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TWI768293B - 風扇馬達及其製造方法 - Google Patents

風扇馬達及其製造方法 Download PDF

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TWI768293B
TWI768293B TW109106099A TW109106099A TWI768293B TW I768293 B TWI768293 B TW I768293B TW 109106099 A TW109106099 A TW 109106099A TW 109106099 A TW109106099 A TW 109106099A TW I768293 B TWI768293 B TW I768293B
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vane
motor
impeller
housing
vane body
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TW109106099A
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TW202102781A (zh
Inventor
崔重根
李廷鎬
梁起燁
趙晟浩
Original Assignee
南韓商Ｌｇ電子股份有限公司
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Publication date
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Abstract

本發明揭露一種風扇馬達。本發明提供一種風扇馬達包括：一馬達外殼，其中容納一馬達；一馬達支架，設置在該馬達外殼上；一葉輪，耦合至該馬達的一軸；以及一擴散器，設置在該馬達與該葉輪之間，並具有一輪葉主體、設置在該輪葉主體的一內圓周的一軸流輪葉、以及設置在該軸流輪葉上方的一斜流輪葉。

Description

風扇馬達及其製造方法
本發明涉及一種馬達及其製造方法，更具體地，涉及一種風扇馬達及其製造方法。
風扇馬達是一種產生旋轉力的致動器。風扇馬達能透過連接至馬達旋轉軸的風扇(如葉輪)的旋轉來產生吸力。風扇馬達常用於各種裝置。風扇馬達常用於各種家用電器，如清掃機、空調、汽車等。舉例來說，當風扇用於清掃機時，由風扇馬達吸入的空氣會流到清掃機的過濾器中。
一般而言，風扇馬達由馬達和葉輪組成，該葉輪連接至馬達的旋轉軸。而且，擴散器可以設置在馬達與葉輪之間。
一旦馬達開始旋轉，連接至旋轉軸的葉輪也會跟著旋轉。透過葉輪的旋轉，空氣往葉輪的方向被吸入。從葉輪排出的空氣會由擴散器引導，然後往馬達方向排出。
先前技術之風扇馬達的問題描述如下。
首先，對先前技術之風扇馬達的問題加以敘述。
葉輪可以包含輪轂和設置在輪轂的多個葉片。不過，由於先前技術使用離心葉輪，因此葉輪會產生離心流。
在先前技術中，葉輪的輪轂線沿著直徑方向延伸，由此從葉輪排出的氣流會往直徑方向排出。因此，通過葉輪的氣流會迅速轉向近90度，並往擴散器方向流動。
一般而言，氣流迅速轉向且流動路徑效率低的區域中，流動路徑的損失會很嚴重。然而，如上所述，由於先前技術的葉輪的氣流會迅速轉向，因此流動路徑損失嚴重，而且流動路徑效率低。
以下描述先前技術之擴散器的問題。
擴散器可以包含輪轂和設置在輪轂的多個輪葉。但是，由於先期技術使用軸流擴散器，因此擴散器會產生軸向氣流。
在先前技術中，輪葉軸向設置在輪轂。因此，從葉輪排出的氣流便會迅速轉向並進入輪葉。這是因為氣流會沿大致直徑方向從葉輪排出，而且擴散器的輪葉均為軸向設置。因此，先前技術之擴散器的流動路徑損失嚴重，而且流動路徑效率低。
同時，存在著在葉輪與擴散器之間沒有擴散器的輪葉的區段(後稱「無輪葉區段」)，而且該無輪葉區段很長。然而，無輪葉區段由於沒有輪葉，所以無法引導氣流。因此，在先前技術之風扇馬達的無輪葉區段中，流動路徑損失嚴重，而且流動路徑效率低。
同時，在先前技術中，擴散器的輪葉長度很短。然而，如果擴散器的輪葉長度很短，便無法有效率地引導氣流。因此，先前技術之擴散器作用不大，而且流動路徑效率低。
如上所述，先前技術之風扇馬達在擴散器中流動路徑損失嚴重。因此，很不利地，先前技術之風扇馬達流動路徑效率低，而且風扇馬達總效率也不高。而且，由於風扇馬達的體積縮小，而且往往具有超高速度，因此減少流動路徑損失和改善流動路徑效率更為重要。
上述先前技術之風扇馬達揭露於韓國專利第1454083號、美國專利申請第14/268636號、歐洲專利第01025792 B1號、美國專利第5592716號、韓國專利第1289026號、韓國專利公開第10-2014-0070303號等。
因此，本發明之實施例涉及一種風扇馬達及其製造方法，基本上可以消除由於先前技術之限制和缺點而導致一個以上的問題。
本發明的一目的旨在提供一種具有葉輪的風扇馬達及其製造方法，可以藉此減少流動路徑損失，並改善流動路徑效率。
本發明的另一目的旨在提供一種具有擴散器的風扇馬達及其製造方法，可以藉此減少流動路徑損失，並改善流動路徑效率。
本發明的另一目的旨在提供一種風扇馬達及其製造方法，可以藉此最小化葉輪與擴散器之間的無輪葉區段。
本發明的另一目的旨在提供一種風扇馬達及其製造方法，可以藉此最大化擴散器的輪葉長度。
本發明的另一目的旨在提供一種風扇馬達及其製造方法，可以藉此改善風扇馬達的效率。
本發明的另一目的旨在提供一種具有容易製造的擴散器的風扇馬達及其製造方法。
本發明的再一目的旨在提供一種風扇馬達及其製造方法，可以藉此更有效率地引導氣流。
本發明的其他優點、目的和特徵均於本發明所揭露的內容及所附圖式中詳述。所屬技術領域中具有通常知識者也能根據本發明上述來理解各方面。
根據本發明的一實施例，葉輪為斜流類型。因此，在葉輪中，可以減少流動路徑損失並改善流動路徑效率。
根據本發明的一實施例，擴散器包含斜流類型。因此，在擴散器中，可以最小化流動路徑損失，但可以最大化流動路徑效率。
根據本發明的一實施例，擴散器的輪葉，如斜流輪葉，設置在無輪葉區段中。因此，可將介於葉輪與擴散器之間的無輪葉區段最小化。於是，可以最小化流動路徑損失，但可以最大化流動路徑效率。
根據本發明的一實施例，斜流輪葉設置在擴散器的軸流輪葉之上，從而最大化輪葉總長度。因此，可以最小化流動路徑損失，但可以最大化流動路徑效率。
根據本發明的一實施例，擴散器由包含輪轂和輪葉構造的兩個部件組成。因此，有利於擴散器的製造。
根據本發明的一實施例，使用風扇馬達的另一部件固定輪葉構造。因此，得以改善組裝方式。
根據本發明的一實施例，輪葉設置在輪葉主體內。因此，得以更有效率地在輪葉中引導氣流。
為實現這些目的和其他優點，並根據本發明的目的，如本文所體現和概括敘述，根據本發明一實施例的一種風扇馬達可以包括：一馬達外殼，其中容納一馬達；一馬達支架，設置在該馬達外殼上；一葉輪，耦合至該馬達的一軸；以及一擴散器，設置在該馬達與該葉輪之間，並具有一輪葉主體、設置在該輪葉主體的一內圓周的一軸流輪葉、以及設置在該軸流輪葉上方的一斜流輪葉。
根據本發明的一例示性實施例，該輪葉主體可以包括一空心環，以及其中該軸流輪葉設置在該環的一內表面。
根據本發明的一例示性實施例，該輪葉主體、該軸流輪葉和該斜流輪葉可以一體設置。
根據本發明的一例示性實施例，該輪葉主體、該軸流輪葉和該斜流輪葉可以由射出成型製成。
根據本發明的一例示性實施例，一輪轂可以設置在該輪葉主體內，且該輪轂的一外圓周的一頂部的形狀可以對應於該斜流輪葉的形狀。
根據本發明的一例示性實施例，一凹槽可以設置在該輪葉主體，以及其中對應該凹槽的一裝配部件設置在該馬達支架。
根據本發明的一例示性實施例，該凹槽可以包含設置在一圓周方向上的一第一凹槽或設置在一軸向上的一第二凹槽中的至少一個。
根據本發明的一例示性實施例，該馬達支架可以包含一軸承外殼、一支撐部件和一橋接部，該橋接部與該軸承外殼和該支撐部件彼此連接，且該裝配部件可以設置在該支撐部件的一外側。
根據本發明的一例示性實施例，該第二裝配部件的一端可以連接至該橋接部的一側面。
根據本發明的一例示性實施例，該葉輪容納在一葉輪外殼中，且該輪葉主體的一頂部可以由該葉輪外殼的一內表面支撐。
根據本發明的一例示性實施例，一階差可以設置在該葉輪外殼的該內表面，且該輪葉主體的該頂部可以由該階差支撐。
根據本發明的一例示性實施例，該輪葉主體的外直徑可以相對於該葉輪外殼的內直徑。
本發明的另一態樣，如上文大致概括和敘述，根據本發明另一實施例的一種風扇馬達可以包括：一馬達外殼，其中容納一馬達；一馬達支架，設置在該馬達外殼的一頂側；一葉輪，耦合至該馬達的一軸；一葉輪外殼，其中容納該葉輪；以及一擴散器，設置在該馬達與該葉輪之間，並具有由該葉輪外殼的一內側支撐的一輪葉主體、以及設置在該輪葉主體的一內圓周的一輪葉。
根據本發明的一例示性實施例，該輪葉可以包含一軸流輪葉和設置在該軸流輪葉的一頂側的一斜流輪葉。
根據本發明的一例示性實施例，一階差可以設置在該葉輪外殼的一內表面，且該輪葉主體的一頂部可以與該階差接觸。
根據本發明的一例示性實施例，該葉輪外殼的內直徑可以相對於該輪葉主體的外直徑。
根據本發明的一例示性實施例，一輪轂可以設置在該輪葉主體內，且該輪轂一外圓周的一頂表面可以支撐該斜流輪葉。
根據本發明的一例示性實施例，一凹槽可以設置在該輪葉主體，且相對於該凹槽的一裝配部件可以設置在該馬達支架。
本發明的再一態樣，如上文大致概括和敘述，根據本發明再一實施例的一種製造風扇馬達的方法，可以包括：一第一步驟，準備一輪葉主體， 該輪葉主體具有一空心部件和設置在該空心部件的一內圓周的一輪葉；以及一第二步驟，組裝一輪轂至該輪葉主體的該空心部件。
根據本發明的一例示性實施例，在該第二步驟中，該輪轂可以耦合至一馬達支架，該輪葉主體可以以該輪葉主體的一底部裝配在該馬達支架的方式固定在一圓周方向上，且該輪葉主體可以以該輪葉主體的一頂部由該葉輪外殼支撐的方式固定在軸向上。
若不與其他實施例衝突或互斥，上述實施例的個別特徵可以與其他實施例結合的方式配置。
因此，根據本發明的風扇馬達及其製造方法可以提供下列用途和優點。
首先，根據本發明的一實施例，葉輪為斜流類型。因此，在葉輪中，有利地，可以減少流動路徑損失並改善流動路徑效率。
其次，根據本發明的一實施例，擴散器包含斜流類型。因此，在擴散器中，有利地，可以最小化流動路徑損失，但可以最大化流動路徑效率。
第三，根據本發明的一實施例，擴散器的輪葉，如斜流輪葉，設置在無輪葉區段中。因此，可以將介於葉輪與擴散器之間的無輪葉區段最小化。於是，有利地，可以最小化流動路徑損失，但可以最大化流動路徑效率。
第四，根據本發明的一實施例，斜流輪葉設置在擴散器的軸流輪葉之上，從而最大化輪葉的總長度。因此，有利地，可以最小化流動路徑損失，但可以最大化流動路徑效率。
第五，擴散器由包含輪轂和輪葉構造的兩個部件組成。因此，有利於擴散器的製造。
第六，使用風扇馬達的另一部件固定輪葉構造。因此，得以改善組裝方式。
第七，輪葉設置於輪葉主體內。因此，得以更有效率地在輪葉中引導氣流。
本發明之用途不限於上述用途。而且，本發明所涉及之技術領域中具有通常知識者可從下列說明中，清楚理解其它未提及之用途。
當然，本發明之上述一般敘述和下列詳細說明均為示例性和解釋性的，旨在為請求項提供進一步解釋。
1,1a:風扇馬達
2:馬達
22:靜子
24:轉子
242:旋轉軸
3:馬達外殼
32:主體
322,324:開口
326:軸承外殼
328:連接部
34:耦合部件
342:開口
344,346:螺栓緊固凹座
4,4a:馬達支架
42,42a:軸承外殼
44,44a:支撐部件
442:螺栓緊固凹座
444:輔助支撐部件
45:裝配部件
452:第一裝配部件
452a:螺栓緊固凹座
454:第二裝配部件
454a:一端
46,46a:橋接部
462:螺栓緊固凹座
465:垂直部件
466:水平部件
466a:螺栓緊固凹座
468:頂端
49:空間
5:葉輪
52:輪轂
52a,52b:輪轂頂面
54:葉片
6,6a:擴散器
62:輪轂
64:輪葉
642:斜流輪葉
644:軸流輪葉
65:外圓周
652:外圓周的側面
654:外圓周的頂側
66:開口
68:螺栓緊固凹座
7:葉輪外殼
72:階差
74:開口
76:耦合部件
762:螺栓緊固凹座
8:輪葉構造
82:輪葉主體
82a:頂側
84:輪葉
842:斜流輪葉
844:軸流輪葉
86:凹槽
862:第二凹槽
864:第一凹槽
9:輪轂
92:中心部分
922:階差
95:圓周部分
952:側面
954:頂側
956:頂端部分
96:開口
98:螺栓緊固凹座
F1,F2,F3,F4,F5:氣流
F3a,F3b:氣流
所附圖式旨在針對本發明提供進一步理解，並併入和構成本申請書的一部分、示出本發明的實施例，並與說明書一起用於解釋本發明的原理。有鑒於下列較佳實施例的說明，搭配所附圖式，本發明的上述和其他方面、特徵和優點將更為顯著。在圖示中：
圖1為根據本發明一實施例之風扇馬達分解立體圖；
圖2為圖1之縱向剖面圖；
圖3為圖1中所示之葉輪的立體圖；
圖4為圖1中所示之擴散器的立體圖；
圖5為根據本發明另一實施例之風扇馬達分解立體圖；
圖6為圖5中所示之耦合至馬達支架的輪葉構造的立體圖；
圖7為圖5中所示之葉輪外殼和輪葉構造的分解立體圖；以及
圖8為圖7中所示之顯示耦合的剖面圖。
現將詳細參考本發明的較佳實施例，示例由所附圖式加以說明。儘管說明會詳細敘述，根據所附圖式揭露的例示性實施例，實施例和圖式均用於協助理解本發明。
而且，為了協助理解本發明，所附圖式中的部分組件會以放大尺寸，而非原尺寸的方式來進行說明。
因此本發明不限於下列實施例，其目的為使本發明涵蓋本發明之修改和變動，前提是修改和變動均在追加之請求項及同等權利範圍內。
參照圖1和圖2說明根據本發明一實施例之風扇馬達1的整體配置如下。
首先，馬達2可以包含靜子22和轉子24。葉輪可以耦合至轉子24的旋轉軸242。因此，如果馬達2旋轉，葉輪5也旋轉，從而產生吸入空氣的吸力。
擴散器6可以設置在葉輪5與馬達2之間。擴散器6將從葉輪5排出的氣流引導朝向馬達2的方向。
同時，馬達2可以容納在馬達外殼3中。馬達支架4可以設置在馬達外殼3上方。葉輪5和擴散器6均可以容納在葉輪外殼7中。
個別組件詳述如下。
首先，描述馬達外殼3。
馬達外殼3可以包含用於將馬達2容納於其中的主體32。在徑向延伸的耦合部件34可以設置在馬達外殼3的主體32的頂側。
主體32整體可為空心圓柱形形狀。為指定形狀的開口322可以設置在主體32的側面。而且，開口324可以設置在主體32的底側。流入馬達外殼3中的氣流可以通過主體32的底側開口324向外排出。
用於將軸承安置在其中的軸承外殼326(為清楚起見，後稱底側軸承外殼)可以設置在主體32的底側。而且，連接部328可以被設置以將底側軸承外殼326與主體32連接在一起。
同時，為指定形狀的開口322可以設置在耦合部件34。從擴散器6排出的氣流可以通過開口342移動。用於耦合至葉輪外殼7的螺栓緊固凹座344可以設置在耦合部件34。而且，用於耦合至馬達支架4的螺栓緊固凹座346可以設置在耦合部件34。
同時，靜子22可以耦合至馬達外殼3的主體32的內表面。轉子24可以位於馬達外殼3的主體32的中心周圍。轉子24的旋轉軸242的底側可以由底側軸承外殼326可旋轉地支撐。
馬達支架4描述如下。
馬達支架4可以旋轉地支撐轉子24的旋轉軸242的頂部。而且，馬達支架4可以透過耦合至擴散器6來支撐擴散器6。
詳細說明如下。
軸承外殼(為清楚起見，後稱頂側軸承外殼)可以設置在馬達支架4的中心周圍。由主體32的耦合部件34支撐的支撐部件44可以設置在馬達支架4的外側。支撐部件44的形狀可以對應於耦合部件34的形狀。例如，支撐部件44可為環狀。
輔助支撐部件444可以設置在支撐部件44內部。輔助支撐部件444可為環狀。可以設置配置以將支撐部件44與輔助支撐部件444連接在一起的一部件，並且螺栓緊固凹座442可以設置在該部件。
支撐部件44可以設置有螺栓緊固凹座442，該螺栓緊固凹座442對應於馬達外殼3之耦合部件34的螺栓緊固凹座346。
橋接部46可以設置在頂側軸承外殼42與支撐部件44之間，以將該兩個部件連接在一起。而且，橋接部46可以設置有螺栓緊固凹座462，該螺栓緊固凹座462對應於擴散器6的螺栓緊固凹座68。(稍後將對特定耦合結構進行說明)。
葉輪外殼7描述如下。
首先，葉輪外殼7可以將葉輪5和擴散器6容納於其中。葉輪外殼7可以大致配置為空心圓柱形形狀。設置在葉輪外殼7頂側的開口74可以成為氣流進入的進氣口。
葉輪外殼7的直徑從頂側到底側漸增。徑向延伸的耦合部件76可以設置在葉輪外殼7的底側。葉輪外殼7的耦合部件76可以設置有螺栓緊固凹座762，該螺栓緊固凹座762對應於馬達外殼3之耦合部件34的螺栓緊固凹座344。
以下將描述個別組件的耦合關係。
首先，轉子24的旋轉軸242的頂部可以由馬達支架4的頂側軸承殼體42可旋轉地支撐。轉子24的旋轉軸242的底部可以由馬達外殼3的底側軸承外殼326可旋轉地支撐。馬達支架4可以螺栓緊固至馬達外殼3的頂側。
擴散器6可以螺栓緊固至馬達支架4的頂側。而且，葉輪5可以耦合至轉子24的旋轉軸242的頂端。
同時，葉輪外殼7和馬達外殼3可以彼此螺栓耦合在一起。因此，風扇馬達1的組件可以容納在葉輪外殼7和馬達外殼3中。
或者，葉輪外殼7和馬達外殼3可以由另一耦合機構耦合在一起。例如，圖2中所示的部份A顯示另一耦合機構。如圖2的部份A中所示，馬達外殼3可以被按壓並裝配至葉輪外殼7中，以耦合該兩部件。在這種情況下，馬達外殼3的耦合部件34的邊緣可以向下彎曲，然後按壓裝配至葉輪外殼7中。
參照圖3描述本實施例的葉輪5如下。
本實施例提出一種用於減少從葉輪5排出的氣流的轉向角度以降低流動路徑損失的構造。
本實施例的葉輪5可為斜流類型。通過葉輪外殼7的開口74進入葉輪5的氣流F1幾乎以軸向流動。不過，從葉輪5排出的氣流F2則可以以一指定傾斜角度流動。
例如，葉輪5可以以從葉輪5排出的氣流F2的方向具有介於直徑方向0度與軸向90度之間的傾斜角度的方式配置。氣流F2從葉輪5排出的方向可為約45度。
詳細說明如下。
葉輪5可以包含輪轂52和設置在輪轂52的多個葉片54。此處，輪轂52可為接近圓形形狀。葉片54可以設置在輪轂52的頂側。
可以設定氣流F2從葉輪5排出的方向以具有從軸向往下的一指定傾斜角度。因此，葉輪5可以進一步配置為從水平方向往下傾斜。例如，在檢視葉輪5的輪轂52的垂直剖面的情況下，輪轂頂面52a和52b的傾斜角度可以配置在0度到90度之間，且較佳地，傾斜角度為45度。或者，可以配置輪轂52的頂面以具有從頂側52a往底側52b更接近軸向的傾斜角度。根據此配置，氣流可以以接近軸向的角度從輪轂52往外的方式來產生(請參照圖2)。
根據上述配置，氣流F2從葉輪5排出的方向可以變得比直徑方向更偏往下。因此，可以避免氣流F2從葉輪5排出的方向往直徑方向快速轉向。因此，可以最小化流動路徑損失，但可以最大化流動路徑效率。
相較先前技術之離心式葉輪的氣流方向，本實施例之葉輪5的氣流方向更加往下傾斜，即，軸向傾斜，以增加軸向氣流量。因此，通過風扇馬達1的氣流量增加，從而增加風扇馬達1的吸力。
相較先前技術之離心式葉輪的氣流量，本實施例之葉輪5的氣流量更高。相較先前技術，可以降低葉輪的葉片數量。舉例來說，若先前技術之離心式葉輪的葉片數量為9片，儘管本實施例之葉輪5的葉片54數量降至7片，仍可以確保氣流量無虞。
此外，若降低葉輪5的葉片54數量，則會減少施加到葉輪5的軸功率。因此，在本實施方式的葉輪5中，由於能夠降低軸功率，提升了風扇馬達1的效率。
參照圖4描述風扇馬達1的另一實施例。
本實施例的擴散器6描述如下。
首先，擴散器6可以包含輪轂62和輪葉64。尤其，可以設置多個輪葉64。
輪轂62可以配置為盤形。馬達支架4的軸承外殼42插入其中的開口66可以設置在輪轂62。輪轂62的開口66的形狀可以對應於馬達支架4的軸承外殼42形狀。而且，輪轂62可以設置有螺栓緊固凹座68，用於將馬達支架4與輪轂62彼此螺栓緊固在一起。
在部分實施例中，多個輪葉64可以設置在輪轂62的外圓周65。每個輪葉64均可以包含軸流輪葉644和斜流輪葉642。斜流輪葉642可以具有擴散作用，而軸流輪葉644則可以具有藉由將氣流方向改變為向下方向來增加氣流量的作用。
斜流輪葉642可以位於軸流輪葉644上方。例如，軸流輪葉644可以設置在輪轂62的外圓周的側面652。斜流輪葉642則可以設置在輪轂62的外圓周的頂側654。斜流輪葉642可為前緣的角度傾斜的形狀。
軸流輪葉644和斜流輪葉642可以分別設置。較佳地，軸流輪葉644和斜流輪葉642接續地連接為單一輪葉。
在部分實施例中，通常，葉輪5與擴散器6之間的空間為沒有輪葉存在於其中的無輪葉區段。不過，無輪葉區段中的流動路徑損失很可觀。因此，如果可能，可以將斜流輪葉642的尺寸改成能覆蓋無輪葉區段的尺寸。例如，斜流輪葉642的頂端可以設置為大致緊貼著葉輪5的底側。
同時，擴散器6的輪葉總長度越長，輪葉的效果越好。因為如果輪葉的總長度越長，便能越有效率地引導從葉輪5排出的氣流。因此，較佳地，將擴散器6的輪葉總長度設定為長一點。而且，擴散器6下面並沒有太多間隙。因此，可以將輪葉的長度延長超過擴散器6。
不過，在本實施例中，斜流輪葉642可以設置在軸流輪葉644上方。亦即，根據本實施例，在不延長軸流輪葉644的長度的情況下，輪葉64的總長度可以透過斜流輪葉642的長度延長。當然，軸流輪葉644的長度和斜流輪葉642的長度中的至少一個可能增加。
參照圖3和圖4描述根據本發明實施例的擴散器6的運作如下。
在本實施例中，斜流輪葉642位於從葉輪5排出的氣流F2流入擴散器6中的部位處。因此，從葉輪5排出的氣流F2會先被斜流輪葉642引導，從而變成斜向的氣流F3a。因此，從葉輪5排出的氣流會以更有效率的方式，往擴散器6的方向移動，而無流動路徑損失。
亦即，從葉輪5排出的氣流自然地透過斜流輪葉642往下排出。因此，斜流輪葉642會限制氣流的旋轉分量(rotation component)，並協助氣流有效排洩。
此外，若葉輪5為斜流葉輪，則從葉輪5排洩的氣流以斜向氣流形式可以更自然地沿著斜流輪葉642移動。這是因為以斜流形式從葉輪5排洩的氣流自然地被斜流輪葉642的起點所接受。而且，引導至斜流輪葉642的氣流F3會透過軸流輪葉644在馬達方向上轉為氣流F3b輸送。
因此，根據本實證例，可以最小化流動路徑損失，並可以最大化流動路徑效率。而且，可以有效提升風扇馬達1的吸力。
此外，在本實施例中，斜流輪葉642可以設置在軸流輪葉644上方。因此，斜流輪葉642可以設置在無輪葉區段，從而最小化葉輪5與擴散器6之間的無輪葉區段。
此外，在本實施例中，可以在軸流輪葉644上方另外設置輪葉，例如斜流輪葉642。因此，會增加擴散器6的總長度，從而獲得顯著的擴散效果。
參照圖2描述根據本發明實施例的風扇馬達1的運作如下。
首先，一旦馬達2開始旋轉，連接至馬達2的旋轉軸的葉輪5也會跟著旋轉。如果葉輪5旋轉，會吸入空氣流經葉輪外殼7的開口74。亦即，氣流F1會以大致軸向的方向產生。
吸入葉輪外殼7中的空氣會往葉輪5的方向流動。本實施例的葉輪5可以包含斜流葉輪。因此，從葉輪5排出的氣流F2會以一指定傾斜角度沿著直徑方向往下流動。例如，氣流F2可以大致位於直徑方向與軸向之間。亦即，氣流F2從葉輪5排出的方向不會快速轉向。因此，根據本實施例，減少了流動路徑損失。
從葉輪排5出的氣流F2會先自然地被擴散器6的斜流輪葉642引導。通過斜流輪葉642的氣流F3會透過軸流輪葉644在大致軸向上變成氣流F3b。亦即，當氣流在擴散器6中被自然引導，便降低了流動路徑損失(請參照圖3)。
從擴散器6排出的一部分氣流會變成氣流F5，移入馬達外殼3中。流進馬達外殼中3的氣流會冷卻馬達2，然後通過馬達外殼3的底側開口324向外排出。從擴散器6排出的其他部分氣流會變成氣流F4，直接從馬達外殼排出。
在部分實施例中，當使用根據本發明的風扇馬達用於清掃機時，已通過馬達外殼3的氣流F5和無法通過的氣流F4都會移動至清掃機的過濾器。
在上述實施例中，舉出具有斜流葉輪和軸-斜流擴散器的風扇馬達作為一例。不過，軸-斜流擴散器也適用於具有離心式葉輪的風扇馬達。而且，斜流葉輪也適用於具有軸流擴散器的風扇馬達。
參照圖5描述根據本發明另一實施例的風扇馬達1a如下。
本實施例的基礎原理與上述實施例的基礎原理非常相似。但本實施例與上述實施例的擴散器構造不同。為清楚敘述，後續將省略上述實施例中非常相似的組件敘述。
上述實施例中擴散器1的製造未能簡化。例如，上述實施例中擴散器的射出成型未能簡化。因為斜流輪葉在上述實施例的擴散器中設置在輪轂的外圓周的頂表面。輪轂的外圓周的頂表面為曲面，且斜流輪葉設置在該曲面。因此，很難使用射出成型來製造上述實施例的擴散器1。
所以，本實施例提出一種製造方法經過簡化的擴散器。在本實施例中，提出將擴散器分成兩部件，以利擴散器的製造。在本實施例中，提出無須使用螺栓等物來固定分開的兩部件。例如，提出使用輪葉的周邊部分來固定該兩部件。
詳細描述本實施例的擴散器6a如下。
首先，本實施例的擴散器6a可以包含輪轂9和自輪轂9分開的輪葉84。在本實施例中，分別準備輪轂9和輪葉84(透過射出成型)，然後組裝到擴散器6a中。在本實施例中，將輪葉84自輪轂9分開時，即可以移除輪葉84與輪轂9之間的接觸面。因此，便能(透過射出成型)容易製造輪葉84和輪轂9。
輪轂9描述如下。
本實施例的輪轂9可以用在上述實施例中從輪轂移除輪葉的方式配置。描述本實施例的輪轂9的一個例子如下。
輪轂9可以包含中心部分92和位於中心部分92外圓周上的圓周部分95。中心部分92的形狀可以是盤形，而圓周部分95的形狀可以是圓柱形。中心部分92和圓周部分95可以一體成形。
中心部分92可以設置有開口96。開口96的形狀可以對應於馬達支架4a的軸承外殼42a的形狀，且軸承外殼42a可以插入開口96中。並且，中心部分92可以設置有螺栓緊固凹座98，用於螺栓緊固軸承外殼42a。
指定的階差922可以存在於中心部分92與圓周部分95之間。
圓周部分95的頂側可以設置為曲面。例如，圓周部分95的頂側954和側面952可以隨曲面沿著中心方向延伸。頂側954的頂端部分956可為水平面。
頂側954及/或圓周部分95的頂端部分956可以發揮支撐輪葉84的作用，更具體地，支撐斜流輪葉842。為此，頂側954的曲率及/或輪轂9的頂端部分956可以對應於斜流輪葉842的形狀。
輪葉84描述如下。
一般而言，可以設置多個輪葉84。與分別製造多個輪葉84相比，較佳為一起製造多個輪葉84。為此，為了透過單一部件或組件來維持多個輪葉84，較佳採用組件的分離部分。
例如，多個輪葉84可以以指定形狀設置在主體(後稱「輪葉主體」)。(輪葉84和輪葉主體82將合稱為「輪葉構造8」。)
輪葉主體82可以包含空心構件。例如，輪葉主體82可以是環狀或盤狀。輪葉84可以設置在輪葉主體82內部。
輪葉84可以包含軸流輪葉844和斜流輪葉842。本實施例中的軸流輪葉844和斜流輪葉842的形狀可以與上述實施例中的軸流輪葉和斜流輪葉的形狀非常雷同。
在部分實施例中，軸流輪葉844中的至少一部分可以連接至輪葉主體82的內表面。斜流輪葉842可以以從軸流輪葉844的頂側延伸的方式配置。
斜流輪葉842可以以從軸流輪葉844頂端沿著輪葉主體82的中心方向向上延伸的方式配置。斜流輪葉842可以連接至軸流輪葉844，而無須連接至輪葉主體82。
同時，為指定形狀的凹槽86可以設置在輪葉主體82的底側。凹槽86可以裝配至馬達支架4a的指定部分中，從而發揮使其與輪葉主體82固定在一起的作用。
輪葉主體82的凹槽86的形狀並沒有限制。例如，凹槽86可以包含設置在圓周方向上的第一凹槽864。而且，凹槽86可以包含設置在軸向上的第二凹槽862。
凹槽86可以包含第一凹槽864和第二凹槽862中的至少一個。若凹槽86包含第一凹槽864和第二凹槽862，則形狀可以為倒T。
以下描述馬達支架4a。
本實施例的馬達支架4a基本上可以與上述實施例中的前馬達支架雷同。但是，在本實施例中，馬達支架4a的指定部分可以裝配到輪葉主體82的指定部分。例如，在本實施例中的馬達支架4a可以裝配到設置在輪葉主體82的凹槽中。
馬達支架4a可以包含軸承外殼42a、支撐部件44a和橋接部46a，橋接部46a將軸承外殼42a與支撐部件44a彼此連接。
軸承外殼42a可以是具有能夠容納設置在馬達的旋轉軸的頂側的軸承的空間49的形狀。支撐部件44a的形狀可以對應於馬達外殼3的耦合部件34的形狀。例如，支撐部件44a可為環狀。而且，支撐部件44a可以設置有螺栓緊固凹座452a。
馬達支架4a可以包含裝配部件45，裝配至輪葉主體82的凹槽86。裝配部件45可以設置為對應於輪葉主體82的凹槽86的形狀。多個裝配部件45可以以彼此隔開一段指定距離的方式設置在圓周方向上。
例如，裝配部件45可以包含第一裝配部件452，該第一裝配部件452對應於輪葉主體82的第一凹槽864。第一裝配部件452可以以從支撐部件44a延伸的方式設置在直徑方向上。第一裝配部件452可以包含具有指定小厚度的盤式構件。
螺栓耦合至馬達外殼3的螺栓緊固凹座452a可以設置在支撐部件44a或第一裝配部件452。
裝配部件45可以包含第二裝配部件454，該第二裝配部件454對應於輪葉主體82的第二凹槽862。第二裝配部件454可以以從支撐部件44a延伸的方式設置在軸向上。第二裝配部件454可以包含厚度小的盤式構件。
橋接部46a可以使用任何能夠進行將軸承外殼42a和支撐部件44a連接在一起的功能的形狀。例如，橋接部46a可為窄長形。
橋接部46a的一側可以連接至軸承外殼42a，而另一側可以連接至支撐部件44a。但是，由於軸承外殼42a與支撐部件44a之間有高度差，橋接部46a的頂端和底端之間可能會有高度差。
例如，橋接部46a可以包含水平部件466和垂直部件465。水平部件466的一側可以連接至軸承外殼42a，而另一側可以連接至垂直部件465。垂直部件465的一側可以連接至水平部件466，而另一側可以連接至支撐部件44a。水平部件466可以設置有螺栓緊固凹座466a，用於螺栓耦合至輪轂9。
同時，第二裝配部件454的一端454a可以連接至垂直部件465的側面。這樣的話，第二裝配部件454可以更有效率地承受由氣流產生的旋轉力。
亦即，第二裝配部件454可以極大地接受從葉輪5排出的氣流所產生的旋轉力。但是，如果第二裝配部件454的一端454a連接至垂直部件465側面，則從葉輪5排出的氣流所產生的旋轉力可由垂直部件465的側面支撐。
此外，水平部件466的頂端468可以垂直地延伸，以接觸軸承外殼42a的側面。
輪轂9的固定機構和輪葉構造8描述如下。
參照圖5描述輪轂9的固定機構。
馬達外殼3和馬達支架4a可以耦合在一起。而且，輪轂9可以耦合至馬達支架4a。
馬達支架4a和輪轂9的耦合描述如下。
馬達支架4a的軸承外殼42a可以插入輪轂9的開口96中。在此狀態下，輪轂9和馬達支架4a均可以透過螺栓耦合來組裝。因此，輪轂9可以穩固地固定在旋轉方向和軸向上。
參照圖5和圖6描述輪葉構造8的旋轉方向(弧向)固定機構。
如上所述，在本實施例中，輪葉構造8可以設置為與輪轂9分開的構件。因此，適合用於固定輪葉構造8的機構是必要的。本實施例提出無須使用例如螺栓等緊固機構來固定輪葉構造8的機構。
詳情描述如下。
首先，輪葉5以高速旋轉，因而從葉輪5排出的氣流在旋轉方向上具有強大的旋轉力。因此，當從葉輪5排出的氣流通過擴散器6a的輪葉84時，施加到輪葉84的旋轉力會很強大。所以，施加在設置有多個輪葉84的輪葉主體82上的旋轉力在旋轉方向上也很強大。因此，較佳地，穩固地固定輪葉主體82。
輪葉主體82可以由馬達支架4a固定。但是，在本實施例中，可以固定輪葉主體82而無須螺栓固定至馬達支架4a。
亦即，如上所述，若輪葉主體82安置在馬達支架4a上，則馬達支架4a的裝配部件45裝配於輪葉主體82的凹槽86。因此，即使強大的旋轉力施加於輪葉主體82，馬達支架4a的裝配部件45也阻止了輪葉主體82旋轉。所以，輪葉主體82會穩固地固定在旋轉方向上。
在上述實施例中已敘述無須使用諸如螺栓等的緊固機構來固定輪葉構造8的機構，因此本發明不受限制。而且，也可能使用諸如螺栓等的緊固機構來固定輪葉構造8。
參照圖7和圖8描述輪葉構造8的軸向固定機構。
在本實施例中，提出無須使用諸如螺栓等緊固機構來固定輪葉構造8的機構。
輪葉主體82由葉輪外殼7支撐。而且，輪葉主體82亦由馬達支架4a支撐。例如，輪葉主體82的頂部可以由葉輪外殼7支撐，而輪葉主體82的底部可以由馬達支架4a支撐。
在此狀態下，葉輪外殼7和風扇馬達的另一部分(如馬達外殼3)會耦合在一起，因此輪葉主體82可以更穩固地固定在軸向上。
詳情描述如下。
用於支撐輪葉主體82的一部分可以設置在葉輪外殼7。例如，指定的階差72可以設置在葉輪外殼7的內表面。而且，輪葉主體82的頂側82a可以由葉輪外殼7的階差72支撐。還有，葉輪外殼7的內直徑可以對應於輪葉主體82的外直徑。
輪葉主體82的底部可以由馬達支架4a固定。如上所述，當將馬達支架4a的裝配部件45裝配至輪葉主體82的凹槽86時，輪葉主體82的底部可以更穩固地由馬達支架4a支撐。
在此狀態下，葉輪外殼7和耦合於馬達外殼3。葉輪外殼7可以透過螺栓緊固或按壓裝配與馬達外殼3互相耦合。
亦即，在輪葉主體82由葉輪外殼7支撐的狀態下，葉輪外殼7和馬達外殼3會在軸向上耦合在一起。這樣的話，便會有軸向的力施加於由葉輪外殼7支撐的輪葉主體82。因此，透過葉輪外殼7的階差72對輪葉主體82的頂側82a施加軸向的力。於是，可以穩固地在軸向固定輪葉主體82而無須獨立的緊固機構。
在本實施例中，階差72設置在葉輪外殼7，且葉輪外殼7使用階差72支撐輪葉主體82，因此本發明不受限制。或者，可以以其他方式支撐葉輪外殼7和輪葉主體82。
在部分實施例中，輪葉84設置在輪葉主體82，且更具體地，斜流輪葉842可以安置在輪轂9的頂側954上，以固定在軸向上。
根據本實施例，輪葉84位於環狀的輪葉主體82內部。因此，從葉輪5排出的空氣會在環狀的輪葉主體82內部和輪葉主體82外側流動。因此，可以更順暢地引導氣流。
本實施例描述了具有軸流輪葉的擴散器，但本發明不限於此用途，且本發明的原理僅適用於具有軸流輪葉的擴散器。
上述實施例的事項同樣適用於其他未提及的部件。而且，如果不衝突，除非另有說明，否則在一實施例中所述的技術事項同樣適用於另一實施例中。
上述實施例和圖式均用於協助理解本發明。所屬技術領域中具有通常知識者均能理解，在不偏離本發明之精神或範疇的情況下，可以對本發明進行各種修改和變形。
例如，在上述實施例中描述了用於清掃機的風扇馬達，但本發明不限於此。例如，上述的風扇馬達亦適用於清掃機、汽車以外的家用電器。
由於本發明之特徵具各種形式且不偏離原特徵，應理解除非另有說明，否則上述實施例不受限於任何上述詳細資訊，而且應廣泛考量所附請求 項中定義的範疇，因此請求項內的所有更改和變動或等效範圍內的更改和變動均旨在限於所附請求項內。
本申請書主張於2019年7月10日提交的韓國申請書第10-2019-0083458號的較早申請日和優先權的權益，其內容在此透過整體參考資料併入。
1a:風扇馬達
4a:馬達支架
42a:軸承外殼
44a:支撐部件
45:裝配部件
452:第一裝配部件
454:第二裝配部件
452a:螺栓緊固凹座
454a:一端
46a:橋接部
465:垂直部件
466:水平部件
466a:螺栓緊固凹座
468:頂端
49:空間
5:葉輪
6a:擴散器
7:葉輪外殼
8:輪葉構造
82:輪葉主體
84:輪葉
842:斜流輪葉
844:軸流輪葉
86:凹槽
862:第二凹槽
864:第一凹槽
9:輪轂
92:中心部分
922:階差
95:圓周部分
952:側面
954:頂側
956:頂端部分
96:開口
98:螺栓緊固凹座

Claims (17)

  1. 一種風扇馬達，包括：一馬達外殼，其中容納一馬達；一馬達支架，設置在該馬達外殼上；一葉輪，耦合至該馬達的一軸；以及一擴散器，設置在該馬達與該葉輪之間，並具有一輪葉主體、設置在該輪葉主體的一內圓周的一軸流輪葉、以及一斜流輪葉，該斜流輪葉設置在該軸流輪葉上方，其中一凹槽設置在該輪葉主體，以及其中對應該凹槽的一裝配部件設置在該馬達支架。
  2. 如請求項1之風扇馬達，其中，該輪葉主體包括一空心環，以及其中該軸流輪葉設置在該環的一內表面。
  3. 如請求項2之風扇馬達，其中，該輪葉主體、該軸流輪葉和該斜流輪葉係一體成形。
  4. 如請求項3之風扇馬達，其中，該輪葉主體、該軸流輪葉和該斜流輪葉係由射出成型製成。
  5. 如請求項4之風扇馬達，其中，一輪轂設置在該輪葉主體內，以及其中該輪轂的一外圓周的一頂部的形狀對應於該斜流輪葉的形狀。
  6. 如請求項5之風扇馬達，其中，該凹槽包括設置在一圓周方向上的一第一凹槽或設置在一軸向上的一第二凹槽中的至少一個，以及其中該裝配部件包括相對於該第一凹槽的一第一裝配部件、以及相對於該第二凹槽的一第二裝配部件中的至少一個。
  7. 如請求項6之風扇馬達，其中，該馬達支架包括一軸承外殼、一支撐部件和一橋接部，該橋接部與該軸承外殼和該支撐部件彼此連接，以及其中該裝配部件設置在該支撐部件的一外側。
  8. 如請求項7之風扇馬達，其中，該第二裝配部件的一端連接至該橋接部的一側面。
  9. 如請求項5之風扇馬達，其中，該葉輪容納在一葉輪外殼中，以及其中該輪葉主體的一頂部由該葉輪外殼的一內表面支撐。
  10. 如請求項9之風扇馬達，其中，一階差設置在該葉輪外殼的該內表面，以及其中該輪葉主體的該頂部由該階差支撐。
  11. 如請求項10之風扇馬達，其中，該輪葉主體的外直徑相對於該葉輪外殼的內直徑。
  12. 一種風扇馬達，包括：一馬達外殼，其中容納一馬達；一馬達支架，設置在該馬達外殼的一頂側；一葉輪，耦合至該馬達的一軸；一葉輪外殼，容納該葉輪；以及一擴散器，設置在該馬達與該葉輪之間，並具有由該葉輪外殼的內部支撐的一輪葉主體和設置在該輪葉主體的一內圓周的一輪葉，其中一凹槽設置在該輪葉主體，以及其中對應該凹槽的一裝配部件設置在該馬達支架。
  13. 如請求項12之風扇馬達，其中，該輪葉包括一軸流輪葉和設置在該軸流輪葉的一頂側的一斜流輪葉。
  14. 如請求項13之風扇馬達，其中，一階差設置在該葉輪外殼的一內表面，以及其中該輪葉主體的一頂部與該階差接觸。
  15. 如請求項14之風扇馬達，其中，該葉輪外殼的內直徑相對於該輪葉主體的外直徑。
  16. 如請求項15之風扇馬達，其中，一輪轂設置在該輪葉主體內，以及其中該輪轂的一外圓周的一頂面支撐該斜流輪葉。
  17. 一種製造風扇馬達的方法，該方法包括：一第一步驟：準備一輪葉主體，該輪葉主體具有一空心部件和設置在該空心部件的一內圓周的一輪葉；以及一第二步驟：將該輪轂組裝至該輪葉主體的該空心部件， 其中，在該第二步驟中，該輪轂耦合至一馬達支架，其中，該輪葉主體以該輪葉主體的一底面裝配在該馬達支架的方式固定在一圓周方向上，以及其中該輪葉主體以一葉輪外殼支撐該輪葉主體的一頂部的方式固定在一軸向上。
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