CN112253499A - 一种多级叶轮组件及吸尘器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多级叶轮组件，包括壳体、基座、电机单元、导风单元和至少一级动静叶单元，所述电机单元固定于所述基座，所述壳体固定于所述基座，所述动静叶单元包括一动叶叶轮和一静叶叶轮，所述动叶叶轮和静叶叶轮同轴向设置，所述动叶叶轮固定于所述电机单元的输出轴，所述静叶叶轮的外壁与所述壳体的内壁限位固定，所述导风单元的外壁与所述壳体的内壁限位固定，沿着气流方向，所述气流依次经过所述导风单元、动叶叶轮和静叶叶轮，所述多级动静叶单元同轴向依次叠加设置。本发明还提供一种具有此多级叶轮组件的吸尘器。本发明具有风量大、尺寸小、功率质量比大、风噪小的特点，且提高了气流真空度，提高风机效率。

Description

一种多级叶轮组件及吸尘器

技术领域

本发明属于机械设备技术领域，尤其涉及一种多级叶轮组件及吸尘器。

背景技术

随着社会经济发展，人们对于日常生活的追求越来越高，因此对于日常家务的方式也发生了变化，很多家庭都已经习惯使用吸尘器进行日常的打扫，甚至在车库、地下室等地方，由于其空间狭窄且灰尘积累多，往往需要具有大吸力功能的小型吸尘器进行清洁打扫。

目前现有的小型家用手持式吸尘器在空气动力部分多采用离心式或者混流式叶轮，为了获得高吸入功率，往往需要将叶轮直径设计的较大，且转速较高，才有可能提高吸入功率，但是此方式对叶轮材料的强度要求也较高，因此增加了材料成本，且直径增大风噪也较大，而且随着吸入风量的增加，吸尘器真空度下降较为明显，工作高效区较为狭窄，导致使用效果不佳。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种多级叶轮组件及吸尘器，解决了现有技术中吸尘器外形尺寸大、噪声大、使用效果不佳的问题。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种多级叶轮组件，包括壳体、基座、电机单元、导风单元和至少一级动静叶单元，所述电机单元固定于所述基座，所述壳体固定于所述基座，所述动静叶单元包括一动叶叶轮和一静叶叶轮，所述动叶叶轮和静叶叶轮同轴向设置，所述动叶叶轮固定于所述电机单元的输出轴，所述静叶叶轮的外壁与所述壳体的内壁限位固定，所述导风单元的外壁与所述壳体的内壁限位固定，沿着气流方向，所述气流依次经过所述导风单元、动叶叶轮和静叶叶轮，所述多级动静叶单元同轴向依次叠加设置。

进一步地，所述导风单元包括导风内轮、导风外轮和导风叶片组，所述导风叶片组设于所述导风内轮和导风外轮之间，所述壳体包括下壳腔和上壳腔，所述上壳腔处设有连接座，所述导风内轮固定于所述连接座，所述导风外轮的外壁与所述上壳腔的内壁限位固定，所述动静叶单元设于所述上壳腔内，所述电机单元设于所述下壳腔内。

进一步地，所述动叶叶轮包括动叶内轮和动叶叶片组，所述动叶叶片组设于所述动叶内轮外壁，所述动叶内轮设有中心连接结构，所述动叶内轮通过中心连接结构固定于所述电机单元的输出轴，所述静叶叶轮包括静叶内轮、静叶外轮和静叶叶片组，所述静叶叶片组设于所述静叶内轮和静叶外轮之间，所述静叶内轮与所述中心连接结构间隙配合，所述静叶外轮的外壁与所述上壳腔的内壁限位固定，所述导风叶片组、动叶叶片组与静叶叶片组依次相对设置。

进一步地，所述动静叶单元有三个，分别为第一级动静叶单元、第二级动静叶单元和第三级动静叶单元，沿着气流方向，所述导风单元、第一级动静叶单元、第二级动静叶单元和第三级动静叶单元同轴向依次叠加设置。

进一步地，所述第一级动静叶单元包括第一动叶叶轮和第一静叶叶轮，所述第二级动静叶单元包括第二动叶叶轮和第二静叶叶轮，所述第三级动静叶单元包括第三动叶叶轮和第三静叶叶轮，所述各级动叶叶轮包括与其对应的动叶叶片组，所述各级静叶叶轮包括与其对应的静叶叶片组，所述导风叶片组、第一动叶叶片组、第一静叶叶片组、第二动叶叶片组、第二静叶叶片组、第三动叶叶片组和第三静叶叶片组同轴向依次叠加设置。

进一步地，所述电机单元包括铁芯组件和旋转轴组件，所述铁芯组件固定于所述基座，所述铁芯组件控制所述旋转轴组件作旋转运动，所述动叶叶轮固定于所述旋转轴组件。

进一步地，所述壳体包括中间连接板，所述中间连接板将所述壳体分成下壳腔和上壳腔，所述旋转轴组件包括转动轴、磁环、第一轴承、第二轴承、第三轴承、第四轴承和预压弹簧，所述第一轴承、磁环、第三轴承、预压弹簧、第四轴承和第二轴承依次套设在所述转动轴上，所述第一轴承固定于所述基座，所述磁环与所述铁芯组件相对应设置，所述第三轴承和第四轴承分别设在预压弹簧两端，所述预压弹簧通过所述第三轴承和第四轴承固定于所述中间连接板，所述第二轴承固定于沿气流方向最远端的所述静叶叶轮处。

进一步地，所述最远端的所述静叶叶轮的轴端部设有防尘盖，所述防尘盖设于与所述转动轴相对应的位置。

本发明第二方面提供了一种吸尘器，包括如上述的一种多级叶轮组件。

本发明的有益效果：

本发明提供一种多级叶轮组件及吸尘器，通过电机单元带动多级动叶叶轮转动，导风单元和静叶叶轮保持不动，沿着气流方向，空气依次经过导风单元和多级动静叶单元，每个动静叶单元包括一动叶叶轮和一静叶叶轮，多级动静叶单元同轴向依次叠加设置，具有风量大、尺寸小、功率质量比大、风噪小的特点，且提高了气流真空度，提高风机效率。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明提供的一种多级叶轮组件的整体结构半剖视图。

图2是本发明提供的一种多级叶轮组件中多级动静叶单元的结构半剖视图。

图3是本发明提供的一种多级叶轮组件中多级动叶叶轮的装配结构示意图。

图4是本发明提供的一种多级叶轮组件中导风单元与多级静叶叶轮的装配结构示意图。

图5是本发明提供的一种多级叶轮组件中铁芯组件的结构示意图。

图6是本发明提供的一种多级叶轮组件中铁芯组件的铁芯积层的结构示意图。

图7是本发明提供的一种多级叶轮组件中旋转轴组件的结构示意图。

图8是本发明提供的一种多级叶轮组件中基座的结构示意图。

图9是本发明提供的一种多级叶轮组件中防尘盖的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1：

参照图1至图9，本实施例提供一种多级叶轮组件，包括壳体1、基座2、电机单元3、导风单元4和至少一级动静叶单元，电机单元3固定于基座2，壳体1固定于基座2，动静叶单元包括一动叶叶轮和一静叶叶轮，动叶叶轮和静叶叶轮同轴向设置，动叶叶轮固定于电机单元3的输出轴，电机单元3带动多级动叶叶轮进行转动，当动叶叶轮转动时，导风单元4和静叶叶轮均保持不动，其中静叶叶轮的外壁与壳体1的内壁限位固定，导风单元4的外壁与壳体1的内壁限位固定，通过壳体1的内壁面限制静叶叶轮和导风单元4不发生径向的位移，沿着气流方向，气流依次经过导风单元4、动叶叶轮和静叶叶轮，多级动静叶单元同轴向依次叠加设置，呈串联布置的结构。

需要说明的是，通过将多级动静叶单元串联布置，当空气从吸风口吸进，先经过导风单元4，在导风单元4的作用下，进气气流更加均匀，降低来流的湍流度，提高风机效率，然后气流再经过动叶叶轮，动叶叶轮对空气做功，动叶叶轮提高了气流的静压与动能，且使得气流更加偏离轴向；接着，气流再经过静叶叶轮，静叶叶轮的叶型使得气流重新向周向偏折，同时气流的动能进一步转变成静压，静压越大，吸风口处产生的吸力越大，且通过多级动静叶单元叠加的作用，使得吸风口处的气流真空度大大增加，在不增加叶轮外径、不提高叶轮转速的情况下，大大提高吸力，能在大风量区高效运行。

参照图2和图4，在本实施例中，导风单元4包括导风内轮41、导风外轮42和导风叶片组43，导风叶片组43设于导风内轮41和导风外轮42之间，且导风内轮41和导风外轮42之间所形成的空间为空气流动的流道，壳体1包括中间连接板13，自中间连接板13的外沿分别向上和向下延伸，形成壳体1的外壁面，中间连接板13将壳体1分成下壳腔11和上壳腔12，上壳腔12处设有连接座，导风内轮41固定于连接座，导风外轮42的外壁与上壳腔12的内壁限位固定，动静叶单元设于上壳腔12内，电机单元3设于下壳腔11内，通过壳体1的中间连接板13区分开下壳腔11和上壳腔12，且在上壳腔12中，形成多级风道。

参照图2至图4，在本实施例中，动叶叶轮包括动叶内轮和动叶叶片组，动叶叶片组设于动叶内轮外壁，动叶内轮设有中心连接结构54，动叶内轮通过中心连接结构54固定于电机单元3的输出轴，多级动静叶单元的动叶叶轮的中心连接结构54依次抵接，并在电机单元3的输出轴的带动下同步转动；

静叶叶轮包括静叶内轮、静叶外轮和静叶叶片组，静叶叶片组设于静叶内轮和静叶外轮之间，且静叶内轮和静叶外轮之间所形成的空间为空气流动的流道，静叶内轮与中心连接结构54间隙配合，静叶外轮的外壁与上壳腔12的内壁限位固定，导风叶片组43、动叶叶片组与静叶叶片组依次相对设置，且静叶内轮的外壁与动叶内轮的外壁处于同一光滑曲面，各静叶外轮的内壁也处于同一光滑曲面，由此两个光滑曲面所围成的空间为气流流动的流道。

作为一种优选方式，动静叶单元有三个，从下至上分别为第一级动静叶单元51、第二级动静叶单元52和第三级动静叶单元53，沿着气流方向，导风单元4、第一级动静叶单元51、第二级动静叶单元52和第三级动静叶单元53同轴向依次叠加设置。

作为一种优选方式，第一级动静叶单元51包括第一动叶叶轮511和第一静叶叶轮512，第二级动静叶单元52包括第二动叶叶轮521和第二静叶叶轮522，第三级动静叶单元53包括第三动叶叶轮531和第三静叶叶轮532，各级动叶叶轮包括与其对应的动叶叶片组，具体为第一动叶叶轮511包括第一动叶内轮5111和第一动叶叶片组5112，第二动叶叶轮521包括第二动叶内轮5211和第二动叶叶片组5212，第三动叶叶轮531包括第三动叶内轮5311和第三动叶叶片组5312；各级静叶叶轮包括与其对应的静叶叶片组，具体为第一静叶叶轮512包括第一静叶内轮5121、第一静叶外轮5122和第一静叶叶片组5123，第二静叶叶轮522包括第二静叶内轮5221、第二静叶外轮5222和第二静叶叶片组5223，第三静叶叶轮532包括第三静叶内轮5321、第三静叶外轮5322和第三静叶叶片组5323；导风叶片组43、第一动叶叶片组5112、第一静叶叶片组5123、第二动叶叶片组5212、第二静叶叶片组5223、第三动叶叶片组5312和第三静叶叶片组5323同轴向依次叠加设置。

另外地，相邻两个叶片组之间间隙范围为0.1～8mm，由于静叶叶片组和动叶叶片组之间的间隙是影响多级动静叶单元相互协调工作的关键因素，当相邻两个叶片组之间的间隙均为5mm时，效率最高。

参照图5至图7，在本实施例中，电机单元3包括铁芯组件31和旋转轴组件32，铁芯组件31固定于基座2，铁芯组件31控制旋转轴组件32作旋转运动，动叶叶轮固定于旋转轴组件32。

其中，铁芯组件31包含绝缘层、铜线、铁芯积层311，绝缘层包覆在铁芯积层311外，铜线包裹在铁芯槽内，与铁芯积层311隔绝。

其中，旋转轴组件32包括转动轴321、磁环322、第一轴承323、第二轴承324、第三轴承326、第四轴承327和预压弹簧325，第一轴承323、磁环322、第三轴承326、预压弹簧325、第四轴承327和第二轴承324依次套设在转动轴321上，第一轴承323固定限位于基座2，磁环322与铁芯组件31相对应设置，第三轴承326和第四轴承327分别设在预压弹簧325两端，预压弹簧325通过第三轴承326和第四轴承327固定于中间连接板13，第二轴承324固定于沿气流方向最远端的第三静叶叶轮532处，在铁芯组件31的作用下，磁环322受其磁场作用进行转动，带动转动轴321进行转动，为了增加转动轴321在转动过程中的稳定性和提高转动的刚性，在转动轴321上依次设置了四个轴承，通过轴承分别与基座2、中间连接板13和第三静叶叶轮532连接。

参照图9，作为一种优选方式，最远端的第三静叶叶轮532的轴端部设有防尘盖6，防尘盖6设于与转动轴321相对应的位置，防尘盖6与转动轴321的端部相距一定间隙，以防止灰尘进入旋转轴组件32内部。

实施例2：

本实施例提供一种吸尘器，包括如实施例1中所述的一种多级叶轮组件，还包括驱动单元，驱动单元与电机单元3电连接，以控制电机单元3启停和向电机单元3供电。

相对于现有技术，本发明提供一种多级叶轮组件及吸尘器，通过电机单元3带动多级动叶叶轮转动，导风单元4和静叶叶轮保持不动，沿着气流方向，空气依次经过导风单元4和多级动静叶单元，每个动静叶单元包括一动叶叶轮和一静叶叶轮，多级动静叶单元同轴向依次叠加设置，具有风量大、尺寸小、功率质量比大、风噪小的特点，且提高了气流真空度，提高风机效率。

最后需要强调的是，本发明不限于上述实施方式，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种多级叶轮组件，其特征在于，包括壳体、基座、电机单元、导风单元和至少一级动静叶单元，所述电机单元固定于所述基座，所述壳体固定于所述基座，所述动静叶单元包括一动叶叶轮和一静叶叶轮，所述动叶叶轮和静叶叶轮同轴向设置，所述动叶叶轮固定于所述电机单元的输出轴，所述静叶叶轮的外壁与所述壳体的内壁限位固定，所述导风单元的外壁与所述壳体的内壁限位固定，沿着气流方向，所述气流依次经过所述导风单元、动叶叶轮和静叶叶轮，所述多级动静叶单元同轴向依次叠加设置。

2.如权利要求1所述的一种多级叶轮组件，其特征在于，所述导风单元包括导风内轮、导风外轮和导风叶片组，所述导风叶片组设于所述导风内轮和导风外轮之间，所述壳体包括下壳腔和上壳腔，所述上壳腔处设有连接座，所述导风内轮固定于所述连接座，所述导风外轮的外壁与所述上壳腔的内壁限位固定，所述动静叶单元设于所述上壳腔内，所述电机单元设于所述下壳腔内。

3.如权利要求2所述的一种多级叶轮组件，其特征在于，所述动叶叶轮包括动叶内轮和动叶叶片组，所述动叶叶片组设于所述动叶内轮外壁，所述动叶内轮设有中心连接结构，所述动叶内轮通过中心连接结构固定于所述电机单元的输出轴，所述静叶叶轮包括静叶内轮、静叶外轮和静叶叶片组，所述静叶叶片组设于所述静叶内轮和静叶外轮之间，所述静叶内轮与所述中心连接结构间隙配合，所述静叶外轮的外壁与所述上壳腔的内壁限位固定，所述导风叶片组、动叶叶片组与静叶叶片组依次相对设置。

4.如权利要求1至3任一项所述的一种多级叶轮组件，其特征在于，所述动静叶单元有三个，分别为第一级动静叶单元、第二级动静叶单元和第三级动静叶单元，沿着气流方向，所述导风单元、第一级动静叶单元、第二级动静叶单元和第三级动静叶单元同轴向依次叠加设置。

5.如权利要求4所述的一种多级叶轮组件，其特征在于，所述第一级动静叶单元包括第一动叶叶轮和第一静叶叶轮，所述第二级动静叶单元包括第二动叶叶轮和第二静叶叶轮，所述第三级动静叶单元包括第三动叶叶轮和第三静叶叶轮，所述各级动叶叶轮包括与其对应的动叶叶片组，所述各级静叶叶轮包括与其对应的静叶叶片组，所述导风叶片组、第一动叶叶片组、第一静叶叶片组、第二动叶叶片组、第二静叶叶片组、第三动叶叶片组和第三静叶叶片组同轴向依次叠加设置。

6.如权利要求4所述的一种多级叶轮组件，其特征在于，所述电机单元包括铁芯组件和旋转轴组件，所述铁芯组件固定于所述基座，所述铁芯组件控制所述旋转轴组件作旋转运动，所述动叶叶轮固定于所述旋转轴组件。

7.如权利要求6所述的一种多级叶轮组件，其特征在于，所述壳体包括中间连接板，所述中间连接板将所述壳体分成下壳腔和上壳腔，所述旋转轴组件包括转动轴、磁环、第一轴承、第二轴承、第三轴承、第四轴承和预压弹簧，所述第一轴承、磁环、第三轴承、预压弹簧、第四轴承和第二轴承依次套设在所述转动轴上，所述第一轴承固定于所述基座，所述磁环与所述铁芯组件相对应设置，所述第三轴承和第四轴承分别设在预压弹簧两端，所述预压弹簧通过所述第三轴承和第四轴承固定于所述中间连接板，所述第二轴承固定于沿气流方向最远端的所述静叶叶轮处。

8.如权利要求7所述的一种多级叶轮组件，其特征在于，所述最远端的所述静叶叶轮的轴端部设有防尘盖，所述防尘盖设于与所述转动轴相对应的位置。

9.一种吸尘器，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的一种多级叶轮组件。

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