鼓风机的制作方法

1.本发明的实施方式涉及例如使用离心式风扇的鼓风机。


背景技术：

2.例如，使用离心式风扇的鼓风机包括叶轮、用于旋转叶轮的电动机、设置在叶轮的旋转轴方向上的进气口、以及设置在与进气口正交的方向上的排气口。叶轮被电动机旋转时，相对于叶轮旋转轴方向，上表面侧(进气口侧)与下表面侧之间产生压力差，电动机轴和叶轮沿推力方向(旋转轴方向)移动，叶轮与鼓风机壳体接触。
3.通过在叶轮的上表面和下表面设置压力室和与压力室相邻的阀室，使叶轮的上表面和下表面的压力差相等的技术已经被开发出来(例如参照专利文献1)。
4.另外，有一种技术是在叶轮的上表面和下表面设置多个环形叶片按压板，通过将从进气口吸入的空气从排出口排出，使叶轮的上表面和下表面的压力差均等(例如参照专利文献2)。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1：日本特开2006-129638号公报
8.专利文献2：日本专利第4716750号公报


技术实现要素：

9.发明所要解决的技术问题
10.本发明的实施方式提供一种能够抑制叶轮在推力方向上的移动的鼓风机。
11.解决技术问题的技术方案
12.本实施方式的鼓风机具备：第一壳体，其具有第一进气口和第一排气口；第二壳体，其设置在所述第一壳体的内部，具有与所述第一进气口连通的第二进气口和与所述第一排气口连通的第二排气口；叶轮，其作为离心式风扇，设置在所述第二壳体的内部，所述叶轮的旋转轴与所述第一进气口和所述第二进气口的中心轴一致；电动机，其设置在所述第二壳体的内部并旋转所述叶轮；第一流道，其设置在所述叶轮的与所述第一进气口和所述第二进气口相反侧的所述电动机和所述第二壳体之间；以及第二流道，其设置在所述第一壳体和所述第二壳体之间，与所述第一流道、所述第一进气口和第二进气口连通。
附图说明
13.图1是示出本发明实施方式的鼓风机的俯视图。
14.图2是沿图1的
ⅱ‑ⅱ
线的剖视图。
15.图3是表示图1的一部分的分解立体图。
16.图4是示出图1的其他部分的立体图。
17.图5是示出图1的作用的图，是沿图1的v-v线的剖视图。
18.图6是放大示出图5的a部分的剖视图。
具体实施方式
19.以下，参照附图对实施方式进行说明。在附图中，对相同部分赋予相同符号。
20.图1示出本实施方式的鼓风机10。鼓风机10具备作为壳体的顶壳11，顶壳11是大致圆柱形，具备进气口(第一进气口)11a和排气口(第一排气口)11b。进气口11a配置在顶壳11的上表面且中心部分，排气口11b在顶壳11的侧面配置在与进气口11a大致正交的方向上。
21.如图2所示，内壳12设置在顶壳11的内部。内壳12分割成下侧的第一内壳12-1和上侧的第二内壳12-2。但是，内壳12不一定需要分割，也可以是一体结构。内壳12具备与顶壳11的进气口11a连通的进气口(第二进气口)12a和与顶壳11的排气口11b连通的排气口(第二排气口)12b。
22.内壳12的进气口12a的直径大于顶壳11的进气口11a的直径，进气口11a设置在进气口12a内侧。因此，进气口11a和进气口12a配置成同心状。
23.此外，在内壳12和顶壳11之间设置有后述的流道(第一流道)(ch3)。也就是说，内壳12的一部分与顶壳11的内表面分离，在该部分形成流道(ch3)。
24.基座13通过多个螺钉14安装在顶壳11和内壳12的下部。基板15设置在以下两者之间：顶壳11和内壳12的下部，和基座13。基板15通过多个螺钉16固定到基座13上。
25.作为密封构件的环形衬垫18设置在基板15的周围与顶壳11之间，在基板15的周围与基座13之间还设置有作为密封构件的环形衬垫19。衬垫18、19由弹性体、例如橡胶构成。顶壳11和基板15之间的间隙由衬垫18封闭，基座13和基板15之间的间隙由衬垫19封闭。因此，顶壳11和基座13被密封，防止空气从顶壳11和基座13泄漏到外部。
26.如图2和图3所示，开口部15a设置在基板15的中心部分，电动机17的定子17a配置在开口部15a的内部。定子17a是圆柱形并且容纳在设置在基座13的中心部分的凹部13a中。
27.基板15的开口部15a的直径等于或略大于定子17a的外径，多个凹部15b设置在开口部15a周围。因此，通过多个凹部15b在基板15和定子17a之间形成多个间隙。
28.此外，多个开口部15c设置在基板15周围。这些开口部15c位于内壳12的外侧且位于顶壳11的内侧，与设置在基座13上的多个凹部13b对应配置。
29.基座13的凹部13b、基板15的凹部15b、开口部15c构成与上述内壳12和顶壳11之间的流道(ch3)连通的流道(ch2)。
30.电动机17配置在内壳12中，具体而言，配置在第一内壳12-1中。电动机17具备上述定子17a、套筒17b、轴17c、轴承17d、多个线圈17e、多个轭17f、转子支架17g、永磁体17h和轴支架17i。
31.套筒17b设置在定子17a内部，轴17c配置在套筒17b内部。轴承17d的固定部固定在套筒17b内部，轴承17d的旋转部固定在轴17c的第一端部。轴17c通过轴承17d在套筒17b内部通过磁力沿推力方向保持。套筒17b和轴17c可以构成空气动压轴承。缠绕有多个线圈17e的多个轭17f配置在定子17a周围。轴支架17i固定到轴17c的第二端部，转子支架17g保持在轴支架17i内侧。永磁体17h是圆柱形并固定在转子支架17g内侧。永磁体17h的内表面与多个轭17f隔开配置。
32.轴支架17i的外表面与第一内壳12-1的内表面隔开，在轴支架17i的外表面和第一
内壳12-1的内表面之间形成的间隙形成流道(ch1)。
33.另外，电动机17的结构不限于上述情况，可以变形。
34.叶轮20配置在第二内壳12-2内部并安装到轴支架17i的上部。
35.如图4所示，叶轮20是离心式风扇，例如所谓的涡轮风扇。但并不局限于涡轮风扇。
36.叶轮20具备进气口(第三进气口)20a、多个排气口(第三排气口)20b和多个叶片20c。进气口20a设置在叶轮20的上表面(第一表面)20d的中心部分，多个排气口配置在叶轮20周围。多个叶片20c配置在叶轮20的上表面20d和下表面(第二表面)20e之间，且配置在进气口20a和多个排气口20b之间。
37.此外，环形突起20f在叶轮20的上表面20d上设置在进气口20a周围。
38.如图2所示，在叶轮20配置在第二内壳12-2内部的状态下，进气口20a与顶壳11的进气口11a和内壳12的进气口12a相对。叶轮20的上表面20d、下表面20e和设置有排气口20b的侧面分别与第二内壳12-2的内表面隔开，形成间隙。
39.此外，环形凹部12c在第二内壳12-2的内表面上设置在进气口12a周围，叶轮20的突起20f配置在凹部12c中。在突起20f配置在凹部12c中的状态下，在突起20f和凹部12c之间形成与设置在叶轮20的上表面20d和第二内壳12-2的内表面之间的间隙连通的间隙。该间隙形成流道(第二流道)(ch4)。由凹部12c和突起20f形成的间隙与顶壳11的进气口11a和内壳12的进气口12a连通。
40.具体而言，顶壳11的进气口11a的内表面、内壳12的进气口12a的内表面、以及叶轮20的突起20f和第二内壳12-2的凹部12c之间的环形间隙是平行的。因此，从环形流道流出的空气的方向平行于流入顶壳11的进气口11a和第二内壳12-2的进气口12a的空气的方向。
41.此外，叶轮20的上表面20d和第二内壳12-2之间的间隙大于叶轮20的突起20f和第二内壳12-2的凹部12c之间的环形间隙(径向(与旋转轴正交的方向)的间隙)，作为控制气流的阀室发挥作用。在叶轮20的下表面20e和第二内壳12-2之间也设置有与叶轮20的上表面20d同样的间隙(流道ch3的一部分)，通过叶轮20的上表面20d侧的间隙和下表面20e侧的间隙，均匀地保持对叶轮20的上表面20d和下表面20e的压力。因此，抑制了叶轮20在推力方向上的移动。
42.叶轮20的突起20f和第二内壳12-2的凹部12c之间的环形间隙比叶轮20的上表面20d和第二内壳12-2之间的间隙窄，作为减少气流的节流器(第二节流器)21发挥作用。
43.此外，第二内壳12-2的进气口12a的内表面与顶壳11的进气口11a的外表面之间的环形间隙比叶轮20的下表面20e与第二内壳12-2之间的间隙、以及顶壳11与内壳12之间的间隙窄，作为减少气流的节流器(第一节流器)22发挥作用。
44.在本实施方式中，环形节流器21配置在进气口11a和进气口12a的外侧，从节流器21流出的气流的方向与从进气口11a和进气口12a吸入的气流的方向平行。换言之，节流器21与顶壳11的进气口11a的内表面和内壳12的进气口12a的内表面平行配置。
45.环形节流器22配置在进气口11a和进气口12a之间，从节流器22流出的气流的方向与从进气口11a、进气口12a和节流器21流出的气流的方向平行。即，节流器22与节流器21平行配置。
46.(作用)
47.参照图5、图6，说明上述鼓风机10的作用。
48.当电动机17被驱动并且叶轮20被旋转时，从顶壳11的进气口11a、内壳12的进气口12a导入的空气被引导到叶轮20的进气口20a，从叶轮20的排气口20b、内壳12的排气口12b、顶壳11的排气口11b排出。
49.另一方面，内壳12中的一部分空气经由电动机17和内壳12(第一内壳12-1)之间的流道ch1、通过基板15的开口部15a、凹部15b、基座13的凹部13b、基板15的开口部15c的流道ch2、顶壳11和内壳12之间的流道ch3、以及节流器22，从顶壳11的进气口11a和内壳12的进气口12a之间导入叶轮20的进气口20a。
50.这样，叶轮20下侧的空气通过流道ch1、ch2、ch3和节流器22被引导到内壳12的上侧(叶轮20的上侧)，与从顶壳11的进气口11a导入的空气一起导入叶轮20的进气口20a。因此，可以抑制叶轮20在推力方向上的移动。
51.此外，内壳12中的一部分空气经由叶轮20的上表面(第一表面)20d与内壳12(第二内壳12-2)之间的流道ch4以及节流器21，与经由流道ch3、节流器22的空气以及从顶壳11的进气口11a导入的空气一起导入叶轮20的进气口20a。并且，从节流器21导入叶轮20的进气口20a的空气的方向与通过节流器22的空气的方向以及从顶壳11的进气口11a导入的空气的方向平行。因此，从顶壳11的进气口11a导入的气流、来自节流器22的气流和来自节流器21的气流汇合并导入叶轮20。因此，可以进一步抑制叶轮20在推力方向上的移动。
52.(实施方式的效果)
53.根据上述实施方式，鼓风机10具备顶壳11和设置在顶壳11内的内壳12，电动机17和叶轮20配置在内壳12内，流道ch1、ch2、ch3分别形成在内壳12与电动机17之间、顶壳11与内壳12之间。因此，从内壳12泄漏到顶壳11中的空气经由设置在顶壳11和内壳12之间的流道ch1、ch2、ch3和节流器22，从顶壳11的进气口11a和内壳12的进气口12a之间被引导到叶轮20的进气口20a。因此，可以抑制叶轮20在推力方向上的移动，可以防止叶轮20与内壳12接触。
54.并且，鼓风机10具有顶壳11和内壳12的双重结构。因此，由叶轮20的旋转产生的气流从顶壳11的排气口11b排出，可以防止空气从顶壳11的其他部分泄漏。
55.另外，根据上述实施方式，内壳12在进气口12a的周围具有环形凹部12c，叶轮20在进气口20a的周围具有配置在凹部12c内的环形突起20f，通过凹部12c和突起20f，在进气口11a和进气口12a的周围形成环形节流器21。并且，从节流器21导入叶轮20的进气口20a的空气的方向与通过顶壳11和内壳12之间的节流器22的空气的方向、以及从顶壳11的进气口11a导入的空气的方向平行。因此，从顶壳11的进气口11a导入的气流、来自节流器22的气流和来自节流器21的气流汇合并导入叶轮20。因此，可以进一步抑制叶轮20在推力方向上的移动，可以防止叶轮20与内壳12接触。
56.此外，节流器21的方向与节流器22、进气口11a的侧面和进气口12a的侧面平行。因此，即使假设叶轮20沿推力方向移动，构成节流器21的凹部12c与突起20f之间的间隙的宽度也不会在与旋转轴交叉的方向上变化。因此，当叶轮20的转速恒定时，从节流器21导入进气口20a的空气量能够保持恒定，能够稳定地抑制叶轮20在推力方向上的移动，并且能够容易地管理节流器21的尺寸。
57.通过使第二内壳12-2的进气口12a与顶壳11的进气口11a配置成同心状来形成节流器22。因此，节流器22与节流器21一样，即使当第二内壳12-2(内壳12)相对于顶壳11在推
力方向上错开配置时，节流器22的宽度也不会在与旋转轴交叉的方向上变化。因此，可以容易地管理节流器22的尺寸。
58.此外，从节流器21、节流器22导入叶轮20的进气口20a的空气的方向与从顶壳11的进气口11a导入的空气的方向平行。因此，与在与顶壳11的进气口11a正交的方向(径向)上配置节流器21和节流器22的情况相比，流量损失小，并且可以降低噪声。
59.具体而言，从顶壳11的进气口11a导入叶轮20的进气口20a的空气逐渐在直角方向上朝向排气口20b改变方向。因此，来自比节流器21更靠近进气口20a的节流器22的气流，相比于来自节流器21的气流，与从进气口20a导入的气流更平滑地汇合，从而降低了流量的损失和噪声。
60.另外，本发明并不限定于上述各实施方式，在实施阶段能够在不脱离其要旨的范围内变形并具体化构成要素。另外，通过上述各实施方式公开的多个构成要素的适当组合，能够形成各种发明。例如，可以从实施方式中所示的所有构成要素中删除一些构成要素。此外，不同实施方式中的构成要素可以适当组合。