仅用于示例和描述目的，并且不是意在对本发明进行限制。如说明书和权利要求中所使用的，单数形式的“一”以及“所述”包括多个指示物，除非上下文清楚地另外规定。

附图说明

图1是使用常规内嵌消音器的常规压缩机系统的气动示意性框图；

图2A是根据本发明的实施例的使用侧枝消音器(谐振器)的压缩机系统的气动示意性框图；

图2B描绘用于形成图2A中描绘的谐振器的腔的PZT圆柱的示意性描述；

图3是安装在图2中描绘的使用放置在排出侧上的一种类型的雾化器的压缩机系统的吸入侧上时，PZT声谐振器的电信号响应的图示；