CN103821762A - 叶轮及包括该叶轮的电动风机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种叶轮，该叶轮包括：上表面，该上表面作为空气入口部；下表面，该下表面作为空气出口部；以及叶片，该叶片形成在所述上表面和下表面之间，其中所述上表面和下表面均具有用于平衡电动机的导向槽。

Description

叶轮及包括该叶轮的电动风机

相关申请的交叉引用

本申请要求韩国专利申请号为10-2012-0129569，申请日为2012年11月15日，名称为“叶轮及包括该叶轮的电动风机”的韩国专利申请的优先权，在此通过全部引用的方式包含在本申请中。

技术领域

本发明涉及一种叶轮及包括该叶轮的电动风机。

背景技术

通常，在高速清洁器的电动机中，旋转转子失衡的补偿方式都是采用组装和加工一个平衡件来实现，该平衡件能够补偿旋转转子，以使该转子平衡。

此外，该平衡件可配置有上平衡件和下平衡件。在这种情况下，需要加工或模塑一个用于组装该平衡件的单独的平衡件的过程，这样，当转子的体积、重量和惯性增大时，转子的负载旋转时随之增大。

[现有技术文件]

[专利文件]

（专利文件1）US20070134109A

发明内容

本发明的目的是提供一种叶轮，该叶轮能够实现二维平衡，即，即平衡该叶轮的上部和下部，并且通过平衡导向槽进行更精确和高效的平衡。

另外，本发明的另一个目的是提供一种电动风机，该电动风机通过包含有叶轮来实现微型化和轻便化，该叶轮能够进行高效的平衡，并将用于驱动该叶轮的驱动组件容纳在所述叶轮中。

根据本发明一个优选的实施方式提供一种叶轮，该叶轮包括：上表面，该上表面作为空气入口部；下表面，该下表面用作空气出口部；以及叶片，该叶片形成在所述上表面和下表面之间，其中所述上表面和下表面均具有用于使电动机平衡的导向槽。

所述导向槽可以沿所述叶轮的旋转方向形成圆形。

根据本发明的另一实施方式提供一种电动风机，该电动风机包括：叶轮，该叶轮包括上表面、下表面和叶片，该上表面作为空气入口部，该下表面作为空气出口部，该叶片形成在所述上表面和下表面之间，所述上表面和下表面均具有用于使电动机平衡的导向槽；以及驱动组件，该驱动组件包括定子部和与所述叶轮连接以驱动所述叶轮的转子部，所述转子部包括磁体，所述定子部包括电枢，该电枢包括有磁芯和线圈，所述磁芯和线圈朝向所述磁体设置，在转子部和定子部之间形成有空气轴承部，其中，所述转子部和叶轮通过所述磁体和所述电枢之间的电磁力旋转，所述驱动组件容纳在所述叶轮中。

所述驱动组件的转子部可以包括：套筒，该套筒由轴旋转地支撑；以及毂，该毂与所述套筒连接并包括与该毂的内周部（inner peripheral portion）连接的磁体。

所述套筒和所述轴在相对的表面可以分别安装有磁性轴承磁体。

所述磁性轴承磁体可以安装在所述套筒的上端部。

所述驱动组件的定子部可以包括：轴，该轴旋转地支撑所述定子部；基架，该基架与所述轴固定地连接；以及电枢，该电枢与所述基架连接，并且该电枢包括有所述磁心和所述线圈。

所述轴与所述套筒之间具有微小间隙，并且所述轴插入连接到所述套筒中以形成空气轴承部，动压力生成槽可以沿所述轴的径向方向形成在所述轴的朝向所述套筒的外周面上。

所述轴可以进一步包括球，该球沿所述轴的轴向方向安装在所述轴的朝向所述叶轮的表面上。

所述轴在所述轴的上表面和下表面的中部可以形成有球容纳槽，该球容纳槽用于安装所述球。

所述叶轮可以进一步包括安装在朝向所述球的表面上的板（plate）。

所述电动风机进一步包括：叶轮盖，该叶轮盖用于覆盖所述叶轮；以及电动机壳体，该电动机壳体与所述叶轮盖连接，该电动机壳体包括安装在电动机壳体中的定子部。

根据本发明的另一优选实施方式，提供一种电动风机，该电动风机包括：叶轮，该叶轮包括上表面、下表面以及叶片，该上表面作为空气入口部，该下表面作为空气出口部，该叶片形成在所述上表面和下表面之间，所述上表面和下表面均具有用于平衡该电动机的导向槽；以及驱动组件，该驱动组件包括定子部和与所述叶轮连接以驱动所述叶轮的转子部，所述转子部包括磁体，所述定子部包括电枢，该电枢包括有磁芯和线圈，所述磁芯和线圈朝向所述磁体设置，在转子部和定子部之间形成有空气轴承部，其中，所述转子部和叶轮通过所述磁体和所述电枢之间的电磁力旋转，所述驱动组件容纳在所述叶轮中，且所述驱动组件的转子部包括套筒和磁体，该套筒由所述轴可旋转支撑，该磁体与所述套筒连接以朝向所述定子部的电枢。

附图说明

下面将结合附图对本发明的上述及其他部件，特征以及优点进行详细描述，以使本发明能够被更清楚地理解，其中：

图1是根据本发明的一个优选实施方式的叶轮的横截面的示意图；

图2是图1中叶轮的透视图；

图3是根据本发明的第一个优选实施方式的包括图1中叶轮的电动风机的横截面示意图；

图4是根据本发明的第二个优选实施方式的包括图1中叶轮的电动风机的截面示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的上述及其他部件，特征以及优点进行详细描述，以使本发明能够被更清楚地理解。在附图中，相同的附图标记用于表示相同或相似的部件，因此省略了其中的多余描述。另外，在下面的描述中，术语“第一”，“第一”，“一侧”，“另一侧”等用于区分某个部件与其他部件，但是，但是这些部件的结构并不受这些术语的限制。此外，在本发明的描述中，当相关技术的详细描述使本发明的要点不清时，其中的描述将被省略。

在下文中，将参考附图，对本发明的优选实施方式进行详细的描述。

图1是根据本发明的一个优选实施方式的叶轮的横截面的示意图；图2是图1中叶轮的透视图。

如图1和图2所示，在叶轮10中，上表面11是空气入口部，下表面12是空气出口部。此外，叶片13形成在所述上表面11和下表面12之间。

更具体地，所述叶片13形成有圆形部，以使延伸方向（standing direction）由作为空气入口部的上表面向作为空气出口部的下表面弯曲。

进一步地，所述上表面11上设置有用于使所述电动机平衡的导向槽11a。

此外，所述下表面12上设置有用于使所述电动机平衡的导向槽12a。

进一步地，所述导向槽12a沿所述叶轮的旋转方向形成为圆形。

当所述上表面上的导向槽11a和下表面上的导向槽12a形成后，在进行平衡时能够实现更精确和高效的平衡。就是说，在确定了径向方向上的安装位置并且已经计算出在加工导槽时的平衡数据的情况下，就可以避免由于平衡加工产生的错误，并且可以实现更高效和更精确的平衡。

此外，图1和图2示出了所述导向槽11a和12a同时分别形成在上表面11和下表面12上的情况，且平衡处理导槽11b和12b相互平衡地形成。也就是说，通过上部和下部的二维平衡可以实现更精确和更高效的平衡。

图3是根据本发明的第一个优选实施方式的包括图1中叶轮的电动风机的横截面示意图；

如图3中所示，电动风机100包括叶轮110和驱动组件120。更具体地，所述驱动组件120安装在所述叶轮的下部以使该驱动组件能够被容纳在所述叶轮中。

此外，所述叶轮110覆盖有叶轮盖200。此外，所述驱动组件120包括有转子部和定子部，其中，转子部与所述叶轮110连接，定子部安装在电动机壳体300内。进一步地，所述叶轮盖200和所述电动机壳体300采用压装（press-fitting）或类似方式相互连接。进一步地，所述叶轮110包括分别形成在所述上表面111和下表面112上用于平衡所述电动机的平衡导向槽111a和112a，并且，平衡处理槽111b和112b相互平衡地形成在所述平衡导向槽111a和112a中，这样可以实现更精确和更高效的平衡。

此外，在所述驱动组件中，轴设置有径向动压力轴承部以具有空气轴承部，且在所述电动风机具有的结构中所述驱动组件插入到叶轮中，以实现微型化和轻便化，并且通过所述空气轴承进行高速驱动。

在下文中，对根据本发明第一优选实施方式的电动风机的驱动组件进行了详细的描述。

所述驱动组件120包括有定子部和转子部，该定子部包括轴121，基架122，电枢（armature）123以及印刷电路板129，该电枢123包括磁芯123a和线圈123b，该转子部包括套筒124，毂125和磁体126。

进一步地，所述轴121的外径部与所述套筒124的内径部之间有微小间隙，空气轴承部在该微小间隙中形成。此外，所述套筒和所述轴相对的表面分别安装有磁性轴承磁体（magnetic bearing magnets）127。

其次，在所述转子部中，所述套筒124由所述轴121可旋转地支撑。此外，所述套筒124包括形成在其内径部的径向动压力生成槽，以便空气轴承部在所述套筒124与轴121之间的该微小间隙中形成，正如上面描述的一样。

进一步地，所述毂125与所述套筒124连接，并且所述毂125包括有磁盘部125a和侧壁部125b，该磁盘部125a在外径方向上从所述套筒124延伸，该侧壁部125b沿所述轴的轴向方向从所述磁盘部125a磁盘的外径方向的端部向下延伸。

进一步地，所述侧壁部125b包括环形磁体126，该环形磁体126安装在其内周面上以朝向由磁芯123a和线圈123b组成的电枢123。

进一步地，磁性轴承磁体127a安装在所述套筒124的内周面上，以朝向所述轴的磁性轴承磁体127b。

此外，所述磁性轴承磁铁127a可以为环形。

其次，在定子部中，如上面所述的，所述轴121可旋转地支撑所述套筒124，并且该轴的下部与基架122固定连接。

进一步地，所述轴121与所述磁性轴承磁体127b安装在一起，从而朝向所述套筒的磁性轴承磁体127a。

也就是说，所述驱动组件具有一种系统，在该系统中可以实现：除空气轴承之外，安装在每个套筒124和轴121上的磁性轴承磁体127a和127b产生的动压力可以被设计为更稳固。

此外，所述轴121的外周面可以设置径向动压力生成槽以形成空气轴承部。如上述所述，所述动压力生成槽可以选择性地形成在所述轴朝向所述套筒的外周面或者所述套筒朝向所述轴的内周面上。

图3示出了形成在所述轴的外周面上的动压力生成槽121a。另外，该动压力生成槽可以根据动压力的设计而具有多种不同形状（例如人字形等）和尺寸。

其次，所述基架122包括与该基架外径部通过压装，粘接等方式固定连接以朝向所述磁体126的的电枢，其中，所述电枢123包括磁芯123a和线圈123b。

此外，为所述电枢提供动力的印刷电路板129安装在所述基架122的一个表面上。

通过上述设置，在包含根据本发明的第一个优选实施方式所述的叶轮的电动风机中，可以实现二维平衡，即平衡该叶轮的上部和下部，并且该二维平衡可以通过平衡导向槽而更精确和更高效的实现。

图4是根据本发明的第二个优选实施方式的包括图1中叶轮的电动风机的截面示意图。更具体地，与根据本发明的第一个优选实施方式所述电动风机相比，在根据本发明的第二个优选实施方式所述电动风机中，磁体采用内转子式（inner-rotor type），其中该磁体与套筒连接并随该套筒旋转。如图4中所示，电动风机100包括叶轮110和驱动组件130。更具体地，所述驱动组件130安装在所述电动风机100的叶轮110的内部和下部。

此外，所述叶轮110覆盖有叶轮盖200。此外，所述驱动组件120包括有转子部和定子部，其中，转子部与所述叶轮110连接，定子部安装在电动机壳体300内。进一步地，所述叶轮盖200和所述电动机壳体300采用压装（press-fitting）或类似方式相互连接。进一步地，所述叶轮110包括分别形成在所述上表面111和下表面112上用于平衡所述电动机的平衡导向槽111a和112a，平衡处理槽111b和112b相互平衡地形成在所述平衡导向槽111a和112a中，这样可以实现更精确和更高效的平衡。

进一步地，所述驱动组件具有轴，该轴具有径向动压力轴承部以形成空气轴承部。

此外，所述驱动组件130包括有定子部和转子部，该定子部包括轴131，基架132、电枢133以及印刷电路板138，该电枢133包括磁芯133a和线圈133b；该转子部包括套筒134和磁体135。其中，所述轴131的外径部与所述套筒134的内径部之间有微小间隙，空气轴承部形成在该微小间隙中。此外，所述套筒和所述轴相对的表面分别安装有磁性轴承磁体137a和137b。

更具体地，在所述转子部中，所述套筒134由所述轴131可旋转地支撑。此外，所述套筒134包括形成在其内径部的径向动压力生成槽，以便空气轴承部在所述套头134与轴131的该微小间隙中形成，正如上面描述的一样。

此外，所述套筒上安装的所述磁体135朝向所述定子部的电枢，该电枢安装在所述定子部的内周面上。进一步地，磁性轴承磁体137a安装为朝向所述轴的磁性轴承磁体137b。

此外，所述磁性轴承磁铁137a可以为环形。

其次，在定子部中，如上面所述的，所述轴131可旋转地支撑在所述套筒134上，并且该轴的下部与基架132固定连接。

进一步地，所述轴131与所述磁性轴承磁体137b安装，从而朝向所述套筒的磁性轴承磁体137a。

也就是说，所述驱动组件具有一种系统，在该系统中可以实现：除空气轴承之外，安装在每个套筒134和轴131上的磁性轴承磁体137a和137b产生的动压力可以被设计为更稳固。

此外，所述轴131的外周面可以设置径向动压力生成槽以形成空气轴承部。如上述所述，所述动压力生成槽可以选择性地形成在所述轴朝向所述套筒的外周面上或者所述套筒朝向所述轴的内周面上。

其次，所述基架132包括通过压装，粘接等方式与该基架固定连接并朝向所述磁体135的电枢，其中，所述电枢133包括磁芯133a和线圈133b。

此外，为所述电枢提供动力的印刷电路板138安装在所述基架132的一个表面上。

如上述所述，根据本发明的第一个优选实施方式所述的电动风机具有的结构中，所述驱动组件插入到叶轮中，以实现微型化和轻便化，并且通过所述空气轴承可以进行高速驱动。

根据本发明所述，叶轮能够进行二维平衡，即平衡该叶轮的上部和下部，并且通过平衡导向槽进行更精确和高效的平衡。此外，提供了一种电动风机，该电动风机通过包含一个叶轮实现微型化和轻便化，该叶轮能够进行高效的平衡并将用于驱动该叶轮的驱动组件容纳在叶轮中。

尽管，本发明的实施方式已经进行了公开说明，但是，本发明并不仅限于此，本领域技术人员可能做出的各种变形，附加和替换，这些均不脱离本发明的范围和精神。

因此，任何变形、变化或等同设置都应当考虑在本发明的范围内，且本发明的详细范围将由权。

Claims (13)

1.一种叶轮，该叶轮包括：

上表面，该上表面作为空气入口部，

下表面，该下表面作为空气出口部；以及

叶片，该叶片形成在所述上表面和下表面之间，

其中所述上表面和下表面均具有用于使电动机平衡的导向槽。

2.根据权利要求1所述的叶轮，其中，所述导向槽沿所述叶轮的旋转方向形成圆形。

3.一种电动风机，该电动风机包括：

叶轮，该叶轮包括上表面、下表面以及叶片，该上表面作为空气入口部，该下表面作为空气出口部，该叶片形成在所述上表面和下表面之间，所述上表面和下表面均具有用于使所述电动机平衡的导向槽；以及

驱动组件，该驱动组件包括定子部和与所述叶轮连接以驱动所述叶轮的转子部，所述转子部包括磁体，所述定子部包括电枢，该电枢包括有磁芯和线圈，所述磁芯和线圈朝向所述磁体设置，在转子部和定子部之间形成有空气轴承部，

其中，所述转子部和叶轮通过所述磁体和所述电枢之间的电磁力旋转，所述驱动组件容纳在所述叶轮中。

4.根据权利要求3所述的电动风机，其中，所述驱动组件的转子部包括：

套筒，该套筒由轴旋转地支撑；以及

毂，该毂与所述套筒连接并包括与所述毂的内周部连接的磁体。

5.根据权利要求3所述的电动风机，其中，所述套筒和所述轴在相对的表面分别安装有磁性轴承磁体。

6.根据权利要求5所述的电动风机，其中，所述磁性轴承磁体安装在所述套筒的上端部。

7.根据权利要求3所述的电动风机，其中，所述驱动组件的转子部包括：

套筒，该套筒由所述轴旋转地支撑；以及

磁体，该磁体与所述套筒连接以朝向所述定子部的电枢。

8.根据权利要求3所述的电动风机，其中，所述驱动组件的定子部包括：

轴，该轴旋转地支撑所述转子部；

基架，该基架与所述轴固定地连接；以及

电枢，该电枢与所述基架连接，并且所述电枢包括有所述磁芯和线圈。

9.根据权利要求8所述的电动风机，其中，所述轴与所述套筒之间具有微小间隙，并且所述轴插入连接到所述套筒中以形成空气轴承部件，动压力生成槽沿所述轴的径向方向形成在所述轴朝向所述套筒的外周面上。

10.根据权利要求9所述的电动风机，其中，所述轴进一步包括球，该球沿所述轴的轴向方向安装在所述轴的朝向所述叶轮的表面上。

11.根据权利要求10所述的电动风机，其中，所述轴在所述轴的上表面和下表面的中部形成有球容纳槽，该球容纳槽用于安装所述球。

12.根据权利要求11所述的电动风机，其中，所述叶轮进一步包括安装在朝向所述球的表面上的板。

13.根据权利要求1所述的电动风机，该电动风机还包括：

叶轮盖，该叶轮盖用于覆盖所述叶轮；以及

电动机壳体，该电动机壳体与所述叶轮盖连接，该电动机壳体包括安装在所述电动机壳体中的定子部。

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