CN105298880B - 风机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其是涉及一种风机。该风机包括壳体、叶轮和电机；所述壳体上设置有进风口和出风口；所述叶轮位于所述壳体的内部，且靠近所述进风口；所述电机的输出轴驱动连接所述叶轮，以使气体沿所述进风口朝向所述出风口的方向流动；所述壳体的内部用于容纳气体的空间为壳内气体流动空间；所述壳内气体流动空间的体积与所述叶轮的体积的比值范围是15‑30。本发明的目的在于提供一种风机，以提高风机的输出的压力和流量的稳定性。

Description

风机

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其是涉及一种风机。

背景技术

风机广泛应用于医疗领域，尤其是呼吸机。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。

然而现有的风机输出的压力和流量不稳定，直接影响呼吸机等医疗设备的质量，甚至影响挽救及延长病人生命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风机，以提高风机的输出的压力和流量的稳定性。

本发明提供了一种风机，包括壳体、叶轮和电机；所述壳体上设置有进风口和出风口；

所述叶轮位于所述壳体的内部，且靠近所述进风口；

所述电机的输出轴驱动连接所述叶轮，以使气体沿所述进风口朝向所述出风口的方向流动；

所述壳体的内部用于容纳气体的空间为壳内气体流动空间；所述壳内气体流动空间的体积与所述叶轮的体积的比值范围是15-30。

进一步地，所述壳内气体流动空间的体积与所述叶轮的体积的比值范围是20-24。

进一步地，所述进风口沿所述叶轮的轴向设置；所述出风口沿所述叶轮的径向设置。

进一步地，所述进风口处设置有导流件，所述导流件与所述壳体的外表面固定连接；

所述导流件沿所述电机的输出轴的轴向呈螺旋线状。

进一步地，所述叶轮包括底盘和设置在所述底盘上的多个叶片；所述多个叶片绕所述底盘的中心呈均匀、间隔布置；

所述叶片靠近所述底盘的中心的一端的高度大于远离所述底盘的中心的另一端的高度；

所述叶片与所述底盘呈圆滑过渡连接。

进一步地，所述壳体的外表面分别固设有定位柱和防震定位凸出棱；所述防震定位凸出棱呈环形。

进一步地，所述壳体包括上壳体和下壳体；所述进风口位于所述下壳体上，所述出风口位于所述上壳体与所述下壳体的连接处；

所述上壳体均匀设置有多个所述定位柱，所述下壳体设置有所述防震定位凸出棱；所述防震定位凸出棱的延伸方向与所述定位柱的轴向方向一致；

所述上壳体与所述下壳体通过卡扣扣合连接。

进一步地，所述上壳体设置有与所述电机相适应的凹槽，所述电机固定安装在所述凹槽内；

所述电机与所述凹槽之间设置有减震件。

进一步地，所述上壳体与所述下壳体的接触面设置有密封槽，所述密封槽沿所述接触面延伸；所述密封槽内设置有密封圈。

进一步地，所述电机采用无刷电机；所述无刷电机的转速为6000rpm-20000rpm；

所述壳体的材质为PC塑料；所述壳体的内腔为直柱形。

本发明提供的风机在工作时，电机的输出轴驱动叶轮转动，叶轮使气体从进风口进入壳内气体流动空间，然后从出风口流出；结合电机的高速转速，根据动能转换为势能的原理，使高速旋转的叶轮将气体加速，然后在一定体积的壳内气体流动空间内减速、改变流向，使动能转换成势能，该势能即为压力能；其中，壳内气体流动空间的体积与叶轮的体积的比值范围是15-30时，该风机工作时的气体从出风口输出的压力和流量更加稳定，更加符合人体所需的要求，尤其符合病人对呼吸机等医疗器械的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的风机的主视图；

图2为本发明实施例提供的风机的俯视图；

图3为本发明实施例提供的风机的上壳体的主视图；

图4为图3所示的上壳体的俯视图；

图5为本发明实施例提供的风机的下壳体的主视图；

图6为图5所示的下壳体的俯视图；

图7为本发明实施例提供的风机的叶轮的主视图；

图8为图7所示的叶轮的俯视图；

附图标记：

1-壳体； 11-壳内气体流动空间； 12-定位柱；

13-防震定位凸出棱； 14-上壳体； 141-凹槽；

15-下壳体； 2-叶轮； 21-底盘；

22-叶片； 3-电机； 4-进风口；

5-出风口； 6-导流件 7-卡扣。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

参见图1-图8所示，本实施例提供了一种风机；图1为本实施例提供的风机的主视图，图2为风机的俯视图；图3为上壳体的主视图，图4为上壳体的俯视图；图5为下壳体的主视图，图6为下壳体的俯视图；图7为叶轮的主视图，图8为叶轮的俯视图；为了更加清楚的显示结构，图1、图7为剖视图。

参见图1-图8所示，本实施例提供的风机，包括壳体1、叶轮2和电机3；壳体1上设置有进风口4和出风口5。

叶轮2位于壳体1的内部，且靠近进风口4。

电机3的输出轴驱动连接叶轮2，以使气体沿进风口4朝向出风口5的方向流动。

壳体1的内部用于容纳气体的空间为壳内气体流动空间11；壳内气体流动空间11的体积与叶轮2的体积的比值范围是15-30。

本实施例中所述风机工作时，电机3的输出轴驱动叶轮2转动，叶轮2使气体从进风口4进入壳内气体流动空间11，然后从出风口5流出；结合电机3的高速转速，根据动能转换为势能的原理，使高速旋转的叶轮2将气体加速，然后在一定体积的壳内气体流动空间11内减速、改变流向，使动能转换成势能，该势能即为压力能；其中，壳内气体流动空间11的体积与叶轮2的体积的比值范围是15-30时，该风机工作时的气体从出风口5输出的压力和流量更加稳定，更加符合人体所需的要求，尤其符合病人对呼吸机等医疗器械的需求。

壳内气体流动空间11还具有给高速运转的电机3进行散热的作用，延长了电机3的使用寿命，使电机3的使用寿命可长达53000余小时。

优选地，壳内气体流动空间11的体积与叶轮2的体积的比值范围是20-24；该比值范围进一步提高了所述风机工作时气体从出风口5输出的压力和流量的稳定性，进一步符合了人体所需的要求，尤其符合病人对呼吸机等医疗器械的需求。

其中，电机3采用无刷电机，优选地，电机3采用无刷直流电机；无刷电机的转速为6000rpm-20000rpm，以便电机3的输出轴高速驱动叶轮2转动，形成适合人体所需的气体的输出压力和流量；表一列出了部分电机3的转速与风机的出风口5的输出压力、输出流量之间的对应数值。

表一本风机电机转速与输出压力、输出流量参数

本实施的可选方案中，进风口4沿叶轮2的轴向设置；出风口5沿叶轮2的径向设置；以便根据动能转换为势能的原理，利用高速旋转的叶轮2将气体加速，气体从轴向进入叶轮2，流经叶轮2和壳内气体流动空间11时改变成径向输出，因在壳内气体流动空间11内气体改变了流动方向进一步造成减速，而减速作用进一步将动能转换成压力能，更加便于形成符合人体所需的压力和流量。

本实施的可选方案中，进风口4处设置有导流件6，导流件6与壳体1的外表面固定连接；导流件6沿电机3的输出轴的轴向呈螺旋线状。螺旋线状的导流件6可以更好地引导气体流入进风口4，以使气体螺旋的进入进风口4，以使气体的流入路径没有大角度的拐弯，不会产生局部涡流，符合气体的运动轨迹，能够降低气体流动时产生的噪音，还能够增大与叶轮2接触进气量。

本实施的可选方案中，叶轮2包括底盘21和设置在底盘21上的多个叶片22；多个叶片22绕底盘21的中心呈均匀、间隔布置；便于提高叶轮2高速旋转时的稳定性，降低了因叶轮2旋转不稳定而带来的噪音，还延长了叶轮2的使用寿命。优选地，叶片22为十片；优选地，叶片22与底盘21为一体成型，便于叶轮2的生产加工。

叶片22靠近底盘21的中心的一端的高度大于远离底盘21的中心的另一端的高度；以便于气体沿着叶片22流入壳内气体流动空间11内。

叶片22与底盘21呈圆滑过渡连接；以便减少叶轮2与气体之间的摩擦力，进而降低气体流动时产生的噪音，以及减少气体在叶轮2表面产生的不必要的能耗。

本实施的可选方案中，壳体1的外表面分别固设有定位柱12和防震定位凸出棱13；防震定位凸出棱13呈环形；定位柱12的数量为1个或者多个，例如可以为1个、2个、3个、5个等；通过设置定位柱12和防震定位凸出棱13，以更好的定位、固定所述风机，减少风机工作时产生的震动，从而降低震动产生的噪音。

本实施的可选方案中，壳体1包括上壳体14和下壳体15，以便于风机的装配；进风口4位于下壳体15上，出风口5位于上壳体14与下壳体15的连接处。

上壳体14均匀设置有多个定位柱12，下壳体15设置有防震定位凸出棱13；防震定位凸出棱13的延伸方向与定位柱12的轴向方向一致。防震定位凸出棱13与定位柱12分别对应设置在上下壳体15上，使定位、固定所述风机更加准确，便于减少风机工作时产生的震动。

本实施的可选方案中，上壳体14与下壳体15通过卡扣7扣合连接。采用卡扣7式连接方式安装上下壳体15，避免了采用螺钉连接因拧螺钉用力太猛而使连接处开裂、拧螺钉过轻而导致密封不严；还便于批量生产时的安装，简化了安装工艺，可使大多数工人很快学会并安装出符合标准的产品；使各方面出现的误差降到极低；优选地，卡扣7的数量为四个，均匀设置在风机四周。

本实施的可选方案中，上壳体14设置有与电机3相适应的凹槽141，电机3固定安装在凹槽141内；以减少所述风机的体积，便于风机体积小型化。

电机3与凹槽141之间设置有减震件(属于现有技术，图中未示出)，以减少工作时电机3与壳体1之间因震动而产生的噪音。所述减震件例如可以是橡胶垫、硅胶垫、弹簧等。

本实施的可选方案中，上壳体14与下壳体15的接触面设置有密封槽(图中未示出)，密封槽沿接触面延伸；密封槽内设置有密封圈(属于现有技术，图中未示出)。通过密封圈防止壳体1内的压力通过上下壳体15之间的连接缝泄露，也即防止壳体1内的气体通过上下壳体15之间的连接缝泄露，保障了所述风机输出气体的压力和流量。所述密封圈的材料例如可以是橡胶、硅胶等。

本实施的可选方案中，壳体1的材质为PC塑料。目前市场上采用的风机大多为ABS、ABS与PC的混合物、金属等材料制成，本风机采用全PC材料的上下壳，产品高度透明，便于发现风机的一些故障、问题；如发现有一般的扇叶问题时，或者在扇叶或机壳内有异常，可以用眼睛观察即可，不用拆开检查。

本实施的可选方案中，壳体1的内腔为直柱形或者壳体1的内腔近似为直柱形；即上壳体14和下壳体15的内腔均为直柱形，或者上壳体14和下壳体15的内腔均近似为直柱形；也即壳内气体流动空间11的外形为直柱形或者近似为直柱形；以便在保证一定的壳内气体流动空间11的前提下，减少风机的体积；以便减少气体在壳内气体流动空间11的阻力。

为了更加清楚的了解所述风机，以下举例说明：

风机采用直柱形的壳体，风机的直径为85mm-100mm，高度为60mm-80mm。

壳体整体直径为85mm-100mm，高度为35mm-45mm；壳体厚度为1.5mm-3mm。

壳体包括上壳体和下壳体，上壳体与下壳体通过方形组合卡扣扣合连接，方形组合卡扣的数量为四个。

上壳体固设有三个定位柱；定位柱直径为8mm-10mm。

进风口为圆形，直径15mm-25mm。

出风口为圆形，直径15mm-25mm。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种风机，其特征在于，包括壳体、叶轮和电机；所述壳体上设置有进风口和出风口；

所述叶轮位于所述壳体的内部，且靠近所述进风口；

所述电机的输出轴驱动连接所述叶轮，以使气体沿所述进风口朝向所述出风口的方向流动；

所述壳体的内部用于容纳气体的空间为壳内气体流动空间；所述壳内气体流动空间的体积与所述叶轮的体积的比值范围是15-30；

所述进风口沿所述叶轮的轴向设置；所述出风口沿所述叶轮的径向设置；

所述进风口处设置有导流件，所述导流件与所述壳体的外表面固定连接；

所述导流件沿所述电机的输出轴的轴向呈螺旋线状；

所述壳体的外表面分别固设有定位柱和防震定位凸出棱；所述防震定位凸出棱呈环形；

所述电机采用无刷电机；所述无刷电机的转速为6000rpm-20000rpm。

2.根据权利要求1所述的风机，其特征在于，所述壳内气体流动空间的体积与所述叶轮的体积的比值范围是20-24。

3.根据权利要求1或2所述的风机，其特征在于，所述叶轮包括底盘和设置在所述底盘上的多个叶片；多个所述叶片绕所述底盘的中心呈均匀、间隔布置；

所述叶片靠近所述底盘的中心的一端的高度大于远离所述底盘的中心的另一端的高度；

所述叶片与所述底盘呈圆滑过渡连接。

4.根据权利要求1或2所述的风机，其特征在于，所述壳体包括上壳体和下壳体；所述进风口位于所述下壳体上，所述出风口位于所述上壳体与所述下壳体的连接处；

所述上壳体均匀设置有多个所述定位柱，所述下壳体设置有所述防震定位凸出棱；所述防震定位凸出棱的延伸方向与所述定位柱的轴向方向一致；

所述上壳体与所述下壳体通过卡扣扣合连接。

5.根据权利要求4所述的风机，其特征在于，所述上壳体设置有与所述电机相适应的凹槽，所述电机固定安装在所述凹槽内；

所述电机与所述凹槽之间设置有减震件。

6.根据权利要求4所述的风机，其特征在于，所述上壳体与所述下壳体的接触面设置有密封槽，所述密封槽沿所述接触面延伸；所述密封槽内设置有密封圈。

7.根据权利要求1或2所述的风机，其特征在于，所述壳体的材质为PC塑料；所述壳体的内腔为直柱形。