專利名稱：端面壓縮型電動氣源裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及壓縮氣源技術，尤其涉及端面壓縮型電動氣源裝置。
技術背景在軍事、醫(yī)療衛(wèi)生及工業(yè)領域中，許多設備都需要用到氣源。在醫(yī)療衛(wèi)生領域，氣 源的典型應用是呼吸機。呼吸機的氣源一般可分為以下幾類壓縮氣體、氣缸/氣囊、離 心風機、渦輪機和軸流風機，其中除壓縮氣體氣源裝置外，其他氣源裝置均有電源要求， 需要蓄電池或外接電源。壓縮氣體氣源裝置可在無電源的場所給呼吸機提供適合壓力和 流量要求的氣體，但儲存壓縮氣體的鋼瓶重量較大，不適于搬運，因而不適合于野外環(huán) 境使用，而且每個鋼瓶的容量有限，用完之后需重新充氣，不能連續(xù)使用；氣缸/氣囊氣源裝置結構尺寸較大，工作時產(chǎn)生的噪音也較大，不適合用在醫(yī)療急救場合，特別不適合用于睡眠呼吸機等；離心風機氣源裝置很難達到較高的供氣壓力，不滿足急救呼吸機 氣壓要求，只能用于睡眠呼吸機；渦輪機氣源裝置體積小、供氣壓力高，但結構較復雜、 制造難度大、制造成本高；此外，還有軸流風機可提供氣流，但軸流風機葉片數(shù)量少， 氣流不平穩(wěn)，且能夠提供的氣壓較小，不適合用于呼吸機。 實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種結構簡單實用，由 高速直流電機驅(qū)動，便于攜帶，可提供平穩(wěn)、高壓比、大流量氣流，可用于呼吸機的端 面壓縮型電動氣源裝置。為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案。一種端面壓縮型電動氣源裝置，包括氣體壓縮裝置和為其提供動力的驅(qū)動電機，其 特征在于所述氣體壓縮裝置包括第一端蓋、第二端蓋、外環(huán)和葉輪，所述第一端蓋和第 二端蓋分別蓋設于外環(huán)的兩側，并與其構成一封閉腔體，所述葉輪套設于外環(huán)內(nèi)，并與 驅(qū)動電機相連，葉輪的兩端面設置有環(huán)槽，環(huán)槽內(nèi)設有將其均勻分隔為若干壓縮單元的 葉片，第一端蓋和第二端蓋上均設有進風道、出風道以及與葉輪上環(huán)槽位置對應的弧形 導氣槽，弧形導氣槽的一端與進風道連通，另一端與出風道連通。所述葉片為直線型，并沿環(huán)槽徑向布置。所述環(huán)槽、弧形導氣槽、進風道和出風道的橫截面均為半圓形。 所述進風道和出風道沿弧形導氣槽徑向布置。所述進風道的進風口和出風道的出風口處裝設有集氣嘴。 所述驅(qū)動電機為便于調(diào)速控制的高速直流電機。 與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的優(yōu)點在于1、 該端面壓縮型電動氣源裝置是在葉輪的兩端面設置環(huán)槽，通過在環(huán)槽內(nèi)均勻設置 多個葉片，用葉片將環(huán)槽分隔為若干壓縮單元，這種結構設計便于將環(huán)槽內(nèi)的多個壓縮 單元分布得非常均勻，使輸出的氣流十分平穩(wěn)；在氣流經(jīng)過這些壓縮單元的多次壓縮后， 可產(chǎn)生較高的輸出氣壓；在電機驅(qū)動葉輪高速運轉(zhuǎn)時，則可達到較大的輸出流量。2、 環(huán)槽、弧形導氣槽、進風道和出風道的橫截面均為半圓形，有利于減少氣流在裝 置內(nèi)受到阻力，保持氣流的順暢流通。3、 進風道和出風道都沿弧形導氣槽徑向布置，有利于在進風道的進風口和出風道的出風口處裝設集氣嘴，通過選用不同結構的集氣嘴，可將葉輪兩側的氣路并聯(lián)或串聯(lián)，或?qū)蓷l氣路分隔開并單獨使用，使得該裝置的可調(diào)節(jié)性和適應能力大大增強。將兩氣路并聯(lián)可相對提高輸出氣體的流量，將兩氣路串聯(lián)可增大輸出氣體的壓力，將兩條氣路 分隔開并單獨使用可得到較小的壓力和較小的流量。4、 該裝置的葉輪體積小、重量輕，使得整套裝置結構尺寸小，同時又適宜采用高速 直流電機驅(qū)動，這類電機轉(zhuǎn)速高、功率小、耗電低、使用安全的低壓直流電驅(qū)動，并且 便于通過控制其轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)該裝置輸出氣體的壓力和流量，使得該裝置具有便于攜帶、 適于在野外環(huán)境使用的特點。經(jīng)試驗測試表明，該端面壓縮型電動氣源裝置在葉輪直徑 為66mm,電機轉(zhuǎn)速為6000r/min的工況下，極限壓力高達9kPa，極限流量高達295L/min， 完全滿足醫(yī)療急救呼吸機等設備的供氣要求(醫(yī)療急救呼吸機的供氣要求為極限壓力 7kPa，極限流量120L/min)。


圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是圖1的A—A剖面視圖；圖3是本實用新型拆除集氣嘴后的左視結構示意圖；圖4是本實用新型的第一端蓋的立體結構示意圖；圖5是本實用新型的第一端蓋的主視圖；圖6是圖5的B—B剖面視圖；圖7是本實用新型的第二端蓋的立體結構示意圖； 圖8是本實用新型的第二端蓋的主視圖； 圖9是圖8的C一C剖面視圖；圖IO是本實用新型的葉輪的立體結構示意圖；圖11是本實用新型的葉輪的主視圖；圖12是圖11的D—D剖面視圖；圖13是本實用新型的外環(huán)的立體結構示意圖；圖14是本實用新型的外環(huán)的主視圖；圖15是本實用新型的外環(huán)的右側視圖；圖16是本實用新型的集氣嘴的立體結構示意圖；圖17是本實用新型的集氣嘴的主視圖；圖18是本實用新型的集氣嘴的俯視圖；圖19是圖18的E—E剖面視圖。圖中各標號表示I、 氣體壓縮裝置3、封閉腔體II、 第一端蓋 13、葉輪 21、輸出軸III、 第一進風道113、第一弧形導氣槽 122、第二出風道 131、壓縮單元2、高速直流電機 4、集氣嘴 12、第_"銅蓋 14、外環(huán) 22、無鍵襯套 112、第一出風道 121、第二進風道 123、第二弧形導氣槽 132、葉片具體實施方式
如圖1至圖19所示，本實用新型的一種端面壓縮型電動氣源裝置，包括氣體壓縮裝 置1和為其提供動力的高速直流電機2，氣體壓縮裝翼1包括第一端蓋11、第二端蓋12、 葉輪13和外環(huán)14，第一端蓋11和第二端蓋12分別蓋設于外環(huán)14的兩側，并與其構成 一封閉腔體3，葉輪13套設于外環(huán)14內(nèi)，高速直流電機2固定于第一端蓋11上，其輸 出軸21通過一無鍵襯套22與葉輪13連接。葉輪13的兩端面設置有橫截面為半圓形的 環(huán)槽，環(huán)槽內(nèi)設有將其分隔為30個壓縮單元131的30片葉片132，葉片132為直線型， 并沿環(huán)槽徑向均勻布置，這樣就保證了壓縮單元131的數(shù)量和均勻布置,使輸出的氣流 十分平穩(wěn)；在氣流經(jīng)過這些壓縮單元131的多次壓縮后，可產(chǎn)生較高的輸出氣壓；在高 速直流電機2驅(qū)動葉輪高速運轉(zhuǎn)時，則可達到較大的輸出流量。第一端蓋ll上設有橫截 面均為半圓形的第一進風道111、第一出風道112以及與葉輪13上環(huán)槽位置對應的第一弧形導氣槽113，第一弧形導氣槽113的一端與第一進風道111連通，另一端與第一出風 道112連通，第一進風道111和第一出風道112沿第一弧形導氣槽113徑向布置。第二 端蓋12上設有橫截面均為半圓形的第二進風道121、第二出風道122以及與葉輪13上環(huán) 槽位置對應的第二弧形導氣槽123，第二弧形導氣槽123的一端與第二進風道121連通， 另一端與第二出風道122連通，第二進風道121和第二出風道122沿第二弧形導氣槽123 徑向布置。將環(huán)槽、弧形導氣槽、進風道和出風道的橫截面設為半圓形，有利于減少氣 流在裝置內(nèi)受到阻力，保持氣流的順暢流通。在進風道的進風口和出風道的出風口處裝 設有集氣嘴4，本實施例中選用并聯(lián)型的集氣嘴4，通過集氣嘴4將第一進風道111與第 二進風道121并聯(lián)、將第一出風道112與第二出風道122并聯(lián)后，可得到流量相對提高 的輸出氣體，再將這些輸出氣體輸送到用氣設備，若在集氣嘴4輸出端接上較大直徑的 出風管，則可提高本裝置輸出氣流的氣體靜壓力。當然，本實用新型的端面壓縮型電動 氣源裝置還可以選用其他結構的集氣嘴4，使得該裝置的可調(diào)節(jié)性和適應能力大大增強。 如選用串聯(lián)型集氣嘴4，它是將第一出風道112與第二進風道121連通，用第一進風道 111進風，用第二出風道122出風，這樣可增大輸出氣體的壓力；還可以選用將兩條氣路 分隔開并單獨使用的集氣嘴4，這樣可得到較小壓力和較小流量的氣流，此類變換均應落 在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。本實施例選用的高速直流電機2可以很方便的進行調(diào)速 控制，并以此實現(xiàn)對輸出氣體的壓力和流量進行調(diào)控，所選電機最高轉(zhuǎn)速為12000r/min ， 功率為IOOW，電壓為24V，電機機械時間常數(shù)為8ms，完全滿足低功耗、響應快、安 全低電壓的要求?，F(xiàn)以圖1至圖3為參照，對本實施例的測試試驗情況進行說明。葉輪13直徑設為 66mm，高速直流電機2轉(zhuǎn)速設為6000r/min，在髙速直流電機2帶動下，葉輪13順時針 旋轉(zhuǎn)，氣體從集氣嘴4上部的進風端口分兩路分別進入第一進風道111和第二進風道112， 此后兩路氣體分別沿第一弧形導氣槽113和第二弧形導氣槽123流動，并被隨葉輪13高 速旋轉(zhuǎn)的多個壓縮單元131進行多級壓縮，完成多級壓縮后的氣體從第一出風道112和 第二出風道122排出，經(jīng)集氣嘴4下部的出風端口匯聚后送至用氣設備，氣體流動方向 如圖1中箭頭所示。葉輪13運轉(zhuǎn)穩(wěn)定后測得集氣嘴4下部出風端口的極限壓力高達9kPa, 極限流量高達295L/min。該測試結果表明，本實用新型的端面壓縮型電動氣源裝置，完 全滿足醫(yī)療急救呼吸機等設備的供氣要求，同時還具有便于攜帶、適于在野外環(huán)境使用 的特點。
權利要求1、一種端面壓縮型電動氣源裝置，包括氣體壓縮裝置和為其提供動力的驅(qū)動電機，其特征在于所述氣體壓縮裝置包括第一端蓋、第二端蓋、外環(huán)和葉輪，所述第一端蓋和第二端蓋分別蓋設于外環(huán)的兩側，并與其構成一封閉腔體，所述葉輪套設于外環(huán)內(nèi)，并與驅(qū)動電機相連，葉輪的兩端面設置有環(huán)槽，環(huán)槽內(nèi)設有將其均勻分隔為若干壓縮單元的葉片，第一端蓋和第二端蓋上均設有進風道、出風道以及與葉輪上環(huán)槽位置對應的弧形導氣槽，弧形導氣槽的一端與進風道連通，另一端與出風道連通。
2、 根據(jù)權利要求1所述的端面壓縮型電動氣源裝置，其特征在于所述葉片為直線型， 并沿環(huán)槽徑向布置。
3、 根據(jù)權利要求1或2所述的端面壓縮型電動氣源裝置，其特征在于所述環(huán)槽、弧 形導氣槽、進風道和出風道的橫截面均為半圓形。
4、 根據(jù)權利要求1或2所述的端面壓縮型電動氣源裝置，其特征在于所述進風道和 出風道沿弧形導氣槽徑向布置。
5、 根據(jù)權利要求3所述的端面壓縮型電動氣源裝置，其特征在于所述進風道和出風 道沿弧形導氣槽徑向布置。
6、 根據(jù)權利要求1或2所述的端面壓縮型電動氣源裝置，其特征在于所述進風道的 進風口和出風道的出風口處裝設有集氣嘴。
7、 根據(jù)權利要求5所述的端面壓縮型電動氣源裝置，其特征在于所述進風道的進風 口和出風道的出風口處裝設有集氣嘴。
8、 根據(jù)權利要求1或2所述的端面壓縮型電動氣源裝置，其特征在于所述驅(qū)動電機 為便于調(diào)速控制的高速直流電機。
9、 根據(jù)權利要求7所述的端面壓縮型電動氣源裝置，其特征在于所述驅(qū)動電機為便 于調(diào)速控制的高速直流電機。
專利摘要本實用新型公開了一種端面壓縮型電動氣源裝置，包括氣體壓縮裝置和為其提供動力的驅(qū)動電機，其特征在于所述氣體壓縮裝置包括第一端蓋、第二端蓋、外環(huán)和葉輪，所述第一端蓋和第二端蓋分別蓋設于外環(huán)的兩側，并與其構成一封閉腔體，所述葉輪套設于外環(huán)內(nèi)，并與驅(qū)動電機相連，葉輪的兩端面設置有環(huán)槽，環(huán)槽內(nèi)設有將其均勻分隔為若干壓縮單元的葉片，第一端蓋和第二端蓋上均設有進風道、出風道以及與葉輪上環(huán)槽位置對應的弧形導氣槽，弧形導氣槽的一端與進風道連通，另一端與出風道連通。該端面壓縮型電動氣源裝置具有結構簡單實用，由高速直流電機驅(qū)動，便于攜帶，可提供平穩(wěn)、高壓比、大流量氣流，可用于呼吸機的優(yōu)點。
文檔編號F04D29/26GK201170206SQ20082005263
公開日2008年12月24日 申請日期2008年3月25日 優(yōu)先權日2008年3月25日
發(fā)明者吳石林, 玘 張 申請人:張 玘;吳石林