风扇装置具备产生气流的风扇(10)、设置于风扇(10)的半径方向的外侧的转子铁芯(20)、与转子铁芯(20)对置的定子铁芯(40)、形成包围风扇(10)的内周面(31)且在内部形成有收容转子铁芯(20)及定子铁芯(40)的收容空间(32)的壳体(30)、以及压缩机(70)，内周面(31)具有圆筒面(31a)和喷嘴面(31b)，壳体(30)在内部划定有向收容空间(32)引导压缩空气的冷却流路(Pc)、以及向形成于圆筒面(31a)与喷嘴面(31b)的边界附近的边界吹出口(33)引导压缩空气的壳体侧流路(Ph)，边界吹出口(33)朝向在流动方向上以沿着喷嘴面(31b)的方式吹出压缩空气的方向。向。向。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】风扇装置及具备该风扇装置的航空器
[0001]本公开涉及一种风扇装置及具备该风扇装置的航空器。
技术介绍
[0002]eVTOL机(eVTOL：electric Vertical Take
‑
Off and Landing(电动垂直起降航空器))所采用的电动风扇例如由具有导管(duct)的风扇(所谓的涵道风扇)。涵道风扇(ducted fan)大致分为两个驱动型。第一种是利用马达驱动连接有多个叶片的轮毂进行旋转的内周驱动型。第二种是由设置于叶片的前端部的转子铁芯和以与该转子铁芯对置的方式设置的定子铁芯构成马达而驱动风扇进行旋转的外周驱动型。
[0003]这样的电动风扇所采用的马达要求较大的马达容量。因此，在电动风扇运转时，马达的冷却是不可缺少的。例如，在外周驱动型的电动风扇中，需要对设置于叶片的前端侧的转子铁芯和以与该转子铁芯对置的方式设置的定子铁芯进行冷却(专利文献1)。
[0004]在先技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2020
‑
93706号公报
技术实现思路
[0007]专利技术所要解决的课题
[0008]然而，与eVTOL机不同，通常的直升机有时具有自动旋转功能。自动旋转功能是指如下功能：在发动机发生故障时，通过切断发动机与螺旋桨的连杆并且适当地变更叶片的迎角，将下降的能量转换为螺旋桨的旋转来确保升力。
[0009]但是，在eVTOL机中，电动风扇比直升机的螺旋桨小，另外，为了避免装置的复杂化、大型化，不使叶片的迎角可变的情况较多。因此，在eVTOL机中，不能使用如直升机那样的自动旋转功能。
[0010]本公开是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于，提供一种即使在风扇停止的情况下也能够得到一定的推力、另外在通常时能够冷却马达的风扇装置及具备该风扇装置的航空器。
[0011]用于解决课题的方案
[0012]为了解决上述课题，本公开的风扇装置及具备该风扇装置的航空器采用以下手段。
[0013]即，本公开的一个方案的风扇装置具备：风扇，其具有相对于旋转轴线沿半径方向延伸的多个叶片，且通过绕所述旋转轴线旋转而产生气流；转子铁芯，其设置于所述风扇的所述半径方向的外侧；定子铁芯，其设置于在所述半径方向上与所述转子铁芯对置的位置；壳体，其在所述旋转轴线周围形成包围所述风扇的内周面，并且在内部形成有收容所述转子铁芯及所述定子铁芯的收容空间；以及压缩机，其压缩空气，所述内周面具有：圆筒面；以及喷嘴面，其在比所述圆筒面靠气流的流动方向的下游侧处沿着所述旋转轴线向所述半径
方向的外侧扩径，所述壳体在内部划定有冷却流路以及壳体侧流路，所述冷却流路从所述压缩机向所述收容空间引导压缩空气，所述壳体侧流路从所述压缩机向形成于所述圆筒面与所述喷嘴面的边界附近的边界吹出口引导压缩空气，所述边界吹出口朝向在所述流动方向上以沿着所述喷嘴面的方式吹出压缩空气的方向。
[0014]另外，本公开的一个方案的航空器具备上述的风扇装置。
[0015]专利技术效果
[0016]根据本公开的风扇装置及具备该风扇装置的航空器，即使在风扇停止的情况下也能够得到一定的推力，另外，在通常时能够冷却马达。
附图说明
[0017]图1是本公开的一实施方式的航空器的立体图。
[0018]图2是本公开的一实施方式的风扇装置的纵剖视图。
[0019]图3是示出边界吹出口、后缘吹出口、凸台吹出口的形状的例子的图。
[0020]图4是示出边界吹出口、后缘吹出口、凸台吹出口的形状的例子的图。
[0021]图5是示出边界吹出口、后缘吹出口、凸台吹出口的形状的例子的图。
[0022]图6是示出凸台吹出口的形状的例子的图。
[0023]图7是本公开的一实施方式的风扇装置的变形例的纵剖视图。
[0024]图8是本公开的一实施方式的航空器的变形例的立体图。
[0025]图9是本公开的一实施方式的航空器的变形例的立体图。
[0026]图10是图9所示的切断线X
‑
X处的剖视图。
具体实施方式
[0027]以下，参照附图对本公开的一实施方式的风扇装置及具备该风扇装置的航空器进行说明。
[0028]如图1所示，风扇装置1设置于航空器100A。
[0029]风扇装置1是以电力为动力源而产生航空器100A的起飞、着陆、航行等所需的推力的装置。
[0030]风扇装置1构成为能够相对于机体倾斜。即，航空器100A为能够垂直起降的所谓的eVTOL机。
[0031]如图1及图2所示，风扇装置1具备风扇10、转子铁芯20、导管30、定子铁芯40及压缩机70。
[0032]如图2所示，风扇10是通过绕旋转轴线X旋转而产生气流的装置。在该图中，风扇10在从上向下的方向上产生气流。风扇10具有轮毂11、多个叶片12、以及轮缘13。
[0033]轮毂11是位于旋转轴线X上且风扇10的中心、且成为风扇10的旋转中心的部件。轮毂11被凸台50轴支承为旋转自如。
[0034]凸台50是沿着旋转轴线X延伸的柱状的部件。凸台50经由多个支承构件60与后述的导管30的内周面31连接、支承。
[0035]支承构件60是相对于旋转轴线X呈放射状配置、且刚性地连接凸台50与导管30的内周面31的构件。
[0036]需要说明的是，风扇10可以是轮毂11被凸台50轴支承为旋转自如的类型，也可以是省略了凸台50的所谓的无轴类型。
[0037]叶片12的基端连接、固定于轮毂11。叶片12相对于旋转轴线X沿半径方向延伸。叶片12与轮毂11一起绕旋转轴线X旋转。
[0038]多个叶片12的各前端通过一个轮缘13连接。轮缘13是绕旋转轴线X形成为环状的构件。轮缘13与叶片12一起绕旋转轴线X旋转。
[0039]转子铁芯20是与后述的定子铁芯40一起构成外周驱动型的马达的部件。转子铁芯20固定于轮缘13的半径方向的外侧。转子铁芯20包括具有磁性的构件(例如磁铁)。转子铁芯20与轮缘13一起绕旋转轴线X旋转。
[0040]导管30是对由风扇10产生的气流进行整流的构件。导管30为绕旋转轴线X包围风扇10的筒状的构件。导管30具有内周面31及收容空间32。
[0041]内周面31为以包围风扇10的方式形成的面。内周面31包括圆筒面31a及喷嘴面31b。
[0042]圆筒面31a是沿着旋转轴线X具有大致恒定的内径的筒状的面。圆筒面31a将轮毂11、叶片12、凸台50及支承构件60等包围。需要说明的是，圆筒面31a不一定必须具有大致恒定的内径，只要是能够大致区别与后述的喷嘴面31b的边界的面即可。
[0043]喷嘴面31b是具有沿着旋转轴线X扩大的内径的喷嘴面状的面。喷嘴面31b的内径随着从上游朝向下游而扩大。喷嘴面31b与圆筒面31 a的下游端连续且平滑地连接。在本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种风扇装置，其中，所述风扇装置具备：风扇，其具有相对于旋转轴线沿半径方向延伸的多个叶片，且通过绕所述旋转轴线旋转而产生气流；转子铁芯，其设置于所述风扇的所述半径方向的外侧；定子铁芯，其设置于在所述半径方向上与所述转子铁芯对置的位置；壳体，其在所述旋转轴线周围形成包围所述风扇的内周面，并且在内部形成有收容所述转子铁芯及所述定子铁芯的收容空间；以及压缩机，其压缩空气，所述内周面具有：圆筒面；以及喷嘴面，其在比所述圆筒面靠气流的流动方向的下游侧处沿着所述旋转轴线向所述半径方向的外侧扩径，所述壳体在内部划定有冷却流路以及壳体侧流路，所述冷却流路从所述压缩机向所述收容空间引导压缩空气，所述壳体侧流路从所述压缩机向形成于所述圆筒面与所述喷嘴面的边界附近的边界吹出口引导压缩空气，所述边界吹出口朝向在所述流动方向上以沿着所述喷嘴面的方式吹出压缩空气的方向。2.根据权利要求1所述的风扇装置，其中，所述壳体侧流路向形成于所述喷嘴面的所述流动方向的后缘的后缘吹出口...
【专利技术属性】
技术研发人员：森崎雄贵，长谷卓，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。