噪声抑制真空电机组件 |
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| 申请号 | CN202280058551.6 | 申请日 | 2022-03-21 | 公开(公告)号 | CN117940050A | 公开(公告)日 | 2024-04-26 |
| 申请人 | 腾狮国际私人有限公司; | 发明人 | 惠朋·本杰明·谢; | ||||
| 摘要 | 一种噪声抑制 真空 电机 组件(100)，包括：内腔壳体(3)，其具有至少一个进气口(3A)和至少一个出气口(3B)；和真空电机(1)，其位于内腔壳体内，在真空电机周围设置有间隙空间(102)，真空电机在使用时，通过进气口将气流吸入内腔壳体，穿过间隙空间，然后通过出气口排出，使得气流在穿过间隙空间时产生一定程度的 层流 。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种噪声抑制真空电机组件，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 噪声抑制真空电机组件技术领域[0001] 本发明涉及一种噪声抑制真空电机组件。虽然本发明将结合其在真空清洁设备中的噪声抑制真空电机组件的使用进行描述，但本发明不限于此应用，并且还可以设想噪声抑制真空电机组件的其他应用。 背景技术[0002] 以下关于本发明背景的讨论仅旨在促进对本发明的理解。应该理解的是，讨论并不是认可或承认所引用的任何材料在发明的优先权日期在任何管辖区被公布、已知或属于本领域技术人员的公知常识的一部分。 [0004] 隔离真空电机噪声的传统方法包括使用吸音泡沫，以及一种或多种可以抑制和防止声音从真空电机通过的致密材料。然而，由于任何类型的真空电机都必须有进气口和出气口，这种传统的噪声抑制方法不足以有效地隔离真空电机噪声。这是因为真空电机的运行仍然会产生湍流空气，从而导致产生大量噪声。 [0005] 每个真空电机也需要空气冷却，因为电机在运行过程中会产生大量热量。使用隔音泡沫的方式不当会导致真空电机过热，缩短其使用寿命。因此，例如，不能简单地将整个真空电机覆盖在隔音泡沫中作为噪声抑制方法。 [0006] 因此，能够为真空电机组件提供噪声抑制是有利的，这允许在真空电机运行期间有足够的气流来冷却真空电机，同时尽可能有效地抑制真空电机组件的噪声。 [0007] 因此，本发明的目的是改善上述一个或多个问题。 发明内容[0008] 根据本发明的一方面，提供了一种噪声抑制真空电机组件，包括：内腔壳体，其具有至少一个进气口和至少一个出气口；和真空电机，其位于内腔壳体内，在真空电机周围留有间隙空间，真空电机在使用时，通过一个或多个进气口将气流吸入内腔壳体，穿过间隙空间，然后通过出气口排出，这样，当气流穿过间隙空间时，会在气流中产生一定程度的层流。 [0009] 在一些实施例中，噪声抑制真空电机组件还包括一个内部噪声抑制盖，该盖可安装在出气口上方的内腔壳体上，内部噪声抑制盖具有以大致平行和相邻的关系延伸穿过的多个细长通道；其中，穿过内部噪声抑制盖的细长通道的气流被引导到大致相同的方向，从而在穿过内部噪声抑制盖的气流中诱导出更高程度的层流。 [0010] 在一些实施例中，间隙空间呈环形间隙的形式，细长通道设置在内部噪声抑制盖的环形区域内，该环形区域通常与间隙空间对齐，然后将内部噪声抑制盖安装在内腔壳体上。 [0011] 在一些实施例中，至少一些细长通道位于围绕内部噪声抑制盖中心的圆线上。 [0012] 在一些实施例中，多个细长通道的圆线同心地布置在内部噪声抑制盖上。 [0013] 在一些实施例中，至少一些细长通道位于从内部噪声抑制盖的中心延伸的一条或多条径向线中。 [0014] 在一些实施例中，每个细长通道从内部噪声抑制盖的后表面延伸到前表面。 [0015] 在一些实施例中，至少一些细长通道从其后表面到前表面向外逐渐倾斜。 [0016] 在一些实施例中，噪声抑制真空电机组件还包括位于内部噪声抑制盖上的至少一层隔音泡沫。 [0017] 在一些实施例中，噪声抑制真空电机组件还包括围绕内腔壳体的至少一层致密材料。 [0018] 在一些实施例中，噪声抑制真空电机组件还包括位于内部噪声抑制盖上的至少一层致密材料。 [0019] 在一些实施例中，噪声抑制真空电机组件还包括位于内腔壳体的入口端上的至少一层致密材料。 [0020] 在一些实施例中，致密材料是质量加载乙烯基(MLV)。 [0021] 在一些实施例中，真空电机通过内部噪声抑制盖固定在内腔壳体内，弹性垫片位于真空电机和内部噪声抑制盖之间。 [0022] 在一些实施例中，弹性垫片是海绵垫片。 [0023] 在一些实施例中，间隙空间大致(通常)为环形间隙的形式。 [0024] 在一些实施例中，噪声抑制真空电机组件还包括支撑架，支撑架具有用于接合(连接)内腔壳体的杯形部分。 [0025] 在一些实施例中，支撑架包括至少一个穿过其中的出口通道，来自内腔壳体的气流可以通过该通道离开噪声抑制真空电机组件。 [0026] 在一些实施例中，出口通道通过杯形部分的壁面提供。 [0027] 根据本发明的另一方面，提供了一种用于真空清洁设备的水箱组件，包括：水箱，其内具有细长腔体；和如上所述的噪声抑制真空电机组件，其位于腔体内。 附图说明[0029] 在图中，仅通过举例的方式说明本发明的实施例， [0030] 图1是根据本发明的噪声抑制真空电机组件的分解图； [0031] 图2分别显示了沿本发明的内部噪声抑制盖的俯视图，以及沿A‑A线和B‑B线截取的横截面图； [0032] 图3是水箱的透视图，图1的噪声抑制真空电机组件可以放置在水箱内；和[0033] 图4是图3的水箱的部分横截面侧视图，其中安装了抑制噪声的真空电机组件。 [0034] 本发明的其他安排是可能的，因此，附图不应被理解为取代本发明之前描述的一般性。 具体实施方式[0035] 除非另有相反说明，否则本文件中的术语“包括”、“由……组成”、“具有”等相关描述应被解释为非穷尽的，换句话说，意思是“包括但不限于”。 [0036] 此外，除非上下文另有要求，否则在本说明书中，“包括(include)”一词或其变体，如“包括(includes)”或“包括(including)”，将被理解为暗示所陈述的整数或整数组的包含，但不排除任何其他整数或整数组。 [0037] 现在将参考附图描述本发明的示例实施例。本文使用的术语仅用于描述特定实施例，并不旨在限制本发明的范围。本文使用的选定术语的其他定义可以在本发明的详细说明中找到，并适用于整个说明。此外，除非另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所属领域的技术人员或普通技术人员通常理解的相同含义。在可能的情况下，为了清晰和一致，整个图中使用相同的参考数字。 [0038] 图1显示了根据本发明的噪声抑制真空电机组件100的分解图。在本发明的示例性配置中，噪声抑制真空电机组件100位于自主清洁机器人的水箱200内(见图3和图4)。真空电机组件100可以容纳在水箱200内的内腔202内。该腔可以是圆柱形的，并且可以在其中容纳真空电机组件100。 [0039] 噪声抑制真空电机组件100包括位于内腔壳体3内的真空电机1。内腔壳体3可具有大致圆柱形的内部容积(即internal volume)3B，真空电机1可容纳在内部容积3B内。因此，真空电机1和内腔壳体3之间可设置间隙空间102(见图4)。例如该间隙空间102可为围绕真空电机1的大致为环形间隙的形式。内腔壳体3具有进气口/端口3A和出气口/端口3C。还可以设想，内腔壳体3可具有多个进气口和/或出气口。进气口3A可设置在内腔壳体3的一端，而出气口3C可设置在其相对端。进气口3A可连接到管道(未显示)。该管道可连接到污水箱(未显示)，在污水箱内，任何收集到的污物或其他碎屑可被吸入和收集。 [0040] 真空电机1在使用时可通过进气口3A吸入空气，从而为自主清洁机器人的真空吸尘器提供必要的吸力。气流可通过真空电机1上的间隙空间102，以在通过出气口3C离开内腔壳体3之前帮助电机冷却。间隙空间102的形状可以诱导通过间隙空间102的气流中产生一定程度的层流。在传统真空吸尘器中，通过真空吸尘器吸入空气的真空电机的运行会在气流中产生明显的湍流，这反过来又会导致真空电机运行时产生大量噪声。然而，在根据本发明的噪声抑制真空电机组件100中，由于通过内腔壳体3的气流中产生的层流程度，气流中的湍流可以最小化。因此，这有助于减少空气湍流，从而减少真空电机1运行时产生的噪声。 [0041] 在根据本发明的噪声抑制真空电机组件100的实施例中，内部噪声抑制盖4位于出气口3C上方，并通过螺钉13等紧固件固定在内腔壳体3上。真空电机1通过内部噪声抑制盖4固定在内腔壳体3内，而不需要任何其他紧固件。具有弹性的，例如海绵、橡胶或垫片10可以位于真空电机1和内部噪声抑制盖4之间。因此，盖4在固定到内腔壳体3上时将压紧垫片10，垫片10将反过来压紧真空电机1，以阻止或最小化真空电机1在内腔壳体的内部容积3B内的运动。 [0042] 内部噪声抑制盖4可以进一步帮助降低真空电机1运行时产生的噪声。参考图2，内部噪声抑制盖4包括主体20，主体20通常为圆盘形。主体20可以具有后表面22和前表面24，并且可以包括一系列细长通道26、28，细长通道26、28以大致平行和相邻的关系完全穿过内部噪声抑制盖4。细长通道26、28因此在盖4相对的后表面22和前表面24之间延伸。一些细长通道26可以位于围绕盖4的中心23的圆线上。图2中显示了通道26(形成)的两个同心圆线。每个细长通道26优选具有大致圆形的横截面，并且可以从后表面22朝向前表面24略微向外倾斜/向外呈锥形。每个细长通道26在后表面22处的直径约为2.00mm，在前表面24处的直径约为2.40mm。这些细长通道26的长度约为38.00mm。其他细长通道28可以沿着从盖中心23径向延伸的线定位，如图2所示。这些细长通道28也可以具有大致圆形的横截面，并且也可以略微向外倾斜(slight outward taper)，细长通道28在后表面22处的直径约为2.00mm，在前表面24处的直径约为2.36mm。这些细长通道28的长度约为25.50mm。与使用根据本发明的噪声抑制真空电机组件时所达到的静压相比，直接测量了真空电机未封闭时所达到的静压。研究发现，静压将下降约5％，这种压降会因被测试的真空电机而略有不同。这表明，内部噪声抑制盖4对通过内腔壳体3的气流提供了最小限制。 [0043] 这些通道可以设置在内部噪声抑制盖4的大致环形区域21内。当盖4安装时，该环形区域21将至少与内腔壳体3和真空电机1之间的间隙空间102基本对齐。因此，通过间隙空间102的气流将被引导并随后穿过环形区域21内设置的一系列细长通道26、28。细长通道26、28然后将引导气流以大致相同的方向通过。因此，这种布置通过进一步最小化从内部噪声抑制盖4的细长通道26、28排出的空气的湍流来实现改善噪声抑制。这是因为由于气流内的空气被细长通道26、28引导到大致相同的方向，通过内部噪声抑制盖4的气流将进一步产生层流。除了减小或消除由于真空电机1的操作而产生的湍流气流以降低噪声之外，真空电机1仍然可以通过电机1上的气流充分冷却，因为内部噪声抑制盖4优选地为气流通过内腔壳体3起到了最小的限制。 [0044] 还可以设想，细长通道26、28可以以不同于先前描述的布置方式设置，这同样也有助于使通过通道的气流最大化，同时保持内部噪声抑制盖4的结构完整性。虽然每个细长通道26、28被示为具有大致圆形的横截面，但还可以设想细长通道具有其他横截面，例如槽形或椭圆形横截面。 [0045] 致密材料，例如但不限于质量加载乙烯基(Mass Loaded vinyl，MLV)，也可应用于噪声抑制真空电机组件100中的不同部分，以进一步降低真空电机1和湍流气流产生的噪声。在内腔壳体3周围可设置一层或多层致密材料层(或致密材料)8，9，如MLV。在内腔壳体3的进气口上方还可设置其他一层或多层致密材料层6。一层隔音泡沫5也可被设置并压在内部噪声抑制盖4上，以进一步抑制噪声。然而，值得注意的是，建议使用最少的隔音泡沫，因为使用更多的泡沫会增加空气阻力，从而降低真空电机1的效率。然后，一层或多层致密材料层7也可铺设在隔音泡沫5上，使得致密材料层7和内部噪声抑制盖4之间形成气隙(air gap)，因为空气可以通过隔音泡沫5流出。致密材料层的厚度和数量可根据真空电机组件100周围水箱200的腔体202内的空间限制而变化。使用MLV时，每层的厚度例如可为约6mm，使用较厚的材料可进一步降低噪声水平。 [0046] 真空电机组件100还具有支撑架2，支撑架2具有杯形部分(或者说杯形截面，cup section)2A，用于将内腔壳体3与支撑架2周围的致密材料层8、9接合(连接)在一起。出口通道2B可以穿过杯形部分2A的壁面，来自内腔壳体3的气流可以通过该通道离开噪声抑制真空电机组件100。然后可以使用螺钉12等紧固件将支撑架2固定到水箱200上，如图2所示，真空电机组件100由此被容纳在水箱200内提供的圆柱形腔体202内，如前所述。图4是水箱的另一个视图，显示了安装在腔体202内的噪声抑制真空电机组件100。还显示了真空电机1工作时通过噪声抑制真空电机组件100的气流路径204。气流通过进气口3A和间隙空间102，然后穿过内部噪声抑制盖4。随后气流穿过隔音泡沫层5，然后倒转方向并通过支撑架杯形部分2A提供的出口通道2B。 [0047] 使用根据本发明的噪声抑制真空电机组件可以显著抑制真空电机运行产生的噪声量，这是由于湍流气流的减少或消除，以及穿过噪声抑制真空电机组件的气流的层流增加。对未封闭的真空电机进行声音测量测试发现，该真空电机的噪声水平约为87dB。然而，当真空电机封闭在本发明的噪声抑制真空电机组件中时，发现其噪声水平降至约65dB。 [0049] 本领域技术人员应进一步地理解，上述修改或改进中的一个或多个(并非相互排斥)可以进一步组合以形成本发明的其他实施例。 |
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