CN114007676A - 用于呼吸机的通风机单元 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于呼吸机通风机单元(1,20),其具有:壳体(2),所述壳体具有吸入管接头(3,21,23,24)和压力管接头(5),所述吸入管接头构成输入通道(4)用于流体在吸入侧流入到壳体(2)中,所述压力管接头构成输出通道(6)用于使流体从壳体(2)在压力侧流出;以及能旋转地支承在壳体(2)中的通风机叶轮(7),所述通风机叶轮构造并且布置用于通过旋转将流体经过吸入管接头(3,21,23,24)吸入并且通过输入通道(4)输送到壳体(2)中以及将流体又经过压力管接头(5)排出并且通过输出通道(6)从壳体(2)输送出去,其中,吸入管接头(3,21,23,24)在其朝向输入通道(4)的、确定输入通道额定直径(DN)的内面上具有至少一个导流元件(10,22,25,26),借助于所述导流元件确定与输入通道额定直径(DN)不同的输入通道内直径(DI)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于呼吸机的通风机单元,特别是下述通风机单元,其具有壳体和能旋转地支承在壳体中的通风机叶轮,借助所述通风机叶轮通过旋转能够将流体通过壳体的输入通道吸入并且然后又能够通过壳体的输出通道排出。
背景技术
用于使特别是具有不充分的或间断的自主呼吸的人呼吸的呼吸机的所述通风机单元在不同的实施方案中是公知的。EP 2 947 328 A1例如描述了一种通风机单元,其具有电动马达、由所述电动马达驱动的叶轮以及接收叶轮和电动马达的壳体。上述的通风机单元是自由吸入的通风机单元,也就是说,该通风机单元在吸入侧不具有吸入管接头,从而呼吸气体不通过在吸入侧与通风机单元连接的软管被吸入。所述自由吸入的通风机单元可以例如被接收在呼吸机的鼓风机箱中。
发明内容
在所述背景下,本发明的任务在于,提供一种用于呼吸机的通风机单元,所述通风机单元具有改善的运行功率并且涉及一种自由吸入的通风机单元并且也涉及一种非自由吸入的通风机单元。因此,特别是在吸入侧借助于通风机叶轮吸入到壳体中的流体、例如呼吸气体应该在压力侧通过预先确定的压力又能从壳体流出,其中,该通风机单元的流出压力应该与传统的用于呼吸机的通风机单元的流出压力相比在通风机叶轮的相同的转速下达到更高的值,或者通风机单元的转速应该在通风机单元的相同的流出压力下与传统的通风机单元相比被减小。
该任务通过一种具有权利要求1的特征的通风机单元来解决。本发明的另外的、特别有利的构型能够由从属权利要求公开。
指出的是,权利要求中单个列举的特征能够以任意的、技术上有意义的方式彼此组合,并且表示本发明的另外的构型。说明书附加地特别是结合附图表征并且详细说明本发明。
根据本发明,用于使例如具有不充分的或间断的自主呼吸的人呼吸的呼吸机的通风机单元具有壳体,所述壳体具有吸入管接头,其中,吸入管接头构成输入通道用于使流体、例如呼吸气体在吸入侧流入到壳体中。壳体还具有压力管接头,所述压力管接头构成输出通道用于使流体从壳体在压力侧流出。此外,根据本发明的通风机单元具有能旋转地支承在壳体中的通风机叶轮。所述通风机叶轮构造并且布置用于通过旋转将流体经过吸入管接头吸入并且通过输入通道输送到壳体中以及然后将流体又经过压力管接头排出并且通过输出通道从壳体输送出去。可理解的是,通风机叶轮的旋转可以例如借助于马达、优选地借助于电动马达实现,然而不局限于此。同样可以考虑通风机叶轮的手动地驱动的旋转。
吸入管接头具有朝向输入通道的内面。换句话说,吸入管接头的内面将输入通道在径向方向上向外限界。由此通过吸入管接头的内面确定输入通道额定直径。根据本发明,吸入管接头在其内面上具有至少一个导流元件,所述导流元件确定与输入通道额定直径不同的输入通道内直径。在本发明的意义中不同地,这两个通道直径之间的尺寸差在此理解为,所述尺寸差确定地不是落入吸入管接头的由制造引起的公差范围中,而是确切地说是目的明确的行动的结果。因此,两个前述的通道直径的、由制造引起的、处于用于制造吸入管接头所确定的传统的制造公差内的尺寸差不适合用于建立在本发明的意义中的、输入通道额定直径和输入通道内直径之间的尺寸差。
与传统的吸入管接头的平滑的、平坦的内面不同地,根据本发明的通风机单元的吸入管接头因此不具有平坦的内面。确切地说,根据本发明的吸入管接头的内面通过至少一个导流元件结构化,由此能够以相应于导流元件的轮廓的方式影响、即控制被吸入的流体、例如气体或呼吸气体的流动。此外,吸入管接头的内面的未设置有导流元件的、确定输入通道额定直径的区域可以平滑地并且平坦地构造,然而不局限于此。
特别是仅仅通过设置至少一个导流元件用于局部地改变输入通道额定直径能够实现通过通风机叶轮吸入的流体的压力增大。这又实现在根据本发明的通风机单元的通风机叶轮的与传统的通风机单元相比保持相同的转速下增大在压力侧流出的流体的压力。替换地,在根据本发明的通风机单元中也可以在与传统的通风机单元相比保持相同的、在压力管接头的输出通道中的流体压力下减小通风机叶轮的转速。由此可以改善根据本发明的通风机单元的运行效率,通过减小转速可以增大通风机叶轮的运转平稳性,例如减小通风机叶轮轴承上的振动、机械磨损和通风机单元的噪声传播。
根据本发明的通风机单元由于设置在吸入侧的吸入管接头而不是自由吸入的通风机单元,所述吸入管接头由壳体由此由构成输入通道的长形的延伸部限界并且可以例如突出于壳体的实际的外轮廓或者从所述外轮廓伸出。确切地说,吸入管接头可以与软管连接,流体通过所述软管被吸入到输入通道中。
在此公开的通风机单元的壳体可以是基本上闭合的壳体单元,所述壳体单元这样包围通风机叶轮,以使得流体流动如同在此所述的那样、即在通风机单元的吸入侧吸入流体并且在通风机单元的压力侧特别是以相对于吸入侧增大的流体压力排出流体可以通过通风机叶轮的旋转产生。在壳体中附加地也可以接收驱动通风机叶轮的马达、例如由电动马达驱动的驱动马达(如果要设置的话)。然而这不是强制需要的。
输入通道的横截面可以具有圆的形状,例如圆形、椭圆形和类似形状。所述横截面也可以多边形的形状、例如矩形、方形、梯形、通常多角形和类似形状。
根据本发明的一个有利的构型,导流元件是突出于吸入管接头的内面的肋(在此也称为翼、接片、薄片和类似元件)。换句话说,所述肋从内面在径向方向上向内伸入输入通道中。与此相关地,所述肋使通过所述肋局部地确定的输入通道内直径相对于由内面的未设置有肋的区域确定的输入通道额定直径减小。输入通道内直径在此通过所述肋的在径向方向上最远伸入到输入通道中的端侧与径向对置地限定输入通道边界的分界面之间的间距确定。所述分界面可以是吸入管接头的确定输入通道额定直径的内面,然而所述分界面可以同样是与前述的肋径向对置的另一个导流元件的面。
根据本发明的一个另外的优选的构型,导流元件是加工到吸入管接头的内面的槽。所述槽是在径向方向上向外加工到内面中的凹进部,所述槽与此相关地将输入通道内直径局部地相对于由内面的未设置有槽的区域确定的输入通道额定直径增大。输入通道内直径在此通过在径向方向上位于最外部的槽底部和径向对置地限定输入通道的边界的分界面之间在径向方向上的间距确定。所述分界面可以是吸入管接头的确定输入通道额定直径的内面,然而所述分界面可以同样是与前述的槽径向对置的另一个导流元件的面。
构造为槽或肋的导流元件基于相对于输入通道额定直径局部地减小或增大通道内直径实现不同地有针对性地影响输入通道中的流体流动、特别是压力增大。已证明的是,构造为槽的导流元件与构造为肋的导流元件相比更强地影响流体流动的压力特征曲线。
根据一个另外的优选的构型,多个导流元件等距地、即以彼此相等的间距在吸入管接头的内面的周向上分布地布置。通过总共在内面上周向地分布地布置的导流元件的数量可以进一步有针对性地影响输入通道中的流体流动和由此流体压力、特别是压力增大。
本发明的再一个另外的有利的构型设置,在设置多个在吸入管接头的内面上周向地分布地布置的作为导流元件的肋的情况中所述肋在径向方向上延伸直到吸入管接头的中心轴线(在此也称为对称轴线)并且在那里彼此接触。所述肋可以在其在输入通道中的接触点上彼此材料地连接,然而这不是强制需要的。换句话说,所述肋在吸入管接头的横截面上观察构成在径向方向上完全穿过输入通道的至少一个接片(在径向对置地布置的并且彼此接触的两个肋的情况中)或星形的布置(在三个、四个、五个或更多个分布地布置的肋的情况中)。指出的是,在具有在中心轴线上接触的肋的构型中通过所述肋确定的、与输入通道额定直径相比被减小的输入通道内直径设定为其最小绝对值、即零值。
根据本发明的再一个另外的有利的构型,导流元件在其纵向延伸方向上平行于吸入管接头的中心轴线延伸。换句话说,导流元件在其纵向延伸方向上轴向平行于吸入管接头的中心轴线定向。由此可以特别高效地实现通过导流元件引起流过吸入管接头的流体的压力改变、特别是压力增大。
根据本发明的一个另外的有利的构型,导流元件在其纵向延伸方向上以倾斜于吸入管接头的中心轴线的角度、与此相关地即不轴向平行于中心轴线延伸。根据导流元件的纵向延伸部的倾斜角度可以非常准确地控制、特别是相对于轴向平行的布置以期望的方式有针对性地削弱通过所述倾斜角度引起的、输入通道中的压力增大。
根据本发明的再一个优选的构型,导流元件的纵向延伸部相对于吸入管接头或输入通道的中心轴线的前述角度或倾斜角度大于0°并且小于等于45°。可理解的是,导流元件的纵向延伸方向在所述构型中在本发明的意义中始终还主要在吸入管接头的中心轴线的方向上延伸。此外可理解的是,根据相对于吸入管接头的中心轴线的倾斜角度的定义,小于0°至大于等于-45°的角度范围视为等同于前面给出的大于0°并且小于等于45°的角度范围。
根据本发明的再一个有利的构型,输入通道内直径与输入通道额定直径的比例处于0.6和1.4之间、优选地0.7和1.3之间、更优选地0.75和1.25之间。已证明的是,通过所述比例可以最高效地实现吸入管接头的输入通道中的期望的压力改变。可理解的是,输入通道内直径与输入通道额定直径的比例小于一可以通过设置至少一个肋状的/接片状的导流元件实现,输入通道内直径与输入通道额定直径的比例大于一通过设置至少一个槽状的导流元件。
此外优选地,根据一个构型通风机单元是径向通风机单元,也就是说,流体由通风机叶轮沿着所述通风机叶轮的轴向方向被吸入并且沿着所述通风机叶轮的径向方向被排出。
在本发明的一些构型中,通风机单元的通风机叶轮具有多个叶片元件,其中,叶片元件至少部分地分别配备有在叶片元件的至少一个轴向的纵向侧上至少区段地延伸的小翼。
在本发明的一些构型中,小翼在此具有通风机叶轮的周向的1°至20°的延伸部。
在本发明的一些构型中,小翼的延伸部从通风机叶轮的径向内部朝向通风机叶轮的径向外部增大。
在本发明的一些构型中,通风机叶轮在仅仅一个轴向侧配备有至少一个盘,并且所述盘仅仅布置在下述轴向侧上,该轴向侧与通风机叶轮的配备有小翼的轴向侧对置。
附图说明
不限制理解本发明的实施例地由下述说明得出本发明的另外的特征和优点,下面参考附图具体地阐述本发明。在附图中示意性地示出:
图1示出根据本发明的通风机单元的一个实施例的分解图,
图2示出了出自图1的通风机单元的立体局部图,
图3示出根据本发明通风机单元的一个另外的实施例的立体局部图,
图4(a)-(c)示出了出自图2的通风机单元的吸入管接头的立体细节图、根据本发明的通风机单元的一个另外的实施例的吸入管接头的立体细节图以及根据本发明的通风机单元的再一个另外的实施例的吸入管接头立体细节图,
图5示出了出自图2的通风机单元的吸入管接头的横截面图,和
图6示出压力图表,所述压力图表表示出自图2的通风机单元与根据现有技术的通风机单元的比较。
图7示出通风机单元的一个实施例的立体图。
图8示出通风机叶轮的立体图。
在不同的附图中关于其功能相同的部件始终设有相同的附图标记,从而所述部件通常也仅仅一次地被描述。
具体实施方式
图1以立体图示出根据本发明的通风机单元1的一个实施例的分解图。通风机单元1可以特别优选地被使用在用于使人呼吸的呼吸机(未进一步示出)中。如同在图1中可看到的那样,所示的通风机单元1具有带有吸入管接头3的壳体2,所述吸入管接头构成输入通道4用于使流体、特别是呼吸气体在吸入侧流入到壳体2中。此外,通风机单元1或壳体2具有压力管接头5,所述压力管接头构成输出通道6用于使流体从壳体2在压力侧流出。此外由图1可以获知,通风机单元1具有能旋转地支承在壳体2中的通风机叶轮7,所述通风机叶轮通过旋转将流体经过吸入管接头3吸入并且通过输入通道4输送到壳体2中并且然后将流体经过压力管接头5又排出并且通过输出通道6从壳体输送出去。为此,通风机叶轮7基本上完全被接收在壳体2中。所述旋转在图1中示出的、通风机单元1的实施例中通过驱动马达8、特别是电动马达8实现,然而这不是强制需要的。此外,电动马达8同样可以基本上完全被接收在壳体2中或者仅仅部分地或也完全布置在壳体2外部并且以驱动的方式与通风机叶轮7连接。如同此外由图1可获知的那样,通风机单元1是径向通风机单元,也就是说,通风机叶轮7这样布置在壳体2中,以使得流体经过吸入管接头3沿着通风机叶轮7的轴向方向被吸入并且沿着径向方向被排出。通风机叶轮7的轴向方向在图1中示出的通风机单元1中与通风机单元1的或吸入管接头3的中心轴线9重合,然而不局限于此。
此外由图1可以获知,吸入管接头3在其朝向输入通道4的内面上具有至少一个、在此多个导流元件10,所述内面规定或确定输入通道额定直径DN(参见图5)。在图1中示出的通风机单元1中,导流元件10构造为槽。导流元件10或槽10确定输入通道内直径DI,所述输入通道内直径不同于输入通道额定直径DN,也就是说,在此大于输入通道额定直径DN。如同在图1中可明显看到的那样,多个槽10等距地在吸入管接头3的内面的周向上分布地布置。
图2是具有出自图1的壳体2的通风机单元1的立体局部图。
图3为了与出自图2的通风机单元1比较而示出根据本发明的通风机单元20的另外的实施例的立体局部图。与出自图2的通风机单元1不同地,在通风机单元20的吸入管接头21中多个导流元件22构造为突出于吸入管接头的内面21的肋22。在图3中示出的、通风机单元20的实施例中示出总共四个所述肋22,而不局限于所述数量。导流元件22或肋22确定输入通道内直径DI,所述输入通道内直径不同于输入通道额定直径DN,也就是说,在所述通风机单元20的情况中所述输入通道内直径小于输入通道额定直径DN。如同在图3中可明显地看到的那样,(在此四个)肋22等距地在吸入管接头21的内面周向上分布地布置。因为通风机单元20的肋22在径向方向上未延伸直到吸入管接头21的中心轴线9并且与此相关地在那里彼此不接触,所以由通风机单元20的肋22确定的输入通道内直径DI大于零。
图4示出了出自图2的通风机单元1的吸入管接头3的立体细节图(a)、此外根据本发明的通风机单元(未进一步示出)的一个另外的实施例的吸入管接头23的立体细节图(b)以及根据本发明的同样未具体示出的通风机单元的再一个另外的实施例的吸入管接头24的立体细节图(c)。分别具有吸入管接头23和24的、在此未示出的通风机单元可以除了相应的吸入管接头23或24以外与出自图1的通风机单元1相同地构造。
在通风机单元1的吸入管接头3的情况中在图4(a)中可明显地看到,构造为槽的导流元件10在其相应的纵向延伸方向上平行于吸入管接头3的中心轴线9延伸、与此相关地即轴向平行地延伸。所述构型证明在流入输入通道4中的流体的尽可能大的压力增大方面是特别高效的。导流元件可以在其相应的纵向延伸方向上具有直的走向。
出自图4(b)的吸入管接头23虽然具有同样构造为槽的导流元件25,但是该导流元件在其的纵向延伸方向上不是轴向平行于中心轴线9延伸,而是以一定角度倾斜于吸入管接头23的中心轴线9。槽25相对于中心轴线9的走向的倾斜角度优选地为大于0°(0°相应于轴向平行的定向)并且小于等于45°。导流元件可以在其相应的纵向延伸方向上具有弯曲的或折弯的走向。流动的流体可以由于导流元件的弯曲的或折弯的走向而经受脉冲或涡流。
在图4(c)中的吸入管接头24中,又构造为槽的导流元件26同样以倾斜于中心轴线9的角度定向,然而与出自图4(b)的吸入管接头23的槽25相比恰好沿着相反的方向倾斜。与此相关地,在所述构型中优选的倾斜角度可以定义为小于0°和大于等于-45℃之间的角度。
图5示出出自图2的通风机单元1的吸入管接头3的横截面图。在图5中明显地可看到通过吸入管接头3的内面确定的输入通道额定直径DN。加工到内面中的呈槽形式的导流元件10确定输入通道内直径DI,所述输入通道内直径在出自图2的通风机单元1的吸入管接头10中大于输入通道额定直径DN并且通过相应的槽10的槽底部11限定。此外,在图5的横截面图中给出导流元件10之一的宽度B,即该导流元件在空心圆柱形地构造的吸入管接头3的切向方向或者所述吸入管接头的内面的切向方向上的延伸尺寸。导流元件10的宽度B在所示的实施例中是槽10的槽宽度B。可理解的是,导流元件22的宽度在图3中示出的通风机单元20的情况中也可以理解为接片宽度或肋宽度。导流元件宽度与此相关地通常表示相应的导流元件10,22,25,26在相应的吸入管接头3,21,23或24的切向方向上的延伸方向。
已证明的是,在导流元件作为槽的构型如同在通风机单元1的轴向平行地定向的槽10的情况中那样能够与传统的无导流元件的吸入管接头相比在通风机叶轮7的保持相同的转速下实现输入通道4中的最大压力增加或压力增大,当等距地沿着吸入管接头3的内面的内周向分布地布置的、轴向平行的总共13个槽10分别设置有0.3至2.1mm、优选地0.5至1.5mm、例如也0.8至1.2mm的宽度B。根据本发明,宽度B始终也与槽或肋的数量相关地相匹配。根据本发明,肋的总宽度B(例如8个肋a 1mm)与流入通道的自由直径8mm至16mm的关系或者流入通道面与通过肋阻挡的面的比例优选地在1.1至1.6、例如也1.2-1.4的范围内或者是大约1.2。
输入通道内直径DI与输入通道额定直径DN的直径比例为1.05至1.6、优选地1.1至1.4、特别优选地1.2至1.3。
在构造为肋的导流元件中,例如在图3中示出的通风机单元20中,输入通道4中的最大压力增加可以通过等距地在周向方向上沿着吸入管接头21的内面分布地布置的总共8个肋22实现。肋22通常可以采用任何可想到的形状。肋的端侧22a例如在朝向流入的流体的一侧被倒圆。肋可以在流体的入口和出口处是有角的和/或被倒圆。肋可以从流体的入口朝向流体的出口逐渐变细(或反之亦然)并且由此具有宽度B的变化曲线。肋可以对称地翼型成型。肋可以构造为拱形的翼型。肋可以构造有在轴向延伸长度上的切口。肋可以构造有在所述肋中的穿口/孔,从而产生从一个肋流动通道至下一个肋流动通道的交换流动。
图6示出压力图表,所述压力图表表示出自图2的通风机单元1与根据权利要求的通风机单元的比较,其中,通风机单元1如前所述地并且在图5中所示地具有均匀地在吸入管接头3的内面上分布地布置的、轴向平行的作为导流元件的13个槽10。
沿着压力图表的纵坐标标出关于根据现有技术的在此未示出的通风机单元、即具有无本发明的意义中的导流元件的吸入管接头的通风机单元的最优工作点被标准化的压力Δp/Δpopt,沿着草图的横坐标标出关于根据现有技术的通风机单元的最优工作点而标准化的体积流量Q/Qopt。根据现有技术的传统的通风机单元压力曲线在压力图表中作为虚线的曲线27示出,根据本发明的在此公开的实施例的通风机单元1的压力曲线作为实线的曲线28示出。
在图6中可明显地看到,在Q/Qopt=1.0下达到传统的通风机单元(曲线27)的最优压力Δp/Δpopt(同样等于1.0)。而根据本发明的在此所述的实施例的通风机单元1的曲线28在相同的体积流量(=通风机叶轮7的相同的转速)下达到明显更高的压力,与此相关地Δp/Δpopt>1.0,在此大约Δp/Δpopt=1.1。由此可以仅仅通过在输入通道4中设置导流元件10在通风机叶轮7的相同的转速下实现流体的压力增大。
在此公开的根据本发明的通风机单元不局限于在此公开的实施方式,而是也包括相同作用的另外的实施方式,所述另外的实施方式通风机单元的在此所述的特征的技术上有意义的另外的组合得出。在不脱离本发明的范围的情况下,特别是前面在通常的说明书和附图说明中所提及的和/或在附图中仅仅示出的特征和特征组合能够不仅以分别在此明确给出的组合,而且以另外的组合或单独地被使用。
在优选的实施方案中,根据本发明的通风机单元用于运行用于使人、例如具有不充分的或间断的自主呼吸的人呼吸的呼吸机,其方式是,流体、特别是呼吸气体借助于通风机单元被输送,也就是说,在吸入侧被吸入并且在压力侧以预先确定的压力又被输出,并且然后被输送给使用呼吸机的人。
图7示出构造为肋的导流元件,如同例如相应于图3中示出的通风机单元20的那样,通过等距地在周向方向上沿着吸入管接头21的内面分布地布置的总共2-30个肋22可以实现输入通道4中的最大压力增加。肋22通常可以采用任何可想到的形状。肋的端侧22a例如在朝向流入的流体的一侧被倒圆。肋可以在流体的入口和出口处是有角的和/或被倒圆。肋可以从流体入口朝向流体的出口逐渐变细(或反之亦然)并且由此具有宽度B的变化曲线。肋可以对称地翼型成型。肋可以构造为拱形的翼型。肋可以构造有在周向延伸长度上的切口。肋可以构造有在肋中的穿口/孔,从而产生从一个肋流动通道至下一个肋流动通道的交换流动。
图7的实施方式同样能够转用所述槽。导流元件通常可以采用任何可想到的形状。
导流元件的端侧22a例如在朝向流入的流体的一侧被倒圆。导流元件可以在流体的入口和出口处是有角的和/或被倒圆。导流元件可以从流体入口朝向流体的出口逐渐变细(或反之亦然)并且由此具有宽度B的变化曲线。导流元件可以对称地翼型成型。导流元件可以构造为拱形的翼型。导流元件可以构造有在周向延伸长度上的切口。导流元件可以构造有在导流元件中的穿口/孔,从而产生从一个流动通道至下一个流动通道的交换流动。
图8以立体图示出通风机叶轮7。通风机叶轮7在此配备有多个叶片元件29和构造为承载盘33的盘32以及用于与驱动轴连接的毂37。叶片元件29在此固定在承载盘33上并且优选地也固定在毂37上并且例如与所述承载盘和毂一体地连接。通风机叶轮7也可以构造为不具有盘32和特别是承载盘33,例如构造为星形通风机叶轮。通风机叶轮7的优选的旋转方向在此通过箭头示出。叶片元件29具有吸入侧38和压力侧39。对于通风机叶轮7的在此所示的旋转方向得出吸入侧38的和压力侧39的在此所示的定向。为了有效地并且可靠地阻止从侧向空间以及从压力侧39向吸入侧38朝向侧向空间或轴向侧的方向的交换流动,通风机叶轮7配备有小翼31。在此,每个叶片元件29配备有小翼31。小翼31分别沿着叶片元件29的轴向的纵向侧30延伸。在本发明的在此示出的构型中,小翼31指向相应的叶片元件29的吸入侧38的方向。对于所述通风机叶轮7可以不仅实现有利的压力增大而且实现显著的效率提高。在此所示的通风机叶轮7例如这样集成到通风机单元1中,以使得轴向地吸入并且径向地吹出。在此,吸入侧位于具有小翼的轴向的一侧36。在这里示出的构型中,通风机叶轮7仅仅在轴向的一侧34上配备有盘32。在此,构造为承载盘33的盘32布置在通风机叶轮7的下述轴向侧34上,该轴向侧与通风机叶轮7的配备有小翼31的轴向侧36对置。
在一个进一步方案中,也可以设置在此未详细示出的和构造为盖盘35的盘32。在此,除了承载盘33以外盖盘35可以布置在轴向的一侧36上或者替代承载盘33。
附图标记列表
1 通风机单元
2 壳体
3 吸入管接头
4 输入通道
5 压力管接头
6 输出通道
7 通风机叶轮
8 驱动马达
9 中心轴线
10 导流元件/槽
20 通风机单元
21 吸入管接头
22 导流元件/肋
23 吸入管接头
24 吸入管接头
25 导流元件/槽
26 导流元件/槽
27 根据现有技术的通风机单元的压力曲线
28 通风机单元1的压力曲线
29 叶片元件
30 纵向侧
31 小翼
32 盘
33 承载盘
34 侧
35 盖盘
36 侧
37 毂
38 吸入侧
39 压力侧
B 导流元件的宽度
DI 输入通道内直径
DN 输入通道额定直径
Δp 压力
Δpopt 在根据现有技术的通风机单元的最优工作点下的压力
Q 体积流量
Qopt 在根据现有技术的通风机单元的最优工作点下的体积流量。
Claims (25)
1.一种用于呼吸机的通风机单元,其具有:壳体(2),所述壳体具有吸入管接头(3,21,23,24)和压力管接头(5),所述吸入管接头构成输入通道(4)用于使流体在吸入侧流入到所述壳体(2)中,所述压力管接头构成输出通道(6)用于使所述流体从所述壳体(2)在压力侧流出;以及能旋转地支承在所述壳体(2)中的通风机叶轮(7),所述通风机叶轮构造并且布置用于通过旋转将所述流体经过所述吸入管接头(3,21,23,24)吸入并且通过输入通道(4)输送到所述壳体(2)中以及将所述流体又经过所述压力管接头(5)排出并且通过所述输出通道(6)从所述壳体(2)输送出去,其中,所述吸入管接头(3,21,23,24)在其朝向所述输入通道(4)的、确定输入通道额定直径(DN)的内面上具有至少一个导流元件(10,22,25,26),借助于所述导流元件确定与所述输入通道额定直径(DN)至少区段地不同的输入通道内直径(DI)。
2.根据权利要求1所述的通风机单元,其特征在于,所述输入通道内直径DI与所述输入通道额定直径DN的直径比例为1.05至1.6、优选地1.1至1.4、特别优选地1.2至1.3。
3.根据权利要求1所述的通风机单元,其特征在于,所述导流元件(10,25,26)是加工到内面中的槽,所述槽使所述输入通道内直径(DI)相对于所述输入通道额定直径(DN)增大。
4.根据权利要求1或2所述的通风机单元,其特征在于,所述导流元件(22)是突出于所述内面的肋,所述肋使所述输入通道内直径(DI)相对于所述输入通道额定直径(DN)减小。
5.根据前述权利要求中任一项所述的通风机单元,其特征在于,多个导流元件(10,22,25,26)等距地在所述内面的周向上分布地布置。
6.根据前述权利要求中任一项所述的通风机单元,其特征在于,至少一个导流元件具有端侧22a,并且所述端侧22a在朝向流入的流体的一侧被倒圆。
7.根据前述权利要求中任一项所述的通风机单元,其特征在于,至少一个导流元件具有两个端侧,并且所述端侧22a在朝向流入的流体的一侧被倒圆或者是有角的,并且该端侧在背离流入的流体的一侧被倒圆或者是有角的。
8.根据前述权利要求中任一项所述的通风机单元,其特征在于,至少一个导流元件对称地翼型成型。
9.根据前述权利要求中任一项所述的通风机单元,其特征在于,至少一个导流元件构造为拱形的翼型。
10.根据前述权利要求中任一项所述的通风机单元,其特征在于,至少一个导流元件在轴向长度上构造有切口。
11.根据前述权利要求中任一项所述的通风机单元,其特征在于,至少一个导流元件构造有在所述导流元件中的穿口/孔,从而产生从一个流动通道至下一个流动通道的交换流动。
12.根据前述权利要求中任一项所述的通风机单元,其特征在于,至少一个导流元件沿着所述流体的流动方向逐渐变细(或者反之亦然)。
13.根据前述权利要求中任一项所述的通风机单元,其特征在于,至少一个导流元件具有宽度B、即该导流元件在所述吸入管接头3的切向方向或者所述吸入管接头的内面的切向方向上的延伸尺寸。
14.根据前述权利要求中任一项所述的通风机单元,其特征在于,至少一个导流元件具有宽度B,该宽度具有所述宽度B的变化曲线。
15.根据前述权利要求中任一项所述的通风机单元,其特征在于,至少一个导流元件具有宽度B,该宽度处于0.4mm至2.2mm的范围内。
16.根据这两个前述权利要求所述的通风机单元,其特征在于,所述肋(22)在径向方向上延伸直到所述吸入管接头(21)的中心轴线(9)并且在那里彼此接触。
17.根据前述权利要求中任一项所述的通风机单元,其特征在于,所述导流元件(10,22,25,26)在其纵向延伸方向上平行于所述吸入管接头(3,21,23,24)的中心轴线(9)延伸。
18.根据权利要求1至5中任一项所述的通风机单元,其特征在于,所述导流元件(10,22,25,26)在其纵向延伸方向上以倾斜于所述吸入管接头(3,21,23,24)的中心轴线(9)的角度延伸。
19.根据前一个权利要求所述的通风机单元,其特征在于,所述角度大于0°并且小于等于45°。
20.根据前述权利要求中任一项所述的通风机单元,其特征在于,所述输入通道内直径(DI)与所述输入通道额定直径(DN)之间的比例处于0.6和1.4之间、优选地0.7和1.3之间、更优选地0.8和1.25之间。
21.根据前述权利要求中任一项所述的通风机单元,其特征在于,所述通风机单元(1,20)是径向通风机单元。
22.根据前述权利要求中至少一项所述的通风机单元,其特征在于,所述通风机叶轮(7)具有多个叶片元件(29),其中,所述叶片元件(29)至少部分地分别配备有在所述叶片元件(29)的至少一个轴向的纵向侧(30)上至少区段地延伸的小翼(31)。
23.根据前述权利要求中至少一项所述的通风机单元,其特征在于,所述小翼(31)具有所述通风机叶轮(7)的周向的1°至20°的延伸部。
24.根据前述权利要求中至少一项所述的通风机单元,其特征在于,所述小翼(31)延伸部从所述通风机叶轮(7)的径向内部朝向所述通风机叶轮(7)的径向外部增大。
25.根据前述权利要求中至少一项所述的通风机单元,其特征在于,所述通风机叶轮(7)在仅仅一个轴向侧配备有至少一个盘(32)并且所述盘(32)仅仅布置在下述轴向侧上,该轴向侧与所述通风机叶轮(7)的配备有所述小翼(31)的轴向侧对置。
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Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112892093B (zh) * | 2021-01-25 | 2022-05-10 | 广东钜宏科技股份有限公司 | 一种风量均匀的ffu装置 |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010190151A (ja) * | 2009-02-19 | 2010-09-02 | Ihi Corp | 遠心圧縮機 |
CN102686888A (zh) * | 2009-10-29 | 2012-09-19 | 雷斯麦德有限公司 | 病人通气装置及其部件 |
CN102686282A (zh) * | 2009-11-19 | 2012-09-19 | 雷斯梅德电动科技有限公司 | 鼓风机 |
WO2014178475A1 (ko) * | 2013-04-30 | 2014-11-06 | 인지컨트롤스주식회사 | 블로워 |
EP2947328A1 (fr) * | 2014-05-21 | 2015-11-25 | Air Liquide Medical Systems | Micro-soufflante à étanchéité améliorée pour ventilateur médical et son procédé d'assemblage |
CN105358837A (zh) * | 2013-07-04 | 2016-02-24 | 三菱重工业株式会社 | 离心压缩机 |
EP3048430A1 (de) * | 2015-01-22 | 2016-07-27 | Viessmann Werke GmbH & Co. KG | Gebläse mit druckmessstelle |
CN106678076A (zh) * | 2015-11-09 | 2017-05-17 | 株式会社电装 | 离心式鼓风机 |
US20180064894A1 (en) * | 2009-08-11 | 2018-03-08 | Resmed Motor Technologies Inc. | Single stage, axial symmetric blower and portable ventilator |
JP2018062894A (ja) * | 2016-10-13 | 2018-04-19 | 川崎重工業株式会社 | 遠心圧縮機およびそれを備えた乗物 |
WO2018173821A1 (ja) * | 2017-03-21 | 2018-09-27 | 株式会社村田製作所 | 送風装置、流体制御装置 |
WO2019014173A1 (en) * | 2017-07-13 | 2019-01-17 | Btech Inc. | EXTERIOR BLOWER HOUSING |
CN208565072U (zh) * | 2017-10-04 | 2019-03-01 | 依必安派特穆尔芬根有限两合公司 | 径流式通风机的半蜗壳 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59163197U (ja) * | 1983-04-18 | 1984-11-01 | 松下電器産業株式会社 | フアン |
JP2002122097A (ja) * | 2000-10-17 | 2002-04-26 | Shigeru Nagano | ターボ形送風機の吸込口部構造 |
-
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- 2020-05-18 EP EP20728669.1A patent/EP3986517A1/de active Pending
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010190151A (ja) * | 2009-02-19 | 2010-09-02 | Ihi Corp | 遠心圧縮機 |
US20180064894A1 (en) * | 2009-08-11 | 2018-03-08 | Resmed Motor Technologies Inc. | Single stage, axial symmetric blower and portable ventilator |
CN102686888A (zh) * | 2009-10-29 | 2012-09-19 | 雷斯麦德有限公司 | 病人通气装置及其部件 |
CN102686282A (zh) * | 2009-11-19 | 2012-09-19 | 雷斯梅德电动科技有限公司 | 鼓风机 |
WO2014178475A1 (ko) * | 2013-04-30 | 2014-11-06 | 인지컨트롤스주식회사 | 블로워 |
CN105358837A (zh) * | 2013-07-04 | 2016-02-24 | 三菱重工业株式会社 | 离心压缩机 |
EP2947328A1 (fr) * | 2014-05-21 | 2015-11-25 | Air Liquide Medical Systems | Micro-soufflante à étanchéité améliorée pour ventilateur médical et son procédé d'assemblage |
EP3048430A1 (de) * | 2015-01-22 | 2016-07-27 | Viessmann Werke GmbH & Co. KG | Gebläse mit druckmessstelle |
CN106678076A (zh) * | 2015-11-09 | 2017-05-17 | 株式会社电装 | 离心式鼓风机 |
JP2018062894A (ja) * | 2016-10-13 | 2018-04-19 | 川崎重工業株式会社 | 遠心圧縮機およびそれを備えた乗物 |
WO2018173821A1 (ja) * | 2017-03-21 | 2018-09-27 | 株式会社村田製作所 | 送風装置、流体制御装置 |
WO2019014173A1 (en) * | 2017-07-13 | 2019-01-17 | Btech Inc. | EXTERIOR BLOWER HOUSING |
CN208565072U (zh) * | 2017-10-04 | 2019-03-01 | 依必安派特穆尔芬根有限两合公司 | 径流式通风机的半蜗壳 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3986517A1 (de) | 2022-04-27 |
WO2020253983A1 (de) | 2020-12-24 |
DE112020002955A5 (de) | 2022-03-17 |
US20220305224A1 (en) | 2022-09-29 |
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