低噪声风机的制作方法
【专利说明】低噪声风机
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]不适用
技术领域
[0003]本公开内容大致涉及一种气压缩机，特别涉及一种离心风机。
【背景技术】
[0004]可以向具有诸如慢性呼吸衰竭等呼吸系统损伤的患者提供呼吸机以辅助他们的呼吸，或者在严重的情况下，完全接管呼吸功能。呼吸机通常在吸气间隔期间提供具有升高压力的空气流或者其他呼吸气体，接着在呼气间隔里使加压的空气转向，从而患者的肺里的空气能够被自然地排出。可以在检测到患者自然吸气之后或利用呼吸机开始吸气间隔。
[0005]可以使用具有各种尺寸且能够提供不同范围的空气流量和压力的呼吸机。例如，与成年患者相比，新生儿患者需要更低的压力和更少的每次呼吸的空气体积，然而，许多常规呼吸机不能够提供体积和压力在该范围内的压缩空气的准确输送。
[0006]在利用风机对提供给患者的气体加压的一些常规呼吸机中，所使用的风机声音较大，使得患者房间中的噪声水平通常为65dB以上。该噪声水平可能打扰患者的休息和睡眠以及使护理人员变得疲劳，并且还可能因掩盖了提供患者状况的指示的自然呼吸声音而进一步妨碍对患者的诊断和监测。
【发明内容】
[0007]优选地提供一种安静的小型风机，该风机可以准确地提供具有大范围的流量和压力的压缩气体的流动。
[0008]在某些实施例中，公开了一种风机，其具有叶轮，该叶轮包括叶轮板和均附接于叶轮板的多个叶片。各个叶片具有末端和前沿面，该前沿面包括与末端邻近的第一部分。第一部分具有在0.03英寸至0.20英寸的范围内的第一半径。
[0009]在某些实施例中，公开了一种叶轮，该叶轮包括:叶轮板，其包括具有第一半径的外边缘；以及多个叶片，其附接于叶轮板。多个叶片中的每一个叶片包括前沿面和位于外边缘处的末端，该前沿面具有从末端延伸的第一部分以及以第二半径从第一部分延伸的第二部分，第二半径在0.14英寸至0.16英寸的范围内。
【附图说明】
[0010]【附图说明】为提供对本发明的进一步理解并且并入说明书且构成说明书的一部分，示出了本发明所披露的实施例，附图连同说明书一起用于解释所披露的实施例的原理。在附图中:
[0011]图1和图2是根据本发明的某些方面的示例性风机的顶部透视图和底部透视图。
[0012]图3是根据本发明的某些方面的图1的风机的分解图。
[0013]图4是根据本发明的某些方面的示例性叶轮的透视图。
[0014]图5是常规叶轮的透视图。
[0015]图6是根据本发明的某些方面的图3的叶轮的叶片末端的放大俯视图。
[0016]图7是根据本发明的某些方面的图1的风机的截面图。
[0017]图8是根据本发明的某些方面的图7的一部分的放大视图。
[0018]图9A至图9C是根据本发明的某些方面的包覆成型的顶部壳体的透视图。
【具体实施方式】
[0019]优选地提供一种相对小且安静的风机，该风机可以准确地提供具有大范围的流量和压力的压缩气体流。
[0020]在下面的详细描述中，阐述了若干具体细节，以提供对本发明的全面理解。然而，对于本领域普通技术人员而言显而易见的是，可以在不具有一些具体细节的情况下来实施本发明的实施例。在其他实例中，为避免使本发明不清楚，没有详细示出公知的结构和技术。在所参考的附图中，相似标记的元件相同或实质上相似。附图标记可以附有字母后缀，以表示共同元件的单独实例，而在没有后缀字母的情况下，这些实例由相同的标号一般性地标示ο
[0021]虽然本文中的说明涉及提供压缩空气作为医用呼吸机的一部分，然而本发明所公开的构思和方法可应用于也将从安静的便携式压缩空气源受益的其他领域。例如，通常用于将树叶及小的花园碎肩吹成堆的常规的吹叶机声音很大，并且该类型的风机可以有利地替代现有的风机。
[0022]图1和图2是根据本发明的某些方面的示例性风机100的顶部透视图和底部透视图。在图1的构造中，风机100吸入环境空气，或者如果风机100与气源连接，则风机100经由壳体112的贯穿入口 119引入其他气体。叶轮160可以以高达例如30，000转/分钟(rpm)的可变速度旋转，以离心地加速空气并在出口 118处提供加压的气流。在该实施例中，壳体112包括被多个夹子114保持在一起的两部分112T和112B (见图3)。剖面线A-A表示图7的截面图。
[0023]图2是在风机100被旋转以使底部壳体部分112B可见的情况下的图1的风机100的透视图。电动机120附接在壳体112上，并且电动机的轴(图2中不可见)穿过壳体112并与叶轮160连接。
[0024]图3是根据本发明的某些方面的图1的风机100的分解图。顶部壳体部分112T具有叶轮空腔119。当将风机100组装起来时，叶轮160至少局部布置在叶轮空腔119中。壳体112包括顶部壳体部分112T与底部壳体部分112B配合时所形成的收集器116。在该实例中，收集器116成形为沿着壳体112的径向平面具有圆形横截面轮廓的蜗壳，其中，随着围绕蜗壳相距出口 118的距离减小，轮廓的面积单调地增大。在某些实施例中，蜗壳可以具有非圆形的轮廓。在某些实施例中，轮廓的面积可以在蜗壳的一部分上恒定。
[0025]顶部壳体部分112T和底部壳体部分112B还分别包括边缘124U和124L，当风机100被组装起来并包围叶轮空腔以共同限定将叶轮空腔119与收集器116连接起来的狭槽(图3中不可见)时，边缘124U和124L是彼此邻近的。底部壳体部分112B还包括与边缘124L相邻的壁部120和搁板122。将参考图7对风机100的该区域进行更详细的描述。
[0026]图4是常规叶轮10的透视图。该叶轮10具有多个叶片12和20，叶片12和20均具有前缘14和后缘16，虽然叶片20比叶片12短，但也共同称为“分流片(splitter)”。常规叶片12和20具有这样的三维曲率:该三维曲率具有从前缘14至后缘16的大致均一厚度，并且一些外拐角被倒圆角而内拐角被倒角。
[0027]图5是根据本发明的某些方面的示例性叶轮160的透视图。叶轮160包括叶轮板162，叶轮板162具有成形表面166和围绕旋转轴线161定心的圆形外边缘164。在该实施例中，存在与一组分流叶片171交替出现的一组长叶片170。长叶片170的未在分流叶片171中出现的一部分称为“导流片(inducer) ”173。各个叶片170和171具有入口边缘172、与外边缘164邻近的末端174以及上表面176，在该实例中，上表面176在沿大致径向弯曲的同时沿围绕轴线161的大致周向是平坦的。在图6中示出由标记为“B”的虚线椭圆表示的区域。
[0028]图6是根据本发明的某些方面的图5的叶轮160的叶片末端174的放大俯视图。示例性叶片170具有在末端174处相接的前沿面180和后沿面182。前沿面180包括第一部分177和第二部分175。在该实例中，第二部分175以与外边缘164的半径相同的半径R2从末端174延伸。第一部分177与第二部分175邻接并以半径R1延伸，该半径R1比R2小但比通常用于将外边缘倒圆角的半径大。在某些实施例中，半径R1可以在