轴流风扇和风扇单元
阅读：335发布：2021-10-17
专利汇可以提供轴流风扇和风扇单元专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及轴流 风 扇和风扇单元。该轴流风扇的 叶轮 包括 覆盖 转子 保持架 的杯状的 叶片 支撑 部和多个叶片。多个叶片在叶片支撑部的径向外侧沿着周向排列。当叶轮旋转时会产生从上方朝向下方的气流。并且，该轴流风扇具有第一平衡校正部和第二平衡校正部。第一平衡校正部位于叶片支撑部与转子保持架之间。第二平衡校正部位于比第一平衡校正部靠轴向下方且位于比转子保持架和叶片对叶片支撑部的安装根部靠轴向下方的 位置 。并且，叶轮具有第一锥形部，该第一锥形部位于比第二平衡校正部靠轴向下方的位置，并且随着朝向下方而该第一锥形部的直径逐渐缩小。由此，既能够改善气流损失又能够进行平衡校正。，下面是轴流风扇和风扇单元专利的具体信息内容。
1.一种轴流风扇，具有：
静止部；以及
旋转部，其被支承为相对于静止部可旋转，
所述旋转部具有：
轴，其沿着在上下方向上延伸的中心轴线配置；
转子磁铁，其围绕所述中心轴线呈环状配置；
转子保持架，其具有保持所述转子磁铁的圆筒状的内侧面；以及
叶轮，其直接或间接地固定在所述转子保持架的外周面上，
所述静止部具有：
电枢，其位于所述转子磁铁的径向内侧；
轴承部件，其将所述轴支承为可旋转；
基部，其支承所述轴承部件和所述电枢；
筒状机壳，其在所述叶轮的径向外侧在轴向上延伸；以及
多根支撑肋，其连接所述机壳与所述基部，并且位于比所述叶轮靠上方的位置，所述叶轮具有：
杯状的叶片支撑部，其覆盖所述转子保持架；以及
多个叶片，其在所述叶片支撑部的径向外侧沿着周向排列，并且在旋转时产生从上方朝向下方的气流，
所述旋转部具有第一平衡校正部，该第一平衡校正部介于所述叶片支撑部与所述转子保持架之间，并且能够变更周向质量分布，
所述轴流风扇的特征在于，
所述叶轮具有：
第二平衡校正部，其位于比所述第一平衡校正部靠轴向下方且位于比所述转子保持架和所述叶片对所述叶片支撑部的安装根部靠轴向下方的位置，并且能够变更周向质量分布；以及
第一锥形部，其位于比所述第二平衡校正部靠轴向下方的位置，并且随着朝向下方而该第一锥形部的直径逐渐缩小。
2.根据权利要求1所述的轴流风扇，其特征在于，
在比所述第二平衡校正部靠轴向上方且在比所述叶片对所述叶片支撑部的安装根部靠轴向下方的位置，所述叶轮还具有第二锥形部，所述第二锥形部随着朝向上方而其直径逐渐扩大。
3.根据权利要求2所述的轴流风扇，其特征在于，
连接所述第一锥形部的上端边缘与下端边缘的直线相对于所述中心轴线的平均倾斜角大于连接所述第二锥形部的上端边缘与下端边缘的直线相对于所述中心轴线的平均倾斜角。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的轴流风扇，其特征在于，
在沿着所述中心轴线剖切后的截面上，通过所述第一锥形部上端边缘中的径向外侧表面的切线与所述第二平衡校正部相交。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的轴流风扇，其特征在于，
所述叶轮具有圆筒部，该圆筒部在所述第一锥形部与所述第二平衡校正部之间具有圆筒状的外周面。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的轴流风扇，其特征在于，
所述第二平衡校正部具有排列在周向上的多个孔部，
所述多个孔部分别朝向轴向下方开口。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的轴流风扇，其特征在于，
所述机壳的下端位于比所述第一锥形部下端靠下方的位置。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的轴流风扇，其特征在于，
所述机壳具有排气筒部，该排气筒部的内周面在所述第一锥形部的周围随着朝向轴向下方而该排气筒部的直径逐渐扩大。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的轴流风扇，其特征在于，
所述机壳具有：
下部机壳部件，其在径向上与所述第一锥形部重叠；以及
上部机壳部件，其在径向上与所述叶片重叠。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的轴流风扇，其特征在于，
所述叶轮是树脂成形品，
所述第一锥形部在仰视时具有圆形的底面，并且
所述第一锥形部在所述底面上具有浇口痕。
11.一种风扇单元，其特征在于，
具有：
排气侧风扇，其为权利要求1至10中任一项所述的轴流风扇；以及
轴流式吸气侧风扇，其配置在比所述轴流风扇靠轴向上方的位置，
由所述吸气侧风扇的机壳和所述排气侧风扇的机壳形成一串风洞。
12.根据权利要求11所述的风扇单元，其特征在于，
所述吸气侧风扇中的所述叶轮的旋转方向与所述排气侧风扇中的所述叶轮的旋转方向互不相同。
13.根据权利要求11或12所述的风扇单元，其特征在于，
向配置有多台电子设备的室内供给冷却用的气流。
轴流风扇和风扇单元
技术领域
[0001] 本实用新型涉及轴流风扇和风扇单元。
背景技术
[0002] 近年来，通过马达技术的革新促使了轴流风扇的高效化(电力消耗的降低)。并且，为了实现轴流风扇的进一步的高效化，人们正在对各种叶片形状进行着研究。例如，在日本公开公报第2000-110772号公报中记载有一种风扇，其具有在排气侧支承马达的结构。在该公报的风扇中，从径向外侧包围叶轮的机壳与支撑马达的马达支撑部通过配置在比叶轮靠排气侧的支撑肋相连接。
[0003] 当将配置在比叶轮靠排气侧的支撑肋构成为所谓的“静翼”的叶片形状时，该支撑肋能够对由叶轮的旋转所产生的气流进行整流。由此能够抑制在从叶轮所排出的气流中产生漩涡。尽管叶轮通过旋转产生气流，该气流在层流的情况下气流损失较小，而在紊流(产生有漩涡的状态)的情况下气流损失较大。也就是说，如果将支撑肋作为静翼发挥功能从而抑制漩涡的产生，则会使风扇的效率得以提高。
[0004] 然而，对于在比叶轮靠吸气侧设置有支撑肋(静翼)的轴流风扇，即使仔细考虑支撑肋的形状，也不能期望排气侧的气流的整流效果。也就是说，对于在比叶轮靠吸气侧设置有支撑肋的轴流风扇，人们希望利用与使支撑肋作为静翼发挥功能的上述方法所不同的方法来改善气流损失。实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的在于提供一种既能够改善气流损失又能够进行平衡校正的轴流风扇。
[0006] 在本申请的例示性的一实施方式中，轴流风扇包括：静止部；以及旋转部，其被支承为相对于静止部可旋转。旋转部具有：轴，其沿着在上下方向上延伸的中心轴线配置；转子磁铁，其围绕中心轴线呈环状配置；转子保持架，其具有保持转子磁铁的圆筒状的内侧面；以及叶轮，其直接或间接地固定在转子保持架的外周面上。静止部具有：电枢，其位于转子磁铁的径向内侧；轴承部件，其将轴支承为可旋转；基部，其支承轴承部件和电枢；筒状的机壳，其在叶轮的径向外侧在轴向上延伸；以及多根支撑肋，其连接机壳与基部，并且位于比叶轮靠上方的位置。叶轮具有：杯状的叶片支撑部，其覆盖转子保持架；以及多个叶片，其在叶片支撑部的径向外侧沿着周向排列，并且在旋转时产生从上方朝向下方的气流。旋转部具有第一平衡校正部，该第一平衡校正部介于叶片支撑部与转子保持架之间，并且能够变更周向质量分布。叶轮具有第二平衡校正部和第一锥形部。第二平衡校正部位于比第一平衡校正部靠轴向下方且位于比转子保持架和叶片对叶片支撑部的安装根部靠轴向下方的位置，并且能够变更周向质量分布。第一锥形部位于比第二平衡校正部靠轴向下方的位置，并且随着朝向下方而该第一锥形部的直径逐渐缩小。
[0007] 在比第二平衡校正部靠轴向上方且在比叶片对叶片支撑部的安装根部靠轴向下方的位置，叶轮还具有第二锥形部，第二锥形部随着朝向上方而其直径逐渐扩大。
[0008] 连接第一锥形部的上端边缘与下端边缘的直线相对于中心轴线的平均倾斜角大于连接第二锥形部的上端边缘与下端边缘的直线相对于中心轴线的平均倾斜角。
[0009] 在沿着中心轴线剖切后的截面上，通过第一锥形部上端边缘中的径向外侧表面的切线与第二平衡校正部相交。
[0010] 叶轮具有圆筒部，该圆筒部在第一锥形部与第二平衡校正部之间具有圆筒状的外周面。
[0011] 第二平衡校正部具有排列在周向上的多个孔部。多个孔部分别朝向轴向下方开口。
[0012] 机壳的下端位于比第一锥形部下端靠下方的位置。
[0013] 机壳具有排气筒部，该排气筒部的内周面在第一锥形部的周围随着朝向轴向下方而该排气筒部的直径逐渐扩大。
[0014] 机壳具有下部机壳部件和上部机壳部件。下部机壳部件在径向上与第一锥形部重叠。上部机壳部件在径向上与叶片重叠。
[0015] 叶轮是树脂成形品，第一锥形部在仰视时具有圆形的底面，并且第一锥形部在所述底面上具有浇口痕。
[0016] 风扇单元具有排气侧风扇和轴流式吸气侧风扇，所述排气侧风扇是如上所述的轴流风扇，所述轴流式吸气侧风扇配置在比轴流风扇靠轴向上方的位置。由吸气侧风扇的机壳和排气侧风扇的机壳形成一串风洞。
[0017] 吸气侧风扇中的叶轮的旋转方向与排气侧风扇中的叶轮的旋转方向互不相同。
[0018] 向配置有多台电子设备的室内供给冷却用的气流。
[0019] 通过采用本申请的例示性的一实施方式，可以提供一种既能够改善气流损失，又能够进行平衡校正的轴流风扇。
[0020] 进而，由于风扇单元具有如上所述的轴流风扇，从而使风扇单元的气流损失得以改善。
附图说明
[0022] 图1是风扇单元的剖视图。
[0023] 图2是排气侧风扇的局部纵剖视图。
[0024] 图3是第二叶片支撑部的俯视图。
[0025] 图4是第二叶片支撑部的仰视图。
[0026] 图5是第二叶片支撑部的局部纵剖视图。
具体实施方式
[0027] 下面，参照附图，对本实用新型例示性的实施方式进行说明。另外，在以下的说明中，分别将与轴流风扇的中心轴线平行或者大致平行的方向称作“轴向”，将与轴流风扇的中心轴线垂直相交或者大致垂直相交的方向称作“径向”，将沿着以轴流风扇的中心轴线为中心的圆弧的方向称作“周向”。并且，在以下的说明中，在轴向上，将空气被吸入的一侧即图1中的上方称作“吸气侧”或者简称作“上方”，将空气被排出的一侧即图1中的下方称作“排气侧”或者简称作“下方”。但是，这里的“上方”和“下方”只是为了便于进行说明的表述，与重力方向并没有关系。本实用新型所涉及的轴流风扇可以在任何朝向下进行使用。
[0028] 图1是以包含中心轴线J的平面剖切风扇单元100的纵剖视图。该风扇单元100是向配置有多台电子设备的服务器室等室内供给冷却用气流的装置。使用者可以单独使用风扇单元100，或者也可以组合多台风扇单元100同时进行使用。例如，可以将多台风扇单元100设置于一个服务器室，并同时驱动这些风扇单元100。
[0029] 如图1所示，风扇单元100包括吸气侧风扇1和排气侧风扇2。吸气侧风扇1和排气侧风扇2均为沿着中心轴线J向下产生气流的轴流式风扇(轴流风扇)。吸气侧风扇1配置在比排气侧风扇2靠轴向上方的位置。当驱动吸气侧风扇1和排气侧风扇2时，空气从吸气侧风扇1的上方被吸入，并且空气朝向排气侧风扇2的下方被排出。由此产生如图1中的虚线箭头所示的沿着中心轴线J向下的气流F。
[0030] 吸气侧风扇1包括第一静止部11和第一旋转部12。第一旋转部12被支承为相对于第一静止部11可旋转。
[0031] 第一静止部11包括第一基部31、第一轴承保持部32、第一电枢33、第一轴承部件34、第一机壳35、多根第一支撑肋36以及第一电路板37。
[0032] 第一基部31配置在与排气侧风扇2的边界附近。第一基部31的下表面与后述的第二基部51的上表面接触或者隔着微小的间隙与后述的第二基部51的上表面对置。第一轴承保持部32沿着中心轴线J大致呈圆筒状地延伸。第一轴承保持部32的下端部固定在第一基部31上。第一基部31支承第一轴承部件34和第一电枢33。
[0033] 第一电枢33位于后述的第一转子磁铁42的径向内侧。第一电枢33包括定子铁芯331和多个线圈332。例如作为磁性体的层叠钢板被用作定子铁芯331。定子铁芯331固定在第一轴承保持部32的外周面上。并且，定子铁芯331具有多个朝向径向外侧突出的齿部。各个齿部的径向外侧的端面与后述的第一转子磁铁42的径向内侧的面在径向上对置。线圈332是卷绕在齿部上的导线。
[0034] 第一轴承部件34容纳在第一轴承保持部32的径向内侧。例如一对球轴承341被用作第一轴承部件34。一对球轴承341沿着中心轴线J上下配置。各个球轴承341的外圈固定在第一轴承保持部32的内周面上。各个球轴承341的内圈固定在后述的第一轴41上。由此，第一轴41被支承为相对于第一轴承保持部32可旋转。
[0035] 在后述的第一叶轮44的径向外侧，第一机壳35在轴向上呈筒状延伸。即，第一机壳35呈环状包围第一叶轮44的径向外侧。第一机壳35径向内侧的空间成为气流F通过的风洞。第一机壳35上部的开口成为吸入空气的吸气口。
[0036] 多根第一支撑肋36位于比后述的第一叶轮44靠下方的位置。各个第一支撑肋36在径向上连接第一基部31和第一机壳35。由此，第一电枢33相对于第一机壳35的位置就被固定。第一支撑肋36的数量例如可以是三根。第一基部31、第一机壳35以及第一支撑肋36例如通过树脂注塑成型而成一体。但是，第一基部31、第一机壳35以及第一支撑肋36中的一部分也可以是分体部件。
[0037] 第一电路板37配置在第一基部31的上方且在第一电枢33的下方。例如，第一电路板37相对于第一电枢33被固定。第一电路板37在俯视时的形状既可以是圆环状，也可以是圆弧状。第一电路板37具有与第一电枢33的线圈332电连接、用于向线圈332供给驱动电流的电路。该电路通过捆扎有多根导线的导线群而与设置在吸气侧风扇1外部的电源连接。另外，此处省略了导线群以及外部电源的图示。
[0038] 第一旋转部12包括第一轴41、第一转子磁铁42、第一转子保持架43以及第一叶轮44。
[0039] 在第一轴承保持部32的径向内侧，第一轴41与中心轴线J同轴配置。换言之，第一轴41沿着在上下方向上延伸的中心轴线配置。第一轴41从后述的第一转子保持架43的上部中央朝向下方延伸。如上所述，第一轴41被第一轴承部件34支承为可旋转。第一轴41的下端部位于第一基部31的径向内侧。第一轴41的上端部比第一轴承保持部32的上端部向上方突出。
[0040] 第一转子磁铁42呈环状配置在第一电枢33的径向外侧。换言之，第一转子磁铁42围绕中心轴线J呈环状配置。第一转子磁铁42既可以是一个圆筒状的磁铁，也可以是呈环状排列的多个磁铁。第一转子磁铁42的径向内侧的面在周向上被交替磁化成N极和S极。
[0041] 第一转子保持架43呈朝向轴向下方敞开的杯状(大致有盖圆筒状)，并且与中心轴线J同轴配置。例如作为磁性体的铁等金属被用作第一转子保持架43的材料。第一转子保持架43的内周部固定在第一轴41的上端部上。并且，第一转子保持架43的侧壁部具有保持第一转子磁铁42的圆筒状的内侧面。
[0042] 第一叶轮44直接或者间接地固定在第一转子保持架43的外周面上。第一叶轮44包括杯状(大致有盖圆筒状)的第一叶片支撑部441和多个第一叶片442。第一叶片支撑部441至少覆盖第一转子保持架43的外周面。在第一叶片支撑部441的径向外侧，多个第一叶片442在周向上排列。各个第一叶片442从第一叶片支撑部441的外周面向径向外侧扩展。即，第一叶片442被第一叶片支撑部441支撑。第一叶片442的数量例如为五片。
[0043] 本实施方式中的第一叶轮44为树脂成形品。第一叶片支撑部441和多个第一叶片442通过树脂注塑成型而成一体。但是，第一叶片支撑部441和多个第一叶片442也可以相互以分体部件形成。
[0044] 在该吸气侧风扇1中，第一轴41、第一转子磁铁42以及第一转子保持架43构成作为旋转装配体的第一转子部40。而且，由该第一转子部40、作为固定装配体的第一基部31、第一轴承保持部32、第一电枢33以及第一轴承部件34构成第一马达部13。在第一马达部13中，相对于第一电枢33第一转子部40位于上方。
[0045] 当从外部电源经由第一电路板37向第一电枢33的线圈332供给驱动电流时，在定子铁芯331中产生与驱动电流对应的磁通。于是，通过定子铁芯331与第一转子磁铁42之间的磁通的作用产生周向的转矩。其结果是，第一转子部40以中心轴线J为中心旋转。当第一转子部40旋转时，第一叶轮44也与第一转子部40一起以中心轴线J为中心旋转。
由此，在第一机壳35的径向内侧产生轴向向下的气流F。换言之，第一叶轮44在旋转时产生从上方朝向下方的气流F。
由此，在第一机壳35的径向内侧产生轴向向下的气流F。换言之，第一叶轮44在旋转时产生从上方朝向下方的气流F。
[0046] 图2是排气侧风扇2的局部纵剖视图。如图1和图2所示，排气侧风扇2包括第二静止部21和第二旋转部22。第二旋转部22被支承为相对于第二静止部21可旋转。
[0047] 第二静止部21包括第二基部51、第二轴承保持部52、第二电枢53、第二轴承部件54、第二机壳55、多根第二支撑肋56以及第二电路板57。
[0048] 第二基部51配置在与吸气侧风扇1的边界附近。第二基部51的上表面与第一基部31的下表面接触或者隔着微小的间隙与第一基部31的下表面对置。第二轴承保持部52沿着中心轴线J大致呈圆筒状延伸。第二轴承保持部52的上端部固定在第二基部51上。第二基部51支撑第二轴承部件54和第二电枢53。
[0049] 第二电枢53位于后述的第二转子磁铁62的径向内侧。第二电枢53包括定子铁芯531和多个线圈532。例如作为磁性体的层叠钢板被用作定子铁芯531。定子铁芯531固定在第二轴承保持部52的外周面上。并且，定子铁芯531具有多个朝向径向外侧突出的齿部。各个齿部的径向外侧的端面与后述的第二转子磁铁62的径向内侧的面在径向上对置。线圈532是卷绕在齿部上的导线。
[0050] 第二轴承部件54容纳在第二轴承保持部52的径向内侧。例如一对球轴承541被用作第二轴承部件54。一对球轴承541沿着中心轴线J上下配置。各个球轴承541的外圈固定在第二轴承保持部52的内周面上。各个球轴承541的内圈固定在后述的第二轴61上。由此，第二轴61被支承为相对于第二轴承保持部52可旋转。
[0051] 在后述的第二叶轮64的径向外侧，第二机壳55在轴向上呈筒状延伸。即，第二机壳55呈环状包围第二叶轮64的径向外侧。第二机壳55径向内侧的空间成为气流F通过的风洞。第二机壳55下部的开口成为向下方排出空气的排气口。
[0052] 多根第二支撑肋56位于比后述的第二叶轮64靠上方的位置。各个第二支撑肋56在径向上连接第二基部51和第二机壳55。由此，第二电枢53相对于第二机壳55的位置就被固定。第二支撑肋56的数量例如可以是三根。第二基部51、第二机壳55以及第二支撑肋56例如通过树脂注塑成型而成一体。但是，第二基部51、第二机壳55以及第二支撑肋56中的一部分也可以是分体部件。
[0053] 多根第一支撑肋36和多根第二支撑肋56在轴向上隔着间隙配置。也就是说，多根第一支撑肋36和多根第二支撑肋56相互不接触。在本实施方式中，第一支撑肋36的数量和第二支撑肋56的数量相等。并且，当沿着中心轴线J观察风扇单元100时，第一支撑肋36的下端位置与第二支撑肋56的上端位置在轴向上重叠。但是，第一支撑肋36和第二支撑肋56的相对位置关系也可以不必设置成这样。
[0054] 第二电路板57配置在第二基部51的下方且在第二电枢53的上方。例如，第二电路板57相对于第二电枢53被固定。第二电路板57在俯视时的形状既可以是圆环状，也可以是圆弧状。第二电路板57具有与第二电枢53的线圈532电连接、用于向线圈532供给驱动电流的电路。该电路通过捆扎有多根导线的导线群而与设置在排气侧风扇2外部的电源连接。另外，此处省略了导线群以及外部电源的图示。
[0055] 第二旋转部22包括第二轴61、第二转子磁铁62、第二转子保持架63以及第二叶轮64。
[0056] 在第二轴承保持部52的径向内侧，第二轴61与中心轴线J同轴配置。换言之，第二轴61沿着在上下方向上延伸的中心轴线配置。第二轴61从后述的第二转子保持架63的下部中央朝向上方延伸。如上所述，第二轴61被第二轴承部件54支承为可旋转。第二轴61的上端部位于第二基部51的径向内侧。第二轴61的下端部比第二轴承保持部52的下端部向下方突出。
[0057] 第二转子磁铁62呈环状配置在第二电枢53的径向外侧。换言之，第二转子磁铁62围绕中心轴线J呈环状配置。第二转子磁铁62既可以是一个圆筒状的磁铁，也可以是呈环状排列的多个磁铁。第二转子磁铁62的径向内侧的面在周向上被交替磁化成N极和S极。
[0058] 第二转子保持架63呈朝向轴向上方敞开的杯状(大致有盖圆筒状)，并且与中心轴线J同轴配置。例如作为磁性体的铁等金属被用作第二转子保持架63的材料。第二转子保持架63的内周部固定在第二轴61的下端部上。并且，第二转子保持架63的侧壁部具有保持第二转子磁铁62的圆筒状的内侧面。
[0059] 第二叶轮64直接或者间接地固定在第二转子保持架63的外周面上。第二叶轮64包括杯状(大致有盖圆筒状)的第二叶片支撑部641和多个第二叶片642。第二叶片支撑部641至少覆盖第二转子保持架63的外周面。在第二叶片支撑部641的径向外侧，多个第二叶片642在周向上排列。各个第二叶片642从第二叶片支撑部641的外周面向径向外侧扩展。即，第二叶片642被第二叶片支撑部641支撑。第二叶片642的数量例如为五片。
[0060] 本实施方式中的第二叶轮64为树脂成形品。第二叶片支撑部641和多个第二叶片642通过树脂注塑成型而成一体。但是，第二叶片支撑部641和多个第二叶片642也可以相互以分体部件形成。
[0061] 在该排气侧风扇2中，第二轴61、第二转子磁铁62以及第二转子保持架63构成作为旋转装配体的第二转子部60。而且，由该第二转子部60、作为固定装配体的第二基部51、第二轴承保持部52、第二电枢53以及第二轴承部件54构成第二马达部23。除了上下进行了反转以外，第二马达部23具有与第一马达部13大致相同的结构。在第二马达部23中，第二电枢53相对于第二转子部60位于上方。
[0062] 当从外部电源经由第二电路板57向第二电枢53的线圈532供给驱动电流时，在定子铁芯531中产生与驱动电流对应的磁通。于是，通过定子铁芯531与第二转子磁铁62之间的磁通的作用产生周向的转矩。其结果是，第二转子部60以中心轴线J为中心旋转。当第二转子部60旋转时，第二叶轮64也与第二转子部60一起以中心轴线J为中心旋转。
由此，如图2中的虚线箭头所示，在第二机壳55的径向内侧产生轴向向下的气流F。换言之，第二叶轮64在旋转时产生从上方朝向下方的气流F。
由此，如图2中的虚线箭头所示，在第二机壳55的径向内侧产生轴向向下的气流F。换言之，第二叶轮64在旋转时产生从上方朝向下方的气流F。
[0063] 吸气侧风扇1的第一机壳35和排气侧风扇2的第二机壳55在它们的内部形成沿着轴向延伸的一串风洞。而且，在该一串风洞中，吸气侧风扇1和排气侧风扇2在轴向上串联配置。在该一串风洞中，该风扇单元100使第一叶轮44和第二叶轮64旋转，从而产生轴向向下的气流F。这样，通过利用两个叶轮44、64而提高了气流F的静压。
[0064] 并且，本实施方式中的风扇单元100是所谓的对转式轴流风扇。也就是说，第一叶轮44的多个第一叶片442与第二叶轮64的多个第二叶片642以相互不同的朝向倾斜。而且，当驱动风扇单元100时，第一叶轮44与第二叶轮64相互反向旋转。其结果是，第一叶轮44和第二叶轮64均产生轴向向下的气流F。这样，当使第一叶轮44和第二叶轮64反向旋转时，能够提高气流F的直线传播性。从而，能够进一步提高在驱动风扇单元100时的风量以及静压。
[0065] 接下来，对包含在排气侧风扇2中的第二叶轮64的更详细的结构进行说明。图3是第二叶片支撑部641的俯视图。图4是第二叶片支撑部641的仰视图。如图2～图4所示，第二叶轮64具有转子罩部71、第二锥形部72、圆筒部73以及第一锥形部74。更具体地说，第二叶轮64的第二叶片支撑部641具有转子罩部71、第二锥形部72、圆筒部73以及第一锥形部74。
[0066] 在第二转子保持架63的圆筒状的侧壁的径向外侧，转子罩部71在轴向上呈圆筒状延伸。第二转子保持架63的外周面在整周上被转子罩部71覆盖。多个第二叶片642的各个基端部(多个第二叶片642对第二叶片支撑部641的各个安装根部)位于转子罩部71的外周面上。
[0067] 第二锥形部72是位于转子罩部71下方的圆锥状的部位。第二锥形部72位于比多个第二叶片642的各个基端部靠轴向下方的位置。第二锥形部72的外周面呈环状，并且从转子罩部71的外周面的下端随着朝向下方而其直径逐渐减小。换言之，第二锥形部72随着朝向上方而其直径逐渐扩大。更具体地说，在比第二平衡校正部82靠轴向上方且在比第二叶片支撑部641的基端部靠轴向下方的位置，第二锥形部72随着朝向上方而其直径逐渐扩大。
[0068] 圆筒部73位于第二锥形部72的下方且在第一锥形部74的上方。圆筒部73的外周面从比第二锥形部72的外周面的下端稍微靠径向内侧的位置处朝向轴向下方呈圆筒状延伸。
[0069] 第一锥形部74是位于圆筒部73下方的圆锥状的部位。换言之，第一锥形部74位于比后述的第二平衡校正部82靠轴向下方的位置。第一锥形部74的外周面呈环状，并且从圆筒部73的外周面下端随着朝向下方而其直径逐渐缩小。换言之，第一锥形部74随着朝向上方而其直径逐渐扩大。
[0070] 在转子罩部71的上端与第二转子保持架63的侧壁的上端之间，设置有第一平衡校正部81。第一平衡校正部81介于第二叶片支撑部641与第二转子保持架63之间并能够变更周向质量分布。第一平衡校正部81是介于转子罩部71与第二转子保持架63之间的径向空间。如图3所示，第一平衡校正部81具有在周向上排列的多个孔部。各个孔部朝向轴向上方开口。但是，第一平衡校正部81也可以是以中心轴线J为中心的、单一的圆环状孔部。
[0071] 并且，在第二锥形部72的外周面的下端与圆筒部73的外周面的上端之间，设置有第二平衡校正部82。第二平衡校正部82位于比第一平衡校正部81靠轴向下方的位置，并且位于比多个第二叶片642的各个基端部以及第二转子保持架63靠轴向下方的位置。如图4所示，第二平衡校正部82具有在周向上排列的多个孔部。各个孔部朝向轴向下方开口。但是，第二平衡校正部82也可以是以中心轴线J为中心的、单一的圆环状孔部。
[0072] 在制造排气侧风扇2时，在第一平衡校正部81周向的一部分和第二平衡校正部82周向的一部分中，填充有被称作“平衡配重”的比重较高的材料。由此，第二旋转部22的周向和轴向上的质量分布得到调整。其结果是，改善了第二马达部23的动平衡。第一平衡校正部81和第二平衡校正部82能够调整周向和轴向上的质量分布。
[0073] 当驱动风扇单元100时，在第二机壳55内的风洞中产生朝向轴向下方的气流F。第二叶片642基端部付近的空气沿着第二叶片支撑部641的外周面向轴向下方流动。此时，当一部分空气急剧地从第二叶片支撑部641剥离时会产生空气的漩涡(紊流)而造成能量损失(气流损失)。然而，在该排气侧风扇2中，第二锥形部72和第一锥形部74使第二叶片支撑部641的外径逐渐缩小。气流F将沿着该第二锥形部72和第一锥形部74的外周面流动。因此，使得从第二叶片642的基端部附近所排出的空气难以急剧地从第二叶片支撑部641剥离。从而，能够抑制因漩涡的产生而导致的效率降低。
[0074] 并且，在该第二叶轮64中不仅设置有第一锥形部74，还在比第二平衡校正部82靠轴向上方的位置设置有第二锥形部72。因此，与没有第二锥形部72的情况相比，倾斜面的长度变长。由此，进一步抑制了紊流的产生。并且，与没有第二锥形部72的情况相比，第一平衡校正部81与第二平衡校正部82的轴向距离也变长。由此，能够更容易调整第二旋转部22的轴向质量分布。从而，能够更容易改善第二马达部23的动平衡。
[0075] 第二锥形部72与第一锥形部74隔着第二平衡校正部82而相互分离配置。因此，在第二锥形部72与第一锥形部74之间，朝向下方的气流F短暂地离开第二叶片支撑部641。然而，在该第二叶轮64中，在第一锥形部74与第二平衡校正部82之间设置有圆筒部
73。因此，通过了第二锥形部72的外周面下端部的空气就顺利地沿着第一锥形部74的外周面流动。由此，能够抑制在第二锥形部72与第一锥形部74的边界附近产生漩涡。
73。因此，通过了第二锥形部72的外周面下端部的空气就顺利地沿着第一锥形部74的外周面流动。由此，能够抑制在第二锥形部72与第一锥形部74的边界附近产生漩涡。
[0076] 第一锥形部74具有底面741。第一锥形部74的底面741是第二叶片支撑部641的最下侧的面。如图4所示，第一锥形部74的该底面741在仰视时呈圆形。在第一锥形部74的该底面741上，第二叶轮64具有浇口痕742，所述浇口痕742是注塑成型时的树脂注入口的痕迹。这样，通过在第一锥形部74的底面741上设置浇口痕742，也能够抑制浇口痕
742引起的气流F的紊乱。
742引起的气流F的紊乱。
[0077] 第二机壳55由下部机壳部件551和上部机壳部件552两个部件构成，所述上部机壳部件552位于比下部机壳部件551靠轴向上方的位置。下部机壳部件551与第一锥形部74在径向上重叠。上部机壳部件552和多个第二叶片642在径向上重叠。
[0078] 下部机壳部件551的下端位于比第一锥形部74的下端靠下方的位置。由此，抑制通过了第一锥形部74表面的气体急剧地向径向外侧扩散。并且，下部机壳部件551的内周面位于第一锥形部74的周围，并且内周面随着朝向轴向下方而其直径逐渐扩大。也就是说，下部机壳部件551的内周面随着朝向排气口侧而逐渐地离开中心轴线J。由此，作为排气筒部的下部机壳部件551就作为使气流F缓慢扩散的扩散器发挥功能。换言之，在第一锥形部74的周围，下部机壳部件551具有内周面随着朝向轴向下方而直径逐渐扩大的排气筒部。
[0079] 这里，由于当气流F通过第一机壳35和第二机壳55的内部时，与机壳的外部相比空气流路变得狭窄，因此气流F流速变快。这是因为第一机壳部件35和第二机壳部件55起到与文丘里结构相同的作用。另一方面，在气流F刚从第二机壳部件55下部的排气口被排出以后空气流路会急剧扩大，气流F将向离开中心轴线J的方向扩散。这样一来，当空气流路的截面积急剧变化时，气流F的急剧扩散容易产生漩涡。
[0080] 如上所述，在该风扇单元100中，第二锥形部72和第一锥形部74与下部机壳部件551之间的风洞随着朝向下方而向径向内侧和径向外侧两方缓慢扩大。由此，第二机壳部件
55内空气的流路面积随着朝向排气口侧而缓慢扩大。从而，能够抑制空气急剧扩散。其结果是，在抑制产生漩涡的同时，进一步降低气流损失。
55内空气的流路面积随着朝向排气口侧而缓慢扩大。从而，能够抑制空气急剧扩散。其结果是，在抑制产生漩涡的同时，进一步降低气流损失。
[0081] 另外，在比第二机壳部件55的排气口靠下方的区域，向径向外侧的空间扩展非常大。因此，假设使第一锥形部74的下端比下部机壳部件551的下端向下方突出，则在比排气口靠下方的区域，通过第一锥形部74使流路面积缓慢扩大的效果极小。另一方面，如上所述，通过将下部机壳部件551的下端配置在比第一锥形部74下端靠下方的位置的话，易于利用下部机壳部件551和第一锥形部74取得使流路缓慢扩大的效果。从而，能够更有效地防止在从第二机壳55的排气口所排出的气流F中产生漩涡。
[0082] 当在旋转体中产生以中心轴线为中心的质量分布的非平衡时，为了消除该非平衡，则在以旋转轴为中心离偏重心位置180°的位置处添加配重，或者在偏重心位置处施加负平衡(旋转体的切削)。并且，轴向长度较长的旋转体可以假定为在轴向上层叠有多个圆盘的结构。即使这种轴向长度较长的旋转体作为整体消除了非平衡，有时也会存在各个圆盘的非平衡没有被消除的情况。因此，由于在轴向上分离的圆盘的非平衡相互作用，容易对旋转轴产生力矩，进而容易在旋转时产生振动和噪音。
[0083] 在该排气侧风扇2中，通过在第二叶片支撑部641设置如第一锥形部74或者第二锥形部72的倾斜面，使第二旋转部22的轴向长度变长。因此，为了消除在前面段落中说明过的非平衡问题，在第二旋转部22中设置了第一平衡校正部81和第二平衡校正部82。这样一来，通过设置第一平衡校正部81和第二平衡校正部82，则能够在第二旋转部22的轴向上分离的两处校正质量分布。从而，能够改善第二旋转部22的动平衡(双面平衡)。
[0084] 特别是，在本实施方式中，在第一平衡校正部81与第二平衡校正部82之间存在转子罩部71和第二锥形部72。由此，第一平衡校正部81和第二平衡校正部82配置在轴向上更加分离的位置处。从而，能够进一步改善第二旋转部22的动平衡。
[0085] 第一平衡校正部81设置在第二叶片支撑部641的径向内侧。因此，难以影响空气的流通路径。从而，能够抑制因第一平衡校正部81引起的气流F的损失。另一方面，由于第二叶片支撑部641的下部被封闭，因此难以将第二平衡校正部82设置到第二叶片支撑部641的径向内侧。假设将第二平衡校正部82设置在第二叶片支撑部641下部附近的径向内侧，则因第二转子保持架63而难以实施添加平衡配重的作业。
[0086] 因而，在该排气侧风扇2中，将第二平衡校正部82配置在比第二锥形部72的外周面向轴向下方延长的环状假想面靠径向内侧的位置。而且，构成第二平衡校正部82的多个孔部朝向轴向下方开口。因此，第二平衡校正部82也难以影响空气的流通路径。通过这样设置，也能够抑制因第二平衡校正部82引起的气流F的损失。
[0087] 图5是第二叶片支撑部641的局部纵剖视图。如图5所示，将连接第一锥形部74的上端边缘与下端边缘的直线相对于中心轴线J的平均倾斜角设定为θ1。并且，将连接第二锥形部72的上端边缘与下端边缘的直线相对于中心轴线J的平均倾斜角设定为θ2。平均倾斜角θ1、θ2均指小于直角的锐角。在图5的例子中，θ1大于θ2。通过这样设置，通过第二锥形部72的外周面和第一锥形部74的外周面的气流F则会缓慢地从各个锥形部72、74的表面剥离。由此，能够进一步抑制紊流的发生。
[0088] 通过第二叶轮64旋转而产生的气流F的速度在刚被多个第二叶片642加速后为最快，然后随着从第二叶片642向轴向下方离开而渐渐地减慢。从而，流过第一锥形部74外周面的气流F的流速慢于流过第二锥形部72外周面的气流F的流速。流速快的气流F比流速慢的气流F更容易从第二叶片支撑部641的外周面剥离。当发生气流F的剥离时，会产生卡门漩涡，气流F所具有的能量则会转变成漩涡而损失掉。因此，在图5的例子中，使第二锥形部72相对于中心轴线J的平均倾斜角θ2小于第一锥形部74相对于中心轴线J的平均倾斜角θ1。由此，抑制了在第二锥形部72外周面附近的气流F发生剥离。其结果是，从第二锥形部72的外周面到第一锥形部74的外周面既能够抑制剥离又能够形成气流F。
[0089] 并且，如图5所示，在沿着中心轴线J剖切后的截面上，通过第一锥形部74上端边缘中的径向外侧表面的切线与第二平衡校正部82相交。在这种情况下，同该切线与第二平衡校正部82不相交的情况相比，通过了第二锥形部72外周面的气流F的朝向与第一锥形部74外周面倾斜的朝向之间的角度差较小。因此，通过了第二锥形部72表面的空气在离开第二锥形部72以后，更容易沿着第一锥形部74的表面流动。由此，能够进一步抑制在气流F中产生漩涡。
[0090] 如上所述，通过采用本实施方式的风扇单元100，能够在提高气流F的静压的同时抑制漩涡的产生，并且通过改善动平衡而能够抑制振动和噪音。尤其是，对于配置有多台电子设备的服务器室的风冷，需要较高的静压并且要求振动小。因此，本实施方式中的风扇单元100的结构很适合。
[0091] 以上，尽管对本实用新型的例示性的实施方式进行了说明，但本实用新型并不限定于上述实施方式。
[0092] 例如能够将三相无刷马达用在吸气侧风扇1中所包含的第一马达部13和排气侧风扇2中所包含的第二马达部23中。但是，也可以使用单相或双相无刷马达替代三相无刷马达。并且，也可以使用具有电刷和换向器的有刷马达替代无刷马达。并且，还可以使用步进马达等其他类型的马达。
[0093] 并且，在上述的实施方式中，记述了具有吸气侧风扇1和排气侧风扇2，并且吸气侧风扇1的第一叶轮44的旋转方向和排气侧风扇2的第二叶轮64的旋转方向相互不同的对转式轴流风扇的例子，而本实用新型的轴流风扇也可以以单体进行使用。
[0094] 并且，对于轴流风扇的细节部分的形状，也可以与本申请的各个附图中所示的形状不同。并且，在不产生矛盾的范围内，可以对上述的实施方式或变形例中所记载的各个特征进行适当地组合。
[0095] 本实用新型例如能够使用于轴流风扇及风扇单元。
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