CN219372164U - 一种降噪效果好的无刷电机 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种降噪效果好的无刷电机,涉及食品加工技术领域,本申请的无刷电机,包括壳体和设置在所述壳体内的转子组件和定子组件,所述壳体包括上壳体和下壳体,所述上壳体和下壳体合围形成环绕定子组件的散热腔,所述散热腔内设有离心风扇,所述转子组件反向驱动离心风扇反向转动,所述上壳体侧壁设置有进风口,所述下壳体侧壁设置有集中出风的出风口。本申请针对变频电机扁平壳体侧向导风模式,解决离心风扇在反转时气流不稳、风噪大的弊端,实现反转高速驱动模式下出风能够稳定可靠,提升整体的进出风的导流效率。
Description
技术领域
本申请涉及电机技术领域,具体地,涉及一种变频驱动、带有正反转功能、降噪效果好的无刷电机。
背景技术
随着食品加工机的发展,人们逐渐开始追求更高品质的使用体验,传统的食品加工机基于产品定价限制以及简单驱动需求,往往都采用串励电机进行驱动,但串励电机由于电机传动效率波动较大、轴流散热效率低、机座体积大、声噪明显等多种问题,市场反馈饱受诟病,现有技术领域中有很多结构优化,例如:隔音罩、减震垫、降噪棉、散热风道等多种不同类型的技术创新,但受电机自身属性限制,均未能有较明显的降噪、散热或者小型化的效果,更加少有能够同时解决上述问题的产品出现。
为解决类似上述问题,在申请号为CN202110173563.0的专利文本中打破常规的技术观念,公开了一种采用无刷电机实现电机整体扁平化设置的食品加工机,通过将电机的上端盖和下端盖分别周向设置多个进风口和出风口,形成侧向进出风的电机腔体结构,通过降低电机高度,降低轴流高度实现降噪目的。
但实际在该技术方向上的提升仍可以继续创新突破,申请人在继续研究当中还发现:首先,电机内的散热风扇可以采用离心风扇,离心风扇通过离心力作用加速气流向侧向甩出,能够更好的促进侧向进出风的导风效率。其次,无刷电机除了具备更加平稳的驱动属性外,最具价值利益点的地方在于可以任意通过电流控制实现电机正反转的衔接切换,但正反转的工艺在现有食品加工机领域却应用的很少,并没有很好的体现出真实价值。
而想要在该技术方向上进一步提升创新,解决在反转驱动过程中散热和风噪的问题是技术突破的关键。例如,由于反转工作模式下的导风差异性,实际的导风流向以及散热效率都会大大折扣,并且当电机反转驱动时气流碰撞会相应加剧产生风噪的问题都还无法得到很好的解决。
此外,在CN202110173563.0的专利文本中,还在下支架端面的周向上设置多个散热孔,虽然可以将散热腔的热量快速向外导出,但却忽略了散热孔对电机噪音的干扰。而离心风扇在转动过程中,一方面,反转时叶片与档筋成锐角,气流呈锐角撞击档筋,撞击分力大,导致电机内部产生更尖锐的杂音,并且在每个散热孔处都会形成多个紊流涡点,散热腔内气流相互碰撞所产生的风噪更为明显;另一方面,当气流从散热孔处向外溢出后,会相应形成沿多个向外扩散的风波源,相邻散热孔的风波源在向外扩散时会形成左右相交汇的风波,并通过波的干涉进而形成叠加效果,增强壳体外部振动噪音的产生。
此外,扁平电机的离心扇叶如果是在高速反转驱动模式下,扇叶对推动气体的导流加速效果尤为明显,相应所产生的风噪大和出风效率低的问题也是会更加显著。在此基础上,无刷电机的反转驱动效果往往都很不理想,导致行业内技术人员都不愿意去拓展应用无刷电机的反转高速驱动。
基于此,如何设置一种机座扁平化,带有正反转驱动功能,并且电机本体降噪效果好的食品加工机,已逐渐成为本领域技术人员亟需解决的技术难题。
实用新型内容
本申请的目的在于提供一种降噪效果好的直流无刷电机,针对变频电机扁平壳体侧向导风模式,解决离心风扇在反转时气流不稳、风噪大的弊端,实现反转高速驱动模式下出风能够稳定可靠,提升整体的进出风的导流效率。
本申请的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:
一种降噪效果好的无刷电机,包括壳体和设置在所述壳体内的转子组件和定子组件,所述壳体包括上壳体和下壳体,所述上壳体和下壳体合围形成环绕定子组件的降噪腔,所述降噪腔内设有离心风扇,所述转子组件通过反向驱动以带动离心风扇反向转动,所述上壳体侧壁设置有进风口,所述下壳体侧壁设置有集中出风的出风口,所述出风口与离心风扇沿径向相对设置,且在轴向上与离心风扇的扇叶部分高度相重合。
进一步的,所述出风口的两侧与电机轴心形成的夹角为30°至120°。
进一步的,所述出风口设置有1个,所述出风口的两侧与电机轴心形成的夹角为40°至100°。
进一步的,所述出风口在下壳体内侧壁呈向外凸出设置。
进一步的,所述下壳体内壁在出风口反转侧设有相对电机轴心距离增大的第一导向壁,所述第一导向壁的末端向外凸出延伸至出风口。
进一步的,所述第一导向壁为对离心风扇反转出风集中整流的导向圆弧面或导向斜切面。
进一步的,所述下壳体内侧壁还包括设置在出风口正转侧的第二导向壁,所述第一导向壁和第二导向壁在靠近出风口一侧的导向曲率半径逐渐变大。
进一步的,所述离心风扇包括多个绕轴心中心对称的导流扇叶,所述下壳体内侧壁还包括至少部分环绕离心风扇的导流风道,所述导流风道的宽度不小于相邻所述导流扇叶之间的导流宽度。
进一步的,相邻所述导流扇叶末端绕轴心的圆心角为a,所述出风口绕轴心的圆心角为b,其中,b是a的2~15倍。
进一步的,所述导流扇叶的外径为d1,所述下壳体内壁的内径为d2,其中,0.6≤d1/d2≤0.9。
本申请与现有技术相比的有益效果是:
1、本申请提供一种降噪效果好的直流无刷电机,相比现有的扁平化直流无刷电机的整体结构框架下,进一步通过转子组件反转驱动离心风扇反转带动气流向周向引导整流,再通过出风口集中出风以将降噪腔内整流后的气流向外导出。采用离心风扇进行引导,一方面,由于离心风扇是通过向外发散的离心力来进行导风,因此无论是正转还是反转,都能通过沿径向向外通过出风口导风;另一方面,出风口集中出风还可以解决反转驱动模式下扇叶在导流切向上产生向前的分量推动气流急剧加速、并向内汇聚,导致出风口导出不及时、导风效率低的问题。而相比于多个方向出风口分散的情况,集中出风可以形成更好的导向整流效果,避免导风方向过多产生紊流和风噪,提升降噪腔的整体出风效率和导热效率;有效减弱高速气流在通过出风口分流时形成的紊流,降低撞击风道或出风口所产生的风噪问题。
2、其中,对出风口的口径面积对集中出风效果也具有进一步的限制性意义,优选出风口两侧与电机轴心形成的夹角为30°-120°。当出风口夹角小于30°时,降噪腔内部的气流受出风口导风截面积限制,流经出风口的实际出风效率受限,导致出风口拥堵,整体的导风效率明显下降,会使得电机壳体内部的热量无法及时向外散热导出;而当出风口夹角大于120°时,此时导风通道开口过大,出风口集中整流出风效果开始逐渐下滑,由于出风口通道过宽使得导流方向过多且相对分散,不同导向的气流相互碰撞所产生的风噪也相对增大。
3、出风口设置为一个,通过设置出风口集中口径能够进一步对风噪进行限定,优选地,出风口两侧与电机轴心形成夹角在40°到100°之间。通过一个连续的出风口集中出风设置,能够更好的将降噪腔内的气流进行整合,排出离心风扇在反转时通过周向多个均匀出风口时壳体侧壁碰撞所产生的乱流影响,而将这一出风口的夹角限制在40°到100°之间既可以确保出风口集中出风的导风速率,同时又能将出风口处的碰撞噪音降至最低。当夹角小于40°时,虽然出风口处所产生的风噪相对小,但实际的导风速率却也相对交底;而当夹角大于100°时,出风口处不仅产生的风噪会相对较大,且导风速率也会出现明显下滑。
4、出风口在下壳体内侧壁呈向外凸出设置,可以对离心风扇向外出风的导风效率进一步限定,使得气流在流经出风口时会快速导出。由于出风口处在壳体导向上向外凸出,受到离心风扇离心力的作用,气流相应会在通过出风口时向外侧偏离,进而快速向外导出,避免气流在降噪腔风道内循环聚集,进而会与进风气流形成对撞,干扰正常进风效率,同时加剧进风口处的风噪产生。
5、在出风口的反转侧还设置有与出风口过渡连接的第一导向壁,可以对离心风扇反转驱动时向外的导风效率进一步限定,并同时提升电机反转驱动时的噪音问题。当离心风扇在通过电机轴反转驱动时,气流沿离心风扇向外甩出后会相应沿降噪腔侧壁进行整流,经整流后的气流沿腔体侧壁弧形曲面进行运动,通过进风整流实现第一阶段的降噪问题;而后当经过出风口时,相应会沿第一导向壁继续向外引导,通过离心力的作用下沿导向面平缓从出风口导出。
6.离心风扇上设置中心对称的导流扇叶,通过限定离心风扇外环绕的导流通道宽度不小于相邻扇叶之间的导流宽度,优化扇叶引导进风速率和下壳体侧壁的整流效率之间的转化关系,确保导流扇叶外侧有足够的空间进行整流。其中,限定导流扇叶的外径为d1和下壳体内壁的内径为d2满足0.6≤d1/d2≤0.9,以使得降噪腔内部能够保持较高的流速,加快反转驱动过程中的整流和导风速率,避免腔体内部气流方向紊乱,相互碰撞加剧噪音。
7.进一步的,导流扇叶在经过出风口时可以直接将一部分气流甩出,剩余部分可经过整流后再次向外导出,而通过限定出风口的圆心角与导流扇叶末端圆心角的比值关系,当出风口绕轴心的圆心夹角为扇叶末端圆心角的2~15倍时,也即能够对气流的甩出部分和需要整流部分的占比关系进行分配,确保导流风道内气流合理,既不存在过量聚集,又能够确保低风噪条件下的气体流速。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
图1为本申请实施例示出的一种降噪效果好的无刷电机整机结构示意图;
图2为本申请实施例示出的无刷电机内部截面剖视示意图;
图3为本申请实施例示出的无刷电机转子组件结构示意图;
图4为本申请实施例示出的无刷电机上壳体结构示意图;
图5为本申请实施例示出的无刷电机下壳体结构示意图;
图6为本申请实施例示出降噪腔的导流结构示意图;
图7为本申请实施例示出出风口的导流结构示意图;
图8为本申请实施例示出导流风道的导流结构示意图;
图9为本申请实施例示出的出风口夹角与出风噪音之间的变化关系示意图;
图10为本申请实施例示出的出风口夹角与出风风速之间的变化关系示意图;
图11为本申请实施例示出的离心风扇直径与出风风速之间的变化关系示意图。
图标:1-壳体、2-上壳体、3-下壳体、4-离心风扇、5-转子组件、6-定子组件、7-降噪腔;
21-进风口、31-出风口、32-第一导向壁、33-第二导向壁、34-分流筋、41-导流扇叶、42-导流风道;
51-电机轴、52转子铁芯、53-转子端板、54-转子轴承;
61-定子支架、62-定子铁芯、63-定子线圈。
具体实施方式
术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,并不表示排列序号,也不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外,术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“内”、“外”、“左”、“右”、“上”、“下”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,或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,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申请的限制。
在本申请的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。
下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。
请参照图1和图2内容,其为本申请实施例示出的一种降噪效果好的无刷电机结构示意图。该无刷电机包括壳体1和设置在壳体1内的转子组件5和定子组件6,壳体1包括位上壳体2和下壳体3,上壳体2与下壳体3合围形成至少部分环绕定子组件6的降噪腔7。
其中,降噪腔7内设置有通过转子组件旋转驱动的离心风扇4,而上壳体2的侧向周向设置有进风口21,下壳体3上设有集中在一侧的出风口31,通过离心风扇4旋转以将降噪腔7内气流向外甩出,形成从进风口21向出风口31不断流出的循环气流。
于一操作过程中,当转子组件5反向旋转时,会相应带动离心风扇4开始反向转动,由于反转过程中扇叶对气流的推动除了会形成一个向外的离心分量之外,还会形成一个沿扇叶运动方向相同的切向分量,导致在反转过程会使气流急剧加速,且当转速逐渐加快时,还会形成一定向扇叶中心汇聚的趋势,但在经过下壳体侧壁时,可以沿内壁导向进行整流后并引导至出风口31,集中在出风口31处向外快速导出,这样既可以增大在离心风扇4周向上的整流覆盖范围,避免降噪腔内部形成紊流阻碍风道流通,同时也能够将出风口集中汇聚,提升降噪腔导流速度,并且由于出风口气流经过了整流出风方向具备更好的一致性,因此也大大降低了出风口处所产生的风噪问题。
可以理解的,上壳体2和下壳体3合围形成的降噪腔7可以是壳体1内侧除定子组件6和转子组件5外的其他空间,包括定子组件6自身间隙和/或与转子组件之间的间隙,降噪腔7内部的气流可以从中通过带走热量。
请再参照图3,其为本申请实施例示出的转子组件5的结构示意图。其中,转子组件5包括设置在无刷电机中心的电机轴51,以及,套设固定在电机轴51上的转子铁芯52和装配在转子铁芯52两端的转子端板53和转子轴承54,定子组件6周向环绕设置在转子组件5外侧,包括定子支架61和设置定子支架61上的定子铁芯62、定子线圈63,通过控制定子组件6牵引转子组件5,带动电机轴51和离心扇叶4实现正反转。
于一实施例中,转子端板53包括有上端板和下端板,分别上下加持在转子铁芯52的上下两端,转子轴承54包括固定在转子端板53两侧的上轴承和下轴承,其中,离心扇叶4加持固定设置在下端板和下轴承之间,与转子组件5同步正向或反向驱动旋转。可以理解的,转子铁芯52与转子端板53、离心风扇4相互之间可以是通过轴向铆接或结构限位配合固定,绕电机轴51同步转动。
于又一实施例中,定子组件6环绕设置在转子组件5的周向,其中,定子线圈63设置有多个,绕转子组件5均匀分布固定在定子支架61上。优选地,离心扇叶4设置在转子组件5和定子组件6的下方,定子线圈63设置有9个,均匀分布于转子组件5的周向,相邻定子线圈63之间、定子线圈63与转子组件5之间间隙设置,由进风口21处流入的气流可以穿过间隙通道并从出风口22处向外导出。
请参照图4,其为本申请实施例示出的无刷电机上壳体2进风结构示意图。壳体1上方设置有3-9个进风口21,进风口21均匀分布在上壳体2的周向上。
于一实施例中,壳体1顶部设置有6个进风口21,进风口21分别绕轴心均匀分布在电机上壳体2的侧壁上,其中每个进风口21的两侧边缘绕轴心的圆心角均相等。此外,上壳体2与定子组件6之间设置有安装导向,当上壳体2安装到位后进风口21对应于定子线圈63间隙相对设置。优选地,上壳体2的进风口21分为三组,每120°的圆心角设置有2个进风口21,定子线圈63绕轴心设置有9个,每120°的圆心角对应设置有3个定子线圈63,当上壳体2安装到位后,每组的两个进风口21正好与3个定子线圈63的两个相邻间隙对正设置。
通过将进风口21靠近定子线圈63间隙设置,一方面气流流经定子线圈63间隙的气体流速相对集中,提高流经间隙的气体流速;另一方面也缩短了进风口21与发热位置的距离,缩短了气流行程,能进一步提高散热效率。
请参照图5,其为本申请实施例示出的无刷电机下壳体3导风结构示意图。离心风扇4容置于下壳体3内,下壳体3的周向上设置有集中在一侧向外出风的出风口31,离心风扇4在转子组件5的驱动下沿径向将气流向外导出,经过下壳体3的内侧壁整流合并后再经出风口31向外导出。
于一实施例中,出风口31的导风面要小于进风口21周向上整合后的导风面。其中,上壳体2上的进风口21周向均匀设置有6个,而下壳体3上的出风口31集中设置有1个,并且,出风口31两侧与电机轴心所形成的夹角小于每个进风口21导风区域两侧与电机轴心形成夹角的总和。
可以理解的,下壳体3侧壁上集中出风的出风口31也可以是多个出风口31连续集中设置在一起;又或者是设置1个出风口31,但导风区域内设置有隔断出风口31的分流筋34,其中分流筋34相对电机轴心的圆心夹角要小于5°,避免分流筋34过宽与气流形成较大的冲击风噪,以确保气流在从腔体内向外导出时可以有较大的流速,同时在导出后还能将气流分散以实现降噪腔外部的降噪效果。
相较于在下壳体3周向设置多个出风口,集中整流后出风能够在减小降噪腔7内部风噪的同时,也可以大幅过滤掉气流溢出后不同出风口31之间相互的风波干涉所产生的叠加噪音。结合图9内容可知,出风口31集中设置出风相较于周向分散出风所产生的风噪明显有大幅降低,而现有电机驱动类产品电机往往是被包裹在机座内,会对电机噪音进一步阻隔削弱,例如,现有食品加工类实际产品的外部噪音在75dB时,往往电机所产生的直接噪音至少会在80dB至85dB左右。而将电机的出风口集中后,当满足出风口31的导风区域两侧与电机轴之间的夹角满足10°至120°之间,电机自身噪音就可以维持在75dB以下,相应能够从整机向外扩散出的声噪只会更小,提升电机自身以及产品整体的降噪效果。
进一步参照图10,对比出风口31周向分散出风方式的导流风速,当出风口31集中设置时,不仅仅是噪音相较更低,实际的导风风速也在20°至140°之间具有显著提升。可以理解的,通过出风口31将降噪腔7内的气流整合后,以使得腔体内部的气流导向更加稳定,减少了过多出风口31相互之间形成的紊流干扰,其次,在整流后向外导出还可以避免不同方向风波之间的相互对撞阻挡,加快向外扩散的速度。
优选地,出风口31的导风区域两侧与电机轴之间形成的夹角为30°至120°。结合图9和图10内容,当夹角/>大于120°时,所产生的风噪会超过75dB,导致降噪效果无法达到预期;此外,再考虑实际的导风风速效率,当夹角/>在30°至120°之间时,整体的出风风速都要高于3.5m/s,此时整个降噪腔7的散热效率可以进一步提升,即便是反转高转速(转速10000rpm以上)也能够满足散热需求。
进一步的,请参照图9,出风口31处所产生的风噪随着导风区域两侧夹角增大整体逐渐变大。优选地,出风口31的两侧与电机轴心形成的夹角可以是40°至100°,可以同时兼顾导热效率和出风风噪的相对值。当出风口31两侧的夹角/>小于40°时,虽然所产生的风噪会相对较小,但整体的出风流速效率会相对较低,影响实际的导热效率;而当出风口31两侧的夹角/>大于100°时,此时出风口31的导风散热效率相对较高,且风噪基本在73dB左右不会对人耳产生明显的噪音干扰,而当夹角/>在100°至110°之间,虽然噪音不会有明显波动,但实际上的导热效率却会明显下滑。而当夹角/>在110°以上时,整体的出风降噪效果以及导流散热效果均会相对较弱。
请再结合图6和图7,其为本申请实施例示出的出风口31的导风结构示意图。离心风扇4容置于下壳体3内,且离心风扇4的扇叶在轴向上的高度至少部分可以与出风口31重合,能够快速将降噪腔7内的气体通过出风口31向外导出。
优选地,出风口31与离心风扇4沿径向相对设置,且出风口31的轴向高度大于离心风扇4。其中,出风口31在轴向上至少与离心风扇4扇叶部分的高度相重合,可以理解的,离心风扇4的扇叶部分位于风扇主体的上端面,出风口31在轴向上的高度可以覆盖离心风扇4的扇叶部分,也可以是覆盖整个离心风扇4,通过对出风口31和离心风扇4的相对位置进行限定,以确保侧向导风顺畅。
优选地,出风口31相对于下壳体3的内侧壁呈向外凸出设置,可以理解的,出风口31在下壳体3位置处的弧面半径要大于下壳体3内侧壁在周向上其他位置的弧面半径,通过增加出风口31位置处的径向分量,以使得气流在流经出风口31时可以通过离心力作用快速向外甩出,避免气流在下壳体3内壁沿切向运动的分量过大,导致直接掠过出风口31持续在降噪腔7内循环聚集。
于一实施例中,出风口31在沿离心风扇4反转方向的一侧设置有引导气流从排出的第一导向壁32,其中,第一导向壁32在反转方向上的相对电机轴心的距离逐渐增大,直至末端延伸到与向外凸出的出风口31导风区域。当离心风扇4反转推动气流高速向前涌出时,可以通过第一导向壁32提高气流方向调整的连续性,减弱高速气流方向突变气流相互挤压碰撞所产生的风噪。
可以理解的,第一导向壁32可以是能够对降噪腔7内气体流向进行整流的导向圆弧面或斜切面。优选地,第一导向壁32为半径大于下壳体3内壁的导向圆弧面。
于又一实施例中,出风口31在与第一导向壁32的相对侧还设置有第二导向壁33,当高速气流经过出风口31未及时向外导出时,可以继续沿第二导向壁33回到降噪腔7进行循环。具体地,第一导向壁32和第二导向壁33均在靠近出风口31一侧的导向曲率半径逐渐变大,也即第一导向壁32和第二导向壁33在与出风口31连接的末端位置处曲率半径为最大,通过第二导向壁33来过渡承接沿切向流经的气流,进而整合后再次进入降噪腔7内循环导流散热,以将出风口31处受离心力作用向外偏离的气流方向重新纠正至与下壳体3内侧壁导流面一致的方向上,避免出风口31形成紊流影响导风循环和产生较大的风噪。
可以理解的,第一导向壁32可以对将要导出的气流进行整流引导,第二导向壁33可以对未能及时导出的气流进行收集、整流、引导,进而降低反转过程高速气流流经出风口31所带来的导风效率低、撞击风噪大等不利影响。
其次,由于第二导向壁33设置在离心扇叶4在正转方向的出风口31一侧,当离心风扇4正向转动导风时,第二导向壁33还可以作为出风口31处集中出风的导风面,引导气流至末端向外凸出的出风口31位置。
具体地,转子组件5在正转驱动过程中的平均转速相对不小于反转驱动过程中的平均转速,实际离心扇叶4在同等的驱动转速下,反转驱动的气流风速要相对更快,基于此,可对第一导风壁32和第二导风壁33的弧面长度进行适应性设置。
于一实施例中,第一导风壁32和第二导风壁33相对设置在出风口31的两侧,其中反转侧的第一导风壁32圆弧面长度要相对大于第二导风壁33,优选地,所述第一导风壁32的导向段长度不超过第二导向壁33长度的1.5倍,以使得正、反转不同驱动条件下,出风口31均能保证集中出风和相对较小的风噪,且降噪腔7内部能够保证有足够的循环导流空间。
可以理解的,第一导风壁32和第二导风壁33也可以是具有相等的导向圆弧长度,但满足第一导风壁32的圆弧面所对应的圆心角要大于第二导风壁33的圆弧面所对应的圆心角。
于又一实施例中,第一导风壁32和第二导风壁33还可以是由多段不同的导向圆弧面或斜切面连续组成,且在相对靠近出风口31的导向面所对应的曲率半径在逐段递减。
请再参照图8内容,其为本申请实施例示出离心风扇的导流结构示意图。离心风扇4包括多个绕轴心中心对称的导流扇叶41,整个离心风扇4在径向上与下壳体3内侧壁之间形成有导流风道42,可通过限定导流风道42与导流扇叶41之间的大小关系,进一步优化降噪腔7内部的循环导风效率。
优选地,导流风道43的通道宽度不小于相邻导流扇叶41之间的导流宽度,确保离心风扇4沿径向向外导出的气流可以在侧部进行整流,进而可以通过导流扇叶41旋转沿侧向扰动,提升下壳体3侧向的导风效率,不需要再进行轴流变向,既可以降低无刷电机整体高度,实现扁平化,同时还能够实现出风口31集中出风的流速提升。
于一实施例中,离心风扇4上的导流扇叶41绕中心均匀向外螺旋发散延伸至离心风扇边缘,导流扇叶41所延伸覆盖的导风区域最大外径为d1,下壳体3内侧壁的环形导流内径为d2,而在出风口31位置处的圆弧面内径为d3,其中,d1<d2<d3,以确保导风扇叶41外围有足够的环绕循环导流腔体,并且可以在出风口31处及时向外导出。
优选地,导流扇叶41的外径d1为50-80mm,下壳体3内侧壁的内径d2为60-100mm,在出风口31位置处的圆弧面内径d3为90-100mm。
可以理解的,所述导流扇叶41在沿径向螺旋延伸的偏转侧方向与电机轴51的正转方向相反,在旋转过程中将气流相对转动方向向后引导至导流风道42内;同样的,导流扇叶41偏转侧与反转驱动方向相同,在旋转过程中将气流沿转动方向向前推动引导至导流风道42内,以此来实现正转高速驱动下可以通过离心力快速将气流向外甩出,反转过程低速驱动时能够通过扇叶加速推动向外导出气流。
优选地,所述导流扇叶的外径为d1,所述下壳体内壁的内径为d2,其中,0.6≤d1/d2≤0.9。
请参照图11内容可知,d1与d2的比值关系和出风风速之间存在相互影响的关联关系,即当满足0.6≤d1/d2≤0.9时,此时降噪腔7内部的出风风速存在一个实际出风效率最大的峰值,且整体的实际出风风速基本能够在3.5m/s以上,整体出风效率为最佳状态;而当d1/d2>0.9时,整体的出风风速存在明显下滑,可见离心风扇4的侧向环绕导流风道42在所选范围内,对实际出风效率是存在积极的促进作用,并且实际出风效果显著;而当d1/d2<0.6时导流风道42导风风道空间相对导流扇叶41相对过大,气流相对分散,无法形成稳定流向,一方面致使电机整体的出风散热效率不足,另一方面还会使得无刷电机壳体1整体体积过大,且空间利用率明显较差。
导流扇叶41在轴向高度上可以至少部分的与出风口31相对设置,且相邻导流扇叶41的末端绕电机轴51轴心的开口夹角为a,出风口31绕轴心的开口夹角为b,其中,b是a的2~15倍。
于又一实施例中,出风口31能够正对着的导流扇叶41在2~15个之间,将出风口31和导流扇叶41的出风量以及导流空间42相匹配,可以理解的,在高速导风条件下,既能够使得气流能够顺利排出,提升散热效果,同时还能够分解出风口31与导流扇叶41之间的气流压力,以削弱尖锐的气流啸叫声。
此外,请结合图1和图2内容,进风口21的所有进风面积总和为S1,定子组件6在横向截面间隙的导通面积总和为S2,而出风口31的导通面积为S3,满足S1>S2>S3,以使得壳体1内部整体形成向下汇聚集中的稳定导流形态,避免从上至下形成类似“沙漏”形态的定子组件6截流问题。
结合上述实施例内容,本申请所提供的无刷电机可以包括直流无刷电机、内转子无刷电机、直驱无刷电机、变频无刷电机等,可应用于食品加工技术领域,包括破壁机、料理机、豆浆机、果汁机等常见食品加工机类型,可以在满足机座或机头扁平化的基础上,既可以拓展正反转的驱动功能,同时还可以提升散热降噪和轻音降噪的性能效果。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种降噪效果好的无刷电机,包括壳体和设置在所述壳体内的转子组件和定子组件,其特征在于,所述壳体包括上壳体和下壳体,所述上壳体和下壳体合围形成环绕定子组件的降噪腔,所述降噪腔内设有离心风扇,所述转子组件通过反向驱动以带动离心风扇反向转动,所述上壳体侧壁设置有进风口,所述下壳体侧壁设置有集中出风的出风口,所述出风口轴向高度大于离心风扇的轴向高度。
2.根据权利要求1所述的一种降噪效果好的无刷电机,其特征在于,所述出风口的两侧与电机轴心形成的夹角为30°至120°。
3.根据权利要求2所述的一种降噪效果好的无刷电机,其特征在于,所述出风口设置有1个,所述出风口的两侧与电机轴心形成的夹角为40°至100°。
4.根据权利要求1所述的一种降噪效果好的无刷电机,其特征在于,所述出风口在下壳体内侧壁呈向外凸出设置。
5.根据权利要求4所述的一种降噪效果好的无刷电机,其特征在于,所述下壳体内壁在出风口反转侧设有相对电机轴心距离增大的第一导向壁,所述第一导向壁的末端向外凸出延伸至出风口。
6.根据权利要求5所述的一种降噪效果好的无刷电机,其特征在于,所述第一导向壁为对离心风扇反转出风集中整流的导向圆弧面或导向斜切面。
7.根据权利要求5所述的一种降噪效果好的无刷电机,其特征在于,所述下壳体内侧壁还包括设置在出风口正转侧的第二导向壁,所述第一导向壁和第二导向壁在靠近出风口一侧的导向曲率半径逐渐变大。
8.根据权利要求1所述的一种降噪效果好的无刷电机,其特征在于,所述离心风扇包括多个绕轴心中心对称的导流扇叶,所述下壳体内侧壁还包括至少部分环绕离心风扇的导流风道,所述导流风道的宽度不小于相邻所述导流扇叶之间的导流宽度。
9.根据权利要求8所述的一种降噪效果好的无刷电机,其特征在于,所述导流扇叶的外径为d1,所述下壳体内壁的内径为d2,其中,0.6≤d1/d2≤0.9。
10.根据权利要求8所述的一种降噪效果好的无刷电机,其特征在于,相邻所述导流扇叶末端绕轴心的圆心角为a,所述出风口绕轴心的圆心角为b,其中,b是a的2~15倍。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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GR01 | Patent grant | ||
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