专利名称：汽车空调冷凝风机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种汽车空调冷凝风机，属汽车空调领域。
技术背景现有技术中，汽车用空调器之冷凝风机，装于发动机附近(如轿车)或车底(如货车)。冷凝风机主要由风机支架、轴流风扇和永磁直流电动机组成。风机支架固连在汽车空调冷凝器旁用于支承直流电动机和轴流风扇，直流电动机驱动轴流风扇旋转形成高速风沿电机轴方向吹出来冷却汽车空调的冷凝器。现有技术的永磁直流电动机在启动或正常运行时，成180°或90°等对称分布的正负极石墨电刷分别在与相互间有空气隔离槽的第一对换向片接触转为与下一对换向片接触时，因要越过隔离槽，换向片上就会产生接触直流电压由低压向额定电压的突跳；于是，无论在转子绕组电路还是在电源电路上，就会在普通直流电流的基础上瞬间产生(叠力口)一个极小的电流突跳；突跳电流在转子的导线电路上传送的同时，并形成电磁波向换向片和转子的周围空间扩散。这就实际产生了空间交流电磁波。这种空间交流电磁波的基础频率视电动机转速不同而变化，约为600Hz以上，并像正弦波那样具有周期性；该基础频率在人耳可接收之声频的范围内，会干扰到车载收音机、手机等的声音传播与人耳之接收。现有技术的永磁直流电动机运行中石墨电刷在与不同换向片接触时，会在绝缘槽中残留有电刷磨损产生的粉末；由于摩擦发热也会引起此熔点极低的石墨性电刷粉末产生电火花。断续发生的不规则电火花发出的电磁波的频率高达数百万赫兹以上且频带较宽；复盖或被复盖电视机、收音机、手机的载波频率；电火花电磁波与载波电磁波二者叠加，自然会干扰载波频率的共振及频幅之变化进而影响受载之电视机、收音机、手机的屏幕形象同时影响进入人耳之声波。因而汽车上的空调冷凝风机的永磁直流电动机需要将基础频率约为600Hz以上的电磁波及石墨火花的电磁骚扰的大小限制在极小的范围内，以不影响各种车载电视机、收音机、手机等的收听收视效果。同时由于汽车发动机附近或车底部尘土飞扬工作环境相对恶劣且为不易拆卸维修之场合，汽车驾驶员期望，作为冷凝风机中的易损件永磁直流电动机之有效工作寿命最好应达3000h以上，一次性使用无需维修只要更换。
发明内容本实用新型为了解决以上问题提供了一种自生电磁干扰极小、不影响各种车载电视机、收音机、手机等的收听收视效果，润滑条件好使用寿命长的汽车空调冷凝风机。本实用新型的技术方案是汽车空调冷凝风机包括风机支架、轴流风扇和永磁直流电动机，轴流风扇固定连接在永磁直流电动机的输出轴上；所述的永磁直流电动机包括圆柱形金属机壳、永磁S极磁钢、永磁N极磁钢、电刷装置、换向体、铁芯和绕组；电刷装置包括一对或若干对设置在电动机输出轴周边的电刷盒，电刷盒内设有石墨电刷和恒力弹簧，所述电刷通过引线分别连接至带芯电感一和带芯电感二并与车载直流蓄电池的正、负极相连。所述风机支架上装有包容住轴流风扇的防护罩网。所述直流蓄电池的输出电压为12V 48V。所述电动机的机壳由钢板卷制而成基本密封，两端装有圆形防尘端盖，所述两端盖内之中部固定连接有含油的可自润滑运行的滑动轴承或滚动轴承以支承电动机的输出轴。所述输出轴从其中一端盖伸出以固定连接轴流风扇 ，所述轴流风扇整体呈扁平状由
3、片螺旋叶片组成并连为一体，被包容在风机支架上的防护罩网内。所述电动机之转子铁芯上层层叠叠地绕上漆包铜导线，绕组电线与铁芯间、绕组上下层电导线之间均相互绝缘。每个绕组通过与对应的换向片的连接使得各个绕组之间实现了电导通。所述转子铁芯固连在金属转轴上。当有一定直流电压通过引线、电刷、换向片接到转子绕组上后，转子就在定子的磁场空间中定向旋转；于是带动与铁芯固连为一体的转轴旋转；从而带动轴流风扇旋转形成轴流风。所述圆柱形换向器本体由塑料制成固连在电动机的金属转轴上，紧靠转子铁芯安装以减小轴向尺寸，换向器外圆上整齐地嵌装排列有12 24个铜制换向片。换向器与电动机金属外壳和/或与金属转轴都绝缘。每个换向片均用铜导线与电动机转子上的每一组导线绕组连结形成导通电路，而使转子的每一绕组相互呈串联状态，因此换向片之间也间接形成了导通电路。所述电刷装置包括一对或若干对设置在电动机输出轴周边的电刷盒，2个成180° (或4个成90°等)通过绝缘底板对称地固装在一个端盖上。电刷盒内设有石墨电刷和与之一一对应的螺旋状恒力弹簧，所述电刷通过引线分别与装有导磁性良好的无磁铁芯的带芯电感一和带芯电感二相连接并与车载直流蓄电池的正、负极相连。所述恒力弹簧为石墨电刷有所磨损后弹簧推力不变保证电刷与换向片良好接触。这样，就使电刷装置的引线、电刷、刷盒和恒力弹簧等均与电动机的金属外壳和/或金属端盖绝缘。巧妙匹配刷盒长度、电刷长度和恒力弹簧大小，可使较易磨损的电刷尽量延长使用寿命。更进一步的解决方案是所述的带芯电感一和带芯电感二均为由线径约Imm的铜丝绕制成长约15 20mm外直径约8_的空心螺旋体，内装直径约6_的无磁铁芯；2只带芯电感设置在直流电动机内的一个端盖上。且通过引线分别连接到直流蓄电池的正负极上和正负极电刷上。调节螺旋体长度和直径可调整电感量大小。按本实用新型的设计，这种永磁直流电动机在启动过程或旋转换向过程额外产生的突跳的微弱中高频电流，一部分会由石墨电刷经由引线再通过两个带芯电感进行流转而被吸收蓄积缓冲，再分别叠加到蓄电池的正负极上，并大量地被蓄电池的正负极吸收；另一部分再通过石墨电刷与换向片流到转子铁芯的导线上。突跳的中高频电流形成的中高频电磁波在向外散发时，绝大部分首先被处于密封状态起屏蔽作用的电动机的金属机壳和金属防尘端盖吸收而形成蜗流，导致金属机壳和端盖的发热温升；而所述这种温升又将被轴流风扇形成的轴流风及汽车行驶过程形成的自然风吹而散之，最终温升极小，而不会影响到紧贴电动机外壳之N极与S极磁钢的磁通量稳定性。极少量的透过有关孔隙和空间分布电容散发到电动机周围空间的中高频电磁波，才可能叠加到现代汽车上装有的电视机、收音机、手机等的载波电磁波上，干扰某些载波频段的共振及频幅之变化，从而影响受载之电视机、收音机、手机的收视收听效果。调节设计带芯电感量的大小和电感线圈的电阻值，可以使得这样产生的电磁波削减到不至于影响具有一定电磁兼容性的车载家用电器的正常使用。试验证明在冷凝风机安排在发动机附近(如轿车)或车底(如货车)的条件下，在离带负载运行的冷凝风机O. 4m(米)以外的驾驶室或乘员室内使用手机打出与接听毫无影响。本实用新型应用于直流电压DC12V 48V时，一方 面使得所用永磁直流电动机在汽车自备的直流电源作用下能够实际运转，带动轴流风扇运行产生一定风量。同时使得电动机运行中产生的强度极小的瞬间中高频电磁波给予进一步削减缩小；保证了现代汽车上装有电视机、收音机、手机等不受空调冷凝风机引发的电磁波的干扰。由于电动机密封端盖内装有含油的可长时间自润滑的滑动轴承或滚动轴承，使电动机在可能被灰尘等污染条件下的使用寿命相当于汽车运行15万公里以上。
图I是本实用新型的结构示意图。图中I是直流畜电池，2是带芯电感一，3是带芯电感二，4是引线，5是轴流风扇，6是输出轴，7是换向片，8是机壳，9是电刷盒，10是电刷，11是铁芯，12是轴承，13是N极磁钢，14是S极磁钢，15是绕组，16是前端盖。
具体实施方式
本实施例的汽车空调冷凝风机，包括风机支架、轴流风扇5和永磁直流电动机，轴流风扇5固定连接在直流电机的输出轴6上，所述轴流风扇5由5叶片构成；每叶片均呈螺旋状相隔72°对称分布地汇交于且固连在圆形扇箍上，再通过圆形扇箍与电机转子的输出轴连接起来。风扇整体采用高強度塑料制成。所述永磁直流电动机包括机壳8、N极磁钢13、S极磁钢14、电刷装置、换向片7、铁芯11和绕组15 ;所述换向片7整齐排列并嵌装式固连在与任何金属绝缘的塑制圆柱形换向器本体上并与绕组15有电线导通；所述电刷装置包括一对设置在电动机输出轴两侧的成180°对称分布的电刷盒9，电刷盒9通过塑制绝缘板固装在前端盖16上并靠近轴流风扇5，盒内设有电刷10和恒力弹簧，所述恒力弹簧为石墨电刷长时间运行有所磨损后弹簧推力不变保证电刷与换向片良好接触。所述电刷10在恒力弹簧作用下总是压在换向片7上而能与换向片7和绕组15实现电导通，并通过引线4分别连接至带芯电感一 2和带芯电感二 3上并与车载直流蓄电池I的正、负极相连，实现与电源的电导通。本实施例在以2800转/分钟运转时会产生基础频率约747Hz的中高频电流，通过电刷10和换向片7传送到2只带芯电感上，被2只带芯电感吸收蓄积，并同时传送到蓄电池I内被电池溶液所吸收，而大幅减少了向周围空间发射的可能干扰电视机、手机信号的电磁波振幅。所述的带芯电感一 2和带芯电感二 3设置在直流电动机内，与电刷盒9固装在同一塑制绝缘板上。所述的圆柱形机壳8两端装有圆形密封端盖16,端盖16内中部固定连接有含油的可自润滑运行3000小时以上的滑动轴承或滚动轴承12。所述机壳8和圆形端盖16构成一个基本密封的空间，经过充磁与稳磁处理的永磁N极和S极磁钢用专用胶固装在金属机壳8内部对称排列成为定子。当永磁直流电动机接通直流蓄电池I而使转子铁芯11和绕组15在永磁N极和S极磁钢形成的直流磁场中旋转时,带动位于机壳8外端的轴流风扇5高速旋转产生所需风量。风机支架上装有防护罩网包容住轴流风扇。以防地面砖石块等固体“飞来”打坏风扇也防手指误入伤及人体。转子铁芯装配完成后首先进行动平衡处理，轴流风扇5与转子钢轴连接后连同电机转子在旋转状态下再次进行动平衡处理达 剩余不平衡量< 15gmm，以减少振动而延长滑动轴承或滚动轴承的使用寿命。以上所述实施例，仅是本专利应用实施的一种具体技术方案。在本专利之构思下，针对不同规格大小的冷凝风机，可以有多种不同的具体实施技术方案；本领域技术人员阅读本说明书后毋需付出创造性劳动即可再现，例如调整风扇直径大小和叶片数量、调整转子铁芯大小和绕组之线长、调整2只电感的直径和长度等，可适应不同车辆大小的风量要求和电磁骚扰要求。
权利要求1.汽车空调冷凝风机，包括风机支架、轴流风扇和永磁直流电动机，轴流风扇固定连接在永磁直流电动机的输出轴上，所述的永磁直流电动机包括圆柱形金属机壳、永磁S极磁钢、永磁N极磁钢、电刷装置、换向体、铁芯和绕组；电刷装置包括一对或若干对设置在电动机输出轴周边的电刷盒，电刷盒内设有石墨电刷和恒力弹簧，其特征在于所述电刷通过引线分别连接至带芯电感一和带芯电感二并与车载直流蓄电池的正、负极相连。
2.根据权利要求I所述的汽车空调冷凝风机，其特征在于风机支架上装有包容住轴流风扇的防护罩网。
3.根据权利要求I所述的汽车空调冷凝风机，其特征在于所述直流蓄电池电压为12V 48V。
4.根据权利要求I所述的汽车空调冷凝风机，其特征在于所述的金属机壳两端装有圆形金属防尘端盖，所述两端盖内固定有含油的可长期自润滑运行的滑动轴承或滚动轴承并与端盖固定连接。
5.根据权利要求I所述的汽车空调冷凝风机，其特征在于所述的带芯电感一和带芯电感二设置在直流电动机内，并分别连接到蓄电池的正负极上和正负极电刷上。
专利摘要本实用新型涉及一种汽车空调冷凝风机。包括风机支架、轴流风扇和永磁直流电动机，轴流风扇固定连接在永磁直流电动机的输出轴上，风机支架上的罩网包容住轴流风扇。永磁直流电动机包括圆柱形机壳、永磁S极和N极磁钢、电刷装置、换向体、铁芯和绕组；电刷装置包括一对或若干对设置在电动机输出轴周边的电刷盒，电刷盒内设有电刷和恒力弹簧，所述电刷通过引线分别连接至带芯电感一和带芯电感二并与车载直流蓄电池的正、负极相连。本实用新型保证了汽车上的家用电器不受自生电磁波的干扰；采用含油的可长期自润滑运行的滑动或滚动轴承大幅减小了转轴的摩擦损耗，使电动机的使用寿命延长，相当于汽车运行15万公里以上。
文档编号H02K7/14GK202789596SQ201220239750
公开日2013年3月13日 申请日期2012年5月25日 优先权日2012年5月25日
发明者张华林 申请人:江苏亚泰机电有限公司