CN109247877A - 吸尘器及其电机模组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种吸尘器及其电机模组。电机模组包括：外壳，外壳的前侧设有进风口，外壳的后侧设有出风口；电机组件，电风组件设在外壳内，电机组件与外壳配合以限定出与进风口和出风口连通的风道；消音装置，消音装置设在进风口处，消音装置内限定出至少一个共振腔，所述共振腔的其中一个侧壁上设有与共振腔连通的喉管。根据本发明实施例的吸尘器的电机模组，利用赫姆霍兹共振原理起到消音作用，可以具有针对性的对噪声主要贡献频率进行消声，解决了电机本体尺寸小带来的噪声优化瓶颈，同时流动损失极小，解决了采用吸音棉、阻挡等降噪方法带来的流动阻力大、牺牲性能的问题，解决了主动降噪方法成本高、实际体验不佳的问题。

Description

吸尘器及其电机模组

技术领域

本发明涉及清洁领域，尤其是涉及一种吸尘器及其电机模组。

背景技术

吸尘器的噪声问题是近年来消费者最主要的痛点，行业内对此问题主要从噪声源、传播路径及接受者三个方面加以解决。吸尘器主要有电风机及地刷两大噪声源，目前来说，降低声源噪声最主要的手段是改善气流流动，减少流场内的气压脉动(气动噪声)，加支撑、阻尼(结构噪声)等手段，但是由于电机本体尺寸小，很难在小空间内做很多改动。

对于噪声传播路径，更多采用消音棉等吸音材料吸收部分噪声或采用迷宫等特殊结构利用反射、折射或漫射等方式消弱声能量，但上述消音方式本质上是一种牺牲性能的降噪方法，并不经济，且主要对高频噪声作用明显，对不同频率的针对性较差。

近年来，消声耳机等主动降噪措施不断涌现，但是，主动降噪方法存在着成本及用户使用舒适、便捷性等问题，目前应用不多。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明提出一种电机模组，利用赫姆霍兹共振原理起到消音作用。

本发明还提出一种具有上述电机模组的吸尘器。

根据本发明实施例的吸尘器的电机模组，包括：外壳，所述外壳的前侧设有进风口，所述外壳的后侧设有出风口；电机组件，所述电风组件设在所述外壳内，所述电机组件与外壳配合以限定出与所述进风口和所述出风口连通的风道；消音装置，所述消音装置设在所述进风口处，所述消音装置内限定出至少一个共振腔，所述共振腔的其中一个侧壁上设有与所述共振腔连通的喉管。

根据本发明实施例的吸尘器的电机模组，通过在进风口处设置消音装置，消音装置包括共振腔和喉管，从而利用赫姆霍兹共振原理起到消音作用，可以具有针对性的对噪声主要贡献频率进行消声，解决了电机本体尺寸小带来的噪声优化瓶颈，同时流动损失极小，解决了采用吸音棉、阻挡等降噪方法带来的流动阻力大、牺牲性能的问题，又由于消音装置的结构改动小，成本较低，解决了主动降噪方法成本高、实际体验不佳的问题。

在本发明的一些实施例中，所述消音装置包括环状的第一消音部件，所述第一消音部件与所述外壳配合以限定出第一共振腔，所述第一消音部件的内周壁和外周壁的其中一个上设有与所述第一共振腔连通的第一喉管。

在本发明的一些实施例中，所述消音装置还包括第二消音部件，所述第二消音部件设在所述第一消音部件的内侧，所述第二消音部件内设有第二共振腔，所述第二消音部件上设有与所述第二共振腔连通的第二喉管。

在本发明的一些实施例中，所述第二消音部件通过所述连接组件设在所述第一消音部件的内周壁上。

在本发明的一些实施例中，所述连接组件形成为环状结构，所述连接组件的内周壁和外周壁分别通过间隔设置的多个连接片与所述第一消音部件和所述第二消音部件相连。

在本发明的一些实施例中，所述第二消音部件包括前端面、后端面和环形的侧板，所述侧板的前端和后端分别与所述前端面和所述后端面相连以限定出所述第二共振腔，所述侧板上设有所述第二喉管。

在本发明的一些实施例中，所述第一消音部件的外周壁与所述进风口的内壁接触，所述第一喉管设在所述第一消音部件的内周壁上。

进一步地，所述第一消音部件的内周壁的纵截面形成为向内向后倾斜延伸的斜面。

在本发明的一些实施例中，所述风道包括设在所述电机组件内的消音通道。

进一步地，在从所述进风口到所述出风口的方向上，所述风道的位于所述进风口和所述消音通道的进口之间的部分的流道面积逐渐减小。

优选地，共振腔内有吸音材料件。

优选地，所述共振腔为多个，多个所述共振腔被构造成消声频率不同。

根据本发明实施例的吸尘器，包括根据本发明上述实施例的电机模组。

根据本发明实施例的吸尘器，通过设置上述的电机模组，利用赫姆霍兹共振原理起到消音作用，可以具有针对性的对噪声主要贡献频率进行消声，解决了电机本体尺寸小带来的噪声优化瓶颈，同时流动损失极小，解决了采用吸音棉、阻挡等降噪方法带来的流动阻力大、牺牲性能的问题，又由于消音装置的结构改动小，成本较低，解决了主动降噪方法成本高、实际体验不佳的问题。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明实施例的电机模组的主视图；

图2为根据本发明实施例的电机模组的侧视图；

图3为根据本发明实施例的电机模组的剖面图；

图4为根据本发明实施例的消音装置的主视图；

图5为根据本发明实施例的消音装置的剖面图；

图6为根据本发明实施例的消音装置的立体图；

图7为根据本发明实施例的消音装置的部分剖视图；

图8为根据本发明实施例的消音装置的分解图；

图9为根据本发明实施例的消音装置的另一方向的分解图。

附图标记：

电机模组100、

外壳1、进风口10、出风口11、外罩12、前盖13、后盖14、

电机组件2、电机20、电机罩21、

消音装置3、第一消音部件30、第一共振腔301、第一喉管302、第二消音部件31、第二共振腔311、第二喉管312、前端面313、后端面314、侧板315、加强柱316、连接组件32、连接片320、

进风格栅4。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图9描述根据本发明实施例的吸尘器的电机模组100，其中吸尘器一般包括收尘部件和过滤部件，电机模组100指的是收尘部件的下游至过滤部件的上游的模块风道组件。具体地，收尘部件可以为尘袋或者尘杯，过滤部件可以为HEAP过滤网。

如图1所示，根据本发明实施例的电机模组100，包括：外壳1、电机组件2和消音装置3，其中外壳1的前侧设有进风口10，外壳1的后侧设有出风口11。具体地，外壳1包括前盖13、外罩12和后盖14，外罩12的前后两端敞开，前盖13设在外罩12的前端且设有进风口10，后盖14设在外罩12的后端且设有出风口11。进一步地，进风口10处可以设置位于消音装置3前侧的进风格栅4。

电机组件2设在外壳1内，电机组件2与外壳1配合以限定出与进风口10和出风口11连通的风道。可以理解的是，电机组件2包括电机罩21和电机20，电机20设在电机罩21内，电机20与叶轮相连以驱动叶轮转动以将外部空气从进风口10导引入风道内，并将风道内的空气导向出风口11。

消音装置3设在进风口10处，消音装置3内限定出至少一个共振腔，共振腔的其中一个侧壁上设有与共振腔连通的喉管。其中共振腔形状可为长方体、球形或者满足整机结构需求的异形结构等等。

具体而言，当空气流经进风口10时，一部分空气会通过喉管进入到共振腔内，此时由于如下三个方面的原理会起到消声作用：1)喉管内气体像活塞一样阻抗声波作用引起的速度波动；2)喉管形成的孔颈结构能够对气体产生摩擦及阻尼，消耗声能；3)共振腔具有对压力波动的阻碍作用(类似弹簧)，同时共振腔密闭，气流能量损失极小。由此可知，通过设置吸音装置，采用共振腔作为赫姆霍兹共振消声腔，可以对目标频率声压级削弱效果明显。

在设计过程中，对于共振腔体积确定后，在保证喉管长度及截面积一致的情况下，降噪频率为一定值，且开孔数越多(喉管直径越小)，该频率下降噪效果越好，建议开孔数在满足工艺要求的基础上大于等于1个，多于1个时，各孔在垂直于风道方向上均布。

根据实际需要，共振腔单个喉管截面直径d(或多个喉管等效成单个喉管直径)与流道(进风口10处的风道)宽度L需满足L小于等于3d，超出此范围时需设置多个并联喉管直至满足规定的范围。喉管中线与流道(进风口10处的风道)中线保持垂直，正负偏差超过20°时，需对消声频率公式进行修正，一般情况下需满足角度要求。流道高度方向等效直径ds需小于等于5d(单喉管直径或多喉管等效成单喉管直径)。

根据本发明实施例的吸尘器的电机模组100，通过在进风口10处设置消音装置3，消音装置3包括共振腔和喉管，从而利用赫姆霍兹共振原理起到消音作用，可以具有针对性的对噪声主要贡献频率进行消声，解决了电机20本体尺寸小带来的噪声优化瓶颈，同时流动损失极小，解决了采用吸音棉、阻挡等降噪方法带来的流动阻力大、牺牲性能的问题，又由于消音装置3的结构改动小，成本较低，解决了主动降噪方法成本高、实际体验不佳的问题。

如图1、图3-图9所示，在本发明的一些实施例中，消音装置3包括环状的第一消音部件30，第一消音部件30与外壳1配合以限定出第一共振腔301，第一消音部件30的内周壁和外周壁的其中一个上设有与第一共振腔301连通的第一喉管302。具体而言，空气从第一消音部件30的内侧流过，第一喉管302和第一共振腔301配合以利用赫姆霍兹共振原理起到消音作用。可以理解的是，当第一喉管302位于第一消音部件30的外周壁时，第一消音部件30的外周壁和进风口10的内壁之间应该限定出空气流道。具体地，第一喉管302可以为多个且在周向上间隔分布。需要进行说明的是，第一共振腔301可以设在第一消音部件30内，或者第一共振腔301可以由第一消音部件30和外壳1共同限定出。在本发明的具体示例中，通过设置第一共振腔301和第一喉管302的尺寸，使得第一消音部件30可以消除两种不同频率的噪音例如1250Hz及4240Hz的噪音。

进一步地，第一共振腔301内可以填充吸音棉等吸音材料，共振腔的具体设计公式可以根据具体吸音棉的吸音系数进行相应的修正。

在图1、图3-图9所示的示例中，第一消音部件30的外周壁与进风口10的内壁接触，第一喉管302设在第一消音部件30的内周壁上。从而便于第一消音部件30的装配。在本发明的一些具体示例中，第一消音部件30的内周壁上设有多个第一孔组和多个第二孔组，每个第一孔组包括多个第一喉管302，每个第二孔组包括多个第一喉管302，多个第一孔组和多个第二孔组在周向上交错分布，第一孔组的第一喉管302的分布情况与第二孔组的第一喉管302的分布情况不同，例如第一孔组的第一喉管302的分布密度大于第二孔组的第一喉管302的分布密度，从而使得第一消音部件30可以消除不同频率的噪音。

如图8和图9所示，在本发明的一些实施例中，第一消音部件30的内周壁的纵截面形成为向内向后倾斜延伸的斜面。从而可以对进风口10处的空气起到导向作用，可以保证进风口10处的空气流通顺畅，减小空气流动损失。

在本发明的进一步实施例中，如图1、图3-图9所示，消音装置3还包括第二消音部件31，第二消音部件31设在第一消音部件30的内侧，第二消音部件31内设有第二共振腔302，第二消音部件31上设有与第二共振腔302连通的第二喉管312。具体而言，第二消音部件31和第一消音部件30之间限定出空气流道，空气从第二消音部件31的外周壁流过，第二喉管312和第二共振腔302配合以利用赫姆霍兹共振原理起到消音作用。从而通过设置第二消音部件31，可以进一步增加消音效果。在本发明的具体示例中，通过设置第二共振腔302和第二喉管312的尺寸，使得第二消音部件31可以消除4240Hz的噪音。进一步地，第二共振腔302内可以填充吸音棉等吸音材料，共振腔的具体设计公式可以根据具体吸音棉的吸音系数进行相应的修正。

具体地，第二消音部件31通过连接组件32设在第一消音部件30的内周壁上。从而便于第二消音部件31的安装。为了减小连接组件32对空气流通的阻挡作用，在本发明的一些实施例中，连接组件32形成为环状结构，连接组件32的内周壁和外周壁分别通过间隔设置的多个连接片320与第一消音部件30和第二消音部件31相连，也就是说，连接组件32的内周壁通过多个连接片320与第二消音部件31相连，连接组件32的外周壁通过多个连接片320与第一消音部件30相连。在图8和图9所示的示例中，连接组件32与设在外周壁的多个连接片320为一体成型件。可选地，连接组件32的同一侧壁上的多个连接片320在周向上均匀间隔分布。

在本发明的具体实施例中，如图4-图9所示，第二消音部件31包括前端面313、后端面314和环形的侧板315，侧板315的前端和后端分别与前端面313和后端面314相连以限定出第二共振腔302，侧板315上设有第二喉管312。从而使得第二消音部件31的结构简单。当然可以理解的是，第二消音部件31的结构不限于此，例如第二消音部件31也可以形成为环状结构。为了提高第二消音部件31的结构强度，如图5所示，第二共振腔302内设有加强柱316，加强柱316的前端和后端分别与前端面313和后端面314相连。

如图3-图9所示，侧板315的横截面积在从前到后的方向上逐渐减小。从而使得第二共振腔311的横截面积在从前到后的方向上逐渐减小，第二消音部件31的侧板315形成为朝内导引的导引面，从而可以保证进风口10处的空气流通顺畅，减小空气流动损失。

在本发明的优选实施例中，共振腔为多个，多个共振腔被构造成消声频率不同。从而可以提高电机模组100的降噪效果。可以理解的是，当消音装置3包括第一消音部件30和第二消音部件31时，第一消音部件30和第二消音部件31的消声频率不同。

在本发明的一些实施例中，风道包括设在电机组件2内的消音通道。从而可以提高电机模组100的降噪效果。进一步地，在从进风口10到出风口11的方向上，风道的位于进风口10和消音通道的进口的之间的部分的流道面积逐渐减小，且过渡均匀无突变，例如可以呈线性逐减小规律。从而可以减少空气流动损失。

在本发明的具体实施例中，电机罩21为多层结构，电机罩21的外周壁和外壳1之间限定出与出风口11连通的流动空间，电机罩21的最外层结构设有与流动空间连通的出口，电机罩21的相邻两层结构之间限定出降噪风道，电机罩21的最内层结构上设有进口，从而电机罩21内限定出迷宫式的消音通道以进一步降低噪音，从进风口10流入的空气经过电机20后通过进口进入到电机罩21内的迷宫式的消音通道后从出口流入到流动空间，最后从出风口11排出。

下面参考图1-图9详细描述根据本发明具体实施例的消音装置3。

根据本发明实施例的消音装置3，包括第一消音部件30、第二消音部件31和连接组件32，其中第一消音部件30形成为环状结构，第一消音部件30的外周壁形成为矩形且贴合在进风口10的内壁上，第一消音部件30的内周壁的横截面形成为圆形，第一消音部件30的内周面的纵截面形成为向内向后倾斜延伸的斜面，第一消音部件30的内周壁上设有多个第一喉管302，第一消音部件30的后侧敞开，第一消音部件30设在外壳1上，第一消音部件30的内周壁、外周壁和外壳1限定出第一共振腔301。

第二消音部件31包括前端面313、后端面314和环形的侧板315，侧板315的前端和后端分别与前端面313和后端面314相连以限定出第二共振腔302，侧板315上设有第二喉管312，侧板315的横截面积在从前到后的方向上逐渐减小。侧板315的外周面上设有多个间隔设置的连接片320。

连接组件32形成为环状结构，连接组件32的外周壁设有多个间隔设置的连接片320，连接组件32的横截面积在从前到后的方向上逐渐减小。

第一消音部件30通过多个连接片320与连接组件32之间可以采用嵌套或者过盈配合的方式以实现可拆卸相连，第二消音部件31和连接组件32的多个连接片320之间可以采用嵌套或者过盈配合的方式以实现可拆卸相连。可以理解的是，第一消音部件30、第二消音部件31、连接组件32和多个连接片320还可以为一体加工成型件。

第一消音部件30和连接组件32之间限定出内层进风流道，第二消音部件31和连接组件32之间限定出外层进风流道。

根据本发明实施例的消音装置3，可以便于安装和后续清灰，同时三段式设计使得流道发生弯折，因此电机组件2处产生的噪声在消音装置3中发生折射、反射、漫射等消声现象，有利于降低噪声。

根据本发明实施例的吸尘器，包括根据本发明上述实施例的电机模组100。

根据本发明实施例的吸尘器，通过设置上述的电机模组100，利用赫姆霍兹共振原理起到消音作用，可以具有针对性的对噪声主要贡献频率进行消声，解决了电机20本体尺寸小带来的噪声优化瓶颈，同时流动损失极小，解决了采用吸音棉、阻挡等降噪方法带来的流动阻力大、牺牲性能的问题，又由于消音装置3的结构改动小，成本较低，解决了主动降噪方法成本高、实际体验不佳的问题。

根据本发明实施例的吸尘器的其他构成例如清扫部件和行驶部件等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (13)

1.一种吸尘器的电机模组，其特征在于，包括：

外壳，所述外壳的前侧设有进风口，所述外壳的后侧设有出风口；

电机组件，所述电风组件设在所述外壳内，所述电机组件与外壳配合以限定出与所述进风口和所述出风口连通的风道；

消音装置，所述消音装置设在所述进风口处，所述消音装置内限定出至少一个共振腔，所述共振腔的其中一个侧壁上设有与所述共振腔连通的喉管。

2.根据权利要求1所述的吸尘器的电机模组，其特征在于，所述消音装置包括环状的第一消音部件，所述第一消音部件与所述外壳配合以限定出第一共振腔，所述第一消音部件的内周壁和外周壁的其中一个上设有与所述第一共振腔连通的第一喉管。

3.根据权利要求2所述的吸尘器的电机模组，其特征在于，所述消音装置还包括第二消音部件，所述第二消音部件设在所述第一消音部件的内侧，所述第二消音部件内设有第二共振腔，所述第二消音部件上设有与所述第二共振腔连通的第二喉管。

4.根据权利要求3所述的吸尘器的电机模组，其特征在于，所述第二消音部件通过所述连接组件设在所述第一消音部件的内周壁上。

5.根据权利要求4所述的吸尘器的电机模组，其特征在于，所述连接组件形成为环状结构，所述连接组件的内周壁和外周壁分别通过间隔设置的多个连接片与所述第一消音部件和所述第二消音部件相连。

6.根据权利要求3所述的吸尘器的电机模组，其特征在于，所述第二消音部件包括前端面、后端面和环形的侧板，所述侧板的前端和后端分别与所述前端面和所述后端面相连以限定出所述第二共振腔，所述侧板上设有所述第二喉管。

7.根据权利要求2所述的吸尘器的电机模组，其特征在于，所述第一消音部件的外周壁与所述进风口的内壁接触，所述第一喉管设在所述第一消音部件的内周壁上。

8.根据权利要求7所述的吸尘器的电机模组，其特征在于，所述第一消音部件的内周壁的纵截面形成为向内向后倾斜延伸的斜面。

9.根据权利要求1所述的吸尘器的电机模组，其特征在于，所述风道包括设在所述电机组件内的消音通道。

10.根据权利要求9所述的吸尘器的电机模组，其特征在于，在从所述进风口到所述出风口的方向上，所述风道的位于所述进风口和所述消音通道的进口之间的部分的流道面积逐渐减小。

11.根据权利要求1所述的电机模组，其特征在于，所述共振腔内有吸音材料件。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的电机模组，其特征在于，所述共振腔为多个，多个所述共振腔被构造成消声频率不同。

13.一种吸尘器，其特征在于，包括根据权利要求1-12中任一项所述的电机模组。