CN106762715A - 呼吸机及其风机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种呼吸机及其风机。该呼吸机的风机包括壳体(1)、设置在壳体(1)内的定子(2)、转子芯轴(3)、第一叶轮(4)和第二叶轮(5)，所述第一叶轮(4)和第二叶轮(5)结构相同，壳体(1)包括出风口(7)和进风口(6)，第一叶轮(4)上设置有第一定位标记(8)，第二叶轮(5)上设置有第二定位标记(12)，第一叶轮(4)和第二叶轮(5)固定设置在转子芯轴(3)的两端，第一定位标记(8)和第二定位标记(12)在与转子芯轴(3)同心的圆弧上形成预设圆心角。根据本发明的呼吸机的风机，由于两个叶轮上均设置有定位标记，两个定位标记之间成预设圆心角，所以在安装时可以直接按照定位标记对第一叶轮和第二叶轮进行安装，无需再进行动平衡调试。

Description

呼吸机及其风机

技术领域

本发明涉及医疗器械设备技术领域，具体而言，涉及一种呼吸机及其风机。

背景技术

家用呼吸机的核心零部件就是风机，风机自身性能的高低直接决定了呼吸机的品质，更直接的影响到患者的使用，风机提高气体压力并输送气体，改善病人的血氧和通气，减少呼吸做功，支持呼吸和循环功能以及进行呼吸衰竭的治疗。

风机内部构造对风机自身性能的影响非常大，尤其是叶轮的设计、布局、调试等都会影响风机的性能，比如发热、噪声大、使用寿命短、加工工艺复杂等。

现有技术中风机基本都采用单叶轮的形式，叶轮安装在转子转轴上，通过转轴旋转带动叶轮转动，将气体加压并抽入风机仓中并最终排出，为使风机在运行过程中平稳、噪声低，需要在装配好叶轮后进行动平衡调试，一般情况下都是在偏重的一侧去料，例如打孔等。

现有技术的缺点是单叶轮风机相比较而言压力略显不足，单只叶轮实现需求压力需要的转速相对较高，导致发热量大、噪声高等不利因素产生；加工工艺复杂，每一只叶轮装配完成后，都需要做动平衡调试，面对目前大批量生产的需求，该环节严重制约生产率和生产效率，但是该环节是风机装配调试中最重要的环节，为了风机运行更平稳，该环节必不可少。

发明内容

本发明的技术目的就在于解决上述现有技术的缺陷，提供一种不需要进行动平衡调试的呼吸机及其风机。

为达到本发明的技术目的，本发明提供了一种呼吸机的风机，包括壳体、设置在壳体内的定子、转子芯轴、第一叶轮和第二叶轮，第一叶轮和第二叶轮结构相同，壳体包括出风口和进风口，第一叶轮上设置有第一定位标记，第二叶轮上设置有第二定位标记，第一叶轮和第二叶轮固定设置在转子芯轴的两端，第一定位标记和第二定位标记在与转子芯轴同心的圆弧上形成预设圆心角。

优选地，第一叶轮和第二叶轮采用同一模具制成。

优选地，第一叶轮和第二叶轮是两个相邻的叶轮。

优选地，第一叶轮和第二叶轮的重心绕转子芯轴中心对称。

优选地，第一叶轮和第二叶轮的不平衡量对于转子轴心的偏心距离小于6.3gmm/kg。

优选地，定位标记为凸起、凹槽、图形标识或数字标识。

优选地，第一定位标记随着第一叶轮一同成型，第二定位标记随着第二叶轮一同成型。

优选地，第一定位标记和第二定位标记所形成的预设圆心角为90至270度。

优选地，第一定位标记和第二定位标记所形成的预设圆心角为180度。

根据本发明的另一方面，提供了一种呼吸机，包括风机，该风机为上述的风机。

在本发明所提供的呼吸机的风机，包括壳体、设置在壳体内的定子、转子芯轴、第一叶轮和第二叶轮，第一叶轮和第二叶轮结构相同，壳体包括出风口和进风口，第一叶轮上设置有第一定位标记，第二叶轮上设置有第二定位标记，第一叶轮和第二叶轮固定设置在转子芯轴的两端，第一定位标记和第二定位标记在与转子芯轴同心的圆弧上形成预设圆心角。由于第一叶轮上设置有第一定位标记，第二叶轮上设置有第二定位标记，因此可以通过对第一定位标记和第二定位标记在与转子芯轴同心的圆弧上形成预设圆心角的方式，对第一叶轮和第二叶轮在转子芯轴上的周向安装位置进行定位，在安装时就可以直接对第一叶轮和第二叶轮在转子芯轴上进行安装，无需再进行调试，因此省去了动平衡调试的环节，节约了时间，提高了生产效率。

相较于采用单一叶轮的风机而言，本发明的风机采用了至少两个叶轮，通过两个叶轮共同做功，可以实现二次增压效果，相比较于单叶轮，实现相同的压力，双叶轮转速要远低于单叶轮的转速，从而有效降低风机发热量，而转速的下降，也有效的降低了噪声。双叶轮风机还缩短了风机提速时间，响应速度更快，提高了呼吸机风机的使用性能。

附图说明

图1是本发明第一实施例的呼吸机的风机的剖视结构示意图；

图2是本发明第一实施例的呼吸机的风机的分解结构剖视示意图；

图3是本发明第一实施例的呼吸机的风机的第一叶轮和第二叶轮的安装配合结构图；

图4是本发明第一实施例的呼吸机的风机的工作过程图；

图5是本发明第二实施例的呼吸机的风机的工作过程图。

附图标记说明：1、壳体；2、定子；3、转子芯轴；4、第一叶轮；5、第二叶轮；6、进风口；7、出风口；8、第一定位标记；9、上壳；10、下壳；11、分流盘；12、第二定位标记。

具体实施方式

以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参见图1至图5所示，根据本发明的第一实施例，呼吸机的风机包括壳体1、设置在壳体1内的定子2、转子芯轴3、第一叶轮4和第二叶轮5，第一叶轮4和第二叶轮5是结构相同的两个叶轮，壳体1包括出风口7和进风口6，第一叶轮4上设置有第一定位标记8，第二叶轮5上设置有第二定位标记12，第一叶轮4和第二叶轮5固定设置在转子芯轴3的两端，第一定位标记8和第二定位标记12在与转子芯轴3同心的圆弧上形成预设圆心角。

参见图3，由于第一叶轮4上设置有第一定位标记8，第二叶轮5上设置有第二定位标记12，因此可以通过对第一定位标记8和第二定位标记12在与转子芯轴3同心的圆弧上形成预设圆心角的方式，对第一叶轮4和第二叶轮5在转子芯轴3上的周向安装位置进行定位，在安装时就可以直接对第一叶轮4和第二叶轮5在转子芯轴4上进行安装，使得第一叶轮4和第二叶轮5按照预先设定好的位置安装，无需再进行调试，因此省去了动平衡调试的环节，节约了时间，提高了生产效率。

第一叶轮4和第二叶轮5的重心绕转子芯轴3中心对称，可以使得第一叶轮4和第二叶轮5的重心位置达到平衡，保证在风机转动过程中，两个叶轮的不平衡量可以相互抵消，提高风机的转动平衡性和稳定性。

在实际安装过程中，由于第一叶轮4和第二叶轮5在成型过程中存在误差，就有可能出现两个叶轮的重心并不位于转子芯轴3的中心轴线上，因此，只需要能够保证第一叶轮4和第二叶轮5的重心绕转子芯轴3的中心对称，就可以最大程度地减小风机转动过程中的不平衡量。

优选地，两个叶轮上的定位标记是随着其所在的叶轮成型同时形成的，这样才能保证其重心位置相对于定位标记是固定的，提高第一定位标记8在第一叶轮4上的成型位置的准确性，以及第二定位标记12在第二叶轮5上的成型位置的准确性，保证第一叶轮4和第二叶轮5在转子芯轴3上的安装位置的准确性。为了保证第一叶轮4和第二叶轮5的结构的一致性，第一叶轮4和第二叶轮5应该采用同一模具成型。

实际中，定位标记可以包括多种形式，可以是凸起结构；也可以是印在叶轮上的图案，例如图形标识、数字标识等。

两个叶轮的装配是有严格要求的，装配完第一叶轮4后，装配第二叶轮5时，可以通过观察两个叶轮上的定位标记，使得第一定位标记8和第二定位标记12在与转子芯轴3同心的圆弧上形成预设圆心角，从而保证两个叶轮所成角度。大量研究实验表明，当两个叶轮所成角度大于90度并且小于270度时，两个不调动平衡的叶轮比单个不调动平衡的叶轮的剩余不平衡量更小。

优选地，当第一定位标记8和第二定位标记12在与转子芯轴3同心的圆弧上形成180度的预设圆心角，即两个定位标记的位置绕转子芯轴3的转动轴中心对称时，由于两个叶轮的结构完全相同，因此不论该叶轮的偏重点位置在何处，理论上两个叶轮不平衡量相抵消，转子处于平衡状态，即使略有偏差，剩余不平衡量也远远小于单只叶轮装配后的不平衡量，从而有效保证了转子的整体转动平衡，提高了风机的转动平衡性和稳定性，降低了噪音的产生。其中，不平衡量就是重心偏移量或为使平衡在某半径下需要加重的大小；剩余不平衡量就是平衡校正后转子上剩余的不平衡量。

相较于采用单一叶轮的风机而言，本发明的风机采用了至少两个叶轮，通过两个叶轮共同做功，可以实现二次增压效果，相比较于单叶轮，实现相同的压力，双叶轮转速要远低于单叶轮的转速，从而有效降低风机发热量，而转速的下降，也有效的降低了噪声。双叶轮风机还缩短了风机提速时间，响应速度更快，提高了呼吸机风机的使用性能。两个叶轮共同安装于转子芯轴3上，可以保证两个叶轮同步旋转，提高两个叶轮的整体旋转性能。

参见图1和图2，壳体1包括固定连接的上壳9和下壳10，一方面可以便于进行壳体1的加工，降低壳体1的加工难度，提高壳体1的加工效率，另一方面也便于进行各个部件的组合安装，结构更加简单，安装拆卸更加方便。

优选地，上壳9和下壳10的连接端面嵌合在一起后焊接固定，能够使上壳9和下壳10之间具有较好的同轴度，具有较好的轴向和径向定位，提高上壳9和下壳10之间配合结构的精度。上壳9和下壳10之间也可以通过螺栓结构进行连接。

为了使两个叶轮的不平衡量能够最大程度抵消，第一叶轮4和第二叶轮5是同一套模具加工而成的相邻的两个叶轮，在叶轮加工过程中，叶轮的外观或者尺寸或者质量受到温度、湿度等各种因素的影响，可能导致叶轮的外观或者尺寸或者质量有细微的差别，所以，相邻的两个叶轮能保证两个叶轮的外观或者尺寸或者质量的细微的差别最小，因此，叶轮的不平衡量最大程度的抵消，在安装时就可以直接对第一叶轮和第二叶轮在转子芯轴上进行安装，无需再进行调试，因此省去了动平衡调试的环节，节约了时间，提高了生产效率。

第一叶轮4和第二叶轮5均与转子芯轴3之间键连接，从而便于实现第一叶轮4和第二叶轮5与转子芯轴3之间的安装和拆卸。第一叶轮4和第二叶轮5与转子芯轴3之间的键连接可以为花键。

在其他实施方式中，第一叶轮4和第二叶轮5与转子芯轴3还可以过盈配合，即将第一叶轮4和第二叶轮5或转子芯轴3热熔一定程度后再进行装配。

结合参见图4所示，在本实施例中，第一叶轮4设置在转子芯轴3的进风端，第二叶轮5设置在转子芯轴3的出风端，从而可以在转子芯轴3的两端形成转动作用，加大风机的出风速度。

风机还包括分流盘11,分流盘11设置在风机的出风口处，在本实施例中的风机工作时，风机通过转子2的转子芯轴3旋转带动第一叶轮4一起旋转，气体从上壳9的进风口6处进入风机，并通过第一叶轮4以及转子2与壳体1的内周壁之间的间隙到达第二叶轮5，第二叶轮5再次将气体加压后经过分流盘11从下壳10的出气口7排出风机。

本发明实施例中，当转子2的转速≥8000r/min时，第一叶轮4和第二叶轮5的平衡等级不低于ISO1940平衡等级中的G6.3所限定的平衡等级要求，即第一叶轮4和第二叶轮5的不平衡量对于转子轴心的偏心距离小于6.3gmm/kg。

其中，ISO1940平衡等级是世界公认的、由国际标准化组织(ISO)于1940年制定的，它将转子平衡等级分为11个级别，每个级别间以2.5倍为增量，平衡等级从要求最高的G0.4到要求最低的G4000，单位为公克×毫米/公斤(gmm/kg)，代表不平衡量对于转子轴心的偏心距离。具体如下表所示：

结合参见图5所示，根据本发明的第二实施例，其与第一实施例基本相同，不同之处在于，在本实施例中，第一叶轮4和第二叶轮5均设置在转子芯轴3的进风端。将两个叶轮均设置在风机的进风口6处，可以提高风机进风口处的压力，加大风机的进风量，从而保证风机能够以较低转速提供充足的风量，降低风机的发热量，延长风机的使用寿命。

在本实施例中，气流从上壳9的进风口6进入第一叶轮4，第一叶轮4加压后将气体输送到第二叶轮5处继续进行加压，在第二叶轮5加压后将气体从转子2与壳体1的内壁之间的间隙处输送至分流盘11，然后经分流盘11分流之后从下壳10的出风口7处排出。

当然，以上的风机中设置两个叶轮只是一种实施例，叶轮的数量也可以不局限于两个，可以为四个，或者更多个，其数量应该为偶数，以实际需要为准。

根据本发明的实施例，呼吸机包括风机，该风机为上述的风机。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种呼吸机的风机，其特征在于，包括壳体(1)、设置在所述壳体(1)内的定子(2)、转子芯轴(3)、第一叶轮(4)和第二叶轮(5)，所述第一叶轮(4)和第二叶轮(5)结构相同，所述壳体(1)包括出风口(7)和进风口(6)，所述第一叶轮(4)上设置有第一定位标记(8)，所述第二叶轮(5)上设置有第二定位标记(12)，所述第一叶轮(4)和所述第二叶轮(5)固定设置在所述转子芯轴(3)的两端，所述第一定位标记(8)和所述第二定位标记(12)在与所述转子芯轴(3)同心的圆弧上形成预设圆心角。

2.根据权利要求1所述的风机，其特征在于，所述第一叶轮(4)和所述第二叶轮(5)采用同一模具制成。

3.根据权利要求2所述的风机，其特征在于，所述第一叶轮(4)和所述第二叶轮(5)是两个相邻的叶轮。

4.根据权利要求3所述的风机，其特征在于，所述第一叶轮(4)和所述第二叶轮(5)的重心绕所述转子芯轴(3)中心对称。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的风机，其特征在于，所述第一叶轮(4)和所述第二叶轮(5)的不平衡量对于转子轴心的偏心距离小于6.3gmm/kg。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的风机，其特征在于，所述定位标记(8)为凸起、凹槽、图形标识或数字标识。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的风机，其特征在于，所述第一定位标记(8)随着所述第一叶轮(4)一同成型，所述第二定位标记(12)随着所述第二叶轮(5)一同成型。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的风机，其特征在于，所述第一定位标记(8)和所述第二定位标记(12)所形成的预设圆心角为90至270度。

9.根据权利要求8所述的风机，其特征在于，所述第一定位标记(8)和所述第二定位标记(12)所形成的预设圆心角为180度。

10.一种呼吸机，包括风机，其特征在于，所述风机为权利要求1至9中任一项所述的风机。