阅读说明：本技术 离心风扇 (Centrifugal fan ) 是由 玉冈健人 平山正士 于 2019-06-20 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种离心风扇,其具有：马达；叶轮,其与马达的旋转部一同旋转；以及壳体,其在内部收纳马达和叶轮。壳体具有：罩部,其在叶轮的上侧与中心轴线垂直地扩展；基座部,其在叶轮的下侧与中心轴线垂直地扩展；侧壁部,其在叶轮的径向外侧将罩部和基座部在轴向上连接起来,并且在周向的一部分与罩部和基座部一同形成送风口；以及吸气口,其在比叶轮的径向外侧的端部靠径向内侧的位置沿轴向贯通罩部和基座部中的至少一方。基座部和罩部中的至少一方具有：至少一个孔部,其在比叶轮的径向外侧的端部靠径向外侧的位置沿轴向贯通；以及密封部,其将孔部密封起来。密封部的比重比基座部和罩部中的具有孔部的一方的比重小。(The invention provides a centrifugal fan, comprising: a motor; an impeller that rotates together with a rotating portion of the motor; and a housing that houses the motor and the impeller therein. The housing has: a cover portion which expands perpendicularly to the central axis on the upper side of the impeller; a base portion extending vertically to the central axis below the impeller; a side wall portion axially connecting the cover portion and the base portion on the outer side of the impeller in the radial direction, and forming an air outlet together with the cover portion and the base portion in a part of the circumferential direction; and an air inlet which penetrates at least one of the cover part and the base part along the axial direction at a position closer to the radial inner side than the radial outer end part of the impeller. At least one of the base section and the cover section has: at least one hole portion axially penetrating the impeller at a position radially outward of a radially outward end of the impeller; and a sealing portion that seals the hole portion. The sealing portion has a specific gravity lower than that of the base portion and the cover portion having the hole portion.)

离心风扇

技术领域

本发明涉及离心风扇。

背景技术

以往，在笔记本型个人计算机等电子设备中搭载有离心风扇以对箱体的内部进行冷却。离心风扇具有离心式的叶轮、使叶轮旋转的马达、以及收纳它们的壳体。当使离心风扇的马达驱动时，叶轮旋转，由此在电子设备的内部产生气流。由此，从搭载于电子设备的内部的CPU等电子部件发出的热被排出。例如，在日本特开2008-223743号公报中记载了现有的离心风扇的构造。

专利文献1：日本特开2008-223743号公报

日本特开2008-223743号公报的风扇装置具有离心叶轮、收纳离心叶轮的外壳以及包含定子的马达。当马达启动时，离心叶轮以规定的速度旋转，外壳之外的空气经由在外壳上设置的上部吸气口和下部吸气口而被吸入到外壳内。然后，被吸入到外壳内的空气在被旋转的离心叶轮向离心方向加速后，从设置于外壳的侧面的排气口排出。

近年来，伴随着电子设备的小型化，针对搭载于该电子设备的离心风扇，期望抑制送风性能降低、并且进行薄型化和轻量化。因此，作为在抑制离心风扇的送风性能降低的同时进行薄型化的方法，例如，考虑了以下方法：在将叶轮的大小保持为一定的基础上，通过对平坦的金属板进行冲裁加工或冲压加工来形成收纳叶轮的壳体。例如，与使树脂遍布在模具内来形成板的情况相比，通过对金属板进行加工来形成壳体的板，能够使板更薄，因此最终能够使壳体整体薄型化。但是，在这样使用金属板的情况下，难以同时实现包含有壳体的离心风扇的轻量化。

发明内容

本发明的目的在于，提供在离心风扇中能够抑制离心风扇的送风性能降低并且实现轻量化的构造。

本申请的例示的第一发明是一种离心风扇，其具有：马达，其具有静止部和旋转部，该静止部具有定子，该旋转部相对于所述静止部以沿上下延伸的中心轴线为中心进行旋转；叶轮，其具有以所述中心轴线为中心沿周向排列的多个叶片，该叶轮与所述旋转部一同旋转；以及壳体，其在内部收纳所述马达的至少一部分和所述叶轮，所述壳体具有：罩部，其在所述叶轮的上侧与所述中心轴线垂直地扩展；基座部，其在所述叶轮的下侧与所述中心轴线垂直地扩展，并且所述马达的所述静止部固定于该基座部；侧壁部，其在所述叶轮的径向外侧将所述罩部和所述基座部在轴向上连接起来，并且在周向的一部分与所述罩部和所述基座部一同形成送风口；以及吸气口，其在比所述叶轮的径向外侧的端部靠径向内侧的位置沿轴向贯通所述罩部和所述基座部中的至少一方，所述基座部和所述罩部中的至少一方具有：至少一个孔部，其在比所述叶轮的径向外侧的端部靠径向外侧的位置沿轴向贯通；以及密封部，其将所述孔部密封起来，所述密封部的比重比所述基座部和所述罩部中的具有所述孔部的一方的比重小。

根据本申请的示例的第一发明，离心风扇具有沿轴向贯通基座部和罩部中的至少一方的至少一个孔部。并且，该孔部被比重比基座部和罩部中的具有该孔部的一方的比重小的密封部密封。由此，在离心风扇中，能够抑制送风性能降低并且实现离心风扇的轻量化。

附图说明

图1是第一实施方式的离心风扇的纵剖视图。

图2是第一实施方式的离心风扇的局部立体图。

图3是第一实施方式的离心风扇的局部纵剖视图。

图4是变形例的离心风扇的纵剖视图。

图5是变形例的离心风扇的纵剖视图。

图6是变形例的离心风扇的纵剖视图。

图7是变形例的离心风扇的局部立体图。

图8是变形例的离心风扇的局部立体图。

标号说明

1、1B、1C、1D、1E、1F：离心风扇；9：中心轴线；10、10C：壳体；11、11B、11C、11D、11E、11F：基座部；12：罩部；13：侧壁部；16、16B、16C：风洞区域；20：马达；30：静止部；31：保持架；32：定子；33：静止轴承；34、34D：电路板；40：旋转部；41：轴部；42：转子部；50、50B、50C、50D、50E、50F：叶轮；61：贯通孔；71：筒状部；72：底板部；81：定子铁芯；82：线圈；90、90B、90C、90D、90E、90F：孔部；91、91B、91C、91D、91E：密封部；110：下侧吸气口；120：上侧吸气口；130：送风口；331：套筒部；332：推力部；333：润滑液；411：轴主体部；412：轴凸缘部；421：转子保持架；422：轭；423：磁铁；501：叶片；811：铁芯背部；812：齿；821：导线。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的例示的实施方式进行说明。另外，在本申请中，将与离心风扇的中心轴线平行的方向称为“轴向”，将与该中心轴线垂直的方向称为“径向”，将沿着以该中心轴线为中心的圆弧的方向称为“周向”。另外，在本申请中，以轴向作为上下方向、相对于基座部以罩部侧为上而对各部分的形状和位置关系进行说明。但是，并不意图通过该上下方向的定义来限定使用本发明的离心风扇时的朝向。另外，在本申请中，“平行的方向”也包含大致平行的方向。另外，在本申请中，“垂直的方向”也包含大致垂直的方向。

<1.第一实施方式>

<1-1.离心风扇的结构>

图1是第一实施方式的离心风扇1的纵剖视图。图2是离心风扇1中的除了罩部12之外的部位的局部立体图。该离心风扇1搭载于笔记本型个人计算机或平板型个人计算机等电子设备，用于产生内部冷却用的气流。但是，本发明的离心风扇1也可以用于出于冷却以外的目的来产生气流的用途。另外，本发明的离心风扇也可以用于汽车等的电子设备以外的装置。

如图1和图2所示，离心风扇1包含壳体10、马达20以及离心式的叶轮50。

壳体10是在内部收纳马达20的至少一部分和叶轮50的箱体。壳体10具有基座部11、罩部12以及侧壁部13。

本实施方式的基座部11和罩部12分别是通过对厚度为0.5mm左右的薄并且平坦的金属板进行例如冲裁加工或冲压加工而形成的。通过使用金属板，能够容易地获得薄壁状的基座部11和罩部12。基座部11和罩部12的材料使用例如不锈钢、铝合金或镀锌钢板等金属。即，基座部11和罩部12是金属制的。基座部11在比叶轮50靠下侧的位置与上下延伸的中心轴线9垂直地扩展。另外，在基座部11上固定有后述的马达20的静止部30。罩部12在比基座部11和叶轮50靠上侧的位置与中心轴线9垂直地扩展。即，罩部12配置为与基座部11大致平行。而且，基座部11的上表面与罩部12的下表面彼此对置。

本实施方式的基座部11具有用于向壳体10内取入气体的下侧吸气口110。下侧吸气口110在比叶轮50靠下侧并且比叶轮50的径向外侧的端部靠径向内侧的位置沿轴向贯通基座部11。这里，基座部11具有用于对后述的马达20的静止部30进行固定的贯通孔61。贯通孔61形成为与中心轴线9同轴，并且沿轴向贯通基座部11。下侧吸气口110设置于构成贯通孔61的周缘部的径向外侧。另外，沿轴向观察时，下侧吸气口110按照以中心轴线9为中心沿周向隔开间隔的方式设置于多个部位。

另外，罩部12具有用于向壳体10内取入气体的上侧吸气口120。上侧吸气口120在比叶轮50靠上侧并且比叶轮50的径向外侧的端部靠径向内侧的位置沿轴向贯通罩部12。沿轴向观察时，上侧吸气口120为圆形，并且与中心轴线9大致同轴地配置。这样，在本实施方式中，在基座部11和罩部12这双方设置有用于向壳体10内取入气体的吸气口。但是，吸气口只要设置于基座部11和罩部12中的至少一方即可。

侧壁部13通过树脂的注射成型而形成于基座部11上。侧壁部13从基座部11朝向上侧延伸，并且沿着基座部11的端缘部扩展，与罩部12的下表面接触。另外，罩部12通过螺纹固定或粘接而固定于侧壁部13。由此，基座部11和罩部12在叶轮50的径向外侧通过侧壁部13而在轴向相连。此外，侧壁部13在周向一部分与基座部11和罩部12一同形成送风口130。而且，由基座部11、罩部12以及侧壁部13构成了包围叶轮50的风洞区域16。风洞区域16是位于基座部11的上侧、罩部12的下侧、侧壁部13的径向内侧并且叶轮50的径向外侧的区域。而且，风洞区域16经由送风口130而与壳体10的外侧的空间在径向上连通。

马达20根据驱动电流而产生扭矩，使叶轮50旋转。马达20具有静止部30和旋转部40。静止部30相对于壳体10相对地静止。旋转部40被支承为能够相对于静止部30以中心轴线9为中心进行旋转。

本实施方式的静止部30具有保持架31、定子32、静止轴承33以及电路板34。

保持架31通过树脂的注射成型而形成于基座部11的径向内侧。保持架31具有筒状部71和底板部72。底板部72在贯通孔61内呈环状扩展。筒状部71从底板部72朝向上侧呈圆筒状延伸。筒状部71和底板部72呈圆环状包围中心轴线9。

定子32是具有定子铁芯81和多个线圈82的电枢。定子32位于基座部11的上方并且筒状部71的径向外侧。定子铁芯81例如由硅钢板等电磁钢板沿轴向层叠而成的层叠钢板构成。定子铁芯81例如借助粘接剂而固定于筒状部71的外周面，从而经由保持架31间接地被基座部11支承。另外，定子铁芯81也可以直接被基座部11支承。

另外，定子铁芯81具有圆环状的铁芯背部811和从铁芯背部811朝向径向外侧突出的多个齿812。多个线圈82是卷绕于多个齿812的周围的导线821的集合体。导线821的一部分例如穿过下侧吸气口110而被引出到比基座部11靠下侧的位置。多个齿812和多个线圈82优选在以中心轴线9为中心的周向上大致等间隔地排列为圆环状。

静止轴承33通过粘接而固定于保持架31的内侧从而被支承。静止轴承33具有套筒部331和推力部332。套筒部331以中心轴线9为中心呈大致圆筒状延伸。推力部332以中心轴线9为中心沿径向呈板状扩展，封闭套筒部331的下端部。在套筒部331的径向内侧并且推力部332的上侧收纳有后述的旋转部40的轴部41的一部分。

在基座部11的下表面上配置有用于向马达20提供驱动电流的电路板34。在电路板34上连接有上述的导线821。由此，电路板34与定子32电连接。马达20的驱动电流从外部电源(省略图示)经由电路板34和导线821而提供给线圈82。

本实施方式的旋转部40具有轴部41和转子部42。

轴部41沿着中心轴线9配置。轴部41具有轴主体部411和轴凸缘部412。轴主体部411沿着中心轴线9呈柱状延伸。轴凸缘部412从轴主体部411的下端部向径向外侧扩展。

轴主体部411的外周面与套筒部331的内周面隔着存在有润滑液333的微小的间隙而在径向上对置。在轴主体部411的外周面和套筒部331的内周面中的至少一方设置有多个动压槽(省略图示)。另外，轴凸缘部412的下表面与推力部332的上表面隔着存在有润滑液333的微小的间隙而在轴向上对置。在轴凸缘部412的下表面和推力部332的上表面中的至少一方设置有多个动压槽(省略图示)。而且，轴凸缘部412的上表面与套筒部331的下表面隔着存在有润滑油333的微小的间隙而在轴向上对置。另外，在本实施方式中，润滑液333连续存在于静止轴承33的内侧与轴部41的外侧之间。另外，润滑液333例如使用多元醇酯系油或二酯系油。

在马达20驱动时，通过这些动压槽而在润滑液333中引起流体动压。由此，旋转部40通过被静止部30支承而稳定地旋转。即，在本实施方式中，由作为静止部30侧的部件的静止轴承33、作为旋转部40侧的部件的轴部41、多个动压槽、润滑液333构成了流体动压轴承。旋转部40被流体动压轴承支承为能够旋转。但是，也可以使用滑动轴承等其他方式的轴承来代替流体动压轴承。

转子部42具有转子保持架421、轭422及磁铁423。

转子保持架421从轴部41的上部向径向外侧扩展，并且在比定子32靠径向外侧的位置朝向轴向下侧呈大致圆筒状延伸。

轭422是与中心轴线9大致同轴地配置的圆环状的部件。轭422在定子32的径向外侧例如通过粘接剂或凿紧而固定于转子保持架421的内周面。轭422的材料使用铁等强磁性体。由此，能够抑制从磁铁423产生的磁通泄漏到外部。

磁铁423例如通过粘接剂而固定于轭422的内周面。本实施方式的磁铁423使用圆环状的永久磁铁。磁铁423位于定子32的径向外侧。磁铁423的内周面与定子32的多个齿812的径向外侧的端面隔着微小的间隙而在径向上对置。另外，在磁铁423的内周面上沿周向交替地磁化出N极和S极。但是，也可以使用多个磁铁来代替圆环状的磁铁423。在这种情况下，只要将多个磁铁按照N极的磁极面和S极的磁极面沿周向交替地排列的方式配置于轭422的内周面即可。

叶轮50具有多个叶片501。多个叶片501配置于基座部11的上侧并且罩部12的下侧。各叶片501从转子保持架421的外周面向径向外侧延伸。另外，如图2所示，多个叶片501以中心轴线9为中心沿周向等间隔地排列。

另外，在本实施方式中，轴部41、转子部42以及叶轮50是一体的部件。但是，轴部41、转子部42以及叶轮50也可以分别是分体的部件。例如，也可以是，转子部和轴部采用分体的部件，将轴部的上部通过粘接或压入而固定于在转子部的中央设置的贯通孔中。另外，轴部41、转子部42以及叶轮50还可以分别由多个部件构成。

当向定子32的线圈82提供驱动电流时，在定子铁芯81的多个齿812中产生磁通。而且，通过齿812与磁铁423之间的磁通的作用，产生周向的扭矩。其结果为，马达20的旋转部40以中心轴线9为中心进行旋转。进而，作为与旋转部40一体的部件的叶轮50与旋转部40一同以中心轴线9为中心进行旋转。当叶轮50旋转时，气体从比壳体10靠上方的空间穿过上侧吸气口120，并且从比壳体10靠下方的空间穿过下侧吸气口110，从而被取入到壳体10的内部。被取入到壳体10内的气体受到叶轮50的离心力而从壳体10内的风洞区域16经由送风口130向壳体10的侧方排出。由此，能够对搭载有该离心风扇1的电子设备进行冷却。

<1-2.基座部的详细结构>

接下来，对基座部11的更详细的结构进行说明。图3是第一实施方式的离心风扇1的局部纵剖视图。以下，与图3一同适当地参照图1和图2。

如图1至图3所示，在基座部11上设置有孔部90。孔部90在比叶轮50的径向外侧的端部靠径向外侧的位置沿轴向贯通基座部11。另外，沿轴向观察时，孔部90具有圆形的形状。与孔部90具有包含多个角的多边形形状的情况相比，能够容易地形成。在制造离心风扇1时，通过对形成基座部11的平坦的金属板进行例如冲裁加工来设置孔部90。另外，在本实施方式中，在基座部11上设置有三个孔部90。但是，只要在基座部11上设置至少一个孔部90即可，不限于三个。即，在基座部11上设置的孔部90的数量可以是一个，也可以是多个。在本实施方式中，通过彼此隔开间隔地设置多个孔部90而不是一个大的孔部，确保了基座部11的强度在一定以上。

基座部11具有密封部91。详细而言，在基座部11的下表面上分别配置有对三个孔部90进行密封的密封部91。密封部91例如使用在一个面上涂敷有粘接剂或粘合剂的厚度为0.1mm左右那么薄的纸制或树脂制的片材。在制造离心风扇1时，将该密封部91粘贴于基座部11的下表面以对孔部90进行密封。通过使用树脂制的片状的密封部91，能够容易地将基座部11密封。另外，在本实施方式中，各孔部90被沿轴向观察时具有比各孔部90稍大的面积的密封部91密封。由此，能够抑制密封部91的使用量，因此能够削减成本。另外，关于密封部91，也可以是用一个密封部来配置于基座部11的整个下表面。由此，与将多个密封部91粘贴于基座部11的下表面的情况相比，能够削减工作量。

另外，密封部91的比重比基座部11的比重小。密封部91的材料重量比本来存在于基座部11的孔部90所形成的空间中的基座部11的材料重量轻。这样，通过在材料重量大的基座部11上设置孔部90并且代之以材料重量小的密封部91将孔部90密封起来，能够使包含基座部11的离心风扇1轻量化。同时，能够抑制气体经由孔部90出入壳体10内的风洞区域16。其结果为，能够抑制送风性能降低并且实现离心风扇1的轻量化。

<2.变形例>

以上，对本发明的例示的实施方式进行了说明，但本发明不限于上述的实施方式。

在上述的实施方式中，孔部90沿轴向贯通基座部11，密封部91配置于基座部11的下表面。但是，孔部90也可以在比叶轮50的径向外侧的端部靠径向外侧的位置沿轴向贯通罩部12。详细而言，罩部12也可以具有孔部90。另外，比重比罩部12的比重小的密封部91也可以配置于罩部12的上表面以将孔部90密封。具体而言，罩部12也可以具有密封部91。由此，能够同样地抑制送风性能降低并且实现离心风扇1的轻量化。

图4是一个变形例的离心风扇1B的纵剖视图。在图4的例子中，孔部90B在比叶轮50B的径向外侧的端部靠径向外侧的位置沿轴向贯通基座部11B。另外，比重比基座部11B的比重小的密封部91B配置于基座部11B的上表面以将孔部90B密封。由此，能够与上述的实施方式同样地抑制送风性能降低并且实现离心风扇1B的轻量化。另外，密封部91B的厚度远薄于基座部11B的厚度。在本变形例中，通过将密封部91B配置于面对风洞区域16B的基座部11B的上表面，能够使基座部11B的孔部90B附近的上表面成为几乎没有台阶的状态。因此，能够抑制对风洞区域16B的气流的影响。

而且，也可以是，孔部在比叶轮的径向外侧的端部靠径向外侧的位置沿轴向贯通罩部，密封部配置于罩部的下表面。由此，能够使罩部的孔部附近的下表面成为几乎没有台阶的状态，因此能够抑制对风洞区域的气流的影响。

图5是另一变形例的离心风扇1C的纵剖视图。在图5的例子中，孔部90C在比叶轮50C的径向外侧的端部靠径向外侧的位置沿轴向贯通基座部11C。另一方面，与上述的实施方式和变形例不同地，在图5的例子中，在孔部90C内配置有比重比基座部11C的比重小的密封部91C。密封部91C使用热硬化性树脂。在制造离心风扇1C时，在将液状的密封部91C配置于孔部90C内之后使其硬化，由此将孔部90C密封起来。由此，能够使包含基座部11C的离心风扇1C轻量化。同时，能够抑制气体经由孔部90C出入壳体10C内的风洞区域16C。其结果为，能够抑制送风性能降低并且实现离心风扇1C的轻量化。而且，能够使基座部11C的孔部90C附近的上表面成为几乎没有台阶的状态。因此，能够抑制对风洞区域16C的气流的影响。

图6是另一变形例的离心风扇1D的纵剖视图。在图6的例子中，孔部90D在比叶轮50D的径向外侧的端部靠径向外侧的位置沿轴向贯通基座部11D。另一方面，密封部91D安装于基座部11D的整个下表面，从下方将孔部90D密封起来。而且，配置于基座部11D的下表面上的电路板34D的至少一部分配置在基座部11D与密封部91D的轴向之间。由此，能够进一步抑制电路板34D从基座部11D脱落。

图7是另一变形例的离心风扇1E中的除了罩部之外的部位的局部立体图。在图7的例子中，在基座部11E中的在比叶轮50E的径向外侧的端部靠径向外侧的位置设置有一个孔部90E。孔部90E沿轴向贯通基座部11E，并且具有在沿轴向观察时比在上述的实施方式和变形例中记载的多个孔部的总面积大的面积。而且，孔部90E被密封部91E密封。这样，在设置有一个孔部90E的情况下，能够减轻基座部11E的冲裁加工的作业量，并且能够进一步减小基座部11E的体积以使离心风扇1E轻量化。

图8是另一变形例的离心风扇1F中的除了罩部之外的部位的局部立体图。在图8的例子中，在基座部11F中的比叶轮50F的径向外侧的端部靠径向外侧的位置，多个孔部90F在沿轴向观察时配置为格子状。另外，在本变形例中，各孔部90F沿轴向贯通基座部11F，并且，沿轴向观察时，各孔部90F具有六边形的形状。但是，各孔部90F的形状不限于此。像本变形例那样，通过将多个孔部90F彼此隔开间隔地设置为格子状，能够将基座部11F的强度确保为一定以上，并且能够降低离心风扇1F的重量。

即，在本发明的离心风扇中，在比叶轮的径向外侧的端部靠径向外侧的位置设置有沿轴向贯通基座部和罩部中的至少一方的孔部。而且，比重比基座部和罩部中的具有孔部的一方的比重小的密封部配置为将孔部密封。由此，能够抑制送风性能降低并且实现离心风扇的轻量化。另外，在基座部和罩部中的至少一方设置的孔部的数量可以是一个，也可以是多个。另外，密封部也可以配置于基座部和罩部中的具有孔部的一方的、与叶轮在轴向上对置的面，也可以配置于与叶轮在轴向上对置的面的相反的面。另外，密封部也可以配置于孔部内。

另外，离心风扇的细节的形状也可以与在本申请的各图中示出的形状不同。

另外，在上述的实施方式和变形例中出现的各要素也可以在不产生矛盾的范围内适当地组合。

产业上的可利用性

本发明能够用于离心风扇。