CN114183402A - 风机及清洁设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种风机及清洁设备，风机包括：电机定子；轴向扩压器，其与电机定子固定连接，轴向扩压器包括外筒、设于外筒内的主体部和连接外筒和主体部的扩压器叶片，扩压器叶片将外筒和主体部之间的环形空间分隔成多个扩压风道，主体部具有中心轴孔；风口罩，其与轴向扩压器固定连接，风口罩与轴向扩压器之间形成叶轮室和环绕叶轮室的环形无栅通道，环形无栅通道连通叶轮室和扩压风道，风口罩具有进风口；叶轮，其设于叶轮室内，叶轮用于将空气从进风口引入，并在叶轮的驱动下经环形无栅通道进入扩压风道，并从扩压风道的另一端流出。本申请实施例的风机能够有效提高工作效率和降低噪音。

Description

风机及清洁设备

技术领域

本申请属于清洁设备技术领域，尤其涉及一种风机及清洁设备。

背景技术

风机是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械，它是一种从动的流体机械。风机是中国对气体压缩和气体输送机械的习惯简称。

风机广泛应用于各领域。例如家用电器中的吸尘器等。对于离心风机设计来说，一般会在径向出气方向设置扩压器。一来可以起到导叶的作用，将叶轮出来的混乱的气流引导至较为规整的流向；二来可以将空气的动压转化为静压，降低空气流速，减小能量损失。

但径向扩压器的存在会导致风机直径增大，或是占用旋转叶轮的空间，使得必须提高转速来达到所需的功率。转速的提高会带来一系列的问题，如轴承寿命降低，风机噪声增大等。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种风机及清洁设备，能够有效提高工作效率和降低噪音。

一方面，本申请实施例提供一种风机，包括：

电机定子；

轴向扩压器，其与所述电机定子固定连接，所述轴向扩压器包括外筒、设于所述外筒内的主体部和连接所述外筒和所述主体部的扩压器叶片，所述扩压器叶片将所述外筒和所述主体部之间的环形空间分隔成多个扩压风道，所述主体部具有中心轴孔；

风口罩，其与所述轴向扩压器固定连接，所述风口罩与所述轴向扩压器之间形成叶轮室和环绕所述叶轮室的环形无栅通道，所述环形无栅通道连通所述叶轮室和所述扩压风道，所述风口罩具有进风口；

叶轮，其设于所述叶轮室内，所述叶轮用于将空气从所述进风口引入，并在所述叶轮的驱动下经所述环形无栅通道进入所述扩压风道，并从所述扩压风道的另一端流出。

可选实施例中，所述轴向扩压器的主体部的外径与所述电机定子的外径相等，以使从所述扩压风道流出空气流经所述电机定子外侧。

可选实施例中，所述轴向扩压器和所述电机定子中的一个包括多个定位柱，所述轴向扩压器和所述电机定子中的另一个包括多个与所述定位柱相适配的定位槽。

可选实施例中，所述轴向扩压器的所述扩压器叶片中的部分所述扩压器叶片沿所述轴向扩压器的轴向延伸形成所述定位柱，所述电机定子包括所述定位槽。

可选实施例中，所述扩压器叶片的端部整体沿轴向扩压器的轴向延伸形成所述定位柱，或者所述扩压器叶片的端部的部分沿轴向扩压器的轴向延伸形成所述定位柱。

可选实施例中，所述电机定子的外周面内凹形成所述定位槽，所述定位槽的壁面为圆柱面，所述定位柱具有与所述定位槽的壁面相适配的圆柱面。

可选实施例中，所述定位槽位于与所述电机定子的齿中线对应的外周面上。

可选实施例中，所述定位槽和所述定位柱分别为三个；所述定位槽和所述定位柱分别在各自所在的圆周上均匀分布。

可选实施例中，所述轴向扩压器包括多个连接孔，所述电机定子包括多个与所述连接孔相适配的连接柱。

可选实施例中，所述连接柱的长度小于所述定位柱的长度；多个所述连接孔设于所述主体部上。

可选实施例中，所述外筒靠近所述风口罩一侧的端面具有第一环形凸起，以使所述外筒的所述端面形成第一台阶面，所述外筒的外壁面一侧轴向延伸形成所述环形凸起；所述风口罩具有第二环形凸起，以使所述风口罩与所述外筒连接的端面形成第二台阶面，第二台阶面与所述第一台阶面相适配。

可选实施例中，所述叶轮的叶片的个数为奇数。

可选实施例中，所述叶轮的叶片的个数与扩压器叶片的个数互不为倍数。

可选实施例中，所述扩压器叶片的个数为3的倍数。

可选实施例中，所述叶轮的叶片的个数少于扩压器叶片的个数。

第二方面，本申请实施例提供了一种清洁设备，其包括上述任一实施例所述的风机。

本申请实施例提供的风机中，取消了径向扩压器，采用轴向扩压器，从叶轮出来的混乱的气流经轴向扩压器的扩压器叶片的导流后，流动趋于平稳，减少流道内漩涡的产生。取消了径向扩压器。能够有效降低风阻，减少能量损失，提高风机的工作效率。增大“动静间隙”，使得风机工作时的“动静干涉”效应减弱，降低风机噪声的产生。

应当理解，前面的一般描述和以下详细描述都仅是示例性和说明性的，而不是用于限制本申请。

本申请中描述的技术的各种实现或示例的概述，并不是所公开技术的全部范围或所有特征的全面公开。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对本申请的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。

图1示出了本申请一实施例的风机的结构分解示意图。

图2示出了本申请一实施例的风机的剖面结构示意图。

图3示出了图2中A部放大图。

图4示出了图2中B部放大图。

图5示出了本申请一实施例的风机中叶轮与扩压器装配的端面示意图。

图6示出了本申请另一实施例的风机的剖面结构示意图。

图中标号说明

1-叶轮；2-风口罩；21-进风口；22-第二环形凸起；3-轴向扩压器；31-外筒；32-主体部；33-扩压器叶片；34-扩压风道；35-中心轴孔；36-定位柱；37-连接孔；38-第一环形凸起；4-轴承；5-电机定子；51-定位槽；52-连接柱；6-转子；7-控制电路板；8-环形无栅通道；9-叶轮室；10-电机轴。

具体实施方式

为了使得本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例的附图，对本申请实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

除非另外定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

为了保持本申请实施例的以下说明清楚且简明，本申请省略了已知功能和已知部件的详细说明。

本申请实施例提供一种风机，包括：

电机定子5；

轴向扩压器3，其与电机定子5固定连接，轴向扩压器3包括外筒31、设于外筒31内的主体部32和连接外筒31和主体部32的扩压器叶片33，扩压器叶片33将外筒31和主体部32之间的环形空间分隔成多个扩压风道34，主体部32具有中心轴孔35；

风口罩2，其与轴向扩压器3固定连接，风口罩2与轴向扩压器3之间形成叶轮室9和环绕叶轮室9的环形无栅通道8，环形无栅通道8连通叶轮室9和扩压风道34，风口罩2具有进风口21；

叶轮1，其设于叶轮室9内，叶轮1用于将空气从进风口21引入，并在叶轮1的驱动下经环形无栅通道8进入扩压风道34，并从扩压风道34的另一端流出。

本申请实施例提供的风机中，取消了径向扩压，采用轴向扩压器3，从叶轮1出来的混乱的气流经环形无栅通道8后，直接进入轴向扩压器3，经轴向扩压器3的扩压器叶片33的导流后，流动趋于平稳，减少流道内漩涡的产生。取消了径向扩压。能够有效降低风阻，减少能量损失，提高风机的工作效率。增大“动静间隙”，使得风机工作时的“动静干涉”效应减弱，降低风机噪声的产生。

径向扩压器一般是在本申请的环形无栅通道8的位置设置轴向扩压叶片形成径向风道，往往距离叶片很近，空气从叶轮1出来后直接撞击到径向扩压器叶片33的前缘，发生强烈的“动静干涉”。大量文献证明，转子6、电机定子5叶片产生的“动静干涉”是风机噪音的重要组成部分。本申请实施例的风机取消了径向扩压器，而采用轴向扩压器3，增大“动静间隙”，是改善风机噪声非常有力的手段。

由于取消了径向扩压器，可以相应的减小风机的直径。避免了由于风机直径增大，而不得不增大功率带来的轴承4寿命降低，风机噪声增大等问题。

一些实施例中，轴向扩压器3的主体部32的外径与电机定子5的外径相等，以使从扩压风道34流出空气流经电机定子5外侧。本申请实施例中，轴向扩压器3的主体部32的外径与电机定子5的外径相等，可以使流体从轴向扩压器3无障碍通过电机定子5外圈流出。从电机定子5外流过，减小了风阻，提高流体效率。

本申请实施例中，轴向扩压器3的主体部32的外径与电机定子5的外径相等，并非绝对相等，允许存在一定的误差。例如两者的误差为1％、3％、5％、7％、10％等。

一些实施例中，轴向扩压器3和电机定子5中的一个包括多个定位柱36，轴向扩压器3和电机定子5中的另一个包括多个与定位柱36相适配的定位槽51。通过在轴向扩压器3和电机定子5上分别对应设置定位柱36和定位槽51，便于轴向扩压器3和电机定子5的连接固定。

定位柱36可以设置在轴向扩压器3和电机定子5中的任意一个上，而定位槽51设置在另一个上。例如，定位柱36可以设置在轴向扩压器3上，而定位槽51设置在电机定子5上。

一些实施例中，定位柱36沿轴向扩压器3的轴向延伸。示例性实施例中，轴向扩压器3的扩压器叶片33中的部分扩压器叶片33沿轴向扩压器3的轴向延伸形成定位柱36，电机定子5包括定位槽51。定位柱36的数量与扩压器叶片33的数量不相同。一般，定位柱36的数量可以少于扩压器叶片33的数量。因此定位柱36设置在轴向扩压器3上时，可以是部分扩压器叶片33沿轴向延伸形成定位柱36。例如，12个扩压器叶片33中的3个扩压器叶片33沿轴向延伸形成定位柱36。本申请实施例中，扩压器叶片33沿轴向扩压器3的轴向延伸形成定位柱36，可以使定位柱36具有足够的强度，而且不会影响轴向扩压器3的构造，并且同时能够降低材料的消耗。避免为提高定位柱36的强度，而不得不增大定位柱36所在部位的厚度等。

示例性实施例中，可以是扩压器叶片33的端部整体沿轴向扩压器3的轴向延伸形成定位柱36。也可以是扩压器叶片33的端部的部分体沿轴向扩压器3的轴向延伸形成定位柱36。扩压器叶片33的端部的部分体沿轴向扩压器3的轴向延伸形成定位柱36时，例如可以是扩压器叶片33靠近主体部32的一侧沿轴向扩压器3的轴向延伸形成定位柱36。

一些实施例中，定位柱36可以是形成于主体部32上。示例性实施例中，定位柱36可以是位于主体部32的与扩压器叶片33对应的位置。

一些实施例中，一个定位柱可以是部分形成于主体部32上，部分由扩压器叶片33延伸而成。

本申请实施例中，定位槽51可以是孔槽，也可以是开口槽。一些实施例中，电机定子5的外周面内凹形成定位槽51。定位槽51的外周面内凹形成定位槽51为开口槽，在保证定位稳固之外，还能够在保证强度的同时，节省材料。定位槽51的壁面为圆柱面，定位柱36具有与定位槽51的壁面相适配的圆柱面。定位槽51的壁面以及定位柱36相应的适配面为圆柱面，有效保证了两者结合的稳定。

一些实施例中，定位柱36为半圆柱体。定位柱36一侧具有与定位槽51的壁面相适配的圆柱面，另一侧与电机定子5的周面相匹配。

本申请实施例中，定位槽51可以设于电机定子5的周面的任意位置。一些实施例中，定位槽51位于与电机定子5的齿中线对应的外周面上。定位槽51设于与电机定子5的齿相对的外周面上。该部位有足够的空间设置定位槽51，并保证强度，而不必额外增加定位槽51所在部位的厚度等尺寸，而增加材料消耗。

本申请实施例中，定位槽51和定位柱36的个数不作具体限定，例如，可以是2个，3个，4个等。一些实施例中，定位槽51和定位柱36分别为三个，定位槽51和定位柱36分别在各自所在的圆周上均匀分布。定位槽51和定位柱36分别为三个，即可保证轴向扩压器3和电机定子5的定位连接。多个定位槽51在一个圆周上分布。多个定位柱36也在一个圆周上均匀分布。两者所在圆周的直径相等。定位槽51和定位柱36分别在各自所在的圆周上均匀分布，在轴向扩压器3和电机定子5连接时，不必限定两者在特定的方位。任一个定位柱36，可以与任一个定位槽51相适配。

本申请实施例中，轴向扩压器3与电机定子5之间的固定连接方式不限。例如，轴向扩压器3与电机定子5可以通过胶粘结，或者通过过盈配合连接，或者通过螺纹件连接等。

一些实施例中，轴向扩压器3和电机定子5中的一个包括多个连接柱53，轴向扩压器3和电机定子5中的另一个包括多个与连接柱53相适配的连接孔37。轴向扩压器3和电机定子5通过连接柱53与连接孔37配合连接在一起。例如，连接柱53与连接孔37的孔壁之间通过胶固定连接。此种方式可以在特定的位置施胶，避免溢胶等缺陷。或者连接柱53与连接孔37通过过盈配合固定连接。

示例性实施例中，轴向扩压器3包括多个连接孔37，电机定子5包括多个与连接孔37相适配的连接柱53。例如，多个连接孔37可以设于主体部32上。

本申请实施例的风机中，可以同时包括对应连接柱53和连接孔37以及对应的定位柱36和定位槽51。

一些实施例中，对应连接柱53和连接孔37所在圆与对应的定位柱36和定位槽51所在圆的轴心线共线。示例性实施例中，对应连接柱53和连接孔37所在圆的半径可以小于对应的定位柱36和定位槽51所在圆的半径。

一些实施例中，连接柱53的长度小于定位柱36的长度。组装时，可以通过定位柱36与定位槽51的配合实现轴向扩压器3和电机定子5的定位，从而使连接柱53与连接孔37相对应，便于组装。

一些实施例中，外筒31靠近风口罩2一侧的端面具有第一环形凸起38，以使外筒31的端面形成第一台阶面，外筒31的外壁面一侧轴向延伸形成环形凸起；风口罩2具有第二环形凸起22，以使风口罩2与外筒31连接的端面形成第二台阶面，第二台阶面与第一台阶面相适配。在外筒31与风口罩2相连接的部位设置台阶面，可以使风口罩2与外筒31相接的部位的内壁面过渡更平滑，降低对流体的干扰。

一些实施例中，叶轮1的叶片的个数为奇数。例如，叶轮1的叶片的个数为3、5、7、9、11等。叶轮1的叶片个数为奇数，可以减少不对称的注塑残余应力，减少共振。

一些实施例中，叶轮1的叶片的个数与扩压器叶片33的个数互不为倍数。扩压器叶片33的个数选用不能整除叶轮1的叶片的个数的数量，这样可以降低空气噪声。例如，叶轮1的叶片的个数为7，扩压器叶片33的个数为12。

一些实施例中，扩压器叶片33的个数为3的倍数。扩压器叶片33的个数为3的倍数便于设置定位柱36。定位柱36为三个即可保证轴向扩压器3与电机定子5的定位。定位柱36在圆周上均匀分布，利用轴向扩压器3与电机定子5的装配。定位柱36由扩压器叶片33延伸形成时，扩压器叶片33的个数为3的倍数可以保证定位柱36的均匀分布。扩压器叶片33的个数例如可以是9、12、15等。当然，本申请实施例中，并不排除扩压器叶片33的个数为3的倍数之外的个数。

一些实施例中，叶轮1的叶片的个数少于扩压器叶片33的个数。在叶轮1的叶片满足抽风效率的同时，扩压器叶片33的个数还符合整流效率。

一些实施例中，扩压器叶片33可以是倾斜设置。即扩压器叶片33与轴向扩压器3的轴线不相平行。扩压风道34的轴线与轴向扩压器3的轴线也不相平行。示例性实施例中，扩压风道34的轴线与轴向扩压器3的轴线之间形成的夹角可以是10°-45°。

本申请实施例中，轴向扩压器3通过轴承4装配于电机轴10上。叶轮1固定于电机上。

本申请实施例的风机还包括转子6和控制电路板7。转子6固定于电机轴10上。控制电路板7与电机定子5连接。

本申请实施例提供了一种清洁设备，其包括上述任一实施例的风机。

本申请实施例提供的清洁设备中的风机取消了径向扩压，采用轴向扩压器3，从叶轮1出来的混乱的气流经环形无栅通道8后，直接进入轴向扩压器3，经轴向扩压器3的扩压器叶片33的导流后，流动趋于平稳，减少流道内漩涡的产生。取消了径向扩压。能够有效降低风阻，减少能量损失，提高风机的工作效率。增大“动静间隙”，使得清洁设备工作时的“动静干涉”效应减弱，降低风机噪声的产生。

径向扩压器一般设置于环形无栅通道8的位置，往往距离叶片很近，空气从叶轮1出来后直接撞击到径向扩压器叶片33的前缘，发生强烈的“动静干涉”。大量文献证明，转子6、电机定子5叶片产生的“动静干涉”是风机噪音的重要组成部分。本申请实施例的清洁设备的风机取消了径向扩压器，而采用轴向扩压器3，增大“动静间隙”，是改善风机噪声非常有力的手段。

由于取消了径向扩压器，可以相应的减小风机的直径。避免了由于风机直径增大，而不得不增大功率带来的轴承4寿命降低，风机噪声增大等问题。

本申请实施例的清洁设备包括扫地机器人、手持吸尘器等。

以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本申请的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。

Claims (16)

1.一种风机，包括：

电机定子；

轴向扩压器，其与所述电机定子固定连接，所述轴向扩压器包括外筒、设于所述外筒内的主体部和连接所述外筒和所述主体部的扩压器叶片，所述扩压器叶片将所述外筒和所述主体部之间的环形空间分隔成多个扩压风道；

风口罩，其与所述轴向扩压器固定连接，所述风口罩具有进风口；

叶轮，所述叶轮用于将空气从所述进风口引入，并在所述叶轮的驱动下进入所述扩压风道，并从所述扩压风道的另一端流出。

2.根据权利要求1所述的风机，其特征在于，所述风口罩与所述轴向扩压器之间形成叶轮室和环绕所述叶轮室的环形无栅通道，所述环形无栅通道连通所述叶轮室和所述扩压风道。

3.根据权利要求1所述的风机，其特征在于，所述轴向扩压器的主体部的外径与所述电机定子的外径相等，以使从所述扩压风道流出的空气流经所述电机定子外侧。

4.根据权利要求1所述的风机，其特征在于，所述轴向扩压器和所述电机定子中的一个包括多个定位柱，所述轴向扩压器和所述电机定子中的另一个包括多个与所述定位柱相适配的定位槽。

5.根据权利要求4所述的风机，其特征在于，所述轴向扩压器的所述扩压器叶片中的部分所述扩压器叶片沿所述轴向扩压器的轴向延伸形成所述定位柱，所述电机定子包括所述定位槽。

6.根据权利要求5所述的风机，其特征在于，所述扩压器叶片的端部整体沿轴向扩压器的轴向延伸形成所述定位柱，或者所述扩压器叶片的端部的部分沿轴向扩压器的轴向延伸形成所述定位柱。

7.根据权利要求4所述的风机，其特征在于，电机定子的外周面内凹形成所述定位槽，所述定位槽的壁面为圆柱面，所述定位柱具有与所述定位槽的壁面相适配的圆柱面。

8.根据权利要求7所述的风机，其特征在于，所述定位槽位于与所述电机定子的齿中线对应的外周面上。

9.根据权利要求3-8任一项所述的风机，其特征在于，所述定位槽和所述定位柱分别为三个；所述定位槽和所述定位柱分别在各自所在的圆周上均匀分布。

10.根据权利要求4-9任一项所述的风机，其特征在于，所述轴向扩压器包括多个连接孔，所述电机定子包括多个与所述连接孔相适配的连接柱。

11.根据权利要求10所述的风机，其特征在于，所述连接柱的长度小于所述定位柱的长度；多个所述连接孔设于所述主体部上。

12.根据权利要求1所述的风机，其特征在于，所述外筒靠近所述风口罩一侧的端面具有第一环形凸起，以使所述外筒的所述端面形成第一台阶面，所述外筒的外壁面一侧轴向延伸形成所述环形凸起；所述风口罩具有第二环形凸起，以使所述风口罩与所述外筒连接的端面形成第二台阶面，第二台阶面与所述第一台阶面相适配。

13.根据权利要求1所述的风机，其特征在于，所述叶轮的叶片的个数为奇数。

14.根据权利要求1所述的风机，其特征在于，所述叶轮的叶片的个数与扩压器叶片的个数互不为倍数。

15.根据权利要求1所述的风机，其特征在于，所述叶轮的叶片的个数少于扩压器叶片的个数。

16.一种清洁设备，其包括权利要求1-15任一项所述的风机。

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