呼吸机用涡轮风机制造技术

本发明专利技术公开了一种呼吸机用涡轮风机，帮助呼吸机用涡轮风机提高效率，降低电流和转速要求，进一步减少发热，提高系统可靠性，包括包括无刷空心杯电机、涡壳以及设置在涡壳内的叶轮，涡壳包括上壳体和下壳体，所述的上壳体设有进风口，所述的涡壳内沿周向设有流道，所述的上壳体和下壳体配合设有位于流道与叶轮外边沿之间的环状直风道，所述的环状直风道与流道连通，所述的叶轮包括上盖，所述的上壳体内壁与上盖外壁配合形成过风道，所述的上壳体内壁相对于上盖处设有至少一个环形槽，所述的环形槽以叶轮旋转中心为圆心呈环形，有利于提高系统效率。

【技术实现步骤摘要】
呼吸机用涡轮风机
本专利技术涉及医疗设备制造
，若干特征的结构设计，包括槽口、流道、进口特征等结构设计，帮助呼吸机用涡轮风机，提高压缩效率。
技术介绍
在现代临床医学中，呼吸机作为一项能人工替代自主通气功能的有效手段，已普遍用于各种原因所致的呼吸衰竭、大手术期间的麻醉呼吸管理、呼吸支持治疗和急救复苏中，在现代医学领域内占有十分重要的位置。呼吸机是一种能够起到预防和治疗呼吸衰竭，减少并发症，挽救及延长病人生命的至关重要的医疗设备。涡轮风机是呼吸机中的重要配件，涡轮风机提供可以控制压力和流速的压缩空气，以获得治疗所需氧浓度和流量的混和气体，涡轮风机它包括涡壳以及设置在涡壳内的叶轮，所述的叶轮由低惯量、高转速、低转矩波动的无槽、无刷空心杯电机驱动，涡壳一侧中心设有进风口且沿涡壳周向设有流道，气体在空心杯电机带动的高速旋转叶轮作用下，由进口吸入，经过叶轮做功获得动能和内能，再通过流道进一步转化为所需要的高压气体，最后由出口接入至设备中。近年来呼吸机的工况变得宽广，体积越来越小。对涡轮风机的压力和流量要求越来越高，体积又受到严格的限制。空心杯电机不得不提高转速和增大电流来应对。从而带来发热高、可靠性降低等不利影响。为避免发热高、可靠性降低等不利影响，急需提高涡轮效率来提升涡轮风机效率，从而降低电流和转速要求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种呼吸机用涡轮风机，帮助呼吸机用涡轮风机提高效率，降低电流和转速要求，进一步减少发热，提高系统可靠性。本专利技术的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的呼吸机用涡轮风机，包括无刷空心杯电机、涡壳以及设置在涡壳内的叶轮，所述的涡壳包括上壳体和下壳体，所述的上壳体设有进风口，所述的涡壳内沿周向设有流道，所述的上壳体和下壳体配合设有位于流道与叶轮外边沿之间的环状直风道，所述的环状直风道与流道连通，所述的叶轮包括上盖，所述的上壳体内壁与上盖外壁配合形成过风道，所述的上壳体内壁相对于上盖处设有至少一个环形槽，所述的环形槽以叶轮旋转中心为圆心呈环形。优选的，所述的环形槽截面形状为方形或弧形。优选的，所述的上壳体内壁与上盖外壁曲面平行设置，所述的上壳体11内壁与上盖21外壁的间距为0.5-1.5mm优选的，所述的环形槽深度为1/3壁厚-2/3壁厚，所述的环形槽开口为1–3mm。优选的，所述的环形槽于过风道内均匀排布。优选的，所述的上壳体内壁延伸有延伸段，所述的延伸段与上盖内壁相对设置，所述的延伸段与上盖内壁配合形成与过风道连通的交汇风道，所述的交汇风道的轴向长度为1–4mm。优选的，所述的上壳体内壁与延伸段配合形成流阻槽。优选的，所述的上壳体外端部内壁与下壳体外端部内壁均设有用于组成流道的弧形面，所述的上壳体和下壳体均设有与弧形面连接的环形面，所述的上壳体上的环形面与所述的下壳体上的环形面组成环状直风道。优选的，所述的流道尾端设有出风口，所述的流道沿气流方向的截面面积线性增大优选的，所述的进风口为开口面积沿着进风方向逐渐变小的喇叭形，所述的进风口最小截面大于出风口最大截面。采用以上结构后，本专利技术的呼吸机用涡轮风机，与现有技术相比，具有以下优点：首先设置上盖，通过所述的上壳体内壁与上盖外壁配合形成过风道，过风道宽度在0.5~1.5mm之间，过风道太大，叶轮出口处的高压气体容易泄露至进口的低压区，造成能量损失。过风道太小，容易造成干涉、有擦壳风险。通过在上壳体上设置若干个方形或弧形环状风道，叶轮出口处的高压气体需要进过这些方形或弧形风道，才能到达低压进口区，极大的增加了流通阻力，阻断了高压气体流向低压进口区的可能，避免了能量损失，提高了系统效率。直线段的环状直风道，有利于降低气体流速，更好的将气体的动压转化为静压，提升流道出口处压力，减少气体在流道中的损失。线性渐变的流道设计，有利于气体在流道中均匀流动，减少损失，提高系统效率。截面渐变的进口设计，有利于提高进气的均匀性，提高进气效率。进口最小截面大于出口最大截面，保证气体流动更加顺畅，有利于提高系统效率。附图说明图1是本专利技术的呼吸机用涡轮风机的结构示意图一。图2是本专利技术的呼吸机用涡轮风机的结构示意图二。图3是图2中沿A-A处的剖面示意图。图4是图3中B处放大图。图5是本专利技术的上壳体的结构示意图。图6是本专利技术的流道的结构示意图。图中所示：1、涡壳；11、上壳体；12、下壳体；13、进风口；14、流道；15、延伸段；16、环状直风道；17、出风口；18、流阻槽；19、环形面；2、叶轮；21、上盖；22、叶轮主体；23、嵌件；3、过风道；4、环形槽；5、交汇风道；6、无刷空心杯电机；7、气封板。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。图1和图2为呼吸机用涡轮风机的结构示意图，图3是呼吸机用涡轮风机的剖面示意图，呼吸机用涡轮风机包括涡壳1以及设置在涡壳1内的叶轮2，叶轮2由无刷空心杯电机6驱动，无刷空心杯电机6为低惯量、无刷、无槽电机，无刷空心杯电机6带动的涡轮风机运行转速在2万–6万转，涡壳1包括上壳体11和下壳体12，所述的上壳体11设有进风口13，所述的涡壳1内沿周向设有流道14，所述的流道14尾端设有出风口17，叶轮2内设有嵌件23，嵌件23与无刷空心杯电机的轴过盈连接，通过电机无刷空心杯电机6驱动叶轮2转动，叶轮2转动将进风口13处风推至流道14并由出风口17吹处，相应的形成了进风口13处的低压区以及叶轮2出口、流道14处的高压区。图3是呼吸机用涡轮风机的剖面示意图，图4为放大图，图5是上壳体11的结构示意，如图所示，所述的叶轮2包括上盖21和叶轮主体22，所述的上盖21和叶轮主体22之间设有若干叶片，所述的叶轮2的上盖21外壁，与上壳体11内壁曲面平行设置，所述的下壳体12上还设有气封板7，所述的气封板7位于叶轮主体22下方，所述的气封板7与叶轮主体22之间设有间隙，间隙为0.5-1.3mm，间隙太小气封板7与叶轮主体22容易干涉发生刮擦，间隙太大会增大涡轮风机轴向尺寸；所述的上壳体11内壁与上盖21外壁的间距为0.5-1.5mm，是指所述的上壳体11内壁与上盖21外壁的间距均相等且设计区间可以位于0.5-1.5mm之间，此处间隙太大，叶轮出口处的高压气体容易泄露至进口的低压区，造成高压回流，有能量损失，不利于出口建立压力，同时还会带来噪音问题，系统效率低。上壳体11内壁与上盖21外壁间隙太小，制造控制难度大，成本高，还容易造成干涉、有擦壳风险。所述的上壳体11和下壳体12配合设有位于流道14与叶轮2外边沿之间的环状直风道16,所述的上壳体11外端部内壁与下壳体12外端部内壁均设有用于组成流道14的弧形面，所述的上壳体11和下壳体12均设有与弧形面连接的环形面19，所述的上壳体11上环形面19与所述的下壳体12上的环形面19组成环状直风道16，直接通过上壳体11和下壳体12形成，不增加额外部件，环状直风道16沿叶轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种呼吸机用涡轮风机，包括无刷空心杯电机（6）、涡壳（1）以及设置在涡壳（1）内的叶轮（2），所述的涡壳（1）包括上壳体（11）和下壳体（12），所述的上壳体（11）设有进风口（13），所述的涡壳（1）内沿周向设有流道（14），其特征在于：所述的上壳体（11）和下壳体（12）配合设有位于流道（14）与叶轮（2）外边沿之间的环状直风道（16），所述的环状直风道（16）与流道（14）连通，所述的叶轮（2）包括上盖（21），所述的上壳体（11）内壁与上盖（21）外壁配合形成过风道（3），所述的上壳体（11）内壁相对于上盖（21）处设有至少一个环形槽（4），所述的环形槽（4）以叶轮（2）旋转中心为圆心呈环形。/n

【技术特征摘要】
1.一种呼吸机用涡轮风机，包括无刷空心杯电机（6）、涡壳（1）以及设置在涡壳（1）内的叶轮（2），所述的涡壳（1）包括上壳体（11）和下壳体（12），所述的上壳体（11）设有进风口（13），所述的涡壳（1）内沿周向设有流道（14），其特征在于：所述的上壳体（11）和下壳体（12）配合设有位于流道（14）与叶轮（2）外边沿之间的环状直风道（16），所述的环状直风道（16）与流道（14）连通，所述的叶轮（2）包括上盖（21），所述的上壳体（11）内壁与上盖（21）外壁配合形成过风道（3），所述的上壳体（11）内壁相对于上盖（21）处设有至少一个环形槽（4），所述的环形槽（4）以叶轮（2）旋转中心为圆心呈环形。


2.根据权利要求1所述的呼吸机用涡轮风机，其特征在于：所述的环形槽（4）截面形状为方形或弧形。


3.根据权利要求1或2所述的呼吸机用涡轮风机，其特征在于：所述的上壳体（11）内壁与上盖（21）外壁曲面平行设置，所述的上壳体（11）内壁与上盖（21）外壁的间距为0.5-1.5mm。


4.根据权利要求1或2所述的呼吸机用涡轮风机，其特征在于：所述的环形槽（4）截面深度为1/3壁厚-2/3壁厚，所述的环形槽（4）最大开口为1–3mm。


5.根据权利要求1所述的呼吸机用涡轮风机，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：张龙飞，孙杰，王永红，李国斌，
申请(专利权)人：宁波丰沃涡轮增压系统有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33