CN114593092A - 一种具有降噪功能的呼吸机用风机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有降噪功能的呼吸机用风机，包括蜗壳，该蜗壳上开设有蜗壳进风口和蜗壳出风口，蜗壳内部具有风腔，蜗壳内安装有叶轮，蜗壳内具有用于吸收叶轮运转时产生的震动能量的吸震空间，吸震空间内充满吸震介质，吸震空间用于吸收叶轮运转时产生的震动能量，风腔内安装有导风件，导风件内具有Q个风道，N进入风腔内的风全部或部分流经风道后流出，叶轮和蜗壳之间具有回流间隙，该回流间隙内设置有降噪组件，本发明通过在风机内设置吸震空间、降噪组件、降噪孔、导风件等结构，层层关联，相互影响，从而使风机的噪音降低效果非常显著。

Description

一种具有降噪功能的呼吸机用风机

技术领域

本发明涉及风机技术领域，具体涉及一种具有降噪功能的呼吸机用风机。

背景技术

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。

呼吸机的关键零部件涡轮风机。由于呼吸机厂家产品迭代对涡轮风机要求日益增高，传统的呼吸机噪音值偏高，尤其风噪，容易影响病患的睡眠，因此亟待需要对其进行降噪。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种具有降噪功能的呼吸机用风机，该结构可降低风机的噪音。

其技术方案如下：一种具有降噪功能的呼吸机用风机，包括蜗壳，该蜗壳上开设有蜗壳进风口和蜗壳出风口，所述蜗壳内部具有风腔，所述蜗壳内安装有叶轮，所述叶轮靠近所述蜗壳进风口，其关键在于：

所述蜗壳内具有吸震空间，所述吸震空间内充满吸震介质，所述吸震空间用于吸收所述叶轮运转时产生的震动能量；

所述风腔内安装有导风件，该导风件位于所述叶轮和所述蜗壳出风口之间，所述导风件内具有Q个风道，Q为自然数，进入所述风腔内的风全部或部分流经所述风道后流出；

所述叶轮和蜗壳之间具有回流间隙，该回流间隙内设置有降噪组件，所述降噪组件通过减小所述回流间隙的大小从而达到降噪目的。

风机在运行时，叶轮会在风腔内产生动能，该动能和蜗壳的内壁碰撞后产生震动，震动导致噪音产生，通过在蜗壳内设置吸震空间，产生的震动能量会在吸震空间中传播，通过能量守恒定律可得，产生的噪音能量将使得吸震空间震动，从而降低或消除震动，使得传出的噪音降低；

设置导风件的作用在于，风从叶轮流出后，经导风件导流，使原本顺着叶轮的转动方向流动的流体被换向，流体的流出方向更趋向一致，同时流速得到改善，避免其在风腔中形成多层流动，撞击蜗壳产生较大的声音，由此可降低噪音；

而降噪组件通过减小回流间隙的大小，导致回流风的风阻增加，回流风量变小，流速降低，从而进一步使噪音降低，如此层层关联，相互影响，从而使风机的噪音降低效果非常显著。

优选地：

上述叶轮包括两块相对设置面板，两块所述面板之间设置有叶片，其中一块所述面板上开设有叶轮进风口，该叶轮进风口正对所述蜗壳进风口，相邻所述叶片之间形成风室，所述叶轮进风口与所述风室连通，至少一个所述面板上开设有降噪孔，所述降噪孔将至少一个所述风室与所述风腔连通。采用该方案，降噪孔起到导流的作用，在风机加减速过程中，风会从降噪孔进入叶轮内部，从而使得蜗壳的内腔中流体减少、流速减小，叶轮的进风口周围不会因为流量过大或急速减小而产生湍流，从而起到降低噪音的作用。

上述蜗壳包括相互配合的下蜗壳和上蜗壳，所述下蜗壳内具有所述吸震空间，所述吸震介质为空气。采用此结构，方便加工，成本低。

上述下蜗壳包括底板，该底板的边缘朝上呈喇叭状弯折形成壳体侧壁，所述下蜗壳内安装有圆筒状的降噪体，该降噪体的侧壁呈竖直状，所述降噪体的侧壁和所述壳体侧壁之间即形成所述吸震空间。采用此结构，降噪效果好。

上述下蜗壳的壳体内部具有中空空间，该中空状空间即形成所述吸震空间。采用此结构，降噪效果好。

上述风腔呈环形，所述风道内风的流向与所述叶轮所在的平面之间的夹角为α，0°≤α≤180°。采用此结构，均可满足降噪目的

上述导风件包括第一环体、第二环体和Q片导风片，Q为大于等于2的自然数，所述第一环体的内侧壁紧贴所述风腔的内环，Q片所述导风片沿所述第一环体的周向分布，所有导风片的外侧边共同连接有所述第二环体，所述第二环体的外侧壁至少一部分环向紧贴所述风腔的外环，相邻所述导风片之间形成所述风道。采用此结构，降噪效果良好。

上述导风件包括圆筒状的筒体，该筒体的内侧壁紧贴所述风腔的内环，其外侧壁至少一部分环向紧贴所述风腔的外环，所述筒体上开设有Q个风孔，所述风孔即形成所述风道。采用此结构，降噪效果良好。

导风件包括圆筒状的筒体，该筒体的内侧壁紧贴所述风腔的内环，所述筒体的外侧壁上开设有Q个环形的风槽，所述风槽与所述风腔连通，所述风槽即形成所述风道。采用此结构，风腔内的部分风进入风槽内，顺着风槽流动，风槽内的风流速和方向都发生改变，风槽内的风与风腔内的风撞击蜗壳产生的噪音相互干涉，进而达到噪音目的。

上述降噪组件包括至少一个第一降噪凸条，所述第一降噪凸条呈环形，并环绕在所述叶轮进风口周围；

还包括圆环状的第二降噪凸条及圆环状的降噪凹槽，所述第二降噪凸条或降噪凹槽位于所述叶轮上，另一个则位于所述叶轮下方的蜗壳的内壁上，所述第二降噪凸条环绕在所述叶轮进风口周围，所述第二降噪凸条穿过所述回流间隙后进入所述降噪凹槽内。

采用上述方案，第一降噪凸条在回流风的回流路径上形成类似档风墙结构，使回流风阻增大，从而降低回流量，进一步地，少量的回流风需绕过第二降噪凸条才能继续回流，而由于第二降噪凸条的一部分进入了降噪凹槽，其绕过该结构的难度非常大，因此回流的风量极少，风机的噪音可大大降低。

与现有技术相比，本发明的有益效果：叶轮上的降噪孔起到导流的作用，在风机加减速过程中，风会从降噪孔进入叶轮内部，从而使得蜗壳的内腔中流体减少、流速减小，叶轮的进风口周围不会因为流量过大或急速减小而产生湍流，从而起到降低噪音的作用；

而风机在运行时叶轮在蜗壳的风腔内产生动能，该动能和蜗壳的内壁碰撞后产生震动，震动导致噪音产生，通过在蜗壳内设置吸震空间，产生的震动能量会在吸震空间中传播，通过能量守恒定律可得，产生的噪音能量将使得吸震空间震动，从而降低或消除震动，使得传出的噪音降低；

设置导风件的作用在于，风从叶轮流出后，经导风件导流，使原本顺着叶轮的转动方向流动的流体被换向，流体的流出方向更趋向一致，同时流速得到改善，避免其在风腔中形成多层流动，撞击蜗壳产生较大的声音，由此可降低噪音；

而降噪组件通过减小回流间隙的大小，导致回流风的风阻增加，回流风量变小，流速降低，从而进一步使噪音降低，如此层层关联，相互影响，从而使风机的噪音降低效果非常显著。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图

图2为本发明的平面结构示意图；

图3为图2的A-A剖视图；

图4为图3中a部的放大图；

图5为另一种形式的吸震空间示意图；

图6为图5的B-B剖视图；

图7为叶轮的立体结构示意图；

图8为叶轮的平面结构示意图；

图9为图8的D-D剖视图；

图10为图8的C-C剖视图；

图11为第一种导风件的立体结构示意图；

图12为第一种导风件的平面结构示意图；

图13为图12的E-E剖视图；

图14为第二种导风件的立体结构示意图；

图15为第三种导风件的立体结构示意图；

图16为第四种导风件的立体结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

如图1-4所示，一种具有降噪功能的呼吸机用风机，包括蜗壳1，该蜗壳1上开设有蜗壳进风口2和蜗壳出风口3，所述蜗壳1内部具有风腔4，所述蜗壳1内安装有叶轮5，所述叶轮5靠近所述蜗壳进风口2，叶轮5由电机驱动(图中未示出)，风从蜗壳进风口2进入叶轮5后流入风腔4内，然后从蜗壳出风口3流出。

所述蜗壳1内具有吸震空间8，所述吸震空间8内充满吸震介质，所述吸震空间8用于吸收叶轮5在蜗壳1内运转时产生的震动能量，所述蜗壳1包括相互配合的下蜗壳101和上蜗壳102，所述下蜗壳101内具有所述吸震空间8，所述吸震介质为空气。

所述下蜗壳101包括底板101a，该底板101a的边缘朝上呈喇叭状弯折形成壳体侧壁101b，所述蜗壳1内安装有圆筒状的降噪体10，该降噪体10的侧壁呈竖直状，所述降噪体10的侧壁和所述壳体侧壁1b之间即形成所述吸震空间8。

所述降噪体10的侧壁底部朝内弯折形成安装部，该安装部固定安装在所述底板101a上，所述降噪体10的内壁从其底部往上呈阶梯状，本实施例中，所述安装部与所述底板101a一体成型。

所述蜗壳1内具有用于安装叶轮的风叶安装空间，所述风叶安装空间下方的所述蜗壳1上开设有导气孔11，所述壳体侧壁101b下部靠近所述底板101a的区域为所述风叶安装空间，本实施例中，降噪体10的内部即为所述风叶安装空间，所述叶轮5安装在所述降噪体10内，导气孔11可以位于叶轮5下方的壳体侧壁101b上，也可以位于底板101a上。

本示例中，所述底板101a上开设有所述进风口2，所述底板101a上开设有所述导气孔11，优选地：所述底板101a上开设有M个所述导气孔11，M为自然数，M个所述导气孔11围绕所述进风口3均匀分布，所述导气孔11为圆形孔。

如图5和6所示，吸震空间8的另一种形成形式为：

所述蜗壳1的壳体内部具有中空空间，该中空状空间即形成所述吸震空间8，具体地，所述底板101a和/或壳体侧壁101b内部呈中空状从而形成所述吸震空间8，本示例中，所述底板101a和壳体侧壁101b内部呈中空状，二者的中空状空间相互连通形成所述吸震空间8。

如图7-10所示，所述叶轮5包括两块相对设置面板501，两块所述面板501之间设置有叶片502，所有叶片502的顶部与其中一块所述面板501连接，所有叶片502的底部与另一块所述面板501连接，其中一块所述面板501上开设有叶轮进风口504，该叶轮进风口504正对所述蜗壳进风口2，所有叶片502沿所述叶轮进风口504的周围均匀分布，相邻所述叶片502之间形成风室503，所述叶轮进风口504与所述风室503连通，至少一个所述面板501上开设有降噪孔505，所述降噪孔505将至少一个所述风室503与所述风腔4连通。

所述叶轮进风口504与所述风室503的内端连通，风室503的外端与风腔4连通，优选地，两块所述面板501上均开设有所述降噪孔505，进一步地，两块所述面板501上对应每个所述风室503均开设有一个所述降噪孔505，两块面板501上的降噪孔505将对应的所述风室503的两侧侧面与降噪体10的内腔连通，而降噪体10的内腔又与风腔4连通。

所述降噪孔505为圆形孔，同一个面板501上的所有所述降噪孔505围绕所述叶轮进风口504的周围均匀分布。当然，降噪孔505还可以是方形孔、三角形孔、异形孔等任意形状的孔，两块面板501上的降噪孔505可以正对设置，也可以错开设置，本发明中，其中一个面板501上的降噪孔505为圆形孔，该圆形孔靠近所述进风口，另一个面板上的降噪孔505为异形孔，同一个风腔对应的圆形孔和异形孔分别靠近相邻的两个502叶片。

如图3和4所示，所述叶轮5和蜗壳1之间具有回流间隙9，该回流间隙9内设置有降噪组件，所述降噪组件通过减小所述回流间隙9的大小从而达到降噪目的。

所述叶轮5为离心叶轮，其与所述下蜗壳101之间具有所述回流间隙9。

所述降噪组件包括至少一个第一降噪凸条506，所述第一降噪凸条506呈环形，并环绕在所述叶轮进风口504周围。

所述降噪组件还包括圆环状的第二降噪凸条507及圆环状的降噪凹槽508，所述第二降噪凸条507或降噪凹槽508位于所述叶轮503上，另一个则位于所述下蜗壳101的内壁上，所述第二降噪凸条507环绕在所述叶轮进风口504周围，所述第二降噪凸条507穿过所述回流间隙9后进入所述降噪凹槽508内，即所述第二降噪凸条507可以设置在叶轮5上，也可以设置在下蜗壳101的内壁上，本发明中所述第二降噪凸条507固定在所述叶轮5靠近所述下蜗壳101内壁的面板上，所述下蜗壳101的内壁上开设有所述降噪凹槽508，所述降噪凹槽508的宽度大于所述第二降噪凸条507的环臂厚度，这样当叶轮5转动时，第二降噪凸条507可以随着叶轮5的转动在降噪凹槽508内自如转动。当然也可以反过来，在叶轮上开设降噪凹槽，在下蜗壳的内壁上设置第二降噪凸条507。

所述叶轮5的两个面板501上分别安装有两个所述第一降噪凸条506，两个第一降噪凸条506分别靠近其所在的面板的边缘，所述第二降噪凸条507靠近所述叶轮进风口504，这样当叶轮甩出的风一小部分刚进入回流间隙内时即遇到阻挡，导致回流量减小，继续回流时再次遇到第二个第一降噪凸条506阻挡，风阻进一步增加，最后遇到第二降噪凸条507阻挡，风阻陡然大幅度增大，导致回流的风量非常小，从而降低了回流风量，减少了回流风撞击壳体的噪音，而极少量回流的风可以进一步通过导气孔11排出。

所述第一降噪凸条506和第二降噪凸条507与所述叶轮一体成型。

当然，也可以在壳体的内壁或者叶轮的表面设置支架类结构，在支架上安装第一降噪凸条506和第二降噪凸条507，只要其在回流间隙内即可。

如图3所示，所述风腔4内安装有导风件6，该导风件6位于所述叶轮5和所述蜗壳出风口3之间，所述导风件6内具有Q个风道7，Q为自然数，进入所述风腔4内的风全部或部分流经所述风道7后流出。

所述上蜗壳102包括盖板，该盖板扣盖在所述壳体侧壁101b顶部，二者之间通过卡扣连接，所述盖板中间的一部分朝所述底板101a凹陷形成内筒，驱动电机可安装在内筒内，所述内筒的侧壁和所述壳体侧壁101b之间形成环形的所述风腔4，所述内筒的底部和底板101a之间形成所述叶轮安装空间，其内设置有所述叶轮5，驱动电机的驱动轴则伸入叶轮安装空间并于叶轮5连接，

所述风道7内风的流向与所述叶轮5所在的平面之间的夹角为α，0°≤α≤180°。其中Q的取值可以是1、2、3、4、5、6等依次类推。

导风件6的结构可以有多种，如图11-15所示，此种结构中风腔4内的风全部经所述风道7流出，此时0°＜α＜180°。

如图11-13所示，导风件的第一种结构为：

所述导风件6包括第一环体602、第二环体603和Q片导风片601，Q为大于等于2的自然数，本示例中Q＝6，所述第一环体602的内侧壁紧贴所述风腔4的内环，Q片所述导风片601沿所述第一环体602的周向分布，所有导风片601的外侧边共同连接有所述第二环体603，所述第二环体603的外侧壁至少一部分环向紧贴所述风腔4的外环，相邻所述导风片601之间形成所述风道7。此处导风片602的宽度指其沿风腔的径向宽度。

即所述第一环体602的内侧壁紧贴所述内筒的侧壁上并与其连接，所述第二环体603的外壁可以一部分也可以全部环向紧贴在所述壳体侧壁101b上，这样导风件6在径向上是卡紧在风腔4内的，其内的空气需经风道才可排出，不会从其他缝隙处排出，导风片601倾斜设置，其倾斜角度即α，α可以是5°、10°、15°、20°、25°、30°等依次类推。

此结构中的另一种变形是，导风件可以不包含第一环体和/第二环体，这样可以有两种变形：

①所述导风件6包括Q片导风片601，Q为大于等于2的自然数，Q片导风片601在所述风腔4内周向分布，所述导风片601的宽度等于所述风腔4的环壁宽度，导风片601的宽度指其沿风腔的径向宽度，相邻所述导风片601之间形成所述风道7，即导风片601沿内筒104的周向均匀分布，其内侧边和内筒连接，其外侧边和壳体侧壁101b的内壁连接。导风片601倾斜设置，其倾斜角度即α，α可以是5°、10°、15°、20°、25°、30°等依次类推。

②所述导风件6包括第一环体602和Q片导风片601，Q为大于等于2的自然数，Q片所述导风片601沿所述第一环体602的周向分布，所述第一环体602的内侧壁紧贴所述风腔4的内环，任一个所述导风片601的宽度和第一环体601的环壁宽度之和等于所述风腔4的环壁宽度，相邻所述导风片601之间形成所述风道7，此处导风片602的宽度指其沿风腔的径向宽度。即所述第一环体602的内侧壁紧贴所述内筒的侧壁并与其连接，所述导风片601的外侧边缘侧抵接在所述壳体侧壁101b的内壁上，导风片601倾斜设置，其倾斜角度即α，α可以是5°、10°、15°、20°、25°、30°等依次类推。

如图14所示，导风件的第二种结构形式是：

所述导风件6包括圆筒状的筒体601’，该筒体601’的内侧壁紧贴所述风腔4的内环，其外侧壁至少一部分环向紧贴所述风腔4的外环，所述筒体601’上开设有Q个风孔，风孔沿筒体601’的长度方向设置，所述风孔即形成所述风道7。即筒体601’的内侧壁紧贴所述内筒的侧壁并与其连接，其外侧壁则紧贴壳体侧壁，在径向上导风件6卡紧在风腔4内，其内的空气需经风孔才可排出，不会从其他缝隙处排出，风孔可以是倾斜的孔，如图14那样，倾斜的孔指风孔的孔心线与筒体601’的中心线之间的夹角β大于零，β可以是任意的取值，5°、10°、20°、30°等一直到无限接近90°。当然风孔也可以是垂直的孔，如图15所示的第三种形式，这里的垂直指和筒体601’的中心线平行。

图16为导风件6的第四种结构示意图，此种结构中风腔4内的风有一部分经所述风道7流出，此时0°≤α≤180°。具体地，所述导风件6包括圆筒状的筒体601’，该筒体601’的内侧壁紧贴所述风腔4的内环，即筒体601’的内侧壁紧贴所述内筒的侧壁并与其连接，所述筒体601’的外侧壁上开设有Q个环形的风槽，Q为自然数，所述风槽与所述风腔4连通，所述风槽即形成所述风道7，图3中所安装的导风件6即为这种结构形式。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有降噪功能的呼吸机用风机，包括蜗壳(1)，该蜗壳(1)上开设有蜗壳进风口(2)和蜗壳出风口(3)，所述蜗壳(1)内部具有风腔(4)，所述蜗壳(1)内安装有叶轮(5)，所述叶轮(5)靠近所述蜗壳进风口(2)，其特征在于：

所述蜗壳(1)内具有吸震空间(8)，所述吸震空间(8)内充满吸震介质，所述吸震空间(8)用于吸收所述叶轮(5)运转时产生的震动能量；

所述风腔(4)内安装有导风件(6)，该导风件(6)位于所述叶轮(5)和所述蜗壳出风口(3)之间，所述导风件(6)内具有Q个风道(7)，Q为自然数，进入所述风腔(4)内的风全部或部分流经所述风道(7)后流出；

所述叶轮(5)和蜗壳(1)之间具有回流间隙(9)，该回流间隙(9)内设置有降噪组件，所述降噪组件通过减小所述回流间隙(9)的大小从而达到降噪目的。

2.根据权利要求1所述的一种具有降噪功能的呼吸机用风机，其特征在于：所述叶轮(5)包括两块相对设置面板(501)，两块所述面板(501)之间设置有叶片(502)，其中一块所述面板(501)上开设有叶轮进风口(504)，该叶轮进风口(504)正对所述蜗壳进风口(2)，相邻所述叶片(502)之间形成风室(503)，所述叶轮进风口(504)与所述风室(503)连通，至少一个所述面板(501)上开设有降噪孔(505)，所述降噪孔(505)将至少一个所述风室(503)与所述风腔(4)连通。

3.根据权利要求1或2所述的一种具有降噪功能的呼吸机用风机，其特征在于：所述蜗壳(1)包括相互配合的下蜗壳(101)和上蜗壳(102)，所述下蜗壳(101)内具有所述吸震空间(8)，所述吸震介质为空气。

4.根据权利要求3所述的一种具有降噪功能的呼吸机用风机，其特征在于：所述下蜗壳(101)包括底板(101a)，该底板(101a)的边缘朝上呈喇叭状弯折形成壳体侧壁(101b)，所述下蜗壳(101)内安装有圆筒状的降噪体(10)，该降噪体(10)的侧壁呈竖直状，所述降噪体(10)的侧壁和所述壳体侧壁(101b)之间即形成所述吸震空间(8)。

5.根据权利要求3所述的一种具有降噪功能的呼吸机用风机，其特征在于：所述下蜗壳(101)的壳体内部具有中空空间，该中空状空间即形成所述吸震空间(8)。

6.根据权利要求1所述的一种具有降噪功能的呼吸机用风机，其特征在于：所述风腔(4)呈环形，所述风道(7)内风的流向与所述叶轮(5)所在的平面之间的夹角为α，0°≤α≤180°。

7.根据权利要求6所述的一种具有降噪功能的呼吸机用风机，其特征在于：所述导风件(6)包括第一环体(602)、第二环体(603)和Q片导风片(601)，Q为大于等于2的自然数，所述第一环体(602)的内侧壁紧贴所述风腔(4)的内环，N片所述导风片(601)沿所述第一环体(602)的周向分布，所有导风片(601)的外侧边共同连接有所述第二环体(603)，所述第二环体(603)的外侧壁至少一部分环向紧贴所述风腔(4))的外环，相邻所述导风片(601)之间形成所述风道(7)。

8.根据权利要求6所述的一种具有降噪功能的呼吸机用风机，其特征在于：所述导风件(6)包括圆筒状的筒体(601’)，该筒体(601’)的内侧壁紧贴所述风腔(4)的内环，其外侧壁至少一部分环向紧贴所述风腔(4)的外环，所述筒体(601’)上开设有Q个风孔，所述风孔即形成所述风道(7)。

9.根据权利要求6所述的一种具有降噪功能的呼吸机用风机，其特征在于：所述导风件(6)包括圆筒状的筒体(601’)，该筒体(601’)的内侧壁紧贴所述风腔(4)的内环，所述筒体(601’)的外侧壁上开设有Q个环形的风槽，所述风槽与所述风腔(4)连通，所述风槽即形成所述风道(7)。

10.根据权利要求2所述的一种具有降噪功能的呼吸机用风机，其特征在于：所述降噪组件包括至少一个第一降噪凸条(506)，所述第一降噪凸条(506)呈环形，并环绕在所述叶轮进风口(504)周围；

还包括圆环状的第二降噪凸条(507)及圆环状的降噪凹槽(508)，所述第二降噪凸条(507)或降噪凹槽(508)位于所述叶轮(5)上，另一个则位于所述叶轮(5)下方的蜗壳(1)的内壁上，所述第二降噪凸条(507)环绕在所述叶轮进风口(504)周围，所述第二降噪凸条(507)穿过所述回流间隙(9)后进入所述降噪凹槽(508)内。

Images