CN114865872B - 一种音圈电机、空气压缩系统及呼吸机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种音圈电机、空气压缩系统及呼吸机，涉及空气压缩技术领域。一种音圈电机，包括：定子组件，定子组件包括磁性组件、定子主体，磁性组件固定设置于定子主体的容置腔内；动子组件，动子组件位于容置腔并位于与磁性组件相对的一侧，动子组件包括密封件、动子主体，动子主体与磁性组件弹性连接，密封件设置于动子主体远离磁性组件的一侧，密封件用于推动远离磁性组件的位于密封件一侧的气体，动子主体用于在上电后相对于磁性组件做直线往复运动。本申请的音圈电机，能够在压缩气体时作为压缩动力对气体进行更加细致的控制。

Description

一种音圈电机、空气压缩系统及呼吸机

技术领域

本申请涉及空气压缩技术领域，尤其涉及一种音圈电机、空气压缩系统及呼吸机。

背景技术

相关技术中，空气压缩机的应用非常广泛，在家电、安装维修器械乃至生产线制备机械领域中均会用到空气压缩机。在医疗设备中，也会用到空气压缩机，尤其是呼吸机，呼吸支持是挽救急、危重患者生命最关键的手段之一，因而，呼吸机在临床救治中已成为不可缺少的器械，它在急救，麻醉，ICU和呼吸治疗领域中正愈来愈广泛应用。呼吸机吸气的原理是由体外机械驱动使气道口和肺泡产生正压力差，而呼气是在撤去体外机械驱动压后胸廓及肺弹性回缩产生肺泡与气道口被动性正压力差而呼气。在呼吸机内设置压缩机，就可以根据需要实现对气体的驱动，而目前的压缩机，由于结构的限制，并不能对气体进行精细化的驱动，因此，压缩机压缩空气的能力具有一定的限制，并不能满足呼吸机对压缩空气的更加精细化的控制。

音圈电机，是一种不需要任何机械传动环节，就可以将电能转化为运动机械能的电机，具有结构简单体积小、高速、高加速响应快等特性，可以实现更加快速更加精细化的控制。但是目前的音圈电机结构，并不能直接应用于对空气压缩的驱动，因此，需要对其进行空气压缩的结构进行专门设计。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种音圈电机、空气压缩系统及呼吸机，能够在压缩气体时作为压缩动力对气体进行更加细致的控制。

根据本申请第一方面实施例的音圈电机，包括：

定子组件，所述定子组件包括磁性组件、定子主体，所述磁性组件固定设置于所述定子主体的容置腔内；

动子组件，所述动子组件位于所述容置腔并位于与所述磁性组件相对的一侧，所述动子组件包括密封件、动子主体，所述动子主体与所述磁性组件弹性连接，所述密封件设置于所述动子主体远离所述磁性组件的一侧，所述密封件用于推动远离所述磁性组件的位于所述密封件一侧的气体，所述动子主体用于在上电后相对于所述磁性组件做直线往复运动。

根据本申请实施例的音圈电机，至少具有如下有益效果：通过设置有定子组件和动子组件，动子组件包括密封件、动子主体，并且定子组件包括磁性组件、定子主体，动子组件、磁性组件位于定子主体内部的容置腔且相对设置，动子组件包括密封件、动子主体，动子主体与磁性组件弹性连接，动子主体能够在上电后相对于磁性组件做直线往复运动，进而使得动子主体上的密封件能够推动气体，以达到压缩气体的目的。因而，当动子主体上电后，可以通过对动子主体的运动幅度和运动频率进行更加精确的控制，以达到更加细致的压缩气体的目的，同时，在高速运动时，通过密封件的设置，使得气体不容易发生泄露。因此，本申请的音圈电机，能够在压缩气体时作为压缩动力对气体进行更加细致的控制。

根据本申请的一些实施例，所述动子主体包括非导磁金属件、直线光轴、弹性件，所述直线光轴的一端连接所述非导磁金属件，所述直线光轴的另一端穿设于所述磁性组件并与所述磁性组件活动连接，所述弹性件套设于所述直线光轴，所述弹性件的两端分别与所述磁性组件、所述非导磁金属件连接。

根据本申请的一些实施例，所述磁性组件包括第一导磁体、磁性金属件、第二导磁体，所述直线光轴的另一端依次穿过所述第一导磁体、所述磁性金属件、所述第二导磁体、所述定子主体，所述直线光轴的另一端与所述第一导磁体、所述磁性金属件、所述第二导磁体、所述定子主体活动连接。

根据本申请的一些实施例，所述动子主体包括金属线圈，所述金属线圈的一端环绕设置于所述第一导磁体、所述磁性金属件、所述第二导磁体的外侧，所述金属线圈的另一端与所述非导磁金属件连接，所述金属线圈用于上电后产生使所述动子主体做直线往复运动的力，并根据所加载的电流调节力的大小。

根据本申请的一些实施例，所述磁性组件、所述动子组件位于所述容置腔内，所述容置腔设置有供所述动子主体做直线往复运动的通道。

根据本申请的一些实施例，所述密封件位于远离所述磁性组件的所述非导磁金属件的一侧，所述密封件的侧面与所述通道的侧壁抵接。

根据本申请的一些实施例，所述磁性组件远离所述动子主体的一侧与所述定子主体抵接。

根据本申请的一些实施例，所述非导磁金属件开设有第一安装孔，所述直线光轴的一端开设有第二安装孔，螺钉依次穿过所述第一安装孔、所述第二安装孔以使所述直线光轴与所述非导磁金属件连接。

根据本申请第二方面实施例的空气压缩系统，包括：

如第一方面实施例所述的音圈电机；

驱动模块，所述驱动模块与所述音圈电机电连接；

控制模块，所述控制模块与所述驱动模块电连接，所述控制模块用于控制所述驱动模块，以驱动所述驱动模块；

气泵，所述气泵用于进行空气压缩，所述音圈电机设置在所述气泵内，所述音圈电机用于为所述气泵在进行空气压缩时提供推力。

根据本申请第三方面实施例的呼吸机，所述呼吸机包括如第二方面实施例所述的空气压缩系统。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请做进一步的说明，其中：

图1为本申请一个实施例所提供的音圈电机的结构分解图；

图2为图1中所示的动子组件的结构示意图；

图3为图1中所示的定子组件的结构示意图；

图4为本申请另一实施例所提供的音圈电机的剖视图。

附图标记：

定子组件100、磁性组件110、第一导磁体111、磁性金属件112、第二导磁体113、定子主体120、容置腔121；

动子组件200、密封件210、动子主体220、非导磁金属件221、直线光轴222、弹性件223、金属线圈224。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。

本申请的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

下面参照图1-4描述根据本申请实施例的音圈电机。

可以理解的是，如图1和图4所示，根据本申请实施例的音圈电机，包括：

定子组件100，定子组件100包括磁性组件110、定子主体120，磁性组件110固定设置于定子主体120的容置腔121内；

动子组件200，动子组件200位于容置腔121并位于与磁性组件110相对的一侧，动子组件200包括密封件210、动子主体220，动子主体220与磁性组件110弹性连接，密封件210设置于动子主体220远离磁性组件110的一侧，密封件210用于推动远离磁性组件110的位于密封件210一侧的气体，动子主体220用于在上电后相对于磁性组件110做直线往复运动。

通过设置有定子组件100和动子组件200，动子组件200包括密封件210、动子主体220，并且定子组件100包括磁性组件110、定子主体120，动子组件200、磁性组件110位于定子主体120内部的容置腔121且相对设置，动子组件200包括密封件210、动子主体220，动子主体220与磁性组件110弹性连接，动子主体220能够在上电后相对于磁性组件110做直线往复运动，进而使得动子主体220上的密封件210能够推动气体，以达到压缩气体的目的。因而，当动子主体220上电后，可以通过对动子主体220的运动幅度和运动频率进行更加精确的控制，以达到更加细致的压缩气体的目的，同时，在高速运动时，通过密封件210的设置，使得气体不容易发生泄露。因此，本申请的音圈电机，能够在压缩气体时作为压缩动力对气体进行更加细致的控制。

可以理解的是，如图2和图3所示，动子主体220包括非导磁金属件221、直线光轴222、弹性件223，直线光轴222的一端连接非导磁金属件221，直线光轴222的另一端穿设于磁性组件110并与磁性组件110活动连接，弹性件223套设于直线光轴222，弹性件223的两端分别与磁性组件110、非导磁金属件221连接。

具体地，弹性件223可以为金属弹簧。

可以理解的是，如图2和图3所示，磁性组件110包括第一导磁体111、磁性金属件112、第二导磁体113，直线光轴222的另一端依次穿过第一导磁体111、磁性金属件112、第二导磁体113、定子主体120，直线光轴222的另一端与第一导磁体111、磁性金属件112、第二导磁体113、定子主体120活动连接。

需要说明的是，定子主体120为壳体。

需要说明的是，通过设置直线光轴222，可以使得动子主体220能够进行线性的往复运动，避免在运动过程中发生位置偏移，进而发生漏气的情况。

可以理解的是，如图2和图4所示，动子主体220包括金属线圈224，金属线圈224的一端环绕设置于第一导磁体111、磁性金属件112、第二导磁体113的外侧，金属线圈224的另一端与非导磁金属件221连接，金属线圈224用于上电后产生使动子主体220做直线往复运动的力，并根据所加载的电流调节力的大小。

需要说明的是，通过设置第一导磁体111、磁性金属件112、第二导磁体113可以有效增强磁场强度，可以对金属线圈224提供更大的推力和拉力。

需要说明的是，金属线圈224可以为铜线圈。

可以理解的是，如图4所示，磁性组件110、动子组件200位于容置腔121内，容置腔121设置有供动子主体220做直线往复运动的通道。

可以理解的是，如图4所示，密封件210位于远离磁性组件110的非导磁金属件221的一侧，密封件210的侧面与通道的侧壁抵接。

可以理解的是，如图4所示，磁性组件110远离动子主体220的一侧与定子主体120抵接。

可以理解的是，如图4所示，非导磁金属件221开设有第一安装孔，直线光轴222的一端开设有第二安装孔，螺钉依次穿过第一安装孔、第二安装孔以使直线光轴222与非导磁金属件221连接。

可以理解的是，如图4所示，第一导磁体111靠近非导磁金属件221的一侧设置有连接块，弹性件223的一端与连接块连接。

下面对音圈电机的工作原理进行描述。

金属线圈224上电后，其所通过的电流为交变电流，存在幅度大小和频率大小，通过调节电流幅度，可以控制针对非导磁金属件221和密封件210的推力和拉力的大小，通过控制频率大小，可以控制非导磁金属件221和密封件210的往复频率。

下面描述根据本申请实施例的空气压缩系统。

根据本申请实施例的空气压缩系统，包括：

如上述实施例的音圈电机；

驱动模块，驱动模块与音圈电机电连接；

控制模块，控制模块与驱动模块电连接，控制模块用于控制驱动模块，以驱动驱动模块；

气泵，气泵用于进行空气压缩，音圈电机设置在气泵内，音圈电机用于为气泵在进行空气压缩时提供推力。

需要说明的是，音圈电机通过在气泵内充当动力结构的角色，可以在压缩空气的同时向使用者体内泵气，同时，控制模块还可以与心率监测传感器电连接，或者与脉搏传感器电连接，又或者与呼吸频率传感器电连接，可以根据使用者的心率、脉搏或者呼吸频率精细调节音圈电机的运动幅度和运动频率，便可以精细调节每次泵气的气量和每次泵气的频率。

根据本申请实施例的呼吸机，呼吸机包括如上述实施例的空气压缩系统。

上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (7)

1.一种音圈电机，其特征在于，包括：

定子组件，所述定子组件包括磁性组件、定子主体，所述磁性组件固定设置于所述定子主体的容置腔内；

动子组件，所述动子组件位于所述容置腔并位于与所述磁性组件相对的一侧，所述动子组件包括密封件、动子主体，所述动子主体与所述磁性组件弹性连接，所述密封件设置于所述动子主体远离所述磁性组件的一侧，所述密封件用于推动远离所述磁性组件的位于所述密封件一侧的气体，所述动子主体用于在上电后相对于所述磁性组件做直线往复运动；

所述动子主体包括非导磁金属件、直线光轴、弹性件，所述直线光轴的一端连接所述非导磁金属件，所述直线光轴的另一端穿设于所述磁性组件并与所述磁性组件活动连接，所述弹性件套设于所述直线光轴，所述弹性件的两端分别与所述磁性组件、所述非导磁金属件连接；

所述磁性组件、所述动子组件位于所述容置腔内，所述容置腔设置有供所述动子主体做直线往复运动的通道；所述密封件位于远离所述磁性组件的所述非导磁金属件的一侧，所述密封件的侧面与所述通道的侧壁抵接。

2.根据权利要求1所述的音圈电机，其特征在于，所述磁性组件包括第一导磁体、磁性金属件、第二导磁体，所述直线光轴的另一端依次穿过所述第一导磁体、所述磁性金属件、所述第二导磁体、所述定子主体，所述直线光轴的另一端与所述第一导磁体、所述磁性金属件、所述第二导磁体、所述定子主体活动连接。

3.根据权利要求2所述的音圈电机，其特征在于，所述动子主体包括金属线圈，所述金属线圈的一端环绕设置于所述第一导磁体、所述磁性金属件、所述第二导磁体的外侧，所述金属线圈的另一端与所述非导磁金属件连接，所述金属线圈用于上电后产生使所述动子主体做直线往复运动的力，并根据所加载的电流调节力的大小。

4.根据权利要求2所述的音圈电机，其特征在于，所述磁性组件远离所述动子主体的一侧与所述定子主体抵接。

5.根据权利要求1所述的音圈电机，其特征在于，所述非导磁金属件开设有第一安装孔，所述直线光轴的一端开设有第二安装孔，螺钉依次穿过所述第一安装孔、所述第二安装孔以使所述直线光轴与所述非导磁金属件连接。

6.一种空气压缩系统，其特征在于，包括：

如权利要求1至5任意一项所述的音圈电机；

驱动模块，所述驱动模块与所述音圈电机电连接；

控制模块，所述控制模块与所述驱动模块电连接，所述控制模块用于控制所述驱动模块，以驱动所述驱动模块；

气泵，所述气泵用于进行空气压缩，所述音圈电机设置在所述气泵内，所述音圈电机用于为所述气泵在进行空气压缩时提供推力。

7.一种呼吸机，其特征在于，所述呼吸机包括如权利要求6所述的空气压缩系统。