专利名称：透平风扇装置的电机冷却装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及透平风扇装置的电机冷却装置，电机具有支承透平风扇叶轮的轴，叶轮位于电机壳外且以高于每分钟50，000转的速度转动，从而产生从透平风扇装置出口逸出的一次气流。
在WO94/15518和WO94/15590两文件中分别描述了上述类型的装置，由于其尺寸小，特别适用于手持式真空吸尘器的真空源。在这种情况下电机的冷却是靠着在空气排向大气之前将透平风扇的气流导向电机之外而实现的。
但事实证明，由于电机内部零件即轴承，转子和定子中发出的集中热量，这种冷却方式不足以使电机享有令人满意的工作寿命。
为了改善冷却效果，当然可以使透平风扇叶轮产生的全部或部分气流经过电机的内部零件，但是，由于在某些应用场合中气流含有水气并带有异物颗粒，因而会损坏电机，所以上述作法是不适宜的，而且如果装置用作真空吸尘器的真空源，可能出现气流堵塞的危险，致使无法冷却，短时间之后就可能引起电机的损坏。
本发明的目的在于实现对上述类型装置的有效冷却，这种冷却与通过透平风扇装置的气流无关，而是借助具有权利要求书中提到的特征的一种装置实现的。
现在对照以下附图描述本发明的实施例。
图1和2表示穿过按照本发明两实施例的透平风扇装置的垂向剖视图。
现在参阅图1，透平风扇装置包括一个由电机壳11包围的电机10，电机壳11带有第一和第二端壁12和13，每个端壁具有毂部14，15，一根轴16借助轴承17支承在上述毂部中。电机10是电子控制的，以每分钟50，000转，最好以每分钟70，000至120，000转的转速转动，并且其定子18和转子19固定在轴16上。
轴16从第一端壁12伸出一个短距离以支承固定在轴上的透平风扇叶轮20。叶轮20具有若干扇叶21，扇叶21以很小的间隙面对外壳23的一部分22，沿气流方向看去，部分22具有逐渐增大的截面积，因此形成了强制推进空气通过的透平风扇装置。透平风扇叶轮的形状最好使其在入口侧为一轴向扇，而在其出口侧为一径向扇。外壳23也构成一个使空气流入透平风扇装置的漏斗形入口24，并具有一个包围电机壳11的圆筒形部分25，因此形成一个围绕电机壳11的环形通道，该通道通入指向为径向的出口27。
电机壳的第二端壁13具有绕毂部15设置的若干开口28，这些开口通过入口部分29与冷却空气的入口30连通。电机壳的第一端壁12以相应的方式设有绕毂部14设置的冷却空气的流出开口31。
透平风扇叶轮20面对第一端壁12的部分构成一个冷却空气风扇32，其形状最好为一径流扇，扇叶33吸取在壳11中轴向穿过电机的冷却空气。风扇叶具有小的轴向延伸，以很小的间隙面对第一端壁12，第一端壁用作风扇壳的一部分。因此，冷却空气的出口34是在冷却风扇32的外周形成的，该出口34的位置靠近透平风扇装置的出口35。
现在描述装置的工作。当电机运转时，轴16以每分钟50，000转以上的转速转动，从而使透平风扇叶轮20转动，使空气通过入口24抽入，因此形成一次气流，在空气通过出口27排出之前流过透平风扇装置的出口35及通道26。同时，冷却空气作为二次气流借助冷却风扇32通过第二端壁13上的开口28从流入开口30吸入电机，从而冷却轴承17，转子19和定子18，然后通过电机壳12的端壁12上的开口31排至冷却空气叶轮32的中央部分。二次气流然后从冷却风扇通过出口34径向流出，并在透口风扇装置的出口35很近处与一次气流混合。
图2所示装置与图所示实施例结构大体相同，但区别在于透平风扇装置20的出口布置和冷却风扇32。一环形弯曲的折流板36固定于电机10或外壳23，并且其位置与电机壳11有一距离，因此，二次气流在折流板和电机壳11之间流动，而一次气流在折流板之外流动。因此，来自透平风扇叶轮20的一次气流与来自冷却风扇32的二次气流最初是分离的，从而使两气流在会合前有相同的流向。已证实这种布置使透平风扇装置的吸力有相当大的增加。
应该一提的是，可以使用一块基本平的板作为冷却风扇，这是由于在所使用的高速下，在板和空气分子间的摩擦力足以在表面形成径向流，从而形成通过电机的冷却气流，这也在本发明的范围之内。
权利要求
1.透平风扇装置的电机冷却装置，所述电机具有支承着透平风扇叶轮(20)的轴(16)，所述叶轮(20)放置在电机壳(11)之外，且以每分钟50，000转以上的转速转动，从而形成通过出口(35)从透平风扇装置逸出的一次气流，其特征在于所述装置具有形成至少部分地冷却电机的二次气流的装置，所述二次气流与所述一次气流分开，从一个或几个冷却室空气入口(28，30)流过在电机壳(11)内的电机。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述形成二次气流的装置是一个冷却风扇(32)，其布置在电机壳的透平风扇叶轮(20)的同侧。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于所述二次气流在透平风扇装置的出口(35)附近流入所述一次气流。
4.如权利要求2至3中任一项所述的装置，其特征在于所述电机壳具有第一端壁(12)和第二端壁(13)，各端壁具有毂部(14，15)，所述轴(16)支承在所述毂部中，透平风扇叶轮(20)和冷却风扇(33)设置在第一端壁(12)之外，构成冷却空气入口的所述开口(28)至少部分地布置在第二端壁(13)上。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于所述冷却空气从电机(10)通过一个或几个在第一端板(12)上的流出开口(32)流出，这些流出开口环绕支承着轴(16)的毂部(14)布置。
6.如权利要求4或5所述的装置，其特征在于所述冷却风扇(33)布置在离第一端壁(12)很近处。
7.如权利要求2至6中任一项所述的装置，其特征在于所述冷却风扇(33)是径流风扇。
8.如权利要求2至7中任一项所述的装置，其特征在于所述冷却风扇(33)是一块基本平的板。
9.如权利要求2至8中任一项所述的装置，其特征在于所述透平风扇叶轮(20)和所述冷却风扇(33)结合为一整体，所述透平风扇叶轮在所述整体的一侧，而所述冷却风扇在面对电机的另一侧。
10.如前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于借助一折流板，在所述一次气流和二次气流合并前，引导所述二次气流使之具有与所述一次气流基本相同的方向。
全文摘要
本发明涉及透平风扇装置的电机冷却装置，电机具有一穿过电机(10)且支承透平风扇叶轮(20)的轴(16)，叶轮(20)放置在电机壳(11)之外。透平风扇叶轮以每分钟50,000转以上的转速转动，从而形成通过出口(35)从透平风扇装置逸出的一次气流。透平风扇装置包括形成至少部分地冷却电机的二次气流，二次气流与一次气流分开，从一个或几个冷却空气入口(28，30)流过电机壳(11)内的电机。
文档编号F04D25/08GK1107620SQ9411832
公开日1995年8月30日 申请日期1994年11月2日 优先权日1993年11月2日
发明者拉斯·冈讷·摩伦, 克里斯特·C·I·韦斯, 马格诺斯·C·W·林德马克 申请人:电气联合股份有限公司