CN107165859A - 动叶轮、风机***和电动工具 - Google Patents

动叶轮、风机***和电动工具 Download PDF

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冯国平
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Abstract

本发明涉及风机***领域，并公开了一种动叶轮、一种风机***和一种电动工具，所述动叶轮包括：前盖板(1)；后盖板(2)；以及多个叶片(3)，所述叶片(3)连接在所述前盖板(1)和所述后盖板(2)之间，多个所述叶片(3)围绕中心轴线均布，其中，所述叶片(3)的靠近所述中心轴线的前端与所述中心轴线之间的距离(r)为10‑12mm，所述叶片(3)的远离所述中心轴线的后端与所述中心轴线之间的距离(R)为38‑46mm，所述叶片(3)的包角(α)为10°‑120°，所述叶片(3)在所述前端处的第一安装角(β1)为5°‑60°，所述叶片(3)的在所述后端处的第二安装角(β2)为5°‑85°。本发明的动叶轮具有更好的性能。

Description

动叶轮、风机***和电动工具
技术领域
本发明涉及风机***领域，具体地，涉及一种动叶轮、一种风机***和一种电动工具。
背景技术
现有的风机***一般包括电机以及与电机的转子轴传动连接的动叶轮，然而由于现有的动叶轮没有经过精细化设计，动叶轮的性能较差，致使现有的风机***能耗大且效率不高，例如，现有的吸尘器所包括的风机***的转速在6～9万转每分钟时，效率一般在43％以下，其风量和吸力都比较低。
发明内容
本发明的目的是提供一种性能更好的动叶轮。
此外，本发明的另一个目的是提供一种效率更高的风机***和一种效率更高的电动工具。
为了实现上述目的，本发明提供一种动叶轮，所述动叶轮包括：前盖板；后盖板；以及多个叶片，所述叶片连接在所述前盖板和所述后盖板之间，多个所述叶片围绕中心轴线均布，其中，所述叶片的靠近所述中心轴线的前端与所述中心轴线之间的距离为10-12mm，所述叶片的远离所述中心轴线的后端与所述中心轴线之间的距离为38-46mm，所述叶片的包角为10°-120°，所述叶片在所述前端处的第一安装角为5°-60°，所述叶片的在所述后端处的第二安装角为5°-85°。
优选地，所述包角为70°-90°，所述第一安装角为10°-35°，所述第二安装角为20°-55°。
优选地，所述后盖板形成为圆形平板，所述前盖板的外周部与所述后盖板的外周部相对应，所述前盖板设置有圆形的开口，所述中心轴线穿过所述圆形平板的圆心和所述开口的中心。
优选地，所述叶片的两侧分别连续地连接于所述前盖板和所述后盖板，所述前盖板由外向内逐渐拱起。
优选地，所述后盖板的中部设置有中心通孔，所述动叶轮还包括设置在所述中心通孔处的叶轮安装结构，所述叶轮安装结构形成为回转体结构并且与所述中心轴线同轴设置，所述叶轮安装结构设置有用于与电机的转子轴传动连接的第一安装通孔。
优选地，所述电机的转子轴穿设在所述第一安装通孔中并且与所述第一安装通孔过盈配合、螺纹配合或者粘接配合。
此外，本发明还提供了一种风机***，所述风机***包括电机以及本发明所述的动叶轮，所述电机的转子轴与所述动叶轮传动连接。
优选地，所述风机***还包括支撑架，所述电机安装在所述支撑架上，所述电机的转子轴穿过所述支撑架而与所述动叶轮传动连接。
优选地，所述风机***还包括安装在所述支撑架上并且同轴地设置在所述动叶轮的***的导叶轮，所述导叶轮包括围绕所述导叶轮的中心轴线均布的多个导轮叶片，所述导轮叶片的布置方向与所述叶片的布置方向相反。
优选地，所述风机***还包括罩盖所述导叶轮和所述动叶轮的风罩，所述风罩的一端安装在所述支撑架上，且另一端设置有与所述开口相应的气体输入口。
另外，本发明还提供一种电动工具，所述电动工具包括本发明所述的风机***。
优选地，所述电动工具为吸尘器，干手机，风扇，气泵，空气清洁设备或者离心泵。
本发明的动叶轮通过将叶片以多种参数进行精细化设计，从而能够提高动叶轮的性能(尤其是在复杂的流体流动下的性能)，可见，本发明的动叶轮具有性能更好的优点。
本发明的风机***和电动工具由于包括本发明的动叶轮因此具有性能更好、效率更高的优点。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是根据本发明的动叶轮的一种具体实施方式的立体图；
图2是图1中的动叶轮的拆解视图，其中，前盖板已从动叶轮拆解；
图3是图1中的动叶轮的横剖视图；
图4是图1中的动叶轮的轴向剖视图；
图5是根据本发明的风机***的一种具体实施方式的***视图。
附图标记说明
1、前盖板 2、后盖板
3、叶片 4、叶轮安装结构
5、电机 6、开口
7、支撑架 8、导叶轮
9、导轮叶片 10、风罩
11、气体输入口 12、动叶轮
13、电控组件 14、紧固件
15、定子组件
α、包角 β1、第一安装角
β2、第二安装角
r、叶片的叶尖与后盖板的中心轴线之间的距离
R、叶片的后缘叶尖与后盖板的中心轴线之间的距离
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内、外”通常是指部件的内部和外部。
本发明提供一种动叶轮，具体地，如图1至图4所示，所述动叶轮包括：前盖板1；后盖板2；以及5-15个叶片3，所述叶片3连接在所述前盖板1和所述后盖板2之间，各个所述叶片3围绕中心轴线均布，其中，所述叶片3的靠近所述中心轴线的前端与所述中心轴线之间的距离r为10-12mm，所述叶片3的远离所述中心轴线的后端与所述中心轴线之间的距离R为38-46mm，所述叶片3的包角α为10°-120°，所述叶片3在所述前端处的第一安装角β1为5°-60°，所述叶片3的在所述后端处的第二安装角β2为5°-85°。
本发明的动叶轮通过将叶片3以多种参数进行精细化设计，从而能够提高动叶轮的性能(尤其是在复杂的流体流动下的性能)，可见，本发明的动叶轮具有性能更好的优点。
下表显示的是根据本发明的动叶轮的五个实施例与现有技术的动叶轮的性能试验数据，其中，本发明的动叶轮与现有技术的动叶轮的具体结构类似但是具体参数不同。
实施例1
动叶轮具有7个叶片，距离r为11.8mm，距离R为43.9mm，第一安装角β1为7°，第二安装角β2为60°，包角α为79°。
实施例2
动叶轮与实施例1的区别为：距离r为10mm，距离R为46mm，第一安装角β1为10°，第二安装角β2为20°，包角α为70°。
实施例3
动叶轮与实施例1的区别为：距离r为12mm，距离R为38mm，第一安装角β1为35°，第二安装角β2为55°，包角α为90°。
实施例4
动叶轮与实施例1的区别为：距离r为10mm，距离R为46mm，第一安装角β1为5°，第二安装角β2为5°，包角α为10°。
实施例5
动叶轮与实施例1的区别为：距离r为12mm，距离R为38mm，第一安装角β1为60°，第二安装角β2为85°，包角α为120°。
对比例
动叶轮与实施例1的区别在于，距离r为10mm，第一安装角β1为8°，第二安装角β2为18°，包角α为125°。
从表格中可以看出本发明的动叶轮的流量和效率均显著高于现有技术的动叶轮。
输入功率 输出功率 流量 真空度 效率 转速
单位 W W L/S Kpa ％ Hz
实施例1 372.5 168.65 11.87 14.2 45.26 75000
实施例2 370.3 165.6 11.81 13.83 44.32 75000
实施例3 375.2 171.4 11.92 14.43 46.4 75000
实施例4 371.6 167.3 11.85 13.97 44.7 75000
实施例5 374.8 169.8 11.90 14.36 47.4 75000
对比例 368.6 157.16 11.61 13.53 42.63747 75000
需要说明的是，前盖板1、后盖板2、叶片3的具体形状以及叶片3与前盖板1和后盖板2的具体连接方式均可以根据需要设置，这些均属于本发明的技术构思范围之内。例如，叶片3为弯曲板，弯曲板可以是等厚度板或者是根据强度需求而确定的变厚度板，叶片3、前盖板1、后盖板2可以一体形成，或者前盖板1、后盖板2的内表面可以相应地形成凹槽，叶片3的宽度方向的两侧分别卡入上述凹槽中然后分别焊接固定，从而连接于前盖板1和后盖板2。同时，叶片3可以垂直地连接前盖板1和后盖板2，也可以相对倾斜地连接前盖板1和后盖板2。另外，理论上来说，本发明的动叶轮的作用对象可以为任何流体(例如，气体或者水)；同时，通过控制动叶轮的旋转方向，动叶轮可以为吸风叶轮或者鼓风叶轮，例如作为吸风叶轮用于吸尘器中。以下将以具体实施例的方式举例说明上述特征的具体形式。
在本发明的动叶轮中，优选地，所述包角α为70°-90°，所述第一安装角β1为10°-35°，所述第二安装角β2为20°-55°，从而进一步对叶片3进行精细化设计，由此进一步提高动叶轮的性能。
在本发明的动叶轮中，具体地，所述后盖板2形成为圆形平板，所述前盖板1的外周部与所述后盖板2的外周部相对应(即均具有圆形外轮廓)，所述前盖板1设置有圆形的开口6，所述中心轴线穿过所述圆形平板的圆心和所述开口6的中心，从而将后盖板2和前盖板1设置为圆盘类零件，因此动叶轮在旋转时，后盖板2和前盖板1不易与其他零部件发生干涉。
在本发明的动叶轮中，优选地，如图1和图4所示，所述叶片3的两侧分别连续地连接于所述前盖板1和所述后盖板2，所述前盖板1由外向内逐渐拱起，即所述叶片3的宽度从后端到前端逐渐变宽，从而可以通过前盖板1引导流体沿着前盖板1的内表面流动，以便于流体从开口6吸入或者喷出。
在本发明的动叶轮中，具体地，所述后盖板2的中部设置有中心通孔，所述动叶轮还包括设置在所述中心通孔处的叶轮安装结构4，所述叶轮安装结构4形成为回转体结构(例如圆柱形、圆台形或圆锥形结构，由此避免对流体形成干扰)并且与所述中心轴线同轴设置，所述叶轮安装结构4设置有用于与电机5的转子轴传动连接的第一安装通孔，从而能够通过叶轮安装结构4将动叶轮与电机5的转子轴传动连接(转子轴穿过中心通孔而与叶轮安装结构4传动连接)，进而能够通过电机5驱动动叶轮旋转而工作。
在上述动叶轮中，更具体地，所述电机5的转子轴穿设在所述第一安装通孔中并且与所述第一安装通孔过盈配合、螺纹配合或者粘接配合，从而能够通过转子轴与叶轮安装结构4之间的配合实现转子轴与动叶轮之间的传动连接。
需要说明的是，叶轮安装结构4设置在后盖板2上的具体方式可以根据需要设置，例如，叶轮安装结构4可以与后盖板2一体形成；可选择的，叶轮安装结构4也可以通过紧固件(为了保证紧固连接的程度，紧固件的数量大于等于三个并周向均布)安装在后盖板2上，或者叶轮安装结构4还可以粘接在后盖板2上。
此外，本发明还提供一种风机***，具体地，如图5所示，所述风机***包括电机5以及本发明所述的动叶轮12，所述电机5的转子轴与所述动叶轮12传动连接。
本发明的风机***由于包括本发明的动叶轮因此具有性能更好、效率更高的优点。
在本发明的风机***中，具体地，所述风机***还包括支撑架7，所述电机5安装在所述支撑架7上，所述电机5的转子轴穿过所述支撑架7而与所述动叶轮12传动连接，从而能够将电机5安装在支撑架7。
在上述风机***中，更具体地，所述风机***还包括安装在所述支撑架7上并且同轴地设置在所述动叶轮12的***的导叶轮8，所述导叶轮8包括围绕所述导叶轮8的中心轴线均布的多个导轮叶片9，所述导轮叶片9的布置方向与所述叶片3的布置方向相反，从而能够通过导叶轮8对流体进行导向的同时还能够扩大风机***对流体产生的压力。
在上述风机***中，进一步具体地，所述风机***还包括罩盖所述导叶轮8和所述动叶轮12的风罩10，所述风罩10的一端安装在所述支撑架7上，且另一端设置有与所述开口6相应的气体输入口11，从而能够对流体进行导流，进而能够集中风机***对流体产生的压力。
在本发明的风机***中，优选地，所述风机***还包括用于控制所述电机5运行的电控组件13，从而能够通过电控组件13控制电机5的运行，进而控制风机***的运行。具体地，如图5所示，电控组件13集成在圆形的电路板上，电路板设置有多个第二安装通孔，紧固件14依次穿过该第二安装通孔、电机的定子组件15上的第三安装通孔而与支撑架7上的紧固安装孔配合，由此将电控组件13、定子组件15紧固安装到支撑架7上。
可以理解的是，本发明的风机***可以应用在多种需要采风的机械中，例如，可以应用在吸尘器、干手机、风扇、气泵、空气清洁设备或者离心泵中。
此外，本发明还提供一种电动工具，所述电动工具包括本发明所述的风机***。具体地，所述电动工具可以为吸尘器、干手机、风扇、气泵、空气清洁设备或者离心泵。
本发明的电动工具由于包括本发明的风机***因此具有性能更好、效率更高的优点。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (12)

1.一种动叶轮，其特征在于，所述动叶轮包括：
前盖板(1)；
后盖板(2)；以及
多个叶片(3)，所述叶片(3)连接在所述前盖板(1)和所述后盖板(2)之间，多个所述叶片(3)围绕中心轴线均布，其中，所述叶片(3)的靠近所述中心轴线的前端与所述中心轴线之间的距离(r)为10-12mm，所述叶片(3)的远离所述中心轴线的后端与所述中心轴线之间的距离(R)为38-46mm，所述叶片(3)的包角(α)为10°-120°，所述叶片(3)在所述前端处的第一安装角(β1)为5°-60°，所述叶片(3)的在所述后端处的第二安装角(β2)为5°-85°。
2.根据权利要求1所述的动叶轮，其特征在于，所述包角(α)为70°-90°，所述第一安装角(β1)为10°-35°，所述第二安装角(β2)为20°-55°。
3.根据权利要求1所述的动叶轮，其特征在于，所述后盖板(2)形成为圆形平板，所述前盖板(1)的外周部与所述后盖板(2)的外周部相对应，所述前盖板(1)设置有圆形的开口(6)，所述中心轴线穿过所述圆形平板的圆心和所述开口(6)的中心。
4.根据权利要求3所述的动叶轮，其特征在于，所述叶片(3)的两侧分别连续地连接于所述前盖板(1)和所述后盖板(2)，所述前盖板(1)由外向内逐渐拱起。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的动叶轮，其特征在于，所述后盖板(2)的中部设置有中心通孔，所述动叶轮还包括设置在所述中心通孔处的叶轮安装结构(4)，所述叶轮安装结构(4)形成为回转体结构并且与所述中心轴线同轴设置，所述叶轮安装结构(4)设置有用于与电机(5)的转子轴传动连接的第一安装通孔。
6.根据权利要求5所述的动叶轮，其特征在于，所述电机(5)的转子轴穿设在所述第一安装通孔中并且与所述第一安装通孔过盈配合、螺纹配合或者粘接配合。
7.一种风机***，其特征在于，所述风机***包括电机(5)以及根据权利要求1至6中任意一项所述的动叶轮(12)，所述电机(5)的转子轴与所述动叶轮(12)传动连接。
8.根据权利要求7所述的风机***，其特征在于，所述风机***还包括支撑架(7)，所述电机(5)安装在所述支撑架(7)上，所述电机(5)的转子轴穿过所述支撑架(7)而与所述动叶轮(12)传动连接。
9.根据权利要求8所述的风机***，其特征在于，所述风机***还包括安装在所述支撑架(7)上并且同轴地设置在所述动叶轮(12)的***的导叶轮(8)，所述导叶轮(8)包括围绕所述导叶轮(8)的中心轴线均布的多个导轮叶片(9)，所述导轮叶片(9)的布置方向与所述叶片(3)的布置方向相反。
10.根据权利要求9所述的风机***，其特征在于，所述风机***还包括罩盖所述导叶轮(8)和所述动叶轮(12)的风罩(10)，所述风罩(10)的一端安装在所述支撑架(7)上，另一端设置有与所述开口(6)相应的气体输入口(11)。
11.一种电动工具，其特征在于，所述电动工具包括权利要求7-10中任意一项所述的风机***。
12.根据权利要求11所述的电动工具，其特征在于，所述电动工具为吸尘器、干手机、风扇、气泵、空气清洁设备或者离心泵。
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