CN205901528U - 冷冻机器用电动鼓风机及冷冻机器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的冷冻机器用的电动鼓风机(100)具备轴流风扇(11)和电动机部件(1)。轴流风扇(11)是由多个叶片(9)和杯状的轮毂盖(10)一体成型而成的。杯状的轮毂盖(10)在中心部分具有突起(10a)。电动机部件(1)具备定子(5)、转子(8)、一对轴承即滑动轴承(19)、作为树脂外壳的定子外壳(20)。特别是,冷冻机器用的电动鼓风机(100)中,对于轴流风扇(11)和电动机部件(1)而言,以使电动机部件(1)位于轮毂盖(10)的内侧的方式使输出轴(6b)在突起(10a)处被固定。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电动鼓风机以及搭载了该电动鼓风机的冷冻机器,详细地讲,在冰箱或冰柜等的冷冻机器中,该电动鼓风机用于强制地使存在于冷冻机器具有的冷藏室或冷冻室等的内部存在的冷气循环。
背景技术
平时,冰箱或冰柜等冷冻机器是运转的。在各家庭中,冷冻机器属于电力消耗很大的机器。因此,冷冻机器一直被期望着省电化、静音化。
在冷冻机器中,压缩机消耗的电力最大。压缩机消耗的电力能够通过后述的对应方法来降低。即,冷冻机器在其内部具有冷冻室或冷藏室等。冷冻机器在各室内具有用于使各室内的冷气循环的电动鼓风机。电动鼓风机具备电动机部件和风扇。风扇通过电动机部件而被驱动。冷冻机器能够通过利用电动鼓风机有效地使各室内的冷气循环,从而将各室内的温度保持在低温。在冷冻机器中,若各室内的温度保持在低温,则压缩机的负荷会降低。由于这些原因,在冷冻机器中使用的电动鼓风机被强烈要求着高效、高风量、低噪音的性能。
作为这些要求的对应方法,例如在专利文献1中公开了具备电动机部件的电动鼓风机,其中,该电动机部件比风扇具有的轮毂盖(日文:ハブキャップ)大。另外,例如在专利文献2公开了具备外转子型的电动机部件的电动鼓风机。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平2-242066号公报
专利文献2:日本特开2005-20802号公报
实用新型内容
成为本实用新型对象的冷冻机器用的电动鼓风机具备轴流风扇和电动机部件。
轴流风扇是由多个叶片和杯状的轮毂盖一体成型而成的。杯状的轮毂盖在中心部分具有突起。
电动机部件具备定子、转子、一对轴承和树脂外壳。
定子具有定子芯以及绕组。定子芯包括多个齿部、槽、磁轭。多个齿部在各齿部的顶端包括拓宽部。在电动机部件内中,多个齿部呈大致放射状配置。槽是形成于邻接的齿部之间的间隙。磁轭在多个齿部的外周部连结多个齿部。在绕组中,芯线被绝缘覆膜包覆,绕组隔着绝缘部卷装在齿部。
转子具有轴以及永磁体。轴沿着轴心延伸,且轴的一端为输出轴。永磁体在定子的内侧,与所述拓宽部隔着空隙相对,且永磁体绕轴心位于周向。
一对轴承以轴能够自由旋转的方式对轴进行支承。
树脂外壳包覆定子的至少一部分。树脂外壳具有多个安装腿,该多个安装腿包括安装孔。
特别是,对于冷冻机器用的电动鼓风机的轴流风扇和电动机部件而言,以使电动机部件位于轮毂盖的内侧的方式使输出轴在突起处被固定。
通过本实用新型的实施方式的冷冻机器用电动鼓风机能够增大风量,且能够减少振动和噪音。另外,由于本实用新型的实施方式的冷冻机器用电动鼓风机的轴的长度较短,因此能够实现小型的形状。
附图说明
图1A是本实用新型的实施方式1的电动鼓风机的主视图。
图1B是沿图1A所示的1B-O-1B的剖视图。
图1C是本实用新型的实施方式1的电动鼓风机的后视图。
图1D是沿图1B所示的1D-1D线的剖视图。
图1E是沿图1B所示的1E-1E线的剖视图。
图2A是表示在本实用新型的实施方式1的电动鼓风机中使用的电动机部件的绕组状态的概念图。
图2B是在本实用新型的实施方式1的电动鼓风机中使用的电动机部件的绕组的剖视图。
图2C是在本实用新型的实施方式1的电动鼓风机中使用的电动机部件的其他绕组的剖视图。
图3是表示在本实用新型的实施方式1的电动鼓风机中使用的电动机部件的电路结构的方框图。
图4A是比较例中的电动鼓风机的侧视图。
图4B是比较例中的电动鼓风机的后视图。
图5A是表示比较例中的电动鼓风机产生的气流的概念图。
图5B是说明图5A的状态的概念图。
图5C是本实用新型的实施方式1的电动鼓风机产生的气流的概念图。
图5D是说明图5C的状态的概念图。
图6是表示使用本实用新型的实施方式的电动鼓风机和比较例中的电动鼓风机来比较压力系数的结果的图表。
图7A是表示其他比较例中的电动鼓风机产生的气流的概念图。
图7B是表示本实用新型的实施方式1的其他电动鼓风机产生的气流的概念图。
图7C是表示本实用新型的实施方式1的另一其他电动鼓风机产生的气流的概念图。
图8A是表示利用本实用新型的实施方式1的电动鼓风机使用的轴流风扇所生成的气流的概念图。
图8B是表示利用本实用新型的实施方式1的电动鼓风机使用的其他轴流风扇所生成的气流的概念图。
图9是表示本实用新型的实施方式2的冷冻机器的概念图。
具体实施方式
本实用新型的实施方式的冷冻机器用电动鼓风机,通过后述的结构,能够增大风量,且能够减少振动和噪音。另外,由于本实用新型的实施方式的电动鼓风机的轴的长度较短,因此能够实现小型的形状。
另外,搭载本实施方式的电动鼓风机的冷冻机器也能够得到上述的效果。
即,在现有技术中的电动鼓风机中,存在以下应改善的地方。即,专利文献1中公开的电动鼓风机中,与风扇具有的轮毂盖相比,电动机部件较大。因此,在专利文献1中公开的电动鼓风机中,无法在风扇具有的轮毂盖的内侧配置电动机部件。因此,在专利文献1中公开的电动鼓风机中,在电动机部件具有的轴的轴心方向上,风扇和电动机部件保持相应的距离地组装。
其结果,在专利文献1中公开的电动鼓风机中,电动机部件会妨碍风扇形成的空气流场。即,电动机部件成为使送风效率下降的要因。
而且,在专利文献1中公开的电动鼓风机中,电动机部件具有的轴的长度较长。因此,专利文献1中公开的电动鼓风机具有的共振频率变低。当电动鼓风机具有的共振频率变低时,在电动鼓风机以额定值驱动的范围内,有可能成为噪音的要因。
另外,在专利文献2中公开的电动鼓风机中,外转子型的电动机部件配置在风扇具有的轮毂盖的内侧。通常而言,在外转子型的电动机部件中,转子为悬臂结构。然而,在与能够获得同样输出的电动机部件进行比较时,外转子型的电动机部件与内转子型的电动机部件相比,具有转子的外径变大的倾向。
所以,专利文献2中公开的电动鼓风机而言,转子的晃动变大,因此,难以缩小转子和定子之间的间隙即空气间隙。其结果,对于专利文献2中公开的电动鼓风机而言,由于振动增加,因此存在噪音变大,效率下降的情况。
以下,对于本实用新型的实施方式,使用附图及图表来进行说明。此外,以下实施方式是将本实用新型具体化的一例,并非是用于限定本实用新型的 技术范围。
(实施方式1)
图1A是本实用新型的实施方式1的电动鼓风机的主视图。图1B是沿图1A所示的1B-O-1B线的剖视图。图1C是本实用新型的实施方式1的电动鼓风机的后视图。图1D是沿图1B所示的1D-1D线的视图。图1E是沿图1B所示的1E-1E线的剖视图。
图2A是表示在本实用新型的实施方式1的电动鼓风机中使用的电动机部件的绕组状态的概念图。图2B是在本实用新型的实施方式1的电动鼓风机中使用的电动机部件的绕组的剖视图。图2C是在本实用新型的实施方式1的电动鼓风机中使用的电动机部件的其他绕组的剖视图。
图3是表示在本实用新型的实施方式1的电动鼓风机中使用的电动机部件的电路结构的方框图。
图7A是表示其他比较例中的电动鼓风机产生的气流的概念图。图7B是表示本实用新型的实施方式1的其他电动鼓风机产生的气流的概念图。图7C是表示本实用新型的实施方式1的另一其他电动鼓风机产生的气流的概念图。
如图1A、图1B所示,本实用新型的实施方式1的冷冻机器用的电动鼓风机100具备轴流风扇11、电动机部件1。
轴流风扇11是由多个叶片9和杯状的轮毂盖10一体成型而成的。杯状的轮毂盖10在中心部分具有突起10a。
电动机部件1具备定子5、转子8、例如由滑动轴承19实现的一对轴承、例如由定子外壳20实现的树脂外壳。
定子5具有定子芯2和绕组4。如图2A所示,定子芯2包括多个齿部15、槽18a、磁轭16。多个齿部15在各齿部15的顶端包括拓宽部17。在电动机部件1内,多个齿部15呈大致放射状配置。槽18a是形成于邻接的齿部15之间的间隙。磁轭16在多个齿部15的外周部连结多个齿部15。如图2B所示,在绕组4中,芯线4a被绝缘覆膜4b包覆。如图1B所示,绕组4隔着绝缘物3卷装在齿部15。
转子8具有轴6和永磁体7。轴6沿着轴心6a延伸,且将轴6的一端作为输出轴6b。如图1B、图2A所示,永磁体7在定子5的内侧与拓宽部17隔着空隙相对,永磁体7绕轴心6a位于周向。
作为一对轴承的滑动轴承19以轴6能够自由旋转的方式支承轴6。
作为树脂外壳的定子外壳20包覆定子5的至少一部分。作为树脂外壳的定子外壳20具有多个安装腿14,所述多个安装腿14包括安装孔21。
如图1B、图1C所示,特别是,冷冻机器用电动鼓风机100被轴流风扇11具有的突起10a和电动机部件1具有的输出轴6b固定为电动机部件1位于轮毂盖10的内侧。
特别是,达到显著的作用效果的方案如下。即,如图1B、图1D所示,在本实施方式1的冷冻机器用的电动鼓风机100中,进一步地,各安装腿14在沿着轴心6a的方向的剖面形状中,位于输出轴6b侧的肩部22被施加有倒角。
或者,如图1B、图1E所示,在本实施方式1的电动鼓风机中,各安装腿14a在沿着轴心6a的方向上的剖面形状中,位于输出轴6b侧的肩部22a为曲线形状。
另外,如图7B所示,在本实施方式1的电动鼓风机100a中,各安装腿14b在包括轴心6a的剖面中,位于轴心6a的相反侧的顶端部的位于输出轴6b侧的肩部22b被施加有倒角。
或者,如图7C所示,在本实施方式1的电动鼓风机100b中,各安装腿14c在包括轴心6a的剖面中,位于轴心6a的相反侧的顶端部的位于输出轴6b侧的肩部22c为曲线形状。
另外,如图1B所示,在本实施方式1的电动鼓风机100,突起10a是朝向与电动机部件1所处方向的相反侧突出的山形形状。
另外,在包括轴心6a的面上切断轴流风扇11时,在沿着轴心6a的方向上,将从轮毂盖10的电动机部件1侧的端部10b到叶片与轮毂盖接合的部分9d的高度设为Hh。同样地,将从轮毂盖10的电动机部件1侧的端部10b到叶片的外缘部9e的高度设为Ht。此时,对于各叶片9,高度Ht比高度Hh大。
另外,如图1A所示,在本实施方式1的电动鼓风机100中,在与轴心6a垂直相交的面上,且是在轴流风扇11旋转的旋转方向上,将叶片9的外缘部9a的、存在于旋转方向的前方的前缘部9c的位置设为Pt。同样地,将叶片和轮毂盖接合的部分9b的、存在于旋转方向的前方的前缘部9c的位置设为Ph。此时,各叶片9中,位置Pt位于比位置Ph靠旋转方向前方的位置。
另外,如图2A所示,在本实施方式1的电动鼓风机中使用的定子具有绕组4和作为多个齿部15的九个齿部15。绕组4以形成三相的集中绕组的方式卷装在九个齿部15。
同样地,转子8具有构成10极的永磁体7。
另外,如图2B所示,就在本实施方式1的电动鼓风机中使用的绕组4而言,芯线4a包括铜、铝、含铜的铜合金及含铝的铝合金中的至少一种。
或者,如图2B所示,就在本实施方式1的电动鼓风机中使用的绕组4而言,芯线4a为铜、铝、含铜的铜合金及含铝的铝合金中的至少一种。
而且,如图2C所示,就在本实施方式1的电动鼓风机中使用的绕组40而言,在芯线4a和绝缘覆膜4b之间具有覆膜层4c。覆膜层4c包括铜和含铜的铜合金中的任意一种。
或者,如图2C所示,就在本实施方式1的电动鼓风机中使用的绕组40而言,在芯线4a和绝缘覆膜4b之间具有覆膜层4c。覆膜层4c为铜和含铜的铜合金中的任意一种。
另外,如图1B所示,在本实施方式1的电动鼓风机100中使用的一对轴承中的至少一个是滑动轴承19。
另外,如图2A所示,在本实施方式1的电动鼓风机中使用的永磁体7以圆筒状成型,且永磁体7的材料是塑料磁铁材料。
另外,如图1B、图3所示,在本实施方式1的电动鼓风机100中,电动机部件1还具备电源连接体12和电路板13。
电源连接体12将从电动机部件1的外部供给的电力传递至绕组4。在电路板13安装有用于控制向绕组4供给的电力的控制电路。在沿着轴心6a的方向 上,电路板13相对于定子5而位于输出轴6b的相反侧。
另外,图1B、图3所示,在本实施方式1的电动鼓风机100中,电动机部件1在电源连接体12和绕组4之间还具备供基于电力的电流流动的布线23。
控制电路24具有驱动元件25和控制元件26。驱动元件25用于对向绕组4供给的电流进行调整。控制元件26用于对驱动元件25进行操作。控制元件26包括控制部26a和磁极检测元件26b。
另外,如图1B所示,在本实施方式1的电动鼓风机100中,作为树脂外壳的定子外壳20包覆电源连接体12和电路板13使电源连接体12和电路板13一体成型。
另外,在本实施方式1的电动鼓风机中使用的电动机部件1的构成如下。即,在电动机部件1中,将基于永磁体7形成的转子8的极数设为p。将由定子5形成的槽数设为s。在轴流风扇11中,将多个叶片9的片数设为z。而且,将任意的自然数设为n。此时,电动机部件1的关系为,p≠nz或者s≠nz。
或者,在电动机部件1中,将基于永磁体7形成的转子8的极数设为p。将由定子5形成的槽数设为s。在轴流风扇11中,将多个叶片9的片数设为z。而且,将任意的自然数设为n。此时,电动机部件1的关系为,z≠np或者z≠ns。
进而,通过附图详细说明。
在图1A-图1C中示出了本实用新型的实施方式1的冷冻机器用的电动鼓风机100。
如图1B所示,电动机部件1具备定子芯2、定子5、转子8。
定子芯2是通过层叠磁性体而形成的。定子5隔着绝缘物3而具有卷装在齿部15的绕组4。转子8在定子5的内侧隔着微小的空隙,沿着轴心6a在周向上与定子5相对。转子8以能够自由旋转的方式被轴6保持。转子8具有磁化为多极的永磁体7。
如图1A所示,轴流风扇11具有杯状的轮毂盖10、多个叶片9。
如图1B所示,轮毂盖10在一侧具有开口。在开口的相反侧的成为旋转中心的位置,轮毂盖10由包括突起10a的中空体形成。
如图1B、图1C所示,电动机部件1被轴流风扇11的轮毂盖10所包覆。
对于电动机部件1和轴流风扇11而言,电动机部件1具有的轴6和轴流风扇11具有轮毂盖10的中心部分被固定起来。轴流风扇11通过电动机部件1而被旋转驱动。
电动机部件1中,在轴流风扇11的位置的相反侧,配置有电源连接体12和电路板13。在电路板13安装有构成控制部的部件,该控制部用于控制对卷装在定子5的绕组4进行通电的电流。
为了将电动鼓风机100安装在冷冻机器,电动机部件1具有多个安装腿14。
(对于比较例的对比1)
图4A是比较例中的电动鼓风机的侧视图。图4B是比较例中的电动鼓风机的后视图。
图5A是表示比较例中的电动鼓风机产生的气流的概念图。图5B是说明了图5A的状态的概念图。图5C是表示本实用新型的实施方式1的电动鼓风机产生的气流的概念图。图5D是说明了图5C的状态的概念图。
在图4A、图4B中示出了与本实用新型的实施方式1做比较的比较例中的电动鼓风机200。
如图4A、图4B所示,电动鼓风机200中,电动机部件201大于轴流风扇211具有的轮毂盖210。更具体而言,电动机部件201的外径尺寸大于轮毂盖210的内径尺寸。
因此,在电动鼓风机200中,在轴206的轴心206a方向上,轴流风扇211和电动机部件201保持一定程度的距离地配置。
当驱动具备上述结构的电动鼓风机200时,如图5A所示,电动鼓风机200通过轴流风扇211得到气流230。另外,同时电动鼓风机200在轴流风扇211和电动机部件201之间产生有压力变低的低压区域231。
若形成了低压区域231,则与该低压区域231接连的气流230被低压区域231吸引。像这样,生成了流速较慢的区域。若生成了流速较慢的区域,则电 动鼓风机200的气流230会产生损失。其结果,电动鼓风机200的效率下降。
另外,如图5A、图5B所示,一部分的气流230与电动机部件201具有的遮蔽部232发生冲突。图中,遮蔽部232以斜线表示。若气流230与遮蔽部232发生冲突,则电动鼓风机200会产生损失。其结果,电动鼓风机200的效率下降。
相对于此,如图5C、图5D所示,在本实施方式1的电动鼓风机100中,包括电路板在内的电动机部件1被收纳在轴流风扇11具有的轮毂盖10的内侧。因此,在电动鼓风机100中,通过轴流风扇11而得到的气流30不会受到电动机部件1的妨碍。其结果,电动鼓风机100能够降低比较例中产生的气流损失。因此,电动鼓风机100的效率提高,风量得到增加。
图6是表示使用本实用新型的实施方式1的电动鼓风机和比较例中的电动鼓风机来比较压力系数的结果的图表。压力系数是通过流体分析算出的。
流体分析的结果,比较例中的电动鼓风机200的压力系数为0.120。另一方面,本实用新型的实施方式1的电动鼓风机100的压力系数为0.133。即,压力系数之差为0.013。通过这些结果可知,本实用新型的实施方式1的电动鼓风机100中轴流风扇11的输出约提高了10%。
(与比较例的对比2)
接着,对电动机部件具有的安装腿的形状进行比较。
图7A中示出了与本实用新型的实施方式1进行比较的比较例中的电动鼓风机200a。
如图7A所示,电动鼓风机200a具有的安装腿214在包括轴心206a的剖面中,位于轴心206a的相反侧的顶端部的位于输出轴侧的肩部222,没有实施针对气流230的任何措施。
因此,轴流风扇211a产生的、在图中从上侧向下侧流动的气流230与安装腿214发生冲突。气流230与安装腿214发生冲突的结果是气流230的流动方向会发生急剧的变更。具体而言,气流230朝向自轴向偏离较大角度的方向弯曲。
对此,如图7B所示,在本实施方式1的电动鼓风机100a中,各安装腿14b在包括轴心6a的剖面中,位于轴心6a的相反侧的顶端部的位于输出轴侧的肩部22b被施加有倒角。
或者,如图7C所示,在本实施方式1的电动鼓风机100b中,各安装腿14c在包括轴心6a的剖面中,位于轴心6a的相反侧的顶端部的位于输出轴侧的肩部22c为曲线形状。
根据以上的结构,轴流风扇11a产生的、在图中从上侧向下侧流动的气流30与安装腿14b、14c发生冲突后,流动的方向不会发生急剧的变化。即,气流30流动的方向的变化得到了缓和。
而且,在比较例具有的安装腿214的顶端配置的肩部222中,发生气流230的分离涡。在本实施方式1的电动鼓风机100a具有的安装腿14b和电动鼓风机100b具有的安装腿14c的末端中,由于气流30流动的方向的变化得到了缓和,因此能够抑制分离涡的产生。
其结果,本实施方式1的电动鼓风机能够实现效率的进一步提升、噪音的进一步降低。
此外,也可以代替如图7B中示出的在安装腿14b的顶端部的位于输出轴侧的肩部22b施加倒角和图7C中示出的在安装腿14c的顶端部的位于输出轴侧的肩部22c施加倒角等而采用如下结构。
即,如图1D所示,在安装腿14的轴流风扇所位于的那一侧施加有倒角。或者,如图1E所示,在安装腿14a的轴流风扇所位于的那一侧构成曲线形状。具体而言,安装腿14a构成圆弧形状。在此,轴流风扇所位于的方向是指,轴流风扇所产生的气流的上游侧。
通过以上的结构,也能够抑制气流的急剧的变化。因此,本实施方式1的其他电动鼓风机也能够实现效率的进一步提升、噪音的进一步降低。
图8A是表示利用本实用新型的实施方式1的电动鼓风机使用的轴流风扇所产生的气流的概念图。图8B是表示利用本实用新型的实施方式1的电动鼓风机使用的其他轴流风扇所产生的气流的概念图。
然而,利用本实用新型的实施方式1的电动鼓风机尤其是后述的结构来达到显著的作用效果。
即,在本实施方式1的电动鼓风机100中,轴流风扇11产生从安装有轴流风扇11的那一侧朝向安装有电动机部件1的那一侧的气流30。在这种情形,如图8A、图8B所示,构成轴流风扇11的轮毂盖10具有山形形状的突起10a,该突起10a朝向与电动机部件1所处方向的相反侧突出。突起10a用于使电动机部件1具有的轴和轮毂盖10嵌合。
根据本结构,能够降低气流30与轮毂盖10冲突而损失的空气流动。因此,能够抑制电动鼓风机100的送风性能的下降。
此外,在与轴心6a正交的平面中,只要突起10a的山形形状的靠电动机部件1所处位置一侧的截面面积比靠电动机部件1所处位置的相反侧的截面面积大即可。在包括轴心6a的剖面中,突起10a的山形形状具有的棱线形状无需限定。
另外,在本实施方式1的电动鼓风机中,若设为后述的结构,则能够增加轴流风扇用于生产气流的工作量,能够增加轴流风扇的风量。
即,如图1B所示,在轴流风扇11具有的各叶片9中,将从轮毂盖10的电动机部件1侧的端部10b到叶片与轮毂盖接合的部分9d的高度设为Hh。另外,在各叶片9中,将从轮毂盖10的电动机部件1侧的端部10b到叶片的外缘部9e的高度设为Ht。此时,高度Ht大于高度Hh。
根据本结构,轴流风扇11活用了轴流风扇11的特性,从而在较靠上游的位置捕捉了空气的流动,由此能够将更多的工作用在提供空气的流动上。就轴流风扇11的特性而言,自旋转中心沿半径方向的距离越长的位置,给流体的工作量越大。
此外,上述的高度Hh、Ht均意味着沿着轴心6a的方向的高度。
或者,如图1A所示,在轴流风扇11具有的各叶片9中,将各叶片9的外缘部9a的、存在于旋转方向的前方的前缘部9c的位置设为Pt。另外,在各叶片9中,将各叶片和轮毂盖接合的部分9b的、存在于旋转方向的前方的前缘部 9c的位置设为Ph。此时,位置Pt位于比位置Ph靠旋转方向的前方的位置。
根据本结构,对于轴流风扇11产生的气流,轴流风扇11不会同时用前缘部9c切断半径方向上的成分。换言之,对于轴流风扇11产生的气流,轴流风扇11能够在时间上分散地用前缘部9c切断半径方向上的成分。其结果,能够降低轴流风扇11切断气流时产生的流体噪音。
接着,如图2A所示,定子5的主要构成部件即定子芯2具有多个齿部15、磁轭16、拓宽部17、开口槽18。
多个齿部15呈大致放射状配置。磁轭16在各齿部15的外周部连结各齿部15。拓宽部17位于各齿部15的顶端。开口槽18位于相邻的拓宽部17之间。
尤其,图2A的本实施方式1中,定子芯2具有九个齿部15。在各齿部15上隔着绝缘物分别卷装有形成集中绕组的绕组4。
如图2A所示,第一相由齿部U1、齿部U2以及齿部U3所形成。绕组4在齿部U1和齿部U3以正转方向卷装。绕组4在齿部U2以反转方向卷装。
第二相由齿部V1、齿部V2以及齿部V3所形成。绕组4在齿部V1和齿部V3以正转方向卷装。绕组4在齿部V2以反转方向卷装。
第三相由齿部W1、齿部W2以及齿部W3所形成。绕组4在齿部W1和齿部W3以正转方向卷装。绕组4在齿部W2以反转方向卷装。
另外,在轴心6a的周向上,转子8由10极的永磁体7所构成。
本结构被称为10极9槽。通过本结构,本实施方式1的电动鼓风机中能够降低电动机部件产生的齿槽转矩。因此,本实施方式1的电动鼓风机能够降低电动机部件导致的噪音。
接着,一直以来,对于在齿部卷装的绕组而言,作为芯线的材料能够使用铜或者铜合金。
本实施方式1中,从节省资源,防止资源枯竭和经济性的观点出发,也能够采用后述的材料。
即,如图2B所示,在绕组4中,作为芯线4a,能够由包括铜、铝、含铜的铜合金、含铝的铝合金中的至少一种的材料形成。
或者,如图2C所示,绕组4还可以包括覆膜层4c。覆膜层4c位于芯线4a和绝缘覆膜4b之间。覆膜层4c能够由包括铜和含铜的铜合金中的任意一种的材料形成。包括覆膜层4c的绕组40也被称为包覆线。
若使用本结构的覆膜层4c,则即使采用由非铜线系的材料构成的导线作为绕组4,也能够解决在对导线彼此进行接合时成为课题的因焊料而导致的接合不良等。
另外,如图1B所示,对于在本实施方式1的电动鼓风机100中使用的电动机部件1而言,转子8位于定子芯2的内侧。转子8中,轴6以能够自由旋转的方式被保持于一对滑动轴承19。
根据本结构,转子8以双支承结构被一对滑动轴承19支承。因此能够抑制转子8在旋转时产生晃动。
此外,如本实施方式1中那样,若采用内转子型的电动机部件1,则与外转子型的电动机部件相比,在以下几个点上有益处。即,内转子型的电动机部件1能够防止异物或水滴混入到电动机部件1的内部。内转子型的电动机部件1能够抑制发生涂布在滑动轴承19的润滑油引起的挥发气体或润滑油雾沫。
另外,如图1B所示,对于在本实施方式1的电动鼓风机100中使用的电动机部件1而言,转子8由塑料磁铁材料形成。转子8以圆筒状成型。
根据本结构,在转子8的外周,形成有多个N极和多个S极。此外,转子8也可以通过以下的材料形成磁体。即,转子8可以由橡胶磁、烧结磁体或者其他材料的磁体形成。
或者,转子8的形状不限于圆筒状。转子8的形状可以组合多个磁极片而构成。
此处,对本实用新型的实施方式1的电动机部件进行详细的说明。
图3是本实用新型的实施方式1的电动机部件的电路方框图。
从位于电动机部件的外部的直流電源所供给的电力经由电源连接体12,向电动机部件具有的各电路供给。
电动机部件具有两根用于引导被供给的电力的布线。一根布线23a将被 供给的电力引导至驱动绕组即绕组4。另一根的布线23b将被供给的电力引导至磁极检测元件26b、控制元件26、驱动元件25及包括其他电路元件的控制部26a。
在图1B中示出的电路板13,形成有上述的两根布线。电路板13能够通过例如印刷基板来实现。电路板13连接于定子5。在电动机部件1内,电路板13相对于定子5而位于输出轴6b的相反侧。
如图1B所示,定子外壳20利用树脂使电路板13、定子5以及由带连接线的连接器所实现的电源连接体12等一体成型。
定子外壳20构成电动机部件1的外壳。
根据目的,定子外壳20可以采用热固性树脂或热塑性树脂。作为热固性树脂,例如具有不饱和聚酯系树脂、酚醛树脂或者环氧系树脂等。另外,作为热塑性树脂,例如具有聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂,聚对苯二甲酸丁二酯系树脂等。
形成了电动机部件1后,将轴流风扇11固定在轴6的输出轴6b从而构成电动鼓风机100。
如图1A、图1B、图2A所示,本实施方式1的电动鼓风机100构成为包括10极9槽的电动机部件1、具有四片叶片9的轴流风扇11。
将电动机部件具有的转子的极数设为p。将电动机部件具有的定子的槽数设为s。另外,将轴流风扇具有的叶片的片数设为z。而且,将任意的自然数设为n。
此时,电动鼓风机中,若以下的式(1)或式(2)的关系能成立,则电动鼓风机能够使噪音降低。即,
p≠n×z···(1)
或者,
q≠n×z···(2)
可以认为该理由是,电动机部件的电磁力引起的振动频率和轴流风扇的叶片产生的风燥的频率不一致。
当代替上述式(1)或式(2),以下的式(3)或式(4)的关系成立时,也能够获得同样的效果。即,
z≠n×p···(3)
或者,
z≠n×s···(4)
此外,即使在不满足上述关系的情况下,也能够通过使电动机部件的结构或轴流风扇的结构最优化来能够抑制各种振动。
上述的实施方式1中,作为电动鼓风机100,例示了具有10极9槽的结构的电动机部件1。
本实用新型也能够通过具有后述的结构的电动机部件来实现。例如,电动机部件也可以是8极9槽,10极12槽。或者,电动机部件中,极数:槽数也可以满足2:3的关系。具体而言,电动机部件也可以是4极6槽、6极9槽或8极12槽等。或者,电动机部件中,极数:槽数也可以满足4:3的关系。具体而言,电动机部件也可以是4极3槽、8极6槽等。
即,本实用新型的实施方式1的电动鼓风机从电动机部件引起的齿槽转矩或转矩脉动与轴流风扇具有的叶片的片数的组合中,以使最小公倍数变大的方式选择各要素。根据本结构,本实施方式1的电动鼓风机能够抑制振动和噪音。
另外,上述的说明中,电动鼓风机具备的轴流风扇生成从轴流风扇侧向电动机部件侧流动的气流。本实用新型中的电动鼓风机具备的轴流风扇是也可以生成从电动机部件侧向轴流风扇侧流动的逆向气流的轴流风扇。
另外,对于上述的说明中的一对轴承,考虑到经济性问题,使用了滑动轴承。除此之外,一对轴承也可以使用球轴承等。
(实施方式2)
接着,使用附图说明在实施方式1中说明的电动鼓风机100搭载在冷冻机器300的形态。
图9是表示本实用新型的实施方式2的冷冻机器的概念图。
如图9所示,本实用新型的实施方式2的冷冻机器300搭载了冷冻机器用的电动鼓风机100和用以驱动电动鼓风机100的驱动装置301。
通过附图详细说明。
如图9所示,例如,以冰箱的形式实现的冷冻机器300具有冷藏室302、蔬菜室303及冷冻室304。
在各室302、303、304内设置有电动鼓风机100。电动鼓风机100通过驱动装置301而被驱动。各室302、303、304内的冷气通过电动鼓风机100而被强制地循环。
通过本结构,各室302、303、304内的冷气高效地循环,使冷冻机器300的冷却性能得到提高。
产业上的可利用性
本实用新型的实施方式的电动鼓风机能够在抑制振动和噪音的同时,生成大风量的气流。因此,无论家庭用还是工作用等,搭载有该电动鼓风机的冷冻机器均是有益处的。
附图标记说明
1、201电动机部件;2定子芯;3绝缘物;4、40绕组;4a芯线;4b绝缘覆膜;4c覆膜层;5定子;6、206轴;6a、206a轴心;6b输出轴;7永磁体;8转子;9叶片;9a外缘部;9b、9d叶片和轮毂盖接合的部分;9c前缘部;9e叶片的外缘部;10、210轮毂盖;10a突起;10b端部;11、11a、211、211a轴流风扇;12电源连接体;13电路板;14、14a、14b、14c、214安装腿;15齿部;16磁轭;17拓宽部;18开口槽;18a槽;19滑动轴承(轴承);20定子外壳(树脂外壳);21安装孔;22、22a、22b、22c、222肩部;23、23a、23b布线;24控制电路;25驱动元件;26控制元件;26a控制部;26b磁极检测元件;30、230气流;231低压区域;232遮蔽部;100、100a、100b、200、200a电动鼓风机;300冷冻机器;301驱动装置;302冷藏室;303蔬菜室;304冷冻室。
Claims (21)
1.一种冷冻机器用的电动鼓风机,其特征在于,
其具备轴流风扇和电动机部件,
所述轴流风扇是由多个叶片和在中心部分具有突起的杯状的轮毂盖一体成型而成的,
所述电动机部件具备定子、转子、一对轴承和树脂外壳,
所述定子具有定子芯以及绕组,其中,
所述定子芯包括:多个齿部,该多个齿部在顶端具有拓宽部,且该多个齿部呈放射状配置;槽,该槽即为形成于邻接的所述齿部之间的间隙;磁轭,该磁轭在所述多个齿部的外周部连接所述多个齿部,
所述绕组中的芯线被绝缘覆膜包覆,所述绕组隔着绝缘物卷装在所述齿部,
所述转子具有轴以及永磁体,其中,
所述轴沿着轴心延伸,且所述轴的一端为输出轴,
所述永磁体在所述定子的内侧,与所述拓宽部隔着空隙相对,且所述永磁体绕所述轴心位于周向,
所述一对轴承以所述轴能够自由旋转的方式对所述轴进行支承,
所述树脂外壳包覆所述定子的至少一部分,并具有多个安装腿,所述多个安装腿包括安装孔,
对于所述轴流风扇和所述电动机部件而言,以使所述电动机部件位于所述轮毂盖的内侧的方式使所述输出轴在所述突起处被固定。
2.根据权利要求1所述的冷冻机器用的电动鼓风机,其特征在于,
各所述安装腿在沿着所述轴心的方向上的剖面形状中,位于所述输出轴侧的肩部被施加有倒角。
3.根据权利要求1所述的冷冻机器用的电动鼓风机,其特征在于,
各所述安装腿在沿着所述轴心的方向上的剖面形状中,位于所述输出轴侧的肩部为曲线形状。
4.根据权利要求1所述的冷冻机器用的电动鼓风机,其特征在于,
各所述安装腿在包括所述轴心的剖面中,位于所述轴心的相反侧的顶端部的、位于所述输出轴侧的肩部被施加有倒角。
5.根据权利要求1所述的冷冻机器用的电动鼓风机,其特征在于,
各所述安装腿在包括所述轴心的剖面中,位于所述轴心的相反侧的顶端部的位于所述输出轴侧的肩部为曲线形状。
6.根据权利要求1所述的冷冻机器用的电动鼓风机,其特征在于,
所述突起是向与所述电动机部件所处方向的相反侧突出的山形形状。
7.根据权利要求1所述的冷冻机器用的电动鼓风机,其特征在于,
在用包括所述轴心的面切断所述轴流风扇时,在沿着所述轴心的方向上,
在各所述叶片中,高度Ht大于高度Hh,其中,所述高度Ht是从所述轮毂盖的所述电动机部件侧的端部到所述叶片的外缘部的高度,所述高度Hh是从所述轮毂盖的所述电动机部件侧的端部到所述叶片和所述轮毂盖接合的部分的高度。
8.根据权利要求1所述的冷冻机器用的电动鼓风机,其特征在于,
在与所述轴心正交的面上,且是在所述轴流风扇旋转的旋转方向上,
在各所述叶片中,位置Pt位于比位置Ph靠旋转方向前方的位置,其中,所述位置Pt是所述叶片的外缘部的、存在于所述旋转方向的前方的前缘部的位置,所述位置Ph是所述叶片和所述轮毂盖接合的部分的、存在于所述旋转方向的前方的前缘部的位置。
9.根据权利要求1所述的冷冻机器用的电动鼓风机,其特征在于,
所述定子具有作为所述多个齿部的九个齿部、以形成三相的集中绕组的方式卷装于所述九个齿部的所述绕组,
所述转子具有构成10极的所述永磁体。
10.根据权利要求1所述的冷冻机器用的电动鼓风机,其特征在于,
所述绕组的所述芯线包括铜、铝、含铜的铜合金及含铝的铝合金中的至少一种。
11.根据权利要求10所述的冷冻机器用的电动鼓风机,其特征在于,
所述绕组在所述芯线和所述绝缘覆膜之间还具有覆膜层,
所述覆膜层包括铜和含铜的铜合金中的任意一种。
12.根据权利要求1所述的冷冻机器用的电动鼓风机,其特征在于,
所述一对轴承中至少一个是滑动轴承。
13.根据权利要求1所述的冷冻机器用的电动鼓风机,其特征在于,
所述永磁体以圆筒状成型,且所述永磁体的材料是塑料磁铁材料。
14.根据权利要求1所述的冷冻机器用的电动鼓风机,其特征在于,
所述电动机部件还具备:
电源连接体,其将自所述电动机部件的外部供给的电力向所述绕组传递;以及
电路板,在所述电路板安装有控制电路,该控制电路用于控制向所述绕组供给的所述电力,
在沿着所述轴心的方向上,所述电路板相对于所述定子位于所述输出轴的相反侧。
15.根据权利要求14所述的冷冻机器用的电动鼓风机,其特征在于,
所述电动机部件在所述电源连接体和所述绕组之间还具备布线,所述布线用于供基于所述电力的电流流动,
所述控制电路具有:驱动元件,其用于调整向所述绕组供给的所述电流;以及控制元件,其用于对所述驱动元件进行操作。
16.根据权利要求14所述的冷冻机器用的电动鼓风机,其特征在于,
所述树脂外壳以所述电源连接体和所述电路板一体成型的方式包覆所述电源连接体和所述电路板。
17.根据权利要求1所述的冷冻机器用的电动鼓风机,其特征在于,
在所述电动机部件中,将基于所述永磁体形成的所述转子的极数设为p,将由所述定子形成的槽数设为s,
在所述轴流风扇中,将所述多个叶片的片数设为z,
另外,将任意的自然数设为n,
此时,p≠nz,或者,s≠nz。
18.根据权利要求1所述的冷冻机器用的电动鼓风机,其特征在于,
在所述电动机部件中,将基于所述永磁体形成的所述转子的极数设为p,将由所述定子形成的槽数设为s,
在所述轴流风扇中,将所述多个叶片的片数设为z,
另外,将任意的自然数设为n,
此时,z≠np,或者,z≠ns。
19.根据权利要求1所述的冷冻机器用的电动鼓风机,其特征在于,
所述绕组的所述芯线为铜、铝、含铜的铜合金及含铝的铝合金中的至少一种。
20.根据权利要求10所述的冷冻机器用的电动鼓风机,其特征在于,
所述绕组在所述芯线和所述绝缘覆膜之间还具有覆膜层,
所述覆膜层为铜和含铜的铜合金中的任意一种。
21.一种冷冻机器,其特征在于,其搭载权利要求1-20中任一项所述的冷冻机器用的电动鼓风机以及用于驱动所述电动鼓风机的驱动装置。
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