CN217029371U - 扩压器、风机及清洁设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了扩压器、风机及清洁设备，其中扩压器包括壳体和多个叶片，壳体包括外壳和位于外壳内的内壳，内壳与外壳之间间隔设置形成空腔，壳体沿壳体的长度方向的一端设有进风口，另一端设有出风口，进风口和出风口均与空腔连通；将多个叶片设置在外壳与内壳之间的空腔内，多个叶片沿壳体的周向间隔分布，在延伸方向上，叶片经过横截面的中心点的曲线为中心线，且中心线上不同位置的切线与平行于壳体长度方向的平行线之间具有夹角为锐角，使叶片的型线与气流流场更匹配，有利于减小气流的流动损失，提高扩压器的转化效率，且有利于降低噪音。

Description

扩压器、风机及清洁设备

技术领域

本实用新型涉及电器相关技术领域，尤其是涉及一种扩压器、风机及清洁设备。

背景技术

相关技术中，风机通过扩压器将气流的动能转化为压力能，以提高气流的压力。由于高速气流对扩压器的叶片冲击较大，导致气流的流动损失增加，且容易产生较大的噪音。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种扩压器，能够有效降低气流的流动损失，有利于降低噪音。

本实用新型还提供包括上述扩压器的风机及清洁设备。

根据本实用新型的第一方面实施例的扩压器，包括：

壳体，包括外壳和位于所述外壳内的内壳，所述内壳与所述外壳之间间隔设置形成空腔，沿所述壳体的长度方向，所述壳体的一端设有进风口，另一端设有出风口，所述进风口和所述出风口均与所述空腔连通；

多个叶片，多个所述叶片设于所述空腔内且沿所述壳体的周向间隔设置，所述叶片沿所述进风口向所述出风口方向倾斜延伸，在延伸方向上经过所述叶片的横截面中心点的曲线为中心线，所述中心线上不同位置的切线与平行于所述壳体的长度方向的平行线之间具有夹角为锐角。

根据本实用新型实施例的扩压器，至少具有如下有益效果：

通过将多个叶片设置在外壳与内壳之间的空腔内，多个叶片沿壳体的周向间隔分布且沿进风口向出风口方向倾斜延伸，高速气流进入空腔内并经过叶片的作用，能够降低气流的速度并提高气流的压力；在延伸方向上，经过叶片横截面的中心点的曲线为中心线，且中心线上不同位置的切线与平行于壳体长度方向的平行线之间具有夹角为锐角，也即是相对于壳体的长度方向，叶片沿延伸方向具有弯曲的型线，能够使叶片的型线与气流流场更匹配，有利于减小气流的流动损失，提高扩压器的转化效率，且有利于降低噪音。

根据本实用新型的一些实施例，所述叶片朝向所述进风口的端部为第一端，所述中心线位于所述第一端处的切线与所述平行线的夹角为α₁，满足：0＜α₁≤40°。

根据本实用新型的一些实施例，所述叶片朝向所述出风口的端部为第二端，所述中心线位于所述第二端处的切线与所述平行线的夹角为α₂，满足：30°≤α₂≤80°。

根据本实用新型的一些实施例，所述叶片朝向所述进风口的端部为第一端，所述叶片自所述内壳向所述外壳延伸的方向为所述叶片的高度方向，不同高度的所述中心线上与所述第一端距离相同的位置处所对应的所述夹角α不相等。

根据本实用新型的一些实施例，在同一高度的所述中心线上与所述第一端距离不同的位置处所对应的所述叶片的厚度不相等。

根据本实用新型的一些实施例，所述叶片的厚度自所述进风口向所述出风口逐渐增大。

根据本实用新型的一些实施例，所述叶片的厚度为b，满足：0.5mm≤b≤2mm。

根据本实用新型的一些实施例，所述叶片与所述内壳和/或所述外壳连接。

根据本实用新型的第二方面实施例的风机，包括上述第一方面实施例所述的扩压器。

根据本实用新型实施例的风机，至少具有如下有益效果：

风机采用上述实施例的扩压器，能够使叶片的型线与气流流场更匹配，有利于减小气流的流动损失，提高扩压器的转化效率，且有利于降低风机运行时产生的噪音。

根据本实用新型的第三方面实施例的清洁设备，包括上述第二方面实施例所述的风机。

据本实用新型实施例的清洁设备，至少具有如下有益效果：

清洁设备采用上述实施例的风机，通过使扩压器叶片的型线与气流流场更匹配，有利于减小气流的流动损失，提高扩压器的转化效率，且有利于降低清洁设备运行时产生的噪音。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的扩压器的立体结构示意图；

图2是本实用新型一实施例的扩压器的俯视结构示意图；

图3是本实用新型一实施例的扩压器内叶片与内壳连接的结构示意图；

图4是本实用新型一实施例的扩压器内叶片在叶根处的剖面结构示意图；

图5是本实用新型一实施例的叶根的剖面示意图；

图6是本实用新型另一实施例的叶根的剖面示意图；

图7是本实用新型一实施例的风机的分解结构示意图。

附图标记：

扩压器100；外壳110；内壳120；空腔130；进风口131；出风口132；叶片140；第一端141；第二端142；叶根143；叶顶144；

风罩200；

动叶轮300；

基体400；端盖410。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语上、下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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，需要说明的是，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，一些实施例、具体实施例等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，以下所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，并非全部实施例。

参考图1至图6描述本实用新型实施例的扩压器100，可应用于风机，下面以具体示例对扩压器100进行说明。

参照图1和图2所示，扩压器100包括壳体和多个叶片140，壳体包括外壳110和内壳120，外壳110和内壳120大致呈圆筒形状，内壳120位于外壳110内且外壳110与内壳120之间间隔设置以形成空腔130，也就是说，外壳110与内壳120在壳体的径向方向上隔开，空腔130大致呈圆环形状。壳体在长度方向上设置有进风口131和出风口132，其中，进风口131设于壳体的一端且与空腔130连通，出风口132位于壳体上远离进风口131的另一端且与空腔130连通。多个叶片140组成叶片组并设置在空腔130内，气流能够从进风口131进入空腔130，并经过叶片组进行扩压后从出风口132流出。

图1为扩压器100的立体结构图，图2为扩压器100的俯视结构图。如图1所示，壳体的长度方向也可理解为壳体的高度方向或轴向方向，进风口131设置在壳体的上端，出风口132设置在壳体的下端。多个叶片140设置在空腔130内且沿壳体的周向间隔分布，相邻叶轮之间隔开形成有间隙，该间隙也可理解为扩压器100的扩压通道。每个叶片140的一端位于进风口131处，另一端朝向出风口132方向倾斜延伸，使叶片140倾斜排列在空腔130内，也就是说扩压通道自进风口131向出风口132倾斜延伸形成弯曲通道，气流能够从进风口131进入空腔130并沿扩压通道流向出风口132，通过叶片140能够降低气流的速度，并能够提高气流的压力。

需要说明的是，实施例中，叶片140与内壳120和外壳110连接，其中叶片140与内壳120连接的一端为叶根143，叶片140远离叶根143的另一端为叶顶144，叶顶144与外壳110的内壁连接，使叶片140能够固定在空腔130内。其中，叶片140由叶根143到叶顶144之间的距离为叶片140的高度，叶片140的高度方向也称为叶高方向，叶片140可与外壳110和内壳120一体注塑成型，结构稳定可靠。可理解到，在一些实施例中，叶片140可通过叶根143与内壳120固定连接，叶顶144与外壳110的内壁贴合；也可以是，叶片140的一端与外壳110固定连接，另一端与内壳120的外壁贴合，具体不再赘述。

可以理解的是，气流由进风口131进入至空腔130内并经过叶片140的作用将气流的动能转化为压力能，达到增大气流压力的目的。由于高速气流会对叶片140产生较大的冲击，导致气流的流动损失增加，因此实施例中对叶片140的布局进行优化，以降低气流的流动损失，提高扩压器100的转化效率。

具体来说，参照图3和图4所示，叶片140的叶根143与内壳120固定连接，在壳体的高度方向上，叶片140自进风口131向出风口132倾斜延伸，且叶片140弯曲使叶片140的型线具有一定的弧度。如图3所示，叶片140朝向进风口131的端部为第一端141，叶片140朝向出风口132的端部为第二端142，也就是说，叶片140的外轮廓在第一端141与第二端142之间通过弧形面过渡连接。

实施例中，在叶片140的延伸方向上，叶片140的横截面具有中心线，可理解到，中心线上不同位置处具有对应的切线，以平行于壳体长度方向的平行线作为参照线，不同位置处的切线与平行线之间分别具有夹角α，该夹角α的取值范围是0＜α＜90°，即夹角α为锐角。需要说明的是，叶片140延伸方向的横截面垂直于叶高方向，叶片140在叶高方向上不同位置具有相应的横截面，每个位置处横截面上的中心线由沿叶片140长度方向连接各个中心点的曲线形成，也即是中心线自第一端141延伸至第二端142。

参照图4和图5所示，图4中示出叶片140在叶根143位置的剖面示意图，以叶根143位置的横截面为示例进行说明。如图5所示，叶片140的中心线为M，在中心线M上取任意一点P，过P点的切线为N，过P点具有平行于壳体长度方向的平行线L，切线N与平行线L的夹角α，该夹角α为锐角，例如，P点在中心线M上靠近第一端141的位置，此时夹角α可以是70°，夹角α的取值可沿中心线M朝向第二端142方向逐渐减小设置。

可以理解的是，切线与中心线相交的点为切点，切线的方向与中心线上对应的切点的方向是相同的，如图5所示，切线N在中心线M上的切点为P点，那么切线N的方向为中心线M在切点P处的方向。由于中心线M上任意位置的切线N与平行线L的夹角α均为锐角，也就是说中心线M上任意位置的方向与壳体的长度方向的夹角保持为锐角，两方向既不会平行也不会相互垂直。

需要说明的是，气流可沿平行线L的方向进入空腔130，通过限定叶片140的中心线方向，使叶片140在延伸方向上具有弧形的型线，能够使叶片140的型线与气流流场更匹配，其中，叶片140的型线可理解为叶片140表面的轮廓线，气流流场可理解为气流运动的空间分布；当气流与叶片140产生作用时能够有效降低气流速度，使气流的动能有效转化为压力能，有效减小气流的流动损失，提高扩压器100的转化效率；且能够有利于降低振动波能量的产生，从而可以达到减振降噪的效果。

可以理解的是，沿叶片140的叶高方向上不同位置的中心线满足上述实施例的条件：中心线上任意位置的方向与壳体的长度方向的夹角保持为锐角，这样不同叶高处叶片140的型线与流场更加匹配，能够使气流的流动损失小，压力能转化效率高且噪音小。

参照图6所示，当P点位于叶片140的第一端141时中心线的切线与平行线的夹角为α₁，此时α＝α₁，满足0＜α₁≤40°。可以理解的是，由于叶片140的第一端141邻近进风口131，叶片140的第二端142邻近出风口132，气流从第一端141进入空腔130并从第二端142出风，气流与第一端141接触产生较大的冲击，通过对第一端141处的中心线的切线与平行线的夹角进行优化，将夹角限定在0-40°的角度范围，可以使叶片140在第一端141位置的型线与气流流场更加匹配，有效降低气流在第一端141位置的流动损失，提高扩压器100的转化效率，且降噪效果更佳。需要说明的是，当夹角α₁过大时气流与第一端141撞击容易使叶片140振动加剧，导致气流的流动损失增加，且产生的噪音也较大。

参照图6所示，当P点位于叶片140的第二端142时中心线的切线与平行线的夹角为α₂，此时α＝α₂，满足30°≤α₂≤80°。可以理解的是，叶片140的第二端142邻近出风口132，气流从出风口132排出时气流与第二端142接触产生较大的冲击，实施例通过对第二端142处的中心线的切线与平行线的夹角进行优化，将夹角限定在30°-80°的角度范围，可以使叶片140在第二端142位置的型线与气流流场更加匹配，有效降低气流在第二端142位置的流动损失，从而提高扩压器100的转化效率，也有利于降低噪音的产生。需要说明的是，当夹角过小时气流与第二端142作用效果较小，转化效率较低，导致气流的流动损失增加，影响扩压器100的性能。

需要说明的是，实施例通过对叶片140的α₁和α₂进行优化，能够有效降低气流流动损失，压力能转化效率高且噪音小，相对于在第一端141与第二端142之间的优化效果更佳。此外，在叶片140高度方向上不同位置处的第一端141和第二端142所对应的位置均采用上述实施例的结构进行优化，也即是满足0＜α₁≤40°且30°≤α₂≤80°，具体不再赘述。

参照图3所示，在一些实施例中，叶片140自叶根143向叶顶144方向弯曲延伸，使叶片140在叶高方向上不同位置具有不同的横截面，以第一端141作为参照点，在不同高度的中心线上与第一端141距离相同的位置处所对应的夹角α并不相等，从而使叶片140在不同叶高方向处具有不同的型线，且型线与气流流场更加匹配。

具体来说，如图4和图5所示，在叶根143处的横截面上，P点与第一端141的距离为d，此时对应的夹角为α₃。如图3所示，在叶顶144处的横截面上，P’点(附图未示出)与第一端141的距离为d，此时P’点处多对应的夹角为α₄(附图未示出)，且α₃与α₄不相等。可理解到，在叶根143与叶顶144之间沿叶高方向上，中心线上与第一端141距离相同的位置点所对应的夹角均与α₃和α₄不同，这样叶片140在叶高方向上型线能够与气流流场更好地匹配，进一步减小气流的流动损失，从而提高扩压器100的转化效率。

参照图3和图4所示，在一些实施例中，叶片140的厚度自进风口131向出风口132逐渐增大，在第一端141位置叶片140的厚度最小，在第二端142位置叶片140的厚度最大。可以理解的是，在叶高方向上不同位置处叶片140的厚度均由第一端141向第二端142逐渐增大，使叶片140整体靠近进风口131的一端较薄，靠近出风口132的一端较厚，实施例中，叶片140的厚度为b，厚度b的取值范围为0.5mm-2mm。

需要说明的是，沿叶高方向上，相同高度的中心线上与第一端141距离不同的位置处所对应的叶片140的厚度不相等，能够使叶片140在叶高方向上的型线与气流流场更加匹配。具体来说，如图4所示，在叶根143处的横截面上，垂直于中心线M的直线O与叶片140的轮廓线相交，该直线O的长度为叶片140在该处的厚度b。可理解到，沿中心线M的延伸方向，不同位置的厚度均与直线O所在位置的厚度不相等，也就是说叶片140的厚度为非等厚设置。这样使叶片140在叶高方向和叶片140长度方向上的型线能够与气流流场更好地匹配，有效减小气流的流动损失，从而提高扩压器100的转化效率。

以具体示例对扩压器100进行说明，实施例中外壳110的直径为41.8mm，内壳120的直径为32.6mm，外壳110与内壳120之间的空腔130宽度为4.6mm，叶根143处的夹角α₁为81°，叶顶144处的夹角α₁为74°，叶根143处的夹角α₂为40°，叶顶144处的夹角α₂为48°，叶片140的厚度自第一端141向第二端142逐渐增大，其中，第一端141的厚度为0.6mm，第二端142的厚度为2mm。通过仿真测试对比可知，相对于等厚设置的叶片140，叶片140采用上述结构所得到的静压效率提升4.26％，在实际测试中静压效率能够提升3％，有效提升扩压器100的转化效率。

参照图7所示，本实用新型实施例还提供风机，应用于吸尘器、洗地机等清洁设备，风机包括上述实施例的扩压器100，图5所示为实施例风机的分解结构图，风机包括风罩200、动叶轮300、转子组件、定子组件和基体400，其中，定子组件和转子组件均安装在基体400内，转子组件设于定子组件内，转子组件的主轴与动叶轮300连接，扩压器100固定在基体400上，动叶轮300靠近扩压器100的进风口131，动叶轮300位于风罩200内，风罩200与扩压器100的外壳110连接，在基体400的端部设有端盖410，通过端盖410将转子组件和定子组件安装在基体400内，附图未示出转子组件和定子组件的具体结构。

工作时转子组件带动动叶轮300旋转以产生气流，高速气流由进风口131进入扩压器100的空腔130内，气流经过叶片140导流后从出风口132排出，将气流的动能转化为压力能。扩压器100的叶片140的型线与气流流场更加匹配，有利于减小气流的流动损失，提高扩压器100的转化效率，且有利于降低风机运行时产生的噪音。

本实用新型实施例还提供清洁设备，该清洁设备可以是吸尘器、洗地机等，包括上述实施例的风机。清洁设备采用上述实施例的风机，扩压器100的叶片140的型线与气流流场更加匹配，有利于减小气流的流动损失，提高扩压器100的转化效率，且有利于降低清洁设备运行时产生的噪音。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.扩压器，其特征在于，包括：

壳体，包括外壳和位于所述外壳内的内壳，所述内壳与所述外壳之间间隔设置形成空腔，沿所述壳体的长度方向，所述壳体的一端设有进风口，另一端设有出风口，所述进风口和所述出风口均与所述空腔连通；

多个叶片，多个所述叶片设于所述空腔内且沿所述壳体的周向间隔设置，所述叶片沿所述进风口向所述出风口方向倾斜延伸，在延伸方向上经过所述叶片的横截面中心点的曲线为中心线，所述中心线上不同位置的切线与平行于所述壳体的长度方向的平行线之间具有夹角为锐角。

2.根据权利要求1所述的扩压器，其特征在于，所述叶片朝向所述进风口的端部为第一端，所述中心线位于所述第一端处的切线与所述平行线的夹角为α₁，满足：0＜α₁≤40°。

3.根据权利要求1或2所述的扩压器，其特征在于，所述叶片朝向所述出风口的端部为第二端，所述中心线位于所述第二端处的切线与所述平行线的夹角为α₂，满足：30°≤α₂≤80°。

4.根据权利要求1所述的扩压器，其特征在于，所述叶片朝向所述进风口的端部为第一端，所述叶片自所述内壳向所述外壳延伸的方向为所述叶片的高度方向，不同高度的所述中心线上与所述第一端距离相同的位置处所对应的所述夹角α不相等。

5.根据权利要求4所述的扩压器，其特征在于，在同一高度的所述中心线上与所述第一端距离不同的位置处所对应的所述叶片的厚度不相等。

6.根据权利要求1或5所述的扩压器，其特征在于，所述叶片的厚度自所述进风口向所述出风口逐渐增大。

7.根据权利要求1所述的扩压器，其特征在于，所述叶片的厚度为b，满足：0.5mm≤b≤2mm。

8.根据权利要求1所述的扩压器，其特征在于，所述叶片与所述内壳和/或所述外壳连接。

9.一种风机，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的扩压器。

10.一种清洁设备，其特征在于，包括权利要求9所述的风机。

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