(57)【要約】【課題】短い送風ダクトで風受け板がファンの送風方向に精確に傾斜する軸流ファン用の風量計を提供すること。【解決手段】軸流ファンの風量を測定する軸流ファン用風量計であって、軸流ファンが発生させる風の流れを受ける風受け板と、風受け板の回動可能にする風受け板回転軸と、風受け板を内部に配置する送風ダクトと、風受け板の傾斜角度を風量に換算する換算部を備え、風受け板は、軸流ファンのファンモータの回転軸と同芯の開口部を有することにより、軸流ファンのファンモータの回転軸付近で発生する逆流の影響を受けないので、微量な風量を測定することが可能となる。【選択図】図１
2010014574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸流ファンの風量を測定する軸流ファン用風量計であって、
前記軸流ファンが発生させる風の流れを受ける風受け板と、
前記風受け板の回動可能にする風受け板回転軸と、
前記風受け板を内部に配置する送風ダクトと、
前記風受け板の傾斜角度を風量に換算する換算部を備え、
前記風受け板は、前記軸流ファンのファンモータの回転軸と同芯の開口部を有することを特徴とする軸流ファン用風量計。
【請求項２】
前記風受け板回転軸は、前記送風ダクトの外側に配置されることを特徴とする請求項１記載の軸流ファン用流量計。
【請求項３】
前記開口部の直径Ｄ１と、前記軸流ファンのファンモータの直径Ｄ２との比Ｄ１／Ｄ２が１．０〜１．７であることを特徴とする請求項１記載の軸流ファン用風量計。
【請求項４】
前記軸流ファンから前記風受け板の回転軸までの距離Ｌと、前記軸流ファンの羽根直径Ｄ０との比Ｌ／Ｄ０が０．５以下であることを特徴とする請求項１記載の軸流ファン用風量計。
【請求項５】
前記送風ダクトは、前記風受け板回転軸の反対側に磁石をもち、
前記風受け板は、前記磁石に対応する位置に磁性体をもつことを特徴とする請求項１記載の軸流ファン用流量計。
【請求項６】
前記送風ダクトは、透明もしくは半透明な材料で構成されたことを特徴とする請求項１記載の軸流ファン用風量計。
【請求項７】
前記風受け板回転軸に前記風受け板と連動する指針備え、
前記指針の慣性モーメントを風受け板の慣性モーメントの整数倍にすることを特徴とする請求項１記載の軸流ファン用風量計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸流ファンを用いた電子機器において、電子機器のファン排気口からファン風量を測定する軸流ファン用風量計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に軸流ファン関係の風量測定技術としては、既知の円筒ダクトに熱線式風速計を取り付けた空気用流量計（マスフローメータ、質量流量計とも呼ぶ）がある。この空気流量計を使用するときは、流量計に進入する空気流れが十分に安定するように、電子機器のファン排気口と空気流量計との間に十分に長い送風ダクトを取り付けている。さらに、空気流れを安定させるため数枚の整流板を備えており、空気用流量計の圧力損失（流路抵抗、流路インピーダンス、システムインピーダンスとも呼ぶ）が大きくなっている。
【０００３】
ところで最近の電子機器の小型化、薄型化は目覚しくなっているため、軸流ファンを取り巻く環境は厳しくなっている。その主な理由として、軸流ファンの小型化、薄型化による空冷能力の低下、電子機器内で構成要素が隙間なく配置され空気の通り道の狭隘化、静音設計が重要視されたことによるファン回転数の低減などがある。このような状況下での電子機器筐体の圧力損失は軸流ファンの空冷能力に対して無視できない大きさである。
【０００４】
さらにこの軸流ファンの風量を電子機器に搭載した状態で測定するとき、従来の送風ダクトを有する空気流量計を電子機器のファン排気口に取り付けると、圧力損失が一層増大する。その結果として、空気流量計で電子機器筐体からのファン排気風量を測定すると、ファンＰＱ特性から推測した風量の１／１０程度と小さい。そのため、電子機器筐体のファン排気量を空気用流量計で計測できないことが多くなっている。
【０００５】
そこで本発明者は、圧力損失の小さい空気流量計として特許文献１の風受け板方式の簡易風量計に注目している。図１２を用いて、簡易風量計を説明する。図１２（ａ）は従来の簡易風量計の断面図、（ｂ）は従来の簡易風量計の外観図である。従来の簡易風量計は、風受け板００１と、送風ダクト００２と、支点００３、指針００４、目盛板００５とから構成されている。
【０００６】
送風ダクト００２の内側に、支点００３を中心に回動可能な風受け板００１を配置する。そして、送風ダクト００２の外側壁に風受け板００１と連動する指針００４と、指針００４の動きと対応するよう目盛板００５を貼り付ける。これらにより、この簡易風量計を電子機器の軸流ファンの排気口に取り付けると、軸流ファンからの排気により風受け板００１が傾斜して風量を表示することが出来る。
【０００７】
支点００３は滑らかに回転するので、熱線式風速計を取り付けた空気流量計では計測困難だった微風量測定の可能性がある。
【０００８】
また、風受け板００１の移動量の従来の測定について説明する（特許文献２参照）。図１３は、従来の風量計において角度センサを使い傾斜角θを計測する説明図である。主な特徴は、風受け板００１が傾斜したときの傾斜角θを角度センサ００６で計測する点である。風受け板００１の上端に軸００７が取り付けられ、軸００７は軸受け００８に回動可能に固定される。風を受けて風受け板００１が軸受け００８の周りを傾斜したとき、傾斜角θに比例する電気信号をパソコンに取り組み風量に変換して表示する。
【特許文献１】実開平０５−０８４８６７号公報
【特許文献２】特開平０９−０６１４４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の風受け板方式の簡易風量計は送風ダクト００２の長さにおいて、ファンから支点００３までの距離がファンの直径以上でファン付近の風量を測定することを考慮していない。また、上記のように圧力損失を生じた軸流ファンの微風量の測定について考慮されていない。送風ダクト００２の長さに比例して送風ダクト００２内の空気流れは安定し風量を精度良く検知できるが、送風ダクト００２の圧力損失が増大して風量が減少する。
【００１０】
従って簡便にファンの排気風量を測定するためには送風ダクト００２を短縮する必要がある。そこで送風ダクト００２短縮したときの課題を図１４、図１５を用いて説明する。図１４（ａ）は特許文献１を基に作成した風量計の構成要素の斜視図である。図１４（ｂ）は風量計の断面図である。図１５は軸流ファン７００からの空気が十分に長い送風ダクト０３０を通過するときの空気の流速分布を表した図である。
【００１１】
図１４（ａ）の簡易風量計０２０は、風受け板０２１と軸０２２と取り付け板０２３と第一円筒０２４と軸受け０２５と第二円筒０２６から構成される。第一円筒０２４は透明なアクリル樹脂で板厚２ｍｍ、直径８０ｍｍ、長さ３０ｍｍの円筒形状で端面にビス締め用穴０２７を有するフランジが設けられている。取り付け板０２３はポリカーボネート樹脂で作られており、８０ｍｍの正方形板である。軸０２２は直径０．５ｍｍの鉄線である。軸受け０２５は内径１ｍｍのテフロン（登録商標）パイプで作られ、第一円筒０２４の上部に固定される。風受け板０２１は、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）から作られた直径７４ｍｍ、板厚０．１５ｍｍの円板である。予め軸０２２を軸受け０２５に通した後、風受け板０２１を軸０２２に接着固定する。風受け板０２１は軸０２２と軸受け０２５を介して回動可能である。第二円筒０２６も透明なアクリル樹脂で板厚２ｍｍ、直径８０ｍｍ、長さ３０ｍｍの円筒形状で、ビスで第一円筒０２４に固定される。
【００１２】
図１４（ｂ）の中心軸０９９は、第一円筒０２４の中心軸と第二円筒０２６の中心軸と風受け板０２１の円板部分の中心軸と軸流ファン７００の回転軸が同芯になるよう整列したことを表している。軸流ファン７００は市販品であり、ファン羽根直径は７５ｍｍ、ファンケーシングの外形は８０ｍｍの正方形であり、軸方向厚みは２５ｍｍである。ファン駆動電圧が５Ｖのとき、最大静圧は１０Ｐａ、最大風量は５００リットル／分である。軸流ファン７００のファン排気面を取り付け板０２３に対面させて、軸流ファン７００をビス５５０で取り付け板０２３に固定する。
【００１３】
図１４（ｂ）に示すように軸流ファン７００の電源を入れると、ファン空気の送風方向７５０の方向に空気が流れ始める。空気はファンモータ７０２とファンケーシング７０３の間を通り簡易風量計０２０へ進入する。そして空気は風受け板０２１と第一円筒０２４との隙間を通って第二円筒０２６から大気へ排気される。しかしながら、このとき風受け板０２１は、ほとんど動かなかったり、風受け板０２１の直径が小さくして第一円筒０２４と風受け板０２１との隙間が大きくなると、風受け板０２１はファンの送風方向と逆方向に傾斜したりする課題が判明した。この現象はファンモータ７０２の回転軸に相当する下流に空気の逆流が発生するためである。
【００１４】
空気の逆流現象について、図１５を用いて補足説明する。図１５は、軸流ファン７００に長い送風ダクト０３０を固定したとき、軸流ファンからの距離Ｐ１（＝２０ｍｍ）、Ｐ２（＝１６０ｍｍ）、Ｐ３（＝８００ｍｍ）、Ｐ４（＝１２００ｍｍ）での空気の流速分布を表している。送風ダクトの内直径は７８ｍｍ、長さは１６００ｍｍで、軸流ファン７００は、前述した図１４（ａ）と同じで有る。図１５中のベクトル７５０は軸流ファン７００の送風方向を示しており、紙面において右から左に空気が流れるように軸流ファン７００を送風ダクト０３０へ固定する。軸流ファン７００のすぐ下流位置Ｐ１では、ファンモータ７０２の回転軸の領域で空気流れが逆向きとなっている。ファン羽根を通過した空気流れは、ファンモータ７０２付近の静止空気を引きずりながら下流へと進む。しかしファンモータ７０２付近から流出した空気を補充するために、引きずられた空気はいずれ反転してファンモータ７０２付近に戻る循環流れを作る必要が有る。このメカニズムによりファンモータ７０２近傍には空気の逆流現象が発生している。
【００１５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、短い送風ダクトで風受け板がファンの送風方向に精確に傾斜する軸流ファン用の風量計を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記従来の課題を解決するために、本発明の軸流ファン用風量計は、軸流ファンの風量を測定する軸流ファン用風量計であって、軸流ファンが発生させる風の流れを受ける風受け板と、風受け板の回動可能にする風受け板回転軸と、風受け板を内部に配置する送風ダクトと、風受け板の傾斜角度を風量に換算する換算部を備え、風受け板は、軸流ファンのファンモータの回転軸と同芯の開口部を有する。
【００１７】
本構成によって、軸流ファンのファンモータの回転軸付近で発生する逆流の影響を受けないので、微量な風量を測定することが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
静圧が数１０Ｐａ以下という空冷能力が小さな軸流ファンを用いて空冷する電子機器において、電子機器のファン排気口付近の取り付けファン風量を測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２０】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１について図１〜図１０を用いて説明する。風の逆流現象については、図１４と図１５を使用する。
【００２１】
まず本発明の実施の形態１の風量計の構成を説明する。図１は本発明の実施の形態１に係る風量計の分解斜視図である。図１のように、風量計９００は、第一送風ダクト２００と、風受け板１００と、第二送風ダクト３００と、軸５６０と、軸止めワッシャ５６１と、表示シール５２０と、表示シール５２１と、磁石５００と、磁石ホルダー５０１と、ビス５４０とから構成されている。
【００２２】
風受け板１００は、軸５６０を支点として第一送風ダクトに回動可能に取り付けられている。軸５６０には左右の軸止めワッシャ５６１を挿入し、軸５６０が第一送風ダクト２００から外れないようにする。第二送風ダクト３００は、第一送風ダクト２００の風受け板１００側にビス５４０で固定する。
【００２３】
図１に示す磁石５００は一辺が５ｍｍで厚みが２ｍｍの正方形のネオジマグネットであり、これをポリカーボネート樹脂（ＰＣ）の磁石ホルダー５０１に入れる。そして、磁石ホルダー５０１は、風受け板１００の下に配置するように第一送風ダクト２００の磁石ホルダー受け部２０５に両面テープで固定される。
【００２４】
磁石５００の第一の目的は、風量計９００を電子機器に取り付けファン排気口からの風量を計測するとき、室内に設置されたエアコンからの空気流れなどによる風受け板１００の微振動の防止である。磁石５００の第二の目的は、風量計９００が地面に対して傾斜した状態で使うとき、風受け板１００の自重による傾斜を防止することである。これらの防止ができるメカニズムは、後述する風受板１００に設けた鉄線１０５と、磁石５００の磁気吸引力にある。
【００２５】
軸５６０は直径０．５ｍｍ、長さ３０ｍｍの鉄線である。軸止めワッシャ５６１は内径０．４ｍｍの穴を持つ円板で、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）により作られる。ポリエチレン樹脂の弾力によって軸５６０に軸止めワッシャ５６１は軽圧入気味に取り付き、通常の取り扱いでは軸止めワッシャ５６１は軸５６０から抜けない。逆に少し力を加えると、軸止めワッシャ５６１は軸５６０から抜くことができる。
【００２６】
表示シール５２０と表示シール５２１は、透明なポリスチレン樹脂（ＰＳ）のフィルムで作られており、フィルムの片面に風受け板１００の傾斜角を風量に換算する数値が記載されている。そして、表示シール５２０と表示シール５２１はフィルムの反対面に粘着糊を塗り、第一送風ダクト２００および第二送風ダクト３００の円筒側面に貼り付ける。
【００２７】
次に図２を用いて風受け板１００を説明する。図２は、本発明の実施の形態１に係る風受け板の斜視図である。風受け板１００は、円板１０１と軸受け１０４と連結部１０３と開口部１０２と鉄線１０５とから構成されている。開口部１０２の中心が中心軸１９９である。円板１０１はポリスチレン樹脂（ＰＳ）から作られ、直径７４ｍｍ、板厚０．１５ｍｍの円板であり、中央に直径４３ｍｍの開口部１０２が設けられている。開口部１０２の直径は測定する軸流ファンのファンモータ７０２の回転軸が同芯で、ファンモータ７０２の径の約１．３倍の直径としている。連結部１０３は円板１０１端部から幅１５ｍｍで半径方向に２５ｍｍ伸びており、材質は円板１０１と同じである。連結部１０３の他端にはテフロン（登録商標）パイプ製の内径１ｍｍの軸受け１０４が接着剤にて取り付けられている。鉄線１０５は直径０．５ｍｍ、長さ１０ｍｍであり、円板１０１において軸受け１０４の反対側下端に接着固定する。鉄線１０５はホッチキス針で代用しても良い。
【００２８】
次に図３を用いて第一送風ダクト２００を説明する。図３（ａ）は本発明の実施の形態１に係る第一送風ダクトの斜視図、図３（ｂ）は断面図である。第一送風ダクト２００は、図３に示すように、第一円筒２０４と軸受けブロック２０２と取り付け板２０３と軸受け２０１と磁石ホルダー受け部２０５とから構成される。第一円筒２０４は透明なアクリル樹脂で板厚２ｍｍ、直径８０ｍｍ、長さ３８ｍｍの円筒形状で端面にビス締め用フランジ２０６が設けられている。このビス締め用フランジ２０６にはネジ部が施されている。中心軸２９９は第一円筒２０４の中心である。軸受けブロック２０２はテフロン（登録商標）で作られ、直径１ｍｍの穴が２箇所開いており軸受け２０１となっている。取り付け板２０３は一辺が８５ｍｍ、板厚が４ｍｍのポリカーボネート樹脂であり、中央に第一円筒を挿入するための穴が開いており、この穴が風量計９００の流入口２１０となる。また取り付け板２０３の四隅にはファンを取り付けるためのビス締め用フランジ２０７が設けられている。このビス締め用フランジの２０７には、被測定用軸流ファンのビス締め用フランジ７０５の貫通孔に対応した穴が設けられている。磁石ホルダー受け部２０５は第一円筒２０４の下端に設けた凹の字状の壁であり、磁石ホルダー５０１を第一円筒２０４に固定するときに使用する。
【００２９】
次に図４を用いて第二送風ダクト３００を説明する。図４は本発明の実施の形態１に係る第二送風ダクトの斜視図である。第二送風ダクト３００は、図４に示すように、第二円筒３０１と、ビス締め用フランジ３０２から構成される。第二円筒３０１は透明なアクリル樹脂で板厚２ｍｍ、直径８０ｍｍ、長さ３８ｍｍの円筒形状である。第二円筒３０１の中心が中心軸３９９である。４箇所のビス締め用フランジ３０２にはビス用の貫通孔が有る。
【００３０】
次に図５を用いて軸流ファン７００を説明する。図５は本発明の実施の形態１に係る軸流ファンの斜視図である。図５に示す軸流ファン７００は、ファン羽根７０１と、ファンモータ７０２と、ファンケーシング７０３と、スポーク７０４と、ビス締め用フランジ７０５とから構成される。回転軸７９９はファンモータの中心軸を表している。
この軸流ファン７００は被測定物（市販品）である。ファン羽根７０１の直径は７５ｍｍ、ファンケーシング７０３の外形は８０ｍｍの正方形であり、軸方向厚みは２５ｍｍで、ファンモータ７０２は直径３３ｍｍである。ファン駆動電圧が５Ｖのとき、最大静圧は１０Ｐａ、最大風量は５００リットル／分である。
【００３１】
本発明の実施の形態１における風量計９００の構成要素において、第一送風ダクト２００の中心軸２９９と、第二送風ダクト３００の中心軸３９９と、風受け板１００の中心軸１９９とは、同芯となるよう整列させてビスで各々を固定される。そして、風量計９００の中心軸１９９、２９９、３９９と、軸流ファン７００の回転軸７９９とが同芯になるように、風量計９００と軸流ファン７００が配置される。
【００３２】
次に図６（ａ）を用いて風量計９００の風量測定について説明する。図６（ａ）は本発明の実施の形態１に係る風量計に関して中心軸を通る断面図で、風量計９００に被測定物の軸流ファン７００を取り付け、ファン単体の風量を測定している図である。軸流ファン７００と風受け板１００の軸受け１０４までの距離が短いが、風受け板１００は軸流ファンの送風方向７５０に角度θだけ傾斜している。
【００３３】
この理由は、風受け板１００の中央に、軸流ファン７００のモータファン７０２と同芯で、ファンモータ７０２の径の約１．３倍の直径の開口部１０２を設けているからである。図１５の位置Ｐ１の流束分布のように従来技術ではファンモータ７０２下流付近の空気はファンの送風方向と逆方向に流れており、実施の形態１においても図６（ａ）で示す通りファンモータ７０２下流付近の空気は逆方向に流れている。しかし風受け板１００に開口部１０２を設けると風受け板１００は前記逆方向の空気流れの影響を受けないため、風受け板１００は軸流ファン７００の送風方向７５０の風のみを受けて送風方向７５０へ傾斜できる。
【００３４】
次に風受け板１００の回転軸１０４を第一送風ダクト２００の外側に設けるときの作用を説明する。まず図１４（ｂ）の従来技術においては、風受け板０２１の軸０２２を第一円筒０２４の内部に置いている。紙面において図１４（ｂ）で示す通り、中心軸０９９より下部の空気流れが風受け板０２１を押すので風受け板０２１は軸０２２のまわりに回転できる。しかし中心軸０９９より上部の空気流れは、風受け板０２１の軸０２２付近に当たるため「てこの原理」で言う支点と作用点の距離が短く、風受け板０２１の傾斜角θに及ぼす影響は小さい。そこで図６（ａ）に示す風量計９００は風受け板１００の回転軸１０４を第一送風ダクト２００の外側に設ける。回転軸１０４を外側に配置することで、風受け板１００が軸９９９の下側の空気の流れだけでなく、軸９９９の上側の空気流れも受けるので傾斜角θを大きく回動することができる。
【００３５】
次に図７と図８を用いて、風量計９００の主要寸法と風受け板１０２の傾斜角θとの関係を説明する。図７は本発明の実施の形態１に係る主要寸法に割り当てたアルファベット記号の説明図で、図８（ａ）は本発明の実施の形態１に係る第一送風ダクトの直径と風受け板の傾斜角の関係、図８（ｂ）は第一送風ダクトの長さと風受け板の傾斜角の関係を表す図である。図７（ａ）において、Ｌは風量計９００の流入口２１０から軸１０４までの距離、Ｈ４は中心軸９９９から軸１０４までの距離、Ｄ１は風受け板１００の開口部１０２の内径である。Ｒ４は風量計９００の内半径である。図７（ｂ）において、Ｄ０はファン羽根７０１の直径、Ｄ２はファンモータ７０２の直径、Ｓ１はファンケーシング７０３の一辺の長さ、Ｓ２はファンケーシング７０３の厚みである。図７（ｃ）は軸流ファンを電子機器の筐体外郭６３０に設けた排気口６３１を示す図であり、Ｓ３とＳ４は排気口６３１の中央に有る遮風部６３２の寸法である。
【００３６】
図８（ａ）は、軸流ファン７００をファン駆動電圧５Ｖで運転したとき、横軸に風受け板１００の開口部１０２の直径Ｄ１とファンモータ７０２の直径Ｄ２との比Ｄ１／Ｄ２、縦軸に風受け板１００の傾斜角θをとった実験結果である。このとき、風量計９００の流入口２１０から軸１０４までの距離Ｌとファン羽根径Ｄ０との比Ｌ／Ｄ０をパラメータに実験している。これによればＤ１／Ｄ２が１．０〜１．７のとき、風受け板１００の傾斜角θが１０度以上で大きくなり、Ｄ１／Ｄ２が１．３のとき風受け板１００の傾斜角θが最大となる。これは、Ｄ１／Ｄ２が１．０より小さいと、風受け板１００がファンモータ７０２付近の逆流の影響を受けて、風受け板１００の傾斜角θが小さくなる。また、Ｄ１／Ｄ２が１．７より大きいと、風受け板１００の円板１０１の面積が小さくなりファン羽根７０１から受ける風量が少なくなり、風受け板１００の傾斜角θが小さくなったり、風受け板１００が軽くなりすぎて、ばらつきが多くなったりする。ゆえに、Ｄ１／Ｄ２が１．０〜１．７のとき、風受け板１００の傾斜角θが大きくなる。特に、Ｄ１／Ｄ２が約１．３のとき最適な条件となる。
【００３７】
また、図８（ｂ）は、図８（ａ）の実験結果に関して、横軸を風量計の流入口２１０から軸１０４までの距離Ｌとファン羽根７０１の直径Ｄ０との比Ｌ／Ｄ０をとり、再整理したものである。これによればＬ／Ｄ０が０．５以下のとき風受け板１００の傾斜角θが大きい値になる。これは、Ｌ／Ｄ０が０．５より大きいとき、風受け板１００がファン羽根７０１との距離が大きく、圧力損失を発生してしまう。Ｌ／Ｄ０が０．５以下であると、ファン羽根７０１からの距離が小さいため、圧力損失を低減できる。
【００３８】
風受け板１００の円板１０１の直径は７４ｍｍと大きく、傾斜角θが５度以上有れば風量計として充分の分解能がある。従って風量計９００の主要寸法は図８の実験結果でおおむね傾斜角θが１０度以上の領域で決定した。風受け板１００の開口部１０２の直径Ｄ１は、ファンモータ７０２の直径Ｄ２が３３ｍｍなので１．３倍して４３ｍｍとした。風量計９００の流入口２１０から軸１０４までの距離Ｌは、ファン羽根７０１の直径Ｄ０が７５ｍｍなので０．５倍して３８ｍｍとした。第二円筒の長さは第一円筒と同じとして３８ｍｍとした。第二円筒と第一円筒を同じ長さにする理由は、軸流ファン７００を電子機器に吸い込み型で取り付けるときでも風量が測れるようにするためである。ここで吸い込み型とは、図６（ｂ）で示す通り、第一送風ダクト２００に対して軸流ファン７００を図６（ａ）と反対向きに取り付け、ファン空気の送風方向７５０を反転させることである。
【００３９】
図７（ｃ）に示すように電子機器の筐体に設けたファン排気口６３１は、排気口の中央に遮風部６３２を設けることがある。このときの風受け板１００の開口部１０２の直径Ｄ２の算出方法を説明する。一般的に遮風部６３２の大きさＳ３、Ｓ４はファンモータ７０２の直径Ｄ２と同等か小さいので、この場合は遮風部６３２があっても風受け板１００の開口部１０２の直径Ｄ１はＤ２の１．３倍とする。しかし遮風部６３２の大きさＳ３又はＳ４がファンモータ７０２の直径Ｄ２より大きい場合、開口部１０２の直径Ｄ１は、Ｓ３とＳ４の大きいほうの数値を１．３倍にする。
【００４０】
次に図９を用いて、ファン風量と風受け板の傾斜角θとの関係について説明する。図９（ａ）はファン風量と傾斜角θの関係を求めるため、ファンＰＱ測定装置８００に風量計９００を取り付けた状態を表している。ＰＱ測定装置８００は市販品で、空気はＰＱ測定装置８００から風量計９００に流れる方向と、逆に風量計９００からＰＱ測定装置８００へ流れる方向の両方の流れを作ることができる。図９（ａ）で示す空気は、補助送風機８０７の作用により吸気口８０８からＰＱ測定装置８００に進入し、空気用流量計８０６とチャンバー８０２を通り、取り付け板８０１から風量計９００に到達する。圧力センサ８０３と圧力センサ８０５は、それぞれチャンバー８０２の内外の圧力差を圧力センサ８０４に伝達する。図９（ｂ）に示すように取り付け板８０１は概略「田」の字であり、外側のフレーム８２１と遮風部８２０の間をスポーク８２２で連結している。フレーム８２１は塩ビ樹脂であり、一辺の長さが９０ｍｍ、厚みが４ｍｍである。遮風部８２０も塩ビ樹脂で作られ、円板形状の直径Ｄ３は風受け板１００の開口部１０２の直径Ｄ１と同じにする。
【００４１】
実施の形態１の風量計９００をファンＰＱ測定装置８００に取り付けた結果、例えば８０リットル／分の風量のとき風受け板１００の傾斜角θは７度であった。第一円筒２００、第二円筒３００とも透明なアクリル樹脂だから、風受け板１００の傾斜状況を外部から目視できる。風量は空気用流量計８０６でわかる。このようにして得られた風受け板１００の傾斜角θと風量の関係に従い、図１にように透明な表示シール５２０に目盛りを記入し第二円筒３００に貼り付ける。
【００４２】
次にＰＱ測定装置８００の空気流れを反転させ、上記と同じように、補助送風機８０７で空気を吸い出すときの風量と風受け板１００の傾斜角θとの関係を求め、透明な表示シール５２１に数値と目盛りを記入し第一円筒２００に貼り付ける。二つの表示シールを貼り付けて風量計９００の組み立てが完了する。
【００４３】
次に、図１０を用いて、プラズマディスプレイテレビの軸流ファンの風量について説明する。図１０は本発明の実施の形態１に係る風量計を用いて電子機器からのファン風量を計測している図である。図１０は風量計９００を用いてプラズマディスプレイテレビ６００に設置した軸流ファン７００の風量を測定している図である。プラズマディスプレイテレビ６００は、筐体６０１の背面下にある吸気口６０４から冷たい空気を取り込み、プラズマディスプレイパネル６０２および電気基板６０３を空冷し、温められた空気を軸流ファン７００で筐体６０１の外へ排気している。風量計９００を軸流ファン７００の排気側へ取り付けると、傾斜角θに対応した風量が表示シール５２０の目盛りから読み取れる。
【００４４】
以上のように、風受け板１００の中央部に軸流ファン７００のファンモータ７０２と同芯で開口部１０２を備え、風受け板１００の回転軸１０４を第一送風ダクト２００の外側に出すことにより、ファンモータ７００下流近傍に発生するファン送風方向と反対方向の空気流れの影響を受けないから開口部１０２が無い状態と比較して風受け板１００は回転軸１０４の周りに大きく傾斜するようになり、電子機器筐体内の軸流ファンから排気される微量な風量を測定できる。
【００４５】
なお本発明の実施の形態１において、送風ダクト部を第一送風ダクト２００および第二送風ダクト３００の円筒としたが、正方形を含む多角形の送風ダクトとし風受け板も多角形形状としてもよい。ただし風受け板の開口部は実施の形態１と変わらず丸穴であり、軸流ファンが静止時において丸穴の中心はファンモータの回転軸と同芯とする。
【００４６】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２について図１１を用いて説明する。構成要素については実施の形態１と同じ符号を用い、説明と図を省略することがある。
【００４７】
実施の形態１と比較して実施の形態２の特徴は、風量を示す指針５８４を第一円筒２００、第二円筒３００の外側に設けたことである。もうひとつの特徴は、軸５８１まわりの指針５８４の慣性モーメントＭ２が、軸５８１まわりの風受け板１００の慣性モーメントＭ１と同じことである。慣性モーメントは、物体が回転軸まわりに回転するとき、物体の質量ｍと回転軸から物体の重心位置までの距離ｒよりｍ×ｒ２で求められる。
【００４８】
図１１（ａ）は実施の形態２の風量計９０１の斜視図である。実施の形態２の風量計は第一送風ダクト２００と、第二送風ダクト３００と、風受け板１００と、軸５８１と、軸止めワッシャ５８２と、指針５８４と、表示シール５２０と、表示シール５２１と、磁石５００とから構成されている。
【００４９】
軸５８１、軸止めワッシャ５８２、軸受け２０１、風受板１００は実施の形態１と同じ構成要素だが、実施の形態１と一部寸法が異なる。
【００５０】
軸５８１は、実施の形態１において軸５６１であったものを、直径１ｍｍ、長さ９０ｍｍの鉄線としたものである。
【００５１】
軸止めワッシャ５８２は内径０．９ｍｍの穴を持つ円板で、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）により作られる。適度な弾力があり、軸５８１に対する脱着が容易である。
【００５２】
指針５８４は軸５８１の両端に２個付いている。指針５８４はアクリル樹脂で幅３ｍｍ、板厚２ｍｍ、長さ６０ｍｍの細い棒で上端部に直径１．１ｍｍの穴が開いている（図省略）。指針５８４の前記穴まわりの慣性モーメントＭ２は概略１．６×１０−６ｋｇ・ｍ２であり、風受け板１００の回転軸１０４の慣性モーメントＭ１と同じである。
【００５３】
図１１（ｂ）は軸５８１と関係する構成要素の斜視図である。軸受け２０１は第一送風ダクト２００の上部に配置された軸受けホルダー２０２に設けており、直径１．１ｍｍの穴が開いている。
【００５４】
実施の形態２の風量計９０１の組み立て方を図１１（ａ）（ｂ）を用いて説明する。第一送風ダクト２００の軸受け２０１と風受け板１００の軸受け１０４とを整列させ、軸５８１を軸受け２０１と軸受け１０４へ通して、軸止めワッシャ５８２を軸５８１に両端から挿入して風受け板１００を第一送風ダクトに取り付ける。風受け板１００は、第一送風ダクト２００に対して軸受け１０４で回動可能である。次に第二送風ダクト３００を第一送風ダクト２００へビス５４０で固定する。表示シール５２０と表示シール５２１を第一送風ダクト２００と第二送風ダクト３００の所定位置に貼る。磁石５００を磁石ホルダー５０１に挿入し第一送風ダクト２００の底面に接着して完成する。
【００５５】
軸５８１まわりの指針５８４の慣性モーメントＭ２を、軸５８１まわりの風受け板１００の慣性モーメントＭ１と同じにする方法は、３次元ＣＡＤソフトを使う。風受け板１００を３次元ＣＡＤ上でモデリングし慣性モーメントＭ１を求めておく。指針５８４も３次元ＣＡＤでモデリングして慣性モーメントＭ２を求め、指針５８４の形状を変えながらＭ１＝Ｍ２となるよう形状を決める。
【００５６】
風受け板１００の傾斜角θはファン排気風量に比例するので、ファン排気風量が多い場合は風受け板１００の連結部１０３が第二送風ダクトもしくは第一送風ダクトに当接して測定不可（測定レンジオーバー）となる。このときに指針５８４を軸５８１に取り付ける。取り付け方法は、軸５８１に左右から軸止めワッシャ５８２を挿入し、指針５８４を軸５８１に挿入して軸止めワッシャ５８２を追加挿入する。即ち、軸止めワッシャ５８２で指針５８４を挟み込むようにして指針５８４を軸５８１へ固定する。なお指針５８４を取り付けるときは被測定物の軸流ファンの電源は切り、風受け板１００と指針５８４が表示シール５２１の目盛において風量＝０となるよう留意する。指針５８４は軸５８１の両端に取り付ける。こうすると軸５８１周りの慣性モーメントが風受け板１００だけのときと３倍となるので、風受け板１００の傾斜角θは指針５８４をつけないときの１／３となり、測定レンジオーバーを回避できる。したがって表示シール５２０と表示シール５２１の目盛りを読むとき、指示された数値を１／３にするだけなので、表示シール５２０と表示シール５２１を貼り変える必要がない。
【００５７】
以上のように、指針５８４の軸まわりの慣性モーメントを風受け板と同じにして指針５８４を第一送風ダクト２００の外側に左右１個ずつ配置する構成により、ファン風量に対する風受け板１００の傾斜角θは１／３となり、ファン風量が増加しても風受け板１００が第二送風ダクト３００に当接して測定できないトラブルを回避できるとともに表示シール５２０、５２１の目盛の数値を１／３に読み直すだけで風量が測定出来る。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明にかかる軸流ファン用風量計は、電子機器のファン排気口からの軸流ファンのファン風量を電源無しで測定できる。特に最大静圧が数１０Ｐａ以下の小型の軸流ファンを使用した電子機器のファンの排気風量測定に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る風量計の分解斜視図
【図２】本発明の実施の形態１に係る風受け板の斜視図
【図３】（ａ）は本発明の実施の形態１に係る第一送風ダクトの斜視図、（ｂ）は断面図
【図４】本発明の実施の形態１に係る第二送風ダクトの斜視図
【図５】本発明の実施の形態１に係る軸流ファンの斜視図
【図６】（ａ）は本発明の実施の形態１に係る風量計に関して中心軸を通る断面図、（ｂ）は軸流ファンを吸い込み型で使用する場合の風量計に関して中心軸を通る断面図
【図７】本発明の実施の形態１に係る主要寸法に割り当てたアルファベット記号の説明図
【図８】（ａ）は本発明の実施の形態１に係る第一送風ダクトの直径と風受け板の傾斜角の関係を表す図、（ｂ）は第一送風ダクトの長さと風受け板の傾斜角の関係を表す図
【図９】本発明の実施の形態１に係る風量と風受け板の傾斜角との関係をファンＰＱ特性測定装置で計測している図
【図１０】本発明の実施の形態１に係る風量計を用いて電子機器からのファン風量を計測している図
【図１１】（ａ）は本発明の実施の形態２に係る風量計の斜視図、（ｂ）は風受け板の斜視図
【図１２】（ａ）は従来の簡易風量計の断面図、（ｂ）は従来の簡易風量計の外観図
【図１３】従来の風量計において角度センサを使い傾斜角θを計測する説明図
【図１４】（ａ）は従来の第二例の風量計の斜視図、（ｂ）は風量計の断面図
【図１５】軸流ファンに長い送風ダクトを取り付けたときの空気の流速分布図
【符号の説明】
【００６０】
００１    風受け板
００２    送風ダクト
００３    支点
００４    指針
００５    目盛板
００６    傾斜角センサ
００７    軸
００８    軸受け
０２０    風量計
０２１    風受板
０２２    軸
０２３    取り付け板
０２４    第一円筒
０２５    軸受け
０２６    第二円筒
０３０    送風ダクト
０９９    中心軸
１００    風受け板
１０１    円板
１０２    開口部
１０３    連結部
１０４    軸受け
１０５    鉄線
１９９    中心軸
２００    第一送風ダクト
２０１    軸受け
２０２    軸受けホルダー
２０３    取り付け板
２０４    第一円筒
２０５    磁石ホルダー受け部
２０６    ビス締め用フランジ
２０７    ビス締め用フランジ
２１０    流入口
２９９    中心軸
３００    第二送風ダクト
３０１    第二円筒
３０２    ビス締め用フランジ
３０３    磁石ホルダー
３０４    切り欠き部
３９９    中心軸
５００    磁石
５０１    磁石ホルダー
５２０    表示シール
５２１    表示シール
５４０    ビス
５５０    ビス
５６０    軸
５６１    軸止めワッシャ
５８１    軸
５８２    軸止めワッシャ
５８４    指針
６００    プラズマディスプレイテレビ
６０１    筐体
６０２    プラズマディスプレイパネル
６０３    電気基板
６０４    吸気口
６０６    排気口
６３０    筐体外郭
６３１    ファン排気口
６３２    遮風部
７００    軸流ファン
７０１    ファン羽根
７０２    ファンモータ
７０３    ファンケーシング
７０４    スポーク
７０５    ビス締め用フランジ
７５０    ファン空気の送風方向
７９９    回転軸
８００    ファンＰＱ測定装置
８０１    取り付け板
８０２    チャンバー
８０３    圧力センサ
８０４    圧力計
８０５    圧力センサ
８０６    空気用流量計
８０７    補助送風機
８０８    吸気口
８２０    非開口部
８２１    フレーム
８２２    スポーク
９００    風量計
９０１    風量計
９９９    中心軸
Ｌ    流量計の流入口２１０から軸１０４までの距離
Ｈ４    中心軸９９９から軸１０４までの距離
Ｒ４    流量計内壁の半径
Ｄ０    ファン羽根の直径
Ｄ１    風受け板の開口部の内径
Ｄ２    ファンモータ直径
Ｓ１    ファンケーシングの一辺の長さ
Ｓ２    ファンケーシングの厚み
Ｓ３    電子機器筐体に設けたファン排気口６３１の遮風部６３２の寸法
Ｓ４    電子機器筐体に設けたファン排気口６３１の遮風部６３２の寸法
【図１】
2010014574.tif 000003
【図２】
2010014574.tif 000004
【図３】
2010014574.tif 000005
【図４】
2010014574.tif 000006
【図５】
2010014574.tif 000007
【図６】
2010014574.tif 000008
【図７】
2010014574.tif 000009
【図８】
2010014574.tif 000010
【図９】
2010014574.tif 000011
【図１０】
2010014574.tif 000012
【図１１】
2010014574.tif 000013
【図１２】
2010014574.tif 000014
【図１３】
2010014574.tif 000015
【図１４】
2010014574.tif 000016
【図１５】
2010014574.tif 000017