CN101581320B - 送风装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供薄型的、更高效率的可小型化的送风装置。在本发明中，将叶轮和导引被叶轮取入的空气流动的喇叭口成为一体，构成喇叭口一体型叶轮(1)。驱动叶轮(1)旋转的马达备有安装在叶轮(1)侧的转子(3)、和安装在固定端(7)的定子(4)。在喇叭口一体型叶轮(1)中，喇叭口部分(1a)与叶轮部分(1b)之间没有间隙，消除了空气流动的导引不连续，没有通过该间隙泄漏的空气。在空气气流中的扩大损失降低而成为高效率。另外，也没有因间隙引起的特性变动，所以，送风效率稳定。由于马达的轴向长度变短，所以，可提供小型的送风装置。

Description

送风装置

技术领域

本发明涉及作为以送风为目的装置的送风装置、或者作为送风机构组装到机器的一部分的送风装置。

背景技术

已往，送风装置大多是将马达配置在叶轮的中央的构造。这种构造的送风装置，在叶轮上有收纳马达的部分，该部分对流入的流体形成阻力，从而送风装置的效率低。另外，通过将从马达收纳部分的送风方向看的投影面积小型化，可以减小流入阻力，但其结果是装置整体的高度增高。

这样，要实现装置整体的薄型化同时又提高装置效率是很困难的。另外，在旋转的叶轮与固定在装置机架上的喇叭口之间，不可避免地存在间隙。因此，通过该间隙部分存在从机器内部朝着吸入口的送风泄漏，对送风装置的效率有很大影响。

图8是表示已往送风装置的一个例子的构造图。如图8所示，该送风装置由喇叭口8、叶轮9和马达10构成。为了使装置整体薄型化，在喇叭口8包围的区域设置了马达10的收纳部。由于该收纳部将吸入口塞住，所以，气流的流动表示为流路11。因此，空气的流入阻力增加，成为效率降低的原因。

图9是将图8所示的已往送风装置的喇叭口8和叶轮9的重合部分放大表示的图。如图9所示，在该重合部分，存在不通过喇叭口8而从机器内部侧朝叶轮9的吸入口流动的泄漏气流12，这是导致送风效率恶化的原因之一。

图10是本申请人在先前申请的日本特愿2006-297952号中提出的送风装置的实施例的构造图。如图10所示，备有吸入空气用的喇叭口8和叶轮9，在它们之间配置了马达，该马达由固定在叶轮9上的转子16和固定在喇叭口8上的定子17构成。另外，在喇叭口8与叶轮9之间配设了轴承15。轴承15是备有叶轮径向内侧的内圈、径向外侧的外圈、和位于两圈间的滚动体的形式的轴承，内圈固定在绕入到轴承内部的喇叭口8上，外圈固定在叶轮9上。借助轴承15，叶轮9可相对于喇叭口8旋转。

图11是将图10所示送风装置的喇叭口8和叶轮9的重合部分放大表示的图。如图11所示，由于在喇叭口8与叶轮9之间配置了轴承15，所以，空气的流路11形成了与轴承的厚度相应的台阶22，产生了扩大损失，即产生了空气流动扩开时的损失。

另外，在专利文献1公开的流体轴流压送装置中，在安装在配管内的十字状等轴支部件的中央轴安装着磁力旋转体的旋转轴，该磁力旋转体作为磁力泵的叶轮。在磁力旋转体的外周部配置着磁极交替的磁铁，在配管的外侧配置着作为马达定子的感应旋转驱动部，用感应旋转驱动部产生的旋转磁场将磁力旋转体驱动旋转，在磁力旋转体上轴对称地设置借助此时的离心力产生压力的离心流路，在叶轮的出口侧设置了导引叶片。另外，在专利文献2提供的备有叶轮的送风装置中，公开了具有向叶轮供给空气的喇叭口成一体的定子，把马达转子安装在叶轮上并且在固定送风装置侧配置着马达定子。另外，在专利文献3公开的风力发电机中，把若干叶片设置在旋转轴上、作为风车，在安装在这些叶片外周的轮圈(輪環)上安装若干个永磁铁、形成了转子，在包围上述风车的空气取入侧的端部，设置形成了喇叭口的圆筒形壳体，在壳体上，沿叶片外周呈放射状地形成定子。

但是，在专利文献1公开的流体轴流压送装置中，导引叶片与作为叶轮的磁力旋转体不是一体的构造。另外，在专利文献2、3公开的装置中，也未公开喇叭口和转子与叶轮是一体的构造。

已往的送风装置，由于马达收纳部的吸入阻力、从机器内部朝吸入口的泄漏，所以，送风装置很难高效率化，另外，由于把马达配置在叶轮中央部，所以，不容易实现送风装置整体的薄型化。即使想要通过使马达薄型化而使送风装置整体薄型化，由于马达收纳部存在于叶轮中央，所以，很难同时实现高效率化和低噪音化。

专利文献1：日本特开2000-274398号公报(图3)

专利文献2：日本实开昭62-184194号公报

专利文献3：日本特开平11-299197号公报

发明内容

为此，本发明的课题是，消除导引取入空气流动的喇叭口与吸入且送出空气的叶轮之间的、空气流动的导引不连续，提高送风效率。

本发明的目的是解决上述课题，能够构成高效率、薄型、低噪音、特性稳定的送风装置，提供高性能的送风装置。

本发明的送风装置，备有叶轮、导引被上述叶轮吸入的空气流动的喇叭口和环状马达，上述环状马达具有固定在装置机架侧的环状定子和安装在上述叶轮侧的环状转子；其特征在于，上述叶轮是与上述喇叭口成一体的喇叭口一体型叶轮，上述马达的上述环状转子安装在上述喇叭口一体型叶轮上。

根据该送风装置，由于叶轮与喇叭口是一体的构造，所以，叶轮与喇叭口之间没有间隙。因此，消除空气流动的导引不连续，没有通过该间隙泄漏的空气。另外，将叶轮和喇叭口做成为分体构造时，在径向形成两者间的间隙，或者轴承配置在两者间，从而相应地产生空气流动的扩大损失。而将叶轮与喇叭口做成为一体时，上述的扩大损失可降低而成为高效率，另外，也没有因间隙引起的特性变动，故而送风效率稳定。

另外，根据该送风装置，由于在叶轮与喇叭口之间不形成径向的间隙，所以，可相应地加大马达定子和转子的口径，随着其大口径化，可在旋转轴向减薄定子和转子的厚度。通过使马达薄型化，还可以使送风装置整体小型化。另外，可构成叶轮与喇叭口、马达成一体的送风装置，所以，提高了组装性。

另外，根据该送风装置，由于在叶轮的中央部没有马达收纳部分，所以，没有形成流入阻力的部分，可实现低噪音化。

如上所述，在本发明的送风装置中，将叶轮、和导引被叶轮取入的空气流动的喇叭口做成为一体，在叶轮与固定送风装置侧之间配置着马达，所以，消除喇叭口与叶轮之间的空气流动的导引不连续，提高空气的送风效率，可构成高效率、薄型、低噪音、特性稳定的送风装置，得到高性能的送风装置。

附图说明

图1是表示本发明实施例1的送风装置的构造图。

图2是图1所示的送风装置的俯视图。

图3是表示本发明实施例2的送风装置的构造图。

图4是表示本发明实施例3的送风装置的构造图。

图5是图4所示的送风装置的俯视图。

图6是表示图1的实施例1所示送风装置中的空气流动的图。

图7是表示图1的实施例1所示送风装置的马达部分的放大图。

图8是表示已往的送风装置的方式和空气流动的图。

图9是表示图8所示的送风装置的喇叭口与叶轮的重合部分的放大图。

图10是表示已往的送风装置的方式和空气流动的图。

图11是表示图10所示的送风装置的喇叭口与叶轮的重合部分的放大图。

具体实施方式

下面，参照图1～图7，说明本发明送风装置的实施方式。在各实施例中，对具有相同功能的部件和部位，包括图8～图11所示的已往的送风装置的部件和部位，注以相同的标记。

[实施例1]

图1是表示本发明实施例1的送风装置的纵剖面图。本发明的送风装置，如图1所示，备有与吸入空气的喇叭口成一体的叶轮1、和使叶轮1旋转的马达。马达具有固定在叶轮1侧的环状转子3、和固定在装置机架侧的环状定子4。在喇叭口一体型的叶轮1与送风装置的固定端7之间配设着轴承5，借助轴承5，叶轮1可在送风装置的固定端7的内侧旋转。叶轮1旋转时，空气从吸入口2被吸入，进行送风。

轴承5备有径向内侧的内圈5a、径向外侧的外圈5b、和配置在两圈间的球状滚动体5c。轴承5的内圈5a和外圈5b分别在马达的空气取入侧、与转子3和定子4对应地配置着。喇叭口一体型叶轮1的端部安装在内圈5a的外侧侧部，叶轮1沿着转子3的内侧，在空气送出侧一直延伸到与定子4的侧面对面的位置。轴承5容许喇叭口一体型叶轮1相对于固定端7和定子4旋转。

图2是图1所示的送风装置中的马达部的俯视图。如图2所示，在内侧有转子3，在其外周配置着定子4。在马达的上部配置着轴承(图1中用标记5表示)，轴承5的内圈侧固定在喇叭口一体型叶轮1和转子3上，轴承5的外圈侧固定在定子4和送风装置的固定端7上。在定子4上，在周向并排配置着若干个线圈6，通过控制线圈6的励磁，可以使定子4产生旋转磁场。

[实施例2]

图3是表示本发明实施例2的送风装置的纵剖面图。图3所示的送风装置，备有与吸入空气的喇叭口成一体型的叶轮1、和使叶轮1旋转的马达。马达具有固定在叶轮侧的转子3、和固定在送风装置侧的定子4，其构造与实施例1相同。在喇叭口一体型叶轮1与送风装置的固定端7之间配设着轴承5，喇叭口一体型叶轮1可相对于送风装置的固定端7旋转。

本实施例中的轴承5备有轴向内侧的内圈5d、轴向外侧的外圈5e、和配置在两圈间的球状滚动体5f。轴承5的内圈5d在空气取入侧与定子4对应地配置着。喇叭口一体型叶轮1的端部安装在外圈5e的外侧侧部，其它的叶轮1的部分，与实施例1同样地，沿着转子3的内侧，在空气送出侧，一直延伸到与定子4的侧面对面的位置。轴承5容许喇叭口一体型叶轮1相对于固定端7和定子4旋转。

[实施例3]

图4是表示本发明实施例3的送风装置的纵剖面图。图3所示实施例3的送风装置，备有与吸入空气的喇叭口成一体的叶轮1、和使该叶轮旋转的马达。马达具有固定在叶轮侧的转子3、和固定在送风装置侧的定子4。其它的构造与实施例1、实施例2的构造相同。在叶轮1的中央设有叶轮支承轴21，在叶轮支承轴21上配设着轴承5、5。各轴承5具有内圈5g、外圈5h、和配置在两圈间的滚动体5i。在轴承5的外圈上，配设着防止异物流入金属网兼叶轮支承部20。

图5是图4所示的实施例4的俯视图。在空气取入侧，设置了防止异物流入用的同心圆状金属网。为了支承该金属网以及为了支承叶轮1，配置了若干根支承部20，该支承部20从送风装置的中心朝着固定端7呈放射状地延伸。轴承5备有安装在叶轮支承轴21上的内圈5g、安装在支承部20上的外圈5h、和配置在两圈间的滚动体5i。即，喇叭口一体型叶轮1，在支承防止异物流入用金属网的支承部20的中央部，通过轴承5和叶轮支承轴21被可旋转地支承着。

图6表示图1所示实施例1的送风装置中的空气流路13的流线。如图6所示，在叶轮1的中央部，由于不存在马达收纳部分，所以，不增加空气流入的阻力，与已往相比，能提高4％左右的效率。

图7是将图1所示实施例1的送风装置中的、喇叭口一体型叶轮1和送风装置的固定端7的部分放大表示的图。在从机器内部侧到叶轮1吸入口的泄漏路径上，存在着转子3与定子4之间的磁隙14和轴承5。通常，磁隙非常小，只有数mm左右，另外，有相当于马达厚度的距离，故而成为与已往产品相比、不容易泄漏的结构。另外，一直到机器的外部都存在着轴承5，故而成为更加不容易泄漏的结构。另外，轴承5是使用带密封的轴承，更加不容易泄漏。因此，与已往产品相比，可构成泄漏量少、高效率的送风装置。

在已往的送风装置中，如图11所示，在喇叭口8与叶轮9之间产生台阶22，产生了流路的扩大损失。而在本发明的送风装置中，如图7的放大图所示，由于叶轮是喇叭口部分1a与叶轮部分1b成一体的一体型叶轮1，所以，没有已往的送风装置所产生的台阶22，可减少流路的扩大损失。

另外，在已往的送风装置中，如图8所示，由于马达10在叶轮9的中央部，所以，空气流动不直接冲撞马达10，不利于马达10的冷却。但是，本发明的送风装置，如图1、图3或图4所示，由于转子3固定在叶轮1上，所以，叶轮1起到马达的散热器的作用。

本发明的送风装置，可作为换气扇、冷却用/空调用的送风机等的要求风量的送风机。

Claims (6)

1.送风装置，备有叶轮、导引被上述叶轮吸入的空气流动的喇叭口和环状马达，上述环状马达具有固定在装置机架侧的环状定子和安装在上述叶轮侧的环状转子；其特征在于，

上述叶轮是与上述喇叭口成一体的喇叭口一体型叶轮，上述马达的上述环状转子安装在上述喇叭口一体型叶轮上。

2.如权利要求1所述的送风装置，其特征在于，上述喇叭口一体型叶轮，借助配设在上述环状马达的空气取入侧的轴承，可旋转地支承在上述装置机架上。

3.如权利要求2所述的送风装置，其特征在于，上述轴承具有与上述环状转子对应地配置在径向内侧的内圈、与上述环状定子对应地配置在径向外侧的外圈、和配置在两圈间的滚动体。

4.如权利要求2所述的送风装置，其特征在于，上述轴承具有与上述环状定子对应地配置在轴向内侧的内圈、配置在轴向外侧的外圈、和配置在两圈间的滚动体。

5.如权利要求1所述的送风装置，其特征在于，上述喇叭口一体型叶轮，在支承防止异物流入用金属网的支承部的中央部，通过轴承和叶轮支承轴被可旋转地支承着。

6.如权利要求1至5中任一项所述的送风装置，其特征在于，上述喇叭口一体型叶轮，在空气取入侧，至少覆盖上述环状转子的侧部，并且，朝着空气送出侧沿上述环状转子延伸，而且在空气送出侧延伸到与上述环状定子的侧面对面的位置。

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