CN208123095U - 轴流风扇 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供轴流风扇。该轴流风扇具有:转子部,其具有沿着上下延伸的中心轴线配置的轴;与转子部在径向上相对地配置的定子部;以及叶轮毂,其固定于转子部而能够与转子部一体地旋转。叶轮毂具有:轮毂顶板部,其在与轴向垂直的方向上扩展;筒状的轮毂筒部,其从轮毂顶板部的外缘朝向轴向下方延伸;多个叶片,它们在轮毂筒部的外表面上沿周向排列;多个壁部,它们在比轮毂筒部靠径向内侧的位置处沿周向隔着间隙而排列;以及连接部,其连接轮毂筒部与壁部。转子部具有在轴向上延伸的筒状的转子筒部,转子筒部的外表面与壁部的内表面的至少一部分接触。与转子筒部的外表面接触的壁部通过在周向上排列的多个连接部而与轮毂筒部连接。

Description

轴流风扇
技术领域
本实用新型涉及轴流风扇。
背景技术
在日本公开公报特开2008-069672号公报中公开了以往的风扇。该风扇在转子轭上安装有叶轮。叶轮具备具有断头圆锥筒状周壁部的叶轮杯,在叶轮杯的滑壁部的外周面上,呈环状排列的多个叶片突出设置。并且,环状部件呈同心状一体形成在叶轮杯的周壁部的内侧。多个支承部件沿周向形成在叶轮杯周壁部内周面与环状部件外周面之间。此外,多个肋朝向环状部件的径向内方突出设置。在将转子轭向叶轮杯压入时对肋施加径向外方的应力。由此在压入时作用于肋的径向外侧的压入应力作为周向力被环状部件吸收而降低施加给叶轮杯的负荷。
实用新型内容
近年来,要求能够进行高温下的连续驱动的高风量风扇马达。由于在高温下存在弯曲弹性系数降低的倾向,因此为了抑制叶轮叶片部的变形,优选选定弯曲弹性系数较高的材料。并且,由于伴随着高风量的要求,需要使风扇马达高速旋转,因此在高温下高速旋转时也为了维持叶轮的平衡,需要将叶轮杯和转子轭牢固地固定。另一方面,在利用具有较高的弯曲弹性系数的材料形成了叶轮杯的情况下,在环境温度从高温变化到低温时,由于叶轮杯与转子轭的热膨胀差引起的热应力存在变得更大的倾向。并且,在环境温度从低温变化为高温时,有可能由于叶轮杯与转子轭的热膨胀差而导致叶轮杯与转子轭的固定强度降低。因此,要求如下的风扇马达:即使在环境温度变化的情况下,也抑制作用于叶轮和转子轭的热应力变大,并且通过实现牢固的固定而能够稳定地连续驱动。
因此,本实用新型的目的在于,提供如下的具有叶轮的轴流风扇:在驱动时的环境温度幅度较大的情况下,也能够稳定地旋转。
第一方式的例示的轴流风扇具有:转子部,其具有沿着上下延伸的中心轴线配置的轴;定子部,其与所述转子部在径向上相对地配置;以及叶轮毂,其固定于所述转子部而能够与所述转子部一体地旋转,所述叶轮毂具有:轮毂顶板部,其在与轴向垂直的方向上扩展;筒状的轮毂筒部,其从所述轮毂顶板部的外缘朝向轴向下方延伸;多个叶片,它们在所述轮毂筒部的外表面上沿周向排列;多个壁部,它们在比所述轮毂筒部靠径向内侧的位置处沿周向隔着间隙而排列;以及连接部,其将所述轮毂筒部和所述壁部连接,所述转子部具有在轴向上延伸的筒状的转子筒部,所述转子筒部的外表面与所述壁部的内表面的至少一部分接触,与所述转子筒部的外表面接触的所述壁部通过在周向上排列的多个所述连接部而与所述轮毂筒部连接。
第二方式的轴流风扇在第一方式中,与所述转子筒部的外表面接触的所述壁部的周向两端部通过所述连接部而与所述轮毂筒部连接。
第三方式的例示的轴流风扇在第一方式中,与所述转子筒部的外表面接触的所述壁部在周向中央部处与所述转子筒部的外表面接触。
第四方式的例示的轴流风扇在第二方式中,与所述转子筒部的外表面接触的所述壁部在周向中央部处与所述转子筒部的外表面接触。
第五方式的例示的轴流风扇在第三方式中,与所述转子筒部的外表面接触的所述壁部的周向两端部以外的区域与所述轮毂筒部隔着间隙而在径向上相对。
第六方式的例示的轴流风扇在第四方式中,与所述转子筒部的外表面接触的所述壁部的周向两端部以外的区域与所述轮毂筒部隔着间隙而在径向上相对。
第七方式的例示的轴流风扇在第一方式至第六方式中,与所述转子筒部的外表面接触的所述壁部具有厚壁部,该厚壁部具有与所述中心轴线相距的距离比该壁部的其他部分更短的面。
第八方式的例示的轴流风扇在第七方式中,所述厚壁部随着从周向中央朝向周向外侧,与所述中心轴线的距离连续地增加。
第九方式的例示的的轴流风扇在第七方式中,所述厚壁部是从所述壁部的内表面向径向内侧突出的肋。
第十方式的例示的轴流风扇在第七方式中,所述厚壁部与所述轮毂顶板部在轴向上隔着间隙而相对。
第十一方式的例示的轴流风扇在第十方式中,所述轮毂顶板部在沿轴向与所述厚壁部相对的区域中具有沿轴向贯通的贯通孔。
第十二方式的例示的轴流风扇在第一方式中,在径向上,在所述轮毂筒部与所述壁部之间形成有向上侧凹陷的凹部,所述凹部的轴向深度比所述叶轮毂的轴向长度短。
第十三方式的例示的轴流风扇在第七方式中,在径向上,在所述轮毂筒部与所述壁部之间形成有向上侧凹陷的凹部,所述凹部的轴向深度比所述叶轮毂的轴向长度短。
根据第一方式的例示的轴流风扇,在驱动时的环境温度幅度较大的情况下,也能够稳定地旋转。
有以下的本实用新型优选实施方式的详细说明,参照附图,可以更清楚地理解本实用新型的上述及其他特征、要素、步骤、特点和优点。
附图说明
图1是示出本实用新型的轴流风扇的一例的立体图。
图2是图1所示的轴流风扇的俯视图。
图3是图1所示的轴流风扇的纵剖视图。
图4是机壳的立体图。
图5是定子部的立体图。
图6是转子轭的立体图。
图7是叶轮的立体图。
图8是从图7所示的叶轮的下侧观察到的立体图。
图9是图7所示的叶轮的俯视图。
图10是图7所示的叶轮的仰视图。
图11是示出使安装于叶轮毂的叶片在周向上展开的状态的俯视图。
图12是重合显示将叶片在径向上的不同位置处的周向截面在周向上展开的周向展开翼的图。
图13是示出内侧固定部的配置的概略仰视图。
图14是在本实用新型的轴流风扇的其他例中使用的叶轮的纵剖视图。
图15是在图14所示的叶轮中具有的第一壁部的概略仰视图。
图16是在本实用新型的轴流风扇的其他例中使用的叶轮的仰视图。
具体实施方式
以下,关于本实用新型的例示的实施方式,参照附图而详细地说明。另外,在本说明书中,在轴流风扇A中,将与轴流风扇A的中心轴线C1平行的方向设为“轴向”,将与轴流风扇A的中心轴线C1垂直的方向设为“径向”,将沿着以轴流风扇A的中心轴线C1为中心的圆弧的方向设为“周向”。并且,在本说明书中,在轴流风扇A中,将轴向设为上下方向,相对于叶轮40将机壳10的吸气口16侧设为上,而对各部分的形状和位置关系进行说明。另外,上下方向仅仅是为了说明而使用的名称,没有限定轴流风扇A的使用状态下的位置关系和方向。并且,“上游”和“下游”分别表示在使叶轮40旋转时产生的气流的流通方向的上游和下游。
图1是示出本实用新型的轴流风扇的一例的立体图。图2是图1所示的轴流风扇的俯视图。图3是图1所示的轴流风扇的纵剖视图。
如图1至图3所示,本实施方式的轴流风扇A具有机壳10、定子部20、转子部30以及叶轮40。定子部20固定于机壳10。转子部30能够相对于定子部20旋转,并且隔着间隙而配置在定子部20的径向外侧。叶轮40安装于转子部30。
关于机壳10,参照新的附图进行说明,图4是机壳的立体图。另外,在图4所示的立体图中,还显示转子部30的后述的轴31。
机壳10具有风洞部11、基座部12、静叶片13、轴承保持筒部14以及凸缘部15。风洞部11具有沿着中心轴线C1延伸的圆筒状的内表面。风洞部11在内部供叶轮40旋转。风洞部11是沿着中心轴线C1引导由于叶轮40的旋转而产生的气流的引导件。风洞部11的轴向上端是吸气口16,轴向下端是排气口17。即,由于叶轮40旋转而从吸气口16吸入空气,通过叶轮40被加速、或者被加压后的气流从排气口17排出。
凸缘部15分别从风洞部11的轴向两端部向径向外侧扩展。在凸缘部15中设置有沿轴向贯通的安装孔151。在将轴流风扇A安装于设备时使用安装孔151。即,在安装孔151中插入设备所具有的安装用的螺钉、凸起等,将凸缘部15固定于设备,由此轴流风扇A被固定于设备。凸缘部15像图1、图2、图4等所示那样是正方形状,但也可以是圆形、长方形,六边形等多边形。能够采用与供轴流风扇A安装的设备的安装轴流风扇A的位置的形状匹配的形状。
基座部12保持定子部20。基座部12在中央部具有在轴向上贯通的基座贯通孔120(参照图3),并且具有比基座贯通孔120的边缘部更向轴向上侧突出的筒状的筒保持部121。
基座部12在轴向上配置于风洞部11的下端部、即在气流的流动方向上配置于风洞部11的下游侧端部。基座部12在径向上配置于风洞部11的内侧。风洞部11与基座部12在径向上隔着间隙而配置。多个静叶片13沿周向配置在风洞部11与基座部12的间隙中。静叶片13与风洞部11和基座部12连接。换言之,基座部12借助静叶片13而被保持于风洞部11。静叶片13将由于叶轮40的旋转而产生的气流整流成以中心轴线C1为中心的轴对称的流动。因此,多个静叶片13在周向上等间隔地配置。基座部12与机壳10一体成型,但基座部12也可以由与机壳10不同的部件形成。
轴承保持筒部14是圆筒形,在外周面上固定有定子部20。轴承保持筒部14沿着中心轴线C1固定于基座部12的筒保持部121。轴承保持筒部14在轴向上利用上端部和下端部的内周面来保持第一轴承141和第二轴承142。如图3所示,第一轴承141配置于轴向上端部,第二轴承142配置于轴向下端部。第一轴承141和第二轴承142将转子部30的后述的轴31支承为能够旋转。
轴承保持筒部14以中心与中心轴线C1重合的方式固定于基座部12的筒保持部121。因此,在轴承保持部14的外周面上固定的定子部20的中心与中心轴线C1一致。并且,借助第一轴承141和第二轴承142而以能够旋转的方式支承于轴承保持筒部14的轴31的中心与中心轴线C1一致。即,定子部20和转子部30各自的中心与中心轴线C1一致。由此,定子部20的后述的齿部212的径向外表面与转子部30的后述的转子磁铁34的内周面隔开规定的间隔而在径向上相对。即,定子部20与转子部30在径向上相对地配置。
第一轴承141和第二轴承142是球轴承。轴31固定于第一轴承141和第二轴承142的内圈。轴31与第一轴承141和第二轴承142的内圈的固定方法例如列举出粘接插入或压入等,但不限于此。第一轴承141和第二轴承142不限于球轴承。
参照新的附图对定子部20的详细情况进行说明。图5是定子部的立体图。如图3、图5等所示,定子部20具有定子铁芯21、绝缘体22以及线圈23。定子铁芯21具有导电性。定子铁芯21具有环状的铁芯背部211、齿部212。铁芯背部211是在轴向上延伸的环状。齿部212从铁芯背部211的内周面向径向内侧突出。定子铁芯21具有多个齿部212。多个齿部212在周向上等间隔地排列。
定子铁芯21可以是将电磁钢板层叠而得到的构造,也可以是通过粉体的烧结或铸造等而形成的单一部件。定子铁芯21可以采用能够分割成包含1个齿部212的分割铁芯的结构,也可以是将带状的部件卷绕而形成的结构。定子铁芯21的径向中央在轴向上贯通。
绝缘体22是树脂的成型体。绝缘体22覆盖定子铁芯21中的至少齿部212的整体。在绝缘体22所覆盖的齿部212上缠绕导线而形成线圈23。通过绝缘体22而使定子铁芯21与线圈23绝缘。在本实施方式中,绝缘体22是树脂的成型体,但不限于此。绝缘体22可以广泛地采用能够使定子铁芯21和线圈23绝缘的结构。
线圈23分别配置于定子铁芯21的齿部212。并且,定子3所具有的多个线圈23根据供给电流的时机而分成3个系统(以下,设为3相)。将该3相分别设为U相、V相、W相。即,定子1分别具有相同数量的U相线圈、V相线圈以及W相线圈。在以下的说明中,将各相的线圈汇总而简称为线圈23进行说明。
定子部20通过使定子铁芯21的贯通部分的内周面与轴承保持筒部14的外周面接触而固定于轴承保持筒部14。定子铁芯21与轴承保持筒部14的固定方法能够列举出压入、粘接等,但不限于此。能够广泛地采用能够将定子铁芯21牢固地固定于轴承保持筒部14的方法。
通过将定子铁芯21固定于轴承保持筒部14,而将定子部20固定于基座部12、即机壳10的风洞部11的内部。由此,在中心轴线C1的周围等间隔地配置齿部212。
如图3所示,转子部30具有轴31、转子轭33以及转子磁铁34。轴31是圆柱状。沿着中心轴线C1在轴向上配置轴31。转子轭33是由金属制成的。即,转子部30具有沿着上下延伸的中心轴线C1配置的轴31。
参照新的附图对转子轭33的详细情况进行说明。图6是转子轭的立体图。如图6所示,转子轭33具有转子顶板部331和转子筒部332。转子顶板部331在径向上扩展,在轴向上观察时为圆板状。在转子顶板部331的中央形成有在轴向上贯通的中央贯通孔333。在转子顶板部331具有多个(这里为4个)在轴向上贯通的定位孔334。定位孔334供叶轮40的后述的第二凸起415插入。
转子筒部332是从转子顶板部331的径向外缘向轴向下侧延伸的筒状。转子筒部332通过压入而固定于叶轮40的后述的内侧固定部43。在中央贯通孔333中插入连结部32。即,转子部30具有在轴向上延伸的筒状的转子筒部332。
连结部32将转子顶板部331和轴31连结而固定。连结部32具有连结孔321、轭固定部322以及连结筒部323。连结筒部323是在轴向上延伸的筒状。轭固定部322配置于连结筒部323的轴向下端。连结孔321在轴向上贯通连结筒部323。
在连结孔321中插入轴31的轴向上端部。轴31的轴向上端部被压入于连结孔321中而与连结部32进行固定。轭固定部322被插入于转子轭33的中央贯通孔333中。轭固定部322具有圆筒状的外表面,与中央贯通孔333的内表面接触而被固定。连结筒部323被插入于叶轮40的后述的轴贯通孔414中,固定于轴贯通孔414的内部。连结筒部323与轴贯通孔414的固定方法例如能够采用粘接、焊接等,但不限于此。
连结部32将轴31和叶轮40、轴31和转子轭33相互固定。即,通过连结部32将叶轮40和转子轭33固定于轴31。
转子磁铁34是在周向上交替地磁化出N极和S极的筒状。转子磁铁34的外周面与转子轭33的内周面接触,并且被固定。转子磁铁34可以通过配合了磁性体粉的树脂而一体成型,也可以在周向上排列多个磁铁,利用树脂等进行固定而形成。作为将磁铁34固定于转子轭33的固定方法,能够列举出压入、粘接等,但不限于此。能够广泛地采用能够将转子磁铁34牢固地固定于转子轭33的方法。
借助被保持在轴承保持筒部14上的第一轴承141和第二轴承142而将轴31安装为能够旋转。并且,固定了转子磁铁34的转子轭33借助连结部32而固定于轴31。此时,转子磁铁34的径向内周面与固定于轴承保持筒部14的定子部20的齿部212的径向外侧的面隔着间隙而在径向上相对。基座部12、轴承保持筒部14、定子部20以及转子部30构成转子部30被配置在定子部20的径向外侧的、所谓的外转子型的DC无刷马达。在本实施方式中,基座部12与机壳10一体成型,但基座部12可以由与机壳10不同的部件形成。在该情况下,可以采用将另外组装的马达安装于机壳10的结构。
由于电流流过定子部20的线圈而产生的磁通,在转子磁铁34中产生引力或者斥力。利用转子磁铁34所产生的引力或者斥力,使转子部30相对于定子部20绕中心轴线C1旋转。通过使转子部30旋转,被固定于转子部30的叶轮40绕中心轴线C1旋转。
参照新的附图对叶轮40的详细情况进行说明。图7是叶轮的立体图。图8是从图7所示的叶轮的下侧观察到的立体图。图9是图7所示的叶轮的俯视图。图10是图7所示的叶轮的仰视图。
如图7至图10所示,叶轮40具有叶轮毂41、多个叶片42以及内侧固定部43。叶轮40通过树脂的注射成型而形成。
如图3、图7、图8等所示,叶轮毂41具有轮毂顶板部411和轮毂筒部412。轮毂顶板部411是在径向上扩展的圆板状。轮毂筒部412是从轮毂顶板部411的径向外缘向轴向下侧延伸的筒状。在轮毂顶板部411具有第一凸起413、轴贯通孔414和第二凸起415。轴贯通孔414是配置于轮毂顶板部411的轴向中央的、在轴向上贯通轮毂顶板部411的贯通孔。在轴贯通孔414中插入连结部32的连结筒部323并进行固定。即,轴31借助连结筒部323而固定于轴贯通孔414中。即,叶轮毂41固定于转子部30而能够与转子部30一体地旋转。并且,叶轮毂41具有:轮毂顶板部411,其在与轴向垂直的方向上扩展;以及筒状的轮毂筒部412,其从轮毂顶板部411的外缘朝向轴向下方延伸。
第一凸起413和第二凸起415从轮毂顶板部411的轴向下表面向轴向下侧突出。第一凸起413和第二凸起415由与轮毂顶板部411相同的部件一体成型。这里设置有4个第一凸起413。第一凸起413被插入在转子轭33的定位孔334。由此,转子轭33相对于叶轮毂41在周向上被定位。
第二凸起415在轴向上的长度比第一凸起413的长度短。转子轭33的转子顶板部331的上表面与第二凸起415的轴向下表面接触。即,通过使转子顶板部331的上表面与第二凸起415的轴向下表面接触,转子轭33相对于叶轮毂41在轴向上被定位。
如图7、图9所示,在叶轮毂41的轮毂顶板部411的上表面上形成有多个浇口痕45。浇口痕45是在对叶轮毂41进行树脂的注射成型时,设置于模具(未图示)的形成为供树脂注入的注入口(浇口)的痕。具有4个浇口痕45,4个浇口痕45绕中心轴线C1在周向上等间隔地配置。
当从多个浇口向模具注入树脂时,在周向上的相邻的浇口的周向中央部形成有作为树脂的接缝的焊缝(weld)。即,焊缝形成于周向上的相邻的浇口痕45的周向中央部。关于焊缝的详细情况,后述。
多个叶片42在周向上并排设置于叶轮毂41的外表面。在本实施方式中,叶片42沿周向以规定的间隔并排设置在叶轮毂部21的外表面上,与叶轮毂41一体成型。叶片42的上部相对于下部配设在旋转方向Rd(参照图2)前方。叶片42的上部相对于下部配设在旋转方向Rd前方。即,叶轮毂41在轮毂筒部412的外表面上具有沿周向排列的多个叶片42。
参照新的附图对叶片42的更详细情况进行说明。图11是示出将安装于叶轮毂的叶片在周向上展开的状态的俯视图。
如图11所示,叶片42的轴向最内侧是最内周部4201,叶片42的轴向最外侧是最外周部4202。如图11所示,最内周部4201与叶轮毂42的外表面为相同的外径。在径向上,在叶片42的最内周部4201与最外周部4202之间为第一中间周部4203和第二中间周部4204。第一中间周部4203和第二中间周部4204为与最内周部3201和最外周部4202呈相等间隔的位置。即,第一中间周部4203是在径向上对叶片42进行3等分的线的径向内侧。并且,第二中间周部4204是在径向上对叶片42进行3等分的线的径向外侧。
如图11所示,叶片42在最内周部4201与叶轮毂41连接。另一方面,在叶片42的比最内周部4201靠径向外侧的位置处,旋转方向Rd的前方侧具有位于比最内周部4201的旋转方向Rd的最前方部靠前的位置处的部分。这些部分在径向上不与叶轮毂41连接,强度较低。因此,在叶轮40旋转时,旋转方向Rd的前方侧容易在径向外侧变形。并且,叶片42的旋转方向Rd的后方侧的利用包含中心轴线C1的平面进行切断得到的截面在径向上的长度较短,截面系数较小。因此,叶片42的旋转方向Rd的后方侧也容易由于叶轮40的旋转而向径向外侧变形。此外,叶片42的旋转方向Rd的后方侧是由于叶轮40的旋转而产生的气流剥离的部分,因此也受到应力变大的影响。由此,叶片42的旋转方向Rd的后方侧容易向径向外侧变形。
在叶片42的旋转时,在利用包含中心轴线C1的截面进行切断时,截面在径向上的长度越长,则截面系数越大。叶片42的在径向上固定于叶轮毂41的部分不容易在径向上变形。利用该特征,决定叶片42的形状。
参照附图对决定叶片42的径向长度较长的部分的方法进行说明。图12是重合显示将叶片在径向上的不同位置处的周向截面在周向上展开的周向展开翼的图。
图12是将叶片42的最内周部4201、最外周部4202、第一中间周部4203和第二中间周部4204的形状在周向上展开的图。图11、图12的展开图以最内周部4201的叶轮40的旋转方向Rd上游侧端部为基准。如图12所示,将叶片42的最内周部4201的形状在周向上展开的形状是内侧周向展开翼421。同样,将叶片42的最外周部4202的形状在周向上展开的形状是外侧周向展开翼422,将叶片42的第一中间周部4203和第二中间周部4204的形状在周向上展开的形状是第一中间周向展开翼423和第二中间周向展开翼424。
叶片42在比内侧周向展开翼421的旋转方向Rd的最前方的部分靠旋转方向Rd的后方侧的位置处与叶轮毂41连接。在内侧周向展开翼421、外侧周向展开翼422、第一中间周向展开翼423和第二中间周向展开翼424均在径向上重合的部分,叶片42的径向宽度较宽,即不容易变形。这里,将叶片42的内侧周向展开翼421、外侧周向展开翼422、第一中间周向展开翼423以及第二中间周向展开翼424均重合的部分设为第一部分425。并且,通过使周向展开图重合而设定的第一部分425从展开图回到周向,从而决定叶片42的第一部分425(参照图2、图11等)。另外,在图2、图11中,用虚线来表示第一部分425在旋转方向上的两端。
在叶片42中,第一部分425不容易在旋转时向径向外侧变形。如图2所示,在将叶轮40收纳在机壳10的风洞部11内时,叶片42的第一部分425的径向最外侧的部分(外径最外部)与风洞部11的内表面之间的间隙Gp1比第一部分425的旋转方向前方侧的外径最外部与风洞部的内表面之间的间隙Gp2小。并且,间隙Gp1比第一部分425的旋转方向后方侧的外径最外部与风洞部的内表面之间的间隙Gp3小。即,叶片42的外径最外部在第一部分425的至少一部分,与风洞部11的内表面相距的距离最短。
随着朝向比第一部分425靠旋转方向前方侧的位置,叶片42的外径最外部与风洞部11的内表面之间的距离逐渐变长。同样,随着朝向比第一部分425靠旋转方向后方侧,叶片42的外径最外部与风洞部11的内表面之间的距离逐渐变长。
通过这样构成,能够在叶轮40旋转时,使叶轮40的叶片42的径向外缘与风洞部11的内表面之间的间隙最佳化,能够提高基于叶轮40的旋转的送风效率。另外,由于叶片42的旋转方向后方侧是气流剥离的部分,因此与其他部分相比作用有较大的应力。因此,在叶片42的外径最外部的旋转方向后方侧的端部,优选外径最外部与风洞部11的内表面之间的径向距离最长。
如图2所示,在轴向上观察叶片42时的第一部分425的面积与比第一部分425靠旋转方向前侧的区域426的面积和旋转方向后侧的区域427之和相比窄。通过像这样形成,能够将叶片42的外径最外部与风洞部11的内表面之间的间隙进一步调整为最佳。
在本实施方式中,作为叶片42的径向的中间部分的形状,采用2个部位(第一中间周部4203和第二中间周部4204),但不限于此。叶片42在径向中间部分的形状只要是至少1个部位即可,也可以是3个部位以上。并且,第一部分425中的叶片42的外径最外部与风洞部11的内表面之间的径向距离最短的部分的周向长度优选比外侧周向展开翼422的周向长度的一半长。
参照新的附图对内侧固定部43的详细情况进行说明。图13是示出内侧固定部43的配置的概略仰视图。如图8、图10、图13所示,内侧固定部43配置在轮毂筒部412的径向内侧。内侧固定部43分别具有在周向上排列的壁部430。即,叶轮毂41在比轮毂筒部412靠径向内侧的位置处具有在周向上隔着间隙而排列的多个壁部430。壁部430从轮毂顶板部411的下表面向轴向下侧延伸。壁部430通过与轮毂顶板部411一体成型而形成。内侧固定部43也可以是在轴向上延伸的筒状。
壁部430具有4个第一壁部431和4个第二壁部432。第一壁部431在径向内表面上具有与中心轴线相距的距离比第一壁部431的径向内表面的其他部分短的厚壁部433。即,第一壁部421具有厚壁部433,该厚壁部433具有与中心轴线C1相距的距离比第一壁部的其他部分短的面。由此,能够使叶轮毂41与转子筒部332的压入部位于周向上的特定的位置处。由此,例如,能够向强度较高的部位压入转子筒部332。
4个第一壁部431在周向上等间隔地排列。转子筒部332与内侧固定部43、即壁部430接触而被压入。如图13所示,厚壁部433的径向内侧的面与转子筒部332的外表面接触。转子筒部33与厚壁部433接触而被压入。厚壁部433随着从周向中央部朝向周向外侧而与中心轴线C1相距的距离连续地增加。即,厚壁部433随着从周向中央朝向周向外侧而与中心轴线C1相距的距离连续地增加。由此,厚壁部433的强度提高。并且,厚壁部433的成型变得容易。
即,转子筒部332的外表面与壁部43的内表面的至少一部分接触。由此,成为在向叶轮毂41压入转子筒部332时仅与多个壁部431中的一部分接触的结构,因此压入强度的控制很容易。并且,在由于温度变化而产生了热膨胀的情况下等,能够抑制压入强度变得过强或者过弱。
第二壁部432在周向上配置在相邻的第一壁部431之间。4个第二壁部432也在周向上等间隔地排列。即,在周向上,第一壁部431与第二壁部432交替地且彼此呈等间隔地配置。
在第二壁部432的径向内表面上,在周向的中央部分形成有焊缝434。由于焊缝434是从不同的方向流入的树脂的接合部分,因此与其他部分相比强度较低。因此,在将转子筒部332向内侧固定部43、即壁部430压入时,第二壁部432的内表面抑制压入时或者叶轮40的旋转时应力集中于焊缝434,因此与转子筒部332的外表面隔着间隙而相对。
在内侧固定部43中,在径向内表面上形成有焊缝434的部分是与转子筒部332的外表面在径向上隔着间隙而相对的第一区域4301。并且,转子筒部332的外表面所接触的部分是第二区域4302。
焊缝434形成在相邻的浇口痕45的中央部。第二区域4302在周向上配置在第一区域4301之间。因此,第二区域4302配置在沿周向相邻的焊缝434之间的区域。即,转子筒部332的外表面的至少一部分与内侧固定部43(4301)的内表面接触,该内侧固定部43(4301)位于浇口痕45与在周向一侧邻接的浇口痕45之间的中央部和浇口痕45与在周向另一侧邻接的浇口痕45之间的中央部之间的区域。第一壁部431位于将浇口痕45和中心轴线C1连结的假想线VL上(参照图3、图13等)。
如图3、图8、图10所示,在径向上,在轮毂筒部412与壁部430之间具有从轴向下端部向轴向上侧凹陷的凹部46。壁部430与轮毂筒部412的径向内表面通过配置于凹部46的连接部44而连接。即,叶轮毂41具有将轮毂筒部412和壁部430连接的连接部44。并且,与转子筒部332的外表面接触的第一壁部431通过在周向上排列的多个所述连接部44而与轮毂筒部412连接。由此,能够使由压入所引起的应力分散,抑制叶轮毂41的变形。连接部44在轴向上延伸。凹部46的轴向上的长度比叶轮毂41的轴向长度短。即,在径向上,在轮毂筒部412与壁部431之间形成有向上侧凹陷的凹部46,凹部46的轴向深度比叶轮毂41的轴向长度短。由此,壁部430的上端部周边的强度提高。并且,由于模具的插入长度较短,因此成型变得容易。
如图10所示,第一壁部431的周向上的两端通过连接部44而与轮毂筒部412连接。第一壁部431的周向上的中央部为厚壁部。第一壁部431的周向中央部与轮毂筒部412隔着凹部46而在径向上相对。通过像这样形成,第一壁部431能够弯曲。由此,能够分散压入转子筒部332时的应力。第一壁部431是由树脂制成的,转子筒部332是由金属制成的。因此,当第一壁部431和转子筒部332的温度上升时,第一壁部431与转子筒部332相比热膨胀变大。由于第一壁部431的周向中央部的径向外侧与轮毂筒部412之间具有凹部46,第一壁部431向径向外侧变形。由此,即使产生第一壁部431与转子筒部332的接触部分的热膨胀差,也抑制应力的上升。
即,与转子筒部332的外表面接触的第一壁部431的周向两端部通过连接部44而与轮毂筒部412连接。由此,第一壁部431的周向两端部的强度提高。并且,由于在第一壁部431的周向两端部以外的部位弹性提高,因此能够分散压入时的应力。并且,与转子筒部332的外表面接触的第一壁部431在周向中央部处与转子筒部332的外表面接触。由此,能够向第一壁部431中弹性较高的区域压入转子筒部332,能够分散压入时的应力。与转子筒部332的外表面接触的第一壁部431的除周向两端部以外的区域与轮毂筒部412隔着间隙而在径向上相对。由此,能够使压入所引起的应力分散,抑制叶轮毂41的变形、应变。由此,能够抑制叶片42的应变或挠曲,抑制送风效率的降低。
第二壁部432的周向上的中央部的径向外侧与轮毂筒部412的径向内表面由连接部44连接。第二壁部432由1个连接部44连接。如上所述,在第二壁部432的周向上的中央部形成焊缝434。在形成焊缝434的部分经由连接部44而与轮毂筒部414的径向内表面连接,由此能够提高形成焊缝434的部分的强度。并且,即使在产生了第二壁部432与转子筒部332的热膨胀差的情况下,由于第二壁部432与转子筒部332在径向上隔着间隙而配置,因此抑制应力的上升。
通过使用以上的结构,即使与向叶轮毂41压入转子轭33时相比,在驱动轴流风扇A时,内侧固定部43(壁部430)和转子筒部332的温度上升,也能够抑制内侧固定部43(壁部430)的应力的增加。由此,能够抑制由于制造时(压入时)和驱动时的温度变化而引起的内部应力的变动,使叶轮40稳定地旋转。
参照附图对本实用新型的轴流风扇的另一例进行说明。图14是在本实用新型的轴流风扇的其他例中使用的叶轮的纵剖视图。图15是图14所示的叶轮所具有的第一壁部的概略仰视图。第二实施方式的轴流风扇除了叶轮40B的结构不同以外,具有与第一实施方式中记载的轴流风扇A相同的结构。因此,在第二实施方式中,省略叶轮40B以外的详细的记载。
如图14所示,叶轮40B具有将第一实施方式中的叶轮40的壁部430替换成壁部47的结构。壁部47具有第一壁部471和第二壁部472。第二壁部472是实质上与叶轮40的第二壁部432相同的结构。即,第二壁部472与转子筒部332在径向上隔着间隙而相对。
如图14、图15所示,第一壁部471在径向内表面的周向中央部具有向径向内侧突出的肋473。在第一壁部471,肋473是厚壁部。即,厚壁部是从第1壁部471的内表面向径向内侧突出的肋473。因此,在向叶轮40B的叶轮毂41压入转子轭33时,转子筒部332的径向外表面与肋473的径向内表面接触。由此,压入时的应力不容易集中于轮毂顶板部411的外缘,抑制叶轮毂41的变形。
如图14所示,在肋473与转子顶板部331的轴向下表面之间构成间隙。在沿轴向与轮毂顶板部411的肋473相对的区域中具有沿轴向贯通的贯通孔48。即,厚壁部473与轮毂顶板部7411在轴向上隔着间隙而相对。由此,在将转子部30向叶轮毂41压入时,能够抑制压入时的应力集中于轮毂顶板部7411的外缘。由此,抑制叶轮杯的变形。并且,轮毂顶板部411在沿轴向与厚壁部473相对的区域中具有沿轴向贯通的贯通孔48。由此,在制造具有包含厚壁部473在内的第1壁部471的叶轮毂41时,能够通过沿轴向的上下方向拔出的模具来成型,因此能够抑制制造所需的成本。
通过在肋473的上端与转子顶板部331之间设置间隙,在将转子轭33向叶轮毂41压入时,压入应力不容易传递给叶轮毂41的轮毂筒部412。由此,能够抑制叶轮毂41的变形。
通过设置贯通孔48,在利用树脂的注射成型而形成肋473与转子顶板部331的间隙的情况下,能够通过在轴向上拉拔的模具镶块(模具)而形成。因此,能够使模具的结构变得简单。
关于除此之外的特征,与第一实施方式相同。
参照附图对本实用新型的轴流风扇的其他例进行说明。图16是在本实用新型的轴流风扇的其他例中使用的叶轮的仰视图。第三实施方式的轴流风扇除了叶轮40C的结构不同以外,具有与第一实施方式中记载的轴流风扇A相同的结构。因此,在第三实施方式中,省略叶轮40C以外的详细的记载。
如图16所示,叶轮40C具有将叶轮40的内侧固定部43替换成内侧固定部49的结构。内侧固定部49具有第一突出部491和第二突出部492。第一突出部491和第二突出部492从轮毂筒部412的径向内表面向径向内侧突出。第二突出部492比第一突出部491进一步向径向内侧突出。由此,在向叶轮毂41压入转子轭33时,转子筒部332的径向外表面与第二突出部492的径向内表面接触。
如图16所示,在第一突出部491的径向内表面上形成有焊缝494。第二突出部492配置在浇口痕45的径向外侧。更详细地进行说明,第二突出部492位于将中心轴线C1和浇口痕45连结的假想线VL上。
通过像这样形成,而在没有作用有压入时的应力的第一突出部491形成焊缝494。并且,在强度变高的浇口痕45的附近配置有与转子筒部332接触的第二突出部492。因此,能够抑制将转子轭33向叶轮毂41压入时的变形。第一突出部491包含与转子筒部332的径向外表面隔着间隙而相对的第一区域4901。第二突出部492包含与转子筒部332的径向外表面在径向上接触的第二区域4902。
关于除此之外的特征,与第一实施方式相同。
以上,对本实用新型的实施方式进行了说明,但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变形和组合。
本实用新型的轴流风扇例如能够用于送风装置等。送风装置例如能够用于电气设备的冷却等。

Claims (13)

1.一种轴流风扇,其具有:
转子部,其具有沿着上下延伸的中心轴线配置的轴;
与所述转子部在径向上相对地配置的定子部;以及
叶轮毂,其固定于所述转子部而能够与所述转子部一体地旋转,
该轴流风扇的特征在于,
所述叶轮毂具有:
轮毂顶板部,其在与轴向垂直的方向上扩展;
筒状的轮毂筒部,其从所述轮毂顶板部的外缘朝向轴向下方延伸;
多个叶片,它们在所述轮毂筒部的外表面上沿周向排列;
多个壁部,它们在比所述轮毂筒部靠径向内侧的位置处沿周向隔着间隙而排列;以及
多个连接部,它们连接所述轮毂筒部与所述壁部,
所述转子部具有在轴向上延伸的筒状的转子筒部,
所述转子筒部的外表面与所述壁部的内表面的至少一部分接触,
与所述转子筒部的外表面接触的所述壁部通过在周向上排列的多个所述连接部而与所述轮毂筒部连接。
2.根据权利要求1所述的轴流风扇,其特征在于,
与所述转子筒部的外表面接触的所述壁部的周向两端部通过所述连接部而与所述轮毂筒部连接。
3.根据权利要求1所述的轴流风扇,其特征在于,
与所述转子筒部的外表面接触的所述壁部在周向中央部处与所述转子筒部的外表面接触。
4.根据权利要求2所述的轴流风扇,其特征在于,
与所述转子筒部的外表面接触的所述壁部在周向中央部处与所述转子筒部的外表面接触。
5.根据权利要求3所述的轴流风扇,其特征在于,
与所述转子筒部的外表面接触的所述壁部的除了周向两端部以外的区域与所述轮毂筒部隔着间隙而在径向上相对。
6.根据权利要求4所述的轴流风扇,其特征在于,
与所述转子筒部的外表面接触的所述壁部的周向两端部以外的区域与所述轮毂筒部隔着间隙而在径向上相对。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的轴流风扇,其特征在于,
与所述转子筒部的外表面接触的所述壁部具有厚壁部,该厚壁部具有与所述中心轴线相距的距离比该壁部的其他部分短的面。
8.根据权利要求7所述的轴流风扇,其特征在于,
所述厚壁部中,随着从周向中央朝向周向外侧,与所述中心轴线相距的距离连续地增加。
9.根据权利要求7所述的轴流风扇,其特征在于,
所述厚壁部是从所述壁部的内表面向径向内侧突出的肋。
10.根据权利要求7所述的轴流风扇,其特征在于,
所述厚壁部与所述轮毂顶板部在轴向上隔着间隙而相对。
11.根据权利要求10所述的轴流风扇,其特征在于,
所述轮毂顶板部在沿轴向与所述厚壁部相对的区域中具有沿轴向贯通的贯通孔。
12.根据权利要求1所述的轴流风扇,其特征在于,
在径向上,在所述轮毂筒部与所述壁部之间形成有向上侧凹陷的凹部,
所述凹部的轴向深度比所述叶轮毂的轴向长度短。
13.根据权利要求7所述的轴流风扇,其特征在于,
在径向上,在所述轮毂筒部与所述壁部之间形成有向上侧凹陷的凹部,
所述凹部的轴向深度比所述叶轮毂的轴向长度短。
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