CH717838A2

CH717838A2 - Two-stage blower device for a ventilator.

Info

Publication number: CH717838A2
Application number: CH01147/20A
Authority: CH
Inventors: Wildhaber Dieter
Original assignee: Imtmedical Ag
Priority date: 2020-09-14
Filing date: 2020-09-14
Publication date: 2022-03-15
Also published as: CH717838B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine zweistufige Gebläsevorrichtung 120 für ein Beatmungsgerät zum Bereitstellen eines Beatmungsgases für einen Patienten mit einem mehrteiligen Gebläsegehäuse 121 aus zumindest einem ersten Gehäuseteil 122 und einen zweiten Gehäuseteil 132. Ein Gaseinlass 123 für das Beatmungsgas ist am ersten Gehäuseteil 122 vorhanden und ein Gasauslass 133 für das Beatmungsgas ist am zweiten Gehäuseteil 132 vorhanden, wobei die Gebläsevorrichtung 120 ein erstes Gebläserad 140 und ein zweites Gebläserad 150 umfasst. Das erste Gebläserad 140 oder das zweite Gebläserad 150 sind abschnittsweise im ersten Gehäuseteil 122 angeordnet und abschnittsweise im zweiten Gehäuseteil 132 angeordnet.The invention relates to a two-stage fan device 120 for a ventilator for providing a patient with a ventilation gas, with a multi-part fan housing 121 consisting of at least a first housing part 122 and a second housing part 132. A gas inlet 123 for the ventilation gas is present on the first housing part 122 and a gas outlet 133 for the ventilation gas is present on the second housing part 132, with the blower device 120 comprising a first blower wheel 140 and a second blower wheel 150. The first impeller 140 or the second impeller 150 is arranged in sections in the first housing part 122 and in sections in the second housing part 132 .

Description

[0001] Die Erfindung betrifft eine zweistufige Gebläsevorrichtung für ein Beatmungsgerät gemäss des Anspruchs 1. The invention relates to a two-stage fan device for a ventilator according to claim 1.

[0002] Im bekannten Stand der Technik findet sich diverse Gebläsevorrichtungen für Beatmungsgeräte zum Bereitstellen eines Beatmungsgases für einen Patienten. Derartige Gebläsevorrichtungen können einstufig oder mehrstufig ausgebildet sein und umfassen zumindest ein Gebläserad, wobei das Gebläserad Luft bzw. ein Gasgemisch von der Umgebung ansaugt und in einem Gaskanal komprimiert. Das komprimierte Gas wird vom Gasauslass des Gaskanals direkt oder indirekt als Beatmungsgas einem Patienten zugeführt. In the known prior art there are various fan devices for ventilators for providing a ventilation gas for a patient. Such blower devices can be designed in one stage or in multiple stages and comprise at least one impeller, the impeller sucking in air or a gas mixture from the environment and compressing it in a gas duct. The compressed gas is supplied to a patient from the gas outlet of the gas channel directly or indirectly as ventilation gas.

[0003] Die DE 10 010 077 A1 zeigt eine Saugeinrichtung für dentale, medizinische und industrielle Zwecke mit einem Antriebsmotor und mit einem vom Antriebsmotor angetriebenen mehrstufigen Radialgebläse. Das Radialgebläse weist einen Rotor auf, der eine Mehrzahl axial hintereinander gestapelter Gebläseräder aufweist, welche durch Distanzhülsen voneinander beabstandet sind. Zwischen den Gebläserädern liegen jeweils Leiteinheiten. Diese Leiteinheiten sind axial mit den Gebläserädern verschachtelt angeordnet und ihrerseits durch als Leitwände darstellende Distanzstücke beabstandet. Eine gattungsähnliche Saugeinrichtung ist auch in der EP 1 015 056 A1 gezeigt. DE 10 010 077 A1 shows a suction device for dental, medical and industrial purposes with a drive motor and with a multi-stage radial fan driven by the drive motor. The radial fan has a rotor which has a plurality of impellers which are stacked axially one behind the other and are spaced apart from one another by spacer sleeves. Guide units are located between the impellers. These baffles are nested axially with the impellers and are in turn spaced apart by spacers acting as baffles. A generic suction device is also shown in EP 1 015 056 A1.

[0004] Die zweistufige Gebläsevorrichtung „Radial Blower U65“ der Firma Micronel AG (CH) weist ein mehrteiliges Gebläsegehäuse mit einem Gebläsemotor und einem ersten Gehäuseteil auf (https://www.micronel.com/products/u-line/). Der Gaskanal im mehrteiligen Gebläsegehäuse wird von drei Gehäuseteilen gebildet. The two-stage fan device "Radial Blower U65" from Micronel AG (CH) has a multi-part fan housing with a fan motor and a first housing part (https://www.micronel.com/products/u-line/). The gas duct in the multi-part fan housing is formed by three housing parts.

[0005] Eine gattungsähnliche Gebläsevorrichtung ist in der WO 2007/009766 A1 gezeigt. A generic fan device is shown in WO 2007/009766 A1.

[0006] Nachteilig an diesen bekannten Lösungen ist, dass der Gaskanal für das Beatmungsgas mithilfe vieler Gehäusebauteilen gebildet wird, welche alle eine Vielzahl von Barrieren für das Beatmungsgas beim Durchströmen des Gaskanals bilden und somit eine Reduktion des Beatmungsgasdurchsatzes bewirken. A disadvantage of these known solutions is that the gas channel for the ventilation gas is formed using many housing components, all of which form a large number of barriers for the ventilation gas when it flows through the gas channel and thus cause a reduction in the ventilation gas throughput.

[0007] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen oder mehrere Nachteile des Standes der Technik zu beheben. Insbesondere soll eine zweistufige Gebläsevorrichtung für ein Beatmungsgerät zum Bereitstellen eines Beatmungsgases für einen Patienten geschaffen werden, mit welcher der Beatmungsgasdurchsatz in der Gebläsevorrichtung erhöht wird. It is the object of the present invention to remedy one or more disadvantages of the prior art. In particular, the aim is to create a two-stage blower device for a ventilator for providing a breathing gas for a patient, with which the ventilation gas throughput in the blower device is increased.

[0008] Die Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Figuren und in den abhängigen Patentansprüchen dargelegt. The object is solved by the features of the independent claim. Advantageous developments are presented in the figures and in the dependent patent claims.

[0009] Eine erfindungsgemässe zweistufige Gebläsevorrichtung für ein Beatmungsgerät zum Bereitstellen eines Beatmungsgases für einen Patienten mit einem mehrteiligen Gebläsegehäuse umfasst ein erstes Gehäuseteil und ein zweites Gehäuseteil, wobei ein Gaseinlass für das Beatmungsgas am ersten Gehäuseteil vorhanden ist und ein Gasauslass für das Beatmungsgas am zweiten Gehäuseteil vorhanden ist. Im Gebläsegehäuse ist ein Gaskanal für das Beatmungsgas vorhanden, welcher im ersten Gehäuseteil und im zweiten Gehäuseteil ausgebildet ist. Die zweistufige Gebläsevorrichtung weist ein erstes Gebläserad und ein zweites Gebläserad auf. Das erste Gebläserad oder das zweite Gebläserad sind abschnittsweise im ersten Gehäuseteil angeordnet und sind abschnittsweise im zweiten Gehäuseteil angeordnet. A two-stage blower device according to the invention for a ventilator for providing a breathing gas for a patient with a multi-part blower housing comprises a first housing part and a second housing part, with a gas inlet for the breathing gas being present on the first housing part and a gas outlet for the breathing gas on the second housing part is available. In the fan housing there is a gas duct for the ventilation gas, which is formed in the first housing part and in the second housing part. The two-stage fan device has a first fan wheel and a second fan wheel. The first impeller or the second impeller are arranged in sections in the first housing part and are arranged in sections in the second housing part.

[0010] Ein Gebläsegehäuse mit einem Gaskanal für das Beatmungsgas, wobei der Gaskanal lediglich vom ersten und zweiten Gehäuseteil - gegenüber der Umgebung ausserhalb der zweistufige Gebläsevorrichtung - abgrenzt wird, minimiert die Anzahl der physischen Schnittstellen im mehrteiligen Gebläsegehäuse und somit im Gaskanal. Jede physische Schnittstelle im Gaskanal beinhaltet einen zusätzlichen Strömungswiderstand für das Beatmungsgas. Das Beatmungsgas im Gaskanal wechselwirkt beim Komprimieren im hier vorliegend offenbarten zweiteiligen Gebläsegehäuse mit einer geringeren Anzahl an Schnittstellen und somit mit weniger Strömungswiderständen. Dies bewirkt eine Erhöhung des Beatmungsgasdurchsatzes und reduziert gleichzeitig die Anzahl der Gehäuseteile, welche den Gaskanal gegenüber der Umgebung begrenzenden. Darüber hinaus kann damit die Motorleistung des Antriebsmotors der Gebläsevorrichtung reduziert werden, sodass eine geringere Geräuschentwicklung im Betrieb entsteht. Damit ist eine effiziente und gleichzeitig kostengünstigere zweistufige Gebläsevorrichtung herstellbar. Der Gaskanal der hier vorliegend beschriebenen Gebläsevorrichtung erstreckt sich vom Gaseinlass bis zum Gasauslass und führt durch die beiden Gebläseräder, welche innerhalb des Gebläsegehäuses angeordnet sind. A blower housing with a gas duct for the ventilation gas, the gas duct being delimited only by the first and second housing part—relative to the environment outside the two-stage blower device—minimizes the number of physical interfaces in the multi-part blower housing and thus in the gas duct. Each physical interface in the gas channel involves an additional flow resistance for the ventilation gas. When compressed in the two-part fan housing disclosed here, the ventilation gas in the gas channel interacts with a smaller number of interfaces and thus with less flow resistance. This results in an increase in the ventilation gas throughput and at the same time reduces the number of housing parts that delimit the gas channel from the environment. In addition, the motor power of the drive motor of the blower device can be reduced so that less noise is generated during operation. An efficient and at the same time more cost-effective two-stage blower device can thus be produced. The gas duct of the fan device described here extends from the gas inlet to the gas outlet and leads through the two fan wheels, which are arranged inside the fan housing.

[0011] Vorzugsweise liegt das erste Gebläserad abschnittsweise am zweiten Gebläserad an. Damit wird die Anzahl der Schnittstellen im Gaskanal weiter reduziert. Typischerweise befindet sich zwischen dem ersten Gebläserad und dem zweiten Gebläserad eine Distanzhülse. Die an den Schnittstellen der bekannten Gebläsevorrichtungen fertigungstechnisch-bedingten, vorhandenen Kanten und Ecken bewirken einen zusätzlichen Strömungswiderstand für das Beatmungsgas und zwingen das Beatmungsgas zu Turbulenzen. Ein abschnittsweises aneinander Anliegen des ersten Gebläserads am zweiten Gebläserad verhindert derartige Turbulenzen, sodass der Beatmungsgasdurchsatz weiter erhöht wird. The first impeller preferably rests in sections on the second impeller. This further reduces the number of interfaces in the gas channel. A spacer sleeve is typically located between the first impeller and the second impeller. The edges and corners present at the interfaces of the known blower devices, which are due to manufacturing technology, cause an additional flow resistance for the ventilation gas and force the ventilation gas to turbulence. Abutting sections of the first impeller on the second impeller prevents such turbulence, so that the respiratory gas throughput is further increased.

[0012] Bevorzugterweise ist eine Antriebseinrichtung zum Antreiben der beiden Gebläseräder vorhanden, wobei die Antriebseinrichtung zum zweiten Gehäuseteil benachbart angeordnet ist und eine Antriebswelle aufweist und zumindest eines der beiden Gebläseräder an der Antriebswelle angeordnet ist. Damit wird zumindest eines der Gebläseräder motorisch angetrieben, sodass das Beatmungsgas effizient komprimierbar ist. A drive device for driving the two impellers is preferably present, the drive device being arranged adjacent to the second housing part and having a drive shaft and at least one of the two impellers being arranged on the drive shaft. At least one of the impellers is motor-driven so that the ventilation gas can be efficiently compressed.

[0013] Bevorzugt sind beide Gebläseräder an der Antriebswelle angeordnet, sodass beide Gebläseräder synchron angetrieben werden und die Effizienz beim zweistufigen Komprimieren weiter verbessert ist. Both impellers are preferably arranged on the drive shaft, so that both impellers are driven synchronously and the efficiency in the two-stage compression is further improved.

[0014] Vorteilhaft ist das zumindest eine Gebläserad an der Antriebswelle aufgeschrumpft. Damit ist das zumindest eine Gebläserad sicher ortsfest an der Antriebswelle fixiert, wobei die Gebläseräder aus Kunststoff, beispielsweise aus Polyamid, bestehen. Alternativ zum Aufschrumpfen kann das zumindest eine Gebläserad auf die Antriebswelle aufgeklebt oder aufgepresst werden. Vorteilhaft sind beide Gebläseräder an der Antriebswelle aufgeschrumpft oder aufgeklebt oder aufgepresst. Auf einen zusätzlichen Befestigungsbauteil zum Befestigen der Gebläseräder an der Antriebswelle kann verzichtet werden. The at least one impeller is advantageously shrunk onto the drive shaft. The at least one impeller is thus securely fixed in place on the drive shaft, the impellers being made of plastic, for example polyamide. As an alternative to shrinking, the at least one impeller can be glued or pressed onto the drive shaft. Both impellers are advantageously shrunk or glued or pressed onto the drive shaft. An additional fastening component for fastening the impellers to the drive shaft can be dispensed with.

[0015] Vorzugsweise weisen die Gebläseräder jeweils zumindest einen Strömungskanal mit mehreren Gebläselamellen auf, wobei das erste Gebläserad und das zweite Gebläserad jeweils einteilig aufgebaut sind. Im Gegensatz zu mehr-stückigen Gebläserädern weisen einteilige Gebläseräder weniger Schnittstellen auf, welche wiederum Strömungswiderstände bilden können. Der zumindest eine Strömungskanal bildet abschnittsweise den Gaskanal im Gebläsegehäuse. Vor dem zweckmässigen Gebrauch sollten die Gebläseräder gewuchtet werden, indem typischerweise entweder Material abgetragen wird oder Material an bestimmten Punkten am Gebläserad hinzugefügt wird. Einteilige Gebläseräder sind einfach wuchtbar, sodass diese bei zweckmässiger Verwendung eine ruhige Laufleistung in der Gebläsevorrichtung aufweisen. Vorteilhaft weisen die Gebläseräder mehrere Strömungskanäle auf, welche den Gaskanal durch das Gebläsegehäuse abschnittsweise bilden, sodass ein verbessertes Komprimieren des Beatmungsgases erfolgt. Preferably, the impellers each have at least one flow channel with a plurality of fan fins, the first impeller and the second impeller each being constructed in one piece. In contrast to multi-piece impellers, one-piece impellers have fewer interfaces, which in turn can create flow resistance. The at least one flow channel forms the gas channel in sections in the fan housing. Prior to proper use, impellers should be balanced, typically by either removing material or adding material at specific points on the impeller. One-piece impellers can be easily balanced so that, when used appropriately, they have a smooth running performance in the blower device. Advantageously, the impellers have a plurality of flow channels which form the gas channel through the fan housing in sections, so that the ventilation gas is compressed better.

[0016] Bevorzugterweise weist das erste oder das zweite Gehäuseteil eine Gehäuseteilöffnung auf, wobei sich zumindest eines der beiden Gebläseräder durch die Gehäuseteilöffnung erstreckt und die beiden Gehäuseteile miteinander verbunden sind. Auf eine Distanzhülse auf der Antriebswelle zwischen den beiden Gebläserädern kann verzichtet werden. Damit wird die Anzahl der Schnittstellen im Gaskanal weiter reduziert. Alternativ dazu erstrecken sich beide Gebläseräder durch die Gehäuseteilöffnung und liegen in der Gehäuseteilöffnung aneinander an. Dadurch wird der Strömungswiderstand minimiert und die Bildung von Turbulenzen im Gaskanal reduziert. Preferably, the first or the second housing part has a housing part opening, wherein at least one of the two impellers extends through the housing part opening and the two housing parts are connected to one another. There is no need for a spacer sleeve on the drive shaft between the two impellers. This further reduces the number of interfaces in the gas channel. As an alternative to this, both impellers extend through the housing part opening and abut one another in the housing part opening. This minimizes the flow resistance and reduces the formation of turbulence in the gas channel.

[0017] Vorteilhaft bilden das erste Gebläserad und das zweite Gebläserad eine einteilige Gebläseradeinheit. Damit existiert in einer zweistufigen Gebläsevorrichtung keine Schnittstelle im Gaskanal zwischen den beiden Gebläserädern, sodass der Beatmungsgasdurchsatz weiter erhöht wird. The first impeller and the second impeller advantageously form a one-piece impeller unit. In a two-stage blower device, there is therefore no interface in the gas channel between the two blower wheels, so that the respiratory gas throughput is further increased.

[0018] Vorzugsweise weist das erste Gebläserad eine Einlassöffnung für das Beatmungsgas auf. Das Beatmungsgas wird bei zweckmässigem Gebrauch von der Umgebung in den Gaseinlass des ersten Gehäuseteils gesaugt und direkt in die Einlassöffnung am ersten Gebläserad weitergeführt. Innerhalb des ersten Gebläserads wird das Beatmungsgas in einer ersten Komprimierstufe komprimiert und verlässt das erste Gebläserad an den Gebläseradrändern. The first impeller preferably has an inlet opening for the ventilation gas. When used appropriately, the ventilation gas is sucked from the environment into the gas inlet of the first housing part and conducted further directly into the inlet opening on the first impeller. Within the first impeller, the ventilation gas is compressed in a first compression stage and leaves the first impeller at the edges of the impeller.

[0019] Vorteilhaft umfasst zumindest das erste Gebläserad einen Bodenabschnitt und einen Deckabschnitt auf, wobei zwischen dem Bodenabschnitt und dem Deckabschnitt Gebläselamellen angeordnet sind. Damit wird das Beatmungsgas effizient komprimiert. Advantageously, at least the first impeller comprises a base section and a cover section, fan fins being arranged between the base section and the cover section. This efficiently compresses the ventilation gas.

[0020] Vorteilhaft ist am ersten Gebläserad ein Wuchtabschnitt angeordnet, an welchem das erste Gebläserad entweder mittels Materialabtragung oder mittels Materialzuführung gewuchtet wird. Beispielsweise weist das erste Gebläserad einen Kragen auf, an dem ein Wuchtgewicht platzierbar ist und/oder Material mit einem Hilfswerkzeug abtragbar ist. Damit ist das erste Gebläserad einfach wuchtbar, sodass eine ungewollte Geräuschentwicklung bei gebrauchsmässigem Verwenden der Gebläsevorrichtung verhindert ist. A balancing section is advantageously arranged on the first impeller, on which the first impeller is balanced either by removing material or by feeding material. For example, the first impeller has a collar on which a balancing weight can be placed and/or material can be removed with an auxiliary tool. In this way, the first impeller can be balanced in a simple manner, so that unwanted noise is prevented when the blower device is used properly.

[0021] Vorteilhaft ist am ersten Gebläserad eine Markiereinheit angeordnet, um die Position des ersten Gebläserads an der Antriebswelle beim Wuchten einfach zu bestimmen und damit das Wuchten zu vereinfachen bzw. zu beschleunigen. Darüber hinaus ist mithilfe der Markiereinheit die Drehzahl des ersten Gebläserads einfach bestimmbar. A marking unit is advantageously arranged on the first impeller in order to easily determine the position of the first impeller on the drive shaft during balancing and thus to simplify or accelerate the balancing. In addition, the speed of the first impeller can be easily determined using the marking unit.

[0022] Bevorzugt ist das zweite Gebläserad ident zum ersten Gebläserad aufgebaut. Damit ist die Gebläsevorrichtung einfach und kosteneffizient herstellbar. The second impeller is preferably constructed identically to the first impeller. The blower device can thus be produced simply and cost-effectively.

[0023] Vorteilhaft weist die Einlassöffnung des ersten Gebläserads einen Einlassdurchmesser auf, welcher gleich gross wie der minimale Einlassdurchmesser des Gaseinlasses des ersten Gehäuseteils ist. Damit trifft das Beatmungsgas beim Ansaugen nicht auf eine Kante oder eine Ecke am ersten Gebläserad, sodass ein zusätzlicher Strömungswiderstand verhinderbar ist. The inlet opening of the first impeller advantageously has an inlet diameter which is the same size as the minimum inlet diameter of the gas inlet of the first housing part. This means that the ventilation gas does not hit an edge or a corner on the first impeller when it is sucked in, so that additional flow resistance can be avoided.

[0024] Vorteilhaft ist die Einlassöffnung des ersten Gebläserads am Deckabschnitt angeordnet, sodass das Beatmungsgas einfach und ohne Barrieren ansaugbar ist. The inlet opening of the first impeller is advantageously arranged on the cover section, so that the ventilation gas can be sucked in easily and without barriers.

[0025] Bevorzugterweise weist das erste Gebläserad einen Spinner auf, der in der Einlassöffnung des ersten Gebläserads angeordnet ist. Damit wird der Auftrittswiderstand des Beatmungsgases beim Ansaugen minimiert und das Beatmungsgas verbessert im ersten Gebläserad komprimierbar. Beispielsweise ist der Spinner halbkugelförmig ausgebildet, sodass der Auftrittswiderstand für das angesaugte Beatmungsgas weiter miniert ist. Preferably, the first impeller has a spinner which is arranged in the inlet opening of the first impeller. This minimizes the impact resistance of the ventilation gas during suction and improves the compressibility of the ventilation gas in the first impeller. For example, the spinner has a hemispherical design, so that the impact resistance for the ventilation gas that is sucked in is further minimized.

[0026] Vorteilhaft weist der Spinner eine Spinneröffnung auf. Das erste Gebläserad weist einen Fixierabschnitt auf, mit dem das erste Gebläserad an der Antriebswelle des Antriebsmotors angeordnet wird. Die Spinneröffnung ermöglicht ein einfaches Anordnen der Antriebswelle am Fixierabschnitt des ersten Gebläserads, da durch die Spinneröffnung die überflüssige Luft abfliessen kann. The spinner advantageously has a spinner opening. The first impeller has a fixing section with which the first impeller is arranged on the drive shaft of the drive motor. The spinner opening makes it easy to arrange the drive shaft on the fixing section of the first impeller, since the excess air can flow out through the spinner opening.

[0027] Insbesondere ist ein Verschlusselement zum Verschliessen der Spinneröffnung vorhanden, sodass das angesaugte Beatmungsgas nicht in die Spinneröffnung eindringen kann und einen unerwünschten Widerstand für das angesaugte Beatmungsgas bilden würde. In particular, there is a closure element for closing the spinner opening, so that the ventilation gas drawn in cannot penetrate into the spinner opening and would form an undesirable resistance for the ventilation gas drawn in.

[0028] Alternativ oder ergänzend weist die Antriebswelle eine Axialbohrung oder einen Schlitz auf, welche in den Spinner des ersten Gebläserads mündet. Die Axialbohrung oder der Schlitz ermöglicht ein einfaches Anordnen der Antriebswelle am Fixierabschnitt des ersten Gebläserads, da die überflüssige Luft abfliessen kann. Alternatively or additionally, the drive shaft has an axial bore or a slot which opens into the spinner of the first impeller. The axial bore or the slot enables the drive shaft to be easily arranged on the fixing section of the first impeller, since the excess air can flow out.

[0029] Vorzugsweise weist das zweite Gebläserad eine Einlassöffnung für das Beatmungsgas auf. Das Beatmungsgas wird bei zweckmässigem Gebrauch nach dem Komprimieren mithilfe des ersten Gebläserads in Richtung zum zweiten Gebläserad gepresst und direkt in die Einlassöffnung am zweiten Gebläserad weitergeführt. Innerhalb des zweiten Gebläserads wird das bereits komprimierte Beatmungsgas in einer zweiten Komprimierstufe komprimiert und verlässt das zweite Gebläserad an den Gebläseradrändern in Richtung zum Gasauslass. The second impeller preferably has an inlet opening for the ventilation gas. When used appropriately, the ventilation gas is pressed in the direction of the second fan wheel after being compressed using the first fan wheel and is conducted further directly into the inlet opening on the second fan wheel. Within the second fan wheel, the already compressed ventilation gas is compressed in a second compression stage and leaves the second fan wheel at the fan wheel edges in the direction of the gas outlet.

[0030] Vorteilhaft weist die Einlassöffnung des zweiten Gebläserads einen Einlassdurchmesser auf, welcher gleich gross wie der minimale Einlassdurchmesser des Gaseinlasses des zweiten Gehäuseteils ist. Damit trifft das bereits komprimierte Beatmungsgas beim Ansaugen nicht auf eine Kante oder eine Ecke am zweiten Gebläserad, sodass ein zusätzlicher Strömungswiderstand verhinderbar ist. The inlet opening of the second impeller advantageously has an inlet diameter which is the same size as the minimum inlet diameter of the gas inlet of the second housing part. This means that the already compressed ventilation gas does not hit an edge or a corner on the second impeller when it is sucked in, so that additional flow resistance can be avoided.

[0031] Bevorzugterweise sind Diffusorlamellen vorhanden, welche am zweiten Gehäuseteil angeordnet sind und benachbart zum ersten Gebläserad angeordnet sind. Die Diffusorlamellen ermöglichen ein verbessertes Wegleiten des bereits komprimierten Beamtungsgases vom ersten Gelbäserad und bilden abschnittsweise den Gaskanal im Gebläsegehäuse aus. Preferably, diffuser lamellae are present, which are arranged on the second housing part and are arranged adjacent to the first impeller. The diffuser lamellae enable the already compressed gas to be guided away from the first geyser wheel in an improved manner and form the gas duct in sections in the fan housing.

[0032] Alternativ dazu sind Diffusorlamellen vorhanden, welche am ersten Gehäuseteil angeordnet sind und benachbart zum zweiten Gebläserad angeordnet sind. Die Diffusorlamellen ermöglichen ein verbessertes Leiten des bereits komprimierten Beamtungsgases hin zum zweiten Gelbäserad und bilden abschnittsweise den Gaskanal im Gebläsegehäuse aus. As an alternative to this, diffuser lamellae are present, which are arranged on the first housing part and are arranged adjacent to the second impeller. The diffuser lamellae enable the already compressed gas to be guided better to the second geyser wheel and form the gas duct in sections in the blower housing.

[0033] Alternativ oder ergänzend ist ein Diffusor mit Diffusorlamellen vorhanden, der separierbar am ersten oder zweiten Gehäuseteil angeordnet ist. Ein separierbarer Diffusor ist je nach Anwendungsfall einfach und eigenständig bzw. individuell gestaltbar und bildet abschnittsweise den Gaskanal im Gebläsegehäuse aus. Unterschiedlich gestaltete Diffusor bzw. Diffusorlamellen ändern die Strömungscharakteristik des komprimierten Beatmungsgases zwischen der ersten und zweiten Komprimierstufe bzw. zwischen dem ersten und zweiten Gebläserad, sodass der Beatmungsgasdurchsatz variierbar ist. Vorteilhaft weist der Diffusor eine Gehäuseteilöffnung auf, wobei sich zumindest eines der beiden Gebläseräder durch die Gehäuseteilöffnung erstreckt und die beiden Gehäuseteile miteinander verbunden sind. Zumindest einer der deinen Gehäuseteile kann zumindest einen Aufnahmeabschnitt aufweisen, sodass der Diffusor ortsfest und sicher im Gebläsegehäuse fixierbar ist. Alternatively or additionally, there is a diffuser with diffuser lamellae, which is arranged separably on the first or second housing part. Depending on the application, a separable diffuser can be designed easily and independently or individually and forms the gas duct in sections in the blower housing. Differently designed diffusers or diffuser lamellae change the flow characteristics of the compressed ventilation gas between the first and second compression stage or between the first and second impeller, so that the ventilation gas throughput can be varied. The diffuser advantageously has a housing part opening, with at least one of the two impellers extending through the housing part opening and the two housing parts being connected to one another. At least one of your housing parts can have at least one receiving section, so that the diffuser can be fixed in place and securely in the fan housing.

[0034] Vorzugsweise sind das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil mit einem Schnappverschluss oder einen Bajonettverschluss miteinander verbindbar, wobei zumindest am ersten oder am zweiten Gehäuseteil eine Dichteinheit zum dichten Verbinden der beiden Gehäuseteile vorhanden ist. Damit ist das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil formschlüssig, sicher und gasdicht miteinander verbindbar. Beispielsweise ist die Dichteinheit ein O-Ring. The first housing part and the second housing part can preferably be connected to one another with a snap lock or a bayonet lock, with a sealing unit for sealingly connecting the two housing parts being present at least on the first or on the second housing part. The first housing part and the second housing part can thus be connected to one another in a form-fitting, secure and gas-tight manner. For example, the sealing unit is an O-ring.

[0035] Bevorzugterweise weist der Gaskanal einen Auslassabschnitt auf, welcher vollständig am zweiten Gehäuseteil angeordnet ist. Der Auslassabschnitt kann radial umlaufend am zweiten Gehäuseteil angeordnet sein. Damit wird eine Wechselwirkung des vollständig komprimierten Beatmungsgases mit einem ungewünschten Strömungswiderstand verhindert und eine Reduktion des Beatmungsgasdurchsatzes vor dem Verlassen des komprimierten Beatmungsgase aus der Gebläsevorrichtung verhindert. Der Auslassabschnitt mündet in den Gasauslass, welcher typischerweise das Beatmungsgas zum Patienten führt. The gas channel preferably has an outlet section which is arranged entirely on the second housing part. The outlet section can be arranged radially circumferentially on the second housing part. This prevents the fully compressed breathing gas from interacting with an undesired flow resistance and prevents a reduction in the breathing gas throughput before the compressed breathing gas leaves the blower device. The outlet section opens into the gas outlet, which typically leads the ventilation gas to the patient.

[0036] Vorteilhaft ist der Gasauslass für das Beatmungsgas in einem Winkel zwischen 60° und 120°, bevorzugt 90° relativ zum Gaseinlass für das Beatmungsgas am zweiten Gehäuseteil angeordnet. Damit wird das Beatmungsgas zu einer radialen Bewegung im Gebläsegehäuse gezwungen und eine verbesserte Komprimierung und damit ein erhöhter Beatmungsgasdurchsatz erreicht. The gas outlet for the ventilation gas is advantageously arranged at an angle between 60° and 120°, preferably 90°, relative to the gas inlet for the ventilation gas on the second housing part. The ventilation gas is thus forced to move radially in the fan housing and improved compression and thus an increased ventilation gas throughput are achieved.

[0037] Vorzugsweise ist zumindest eines der beiden Gehäuseteile mithilfe eines additiven Herstellverfahrens hergestellt. Damit kann das Gebläsegehäuse schnell, einfach und somit effizient hergestellt werden. At least one of the two housing parts is preferably produced using an additive manufacturing process. The fan housing can thus be manufactured quickly, easily and therefore efficiently.

[0038] Alternativ oder ergänzend ist zumindest eines der beiden Gebläseräder mithilfe eines additiven Herstellungsverfahrens hergestellt. Damit können die Gebläseräder einteilig und somit effizient hergestellt werden. Auf teure Herstellwerkzeuge, wie beispielsweise im Bereich der Spritzgussverfahren, kann verzichtet werden. Alternatively or additionally, at least one of the two impellers is manufactured using an additive manufacturing process. The impellers can thus be manufactured in one piece and thus efficiently. Expensive production tools, such as those used in injection molding processes, can be dispensed with.

[0039] Bevorzugt sind die Teile der hier vorliegend beschriebenen Gebläsevorrichtung mithilfe eines additiven Herstellungsverfahrens hergestellt. Die bereits zuvor genannten Vorteile summieren sich dadurch und die Anzahl der Barrieren bzw. Strömungswiderstände werden minimiert. The parts of the blower device described here are preferably produced using an additive manufacturing process. The advantages already mentioned add up and the number of barriers or flow resistances are minimized.

[0040] Ein erfindungsgemässes Verfahren zum Herstellen einer Gebläsevorrichtung umfasst ein additives Herstellen des ersten Gehäuseteils und/oder des zweiten Gehäuseteils und/oder des ersten Gebläserads und/oder des zweiten Gebläserads und/oder des Diffusors, der hier vorliegend beschriebenen Gebläsevorrichtung. Die bereits zuvor genannten Vorteile summieren sich dadurch und die Anzahl der Barrieren bzw. Strömungswiderstände werden minimiert. A method according to the invention for producing a blower device comprises additive manufacturing of the first housing part and/or the second housing part and/or the first impeller and/or the second impeller and/or the diffuser of the blower device described here. The advantages already mentioned add up and the number of barriers or flow resistances are minimized.

[0041] Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben sind. Further advantages, features and details of the invention result from the following description, in which exemplary embodiments of the invention are described with reference to the drawings.

[0042] Die Bezugszeichenliste ist wie auch der technische Inhalt der Patentansprüche und Figuren Bestandteil der Offenbarung. Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben. Gleiche Bezugszeichen bedeuten gleiche Bauteile, Bezugszeichen mit unterschiedlichen Indices geben funktionsgleiche oder ähnliche Bauteile an. The list of reference numbers is part of the disclosure, as is the technical content of the patent claims and figures. The figures are described coherently and comprehensively. The same reference symbols denote the same components, while reference symbols with different indices indicate functionally identical or similar components.

[0043] Es zeigen dabei: Fig. 1 eine Gebläsevorrichtung mit einem mehrteiligen Gebläsegehäuse aus dem bekannten Stand der Technik in einer perspektivischen Darstellung, Fig. 2 die Gebläsevorrichtung gemäss Fig. 1 in einer Schnittdarstellung, Fig. 3 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemässen Gebläsevorrichtung in einer Explosionsdarstellung, Fig. 4 die Gebläsevorrichtung gemäss Fig. 3 in einer Aufsicht, Fig. 5 die Gebläsevorrichtung gemäss Fig. 3 in einer weiteren perspektivischen Darstellung, Fig. 6 die Gebläsevorrichtung gemäss Fig. 3 in einer weiteren Schnittdarstellung, Fig. 7 ein erstes Gebläserad der Gebläsevorrichtung gemäss Fig. 3 in einer perspektivischen Darstellung, Fig. 8 ein zweites Gebläserad der Gebläsevorrichtung gemäss Fig. 3 in einer perspektivischen Darstellung, Fig. 9 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemässen Gebläsevorrichtung in einer Schnittdarstellung, Fig. 10 eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemässen Gebläsevorrichtung in einer Explosionsdarstellung, Fig. 11 die Gebläsevorrichtung gemäss Fig. 10 in einer Schnittdarstellung, und Fig. 12 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemässen Gebläsevorrichtung in einer Schnittdarstellung.1 shows a fan device with a multi-part fan housing from the known prior art in a perspective view, FIG. 2 shows the fan device according to FIG. 1 in a sectional view, FIG. 3 shows a first embodiment of a fan device according to the invention 4 shows the blower device according to FIG. 3 in a plan view, FIG. 5 shows the blower device according to FIG. 3 in a further perspective view, FIG. 6 shows the blower device according to FIG. 3 in a further sectional view, FIG Impeller of the blower device according to FIG. 3 in a perspective view, FIG. 8 a second impeller of the blower device according to FIG. 3 in a perspective view, FIG. 9 a second embodiment of a blower device according to the invention in a sectional view, FIG Blower device in an E exploded view, FIG. 11 shows the fan device according to FIG. 10 in a sectional view, and FIG. 12 shows a further embodiment of a fan device according to the invention in a sectional view.

[0044] Fig. 1 und Fig. 2 zeigen eine bekannte zweistufige Gebläsevorrichtung 20 der Firma Micronel AG (CH) mit einem mehrteiligen Gebläsegehäuse 21 bestehend aus einem Gebläsemotor 22 und einem ersten Gehäuseteil 23. Das erste Gehäuseteil 23 weist einen Gaseinlass 24 auf. Das Gebläsegehäuse 21 weist einen zweiten Gehäuseteil 25 auf, welcher den Gasauslass 26 für das Beatmungsgas aufweist. Zwischen dem ersten Gehäuseteil 23 und dem zweiten Gehäuseteil 25 ist ein Zwischengehäuse 29 angeordnet, welches mit dem ersten Gehäuseteil 23 und dem zweiten Gehäuseteil 25 verklebt ist und abschnittsweise den Gasauslass 26 bildet. Der Gaskanal 21a im mehrteiligen Gebläsegehäuse 21 wird von allen drei Gehäuseteilen 23, 25, 29 gebildet. Im mehrteiligen Gebläsegehäuse 21 sind zwei Gebläseräder 27, 28 angeordnet. Die beiden Gebläseräder 27, 28 sind voneinander beabstandet und mit jeweils einer Befestigungshülse 27a, 28a verbunden, mit welchen die Gebläseräder 27, 28 an einer Motorwelle 29a des Gebläsemotor 22 angeordnet sind. Zwischen den beiden Gebläserädern 27, 28 ist eine Distanzhülse 30 angeordnet, welche sich durch eine Gehäuseöffnung 31 im Zwischengehäuse 29 erstreckt. Die Distanzhülse 30 ist drehfest an der Motorwelle 29a angeordnet. Der Gebläsemotor 22 wird von einem Kühlkörper 29b abschnittsweise umfasst. 1 and 2 show a known two-stage blower device 20 from Micronel AG (CH) with a multi-part blower housing 21 consisting of a blower motor 22 and a first housing part 23. The first housing part 23 has a gas inlet 24. The fan housing 21 has a second housing part 25 which has the gas outlet 26 for the ventilation gas. An intermediate housing 29 is arranged between the first housing part 23 and the second housing part 25, which is glued to the first housing part 23 and the second housing part 25 and forms the gas outlet 26 in sections. The gas channel 21a in the multi-part fan housing 21 is formed by all three housing parts 23, 25, 29. In the multi-part fan housing 21 two impellers 27, 28 are arranged. The two impellers 27, 28 are spaced apart from each other and are each connected to a fastening sleeve 27a, 28a, with which the impellers 27, 28 are arranged on a motor shaft 29a of the blower motor 22. A spacer sleeve 30 which extends through a housing opening 31 in the intermediate housing 29 is arranged between the two impellers 27 , 28 . The spacer sleeve 30 is arranged in a rotationally fixed manner on the motor shaft 29a. The blower motor 22 is partially surrounded by a heat sink 29b.

[0045] In weiterer Folge werden die Ausführungsformen der erfindungsgemässen zweistufigen Gebläsevorrichtung beschrieben, welche ein Gebläsegehäuse umfassen, dass aus zwei Gehäuseteilen besteht. Die beiden Gehäuseteile grenzen den Gaskanal für das komprimierte Beatmungsgas gegenüber der Umgebung ab. Die Gehäuseteile sind mittels additivem Herstellverfahren (bspw. gemäss VDI 3405) hergestellt. In the following, the embodiments of the two-stage fan device according to the invention are described, which include a fan housing that consists of two housing parts. The two housing parts delimit the gas channel for the compressed breathing gas from the environment. The housing parts are manufactured using an additive manufacturing process (e.g. according to VDI 3405).

[0046] Fig. 3 bis Fig. 8 zeigen eine erste Ausführungsform der zweistufigen Gebläsevorrichtung 120 für ein Beatmungsgerät zum Bereitstellen eines Beatmungsgases für einen Patienten, mit einem mehrteiligen Gebläsegehäuse 121. Das mehrteilige Gebläsegehäuse 121 besteht aus einem ersten Gehäuseteil 122 und einem zweiten Gehäuseteil 132, wobei ein Gaseinlass 123 für das Beatmungsgas am ersten Gehäuseteil 122 vorhanden ist und ein Gasauslass 133 für das komprimierte Beatmungsgas am zweiten Gehäuseteil 132 vorhanden ist. Das erste Gehäuseteil 122 und das zweite Gehäuseteil 132 sind miteinander verbunden, wobei vom ersten Gehäuseteil 122 und vom zweiten Gehäuseteil 132 ein Gaskanal 125 ausgebildet ist. Der Gaskanal 125 im Gebläsegehäuse 121 ist mithilfe der beiden Gehäuseteile 122, 132 gegenüber der Umgebung ausserhalb der zweistufige Gebläsevorrichtung 120 abgegrenzt. Am zweiten Gehäuseteil 132 ist eine Dichteinheit 134, beispielsweise ein O-Ring, zum formschlüssigen Verbinden der beiden Gehäuseteile 122, 132 vorhanden. 3 to 8 show a first embodiment of the two-stage blower device 120 for a ventilator for providing a breathing gas for a patient, with a multi-part blower housing 121. The multi-part blower housing 121 consists of a first housing part 122 and a second housing part 132 , wherein a gas inlet 123 for the ventilation gas is present on the first housing part 122 and a gas outlet 133 for the compressed ventilation gas on the second housing part 132 is present. The first housing part 122 and the second housing part 132 are connected to one another, with a gas channel 125 being formed from the first housing part 122 and from the second housing part 132 . The gas duct 125 in the fan housing 121 is delimited from the environment outside the two-stage fan device 120 with the aid of the two housing parts 122 , 132 . On the second housing part 132 there is a sealing unit 134, for example an O-ring, for positively connecting the two housing parts 122, 132.

[0047] Das Gebläsegehäuse 121 bildet abschnittsweise ein Radialgehäuse aus, wobei das Beatmungsgas, wie beispielsweise Luft oder eine Gasmischung (Luft/Sauerstoff/Helium usw.), bei gebrauchsmässiger Verwendung in das Gebläsegehäuse 121 durch den Gaseinlass 123 gesaugt wird und im Gaskanal 125 zu einem Beatmungsgas komprimiert wird. Das komprimierte Beatmungsgas wird dabei im Gaskanal 125 des Gebläsegehäuses 121 entlang bewegt und verlässt das Gebläsegehäuse 21 durch den Gasauslass 133, welcher 90° relativ zum Gaseinlass 123 am zweiten Gehäuseteil 132 angeordnet ist. Dabei wird das komprimierte Beatmungsgas abschnittsweise radial im ersten Gehäuseteil 122 und im zweiten Gehäuseteil 132 bewegt. Der Gaskanal 125 weist einen Auslassabschnitt 135 auf, welcher vollständig am zweiten Gehäuseteil 132 angeordnet ist. The fan housing 121 forms a radial housing in sections, with the ventilation gas, such as air or a gas mixture (air/oxygen/helium, etc.), being sucked into the fan housing 121 through the gas inlet 123 and in the gas duct 125 during normal use a ventilation gas is compressed. The compressed ventilation gas is moved along in the gas channel 125 of the fan housing 121 and leaves the fan housing 21 through the gas outlet 133 which is arranged at 90° relative to the gas inlet 123 on the second housing part 132 . The compressed ventilation gas is moved radially in sections in the first housing part 122 and in the second housing part 132 . The gas channel 125 has an outlet section 135 which is arranged entirely on the second housing part 132 .

[0048] Die zweistufige Gebläsevorrichtung 120 weist ein erstes Gebläserad 140 und ein zweites Gebläserad 150 auf. Das erste Gebläserad 140 ist abschnittsweise im ersten Gehäuseteil 122 und abschnittsweise im zweiten Gehäuseteil 132 angeordnet. Das zweite Gehäuseteil 132 weist eine Gehäuseteilöffnung 136 auf, wobei sich das zweite Gebläserad 150 abschnittsweise durch die Gehäuseteilöffnung 136 erstreckt. Das erste Gebläserad 140 liegt abschnittsweise am zweiten Gebläserad 150 an und erstreckt sich ebenfalls abschnittsweise durch die Gehäuseteilöffnung 136. Auf eine Distanzhülse an der Antriebswelle zwischen den beiden Gebläserädern 140, 150 kann verzichtet werden. Am zweiten Gehäuseteil 132 sind Diffusorlamellen 138 angeordnet, welche benachbart zum ersten Gebläserad 140 angeordnet sind und sich axial hin zum ersten Gebläserad erstrecken - siehe Fig. 3. Die Diffusorlammelen 138 bilden abschnittsweise den Gaskanal 125 aus. The two-stage fan device 120 has a first impeller 140 and a second impeller 150 . The first impeller 140 is arranged in sections in the first housing part 122 and in sections in the second housing part 132 . The second housing part 132 has a housing part opening 136 , with the second impeller 150 extending in sections through the housing part opening 136 . The first impeller 140 rests in sections on the second impeller 150 and also extends in sections through the housing part opening 136. A spacer sleeve on the drive shaft between the two impellers 140, 150 can be dispensed with. Diffuser lamellae 138 are arranged on the second housing part 132, which are arranged adjacent to the first impeller 140 and extend axially towards the first impeller—see FIG.

[0049] Wie in Fig. 6 detailliert gezeigt, ist eine Antriebseinrichtung 160 zum Antreiben der beiden Gebläseräder 140 und 150 vorhanden, wobei die Antriebseinrichtung 160 einen Antriebsmotor 162 und eine Antriebswelle 165 umfasst, die vom Antriebsmotor 162 angetrieben wird. Die Antriebseinrichtung 160 ist benachbart zum zweiten Gehäuseteil 132 angeordnet, wobei die Antriebseinrichtung 160 einen Befestigungsabschnitt 164 zum Befestigen des zweiten Gehäuseteils 132 aufweist. Die Antriebseinrichtung 160 weist einen Kühlkörper 170 mit Kühlrippen 171 auf, wobei der Kühlkörper 170 den Antriebsmotor 162 umschliesst. Das zweite Gehäuseteil 132 weist einen Aufnahmeabschnitt 137 zum abschnittsweisen Aufnehmen des Kühlkörpers 170 auf. Die beiden Gebläseräder 140, 150 sind direkt nebeneinander an der Antriebswelle 165 angeordnet, wobei die beiden Gebläseräder 140, 150 an der Antriebswelle 165 aufgeschrumpft sind. Die Antriebswelle 165 erstreckt sich durch das zweite Gebläserad 150 und abschnittsweise durch das erste Gebläserad 140. As shown in detail in FIG. 6, there is a drive device 160 for driving the two impellers 140 and 150, the drive device 160 comprising a drive motor 162 and a drive shaft 165 which is driven by the drive motor 162. The drive device 160 is arranged adjacent to the second housing part 132 , the drive device 160 having a fastening section 164 for fastening the second housing part 132 . The drive device 160 has a heat sink 170 with cooling ribs 171 , the heat sink 170 enclosing the drive motor 162 . The second housing part 132 has a receiving section 137 for receiving the heat sink 170 in sections. The two impellers 140, 150 are arranged directly next to one another on the drive shaft 165, with the two impellers 140, 150 being shrunk onto the drive shaft 165. The drive shaft 165 extends through the second impeller 150 and in sections through the first impeller 140.

[0050] Fig. 7 zeigt das erste Gebläserad 140 im Detail. Das erste Gebläserad 140 ist einteilig und besteht aus Polyamid. Das erste Gebläserad 140 weist eine Einlassöffnung 141 für das Beatmungsgas auf. Das Beatmungsgas wird bei zweckmässigem Gebrauch von der Umgebung in den Gaseinlass 123 des ersten Gehäuseteils 122 gesaugt und direkt in die Einlassöffnung 141 am ersten Gebläserad 140 weitergeführt. Das erste Gebläserad 140 umfasst einen Bodenabschnitt 144 und einen Deckabschnitt 147 mit der Einlassöffnung 141, wobei zwischen dem Bodenabschnitt 144 und dem Deckabschnitt 147 mehrere Gebläselamellen 146 angeordnet sind und somit mehrere Strömungskanäle 145 mit mehreren Gebläselamellen 146 ausgebildet sind. Die Einlassöffnung 141 des ersten Gebläserads 140 weist einen Einlassdurchmesser ED1 auf, welcher gleich gross wie der minimale Einlassdurchmesser EDG des Gaseinlasses 123 des ersten Gehäuseteils 122 ist. Während dem gebrauchsmässigen Verwenden der Gebläsevorrichtung 120 wird das Beatmungsgas innerhalb des ersten Gebläserads 140 in einer ersten Komprimierstufe mithilfe der Gebläselamellen 146 komprimiert und verlässt das Gebläserad 140 an den Gebläseradrändern 144a. 7 shows the first impeller 140 in detail. The first impeller 140 is in one piece and is made of polyamide. The first impeller 140 has an inlet opening 141 for the ventilation gas. When used appropriately, the ventilation gas is sucked from the environment into the gas inlet 123 of the first housing part 122 and conducted further directly into the inlet opening 141 on the first impeller 140 . The first fan wheel 140 comprises a base section 144 and a cover section 147 with the inlet opening 141, a plurality of fan lamellas 146 being arranged between the base section 144 and the cover section 147 and thus a plurality of flow channels 145 with a plurality of fan lamellas 146 being formed. The inlet opening 141 of the first impeller 140 has an inlet diameter ED1 which is the same size as the minimum inlet diameter EDG of the gas inlet 123 of the first housing part 122 . During use of the fan device 120, the ventilation gas is compressed within the first fan wheel 140 in a first compression stage using the fan fins 146 and leaves the fan wheel 140 at the fan wheel edges 144a.

[0051] Das erste Gebläserad 140 weist einen Spinner 142 auf, welcher in der Einlassöffnung 141 des ersten Gebläserads 140 angeordnet ist. Der Spinner 142 weist eine Spinneröffnung 142a auf. Das erste Gebläserad 140 weist einen Fixierabschnitt 143 auf, mit dem das Gebläserad 140 an der Antriebswelle 165 des Antriebsmotors 162 angeordnet ist. Es ist ein Verschlusselement 142b zum Verschliessen der Spinneröffnung 142a vorhanden. The first impeller 140 has a spinner 142 which is arranged in the inlet opening 141 of the first impeller 140 . The spinner 142 has a spinner opening 142a. The first impeller 140 has a fixing section 143 with which the impeller 140 is arranged on the drive shaft 165 of the drive motor 162 . There is a closing element 142b for closing the spinner opening 142a.

[0052] Am ersten Gebläserad 140 ist ein Wuchtabschnitt 148 angeordnet, an welchem das erste Gebläserad 140 entweder mittels Materialabtragung oder mittels Materialzuführung gewuchtet wird. Der Wuchtabschnitt 148 ist radial am Deckabschnitt 147 angeordnet. Des Weiteren ist am ersten Gebläserad 140 eine Markiereinheit 149 angeordnet, um die Position des ersten Gebläserads 140 an der Antriebswelle 165 beim Wuchten einfach zu bestimmen. A balancing section 148 is arranged on the first impeller 140, on which the first impeller 140 is balanced either by removing material or by feeding material. The balancing section 148 is arranged radially on the cover section 147 . Furthermore, a marking unit 149 is arranged on the first impeller 140 in order to easily determine the position of the first impeller 140 on the drive shaft 165 during balancing.

[0053] Fig. 8 zeigt das zweite Gebläserad 150 im Detail. Das zweite Gebläserad 150 ist einteilig und besteht aus Polyamid. Das zweite Gebläserad 150 weist eine Einlassöffnung 151 für das komprimierte Beatmungsgas auf. Das Beatmungsgas wird bei zweckmässigem Gebrauch nach dem Komprimieren mithilfe des ersten Gebläserads 140 in Richtung zum zweiten Gebläserad 150 gepresst und direkt in die Einlassöffnung 151 am zweiten Gebläserad 150 weitergeführt. Das zweite Gebläserad 150 umfasst einen Bodenabschnitt 154 und einen Deckabschnitt 157 mit einer Einlassöffnung 151, wobei zwischen dem Bodenabschnitt 154 und dem Deckabschnitt 157 mehrere Gebläselamellen 156 angeordnet sind und somit mehrere Strömungskanäle 155 mit mehreren Gebläselamellen 156 ausgebildet sind. Die Einlassöffnung 151 des zweiten Gebläserads 150 weist einen Einlassdurchmesser ED2 auf, welcher gleich gross wie der minimale Einlassdurchmesser EDG des Gaseinlasses 123 des ersten Gehäuseteils 122 ist. Während dem gebrauchsmässigen Verwenden der Gebläsevorrichtung 120 wird das komprimierte Beatmungsgas innerhalb des zweiten Gebläserads 150 in einer zweiten Komprimierstufe mithilfe der Gebläselamellen 156 weiter komprimiert und verlässt das zweite Gebläserad 150 an den Gebläseradrändern 154a. 8 shows the second impeller 150 in detail. The second impeller 150 is in one piece and is made of polyamide. The second impeller 150 has an inlet opening 151 for the compressed ventilation gas. When used appropriately, the ventilation gas is pressed in the direction of the second fan wheel 150 after being compressed with the aid of the first fan wheel 140 and is conducted further directly into the inlet opening 151 on the second fan wheel 150 . The second impeller 150 comprises a base section 154 and a cover section 157 with an inlet opening 151, a plurality of fan lamellas 156 being arranged between the base section 154 and the cover section 157 and thus a plurality of flow channels 155 with a plurality of fan lamellas 156 being formed. The inlet opening 151 of the second impeller 150 has an inlet diameter ED2 which is the same size as the minimum inlet diameter EDG of the gas inlet 123 of the first housing part 122 . During use of the fan device 120, the compressed breathing gas within the second fan wheel 150 is further compressed in a second compression stage using the fan fins 156 and leaves the second fan wheel 150 at the fan wheel edges 154a.

[0054] Das zweite Gebläserad 150 weist einen Fixierabschnitt 153 auf, mit dem das zweite Gebläserad 150 an der Antriebswelle 165 des Antriebsmotors 162 angeordnet ist. The second impeller 150 has a fixing section 153, with which the second impeller 150 is arranged on the drive shaft 165 of the drive motor 162.

[0055] Am zweiten Gebläserad 150 ist ein Wuchtabschnitt 158 angeordnet, an welchem das zweite Gebläserad 150 entweder mittels Materialabtragung oder mittels Materialzuführung gewuchtet wird. Der Wuchtabschnitt 158 ist radial am Deckabschnitt 157 angeordnet. Des Weiteren ist am zweiten Gebläserad 150 eine Markiereinheit 159 angeordnet, um die Position des zweiten Gebläserads 150 an der Antriebswelle 165 beim Wuchten einfach zu bestimmen. A balancing section 158 is arranged on the second impeller 150, on which the second impeller 150 is balanced either by removing material or by feeding material. The balancing section 158 is arranged radially on the cover section 157 . Furthermore, a marking unit 159 is arranged on the second impeller 150 in order to easily determine the position of the second impeller 150 on the drive shaft 165 during balancing.

[0056] Fig. 9 zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemässen Gebläsevorrichtung 220, wobei die Gebläsevorrichtung 220 im Wesentlichen funktionell und strukturell identisch zur Gebläsevorrichtung 120 gemäss den Fig. 3 bis Fig. 9 aufgebaut ist. Die Gebläsevorrichtung 220 unterscheidet sich von der Gebläsevorrichtung 120 nur hinsichtlich der Ausgestaltung des Gebläsegehäuses 221, der Gehäuseteile 222, 232 und damit der Anordnungen der beiden Gebläseräder 140, 150 in den Gehäuseteilen 222, 232. Das zweite Gebläserad 150 ist abschnittsweise im ersten Gehäuseteil 222 und abschnittsweise im zweiten Gehäuseteil 232 angeordnet. Am ersten Gehäuseteil 222 sind Diffusorlamellen 238 angeordnet, welche benachbart zum ersten Gebläserad 140 angeordnet sind. Das erste Gehäuseteil 222 weist eine Gehäuseteilöffnung 235 auf, wobei sich das zweite Gebläserad 150 und das erste Gebläserad 140 abschnittsweise durch die Gehäuseteilöffnung 235 erstrecken. Alternativ dazu erstreckt sich eines der beiden Gebläseräder 140, 150 durch die Gehäuseteilöffnung 235. 9 shows a second embodiment of a blower device 220 according to the invention, the blower device 220 being essentially functionally and structurally identical to the blower device 120 according to FIGS. 3 to 9. The fan device 220 differs from the fan device 120 only with regard to the design of the fan housing 221, the housing parts 222, 232 and thus the arrangements of the two impellers 140, 150 in the housing parts 222, 232. The second impeller 150 is partially in the first housing part 222 and arranged in sections in the second housing part 232 . On the first housing part 222 diffuser lamellae 238 are arranged, which are arranged adjacent to the first impeller 140 . The first housing part 222 has a housing part opening 235 , the second impeller 150 and the first impeller 140 extending in sections through the housing part opening 235 . Alternatively, one of the two impellers 140, 150 extends through the housing part opening 235.

[0057] Die Fig. 10 und Fig. 11 zeigen eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemässen Gebläsevorrichtung 320, wobei die Gebläsevorrichtung 320 im Wesentlichen funktionell und strukturell identisch zur Gebläsevorrichtung 120 gemäss den Fig. 3 bis Fig. 9 aufgebaut ist. Die Gebläsevorrichtung 320 unterscheidet sich von der Gebläsevorrichtung 120 nur hinsichtlich einer einteiligen Gebläseradeinheit 330, welche aus den Gebläserädern 140, 150 gebildet wird. Damit existiert in der zweistufigen Gebläsevorrichtung 320 keine Schnittstelle im Gaskanal 125 zwischen den beiden Gebläserädern 140, 150. Die Gebläseradeinheit 330 ist im zweiten Gehäuseteil 132 integriert und erstreckt sich durch die Gehäuseteilöffnung 135, wobei die Gebläseradeinheit 330 mithilfe eines additiven Herstellverfahrens hergestellt ist. Ansonsten umfasst die Gebläseradeinheit 330 die strukturellen und funktionellen Funktionen der beiden Gebläseräder 140, 150 wie in den Fig. 7 und Fig. 8 beschrieben. Die Gebläseradeinheit 330 ist mit ihrem Fixierabschnitt 343 an der Antriebswelle 165 angeordnet. Die derartige Gebläseradeinheit 330 ist auch in der Gebläsevorrichtung 220 gemäss der Fig. 9 einsetzbar. 10 and 11 show a third embodiment of a blower device 320 according to the invention, the blower device 320 being essentially functionally and structurally identical to the blower device 120 according to FIGS. The fan device 320 differs from the fan device 120 only with regard to a one-piece fan wheel unit 330, which is formed from the fan wheels 140, 150. This means that there is no interface in the gas duct 125 between the two impellers 140, 150 in the two-stage fan device 320. The impeller unit 330 is integrated in the second housing part 132 and extends through the housing part opening 135, with the impeller unit 330 being produced using an additive manufacturing process. Otherwise, the impeller unit 330 comprises the structural and functional functions of the two impellers 140, 150 as described in FIGS. 7 and 8. The impeller unit 330 is arranged with its fixing section 343 on the drive shaft 165 . Such a fan wheel unit 330 can also be used in the fan device 220 according to FIG.

[0058] Fig. 12 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemässen Gebläsevorrichtung 420, wobei die Gebläsevorrichtung 420 im Wesentlichen funktionell und strukturell identisch zur Gebläsevorrichtung 120 gemäss den Fig. 3 bis Fig. 9 aufgebaut ist. Die Gebläsevorrichtung 420 unterscheidet sich von der Gebläsevorrichtung 120 hinsichtlich des ersten Gehäuseteils 422 und des zweiten Gehäuseteils 432, wobei das zweite Gehäuseteil einen Aufnahmeabschnitt 434 aufweist, welcher innerhalb des Gebläsegehäuses 421 angeordnet ist. Der Aufnahmeabschnitt 434 nehmen einen Diffusor 475 mit Diffusorlamellen 478 auf, der separierbar am ersten und zweiten Gehäuseteil 422, 432 angeordnet ist. Der Diffusor 475 weist eine Gehäuseteilöffnung 436 auf, wobei sich zumindest eines der beiden Gebläseräder 440, 150 durch die Gehäuseteilöffnung 436 erstreckt und die beiden Gehäuseteile 422, 432 miteinander verbunden sind. Der Diffusor 475 weist eine Dichteinheit 477 auf, mit welcher der Diffusor 475 am zweiten Gehäuseteil 432 dichtend verbunden ist. Das erste Gehäuseteil 422 und das zweite Gehäuseteil 432 sind mit einem Schnappverschluss 479 miteinander verbunden. Alternativ oder ergänzend weist das erste Gehäuseteil einen Aufnahmeabschnitt für den Diffusor auf (nicht gezeigt). 12 shows a further embodiment of a blower device 420 according to the invention, the blower device 420 being essentially functionally and structurally identical to the blower device 120 according to FIGS. 3 to 9. The fan device 420 differs from the fan device 120 with regard to the first housing part 422 and the second housing part 432 , the second housing part having a receiving section 434 which is arranged within the fan housing 421 . The receiving section 434 receives a diffuser 475 with diffuser lamellae 478, which is arranged separably on the first and second housing part 422, 432. The diffuser 475 has a housing part opening 436, with at least one of the two impellers 440, 150 extending through the housing part opening 436 and the two housing parts 422, 432 being connected to one another. The diffuser 475 has a sealing unit 477 with which the diffuser 475 is sealingly connected to the second housing part 432 . The first housing part 422 and the second housing part 432 are connected to one another with a snap lock 479 . Alternatively or additionally, the first housing part has a receiving section for the diffuser (not shown).

[0059] Die Gebläsevorrichtung 420 kann in einer alternativen Ausführungsform auch einen Gebläseradeinheit 330 aufweisen, wie in Fig. 11 gezeigt. In an alternative embodiment, the blower device 420 can also have a blower wheel unit 330, as shown in FIG.

[0060] Die Gebläsevorrichtung 420 unterscheidet sich von der Gebläsevorrichtung 120 hinsichtlich der Antriebswelle 465, welche eine Axialbohrung 466 aufweist, welche in den Spinner 442 des ersten Gebläserads 422 mündet. Die Axialbohrung 466 ermöglicht ein einfaches Anordnen der Antriebswelle 465 am Fixierabschnitt 443 des ersten Gebläserads 422. The blower device 420 differs from the blower device 120 with regard to the drive shaft 465, which has an axial bore 466 which opens into the spinner 442 of the first blower wheel 422. The axial bore 466 enables the drive shaft 465 to be easily arranged on the fixing section 443 of the first impeller 422.

[0061] Die Gebläsevorrichtungen 120, 220, 320 können in einer alternativen Ausführungsform auch eine Antriebswelle 465 und einen Spinner 442 gemäss Fig. 12 aufweisen. In an alternative embodiment, the fan devices 120, 220, 320 can also have a drive shaft 465 and a spinner 442 according to FIG.

[0062] Ein erfindungsgemässes Verfahren zum Herstellen einer Gebläsevorrichtung umfasst ein additives Herstellen des ersten Gehäuseteils und/oder des zweiten Gehäuseteils und/oder des ersten Gebläserads und/oder des zweiten Gebläserads und/oder des Diffusors, der hier vorliegend beschriebenen Gebläsevorrichtung 120, 220, 320, 420. A method according to the invention for producing a blower device comprises additive manufacturing of the first housing part and/or the second housing part and/or the first impeller and/or the second impeller and/or the diffuser of the blower device 120, 220 described here. 320, 420.

BezugszeichenlisteReference List

[0063] 20 Gebläsevorrichtung 21 Gebläsegehäuse 21a Gaskanal 22 Gebläsemotor 23 erste Gehäuseteil 24 Gaseinlass 25 zweite Gehäuseteil 26 Gasauslass 27 Gebläserad 27a Befestigungshülse 28 Gebläserad 28a Befestigungshülse 29 Zwischengehäuse 29a Motorwelle 29b Kühlkörper 30 Distanzhülse 31 Gehäuseöffnung von 29 120 Gebläsevorrichtung 121 Gebläsegehäuse 122 ersten Gehäuseteil 123 Gaseinlass 125 Gaskanal 132 zweiten Gehäuseteil 133 Gasauslass 134 Dichteinheit 135 Auslassabschnitt 136 Gehäuseteilöffnung 137 Aufnahmeabschnitt 138 Diffusorlamellen 140 erstes Gebläserad 141 Einlassöffnung 142 Spinner 142a Spinneröffnung 142b Verschlusselement 143 Fixierabschnitt 144 Bodenabschnitt 144a Gebläseradrand 145 Strömungskanäle 146 Gebläselamellen 147 Deckabschnitt 148 Wuchtabschnitt 149 Markiereinheit 150 zweites Gebläserad 151 Einlassöffnung 153 Fixierabschnitt 154 Bodenabschnitt 154a Gebläseradrand 155 Strömungskanäle 156 Gebläselamellen 157 Deckabschnitt 158 Wuchtabschnitt 159 Markiereinheit 160 Antriebseinrichtung 162 Antriebsmotor 164 Befestigungsabschnitt 165 Antriebswelle 170 Kühlkörper 171 Kühlrippen 220 Gebläsevorrichtung 221 Gebläsegehäuse 222 erste Gehäuseteil 232 zweite Gehäuseteil 235 Gehäuseteilöffnung von 222 238 Diffusorlamellen 320 Gebläsevorrichtung 330 Gebläseradeinheit 343 Fixierabschnitt 420 Gebläsevorrichtung 421 Gebläsegehäuses 422 erste Gehäuseteil 432 zweites Gehäuseteil 434 Aufnahmeabschnitt an 432 436 Gehäuseteilöffnung 440 erstes Gebläserad 442 Spinner 443 Fixierabschnitt 465 Antriebswelle 466 Axialbohrung 475 Diffusor 477 Dichteinheit 478 Diffusorlamellen 479 Schnappverschluss EDG Einlassdurchmesser ED1 Einlassdurchmesser von 141 ED2 Einlassdurchmesser von 151 20 fan device 21 fan housing 21a gas duct 22 fan motor 23 first housing part 24 gas inlet 25 second housing part 26 gas outlet 27 fan wheel 27a fastening sleeve 28 fan wheel 28a fastening sleeve 29 intermediate housing 29a motor shaft 29b heat sink 30 spacer sleeve 31 housing opening of 29 120 fan device 121 fan housing 122 first housing part 123 125 gas channel 132 second housing part 133 gas outlet 134 sealing unit 135 outlet portion 136 housing member opening 137 receiving portion 138 diffuser fins 140 first impeller 141 inlet opening 142 Spinner 142a spin opening 142b closure member 143 fixing portion 144 bottom portion 144a Gebläseradrand 145 flow channels 146 fan louvers 147 cover section 148 balancing portion 149 marking unit 150 second impeller 151 inlet opening 153 Fixing section 154 Bottom section 154a Impeller edge 155 Flow channels 156 Fan fins 157 Cover section 158 Balancing section 159 Marking unit 160 Drive means 162 drive motor 164 mounting portion 165 drive shaft 170 heat sink 171 cooling fins 220 blower apparatus 221 the blower housing 222 first housing part 232 second housing part 235 housing part opening of 222,238 diffuser fins 320 blower apparatus 330 Gebläseradeinheit 343 fixing portion 420 blower apparatus 421 the blower housing 422 first housing portion 432 second housing part 434 receiving portion to 432,436 housing member opening 440 first impeller 442 spinner 443 fixing section 465 drive shaft 466 axial bore 475 diffuser 477 sealing unit 478 diffuser fins 479 snap lock EDG inlet diameter ED1 inlet diameter of 141 ED2 inlet diameter of 151

Claims

1. Two-stage blower device (120; 220: 320; 420) for a ventilator for providing a breathing gas for a patient with a multi-part blower housing (121; 221; 421) comprising a first housing part (122; 222; 422) and a second housing part ( 132; 232; 432), wherein a gas inlet (123) for the ventilation gas is present on the first housing part (122; 222; 422) and a gas outlet (133) for the ventilation gas is present on the second housing part (132; 232; 432), with a gas duct (125) for the ventilation gas, which is formed in the first housing part (122; 222; 422) and in the second housing part (132; 232; 432) and with a first impeller (140; 440) and with a second impeller ( 150) characterized in that the first impeller (140; 440) or the second impeller (150) is arranged in sections in the first housing part (122; 222; 422) and in sections in the second housing part (132; 232; 432).

2. Fan device according to claim 1, characterized in that the first fan wheel (140; 440) rests in sections on the second fan wheel (150).

3. Fan device according to claim 1 or 2, characterized in that there is a drive device (160) for driving the two fan wheels (140; 440; 150), the drive device (160) being arranged adjacent to the second housing part (132; 232; 432). and has a drive shaft (165; 465) and at least one of the two impellers (140; 440; 150) is arranged on the drive shaft (165; 465), the at least one impeller (140; 440; 150) advantageously being on the drive shaft ( 165; 465) is shrunk on.

4. Fan device according to one of claims 1 to 3, wherein the two fan wheels (140; 440; 150) each have at least one flow channel (145; 155) for the ventilation gas with a plurality of fan blades (156) which form the gas channel (125) in sections , characterized in that the first impeller (140; 440) and the second impeller (150) are each constructed in one piece.

5. Blower device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first or the second housing part (122; 222; 422; 132; 232; 432) has a housing part opening (136; 235) and at least one of the two impellers (140; 440; 150) through the housing part opening (136; 235) and are connected to each other, and advantageously form a one-piece impeller unit (330).

6. Fan device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the first fan wheel (140; 440) has an inlet opening (141) for the ventilation gas, the inlet opening (141) of the first fan wheel (140; 440) advantageously having an inlet diameter (ED1 ) which is the same size as the minimum inlet diameter (EDG) of the gas inlet (123) of the first housing part (122; 222; 422).

7. Fan device according to claim 6, characterized in that the first fan wheel (140; 440) has a spinner (142; 442) which is arranged in the inlet opening (141; 151) of the first fan wheel (140; 440), the spinner (142) advantageously has a spinner opening (142a), and in particular a closure element (142b) for closing the spinner opening (142a) is present.

Fan device according to Claim 7, characterized in that the drive shaft (465) has an axial bore (466) or a slot opening into the spinner (442) of the first fan wheel (140; 440).

9. Fan device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the second fan wheel (150) has an inlet opening (151) for the ventilation gas, the inlet opening (151) of the second fan wheel (150) advantageously having an inlet diameter (ED2) which is the same size as the minimum inlet diameter (EDG) of the gas inlet (123) of the second housing part (132; 232; 432).

10. Blower device according to one of claims 1 to 9, characterized in that diffuser lamellae (138) are present, which are arranged on the second housing part (132; 232; 432) and are arranged adjacent to the first impeller (140; 440) and/or a diffuser (475) with diffuser lamellae (478), which is arranged separably on the first or second housing part (122; 222; 422; 132; 232; 432).

11. Blower device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the first housing part (122; 222; 422) and the second housing part (132; 232; 432) can be connected to one another with a snap lock or a bayonet lock and at least on the first or on the second housing part (122; 222; 422; 132; 232; 432) there is a sealing unit (134), advantageously an O-ring, for sealingly connecting the two housing parts (122; 222; 422; 132; 232; 432).

12. Blower device according to one of Claims 1 to 11, characterized in that the gas channel (125) has an outlet section (135) which is arranged entirely on the second housing part (132; 232; 432), and in that the gas outlet (133) for the ventilation gas is advantageously in is arranged at an angle between 60° and 120°, preferably 90°, relative to the gas inlet (123) for the ventilation gas on the second housing part (132; 232; 432).

13. Fan device according to one of Claims 1 to 12, characterized in that at least one of the two housing parts (122; 222; 422; 132; 232; 432) is produced using an additive manufacturing process and/or at least one of the two fan wheels (140; 440; 150) is manufactured using an additive manufacturing process.