CN111441969A - 电动风机和具有它的电动吸尘器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种小型轻量、风量范围宽且高效率的电动风机，并且提供一种在宽的风量范围内提高了抽吸力的电动吸尘器。电动风机包括：具有转子和定子的电动机；设置于转子的旋转轴；固定于旋转轴的旋转叶片；在旋转叶片的外周侧在半径方向形成了多个离心式扩压器叶片的离心式扩压器；和覆盖叶轮的风扇壳，在离心式扩压器叶片的下游设置了轴流型扩压器，该轴流型扩压器具有在半径方向形成叶片高度的轴流型扩压器叶片。

Description

电动风机和具有它的电动吸尘器

技术领域

本发明涉及电动风机和搭载了该电动风机的电动吸尘器。

背景技术

WO2016/194697号公报(专利文献1)公开了一种现有的风机。

该专利文献1记载了“一种送风装置，其包括：电动机，其具有沿上下延伸的中心轴配置的旋转轴；叶轮，其与所述旋转轴连接，与所述旋转轴一体地旋转；配在所述叶轮的上侧或径向外侧的叶轮壳；配置在所述电动机的径向外侧的电动机壳；流路部件，其隔着间隙配置在所述电动机壳的径向外侧；和在所述电动机壳与所述流路部件的所述间隙中配置在周向的多个静叶片，所述静叶片中的至少一个静叶片具有：形成在所述电动机壳或所述流路部件的一侧的第1静叶片部；和形成在所述电动机壳或所述流路部件的另一侧的第2静叶片部，所述第1静叶片部和所述第2静叶片部在径向或轴向连结。”的内容。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]WO2016/194697号

发明内容

[发明要解决的技术问题]

电动吸尘器的动作风量根据过滤器的堵塞、除尘对象的地板的材质等运转条件而大幅变化，因此期望在宽的风量范围内抽吸力强劲的电动风机。从电动风机的吸入口流入的空气，在叶轮被升压并增速，被扩压器叶片减速，由此能够将流入扩压器的空气具有的动能转换为压力能量，静压上升。

叶片状扩压器能够在设计要点风量方面进行优良的压力恢复，在非设计要点风量，因扩压器叶片的入口角与空气流流向扩压器的流入角的不一致而使扩压器性能下降。因此存在这样的问题，电动吸尘器的抽吸力在设计要点风量较高，但是在非设计要点风量下降。

用无线杆式(コードレススティック)型或自主行驶型这样的电池(2次电池)驱动的吸尘器中，电动风机的消耗电力小，最大风量也小。因此，存在在过滤器堵塞时垃圾搬送能力下降，吸尘器的抽吸力下降的技术问题。进而，对于用无线杆式型或电池(2次电池)驱动的吸尘器，要求其小且轻，要求搭载在吸尘器上的电动风机在宽的风量范围内抽吸力强劲，并且要求该电动风机为小型，同时具有这2种性能。

专利文献1记载了“关于送风装置和吸尘器。”，专利文献1中公开了设置在排气流路的多个静叶片，还记载了“静叶片具有静叶片下部和静叶片上部，静叶片下部67a在轴向(Z轴方向)延伸。”的内容。

专利文献1的风机在叶轮下游形成了使半径方向的风速向轴向转向的弯曲流路，在弯曲流路的下游存在在轴向延伸的静叶片。在搭载在要求小型化的吸尘器中的电动风机应用专利文献1的技术时，存在弯曲部的风速快，弯曲部的压力损失增加，性能下降的问题。为了减小弯曲部的压力损失，认为增大叶轮(impeller)与弯曲部的半径距离是有効的，但是存在风机的外径变大，产品变大的问题。

本发明就是用来解决上述的技术问题的，其目的在于提供一种在宽的风量域具有高效率、小型且轻量的电动风机，并且提供一种在宽的风量域提高了抽吸力的小型的电动吸尘器。

[用于解决技术问题的技术手段]

为了解决上述的技术问题，实现上述的目的，例如采用发明内容中记载的结构。

本发明包括多个用于解决上述技术问题的技术手段，例如本发明提供一种电动风机，其包括：具有转子和定子的电动机；设置于转子的旋转轴；固定于旋转轴的旋转叶片；离心式扩压器，其在旋转叶片的外周侧在半径方向形成有多个离心式扩压器叶片；和覆盖叶轮的风扇壳，在离心式扩压器叶片的下游设置有在半径方向形成叶片高度的轴流式扩压器叶片。

[发明的効果]

依照本发明，能够实现一种在宽的风量域能够具有高效率，进而小型且轻(质)量的电动风机。并且，能够实现一种在宽的风量域提高了抽吸力的小型的电动吸尘器。

上述以外的技术问题、结构和効果，通过下面的实施方式的说明而变得清楚。

附图说明

图1(a)是本发明的第1实施方式中的电动风机的外观图。

图1(b)是电动风机的纵剖面图。

图2(a)是本发明的第1实施方式中的叶轮的立体图，(b)是叶轮的纵剖面图。

图3是表示本发明的第1实施方式中的风机部的图，是图1(a)的电动风机的A-A线之处的剖面图。

图4是表示本发明的第1实施方式中的风机的扩压器部的图。

图5是表示本发明的第1实施方式中的风机的风扇壳的图。

图6对本发明的实施方式中的风机与仅具有轴流式扩压器叶片的风机的风机效率(流体解析结果)进行比较的图。

图7是表示本发明的第2的实施方式中的风机的扩压器部的图。

图8是应用了本发明的实施方式中的电动风机的电动吸尘器的立体图。

图9是图8的电动吸尘器的吸尘器主体的剖面图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。

[实施例1]

参照图8和图9，对本发明的一个实施例的电动吸尘器300进行说明。图8表示应用本实施例的电动风机的电动吸尘器的立体图。如图8所示，100是吸尘器主体，其收纳用于收集灰尘的集尘室101和产生集尘所需的吸入气流的电动风机200(图1)，102是用于安装吸尘器主体100的保持部，103是设置在保持部102的一个端部的把手部，104是设置在把手部的进行电动风机200的开机/关机的开关部。在保持部102的另一个端部安装了吸口体105，吸尘器主体100与吸口体105由连接部106连接。107是对电池单元108进行充电的充电台。

在上面的结构中，操作把手部103的开关部104时，收纳在吸尘器主体100中的电动风机200运转，产生吸入气流。从吸口体105吸入灰尘，将灰尘通过连接部106收集至吸尘器主体100的集尘室101中。

接着，使用图9所示的示意地表示电动吸尘器的吸尘器主体100的剖面图，对吸尘器主体100进行说明。在吸尘器主体100的内部，配置了用于产生抽吸力的电动风机200、驱动电动风机200的电池单元108、驱动用电路109和集尘室101。

吸尘器主体100能够从保持部102拆卸下用作手提式吸尘器，在吸尘器主体100设置了主体把手部110和吸口开口111。112(图8)是作为手提式吸尘器使用时进行电动风机200的开机/关机的主体开关部。主体开关112即使在将吸尘器主体100安装于保持部102时也能够操作。图8、图9表示能够拆卸吸口开口111和连接部106的无线(充电)式吸尘器，但是也可以是未搭载电池的带电源线的吸尘器。

接着，参照图1(a)所示的电动风机的外观图和图1(b)所示的电动风机的纵剖面图，对电动风机200进行说明。该电动风机200大致分为风机部201和电动机部202。风机部201包括：作为旋转叶片的叶轮1；配置在该叶轮1的背面即电动机部202侧，形成处于叶轮的外周的第1排(列)的离心式扩压器叶片的轮毂面的隔板2；在该叶轮1的外周部在半径方向配置的2排离心式扩压器叶片23、24；和覆盖叶轮的树脂制的风扇壳3。隔板2在风扇壳3的内表面和隔板2的外周端2a形成了使半径方向的气流向轴向转向的弯曲流路25。在风扇壳3的上表面设置有空气吸入口4。叶轮1为热可塑性树脂制，与旋转轴5直接连结。这里，在本实施例中，将作为旋转叶片的叶轮1压入固定在旋转轴5，但是也可以构成为，在旋转轴5的端部设置螺钉，使用固定螺母固定叶轮1。

电动机部202包括：收纳在电动机壳9内的固定于旋转轴5的转子芯7；和处于其外周部的定子芯8。定子芯8上卷绕有绕组，绕组与电动风机200具有的驱动用电路109电连接。

转子芯7由希土类粘接磁铁构成。希土类的粘接磁铁是将希土类磁性粉末和有机粘合剂混合而制作的。作为希土类的粘接磁铁，例如能够使用钐铁氮磁铁、钕磁铁等。转子芯7形成为与旋转轴5一体，或者固定于旋转轴5。

在本实施例中在转子芯7中使用永磁铁，但是并不限定于此，也可以使用作为无换向器电动机的一种的磁阻电动机等。

在叶轮1与转子芯7之间设置了轴承10，在转子芯7的旋转轴方向的相反侧设置了轴承11，可旋转地支承旋转轴5。电动机壳9为金属制，与支承轴承11的轴承壳34固接。

在金属制电动机壳9的端部形成有在旋转轴方向延伸的螺钉孔15。固定螺钉16可与螺钉孔15螺合，通过固定螺钉16的螺合将隔板2固定地设置于金属制电动机壳9。

在风扇壳3的内表面3a与隔板2的外周端2a之间形成的圆形流路的最小面积，设定为大于叶轮1的出口面积。通过采用这样的结构，能够抑制圆形流路部的风速和压力损失增加。

在隔板2最靠近旋转叶片的离心式扩压器叶片23以旋转轴5为中心在周向设置了多片。在离心式扩压器叶片23的外周部，后级的离心式扩压器叶片24以旋转轴5为中心在周向设置了多片。第2排离心式扩压器叶片24的前缘24a的半径方向位置，比靠近旋转叶片的离心式扩压器叶片23的轮毂面的外周端(隔板2的外周端2a)大，离心式扩压器叶片24从隔板2的外周端2a伸出至弯曲流路25。在隔板2，处于离心式扩压器叶片24的下游的轴流式扩压器叶片12以旋转轴为中心设置了多片。

在轴流式扩压器叶片12的护罩(叶片的半径方向的外端)，设置了圆环状的环6，风扇壳3固定于环6。

在风扇壳3和吸尘器主体的设置部设置了防振橡胶19，通过抑制电动风机的振动和防止风扇壳3与主体设置部的空气泄漏，实现低噪音化和高效率化。利用从隔板2沿轴向延伸的支持部14将电动风机固定于吸尘器主体。

隔板2的离心式扩压器叶片23，在设计要点中，通过使从叶轮1流出的气流与叶片入口角度大致一致，利用离心式扩压器叶片23减少气流的旋转方向速度成分，提高扩压器効果和风机效率。设置在离心式扩压器叶片23的外周的离心式扩压器叶片24，通过进一步减少从离心式扩压器叶片23流出的气流的旋转方向速度成分，使气流转向轴方向，能够抑制在弯曲流路产生的压力损失。进而，轴流式扩压器叶片12利用叶片型形状有效地减少从离心式扩压器叶片24流出的轴向气流中存在的旋转方向速度成分，能够进一步提高风机效率。轴流式扩压器叶片12的护罩，由于离心式扩压器叶片24的风扇壳侧(3a侧)的气流的流速快，也可以缩短叶片弦长(翼弦長)(叶片前缘12a和叶片后缘12b)，在流速慢的轮毂侧(2a侧)增长叶片弦长，使气流缓慢地转向，由此，有效地减小旋转方向速度成分。

接着，对电动风机200内的空气流进行说明。当驱动电动机部202使作为旋转叶片的叶轮1旋转时，空气从风扇壳3的空气吸入口4流入，流入叶轮1内。流入的空气在叶轮1内升压并增速，从叶轮1的外周流出。从叶轮1流出的空气流，在通过离心式扩压器叶片23和离心式扩压器叶片24时，沿叶片流动，由此能够减少气流的旋转方向速度成分。进而，通过离心式扩压器叶片24的气流，被使得向轴向转向，通过由风扇壳3的内表面和隔板2的外周端2a形成的弯曲流路25，流入轴流式扩压器叶片12，沿叶片流动，由此能够进一步减少气流的旋转方向速度成分，并排气。

接着，使用图2和图3对本实施方式的例子的风机部201进行说明。图2(a)是本发明的一个实施例的叶轮的立体图，(b)是叶轮的剖面图，图3是本发明的一个实施例的风机部，是图1(a)的电动风机的A-A线处的剖面图。

首先，使用图2，对本发明的一个实施例的作为旋转叶片的叶轮1进行说明。本发明的一个实施例的叶轮1由护罩板33、轮毂板26和多个叶片27构成。轮毂板26和叶片27利用热可塑性树脂形成为一体。热可塑性树脂制的护罩板33在中央部形成有用于吸入空气的圆环状的吸入开口28。

在护罩板33的流路面，在与叶片27对应的位置形成有凹状槽29，凹状槽29延伸地设置至外径侧。在凹状槽29设置有贯通孔30。在轮毂板26的中央形成有凸形状的轮毂31，旋转轴5挿入并固定于轮毂31。与轮毂板26一体成形的叶片27在周方向上等间隔地设置，具有随着从内径侧向径向外侧去，在旋转方向上后退的叶片形状。轮毂31以从轴向向径向去的方式形成有轮毂曲面31a。在叶片27的上表面形成有突起状的爪32和焊接用的肋。使叶片27的突起状的爪32与护罩板33的贯通孔30卡合，并使护罩板33的凹状槽29与叶片27卡合，通过焊接加工将爪32和焊接肋接合而形成叶轮1。

由于焊接肋在凹状槽29内熔化，因此使焊接肋的体积小于将叶片27挿入凹部槽29中时的间隙的体积。即，能够抑制熔化了的树脂材溢出至叶轮1的流路内。此外，由于叶片27的焊接肋熔化，与护罩板33焊接，因此能够防止在叶片27之间泄漏流出。在本实施例中，为了决定护罩板33和叶片27的位置而在护罩板33设置了贯通孔30，但是并不限定于此，也可以是未贯通的凹部形状，只要能够与叶片27的爪32嵌合而定位护罩板33和叶片27，可以为任意的形状。此外，在轮毂板26的叶片27的背面侧的外周设置有凸部26a，通过使叶轮1旋转而削去凸部26a，能够进行平衡修正。通过采用上述的结构，能够减小叶轮1的不平衡量，减轻振动和噪音。图2虽然表示设置了护罩板33的封闭式离心叶轮，但是无论有无不具有护罩板33的开放式离心叶轮和护罩板，轮毂曲面31a也可以是随着向叶轮外周部去而相对于轴向倾斜的斜流叶轮。

接着，使用图1、图3～5，对本发明的一个实施例的风机201进行说明。

本发明的一个实施例的风机201构成为，在作为旋转叶片的叶轮1的外周部在周向等间隔地配置的离心式扩压器叶片23，设置了15片。离心式扩压器叶片23的叶片形状从隔板2朝向风扇壳地形成，与隔板2成形为一体(图4)。在从隔板2朝向大致半径方向延伸的轴流式扩压器叶片12，环6被成形为一体。在图4中，为了容易说明，削除了环6的一部分地表示轴流式扩压器叶片12的形状。在离心式扩压器叶片23的外周部，离心式扩压器叶片24设置成片数与离心式扩压器叶片23相同。图5是从电动机一侧观看风扇壳3时的立体图。

离心式扩压器叶片24的高度方向的形状，从风扇壳3的吸入开口28侧朝向隔板2形成，利用树脂与风扇壳3一体地成形。离心式扩压器叶片24的前缘24a的半径方向位置比隔板2的外周端2a更靠外周。即，离心式扩压器叶片24位于比隔板2的外周端2a靠半径方向外侧的位置。

离心式扩压器叶片24的后缘24b与风扇壳3的内表面3a为一体，在离心式扩压器叶片24的后缘24b与风扇壳内表面3a接触的角的旋转方向后退侧24c，设置了圆角(角R)。通过设置后退侧24c的圆角，以减少离心式扩压器叶片24的后缘侧的气流的旋转方向速度成分的方式阻隔，利用圆角的成形时的拔模角度促进轴向气流，抑制在弯曲流路25产生的气流的压力损失。此外，通过增大后退侧24c的圆角，能够防止在成形时产生缩痕。

这里，对离心式扩压器叶片的轴向位置关系进行说明。

使离心式扩压器的入口高度b3(隔板2的风扇壳侧、离心式扩压器叶片前缘的轮毂板和风扇壳3b的轴向尺寸)与旋转叶片的最外径处的流路高度(出口高度b2)之比b3/b2为大致1.0～1.2，使离心式扩压器的轮毂面与旋转叶片轮毂板的轴向位置大致一致。通过采用这样的结构，能够使气流在离心式扩压器入口部减速，实现高效率化，并且减轻在量产时容易产生的旋转叶片轴向位置的性能偏差。此外，使离心式扩压器入口径D3与旋转叶片最外径D2之比D3/D2为约1.1，同时实现高效率化和低噪音化。离心式扩压器叶片24的前缘的轴方向端部24d，与构成隔板2的轮毂面的外周端2b相比，处于吸入侧乃至大致相同的轴向位置，离心式扩压器叶片24的后缘的轴向端部24e，处于比构成隔板2的轮毂面的外周端2b更靠电动机侧的位置。通过采用这样的结构，能够引导冲撞风扇壳的气流，有效地使该气流向轴向转向，抑制在弯曲流路25的弯曲部产生的气流的压力损失。

这里，对离心式扩压器叶片形状进行说明。离心式扩压器叶片23的叶片弦长(扩压器叶片23的连结前缘23a与后缘23b的长度)，比离心式扩压器叶片24的叶片弦长(离心式扩压器叶片24的连结前缘24a与后缘24b的长度)长，利用靠近叶轮的扩压器叶片23增大气流的转向。此外，离心式扩压器叶片23和后级的离心式扩压器叶片24的周向位置设置成，连结离心式扩压器叶片23的后缘23b和旋转轴中心5a的线，与连结离心式扩压器叶片24的前缘24a和旋转轴中心5a的线形成的角θ为离心式扩压器叶片的周向安装间隔(360゜除以叶片的片数而得到的値)的约9％，并且后级的离心式扩压器叶片24的前缘24a与离心式扩压器叶片23的后缘23b相比处于反旋转方向的位置。此外，离心式扩压器叶片24的叶片弦与离心式扩压器叶片23的叶片弦大致平行。

离心式扩压器叶片23具有叶片弦长C(离心式扩压器叶片23的连结前缘23a和后缘23b的长度)除以叶片安装间隔的沿圆周方向的距离而得到的坚实度(ソリディティ)为约1的叶片形状。其中，坚实度也可以是约1～1.3，只要坚实度为1以上，就能够利用相邻叶片形成喉部13，喉部13具有与相邻叶片的叶片弦长的中央相比在后缘23b侧形成的特征，能够实现高效率化。

令离心式扩压器叶片的最大厚度t除以扩压器叶片弦长C而得到的最大厚度比在8～25％之间，令离心式扩压器叶片23与扩压器叶片24为相同值(由扩压器叶片的后缘24b和风扇壳内表面3a构成的角R所构成的板厚在此之外)。即，使靠近叶轮的离心式扩压器叶片23的最大叶片厚度比后级的离心式扩压器叶片24厚。通过采用这样的结构，即使在以与设计要点风量相比在低风量侧的运转条件容易产生的旋回失速等不稳定现象时运转的情况下，也能够防止因反复应力而引起叶片的破损。

确保叶片最大厚度为0.7mm以上，防止成形时的缩痕并降低量产时的性能偏差。此外，令离心式扩压器叶片23和离心式扩压器叶片24的最小厚度为叶片弦长的4％以上，防止在成形时产生树脂的缺口。

使用图4～5说明了的离心式扩压器叶片23形成为与隔板2一体，离心式扩压器叶片24形成为与风扇壳一体，靠近叶轮的离心式扩压器叶片23和后级的扩压器叶片24形成在不同的部位。通过使用密封材、不同的柔软的材质(例如合成橡胶)接触风扇壳3和离心式扩压器叶片23的接触面3b，能够抑制离心式扩压器叶片间的泄漏流，实现高效率化。此外，为了抑制离心式扩压器叶片间的泄漏流，优选离心式扩压器叶片23的叶片端部与风扇壳3的接触面3b进行面接触，或者陷入风扇壳3的接触面3b中。

离心式扩压器叶片23、24的叶片片数、风扇壳3的端部的突起20和用于将风扇壳3固定于壳6的安装孔21的个数，由彼此的最大公约数构成，使扩压器叶片23、24的周向位置处于规定位置，使组装时的周向位置之间不会有差异，从而提高批量生产的性能。本实施例的离心式扩压器叶片片数为15片，但是也可以是13～19片。在离心式扩压器叶片片数较多的情况下，靠近叶轮的离心式扩压器叶片23与后级的离心式扩压器叶片24的叶片长度、最大厚度也可以大致相同。

接着，对位于离心式扩压器叶片24的下游的轴流式扩压器叶片12的结构进行说明。轴流式扩压器叶片12的叶片高度从隔板2的轮毂面沿大致半径方向向外延伸，以旋转轴为中心设置了多片。轴流式扩压器叶片12的叶片片数优选与离心式扩压器叶片24的片数相同。在从轴向的吸入侧观看时，轴流式扩压器叶片12以在半径方向与最后级的离心式扩压器叶片24重叠的方式设置。在从轴向看时，轴流式扩压器叶片12的后缘(叶片的轴向下游侧的端部12b)以与离心式扩压器叶片24的叶片弦长交叉的方式设置。由于轴流式扩压器叶片12与离心式扩压器叶片24在半径方向上重叠，在离心式扩压器叶片24的风扇壳3的半径方向外侧(3a侧)通过的气流沿离心式扩压器叶片24流出，因此能够有效地减少轴流式扩压器叶片12的护罩侧的旋转方向速度成分，提高效率，并且实现小型化。

这里，对轴流式扩压器叶片12的形状进行说明。轴流式扩压器叶片12的轮毂侧(与隔板2一体的叶片根部2a)叶片弦长12d比护罩(叶片的半径方向外侧12c)长。即，通过增大轮毂侧的叶片弦长，使气流的转向平缓。轴流式扩压器叶片12的轮毂侧前缘的周向位置，与离心式扩压器叶片24的前缘大致一致。通过使轴流式扩压器叶片12的轮毂侧前缘的周向位置与离心式扩压器叶片24的前缘大致一致，使轮毂侧的气流的转向平缓，能够抑制轮毂侧的气流的脱离，提高效率。

轴流式扩压器叶片12的护罩出口角度βs，设置成大致为轴向，轮毂出口角度βh为相比于护罩，从轴向具有较大的出口角度的形状。即，轴流式扩压器叶片12为在叶片高度方向扭曲、并且从轮毂侧向护罩侧去叶片弦长变短的形状。作为在轴流式扩压器叶片12的高度方向上扭曲的形状，通过使护罩侧的出口角度朝向轴向，能够在气流容易转向的护罩侧大幅转向，在气流容易脱离的轮毂侧抑制转向，能够在宽的运转范围实现高效率化。当出口角度与轴向一致时，能够减少旋转方向成分速度。

在轴流式扩压器12转向角度小的情况下，即使将与轴流式扩压器12同样的轴流式扩压器叶片设置在轴流式扩压器叶片12的下游，在轴向排列2排的轴流扩压器叶片，也能够高效地减小旋转方向速度成分的速度，能够在宽的运转范围内实现高效率。

轴流式扩压器叶片12具有叶片弦长C(护罩的从轴流式扩压器叶片12的前缘12a连结至后缘12b的长度)除以叶片安装间隔沿圆周方向的距离而得到的坚实度与护罩、轮毂均为约1以下的叶片形状，护罩的坚实度较小。如果坚实度为1以下，则能够用树脂模成形品将叶片形状成形，由于模结构容易形成，因此能够降低成本。

令轴流式扩压器叶片12的最大厚度t除以扩压器叶片弦长C而得到的最大厚度比为8～25％之间。此外，确保叶片最大厚度为0.7mm以上，能够在成形时防止产生缩痕，在量产时减轻性能的偏差。此外，使轴流式扩压器叶片12的最小厚度为叶片弦长的4％以上，在成形时防止产生树脂的缺口。

在本实施例中，作为一例说明了以下结构的扩压器叶片，其在叶轮下游在半径方向具有2排离心式扩压器叶片，在其下游具有轴流式扩压器叶片，这样具有离心式和轴流式共3排。各扩压器叶片的展弦比(弦節比)为1以下，说明了由展弦比为1以下的3排构成的扩压器叶片。其中，坚实度可以为约1～1.3，如果坚实度为1以上，则能够利用相邻叶片形成喉部，能够实现高效率化。

这里，对轴流式扩压器叶片的轴向位置关系进行说明。

轴流式扩压器叶片12的前缘12a的轮毂侧的轴向位置为，从具有离心式扩压器叶片23的轮毂面的最外径2b的轴向位置起，在轴向下游弯曲流路的间隙为S以下(记载在图3和图4中)。通过采用这样的结构，因离心式扩压器叶片24而使气流转向后，能够使气流在脱离前流入轴流式扩压器叶片12，减小旋转方向速度成分引起的气流的压力损失，能够在宽的运转范围内实现高效率化。

在轴流式扩压器叶片12的护罩，在护罩的后缘侧设置有圆环状的环6，护罩前缘侧的叶片端部12e突出。圆环状的环6的吸入侧的位置与护罩的最大叶片厚度位置大致一致。通过采用这样的结构，设置风扇壳3的内表面3a和最大厚度位置，能够确保轴的同心度，提高组装便利性。

在环6在周向3处设置了爪状突起22，与风扇壳3的安装孔21嵌合连接。处于爪状突起22的位置的轴流式扩压器叶片17，与其它轴流扩压器叶片12相比，通过减小叶片高度，能够抑制因爪部结构而引起的风机外径的增加，实现风机的小型化。

这里，图6表示本实施例的风机与现有技术的风机的风机效率的比较，其中，本实施例的风机具有离心式扩压器叶片23、离心式扩压器叶片24和轴流式扩压器叶片12，现有技术的风机与现有技术同样地在叶轮下游具有弯曲流路，在弯曲流路的下游具有轴流式扩压器叶片。图6中，横轴表示令设计要点风量为1的无量纲风量，纵轴表示风机效率的流体解析结果。这里，图6的风机效率的定义是，吸入体积流量与风机出入口的静压上升之积除以风机的轴动力而得到的。根据图6可知，在半径方向设置了2排本实施例的离心式扩压器叶片，且搭载了轴流式扩压器叶片的本实施例的风机，与现有技术的风机相比，能够在宽的运转范围提高风机效率。即，可知，通过配置2排离心式扩压器叶片，且在离心式扩压器的后级搭载轴流式扩压器叶片12，能够在宽的运转范围维持高效率。本实施例中，从吸入侧观看时，离心式扩压器叶片24和轴流式扩压器叶片12设置成在半径方向重叠，还能够实现小型化。

依照上面说明了的本实施方式的例子的电动风机200，该电动风机200包括：具有转子和定子的电动机；设置在转子的旋转轴；固定在旋转轴的旋转叶片；在旋转叶片的外周侧在半径方向形成有多个离心式扩压器叶片的离心式扩压器；和覆盖叶轮的风扇壳，在离心式扩压器叶片的下游，在半径方向设置了形成叶片高度的轴流式扩压器叶片，通过采用这样的结构，能够获得一种电动风机，该电动风机利用轴流式扩压器叶片12，使从离心式扩压器叶片24流出的气流的旋转方向速度成分进一步减少，抑制在排气口18产生的压力损失，有助于提高风机效率，在宽的风量区域为高效率、小型轻量。

[实施例2]

接着，使用图7对第2实施方式例进行说明。图7是本发明的第2实施方式例中的风机的扩压器部的立体图。由于基本结构与上述第1实施方式例相同，因此对于相同的要素使用相同的附图标记，省略其说明。

在本实施方式例中，在隔板2设置了离心式扩压器叶片23和轴流式扩压器叶片12以及处于其下游的轴流式扩压器叶片35。轴流式扩压器叶片12的叶片高度从隔板2的轮毂面在大致半径方向向外延伸，以旋转轴为中心设置了多片轴流式扩压器叶片12。轴流式扩压器叶片35从具有与轴流型扩压器叶片12的轮毂面2a相同的流路径的轮毂36在半径方向向外延伸。轮毂36通过粘接、焊接或爪状突起22这样的嵌合结构固定于隔板2。优选轴流式扩压器叶片12和轴流式扩压器35的叶片片数与离心式扩压器叶片23的片数相同。本实施例使用与隔板2一体的离心式扩压器叶片23进行了说明，但是也可以是图5所示的与风扇壳3一体的离心式扩压器叶片24的结构。

从轴流式扩压器12流过的气流，利用轴流式扩压器叶片35，能够有效地减小旋转方向速度成分，抑制在排气口18产生的压力损失，在宽的运转范围内实现高效率。

依照上面说明了的本实施方式例的电动风机200，其包括：具有转子和定子的电动机；设置在转子的旋转轴；固定于旋转轴的旋转叶片；在旋转叶片的外周侧具有离心式扩压器叶片的离心式扩压器；和覆盖叶轮的风扇壳，在离心式扩压器叶片的下游，在轴向设置了多排在半径方向具有叶片高度的轴流式扩压器叶片，通过采用这样的结构，能够获得一种电动风机，该电动风机利用轴流式扩压器叶片12及其下游的轴流式扩压器叶片35进一步减少从离心式扩压器叶片23或离心式扩压器叶片24流出气流的旋转方向速度成分，抑制在排气口18产生的压力损失，有助于提高风机效率，在宽的风量区域为高效率、小型轻量。

本发明并不限定于上述的实施例，包括各种变形例。

例如，上述的实施例是为了容易理解地说明本发明而进行了详细的说明，并不限定于必须具有所说明的全部结构。能够将一个实施例的结构的一部分置换成其它实施例的结构，还能够在一个实施例的结构中增加其它实施例的结构。此外，对于各实施例的结构的一部分，能够进行其它结构的增加、删除、置换。

[附图标记的说明]

1 叶轮

2 隔板

2a 隔板的外周端

2b 隔板的轮毂面的外周端

3 风扇壳

3a 风扇壳的内表面

3b 在风扇壳的内表面扩压器叶片接触的面

4 空气吸入口

5 旋转轴

5a 旋转轴中心

6 环

7 转子芯

8 定子芯

9 电动机壳

10 轴承

11 轴承

12 轴流式扩压器叶片

13 喉部

14 支持部

15 螺钉孔

16 螺钉

17 突起部的轴流扩压器叶片

18 排气口

19 防振橡胶

20 突起

21 安装孔

22 爪状突起

23 叶轮侧的扩压器叶片

23a 叶轮侧的扩压器叶片的前缘

23b 叶轮侧的扩压器叶片的后缘

23c 叶轮侧的扩压器叶片与隔板接触的面

24 后级的扩压器叶片

24a 后级的扩压器叶片的前缘

24b 后级的扩压器叶片的后缘

24c 后级的扩压器叶片与风扇壳接触的角的圆角(旋转方向后退侧)

24d 后级的扩压器叶片的前缘的轴方向端部

24e 后级的扩压器叶片的后缘的轴方向端部

25 弯曲流路

26 轮毂板

26a 凸部

27 叶片

28 吸入开口

29 凹状槽

30 贯通孔

31 轮毂

31a 轮毂曲面

32 爪

33 护罩

34 轴承壳

35 轴流式扩压器

36 轴流式扩压器的轮毂

100 电动吸尘器主体

200 电动风机

201 风机部

202 电动机部

Claims (10)

1.一种电动风机和具有该电动风机的电动吸尘器，其特征在于，包括：

具有转子和定子的电动机；

设置于转子的旋转轴；

固定于旋转轴的旋转叶片；

离心式扩压器，其在旋转叶片的外周侧在半径方向形成有多个离心式扩压器叶片；和

覆盖叶轮的风扇壳，

在最后级的离心式扩压器叶片的下游设置有轴流式扩压器，该轴流式扩压器具有在半径方向形成叶片高度的轴流式扩压器叶片。

2.一种电动风机和具有该电动风机的电动吸尘器，其特征在于，包括：

具有转子和定子的电动机；

设置于转子的旋转轴；

固定于旋转轴的旋转叶片；

离心式扩压器，其在旋转叶片的外周侧具有离心式扩压器叶片；和

覆盖叶轮的风扇壳，

在离心式扩压器叶片的下游在轴方向设置了多排轴流式扩压器，该轴流式扩压器具有在半径方向形成叶片高度的轴流式扩压器叶片。

3.一种电动风机和具有该电动风机的电动吸尘器，其特征在于，包括：

具有转子和定子的电动机；

设置于转子的旋转轴；

固定于旋转轴的旋转叶片；

离心式扩压器，其在旋转叶片的外周侧具有离心式扩压器叶片；和

覆盖叶轮的风扇壳，

在离心式扩压器叶片的下游设置有轴流式扩压器，该轴流式扩压器具有在半径方向形成叶片高度的轴流式扩压器叶片，

设置有由半径方向上1排至2排的离心式扩压器叶片和轴流式扩压器叶片构成的气流方向上的3排扩压器。

4.如权利要求1～3中任一项所述的电动风机和具有该电动风机的电动吸尘器，其特征在于：

在所述离心式扩压器与轴流式扩压器之间，设置有使气流从半径方向向轴方向转向的弯曲部。

5.如权利要求1～4中任一项所述的电动风机和具有该电动风机的电动吸尘器，其特征在于：

所述离心式扩压器和轴流式扩压器的一部分乃至全部，具有展弦比为约1以下的扩压器叶片。

6.如权利要求1～4中任一项所述的电动风机和具有该电动风机的电动吸尘器，其特征在于：

所述离心式扩压器叶片与轴流式扩压器叶片在半径方向重叠。

7.如权利要求1～4中任一项所述的电动风机和具有该电动风机的电动吸尘器，其特征在于：

所述轴流式扩压器叶片的轮毂叶片弦长比护罩长。

8.如权利要求1～4中任一项所述的电动风机和具有该电动风机的电动吸尘器，其特征在于：

所述轴流式扩压器叶片的护罩的一部分与风扇壳内表面接触。

9.如权利要求1～4中任一项所述的电动风机和具有该电动风机的电动吸尘器，其特征在于：

所述最后级的离心式扩压器叶片的叶片弦与轴流式扩压器叶片的后缘交叉。

10.如权利要求1～4中任一项所述的电动风机和具有该电动风机的电动吸尘器，其特征在于：

靠所述叶轮最近的离心式扩压器叶片和轴流式扩压器叶片成形为一体。

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