CN105846599A - 无刷吸尘器电机的冷却装置 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种吸尘器无刷电机的冷却装置，其包括动叶轮风罩、动叶轮、定叶轮，以及电机机壳，所述动叶轮风罩设置于动叶轮的外侧；所述冷却装置还包括设置于电机机壳外侧的电机风罩，所述电机风罩具有端部和周侧部，所述周侧部与所述电机机壳之间设有间隙，所述动叶轮风罩、定叶轮、电机风罩、电机机壳间形成有气流通道。本发明可在各种吸尘器电机或者相似的电机结构中使用，具有快速降低电机热量、降低机壳温度等优点。

Description

无刷吸尘器电机的冷却装置
技术领域
本发明涉及一种无刷电机技术领域，尤其是涉及一种无刷吸尘器电机的冷却装置。
背景技术
吸尘器是利用电动机带动动叶轮高速旋转，在密封的壳体内产生空气负压，从而将尘屑等杂物吸入集尘袋中的清洁电器。高速旋转的转子易产生大量的热量，由于电机内部大多采用封闭结构，没有设置合理的热量排出装置，热量容易积聚，不易散出，最终导致电机漆包线绕组温度比原来高很多，漆包线的绝缘层的寿命会随着温度的升高会缩短，电机机壳温度也相应升高。
电机的机壳温度太高，安装电机的定叶轮易受热变形，电机的定位结构变形，造成动叶轮与动叶轮风罩相摩擦，破坏电机，同时，转子多为稀土材料，高温下易发生退磁，影响吸尘器的使用。
例如中国专利号ZL 201220616677.2，公开了一种设有导风套的电机冷却结构，其通过在定子表面设有导风套将气流导向定子表面和转子内部，从而降低定子表面温度和绕阻的温度。但由于定子外无固定气体流向的通道，因此气体通过定子表面会向外扩散，使流向定子表面的冷却气体比例减少，不利于电机冷却。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术冷却气体流向不固定，易扩散，不能有效冷却电机温度的缺陷，提供一种对吸尘器电机风扇的气流加以合理导向的装置，从而有效的冷却吸尘器电机的温度。
为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种无刷吸尘器电机的冷却装置，其包括动叶轮风罩、动叶轮、定叶轮，以及电机机壳，所述动叶轮风罩设置于动叶轮的外侧；所述冷却装置还包括设置于电机机壳外侧的电机风罩，电机风罩具有端部和周侧部，所述周侧部与所述电机机壳之间设有间隙，所述动叶轮风罩、定叶轮、电机风罩、电机机壳间形成有气流通道。
优选地，所述动叶轮风罩外端向中心聚拢，并在中心位置形成有进风口。
优选地，所述定叶轮固定安装于电机机壳上，定叶轮外侧边缘与所述电机风罩及动叶轮风罩相固定连接。
优选地，所述端部设有至少一通风孔；
优选地，所述周侧部设有至少一通风口；
优选地，所述电机风罩周侧部的外径尺寸等于定叶轮外径尺寸。
优选地，所述定叶轮与电机风罩连接的一侧设有数个导流槽，所述导流槽设有弯曲的导向叶片。
优选地，所述定叶轮设有凸起的紧固件，电机风罩上设有与所述紧固件相配合的通孔。
优选地，所述电机风罩端部的外侧还设置有电机驱动板。
优选地，所述电机包括设置于电机机壳内的电机定子和电机转子。
高速旋转的离心动叶轮把空气从动叶轮风罩口吸入并沿着叶轮径向高速甩出，高速空气一部分沿着定叶轮上的导流板流向电机外侧，一部分通过定子端部的通风口流向电机内部，流向电机外侧的冷却空气，由于电机机壳和电机风罩之间有间隙，两者之间形成气流通道，因而其流动方向被电机风罩所固定，使其沿着电机轴向流动，不向外扩散，高速轴向流动的空气通过由动叶轮风罩、定叶轮导流槽、电机风罩形成气流通道最终把电机表面的热量带走，降低电机温度。
本发明的有益效果是：
1、高速冷却气体通过气流通道轴向流动，可以快速带走电机热量，提高输入功率；
2、有效降低机壳温度，使固定机壳的塑料件不易发生热变形。
3、有效降低转子磁铁温度，增强磁铁抗退磁能力，提高工作效率。
附图说明
图1是本发明无刷吸尘器电机冷却装置的剖视示意图(除去电机驱动板)；
图2是本发明的立体示意图；
图3是本发明的动叶轮风罩正视图；
图4是本发明的定叶轮的立体示意图；
图5是本发明显示箍环与电机定子及电机机壳配合的剖视示意图。
附图标记：1、动叶轮风罩，2、动叶轮，3、定叶轮，4、电机机壳，5、电机风罩，6、电机定子，7、电机转子，8、间隙，9、箍环，10、机壳端盖，31、导流槽、311、导向叶片、32、紧固件、33、固定槽，41、第一轴承室，42、第二轴承室，51、周侧部，52、端部、53、通风孔、54、通风口、55通孔，56、中心孔，91、凹槽。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。
结合图1、图2所示，本发明所揭示的无刷吸尘器电机的冷却装置，其包括动叶轮风罩1、动叶轮2、定叶轮3、电机机壳4，以及设于电机机壳4外侧的电机风罩5，所述动叶轮风罩1设于动叶轮2外侧，所述定叶轮3安装于电机机壳4上，所述电机还包括设置于电机机壳内的电机定子6和电机转子7。
所述电机风罩5套设于电机机壳4的外周侧及一端侧，其具有周侧部51和端部52，周侧部51与电机机壳4的外周侧间设有间隙8，端部设置有至少一通风口53，设置通风口53更有利于气体的流动，带走电机热量，并降低电机温度。电机风罩5周侧部51也设有通风口54，有利于气体的流动，降低电机温度。同时，电机风罩5和电机机壳4之间的间隙8使得在动叶轮风罩1、定叶轮3、电机机壳4、电机风罩5之间形成气流通道，冷却气体可以快速地沿电机的轴向流动，图1所示的箭头方向表示气体流向，冷却气体带走热量，冷却电机。同时电机风罩5端部的外侧设有电机驱动板，高速流动的冷却气体对电机驱动板上的功率开关及电容起到很好的冷却作用。
更佳地，所述电机风罩5的周侧部51与设置端部52相对的一端与定叶轮外端相固定连接。且周侧部51的外径尺寸与定叶轮3的外径尺寸相等，以便于气流流通。定叶轮的外端同时还与所述动叶轮风罩相固定连接。
电机风罩5与机壳端盖10相接的端面的中心处设有中心孔56，该中心孔56与第一轴承室41的外圆面相配合连接，且中心孔56的孔壁与第一轴承室41的外圆面间为过盈配合，从而使得机壳端盖10一端处对电机转子轴承的固定。
如图3所示，动叶轮风罩1的纵切面为塔形，其端侧向中心聚拢设置，并在中心位置处形成进风口，进风口对吸入的空气有一定的聚拢作用，在电机转子7带动动叶轮2高速旋转时，可以快速、有效地将冷却气体吸入。
结合图4所示，定叶轮3与电机风罩5相接的一侧设有导流槽31，导流槽31由多个弯曲的导向叶片311构成，优选8个，导流槽31可以将高速冷却气体导向至电机机壳4的外侧，流向电机机壳4外侧的冷却气体通过电机风罩5和电机机壳4间的间隙8，轴向流动，最后通过电机风罩5端部的通风口53，将电机的热量带走。导流槽31的结构和数量不限于图2中的形状和本实施例中的数量，可根据实际需要进行设定。
较佳地，定叶轮3上设有凸起的紧固件32，与之相应地，电机风罩上设有与紧固件32相卡合的通孔55，使电机风罩5可以快速与定叶轮3进行安装，当然，电机风罩和定叶轮间的连接方式有多种，不仅限于此种连接方式，比如，普通的螺栓连接。
定叶轮3轴心位置设有十字形螺栓固定槽33，螺栓固定槽33的高度小于定叶轮3的高度，螺栓固定槽33的轴心与电机机壳4轴心相同，设置固定槽33可以将电机机壳4与定叶轮3两者固定，使得流过导流槽31的冷却气体可以流向电机内部，冷却电机定子6和电机转子7。
当电机转子7带动动叶轮2转动时，高速旋转的离心动叶轮3将冷却空气从动叶轮风罩1的进风口吸入并沿着动叶轮径向高速甩出，高速冷却气流通过定叶轮3上的导流槽31，导向叶片311将一部分冷却气体导向电机机壳4外侧，将一部分冷却气体导向设置在电机定子6端部的通风口53。流入电机侧的冷却气流，通过由电机风罩5和电机机壳4之间的间隙8形成的气流通道，沿着电机机壳4轴向流动，高速轴向流动的空气把电机表面的热量带走，有效降低电机温度。
为了更好的形成轴向的气流通道，减少冷却气体通过电机机壳4时的扩散比例，电机风罩5的长度大于定叶轮3与电机风罩5连接的端部到电机机壳4端部的距离。
优选地，所述电机机壳4具有两端，一端为电机转轴的轴伸端，另一端设有机壳端盖。轴伸端及机壳端盖的中心位置均设有轴承室(第一轴承室41及第二轴承室42)以安装电机转轴，其中机壳端盖一端第一轴承室41的外圆面由机壳端盖10弯折延伸形成。
更优地，结合图5所示，电机定子6与电机机壳4之间设有用于降噪、减震的箍环9。所述箍环9紧设于所述电机定子6的外圈上，其包括内圆面和外圆面，以及形成于外圆面和外圆面间的齿部，相邻的齿部间形成凹槽91，也就是说，自所述外圆面向内圆面方向延伸凹设有数个凹槽91，相邻凹槽91间的部分形成齿部，凹槽91的设置使得箍环9的外圆面与电机机壳4间能够形成气流通道。而箍环9的内圆面与所述电机定子6的外圈间为紧配合的设置，紧配合的方式可以是本技术领域中常用的各种方式，包括过盈配合或胶粘配合，以过盈配合的方式为佳。箍环9多采用铝材质或工程塑料材质。
本发明通过由动叶轮风罩1、定叶轮导流槽31、电机风罩5、电机机壳4之间形成的气流通道结构，使冷却气体可以轴向流动地通过电机机壳外侧，有效的降低电机温度，本发明可在吸尘器电机或者相似的电机结构中使用，具有快速降低电机热量、降低机壳温度等优点。
本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种无刷吸尘器电机的冷却装置，其包括动叶轮风罩(1)、动叶轮(2)、定叶轮(3)，以及电机机壳(4)，所述动叶轮风罩(1)设置于动叶轮(2)的外侧；其特征在于，所述冷却装置还包括设置于电机机壳外侧的电机风罩(5)，所述电机风罩具有端部(52)和周侧部(51)，所述周侧部(51)与所述电机机壳(4)之间设有间隙(8)，所述动叶轮风罩(1)、定叶轮(3)、电机机壳(4)、电机风罩(5)之间形成有气流通道。
2.根据权利要求1所述的无刷吸尘器电机的冷却装置，其特征在于，所述动叶轮风罩(1)外端向中心聚拢，并在中心位置形成有进风口。
3.根据权利要求1所述的无刷吸尘器电机的冷却装置，其特征在于，所述定叶轮(3)固定安装于电机机壳(4)上，定叶轮(3)外侧边缘与所述电机风罩(5)及动叶轮风罩(1)相固定连接。
4.根据权利要求1所述的无刷吸尘器电机的冷却装置，其特征在于，所述端部(52)设有至少一通风孔(53)。
5.根据权利要求1所述的无刷吸尘器电机的冷却装置，其特征在于，所述周侧部(51)上设置有至少一通风口(54)。
6.根据权利要求1所述的无刷吸尘器电机的冷却装置，其特征在于，周侧部的外径尺寸等于定叶轮(3)外径尺寸。
7.根据权利要求1所述的无刷吸尘器电机的冷却装置，其特征在于，所述定叶轮(3)与电机风罩(5)连接的一侧设有数个导流槽(31)，所述导流槽设有弯曲的导向叶片(311)。
8.根据权利要求1所述的无刷吸尘器电机的冷却装置，其特征在于，所述定叶轮(3)上设有凸起的紧固件(32)，电机风罩(5)上设有与所述紧固件相配合的通孔(55)。
9.根据权利要求1所述的无刷吸尘器电机的冷却装置，其特征在于，所述电机风罩(5)端部的外侧还设置有电机驱动板。
10.根据权利要求1所述的无刷吸尘器电机的冷却装置，其特征在于，所述电机包括设置于电机机壳内的电机定子(6)和电机转子(7)。
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