CN107795523A - 导流器和包括其的电动工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动工具及其导流器。所述导流器位于相对于风扇的入口处以用于降噪，气流经由所述导流器被带入风扇，所述导流器包括轴和多个筋，所述多个筋在相对于所述轴的径向方向上延伸，所述多个筋各自均具有气流进入的前缘、气流离开的后缘、以及在所述前缘和所述后缘之间延伸的过渡面。本发明能顺应气流漩涡进入，进入的气流流量增加而噪音减小。

Description

导流器和包括其的电动工具

技术领域

本发明涉及一种用于降低气体通过噪音的导流器。

本发明还涉及一种包括上述导流器的电动工具。

背景技术

使用风扇的机械装置或工具——如鼓风机、真空吸尘器、或带有风扇的其它电动工具等——一般在气流入口处设置有导流器。在风扇（或称其为叶轮、转子）的高速转动下，外界气流被吸入风扇所在的风室。气流通过导流器时经导向随后被带入风扇。该导流器的设计除了要满足出于安全目的而制订的规范外，还要尽可能地降低气流以高速经过其时由于压力损失而产生的噪音。目前这种导流器多以栏栅或网格的形式存在，即导流器由障碍件或多条筋以一定的图案构成，该图案布设空隙，气流就从这些空隙中通过。设计人员关心的是如何布置这些栏栅或网格，以得到一个符合空气动力学的进气流。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种导流器，气流能够平稳经过导流器被带入风扇，从而噪音减小，提升气流性能。

本发明涉及的导流器位于相对于风扇的入口处以用于降噪，气流经由所述导流器被带入风扇，所述导流器包括轴和多个筋，所述多个筋在相对于所述轴的径向方向上延伸，所述多个筋各自均具有气流进入的前缘、气流离开的后缘、以及在所述前缘和所述后缘之间延伸的过渡面。

可选地，在上述导流器中，所述多个筋在远离所述轴的第一端上具有第一角和第二角，其中所述第一角为所述筋的平面在前缘侧的切线与基准线的夹角；所述第二角为所述筋的平面在后缘侧的切线与所述基准线的夹角；所述基准线平行于所述轴；第一角不等于第二角。

可选地，在上述导流器中，所述多个筋在与所述第一端相对的第二端上具有第三角和第四角，其中所述第三角为所述筋的平面在前缘侧的切线与所述轴的夹角；所述第四角为所述筋的平面在后缘侧的切线与所述轴的夹角；第一角不等于第三角，第二角不等于第四角。

可选地，在上述导流器中，所述多个筋在与所述第一端相对的第二端上具有第三角和第四角，其中所述第三角为所述筋的过渡面在前缘侧的切线与所述轴的夹角；所述第四角为所述筋的过渡面在后缘侧的切线与所述轴的夹角；第一角大于或等于第三角，第二角大于第一角，第四角大于或等于第三角。

可选地，在上述导流器中，所述多个筋中的一个的横截面具有翼型形状。

可选地，在具有翼型形状的筋的导流器中，所述多个筋在远离所述轴的第一端上具有第五角，在与所述第一端相对的第二端上具有第六角；其中所述第五角为第一端上所述筋的翼型横截面的弦线与基准线的夹角，所述第六角为第二端上所述筋的翼型横截面的弦线与所述轴的夹角；所述基准线平行于所述轴；所述第五角等于或大于所述第六角。

可选地，在上述导流器中，所述多个筋的前缘和后缘是直线型或曲率变化的曲线型。

可选地，在上述导流器中，所述多个筋中的每一个均具有至少属于以下一种情况的形状：在沿着所述轴的方向上弯曲；在沿着相对于所述轴的径向方向上弯曲；以及围绕相对于所述轴的径向方向扭转。

本发明涉及的另一方面为包括上述导流器的电动工具，所述导流器集成于所述电动工具的主结构上，或者所述导流器通过外环安装于所述电动工具的主结构上，其中所述多个筋自所述轴延伸至所述外环。

本发明涉及的再一方面为一种具有风扇的电动工具，所述电动工具包括导流器，所述导流器位于相对于风扇的入口处以用于降噪，气流经由所述导流器被带入风扇，所述导流器包括轴和多个筋，所述多个筋在相对于所述轴的径向方向上延伸，所述多个筋各自均具有气流进入的前缘、气流离开的后缘、以及在所述前缘和所述后缘之间延伸的过渡面，其中所述多个筋均具有顺应气流进入的扭转或弯曲的形状。

可选地，在上述电动工具中，所述风扇具有至少两个工作功率，所述电动工具包括一个所述导流器，所述导流器的筋能根据风扇的工作功率调节其扭转或弯曲程度，或者所述电动工具包括可选择地安装于其上的至少两个导流器，所述至少两个导流器的筋具有不同的扭转或弯曲程度。

本发明将导流器的筋设置成更适合气流进入的形式。经发现，噪音受风扇入口处的导流器上筋的影响，因为在气流即将进入风扇入口时已形成漩涡。当筋具有前缘和后缘时，能顺应气流漩涡进入。因此进入气流的流量增加而噪音减小。

该导流器的筋具有流线型形状，其多个设计参数在立体空间中在多个维度上是变化着的。这些参数的变化发生在如下但不限于这些中：在前缘侧的入口角度与在后缘侧的出口角度之间，筋的第一端的入口角度与第二端的入口角度之间；筋的第一端的出口角度与第二端的出口角度之间；以及前缘、后缘上。该导流器的截面可以近似普通筋板的截面也可以是翼型。

关于安装，该导流器可以组装到电动工具的风扇前端入口所在的壳体上，或者与该壳体一体成型。

通过以下参考附图的详细说明，本发明的其他方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本发明的范围的限定，这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道，附图仅仅意图概念地说明此处描述的结构和流程，除非另外指出，不必要依比例绘制附图。

附图说明

结合附图参阅以下具体实施方式的详细说明，将更加充分地理解本发明，附图中同样的参考附图标记始终指代视图中同样的元件。其中：

图1为本发明涉及的导流器的一种实施例的结构示意图；

图2为本发明涉及的导流器的筋的第一种实施例的结构示意图；

图3为本发明涉及的导流器的筋的第二种实施例的结构示意图；

图4为本发明涉及的导流器的筋的第三种实施例的结构示意图；

图5为本发明涉及的导流器的筋的第四种实施例的结构示意图；

图6为本发明涉及的导流器的筋的第五种实施例的结构示意图；

图7为本发明涉及的导流器的筋的第六种实施例的结构示意图；以及

图8为本发明涉及的导流器安装于一种鼓风机上的结构示意图。

具体实施方式

为帮助本领域的技术人员能够确切地理解本发明要求保护的主题，下面结合附图详细描述本发明的具体实施方式。

参见图1，所示为本发明涉及的导流器1的一个实施例的结构示意图。导流器1包括一个轴11和从轴11延伸出的多个筋12，在多个筋12的径向外侧还设有外环13，筋12延伸至外环13并将外环13与轴11连接在一起。这里外环13是可选的，即本导流器1可以具有外环，也可没有外环，外环的设置取决于导流器1的安装，这会在下文中阐述。

筋12在相对于轴11的径向方向上自轴11延伸出，在图1所示的实施例中，筋12的数量为六个但不限于此，这取决于安全规范和降低噪音的效果。以箭头示出的气流f从筋12的一侧流动到另一侧以穿过导流器1。气流f进入的一侧为筋12的前缘111，气流f离开的筋12的另一侧为筋12的后缘112，在前缘111和后缘112之间延伸的部分称为筋12的过渡面113。沿气流f流动方向看，该过渡面113是迎风面。在径向方向上，筋12具有远离轴11的第一端121以及相对于第一端121对置的第二端122（由于视线遮挡，该筋12的第二端122不可见，可见相邻筋的标识）。在导流器1设置外环的情况，该第一端121可以与外环13连接。第二端122即筋12与轴11连接的地方。筋12在第一端121上具有横截面，筋12在第二端122上具有另一个横截面，因此除了上述参数外，本导流器1的筋12也可以想象成由从第二端122至第一端121的多个横截面连续构成的部件。

参看图2－4，为本导流器1的筋12的一系列实施例的结构示意图，箭头表示气流的流动方向。在这些实施例中，筋12的形状由板状演化而来，即筋12可以是“弯曲”的板，由此其横截面的形状可以被视为从环/弧形截取的一部分。在图2中，筋12具有第一端121上的第一角α₁和第二角α₂，其中第一角α₁为过渡面113的前缘侧的切线与一基准线l ₁ 的夹角，该基准线l ₁ 与轴11平行，第二角α₂为过渡面113的后缘侧的切线与基准线l ₂ 的夹角。第一角α₁不等于第二角α₂。同理，在第二端122上还存在第三角α₃和第四角α₄，其中第三角α₃为过渡面113的前缘侧的切线与轴11（或其轴线）的夹角，第四角α₄为过渡面113的后缘侧的切线与轴11（或其轴线）的夹角。第三角α₃不等于第四角α₄。

在图中所示实施例中，后缘一侧的气流出口角大于前缘一侧的气流入口角。即第二角α₂大于第一角α₁，第四角α₄大于第三角α₃。且第一角α₁等于第三角α₃，第二角α₂等于第四角α₄。而且，前缘111和后缘112均为直线型。由此可见，该筋12可以被视为第二端122上的截面从第二端122起沿着相对于轴11的径向方向直线延伸直至第一端121而构成的。

也可想到该筋12可以具有下述情况的形状：第二角α₂大于第一角α₁、第四角α₄等于第三角α₃、第一角α₁等于第三角α₃。

图3所示为另一种实施例的筋12的形状，其中筋12的第一角α₁、第二角α₂、第三角α₃和第四角α₄的定义不变。第一角α₁不等于第二角α₂；第三角α₃不等于第四角α₄。第一角α₁也不等于第三角α₃，第二角α₂也不等于第四角α₄。前缘111和后缘112均为直线型。由此可见，该筋12可以被视为第二端122上的截面从第二端122起围绕相对于轴11的径向方向进行扭转直至第一端121而构成的，即第一端121的截面是通过第二端122的截面围绕径向扭转一定角度而得到。

从图3可知，气流出口角可以大于气流入口角，即第二角α₂大于第一角α₁，第四角α₄大于第三角α₃，经扭转的筋12的第一角α₁还大于第三角α₃。

该筋也可以在图3所示的形状基础上，仅改变第三角α₃和第四角α₄的关系，使得第三角α₃等于第四角α₄。

图4所示的筋12可以看成由图3所示的筋12的基础上发展而来，即该筋12的第一角α₁、第二角α₂、第三角α₃和第四角α₄的定义和它们之间的大小关系遵循图3所示的筋12的实施例。但是，其前缘111和后缘112均为曲线型。由此可见，该筋12可以被视为第二端122上的截面从第二端122起围绕相对于轴11的径向方向进行扭转的同时还沿着偏离相对于轴11的径向的一条弯曲的轨迹直至第一端121合成的。

再参见图5－7，为本导流器1的筋12的另一系列的实施例的结构示意图。在这些实施例中，筋12的形状类似于叶片，其横截面的形状为翼型，例如NACA65型或NACA4122型。该翼型的前缘也是筋12的前缘211所在的一侧，该侧为气流进入侧，该翼型的后缘也是筋12的后缘212所在的一侧，该侧为气流离开侧。过渡面213即迎风面在前缘211与后缘212之间延伸。在图5中，筋12在第一端221上具有第五角α₅，在第二端222上具有第六角α₆，其中第五角α₅为第一端221的翼型横截面的弦线c ₁ 与基准线l ₃ 的夹角，第六角α₆为弦线c ₂ 与轴11（或其轴线）的夹角。基准线l ₃ 平行于轴11。弦线c ₁ 、c ₂ 定义为连接翼型的前缘与后缘的直线。在该实施例中，第五角α₅等于第六角α₆。筋12的前缘211和后缘212为直线型。筋12可以被视为第二端222的翼型沿着相对于轴11的径向方向直线延伸直至第一端221而构成的。

在图6中，筋12的第五角α₅和第六角α₆的定义与图5所示实施例相同。筋12的前缘211和后缘212也是直线型的。但是第五角α₅不等于第六角α₆。具体地，第五角α₅可以大于第六角α₆。由此可见，筋12可以被视为第二端222的翼型围绕相对于轴11的径向方向从第二端222起进行扭转直至第一端221而构成的，即第一端221的翼型是通过第二端222的翼型围绕径向扭转一定角度而得到。

图7中所示的筋是以图6中的筋为基础发展而来。在该实施例中，第五角α₅、第六角α₆的定义和它们之间的大小关系均与图6的实施例相同。不同的是，该筋12的前缘211和后缘212是弯曲的曲线型。因此，该筋12可以被视为第二端222上的翼型围绕相对于轴11的径向发生扭转的同时沿着偏离径向的一条弯曲轨迹延伸直至第一端221而合成的。

经发现，如本发明设计的导流器更利于气流以理想的状态被吸入风扇，因为其筋12的形状可顺应已形成预漩涡的气流通过，因此经过气流因压力损失而产生的噪音得到了控制。该筋12的形状的设计参数，包括第一角α₁、第二角α₂、第三角α₃、第四角α₄、第五角α₅、第六角α₆、前缘111、211和后缘112、212、以及过渡面113、213等，可在多个方向上变化，致使筋12可以在沿着轴11（或其轴线）的方向上是弯曲的；或者在沿着相对于轴11的径向方向上是弯曲的；或者围绕相对于轴11的径向方向是扭转的。筋12的设计参数可以满足以上一种情况，或者满足以上多种情况的任意组合。比如，对于前述如图2和图5所示的筋12的实施例，其对应的是上述第一种情况。对于前述如图3和图6所示的实施例，其对应的是上述第二种情况。而对于前述如图4和图7所示的实施例，其对应的是上述第二和第三种情况的叠加。

本导流器1可以应用于多种使用风扇/叶轮/转子的机械装置或电动工具。其安装在相对于风扇的入口处，以起到降噪的作用。例如，如图8所示，当其应用于鼓风机2时，其可置于鼓风机2的壳体上的入口3处（在该实施例中，风扇由于壳体的遮挡而没有被示出）。鼓风机2的壳体既可以与导流器1一体制成，或者留出位置以后期安装导流器1。在后者的情况下，导流器1通过外环安装到壳体上。当导流器应用于真空吸尘器时，也是基于上述原理，吸尘器的入口既可以集成有导流器，或者通过外环使导流器安装到该入口上。

该导流器的筋可具有扭转或弯曲的形状，这种形状能顺应气流大量通过，并且能够优化为匹配风扇的工作功率，使气流被吸入后具有最佳的降噪效果。导流器可以根据风扇的工作功率自身调节筋的扭转或弯曲程度。或者可以为电动工具配备多个导流器，这些导流器具有不同的扭转或弯曲程度的筋，并且根据风扇的工作功率择一地将导流器安装到电动工具上。

虽然已详细地示出并描述了本发明的具体实施例以说明本发明的原理，但应理解的是，本发明可以其它方式实施而不脱离这样的原理。

Claims (11)

1.一种导流器（1），所述导流器（1）位于相对于风扇的入口处以用于降噪，气流经由所述导流器（1）被带入风扇，其特征是：所述导流器（1）包括轴（11）和多个筋（12），所述多个筋（12）在相对于所述轴（11）的径向方向上延伸，所述多个筋（12）各自均具有气流进入的前缘（111、211）、气流离开的后缘（112、212）、以及在所述前缘（111、211）和所述后缘（112、212）之间延伸的过渡面（113、213）。

2.根据权利要求1所述的导流器（1），其特征是：所述多个筋（12）在远离所述轴（11）的第一端（121）上具有第一角（α₁）和第二角（α₂），其中所述第一角（α₁）为所述筋（12）的过渡面（113）在前缘侧的切线与基准线（l ₁ 、l ₂ ）的夹角；所述第二角（α₂）为所述筋（12）的过渡面（113）在后缘侧的切线与所述基准线（l ₁ 、l ₂ ）的夹角；所述基准线（l ₁ 、l ₂ ）平行于所述轴（11）；第一角（α₁）不等于第二角（α₂）。

3.根据权利要求2所述的导流器（1），其特征是：所述多个筋（12）在与所述第一端（121）相对的第二端（122）上具有第三角（α₃）和第四角（α₄），其中所述第三角（α₃）为所述筋（12）的过渡面（113）在前缘侧的切线与所述轴（11）的夹角；所述第四角（α₄）为所述筋（12）的过渡面（113）在后缘侧的切线与所述轴（11）的夹角；第一角（α₁）不等于第三角（α₃），第二角（α₂）不等于第四角（α₄）。

4.根据权利要求2所述的导流器（1），其特征是：所述多个筋（12）在与所述第一端（121）相对的第二端（122）上具有第三角（α₃）和第四角（α₄），其中所述第三角（α₃）为所述筋（12）的过渡面（113）在前缘侧的切线与所述轴（11）的夹角；所述第四角（α₄）为所述筋（12）的过渡面（113）在后缘侧的切线与所述轴（11）的夹角；第一角（α₁）大于或等于第三角（α₃），第二角（α₂）大于第一角（α₁），第四角（α₄）大于或等于第三角（α₃）。

5.根据权利要求1所述的导流器（1），其特征是：所述多个筋（12）中的一个的横截面具有翼型形状。

6.根据权利要求5所述的导流器（1），其特征是：所述多个筋（12）在远离所述轴（11）的第一端（221）上具有第五角（α₅），在与所述第一端（221）相对的第二端（222）上具有第六角（α₆）；其中所述第五角（α₅）为第一端（221）上所述筋（12）的翼型横截面的弦线（c ₁ ）与基准线（l ₃ ）的夹角，所述第六角（α₆）为第二端（222）上所述筋（12）的翼型横截面的弦线（c ₂ ）与所述轴（11）的夹角；所述基准线（l ₃ ）平行于所述轴（11）；所述第五角（α₅）等于或大于所述第六角（α₆）。

7.根据权利要求1－6中任一项所述的导流器（1），其特征是：所述多个筋（12）的前缘（211）和后缘（212）是直线型或曲线型。

8.根据权利要求1－6中任一项所述的导流器（1），其特征是：所述多个筋（12）中的每一个均具有至少属于以下一种情况的形状：在沿着所述轴（11）的方向上弯曲；在沿着相对于所述轴（11）的径向方向上弯曲；以及围绕相对于所述轴（11）的径向方向扭转。

9.一种具有风扇的电动工具，其特征是：包括根据权利要求1－8中任一项所述的导流器（1），所述导流器（1）集成于所述电动工具的主结构上，或者所述导流器（1）通过外环（13）安装于所述电动工具的主结构上，其中所述多个筋（12）自所述轴（11）延伸至所述外环（13）。

10.一种具有风扇的电动工具，其特征是包括根据权利要求1－8中任一项所述的导流器（1），其中所述多个筋（12）均具有顺应气流进入的扭转或弯曲的形状。

11.根据权利要求10所述的具有风扇的电动工具，其特征是：所述风扇具有至少两个工作功率，所述电动工具包括一个所述导流器，所述导流器的筋能根据风扇的工作功率调节其扭转或弯曲程度，或者所述电动工具包括可选择地安装于其上的至少两个导流器，所述至少两个导流器的筋具有不同的扭转或弯曲程度。