(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータを有するモータ部と、
前記モータ部から放射状に延び放射方向の長さの伸縮が自在であって前記モータの回転により回転する羽根部と、
前記羽根部を露出させる開口を有し、前記モータ部を周回する方向に複数のフレーム部が並ぶように該複数のフレーム部に分割され、該複数のフレーム部が前記開口の拡縮を伴って互いに接離する方向に移動自在な枠体とを有することを特徴とするファンユニット。
【請求項２】
前記枠体が、前記複数のフレーム部の移動に伴って伸縮して該開口を一周に渡って取り巻き、前記モータの回転時に前記羽根部を案内するレール部を有し、
前記羽根部が、前記レール部に案内されるガイド部を有することを特徴とする請求項１記載のファンユニット。
【請求項３】
前記複数のフレーム部は、前記開口の外形が円形から外れた形状となることを許容した移動が自在であって、
前記羽根部は、前記ガイド部が前記レール部に案内されて伸縮しながらの回転が自在なものであることを特徴とする請求項２記載のファンユニット。
【請求項４】
請求項１から３のうちいずれか１項記載のファンユニットが搭載されていることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件は、ファンユニットおよびファンユニットが搭載された装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な装置に、内部の空冷用としてファンユニットが搭載されている。ファンユニットにも様々なサイズのものが存在するが、ファンユニットの寸法は装置の寸法とは無関係にあらかじめ決まっている場合が多い。このため、例えば装置の横寸法には余裕があっても縦方向に余裕がない場合、その縦方向の寸法に見合った寸法のファンユニットが搭載される。また、寸法が一段上のファンユニットを搭載するには装置寸法が僅かに足りない場合、装置寸法に余裕を残したまま一段小さい寸法のファンユニットを搭載せざるを得ない状態も生じ得る。
【０００３】
ここで、装置内部を小型のファンユニットで十分に空冷しようとすると、空冷に十分な風量を確保する必要上、ファンユニットの羽根を高速回転させる必要を生じる。ファンユニットの羽根を高速回転させると、羽根の回転による騒音が大きくなり、また、ファンユニットが短寿命となるおそれがある。
【０００４】
また、大きめのファンユニットを斜めに傾けて実装したり外形から飛び出すような特異な形で取り付けを行なっている例もあるが、実装面積の低減、装置外形デザインなどへの悪影響のおそれがある。
【０００５】
ここで、天上扇において、羽根の回転時に羽根を放射状に延ばして風量を増加させることが提案されている。
【０００６】
また、羽根の先端部とその先端部に対峙する円環状のフレームとの間にモータ構造を設け、羽根に直接に駆動力を与える構造が提案されている。
【０００７】
また、コンピュータの冷却装置において、ファンの吹出口を伸縮させる構造が示されている。
【０００８】
しかしながら、これらの構造は、装置の寸法を有効に使って風量を増加させることとは無関係である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−２４７５７３号公報
【特許文献２】国際公開ＷＯ２００６／０１１６２６号公報
【特許文献３】特開２００１−５５９９５号公報
【特許文献４】特開２００３−２８０７６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本件開示のファンユニットおよび装置の課題は、寸法を装置の寸法に合わせることのできるファンユニット、およびそのようなファンユニットが搭載された装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本件開示のファンユニットは、モータ部と、羽根部と、枠体とを有する。
【００１２】
ここで、モータ部は、モータを有する。
【００１３】
また、羽根部は、モータ部から放射状に延び放射方向の長さの伸縮が自在であってモータの回転により回転する。
【００１４】
さらに、枠体は、羽根部を露出させる開口を有し、モータ部を周回する方向に複数のフレーム部が並ぶように複数のフレーム部に分割され、複数のフレーム部が開口の拡縮を伴って互いに接離する方向に移動自在な構造を有する。
【００１５】
また、本件開示の装置は、本件開示のファンユニットが搭載されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本件開示のファンユニットおよび装置によれば、ファンユニットの羽根部および枠体の双方を装置の寸法に合わせることができる。したがってその装置の寸法を有効活用し、その装置の寸法に応じた風量の風を送ることができ、騒音の低減や長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】従来のファンユニットの一例を示す図である。
【図２】本件の第１実施形態のファンユニットを示す図である。
【図３】本件の第１実施形態のファンユニットを示す図である。
【図４】本件の第２実施形態のファンユニットの分解図である。
【図５】図４に示す枠体を構成する１つのフレーム部の外観斜視図である。
【図６】図５に示すフレーム部を示す図である。
【図７】図６の矢印Ｘ−Ｘに沿って断面した状態を示した図である。
【図８】図７に示す状態からフレーム部の上カバーを取り外した状態を示した図である。
【図９】図８に示す状態から固定部を引き出した状態を示した図である。
【図１０】モータ部とそのモータ部から放射状に延びる羽根部のうちの１枚を示した図である。
【図１１】フィンガイドを示した図である。
【図１２】フレームガイド棒の、固定部近傍の部分のみを示した図である。
【図１３】フィンガイドの案内部がガイド溝に入り込んだ状態を示した図である。
【図１４】フレームガイド棒とモータ部とを連結するアームの斜視図である。
【図１５】フレームガイド棒の固定部に固定された状態のアームを示した図である。
【図１６】ファンユニットを搭載した装置の概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、比較例を交えつつ本件の実施形態を説明する。
【００１９】
図１は、従来のファンユニットの一例を示す図である。この図１に示すファンユニットは、本件の実施形態と対比すべき比較例に相当する。
【００２０】
このファンユニット１０は、モータ部１１と、羽根部１２と、枠体１３とを有する。
【００２１】
枠体１３は、羽根部１２を露出させる開口１３ａを有する。モータ部１１は、開口１３ａの中央に置かれ、複数本のアーム１３ｂによって枠体１３に支持されている。モータ部１１には、モータ（図示せず）が内蔵されている。また羽根部１２は、モータ部１１から放射状に延びモータの回転に伴って回転する。枠体１３には、その４隅にネジ穴１３ｃが設けられており、ファンユニット１０は、これらのネジ穴１３ｃを利用して固定される。
【００２２】
ここで、このファンユニット１０を装置に搭載することを考える。その装置の縦寸法がこのファンユニット１０を搭載するのにぎりぎりの寸法であるとき、その装置の横寸法に余裕があったとしても、このファンユニット１０よりも大サイズのファンユニットを搭載することはできない。また、その装置の縦寸法、横寸法ともに多少の余裕がある場合であっても、このファンユニット１０よりも一段大サイズのファンユニットを搭載するには寸法が足りないときは、やはりこのサイズのファンユニット１０しか搭載することができない。これらの場合、この小型のファンユニット１０を用いて所定の風量を確保する必要を生じ、そのためには高速回転が必要となり、騒音や短寿命のおそれがある。
【００２３】
図２，図３は、本件の第１実施形態のファンユニットを示す図である。ここで、図２は、このファンユニット２０を最小サイズに縮めた状態を示した図、図３は、縦方向は最小サイズのまま横方向にサイズを広げた状態を示した図である。
【００２４】
このファンユニット２０は、モータ部２１と、羽根部２２と、枠体２３とを有する。モータ部２１は、モータ（図示せず）を有する。羽根部２２は、モータ部２１から放射状に延びモータの回転により回転する。また、枠体２３は、羽根部２２を露出させる開口２３ａを有する。またこの枠体２３は、モータ部２１を周回する方向に複数（ここでは４個）のフレーム部２３１に分割されている。各フレーム部２３１には、このファンユニット２０を装置（図示せず）にネジ止めするためのネジ穴２３ｂが形成されている。各フレーム部２３１にはフレームガイド棒２３２が差し込まれ、各フレーム部２３１は、差し込まれたフレームガイド棒２３２に支持されている。このフレームガイド棒２３２は、このファンユニット２０の上下左右に一本ずつ、合計４本配置されている。各フレームガイド棒２３２とモータ部２１との間にはアーム２３３が延びており、モータ部２１は、合計４本のアーム２３３により支持されている。各アーム２３３は、フレームガイド棒２３２に固定された中空のフレーム側固定アーム２３３ａと、モータ部２１側から延びる中空のモータ側固定アーム２３３ｂとの２つの固定アームを有する。また、各アーム２３３は、それらフレーム側固定アーム２３３ａおよびモータ側固定アーム２３３ｂとの双方に挿入されてそれらを繋ぐ可動アーム２３３ｃを有する。
【００２５】
また、羽根部２２はモータ部２１に固定されモータ部２１内のモータ（図示せず）の回転に応じて回転する複数（ここでは７枚）の固定フィン２２ａと、各固定フィン２２ａに支持され放射方向に移動自在な可動フィン２２ｂとを有する。
【００２６】
枠体２３には、開口２３ａに隣接した位置にガイドレール２３４が設けられている。このガイドレール２３４は、４個のフレーム部２３１に形成された固定ガイドレール２３４ａとその固定ガイドレール２３４ａに移動自在に入り込んだ可動ガイドレール２３４ｂとを有する。この可動ガイドレール２３４ｂは、可撓性を有し、固定ガイドレール２３４ａに入り込んだ部分は固定ガイドレール２３４ａのカーブに沿って撓み、固定ガイドレール２３４ａから露出した部分はほぼ直線状に延びる（図３参照）。
【００２７】
また、羽根部２２を構成する可動フィン２２ｂの先端には、ガイドレール２３４に移動自在に係止したガイドピン２２１を有する。
【００２８】
このファンユニット２０は、以上の構造を有し、図２に示す状態からフレーム部２３１を左右に引くと図３に示す状態となる。すなわち、図３では、図２と比べ、フレーム部２３１は左右にスライドし、それに伴って上下２本の可動ガイドレール２３４ｂが固定ガイドレール２３４ａから引き出されている。また、図３では、左右の可動アーム２３３ｃがフレーム側固定アーム２３３ａおよびモータ側固定アーム２３３ｂから引き出された状態となる。
【００２９】
このファンユニット２０は、図３に示すように左右に引き出した状態で装置に固定して回転させることもできる。この場合、羽根部２２を構成する可動フィン２２ｂは、ガイドレール２３３にガイドされ固定フィン２３ａに出入りしながら回転する。
【００３０】
このファンユニット２０を図３の状態で回転させると、図２の状態で回転させた場合および図１に示す比較例のファンユニット１０を回転させた場合と比べ、同じ回転数で風量を上げて効率的な空冷を行なうことができる。あるいは、一定の風量を確保する場合は回転数を下げて騒音を低減させることができる。
【００３１】
尚、この図３では左右にのみ引き延ばした状態が示されているが、このファンユニット２０は、上下方向にも同様に引き延ばすことができる。装置の搭載スペースに余裕があり、このファンユニット２０を左右と上下の双方に引き延ばして使用した場合は、同じ回転数で風量をさらに増し、あるいは同じ風量を確保しつつ回転数をさらに下げることができる。
【００３２】
図４は、本件の第２実施形態のファンユニットの分解図である。
【００３３】
この図４に示すファンユニット３０は、モータ部３１と、羽根部３２と、枠体３３とを有する。この図４では、枠体３３をパーツごとに分解した状態が示されている。
【００３４】
モータ部３１は、モータ（図示せず）を有する。
【００３５】
羽根部３２は、モータ部３１から放射状に延びモータの回転により回転する。この羽根部３２は、モータ部３１側の固定フィン３２ａと、その固定フィン３２ａに支持され放射方向に移動自在な可動フィン３２ｂとを有する。可動フィン３２ｂの先端部には、長穴３２ｃが形成されている。この長穴３２ｃには後述するガイドレールにスライド自在に係合するフィンガイド３２１（図１１参照。図４では図示省略）が嵌めこまれる。詳細は後述する。
【００３６】
枠体３３は、複数（ここでは４つ）のフレーム部３３１を有する。各フレーム部３３１は、羽根部３２を露出させる開口を画定する内縁３３１ａと、その内縁３３１ａに隣接した位置にガイドレール３３４を有する。このガイドレール３３４は、詳細は後述するが、各フレーム部３３１に固定的に形成された固定ガイドレールと、その固定ガイドレールにスライド自在に支持された可動ガイドレールとを有する。また、この枠体３３は、フレームガイド棒３３２を有する。このフレームガイド棒３３２は、このファンユニット３０の上下左右に一本ずつ、合計４本配置されている。各フレーム部３３１には、それぞれ各２本のフレームガイド棒３３２が挿入され、各フレーム部３３１は、それら各２本のフレームガイド棒３３２により支持されている。
【００３７】
また、各フレームガイド棒３３２と、モータ部３１との間には、各アーム３３３が配置されている。各アーム３３３は、フレーム側固定アーム３３３ａと、モータ側固定アーム３３３ｂと、可動アーム３３３ｃとを有する。可動アーム３３３ｃは、それらフレーム側固定アーム３３３ａとモータ側固定アーム３３３ｂとの双方にスライド自在に挿入されてそれらの固定アーム３３３ａ，３３３ｂを繋いでいる。各フレームガイド棒３３２のフレーム側固定アーム３３３ａがフレームガイド棒３３２の固定部３３２ａに溶接等により固定される。また、各フレームガイド棒３３２のモータ側固定アーム３３３ｂは、モータ部３１の、斜線を付した部分３１ａに溶接等により固定される。
【００３８】
以下、この図４に示す第２実施形態のファンユニット３０の各パーツの詳細構造を説明する。
【００３９】
図５は、図４に示す枠体３３を構成する１つのフレーム部３３１の外観斜視図である。
【００４０】
この図５には、１つのフレーム部３３１と、そのフレーム部３３１をスライド自在に支持する２本のフレームガイド棒３３２と、２本の可動ガイドレール３３４ｂが示されている。各フレームガイド棒３３２は、２本のガイド棒３３２ｂ，３３２ｃで構成され、固定部３３２ａは、それら２本のガイド棒３３２ｂ，３３２ｃを互いに所定間隔隔てた状態に保持している。また、この固定部３３２ａは、可動ガイドレール３３４ｂの一端も保持している。
【００４１】
図６は、図５に示すフレーム部を示す図である。ただし、この図６では、図５に示すフレームガイド棒３３２および可動ガイドレール３３４ｂからなる２つのペアのうちの一方のペアは取り外した状態が示されている。
【００４２】
また、図７は、図６の矢印Ｘ−Ｘに沿って断面した状態を示した図である。
【００４３】
図６では、図５に示すフレームガイド棒３３２および可動レール３３４ｂは、フレーム部３３１内に収容されており、固定部３３２ａがフレーム部３３１に接した状態が示されている。また、ここには、固定ガイドレール３３４ａが示され、さらに、フレームガイド棒３３２（図５参照）を収容する収容溝３３５（図７参照）が示されている。
【００４４】
図８は、図７に示す状態からフレーム部の上カバーを取り外した状態を示した図である。さらに図９は、図８に示す状態から固定部３３２ａを引き出した状態を示した図である。ただし、図８では、断面側についても可動ガイドレール３３４ｂおよびフレームガイド棒３３２が示されている。一方、図９では、断面側については可動ガイドレール３３４ｂおよびフレームガイド棒３３２は取り除いた状態が示されている。
【００４５】
フレームガイド棒３３２は収容溝３３５（図９参照）にスライド自在に収納され、図８に示す収納状態と図９に示す引出し状態との間でスライドする。また、可動ガイドレール３３４ｂは、突条３３４ｅを有し、この突条３３４ｅが固定ガイドレール３３４ａの長溝３３４ｆに入り込んで支持され、図８に示す収納状態と図９に示す引出し状態との間でスライドする。この可動ガイドレール３３４ｂは、ある程度の可撓性を有し、固定ガイドレール３３４ａと重なった部分は固定ガイドレール３３４ａのカーブに沿って湾曲し、固定ガイドレール３３４ａから引き出された部分はほぼ直線的に延びた状態となる。固定ガイドレール３３４ａの裏側には、上下に２つのガイド溝３３４ｃが形成されている。羽根部３２を構成する可動フィン３２ｂの先端部のフィンガイド３２１（図１１参照）は、このガイド溝３３４ｃに入り込んでガイドされる。詳細構造を以下に説明する。
【００４６】
図１０は、モータ部とそのモータ部から放射状に延びる羽根部３２のうちの１枚を示した図である。この羽根部３２は、固定フィン３２ａと、可動フィン３２ｂとを有する。可動フィン３２ｂはガイド部材３２ｄにより、放射方向にスライド自在に固定フィン３２ａに支持されている。この可動フィン３２ｂには、その先端部に穴３２ｃが形成されている。この先端部の穴３２ｃは、放射方向に長い長穴となっている。
【００４７】
図１１は、フィンガイドを示した図である。
【００４８】
フィンガイド３２１は、羽根部３２（図１０参照）を構成する可動フィン３２ｂの先端部に形成された穴３２ｃに入り込む、断面が長円形の軸部３２１ａと、その軸部３２１ａの両端から放射方向に延びる一対の腕部３２１ｂと、腕部３２１ｂの先端から互いに近づく方向に延びる一対の案内部３２１ｃを有する。
【００４９】
図１２は、フレームガイド棒３３２の、固定部３３２ａ近傍の部分のみを示した図である。ここには、図１１に示すフィンガイド３２１の案内部３２１ｃが入り込むガイド溝３３４ｃ（図８，図９を合わせて参照）が示されている。
【００５０】
図１３は、フィンガイド３２１の案内部３２１ｃ（図１１参照）がガイド溝３３４ｃに入り込んだ状態を示した図である。
【００５１】
ガイド溝３３４ｃは、図８に示す収納状態においても図９に示す引出し状態においても一周に渡って連続している。したがって、このファンユニット３０（図４参照）のモータが回転すると、羽根部３２は、フィンガイド３２１の案内部３２１ｃがガイド溝３３４ｃに案内されながら回転する。
【００５２】
図１４は、アーム３３３の斜視図である。図１４（Ａ）は、縮めた状態、図１４（Ｂ）は伸ばした状態を示している。
【００５３】
このアーム３３３は、フレーム側固定アーム３３３ａと、モータ側固定アーム３３３ｂと、可動アーム３３３ｃとを有する。フレーム側固定アーム３３３ａとモータ側固定アーム３３３ｂは可動アーム３３３ｃを収容する各収容溝３３３ｄ，３３３ｅを有し、可動アーム３３３ｃは、それらの収容溝３３３ｄ，３３３ｅにスライド自在に収容されている。可動アーム３３３ｃは、その両端に鉤部３３３ｆが形成されており、最大限に引き伸ばすとそれらの鉤部３３３ｆが固定アーム３３３ａ，３３３ｂに係止して抜けが防止される。
【００５４】
図１５は、フレームガイド棒３３２の固定部３３２ａに固定された状態のアーム３３３を示した図である。
【００５５】
このアーム３３３を構成するフレーム側固定アーム３３３ａは、フレームガイド棒３３２の固定部３３２ａに、溶接あるいは接着等により強固に固定される。このアーム３３３を構成するモータ側固定アーム３３３ｂは、図４に示すモータ部３１の、斜線を付した部分に強固に固定される。
【００５６】
この第２実施形態のファンユニット３０も、前述の第１実施形態のファンユニット２０（図２，図３参照）と同様、縦横の寸法を独立かつ自在に変更することができる。したがって、広げた状態では羽根部３２のフィンの長さも伸び、同一の回転数では風量を上げることができ、一方、同一の風量を確保しつつ回転数を下げることができる。
【００５７】
図１６は、ファンユニットを搭載した装置の概要図である。図１６（Ａ）は、図１に示す従来型のファンユニット１０を搭載した比較例である。一方、図１６（Ｂ）は本件の一実施形態のファンユニット（ここでは、図２，図３に示す第１実施形態のファンユニット２０とする）を搭載した装置の一実施形態である。
【００５８】
ここでは、装置４０は、ファンユニット１０，２０以外は互いに同一の装置であるとする。ファンユニット１０，２０から吸い込んだ空気は、図に示す矢印に沿って装置４０の内部を流れ、排気口４１，４２から排気される。
【００５９】
図１６（Ａ）に示す従来型のファンユニット１０は、装置４０の高さ寸法による制限を受け、その高さ寸法を一辺の長さとする正方形のファンユニットである。
【００６０】
一方、図１６（Ｂ）に示す実施形態のファンユニット２０は、高さ方向については装置４０の高さ寸法による制限を受けるが装置４０の横寸法には余裕があり、横に引き延ばした状態（図３参照）で搭載されている。このため、図１６（Ａ）のファンユニット１０と図１６（Ｂ）のファンユニット２０を同一の回転数で回転させると、図１６（Ａ），（Ｂ）の矢印の太さで示すように、図１６（Ｂ）の方が風量が上がり、装置４０の内部を効率的に空冷することが可能となる。あるいは、図１６（Ａ）と同一風量で足りるときは図１６（Ｂ）では回転数を下げ、騒音の低減やファンユニット２０の長寿命化を図ることが出来る。
【００６１】
以上の通り、本件の各実施形態によれば、ファンユニットによる騒音の低減、ファンユニットの長寿命化を図ることができる。
【符号の説明】
【００６２】
１０，２０，３０    ファンユニット
１１，２１，３１    モータ部
１２，２２，３２    羽根部
１３，２３，３３    枠体
１３ａ，２３ａ    開口
１３ｂ，２３２，２３３，３３３    アーム
１３ｃ，２３ｂ    ネジ穴
２２ａ，３２ａ    固定フィン
２２ｂ，３２ｂ    可動フィン
３２ｃ    穴
３２ｄ    ガイド部材
４０    装置
４１，４２    排気口
２３１，３３１    フレーム部
２２１    ガイドピン
２３２，３３２    フレームガイド棒
２３３，３３３    アーム
２３３ａ，３３３ａ    フレーム側固定アーム
２３３ｂ，３３３ｂ    モータ側固定アーム
２３３ｃ，３３３ｃ    可動アーム
２３４，３３４    ガイドレール
２３４ａ，３３４ａ    固定ガイドレール
２３４ｂ，３３４ｂ    可動ガイドレール
３２１    フィンガイド
３３１ａ    内縁
３３２ａ    固定部
３３５    収容溝
３３４ｃ    ガイド溝
３３４ｅ    長溝
３３４ｆ    突条
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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