空压机的制作方法

1.本发明涉及空压机制造技术领域，具体地，涉及一种空压机。


背景技术：

2.空气压缩机简称空压机，是一种压缩气体的机械设备，它将电机或燃油机输入的机械能转换为气体压力，提供气源动力，是气动系统的核心设备。
3.相关技术中，空压机的出风端的气流调节不方便，使用寿命低。


技术实现要素：

4.本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：
5.相关技术中，医用呼吸机风机需要随着患者呼吸的呼及吸迅速，准确的调整转速，为患者肺部瞬时需要的压力、流量输出对应参数的空气或氧气。但这种急加速、急减速对于风机的轴承、电机、控制器都有高频、高响应性和高精确度的要求，这种交变工况对于高速轴承的可靠性和寿命、电机的输出功率及散热、控制器的高频率及响应性都提出了很高的挑战。
6.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种。
7.本发明实施例的空压机包括：第一壳，所述第一壳具有出风口；第二壳，所述第二壳设在所述第一壳远离所述出风口的一端，所述第二壳的一部分穿设在所述第一壳内，所述第二壳具有与所述出风口连通的进风口；压缩组件，所述压缩组件设在所述第一壳内且所述压缩组件的一部分位于所述第二壳内，以在所述第二壳内对气体进行压缩，所述第二壳可相对于所述第一壳沿所述第一壳的长度方向可移动，以便调整所述第二壳的内周面和所述压缩组件的外周面之间的间隙以调整所述出风口的气流的流量和压比。
8.本发明实施例的空压机，设置第一壳和第二壳，从而动态调节空压机的出气端的气体状态参数，满足不同呼吸特征客户的循环空气需求，降低空压机对电机和控制器的响应性要求，减少变工况条件下电机和控制器的损耗及系统噪声，延长了空压机的使用寿命，进一步提供个性化的呼吸机使用体验。
9.在一些实施例中，所述空压机还包括：安装件，所述安装件设在所述第二壳上，所述安装件上设有沿所述第一壳的长度方向延伸的螺纹通孔；驱动件，所述驱动件的外周面设有与所述螺纹通孔配合的螺纹，所述驱动件可转动地穿设在所述螺纹通孔内，以便所述驱动件驱动所述安装件沿所述第一壳的长度方向移动。
10.在一些实施例中，所述空压机还包括第一电机，所述第一电机设在所述第一壳上，所述第一电机与所述安装件沿所述第一壳的长度方向间隔相对设置，所述驱动件远离所述安装件的一端与所述第一电机相连，以便带动所述驱动件转动。
11.在一些实施例中，所述第一壳朝向所述第二壳的一侧设有第一滑动面，所述第二壳朝向所述第一壳的一侧设有与所述第一滑动面配合的第二滑动面。
12.在一些实施例中，所述空压机还包括密封件，所述密封件设在所述第一滑动面朝向所述第二滑动面的一侧，和/或所述密封件设在所述第二滑动面朝向所述第一滑动面的一侧。
13.在一些实施例中，所述空压机还包括：第一叶轮，所述第一叶轮可转动地设在所述第二壳内；第二电机，所述第二电机设在所述第一壳内，所述第二电机的外周面和所述第一壳的内周面间隔设置以形成气流通道，所述气流通道的两端分别与所述进风口和所述出风口连通，所述第二电机与所述第一叶轮相连，以便带动所述第一叶轮转动。
14.在一些实施例中，所述空压机还包括调节组件，所述调节组件与所述第二壳和所述气流通道中的至少一者连通，所述调节组件用于排出部分压缩气体，以便调节所述出风端的压缩气体的流量和压比。
15.在一些实施例中，所述调节组件与所述进风端连通且位于所述第一叶轮远离所述第二电机的一侧，以便经所述调节组件排出的压缩气体流入所述第一壳。
16.在一些实施例中，所述空压机还包括：蜗壳，所述蜗壳包括腔室、第一流道和第二流道，所述腔室与所述气流通道连通，所述第一流道与所述腔室连通并环绕在所述腔室的外周侧，所述第二流道与所述腔室连通并环绕在所述腔室的外周侧，所述出风端形成在所述第一流道上；第二叶轮和涡轮，所述第二叶轮和所述涡轮均可转动地设在所述蜗壳内，所述第二叶轮和所述涡轮相连，以便所述涡轮带动所述第二叶轮转动，所述第二叶轮和所述第一流道沿内外方向间隔相对设置，以便经所述第二叶轮增压为高压气体通过所述第一流道排出，所述涡轮与所述第二流道沿内外方向间隔设置，以便所述第二流道内的气体驱动所述涡轮转动。
17.在一些实施例中，所述调节组件与所述第二流道连通，以便压缩气体流入所述第二流道以驱动所述涡轮转动。
附图说明
18.图1是本发明第一实施例的空压机的结构示意图。
19.图2是本发明第二实施例的空压机的结构示意图。
20.图3是本发明第二实施例的空压机的第二壳移动的结构示意图。
21.图4是本发明第三实施例的空压机的结构示意图。
22.附图标记：
23.空压机100；
24.第一壳1；出风口11；气流通道111；第二壳2；进风口21；第一通道22；第二通道23；
25.压缩组件3；第一叶轮31；第二电机32；
26.第二叶轮4；涡轮5；蜗壳6；腔室61；第一流道62；第二流道63；第一电机7；安装件8；驱动件9；调节组件10；阀门101；阀门控制器102。
具体实施方式
27.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
28.下面参考附图描述根据本发明实施例的空压机100。
29.如图1-4所示，根据本发明实施例的包括第一壳1、第二壳2和压缩组件3。
30.第一壳1具有出风口11，第二壳2设在第一壳1远离出风口11的一端，且第二壳2的一部分穿设在第一壳1内，第二壳2具有与出风口11连通的进风口21。具体地，如图1-4所示，第一壳1设在第二壳2的左侧，第二壳2的左端部穿设在第一壳1的右端部上，第一壳1的左端设有出风口11，第二壳2的右端设有进风口21，进风口21与出风口11连通，使得气体从进风口21流入第一壳1内且在第一壳1壳内进行压缩，通过第二壳2的出风口11排出。
31.压缩组件3设在第一壳1内且压缩组件3的一部分位于第二壳2内，以在第二壳2内对气体进行压缩，第二壳2可相对于第一壳1沿第一壳1的长度方向(如图1所示的左右方向)可移动，以便调整第二壳2的内周面和压缩组件3的外周面之间的间隙以调整出风口11的气流的流量和压比。具体地，如图1-4所示，压缩组件3包括第一叶轮31和第二电机32，第一叶轮31可转动地设在第二壳2内，第二电机32的一部分设在第一壳1内，第二电机32的另一部分设在第二壳2内，第二电机32与第一叶轮31相连，从而带动第一叶轮31在第二壳2内转动，使得气流在第二壳2内压缩，左右移动第二壳2的位置，调节第二壳2的内周面与第一叶轮31之间的间隙，从而增加了第一叶轮31的叶顶间泄露损失，降低了空压机100的气动效率，调增出风口11的气流的流量和压比，在不需要高压升流量时，不调整电机转速，通过降低气动效率来调节气动参数。换言之，通过第二壳2的往复移动变化来代替空压机100转子转速的往复变化，从而降低空压机100对第二电机32和控制器的响应性要求，减少变工况条件下第二电机32和控制器的损耗及系统噪声。
32.本发明实施例的空压机100，设置第一壳1和第二壳2，可使得空压机100转速在启动后达到恒定转速后，通过控制第二壳2沿左右方向滑动，调节第一叶轮31的叶前间隙，从而调节第一壳1和第二壳2内的气动效率、流量和压比，以调节出风口11的气流的流量和压比，减小变工控运行下对于轴承、第二电机32、控制器的损耗，降低对于轴承、第二电机32、控制器频率、响应性和精确度的要求，延长了空压机100的使用寿命。
33.在一些实施例中，空压机100还包括安装件8和驱动件9。
34.安装件8设在第二壳2上，安装件8上设有沿第一壳1的长度方向延伸的螺纹通孔。具体地，如图1-4所示，安装件8可以为安装板或安装块且固定在第二壳2上，第二壳2随着安装件8沿左右方向移动，安装件8上设有沿左右方向贯穿安装件8的螺纹通孔。
35.驱动件9的外周面设有与螺纹通孔配合的螺纹，驱动件9可转动地穿设在螺纹通孔内，以便驱动件9驱动安装件8沿第一壳1的长度方向移动。具体地，如图1-4所示，驱动件9可以为螺纹杆，螺纹杆穿设在螺纹通孔内，通过转动螺纹杆以带动安装件8沿左右方向移动，从而驱动滑动件沿左右方向移动以调节第二壳2的内周面与第一叶轮31之间的间隙。
36.在一些实施例中，空压机100还包括第一电机7，第一电机7设在第一壳1上且与安装件8沿第一壳1的长度方向间隔相对设置，驱动件9远离安装件8的一端与第一电机7相连，以便带动驱动件9转动。具体地，如图1-4所示，第一电机7设在第一壳1上且与安装件8沿左右方向间隔相对设置，驱动件9的左端与第一电机7相连，通过控制第一电机7带动驱动件9转动，从而带动第二壳2左右移动。
37.在一些实施例中，第一壳1朝向第二壳2的一侧设有第一滑动面(图中未示意出)，第二壳2朝向第一壳1的一侧设有与第一滑动面配合的第二滑动面(图中未示意出)。具体地，第一壳1内周面设有第一滑动面，第二壳2的外周面设有第二滑动面，第一滑动面和第二
滑动面滑动配合，从而使得第二壳2沿左右方向流畅地转动。
38.在一些实施例中，空压机100还包括密封件(图中未示意出)，密封件设在第一滑动面朝向第二滑动面的一侧，和/或密封件设在第二滑动面朝向第一滑动面的一侧。具体地，密封件可以为橡胶密封垫，可根据实际情况设在第一滑动面或第二滑动面上，从而通过密封件防止压缩气体从第一滑动面和第二滑动面之间的缝隙泄漏，保证了出风口11的气流和压比。
39.在一些实施例中，压缩组件3还包括第一叶轮31和第二电机32。
40.第一叶轮31可转动地设在第二壳2内，第二电机32设在第一壳1内，第二电机32的外周面和第一壳1的内周面间隔设置以形成气流通道111，气流通道111的两端分别与进风口21和出风口11连通，第二电机32与第一叶轮31相连，以便带动第一叶轮31转动。由此，使得压缩组件3设置更加合理。
41.在一些实施例中，空压机100还包括调节组件10，调节组件10与第二壳2和气流通道111中的至少一者连通，调节组件10用于排出部分压缩气体，以便调节出风端的压缩气体的流量和压比。具体地，如图1-4所示，调节组件10的进口与第二壳2和气流通道111的至少一者连通，将第一壳1或第二壳2内的部分压缩气体通过调节组件10排出，进一步调节出风口11的压缩气体的流量和压比。
42.在一些实施例中，调节组件10与进风端连通且位于第一叶轮31远离第二电机32的一侧，以便经调节组件10排出的压缩气体流入第一壳1。具体地，如图1-4所示，调节组件10的出口与第二壳2连通且位于第一叶轮31的右侧，从而通过调节组件10流出的气体重新通过第一叶轮31加压后流入进气通道，提高了空压机100的工作效率，也防止气流直接流入气流通道111内，导致气流通道111内的气体内部流场造成极强的扰动，从而减小了气流通道111内的流动损失。
43.在一些实施例中，空压机100还包括蜗壳6、第二叶轮4和涡轮5。
44.蜗壳6包括腔室61、第一流道62和第二流道63，腔室61与气流通道111连通，第一流道62与腔室61连通并环绕在腔室61的外周侧，第二流道63与腔室61连通并环绕在腔室61的外周侧，出风口11形成在第一流道62上。
45.第二叶轮4和涡轮5均可转动地设在蜗壳6内，第二叶轮4和涡轮5相连，以便涡轮5带动第二叶轮4转动，第二叶轮4和第一流道62沿内外方向间隔相对设置，以便经第二叶轮4增压为高压气体通过第一流道62排出，涡轮5与第二流道63沿内外方向间隔设置，以便第二流道63内的气体驱动涡轮5转动。
46.具体地，如图4所示，腔室61在左右方向上贯穿蜗壳6，在腔室61的外周侧环绕设置有第一流道62和第二流道63，出风口11形成在第一流道62的自由端，第二叶轮4和涡轮5均可转动地设在腔室61内，第二叶轮4和第一流道62的入口沿内外方向相对设置，涡轮5和第二流道63的出口沿内外方向相对设置，出风口11可与外部设备(例如：中冷器、加湿器和燃料电池电堆)相连，第二流道63的进口与燃料电池电堆的废气的出口连通，将燃料电池电堆的废气通过第二流道63流入腔室61内以驱动涡轮5转动，进而带动第二叶轮4转动，提高了第二电机32的工作效率，减小了第二电机32的能量耗损。可以理解的是：此方案应用在燃料电池用的空压机100上或第二流道63内的压力低于第一流道62内的压力的空压机100上。
47.在一些实施例中，调节组件10与第二流道63连通，以便压缩气体流入第二流道63
以驱动涡轮5转动。具体地，如图1所示，调节组件10的出口与第二流道63连通，从而通过调节组件10流出的气体流入第二通道23内以驱动涡轮5转动，从而带动第二叶轮4转动，提高了空压机100的工作效率。
48.在一些实施例中，第二壳还具有第一通道22，第一通道22的两端分别与气流通道和进风口连通，以便气流通道内的压缩气体通过第一通道22流入进风口，调节组件设在第一通道22内。具体地，如图2-3所示，第二壳内设有第一通道22，第一通道22的左端与气流通道连通，第一通道22的右端与进风口连通，调节组件设在第一通道22内，从而通过调节组件设置，以便控制流出第一通道22内的压缩气体的流量和压比，从而控制出风口流出的压缩气体的流量和压比。
49.在一些实施例中，空压机还具有第二通道23，第二通道23的两端分别进风口和出风口连通，第二通道23的两端分别与出风口和进风口连通，以便出风口内的压缩气体通过第二通道23流入进风口，调节组件设在第二通道23内。具体地，如图1所示，第一通道22的左端与出风口连通，第二通道23的右端与进风口连通，调节组件设在第二通道23内，从而通过调节组件设置，控制第二通道23内流出压缩气体的流量和压比，从而控制出风口流出的压缩气体的流量和压比。
50.可以理解地是，第二通道23可以为波纹管、伸缩管或软管中的任一种。
51.在一些实施例中，如图1-4所示，调节组件包括阀门101、阀门控制器102以及阀门电机(图中未示意出)，阀门电机分别与阀门控制器102和阀门101相连，阀门控制器102控制电机转动以带动阀门101，阀门101设在第一通道22和第二通道23内，阀门控制器102根据实际情况控制阀门电机，通过阀门电机带动阀门101在第一通道22和第二通道23内移动，从而控制第一通道22和第二通道23的开度的大小，以便控制流过第一通道22和第二通道23的气流，调整出风端的压缩气体的流量和压比。
52.可以理解的是：本发明实施例的空压机100可应用在在呼吸机上，病人呼吸的实际参数将不再发给第二电机32控制器，而是反馈给第一电机7或阀门电机，通过调整第二壳2的内周面和压缩组件3的外周面的间隙，或使得一部分压缩气体泄露，从而调整出气口的压比和流量。
53.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。
54.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
55.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的
普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
56.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
57.在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等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发明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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
58.尽管已经示出和描述了上述实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本发明的保护范围内。