(57)【要約】【課題】送風ファンにおける風量特性の向上【解決手段】インペラ２は、有蓋円筒状のインペラカップ部２２と、複数の羽根２１と、で構成されている。ハウジング１は、インペラ２１の外周を囲むように形成され、インペラ２１が回転することによって発生する空気流の空気流路である風洞部１１を備えている。風洞部１１の軸方向両端は吸気口１４と排気口１５がそれぞれ形成されている。風洞部１１は、吸気口１４の開口側に向けて拡径する吸気部１１２を有する。羽根先端２１１は、蓋部２２１よりも軸方向において吸気口１４側に向けて突出している。また、基部上端２１２は、蓋部２２１よりもベース部１２側に配置される。羽根先端２１１は、軸方向において吸気部１１２と重なるように形成される。羽根先端２１１から基部上端２１２にかけてベース部１２側に向けて漸次傾斜する形状に形成される。【選択図】  図１
2008014302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸流ファンであって、
回転軸を中心とし少なくとも円筒部を有するカップ部と、
該カップ部の外側面から放射状に伸び、前記カップ部と共に前記回転軸周りに回転することにより前記カップ部の前記回転軸方向の一方から吸気し、前記回転軸方向の他方側に向けて排気する空気流を発生する複数枚の羽根と、
前記回転軸方向の一方側に吸気口を有し、他方側に排気口を有する流路が形成され、前記吸気口側に向けて前記回転軸方向に対して垂直断面における流路の面積が漸次拡大する吸気部を備えるハウジングと、
前記カップ部を回転駆動し、前記カップ部内に収容されるモータ部と、
該モータ部を支持するベース部と、
該ベース部と前記ハウジングとを連結し、前記ベース部から前記ハウジングに向けて伸びる複数のリブと、を備えており、
前記羽根と前記カップ部とが接続される基部の吸気口側端部は前記カップ部の吸気側端部よりも排気口側に形成され、前記羽根の吸気口側先端は前記カップ部の吸気側端部より前記吸気口側に向けて突出形成されており、前記羽根の吸気口側先端は前記回転軸方向において前記吸気部における前記回転軸方向に対して垂直な断面の面積が最小になる部位と前記ハウジングの吸気口側端部との間に配置されることを特徴とする軸流ファン。
【請求項２】
前記羽根には、前記羽根の吸気口側先端部から前記基部の吸気口側端部にかけて前記排気口側に向けて傾斜する傾斜部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の軸流ファン。
【請求項３】
前記複数の羽根の前記傾斜部と面する包絡面が、略円錐面で形成されていることを特徴とする請求項２に記載の軸流ファン。
【請求項４】
前記複数の羽根の前記傾斜部と面する包絡面が、曲面で形成されていることを特徴とする請求項２に記載の軸流ファン。
【請求項５】
前記吸気部がテーパ面によって形成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の軸流ファン。
【請求項６】
前記吸気部が径方向外方に向けて窪む凹面によって形成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の軸流ファン。
【請求項７】
前記吸気部が径方向内方側に向けて突出する凸面によって形成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の軸流ファン。
【請求項８】
前記基部の吸気側端部は、前記カップ部の前記回転軸方向高さの半分の位置よりも前記吸気口側に形成されていることを特徴とする請求項２乃至７のいずれかに記載の軸流ファン。
【請求項９】
前記基部の吸気口側端部は、前記回転軸方向において前記吸気部の排気口側端部よりも前記排気口側に配置されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の軸流ファン。
【請求項１０】
前記カップ部の吸気口側端部と前記ハウジングの吸気口側端部との前記回転軸方向の間隔寸法が、前記ハウジングの前記回転軸方向高さの８分の１以上であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の軸流ファン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸流ファンの羽根形状に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、電子機器には、電子機器内で発生する熱を放熱するために多くの冷却用送風ファンが取り付けられている。近年の電子機器は高性能化に伴い発熱量が増加の一途を辿っており送風ファンに要求される冷却特性は高まっている。送風ファンの冷却特性を向上させるには、風量特性及び静圧特性を高める必要がある。この両者を高めるためには送風ファンを高速回転にて駆動する必要がある。その一方で、多くの電子機器は家庭や事務所内で使用する機会が増えたこと等の理由で低騒音化が求められている。
【０００３】
そこで、特許文献１に示されているように、ハブ端面からブレードが突出することにより、風量特性を向上させるインペラ構造が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２１７９８［図２］
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年の電子機器においては電子機器の筐体の小型化が進んでおり、筐体内に送風ファンを配置するスペースに制約がある。送風ファンの冷却能力を十分に発揮するためには、送風ファンの吸気側に吸気の妨害にならないように空間を形成する必要がある。しかし、上述したとおり、電子機器は小型化が進んでいるため、送風ファンの吸気側に十分な吸気するために必要な空間を構成することができない。
【０００６】
特許文献１のインペラ構造においては、ハウジングの吸気側端面からブレードが突出しており、筐体内の部品に接触する虞がある。また、送風ファンの吸気側に十分な空間を形成することができないため、小型電子機器筐体内においては十分な風量特性を発揮することが困難である。特許文献１の［図１０］においてハウジングの吸気側端面からブレードが突出していないインペラ構造が提案されているが、ブレードの回転軸方向からの吸気のみを考慮した構造であり、ブレードの回転軸に対する径方向外方からの吸気量を十分に確保できない。よって、小型電子機器筐体内においては十分な風量特性を発揮することが困難である。
【０００７】
そこで本発明の目的は、送風ファンが配置される環境に依存することなく十分な風量特性を発揮することができるインペラ構造及びハウジング構造を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の軸流ファンは、回転軸を中心とし少なくとも円筒部を有するカップ部と、該カップ部の外側面から放射状に伸び、前記カップ部と共に前記回転軸周りに回転することにより前記カップ部の前記回転軸方向の一方から吸気し、前記回転軸方向の他方側に向けて排気する空気流を発生する複数枚の羽根と、前記回転軸方向の一方側に吸気口を有し、他方側に排気口を有する流路が形成され、前記吸気口側に向けて前記回転軸方向に対して垂直断面における流路の面積が漸次拡大する吸気部を備えるハウジングと、前記カップ部を回転駆動し、前記カップ部内に収容されるモータ部と、該モータ部を支持するベース部と、該ベース部と前記ハウジングとを連結し、前記ベース部から前記ハウジングに向けて伸びる複数のリブと、を備えており、前記羽根と前記カップ部とが接続される基部の吸気口側端部は前記カップ部の吸気側端部よりも排気口側に形成され、前記羽根の吸気口側先端は前記カップ部の吸気側端部より前記吸気口側に向けて突出形成されており、前記羽根の吸気口側先端は前記回転軸方向において前記吸気部における前記回転軸方向に対して垂直な断面の面積が最小になる部位と前記ハウジングの吸気口側端部との間に配置されることを特徴とする。
【０００９】
本願発明の請求項２に記載の軸流ファンは、請求項１に記載の軸流ファンであって、前記羽根には、前記羽根の吸気口側先端部から前記基部の吸気口側端部にかけて前記排気口側に向けて傾斜する傾斜部が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
本願発明の請求項３に記載の軸流ファンは、請求項２に記載の軸流ファンであって、前記複数の羽根の前記傾斜部と面する包絡面が、略円錐面で形成されていることを特徴とする。
【００１１】
本願発明の請求項４に記載の軸流ファンは、請求項２に記載の軸流ファンであって、前記複数の羽根の前記傾斜部と面する包絡面が、曲面で形成されていることを特徴とする。
【００１２】
本願発明の請求項５に記載の軸流ファンは、請求項１乃至４のいずれかに記載の軸流ファンであって、前記吸気部がテーパ面によって形成されることを特徴とする。
【００１３】
本願発明の請求項６に記載の軸流ファンは、請求項１乃至４のいずれかに記載の軸流ファンであって、前記吸気部が径方向外方に向けて窪む凹面によって形成されることを特徴とする。
【００１４】
本願発明の請求項７に記載の軸流ファンは、請求項１乃至４のいずれかに記載の軸流ファンであって、前記吸気部が径方向内方側に向けて突出する凸面によって形成されることを特徴とする。
【００１５】
本願発明の請求項８に記載の軸流ファンは、請求項２乃至７のいずれかに記載の軸流ファンであって、前記基部の吸気側端部は、前記カップ部の前記回転軸方向高さの半分の位置よりも前記吸気口側に形成されていることを特徴とする。
【００１６】
本願発明の請求項９に記載の軸流ファンは、請求項１乃至８のいずれかに記載の軸流ファンであって、前記基部の吸気口側端部は、前記回転軸方向において前記吸気部の排気口側端部よりも前記排気口側に配置されることを特徴とする。
【００１７】
本願発明の請求項１０に記載の軸流ファンは、請求項１乃至９のいずれかに記載の軸流ファンであって、前記カップ部の吸気口側端部と前記ハウジングの吸気口側端部との前記回転軸方向の間隔寸法が、前記ハウジングの前記回転軸方向高さの８分の１以上であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の発明によれば、ハウジングに風洞部の吸気口側に向けて吸気流路の面積を拡大させる吸気部が形成されている。このため、複数の羽根の回転に伴って発生する吸気側の空気流が軸方向成分のみでなく、羽根の径方向外方側からも吸気する径方向成分を有しており、軸流ファンの吸気量を増加させることができるため、風量特性を向上することができる。また、軸流ファンの吸気側の直前に障害物が配置された場合においても、複数の羽根が回転した際に空気に流れを発生させるための吸気スペースを確保することができ、風量特性の低減を抑えることができる。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、より羽根が回転した際に形成される包絡面の面積が吸気側の面に対して大きくなるため、吸気量を増加することができ、風量特性を向上することができる。
【００２０】
請求項８に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明に対して羽が回転した際に形成される包絡面の面積を更に大きくすることができ、更に高い風量特性を達成することができる。
【００２１】
請求項１０に記載の発明によれば、カップ部の吸気口側端部とハウジング端面との間隔寸法を大きくすることによって、カップ部の吸気口側端部の回転軸方向外方に吸気スペースを確保することができる。よって送風ファンの吸気側の直前に障害物が配置された場合においても、風量特性の低減を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について、図１乃至図８を参照して説明する。なお、本発明の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、実際の取り付け状態における方向を限定するものではない。また、説明の便宜上、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示している。
【００２３】
図１は本発明にかかる実施形態を示す送風ファンの断面図である。図２は本発明にかかる実施形態の変形例を簡略して示した図である。図４は本発明にかかる実施形態の変形例を簡略して示した図である。図５は本発明にかかる実施形態の変形例を簡略して示した図である。図６は本発明にかかる実施形態の変形例を簡略して示した図である。図７は本発明にかかる風量と静圧の関係を示した図である。図８は、本発明の実施形態と従来構造との比較を簡略して示した図である。
【００２４】
送風ファンＡは、外部から電流が供給されることで回転駆動する略有蓋円筒状のロータヨーク３１に複数の羽根２１を有するインペラ２が取り付けられた構成をしている。ロータヨーク３１の回転軸を中心に回転駆動するために、ロータヨーク３１に対して前記回転軸と同軸上にシャフト３２の一端部が締結固定されている。
【００２５】
ベース部１２の回転軸と同軸上には、略有底円筒状の軸受ハウジング１２ａが形成されており、スリーブ３４が、軸受ハウジング１２ａの内周面に圧入されることによって支持固定される。また、スリーブ３４にはシャフト３２が挿通されることで回転自在に支持される挿通孔を備えている。スリーブ３４の挿通孔には、シャフト３２が挿通される。スリーブ３４は、例えば焼結のような多孔質材料に潤滑用オイルを含侵させた含油軸受の一部を構成する部材である。スリーブ３４に潤滑用オイルを含侵することにより、スリーブ３４の内周面とシャフト３２の径方向の間隙には潤滑用オイルが介在される。つまり、シャフト３２は潤滑用オイルを介してスリーブ３４に回転自在に支持される。尚、スリーブ３４は上述のような潤滑オイルを介してシャフト３２を回転自在に支持するすべり軸受に限定されず、ボールベアリングのような転がり軸受を使用しても良く、送風ファンＡに要求される特性及びコストを考慮して適宜選択すれば良い。
【００２６】
ステータ部３は、軸受ハウジング１２ａの外周部に支持される。ステータ部３は、ステータコア３５と、コイル３７と、インシュレータ３６と、回路基板３８と、で構成される。ステータコア３５はその上下端部及び各ティース部を絶縁するように絶縁材料で形成されたインシュレータ３６によって囲繞され、ティース部にインシュレータ３６を介してコイル３７が巻回される。ステータ部３の下端部には、インペラ２の回転駆動を制御する回路基板３８が配置される。この構成により、ステータコア３５とコイル３７とが絶縁される。回路基板３８は電子部品（図略）がプリント基板上に実装され一連の駆動制御回路が形成されることによって構成される。回路基板３８はコイル３７の一端と電子部品とが電気的に接続され、インシュレータ３６下部に固着される。外部から供給された電流をＩＣやホール素子を含む電子部品を介してコイル３７に流すことにより、ステータコア３５に発生する磁界を制御することができる。
【００２７】
インペラ２は、有蓋円筒状のインペラカップ部２２と、回転軸を中心として回転することで空気流を発生する複数の羽根２１とで構成されている。複数の羽根２１は放射状にインペラカップ部２２の外周側面に中心軸に対して周方向に等間隔に配設されている。インペラカップ２２の内周面には、送風ファンＡ外部への漏洩磁束を低減するロータヨーク３１と、ロータヨーク３１の内周に取り付けられ周方向に多極着磁されたロータマグネット３３と、が備えられている。ロータヨーク３１は磁性体で構成されており、ロータマグネット３３から発生される磁束がインペラカップ２２の外部に漏洩することを防止することが可能である。ロータヨーク３１の回転軸と同軸上に締結固定されたシャフト３２をスリーブ３４に挿入することによって、ロータマグネット３３の内周面とステータコア３５の外周面とが径方向において対向するように配置される。電流をコイル３７に流すことによってステータコア３５から発生する磁場と多極着磁されたロータマグネット３３から発生される磁場との相互作用により、インペラ２に回転軸を中心とする回転トルクが発生し、インペラ２がシャフト３２を回転軸として回転する。回転しているロータマグネット３３の磁束の変化をホール素子にて検出し、ドライブＩＣによって出力電圧をスイッチングすることによって、安定したインペラ２の回転が制御されている。インペラ２が回転駆動することにより空気が羽根２１によって下方向（図１における下方向）に押し出され、軸方向の気流が発生する。ただし、インペラカップ部２２の蓋部２２１に開口部を設けて、ロータヨーク３１の上面（図１における上側の面）が露出していても良い。つまり、インペラカップ部２２とロータヨーク３１の何れかによって蓋部２２１が形成されていれば良い。
【００２８】
ベース部１２は、回路基板３８と軸方向において対向する位置に配置されており、回路基板３８外径とほぼ同一径の略円板形状に形成される。ベース部１２はハウジング１と４本のリブ１３にて連結されている。ただし、リブ１３の本数は４本に限定されず、例えば３本でも５本でも良い。ハウジング１は、インペラ２１の外周を囲むように形成され、インペラ２１が回転することによって発生する空気流の空気流路である風洞部１１を備えている。また、ハウジング１上端部および下端部の外周は矩形枠状の略正方形状に形成され、略正方形状の四隅には径方向外方に向けて突出したフランジ部１４１，１５１が形成されている。各フランジ部１４１，１５１には、送風ファンＡを機器に取り付ける際にビス等の取り付け具を挿入する取り付け孔１４１ａが形成されている。４本のリブ１３はベース部１２に対して回転軸を中心とする周方向に等配されている。
【００２９】
風洞部１１の軸方向両端は吸気口１４と排気口１５がそれぞれ形成されている。吸気口１４及び排気口１５は、図１に示されているように、吸気口１４及び排気口１５の開口側に向けて風洞部１１の軸方向に垂直な断面積が漸次拡大する吸気部１１２、排気部１１３が風洞部１１を規定するハウジング１の内周面に形成されている。吸気口１４側には吸気部１１２、排気口１５側には排気部１１３が構成されている。詳細には、図１に示されているように吸気部１１２及び排気部１１３は、略円錐面によって形成されている。また、本実施形態においては、図３に示されているようにハウジング１が軸方向視において略四角形状に形成されているため、風洞部１１の軸方向に垂直な断面積は、ハウジング１の四隅に向かって拡大する。つまり、吸気部１１２及び排気部１１３はハウジング１の径方向において四隅に向かって軸方向に垂直な断面積が拡大する。
【００３０】
その他の変形例として図２に示されているように径方向内側から見て凸形状の曲面として形成される吸気部１１２ａでも良い、また、図４に示されているように径方向内側から見て凹形状の曲面で形成される吸気部１１２ｂでも良い。吸気部１１２ａが凸形状の曲面で形成された場合には、吸気された空気中の圧力変化が緩やかであり、騒音を低減することが可能である。また、吸気部１１２ｂが凹形状の曲面で形成された場合には、吸気スペース（インペラ２と吸気口１４との間のスペース）を大きく形成することができるため、高風量の送風ファンを提供することができる。つまり、吸気口１４側又は排気口１５側に向けて風洞部１１の軸方向に垂直な断面積が漸次拡大する吸気部１１２、１１２ａ、１１３ｂ及び排気部１１３、１１３ａ、１１３ｂが形成されていればどのような形状でも良く、送風ファンに要求される特性に応じて適宜設計変更可能である。また、吸気部１１２と排気部１１３の間には、内径が一定のストレート部１１４が形成されている。ただし、ハウジング１は樹脂射出成型にて形成さているため、ストレート部１１４には微小角度の抜きテーパが形成されている。つまり、ストレート部１１４は完全に内径が一定ではない。また、ストレート部１１４は、風量特性を調整することを目的として吸気側に向けて漸次拡大する略円錐面に形成されても良い。
【００３１】
軸方向に対して垂直な面に映し出した羽根２１の正射投影面は、周方向においてインペラ２の回転方向側に向けて傾斜している。また、径方向に対して垂直な羽根２１の断面形状はインペラ２の回転方向側に羽根２１の上端部が下端部に対して傾きながら湾曲した弧状である。通常、電子機器内部を冷却するために用いられる送風ファンは、電子機器内のシステムインピーダンス（電子機器内での静圧と風量の関係）と送風ファンの風量及び静圧に合わせて選定される。電子機器内では電子部品及び電源等が狭い空間内に密集していることが多く、高システムインピーダンス（送風ファンによる空気流が流れ難い状態）になることが多い。従って、電子機器内部の冷却に用いられる送風ファンは、高い静圧が要求される。
【００３２】
送風ファンにおいて、高静圧を達成するには、軸方向に対して垂直な面に映し出した複数の羽根２１の正射投影面において周方向に隣り合う羽根２１同士の間隔を小さくする方法がある。この場合、径方向に対して垂直な羽根２１の断面の弧状部分の弧長を径方向内方から外方に向かうに従い長くなるようにすれば良い。しかし、径方向に対して垂直な羽根２１の断面の弧状部分の弧長を径方向内方から外方に向けて長くしていくと、羽根２１の軸方向の高さが径方向内方から外方に向かうに従い高くなることになる。径方向内方と外方とで羽根２１の軸方向の高さの差を小さくすることで風洞部１１内での羽根２１が占める有効体積（軸方向から見た羽根２１面積と羽根２１の軸方向の高さとの積、つまり羽根２１が回転軸を中心として回転した際に描く軌跡が占める体積）が大きくなり、高風量でありながら高静圧を達成できる送風ファンＡの設計が可能である。これを実現するには、径方向に対して垂直な羽根２１の断面の弧状部分の軸方向に対する傾斜角が径方向内方から外方に向かうに従って大きくなるようにすれば良い。
【００３３】
羽根先端２１１は、図１に示されているように、蓋部２２１（つまり、インペラカップ部２２の吸気口１４側端部）よりも軸方向において吸気口１４側に向けて突出している。また、羽根２１とインペラカップ部２２とが接続される部位を基部とする。基部上端２１２は、蓋部２２１よりも排気口１５側に配置される。ただし、基部上端２１２は、インペラカップ部２２の軸方向高さの丁度中間点（つまり、インペラカップ部２２高さの半分）よりも吸気口１４側に配置される。更に、羽根先端２１１は、図１に示されているように、軸方向において吸気部１１２とストレート部１１４の境界部１１５と風洞部１１の吸気口１４側端面との間（つまり、羽根先端２１１は、軸方向において吸気部１１２と重なるように）に形成される。
【００３４】
羽根先端２１１と基部上端２１２を結ぶ前縁部２１３は、径方向内方に向かうにつれて排気口１５側に向けて傾斜している。このような羽根２１形状にすることによって、インペラ２が回転した際の吸気量が増加する。インペラ２が回転した際に羽根２１の表面が空気に軸方向下側に向けて圧力を与え、複数の羽根２１が風洞部１１内の空気流路を周方向において断続的に通過することにより、安定した空気流が発生される。この空気流の流量は、羽根２１の部位の中で空気に対して最初に直接圧力をかける前縁部２１３の形状に依存する。前縁部２１３の長さが、長ければ長いほど空気を下方向に掻き出す量が多くなる。換言すると、羽根２１の回転方向から見た羽根２１の投影面積が大きくなることにより羽根が回転した際に空気に与える仕事量が多くなるため、風量が増加する。前縁部２１３が径方向と平行な方向に延びるよりも、径方向外方に向かうに従い吸気口１４側に傾斜しながら延びた方が、前縁部２１３の長さが長くなる。
【００３５】
また、前縁部２１３の長さを長くする方法としては、図５及び図６に示されているように前縁部２１３を回転方向から見た場合に曲線を描くように形成されれば良い。図５に示されているように径方向外方に向けて凹形状になるように曲線が描かれた場合（つまり、前縁部２１３ａが回転軸を中心として回転した際の包絡面が径方向外方に向かって窪む曲面に形成された場合）には、吸気スペースが大きくなる。図６に示されているように径方向内方に向けて凸形状になるように曲線が描かれた場合（つまり、前縁部２１４ｂが回転軸を中心として回転した際の包絡面が径方向内方向かって突出する曲面に形成された場合）には、羽根２１ｂの回転方向から見た投影面積が大きくなる。前縁部２１３，２１３ａ，２１３ｂの形状は、送風ファンに要求される風量特性及び使用環境によって適宜変更可能である。また前縁部の形状はこれらに限定されず適宜変更可能である。
【００３６】
次に、基部上端２１２の軸方向の位置を蓋部２２１よりも排気口１５側に形成することによって、羽根２１の回転方向における投影面積は、基部上端２１２の軸方向の位置が蓋部２２１と一致する場合の投影面積と比べて小さくなるが、風洞部１１の吸気口１４側端面と前縁部２１３との間に吸気スペースを構成することができるため、吸気効率が向上する。ただし、基部上端２１２がインペラカップ部２２の極端に低い位置（例えば、インペラカップ部２２の軸方向の高さの半分以下の位置）に形成された場合には、羽根２２の回転方向に対する投影面積が小さくなり過ぎるため、十分な風量を達成することが困難になる。
【００３７】
本実施形態によれば、羽根先端２１１が、軸方向において吸気部１１２と重なるため、吸気部１１２と羽根先端２１１との径方向の間隙に吸気スペース（ここでは、羽根と風洞部を規定するハウジング１の内周面との間隙）が形成される。羽根先端２１１を含む径方向外方側に羽根２１の外縁には、羽根外縁部２１４が形成されており、羽根２１が回転軸を中心に回転することにより、羽根外縁部２１４側から径方向内方及び排気口側に向けて空気流が発生される。つまり、本実施形態によれば、羽根２１の吸気側全域（羽根２１の外縁、羽根２１の前縁）において吸気することができ、送風ファンＡの風量特性が向上する。羽根外縁部２１４のうち、吸気部１１２の最小径部から突出していない領域においては、径方向においてストレート部１１４と狭い空隙を介して対向するため、空気流は逆流し難くなっており、静圧特性が低減されることはない。また、前縁部２１３及び羽根外縁部２１４の両方から吸気することにより、羽根２１の空気に圧力を与える側の面内において、径方向方の外方側と内方側の空気流が合流し、互いに促進しあって空気流が排気側に向かって流れる。
【００３８】
通常、送風ファンを使用する際には、吸気側に吸気を妨げる障害物を配置しない。しかし、近年の電子機器の小型化に伴い送風ファンの吸気側直前に送風ファン以外の部品（つまり、送風ファンにとっての障害物）が配置される虞がある。それらを考慮した場合、従来の送風ファンでは、十分な吸気量を確保することが困難であった。本実施形態によれば、ハウジング１内において回転軸を中心として複数の羽根２１が回転した際に羽根外縁部２１４の径方向外方側、前縁部２１３の吸気口１４側、蓋部２２１の吸気口１４側端面に吸気スペースが形成されるため、複数の羽根２１が回転した際に空気を排気口１５側に向けて排出することができる。本発明は、特に吸気口１４の直前に障害物が配置された際に有効である。
【００３９】
一般的に、送風ファンのインペラ２（羽根２１及びインペラカップ部２２を含める）は、風洞部１１の吸気口１４側端面から軸方向外方に向けて突出しないように構成されている。送風ファンに外的な力が加わった際に万が一でも羽根２１が突出しないように、風洞部１１の吸気口１４側端面から余裕をみて、軸方向においてインペラ２と吸気口１４側端部との間にクリアランスが設けられている。風量特性を向上させるためには、羽根２１の回転方向から見た有効投影面積が大きい方が良い。しかし、上述のとおり、吸気口１４の直前に吸気の妨げになる障害物が配置されている場合には、著しく風量特性が低下する。そこで、本実施例では上述のとおり、蓋部２２１の吸気口１４側に吸気スペースが設けられている。具体的には、十分な吸気スペース（つまり、吸気口１４側端部と蓋部２２１との間隔）として、風洞部１１の軸方向の厚みの８分の１以上が理想的である。風洞部１１内に収容されるインペラ２は、風洞部１１内を有効に活用するためにできるだけ大きく形成される。つまり、風洞部１１の容積は、送風ファンＡの風量に大きく依存する。それに対して、吸気スペースが風洞部１１の軸方向の厚みの８分の１以下の場合には、風洞部１１全体を通過する風量を吸気するだけのスペースを確保することができない。
【００４０】
さらに、吸気口１４の直前に吸気の妨げになる障害物が配置された場合には、吸気スペースを風洞部１１の軸方向の厚みの５分の１以上にすれば良い。吸気スペースを風洞部１１の軸方向の厚みの５分の１以上にすることによって、吸気口１４の直前に障害物が配置された場合でも十分に吸気することができる。吸気口１４の直前に障害物が配置された場合には、著しく吸気が困難になるため、より大きな吸気スペースを形成することによって、風量特性の低減を抑えることができる。インペラカップ部２２内にモータ部が収容されているため、現在の技術力においてはほぼ不可能だが、蓋部２２１の高さが限りなく０（ゼロ）に近い方が風量特性も高く、吸気スペースも確保することが可能である。
【００４１】
図７は、以下に示す実施形態Ａ、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３における風量（ｍ３／ｍｉｎ）と静圧（Ｐａ）の関係を示した図である。図７の中で示されているＡ、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の４つのモデルは、図８に示されているモデルである。Ａは本実施形態の送風ファンである。Ｂ１は、吸気部１１２が形成されておらず、羽根先端２１２が蓋部２２１から吸気口１４側に向けて突出している送風ファンである。Ｂ２は吸気部１１２が形成され、羽根先端２１２が蓋部２２１から突出していない送風ファンである。Ｂ３は吸気部１１２が形成されておらず、羽根先端２１２が蓋部２２１から突出していない送風ファンである。
【００４２】
図７より、本発明の特徴的な構成を備えていないＢ３は４つの送風ファンの中で最も送風特性が悪いことが分かる。Ｂ１、Ｂ２に関しては本発明の特徴的な構成をそれぞれ一箇所ずつ備えており、送風特性も若干増加している。そこで本実施形態の構成を備えているＡにおいては、全静圧域において高風量を発生している。特に中間静圧域（静圧が３〜６Ｐａ付近）において高い送風特性を示している。一般的に、送風ファンを電子機器筐体にて使用する場合には、中間静圧域において送風ファンが作動することが多い。つまり、中間静圧域が実使用条件になるため、中間静圧域において高送風特性の送風ファンは、筐体内における冷却特性が高いということである。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明にかかる実施形態を示す送風ファンの断面図である。
【図２】本発明にかかる実施形態の変形例を簡略して示した図である。
【図３】本発明にかかる実施形態を示す送風ファンの平面図である。
【図４】本発明にかかる実施形態の変形例を簡略して示した図である。
【図５】本発明にかかる実施形態の変形例を簡略して示した図である。
【図６】本発明にかかる実施形態の変形例を簡略して示した図である
【図７】本発明の実施形態にかかる風量と静圧の関係を示した図である。
【図８】本発明の実施形態と従来構造との比較を簡略して示した図である。
【符号の説明】
【００４４】
Ａ    送風ファン
１    ハウジング
２    インペラ
２１    羽根
２１１  羽根先端
２１２  基部上端
２２    インペラカップ部
２２１  蓋部
３    ステータ部
１１    風洞部
１２    ベース
１２ａ  軸受ハウジング
３１    ロータヨーク
３２    シャフト
３３    ロータマグネット
３４    スリーブベアリング
３５    ステータコア
３６    インシュレータ
３７    コイル
３８    回路基板
【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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