CN117404313A - 轴流风扇 - Google Patents

Abstract

本发明提供的轴流风扇包括：叶轮罩；从所述叶轮罩径向延伸的风扇；设置在所述叶轮罩的内部的马达；以及安装有所述马达的基座部，所述基座部的外周部设有沿送风方向延伸的外周壁部，所述外周壁部具有所述送风方向的上游侧的端部亦即上游端部和所述送风方向的下游侧的端部亦即下游端部，所述上游端部位于比所述叶轮罩的外周侧面靠径向内侧，所述下游端部位于比所述上游端部靠径向外侧。

Description

轴流风扇

相关申请的交叉参考

本申请基于2022年07月13日向日本特许厅提交的日本专利申请第2022-112333号，因此将所述日本专利申请的全部内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明的一个方式涉及轴流风扇。

背景技术

日本专利公开公报专利第4943817号公开的轴流风扇通过在保持静压的情况下在包含旋转轴的面中形成与旋转轴平行的空气流，实现低噪声化。

日本专利公开公报专利第4943817号的轴流风扇具有由轴毂和设置在轴毂的周围的多个叶片构成的叶轮。将叶片的后缘与叶片的翼端的交点和叶轮的旋转中心连接的直线，位于比将叶片的前缘、轴毂、叶片的边界的交点和叶轮的旋转中心连接的直线靠旋转方向侧。向空气吸入侧方向突出的叶片的弯曲，朝向叶片的离心方向逐渐变大。这样，形成与旋转轴平行的空气流，实现了低噪声化。

如此，日本专利公开公报专利第4943817号中记载了通过改良轴流风扇的叶片结构实现低噪声化。可是，所述文献中未记载通过对叶片以外的构件的形状进行改良来实现低噪声化。因此，关于轴流风扇的低噪声化存在改良的余地。

发明内容

本发明中的一个目的是提供能通过改良基座部的结构来抑制怪声的产生的轴流风扇。

本发明的一个方式的轴流风扇(本轴流风扇)，包括：叶轮罩；从所述叶轮罩径向延伸的风扇；设置在所述叶轮罩的内部的马达；以及安装有所述马达的基座部，所述基座部的外周部设有沿送风方向延伸的外周壁部，所述外周壁部具有所述送风方向的上游侧的端部亦即上游端部和所述送风方向的下游侧的端部亦即下游端部，所述上游端部位于比所述叶轮罩的外周侧面靠径向内侧，所述下游端部位于比所述上游端部靠径向外侧。

按照本轴流风扇，可以提供能通过改良基座部的结构来抑制怪声的产生的轴流风扇。

附图说明

图1是本发明的实施方式的轴流风扇的立体图。

图2是表示上述的轴流风扇的内部结构的一半断面图。

图3是表示上述的轴流风扇中的辐条的形状的立体图。

图4是表示比较例的轴流风扇的一例的一半断面图。

具体实施方式

在下面的详细说明中，出于说明的目的，为了提供对所公开的实施方式的彻底的理解，提出了许多具体的细节。然而，显然可以在没有这些具体细节的前提下实施一个或更多的实施方式。在其它的情况下，为了简化制图，示意性地示出了公知的结构和装置。

以下，参照附图说明本发明的实施方式。另外，为了便于说明，在实施方式的说明中对于具有和已说明的构件相同的附图标记的构件省略其说明。此外，为了便于说明，本附图所示的各构件的尺寸，有时与实际的各构件的尺寸不同。

图1是表示本发明的实施方式的轴流风扇的一例的立体图。如图1所示，轴流风扇1包括：叶轮罩(轴毂部)2；安装在叶轮罩2上的多个动叶3(风扇的一例)；设置在叶轮罩2的内部的马达4；以及收容叶轮罩2、动叶3和马达4的壳体6。

壳体6形成为具有大致矩形的整体形状。壳体6具有包围动叶3的外周的圆筒状的框部61。框部61具有吸入空气的吸入口61a和将吸入的空气吐出的吐出口61b。框部61形成连通吸入口61a和吐出口61b的通风道62。伴随动叶3的旋转，从吸入口61a吸入的风，沿通风道62被送往箭头所示的送风方向W，从吐出口61b向外部吐出。图中所示的箭头V代表动叶3的旋转方向。

图2是表示轴流风扇1的内部结构的一例的一半断面图。图2表示在通过轴流风扇1中的旋转的轴线Y与壳体6的角部的平面上的轴流风扇1的一半断面图。如图2和图1所示，叶轮罩2固定在马达4的旋转轴40上。旋转轴40在通风道62的中央部沿着通风道62设置。旋转轴40以其轴线Y的方向沿着送风方向W的方式设置。叶轮罩2以罩的开口侧朝向通风道62的吐出口61b的方向的状态，沿着通风道62固定在旋转轴40上。叶轮罩2的径向中的外侧的外周侧面20，形成通风道62的吸入口61a侧中的内周面。所述叶轮罩2的外周侧面20是以与送风方向W平行延伸的方式形成的面。安装有动叶3的叶轮罩2通过在通风道62内与旋转轴40一起旋转，向送风方向W送风。

多个动叶3从叶轮罩2径向延伸。即，多个动叶3与叶轮罩2一体地放射状地安装在叶轮罩2的周围。多个动叶3分别设置成相对于旋转轴40的轴向而倾斜。

作为对动叶3进行旋转驱动的装置的马达4收容在叶轮罩2的内部。马达4包括：大体罩状的转子轭41；被压入转子轭41的中心部的旋转轴40；以及缠绕有绕组52的定子芯51。

转子轭41嵌入在叶轮罩2内。转子轭41的内表面安装有磁铁42。

旋转轴40可旋转地支撑在轴承43。轴承43固定在筒状的支撑部44的内表面。支撑部44的外表面固定有定子芯51。定子芯51的外表面与转子轭41的磁铁42的内表面隔开间隙相对。

此外，如图2所示，轴流风扇1具备基座部7，马达4的定子芯51安装在所述基座部7。基座部7在通风道62的吐出口61b侧中，以和叶轮罩2的开口侧相对的方式设置。基座部7形成大致圆板形状。基座部7在通风道62的中央部，与通风道62同轴设置。基座部7的中心部固定在支撑部44的外表面。

此外，基座部7上安装有控制马达4的电路基板53。电路基板53以和定子芯51相对的方式安装在基座部7上。电路基板53与缠绕在定子芯51上的绕组52电连接。

基座部7的外周部设有沿送风方向W延伸的外周壁部71。所述基座部7的外周壁部71形成通风道62的吐出口61b侧中的内周面。外周壁部71具有送风方向W的上游侧的端部亦即上游端部71a，以及送风方向W的下游侧的端部亦即下游端部71b。

外周壁部71的上游端部71a位于与叶轮罩2的外周侧面20的位置20x在径向中相同的位置，或者位于比外周侧面20的位置20x靠径向内侧。而且，外周壁部71的下游端部71b位于比上游端部71a的位置靠径向外侧。

在图示中，外周壁部71的上游端部71a设置为位于比叶轮罩2的外周侧面20的位置20x靠径向内侧。此外，外周壁部71的下游端部71b设置为位于比叶轮罩2的外周侧面20的位置20x靠径向外侧。换句话说，基座部7中的外周壁部71的上游端部71a以如下方式配置：在从通风道62的吸入口61a侧经由叶轮罩2沿着送风方向W观察基座部7的情况下，被叶轮罩2遮挡而不可见。而外周壁部71的下游端部71b以如下方式配置：即使如上所述地观察基座部7的情况下，也不被叶轮罩2遮挡而可见。

外周壁部71从上游端部71a向下游端部71b，形成下降斜面。外周壁部71的上游端部71a和下游端部71b由凸曲面连接。从上游端部71a连接至下游端部71b的外周侧面72为凸曲面。

设通过外周壁部71的上游端部71a和下游端部71b的假想线为端部连接线Z，与送风方向W垂直的断面为垂直断面。此时，端部连接线Z与垂直断面所成的角度亦即外周壁部71的倾斜角θ为110°～130°。例如，端部连接线Z与基座部7的底面73所成的角度亦即外周壁部71的倾斜角θ为110°～130°。所述外周壁部71的倾斜角θ优选120°。

此外，设叶轮罩2的径向中的外侧的壁部为外周壁21时，基座部7的外周壁部71中的上游端部71a位于比外周壁21的送风方向W中的下游侧的边缘部21b的位置靠下游侧。基座部7与叶轮罩2之间的边界层上设有间隙81。

此外，外周壁部71的上游端部71a位于比马达4的电路基板53的位置靠上游侧。

壳体6的框部61中的吸入口61a和吐出口61b的周缘上，设有将壳体6固定到电子设备等上的凸缘部63、64。凸缘部63、64分别从吸入口61a和吐出口61b朝向壳体6的径向中的外方延伸。凸缘部63、64上以贯穿壳体6的方式形成有固定孔65。通过在所述固定孔65中插入例如螺钉，可以将轴流风扇1安装在电子设备等上。

此外，轴流风扇1在壳体6的吐出口61b侧具备将基座部7和框部61连接的多条辐条8。多条辐条8在基座部7的周向大体等间隔设置。上述的辐条8支撑安装有马达4的基座部7。

图3是表示辐条8的立体图和断面图。辐条8由细的棒状的构件构成。辐条8的通风道62中的吸入口61a侧的吸入侧表面8a形成为凸出状的曲面。

图4是表示与本发明的轴流风扇1比较的现有的轴流风扇的一例的一半断面图。如图4所示，在现有的轴流风扇100的情况下，基座部107的外周壁部171以其外周侧面172与送风方向W平行延伸的方式形成。此外，外周壁部171形成为其外周侧面172的位置在径向中与叶轮罩102的外周侧面120的位置相同。

因此，流过通风道162的中心部侧的空气，例如沿叶轮罩102的外周侧面120流过的空气190，在叶轮罩102的下端部与基座部107的上端部的边界层中的间隙181中被分割。其结果，相对于外周侧面172的升力的偏差变大，产生被剥离的空气191，这成为产生怪声的要因。

此外，在间隙181中被剥离的空气191沿基座部107的外周侧面172流动。因此，沿所述外周侧面172流动的空气191的流速与沿基座部107的底面173流动的空气192的流速的差变大，这成为产生怪声的要因。

而且，在间隙181中被剥离的空气191碰到辐条108时，在辐条108与基座部107的外周壁部171的连接部(基座部侧根部)中，空气191的流动方向急剧变化。这成为产生怪声的要因。

对此，如上所述在本实施方式的轴流风扇1中，设置在基座部7的外周部的外周壁部71沿送风方向W延伸。并且，外周壁部71的上游端部71a位于比叶轮罩2的外周侧面20靠径向内侧。而且，外周壁部71的下游端部71b位于比叶轮罩2的外周侧面20靠径向外侧。因此，沿叶轮罩2的外周侧面20流动的空气，被从外周壁部71的上游端部71a至下游端部71b的下降倾斜的外周侧面72挡住，临时减速。进而，被挡住的空气沿下降倾斜的外周侧面72流动。因此，可以在使所述空气的流速逐渐上升的同时，将所述空气向吐出口61b的方向吐出。这样，能够降低叶轮罩2的下端部与基座部7的上端部的间隙81中的空气的分割。因此，能够降低流过通风道162的中心部侧的空气的剥离。其结果，可以抑制怪声的产生。

此外，按照轴流风扇1，外周壁部71的上游端部71a与下游端部71b由凸曲面连接。这样，沿叶轮罩2的外周侧面20流动的空气90，被凸曲面所构成的外周壁部71的外周侧面72挡住，从而减速。因此，可以使被挡住的空气91沿凸曲面所构成的外周侧面72平滑流动。其结果，可以进一步抑制怪声的产生。此外，被挡住的空气91沿凸曲面所构成的外周侧面72流动，由此能够使空气91的流速逐渐提高。这样，可以减小从吐出口61b吐出的空气92的流速与沿基座部7的底面73流动的空气93的流速的差。其结果，能够降低吐出口61b中的空气的压力变动，因此可以抑制怪声的产生。此外，通过使被挡住的空气沿凸曲面所构成的外周侧面72流动，可以使下游端部71b中的沿外周侧面72的空气的流动方向，即，从吐出口61b吐出的空气92的吐出方向成为与送风方向W大致相同的方向。这样，能够抑制风量的降低。

此外，按照轴流风扇1，连接基座部7和框部61的辐条8的吸入侧表面8a形成为凸出状的曲面。这样，例如图3所示，可以使流过辐条8与基座部7的外周壁部71的连接部(基座部侧根部)的空气，以箭头U1和U2所示的流动(参照图3)，平缓地向吐出口61b吐出。因此，能够减小流经辐条8周围的空气的吐出时的流速与沿基座部7的底面73流动的空气93的流速的差，所以能够抑制怪声的产生。

此外，轴流风扇1构成为使通过基座部7的外周壁部71的上游端部71a和下游端部71b的端部连接线Z与基座部7的底面73所成的倾斜角θ为110°～130°。通过将倾斜角θ设定在所述范围内的角度，可以有效抑制怪声的产生。

此外，按照轴流风扇1，外周壁部71的上游端部71a位于比叶轮罩2的下游侧的边缘部21b靠下游侧。这样，在抑制基座部7的外周壁部71妨碍叶轮罩2的旋转的同时，能够降低叶轮罩2与基座部7的间隙81中的空气的分割。

此外，按照轴流风扇1，外周壁部71的上游端部71a位于比马达4的电路基板53靠上游侧。这样，在由基座部7的外周壁部71保护电路基板53的同时，能够降低叶轮罩2与基座部7的间隙81中的空气的分割。

以上，说明了本发明的实施方式。当然，本发明的技术范围不限于由本实施方式的说明所限定的范围。本领域技术人员明白，本实施方式仅为一例，在权利要求所述的范围内可以将实施方式进行各种变更。本发明的技术范围应根据权利要求所述的范围及与其实质上相同的范围决定。

出于示例和说明的目的已经给出了所述详细的说明。根据上面的教导，许多变形和改变都是可能的。所述的详细说明并非没有遗漏或者旨在限制在这里说明的主题。尽管已经通过文字以特有的结构特征和/或方法过程对所述主题进行了说明，但应当理解的是，权利要求书中所限定的主题不是必须限于所述的具体特征或者具体过程。更确切地说，将所述的具体特征和具体过程作为实施权利要求书的示例进行了说明。

Claims (6)

1.一种轴流风扇，其特征在于，包括：

叶轮罩；

从所述叶轮罩径向延伸的风扇；

设置在所述叶轮罩的内部的马达；以及

安装有所述马达的基座部，

所述基座部的外周部设有沿送风方向延伸的外周壁部，

所述外周壁部具有所述送风方向的上游侧的端部亦即上游端部和所述送风方向的下游侧的端部亦即下游端部，

所述上游端部位于比所述叶轮罩的外周侧面靠径向内侧，

所述下游端部位于比所述上游端部靠径向外侧。

2.根据权利要求1所述的轴流风扇，其特征在于，所述下游端部位于比所述叶轮罩的外周侧面靠径向外侧。

3.根据权利要求1所述的轴流风扇，其特征在于，所述上游端部和所述下游端部由凸曲面连接。

4.根据权利要求1所述的轴流风扇，其特征在于，通过所述上游端部和所述下游端部的假想线与垂直于所述送风方向的断面所成的角亦即倾斜角为110°～130°。

5.根据权利要求1所述的轴流风扇，其特征在于，所述上游端部位于比所述叶轮罩的下游侧的边缘部靠下游侧。

6.根据权利要求5所述的轴流风扇，其特征在于，所述上游端部位于比所述马达的基板靠上游侧。