风机及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清洁设备。


背景技术：

2.相关技术中，高速无刷电机逐渐向小尺寸及轻量化的方向发展，各种基于小尺寸及轻量化高速无刷电机设计的随手吸尘器如雨后春笋般涌现出来。然而，受尺寸和重量限制，相比传统的手持式吸尘器，这类随手吸尘器的真空度较低，造成吸尘器的吸力不足，降低了吸尘器的吸尘效率。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种风机，能够获得较高的真空度以提高吸力。
4.本发明另外还提供一种具有上述风机的清洁设备。
5.根据本发明第一方面实施例的风机，包括：
6.风罩，具有进气口；
7.机壳组件，具有出气口，所述机壳组件与所述风罩配合限定出气流通道；
8.叶轮，设置于所述气流通道内，具有叶轮进风口和叶轮出风口，所述叶轮进风口与所述进气口连通，所述叶轮出风口沿周向分布的直径大于所述叶轮进风口的直径；
9.第一扩压器，设置于所述气流通道内，具有第一进风口和第一出风口，所述第一进风口与所述叶轮出风口连通；
10.其中，所述机壳组件设置有第二扩压器，所述第二扩压器设置于所述气流通道内，具有第二进风口和第二出风口，所述第二进风口与所述第一出风口连通，所述第二出风口与所述出气口连通。
11.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：
12.风机工作时，外界空气通过进气口进入气流通道，然后从叶轮进风口进入叶轮，气流经过叶轮做功后从叶轮出风口排出，然后通过第一进风口进入第一扩压器，经过第一扩压器扩压后从第一出风口排出，接着通过第二进风口进入第二扩压器，经过第二扩压器扩压后从第二出风口排出，最后从出气口流出气流通道，气流经过第一扩压器和第二扩压器的两次扩压后排出，气流能够更为顺畅地进入气流通道并排出，实现充分地减速扩压，从而能够大大降低气流的扩散和冲击损失，而且叶轮出风口沿周向分布的直径大于叶轮进风口的直径，使得叶轮出风口相对叶轮进风口更大，使得风机在满足较大进风量的同时，能够获得更高的真空度，有利于提升风机的效率。
13.根据本发明的一些实施例，所述叶轮出风口沿周向分布的直径d2和所述叶轮进风口直径d1满足：1.6d1≤d2≤2d1。
14.根据本发明的一些实施例，所述风机还包括密封圈，所述风罩设置有围绕所述进气口的安装槽，所述密封圈安装于所述安装槽，所述叶轮滑动连接于所述密封圈以密封连
接所述风罩。
15.根据本发明的一些实施例，所述叶轮进风口的端部设置有环形板，所述环形板的厚度小于所述叶轮进风口端部的壁厚，所述环形板滑动连接于所述密封圈。
16.根据本发明的一些实施例，所述叶轮具有叶轮叶片，所述叶轮叶片的进口端宽度为b1，所述叶轮叶片的出口端宽度为b2，满足1.6b2≤b1≤2b2。
17.根据本发明的一些实施例，由所述叶轮叶片的进口端至所述叶轮叶片的出口端，所述叶轮叶片依次包括渐变段和等宽段，所述渐变段的宽度逐渐变小，所述等宽段的宽度恒定。
18.根据本发明的一些实施例，沿所述叶轮叶片的进口端至所述叶轮叶片的出口端，所述叶轮叶片相对于所述叶轮的轴向的角度逐渐增大。
19.根据本发明的一些实施例，所述叶轮叶片的进口角为a1，所述叶轮叶片的出口角为a2，满足：a1≤a2≤1.5a1。
20.根据本发明的一些实施例，所述第一扩压器具有等宽的第一扩压叶片，所述第一扩压叶片的宽度b3与所述叶轮叶片的出口端宽度b2满足：0.67b2≤b3≤1.2b2。
21.根据本发明的一些实施例，沿所述第一扩压叶片的进口端至所述第一扩压叶片的出口端，所述第一扩压叶片的角度逐渐增大。
22.根据本发明的一些实施例，所述第一扩压叶片的进口角为a3，所述第一扩压叶片的出口角为a4，所述叶轮叶片的出口角为a2，满足：0.8a2≤a3≤1.3a2，且0.5a4≤a3≤0.8a4。
23.根据本发明的一些实施例，所述第二扩压器具有等宽的第二扩压叶片，所述第二扩压叶片的宽度b4与所述第一扩压叶片的宽度b3满足：b4≥b3。
24.根据本发明的一些实施例，沿所述第二扩压叶片的进口端至所述第二扩压叶片的出口端，所述第二扩压叶片的角度逐渐增大。
25.根据本发明的一些实施例，所述第二扩压叶片的进口角为a5，所述第二扩压叶片的出口角为a6，所述第一扩压叶片的出口角为a4，满足：0.6a4≤a5≤0.9a4，且0.4a6≤a5≤0.6a6。
26.根据本发明第二方面实施例的清洁设备，包括本发明第一方面实施例的风机。
27.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：
28.清洁设备由于采用上述的风机，风机工作时，外界空气通过进气口进入气流通道，然后从叶轮进风口进入叶轮，气流经过叶轮做功后从叶轮出风口排出，然后通过第一进风口进入第一扩压器，经过第一扩压器扩压后从第一出风口排出，接着通过第二进风口进入第二扩压器，经过第二扩压器扩压后从第二出风口排出，最后从出气口流出气流通道，气流经过第一扩压器和第二扩压器的两次扩压后排出，气流能够更为顺畅地进入气流通道并排出，实现充分地减速扩压，从而能够大大降低气流的扩散和冲击损失，而且叶轮出风口沿周向分布的直径大于叶轮进风口的直径，使得叶轮出风口相对叶轮进风口更大，使得风机在满足较大进风量的同时，能够获得更高的真空度，有利于提升风机的效率，使得清洁设备的吸力更强，提高了清洁设备的工作效率。
29.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
30.图1是本发明一些实施例的风机的剖视结构示意图；
31.图2是本发明一些实施例的风罩的立体结构示意图；
32.图3是本发明一些实施例的风罩的剖视结构示意图；
33.图4是本发明一些实施例的叶轮的剖视结构示意图；
34.图5是本发明一些实施例的叶轮的结构示意图
35.图6是本发明一些实施例的第一扩压器的结构示意图；
36.图7是本发明一些实施例的第一扩压器的另一角度的结构示意图；
37.图8是本发明一些实施例的第二扩压器的立体结构示意图
38.图9是本发明一些实施例的第二扩压器的另一角度的结构示意图(略去外筒)；
39.图10是本发明一些实施例的第二扩压器的又一视角的结构示意图(略去外筒)。
40.附图标记：
41.风罩100；进气口110；安装槽120；
42.机壳组件200；第二扩压器210；第二扩压叶片211；第二安装筒212；外筒213；出气口220；第二进风口221；第二出风口222；
43.叶轮300；叶轮叶片310；叶轮进风口311；叶轮出风口312；叶轮上片320；叶轮下片330；环形板340；
44.第一扩压器400；第一扩压叶片410；第一进风口411；第一出风口412；第一安装筒420；
45.密封圈500。
具体实施方式
46.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。
47.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。
48.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。
49.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接、装配、配合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。
50.相关技术中，高速无刷电机逐渐向小尺寸及轻量化的方向发展，各种基于小尺寸及轻量化高速无刷电机设计的随手吸尘器如雨后春笋般涌现出来。然而，受尺寸和重量限制，相比传统的手持式吸尘器，这类随手吸尘器的真空度较低，造成吸尘器的吸力不足，降
低了吸尘器的吸尘效率。
51.为了解决上述的至少一个技术问题，本发明提出一种风机，其能够获得更高的真空度，从而提高风机效率，进而提高清洁设备的工作效率。
52.参照图1，本发明第一方面实施例提供的一种风机，包括风罩100、机壳组件200、叶轮300和第一扩压器400。风罩100罩设于机壳组件200的端部，风罩100远离机壳组件200的一端具有进气口110，机壳组件200与风罩100配合限定出气流通道，机壳组件200远离风罩100的一端具有出气口220，风机工作时外界空气通过进气口110进入气流通道，最后从出气口220排出气流通道。
53.参照图1和图4，叶轮300设置于气流通道内，叶轮300设置有叶轮进风口311和叶轮出风口312，叶轮进风口311与进气口110连通，叶轮出风口312沿周向分布的直径d2和叶轮进风口311的直径d1满足：d2＝(1.6～2.0)d1，通过限定叶轮出风口312直径和叶轮进风口311直径的比例，从而使得叶轮300能够具有较大进风量的同时，能够获得更高的真空度，从而提高风机的效率。
54.参照图1，第一扩压器400设置于气流通道内，第一扩压器400具有第一进风口411和第一出风口412，第一进风口411与叶轮出风口312连通。
55.参照图1，机壳组件200还设置有第二扩压器210，第二扩压器210设置于气流通道内，具有第二进风口221和第二出风口222，第二进风口221与第一出风口412连通，第二出风口222与出气口220连通。沿气流的流动方向，叶轮300、第一扩压器400和第二扩压器210依次设置于气流通道内，从而实现对气流的二次扩压。
56.参照图1，风机工作时，在电机的带动下，叶轮300转动，此时外界空气通过进气口110进入气流通道，然后从叶轮进风口311进入叶轮300，气流经过叶轮300做功后从叶轮出风口312排出，然后通过第一进风口411进入第一扩压器400，经过第一扩压器400扩压后从第一出风口412排出，接着通过第二进风口221进入第二扩压器210，经过第二扩压器210扩压后从第二出风口222排出，最后从出气口220流出气流通道，气流经过第一扩压器400和第二扩压器210的二次扩压后排出，气流能够更为顺畅地进入气流通道并排出，实现充分地减速扩压，从而能够大大降低气流的扩散和冲击损失，而且通过限定叶轮出风口312直径d2和叶轮进风口311直径d1满足：d2＝(1.6～2.0)d1，使得叶轮出风口312相对叶轮进风口311更大，使得风机在满足较大进风量的同时，能够获得更高的真空度，有利于提升风机的效率。
57.需要说明的是，外界空气通过进气口110进入气流通道后，大部分气流会进入叶轮进风口311而进入叶轮300内部，而部分气流可能会进入风罩100与叶轮300之间的间隙流经叶轮300的外部，造成风机进风量的损失。为此，参照图1至图3，在本发明的一些实施例中，风机还包括密封圈500，风罩100设置有围绕进气口110的安装槽120，密封圈500安装于安装槽120，叶轮300滑动连接于密封圈500以密封连接风罩100，从而使得叶轮300的外壁与风罩100之间的间隙的入口被密封圈500堵塞，因此能够使得通过进气口110进入气流通道的气流，能够更多地进入叶轮进风口311，从而有利于提高风机的进风量，进一步提高风机的工作效率。
58.可以理解的是，风机工作的时候，叶轮300在气流通道内转动，由于叶轮300与密封圈500滑动连接，因此叶轮300与密封圈500之间将会产生阻碍叶轮300转动的摩擦力，尤其是叶轮300启动的时候，摩擦力会更大。为此，参照图1和图4，在本发明的一些实施例中，叶
轮300设置有位于叶轮进风口311端部的环形板340，环形板340的厚度小于叶轮进风口311端部的壁厚，环形板340滑动连接于密封圈500。由于环形板340的厚度比较薄，因此环形板340抵接于密封圈500的时候，环形板340与密封圈500之间的接触面积比较小，从而能够减少叶轮300与密封圈500之间的摩擦力，使得叶轮300启动更顺畅，同时能够进一步提高风机的效率。
59.参照图4，需要说明的是，叶轮300包括叶轮上片320、叶轮叶片310和叶轮下片330，叶轮叶片310设置有多片并位于叶轮上片320和叶轮下片330之间，叶轮进风口311设置于叶轮上片320的中部，叶轮上片320的外缘与叶轮下片330的外缘配合形成叶轮出风口312。为了进一步提高风机的效率，在本发明的一些实施例中，叶轮叶片310的进口端宽度为b1，叶轮叶片310的出口端宽度为b2，满足b1＝(1.6～2.0)b2。通过限定叶轮叶片310的进口端宽度和叶轮叶片310的出口端宽度在上述的比例范围内，从而使得叶轮300能够获得更大的吸力，从而进一步提高风机的效率。
60.参照图1，需要说明的是，气流从叶轮进风口311进入叶轮300时的流向为叶轮300的轴向，而气流从叶轮出风口312排出叶轮300时的流向为基本与叶轮300轴向相垂直的方向，因此，为了使得气流从叶轮进风口311到叶轮出风口312能够实现更为顺畅地转向，可以理解的是，在本发明的一些实施例中，由叶轮叶片310的进口端至叶轮叶片310的出口端，叶轮叶片310依次包括渐变段和等宽段，渐变段的叶轮叶片310宽度逐渐变小，等宽段的叶轮叶片310宽度恒定，气流从叶轮进风口311进入叶轮300内部，最后从叶轮出风口312排出叶轮300的过程中，叶轮叶片310通过渐变段对气流进行更为平滑地导向至等宽段，使气流从叶轮进风口311到叶轮出风口312的转向更为顺畅，有利于减少气流损耗，提高风机的效率。具体的，等宽段的长度与渐变段的长度的比例为1:(1.5～2.5)，从而可以避免渐变段的长度过长，从而有利于降低叶轮300的加工难度，从而提高叶轮300的加工效率，降低风机的总体生产成本。
61.参照图1、图4和图5，可以理解的是，为了使得叶轮叶片310的布置更符合气体的流动，在本发明的一些实施例中，沿叶轮叶片310的进口端至叶轮叶片310的出口端，叶轮叶片310相对于叶轮300的轴向的角度逐渐增大，使得气流经过叶轮300时，气体的流动更为顺畅，从而有利于进一步提高风机的效率。
62.参照图5，可以理解的是，上述实施例中，叶轮叶片310的进口角为a1，叶轮叶片310的出口角为a2，满足：a2＝(1.0～1.5)a1。通过将叶轮叶片310的进口角和叶片叶轮300的出口角限定在上述的范围内，能够进一步提高气体流动的顺畅性，从而进一步提高风机的效率。
63.参照图1、图6和图7，需要说明的是，第一扩压器400包括第一安装筒420和第一扩压叶片410，第一扩压叶片410设置有多片并均匀分布于第一安装筒420的外壁，气流进入第一扩压器400时沿着第一扩压叶片410流动，从而能够将高速气流的动能转化为压能，减少气流的速度，进而降低气流的损耗。为了提高第一扩压器400的加工效率，减少第一扩压器400的加工成本，同时能够将从叶轮出风口312排出的气流更好的引导至第一进风口411，在本发明的一些实施例中，第一扩压叶片410由进口端到出口端等宽设置，第一扩压叶片410的宽度b3与叶轮叶片310的出口端宽度b2满足：b3＝(0.67～1.2)b2。由于第一扩压叶片410等宽设置，因此加工更为方便，加工成本更低，有利于降低风机的总体成本。
64.参照图6，可以理解的是，在本发明的一些实施例中，沿第一扩压叶片410的进口端至第一扩压叶片410的出口端，第一扩压叶片410的角度逐渐增大，从而使得气流经过第一扩压叶片410时，气流的流速能够逐渐降低，同时气流的压力不断提高，从而使得气流的动能能够更多地转化为压能，从而有利于降低气流的损耗，提高风机的效率。
65.参照图1，可以理解的是，当叶轮叶片310的出口角与第一扩压叶片410的进口角比较接近时，从叶轮出风口312排出的气流能够更为顺畅地进入第一扩压器400的第一进风口411。为此，在本发明的一些实施例中，第一扩压叶片410的进口角为a3，第一扩压叶片410的出口角为a4，叶轮叶片310的出口角为a2，满足：a3＝(0.8～1.3)a2＝(0.5～0.8)a4，通过将第一扩压叶片410的出口角、第一扩压叶片410的进口角和叶轮叶片310的出口角限定在上述的范围内，从而使得气流能够从叶轮出风口312排出后，更为顺畅地流入第一进风口411，然后通过第一扩压器400进行扩压减速，减少气流的损耗，进一步提高风机的效率。
66.参照图8，可以理解的是，在本发明的一些实施例中，第二扩压器210包括第二安装筒212、外筒213和第二扩压叶片211，外筒213套设于第二安装筒212的外周，第二扩压叶片211设置有多片并分布于外筒213和第二安装筒212之间。为了提高第二扩压器210的加工效率，降低风机的生产成本，同时能够使得从第一出风口412排出的气流能够更顺畅地流入第二进风口221，参照图9和图10，在本发明的一些实施例中，第二扩压叶片211由进口端到出口端等宽设置，且第二扩压叶片211的宽度b4与第一扩压叶片410的宽度b3满足：b4≥b3。通过将第二扩压叶片211设置为等宽，从而使得第二扩压叶片211的加工难度更低，有利于提高第二扩压器210的加工效率，降低风机的生产成本。同时由于第二扩压叶片211的宽度大于等于第一扩压叶片410的宽度，因此气流从第一出风口412排出时，能够更为顺畅地流入第二进风口221，然后在第二扩压器210的作用下实现扩压减速，从而进一步降低气流的损耗，提高风机的效率。
67.参照图9，可以理解的是，在本发明的一些实施例中，沿第二扩压叶片211的进口端至第二扩压叶片211的出口端，第二扩压叶片211的角度逐渐增大，从而使得气流经过第二扩压叶片211时，气流的流速能够逐渐降低，同时气流的压力不断提高，从而使得气流的动能能够更多地转化为压能，从而有利于降低气流的损耗，提高风机的效率。
68.参照图1和图9，需要说明的是，在本发明的一些实施例中，第一扩压器400和第二扩压器210沿风机的轴向分布，因此第二进风口221朝向第一出风口412设置，为了使得从第一出风口412排出的气流能够更为顺畅地进入第二扩压器210的第二进风口221，在本发明的一些实施例中，第二扩压叶片211的进口角为a5，第二扩压叶片211的出口角为a6，第一扩压叶片410的出口角为a4，满足：a5＝(0.6～0.9)a4＝(0.4～0.6)a6。通过将第一扩压叶片410的出口角、第二扩压叶片211的进口角和第二扩压叶片211的出口角限定在上述的范围内，从而使得气流能够从第一出风口412排出后，更为顺畅地流入第二进风口221，然后通过第二扩压器210进行扩压减速，减少气流的损耗，提高风机的效率。
69.本发明第二方面实施例的清洁设备，包括本发明第一方面实施例的风机。清洁设备可以为随手吸尘器，当然也可以是其他类型的吸尘器。在本发明的具体实施例中，清洁设备为随手吸尘器，其尺寸小、重量轻，并且能够具有较大的吸力，能够满足用户的使用需求。
70.具体的，风机包括风罩100、机壳组件200、叶轮300和第一扩压器400。风罩100罩设于机壳组件200的端部，风罩100远离机壳组件200的一端具有进气口110，机壳组件200与风
罩100配合限定出气流通道，机壳组件200远离风罩100的一端具有出气口220，风机工作时外界空气通过进气口110进入气流通道，最后从出气口220排出气流通道。
71.清洁设备由于采用上述的风机，风机工作时，在电机的带动下，叶轮300转动，外界空气通过进气口110进入气流通道，然后从叶轮进风口311进入叶轮300，气流经过叶轮300做功后从叶轮出风口312排出，然后通过第一进风口411进入第一扩压器400，经过第一扩压器400扩压后从第一出风口412排出，接着通过第二进风口221进入第二扩压器210，经过第二扩压器210扩压后从第二出风口222排出，最后从出气口220流出气流通道，气流经过二次扩压后排出，气流能够更为顺畅地进入气流通道并排出，实现充分地减速扩压，从而能够大大降低气流的扩散和冲击损失，提高风机的效率，而且通过限定叶轮出风口312直径d2和叶轮进风口311直径d1满足：d2＝(1.6～2.0)d1，使得风机在满足小尺寸及轻量化的同时，能够获得更高的真空度，有利于提升风机的效率，使得清洁设备的吸力更强，提高了清洁设备的工作效率。
72.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。