CN109723660A - 离心风扇 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种离心风扇，其具备：马达，其具有转子；叶轮，其被固定于转子，与转子一起旋转；电路板，其与马达电连接；和壳体，其收纳马达、叶轮和电路板。叶轮具有：筒状的毂部，其被固定于转子；多个叶片部，其在周向上隔开间隔地配置于毂部的径向外侧，向径向外侧延伸；环状的上护罩，其连接多个叶片部的轴向上侧；和环状的下护罩，其连接多个叶片部的轴向下侧。壳体具有配置于叶轮的轴向下侧的下壳体。下壳体具有：电路板收纳部，其收纳电路板；和罩部件，其与叶片部的下端面和电路板的上表面在轴向上对置。

Description

离心风扇

技术领域

本发明涉及一种离心风扇。

背景技术

在日本公开公报特开2016-106197号公报中公开了离心风扇。该离心风扇具有如下结构：在形成有空气吸入口的上壳体与下壳体之间，收纳具有在圆周上排列的多个叶片的叶轮。离心风扇随着叶轮的旋转，将通过开口部导入的空气排出至叶轮的侧方。下壳体是金属板制成，具有向下方凹陷的凹部。在凹部的底面上安装有马达。马达的定子的一部分与搭载了马达的驱动电路的电路板被收纳于凹部的内部。在凹部处设置有孔部，用于供给使马达旋转的电力的单元通过该孔部。

在叶轮的叶片部被上护罩和下护罩夹持的结构中，在通过单一的部件成形出叶轮时，需要模具的横向滑动机构，使得模具复杂化。会产生在吸气口附近不设置根切(undercut)部分的制约。另一方面，在通过2个部件来制作叶轮时，通过单一部件成形时成为问题的形状的问题可被解决。但是，由于模具需要两面，且需要紧固2个部件的焊接等工法，因此制造的难度升高。因此，作为可以上下撤除模具的结构，优选通过单一的部件来成形出叶轮的结构。

另一方面，由于在高输出马达中使用的电子部件也大型化，因此需要配合电子部件的大型化而增大电路板。当在日本公开公报特开2016-106197号公报的结构中增大电路板时，需要增大收纳电路板的凹部。结果为，在凹部的周缘部与叶轮之间产生空间，造成下壳体具有的导风功能失效。以上，在将电路板设定得大的情况下，可能造成静压特性、风量特性和噪音特性低下。

作为对策，考虑：向径向外侧延长叶轮的下护罩，从而填补凹部的周缘部与叶轮之间的空间。但是，在该方法中存在如下问题：在上护罩与下护罩产生根切部分，模具结构复杂化。此外，可能造成叶片部的高度变短，在薄型离心风扇中风量低下。

发明内容

本公开的目的在于提供一种离心风扇，通过适合薄型化的结构，使得增大电路板时的静压特性和风量特性优良，且噪音小。

本公开例示的实施方式的离心风扇具备：马达，其具有以上下延伸的中心轴线为中心旋转的转子；叶轮，其被固定于所述转子，与所述转子一起旋转；电路板，其与所述马达电连接；和壳体，其收纳所述马达、所述叶轮和所述电路板。所述叶轮具有：筒状的毂部，其被固定于所述转子；多个叶片部，其在周向上隔开间隔地配置于所述毂部的径向外侧，并向径向外侧延伸；环状的上护罩，其连接多个所述叶片部的轴向上侧的至少一部分；和环状的下护罩，其连接多个所述叶片部的轴向下侧的至少一部分。所述壳体具有配置于所述叶轮的轴向下侧的下壳体。所述下壳体具有：电路板收纳部，其向轴向下侧凹陷，收纳所述电路板；和罩部件，其与所述叶片部的下端面的至少一部分和所述电路板的上表面的至少一部分在轴向上对置。

根据例示的本公开，能够提供一种适合离心风扇的薄型化的技术。

由以下的本发明优选实施方式的详细说明，参照附图，可以更清楚地理解本发明的上述以及其他特征、要素、步骤、特点和优点。

附图说明

图1是表示本公开的实施方式涉及的离心风扇的整体结构的外观立体图。

图2是本公开的实施方式涉及的离心风扇的垂直剖视图。

图3是表示从离心风扇拆除了上壳体、叶轮和罩部件的状态的立体图。

图4是从上侧观察罩部件的概略平面图。

图5是从上侧观察叶轮的立体图。

图6是从下侧观察叶轮的立体图。

图7是本公开的实施方式涉及的离心风扇的排气口周边的局部剖视图。

图8是图7中的叶轮的上护罩和下护罩附近的放大图。

图9是用于说明变形例的离心风扇的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本公开例示的实施方式进行详细说明。另外，在本说明书中，将与图2所示的离心风扇100具有的马达30的中心轴线P平行的方向称为“轴向”，将与中心轴线P正交的方向称为“径向”，将沿着以中心轴线P为中心的圆弧的方向称为“周向”。此外，在本说明书中，将轴向设为上下方向，将叶轮10侧设为上方向，将马达30侧设为下方向来说明各部的形状或位置关系。其中，并非意图通过该上下方向的定义，来限定本发明涉及的离心风扇100使用时的方向。

此外，在本申请中，所谓“平行的方向”还包含大致平行的方向。此外，在本申请中，所谓“正交的方向”还包含大致正交的方向。

图1是表示本公开的实施方式涉及的离心风扇100的整体结构的外观立体图。图2是本公开的实施方式涉及的离心风扇100的垂直剖视图。图3是表示从离心风扇100拆除了上壳体2、叶轮10和罩部件6的状态的立体图。如图1和图2所示，离心风扇100具有壳体1、叶轮10、马达30和电路板40。

壳体1收纳叶轮10、马达30以及电路板40。壳体1具有上壳体2和下壳体3。上壳体2与下壳体3例如由树脂构成。其中，上壳体2与下壳体3例如可以通过金属等树脂以外的材料构成。上壳体2与下壳体3可以通过相同的材料构成，也可以通过不同的材料构成。此外，离心风扇100也可以是不具有上壳体2的结构。

上壳体2被配置于叶轮10的轴向上侧。上壳体2具有与叶轮10的径向中央部对置的吸气口2a。详细来说，上壳体2是在圆筒状部分的外周组合了四个角部的矩形筒状。吸气口2a是圆形。但是，上壳体2也可以是圆筒状等其他形状。吸气口2a的形状也可以是圆形以外的形状。通过设置上壳体2，能够抑制在后述的上护罩15周边产生紊流，离心风扇100能够高效地向离心方向输送空气。

下壳体3被配置于叶轮10的轴向下侧。下壳体3在从轴向进行的平面观察时是矩形状，与上壳体2是大致相同的尺寸。下壳体3具有电路板收纳部4和罩部件6。下壳体3还具有凸缘部5。

电路板收纳部4向轴向下侧凹陷，收纳电路板40。在本实施方式中，电路板收纳部4是与电路板40相同的形状，比电路板40在径向上略大。但是，电路板收纳部4的形状也可以与电路板40的形状不同。马达30位于电路板收纳部4的径向中央部，电路板40的一部分相对于马达30向径向外侧突出。

凸缘部5从电路板收纳部4的外周缘向径向外侧延伸。罩部件6的一部分固定于凸缘部5。图4是从上侧观察罩部件6的概略平面图。如图2和图4所示，罩部件6是矩形板状，在中央部具有圆形的开口部6a。开口部6a的形状不限于圆形，可以是矩形等其他形状。此外，在本实施方式中，罩部件6具有轴向厚度变化的阶梯部6b，罩部件6中，相较于比阶梯部6b靠径向外侧处的厚度，比阶梯部6b靠径向内侧处的厚度更薄。罩部件6被配置于凸缘部5之上。罩部件6的比阶梯部6b靠径向外侧的部分与凸缘部5接触，该部分固定于凸缘部5。能够充分地确保通过凸缘部5来固定罩部件6的区域，能够牢固地固定罩部件6。

另外，罩部件6相对于凸缘部5的固定方法没有特别限定。罩部件6例如能够使用螺栓固定于凸缘部5，还可以使用粘接剂固定于凸缘部5。在本实施方式中，罩部件6与上壳体2一起通过螺钉(未图示)而固定于凸缘部5。但是，罩部件6也可以与上壳体2分开地通过螺钉固定于凸缘部5。此外，罩部件6可以不具有阶梯部6b而呈平板状。此外，罩部件6例如通过树脂或金属构成。罩部件6可以由与构成电路板收纳部4和凸缘部5的材料相同的材料构成。并且，在本实施方式中，罩部件6的径向外端处于与凸缘部5的径向外端相同的位置。但是，罩部件6的径向外端可以位于比凸缘部5的径向外端靠径向内侧的位置，或者也可以位于比凸缘部5的径向外端靠径向外侧的位置。

马达30具有转子32。马达30还具有定子31、轴33、轴承部34以及轴承保持部35。

转子32以在上下方向上延伸的中心轴线P为中心旋转。转子32配置于定子31的上侧且径向外侧。转子32是向下方向开口的杯形形状。叶轮10配置于转子32的径向外侧，叶轮10被固定于转子32。轴33配置于转子32的径向内侧，轴33被固定于转子32。转子磁铁36固定于转子32的内周面上。在本实施方式中，转子磁铁36是单一的环状磁铁。在转子磁铁36的径向内侧的面上，在周向上交替磁化出了N极与S极。也可以代替单一的环状磁铁在转子32的内周面配置多个磁铁。

轴33是沿着中心轴线P配置的柱状的部件。轴33的材料例如使用了不锈钢等金属。轴33的上端部位于比上侧的轴承部34靠上侧的位置。轴33的上端部穿过沿着转子32的中心轴线P在轴向上贯穿的转子孔，并固定于转子32。

轴承部34将轴33支承为能够以中心轴线P为中心旋转。在本实施方式中，轴承部34的数量是两个，两个轴承部34上下排列。两个轴承部34由球轴承构成。轴承34的数量和种类可以适当变更。

轴承保持部35在径向外侧支承定子31，并且在径向内侧支承轴承部34。轴承保持部35的材料例如使用了不锈钢、黄铜等金属。其中，轴承保持部35的材料不限于金属，可以是树脂。轴承保持部35在中心轴线P的周围呈圆筒状沿轴向延伸。轴承保持部35的下端部被插入到设置于下壳体3的以中心轴线P为中心的圆孔中，并相对于下壳体3被固定。

定子31是根据驱动电流产生磁通的电枢。定子31具有定子铁芯、绝缘件和线圈。

定子铁芯是磁性体。定子铁芯例如通过层叠电磁钢板而构成。定子铁芯具有圆环状的铁芯背部和多个齿。铁芯背部被固定于轴承保持部35的外周面。多个齿从铁芯背部向径向外侧突出。绝缘件是绝缘体。绝缘件的材料例如使用了树脂。绝缘件覆盖定子铁芯的至少一部分。线圈通过隔着绝缘件将导线卷绕于齿上而构成。

通过向定子31供给驱动电流，在转子磁铁36与定子31之间产生旋转转矩。由此，转子32相对于定子31旋转，固定于转子32的叶轮10也以中心轴线P为中心旋转。另外，图2所例示的马达30是转子32配置于定子31的径向外侧的外转子式马达。但是，马达30也可以是转子32配置于定子31的径向内侧的内转子式马达。

电路板40与马达30电连接。电路板40支承于马达30的下部侧。电路板40配置于下壳体3的电路板收纳部4内。电路板40在下壳体3的上侧且定子31的下侧配置成大致垂直于中心轴线P。电路板40例如被固定于绝缘件。用于向线圈供给驱动电流的电子电路搭载于电路板40。构成线圈的导线的端部与设置于电路板40的端子电连接。

图5是从上侧观察叶轮10的立体图。图6是从下侧观察叶轮10的立体图。叶轮10被固定于转子32，与转子32一起旋转。如图5和图6所示，叶轮10具有：毂部11、多个叶片部13、上护罩15以及下护罩17。在本实施方式中，毂部11、多个叶片部13、上护罩15、和下护罩17是由相同的树脂材料形成的单一的部件。

毂部11是筒状，被固定于转子32。在本实施方式中，毂部11是圆筒状，在马达30的上侧固定于转子32的外周面。毂部11例如通过压入或粘接而固定于转子32。毂部11详细来说在轴向上端具有向径向内侧突出的圆环状的突出部。该突出部位于转子32的上侧。也可以不设置突出部。例如为了能够配置进行平衡调整的配重部件而设置突出部。

多个叶片部13在周向上隔开间隔地配置于毂部11的径向外侧，并朝向径向外侧延伸。在本实施方式中，叶片部13在径向上隔着间隙而与毂部11对置。但是，叶片部13也可以与毂部11接触。叶片部13在平面观察时向离心风扇100的旋转方向的反方向倾斜，并且朝向径向外侧呈放射线状延伸。另外，叶片部13的向径向外侧延伸的方向没有限定于此，叶片部13的一部分可以向与旋转方向相同的方向延伸，或者也可以与旋转方向正交地延伸。此外，在本实施方式中，多个叶片部13配置成在周向上隔开相等间隔，但是也可以不配置成相等间隔。

上护罩15是环状。在本实施方式中，上护罩15是圆环状。上护罩15连接多个叶片部13的轴向上侧的至少一部分。在本实施方式中，上护罩15连接多个叶片部13的径向外侧的一部分。

下护罩17是环状。在本实施方式中，下护罩17是从轴向下侧朝向上侧末端变细的圆筒状。下护罩17连接多个叶片部13的轴向下侧的至少一部分。在本实施方式中，下护罩17连接多个叶片部13的径向内侧的一部分。下护罩17的径向内端与毂部11连接。通过多个叶片部13连接上护罩15与下护罩17。

从上壳体2的吸气口2a吸入的空气通过叶轮10的旋转，在壳体1内沿周向回转之后，从设置于上壳体2与下壳体3之间的排气口2b排出。上护罩15和下护罩17将从吸气口2a引入到壳体1内的空气高效地引导至排气口2b，由此，提升了离心风扇100的风扇效率。在本实施方式中，排气口2b设置于壳体1的整个周向。但是，也能够将排气口2b只设置于壳体1的周向的一部分。

接下来，对多本实施方式涉及的离心风扇100的特征部分即排气口2b周边的结构进行详细说明。图7是本公开的实施方式涉及的离心风扇100的排气口2b周边的局部剖视图。图8是图7中的叶轮10的上护罩15和下护罩17附近的放大图。

如图7所示，转子32、叶轮10的毂部11、和叶片部13配置成在径向上重叠。转子32的下端面和毂部11的下端面位于比叶片部13的下端面13a靠轴向上侧的位置。并且，毂部11的轴向高度收纳于叶轮10的轴向高度内。由此，离心风扇100构成为薄型。此外，在本实施方式中，叶片部13在从轴向进行平面观察时，一部分延伸至与凸缘部5重叠的位置。因此，能够增大通过叶轮10的旋转而产生的风量。

如图8所示，下护罩17的径向外端17a与上护罩15的径向内端15a在径向上位于相同的位置。由此，在通过树脂来注塑成形出叶轮10时，能够向上下方向等一个方向撤除模具。因此，不需要将模具设为拼合模，或在模具上设置滑动机构，能够使模具的结构或者制造工序简化。另外，下护罩17的径向外端17a可以位于比上护罩15的径向内端15a靠径向内侧的位置。即，如果下护罩17的径向外端17a与上护罩15的径向内端15a在径向上位于相同的位置，或位于比上护罩15的径向内端15a靠径向内侧的位置，则能够向上下方向等一个方向撤除模具。

如图7所示，罩部件6与叶片部13的下端面13a的至少一部分、和电路板40的上表面40a的至少一部分在轴向上对置。在本实施方式中，罩部件6的上表面6c与叶片部13的下表面13a中的、比下护罩17靠径向外侧的部分在轴向上对置。罩部件6的下表面6d与电路板40的上表面40a的径向外侧的部分在轴向上对置。由此，能够将从吸气口2a、和毂部11的外周面与上护罩15的内周面之间的间隙沿轴向流入的空气沿着罩部件6的上表面6c向离心方向引导。在本实施方式中，尽管因电路板40的大型化，导致下护罩17的径向外端17a与电路板收纳部4的内周面4a在径向上分离，但是都能够通过罩部件6向离心方向高效地引导空气。换言之，根据本实施方式，通过使罩部件6具有导风功能，能够缩短下护罩17的径向长度，能够使叶轮10的模具结构或制造工序简化。

如图7和图8所示，罩部件6的径向内端6e位于比下护罩17的径向外端17a靠径向内侧的位置。罩部件6的上表面6c与下护罩17的下表面17b在轴向上对置。即，罩部件6与下护罩17在轴向上重叠。由此，能够使从吸气口2a沿着下护罩17流向罩部件6的空气难以通过罩部件6的径向内端6e。即，根据本结构，能够抑制从下护罩17流向罩部件6的空气流入马达侧(径向内侧)。

另外，优选罩部件6的上表面6c与下护罩17的下表面17b隔着间隙对置。由此，能够使叶轮10顺畅地旋转。

在本实施方式中，如图8所示，电路板收纳部4的内周面4a与电路板40的径向外端40b隔开第一间隙50而对置。此外，罩部件6的下表面6d与电路板40的上表面40a隔开第二间隙51而对置。罩部件6的轴向上侧的空间经由第一间隙50和第二间隙51与电路板收纳部4内的位于电路板40的轴向下侧的空间连通。由此，能够防止位于电路板40的轴向下侧的空间蓄热。即，容易在电路板40的下表面配置电子部件。另外，在本实施方式中，电路板收纳部4的内周面4a与电路板40的径向外端40b在径向上对置。罩部件6的下表面6d与电路板40的上表面40a在轴向上对置。此外，罩部件6的下表面6d与电路板40的上表面40a也可以接触。即，可以不设置第二间隙51。

如图8所示，下护罩17具有倾斜部171。倾斜部171随着从径向内侧朝向外侧而向轴向下侧倾斜。详细来说，倾斜部171的径向内端与毂部11的外周面连接。倾斜部171从该连接部位向斜下方延伸。倾斜部171在剖视观察时可以是直线状，但是在本实施方式中是弯曲的。详细来说，倾斜部171弯曲成凹状。通过设置倾斜部171能够向沿着罩部件6的上表面6c的方向高效地变更从吸气口2a沿轴向流入的空气的流动方向。

如图8所示，下护罩17具有平坦部172。平坦部172与倾斜部171的径向外侧连续。平坦部172沿着与轴向垂直的平面扩展。详细来说，平坦部172与罩部件6的上表面6c平行。通过设置与倾斜部171连续的平坦部172，能够将空气的流动方向平滑地变更为沿着罩部件6的上表面6c的方向。另外，也可以不设置平坦部172。

图9是用于说明变形例的离心风扇100A的图。图9是与图8一样的放大剖视图。变形例的离心风扇100A与以上所示的实施方式的结构的不同在于：罩部件6A与叶轮10A的关系。另外，罩部件6A被固定于下壳体3A的凸缘部5A。电路板40A收纳于电路板收纳部4A中。

与以上所示的实施方式一样，罩部件6A与叶片部13A的下端面13aA的一部分以及电路板40A的上表面40aA的一部分在轴向上对置。但是，在本变形例中，罩部件6A不与下护罩17A的下表面17bA在轴向上对置。在本变形例中，罩部件6A的径向内侧的端面6eA与下护罩17A的径向外侧的端面17aA在径向上对置。在本变形例中，下护罩17A具有倾斜部171A和平坦部172A。下护罩17A的径向外侧的端面17aA是平坦部172A的径向外侧的端面。

罩部件6A的径向内侧的端面6eA与下护罩17A的径向外侧的端面17aA优选不接触，更优选径向的间隔小。通过避免接触，能够使叶轮10A顺畅地旋转。通过将间隔设定得狭小，能够降低朝向不同于离心方向的方向的空气的量。罩部件6A的径向内侧的端面6eA与下护罩17A的径向外侧的端面17aA在本变形例中是平面，但也可以是曲面。在端面6eA、17aA是平面时，该平面既可以平行于轴向，也可以倾斜。

在本变形例中，能够沿着罩部件6A的上表面6cA向离心方向引导从毂部11A的外周面与上护罩15A的内周面之间的间隙沿轴向流入的空气。在本变形例中，尽管因电路板40A的大型化，导致下护罩17A的径向外端17aA与电路板收纳部4A的内周面4aA在径向上分离，但是通过罩部件6A也能够高效地向离心方向引导空气。换言之，根据本变形例，通过使罩部件6A具有导风功能，能够缩短下护罩17A的径向长度，能够使叶轮10A的模具结构或制造工序简化。并且，在本变形例中，为了避免在轴向上罩部件6A与下护罩17A重叠，可以将离心风扇100A的厚度设定得薄。

本说明书中所公开的各种技术特征能够在不脱离其技术创造的宗旨的范围内加以各种变更。此外，本说明书中所示的多个实施方式和变形例可以在可能的范围内组合来实施。

本公开例如可以在用于抽油烟机、管道用换气扇、热交换单元、印刷装置的纸吸附等的离心风扇中进行利用。

Claims (9)

1.一种离心风扇，其具备：

马达，其具有以上下延伸的中心轴线为中心旋转的转子；

叶轮，其被固定于所述转子，与所述转子一起旋转；

电路板，其与所述马达电连接；和

壳体，其收纳所述马达、所述叶轮和所述电路板，

所述叶轮具有：

筒状的毂部，其被固定于所述转子；

多个叶片部，其在周向上隔开间隔地配置于所述毂部的径向外侧，并向径向外侧延伸；

环状的上护罩，其连接多个所述叶片部的轴向上侧的至少一部分；和

环状的下护罩，其连接多个所述叶片部的轴向下侧的至少一部分；

所述壳体具有配置于所述叶轮的轴向下侧的下壳体，

所述离心风扇的特征在于，

所述下壳体具有：

电路板收纳部，其向轴向下侧凹陷，收纳所述电路板；和

罩部件，其与所述叶片部的下端面的至少一部分和所述电路板的上表面的至少一部分在轴向上对置。

2.根据权利要求1所述的离心风扇，其特征在于，

所述下壳体具有从所述电路板收纳部的外周缘向径向外侧延伸的凸缘部，

所述罩部件的一部分被固定于所述凸缘部。

3.根据权利要求1或2所述的离心风扇，其特征在于，

所述罩部件的径向内端位于比所述下护罩的径向外端靠径向内侧的位置，

所述罩部件的上表面与所述下护罩的下表面在轴向上对置。

4.根据权利要求1或2所述的离心风扇，其特征在于，

所述罩部件的径向内侧的端面与所述下护罩的径向外侧的端面在径向上对置。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的离心风扇，其特征在于，

所述下护罩具有随着从径向内侧朝向外侧而向轴向下侧倾斜的倾斜部。

6.根据权利要求5所述的离心风扇，其特征在于，

所述下护罩具有平坦部，该平坦部与所述倾斜部的径向外侧连续，沿着与轴向垂直的平面扩展。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的离心风扇，其特征在于，

所述下护罩的径向外端与所述上护罩的径向内端在径向上位于相同的位置，或者，所述下护罩的径向外端位于比所述上护罩的径向内端靠径向内侧的位置。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的离心风扇，其特征在于，

所述电路板收纳部的内周面与所述电路板的径向外端隔开第一间隙而对置，

所述罩部件的下表面与所述电路板的上表面隔开第二间隙而对置，

所述罩部件的轴向上侧的空间经所述第一间隙和所述第二间隙与所述电路板收纳部内的位于所述电路板的轴向下侧的空间连通。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的离心风扇，其特征在于，

所述壳体具有配置于所述叶轮的轴向上侧的上壳体，

所述上壳体具有与所述叶轮的径向中央部对置的吸气口。