專利名稱：具有消聲器的馬達冷卻風扇殼體的制作方法
技術領域：
本發明涉及例如旁通真空馬達的電機領域，其中設有用于工作空氣和馬達冷卻空氣的獨立源。在這種組件中，通常設置一個風扇系統以移動工作空氣，而另一個風扇系統使周圍空氣通過馬達以冷卻馬達繞組。特別是，本發明涉及具有消聲器的馬達冷卻風扇殼體，該消聲器提供了冷卻空氣的徑向流入，以便大大降低馬達冷卻風扇所產生的噪音量。
背景技術：
旁通真空馬達是眾所周知的。例如，濕真空組件是已知的，其中工作空氣用從表面抽取的水帶入。由于工作空氣夾帶異物，例如水和灰塵，所以設置一個單獨的風扇用于在馬達上方產生空氣流以冷卻馬達。如果不冷卻馬達，那么馬達的壽命就會大大降低。
至于所有的真空馬達，與其相關的工作噪音級總是被關注的問題。這種噪音通常是由風扇頂端經過風扇中的固定元件和相鄰結構引起的。不僅所產生的噪音引起聽覺上的反感，而且它也代表著能量的浪費。因此，需要降低真空馬達中的噪音量。
以前，已知的是將馬達保持在一個殼體中，該殼體與用于抽入工作空氣的風扇組件隔開。保持在馬達殼體上的通常是一個馬達冷卻風扇殼體，其容納一個用于抽吸冷卻空氣通過馬達的風扇。在降低冷卻風扇噪音方面的一個改進例見美國專利4,684,835，其被用作參考文獻。在前述專利中，空氣通過馬達冷卻風扇軸向地抽入通過馬達冷卻風扇殼體。該專利中的發明點是相對于冷卻風扇的空氣入口的徑向和錐形構造。盡管這已經被證明相對于現有技術是一種改進，但是空氣仍是軸向地抽入，而且噪音易于從冷卻風扇和周圍殼體發出。
因此，在現有技術中對于馬達冷卻風扇殼體具有一種需要，其中空氣入口容許具有減小的紊流、波動、空氣渦動和噪音的空氣流進入馬達。
發明內容
根據前述，因此本發明的一個方面是提供一種具有徑向空氣入口的馬達冷卻風扇殼體，所述入口位于馬達冷卻風扇的上方。
本發明的另一個方面是提供一種馬達冷卻風扇殼體，如上所述，其中冷卻風扇殼體包括一消聲器，其設置在冷卻風扇上方的一平面中并將周圍空氣徑向地抽入到冷卻風扇上方的區域中，而且然后將聚集的空氣沿軸向抽入。
本發明的又一方面是，如上所述，其中消聲器包括從一頂板延伸的若干葉片，以在相鄰葉片之間形成徑向空氣入口。
如上所述，本發明的又一方面是構造葉片的形狀，以便各葉片具有一外徑部和一內徑部，所述外徑部與頂板的外周邊同心地對齊，所述內徑部從外徑部向頂板的中心延伸。
如上所述，本發明的又一方面是提供一個單體的消聲器，以便可以適用于現有的冷卻風扇馬達殼體，或者提供一個與冷卻風扇馬達殼體成一體的消聲器。
如上所述，本發明的又一方面是提供一個具有基本上與頂板平行的風扇板的消聲器，而且其中若干外周壁將風扇板連接到頂板，而且一個曲壁從相應的外周壁向內延伸。
如上所述，本發明的另一方面是，其中每個曲壁從相應的外周壁向內延伸，以使徑向空氣入口與居中設置在風扇板和頂板之間的流通孔相連。
本發明的又一方面是，如上所述，其中風扇板具有若干與流通孔相連的凹口，并且其中各凹口位于相鄰的曲壁之間。
本發明的前述和其它方面是通過一個具有改進的噪音降低的旁通排放馬達組件實現的，它們隨著詳細描述的進行將十分明顯，所述組件包括一具有旋轉軸的馬達組件，一由所述軸轉動的工作空氣風扇組件，一由所述軸轉動的冷卻風扇和一聯接到馬達組件并局部地封閉冷卻風扇的冷卻風扇殼體，所述冷卻風扇殼體具有至少一個徑向空氣入口，用于徑向地接收由冷卻風扇抽入殼體中的冷卻空氣。
本發明的其它方面是通過一個用于馬達組件的消聲器實現的，其包括一個冷卻風扇，所述風扇包括一個頂板和若干從頂板延伸的葉片，其中相鄰葉片在其間形成徑向空氣入口。
本發明的另一個目的是通過用于馬達組件的冷卻風扇殼體實現的，其包括一個冷卻風扇，該殼體包括一個側壁和一個從側壁一體延伸的消聲器，所述消聲器具有至少一個徑向空氣入口，用于接收由冷卻風扇抽入殼體中的空氣。
本發明的這些和其它目的及優點從下面的描述可以變得明顯，并可通過此后所述的和權利要求書所要求的改進得以實現。
為了徹底地理解本發明的目的、技術和結構，應該對下面的詳細描述和附圖進行說明，其中；圖1是以局部剖視示出的一個旁通排放馬達的正視圖；圖2是可用于一個冷卻風扇殼體的單體的消聲器的側視圖；圖3是圖2中所示消聲器的透視圖，局部被剖開；圖4是圖2中所示消聲器的底視平面圖，局部被剖開；圖5是具有一個一體消聲器的馬達冷卻風扇殼體的俯視透視圖；圖6是圖5中所示馬達冷卻風扇殼體的透視圖。
具體實施例方式
現在參照圖1至4，可以看到一旁通排放馬達(bypass discharge motor)組件通常被標以標記10。該組件10包括一個通常被標以標記12的工作空氣風扇組件。組件12相對于馬達殼體14軸向設置，該殼體包括使軸18旋轉的馬達16，這在現有技術中是眾所周知的。通常被標以標記20的一冷卻風扇殼體連接到與工作空氣風扇組件12相對的馬達殼體14上。組件12包括工作空氣風扇22，如果需要的話還可包括固定風扇24。風扇22和24被罩26封閉，該罩提供一空氣入口28。依靠馬達16供能，軸18就轉動工作空氣風扇22并通過空氣入口28將工作空氣抽入。然后工作空氣通過用在適當設備中的排氣組件30由風扇22排出。
冷卻風扇殼體20可固定地連接到馬達殼體14并封閉冷卻風扇32。如現有技術中的描述，冷卻風扇殼體32具有若干軸向孔34，用于經過冷卻風扇殼體20將空氣抽入馬達殼體14。這些軸向孔全位于冷卻風扇32的周邊之內。殼體20具有一內置的環形通道36。殼體14和20包括若干流出孔36，以便使冷卻空氣經過馬達的繞組后排出。
從圖2至4中可以最佳地看到，通常被標以標記40的一徑向流入式冷卻風扇殼體的適配器連接到馬達冷卻風扇殼體20。適配器40可以通過摩擦配合或機械固定件，如螺釘、夾子或它們的功能等效件固定到風扇殼體20。適配器40包括消聲器42，其位于冷卻風扇殼體20的平面的上方。該消聲器包括一個具有外周邊46的頂板44和背對冷卻風扇32的暴露表面48。頂板44還提供朝向冷卻風扇32的內表面50。風扇板54從消聲器42延伸，其中風扇板基本與所述頂板44平行。向下延伸并基本垂直于所述風扇板54的是側壁56。若干摩擦肋58可以設置在側壁56的外或內表面上，其用于將適配器連接到風扇殼體20。實際上，如圖1所示，側壁56可以容納在環形通道36中。
消聲器42包括若干均勻設置的徑向空氣入口，其通常被標以標記60。各徑向空氣入口60徑向設置在消聲器42周圍，以便先將冷卻空氣沿徑向吸入冷卻風扇殼體，然后再使空氣改變方向沿軸向通過殼體。端口60形成在頂板44和風扇板54之間，在它們之間已經設置了若干從外周邊46曲線地向內延伸的葉片62。各葉片62包括一與外周邊46同心地對齊的外徑部64。最好是，外徑部64與頂板44的外周邊配合，但外徑部64可以具有比頂板小的直徑。在任何一種情況中，各外徑部64延伸到一內導向部分66中，導向部分66從外周邊46朝向頂板44的中央向內延伸。內導向部分66在到達頂板44的中央之前終止，以便形成中央室68。應當理解部分64和66的位置和彎曲率可以被調節以使經過殼體的氣流最大，同時還使冷卻風扇32產生的噪音量最小。由于各外徑部具有在板44和54之間延伸的一傾斜邊緣70，端口60進一步被限定。一端口邊緣72從外周邊朝向頂板的中央垂直地向內延伸。
在使用中，適配器40可以安裝到冷卻風扇殼體20上，利用位于這兩個件之間的簡單摩擦配合實現上述安裝。可以知道風扇板54用于保證消聲器42被保持在冷卻風扇32上方的一個平面中。當冷卻風扇32轉動時，空氣經過端口60被抽入并通過葉片62被導入中央室68。當空氣聚集并在中央室68內旋轉時，然后其通過冷卻風扇32被軸向地抽入并排放到馬達繞組上，所述繞組是馬達16內的主要發熱元件。冷卻空氣帶走繞組所產生的熱量并通過孔36排出。已經發現適配器40及其相關結構將現有技術的冷卻風扇所產生的噪音量降低了2dB。這是本領域中的一大改進。適配器40尤其適用于改進本領域中現有的馬達組件。
現在參照圖5和6，可以看到一徑向流入式冷卻風扇的殼體通常被標以標記100。殼體100與適配器的不同之處在于徑向入口和相關的消聲器部件與冷卻風扇殼體是一體的。殼體100包括一消聲器，通常被標以標記102。從消聲器102向下延伸的是一風扇室壁104，一室106從該壁延伸，一側壁108進一步從該室突伸。在相對的端部處，一對刷的固定件110從室106延伸，其固定一對用在馬達運行中的碳刷。
消聲器102包括一頂板112，其具有一間斷地向下延伸的外周壁114。頂板112提供了一背對冷卻風扇32的暴露表面116。與暴露表面相對的是一內表面118，這從圖6中可以看到。
徑向設置在消聲器102周圍的是若干通常被標以標記120的徑向空氣入口。和消聲器42操作中描述的相同，冷卻風扇32的轉動首先將空氣徑向抽入，然后收集在消聲器102中，以用于通過冷卻風扇使其軸向運動。頂板112可以設置一中央孔122，如果需要，其用于容許軸18的安裝。此時，由孔122引起的任何噪音降低和氣流的優點被認為是不重要的。
消聲器102包括一系列外曲壁124，其從頂板112延伸到風扇板126。風扇板126基本上與頂板112平行。而且風扇板126從室壁104基本上垂直地延伸。可以知道的是各外曲壁124從相應的外周壁114朝向頂板的中央徑向向內延伸。端口邊緣128從各外周壁114基本朝向頂板112的中央垂直地向內延伸。在端口邊緣128處朝向各外周壁114的是內曲壁130，其實際上是相鄰外曲壁的相對的表面。內曲壁130在徑向空氣入口120處的風扇板和頂板之間延伸。在外周壁114處，各內曲壁130提供了一傾斜邊緣134，該邊緣在頂板和風扇板之間延伸。
如圖6中最好地示出，曲壁124、130基本沿內表面118朝向頂板的中心延伸。因此，徑向空氣入口120延伸到殼體100的內部到一開口，其通常被標以標記136。風扇板126設有若干凹口138，在該實施例中凹口具有一定的形狀并被相面對的外和內曲壁124、130限定。本領域的技術人員將認識到凹口138可以設置成便于冷卻空氣流動和降低冷卻風扇所產生噪音的任何形狀。內曲壁130和外曲壁124在曲壁到達頂板112的中心之前在指狀件140處匯集。指狀件140的端部終止在一個預定的同心區域以便形成一個空氣收集室142。在該例中，冷卻風扇設置在風扇板126的下方。因此，空氣先從入口120抽入，然后在空氣收集室142附近被轉換成軸向。盡管在優選實施例中，風扇設置在風扇板下方，但應當理解殼體可以構造成，以便冷卻風扇的葉片可以延伸到空氣收集室中以進一步改善空氣流動特性。
對于這兩個實施例，一體的殼體或者單體構造的適配器結構，結實的頂板提供了對聲音的自然屏障，而徑向空氣入口將聲音減弱到側面，因此噪音易于分散并被消除。在一體的實施例中，檢測表明與現有技術的結構相比噪音整體降低4.0dB(A)。被理論證明通過在相對冷卻風扇的外周邊徑向的一位置中設置空氣入口，由風扇產生的噪音被反射回馬達殼體。因此，通過在遠離冷卻風扇的軸向和柱狀錐體的一位置處設置空氣入口，噪音被包含在馬達殼體中，而流入錐體的空氣然后被軸向地改變方向。換句話說，本發明提供了徑向空氣入口點，其遠離冷卻風扇的正常軸向氣流。應當認識到通過引導徑向空氣流入使其成為冷卻風扇的軸向氣流，可以實現顯著的噪音降低。已經發現通過構造葉片的位置和形狀，氣流不會受到不利的影響。
因此，可以看到通過上面的結構和方法已經實現了本發明的目的。而根據專利法，只有最佳和優選實施例被進行了詳細描述，可以理解本發明不限于此。因此，為了理解本發明真正的范圍和廣度，應該參考下面的權利要求。
權利要求
1.一種改進的噪音降低的旁通排放馬達組件，其包括一具有可旋轉軸的馬達組件；一由所述軸轉動的工作空氣風扇組件；一由所述軸轉動的冷卻風扇；和一聯接到所述馬達組件并部分地封閉所述冷卻風扇的冷卻風扇殼體，所述冷卻風扇殼體具有至少一個徑向空氣入口，其用于徑向地接收由所述冷卻風扇抽入所述殼體中的冷卻空氣。
2.根據權利要求1所述的組件，其特征在于，所述冷卻風扇殼體包括固定到所述殼體的一單體的消聲器，所述單體的消聲器具有多個所述徑向空氣入口。
3.根據權利要求2所述的組件，其特征在于，所述消聲器包括一頂板；和多個從所述頂板向下延伸的葉片，每個所述葉片具有一外徑部和一內徑部，所述外徑部與所述頂板的外周對齊，所述內徑部從所述頂板的外周向所述頂板的中心延伸，其中，所述頂板、多個所述葉片和所述冷卻風扇殼體形成多個所述徑向空氣入口。
4.根據權利要求1所述的組件，其特征在于，其還包括一與所述冷卻風扇殼體成一體的消聲器，所述消聲器具有多個所述徑向空氣入口；和一對從所述冷卻風扇殼體延伸的相面對的刷固定器。
5.根據權利要求4所述的組件，其特征在于，所述消聲器包括一頂板；一風扇室壁；多個外周壁，其將所述頂板的至少多個部分連接到所述風扇室壁；一基本平行于所述頂板的風扇板；和多個將所述風扇板連接到所述頂板的外曲壁，每個所述外曲壁從所述外周壁中的相應一個延伸，其中每個外曲壁從所述相應的外周壁向內延伸；其中，每個所述徑向空氣入口由所述頂板、所述風扇板和一個所述外周壁形成。
6.根據權利要求5所述的組件，其特征在于，所述風扇板具有一貫穿的流通孔，其基本上與所述冷卻風扇同心地對齊，以便所述冷卻風扇的旋轉通過所述流體孔經所述徑向空氣入口將冷卻空氣抽入并將冷卻空氣排放到馬達組件上；并且所述風扇板具有多個凹口，它們與所述流通孔相鄰，每個所述凹口位于相鄰的曲壁之間。
7.根據權利要求5所述的組件，其特征在于所述風扇板設置在所述頂板之下，所述冷卻風扇設置在所述風扇板之下。
8.一種用于包括冷卻風扇的馬達組件的消聲器，其包括一頂板；多個從所述頂板延伸的葉片，其中相鄰葉片在其間形成一徑向空氣入口，其中每個所述葉片具有一外徑部和一內徑部，所述外徑部與所述頂板的外周對齊，所述內徑部從所述頂板的外周向所述頂板的中心延伸；和從多個所述葉片的至少一部分延伸的側壁，所述側壁適用于連接到該馬達組件。
9.一種用于包括冷卻風扇的馬達組件的冷卻風扇殼體，其包括一側壁；一從所述側壁整體地延伸的消聲器，所述消聲器具有至少一個徑向空氣入口，其用于接收通過該冷卻風扇抽入該殼體中的空氣，所述消聲器包括一頂板；一風扇室壁；多個外周壁，其將所述頂板的至少多個部分連接到所述風扇室壁；一基本平行于所述頂板的風扇板；多個將所述風扇板連接到所述頂板的外曲壁，每個所述外曲壁從所述外周壁中的相應一個延伸，其中每個外曲壁從所述相應的外周壁向內延伸。
10.根據權利要求9所述的組件，其特征在于，所述風扇板具有一貫穿的流通孔，其基本上與所述冷卻風扇同心地對齊，以便所述冷卻風扇的旋轉通過所述流通孔通過所述徑向空氣入口將冷卻空氣抽入并將冷卻空氣排放到馬達組件上；并且所述風扇板具有多個凹口，它們與所述流體孔相鄰，每個所述凹口位于相鄰的曲壁之間，并且所述風扇板設置在所述頂板之下，所述冷卻風扇設置在所述風扇板之下。
全文摘要
一種具有改進的噪音降低的旁通排放馬達組件,其包括一個具有旋轉軸的馬達。一個工作空氣風扇組件和一個冷卻風扇由所述軸轉動。一個冷卻風扇殼體聯接到馬達組件并局部封閉冷卻風扇。冷卻風扇殼體具有至少一個徑向空氣入口,用于徑向地接收由冷卻風扇抽入殼體中的冷卻空氣。
文檔編號H02K7/14GK1379530SQ0211921
公開日2002年11月13日 申請日期2002年4月3日 優先權日2001年4月3日
發明者M·R·沃爾凱特, D·L·基爾茨 申請人:埃米特克有限公司