技术领域
[0001] 本申请涉及电风机技术领域,尤其是涉及一种用于清洁设备的干湿两用电风机。
相关背景技术
[0002] 清洁电器行业干湿两用电风机工作时,需要将带有水汽或水珠的工作风与电机主体内部隔绝;这会引出干湿两用吸尘器的防水问题。
[0003] 转子组件中的转轴,通常同时出现在工作风区域和电机本体内部;安装在转轴上的轴承为整个防水工艺中的薄弱环节;在试验和产品的实际使用中,电风机损坏最多的也是轴承过水损坏,即带有水汽或水珠的工作风越过轴承进入到电机主体内部。
[0004] 在现有的干湿两用电风机中,轴承处的防水处理方法一般为以下几种:第一种,在轴承前部设置油封,利用转轴和油封孔的过盈配合达到防水效果,而由于转轴为旋转部件,油封为静止部件,两者之间的相对运动速度高,加之油封两侧有压力差,很难达到电风机整个寿命周期的防水需求;第二种,转轴和支架过孔采用小间隙配合,并填充油脂;小间隙配合和填充油脂的作用分别为:轴承前端减压、密封润滑;但在使用清洗剂工况下,油脂将逐渐被清洗剂溶液清洗掉,不能满足电风机整个寿命周期的防水需求;第三种,迷宫防水;衬套和支架配合设置迷宫结构;可以大幅度削减轴承前后压力差,但迷宫本质为连通结构,长时间运转,水仍然会通过水膜形态被“捻”过迷宫。
[0005] 以上通常采用的防水方法,能在一定时间或工况下起到防水效果,但是一旦有水进到轴承前端,由于没有出路,这些水就会在轴承前端汇集,最终破坏轴承,而一旦这些水越过轴承,电风机寿命将终结。
具体实施方式
[0022] 为详细说明申请的技术内容、构造特征、所达成目的及功效,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。在下面的描述中,出于解释的目的,阐述了许多具体细节以提供对发明的各种示例性实施例或实施方式的详细说明。然而,各种示例性实施例也可以在没有这些具体细节或者在一个或更多个等同布置的情况下实施。此外,各种示例性实施例可以不同,但不必是排他的。例如,在不脱离发明构思的情况下,可以在另一示例性实施例中使用或实现示例性实施例的具体形状、构造和特性。
[0023] 以下,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
[0024] 本申请所述的“前”、“后”按照附图1所示的前和后。
[0025] 在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。
[0026] 本申请提供一种电风机,该电风机既可以装配到干式清洁机器上使用,也可以装配到利用清洁流体清洁表面的湿式清洁设备上使用;并且尤其适合装配在湿式清洁设备上使用。
[0027] 参考图1‑3,其示意出电风机100,该电风机100包括由前支架1、后支架2和后端盖3组成的机壳10、定转子组合件41、控制板42、转轴43、轴承44、扩压器5、风罩6、第一动叶轮7以及第二动叶轮8。
[0028] 机壳10内具有收纳室11,定转子组合件41、控制板42以及部分转轴43位于收纳室11内。轴承44、第一动叶轮7以及第二动叶轮8均与转轴43的前部连接在一起。风罩6内侧位于机壳10的前侧,第一动叶轮7位于风罩6内侧,第二动叶轮8位于第一动叶轮7和轴承44之间。
[0029] 后端盖3包括一后端壁31,后端壁31上开设有连通外界大气的多个散热风进口32。收纳室11内、外可以通过这些散热风进口32贯通。后端盖3的中部还设置有供电连接线经过的接线孔33。
[0030] 风罩6为一体式的罩壳结构,其前端部具有工作风吸入口61。在第一动叶轮7转动时,外部的工作风会由工作风吸入口61流入第一动叶轮7。
[0031] 第一动叶轮7包括前后布置的第一端板71和第二端板72,以及位于第一端板71和第二端板72之间的多个周向排布的第一动叶片73。
[0032] 参考图4、5和6,其示意出了前支架1。前支架1呈圆筒状并且包括前端壁12、内侧壁13、外侧壁14以及第二扩压叶片15。第二扩压叶片15位于内侧壁13和外侧壁14之间。前支架
1具有一连通外界大气的排气口90,此排气口90位于内侧壁13和外侧壁14的后端部处。内侧壁13和外侧壁14之间形成前向后延伸到排气口90并经过第二扩压叶片15的排气通道91。前端壁12的中部具有轴承室16,轴承44被安装在轴承室16内。轴承室16的内壁上开设有沿着周向排布的多个散热风出口161,收纳室11内、外可以通过这些散热风出口161贯通。前端壁
12的前表面以及内侧壁13的外表面上还设置有沿着周向排布的多个贯通槽162,这些贯通槽162将流体连通至排气通道91内。
[0033] 参考图7‑8,其示意出了扩压器5。扩压器5位于第一动叶轮7的下游并且包括圆环状的扩压支架51、位于扩压支架51外围的第一扩压叶片52和一体形成在扩压支架51上的轴向套环53。
[0034] 参考图9,其示意出了第二动叶轮8。第二动叶轮8包括第三端板81、从第三端板81的中心部向后突出的中心柱82、从第三端板81的外边沿朝向后侧延伸的轴向挡圈83、位于轴向挡圈83内侧的多个第二动叶片84以及与第三端板81相对的敞口85。中心柱82将与转轴43的前端部固定连接。第二动叶轮8具有位于第二动叶片84内、外的入口端801和出口端
802。在第二动叶轮8转动时,入口端801附近将形成负压区,出口端802附近将形成正压区,气流能够从入口端801流向出口端802。
[0035] 本例采用的第二动叶轮8为半开式离心叶轮;实际上,在其他实施例中,第二动叶轮还可以选用混流叶轮,叶轮结构形态也可以是闭式和开式。此第二动叶轮既可以是独立的,也可以同第一动叶轮一体设计。
[0036] 参考图10,其示意出了将第一动叶轮7和第二动叶轮8一体设计的示例。该示例中,第一动叶轮7和第二动叶轮8被构造为一体式构件,第一动叶轮7的第二端板72与第二动叶轮8的第三端板81固定为一体。
[0037] 继续如图2所示,风罩6的前端部与第一动叶轮7的第一端板71抵接,风罩6的后端部与外侧壁14的前端部对接。
[0038] 第二动叶轮8位于前端壁12的前侧,入口端801面向轴承44、轴承室16以及多个散热风出口161,出口端802对接贯通槽162。
[0039] 扩压器5与外侧壁14之间构成自前向后的扩压通道50,该扩压通道50位于排气通道91的上游。从第一动叶轮7流出的工作风将能够首先进入到扩压通道50中,而后再向排气通道91流动。由于贯通槽162的存在,扩压支架51与前端壁12以及内侧壁13之间将构成一侧通道92。侧通道92将连通出口端802与排气通道91,即能够将从出口端802流出的气流引流到排气通道91处。本例中,侧通道92与排气通道91的交接处位于第二扩压叶片15的上游,即从侧通道92流入排气通道91的气流与从扩压通道50流出的工作风汇合后,首先经过第二扩压叶片15后扩压后,再从排气口90排出。
[0040] 后支架2的前端部与内侧壁13的后端部相接,后端盖3覆盖在后支架2的后部开口处。
[0041] 在其他实施例中,侧通道也可以不直接与排气通道相交接,而是将侧通道的末端直接上游的扩压通道内,甚至直接引导到第一动叶轮的出风口处;将供散热气流排出的侧通道引导到与工作风排出的路径向交接处,其能够使得工作风流动时,在侧通道与工作风排出的路径交接处(如侧通道92与排气通道91的交接处)产生负压,从而进一步帮助散热气流的流动。在其他实施例中,也可以不设置侧通道或类似结构,而是任由从第二动叶轮的出口端流出的散热气流肆意向压力低的区域流动,即散热气流既可以与工作风汇合后一起从排气口排出,也可以独自向外排出。
[0042] 在其他实施例中,也可以不设置散热风出口,而是将第二动叶轮的入口端与外界空气通过一单独通道流体连通,在第二动叶轮转动时,外界空气不断吸入到入口端处;此实施例的方案特别适合无需利用散热气流对机壳内部的相应部件散热的情形下;如电风机布置有高效散热机壳等情况。
[0043] 如图11‑12所示,其示出了前支架1、风罩6、第一动叶轮7、第二动叶轮8以及扩压器5组装在一起的结构。
[0044] 扩压器5固定布置在外侧壁14的内侧;轴向套环53位于轴向挡圈83的外围。第二动叶轮8的出口端802对着贯通槽162。
[0045] 为了减少轴向套环53对第二动叶轮8旋转的干扰,轴向套环53与轴向挡圈83之间优选为间隙配合。
[0046] 本例采用的轴向套环53和轴向挡圈83分别位于静止的扩压器5和旋转的第二动叶轮8上,二者相互配合。在其他实施例中,也可以将承担轴向套环和轴向挡圈的功能部件全部布置于静止部件上,如成为扩压器或前支架的一部分;或者全部布置在旋转部件上;在一些电风机的实施例中,还可以省略这些功能部件,这时要求第二动叶轮做功产生的压力,足够平衡电风机的第一动叶轮在第二动叶轮附近产生的压力;如在径向出风的电风机中。
[0047] 为了使得第一动叶轮7能够保持一定的真空抽吸能力,假设转轴43被定转子组合件41中的定子组件驱动转动时能够对外输出一总轴功率P,第二动叶轮8被驱动转动时所消耗的轴功率P1优选为不超过总轴功率P的10%,如8%、5%等。
[0048] 此外,第二动叶轮8配置为被转轴43驱动转动时,在出口端802附近所形成的正压区压力要能够满足阻止从第一动叶轮7流出的工作风朝向轴承室16处流动。假设第一动叶轮7配置为被驱动转动时能够在靠近第二动叶轮8的区域(如邻近或接近出口端802的区域)处产生大于大气压力的第一正压力P1,出口端802附近所形成的正压区压力为第二正压力P2,第二正压力P2优选为比第一正压力P1至少大30Pa;如大50Pa,80Pa,甚至100Pa。
[0049] 如图13、14所示,其示出了电风机100在工作时,工作风和散热气流在电风机100内的流动情况;其中,工作风的流动路径为空心箭头所示的路径;散热气流的流动路径为实心箭头所示的路径;具体如下:当电风机100的转轴43在定转子组合件41的作用下转动时,将同时带动第一动叶
轮7和第二动叶轮8转动;其中,第一动叶轮7的转动,将使得外部的工作风将经由工作风吸入口61进入第一动叶轮7,而后从第一动叶轮7流过,并进入到扩压器5处,在扩压器5的扩压通道50内扩压后继续向后侧的排气通道91流动,在排气通道91内经过二次扩压后从排气口
90排出;与此同时,第二动叶轮8的转动,将在面向散热风出口161的入口端801形成负压区以及在对接贯通槽162处形成正压区;在此情况下,收纳室11内的空气将从散热风出口161源源不断流向入口端801,外部空气将仅有散热风进口32进入到收纳室11,这些空气将流过控制板42和定转子组合件41后,进一步经由散热风出口161流向入口端801,这样便在散热风进口32、收纳室11和散热风出口161之间形成流动的散热气流;进入入口端801的散热气流将不断地朝向出口端802流动,而后再由贯通槽162流入到侧通道92中,由于散热气流的压力作用,散热气流将进一步向排气通道91流动,从而实现与工作风汇合,并一起朝向排气口90处流动;在工作风与散热气流流动的过程中,由于第二动叶轮8的出口端802附近的正压区存在,工作风不会越过第二动叶轮8流到轴承44处。
[0050] 转动的第二动叶轮8将在轴承室16的前侧形成“动密封”效果,从而有效阻止工作风流动至轴承室16附近,并且转动的第二动叶轮8同时将使得散热气流不断流过收纳室11内的控制板42以及定转子组合件41等部件,从而实现对控制板42以及定转子组合件41进行散热。
[0051] 因此,本案通过在电风机的轴承前端布置第二动叶轮,第二动叶轮将在轴承前侧形成一个相对独立做功区域,此区域将产生正压区和负压区,正压区的压力大于相邻区域由第一动叶轮产生的压力,这一设置将使得在电风机工作时,潮湿的工作风或水溶液,由于此压力差的存在,不会通过此相对独立做功区域进入轴承;即使在电风机停机后,在某些极端情况下,有液体进入该区域,在下次开机时,也可以通过第二动叶轮做功,将其迅速经由侧通道排除到排气通道中,从而不会产生液体越积累越多的情况。而且,由于负压区的存在,将在散热风进口、收纳室和散热风出口之间形成流动的散热气流,从而将控制板以及定转子组合件上产生的热量即使带走;因此,本案的设计,能够同时满足防水和散热的双重需求。
[0052] 以上显示和描述了本申请的基本原理、主要特征和本申请的优点。本行业的技术人员应该了解,本申请不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本申请的原理,在不脱离本申请精神和范围的前提下,本申请还会有各种变化和改进,本申请要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。