CN109958629B - 送风机 - Google Patents

Abstract

一种送风机，其具有：叶轮，其以沿上下方向延伸的中心轴线为中心进行旋转；马达，其使所述叶轮旋转；以及基座部，其供所述马达设置，其中，所述叶轮具有：杯部，其覆盖所述马达；以及多个叶片，它们沿周向配置，并且从所述杯部向径向外侧延伸，在所述杯部与所述基座部之间形成有随着从所述杯部的内侧朝向外侧而逐渐变窄的间隙。

Description

送风机

技术领域

本发明涉及送风机。

背景技术

在日本公开公报第2000-110773号公报中公开了现有的送风机。该送风机具有绕着上下延伸的中心轴线旋转的叶轮、使叶轮旋转的马达以及供马达设置的马达架。叶轮具有叶片和覆盖马达的杯部件。叶片从杯部件的筒状的叶片安装壁部向径向外侧延伸并且沿周向配置有多个。

在马达架的外周部，筒状的外侧壁部向轴向上侧突出。在外侧壁部与叶片安装壁部之间形成有间隙，防止了在叶轮旋转时杯部件与马达架接触。此外，在外侧壁部的上端部和叶片安装壁部的下端部形成有阶部，间隙构成了迷宫构造。由此，能够抑制水分从杯部件的外侧进入内侧从而防止马达发生故障。

然而，在日本公开公报第2000-110773号公报中公开的送风机存在为了构成迷宫构造而导致送风机的构造变得复杂的问题。此外，由于难以将积存在间隙中的水分排出到外侧，因此存在防水性降低的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供能够通过简单的结构而提高防水性的送风机。

本发明的例示的送风机具有：叶轮，其以沿上下方向延伸的中心轴线为中心进行旋转；马达，其使所述叶轮旋转；以及基座部，其供所述马达设置，其中，所述叶轮具有：杯部，其覆盖所述马达；以及多个叶片，它们沿周向配置，并且从所述杯部向径向外侧延伸，在所述杯部与所述基座部之间形成有随着从所述杯部的内侧朝向外侧而逐渐变窄的间隙。

根据例示的本发明，能够提供能够通过简单的结构而提高防水性的送风机。

参照附图并通过以下对优选实施方式的详细的说明，本发明的上述以及其他的要素、特征、步骤、特点和优点将会变得更加清楚。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的送风机的立体图。

图2是本发明的第一实施方式的送风机的分解立体图。

图3是本发明的第一实施方式的送风机的剖视立体图。

图4是本发明的第一实施方式的送风机的壳体的立体图。

图5是放大示出本发明的第一实施方式的送风机的基座部的一部分的纵剖视图。

图6是放大示出本发明的第二实施方式的送风机的一部分的纵剖视图。

图7是放大示出本发明的第三实施方式的送风机的一部分的纵剖视图。

图8是放大示出本发明的第四实施方式的送风机的一部分的纵剖视图。

图9是放大示出本发明的第五实施方式的送风机的一部分的纵剖视图。

图10是放大示出本发明的第六实施方式的送风机的一部分的纵剖视图。

图11是本发明的第七实施方式的送风机的剖视立体图。

具体实施方式

以下，一边参照附图一边对本发明的例示的实施方式进行详细说明。另外，在本说明书中，将与送风机1的中心轴线C平行的方向称为“轴向”，将与送风机1的中心轴线C垂直的方向称为“径向”，将沿着以送风机1的中心轴线C为中心的圆弧的方向称为“周向”。同样地，对于叶轮10也是，将在组装于送风机1内的状态下与送风机1的轴向、径向以及周向一致的方向分别简称为“轴向”、“径向”以及“周向”。此外，在本说明书中，以轴向作为上下方向、相对于叶轮10以马达50侧为下而对各部分的形状和位置关系进行说明。另外，上下方向仅是为了说明而使用的名称，并不限定实际的位置关系和方向。

＜第一实施方式＞

(1.送风机的结构)

对本发明的例示的一个实施方式的送风机进行说明。图1、图2是本发明的第一实施方式的送风机1的立体图和分解立体图。此外，图3是送风机1的剖视立体图。另外，在本实施方式中，以轴流风扇为例进行说明，但本发明也能够用于离心风扇。

送风机1具有壳体20、叶轮10以及马达50，叶轮10和马达50收纳于壳体20 的内部。马达50配置于叶轮10的下部，使叶轮10绕着中心轴线C旋转。另外，马达50可以是外转子型马达，也可以是内转子型马达。

(2.马达的结构)

马达50具有旋转部30和静止部40。静止部40具有定子41、电路板42、套筒 46、帽部44以及第三磁铁45。

定子41具有铁芯背部41a、齿41b以及线圈41c。铁芯背部41a绕着中心轴线 C形成为环状，由层叠钢板构成。齿41b从铁芯背部41a向径向外侧延伸沿周向等间隔地配置。线圈41c是将导线(未图示)隔着绝缘部件(未图示)在齿41b上卷绕多圈而形成的。导线与环状的电路板42电连接。

套筒46形成为上表面和下表面开口的筒状，环状的铁芯背部41a和电路板42 以外嵌的方式固定于套筒46。此外，在套筒46的内周面下部以内嵌的方式固定有环状的第三磁铁45。此外，套筒46在第三磁铁45的轴向上侧具有沿径向贯通的通气孔46b，套筒46的下表面被帽部44封闭。

旋转部30具有转子保持架31、第一磁铁32、轴33以及第二磁铁34。轴33是形成沿着中心轴线C延伸的旋转轴线的柱状的金属部件，贯穿插入于套筒46内。

在轴33的下端部安装有环状的第二磁铁34，第二磁铁34与第三磁铁45分开规定的距离地在径向上对置配置。第二磁铁34与第三磁铁45彼此作用磁吸引力。由此，轴33被保持为从帽部44的上表面浮起了规定的距离的状态。

此外，在轴33的外周面与套筒46的内周面之间形成有微小间隙，从通气孔46b 以及杯部11的上表面部11b的下表面与套筒46的间隙流入的空气在微小间隙中流通。由此，在轴33的外周面与套筒46的内周面之间形成了空气动压轴承，经由空气动压轴承将轴33支承为能够旋转。

转子保持架31呈有盖筒状，在内周面上固定有第一磁铁32。第一磁铁32配置于线圈41c的径向外侧，当马达50驱动时在齿41b与第一磁铁32之间产生扭矩。转子保持架31固定于后述的杯部11的内部。

(3.叶轮的结构)

叶轮10具有杯部11和叶片12。杯部11和叶片12是使用树脂而一体成型出的。

杯部11具有圆筒状的体部11a和覆盖体部11a的上表面的上表面部11b。体部 11a呈沿轴向延伸的筒状，下侧开口。在杯部11的内部固定有转子保持架31。

上表面部11b的中心(中心轴线C上)与轴33的上端部固定在一起。由此，叶轮10与轴33连结，从而叶轮10被套筒46支承为能够以中心轴线C为中心进行旋转。

多个叶片12从杯部11的体部11a向径向外侧延伸。叶片12沿周向等间隔地配置有多个。

(4.壳体的结构)

图4是壳体20的立体图，壳体20具有基座部21、外周壁24以及支承部25，是使用树脂而一体成型出的。另外，壳体20并非必须使用树脂来一体成型。即，壳体20也可以是使用金属材料(例如，铝)而一体成型的。

外周壁24呈圆筒状，配置在比叶片12的外周端靠径向外侧的位置。外周壁24 的上部开口而形成吹出口27。

基座部21形成为与轴向垂直的圆板状，在中心(中心轴线C上)具有插嵌孔 21b。基座部21具有突起部22和壁部23。

突起部22沿着插嵌孔21b形成为环状，从基座部21的上表面向轴向上侧突出。在插嵌孔21b中插嵌有套筒46，套筒46固定于基座部21。由此，马达50被设置于基座部21。

壁部23从基座部21的上表面向轴向上侧延伸而形成为圆筒状。壁部23配置在比杯部11的体部11a靠径向内侧的位置，在壁部23的径向内侧配置有定子41和电路板42。在壁部23与杯部11之间形成有后述的间隙60，当叶轮10旋转时，基座部 21与杯部11不会接触。

支承部25从基座部21向径向外侧延伸，将基座部21和外周壁24的下端部连结起来。支承部25沿周向设置于三处。在相邻的支承部25之间形成的空间中形成了吸气口26。但是，支承部25并非必须沿周向设置于三处，也可以设置于一处、两处或者四处以上的部位。

当使马达50驱动时，叶轮10以中心轴线C为中心进行旋转。由此，从吸气口 26流入到壳体20内的空气朝向轴向上侧从吹出口27被吹出到壳体20的外部。这样，在本实施方式中，空气从壳体20的轴向下侧朝向轴向上侧，但这不是必须的。即，也可以适当变更叶轮10的形状或叶轮10的旋转方向，使得空气从壳体20的轴向上侧朝向轴向下侧流动。

(5.杯部与基座部之间的间隙的结构)

图5是放大示出基座部21的一部分的剖视图，放大示出了壁部23附近。体部 11a具有从内周面11d上向径向内侧突出的突出部11e。突出部11e与壁部23的上表面在轴向上对置。此外，突出部11e的上部与转子保持架31的下端部抵接。转子保持架31和第一磁铁32的下端配置在比壁部23的上端靠轴向上侧的位置。

在杯部11与基座部21之间形成有间隙60。从杯部11的内侧朝向外侧，间隙 60逐渐变窄。

间隙60具有第一区域61和第二区域62。第一区域61和第二区域62配置在比壁部23靠径向外侧的位置，第二区域62配置在比第一区域61靠径向内侧的位置。

第一区域61配置于在轴向上对置的杯部11的下端面11c与基座部21之间，该第一区域61的轴向上的宽度随着朝向径向外侧而逐渐变窄。在本实施方式中，第一区域61形成在下端面11c与周缘部21a的上表面之间。周缘部21a配置在比基座部 21的壁部23靠径向外侧的位置。

在第一区域61中，下端面11c随着朝向径向外侧而向轴向下侧倾斜。此外，周缘部21a的上表面也是随着朝向径向外侧而向轴向下侧倾斜。此时，周缘部21a的上表面相对于轴向的倾斜角大于下端面11c相对于轴向的倾斜角。由此，第一区域61 的轴向上的宽度随着朝向径向外侧而逐渐变窄。

水分由于毛细管作用而朝向流路的狭窄的部分。因此，积存在第一区域61中的水分由于毛细管作用而向径向外侧流出。因此，能够将流入到第一区域61的水分容易地排出到杯部11的外侧，从而能够通过简单的结构来提高送风机1的防水性。

此外，第一区域61的轴向上的宽度随着朝向径向内侧而逐渐变宽。因此，从杯部11的外部进入第一区域61的水分由于毛细管作用的相反作用而不容易向径向内侧流入。因此，能够抑制水从第一区域61进入第二区域62。

第二区域62配置于在径向上对置的杯部11的内周面与基座部21之间，该第二区域62的径向上的宽度随着朝向轴向下侧而逐渐变窄。在本实施方式中，第二区域 62形成于在径向上对置的体部11a的内周面11d与壁部23的外周面23a之间。

在第二区域62中，壁部23的外周面23a随着朝向轴向下侧而向径向外侧倾斜。此外，在第二区域62中，外周面23a相对于轴向的倾斜角大于内周面11d相对于轴向的倾斜角。由此，第二区域62的径向上的宽度随着朝向轴向下侧而逐渐变窄。

积存在第二区域62中的水分由于毛细管作用而向轴向下侧流出。由此，能够将流入到第二区域62的水分容易地排出到杯部11的外侧，从而送风机1的防水性进一步提高。

此外，第二区域62的径向上的宽度随着朝向轴向上侧而逐渐变宽。因此，进入第二区域62的水分由于毛细管作用的相反作用而不容易向轴向上侧流入。因此，能够抑制水分从第二区域62进入杯部11的内侧。

此外，通过叶轮10旋转，对间隙60内的水分向径向外侧作用离心力。由此，当叶轮10旋转时，能够更容易地将水分和灰尘排出到杯部11的外侧。

此外，隔着间隙60而对置的杯部11的内表面或基座部21的上表面具有疏水性。在本实施方式中，外周面23a和内周面11d、下端面11c和周缘部21a的上表面涂敷有疏水剂，从而具有疏水性。由此，能够更容易地排出间隙60内的水分。此外，能够进一步抑制水分进入间隙60内。

此外，间隙60的轴向上的最小宽度小于轴33的下端部与沿轴向和该轴33的下端部对置的对置面之间的最小宽度。在本实施方式中，下端面11c的外周端与周缘部 21a的上表面的宽度小于轴33的下端部与帽部44的上表面的最小宽度。由此，使间隙60的轴向上的宽度狭窄，从而能够进一步防止水分和灰尘进入间隙60中。

此外，杯部11和基座部21由树脂形成，因此当叶轮10旋转时，能够防止杯部 11和基座部21接触而产生烧粘。另外，只要杯部11和基座部21不是同系的金属材料，就能够抑制烧粘产生。因此，杯部11和基座部21并非必须是树脂，一方是树脂、另一方是金属这样的组合也能够抑制烧粘产生。

另外，也可以由相对于轴向的倾斜角不同的多个倾斜面构成隔着间隙60而对置的外周面23a和内周面11d。此外，也可以将隔着间隙60而对置的外周面23a和内周面11d在纵剖面中形成为曲线状。

＜第二实施方式＞

接下来，对本发明的第二实施方式进行说明。图6是放大示出第二实施方式的送风机1的基座部21的一部分的剖视图。为了便于说明，对与上述的图1～图5所示的第一实施方式相同的部分标注相同的标号。在第二实施方式中，没有形成第一区域61。其他的部分与第一实施方式相同。

杯部11的下端面11c与周缘部21a的上表面形成为大致平行，间隙60不具备第一区域61。此外，间隙60具有多个第二区域62。在本实施方式中也能够得到与第一实施方式相同的效果。

＜第三实施方式＞

接下来，对本发明的第三实施方式进行说明。图7是放大示出第三实施方式的送风机1的基座部21的一部分的剖视图。为了便于说明，对与上述的图1～图5所示的第一实施方式相同的部分标注相同的标号。在第三实施方式中省略了第一区域 61。其他的部分与第一实施方式相同。

基座部21的外周缘配置在比体部11a的下端面11c靠径向内侧的位置。由此，杯部11的下端面11c与基座部21在轴向上不对置，间隙60不具备第一区域61。在本实施方式中也能够得到与第一实施方式相同的效果。

＜第四实施方式＞

接下来，对本发明的第四实施方式进行说明。图8是放大示出第四实施方式的送风机1的基座部21的一部分的剖视图。为了便于说明，对与上述的图1～图5所示的第一实施方式相同的部分标注相同的标号。在第四实施方式中省略了第二区域 62。其他的部分与第一实施方式相同。

基座部21不具备壁部23，因此杯部11的内周面与基座部21在径向上不对置，间隙60不具备第二区域62。在本实施方式中也能够得到与第一实施方式相同的效果。

＜第五实施方式＞

接下来，对本发明的第五实施方式进行说明。图9是放大示出第五实施方式的送风机1的基座部21的一部分的剖视图。为了便于说明，对与上述的图1～图5所示的第一实施方式相同的部分标注相同的标号。在第五实施方式中，在间隙60中配置有由弹性体构成的环状的密封部件70，该点与第一实施方式不同。其他的部分与第一实施方式相同。

间隙60具有第三区域63，该第三区域63配置在第二区域62的上方的沿径向对置的杯部11的内周面11d与基座部21之间。此外，在第三区域63的基座部21的外周面上配置有由弹性体构成的密封部件70。在本实施方式中，第三区域63形成在第二区域62的上方的壁部23的外周面23a与体部11a的内周面11d之间。密封部件 70配置在第三区域63的外周面23a上。

通过密封部件70的厚度，使得在第三区域63与第二区域62的边界，径向的宽度变得狭窄。由此，能够进一步防止水分和灰尘从第二区域62进入第三区域63。

在第三区域63中，密封部件70的外周面70a随着朝向轴向下侧而向径向外侧倾斜，密封部件70的外周面70a相对于轴向的倾斜角大于内周面11d相对于轴向的倾斜角。由此，第三区域63的径向上的宽度随着朝向轴向下侧而逐渐变窄。

积存在第三区域63中在水分由于毛细管作用而向轴向下侧流出。因此，能够将流入到第三区域63的水分容易地排出到杯部11的外侧，送风机1的防水性进一步提高。

此外，第三区域63的径向上的宽度随着朝向轴向上侧而逐渐变宽。因此，进入第三区域63的水分由于毛细管作用的相反作用而不容易向轴向上侧流入。因此，能够进一步抑制水分从第三区域63进入杯部11的内侧。

此外，密封部件70由弹性体构成，由于从第二区域62朝向第三区域63的水压而使密封部件70的下端部容易向体部11a的内周面11d侧屈曲。此时，在第三区域 63与第二区域62的边界，径向的宽度变得更窄。由此，能够进一步抑制水分和灰尘从第二区域62进入第三区域63。

＜第六实施方式＞

接下来，对本发明的第六实施方式进行说明。图10是放大示出第六实施方式的送风机1的基座部21的一部分的剖视图。为了便于说明，对与上述的图9所示的第五实施方式相同的部分标注相同的标号。在第六实施方式中，密封部件70的形状与第五实施方式不同。其他的部分与第五实施方式相同。

另外，上述第五实施方式和第六实施方式的密封部件70也可以具有疏水性。由此，能够更容易地将间隙60内的水分排出。此外，能够进一步抑制水分进入间隙60 内。

密封部件70具有从第三区域63的上端向径向内侧延伸的凸缘部71。凸缘部71 与突出部11e在轴向上对置。通过设置凸缘部71，突出部11e的下表面与凸缘部71 的轴向上的宽度变窄。由此，能够进一步防止水分和灰尘从第三区域63进入杯部11 的内侧。

＜第七实施方式＞

接下来，对本发明的第七实施方式进行说明。图11是第七实施方式的送风机1 的剖视立体图。为了便于说明，对与上述的图1～图5所示的第一实施方式相同的部分标注相同的标号。在第七实施方式中使用流体动压轴承来代替空气动压轴承。其他的部分与第一实施方式相同。

静止部40具有定子41、电路板42、轴承壳体43以及套筒46。轴承壳体43形成为有底筒状，在轴承壳体43的内部插嵌有套筒46。套筒46具有沿着中心轴线C 延伸的贯通孔46a。

旋转部30具有转子保持架31、第一磁铁32、轴33以及推力板35。推力板35 呈圆环状，固定于轴33的下端。轴33贯穿插入于套筒46的贯通孔46a中。

在轴33的外周面与套筒46的内周面之间沿着径向形成有微小间隙。此外，在推力板35的上表面与套筒46的下表面之间沿着轴向形成有微小间隙。在推力板35 的外周面与套筒46的内周面之间沿着径向形成有微小间隙。在推力板35的下表面与轴承壳体43的底面之间沿着轴向形成有微小间隙。

这些微小间隙连通，填充有润滑油。由此，在微小间隙中形成了流体动压轴承，经由流体动压轴承将轴33支承为能够旋转。流体动压轴承与空气动压轴承相比，在叶轮10内部流动的气流少。因此，不容易在叶轮10内部产生结露。因此，能够进一步提高送风机1的防水性。另外，也可以使用流体动压轴承和空气动压轴承以外的轴承。

(6.其他)

上述实施方式不过是本发明的例示。实施方式的结构也可以在不超出本发明的技术思想的范围内适当变更。此外，实施方式也可以在可能的范围内组合而实施。例如，也可以将第五、第六实施方式的密封部件70配置于第二实施方式、第三实施方式的间隙60中。

根据本发明，例如能够用于在运输设备等中搭载的送风机。

Claims (9)

1.一种送风机，其具有：

叶轮，其以沿上下方向延伸的中心轴线为中心进行旋转；

马达，其使所述叶轮旋转；以及

基座部，其供所述马达设置，

该送风机的特征在于，

所述叶轮具有：

杯部，其覆盖所述马达，所述杯部的内周面随着朝向径向外侧而向轴向下侧倾斜；以及

多个叶片，它们沿周向配置，并且从所述杯部向径向外侧延伸，

在所述杯部与所述基座部之间形成有随着从所述杯部的内侧朝向外侧而逐渐变窄的间隙，

所述间隙具有：

第一区域，该第一区域配置在沿轴向对置的所述杯部的下端面与所述基座部之间，并且该第一区域的轴向上的宽度随着朝向径向外侧而逐渐变窄；以及

第二区域，该第二区域配置在沿径向对置的所述杯部的内周面与所述基座部之间，并且该第二区域的径向上的宽度随着朝向轴向下侧而逐渐变窄。

2.根据权利要求1所述的送风机，其特征在于，

所述杯部的下端面随着朝向径向外侧而向轴向下侧倾斜。

3.根据权利要求1所述的送风机，其特征在于，

所述第二区域配置在比所述第一区域靠径向内侧的位置。

4.根据权利要求1所述的送风机，其特征在于，

所述间隙具有第三区域，该第三区域配置在所述第二区域的上方的沿径向对置的所述杯部的内周面与所述基座部之间，

在所述第三区域的所述基座部的外周面上配置有由弹性体构成的密封部件。

5.根据权利要求4所述的送风机，其特征在于，

所述第三区域的径向上的宽度随着朝向轴向下侧而逐渐变窄。

6.根据权利要求4所述的送风机，其特征在于，

所述密封部件具有从所述第三区域的上端向径向内侧延伸的凸缘部，

从所述杯部的内周面上突出地设置有与所述凸缘部在轴向上对置的突出部。

7.根据权利要求1所述的送风机，其特征在于，

隔着所述间隙而对置的所述杯部的内表面或所述基座部的上表面具有疏水性。

8.根据权利要求1所述的送风机，其特征在于，

所述杯部和所述基座部由树脂构成。

9.根据权利要求1所述的送风机，其特征在于，

所述马达具有空气动压轴承并且具有固定于所述杯部的轴，

所述间隙的轴向上的最小宽度小于所述轴的下端部与沿轴向和所述下端部对置的对置面之间的最小宽度。

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