專(zhuān)利名稱(chēng)：空調(diào)設(shè)備的風(fēng)扇的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于空調(diào)設(shè)備的風(fēng)扇裝置，尤其涉及一種風(fēng)扇裝置，其內(nèi)采用穩(wěn)定且高效的BLDC電動(dòng)機(jī)，用于提高風(fēng)機(jī)效率以及熱交換效率。
背景技術(shù)：
通常，在空調(diào)設(shè)備中，存在拼合式空調(diào)設(shè)備，每個(gè)都具有分別分離地安裝在室內(nèi)空間和室外的室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)，以及一體型空調(diào)設(shè)備，每個(gè)都具有一體制造的室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)，用于安裝在窗戶(hù)或者墻壁上，其中拼合式空調(diào)設(shè)備使用較為廣泛，不僅因?yàn)槭覂?nèi)機(jī)和室外機(jī)的尺寸隨著空調(diào)設(shè)備的制冷/制熱能力變大而變大，而且因?yàn)槭彝鈾C(jī)來(lái)自其內(nèi)的壓縮機(jī)的大振動(dòng)。
拼合式空調(diào)設(shè)備具有位于室內(nèi)的室內(nèi)機(jī)，其在低溫低壓的氣態(tài)制冷劑與空氣之間進(jìn)行熱交換，用以將熱空氣或冷空氣提供給進(jìn)行空調(diào)的空間；拼合式空調(diào)設(shè)備還具有位于室外的室外機(jī)以壓縮、冷凝、和膨脹制冷劑，用以在室內(nèi)機(jī)上進(jìn)行熱交換；其還具有在室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)之間的制冷劑管線。
室內(nèi)機(jī)具有室內(nèi)機(jī)殼，其具有用于吸入/排出室內(nèi)空氣的入口和出口；以及位于室內(nèi)機(jī)殼中的蒸發(fā)器，其用于在通過(guò)其內(nèi)的低溫低壓的氣態(tài)制冷劑與空氣之間進(jìn)行熱交換；以及位于蒸發(fā)器一側(cè)的室內(nèi)風(fēng)扇和電動(dòng)機(jī)，用于使得室內(nèi)空氣通過(guò)蒸發(fā)器以便冷空氣再次被排出到室內(nèi)。
室外機(jī)具有室外機(jī)殼，其具有用于吸入/排出室外空氣的入口和出口；以及位于室外機(jī)殼內(nèi)的壓縮機(jī)，其用于將通過(guò)蒸發(fā)器的高溫高壓氣態(tài)制冷劑進(jìn)行壓縮；以及冷凝器，其用于在通過(guò)壓縮機(jī)的制冷劑與室外空氣之間進(jìn)行熱交換以將制冷劑冷凝成中溫高壓液態(tài)制冷劑；還有諸如毛細(xì)管這樣的膨脹裝置或者電子膨脹閥，其用于將通過(guò)冷凝器的制冷劑減壓成為低溫低壓氣態(tài)制冷劑；以及位于冷凝器一側(cè)的軸向室外風(fēng)扇和電動(dòng)機(jī)，其用于使得室外空氣通過(guò)冷凝器，其中電動(dòng)機(jī)是單相或者三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，其具有安裝在機(jī)殼內(nèi)側(cè)的定子以及位于定子中心部分的軸和轉(zhuǎn)子，用于在將AC施加到定子上時(shí)通過(guò)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)來(lái)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子。
通常，室外機(jī)殼具有位于三個(gè)側(cè)面的入口，用于提高風(fēng)機(jī)效率、以及位于頂部表面的出口，用于通過(guò)三個(gè)側(cè)面吸入空氣，使得空氣進(jìn)行熱交換，并且將空氣排出到頂部表面。
使用制冷劑管線將壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹裝置以及蒸發(fā)器相互連接，用于使得在制冷劑壓縮、冷凝、膨脹以及蒸發(fā)的同時(shí)通過(guò)其的該制冷劑循環(huán)。
同時(shí)，相關(guān)技術(shù)的空調(diào)設(shè)備的上述室外機(jī)由于城市的高密度導(dǎo)致安裝位置受到限制，并因此增強(qiáng)了環(huán)境的控制，并且由于噪音和發(fā)熱導(dǎo)致其變成抱怨的目標(biāo)。特別是，對(duì)于在一大群公寓住房中的一套公寓，調(diào)節(jié)空調(diào)設(shè)備的安裝以便在由于外部設(shè)備和噪音而導(dǎo)致將室外機(jī)安裝在陽(yáng)臺(tái)內(nèi)。
因此，目前在一大群公寓中采用前吸入/排出型的空調(diào)設(shè)備室外機(jī)，其中僅通過(guò)前面將空氣吸入，進(jìn)行熱交換并且再次排出到前面。
但是，由于前吸入/排出型的空調(diào)設(shè)備室外機(jī)的空氣吸入面積比三面吸入/排出型的空調(diào)設(shè)備室外機(jī)小，因此導(dǎo)致風(fēng)機(jī)效率和熱交換效率較低。
而且，用于前吸入/排出型的空調(diào)設(shè)備室外機(jī)的風(fēng)扇中的普通單相或者三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)存在問(wèn)題，即整個(gè)效率低于40～50％，并且由于較窄的穩(wěn)定轉(zhuǎn)矩范圍而使得旋轉(zhuǎn)速度變化限制在較小的范圍內(nèi)。如果旋轉(zhuǎn)速度位于穩(wěn)定轉(zhuǎn)矩范圍之外，則噪音加重且效率變低。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于空調(diào)設(shè)備的風(fēng)扇裝置，其能夠降低噪音并且通過(guò)采用BLDC電動(dòng)機(jī)來(lái)提高風(fēng)機(jī)效率和熱交換效率，該電動(dòng)機(jī)能夠穩(wěn)定地驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇且增加空氣流動(dòng)率。
本發(fā)明的目的通過(guò)提高一種用于空調(diào)設(shè)備的風(fēng)扇裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，該風(fēng)扇裝置包括風(fēng)扇、連接到風(fēng)扇的軸、用于將驅(qū)動(dòng)力傳遞到軸用于旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)子、位于轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)以與轉(zhuǎn)子一起形成BLDC電動(dòng)機(jī)的定義、以及用于將風(fēng)扇封入的風(fēng)扇機(jī)殼，從而降低了噪音并且提高了風(fēng)機(jī)效率。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面，一種用于空調(diào)設(shè)備的風(fēng)扇裝置包括多葉片式風(fēng)扇，其為一種離心式風(fēng)扇；軸，其連接到多葉片式風(fēng)扇；轉(zhuǎn)子，其用于將驅(qū)動(dòng)力傳遞到軸用于旋轉(zhuǎn)多葉片式風(fēng)扇，該轉(zhuǎn)子具有鋼板的轉(zhuǎn)子框和磁鐵；定子，其位于轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)以與轉(zhuǎn)子一起形成BLDC電動(dòng)機(jī)；以及風(fēng)扇機(jī)殼，其用于將封裝多葉片式風(fēng)扇。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面，一種用于空調(diào)設(shè)備的風(fēng)扇裝置包括多葉片式風(fēng)扇，其為一種離心式風(fēng)扇；軸，其連接到多葉片式風(fēng)扇，用于將驅(qū)動(dòng)力從電動(dòng)機(jī)傳遞到多葉片式風(fēng)扇；轉(zhuǎn)子，其用于將驅(qū)動(dòng)力傳遞到軸用于旋轉(zhuǎn)多葉片式風(fēng)扇，轉(zhuǎn)子具有鋼板的轉(zhuǎn)子框和磁鐵；定子，其位于轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)以與轉(zhuǎn)子一起形成BLDC電動(dòng)機(jī)；軸承，其用于支撐軸；絕緣材料的轉(zhuǎn)子軸套，其位于轉(zhuǎn)子和軸之間，用于將旋轉(zhuǎn)力從轉(zhuǎn)子傳遞到多葉片式風(fēng)扇、以及風(fēng)扇機(jī)殼，其安裝以將多葉片式風(fēng)扇封入，該風(fēng)扇機(jī)殼具有空氣入口和空氣出口，并且定子被牢固地安裝到空氣入口的相對(duì)一側(cè)。
所包含的用以進(jìn)一步理解本發(fā)明的附圖闡明了本發(fā)明的實(shí)施例并且與該描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中；圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的用于空調(diào)設(shè)備的風(fēng)扇裝置的透視圖；圖2示出了在BLDC電動(dòng)機(jī)和支架的組件從風(fēng)扇機(jī)殼中分離出來(lái)的狀態(tài)下該組件的參考透視圖；圖3A示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的風(fēng)扇裝置的截面；圖3B示出了圖3A中的電動(dòng)機(jī)和支架的部分放大圖；圖4A示出了圖3A的支架的透視圖；圖4B示出了圖4A的底部透視圖；圖5示出了減振組件安裝在支架的支架固定部分上的狀態(tài)的部分透視圖；圖6A示出了圖3A的多葉片式風(fēng)扇的透視圖；圖6B示出了圖A的平面圖；圖7A示出了圖3A的轉(zhuǎn)子的透視圖以及部分剖視圖；圖7B示出了圖7A的底部透視圖；圖8A示出了圖3A中的轉(zhuǎn)子軸套的透視圖；圖8B示出了圖8A的底部透視圖；圖9示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的應(yīng)用于轉(zhuǎn)子的磁鐵的透視圖；圖10示出了圖3A中的定子的透視圖；圖11示出了圖10的分解透視圖；圖12示出了示出了螺旋鐵心的透視圖，作為圖11的鐵心的放大圖；圖13示出了應(yīng)用于本發(fā)明的定子的另一個(gè)例子的透視圖；
圖14示出了作為圖13中的鐵心結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的拼合鐵心的透視圖；圖15示出了應(yīng)用于本發(fā)明的定子的另一個(gè)例子的透視圖；圖16示出了作為圖15中的鐵心結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的一片式鐵心的透視圖；圖17示出了應(yīng)用于本發(fā)明的支架的另一個(gè)實(shí)施例的透視圖；圖18示出了前吸入/排出型空調(diào)設(shè)備室外機(jī)的安裝狀態(tài)的透視圖以及部分剖視圖，該前吸入/排出型空調(diào)設(shè)備室外機(jī)具有應(yīng)用于其內(nèi)的本發(fā)明的風(fēng)扇裝置；圖19示出了前吸入/排出型空調(diào)設(shè)備室外機(jī)的安裝狀態(tài)的分解透視圖，該前吸入/排出型空調(diào)設(shè)備室外機(jī)具有應(yīng)用到其的本發(fā)明的風(fēng)扇裝置；以及圖20示出了前吸入/排出型空調(diào)設(shè)備室外機(jī)的安裝狀態(tài)的前視圖，該前吸入/排出型空調(diào)設(shè)備室外機(jī)具有應(yīng)用于其的本發(fā)明的風(fēng)扇裝置。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在詳細(xì)參考本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其示例在附圖中闡明。在描述實(shí)施例時(shí)，相同部分采用相同的名稱(chēng)，并且省略對(duì)其的額外且重復(fù)的描述。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的用于空調(diào)設(shè)備的風(fēng)扇裝置的透視圖，圖2示出了在BLDC電動(dòng)機(jī)和支架的組件從風(fēng)扇機(jī)殼和風(fēng)扇中分離出來(lái)的狀態(tài)下該組件和風(fēng)扇的參考透視圖，圖3A示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的風(fēng)扇裝置的截面，以及圖3B示出了圖3A中的電動(dòng)機(jī)和支架的部分放大圖。
盡管圖3A的風(fēng)扇示出了一半截面，對(duì)應(yīng)地僅示出了其內(nèi)軸套的一半，但是如圖8B所示軸套具有圓盤(pán)形狀并且左右側(cè)面實(shí)際上對(duì)稱(chēng)。
圖4A示出了圖3A的支架的透視圖，圖4B示出了圖4A的底部透視圖，以及圖5示出了減振部件安裝在支架的支架固定部分上的狀態(tài)的部分透視圖。
圖6A示出了圖3A的多葉片式風(fēng)扇的透視圖，圖6B示出了圖6A的平面圖，圖7A示出了圖3A的轉(zhuǎn)子的部分剖視的透視圖，以及圖7B示出了圖7A的底部透視圖。
圖8A示出了圖3A的轉(zhuǎn)子軸套的透視圖，圖8B示出了圖8A的底部透視圖，圖9示出了“C”形磁鐵的透視圖。
圖10示出了圖3A的定子的透視圖，圖11示出了圖10的分解透視圖，以及圖12示出了螺旋鐵心的透視圖，作為圖11的鐵心的放大圖。
根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)扇裝置1包括外部機(jī)殼10、風(fēng)扇機(jī)殼40，其固定在外部機(jī)殼10的內(nèi)側(cè)，具有位于頂部和底部的空氣入口410a和410b以及位于前面的空氣出口；多葉片式風(fēng)扇50，一種離心式風(fēng)扇，其安裝在風(fēng)扇機(jī)殼40的內(nèi)側(cè)；軸68，其固定到多葉片式風(fēng)扇50，用于將能量從電動(dòng)機(jī)傳遞到多葉片式風(fēng)扇50；軸承69a和69b，其用于支撐軸68；支架80，其固定到風(fēng)扇機(jī)殼40的上表面，用于支撐軸承69a和69b以及定子65；絕緣材料的轉(zhuǎn)子軸套70，其固定到軸68的風(fēng)扇連接部分的相對(duì)端部分；轉(zhuǎn)子60，其固定到轉(zhuǎn)子軸套70，用于將能量通過(guò)轉(zhuǎn)子軸套70傳遞到軸68；以及定子65，其牢固地安裝在轉(zhuǎn)子60內(nèi)側(cè)的支架80上以便保持與轉(zhuǎn)子60的同心性來(lái)與轉(zhuǎn)子60一起結(jié)合成BLDC電動(dòng)機(jī)。
打開(kāi)面對(duì)風(fēng)扇機(jī)殼40的空氣出口以及空氣入口410a和410b的外部機(jī)殼10的側(cè)面，并且將鐵格架G安裝在面對(duì)風(fēng)扇機(jī)殼40的空氣出口的一被打開(kāi)的側(cè)面。
同時(shí)，風(fēng)扇機(jī)殼40包括位于底部的空氣入口410a、以及位于與底部間隔一定距離的頂部的空氣入口410b，其也能夠作為用于安裝電機(jī)的開(kāi)口；以及位于其中一個(gè)側(cè)壁中的空氣開(kāi)口，其連接底部和頂部并且圍繞多葉片式風(fēng)扇50。風(fēng)扇機(jī)殼40可以由金屬板或者合成樹(shù)脂制成。
同時(shí)，多葉片式風(fēng)扇50安裝在風(fēng)扇機(jī)殼40內(nèi)以便風(fēng)扇機(jī)殼40的軸偏離風(fēng)扇機(jī)殼40的軸。也即，風(fēng)扇機(jī)殼40的軸與多葉片式風(fēng)扇50的軸不重合，但是與多葉片式風(fēng)扇50的軸相間隔。因此，正如圖3A所述的，在風(fēng)扇機(jī)殼40和多葉片式風(fēng)扇50之間的左和右側(cè)間隔不同。
在外部機(jī)殼10和風(fēng)扇機(jī)殼40之間，存在托架11，用于支撐位于外部機(jī)殼10上的風(fēng)扇機(jī)殼。盡管優(yōu)選將托架11作為一個(gè)部件從外部機(jī)殼10延伸并且固定到風(fēng)扇機(jī)殼40的頂部，但是可以將托架11作為分離的部件放置在外部機(jī)殼10和風(fēng)扇機(jī)殼40之間。
參考圖1，風(fēng)扇機(jī)殼10具有基本上沿圓周方向的加強(qiáng)形成部分430，其寬度隨著風(fēng)扇機(jī)殼40的頂部表面而變化，該寬度隨著頂部表面變成較寬的部分(外部機(jī)殼的前側(cè))會(huì)變得較大。
同時(shí)，存在分別安裝到位于風(fēng)扇機(jī)殼40底部的空氣入口410a和位于風(fēng)扇機(jī)殼40頂部的也用作電動(dòng)機(jī)安裝開(kāi)口的空氣入口410b的護(hù)罩44，用于將所引入的空氣流導(dǎo)向該風(fēng)扇。
盡管作為例子示出了護(hù)罩44的例子，其中每個(gè)護(hù)罩44包括作為分離部件的緊固表面440a，用于緊固到風(fēng)扇機(jī)殼40的頂部或者底部空氣入口410a或410b的外圍、以及具有預(yù)定曲率的導(dǎo)向裝置440b，用于導(dǎo)向空氣流，但是護(hù)罩44可以與風(fēng)扇機(jī)殼40一體形成。在這種情況下，在護(hù)罩44朝著一端向遠(yuǎn)延伸的時(shí)候，與其它部分相比，它的厚度會(huì)變薄。
同時(shí)，參考圖3A、3B和4，優(yōu)選由鑄造金屬例如鋁制成的支架80包括軸承殼體部分82，其具有安裝在其內(nèi)的支撐軸承69a和69b例如滾珠軸承的軸68；支架固定部分86，其每個(gè)沿著徑向方向從軸承套部分82向外延伸，用于將支架80固定到風(fēng)扇機(jī)殼40的頂部；以及定子65固定部分，其形成為連接支架固定部分86以形成用于將定子65固定到其上的表面。
也就是說(shuō)，支架80的支架固定部分86具有三腳形狀。
而且，需要支架80朝著風(fēng)扇機(jī)殼40的頂部彎曲以便支架固定部分86的末端位于定子緊固表面之上，用于在支架安裝在風(fēng)扇機(jī)殼40上時(shí)至少確定位于風(fēng)扇機(jī)殼40內(nèi)的支架的定子緊固表面的位置。
支架80具有用于加強(qiáng)支架固定部分86的強(qiáng)度的加固肋88a，其優(yōu)選也連接到定子固定部分84、以及軸承套部分82的外圓周表面。
支架80和定子65具有定位突起和定位孔842，它們分別相互相對(duì)地形成，用于在將定子65緊固到支架80時(shí)使得支架80和定子65同心對(duì)齊。較詳細(xì)地，支架80的定子固定部分84具有用于固定定子65的緊固位置的定位孔842，并且面對(duì)定子緊固部分84的定子65具有定位突起(參見(jiàn)圖10中的656b)。當(dāng)然，定位突起可以形成在支架上，同時(shí)定位孔可以形成在定子的絕緣體上。
同時(shí)，支架80的定子固定部分84具有貫通孔844，用于增強(qiáng)電動(dòng)機(jī)的冷卻能力。
在位于軸承套部分82的內(nèi)圓周表面上的臺(tái)階822a和822b中，位于下部的臺(tái)階822a具有“”形狀，用于支撐安裝在軸68的外圓周表面上的軸承中的下部軸承69a的上端，在位于軸承套部分82的內(nèi)圓周表面上的臺(tái)階822a和822b中，位于上部的臺(tái)階822b具有“”形狀，用于支撐安裝在軸68的外圓周表面上的軸承中的上部軸承69b的下端。
位于軸承套部分82內(nèi)部的軸68，用于將能量從轉(zhuǎn)子60傳遞到風(fēng)扇機(jī)殼40，可以具有位于外圓周表面的上部和下部上的定位臺(tái)階，用于定位位于軸68上的下部軸承和上部軸承。
參考圖3A、3B和5，優(yōu)選地，減振墊46位于風(fēng)扇機(jī)殼40和護(hù)罩44的接觸表面上。
更詳細(xì)的是，減振墊46安裝在護(hù)罩44的緊固表面440a和與其接觸的風(fēng)扇機(jī)殼40的空氣入口410a和410b之間，用于切斷從電動(dòng)機(jī)到風(fēng)扇機(jī)殼40的振動(dòng)的傳遞。
減振部件90位于支架80的支架固定部分86和風(fēng)扇機(jī)殼40之間。
參考圖5，減振部件90包括與風(fēng)扇機(jī)殼40相接觸的主體部分920a、以及頭部部分920b，其被有力地穿過(guò)位于支架固定部分86中的減振部件固定孔866插入并且被固定到支架固定部分86中。這里存在通過(guò)主體部分920a和頭部部分920b的貫通孔930。
優(yōu)選地，由諸如不銹鋼的金屬制成的覆蓋托架95位于減振部件90的頭部部分920b上防止由于位于諸如螺栓15d的緊固部件上的緊固力而引起的對(duì)減振部件90的損害，該緊固部件在支架80固定到風(fēng)扇機(jī)殼40的時(shí)候通過(guò)減振部件90。
覆蓋托架95是馬蹄形的鋼片以覆蓋頭部部分920b。
也即，當(dāng)頭部部分920b被有力地推入通過(guò)位于支架固定部分86中的減振部件固定孔866的時(shí)候，減振部件90作為頸部部分固定在主體部分920a和頭部部分920b之間，且被固定在減振部件固定孔866的邊緣。在這種狀態(tài)下，在覆蓋托架95布置到頭部部分920b上之后，螺栓15d穿過(guò)位于覆蓋托架95和減振部件90內(nèi)的貫通孔930，并且緊固到風(fēng)扇機(jī)殼40，以將支架80固定到風(fēng)扇機(jī)殼40。
參考圖3A、3B、6A和6B，多葉片式風(fēng)扇50包括主板54，用于連接沿著風(fēng)扇的圓周方向安裝(arrange)在風(fēng)扇內(nèi)側(cè)的葉片52，并具有位于其中心部分的軸套56，用于將軸68連接到多葉片式風(fēng)扇50。
在葉片52下端和上端，存在固定板53a和53b，用于將葉片固定到一起以防止葉片受到在風(fēng)扇高速旋轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的振動(dòng)以及由此所產(chǎn)生的噪音。
軸套56包括圓盤(pán)狀的基部560a，其與主板54的表面緊密接觸、以及輪轂部分560b，其沿軸向從基部560a的中心部分突起，并且具有位于中心部分的軸68插入孔。
軸套56具有兩片，其在兩片緊密配合到主板54的相對(duì)側(cè)的狀態(tài)下使用鉚釘58固定或者使用螺栓緊固。
根據(jù)多葉片式風(fēng)扇50的長(zhǎng)度的中部，將主板54安裝在與電動(dòng)機(jī)較為接近的位置上。這是因?yàn)樵陲L(fēng)扇機(jī)殼40的空氣入口410a和410b之中，通過(guò)與其上安裝有電動(dòng)機(jī)的一側(cè)相對(duì)的空氣入口410a的空氣流量較高。
優(yōu)選地，主板54的位置確定為使得在將兩個(gè)風(fēng)扇端部之間的多葉片式風(fēng)扇50的整個(gè)長(zhǎng)度參考主板54分為兩個(gè)長(zhǎng)度的情況下，從主板54到一個(gè)風(fēng)扇末端的較短的長(zhǎng)度與從主板54到另一個(gè)風(fēng)扇末端的較長(zhǎng)的長(zhǎng)度之間的比率落入1∶1.3～1∶3的范圍內(nèi)。
軸套56的輪轂部分560b具有至少一個(gè)位于外圓周內(nèi)的螺栓緊固孔560c，并且軸68具有位于端部的外圓周處的平面部分685，用于施加所穿過(guò)的螺栓15f的壓力，并且在組裝時(shí)被緊固到螺栓緊固孔560c。
在組裝時(shí)，當(dāng)將螺栓的壓力施加到平面部分685時(shí)，將多葉片式風(fēng)扇50足夠牢固地固定到軸68以便一體旋轉(zhuǎn)。
參考圖3A和3B，盡管可以注意到，在轉(zhuǎn)子軸套70布置在轉(zhuǎn)子框60a之下的狀態(tài)下該轉(zhuǎn)子軸套70連接到軸68和轉(zhuǎn)子框60a，但是可以在轉(zhuǎn)子軸套70布置在轉(zhuǎn)子框60a之上的狀態(tài)下將轉(zhuǎn)子軸套70連接到軸68和轉(zhuǎn)子框60a。
同時(shí)，參考圖8A和8B，轉(zhuǎn)子軸套70包括齒部72，其具有用于插入軸68并與其嚙合的中心部分，以及連接部分74，其沿著徑向從齒部72的圓周延伸，用以與轉(zhuǎn)子框60a連接。
轉(zhuǎn)子軸套70的連接部分74具有一體形成的多個(gè)定位突起740，用于在組裝時(shí)插入位于轉(zhuǎn)子框60a中的定位孔602g。
轉(zhuǎn)子軸套70的連接部分74也具有緊固孔742，用于使用螺栓緊固到轉(zhuǎn)子框60a。
轉(zhuǎn)子軸套70的齒部72和連接部分74分別具有加固肋76a和76b。
軸68具有位于頂端的外圓周表面上的鋸齒狀突起680，并且轉(zhuǎn)子軸套70具有位于在齒部72中的中心孔的內(nèi)圓周表面上的鋸齒狀突起720，用于與軸68的鋸齒狀突起680嚙合。
也即，使用諸如螺栓等這樣的緊固部件穿過(guò)位于連接部件74中的緊固孔742來(lái)將轉(zhuǎn)子軸套70緊固到轉(zhuǎn)子框60a，并且軸68被插入穿過(guò)齒部68的中心部分并且使用鋸齒狀嚙合部分連接到轉(zhuǎn)子軸套70，該軸使用螺栓15b來(lái)緊固到轉(zhuǎn)子軸套70，該螺栓在其一端處被插入緊固孔。
同時(shí)，轉(zhuǎn)子軸套70由合成樹(shù)脂制成，具有與鋼板的轉(zhuǎn)子框60a不同的振動(dòng)模式。
參考圖3A、3B、7A和7B，轉(zhuǎn)子60包括轉(zhuǎn)子框60a以及安裝在其內(nèi)側(cè)的磁鐵60b，其中考慮到產(chǎn)品率和可成形性，轉(zhuǎn)子框60a優(yōu)選由鋼板形成。
然而，轉(zhuǎn)子框的材料不限于此，但是轉(zhuǎn)子框60a可以通過(guò)噴射模塑法，或者鋼板和覆蓋鋼板外部的注入模制法來(lái)形成。
轉(zhuǎn)子框60a包括基本呈圓盤(pán)形狀的底部602、以及側(cè)壁部604，其沿著基本垂直的方向從底部602的圓周延伸，其中側(cè)壁部604具有彎曲部分604a，其沿著圓周方向形成并且具有用于支撐安裝在其內(nèi)表面上的磁鐵60b的支持面，并且底部602具有輪轂部分602a，其具有位于中心部分的貫通孔602b，用以諸如螺栓15b的緊固部件的通過(guò)，用于將轉(zhuǎn)子60緊固到軸68。
轉(zhuǎn)子框60a的底部602也具有緊固孔602h，其與位于轉(zhuǎn)子軸套70的連接部分74中的緊固孔742相對(duì)應(yīng)。
同時(shí)，如果轉(zhuǎn)子框60a由鋼板形成，則基本呈圓盤(pán)形狀的底部602和沿著基本垂直的方向從轉(zhuǎn)子框60a的底部602的圓周延伸的側(cè)壁部604通過(guò)按壓一體形成。
在本實(shí)例中，側(cè)壁部604具有一個(gè)開(kāi)口邊緣，其第一次沿徑向方向向外彎曲，并且第二次朝著底部602再次向下彎曲。
位于轉(zhuǎn)子框60a的側(cè)壁部604的開(kāi)口邊緣的彎曲部分604b增強(qiáng)了側(cè)壁部604的硬度，并且提前防止了在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子變形以及由此所導(dǎo)致的噪音。
轉(zhuǎn)子框60a具有多個(gè)散熱片602c，其沿著徑向方向圍繞輪轂部分602a用于使得空氣朝著定子65吹入以冷卻當(dāng)轉(zhuǎn)子60旋轉(zhuǎn)時(shí)在定子65上所產(chǎn)生的熱。散熱片602c在徑向方向上具有預(yù)定的長(zhǎng)度。
同時(shí)，散熱片602c通過(guò)氣切割而形成，以至于散熱片602c指向開(kāi)口，并且通過(guò)氣切割所形成的貫通孔602d用作排氣孔。
將散熱片彎曲成與底部602成90°以便散熱片602c指向轉(zhuǎn)子60的開(kāi)口。
轉(zhuǎn)子框60a在相鄰的散熱片602c之間具有位于底部602的凸起(embossed)部分602e，用于加強(qiáng)轉(zhuǎn)子框60a，其每一個(gè)具有用于排水的排水孔602f。
同時(shí)，如圖7A所示，磁鐵60b是圓弧狀的，或者如圖9所示，或者磁鐵60b是“C”狀的(關(guān)于彎曲部分基本上為“C”狀)。
參考圖3B、11和13，定子65包括環(huán)狀螺旋鐵心65a，由多層具有“T”形物654a和基部652a的鋼板結(jié)構(gòu)組成；以及基部652a，該基部從底層開(kāi)始到頂層以螺旋狀被纏繞；絕緣體65b，其將鐵心封入用于進(jìn)行絕緣并且具有連接突起655b，該突起朝著鐵心的內(nèi)側(cè)突起并具有用于使用緊固部件例如螺栓15c將定子65緊固到風(fēng)扇機(jī)殼40的緊固孔；以及線圈65c，其纏繞在“T”狀物654a上。
在這種情況下，定子的連接部分655b具有大于三個(gè)的朝向鐵心內(nèi)側(cè)的突起，并且其高度大于鐵心全部高度的20％。
參考圖11，這是因?yàn)槿绻F心沒(méi)有其它連接部分，則絕緣體的連接部分655b所具有的大于鐵心全部高度的20％的高度足夠用于承受來(lái)自電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)。
同時(shí)，連接部分655b具有金屬管65d，或者用來(lái)代替金屬管65d的彈簧銷(xiāo)(未示出)，其每個(gè)具有縱向切口以具有徑向方向的彈力，分別插入連接部分655b的緊固孔中。
螺旋鐵心65a具有多層結(jié)構(gòu)，其以螺旋狀從底層到頂層開(kāi)始纏繞，其中多個(gè)“T”狀物654a沿著徑向方向從基部652a向外突出，并且基部652a具有梯形或矩形槽656a，用于降低在纏繞鐵心時(shí)的壓力。
使用鉚釘657a穿過(guò)位于基部652a上的貫通孔，將多層螺旋鐵心65a固定到一起，并且螺旋鐵心65a的纏繞開(kāi)始部分和纏繞結(jié)束部分被分別焊接到與其接觸的基部的預(yù)定部分。
參考圖11，絕緣體65b具有分離的上片和下片，用于當(dāng)上片和下片被固定到一起時(shí)將鐵心封入。
在絕緣體65b由分離的上片和下片制成的情況下，絕緣體65b包括固定到鐵心上側(cè)的絕緣體上部650b、和固定到鐵心底部以覆蓋底部的絕緣體下部651b。
另一方面，當(dāng)在鐵心被插入到合成樹(shù)脂的狀態(tài)下加工鐵心的時(shí)候，絕緣體65b可以不由分離的上片和下片來(lái)制造，而是每次(at a time)通過(guò)注入模制法制造。
將要描述本發(fā)明的上述風(fēng)扇裝置的操作和風(fēng)力傳送過(guò)程。
當(dāng)在電流通過(guò)能量連接栓套組件300依次流到BLDC電動(dòng)機(jī)的定子的線圈65c時(shí)引起轉(zhuǎn)子60轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，與轉(zhuǎn)子軸套70嚙合的軸68旋轉(zhuǎn)以通過(guò)軸68將能量傳遞到多葉片式風(fēng)扇50從而使得多葉片式風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)，這導(dǎo)致空氣通過(guò)位于風(fēng)扇機(jī)殼10的頂部和底部的上入口和下入口410a和410b被吸入，并且通過(guò)位于外部機(jī)殼10的前面上的出口O被排出，該轉(zhuǎn)子軸套使用鋸齒狀突起與轉(zhuǎn)子60連接。
詳細(xì)地，當(dāng)傳感器保持檢測(cè)磁鐵60b的位置的時(shí)候，在將電流施加到BLDC電動(dòng)機(jī)6中的定子65的線圈65c上時(shí)，在定子65和磁鐵60b之間產(chǎn)生電磁力，以將電流連續(xù)施加到定子65的線圈65c，從而可以在定子65和磁鐵60b之間一直產(chǎn)生電磁力，以使得其上固定有磁鐵60b的轉(zhuǎn)子60連同固定到轉(zhuǎn)子60的軸68一起旋轉(zhuǎn)，借此將旋轉(zhuǎn)力傳遞到多葉片式風(fēng)扇50。
在本實(shí)例中，由于BLDC電動(dòng)機(jī)6具有較寬范圍的穩(wěn)定轉(zhuǎn)矩的特性，所以BLDC電動(dòng)機(jī)6不僅能夠在不同旋轉(zhuǎn)速度下工作，而且也能夠在BLDC電動(dòng)機(jī)6工作穩(wěn)定時(shí)降低噪音，而且可以降低功率損耗。
使用空穴傳感器200作為用于電動(dòng)機(jī)控制的傳感器。
總的來(lái)說(shuō)，當(dāng)多葉片式風(fēng)扇50由BLDC電動(dòng)機(jī)6旋轉(zhuǎn)時(shí)，本發(fā)明的風(fēng)扇裝置1在通過(guò)風(fēng)扇外殼40的底部空氣入口410a吸入空氣并且通過(guò)風(fēng)扇機(jī)殼40的頂部空氣入口410b吸入部分空氣之后，沿圓周方向排出空氣，并且排出空氣通過(guò)風(fēng)扇機(jī)殼40導(dǎo)向，直到空氣通過(guò)位于外部機(jī)殼10中的出口O被排出。
同時(shí)，本發(fā)明的風(fēng)扇裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)。
BLDC電動(dòng)機(jī)6在多數(shù)旋轉(zhuǎn)速度下是穩(wěn)定的并且在驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇裝置1的風(fēng)扇時(shí)具有較高的效率，采用BLDC電動(dòng)機(jī)6能夠驅(qū)動(dòng)BLDC電動(dòng)機(jī)同時(shí)較廣泛地改變旋轉(zhuǎn)速度，并且由于在整個(gè)旋轉(zhuǎn)速度范圍內(nèi)穩(wěn)定且高效地工作，能夠降低噪音和功率損耗。
而且，通過(guò)使用分離的支架80將BLDC電動(dòng)機(jī)6有效地安裝并固定到具有低吸入空氣流量的風(fēng)扇機(jī)殼一側(cè)上，同時(shí)部分BLDC電動(dòng)機(jī)被陷入(sunken)風(fēng)扇機(jī)殼40內(nèi)，本發(fā)明的風(fēng)扇裝置1具有減少風(fēng)扇裝置的整個(gè)尺寸的優(yōu)點(diǎn)。
由于軸承套由不會(huì)熱變形的金屬例如鋁制成，所以直接連接電動(dòng)機(jī)型風(fēng)扇裝置1能夠降低噪音、故障的發(fā)生、以及功率損耗，并且能夠提高產(chǎn)品的可靠性。
由于風(fēng)扇裝置1的鋼板轉(zhuǎn)子60能夠通過(guò)按壓形成，具有良好的可成形性和較短的制造周期，所以提高了生產(chǎn)率。
由于從轉(zhuǎn)子框60a的底部602的圓周垂直延伸的側(cè)壁部604具有沿圓周方向形成的彎曲部分604a，其具有磁鐵60b的支撐面，該支撐面在磁鐵60b附著到轉(zhuǎn)子內(nèi)表面上時(shí)可以固定支撐磁鐵60b，所以本發(fā)明的風(fēng)扇裝置1能夠容易制造轉(zhuǎn)子60。
而且，多個(gè)徑向散熱片602c的每個(gè)圍繞轉(zhuǎn)子框60a的輪轂部分602a具有預(yù)定長(zhǎng)度，并且朝著定子65吹入空氣以冷卻在定子65上所產(chǎn)生的熱。
通過(guò)氣切割形成散熱片以指向轉(zhuǎn)子60的開(kāi)口，并且通過(guò)氣切割所形成的貫通孔602d用作排氣孔。
通過(guò)一次按壓而容易地形成鋼板轉(zhuǎn)子60能夠縮短制造轉(zhuǎn)子所需的時(shí)間，這提高了生產(chǎn)率。
轉(zhuǎn)子框60a的側(cè)壁604的開(kāi)口邊緣的第一次向外徑向彎曲和第二次向下彎曲增加了轉(zhuǎn)子框60a的強(qiáng)度，從而防止了轉(zhuǎn)子60的變形以及由此所產(chǎn)生的噪音。
連同此，在位于轉(zhuǎn)子60的底部602上的散熱片602c之間的突出部分602e提高了轉(zhuǎn)子60的整個(gè)強(qiáng)度，并且位于突出部分602e上的排水孔602f能夠?qū)⑺懦龅诫妱?dòng)機(jī)的外部。
由噴射模塑的合成樹(shù)脂制成的本發(fā)明的轉(zhuǎn)子軸套70具有與鋼板轉(zhuǎn)子框60a不同的振動(dòng)模式，這能夠減弱轉(zhuǎn)子60傳遞到軸68的振動(dòng)。
容易纏繞的螺旋鐵心65a防止了材料的浪費(fèi)并且提高了易于制造性，而且支架80的定子固定部分84的硬度被增加以降低噪音和振動(dòng)，從而提高了機(jī)械可靠性并且延長(zhǎng)了壽命。
也即，由于位于定子65中的螺旋鐵心65a的基部652a上的槽656a降低了纏繞鐵心時(shí)的壓力，所以可以易于使用低能量來(lái)纏繞。
而且，參考圖11，由合成樹(shù)脂制成的絕緣體65b的連接部分655b的高度大于全部鐵心高度的20％，這允許即使沒(méi)有金屬鐵心出現(xiàn)在連接部分上也會(huì)具有足夠的硬度，從而防止了由于在電動(dòng)機(jī)工作期間所產(chǎn)生的振動(dòng)引起連接部分655b的斷裂。
特別是，優(yōu)選連接部分655b具有與鐵心全部高度相同的高度。
盡管連接部分655b的高度可以比鐵心的全部高度高，但是由于連接部分655b過(guò)高會(huì)增加風(fēng)扇裝置的驅(qū)動(dòng)單元的全部高度，這不利于制造緊湊的風(fēng)扇裝置，所以?xún)?yōu)選將連接部分655b的高度設(shè)置為不超過(guò)鐵心全部高度的兩倍。
位于連接部分655b上的定位突起656b與支架80中的定位孔842匹配，這使得易于與定子65連接。
也即，本發(fā)明不僅允許定子65牢固地固定到支架80，而且有效地保持了定子的同心性。
由于風(fēng)扇機(jī)殼40由強(qiáng)抗熱和強(qiáng)抗光金屬板制成，所以本發(fā)明的風(fēng)扇裝置1允許低成本且易于制造。
而且，由于BLDC電動(dòng)機(jī)6安裝在具有空氣入口410b的一側(cè)，該空氣入口410b具有風(fēng)扇機(jī)殼40的空氣入口410a和410b中相對(duì)較低的流動(dòng)吸入速度，所以本實(shí)施例的風(fēng)扇裝置1能夠提高風(fēng)機(jī)效率，這不僅能夠?qū)⑽肓鲃?dòng)阻抗減少到最小，而且能夠高效穩(wěn)定地工作。
同時(shí)，圖17示出了支架80’的另一個(gè)實(shí)施例的透視圖，該支架具有與圖4A和4B中的支架相同的基本構(gòu)造，即使該支架的形狀稍微不同于圖4A和4B中的支架形狀。
在這種情況下，該加固肋不同于圖4A和4B中的加固肋。與圖4A和4B相比，可以注意到，該加固肋88a的位置是不同的。
可以注意到，圖4A和4B示出了僅僅一個(gè)加固肋88a形成于每個(gè)定子固定部分84的表面中心線上的情況，而圖17示出了加固肋88a形成于每個(gè)支架固定部分86的表面的相對(duì)側(cè)上的情況。
而且，盡管沒(méi)有示出詳細(xì)例子，但是該支架可以?xún)H包括位于軸支撐軸承內(nèi)側(cè)上的軸承套部分82、以及沿徑向方向從軸承套部分82延伸的定子固定部分84，用于固定位于風(fēng)扇機(jī)殼40頂部表面上的支架和位于其相對(duì)側(cè)上的定子。
也即，該情況是將定子固定部分84延伸到支架固定部分的情況，從而使得支架固定部分86不是輪輻形狀而是圓盤(pán)形狀。
同時(shí)，圖13示出了應(yīng)用于本發(fā)明的定子的另一個(gè)例子的透視圖，并且圖14示出了拼合鐵心的透視圖，作為圖13中的鐵心結(jié)構(gòu)的例子。在圖13的定子65’的情況下，使用拼合鐵心代替螺旋鐵心65a。
拼合鐵心65a’是通過(guò)形成分開(kāi)的鐵心片并且使用焊接連接該分開(kāi)的鐵心片來(lái)制造的，每個(gè)分開(kāi)的鐵心片是將具有“T”形物654a和底部652a的母工件沿圓周方向分割而形成的。
圖中的“W”表示焊接的位置。
在這種情況下，盡管示出了固定到一起的分開(kāi)片的絕緣體65b，但是鐵心可以被插入模制以至于該絕緣體將鐵心完全封入。
同時(shí)，圖15示出了應(yīng)用于本發(fā)明的定子的另一個(gè)例子的透視圖，以及圖16示出了一片式鐵心的透視圖，作為圖15的鐵心結(jié)構(gòu)的例子，其中圖15中的定子65”示出了一種實(shí)例來(lái)代替螺旋鐵心65a或者拼合鐵心，該實(shí)例為具有“T”形物654a和底部652a且沿圓周方向不具有切口的鋼板的一片式鐵心65a”。圖16示出了該一片式鐵心。
盡管圖15示出了將鐵心插入模制以便該絕緣體將鐵心完全封入的情況，但是可以使用圖14所示的被固定到一起的分開(kāi)片的絕緣體。
同時(shí)，在上述實(shí)施例中，當(dāng)穿過(guò)螺栓緊固孔560c的螺栓端部被壓在位于軸68端部的外圓周上的平面部分上時(shí)，多葉片式風(fēng)扇50被固定到軸68以便繞軸68旋轉(zhuǎn)。但是，不只有這種緊固結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒍嗳~片式風(fēng)扇50緊固到軸68。
盡管未示出，但是以相同的結(jié)構(gòu)原理，即使用螺栓15b將穿過(guò)軸68的中心部分將轉(zhuǎn)子軸套70和軸68固定到一起，使用穿過(guò)多葉片式風(fēng)扇50的主板54的中心部分以及軸68端部的螺栓可以將多葉片風(fēng)扇50和軸68固定到一起。
參考圖18～20將要描述將風(fēng)扇裝置1應(yīng)用于前吸入/排出型空調(diào)室外機(jī)的例子。
圖18～20示出了具有分別顯示前吸入/排出型空調(diào)室外機(jī)的安裝狀態(tài)的部分切割圖、分解透視圖以及前視圖的透視圖。
參考圖18～20，前吸入/排出型空調(diào)室外機(jī)包括機(jī)殼10’，其內(nèi)固定有開(kāi)口的前面和各種部分。該前吸入/排出型空調(diào)室外機(jī)被安裝在住宅和商業(yè)建筑的外墻壁2上的矩形空間內(nèi)。
詳細(xì)地，外框4被牢固地安裝在該建筑外墻壁2的空間的內(nèi)壁上，內(nèi)框5被牢固地安裝到外框4的內(nèi)側(cè)上(依據(jù)情形，可以一體形成外框和內(nèi)框4和5)，中部絕緣條9穿過(guò)內(nèi)框5的內(nèi)側(cè)區(qū)域的中部，用于將內(nèi)框5的內(nèi)側(cè)區(qū)域沿上/下方向分為入口區(qū)域7a和出口區(qū)域7b，多個(gè)百葉形葉片安裝在每個(gè)區(qū)域內(nèi)，用于吸入/排出在葉片8的空隙之間的空氣，室外機(jī)被緊密地安裝在內(nèi)框5的內(nèi)側(cè)上，并且密封部件‘S’位于內(nèi)框5和室外機(jī)之間，用于防止空氣和減振的泄漏。
如此安裝的前吸入/排出型空調(diào)室外機(jī)包括位于機(jī)殼10a的開(kāi)口前面下側(cè)和上側(cè)的入口‘I’和出口‘O’；安裝在入口‘I’內(nèi)側(cè)上的壓縮機(jī)(未示出)和熱交換器20，用于壓縮和冷凝制冷劑；以及安裝在出口‘O’內(nèi)側(cè)的風(fēng)扇裝置1，用于吹出空氣，其中風(fēng)扇裝置1包括多葉片式風(fēng)扇50，其是一種離心式風(fēng)扇且位于作為風(fēng)扇而被牢固地安裝在出口‘O’內(nèi)側(cè)的風(fēng)扇機(jī)殼40的內(nèi)側(cè)，以及BLDC電動(dòng)機(jī)6，其連接到多葉片式風(fēng)扇并且使用分離的支架80被牢固地安裝在風(fēng)扇機(jī)殼40上，用于旋轉(zhuǎn)多葉片式風(fēng)扇50。
機(jī)殼10a包括入口部分11a和出口部分11b，其分別與位于入口‘I’和出口‘O’的內(nèi)側(cè)的入口區(qū)域7a和出口區(qū)域7b相對(duì)應(yīng)；以及優(yōu)選的鐵格架G，其位于開(kāi)口前面的入口‘I’和出口‘O’上，用于防止大尺寸的外來(lái)物質(zhì)、小蟲(chóng)子、動(dòng)物等的侵入。
為了參考，可以注意到，由于考慮到機(jī)殼10a，不僅前吸入而且位于其內(nèi)的熱交換器的安裝或類(lèi)似在機(jī)殼10a內(nèi)側(cè)上的部件也被考慮在內(nèi)，所以機(jī)殼10a稍微不同于前述風(fēng)扇裝置的外部機(jī)殼10。
而且，機(jī)殼10a具有各種部件，例如壓縮機(jī)，以及使用各種形狀的托架(未示出)被牢固地安裝在入口部分11a和出口部分11b上的熱交換器20，并且機(jī)殼10a被安裝為使得機(jī)殼10a的開(kāi)口前面與位于內(nèi)框5內(nèi)側(cè)的密封部件‘S’密切接觸。
當(dāng)然，安裝壓縮機(jī)和熱交換器20以至于使用制冷劑管線使其連接到位于室內(nèi)機(jī)中的熱交換器(未示出)，而且也安裝其它膨脹裝置(未示出)，例如毛細(xì)管或者膨脹閥，以便使用制冷劑管線使其連接到室外機(jī)熱交換器和室內(nèi)機(jī)之間。在制冷劑被壓縮、冷凝、膨脹以及蒸發(fā)的時(shí)候，上述結(jié)構(gòu)使得制冷劑能夠冷卻其內(nèi)安裝有室內(nèi)機(jī)的空間，同時(shí)制冷劑與壓縮機(jī)、室外熱交換器20、膨脹裝置、室內(nèi)熱交換器進(jìn)行制冷循環(huán)。
室外熱交換器20具有多個(gè)“U”形彎曲制冷劑管并且具有與其適配的多個(gè)散熱片602c、安裝在內(nèi)側(cè)的壓縮機(jī)、以及位于后側(cè)的控制箱30，用于控制室外機(jī)中各種部件的工作。
風(fēng)扇裝置1被牢固地安裝在室外機(jī)熱交換器20上，其中，在多葉片式風(fēng)扇50和BLDC電動(dòng)機(jī)6相互連接之后，使用支架80將多葉片式風(fēng)扇50和BLDC電動(dòng)機(jī)6牢固地安裝在風(fēng)扇機(jī)殼40的內(nèi)側(cè)，并且風(fēng)扇機(jī)殼40被牢固地安裝在室外機(jī)熱交換器20上以便使用分離的托架(未示出)將其定位于機(jī)殼10a的出口11b上。
更詳細(xì)地，多葉片式風(fēng)扇50是一種離心式風(fēng)扇，其沿軸向方向吸入空氣并且沿圓周方向排出空氣，并且具有比軸向風(fēng)扇的空氣流量相對(duì)更高的空氣流量。
多葉片式風(fēng)扇50具有于上述實(shí)施例相同的結(jié)構(gòu)。
接下來(lái)，風(fēng)扇機(jī)殼40具有位于頂部和底部的空氣入口410a和410b，用于通過(guò)室外側(cè)的熱交換器20沿多葉片式風(fēng)扇50的軸向方向吸入空氣，優(yōu)選具有分別位于入口410a和410b上的護(hù)罩44并用于導(dǎo)向空氣、以及空氣出口，用于沿多葉片式風(fēng)扇50的圓周方向排出空氣。
位于風(fēng)扇機(jī)殼40內(nèi)的空氣出口與機(jī)殼10a內(nèi)的出口‘O’相通。
同時(shí)，由于BLDC電動(dòng)機(jī)6沒(méi)有電刷，在多數(shù)速度范圍內(nèi)能夠穩(wěn)定地驅(qū)動(dòng)，并且具有70～80％的高效率，因此不使用電刷而是使用驅(qū)動(dòng)電路從AC轉(zhuǎn)換到DC的BLDC電動(dòng)機(jī)6不會(huì)發(fā)生火花也不會(huì)存在空氣爆炸的危險(xiǎn)。詳細(xì)的說(shuō)，BLDC電動(dòng)機(jī)6包括軸68用于將能量傳遞到多葉片式風(fēng)扇、定子65、轉(zhuǎn)子60、以及磁鐵60b用于通過(guò)電磁力產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力以驅(qū)動(dòng)軸68、以及用于檢測(cè)轉(zhuǎn)子60位置的空穴傳感器200用來(lái)控制施加到轉(zhuǎn)子的電流。
特別是，使用支架80將BLDC電動(dòng)機(jī)6牢固地安裝到風(fēng)扇機(jī)殼40的具有相對(duì)較低的流量的頂部空氣入口410b的一側(cè)，用于降低吸入流動(dòng)阻抗。
較詳細(xì)地，在軸68穿過(guò)支架80的狀態(tài)下，使用諸如滾珠軸承的軸承69a和69b將軸68可旋轉(zhuǎn)地安裝并支撐在支架80上，使得該軸的端部通過(guò)螺栓緊固或者壓緊連接到多葉片式風(fēng)扇50的上軸中心，并且定子65被牢固地安裝在支架80上且與軸68的外圓周具有預(yù)定間隙。
據(jù)此，轉(zhuǎn)子60具有圍繞定子65的外圓周定位的外圓周部分、以及牢固地安裝到軸68的內(nèi)圓周部分，其中該轉(zhuǎn)子具有多個(gè)沿徑向方向延伸的位于底部的肋或者突出部分，用于加強(qiáng)抗離心力的能力，多個(gè)永久磁鐵68沿著圓周方向以規(guī)定的間隔被牢固地安裝到轉(zhuǎn)子60的外圓周部分，用于與定子65產(chǎn)生電磁力，并且空穴傳感器200被牢固地安裝到定子65的一鐵心側(cè)。
因此，如果電流依次流過(guò)定子65的線圈65c，則轉(zhuǎn)子60通過(guò)在線圈上的電流與磁鐵60b之間的電磁力而旋轉(zhuǎn)，并且轉(zhuǎn)子60的旋轉(zhuǎn)力通過(guò)軸68使得多葉片式風(fēng)扇50旋轉(zhuǎn)。
接下來(lái)，支架80將多葉片式風(fēng)扇50和懸掛在風(fēng)扇機(jī)殼40上的BLDC電動(dòng)機(jī)6安裝到風(fēng)扇機(jī)殼40的內(nèi)側(cè)。詳細(xì)地，支架80包括圓柱形軸承套部分72，其具有通過(guò)軸承69a和69b可旋轉(zhuǎn)地安裝到其上的軸68；定子固定部分84，在其上端與軸承套部分72一體形成，用于將定子65安裝在其上；以及多個(gè)支架固定部分84，以規(guī)定間隔沿著徑向方向從定子固定部分84的圓周突出并且被緊固到位于風(fēng)扇機(jī)殼40頂部?jī)?nèi)的空氣入口410b的外圍。
長(zhǎng)度比軸68短的圓柱形軸承套部分72具有用于旋轉(zhuǎn)地支撐軸68的軸承69a和69b，并且定子固定部分84具有多個(gè)定位孔842和緊固孔846，用于在定子65被插入到其上表面的狀態(tài)下緊固螺絲釘。
據(jù)此優(yōu)選的是，支架80具有三個(gè)以120°間隔圍繞軸承套部分82和定子固定部分84的支架固定部分86，用于分?jǐn)偲渖系呢?fù)載，以及在軸承套部分、定子固定部分84和支架固定部分86之間形成加固肋88a，用于支撐定子固定部分84和支架固定部分84的下側(cè)以加強(qiáng)支架固定部分86的強(qiáng)度，并且更優(yōu)選的是，多個(gè)補(bǔ)充加固肋88b和88c也形成于支架固定部分的上側(cè)上。
特別是，支架固定部分86沿徑向方向從定子固定部分84突出并且具有中部以及水平端部，每個(gè)中部朝向徑向方向延伸得越遠(yuǎn)則會(huì)越向上傾斜，水平端部具有減振部件固定孔866。因此，固定支架80以便支架固定部分86被緊固到位于風(fēng)扇機(jī)殼40頂部?jī)?nèi)的空氣入口410b的外圍。
將要描述組裝風(fēng)扇裝置的過(guò)程和室外機(jī)的工作過(guò)程，該風(fēng)扇裝置是本發(fā)明的主要部件。
首先，當(dāng)使用軸承69a和69b將軸68可旋轉(zhuǎn)地安裝到支架80的軸承套部分82上并且使用螺絲釘將定子65固定到定子固定部分84的上表面的時(shí)候，BLDC電動(dòng)機(jī)6形成一個(gè)電動(dòng)機(jī)組件，并且安裝該電動(dòng)機(jī)組件以便在多葉片式風(fēng)扇50被定位到風(fēng)扇機(jī)殼40內(nèi)側(cè)的狀態(tài)下將軸68連接到多葉片式風(fēng)扇50的軸中心，并且在使用螺栓等將支架80的支架固定部分86放置并緊固到位于風(fēng)扇機(jī)殼上表面上的頂部空氣入口410b的外圍的時(shí)候，將支架80安裝到風(fēng)扇機(jī)殼上。
因此，在風(fēng)扇裝置1放置在室外熱交換器20上的狀態(tài)下，使用分離的托架將其上具有BLDC電動(dòng)機(jī)6的風(fēng)扇裝置1牢固地安裝到室外熱交換器20，并且使用電線將BLDC電動(dòng)機(jī)6連接到控制箱30，用于控制BLDC電動(dòng)機(jī)6的操作。
根據(jù)這樣所組裝的室外機(jī)的工作過(guò)程，操作壓縮機(jī)來(lái)響應(yīng)來(lái)自控制箱30的信號(hào)，根據(jù)該信號(hào)通過(guò)壓縮機(jī)、室外熱交換器20以及膨脹裝置將制冷劑引入室內(nèi)機(jī)、并且沿著室內(nèi)熱交換器循環(huán)。
在本實(shí)例中，由于制冷劑通過(guò)室外熱交換器20來(lái)循環(huán)，并且多葉片式風(fēng)扇50被BLDC電動(dòng)機(jī)6驅(qū)動(dòng)，所以當(dāng)空氣穿過(guò)室外熱交換器20以冷凝制冷劑，通過(guò)多葉片式風(fēng)扇50，通過(guò)機(jī)殼10a中的出口‘O’被排出的時(shí)候，通過(guò)機(jī)殼10a中的入口‘I’所吸入的空氣與制冷劑進(jìn)行了熱交換。
當(dāng)然，由于BLDC電動(dòng)機(jī)6具有較寬范圍的穩(wěn)定轉(zhuǎn)矩的特性，所以BLDC電動(dòng)機(jī)6能夠在各種速度下穩(wěn)定工作，并且能夠降低噪音和功率損耗。
據(jù)此，由于多葉片式風(fēng)扇50，一種離心式風(fēng)扇，通過(guò)驅(qū)動(dòng)這種BLDC電動(dòng)機(jī)6而沿軸向方向吸入空氣，所以穿過(guò)外部熱交換器20的多數(shù)空氣通過(guò)風(fēng)扇機(jī)殼40的底部空氣入口410a吸入，空氣的剩余部分通過(guò)底部空氣入口410b吸入，通過(guò)位于空氣入口410a和410b上的護(hù)罩44導(dǎo)向空氣以便使得空氣沿多葉片式風(fēng)扇50的軸向方向流動(dòng)并且沿圓周方向排出，并且通過(guò)風(fēng)扇機(jī)殼40導(dǎo)向空氣并且通過(guò)與風(fēng)扇機(jī)殼內(nèi)的空氣出口連通的機(jī)殼10a中的出口‘O’將空氣排出。
由于BLDC電動(dòng)機(jī)6被安裝在空氣入口410b的一側(cè)，該空氣入口在風(fēng)扇機(jī)殼40的空氣入口410a和410b中具有較低的空氣流量，因此不僅將吸入流動(dòng)阻抗減少到最低，而且在BLDC電動(dòng)機(jī)高效率地穩(wěn)定工作時(shí)能夠提高風(fēng)機(jī)效率和熱交換效率。
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下可以對(duì)本發(fā)明作出各種修改和改變。因此，本發(fā)明意圖覆蓋本發(fā)明所提供的在所附權(quán)利要求或等同物的范圍內(nèi)的修改和變化。
工業(yè)應(yīng)用正如所述的那樣，由于采用BLDC電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇，該電動(dòng)機(jī)能夠在多數(shù)旋轉(zhuǎn)速度下穩(wěn)定地工作并且具有較高的效率，所以用于本發(fā)明空調(diào)設(shè)備的風(fēng)扇裝置允許驅(qū)動(dòng)BLDC電動(dòng)機(jī)，同時(shí)使得該電動(dòng)機(jī)的速度較寬地變化，并且降低了噪音和功率損耗。
而且，由于本發(fā)明的風(fēng)扇裝置允許在風(fēng)扇機(jī)殼內(nèi)有效地安裝BLDC電動(dòng)機(jī)，并且BLDC電動(dòng)機(jī)的一部分被陷入(sunken)風(fēng)扇機(jī)殼的內(nèi)部，所以減少了風(fēng)扇裝置的整個(gè)尺寸。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)扇裝置，包括風(fēng)扇；軸，其連接到風(fēng)扇；轉(zhuǎn)子，用于將驅(qū)動(dòng)力傳遞到軸用于旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇；定子，其位于轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)以與轉(zhuǎn)子一起形成BLDC電動(dòng)機(jī)；以及風(fēng)扇機(jī)殼，其用于封入風(fēng)扇。
2.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇裝置，其中轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子框，以及磁鐵。
3.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇裝置，其中轉(zhuǎn)子框由鋼板制成。
4.如權(quán)利要求2所述的風(fēng)扇裝置，其中轉(zhuǎn)子框是注模。
5.如權(quán)利要求2所述的風(fēng)扇裝置，其中轉(zhuǎn)子框是由鋼板和將鋼板的外部封入的注模形成的。
6.如權(quán)利要求3到5所述的風(fēng)扇裝置，其中轉(zhuǎn)子框包括一個(gè)圓盤(pán)形狀的底部，以及一個(gè)基本沿垂直方向從底部的圓周延伸的側(cè)壁部，其中從底部延伸的側(cè)壁部包括彎曲部分，該彎曲部分具有沿圓周方向的支持面，用于支撐安裝在側(cè)壁部的內(nèi)側(cè)表面上的磁鐵，并且底部包括位于其中心的輪轂部分，并且其具有貫通孔，該貫通孔能夠使緊固部件穿過(guò)用以將轉(zhuǎn)子固定到軸上。
7.如權(quán)利要求6所述的風(fēng)扇裝置，其中鋼板的轉(zhuǎn)子框是一次形成的。
8.如權(quán)利要求6所述的風(fēng)扇裝置，其中轉(zhuǎn)子框包括多個(gè)圍繞輪轂部分的徑向散熱片，用于當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)將空氣吹向定子，用來(lái)冷卻在定子上所產(chǎn)生的熱，其中每個(gè)散熱片沿著徑向方向形成并且具有預(yù)定的長(zhǎng)度。
9.如權(quán)利要求8所述的風(fēng)扇設(shè)備，其中通過(guò)氣切割將散熱片形成為指向轉(zhuǎn)子的開(kāi)口側(cè)，并且將通過(guò)氣切割所形成的貫通孔用作排氣孔。
10.如權(quán)利要求9所述的風(fēng)扇裝置，其中散熱片彎曲成90°以便散熱片被指向轉(zhuǎn)子的開(kāi)口側(cè)。
11.如權(quán)利要求8所述的風(fēng)扇裝置，其中轉(zhuǎn)子框包括在位于底部上的相鄰散熱片之間的凸起部分，用于加強(qiáng)轉(zhuǎn)子框的強(qiáng)度。
12.如權(quán)利要求11所述的風(fēng)扇裝置，其中凸起部分包括用于排水的排水孔。
13.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇裝置，還包括位于轉(zhuǎn)子和軸之間的轉(zhuǎn)子軸套，用來(lái)將驅(qū)動(dòng)力從轉(zhuǎn)子傳遞到風(fēng)扇。
14.如權(quán)利要求13所述的風(fēng)扇裝置，其中在轉(zhuǎn)子軸套被定位在轉(zhuǎn)子框的開(kāi)口的內(nèi)側(cè)的狀態(tài)下將轉(zhuǎn)子框與轉(zhuǎn)子連接。
15.如權(quán)利要求13所述的風(fēng)扇裝置，其中在轉(zhuǎn)子軸套被定位在轉(zhuǎn)子框的外側(cè)的狀態(tài)下將轉(zhuǎn)子框與轉(zhuǎn)子連接。
16.如權(quán)利要求13所述的風(fēng)扇裝置，其中轉(zhuǎn)子軸套包括位于中心部分的齒部，用于插入軸中并且與軸嚙合，以及連接部分，其沿徑向方向從用來(lái)緊固到轉(zhuǎn)子框的齒部的圓周延伸。
17.如權(quán)利要求16所述的風(fēng)扇裝置，其中轉(zhuǎn)子軸套包括在連接部分中的沿圓周方向的緊固孔，其與在轉(zhuǎn)子框的輪轂部分中的緊固孔相對(duì)應(yīng)，以及定位突起，在該定位突起被插入轉(zhuǎn)子中的定位孔時(shí)分別與轉(zhuǎn)子軸套一體形成并且位于用于與轉(zhuǎn)子框中的緊固孔自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)的緊固孔和轉(zhuǎn)子軸套之間。
18.如權(quán)利要求16所述的風(fēng)扇裝置，其中齒部包括鋸齒狀突起，其位于齒部中心部分的內(nèi)圓周表面，用于插入軸并且與軸嚙合。
19.如權(quán)利要求18所述的風(fēng)扇裝置，其中轉(zhuǎn)子軸套包括位于齒部或者連接部分上的加固肋。
20.如權(quán)利要求13到19所述的風(fēng)扇裝置，其中轉(zhuǎn)子軸套由合成樹(shù)脂形成。
21.如權(quán)利要求6所述的風(fēng)扇裝置，其中轉(zhuǎn)子框包括緊固孔，用于緊固與軸的端部相連接的轉(zhuǎn)子軸套，該端部與連接風(fēng)扇的一側(cè)的相對(duì)；以及定位孔，其用于在安裝轉(zhuǎn)子軸套時(shí)定位轉(zhuǎn)子軸套，該轉(zhuǎn)子軸套位于轉(zhuǎn)子上并且以規(guī)定間隔圍繞輪轂部分的貫穿孔中形成。
22.如權(quán)利要求21所述的風(fēng)扇裝置，其中該軸包括鋸齒狀突起，其位于軸端部的外圓周表面，該端部與連接風(fēng)扇的一側(cè)相對(duì)，并且轉(zhuǎn)子軸套包括位于輪轂部分內(nèi)圓周表面的鋸齒狀突起，用于與位于軸上的鋸齒狀突起嚙合。
23.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇裝置，其中定子包括磁鐵材料的鐵心，其用于形成磁通路徑，絕緣體，其用于將鐵心封入以進(jìn)行絕緣，以及線圈，其每個(gè)纏繞在其中一個(gè)‘T’形物上。
24.如權(quán)利要求23所述的風(fēng)扇裝置，其中鐵心是鋼板的一片式鐵心，該鐵心具有‘T’形物和基部，鋼板是沿著圓周方向連續(xù)而沒(méi)有斷開(kāi)的。
25.如權(quán)利要求23所述的風(fēng)扇裝置，其中鐵心是一種通過(guò)形成鐵心片并且使用焊接連接這些鐵心片所形成的拼合鐵心，每個(gè)鐵心片是在具有‘T’形物和基部的母工件上沿著圓周方向分割而成的。
26.如權(quán)利要求23所述的風(fēng)扇裝置，其中鐵心是以螺旋形從底層纏繞到頂層的鋼板的多層環(huán)狀螺旋鐵心，該鋼板具有‘T’形物和基部。
27.如權(quán)利要求23所述的風(fēng)扇裝置，其中絕緣體是插入模制的以將鐵心封入。
28.如權(quán)利要求23所述的風(fēng)扇裝置，其中絕緣體包括安裝在鐵心上部的絕緣體上部，以及安裝在鐵心下部的絕緣體下部。
29.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇裝置，其中定子包括以螺旋形從底層纏繞到頂層的鋼板的多層環(huán)狀螺旋鐵心，該鋼板具有‘T’形物和基部，絕緣體，其安裝在鐵心上以將鐵心封入，并且具有朝著鐵心內(nèi)側(cè)突起的連接部分，該連接部分具有用于將定子緊固到風(fēng)扇機(jī)殼的緊固孔，以及線圈，其每個(gè)被纏繞到每個(gè)‘T’形物上。
30.如權(quán)利要求29所述的風(fēng)扇裝置，其中位于定子的連接部分包括至少三個(gè)朝向鐵心內(nèi)側(cè)的突起。
31.如權(quán)利要求30所述的風(fēng)扇裝置，其中連接部分的高度比鐵心的全部高度的至少20％高。
32.如權(quán)利要求29所述的風(fēng)扇裝置，其中連接部分包括分別插入緊固孔的金屬管。
33.如權(quán)利要求29所述的風(fēng)扇裝置，其中連接部分包括分別被插入緊固孔中的彈簧銷(xiāo)。
34.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇裝置，其中風(fēng)扇機(jī)殼由金屬或者塑料形成。
35.如權(quán)利要求34所述的風(fēng)扇裝置，其中風(fēng)扇機(jī)殼具有牢固地安裝在風(fēng)扇機(jī)殼一側(cè)的BLDC電動(dòng)機(jī)的定子。
36.如權(quán)利要求29所述的風(fēng)扇裝置，其中以螺旋形從底層纏繞到頂層的多層結(jié)構(gòu)的螺旋鐵心包括多個(gè)‘T’形物，其沿徑向方向從螺旋鐵心的基部向外突起，以及位于螺旋鐵心基部的槽，用于在纏繞鐵心時(shí)減少壓力。
37.如權(quán)利要求36所述的風(fēng)扇裝置，其中使用鉚釘將螺旋鐵心的多層固定到一起，該鉚釘穿過(guò)位于基部的貫通孔。
38.如權(quán)利要求36所述的風(fēng)扇裝置，其中螺旋鐵心具有線圈開(kāi)始部分和線圈結(jié)束部分，它們分別被焊接到與其接觸的基部的預(yù)定部分上。
39.如權(quán)利要求36所述的風(fēng)扇裝置，其中槽是矩形的或者梯形的。
40.如權(quán)利要求1到6和34所述的風(fēng)扇裝置，其中風(fēng)扇是多葉片式風(fēng)扇。
41.一種用于空調(diào)設(shè)備的風(fēng)扇裝置，包括多葉片式風(fēng)扇，其為一種離心式風(fēng)扇；軸，其連接到多葉片式風(fēng)扇；轉(zhuǎn)子，其用于將驅(qū)動(dòng)力傳遞到軸用于旋轉(zhuǎn)多葉片式風(fēng)扇，轉(zhuǎn)子具有鋼板的轉(zhuǎn)子框和磁鐵；定子，其位于轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)以與轉(zhuǎn)子一起形成BLDC電動(dòng)機(jī)；以及風(fēng)扇機(jī)殼，其用于將多葉片式風(fēng)扇封入。
42.一種用于空調(diào)設(shè)備的風(fēng)扇裝置，包括多葉片式風(fēng)扇，其為一種離心式風(fēng)扇；軸，其連接到多葉片式風(fēng)扇，用于將驅(qū)動(dòng)力從電動(dòng)機(jī)傳遞到多葉片式風(fēng)扇；轉(zhuǎn)子，其用于將驅(qū)動(dòng)力傳遞到軸用于旋轉(zhuǎn)多葉片式風(fēng)扇，轉(zhuǎn)子具有鋼板的轉(zhuǎn)子框和磁鐵；定子，其位于轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)以與轉(zhuǎn)子一起形成BLDC電動(dòng)機(jī)；軸承，其用于支撐軸；絕緣材料的轉(zhuǎn)子軸套，其位于轉(zhuǎn)子和軸之間，用于將旋轉(zhuǎn)力從轉(zhuǎn)子傳遞到多葉片式風(fēng)扇；以及風(fēng)扇機(jī)殼，其被安裝為將多葉片式風(fēng)扇封入，該風(fēng)扇機(jī)殼具有空氣入口和空氣出口，并且定子被牢固地安裝到空氣入口的相對(duì)側(cè)。
全文摘要
用于空調(diào)設(shè)備的風(fēng)扇裝置包括風(fēng)扇；與風(fēng)扇連接的軸；轉(zhuǎn)子，用于將驅(qū)動(dòng)力傳遞到軸用以旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇；位于轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)以與轉(zhuǎn)子一起形成BLDC電動(dòng)機(jī)的定子；以及風(fēng)扇機(jī)殼，用于封入風(fēng)扇，從而降低噪音且提供風(fēng)機(jī)效率。
文檔編號(hào)F24F1/00GK1954152SQ200480042700
公開(kāi)日2007年4月25日 申請(qǐng)日期2004年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月9日
發(fā)明者金寅圭, 樸炳日, 具滋亨, 金陽(yáng)昊, 許慶旭, 成時(shí)慶, 李東赫, 洪暎昊, 金太根 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社