CN107401517B - 使空气流动装置的风路结构及使空气流动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了使空气流动装置的风路结构及使空气流动装置。本发明所述的使空气流动装置的风路结构，包括动叶轮和定叶轮，所述动叶轮数目为一个或多个，其特征在于，所述定叶轮包括支撑板和多个定风叶，所述支撑板为圆形，多个所述定风叶沿圆周方向分布地设置在所述支撑板上，所述定风叶为曲线形状。本发明中，由于气流受离心力作用撞在风罩内壁反弹过程中，其移动轨迹为曲线形，因此将定叶轮设置为曲线形，可减少气流与定叶轮的碰撞而造成能量损失，工作效率高。

Description

使空气流动装置的风路结构及使空气流动装置
技术领域
本发明涉及使空气流动装置的风路结构及使空气流动装置。
背景技术
日常生活及工业生产过程，常用到各种利用空气流动以达到一定功能的装置，如鼓风机、吸尘器、干手器等。这些使空气流动的装置的原理都是利用动力使空气流动，形成真空或空气流动以达到需要的使用效果。在不同的应用领域，对使空气流动的装置的使用要求也不相同，比如，在吸尘器中，需要使空气流动的装置利用空气流动产生真空以达到吸附的效果。在干手器中，需要使空气流动的装置吹出高流速的空气以达到吹干的效果。
对日常生活使用的用户来说，总是希望能使用效率高、低噪音的产品。人们通常对使空气流动的装置要求是如何提高效率，降低噪音。现有技术中的使空气流动的装置，其技术成熟度较高，对其做任何的改变都异常艰难。但现有技术中的使空气流动的装置，如吸尘器等，在工作效率和噪音方面，还存在无法令人满意的缺点。
发明内容
本发明的目的之一是为了克服现有技术中的不足，提供一种工作效率更高的使空气流动装置的风路结构。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：
使空气流动装置的风路结构，包括动叶轮和定叶轮，所述动叶轮数目为一个或多个，其特征在于，所述定叶轮包括支撑板和多个定风叶，所述支撑板为圆形，多个所述定风叶沿圆周方向分布地设置在所述支撑板上，所述定风叶为曲线形状。
根据本发明的一个实施例，所述定风叶为圆弧形、椭圆弧形、弧形、渐开线形或者非规则的曲线。
根据本发明的一个实施例，所述定风叶入口角为2°-30°。
根据本发明的一个实施例，所述定风叶出口角为40°-60°。
根据本发明的一个实施例，所述定风叶的弧度为90°-150°。
根据本发明的一个实施例，所述多个定风叶的外端位于第一圆周上，所述多个定风叶的内端位于第二圆周上。
根据本发明的一个实施例，所述定风叶外端沿所述支撑板径向突出于所述支撑板，所述支撑板设置有垫板，所述垫板沿所述支撑板径向突出于所述支撑板；所述定风叶突出于所述支撑板的部分设置在所述垫板上。
根据本发明的一个实施例，所述定风叶突出于所述支撑板的长度为所述定风叶总长度的十分之一至三分之一。
根据本发明的一个实施例，所述垫板由第一边、第二边和第三边围成，所述第一边与所述支撑板的圆周线相同；所述第二边与所述支撑板径向平行，并自所述支撑板外周面起延伸突出于所述支撑板外周面；所述第一边与所述第二边相交；所述第三边为弧形，一端与所述第一边相交，另一边与所述第二边相交。
根据本发明的一个实施例，动叶轮的个数可根据实际使用要求确定，既可以是一个，也可以是多个。如动叶轮个数为两个以上，则每两个动叶轮之间设置一个定叶轮。
根据本发明的一个实施例，还包括风罩；所述风罩设置有上风腔和下风腔，上风腔与下风腔连通；所述风罩有进风口，所述进风口与所述下风腔连通；所述动叶轮包括第一动叶轮和第二动叶轮，两者均可旋转地设置；所述第一动叶轮设置在所述下风腔内，所述第二动叶轮设置在所述上风腔内；所述定叶轮位于所述第一动叶轮与所述第二动叶轮之间，设置于所述上风腔内或下风腔内。
根据本发明的一个实施例，还包括风罩；所述风罩设置有上风腔和下风腔，上风腔与下风腔连通；所述风罩有进风口，所述进风口与所述下风腔连通；所述风罩上设置有风管，所述风管具有管腔，所述管腔与所述上风腔连通，所述风管包括圆弧段和直线段，所述圆弧段设置有圆弧段管腔，所述直线段设置有直线段管腔；所述圆弧段管腔与所述直线段管腔首尾相连；所述直线段管腔的与所述直线段管腔的初径尺寸相同。
根据本发明的一个实施例，所述直线段管腔沿垂直于轴向的圆周方向为封闭管腔。
根据本发明的一个实施例，所述圆弧段管腔沿垂直于轴向的圆周方向为非封闭的管腔。
根据本发明的一个实施例，所述直线段管腔为尺寸渐变形，所述直线段管腔末径与初径的比为1.5-3：1。
根据本发明的一个实施例，所述圆弧段弧度为90°-300°。
根据本发明的一个实施例，所述圆弧段管腔自所述上盖起螺旋式延伸
使空气流动装置的风路结构，其特征在于，包括风罩，所述风罩具有进风口和出风口；所述风罩内设置有动叶轮和导风风道；所述导风风道与所述动叶轮上下排列；所述导风风道为曲线形状。
根据本发明的一个实施例，所述导风风道为圆弧形、椭圆弧形、弧形、渐开线形或者非规则的曲线。
根据本发明的一个实施例，所述导风风道由支撑板和多个定风叶围成，所述支撑板为圆形，多个所述定风叶沿圆周方向分布地设置在所述支撑板上，所述定风叶为曲线形状
根据本发明的一个实施例，，所述导风风道为圆弧形、椭圆弧形、弧形、渐开线形或者非规则的曲线。
本发明的另一个目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种工作效率更高的使空气流动装置。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：
使空气流动装置，其特征在于，包括前述的使空气流动装置的风路结构及电机，所述电机用于驱动所述动叶轮转动地设置。
本发明中的使空气流动装置的风路结构在使用时，位于定叶轮下方的第一动叶轮工作时将外界空气吸入下风腔内，气流经第一动叶轮旋转产生的离心力作用后被约束于风罩内，经定叶轮导向后进入位于定叶轮上方的第二动叶轮的工作区域，由位于定叶轮上方的第二动叶轮提供离心力将气流从风管排出，形成负压或者提供高速气流。由于气流受离心力作用撞在风罩内壁反弹过程中，其移动轨迹为曲线形，因此将定叶轮设置为曲线形，可减少气流与定叶轮的碰撞而造成能量损失，工作效率高。定叶轮设置为弧形，既方便生产，又适合气流的轨迹，提高气流工作效率。风管的管腔设置为连续的圆弧段和直线段，圆弧段与直线段首尾相接，直线段初径与圆弧段尺寸相同，因此在圆弧段与直线段相交处过渡平缓，不会形成阻挡气流的结构，气流通过更顺利、速度高。本发明由于定风叶设置为弧形，风管的管腔的圆弧段与直线段过渡平缓，减少了气流与定风叶及风管管壁的碰撞，降低了噪音，本发明可将噪音降低3分贝以上。而且，相同输入功率下，本发明将工作效率提高了7％以上；在相同输出功率下，本发明的输入功率减少了5％以上。设置垫板，垫板的形状设计既能够托住定风叶，又能够更好地导风，提高了工作效率。圆弧段管腔沿垂直于轴向的圆周方向为非封闭管腔，使得在上风腔内的涡旋气流更容易经圆弧段管腔导向后进入直线段管腔内。圆弧段管腔为非封闭型，可减少圆弧段与气流的碰撞，可减小能量损失及降低噪音。
附图说明
图1为本发明中的使空气流动装置结构示意图。
图2为图1中的使空气流动装置去掉散热风罩的结构示意图。
图3为本发明中的风路结构示意图。
图4为本从另一角度观察的本发明中的上盖结构示意图。
图5为本发明中的下风腔内的结构示意图。
图6为本发明中的第一动叶轮结构示意图。
图7为本发明中的上风腔结构示意图。
图8为本发明中的第二动叶轮结构示意图。
图9为本发明中的定叶轮结构示意图。
图10为从另一角度观察的本发明中的定叶轮结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细的描述：
如图1、图2所示，使空气流动装置100，包括电机110、风罩120、第一动叶轮130、定叶轮140和第二动叶轮150。电机110包括定子111、转子铁芯112、定子铁芯绕组113、及风扇。定子铁芯111为多片矽钢片依次叠加而成。定子铁芯111具有第一通孔115。转子铁芯112穿过定子铁芯111的第一通孔115，转子铁芯112可旋转地设置。所述定子铁芯绕组113设置于所述定子铁芯111的第一通孔115内。定子铁芯绕组113全部位于第一通孔115内，或者部分沿定子铁芯111高度方向突出于定子铁芯111。如图所示的示例中，设置有两个定子铁芯绕组115。定子铁芯111及两个所述定子铁芯绕组115围绕所述转子铁芯112设置。风扇包括扇叶116及散热风罩117。散热风罩117一端套装在定子铁芯111上，另一端设置有进风口118。扇叶116设置于所述风罩117内。扇叶116套装在所述转子铁芯112端部，所述转子铁芯112驱动所述扇叶116旋转。
如图3至图10所示，风罩120包括底盖121、中隔板122和上盖123。中隔板122设置于底盖121与上盖123之间。底盖121与中隔板122围成下风腔124；中隔板122与上盖123围成上风腔125。底盖121设置有进风口126，进风口126与下风腔124连通。中隔板122设置有中通孔127。转子铁芯30可旋转地设置，一端延伸至风罩117内，转子铁芯112穿过定子铁芯111的第一通孔115，并穿过上盖123和中隔板122，延伸进入风罩120的上风腔125和下风腔124内。
所述上盖123上设置有风管160，所述风管160包括圆弧段162和直线段164。所述圆弧段162设置有圆弧段管腔165。所述圆弧段弧度为240°-300°，圆弧段弧度可根据实际使用效果确定，更优选地是，圆弧段弧度为270°-280°。圆弧段管腔165与上风腔125连通。圆弧段管腔165自上盖123起螺旋式设置，即圆弧段管腔165逐渐高于上盖123，圆弧段管腔165的横截面积逐渐增大。圆弧段管腔165垂直于轴向的圆周方向为非封闭管腔。所述直线段164设置有直线段管腔166。所述圆弧段管腔165与所述直线段管腔166首尾相连。直线段管腔166垂直于轴向的圆周方向为全部为封闭管腔，或者封闭管腔的长度超过一半。所述圆弧段管腔165直径与所述直线段管腔166的初径尺寸相同。所述直线段管腔166为尺寸渐变结构，所述直线段管腔末径与初径的比为1.5-3：1，更有选为1.8-2.5：1。直线段管腔166初径为直线段管腔166与圆弧段管腔165相接处的直径。直线段管腔166的末径为直线段管腔166末端的直径。
本发明中的使空气流动装置还包括第一动叶轮130、第二动叶轮140和定叶轮150。第一动叶轮130及第二动叶轮140受转子铁芯112驱动旋转。定叶轮150设置于第一动叶轮130和第二动叶轮140之间，固定设置。第一动叶轮130包括第一底板131、第一盖板132和多片第一动叶片133。第一底板131与第一盖板132均为圆形。第一底板131圆心处设置有第一通孔135。多片第一动叶片133沿圆周方向间隔设置在第一底板131与第一盖板132之间第一动叶片133上端与第一盖板132连接，下端与第一底板131连接。第一底板131、第一盖板132及多个第一动叶片133围成多个可允许气流通过的第一流道134。第一盖板132套装在转子铁芯112上，并受转子铁芯112驱动旋转。第一底板131中部设置有第一通孔135。第一动叶轮130设置于下风腔124内。气流经进风口126进入下风腔124后，经第一通孔135进入第一底板131与第一盖板132之间的第一流道134内。
第二动叶轮140包括第二底板141、第二盖板142和多片第二动叶片143。第二底板141与第二盖板142均为圆形。第二底板141圆心处设置有第二通孔145。多片第二动叶片143沿圆周方向间隔设置在第二底板141与第二盖板142之间。第二动叶片143上端与第二盖板142连接，下端与第二底板141连接。第二底板141、第二盖板142及多个第二动叶片143围成多个可允许气流通过的第二流道144。第二盖板142套装在转子铁芯112上，并受转子铁芯112驱动旋转。第二动叶轮140设置于上风腔126内。第一底板131位于中通孔127处。上风腔125与下风腔124通过第二通孔145连通。
所述定叶轮150包括有支撑板151和多个定风叶152。所述支撑板151为圆形。所述多个定风叶152形状及尺寸相同。多个定风叶152沿圆周方向分布，设置在支撑板上表面153上，并向上突出于支撑板上表面153。所述定风叶152为曲线形状。在如图所示的优选示例中，所述定风叶152为弧形。所述定风叶152出口角为40°-60°。所述定风叶152的弧度为90°-150°，优选为100°-120°。所述多个定风叶152的外端154位于第一圆周上，所述出口角，为定风叶152的外端154的切线与在外端154与第一圆周相交处该第一圆周的切线之间的夹角。所述定风叶152入口角为2°-10°。所述多个定风叶152的内端155位于第二圆周上，所述人口角，为定风叶152的内端155的切线与在内端155与第二圆周相交处该第二圆周的切线之间的夹角。
定风叶152上端与中隔板122连接，下端设置在支撑板152上。中隔板122、多个定风叶152及支撑板151围成多个导风风道156。导风风道156的形状由定风叶152限定，与定风叶152形状相同。
所述定风叶152的外端154沿所述支撑板151径向突出于所述支撑板151。所述定风叶152突出于所述支撑板的长度为所述定风叶总长度的十分之一至三分之一。所述支撑板151设置有垫板171，所述垫板171沿所述支撑板151突出于所述支撑板151。所述垫板171由第一边(图中未示出)、第二边173和第三边174围成，所述第一边与所述支撑板151的外侧面形状相同；所述第二边173与所述支撑板151径向平行，并自所述支撑板151外周面起延伸突出于所述支撑板151外周面；所述第一边与所述第二边173相交；所述第三边174为弧形，一端与所述第一边相交，另一端与所述第二边173相交。所述定风叶152突出于所述支撑板151的部分设置在所述垫板171上。垫板171与支撑板151为一体式结构，因此图中未标出第一边。
本发明中的使空气流动装置电机在使用时，位于定叶轮下方的第一动叶轮工作时将外界空气吸入下风腔内，气流经第一动叶轮旋转产生的离心力作用后撞击风罩内壁后反弹，经定叶轮的导风风道导向后进入位于定叶轮上方的第二动叶轮的工作区域，由位于定叶轮上方的第二动叶轮提供离心力将气流从风管排出，形成负压。由于气流受离心力作用撞在风罩内壁反弹过程中，其移动轨迹为曲线形，因此将定叶轮设置为曲线形，可减少气流与定叶轮的碰撞而造成能量损失，工作效率高。定叶轮设置为弧形，既方便生产，又适合气流的轨迹，提高气流工作效率。风管的管腔设置为首尾相连的圆弧段和直线段，直线段初径与圆弧段尺寸相同，因此在圆弧段与直线段相交处过渡平缓，不会形成阻挡气流的结构，气流通过更顺利、速度高。本发明由于定风叶设置为弧形，风管的管腔的圆弧段与直线段过渡平缓，减少了气流与定风叶及风管管壁的碰撞，降低了噪音，本发明可将噪音降低3分贝以上。而且，相同输入功率下，本发明将工作效率提高了7％以上；在相同输出功率下，本发明的输入功率减少了5％以上。
本发明所述使用的上、下等方向概念，均为清楚地介绍本发明所述使用的相对概念，是以图1、图2为参照说明。
本发明所述的使空气流动装置100，既可以用于利用空气流动形成真空以达到吸附效果的吸尘器，也可以用于利用空气流动以提供高速气流的鼓风机、干手器等。
本发明中的实施例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域内技术人员可以想到的其他实质上等同的替代，均在本发明保护范围内。

Claims (18)

1.使空气流动装置的风路结构，包括动叶轮和定叶轮，所述动叶轮数目为一个或多个，其特征在于，所述定叶轮包括支撑板和多个定风叶，所述支撑板为圆形，多个所述定风叶沿圆周方向分布地设置在所述支撑板上，所述定风叶为曲线形状; 还包括风罩；所述风罩设置有上风腔和下风腔，上风腔与下风腔连通；所述风罩有进风口，所述进风口与所述下风腔连通；所述动叶轮包括第一动叶轮和第二动叶轮，两者均可旋转地设置；所述第一动叶轮设置在所述下风腔内，所述第二动叶轮设置在所述上风腔内；所述定叶轮位于所述第一动叶轮与所述第二动叶轮之间，设置于所述上风腔内或下风腔内；所述定风叶为圆弧形、椭圆弧形、弧形、渐开线形或者非规则的曲线；
所述风罩上设置有风管，所述风管具有管腔，所述管腔与所述上风腔连通，所述风管包括圆弧段和直线段，所述圆弧段设置有圆弧段管腔，所述直线段设置有直线段管腔；所述圆弧段管腔与所述直线段管腔首尾相连；所述直线段管腔的与所述直线段管腔的初径尺寸相同。
2.根据权利要求1所述的使空气流动装置的风路结构，其特征在于，所述定风叶入口角为2°-30°。
3.根据权利要求1或2所述的使空气流动装置的风路结构，其特征在于，所述定风叶出口角为40°-60°。
4.根据权利要求1所述的使空气流动装置的风路结构，其特征在于，所述定风叶的弧度为90°-150°。
5.根据权利要求1所述的使空气流动装置的风路结构，其特征在于，所述多个定风叶的外端位于第一圆周上，所述多个定风叶的内端位于第二圆周上。
6.根据权利要求1所述的使空气流动装置的风路结构，其特征在于，所述定风叶外端沿所述支撑板径向突出于所述支撑板，所述支撑板设置有垫板，所述垫板沿所述支撑板径向突出于所述支撑板；所述定风叶突出于所述支撑板的部分设置在所述垫板上。
7.根据权利要求6所述的使空气流动装置的风路结构，其特征在于，所述定风叶突出于所述支撑板的长度为所述定风叶总长度的十分之一至三分之一。
8.根据权利要求6所述的使空气流动装置的风路结构，其特征在于，所述垫板由第一边、第二边和第三边围成，所述第一边与所述支撑板的圆周线相同；所述第二边与所述支撑板径向平行，并自所述支撑板外周面起延伸突出于所述支撑板外周面；所述第一边与所述第二边相交；所述第三边为弧形，一端与所述第一边相交，另一边与所述第二边相交。
9.根据权利要求1所述的使空气流动装置的风路结构，其特征在于，所述直线段管腔沿垂直于轴向的圆周方向为封闭管腔。
10.根据权利要求1所述的使空气流动装置的风路结构，其特征在于，所述圆弧段管腔沿垂直于轴向的圆周方向为非封闭的管腔。
11.根据权利要求1所述的使空气流动装置的风路结构，其特征在于，所述直线段管腔为尺寸渐变形，所述直线段管腔末径与初径的比为1.5-3：1。
12.根据权利要求1所述的使空气流动装置的风路结构，其特征在于，所述圆弧段弧度为90°-300°。
13.根据权利要求1所述的使空气流动装置的风路结构，其特征在于，所述圆弧段管腔自上盖起螺旋式延伸。
14.根据权利要求1所述的使空气流动装置的风路结构，其特征在于，包括风罩，所述风罩具有进风口和出风口；所述风罩内设置有动叶轮和导风风道；所述导风风道与所述动叶轮上下排列；所述导风风道为曲线形状。
15.根据权利要求14所述的使空气流动装置的风路结构，其特征在于，所述导风风道为圆弧形、椭圆弧形、弧形、渐开线形或者非规则的曲线。
16.根据权利要求15所述的使空气流动装置的风路结构，其特征在于，所述导风风道由支撑板和多个定风叶围成，所述支撑板为圆形，多个所述定风叶沿圆周方向分布地设置在所述支撑板上，所述定风叶为曲线形状。
17.根据权利要求16所述的使空气流动装置的风路结构，其特征在于，所述导风风道为圆弧形、椭圆弧形、弧形、渐开线形或者非规则的曲线。
18.使空气流动装置，其特征在于，包括权利要求1至17任一权利要求所述的使空气流动装置的风路结构及电机，所述电机用于驱动所述动叶轮转动地设置。
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