[發(fā)明專(zhuān)利]一種高速微型適用于呼吸機(jī)的三元流渦輪風(fēng)機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110673212.6
• 申請(qǐng)日: 2021-06-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113339299B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏義坤;肖康;陳雨彬;楊徽;王政道;張煒;朱祖超
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F04D25/08
• 分類(lèi)號(hào): F04D25/08;F04D17/08;F04D29/28;F04D29/30;F04D29/44;F04D29/42;F04D29/66;A61M16/00
• 代理公司: 杭州橙知果專(zhuān)利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33261
• 代理人: 杜放

本發(fā)明提供一種高速微型適用于呼吸機(jī)的三元流渦輪風(fēng)機(jī)，包括蝸殼，所述蝸殼設(shè)有風(fēng)道、與所述風(fēng)道相連通的腔體、與所述腔體相連通的進(jìn)風(fēng)口及與所述風(fēng)道相連通的出風(fēng)口；流葉輪，設(shè)于所述腔體內(nèi)；旋轉(zhuǎn)軸，與所述流葉輪相連；驅(qū)動(dòng)電機(jī)，與所述旋轉(zhuǎn)軸相關(guān)聯(lián)；還包括無(wú)葉擴(kuò)壓器，所述無(wú)葉擴(kuò)壓器沿著所述流葉輪的周向方向所布置，并位于所述蝸殼和所述流葉輪之間；本發(fā)明所設(shè)計(jì)的三元流渦輪風(fēng)機(jī)通過(guò)設(shè)置無(wú)葉擴(kuò)壓器，實(shí)現(xiàn)流葉輪和蝸殼之間的無(wú)縫連接，可以有效防止流體在葉片間的泄露，減少機(jī)械摩擦損耗；并且無(wú)葉擴(kuò)壓器可以有效改善葉片尾部流動(dòng)狀態(tài)，得到較大的靜壓升。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于渦輪風(fēng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高速微型適用于呼吸機(jī)的三元流渦輪風(fēng)機(jī)。

背景技術(shù)

目前瑞士Micronel公司U65H2型雙葉輪渦輪風(fēng)機(jī)，是呼吸機(jī)中常用的蝸輪風(fēng)機(jī)。該型號(hào)的風(fēng)機(jī)流量為50～370L/min，采用二元雙葉輪做功，功率大，在200L/min的典型工作狀態(tài)條件下，風(fēng)機(jī)可提供最高達(dá)10472Pa的靜壓升，最佳氣動(dòng)效率保持在58.3％。

需要進(jìn)一步的對(duì)呼吸機(jī)的渦輪風(fēng)機(jī)進(jìn)行技術(shù)革新，提升渦輪風(fēng)機(jī)的靜壓升和最佳氣動(dòng)效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種提高氣動(dòng)效率的高速微型適用于呼吸機(jī)的三元流渦輪風(fēng)機(jī)。

本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)上述目的，提供如下技術(shù)方案，一種高速微型適用于呼吸機(jī)的三元流渦輪風(fēng)機(jī)，包括

蝸殼，所述蝸殼上設(shè)有風(fēng)道、與所述風(fēng)道相連通的腔體、與所述腔體相連通的進(jìn)風(fēng)口及與所述風(fēng)道相連通的出風(fēng)口；

旋轉(zhuǎn)軸，穿設(shè)于所述腔體內(nèi)；

驅(qū)動(dòng)電機(jī)，與所述旋轉(zhuǎn)軸相關(guān)聯(lián)；

三元流葉輪，所述三元流葉輪具有通孔，所述三元流葉輪穿設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)軸上，且所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以帶動(dòng)所述三元流葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)；

無(wú)葉擴(kuò)壓器，所述無(wú)葉擴(kuò)壓器沿著所述三元流葉輪的周向方向所布置，并位于所述蝸殼和所述三元流葉輪之間，且所述三元流葉輪的出口和蝸殼通過(guò)無(wú)葉擴(kuò)壓器無(wú)縫連接；

流體通道，設(shè)于所述無(wú)葉擴(kuò)壓器上，所述三元流葉輪的出口與所述流體通道相連通，所述蝸殼的風(fēng)道與所述流體通道相連通，流體沿著所述進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入流體通道，然后從所述流體通道進(jìn)入風(fēng)道，再由所述出風(fēng)口排出。

本發(fā)明所設(shè)計(jì)的三元流渦輪風(fēng)機(jī)通過(guò)設(shè)置無(wú)葉擴(kuò)壓器，實(shí)現(xiàn)流葉輪和蝸殼之間的無(wú)縫連接，可以有效防止流體在葉片間的泄露，減少機(jī)械摩擦損耗；并且無(wú)葉擴(kuò)壓器可以有效改善葉片尾部流動(dòng)狀態(tài)，得到較大的靜壓升；同時(shí)，相對(duì)于二元葉輪來(lái)說(shuō)，三元葉片在設(shè)計(jì)時(shí)優(yōu)化葉片的進(jìn)出安放角、葉片數(shù)、扭曲葉片各截面形狀等要素，能夠適應(yīng)流體的真實(shí)流態(tài)，從而形成較好的葉片表面載荷分布，從而獲得最優(yōu)的葉片表面速度分布，能有效地減少流動(dòng)損失，從而達(dá)到提高效率的目的。

可選的，所述三元流葉輪具有多個(gè)均勻分布的螺旋曲線型的三元葉片；基于三元分析所設(shè)計(jì)的螺旋曲線型的三元葉片可以減少流體在葉片表面的流動(dòng)損失。

可選的，所述三元葉片的葉片長(zhǎng)度38％處為扭轉(zhuǎn)方向分界點(diǎn)，葉頂至38％處扭轉(zhuǎn)28.3°，38％葉末段反向扭轉(zhuǎn)28.3°。

可選的，所述三元葉片的數(shù)量為9個(gè)，所述三元葉片的入口角為135°，出口角為72°；三元葉片的數(shù)量為9個(gè)、入口角為135°、出口角為72°，可以最大限度的增加渦輪風(fēng)機(jī)的性能。

可選的，所述蝸殼上設(shè)有前蓋板，所述前蓋板與所述三元流葉輪之間的間距為1.5mm。

可選的，所述無(wú)葉擴(kuò)壓器與所述蝸殼無(wú)縫焊接；無(wú)縫焊接可以增加渦輪風(fēng)機(jī)整體的氣密性，減少機(jī)械摩擦。