动叶轮及使用该动叶轮的电机.pdf

一种动叶轮，该动叶轮包括上片、中片和下片，在所述上片、中片和下片的至少一个设有齿形结构，本发明还公开了一种电机，包括前述的动叶轮，本发明不需要添加消音棉或其它消音措施的情况下，便具有良好的降噪效果，同时，在电机的空气性能方面也有提高。

权利要求书
1.  一种动叶轮，该动叶轮包括上片、中片和下片，其特征在于，在所述上片、中片和下片的至少一个设有齿形结构。

2.  如权利要求1所述的动叶轮，其特征在于，所述齿形结构仅设置在上片上。

3.  如权利要求1所述的动叶轮，其特征在于，所述齿形结构仅设置在下片上。

4.  如权利要求1所述的动叶轮，其特征在于，所述齿形结构仅设置在中片上。

5.  如权利要求1所述的动叶轮，其特征在于，所述齿形结构仅设置在上片和下片上。

6.  如权利要求1所述的动叶轮，其特征在于，所述齿形结构仅设置在上片和中片上。

7.  如权利要求1所述的动叶轮，其特征在于，所述齿形结构仅设置在中片和下片上。

8.  如权利要求1所述的动叶轮，其特征在于，所述上片、中片和下片上都设有齿形结构。

9.  如权利要求1、2、5、6、8任意一项所述的动叶轮，其特征在于，当所述上片上设有齿形结构时，所述上片的齿形结构设置于该上片位于出风处的外沿边缘。

10.  如权利要求9所述的动叶轮，其特征在于，所述上片的齿形结构设置有至少三个。

11.  如权利要求1、3、6、7、8任意一项所述的动叶轮，其特征在于，当所述中片上设有齿形结构时，所述中片的齿形结构设置于该中片位于进风处和/或出风处的外沿边缘。

12.  如权利要求11所述的动叶轮，其特征在于，所述中片的齿形结构设置有至少一个。

13.  如权利要求1、4、5、7、8任意一项所述的动叶轮，其特征在于，当所述下片设有齿形结构时，所述下片的齿形结构设置于该下片位于出风处的外沿边缘。

14.  如权利要求13所述的动叶轮，其特征在于，所述下片的齿形结构设置有至少三个。

15.  如权利要求1-8任意一项所述的动叶轮，其特征在于，当所述上片和下片均设有齿形结构时，齿形结构的形状和数量均相同。

16.  如权利要求1-8任意一项所述的动叶轮，其特征在于，所述齿形结构的形状为矩形、V形、半圆形、椭圆形和渐开线形中的一种。

17.  一种电机，其特征在于，包括权利要求1-16任一项所述的动叶轮。

说明书动叶轮及使用该动叶轮的电机
技术领域
本发明涉及一种动叶轮及使用该动叶轮的电机，用于吸尘器上，属于吸尘器设备技术领域。
背景技术
市场上的真空吸尘器，包括立式吸尘器、卧式吸尘器、手持式吸尘器、桶式吸尘器、杆式吸尘器、背包式吸尘器、地毯清洗机、床吸等，用户在使用过程中，会产生很大的噪音，吸尘器的噪音容易让人心烦意乱，更会影响用户在使用过程中的舒适感。
真空吸尘器的电机在工作过程中，总伴随有噪音，对产品的使用性能，用户体验产生重大的不良影响。因此降低噪音是真空吸尘器行业一直在研究的重要课题。在吸尘器内电机作为主要的动能部件，电机噪音是产生吸尘器噪音的主要因素。
目前大多数吸尘器降噪方法是电机周围添加消音材料这样能够起到一定降噪的作用，但是添加消音材料会增加吸尘器生产成本，而且降噪效果并不十分理想。
也有一些吸尘器通过在电机外安装电机内罩和电机外罩的双电机罩隔声结构来隔音，而且在电机内外罩之间的风道中填充消音海绵削减噪音能量，以达到更好的降噪效果。但是，这种吸尘器的降噪效果一般，由于电机与电机罩的硬接触，使用的时候仍然发出比较大的噪音。
考虑到真空吸尘器电机，风机特别是风机中的旋转动叶轮是吸尘器电机噪音，特别是高频噪音的主要来源。目前由于真空吸尘器电机对材料利用和空气性能的提高，使目前使电机小型化和高速化成为重要的发展趋势。而动叶轮转速的提高使动叶轮产生的高频噪音更高，更难降低。
请先参照图1，图1是常规动叶轮的结构示意图。常规动叶轮由上片、中片和下片组合而成，上片与下片分别通过铆压固定于中片的上方和下方，或者上片、中片与下片一体合成动叶轮。请参照图2，图3，和图4，分别是常规动叶轮的上片、中片和下片的结构示意图。上片位于出风处的外沿边缘、中片位于进风处的外沿边缘和中片位于出风处的外沿边缘以及下片位于出风处的外沿边缘，这几处均未设置有齿形结构。因此，电机的降噪需要额外添加消音材料，或者采取其它消音措施来达到降噪的效果，增加了吸尘器整机的生产成本。
鉴于以上问题，在风机的旋转动叶轮上研究吸尘器电机的降噪问题，具有重大意义。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种动叶轮，对电机的动叶轮的结构进行改进，使得运用这种动叶轮的电机更具适用性和工业应用的价值。
根据本发明的目的提出的一种动叶轮，包括
一种动叶轮，该动叶轮包括上片、中片和下片，在所述上片、中片和下片的至少一个设有齿形结构。
优选的，所述齿形结构仅设置在上片上。
优选的，所述齿形结构仅设置在下片上。
优选的，所述齿形结构仅设置在中片上。
优选的，所述齿形结构仅设置在上片和下片上。
优选的，所述齿形结构仅设置在上片和中片上。
优选的，所述齿形结构仅设置在中片和下片上。
优选的，所述上片、中片和下片上都设有齿形结构。
优选的，当所述上片上设有齿形结构时，所述上片的齿形结构设置于该上片位于出风处的外沿边缘。
更优选的，所述上片的齿形结构设置有至少三个。
优选的，当所述中片上设有齿形结构时，所述中片的齿形结构设置于该中片位于进风处和/或出风处的外沿边缘。
更优选的，所述中片的齿形结构设置有至少一个。
优选的，当所述下片设有齿形结构时，所述下片的齿形结构设置于该下片位于出风处的外沿边缘。
更优选的，所述下片的齿形结构设置有至少三个。
优选的，当所述上片和下片均设有齿形结构时，齿形结构的形状和数量均相同。
优选的，所述齿形结构的形状为矩形、V形、半圆形、椭圆形和渐开线形中的一种。
本发明还公开了一种电机，包括以上任一项所述的动叶轮的电机。
与现有技术相比，本发明具有以下进步之处：
1、齿形结构运用在动叶轮上与同样尺寸的未设有齿形结构的动叶轮做对比噪音测试，电机噪音分贝数明显降低。特别体现在目前吸尘器行业最难于消除的高频噪音上，刺耳的高频噪音明显降低，使吸尘器在使用过程中的人耳的舒适程度有很大的改善。
2、吸尘器电机的空气性能对比方面，在动叶轮上设置齿形结构以后，由于降低了空气的损耗，吸尘器的性能提高明显，主要体现在吸入风量增加，以及吸入功率增加。
3、常规同样规格的吸尘器为降低整机的噪音，需要在电机外部额外增加消音材料或额外设置消音装置，同时吸尘器整机也要有很多的降低噪音的措施，在动叶轮上设置齿形结构使电机以及吸尘器整机的材料使用大幅度的减少，降低材料成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1是现有动叶轮的结构示意图。
图2是现有动叶轮的上片的结构示意图。
图3是现有动叶轮的中片的结构示意图。
图4是现有动叶轮的下片的结构示意图。
图5是本发明实施例公开的动叶轮的上片的结构示意图。
图6是本发明实施例公开的V形齿形结构示意图。
图7是本发明实施例公开的渐开线形齿形结构示意图。
图8是本发明实施例公开的半圆形或椭圆形齿形结构示意图。
图9是本发明实施例公开的矩形齿形结构示意图。
图10是本发明实施例公开的中片的结构示意图。
图11是本发明实施例公开的中片的结构示意图。
图12是本发明实施例公开的中片的结构示意图。
图13是本发明实施例公开的下片的结构示意图。
其中：
01-上片    02-中片    03-下片
04-进风处  05-出风处  06-吸风通道
1-上片     2-中片     3-下片
11-上片出风处的外沿边缘      12-上片进风处的外沿边缘
13-齿形结构           14-开口
21-中片出风处的外沿边缘      22-中片进风处的外沿边缘
23-齿形结构                  31-下片出风处的外沿边缘
32-圆孔
具体实施方式
正如背景技术中所述，电机中的风机特别是风机中的旋转动叶轮是吸尘器电机噪音，特别是高频噪音的主要来源。常规动叶轮的上片、中片、下片均未设置有齿形结构，需要额外使用消音板或消音棉，以及使用消音装置或者其它消音措施来进行降噪，这些措施只能除去少部分的噪音，而且会增加材料的使用率，提高吸尘器整机的制造成本。
请参照图1至图4，目前常规的动叶轮由上片01、下片03和中片02组成，中片02铆接于上片01和下片03之间，上片中心处设有开口011，开口011为进风处04，上片01、下片03之间的中片02的数量为若干个，中片02与中片02之间形成吸风通道，当吸尘器工作时，动叶轮高速旋转，空气由上片01的进风处04吸入，通过吸风通道06排出，产生负压，与外部空气形成高负压差，进而使外部空气持续的从进风处04吸入，并经过吸风通道06从出风处05排出。
常规动叶轮存在的问题是，进风处吸入的空气为紊流，进入吸风通道时，相邻的吸风通道之间会彼此发生影响产生涡流，而涡流是吸尘器噪音的主要来源。
基于上述现有技术存在的不足，本发明公开了一种动叶轮，包括：
一种动叶轮，该动叶轮包括上片、中片和下片，在所述上片、中片和下片的至少一个设有齿形结构。齿形结构的形状为矩形、V形、半圆形、椭圆形和渐开线形中的一种。
请一并参照图1至图13，所述上片1呈圆盘状，上片1的中心具有开口14，下片3呈圆盘状，下片3的中心设置有与上片1中心的开口14对应的圆孔33，圆孔33用于电机转轴穿过，使动叶轮安装于电机转轴上。上片1的开口14处为进风处，上片1与下片3之间铆接若干中片2，其中单片中片2呈 弧形，每一片中片2与其相邻的中片之间具有间隔，且该间隔的大小由靠近中心处向边缘逐渐增加，相邻中片2之间形成吸风通道，中片2包括头部和尾部，头部位于进风处，尾部位于出风处，空气由进风处进入，经过吸风通道，通过出风处排出。
优选的，所述齿形结构仅设置在上片上。
优选的，所述齿形结构仅设置在下片上。
优选的，所述齿形结构仅设置在中片上。
优选的，所述齿形结构仅设置在上片和下片上。
优选的，所述齿形结构仅设置在上片和中片上。
优选的，所述齿形结构仅设置在中片和下片上。
优选的，所述上片、中片和下片上都设有齿形结构。
优选的，当所述上片上设有齿形结构时，所述上片的齿形结构设置于该上片位于出风处的外沿边缘。
更优选的，所述上片的齿形结构设置有至少三个。
优选的，当所述中片上设有齿形结构时，所述中片的齿形结构设置于该中片位于进风处和/或出风处的外沿边缘。
更优选的，所述中片的齿形结构设置有至少一个。
优选的，当所述下片设有齿形结构时，所述下片的齿形结构设置于该下片位于出风处的外沿边缘。
更优选的，所述下片的齿形结构设置有至少三个。
优选的，当所述上片和下片均设有齿形结构时，齿形结构的形状和数量均相同。
优选的，所述齿形结构的形状为矩形、V形、半圆形、椭圆形和渐开线形中的一种。
本发明还公开了一种电机，包括如上所述的动叶轮。
下面将通过具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然的，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施 例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
一种动叶轮，该动叶轮包括上片、中片和下片，在所述上片位于出风处的外沿边缘设有齿形结构。
齿形结构的数量为至少三个，齿形结构的形状可以是矩形、V形、半圆形、椭圆形和渐开线形中的一种。
请参照图5，本实施例提供的动叶轮的上片结构如图所示，上片1的出风处的外沿边缘11设有齿形结构13，上片1的进风处的外沿边缘12未设有齿形结构，吸尘器工作时，动叶轮在高速旋转，空气由进风处吸入，通过吸风通道排出，经过上片1出风处的外沿边缘11的齿形结构13时，被梳理平稳，从而起到降噪作用。
齿形结构13的形状有多种选择，请参照图6，图6公开了V形齿形结构的结构示意图。请参照图7，图7公开了一种渐开线齿形结构的结构示意图。请参照图8，图8公开了一种半圆形或椭圆形齿形结构的结构示意图。请参照图9，图9公开了一种矩形齿形结构的结构示意图。本发明齿形结构的形状并不限于这几种，与上述形状相类似的形状均能达到降噪效果。
齿形结构的数量为三个或三个以上时，具有降噪效果，随着齿形结构数量的增多，降噪效果变好，然而，并不是齿形结构数量越多越好，实际生产中，以可以使降噪效果达到最好时得齿形结构数量为最佳数量。
在此实施例下，在中片位于进风处、中片位于出风处以及下片位于出风处的外沿边缘，至少一个还可以设置齿形结构，在此情况下，不同位置齿形结构的形状，其优选的实施方式是形状相同。当上片位于出风处和下片位于出风处的外沿边缘均设有齿形结构时，齿形结构的数量相同，并且齿形结构在所述外沿边缘均匀分布，当然，也可以是，上片位于出风处外沿边缘的齿形结构与下片出风处外沿边缘的齿形结构沿轴向方向的投影不重合，相互错开一定的角度。
实施例二
一种动叶轮，该动叶轮包括上片、中片和下片，在所述中片位于进风处和/或出风处的外沿边缘设有齿形结构。
齿形结构的数量为一个或一个以上，齿形结构的形状可以是矩形、V形、半圆形、椭圆形和渐开线形中的一种。
本发明的其中一种实施方式是，中片2位于进风处的外沿边缘22设有齿形结构23，请参照图10，进风处的紊流经齿形结构14，被梳理平稳。齿形结构23的形状可以是矩形、V形、半圆形、椭圆形和渐开线形中的一种，但本发明齿形结构的形状也并不限于此。齿形结构的数量为至少一个。
请参照图11，是本发明实施例下的另一种变形情况，中片2位于出风处的外沿边缘21设有齿形结构23，齿形结构23的数量为至少一个。
将以上两种实施方式结合便得到了本实施例下的第三种变形情况，请参照图12，中片2位于进风处的外沿边缘22和出风处的外沿边缘21均设置有齿形结构23。优选的，中片2位于进风处的外沿边缘22和出风处的外沿边缘21的齿形结构23的形状和数量均相同。
在本实施例下，动叶轮上片位于出风处的外沿边缘或下片位于出风处的外沿边缘还可以设置齿形结构，在此情况下，不同位置齿形结构的形状，其优选的实施方式是形状相同。
实施例三
一种动叶轮，该动叶轮包括上片、中片和下片，在所述下片位于出风处的外沿边缘设有齿形结构。
齿形结构的数量为三个或三个以上，齿形结构的形状可以是矩形、V形、半圆形、椭圆形和渐开线形中的一种。
请参照图13，本实施例提供的动叶轮的下片结构如图所示，下片3位于出风处的外沿边缘31设有齿形结构32。在此实施例下，上片位于出风处的外沿边缘、中片位于进风处的外沿边缘、中片位于出风处的外沿边缘的至少一 个还可以设置齿形结构。不同位置的齿形结构，其优选实施方式是，齿形结构的形状相同。
实施例四
一种动叶轮，该动叶轮包括上片、中片和下片，在所述上片位于出风处的外沿边缘、中片位于进风处的外沿边缘、中片位于出风处的外沿边缘以及下片位于出风处的外沿边缘均设有齿形结构。
上片位于出风处的外沿边缘的齿形结构的数量为三个或三个以上，中片位于进风处和出风处的外沿边缘的齿形结构的数量为一个或一个以上，下片位于出风处的外沿边缘的齿形结构的数量为三个或三个以上，齿形结构的形状可以是矩形、V形、半圆形、椭圆形和渐开线形中的一种。同样的，不同位置的齿形结构，其优选实施方式是，齿形结构的形状相同，且上片位于出风处和下片位于出风处的外沿边缘的齿形结构数量相同。
实施例五
一种动叶轮，该动叶轮包括上片、中片和下片，在所述上片位于出风处的外沿边缘、中片位于进风处的外沿边缘、中片位于出风处的外沿边缘以及下片位于出风处的外沿边缘均设有齿形结构。
上片位于出风处的外沿边缘的齿形结构的数量为三个或三个以上，中片位于进风处和出风处的外沿边缘的齿形结构的数量为一个或一个以上，下片位于出风处的外沿边缘的齿形结构的数量为三个或三个以上，齿形结构的形状可以是矩形、V形、半圆形、椭圆形和渐开线形中的一种。同样的，不同位置的齿形结构，其优选实施方式是，齿形结构的形状相同，上片位于出风外沿边缘的齿形结构与下片位于出风处外沿边缘的齿形结构沿轴向方向的投影不重合，相互错开一定的角度。
实施例六
本发明还提供了一种电机，电机包括以上任一实施例所述的动叶轮。
应用例
按照以上各实施例公开的动叶轮结构制成的电机，未使用消音材料、消音板以及消音装置等其它消音措施，测试电机产生的噪音大小，同时测试电机的空气性能指标，如风量和真空度，并与常规动叶轮做比较，控制其它条件均相同。
各测试组的动叶轮结构状态及对应的测试组编号如下表所示：
表1测试组动叶轮结构状态与对应编号表

以上各测试组测得的噪音大小及空气性能指标如下表所示：
表2各测试组测得的噪音大小及空气性能指标表

从表1和表2可以看出，在电机没有其它消音措施、测试条件相同以及输入功率均相同的情况下，测试组1、2、3、4、5相比于对照组，降噪效果明显，同时，电机最大风量、吸入功率有所增加。
另外，除上述五组测试组外，测得动叶轮上片位于出风处的外沿边缘、中片位于进风、中片位于出风处以及下片位于出风处的外沿边缘中的两个或三个设置有齿形结构时，同样具有良好的降噪效果，并且电机的空气性能也有所提高。
综上所述，本发明公开了一种动叶轮及使用该动叶轮的电机，通过在动叶轮上设置齿形结构，刺耳的高频噪音明显降低，使吸尘器在使用过程中的人耳的舒适程度有很大的改善；吸尘器电机的空气性能对比方面，在动叶轮上设置齿形结构以后，空气经过齿形结构，被梳理平稳，降低了空气的损耗，吸尘器的性能提高明显，主要体现在吸入风量增加，以及吸入功率增加；本发明在电机外部不需要额外增加消音材料或额外设置消音装置，就可以获得明显的降噪效果，因此本发明使得电机以及吸尘器整机的材料使用大幅度的减少，降低材料成本。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。