带有在不同的壳体部分之间的减振的和密封的元件的通风装置的制作方法

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1.本发明涉及一种用于输送空气流和/或气体流的压缩机，其带有壳体，在该壳体的壳体内室中布置有以能转动的方式支承的和通过驱动轴与电动马达连接的压缩机叶轮。在压缩机叶轮转动时，空气流和/或气体流从在上游布置在压缩机叶轮的抽吸侧上的入口通过流动通道输送给在下游布置在压缩机叶轮的压力侧上的出口。这种类型的压缩机例如使用在人工呼吸或麻醉设备中，以便向病人供应分别所需的呼吸气体流。

背景技术：

2.经常通过医院的中央气体供应机构向人工呼吸或麻醉设备供应分别所需的气体混合物，所述设备连接到中央气体供应机构上。不过带有合适的压缩机的通风装置被越来越多地安装在人工呼吸和麻醉设备中，通过它们将可以具有空气或其它方式组成的气体混合物的呼吸气体流以所需的状态参数输送给病人。在这种相互关系下，可以想到的是，在一个连续的压力水平上输送呼吸气体流或者动态地改变所述压力水平，以实现例如有针对性的人工呼吸模式或人工呼吸动作。
3.对使用在人工呼吸或麻醉设备中的通风装置重要的是，这种通风装置具有紧凑的构造形式，能够产生具有相应的病人人工呼吸所需的状态参数的呼吸气体流，并且发出尽可能很小的声音，所述声音通常以固体传声的形式由马达部分或壳体部分的振动引起。因为通常不能以相同程度满足全部三个前述的设计标准，所以这种压缩机的研发和设计往往基于优化，从而至少充分满足所述三个设计标准中的每个设计标准。
4.在这种相互关系下，由us 5,875,783已知一种用于人工呼吸系统的带有旋转压缩机的通风装置。由于特殊的尺寸设定和成型以及由此实现的特性，所述压缩机特别适用于追踪主要在支持至少部分自主呼吸的病人时出现的压力波动。
5.由de 197 14644 c2已知另一种用于人工呼吸和麻醉设备的通风装置。该通风装置具有径向压缩机，该径向压缩机带有向后弯曲的叶片。由于压缩机叶轮的特殊的造型，在相应驱控电动马达时，有可能在仅毫秒的时间段内就覆盖一个大的转速和压力范围。
6.此外，wo 2007/134405 a1说明了一种通风装置，其出众之处应当是低声音排放。对所述通风装置重要的是，多个压缩机级在流动技术上成排布置并且所有的导流的构件均被附加的壳体包围。
7.由de 199 04 119 c2已知另一种旋转压缩机。压缩机的驱动通过电子换向直流马达完成，该电子换向直流马达的转子由与压缩机叶轮连接的永磁体形成，其中，转子通过间隙罐密封地与直流马达的定子分离。此外，压缩机叶轮借助空气动力学气体滑动轴承支承并且被由多个部件组成的壳体包围。借助所述的技术方案主要应当防止电动马达的转动的部分和壳体之间的直接接触。
8.因为在de 199 04 119 c2中说明的解决方案具有较为耗费的结构，所以作为其备选的公知的解决方案规定了一种附加的壳体，即所谓的二级壳体，其包围压缩机以及与这
个压缩机毗邻的、导引空气流或气体流的螺旋式壳体，螺旋式壳体也称为一级壳体。
9.为了进一步最小化使用二级壳体时的声音排放，通常会采取措施来减小振动传递。在这种相互关系下，例如已知的是，由马达、压缩机叶轮和一级壳体构成的结构单元借助柔性的、软的容纳部或去耦元件夹持在二级壳体中。在这种情况下，通过附加的壳体和另外的绝缘元件实现隔音，因而虽然最终最小化了病人和护理人员承受的噪声负荷，但却为此妨碍了紧凑的压缩机构造形式的实现。
10.由现有技术公知的、特别是使用在人工呼吸和麻醉设备中的压缩机的问题在于，就所需的功率参数而言，它们的设计虽然是可行的，但紧凑的构造形式和低声音排放额外也是重要的设计标准。尽可能最优地满足全部这三条设计标准通常是很大的问题。

技术实现要素：

11.以由现有技术公知的压缩机和之前所述的问题为出发点，本发明的任务是，说明一种技术方案，该技术方案使得能提供在三个重要的设计标准方面，即功率特性、构造形式和声音排放方面得到优化的压缩机。因此应当创造一种压缩机，其适合使用在人工呼吸和/或麻醉设备中，并且其特征在于较为紧凑的构造形式、合适的功率特性以及低声音排放。在此重要的是，至少将由于来自压缩机的、例如由不同的部件的振动引起的声音排放给病人以及护理人员带来的负荷最小化。
12.就气动的功率特性而言，针对有待说明的解决方案要考虑的是，压缩机应当能使用于病人的人工呼吸，其中，应当能根据病人的相应的疾病实现专用的人工呼吸参数。此外，这种压缩机的特征应当在于较为简单的设计结构（在实现较为简单的设计结构时考虑到了公知的设计结构原理）以及尽可能低的制造成本。此外，值得期望的是，基于本发明的压缩机引起了在空气或气体导引时的尽可能小的流动损失，至少在经常使用的运行范围内如此，并且设计成易于保养的。
13.之前所述的任务用按照权利要求1的通风装置以及按照权利要求13的人工呼吸或麻醉设备解决。本发明的有利的实施方式是从属权利要求的主题并且在随后的说明书中部分参考附图更为详细地加以阐释。
14.本发明涉及一种用于输送空气流和/或气体流的压缩机，其带有壳体，在该壳体的壳体内室中布置有以能转动的方式支承的和通过驱动轴与电动马达连接的压缩机叶轮，在压缩机叶轮转动时，空气流和/或气体流从在上游布置在压缩机叶轮的抽吸侧上的入口通过流动通道输送给在下游布置在压缩机叶轮的压力侧上的出口。按本发明的出的压缩机的特征在于，布置在壳体内室中的压缩机叶轮一方面至少部分被用于径向向外挤的空气流和/或气体流的、是收集壳体的壳体包围，并且另一方面被盖元件包围，所述收集壳体优选构造成螺旋形并且至少部分布置在压缩机叶轮的压力侧上，所述盖元件至少部分布置在压缩机叶轮的抽吸侧上并且至少部分通过间隙与压缩机叶轮分开。在此，一方面在盖元件和收集壳体之间并且另一方面在与压缩机叶轮至少间接地连接的功能构件和收集壳体之间分别布置有至少一个用于减振和相对周围环境至少部分密封壳体内室的去耦元件。
15.对按本发明的解决方案重要的是，至少暂时用有待输送的空气流或气体流填充的壳体内室（以能转动的方式支承的压缩机叶轮布置在该壳体内室中）至少部分被具有至少两个部件的包封结构包围，所述两个部件是优选螺旋形构造的收集壳体、即所谓的螺旋式
壳体以及盖元件，其中，无论在收集壳体和盖元件之间还是在收集壳体和与这个收集壳体毗邻并至少间接地与电动马达和/或压缩机叶轮连接的功能构件之间，设置有至少一个用于减振的和相对周围环境至少部分密封壳体内室的去耦元件。优选螺旋形构造的收集壳体因此既相对功能构件也相对在上游布置在压缩机叶轮的抽吸侧上的盖元件振动去耦，因而例如通过使用弹性的去耦元件达到了对所出现的振动的减振。因此可靠地防止了或至少最小化振动从盖元件到螺旋式壳体但也从毗邻的功能构件到螺旋式壳体的传递。至少部分限定壳体内室的收集壳体以这种方式特别是相对电动马达和与这个电动马达至少间接连接的压缩机叶轮在可能的振动传递方面去耦并且因此确保了减少所辐射的声音排放，而无须为此设置附加的二级壳体，该附加的二级壳体包围至少部分限定壳体内室的、也称为一级壳体的收集壳体。通过所选择的去耦，有效地明显减少了由电动马达和/或压缩机叶轮产生并且由功能构件、特别是壳体部分辐射的振动的传递。主要收集壳体本身不起到辐射面的作用，因为收集壳体与振动源脱开并且按照按本发明的技术方案甚至是压缩机的封装结构的一部分。收集壳体在此作为一级壳体承担起和在由现有技术公开的技术方案中所谓的二级壳体所履行的一样的功能。因此对本发明重要的是，收集壳体间接地通过防止或至少最小化振动传递的合适的去耦元件固定在毗邻的构件处，所述构件在压缩机运行期间可以激发出振动。
16.通过为压缩机叶轮设置分开的包封结构并结合柔性的和同时相对周围环境密封壳体内室的在包封结构部分之间、即在盖元件和收集壳体之间和/或在收集壳体和毗邻的功能构件之间的元件，一方面能防止从压缩机叶轮和/或电动马达发出的振动传递给收集壳体，另一方面仍能最小化壳体内室中在抽吸侧和压力侧之间的间隙损失。按照本发明，这由此达到，即，在压缩机叶轮的抽吸侧上布置有通过去耦元件与收集壳体分开的盖元件，盖元件仅通过较小的间隙与以能转动的方式支承的压缩机叶轮分开。因为按本发明所设置的盖元件没有如现有技术公开那样通过柔性的悬挂结构与电动马达连接，电动马达本身具有通过驱动轴与压缩机叶轮的刚性的连接，所以在实现本发明时可以保证较小的公差。
17.壳体内室（具有以能转动的方式支承在该壳体内室中的压缩机叶轮）按照本发明被一种包封结构包围，该包封结构具有盖元件以及收集壳体作为构件，收集壳体优选构造成螺旋式壳体。与收集壳体毗邻的并且通过联接元件连接的功能构件优选涉及收集壳体的和/或驱动压缩机叶轮的电动马达的封装结构的一部分。同样可以想到的是，功能构件至少间接地或直接地与电动马达连接。通过在优选螺旋形构造的收集壳体和功能构件之间的弹性的去耦元件，可靠地防止了或至少减小了由电动马达用其运动的结构元件、特别是驱动轴和固定在该驱动轴上的压缩机叶轮一起在运行期间至少暂时产生的振动的传递。功能构件优选具有圆形或橄榄形构造的密封面，去耦元件固定在该密封面处，去耦元件建立起了在功能构件和收集壳体之间的弹性的、至少部分柔性的连接。去耦元件在此既用于防止或至少最小化振动传递，也用于相对周围环境密封壳体内室，由压缩机叶轮输送的、至少部分经压缩的空气流或气体流处在所述壳体内室中。
18.在本发明的一种特别的实施方式中，布置在压缩机叶轮的抽吸侧的盖元件，设计成圆盘的形式。在此，所述圆盘在圆盘内部具有通道，该通道优选具有圆盘形的横截面并且由于压缩机叶轮的转动而被抽吸的空气流和/或气体流通过该通道进入到压缩机的入口中。
19.按照本发明的一种特别的扩展设计方案，盖元件至少部分间接地或直接地与导流单元连接，该导流单元具有至少一个例如形式为导向叶片的导向元件用于导引在压缩机叶轮的压力侧上出来的空气流和/或气体流。有利的是，盖元件通过导流单元支撑，其中，在这种相互关系下可以想到的是，盖元件在导流单元的与盖元件和压缩机叶轮之间的间隙对置的侧面上与布置在螺旋式壳体和功能构件之间的去耦元件连接。在这种情况下，通过去耦元件保证了，可能在穿流流动导引元件时产生的振动，不会传递给收集壳体，因此又可靠地防止了或至少最小化通过固体传声的辐射由收集壳体产生的声音排放。
20.按照一种特别的实施方式，导流单元构造成环形并且具有多个沿着环形的圆周面布置的导向叶片。在此，压缩机叶轮这样布置在和以能转动的方式支承在导流单元的内部中，使得在运行期间至少暂时从压缩机叶轮在压力侧上出来的空气流和/或气体流至少部分出现在多个导向叶片上。固定不动的导向叶片优选不是直接毗邻在运行中转动的压缩机叶轮，其中，证实有利的是，将在压缩机叶轮和导向叶片之间的区域构造成扩散器的形式。扩散器优选根据流动参数进行设计，流动参数在至少一个较为频繁地在压缩机运行期间出现的工作点或工作区域中出现。
21.此外还有利的是，压缩机叶轮具有沿径向从压缩机叶轮的外圆周至少几乎横向地延伸通过流动通道的至少尽可能整个横截面的主叶片以及至少两个布置在主叶片之间的并且设计得比主叶片短的中间叶片。无论是主叶片还是中间叶片，均被这样例如弯曲地和/或弯折地设计，使得有待输送的空气流和/或气体流被尽可能有效地压缩，特别是最小化流动损失。
22.如之前所说明那样设计的压缩机叶轮，除了在压缩空气和/或气体时的特别的效率外，其特征主要在于较少的声音排放，因为由于特别设计的主叶片和中间叶片，可靠地避免了在压缩机叶轮的内部中形成涡流。此外，用这样构造的由主叶片和中间叶片构成的压缩机叶轮，保证了尽管结构空间较小，但仍能达到高气动功率。
23.按照本发明的一种特别有利的扩展设计方案，使用一种压缩机叶轮，该压缩机叶轮具有29至34 mm、优选30至32 mm的外径。优选在压缩机叶轮处设置有在8到10个之间、特别是在9到13个之间的主叶片，在主叶片之间分别布置有至少两个中间叶片。
24.中间叶片分别从压缩机叶轮的外圆周其沿中心方向延伸，但短于主叶片并且优选同样被弯折和/或弯曲。在一种完全特别的实施方式中，布置在主叶片之间的中间叶片沿径向是不一样长的，具有不一样的轮廓和/或具有不一样大的叶片面积。因此按照这种特别的实施方式，在两个优选相同形状构造的主叶片之间布置有至少两个相应地不同构造的中间叶片。
25.在本发明的另一种实施方式中，在压缩机叶轮的上游布置有至少一个入口消声器。入口消声器优选具有至少一个螺旋式消声器。由在螺旋的线圈之间的间距和螺旋高度产生的流动横截面，应当以有利的方式比压缩机叶轮的入口横截面大优选约25-35%、优选约30%。一般来说，有利的是，在螺旋的各个线圈之间的间距保持在很小，以便因此最小化可能由流动噪声引起的并且通过入口出来的声音排放。然而，螺旋壁的间距的减小在所定义的流动横截面下导致了螺旋式消声器的螺旋的所产生的结构高度变大。然而为了能够实现一种紧凑的和尽可能扁平的构造形式，按照本发明的一种特别的扩展设计方案，入口消声器具有带至少两个至少部分交错布置的单独的螺旋元件的螺旋式消声器。在这种相互关系
下可以想到的是，交错嵌套的螺旋具有相同的或不同的流动横截面。但螺旋壁的间距在使用第二螺旋时减半，这在外部尺寸相同或至少相似时明显改善了螺旋式消声器的消声特性。
26.然而，入口消声器（在该入口消声器内通过设置在流动通道中的横截面收窄和转向实现了消声），例如螺旋式消声器，却无法在最大的消声方面得到优化，因为无论是横截面收窄还是转向，均导致了流动主力的提高并且因此导致气的不期望地降低。与此相对，大的流动横截面则确保了小的流动技术阻力并且因此确保了高的效率。入口消声器的设计因此始终要求在最小化声音排放和气动功率之间的一种折中。理论上最优的消声器的特征在于，流动横截面在由压缩机输送的空气流或气体流的最大的体积流量下同样是最大的，随着压缩机的节流的提高而变小并且在完全节流时，此时体积流量因此占据值零时，完全封闭入口。
27.按照本发明的一种特别的扩展设计方案，至少大致由此达到之前所说明的功能性，即，入口消声器具有至少一个自动关闭的阀元件，该阀元件根据施加在阀上的压差打开和关闭。在此优选由于施加在阀上的压差来操纵阀。阀元件因此以有利的方式设计成止回阀的形式，该止回阀可靠地防止了空气和/或气体从压缩机叶轮的流动通道回流。阀元件优选具有阀盘，阀盘设计成阀膜的形式。
28.在另一种特别的实施方式中，由此设定期望的开启特性，即，按需来选择用作阀盘的阀膜的刚性、阀膜的布置和/或阀膜的固定。
29.优选这样来设计入口消声器的阀元件，使得该阀元件在最大的体积流量下，即在压缩机的最大的气动功率下，释放在阀盘和阀座之间的最大的流动横截面，并且在压缩机的最大节流运行下释放最小的流动横截面。由此在运行期间最大可能地最小化通过入口发出的噪声并且因此达到最大的隔音。
30.按照一种完全特别的扩展设计方案，在这种相互关系下规定，具有不同的开启特性的多个这种阀元件被串联，因而可以按需优化压缩机的特征线，例如实现在预定的体积流量范围内的恒定不变的压缩。
31.前述阀元件中的至少一个阀元件可以以有利的方式单独地或共同地与按照前述实施方式设计的螺旋式消声器一起用于最小化通过入口出来的声音，特别是防止或至少减少由压缩机叶轮产生的并且逆着所输送的空气流和/或气体流的流动方向通过入口出来的声音排放。倘若压缩机叶轮在保持不变的转速水平上被节流，那么通过入口的这些声音排放通常变强。由此可知，在压缩机没有被穿流的运行点中，声音排放占据最大值。
附图说明
32.接下来在不限制普遍发明思想的情况下借助特别的实施例参考附图更为详细地阐释本发明。
33.图1示出了由现有技术公开的、带有一级壳体和二级壳体的压缩机的示意性剖视图；图2示出了按本发明所设计的压缩机的示意性剖视图；图3示出了按本发明所设计的压缩机的剖视图；图4示出了按本发明所设计的压缩机的导流单元的剖视图；
图5示出了按本发明所设计的压缩机的压缩机叶轮的立体视图以及俯视图；图6示出了设计成螺旋式消声器的、带有分螺旋的入口消声器的立体图；图7示出了设计成螺旋式消声器的、带有两个交错嵌套的分螺旋的入口消声器的立体图；以及图8示出了带有在打开和关闭运行位置中的止回阀的入口消声器的剖面图。
具体实施方式
34.图1首先示出了用于如由现有技术公知那样的人工呼吸或麻醉设备的压缩机1。压缩机1具有电动马达5，电动马达根据病人人工呼吸所需的功率参数来通过驱动轴4驱动压缩机叶轮6。压缩机叶轮以能转动的方式支承在设计成螺旋式壳体的、也可以称为一级壳体的内部的收集壳体2中，在运行期间，空气通过中央的入口8进入该收集壳体。压缩机叶轮6设计成径向压缩机叶轮，其根据所需的气动的功率直接由电动马达5驱动。
35.在运行期间，空气经由中央的入口8抽吸，沿径向通过压缩机叶轮6的旋转向外分配，收集在螺旋形的收集壳体2中并且输送到出口10。为了在运行期间将声音排放保持得尽可能小，由第二壳体27，即所谓的二级壳体包围压缩机，所述二级壳体同样具有用于有待输送的空气流和/或气体流的入口以及出口。为了防止振动传递，由电动马达5、压缩机叶轮6和一级壳体2构成的单元用柔性的、软的去耦元件15夹持在二级壳体27中。形式为二级壳体27的附加的壳体因此尤为必需，因为在电动马达5和压缩机叶轮6之间以及在电动马达5和一级壳体2之间的连接构造成刚性的，因而由运行引起的尤其在高马达转速下产生的振动视连接的实施方案而定几乎未受干扰地传递给所有与之连接的壳体部分并且因此辐射到周围环境16中。带有两个单独的壳体2、27的这种结构设计排除了相应的压缩机的紧凑的构造方式。
36.此外，由图1可知，一级壳体2作为一体式收集壳体包围壳体内室3，其具有布置在该壳体内室中的压缩机叶轮6。在此，在压缩机叶轮6的抽吸侧7上在一级壳体2的盖区域和压缩机叶轮6之间有一条小的间隙13。这条间隙13必须保持得尽可能小，以便防止或者至少最小化从压力侧9到抽吸侧7的旁路流动，因为这种旁路流动降低了压缩机的效率。另一方面，这样来设定所述间隙13的尺寸，使得在任意运行状态下，特别是在转速提高和/或压缩机叶轮6变热时也可靠地防止了在压缩机叶轮6和收集壳体2的盖区域之间的接触。由此直接可知，在针对在收集壳体2的盖区域和压缩机叶轮6之间的间隙13的和一方面收集壳体的盖区域的为此所需的固定的位置的以及另一方面收集壳体的用于确保尽可能有效的隔音的柔性的悬挂结构的最小高度的要求之间的矛盾，表明了巨大的结构设计问题。
37.在图2中在示意性剖视图中示出了按本发明设计的压缩机。该压缩机具有以能转动的方式支承在壳体内室3中的压缩机叶轮6，该压缩机叶轮通过驱动轴4由电动马达5驱动。压缩机叶轮6根据电动马达5的所需的空气流和/或气体流被转动，空气流和/或气体流由此被从在上游布置在压缩机叶轮6的抽吸侧7上的入口经由流动通道输送给在下游布置在压缩机叶轮6的压力侧9上的出口10。壳体内室3以及布置在该壳体内室中的压缩机叶轮6被螺旋形构造的、因此也可以称为螺旋式壳体的收集壳体2以及圆盘形的盖元件12包围，其中，盖元件12特别是在抽吸侧7上限定了壳体内室3并且收集壳体2主要在压力侧9上限定壳体内室3。
38.因此按照本发明，包围壳体内室3的包封结构由两部分组成，即由螺旋形的收集壳体2和圆盘形的盖元件12形成。为了避免振动从压缩机叶轮6和/或从电动马达5传递给收集壳体2，去耦元件15既布置在盖元件12和收集壳体2之间也布置在收集壳体2和功能构件14之间，功能构件在这种情况下涉及到马达壳体的一部分。包围壳体内室3（具有布置在该壳体内室中的压缩机叶轮6）的包封结构因此被分成两个部分，即在压缩机叶轮6上方的盖元件12以及也可以称为螺旋式壳体或涡旋的螺旋形的收集壳体2。按照图2所示的实施方式，盖元件12设计成圆盘形，其中，空气流和/或气体流的入口8居中处在圆盘内。在入口侧上，盖元件12通过柔性的去耦元件与收集壳体2连接，因而可靠地防止了或者至少最小化振动从盖元件12的传递。此外，借助设置在这个区域中的去耦元件15确保了壳体内室3相对周围环境的密封。
39.在盖元件12的背对入口8的侧面上，这个盖元件支撑在导流单元17上。导流单元17在背对盖元件12的侧面上又间接地或直接地支撑在功能构件14上，例如电动马达5的壳体构件上。以这种方式保证了，盖元件12一方面借助去耦元件15相对收集壳体2振动去耦，并且另一方面存在与功能构件14的刚性的连接，因而可以实现在盖元件12和压缩机叶轮6之间的较小的间隙13，而不会在运行期间存在接触的风险。
40.其上支撑着盖元件12的导流单元17按照图2所示的实施方式布置在压缩机叶轮6的压力侧上，因而从压缩机叶轮6出来的空气流和/或气体流出现到导流单元17上并且至少部分被这个导流单元转向。所示的导流单元17具有固定不动的导向叶片18，所述导向叶片没有直接与运动中转动的压缩机叶轮6毗邻。在压缩机叶轮6和导向叶片18之间的区域构造用于压缩机的形式为扩散器的最为频繁使用的工作区域。
41.由图2的示意图明显可知，在盖元件12和收集壳体2之间的以及在收集壳体2和在此形成了马达壳体的一部分的功能构件14之间的分离部位通过去耦元件15连接，去耦元件一方面保证了两侧毗邻的构件的振动技术上的去耦并且另一方面相对周围环境16密封加载了压力的壳体内室3。由于所设置的去耦，特别是由电动马达5产生的振动，不会传递给直接限定壳体内室3的收集壳体2或者至少大幅减少了振动传递。按照本发明的图2中所示的实施例，收集壳体2承担起这样的功能，在由现有技术公知的技术方案中，如图1所示那样的设置成附加的包封结构的二级壳体27承担起该功能。由于设置了按本发明的技术方案，可以提供一种有较小尺寸的压缩机，在导向叶片18和扩散器针对所选择的工作区域的恰当的尺寸设定和实施方案下，该压缩机的气动功率相比公知的解决方案甚至可能提高。
42.图3示出了按本发明所设计的压缩机的剖视图，该压缩机具有螺旋形的收集壳体2、盖元件12和去耦元件15。以能转动的方式支承的压缩机叶轮6布置在壳体内室3中，该压缩机叶轮通过驱动轴4被电动马达5驱动。对本发明重要的又在于，用于壳体内室3以及以能转动的方式支承在该壳体内室中的压缩机叶轮6的包封结构由收集壳体3以及盖元件12形成。无论在收集壳体2和盖元件12之间还是在收集壳体2和功能构件14之间均设置有去耦元件15，去耦元件一方面确保了分别与去耦元件15毗邻的构件的振动技术上的去耦并且另一方面确保了加载了压力的壳体内室3相对周围环境16的密封。马达侧布置的去耦元件15被这样构造，使得即使在收集壳体2和功能构件14（在此为电动马达5的壳体的一部分）之间的分离部位处，也实现了振动去耦。因此通过这种去耦元件15可靠地保证了，由压缩机叶轮6和特别是由电动马达5产生的振动没有或仅轻微地传递给了包围壳体内室3的收集壳体2。
因此可靠地避免了或者至少大幅地减少了干扰性声音的辐射。导流单元17在马达侧至少间接地通过至少一个螺钉29与功能构件14连接。这个螺钉29以有利的方式承担起了调整螺钉的功能，因而通过恰当地拧紧和/或松开螺钉29能设定在盖元件12和导流单元17之间的间隙13的宽度。
43.此外，在图3所示的结构单元中，在抽吸侧7上设置有入口8，在布置在壳体内室3中的压缩机叶轮6转动时，空气流和/或气体流通过该入口沿着压缩机叶轮6的方向流动。在压缩机叶轮6转动时，这种经抽吸的空气流和/或气体流最终被压缩机叶轮6径向向外压并且通过导流元件17的导向叶片18径向向外沿着收集壳体2的壁的方向导引，导流元件与盖元件12连接或者备选与这个盖元件一体地设计。经压缩的空气流和/或气体流紧接着通过出口10从压缩机的收集壳体2出来并且例如导送给机械地进行人工呼吸的病人。设置在抽吸侧上的盖元件设计成圆盘形，其中，入口8在中央处在圆盘中心。盖元件12通过导流单元17向下支撑在功能构件14上，功能构件在这种情况下涉及到电动马达5的壳体部分。在入口8的区域中，去耦元件15设置在盖元件12和收集壳体2之间的分离部位处。这个去耦元件15一方面保证了振动不传递给收集壳体2，并且另一方面则确保了有压力的壳体内室3相对周围环境16的密封。
44.导流单元17在压力侧9上具有多个径向分布在圆周上的导向叶片18，所述导向叶片以恰当的方式将被压缩机叶轮6径向向外压的空气流和/或气体流转向。在压缩机叶轮6的压力侧和导向叶片18之间的区域针对经常出现的工作区域被构造成了扩散器。图4在立体剖面图中示出了这种特殊的导流单元17，其构造成环形并且具有多个分布在外圆周上的导向叶片18。剖平面在此水平地延伸穿过导流单元17。所述的导流单元17被这样设计，使得按本发明所规定的盖元件12可以支撑在该导流单元上。导流单元17为此具有合适的贴靠轮廓或者可以备选与盖元件12一体地设计。在任何情况下，导流元件17均建立起了在盖元件12和马达侧布置的功能构件14之间的间接的或直接的连接。
45.图5在立体视图a）中以及在俯视图b）中示出了特别构造的压缩机叶轮6，其能以有利的方式适用于按本发明所构造的压缩机。在这个压缩机叶轮6转动期间，空气流和/或气体流借助叶片19、20被径向向外输送。所示的压缩机叶轮6首先具有主叶片19，其从压缩机叶轮的外圆周起至少几乎完全延伸至压缩机叶轮的中心，这个压缩机叶轮在那里可以固定在电动马达的驱动轴处。按照图5中所示的实施例，压缩机叶轮6具有10个主叶片19。按照图5中所示的实施方式，在主叶片19之间分别布置有两个中间叶片20，所述中间叶片构造得不一样长，其中，在安装状态下，较长的中间叶片20a面朝抽吸侧并且较短的中间叶片20b面朝压缩机的压力侧。在此处所说明的实施例中，较长的中间叶片20a具有约为主叶片19的长度的40%的长度，而较短的中间叶片20b的长度则仅为主叶片19的长度的约30%。
46.由于中间叶片20的这种实施方案，以有利的方式防止了或至少强烈地最小化在主叶片10之间的涡流形成，因而同样至少减少了否则由此引起的声音排放。
47.图5中所示的压缩机叶轮优选具有30至32 mm的外径。此外还有利的是，设置9至13个主叶片19，在主叶片之间分别如之前所阐释的那样布置有两个尺寸设定不一样的中间叶片20。
48.有利的是，主叶片19的最大高度占据在5和6之间的值并且主叶片19的上棱边至少部分沿压缩机叶轮6的外圆周的方向倾斜。75
°
和80
°
之间的角在此看上去是合理的。对压缩
机叶轮6的有效运行来说重要的首先是叶片通道的实施方案。按照所示的实施方式，这样来选择尺寸，使得出口横截面比入口横截面约大30%。
49.在图6中示出了设计成螺旋式消声器（带有布置在该螺旋式消声器中的螺旋元件22）的入口消声器21。通过减小在入口消声器21的内部中的流动横截面以及通过流动的转向，最小化了沿入口消声器21的入口的方向出来的声音排放。这样来设定入口消声器21的流动横截面的大小，使得这个流动横截面比压缩机的入口横截面大约30%。若在螺旋元件22的各个线圈之间的间距保持得小，那么可以最小化通过压缩机的入口向后出来的流动噪声的排放。不过根据压缩机的各所需的气动功率，入口消声器2中流动横截面的过于强烈的缩小是巨大的缺点。因此为了尽管在螺旋元件22中的壁间距减小但仍保证所定义的流动横截面，必须扩大入口消声器21的所产生的结构高度，因而这个入口消声器快速变得较大。因此为了达到入口消声器的紧凑的和扁平的构造形式，可以因此以优选的方式将设置在内部的螺旋元件22如图7所示那样分解成两个交错嵌套的分螺旋。在图7中所示的由两个分螺旋构成的螺旋元件，具有和图6所示的螺旋元件一样的流动横截面。不过若壁间距减半，那么在入口消声器21的相似的外部尺寸下明显改进了针对从入口出来的流动噪声的消声特性。
50.不过入口消声器21（在该入口消声器内通过设置在流动通道中的横截面收窄和转向实现了消声），例如图6和7中所示的螺旋式消声器，可能无法在最大的消声方面得到优化，因为无论是流动通道的横截面收窄、长度变大还是转向，均导致了流动阻力的提高并且因此导致了气动功率的不期望的降低。与此相对，大的流动横截面和短的流动通道则确保了小的流动技术阻力和因此高的效率。入口消声器的设计方案因此始终要求在最小化声音排放和气动功率之间的折中。理论上最优的消声器的特征在于，流动横截面在由压缩机输送的空气流或气体流的最大的体积流量下同样是最大的，随着压缩机的节流的增加而变小并且在完全节流时（此时所述体积流量因此占据值零）完全封闭入口。
51.因此结合图8，在下文中阐释了一种特殊的可能性来实现针对按本发明所设计的压缩机的入口消声器21。之前所说明的功能性在此至少近似由此达到，即，入口消声器21具有至少一个自动关闭的阀元件23，阀元件根据施加在该阀处的压差打开和关闭。对阀元件23的操纵在此优选基于施加在阀24处的压差完成。阀元件23因此以有利的方式设计成止回阀的形式，该止回阀可靠地阻止了空气和/或气体从压缩机叶轮6的流动通道回流。图8中所示的阀元件具有阀盘24，该阀盘具有阀膜28。
52.由此来设定必需的开启特性，即，按需选择所使用的阀膜28的刚性、它的形状、它在流动通道中的布置和/或阀膜的固定。
53.这样来设计入口消声器21的所示的阀元件24，使得该阀元件在最大的体积流量时，即在压缩机的最大的气动功率时，为了在阀盘24和阀座25之间的最大的流动横截面而释放最大的阀开口26，并且在压缩机最大节流的运行中为了最小的流动横截面而释放最小的阀开口26。由此在运行期间达到了通过入口发出的声音的最大可能的最小化并且因此达到了最大程度的隔音。
54.在这种相互关系中，图8a）示出了一种运行状态，在该运行状态下，阀元件23被打开并且阀盘24从阀座25抬起，因而阀开口26至少部分被释放。与此相对，图8b）示出了一种运行状态，在该运行状态下，阀元件24被封闭并且阀盘25沿其外圆周贴靠在阀座26上。
55.原则上可以想到的是，在入口消声器21中设置有如之前所说明那样的阀元件24或
使用至少两个这样的阀元件。若有不同的开启特性的多个这样的阀元件24串联，那么可以按需优化压缩机的特征线，因而可以在预定的体积流量范围内实现例如恒定不变的压缩。
56.前述阀元件24中的至少一个阀元件同样可以单独地或和如图6和7所示的螺旋式消声器一起用于最小化通过入口7出来的声音，特别是用于防止或至少减小由压缩机叶轮6产生的并且逆着所输送的空气流和/或气体流的流动方向从入口8出来的声音排放。倘若压缩机叶轮6在保持不变的转速水平上被节流的话，通过入口8的这些声音排放通常会变强。由此可知，在压缩机没有被穿流的运行点中，声音排放占据最大的值。
57.附图标记列表1压缩机2收集壳体3壳体内室4驱动轴5电动马达6压缩机叶轮7抽吸侧8入口9压力侧10出口11流动通道12盖元件13间隙14功能构件15去耦元件16周围环境17导流单元18导向叶片19主叶片20中间叶片20a较长的中间叶片20b较短的中间叶片21入口消声器22螺旋元件23阀元件24阀盘25阀座26阀开口27二级壳体28阀膜29螺钉。

技术特征：

1.用于输送空气流和/或气体流的压缩机（1），带有壳体（2），在壳体的壳体内室（3）中布置有以能转动的方式支承的并且通过驱动轴（4）与电动马达（5）连接的压缩机叶轮（6），在压缩机叶轮转动时，空气流和/或气体流从在上游布置在压缩机叶轮（6）的抽吸侧（7）上的入口（9）通过流动通道（11）被输送到在下游布置在压缩机叶轮（6）的压力侧（8）上的出口（9），其特征在于，布置在壳体内室（3）中的压缩机叶轮（6）至少部分被壳体和盖元件（12）包围，壳体设计成用于从压缩机叶轮（6）出来的空气流和/或气体流的收集壳体（2）并且至少部分布置在压缩机叶轮（6）的压力侧（9）上，盖元件至少部分布置在压缩机叶轮（6）的抽吸侧（7）上并且至少部分通过间隙（13）与压缩机叶轮（6）分离，其中，在盖元件（12）和收集壳体（2）之间和在与压缩机叶轮（6）和/或电动马达（5）至少间接地连接的功能构件（14）和收集壳体（2）之间分别布置有至少一个去耦元件（15）用于减振和相对周围环境（16）至少部分密封壳体内室（3）。2.按照权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述功能构件（14）是壳体的一部分和/或所述电动马达（5）的封装结构的一部分和/或间接地或直接地与所述电动马达（5）连接。3.按照权利要求1或2所述的压缩机，其特征在于，所述盖元件（12）设计成圆盘的形式，所述圆盘在圆盘内部具有用于空气流动和/或气体流动的通道。4.按照前述权利要求中至少一项所述的压缩机，其特征在于，所述盖元件（12）至少部分间接地或直接地与导流单元（17）连接，所述导流单元具有至少一个用于导引在所述压缩机叶轮（6）的压力侧（9）上出来的空气流动和/或气体流动的导向叶片（18）。5.按照权利要求4所述的压缩机，其特征在于，所述导流单元（17）构造成环形，具有多个布置在环面上的导向叶片（18），并且所述压缩机叶轮（6）这样布置在所述导流单元（17）的内部中，使得从所述压缩机叶轮（6）在压力侧（9）上出来的空气流和/或气体流至少部分出现到多个导向叶片（18）上。6.按照前述权利要求中至少一项所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机叶轮（6）具有沿径向从所述压缩机叶轮（6）的外圆周起横向地延伸穿过所述流动通道（11）的至少尽可能整个横截面的主叶片（19）以及分别至少两个布置在主叶片（19）之间的并且短于主叶片设计的中间叶片（20）。7.按照权利要求6所述的压缩机，其特征在于，布置在两个主叶片（19）之间的中间叶片（20）沿径向不一样长、具有不同的轮廓和/或不一样大的叶片面积。8.按照前述权利要求中至少一项所述的压缩机，其特征在于，至少一个入口消声器（21）布置在所述压缩机叶轮（6）的上游。9.按照权利要求8所述的压缩机，其特征在于，所述入口消声器（21）设计成螺旋式消声器。10.按照权利要求8或9所述的压缩机，其特征在于，所述入口消声器（21）设计成带有至少两个至少部分交错布置的单独的螺旋元件（22）的螺旋式消声器。11.按照前述权利要求中至少一项所述的压缩机，其特征在于，在所述压缩机叶轮（6）的上游布置有至少一个基于由所述压缩机叶轮（6）的转动引起的压差而沿空气流和/或气体流的流动方向打开的阀元件（23）。12.按照权利要求11所述的压缩机，其特征在于，所述阀元件（23）具有以能运动的方式
支承的阀膜作为阀盘（24）。13.人工呼吸或麻醉设备，带有按照前述权利要求中至少一项所述的压缩机（1）。

技术总结

本发明涉及一种用于输送空气流和/或气体流的压缩机（1）以及一种带有这种压缩机（1）的人工呼吸或麻醉设备。压缩机（1）具有壳体（2），在壳体的壳体内室（3）中布置有以能转动的方式支承的并且通过驱动轴（4）与电动马达（5）连接的压缩机叶轮（6），在压缩机叶轮转动时，空气流和/或气体流从在上游布置在压缩机叶轮（6）的抽吸侧（7）上的入口（9）通过流动通道（11）被输送到在下游布置在压缩机叶轮（6）的压力侧（8）上的出口（9）。所述的技术方案的特征在于，布置在壳体内室（3）中的压缩机叶轮（6）至少部分被壳体和盖元件（12）包围，壳体设计成用于从压缩机叶轮（6）出来的空气流和/或气体流的收集壳体（2）并且至少部分布置在压缩机叶轮（6）的压力侧（9）上，盖元件至少部分布置在压缩机叶轮（6）的抽吸侧（7）上并且至少部分通过间隙（13）与压缩机叶轮（6）分离，其中，在盖元件（12）和收集壳体（2）之间和在与压缩机叶轮（6）和/或电动马达（5）至少间接地连接的功能构件（14）和收集壳体（2）之间分别布置有至少一个去耦元件（15）用于减振和相对周围环境（16）至少部分密封壳体内室（3）。体内室（3）。体内室（3）。