CN109672293A - 具有改进的气流和噪声减小特性的电机-风扇组件 - Google Patents

Abstract

一种电机‑风扇组件，包括：组件壳体，支撑电机组件；以及工作风扇组件，具有通过吸入和排出工作空气的电机组件旋转的工作风扇。电机‑风扇组件还包括冷却风扇组件，该冷却风扇组件设置有通过吸入和排出冷却空气的电机组件旋转的冷却风扇。组件壳体具有工作空气或冷却空气从中通过的入口插入件和出口插入件中的至少一者。插入件可从组件壳体移除。

Description

具有改进的气流和噪声减小特性的电机-风扇组件

技术领域

大体上，本发明涉及一种电机-风扇组件。具体地，本发明涉及这样一种电机-风扇组件，其使用具有反向电机冷却气流和其他相关的结构特征的壳体组件来改进更好地冷却内部电子器件的电机冷却气流特性，允许增大功率并减小风扇噪声。特别地，本发明使用可更换的插入件以允许环境空气或非现场过滤的冷却空气进入和离开壳体组件。

背景技术

众所周知，电机-风扇组件用于产生定向气流。使用定向气流的应用包括，但不限于，材料处理/干燥、空气取样、冷却应用、油墨干燥和清洁系统。

图1示出了总体上用数字50表示的现有技术电机-风扇组件。组件50包括电机外壳52，电机外壳52具有连接到风扇段56的电机段54。工作空气入口58从风扇段56轴向地延伸，风扇段56承载总体上用数字60表示的工作风扇组件。空气通过入口58吸入并从切向工作空气出口62排出。在保持工作空气与电机段隔开的同时，电机鼓风机支架64使段54和56彼此连接。电机段54包括由电机鼓风机支架64支撑的电路板66。耦接到电路板66的是包括定子70和转子72的无刷电机68，转子72以本领域众所周知的方式承载磁铁，并且其中，转子具有从其延伸的轴74，轴74延伸穿过电机鼓风机支架64并使包含于工作风扇组件60中的可旋转风扇旋转。还连接到轴74的是保持在电机段54中的冷却风扇76。电机段54提供轴向冷却风扇入口80和冷却风扇出口82，冷却风扇出口82通常从电机段54径向地引导。冷却风扇的旋转将空气通过入口80吸入电机段54中，以用于冷却定子70、其相关的绕组和电路板66。然后冷却气流通过出口82离开。

虽然现有技术电机-风扇组件50是有效的，但是其具有相当众所周知的性能问题。第一个重要问题是，功率输出，特别是在无刷型配置中，受电机组件和驱动电子器件在电机段54内的定位限制。定子绕组和某些电路部件，即功率模块和二极管桥，产生大量的热。如果没有充分冷却，那么相关的电子器件停止工作，这导致电机68的热停机。冷却风扇的操作将此情况的发生减到最少，但是过热会降低电机组件的操作性能。还将认识到，随着时间的推移，热会降低电机寿命。

第二个重要的性能问题与噪声的产生相关。冷却风扇使空气流过电子器件，但是风扇和进风口提供产生噪声的尖锐边缘，并且大多数进风口相对于冷却风扇轴向地设置，使得噪声受很小阻碍或没有阻碍地向外扩散。可提供过滤器和消声器，但是成本增加且整体电机尺寸增加。另外，进风口对防止污染物进入冷却空气入口帮助不大，特别是当电机处于关闭状态时。

当前电机配置的其他缺点是，进风口和出风口不容易适于修改。例如，如果将冷却空气保持在肮脏的环境中，那么需要过滤器，但是过滤器会减小冷却气流，这可能导致过热。还可能需要在气流入口和出口安装特殊的夹具以用于冷却空气，但是这些夹具笨重并需要构造独特的电机段。另一个缺点是，通常存在来自冷却气流的污染物进入工作气流的问题。最后，当前的电机-风扇组件不是很适合于防止从工作风扇组件经由电机轴到电机段的热迁移。

因此，在本领域中需要一种具有改进的气流特性和噪声减小特性的电机-风扇组件。特别地，需要这样一种电机-风扇组件，其提供用于与冷却气流一起使用的可互换的入口插入件和出口插入件，以使得能够使用远离污染区域的环境空气或非现场空气。

发明内容

根据以上内容，本发明的第一方面是提供一种具有改进的气流和噪声减小特性的电机-风扇组件。

本发明的另一方面是提供一种电机-风扇组件，其包括：组件壳体，该组件壳体支撑电机组件；工作风扇组件，具有通过吸入和排出工作空气的电机组件旋转的工作风扇；冷却风扇组件，具有通过吸入和排出冷却空气的电机组件旋转的冷却风扇，组件壳体具有工作空气或冷却空气从中通过的入口插入件和出口插入件中的至少一者，其中，插入件可从组件壳体移除。

附图说明

关于以下描述、所附权利要求和附图，本发明的这些及其他特征和优点将变得更好理解，其中：

图1是现有技术电机-风扇组件的剖视图；

图2是根据本发明的概念制造的电机-风扇组件的分解透视图；

图3是根据本发明的概念制造的电机-风扇组件的剖视图；

图4是在根据本发明的概念的电机-风扇组件中使用的鼓风机壳体的透视图(工作风扇侧)；

图5是根据本发明的概念的鼓风机壳体的侧面透视图，示出了所安装的进风口插入件；

图6是根据本发明的概念的具有进风口插入件的鼓风机壳体的不同的侧面透视图，该进风口插入件以远离鼓风机壳体的分解图示出；

图7是根据本发明的概念的具有入口管插入件的鼓风机壳体的透视图，该入口管插入件以远离鼓风机壳体的分解图示出；

图8是根据本发明的概念的鼓风机壳体的剖视图；

图9是在根据本发明的概念制造的电机-风扇组件中使用的电机组件的剖视图；

图10A和图10B分别是在根据本发明的概念的电机-风扇组件中使用的电机安装架的顶部透视图和底部透视图；

图11A和图11B分别是包含在根据本发明的概念的电机-风扇组件中的电路板的顶部透视图和底部透视图；

图12是组装到根据本发明的概念的电机安装架的电路板、定子组件和转子组件的顶部透视图；

图13是在根据本发明的概念的电机-风扇组件中使用的电机盖的顶部透视图；

图14是根据本发明的概念的电机盖的底部透视图；

图15是根据本发明的概念的电机盖的顶视图；

图16是示出了根据本发明的概念的电机通风盖、冷却风扇组件和电机盖的部分分解透视图；

图17是在根据本发明的概念的电机-风扇组件中使用的电机通风盖的顶部透视图；

图18是根据本发明的概念的电机通风盖的底部透视图；

图19是根据本发明的概念的电机-风扇组件的透视图；

图20是根据本发明的概念的电机通风盖的底部透视图，示出了出口管插入件；

图21示出了根据本发明的概念的带有出口管插入件的电机通风盖，该出口管插入件以远离电机通风盖的分解图示出；

图22A是根据本发明的概念的出风口插入件的后部透视图；

图22B是根据本发明的概念的出口管插入件的前部透视图；

图23是在根据本发明的概念的电机-风扇组件中使用的替代电机通风盖的顶视图；

图23A是设置于根据本发明概念的替代电机通风盖中的滑动燕尾接头的一个半部的放大图；

图24是根据本发明的概念的滑动式(slide-on)出口管插入件的顶视图；

图24A是设置于根据本发明的概念的滑动式出口管插入件中的滑动燕尾接头的匹配半部的放大图；

图25是根据本发明的概念的滑动式出口管插入件的后部透视图；

图26是组装到根据本发明的概念的替代电机通风盖的滑动式出口管插入件的顶部透视图；

图26A是将滑动式出口管插入件连接到根据本发明的概念的替代电机通风盖的滑动燕尾接头的放大图；

图27是根据本发明的概念的滑动式出口管插入件和替代电机通风盖的分解透视图。

具体实施方式

现在参考图2和图3，可以看到根据本发明的电机-风扇组件总体上用数字100表示。如大体上在背景技术中描述的，电机-风扇组件产生用于特定最终用途的工作气流，并且还产生冷却相关电机组件的内部部件的冷却气流。

电机-风扇组件100包括组件壳体102，组件壳体102由多个将在组件操作的概述中大致讨论的主要零件组成。在此大致讨论之后，将讨论每个主要部件及其零件组成。

组件壳体102包括吸入可以过滤或者可以不过滤的环境空气并视情况而排出工作空气的工作风扇组件104。在一些应用中，由工作风扇组件产生的真空是电机-风扇组件的主要目的。在其他实施例中，对于特定最终用途，工作空气的产生是所期望的。在所示实施例中，工作空气轴向地吸入工作风扇组件并从壳体102切向地排出。特别地，工作风扇组件104包括鼓风机壳体106，鼓风机壳体106也是组件壳体的一部分，并且鼓风机壳体106可定位在工作风扇组件的一侧上以帮助吸入工作空气且然后排出工作空气，如上所述的。

电机组件110在鼓风机壳体的与工作风扇组件相对的一侧上保持在组件壳体102中，并且电机组件110用来使工作风扇组件104旋转以用于产生工作气流。电机组件110包括操作工作风扇组件的可旋转轴112。

电机盖114(其也可以是组件壳体102的一部分)在与鼓风机壳体106相对的上一侧覆盖电机组件110。电机盖114帮助引导冷却气流，将电机噪声减到最小，并帮助阻止污染物进入电机组件中。在与电机组件相对的一侧上保持在电机盖附近的冷却风扇组件116通过可旋转轴112旋转并从鼓风机壳体106吸入冷却空气，其中，冷却气流通过并围绕电机组件110。电机通风盖118(其也可以是组件壳体102的一部分)覆盖冷却风扇组件116，并且可耦接到电机盖114和/或鼓风机壳体106，以对由冷却风扇组件116产生的冷却空气提供排出路径。

工作风扇组件104可以是标准构造的。组件104包括风扇外壳122，风扇外壳122可通过摩擦配合、紧固件或其他方式安装到鼓风机壳体106。风扇外壳可设置轴向开口124，轴向开口124也可叫做工作空气入口。包含在工作风扇组件内的可以是以本领域已知的方式操作的多级风扇126。在本实施例中，风扇126可包括固定到可旋转轴112的端部的旋转风扇128，其中，风扇128包括与轴向开口124对准的轴向开口，其吸入空气并在风扇外壳内径向地排出空气。接下来，将排出的径向空气接收到固定风扇130中，固定风扇130与旋转风扇128轴向相邻地定位。固定风扇130设置径向叶片，该径向叶片将由风扇128排出的工作空气重新引导到位于风扇130的与旋转风扇128相对的一侧上的轴向开口。技术人员将认识到，固定风扇130固定在风扇外壳内且不随轴112一起旋转。另一旋转风扇132与固定风扇130轴向相邻地定位，并通过轴向开口从固定风扇轴向地接收空气。然后旋转风扇130径向地排出工作空气，然后该工作空气经由由鼓风机壳体106提供的工作空气出口离开风扇外壳122，如将讨论的。线轴间隔件134可固定到轴112，并且用来将旋转风扇128和132定位并保持在轴112上，并允许将固定风扇130定位在旋转风扇128和132之间。

顶帽式间隔件140可固定到轴112，并在其间提供滑动配合。在一些实施例中，可使用粘合剂将间隔件140固定到轴。间隔件140以将讨论的方式延伸穿过并进入鼓风机壳体106中。顶帽式间隔件140包括可定位于旋转风扇132的面对表面附近的底座142。支柱144从底座142延伸，并且间隔件140具有延伸穿过支柱以接收轴112的间隔件开口146。

现在大致参考图2和图3，并且特别是参考图4至图8，可以看到鼓风机壳体总体上用数字106表示。鼓风机壳体106包括大体上可以是圆柱形形状的外壁150，并且其中，多个外部安装凸耳152可从外壁150径向地向外延伸。外壁150可由腔室壁154横向地分开。在本实施例中，腔室壁154包括面向工作风扇组件104的工作风扇侧156和面向电机组件110的电机侧158。腔室壁154包括从一侧延伸到另一侧并接收顶帽式间隔件140且特别是支柱144的间隔件/轴开口160，其中，可旋转轴112接收在间隔件开口146中。顶帽式间隔件和所接收的电机轴112以将讨论的方式在间隔件/轴开口160内旋转。

工作风扇侧156可设置蜗壳164，蜗壳164从鼓风机壳体的外径向周界朝着从外壁150的外部切向地延伸的端口166逐渐展开。风扇外壳122、腔室壁154的工作风扇侧156和外壁150一起形成接收多级风扇126的工作风扇腔室165。通常，多级风扇126将工作空气吸入腔室165中，对工作空气加压并将气流推向端口166。端口166提供端口开口168，工作空气从端口开口168排出。当工作风扇组件104且特别是旋转风扇128和132通过轴旋转时，气流通过轴向开口124吸入，并且由旋转风扇132产生的气流排出到蜗壳164中。蜗壳通常展开，这允许气流的对应展开，直到离开端口开口168为止。

由外壁150和腔室壁154形成的电机侧158提供蜗壳壁172，蜗壳壁172从腔室壁延伸，并且是设置于工作风扇侧156上的蜗壳164的另一侧。蜗壳壁172、腔室壁154和相邻壁150的内表面一起形成鼓风机壳体腔室174。外壁150提供在内部延伸的安装凸耳176，安装凸耳176可对电机-风扇组件内的其他部件(例如电机组件110)提供连接点，如将描述的。鼓风机壳体106的电机侧158且特别是外壁150可提供允许冷却气流进入组件壳体102中的冷却空气入口178。如将更详细地讨论的，冷却风扇组件将冷却空气通过入口178吸入，然后在内部引导冷却空气通过组件壳体并离开电机通风盖118。在一些实施例中，转向器壁179可在径向地偏离入口178的位置中从腔室壁154的电机侧158基本上垂直地延伸。转向器壁179可用来在鼓风机壳体腔室174内重新引导进入的气流和/或减小或消除从电机组件发出的声音的量。该壁可与入口178和外壁150基本上同心，或者转向器可相对于外壁150倾斜，以在腔室174内获得预期的噪声减小或气流。

在本实施例中，腔室壁154用来将工作风扇组件104与电机-风扇组件100的剩余部分分开。返回来参考图1，将认识到，现有技术风扇段56紧邻电机段54定位。结果，由工作风扇组件产生的热沿着可旋转轴移动并进入电机组件110中。在本实施例中，腔室壁154将工作风扇组件与电机-风扇组件110的剩余部分(包括与其相关的轴承)隔开。

在一些实施例中，入口178可简单地是外壁150中的适当尺寸的开口。然而，在本实施例中，入口178可用可更换的插入件形成，该插入件允许最终用户以由组件的特定最终用途所规定的方式修改电机-风扇组件，并且关注冷却空气是否可从周围环境空气或从空气源抽出，该空气源不包含可能以其他方式在环境空气中发现的污染物。在一个实施例中，鼓风机壳体106且特别是电机侧158上的外壁150提供沿着壁150的弧形长度延伸几乎90°的插入件框架180。框架180包括沿着外壁150的框架底边缘182。边缘182可提供台阶壁183，台阶壁183从框架底边缘182垂直地延伸，并且沿着框架底边缘182对准的插入件台阶184从台阶壁183垂直地延伸。在一些实施例中，可在外壁的外表面和台阶壁183之间形成边缘凹槽185。从框架底边缘182的每端基本上垂直地延伸的是一对相对的插入件轨道186。在每个轨道186之间形成的是轨道凹槽190。因此，插入件框架180且特别是边缘182和轨道186形成总体上用数字192表示的插入件开口。

壁150在电机侧158上设置外壁边缘194。在沿着外壁边缘的所选择的位置处具有许多连接器槽口196。当电机组件组装到鼓风机壳体106时，封闭槽口196以对与电机组件相关的开关和连接器提供选择性接近。

插入件开口192可接收形成冷却空气入口178的入口插入件200。在一个实施例中，入口插入件可以是进风口插入件200A(图6)，在另一实施例中，入口插入件可以是入口管插入件200B(图7)。与入口管插入件200B做的一样，进风口插入件200A允许冷却空气进入组件壳体102中。插入件200可以是大体上弧形构造的，以与鼓风机壳体106的外壁的圆柱形形状对准。当使用入口管插入件200B时，提供连接端口，使得管或其他软管状结构可固定到入口管插入件，其中，所连接的管的相对端具有远离电机-风扇组件100定位的入口。这允许在需要时通过电机-风扇组件引导来自清洁的或不脏的源或过滤器附件的空气。

进风口插入件200A包括具有面向外表面203A的弧形主体202A。与面向外表面203A相对的是面向内表面204A。主体提供相对的侧边缘206A，通过底边缘208A连接侧边缘206A。顶边缘210A在与底边缘208A相对的一侧上连接侧边缘206A。插入件壁延伸部212A从主体202A延伸，并具有与主体202A相同的弧形形状。从每个侧边缘206A延伸的是插入件轨道214A。主体202A还提供多个延伸穿过其中的开口218，开口218可以是倾斜的或以其他方式构造的。如在图6和图7中最佳地看到的，插入件轨道214A可接收在对应的轨道凹槽190中。结果，可根据特定最终用途的需要而安装和移除进风口插入件200A。

代替进风口插入件200A，可安装入口管插入件200B。以与进风口插入件200A类似的方式构造入口管插入件200B，除了用从面向外表面203B延伸的管224代替通风口218以外。否则，入口管插入件200B的与进风口插入件200A共有的部件设置有相同的识别数字，但是具有对应的后缀。在任何情况中，管224形成管开口226，管开口226用作对管、软管或对电机-风扇组件提供清洁的冷却空气的过滤介质的连接点，如以上讨论的。

当电机安装架250固定到鼓风机壳体106时，两个插入件可保持在位。电机盖还可提供进一步在相应插入件上施加密封力的底边缘。

如在图5至图8中最佳地看到的，腔室壁154在电机侧158上提供总体上用数字230表示的密封袋，该密封袋包围轴开口160。在所示实施例中，密封袋230可以是非圆形形状的，尽管需要时也可使用圆形形状。围绕轴开口160同心的且在密封袋内的是至少一个同心肋232。如在图8中最佳地看到的，顶帽式支柱144延伸穿过轴开口160和密封件240，密封件240可由以W.L.Gore&Associates制造的商标为GORE-销售的衬有粘合剂的(聚四氟乙烯)制成，放置在并粘附地或摩擦地保持在密封袋230中。在另一实施例中，密封件240可设置有非圆形边或直边，其与密封袋230类似地成形。或者，密封件可设置有直边，其中，密封袋的形状是圆形。在任何情况中，希望密封件和密封袋构造为使得当轴旋转时防止密封件的旋转。同心肋232也帮助防止旋转，同心肋232还帮助压缩密封件以防止湿气迁移。密封件240包括与轴开口160对准的密封件开口241。密封件还提供面向密封袋230的腔室侧242和向外面向鼓风机壳体腔室174中的电机架侧244。将在电机组件的讨论之后提供密封件240的操作。

现在参考图2和图3及图9至图12，可以看到，电机组件总体上用数字110表示。电机组件使轴112旋转，轴112使工作风扇组件104中的风扇和冷却风扇组件116中的风扇旋转。电机组件可包括电机安装架250。电机安装架250可包括安装板252，安装板252包括通常面向电机盖114和电机通风盖118的电路板侧254和通常面向鼓风机壳体106的鼓风机壳体侧255。安装板252通常是盘形的，并且在一些实施例中，其由铝或其他用作散热器的材料制成。从安装板252的两侧延伸的是管状芯部256，其中，芯部的整个长度可旋转地接收可旋转轴112。芯部256包括通常与可旋转轴同心的内芯部壁258。管状芯部提供接收在鼓风机壳体腔室174中的鼓风机端260。管状芯部还提供与鼓风机端260相对的电机端262。鼓风机端260由密封袋230且特别是密封件240的电机架侧244定位和支撑。鼓风机端260提供内芯部壁258的向内延伸部261，向内延伸部261形成接收顶帽式间隔件支柱144的鼓风机端孔266。实际上，顶帽式间隔件140的支柱144伸入鼓风机端孔266中。而且，鼓风机端260定位在密封件240附近，且特别是定位在密封件240的腔室侧242附近。当电机组件110组装到鼓风机壳体106时，引导压缩力穿过安装板252和管状芯部256，以在密封件240上施加压缩力，密封件240可具有比支柱144的直径小的直径的开口。因此，当轴112和间隔件140旋转时，在密封件240的内径和支柱144的外径之间形成密封。

轴承268在形成鼓风机端孔266的向内延伸部261附近接收在内芯部壁258和轴112之间。轴承间隔件270可插在轴承268和内芯部壁258的形成鼓风机端孔266的向内延伸部261之间。在一些实施例中，支柱144的顶边缘可支撑轴承268的内圈。在鼓风机端孔266的相对端处，在电机端262处，是从内芯部壁258向内延伸的内芯部台阶272。轴承274具有固定到轴的内圈和接收于内芯部台阶272上并由内芯部台阶272支撑的外圈，以在轴112和内芯部壁258之间提供可旋转支撑。如技术人员将认识到的，间隔件270可以是去除当被压缩时轴承中的滚球的任何末端间隙的波状间隔件。当风扇组件104和116组装到轴112时，顶帽式间隔件140接收在轴承268的内圈和线轴间隔件134之间。

安装板252大约在其中点处通过多个连接肋276连接到管状芯部256。连接肋在板252和芯部256之间形成多个安装板通风口278，通风口278围绕管状芯部256是同心的。安装板252还可提供安装板凸缘280，安装板凸缘280从鼓风机壳体侧255延伸，并且配合地装入鼓风机壳体106中。安装板252还可提供紧固件开口282，紧固件开口282延伸穿过其中并与内部安装凸耳176对准。通过紧固件开口282接收紧固件，以将电机安装架250固定到鼓风机壳体，这进而导致鼓风机端260在密封件240上施加压缩力。

从安装板252且特别是从电路板侧254延伸的是多个电路板支架286。另外，安装板252提供多个板通风口288，板通风口288延伸穿过其中并可相对于电机组件的其他特征战略性地放置。散热器290可从电路板侧254延伸，并且在一些实施例中，所选数量的通风口288可沿着散热器290的一侧或多侧定位。从管状芯部256轴向延伸的是轴承座292，轴承座292接收之前讨论的轴承274，轴承274由内芯部台阶272支撑。在一些实施例中，管状芯部256的面向外表面可具有扇贝形件294，扇贝形件294是定位于轴承座292和连接肋276之间的向内弯曲的部分。扇贝形件294在管状芯部的外周界周围延伸，并且如将在下面进一步详细讨论的，帮助冷却气流通过电机-风扇组件100且特别是通过电机组件110。

电路板300(在图11A和图11B中最佳地看到的，其是电机组件110的一部分)包括安装板侧302和冷却风扇侧304。安装板侧302放置在电路板支架286上，并通过适当的紧固件固定于此。安装板侧302可包括二极管桥和功率模块，该二极管桥可定位于散热器290附近，该功率模块可定位于板通风口288附近。安装板侧302上可放置其他重要的热源。从冷却风扇侧304延伸的是定子组件312，定子组件312具有穿过其中的开口，该开口与延伸穿过也接收轴承座292的电路板的板开口316对准。电路板300还设置多个连接器320，以接收诊断信息和/或功率。电路板还设置多个DIP开关322，DIP开关322允许对电路板上的电子器件的操作及由此对电机组件的操作进行调节。

返回来参考图9，电路板300在安装板252上的定位在其间提供气流间隙326。扇贝形件294可与气流间隙326对准，使得通过通风口278和288的冷却气流可在电路板下方和定子组件及电路板、连接器、安装板和鼓风机壳体之间的其他微小开口下面通过。实际上，外壁边缘194和电路板300的外边缘可形成允许冷却气流通过其中的周界间隙318。形成板开口316的电路板的内边缘可定位在由扇贝形件294形成的空隙中，以形成与气流间隙326相邻的扇贝形件-板间隙328，从而也允许冷却气流。

转子组件330固定到轴112的与工作风扇组件相对的端部。组件330包括固定到轴的保持环332，其中，保持环的一端邻近轴承274的内圈。转子组件330进一步包括固定到保持环332的转子杯334。在本实施例中，保持环332在使用将转子杯334固定到轴112的熔融锌材料或锌基合金的注射成型工艺中形成。在其他实施例中，可使用间隔件和紧固件将转子杯保持在轴附近。转子杯包括从杯表面338垂直地延伸的杯壁336。杯表面338包括接收保持环332和所接收的通过其中的轴112的中心孔340。杯表面338还设置多个表面通风口342，表面通风口342是延伸穿过杯表面并允许气流通过其中的开口。如通常理解的，多个电机磁铁344固定在杯壁336内并面向定子组件312。保持环332靠近轴承座292中的轴承的内圈。鉴于由保持环332提供的模制连接，转子杯334随着轴112一起旋转。

现在参考图2、图3和图13至图16，可以看到电机盖总体上用数字114表示。电机盖114通过紧固件等固定到鼓风机壳体106并大体上覆盖电机组件110及其部件。电机盖提供与冷却风扇侧352相对的面向电机组件的电机组件侧350。电机盖114包括大体上圆柱形形状的盖壁354。盖壁353包括定位于鼓风机壳体106附近的鼓风机边缘355。与鼓风机边缘355相对的是平台边缘356。

盖壁354设置多个向外径向的外部凸耳358，外部凸耳358接收用于附接到鼓风机壳体106且特别是外部安装凸耳152的紧固件。当附接时，具有连接器槽口196的连接器开口359可形成为允许接近连接器320。从电机组件侧350延伸到冷却风扇侧352的是盖开口360，盖开口360与管状芯部256轴向地对准，且特别是与轴承座292轴向地对准。如在图16中最佳地看到的，轴112延伸穿过盖开口360。间隔件361可固定到轴，并可定位于保持环322附近，且还延伸穿过盖开口360。盖壁提供部分插入件壁364，部分插入件壁364与盖壁354基本上对准并安装在鼓风机壳体的上边缘周围。插入件壁架366可设置在盖壁和插入件壁之间。从与插入件壁364垂直的平台边缘356延伸的是平台表面362，平台表面362基本上封闭电机组件110。平台表面的一部分由稍微半圆形的平台斜坡边缘368限定。从平台表面362的外边缘延伸的是周界斜坡表面370。斜坡表面370包括内斜坡壁边缘372，内斜坡壁边缘372通过周界斜坡壁376连接到平台斜坡边缘368。斜坡表面370还包括外斜坡壁边缘373，外斜坡壁边缘373连接到至少部分插入件壁364。在任何情况中，斜坡表面370沿周界向下延伸到平台374。斜坡表面370在周界斜坡壁376和部分插入件壁364之间横向地延伸，周界斜坡壁376开始于平台表面362处。斜坡壁376可设置与插入件壁架366相交的向外张开部378。在开口360处从平台表面362向内延伸的是轴环379，轴环379定位在杯表面338附近，其中，表面通风口342在轴环379的圆柱形延伸部内对准。然而，杯表面338和轴环379之间具有足够的间隙，以允许冷却气流也通过其间。平台表面362的底面和盖壁356的内表面在与冷却风扇侧352相对的一侧上形成电机组件腔室380，其中，电机组件腔室380基本上封闭电机组件的转子组件330和电路板300。

如在图16中最佳地看到的，冷却风扇组件116远离电机盖且特别是盖114的冷却风扇侧352延伸。如之前讨论的，间隔件361固定到轴112的端部，其中，紧固件将冷却风扇384通过螺母或其他机构固定到轴。冷却风扇包括通过螺母固定到可旋转轴的风扇板390。从风扇板390延伸的是多个曲线叶片392，曲线叶片392在其相对边缘上连接到入口板394，入口板394具有面向盖开口360并与盖开口360轴向对准的轴向开口396。

现在参考图2至图3及图16至图18，可以看到，电机通风盖118固定在风扇-电机组件上，特别是固定在电机盖114上方，并且其间具有冷却风扇组件。电机通风盖包括顶部400，从顶部400延伸具有下边缘404的圆柱形侧壁402。多个外部凸耳406可从侧壁402的顶边缘延伸以用于附接到电机盖114。侧壁402还设置盖斜坡边缘412，当电机通风盖和电机盖彼此组装时，盖斜坡边缘412与插入件壁架366匹配。侧壁402中可设置多个通风口414，并且通风口414与斜坡表面370对准。电机盖和电机通风盖一起形成盖腔室420。将进一步认识到，当电机通风盖固定到鼓风机壳体时，可形成该连接器端口422以允许连接到电路板连接器320，从而监测其性能。还将认识到，DIP开关322将闭合，使得电机的性能不会不经意地变化。

在一些实施例中，电机通风盖118可提供插入件框架430。和鼓风机壳体一样，可用通风口插入件或管插入件代替电机通风盖118的侧壁中的通风口，以允许可插入通风口或可插入管的连接，使得冷却气流可连接到将冷却气流远离脏的环境输送到远离电机-风扇组件定位的环境的管。如在图19至图22中最佳地看到的，插入件框架430可由包括框架底边缘432的电机通风盖提供，框架底边缘432提供插入件台阶。一对相对的插入件轨道436从边缘432的每端延伸，其中，每个轨道在其间提供轨道凹槽440。底边缘432和轨道436一起提供插入件开口442。于是插入件框架430能够接收出口插入件440。在一个实施例中，出口插入件是出风口插入件450A，并且在另一实施例中，出口插入件是出口管插入件450B。

如在图22A中最佳地看到的，出风口插入件450A包括主体452A，主体452A带有微小的曲率以匹配电机通风盖的外曲率。出风口插入件450A包括与面向内表面456A相对的面向外表面454A。使表面彼此连接的是一对相对的侧边缘458A、底边缘460A和顶边缘462A，这些边缘使表面彼此连接。插入件壁464A可从底边缘460A延伸。设置于侧边缘上的是一对接收到对应的轨道凹槽440中的插入件轨道468A，并且其中，主体包括在面对的表面454A和456A之间延伸的通风口470。凸耳472可从面向外表面454A延伸。

在替代方式中，出口管插入件450B具有与出风口插入件450A基本上相同的结构，除了提供包括管474的主体452B以外，管474从提供管开口478的面向外表面454B延伸。

当电机通风盖固定到电机盖和/或鼓风机壳体时，出风口插入件450A或出口管插入件450B固定在插入件框架430中。电机盖设置与底边缘460对准的边缘，以在相应的插入件上施加密封力。紧固件通过凸耳472插入并接收在由电机盖114提供的对应凸耳358中。

现在参考图23至图27，可以看到示出了用于将滑动式出口管插入件固定在电机通风盖上的替代构造。在此实施例中，电机通风盖总体上用数字118'表示，如在图23、图23A和图27中最佳地看到的。除非另有说明，否则电机通风盖118'设置与电机通风盖118基本上相同的零件。盖118'与通风盖118基本上相同，但是具有稍微不同的通风口的构造。盖118'包括具有基本上圆柱形的侧壁402的顶部400。在本实施例中，通风口414由多个总体上用数字500表示的支柱形成，其中，支柱隔开并在下边缘404和顶部400之间延伸。每个支柱500提供表面502，其中，每个表面具有指向内侧的侧壁504，侧壁504从该表面的每个边缘延伸。凹槽表面506形成通风口414的顶边缘，同时止挡边缘508与通风口的顶边缘相对地设置并使相对的侧壁504彼此连接。相邻的凹槽表面506、侧壁504和止挡边缘508一起形成滑动燕尾插口510。可提供任意数量的插口510。而且，每个插口510与对应的通风口414对准。

如在图24、图24A、图25和图27中最佳地看到的，滑动式出口管插入件总体上用数字550表示。滑动式出口管插入件550在结构上与出口管插入件450B类似，但是设置有可滑动地接收在盖118'的插口510中的结构特征。出口管插入件550包括具有与出口管插入件450B类似的结构特征的主体552。主体552提供面向外表面554，面向外表面554与面向内表面556相对。使表面554和556彼此连接的是一对相对的侧边缘558、底边缘560和顶边缘562。主体552提供多个槽口570，槽口570沿着底边缘560和顶边缘562沿面向内表面556隔开。每个槽口提供向内延伸侧壁572，侧壁572由使侧壁572彼此连接的向内表面574连接。在每个槽口570的任一侧或两侧上的是尾部580。每个尾部580具有使相邻槽口570的侧壁572彼此连接的表面582。出口管插入件550提供管586，管586从面向外表面延伸并提供管开口590。如在图25中最佳地看到的，尾部580和槽口570沿着面向内表面556从顶边缘562延伸到底边缘560，其中，尾部580和槽口570被管开口590截断。

如在图26、图26A和图27中最佳地看到的，滑动式出口管插入件550可定位在电机通风盖118上。特别地，槽口570接收在支柱502上。以对应的方式，尾部580接收在插口510中。这形成将滑动式出口管插入件固定到电机通风盖的滑动燕尾接头。一旦安装，在出口管插入件上施加向外的径向力便将不会使其脱离电机通风盖。结果，通风口414对准并与管开口590相邻，以允许通过出口管插入件排出冷却气流。向内侧壁504和572的尺寸可构造为，在插口510和尾部580之间提供牢固的摩擦配合，以防止将插入件550不经意地从电机通风盖118'拆卸下来。这提供了附加的实施例，其允许使用电机通风盖，而不用必须使用需要将电机通风盖从电机-风扇组件的剩余部分拆卸下来的单独插入件。

通常，参考图2和图3，电机-风扇组件的操作如下所述。随着电机组件的通电，轴旋转以使工作风扇组件和冷却空气风扇组件中的风扇都旋转。关于工作风扇组件，轴向地通过轴向开口124吸入工作空气，并且空气行进通过旋转风扇128、固定风扇130和旋转风扇132，并进入鼓风机壳体106的工作风扇侧156中。鼓风机壳体106提供接收由旋转风扇132排出的空气的蜗壳164，并且工作空气行进通过蜗壳并离开端口开口168。

当轴旋转时，冷却空气风扇组件也操作。在本实施例中，冷却空气风扇384产生反向气流，且这样，拉动空气通过电机-风扇组件，而不是从电机通风盖轴向地吸出。具体地，冷却空气通过鼓风机壳体106进入，且特别是通过进风口插入件200A或入口管插入件200B进入。插入件在鼓风机壳体的电机侧158上定位在外壁150上。空气沿着蜗壳壁172行进到鼓风机壳体腔室174中并通过鼓风机壳体腔室174。如果提供的话，那么转向器壁179可部分地重新引导腔室174内的冷却气流。气流移动通过腔室并进入电机组件110中，且特别地，沿着管状芯部256并通过由安装板252提供的通风口。对于沿着管状芯部256行进的空气，其通过设置于管状芯部和安装板252之间的安装板通风口278离开。扇贝形件294允许在设置于电路板的底面上的部件上方重新引导流过这些通风口的空气。延伸通过安装板和相邻散热器的通风口在产生大多数热的电路板的部件上方流动，且然后从那里进入转子杯周围的区域中并进入电机组件腔室380中。气流还可继续通过扇贝形件-板间隙328，以在电路板300的冷却风扇侧304上方流动。然后由冷却风扇通过电机盖抽吸冷却空气，且特别是通过盖开口360抽吸。然后冷却空气撞击电机通风盖的顶部通风口的底面，且然后将冷却空气朝着通风口414通过周界斜坡表面370和周界斜坡壁376推出。替代地，可将排出的空气通过出风口插入件450A排出，或者如果提供的话，通过出口管插入件450B排出。

如可从上文看到的，本发明的优点在于，用于冷却气流的入口和出口适于提供可移除的且可更换的插入件，该插入件提供将电机-风扇组件的形状保持在圆柱形构造的通风口，或者使用允许软管或其他管状构造连接到用于冷却空气的入口和出口两者的端口插入件的端口插入件。技术人员将认识到，端口或标准通风口的组合可视情况而用于入口或出口。这种构造允许最终用户根据需要修改电机-风扇组件，还允许各种其他管道或管连接到用于冷却空气的入口或出口，其中，可从远离脏的环境的区域吸出冷却空气，和/或可将清洁空气排出到远离工作环境的区域。

因此，可以看到，已通过上述结构及其使用方法满足了本发明的目的。虽然根据专利法，仅详细地提出并描述了最佳模式和优选实施例，但是应理解，本发明不限于此或因此受到限制。因此，为了理解本发明的真实范围和宽度，应参考以下权利要求。

Claims (12)

1.一种电机-风扇组件，包括：

组件壳体，所述组件壳体支撑电机组件；

工作风扇组件，所述工作风扇组件具有通过吸入和排出工作空气的所述电机组件旋转的工作风扇；

冷却风扇组件，所述冷却风扇组件具有通过吸入和排出冷却空气的所述电机组件旋转的冷却风扇；

所述组件壳体具有工作空气或冷却空气从中通过的入口插入件和出口插入件中的至少一者，其中，所述入口插入件和所述出口插入件能从所述组件壳体移除。

2.根据权利要求1所述的电机-风扇组件，其中，所述组件壳体包括：

鼓风机壳体，所述鼓风机壳体与所述工作风扇组件相关联，所述鼓风机壳体具有接收所述入口插入件的插入件框架。

3.根据权利要求2所述的电机-风扇组件，其中，所述入口插入件是进风口插入件或入口管插入件。

4.根据权利要求2所述的电机-风扇组件，其中，所述组件壳体包括：

电机通风盖，所述电机通风盖与所述冷却风扇组件相关联，所述电机通风盖具有接收所述出口插入件的插入件框架。

5.根据权利要求4所述的电机-风扇组件，其中，所述出口插入件是出风口插入件或出口管插入件。

6.根据权利要求2所述的电机-风扇组件，其中，所述鼓风机壳体包括：

外壁，所述外壁具有限定接收所述入口插入件的插入件开口的插入件框架。

7.根据权利要求6所述的电机-风扇组件，其中，所述插入件框架包括：

框架底边缘；

一对相对的插入件轨道，所述一对相对的插入件轨道从所述框架底边缘延伸，每个所述插入件轨道形成轨道凹槽，所述入口插入件具有能接收于对应的所述轨道凹槽中的相对的插入件轨道。

8.根据权利要求7所述的电机-风扇组件，进一步包括在所述鼓风机壳体附近接收所述电机组件的电机盖，所述电机盖将所述入口插入件固定在所述鼓风机壳体中。

9.根据权利要求4所述的电机-风扇组件，其中，所述电机通风盖包括：

侧壁，所述侧壁具有插入件框架，所述插入件框架具有底边缘；

一对相对的插入件轨道，所述一对相对的插入件轨道从所述框架底边缘延伸，每个所述插入件轨道形成轨道凹槽，所述出口插入件具有能接收于对应的所述轨道凹槽中的相对的插入件轨道。

10.根据权利要求9所述的电机-风扇组件，进一步包括：

电机盖，其中，所述电机通风盖定位于所述鼓风机壳体和所述电机盖之间，所述电机盖接收所述电机通风盖中的所述出口插入件。

11.根据权利要求1所述的电机-风扇组件，其中，所述组件壳体包括：

电机通风盖，所述电机通风盖与所述冷却风扇组件相关联

所述电机通风盖具有侧壁，所述侧壁具有从中通过的多个通风孔，所述侧壁具有与所述多个通风孔对准的多个插口。

12.根据权利要求11所述的电机-风扇组件，其中，所述出口插入件包括：

主体，所述主体具有从中延伸通过的管开口，所述主体具有面向内表面，所述面向内表面具有能接收于所述多个插口中的多个尾部，使得所述通风孔与所述管开口相邻。