风机组件及具有其的鼓风机的制作方法

本发明涉及风力设备技术领域，具体而言，涉及一种风机组件及具有其的鼓风机。

背景技术：

高速电机比普通电机体积小、功率密度高同时由于在节能与成本方面有优势，得到大范围的应用。但是其与普通电机相比存在发热高、散热困难的问题，而且随着功率的增大越发明显。因此对高速电机的冷却就显得尤为重要。目前高速电机的冷却方式主要为风冷冷却，如图1所示，以鼓风机为例，气流从壳体1’的进风口2’处进入，经过过滤器3’后一部分通过风机4’排出，另一部分进入至电机5’进行冷却。然而，由于从进风口进入的气流温度较高，现有技术中的对高速电机的风冷冷却效果较差。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种风机组件及具有其的鼓风机，以解决现有技术中的风机组件冷却效果较差的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种风机组件，包括：风机，风机包括第一壳体以及设置在第一壳体的进风口处的进风结构；电机，电机与风机连接并驱动风机；冷却管道，冷却管道的第一端与进风结构的内部连通，冷却管道的第二端与电机对应设置。

进一步地，进风结构为集流罩，冷却管道的第一端连接在集流罩的侧壁上。

进一步地，电机包括第二壳体以及设置在第二壳体内的传动轴，风机还包括设置在第一壳体内的叶轮，传动轴的第一端与叶轮连接。

进一步地，第二壳体上设置有冷却孔。

进一步地，冷却孔为多个，多个冷却孔沿第二壳体的周向设置。

进一步地，冷却孔为圆孔或者多边形孔。

进一步地，电机还包括设置在传动轴的第二端的冷却风扇。

进一步地，第二壳体与第一壳体连接并与第一壳体连通。

进一步地，风机还包括设置在第一壳体的排气口处的第一排气管。

进一步地，电机还包括连接在第二壳体上的第二排气管，第二排气管在第二壳体上的连接端与冷却风扇对应设置。

根据本发明的另一方面，提供了一种鼓风机，包括第三壳体以及设置在第三壳体内的风机组件，风机组件为上述的风机组件。

进一步地，第三壳体上设置有进风口，鼓风机还包括：第一气流通道，第一气流通道的两端分别连通进风口和风机组件的风机；第二气流通道，第二气流通道的两端分别连通第一气流通道和风机组件的电机。

进一步地，鼓风机还包括：分隔结构，设置在第三壳体内并将第三壳体内的空间分隔为第一容纳空间和第二容纳空间，第一容纳空间形成第一气流通道，第二容纳空间形成第二气流通道，进风口与第一容纳空间连通，分隔结构上设置有连通第一容纳空间和第二容纳空间的过流通道以及避让口，其中，风机组件的风机设置在第一容纳空间内，风机组件的电机设置在第二容纳空间内并通过避让口与风机连接，风机组件的冷却管道的第二端连接在过流通道上。

应用本发明的技术方案，当风机组件运行时，气流经过进风结构后流动速度变快，同时温度降低。冷却管道与进风结构的内部连通，从而将进风结构内温度较低的空气引入至电机处。上述结构可以采用温度较低的空气对电机进行冷却，从而提高电机的冷却效果。因此本发明的技术方案解决了现有技术中的风机组件冷却效果较差的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了现有技术中的鼓风机的结构示意图；以及

图2示出了根据本发明的鼓风机以及风机组件的实施例的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1’、壳体；2’、进风口；3’、过滤器；4’、风机；5’、电机；10、风机；11、第一壳体；12、进风结构；13、叶轮；14、第一排气管；20、电机；21、第二壳体；22、传动轴；23、冷却孔；24、冷却风扇；25、第二排气管；30、冷却管道；30、冷却管道；100、第三壳体；110、进风口；200、风机组件；300、分隔结构；310、过流通道；320、避让口；400、第一容纳空间；500、第二容纳空间。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

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清楚、完整地描述，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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

如图2所示，本实施例的一种风机组件包括风机10、电机20以及冷却管道30。其中，风机10包括第一壳体11以及设置在第一壳体11的进风口处的进风结构12。电机20与风机10连接并驱动风机10。冷却管道30的第一端与进风结构12的内部连通，冷却管道30的第二端与电机20对应设置。

应用本实施例的技术方案，当风机组件运行时，气流经过进风结构12后流动速度变快，同时温度降低。冷却管道30与进风结构12的内部连通，从而将进风结构12内温度较低的空气引入至电机20处。上述结构可以采用温度较低的空气对电机进行冷却，从而提高电机的冷却效果。因此本实施例的技术方案解决了现有技术中的风机组件冷却效果较差的问题。

如图2所示，在本实施例的技术方案中，进风结构12为集流罩，冷却管道30的第一端连接在集流罩的侧壁上。导流罩呈喇叭口形状，气流在进入导流罩内后流速变快，同时气体温度降低。

如图2所示，在本实施例的技术方案中，电机20包括第二壳体21以及设置在第二壳体21内的传动轴22，风机10还包括设置在第一壳体11内的叶轮13，传动轴22的第一端与叶轮13连接。传动轴22驱动叶轮13转动，从而使风机10运转。

如图2所示，在本实施例的技术方案中，第二壳体21上设置有冷却孔23。经过冷却管道30引出的气流通过冷却孔23进入至电机20的内部并进行冷却。优选地，冷却孔23为多个，多个冷却孔23沿第二壳体21的周向设置。上述结构使得气流能够对电机20进行均匀地冷却。

在本实施例中，冷却孔23为圆孔，当然冷却孔23也可以为其他结构的孔，例如多边形孔，或者其他形状的孔。

如图2所示，在本实施例的技术方案中，电机20还包括设置在传动轴22的第二端的冷却风扇24。具体地，传动轴22在带动叶轮13转动时也带动冷却风扇24转动，冷却风扇24产生负压并将空气吸入至电机20内部。空气在电机20内流动并对电机20进行冷却。

如图2所示，在本实施例的技术方案中，第二壳体21与第一壳体11连接并与第一壳体11连通。在本实施例中，第二壳体21和第一壳体11位分体结构，第二壳体21通过螺钉固定在第一壳体11上。当然，第二壳体21和第一壳体11也可以做成一体结构。

如图2所示，在本实施例的技术方案中，风机10还包括设置在第一壳体11的排气口处的第一排气管14。第一排气管14将风机10吹出的风引出。

如图2所示，在本实施例的技术方案中，电机20还包括连接在第二壳体21上的第二排气管25，第二排气管25在第二壳体21上的连接端与冷却风扇24对应设置。空气从冷却孔23进入后从第二排气管25排出至外界，从而使得空气在第二壳体21内形成流动，进而使得空气对第二壳体21内进行冷却。

本申请还提供了一种鼓风机，如图2所示，根据本申请的鼓风机的实施例包括第三壳体100以及设置在第三壳体100内的风机组件200，风机组件200为上述的风机组件。

如图2所示，在本实施例的技术方案中，第三壳体100上设置有进风口110，鼓风机还包括第一气流通道和第二气流通道。第一气流通道的两端分别连通进风口110和风机组件200的风机10，第二气流通道的两端分别连通第一气流通道和风机组件200的电机20。

如图2所示，在本实施例的技术方案中，鼓风机还包括分隔结构300。分隔结构300设置在第三壳体100内并将第三壳体100内的空间分隔为第一容纳空间400和第二容纳空间500，第一容纳空间400形成第一气流通道，第二容纳空间500形成第二气流通道。进风口110与第一容纳空间400连通，分隔结构300上设置有连通第一容纳空间400和第二容纳空间500的过流通道310以及避让口320，其中，风机组件200的风机10设置在第一容纳空间400内，风机组件200的电机20设置在第二容纳空间500内并通过避让口320与风机10连接，风机组件200的冷却管道30的第二端连接在过流通道310上。

具体地，当鼓风机运行时，由于风机10产生的负压，进而使得气流从进风口110进入。气流经过进风结构12后一部分进入至第一壳体11，另一部分气流在进入进风结构12后在经过冷却管道30并最终引入至电机20处。进而使得温度较低的空气能够对电机20进行冷却。

通过上述结构，本申请的风机组件有和鼓风机有以下特点：

如图2所示，本发明能够通过对现有结构进行很小改动，而强化转子的冷却效果。具体的本实施方案应用于使用高速电机驱动的悬浮鼓风机上。高速悬浮鼓风机由鼓风机机壳、电机转轴、叶轮、蜗壳、排气管、吸气室、电机冷却风扇(电机冷却风扇为轴流风扇)组成。鼓风机电机定子外壳体上布置有圆周方向均布分布的通孔，该通孔的位置位于磁悬浮径向轴承传感器附近，使得从通孔进入的冷却空气能有效冷却传感器同能够从电机一端直接使空气进入电机定子与转子的间隙当中进而对定转子也冷却。高速鼓风机与吸气过滤网、冷却风排气管、吸气消音结构共同组合在柜体中。鼓风机柜体被中间隔板分隔成左右两部分，且隔板表面不能进行气流流动。在隔板上开有一通孔。鼓风机在其吸气室与叶轮叶片相接处开有一通孔，该通孔经过管道与隔板上的通孔相连，通孔及管径的大小为按照电机运行时的发热量、所需的冷却空气量计算得出，50KW高速电机所配通孔直径取值范围为10～20mm。悬浮鼓风机的主轴、叶轮连接方式为轴线螺母锁紧。鼓风机在运行时，电机带动主轴、叶轮进行旋转，由于叶轮的旋转作功，使得叶轮右侧的吸气侧出现低压，进而实现叶轮的连续吸气与排气。柜体外界的空气通过过滤网的作用，对吸入空气进行过滤，使气体中杂质降低并满足悬浮鼓风机的运行的空气要求。被过滤后的空气依次经过鼓风机的吸气室、叶轮入口、叶轮叶片、叶轮出口、蜗壳、最后进入排气管。一部分气流在经过鼓风机吸气室、叶轮进口后、在叶轮叶片入口处通过通孔进入管道，并最终通过中间隔板的通孔进入到柜体的另一半当中。该路气体由于经过鼓风机的吸气室、叶轮入口等结构，而鼓风机的吸气室通常是反向喷嘴结构，气体在通过该结构时速度加快、压力降低、气温下降，实际中测的该处气温通常会比吸气室前降低5～6℃。本实施方案的关键在于充分运用经过吸气室的气流、温度有降低的空气，并将其通过通气管引入到隔板另一侧来充分冷却高速电机运行过程中产生的热量。气温较低的吸入气体经过通孔，均布的从电机壳体冷却孔进入，对电机圆周方向的定子与转子进行冷却。经过电机后被加热的气体被电机轴末端的冷却风扇抽出，并沿冷却排气管排出鼓风机柜体。实施方案适用于磁悬浮高速鼓风机、气悬浮高速鼓风机。

本实施例中的风机组件和鼓风机还有一些替代实施方式，具体如下：

1、鼓风机在其吸气室与叶轮叶片相接处开的通孔，以及与该通孔相连的管道、隔板上的通孔整一套引气组件，也可分布于鼓风机上侧、左侧、右侧、亦或是鼓风机圆周，同等原理的引气结构均属于该实施方案的保护范围；

2、本实施方案中引气通孔的结构形式不限，能满足引气功能的结构均可；

3、与隔板上的通孔相连的管道在通向柜体隔板左侧可以外加管路来延长，该管路的延长也属于该等效实施方案；

4、所述的电机壳体冷却孔形状不限，满足均等分布或者环状分布的圆形、方形、矩形等结构均可。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。