风机及其清洁设备的制作方法

1.本发明涉及风机技术领域，特别涉及一种风机及其清洁设备。


背景技术：

2.近几年高速无刷电机逐渐向高功率、小尺寸及轻量化方向发展，同时，国内外对吸尘器这类家用电器的噪音要求越来越高，但受尺寸限制，风机功率越高转速就越高，转速提升的同时会带来噪音的提高，转速带来的噪音问题厄待解决。


技术实现要素：

3.本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题。为此，本发明提出一种风机及其清洁设备，能够降低风机的噪音，降低转速升高时带来的噪音影响。
4.根据本发明的第一方面实施例的风机，包括：机壳组件；风罩，安装在所述机壳组件，所述风罩与所述机壳组件配合形成容纳腔；风轮，设置在所述容纳腔内，所述风轮与所述容纳腔的侧壁配合限定出进气通道；第一扩压器，设置在所述容纳腔内，包括有第一风叶和安装毂，所述安装毂、所述第一风叶以及所述容纳腔的侧壁配合限定出第一扩压通道，所述进气通道与所述第一扩压通道依次连通，所述安装毂的外沿设置有多个第一风叶，沿气流方向，第一风叶具有前缘，第一风叶的前缘与安装毂连接的一端为第一端，第一风叶的前缘远离安装毂的一端为第二端，沿所述安装毂的轴向，所述第二端比所述第一端更靠近所述进气通道。
5.根据本发明第一方面实施例的风机，至少具有如下有益效果：风轮转动时，空气进入到进气通道中，沿安装毂的轴向，通过设置第二端比第一端更靠近进风通道，使气流从进气通道过渡到第一扩压通道时，气流更早地接触第一风叶，气流更加平滑顺畅地进入到第一扩压通道，减少气流的扩散和冲击损失，降低气动噪音。
6.根据本发明的一些实施例，限定所述第一端与所述第二端之间的连线为第一连线，所述第一连线与所述安装毂的径向线之间的夹角a，所述a满足：25
°
≤a≤70
°
。
7.根据本发明的一些实施例，所述风轮包括有第二风叶，沿所述风轮的轴向，所述第二风叶的宽度逐渐减少。
8.根据本发明的一些实施例，所述第二风叶的最大宽度与所述第二风叶的最小宽度的比值为x，满足：1.3≤x≤2.1。
9.根据本发明的一些实施例，所述第二风叶与所述风罩的内壁间隙配合，所述第二风叶与所述风罩的内壁之间的距离为d，所述d满足：0.12≤d≤0.5mm。
10.根据本发明的一些实施例，所述第二风叶的数量为z2，所述第一风叶的数量为z1，满足：z2＜z1，且7≤z2≤9。
11.根据本发明的一些实施例，所述机壳组件还设置有第二扩压器，所述第二扩压器包括有内筒体、外筒体和第三风叶，所述内筒体与所述安装毂对接，所述第三风叶沿周向分布在所述内筒体的外周，所述内筒体、所述外筒体和所述第三风叶之间限定出第二扩压通
道，所述进气通道、所述第一扩压通道和所述第二扩压通道依次连通。
12.根据本发明的一些实施例，沿所述第二扩压器的轴向，所述第三风叶的尾端与所述内筒体的尾端的距离为h1，所述第三风叶的尾端与所述外筒体的尾端的距离为h2，满足：h2＞h1。
13.根据本发明的一些实施例，所述第三风叶的数量为z3，所述第一风叶的数量为z1，满足z3＞z1。
14.根据本发明的一些实施例，沿所述第一扩压器的轴向，所述进气通道的轴向长度为h1，所述第一扩压通道的轴向长度为h2，所述第二扩压通道的轴向长度为h3，满足：h1≥h2≥h3。
15.根据本发明的第二方面实施例的清洁设备，包括有根据本发明第一方面实施例所述的风机。
16.根据本发明第二方面实施例的清洁设备，至少具有如下有益效果：风轮转动时，空气沿着风罩的进气端进入到进气通道中，气流从进气通道过渡到第一扩压通道时，经过第一风叶后，气流更加平滑顺畅地进入到第一扩压通道，减少气流的扩散和冲击损失，降低气动噪音。
17.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
18.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
19.图1为本发明第一方面实施例的风机的示意图；
20.图2为图1中a处的局部放大示意图；
21.图3为本发明第一方面实施例的风机的气体流动方向示意图；
22.图4为本发明第一方面实施例的风机中第一扩压器的示意图；
23.图5为本发明第一方面实施例的风机中第一扩压器的剖视图；
24.图6为本发明第一方面实施例的风机中风轮的示意图；
25.图7为本发明第一方面实施例的风机中风轮和风罩的配合示意图；
26.图8为图7中b处局部放大示意图；
27.图9为本发明第一方面实施例的风机中第二扩压器的仰视角度的示意图。
28.附图标记说明：
29.进气通道101、第一扩压通道102、第二扩压通道103、过渡通道104；
30.风罩200；
31.风轮300、第二风叶310、轮毂320、底板330；
32.第一扩压器400、弧面401、第一风叶410、第一风叶的前缘411、第一风叶的后缘412、第一根部413、第一外缘414；
33.第二扩压器500、第三风叶510、外筒体520、第一抵接部521、第一定位阶梯522、内筒体530、凸台540。
具体实施方式
34.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
35.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
36.在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
37.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
38.参照图1、图2和图4，本发明的第一方面实施例的风机，包括有：机壳组件；风罩200，安装在机壳组件上，风罩200与机壳组件配合形成容纳腔；风轮300，可转动地安装在容纳腔内，风轮300与容纳腔的侧壁配合限定出进气通道，通过风轮300转动将空气源源不断地导入到进气通道内，并沿着进气通道流出；第一扩压器400，设置在容纳腔内，包括有第一风叶410和安装毂420，第一风叶410设置在安装毂420的外周面，安装毂420与容纳腔的侧壁配合限定出第一扩压通道102，进气通道101与第一扩压通道102依次对接，多个第一风叶410间隔设置在安装毂420的外周面，沿容纳腔内气体流动方向，第一风叶410设置在进气通道101的下游，第一风叶410的前缘411向上倾斜设置。
39.可以理解的是，第一风叶410具有前缘411和后缘412，设定第一风叶410的前缘411与安装毂420连接的一端为第一端，第一风叶410的前缘411远离安装毂420的一端为第二端，沿安装毂420的轴向，第二端比第一端更靠近进风通道，限定第一端与第二端之间的连线为第一连线，第一连线与安装毂420的径向线之间的夹角为第一风叶410的夹角a，满足：25
°
≤a≤70
°
。
40.可以理解的是，风轮300转动时，空气在风轮300的导向下进入到进气通道101中，第一风叶410的前缘411向上倾斜设置，即沿安装毂420的轴向，第二端比第一更靠近进气通道的出风口，使第一风叶410的前缘411离进气通道101的出风端更近，气流从进气通道101过渡到第一扩压通道102时，气流从进气通道101的出风端吹出后，更快地与第一风叶410接触，并被第一风叶410承托，减少气流的扩散，使气流顺着第一风叶410平滑顺畅地流入到第一扩压通道102中，降低气流的冲击损失，降低气动噪音，同时提高风机的效率。
41.需要说明的是，通过第一扩压通道102与进气通道101对接，使将风轮300转动形成的气流更加充分地转换成静压能，从而提高电风机的整体效率。
42.可以理解的是，参照图1和图4，第一风叶410具有多个且沿第一扩压器400的外沿周向设置，第一风叶410能够对来自进气通道101的气流进行加压，提升气流的压力，将动能转化为静压能，气流动能充分转化成气体的压力能，减少气体因冲击造成的动能损失，从而
增加了电风机的效率。
43.可以理解的是，参照图4，沿第一扩压器400的径向，第一风叶410靠近安装毂420外周面的一端为第一风叶410的根部即第一根部413，第一风叶410远离安装毂420外周面的一端为第一风叶410的外缘即第一外缘414。第一风叶410的厚度从第一根部413向第一外缘414逐渐减小。第一根部413的厚度较大时，能够减小第一风叶410根部区域的气流通道的截面积，从而能够减少第一风叶410根部区域气流的流动分离。第一扩压通道102中，第一根部413区域的气流小，第一外缘414区域的气流大。第一风叶410的第一根部413至第一外缘414的厚度逐渐减小，能够在远离第一扩压器400的方向上适当增大气流的流通面积，从而能够减小气流的流动损失。
44.可以理解的是，参照图4，沿着气流的流动方向，第一风叶410沿第一扩压器400的周向向下延伸，第一风叶410从第一扩压通道102的进风端延伸至第一扩压通道102的出风端，增强第一风叶410的导流作用，使气流在第一扩压通道102内能够沿着第一风叶410流动，同时延长气流在第一扩压通道102内的行程，使气流在流动的过程中一直受到第一风叶410的导向，降低气流的湍急程度，降低气动噪音，提高第一扩压通道102的效率。
45.可以理解的是，风轮300包括有轮毂320、底板330以及多个第二风叶310。轮毂320大致呈圆柱形，沿轮毂320的轴向设置有连接部340，连接部340用于与电风机的驱动装置的输出轴连接，驱动装置通过输出轴的转动驱动风轮300转动。沿轮毂320的中心轴线方向，外周面的直径从一端向另一端逐渐变大。底板330的外周面自后向前逐渐收窄，大致呈圆锥形，外周面的中心轴线与轮毂320的中心轴线重合，即底板330与轮毂320同轴设置，外周面较窄的一端为进风端，外周面较宽的一端为出风端。多个第二风叶310均匀设置在外周面上，即多个第二风叶310沿外周面的一周等间隔的排列。由于外周面呈前窄后宽的圆锥上，而第二风叶310设置在外周面上，所以第二风叶310的前端相对靠近轮毂320的中心轴线，第二风叶310的前端为前缘部，第二风叶310的前缘部相对远离轮毂320的中心轴线，第二风叶310的后端为后缘部，第二风叶310的后缘部朝向风轮300的旋转方向扭曲，第二风叶310的后端背向风轮300的旋转方向扭曲。
46.需要说明的是，风轮300为塑料件，而现有的风轮300通常由金属制成，金属风轮300的成本较高，采用塑料的风轮300可以有效降低生产成本。风轮300可以采用塑料制成的，因此其结构需要适应于注塑工艺中的脱模工序，第二风叶的前缘部和后缘部朝相反的方向扭曲，分型面位于第二风叶中段且垂直于轮毂320的中心轴线，由此风轮300的前半部分和后半部分，分别进行方向相反的旋转脱模。第二风叶前后两端的扭曲结构，使脱模能够顺利进行，且可以有效的减少风轮300的流体损失，提高风轮300的工作性能。
47.此外，轮毂320、底板330和第二风叶注塑一体成型，不仅可以保证风轮300的结构、性能稳定性，并且方便成型、制造简单，大大提高了风轮300的装配效率，保证风轮300的连接可靠性，再者，一体成型的结构的整体强度和稳定性较高，组装更方便，寿命更长。
48.可以理解的是，参照图2和图5，第一扩压器400的侧壁朝向风轮300的一端设置有弧面401，弧面401位于第一扩压器400的侧壁的外侧，且弧面401设置在第一风叶410与进气通道101之间，弧面401与容纳腔的侧壁限定出过渡通道104，气流从进气通道101出来后，进入到过渡通道104后通过与弧面401接触，使气流顺畅地经过过渡通道104，降低气动噪音。
49.可以理解的是，参照图6，沿风道内气流的流动方向，第二风叶310的宽度逐渐减
少。第二风叶310位于进气通道的进风端的宽度最大，使风轮300转动时，增大第二风叶310与空气的接触面积，使第二风叶310更容易将空气导入到进气通道中，当气体进入进气通道后，气体具备一定的动能，气体沿着第二风叶310运动，气体在进气通道中向着出风端流动，且气体的流动速度由进气通道的进气端往进气通道出气端逐渐加快，第二风叶310的宽度往进气通道的出气端逐渐减少，降低气流离开进气通道时的阻力，减少气流动能的损失，提高进气通道的效率。此外，第二风叶310的宽度沿气流的流动方向逐渐减少，使气流在进气通道流动时，减少气流与第二风叶310之间的摩擦与碰撞，降低气体流动时产生的气动噪音，提高用户体验。
50.另外，第二风叶310的最大宽度与第二风叶310的最小宽度比例范围为1.3至2.1之间，例如第二风叶310的最大宽度与第二风叶310的最小宽度比例可以是1.3、1.5、1.8、2.0、2.1等，使在增大第二风叶310与空气的接触面积的同时，减少第二风叶310在进气通道内对气流排出进气通道的影响，同时降低气动噪音，提高进气通道的性能。
51.可以理解的是，参照图7和图8，第二风叶310与风罩200的内壁间隙配合，第二风叶310与风罩200的内壁的之间的距离为d，d满足：0.12≤d≤0.5mm，使在确保第二风叶310与风罩200的内壁之间的不会发生接触的同时，减少第二风叶310与风罩200内壁之间的间隙，降低从间隙流走的风量，提高风轮300的效率。
52.可以理解的是，第一风叶410的数量z1，第二风叶310的数量z2，且z1＞z2，即第一风叶410的数量多于第二风叶310的数量，风轮300转动时，将空气分成多股气流送到第一扩压通道102，当第一风叶410的数量多于第二风叶310的数量时，进入到第一扩压通道102的多股气流再进一步分成更多份气流，有利于降低气流的脉动，降低噪音。
53.可以理解的是，参照图1，机壳组件还设置有第二扩压器500，第二扩压器500包括有第三风叶410、内筒体530和外筒体520，内筒体530与第一扩压器400对接，内筒体530与安装毂420之间利用过盈配合，实现两者之间的初步定位，然后再通过螺钉灯紧固件将安装毂420和内筒体530固定连接，实现第一扩压器400与第二扩压器500的组装。外筒体520靠近风机进气口的一端沿轴向延伸形成有第一抵接部521，第一抵接部521为外筒体520侧壁内侧的延伸，沿外筒体520的轴向，第一抵接部521的轴向长度比外筒体520的侧壁主体的轴向长度小，即第一抵接部521的厚度小于外筒体520侧壁主体的厚度，使在外筒体520的外侧形成有第一定位阶梯522，风罩200大致呈圆台状，通过将第一抵接部521伸进风罩200内，并使第一抵接部521与风罩200内壁过盈配合，风罩200与外筒体520之间方便拆卸和方便安装，此外，第一抵接部521伸入到风罩200内部时，直到风罩200的侧壁与第一定位阶梯522抵接，此时，完成风罩200在外筒体520上的定位，方便快捷。
54.此外，参照图1和图9，第三风叶510、内筒体530和外筒体520之间限定出第二扩压通道103，进气通道、第一扩压通道102和第二扩压通道103依次对接，内筒体530的外侧设置有多个第三风叶510，第一风叶与第三风叶和风轮300形成至少两级扩压结构，能够对气流进行增压，同时还能降低风机整体声功率和叶频率峰值，以降低风机的噪声，促进风机朝小型化、高功率方向发展。
55.可以理解的是，参照图1和图9，第三风叶的两端分别与内筒体530的外壁以及外筒体520的内壁相连接。第三风叶510能够为内筒体530以及安装毂420提供支撑，从而简化了电风机的安装结构，提高了电风机的集成度，有利于实现电风机的小型化。
56.还可以理解的是，参照图9，多个第三风叶510沿内筒体530的周向均匀分布，使第二扩压器500整体美观，同时有利于气流在第二扩压通道103内均匀的流动，提高第二扩压器500的效率。
57.此外，参照图1，沿第二扩压器的轴向，第三风叶510的尾端与内筒体530的尾端的轴向距离为h1，第三风叶510的尾端与外筒体520的尾端的轴向距离为h2，且h2＞h1，使气流从第三风叶510的后缘流出后，不会直接扩散到外界，同时在第二扩压通道103的尾端形成一个过渡段，过渡段承接从第二扩压通道103的出气端流出的气流，并引导到第二扩压器500侧壁外侧的大气中，使起到减速扩压的作用，另外，过渡段加长了第二扩压通道103的出气端气体流动的扩散行程，减小了第二扩压通道103出气端气流的扩压损失，从而降低此处的气动噪音。
58.可以理解的是，第一风叶的数量z1，第三风叶的数量z3，且z3＞z1，即第三风叶510的数量多于第一风叶410的数量。第三风叶510的数量多于第一风叶410的数量时，能够将从第一扩压通道102的出口端流出的气流分成多股，有利于降低气流脉动，降低噪音，同时能够对第二扩压通道103内的气流进一步减速扩压。
59.可以理解的是，参照图3，沿第一扩压器400的轴向，进气通道的轴向长度为h1，第一扩压通道102的轴向长度为h2，第二扩压通道103的轴向长度为h3，满足：h1≥h2≥h3，风机的轴向结构更加紧凑，同时提高风机的输出效率，提高气体的流动效率。
60.可以理解的是，第二扩压器500沿轴向凸出设置有多个凸台540，多个凸台540配合定位pcb板。通过将螺钉穿过pcb板上的定位孔，与凸台540螺纹连接，使固定地将pcb板安装到机壳组件中。
61.本发明的第二方面实施例的清洁设备，包括有根据本发明第一方面实施例的风机。风轮300转动时，空气沿着进入到进气通道中，气流从进气通道101过渡到第一扩压通道102时，经过第一风叶410后，气流更加平滑顺畅地地进入到第一扩压通道102，减少气流的扩散和冲击损失，降低气动噪音。
62.可以理解的是，清洁设备可以是手持吸尘器、桶式吸尘器或扫地机器人，也可以为其他清洁设备。当清洁设备为手持吸尘器时，手持吸尘器要求电风机的体积小且功率较大，以满足清洁需求，在电机保持高功率的同时，能够有效地降低噪音，降低清洁设备产生的噪音对用于造成的困扰，提升了用户体验。
63.上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。