CN117605696A - 轴流风扇 - Google Patents

Abstract

本发明提供轴流风扇，具备：叶轮杯，具有沿着径向延伸的叶片；马达，使所述叶轮杯旋转；以及壳体，收纳所述叶轮杯以及所述马达，所述壳体具备：外壳部，覆盖所述叶轮杯的外周；基座部，支承所述马达；以及辐条部，将所述基座部与所述外壳部连接，所述外壳部具有吸入风的吸入面以及排出风的排出面，在所述外壳部的内周面的所述排出面侧的至少一部分设置有台阶部。

Description

轴流风扇

相关申请的交叉参考

本申请基于2022年08月22日向日本特许厅提交的日本专利申请第2022-132016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

以往，在轴流风扇中，从削减材料的观点以及成型时的产品质量的观点出发，对框架实施减薄。例如，在日本专利公开公报2017-137871号所公开的轴流风扇中，在框架的吸入面侧设置有减薄部。

但是，在框架设置减薄部，存在对轴流风扇的风的流动造成影响的情况。因此，框架中的设置减薄部的位置变得重要。但是，在日本专利公开公报2017-137871号的轴流风扇中，对于设置减薄部的位置与风的流动的关系没有公开。因此，对于框架中的设置减薄部的位置与风扇的送风效率的关系，存在改善的余地。

发明内容

因此，本发明的一个目的在于提供一种能够提高送风效率的轴流风扇。

轴流风扇具备：叶轮杯，具有沿着径向延伸的叶片；马达，使所述叶轮杯旋转；以及壳体，收纳所述叶轮杯以及所述马达，所述壳体具备：外壳部，覆盖所述叶轮杯的外周；基座部，支承所述马达；以及辐条部，将所述基座部与所述外壳部连接，所述外壳部具有吸入风的吸入面以及排出风的排出面，在所述外壳部的内周面的所述排出面侧的至少一部分设置有台阶部。

附图说明

图1是从风排出侧观察本发明的实施方式的轴流风扇的立体图。

图2是从风吸入侧观察图1所示的轴流风扇的立体图。

图3是图1所示的轴流风扇的A-A线的截面图。

图4是表示外壳部的台阶部以及减薄部的局部放大图。

图5是示意性地表示图1所示的轴流风扇的排出口侧的风的流动的立体图。

图6是示意性地表示图1所示的轴流风扇的排出口侧的风的流动的截面图。

图7是表示本发明的实施方式的轴流风扇以及比较例的轴流风扇的风量与静压特性的关系以及风量与消耗电力的关系的图。

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。

本发明的一个方面的轴流风扇，具备：叶轮杯，具有沿着径向延伸的叶片；马达，使所述叶轮杯旋转；以及壳体，收纳所述叶轮杯以及所述马达，所述壳体具备：外壳部，覆盖所述叶轮杯的外周；基座部，支承所述马达；以及辐条部，将所述基座部与所述外壳部连接，所述外壳部具有吸入风的吸入面以及排出风的排出面，在所述外壳部的内周面的所述排出面侧的至少一部分设置有台阶部。

本发明的另一方面的轴流风扇，具备：叶轮杯，具有沿径向延伸的叶片；马达，使所述叶轮杯旋转；以及壳体，收纳所述叶轮杯以及所述马达，所述壳体具备：外壳部，覆盖所述叶轮杯的外周；基座部，支承所述马达；以及辐条部，将所述基座部与所述外壳部连接，所述外壳部具有吸入风的吸入面以及排出风的排出面，在所述外壳部的所述排出面的从所述辐条部的长边方向的延长线上偏离的位置开口有减薄部。

根据本发明的一个方面以及另一方面，能够提供能够提高送风效率的轴流风扇。

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，为了便于说明，在实施方式的说明中，省略关于具有与已经说明过的部件相同的附图标记的部件的说明。另外，为了便于说明，本附图所示的各部件的尺寸有时与实际的各部件的尺寸不同。

图1是从风的排出侧观察本发明的实施方式的轴流风扇的立体图。图2是从风的吸入侧观察图1所示的轴流风扇的立体图。如图1以及图2所示，实施方式的轴流风扇1具备壳体(housing)2、配置在壳体2内的叶轮杯3、以及使叶轮杯3旋转的马达7。叶轮杯3具有多个(在本例中为7个)沿着径向延伸的叶片5。马达7收纳在叶轮杯3的杯内。

壳体2收纳叶轮杯3以及马达7。壳体2形成为整体的形状成为多边形形状(在本例中为矩形)。壳体2具备：圆筒状的外壳部21，覆盖叶轮杯3的外周；基座部9，支承收纳于叶轮杯3的马达7；辐条部10，将基座部9与外壳部21连接；以及角部11，形成矩形。壳体2主要由树脂构成。

外壳部21具有：用于吸入风的吸入口21a(图2的表面侧的外壳部开口)；以及用于将吸入的风排出的排出口21b(图1的表面侧的外壳部开口)。外壳部21形成与吸入口21a以及排出口21b连通的通风通道22。伴随叶片5的旋转而从吸入口21a吸入的风向沿着通风通道22的方向(以下称为送风方向W)输送，从排出口21b向外部排出。另外，外壳部21具有：吸入面23a，设置在吸入口21a的外周部；以及排出面23b，设置在排出口21b的外周部。图1是从外壳部21的排出口21b侧观察轴流风扇1的立体图。图2是从外壳部21的吸入口21a侧观察轴流风扇1的立体图。另外，图中示出的箭头V的方向表示叶片5的旋转方向。

图3是图1所示的轴流风扇1的A-A线的截面图。如图3所示，叶轮杯3的杯30的中心部固定在马达7的旋转轴70。在以下的说明中，将沿着旋转轴70的方向称为“轴向”，并且将以旋转轴70为中心的半径向称为“径向”。

旋转轴70以沿着通风通道22(送风方向W)的方式设置在通风通道22的中央部。叶轮杯3以杯30的开口侧朝向通风通道22的排出口21b的方向且沿着通风通道22的方式固定在旋转轴70。杯30的径向的外侧的外周侧面31形成通风通道22的吸入口21a侧的内周面。杯30的外周侧面31形成为与送风方向W平行地延伸。具有叶片5的叶轮杯3通过在通风通道22内与旋转轴70一起旋转，将风向送风方向W输送。

多个叶片5设置成从杯30的外周侧面31向径向延伸。叶片5与杯30一体地设置。多个叶片5的每个设置成相对于旋转轴70的方向倾斜。

马达7作为旋转驱动叶片5的装置而收纳在叶轮杯3的杯30内。马达7具备大致杯状的转子磁轭71、压入转子磁轭71的中心部的旋转轴70、以及卷绕有线圈82的定子铁心81。

转子磁轭71嵌入到叶轮杯3的杯30内，与旋转轴70一起旋转。在转子磁轭71的内侧面安装有磁铁72。旋转轴70能够旋转地支承于轴承73。轴承73固定在筒状的支承部74的内侧面。定子铁心81固定在支承部74的外侧面。定子铁心81的外侧面与转子磁轭71的磁铁72的内侧面隔开间隙对置。

另外，马达7的定子铁心81安装于基座部9。基座部9形成为大致杯状。基座部9以基座部9的开口侧与叶轮杯3的杯30的开口侧对置的方式设置在通风通道22的排出口21b侧。基座部9的中心部安装于马达7的定子铁心81，并且固定在支承部74的外侧面。基座部9的径向的外侧的外周侧面91形成通风通道22的排出口21b侧的内周面。基座部9与通风通道22同轴地设置在通风通道22的中央部。

将基座部9与外壳部21连结的辐条部10设置在壳体2的排出口21b侧。在基座部9的周向大致等间隔地设置有多个辐条部10。基座部9以及安装于基座部9的马达7通过多个辐条部10支承于外壳部21。

外壳部21在内周面21c的排出面23b侧具有台阶部24。台阶部24设置在内周面21c的周向的一部分。另外，外壳部21在排出面23b具有减薄部25。减薄部25形成为与送风方向W平行且从排出面23b朝向吸入面23a的方向。进一步使用图4对台阶部24以及减薄部25在后面叙述。

在壳体2的角部11的周缘设置有用于将壳体2固定于电子设备等的凸缘部26。凸缘部26从外壳部21的吸入面23a以及排出面23b朝向壳体2的径向的外侧延伸设置。在凸缘部26以贯通壳体2的方式形成有固定孔27。例如，通过将螺丝插入该固定孔27，能够将轴流风扇1安装于电子设备等。

图4是表示外壳部21的台阶部24以及减薄部25的局部放大图。如图4所示，台阶部24以具有沿着通风通道22从排出面23b朝向吸入面23a凹陷的形状的方式形成在内周面21c。本例的台阶部24形成为矩形的凹陷。另外，例如，如图4所示，有时在外壳部21的内周面21c的排出面23b侧的端部设置有朝向排出面23b方向扩径的锥形部21d。在该情况下，优选的是，台阶部24是与锥形部21d的沿着通风通道22的长度相同的长度(深度)的台阶。

减薄部25形成在排出面23b的一部分。排出面23b设置在排出口21b的外周部。例如，排出面23b中的设置在壳体2的角部11的区域的面积比排出面23b中的设置在壳体2的侧部的区域的面积大。减薄部25以朝向通风通道22的中心部(旋转轴70)延伸的方式形成在排出面23b中的设置在壳体2的角部11的区域。当与排出面23b垂直地俯视时，减薄部25例如矩形地开口。

台阶部24以及减薄部25设置在角部11的附近。另外，台阶部24以及减薄部25设置在外壳部21的排出面23b中的从辐条部10的长边方向的延长线上偏离的位置。即，外壳部21的连接辐条部10的径向的外侧的端部的位置设定成与外壳部21的形成有台阶部24以及减薄部25的位置不同。各辐条部10与外壳部21的排出面23b中的从形成有台阶部24以及减薄部25的位置沿周向分离的位置连接。

台阶部24设置在减薄部25与外壳部21的内部开口即通风通道22之间。减薄部25经由台阶部24与外壳部21的通风通道22连结。即，以朝向通风通道22的中心部的方式形成的减薄部25的径向的内侧端与形成于外壳部21的内周面21c的台阶部24连接，并与外壳部21的通风通道22连结。另外，台阶部24以及减薄部25分别设置在各角部11的排出面23b。

图5是示意性地表示轴流风扇1的排出口21b侧的风的流动的立体图。图6是示意性地表示轴流风扇1的排出口21b侧的风的流动的截面图。如图5所示，通过将台阶部24以及减薄部25设置于外壳部21，能够使台阶部24以及减薄部25处的风的流动例如成为箭头B所示的旋涡状的流动。由此，能够减小针对在台阶部24以及减薄部25的外侧流动的风的阻力、例如针对箭头C所示的风的流动的阻力。因此，能够使排出口21b侧的风的流动成为顺畅的流动。

另外，如图6所示，通过将台阶部24以及减薄部25设置于外壳部21，能够使台阶部24以及减薄部25处的风的流动例如成为箭头D所示的不均匀的流动。由此，能够将在外壳部21的内周面21c附近流动的风例如如箭头E所示那样引导成朝向台阶部24。因此，能够使排出口21b侧的向壳体外部流动的风的流动成为顺畅的流动。

如以上说明的那样，在本发明的实施方式的轴流风扇1中，在外壳部21的内周面21c的排出面23b侧的至少一部分设置有台阶部24。根据该构成，通过台阶部24，形成风的涡流。因此，能够减小在外壳部21的内周面21c的附近流动的风的阻力。由此，能够提高轴流风扇1的送风效率。

另外，在轴流风扇1中，在外壳部21的排出面23b中的从辐条部10的长边方向的延长线上偏离的位置设置有减薄部25。根据该构成，由减薄部25形成在外壳部21的内周面21c的附近流动的风流入的空间。由此，能够减小在内周面21c的附近流动的风的阻力。因此，能够提高轴流风扇1的送风效率。另外，通过将减薄部25设置在从辐条部10的长边方向的延长线上偏离的位置，能够容易地进行制造时的壳体2的减薄。

另外，在轴流风扇1中，在减薄部25与外壳部21的通风通道22之间设置有台阶部24，减薄部25与通风通道22通过台阶部24相互连结。这样，通过在减薄部25与通风通道22之间设置台阶部24，能够使在外壳部21的内周面21c的附近流动的风容易流入减薄部25。由此，能够减小在内周面21c的附近流动的风的阻力。因此，能够提高轴流风扇1的送风效率。另外，能够减薄减薄部25与外壳部21的通风通道22之间的厚度。因此，使风更容易流入减薄部25。

另外，在轴流风扇1中，当沿着送风方向W俯视时，壳体2形成为具有多个角部11的多边形形状，台阶部24以及减薄部25设置在多个角部11的每个附近。这样，通过将台阶部24以及减薄部25设置在角部11的附近，能够灵活利用存在于角部11的死空间(排出面23b)。因此，能够防止轴流风扇1的大型化。

接着，对为了确认本发明的实施方式的轴流风扇1的送风效率的提高而进行的试验的结果进行说明。图7是表示实施方式的轴流风扇1以及比较例的轴流风扇的风量与静压特性的关系以及风量与消耗电力的关系的图。另外，比较例的轴流风扇具有在实施方式的轴流风扇1的构成中不具备台阶部24以及减薄部25的构成。

如图7所示，比较风量-静压特性可知，轴流风扇的动作区域的实施方式的轴流风扇1的性能、例如风量2.0～3.8[m³/min]的实施方式的轴流风扇1的性能高于比较例的轴流风扇的性能。另外，比较风量-消耗电力可知，实施方式的轴流风扇1的消耗电力比比较例的轴流风扇的消耗电力低约5％。另外，在试验中，各轴流风扇的旋转速度设定为3050rpm。

以上，对本发明的实施方式进行了说明。关于该说明，本发明的技术范围当然不应该被本实施方式的说明限定地被解释。本实施方式只是一个例子，本领域的技术人员应该理解的是：在权利要求记载的本发明的技术范围内可以对实施方式进行各种各样的变更。应该基于记载于权利要求的范围以及其等同的范围确定本发明的技术范围。

在上述实施方式中，对在壳体2的角部11设置有单个台阶部24以及减薄部25的情况进行了说明。但是，该构成不是必须的。例如，也可以在壳体2的角部11设置多个台阶部24以及减薄部25。

另外，在上述实施方式中说明过的例子中，台阶部24是形成于内周面21c的沿着通风通道22的矩形的凹陷。但是，该构成不是必须的。例如，台阶部24的形状也可以是半圆形或椭圆形等。

此外，在上述实施方式中说明过的例子中，当与排出面23b垂直的俯视时，减薄部25形成为矩形。但是，该构成不是必须的。例如，减薄部25的形状也可以是圆形或椭圆形等。

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 (9)

1.一种轴流风扇，其特征在于，

所述轴流风扇具备：

叶轮杯，具有沿着径向延伸的叶片；

马达，使所述叶轮杯旋转；以及

壳体，收纳所述叶轮杯以及所述马达，

所述壳体具备：

外壳部，覆盖所述叶轮杯的外周；

基座部，支承所述马达；以及

辐条部，将所述基座部与所述外壳部连接，

所述外壳部具有吸入风的吸入面以及排出风的排出面，

在所述外壳部的内周面的所述排出面侧的至少一部分设置有台阶部。

2.根据权利要求1所述的轴流风扇，其特征在于，

在所述外壳部的所述排出面的至少一部分设置有减薄部。

3.根据权利要求2所述的轴流风扇，其特征在于，

所述减薄部设置在所述外壳部的所述排出面中的从所述辐条部的长边方向的延长线上偏离的位置。

4.根据权利要求2所述的轴流风扇，其特征在于，

当与所述轴流风扇的送风方向垂直地俯视时，所述壳体具有包括多个角部的多边形形状，

所述台阶部以及所述减薄部设置在多个所述角部的每个附近。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的轴流风扇，其特征在于，

所述台阶部设置在所述减薄部与所述外壳部的内部开口之间，所述减薄部与所述内部开口相互连结。

6.一种轴流风扇，其特征在于，

所述轴流风扇具备：

叶轮杯，具有沿着径向延伸的叶片；

马达，使所述叶轮杯旋转；以及

壳体，收纳所述叶轮杯以及所述马达，

所述壳体具备：

外壳部，覆盖所述叶轮杯的外周；

基座部，支承所述马达；以及

辐条部，将所述基座部与所述外壳部连接，

所述外壳部具有吸入风的吸入面以及排出风的排出面，

在所述外壳部的所述排出面中的从所述辐条部的长边方向的延长线上偏离的位置开设有减薄部。

7.根据权利要求6所述的轴流风扇，其特征在于，

在所述外壳部的内周面的所述排出面侧的至少一部分设置有台阶部。

8.根据权利要求7所述的轴流风扇，其特征在于，

当与所述轴流风扇的送风方向垂直地俯视时，所述壳体具有包括多个角部的多边形形状，

所述台阶部以及所述减薄部设置在多个所述角部的每个附近。

9.根据权利要求7或8所述的轴流风扇，其特征在于，

所述台阶部设置在所述减薄部与所述外壳部的内部开口之间，所述减薄部与所述内部开口相互连结。