CN107110171A - 电动风机和搭载它的电动吸尘器 - Google Patents

电动风机和搭载它的电动吸尘器 Download PDF

Info

Publication number
CN107110171A
CN107110171A CN201680004365.9A CN201680004365A CN107110171A CN 107110171 A CN107110171 A CN 107110171A CN 201680004365 A CN201680004365 A CN 201680004365A CN 107110171 A CN107110171 A CN 107110171A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electric fan
bearing
bearing cage
fan
mentioned
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201680004365.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107110171B (zh
Inventor
坂上诚二
伊藤则和
伊藤贤宏
本多武史
尾岛正祯
佐藤繁则
金贺靖
松井康博
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Global Life Solutions Inc
Original Assignee
Hitachi Appliances Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Appliances Inc filed Critical Hitachi Appliances Inc
Publication of CN107110171A publication Critical patent/CN107110171A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107110171B publication Critical patent/CN107110171B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/05Shafts or bearings, or assemblies thereof, specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/056Bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/58Cooling; Heating; Diminishing heat transfer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

本发明提供电动风机和电动吸尘器,其能够实现电动风机的轻量化,使轴承高效率地冷却,且能够实现电动机效率的提高即电动风机效率的提高、振动和噪声的减少。电动风机具有:设置成可旋转的旋转轴;在该旋转轴的一端部一体成形的转子芯;安装在上述旋转轴的另一端部的离心叶轮;和在上述转子芯与上述离心叶轮之间安装上述旋转轴的轴承,还包括:在其中内置该轴承的轴承罩;和与该轴承罩一体成形的树脂制壳体,还包括:具有扩压部叶片和设置于该扩压部叶片的背面的返回引导叶片的引导翼;和内置上述离心叶轮和上述引导翼的风扇箱体,在上述轴承罩外周设置有散热部,在上述轴承罩的侧面设置有没有设置该散热部的基准面,该基准面是上述轴承罩与上述树脂制壳体的嵌件成形时的基准面和固定上述轴承的外环的内径切削时的基准。

Description

电动风机和搭载它的电动吸尘器
技术领域
本发明涉及电动风机和搭载它的电动吸尘器。
背景技术
作为现有的电动吸尘器用的电动风机,有为了小型化而使用DC无刷电机的电动风机,例如有日本特开2010-196707号公报(专利文献1)中公开的电动风机。
日本特开2010-196707号公报中公开的构成电动风机的转子组装体,在轴的一端部安装有转子芯(磁体),在轴的另一端部安装有叶轮。在轴上,在转子芯与叶轮之间安装有轴承筒。轴承筒具有被轴压入的一对轴承、配置在轴承之间的预压弹簧和包围一对轴承的套筒,套筒具有与轴实质上一致的热膨胀系数。
另外,作为其他的现有技术,例如,有日本特开2014-219006号公报(专利文献2)中公开的技术。
日本特开2014-219006号公报中公开的压缩机具有框架、转子组件和散热组件,转子组件在轴上固定叶轮、轴承组件和转子芯(磁体),轴承组件具有一对轴承。散热组件包括具有散热部的套筒,在套筒的端部侧设置有具有在径向上延伸的多个脚的散热部。套筒被固定于轴承,散热器被固定于框架。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-196707号公报
专利文献2:日本特开2014-219006号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
专利文献1的转子组装体中,将轴承筒的套筒固定于电动风机的壳体。因为将套筒和壳体分别制作并固定,所以根据套筒和壳体的尺寸精度的不同,存在同轴度的精度降低的可能性。由此,存在安装于壳体的定子芯与转子芯的中心轴不一致,存在电机效率降低、发生振动、噪声的可能性。
另外,使圆筒形的套筒实现散热部的功能,但因为是圆筒形的套筒,所以表面积较小,存在轴承的冷却不充分,损害轴承的可靠性的可能性。
专利文献2记载的技术中,在套筒的端部侧具有在径向上延伸的多个脚的散热部,散热部被固定于框架,因此散热部较大,存在质量变重的可能性。
本发明的目的在于解决上述课题,提供一种能够实现电动风机的轻量化、使轴承高效率地冷却,并且实现电机效率的提高即电动风机效率的提高和振动、噪声的降低的电动风机和电动吸尘器。
进而,提供一种电动吸尘器,其在使用由低电压的电池驱动的无刷电机时,通过提高电动风机效率,能够获得相同的输出、但是降低电动风机输入,延长运转时间。
用于解决课题的技术方案
为了解决上述课题,代表性的本发明的一种电动风机通过以下方式达成,该电动风机具有:设置成可旋转的旋转轴;在该旋转轴的一端部一体成形的转子芯;安装于所述旋转轴的另一端部的离心叶轮;和在所述转子芯与所述离心叶轮之间安装所述旋转轴的轴承,该电动风机包括:在其中内置该轴承的轴承罩;和与该轴承罩一体成形的树脂制壳体,该电动风机包括:具有扩压部叶片和设置于该扩压部叶片的背面的返回引导叶片的引导翼;和内置所述离心叶轮和所述引导翼的风扇箱体,在所述轴承罩外周设置有散热部,在所述轴承罩的侧面设置有没有设置该散热部的基准面,该基准面是所述轴承罩与所述树脂制壳体的嵌件成形时的基准面和固定所述轴承的外环的内径切削时的基准。
发明效果
根据本发明,能够提供一种与现有技术相比实现电动风机的轻量化,能够用设置于轴承罩的散热部使在轴承产生的热有效地散热,可靠性高并且高效率的电动风机和具有它的电动吸尘器。
上述以外的课题、结构和效果,将通过以下实施方式的说明而明确。
附图说明
图1(a)是本发明的一个实施例的电动风机的外观图。
图1(b)是电动风机的纵截面图。
图2中的(a)是本发明的一个实施例中的离心叶轮的立体图,(b)是离心叶轮的纵截面图。
图3是本发明的一个实施例的构成离心叶轮的护罩板的外观图,(a)是立体图,(b)是侧面图,(c)是背面图。
图4是本发明的一个实施例中的构成离心叶轮的具有叶片的轮毂板的立体图。
图5中的(a)是本发明中的引导翼的一个实施例的立体图,(b)是引导翼的背面图,(c)是引导翼的纵截面图。
图6是表示本发明的一个实施例的扩压部内的流动的说明图。
图7中的(a)是本发明的风扇箱体的一个实施例的立体图,(b)是风扇箱体的纵截面图。
图8中的(a)是本发明的一个实施例中的使壳体与轴承罩一体化后的立体图,(b)是使壳体与轴承罩一体化后的背面图。
图9是图1(a)的电动风机的A-A截面图。
图10中的(a)是图8中的(a)的B-B截面图,(b)是图8中的(a)的C-C截面图。
图11是本发明的一个实施例中的轴承罩的立体图。
图12是本发明的一个实施例中的应用电动风机的电动吸尘器的立体图。
图13是示意性地表示图12的电动吸尘器中的吸尘器主体的截面图。
具体实施方式
以下,对于本发明的一个实施例,参考附图进行说明。
实施例1
用图12和图13,说明本发明的一个实施例的电动吸尘器300。图12中示出了本实施例的应用电动风机的电动吸尘器的立体图。
如图12所示,100是收纳收集尘埃的集尘室101和产生进行集尘所需的吸入气流的电动风机200(图13)的吸尘器主体,102是安装吸尘器主体100的保持部,103是在保持部102的一端部设置的把手部,104是在把手部设置的进行电动风机200的开关的开关部。在保持部102的另一端部安装有吸口体105,吸尘器主体100与吸口体105被连接部106连接。107是对电池单元108(图13)充电的充电台。
以上结构中,操作把手部103的开关部104时,在吸尘器主体100中收纳的电动风机200运转,产生吸入气流。于是,从吸口体105吸入尘埃,通过连接部106收集至吸尘器主体100的集尘室101。
接着,用图13所示的示意性地表示电动吸尘器中的吸尘器主体100的截面图,对于吸尘器主体100进行说明。
在吸尘器主体100的内部,配置有产生吸引力的电动风机200、驱动电动风机200的电池单元108、驱动用电路109、集尘室101。
吸尘器主体100能够从保持部102卸下而作为手持吸尘器使用,在吸尘器主体100具有主体把手部110和吸口开口111。112(图12)是用作手持吸尘器时进行电动风机200的开关的主体开关部。另外,主体开关112在将吸尘器主体100安装在保持部102时也能够操作。
接着,参考图1(a)所示的电动风机的外观图和图1(b)所示的电动风机的纵截面图对电动风机200进行说明。该电动风机200大体分为风机部201和电动机部202。风机部201包括:离心叶轮203;收纳该离心叶轮203的风扇箱体204;和引导翼205,其包括具有多个扩压部叶片13的扩压部205a和在该扩压部205a的背面具有多个返回引导叶片14的返回引导部205b。在风扇箱体204设置有空气吸入口206。离心叶轮203是热塑性树脂制成的,与旋转轴207直接连接。
本实施例中,将离心叶轮203压入固定于旋转轴207,但也可以在旋转轴207的端部设置螺纹,用固定螺母固定离心叶轮203。
电动机部202包括收纳在壳体208内的固定于旋转轴207的转子芯209;和固定于壳体208的定子芯210。在定子芯210的周围,卷绕有导线211,成为一体而形成相绕组。相绕组与电动风机200中设置的未图示的电路部电连接。
转子芯209在旋转轴207的与固定离心叶轮203的端部相反的一侧的端部形成,包括稀土类的粘结磁体。稀土类的粘结磁体通过将稀土类磁性粉末与有机粘结剂混合而制成。作为稀土类的粘结磁体,例如能够使用钐铁氮磁体、钕磁体等。转子芯209在旋转轴207一体成形。
另外,本实施例中转子芯209使用了永磁体,但并不限定于此,也可以使用例如能够实现每分钟80000转以上的高速旋转的作为无换向器电动机的一种的磁阻电机等。
在离心叶轮203与转子芯209之间具有轴承212,可旋转地支承旋转轴207。在旋转轴207中的转子芯209侧的端部、且在比转子芯209更靠端部的部分,安装有平衡调整用环213。能够通过使旋转体旋转而切削离心叶轮203的背面和环213以进行2面平衡修正。平衡调整用环213由比转子芯209比重大的金属材料例如铜材等的烧结品或机械加工而制作得到。
在转子芯209侧的轴承212与转子芯209之间,配置有轴承212的定位用套筒214。
壳体208是合成树脂制成的,具有将内置轴承212的轴承罩215固定的支承部26。在轴承罩215内,具有轴承212和套筒216和弹簧217。弹簧217以被压缩的状态配置,与轴承212的外环分别抵接而施加预压力。
在轴承罩215的外周设置有作为轴承212的冷却用的散热部的在旋转轴方向上较长的多个冷却翅片27。轴承罩215是非磁性金属材料制成的,通过嵌件成形(insertmolding)与树脂制壳体208一体化。
在树脂制壳体208的支承部26的端部形成有在旋转轴方向上延伸的螺纹孔28。固定螺钉218能够与螺纹孔28螺合,通过固定螺钉218的螺合将引导翼205固定设置于树脂制壳体208。
在壳体208设置有使空气流入壳体208内的开口34,和使空气向电动风机200的外部排出的排气口35。
配置在壳体208的端部的定子芯210用固定螺钉219固定于壳体208。
接着,说明电动风机200内的空气的流动。驱动电动机部202使离心叶轮203旋转时,空气从风扇箱体204的空气吸入口206流入,流入离心叶轮203内。流入的空气在离心叶轮203内升压并且增速,从离心叶轮203排出。从离心叶轮203排出的空气流被引导至引导翼205。
引导翼205的扩压部205a设置有多个扩压部叶片13(图5),空气流在扩压部叶片13的叶片之间被减速,由此空气流具有的动能被转换为压能,压力上升。从扩压部205a排出的空气流从在风扇箱体204的内面与扩压部205a的后缘之间形成的流路18(图6)流入返回引导部205b。另外,本实施例中使用了带有叶片的扩压部,但也可以是无叶片的扩压部。此时,在引导翼的外径侧设置多根支柱,支承风扇箱体204。
经过返回引导部205b的返回引导叶片14后的空气流,从壳体208的开口34流入壳体208内部,使轴承罩215的冷却翅片27冷却,经由轴承罩215使轴承212冷却。另外,使转子芯209、定子芯210、导线211冷却后向外部排出。由此,壳体208内的各部分被冷却。经过返回引导叶片14后的空气流的一部分,从壳体208的排气口35向外部排出。
用图2至图7说明本发明的一个实施例的风机部201。图2中的(a)是本发明的离心叶轮的一个实施例的立体图,(b)是离心叶轮的截面图,图3是构成离心叶轮的护罩板的外观图,图4是构成离心叶轮的具有叶片的轮毂板的立体图,图5中的(a)是本发明的引导翼的立体图,(b)是背面图,(c)是截面图,图6是在本发明的引导翼的平面图中示出扩压部内的流动的说明图,图7中的(a)是本发明的风扇箱体的立体图,(b)是截面图。
首先用图2至图4,对于本发明的一个实施例的离心叶轮203进行说明。本发明的一个实施例的离心叶轮203由护罩板1、轮毂板2和多个叶片3构成。轮毂板2和叶片3用热塑性树脂一体成形。
热塑性树脂制的护罩板1在中央部形成有吸入空气的圆环状的吸入开口4。吸入开口4与旋转轴207大致平行地设置有直线部5,前端的板厚形成得较薄。护罩板1设置有使从吸入开口4流入的轴向流动向径向流动转向的曲面部6,直线部5与曲面部6平滑地连接,从曲面部6到外径以向半径方向去的方式形成。
在护罩板1的流路面,从曲面部6到外径在与叶片3对应的位置形成凹状槽7,延伸设置至外径侧。在凹状槽7中设置有贯通孔8。
在轮毂板2的中央形成有旋转轴207被插入固定于其中的凸形状的凸台9。与轮毂板2一体成形的叶片3在周向上等间隔地设置,具有随着从内径侧向径向外侧去而在旋转方向上后退的叶片形状。凸台9以从轴向向径向去的方式形成有曲面9a。
在轮毂板2的叶片3的背面侧的外周设置有凸部2a。通过使旋转体旋转而对凸部2a和在旋转轴207的轴端安装的平衡调整用环213进行切削,能够进行2面平衡修正。由此,能够减小包括离心叶轮203的旋转体的失衡量,实现振动和噪声的减少,实现每分钟80000转以上的高速旋转。
在叶片3的上表面形成有突起状的爪10。在爪10的外径侧的叶片3的上表面形成有熔接用的棱11。叶片3的爪10的内径侧的叶片3的上表面,在叶片3的压力面(凸面)侧形成有倾斜面12,使得与护罩板1的曲面部6紧贴。熔接用的棱11的形状也可以是三角形、半圆形、梯形。
将叶片3的突起状的爪10和护罩板1的贯通孔8卡合,护罩板1的凹状槽7和叶片3卡合,将爪10和熔接棱11通过熔接加工接合而形成离心叶轮203。另外,对于护罩板1的曲面部6和叶片3的倾斜面12不实施熔接加工。
本实施方式例中,对于护罩板1的曲面部6和叶片3的倾斜面12不实施熔接加工,因此能够仅进行护罩板1的曲面部6到外径的从大致轴向进行的熔接加工。
熔接棱11在凹状槽7内熔融,使熔接棱11的体积小于将叶片3插入凹部槽7时的间隙的体积。因此,能够抑制熔融后的树脂材料溢出至离心风机流路内。
另外,从流路中央附近到出口的压力提高的流路内,叶片3的熔接棱11熔融,与护罩板1熔接,因此能够防止叶片3之间的泄漏。
另外,在离心叶轮203的前缘侧、即叶片3的爪10的前缘侧,以与护罩板1的曲面部6的形状一致的方式,形成有倾斜面12。离心叶轮203中,入口流动特别重要,对于护罩板1的曲面部6没有实施熔接加工,因此不会在叶片3的倾斜面12部分产生熔接导致的毛刺等。即,不会在入口侧扰乱流动,能够使空气流畅地流入叶片3。
进而,形成护罩板1的吸入开口4,设置直线部5,使其与曲面部6平滑连接地形成,轮毂板2的流路面的凸台9以从轴向向径向去的方式形成有曲面9a。因此,能够使从吸入开口4流入的轴向流动顺畅地转向成为径向流动,能够使其流入叶片3,减少入口处的转弯损失。
运转中因离心力,前缘侧以护罩板1的曲面部6与叶片3的倾斜部12紧贴的方式发生作用,因此在入口侧,叶片3与护罩板1的间隙消失,能够提高电动风机200的效率。
离心叶轮203是热塑性树脂制成的,为了防止电动机等产生的热引起的变形等而特别优选耐热性在100℃以上、为了承受离心应力而优选抗拉强度在100MPa以上的工程塑料材料。例如,进一步优选为聚醚醚酮(PEEK)、或PEEK中含有碳纤维的材料。由此,能够实现能够与金属制的离心叶轮相比实现轻量化、确保强度、耐受高速旋转的树脂制离心叶轮203。
接着用图5、图6,对于本发明的一个实施例的引导翼205进行说明。本发明的一个实施例的引导翼205是树脂制成的,使多个扩压部叶片13、在该扩压部叶片13的下游形成的多个返回引导叶片14和将扩压部叶片13与返回引导叶片14之间分隔开的分隔板15一体成形。
在扩压部叶片13的上表面形成棱13a,与风扇箱体204的内面(图7的25)抵接。扩压部205a用风扇箱体204和扩压部叶片13、分隔板15形成扩压部流路,返回引导部205b用分隔板15和返回引导叶片14形成返回引导流路。
扩压部叶片13的外径侧在轴向上缓缓地倾斜,形成在轴向倾斜的扩压部流路。
在分隔板15设置有用于将引导翼205固定于树脂制壳体208的贯通孔16。将固定螺钉218插入贯通孔16,用壳体208的螺纹孔28和固定螺钉218将引导翼205固定于壳体208。
在返回引导部205b侧的贯通孔16的外周设置有圆筒状的凸部17。该凸部17与壳体208的凹部29(图10)嵌合,由此防止向风机部201侧的泄漏。
如图6所示,在扩压部叶片13的外周端侧形成有使从扩压部叶片13流出的空气流向返回引导叶片14侧的呈大致三角形的形状的流路18。向扩压部叶片13的流入气流19,在被相邻的扩压部叶片13和分隔板15以及风扇箱体204包围的流路内被减速,与风扇箱体204的内面接触,通过形成为大致三角形的形状的流路18成为转向至轴向的流出气流20。流出气流20具有旋转方向的流动成分,通过返回引导叶片14使旋转流动转向成为朝向半径方向内侧的流动。
返回引导叶片14以位于壳体208的开口34部分的方式设置。通过返回引导叶片14转向成为朝向半径方向内侧的流动,从壳体208的开口34与轴承罩215的冷却翅片27接触,使轴承212有效地冷却。由此,可以获得轴承的可靠性高的电动风机200。
由风扇箱体204和扩压部叶片13、分隔板15形成的扩压部流路缓缓地倾斜,因此能够从形成为大致三角形的形状的流路18顺畅地流向返回引导叶片14,能够减少转弯损失。由此,能够提高风机效率。另外,通过返回引导部205b的圆筒状的凸部17和壳体208的凹部29能够获得充分的气密性,能够提高风机效率。
接着用图7对于本发明的一个实施例的风扇箱体204进行说明。
本发明的一个实施例的风扇箱体204从外侧覆盖离心叶轮203和引导翼205,具有俯视时圆形的上板21和与上板21的周缘部相连地在轴向上延伸的圆环状的侧板22。在风扇箱体204的侧板22的与上板21相反的一侧的端部设置有突起23,其设置有将风扇箱体204固定于壳体208的安装孔24。
在风扇箱体204的上板21的中央设置有空气吸入口206。在空气吸入口206的外周内面设置有凹部204a,在凹部204a内配置有离心叶轮203的直线部5。以风扇箱体204与直线部5的前端具有小的间隙的方式配置离心叶轮203,具有减小用离心叶轮203升压后的空气向离心叶轮203的吸入开口4侧泄漏的空气量的结构。通过在凹部204a内配设密封部件,能够提高密封效果,能够进一步提高风机效率。
在风扇箱体204的上板21的内面配置有使用弹性体的气密保持部件25。气密保持部件25包括橡胶或弹性体等弹性材料,与风扇箱体204一体成形。本实施方式中,通过嵌件成形(insert molding)使弹性部件25与风扇箱体204一体成形。设置于扩压部叶片13的棱13a陷入气密部保持部件25中,由此能够保持风扇箱体204与引导翼205的气密性。因此,能够防止在引导翼205的扩压部叶片13之间的泄漏,提高风机效率。
接着用图8至图11说明本发明的一个实施例的电动机部202。图8的(a)是本发明的使轴承罩215与壳体208一体化后的一个实施例的立体图,图8的(b)是背面图,图9是图1(a)的电动风机200的A-A截面图,图10的(a)是图8的(a)的B-B纵截面图,(b)是C-C纵截面图,图11是本发明的轴承罩的一个实施例的立体图。
壳体208是合成树脂制成的,具有将内置轴承212的轴承罩215固定的支承部26。支承部26形成为大致双层圆筒状,位于壳体208的前部的内侧。在支承部26的内侧的大致圆筒部26a固定用非磁性金属材料制作的轴承罩215。在轴承罩215的外周的大致圆筒部26b设置有作为用于轴承212的冷却的散热部的在旋转轴方向上较长的多个冷却翅片27,与壳体208的支承部26一体成形。因为是在轴承罩215的外周设置有冷却翅片27的复杂形状,所以通过用模铸制造,能够抑制生产成本,获得较高的尺寸精度。作为轴承罩215和冷却翅片27的使用材料,优选是非磁性金属、热传导率高的铝合金。
本实施方式中,将轴承罩215作为嵌入部件通过嵌件成形而形成壳体208。在树脂制壳体208的支承部26的端部形成有在旋转轴方向上延伸的螺纹孔28。固定螺钉218能够与螺纹孔28螺合,通过固定螺钉218的螺合将引导翼205固定设置于壳体208。
在螺纹孔28的外径侧设置有凹部29。该凹部29与返回引导部205b侧的圆筒状的凸部17嵌合,由此能够防止从电动机部202侧向风机部201侧的空气泄漏。
支承部26的外周部通过桥部30与大致圆筒状的框架31连接。在框架31的存在桥部30的端部设置有固定定子芯210的螺纹孔32。固定螺钉219能够与螺纹孔32螺合,通过固定螺钉219的螺合将定子芯210固定设置于壳体208。
另外,在框架31的风机部201侧的端部设置有爪状的突起33,与风扇箱体204的安装孔24嵌合连接。通过不使用粘合剂连接而是用嵌合连接,能够确保风扇箱体的轴向的定位精度,能够确保风扇箱体204与引导翼205的气密性。另外,能够减小风扇箱体204的凹部204a与离心叶轮203的直线部5的前端间隙的误差,能够实现电动风机200的性能提高并且减小性能误差。
在壳体208设置有多个为了使空气流入壳体208内而在桥30之间形成的开口34,和不对转子芯209、定子芯210、导线211进行冷却而直接向外部排出空气的排气口35。
在框架31的内侧设置有倾斜部36。成为从引导翼205的形成为大致三角形的形状的流路18流出的空气易于通过返回引导叶片14和倾斜部36流入开口34的结构。从开口34流入的空气,与设置于轴承罩215的作为散热部的在旋转轴方向上较长的多个冷却翅片27接触。冷却翅片27是长方形的板形状。轴承212产生的热通过热传导在用非磁性金属材料制造的轴承罩215中传递,被冷却翅片27散热,轴承212有效地被冷却。
电动机部202中,与在定子芯210卷绕的导线211中产生的铜损的比例相比,轴承212中产生的机械损失更大,使轴承212有效地冷却是重要的。即使壳体208用树脂制成,也能够用设置于轴承罩215的散热部使在轴承212产生的热有效地散热,能够提供能够使轴承212有效地冷却的、可靠性高的电动风机200。进而,因为壳体208用树脂制成,所以壳体208轻量化,能够使电动风机200轻量化。本实施例中,通过嵌件成形使轴承罩215与树脂制壳体208一体化,但也可以将轴承罩215压入树脂制壳体208。
如图9所示,冷却翅片27在轴承罩215以在壳体208的开口34的位置配置的方式设置。在壳体208的桥部30没有配置冷却翅片27。另外,如图8(b)所示,在桥部30没有设置冷却翅片27,而是设置有棱26c。棱26c与壳体208的支承部的大致双层圆筒形状支承部26(26a、26b)和桥30连接,实现提高壳体208的刚性的效果。
从形成为大致三角形的形状的流路18流出的具有旋转流动成分的空气,利用返回引导叶片14使旋转流动转向成为朝向半径方向内侧的流动,与散热部的冷却翅片27直接接触,因此能够获得充分的冷却效果。即使不在桥部30设置冷却翅片27也能够获得充分的冷却效果,与在周向上均等地设定冷却翅片的数量相比,能够减少冷却翅片的数量,能够在实现充分的散热效果的同时也实现轻量化的效果。
树脂制壳体208与非磁性金属材料制成的轴承罩215通过嵌件成形而一体化。如图10所示,壳体的支承部26形成为大致双层圆筒形状,内径侧的支承部26a延伸设置至与冷却翅片27的端部大致相同的端部,但外径侧的支承部26b是冷却翅片27的长度的约一半程度。
因为在轴承罩215设置有冷却翅片27,所以刚性较高,因为以用大致双层圆筒形状支承部26的内侧的大致圆筒部26a和外侧的大致圆筒部26b包围冷却翅片27的方式(使冷却翅片27跨内侧的大致圆筒部26a和外侧的大致圆筒部26b的方式)与壳体208一体成形,所以能够提高轴承罩215和壳体208的刚性,能够实现每分钟80000转以上的高速旋转。
另外,本实施例中,外径侧的支承部26b是冷却翅片27的长度的约一半程度,但壳体208的刚性充分高时,为了提高冷却效果,也可以缩短外径侧的支承部26b的长度,增加冷却翅片27的与冷却风接触的部分的长度。
另外,在轴承罩215的端部设置有没有设置冷却翅片27的圆筒的基准面37。基准面37是使轴承罩215和树脂制壳体208嵌件成形时的基准面,是固定轴承212的外环的内径切削时的基准。
通过使基准面37为圆筒形状,能够容易地构成用车床等进行内径切削时的基准面。而且,能够减少用车床等进行机械加工的部位。由此,能够实现尺寸精度的提高,安装于壳体208的定子芯210与安装于旋转轴207的转子芯209的中心轴一致,能够获得能够实现电动机部202的高效率化、进而能够实现振动和噪声的减少的电动风机。另外,本实施例中使基准面为圆筒形状,但不限于此,也可以是多面体形状,只要能够作为进行内径切削的基准和使壳体208嵌件成形的基准,就可以是任意的形状。
此处,在使转子芯209磁化后将其组装于壳体208,但因为轴承罩215是用非磁性金属制造的,所以不会受到磁体产生的吸引力的影响,组装性优秀。
本实施例中,采用在旋转轴方向上较长的多个冷却翅片27作为散热部,冷却翅片27采用了长方形的板形状,但也可以是大量的圆柱形、圆锥形、棱柱形等销形状。即,只要是为了使轴承散热而以冷却翅片27跨内侧的大致圆筒部26a和外侧的大致圆筒部26b的方式在周向上突出的形状,就可以是任意形状。通过采用销形状,能够获得相同的表面积但是减小体积,能够减轻质量。
根据以上说明的本实施方式的电动风机200,在离心叶轮203的流路内因熔接(例如焊接)而熔融的树脂材料不会溢出,能够可靠地获得流路内的气密性。由此,能够可靠地提高电动风机200的效率。
另外,离心叶轮203的前缘侧,以与护罩板1的曲面部6的形状一致的方式,形成有倾斜面12。运转中因离心力,前缘侧以护罩板1的曲面部6与叶片3的倾斜部12紧贴的方式发生作用,所以在离心叶轮203的入口侧,叶片3与护罩板1的间隙消失,能够提高电动风机200的效率。
进而,由风扇箱体204和扩压部叶片13、分隔板15形成的扩压部流路平缓地倾斜,因此能够从形成为大致三角形的形状的流路18顺畅地流向返回引导叶片14,能够减少转弯损失。由此,能够提高风机效率。
另外,设置于扩压部叶片13的棱13a陷入风扇箱体204的气密部保持部件25,由此能够保持风扇箱体204与引导翼205的气密性。因此,能够防止引导翼205的扩压部叶片13之间的泄漏,提高风机效率。
另外,壳体208的凹部29与引导翼205的圆筒状的凸部17嵌合,由此能够防止从电动机部202侧向风机部201侧的泄漏,能够提高风机效率。
进而,即使壳体208用树脂制成,也能够用设置于轴承罩215的散热部使轴承212产生的热有效地散热,能够使轴承212有效地冷却,可靠性高,能够使电动风机200轻量化。
另外,在轴承罩215的端部设置有没有设置冷却翅片27的圆筒的基准面37。通过将该基准面37作为使轴承罩215和树脂制壳体208嵌件成形时的基准面、以及将轴承212的外环固定的内径切削时的基准,能够实现尺寸精度的提高,安装于壳体208的定子芯210与安装于旋转轴207的转子芯209的中心轴一致,能够获得能够实现电动机部202的高效率化、进而能够实现振动和噪声的减少的电动风机。
另外,通过用铸铝制造轴承罩215,能够抑制生产成本,获得较高的尺寸精度。
另外,通过切削离心叶轮203的凸部2a和安装于旋转轴207的轴端的平衡调整用环213,能够进行2面平衡修正,能够获得能够实现振动和噪声的减少的电动风机。
另外,因为轴承罩215是用非磁性金属制造的,所以不会受到磁体产生的吸引力的影响,能够获得组装性优秀的可靠性高的电动风机。
通过将电动风机200搭载在电动吸尘器中,能够提高电动吸尘器的输出。另外,因为电动风机200的效率提高,所以获得相同输出时能够降低电动风机200的输入,在用电池作为驱动源的充电式吸尘器中能够延长运转时间。
附图标记说明
1 护罩板
2 轮毂板
3 叶片
4 吸入开口
5 直线部
6 曲面部
7 凹状槽
8 贯通孔
9 凸台
10 突起状的爪
11 棱
12 倾斜面
13 扩压部叶片
14 返回引导叶片
15 分隔板
16 贯通孔
17 凸部
18 大致三角形的流路
19 向扩压部叶片的流入气流
20 来自扩压部叶片的流出气流
21 风扇箱体上板
22 风扇箱体侧板
23 突起
24 安装孔
25 气密保持部件
26 壳体支承部
27 冷却翅片
28 螺纹孔
29 凹部
30 桥部
31 框架
32 螺纹孔
33 爪状突起
34 开口
35 排气口
36 倾斜部
37 基准面
100 电动吸尘器主体
200 电动风机
201 风机部
202 电动机部
203 离心风机
204 风扇箱体
205 引导翼
205a 扩压部
205b 返回引导部
206 吸入口
207 旋转轴
208 壳体
209 转子芯
210 定子芯
211 导线
212 轴承
213 平衡调整用环
214 定位用套筒
215 轴承罩
216 套筒
217 弹簧
218 引导翼固定螺钉
219 定子芯固定螺钉。

Claims (4)

1.一种电动风机和具有该电动风机的电动吸尘器,其特征在于:
具有:设置成可旋转的旋转轴;在该旋转轴的一端部一体成形的转子芯;安装在所述旋转轴的另一端部的离心叶轮;和在所述转子芯与所述离心叶轮之间安装所述旋转轴的轴承,
包括:在其中内置该轴承的轴承罩;和与该轴承罩一体成形的树脂制壳体,
包括:具有扩压部叶片和设置于该扩压部叶片的背面的返回引导叶片的引导翼;和内置所述离心叶轮和所述引导翼的风扇箱体,
在所述轴承罩外周设置有散热部,在所述轴承罩的侧面设置有没有设置该散热部的基准面,
该基准面是所述轴承罩与所述树脂制壳体的嵌件成形时的基准面和固定所述轴承的外环的内径切削时的基准。
2.如权利要求1所述的电动风机和具有该电动风机的电动吸尘器,其特征在于:
所述轴承罩具有非磁性金属材料。
3.如权利要求1或2所述的电动风机和具有该电动风机的电动吸尘器,其特征在于:
所述散热部形成为在所述旋转轴方向上较长的多个翅片形状或多个销形状。
4.如权利要求1~3中任一项所述的电动风机和具有该电动风机的电动吸尘器,其特征在于:
所述轴承罩是用模铸制造的,通过嵌件成形与所述树脂制壳体一体化。
CN201680004365.9A 2015-01-28 2016-01-08 电动风机和搭载它的电动吸尘器 Active CN107110171B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-013871 2015-01-28
JP2015013871A JP6382122B2 (ja) 2015-01-28 2015-01-28 電動送風機及びそれを搭載した電気掃除機
PCT/JP2016/050415 WO2016121448A1 (ja) 2015-01-28 2016-01-08 電動送風機及びそれを搭載した電気掃除機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107110171A true CN107110171A (zh) 2017-08-29
CN107110171B CN107110171B (zh) 2019-03-15

Family

ID=56543068

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680004365.9A Active CN107110171B (zh) 2015-01-28 2016-01-08 电动风机和搭载它的电动吸尘器

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6382122B2 (zh)
CN (1) CN107110171B (zh)
WO (1) WO2016121448A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108494164A (zh) * 2018-03-02 2018-09-04 追觅科技(天津)有限公司 电机和吹风机
CN111886414A (zh) * 2018-02-28 2020-11-03 三菱电机株式会社 电动鼓风机、电动吸尘器及干手装置

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110392589B (zh) * 2017-02-20 2023-03-21 维曼急救医疗科技两合公司 具有差压传感器的用于呼吸的设备
JP2018145897A (ja) * 2017-03-07 2018-09-20 日立アプライアンス株式会社 電動送風機およびそれを搭載した電気掃除機
JP7145588B2 (ja) * 2017-06-14 2022-10-03 日立グローバルライフソリューションズ株式会社 電動送風機及びそれを備えた電気掃除機
JP6951209B2 (ja) * 2017-11-22 2021-10-20 日立グローバルライフソリューションズ株式会社 電動送風機及びそれを搭載した電気掃除機
JP7377687B2 (ja) * 2019-11-28 2023-11-10 株式会社マキタ 作業工具
CN111867285B (zh) * 2020-06-04 2023-05-30 嵊州市三吉电子有限公司 一种直流电机控制器用散热结构及其安装方法
JP7477432B2 (ja) 2020-11-20 2024-05-01 日立グローバルライフソリューションズ株式会社 電動送風機及びそれを備えた電気掃除機

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009299634A (ja) * 2008-06-17 2009-12-24 Hitachi Appliances Inc 電動送風機及びこれを備えた電気掃除機
CN102414452A (zh) * 2009-02-24 2012-04-11 戴森技术有限公司 离心式压缩机
JP2013199871A (ja) * 2012-03-23 2013-10-03 Toshiba Corp 電動送風機
CN103765014A (zh) * 2011-08-26 2014-04-30 戴森技术有限公司 涡轮机
JP2014219006A (ja) * 2013-05-03 2014-11-20 ダイソン テクノロジー リミテッド 圧縮機

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2467966B (en) * 2009-02-24 2013-04-03 Dyson Technology Ltd Rotor assembly

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009299634A (ja) * 2008-06-17 2009-12-24 Hitachi Appliances Inc 電動送風機及びこれを備えた電気掃除機
CN102414452A (zh) * 2009-02-24 2012-04-11 戴森技术有限公司 离心式压缩机
CN103765014A (zh) * 2011-08-26 2014-04-30 戴森技术有限公司 涡轮机
JP2013199871A (ja) * 2012-03-23 2013-10-03 Toshiba Corp 電動送風機
JP2014219006A (ja) * 2013-05-03 2014-11-20 ダイソン テクノロジー リミテッド 圧縮機

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111886414A (zh) * 2018-02-28 2020-11-03 三菱电机株式会社 电动鼓风机、电动吸尘器及干手装置
CN111886414B (zh) * 2018-02-28 2022-07-26 三菱电机株式会社 电动鼓风机、电动吸尘器及干手装置
CN108494164A (zh) * 2018-03-02 2018-09-04 追觅科技(天津)有限公司 电机和吹风机

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016138510A (ja) 2016-08-04
CN107110171B (zh) 2019-03-15
JP6382122B2 (ja) 2018-08-29
WO2016121448A1 (ja) 2016-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107110171B (zh) 电动风机和搭载它的电动吸尘器
JP5019126B2 (ja) 電動工具
JP6401075B2 (ja) 電動送風機および電気掃除機
CN109083868B (zh) 电动送风机以及具备了该电动送风机的电动吸尘器
CN107524616B (zh) 电动风机和具有其的电动吸尘器
KR101784402B1 (ko) 모터 및 그 제작방법
JP6581361B2 (ja) 電動送風機及びそれを搭載した電気掃除機
WO2021084875A1 (ja) 電動送風機及びそれを備えた電気掃除機
JP6653363B2 (ja) 電動送風機
JP2016158402A (ja) 電動送風機および電気掃除機
CN110680241B (zh) 电动风机和具备其的电动吸尘器
CN110680229B (zh) 电动风机和搭载其的电动吸尘器
CN112664478A (zh) 电动风机和搭载有它的电动吸尘器
JP7428630B2 (ja) 電動送風機及びそれを備えた電気掃除機
WO2022107390A1 (ja) 電動送風機及びそれを備えた電気掃除機
JP7500345B2 (ja) 電動送風機及びそれを備えた電気掃除機
JP7477432B2 (ja) 電動送風機及びそれを備えた電気掃除機
JP2020096530A (ja) 電動送風機および電気掃除機

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Tokyo, Japan, Japan

Patentee after: Hitachi Global Living Program Co., Ltd.

Address before: Tokyo, Japan, Japan

Patentee before: Hitachi Household Electric Appliance Co.