CN219754878U - 离心叶轮、抽吸单元以及电动吸尘器 - Google Patents

Abstract

本公开提供能够降低电动吸尘器工作时产生的1.25kHz附近的噪声的声压级的离心叶轮、抽吸单元及电动吸尘器。离心叶轮(10)具备轮盘(110)、多个叶片(120)及盖板(130)，各叶片(120)形成为相同形状，且在轮盘的轴孔(111)一侧具有入口端(121)，在轮盘的外周缘(112)一侧具有出口端(122)，多个叶片的入口端(121)全部分布于内侧圆(O1)的圆周且出口端(122)全部分布于外侧圆(O2)的圆周，内侧圆的直径构成离心叶轮的内径，外侧圆的直径构成离心叶轮的外径，离心叶轮的内径/离心叶轮的外径的值处于0.43‑0.49的范围内。

Description

离心叶轮、抽吸单元以及电动吸尘器

技术领域

本公开涉及电动吸尘器领域，具体地，涉及离心叶轮、抽吸单元以及电动吸尘器。

背景技术

如今，电动吸尘器作为小型家电得到广泛普及。伴随于此，人们对电动吸尘器的吸尘效率、小型化以及低噪声化的要求不断提高。通用的电动吸尘器包括由电动机以及离心叶轮构成的抽吸单元，该抽吸单元在很大程度上影响电动吸尘器的整体功能，并且，该离心叶轮是电动吸尘器工作时的主要噪声源之一。因此，存在通过改善离心叶轮的形状来提高电动吸尘器功能的技术。专利文献1提出了一种在降低制造费用和小型轻量化的同时，使电动鼓风机效率和吸尘器的吸入功率改善的电动鼓风机和电动吸尘器。专利文献1中的电动鼓风机具有离心叶轮，并限定了该离心叶轮的叶片中央侧的前端互相连接的假想圆环的面积和该离心叶轮的入口面积的比、叶片的外周侧出口宽度尺寸和离心叶轮外径尺寸的比、以及叶片的内周侧的流路截面积和外周侧的流路截面积的比。

专利文献1：CN1157710A

然而，专利文献1虽然提到了降低噪声，但其主要目的在于小型轻量化和功率改善，在降低噪声方面存在进一步努力的空间。

本公开的发明人等通过深入研究发现，电动吸尘器工作时产生的1.25kHz附近的噪声尤其刺耳，容易给人带来不愉快的使用体验。

实用新型内容

本公开是考虑到上述情形而完成的，其目的在于提供能够在保证抽吸效率的同时降低1.25kHz附近的噪声的声压级的离心叶轮、抽吸单元以及电动吸尘器。

本公开的离心叶轮具备：轮盘，其形成为圆板状，在中央部设置有用于与电动机的旋转轴能够旋转地连接的轴孔；多个叶片，其立起设置于所述轮盘，且底侧与所述轮盘固定连接；以及盖板，其与所述多个叶片的顶侧固定连接而覆盖所述多个叶片的顶侧，且在中央部形成有与所述轴孔同心且面积大于所述轴孔的吸入口，所述多个叶片中的各叶片形成为相同形状，且在所述轮盘的所述轴孔一侧具有入口端，在所述轮盘的外周缘一侧具有出口端，其特征在于，所述多个叶片的入口端的底侧全部分布于所述轮盘上的同一圆周即内侧圆的圆周，所述多个叶片的出口端的底侧全部分布于所述轮盘上的同一圆周即外侧圆的圆周，在沿所述旋转轴的方向上，所述入口端的高度大于所述出口端的高度，所述内侧圆的直径构成所述离心叶轮的内径，所述外侧圆的直径构成所述离心叶轮的外径，在将所述离心叶轮的内径设为D1、将所述离心叶轮的外径设为D2的情况下，D1/D2处于0.43-0.49的范围内。

根据本公开的实施例，在将所述叶片的所述入口端的高度设为B1、将所述叶片的所述出口端的高度设为B2的情况下，通过以下式(1)求出的F处于0.24-0.28的范围内，F＝(B2/B1)×(D1/D2)……(1)。

根据本公开的实施例，所述多个叶片的立起方向垂直于所述轮盘的圆板状盘面，所述多个叶片的所述入口端以及所述出口端的所述立起方向上的边缘形成为与所述轴孔的轴线方向平行。

根据本公开的实施例，在沿所述轴孔的轴线方向观察时，所述轮盘以及所述盖板的外周缘与由所述多个叶片的所述出口端限定出的所述外侧圆重合。

根据本公开的实施例，在沿所述轴孔的轴线方向观察时，所述吸入口的周缘与由所述多个叶片的所述入口端限定出的所述内侧圆重合。

根据本公开的实施例，在沿所述轴孔的轴线方向对所述多个叶片进行俯视观察时，各所述叶片形成为单调的曲面，各所述叶片的入口端处的曲面的切线与所述内侧圆的圆周方向之间的夹角为叶片入口角度，各所述叶片的出口端处的曲面的切线与所述外侧圆的圆周方向之间的夹角为叶片出口角度，所述叶片入口角度与所述叶片出口角度相等。

本公开的抽吸单元包括电动机以及前述的离心叶轮，所述电动机的旋转轴能够旋转地连接于所述离心叶轮的所述轴孔，从而在所述电动机工作时，流体从所述吸入口流入所述离心叶轮，并沿着所述多个叶片而从所述入口端朝向所述出口端流出所述离心叶轮。

本公开的电动吸尘器具备前述的抽吸单元。

根据本公开的实施例，可提供能够在保证抽吸效率的同时降低1.25kHz附近的噪声的声压级的离心叶轮、抽吸单元以及电动吸尘器。

附图说明

通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出了根据本公开实施例的离心叶轮的立体图；

图2示出了根据本公开实施例的离心叶轮的侧视示意图；

图3示出了根据本公开实施例的离心叶轮的局部示意图；

图4示出了使用了根据本公开实施例的离心叶轮的效果图。

附图标记说明

10离心叶轮；

110轮盘；111轴孔；112轮盘的外周缘；A轴线；

120叶片；121入口端；122出口端；

O1内侧圆；O2外侧圆；

B1叶片的入口端的高度；B2叶片的出口端的高度；

130盖板；131吸入口；132盖板的外周缘；

D1离心叶轮的内径；D2离心叶轮的外径。

具体实施方式

以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。

在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、操作或部件。

在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。

在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B和C中至少一个的装置”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的装置等)。本领域技术人员还应理解，实质上任意表示两个或更多可选项目的转折连词和/或短语，无论是在说明书、权利要求书还是附图中，都应被理解为给出了包括这些项目之一、这些项目任一方、或两个项目的可能性。例如，短语“A或B”应当被理解为包括“A”或“B”、或“A和B”的可能性。

本公开的实施例提供了一种离心叶轮。离心叶轮具备轮盘、多个叶片以及盖板。轮盘形成为圆板状，在中央部设置有用于与电动机的旋转轴能够旋转地连接的轴孔。多个叶片立起设置于轮盘，且底侧与轮盘固定连接。盖板与多个叶片的顶侧固定连接而覆盖多个叶片的顶侧，且在中央部形成有与轴孔同心且面积大于轴孔的吸入口。多个叶片中的各叶片形成为相同形状，且在轮盘的轴孔一侧具有入口端，在轮盘的外周缘一侧具有出口端。多个叶片的入口端的底侧全部分布于轮盘上的同一圆周即内侧圆的圆周，多个叶片的出口端的底侧全部分布于轮盘上的同一圆周即外侧圆的圆周。在沿旋转轴的方向上，各叶片的入口端的高度大于出口端的高度。内侧圆的直径构成离心叶轮的内径，外侧圆的直径构成离心叶轮的外径，在将离心叶轮的内径设为D1、将离心叶轮的外径设为D2的情况下，D1/D2处于0.43-0.49的范围内。

以下，参照图1至图4对本公开实施例的离心叶轮10进行说明。

图1示出了根据本公开实施例的离心叶轮10的立体图。图2示出了根据本公开实施例的离心叶轮10的侧视示意图。如图1所示，本公开的离心叶轮10具备轮盘110、多个叶片120以及盖板130。

轮盘110形成为圆板状，在中央部设置有轴孔111。该轴孔111用于在离心叶轮10的使用时与未图示电动机的旋转轴能够旋转地连接。并且，该轴孔111的轴线与电动机的旋转轴的轴线为同一直线A。

多个叶片120立起设置于轮盘110，且底侧与轮盘110固定连接。

盖板130覆盖多个叶片120的顶侧，且与多个叶片120的顶侧固定连接。在盖板130的中央部形成有吸入口131，该吸入口131与轴孔111同心且面积大于轴孔111。

多个叶片120中的各叶片120形成为相同形状，且在轮盘110的轴孔111一侧具有入口端121，在轮盘110的外周缘一侧具有出口端122。从而，多个叶片120相对于轴孔111的轴线A而呈中心对称分布。

多个叶片120的入口端121的底侧全部分布于轮盘110上的同一圆周，从而限定出了一个以轴孔111的轴线A与轮盘110盘面的交点为圆心，以该圆心到某一叶片120的入口端121的底侧的距离为半径的内侧圆O1。并且，多个叶片120的出口端122的底侧全部分布于轮盘110上的同一圆周，从而限定出了一个以内侧圆O1的圆心为圆心，以该圆心到某一叶片120的出口端122的底侧的距离为半径的外侧圆O2。图3示出了一个叶片120与内侧圆O1和外侧圆O2的位置关系。

根据本公开的实施例，在沿旋转轴的方向上，叶片120的入口端121的高度大于出口端122的高度。内侧圆O1的直径构成离心叶轮10的内径，外侧圆O2的直径构成离心叶轮10的外径。在将离心叶轮10的内径设为D1、将离心叶轮10的外径设为D2的情况下，D1/D2处于0.43-0.49的范围内。

通过使D1/D2的值处于0.43-0.49的范围内，在配置了包括该离心叶轮10的抽吸单元的电动吸尘器工作时，能够降低所产生的频率为1-2kHz的噪声的声压级，尤其能够降低令人觉得刺耳的1.25kHz附近的噪声的声压级。此外，还能够将由流量与扬程的乘积示出的抽吸效率维持在较高水平。

根据本公开的实施例，在进一步将叶片120的入口端121的高度设为B1、将叶片120的出口端122的高度设为B2的情况下，通过以下式(1)求出的F处于0.24-0.28的范围内。

F＝(B2/B1)×(D1/D2)……(1)。

通过使F的值处于0.24-0.28的范围内，在配置了包括该离心叶轮10的抽吸单元的电动吸尘器工作时，能够进一步降低所产生的频率为1-2kHz的噪声的声压级，尤其能够降低令人觉得刺耳的1.25kHz附近的噪声的声压级。

本公开的抽吸单元包括电动机以及离心叶轮10，电动机的旋转轴能够旋转地连接于离心叶轮10的轴孔111。从而在电动机工作时，如图2所示，气流(流体)从吸入口131流入离心叶轮10，并沿着多个叶片120而从入口端121朝向出口端122流出离心叶轮10。

根据本公开的实施例，优选多个叶片120的立起方向垂直于轮盘110的圆板状盘面，多个叶片120的入口端121以及出口端122的立起方向上的边缘形成为与轴孔111的轴线A方向平行。这样一来，叶片120的形状简单，从而能够使得叶片与轮盘之间的连接更加牢固，并且方便叶轮的制作。

根据本公开的实施例，优选在沿轴孔111的轴线A方向观察时，轮盘110的外周缘112以及盖板130的外周缘132与外侧圆O2重合。从而，轮盘110的外周缘112、多个叶片120的出口端122以及盖板130的外周缘132处于与轴线A平行的同一直线上。这样一来，气流出口处的结构整齐，不仅容易制造，也能够减少气流出口处的紊流，从而减小噪声。

根据本公开的实施例，优选在沿轴孔111的轴线A方向观察时，吸入口131的周缘与内侧圆O1重合。从而，吸入口131的周缘与多个叶片120的入口端121处于与轴线A平行的同一直线上。这样一来，气流入口处的结构整齐，不仅容易制造，也能够减少气流入口处的紊流，从而减小噪声。

根据本公开的实施例，在沿轴孔111的轴线A方向对多个叶片120进行俯视观察时，各叶片120形成为单调的凹曲面或凸曲面。各叶片120的入口端121处的曲面的切线与内侧圆O1的圆周方向之间的夹角为叶片入口角度β1，各叶片的出口端122处的曲面的切线与外侧圆O2的圆周方向之间的夹角为叶片出口角度β2，优选图3中示出的叶片入口角度β1与叶片出口角度β2相等。这样一来，能够减少流体剥离的情况，进一步减小噪声。

关于本公开的噪声降低效果，进行了如下验证。

使用内径D1为22.0mm、外径D2为48.0mm、入口端高度B1为7.1mm、出口端高度B2为4mm的离心叶轮(F为0.258)。在将电机的转速设为6万转/min这样高转速的情况下，由流量Q与扬程H的乘积示出的抽吸效率H*Q约为1009，此时实际测得的频率为1.25kHz的噪声的声压级为49.89dB(一个实施例)。

保持抽吸效率的水平不变，通过调节离心叶轮10的内径而将上述F值调整为0.231，此时实际测得的频率为1.25kHz的噪声的声压级为53.98dB(比较例)。

图4中示出了上述实施例与比较例的噪声的声压级比较曲线。

由图4可知，通过将F值设置在本公开的范围内，频率为5kHz以下的噪声的声压级有所降低，频率为1-2kHz的噪声的声压级降低效果显著，频率为1.25kHz附近的噪声的声压级降低效果尤为突出。

综上所述，本公开的离心叶轮、抽吸单元以及电动吸尘器能够降低电动吸尘器工作时产生的频率为1-2kHz、尤其是频率为1.25kHz附近的噪声的声压级。

本领域技术人员可以理解，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合或/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本公开中。特别地，在不脱离本公开精神和教导的情况下，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本公开的范围。

以上对本公开的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本公开的范围。尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。本公开的范围由所附权利要求及其等同物限定。不脱离本公开的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。

Claims (8)

1.一种离心叶轮，其具备：

轮盘，其形成为圆板状，在中央部设置有用于与电动机的旋转轴能够旋转地连接的轴孔；

多个叶片，其立起设置于所述轮盘，且底侧与所述轮盘固定连接；以及

盖板，其与所述多个叶片的顶侧固定连接而覆盖所述多个叶片的顶侧，且在中央部形成有与所述轴孔同心且面积大于所述轴孔的吸入口，

所述多个叶片中的各叶片形成为相同形状，且在所述轮盘的所述轴孔一侧具有入口端，在所述轮盘的外周缘一侧具有出口端，

其特征在于，

所述多个叶片的所述入口端的底侧全部分布于所述轮盘上的同一圆周即内侧圆的圆周，

所述多个叶片的所述出口端的底侧全部分布于所述轮盘上的同一圆周即外侧圆的圆周，

在沿所述旋转轴的方向上，所述入口端的高度大于所述出口端的高度，

所述内侧圆的直径构成所述离心叶轮的内径，所述外侧圆的直径构成所述离心叶轮的外径，

在将所述离心叶轮的内径设为D1、将所述离心叶轮的外径设为D2的情况下，

D1/D2处于0.43-0.49的范围内。

2.根据权利要求1所述的离心叶轮，其特征在于，

在将所述叶片的所述入口端的高度设为B1、将所述叶片的所述出口端的高度设为B2的情况下，通过以下式(1)求出的F处于0.24-0.28的范围内，

F＝(B2/B1)×(D1/D2)……(1)。

3.根据权利要求2所述的离心叶轮，其特征在于，

所述多个叶片的立起方向垂直于所述轮盘的圆板状盘面，

所述多个叶片的所述入口端以及所述出口端的所述立起方向上的边缘形成为与所述轴孔的轴线方向平行。

4.根据权利要求2或3所述的离心叶轮，其特征在于，

在沿所述轴孔的轴线方向观察时，所述轮盘以及所述盖板的外周缘与由所述多个叶片的所述出口端限定出的所述外侧圆重合。

5.根据权利要求2或3所述的离心叶轮，其特征在于，

在沿所述轴孔的轴线方向观察时，所述吸入口的周缘与由所述多个叶片的所述入口端限定出的所述内侧圆重合。

6.根据权利要求2或3所述的离心叶轮，其特征在于，

在沿所述轴孔的轴线方向对所述多个叶片进行俯视观察时，各所述叶片形成为单调的曲面，各所述叶片的入口端处的曲面的切线与所述内侧圆的圆周方向之间的夹角为叶片入口角度，各所述叶片的出口端处的曲面的切线与所述外侧圆的圆周方向之间的夹角为叶片出口角度，所述叶片入口角度与所述叶片出口角度相等。

7.一种抽吸单元，其特征在于，

所述抽吸单元包括电动机以及权利要求2至6中任一项所述的离心叶轮，

所述电动机的旋转轴能够旋转地连接于所述离心叶轮的所述轴孔，从而在所述电动机工作时，流体从所述吸入口流入所述离心叶轮，并沿着所述多个叶片而从所述入口端朝向所述出口端流出所述离心叶轮。

8.一种电动吸尘器，其特征在于，

所述电动吸尘器具备权利要求7所述的抽吸单元。