专利名称：轴流型送风风扇的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种轴流型送风风扇。
背景技术：
以往，在冰柜或冰箱为了使柜内、箱内的冷气循环使用送风风扇。在向热源输送冷却风的送风风扇中，需要向热源尽可能多地输送冷却风。因此，优选从送风风扇吹出的冷却风尽可能向热源集中。一方面，在柜内、箱内的循环用送风风扇中，需要使冷气搅拌。为了使冷气搅拌，需要高风量。为了使风量增加做出各种各样的提案。例如，在日本特开2002-21798号公报的说明书中，公开了叶片55位于比风扇机壳57的上侧面高出一定的高度(P)的位置且向风扇机壳57的轴向外侧突出设置的结构。由此，空气从上侧面流入时，从侧方向流入的空气多流入叶片55的突出高度(P)的量，增加了吸 入的风量。然而，近些年多数的家电产品要求低消耗功率化，冰箱和冰柜也不例外。因此，对配置在柜内、箱内的送风风扇也要求低消耗功率化。也就是说，需要提高送风风扇的效率。期望配置在柜内、箱内的送风风扇吸入、排出大量的空气。因此，配置在柜内、箱内的送风风扇，如日本特开2002-21798号公报所公开，采用叶片从风扇机壳比上侧面高出一定高度的位置的结构，增加吸气量。这种情况下，旋转方向的叶片的投影面积变大，风损变大。也就是说，为了提高送风风扇的效率，需要降低风损。
发明内容
在本发明的第一方面中，风扇包括马达、具有多个叶片且通过所述马达以中心轴线为中心旋转而产生空气流的叶轮。所述马达包括静止部、相对于所述静止部旋转的转子部。所述叶轮具有固定于所述转子部的呈大致圆筒状的叶轮保持部。所述叶片从所述叶轮保持部的外侧面朝向径向外侧延伸，并且所述多个叶片分别具有位于旋转方向最后方的后缘部、和位于旋转方向最前方的前缘部，并且在与具有以中心轴线为中心的任意的直径的假想圆筒面交叉的所述叶片的剖面上，将从沿所述假想圆筒面以最短距离连接所述后缘部和所述前缘部的曲线，到位于距所述叶片的面向所述中心轴方向下方侧的下表面、和面向上方侧的上表面的两个面为等距离的位置的翘曲线的，沿所述假想圆筒面的最大离开距离作为LI，将所述曲线的长度作为L2时，L1/L2随着从径向内侧朝向外侧而变小。根据本发明，能够在维持风量的同时降低伴随叶轮的旋转而产生的风损，能够实现风扇的低消耗功率化。
图I是表示本发明的实施方式所涉及的轴流风扇I的纵向剖视图。图2是从轴向上方看本发明的实施方式所涉及的轴流风扇I的叶轮时的俯视图。图3是表示图2的A-A剖面的剖视图。图4是表示图2的B-B剖面的剖视图。
图5是表示图2的C-C剖面的剖视图。
具体实施例方式图I是表示本发明的实施方式所涉及的轴流风扇I的纵向剖视图。轴流风扇1，作为例如在冰柜或者冰箱的柜内、箱内的空气循环用的送风风扇被使用。在轴流风扇I中，空气以被从图I中的上侧吸入，向下侧送出的方式产生，沿中心轴线Jl的方向的空气流。以下的说明中，在中心轴线Jl方向，将空气被吸入的一侧、亦即图I中的上侧称为“上侧”或者“进风侧”，将空气被送出的一侧、亦即图I的下侧称为“下侦Γ或者“排风侧”。“上侧”以及“下侧”不必与重力方向所对应的上侧以及下侧一致。轴流风扇I包括叶轮21、马达22、机壳23。马达22使叶轮21以中心轴线Jl为中心旋转产生空气流。机壳23为包围叶轮21的外周的呈筒状的机壳。叶轮21具有覆盖马达22的外侧的呈有盖大致圆筒状的叶轮保持部212、以及从叶 轮保持部212的外侧面向以中心轴线Jl为中心的径向外侧延伸且在以中心轴线Jl为中心的周向等间隔配置的多个叶片211。马达22具有作为旋转体的转子部221、以及作为固定体的静止部222。也就是说，叶轮保持部212固定于转子部221。叶轮保持部212具有固定在转子部221的外周面的圆筒部2211a、和覆盖转子部221的上表面的盖部2211b。但是，也可没有盖部2211b而只由圆筒部2211a构成叶轮保持部212。沿中心轴线Jl，转子部221相对于静止部222位于上侧的位置。转子部221被配置为相对于静止部222可旋转。转子部221包括以中心轴线Jl为中心的呈有盖大致圆筒状的金属制的轭2211、固定于轭2211的内侧的呈大致圆筒状的励磁用磁铁2212、以及从轭2211的上部中心向下方突出的轴2213。以叶轮保持部212覆盖轭2211的方式，将叶轮21安装于转子部221。静止部222包括呈大致圆筒状的基底部24、从基底部24的中央向上侧突出的呈大致圆筒状的轴承保持部2221、安装在轴承保持部2221的外周的定子2222、以及在定子2222的下侧与定子2222电连接的电路板2223。基底部24在比叶轮21更靠近中心轴线Jl方向的下侧的位置，通过支撑肋25与机壳23连接。支撑肋25为从径向内侧向外侧延伸的呈棒状的部位，并以中线轴线Jl为中心在周向等间隔配置多个。定子2222与励磁用磁铁2212在以中心轴线Jl为中心的径向(以下，简称为“径向”)对置。在定子2222与励磁用磁铁2212之间产生以中线轴线Jl为中心的转矩。图I中，表示的是在比定子更靠近径向外侧的位置配置励磁用磁铁的外转子型马达，但也可采用在比定子更靠近径向内侧的位置配置励磁用磁铁的内转子型马达。在轴承保持部2221的内侧，作为轴承机构的球轴承2224、2225设置在中心轴线Jl方向的上部以及下部。被插入至轴承保持部2221的轴2213通过球轴承2224、2225被支撑为可旋转。另外，虽然在本实施方式中采用了球轴承，但也可采用通过含油烧结等的呈圆筒状的套筒支撑轴的滑动轴承，关于轴承的结构，不限定为球轴承。接下来，对于叶片211进行详细描述。图2是从轴向上方看本发明的实施方式所涉及的轴流风扇I的叶轮21的俯视图。叶轮21以中心轴线Jl为中心，沿图2的逆时针方向旋转。叶片211从叶轮保持部212的外侧面朝向径向外侧延伸。前缘部2112从径向内侧随着朝向外侧向中心轴线Jl方向上侧倾斜，并且径向内端位于比叶轮保持部212的上端更靠近下侧的位置，径向外端位于比叶轮保持部212的上端更靠近径向上侧的位置。并且，如图I所示，叶片211的外缘(前缘部2112为径向外侧)比机壳23的上端更向轴向上方突出。叶片211以中心轴线Jl为中心在周向上等间隔配置。在本实施方式中，叶轮21具有三个叶片211。并且，如图2所示，在俯视时，后述的后缘部2111以及前缘部2112从径向内侦_着朝向径向外侧向叶轮21的旋转方向的前方侧倾斜。在叶片211的外径位置的圆周方向，相对于三个叶片211的外径圆弧的长度，相邻叶片211之间的长度为10:7。相邻叶片211的长度变长的话，风量增加，静压下降。另一方面，相邻叶片211之间的长度变短的话，风量下降，静压增加。根据风扇的使用目的，上述比例不同，但作为配置在冰柜或者冰箱的柜内、箱内的循环用的用途，优选10:7的比例。图2的A-A表示以中心轴线Jl为中心的任意直径的假想圆筒面A的一部分。图2的B-B表示直径比假想圆筒面A大的假想圆筒面B的一部分。图2的C-C表示直径比假想圆筒面B大且比叶片的最大外径小的假想圆筒面C的一部分。图3为表示图2的A-A剖面的剖视图。图4为表示图2的B-B剖面的剖视图。图5为表示图2的C-C剖面的剖视图。关于叶片211的剖面用图3进行说明。如图2以及图3所示，各叶片211分别具 有位于旋转方向最后方的后缘部2111、和位于旋转方向最前方的前缘部2112。将沿假想圆筒面A以最短距离连结后缘部2111和前缘部2112的线作为曲线Cl。这里，虽然在图3上为直线，但实际为曲线。说明理由的话，是因为将在假想圆筒面A与叶片211交叉的位置的作曲面的剖面平面展开而成的。关于后述的曲线C2、C3虽然在图面上为直线，但实际为曲线。叶片211具有面向中心轴线Jl方向下方侧的下表面2113、和面向轴心轴线Jl方向上方侧的上表面2114。在图3上，将位于距下表面2113和上表面2114的两个面为等距离的位置的翘曲线作为CU。将从曲线Cl到翘曲线CLl的最大离开距离作为LI。如果详细的表述的话，在图3上，划出垂直于曲线Cl的直线，将该直线和曲线Cl的交点、与该直线和翘曲线CLl的交点的最大离开距离作为LI。如上所述，图3为将作为曲面的剖面平面展开的图。因此，实际中，LI为沿着从曲线Cl到翘曲线CLl的沿假想圆筒面离开最大距离的曲线上的距离。将曲线Cl的长度作为L2时，如图3至图5所示，L1/L2的值，随着从径向内侧朝向外侧而逐渐变小。换言之，随着从径向内侧朝向外侧，而叶片剖面的翘曲线CLl的翘曲量变小。L1/L2的值小的话，空气流畅通过下表面2113，能够降低风损。另一方面，L1/L2的值大的话，由于能够变大下方侧的空气流，增加了风量。但是，改变空气流关系到向叶片211施加负荷，成为风损。叶片211以中心轴线Jl为中心旋转，朝向下方排出空气。但是，由于伴随着旋转的离心力，空气的流速方向与中心轴线Jl不垂直，而是有离心方向的成分。也就是说，通过了前缘部2112的空气，沿着下表面2113随着朝向下方而向径向外侧移动。因此，叶片211随着朝向径向外侧通过下表面2113的空气量变大。也就是说，叶片211的径向外侧的区域比径向内侧还要做功。因此，如果能在叶片211的径向外侧的区域的降低风损的话，能够实现轴流风扇I的低消耗功率化。并且，如图3至图4所示，成为LI的翘曲位置从径向内侧随着朝向外侧向所述前缘部侧移动。这里的翘曲位置指的是与曲线Cl平行的方向的位置。由此，在径向的内侧的区域通过了前缘部2112的空气，由于在向径向外侧移动时，通过比成为LI的翘曲位置更靠近后缘部2111侧的位置，所以能够减小风损。在图5中，优选翘曲线CL3即外缘的在与前缘部2112的交点处相对于垂直于中心轴线Jl的平面的角度为17度至19度。径向外侧区域为比叶片211的径向中央更靠径向外侧的区域。如图I所示，后缘部2111从径向内侧随着朝向外侧向中心轴线Jl方向的上侧倾斜。如上所述，通过了前缘部2112的空气，沿下表面2113由于离心力的作用流向径向外侧。因此，通过后缘部2111的空气量，径向外侧比较多。由于从叶片211向下方排出的空气通过支撑肋25的附近，与支撑肋25产生干涉音。因此，由于采用上述结构，能够增大支撑肋25和后缘部2111的中心轴线Jl方向的间隙，能够降低干涉音。接下来对机壳23进行说明。机壳23具有从径向外侧包围叶轮21的机壳圆筒部231、从机壳圆筒部231的下端朝向径向内侧延伸，并且与叶片211的径向外端径向对置的呈拱状的节流孔232。通过节流孔232，空气可顺畅通过节流孔232的内周面，能够防止逆流的空气流，从而能够提闻风扇I的静压。 关于本实施方式的风扇I，可作为除了配置在冰柜或者冰箱的柜内、箱内之外的循环用、搅拌用。
权利要求
1.一种风扇，包括 马达； 叶轮，其具有多个叶片，且通过所述马达以中心轴线为中心旋转而产生空气流， 其特征在于 所述马达包括 静止部； 相对于所述静止部旋转的转子部， 所述叶轮具有固定于所述转子部的呈大致圆筒状的叶轮保持部， 所述叶片从所述叶轮保持部的外侧面朝向径向外侧延伸， 所述多个叶片分别具有位于旋转方向最后方的后缘部、和位于旋转方向最前方的前缘部， 在与具有以所述中心轴线为中心的任意直径的假想圆筒面交叉的所述叶片的剖面上，将从沿所述假想圆筒面以最短距离连接所述后缘部和所述前缘部的曲线，到位于距所述叶片的面向所述中心轴线方向下方侧的下表面和面向上方侧的上表面为等距离的位置的翘曲线为止的，沿所述假想圆筒面的最大离开距离作为LI，将所述曲线的长度作为L2时，LI/L2随着从径向内侧朝向外侧而逐渐变小。
2.根据权利要求I所述的风扇，其特征在于， 成为所述LI的翘曲位置从径向内侧随着朝向外侧而向所述前缘部侧移动。
3.根据权利要求I所述的风扇，其特征在于， 外缘的在与所述前缘部的交点处的相对于垂直于所述中心轴线的平面的角度为17至19度。
4.根据权利要求I所述的风扇，其特征在于， 所述后缘部从径向内侧随着朝向外侧而向所述中心轴线方向的上侧倾斜。
5.根据权利要求I所述的风扇，其特征在于， 所述前缘部从径向内侧随着朝向外侧而向所述中心轴线方向的上方侧倾斜，径向内端位于比所述叶轮保持部的上端更靠下方的位置，径向外端位于比所述叶轮保持部的上端更靠上方的位置。
6.根据权利要求I所述的风扇，其特征在于， 在俯视时，所述后缘部以及所述前缘部从径向内侧随着朝向径向外侧而向所述叶轮的旋转方向的前方侧倾斜。
7.根据权利要求I所述的风扇，其特征在于， 所述风扇还具有从径向外侧包围所述叶轮的机壳，所述前缘部在径向外侧比所述机壳的上端更向轴向上方突出。
全文摘要
本发明提供轴流型送风风扇。各叶片分别具有位于旋转方向最后方的后缘部、和位于旋转方向最前方的前缘部。将沿假想圆筒面(A)以最短距离连接后缘部和前缘部的线作为曲线(C1)。叶片具有面向中心轴线(J1)方向的下方侧的下表面、和面向中心轴线(J1)方向的上方侧的上表面。将位于距上表面和下表面的两个面为等距离的位置的翘曲线为(CL1)。将从曲线(C1)到翘曲线(CL1)的最大离开距离作为L1。将曲线(C1)的长度作为L2时，L1/L2的值随着从径向内侧朝向径向外侧而变小。
文档编号F04D29/38GK102954016SQ20121029545
公开日2013年3月6日 申请日期2012年8月17日 优先权日2011年8月19日
发明者月田顺司 申请人:日本电产株式会社