低噪聲風(fēng)機(jī)的制作方法
【專利說(shuō)明】低噪聲風(fēng)機(jī)
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]不適用
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開(kāi)內(nèi)容大致涉及一種氣壓縮機(jī)，特別涉及一種離心風(fēng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0004]可以向具有諸如慢性呼吸衰竭等呼吸系統(tǒng)損傷的患者提供呼吸機(jī)以輔助他們的呼吸，或者在嚴(yán)重的情況下，完全接管呼吸功能。呼吸機(jī)通常在吸氣間隔期間提供具有升高壓力的空氣流或者其他呼吸氣體，接著在呼氣間隔里使加壓的空氣轉(zhuǎn)向，從而患者的肺里的空氣能夠被自然地排出?？梢栽跈z測(cè)到患者自然吸氣之后或利用呼吸機(jī)開(kāi)始吸氣間隔。
[0005]可以使用具有各種尺寸且能夠提供不同范圍的空氣流量和壓力的呼吸機(jī)。例如，與成年患者相比，新生兒患者需要更低的壓力和更少的每次呼吸的空氣體積，然而，許多常規(guī)呼吸機(jī)不能夠提供體積和壓力在該范圍內(nèi)的壓縮空氣的準(zhǔn)確輸送。
[0006]在利用風(fēng)機(jī)對(duì)提供給患者的氣體加壓的一些常規(guī)呼吸機(jī)中，所使用的風(fēng)機(jī)聲音較大，使得患者房間中的噪聲水平通常為65dB以上。該噪聲水平可能打擾患者的休息和睡眠以及使護(hù)理人員變得疲勞，并且還可能因掩蓋了提供患者狀況的指示的自然呼吸聲音而進(jìn)一步妨礙對(duì)患者的診斷和監(jiān)測(cè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]優(yōu)選地提供一種安靜的小型風(fēng)機(jī)，該風(fēng)機(jī)可以準(zhǔn)確地提供具有大范圍的流量和壓力的壓縮氣體的流動(dòng)。
[0008]在某些實(shí)施例中，公開(kāi)了一種風(fēng)機(jī)，其具有葉輪，該葉輪包括葉輪板和均附接于葉輪板的多個(gè)葉片。各個(gè)葉片具有末端和前沿面，該前沿面包括與末端鄰近的第一部分。第一部分具有在0.03英寸至0.20英寸的范圍內(nèi)的第一半徑。
[0009]在某些實(shí)施例中，公開(kāi)了一種葉輪，該葉輪包括:葉輪板，其包括具有第一半徑的外邊緣；以及多個(gè)葉片，其附接于葉輪板。多個(gè)葉片中的每一個(gè)葉片包括前沿面和位于外邊緣處的末端，該前沿面具有從末端延伸的第一部分以及以第二半徑從第一部分延伸的第二部分，第二半徑在0.14英寸至0.16英寸的范圍內(nèi)。
【附圖說(shuō)明】
[0010]【附圖說(shuō)明】為提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解并且并入說(shuō)明書(shū)且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，示出了本發(fā)明所披露的實(shí)施例，附圖連同說(shuō)明書(shū)一起用于解釋所披露的實(shí)施例的原理。在附圖中:
[0011]圖1和圖2是根據(jù)本發(fā)明的某些方面的示例性風(fēng)機(jī)的頂部透視圖和底部透視圖。
[0012]圖3是根據(jù)本發(fā)明的某些方面的圖1的風(fēng)機(jī)的分解圖。
[0013]圖4是根據(jù)本發(fā)明的某些方面的示例性葉輪的透視圖。
[0014]圖5是常規(guī)葉輪的透視圖。
[0015]圖6是根據(jù)本發(fā)明的某些方面的圖3的葉輪的葉片末端的放大俯視圖。
[0016]圖7是根據(jù)本發(fā)明的某些方面的圖1的風(fēng)機(jī)的截面圖。
[0017]圖8是根據(jù)本發(fā)明的某些方面的圖7的一部分的放大視圖。
[0018]圖9A至圖9C是根據(jù)本發(fā)明的某些方面的包覆成型的頂部殼體的透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]優(yōu)選地提供一種相對(duì)小且安靜的風(fēng)機(jī)，該風(fēng)機(jī)可以準(zhǔn)確地提供具有大范圍的流量和壓力的壓縮氣體流。
[0020]在下面的詳細(xì)描述中，闡述了若干具體細(xì)節(jié)，以提供對(duì)本發(fā)明的全面理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言顯而易見(jiàn)的是，可以在不具有一些具體細(xì)節(jié)的情況下來(lái)實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例。在其他實(shí)例中，為避免使本發(fā)明不清楚，沒(méi)有詳細(xì)示出公知的結(jié)構(gòu)和技術(shù)。在所參考的附圖中，相似標(biāo)記的元件相同或?qū)嵸|(zhì)上相似。附圖標(biāo)記可以附有字母后綴，以表示共同元件的單獨(dú)實(shí)例，而在沒(méi)有后綴字母的情況下，這些實(shí)例由相同的標(biāo)號(hào)一般性地標(biāo)示ο
[0021]雖然本文中的說(shuō)明涉及提供壓縮空氣作為醫(yī)用呼吸機(jī)的一部分，然而本發(fā)明所公開(kāi)的構(gòu)思和方法可應(yīng)用于也將從安靜的便攜式壓縮空氣源受益的其他領(lǐng)域。例如，通常用于將樹(shù)葉及小的花園碎肩吹成堆的常規(guī)的吹葉機(jī)聲音很大，并且該類型的風(fēng)機(jī)可以有利地替代現(xiàn)有的風(fēng)機(jī)。
[0022]圖1和圖2是根據(jù)本發(fā)明的某些方面的示例性風(fēng)機(jī)100的頂部透視圖和底部透視圖。在圖1的構(gòu)造中，風(fēng)機(jī)100吸入環(huán)境空氣，或者如果風(fēng)機(jī)100與氣源連接，則風(fēng)機(jī)100經(jīng)由殼體112的貫穿入口 119引入其他氣體。葉輪160可以以高達(dá)例如30，000轉(zhuǎn)/分鐘(rpm)的可變速度旋轉(zhuǎn)，以離心地加速空氣并在出口 118處提供加壓的氣流。在該實(shí)施例中，殼體112包括被多個(gè)夾子114保持在一起的兩部分112T和112B (見(jiàn)圖3)。剖面線A-A表示圖7的截面圖。
[0023]圖2是在風(fēng)機(jī)100被旋轉(zhuǎn)以使底部殼體部分112B可見(jiàn)的情況下的圖1的風(fēng)機(jī)100的透視圖。電動(dòng)機(jī)120附接在殼體112上，并且電動(dòng)機(jī)的軸(圖2中不可見(jiàn))穿過(guò)殼體112并與葉輪160連接。
[0024]圖3是根據(jù)本發(fā)明的某些方面的圖1的風(fēng)機(jī)100的分解圖。頂部殼體部分112T具有葉輪空腔119。當(dāng)將風(fēng)機(jī)100組裝起來(lái)時(shí)，葉輪160至少局部布置在葉輪空腔119中。殼體112包括頂部殼體部分112T與底部殼體部分112B配合時(shí)所形成的收集器116。在該實(shí)例中，收集器116成形為沿著殼體112的徑向平面具有圓形橫截面輪廓的蝸殼，其中，隨著圍繞蝸殼相距出口 118的距離減小，輪廓的面積單調(diào)地增大。在某些實(shí)施例中，蝸殼可以具有非圓形的輪廓。在某些實(shí)施例中，輪廓的面積可以在蝸殼的一部分上恒定。
[0025]頂部殼體部分112T和底部殼體部分112B還分別包括邊緣124U和124L，當(dāng)風(fēng)機(jī)100被組裝起來(lái)并包圍葉輪空腔以共同限定將葉輪空腔119與收集器116連接起來(lái)的狹槽(圖3中不可見(jiàn))時(shí)，邊緣124U和124L是彼此鄰近的。底部殼體部分112B還包括與邊緣124L相鄰的壁部120和擱板122。將參考圖7對(duì)風(fēng)機(jī)100的該區(qū)域進(jìn)行更詳細(xì)的描述。
[0026]圖4是常規(guī)葉輪10的透視圖。該葉輪10具有多個(gè)葉片12和20，葉片12和20均具有前緣14和后緣16，雖然葉片20比葉片12短，但也共同稱為“分流片(splitter)”。常規(guī)葉片12和20具有這樣的三維曲率:該三維曲率具有從前緣14至后緣16的大致均一厚度，并且一些外拐角被倒圓角而內(nèi)拐角被倒角。
[0027]圖5是根據(jù)本發(fā)明的某些方面的示例性葉輪160的透視圖。葉輪160包括葉輪板162，葉輪板162具有成形表面166和圍繞旋轉(zhuǎn)軸線161定心的圓形外邊緣164。在該實(shí)施例中，存在與一組分流葉片171交替出現(xiàn)的一組長(zhǎng)葉片170。長(zhǎng)葉片170的未在分流葉片171中出現(xiàn)的一部分稱為“導(dǎo)流片(inducer) ”173。各個(gè)葉片170和171具有入口邊緣172、與外邊緣164鄰近的末端174以及上表面176，在該實(shí)例中，上表面176在沿大致徑向彎曲的同時(shí)沿圍繞軸線161的大致周向是平坦的。在圖6中示出由標(biāo)記為“B”的虛線橢圓表示的區(qū)域。
[0028]圖6是根據(jù)本發(fā)明的某些方面的圖5的葉輪160的葉片末端174的放大俯視圖。示例性葉片170具有在末端174處相接的前沿面180和后沿面182。前沿面180包括第一部分177和第二部分175。在該實(shí)例中，第二部分175以與外邊緣164的半徑相同的半徑R2從末端174延伸。第一部分177與第二部分175鄰接并以半徑R1延伸，該半徑R1比R2小但比通常用于將外邊緣倒圓角的半徑大。在某些實(shí)施例中，半徑R1可以在