本實用新型涉及吸塵器的技術領域,尤其涉及一種吸塵器電機用高效動葉輪。
背景技術:
現有吸塵器對于能效要求逐年提高,而吸塵器電機作為動力的提供者,對其效率要求也在不斷提高。尤其最高轉速超過100000rpm時,電機發熱帶來的損失明顯增加。作為核心部件的動葉輪,動葉輪的結構對于提升電機效率尤為重要。現有的動葉輪結構氣流損失較大,導致電機效率不高。
技術實現要素:
為了解決上述技術問題,本實用新型提供一種能夠提高電機效率的吸塵器電機用高效動葉輪。
為達到上述目的,本實用新型的技術方案如下:
一種吸塵器電機用高效動葉輪,包括上蓋板、下蓋板以及位于上蓋板、下蓋板之間的若干個弧形的葉片,若干個葉片繞下蓋板中心軸線沿下蓋板周向依次間隔布置,相鄰兩個葉片之間形成氣流通道,氣流通道由內向外逐漸增大,每個葉片的內端斜切形成一由上而下延伸的第一斜面,第一斜面與下蓋板中心軸線的距離由上而下逐漸減小,每個葉片內端的葉片切向方向與該葉片內端處下蓋板周向切線的夾角由上而下逐漸減小。
本實施例通過斜切葉片的內端,相對于未斜切前的葉片,葉片的內端與下蓋板中心軸線的距離增大,葉片進口面積隨之增大,從而增大電風機風量;同時上述夾角θ有由上而下減小的趨勢,氣流速度大小變化的趨勢與夾角θ變化的趨勢一致,從而減小氣流在葉片進口的沖擊損失,提高電機效率。
進一步的,所述第一斜面上端與所述下蓋板中心軸線的距離為R1,第一斜面下端與下蓋板中心軸線的距離為R2,其中R1比R2大0.5至1.5mm。
進一步的,所述第一斜面的上端倒有一圓角。
進一步的,所述圓角的半徑為0.8至2mm。
進一步的,每個葉片的外端斜切形成一由上而下延伸的第二斜面,第二斜面與下蓋板中心軸線的距離由上而下逐漸減小。
進一步的,所述第二斜面上端與所述下蓋板中心軸線的距離為R3,第二斜面下端與下蓋板中心軸線的距離為R4,其中R3比R4大0.5至2.5mm。
進一步的,所述R3小于所述上蓋板的半徑,所述R4小于所述下蓋板的半徑。
進一步的,所述上蓋板直徑大于所述下蓋板直徑,上蓋板直徑與下蓋板直徑的差值為1至5mm。
進一步的,所述上蓋板的中心設有進氣孔,進氣孔邊沿向上凸出延伸形成一環形凸緣。
進一步的,所述環形凸緣內壁的頂部沿環形凸緣的周向切有一環形槽。
附圖說明
圖1為吸塵器電機用高效動葉輪的結構圖;
圖2是吸塵器電機用高效動葉輪另一角度的結構圖;
圖3是圖1的剖視圖;
圖4是吸塵器電機用高效動葉輪的氣流示意圖;
圖5為圖1的另一剖視圖。
其中:11:上蓋板,12:下蓋板,13:葉片,14:圓角,15:第一斜面,16:第二斜面,17:進氣孔,18:環形凸緣,19:環形槽。
具體實施方式
下面將對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例,本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
下面結合附圖詳細說明本實用新型的優選實施方式。
一種吸塵器電機用高效動葉輪,如圖1至圖4所示,包括上蓋板11、下蓋板12以及位于上蓋板11、下蓋板12之間的若干個弧形的葉片13,若干個葉片13繞下蓋板12中心軸線沿下蓋板12周向依次間隔布置,相鄰兩個葉片13之間形成氣流通道,氣流通道由內向外逐漸增大,氣流通道的內端形成葉片進口,氣流通道的外端形成葉片出口,需要說明的是本實用新型中的“內”是指靠近下蓋板中心軸線的方向,“外”是指遠離下蓋板中心軸線的方向,每個葉片13的內端斜切形成一由上而下延伸的第一斜面15,第一斜面15與下蓋板12中心軸線的距離由上而下逐漸減小,每個葉片13內端的葉片13切向方向與該葉片13內端處下蓋板12周向切線的夾角θ由上而下逐漸減小,需要說明的是,如圖3所示,K線表示葉片內端的葉片切向方向,L線表示葉片內端處下蓋板周向切線,夾角θ為K線和L線之間的夾角。
本實施例通過斜切葉片的內端,相對于未斜切前的葉片,葉片的內端與下蓋板中心軸線的距離增大,葉片進口面積隨之增大,從而增大電風機風量;同時上述夾角θ有由上而下減小的趨勢,氣流速度大小變化的趨勢與夾角θ變化的趨勢一致,從而減小氣流在葉片進口的沖擊損失,提高電機效率。
本實施例的動葉輪直徑較小,功率380W時,動葉輪最高轉速大于100000rpm,可廣泛應用于各類輕便高速運轉的電機。本實施例動葉輪基于計算流體力學的氣動仿真設計,具有高真空度和高靜壓效率的氣動性能(單葉輪效率基于CFD仿真結果達到90%,電機效率實測平均在57.8%以上,超出同行類產品很多)。采用該實用新型的動葉輪應用在一款直流無刷電機上,基于IEC60312測試方法,當電機最大輸入功率為375.2W時,測得其最高效率約57.95%。
為進一步優化本實用新型的技術效果,另外一些實施方式中,在上述內容的基礎上,如圖1至圖4所示,所述第一斜面15上端與所述下蓋板12中心軸線的距離為R1,第一斜面15下端與下蓋板12中心軸線的距離為R2,其中R1比R2大0.5至1.5mm。
本實施例通過合理設置R1、R2的大小,進一步提升電機效率,減少氣流損失。
為進一步優化本實用新型的技術效果,另外一些實施方式中,在上述內容的基礎上,如圖1至圖4所示,所述第一斜面15的上端倒有一圓角14。
本實施例通過在第一斜面的上端倒圓角,當氣流穿過上蓋板進入葉輪中,靠近上蓋板側氣流通過該圓角過渡至葉片進口,減少氣流在葉片進口處沖擊,能夠降低氣體進入葉片時的氣流損失。
為進一步優化本實用新型的技術效果,另外一些實施方式中,在上述內容的基礎上,如圖1至圖4所示,所述圓角14的半徑為0.8至2mm。
本實施例通過優化圓角半徑,更大程度避免氣流損失。
為進一步優化本實用新型的技術效果,另外一些實施方式中,在上述內容的基礎上,如圖1至圖4所示,每個葉片13的外端斜切形成一由上而下延伸的第二斜面16,第二斜面16與下蓋板12中心軸線的距離由上而下逐漸減小。
本實施例通過斜切葉片的外端,因葉片做功的差異使得葉片外端上氣流速度沿第二斜面16從上蓋板到下蓋板逐漸降低,從而兩個葉片之間流出的氣流(能夠沿第二斜面)有個從徑向到軸向的先期預旋,先期預旋的存在能夠減小流出的氣流損失,進而減小定葉輪進口前的氣流損失。
為進一步優化本實用新型的技術效果,另外一些實施方式中,在上述內容的基礎上,如圖1至圖4所示,所述第二斜面16上端與所述下蓋板12中心軸線的距離為R3,第二斜面16下端與下蓋板12中心軸線的距離為R4,其中R3比R4大0.5至2.5mm。
本實施例通過合理設置R3、R4的大小,進一步減少氣流損失。
為進一步優化本實用新型的技術效果,另外一些實施方式中,在上述內容的基礎上,如圖1至圖4所示,所述R3小于所述上蓋板11的半徑,所述R4小于所述下蓋板12的半徑。
本實施例上蓋板11半徑大于R3,可以起到蓋住葉片頂部的作用,避免氣流流失。
本實施例下蓋板12半徑大于R4,可以起到蓋住葉片底部的作用,避免氣流流失,從而相鄰兩個葉片以及上下蓋板之間共同圍成氣流通道。
為進一步優化本實用新型的技術效果,另外一些實施方式中,在上述內容的基礎上,如圖1至圖4所示,所述上蓋板11直徑大于所述下蓋板12直徑,上蓋板11直徑與下蓋板12直徑的差值為1至5mm。
為進一步優化本實用新型的技術效果,另外一些實施方式中,在上述內容的基礎上,如圖1至圖4所示,所述上蓋板11的中心設有進氣孔17,進氣孔17邊沿向上凸出延伸形成一環形凸緣18。
本實施例通過設置環形凸緣,便于氣體的流入。
為進一步優化本實用新型的技術效果,另外一些實施方式中,在上述內容的基礎上,如圖1至圖5所示,所述環形凸緣18內壁的頂部沿環形凸緣18的周向切有一環形槽19。
傳統葉輪進口通過機床加工切出圓弧型切口,沒有預留小臺階,圓弧型切口加工勢必會因徑向力作用破壞動葉輪整體強度。本實施例葉輪進口直切,即在環形凸緣內壁上切有一環形槽,使得葉輪頂部厚度變小、變得尖銳,減小了動葉輪進口與密封材料間接觸面積,從而減小動葉輪進口處摩擦損失,進口直切時機床加工僅存在軸向力,保留了動葉輪強度,小臺階的存在可在無密封材料時減小氣流泄露損失。
以上所述的僅是本實用新型的優選實施方式,應當指出,對于本領域的普通技術人員來說,在不脫離本實用新型創造構思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本實用新型的保護范圍。