專利名稱：用于真空吸塵器的風(fēng)扇組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種真空吸塵器，特別是一種用于真空吸塵器的風(fēng)扇組件。
背景技術(shù)：
一般而言，真空吸塵器是通過吸力用空氣吸入污物、然后通過使用污物收集裝置從吸入的空氣中分離并收集污物的設(shè)備。圖1中顯示了所述真空吸塵器的示例。
參照圖1，所述真空吸塵器包括吸入刷2、延伸管3和主體4。
所述吸入刷2在其底面設(shè)置有吸入口(沒有示出)，且從清潔表面吸入污物。所述延伸管3連接吸入刷2和主體4從而形成通道，吸入的污物通過所述通道移動。所述主體4具有污物收集裝置6和風(fēng)扇組件7。所述污物收集裝置6從吸入的空氣中分離污物并收集分離的污物。污物收集裝置6可以由普通的集塵袋或旋風(fēng)集塵裝置等中的任何一個實現(xiàn)。所述風(fēng)扇組件7產(chǎn)生用于吸入空氣和污物的吸力。
所述風(fēng)扇組件7包括電機9、葉輪(沒有示出)和擴散器8。所述葉輪安裝在電機9的轉(zhuǎn)軸上。所述電機9旋轉(zhuǎn)葉輪以產(chǎn)生吸入空氣和污物的吸力。擴散器8將正從葉輪排出的空氣引導(dǎo)到電機9，從而空氣冷卻電機9然后通過主體4的出口5排到外面。
然而，因為葉輪在擴散器8內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，風(fēng)扇組件7產(chǎn)生大的噪音。特別地，葉輪具有多個葉片從而在BPF(葉片通過頻率)以及BPF的整數(shù)倍頻率處會產(chǎn)生峰值噪音。所述峰值噪音是指BPF噪音。在此，BPF代表每秒通過的葉片數(shù)目(Hz)，所述數(shù)目是在每秒的循環(huán)中測量的。BPF噪音不會較大地影響真空吸塵器的整體噪音水平，但是因為它們是具有強音的高頻噪音，它們讓使用者感覺難受。

發(fā)明內(nèi)容
為克服傳統(tǒng)的布置中存在的上述缺點和其他問題研制了本發(fā)明。本發(fā)明的一個方面是提出一種減少由葉輪產(chǎn)生的噪音特別是BPF噪音的用于真空吸塵器的風(fēng)扇組件。本發(fā)明的前述和/或其他方面可以通過提出一種用于真空吸塵器的風(fēng)扇組件大體上實現(xiàn)，所述風(fēng)扇組件包括電機；葉輪，所述葉輪具有多個葉輪葉片，所述葉輪由所述電機旋轉(zhuǎn)以吸入空氣；以及擴散器，所述擴散器設(shè)置成包繞所述葉輪的外圓周，所述擴散器具有以預(yù)定間隔布置的多個擴散器葉片。確定擴散器出口面積與擴散器入口面積的比率以減少葉輪旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的噪音。
在本發(fā)明的一個實施例中，所述擴散器出口面積與擴散器入口面積的比率滿足公式0.51≤DIDO≤0.62]]>其中，DI是擴散器的入口面積，DO是擴散器的出口面積。
通過控制所述擴散器葉片的數(shù)量或所述多個擴散器葉片的每一個入口的傾斜角度所述擴散器形成為滿足所述公式。
上述根據(jù)本發(fā)明實施例的用于真空吸塵器的風(fēng)扇組件在使吸力的減小最小化的同時，能夠降低BPF噪音。
而且，利用根據(jù)本發(fā)明實施例的、用于真空吸塵器的風(fēng)扇組件，容易通過控制所述擴散器葉片的數(shù)量或所述擴散器葉片的入口的傾斜角度來控制擴散器出口面積與擴散器入口面積的比率。
從下面結(jié)合附圖對披露本發(fā)明的優(yōu)選的實施例的詳細描述，本發(fā)明的其他目的、優(yōu)點和特點將變得顯而易見。


結(jié)合附圖，從下面的對優(yōu)選實施例的描述中，本發(fā)明的這些和/或其他方面以及優(yōu)點將變得顯而易見和更加易于理解，其中圖1是傳統(tǒng)的真空吸塵器的視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于真空吸塵器的風(fēng)扇組件的截面視圖；圖3是圖2中的風(fēng)扇組件的葉輪的透視圖；圖4是圖2中的風(fēng)扇組件的擴散器的透視圖；圖5是圖4的擴散器的平面視圖；圖6是圖5的擴散器的擴散通道的局部透視圖；圖7是用于解釋根據(jù)擴散器葉片的入口的傾斜角度的變化的、擴散通道入口的橫截面積的變化的局部平面視圖；圖8是風(fēng)扇組件的吸力和擴散器出口面積與擴散器入口面積的比率之間的關(guān)系的圖表；以及圖9是BPF噪音和擴散器出口面積與擴散器入口面積的比率之間的關(guān)系的圖表。
全部視圖中，同樣的標(biāo)號將被理解為指同樣的部分、構(gòu)件和結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式
下文中將參照附圖詳細地描述本發(fā)明的一些示例性實施例。
在說明中限定的物體，諸如其詳細的結(jié)構(gòu)及其元件，被提供以幫助全面理解本發(fā)明。從而，明顯地，在沒有那些限定的物體的情況下，本發(fā)明可以實施。同樣，為提供對本發(fā)明的示例性實施例的清楚簡潔的描述，省略了眾所周知的功能或結(jié)構(gòu)。
參照圖2，根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于真空吸塵器的風(fēng)扇組件40包括電機10、葉輪20和擴散器30。
電機10旋轉(zhuǎn)葉輪20，且一般用于真空吸塵器中的各種類型的電機中的任一種可用作電機10。一般地，電機10具有30000-36000rpm的旋轉(zhuǎn)速度范圍，且功率范圍為1000-2000W。
參照圖3，葉輪20由電機10旋轉(zhuǎn)從而產(chǎn)生吸入空氣的吸力，且葉輪20包括上板22、下板21以及多個葉輪葉片23。
上板22形成為大體上圓盤形，且空氣入口25形成在上板22的中心。下板21形成為對應(yīng)于上板22的圓盤形、且下板21的中心固定到電機軸11上。多個葉輪葉片23在上板22和下板21之間以預(yù)定的間隔沿徑向布置。多個葉輪葉片23中的每一個彎成預(yù)定的曲率。因此，通過空氣入口25進來的空氣通過由多個葉輪葉片23形成的多個空氣通道排到葉輪20的外面。
擴散器30將排放自葉輪20的空氣引導(dǎo)到電機10。參照圖4和5，擴散器30包括擴散器板32、多個擴散器葉片31以及多個引導(dǎo)葉片33。
擴散器板32形成為大體上圓盤形且設(shè)置在葉輪20和電機10之間。擴散器板32在其中心具有鉆孔34，電機軸11穿過所述鉆孔34。多個擴散器葉片31設(shè)置在擴散器板32的上表面上以包繞葉輪20。換句話說，擴散器葉片31以預(yù)定的間隔沿徑向設(shè)置在擴散器板32的外圓周上。相鄰擴散器葉片31之間的空間形成擴散通道36。擴散器葉片31中的每一個的葉輪側(cè)端31b形成擴散通道36的入口。多個擴散器葉片31中的每一個如圖5中所示彎成預(yù)定的曲率。多個引導(dǎo)葉片33以預(yù)定的間隔沿徑向設(shè)置在擴散器板32的下表面上。相鄰兩個引導(dǎo)葉片33之間的空間形成引導(dǎo)通道37。多個引導(dǎo)葉片33被形成為將從多個擴散通道36進來的空氣引導(dǎo)到電機10。多個開口35形成在擴散器板32上的擴散通道36的每一個外端處以流體地連通擴散通道36和引導(dǎo)通道37。由上蓋15蓋住的開口35中的每一個形成擴散通道36中的每一個的出口。因此，流經(jīng)擴散通道36中的每一個的空氣通過多個開口35流到引導(dǎo)通道37中的每一個，然后被引導(dǎo)到電機10。
上蓋15覆蓋葉輪20和擴散器30兩者的上側(cè)以形成葉輪20在其內(nèi)旋轉(zhuǎn)的空間。上蓋15防止排自葉輪20的空氣泄漏出擴散器30的頂端。
發(fā)明者確定如果擴散器30具有預(yù)定范圍內(nèi)的擴散器出口面積與擴散器入口面積的比率，在風(fēng)扇組件40的吸力的降低最小化的同時，由在多個擴散器葉片31內(nèi)旋轉(zhuǎn)的葉輪20產(chǎn)生的噪音特別是BPF噪音可以降低。然后，發(fā)明者通過試驗確定了擴散器出口面積與擴散器入口面積的比率的預(yù)定范圍，在風(fēng)扇組件40的吸力的降低最小化的同時，所述預(yù)定范圍能夠降低葉輪20的BPF噪音。在此，擴散器出口面積指擴散器30的出口面積，擴散器入口面積指擴散器30的入口面積。
此時，擴散器入口面積通過將一個擴散通道36的入口橫截面積乘以擴散器葉片31的數(shù)量進行計算。參照圖6，一個擴散通道36的入口橫截面積通過將擴散器葉片31的高H乘以從擴散器葉片31的入口端31b到下一個擴散器葉片31′的垂直線的長度B進行計算。換句話說，一個擴散通道36的入口橫截面積由公式1計算CI＝B×H (1)其中，CI是一個擴散通道36的入口橫截面積，B是從擴散器葉片31的入口端31b到下一個擴散器葉片31′的垂直線的長度，H是擴散器葉片31的高。
然后，擴散器入口面積由公式2計算DI＝CI×N (2)其中，DI是擴散器入口面積，CI是一個擴散通道36的入口橫截面積，N是擴散器葉片31的數(shù)量。
而且，擴散器出口面積通過將形成擴散通道36的出口的開口面積乘以擴散器葉片31的數(shù)量進行計算。參照圖5和7，擴散通道36的開口35形成在形成擴散通道36的底面的、擴散器板32的外圓周上。
因此，擴散器出口面積由公式3計算DO＝CO×N (3)其中，DO是擴散器出口面積，CO是擴散通道36的開口面積，N是擴散器葉片31的數(shù)量。
在此，擴散器出口面積與擴散器入口面積的比率定義為公式4R=DIDO...(4)]]>其中，R是擴散器出口面積與擴散器入口面積的比率，DI是擴散器入口面積，DO是擴散器出口面積。
發(fā)明者已經(jīng)測量了吸力和BPF噪音對應(yīng)于用于真空吸塵器的風(fēng)扇組件40的擴散器出口面積與擴散器入口面積的比率變化的變化。結(jié)果顯示在表1與圖8和9中。
表1

在一個實施例中，風(fēng)扇組件40的電機10具有1800W的功率，且大約以31000rpm、230V和50Hz運行。在葉輪20中，最高高度是17.4mm，最小高度是8mm，內(nèi)直徑即空氣進口25的直徑是35mm，且外直徑是109.6mm(見圖3)。在擴散器30中，高度為23.5mm，擴散器葉片31的高度為10mm，且外直徑是130mm(見圖4)。
圖8中所示的曲線以及圖9中所示的四條直線1、2、3和4圖示了表1的數(shù)據(jù)。在圖9中，直線1、2、3和4分別表示第一、第二、第三和總BPF噪音。
參照圖8，風(fēng)扇組件40的吸力和擴散器出口面積與擴散器入口面積的比率(后文中指擴散器面積比)的增加大體上成比例增加，然后，當(dāng)擴散器面積比變得超過預(yù)定值時，吸力降低。參照圖8，因此，根據(jù)此實施例的風(fēng)扇組件40的最大吸力是大約675W。當(dāng)擴散器面積比是0.51時，吸力大約是600W。因此，為了使風(fēng)扇組件40的吸力的降低最小化的目的(降低的比率低于10％)，優(yōu)選地，擴散器面積比大約是0.51及以上。
參照圖9，當(dāng)擴散器面積比降低時，第一、第二、第三和總BPF噪音1、2、3和4降低。同樣，當(dāng)擴散器面積比增加時，第一、第二、第三和總BPF噪音1、2、3和4增加。因此，為了使風(fēng)扇組件40的第一、第二、第三和總BPF噪音1、2、3和4保持在大約70dB及以下的目的，優(yōu)選地，擴散器30的面積比大約是0.62及以下。
如上所述的結(jié)果，為了使風(fēng)扇組件40的第一、第二、第三和總BPF噪音1、2、3和4保持在大約70dB及以下的目的，優(yōu)選地，擴散器30形成為具有0.51-0.62的擴散器面積比的范圍。
如上所述的擴散器出口面積和擴散器入口面積中的任何一個或兩個可以被控制成擴散器30具有與傳統(tǒng)的擴散器大體上相同的尺寸且擴散器面積比可以在上述范圍內(nèi)。
例如，擴散器出口面積可以不變而控制擴散器入口面積，從而擴散器出口面積與擴散器入口面積的比率得到控制。為此目的，能夠使用下面的方法。
第一，擴散器葉片31數(shù)量的控制導(dǎo)致擴散器入口面積得到控制。此時，當(dāng)擴散器葉片31的數(shù)量增加時，相鄰兩個擴散器葉片31之間的間隙變窄，因此，擴散器面積比降低。結(jié)果，擴散器入口面積相對于擴散器出口面積降低從而擴散器面積比降低。相反，當(dāng)擴散器葉片31的數(shù)量降低時，相鄰兩個擴散器葉片31之間的間隙變寬，因此，擴散器面積比增加。
第二，擴散器葉片31的入口的傾斜角θ的控制導(dǎo)致擴散器入口面積得到控制。在此，擴散器葉片31的入口的傾斜角θ指擴散器葉片31的進口端傾斜的角度。因此，擴散器葉片31的入口的最大傾斜角度是90°。當(dāng)擴散器葉片31的入口的傾斜角θ是90°時，擴散器入口面積最小。當(dāng)擴散器葉片31的入口的傾斜角θ減小時，擴散器入口面積增加。這些是因為擴散器入口面積限定為在點P處擴散通道36的截面38的面積，在所述點P處，擴散器葉片31的頂端31a與擴散器葉片31的傾斜入口端31b相接(見圖6)。
因為擴散通道36形成為從入口到出口擴散，相鄰兩個擴散器葉片31和31′之間的間隙從入口到出口逐漸變寬。圖7是用來解釋對應(yīng)于擴散器葉片31的入口的傾斜角θ的變化的、相鄰擴散器葉片31和31′之間的間隙尺寸的變化的平面視圖。P是第一點，在第一點P處，當(dāng)擴散器葉片31的入口傾斜角是如圖6中所示的θ時，擴散器葉片31的頂端31a與擴散器葉片31的傾斜入口端31b相接，B是此情況中擴散器葉片31和31′之間的間隙尺寸。P1是第二點，在第二點P1處，當(dāng)擴散器葉片31的入口傾斜角大于θ時，擴散器葉片31的頂端31a與擴散器葉片31的傾斜入口端31b相接，B1是此情況中擴散器葉片31和31′之間的間隙尺寸。P2是第三點，在第三點P2處，當(dāng)擴散器葉片31的入口傾斜角小于θ時，擴散器葉片31的頂端31a與擴散器葉片31的傾斜入口端31b相接，B2是此情況中擴散器葉片31和31′之間的間隙尺寸。此時，因為擴散器葉片31和31′之間的間隙從擴散通道36的入口到擴散通道36的出口逐漸變寬，B滿足B1＜B＜B2。因此，當(dāng)擴散器葉片31的入口傾斜角θ減小時，擴散器入口面積逐漸增加。因此，擴散器葉片31的入口傾斜角θ的控制能夠使擴散器出口面積與擴散器入口面積的比率得到控制。
在后文中將參照圖2-4詳細解釋具有上述結(jié)構(gòu)的用于真空吸塵器的風(fēng)扇組件40的運行。
一旦電機10旋轉(zhuǎn)，固定在電機軸11上的葉輪20就旋轉(zhuǎn)。當(dāng)葉輪20旋轉(zhuǎn)時，空氣通過空氣進口25被吸入，然后通過葉輪20的出口被排到擴散器30。排自葉輪20的空氣進入多個擴散通道36的每一個入口，然后，流經(jīng)擴散通道36中的每一個，從而通過開口35被排到引導(dǎo)通道37中的每一個，所述開口35是擴散通道36的出口。此時，擴散器出口面積與擴散器入口面積的比率在0.51-0.62的范圍，從而由葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的BPF噪音最小。進入引導(dǎo)通道37的空氣流經(jīng)電機10，然后通過空氣出口排到主體的外面。
盡管描述本發(fā)明的實施例，一旦本領(lǐng)域技術(shù)人員獲悉基本的發(fā)明概念，他們可以獲悉實施例的另外的變化和修改。因此，所附權(quán)利要求應(yīng)解釋為既包括上述實施例，也包括落在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有的這樣的變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種用于真空吸塵器的風(fēng)扇組件，包括電機；葉輪，所述葉輪具有多個葉輪葉片，所述葉輪由所述電機旋轉(zhuǎn)以吸入空氣；以及擴散器，所述擴散器設(shè)置成包繞所述葉輪的外圓周，所述擴散器具有以預(yù)定間隔布置的多個擴散器葉片；其中，擴散器出口面積與擴散器入口面積的比率被設(shè)定以減少葉輪旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的噪音。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于真空吸塵器的風(fēng)扇組件，其中，所述擴散器出口面積與擴散器入口面積的比率滿足公式0.51≤DIDO≤0.62]]>其中，DI是擴散器的入口面積，DO是擴散器的出口面積。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于真空吸塵器的風(fēng)扇組件，其中，所述擴散器形成為通過控制所述擴散器葉片的數(shù)量滿足所述公式。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于真空吸塵器的風(fēng)扇組件，其中，所述擴散器形成為通過控制所述多個擴散器葉片的每一個入口的傾斜角度滿足所述公式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于真空吸塵器的風(fēng)扇組件，其中，所述比率也被設(shè)定為使由所述風(fēng)扇組件產(chǎn)生的吸力的減小最小化。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于真空吸塵器的風(fēng)扇組件，其中，所述比率大約是0.51及更大。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用來減少BPF噪音的用于真空吸塵器的風(fēng)扇組件。所述風(fēng)扇組件包括電機；葉輪，所述葉輪具有多個葉輪葉片，所述葉輪由所述電機旋轉(zhuǎn)以吸入空氣；以及擴散器，所述擴散器設(shè)置成包繞所述葉輪的外圓周，所述擴散器具有以預(yù)定間隔布置的多個擴散器葉片。確定擴散器出口面積與擴散器入口面積的比率以減少葉輪旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的噪音。
文檔編號F04D25/02GK1975175SQ200610101980
公開日2007年6月6日 申請日期2006年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月28日
發(fā)明者吳炫峻, 洪承基, 宋化圭, 李成喆 申請人:三星光州電子株式會社