本申請以2014年11月24日提交的日本專利申請2014-237236為基礎(chǔ)，其公開內(nèi)容作為參照而引入本申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及將空氣導向送風風扇的風扇罩的結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

在由電動機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的電動送風機中，用電阻器等電氣部件來控制風扇轉(zhuǎn)速時，為了對電氣部件進行空氣冷卻，電氣部件安裝于風扇罩。因此，在風扇罩的空氣流動的路徑中需要形成一個用來配置電器部件的具有箱體形狀的箱體空間。例如，箱體空間可設(shè)置在作為導風部把空氣導向風扇的母線部。

當風扇被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)時，空氣沿著風扇罩的母線部流動而被風扇吸入。因此，當箱體空間設(shè)置在風扇罩的母線部時，被母線部引導而流動的空氣由于箱體空間的存在而發(fā)生壓力變動。并且，該空氣的壓力變動有可能導致風扇噪音，尤其會導致包含在風扇噪音的風扇轉(zhuǎn)速的一次成分的惡化。

例如，專利文獻1公開了一種風扇罩，其具有抑制因配置這類電器部件而引起的風扇噪音的結(jié)構(gòu)。在專利文獻1所示的風扇罩中，熱交換器和被電動機所驅(qū)動的風扇周圍間的間隙被封閉而形成送風路徑。此外，用來控制風扇電動機的電子部件設(shè)置在風扇罩的送風路徑外側(cè)。風扇罩包括送風排出孔、導入口、以及導風路徑。導入口與送風排出孔的開口邊緣部相鄰接，并朝風扇的外周緣部開口。導風路徑從導入口導進風扇吹出風的一部分，并把導進的風吹向電子部件。

專利文獻1的風扇罩為了不引起車輛前后方向布局性能的惡化，放熱性能的惡化以及噪音惡化而設(shè)置成能夠有效冷卻例如用來控制風扇電動機的電子部件等的發(fā)熱體。

在先技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2008-309121號公報

專利文獻1的風扇罩確實具有對電子部件等電氣部件進行空氣冷卻的結(jié)構(gòu)。但是，為了把空氣導向電氣部件，需要額外形成導風路徑。因此，專利文獻1的風扇罩產(chǎn)生了風扇罩結(jié)構(gòu)變得過于復雜的問題。例如，當風扇罩的結(jié)構(gòu)如專利文獻1公開的那樣變得復雜時，利用射出成形制造風扇罩的情況下，射出成形使用的模具變得復雜，相應(yīng)地，制造模具所需的工時以及制造費用也會增加。或者，有可能無法使用射出成形制造風扇罩。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是鑒于上述情況而作出的，其目的在于提供一種風扇罩，可抑制結(jié)構(gòu)復雜化，并可抑制因電氣部件的配置而引起的噪音惡化。

本發(fā)明的風扇罩具有風扇收容部和風道部。在風扇收容部形成有收容風扇的風扇收容孔。風扇通過以風扇軸心為中心旋轉(zhuǎn)而從風扇軸心的軸向上的軸向一側(cè)吸入空氣。風道部具有風道導風面和凹空間。風道導風面以從風扇收容孔向風扇的徑向外側(cè)擴展的方式形成，并且引導空氣以使空氣向風扇收斂并被風扇吸入。在風道導風面的一部分形成有凹空間，凹空間從風道導風面凹陷，并且電氣部件配置于凹空間。

凹空間鄰接風扇收容孔而設(shè)置。風道部具有凹底面和分界壁。凹底面形成凹空間的底部。分界壁相對于凹底面向軸向一側(cè)突出并以對凹空間與風扇收容孔之間進行劃分的方式配置。

分界壁形成為在軸向上的從分界壁的基端到頂端的壁高低于從分界壁的基端到風扇收容孔的軸向一側(cè)的一端的高度。

根據(jù)上述的本發(fā)明，分界壁形成為在軸向上的分界壁的高度低于風扇收容孔的高度并且配置成對配置電氣部件的凹空間與風扇收容孔之間進行劃分。因此，與不設(shè)置分界壁的結(jié)構(gòu)相比，該結(jié)構(gòu)可抑制風扇運轉(zhuǎn)時因空氣流入凹空間而引起的空氣的壓力變動。并且，由于電氣部件的配置而引起的噪音隨著空氣的壓力變動的增大而增大，因此通過分界壁抑制壓力變動，可抑制噪音的惡化。

另外，分界壁是相對于凹空間的凹底面向軸向的一側(cè)突出的壁，因此與采用例如專利文獻1公開的風扇罩結(jié)構(gòu)的情況相比，可抑制風扇罩結(jié)構(gòu)的復雜化。

附圖說明

在下述的詳細說明里將參考附圖更明確地說明本發(fā)明的上述目的及其他目的、特征和效果。

圖1是具有根據(jù)一實施方式的風扇罩的送風機的立體圖。

圖2是圖1的II部分的放大立體圖，其示出風扇罩單體。

圖3是圖2的沿III-III線的截面圖。

圖4是沿圖2的箭頭IV方向觀察到的視圖。

圖5是比較例的風扇罩的沿箭頭IV方向觀察到的視圖，是相當于圖4的視圖。

圖6是表示對一實施方式和比較例的風扇罩分別測量噪音的結(jié)果的圖表。

具體實施方式

以下，參考附圖來說明本發(fā)明的一實施方式。另外，在包括后述的其他實施方式在內(nèi)的以下各實施方式相互之間，對相同或等同的部分在附圖中使用相同的符號

圖1為本發(fā)明適用的具有風扇罩16的送風機10的立體圖。圖1中所示的送風機10為車輛用軸流送風機，其使外氣(空氣)流動到散熱器12(參考圖3)。散熱器12為通過使外氣和車輛行走用發(fā)動機的冷卻水進行熱交換而冷卻車輛行駛用發(fā)動機的冷卻水的熱交換器。

送風機10相對于散熱器12配置在車輛后方。具體地，送風機10相對于散熱器12配置在通過散熱器12的空氣流向的下流側(cè)。送風機10吸入通過散熱器12后的空氣，并把吸入空氣向車輛后方吹出。另外，為使各個附圖簡單易讀，散熱器12只有在圖3中用雙點劃線示出。

圖1中示出的送風機10具有軸流式的風扇14、風扇罩16、驅(qū)動風扇14旋轉(zhuǎn)的未圖示的電動機、以及電阻器17。例如，電動機通過支架、即支承部件而固定于風扇罩16。

風扇14以風扇軸心CLf為中心旋轉(zhuǎn)，并通過旋轉(zhuǎn)從風扇軸向DRa(參考圖3)的一側(cè)，即軸向的一側(cè)吸入空氣。風扇軸向DRa為風扇軸心CLf的軸向。如圖1所示，風扇14具有與電動機的旋轉(zhuǎn)軸以一體旋轉(zhuǎn)的方式連接的電動機裝配部18、從電動機裝配部18呈放射狀延伸的多個葉片20、以及外周環(huán)22。風扇14被電動機所驅(qū)動而繞風扇軸心CLf旋轉(zhuǎn)，并通過旋轉(zhuǎn)向散熱器12通風。例如，風扇軸心CLf與車輛的前后方向互相平行。

多個葉片20配置在風扇軸心CLf的周圍，并以從電動機裝配部18呈放射狀延伸的方式形成。多個葉片20分別形成為翼狀。

外周環(huán)22設(shè)置在風扇14的外周部分。具體地，外周環(huán)22在圓周方向上將作為葉片20的頂端的外周端20a相互連結(jié)，并形成為以風扇軸心CLf為中心的圓環(huán)狀。

風扇罩16例如通過螺栓等而固定并連接于散熱器12(參考圖3)。并且，風扇罩16將通過散熱器12后的空氣導向風扇14。例如，風扇罩16利用射出成形等方法來成形，并由聚丙烯等樹脂構(gòu)成。在圖1的風扇罩16裝配有兩個風扇14，但是，以圖1中的右側(cè)的風扇14未被安裝的狀態(tài)圖示圖1的送風機10。

如圖1和圖2所示，風扇罩16具有風扇收容部161和風道部162。圖2為圖1的II部分的放大圖，并示出風扇罩16單體。

風扇收容部161為在風扇罩16中收容風扇14的部位。風扇收容部161的內(nèi)側(cè)形成有以風扇軸心CLf為中心的風扇收容孔161a。與風扇軸心CLf正交的風扇收容孔161a的截面呈圓形，在風扇收容孔161a的內(nèi)部收容風扇14。

并且，風扇收容部161具有收容孔凸部163。如圖2和圖3所示，在收容孔凸部163與風扇14的外周環(huán)22之間形成徑向間隙，徑向間隙為風扇徑向DRr上的間隙。收容孔凸部163沿風扇徑向DRr向風扇收容孔161a的內(nèi)側(cè)突出。換言之，收容孔凸部163從形成風扇收容孔161a的收容孔側(cè)面161c向徑向內(nèi)側(cè)突出。并且，收容孔凸部163以沿風扇軸心CLf周圍的圓周方向即風扇圓周方向延伸的方式形成。因此，收容孔凸部163以風扇軸心CLf為中心大致形成為圓環(huán)狀。相對于風扇14的外周環(huán)22，收容孔凸部163以隔著徑向間隙包圍外周環(huán)22的方式形成。另外，圖3為圖2的沿III-III線的截面圖。并且，風扇徑向DRr為風扇軸心CLf(參考圖1)的徑向。

如圖3所示，風扇14具有環(huán)狀凸緣部24。環(huán)狀凸緣部24從外周環(huán)22的軸向一側(cè)的一端221向風扇徑向DRr的外側(cè)呈凸緣狀地突出。環(huán)狀凸緣部24沿外周環(huán)22的全部圓周部分設(shè)置，并形成為圓環(huán)狀。環(huán)狀凸緣部24所具有的軸向一側(cè)的一側(cè)面241形成風扇14的軸向一側(cè)的端面。并且，風扇14配置成環(huán)狀凸緣部24的一側(cè)面241與風扇收容孔161a的軸向一側(cè)的一端161b在風扇軸向DRa上位于相同位置。

風扇收容部161的收容孔凸部163在軸向的一側(cè)具有一端163a。收容孔凸部163的一端163a相對于環(huán)狀凸緣部24的另一側(cè)面242在風扇軸向DRa上形成間隙，環(huán)狀凸緣部24的另一側(cè)面242面向與軸向一側(cè)相反的軸向另一側(cè)。另外，空氣如圖3的箭頭FLin所示地從軸向一側(cè)流入散熱器12。因此，可將軸向一側(cè)稱為軸向上流側(cè)，可將軸向另一側(cè)稱為軸向下流側(cè)。

收容孔凸部163具有面向風扇徑向DRr的內(nèi)側(cè)的內(nèi)周面163b。外周環(huán)22具有面向風扇徑向DRr的外側(cè)的外周面222。收容孔凸部163的內(nèi)周面163b在風扇徑向DRr上相對于外周環(huán)22的外周面222形成間隙并互相對置。

風扇罩16的風道部162對通過散熱器12后的空氣進行收斂并引向風扇收容孔161a的作為空氣流入口的一端161b。為此，風道部162具有風道導風面162a。如圖2和圖3所示，風道導風面162a以從風扇收容孔161a的一端161b向風扇徑向DRr的外側(cè)擴展的方式形成。換言之，風道導風面162a以從收容孔側(cè)面161c的一端161d向風扇徑向DRr的外側(cè)擴展的方式形成。因此，在風扇徑向DRr上的風道導風面162a的內(nèi)周端162b形成風扇收容孔161a的一端161b的周緣，并與收容孔側(cè)面161c的一端161d一致。即，風道導風面162a的內(nèi)周端162b的位置在風扇軸向DRa上與風扇收容孔161a的一端161b的位置相同。換言之，風道導風面162a的內(nèi)周端162b的位置在風扇軸向DRa上與收容孔側(cè)面161c的一端161d的位置相同。例如，風道導風面162a為朝向軸向一側(cè)的平面，或為從軸向一側(cè)輕微朝向風扇徑向DRr的內(nèi)側(cè)的錐面。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，被風扇14吸入的空氣沿風道導風面162a流動。即，風道導風面162a引導通過散熱器12而被風扇14吸入的空氣以使該空氣收斂并被風扇14吸入。

在風道部162形成有凹空間162j，凹空間162j為風道導風面162a的一部分從風道導風面162a向軸向另一側(cè)凹陷而形成的凹部。該凹空間162j與風扇收容孔161a鄰接設(shè)置。具體地，凹空間162j挨著風扇收容孔161a設(shè)置，并且相對于風扇收容孔161a，凹空間162j配置在風扇徑向DRr的外側(cè)。因此，凹空間162j在風扇徑向DRr上與風扇收容孔161a連通。

并且，如圖3所示，在風道部162的凹空間162j內(nèi)配置有電阻器17。電阻器17為被通電的部件即電氣部件的一種，電阻器17是用來控制驅(qū)動風扇14旋轉(zhuǎn)的電動機的轉(zhuǎn)速的部件。例如，該電阻器17以不從風道導風面162突出的方式配置在凹空間162j的內(nèi)部。

并且，風道部162具有形成凹空間162j的底部的凹底面162k和分界壁162d。凹底面162k具有延伸設(shè)置部分162e和電阻器支承板162f。延伸設(shè)置部分162e從風道導風面162a的構(gòu)成部分延伸設(shè)置。電阻器支承板162f嵌入到在延伸設(shè)置部分162e形成的孔，并與延伸設(shè)置部分162e設(shè)置成一體。電阻器17固定在電阻器支承板162f，并被電阻器支承板162f支承。

分界壁162d為相對于凹底面162k向軸向一側(cè)突出形成的肋狀壁，并配置成對凹空間162j與風扇收容孔161a之間進行劃分。即分界壁162d配置在凹空間162j和風扇收容孔161a的交界處。

并且，如圖2和圖3所示，在風扇軸向DRa上的分界壁162d的高度低于風扇收容孔161a的高度。具體而言，如圖3所示，風扇軸向DRa上的從分界壁162d的基端162g到頂端162h的壁高Hw低于從分界壁162d的基端162g到風扇收容孔161a的一端161b的高度Hop。因此，雖然凹空間162j在風扇徑向DRr上與風扇收容孔161a連通，其連通范圍在風扇軸向DRa上被分界壁162d收窄。

又如圖2和圖3所示，分界壁162d與收容孔凸部163以在風扇圓周方向上連續(xù)地相連的方式形成，分界壁162d被設(shè)置成構(gòu)成包括收容孔凸部163在內(nèi)的圓環(huán)部的一部分。具體而言，在風扇軸向DRa上，分界壁162d的頂端162h的位置與收容孔凸部163的一端163a的位置對齊。并且，頂端162h與一端163a連續(xù)地相連。頂端162h的位置與收容孔凸部163的一端163a的位置對齊不僅包括這兩個位置相互相同也包括這兩個位置相互大致相同。在本實施方式中，在風扇軸向DRa上，分界壁162d的頂端162h的位置與收容孔凸部163d的一端163a的位置相同。

分界壁162d具有面向風扇徑向DRr的內(nèi)側(cè)的內(nèi)周面162i。內(nèi)周面162i與收容孔凸部163的內(nèi)周面163b以連續(xù)相連的方式形成。即分界壁162d的內(nèi)周面162i構(gòu)成包括收容孔凸部163的內(nèi)周面163b在內(nèi)的圓筒部內(nèi)面的一部分。

另外，關(guān)于分界壁162d和風扇14的關(guān)系，如圖3所示，分界壁162d的壁高Hw低于從分界壁162d的基端162g到外周環(huán)22的一端221為止的風扇軸向Dra上的高度Hrg。詳細而言，分界壁162d相對于風扇14的環(huán)狀凸緣部24配置在軸向另一側(cè)。而且，分界壁162d的頂端162h與環(huán)狀凸緣部24的另一側(cè)面242之間形成有風扇軸向DRa上的間隙。

具有上述結(jié)構(gòu)的送風機10中，在風扇罩16的風扇收容孔161a的風扇徑向DRr外側(cè)從散熱器12流出來的空氣，如圖3的箭頭FLa所示，沿著風道導風面162a流向風扇14。沿著風道導風面162a流動的空氣的一部分如箭頭FLb所示先流入風道部162的凹空間162j，之后再被風扇14所吸入。于是，流入凹空間162j的空氣對凹空間162j內(nèi)的電阻器進行空氣冷卻。

在上述的本實施方式中，風扇罩16的分界壁162d的壁高Hw低于風扇收容孔161a的高度Hop。分界壁162d以分割配置有電阻器17的凹空間162j和風扇收容孔161a之間的方式配置。因此，與沒有配置分界壁162d的結(jié)構(gòu)相比，可以抑制風扇運轉(zhuǎn)時因空氣流入凹空間162j而引起的空氣的壓力變動。并且，由于因配置有電阻器17而引起的噪音隨著空氣的壓力變動的增加而增大，因此通過分界壁162d抑制壓力變動，可抑制噪音的惡化。

關(guān)于噪音惡化的控制，下面對本實施方式和不設(shè)有分界壁162d的比較例進行對比說明。如從圖2的箭頭IV方向觀察到的視圖，即圖4所示，本實施方式中設(shè)置有分界壁162d。另一方面，如圖5所示，與本實施方式作對比的比較例中沒有設(shè)置分界壁162d。在比較例中，從風扇徑向DRr觀察時，與本實施方式相比，比較例的風扇罩16的凹空間162j朝風扇收容孔161a開放部分大于本實施方式。圖5為上述比較例中的風扇罩16的沿箭頭IV方向(參考圖2)觀察到的視圖，是相當于圖4的視圖。圖4和圖5示出風扇罩16的單體。

對本實施方式和比較例分別測量風扇14的噪音的結(jié)果如圖6的圖表所示。在噪音測量中，使風扇14旋轉(zhuǎn)的電動機以預先規(guī)定的一定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，并測量風扇14的噪音。其結(jié)果如圖6所示，與比較例相比，本實施方式中的與風扇14的轉(zhuǎn)速具有相同頻率的風扇的一次頻率下的聲音強度(水平)如箭頭LV所示地變小。

如該圖6所示，本實施方式中，在確保冷卻電阻器17所需要的冷卻風的基礎(chǔ)上，通過分界壁162d抑制了風扇14運轉(zhuǎn)時空氣的壓力變動。風扇14運轉(zhuǎn)時的空氣的壓力變動也即，因如箭頭FLb(參考圖3)所示地流入風道部162的凹空間162j的空氣流引起的壓力變動。通過抑制壓力變動，可減小風扇的一次頻率下的(參考圖6)聲音強度，即可減小風扇噪音的風扇一次頻率成分。并且，在風道部162的凹空間162j與風扇收容孔161a之間設(shè)置分界壁162d的結(jié)構(gòu)除了適用在圖1所示的送風機10外，也容易設(shè)置在搭載有電阻器17等電氣部件的通用電動送風機。因此，在通用電動送風機中，通過設(shè)置分界壁162d也可獲得相同的效果。

另外，風扇罩16的分界壁162d為相對風道部162的凹底面162k單單向軸向一側(cè)突出的壁。因此，與采用例如專利文獻1所示的風扇罩結(jié)構(gòu)的情況相比，該結(jié)構(gòu)可抑制風扇罩結(jié)構(gòu)變得復雜。通過抑制風扇罩結(jié)構(gòu)變復雜，例如，可避免射出成形風扇罩16所使用的模具變得復雜，并且可減小制造模具的費用。

另外，在本實施方式中，分界壁162d以在風扇圓周方向上與收容孔凸部163連續(xù)地相連的方式形成。因此，在分界壁162d與收容孔凸部163的邊界上可抑制空氣流的紊流，并可抑制因該空氣流的紊流而引起的噪音的生成。

另外，在本實施方式中，分界壁162d的頂端162h的位置與風扇軸向DRa上的收容孔凸部163的一端163a的位置相同。并且，頂端162h與收容孔凸部163d的一端163a連續(xù)地相連。該結(jié)構(gòu)也可抑制在分界壁162d與收容孔凸部163邊界處的空氣流的紊流，并可抑制因該空氣流的紊流所引起的噪音的生成。

另外，在本實施方式中，分界壁162d的內(nèi)周面162i以與收容孔凸部163的內(nèi)周面163b連續(xù)地相連的方式形成。該結(jié)構(gòu)也可抑制在分界壁162d與收容孔凸部163邊界處的空氣流的紊流，并可抑制因該空氣流的紊流所引起的噪音的生成。

(其他實施方式)

(1)在上述實施方式中，送風機10用于使空氣向散熱器12流動。然而，送風機10例如也可使空氣向冷凝冷媒的冷凝器等的散熱器12以外的熱交換器流動。進一步地說，送風機10可以使空氣向除熱交換器以外的裝置流動。

(2)在上述實施方式中，風扇14為軸流式風扇。然而，只要是從軸向一側(cè)吸入空氣的風扇，對風扇的形式并無限定。例如，風扇14也可以采用斜流式風扇。

(3)在上述實施方式中，電阻器配置在風扇罩16的凹空間162j的內(nèi)部。然而，只要配置在凹空間162j內(nèi)部的是電氣部件即可，例如，也可以取代電阻器17而在凹空間162j的內(nèi)部配置PWM控制用的電氣部件。另外，凹空間162j內(nèi)的電氣部件的數(shù)量不一定為一個，也可在凹空間162j的內(nèi)部配置多個電氣部件。

(4)在上述實施方式中，為了對電阻器17進行空氣冷卻，電阻器17配置在凹空間162j的內(nèi)部。然而也可以在凹空間162j的內(nèi)部配置不需要進行空氣冷卻的電氣部件。

另外，本發(fā)明不限于上述實施方式，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)可進行各種變化。另外，在上述實施方式中，實施方式的構(gòu)成要素除明確說明此構(gòu)成要素是必須的要素或從發(fā)明原理考慮而明確判定此構(gòu)成要素是必須的要素的情況外，當然并非是必須的構(gòu)成要素。

另外，在上述實施方式中，實施方式中提到構(gòu)成要素的數(shù)量，數(shù)值，量，范圍等的數(shù)值時，除了明確說明此數(shù)值是特定的數(shù)值或從發(fā)明原理考慮而明確判定此數(shù)值必須為特定的數(shù)值的情況之外，并不限定在特定數(shù)值。另外，在上述實施方式中提到構(gòu)成要素的材質(zhì)、形狀、位置關(guān)系等時，除了明確說明材質(zhì)、形狀、位置關(guān)系等為特定材質(zhì)、形狀、位置關(guān)系等或從發(fā)明原理考慮而明確判定材質(zhì)、形狀、位置關(guān)系等為特定的材質(zhì)、形狀、位置關(guān)系等的情況外，其材質(zhì)、形狀、位置關(guān)系等不被限定在特定的材質(zhì)、形狀、位置關(guān)系等。