呼吸机和微型风机焊接

1. 呼吸机

呼吸机随着疫情的发展,呼吸机逐渐进入人们视野。其能够替代病人自主通气功能以维持生命,大幅提高了手术期间和手术后患者的预期寿命,在疫情战役中起到重大作用。

呼吸机最早使用可以追溯到二战期间,飞行员需要在较高的海拔使用呼吸机辅呼吸。在现代临床医院中,呼吸机已普遍用于各种原因所致的呼吸衰竭、大手术期间的麻醉呼吸管理、呼吸支持治疗和急救复苏中。

随着家用健康护理需求的日益增长,家用呼吸机也逐步受到大家的喜爱。家用呼吸机是一种可以改善人的呼吸、增加肺通气量和改善呼吸功能的装置。是一种可以提高生活质量和延长生命的舒适疗法。常见的相对便宜的单水平呼吸机(CPAP)能够用于治疗睡眠呼吸障碍/衰竭,并有效减少并发症(高血压和糖尿病)。

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图1 单水平呼吸机CPAP工作原理

呼吸机从最初依靠氧气和医院气路中压缩空气的固定设备,发展到能够提供可控压力和流量的移动设备。这种便利性的增加,让患者能够在家中进行术后(例如OSA和COPD手术)康复。

与此同时,早期阀门或活塞驱动的呼吸机逐渐被由高效微型风机驱动的呼吸机所取代。根据使用环境和对象特点,呼吸机分为三类:重症监护用、家庭护理用和新生儿用呼吸机。

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图2 鱼跃重症监护用呼吸机

2. 微型风机


呼吸机和微型风机焊接

微型风机呼吸机用的微型风机由特制电机、风扇和驱动器构成。通过改变电机转速,可以调节控制气体压力和流量。

在大约100-120毫秒之间,电机转速可从15,000转加速到60,000转,或者从60,000转减速到15,000转。快速敏捷的运转,使其能够达到非常接近病人自然呼吸的模式,因此易于被病人接受。常见技术要求,压力在100 CmH2O,流量大于200L/min。电机采用寿命更长的无刷电机。

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图3 重症监护用呼吸机用风机

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图4 单水平呼吸机(CPAP)中的微小型风机

3. 微型风机焊接

微型风机的焊接分为两步:(1)叶轮焊接;(2)风机上下壳体焊接。

第一步:风机叶轮焊接。常见叶轮材料有PA和PPS。上下叶片焊接后有较高的同轴度要求,且叶轮端面有平面度要求。因此,为了保证精度,会采用伺服驱动的超声波焊接设备。焊接筋采用三角导能筋的设计,一般有20kgf的拉拔力要求。

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第二步:风机上下机壳的焊接。常见壳体材料是PC。焊接筋采用沟槽缝设计,能够提供有效的密封性能。

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4. 风机工作原理视频


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