CN103603817B - 中压鼓风机 - Google Patents

Abstract

中压鼓风机。包括风机壳体、设置在所述风机壳体内的叶轮和驱动所述叶轮旋转的电机，所述风机壳体上设置有进风口和出风口，所述电机连接到所述风机壳体的动力侧壁上；所述电机的壳体用薄铁板材料制造，所述电机的转轴可旋转地定位在所述电机壳体上，所述电机的输出轴穿过所述电机壳体后连接所述叶轮；还包括呈容腔状的导风罩，所述导风罩包容所述电机并紧靠在所述风机壳体的动力侧壁；所述导风罩上设置有进气孔，所述导风罩所界定的空间与所述风机壳体的内部负压区域之间具有气流通道。本发明的产品在能够满足电机散热的情况下，不仅制造成本低而且噪音低。为此可以应用到中压的鼓风机产品中。

Description

中压鼓风机

技术领域

本发明涉及一种中压鼓风机，特别涉及中压鼓风机的驱动电机的安装结构和散热结构，其不仅安装结构简单而且制造成本低。所述中压鼓风机一般用于给礼乐活动中使用的彩球充气、为食堂燃煤燃气燃油炉具加风或类似的中气压用途。

背景技术

现有的中压鼓风机，输出气压在2500帕左右，一般小功率的如1500瓦以下的鼓风机大多功率采用单相电动机为驱动动力，而大功率的鼓风机大多采用三相电动机为动力。日常使用的中压鼓风机一般用于给礼乐活动中使用的彩球充气、为食堂燃煤燃气燃油炉具加风或类似的压用途，往往使用场合不固定，或使用环境比较恶劣，不仅温度高而且多尘或夹杂有水、油等杂物。由于该种产品的使用比较粗放随意，至少不属于高精尖产业所常用配套使用的产品，为此大家在制造这种产品时就比较随意，在能够满足安全性的情况下，很少有人注意改进其结构。现有鼓风机的通常结构如图1所示，包括风机壳体1，所述风机壳体1上还设置有进风口和出风口，在所述风机壳体1内设置有叶轮，在风机壳体1的侧面设置有驱动所述叶轮旋转的电机2,所述电机2的外壳由设置有散热筋条的铸铝（或铸铁）中间外壳5、前端盖4和后盖3组成，所述前端盖4内侧加工有定位止口并与所述风机壳体1配合对所述电机2予以定位并承载整台电机2，所述后盖3内设置有电机转轴同轴转动的冷却风扇；所述风机壳体1的下面设置有底座7，在底座5上还设置有支撑电机2的支腿6。其中所述风机壳体1主要是形成风压的装置，位于所述风机壳体1内的叶轮旋转时可以将从所述进风口进入的风加压并从出风口送出。显然此种鼓风机所用电机的外壳厚重，不仅制造成本比较高，材料用量大而且能耗大。

发明内容

制造这种日常使用的中压鼓风机，至少有几个要素需要考虑。首先考虑这种产品可能移动使用的特点，必须尽量使整机的重量轻；其次考虑其使用环境的复杂性，必须考虑其散热性能，也要考虑环境中存在的雨水、油污对电气件的影响。现有技术的中压鼓风机一般采用铸铁类材料制造电机的外壳，在电机的后端部设置专门的冷却风扇，但显然太厚重成本也高，能耗大，也不利于散热。为此有人用铸铝材料替代铸铁材料，虽然重量变轻也改善了散热效果但制造成太高，而且专用冷却风扇的存在使其能耗仍然比较大。

根据现有中压鼓风机的不足，本发明要解决的第一个问题是降低制造成本，使这种粗放使用的产品在满足安全性的情况下尽量节省材料从而还可以降低制造成本；第二个问题是降低驱动电机的能耗，即在没有专用的冷却风扇的情况下也具有比较好的散热效果；另外还要降低鼓风机的噪音，使其更加符合不断提高的环保要求。

为此本发明提出一种新型的中压鼓风机，包括风机壳体、设置在所述风机壳体内的叶轮和驱动所述叶轮旋转的电机，所述风机壳体上设置有进风口和出风口，所述电机连接到所述风机壳体的动力侧壁上；其特征在于，还包括导风罩，所述导风罩包容所述电机并紧靠所述风机壳体的动力侧壁；所述导风罩上设置有进气孔，所述导风罩所界定的空间与所述风机壳体的内部负压区域之间具有气流通道；电机壳体用薄铁板材料制造，所述电机壳体包括呈桶状的前壳体和后壳体，所述前壳体和后壳体相对扣合在所述电机的定子铁芯上；所述电机的输出轴穿过所述电机壳体后连接所述叶轮；在所述前壳体或后壳体的桶口部位设置有凸出边，所述凸出边分别与所述前壳体或后壳体一体成型；所述凸出边上设置有通孔，螺栓穿过所述通孔后旋入所述风机壳体的动力侧壁上对应设置的螺纹孔中；所述凸出边的外边缘呈波浪形或在所述凸出边上设置对流孔，所述导风罩与所述凸出边的外边缘之间紧配合连接。

其中，所述风机壳体是容纳有叶轮并能够形成风压的部件，其出风口一般位于顶端部而其进风口一般位于侧面，其中的叶轮一般也选用离心式结构。当所述叶轮旋转时，在所述叶轮的旋转中心区域形成负压。

其中，所述电机一般包括壳体、设置在壳体内的定子铁芯、线圈和转子，所述转子具有输出轴也即所述电机的输出轴。根据通常的技术，在所述电机壳体的前后端部中央位置设置轴承座并安装轴承，从而便于安装电机的转轴并让转轴在所述轴承座之中的轴承上旋转，其中位于所述电机的输出轴端的前壳体具有让所述输出轴通过的中心孔。所述电机壳体至少可以通过拉伸工艺用薄铁板材料例如厚度δ=0.6～2.0毫米之间的薄铁板冲压而成。这样不仅节省了所述电机壳体的材料成本也节省的制造工艺成本，而且可以比较容易地将所述电机的定子铁芯及其线圈因铁损和铜损所产生的热量与外面的空间予以交换。

其中，所述风机壳体的动力侧壁是指所述风机壳体上用于安装所述电机的侧壁，所述风机壳体的进风口就相应地可以设置在所述风机壳体的动力侧壁之外的其它侧壁上，只要能实现良好的进风功能即可。

其中，所述导风罩可以容纳所述电机。所述导风罩紧靠所述风机壳体的动力侧壁，是指所述导风罩与所述风机壳体的动力侧壁之间的结合面具有比较小的漏风间隙，从而使所述导风罩内的空气尽可能多的被吸入所述风机壳体的内腔，为此甚至可以在它们之间设置密封圈。所述导风罩可以固连到所述风机壳体的动力侧壁上，也可以固连到所述电机壳体上。所述导风罩也可以选用薄铁板材料例如厚度δ=0.6～2.0毫米之间的薄铁板冲压而成。所述气流通道是一种可以将所述导风罩或所述电机内的热空气引入所述风机壳体内的通道。

其中，由于所述电机壳体采用薄铁板，不仅重量轻，降低了材料成本也便于加工装配从而节省了加工成本，而且薄板材料也有利于所述电机壳体内热量与外部交换。

其中，所述定子铁芯可以全部地嵌装在所述前壳体和后壳体所组成的空间之中；也可以是，所述定子铁芯仅仅是部分地嵌装在所述前壳体和后壳体组成的空间之中，所述电机的前壳体和后壳体之间具有间距，而所述定子铁芯的中间部分外露在所述前壳体和后壳体之间的间距空间，这样可以让所述定子铁芯更好地散热，又可以节省所述前壳体和后壳体的用料量。

其中，所述凸出边实际上就是设置在桶口部位的拉伸翻边，这样节省了制造的工艺成本。

其中，所述凸出边上设置有通孔，螺栓穿过所述通孔后旋入所述风机壳体的动力侧壁上对应设置的螺纹孔中。根据该方案可以将所述电机固连到所述风机壳体上。所述凸出边可以是一块固连在所述电机壳体上的过渡板，还可以是与所述电机壳体一体成型板状结构体；所述凸出边不仅可以用于所述电机与所述风机壳体的动力侧壁之间的连接，而且还可以形成与所述导风罩之间的连接，还可以辅助散热。由于所述电机壳体采用薄板材料制造从而使整台所述电机的重量比较轻，从而所述凸出边的厚度也无需太大。其次所述凸出边可以是环绕整体所述电机壳体外周的一圈凸起边，也可以间断地设置在所述电机壳体外周的几个凸出片。

其中，所述凸出边的外边缘呈波浪形，从而当所述导风罩装配到所述电机上后，所述凸出边的外边缘不仅能够与所述导风罩之间形成定位连接而且可以形成通风的流道，从而将位于所述电机前壳体所在位置的热空气吸入到鼓风机中；作为一种等同的方案，就是在所述凸出边上设置对流孔，也可以将位于所述电机前壳体所在位置的热空气吸入到鼓风机中。

根据上述技术方案，其次当所述叶轮旋转时在所述叶轮的旋转中心区域形成相对的负压区，从而可以借助于该负压使外部冷空气从所述导风罩上的进气孔进入，所述导风罩或所述电机内的热空气通过所述气流通道被吸入到所述风机壳体内并排出，从而在所述导风罩内形成的冷却风道替代了现有技术中的专用冷却风扇进而降低了能耗，也节省了材料成本，从所述气流通道被吸入空气也能补充从所述进风口进入气流的不足，使所述叶轮旋转中心的两边气压更加平衡，从而减少了叶轮旋转时的轴向跳动进而降低了噪音。

根据上述技术方案，所述导风罩还可以保护所述电机免受外部的冲击和损害，也可以为所述电机避雨水和污物。从保护所述电机的角度出发，所述进气孔最好设置在所述导风罩的外侧端或下部。

进一步的技术方案还可以是，所述导风罩在所述风机壳体的动力侧壁上所界定的区域内设置有辅助进风口，所述辅助进风口形成所述气流通道。根据该方案，所述导风罩内的空气借助于所述辅助进风口进入所述风机壳体的内部空间。所述辅助进风口可以是专门设置在所述风机壳体的动力侧壁上的通道，也可以是利用下面将要提及的所述电机定位孔形成。

进一步的技术方案还可以是，所述电机壳体上设置有散热对流孔。所述散热对流孔不仅可以将所述电机的定子铁芯上的热量与外部交换，而且还可以将所述电机内部空间的热量与外部交换。所述散热对流孔可以设置在所述电机壳体的侧壁部，也可以设置在所述电机壳体的前后端部。

进一步的技术方案还可以是，所述风机壳体的动力侧壁上设置有电机定位孔，部分所述电机壳体伸入所述电机定位孔中。

根据该方案，部分所述电机壳体可以是仅仅只伸入到所述电机定位孔中，也可以是部分所述电机壳体伸入所述电机定位孔中后还有一部分继续延伸到所述风机壳体的内侧空间。这样至少可以利用所述电机壳体与所述电机定位孔之间的配合实现对所述电机的径向预定位，而利用所述凸出边实现对所述电机的轴向定位；由于所述电机壳体伸入所述定位孔或进而伸入所述动力侧壁的内侧空间，所述电机的重心也比较靠近所述动力侧壁，使所述动力侧壁承受的轴向拉力变小，从而对所述电机壳体及其所述凸出边的结构强度要求可以大大降低，进而可以用比较薄的板材制造所述电机壳体及其凸出边；其次，所述风机壳体的内侧空间内流动的空气又可以对伸入的所述电机壳体予以直接散热，大大强化了对所述电机的冷却效果；另外，也可以缩短所述电机的输出轴的长度，从而减少了叶轮径向跳动的幅度从而降低叶轮旋转时的噪音。

所述电机壳体的外径可以稍微小于所述电机定位孔的内径，从而有利于它们之间的定位；还可以是所述电机壳体与所述电机定位孔之间具有稍微大一点的间隙，该间隙就可以形成所述辅助进风口。

进一步的技术方案还可以是，所述电机壳体的径向侧壁和轴向侧壁上设置散热对流孔，位于所述电机的输出轴端的径向侧壁上的散热对流孔形成所述气流通道。即所述电机的输出轴端的径向侧壁上的散热对流孔可以形成另外一道所述气流通道，外部的冷空气从所述电机壳体的径向侧壁或轴向侧壁上设置的散热对流孔进入后，穿过所述电机的内腔再从所述电机壳体的输出轴端的径向侧壁上的散热对流孔被吸入到所述风机壳体的内侧，从而进一步强化对所述电机的冷却效果。其中所述电机壳体的径向侧壁是指与所述电机的径向基本相同方向的侧壁，而所述电机壳体的轴向侧壁是指与所述电机转子轴基本平行方向的侧壁。

进一步的技术方案还可以是，所述导风罩用薄板类铁质材料制造，例如厚度δ=0.5～2.0毫米之间的薄铁板。

进一步的技术方案还可以是，还包括支撑所述导风罩的支撑臂，所述支撑臂固连到所述中压鼓风机的底座上。

进一步的技术方案还可以是，还包括提手，所述提手通过螺丝固连在所述风机壳体的动力侧壁上或所述导风罩的内侧端。所述导风罩的内侧端是指所述导风罩与所述风机壳体连接的那一端，相反为所述导风罩的外侧端。这样所述提手就基本位于所述鼓风机的重心方向（即位于风机与电机之间），当搬运所述鼓风机时，使其不会明显的偏转而发生意外事故。

进一步的技术方案还可以是，还包括引气管，所述引气管的一端连通所述进气孔，另一端连通所述出风口。这样可以将所述鼓风机本身鼓出的部分压力空气引入所述导风罩从而冷却所述电机，进入所述导风罩内的空气再次被吸入所述风机壳体内。

使用上述结构的中压鼓风机，在能够满足电机散热的情况下，不仅制造成本低而且噪音低。由于本发明具有上述特点和优点，为此可以应用到中压的鼓风机产品中。

附图说明

图1是现有产品的结构示意图；

图2是应用本发明技术方案的中压鼓风机的立体结构示意图；

图3是应用本发明技术方案的中压鼓风机的电机的立体结构示意图；

图4是应用本发明技术方案的中压鼓风机的立体分解结构示意图；

图5是应用本发明技术方案的中压鼓风机的正面结构示意图；

图6是图5的左视图；

图7是应用本发明技术方案的中压鼓风机的电机的另一种结构示意图图；

图8是图7的左视图；

图9是应用本发明技术方案的中压鼓风机另一种结构的剖面结构示意图；

图10是图9所示结构基础上所改进的另一种结构的剖面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对应用本发明技术方案的中压鼓风机的结构作进一步说明。

实施例一：如图2、图3、图4、图5或图6所示，一种新型结构的中压鼓风机，包括风机壳体1、设置在所述风机壳体内的叶轮（图中未示出）、驱动所述叶轮旋转的电机3和包容所述电机3的导风罩4，所述风机壳体1上设置有进风口13和出风口14。其中：

所述风机壳体1包括外侧壳体11和内侧壳体12，所述外侧壳体11上设置进风口13，所述风机壳体1上设置出风口14，所述风机壳体1的空间内设置的所述叶轮旋转时，所述叶轮的旋转中心区域呈负压而外围部分空间的空气呈正压，从而可以从所述进风口13吸入空气，从所述出风口14排出压力气体。

所述内侧壳体12也就是是所述风机壳体的动力侧壁，在所述内侧壳体12上主要安装所述电机3。

如图3所示，所述电机3包括有呈桶状的前壳体31、后壳体32及嵌装在所述前壳体31、后壳体32中的定子铁芯34、设置在所述定子铁芯34中的电机转子。所述前壳体31和后壳体32通过拉伸工艺利用厚度δ=0.8或1.0毫米左右的薄铁板材料制造并相对扣合形成所述电机3的外壳，所述电机转子可旋转地定位在所述前壳体31、后壳体32上，所述电机转子的输出轴33穿过所述前壳体31后连接所述叶轮。所述前壳体31、后壳体32的径向侧壁和轴向侧壁都上还设置有散热对流孔（313、323）。注：图3中未画出位于所述前壳体31的输出轴端的径向侧壁上的散热对流孔。

所述定子铁芯34仅仅是部分地嵌装在所述前壳体31和后壳体32组成的空间之中，所述电机3的所述前壳体31和后壳体32之间具有间距，而所述定子铁芯34的中间部分外露在所述前壳体31和后壳体32之间的间距空间，这样可以让所述定子铁芯34更好地散热，又可以节省所述前壳体31和后壳体32的用料量。

所述前壳体31和后壳体32上的桶口部位都设置有径向凸出的凸出边（311、321），所述凸出边（311、321）分别与所述前壳体31和后壳体32一体成型。在所述凸出边（311、321）上分别设置有通孔，螺栓35穿过所述通孔后旋入所述风机壳体的动力侧壁上对应设置的螺纹孔123中从而将所述电机3固连到所述风机壳体1的所述内侧壳体12（所述动力侧壁）。所述凸出边（311、321）不仅可以加大所述前壳体31或后壳体32的散热面积，更重要的是形成所述电机3的定位。

所述内侧壳体12上设置有所述电机的定位孔121，所述定位孔121的内径稍大于所述前壳体31的外径，所述前壳体31穿过所述定位孔121后并延伸到所述内侧壳体12的内侧空间，所述前壳体31上设置的所述凸出边311形成所述电机3的轴向定位，所述螺栓35形成所述电机3的径向定位，从而将所述电机3固连在所述动力侧壁上。至于所述前壳体31伸入所述定位孔121或所述动力侧壁的内侧空间的深度，可以根据所述动力侧壁的凹度及所述前壳体31的长度等情况予以设计调整。由于所述前壳体31伸入所述定位孔121或所述动力侧壁的内侧空间，所述电机3的重心也比较靠近所述动力侧壁，使所述动力侧壁承受的轴向拉力变小，从而对所述前壳体31及其所述凸出边311的结构强度要求可以大大降低，进而可以用比较薄的板材制造所述电机3的外壳体；其次，所述风机壳体1的内侧空间内流动的空气又可以对所述电机3的前壳体31予以直接散热，并且所述电机3内的热空气也可以直接从所述前壳体31的径向侧壁上设置的所述散热对流孔313被吸入到所述风机壳体1内，大大强化了对所述电机3的冷却效果；另外缩短了所述电机3的输出轴33的长度，从而减少了叶轮径向跳动的幅度从而降低叶轮旋转时的噪音。

所述导风罩4呈单侧开口的水桶形容腔状。所述导风罩4用厚度δ=0.8毫米左右的薄铁板制造。所述导风罩4与所述风机壳体1的动力侧壁之间通过螺丝固连，所述电机3容纳在所述导风罩4内；所述导风罩4的下部及外侧端部都设置有进气孔41，所述导风罩4在所述风机壳体1的动力侧壁上所界定区域内的壁体上设置有专门的辅助进风口122，所述辅助进风口122形成一种气流通道。其次，设置在所述前壳体31的径向侧壁上的所述散热对流孔313也形成另一道气流通道。

根据上述技术方案，当叶轮旋转时，不可避免地在所述风机壳体1的动力侧壁的内侧附近空间（所述叶轮的旋转中心区域）形成负压，为此，外面的空气可以通过所述进气孔41进入所述导风罩4的内部空间后再通过所述辅助进风口122、所述前壳体31上的散热对流孔313两个气流通道进入所述风机壳体1的动力侧壁的内侧空间，这样所述电机3运行时的热量可以被及时强制带走，实现对所述电机3的强制冷却而无需另外设置冷却风扇。其次在所述导风罩4的内侧端还安装有提手2，当然所述提手2也可以安装在所述风机壳体的动力侧壁上。所述提手2呈线形圆铁状，当用所述提手2搬运所述鼓风机时，所述鼓风机基本不会偏转。

所述凸出边（311、321）的外边缘外径与所述导风罩4的内径适配，它们之间形成稍微的紧配合连接。所述凸出边（311、321）的外边缘呈波浪形从而具有缺口（312、322），在装配所述导风罩4后，所述缺口（312、322）就能形成可以对流空气的孔，从而所述后壳体32位置的空气也可以被吸入所述风机壳体1内。

在所述导风罩4的下面设置支撑臂5，所述支撑臂5固连到所述鼓风机的底座6上。其次在所述电机3的侧边还设置有接线盒7，外部电源线通过所述接线盒7与所述电机3的定子线圈电连接。

实施例二：与实施例一不同的是所述电机3的定位方案不同，如图7和图8所示，在所述前壳体31的位于所述输出轴端33的端部焊接固连一块凸出边36，所述凸出边36上也设置通孔361，螺栓35穿过所述通孔361后将所述电机固连到所述风机壳体1的动力侧壁上。其次在所述前壳体31的径向侧壁上设置有所述散热对流孔313。但该种连接方案不能使所述电机3的所述前壳体31插入到所述风机壳体1的动力侧壁上。

实施例三：是应用本发明技术方案的中压鼓风机另一种结构的剖面结构示意图，其中所述电机3通过所述前壳体31固连在所述风机壳体1上，所述电机3的输出轴33上连接叶轮8，与实施例一不同的是，如图9所示，所述电机3的前壳体31或后壳体32上并未设置所述散热对流孔（313、323），并且将所述进气孔41设置在所述导风罩4的外侧端，这样从所述进气孔41进入的大量空气可以冷却所述电机3；为了收集并排出积聚在所述导风罩4内污物，还可以在所述导风罩4的下部设置排污孔43。另外还可以是，如图10所示，设置引气管42，所述引气管42的一端连通所述导风罩4上设置的进气孔41，另一端连通到所述出风口14前后的空气正压区域（该连接关系未在图中画出），这样就可以将所述鼓风机所鼓出的部分压力空气引入所述导风罩4内用于冷却所述电机3后再次被吸入所述风机壳体1内。

Claims (9)

1.中压鼓风机，包括风机壳体、设置在所述风机壳体内的叶轮和驱动所述叶轮旋转的电机，所述风机壳体上设置有进风口和出风口，所述电机连接到所述风机壳体的动力侧壁上；其特征在于，还包括导风罩，所述导风罩包容所述电机并紧靠所述风机壳体的动力侧壁；所述导风罩上设置有进气孔，所述导风罩所界定的空间与所述风机壳体的内部负压区域之间具有气流通道；电机壳体用薄铁板材料制造，所述电机壳体包括呈桶状的前壳体和后壳体，所述前壳体和后壳体相对扣合在所述电机的定子铁芯上；所述电机的输出轴穿过所述电机壳体后连接所述叶轮；在所述前壳体或后壳体的桶口部位设置有凸出边，所述凸出边分别与所述前壳体或后壳体一体成型；所述凸出边上设置有通孔，螺栓穿过所述通孔后旋入所述风机壳体的动力侧壁上对应设置的螺纹孔中；所述凸出边的外边缘呈波浪形或在所述凸出边上设置对流孔，所述导风罩与所述凸出边的外边缘之间紧配合连接。

2.根据权利要求1所述的中压鼓风机，其特征在于，所述导风罩在所述风机壳体的动力侧壁上所界定的区域内设置有辅助进风口，所述辅助进风口形成所述气流通道。

3.根据权利要求1所述的中压鼓风机，其特征在于，所述电机壳体上设置有散热对流孔。

4.根据权利要求1所述的中压鼓风机，其特征在于，所述风机壳体的动力侧壁上设置有电机定位孔，部分所述电机壳体伸入所述电机定位孔中。

5.根据权利要求4所述的中压鼓风机，其特征在于，所述电机壳体的径向侧壁和轴向侧壁上设置散热对流孔，位于所述电机的输出轴端的轴向侧壁上的散热对流孔形成所述气流通道。

6.根据权利要求1至5任一所述的中压鼓风机，其特征在于，所述电机的前壳体和后壳体之间具有间距，部分所述电机的定子铁芯外露在所述间距空间。

7.根据权利要求1所述的中压鼓风机，其特征在于，所述导风罩用薄板类铁质材料制造。

8.根据权利要求1所述的中压鼓风机，其特征在于，还包括提手，所述提手通过螺丝固连在所述风机壳体的动力侧壁上或所述导风罩的内侧端。

9.根据权利要求1至5任一所述的中压鼓风机，其特征在于，还包括引气管，所述引气管的一端连通所述进气孔，另一端连通所述出风口。