CN1288823C - 旁通排放马达组件 - Google Patents

Abstract

一种具有改进的噪音降低的旁通排放马达组件，其包括一个具有旋转轴的马达。一个工作空气风扇组件和一个冷却风扇由所述轴转动。一个冷却风扇壳体联接到马达组件并局部封闭冷却风扇。冷却风扇壳体具有至少一个径向空气入口，用于径向地接收由冷却风扇抽入壳体中的冷却空气。

Description

旁通排放马达组件

技术领域

本发明涉及例如旁通真空马达的电机领域，其中设有用于工作空气和马达冷却空气的独立源。在这种组件中，通常设置一个风扇系统以移动工作空气，而另一个风扇系统使周围空气通过马达以冷却马达绕组。特别是，本发明涉及具有消声器的马达冷却风扇壳体，该消声器提供了冷却空气的径向流入，以便大大降低马达冷却风扇所产生的噪音量。

背景技术

旁通真空马达是众所周知的。例如，湿真空组件是已知的，其中工作空气用从表面抽取的水带入。由于工作空气夹带异物，例如水和灰尘，所以设置一个单独的风扇用于在马达上方产生空气流以冷却马达。如果不冷却马达，那么马达的寿命就会大大降低。

至于所有的真空马达，与其相关的工作噪音级总是被关注的问题。这种噪音通常是由风扇顶端经过风扇中的固定元件和相邻结构引起的。不仅所产生的噪音引起听觉上的反感，而且它也代表着能量的浪费。因此，需要降低真空马达中的噪音量。

以前，已知的是将马达保持在一个壳体中，该壳体与用于抽入工作空气的风扇组件隔开。保持在马达壳体上的通常是一个马达冷却风扇壳体，其容纳一个用于抽吸冷却空气通过马达的风扇。在降低冷却风扇噪音方面的一个改进例见美国专利4,684,835，其被用作参考文献。在前述专利中，空气通过马达冷却风扇轴向地抽入通过马达冷却风扇壳体。该专利中的发明点是相对于冷却风扇的空气入口的径向和锥形构造。尽管这已经被证明相对于现有技术是一种改进，但是空气仍是轴向地抽入，而且噪音易于从冷却风扇和周围壳体发出。

因此，在现有技术中对于马达冷却风扇壳体具有一种需要，其中空气入口容许具有减小的紊流、波动、空气涡动和噪音的空气流进入马达。

发明内容

根据前述，因此本发明的一个方面是提供一种具有径向空气入口的马达冷却风扇壳体，所述入口位于马达冷却风扇的上方。

本发明的另一个方面是提供一种马达冷却风扇壳体，如上所述，其中冷却风扇壳体包括一消声器，其设置在冷却风扇上方的一平面中并将周围空气径向地抽入到冷却风扇上方的区域中，而且然后将聚集的空气沿轴向抽入。

本发明的又一方面是，如上所述，其中消声器包括从一顶板延伸的若干叶片，以在相邻叶片之间形成径向空气入口。

如上所述，本发明的又一方面是构造叶片的形状，以便各叶片具有一外径部和一内径部，所述外径部与顶板的外周边同心地对齐，所述内径部从外径部向顶板的中心延伸。

如上所述，本发明的又一方面是提供一个单体的消声器，以便可以适用于现有的冷却风扇马达壳体，或者提供一个与冷却风扇马达壳体成一体的消声器。

如上所述，本发明的又一方面是提供一个具有基本上与顶板平行的风扇板的消声器，而且其中若干外周壁将风扇板连接到顶板，而且一个曲壁从相应的外周壁向内延伸。

如上所述，本发明的另一方面是，其中每个曲壁从相应的外周壁向内延伸，以使径向空气入口与居中设置在风扇板和顶板之间的流通孔相连。

本发明的又一方面是，如上所述，其中风扇板具有若干与流通孔相连的凹口，并且其中各凹口位于相邻的曲壁之间。

根据本发明，提供了一种旁通排放马达组件，其包括：一具有可旋转轴的马达组件；一由所述轴转动的工作空气风扇组件；一由所述轴转动的冷却风扇；和一联接到所述马达组件并部分地封闭所述冷却风扇的冷却风扇壳体，所述冷却风扇壳体具有至少一个径向空气入口，其用于径向地接收由所述冷却风扇抽入所述壳体中的冷却空气。

本发明的这些和其它目的及优点从下面的描述可以变得明显，并可通过此后所述的和权利要求书所要求的改进得以实现。

附图说明

为了彻底地理解本发明的目的、技术和结构，应该对下面的详细描述和附图进行说明，其中：

图1是以局部剖视示出的一个旁通排放马达的正视图；

图2是可用于一个冷却风扇壳体的单体的消声器的侧视图；

图3是图2中所示消声器的透视图，局部被剖开；

图4是图2中所示消声器的底视平面图，局部被剖开；

图5是具有一个一体消声器的马达冷却风扇壳体的俯视透视图；

图6是图5中所示马达冷却风扇壳体的透视图。

具体实施方式

现在参照图1至4，可以看到一旁通排放马达(bypass discharge motor)组件通常被标以标记10。该组件10包括一个通常被标以标记12的工作空气风扇组件。组件12相对于马达壳体14轴向设置，该壳体包括使轴18旋转的马达16，这在现有技术中是众所周知的。通常被标以标记20的一冷却风扇壳体连接到与工作空气风扇组件12相对的马达壳体14上。组件12包括工作空气风扇22，如果需要的话还可包括固定风扇24。风扇22和24被罩26封闭，该罩提供一空气入口28。依靠马达16供能，轴18就转动工作空气风扇22并通过空气入口28将工作空气抽入。然后工作空气通过用在适当设备中的排气组件30由风扇22排出。

冷却风扇壳体20可固定地连接到马达壳体14并封闭冷却风扇32。如现有技术中的描述，冷却风扇壳体32具有若干轴向孔34，用于经过冷却风扇壳体20将空气抽入马达壳体14。这些轴向孔全位于冷却风扇32的周边之内。壳体20具有一内置的环形通道36。壳体14和20包括若干流出孔36，以便使冷却空气经过马达的绕组后排出。

从图2至4中可以最佳地看到，通常被标以标记40的一径向流入式冷却风扇壳体的适配器连接到马达冷却风扇壳体20。适配器40可以通过摩擦配合或机械固定件，如螺钉、夹子或它们的功能等效件固定到风扇壳体20。适配器40包括消声器42，其位于冷却风扇壳体20的平面的上方。该消声器包括一个具有外周边46的顶板44和背对冷却风扇32的暴露表面48。顶板44还提供朝向冷却风扇32的内表面50。风扇板54从消声器42延伸，其中风扇板基本与所述顶板44平行。向下延伸并基本垂直于所述风扇板54的是侧壁56。若干摩擦肋58可以设置在侧壁56的外或内表面上，其用于将适配器连接到风扇壳体20。实际上，如图1所示，侧壁56可以容纳在环形通道36中。

消声器42包括若干均匀设置的径向空气入口，其通常被标以标记60。各径向空气入口60径向设置在消声器42周围，以便先将冷却空气沿径向吸入冷却风扇壳体，然后再使空气改变方向沿轴向通过壳体。端口60形成在顶板44和风扇板54之间，在它们之间已经设置了若干从外周边46曲线地向内延伸的叶片62。各叶片62包括一与外周边46同心地对齐的外径部64。最好是，外径部64与顶板44的外周边配合，但外径部64可以具有比顶板小的直径。在任何一种情况中，各外径部64延伸到一内导向部分66中，导向部分66从外周边46朝向顶板44的中央向内延伸。内导向部分66在到达顶板44的中央之前终止，以便形成中央室68。应当理解部分64和66的位置和弯曲率可以被调节以使经过壳体的气流最大，同时还使冷却风扇32产生的噪音量最小。由于各外径部具有在板44和54之间延伸的一倾斜边缘70，端口60进一步被限定。一端口边缘72从外周边朝向顶板的中央垂直地向内延伸。

在使用中，适配器40可以安装到冷却风扇壳体20上，利用位于这两个件之间的简单摩擦配合实现上述安装。可以知道风扇板54用于保证消声器42被保持在冷却风扇32上方的一个平面中。当冷却风扇32转动时，空气经过端口60被抽入并通过叶片62被导入中央室68。当空气聚集并在中央室68内旋转时，然后其通过冷却风扇32被轴向地抽入并排放到马达绕组上，所述绕组是马达16内的主要发热元件。冷却空气带走绕组所产生的热量并通过孔36排出。已经发现适配器40及其相关结构将现有技术的冷却风扇所产生的噪音量降低了2dB。这是本领域中的一大改进。适配器40尤其适用于改进本领域中现有的马达组件。

现在参照图5和6，可以看到一径向流入式冷却风扇的壳体通常被标以标记100。壳体100与适配器的不同之处在于径向入口和相关的消声器部件与冷却风扇壳体是一体的。壳体100包括一消声器，通常被标以标记102。从消声器102向下延伸的是一风扇室壁104，一室106从该壁延伸，一侧壁108进一步从该室突伸。在相对的端部处，一对刷的固定件110从室106延伸，其固定一对用在马达运行中的碳刷。

消声器102包括一顶板112，其具有一间断地向下延伸的外周壁114。顶板112提供了一背对冷却风扇32的暴露表面116。与暴露表面相对的是一内表面118，这从图6中可以看到。

径向设置在消声器102周围的是若干通常被标以标记120的径向空气入口。和消声器42操作中描述的相同，冷却风扇32的转动首先将空气径向抽入，然后收集在消声器102中，以用于通过冷却风扇使其轴向运动。顶板112可以设置一中央孔122，如果需要，其用于容许轴18的安装。此时，由孔122引起的任何噪音降低和气流的优点被认为是不重要的。

消声器102包括一系列外曲壁124，其从顶板112延伸到风扇板126。风扇板126基本上与顶板112平行。而且风扇板126从室壁104基本上垂直地延伸。可以知道的是各外曲壁124从相应的外周壁114朝向顶板的中央径向向内延伸。端口边缘128从各外周壁114基本朝向顶板112的中央垂直地向内延伸。在端口边缘128处朝向各外周壁114的是内曲壁130，其实际上是相邻外曲壁的相对的表面。内曲壁130在径向空气入口120处的风扇板和顶板之间延伸。在外周壁114处，各内曲壁130提供了一倾斜边缘134，该边缘在顶板和风扇板之间延伸。

如图6中最好地示出，曲壁124、130基本沿内表面118朝向顶板的中心延伸。因此，径向空气入口120延伸到壳体100的内部到一开口，其通常被标以标记136。风扇板126设有若干凹口138，在该实施例中凹口具有一定的形状并被相面对的外和内曲壁124、130限定。本领域的技术人员将认识到凹口138可以设置成便于冷却空气流动和降低冷却风扇所产生噪音的任何形状。内曲壁130和外曲壁124在曲壁到达顶板112的中心之前在指状件140处汇集。指状件140的端部终止在一个预定的同心区域以便形成一个空气收集室142。在该例中，冷却风扇设置在风扇板126的下方。因此，空气先从入口120抽入，然后在空气收集室142附近被转换成轴向。尽管在优选实施例中，风扇设置在风扇板下方，但应当理解壳体可以构造成，以便冷却风扇的叶片可以延伸到空气收集室中以进一步改善空气流动特性。

对于这两个实施例，一体的壳体或者单体构造的适配器结构，结实的顶板提供了对声音的自然屏障，而径向空气入口将声音减弱到侧面，因此噪音易于分散并被消除。在一体的实施例中，检测表明与现有技术的结构相比噪音整体降低4.0dB(A)。被理论证明通过在相对冷却风扇的外周边径向的一位置中设置空气入口，由风扇产生的噪音被反射回马达壳体。因此，通过在远离冷却风扇的轴向和柱状锥体的一位置处设置空气入口，噪音被包含在马达壳体中，而流入锥体的空气然后被轴向地改变方向。换句话说，本发明提供了径向空气入口点，其远离冷却风扇的正常轴向气流。应当认识到通过引导径向空气流入使其成为冷却风扇的轴向气流，可以实现显著的噪音降低。已经发现通过构造叶片的位置和形状，气流不会受到不利的影响。

因此，可以看到通过上面的结构和方法已经实现了本发明的目的。而根据专利法，只有最佳和优选实施例被进行了详细描述，可以理解本发明不限于此。因此，为了理解本发明真正的范围和广度，应该参考下面的权利要求。

Claims (7)

1.一种旁通排放马达组件，其包括：

一具有可旋转轴的马达组件；

一由所述轴转动的工作空气风扇组件；

一由所述轴转动的冷却风扇；和

一联接到所述马达组件并部分地封闭所述冷却风扇的冷却风扇壳体，所述冷却风扇壳体具有至少一个径向空气入口，其用于径向地接收由所述冷却风扇抽入所述壳体中的冷却空气。

2.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述冷却风扇壳体包括固定到所述壳体的一单体的消声器，所述单体的消声器具有多个所述径向空气入口。

3.根据权利要求2所述的组件，其特征在于，所述消声器包括：

一顶板；和

多个从所述顶板向下延伸的叶片，每个所述叶片具有一外径部和一内径部，所述外径部与所述顶板的外周对齐，所述内径部从所述顶板的外周向所述顶板的中心延伸，其中，所述顶板、多个所述叶片和所述冷却风扇壳体形成多个所述径向空气入口。

4.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，其还包括：

一与所述冷却风扇壳体成一体的消声器，所述消声器具有多个所述径向空气入口；和

一对从所述冷却风扇壳体延伸的相面对的刷固定器。

5.根据权利要求4所述的组件，其特征在于，所述消声器包括：

一顶板；

一风扇室壁；

多个外周壁，其将所述顶板的至少多个部分连接到所述风扇室壁；

一平行于所述顶板的风扇板；和

多个将所述风扇板连接到所述顶板的外曲壁，每个所述外曲壁从所述外周壁中的相应一个延伸，其中每个外曲壁从所述相应的外周壁向内延伸；

其中，每个所述径向空气入口由所述顶板、所述风扇板和一个所述外周壁形成。

6.根据权利要求5所述的组件，其特征在于，所述风扇板具有一贯穿的流通孔，其与所述冷却风扇同心地对齐，以便所述冷却风扇的旋转通过所述流体孔经所述径向空气入口将冷却空气抽入并将冷却空气排放到马达组件上；

并且所述风扇板具有多个凹口，它们与所述流通孔相邻，每个所述凹口位于相邻的曲壁之间。

7.根据权利要求5所述的组件，其特征在于：所述风扇板设置在所述顶板之下，所述冷却风扇设置在所述风扇板之下。

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