一种降噪风机及呼吸机的制作方法

1.本实用新型涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种降噪风机及呼吸机。


背景技术：

2.呼吸机是一种能代替、控制或改变人的正常生理呼吸，增加肺通气量，改善呼吸功能，减轻呼吸功消耗，节约心脏储备能力的医疗设备，其主要用于家庭、睡眠治疗中心及一些诊所。
3.呼吸机工作时，通常采用风机对导气管路输送气体，通过导气管道将空气输入到患者鼻腔，需要对气体加压，在此过程中风机产生的噪声会传导出来，影响患者的睡眠质量。
4.基于此，亟需一种降噪风机及呼吸机，用以解决如上提到的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种降噪风机及呼吸机，能够改善气流通道内的分离涡，降低气流离心运动时产生的紊流噪音，提高叶轮组的工作效率、降低噪声，提高患者的睡眠质量。
6.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.本实用新型提供了一种降噪风机，其包括：
8.上盖，所述上盖上设有进风口；
9.下盖，所述下盖与所述上盖固定配合形成蜗壳，所述蜗壳内设有气流通道以及与所述气流通道连通的出风口；
10.叶轮组，设于所述蜗壳内，所述叶轮组包括后盖板和交替设于所述后盖板上的长叶片和短叶片，每相邻两个的所述长叶片和所述短叶片间均形成过风风道，所述后盖板的边缘设有锯齿；
11.驱动件，与所述后盖板传动连接。
12.可选地，所述锯齿设有多个且均匀分布于所述后盖板的边缘，多个所述锯齿与所述长叶片、所述短叶片一一对应设置。
13.可选地，所述长叶片和所述短叶片均为弧形叶片，所述弧形叶片的弯曲方向与所述后盖板的转动方向相反。
14.可选地，所述蜗壳的半径为3mm-4mm，所述出风口的出风方向为所述蜗壳的径向方向。
15.可选地，所述长叶片和所述短叶片与所述上盖内壁的间隙量均为0.5mm-1mm。
16.可选地，所述驱动件为驱动电机，所述驱动电机内的转子配有一对动平衡块，一对所述动平衡块相对设置于所述转子的两端。
17.可选地，所述降噪风机还包括输气管路和消声器，所述输气管路与所述出风口连接，所述消声器与所述输气管路连接。
18.可选地，所述降噪风机还包括密封件，所述输气管路通过所述密封件与所述出风口密封连接。
19.可选地，所述消声器包括连接管和共振腔，所述连接管与所述输气管路连接，所述共振腔与所述连接管连接。
20.本实用新型还提供了一种呼吸机，包括进气管路和出气管路，所述呼吸机还包括如前文所述的降噪风机，所述进气管路与所述进风口连接，所述出气管路与输气管路连接。
21.本实用新型的有益效果：
22.本实用新型提供了一种降噪风机及呼吸机，使用时，空气从进风口进入蜗壳，经旋转的叶轮组旋转离心后从气流通道流至出风口，实现为呼吸机提供气源。本实用新型通过在后盖板上采用长叶片和短叶片交替排布的形式，保证了在不堵塞进风口面积的情况下，形成尽可能多的过风风道，极大地改善了气流通道内的分离涡，提高了叶轮组的工作效率，降低了噪声；同时，在后盖板的边缘设置锯齿，以对流出的气流进行剪切破碎、降低气流离心运动时产生的紊流噪音，进一步起到降噪效果，提高患者的睡眠质量。
附图说明
23.图1是本实用新型实施例提供的降噪风机的整体拆分结构示意图；
24.图2是本实用新型实施例提供的降噪风机的部分拆分结构示意图；
25.图3是本实用新型实施例提供的降噪风机中叶轮组的结构示意图；
26.图4是本实用新型实施例提供的叶轮组的剖视结构示意图；
27.图5是本实用新型实施例提供的降噪风机的叶轮组和下盖的配合结构示意图；
28.图6是本实用新型实施例提供的降噪风机的部分剖视结构示意图；
29.图7是本实用新型实施例提供的消声器与输气管路的剖视结构示意图。
30.图中：
31.1、上盖；11、进风口；2、下盖；3、蜗壳；31、出风口；4、叶轮组；41、长叶片；42、短叶片；421、过风风道；43、后盖板；431、锯齿；5、驱动件；6、输气管路；7、密封件；8、消声器；81、连接管；82、共振腔。
具体实施方式
32.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
33.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
34.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
35.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
36.本实用新型实施例公开了一种降噪风机，如图1-图7所示，该降噪风机包括上盖1、下盖2、叶轮组4和驱动件5，上盖1和下盖2配合固定，叶轮组4和驱动件5均设于上盖1和下盖2内。具体地，上盖1上设有进风口11。下盖2与上盖1固定配合形成蜗壳3，蜗壳3内设有气流通道以及与气流通道连通的出风口31。叶轮组4设于蜗壳3内，叶轮组4包括后盖板43和交替设于后盖板43上的长叶片41和短叶片42，每相邻两个长叶片41和短叶片42间形成过风风道421，后盖板43的边缘设有锯齿431。驱动件5与后盖板43传动连接。使用时，空气从进风口11进入蜗壳3，经旋转的叶轮组4旋转离心后从气流通道流至出风口31，实现为呼吸机提供气源。
37.本实用新型通过在后盖板43上采用长叶片41和短叶片42交替排布的形式，保证了在不堵塞进风口11面积的情况下，形成尽可能多的过风风道421，极大地改善了气流通道内的分离涡，提高了叶轮组4的工作效率，降低了噪声；同时，在后盖板43的边缘设置锯齿431，以对流出的气流进行剪切破碎、降低气流离心运动时产生的紊流噪音，进一步起到降噪效果，提高患者的睡眠质量。
38.可选地，上盖1和下盖2通过螺纹紧固件组装配合形成蜗壳3，螺纹紧固件可以是螺钉或螺栓，便于拆装、维护。蜗壳3半径为3mm-4mm，例如半径为3mm、3.5mm或4mm，以进一步降低气体紊流噪音。蜗壳3内形成环形的气流通道和沿气流通道径向延伸的出风口31，即出风口31的出风方向为蜗壳3的径向方向，使得气体在气流通道内做离心运动后切向沿出风口31流出，尽可能缩短了气体增压路径，可输出2cmh2o-60cmh2o范围内的增压空气，可满足呼吸机的海拔补偿和漏气补偿，流量可达到240l/min。当然，在其他实施例中，上盖1和下盖2也可采用销接、铆接等方式装配固定，不局限于本实施例中。
39.进一步地，长叶片41和短叶片42均为弧形叶片，以此形成弧形的过风风道421，改善流入气流的转折角度，同时减少能量损失。弧形叶片的弯曲方向与后盖板43的转动方向相反，当气流从进风口11进入蜗壳3内的叶轮组4时，转动的叶轮组4将气流旋转离心至出风口31流出，实现气流加压。
40.本实施例中，就具体工艺而言，长叶片41和短叶片42均采用医疗级pbt加30%玻纤材料或者peet注塑成型，韧性好，质量轻。在数量和尺寸设置方面，长叶片41和短叶片42数量之和为26片，长叶片41和短叶片42的出口宽度均为4.5mm，进口宽度均为5mm-10mm，以此便于气流流入和流出叶轮组4；长叶片41和短叶片42的出口端围设形成的圆弧直径为43mm，进口端围设形成的圆弧直径在10mm-30mm之间。当然，在其他实施例中，长叶片41和短叶片42的加工工艺、设置数量与尺寸均可根据需要调整，不局限于本实施例。
41.此外，长叶片41和短叶片42与上盖1内壁的间隙量均为0.5mm-1mm，其中以0.75mm性能最佳，可降低由气体回流引起的紊流噪音。
42.如图2-图4所示，作为本实施例的一种具体实施方案，后盖板43为凸型弧面板，其
中心高于边缘位置，弧度与上盖1的弧度相适配，以对上盖1的进风口11处进入的气流进行分流离心运动。
43.进一步地，锯齿431设有多个且均匀分布于后盖板43的边缘，多个锯齿431与长叶片41、短叶片42一一对应设置。具体地，锯齿431的数量与长叶片41和短叶片42的数量相等，且均匀分布在长叶片41和短叶片42的出口位置处，以降低紊流噪音。
44.如图5和图6所示，本实施例中的叶轮组4为无前盖板的半闭式结构（仅设置后盖板43），减轻了整个降噪风机的重量及体积。
45.可选地，驱动件5为驱动电机，驱动电机位于下盖2的安装腔室内侧，驱动电机的输出轴与后盖板43的中心孔过盈配合，进而驱动整个叶轮组4旋转，实现对气流的旋转离心。
46.具体地，驱动电机设计为三相两极内转子直流无刷电机，其线圈设为无骨架结构，驱动电机的转子配有一对动平衡块（图中未示出），一对动平衡块相对设置于转子的两端，以利于做转子减料动平衡，提高转动稳定性，进一步降低噪音。就具体材质来说，动平衡块的材质可为铜、铝或其他无磁性材料。本实施例中将驱动件5设为三相两极内转子直流无刷电机，其转动惯量相对于外转子电机来说更小，同时动平衡块的设置可提高电机工作的稳定性，以此，在降噪风机由10cmh2o静压降压至4cmh2o所耗费时间不大于3秒，响应快、惰性时间短，可满足双水平呼吸机的使用要求。
47.本实施例的降噪风机，叶轮组4、驱动电机和下盖2装配完成后需进行减料动平衡处理，使其动平衡等级达到g2.5，以降低因转子质量不平衡或转子安装不对正引起的振动和机械噪音。
48.如图1和图7所示，为进一步降低噪音，该降噪风机还包括输气管路6和消声器8，输气管路6与出风口31连接，消声器8与输气管路6连接，以对自出风口31流出的气流进行消声，减少噪音，提高患者的睡眠质量。
49.为避免输气管路6与出风口31的连接处出现气体泄漏，该降噪风机还包括密封件7，输气管路6通过密封件7与出风口31密封连接。本实施例中，密封件7为密封圈，便于制造、成本低。
50.具体地，消声器8包括连接管81和共振腔82，连接管81与输气管路6连接，共振腔82与连接管81连接。按此设置，气流经输气管路6、连接管81进入共振腔82实现共振消音，消音后的气流经连接管81、输气管路6流出。更具体地，共振腔82为圆柱形腔，直径为55mm，连接管81的直径为15mm，当然，在其他实施例中，共振腔82的形状、尺寸以及连接管81的尺寸均可根据需要设置，不以本实施例为限。
51.通过上述设置，使得整个降噪风机具有风压、风量大，体积小，噪音低和响应快的特点。
52.此外，本实施例还公开了一种呼吸机，其包括进气管路和出气管路，该呼吸机还包括如前文所述的降噪风机，其中，进气管路与进风口11连接，出气管路与输气管路6连接。以此，经过降噪消音的气流流入呼吸机实现为患者供氧，确保患者的睡眠质量。
53.可选地，本实施例中的呼吸机为双水平呼吸机，其能为患者提供两个不同的气道正压，当患者吸气时提供较高的压力以利于吸气、保持气道开放，当患者呼气时则提供较低的压力以利于呼气、保证患者呼吸顺畅。当然在其他实施例中，呼吸机的类型可根据需要选取，不局限于本实施例中。
54.综上，本实用新型实施例提供了一种降噪风机及呼吸机，其具备如下优势：
55.（1）通过在后盖板43上采用长叶片41和短叶片42交替排布的形式，保证了在不堵塞进风口11面积的情况下，形成尽可能多的过风风道421，极大地改善了气流通道内的分离涡，提高了叶轮组4的工作效率，降低了噪声；
56.（2）在后盖板43的边缘设置锯齿431，以对流出的气流进行剪切破碎、降低气流离心运动时产生的紊流噪音，起到降噪效果，提高患者的睡眠质量；
57.（3）设置消声器8，以对自出风口31输出的气流进行消声，减少噪音，提高患者的睡眠质量；
58.（4）将驱动件5设计为三相两极内转子直流无刷电机，其转子配有一对动平衡块，以利于做转子减料动平衡，提高转动稳定性，进一步降低噪音。
59.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。