專利名稱：調(diào)壓耳塞的制作方法
背景技術：
本申請是1994年8月16日遞交的流水號為08/291,165的專利的部分繼續(xù)申請。
1.發(fā)明領域本發(fā)明涉及在飛機起飛和降落過程中用于控制人耳內(nèi)的壓力變化率的調(diào)壓耳塞，更具體的說，本發(fā)明涉及用于當飛機的高度變化時減輕飛機乘客咽鼓管的阻塞作用的耳塞。
2.技術背景中耳是一個通過咽鼓管與外部環(huán)境相通的充有空氣的空腔。在正常情況下，外部環(huán)境和中耳的空氣壓力是沒有差別的。上述情況在圖中示出，

圖1是耳的示意圖，說明在正常情況下，鼓膜兩側(cè)的壓力是沒有差別的。可是當存在例如飛機乘客在飛機起飛和降落過程中體驗到的壓力變化時，中耳和外部環(huán)境的空氣壓力就有差別，這種差別隨時間逐漸消失。在存在壓差的情況下，咽鼓管可以起到外部環(huán)境和中耳之間的閥門作用。咽鼓管由于吞咽或打哈氣而打開零點幾秒，使氣流通過，以便使外部環(huán)境和中耳之間的壓力均衡。
當飛機上升時，外部環(huán)境的空氣壓力，即飛機內(nèi)部和中耳外部的環(huán)境空氣壓力小于中耳內(nèi)部的壓力。在這種情況下，中耳內(nèi)的相對正壓力使空氣流過咽鼓管，由此使中耳的壓力降低到與外部環(huán)境相同。如果咽鼓管象以下詳細描述的那樣被阻塞，如圖2所示，中耳內(nèi)的正壓力將作用在鼓膜上，使鼓膜向外耳腔彎曲。
相反，當飛機下降時，外部環(huán)境的空氣壓力大于中耳內(nèi)的壓力。在這種情況下，中耳內(nèi)的相對負壓力使氣流從外部環(huán)境通過咽鼓管進入中耳，由此使中耳內(nèi)壓力增加到與外部環(huán)境相同。在咽鼓管阻塞的情況下，中耳的負壓力使鼓膜變形，如圖3所示鼓膜向中耳彎曲。
在正常環(huán)境中，咽鼓管沒有或有一點阻塞，而中耳和外部環(huán)境之間的鼓膜兩側(cè)的壓力差增加時，隨意的吞咽和/或咀嚼可以通過咽鼓管減小壓力。
有時，當人們患感冒，過敏反應，呼吸感染或其他疾病時，咽鼓管腫脹，因此部分阻塞了氣流的通過。在飛機旅客和其他體驗高度變化的人中，氣流通過咽鼓管受阻，以致外部環(huán)境和中耳之間的壓差可能持續(xù)更長的時間。象上面說明的那樣，該壓差主要影響鼓膜，根據(jù)中耳和外部環(huán)境之間的壓力差別，引起鼓膜如圖2所示的擴張，或如圖3所示的向中耳道彎曲。咽鼓管的阻塞妨礙或延遲了中耳和外部環(huán)境之間壓力的均衡。在這個壓差下，鼓膜變形的結(jié)果是使飛機承客感到疼痛，或至少是感到不適。
因而人們希望調(diào)節(jié)外部環(huán)境的壓力以便減少鼓膜變形的時間和變形產(chǎn)生的疼痛，乞今為止，還沒有人嘗試控制中耳和外部環(huán)境之間的壓差，以便減輕如上所述的壓差所引起的疼痛。
人們已經(jīng)設計了許多不同類型的用來降低音量的耳塞，以便保護使用者不受很大的聲音，音樂等引起的傷害。其中一些耳塞是用硅樹脂制成，并且可以在耳道內(nèi)形成氣密性封閉。另一些耳塞是用不能封閉耳道的具有開放和封閉小室的泡沫混合物制成的。當耳塞插入耳道并且周圍壓力發(fā)生變化時，現(xiàn)有工藝的耳塞中的少數(shù)幾種可以快速均衡空氣壓力，以便減輕由于耳道和周圍環(huán)境之間的壓差引起的不適。可是，沒有一個耳塞能象本發(fā)明那樣，被設計成可以調(diào)節(jié)耳道內(nèi)的壓力變化率。
授權(quán)給AllenWilliamMills的美國專利3,736,929號(“‘929專利”)代表了能夠快速均衡空氣壓力的現(xiàn)有技術。‘929專利公開了具有一個用硅油部分阻塞的中空管或一個沿耳塞縱軸放置的泡未塑料桿的，由高彈性塑料制成的一種耳塞。該中空管或桿可以使空氣壓力通過耳塞快速均衡?？墒牵斒褂霉栌蜁r，該裝置不能調(diào)節(jié)由于高度引起的壓力差，因為根據(jù)如圖所示的該系統(tǒng)的幾何結(jié)構(gòu)，硅油將會從管中噴出。
授權(quán)NormanA.Watson等的美國專利2,437,490號(“‘490專利”)也可以代表現(xiàn)有技術。‘490專利公開了一個具有一個阻塞該耳塞中空部分的插入物的中空細長的耳塞。該插入物是由可以減弱聲音的隔音材料制成的，并且可以快速均衡塞子兩端的空氣壓力。
這樣，從以上的背景技術可以清楚地看出，沒有一個現(xiàn)有技術的耳塞裝置能夠調(diào)節(jié)中耳和外部環(huán)境之間的壓力變化，這就是本發(fā)明的目的和應用。
發(fā)明概述本發(fā)明的調(diào)壓耳塞設計用來在外耳道形成一個氣密性封閉，當使用者處于相當快的大氣壓力變化中時，該耳塞可以調(diào)節(jié)外耳道和中耳之間的空氣壓力變化率。這樣，該耳塞可以抑制由鼓膜分開的外耳道和中耳之間的空氣壓力差的增加。結(jié)果，即使是咽鼓管部分阻塞的旅客也可以有一段延長的時間均衡外部環(huán)境和中耳之間的壓力。一般來說，上述壓差都可以被使中耳通到咽喉中的咽鼓管均衡。該調(diào)壓耳塞在外部環(huán)境和鼓膜之間形成一個封閉的環(huán)境。經(jīng)過一段時間，該調(diào)壓耳塞慢慢地使空氣泄漏進或泄漏出緊靠鼓膜外的空間，從而使該空間內(nèi)的壓力與耳塞外的空氣壓力均衡。
可調(diào)壓耳塞應用的典型情況是當飛機上升或下降時。當一個人在地面時，通過咽鼓管，中耳壓力和大氣壓力是均衡的。咽鼓管為中耳提供了通過咽喉與大氣連通的通道。
當飛機停在機場的地面上，機艙是開放的并且機艙是處在當?shù)氐拇髿鈮毫ο?，用機場術語表示，即，處于“零高度”。也就是說，雖然飛機可能處于海拔5000英尺的科羅拉多州首府丹佛，但飛機仍然處在“零高度”。當飛機上升時，機艙內(nèi)的壓力逐漸下降，直到壓力達到一個穩(wěn)定值。在8000英尺到10000英尺的高度之間，確定的機艙壓力穩(wěn)定。絕對的機艙壓力是根據(jù)飛機的類型而定，一般來說，對于商用飛機，機艙壓力下降到大約10.7到9.7磅/英寸2(psi)。如果機場處于大氣壓力約為14.7psi的海平面上，那么，壓力將會下降4到5psi。
如果機場處于海平面以上大約5000英尺的當?shù)卮髿鈮毫?2.2psi的丹佛，那么機艙的壓力將只下降1.5到2.5psi。如果咽鼓管正常發(fā)揮作用，即，在咀嚼、打呵氣或吞咽過程中，咽鼓管使中耳與咽喉相通，以便使中耳內(nèi)的空氣流進咽喉，鼓膜兩側(cè)的壓力保持平衡，減小旅客的不適。一般來說，咀嚼，打呵氣使咽鼓管打開并且使機艙室和中耳之間的壓力均衡。如果咽鼓管沒有打開，引起鼓膜向外耳道凸出，不適感逐漸增加(見圖2)的中耳內(nèi)的壓力就不能降低。在飛機下降的過程中，機艙中的壓力從8000英尺的正常高度的穩(wěn)定壓力逐漸增加到目的地機場的標準大氣壓力。在下降過程中，正常的咽鼓管再次打開，空氣流入中耳以便平衡鼓膜兩側(cè)的壓力。如果咽鼓管沒有打開，機艙中的壓力將使鼓膜向內(nèi)耳彎曲變形，旅客的不適感逐漸增加直到感到痛苦(見圖3)。該壓力可調(diào)節(jié)的耳塞可以控制與耳膜相鄰的外耳道內(nèi)的壓力變化率。咽鼓管具有比較多的響應壓力變化的時間，借此減輕不適。耳咽鼓管所具有的附加時間的數(shù)量，取決于耳塞內(nèi)的調(diào)節(jié)元件的孔隙度。
根據(jù)本發(fā)明的耳塞是一個典型的用于衰減聲音的細長管耳塞，該管的內(nèi)部配置了具有緩慢泄漏的有孔的介質(zhì)。這些有孔的介質(zhì)的例子包括有孔的金屬材料和有孔的陶瓷材料，并且該陶瓷材料是目前用于壓力調(diào)節(jié)的優(yōu)選材料。該耳塞的氣流泄漏率優(yōu)選地在大約6.1×10-5到1.4×10-4cm3/sec的范圍內(nèi)。
本發(fā)明的一個目的是提供一個耳塞，該耳塞既在耳道內(nèi)形成氣密性，又能調(diào)節(jié)通過耳塞的氣流速率。
本發(fā)明的另一個目的是降低外耳道的壓力變化率，以便減輕由于咽鼓管阻塞而被限制的氣流引起的鼓膜兩側(cè)的壓差，導致旅客疼痛和不適。這樣，該系統(tǒng)實質(zhì)上可以增加平衡耳道內(nèi)的壓力與使用者所處環(huán)境的壓力之差所需的時間。
本發(fā)明還可以用于有效衰減聲音的目的。
附圖簡述圖1是外部環(huán)境與中耳之間沒有壓差的耳部示意圖，圖2是外部環(huán)境與中耳之間存在壓差的耳部示意圖，中耳內(nèi)的壓力大于外部環(huán)境的壓力，其中咽鼓管是阻塞的，圖3是外部環(huán)境與中耳間存在壓差的耳部示意圖，中耳內(nèi)的壓力小于外部環(huán)境的壓力，其中咽鼓管是阻塞的，圖4是放置有根據(jù)本發(fā)明的調(diào)節(jié)耳塞的耳部示意圖，外部環(huán)境和中耳之間存在壓差，中耳內(nèi)的壓力比外部環(huán)境的壓力小，說明了飛機下降的情況，其中咽鼓管是阻塞的，圖5是放置有根據(jù)本發(fā)明的調(diào)節(jié)耳塞的耳部示意圖，其中，外部環(huán)境和中耳之間存在壓差，中耳內(nèi)的壓力比外部環(huán)境的壓力大，說明了飛機上升的情況，其中咽鼓管是阻塞的，圖6是本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的透視圖，圖7是沿圖6的7-7線剖切的本發(fā)明優(yōu)選實施例的剖視圖，圖8是本發(fā)明的壓力可調(diào)節(jié)耳塞的一個可供選擇實施例的分解側(cè)剖視圖，圖9是本發(fā)明的壓力可調(diào)節(jié)耳塞的另一個可供選擇實施例的分解側(cè)剖視圖，圖10示出了用有孔的金屬作為耳塞內(nèi)的有孔材料的本發(fā)明一個實施例在模擬高度上升引起的壓力降低過程中的工作曲線，圖11示出了用有孔的金屬作為該耳塞中的有孔材料的本發(fā)明一個實施例在模擬高度下降引起的壓力增加過程中的工作曲線，圖12示出了用有孔的陶瓷作為該耳塞中的有孔材料的本發(fā)明一個實施例在模擬高度上升引起的壓力下降過程中的工作曲線，圖13示出了用有孔的陶瓷作為該耳塞中的有孔材料的本發(fā)明一個實施例在模擬高度下降引起的壓力增加過程中的工作曲線，圖14示出了例4的結(jié)果曲線，包括被稱為耳翼的本發(fā)明的三個耳塞被測試并且比較其衰減聲音的能力，圖15說明了一個用于測量根據(jù)本發(fā)明的耳塞的泄漏率的實驗室模擬器。
發(fā)明詳述下面以圖4和圖5為例說明本發(fā)明。圖5是本發(fā)明的調(diào)壓耳塞的操作示意圖，與圖2相比除了使用了本發(fā)明的耳塞之外，其他條件相同。更具體地說，在圖5中模擬了當飛機上升，外部環(huán)境的壓力為8000英尺的高度的壓力，而中耳28內(nèi)的壓力仍然是地面標高的大氣壓力時的效果。中耳內(nèi)的壓力是中耳被加壓和充滿地面標高的空氣的結(jié)果，由于咽鼓管26被阻塞(在圖中用27示意出)，而使該壓力不能與艙內(nèi)壓力平衡，中耳28內(nèi)的空氣不能通過咽鼓管逸出，即至少不能以使中耳所要求的減壓速度逸出?？墒怯捎诎惭b了圖4和圖5中示出的根據(jù)本發(fā)明的裝置24，鼓膜20和調(diào)壓耳塞24之間的空間的壓力和中耳內(nèi)的壓力都保持在地面標高的大氣壓力。該調(diào)壓耳塞通過外耳道22緩慢使空間30內(nèi)的空氣泄漏到外部環(huán)境，氣流方向為圖中標為A的箭頭方向。同樣，倘若咽鼓管只是部分阻塞，則通過阻塞27的氣流沿箭頭B方向流動，這樣，中耳內(nèi)的壓力可以和周圍環(huán)境的壓力均衡。
同樣地，圖4是本發(fā)明的調(diào)壓耳塞操作的圖示說明，與圖3相比，圖4除了使用本發(fā)明的耳塞外，其他條件與圖3相同，更具體地說，在圖4中，模擬了飛機下降的效果。外部環(huán)境具有與地面標高高度大氣壓均衡的大氣壓力，而中耳28a內(nèi)的壓力仍為8000英尺標高高度的大氣壓，為了說明的目的，假設外部環(huán)境的壓力就是飛機機艙的壓力。中耳內(nèi)的壓力是中耳被加壓并且充滿8000英尺標高的空氣的結(jié)果，由于咽鼓管26a阻塞(標為27a)，中耳28a不能通過咽鼓管導入空氣，即至少不能以中耳所需要的增壓的速度導入空氣。可是，由于本發(fā)明的裝置24a，鼓膜20a和調(diào)壓耳塞24a之間的空間30a的壓力與中耳的壓力相同都保持在8000英尺高度的壓力。該調(diào)壓耳塞通過外耳道22a使氣流緩慢地流入空間30a，氣流方向為圖中標為C的箭頭方向。同樣，倘若咽鼓管只是部分阻塞，則通過阻塞27a的氣流沿標為箭頭D的方向流動，這樣中耳內(nèi)的壓力可以和周圍環(huán)境的壓力均衡。
本發(fā)明的優(yōu)選實施例在圖6和圖7中示出。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的均衡壓力耳塞10優(yōu)選實施例的放大橫截面視圖，它具有相同的各個部件。該優(yōu)選實施例具有包括一個與使用者的耳道壁形成氣密密封的用肋材加固的耳塞頸部13的形似普通衰減聲音的耳塞的殼體12。形成封閉對于保證壓力調(diào)節(jié)由壓力調(diào)節(jié)器14控制并且不受密閉差的耳塞影響是很重要的?？?5延伸穿過該耳塞使氣流通過。優(yōu)選地由有孔的金屬或有孔的陶瓷，最優(yōu)選地由有孔的陶瓷材料制成的壓力調(diào)節(jié)器14，優(yōu)選地是以6.1×10-5到1.4×10-4cm3/sec的速率允許緩慢的氣流泄漏通過。圖6示出了本發(fā)明優(yōu)選實施例的透視圖，該實施例具有使耳塞牢固地保留在耳道內(nèi)，而且除了通過有孔的金屬外，防止氣體任何其他泄漏的許多肋條17。
在圖8示出的本發(fā)明的另一個實施例中，調(diào)壓耳塞是通過在一個緊密配合的(需要氣密性)傳統(tǒng)的隔音保護耳塞殼體1的長度上鉆一個孔3，并且把一個有孔的塞子2放置在該孔內(nèi)制成的。一個具有內(nèi)螺紋配合的小塑料錐4插入耳塞的孔內(nèi)。將一端有螺紋，另一端有管狀倒鉤的管狀適配器5擰入孔4中。一段內(nèi)部具有有孔的陶瓷空氣調(diào)壓器2的硅樹脂管6與倒鉤管狀連接在一起。根據(jù)有孔調(diào)節(jié)器2的特性可以改變流動速度或“泄漏”速度，以便控制均衡耳塞兩測壓力所需的時間。流動速率最好在6.1×10-5到1.4×10-4cm3/sec的范圍內(nèi)。
為了保證均衡時間足夠長，以便給使用者提供充分的保護，有孔的材料必須提供足夠慢的泄漏速率。在這方面，對使用具有開放和封閉小室混合物的泡沫耳塞進行了檢驗，發(fā)現(xiàn)它們作為一個調(diào)節(jié)器件是不成功的，由于氣流通過這些材料太快，以至于不能調(diào)節(jié)耳塞兩側(cè)的壓力。
圖8所示的實施例中，硅樹脂管6的外直徑是大約0.125英寸，其內(nèi)直徑大約為0.078英寸。有孔調(diào)節(jié)器2的外直徑是大約0.083英寸，所以在該管和有孔調(diào)節(jié)器2之間具有氣密摩擦配合。
圖9示出了本發(fā)明的另一個實施例。除了有孔的調(diào)節(jié)器7是由一個或多個有孔的金屬調(diào)節(jié)器薄片制成外，該實施例具有與圖8相同的基本結(jié)構(gòu)。
在現(xiàn)有的優(yōu)選實施例中，有孔的調(diào)節(jié)器14是由有孔的陶瓷(99％氧化鋁Al2O3)制成并且形成一個長大約0.110英寸(28mm)，直徑為大約0.080英寸(2.0mm)的小直圓柱體。將自由流動的氧化鋁粉末通過燒結(jié)和壓縮手段結(jié)合并且裝入圓柱體的模具中。粉末在一個壓力下被同軸地壓縮到“半成品的”密度，然后在高溫下燒結(jié)，以便進一步使粉末致密化并且形成一個固體的有孔體。陶瓷的孔隙度是通過調(diào)節(jié)顆粒的大小燒結(jié)和壓縮的手段，控制燒結(jié)溫度曲線來控制的。經(jīng)過加工的陶瓷材料最好具有大約2.6到3.4微米大小的孔。一種適合的陶瓷調(diào)節(jié)器14可以從根據(jù)AHP-99產(chǎn)品規(guī)格生產(chǎn)上述調(diào)節(jié)器的CoorsCeramicsCompanyofGolden，Colorado購買。
成品的陶瓷調(diào)節(jié)器被壓入內(nèi)直徑為大約0.072英寸(1.8mm)的耳塞15的孔內(nèi)。通過壓配合在該陶瓷和耳塞之間提供氣密封閉。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的耳塞具有相當?shù)偷男孤┞省Ｔ谒Ｍ?.1×10-5到1.4×10-4cm3/sec的范圍內(nèi)的泄漏率，用傳統(tǒng)的儀器是很難精確測量的。于是，為了制做具有所希望的泄漏率的耳塞，而制造了一種特殊的實驗室模擬器。該模擬器是由兩個室組成的，一個內(nèi)室和一個外室。該內(nèi)室模擬耳道，并且具有與耳道大約相等的體積，在耳塞周圍形成氣密性封閉，以便內(nèi)室的空氣壓力與外室空氣壓力通過該耳塞均衡。外室完全包圍內(nèi)室并且模擬“機艙”室。
圖15詳細描述實驗室模擬器結(jié)構(gòu)。內(nèi)室102是內(nèi)直徑為1.3cm，高大約為0.65cm的具有與普通耳道大約相同的空間的聚丙烯管。管104粘接在聚丙烯底板106上，以便達到氣密性封閉。底板106包括一個大約4.5英寸×3.5英寸×0.5英寸厚的聚丙烯板。內(nèi)室102的頂部由另一塊大約1.5英寸×1.5英寸×0.75英寸厚的聚丙烯板108封閉。用于實驗的耳塞112可以插入板108的孔110中。
外室即機艙室114是由另一個內(nèi)直徑為大約2.5英寸，高大約為3.0英寸的聚丙烯管116限定的。外室114在頂部由大約3.5英寸×3.5英寸×0.5英寸厚的聚丙烯板118封閉。在實驗中，一個夾緊裝置(未示出)放在板106和板118之間，以便使板118與外面的管116形成氣密性的封閉。
管120通過板108與內(nèi)室102連通，并且延伸穿過外管116與壓力傳感器122相連。管124通過外管116與外室114連通并且與壓力傳感器126相配合。管120和124分別具有大約為0.125英寸和0.250英寸的外管徑。壓力傳感器122和126包括與SenSymSCX-E1評價單元塊連接的SenSymSCX05-DNC傳感器。這些傳感器可以檢測到與周圍空氣壓力相差+/-5pis的壓力。該傳感器的輸出與例如ComputerBoardsCIO-8DAS的數(shù)據(jù)采集塊單元134連接。具有一個SenSymSCX-E1評價單元的一個SenSymSCX15-ANC傳感器的第三個壓力傳感器，用于檢測周圍的壓力并且與數(shù)據(jù)采集模塊相連。
從模擬“機艙”室114引出的管124也通過一個T型連接器與注射器130相連接。該注射器使該“機艙”室相對于周圍環(huán)境增壓或減壓。一個例如ComputerPlus的步進電機132與該注射器的活塞操縱桿相連。該電機的速度和旋轉(zhuǎn)方向是由計算機136控制的。在旋轉(zhuǎn)的一個方向，該注射器的活塞被推入以便增加室114內(nèi)的“機艙”壓力，由此模擬飛機下降過程中機艙壓力變化。在旋轉(zhuǎn)的另一個方向，該注射器的活塞被拉出以便降低室114內(nèi)的壓力，由此模擬飛機上升過程中機艙壓力的變化。
實驗室模擬器，即一個等效的對泄漏率非常靈敏的測量裝置，對于選擇一個具有所希望的泄漏率的適合的壓力調(diào)節(jié)器是必須的。盡管這里已經(jīng)描述了特別優(yōu)選的實施例，應該明確的是具有所希望的泄漏率和可以插入人耳的尺寸的穩(wěn)定材料都可能用于本發(fā)明。
例1在以上描述的實驗室模擬器內(nèi)測試有孔的金屬調(diào)節(jié)器耳塞。“機艙”室內(nèi)的壓力由一臺計算機控制，以便摸擬飛機上升和下降到10000英尺的情況。圖10和11中將機艙室的空氣壓力和耳室內(nèi)的空氣壓力進行比較。假設達到10000英尺的飛行時間是20分鐘。
當飛機上升時耳室內(nèi)空氣壓力滯后于機艙室內(nèi)的空氣壓力10到15分鐘，并且隨著機艙空氣壓力下降(高度更高)滯后時間增加。同樣，當飛機下降時，耳室內(nèi)的空氣壓力滯后于機艙室的空氣壓力5到10分鐘，并且隨著機艙空氣壓力增加(高度更低)滯后時間增加。
例2在與例1描述的相同的條件下，在相同的模擬器內(nèi)測試陶瓷調(diào)節(jié)器耳塞。陶瓷調(diào)節(jié)器的測試結(jié)果在圖12和圖13中示出。在上升和下降過程中，使用陶瓷調(diào)節(jié)器的耳室內(nèi)的空氣壓力比機艙室內(nèi)的空氣壓力滯后4到5分鐘。
例3讓受驗者帶上有孔陶瓷材料的調(diào)壓器耳塞在一個室內(nèi)進行測試。受驗者的一只耳內(nèi)帶有有孔的陶瓷調(diào)壓器耳塞，另一耳內(nèi)帶有安慰性的耳塞。兩只耳塞是難以辨別的，受驗者和實驗者都不知道哪只是哪只。
該實驗對處在周圍空氣壓力變化中的人耳內(nèi)的耳塞的安全性和舒適性進行評價。所有受驗者都有正常的中耳和咽鼓管功能，而且在測試時都沒有鼻部腫脹。該試驗模擬了包括在16分鐘內(nèi)上升到8000英寸，然后在23分鐘內(nèi)下降到海平面的典型的商用飛機的機艙壓力變化。在試驗過程中受驗者帶著兩只耳塞。
受驗者一般都毫無困難地插入耳塞并且在模擬飛行過程中都保持壓力封閉。在模擬飛行后，他們可以毫無困難的將耳塞取出。所有受驗者在配帶耳塞時，在聽和相互交談中都只有很小的困難。
試驗結(jié)果顯示該耳塞可以用于調(diào)節(jié)在飛行中由于壓力變化引起的鼓膜兩側(cè)的壓差。
例4對用有孔的陶瓷材料作為壓力調(diào)節(jié)材料的本發(fā)明結(jié)構(gòu)的衰減聲音的能力也進行測試。如圖14所示，在圖中被稱為調(diào)節(jié)耳塞的根據(jù)本發(fā)明的有孔陶瓷材料調(diào)壓耳塞，與泡沫耳塞和硅耳塞等兩種在市場上能買到的衰減聲音的耳塞進行比較。有幾個受驗者參加的試驗證明，在250到8000Hz的頻率范圍內(nèi)，本發(fā)明與用于衰減聲音的在市場上可以買到的耳塞在衰減聲音方面同樣有效。每個與本發(fā)明進行比較的在市場上可以買到的耳塞的結(jié)構(gòu)都沒有壓力調(diào)節(jié)的功能。
對于本技術領域的普通技術人員，很明確的是可以對以上裝置采取很多改進和改變，以便完成相同的功能而不背離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種制造調(diào)壓耳塞的方法，包括形成一個具有一個貫通孔的耳塞殼體，當該耳塞殼體插入耳道時，適于形成氣密性封閉；通過在壓力下燒結(jié)氧化硅粉末形成一個一般為圓柱體的陶瓷插入體，以便使該陶瓷插入體具有在軸向6.1×10-5到1.4×10-4cm3/sec范圍內(nèi)的氣流速率；將陶瓷插入體裝入耳塞殼體的孔內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于形成陶瓷插入體的步驟包括提供一種自由流動的氧化硅粉末；在壓力下將該粉末同軸地壓縮到第一密度；燒結(jié)該粉末以便形成一個固體有孔體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進一步包括在一個試驗裝置內(nèi)測量氣流通過陶瓷插入體的速度，以便確定該氣流速度在6.1×10-5到1.4×10-4cm3/sec范圍內(nèi)。
4.一種測量通過有孔體的氣流速度的儀器，包括通過一個連接通道連通的第一室和第二室，該有孔體放置在連接通道內(nèi)；測量第一室和第二室內(nèi)空氣壓力的裝置；改變第一室和第二室中至少一個的空氣壓力的裝置；控制上述改變裝置以便在上述至少一個室中產(chǎn)生預定壓力的裝置；當空氣壓力改變時，記錄第一室和第二室內(nèi)空氣壓力的與上述測量方法相匹配的記錄裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的裝置，其特征在于第一室是完全被第二室包圍的。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的裝置，其特征在于改變空氣壓力的裝置包括一個灌注器。
7.一種空氣調(diào)壓耳塞，包括具有一個貫通孔的一個耳塞殼體，當耳塞殼體插入耳道內(nèi)時，適于形成氣密性封閉；一般以6.1×10-5到1.4×10-4cm3/sec范圍內(nèi)的泄漏率封閉該孔的一個空氣壓力調(diào)節(jié)器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的耳塞，其特征在于該空氣壓力調(diào)節(jié)器是由有孔的金屬材料組成的。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的耳塞，其特征在該空氣壓力調(diào)節(jié)器是由有孔的陶瓷材料組成的。
10.一種暫時減緩處在周圍空氣壓力下降和上升中的耳道內(nèi)的壓力變化率的方法，該方法包括將一個調(diào)壓耳塞插入耳道，該耳塞包括具有一個貫通的孔的一個耳塞殼體，當該耳塞殼體插入受驗者耳道內(nèi)時，適于形成氣密性封閉；一般以6.1×10-5到1.4×10-4cm3/sec范圍內(nèi)的泄漏率封閉該孔的一個空氣壓力調(diào)節(jié)器；并且允許中耳內(nèi)壓力隨周圍空氣壓力的改變而緩慢地均衡。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的耳塞，其特征在于空氣壓力調(diào)節(jié)器是由有孔的陶瓷材料組成的。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的耳塞，其特征在于空氣壓力調(diào)節(jié)器是由有孔的金屬材料組成的。
13.一個用于衰減聲音和調(diào)壓的耳塞，該耳塞包括一個一般細長的在外表面配置有很多用于加固該耳塞，以便在使用者的耳內(nèi)不產(chǎn)生顯著的空氣泄漏的肋的外殼，該外殼具有一個貫通孔并且有孔的材料配置在該孔內(nèi)，該有孔的材料具有6.1×10-5到1.4×10-4cm3/sec的空氣泄漏率。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的耳塞，其特征在于該有孔材料是從有孔的陶瓷和有孔的金屬材料中選擇的。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的耳塞，其特征在于該有孔的陶瓷包括由粘接劑接合并且形成一個正圓柱體的99％的三氧化硅Al2O3。
全文摘要
一個用于調(diào)節(jié)耳內(nèi)壓力變化率,以便將中耳和緊鄰鼓膜的外耳腔之間的壓差降到最小的調(diào)壓耳塞(10),由能與外耳腔緊密配合以便沒有或只有很小的空氣泄漏的耳塞(10)構(gòu)成的,該耳塞(10)內(nèi)配置了一個具有緩慢的泄漏率的壓力調(diào)節(jié)器(14)。該壓力調(diào)節(jié)器(14)優(yōu)選地由有孔的陶瓷材料制成。
文檔編號A61F11/06GK1207660SQ96199577
公開日1999年2月10日 申請日期1996年9月30日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月20日
發(fā)明者P·J·莫布萊, 張朝英, S·D·索利, C·約翰遜, D·奧肯內(nèi)爾 申請人:豪斯耳科學會