(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を中心に回転する略円筒状のロータ部と、
前記ロータ部に固定され、該ロータ部の径方向外方に広がる環状の連結部と、
前記連結部に固定され、前記ロータ部の径方向外方において該ロータ部の周方向に配列された複数の羽根と、
前記ロータ部を回転可能に支持する軸受部と、
前記軸受部を保持する軸受保持部と、
前記軸受保持部が固定された略円盤状のベース部と、
前記ロータ部の内周側に配設され、前記軸受保持部に固定されたステータ部と、
前記ベース部と前記ステータ部との間に配された回路基板と
を備え、
前記羽根の前記ベース部側端部は、径方向外方において、前記ベース部側に伸びる延伸部を備え、
前記ベース部は、前記ロータ部の径方向外方において、前記羽根の前記ベース部側端部に向かって突出する略環状凸部を備え、
前記環状凸部の径方向内周面は、前記羽根の前記延伸部よりも径方向内方であって前記連結部と前記羽根との固定端よりも径方向外方に位置している、遠心ファン。
【請求項２】
請求項１に記載の遠心ファンにおいて、
前記環状凸部の径方向内周面は、前記ベース部の径方向内側の上面に向かって傾斜している、遠心ファン。
【請求項３】
請求項１に記載の遠心ファンにおいて、
前記回路基板の径方向外周端は、前記環状凸部の径方向内周面近傍に位置している、遠心ファン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送風機等に使用される遠心ファンに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器等の冷却用送風機として使用される遠心ファンは、回転軸に対して周方向に配列された複数の羽根を、モータで回転させることによって、軸方向に吸入した空気を径方向に排出する構成になっている。
【０００３】
電子機器等の冷却効果を高めるには、遠心ファンの風量増加が必要であるが、そのための手段として、羽根のサイズを大きくすることが考えられる。しかしながら、羽根のサイズを大きくすると、モータを回転させる負荷が増大するため、モータ内に配設した回路基板に実装された電子部品の発熱が増加するという問題が生じる。
【０００４】
特許文献１には、モータを支持するベース部の径方向外方に段差部を設けて、空気の流路を軸方向に拡大して、風量増加を図った技術が記載されている。この技術によれば、羽根のサイズを大きくしなくても、風量増加の効果が得られるため、回転負荷の増大に伴う電子部品の発熱増加を抑制できる。
【特許文献１】特開２００４−９２４８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
遠心ファンの羽根は、回転軸を中心に回転する円筒状のロータホルダに固定され、ロータホルダの回転と共に回転する。そして、モータを駆動する電子部品を実装した回路基板は、ロータホルダの内側に配置されている。
【０００６】
特許文献１では、ベース部に設けられた段差部において、羽根とベース部との隙間が小さくなっているため、羽根の回転によって軸方向に流れる空気が、回路基板の方に流れにくくなっている。その結果、回路基板の冷却効果が減少するため、風量増加を図るために、羽根の回転数を上げると、電子部品の発熱が増加するという問題が生じる。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、回路基板の冷却効果を高めた構造を有する遠心ファンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面における遠心ファンは、回転軸を中心に回転する略円筒状のロータ部と、ロータ部に固定され、ロータ部の径方向外方に広がる環状の連結部と、連結部に固定され、ロータ部の径方向外方においてロータ部の周方向に配列された複数の羽根と、ロータ部を回転可能に支持する軸受部と、軸受部を保持する軸受保持部と、軸受保持部が固定された略円盤状のベース部と、ロータ部の内周側に配設され、軸受保持部に固定されたステータ部と、ベース部とステータ部との間に配された回路基板とを備え、ベース部は、ロータ部の径方向外方において、羽根のベース部側端部に向かって突出する略環状凸部を備え、環状凸部の径方向内周面は、連結部と羽根との固定端よりも径方向外方に位置している。
【０００９】
このような構成により、羽根の回転によって軸方向に流れる空気は、環状凸部の径方向内周面に沿って誘導されて、回路基板側に導かれるため、回路基板の冷却効果を向上できる。そのため、風量増加のために羽根の回転数を高めても、電子部品の発熱を抑制できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一側面における遠心ファンは、羽根の回転によって軸方向に流れる空気を効率よく回路基板側に導くことができる。そのため、回路基板の冷却効果を高めた構造を有する遠心ファンを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態における遠心ファンの構成を模式的に示した断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態における遠心ファンの構成を模式的に示した断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態における環状凸部の変形例を示した部分断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態における遠心ファンの構成を模式的に示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本実施形態における説明では、便宜上、各図面の上下方向を「上下方向」とするが、実際の取付状態における方向を意味するものではない。また、本実施形態における説明では、回転軸に平行な方向を「軸方向」とし、回転軸を中心とする半径方向を「径方向」としている。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。また、本発明の効果を奏する範囲を逸脱しない範囲で、適宜変更は可能である。さらに、他の実施形態との組み合わせも可能である。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態における遠心ファン１００の構成を模式的に示した断面図である。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態における遠心ファン１００は、回転軸Ｊを中心に回転する略円筒状のロータ部２と、ロータ部２の内周側に配されたステータ部３と、ロータ部２の周方向に配列した複数の羽根６とを備えている。
【００１５】
ここで、ロータ部２は、略有蓋円筒状のロータホルダ２１と、ロータホルダ２１の側壁部の内側に固定された界磁用磁石２２と、ロータホルダ２１の中央部に固定され、回転軸Ｊを中心に回転するシャフト２３とを備えている。
【００１６】
また、ロータ部２には、ロータ部２の径方向外方に広がる環状の連結部５が固定され、この連結部５には、ロータ部２の径方向外方において、ロータ部２の周方向に配列された複数の羽根６が固定されている。本実施形態では、複数の羽根６は、ロータ部２の外周面から離間して固定されている。
【００１７】
ここで、環状の連結部５は、ロータ部２の周方向に複数の羽根６を固定する機能を有すれば足り、連結部５がロータ部２に固定される形態に制限はない。本実施形態では、連結部５は、ロータホルダ２１の外周面に固定された略有蓋円筒状のインペラカップ５ｂと一体的に形成されている。なお、シャフト２３は、ロータホルダ２１に固定される代わりに、インペラカップ５ｂの中央部に固定されていてもよい。
【００１８】
ロータ部２は、シャフト２３を介して軸受部４で回転可能に支持され、軸受部４は、軸受保持部７に固定されている。さらに、軸受保持部７は、略円盤状のベース部８に固定されている。なお、本実施形態では、ベース部８は、モータと羽根６とを収納するハウジング１２の底部で構成され、軸受部４は、ボールベアリングで構成されている。
【００１９】
ステータ部３は、ロータ部２の内周側に配設され、軸受保持部７に固定されている、また、ベース部８とステータ部３との間には、モータの回転駆動を制御する回路基板９が配設されている。
【００２０】
本発明において、ベース部８は、図１に示すように、ロータ部２の径方向外方において、羽根６のベース部８側端部（下端部）に向かって突出する略環状凸部１０を備え、かつ、環状凸部１０の径方向内周面１０ａは、連結部５と羽根６との固定端５ａよりも径方向外方に位置している。
【００２１】
ベース部８に、このような環状凸部１０を設けることによって、羽根６の回転によって軸方向に流れる空気の一部は、図１に示すように、環状凸部１０の径方向内周面１０ａに沿って誘導されて、回路基板９側に導かれる。これにより、回路基板９の冷却効果が向上されるため、回路基板９に実装された電子部品の発熱を抑制できる。
【００２２】
さらに、本発明の他の実施形態において、図２に示すように、羽根６のベース部８側端部（下端部）を、径方向外方において、ベース部８側に伸びる延伸部６ａを備えた構成にする。これにより、回路基板９側に流入した空気を流路に向けて排出でき、回路基板９の冷却効果を更に高めることができる。また、延伸部６ａに沿った軸方向の空気流も増加させることができる。
【００２３】
なお、延伸部６ａは、他の部位よりも強度が低いため、回転した際に振動が発生するおそれがある。そのため、図２に示すように、延伸部６ａの径方向外側に、補強用リング１２を全周に亘って設けておくのが好ましい。これにより、延伸部６ａの強度が増し、回転時の振動を抑制できる。
【００２４】
ところで、遠心ファン及び軸流ファンに使用されるモータの基本的な構成は共通する。回路基板９は、ステータ部３の下方に配設されるが、軸流ファンでは、回路基板９の外径をロータ部２の外径よりも大きくすると、送風の妨げになるため、回路基板９は、通常、ロータ部２の外径内に収まるように配設されている。そのため、遠心ファンにおいても、モータ部品共用の設計思想から、回路基板９を、ロータ部２の外径内に収まるように配設するのが普通である。
【００２５】
一方、本発明におけるベース部８に設けられた環状凸部１０は、ロータ部２の外周面から径方向外方に離れた位置に配置されている。そこで、図２に示すように、回路基板９を、その径方向外周端を、環状凸部１０の径方向内周面１０ａの近傍まで拡大して配置することが可能である。回路基板９をこのように拡大配置しても、図２に示すように、羽根６の回転によって軸方向に流れる空気を、回路基板９側に導くことは妨げられない。それ故に、回路基板９を大径化することによって、従来、電子部品を両面実装していたものを、片面実装に変更できる。さらに、片面実装への変更に伴い、回路基板９も、従来のガラス・エポキシ基板またはガラス・コンポジット基板から、安価な紙フェノール基板に変更することが可能となる。なお、図２では、電子部品１１を回路基板９のベース部８側（下面）に実装した例を示しているが、これに限らず、いずれか一方の表面に実装されていればよい。
【００２６】
本発明において、羽根６の回転によって軸方向に流れる空気の一部は、環状凸部１０の径方向内周面１０ａに沿って誘導されて、回路基板９側に導かれる。従って、空気の誘導をよりスムーズにするために、環状凸部１０の径方向内周面１０ａは、図１及び図２に示すように、ベース部８の径方向内側の上面に向かって傾斜しているのが好ましい。また、環状凸部１０の径方向外周面１０ｂも、同様の傾斜を持たすことによって、軸方向に流路が拡大された空気の流れをよりスムーズできる。
【００２７】
なお、ベース部８に設けられた環状凸部１０は、好適には、上記のような形状を取ることが望ましいが、環状凸部１０の径方向内周面１０ａが、連結部５と羽根６との固定端５ａよりも径方向外方に位置していれば、環状凸部１０の形状は、要求性能に合わせて適宜変更可能である。
【００２８】
図３（ａ）〜（ｃ）は、環状凸部１０の変形例を示した部分断面図である。図３（ａ）は、環状凸部１０の径方向内周面１０ａに傾斜を持たせ、径方向外周面１０ｂをベース部８に対して垂直にしたものである。また、図３（ｂ）は、環状凸部１０の径方向内周面１０ａ及び外周面１０ｂとも、ベース部８に対して垂直にしたものである。また、図３（ｃ）は、図１及び２に示した環状凸部１０において、ベース部８下面を平面にしたものである。
【００２９】
また、本発明における環状凸部１０は、必ずしも全周に亘って環状である必要はない。上記に説明したように、環状凸部１０によって、羽根６の回転によって軸方向に流れる空気の一部が、回路基板９側に導かれるが、冷却効果をより高めるためには、冷却に供した空気を外部に迅速に排出するのが好ましい。そこで、環状凸部１０の一部に、羽根６の下端部とベース部８との隙間を拡大する平坦な部位を設けておいてもよい。これにより、軸方向に流れる空気の一部を回路基板９側に導くと共に、冷却に供した空気を、平坦な部位を介して外部に迅速に排出できる。
【００３０】
また、本実施形態において、図１及び２に示したように、複数の羽根６は、連結部５を介してロータ部２の外周面から離間して固定されていたが、これに限らず、図４に示すように、インペラカップ５ｂの外周面に固定されていてもよい。この場合においても、環状凸部１０の径方向内周面１０ａを、連結部５と羽根６との固定端５ａよりも径方向外方に位置することによって、羽根６の回転によって軸方向に流れる空気の一部を回路基板９側に導くことができる。
【００３１】
以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、もちろん、種々の改変が可能である。例えば、上記実施形態では、モータの軸受部４にボールベアリングを用いたが、スリーブからなる含油軸受を用いてもよい。
【符号の説明】
【００３２】
２      ロータ部 
３      ステータ部 
４      軸受部 
５      連結部 
５ａ    固定端 
５ｂ    インペラカップ 
６      羽根 
６ａ    延伸部 
７      軸受保持部 
８      ベース部 
９      回路基板 
１０    環状凸部 
１０ａ  径方向内周面 
１０ｂ  径方向外周面 
１１    電子部品
１２    補強用リング
２１    ロータホルダ 
２２    界磁用磁石 
２３    シャフト 
１００  遠心ファン 
【図１】
0005414392.tif 000002
【図２】
0005414392.tif 000003
【図３】
0005414392.tif 000004
【図４】
0005414392.tif 000005