(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレードを備えた送風部と、前記送風部を備えたケーシングと、駆動部とを備えた送風装置であって、
前記ブレードは、前記ブレードの上部に設けられた上板と、前記ブレードの下部に設けられた下板とを備え、
前記上板の内径と前記下板の外径がほぼ同一に形成されるとともに、
前記上板の内径と前記ケーシングの上部に形成された開口部の径がほぼ同一であり、
前記開口部の径を前記送風部に備えた前記ブレードの内径より大きくするとともに、前記ブレードの上部と前記ケーシングの上部の高さを異ならせて形成し、
前記上板と前記開口部を前記送風部の回転軸方向に重ねて設け、
前記開口部から前記ケーシング内に吸い込まれた空気を、テーパ状に形成されたヨークカバーの外面を沿うように流し、
前記ブレードの上端面と前記ケーシングの上部の下端面の高さをほぼ同一に設けたことを特徴とする送風装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば所定機器に搭載され、ブレードを備えた送風装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、この種の広く使用されている従来の送風装置は、例えば特許文献１に示すように、所定形状のケーシングの所定部に、軸に対しブレードを配設し、駆動力を与える駆動源としての駆動部とを具備している。
【０００３】
図８及び図９に、従来の送風装置の一例を示す。図８は、従来の送風装置の平面図であり、図９は、図８におけるＡ−Ａ断面図である。１は所定形状をなす送風装置のケーシングで、これは一側の平面部たる上部２に形成された開口部３と、上部２と対向する他側の平面部たる下部６とを有している。また７は、ケーシング１に固定された軸部である。
【０００４】
一方、所定枚数の羽根すなわちブレード16を形成した送風部17が、ケーシング１の所定部に設けられる。また、送風部17の軸18は、所定部に取付け固定される。例えば駆動部19を備えて構成される。
【０００５】
そして、これにより、空気を軸18の所定方向にあって、ケーシング１の一側に設けられた開口部３から取り込み、所定方向に空気を送り出すようにしている。
【特許文献１】特開２００７−１６７６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、第１の問題点として、図９に示す従来の送風装置では、送風部17の上部とケーシング１の開口部３の近くで空気が渦を巻き、それに伴う音を発生してしまうという問題点があった。
【０００７】
本発明は、上記の第１の問題点を考慮してなされたもので、送風部の上部とケーシングとの間で発生する渦による音の発生を抑え、低騒音の送風装置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】
請求項１の発明の送風装置は、ブレードを備えた送風部と、前記送風部を備えたケーシングと、駆動部とを備えた送風装置であって、前記ブレードは、前記ブレードの上部に設けられた上板と、前記ブレードの下部に設けられた下板とを備え、前記上板の内径と前記下板の外径がほぼ同一に形成されるとともに、前記上板の内径と前記ケーシングの上部に形成された開口部の径がほぼ同一であり、前記開口部の径を前記送風部に備えた前記ブレードの内径より大きくするとともに、前記ブレードの上部と前記ケーシングの上部の高さを異ならせて形成し、前記上板と前記開口部を前記送風部の回転軸方向に重ねて設け、前記開口部から前記ケーシング内に吸い込まれた空気を、テーパ状に形成されたヨークカバーの外面を沿うように流し、前記ブレードの上端面と前記ケーシングの上部の下端面の高さをほぼ同一に設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、送風装置の上部付近で、開口部から吸い込んだ空気の流れを上板が効果的に整流して、送風部の回転時に送風部の上部とケーシングの内部の特に開口部の近傍で発生していた渦の発生を抑えることができる。また、それに伴い発生する騒音の低減を図ることができる。しかも、下板がブレードの下部で開口部から吸い込んだ空気の流れを整流すると共に、各板がファンの径方向外向きの空気の流れを滑らかに導いて、結果的に送風部の風量、静圧を向上させることができる。さらに、簡単な構造で送風部と回転軸との固定強度を大きくすることができる。また、送風部の上板の外径よりわずかに開口部の径を大きく広げることで送風部の高さをケーシング上部より出張らないことを条件に最大幅広にでき、同一回転条件であれば最大限の風量を得ることができる。さらに、ケーシングの開口部近傍の排気流の逆流を防ぐことができる。そのため、騒音の低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照しながら、本発明における送風装置たるファンモータの好ましい各実施例及び各参考例を説明する。尚、これらの各実施例及び各参考例において、従来例と同一箇所には同一符号を付し、共通する部分の説明は重複するため極力省略する。
（参考例１）
【００１１】
図１は本発明の第１参考例における送風装置たるファンモータの断面図であり、送風部たる送風部17の構造以外は、従来例で示した図８乃至図９のファンモータと同一の構成を有している。ファンである送風部17において、シャフトたる軸18を中心として円周上に配設された複数のブレードたるファンブレード16の上下周縁に、各々リング状に形成された上下一対の上板たる上円環板22と下板たる下円環板23とを一体に設けている。この各円環板22，23はファンブレード16の上下周縁に位置して、上円環板22はファンブレード16の上端面に配設されるとともに、下円環板23はファンブレード16の下端面に配設されている。
【００１２】
そして、上円環板22の内径Ｄ１は、下円環板23の外径Ｄ２とほぼ同一に形成されており、さらに、これら上円環板22の内径Ｄ１及び下円環板23の外径Ｄ２は、開口部たる開口部３の内径Ｄ３とほぼ同一に形成されている。
【００１３】
その他、扁平状をなすケーシング１は、一側の平面部たる上部２に吸気開口部として形成された開口部３と、ケーシング１の側面部分をなし、送風部17により開口部３から吸引された空気を、送風部17の径方向に吐出した後、その空気を開口部３と直交する排気開口部（図示せず）へ向かわせるように渦巻形状に形成されたスクロール部５と、上部２と対向する他側の平面部たる下部６とを有している。ここで、開口部３は、ケーシング１の上部２を外側から内側へと、後述する送風部17の吸気方向Ｆにかけて曲面状に縮径して形成されている。また、中空円筒状の円筒部８を備えた軸受ブラケットとしての軸部７は、当該円筒部８に軸受９が挿入される。
【００１４】
軸部７の外周部には、巻線を装着した成層鉄心を有する固定子10と、この固定子10の巻線に所定のタイミングで電流を供給するために、一乃至複数の回路部品（図示せず）をプリント基板11に実装してなるモータの制御部としてのモータ駆動回路12がいずれも取付け固定される。
【００１５】
一方、固定子10からの磁力により回転するカップ状のロータ13は、ロータケーシングとしての金属製のヨーク14と、このヨーク14の外周面に設けられる樹脂製のヨークカバー15とにより構成され、ロータ13の外周側面をなすヨークカバー15に複数枚の羽根すなわちファンブレード16を一体的に形成した送風部17が、ケーシング１の内部に設けられる。また、前記軸受９を介して軸部７内で回動自在に支承される送風部17の軸18は、ヨーク14に取付け固定される。ヨーク14には、固定子10に対向して永久磁石（図示せず）が配置され、前記固定子10と、マグネットである永久磁石を装着したロータ13と、駆動回路であるモータ駆動回路12とにより、例えばＤＣブラシレス二相型のモータである駆動部19が構成される。
【００１６】
以上のように構成される本参考例のファンモータの作用について説明する。モータ駆動回路12から固定子10に所定のタイミングで駆動電流を供給することによって、モータである駆動部19が回転し、この固定子10に対向する永久磁石との間に吸引力および反発力を生じ、軸18を中心としてロータ13とファンブレード16とが回転する。このファンブレード16の回転により、ケーシング１の上面に形成する開口部３から吸込まれる空気が、送風部17の径方向に遠心力を付与されて、ストローク部５の壁面内部に沿って前記ケーシング１の開口部３と直交する排気開口部４から吹き出されることにより、発熱源の温度上昇を防ぐようにしている。
【００１７】
このように、ファンブレード16の回転により、ケーシング１の上部２に開口形成した開口部３から送風部17の軸方向に向かって空気を吸い込むが、ファンブレード16の軸方向縁部にはそれぞれ上下一対の上円環板22と下円環板23が固定されていて、これらがファンブレード16と共に同期回転する。その際、上円環板22の内径Ｄ１は開口部３の内径Ｄ３とほぼ同一の径を有しているので、図11に示すように開口部３の主に外周側からケーシング１内に吸い込まれた空気は、ファンブレード16とケーシング１の上部２との隙間に入り込むことなく、上円環板22の下側に侵入し、ここで上円環板22に整流されながら、ケーシング１内で渦流を発生させることなく、各ファンブレード16間の上部内周側から上部外周側に向って滑らかに流れる。また、開口部３の主に内周側からケーシング１内に吸い込まれた空気は、テーパ状に形成されたヨークカバー15の外面を沿うように流れて、各ファンブレード16間の下部内周側に達するが、これらのファンブレード16の下端には、上円環板22の内径Ｄ２とほぼ同一の外径Ｄ２を有する下円環板23が配設されているので、そこで空気の流れＦが整流され、各ファンブレード16内の下部外周側に向けて滑らかに流れる。こうして、ケーシング１内での圧損を減少させることができ、送風部17の風量、静圧が向上するとともに吸気時の騒音を低減することができる。
【００１８】
また、上円環板22の内径Ｄ１と下円環板23の外径Ｄ２が、ほぼ同一に設けられたことで、開口部３から送風部17の軸方向下向きに吸引された後、これに直交して送風部17の径方向外向きに排出される空気の流れＦを滑らかに導くことができ、このように、ケーシング内の圧損をさらに減少させることができ、送風部17の風量、静圧がさらに向上する。
【００１９】
図２は、図８乃至図９に示す従来のファンモータ（◇でプロット）と、図１に示す本参考形態のファンモータ（□でプロット）との、回転数−騒音特性を示したものである。ここで、送風部17の外径Ｄ４は、ともに７０ｍｍとしており、この図からも明らかなように、回転数の大小にかかわらず本参考形態のファンモータを採用すると、従来のファンモータよりも騒音が低下することがわかる。その本参考例のファンモータの騒音低減効果に関して具体的な数値を挙げて述べると、例えば図１に示すように送風部17の外径Ｄ４が、７０ｍｍ程度のシロッコファンの場合に、従来のファンモータに対して１dB程度の騒音低減効果がある。
【００２０】
以上のように本参考例では、ロータ13にファンブレード16を備えた送風部17と、前記送風部17を備えたケーシング１と、前記送風部17を駆動するモータ部19とを備えたファンモータであって、前記ファンブレード16は、前記ファンブレード16の上部に設けられた上円環板22と、前記ファンブレード16の下部に設けられた下円環板23とを備え、前記上円環板22の内径Ｄ１と前記下円環板23の外径Ｄ２がほぼ同一に形成されるとともに、前記上円環板22の内径Ｄ１と前記ケーシング１の上部２に形成された吸気ベルマウスたる開口部３の径Ｄ３がほぼ同一に形成されている。
【００２１】
この場合、ファンブレード16の上部付近で、開口部３から吸い込んだ空気の流れＦを上円環板22が効果的に整流して、送風部17の回転時に送風部17の上部とケーシング１の内部の特に開口部３の近傍で発生していた渦の発生を抑えることができる。また、それに伴い発生する騒音の低減を図ることができる。しかも、下円環板23がファンブレード16の下部で開口部３から吸い込んだ空気の流れＦを整流すると共に、各円環板22,23が送風部17の径方向外向きの空気の流れＦを滑らかに導いて、結果的に送風部17の風量、静圧を向上させることができる。さらに、簡単な構造で送風部17と回転軸18との固定強度を大きくすることができる。
（参考例２）
【００２２】
本参考例では、図３は、本発明の第２参考例を示すもので、第１参考例と同一の構成については、同一符号を付すことでその説明を省略する。
【００２３】
図３において、本参考例では、開口部３の径Ｄ３は、送風部17の外周に接触しない程度にわずかに大きくしてある。また、送風部17のファンブレード16の上側端面は開口部３を有するケーシング１の上部２の上端面より軸18の軸方向上向きに出張らない程度に低く形成されており、それ以外の構成は、第１参考例のファンモータと一致している。
【００２４】
本参考例の送風部17は、ケーシング１における開口部３内でファンブレード16の幅Ｈを最大にすることができる。つまり、回転数が同一であれば、風量は一般にファンブレード16の幅Ｈに比例するため最大の風量を得ることができる。ここで、従来と本参考例では、図９に示す従来の送風部17のファンブレード16の幅Ｈが、例えば２０ｍｍなのに対して、本参考例のファンブレード16の幅Ｈは、従来の送風部17と比較して約１割増しの大きさである２２ｍｍに形成されることとなる。
【００２５】
図４は、図８乃至図９に示す従来のファンモータ（◇でプロット）と、図３に示す本参考形態のファンモータ（□でプロット）との、風量−騒音特性を示したものである。ここで、従来のものと本参考形態のファンモータは、ともに送風部17の外径Ｄ４を７０ｍｍとしており、この図から明らかなように、本参考例のファンモータを採用すると、従来のファンモータよりも回転数の大小にかかわらず、その風量が増加することがわかる。
【００２６】
以上のように本参考例では、吸気開口部たる開口部３の径Ｄ３を送風部17の外径Ｄ４よりわずかに大きくするとともに、回転するファンブレード16の上部をケーシング１の上部２の上端面よりわずかに低く形成している。
【００２７】
この場合、送風部17の上円環板22の外径よりわずかに吸気開口部たる開口部３の径Ｄ３を大きく広げることで送風部17の高さ（ファンブレード16の幅Ｈ）をケーシング１の上部２より出張らないことを条件に最大幅広にでき、同一回転条件であれば最大限の風量を得ることができる。
【実施例１】
【００２８】
図５は、本発明の第１実施例を示すもので、第１参考例及び第２参考例と同一の構成については、同一符号を付すことでその説明を省略する。
【００２９】
図５において、本実施例では、送風部17の外径Ｄ４を、開口部３の径Ｄ３より大きく形成している。そして、上円環板22の内径Ｄ１を開口部３の径Ｄ３とほぼ同一に形成し、上円環板22と開口部３をシャフト17の軸方向に重なるような配置として、さらにファンブレード16の上側端面とケーシング１の上部２の下端面部分の高さをほぼ同一に設けている。それ以外の構成は、第１参考例及び第２参考例のファンモータと一致している。
【００３０】
図６は、図３に示す第２参考例のファンモータ（◇でプロット）と、図５に示す本実施例のファンモータ（□でプロット）との、回転数−騒音特性を示したものである。ここで、第２参考例及び本実施例における送風部17の外径Ｄ４をともに７０ｍｍとすると、この図６から明らかなように、本実施例のファンモータは、第２参考例のファンモータよりも回転数の大小にかかわらず騒音が低減されることがわかる。これは、第２参考例におけるファンモータでは、高密度で実装され、排気及び吸気の圧力損失が著しく大きな状態で使用する場合に、空気の流れがスムーズではなくなり、図７に示すように送風部17におけるファンブレード16の外径端部とケーシング１の開口部３との僅かな隙間より逆流して漏れ出し、風量の低下及び騒音が悪化する現象が起こるが、本実施例では、第５図に示すように遠心型の送風部17の上円環板22とケーシング１の開口部３が軸18の軸方向に重なるような配置となっているので、これにより前記隙間からのケーシング１の開口部３から外部へ気流の逆流を防ぐことができる。
【００３１】
つまり、本実施例のファンモータでは、高圧損状態で使用される場合に開口部３の近傍からケーシング１の外部への逆流を防ぐことにより、気流の逆流音を低減できる。このように、高圧損状態での第２参考例のファンモータに対し２dBの騒音が改善されるので、送風部17のファンブレード16の幅を第２参考例のファンブレード16の幅に近づけることができ、且つ圧力損失の大きくなりやすい環境で使用されても開口部３の近傍での空気の逆流（漏れ）は発生しにくくなる。
【００３２】
以上のように本実施例では、上円環板22と吸気開口部３を送風部17の回転軸18方向に重ねて設けているので、ケーシング１の開口部３の近傍において、排気流Ｆの逆流を防ぐことができる。そのため、騒音の低減を図ることができる。
【００３３】
尚、本発明は上記各実施例及び各参考例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において、種々の変形実施が可能である。例えば、各実施例及び各参考例において、主に片面吸気式のファンモータを例に挙げて説明したが、本発明はケーシングの上部及び底板部の両側に吸気開口部を備えた両面吸気式のファンモータにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１参考例を示す送風装置の断面図である。
【図２】従来例と第１参考例における回転数と騒音との相関関係を示すグラフである。
【図３】本発明の第２参考例を示す送風装置の部分断面図である。
【図４】従来例と第２参考例における回転数と風量との相関関係を示すグラフである。
【図５】本発明の第１実施例を示す送風装置の部分断面図である。
【図６】第２参考例と第１実施例における回転数と騒音との相関関係を示すグラフである。
【図７】第２参考例において、高実装状態での空気の流れを示した送風装置の部分断面図である。
【図８】従来例を示す送風装置の平面図である。
【図９】図８における送風装置のＡ―Ａ線断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  ケーシング
３  開口部
７  軸部
13  ロータ
16  ファンブレード（ブレード）
17  送風部
18  軸（回転軸）
19  駆動部
22  上円環板（上板）
23  下円環板（下板）
【図１】
0004849002.tif 000002
【図２】
0004849002.tif 000003
【図３】
0004849002.tif 000004
【図４】
0004849002.tif 000005
【図５】
0004849002.tif 000006
【図６】
0004849002.tif 000007
【図７】
0004849002.tif 000008
【図８】
0004849002.tif 000009
【図９】
0004849002.tif 000010