CN1975181A - 用于真空吸尘器的风扇组件 - Google Patents

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Abstract

一种用于真空吸尘器的风扇组件，包括：电机；叶轮，所述叶轮可旋转地连接于电机，并且所述叶轮具有多个叶轮叶片；和扩散器，所述扩散器具有多个沿叶轮外圆周布置的扩散器叶片。多个扩散器叶片包括第一和第二部分，从邻近于叶轮的外圆周的第一部分的一角度延伸。

Description

用于真空吸尘器的风扇组件
技术领域
本发明涉及一种真空吸尘器。更具体地说，本发明涉及一种用于真空吸尘器的风扇组件。
背景技术
通常，真空吸尘器产生吸力，所述吸力将灰尘与外界空气一起吸入，然后使用灰尘收集装置将灰尘从空气中分离并收集。图1显示了现有技术的真空吸尘器的实例。参照图1，真空吸尘器1包括吸入刷2，延伸管组件3，和吸尘器主体4。吸入刷2在下侧具有吸入部分(未显示)，所述吸入部分从正被清洁的表面吸入灰尘。延伸管组件3将吸入刷2与吸尘器主体4相互连接并形成用于通过吸入刷2吸入的灰尘的通道。吸尘器主体4包括灰尘收集装置6和风扇组件7。灰尘收集装置6从吸入空气中分离并收集灰尘。灰尘袋或旋风式灰尘收集器可用作灰尘收集装置6。风扇组件7产生用于吸入空气的吸力。
风扇组件7包括电机9，叶轮(未显示)，和扩散器8。叶轮连接于电机9的旋转轴并由电机9旋转，从而产生用于吸入空气的吸力。扩散器8向电机9引导正从叶轮被排出的空气。因此，吸入空气冷却电机9并且经过吸尘器主体4的排出端口5排出到外部。
如上所述，由于围绕空气吸入端口形成的气流场与叶轮的叶片碰撞，传统的风扇电机产生气流噪音，并产生叶片通过频率(bladepassing frequency(BPF))噪音，所述叶片通过频率噪音由旋转中的叶轮叶片和扩散器的固定叶片之间的相互作用引起。叶片通过频率噪音指在叶片通过频率以及对应于叶片通过频率整数倍的频率产生的峰值噪音，其中具有一定数目叶片的叶轮经过叶片通过频率。由于叶片通过频率噪音是强烈的高频声音，真空吸尘器中的叶片通过频率噪音对于使用者来说经常是很不愉快的。
韩国专利注册No.457551披露了用于解决该问题的风扇电机，其中叶轮的上端比下端更为突出并且形成成角度的部分，从而扩散器入口的下端比上端更为突出。在此结构中，空气经过叶轮入口的下端并且首先被引导向扩散器，从而防止在扩散器入口的上端产生空气漩涡并因此减少叶片通过频率噪音。
尽管如此，由于扩散器入口的下端突出，气流可在扩散器入口的下端变成紊流，因而引起多重空气漩涡。同时，由于相同频率被叠加，引导端形成相同的角度的扩散器叶片可引起叶片通过频率噪音。
发明内容
本发明的一方面是为解决至少以上问题和/或缺点并且提供至少以下说明的优点。所以，本发明的一方面是提供一种用于真空吸尘器的风扇组件，所述风扇组件能够通过防止空气漩涡在扩散器通道入口的上端和下端产生从而减少空气漩涡产生的噪音。
为了达到本发明的上述方面，提供了一种用于真空吸尘器的风扇组件，该用于真空吸尘器的风扇组件包括：电机；叶轮，所述叶轮可旋转地连接于电机，并且所述叶轮具有多个叶轮叶片；和扩散器，所述扩散器具有多个沿叶轮外圆周布置的扩散器叶片，其中多个扩散器叶片中的每一个包括垂直部分和成角度的部分，所述成角度的部分从邻近于叶轮的外圆周的垂直部分以一角度延伸。
多个扩散器叶片可分类为多个组，从而一组包括预定数目的具有成角度的部分和垂直部分的不同高度比的扩散器叶片，并且该多个组被重复地布置。优选地，一组中的扩散器叶片的高度比依次变化。
根据本发明的另一种实施方式，一种用于真空吸尘器的风扇组件，包括：电机；叶轮，所述叶轮可旋转地连接于电机，并且所述叶轮具有多个叶轮叶片；和扩散器，所述扩散器具有多个沿叶轮外圆周布置的扩散器叶片。多个扩散器叶片分类为多个组，从而一组包括预定数目的扩散器叶片，所述预定数目的扩散器叶片的邻近于叶轮的外圆周的一侧具有不同倾斜角，并且该多个组被重复地布置。
多个扩散器叶片可包括成角度的部分和从成角度的部分垂直地延伸的垂直部分，成角度的部分和垂直部分在邻近于叶轮的外圆周的一侧。
根据本发明的再一实施方式，一种用于真空吸尘器的风扇组件，包括：电机；叶轮，所述叶轮可旋转地连接于电机，并且所述叶轮具有多个叶轮叶片；和扩散器，所述扩散器具有多个沿叶轮外圆周布置的扩散器叶片，其中多个扩散器叶片的邻近于叶轮的外圆周的引导端的至少50％，包括成角度的部分和从成角度的部分垂直地延伸的垂直部分两者。
多个扩散器叶片由以下方式布置，所述方式为仅有成角度的部分的扩散器叶片和具有成角度的部分和垂直部分两者的扩散器叶片交替地布置，其中所述成角度的部分和垂直部分在邻近于叶轮外圆周的引导端。
附图说明
通过参照附图详细说明本发明的示范性实施例，本发明的以上方面和其它特征将更为清楚，其中：
图1是示意性地显示传统真空吸尘器的剖视图；
图2是根据本发明的实施例的、用于真空吸尘器的风扇组件的剖面侧面正视图；
图3是用于图2的真空吸尘器的风扇组件的叶轮的透视图；
图4是用于图2的真空吸尘器的风扇组件的扩散器的透视图；
图5是图4的扩散器的俯视图；
图6A到图6C示例性地分别显示了图4的扩散器的叶片的不同布置；
图7是根据本发明的另一实施例的、用于图2的真空吸尘器的风扇组件的扩散器的立体图；
图8是显示图6的扩散器的叶片的侧视图；
图9A和图9B是比较在本发明和在现有技术中的第一叶片通过频率(BPF)噪声和第二叶片通过频率噪声的图；和
图10A到图10C示意性地分别显示了图7的扩散器的不同布置。
具体实施方式
下文中，将参照附图详细地说明本发明的特定实施例。
在以下说明中，即使在不同附图中，相同附图标记也用于相同元件。在说明中限定的诸如详细的结构和元件的内容仅仅为本发明的全面理解提供辅助。因此，很明显，本发明可以在没有上述限定的内容的情况下实施。同时，由于众所周知的功能或结构使本发明在不必要的细节中显得不明显，因此不详细说明众所周知的功能或结构。
参照图2，根据本发明的实施例的用于真空吸尘器的风扇组件400包括电机100，上盖150，叶轮200和扩散器300。电机100旋转叶轮200。通常，用于真空吸尘器的电机可采用转速大约为30,000～36,000rpm及功率约为1,000～2,000W的电机。然而，根据本发明，其它不同电机也可用作电机100。
参照图2和3，上盖150覆盖叶轮200的上部和扩散器300，从而形成空间以用于叶轮200在所述空间中旋转。同时，上盖150防止正在从叶轮200被排出的空气通过扩散器300的上端泄漏。叶轮200由电机100驱动并且叶轮200产生用于吸入空气的吸力。叶轮200包括上板220，下板210，和多个叶轮叶片230。
上板220具有圆盘形状并且上板220在它的中心包括空气吸入孔250。下板210也具有对应于上板220的圆盘形状。下板210的中心部分被固定于电机轴110(见图2)。多个叶轮叶片230在上板220和下板210之间被相隔一定间距地径向布置，并且多个叶轮叶片230可是弯曲的。通过上板220的空气吸入孔250被吸入的空气通过多个空气通路被排出到叶轮200的外部，所述多个空气通路由叶轮叶片230形成。
扩散器300增加正被从叶轮200排出的空气的压力并且扩散器300引导空气到电机100。参照图4和图5，扩散器300包括扩散器板315，多个扩散器叶片310，和多个扩散器引导叶片330(见图2)。扩散器板315的形状为圆盘状并且扩散器板315介于叶轮200和电机100之间。扩散器板315在它的中心部分具有穿透孔340，电机轴110穿过所述穿透孔340。多个扩散器叶片310沿扩散器板315的外圆周以一定间距地径向布置。两扩散器叶片310之间的每一空间用作扩散通道360。
邻近叶轮200的扩散器叶片310的引导端(或前端，leading end)形成扩散通道360的入口。此处，多个扩散器叶片310可是弯曲的。多个扩散器引导叶片330在扩散器板315的下侧以一定间隔地径向布置。两个扩散器引导叶片330之间的每一空间形成引导通道370。
多个扩散器引导叶片330被配置以将正被吸入的空气从多个扩散通道360引导向电机100。另外，为了每一扩散通道360的端部与引导通道370流体连通，开口350被形成在扩散器板315上。被上盖150围绕的开口350形成扩散通道360的出口。因此，通过多个扩散通道360的空气通过开口350被移动到多个引导通道370，然后所述空气被引导向电机100。成角度的部分310A在空气流动方向上以预定角度被倾斜，所述成角度的部分310A被形成在每一扩散器叶片310的引导端，所述每一扩散器叶片310的引导端形成每一扩散通道360的入口360A。
根据本发明的实施例，成角度的部分310A的倾斜角度是各种各样的，并且具有包括不同倾斜角度的成角度的部分310A的扩散器叶片310被归为一组。当这些组被重复地布置时，可防止由叠加的相同频率所引起的叶片通过频率噪音的增加。扩散器叶片310的布置可以是各种各样的。更具体地说，例如，三个扩散器叶片311，312和313包括分别具有不同倾斜角θ1，θ2，和θ3(θ1＞θ2＞θ3)的成角度的部分311A，312A和313A，所述三个扩散器叶片311，312和313以如图6A中所示的倾斜角θ1，θ2，和θ3增大的顺序，或如图6B中所示的减小的顺序布置。如图6C中所示，扩散器叶片311，312和313也可不规则地布置，也就是说，不考虑倾斜角θ1，θ2，和θ3。
利用适当地布置具有不同倾斜角的或成角度的部分311A，312A和313A的扩散器叶片311，312和313，通过本发明的实施例可显著减小叠加频率产生的噪音。
如图7中所示，根据本发明的另一实施例，可选择的扩散器叶片320包括引导端，所述引导端形成扩散通道360的入口360A，所述扩散器叶片320包括在空气流动方向上以预定角度被倾斜的成角度的部分320A和从成角度的部分320A垂直地延伸的垂直部分320B。
由于扩散器叶片320包括成角度部分320A和垂直部分320B两者，可限制在扩散通道360的入口360A的下端处的空气漩涡的形成。
更具体地说，在本发明的另一实施例中，扩散器叶片320的引导端的下部被形成为具有预定高度H2(图8)的垂直部分320B，从而与扩散器板315接触的扩散器叶片320的下部不突出，由此防止空气漩涡在扩散通道360的下端产生。同时，从垂直部分320B的上端延伸的成角度的部分320A引导通过叶轮200的出口240(图3)的下端的空气，在空气经过出口240的最上端之前，到扩散器300。所以，可防止在扩散通道360的下端产生空气漩涡。另外，也可防止在扩散通道360的入口360A的上端和下端产生空气漩涡。结果，产生自风扇电机的噪音可被完全地削弱。
噪音减小效率根据成角度的部分和垂直部分的高度比(H1∶H2)会变化。例如，如果H1表示成角度的部分320A的高度，并且成角度的部分320A和垂直部分320B之间的边界P(图8)接近扩散器板315，那么垂直部分320B的高度H2减少而成角度部分320A的高度H1增大。在那状态下，在扩散通道360的入口360A的下端产生空气漩涡的可能性增加。如果边界P接近扩散器叶片320的上端，那么成角度的部分320A的高度H1减少而垂直部分320B的高度H2增加。因此，在扩散通道360的入口的上端产生空气漩涡的可能性增大。
所以，应当考虑成角度的部分320A和垂直部分320B的高度，以及高度比H1∶H2。优选为高度H1被设定为大于高度H2，例如高度比H1∶H2大约为6∶4。
将关于传统技术和本发明的实施例的根据扩散器叶片的引导端的形状的叶片通过频率噪音相互比较，如图表9A和9B的曲线图所示。图9A的曲线图显示了测量第一叶片通过频率噪音的结果。当背压为2000mm水柱时，本发明的实施例中的噪音大约是66dB，而传统技术中的噪音大约是74dB。也就是说，在本发明中噪音被减少了大约8dB。
图9B的曲线图显示了测量第二叶片通过频率的结果，即对应于第一噪音整数倍的谐波叶片通过频率。当背压是2000mm水柱时，在本发明的实施例中的噪音是大约66dB而在传统技术中的噪音是大约73dB。换言之，在本发明中噪音被减少大约7dB。因此，本发明的实施例对比传统技术可显著地减少叶片通过频率噪音。
根据本发明的另一实施例，分别地包括成角度的部分321A，322A和323A以及垂直部分321B，322B和323B的三个扩散器叶片321，322和323被按以下顺序布置，所述顺序为如图10A中所示的减小高度H2的顺序，和如图10B中所示的增加高度H2的顺序，并且其中所述成角度的部分321A，322A和323A以及垂直部分321B，322B和323B的高度比H1∶H2被不同地设定。如图10C中所示，三个扩散器叶片321，322和323可被不规则地布置。
根据本发实施例，与由叠加的频率产生的噪音一样，利用适当地布置扩散器叶片321，322和323，可减小在扩散器叶片321，322和323的引导端的下端产生的空气漩涡，所述扩散器叶片321，322和323具有成角度的部分321A，322A和323A以及垂直部分321B，322B和323B的不同高度比H1∶H2。
本发明的多个扩散器叶片可仅包括成角度的部分310A或者包括成角度的部分320A和垂直部分320B两者。当至少50％的扩散器叶片具有成角度的部分320A和垂直部分320B两者时，噪音减少效果高。另外，仅具有成角度的部分310A的扩散器叶片和具有成角度的部分320A和垂直部分320B两者的扩散器叶片可一个接一个交替地布置。
下文中，将参照图2到图4说明上述用于真空吸尘器的风扇组件40的操作。
当电机100旋转时，固定到电机轴110的叶轮200被旋转。当叶轮200旋转时，空气通过空气吸入口250被抽入并且通过叶轮200的出口被排出到扩散器300。
从叶轮200被排出的空气通过扩散通道360的入口360A被吸入，经过扩散通道360，并且通过作为扩散通道360的出口的开口350被排出到引导通道370。由于通过以分别不同的角度布置扩散器叶片310的引导端，防止了相同频率的叠加，也防止了叶片通过频率噪音的增加。如图7中所示，扩散器叶片320的成角度的部分320A和垂直部分320B限制在扩散通道360的上端和下端产生空气漩涡，从而最小化叶轮200的旋转产生的叶片通过频率噪音。然后，抽入引导通道370的空气经过电机100并且通过出口被排出到吸尘器主体的外部。
根据本发明的实施例，通过防止在扩散通道360的入口360A的上端和下端产生空气漩涡，可最小化叶片通过频率噪音。另外，由于可避免由不同形状的扩散器叶片引起的相同频率的叠加，因此可防止噪音的增加。此外，通过配置扩散通道360以便压力均匀地产生在每一扩散通道360，可持续地保持真空吸尘器的吸力。
尽管已经参照本发明的特定实施例显示并说明了本发明，但是本领域所属技术人员可以理解，在不背离权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下下，可在形式和细节中对该实施例做出各种改变。

Claims (9)

1.一种用于真空吸尘器的风扇组件，包括：
电机；
叶轮，所述叶轮可旋转地连接于电机，并且所述叶轮具有多个叶轮叶片；和
扩散器，所述扩散器具有多个沿叶轮的外圆周布置的扩散器叶片，
其中所述多个扩散器叶片中的每一个包括垂直部分和从垂直部分以一角度延伸的成角度的部分，所述垂直部分和成角度的部分邻近于叶轮的外圆周。
2.权利要求1的风扇组件，其中所述扩散器叶片的成角度的部分和垂直部分的高度之间的比例是大约6∶4。
3.权利要求1的风扇组件，其中所述多个扩散器叶片包括预定数量的在成角度的部分和垂直部分之间的高度比不同的扩散器叶片。
4.权利要求3的风扇组件，其中所述扩散器叶片的组被重复地布置。
5.权利要求3的风扇组件，其中一组中的扩散器叶片的高度比依次变化。
6.一种用于真空吸尘器的风扇组件，包括：
电机；
叶轮，所述叶轮可旋转地连接于电机，并且具有多个叶轮叶片；和
扩散器，所述扩散器具有多个沿叶轮的外圆周布置的扩散器叶片，
其中所述多个扩散器叶片包括扩散器叶片的多个组，从而一组包括预定数目的扩散器叶片，其中所述预定数目的扩散器叶片的邻近于叶轮的外圆周的侧面具有不同倾斜角；并且所述多个组被重复地布置。
7.权利要求6的风扇组件，其中所述多个扩散器叶片中的每一个包括垂直部分和成角度的部分，该成角度的部分从垂直部分以一角度延伸。
8.一种用于真空吸尘器的风扇组件，包括：
电机；
叶轮，所述叶轮可旋转地连接于电机，并且具有多个叶轮叶片；和
扩散器，所述扩散器具有多个沿叶轮外圆周布置的扩散器叶片，
其中所述多个扩散器叶片的邻近于叶轮的外圆周的引导端的至少50％，包括成角度的部分和从成角度的部分垂直地延伸的垂直部分。
9.权利要求8的风扇组件，其中所述多个扩散器叶片由以下方式布置，所述方式为仅有成角度的部分的扩散器叶片和具有成角度的部分和垂直部分两者的扩散器叶片交替地布置，其中所述成角度的部分和垂直部分在邻近于叶轮外圆周的引导端。
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