(57)【要約】【課題】ハウジングに支持リブが形成されている軸流ファンモータにおいて、騒音を低減させるとともに、風量特性を向上させる技術を提供することを目的とする。【解決手段】軸流ファンモータのインペラカップ１６の外周には複数の羽根１７が取り付けられている。羽根１７の吸気側の端面１７ｕおよび排気側の端面１７ｄは、吸気側に傾斜している。軸流ファンモータを覆うハウジング１１の排気側は、内周がテーパ状に広くなって拡径部１１ａを形成している。また、拡径部１１ａには、台座部１８ａが形成されている。端面１７ｄの径方向外縁部Ｐ３は、拡径部１１ａの内径が最小となる最小径部Ｐ２より吸気側に位置しており、端面１７ｄの径方向基部Ｐ１は、最小径部Ｐ２より排気側に位置している。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向の一端側から吸気を行い、他端側から排気を行う電動式の軸流ファンモータであって、
中心軸の前記排気側端部に配置されるベース部と、
前記ベース部に載置されたモータ部と、
前記中心軸に対して回転自在に支持され、内部に前記モータ部を収容する有蓋円筒状のインペラカップと、
前記インペラカップの外側面から放射状に伸び、前記インペラカップと共に回転することにより軸方向の空気流を発生させる複数の羽根と、
前記複数の羽根を径方向外方側から覆い、前記吸気側に吸気口、前記排気側に排気口を有する空気流路が形成されるハウジングと、
前記ベース部と前記ハウジングの前記排気側端部とを接続して、前記ベース部を支持する複数の支持リブと、
を備え、
前記ハウジングの前記排気側の内周面には、径方向外方に向けて内径が拡大する拡径部が形成され、
前記中心軸に直交する面を水平面と定義したとき、各羽根の前記排気側の端面について、羽根の基部から先端までの前記水平面に対する平均傾斜角が、前記吸気側に向かう傾斜角であり、
各羽根の前記排気側の端面の径方向外縁部は、前記拡径部の内径が最小となる最小径部より前記吸気側に位置しており、各羽根の前記排気側の端面の径方向基部は、前記拡径部の前記最小径部より前記排気側に位置していることを特徴とする軸流ファンモータ。
【請求項２】
請求項１に記載の軸流ファンモータにおいて、
前記ハウジングは、金型によって成型された成型品であって、前記ハウジングと各支持リブとの接続部に台座部が形成されていることを特徴とする軸流ファンモータ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の軸流ファンモータにおいて、
前記ハウジングが平面視で略長方形状であることを特徴とする軸流ファンモータ。
【請求項４】
請求項３に記載の軸流ファンモータにおいて、
前記ハウジングの内周面のうち、略長方形状の四隅に前記拡径部が形成されていることを特徴とする軸流ファンモータ。
【請求項５】
請求項４に記載の軸流ファンモータにおいて、
前記拡径部に、前記台座部が形成されていることを特徴とする軸流ファンモータ。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の軸流ファンモータにおいて、
各羽根の前記吸気側の端面について、羽根の基部から先端までの前記水平面に対する平均傾斜角が、前記吸気側に向かう傾斜角であることを特徴とする軸流ファンモータ。
【請求項７】
請求項６に記載の軸流ファンモータにおいて、
各羽根の前記吸気側の端面の前記水平面に対する平均傾斜角と前記排気側の端面の前記水平面に対する平均傾斜角とが異なることを特徴とする軸流ファンモータ。
【請求項８】
請求項７に記載の軸流ファンモータにおいて、
各羽根の前記吸気側の端面の前記水平面に対する平均傾斜角よりも前記排気側の端面の前記水平面に対する平均傾斜角が大きいことを特徴とする軸流ファンモータ。
【請求項９】
請求項６に記載の軸流ファンモータにおいて、
各羽根の前記吸気側の端面の前記水平面に対する平均傾斜角と前記排気側の端面の前記水平面に対する平均傾斜角とが等しいことを特徴とする軸流ファンモータ。
【請求項１０】
請求項６に記載の軸流ファンモータにおいて、
各羽根の前記吸気側の端面の少なくとも一部が、前記インペラカップの前記吸気側の端部よりも、前記吸気側に突出していることを特徴とする軸流ファンモータ。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の軸流ファンモータにおいて、
径方向に垂直な断面に関して、各羽根の基部側断面の前記水平面に対する平均傾斜角αと、各羽根の外周側断面の前記水平面に対する平均傾斜角βとが、
β−５°≦  α  ≦β＋５°
の関係にあることを特徴とする軸流ファンモータ。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の軸流ファンモータが装着された電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピュータなどの電子機器内部の冷却用に用いられる軸流ファンモータの構造に関し、詳しくは、軸流ファンモータの送風作用により発生する騒音を低減させるための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子機器は、高性能化に伴い、電子機器筐体内部の電子部品における発熱量が増加の一途を辿っている。電子部品の温度上昇を抑制するために、冷却用ファンモータが用いられる。
【０００３】
たとえば、コンピュータサーバやパーソナルコンピュータなどの動作時に、ＣＰＵ、各種電子部品から大量の熱が放出される。ＣＰＵ、各種電子部品は、高温化では動作が不安定になる可能性がある。場合によっては、各種電子部品が損傷を起こし、部品交換が必要とされることになる。そこで、コンピュータサーバやパーソナルコンピュータの筐体内部には、筐体内部の熱を放出、あるいは拡散し、筐体内部の温度を低下させるための軸流ファンモータが取り付けられている。
【０００４】
冷却用ファンモータの利用法は、２種類考えられる。１つは、筐体内部に滞留する高温の空気を筐体外部に排出する、というものである。もう１つは、発熱体（電子部品）に直接、冷却風を供給し、発熱体の温度上昇を抑制する、というものである。
【０００５】
いずれの場合においても、重要となるのが冷却風の風量および静圧である。風量は、純粋な空気の流量であり、風量が多ければ多いほど、冷却風の供給量が多くなる。
【０００６】
静圧は、冷却用ファンによる圧力ヘッドを示す。通常、冷却用ファンに負荷（風が流れ難いように冷却ファンを遮る）を掛けた場合と、負荷を掛けていない場合とを比較すると、負荷を掛けていない場合の方が流量が大きくなる。静圧が小さい冷却ファンであれば、風量の低下率が高いが、静圧の大きい冷却ファンであれば、風量の低下率は少ない。
【０００７】
つまり、冷却用ファンの使用条件によって異なるものの、冷却用ファンの冷却特性を向上させるためには、風量および静圧の向上が必須条件となる。
【０００８】
また、近年は、家庭で使用される電子機器も高性能化されており、冷却用ファンが多く使用されている。よって、家庭内での使用に伴い、冷却用ファンの静音化が求められる。つまり、冷却用ファンの特性として静音化も必要条件となっている。
【０００９】
前述した軸流ファンモータは、コンピュータサーバ等の電子機器を正常に動作させるための役割を有するものであるが、その一方で、軸流ファンモータの送風作用により騒音が発生するという問題がある。たとえば、モータ軸の回転により生じる騒音、回転する羽根とハウジングとの間隙に生じる渦流による騒音などが挙げられる。
【００１０】
軸流ファンモータは、軸流ファンとモータが一体的に構成されたものである。そして、軸流ファンモータは、軸流ファンの羽根の外周を覆うハウジングを備えている。このハウジングの排気側には、モータを載置するベース部材が配置されており、このベース部材とハウジングの排気側端部とを複数の支持リブで接続している。このため、羽根の排気側端部が支持リブと接近しており、回転する羽根により生じた気流が支持リブに干渉し、渦流や乱流を生成して、騒音を発生させるのである。
【００１１】
特許文献１で開示されている散熱ファンは、排気側のローターブレードの端面に傾斜を持たせるようにしている。これにより、ローターブレードの端面とエアガイド素子（上記の支持リブに該当する）との距離を確保し、過流により生じるノイズを低減させるようにしている。
【００１２】
【特許文献１】特開２００６−６３９７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述したように、軸流ファンモータでは、排出される気流と、排気側に設けられた支持リブとの干渉により騒音が発生するため、その対策を講じる必要がある。
【００１４】
さらに、ハウジングの排気側端部とリブの接続部分には、台座部が形成される。この台座部が形成される理由について以下説明する。
【００１５】
ハウジングは、ベース部材および支持リブとともに樹脂射出成型により一体成型される。つまり、ハウジングとベース部材と支持リブとは連続的に形成される。樹脂射出成型は、上下の金型に形成される閉空間に溶融樹脂を射出し、上下金型を離型することで、閉空間形状の成型品を取り出す加工方法である。よって、成型品の形状は、上下金型が離型できる形状である必要がある。
【００１６】
一方、近年の軸流ファンモータは、風量を増加させるために、その吸気口と排気口に、吸気側、排気側に拡径するテーパ面が形成されている。つまり、ハウジングの内周空間は、中央部に比べて吸気側と排気側が広がるようになっている。そして、上述した支持リブは、そのテーパ面に接続されることになる。
【００１７】
そして、このテーパ面と支持リブとの接続部分には死角が発生する。つまり、金型の離型方向から見た場合に見えない部位が発生する。よって、樹脂射出成型によって形成されるハウジングにおいては、テーパ面と支持リブとの接続部付近に台座部（一般には駄肉部とも呼ばれている。）が形成されるのである。
【００１８】
上述したように、回転する羽根から排出される空気と支持リブとが干渉することにより、騒音が発生するが、この台座部の存在がさらに騒音を大きくする要因となっている。また、この台座部の存在により、排出される空気の流れが乱れ、風量特性が低下するという問題も生じている。しかし、樹脂射出成型を行う以上、この台座部を形成せずにハウジングを形成することはできない。
【００１９】
そこで、本発明は前記問題点に鑑み、ハウジングに支持リブが形成されている軸流ファンモータにおいて、騒音を低減させるとともに、風量特性を向上させる技術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】
【００２０】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、軸方向の一端側から吸気を行い、他端側から排気を行う電動式の軸流ファンモータであって、中心軸の前記排気側端部に配置されるベース部と、前記ベース部に載置されたモータ部と、前記中心軸に対して回転自在に支持され、内部に前記モータ部を収容する有蓋円筒状のインペラカップと、前記インペラカップの外側面から放射状に伸び、前記インペラカップと共に回転することにより軸方向の空気流を発生させる複数の羽根と、前記複数の羽根を径方向外方側から覆い、前記吸気側に吸気口、前記排気側に排気口を有する空気流路が形成されるハウジングと、前記ベース部と前記ハウジングの前記排気側端部とを接続して、前記ベース部を支持する複数の支持リブと、を備え、前記ハウジングの前記排気側の内周面には、径方向外方に向けて内径が拡大する拡径部が形成され、前記中心軸に直交する面を水平面と定義したとき、各羽根の前記排気側の端面について、羽根の基部から先端までの前記水平面に対する平均傾斜角が、前記吸気側に向かう傾斜角であり、各羽根の前記排気側の端面の径方向外縁部は、前記拡径部の内径が最小となる最小径部より前記吸気側に位置しており、各羽根の前記排気側の端面の径方向基部は、前記拡径部の前記最小径部より前記排気側に位置していることを特徴とする。
【００２１】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の軸流ファンモータにおいて、前記ハウジングは、金型によって成型された成型品であって、前記ハウジングと各支持リブとの接続部に台座部が形成されていることを特徴とする。
【００２２】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の軸流ファンモータにおいて、前記ハウジングが平面視で略長方形状であることを特徴とする。
【００２３】
請求項４記載の発明は、請求項３に記載の軸流ファンモータにおいて、前記ハウジングの内周面のうち、略長方形状の四隅に前記拡径部が形成されていることを特徴とする。
【００２４】
請求項５記載の発明は、請求項４に記載の軸流ファンモータにおいて、前記拡径部に、前記台座部が形成されていることを特徴とする。
【００２５】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の軸流ファンモータにおいて、各羽根の前記吸気側の端面について、羽根の基部から先端までの前記水平面に対する平均傾斜角が、前記吸気側に向かう傾斜角であることを特徴とする。
【００２６】
請求項７記載の発明は、請求項６に記載の軸流ファンモータにおいて、各羽根の前記吸気側の端面の前記水平面に対する平均傾斜角と前記排気側の端面の前記水平面に対する平均傾斜角とが異なることを特徴とする。
【００２７】
請求項８記載の発明は、請求項７に記載の軸流ファンモータにおいて、各羽根の前記吸気側の端面の前記水平面に対する平均傾斜角よりも前記排気側の端面の前記水平面に対する平均傾斜角が大きいことを特徴とする。
【００２８】
請求項９記載の発明は、請求項６に記載の軸流ファンモータにおいて、各羽根の前記吸気側の端面の前記水平面に対する平均傾斜角と前記排気側の端面の前記水平面に対する平均傾斜角とが等しいことを特徴とする。
【００２９】
請求項１０記載の発明は、請求項６に記載の軸流ファンモータにおいて、各羽根の前記吸気側の端面の少なくとも一部が、前記インペラカップの前記吸気側の端部よりも、前記吸気側に突出していることを特徴とする。
【００３０】
請求項１１記載の発明は、請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の軸流ファンモータにおいて、径方向に垂直な断面に関して、各羽根の基部側断面の前記水平面に対する平均傾斜角αと、各羽根の外周側断面の前記水平面に対する平均傾斜角βとが、β−５°≦α≦β＋５°の関係にあることを特徴とする。
【００３１】
請求項１２記載の発明は、請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の軸流ファンモータが装着された電子機器である。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の軸流ファンモータにおいては、各羽根の排気側端面の径方向外縁部は、拡径部の内径が最小となる最小径部より吸気側に位置している。このことにより、拡径部に位置する支持リブとの距離を確保することができ、排気される空気と支持リブとの干渉を防ぎ、騒音値を低くすることができる。
【００３３】
さらには、各羽根の排気側端面の径方向基部が、最小径部より排気側に位置していることにより、羽根の回転方向の正射影面積を確保することができる。これにより、騒音値を低くしながら、風量の低減も防ぐことができる。
【００３４】
また、騒音値を低減させることで、より高速にインペラを回転させることが可能であり、より高い風量を得ることができる。そして、軸流ファンモータの静圧は、回転数に依存して値が大きくなるため、静圧特性も合わせて向上させることが可能である。
【００３５】
また、ハウジングと各支持リブとの接続部に台座部が形成されているが、各羽根の排気側端面の径方向外縁部は、拡径部の内径が最小となる最小径部より吸気側に位置しているので、排気される空気と台座部との干渉を防ぎ、騒音値を低くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る軸流ファンモータ１の側面断面図である。この軸流ファンモータ１は、コンピュータサーバ、パーソナルコンピュータなどの各種電子機器の内部に装着されて、電子機器の内部を冷却する用途に用いられる。
【００３７】
軸流ファンモータ１は、電子機器内に様々な向きで装着されるため、特に、上下方向などは特定されないが、本実施の形態においては、図１の矢視Ｕ方向を軸流ファンモータ１の上部側、矢視Ｄ方向を軸流ファンモータ１の下部側として説明する。
【００３８】
この軸流ファンモータ１は、上部側から吸気を行い、下部側から排気を行うファンである。したがって、以下の説明において、適宜、上部側を吸気側、下部側を排気側と呼ぶことにする。
【００３９】
図１に示すように、この軸流ファンモータ１は、外周をハウジング１１で覆われ、内部に軸流ファンとモータ２０を備える装置である。ハウジング１１は、図２に示すように、平面視で略正方形状の箱体であり、吸気側に開口を有して吸気口を形成するとともに、排気側に開口を有して排気口を形成している。なお、図２は、図１とは上下逆の状態となっている。つまり、図２は、ハウジング１１の排気口を上向けにした状態の図である。軸流ファンモータ１の大きさは、特に限定されるものではないが、たとえば、ハウジング１１は、平面視で、縦横３０〜１００ｍｍ程度の正方形状であり、高さが１０〜４０ｍｍ程度の箱体である。
【００４０】
なお、本実施の形態においては、ハウジング１１の平面視形状を略正方形状としているが、他にも、縦横の長さが異なる長方形状、円形状などとすることもできる。
【００４１】
ハウジング１１の吸気側および排気側の端面は、上述したように、平面視で正方形状に構成されており、それら吸気側の端面と排気側の端面とは、側壁によって接続されている。そして、その側壁は、図１および図２に示すように、排気側および端部側の内径が広くテーパ状に拡大し、拡径部１１ａを形成している。つまり、ハウジング１１の内部空間は、吸気側に近づくにつれて広くなっており、吸気スペースを充分に確保できるように形成されている。また、ハウジング１１の内部空間は、排気側に近づくにつれて広くなっており、排気される空気がスムーズに外部に放出されるように形成されている。
【００４２】
この拡径部１１ａは、図２に示すように、平面視で正方形状のハウジング１１の内周の４隅に設けられている。ただし、ハウジング１１の内周の全域にわたって拡径部１１ａが形成されていてもよい。
【００４３】
ハウジング１１の下部側には、ベース部材１２が設けられている。ベース部材１２は、平面視で略円形状のプレートであり、その外周からは、４本の支持リブ１８，１８・・・が延設している。そして、支持リブ１８，１８・・・の他端は、ハウジング１１の下部側（排気側）の端部に接続されている。
【００４４】
ベース部材１２には、上部にモータ２０が載置されている。モータ２０は、中心軸Ｊを中心に回転駆動するブラシレスモータである。ベース部材１２の中心側は、上部側に向かって突出して軸受保持部１３を形成している。軸受保持部１３は、中心軸Ｊを中心とした中空円筒形状であり、その内部に、ベアリングを介してシャフト１４を回転自在に支持している。
【００４５】
シャフト１４の上端部には、下部側に開口部を有するカップ状の回転支持部材１５が取り付けられており、シャフト１４とともに中心軸Ｊ回りに回転するようになっている。回転支持部材１５は、シャフト１４の上端付近から径方向に延びる円盤状部と、当該円盤状部から下方に延びる筒状部１５ａから構成される。
【００４６】
回転支持部材１５の筒状部１５ａの外周部には、同じく、下部側に開口部を有するカップ状のインペラカップ１６が取り付けられている。さらに、インペラカップ１６の外周部には、複数の羽根１７，１７・・・が取り付けられている。たとえば、インペラカップ１６の外周部に等間隔に７枚の羽根１７，１７・・・が取り付けられる。
【００４７】
また、軸受保持部１３の外周部には、モータ２０を構成するステータ２１が固定されている。ステータ２１には、ステータコアの外周に巻線が巻回されてコイル２２が形成されている。一方、回転支持部材１５の筒状部１５ａの内周面には、ロータマグネット２３が固定されており、ステータ２１とロータマグネット２３が対向配置されることで、モータ２０を構成している。
【００４８】
以上の構成のもと、モータ２０の駆動に伴い、インペラカップ１６と複数の羽根１７，１７・・・が一体となって中心軸Ｊ回りに回転する。この羽根１７，１７・・・の回転動作によって、上部側の吸気口から吸気された空気が、下部側の排気口から排気されるのである。この排気によって、電子機器内の空気を循環させて冷却する。あるいは、電子機器内の電子部品に直接排気した冷却風を吹きつけ、電子部品を冷却するのである。
【００４９】
図２で示したように、ハウジング１１の下部側には、ベース部材１２が設けられ、ベース部材１２とハウジング１１の下部側端部との間は、複数（この図の例では４本）の支持リブ１８，１８・・・により接続されている。このハウジング１１、ベース部材１２および支持リブ１８，１８・・・は樹脂射出成型により一体的に形成される。つまり、ハウジング１１とベース部材１２と支持リブ１８とは、別々の部品として組み立てられるのではなく、連続的な１つの部品として形成されている。
【００５０】
このとき、上述したように、上下金型の離型方向から見た場合に、死角となる部位が発生する。金型は、この部分を補強するような形状となっており、このために、図１および図２に示すように、支持リブ１８とハウジング１１の接続部に、台座部１８ａが形成される。
【００５１】
図３は、ハウジング１１を下部側から見た図である。このように、支持リブ１８とハウジング１１の接続部には、支持リブ１８の両端に、台座部１８ａが形成される。台座部１８ａは、支持リブ１８の両端に張り出すように形成され、拡径部１１ａの空間を埋めるように上部側に向かって形成されている。
【００５２】
図４は、羽根１７の周囲の拡大図である。中心軸Ｊと垂直な面を水平面Ｈとすると、図で示すように、羽根１７の吸気側の端面１７ｕは、水平面Ｈに対して角度θ１だけ、吸気側に傾斜している。また、羽根１７の排気側の端面１７ｄも、水平面Ｈに対して角度θ２だけ、吸気側に傾斜している。
【００５３】
そして、本実施の形態においては、排気側の端面１７ｄの角度θ２が、吸気側の端面１７ｕの角度θ１より大きくなるように、各羽根１７が構成されている。つまり、羽根１７は、基部側（インペラカップ側）の上下幅より、先端側の上下幅が小さくなっているのである。このように、羽根１７の先端側の上下幅を小さくすることにより、仕事量の大きい羽根先端部の負荷を小さくし、モータ駆動に必要となる電流値を低く抑えることができるのである。また、電流値を小さくできることで、消費電力ベースで特性を比較すると、インペラの回転数を高くすることができ、風量、静圧の増加が望める。
【００５４】
また、図４に示すように、羽根１７の排気側の端面１７ｄの径方向基部Ｐ１は、拡径部１１ａの内径が最小となる最小径部Ｐ２よりも、排気側に位置している。また、羽根１７の排気側の端面１７ｄの径方向外縁部Ｐ３は、最小径部Ｐ２よりも吸気側に位置している。つまり、ハウジング１１の排気側の内径は、最小径部Ｐ２を境界として広がり始めるが、この境界分部よりも、吸気側（上部側）に径方向外縁部Ｐ３が位置し、境界部分よりも排気側（下部側）に径方向基部Ｐ１が位置するのである。
【００５５】
このように、径方向外縁部Ｐ３が、最小径部Ｐ２よりも、吸気側に位置することにより羽根１７が回転することで発生する空気流と、支持リブ１８や、拡径部１１ａに形成されている台座部１８ａとの干渉が小さくなり、静音化を図ることが可能である。
【００５６】
羽根１７の回転方向から見た正射影面積が大きければ大きいほど、羽根１７が回転したときの風量が大きくなる。それと共に羽根１７に加わる負荷も大きくなり、モータ２０に流れる電流値も高くなる。そこで、径方向基部Ｐ１が、最小径部Ｐ２よりも排気側に位置することによって、羽根１７の付け根付近での回転方向の正射影面積を大きく確保している。つまり、羽根１７の排気側の端面１７ｄの径方向外縁部Ｐ３を、吸気側に配置したことによる風量の損失分を、羽根付け根付近で補うことができるのである。このように、最小径部Ｐ２を中心として、羽根１７の端面１７ｄを、基部から先端にかけて傾斜させることによって、騒音値を低減させながら風量の低減を抑えることが可能である。
【００５７】
また、騒音値を低減させることで、より高速にインペラを回転させることが可能であり、より高い風量を得ることができる。また、軸流ファンの静圧は、回転数に依存して値が大きくなるため、静圧特性も合わせて向上させることが可能である。
【００５８】
基本的な設計思想は、羽根１７の径方向に垂直な断面に関して、上下方向の幅を略一定にしながら（本実施の形態では、先端側の幅がやや狭くなっているが）、径方向外方になるに従い、羽根１７が吸気側に向けて傾斜するようにしている。このことにより、羽根１７から排出される空気流と、支持リブ１８や台座部１８ａとの干渉を低減させることができ、従来よりも回転数を高くすることが可能である。
【００５９】
特殊仕様を除き、通常の軸流ファンモータにおいては、羽根１７の吸気側の端面１７ｕは、ハウジング１１の吸気口より上部に突出してはいけない。本実施の形態の軸流ファンモータ１においては、端面１７ｄの径方向基部Ｐ１が、拡径部Ｐ２よりも、排気側に位置することで、羽根１７の取り付け位置を全体として排気側に寄せることが可能であり、羽根１７の端面１７ｕが、ハウジング１１の吸気口から突出することはなく、軸流ファンモータ１の風量、静圧の増加および静音化を図ることが可能である。
【００６０】
ただし、羽根１７の端面１７ｕの一部が、ハウジング１１の上部吸気口より上方に突出していてもよい。つまり、端面１７ｕの一部が、ハウジング１１の上部側の端面よりも、上方に突出していてもよい。
【００６１】
たとえば、図４等で示した実施の形態の羽根１７について、さらに、上部の端面１７ｕの傾斜角θ１を大きくし、その先端部付近が、吸気口よりも上方に突出するようにしてもよい。これにより、より積極的に、吸気を行うことが可能となる。
【００６２】
なお、この実施の形態においては、θ１よりθ２が大きい構成としているが、θ２よりθ１が大きく構成されていてもよい。あるいは、θ１とθ２が同じ角度で構成されていてもよい。
【００６３】
たとえば、θ２よりθ１を大きくとることで、上述したように、羽根１７の上部側の端面１７ｕを、吸気口よりも上方に突出させるなどの構成とすることができる。
【００６４】
図１等で示した実施の形態においては、羽根１７の吸気側の端面１７ｕおよび排気側の端面１７ｄは、羽根１７の基部から先端に掛けて直線的に傾斜している。しかし、羽根１７の吸気側の端面１７ｕや排気側の端面１７ｄが、曲線的に傾斜していてもよい。
【００６５】
たとえば、図５に示すように、端面１７ｕおよび端面１７ｄが曲線的に傾斜している構成であってもよい。上述したように、本発明においては、端面１７ｕあるいは端面１７ｄが、吸気側（上部側）に傾斜していることに特徴がある。端面１７ｕあるいは端面１７ｄが曲線的に傾斜している場合には、どの部分の角度をもって傾斜方向を決めるのか定義する必要がある。
【００６６】
１つの定義の仕方として、羽根１７の基部（つまり、インペラカップ側）から、先端部にかけての傾斜角の平均傾斜角をもって端面の傾斜角とする。つまり、図５に示すように、端面１７ｕの各部において、水平面Ｈとの傾斜角θ３が決まる。あるいは、端面１７ｄの各部において、水平面Ｈとの傾斜角θ４が決まる。この傾斜角θ３あるいは傾斜角θ４を、羽根１７の基部から先端まで平均した角度をもって、端面の傾斜角と定義するのである。したがって、本発明の軸流ファンモータ１としての条件を備えるためには、端面１７ｕあるいは端面１７ｄに関して、その基部から先端に掛けての平均的な傾きが吸気側に傾いていればよい。これによっても上記実施の形態と同様の効果を奏する。
【００６７】
別の定義の仕方としては、羽根１７の基部と先端部を結ぶ傾斜角をもって端面の傾斜角とする方法である。つまり、図６に示すように、端面１７ｕの基部と先端部とを結ぶ直線の水平面Ｈに対する傾斜角θ５が決まる。あるいは、端面１７ｄの基部と先端部とを結ぶ直線の水平面Ｈに対する傾斜角θ６が決まる。この傾斜角θ５あるいは傾斜角θ６をもって、端面の傾斜角と定義するのである。この場合には、傾斜角θ５あるいは傾斜角θ６が吸気側に傾いていればよい。これによっても上記実施の形態と同様の効果を奏する。
【００６８】
次に、羽根１７の断面の角度について説明する。具体的には、羽根１７の径方向に垂直な断面の水平面Ｈに対する傾斜角を考える。図７（ａ）は、図４のＡ−Ａ断面を示す図である。つまり、羽根１７の基部側の径方向に垂直な断面を示す。また、図７（ｂ）は、図４のＢ−Ｂ断面を示す図である。つまり、羽根１７の外周側の径方向に垂直な断面を示す。
【００６９】
ここで、羽根１７の径方向に垂直な断面の傾斜角を羽根１７の上端から下端までの平均傾斜角として定義する。つまり、図７（ａ）に示すように、羽根１７の断面の基部側の各部において、水平面Ｈとの傾斜角θ７が決まる。この傾斜角θ７を、羽根１７の上端から下端まで平均した角度をもって、断面の傾斜角と定義するのである。あるいは、図７（ｂ）に示すように、羽根１７の断面の外周側の各部において、水平面Ｈとの傾斜角θ８が決まる。この傾斜θ８を、羽根１７の上端から下端まで平均した角度をもって、断面の傾斜角と定義するのである。
【００７０】
そして、羽根１７の基部側（図７（ａ）のＡ−Ａ断面）の上端から下端までの平均傾斜角をαと、羽根１７の外周側（図７（ｂ）のＢ−Ｂ断面）の上端から下端までの平均傾斜角をβとすると、平均傾斜角αと平均傾斜角βの関係が、
β―５°≦α≦β＋５°
となるように羽根１７が構成されている。
【００７１】
このように、平均傾斜角αと平均傾斜角βが、略近似する角度となっていることによって、吸気口から吸気される空気が、スムーズに排気側に案内され、効率良く、排気される構成となっている。
【００７２】
あるいは、羽根１７の径方向に垂直な断面について、上端と下端とを結ぶ線が、水平面Ｈとなす角度を傾斜角と定義してもよい。つまり、図８（ａ）に示すように、羽根１７の基部側の断面の上端と下端を結ぶ直線に対して水平面Ｈとの傾斜角θ９が決まる。あるいは、図８（ｂ）に示すように、羽根１７の外周側の断面の上端と下端を結ぶ直線に対して水平面Ｈとの傾斜角θ１０が決まる。
【００７３】
そして、傾斜角θ９と傾斜角θ１０との関係が、
θ１０―５°≦θ９≦θ１０＋５°
となるように羽根１７が構成されている。
【００７４】
このように、傾斜角θ９と傾斜角θ１０が、略近似する角度となっていることによって、吸気口から吸気される空気が、スムーズに排気側に案内され、効率良く、排気される構成となっている。
【００７５】
次に、本実施の形態に係る軸流ファンモータ１の性能試験結果について説明する。性能試験では、本実施の形態に係る軸流ファンモータ１を含め、５種類の羽根形状の軸流ファンモータを用いた。
【００７６】
図９（ａ）〜図９（ｅ）は、性能試験で用いた５種類の軸流ファンモータＭＯＤＥＬ１〜ＭＯＤＥＬ５の羽根形状を示す図である。この中で、ＭＯＤＥＬ４が、上述した本実施の形態の軸流ファンモータ１と同じタイプの羽根形状を採用した軸流ファンモータである。つまり、羽根の上端側（吸気側）と下端側（排気側）の端面が、吸気側に傾斜しており、排気側の端面の傾斜角が吸気側の端面の傾斜角より大きくなっている。
【００７７】
図９（ａ）は、排気側の端面が略水平となっているタイプである。図９（ｂ）は、本発明の変形例のタイプであり、吸気側の端面と排気側の端面の傾斜角が略同じ角度のタイプの軸流ファンモータである。また、図９（ｃ）も、本発明の変形例のタイプであり、吸気側の端面の傾斜角が、排気側の端面の傾斜角より大きいタイプの軸流ファンモータである。また、図９（ｅ）は、排気側の端面が、排気側に傾斜しているタイプである。
【００７８】
図１０は、図９で示す５つのタイプについて行った試験結果を示す表である。表の回転数は、最大風量時（負荷がゼロのとき）の回転数であり、騒音は、最大風量時の騒音値である。この表で示すように、上述した実施の形態の軸流ファンモータ１が採用しているＭＯＤＥＬ４が、最も高い回転数を得ることができることが分かる。また、ＭＯＤＥＬ４については、最大風量と最大静圧も、最も高い数値が得られた。さらに、ＭＯＤＥＬ４については、騒音値も低く、総合的に高い性能結果が得られたことが分かる。
【００７９】
図１１は、図９で示す５つのタイプについて行った試験結果を示すグラフである。グラフ中、実線は、最大静圧と最大風量との関係（Ｐ−Ｑ曲線）を示し、破線は、回転数と最大風量との関係を示している。このＰ−Ｑ曲線からも、本実施の形態の軸流ファンモータ１が採用しているＭＯＤＥＬ４が、高い性能を有していることが分かる。また、ＭＯＤＥＬ４については、回転数についても、高い数値が得られたことが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本実施の形態に係る軸流ファンモータの側面断面図である。
【図２】軸流ファンモータのハウジングを排気側から見た斜視図である。
【図３】ハウジングを排気側から見た図である。
【図４】軸流ファンモータの側面断面拡大図である。
【図５】羽根の端面の傾斜角の定義方法を示す図である。
【図６】羽根の端面の傾斜角の定義方法を示す図である。
【図７】羽根の径方向に垂直な断面の傾斜角の定義方法を示す図である。
【図８】羽根の径方向に垂直な断面の傾斜角の定義方法を示す図である。
【図９】性能試験に用いた５つのタイプの軸流ファンモータを示す図である。
【図１０】性能試験結果を示す図である。
【図１１】性能試験結果を示す図である。
【符号の説明】
【００８１】
１      軸流ファンモータ
１１    ハウジング
１１ａ  拡径部
１２    ベース部材
１６    インペラカップ
１７    羽根
１８    支持リブ
１８ａ  台座部
２０    モータ
【図１】
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【図２】
2008215150.tif 000004
【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】
2008215150.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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