CN103161739A - 风扇 - Google Patents
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Abstract
一种风扇,所述风扇在高湿度环境下使用,且包括静止部、旋转部、轴承机构以及与所述旋转部共同以中心轴线为中心旋转从而产生轴向气流的叶轮,所述静止部包括定子、直接或者间接地支撑所述定子的基底部,所述旋转部包括配置于所述定子的径向外侧的转子磁铁和具有将所述转子磁铁保持于内侧的磁铁保持圆筒部的转子保持架,所述叶轮包括覆盖所述转子保持架的杯部和配置于所述杯部的外周的多个叶片,所述杯部包括相对于所述中心轴线向径向外侧延展的杯盖部和从所述杯盖部的外缘部沿轴向延伸且包围所述磁铁保持圆筒部的大致圆筒状的杯圆筒部,在与所述杯盖部与所述杯圆筒部之间的部位或者边界重叠的位置设置有贯通所述杯部的杯贯通孔。
Description
技术领域
本发明涉及一种在高湿度环境下使用的风扇。
背景技术
在日本公开公报第2000-152547号公报中公开了一种使冰箱的箱内空气循环的风扇装置。风扇装置包括马达框架、定子、轴承、转子和风扇。设置于马达框架的中央的筒部压入于定子。在筒部的内侧配置有轴承。除定子铁芯的内周面以外的定子被合成树脂的模制层模塑。转子包括旋转轴、杯状的转子轭和转子磁铁。旋转轴插入于轴承中。旋转轴的上部固定于转子轭。在转子轭的圆筒部配置有转子磁铁。风扇包括覆盖转子轭的基底部和从基底部向外侧突出的叶片部。风扇装置以转子轭的开口部朝向斜下方的方式安装于冰箱的冷却室。
然而,当风扇在冰箱等高湿度环境下使用时,有时会在叶轮与马达的旋转部之间的空间产生积水或者结冰。其结果是,当风扇驱动时叶轮的旋转出现不平衡。并且,若在叶轮或者旋转部内部的空间有霜堆积的话,则会由于霜与静止部接触,而妨碍叶轮的旋转,即存在有可能发生所谓的叶轮止动的危险。
发明内容
根据本申请的一实施方式,目的是排出风扇内的水。
在本发明所例示的一实施方式中,一种使用于高湿度环境下的风扇包括静止部、旋转部、轴承机构和叶轮,所述轴承机构将所述旋转部支撑为能够相对于所述静止部旋转,所述叶轮与所述旋转部共同以中心轴线为中心旋转且产生轴向的气流,所述静止部包括定子和基底部,所述基底部直接或者间接地支撑所述定子,所述旋转部包括转子磁铁和转子保持架,所述转子磁铁配置于所述定子的径向外侧,所述转子保持架具有将所述转子磁铁保持于内侧的磁铁保持圆筒部,所述叶轮包括杯部和多个叶片,所述杯部覆盖所述转子保持架,所述多个叶片配置于所述杯部的外周,所述杯部具有杯盖部和大致圆筒形的杯圆筒部,所述杯盖部相对于所述中心轴线向径向外侧延展,所述杯圆筒部从所述杯盖部的外缘部沿轴向延伸且包围所述磁铁保持圆筒部,在与所述杯盖部与所述杯圆筒部之间的部位或者边界重叠的位置设置有贯通所述杯部的杯贯通孔。
根据本申请的一实施方式,能够排出风扇内的水。
附图说明
图1是第一实施方式所涉及的风扇的剖视图。
图2是风扇的俯视图。
图3是表示冷冻室处的风扇的配置的图。
图4是风扇的剖视图。
图5是机壳、支撑肋以及基底部的立体图。
图6是风扇的俯视图。
图7是表示第一实施方式所涉及的凹部以及槽部的图。
图8是风扇的剖视图。
图9是表示其他例子所涉及的机壳的一部分的剖视图。
图10是其他例子所涉及的风扇的剖视图。
图11是另一其他例子所涉及的风扇的剖视图。
图12是第二实施方式所涉及的风扇的剖视图。
图13是风扇的俯视图。
图14是风扇的剖视图。
图15是表示保持架贯通孔的其他例子的图。
具体实施方式
在本说明书中,将在马达的中心轴线方向的图1的上侧简称为“上侧”,下侧简称为“下侧”。另外,上下方向并不表示组装到实际设备时的位置关系和方向。并且,将与中心轴线平行的方向称为“轴向”,将以中心轴线为中心的径向简称为“径向”,将以中心轴线为中心的周向简称为“周向”。
<1.第一实施方式>
图1是本发明所例示的第一实施方式所涉及的风扇1的剖视图。风扇1为沿轴向产生气流的轴流风扇,例如用于冰箱的冷冻室的冷气循环。风扇1包括叶轮11、马达12、机壳13以及多个支撑肋14。叶轮11借助马达12以中心轴线J1为中心旋转。
叶轮11由树脂制成,包括有盖大致圆筒状的杯部111和多个叶片112。杯部111固定于马达12。杯部111包括杯盖部113、杯圆筒部114以及肋119。杯盖部113相对于中心轴线J1垂直地向径向外侧延展。杯盖部113具有从上表面向下方凹陷的环状的凹部113a。杯圆筒部114为以中心轴线J1为中心的大致圆筒形状。杯圆筒部114从杯盖部113的外缘部沿轴向延伸。肋119从杯圆筒部114的内周面向径向内侧突出且沿轴向延伸。多个叶片112以中心轴线J1为中心从杯圆筒部114的外周面向径向外侧延伸。
图2是风扇1的俯视图。如图1以及图2所示,在作为杯盖部113和杯圆筒部114之间的边界附近的部位的角部115设置有多个杯贯通孔116。多个杯贯通孔116以沿轴向贯通杯部111的方式而设置。杯贯通孔116与凹部113a的底部的一部分在轴向重叠。在凹部113a中,在沿杯贯通孔116的周向两侧的边缘沿大致径向过渡的区域向上隆起。这些区域的上表面与杯盖部113的中央部的上表面齐平。即,不在杯贯通孔116附近设置凹部113a。由此,能够避开杯贯通孔116而容易地向凹部113a涂敷平衡调整用的材料。并且,在平衡调整用的材料脱落时,能够降低脱落部分进入杯贯通孔116内的可能性。
如图1所示,在杯部111中,杯圆筒部114的上部呈沿径向切入的状态。并且,从径向外侧(准确地说是与中心轴线J1垂直且径向外侧)观察时能够看到规定杯贯通孔116的内周面118的径向内侧的部位的一部分。
如图2所示,沿中心轴线J1观察时机壳13的形状呈大致矩形。如图1以及图2所示,机壳13具有包围多个叶片112的侧壁部131。机壳13借助支撑肋14与图1的马达12连接。在风扇1中,通过叶轮11借助马达12以中心轴线J1为中心旋转,从而从图1的上侧向下侧,即从图2的纸面侧向里侧产生气流。
图3是表示在冷冻室9内的风扇1的配置的图。在图3中,概略表示风扇1。风扇1以中心轴线J1相对于重力方向倾斜的状态安装于安装对象91。安装对象91设置于冷冻室9的送风路。在冷冻室9内,通过风扇1朝向斜上方输送空气,从而沿图3的顺时针方向产生气流。
图4是风扇1的马达12附近的剖视图。马达12为外转子型的马达。马达12包括静止部3和旋转部4。静止部3包括基底部31、轴承部32、定子33、电路板34以及推力板35。在风扇1中,基底部31与图1的支撑肋14以及机壳13为连为一体的部件。基底部31具有以中心轴线J1为中心的大致圆筒状的轴承机壳311。轴承机壳311从基底部31的中央朝向上方延伸。推力板35配置于基底部31的轴承机壳311的内侧的底面。
轴承部32为以中心轴线J1为中心的大致圆筒状,且为浸渍有润滑油的金属烧结体。轴承部32保持于轴承机壳311的内侧。定子33包括定子铁芯331、线圈332以及绝缘件333。通过将定子铁芯331的内周面固定于轴承机壳311的外周面,定子33被基底部31支撑。线圈332隔着绝缘件333而形成于定子铁芯331上。电路板34配置于定子33的下方。在静止部3中,用树脂材料121覆盖电路板34,即实施所谓的灌封。由此,防止水或者尘埃附着于电路板34。定子33被绝缘涂料覆盖。由此,与用厚的树脂模制定子33的情况相比,能够减小杯部111的大小,从而能够增大叶片112的大小。在以下的其他的实施方式中也一样。
旋转部4包括轴41、转子保持架43以及转子磁铁44。轴41插入于轴承部32中。轴41的下部与推力板35在轴向抵接。转子保持架43为以中心轴线J1为中心的有盖大致圆筒状。转子保持架43被杯部111覆盖。转子保持架43包括磁铁保持圆筒部431和保持架盖部432。磁铁保持圆筒部431被杯圆筒部114包围。转子磁铁44保持于磁铁保持圆筒部431的内侧。在马达12驱动时,在定子33与配置于定子33的径向外侧的转子磁铁44之间产生转矩。
保持架盖部432从磁铁保持圆筒部431的图4的上侧的端部,即杯盖部113侧的端部向径向内侧延展。在形成于保持架盖部432的中央的孔部中固定有轴41的上部。转子保持架43借助肋119而压入于杯部111。在转子保持架43与杯部111之间形成有空间92。
在马达12驱动时,通过存在于轴41与轴承部32之间的径向间隙51的润滑油,轴41相对于轴承部32被支撑在径向。并且,轴41的下部通过推力板35被支撑在轴向。如此一来,通过轴41、轴承部32、推力板35以及润滑油,构成了将旋转部4支撑为能够相对于静止部3旋转的轴承机构120。
图5是表示机壳13、支撑肋14以及基底部31的立体图。然而,在基底部31中,省略了轴承机壳311的图示。机壳13的侧壁部131具有多个螺丝孔形成部21、凹部22以及槽23。螺丝孔形成部21设置于机壳13的角部13a。螺丝孔形成部21形成螺丝孔211。螺丝孔211沿轴向贯通螺丝孔形成部21。通过将螺丝插入于螺丝孔211中,机壳13固定于图3的安装对象91。螺丝孔形成部21的径向内侧的侧面212构成侧壁部131的内表面132的一部分。图6是表示风扇1的一部分的俯视图。在图6中,对螺丝孔形成部21的侧面212标示平行斜线。侧面212为随着从图6的图纸侧即风扇1的吸气侧朝向图6的里侧即风扇1的排气侧而靠近中心轴线J1的倾斜面。
图7是从机壳13的内侧观察到的凹部22以及槽23的图。凹部22从侧壁部131的图7的上侧的端缘,即吸气侧的端缘131a向排气侧凹陷。槽23设置于侧壁部131的内表面132。槽23从凹部22向排气侧延伸。在冷冻室9内,图6所示的侧壁部131的凹部22所位于的边131b朝向重力方向的下侧。
图8是表示安装于图3的安装对象91的状态下的风扇1的一部分的剖视图。在冰箱进行除霜运行时,附着于杯部111的表面或者转子保持架43的表面的霜变成水滴。由于风扇1是以叶轮11上下颠倒的状态安装于冷冻室9内的,因此在杯部111和转子保持架43之间的空间92积存有积水。由于杯贯通孔116位于叶轮11的重力方向的下侧的部位,所以空间92内的水能够通过杯贯通孔116而被排出到杯部111的外侧。并且,通过风扇1旋转而在空间92内的水作用有离心力,因此能够更加高效地通过杯贯通孔116将水排出到杯部111的外侧。
如上所述,图6所示的凹部22所位于的边131b朝向重力方向的下侧。因此,附着于侧壁部131的内表面132的水滴集中于边131b,并通过凹部22排出到机壳13的外侧。并且,槽23从凹部22的排气侧,即图6的里侧的端部向排气侧延伸。因此,能够容易地将积存在机壳13的排气侧的部位的水导向凹部22。螺丝孔形成部21的侧面212随着从风扇1的吸气侧朝向排气侧而靠近中心轴线J1。因此,侧面212的图6的上侧的部位随着从排气侧朝向吸气侧而大幅度向重力方向的下侧倾斜。即,在重力方向,吸气侧向下侧倾斜。由此,从上方流向侧面212的水滴能够容易地流到侧面212的吸气侧的端部。
以上,对第一实施方式所涉及的风扇1进行了说明,但是通过在杯部111设置有杯贯通孔116,能够容易地将存在于杯部111与转子保持架43之间的水排出到杯部111的外侧。由此,能够抑制由于在杯部111内积水或者积霜而导致的叶轮11的旋转不平衡。并且,通过堆积于杯部111与转子保持架43之间的霜与基底部31等的静止部3接触,从而能够防止旋转部4以及叶轮11的旋转受阻碍。通过在机壳13设置凹部22,能够容易地将附着于侧壁部131的内表面132的水滴排出到机壳13的外侧。由此,能够防止由于机壳13的侧壁部131的内表面132堆积有霜而导致的叶轮止动。
杯贯通孔116的内周面118的径向内侧的部位向径向外侧露出。由此,向内周面118的该部位移动的水滴能够借助离心力容易地排出到杯部111的外侧。由于杯贯通孔116沿轴向贯通,因此能够容易地将杯贯通孔116成型。在以下的其他实施方式中也一样。
图9是表示其他例子所涉及的在以中心轴线J1(参照图6)垂直的面切断机壳13后的截面的一部分的图。在侧壁部131的内表面132中,凹部22所在的边131b所包括的部位在凹部22的两侧具有倾斜面24。以包括凹部22的边131b朝向重力方向的下侧的方式将机壳13固定于安装对象91时,倾斜面24朝向凹部22而向下方倾斜。通过设置倾斜面24,能够容易地将附着在侧壁部131的内表面132的水滴导入到凹部22。
图10是表示其他例子所涉及的风扇1的图。杯部111在比杯贯通孔116靠径向内侧的位置还具有其他的沿轴向贯通杯盖部113的杯贯通孔116a。在风扇1驱动时,杯部111内的水通过杯贯通孔116、116a而排出到杯部111的外侧。通过设置杯贯通孔116a,能够更加高效地将杯部111内的水排出。在以下其他的实施方式中也可在杯盖部113设置杯贯通孔116a。
图11是表示另一其他例子所涉及的风扇1的图。在风扇1中,保持架盖部432具有沿轴向贯通的保持架贯通孔432a。借助保持架贯通孔432a,转子保持架43和杯部111之间的空间92与转子保持架43的内侧的空间93连通。由此,能够将积存在转子保持架43的内侧的水排出。其结果是,能够防止在旋转部4和静止部3之间堆积霜,进而能够防止旋转部4以及叶轮11的旋转受到阻碍。另外,优选将保持架贯通孔432a设置于与杯贯通孔116同周向的位置。
<2.第二实施方式>
图12是表示第二实施方式所涉及的风扇1a的图。风扇1a例如用于冰箱的冷藏室的冷气循环。在冷藏室内,风扇1a与图3所示的风扇1一样,将风扇1a的图12的上侧的端部即吸气侧的端部以朝向斜下方或者下方的方式安装到安装对象。风扇1a具有与图1的叶轮11形状不同的叶轮11a。叶轮11a包括杯部111a和多个叶片112。杯部111a包括杯盖部113、杯圆筒部114以及倾斜部117。倾斜部117为杯盖部113和杯圆筒部114之间的部位,且朝向径向外侧向基底部31侧倾斜。
图13是风扇1a的俯视图。如图12以及图13所示,倾斜部117具有沿轴向贯通倾斜部117的杯贯通孔116b。图14是放大表示杯贯通孔116b的图。从径向外侧(准确地说,与中心轴线垂直且径向外侧)能够看见杯贯通孔116b的内周面118的径向内侧的部位的整体。从径向内侧(准确地说,与中心轴线垂直且径向外侧)能够看见内周面118的径向外侧的部位的整体。另外,也可从径向外侧只能看见内周面118的径向内侧的部位的一部分。并且,也可从径向内侧只能看见内周面118的径向外侧的部位的一部分。并且,也可稍微设置从内周面118的径向外侧的部位的下端向径向内侧延伸的部位118c。
图12所示的风扇1a的转子保持架43a为大致圆筒状,且包括磁铁保持圆筒部431和环状部433。环状部433从磁铁保持圆筒部431的上部向径向内侧延展。环状部433的内侧成为大的开434。在风扇1a中,转子保持架43a以及杯部111a的内侧的空间94借助杯贯通孔116b与杯部111a的外侧的空间连通。风扇1a的其他结构与第一实施方式所涉及的风扇1相同。以下,对同样的结构标记同样的标号。
如上所述,由于风扇1a以吸气侧的端部朝向斜下方的方式安装于冷藏室内,所以保持架盖部432的内侧积存有积水。通过风扇1a旋转而在空间94内的水作用有离心力,所以水能够通过杯贯通孔116b排出到杯部111a的外侧。从杯部111a排出的水能够从机壳13的吸气侧的端部排出到风扇1a的外侧。
在第二实施方式中,也在杯部111a设置杯贯通孔116b。由此,存在于杯部111a的内侧的水能够容易地排出到杯部111a的外侧。杯贯通孔116b的内周面118的径向内侧的部位向径向外侧露出。由此,能够将向内周面118的该部位移动的水滴容易地排出到杯部111的外侧。内周面118的径向外侧的部位向径向内侧露出。由此,存在于杯盖部113的内侧的面的水滴借助离心力容易地向该部位移动。其结果是,水滴能够容易地从杯贯通孔116b排出。
图15是表示杯贯通孔的其他例子的图。杯贯通孔116c具有内周面118a和底面118b。内周面118a沿轴向延伸。底面118b从内周面118a的径向外侧的部位的下端向径向内侧延伸。从径向内侧可以看见内周面118a的径向外侧的部位的下部。由此,存在于杯盖部113的内侧的面的水滴容易地移动到杯贯通孔116c。另外,图14的部位118c也可看做是内周面118的底面。
<3.变形例>
以上对本发明的实施方式进行了说明,但是本发明不限于上述实施方式,可以进行各种变更。
在上述实施方式中,杯盖部113与中心轴线J1垂直,但只要杯盖部113相对于中心轴线J1大致垂直,也可不必精确垂直。杯圆筒部114与中心轴线J1平行,但只要杯圆筒部114沿轴向延伸,也可不必与中心轴线J1平行。例如,杯圆筒部114也可以随着朝向下方而向径向外侧延展的方式倾斜。因此,没有必要严格规定杯盖部113与杯圆筒部114之间的边界。在第一实施方式中,明确示出了杯盖部113与杯圆筒部114之间的边界。在第二实施方式中,存在有作为杯盖部113与杯圆筒部114之间的部位的倾斜部117,但不必明确示出边界或者倾斜部。例如,杯盖部113与杯圆筒部114也可通过宽度广的平滑曲面连接。
无论杯部111为什么形状,在叶轮11中,在与杯盖部113与杯圆筒部114之间的部位或者边界重叠的位置都设置有贯通杯部111的杯贯通孔116。由此,能够容易地排出存在于杯部111的内侧的水。杯贯通孔116也可与杯盖部113以及杯圆筒部114两者局部重叠。如果存在有杯盖部113与杯圆筒部114之间的部位(以下称“中间部”)的话,杯贯通孔116也可局部与中间部重叠,且其他部位与杯盖部113重叠。并且,杯贯通孔116也可局部与中间部重叠,且其他部位与杯圆筒部114重叠。并且,杯贯通孔116也可只与中间部重叠。
在第二实施方式中,与图5所示的机壳13一样,也可在侧壁部131设置凹部22以及槽23。并且,螺丝孔形成部21的比螺丝孔211靠内侧的侧面212也可为随着从吸气侧朝向排气侧而靠近中心轴线J1的倾斜面。也可设置多个凹部22或者槽23。
在第一实施方式中,从径向外侧能够看见杯贯通孔116的内周面118的径向内侧的部位的至少一部分。由此,能够容易地将从杯部111内移动到该部位的水滴排出到杯部111的外侧。在第二实施方式中也同样。
定子33被基底部31的轴承机壳311直接支撑,但是此时,定子33也可隔着垫片等被间接支撑。轴承机壳120也可利用球轴承等。在冰箱内,风扇1、1a可以以各种姿势配置。例如,也可以中心轴线J1朝向水平方向的方式将风扇1、1a安装于安装对象。这种情况下,图6所示的凹部22位于重力方向下侧。也可以中心轴线J1朝向重力方向的方式使风扇1、1a的吸气侧的开口朝向下方。
风扇1、1a除冰箱以外,也可搭载于洗衣机、洗碗机等在高湿度环境下使用的各种设备。
上述实施方式以及各变形例中的结构只要不相互矛盾即可进行适当组合。
本发明例如可以利用于沿轴向产生气流的风扇。
Claims (13)
1.一种在高湿度环境下使用的风扇,包括:
静止部;
旋转部;
轴承机构,其将所述旋转部支撑为能够相对于所述静止部旋转;以及
叶轮,其与所述旋转部共同以中心轴线为中心旋转,从而产生轴向的气流,
所述静止部包括:
定子;以及
基底部,其直接或者间接地支撑所述定子,
所述旋转部包括:
转子磁铁,其配置于所述定子的径向外侧;以及
转子保持架,其具有将所述转子磁铁保持于内侧的磁铁保持圆筒部,
所述叶轮包括:
杯部,其覆盖所述转子保持架;以及
多个叶片,所述多个叶片配置于所述杯部的外周,
所述杯部包括:
杯盖部,其相对于所述中心轴线向径向外侧延展;以及
圆筒形的杯圆筒部,其从所述杯盖部的外缘部沿轴向延伸,且包围所述磁铁保持圆筒部,
在与所述杯盖部与所述杯圆筒部之间的部位或者边界重叠的位置设置有贯通所述杯部的杯贯通孔。
2.根据权利要求1所述的风扇,
在所述杯盖部与所述杯圆筒部之间,所述杯部具有朝向径向外侧且向所述基底部侧倾斜的倾斜部。
3.根据权利要求1所述的风扇,
从径向外侧能够看见规定所述杯贯通孔的内周面的径向内侧的部位的至少一部分。
4.根据权利要求1所述的风扇,
在轴向上,所述杯贯通孔贯通所述杯部。
5.根据权利要求1所述的风扇,
从径向内侧能够看见规定所述杯贯通孔的内周面的径向外侧的部位的至少一部分。
6.根据权利要求5所述的风扇,
所述杯贯通孔具有沿轴向延伸的内周面和从所述内周面的径向外侧的下端向径向内侧延伸的底面。
7.根据权利要求1所述的风扇,
在比所述杯贯通孔靠径向内侧的位置,所述杯部还具有其他贯通所述杯盖部的杯贯通孔。
8.根据权利要求1所述的风扇,
所述转子保持架还具有从所述磁铁保持圆筒部的所述杯盖部侧的端部向径向内侧延展的保持架盖部。
9.根据权利要求8所述的风扇,
所述保持架贯通孔和所述杯贯通孔在周向位于相同位置。
10.根据权利要求1所述的风扇,
所述风扇还包括具有包围所述多个叶片的侧壁部的机壳,
所述侧壁部具有从吸气侧的端缘向排气侧凹陷的凹部。
11.根据权利要求10所述的风扇,
沿所述中心轴线观察到的所述机壳的形状为矩形,
所述凹部位于所述矩形的任意一边,
在使所述边朝向下侧时,所述侧壁部的内表面中的所述凹部位于的边所包括的部位朝向凹部而向下方倾斜。
12.根据要求10所述的风扇,
在所述侧壁部的所述内表面设置有从所述凹部向排气侧延伸的槽。
13.根据权利要求10所述的风扇,
所述侧壁部具有螺丝孔形成部,所述螺丝孔形成部形成了供向安装对象固定用的螺丝插入的螺丝孔,
作为所述侧壁部的内表面的一部分的所述螺丝孔形成部的侧面随着从吸气侧朝向排气侧而靠近所述中心轴线。
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