CN210829793U - 风扇、电机和电气产品 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种风扇、电机和电气产品，所述风扇用于电机，其中，风扇具有：圆筒状的轮毂，其具有中心轴线；环状的挡风扇环，其位于轮毂的径向外侧；多个第一扇叶，其连接轮毂的外周和挡风扇环的内周，并且在周向上均匀分布；多个第二扇叶，其倾斜设置于挡风扇环的外周，并且在周向上均匀分布；以及导风罩，其位于轮毂和挡风扇环之间，且设置于多个第一扇叶的轴向一侧。本申请实施例的风扇可以从径向和轴向两个方向对电机进行冷却，兼具离心式风扇和轴流式风扇的共同优点，同时具有通畅的进风风路和出风风路，冷却效果更好。

Description

风扇、电机和电气产品

技术领域

本申请涉及电机(motor)领域。

背景技术

小型异步感应电机的散热装置通常有三种形式，一是通过在铸铝转子的端环上增加翅片来给电机散热降温，二是通过在转轴(也称为旋转轴)上增加额外的离心风扇来给电机散热降温，三是通过在转轴上安装轴流风扇来给电机散热降温。

在第一种散热方式中，通过在铸铝转子的端环上增加翅片来给电机散热，虽然可以减少额外的风扇件，但是这也给铸铝转子的制造增加了工作量，导致端环制造消耗的原材料多，生产效率低，并且，工艺稳定性和可靠性方面增加了质量控制点，加大了生产制造过程中的工作量，而且，由于翅片的扫风面积较小，对电机散热降温的效果也不大。

第二种散热方式是一种常用且有效的散热方式，这种散热方式是通过离心式风扇在高速旋转下将空气沿与转轴垂直的方向高速甩出而带走端部线圈(俗称线包)的热量。然而，这种散热方式需要有通畅的风路，才能达到较好的冷却效果。但是，这种散热方式仅仅是对电机的一端的线包具有较好的冷却效果，对于定转子铁芯叠厚较大的电机的另一端的线包的冷却效果较弱。

第三种散热方式是通过轴流风扇轴向冷却线包，冷风的方向与转轴平行，扇叶扫风面积较大，风量较大，对靠近风扇的线包的端面及外径位置冷却效果较好，但是，对靠近轴心处的部件如转子的冷却效果有限，且由于产生的风压较小，再加上轴向定子和转子的阻隔，对远离风扇端的线包的冷却效果较差。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

实用新型内容

发明人发现，现在的通风散热主要是依靠端环上的散热翅片或者额外的离心式风扇或轴流式风扇，但这仅仅是在径向方向或者轴向方向对线包进行冷却，冷却效果有限，对于铁芯叠厚较大的电机的另一端的线包的冷却效果有限。

为了解决上述问题或其他类似问题，本申请实施例提供了一种风扇、包含该风扇的电机以及包含该电机的电气产品，该风扇可以从径向和轴向两个方向对电机进行冷却，兼具离心式风扇和轴流式风扇的共同优点，同时具有通畅的进风风路和出风风路，冷却效果更好。

根据本申请实施例的一方面，提供了一种风扇，所述风扇具有：

轮毂，所述轮毂为圆筒状，其具有中心轴线；

挡风扇环，所述挡风扇环为环状，其位于所述轮毂的径向外侧；

多个第一扇叶，所述多个第一扇叶连接所述轮毂的外周和所述挡风扇环的内周，并且在周向上均匀分布；

多个第二扇叶，所述多个第二扇叶倾斜设置于所述挡风扇环的外周，并且在周向上均匀分布；以及

导风罩，所述导风罩位于所述轮毂和所述挡风扇环之间，且设置于所述多个第一扇叶的轴向一侧。

在一个或一些实施例中，所述挡风扇环具有环部和从所述环部的轴向一侧向径向内侧以及轴向延伸的挡风部。

在一个或一些实施例中，所述第一扇叶沿轴向延伸。

在一个或一些实施例中，所述第一扇叶为平面状或者曲面状或者异形形状。

在一个或一些实施例中，沿径向观察所述风扇，所述第二扇叶与所述中心轴线之间的夹角为锐角。

在一个或一些实施例中，所述第二扇叶为平面状或者曲面状。

在一个或一些实施例中，所述导风罩为喇叭口状，具有平面部和从所述平面部的内周向径向内侧以及轴向上靠近所述第一扇叶的方向延伸的曲面部。

在一个或一些实施例中，所述平面部的外周与所述挡风扇环之间具有第一间隔，所述曲面部的内周与所述轮毂之间具有第二间隔。

在一个或一些实施例中，所述第一间隔小于所述第二间隔。

根据本申请实施例的另一方面，提供了一种电机，所述电机包括：

旋转轴，所述旋转轴沿中心轴线延伸；

电机组件，所述电机组件围绕所述旋转轴配置，具有固定于所述旋转轴的转子以及与所述转子在径向上对置配置的定子；

第一端盖，所述第一端盖在所述电机组件的轴向一侧覆盖所述电机组件的至少一部分；以及

第二端盖，所述第二端盖在所述电机组件的轴向另一侧覆盖所述电机组件的至少一部分，所述第二端盖与所述第一端盖结合构成所述电机的机壳；

其中，所述电机还包括：

前面第一方面所述的风扇，所述风扇在轴向上位于所述第一端盖与所述电机组件之间。

根据本申请实施例的又一方面，提供了一种电气产品，所述电气产品包括前述第二方面所述的电机。

本申请实施例的有益效果之一在于：本申请实施例的风扇可以从径向和轴向两个方向对电机进行冷却，兼具离心式风扇和轴流式风扇的共同优点，同时具有通畅的进风风路和出风风路，冷却效果更好。

参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

在本申请实施例的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。此外，在附图中，类似的标号表示几个附图中对应的部件，并可用于指示多于一种实施方式中使用的对应部件。

所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是从轴向一侧观察本申请实施例的风扇的一个示意图；

图2是从轴向另一侧观察本申请实施例的风扇的一个示意图；

图3是包含本申请实施例的风扇的电机的一个示意图；

图4是从径向观察本申请实施例的风扇的一个示意图。

具体实施方式

参照附图，通过下面的说明书，本申请实施例的前述以及其它特征将变得明显。在下面的说明和附图中，具体公开了本申请实施例的特定实施方式，其表明了其中可以采用本申请实施例的原则的部分实施方式，应了解的是，本申请实施例不限于所描述的实施方式，相反，本申请实施例包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。

在本申请实施例中，术语“第一”、“第二”等用于对不同元素从称谓上进行区分，但并不表示这些元素的空间排列或时间顺序等，这些元素不应被这些术语所限制。术语“包含”、“包括”、“具有”等是指所陈述的特征、元素、元件或组件的存在，但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、元素、元件或组件。

在本申请实施例中，为了说明的方便，将与沿转轴延伸的方向平行的方向称为“轴向”，将以转轴为中心的半径方向称为“径向”，将以围绕转轴的方向称为“周向”，但这只是为了说明的方便，并不限定本申请实施例的风扇和电机在使用和制造时的朝向。

下面结合附图对本申请实施例的各种实施方式进行说明。这些实施方式只是示例性的，不是对本申请实施例的限制。

第一方面的实施例

本申请第一方面的实施例提供了一种风扇。图1是从轴向一侧观察该风扇10的一个示意图，图2是从轴向另一侧观察该风扇10的一个示意图，图3是包含该风扇10的电机30的示意图。

如图1和图2所示，该风扇10具有轮毂101、挡风扇环102、多个第一扇叶103、多个第二扇叶104、以及导风罩105。轮毂101形成为圆筒状，其具有中心轴线O。挡风扇环102为环状，其位于轮毂101的径向外侧，并且，相对于中心轴线O倾斜设置。多个第一扇叶103连接轮毂101的外周和挡风扇环102的内周，并且在周向上均匀分布。多个第二扇叶104相对于中心轴线O倾斜设置于挡风扇环102的外周，并且在周向上均匀分布。导风罩105位于轮毂101和挡风扇环102之间，且设置于多个第一扇叶103的轴向一侧。

通过上述结构，形成了径向风路(图3所示的箭头A)和轴向风路(图3所示的箭头B)，由此，该风扇10可以沿着径向和轴向两个方向冷却电机，兼具离心式风扇和轴流式风扇的共同优点，同时具有通畅的进风风路和出风风路，冷却效果更好。

在至少一个实施例中，如图3所示，该轮毂101的内周可以固定于电机30的旋转轴301，例如，通过滚花连接或者小过盈连接的方式固定于电机30的旋转轴301，并且该轮毂101的中心轴线O与电机30的中心轴线O’重合。

在至少一个实施例中，如图2所示，挡风扇环102具有环部1021和从环部1021的轴向一侧向径向内侧以及轴向延伸的挡风部1022，由此可以使得挡风扇环102相对于中心轴线O倾斜设置。通过该挡风扇环102，在保证径向风路出风的同时，还可以阻挡从径向风路出去的风(也即第一扇叶103甩出的风)沿径向甩出，也即，改变第一扇叶103甩出的风的方向，防止第一扇叶103甩出的风影响第二扇叶104的进风，保证了轴向风路的通畅。

在至少一个实施例中，如图1和图2所示，第一扇叶103与轮毂101相连，沿径向呈辐条状均匀分布，该第一扇叶103的个数可以是奇数，也可以是偶数，并且该第一扇叶103可以沿轴向延伸，例如沿轴向向靠近转子的方向延伸，由此，可以增大扫风面积；并且，由于靠近转子，转子也有很大的热量，由此，可以同时对转子进行一定程度的冷却散热。

在本申请实施例中，第一扇叶103可以是如图1和图2所示的平面状，然而，本申请不限于此，根据电机30的转向，第一扇叶103也可以是曲面状或者其他异形形状。

在至少一个实施例中，如图1和图2所示，第二扇叶104可以是曲面扇叶，其倾斜分布于挡风扇环102的外周，并且该第二扇叶104与中心轴线O的夹角为锐角，例如45°～75°之间的任意的角度。

图4示出了从径向观察该风扇10的示意图，如图4所示，第二扇叶104与中心轴线O之间的夹角为α可以为上述锐角。由此，第二扇叶104推动的空气会有沿着轴向的速度分量，从而可以对电机外侧沿轴向对端部线圈(线包)和定子外侧进行冷却。

在本申请实施例中，第二扇叶104不限于图1和图2所示的曲面扇叶，该第二扇叶104也可以是平面扇叶，当第二扇叶104为曲面扇叶时，如图4所示，第二扇叶104与中心轴线O之间的夹角是指第二扇叶104的两端的连线与中心轴线O之间的夹角；当第二扇叶104为平面扇叶时，第二扇叶104与中心轴线O之间的夹角即为该平面与中心轴线O之间的夹角。

在本申请实施例中，由于第二扇叶104相对于中心轴线O倾斜设置，用于轴向冷却端部线圈的第二扇叶104的分布直径较大，由此，该风扇10可以加速整个电机的定子周边的空气流动，该第二扇叶104推动的轴向空气在一定程度上还可以冷却远离风扇端的端部线圈(线包)，由此，使得该风扇10兼具离心式风扇和轴流式风扇的优点，冷却效果好。

在至少一个实施例中，如图2和图3所示，导风罩105为喇叭口状，具有平面部1051和从平面部1051的内周向径向内侧以及轴向上靠近第一扇叶103的方向延伸的曲面部1052。由此，由于靠近电机30的旋转轴301处的气压低，外部环境的空气会不断流入补充，通过该导风罩105，可以引导外部环境的空气进入该风扇10的第一扇叶103的根部(也即连接轮毂101的部分)的周边区域，起到导风的作用。并且，通过该导风罩105，还可以对进风风路和出风风路进行分隔，避免了无分隔引起的乱流，并且，保证了风路通畅，提高了风压，并增强了冷却效果。

在本申请实施例中，如图2所示，平面部1051的外周与挡风扇环102之间具有间隔d1(称为第一间隔)，曲面部1052的内周与轮毂101之间具有间隔d2(称为第二间隔)。通过上述间隔d1和d2，保证了径向风路的通畅。

在本申请实施例中，第一间隔d1可以小于第二间隔d2。由于第二间隔d2用于进风，第一间隔d1用于出风，通过将第一间隔d1设置为小于第二间隔d2，可以保证进风量，提高冷却效果。但本申请不限于此，根据需要，上述间隔d1,d2也可以设置为其他关系。

在本申请实施例中，该风扇10可以由添加有玻璃纤维的PA66或者PA6塑料材质通过注塑模制的方法整体制作，但本申请不限于此，该风扇10也可以通过其他材质或者通过其他工艺形成。

在本申请实施例中，该风扇10可适用于线圈的轴向长度较大的电机，例如单转向干衣机用电机，但本申请不限于此，该风扇10也适用于其他有轴向散热和径向散热的需求的电机。

本申请实施例的风扇可以从径向和轴向两个方向对电机进行冷却，兼具离心式风扇和轴流式风扇的共同优点，同时具有通畅的进风风路和出风风路，冷却效果更好。

第二方面的实施例

本申请第二方面的实施例提供了一种电机。

图3是本申请第二方面的实施例的电机30的一个示意图。

如图3所示，电机30具有：旋转轴31、电机组件32、第一端盖33以及第二端盖34。旋转轴31沿中心轴线O’延伸，电机组件32围绕旋转轴31配置，具有固定于旋转轴31的转子321以及与转子321在径向上对置配置的定子322；第一端盖33在电机组件32的轴向一侧覆盖电机组件32的至少一部分；第二端盖34在电机组件32的轴向另一侧覆盖电机组件32的至少一部分，并且，第二端盖34和第一端盖33结合构成电机30的机壳。

在本申请实施例中，定子322用于形成电机的电磁场，转子321例如位于定子的内侧并居中，在径向上与定子322对置。但本申请不限于此，定子322和转子321的位置关系也可以是其他情况，具体可以参考相关技术。

在本申请实施例中，如图3所示，该电机30还包括风扇35，该风扇35在轴向上位于第一端盖33和电机组件32之间。该风扇35的结构与第一方面的实施例的风扇10的结构相同，由于在第一方面的实施例中，已经对该风扇10的结构做了详细说明，此处不再赘述。

在本申请实施例中，风扇35可以位于机壳的内部，形成图3所示的结构，但本申请不限于此，风扇35也可以位于机壳的外部，具体可以参考相关技术。

在本申请实施例中，如图3所示，该电机30还包括第一轴承36和第二轴承37，该第一轴承36和该第二轴承36用于在电机组件32的轴向两侧支承旋转轴31和电机组件32的转子321。

在本申请实施例中，风扇35可以通过与旋转轴31的过盈配合的方式安装在第一端盖33和转子321之间，例如，风扇35的轮毂101的一端抵靠在第一轴承36的端面上，另一端抵靠在旋转轴31上用于轴向定位的凹槽中的挡圈上(未图示)，或者，也可以通过延伸风扇35的轮毂101来抵靠在转子铁芯321的端面上，实现风扇35的轴向定位。

在本申请实施例中，如图3所示，转子321包括转子铁芯3211、转子端环3212和转子散热翅片3213。其中，转子铁芯3211是电机磁路的主要组成部分，散热翅片3213是可选的。此外，该转子321还可以包括导条(未示出)，具体可以参考相关技术。

在本申请实施例中，如图3所示，定子322包括定子铁芯3221和定子线圈3222，定子铁芯3221是电机磁路的主要组成部分，定子线圈3222是热源，也即发热的主要部分。

值得注意的是，以上图3仅对本申请实施例的电机进行了示意性说明，但本申请不限于此，各个结构或部件的具体内容还可以参考相关技术；此外还可以增加图3中没有示出的结构或部件，或者减少图3中的一个或多个结构或部件。图3中未特别指明的部件或元素，可以参考相关技术，本申请并不对此进行限制。

在本申请实施例中，通过风扇35的结构，如图3所示，形成了径向风路A和轴向风路B。

对于径向风路A，如图3所示，外部环境的冷风从第一端盖33侧的靠近风扇35的轮毂101处沿着导风罩105进去，第一扇叶103高速旋转下，将与电机30的定子线圈3222发生热交换的空气从导风罩105和挡风扇环102之间的出口甩出。少量一部分空气从挡风扇环102和定子线圈3222之间的间隙沿径向甩出，但这不影响整体的散热效果。

对于轴向风路B，如图3所示，外部环境的冷风从第二扇叶104后侧沿轴向进风，当风扇35转动时第二扇叶104就会推动空气沿轴向吹向端部线圈，对靠近风扇35的端部线圈进行冷却。同时，由于第二扇叶104较大的分布外径，第二扇叶104推动的空气也会作用于远离风扇35端的端部线圈的表面和定子铁芯3221的外表面，可以加快整个电机35的定子322周边的空气流动速度，进而加快电机35的定子322的散热。

在本申请实施例中，该电机可以是单转向干衣机的电机，但本申请不限于此，该电机也可以是有轴向散热和径向散热的需求的电机，或者线圈轴向长度较大的电机，等。

本申请实施例的电机通过使用第一方面的实施例的风扇，可以从径向和轴向两个方向对电机进行冷却，兼具离心式风扇和轴流式风扇的共同优点，同时具有通畅的进风风路和出风风路，冷却效果更好。

第三方面的实施例

本申请第三方面的实施例提供了一种电气产品。该电气产品具有第二方面的实施例所述的电机，该电机具有第一方面的实施例的风扇，通过该风扇，可以从径向和轴向两个方向对电机进行冷却，兼具离心式风扇和轴流式风扇的共同优点，同时具有通畅的进风风路和出风风路，冷却效果更好。

在本申请实施例中，该电气产品可以是任何包含有轴向散热和径向散热的需求的电机的电气产品，例如单转向干衣机，但本申请不限于此，该电气产品还可以是其他具有电机且有散热需求的电气产品，例如洗衣机，空调(室内机、室外机)等。或者，该电气产品也可以是具有电机的各种信息设备、产业设备等。

以上结合具体的实施方式对本申请进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本申请保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本申请的精神和原理对本申请做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本申请的范围内。

Claims (10)

1.一种风扇，其特征在于，所述风扇具有：

轮毂，所述轮毂为圆筒状，具有中心轴线；

挡风扇环，所述挡风扇环为环状，其位于所述轮毂的径向外侧；

多个第一扇叶，所述多个第一扇叶连接所述轮毂的外周和所述挡风扇环的内周，并且在周向上均匀分布；

多个第二扇叶，所述多个第二扇叶倾斜设置于所述挡风扇环的外周，并且在周向上均匀分布；以及

导风罩，所述导风罩位于所述轮毂和所述挡风扇环之间，且设置于所述多个第一扇叶的轴向一侧。

2.根据权利要求1所述的风扇，其特征在于，所述挡风扇环具有环部和从所述环部的轴向一侧向径向内侧以及轴向延伸的挡风部。

3.根据权利要求1所述的风扇，其特征在于，所述第一扇叶沿轴向延伸。

4.根据权利要求3所述的风扇，其特征在于，所述第一扇叶为平面状或者曲面状或者异形形状。

5.根据权利要求1所述风扇，其特征在于，沿径向观察所述风扇，所述第二扇叶与所述中心轴线之间的夹角为锐角。

6.根据权利要求5所述的风扇，其特征在于，所述第二扇叶为平面状或者曲面状。

7.根据权利要求1所述的风扇，其特征在于，所述导风罩为喇叭口状，具有平面部和从所述平面部的内周向径向内侧以及轴向上靠近所述第一扇叶的方向延伸的曲面部。

8.根据权利要求7所述的风扇，其特征在于，所述平面部的外周与所述挡风扇环之间具有第一间隔，所述曲面部的内周与所述轮毂之间具有第二间隔。

9.根据权利要求8所述的风扇，其特征在于，所述第一间隔小于所述第二间隔。

10.一种电机，所述电机包括：

旋转轴，所述旋转轴沿中心轴线延伸；

电机组件，所述电机组件围绕所述旋转轴配置，具有固定于所述旋转轴的转子以及与所述转子在径向上对置配置的定子；

第一端盖，所述第一端盖在所述电机组件的轴向一侧覆盖所述电机组件的至少一部分；以及

第二端盖，所述第二端盖在所述电机组件的轴向另一侧覆盖所述电机组件的至少一部分，所述第二端盖与所述第一端盖结合构成所述电机的机壳；

其特征在于，所述电机还包括：

权利要求1-9任一项所述的风扇，所述风扇在轴向上位于所述第一端盖与所述电机组件之间。

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