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吹吸机

2021-04-08 18:51:45

吹吸机

  本案是申请号为202020524817X,申请日为2020年4月11日,名称为“吹吸机”的申请的分案。

  技术领域

  本实用新型涉及一种日常生活中环境护理的电动工具,尤其涉及一种吹吸机,包括蜗壳、电机、出风管和离心式风扇。

  背景技术

  吹风机是日常生活中环境护理必须的电动工具,如用于吹除户外落叶、碎草和其他灰尘及杂物;由于要求较大的流量和风速,机器本身体积、噪音都比较大。作为吹风机的改进产品,吹吸机是作为狭小空间或大空间使用的吹或吸两用电动工具,一般来说,对于狭小空间,为避免环境二次污染,采用吸的方式来清理灰尘和杂物;对于大空间,吸的效率比较低,就采用吹的方式。

  现有的吹吸机,一般包括具有进风口和出风口的蜗壳,与蜗壳相连的把手、扳机、电源组件、电机、出风管和离心式风扇,电机垂直于蜗壳且位于蜗壳的轴心位置,电机输出轴深入到蜗壳内部,离心式风扇位于蜗壳内部并安装在电机输出轴上,出风管与出风口密封连接,进风口位于安装电机的相对面上,电机带动风扇旋转,空气从进风口吸入低压区,被风扇压缩至压缩区,然后抛向出风管的高压区。当利用低压区清理环境,就是吸风机;当利用高压区清理环境,就是吹风机。

  然而,现有的吹吸机,存在噪音大和压缩效率低下的缺陷;噪音会严重伤害使用者的健康和体验感,效率低会影响产品的持续工作时间和增加材料的浪费。

  而且,现有的产品,都只能偏重一个状态的使用便捷性和操作舒适性;一般都是偏重吹风状态的使用便捷性和操作体验感;而作为吸风机状态,操作很不方便。

  对于吹吸机,噪音大和压缩效率低下是行业的顽固问题,如何做到高效率压缩、低噪音及实现吹风和吸风状态操作使用都很便捷是行业里面不断追求的目标。

  发明内容

  本实用新型要解决的技术问题之一是提供一种噪音降低和压缩效率提升的吹吸机。

  本实用新型的思路是,首先分析噪音的起源,找到影响噪音高低的关键因素是是气流与物体高速相对运动过程中,发生碰撞后产生激波和紊流引起气流震荡而产生。其次分析引起效率降低的原理,离心式风机存在三个区:风扇进气区是低压区B、叶片之间的压缩区D、叶片外侧的排出高压区域A;如果高压区A和低压区B和压缩区D没有很好的密封,高压区A的气流在压力作用下向低压区B和压缩区D回流,就极大降低了风扇的压缩效率。

  解决上述技术问题的技术方案是:一种吹吸机,包括具有进风口和出风口的蜗壳、与出风口密封连接的出风管、与蜗壳连通的风筒、设于蜗壳外的把手、扳机、电机、电源组件和蜗壳内的离心式风扇,当手握把手扣动扳机时,电机与电源组件电连通,并带动离心式风扇旋转,空气经由进风口进入蜗壳内,被风扇压缩至出风管, 其特征是:所述离心式风扇由面板、底板和若干螺旋状叶片构成,蜗壳内部设有与面板同圆心、内径大于面板直径的密封筋。

  所述面板是一个伞状的、中心有圆孔的曲面板。

  所述吹吸机还包括若干导流板,该导流板从出风管内部延伸至蜗壳内,用于将蜗壳内的高压旋转空气导出并分割成若干相互隔离的风道。

  所述风筒连接于出风管,风筒的的出风端设有流量倍增组件,所述流量倍增组件由加速喷管、导风板和增流管组成,加速喷管是一个直径逐步收敛的锥形管,加速喷管位于引流管中,导风板位于加速喷管和增流管之间,圆周分布。

  所述风筒连接于进风口,出风管连接除尘器,所述除尘器包括进风筒、排风筒、集尘仓、旋风筒、气尘分离器,集尘仓是一个一端固定密封、一端可以活动打开的桶装容器,进风筒的进风端接出风管,另一端与旋风筒相切,旋风筒是一个圆柱形薄壁筒,气尘分离器是一段圆锥管,一端接旋风筒,小口端悬空,排风筒是一段与旋风筒同轴的圆管,一端出穿过集尘仓与大气相通,一端深入到气尘分离器内,但没有超过气尘分离器的小口端。

  提手是一个顶部弧形的把手,且垂直安装于蜗壳表面,出风管轴线位于提手平面内,扳机位于提手内侧。

  解决上述技术问题的另一种技术方案是:一种吹吸机,包括具有进风口和出风口的蜗壳、与出风口密封连接的出风管、蜗壳外的电机、把手、扳机、电源组件和蜗壳内的风扇,当手握把手扣动扳机时,电机与电源组件电连通,并带动风扇旋转,空气经由进风口进入蜗壳内,被风扇压缩至出风管,其特征是:所述吹吸机还包括若干导流板,该导流板从出风管内部延伸至蜗壳内,用于将蜗壳内的高压旋转空气导出并分割成若干相互隔离的风道。每块导流板由一段与出风管轴线平行的平面和一段与该蜗壳内的空气旋转方向相应的圆弧形的曲面组合构成。

  所述出风管内设有三块导流板。

  本实用新型要解决的技术问题还有,提供一种操作便捷的吹吸机。

  技术方案是:一种吹吸机,包括具有进风口和出风口的蜗壳、与出风口密封连接的出风管、蜗壳外的电机、提手、扳机、电源组件和蜗壳内的风扇,当手握把手扣动扳机时,电机与电源组件电连通,并带动风扇旋转,空气经由进风口进入蜗壳内,被风扇压缩至出风管,其特征是:所述提手是一个顶部弧形的把手,且垂直安装于蜗壳表面,所述出风管轴线位于提手平面内,所述扳机位于提手内侧。

  所述把手的顶部为倒U形。

  所述电源组件在提手上且远离出风管位置的那条腿上。

  本实用新型的有益技术效果是:一、风扇由面板、底板和多个风叶构成,并设计密封筋,一方面,气流在压缩过程中,被限制在底板、风叶和面板构成的空间且和风扇一起旋转,减少和蜗壳发生摩擦的面积,也就减少涡流产生的气流震荡,从而降低噪音。另一方面,密封筋将蜗壳内分为低压区B、压缩区D、高压区A和密封区C。密封筋将高压区A和密封区C隔离开来,就减少了高压气流的回流,即减少高压区A的压力损失,从而提高压缩效率。

  二、导流板将导入的气流分隔为单个相对独立的区域,避免相互运动;导流板将不断从风扇高速抛出的气流及时导出和隔离,减少紊流的产生,从而降低噪音和提高压缩效率。

  三、本实用新型的提手形状,及其相对出风管位置和扳机相对位置的设计,基于人机工程学的原理,充分考虑了人工操作的便利,使用起来简洁方便。

  附图说明

  图1是本实用新型的吹吸机主机结构剖视图。

  图2是图1的A-A向视图。

  图3是图1的B-B剖面图。

  图4本实用新型的吹吸机在吹风状态实现流量倍增示意图。

  图5是流量倍增器的剖视图。

  图6图5的左视图。

  图7本实用新型的吹吸机在吸尘状态结构示意图。

  图8是图7中的除尘器的剖视图。

  图9是图8的B-B剖视图。

  图10是本实用新型的吹吸机在吹风状态的操作示意图。

  图11是本实用新型的吹吸机在吸风除尘状态的操作示意图。

  1-扳机2-提手3-电机4-风扇5-进风口6-出风管7-蜗壳8-密封筋9-电源组件10-导流板401-风叶402-面板403-底板;

  11-风筒12-流量倍增器;

  121-加速喷管122-导风板124-增流管125-风口;

  13-除尘器131-进风筒132-排风筒133-集尘仓134-旋风筒135-排风过滤器136-排尘盖137-按钮138-转轴139-气尘分离器

  具体实施方式

  现结合附图,对本实用新型的实施例作详细说明。

  参见图1~图3,本实用新型的吹吸机主机由扳机1、提手2、电机3、风扇4、蜗壳7、进风口5、出风管6和电源组件9构成;电源组件9可以是电池组,也可以是AC插座或者电源线;电机3垂直安装在蜗壳7且位于蜗壳7的轴心位置;电机输出轴穿过蜗壳7,深入到蜗壳7内部。

  风扇4安装在电机输出轴上,风扇4是由面板402、多个风叶401和底板403构成;底板403是一个圆形的平面;风叶401是螺旋状、垂直安装在底板403和面板402之间的叶片。

  优选地,面板402是一个伞状的、中心有圆孔的曲面板。

  蜗壳7有一个进风口5和一个与出风口(图中未示)连接的出风管6;进风口5与蜗壳7轴线同轴且位于安装电机3的相对面上;出风管6垂直于蜗壳7的轴线且与蜗壳7密封连接;蜗壳7内部有与风扇4同圆、内径稍微大于面板402直径的密封筋8。

  出风管6内部,设有有至少2个导流板10。导流板10是由一段与出风管6轴线平行的平面和一段圆弧形的面组合构成,圆弧面靠近风扇4。

  为了提高吹风机的压缩效率和降低噪音,就要首先分析噪音的起源和引起效率降低的原理;噪音是气流与物体高速相对运动过程中,发生碰撞后产生激波和紊流引起气流震荡而产生;任何离心式风机,根据气压状态都存在三个区:风扇进气区是低压区B、叶片之间的压缩区D、叶片外侧的排出高压区域A;如果高压区A和低压区B和压缩区D没有很好的密封,高压区A的气流在压力作用下向低压区B和压缩区D流动,就极大降低了风扇4的压缩效率。

  有鉴于此,本实用新型提高效率、降低噪音的解决方案如下:

  一、采用双面风扇4,风扇4由面板402、底板403和多个风叶401构成,同时增加密封筋8,将蜗壳7内分为低压区B、压缩区D、高压区A和密封区C;气流在低压区B被风叶401切入压缩区D,在风叶401带动下进行压缩;被压缩的气流被风叶401高速抛入高压区A。一方面,密封筋8将高压区A和密封区C隔离开来,就减少了高压气流的回流,即减少高压区A的压力损失,从而提高压缩效率;另一方面,气流在压缩过程中,被限制在底板403、风叶401和面板402构成的空间且和风扇4一起旋转,减少和蜗壳发生摩擦的面积,也就减少涡流,从而降低噪音。

  二、导流板10延伸至蜗壳内部,并弯曲成圆弧面,将导入的气流分隔为单个相对独立的区域,避免相互运动;导流板10将不断从风扇4高速抛出的气流及时导出和隔离,减少紊流的产生;从而降低噪音和提高压缩效率。

  由于这类离心式吹风机,存在风速高、流量小的特点,本实用新型提供一种高风速和大流量的解决方案。如图4所示:风筒11安装在吹吸机的出风管6上,就组成一个吹风机;在需要大流量的时候,将流量倍增组件12安装在风筒11出风端,用来增加吹风机的出风流量和吹风宽度。

  流量倍增组件12是根据文氏管的原理,用于高速射流的引流效应用来增加吹风机流量的组件;如图5~图6所示:由加速喷管121、导风板122、增流管124组成;加速喷管121是一个直径逐步收敛的锥形管,气流在加速喷管121中被加速;加速喷管121完全位于增流管124中;为提高增流管124的效率,增流管124外壁上可以开一些风口125;导风板122位于加速喷管121和增流管124之间,圆周分布。

  这样,风筒11内区域A1、加速喷管121内区域B1、加速喷管121的外壁和增流管124的内壁之间区域C1、增流管124内区域D1四个区域:A1区的气体速度V,单位时间质量为M;在B1区进行加速,在加速喷管121出口达到最大为Va;根据文丘里效应可知,C1是负压区且与大气相通,该负压吸入空气;吸入的空气质量为Mi,初始速度为0;这两股气流在D1中混合;

  根据动能守恒原理:引流前动能Qa=V×M;引流、混流后动能Qi=Vo×(Mi+M);Vo为混流后的气流速度。Qa=Qi;V×M=Vo×(Mi+M);这样,就实现了离心风机高风速、低流量转换称为中风速、大流量的轴流风机的特点。

  本实用新型还提供一种吸风机,如图7所示:吸风机由提手1、扳机2、电机3、风扇4、蜗壳7、出风管6、风筒11、除尘器13和电源组件9构成;实现吹风机和吸风机的转换;除尘器13接在出风管6上、电源组件9连接在靠近提手1的远离除尘器的一条腿位置。

  如图8所示,除尘器13由进风筒131、排风筒132、集尘仓133、旋风筒134、排风过滤器135、排尘盖136、按钮137、转轴138、气尘分离器139构成;集尘仓133是一个一端固定密封、一端可以活动打开的桶装容器;排尘盖136通过按钮137、转轴138和集尘仓133的活动端固定,可以实现打开和密封;进风筒131的进风端接出风管6,另一端与旋风筒134相切;出风管6排出的气尘混合气流在进风筒131内实现转向、加速;旋风筒134是一个圆柱形薄壁筒,进风筒131排出的气尘混合气流在这里面进行旋转,实现气尘分层:比重大的灰尘离心力大,沿着旋风筒134的内壁旋转;比重小的空气离心力小,在靠近旋风筒134中心范围旋转。

  气尘分离器139是一段圆锥管,一端接旋风筒134,小口端悬空;排风筒132是一段与旋风筒134同轴的圆管,一端出穿过集尘仓133与大气相通;一端深入到气尘分离器139内,但没有超过气尘分离器139的小口端;排风过滤器135是一端固定在排风筒132上的多孔过滤器,可进一步地对一些轻质的微尘进行分离。

  气尘混合气流沿着旋风筒134的内壁旋转,在气尘分离器139速度得到进一步的加速,离心力更大,气尘分层效果更加明显;在气尘分离器139的小口端高速抛出落入集尘仓133;根据文丘里效应可知,集尘仓133内的气压是远低于气尘分离器139的气压,抛出的灰尘等重质量物质不会流向排风筒132;靠近中心位置的轻质气体通过排风筒132排出。

  由上述分析可知,这种吸尘机可高效除尘,并防止二次污染。

  现有的吹吸机,由于没有重视提手的形状和扳机的位置的设计,使得机器无论是在吹风机状态还是吸风机状态都不能操作便利。本实用新型对此做了改进设计,参看图10~图11,提手1是一个顶部弧形的、倒U形把手,且垂直于蜗壳7平面;出风管轴线位于提手平面内;扳机2位于提手内侧,用于控制电机3启停;在吹风状态,手握提手,风筒朝向所吹的杂物,操作扳机,就能实现简洁方便的操作吹风机;在吸尘状态,手握提手,风筒朝向所吸的杂物,操作扳机,就能实现简洁方便的操作吸风除尘机。从而保证了人机操作的便利。

  专业人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的具体工作原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内,本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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