CN112814947A - 送风装置及吸尘器 - Google Patents

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CN112814947A CN202011285539.8A CN202011285539A CN112814947A CN 112814947 A CN112814947 A CN 112814947A CN 202011285539 A CN202011285539 A CN 202011285539A CN 112814947 A CN112814947 A CN 112814947A
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Abstract

本发明提供一种送风装置及吸尘器,该送风装置具备转子、定子、叶轮、配置于上述叶轮的下方的扩散器、以及至少一部分配置于上述扩散器的下方且包围上述转子及上述定子的径向外方的外壳。在扩散器的沿周向相邻的第一静叶片之间形成有连通上述扩散器的径向外方和径向内方的第一流路,上述外壳的至少一部分配置于比上述第一静叶片靠下方,上述外壳具有:配置于比上述第一静叶片的径向内端靠径向内方且沿周向扩展的第一壁部;以及将上述第一壁部的径向外方和内方可通气地相连的外壳连通部。

Description

送风装置及吸尘器
技术领域
本发明涉及一种送风装置及具备送风装置的吸尘器。
背景技术
以往的电动鼓风机具有与覆盖无刷马达的马达壳体一体构成的第一引导叶片和与无刷马达的定子的铁芯一体构成的第二引导叶片。而且,第一引导叶片及第二引导叶片在径向上抵接地配置于通气路内(参照日本特开2012-255352号公报)。
使由定子产生的热传递到第一引导叶片和第二引导叶片,从而通过在流路内流动的气流冷却定子。
发明内容
发明所要解决的课题
然而,在上述的电动鼓风机中,通过冷却传导至第二引导叶片的热来冷却定子,因此冷却效率低。另外,虽然可能冷却定子,但难以进行转子的冷却。
本发明的目的在于提供一种能够高效地冷却转子及定子的送风装置。
用于解决课题的方案
本发明的示例性的送风装置具备:转子,其绕上下延伸的中心轴旋转;定子,其与上述转子在径向上对置;叶轮,其固定于上述转子;扩散器,其配置于上述叶轮的下方;以及外壳,其至少一部分配置于上述扩散器的下方,并包围上述转子及上述定子的径向外方,上述扩散器具有:顶板部,其沿与上述中心轴交叉的方向扩展;以及多个第一静叶片,其从上述顶板部向下方延伸,并且沿周向排列,在沿周向相邻的上述第一静叶片之间形成有连通上述扩散器的径向外方和径向内方的第一流路,上述外壳的至少一部分配置于比上述第一静叶片靠下方,上述外壳具有:第一壁部,其配置于比上述第一静叶片的径向内端靠径向内方,且沿周向扩展;以及外壳连通部,其将上述第一壁部的径向外方和内方可通气地相连。
发明效果
根据示例性的本发明的送风装置,能够进行转子及定子的有效的冷却。
附图说明
图1是本实施方式的吸尘器的立体图。
图2是本实施方式的送风装置的立体图。
图3是图2所示的送风装置的纵剖视图。
图4是扩散器的从下方观察的立体图。
图5是扩散器的仰视图。
图6是送风装置的用与中心轴正交的面切断后的剖视立体图。
图7是外壳的立体图。
图8是表示变形例的外壳的俯视图。
图9是表示变形例的外壳的俯视图。
图中:
100—吸尘器,102—箱体,103—吸气部,104—排气部,105—把持部,106—操作部,106a—按键,107—吸引管,110—吸嘴,10—马达,11—轴,111—固定部件,12—转子,121—磁铁,13—定子,131—定子铁芯,132—绝缘子,133—线圈,134—芯背,135—齿,20—叶轮,21—基底板,210—上表面,211—贯通孔,22—动叶片,23—护罩,231—吸入孔,30—扩散器,31—顶板部,311—顶板孔,32—第一静叶片,321—第一流路,33—第二静叶片,34—扩散器筒部,40—外壳,41—外壳筒部,411—第二流路,42—第一壁部,421—外壳连通部,43—第二壁部,44—内方突出部,451—轴承保持部,452—肋,40a—外壳,421a—外壳连通部,40b—外壳,46—外壳盖部,50—风机罩,501—风机罩凹部,51—叶轮罩,511—吸气口,512—喇叭口,513—流入管部,52—马达罩,53—风机基座,54—支撑臂,60—送风路,61—排气口,A—送风装置,Bd—电路板,Br1—上轴承,Br2—下轴承,Cx—中心轴,F—地面。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的示例性的实施方式详细地进行说明。此外,在本说明书中,在送风装置A中,将与送风装置A的中心轴Cx平行的方向称为“轴向”,将与送风装置A的中心轴Cx正交的方向称为“径向”,将沿着以送风装置A的中心轴Cx为中心的圆弧的方向称为“周向”。
另外,在本说明书中,在送风装置A中,将轴向设为上下方向,相对于叶轮20,将叶轮罩51的吸气口511侧设为上,对各部分的形状、位置关系进行说明。上下方向只是用于说明的名称,不限定送风装置A的使用状态下的位置关系及方向。另外,“上游”及“下游”分别表示使叶轮20旋转时空气的流通方向的上游及下游。
而且,在送风装置A中,叶轮20以中心轴Cx为中心沿周向旋转。在本说明书中,在叶轮20的旋转方向上,将旋转的目的地设为“旋转方向前方”,将旋转的近前设为“旋转方向后方”。换句话说,在以叶轮20上的某点为基准时,将该点经过预定时间后到达的一侧设为旋转方向前方,将已经通过的一侧设为旋转方向后方。
另外,在本说明书中,在吸尘器100中,将接近图1的地面F(被清扫面)的方向设为“下方”,并且将从地面F离开的方向设为“上方”,对各部分的形状、位置关系进行说明。此外,这些方向只是用于说明的名称,不限定吸尘器100使用状态下的位置关系及方向。另外,“上游”及“下游”分别表示使送风装置A驱动时从吸气部103吸入的空气的流通方向的上游及下游。
(第一实施方式)
<1.吸尘器的整体结构>
以下对本发明的示例性的实施方式的吸尘器进行说明。图1是本实施方式的吸尘器的立体图。吸尘器100是所谓的杆式的电动吸尘器,具备在下表面及上表面分别开设吸气部103及排气部104的箱体102。从箱体102的背面导出电源线(未图示)。电源线与设于房屋的侧壁面等的电源插座(未图示)连接,向吸尘器100供给电力。此外,吸尘器100也可以是所谓的机器人式、卧式或手持式的电动吸尘器。
在箱体102内形成有连结吸气部103和排气部104的空气通路(未图示)。在空气通路内,从上游侧朝向下游侧依次配置有集尘部(未图示)、过滤器(未图示)以及送风装置A。流通于空气通路内的空气含有的尘埃等垃圾被过滤器阻挡,且汇集到形成为容器状的集尘部内。集尘部及过滤器构成为相对于箱体102能够装卸。
在箱体102的上部设有把持部105及操作部106。使用者能够把持把持部105使吸尘器100移动。操作部106具有多个按键106a,通过按键106a的操作进行吸尘器100的动作设定。例如,通过按键106a的操作,指示送风装置A的驱动开始、驱动停止以及转速的变更等。在吸气部103连接有筒状的吸引管107。在吸引管107的上游端(图中的下端)相对于吸引管107可装卸地安装有吸嘴110。吸尘器100具有后述的送风装置A。由此,在搭载于吸尘器100的送风装置A中,能够高效地冷却送风装置A的转子12和定子13。
<2.送风装置的整体结构>
图2是本实施方式的送风装置的立体图。图3是图2所示的送风装置的纵剖视图。图4是扩散器的从下方观察的立体图。图5是扩散器的仰视图。送风装置A搭载于吸尘器100吸引空气。
送风装置A具备马达10、叶轮20、扩散器30、外壳40、风机罩50以及电路板Bd。
风机罩50具有叶轮罩51、马达罩52以及风机基座53。在叶轮罩51的轴向下方连结有马达罩52。另外,在风机罩50的内部容纳有叶轮20、扩散器30以及外壳40。如图3所示,风机罩50与外壳40的径向的间隙构成供由叶轮20产生的气流流通的送风路60。此外,从流通于送风路60的气流分支出的气流通过后述的第一流路321流入内部。因此,将流通于送风路60的气流设为主气流S。
此外,送风路60构成为横跨多个部件。送风路60在上端与后述的叶轮罩51相连。另外,在送风路60的下端形成有排气口61。流通于送风路60的主气流S从排气口61排出到外部。
在外壳40收纳有与叶轮20连结的马达10。叶轮20绕上下延伸的中心轴Cx旋转。马达10配置于叶轮20的下方,使叶轮20旋转。也就是,通过马达10的旋转,叶轮20绕上下延伸的中心轴Cx旋转。通过叶轮20旋转而产生的主气流S通过送风路60从排气口61排出。
<3.马达10的结构>
如图3所示,在叶轮20的下方配置有收纳于外壳40的马达10。马达10是所谓的内转子型的马达。马达10具备轴11、转子12以及定子13。
<3.1轴11的结构>
轴11是圆柱状。轴11属于转子12的一部分。轴11沿中心轴Cx配置。如图3所示,轴11贯通设于外壳40的后述的顶板部31的顶板孔311。在轴11的从顶板部31的上表面突出的端部固定有叶轮20。轴11可旋转地支撑于上轴承Br1及下轴承Br2。
上轴承Br1及下轴承Br2是球轴承。而且,轴11固定于上轴承Br1及下轴承Br2的内圈。固定采用粘接、压入等方案。上轴承Br1的外圈固定于外壳40的轴承保持部451。下轴承Br2的外圈固定于风机基座53。此外,上轴承Br1及下轴承Br2不限于球轴承。
<3.2转子12的结构>
转子12与轴11一起旋转。即,转子12绕上下延伸的中心轴Cx旋转。转子12具有磁铁121。磁铁121固定于轴11的外周面。此外,也可以将多个磁铁121沿周向排列,也可以使用单一的环状的磁铁121。在任一结构中,径向的外表面的磁极均N、S交替地配置。另外,磁铁121也可以是将混合了磁性体粉的树脂成形为环状并进行了磁化的结构。
<3.3定子13的结构>
定子13配置于转子12的径向外方。定子13与转子12在径向上对置。更详细来说,转子12在径向上配置于定子13的内侧。也就是,马达10是内转子型。
定子13具有定子铁芯131、绝缘子132以及线圈133。定子铁芯131是将电磁钢板沿轴向(图3中,上下方向)层叠的层叠体。此外,定子铁芯131不限于层叠电磁钢板的层叠体,例如,也可以是基于粉体的烧成、铸造等的单一的部件。
定子铁芯131具有环状的芯背134和多个齿135。多个齿135从芯背134的内周面朝向转子12的磁铁121向径向内侧延伸,形成为放射状。由此,多个齿135沿周向配置。隔着绝缘子132在各齿135的周围分别卷绕导线而构成线圈133。
即,定子13具有芯背134、从芯背134向径向内方延伸的齿135、以及通过隔着绝缘子132在齿135卷绕导线而形成的线圈133。
此外,马达10是无刷马达。无刷马达由分成供给时机不同的三个系統(以下设为三相)的电流驱动。通过在决定的时机向多个线圈133供给电流,线圈133和转子12的磁铁吸引或相斥,从而转子12旋转。马达10例如是能够以分速10万转以上的转速旋转的高旋转型的马达。
通常,对于马达10而言,线圈133的个数越少,越有利于高速旋转。而且,马达10通过三相的电流控制。因此,在马达10中,线圈133及配置线圈133的齿135的个数是三个。马达10是三相马达。三个齿135沿周向以等间隔配置。由此,转子12的旋转顺畅。
芯背134的曲面部分与外壳40的内表面接触。此时,也可以将曲面部分压入外壳40。此外,芯背134与外壳40的固定也可以是插入粘接等其它方法。
在线圈133连接有引线(未图示)。引线的一端与配置于风机罩50的下方的电路板Bd上的驱动电路(未图示)连接。由此,向线圈133供给电力。
<4.叶轮20的结构>
接下来,参照附图对叶轮20进行说明。叶轮20具有基底板21、多个动叶片22以及护罩23。叶轮20由工程塑料等树脂形成。此外,叶轮20也可以由铝合金等金属材料形成。
<4.1基底板21>
基底板21为圆盘状。基底板21在中央具有沿轴向贯通的贯通孔211。轴11的上端贯通贯通孔211。安装于轴11的固定部件111从轴向的上下夹着基底板21的贯通孔211的边缘部。固定部件111固定于轴11,基底板21固定于轴11。也就是,叶轮20固定于转子12。
<4.2动叶片22>
多个动叶片22沿周向排列地配置于基底板21的上表面210。在本实施方式中,多个动叶片22在基底板21的上表面210上以中心轴Cx为中心,沿周向以等间隔排列配置。多个动叶片22与基底板21形成为同一部件。此外,也可以是,将动叶片22设为与基底板21分体的部件,并使用粘接、压入、焊接等固定方法固定。基底板21与动叶片22的固定方法不限于此。能够广泛地采用能够将基底板21和动叶片22牢固地固定的固定方法。
<4.3护罩23>
护罩23与多个动叶片22各自的轴向的上端接触。护罩23随着朝向中心而向轴向上方延伸。如图3所示,护罩23是相对于中心轴Cx的倾斜角度随着朝向中心轴而变缓的曲面形状。沿轴向观察时,护罩23为环状。也就是,护罩23在径向的中央具有沿轴向贯通的吸入孔231。
护罩23与基底板21及动叶片22制造成同一部件。此外,也可以是,护罩23制造为与基底板21及多个动叶片22分体的部件,并固定于多个动叶片22各自的轴向的上端。护罩23与动叶片22的固定方法例如能够列举粘接、焊接等,但不限于此。能够广泛采用能够将护罩23和动叶片22牢固地固定的固定方法。
叶轮20以中心轴Cx为中心旋转,从而动叶片22以中心轴Cx为中心旋转,产生气流。此时,气流从护罩23的吸入孔231吸入。然后,在被动叶片22加速及加压后,从径向外缘的基底板21与护罩23之间向径向外侧吐出。
<5.扩散器30的结构>
扩散器30对流通于送风路60的主气流S进行整流。扩散器30配置于叶轮20的下方。扩散器30具有顶板部31和多个第一静叶片32。更详细来说,如图3~图5所示,扩散器30具有顶板部31、多个第一静叶片32、多个第二静叶片33以及扩散器筒部34。
<5.1顶板部31>
顶板部31为与中心轴Cx正交的圆盘状。即,顶板部31沿与中心轴Cx交叉的方向扩展。在顶板部31的径向的中央具有沿轴向贯通的顶板孔311。轴11及固定部件111的一部分贯通顶板孔311。此外,顶板孔311与固定部件111在径向上隔着间隙对置。也就是,轴11及固定部件111与顶板部31非接触,能够以中心轴Cx为中心旋转。
<5.2第一静叶片32>
多个第一静叶片32向顶板部31的下方延伸。另外,多个第一静叶片32沿周向排列。即,多个第一静叶片32向比顶板部31靠下方延伸,并且沿周向排列。此外,在本实施方式的送风装置A中,多个第一静叶片32沿周向以等间隔配置。如图4、图5所示,第一静叶片32具有随着朝向旋转方向前方而向径向内侧延伸的曲面。
在沿周向相邻的第一静叶片32彼此之间形成有连通扩散器30的径向外方和径向内方的第一流路321。此外,连通是指空气能够通过的状态。在以下的说明中也同样。即,在沿周向相邻的第一静叶片32之间形成有连通扩散器30的径向外方和径向内方的第一流路321。此外,在本实施方式中,第一静叶片32从顶板部31向下方延伸,但第一静叶片32也可以从顶板部31以外的部位向下方延伸。例如,也可以是,扩散器具有从顶板部向下方延伸的筒状的部位,在该筒状的部位的下端部配置有第一静叶片。
<5.3扩散器筒部34>
扩散器筒部34是沿中心轴Cx延伸的圆筒状。扩散器筒部34隔开间隙地配置于顶板部31的径向外方。在扩散器筒部34的径向内表面与第一静叶片32的径向外表面之间流通主气流S。也就是,扩散器筒部34的径向内表面与第一静叶片32之间为送风路60。
扩散器筒部34安装于风机罩50的径向内表面。更详细来说,扩散器筒部34安装于风机罩凹部501,该风机罩凹部501形成于风机罩50的径向内表面,并朝向径向外侧凹陷。风机罩凹部501的轴向上部形成于叶轮罩51,轴向下部形成于马达罩52。而且,安装于风机罩凹部501的扩散器筒部34的径向内表面与叶轮罩51的径向内表面顺滑地连续。另外,扩散器筒部34的径向内表面和马达罩52的径向内表面也顺畅地连续。由此,在送风路60内流通的主气流S难以紊乱。
<5.4第二静叶片33>
多个第二静叶片33配置于比顶板部31靠径向外方。即,扩散器30具有排列于比顶板部31靠径向外方的多个第二静叶片33。第二静叶片33配置于送风路60的内部。在扩散器30中,第二静叶片33从扩散器筒部34的径向内表面朝向径向内方延伸。而且,第二静叶片33的径向内端与第一静叶片32连结。第一静叶片32的沿轴向延伸的面和第二静叶片33的沿轴向延伸的面顺滑地连结。第二静叶片33发挥作为连结第一静叶片32和扩散器筒部34的连结肋的作用。
扩散器30具有第二静叶片33,从而能够提高送风效率。由此,能够增多引导至外壳连通部421的气流,能够提高外壳40内部的线圈133的冷却效率。
在用于本实施方式的送风装置A的扩散器30中,第二静叶片33与第一静叶片32及扩散器筒部34形成为同一部件。然而,不限于此。例如,第二静叶片33也可以仅与第一静叶片32形成为同一部件,也可以仅与扩散器筒部34形成为同一部件。另外,也可以是,将第二静叶片33形成为与其它部件分体的部件,之后通过粘接、熔敷、焊接等固定方法固定。
如上所述,在送风装置A中,当叶轮20旋转时,在扩散器筒部34的径向内表面与第一静叶片32的径向外表面的间隙的送风路60流通主气流S。第二静叶片33配置于送风路60的内部,流通于送风路60的主气流S被第二静叶片33整流。另外,流通于送风路60的主气流S的一部分通过第一流路321被引导至扩散器30的径向的内方。
<6.外壳40的结构>
图6是送风装置A的用与中心轴Cx正交的面切断后的剖视立体图。图7是外壳40的立体图。外壳40例如由金属形成。外壳40的一部分配置于扩散器30的下方。外壳40配置于马达10的径向外方。即,外壳40的至少一部分配置于扩散器30的下方。外壳40包围转子12及定子13的径向外方。外壳40具有外壳筒部41、第一壁部42、第二壁部43、内方突出部44、轴承保持部451以及多个肋452。
<6.1外壳筒部41>
外壳筒部41是以中心轴Cx为中心的圆筒状。如图3等所示,外壳筒部41配置于比第一静叶片32靠轴向下方。即,外壳40的至少一部分配置于比第一静叶片32靠下方。在外壳筒部41的径向的内表面固定有定子铁芯131。定子铁芯131和外壳筒部41的径向的内表面通过压入固定。
然而,定子铁芯131与外壳筒部41的固定方法不限于此,能够广泛采用粘接、焊接、螺纹固定等能够将定子铁芯131牢固地固定于外壳筒部41的方法。外壳筒部41的径向外表面在与马达罩52的径向内表面之间具有间隙。外壳筒部41的径向外表面与马达罩52的内表面的径向的间隙是送风路60。外壳筒部41经由沿径向延伸的支撑臂54固定于马达罩52的内部。此外,支撑臂54沿周向具有恒定的宽度,且沿周向以等间隔配置。
<6.2第一壁部42>
第一壁部42配置于外壳筒部41的轴向上端部。在外壳40中,第一壁部42一体形成于外壳筒部41的轴向上端部。第一壁部42配置于比第一静叶片32的径向内端靠径向内方。第一壁部42沿周向扩展。即,第一壁部42配置于比第一静叶片32的径向内端靠径向内方,且沿周向扩展。
第一壁部42为将圆筒沿周向切断的弓状。外壳40具备三个第一壁部42,且沿周向隔开间隙地排列。沿周向相邻的第一壁部42彼此的周向的间隙是外壳连通部421。外壳40具有三个外壳连通部421。即,外壳连通部421将第一壁部42的径向外方和内方可通气地相连。外壳连通部421沿周向以等间隔配置。
外壳连通部421的数量不限于三个,也可以是三个以上。在送风装置A中,第一静叶片32的数量比外壳连通部421多。即,外壳40具有多个外壳连通部421。多个外壳连通部421沿周向以等间隔配置。第一静叶片32的数量为外壳连通部421的数量以上。由此,能够将通过第一流路321的气流高效地引导至线圈133。由此,能够高效地冷却线圈133。
此外,外壳连通部421的数量比第一静叶片32的数量少,但不限于此,也可以是相同的数量,外壳连通部421的数量也可以比第一静叶片32的数量多。
外壳连通部421连通第一壁部42的径向外方和内方。也就是,流通于第一壁部42的径向外方的气流经由外壳连通部421流入外壳40的径向内方。由此,能够使沿着第一壁部42流通的气流从外壳连通部421流到外壳40的内部。也就是,能够使气流高效地流到外壳40的内部,能够抑制送风装置A的送风效率的降低,并且能够冷却配置于外壳40的内部的转子12及定子13。
外壳连通部421形成于使流入的气流直接吹到定子13的线圈133的位置。例如,外壳连通部421配置为,沿轴向观察,与线圈133的至少一部分在径向上对置。即,线圈133的至少一部分与外壳连通部421在径向上对置。
另外,外壳连通部421也可以在流通于第二流路411的气流的流向上形成于比线圈133靠上游侧。由此,能够将流通于第二流路411而具有朝向周向的方向的成分的气流有效地吹到线圈133,能够提高马达10的冷却效率。而且,外壳连通部421也可以与线圈133的一部分在径向上对置,并且配置于比线圈133靠气流流通的方向的上游侧。
此外,第一壁部42不限于弓状,也可以是平板状,也可以是沿周向组合多个平板的形状。另外,第一壁部42也可以是圆筒状。在该情况下,外壳连通部421也可以是连通第一壁部42的径向外方和径向内方的贯通孔。
<6.3第二壁部43>
第二壁部43从外壳筒部41的轴向上表面向轴向上方延伸。第二壁部43配置于比第一静叶片32的径向内端靠径向外方,并沿周向扩展。第二壁部43是将圆筒沿周向切断的弓状。第二壁部43配置于外壳40,但不限于此,例如,也可以配置于马达罩52、扩散器30等外壳40以外的部件。另外,第二壁部43也可以形成为与其它部件分体的部件。即,送风装置A还具有配置于比第一静叶片32的径向内端靠径向外方,且沿周向扩展的第二壁部43。
通过具备第二壁部43,能够抑制流通于第一壁部42与第二壁部43之间的气流向径向外方流动。由此,能够使流通于第一壁部42与第二壁部43之间流动的气流的大部分流入外壳连通部421,能够高效地冷却转子12及定子13。
第一壁部42的周向长度和第二壁部43的周向长度分别比第一壁部42与第二壁部43的径向间隙长。由此,能够抑制送风装置A的外径变大,并且高效地冷却转子12及定子13。
在第一壁部42及第二壁部43之间形成有沿周向延伸的第二流路411。第二流路411形成于外壳筒部41的轴向的上表面。气流流通于第二流路411。即,在第一壁部42与第二壁部43之间形成有供气流沿周向流通的第二流路411。因为气流沿着第二流路411流通,所以能够高效地冷却转子12及定子13。
第二流路411是随着朝向叶轮20的旋转方向前方而向下方扩展的形状。第二流路411的下游侧的体积变大,因此,即使气流从旋转方向后方侧的第一流路321流入,第二流路411内的压力也难以上升。由此,气流难以发生向径向外方流动、或者不易从第一流路321流通的情况,能够使流量增加,能够提高冷却效率。
<6.4内方突出部44>
内方突出部44配置于外壳筒部41的轴向上表面。内方突出部44配置于从第二壁部43的径向内表面靠径向内方,且向径向内方延伸。即,送风装置A还具有从第二壁部43的径向内表面向径向内方延伸的内方突出部44。也就是,内方突出部44配置于比第二壁部43的径向内表面靠径向内方。如图6所示,内方突出部44向第二流路411内突出。内方突出部44的径向内端在周向上配置于比外壳连通部421的叶轮20的旋转方向后方端靠旋转方向前方侧。
内方突出部44与第二壁部43由同一部件形成。而且,内方突出部44与第二壁部43的径向内表面顺滑地连续。由此,沿着第二壁部43流通的气流难以在第二壁部43与内方突出部44的边界紊乱。流通于第二流路411的气流被内方突出部44向径向内方引导。也就是,流通于第二流路411的气流被内方突出部44向径向内方的外壳连通部421引导。由此,被内方突出部44引导的气流通过外壳连通部421而从外壳40的径向外方流入径向内方。
也就是,内方突出部44将流通于第二流路411的气流引导至外壳连通部421。由此,能够使更多的气流从外壳连通部421流入外壳40的内部,能够高效地冷却转子12及定子13。另外,通过将内方突出部44与第二壁部43形成为同一部件,能够抑制送风装置A的部件个数变多,因此,送风装置A的装配效率提高。
此外,内方突出部44也可以由与第二壁部43分体的部件形成。而且,也可以由与外壳40分体的部件形成。
<6.5轴承保持部451及肋452>
轴承保持部451是沿着中心轴Cx延伸的圆筒状。轴承保持部451的中心线与中心轴Cx重叠。另外,在沿轴向观察时,配置于比外壳筒部41靠径向内方。即,外壳40具有配置于比第一壁部42靠径向内方的筒状的轴承保持部451。
多个肋452从第一壁部42向靠近中心轴Cx的方向延伸。多个肋452沿周向排列配置。在外壳40中,多个肋452沿周向以等间隔配置。轴承保持部451和第一壁部42经由多个肋452连结。即,第一壁部42和轴承保持部451经由从第一壁部42向靠近中心轴Cx的方向延伸的肋452连结。由此,能够使外壳40轻量化。另外,经由肋452连结轴承保持部451和第一壁部42,因此能够通过第一壁部42提高轴承保持部451的刚性。
轴承保持部451配置于比第一壁部42的轴向上表面靠轴向上方。如果进一步说明,则轴承保持部451配置于比外壳连通部421靠上方。而且,肋452随着靠近中心轴Cx而向轴向上方延伸。由此,轴承保持部451与从外壳连通部421流入的气流难以干涉。因此,能够提高冷却效率。另外,能够抑制送风装置A的送风效率降低。
在轴承保持部451的径向内表面固定有上轴承Br1的外圈。上轴承Br1的外圈的固定例如能够列举压入,但不限于此。能够广泛采用粘接、焊接等能够将上轴承Br1的外圈牢固地固定于轴承保持部451的径向内表面的固定方法。
<7.风机罩50>
接下来,对风机罩50进行说明。风机罩50具备叶轮罩51、马达罩52以及风机基座53。
<7.1叶轮罩51>
叶轮罩51为向轴向上方鼓出的拱顶状。在叶轮罩51的内部配置有叶轮20。叶轮罩51在轴向的上端具备沿轴向贯通的吸气口511。另外,吸气口511具有喇叭口512和流入管部513。喇叭口512是朝向径向内侧且朝向下方的曲面。喇叭口512的直径随着从上方朝向下方而顺滑地缩小。而且,流入管部513为沿着中心轴Cx延伸的圆环状,且与喇叭口512的内端部连结。由此,在叶轮20旋转时,从吸气口511顺滑地吸入空气。仅此便能提高送风装置A的送风效率。
在本实施方式的送风装置A中,叶轮罩51固定于马达罩52。作为固定方法,能够广泛采用能够抑制轴向及周向的移动的固定方法。
<7.2马达罩52>
马达罩52是以截面圆形沿轴向延伸的筒状。马达罩52配置于外壳40的径向外侧。在本实施方式中,马达罩52隔开间隙地配置于外壳40的径向外侧。马达罩52与外壳40的径向的间隙是送风路60。此外,在本实施方式中,外壳40和马达罩52由同一部件形成,但也可以是在由分体部件形成后通过装配而一体化的结构。
<7.3风机基座53>
风机基座53在轴向上配置于比马达罩52靠下方。风机基座53与马达罩52连结。此外,风机基座53与马达罩52的连结通过螺纹固定来进行,但不限于此。也可以通过粘接、焊接等连结。能够广泛地采用能够将马达罩52和风机基座53牢固地连结的连结方法。
风机基座53在径向中央具有向轴向下方凹陷的下轴承安装部531。下轴承安装部531是固定下轴承Br2的凹部。详细来说,在下轴承安装部531的径向内表面固定有下轴承Br2的外圈(未图示)。而且,轴11插入下轴承Br2的内圈(未图示),并且轴11固定于内圈。由此,轴11可旋转地支撑于下轴承Br2。
<8.电路板Bd等>
如图3所示,在风机罩50的轴向下方配置有电路板Bd。电路板Bd例如安装有向线圈133供给电力的驱动电路(未图示)。另外,也有时安装有除此之外的电路,例如检测转子12的位置的位置检测元件(未图示)。
送风装置A具有以上示出的结构。
<9.送风装置A的动作>
在送风装置A中,通过电力供给,马达10的转子12旋转。由此,在叶轮罩51的内部,叶轮20旋转,从吸气口511吸入空气。吸入到叶轮罩51的内部的空气在相邻的动叶片22间流通,被旋转的叶轮20朝向径向外方及下方加速。朝向径向外侧且下方进行了加速的空气向比叶轮20靠下方吹出。吹出到比叶轮20靠下方的空气流入扩散器筒部34的径向内表面与第一静叶片32的径向的间隙的送风路60。流入到送风路60的气流作为主气流S一边沿叶轮20的旋转方向回转,一边向轴向下方流动。
在扩散器筒部34的径向内表面与第一静叶片32的间隙的送风路60配置有第二静叶片33。在通过形成于扩散器30的送风路60时,主气流S被第二静叶片33整流。第二静叶片33的径向内端与第一静叶片32连结。因此,沿着第二静叶片33流动的主气流S的一部分被第二静叶片33引导而沿着第一静叶片32流动。
在沿周向相邻的第一静叶片32彼此的周向间形成有从扩散器30的径向外方连通到内方的第一流路321。因此,从第二静叶片33引导至第一静叶片32的气流被第一静叶片32引导至第一流路321,朝向扩散器30的径向内方流动。
在比第一静叶片32靠径向内方配置有外壳40的第一壁部42。第一壁部42为沿周向延伸的弓状。通过第一流路321流到径向内方的气流沿着第一壁部42,并且朝向轴向下方流动。
第一壁部42配置于外壳筒部41的轴向上端部。因此,沿着第一壁部42,并且朝向轴向下方流动的气流与外壳筒部41的轴向上表面接触。在外壳筒部41的轴向上表面形成有被第一壁部42及第二壁部43夹着并沿周向延伸的第二流路411,与外壳筒部41进行了接触的气流沿着第二流路411流动。
在外壳筒部41的轴向上表面的径向外缘形成有第二壁部43,因此沿着第二流路411流动的气流难以向径向外方流出。另外,第二壁部43配置于比第一静叶片32的径向内端靠径向外方。因此,通过第一流路321且与第一壁部42不接触而与外壳筒部41的上表面接触的气流也在比第二壁部43靠径向内方流动。由此,能够抑制从第一流路321直接被引导至第二流路411的气流向径向外方流出。
沿着第二流路411流动的气流由于内方突出部44而将流向向径向内方弯曲。内方突出部44的径向的内端在周向上配置于比外壳连通部421的叶轮20的旋转方向后方端靠旋转方向前方侧。因此,通过内方突出部44而弯曲的气流被引导至外壳连通部421。气流经由外壳连通部421从第一壁部42的径向外方流入径向内方,并吹到马达10的线圈133。由此,线圈133被气流冷却。
对线圈133进行了冷却的气流在轴向下游回到送风路60。由此,对线圈133进行了冷却的气流也被用作送风装置A的送风量的一部分。
如上所示,在本实施方式的送风装置A中,使通过叶轮20产生的主气流S的一部分流入马达10的内部,直接进行冷却,因此冷却效率高。另外,流入到马达10的内部并对马达10进行了冷却的气流在轴向下游回到送风路60,因此能够抑制主气流S的浪费。也就是,在本实施方式的送风装置A中,能够抑制送风效率的降低,并且对马达10进行冷却。进而能够抑制送风装置A的送风效率的降低。
<10.1第一变形例>
图8是表示变形例的外壳40a的俯视图。就图8所示的外壳40a而言,除了外壳连通部421的数量不同以外,其它是与图6所示的外壳40相同的结构。因此,在图8所示的外壳40a中,对与图6所示的外壳40实质上相同的部分标注相同的符号,并且省略相同的部分的详细的说明。
外壳40a具有外壳连通部421a。外壳连通部421a的数量是六个。也就是,外壳40a具有线圈133的数量的两倍的外壳连通部421a。即,外壳40a具备多个外壳连通部421a。多个外壳连通部421a的数量构成为线圈133的数量的整数倍,从而来自单一或多个外壳连通部421a的气流流入各线圈133,因此,能够高效地冷却线圈133。
而且,外壳连通部421a与各线圈133分别对应地配置。在图8所示的外壳40a的情况下,关于线圈133,外壳连通部421a的数量是两个。而且,与各线圈133对应的外壳连通部421a中的一方与线圈133在径向上对置,另一方与线圈133在径向上不对置。
通过这样构成,从与线圈133在径向上不对置的外壳连通部421a流入的气流在沿周向相邻的线圈133之间沿轴向流动。由此,也能够进行转子12的冷却。
另外,气流也直接吹到线圈133的下部,因此能够有效地冷却整个线圈133。而且,气流流入与线圈133在径向上不对置的部分,因此,也就是,能够进行整个马达10的冷却,能够提高马达10的效率。
此外,就本实施方式的外壳40a而言,相对于一个线圈133,外壳连通部421a的数量是两个,但不限于此。相对于一个线圈133,也可以具有三个以上的外壳连通部421a。在该情况下,外壳40a将与线圈133在径向上对置的外壳连通部421a和与线圈133在径向上不对置的外壳连通部421a分别至少具备一个。
<10.2第二变形例>
图9是表示变形例的外壳40b的俯视图。图9所示的外壳40b除了具有外壳盖部46以外,其它是与图6所示的外壳40相同的结构。因此,在图9所示的外壳40b中,对与图6所示的外壳40实质上相同的部分标注相同的符号,并且省略相同的部分的详细的说明。
如图9所示,外壳40b具有外壳盖部46。外壳盖部46沿与中心轴Cx交叉的方向扩展,且连接第一壁部42和轴承保持部451。即,外壳40b具有沿与中心轴Cx交叉的方向扩展且连接第一壁部42和轴承保持部451的外壳盖部46。通过具有外壳盖部46,可抑制从外壳连通部421流入到外壳筒部41的内部的气流在肋452之间向轴向上方倒流。由此,能够提高基于气流的冷却效率。另外,能够抑制送风装置A的送风效率下降。
此外,优选的是,外壳盖部46是将肋452的轴向下端部封闭的结构。通过这样构成,能够更有效地抑制气流向轴向上方的倒流。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但只要在本发明的主旨的范围内,实施方式就能够进行各种变形。
产业上的可利用性
根据本发明,能够用于送风装置及具备该送风装置的吸尘器。

Claims (15)

1.一种送风装置,其特征在于,具备:
转子,其绕上下延伸的中心轴旋转;
定子,其与上述转子在径向上对置;
叶轮,其固定于上述转子;
扩散器,其配置于上述叶轮的下方;以及
外壳,其至少一部分配置于上述扩散器的下方,并包围上述转子及上述定子的径向外方,
上述扩散器具有:
顶板部,其沿与上述中心轴交叉的方向扩展;以及
多个第一静叶片,其向比上述顶板部靠下方延伸,并且沿周向排列,
在沿周向相邻的上述第一静叶片之间形成有连通上述扩散器的径向外方和径向内方的第一流路,
上述外壳的至少一部分配置于比上述第一静叶片靠下方,
上述外壳具有:
第一壁部,其配置于比上述第一静叶片的径向内端靠径向内方,且沿周向扩展;以及
外壳连通部,其将上述第一壁部的径向外方和内方能够通气地相连。
2.根据权利要求1所述的送风装置,其特征在于,
还具有第二壁部,该第二壁部配置于比上述第一静叶片的径向内端靠径向外方,且沿周向扩展。
3.根据权利要求2所述的送风装置,其特征在于,
上述第一壁部的周向长度和上述第二壁部的周向长度分别比上述第一壁部与上述第二壁部的径向间隙更长。
4.根据权利要求2或3所述的送风装置,其特征在于,
在上述第一壁部与上述第二壁部之间形成有供气流沿周向流动的第二流路。
5.根据权利要求4所述的送风装置,其特征在于,
上述第二流路随着朝向上述叶轮的旋转方向前方而向下方扩展。
6.根据权利要求2~5中任一项所述的送风装置,其特征在于,
还具备内方突出部,该内方突出部从上述第二壁部的径向内表面向径向内方延伸,
上述内方突出部的径向内端在周向上配置于比上述外壳连通部的上述叶轮的旋转方向后方端靠上述旋转方向前方侧。
7.根据权利要求6所述的送风装置,其特征在于,
上述内方突出部与上述第二壁部由同一部件形成。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的送风装置,其特征在于,
上述定子具有:
芯背;
齿,其从上述芯背向径向内方延伸;以及
线圈,其通过隔着绝缘子在上述齿卷绕导线而形成,
上述线圈的至少一部分与上述外壳连通部在径向上对置。
9.根据权利要求8所述的送风装置,其特征在于,
上述外壳具有多个上述外壳连通部,
多个上述外壳连通部沿周向以等间隔配置,
上述第一静叶片的数量为上述外壳连通部的数量以上。
10.根据权利要求8所述的送风装置,其特征在于,
上述外壳具有多个上述外壳连通部,
多个上述外壳连通部的数量是上述线圈的数量的整数倍。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的送风装置,其特征在于,
上述外壳具有配置于比上述第一壁部靠径向内方的筒状的轴承保持部,
上述第一壁部和上述轴承保持部经由从上述第一壁部向靠近上述中心轴的方向延伸的肋连结。
12.根据权利要求11所述的送风装置,其特征在于,
上述肋随着靠近上述中心轴而向轴向上方延伸。
13.根据权利要求11或12所述的送风装置,其特征在于,
上述外壳具有外壳盖部,该外壳盖部沿与上述中心轴交叉的方向扩展,且连接上述第一壁部和上述轴承保持部。
14.根据权利要求1~13中任一项所述的送风装置,其特征在于,
上述扩散器具有排列于比上述顶板部靠径向外方的多个第二静叶片。
15.一种吸尘器,其特征在于,
具有权利要求1~14中任一项所述的送风装置。
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