一种高效干湿两用风机的制作方法

本发明涉及吸尘器电机技术领域，具体涉及一种高效干湿两用风机。

背景技术：

干湿两用风机不仅可在干燥的环境中使用，还可以在潮湿少水的条件下使用，广泛应用在各种干湿两用吸尘器中。如图1所示，现有的干湿两用风机一般在电机端盖11靠动叶轮13的一侧安装风罩12，风罩12侧向开孔出风，这种干湿两用风机制作简单，但仅靠风罩12内端面和端盖11端面进行导流，风罩12与动叶轮13出风口之间是一个连通的圆周环状导流空间，导流扩压效果差，这样造成吸尘器干湿两用风机效率普遍较低，最高效率小于47％。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供了一种高效干湿两用风机。

为达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高效干湿两用风机，包括电机、动叶轮和风罩，所述电机包括机壳、定子、转子和端盖，所述定子和转子设于机壳和端盖所形成的安装腔体内，所述转子具有伸出端盖的转轴；所述动叶轮安装在所述端盖与转子侧相对的端面侧，所述动叶轮与所述转子的转轴连接；所述风罩的罩体端面设有进风口，所述风罩的罩体圆周侧面设有多个扩压孔；所述端盖在动叶轮侧的端面上设有多个扩压片，所述扩压片从所述动叶轮外圆周出风口位置处以单圆弧形延伸到所述风罩上扩压孔边部的内侧壁上，多个所述扩压片成螺旋辐射状分布，所述端盖、风罩和各扩压片组合在所述动叶轮出风口与风罩扩压孔之间形成多个独立的扩压导流风道。

本发明相较于现有技术，通过扩压片实现动叶轮出口气流的导流扩压，风罩上对应扩压片的尾部开设相配合的扩压孔，风罩扩压孔处侧壁与扩压片出口紧密相连，实现干湿两用风机两级导流扩压，气流动能转换成压能更充分，具有高静压效率的气动性能。

进一步地，以所述风罩与端盖配合面直径为d1，所述动叶轮的直径为d2，所述动叶轮的出口高度为h1，所述扩压片进口直径为d3，所述扩压片进口高度h2，所述扩压片的进口角度为β1，所述扩压片出口直径为d4，所述扩压片的出口角度为β2，所述扩压片的叶片数为z1；则d3＝d2+(1.5～3)mm；d4＝d1；h2＝h1+(1～1.5)mm；d4/d3＝1.3～2；β1＝8～25°；β2＝15～40°；z1＝13～21。

采用上述优选的方案，扩压片为单圆弧直叶片，扩压片在风机轴向上平直，制作方便，易于脱模；带有本扩压片设计参数的风机与常规干湿两用风机相比，可通过调整扩压片进口角度调节干湿两用风机最高效率所在点位；合理的扩压片参数设计增强了对动叶轮出口气流的导流扩压作用，使得增加扩压片后干湿两用风机效率提升3％，风机效率平均在51％以上。

进一步地，以所述扩压片的进口面积s1，扩压片出口面积为s2，则s2/s1＝1.2～1.8。

采用上述优选的方案，最大程度实现扩压片的导流扩压作用。

进一步地，所述扩压片的进口前缘顶部直径d31大于底部直径d32，δd＝d31-d32＝1～3mm；所述动叶轮的出风口与所述扩压片的进口前缘平行且两者间距为0.75～1.5mm。

采用上述优选的方案，扩压片前缘倾斜设计确保动叶轮出风口气流均匀进入扩压片，降低旋转噪音。

进一步地，所述端盖上对应于所述动叶轮下片外圆边缘的正下方设有环形凸台。

进一步地，所述环形凸台的径向宽度为2～4mm，所述环形凸台表面与动叶轮下片之间的间距h3＝0.3～0.6mm。

采用上述优选的方案，环形凸台设计减小了端盖表面与动叶轮下片之间的最小间距，从而减小了干湿两用风机的圆盘摩擦损失，使得端盖上设置环形凸台后干湿两用风机效率提升0.8％。

进一步地，所述风罩上扩压孔的数量z2等于所述扩压片的数量z1，所述扩压孔的外侧壁为单圆弧形，多个所述扩压孔外侧壁成螺旋辐射状分布。

采用上述优选的方案，风罩扩压孔配合扩压片设计，实现干湿两用风机两级导流扩压，进一步提高了干湿风机的最高效率。

进一步地，以单个所述扩压孔的外侧壁包角为α1，所述扩压孔扩压角为α2，所述扩压孔的出口通孔在风罩外圆周方向上的角度为α3，则扩压孔的外侧壁包角α1＝(360/z2)*(0.5～0.65)，所述扩压孔的扩压角α2略大于所述扩压片的出口角度β2，α2＝18～50°，α3＝(360/z2)-α1。

进一步地，所述扩压孔的出口通孔轴向高度h5等于扩压片出口处轴向高度h4。

采用上述优选的方案，风罩圆周上出口通孔角度α3采用较小的角度值，能在保持干湿两用风机整体较高效率的同时降低噪音。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术干湿两用风机的结构示意图；

图2是本发明一种实施方式的结构示意图；

图3是本发明另一种实施方式中端盖的结构示意图；

图4是本发明另一种实施方式中端盖的结构示意图；

图5是本发明另一种实施方式中风罩的结构示意图；

图6是本发明另一种实施方式中风罩的结构示意图；

图7是本发明另一种实施方式的结构示意图；

图8是本发明一种实施方式高效干湿两用风机性能曲线。

图中数字和字母所表示的相应部件的名称：

11-端盖；12-风罩；13-动叶轮；2-端盖；21-扩压片；22-环形凸台；3-动叶轮；4-风罩；41-扩压孔；411-外侧壁；412-出口通孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

如图2所示，一种高效干湿两用风机，包括电机、动叶轮3和风罩4，所述电机包括机壳(未示出)、定子(未示出)、转子(未示出)和端盖2，所述定子和转子设于机壳和端盖2所形成的安装腔体内，所述转子具有伸出端盖的转轴；动叶轮3安装在端盖2与转子侧相对的端面侧，动叶轮3与所述转子的转轴连接；风罩4的罩体端面设有进风口，风罩4的罩体圆周侧面设有多个扩压孔41；端盖2在动叶轮3侧的端面上设有多个扩压片21，扩压片21从动叶轮3外圆周出风口位置处以单圆弧形延伸到风罩4上扩压孔41边部的内侧壁上，多个扩压片21成螺旋辐射状分布，端盖2、风罩4和各扩压片21组合在动叶轮3出风口与风罩扩压孔41之间形成多个独立的扩压导流风道。

采用上述技术方案的有益效果是：电机转子带动动叶轮转动，形成从风罩端面进风口进入再经动叶轮的圆周侧面出风口排出的气流，通过扩压片实现动叶轮出口气流的导流扩压，风罩上对应扩压片的尾部开设相配合的扩压孔，风罩扩压孔处侧壁与扩压片出口紧密相连，实现干湿两用风机两级导流扩压，气流动能转换成压能更充分，具有高静压效率的气动性能。

如图2-4、7、8所示，在本发明的另一些实施方式中，为了清楚描述扩压片的进口角度和出口角度，下面将“在径向面内任一点以风机中心轴所在点为圆心的圆周”称为该任一点的“中心圆周”；扩压片的进口角度是指扩压片进口位置点在中心圆周上的切线与该进口位置点在扩压片圆弧上的切线所成的夹角；扩压片的出口角度是指扩压片出口位置点在中心圆周上的切线与该出口位置点在扩压片圆弧上的切线所成的夹角。以风罩4与端盖2配合面直径为d1，动叶轮3的直径为d2，动叶轮3的出口高度为h1，扩压片21进口直径为d3，扩压片21进口高度h2，扩压片21的进口角度为β1，扩压片21出口直径为d4，扩压片21的出口角度为β2，扩压片21的叶片数为z1；则d3＝d2+(1.5～3)mm；d4＝d1；h2＝h1+(1～1.5)mm；d4/d3＝1.3～2；β1＝8～25°；β2＝15～40°；z1＝13～21。采用上述技术方案的有益效果是：扩压片为单圆弧直叶片，扩压片在风机轴向上平直，制作方便，易于脱模；带有本扩压片设计参数的风机与常规干湿两用风机相比，可通过调整扩压片进口角度调节干湿两用风机最高效率所在点位；合理的扩压片参数设计增强了对动叶轮出口气流的导流扩压作用，使得增加扩压片后干湿两用风机效率提升3％，风机效率平均在51％以上。如附图8所示，采用本实施方式中扩压片参数，基于iec60312电风机性能测试方法，当电机最大输入功率为340.8w时，其最高效率约51.44％。

在本发明的另一些实施方式中，以扩压片的进口面积s1，扩压片出口面积为s2，则s2/s1＝1.2～1.8。采用上述技术方案的有益效果是：最大程度实现扩压片的导流扩压作用。

在本发明的另一些实施方式中，所述扩压片的进口前缘顶部直径d31大于底部直径d32，δd＝d31-d32＝1～3mm；所述动叶轮的出风口与所述扩压片的进口前缘平行且两者间距为0.75～1.5mm。采用上述技术方案的有益效果是：扩压片前缘倾斜设计确保动叶轮出风口气流均匀进入扩压片，降低旋转噪音。

如图3所示，在本发明的另一些实施方式中，端盖2上对应于动叶轮下片外圆边缘的正下方设有环形凸台22；环形凸台22的径向宽度为2～4mm，环形凸台22表面与动叶轮3下片之间的间距h3＝0.3～0.6mm。采用上述技术方案的有益效果是：环形凸台设计减小了端盖表面与动叶轮下片之间的最小间距，从而减小了干湿两用风机的圆盘摩擦损失，使得端盖上设置环形凸台后干湿两用风机效率提升0.8％。

如图5、6所示，在本发明的另一些实施方式中，风罩4上扩压孔41的数量z2等于扩压片的数量z1，扩压孔41的外侧壁为单圆弧形，多个扩压孔41外侧壁成螺旋辐射状分布。采用上述技术方案的有益效果是：风罩扩压孔配合扩压片设计，实现干湿两用风机两级导流扩压，进一步提高了干湿风机的最高效率。

如图5、6所示，在本发明的另一些实施方式中，扩压孔41的扩压角是指扩压孔外侧壁上位置点在中心圆周上切线与该根部位置点在扩压孔外侧壁圆弧上切线所成的夹角。以单个扩压孔的外侧壁411包角为α1，扩压孔扩压角为α2，扩压孔的出口通孔412在风罩外圆周方向上的角度为α3，则扩压孔的外侧壁包角α1＝(360/z2)*(0.5～0.65)，扩压孔的扩压角α2略大于扩压片的出口角度β2，α2＝18～50°，α3＝(360/z2)-α1；扩压孔的出口通孔轴向高度h5等于扩压片出口处轴向高度h4。采用上述技术方案的有益效果是：风罩圆周上出口通孔角度α3采用较小的角度值，能在保持干湿两用风机整体较高效率的同时降低噪音。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让本领域普通技术人员能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。