RU2065713C1

RU2065713C1 - Electrical hair-drier

Info

Publication number: RU2065713C1
Authority: RU
Inventors: Б.Х. Гайтов; Л.Е. Копелевич; В.Я. Письменный
Original assignee: Краснодарский политехнический институт
Priority date: 1992-06-16
Filing date: 1992-06-16
Publication date: 1996-08-27

Abstract

FIELD: production of household and industrial electrical heating devices. SUBSTANCE: electrical hair-drier has body, asynchronous motor, bearing joints, fan wheel and heating member. Stator of asynchronous motor is butt-type stator and rotor is made in the form of massive disk with blades. In the case stator is mounted in respect to flat surface of disk with formation of air clearance. EFFECT: improved design. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области бытовых приборов и может найти применение при проектировании и изготовлении бытовых и технологических электронагревательных приборов. The invention relates to the field of household appliances and may find application in the design and manufacture of household and technological electric heaters.

Известные бытовые фены (к примеру, фен ФРДИ ГОСТ 22.314-84), состоящий из корпуса, с выходным патрубком, коллекторного электродвигателя, нагревателя и вентилятора, закрепленного на валу двигателя. В данной конструкции, вращаясь, двигатель приводит во вращение вентилятор, который нагнетает воздух через выходной патрубок, в котором встроенный нагреватель подогревает воздух. Недостаток данной конструкции это повышенный шум, создаваемый коллекторным двигателем, невысокая надежность устройства из-за недолговечности щеточно-коллекторного контакта, повышенное потребление электроэнергии на нагрев воздуха, высокая стоимость вольфрамового нагревателя, высокая пожароопасность. Famous household hair dryers (for example, FRDI GOST 22.314-84 hair dryer), consisting of a housing with an outlet pipe, a collector electric motor, a heater and a fan, mounted on the motor shaft. In this design, rotating, the engine drives the fan, which pumps air through the outlet pipe, in which the built-in heater heats the air. The disadvantage of this design is the increased noise generated by the collector motor, the low reliability of the device due to the fragility of the brush-collector contact, increased energy consumption for heating the air, the high cost of a tungsten heater, and high fire hazard.

Части этих недостатков лишены фены (фен "Аэлита-1" ТУ16.53.9.769-75), принцип действия которых основан на том, что встроенный в корпус электрический асинхронный двигатель имеет на валу в качестве нагрузки вентиляторное колесо. Вращаясь, вентиляторное колесо нагнетает воздух в выходной патрубок, в котором с помощью встроенного нагревательного элемента осуществляется его подогрев. Some of these shortcomings are deprived of hair dryers (hair dryer "Aelita-1" TU16.53.9.769-75), the principle of operation of which is based on the fact that the electric induction motor built into the housing has a fan wheel on the shaft as a load. By rotating, the fan wheel pumps air into the outlet pipe, in which it is heated using the built-in heating element.

Вышеописанная конструкция принята за прототип. The above design is taken as a prototype.

Недостатком данной конструкции является то, что применяемый встроенный нагревательный элемент имеет повышенную пожароопасность из-за высокой температуры спирали, повышенное потребление электроэнергии, увеличенные массогабаритные и стоимостные показатели из-за использования двигателя, конструкция которого предполагает применение ротора, изготовленного по типу "беличья клетка", что предполагает использовать технологию литья алюминия под давлением из-за использования в нагревателе таких дорогих и редких материалов как нихром. The disadvantage of this design is that the used built-in heating element has an increased fire hazard due to the high temperature of the spiral, increased energy consumption, increased weight and size and cost indicators due to the use of an engine, the design of which involves the use of a squirrel cage type rotor, which implies the use of aluminum die-casting technology due to the use of such expensive and rare materials as nichrome in the heater.

Указанных недостатков лишен заявляемый фен, где роль нагревателя выполняет массивный диск-ротор, служащий одновременно вентиляторным колесом. В качестве двигателя используется асинхронный двигатель совмещенной конструкции, т. е. в качестве статора статор асинхронного торцового электродвигателя, а в качестве ротора диск вентиляторное колесо, выполненный из конструкционных сталей. These shortcomings are deprived of the claimed hair dryer, where the role of the heater is performed by a massive disk rotor, which simultaneously serves as a fan wheel. An asynchronous motor of a combined design is used as a motor, i.e., as a stator, a stator is an asynchronous end-face electric motor, and a fan wheel made of structural steels is used as a rotor.

Отличительными признаками заявляемой конструкции являются: в качестве двигателя предполагается использовать двигатель-вентилятор, где ротором-диском является вентиляторное колесо; вентиляторное колесо, являясь массивным ротором асинхронного двигателя, используется по новому назначению служит в качестве нагревательного элемента. Distinctive features of the claimed design are: as the engine, it is supposed to use a fan motor, where the rotor-disk is a fan wheel; the fan wheel, being a massive rotor of an induction motor, is used for a new purpose and serves as a heating element.

На фиг. 1, 2 изображен заявляемый двигатель-фен. Фен состоит из корпуса 1 с ручкой 2, вентиляционными отверстиями 3, выходным патрубком 4, статора торцового типа 5 с обмоткой 6, диска-ротора 7 с лопастями 8, выполняющего роль колеса-вентилятора, подшипниковых узлов 9, вала 10. Между статором 5 и ротором-диском 7 воздушный зазор 11. Лопасти 8 могут выполняться с диском-ротором 7 как одно целое из одного материала для увеличения поверхности охлаждения и улучшения отвода тепла непосредственно от конструктивных элементов встроенного двигателя с массивным ротором. In FIG. 1, 2 shows the inventive engine-dryer. The hair dryer consists of a housing 1 with a handle 2, ventilation holes 3, an outlet pipe 4, a stator of mechanical type 5 with a winding 6, a rotor disk 7 with blades 8, which acts as a fan wheel, bearing units 9, shaft 10. Between the stator 5 and rotor-disk 7 air gap 11. The blades 8 can be performed with the disk-rotor 7 as a single unit of one material to increase the cooling surface and improve heat dissipation directly from the structural elements of the built-in engine with a massive rotor.

Двигатель-фен работает следующим образом. На обмотку 6 статора 5 подается напряжение. В статоре 5 создается вращающееся магнитное поле, которое через воздушный зазор 11 наводит в диске-роторе 7 вихревые токи. Взаимодействие вихревых токов ротора с магнитным полем статора создает вращающий момент, в результате чего диск-ротор-вентиляторное колесо вращается. В связи с тем, что в диске, обладающем некоторым активным сопротивлением, наводятся вихревые токи диск-ротор нагревается. Engine hair dryer operates as follows. The winding 6 of the stator 5 is supplied with voltage. A rotating magnetic field is created in the stator 5, which induces eddy currents in the rotor disk 7 through the air gap 11. The interaction of the eddy currents of the rotor with the magnetic field of the stator creates a torque, as a result of which the disk-rotor-fan wheel rotates. Due to the fact that in a disk with some active resistance, eddy currents are induced, the rotor disk is heated.

Вращаясь, ротор-вентиляционное колесо с лопастями 8 через вентиляционные отверстия 3 корпуса 1 засасывает воздух, который циркулирует как показано стрелками на фиг. 2. Rotating, the rotor-ventilation wheel with blades 8 through the ventilation holes 3 of the housing 1 draws in air that circulates as shown by arrows in FIG. 2.

Циркулируя внутри машины, воздух охлаждает ротор 3, статор 5 и обмотку 6 статора и сам нагревается. Нагретый воздух через выходной патрубок 4 выходит наружу изделия. Для улучшения электромагнитных и электромеханических характеристик двигателя и процесса теплоотдачи в окружающее двигатель пространство ротордиск-вентиляторное колесо со стороны лопастей 8 покрывается слоем меди. А для увеличения нагрева ротора-диска повышают в нем магнитную индукцию, уменьшая его сечение (толщину). Для повышения эффективности устройства можно совмещать нагрев воздуха на выходе, сочетая его нагрев за счет нагрева ротора и, если этого недостаточно, за счет нагревательного элемента, значительно снизив его мощность. Circulating inside the machine, the air cools the rotor 3, the stator 5 and the stator winding 6 and heats itself. Heated air through the outlet pipe 4 goes outside the product. To improve the electromagnetic and electromechanical characteristics of the engine and the process of heat transfer to the surrounding engine space, the rotordisk-fan wheel from the blades 8 is covered with a layer of copper. And to increase the heating of the rotor-disk, magnetic induction is increased in it, reducing its cross section (thickness). To increase the efficiency of the device, it is possible to combine the heating of the air at the outlet, combining its heating by heating the rotor and, if this is not enough, due to the heating element, significantly reducing its power.

Вышеописанная конструкция двигателя-фена позволяет обходиться без встроенного нагревательного элемента, что позволяет уменьшить массогабаритные и стоимостные показатели, отказавшись от применения дорогих и высокодефицитных нихромовых нагревателей. Известно, что двигатели с массивным ротором малой мощности имеют КПД в пределах 10 15% т. е. 85 90% потребляемой мощности рассеивается в окружающее пространство в виде безвозвратных потерь. Предлагаемая конструкция двигателя-фена позволяет эти потери утилизировать, т. е. использовать их для нагревания воздуха в технологических (бытовых) целях, т. е. позволяет снизить массогабаритные и стоимостные показатели, уменьшить установленную мощность установки, упростить конструкцию. А в отсутствие ротора (в классическом понимании) в виде "беличьей клетки" позволяет упростить технологию изготовления, отказавшись от применения литья алюминия под давлением. The above-described engine-hair dryer design allows you to do without an integrated heating element, which allows you to reduce weight and size and cost indicators, abandoning the use of expensive and highly deficient nichrome heaters. It is known that engines with a massive low-power rotor have an efficiency in the range of 10–15%, i.e., 85–90% of the power consumption is dissipated into the surrounding space in the form of irretrievable losses. The proposed design of the hair dryer engine allows these losses to be disposed of, i.e., they can be used for heating air for technological (domestic) purposes, i.e. it can reduce weight and size and cost indicators, reduce the installed capacity of the installation, and simplify the design. And in the absence of a rotor (in the classical sense) in the form of a "squirrel cage" it allows to simplify the manufacturing technology by refusing to use aluminum casting under pressure.

Вышеописанная конструкция машины может использоваться и в других конструкциях, где необходимы активаторы, а по условиям технологии необходимо также нагревание среды (к примеру стиральная машина). The above machine design can be used in other designs where activators are needed, and under the conditions of the technology it is also necessary to heat the medium (for example, a washing machine).

Таким образом, вышеописанная конструкция двигателя-фена имеет следующие отличительные признаки, позволяющие найти ей широкое промышленное применение: вентиляторное колесо служит ротором асинхронного двигателя; вентиляторное колесо, являясь массивным ротором асинхронного двигателя, служит в качестве нагревательного элемента двигателя-фена, т. е. используется по новому назначению с приобретением нового качества. Thus, the above-described design of the motor-dryer has the following distinctive features, allowing it to find wide industrial application: the fan wheel serves as the rotor of an induction motor; the fan wheel, being a massive rotor of an induction motor, serves as a heating element of the hair dryer motor, that is, it is used for a new purpose with the acquisition of a new quality.

Claims

A hot air gun containing a housing, an induction motor, bearing assemblies, a fan wheel and a heating element, characterized in that the stator of the induction motor is an end-face stator, and the role of the fan wheel and the heating element is performed by a rotor made in the form of a massive disk with blades, the stator is mounted on a relatively smooth surface of the disk with the formation of an air gap.