CN207393557U - 叶轮、离心风扇以及送风机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种叶轮、离心风扇以及送风机。叶轮能够绕在上下方向上延伸的旋转轴进行旋转，在上部具有进气口。叶轮具有：沿周向排列的多个叶片；将多个叶片的上部连结起来的环状部件；以及将多个叶片的下端部连结起来并沿径向扩展的底板。从旋转轴到叶片的下端部的径向外端为止的距离比从旋转轴到叶片的上部的径向外端为止的距离长。

Description

叶轮、离心风扇以及送风机

技术领域

本实用新型涉及叶轮以及具有该叶轮的离心风扇和送风机。

背景技术

以往提出了各种各样在离心风扇中使用的叶轮。例如，日本特开2005-248950号公报公开的送风风扇具有护罩、叶片和轮毂。

护罩被配置在空气的流入侧。轮毂被配置在空气的排出侧。多个叶片配置在护罩与轮毂之间的间隙部中。流入的空气沿送风风扇的垂直方向流入，排出的空气偏转90°之后被沿送风风扇的离心方向排出。

而且，在日本特开2005-248950号公报中，叶片的靠近轮毂的端部的外径比叶片的靠近护罩的端部的外径小。

实用新型内容

在日本特开2005-248950号公报的送风风扇中，特别是在静压上升的情况下，存在如下的问题：被吹出到径向外侧的空气容易被卷绕回送风风扇侧而产生逆流，导致送风量的降低。

鉴于上述问题点，本实用新型的目的在于提供一种能够增加送风量的叶轮以及具有该叶轮的离心风扇和送风机。

本实用新型的例示性的叶轮能够绕在上下方向上延伸的旋转轴进行旋转，在上部具有进气口。叶轮具有：沿周向排列的多个叶片；将多个叶片的上部连结起来的环状部件；和将多个叶片的下端部连结起来并沿径向扩展的底板。从旋转轴到叶片的下端部的径向外端为止的距离比从旋转轴到叶片的上部的径向外端为止的距离长。

叶片的径向外端缘部具有从所述下端部起在上下方向上延伸的平坦部。

平坦部占叶片的上部的径向外端处的叶片的上下方向宽度的至少下侧一半。

平坦部占超过叶片的上下方向宽度的下侧一半的范围。

底板的径向外端缘部随着从径向内侧朝向径向外侧而向下方倾斜。

从旋转轴到叶片的下端部的径向外端为止的距离比从旋转轴到环状部件的径向外端为止的距离长。

从旋转轴到环状部件的径向内端为止的距离与从旋转轴到底板的径向外端为止的距离相同，或者比从旋转轴到底板的径向外端为止的距离长。

本实用新型的例示性的离心风扇具有：上述的叶轮；马达，其使叶轮旋转；以及基部，其位于叶轮的下侧，将叶轮支承为能够旋转。

本实用新型的例示性的送风机具有上述的离心风扇和覆盖离心风扇的上部的至少一部分的壳体。壳体具有从下表面向上方凹陷的凹部，凹部收容环状部件的至少一部分。凹部与环状部件的面向径向内侧的面的至少一部在径向上隔着间隙对置。

叶片的径向内侧的上部与凹部在径向上对置。

根据本实用新型的例示性的叶轮，能够增加送风量。

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及其他特征、要素、步骤、特点和优点。

附图说明

图1是本实用新型的一实施方式的离心风扇的立体图。

图2是本实用新型的一实施方式的离心风扇的从上方观察的俯视图。

图3是沿图2中的A－A线的剖视图。

图4A是示出效果验证中使用的一个模式的叶片的示意图。

图4B是示出效果验证中使用的第1比较例的模式的叶片的示意图。

图4C是示出效果验证中使用的第2比较例的模式的叶片的示意图。

图5是分别示出静压P与送风量Q的关系、以及效率E与送风量Q的关系的一个例子的图表。

图6A是示出效果验证中使用的具有第1模式的平坦部的叶片的示意图。

图6B是示出效果验证中使用的具有第2模式的平坦部的叶片的示意图。

图6C是示出效果验证中使用的具有第3模式的平坦部的叶片的示意图。

图6D是示出效果验证中使用的具有第4模式的平坦部的叶片的示意图。

图7是示出与图6A～图6D中的各模式相对应的、静压P与送风量Q的关系、以及效率E与送风量Q的关系的图表。

图8是本实用新型的一实施方式的送风机的剖视图。

图9是变形例的送风机的局部剖视图。

图10是变形例的叶轮的立体图。

图11是变形例的叶轮的从上方观察的俯视图。

图12是变形例的叶轮的从侧面观察的投影图。

具体实施方式

以下参照附图对本实用新型的例示性的实施方式进行说明。另外，在以下的说明中，将叶轮的旋转轴的延伸方向作为“上下方向”。但是，该上下方向并非表示被组装到实际的设备中时的位置关系和方向。并且，将以旋转轴为中心的径向简称为“径向”，将以旋转轴为中心的周向简称为“周向”。

＜1.离心风扇的整体结构＞

图1是本实用新型的一实施方式的离心风扇1的立体图。图2是本实用新型的一实施方式的离心风扇1的从上方观察的俯视图。图3是沿图2中的A－A线的剖视图。离心风扇1具有基部5、马达10和叶轮20。

马达10配置在叶轮20的内侧，使叶轮20绕旋转轴J进行旋转。基部5配置在叶轮20的下侧，对马达10进行支承。即，离心风扇1具有：叶轮20；马达10，其使叶轮20旋转；以及基部5，其位于叶轮20的下侧，将叶轮20支承为能够旋转。

＜2.基部的结构＞

基部5具有圆盘状的基础部51、轴承保持部52和安装部53。轴承保持部52从基础部51的中央部向上侧突出，在内部收容并保持马达10的轴承部102。在本实施方式中，轴承部102是套筒轴承。另外，轴承部102也可以是一对滚珠轴承。

安装部53被设置成从基础部51的径向外端部的下表面向下侧并且向径向外侧突出。安装部53在周向上隔开间隔地设置有3个。安装部53形成为钩状，具有将离心风扇1安装到设备上的功能。通过将安装部53插入设置在设备上的凸台上从而基部5被固定在设备上。

作为设备优选例如冰箱。例如，基部5被固定在冷气通过的通风路上。

＜3.马达的结构＞

马达10是具有轴101、轴承部102、定子103和磁铁104的外转子型的马达。如上所述，轴承部102被收容并保持在基部5的轴承保持部52内部。在上下方向上延伸的轴101被轴承部102保持为能够旋转。

轴101的上端部被固定在叶轮20上。定子103被固定在轴承保持部52的外壁面上。在定子铁芯上卷绕线圈从而构成定子103。磁铁104被固定在叶轮20的内壁面上，与定子103的径向外侧隔着间隙地对置。

通过对定子103的线圈进行通电，借助于在线圈上产生的磁力与磁铁104之间的相互作用，叶轮20绕旋转轴J进行旋转。

＜4.叶轮的结构＞

接下来，对本实施方式的叶轮20的结构进行详细阐述。叶轮20具有环状部件21、底板22、杯状部23和多个叶片24。

叶片24介于底板22与环状部件21之间。多个叶片24在周向上排列。

环状部件21连结多个叶片24的上端部，并且具有作为开口的进气口211。更加具体而言，环状部件21连结多个叶片24的上端部而形成为圆环状，在环状部件21的中心部形成有用于取入空气的进气口211。进气口211在俯视观察时为圆形。

底板22连结多个叶片24的下端部，在径向上扩展。底板22形成为圆盘状。在底板22的中央部处设置有向上侧隆起形成的杯状部23。杯状部23的内部成为空腔。在杯状部23处形成有从杯状部23的顶面部23A朝向下方突出的突出部23B。上述的轴101的上端部被固定在突出部23B处。例如，轴101与突出部23B通过嵌件成型而形成为一体。并且，在杯状部23的内壁面上固定有马达10的磁铁104。即，磁铁104配置在上述空腔内部。

叶片24是在上下方向上立起并从径向内侧朝向外侧延伸的板状部件。在从上方的俯视观察时，在使叶轮20顺时针旋转的情况下，叶片24的径向内端相对于径向外端向旋转方向前侧倾斜，以旋转方向前方为凸的方式进行弯曲。并且，随着朝向径向外侧，相邻的叶片24之间的间隔扩大。

叶片24的径向内端缘部位于比底板22靠内周侧的位置，位于杯状部23上。叶片24的上端部具有向上侧突出的第1凸部24A。第1凸部24A在比进气口211靠径向内侧的位置排列在同一个圆周上。

叶片24的上端部在比第1凸部24A靠径向内侧的位置具有与径向平行延伸的水平部24B，在比第1凸部24A靠径向外侧的位置具有朝向径向外侧下降的第1倾斜部24C。并且，叶片的上端部具有第2凸部24D，所述第2凸部24D从第1倾斜部24C的径向外端向上侧延伸到环状部件21的下表面，并沿着环状部件21的下表面形成到环状部件21的径向外端。在第2凸部24D处，叶片24的上端部与环状部件21连结。

叶片24的下端部延伸到比底板22靠径向外侧的位置。叶片24的径向外端缘部具有从叶片24的下端部起在上下方向上延伸的平坦部24E。并且，叶片24的外端缘部具有连接平坦部24E的上端和第2凸部24D的径向外端的第2倾斜部24F。第2倾斜部24F随着朝向径向外侧而下降。

此处，在叶片24中，从旋转轴J到叶片24的下端部的径向外端为止的距离(图3中的L2)比从旋转轴J到第2凸部24D的径向外端的距离(图3中的L1)长。

即，本实施方式的叶轮20是能够绕在上下方向上延伸的旋转轴J进行旋转、在上部具有进气口211的叶轮，

其具有：沿周向排列的多个叶片24；连结多个所述叶片24的上部的环状部件21；和连结多个叶片24的下端部并沿径向扩展的底板22，

从旋转轴J到叶片24的下端部的径向外端为止的距离比从旋转轴J到叶片24的上部的径向外端的距离长。

当叶轮20通过马达10而绕旋转轴J进行旋转时，从上方经由进气口211向叶片24侧取入空气，被取入的空气通过叶片24和底板22而被朝向径向外侧引导，被吹出到叶轮20的径向外侧。此时，通过上述结构，能够将空气聚集到底板22侧，因此，能够抑制被吹出后的空气逆流，能够增加送风量。

此处，使用图4A～图4C以及图5来对验证具有上述结构的叶片实现的效果的结果进行说明。图5是按照具有图4A～图4C所示的不同的结构的各叶片的模式来示出静压P与送风量Q的关系以及效率E与送风量Q的关系的图表。但是，所谓效率E，其由静压P与送风量Q的乘积值除以轴动力而得的值来定义。

图4A所示的叶片的模式为这样的结构：从旋转轴到叶片的下端部的径向外端为止的距离R2比从旋转轴到叶片的上部的径向外端为止的距离R1长。图4B所示的叶片的模式相当于第1比较例，其为这样的结构：从旋转轴到叶片的下端部的径向外端为止的距离与从旋转轴到叶片的上部的径向外端为止的距离均为距离R1，两者相等。图4C所示的叶片的模式相当于第2比较例，其为这样的结构：从旋转轴到叶片的下端部的径向外端为止的距离与从旋转轴到叶片的上部的径向外端为止的距离均为距离R2，两者相等。

并且，在图5中，将与图4A、图4B、图4C的各模式相对应的特性分别用实线、虚线、单点划线来表示。另外，在图5中，左高右低的曲线表示静压P与送风量Q的关系，向上凸的曲线表示效率E与送风量Q的关系。

参照图5所示的静压P与送风量Q的关系，图4A的模式(实线)与第1比较例的图4B的模式(虚线)相比，相对于相同的静压能够增加送风量。图4C的第2比较例的模式(单点划线)与图4A的模式(实线)相比，相对于相同的静压，送风量进一步增加。但是，参照图5所示的效率E与送风量Q的关系，在图4C的模式(单点划线)中，效率的峰值比图4B的模式(虚线)低。即，在相对于图4B的模式而使叶片的径向外端缘部在上下方向上延伸而延长了的图4C的模式中，虽然送风量增加，但是效率的峰值却降低了。

与之相对地，在图4A的模式(实线)中，与图4B的模式(虚线)相比，效率的峰值的降低被抑制。因此，如果使用上述结构的图4A的模式(实线)的叶片的话，则能够使送风量增加，并且能够抑制效率的降低。

并且，在本实施方式的叶轮20中，叶片24的径向外端缘部具有从叶片24的下端部起在上下方向上延伸的平坦部24E。由此，例如，在图3中，与将虚线所示的线S作为叶片24的径向外端缘部的结构相比，能够增大叶片的面积。即，在外形尺寸受限制的叶轮中，能够增大叶片的面积，能够增加送风量。

并且，在图3中，为这样的结构：上述平坦部24E的上下方向的宽度W2占第2凸部24D的径向外端处的叶片24的上下方向的宽度W1的下侧80％。

此处，对关于平坦部的宽度的条件进行效果验证的结果进行说明。针对具有图6A～图6D中示出的各模式的平坦部的叶片进行了效果验证。图6A是相对于叶片的上端部与下端部之间的宽度Wa平坦部为相同的宽度、即平坦部的比例成为100％的模式。图6B是相对于叶片的上端部与下端部之间的宽度Wa平坦部的宽度Wb1的比例为80％的模式。图6C是相对于叶片的上端部与下端部之间的宽度Wa平坦部的宽度Wb2的比例为20％的模式。图6D是相对于叶片的上端部与下端部之间的宽度Wa不具有平坦部、即平坦部的比例为0％的结构。

图7示出阵地图6A～图6D的各模式的静压P与送风量Q的关系、以及效率E与送风量Q的关系。在图7中，图6A的模式与实线相对应，图6B的模式与虚线相对应，图6C的模式与单点划线相对应，图6D的模式与两点划线相对应。如图7所示，4个模式中的图6B(虚线)的模式相对于相同的静压P而送风量Q最大。并且，图6A(实线)的模式与图6C(单点划线)和图6D(两点划线)的模式相比，相对于相同的静压而送风量Q大。另外，关于效率E的峰值，在4个模式中几乎没有差异。

即，优选平坦部24E占叶片24的上部的径向外端处的叶片的上下方向宽度的至少下侧一半，进一步优选，平坦部24E占超过叶片24的上述上下方向宽度的下侧一半的范围。由此，能够增大有助于送风量的提高的进气口211和相反侧的叶片24的面积。另外，上述80％这一比例是一个示例，能够采用50％以上且不足100％的比例。

并且，如图1和图3所示，底板22在其径向外端缘部具有随着从径向内侧朝向径向外侧而向下方倾斜的倾斜缘部221。由此，空气沿着倾斜缘部221被排出，因此，能够进一步增加送风量。

并且，在本实施方式中，如图3所示，从旋转轴J到叶片24的下端部的径向外端为止的距离L2比从旋转轴J到环状部件21的径向外端为止的距离L5长。由此，能够增大叶片24的与进气侧相反一侧的部分的面积，能够进一步增加送风量。

并且，在叶轮20中，底板22、杯状部23、环状部件21以及多个叶片24通过树脂成型而被作为同一部件成型出来，如图3所示，使得从旋转轴J到环状部件21的径向内端为止的距离L3与从旋转轴J到底板22的径向外端为止的距离L4相同。并且，距离L3也可以比距离L4长。

由此，在成型叶轮20时，即使不使用滑块模具，也能够利用上下模具向上侧和下侧分别拔出模具。因此，在叶轮20的生产效率和成本方面是有利的。

＜5.送风机的结构＞

接下来，对具有上述本实施方式的离心风扇1的送风机的结构进行说明。图8是具有本实施方式的离心风扇1的送风机35的剖视图。图8是与图3相对应的剖视图。送风机35被安装在冰箱等设备上。

图8所示的送风机35具有由基部5、马达10和叶轮20构成的离心风扇1以及壳体30。

壳体30的下部被固定在基部5上，壳体30在其内部空间中收容叶轮20。壳体30具有从下表面向上方凹陷的凹部301。壳体30的形成凹部301的部分在从上方俯视观察时为圆环状。凹部301覆盖叶片24的一部分和环状部件21的上方。

在本实施方式中，凹部301在其内部收容环状部件21的至少一部分。凹部301的径向内侧的内壁部301A与环状部件21的构成进气口211的内壁面的至少一部分在径向上隔着间隙对置。另外，凹部301也可以在其内部收容环状部件21的全部，凹部301的径向内侧的内壁部301A也可以与环状部件21的构成进气口211的内壁面的全部在径向上隔着间隙对置。并且，内壁部301A与叶片24上的第2凸部24D的内壁面的一部分在径向上隔着间隙对置。即，内壁部301A的末端部进入叶片24的由第1倾斜部24C(图1)和第2凸部24D形成的台阶中。

即，送风机35是具有离心风扇1和覆盖离心风扇1的上部的至少一部分的壳体30的送风机，壳体30具有从下表面向上方凹陷的凹部301，凹部301收容环状部件21的至少一部分，凹部301是与环状部件21的面向径向内侧的面的至少一部分在径向上隔着间隙对置的结构。并且，叶片24的径向内侧的上部(第2凸部24D)与凹部301在径向上对置。

由此，能够抑制从叶轮20排出的空气逆流到壳体内而产生涡流。因此，能够在上下方向上在与叶轮20的进气侧相反一侧聚集空气，能够增加送风量。

图9是示出上述送风机35的变形例的局部剖视图。在图9所示的送风机中，叶片24的上端部是不具有第2凸部24D、从环状部件21的下表面的径向内端朝向径向内侧而平坦的结构。而且，壳体30的凹部301的内壁部301A与环状部件21的形成进气口211的内壁面的上方一部分对置。即，凹部301收容环状部件21的一部分。通过这样的结构也起到与上述效果相同的效果。另外，叶片24的上端部也可以具有从环状部件21的下表面的径向内端进一步朝向径向内侧上升的倾斜面。

＜6.叶轮的变形例＞

接下来，使用图10～图12对叶轮的变形例进行说明。图10是变形例的叶轮120的立体图。图11是变形例的叶轮120的从上方观察的俯视图。图12是变形例的叶轮120的从侧面观察的投影图。

变形例的叶轮120具有环状部件121、底板122、杯状部123和多个叶片124。在前述的实施方式的叶轮20中，环状部件21是在上下方向上内径和外径恒定的结构。与之相对地，在变形例的叶轮120中，环状部件121是具有基体部121A和垂下部121B的结构。基体部121A的内径和外径随着朝向下方而增加。垂下部121B设置在基体部121A的下方，在上下方向上延伸。

叶片124的上端部具有被收容在垂下部121B内的凸部124D。并且，叶片124的径向外端缘部具有从叶片124的下端部的径向外端起向上方垂直延伸的平坦部124E和将凸部124D的径向外端与平坦部124E的上端连接起来的倾斜部124F。

如图12所示，从旋转轴J到叶片124的下端部的径向外端为止的距离L12比从旋转轴J到凸部124D的径向外端为止的距离L11长。即，从旋转轴J到叶片124的下端部的径向外端为止的距离比从旋转轴J到叶片124的上部的径向外端为止的距离长。

由此，与前述的实施方式的叶片24相同，能够起到增加送风量的同时抑制效率降低的效果。

并且，变形例的叶轮120也具有与前述的实施方式相同的其它结构(平坦部124E、底板122的结构等)，能够实现相同的效果。

以上对本实用新型的实施方式进行了说明，但是，只要在本实用新型的主旨的范围内，实施方式能够进行各种各样的变更。

本实用新型能够使用于搭载在例如冰箱中的送风机所应用的叶轮。

Claims (10)

1.一种叶轮，其能够绕在上下方向上延伸的旋转轴进行旋转，在上部具有进气口，其具有：

沿周向排列的多个叶片；

将多个所述叶片的上部连结起来的环状部件；以及

将多个所述叶片的下端部连结起来并沿径向扩展的底板，

所述叶轮的特征在于，

从旋转轴到所述叶片的下端部的径向外端为止的距离比从旋转轴到所述叶片的上部的径向外端为止的距离长。

2.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于，

所述叶片的径向外端缘部具有从所述下端部起在上下方向上延伸的平坦部。

3.根据权利要求2所述的叶轮，其特征在于，

所述平坦部占所述叶片的上部的径向外端处的所述叶片的上下方向宽度的至少下侧一半。

4.根据权利要求3所述的叶轮，其特征在于，

所述平坦部占超过所述叶片的所述上下方向宽度的下侧一半的范围。

5.根据权利要求1或2所述的叶轮，其特征在于，

所述底板的径向外端缘部随着从径向内侧朝向径向外侧而向下方倾斜。

6.根据权利要求1或2所述的叶轮，其特征在于，

从旋转轴到所述叶片的下端部的径向外端为止的距离比从旋转轴到所述环状部件的径向外端为止的距离长。

7.根据权利要求1或2所述的叶轮，其特征在于，

从旋转轴到所述环状部件的径向内端为止的距离与从旋转轴到所述底板的径向外端为止的距离相同或者比从旋转轴到所述底板的径向外端为止的距离长。

8.一种离心风扇，其特征在于，

所述离心风扇具有：

权利要求1～7中的任意1项所述的叶轮；

马达，其使所述叶轮旋转；以及

基部，其位于所述叶轮的下侧，将所述叶轮支承为能够旋转。

9.一种送风机，其特征在于，

所述送风机具有权利要求8所述的离心风扇和覆盖所述离心风扇的上部的至少一部分的壳体，

所述壳体具有从下表面向上方凹陷的凹部，

所述凹部收容所述环状部件的至少一部分，

所述凹部与所述环状部件的面向径向内侧的面的至少一部分在径向上隔着间隙对置。

10.根据权利要求9所述的送风机，其特征在于，

所述叶片的径向内侧的上部与所述凹部在径向上对置。