呼吸装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201310027581.3

申请日:

20130124

公开号:

CN103169590B

公开日:

20150311

当前法律状态:

有效性:

有效

法律详情:

IPC分类号:

A63B23/18

主分类号:

A63B23/18

申请人:

辅祥实业股份有限公司

发明人:

朱映达,蔡柏锋,谢丰仰,黄子健,陈威廷

地址:

中国台湾台中市大雅区民生路3段313巷45号

优先权:

101138712

专利代理机构:

北京律诚同业知识产权代理有限公司

代理人:

梁挥;鲍俊萍

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内容摘要

一种呼吸装置,包含进气部、震波产生部,以及弹型柱塞。进气部具有进气腔,震波产生部具有由内壁面所围成的震波产生腔。震波产生腔的两端分别有出气口及连通孔,并经由连通孔连通进气腔。内壁面包含第一斗面朝连通孔收束。弹型柱塞包含弹头部及弹身部,其中弹头部具有外凸弧面。弹型柱塞可沿出气口及连通孔连线上移动地设置于震波产生腔内,且外凸弧面朝向连通孔。当无外力施加时,弹型柱塞位于第一位置,且外凸弧面气密地抵触第一斗面并封闭连通孔。当弹型柱塞被推升至第二位置时,外凸弧面与第一斗面分离并产生间隙。

权利要求书

1.一种呼吸装置,其特征在于,包含:一进气部,具有一进气腔;一震波产生部,其中形成有一震波产生腔,该震波产生腔由一内壁面所围成,且两端分别有贯通的一出气口及一连通孔;其中,该震波产生腔经由该连通孔连通该进气腔,且该内壁面包含一第一斗面朝该连通孔收束;以及弹型柱塞,包含一弹头部及一弹身部;其中该弹头部具有一外凸弧面;该弹型柱塞沿该出气口及该连通孔连线上移动地设置于该震波产生腔内,且该外凸弧面朝向该连通孔;当无外力施加时,该弹型柱塞位于一第一位置,且该外凸弧面气密地抵触该第一斗面并封闭该连通孔;当该弹型柱塞被推升至一第二位置时,该外凸弧面与该第一斗面分离并产生一间隙,该内壁面上具有一环壁面连接于该第一斗面相反于该连通孔的一端,该环壁面与该弹型柱塞移动方向的张角小于该第一斗面与该弹型柱塞移动方向的张角,且该环壁面的最小内径大于该弹型柱塞的最大外径。 2.根据权利要求1所述的呼吸装置,其特征在于,进一步包含一出气盖覆盖于该出气口上,以及一弹性件设置于该弹型柱塞及该出气盖之间;其中该弹性件以该出气盖为反力座朝向该连通孔压迫该弹型柱塞。 3.根据权利要求2所述的呼吸装置,其特征在于,在无外力状况下,当该弹型柱塞的重量压迫于该弹性件上时,该弹性件具有足够的弹性压迫该弹型柱塞抵触该第一斗面并封闭该连通孔。 4.根据权利要求3所述的呼吸装置,其特征在于,该弹性件的弹性系数介于0.01至0.5N/mm之间。 5.根据权利要求2所述的呼吸装置,其特征在于,该出气盖内面上具有一导引管朝该连通孔伸出,该弹型柱塞的底端部分伸入该导引管,并沿该导引管移动,该弹性件设置于该导引管内并抵触该弹型柱塞的底端。 6.根据权利要求5所述的呼吸装置,其特征在于,该弹型柱塞的底端具有一凸柱及围绕该凸柱的端面,该凸柱伸入该导引管,该弹性件包含一螺旋弹簧环绕该凸柱。 7.根据权利要求5所述的呼吸装置,其特征在于,该出气盖包含一活动销设置于该导引管内作为该弹性件的反力座,该活动销可选择地朝向或背向该弹型柱塞移动。 8.根据权利要求7所述的呼吸装置,其特征在于,该导引管内面形成有一第一螺纹,该活动销外壁也具有相应的一第二螺纹以相对于该导引管移动。 9.根据权利要求1所述的呼吸装置,其特征在于,该弹身部具有一柱面连接该外凸弧面,该柱面与该第一斗面的距离越远离该外凸弧面越大。 10.根据权利要求1所述的呼吸装置,其特征在于,该连通孔形成于该进气腔及该震波产生腔间的一瓶颈状区域。 11.根据权利要求1所述的呼吸装置,其特征在于,该内壁面上具有一第二斗面连接于该环壁面相反于该第一斗面的一端,该第二斗面自连接该环壁面的一端向另一端张开。 12.根据权利要求1所述的呼吸装置,其特征在于,该第一斗面相对于该弹型柱塞移动方向的张角介于5度至45度之间。 13.根据权利要求1所述的呼吸装置,其特征在于,该弹型柱塞的重量介于4至20克之间。 14.根据权利要求1所述的呼吸装置,其特征在于,该外凸弧面气密地抵触该第一斗面于一圆,该圆的直径介于10至25mm之间。

说明书

技术领域

本发明关于一种呼吸装置;具体而言,本发明有关于一种供呼吸训练或引 咳用的呼吸装置。

背景技术

对于具有呼吸系统疾病或心肺功能异常的患者、接受手术患者,或其它呼 吸肌肉不强健的族群,现有是以呼吸训练装置来进行呼吸训练或帮助咳嗽动作 的发生以排出痰液。

如图1A所示的呼吸训练器8a,具有管体。管体包含出气端81、进气端83 与容室84,其中出气端81设置有咬嘴87,容室84内设有弹簧85,弹簧85靠 近进气端83的一端850设有挡片86。当口含咬嘴87呼/吹气时,挡片86与弹 簧85会对进气产生阻力,达到呼吸训练的作用。

另一方面,如图1B所示的拍痰器组8b,包含进气口26、第一管段22、以 及相对进气口26的端部211,其中端部211与第一管段22之间设置有内隔壁3, 且第二端部211与内隔壁3之间设置有金属球体4。此外,内隔壁3具有口径 小于金属球体4的外径的开口321。当使用者自进气口26往第一管段22吹气 时,气压会推动金属球体4离开壁缘32而开放开口321;当第一管段22内气 压下降,金属球体4即因重力回复到开口321。因此,金属球体4的弹动造成 气体的波动,令使用者的呼吸道产生共鸣颤动,促进痰液咳出。

然而,现有的呼吸训练器8a没有借着气体波动来引起咳嗽的功能。拍痰器 组8b则需要地心引力造成金属球体4的弹动以促进痰液咳出,因此使用上有方 向的限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种呼吸装置,可产生气体的震荡波,引起咳嗽动 作的发生。

本发明的另一目的在于提供一种呼吸装置,在操作上不具有方向上的限制。

本发明的另一目的在于提供一种呼吸装置,可提供可调校的呼/吹气阻抗以 达到呼吸训练的目的。

本发明的呼吸装置包含进气部、震波产生部,以及弹型柱塞。进气部具有 进气腔,震波产生部具有由内壁面所围成的震波产生腔。震波产生腔的两端分 别有出气口及连通孔,其中连通孔连通进气腔与震波产生腔。

震波产生腔的内壁面包含第一斗面朝连通孔收束。弹型柱塞包含弹头部及 弹身部,其中弹头部具有外凸弧面。弹型柱塞以外凸弧面朝向连通孔且可沿出 气口及连通孔连线上移动地设置于震波产生腔内。当无外力施加时,弹型柱塞 位于第一位置,且外凸弧面气密地抵触第一斗面并封闭连通孔;当弹型柱塞被 推升至第二位置时,外凸弧面与第一斗面分离并产生间隙。

其中,进一步包含一出气盖覆盖于该出气口上,以及一弹性件设置于该弹 型柱塞及该出气盖之间;其中该弹性件以该出气盖为反力座朝向该连通孔压迫 该弹型柱塞。

其中,在无外力状况下,当该弹型柱塞的重量压迫于该弹性件上时,该弹 性件具有足够的弹性压迫该弹型柱塞抵触该第一斗面并封闭该连通孔。

其中,该弹性件的弹性系数介于0.01至0.5N/mm之间。

其中,该出气盖内面上具有一导引管朝该连通孔伸出,该弹型柱塞的底端 部分伸入该导引管,并沿该导引管移动,该弹性件设置于该导引管内并抵触该 弹型柱塞的底端。

其中,该弹型柱塞的底端具有一凸柱及围绕该凸柱的端面,该凸柱伸入该 导引管,该弹性件包含一螺旋弹簧环绕该凸柱。

其中,该出气盖包含一活动销设置于该导引管内作为该弹性件的反力座, 该活动销可选择地朝向或背向该弹型柱塞移动。

其中,该导引管内面形成有一第一螺纹,该活动销外壁也具有相应的一第 二螺纹以相对于该导引管移动。

其中,该弹身部具有一柱面连接该外凸弧面,该柱面与该第一斗面的距离 越远离该外凸弧面越大。

其中,该连通孔形成于该进气腔及该震波产生腔间的一瓶颈状区域。

其中,该内壁面上具有一环壁面连接于该第一斗面相反于该连通孔的一端, 该环壁面与该弹型柱塞移动方向的张角小于该第一斗面与该弹型柱塞移动方向 的张角,且该环壁面的最小内径大于该弹型柱塞的最大外径。

其中,该内壁面上具有一第二斗面连接于该环壁面相反于该第一斗面的一 端,该第二斗面自连接该环壁面的一端向另一端张开。

其中,该第一斗面相对于该弹型柱塞移动方向的张角介于5度至45度之间。

其中,该弹型柱塞的重量介于4至20克之间。

其中,该外凸弧面气密地抵触该第一斗面于一圆,该圆的直径介于10至 25mm之间。

附图说明

图1A~1B所示为现有呼吸装置的示意图;

图2A~2D所示为本发明呼吸装置的实施例的示意图;

图2A’为本发明弹性柱塞的结构示意图;

图3A~3C所示为本发明呼吸装置其它实施例的示意图;

图3A’为本发明弹性柱塞的结构示意图;

图4所示为图3B所示实施例不同方向的示意图;

图5A~5B所示为本发明呼吸装置的另一实施例的示意图;以及

图6A~6C所示为本发明呼吸装置再另一实施例的示意图。

其中,附图标记:

1a、1b、1c、1d、1e、1f 呼吸装置

10 进气部

100 进气腔

20 震波产生部

200 震波产生腔

210 连通孔

220 内壁面

2201 第一斗面

2202 环壁面

2203 第二斗面

230 出气口

30 弹型柱塞

310 弹头部

3100 外凸弧面

320 弹身部

3200 柱面

330 凸柱

333 端面

40 出气盖

400 导引孔

410 导引管

411 第一螺纹

42 透孔

45 活动销

451 第二螺纹

50 弹性件

8a 呼吸训练器

81 出气端

83 进气端

84 容室

85 弹簧

850 一端

86 挡片

87 咬嘴

8b 拍痰器组

211 端部

22 第一管段

26 进气口26

3 内隔壁

32 壁缘

321 开口

4 金属球体

Y 中心轴

P1 第一位置

P2 第二位置

A 张角

A’ 张角

g 间隙

g’ 间隙

G 重力方向

具体实施方式

本发明的目的及优点,通过下列实施例中伴随图式与组件符号的详细叙述 后,将更为显着。

本发明的呼吸装置包含进气部、震波产生部,以及弹型柱塞,其中自进气 部朝向震波产生部行进的气流可推顶位于震波产生部的弹型柱塞,并可周期性 推动位于震波产生部的弹型柱塞,使弹型柱塞以一频率往复震荡产生气体的震 荡波。详细来说,如图2A所示,本发明的呼吸装置1a实施例的进气部10具 有进气腔100,震波产生部20具有震波产生腔200。震波产生腔200由震波产 生部20的内壁面220所围成,且两端分别有贯通的出气口230及连通孔210, 其中连通孔210并为形成于震波产生腔200与进气腔100间的瓶颈状区域,而 较佳具有小于进气腔100截面积的口径。震波产生腔200经由连通孔210连通 进气腔100,来自进气腔100的气流可经过连通孔210、抵达震波产生腔200, 再由出气口230离开。此外,进气腔100与震波产生腔200连通的另一端可为 例如一进气口,供使用者口部含住且不发生气漏地朝进气腔100呼/吹气,或者 也可供与其它外接管路气密连接。连通孔210的口径与进气腔100的截面积的 比例可影响本发明呼吸装置的呼/吹气阻抗。举例而言,当连通孔210的口径较 进气腔100的截面积愈小,呼/吹气量需愈大,以制造足够气流量抵达连通孔 210与震波产生腔200。

震波产生腔200的内壁面220包含第一斗面2201朝连通孔210收束;换言 之,内壁面220环绕中心轴Y,其中部分的内壁面220并且离开中心轴Y倾斜 以向外张开,形成第一斗面2201。第一斗面2201因此与中心轴Y间有小于90 的张角A,其设计有助于震荡波产生。此外,第一斗面2201较佳为圆锥型的斗 面,较易与弹型柱塞30保持气密状态。

本发明实施例的弹型柱塞30可沿出气口230及连通孔210连线上移动地设 置于震波产生腔200内,亦即,弹型柱塞30可大致上沿中心轴Y相对第一斗 面2201往复移动。弹型柱塞30进一步包含弹头部310及弹身部320,并且以 弹头部310朝向连通孔210地设置于震波产生腔200内。弹头部310具有外凸 弧面3100;弹身部320较佳呈柱状,具有柱面3200。柱面3200与外凸弧面3100 连接,且愈远离外凸弧面3100的柱面3200部分与第一斗面2201的距离愈大(如 图2A’)。在不同实施例中,弹身部320也可具有其它形状,例如截去尖端的 锥状,并以其锥面与外凸弧面3100连接。弹头部310的外凸弧面3100随弹型 柱塞30沿中心轴Y的移动而可选择气密地抵触第一斗面2201或与第一斗面 2201分离并产生间隙g(如图2D)。另一方面,第一斗面2201与外凸弧面3100 较佳为光滑/平滑的表面;光滑面间的贴触更能保证外凸弧面3100与第一斗面 2201抵触的气密性。

如上所述,本发明实施例的弹型柱塞30以弹头部310朝向连通孔210;此 外,弹型柱塞30并可因其弹头部310一侧受到外力而大致上沿中心轴Y移动。 举例而言,经由进气部100与连通孔210而来的气流可抵达弹头部310的外凸 弧面3100。当气流产生的气压足够大时例如大于连通孔210上方的弹型柱塞30 的重量时,气压可推动弹型柱塞30移动离开连通孔210;其中弹型柱塞30的 重量可影响本发明呼吸装置的呼/吹气阻抗。在本发明实施例中,称弹头部310 未受该外力且外凸弧面3100抵触第一斗面2201的弹型柱塞30为位于第一位置 P1,如图2A所示,此时弹型柱塞30并封闭连通孔210;当弹头部310受到该 外力且外凸弧面3100离开第一斗面2201时,如图2D所示,弹型柱塞30位于 第二位置P2。当外凸弧面3100抵触第一斗面2201时,外凸弧面3100并气密 地抵触/承靠第一斗面2201于一圆C,此时圆C将外凸弧面3100区隔出朝向连 通孔210的部分;较佳而言,该部分在任何垂直于中心轴Y的平面上的投影为 一圆,且该圆与圆C具有相等直径。

一般而言,圆C的大小与第一斗面2201的倾斜角度A或弹头部310的形 状、外径有关。在弹头部310的形状一致的情况下,如图2B所示,若张角A 愈大(图2B上方)、圆C则愈小,外凸弧面3100朝向连通孔210的区域也愈 小,若张角A愈小(图2B下方),圆C则愈大,外凸弧面3100朝向连通孔 210的范围也愈大。另一方面,在第一斗面2201的倾斜度一致的情况下,如图 2C所示,弹头部310外径若愈大(图2C下方),则圆C与外凸弧面3100朝 向连通孔210的区域皆愈大。

弹型柱塞30因其弹头部310一侧受到外力而大致沿中心轴Y移动的情形 与前述弹型柱塞30的重量、张角A,及/或弹型柱塞30抵触/承靠于第一斗面 2201时圆C的大小相关。就弹型柱塞30的重量而言,当弹型柱塞30愈重,呼 /吹气时间需愈长或者力量需愈大才可能将弹型柱塞30推离连通孔210;换言 之,呼/吹气阻抗也愈大。另一方面,由于重量愈重,呼/吹气耗时愈多,因此 单位时间内推开弹型柱塞30的次数减少,亦即,弹型柱塞30往复移动的频率 降低了。就张角A而言,一般来说,张角A若愈大,第一斗面2201与弹头部 310间的间隙将随弹型柱塞30离开连通孔210移动而显著变大,气体因此经由 间隙泄放容易而难以维持于外凸弧面3100朝向连通孔210的一侧,也难以维持 对弹型柱塞30的推力,因此,弹型柱塞30较快回至第一位置P1,亦即,弹型 柱塞30往复移动的频率提高了;反之,张角A愈小,第一斗面2201与弹头部 310之间的间隙的改变量也愈小,气体因此泄放较慢,推顶外凸弧面3100的时 间也长,因此,弹型柱塞30较慢回至第一位置P1,亦即,弹型柱塞30往复移 动的频率降低了。就圆C的大小而言,圆C愈大则外凸弧面3100朝向连通孔 210的区域愈大,受力范围也愈大;在重量皆相同的条件下,具有愈大受力范 围的弹型柱塞30将愈容易受推离开连通孔210。由于具有愈大受力范围的弹型 柱塞30愈容易受推离开连通孔210,单位时间内推开弹型柱塞30的次数因此 增加,亦即,弹型柱塞30往复移动的频率提高了。此外,较佳而言,弹型柱塞 的重量、张角A,以及圆C的大小等条件并可视情况或需要,借着例如更换零 件来相互配合调整。举例而言,本发明的呼吸装置实施例可包含单一的震波产 生部附以多个可替换的相异弹型柱塞的套组,因此弹型柱塞的重量及/或圆C的 大小可在同样张角A条件下,由使用者选择与变化。

本发明的呼吸装置较佳更包含弹性件。如图3A所示的呼吸装置1b实施例, 弹性件50设置于弹型柱塞30朝向连通孔210的相反侧,两端可分别抵触于弹 型柱塞30及震波产生部20的顶面,且可大致沿中心轴Y与弹型柱塞30的往 复运动相互影响;其中本发明实施例的弹性件50较佳包含螺旋弹簧。此外,较 佳而言,弹型柱塞30的底端,即弹身部320上进一步形成有凸柱330,供螺旋 弹簧套设定位(如图3A’)。

在另一实施例中,如图3B所示的呼吸装置1c,更包含出气盖40覆盖于出 气口230上。举例而言,出气盖40为空心半球的构造,半球的空间在出气盖 40装设于震波产生部20而覆盖于出气口230上时,供弹性件50容纳其中,且 弹性件50的两端可分别抵触弹身部320或出气盖40的内壁面;弹性件50并可 以出气盖40为反力座朝向连通孔210压迫弹型柱塞30。在本发明较佳实施例 中,出气盖40上可形成透孔42,并可再形成导引孔400。震波产生腔200经由 透孔42与外部相通,气流也可经由透孔42离开呼吸装置;导引孔400较佳可 让凸柱330伸出,并借由例如孔壁引导凸柱330的方向。

在其它实施中,如图3C所示的呼吸装置1d,凸柱330上可形成有环绕凸 柱330的端面333,借以承接弹性件50。此外,端面333也可以是可调节或可 拆卸地设置于凸柱330。举例而言,多个具有一定重量的端面333可替换或可 增减地设置于凸柱330,借此调节弹型柱塞30的总重,进而调节呼吸装置的呼 /吹气阻抗或弹型柱塞的震荡;或者,端面333可调节地沿凸柱300移动,进而 调节例如套设其上的螺旋弹簧,即改变弹簧的预压缩量(于后说明)。

较佳而言,在本发明呼吸装置尚未运作例如无外力状况下,呼吸装置的弹 性件50原则上一律压迫弹型柱塞30抵触第一斗面2201并封闭连通孔210,即 位于第一位置P1。详细来说,当呼吸装置1c如图3B所示放置时,弹型柱塞 30自然依重力G方向承靠于第一斗面2201且封闭连通孔210;当呼吸装置1c 倒放时,如图4所示,弹型柱塞30虽然也受到重力G的影响,但弹性件50较 佳提供足够的支撑,使弹型柱塞30依然抵触第一斗面2201并封闭连通孔210, 不朝重力方向下沉而在第一斗面2201及弹头部310间产生间隙。如此一来,无 论使用者如何使用本发明的呼吸装置例如正放、侧放、或倒放呼吸装置,由于 弹型柱塞30皆气密地抵触第一斗面2201并封闭连通孔210,因此朝向震波产 生部200的气流不会因为呼吸装置的方向不正确而自上述间隙产生气漏,影响 弹型柱塞30产生震荡波的功能。总而言之,以此实施例而言,本发明呼吸装置 在使用上没有方向的限制。

上述弹性件50压抵弹型柱塞30的力量,以及弹型柱塞30的重量可共同影 响本发明呼吸装置的呼/吹气阻抗。另一方面,当弹头部310一侧所受外力大于 弹性件50压力,并推动位于第一位置P1的弹型柱塞30朝第二位置P2移动时, 弹型柱塞30将连带压迫弹性件50;其中外力的变化将改变弹性件50受压迫的 程度,或者使弹性件50有机会朝连通孔210推动弹型柱塞30。总而言之,外 力与弹性件50的交互作用可引致弹型柱塞30沿中心轴Y的往复震荡。

在图3A~3C与图4所示的实施例中,弹型柱塞30因其弹头部310一侧受 到外力而沿中心轴Y移动的情形除了前述弹型柱塞30的重量、张角A,及/或 圆C的大小以外,进一步与弹性件50相关。举例来说,弹性系数愈大,弹性 件50愈不容易变形,因此需较大外力以将弹型柱塞30推离连通孔210;其中 本发明实施例的弹性件50较佳为螺旋弹簧,且弹性系数为弹簧常数。

在实际情况下,在朝进气腔100呼/吹气后,单一口气由于本身具有强弱交 替的周期变化,因此造成外力变化,并使弹型柱塞30大致沿中心轴Y产生离 开与朝向第一位置P1的往复震荡。弹型柱塞30较佳以特定的频率范围例如5 至60Hz进行往复震荡。特定频率范围的震荡产生的震荡波则引发咳嗽;其中 最容易引发咳嗽的震荡频率为15至25Hz。由于弹型柱塞50沿中心轴Y的移 动起因于弹头部310一侧受到外力如呼/吹气产生的气压,因此震荡频率会受到 弹型柱塞30重量、张角A、圆C的大小,及/或弹簧常数的影响。为产生特定 的频率范围,即5至60Hz,弹型柱塞30重量、张角A、圆C的大小,及弹簧 常数较佳具有下述条件:

弹型柱塞重量 4~20g 张角A 5~45度 圆C(以直径表示) 10~25mm 弹簧常数 0.01~0.5N/mm

其中,当张角A、圆C、以及弹簧常数固定,弹型柱塞的重量愈重,将弹 型柱塞推开更是费时或费力。由于重量愈重,耗时愈多,因此单位时间内推开 弹型柱塞的次数减少,震荡频率也降低。下面表1例示在张角A、圆C、以及 弹簧常数固定下,不同弹型柱塞重量造成震荡频率的差异。

表1:弹型柱塞重量与震荡频率的关系表

当弹型柱塞重量、张角A、以及圆C固定,弹簧常数愈大,螺旋弹簧50 愈不容易变形;换言之,变形的螺旋弹簧50更趋向释放弹力回复至起始状态, 螺旋弹簧50因此弹动较快,并提高弹型柱塞的震荡频率。下面表2例示在弹型 柱塞重量、张角A、以及圆C固定下,不同弹簧常数造成震荡频率的差异。

表2:弹簧常数与震荡频率的关系表

另一方面,弹簧常数也可影响本发明呼吸装置的呼/吹气阻抗。举例而言, 较大的弹簧常数可产生较大的呼/吹气阻抗。

当弹型柱塞重量、圆C,以及弹簧常数保持不变,仅改变张角A,则如前 述,若张角A愈大,第一斗面与弹型柱塞之间的间隙随弹型柱塞移离开第一位 置P1的改变量也愈大,气体因此泄放容易而难以维持对弹型柱塞的推力。因 此,弹型柱塞在离开第一位置P1后更趋向往第一位置P1移动,震荡频率因而 提高。

当弹型柱塞重量、张角A,以及弹簧常数保持不变,仅改变外凸弧面3100 朝向连通孔210的区域大小,则外凸弧面上的受力范围即相应变化。由于具有 愈大受力范围的弹型柱塞愈容易受推离开连通孔,单位时间内推开弹型柱塞的 次数因此增加,震荡频率也提高。其中,如前所述,外凸弧面3100朝向连通孔 210的区域大小一般而言可反映在圆C的大小上。

在本发明其它实施例中,如图5A所示的呼吸装置1e,出气盖40内面可形 成有导引管410。导引管410较佳沿中心轴Y朝向连通孔210伸出。弹型柱塞 30的底端、较佳例如形成于底端的凸柱330部分伸入导引管410内,且随弹型 柱塞30的往复运动沿导引管410移动。导引管410与凸柱330可协助定位弹型 柱塞30。另一方面,弹性件50例如螺旋弹簧也至少部分伸入导引管410内, 并抵触于出气盖40的内壁面。

此外,图5A所示呼吸装置实施例的出气盖40较佳包含活动销45。在本实 施例中,活动销45设置于弹性件50与弹身部320抵触的另一端,作为弹性件 50的反力座,其中活动销45较佳抵触该弹性件50。再者,活动销45较佳可选 择地使弹性件50产生形变。举例而言,本实施例的导引管410较佳于出气盖 40形成有开口(未绘示)而连通震波产生腔200与外部,活动销45设置于导 引管410内且较佳部分露出外部,借以可调节地沿着导引管410朝向或背向弹 型柱塞30移动。进一步而言,活动销45可朝向或背向弹型柱塞30移动并压迫 或释放弹性件50,此总体来说此改变弹性件50例如螺旋弹簧的预压缩量,且 影响螺旋弹簧在外力作用下产生形变的难易;弹型柱塞30产生的震荡也受到影 响。总而言之,活动销45的设计一来可调节呼吸装置的呼/吹气阻抗,二来可 调控弹型柱塞30产生适当频率的震荡,借此引起咳嗽动作的发生。此外,无论 呼吸装置是正放、侧放、或倒放,皆可借由活动销45调整弹性件50,使弹性 件50较佳能够支撑弹型柱塞30于抵触第一斗面2201并封闭连通孔210的状态。

活动销45沿导引管410移动的可调式设计包含使活动销45在移动后能固 定于导引管410。举例而言,如图5B所示的实施例,导引管410内面形成有第 一螺纹411,活动销45外壁则具有相应第一螺纹411的第二螺纹451。活动销 45借由第一螺纹411与第二螺纹451的螺合而可操作地旋转朝向弹型柱塞30 移动,或旋转背向弹型柱塞30移动;其中终止操作可使活动销45停止于当下 相对于导引管410的位置。在其它实施例中,活动销45与导引管410也可借由 例如榫卯结构相互固定;举例而言,活动销45上可设有卡榫,导引管410内壁 面形成有相应卡榫的凹槽,其中卡榫可操作地伸入凹槽,或者回缩以令活动销 45可相对导引管410移动。

在本发明其它实施例中,如图6A~6C所示,呼吸装置1f的震波产生腔200 的内壁面220另包含环壁面2202与第二斗面2203。环壁面2202连接于第一斗 面2201相反于连通孔210的另一端,第二斗面2203连接于环壁面2202相反于 第一斗面2201的一端,且自连接环壁面2202的一端向另一端张开;第二斗面 2203可以平面、外凸或内凹曲面所形成。

如图6A~6B所示,环壁面2202可与中心轴Y平行,或如图6C所示,以 朝第一斗面2201收束的方向倾斜,并与中心轴Y间,即与弹型柱塞30移动方 向间形成有张角A’。张角A’小于张角A,较佳为0至15度,且也小于第二 斗面2203与中心轴Y间的张角(未绘示)。当环壁面2202与中心轴Y平行, 环壁面2202具有一固定内径;当张角A’大于0度,环壁面2202与第一斗面 2201连接处的内径为环壁面2202的最小内径。环壁面2202的内径或最小内径 大于弹型柱塞30的最大外径,因此,弹型柱塞30可通过环壁面2202地相对第 一斗面2201移动,进而抵触或离开第一斗面2201。

弹型柱塞30除了与第一斗面2201间隔有间隙g以外,并与环壁面2202 间隔有间隙。由于环壁面2202的张角A’较张角A小,甚至可能平行于弹身部 320的壁面3200,弹头部310与环壁面2202间的间隙g’随弹头部310通过环 壁面2202产生变化的量较和缓,此使得气体泄放较和缓;此外,小间隙g’也 产生通道效应。因此,环壁面2202及其张角A’延长外力推顶弹型柱塞30的时 间及行程。总而言之,本实施例的呼吸装置1f得以包含第一斗面2201,其中 第一斗面2201可具有有助于震荡波产生的适当倾斜度;再者,借由环壁面2202, 呼吸装置1f得到如上述较小的张角A所得的外力推顶弹型柱塞30的效果。

当然,本发明还可有其它多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情 况下,熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这 些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

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1、(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201310027581.3 (22)申请日 2013.01.24 101138712 2012.10.19 TW A63B 23/18(2006.01) (73)专利权人 辅祥实业股份有限公司 地址 中国台湾台中市大雅区民生路3段313 巷 45 号 (72)发明人 朱映达 蔡柏锋 谢丰仰 黄子健 陈威廷 (74)专利代理机构 北京律诚同业知识产权代理 有限公司 11006 代理人 梁挥 鲍俊萍 CN 201168307 Y,2008.12.24, 说明书第 3-4 页, 附图 1. US 5018517 A,1991.05.28, 说。

2、明书第 2-3 栏, 附图 1-3b. US 3908987 A,1975.09.30, 全文 . (54) 发明名称 呼吸装置 (57) 摘要 一种呼吸装置, 包含进气部、 震波产生部, 以 及弹型柱塞。 进气部具有进气腔, 震波产生部具有 由内壁面所围成的震波产生腔。震波产生腔的两 端分别有出气口及连通孔, 并经由连通孔连通进 气腔。内壁面包含第一斗面朝连通孔收束。弹型 柱塞包含弹头部及弹身部, 其中弹头部具有外凸 弧面。弹型柱塞可沿出气口及连通孔连线上移动 地设置于震波产生腔内, 且外凸弧面朝向连通孔。 当无外力施加时, 弹型柱塞位于第一位置, 且外凸 弧面气密地抵触第一斗面并封闭连通孔。

3、。当弹型 柱塞被推升至第二位置时, 外凸弧面与第一斗面 分离并产生间隙。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 杨则强 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书2页 说明书9页 附图13页 (10)授权公告号 CN 103169590 B (45)授权公告日 2015.03.11 CN 103169590 B 1/2 页 2 1. 一种呼吸装置, 其特征在于, 包含 : 一进气部, 具有一进气腔 ; 一震波产生部, 其中形成有一震波产生腔, 该震波产生腔由一内壁面所围成, 且两端分 别有贯通的一出气口及一连通孔 ; 其中, 该震波产生腔。

4、经由该连通孔连通该进气腔, 且该内 壁面包含一第一斗面朝该连通孔收束 ; 以及 弹型柱塞, 包含一弹头部及一弹身部 ; 其中该弹头部具有一外凸弧面 ; 该弹型柱塞沿该出气口及该连通孔连线上移动地设置于该震波产生腔内, 且该外凸弧 面朝向该连通孔 ; 当无外力施加时, 该弹型柱塞位于一第一位置, 且该外凸弧面气密地抵 触该第一斗面并封闭该连通孔 ; 当该弹型柱塞被推升至一第二位置时, 该外凸弧面与该第 一斗面分离并产生一间隙, 该内壁面上具有一环壁面连接于该第一斗面相反于该连通孔的 一端, 该环壁面与该弹型柱塞移动方向的张角小于该第一斗面与该弹型柱塞移动方向的张 角, 且该环壁面的最小内径大于该。

5、弹型柱塞的最大外径。 2. 根据权利要求 1 所述的呼吸装置, 其特征在于, 进一步包含一出气盖覆盖于该出气 口上, 以及一弹性件设置于该弹型柱塞及该出气盖之间 ; 其中该弹性件以该出气盖为反力 座朝向该连通孔压迫该弹型柱塞。 3. 根据权利要求 2 所述的呼吸装置, 其特征在于, 在无外力状况下, 当该弹型柱塞的重 量压迫于该弹性件上时, 该弹性件具有足够的弹性压迫该弹型柱塞抵触该第一斗面并封闭 该连通孔。 4. 根据权利要求 3 所述的呼吸装置, 其特征在于, 该弹性件的弹性系数介于 0.01 至 0.5N/mm 之间。 5. 根据权利要求 2 所述的呼吸装置, 其特征在于, 该出气盖内面。

6、上具有一导引管朝该 连通孔伸出, 该弹型柱塞的底端部分伸入该导引管, 并沿该导引管移动, 该弹性件设置于该 导引管内并抵触该弹型柱塞的底端。 6. 根据权利要求 5 所述的呼吸装置, 其特征在于, 该弹型柱塞的底端具有一凸柱及围 绕该凸柱的端面, 该凸柱伸入该导引管, 该弹性件包含一螺旋弹簧环绕该凸柱。 7. 根据权利要求 5 所述的呼吸装置, 其特征在于, 该出气盖包含一活动销设置于该导 引管内作为该弹性件的反力座, 该活动销可选择地朝向或背向该弹型柱塞移动。 8. 根据权利要求 7 所述的呼吸装置, 其特征在于, 该导引管内面形成有一第一螺纹, 该 活动销外壁也具有相应的一第二螺纹以相对于。

7、该导引管移动。 9. 根据权利要求 1 所述的呼吸装置, 其特征在于, 该弹身部具有一柱面连接该外凸弧 面, 该柱面与该第一斗面的距离越远离该外凸弧面越大。 10. 根据权利要求 1 所述的呼吸装置, 其特征在于, 该连通孔形成于该进气腔及该震波 产生腔间的一瓶颈状区域。 11. 根据权利要求 1 所述的呼吸装置, 其特征在于, 该内壁面上具有一第二斗面连接于 该环壁面相反于该第一斗面的一端, 该第二斗面自连接该环壁面的一端向另一端张开。 12. 根据权利要求 1 所述的呼吸装置, 其特征在于, 该第一斗面相对于该弹型柱塞移动 方向的张角介于 5 度至 45 度之间。 13.根据权利要求1所述。

8、的呼吸装置, 其特征在于, 该弹型柱塞的重量介于4至20克之 间。 权 利 要 求 书 CN 103169590 B 2 2/2 页 3 14. 根据权利要求 1 所述的呼吸装置, 其特征在于, 该外凸弧面气密地抵触该第一斗面 于一圆, 该圆的直径介于 10 至 25mm 之间。 权 利 要 求 书 CN 103169590 B 3 1/9 页 4 呼吸装置 技术领域 0001 本发明关于一种呼吸装置 ; 具体而言, 本发明有关于一种供呼吸训练或引咳用的 呼吸装置。 背景技术 0002 对于具有呼吸系统疾病或心肺功能异常的患者、 接受手术患者, 或其它呼吸肌肉 不强健的族群, 现有是以呼吸训练。

9、装置来进行呼吸训练或帮助咳嗽动作的发生以排出痰 液。 0003 如图 1A 所示的呼吸训练器 8a, 具有管体。管体包含出气端 81、 进气端 83 与容室 84, 其中出气端 81 设置有咬嘴 87, 容室 84 内设有弹簧 85, 弹簧 85 靠近进气端 83 的一端 850 设有挡片 86。当口含咬嘴 87 呼 / 吹气时, 挡片 86 与弹簧 85 会对进气产生阻力, 达到 呼吸训练的作用。 0004 另一方面, 如图 1B 所示的拍痰器组 8b, 包含进气口 26、 第一管段 22、 以及相对进 气口 26 的端部 211, 其中端部 211 与第一管段 22 之间设置有内隔壁 3,。

10、 且第二端部 211 与 内隔壁 3 之间设置有金属球体 4。此外, 内隔壁 3 具有口径小于金属球体 4 的外径的开口 321。当使用者自进气口 26 往第一管段 22 吹气时, 气压会推动金属球体 4 离开壁缘 32 而 开放开口 321 ; 当第一管段 22 内气压下降, 金属球体 4 即因重力回复到开口 321。因此, 金 属球体 4 的弹动造成气体的波动, 令使用者的呼吸道产生共鸣颤动, 促进痰液咳出。 0005 然而, 现有的呼吸训练器 8a 没有借着气体波动来引起咳嗽的功能。拍痰器组 8b 则需要地心引力造成金属球体 4 的弹动以促进痰液咳出, 因此使用上有方向的限制。 发明内容。

11、 0006 本发明的目的在于提供一种呼吸装置, 可产生气体的震荡波, 引起咳嗽动作的发 生。 0007 本发明的另一目的在于提供一种呼吸装置, 在操作上不具有方向上的限制。 0008 本发明的另一目的在于提供一种呼吸装置, 可提供可调校的呼 / 吹气阻抗以达到 呼吸训练的目的。 0009 本发明的呼吸装置包含进气部、 震波产生部, 以及弹型柱塞。进气部具有进气腔, 震波产生部具有由内壁面所围成的震波产生腔。震波产生腔的两端分别有出气口及连通 孔, 其中连通孔连通进气腔与震波产生腔。 0010 震波产生腔的内壁面包含第一斗面朝连通孔收束。弹型柱塞包含弹头部及弹身 部, 其中弹头部具有外凸弧面。弹。

12、型柱塞以外凸弧面朝向连通孔且可沿出气口及连通孔连 线上移动地设置于震波产生腔内。 当无外力施加时, 弹型柱塞位于第一位置, 且外凸弧面气 密地抵触第一斗面并封闭连通孔 ; 当弹型柱塞被推升至第二位置时, 外凸弧面与第一斗面 分离并产生间隙。 0011 其中, 进一步包含一出气盖覆盖于该出气口上, 以及一弹性件设置于该弹型柱塞 说 明 书 CN 103169590 B 4 2/9 页 5 及该出气盖之间 ; 其中该弹性件以该出气盖为反力座朝向该连通孔压迫该弹型柱塞。 0012 其中, 在无外力状况下, 当该弹型柱塞的重量压迫于该弹性件上时, 该弹性件具有 足够的弹性压迫该弹型柱塞抵触该第一斗面并。

13、封闭该连通孔。 0013 其中, 该弹性件的弹性系数介于 0.01 至 0.5N/mm 之间。 0014 其中, 该出气盖内面上具有一导引管朝该连通孔伸出, 该弹型柱塞的底端部分伸 入该导引管, 并沿该导引管移动, 该弹性件设置于该导引管内并抵触该弹型柱塞的底端。 0015 其中, 该弹型柱塞的底端具有一凸柱及围绕该凸柱的端面, 该凸柱伸入该导引管, 该弹性件包含一螺旋弹簧环绕该凸柱。 0016 其中, 该出气盖包含一活动销设置于该导引管内作为该弹性件的反力座, 该活动 销可选择地朝向或背向该弹型柱塞移动。 0017 其中, 该导引管内面形成有一第一螺纹, 该活动销外壁也具有相应的一第二螺纹 。

14、以相对于该导引管移动。 0018 其中, 该弹身部具有一柱面连接该外凸弧面, 该柱面与该第一斗面的距离越远离 该外凸弧面越大。 0019 其中, 该连通孔形成于该进气腔及该震波产生腔间的一瓶颈状区域。 0020 其中, 该内壁面上具有一环壁面连接于该第一斗面相反于该连通孔的一端, 该环 壁面与该弹型柱塞移动方向的张角小于该第一斗面与该弹型柱塞移动方向的张角, 且该环 壁面的最小内径大于该弹型柱塞的最大外径。 0021 其中, 该内壁面上具有一第二斗面连接于该环壁面相反于该第一斗面的一端, 该 第二斗面自连接该环壁面的一端向另一端张开。 0022 其中, 该第一斗面相对于该弹型柱塞移动方向的张角。

15、介于 5 度至 45 度之间。 0023 其中, 该弹型柱塞的重量介于 4 至 20 克之间。 0024 其中, 该外凸弧面气密地抵触该第一斗面于一圆, 该圆的直径介于 10 至 25mm 之 间。 附图说明 0025 图 1A 1B 所示为现有呼吸装置的示意图 ; 0026 图 2A 2D 所示为本发明呼吸装置的实施例的示意图 ; 0027 图 2A 为本发明弹性柱塞的结构示意图 ; 0028 图 3A 3C 所示为本发明呼吸装置其它实施例的示意图 ; 0029 图 3A 为本发明弹性柱塞的结构示意图 ; 0030 图 4 所示为图 3B 所示实施例不同方向的示意图 ; 0031 图 5A 。

16、5B 所示为本发明呼吸装置的另一实施例的示意图 ; 以及 0032 图 6A 6C 所示为本发明呼吸装置再另一实施例的示意图。 0033 其中, 附图标记 : 0034 1a、 1b、 1c、 1d、 1e、 1f 呼吸装置 0035 10 进气部 0036 100 进气腔 0037 20 震波产生部 说 明 书 CN 103169590 B 5 3/9 页 6 0038 200 震波产生腔 0039 210 连通孔 0040 220 内壁面 0041 2201 第一斗面 0042 2202 环壁面 0043 2203 第二斗面 0044 230 出气口 0045 30 弹型柱塞 0046 3。

17、10 弹头部 0047 3100 外凸弧面 0048 320 弹身部 0049 3200 柱面 0050 330 凸柱 0051 333 端面 0052 40 出气盖 0053 400 导引孔 0054 410 导引管 0055 411 第一螺纹 0056 42 透孔 0057 45 活动销 0058 451 第二螺纹 0059 50 弹性件 0060 8a 呼吸训练器 0061 81 出气端 0062 83 进气端 0063 84 容室 0064 85 弹簧 0065 850 一端 0066 86 挡片 0067 87 咬嘴 0068 8b 拍痰器组 0069 211 端部 0070 22 。

18、第一管段 0071 26 进气口 26 0072 3 内隔壁 0073 32 壁缘 0074 321 开口 0075 4 金属球体 0076 Y 中心轴 说 明 书 CN 103169590 B 6 4/9 页 7 0077 P1 第一位置 0078 P2 第二位置 0079 A 张角 0080 A 张角 0081 g 间隙 0082 g 间隙 0083 G 重力方向 具体实施方式 0084 本发明的目的及优点, 通过下列实施例中伴随图式与组件符号的详细叙述后, 将 更为显着。 0085 本发明的呼吸装置包含进气部、 震波产生部, 以及弹型柱塞, 其中自进气部朝向震 波产生部行进的气流可推顶位。

19、于震波产生部的弹型柱塞, 并可周期性推动位于震波产生部 的弹型柱塞, 使弹型柱塞以一频率往复震荡产生气体的震荡波。详细来说, 如图 2A 所示, 本发明的呼吸装置 1a 实施例的进气部 10 具有进气腔 100, 震波产生部 20 具有震波产生腔 200。震波产生腔 200 由震波产生部 20 的内壁面 220 所围成, 且两端分别有贯通的出气口 230 及连通孔 210, 其中连通孔 210 并为形成于震波产生腔 200 与进气腔 100 间的瓶颈状区 域, 而较佳具有小于进气腔 100 截面积的口径。震波产生腔 200 经由连通孔 210 连通进气 腔 100, 来自进气腔 100 的气流。

20、可经过连通孔 210、 抵达震波产生腔 200, 再由出气口 230 离 开。此外, 进气腔 100 与震波产生腔 200 连通的另一端可为例如一进气口, 供使用者口部含 住且不发生气漏地朝进气腔 100 呼 / 吹气, 或者也可供与其它外接管路气密连接。连通孔 210 的口径与进气腔 100 的截面积的比例可影响本发明呼吸装置的呼 / 吹气阻抗。举例而 言, 当连通孔 210 的口径较进气腔 100 的截面积愈小, 呼 / 吹气量需愈大, 以制造足够气流 量抵达连通孔 210 与震波产生腔 200。 0086 震波产生腔 200 的内壁面 220 包含第一斗面 2201 朝连通孔 210 收。

21、束 ; 换言之, 内 壁面 220 环绕中心轴 Y, 其中部分的内壁面 220 并且离开中心轴 Y 倾斜以向外张开, 形成第 一斗面 2201。第一斗面 2201 因此与中心轴 Y 间有小于 90 的张角 A, 其设计有助于震荡波 产生。此外, 第一斗面 2201 较佳为圆锥型的斗面, 较易与弹型柱塞 30 保持气密状态。 0087 本发明实施例的弹型柱塞 30 可沿出气口 230 及连通孔 210 连线上移动地设置于 震波产生腔 200 内, 亦即, 弹型柱塞 30 可大致上沿中心轴 Y 相对第一斗面 2201 往复移动。 弹型柱塞 30 进一步包含弹头部 310 及弹身部 320, 并且以。

22、弹头部 310 朝向连通孔 210 地设 置于震波产生腔 200 内。弹头部 310 具有外凸弧面 3100 ; 弹身部 320 较佳呈柱状, 具有柱 面 3200。柱面 3200 与外凸弧面 3100 连接, 且愈远离外凸弧面 3100 的柱面 3200 部分与第 一斗面 2201 的距离愈大 ( 如图 2A )。在不同实施例中, 弹身部 320 也可具有其它形状, 例 如截去尖端的锥状, 并以其锥面与外凸弧面 3100 连接。弹头部 310 的外凸弧面 3100 随弹 型柱塞 30 沿中心轴 Y 的移动而可选择气密地抵触第一斗面 2201 或与第一斗面 2201 分离 并产生间隙 g( 如。

23、图 2D)。另一方面, 第一斗面 2201 与外凸弧面 3100 较佳为光滑 / 平滑的 表面 ; 光滑面间的贴触更能保证外凸弧面 3100 与第一斗面 2201 抵触的气密性。 0088 如上所述, 本发明实施例的弹型柱塞 30 以弹头部 310 朝向连通孔 210 ; 此外, 弹型 说 明 书 CN 103169590 B 7 5/9 页 8 柱塞 30 并可因其弹头部 310 一侧受到外力而大致上沿中心轴 Y 移动。举例而言, 经由进气 部 100 与连通孔 210 而来的气流可抵达弹头部 310 的外凸弧面 3100。当气流产生的气压足 够大时例如大于连通孔 210 上方的弹型柱塞 3。

24、0 的重量时, 气压可推动弹型柱塞 30 移动离 开连通孔 210 ; 其中弹型柱塞 30 的重量可影响本发明呼吸装置的呼 / 吹气阻抗。在本发明 实施例中, 称弹头部 310 未受该外力且外凸弧面 3100 抵触第一斗面 2201 的弹型柱塞 30 为 位于第一位置 P1, 如图 2A 所示, 此时弹型柱塞 30 并封闭连通孔 210 ; 当弹头部 310 受到该 外力且外凸弧面 3100 离开第一斗面 2201 时, 如图 2D 所示, 弹型柱塞 30 位于第二位置 P2。 当外凸弧面3100抵触第一斗面2201时, 外凸弧面3100并气密地抵触/承靠第一斗面2201 于一圆 C, 此时圆。

25、 C 将外凸弧面 3100 区隔出朝向连通孔 210 的部分 ; 较佳而言, 该部分在任 何垂直于中心轴 Y 的平面上的投影为一圆, 且该圆与圆 C 具有相等直径。 0089 一般而言, 圆 C 的大小与第一斗面 2201 的倾斜角度 A 或弹头部 310 的形状、 外径 有关。在弹头部 310 的形状一致的情况下, 如图 2B 所示, 若张角 A 愈大 ( 图 2B 上方 )、 圆 C 则愈小, 外凸弧面 3100 朝向连通孔 210 的区域也愈小, 若张角 A 愈小 ( 图 2B 下方 ), 圆 C 则愈大, 外凸弧面 3100 朝向连通孔 210 的范围也愈大。另一方面, 在第一斗面 2。

26、201 的倾斜 度一致的情况下, 如图 2C 所示, 弹头部 310 外径若愈大 ( 图 2C 下方 ), 则圆 C 与外凸弧面 3100 朝向连通孔 210 的区域皆愈大。 0090 弹型柱塞 30 因其弹头部 310 一侧受到外力而大致沿中心轴 Y 移动的情形与前述 弹型柱塞 30 的重量、 张角 A, 及 / 或弹型柱塞 30 抵触 / 承靠于第一斗面 2201 时圆 C 的大小 相关。就弹型柱塞 30 的重量而言, 当弹型柱塞 30 愈重, 呼 / 吹气时间需愈长或者力量需愈 大才可能将弹型柱塞 30 推离连通孔 210 ; 换言之, 呼 / 吹气阻抗也愈大。另一方面, 由于重 量愈重。

27、, 呼 / 吹气耗时愈多, 因此单位时间内推开弹型柱塞 30 的次数减少, 亦即, 弹型柱塞 30 往复移动的频率降低了。就张角 A 而言, 一般来说, 张角 A 若愈大, 第一斗面 2201 与弹 头部 310 间的间隙将随弹型柱塞 30 离开连通孔 210 移动而显著变大, 气体因此经由间隙泄 放容易而难以维持于外凸弧面 3100 朝向连通孔 210 的一侧, 也难以维持对弹型柱塞 30 的 推力, 因此, 弹型柱塞 30 较快回至第一位置 P1, 亦即, 弹型柱塞 30 往复移动的频率提高了 ; 反之, 张角 A 愈小, 第一斗面 2201 与弹头部 310 之间的间隙的改变量也愈小, 。

28、气体因此泄放 较慢, 推顶外凸弧面 3100 的时间也长, 因此, 弹型柱塞 30 较慢回至第一位置 P1, 亦即, 弹型 柱塞 30 往复移动的频率降低了。就圆 C 的大小而言, 圆 C 愈大则外凸弧面 3100 朝向连通 孔 210 的区域愈大, 受力范围也愈大 ; 在重量皆相同的条件下, 具有愈大受力范围的弹型柱 塞 30 将愈容易受推离开连通孔 210。由于具有愈大受力范围的弹型柱塞 30 愈容易受推离 开连通孔 210, 单位时间内推开弹型柱塞 30 的次数因此增加, 亦即, 弹型柱塞 30 往复移动 的频率提高了。此外, 较佳而言, 弹型柱塞的重量、 张角 A, 以及圆 C 的大小。

29、等条件并可视情 况或需要, 借着例如更换零件来相互配合调整。 举例而言, 本发明的呼吸装置实施例可包含 单一的震波产生部附以多个可替换的相异弹型柱塞的套组, 因此弹型柱塞的重量及 / 或圆 C 的大小可在同样张角 A 条件下, 由使用者选择与变化。 0091 本发明的呼吸装置较佳更包含弹性件。如图 3A 所示的呼吸装置 1b 实施例, 弹性 件 50 设置于弹型柱塞 30 朝向连通孔 210 的相反侧, 两端可分别抵触于弹型柱塞 30 及震波 产生部20的顶面, 且可大致沿中心轴Y与弹型柱塞30的往复运动相互影响 ; 其中本发明实 施例的弹性件 50 较佳包含螺旋弹簧。此外, 较佳而言, 弹型。

30、柱塞 30 的底端, 即弹身部 320 说 明 书 CN 103169590 B 8 6/9 页 9 上进一步形成有凸柱 330, 供螺旋弹簧套设定位 ( 如图 3A )。 0092 在另一实施例中, 如图 3B 所示的呼吸装置 1c, 更包含出气盖 40 覆盖于出气口 230 上。 举例而言, 出气盖40为空心半球的构造, 半球的空间在出气盖40装设于震波产生部20 而覆盖于出气口 230 上时, 供弹性件 50 容纳其中, 且弹性件 50 的两端可分别抵触弹身部 320 或出气盖 40 的内壁面 ; 弹性件 50 并可以出气盖 40 为反力座朝向连通孔 210 压迫弹型 柱塞 30。在本发。

31、明较佳实施例中, 出气盖 40 上可形成透孔 42, 并可再形成导引孔 400。震 波产生腔 200 经由透孔 42 与外部相通, 气流也可经由透孔 42 离开呼吸装置 ; 导引孔 400 较 佳可让凸柱 330 伸出, 并借由例如孔壁引导凸柱 330 的方向。 0093 在其它实施中, 如图 3C 所示的呼吸装置 1d, 凸柱 330 上可形成有环绕凸柱 330 的 端面333, 借以承接弹性件50。 此外, 端面333也可以是可调节或可拆卸地设置于凸柱330。 举例而言, 多个具有一定重量的端面 333 可替换或可增减地设置于凸柱 330, 借此调节弹型 柱塞30的总重, 进而调节呼吸装置。

32、的呼/吹气阻抗或弹型柱塞的震荡 ; 或者, 端面333可调 节地沿凸柱300移动, 进而调节例如套设其上的螺旋弹簧, 即改变弹簧的预压缩量(于后说 明 )。 0094 较佳而言, 在本发明呼吸装置尚未运作例如无外力状况下, 呼吸装置的弹性件 50 原则上一律压迫弹型柱塞30抵触第一斗面2201并封闭连通孔210, 即位于第一位置P1。 详 细来说, 当呼吸装置 1c 如图 3B 所示放置时, 弹型柱塞 30 自然依重力 G 方向承靠于第一斗 面 2201 且封闭连通孔 210 ; 当呼吸装置 1c 倒放时, 如图 4 所示, 弹型柱塞 30 虽然也受到重 力G的影响, 但弹性件50较佳提供足够。

33、的支撑, 使弹型柱塞30依然抵触第一斗面2201并封 闭连通孔210, 不朝重力方向下沉而在第一斗面2201及弹头部310间产生间隙。 如此一来, 无论使用者如何使用本发明的呼吸装置例如正放、 侧放、 或倒放呼吸装置, 由于弹型柱塞 30 皆气密地抵触第一斗面 2201 并封闭连通孔 210, 因此朝向震波产生部 200 的气流不会因为 呼吸装置的方向不正确而自上述间隙产生气漏, 影响弹型柱塞 30 产生震荡波的功能。总而 言之, 以此实施例而言, 本发明呼吸装置在使用上没有方向的限制。 0095 上述弹性件 50 压抵弹型柱塞 30 的力量, 以及弹型柱塞 30 的重量可共同影响本发 明呼吸。

34、装置的呼 / 吹气阻抗。另一方面, 当弹头部 310 一侧所受外力大于弹性件 50 压力, 并推动位于第一位置 P1 的弹型柱塞 30 朝第二位置 P2 移动时, 弹型柱塞 30 将连带压迫弹 性件 50 ; 其中外力的变化将改变弹性件 50 受压迫的程度, 或者使弹性件 50 有机会朝连通 孔 210 推动弹型柱塞 30。总而言之, 外力与弹性件 50 的交互作用可引致弹型柱塞 30 沿中 心轴 Y 的往复震荡。 0096 在图 3A 3C 与图 4 所示的实施例中, 弹型柱塞 30 因其弹头部 310 一侧受到外力 而沿中心轴 Y 移动的情形除了前述弹型柱塞 30 的重量、 张角 A, 及。

35、 / 或圆 C 的大小以外, 进 一步与弹性件 50 相关。举例来说, 弹性系数愈大, 弹性件 50 愈不容易变形, 因此需较大外 力以将弹型柱塞 30 推离连通孔 210 ; 其中本发明实施例的弹性件 50 较佳为螺旋弹簧, 且弹 性系数为弹簧常数。 0097 在实际情况下, 在朝进气腔100呼/吹气后, 单一口气由于本身具有强弱交替的周 期变化, 因此造成外力变化, 并使弹型柱塞 30 大致沿中心轴 Y 产生离开与朝向第一位置 P1 的往复震荡。弹型柱塞 30 较佳以特定的频率范围例如 5 至 60Hz 进行往复震荡。特定频率 范围的震荡产生的震荡波则引发咳嗽 ; 其中最容易引发咳嗽的震荡。

36、频率为 15 至 25Hz。由 说 明 书 CN 103169590 B 9 7/9 页 10 于弹型柱塞 50 沿中心轴 Y 的移动起因于弹头部 310 一侧受到外力如呼 / 吹气产生的气压, 因此震荡频率会受到弹型柱塞 30 重量、 张角 A、 圆 C 的大小, 及 / 或弹簧常数的影响。为产 生特定的频率范围, 即 5 至 60Hz, 弹型柱塞 30 重量、 张角 A、 圆 C 的大小, 及弹簧常数较佳具 有下述条件 : 0098 弹型柱塞重量4 20g 张角 A5 45 度 圆 C( 以直径表示 ) 10 25mm 弹簧常数0.01 0.5N/mm 0099 其中, 当张角 A、 圆 。

37、C、 以及弹簧常数固定, 弹型柱塞的重量愈重, 将弹型柱塞推开 更是费时或费力。由于重量愈重, 耗时愈多, 因此单位时间内推开弹型柱塞的次数减少, 震 荡频率也降低。下面表 1 例示在张角 A、 圆 C、 以及弹簧常数固定下, 不同弹型柱塞重量造成 震荡频率的差异。 0100 表 1 : 弹型柱塞重量与震荡频率的关系表 0101 0102 当弹型柱塞重量、 张角 A、 以及圆 C 固定, 弹簧常数愈大, 螺旋弹簧 50 愈不容易变 形 ; 换言之, 变形的螺旋弹簧 50 更趋向释放弹力回复至起始状态, 螺旋弹簧 50 因此弹动较 快, 并提高弹型柱塞的震荡频率。下面表 2 例示在弹型柱塞重量、。

38、 张角 A、 以及圆 C 固定下, 不同弹簧常数造成震荡频率的差异。 0103 表 2 : 弹簧常数与震荡频率的关系表 0104 说 明 书 CN 103169590 B 10 8/9 页 11 0105 另一方面, 弹簧常数也可影响本发明呼吸装置的呼 / 吹气阻抗。举例而言, 较大的 弹簧常数可产生较大的呼 / 吹气阻抗。 0106 当弹型柱塞重量、 圆 C, 以及弹簧常数保持不变, 仅改变张角 A, 则如前述, 若张角 A 愈大, 第一斗面与弹型柱塞之间的间隙随弹型柱塞移离开第一位置 P1 的改变量也愈大, 气 体因此泄放容易而难以维持对弹型柱塞的推力。因此, 弹型柱塞在离开第一位置 P1。

39、 后更趋 向往第一位置 P1 移动, 震荡频率因而提高。 0107 当弹型柱塞重量、 张角 A, 以及弹簧常数保持不变, 仅改变外凸弧面 3100 朝向连通 孔 210 的区域大小, 则外凸弧面上的受力范围即相应变化。由于具有愈大受力范围的弹型 柱塞愈容易受推离开连通孔, 单位时间内推开弹型柱塞的次数因此增加, 震荡频率也提高。 其中, 如前所述, 外凸弧面 3100 朝向连通孔 210 的区域大小一般而言可反映在圆 C 的大小 上。 0108 在本发明其它实施例中, 如图5A所示的呼吸装置1e, 出气盖40内面可形成有导引 管 410。导引管 410 较佳沿中心轴 Y 朝向连通孔 210 伸。

40、出。弹型柱塞 30 的底端、 较佳例如 形成于底端的凸柱 330 部分伸入导引管 410 内, 且随弹型柱塞 30 的往复运动沿导引管 410 移动。导引管 410 与凸柱 330 可协助定位弹型柱塞 30。另一方面, 弹性件 50 例如螺旋弹簧 也至少部分伸入导引管 410 内, 并抵触于出气盖 40 的内壁面。 0109 此外, 图5A所示呼吸装置实施例的出气盖40较佳包含活动销45。 在本实施例中, 活动销 45 设置于弹性件 50 与弹身部 320 抵触的另一端, 作为弹性件 50 的反力座, 其中活 动销 45 较佳抵触该弹性件 50。再者, 活动销 45 较佳可选择地使弹性件 50。

41、 产生形变。举 例而言, 本实施例的导引管 410 较佳于出气盖 40 形成有开口 ( 未绘示 ) 而连通震波产生腔 200与外部, 活动销45设置于导引管410内且较佳部分露出外部, 借以可调节地沿着导引管 410 朝向或背向弹型柱塞 30 移动。进一步而言, 活动销 45 可朝向或背向弹型柱塞 30 移动 并压迫或释放弹性件 50, 此总体来说此改变弹性件 50 例如螺旋弹簧的预压缩量, 且影响螺 旋弹簧在外力作用下产生形变的难易 ; 弹型柱塞 30 产生的震荡也受到影响。总而言之, 活 动销 45 的设计一来可调节呼吸装置的呼 / 吹气阻抗, 二来可调控弹型柱塞 30 产生适当频 率的震。

42、荡, 借此引起咳嗽动作的发生。此外, 无论呼吸装置是正放、 侧放、 或倒放, 皆可借由 活动销 45 调整弹性件 50, 使弹性件 50 较佳能够支撑弹型柱塞 30 于抵触第一斗面 2201 并 封闭连通孔 210 的状态。 说 明 书 CN 103169590 B 11 9/9 页 12 0110 活动销 45 沿导引管 410 移动的可调式设计包含使活动销 45 在移动后能固定于导 引管 410。举例而言, 如图 5B 所示的实施例, 导引管 410 内面形成有第一螺纹 411, 活动销 45外壁则具有相应第一螺纹411的第二螺纹451。 活动销45借由第一螺纹411与第二螺纹 451 的。

43、螺合而可操作地旋转朝向弹型柱塞 30 移动, 或旋转背向弹型柱塞 30 移动 ; 其中终止 操作可使活动销45停止于当下相对于导引管410的位置。 在其它实施例中, 活动销45与导 引管 410 也可借由例如榫卯结构相互固定 ; 举例而言, 活动销 45 上可设有卡榫, 导引管 410 内壁面形成有相应卡榫的凹槽, 其中卡榫可操作地伸入凹槽, 或者回缩以令活动销 45 可相 对导引管 410 移动。 0111 在本发明其它实施例中, 如图 6A 6C 所示, 呼吸装置 1f 的震波产生腔 200 的内 壁面 220 另包含环壁面 2202 与第二斗面 2203。环壁面 2202 连接于第一斗面。

44、 2201 相反于 连通孔210的另一端, 第二斗面2203连接于环壁面2202相反于第一斗面2201的一端, 且自 连接环壁面 2202 的一端向另一端张开 ; 第二斗面 2203 可以平面、 外凸或内凹曲面所形成。 0112 如图 6A 6B 所示, 环壁面 2202 可与中心轴 Y 平行, 或如图 6C 所示, 以朝第一斗 面 2201 收束的方向倾斜, 并与中心轴 Y 间, 即与弹型柱塞 30 移动方向间形成有张角 A 。张 角 A 小于张角 A, 较佳为 0 至 15 度, 且也小于第二斗面 2203 与中心轴 Y 间的张角 ( 未绘 示 )。当环壁面 2202 与中心轴 Y 平行,。

45、 环壁面 2202 具有一固定内径 ; 当张角 A 大于 0 度, 环壁面 2202 与第一斗面 2201 连接处的内径为环壁面 2202 的最小内径。环壁面 2202 的内 径或最小内径大于弹型柱塞 30 的最大外径, 因此, 弹型柱塞 30 可通过环壁面 2202 地相对 第一斗面 2201 移动, 进而抵触或离开第一斗面 2201。 0113 弹型柱塞 30 除了与第一斗面 2201 间隔有间隙 g 以外, 并与环壁面 2202 间隔有间 隙。由于环壁面 2202 的张角 A 较张角 A 小, 甚至可能平行于弹身部 320 的壁面 3200, 弹 头部 310 与环壁面 2202 间的间。

46、隙 g 随弹头部 310 通过环壁面 2202 产生变化的量较和缓, 此使得气体泄放较和缓 ; 此外, 小间隙 g 也产生通道效应。因此, 环壁面 2202 及其张角 A 延长外力推顶弹型柱塞 30 的时间及行程。总而言之, 本实施例的呼吸装置 1f 得以包含第 一斗面 2201, 其中第一斗面 2201 可具有有助于震荡波产生的适当倾斜度 ; 再者, 借由环壁 面 2202, 呼吸装置 1f 得到如上述较小的张角 A 所得的外力推顶弹型柱塞 30 的效果。 0114 当然, 本发明还可有其它多种实施例, 在不背离本发明精神及其实质的情况下, 熟 悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改。

47、变和变形, 但这些相应的改变和变形 都应属于本发明权利要求的保护范围。 说 明 书 CN 103169590 B 12 1/13 页 13 图 1A 图 1B 说 明 书 附 图 CN 103169590 B 13 2/13 页 14 图 2A 图 2A 说 明 书 附 图 CN 103169590 B 14 3/13 页 15 图 2B图 2C 说 明 书 附 图 CN 103169590 B 15 4/13 页 16 图 2D 说 明 书 附 图 CN 103169590 B 16 5/13 页 17 图 3A 图 3A 说 明 书 附 图 CN 103169590 B 17 6/13 页。

48、 18 图 3B 说 明 书 附 图 CN 103169590 B 18 7/13 页 19 图 3C 说 明 书 附 图 CN 103169590 B 19 8/13 页 20 图 4 说 明 书 附 图 CN 103169590 B 20 9/13 页 21 图 5A 说 明 书 附 图 CN 103169590 B 21 10/13 页 22 图 5B 说 明 书 附 图 CN 103169590 B 22 11/13 页 23 图 6A 说 明 书 附 图 CN 103169590 B 23 12/13 页 24 图 6B 说 明 书 附 图 CN 103169590 B 24 13/13 页 25 图 6C 说 明 书 附 图 CN 103169590 B 25 。

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