專利名稱：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電動機，用于提高風(fēng)機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，每個都具有分別分離地安裝在室內(nèi)空間和室外的室內(nèi)機和室外機，以及一體型空調(diào)設(shè)備，每個都具有一體制造的室內(nèi)機和室外機，用于安裝在窗戶或者墻壁上，其中拼合式空調(diào)設(shè)備使用較為廣泛，不僅因為室內(nèi)機和室外機的尺寸隨著空調(diào)設(shè)備的制冷/制熱能力變大而變大，而且因為室外機來自其內(nèi)的壓縮機的大振動。
拼合式空調(diào)設(shè)備具有位于室內(nèi)的室內(nèi)機，其在低溫低壓的氣態(tài)制冷劑與空氣之間進行熱交換，用以將熱空氣或冷空氣提供給進行空調(diào)的空間；拼合式空調(diào)設(shè)備還具有位于室外的室外機以壓縮、冷凝、和膨脹制冷劑，用以在室內(nèi)機上進行熱交換；其還具有在室內(nèi)機和室外機之間的制冷劑管線。
室內(nèi)機具有室內(nèi)機殼，其具有用于吸入/排出屋內(nèi)空氣的入口和出口；以及位于室內(nèi)機殼中的蒸發(fā)器，其用于在通過其內(nèi)的低溫低壓的氣態(tài)制冷劑與空氣之間進行熱交換；以及位于蒸發(fā)器一側(cè)的室內(nèi)風(fēng)扇和電動機，用于使得室內(nèi)空氣通過蒸發(fā)器以便冷空氣再次被排出到室內(nèi)。
室外機具有室外機殼，其具有用于吸入/排出室外空氣的入口和出口；以及位于室外機殼內(nèi)的壓縮機，其用于將通過蒸發(fā)器的高溫高壓氣態(tài)制冷劑進行壓縮；以及冷凝器，其用于在通過壓縮機的制冷劑與室外空氣之間進行熱交換以將制冷劑冷凝成中溫高壓液態(tài)制冷劑；還有諸如毛細管這樣的膨脹裝置或者電子膨脹閥，其用于將通過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)扇和電動機，其用于使得室外空氣通過冷凝器，其中電動機是單相或者三相感應(yīng)電動機，其具有安裝在機殼內(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施加到定子上時通過旋轉(zhuǎn)磁場來旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子。
通常，室外機殼具有位于三個側(cè)面的的入口，用于提高風(fēng)機效率、以及位于頂部表面的出口，用于通過三個側(cè)面吸入空氣，使得空氣進行熱交換，并且將空氣排出到頂部表面。
使用制冷劑管線將壓縮機、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)的同時通過其的該制冷劑循環(huán)。
同時，相關(guān)技術(shù)的空調(diào)設(shè)備的上述室外機由于城市的高密度導(dǎo)致安裝位置受到限制，并因此增強了環(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)致將室外機安裝在陽臺內(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，其中僅通過前面將空氣吸入，進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)備室外機小，因此導(dǎo)致風(fēng)機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)備室外機的風(fēng)扇的普通單相或者三相感應(yīng)電動機存在問題，即整個效率低于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采用BLDC電動機來提高風(fēng)機效率和熱交換效率，該電動機能夠穩(wěn)定地驅(qū)動風(fēng)扇且增加空氣流動率。
本發(fā)明的目的通過提供一種風(fēng)扇裝置來實現(xiàn)，該風(fēng)扇裝置包括風(fēng)扇；軸，其連接到風(fēng)扇，用于將驅(qū)動力從電動機傳遞到風(fēng)扇；絕緣材料的轉(zhuǎn)子軸套，其連接到軸的后端部；轉(zhuǎn)子，其連接到轉(zhuǎn)子軸套，用于通過轉(zhuǎn)子軸套將驅(qū)動力傳遞到軸；以及定子，其安裝為被定位在轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)以便與轉(zhuǎn)子一起形成BLDC電動機。
在本發(fā)明的另一個方面，一種風(fēng)扇裝置包括合成樹脂的風(fēng)扇機殼；風(fēng)扇，其安裝在風(fēng)扇機殼的內(nèi)側(cè)；軸，其連接到安裝在風(fēng)扇機殼內(nèi)側(cè)的風(fēng)扇，用于將驅(qū)動力從電動機傳遞到風(fēng)扇；支架，其具有金屬的軸承套和從軸承套沿徑向方向延伸的定子固定部分，用于將定子緊固到其上，在注入模制風(fēng)扇機殼時將該支架插入風(fēng)扇機殼的上表面；轉(zhuǎn)子，其連接到軸的后端部；以及定子，其牢固地安裝在支架上以便定位在轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)從而保持與轉(zhuǎn)子的同心。


所包含的用以進一步理解本發(fā)明的附圖闡明了本發(fā)明的實施例并且與該描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的用于空調(diào)設(shè)備的風(fēng)扇裝置的透視圖；圖2示出了在BLDC電動機和支架的組件從風(fēng)扇機殼中分離出來的狀態(tài)下該組件的參考透視圖；圖3A示出了根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的風(fēng)扇裝置的截面；圖3B示出了圖3A中的電動機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6示出了根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的用于空調(diào)設(shè)備的風(fēng)扇裝置的透視圖；圖7A示出了圖6的截面；圖7B示出了圖7A的關(guān)鍵部分的放大圖；圖8A示出了根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的多葉片式風(fēng)扇的透視圖；圖8B示出了圖8A的平面圖；圖9A示出了應(yīng)用于本發(fā)明的轉(zhuǎn)子的透視圖，并且具有用于示出內(nèi)部結(jié)構(gòu)的部分剖視圖；圖9B示出了圖9A的底部透視圖；圖10A示出了應(yīng)用于本發(fā)明的轉(zhuǎn)子軸套的透視圖；圖10B示出了圖10A的底部透視圖；圖11示出了根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的應(yīng)用于轉(zhuǎn)子的磁鐵的透視圖；圖12示出了應(yīng)用于本發(fā)明的定子的透視圖；圖13示出了圖12的分解透視圖；圖14示出了螺旋鐵心的透視圖，作為圖13中的鐵心的放大圖；圖15示出了應(yīng)用于本發(fā)明的定子的另一個例子的透視圖；圖16示出了作為圖15中的鐵心結(jié)構(gòu)的一個例子的拼合式鐵心的透視圖；圖17示出了應(yīng)用于本發(fā)明的定子的另一個例子的透視圖；
圖18示出了作為圖17中的鐵心結(jié)構(gòu)的一個例子的一片式鐵心的透視圖；圖20示出了前吸入/排出型空調(diào)設(shè)備室外機的安裝狀態(tài)的透視圖以及部分剖視圖，該前吸入/排出型空調(diào)設(shè)備室外機具有應(yīng)用于其的本發(fā)明的風(fēng)扇裝置；圖21示出了前吸入/排出型空調(diào)設(shè)備室外機的安裝狀態(tài)的分解透視圖，該前吸入/排出型空調(diào)設(shè)備室外機具有應(yīng)用于其的本發(fā)明的風(fēng)扇裝置；以及圖22示出了前吸入/排出型空調(diào)設(shè)備室外機的安裝狀態(tài)的前視圖，該前吸入/排出型空調(diào)設(shè)備室外機具有應(yīng)用于其的本發(fā)明的風(fēng)扇裝置。
具體實施例方式
現(xiàn)在詳細參考本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其示例在附圖中闡明。在描述實施例時，同一部分采用相同的名稱，并且省略對其的額外且重復(fù)的描述。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的用于空調(diào)設(shè)備的風(fēng)扇裝置的透視圖，圖2示出了在BLDC電動機和支架的組件從風(fēng)扇機殼和風(fēng)扇分離出來的狀態(tài)下該組件的參考透視圖，圖3A示出了根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的風(fēng)扇裝置的截面，以及圖3B示出了圖3A中的電動機和支架的部分放大圖。
盡管圖3A的風(fēng)扇示出了一半截面，對應(yīng)地其內(nèi)的軸套僅示出了一半，但是如圖8B所示軸套具有圓盤形狀并且左右側(cè)面實際上對稱。
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8A示出了根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的多葉片式風(fēng)扇的透視圖，圖8B示出了圖8A的平面圖，圖9A示出了應(yīng)用于本發(fā)明的轉(zhuǎn)子的透視圖，并且具有用于示出內(nèi)部結(jié)構(gòu)的部分剖視圖，以及圖9B示出了圖9A的底部透視圖。
圖10A示出了應(yīng)用于本發(fā)明的轉(zhuǎn)子軸套的透視圖，圖10B示出了圖10A的底部透視圖，以及圖11示出了根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的應(yīng)用于轉(zhuǎn)子的磁鐵的透視圖。
圖12示出了應(yīng)用于本發(fā)明的定子的透視圖，圖13示出了圖12的分解透視圖，以及圖14示出了螺旋鐵心的透視圖，作為圖13中的鐵心的放大圖。
根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的風(fēng)扇裝置1包括外部機殼10；鋼板的風(fēng)扇機殼40，其固定在外部機殼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，用于將能量從電動機傳遞到多葉片式風(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)扇連接部分的相對端部；轉(zhuǎn)子60，其固定到轉(zhuǎn)子軸套70，用于將能量通過轉(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的同心性來與轉(zhuǎn)子60一起結(jié)合成BLDC電動機。
打開面對風(fēng)扇機殼40的空氣出口以及空氣入410a和410b的外部機殼10的側(cè)面，并且將鐵格架G安裝在面對風(fēng)扇機殼40的空氣出口的被打開側(cè)面上。
同時，風(fēng)扇機殼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，其也能夠用作安裝電機的開口；以及位于一個側(cè)壁的空氣出口，其連接底部和頂部并且圍繞多葉片式風(fēng)扇50。
同時，多葉片式風(fēng)扇50安裝在風(fēng)扇機殼40內(nèi)以便風(fēng)扇機殼40的軸偏離風(fēng)扇機殼40的軸。也即，風(fēng)扇機殼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。
在外部機殼10和風(fēng)扇機殼40之間，存在托架11，用于支撐位于外部機殼10上的風(fēng)扇機殼。盡管優(yōu)選將托架11作為一個部件從外部機殼10延伸并且固定到風(fēng)扇機殼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殼10和風(fēng)扇機殼40之間。
參考圖1，風(fēng)扇機殼40具有基本上沿圓周方向的加強形成部分430，其寬度隨著風(fēng)扇機殼40的頂部表面而變化，其在該頂部表面變成較寬的部分(外部機殼的前側(cè))會變得較大。
同時，存在分別安裝到位于風(fēng)扇機殼40底部的空氣入口410a和位于風(fēng)扇機殼40頂部的也用作電動機安裝開口的空氣入口410b的護罩44，用于將所引入的空氣流導(dǎo)向該風(fēng)扇。
盡管示出了護罩44的殼體作為例子，其中每個護罩44包括作為分離部件的固定表面440a，用于固定到風(fēng)扇機殼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，護罩44可以與風(fēng)扇機殼40一體形成。在這種情況下，在護罩44朝著一端向遠處延伸的時候，與其它部分相比，它的厚度會變薄。
同時，參考圖3A、3B和4，優(yōu)選由鑄造金屬例如鋁制成的支架80包括軸承套部分82，其具有安裝在其內(nèi)的軸68支撐軸承69a和69b，例如滾珠軸承；支架固定部分86，其每個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，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)扇機殼40的頂部彎曲以便支架固定部分86的端部位于定子緊固表面之上，用于在支架安裝在風(fēng)扇機殼40上時至少確定位于風(fēng)扇機殼40內(nèi)的支架的定子緊固表面的位置。
支架80具有用于加強支架固定部分86的強度的加固肋88a，其也優(yōu)選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，它們分別相互相對地形成，用于在將定子65緊固到支架80時使得支架80和定子65同心對準(zhǔn)。較詳細地，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，并且面對定子緊固部分84的定子65具有定位突起(參見圖12中的656b)。當(dāng)然，定位突起可以形成在支架上，同時定位孔可以形成在定子的絕緣體上。
同時，支架80的定子固定部分84具有貫通孔844，用于增強電動機的冷卻能力。
在位于軸承套部分82的內(nèi)圓周表面上的臺階822a和822b中，位于下部的臺階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)圓周表面上的臺階822a和822b中，位于上部的臺階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)扇機殼40，其可以具有位于外圓周表面的上部和下部上的定位臺階，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)扇機殼40和護罩44的接觸表面上。
更詳細的是，減振墊46安裝在護罩44的緊固表面440a和與其接觸的風(fēng)扇機殼40的空氣入口410a和410b之間，用于切斷從電動機到風(fēng)扇機殼40的振動的傳遞。
減振部件90位于支架80的支架固定部分86和風(fēng)扇機殼40之間。
參考圖5，減振部件90包括與風(fēng)扇機殼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減振部件90的損害，該緊固部件在支架80固定到風(fēng)扇機殼40的時候通過減振部件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被有力地推入通過位于支架固定部分86中的減振部件固定孔866的時候，減振部件90作為頸部固定在主體部分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)扇機殼40，以將支架80固定到風(fēng)扇機殼40。
參考圖3A、3B、8A和8B，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)時所產(chǎn)生的振動以及由此所產(chǎn)生的噪音。
軸套56包括圓盤狀的基部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的長度的中部，將主板54安裝在與電動機較為接近的位置上。這是因為在風(fēng)扇機殼40的空氣入口410a和410b之中，通過與其上安裝有電動機的一側(cè)相對的空氣入口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風(fēng)扇端部之間的多葉片式風(fēng)扇50的整個長度參考主板54分為兩個長度的情況下，從主板54到一個風(fēng)扇末端的較短的長度與從主板54到另一個風(fēng)扇末端的較長的長度之間的比率落入1∶1.3～1∶3的范圍內(nèi)。
軸套56的輪轂部分560b具有至少一個位于外圓周的螺栓緊固孔560c，并且軸68具有位于端部的外圓周處的平面部分685，用于施加所穿過的螺栓15f的壓力，并且在組裝時被緊固到螺栓緊固孔560c。
因此，在組裝時，當(dāng)將螺栓的壓力施加到平面部分685時，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)。
在軸68的端部的外圓周上，可以存在關(guān)于軸的定位突起(未示出)或者軸套的定位臺階(未示出)，該端部位于風(fēng)扇與軸連接的一側(cè)。也即，在組裝軸和多葉片式風(fēng)扇的時候，當(dāng)軸上的定位突起或者定位臺階固定在軸套的輪轂部分上時，軸不能插入更多，而使得平面部分自動到達螺栓緊固位置并且將多葉片式風(fēng)扇的位置固定在風(fēng)扇機殼內(nèi)。
參考圖3A和3B，盡管可以注意到，轉(zhuǎn)子軸套70布置再轉(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，參考圖10A和10B，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定位突起740，用于在組裝時插入位于轉(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位于連接部件74中的緊固孔742來將轉(zhuǎn)子軸套70緊固到轉(zhuǎn)子框60a，并且軸68被插入穿過齒部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來緊固到轉(zhuǎn)子軸套70，該螺栓在其端處被插入緊固孔。
同時，轉(zhuǎn)子軸套70由合成樹脂制成，具有與鋼板的轉(zhuǎn)子框60a不同的振動模式。
參考圖3A、3B、9A和9B，轉(zhuǎn)子60包括轉(zhuǎn)子框60a以及安裝在其內(nèi)部的磁鐵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可以通過噴射模塑法，或者鋼板和覆蓋鋼板外部的注入模制法來形成。
轉(zhuǎn)子框60a包括基本呈圓盤形狀的底部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，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相對應(yīng)。
同時，如果轉(zhuǎn)子框60a由鋼板形成，則基本呈圓盤形狀的底部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通過按壓一體形成。
在本實例中，側(cè)壁部604具有一個開口邊緣，其第一次沿徑向向外彎曲，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的開口邊緣的彎曲部分604b增強了側(cè)壁部604的硬度，并且提前防止了在高速旋轉(zhuǎn)時所產(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)定的長度。
同時，散熱片602c通過氣切割而形成，以至于散熱片602c指向開口，并且通過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的凸起部分602e，用于加強轉(zhuǎn)子框60a，其每一個具有用于排水的排水孔602f。
同時，如圖9A所示，磁鐵60b是圓弧狀的，或者如圖11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、13和14，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，該基部從底層開始到頂層以螺旋狀被纏繞；絕緣體65b，其將鐵心封入用于進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13，這是因為如果鐵心沒有其它連接部分，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自電動機的振動。
同時，連接部分655b具有金屬管65d，或者用來代替金屬管65d的彈簧銷(未示出)，其每個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)，其以螺旋狀從底層開始纏繞到頂層，其中多個“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的壓力。
使用鉚釘657a穿過位于基部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13，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脂的狀態(tài)下加工鐵心的時候，絕緣體65b可以不由分離的上片和下片來制造，而是每次通過注入模制法來制造。
將要描述本發(fā)明的上述風(fēng)扇裝置的操作和風(fēng)力傳送過程。
當(dāng)在電流通過能量連接接栓套組件300依次流到BLDC電動機的定子的線圈65c時引起轉(zhuǎn)子60轉(zhuǎn)動的時候，與轉(zhuǎn)子軸套70嚙合的軸68旋轉(zhuǎn)以通過軸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)致空氣通過位于風(fēng)扇機殼10的頂部和底部的上入口和下入口410a和410b被吸入，并且通過位于外部機殼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。
詳細地，當(dāng)傳感器保持檢測磁鐵60b的位置的時候，在將電流施加到BLDC電動機6中的定子65的線圈65c上時，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。
在本實例中，由于BLDC電動機6具有較寬范圍的穩(wěn)定轉(zhuǎn)矩的特性，所以BLDC電動機6不僅能夠在不同旋轉(zhuǎn)速度下工作，而且也能夠在BLDC電動機6工作穩(wěn)定時降低噪音，而且可以降低功率損耗。
使用空穴傳感器200作為用于電動機控制的傳感器。
總的來說，當(dāng)多葉片式風(fēng)扇50由BLDC電動機6旋轉(zhuǎn)時，本發(fā)明的風(fēng)扇裝置1在通過風(fēng)扇外殼40的底部空氣入口410a吸入空氣并且通過風(fēng)扇機殼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，并且排出空氣通過風(fēng)扇機殼40導(dǎo)向，直到空氣通過位于外部機殼10中的出口O被排出。
同時，本發(fā)明的風(fēng)扇裝置具有以下優(yōu)點。
BLDC電動機6在多數(shù)旋轉(zhuǎn)速度下是穩(wěn)定的并且在驅(qū)動風(fēng)扇裝置1的風(fēng)扇時具有較高的效率，采用BLDC電動機6能夠驅(qū)動BLDC電動機同時較廣泛地改變旋轉(zhuǎn)速度，并且由于在整個旋轉(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，通過使用分離的支架80將BLDC電動機6有效地安裝并固定到具有低吸入空氣流量的風(fēng)扇機殼一側(cè)上，同時部分BLDC電動機被陷入風(fēng)扇機殼40內(nèi)，本發(fā)明的風(fēng)扇裝置1具有減少風(fēng)扇裝置的整個尺寸的優(yōu)點。
由于軸承套由不會熱變形的金屬例如鋁制成，所以直接連接電動機型風(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，多個徑向散熱片602c的每個圍繞轉(zhuǎn)子框60a的輪轂部分602a具有預(yù)定長度，并且朝著定子吹入空氣以冷卻在定子65上所產(chǎn)生的熱。
通過氣切割形成散熱片以指向轉(zhuǎn)子60的開口，并且通過氣切割所形成的貫通孔602d用作排氣孔。
通過一次按壓而容易地形成鋼板轉(zhuǎn)子60能夠縮短制造轉(zhuǎn)子所需的時間，這提高了生產(chǎn)率。
轉(zhuǎn)子框60a的側(cè)壁604的開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的整個強度，并且位于突出部分602e上的排水孔602f能夠?qū)⑺懦龅诫妱訖C的外部。
由噴射模塑的合成樹脂制成的本發(fā)明的轉(zhuǎn)子軸套70具有與鋼板轉(zhuǎn)子框60a不同的振動模式，這能夠減弱轉(zhuǎn)子60傳遞到軸68的振動。
容易纏繞的螺旋鐵心65a防止了材料的浪費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，從而提高了機械可靠性并且延長了壽命。
也即，由于位于定子65中的螺旋鐵心65a的基部652a上的槽656a降低了纏繞鐵心時的壓力，所以可以易于使用低能量來纏繞。
而且，參考圖12和13，由合成樹脂制成的絕緣體65b的連接部分655b的高度大于全部鐵心高度的20％，這允許即使沒有金屬鐵心出現(xiàn)在連接部分上也會具有足夠的硬度，從而防止了由于在電動機工作期間所產(chǎn)生的振動引起連接部分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過高會增加風(fēng)扇裝置的驅(qū)動單元的全部高度，這不利于制造緊湊的風(fēng)扇裝置，所以優(yōu)選將連接部分655b的高度設(shè)置為不超過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)扇機殼40由強抗熱和強抗光金屬板制成，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電動機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)扇機殼40的空氣入口410a和410b中相對較低的流動吸入速度，所以本實施例的風(fēng)扇裝置1能夠提高風(fēng)機效率，這不僅能夠?qū)⑽肓鲃幼杩箿p少到最小，而且能夠高效穩(wěn)定地工作。
參考圖6到18描述根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實施例的風(fēng)扇裝置。
在描述該實施例時，與第一實施例相同的部分采用相同的名稱，省略對其的額外且重復(fù)的描述。
根據(jù)本發(fā)明第二實施例的風(fēng)扇裝置包括外部機殼10；合成樹脂的風(fēng)扇機殼40，其固定在外部機殼10的內(nèi)側(cè)，該外部機殼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，用于將能量從電動機傳遞到多葉片式風(fēng)扇50；軸承69a和69b，其用于支撐軸68；支架80’，其被插入且與風(fēng)扇機殼40的上表面模制，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)扇連接部分的相對端部；轉(zhuǎn)子60，其固定到轉(zhuǎn)子軸套70，用于將能量通過轉(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的同心性來與轉(zhuǎn)子60一起結(jié)合成BLDC電動機。
打開面對風(fēng)扇機殼40的空氣出口以及空氣入口410a和410b的外部機殼10的側(cè)面，并且將鐵格架G安裝在面對風(fēng)扇機殼40的空氣出口的一被打開的側(cè)面。
同時，風(fēng)扇機殼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的開口；以及位于一個側(cè)壁中的空氣開口，其連接底部和頂部并且圍繞多葉片式風(fēng)扇50。
同時，與第一實施例類似，多葉片式風(fēng)扇50被安裝到風(fēng)扇機殼40中以便風(fēng)扇機殼40的軸偏離風(fēng)扇機殼40的軸。因此，風(fēng)扇機殼40與多葉片式風(fēng)扇50之間的左右側(cè)間隔不同。
在外部機殼10和風(fēng)扇機殼40之間，存在托架11，用于支撐位于外部機殼10上的風(fēng)扇機殼。盡管優(yōu)選將托架11作為一個部件從外部機殼10延伸并且固定到風(fēng)扇機殼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殼10和風(fēng)扇機殼40之間。
同時，存在分別安裝到位于風(fēng)扇機殼40底部的空氣入口410a和位于風(fēng)扇機殼40頂部的也用作電動機安裝開口的空氣入口410b的護罩44’，用于將所引入的空氣流導(dǎo)向該風(fēng)扇。
與此一起，在風(fēng)扇機殼40的上表面上，沿圓周方向和徑向方向存在肋400，用于在加強風(fēng)扇機殼強度的同時降低風(fēng)扇機殼的重量。
參考圖7B，被插入且與風(fēng)扇機殼的上表面模制的支架80’包括軸承套部分82，其具有安裝在其內(nèi)的軸68支撐軸承69a和69b，例如滾珠軸承；定子固定部分84，其沿著徑向方向從軸承套部分82向外延伸用以提供用于將定子65固定到其上的表面；以及支撐部分86，其從該固定部分84延伸，并且被埋入到空氣入口的外圍表面以下，該空氣入口也用作貫通孔用來將電動機安裝在風(fēng)扇機殼中。也即，當(dāng)從上面看時，支架80’基本上具有三腳形狀。優(yōu)選的支架80’是金屬例如鋁的鑄件。
而且，支架80’具有在定子固定部分84與朝著風(fēng)扇機殼40的頂部彎曲的支架端部之間的中部，以便定子固定部分84的表面不會突出到風(fēng)扇機殼40的上表面以上。
存在從風(fēng)扇機殼40上表面中的每個緊固孔的圓周所突起的凸起，用于防止與支架的定子固定部分直接接觸，因而防止在緊固定子時所施加的緊固力對定子65的絕緣體的損壞。
支架80’具有加固肋88a和88c(參見圖7B)，用于加強支架強度并且提高在插入注入模制時與合成樹脂的連接力。
支架80’和定子65具有定位突起和定位孔842，它們分別相互對應(yīng)地形成，用于在將定子65緊固到支架80’時使得支架80’和定子65同心對齊。
作為一個例子，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，并且面對定子緊固部分84的定子65具有定位突起(參見圖12中的656b)。
同時，在位于軸承套部分82的內(nèi)圓周表面上的臺階822a和822b中，位于下部的臺階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)圓周表面上的臺階822a和822b中，位于上部的臺階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，其用于將能量從轉(zhuǎn)子60傳遞到風(fēng)扇機殼40，也可以具有位于外圓周表面的上部和下部上的定位臺階，用于定位位于軸68上的下部軸承和上部軸承。
由于上述實施例的風(fēng)扇裝置的操作和優(yōu)點幾乎與第一實施例相同，所以首先描述與第一實施例不同的部分。
首先，合成樹脂注入模制的風(fēng)扇機殼40能夠降低風(fēng)扇機殼的重量。
接著，在注入模制合成樹脂的風(fēng)扇機殼時支架80’的插入模制能夠省略分離支架的組裝步驟。
與第一實施例不同的是，通過合成樹脂注入模制形成風(fēng)扇機殼能夠省略減振部件和減振墊。
同時，在以下幾點中，本發(fā)明的風(fēng)扇裝置1具有與第一實施例相同的操作和優(yōu)點。
采用能夠在多數(shù)旋轉(zhuǎn)速度下穩(wěn)定工作并且具有較高的效率的BLDC電動機6由于可以進行穩(wěn)定且高效的工作可以降低噪音和功率損耗。
BLDC電動機的一部分陷入到風(fēng)扇機殼40內(nèi)側(cè)中的安裝能夠減少風(fēng)扇裝置的全部尺寸。
沒有熱變形的金屬軸承套提高了生產(chǎn)可靠性。
由于風(fēng)扇裝置1的鋼板轉(zhuǎn)子60能夠通過按壓形成并且具有良好的可成形性，所以提高了生產(chǎn)率。
由于支撐面在磁鐵60b附著到轉(zhuǎn)子內(nèi)表面上時可以可靠支撐磁鐵60b，所以本發(fā)明的風(fēng)扇裝置1使得轉(zhuǎn)子60容易制造。
而且，圍繞轉(zhuǎn)子框60a的輪轂部分602a的多個徑向散熱片602c朝著定子65吹入空氣以冷卻在定子65上所產(chǎn)生的熱。
轉(zhuǎn)子框60a的側(cè)壁604的開口端的第一次向外的徑向彎曲和第二次向下的彎曲增加了轉(zhuǎn)子框60a的強度，從而防止了轉(zhuǎn)子60的變形。
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的整個強度，并且位于突出部分602e上的排水孔602f能夠?qū)⑺懦龅诫妱訖C的外部。
本發(fā)明的由合成樹脂制成的轉(zhuǎn)子軸套70具有與鋼板轉(zhuǎn)子框60a不同的振動模式，這能夠減弱傳遞到軸68的振動。
容易纏繞的螺旋鐵心65a防止了材料的浪費并且提高了易于制造性。
也即，由于位于定子65中的螺旋鐵心65a的基部652a上的槽656a降低了纏繞鐵心時的壓力，所以可以易于使用低能量來纏繞。
而且，參考圖12和13，由合成樹脂制成的絕緣體65b的連接部分655b的高度大于全部鐵心高度的20％，這允許即使沒有金屬鐵心出現(xiàn)在連接部分上也會具有足夠的硬度，從而防止了由于在電動機工作期間所產(chǎn)生的振動引起連接部分655b的斷裂。
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。
而且，該實施例的風(fēng)扇裝置不僅允許定子65牢固地固定到合成樹脂的支架80，而且有效地保持了定子的同心性。
而且，與上述實施例不同的是，代替插入整個支架80’，在風(fēng)扇機殼注入模制時可以將支架的軸承套部分82插入到風(fēng)扇機殼的上表面中，同時，當(dāng)風(fēng)扇機殼被輸入模制時將定子固定部分84暴露給風(fēng)扇機殼上表面的外側(cè)。
同時，圖19示出了支架80”的另一個實施例，該支架具有與圖4A和4B中相同的支架基部結(jié)構(gòu)，即使該支架的形狀稍微不同于圖4A和4B的支架。
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示出了僅僅一個加固肋88a形成于每個定子固定部分84的表面中心線上的情況，而圖19示出了加固肋88a形成于每個支架固定部分86的表面的相對側(cè)上的情況。
而且，盡管沒有示出詳細例子，但是該支架80可以僅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)扇機殼40頂部表面上的支架和位于其相對側(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形狀。
同時，圖15示出了應(yīng)用于本發(fā)明的定子的另一個例子的透視圖，并且圖16示出了拼合鐵心的透視圖，作為圖15的鐵心結(jié)構(gòu)的例子。在圖15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’是通過形成分開的鐵心片并且使用焊接連接該分開的鐵心片來制造的，每個分開的鐵心片是將具有“T”形物654a和底部652a的母鋼板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，圖17示出了應(yīng)用于本發(fā)明的定子的另一個例子的透視圖，以及圖18示出了一片鐵心的透視圖，作為圖17的鐵心結(jié)構(gòu)的例子，其中圖17中的定子65”示出了一種實例來代替螺旋鐵心65a或者拼合鐵心，該實例為具有“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鐵心65a”。圖18示出了該一片拼湊鐵心。
盡管圖17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16所示的被固定到一起的分開片的絕緣體。
同時，在上述實施例中，當(dāng)穿過螺栓緊固孔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，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式風(fēng)扇50和軸68固定到一起。
參考圖20～22將要描述將風(fēng)扇裝置1應(yīng)用于前吸入/排出型空調(diào)室外機的例子。
圖20～22示出了具有分別顯示前吸入/排出型空調(diào)室外機的安裝狀態(tài)的部分切割圖、分解透視圖以及前視圖的透視圖。
參考圖20～22，前吸入/排出型空調(diào)室外機包括機殼10’，其內(nèi)固定有開口的前面和各種部分。該前吸入/排出型空調(diào)室外機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，多個百葉形葉片安裝在每個區(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)室外機包括位于機殼10a的開口前面下側(cè)和上側(cè)的入口‘I’和出口‘O’；安裝在入口‘I’一個內(nèi)側(cè)上的壓縮機(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)扇機殼40的內(nèi)側(cè)，以及BLDC電動機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)扇機殼40上，用于旋轉(zhuǎn)多葉片式風(fēng)扇50。
機殼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相對應(yīng)；以及優(yōu)選的鐵格架G，其位于開口前面的入口‘I’和出口‘O’，用于防止大尺寸的外來物質(zhì)、小蟲子、動物等的侵入。
為了參考，可以注意到，由于考慮到機殼10a，不僅前吸入而且位于其內(nèi)的熱交換器的安裝或類似在機殼10a內(nèi)側(cè)上的部件也被考慮在內(nèi)等，所以機殼10a稍微不同于前述風(fēng)扇裝置的外部機殼10。
而且，機殼10a具有各種部件，例如壓縮機，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，并且安裝機殼10a以至于機殼10a的開口前面與位于內(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)，例如毛細管或者膨脹閥，以便使用制冷劑管線使其連接到室外機熱交換器和室內(nèi)機之間。在制冷劑被壓縮、冷凝、膨脹以及蒸發(fā)的時候，上述結(jié)構(gòu)使得制冷劑能夠冷卻其內(nèi)安裝有室內(nèi)機的空間，同時制冷劑與壓縮機、室外熱交換器20、膨脹裝置、室內(nèi)熱交換器進行制冷循環(huán)。
室外熱交換器20具有多個“U”形彎曲制冷劑管并且具有與其適配的多個散熱片602c、安裝在內(nèi)側(cè)的壓縮機、以及位于后側(cè)的控制箱30，用于控制室外機中各種部件的工作。
風(fēng)扇裝置1被牢固地安裝在室外機熱交換器20上，其中，在多葉片式風(fēng)扇50和BLDC電動機6相互連接之后，使用支架80將多葉片式風(fēng)扇50和BLDC電動機6牢固地安裝在風(fēng)扇機殼40的內(nèi)側(cè)，并且風(fēng)扇機殼40被牢固地安裝在室外機熱交換器20上以便使用分離的托架(未示出)將其定位于機殼10a的出口11b上。
更詳細地，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)扇的空氣流量相對更高的空氣流量。
多葉片式風(fēng)扇50具有于上述實施例相同的結(jié)構(gòu)。
接下來，風(fēng)扇機殼40具有位于頂部和底部的空氣入口410a和410b，用于通過室外側(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)扇機殼40內(nèi)的空氣出口與機殼10a內(nèi)的出口‘O’相通。
同時，由于BLDC電動機6沒有電刷，在多數(shù)速度范圍內(nèi)能夠穩(wěn)定地驅(qū)動，并且具有70～80％的高效率，因此不使用電刷而是使用驅(qū)動電路從AC轉(zhuǎn)換到DC的BLDC電動機6不會發(fā)生火花也不會存在空氣爆炸的危險。詳細的說，BLDC電動機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用于通過電磁力產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力以驅(qū)動軸68、以及用于檢測轉(zhuǎn)子60位置的空穴傳感器200用來控制施加到轉(zhuǎn)子的電流。
特別是，使用支架80將BLDC電動機6牢固地安裝到風(fēng)扇機殼40的具有相對較低的流量的頂部空氣入口410b的一側(cè)，用于降低吸入流動阻抗。
較詳細地，在軸68穿過支架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)子具有多個沿徑向方向延伸的位于底部的肋或者突出部分，用于加強抗離心力的能力，多個永久磁鐵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，如果電流依次流過定子65的線圈65c，則轉(zhuǎn)子60通過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)力通過軸68使得多葉片式風(fēng)扇50旋轉(zhuǎn)。
接下來，支架80將多葉片式風(fēng)扇50和懸掛在風(fēng)扇機殼40上的BLDC電動機6安裝到風(fēng)扇機殼40的內(nèi)側(cè)。詳細地，支架80包括圓柱形軸承套部分72，其具有通過軸承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)扇機殼40頂部內(nèi)的空氣入口410b的外圍。
長度比軸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，用于分攤其上的負載，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)以加強支架固定部分86的強度，并且更優(yōu)選的是，多個補充加固肋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，每個中部朝向徑向方向延伸得越遠則會越向上傾斜，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)扇機殼40頂部內(nèi)的空氣入口410b的外圍。
將要描述組裝風(fēng)扇裝置的過程和室外機的工作過程，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的上表面的時候，BLDC電動機6形成一個電動機組件，并且安裝該電動機組件以便在多葉片式風(fēng)扇50被定位到風(fēng)扇機殼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)扇機殼上表面上的頂部空氣入口410b的外圍的時候，將支架80安裝到風(fēng)扇機殼上。
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電動機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電動機6連接到控制箱30，用于控制BLDC電動機6的操作。
根據(jù)這樣所組裝的室外機的工作過程，操作壓縮機來響應(yīng)來自控制箱30的信號，根據(jù)該信號通過壓縮機、室外熱交換器20以及膨脹裝置將制冷劑引入室內(nèi)機、并且沿著室內(nèi)熱交換器循環(huán)。
在本實例中，由于制冷劑通過室外熱交換器20來循環(huán)，并且多葉片式風(fēng)扇50被BLDC電動機6驅(qū)動，所以當(dāng)空氣穿過室外熱交換器20以冷凝制冷劑，通過多葉片式風(fēng)扇50，通過機殼10a中的出口‘O’被排出的時候，通過機殼10a中的入口‘I’所吸入的空氣與制冷劑進行了熱交換。
當(dāng)然，由于BLDC電動機6具有較寬范圍的穩(wěn)定轉(zhuǎn)矩的特性，所以BLDC電動機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，通過驅(qū)動這種BLDC電動機6而沿軸向方向吸入空氣，所以穿過外部熱交換器20的多數(shù)空氣通過風(fēng)扇機殼40的底部空氣入口410a吸入，空氣的剩余部分通過底部空氣入口410b吸入，通過位于空氣入口410a和410b上的護罩44導(dǎo)向空氣以便使得空氣沿多葉片式風(fēng)扇50的軸向方向流動并且沿圓周方向排出，并且通過風(fēng)扇機殼40導(dǎo)向空氣并且通過與風(fēng)扇機殼內(nèi)的空氣出口連通的機殼10a中的出口‘O’將空氣排出。
由于BLDC電動機6被安裝在空氣入口410b的一側(cè)，該空氣入口相對于在風(fēng)扇機殼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阻抗減少到最低，而且在BLDC電動機高效率地穩(wěn)定工作時能夠提高風(fēng)機效率和熱交換效率。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下可以對本發(fā)明作出各種修改和改變。因此，本發(fā)明制圖覆蓋本發(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電動機驅(qū)動風(fēng)扇，該電動機能夠在多數(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BLDC電動機，同時使得該電動機的速度較寬地變化，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)扇機殼內(nèi)有效地安裝BLDC電動機，并且BLDC電動機的一部分被陷入風(fēng)扇機殼的內(nèi)部，所以減少了風(fēng)扇裝置的整個尺寸。
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，用于將驅(qū)動力從電動機傳遞到風(fēng)扇；絕緣材料的轉(zhuǎn)子軸套，其連接到軸的后端部；轉(zhuǎn)子，其連接到轉(zhuǎn)子軸套，用于通過轉(zhuǎn)子軸套將驅(qū)動力傳遞到軸；以及定子，其安裝為定位在轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)以便與轉(zhuǎn)子一起形成BLDC電動機。
2.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇裝置，其中該風(fēng)扇是一種多葉片式風(fēng)扇，包括主板，其位于風(fēng)扇內(nèi)側(cè)，用于連接沿圓周方向所形成的葉片；以及軸套，其位于主板的中心，用于將風(fēng)扇連接到該軸。
3.如權(quán)利要求2所述的風(fēng)扇裝置，其中該軸套包括圓盤形狀的基部，其與主板緊密接觸，以及輪轂部分，其沿軸向方向從基部的中心突出，該輪轂部分在中心具有軸插入孔。
4.如權(quán)利3所述的風(fēng)扇裝置，其中在主板的相對側(cè)中，該軸套至少被固定到位于風(fēng)扇前側(cè)的主板一側(cè)上。
5.如權(quán)利要3所述的風(fēng)扇裝置，其中該軸套具有兩片，在該兩片被緊密地配合到主板相對側(cè)的狀態(tài)下使用螺絲釘將該兩片固定或者緊固。
6.如權(quán)利要5所述的風(fēng)扇裝置，其中通過固定或者螺釘緊固將與主板的相對側(cè)緊密接觸的基部緊固到一起。
7.如權(quán)利要求3～6所述的風(fēng)扇裝置，其中主板安裝在參考風(fēng)扇長度中點較接近電動機一側(cè)的位置上。
8.如權(quán)利要求3所述的風(fēng)扇裝置，其中輪轂部分具有至少一個位于外圓周的螺栓緊固孔，并且軸包括位于軸端部的外圓周表面上的平面部分，用于將螺栓緊固孔定位在平面部分上。
9.如權(quán)利要求3所述的風(fēng)扇裝置，其中軸包括位于與風(fēng)扇連接的軸的端部的外圓周表面上的突起，用于將軸套的插入位置固定到軸上。
10.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇裝置，其中在轉(zhuǎn)子軸套定位在轉(zhuǎn)子框的內(nèi)側(cè)的狀態(tài)下使得轉(zhuǎn)子軸套與轉(zhuǎn)子框連接。
11.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇裝置，其中在轉(zhuǎn)子軸套定位在轉(zhuǎn)子框的外側(cè)的狀態(tài)下使得轉(zhuǎn)子軸套與轉(zhuǎn)子框連接。
12.如權(quán)利要求9或10所述的風(fēng)扇裝置，其中轉(zhuǎn)子軸套包括齒部，其位于中心部分，用于插入軸并且與軸嚙合，以及連接部分，其圍繞齒部用于緊固到轉(zhuǎn)子框。
13.如權(quán)利要求11所述的風(fēng)扇裝置，其中轉(zhuǎn)子軸套還包括多個定位突起，該定位突起與轉(zhuǎn)子框一體形成并且從連接部分朝向轉(zhuǎn)子框突起。
14.如權(quán)利要求11所述的風(fēng)扇裝置，轉(zhuǎn)子軸套具有位于連接部分中的貫通孔，用于緊固到轉(zhuǎn)子框。
15.如權(quán)利要求11所述的風(fēng)扇裝置，其中轉(zhuǎn)子軸套的至少一個齒部和連接部分還包括加固肋。
16.如權(quán)利要求12所述的風(fēng)扇裝置，其中轉(zhuǎn)子框包括與位于轉(zhuǎn)子軸套的連接部分中的定位突起相對應(yīng)的定位孔。
17.如權(quán)利要求13所述的風(fēng)扇裝置，其中轉(zhuǎn)子框包括與位于轉(zhuǎn)子軸套的連接部分中的貫通孔相對應(yīng)的緊固孔。
18.如權(quán)利要求2所述的風(fēng)扇裝置，其中多葉片式風(fēng)扇被可旋轉(zhuǎn)地安裝在具有空氣入口和空氣出口的風(fēng)扇機殼的內(nèi)側(cè)空間中。
19.如權(quán)利要求18所述的風(fēng)扇裝置，其中風(fēng)扇機殼由金屬板形成。
20.如權(quán)利要求19所述的風(fēng)扇裝置，其中風(fēng)扇機殼具有固定到其上的支架，用于支撐定子。
21.如權(quán)利要求20所述的風(fēng)扇裝置，其中支架包括軸承套部分，其具有安裝在其內(nèi)的軸支撐軸承，支架固定部分，其從軸承套部分向外延伸以將支架固定到風(fēng)扇機殼的上表面，并且提供用于將定子固定到其上的表面。
22.如權(quán)利要求21所述的風(fēng)扇裝置，其中支架的支架固定部分包括至少三個來自軸承套部分的徑向延伸。
23.如權(quán)利要求20所述的風(fēng)扇裝置，其中支架包括軸承套部分，其具有安裝在其內(nèi)的軸支撐軸承，支架固定部分，其從軸承套部分沿徑向方向向外延伸，用于將支架固定到風(fēng)扇機殼的上表面，以及定子固定部分，其形成為連接支架固定部分，用于提供用于將定子固定到其上的表面。
24.如權(quán)利要求21或23所述的風(fēng)扇裝置，其中支架固定部分具有朝著關(guān)于定子緊固表面的風(fēng)扇機殼的外部彎曲的端部，用于在支架安裝在風(fēng)扇機殼上時至少定位位于風(fēng)扇機殼內(nèi)側(cè)的支架的定子緊固表面。
25.如權(quán)利要求18所述的風(fēng)扇裝置，其中風(fēng)扇機殼由合成樹脂形成。
26.如權(quán)利要求23所述的風(fēng)扇裝置，其中在注入模制風(fēng)扇機殼時，將金屬的支架插入模制在與主空氣入口相對的一側(cè)上。
27.如權(quán)利要求26所述的風(fēng)扇裝置，其中支架包括軸承套部分，其具有安裝在其內(nèi)的軸支撐軸承，定子固定部分，其從軸承套部分向外延伸以提供用于將定子固定到定子固定部分的表面。
28.如權(quán)利要求27所述的風(fēng)扇裝置，其中在注入模制風(fēng)扇機殼的時候，支架的軸承套部分被插入到風(fēng)扇機殼的上表面，并且在注入模制風(fēng)扇機殼的時候?qū)χЪ艿亩ㄗ庸潭ú糠诌M行注入模制，使得定子固定部分暴露給風(fēng)扇機殼上表面的外部。
29.如權(quán)利要求26所述的風(fēng)扇裝置，其中支架包括軸承套，其在風(fēng)扇機殼被注入模制時被插入到風(fēng)扇機殼的上表面中，以及定子固定部分，其制造為與軸承套分離，并且連接到風(fēng)扇機殼的上表面或者軸承套。
30.一種風(fēng)扇裝置，包括合成樹脂的風(fēng)扇機殼；風(fēng)扇，其安裝在風(fēng)扇機殼的內(nèi)側(cè)；軸，其連接到安裝在風(fēng)扇機殼內(nèi)側(cè)的風(fēng)扇，用于將驅(qū)動力從電動機傳遞到風(fēng)扇；支架，其具有金屬的軸承套和從軸承套沿徑向方向延伸的定子固定部分，用于將定子緊固到其上，在注入模制風(fēng)扇機殼時將該支架插入風(fēng)扇機殼的上表面；轉(zhuǎn)子，其連接到軸的后末端；以及定子，其牢固地安裝在支架上以便定位在轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)從而保持與轉(zhuǎn)子的同心。
31.如權(quán)利要求1或30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，其用于將鐵心封入，線圈，其被分別纏繞到螺旋鐵心的‘T’形物上，以及連接部分，其與絕緣體一體形成，該絕緣體朝著鐵心的內(nèi)側(cè)突起，連接部分具有用于將定子緊固到支架的緊固孔。
32.如權(quán)利要求31所述的風(fēng)扇裝置，其中連接部分包括至少三個朝向鐵心內(nèi)側(cè)的突起。
33.如權(quán)利要求32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20％高。
34.如權(quán)利要求31所述的風(fēng)扇裝置，其中位于連接部分中的緊固孔具有插入其內(nèi)的彈簧銷。
35.如權(quán)利要求31所述的風(fēng)扇裝置，其中位于連接部分中的緊固孔具有插入其內(nèi)的金屬管。
36.如權(quán)利要求27所述的風(fēng)扇裝置，其中位于風(fēng)扇機殼的上表面中的每個緊固孔包括從其圓周突起的凸起，用于防止與支架的定子固定部分直接接觸，借此防止通過在緊固定子時所施加的緊固力對定子的絕緣體的損壞。
37.如權(quán)利要求27所述的風(fēng)扇裝置，其中支架包括位于支架固定部分上的肋，用于在注入模制時提高與合成樹脂的連接力，并且將支架插入到風(fēng)扇機殼的上表面中。
38.如權(quán)利要求31所述的風(fēng)扇裝置，其中螺旋鐵心包括以螺旋形從底層纏繞到頂層的多層結(jié)構(gòu)，多個‘T’形物，其沿徑向方向從螺旋鐵心的基部向外突起，以及位于螺旋鐵心的基部中的槽，用于在纏繞鐵心時減少壓力。
39.如權(quán)利要求38所述的風(fēng)扇裝置，其中使用鉚釘穿過位于基部中的貫通孔將螺旋鐵心的多層固定到一起。
40.如權(quán)利要求38所述的風(fēng)扇裝置，其中螺旋鐵心具有線圈開始部分和線圈結(jié)束部分，它們分別被焊接到與螺旋鐵心接觸的基部的預(yù)定部分上。
41.如權(quán)利要求38所述的風(fēng)扇裝置，其中槽是矩形的或者梯形的。
全文摘要
風(fēng)扇裝置包括風(fēng)扇、與風(fēng)扇連接用以將來自電動機的驅(qū)動力傳遞到風(fēng)扇的軸、絕緣材料的連接到該軸的后端部的轉(zhuǎn)子軸套、連接到轉(zhuǎn)子軸套用以將驅(qū)動力通過轉(zhuǎn)子軸套傳遞到軸的轉(zhuǎn)子、以及位于轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)以與轉(zhuǎn)子一起形成BLDC電動機的定子，借此通過采用該BLDC電動機降低噪音且提供風(fēng)機效率，該BLDC電動機能夠穩(wěn)定地操作風(fēng)扇并且增加空氣流量。
文檔編號F24F1/00GK1938521SQ200480042714
公開日2007年3月28日 申請日期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, 金陽昊, 許慶旭, 成時慶, 李東赫, 高永桓, 黃畯鉉, 宋虎振, 黃鎮(zhèn)成, 洪暎昊, 崔桓鐘, 黃根培, 姜春秀, 金太根 申請人:Lg電子株式會社