专利名称：电动风机及使用该电动风机的吸尘器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电动风机及使用该电动风机的吸尘器。
背景技术：
现有的电动风机的结构如图5中所示。
图5中所示的现有电动风机1中设有安装(固定)在电动机2的旋转轴3上的叶轮4、设置成与所述叶轮4的外沿正对着的空气引导部件5、和将所述叶轮4和空气引导部件5从外面包围住的风扇罩6。所述风扇罩6气密地安装在所述电动机2的周围，其中心部位上设有吸气部分6a，四周设有多个开口部分7。
另外，电动机2的托架8上设有使所述叶轮4吸入的的空气向外进行排气的排气开口部分9。同时，由换向器10和矽钢片层迭而成的电枢铁心11压入(固定到)所述旋转轴3上，再设置上绕组12，形成转子13。另外，在矽钢片层迭而成的励磁铁心14上也设置上绕组15，构成定子16，上述的转子13和定子16设在托架8的内部。此外，所述托架8中还设有异形管18，该异形管18中设有能够沿换向器10进行滑动的碳刷17。
下面说明具有上述结构的电动风机的操作情况。
电动机2工作时，安装(固定)在旋转轴3上的叶轮4发生高速旋转，空气被吸入，产生气流。这样的气流从叶轮4的周围排出，穿过空气引导部件5，其中的一部分气流从设在风扇罩6周围的开口部分7排到外部，其余的气流对托架8内的转子绕组12、定子绕组15和碳刷17进行冷却，然后再从排气开口部分9排出(其中的一例可参考日本专利公报实开昭61-47964号)。
在上述的现有结构中，虽然通过使吸入气流中的一部分从风扇罩6的周围排出从而提高电动风机1的鼓风效率是公知技术，但是，开口部分7的具体面积、形状、相对于空气引导部件5的相对位置关系等却没有详细阐明。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，其目的在于提供一种具有很高的鼓风效率的电动风机及使用这种电动风机的电动吸尘器。
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明的电动风机中设有定子；旋转自如的转子；设在所述转子的旋转轴上的叶轮；设置在所述叶轮周围、具有多个静止叶片的空气引导部件；和覆盖住所述叶轮及所述空气引导部件的外壳。其中，所述外壳的周围设有使穿过所述空气引导部件的气流中的一部分排出的开口部分，同时，所述多个静止叶片的顶端中至少有一部分被设置成正对着所述开口部分。这样，可以使从同一开口部分(7)排出的气流互相碰撞，使相邻的噪声声波互相抵消，从而降低噪声。
本发明产生的技术效果如下。采用本发明的话，可以提供具有很高的鼓风效率的电动风机及其使用这种电动风机的电动吸尘器。
本发明的概述如下。第1方案的电动风机中设有定子；旋转自如的转子；设在所述转子的旋转轴上的叶轮；设置在所述叶轮周围、具有多个静止叶片的空气引导部件；和覆盖住所述叶轮及所述空气引导部件的外壳。其中，所述外壳的周围设有使穿过所述空气引导部件的气流中的一部分排出的开口部分，同时，所述多个静止叶片的顶端中至少有一部分被设置成正对着所述开口部分。这样，可以使从同一开口部分排出的气流互相碰撞，使相邻的噪声声波互相抵消，从而降低噪声。
第2方案为，如所述开口部分的总面积为S1，所述静止叶片间的流路顶端部分的总截面积为S2，则S1、S2被设定为S1＜S2。这样，可以使导入电动机内的空气量多于从开口部分排出的空气量，从而能抑制噪声的增大和电动机的温度上升，同时提高鼓风效率。
第3方案为，如所述开口部分的总面积为S1，所述静止叶片间的流路顶端部分的总截面积为S2，则S1、S2被设定为S1≥S2。这样，可以使导入电动机内的空气量多于从开口部分排出的空气量，从而能使鼓风效率得到提高。
第4方案为，如所述开口部分的总面积为S1，所述静止叶片间的流路顶端部分和外壳之间的流路的总截面积为S3，则S1＜S3被设定为S1＜S3。这样，能够可靠地确保送入电动机内的冷却气流，从而可以抑制电动机的温升。
第5方案为，如所述开口部分的总面积为S1，所述静止叶片间的流路顶端部分和外壳之间的流路的总截面积为S3，则S1、S3被设定为S1≥S3。这样，可以使导入电动机内的空气量可靠地大于从开口部分排出的空气量，从而使鼓风效率得到提高。
第6方案的电动风机中还设有电动机；和将所述电动机从外面包围住的托架，其中，如所述开口部分的总面积为S1，所述托架和所述电动机之间的流路总截面积为S4，则S1、S4被设定为S1＜S4。这样，由于可以可靠地确保送入电动机内的冷却风，从而可以抑制电动机的温升，并且提高鼓风效率。
第7方案的电动风机中还设有电动机；和将所述电动机从外面包围住的托架，其中，如所述开口部分的总面积为S1，所述托架和所述电动机之间的流路的总截面积为S4，则S1、S4被设定为S1≥S4。这样，可以使从开口部分排出的空气量大于送入电动机内部的空气量，从而可以使鼓风效率进一步得到提高。
第8方案的电动风机中还设有电动机；和将所述电动机从外面包围住的托架，其中，所述托架上设有使从叶轮供给到所述托架内的气流向外部排气的排气开口部分。这样，对电动机内的转子及定子完成冷却后的气流可以顺畅地排到电动机外，从而能够抑制温度上升。
第9方案为，如所述开口部分的总面积为S1，所述排气开口部分的总开口面积为S5，则S1、S5被设定成S1＜S5。这样，可以使送入电动机内的冷却风流更加顺畅地流动，从而可以进一步抑制温度上升。
第10方案为，如所述开口部分的总面积为S1，所述排气开口部分的总开口面积为S5，则S1、S5被设定为S1≥S5。这样，可以使从开口部分排出的空气量大于送入电动机内并从电动机内排出的空气量，从而可以可靠地降低电动机内的压力损失，进一步提高鼓风效率。
第11方案为，如所述开口部分的总面积为S1，所述静止叶片间的流路顶端部分和外壳之间的流路的总截面积为S3，所述排气开口部分的总开口面积为S5，则S1、S3、S5被设定为S1≤S3≤S5。这样，从空气引导部件排出的空气中的大部分将被可靠地送入电动机内，可以使电动机的冷却效果得到提高，可靠地抑制其温度上升。
第12方案为，如所述开口部分的总面积为S1，所述静止叶片间的流路顶端部分和外壳之间的流路的总截面积为S3，所述托架和电动机之间的流路的总截面积为S4，所述排气开口部分的总开口面积为S5时，则S1、S3、S4、S5被设定成S1≤S3≤S4≤S5。这样，从空气引导部件排出的空气中的大部分能够可靠地送入电动机内部，从而可以使电动机的冷却效果得到提高，温度上升能够可靠地得到抑制。
第13方案为设有如权利要求1～12的任一项中所述的电动风机的电动吸尘器，从而可以提供既能抑制噪声的增大又能提高吸尘性能的电动吸尘器。
图1为本发明的一个实施例中的电动风机的侧视截面图，
图2为该电动风机中的空气引导部件的仰视截面图，图3为该电动风机中的电动机及周围构造的仰视截面图，图4为该电动吸尘器主机体的侧视截面图，图5为现有的电动风机的侧视截面图。
上述附图中，1为电动风机，2为电动机，3为旋转轴，4为叶轮，5为空气引导部件，6为风扇罩，7为开口部分，8为托架，9为排气开口部分，13为转子，16为定子，17为碳刷，19为静止叶片。
具体实施例方式
下面参照附图对本发明的实施例进行具体描述。需要指出的是，这样的实施例对本发明并没有限定作用。
图1为本发明的一个实施例中的电动风机的侧视截面图，图2中示出了空气引导部件和风扇罩的仰视截面图，图3为电动风机的仰视截面图，图4为电动吸尘器的纵向截面图。其中，与上述的现有技术中相同的构成部件被标上了相同的符号，并省略对其的详细说明。
如图1中所示，电动风机1中包括安装(固定)在电动机2的旋转轴3上的叶轮4；设置成与所述叶轮4的外沿正对着的空气引导部件5；和将所述叶轮4和空气引导部件5从外面包围住、气密地安装在所述电动机2周围的外壳(以下称为“风扇罩”)6。所述风扇罩6的中心部位上设有吸气部分6a，同时其四围设有多个开口部分7。
另外，电动机2的托架(机壳)8的内部安装有转子13和定子16。其中，换向器10和矽钢片层迭而成的电枢铁心11压入(固定)到所述旋转轴3上，再设置上绕组12，构成转子13。在珪素钢板层迭而成的励磁铁心14上设置上绕组15，构成定子16。同时，所述托架8中还设有异形管18，该异形管18中设有能够沿换向器10滑动的碳刷17。
另外，所述空气引导部件5上设有多个静止叶片19，互相相邻的静止叶片19之间形成对从叶轮4的周围排出的空气进行引导的涡旋室20。
另外，如图2中所示，上述风扇罩6上设有多个开口部分7，多个静止叶片19的外端部中有至少一部分被设置成正对着所述开口部分7。
下面说明具有上述结构的电动风机1中的操作情况及其作用。
首先，电动机2工作时，安装(固定)在旋转轴3上的叶轮4发生高速旋转，空气被吸入，产生气流。这样的气流从叶轮4的周围被排出，穿过设在空气引导部件5中的多个静止叶片7之间形成的涡旋室20，一部分气流从设在风扇罩6周围的开口部分7排到外部，其余的气流对设在托架8内的转子绕组12、定子绕组15及碳刷17进行冷却。
图1中的箭头示出了从风扇罩6上的吸气部分6a吸入的空气的流动情况。
在本发明的上述实施例中，从空气引导部件5排出的气流被引导成其方向掉转180°后进入电动机2内部之际，虽然会使空气动力学上的“弯道损失”增大、鼓风效率下降，但是通过使一部分气流从设在风扇罩6上的开口部分7中排出，不但可以减少所述的弯道损失，而且还可以减少导入到电动机2内的气流的压力损失，使鼓风效率得到提高。
这里，如果设在风扇罩6上的多个开口部分7的总面积为S1，静止叶片19之间的流路顶端部分30的总截面积为S2，则S1和S2之间的关系被设定为S1＜S2。这样，穿过空气引导部件5的气流中只有一部分(50％以下)被从风扇罩6的开口部分7排出，其余的50％以上的气流被导入到电动机2内部，因此，可以保持对电动机2内部的转子13、定子16的冷却效果，抑制其温度上升，提高鼓风效率。
但是，在电动机2的工作条件中温度上升不是什么大问题的情况下，可以进行相反的设定，即设定为S1≥S2。这样一来，从风扇罩6的开口部分7排出的气流将会增加，很显然上述的弯道损失能够进一步减少，鼓风效率也能进一步提高。
另外，如果在托架8的侧面也设置开口部分7的话，由导入到电动机2内的气流产生的压力损失将会进一步减少，鼓风效率也能进一步提高。
另外，在图2中，如果开在风扇罩6上的多个开口部分7的总面积为S1，静止叶片19之间的流路顶端部分30和风扇罩6之间的流路31的总截面积为S3，则它们之间的关系设定为S1＜S3。这样，穿过空气引导部件5的气流中只有一部分(50％以下)被从风扇罩6的开口部分7排出，而其余的50％以上的气流将通过静止叶片19之间的流路顶端部分30和风扇罩6之间的流路31被可靠地导入到电动机2内，因此，可靠保持对电动机2内部的转子13、定子16的冷却效果，抑制温度上升，提高鼓风效率。
但是，在电动机2的工作条件中温度上升不是什么大问题的时候，也可以进行相反的设定，即设置成S1≥S3。这样，从风扇罩6上的开口部分7排出的气流将会增加，很显然，上述的弯道损失能进一步减少，鼓风效率可以提高。
另外，如果设在风扇罩6上的开口部分7的总面积为S1，图3中所示的托架8和电动机2之间的流路32的总截面积为S4，它们之间的关系被设定为S1＜S4。
这里，由于S1和S4之间的关系被设定为S1≤S4，因此，穿过空气引导部件5的气流中只有一部分(50％以下)被从风扇罩6上的开口部分7排出，其余的50％以上的气流将穿过托架8和电动机2之间的流路S4，可靠地被导入到电动机2内，从而可以保持对电动机2内的转子13、定子16的冷却效果，抑制温度上升，提高鼓风效率。
但是，如果在电动机2的工作条件中温度上升不是什么大问题的场合下，可以进行相反的设定，即将S1、S4设定成S1≥S4。这样，从风扇罩6上的开口部分7排出的气流将会增加，上述的弯道损失可以减少，很显然鼓风效率可以得到提高。
另外，如果图1中所示的设在风扇罩6上的多个开口部分7的总面积为S1，设在托架8上的排气开口部分9的总开口面积为S5，则它们之间的关系被设定为S1＜S5。这样，穿过空气引导部件5的气流中只有一部分(50％以下)被从风扇罩6的开口部分7排出，其余的50％以上的气流将被导入电动机2内，对转子13、定子16进行冷却，然后更加顺畅地从设在托架8上的排气开口部分9向电动风机1外排出，从而可以使电动机2内的冷却效果保持稳定，抑制温度上升，提高鼓风效率。
但是，如果在电动机2的工作条件中温度上升不是什么大问题的话，可以进行相反的设定，即将S1、S5设定为S1≥S5。很显然，这样一来从风扇罩6的开口部分7排出的气流将会增加，上述的弯道损失也将会减少，鼓风效率也能得到提高。
另外，通过将从风扇罩6的吸气部分6a吸入的空气气流穿过的各部分的面积关系设定为S1≤S3≤S5，则导入到电动机2内的空气量将会可靠地增多，对转子13、定子16进行冷却后也能更加顺畅地从设在托架8上的排气开口部分9排到电动风机1外，对电动机2内部的冷却效果也能更加可靠，从而可以抑制温度上升，提高鼓风效率。
另外，通过将从风扇罩6的吸气部分6a吸入的空气气流穿过的各部分的面积关系设置成S1≤S3≤S4≤S5，同样可以使导入到电动机2内部的空气量可靠地增多，对转子13、定子16进行冷却后能够更加顺畅地从设在托架8上的排气开口部分9排到电动风机1外，从而可以使电动机2内的冷却效果更加可靠，抑制温度上升，提高鼓风效率。
此外，如图4所示，吸尘器主机体21的前部设有集尘室22，后部设有电机室23，所述集尘室22内装有用来收集灰尘的纸袋24。在设置在所述电机室23中的电动风机1上，风扇罩6的周围设有前部防振橡胶件25，托架8的后部安装有后部防振橡胶件26，同时，托架8的周围设有与所述前部防振橡胶件25相接触的筒状防音筒27。所述防音筒27上设有排气部分27a。另外，在吸尘器主机体21的后方设有使吸入的空气排出的主机体排气部分28。
下面描述具有上述结构的电动风机1中的操作情况和作用。
首先，电动机2工作时，安装(固定)在旋转轴3上的叶轮4将发生高速旋转，从吸尘器主机体21的外部将灰尘和空气一起吸入，所述灰尘由集尘室22内的纸袋24加以捕捉、收集，只有去除了灰尘后的洁净空气被导入到电动风机1内。这样的气流从叶轮4的周围排出，穿过设在空气引导部件5中的多个静止叶片19之间形成的涡旋室20，气流中的一部分从设在风扇罩6周围的开口部分7排到外部，其余的气流被导入到托架8内，对电动机2内部的转子绕组12、定子绕组15和碳刷17进行冷却，然后从设在托架8后部的排气开口部分9排出。最后，所述的各处气流穿过设在防音筒27上的排气部分27a，从吸尘器主机体21上的主机体排气部分28向外排出。
综上所述，本发明的上述实施例中的电动风机1具有很高的鼓风效率，故可以提供一种吸尘性能很高的电动吸尘器。
本发明可用于如下的场合。由于本发明中的电动风机和使用这种电动风机的电动吸尘器的效率得到了提高，且电动吸尘器的吸尘功率也可得到提高，噪声也可以得到抑制，因此可以广泛地适用在使用电动风机的家用电器、工业设备等中。
权利要求
1.一种电动风机，其特征在于包括定子；旋转自如的转子；设在所述转子的旋转轴上的叶轮；设置在所述叶轮周围、具有多个静止叶片的空气引导部件；和覆盖住所述叶轮及所述空气引导部件的外壳，其中，所述外壳的周围设有使穿过所述空气引导部件的气流中的一部分排出的开口部分，同时，所述多个静止叶片的顶端中至少有一部分被设置成正对着所述开口部分。
2.如权利要求1所述的电动风机，其特征在于如所述开口部分的总面积为S1，所述静止叶片间的流路顶端部分的总截面积为S2，则S1、S2被设定为S1＜S2。
3.如权利要求1所述的电动风机，其特征在于如所述开口部分的总面积为S1，所述静止叶片间的流路顶端部分的总截面积为S2，则S1、S2被设定为S1≥S2。
4.如权利要求1所述的电动风机，其特征在于如所述开口部分的总面积为S1，所述静止叶片间的流路顶端部分和外壳之间的流路的总截面积为S3，则S1＜S3被设定为S1＜S3。
5.如权利要求1所述的电动风机，其特征在于如所述开口部分的总面积为S1，所述静止叶片间的流路顶端部分和外壳之间的流路的总截面积为S3，则S1、S3被设定为S1≥S3。
6.如权利要求1所述的电动风机，其特征在于还设有电动机；和将所述电动机从外面包围住的托架，其中，如所述开口部分的总面积为S1，所述托架和所述电动机之间的流路总截面积为S4，则S1、S4被设定为S1＜S4。
7.如权利要求1所述的电动风机，其特征在于还设有电动机；和将所述电动机从外面包围住的托架，其中，如所述开口部分的总面积为S1，所述托架和所述电动机之间的流路的总截面积为S4，则S1、S4被设定为S1≥S4。
8.如权利要求1所述的电动风机，其特征在于还设有电动机；和将所述电动机从外面包围住的托架，其中，所述托架上设有使从叶轮供给到所述托架内的气流向外部排气的排气开口部分。
9.如权利要求8所述的电动风机，其特征在于如所述开口部分的总面积为S1，所述排气开口部分的总开口面积为S5，则S1、S5被设定成S1＜S5。
10.如权利要求8所述的电动风机，其特征在于如所述开口部分的总面积为S1，所述排气开口部分的总开口面积为S5，则S1、S5被设定为S1≥S5。
11.如权利要求8所述的电动风机，其特征在于如所述开口部分的总面积为S1，所述静止叶片间的流路顶端部分和外壳之间的流路的总截面积为S3，所述排气开口部分的总开口面积为S5，则S1、S3、S5被设定为S1≤S3≤S5。
12.如权利要求8所述的电动风机，其特征在于如所述开口部分的总面积为S1，所述静止叶片间的流路顶端部分和外壳之间的流路的总截面积为S3，所述托架和电动机之间的流路的总截面积为S4，所述排气开口部分的总开口面积为S5时，则S1、S3、S4、S5被设定成S1≤S3≤S4≤S5。
13.一种电动吸尘器，其特征在于设有如权利要求1～12的任一项中所述的电动风机。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种具有很高的鼓风效率的电动风机及使用这种电动风机的电动吸尘器。本发明中的电动风机设有带有设在叶轮周围的多个静止叶片(19)的空气引导部件(5)、和覆盖住该空气引导部件的外壳(6)。外壳的周围设有供穿过所述空气引导部件的一部分气流排出的开口部分(7)，同时，所述多个静止叶片的顶端中有至少一部分被设置成正对着所述开口部分。这样，可以使从同一开口部分排出的气流互相碰撞，使相邻的噪声声波互相抵消，从而降低噪声。
文档编号F04D29/42GK1644932SQ200510003828
公开日2005年7月27日 申请日期2005年1月12日 优先权日2004年1月20日
发明者德田刚, 西村刚, 北村秀典, 仲本博司 申请人:松下电器产业株式会社