涡轮风机及呼吸机的制作方法

1.本实用新型涉及风机技术领域，尤其涉及一种涡轮风机及呼吸机。


背景技术：

2.涡轮风机的离心式的叶轮，其轴向进风且径向出风，利用离心力做功使空气提高压力。
3.相关技术中的叶轮旋转的过程中，由于叶轮的叶片朝向蜗壳的进风腔内壁设置，在叶轮和蜗壳之间会产生气体流失，从而导致涡轮风机的工作效率下降。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种涡轮风机，可以降低叶轮和蜗壳之间的气体流失，提高涡轮风机的工作效率。
5.本实用新型还提出一种呼吸机。
6.根据本实用新型实施例提供的涡轮风机，包括：
7.蜗壳，所述蜗壳内部形成有进风腔，且所述蜗壳设置有连通所述进风腔的进风口；
8.叶轮，安装于所述蜗壳内部，所述叶轮包括轮盘和叶片，所述叶片位于所述轮盘朝向所述进风腔的一侧；
9.沿着所述叶片的进风端朝向所述叶片的出风端的方向上，所述叶片与所述进风腔的腔壁之间的导风间隙逐渐减小。
10.根据本实用新型的涡轮风机，沿着所述叶片的进风端朝向所述叶片的出风端的方向上，所述叶片与所述进风腔的腔壁之间的导风间隙逐渐减小，也即，沿着气流流动方向上，叶轮与蜗壳的空间逐渐减小，当气流朝向进风端进入时，由于叶片与进风腔的腔壁之间的导风间隙较大，因此，气流可以从外界平缓地进入导风间隙的间距较大的部分，这样可以避免进入导风间隙的气流的流速降低，随着沿着气流流动方向上，叶轮与蜗壳的空间逐渐减小，这样导风间隙内的气流得到加压，流速得到加快，这样不仅可以降低涡轮风机的容积损失，而且可以降低蜗壳内的气体流失，提高风机的效率。
11.根据本实用新型的一个实施例，沿着进气方向，所述进风口的口径先减小后增大。
12.根据本实用新型的一个实施例，所述进风口的最小口径为d1，所述叶片的进风端具有凸出于所述轮盘的表面的最大高度位置，所述最大高度位置位于所述轮盘的同心圆上，所述同心圆的直径为d2，所述轮盘的直径为d3；
13.其中，d1≤d2≤1.5
×
d1，和/或，1.5
×
d2≤2.5
×
d3。
14.根据本实用新型的一个实施例，所述叶片朝着所述叶轮的旋转方向的反方向弯曲，且所述叶片的出口角度为α，α＝40
°
～50
°
。
15.根据本实用新型的一个实施例，所述叶轮的边缘与所述蜗壳的内表面之间形成有螺旋流道，沿着气流方向上，所述螺旋流道的横截面积呈流线型增大，
16.和/或，
17.所述叶片具有凸出于所述轮盘的表面的凸起高度，所述凸起高度由所述轮盘的轴心朝向所述轮盘的边缘处逐渐降低，
18.和/或，
19.沿着所述进风口朝向所述轮盘的方向上，所述叶片的进风端端面逐渐靠近所述轮盘的轴心。
20.根据本实用新型的一个实施例，所述涡轮风机还包括：
21.电机，连接所述叶轮，包括同轴设置的定子和转子，所述转子通过安装轴安装于轴承，所述轴承和所述转子之间安装有平衡环。
22.根据本实用新型的一个实施例，所述电机包括电机支架，所述蜗壳和所述电机支架包括互相配合的第一搭接部和第二搭接部，所述第一搭接部和所述第二搭接部中的至少其中一个设置有安装槽，所述安装槽中固定有密封圈，所述密封圈密封于所述第一搭接部和所述第二搭接部之间。
23.根据本实用新型的一个实施例，所述电机支架的所述第二搭接部设置有多个所述安装槽，所述安装槽同轴设置，
24.和/或，
25.所述密封圈为o型密封圈。
26.根据本实用新型的一个实施例，所述第一壳体为树脂壳体，
27.和/或，所述第二壳体为树脂壳体，
28.和/或，所述叶轮为树脂叶轮。
29.根据本实用新型第二方面的实施例，提供一种呼吸机，包括上述涡轮风机。
30.根据本实用新型实施例的呼吸机，其包括上述涡轮风机，因此具有上述涡轮风机的所有技术效果，此处不再赘述。
附图说明
31.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1是本实用新型提供的涡轮风机的剖视结构示意图；
33.图2是本实用新型提供的叶轮的结构示意图；
34.图3是本实用新型提供的涡轮风机的侧视结构示意图。
35.附图标记：
36.100、蜗壳；110、第一壳体；120、第二壳体；121、第一搭接部； 130、进风腔；140、进风口；
37.200、叶轮；210、轮盘；220、叶片；230、叶轮镶件；
38.300、螺旋流道；
39.400、电机；410、定子；420、转子；430、安装轴；440、轴承； 450、平衡环；460、c形环；470、第一电机支架；471、第二搭接部； 472、安装槽；473、密封圈；480、第二电机支架；490、电机基板。
具体实施方式
40.下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
41.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实施例和简化描述，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实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
42.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
43.在本发明实施例中，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。
44.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述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实施例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。
45.下面结合图1至图3描述本实用新型的涡轮风机和呼吸机。
46.请参见图1，根据本实用新型实施例的涡轮风机，包括蜗壳100 和叶轮200。其中，蜗壳100内部形成有进风腔130，且蜗壳100设置有连通进风腔130的进风口140；叶轮200安装于蜗壳100内部，叶轮200包括轮盘210和叶片220，叶片220位于轮盘210朝向进风腔130的一侧；沿着叶片220的进风端朝向叶片220的出风端的方向上，叶片220与进风腔130的腔壁之间的导风间隙逐渐减小。结合图 1，“沿着叶片220的进风端朝向叶片220的出风端的方向上，叶片 220与进风腔130的腔壁之间的导风间隙逐渐减小”，也即l1＞l2＞ l3，其中导风间隙可以是指叶片220背离轮盘210的壁面与进风腔 130与对应叶片220的壁面的部分腔壁之间形成的间距。
47.根据本实用新型的涡轮风机，沿着叶片220的进风端朝向叶片 220的出风端的方向上，叶片220与进风腔130的腔壁之间的导风间隙逐渐减小，也即，沿着气流流动方向上，叶轮200与蜗壳100的空间逐渐减小，当气流朝向进风端进入时，由于叶片220与进风腔130 的腔壁之间的导风间隙较大，因此，气流可以从外界平缓地进入导风间隙的间距较大的部
分，这样可以避免进入导风间隙的气流的流速降低，随着沿着气流流动方向上，叶轮200与蜗壳100的空间逐渐减小，这样导风间隙内的气流得到加压，流速得到加快，这样不仅可以降低涡轮风机的容积损失，而且可以降低蜗壳100内的气体流失，提高风机的效率。
48.图1中，l1、l2和l3逐渐平缓的变化，也即叶轮200与蜗壳 100之间的导风间隙呈流线型减小，进而可以避免导风间隙骤变导致的风量损耗以及噪音。
49.请参见图1，沿着进气方向，进风口140的口径先减小后增大，进风口140大致呈喇叭状。该种结构的进风口140有利于改善进风口 140的流速分布。一方面，该种进风口140有利于降低风机的压力损失，提高风机的工作效率。另一方面，该种结构减弱了风机进风口 140处的噪音。具体的，进风口140包括沿着进气方向上口径逐渐减小的第一进风段，其结构特点有利于将蜗壳100外部的气流倒入至蜗壳100内部，降低风机的压力损失，提高风机效率。且进风口140还包括沿着进气方向上口径逐渐增大的第二进风段，其结构利于将风机的噪音屏蔽在蜗壳100内部，进而减弱了风机传递至蜗壳100外的噪音。
50.图1和图2中，进风口140的最小口径为d1，叶片220的进风端具有凸出于轮盘210的表面的最大高度位置，最大高度位置位于轮盘210的同心圆上，同心圆的直径为d2，轮盘210的直径为d3。其中，d1≤d2≤1.5
×
d1，进而有利于气流经过蜗壳100的进风口140 后平稳的导入至叶轮200的轮盘210，进而降低风机的容积损失，提高风机的效率。此外，1.5
×
d2≤2.5
×
d3，叶片220和轮盘210采用该种尺寸关系的时候，可以进一步降低涡轮风机工作时候的噪音。
51.图2中，叶片220朝着叶轮200的旋转方向的反方向弯曲。其中，叶片220朝着旋转方向的反方向弯曲的时候，较之于叶片220朝着旋转方向向前弯曲，或者，较之于叶片220沿着轮盘210的径向延伸，轮盘210上气流分布更加均匀，气流更加容易脱离叶片220进入到蜗壳100内的加压通道中，进而减少了蜗壳100中的气体流动损失，提高了风机的效率，避免了气体紊流造成的噪音。
52.在一个实施例中，叶片220朝着叶轮200的旋转方向的反方向弯曲，且叶片220的出口角度为α，α＝40
°
～50
°
。该角度更有有利于气流的形成，可以进一步减小气流损失。
53.图3中，叶轮200的边缘与蜗壳100的内表面之间形成有螺旋流道300，沿着气流方向上，螺旋流道300的横截面积呈流线型增大。通过采用该种结构，有效缓解了气流在蜗壳100内形成涡流或者回流的现象，有利于气体的排出，减少了气体流动损失，提高了风机的效率，避免了气体紊流造成的噪音。
54.在一个实施例中，叶片220具有凸出于轮盘210的表面的凸起高度，凸起高度由轮盘210的轴心朝向轮盘210的边缘处逐渐降低。即叶片220凸出于轮盘210的部分的厚度沿着轮盘210轴心到轮盘210 边缘处的方向逐渐降低，叶轮200工作时，气体从轮盘210的轴心流向轮盘210的边缘处，气体的流动方向与凸起高度的降低方向相同，进而主叶片220转动时可以更好的对气体进行加压。其中，叶片220 可以通过可拆卸的方式安装在轮盘210的表面，或者，叶片220也可以和轮盘210一体连接(不可拆的方式固定连接)，再或者，叶片220 还可以和轮盘210一体成型。
55.在一个实施例中，沿着进风口140朝向轮盘210的方向上，叶片220的进风端端面逐渐靠近轮盘210的轴心。叶片220采用该种结构形式，其更有利于将气流从进风口140位置引导进入至轮盘210的底部，进而对气流进行加压和切分。
56.图1中，蜗壳100包括第一壳体110和第二壳体120，将第一壳体110和第二壳体120安装于一体，第一壳体110和第二壳体120之间形成有用于安装叶轮200的空间。其中，前文提及的进风腔130可以仅形成于第一壳体110的内部。当然，也不排除进风腔130同时形成于第一壳体110内部和第二壳体120内部的情形。第一壳体110和第二壳体120之间可以采用焊接、粘接、卡接、紧固件连接或者一体成型等方式固定在一起。
57.根据本实用新型的实施例，结合图1和图3，第一壳体110和第二壳体120把气体流道分成两部分，其中，内圈的箭头对应旋转流道，外圈箭头对应流出流道，旋转流道的直径与叶轮200直径接近，以利于合理利用叶轮200旋转的能量，提高风机的效率。
58.对于涡轮风机而言，参见图1，其还包括电机400，其中，电机 400连接叶轮200，以带动叶轮200相对蜗壳100转动。
59.电机400包括电机支架(参考图中第一电机支架470和第二电机支架480，很显然，电机支架的结构形式不受此处举例限制)，其中，蜗壳100和电机支架包括互相配合的第一搭接部121和第二搭接部 471，第一搭接部121和第二搭接部471中的至少其中一个设置有安装槽472，安装槽472中固定有密封圈473，密封圈473密封于第一搭接部121和第二搭接部471之间。通过密封圈473的设置，可以有效防止气体泄漏，避免了气体泄漏造成的噪音。其中，蜗壳100和电机支架可以直接通过密封圈473的变形实现挤压固定，此时，密封圈 473的变形，使得密封圈473和至少其中一个搭接部之间形成较大的摩擦力，避免蜗壳100和电机支架之间脱开。该种结构简单，蜗壳 100和电机支架之间的拆卸或者装配都很方便，可以节省人力，控制涡轮风机的制备成本。当然，也可以采用以上连接方式的多种结合在一起，例如，蜗壳100和电机支架可以通过密封圈473的挤压变形固定，同时，蜗壳100和电机支架之间通过胶粘固定。
60.图1中，电机支架的第二搭接部471设置有多个安装槽472，多个安装槽472同轴设置。对应的，多个安装槽472中可以安装多个密封圈473。进而，通过多个密封圈473实现多道密封，以进一步保证蜗壳100和电机支架之间的密封效果。并且，当蜗壳100和电机支架依靠密封圈473的变形进行固定的时候，密封圈473的数量越多，则越有利于增大蜗壳100和电机支架之间的结合作用力，以防止蜗壳 100和电机支架脱开，保证蜗壳100和电机支架之间连接的有效性。
61.图1中，密封圈473为o型密封圈。当然，密封圈473的形式不受此处举例的限制。
62.在一个实施例中，请再次参见图1，涡轮包括同轴设置的定子410 和转子420，转子420通过安装轴430安装于轴承440，轴承440和转子420之间安装有平衡环450。平衡环450的存在可以当做配重块使用，有效避免了电机400转动过程中电机400震动引起的噪音问题。其中，平衡环450可以采用质软的材料(例如黄铜)，进而保证电机 400在动平衡矫正中易于处理。此处质软的材料可以但是不局限于黄铜。
63.根据本实用新型的实施例，蜗壳100和叶轮200的材质不受限制。在一种情况下，为了控制电机400的重量，且保证叶轮200的旋转速度，第一壳体110、第二壳体120和叶轮200的至少其中一个的材质可以采用叶轮200。
64.为了防止叶轮200空转，叶轮200可以通过叶轮镶件与安装轴 430过盈配合。
65.图1中，电机400为直流无刷电机400，包括第二电机支架480、转子420、定子410、电机400基板和第一电机支架470组成。转子420包括安装轴430、轴承440、c形环460、平衡环
450和磁石。
66.根据本技术第二方面的实施例，提供一种呼吸机，其采用上述涡轮风机。进而该种呼吸机，其工作效率高且噪音低。
67.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。