CN103321922A - 风机及具有该风机的真空吸尘器和干手机 - Google Patents

风机及具有该风机的真空吸尘器和干手机 Download PDF

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Abstract

本发明公开风机及具有该风机的真空吸尘器和干手机，所述风机包括盖体、容纳于盖体内的叶轮和扩散器、以及用于驱动所述叶轮的电机；所述电机包括定子和转子；所述叶轮包括盖板、与盖板相对而设的底板、以及设于盖板与底板之间的若干叶轮叶片；所述扩散器包括板状部分、自板状部的一侧表面延伸出的若干扩散叶片、以及自板状部的另一侧表面延伸出的若干回导叶片；相邻扩散叶片之间形成扩散通道，相邻回导叶片之间形成回导通道，且扩散通道与回导通道相通。本发明实施例的风机具有较高的效率。

Description

风机及具有该风机的真空吸尘器和干手机
技术领域
本发明涉及尤其适用于真空吸尘器的风机，尤其涉及风机的叶轮和扩散器结构。
背景技术
在真空吸尘器中，利用空气流动来吸取杂物、灰尘和碎屑并将其输送到集尘部。为使空气流动，通常利用风机来形成真空。
吸尘器的风机通常包括电机、叶轮以及扩散器。电机驱动叶轮旋转形成高压气流。扩散器可引导气流从叶轮经过电机，对电机进行冷却后排出。
叶轮和扩散器的结构对于风机的效率非常重要。高效率的风机可以提高空气流量或减少相同空气流量下所消耗的电力。因此，在电机小型化、轻型化的趋势下，对于更高效率的风机的需求也更加突出。
本发明旨在提供一种高效率的风机。
发明内容
本发明的一方面提供一种风机，包括具有气流入口的盖体、容纳于盖体内的叶轮和扩散器、以及用于驱动所述叶轮的电机；所述电机包括定子和转子；所述叶轮包括盖板、与盖板相对而设的底板、以及设于盖板与底板之间的若干叶轮叶片；所述扩散器包括板状部分、自板状部的一侧表面延伸出的若干扩散叶片、以及自板状部的另一侧表面延伸出的若干回导叶片；扩散叶片围绕叶轮设置，相邻扩散叶片之间形成扩散通道，扩散通道与叶轮出口相通，相邻回导叶片之间形成回导通道，且扩散通道与回导通道相通；其中，所述叶轮叶片的入口角为20～30度，叶轮叶片的出口角为26～38度。
较佳的，所述扩散叶片的入口角为7～11.5度。
较佳的，所述扩散叶片的出口角为15～17.5度。
较佳的，所述电机为低压直流电机，其转子包括转轴、固定于转轴的转子铁心、固定于转轴并与转子铁心相邻的换向器、以及缠绕于转子铁心的极部并与换向器电连接的转子绕组；其定子包括沿转轴轴向延伸的壳体、装设于壳体内表面的永久磁铁、固定于壳体的接电端子及至少一对电刷，低压直流电压经接电端子、电刷和换向器被提供给转子绕组。
较佳的，所述电机具有一对定子磁极和一对电刷，转子铁心具有5个槽，换向器具有5个换向片。
较佳的，所述定子壳体的外径为35.7mm±3％，转子铁心的轴向长度为25.1mm±3％，永久磁铁的厚度为4.9mm±3％。
较佳的，所述盖体的外径为95mm±3％。
本发明另一方面提供具有上述风机的真空吸尘器。
本发明第三方面提供具有上述风机的干手机
本发明的发明人发现，将本发明实施例的风机用于小型真空吸尘器(如手持式吸尘器或手持推杆两用吸尘器)时，在保证吸尘器具有足够吸力的同时可提高吸尘器的效率。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
附图中：
图1是根据本发明一实施例的风机的立体图；
图2是图1所示风机的轴向剖视图，其中移除了电机；
图3示出图1中风机的叶轮；
图4是图1中风机的叶轮与扩散器的立体图；
图5是图3中叶轮的俯视图，其中移除了叶轮的盖板；
图6是图4中叶轮与扩散器的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。
请参阅图1和图2，本发明一实施例的风机10包括盖体12、收容于盖体12内的叶轮14和扩散器16、以及电机18。盖体12上方具有开口20，该开口20形成气流入口。
电机18较佳的为低压直流电机，包括定子和装设于定子内的转子。转子包括转轴、固定于转轴的转子铁心、固定于转轴并与转子铁心相邻的换向器、以及缠绕于转子铁心的极部并与换向器电连接的转子绕组。定子具有沿转轴轴向延伸的圆环状壳体、及装设于壳体内表面的永久磁铁以形成定子磁极。壳体具有封闭端和开口端，封闭端设有若干开口以供空气流入电机，一端盖固定装设于开口端，端盖上设有连接外部电源的接电端子以及与换向器滑动接触的电刷，低压直流电压经接电端子、电刷和换向器被提供给转子绕组。转轴由分设于封闭端和端盖的轴承可旋转地支撑。较佳的，电机18具有一对定子磁极和一对电刷，转子铁心具有5个槽，换向器具有5个换向片，转子绕组为迭绕组。
一并参阅图3，叶轮14包括呈弯曲状的盖板22、与盖板22相对而设的平板状底板24、以及设于盖板22与底板24之间的若干叶轮叶片26。盖板22中央设气流进口28，气流进口28的边缘设于盖体12与开口20的内翻边30之间。若干叶片26在盖板22和底板24之间沿圆周方向均匀布置，形成多个空气通路，通过气流进口28被吸入的空气沿多个空气通路被高压排出到叶轮14的外部。每个叶片26呈弧形，其两侧分别具有若干个安装凸部32，盖板22和底板24上则分别设有与安装凸部32相对应的安装孔，安装凸部32卡接于安装孔将叶片两侧固定于盖板22和底板24。底板24固定于电机的转轴34使得叶轮14随转轴34旋转。
扩散器16将从叶轮14排出的空气的动能有效地转换成压力能并引导高压空气流经电机18。一并参阅图4，扩散器16具有板状部36、自板状部36的上表面延伸出的若干扩散叶片38、以及自板状部36的下表面延伸出的若干回导叶片40。板状部36固定于电机的定子壳体，具有中心孔供转轴34穿过。所述若干扩散叶片38设于板状部36的外边缘，沿圆周方向均匀间隔布置，各扩散叶片38围绕叶轮14于其内，相邻扩散叶片38之间形成扩散通道。所述若干回导叶片40自板状部36的外缘向内延伸，相邻回导叶片40之间形成回导通道。扩散通道与回导通道相通，可使得从叶轮排出的空气经扩散通道进入回导通道，并经电机封闭端的开口进入电机18，对电机进行冷却后自电机另一端的开口排出。
本发明实施例中，较佳的，电机采用600系列的低压直流电机，其供电电压约为24V，定子壳体的外径为35.7mm，转子铁心的轴向长度为25.1mm，永久磁铁的厚度为4.9mm；可以理解的，允许上述参数具有如约±3％的变化范围。电机用于吸尘器风机时，转子以约每分钟18000～22000转的速度旋转。
较佳的，风机盖体20的外径约为95mm±3％。
较佳的，叶轮叶片26的入口角α1为20～30度。叶轮叶片的入口角是两条切线L1和L2之间的夹角。其中，切线L1是与各叶轮叶片26的内端相接触的假想圆在与叶轮叶片26接触的点A处的切线，切线L2是代表叶轮叶片的曲线在点A处的切线。
较佳的，叶轮叶片26的出口角β1为26～38度，叶轮叶片的出口角是两条切线L3和L4之间的夹角。其中，切线L3是与各叶轮叶片的外端相接触的假想圆在与叶轮叶片接触的点B处的切线，切线L4是代表叶轮叶片的曲线在点B处的切线。
较佳的，扩散叶片38的入口角α2为7～11.5度。扩散叶片的入口角是两条切线L5和L6之间的夹角。其中，切线L5是与各扩散叶片的内端相接触的假想圆在与扩散叶片接触的点C处的切线，切线L6是代表扩散叶片的曲线在点C处的切线。
较佳的，扩散叶片38的出口角β2为15～17.5度。扩散叶片的出口角是两条切线L7和L8之间的夹角。其中，切线L7是与各扩散叶片的外端相接触的假想圆在与扩散叶片接触的点D处的切线，切线L8是代表扩散叶片的曲线在点D处的切线。
本实施例的风机可用于吸尘器和干手机等。本发明的发明人发现，将具有上述较佳配置的风机用于小型真空吸尘器(如手持式吸尘器或手持推杆两用吸尘器)时，在保证吸尘器具有足够吸力的同时可提高吸尘器的效率。
Figure BDA0000146170790000051
上表示出吸尘器流量Q为12.92升/秒，电机转速n为21000转/分钟时，改变叶轮叶片的入口角α1和出口角β1所带来的效率改变。其中，入口角α1在19～29度、出口角β1在25.5～37度时具有接近71％以上的期望效率。
本发明实施例中，较佳的，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种风机，包括具有气流入口的盖体、容纳于盖体内的叶轮和扩散器、以及用于驱动所述叶轮的电机；
所述电机包括定子和转子；
所述叶轮包括盖板、与盖板相对而设的底板、以及设于盖板与底板之间的若干叶轮叶片；
所述扩散器包括板状部分、自板状部的一侧表面延伸出的若干扩散叶片、以及自板状部的另一侧表面延伸出的若干回导叶片；扩散叶片围绕叶轮设置，相邻扩散叶片之间形成扩散通道，扩散通道与叶轮出口相通，相邻回导叶片之间形成回导通道，且扩散通道与回导通道相通，其中，所述叶轮叶片的入口角为20～30度，叶轮叶片的出口角为26～38度。
2.根据权利要求1所述的风机，其特征在于，所述扩散叶片的入口角为7～11.5度。
3.根据权利要求1所述的风机，其特征在于，所述扩散叶片的出口角为15～17.5度。
4.根据权利要求1所述的风机，其特征在于，所述电机为低压直流电机，其转子包括转轴、固定于转轴的转子铁心、固定于转轴并与转子铁心相邻的换向器、以及缠绕于转子铁心的极部并与换向器电连接的转子绕组，其定子包括沿转轴轴向延伸的壳体、装设于壳体内表面的永久磁铁、固定于壳体的接电端子及至少一对电刷，低压直流电压经接电端子、电刷和换向器被提供给转子绕组。
5.根据权利要求4所述的风机，其特征在于，所述电机具有一对定子磁极和一对电刷，转子铁心具有5个槽，换向器具有5个换向片。
6.根据权利要求4所述的风机，其特征在于，所述定子壳体的外径为35.7mm±3％，转子铁心的轴向长度为25.1mm±3％，永久磁铁的厚度为4.9mm±3％。
7.根据权利要求1所述的风机，其特征在于，所述盖体的外径为95mm±3％。
8.一种具有如权利要求1至7任一项所述风机的真空吸尘器。
9.一种具有如权利要求1至7任一项所述风机的干手机。
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