CN109723658A - 一种蒸发风机 - Google Patents

Abstract

一种蒸发风机，包括：壳体、底座、第一风轮、第二风轮、电机和控制器，其中，壳体包括第一涡壳、第二涡壳及承接于第一涡壳和第二涡壳之间的辅助壳体；底座包括与第一涡壳卡接的第一座体、与第二涡壳卡接的第二座体、及承接于第一座体和第二座体之间的辅助座体；第一风轮设置于第一座体内；第二风轮设置于第二座体内；电机位于第一座体和第二座体之间，且电机的输出轴与第一风轮和第二风轮的转轴为共同转轴，电机为无位置传感器的直流无刷离心式电机；控制器安装于辅助壳体和辅助座体之间，电机的定子绕组引线与控制器相连。本申请的电机运行噪音更小、使风机在旋转过程中能更有效率地吸收风量、减少涡流带来的噪音。

Description

一种蒸发风机

技术领域

本发明涉及汽车空调技术领域，具体涉及一种用于汽车空调的蒸发风机。

背景技术

目前，汽车空调中的蒸发风机一般都采用直流电动机为其提供动力驱动。由于传统的直流电动机采用整流子和电刷的机械方式进行切换输入线圈的电流来换向，对电机的转速控制相对比较容易实现，但是电刷和整流子的机械磨合，导致电机的使用寿命降低，制造复杂，维修困难，而且容易产生噪声、火花和无线干扰。针对上述传统的直流电动机存在的问题，进而研发了一种以电子换向替代电刷机械换向的直流无刷电机，具有结构简单，噪声低，运行可靠，维护方便等优点，因此被广泛地应用在家用电器上。

现有技术的直流无刷电机一般都采用三个霍尔效应定位传感器，用于检测转子位置实现换相控制，直流无刷电机通过霍尔传感器把转子位置反馈至控制器，但由于采用了位置传感器，在设计电机时需要考虑传感器的安装位置，造成电机体积大，散热效果差。

发明内容

本申请提供一种蒸发风机，可以解决现有的蒸发风机体积大、散热效果差、噪音大的问题，技术方案如下。

一种蒸发风机，包括：

壳体，包括第一涡壳、第二涡壳及承接于第一涡壳和第二涡壳之间的辅助壳体；

底座，包括与第一涡壳卡接的第一座体、与第二涡壳卡接的第二座体、及承接于第一座体和第二座体之间的辅助座体；

第一风轮，设置于第一座体内；

第二风轮，设置于第二座体内；

电机，位于第一座体和第二座体之间，且所述电机的输出轴与所述第一风轮和第二风轮的转轴为共同转轴，所述电机为无位置传感器的直流无刷离心式电机；

控制器，安装于辅助壳体和辅助座体之间，所述电机的定子绕组引线与控制器相连。

一种实施例中，所述控制器包括：盒体、控制板和盖体；

所述盒体内部排布有所述控制板的安装位和供共同转轴贯穿的通孔，所述盒体内部围设所述通孔设有与电机的定子配合安装的多级中空台阶；

所述控制板靠近所述多级中空台阶的一端开设有与所述多级中空台阶配合的避让开口；

所述盖体与所述盒体卡接，且所述盖体卡接于所述盒体时，所述盖体仅盖合远离所述多级中空台阶的部分控制板。

一种实施例中，所述盒体内部于所述控制板的安装位上布设有若干个用于散热的散热片，若干个所述散热片排布成网络状。

一种实施例中，所述盒体的背面布设有散热片。

一种实施例中，所述盖体靠近所述多级中空台阶的一端开设有与电机转子外缘配合的弧形缺口，待所述电机的定子与所述多级中空台阶配合安装后，所述电机的转子与所述盖体的弧形缺口之间留有间隙。

一种实施例中，所述电机的转子壳体上预留有多个孔。

一种实施例中，所述盒体于所述安装位的外缘设有卡凸，所述盖体的侧边设有与所述卡凸配合卡接的卡扣，以实现所述盖体与所述盒体卡接。

一种实施例中，所述盒体的外缘设有安装部，所述辅助壳体上和辅助座体上对应设有配合部，且所述安装部与所述配合部之间还配合安装有减振垫，待所述盒体的安装部对应放置于所述配合部时，将所述安装部与所述配合部联动卡装，使所述盒体分别与所述辅助壳体和辅助座体之间为减振式卡装。

一种实施例中，所述控制板上布设有多个功率管，多个所述功率管与所述盒体的安装位的底面贴合。

一种实施例中，所述功率管的管脚折弯90度焊接于所述控制板上，且所述功率管的金属导热面向下且凸出于所述控制板，所述盒体的安装位相对于功率管的位置设置有凸台，待所述控制板置于所述安装位时，所述功率管的金属导热面与所述凸台贴合。

一种实施例中，所述控制板上布设有电解电容，所述电解电容水平放置于所述控制板上，所述盖体相对于所述电解电容的安装位置设置有容纳腔，待所述盖体盖合于控制板时，所述电解电容位于所述容纳腔内。

依据上述实施例的蒸发风机，具有以下有益效果：

1)与现有的有刷电机采用碳刷接触换相方式相比，本申请的电机采用无位置传感器的直流无刷离心式电机，由于采用电子换相方式，所以不存在换相时产生的碳刷磨损和电火花，使用更为安全，运行噪音更小；另外，由于本申请的电机不需安装位置传感器，所以制造工艺更为简单；

2)电机和控制器是两个相互配合而又相对独立，保持了设计上的紧凑性，具有广泛的通用性和互换性，减少了使用者的保养和后续维护成本；

3)改变了控制器盖体的结构形式，使风机在旋转过程中能更有效率地吸收风量、减少涡流带来的噪音；

4)第一涡壳和第二涡壳的进风口结构的改变，当风轮外径为102mm时，本申请的蒸发风机的风量可达到1300m^3/h以上,噪声值可控制在65～68dB范围内；

5)电机的转子和盖体之间保留的间隙和转子壳体上设计的多孔，扩大了散热风道使控制器中控制板上布设的元器件散热效果更好，提高了蒸发风机的使用寿命；

6)控制板上的电解电容为水平放置，并结合盖体上设置的配合电解电容放置的容纳腔，使控制器的整体结构体积小。

附图说明

图1为蒸发风机整体结构图；

图2为蒸发风机剖视图；

图3为控制器结构爆炸图；

图4为控制器的盒体结构示意图；

图5为减振垫的示意图；

图6为控制器与壳体和座体配合安装示意图；

图7为控制板上功率管的排布示意图；

图8为控制板与盒体配合安装示意图；

图9为控制器的盖体结构示意图；

图10为电机与控制器配合安装示意图；

图11为控制板上电解电容排布示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

在本发明实施例中，通过设计蒸发风机的整体结构，使蒸发风机具有体积小、散热效果好、使用寿命长的特点，蒸发风机的详细结构如下描述。

如图1和图2所示，蒸发风机包括壳体1、底座2、电机3、控制器4、第一风轮5和第二风轮6。

具体的，壳体1包括第一涡壳11、第二涡壳12及承接于第一涡壳11和第二涡壳12之间的辅助壳体13；底座2包括与第一涡壳11卡接的第一座体21、与第二涡壳12卡接和第二座体22、及承接于第一座体21和第二座体22之间的辅助座体23；其中，待第一涡壳11与第一座体21配合卡接后及第二涡壳12与第二座体22配合卡接后，涡壳与座体配合的内部结构各自形成有风道；将第一风轮5设置于第一座体21内，将第二风轮6设置于第二座体22内；将电机3设置于第一座体21和第二座体22之间，且电机3的输出轴与第一风轮5和第二风轮6的转轴共轴，电机3的定子绕组引线与控制器4相连，当电机3通电运行时，电机3带动第一风轮5和第二风轮6转动，当风轮于风道内转动时，风轮通过离心式原理将风轮中间的空气送向风轮外缘，形成螺旋形风道，并通过螺旋形风道将风送向出风口，从而产生连续的空气流动，达到送风的目的。

另外，第一涡壳11和第二涡壳12的进风口结构的改变并配合风轮叶片弧度的独特设计，当风轮外径为102mm时，本申请的蒸发风机的风量可达到1300m^3/h以上，噪声值可控制在65～68dB范围内。

本例的壳体1和底座2之间采用卡扣式连接，便于拆装，具体的，底座2上设有卡凸，壳体1上设有卡扣，当壳体1盖合于底座2上时，通过卡扣与卡凸卡接，即可实现壳体1和底座2的卡扣式连接；实际应用中，为了加强壳体1和底座2之间的连接强度，第一座体21和第二座体22上可设置多个卡凸，相应的，第一涡壳11和第二涡壳12上对应设置多个卡扣；在其他实施例中，也可以将卡凸和卡扣的位置对换，如，壳体1上设置卡凸，底座2上设置卡扣；在其他实施例中，也可以采用其他连接方式实现壳体1和底座2之间的可拆卸组装，本例不作具体限定。

本例的电机3采用无位置传感器的直流无刷离心式电机，相应的，本例的第一风轮5和第二风轮6也为离心式风轮，其中，电机3采用无位置传感器的直流无刷离心式电机具有以下优点：

1)由于有刷电机多采用碳刷接触换相方式，造成碳刷易磨损，需经常更换，造成故障率高，维护成本高，并且在换相时易产生换相电火花，在易燃易爆场所比较危险。而本例的电机采用无位置传感器的直流无刷离心式电机，由于采用电子换相方式，所以不存在换相时产生的碳刷磨损和电火花，使用更为安全、运行噪音更小。

2)普通有刷蒸发风机在启动时冲击电流较大，对电机的寿命影响较大，而本例的电机3采用了CPU程序编程控制，可调节蒸发风机的启动电流和启动时间，可减少蒸发风机启动时的电流冲击。

3)本例的电机3设有超低速和超高速保护功能，在超低速和超高速时能及时停机，更好的保护了蒸发风机。

4)本例的电机3不需安装位置传感器，不需要引出线，所以安装工艺更为简单、成本低、故障率低。

上述从电机3的选型上描述了蒸发风机的优点，下面对控制器4的结构进行描述，并对控制器4的独特结构设计所产生的有益效果进行描述。

控制器4安装于辅助壳体13和辅助座体23之间，本例将控制器4与电机3作为两个相互配合而又相互独立的组成部分，具体的，控制器4和电机3在结构上是相互独立的，而组装时两者又是相互配合的，且电机3的定子绕组引线与控制器4相连。

本例的控制器4结构图如图3所示，包括盒体41、控制板42和盖体43，其中，控制板42安装于盒体41内，盖体43与盒体41卡装。

盒体41的具体结构图如图4所示，盒体41内部排布有控制板42的安装位411和供共同转轴贯穿的通孔412，为了实现控制器4与电机3的配合安装，盒体41内部围设通过412设有与电机3的定子配合安装的多级中空台阶413，待控制器4与电机3配合安装时，多级中空台阶413压装于电机3的定子腔内，电机3与风轮的共同转轴穿过多级中空台阶413，使共同转轴与其中一个风轮固定连接。本例中，第一风轮5和第二风轮6分别通过卡簧固接于共同转轴上。

控制器4通过盒体41卡装于辅助壳体13和辅助座体23之间，具体的，盒体41的外缘设有安装部414，辅助壳体13和辅助座体23对应设置有与安装部414配合的配合部，待盒体41的安装部414对应放置于配合部时，将安装部414与配合部联动卡装，使盒体41对应卡装于辅助壳体13和辅助座体23之间，其中，所谓的卡装即是卡接，也即是，控制器4卡接于辅助壳体13和辅助座体23之间；同时，为了使控制器4与辅助壳体13和辅助座体23之间的安装具有减振效果，本例中安装部414与配合部之间还配合安装有减振垫。

示例的，安装部414与配合部之间的具体减振配合的安装结构是：安装部414呈中空半圆柱状，安装部414沿中空半圆柱状的内部中间位置设有卡位415，卡位415设有卡槽，对应的，减振垫的结构如图5所示，减振垫与安装部414配合安装，如，减振垫卡装于卡位415中，待减振垫与安装部414卡装后，盒体41通过安装部414对应放置于辅助壳体13和辅助座体23之间的配合部时，配合部对应卡装减振垫，进而实现盒体41与辅助壳体13和辅助座体23之间的减振安装，其配合安装示意图如图6所示。

控制板42靠近多级中空台阶413的一端开设有与多级中空台阶配合的避让开口421，进一步，盒体41于安装位411的周边设置有螺纹孔的支撑柱416，控制板42设有螺纹孔，控制板42通过螺钉固定于支撑柱416上，为了提高控制板42的散热效果，盒体41内部于控制板42的安装位411上布设有若干个用于散热的散热片，且若干个散热片排布成网络状，通过散热片对控制板42进行散热，及，盒体41的背面也布设有若干个散热片；在此基础上，控制板42上布设有多个功率管422，多个功率管422与盒体41的安装位411的底面贴合，具体的，如图7所示，功率管422的管脚折弯90度焊接于控制板42上，且功率管的金属导热面向下且凸出于控制板42；相应的，盒体41的安装位411相对功率管422的位置设置有凸台417，待控制板42通过螺钉安装于支撑柱416上时，功率管422的金属导热面与凸台417贴合，这样保证控制板42具有更加良好的散热效果。

控制板42与盒体41配合安装的结构示意图如图8所示，这种结构设计，使控制板42上的功率管422与盒体41的底面通过凸台417贴合，保证控制板42具有更加良好的散热效果，可以增强降温效果15％以上，降低控制板42温升8℃以上，促使蒸发风机可以以高于10％的正常功率长期运转，保证蒸发风机可以兼容更大功率的客户选型，大大降低成本，另外，众所周和，温升就是能量的负面转换形式，增强降温效果的同时，也可以降低能耗3-5％。

盖体43与盒体41卡接，且盖体43卡接于盒体41时，盖体43仅盖盒远离多极中空台阶413的部分控制板42，具体的，盖体43的结构图如图9所示，盖体43靠近多级中空台阶413的一端开设有与电机4的转子外缘配合的缺口431，该缺口431为弧形缺口，待电机3的定子与多级中空台阶413配合安装后，电机3的转子与盖体43的缺口431之间留有间隙，电机3与控制器4配合安装的结构示意图如图10所示，且电机3的转子壳体上预留有多个孔31，盖体43的结构设计，及控制器4与电机3之间配合安装后，盖体43与电机3的转子之间保留的间隙，及电机3的转子壳体上预留的多个孔31，这样的结构设计及配合安装具有以下积极效果：

1)有利于增加进风量，减少能源消耗；

2)降低蒸发风机中控制板42工作产生的温度，从而保证蒸发风机有更高的能效；

3)有利于减少电机工作产生的噪音；

4)盖体43的结构设计，使风机在旋转过程中能更有效率地吸收风量、减少涡流带来的噪音；

5)由于间隙和多孔的作用，扩大散热风道，使控制板42上布设的元器件散热效果更好，提高了蒸发风机的使用寿命。

进一步，在上述结构设计达到良好的散热效果之外，本例还通过下述的结构设计，使控制器4具有体积小的特点，具体的，控制板42上布设有电解电容423，电解电容423水平放置于控制板42上，如图11所示，盖体43的结构如图9所示，盖体43相对于电解电容423的安装位置设置有容纳腔432，待盖体43盖合于控制板42时，电解电容423位于容纳腔432内；与传统控制板的电解电容竖直放置相比，本例的电解电容水平放置，及盖体43设置的容纳腔432，二者配合，使控制器4的具有更小的体积，即保证控制器4整体体积最小化。

进一步，本例的盖体43与盒体41为卡接，具体的，盒体41于安装位411的外缘设有卡凸418，盖体43的侧边设有与卡凸418配合卡接的卡扣433，以实现盖体43与盒体41卡接；在其他实施例中，也可以将盖体43和盒体41之间的卡扣、卡凸互换设计，或者采用其他卡接方式，只要方便盖体43与盒体41可拆卸安装即可。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (10)

1.一种蒸发风机，其特征在于，包括：

壳体，包括第一涡壳、第二涡壳及承接于第一涡壳和第二涡壳之间的辅助壳体；

底座，包括与第一涡壳卡接的第一座体、与第二涡壳卡接的第二座体、及承接于第一座体和第二座体之间的辅助座体；

第一风轮，设置于第一座体内；

第二风轮，设置于第二座体内；

电机，位于第一座体和第二座体之间，且所述电机的输出轴与所述第一风轮和第二风轮的转轴为共同转轴，所述电机为无位置传感器的直流无刷离心式电机；

控制器，安装于辅助壳体和辅助座体之间，所述电机的定子绕组引线与控制器相连。

2.如权利要求1所述的蒸发风机，其特征在于，所述控制器包括：盒体、控制板和盖体；

所述盒体内部排布有所述控制板的安装位和供共同转轴贯穿的通孔，所述盒体内部围设所述通孔设有与电机的定子配合安装的多级中空台阶；

所述控制板靠近所述多级中空台阶的一端开设有与所述多级中空台阶配合的避让开口；

所述盖体与所述盒体卡接，且所述盖体卡接于所述盒体时，所述盖体仅盖合远离所述多级中空台阶的部分控制板。

3.如权利要求2所述的蒸发风机，其特征在于，所述盒体内部于所述控制板的安装位上布设有若干个用于散热的散热片,若干个所述散热片排布成网络状。

4.如权利要求2所述的蒸发风机，其特征在于，所述盒体的背面布设有散热片。

5.如权利要求2所述的蒸发风机，其特征在于，所述盖体靠近所述多级中空台阶的一端开设有与电机转子外缘配合的弧形缺口，待所述电机的定子与所述多级中空台阶配合安装后，所述电机的转子与所述盖体的弧形缺口之间留有间隙。

6.如权利要求5所述的蒸发风机，其特征在于，所述电机的转子壳体上预留有多个孔。

7.如权利要求2所述的蒸发风机，其特征在于，所述盒体的外缘设有安装部，所述辅助壳体上和辅助座体上对应设有配合部，且所述安装部与所述配合部之间还配合安装有减振垫，待所述盒体的安装部对应放置于所述配合部时，将所述安装部与所述配合部联动卡装，使所述盒体分别与所述辅助壳体和辅助座体之间为减振式卡装。

8.如权利要求2所述的蒸发风机，其特征在于，所述控制板上布设有多个功率管，多个所述功率管与所述盒体的安装位的底面贴合。

9.如权利要求8所述的蒸发风机，其特征在于，所述功率管的管脚折弯90度焊接于所述控制板上，且所述功率管的金属导热面向下且凸出于所述控制板，所述盒体的安装位相对于功率管的位置设置有凸台，待所述控制板置于所述安装位时，所述功率管的金属导热面与所述凸台贴合。

10.如权利要求2所述的蒸发风机，其特征在于，所述控制板上布设有电解电容，所述电解电容水平放置于所述控制板上,所述盖体相对于所述电解电容的安装位置设置有容纳腔，待所述盖体盖合于控制板时，所述电解电容位于所述容纳腔内。