(57)【要約】【課題】電機子にエアを効率よく供給し、電機子の温度上昇を抑える。【解決手段】遠心ファン１では、ステータ部３１に対して回転するロータ部に取り付けられたインペラ部２が中心軸Ｊ１回りに回転し、インペラ部２はハウジング本体１１およびカバー部１２から構成されるハウジングに収納される。そして、インペラ部２の回転により、吸気口１２１からエアが吸い込まれて排気口１３から送出される。遠心ファン１では、インペラ部２とベース部１１２との間の隙間を小さくするために翼２２の下側の連結板２３へと突出する環状凸部１１２１がベース部１１２に形成されており、連結板２３とベース部１１２との間の間隙を部分的に拡大する凹部１１２２が環状凸部１１２１に設けられる。これにより、カップ部３２１内の電機子３１５にエアを効率よく供給して電機子３１５の温度上昇を抑えることができる。【選択図】図２
2007126976.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠心ファンであって、
所定の中心軸を中心とする円筒状のヨーク部を含む略有底円筒状のカップ部と、
前記カップ部の内側面に固定された界磁用磁石と、
前記カップ部に接続され、前記カップ部の外側にて前記中心軸を中心とする環状に配列された複数の翼を有し、前記カップ部と共に回転することにより前記カップ部の底部側からエアを取り込んで前記中心軸から離れる方向に前記エアを排出するインペラ部と、
前記インペラ部の外周を覆う側壁部、前記カップ部の開口部側を覆うベース部、および、前記カップ部の前記底部に対向する吸気口が形成されたカバー部を有し、前記側壁部と前記インペラ部との間の流路の幅が排気口に向かって漸次広がるハウジングと、
前記中心軸を中心に前記カップ部を前記ベース部に対して回転可能に支持する軸受機構と、
前記ベース部に固定されて少なくとも一部が前記カップ部内に位置し、前記界磁用磁石との間で前記中心軸を中心とするトルクを発生する電機子と、
を備え、
前記ベース部が、前記複数の翼を前記ベース部側で連結する連結板と前記ベース部との間の間隙を部分的に拡大する凹部を備えることを特徴とする遠心ファン。
【請求項２】
請求項１に記載の遠心ファンであって、
前記側壁部が、前記排気口側の送出壁と、前記送出壁よりも上流側の湾曲壁とを備え、
前記凹部が、前記湾曲壁と前記中心軸との間において、前記連結板と前記ベース部との間の間隙を前記中心軸を中心とする３０°ないし１８０°の範囲で拡大することを特徴とする遠心ファン。
【請求項３】
請求項２に記載の遠心ファンであって、
前記ベース部が、前記凹部よりも前記排気口側において、前記連結板と前記ベース部との間の前記間隙を拡大するもう１つの凹部をさらに備えることを特徴とする遠心ファン。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の遠心ファンであって、
前記連結板が、前記カップ部の前記開口部まで連続しており、前記複数の翼と前記カップ部との間を閉塞することを特徴とする遠心ファン。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の遠心ファンであって、
前記ベース部が、前記連結板に向かって突出するとともに前記間隙を形成する環状凸部を備え、前記凹部が前記環状凸部に設けられることを特徴とする遠心ファン。
【請求項６】
遠心ファンであって、
所定の中心軸を中心とする円筒状のヨーク部を含む略有底円筒状のカップ部と、
前記カップ部の内側面に固定された界磁用磁石と、
前記カップ部に接続され、前記カップ部の外側にて前記中心軸を中心とする環状に配列された複数の翼を有し、前記カップ部と共に回転することにより前記カップ部の底部側からエアを取り込んで前記中心軸から離れる方向に前記エアを排出するインペラ部と、
前記インペラ部の外周を覆う側壁部、前記カップ部の開口部側を覆うベース部、および、前記カップ部の前記底部に対向する吸気口が形成されたカバー部を有し、前記側壁部と前記インペラ部との間の流路の幅が排気口に向かって漸次広がるハウジングと、
前記中心軸を中心に前記カップ部を前記ベース部に対して回転可能に支持する軸受機構と、
前記ベース部に固定されて少なくとも一部が前記カップ部内に位置し、前記界磁用磁石との間で前記中心軸を中心とするトルクを発生する電機子と、
を備え、
前記ベース部が、前記カップ部の前記開口部と前記ベース部との間の間隙を部分的に拡大する凹部を備えることを特徴とする遠心ファン。
【請求項７】
遠心ファンであって、
所定の中心軸を中心とする円筒状のヨーク部を含む略有底円筒状のカップ部と、
前記カップ部の内側面に固定された界磁用磁石と、
前記カップ部の外側面から放射状に伸びる複数の翼を有し、前記カップ部と共に回転することにより前記カップ部の底部側からエアを取り込んで前記中心軸から離れる方向に前記エアを排出するインペラ部と、
前記インペラ部の外周を覆う側壁部、前記カップ部の開口部側を覆うベース部、および、前記カップ部の前記底部に対向する吸気口が形成されたカバー部を有し、前記側壁部と前記インペラ部との間の流路の幅が排気口に向かって漸次広がるハウジングと、
前記中心軸を中心に前記カップ部を前記ベース部に対して回転可能に支持する軸受機構と、
前記ベース部に固定されて少なくとも一部が前記カップ部内に位置し、前記界磁用磁石との間で前記中心軸を中心とするトルクを発生する電機子と、
を備え、
前記ベース部が、前記カップ部の前記開口部と前記ベース部との間の間隙を部分的に拡大する凹部を備えることを特徴とする遠心ファン。
【請求項８】
請求項６または７に記載の遠心ファンであって、
前記側壁部が、前記排気口側の送出壁と、前記送出壁よりも上流側の湾曲壁とを備え、
前記凹部が、前記湾曲壁と前記中心軸との間において、前記開口部と前記ベース部との間の間隙を前記中心軸を中心とする３０°ないし１８０°の範囲で拡大することを特徴とする遠心ファン。
【請求項９】
請求項８に記載の遠心ファンであって、
前記ベース部が、前記凹部よりも前記排気口側において、前記開口部と前記ベース部との間の前記間隙を拡大するもう１つの凹部をさらに備えることを特徴とする遠心ファン。
【請求項１０】
請求項６ないし９のいずれかに記載の遠心ファンであって、
前記ベース部が、前記開口部に向かって突出するとともに前記間隙を形成する環状凸部を備え、前記凹部が前記環状凸部に設けられることを特徴とする遠心ファン。
【請求項１１】
請求項２または８に記載の遠心ファンであって、
前記凹部が、前記送出壁と前記湾曲壁との境界と対向する位置から上流側に向かって設けられることを特徴とする遠心ファン。
【請求項１２】
請求項３または９に記載の遠心ファンであって、
前記凹部が、前記送出壁と前記湾曲壁との境界と対向する位置よりも上流側に設けられ、前記もう１つの凹部が前記境界と対向する位置を含む、または、前記位置よりも下流側に設けられることを特徴とする遠心ファン。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれかに記載の遠心ファンであって、
前記電機子と前記ベース部との間に前記電機子への電流制御用の電子部品が実装された回路基板をさらに備え、
前記中心軸に垂直な方向に関して、前記凹部が前記電機子と前記回路基板との間の隙間と対向することを特徴とする遠心ファン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送風に用いられる電動式の遠心ファンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、軸方向に吸気して径方向に排気する遠心ファンでは、回転軸を中心とする周方向に配列された複数の翼を有するインペラが設けられ、当該インペラの中央部に設けられたカップ状の部位に、界磁用磁石を内側面に有するとともに円筒状で磁性を有する金属製のヨークが圧入されて取り付けられることにより、インペラが回転軸の周りにおいて回転可能とされる。このような遠心ファンでは、静音化、風量特性の改善、および、モータの温度上昇に伴う性能低下を抑制するために、様々な工夫がなされている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、ケーシング内面の軸方向長さを縮小して羽根車と側板（羽根車の下の板部分）との隙間を小さくすることにより静音化を実現し、同時に、側板に段差を設けて流路部で側板を薄くすることにより、流路を軸方向に拡大して風量特性の改善も実現することができる遠心ファンが開示されていいる。また、特許文献２では、軸流ファンモータのインペラのカップ状の部位の天面（底面）に外気吸引用の貫通孔を設けることにより、インペラ回転時に貫通孔から冷却風を取り込んで電機子を冷却し、軸流ファンモータの温度上昇を抑制する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−９２４８９号公報
【特許文献２】実開昭６１−１１３５６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年の冷却用の遠心ファンは高速回転化が進んでおり、高速回転に伴って遠心ファンの内部に収納されるモータの電流が増加するため、電機子および電子部品の温度上昇は無視することができないほど増加する傾向にある。更なる高速回転化の要求や高温環境下での遠心ファンの使用を考慮した場合、電機子および電子部品を強制的に冷却することが必要となる。
【０００５】
特許文献１の遠心ファンでは、電機子はインペラのカップ部分に収まっており、ハウジングとカップとで形成される空間内に電機子が配置されるため、モータの回転時に電機子の温度が上昇した場合、発生した熱を逃がすことができない。また、特許文献２の軸流ファンモータでは、供給される冷却風の風量を多くすることが困難であり、電機子の温度上昇が著しい場合は期待以上の冷却効果を得ることができない。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、遠心ファンにおいて電機子にエアを効率よく供給し、電機子の温度上昇を抑えることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、遠心ファンであって、所定の中心軸を中心とする円筒状のヨーク部を含む略有底円筒状のカップ部と、前記カップ部の内側面に固定された界磁用磁石と、前記カップ部に接続され、前記カップ部の外側にて前記中心軸を中心とする環状に配列された複数の翼を有し、前記カップ部と共に回転することにより前記カップ部の底部側からエアを取り込んで前記中心軸から離れる方向に前記エアを排出するインペラ部と、前記インペラ部の外周を覆う側壁部、前記カップ部の開口部側を覆うベース部、および、前記カップ部の前記底部に対向する吸気口が形成されたカバー部を有し、前記側壁部と前記インペラ部との間の流路の幅が排気口に向かって漸次広がるハウジングと、前記中心軸を中心に前記カップ部を前記ベース部に対して回転可能に支持する軸受機構と、前記ベース部に固定されて少なくとも一部が前記カップ部内に位置し、前記界磁用磁石との間で前記中心軸を中心とするトルクを発生する電機子とを備え、前記ベース部が、前記複数の翼を前記ベース部側で連結する連結板と前記ベース部との間の間隙を部分的に拡大する凹部を備える。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の遠心ファンであって、前記側壁部が、前記排気口側の送出壁と、前記送出壁よりも上流側の湾曲壁とを備え、前記凹部が、前記湾曲壁と前記中心軸との間において、前記連結板と前記ベース部との間の間隙を前記中心軸を中心とする３０°ないし１８０°の範囲で拡大する。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の遠心ファンであって、前記ベース部が、前記凹部よりも前記排気口側において、前記連結板と前記ベース部との間の前記間隙を拡大するもう１つの凹部をさらに備える。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の遠心ファンであって、前記連結板が、前記カップ部の前記開口部まで連続しており、前記複数の翼と前記カップ部との間を閉塞する。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の遠心ファンであって、前記ベース部が、前記連結板に向かって突出するとともに前記間隙を形成する環状凸部を備え、前記凹部が前記環状凸部に設けられる。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、遠心ファンであって、所定の中心軸を中心とする円筒状のヨーク部を含む略有底円筒状のカップ部と、前記カップ部の内側面に固定された界磁用磁石と、前記カップ部に接続され、前記カップ部の外側にて前記中心軸を中心とする環状に配列された複数の翼を有し、前記カップ部と共に回転することにより前記カップ部の底部側からエアを取り込んで前記中心軸から離れる方向に前記エアを排出するインペラ部と、前記インペラ部の外周を覆う側壁部、前記カップ部の開口部側を覆うベース部、および、前記カップ部の前記底部に対向する吸気口が形成されたカバー部を有し、前記側壁部と前記インペラ部との間の流路の幅が排気口に向かって漸次広がるハウジングと、前記中心軸を中心に前記カップ部を前記ベース部に対して回転可能に支持する軸受機構と、前記ベース部に固定されて少なくとも一部が前記カップ部内に位置し、前記界磁用磁石との間で前記中心軸を中心とするトルクを発生する電機子とを備え、前記ベース部が、前記カップ部の前記開口部と前記ベース部との間の間隙を部分的に拡大する凹部を備える。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、遠心ファンであって、所定の中心軸を中心とする円筒状のヨーク部を含む略有底円筒状のカップ部と、前記カップ部の内側面に固定された界磁用磁石と、前記カップ部の外側面から放射状に伸びる複数の翼を有し、前記カップ部と共に回転することにより前記カップ部の底部側からエアを取り込んで前記中心軸から離れる方向に前記エアを排出するインペラ部と、前記インペラ部の外周を覆う側壁部、前記カップ部の開口部側を覆うベース部、および、前記カップ部の前記底部に対向する吸気口が形成されたカバー部を有し、前記側壁部と前記インペラ部との間の流路の幅が排気口に向かって漸次広がるハウジングと、前記中心軸を中心に前記カップ部を前記ベース部に対して回転可能に支持する軸受機構と、前記ベース部に固定されて少なくとも一部が前記カップ部内に位置し、前記界磁用磁石との間で前記中心軸を中心とするトルクを発生する電機子とを備え、前記ベース部が、前記カップ部の前記開口部と前記ベース部との間の間隙を部分的に拡大する凹部を備える。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項６または７に記載の遠心ファンであって、前記側壁部が、前記排気口側の送出壁と、前記送出壁よりも上流側の湾曲壁とを備え、前記凹部が、前記湾曲壁と前記中心軸との間において、前記開口部と前記ベース部との間の間隙を前記中心軸を中心とする３０°ないし１８０°の範囲で拡大する。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の遠心ファンであって、前記ベース部が、前記凹部よりも前記排気口側において、前記開口部と前記ベース部との間の前記間隙を拡大するもう１つの凹部をさらに備える。
【００１６】
請求項１０に記載の発明は、請求項６ないし９のいずれかに記載の遠心ファンであって、前記ベース部が、前記開口部に向かって突出するとともに前記間隙を形成する環状凸部を備え、前記凹部が前記環状凸部に設けられる。
【００１７】
請求項１１に記載の発明は、請求項２または８に記載の遠心ファンであって、前記凹部が、前記送出壁と前記湾曲壁との境界と対向する位置から上流側に向かって設けられる。
【００１８】
請求項１２に記載の発明は、請求項３または９に記載の遠心ファンであって、前記凹部が、前記送出壁と前記湾曲壁との境界と対向する位置よりも上流側に設けられ、前記もう１つの凹部が前記境界と対向する位置を含む、または、前記位置よりも下流側に設けられる。
【００１９】
請求項１３に記載の発明は、請求項１ないし１２のいずれかに記載の遠心ファンであって、前記電機子と前記ベース部との間に前記電機子への電流制御用の電子部品が実装された回路基板をさらに備え、前記中心軸に垂直な方向に関して、前記凹部が前記電機子と前記回路基板との間の隙間と対向する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明では、電機子にエアを効率よく供給し、電機子の温度上昇を抑えることができる。また、請求項３、９および１２の発明では、エアの取り込み効率を向上することができ、請求項１３の発明では、電子部品の温度上昇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】
【００２１】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る遠心ファン１の構成を示す図であり、中心軸Ｊ１を含む平面で切断した縦断面を示す。また、図２は、遠心ファン１の主要な構成を分解して示す斜視図である。図１に示すように、遠心ファン１は、回転することによりエアの流れを発生するインペラ部２、および、インペラ部２に接続されてインペラ部２を中心軸Ｊ１回りに回転するモータ３を備え、インペラ部２およびモータ３はハウジング１０に収納される。図１および図２に示すように、ハウジング１０は、吸気口１２１を有するカバー部１２がハウジング本体１１に取り付けられることにより組み立てられ、インペラ部２を取り囲んでエアの流路を形成する（すなわち、インペラ部２の回転により発生したエアの流れを整えてエアを送出する。）。遠心ファン１は、例えば、電気製品や電子機器を空冷するための電動ファンとして用いられる。
【００２２】
図３は、図１および図２中のハウジング本体１１および後述のステータ部３１の平面図である。ハウジング１０の一部であるハウジング本体１１は、図１ないし図３に示すように、ステータ部３１が取り付けられるベース部１１２、および、インペラ部２の外周を覆う側壁部１１３を備え、側壁部１１３とインペラ部２との間の流路の幅が排気口１３に向かって漸次広がる構造とされる（図３参照）。側壁部１１３は、排気口１３側の送出壁１１３１と送出壁１１３１よりも上流側（すなわち、ハウジング本体１１の内側面に沿って排気口１３から遠い部分）の湾曲壁１１３２とを備える。
【００２３】
なお、遠心ファン１では送出壁１１３１は平面状であり、湾曲壁１１３２はおよそ中心軸Ｊ１を中心とする円筒状であるが、送出壁１１３１はある程度湾曲していてもよい。この場合においても、送出壁１１３１に対応する略平板状の部位の（平均的な）曲率半径は湾曲壁１１３２の（平均的な）曲率半径よりも大きくされ、曲率半径が大きく変化することにより流路の幅の大幅な拡大が始まる位置を、送出壁と湾曲壁との境界（図３の符号１１３３が示す位置に対応する。）として特定することができる。また、排気口１３の近傍には、図２および図３に示すように、発生したエアの流れが流路の最上流へと戻ってしまうことを抑えるために、インペラ部２とベース部１１２との間の隙間を小さくする段部１１３４が設けられる。
【００２４】
モータ３は、図１に示すように、アウターロータ型のモータであり、固定組立体であるステータ部３１、および、回転組立体であるロータ部３２を備え、ロータ部３２は、後述する軸受機構により中心軸Ｊ１を中心にステータ部３１に対して回転可能に支持される。以下の説明では、便宜上、中心軸Ｊ１に沿ってロータ部３２側を上側、ステータ部３１側を下側として説明するが、中心軸Ｊ１は必ずしも重力方向と一致する必要はない。
【００２５】
ステータ部３１は、ハウジング本体１１の下面であるベース部１１２に固定されてステータ部３１の各部を保持する。ベース部１１２の中央部に形成された円筒状の部位には、中心軸Ｊ１を中心とする略円筒状であってベース部１１２から上側（すなわち、ロータ部３２側）に突出する軸受保持部３１１が取り付けられる。軸受保持部３１１の内側には、軸受機構の一部となる玉軸受３１２，３１３が中心軸Ｊ１方向の上部および下部に設けられ、玉軸受３１３の下側には予圧用のバネ３１４が設けられる。
【００２６】
ステータ部３１は、また、軸受保持部３１１の外周に固定される（すなわち、軸受保持部３１１の周囲にてベース部１１２に固定される）電機子３１５、および、電機子３１５とベース部１１２との間で電機子３１５に電気的に接続されるとともに電機子３１５への電流制御用の電子部品が実装された回路基板３１６をさらに備える。
【００２７】
ロータ部３２は、中心軸Ｊ１を中心とする略有底円筒状であって開口部３２１１が下側を向く（すなわち、開口部３２１１がベース部１１２に対向する）カップ部３２１、カップ部３２１の内側面に固定された略円筒状の界磁用磁石３２２、および、カップ部３２１の底部（すなわち、カップ部３２１の上端の略円板状の部位）から下側に突出するシャフト３２３を備える。
【００２８】
シャフト３２３は、カップ部３２１の底部に圧入固定されており、軸受保持部３１１に挿入されて玉軸受３１２，３１３により回転可能に支持される。シャフト３２３の下端近傍にはバネ３１４を係止する係止部材３２３１が取り付けられ、バネ３１４により玉軸受３１３に予圧が与えられることにより、シャフト３２３および玉軸受３１２，３１３が適正な位置に保持される。遠心ファン１では、シャフト３２３および玉軸受３１２，３１３が、中心軸Ｊ１を中心にカップ部３２１をベース部１１２に対して回転可能に支持する軸受機構の役割を果たし、回路基板３１６を介して電機子３１５に供給される駆動電流が制御されて電機子３１５と界磁用磁石３２２との間で中心軸Ｊ１を中心とするトルク（すなわち、回転力）が発生することにより、シャフト３２３、および、カップ部３２１に取り付けられているインペラ部２がカップ部３２１と共に中心軸Ｊ１を中心として回転する。
【００２９】
インペラ部２は、図１および図２に示すように、カップ部３２１に接続されるとともにカップ部３２１の外側にて（カップ部３２１から離れて）中心軸Ｊ１を中心とする環状に配列された複数の翼２２、および、カップ部３２１の下側の開口部３２１１から外側（すなわち、中心軸Ｊ１から離れる方向）に向かって広がるとともに複数の翼２２を下側（すなわち、ベース部１１２側）で連結する環状の連結板２３を備える。なお、カップ部３２１の内側は中心軸Ｊ１を中心とする円筒状のヨーク部３２１ａを含む略有底円筒状のヨーク部材３２１２となっており、ヨーク部材３２１２は磁性を有する金属にて形成され、ヨーク部３２１ａの内側面に界磁用磁石３２２が取付られて電機子３１５と対向する。カップ部３２１の外側は樹脂による略有底円筒状の外側カップ部３２１３となっており、インペラ部２の全体と一体的に成型されている。カップ部３２１の構造は図１の構造には限定されず、例えば、ヨーク部材３２１２は円筒状とされてもよく、あるいは、図４に示すように外側カップ部３２１３が省略されてインペラ部２が直接ヨーク部材３２１２の開口部に接続されてもよい。
【００３０】
複数の翼２２のそれぞれは、連結板２３の上面（すなわち、カップ部３２１の底部側の主面）から中心軸Ｊ１に略平行に伸び、複数の翼２２の上端部は環状部２４により連結される。遠心ファン１では、ベース部１１２がカップ部３２１の開口部３２１１側を覆い、カバー部１２にはカップ部３２１の底部に対向する吸気口１２１が形成されており、インペラ部２がカップ部３２１と共に回転することにより、吸気口１２１からエアが取り込まれて中心軸Ｊ１から離れる方向に排出される。そして、インペラ部２と側壁部１１３との間の流路をエアが流れて排気口１３へと導かれる。
【００３１】
ベース部１１２は、図１ないし図３に示すように、インペラ部２の連結板２３に向かって突出する環状凸部１１２１を備え、図１に示すように環状凸部１１２１により連結板２３とベース部１１２との間に所定の小さな間隙１４が形成される。間隙１４の大きさは、インペラ部２とベース部１１２とが接触しないようにこれらの形状精度や組み立て精度に基づいて決定される。連結板２３とベース部１１２との間の間隙が大きい場合、エアの流れの淀みが発生して遠心ファン１の騒音値が大きくなるが、遠心ファン１では連結板２３とベース部１１２との隙間を小さくすることにより、騒音値の抑制が図られている。
【００３２】
しかしながら、騒音値を小さくするために間隙１４を小さくすると、カップ部３２１とベース部１１２とで形成される空間が密閉状態に近くなり、電機子３１５および回路基板３１６がこの空間内に位置するため、電機子３１５および回路基板３１６の温度が上昇することとなる。そこで、遠心ファン１では、図１ないし図３に示すように、側壁部１１３の湾曲壁１１３２と中心軸Ｊ１との間において、中心軸Ｊ１を中心とする３０°ないし１８０°（好ましくは６０°ないし１２０°、さらに好ましくは８０°ないし１００°）の範囲で間隙１４（図１参照）を部分的に拡大する凹部１１２２が環状凸部１１２１に設けられる。また、エアを効率よく電機子３１５に供給するという観点からは、凹部１１２２は、送出壁１１３１と湾曲壁１１３２との境界１１３３（図３参照）と対向する位置から上流側に向かって設けられることが好ましい。
【００３３】
換言すれば、湾曲壁１１３２の内側の扇状の領域において、境界１１３３と中心軸Ｊ１とを結ぶ線分と環状凸部１１２１との交差位置からインペラ部２の回転方向とは反対方向に中心軸Ｊ１を中心とする３０°ないし１８０°の範囲で凹部１１２２が環状凸部１１２１に設けられることが好ましい。なお、環状凸部１１２１と凹部１１２２との境界は、凹部１１２２に向かって環状凸部１１２１の高さが漸次低くなる傾斜面とされており、カップ部３２１内にエアが滑らかに導かれる。図３では、凹部１１２２の底部の領域に平行斜線を付している。
【００３４】
凹部１１２２により、遠心ファン１ではカップ部３２１とベース部１１２とにより形成される空間の密閉の度合いが低減され、インペラ部２が回転することにより凹部１１２２を介してステータ部３１にエアが供給される。
【００３５】
以上に説明したように、遠心ファン１では、間隙１４を小さくするよう連結板２３側へ突出する環状凸部１１２１がベース部１１２に設けられることにより、間隙１４に流れる風の淀みを抑制して騒音値を小さくする一方で、間隙１４を拡大する凹部１１２２が環状凸部１１２１の一部に設けられ、これにより、カップ部３２１とベース部１１２とにより形成される空間にエアが供給され、電機子３１５の温度上昇を低減することができる。
【００３６】
特に、中心軸Ｊ１に垂直な方向に関して、凹部１１２２が電機子３１５と回路基板３１６との間の隙間に対向することにより、電機子３１５および回路基板３１６の双方にエアを効率よく供給し、電機子３１５および回路基板３１６に実装される電子部品の温度上昇を抑えることができる。その結果、電子部品のディレーティングを改善しつつ遠心ファン１のインペラ部２をより速く回転させることができ、風量特性を改善することができる。また、電機子３１５の発熱が抑えられることにより、軸受機構付近の温度上昇も抑えることができ、遠心ファン１を長寿命化することができる。
【００３７】
また、遠心ファン１では、連結板２３が、カップ部３２１の開口部３２１１まで連続しており、複数の翼２２とカップ部３２１との間が閉塞されて翼２２の内側から電機子３１５へのエアの流れが生じないことから、ベース部１１２に凹部１１２２が設けられることは特に好ましい。なお、環状凸部１１２１を設けるのではなく、インペラ部２の高さを大きくすることでも間隙１４を小さくすることができるが、複数の翼２２が不必要に長くなるとモータ３の電流値が高くなるため、風量特性を維持しつつ消費電力を抑えたい場合には、環状凸部１１２１を設け、この環状凸部１１２１に凹部１１２２が設けられることが好ましい。
【００３８】
上記構造において、凹部１１２２の範囲を広げれば広げるほど、電機子３１５の冷却効率を向上することが可能となる。しかしながら、単に凹部１１２２を広げるのみでは騒音値が高くなるおそれがあるため、騒音値および電機子３１５の温度上昇を抑える調和の取れた位置および範囲に凹部１１２２が設けられる。どの位置および範囲に凹部１１２２が設けられるかは、インペラ部２やハウジング１０の形状、求められる風量および静圧特性などに依存し、凹部１１２２の設計は遠心ファン１の用途に応じて適宜変更される。
【００３９】
図５および図６は、ハウジング本体１１の他の好ましい例を示す平面図である。なお、図５および図６においても、図３と同様に凹部１１２２の底面の領域に平行斜線を付している。図５に示す例では、側壁部１１３の送出壁１１３１と湾曲壁１１３２との境界１１３３とほぼ対向する環状凸部１１２１上の位置から上流側に向かって間隙１４（図１参照）を拡大する凹部１１２２が環状凸部１１２１に設けられ、その範囲は中心軸Ｊ１を中心とする１８０°とされる。これにより、より広い範囲からステータ部３１（図３参照）にエアが供給される。
【００４０】
また、図６に示す例では、側壁部１１３の送出壁１１３１と湾曲壁１１３２との境界１１３３と対向する環状凸部１１２１上の位置より上流側からさらに上流側に向かって凹部１１２２が環状凸部１１２１に設けられ、その範囲は中心軸Ｊ１を中心とする９０°とされる。一般に上流側では圧が高くなるため、図６に示す例の場合、上流側に凹部１１２２を設けることにより、効率よくエアを電機子３１５へと導くことができる。
【００４１】
図３並びに図５および図６の例では、一般的に、凹部１１２２の位置は排気口１３とは反対側の位置と表現することができ、このように凹部１１２２が設けられることにより、効率よくエアが電機子３１５に供給される。そして、凹部１１２２から供給されたエアは下流側の間隙１４から流れ出して排気口１３へと向かう。
【００４２】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る遠心ファンについて説明する。第２の実施の形態に係る遠心ファンは、図１ないし図３に示すハウジング本体１１に代えて、図７の平面図にて示すハウジング本体１１ａを備えるものであり、他の構成は図１の遠心ファン１と同様である。図８は、ハウジング本体１１ａの斜視図であり、図７および図８では、遠心ファン１と同様の構成要素を同符号にて示している。
【００４３】
ハウジング本体１１ａのベース部１１２は、図７および図８に示すように、送出壁１１３１と湾曲壁１１３２との境界１１３３と対向する環状凸部１１２１上の位置よりも上流側に連結板２３とベース部１１２との間の間隙１４（図１参照）を拡大する凹部１１２２ａが設けられ、凹部１１２２ａよりも排気口１３側において連結板２３とベース部１１２との間の間隙１４を拡大するもう一つの凹部１１２２ｂが設けられる。なお、図７においても図３と同様に、凹部１１２２ａ，１１２２ｂの領域を平行斜線にて示している。
【００４４】
凹部１１２２ｂは、送出壁１１３１と湾曲壁１１３２との境界１１３３と対向する環状凸部１１２１上の位置を含むように設けられ、エアの圧力が大きくなる上流側の凹部１１２２ａからエアが取り込まれ、凹部１１２２ｂからステータ部３１（図３参照）に供給されたエアが排出される。これにより、電機子３１５へと効率よくエアを取り込むことができる。なお、凹部１１２２ｂは、境界１１３３と対向する位置よりも下流側に設けられてもよい。
【００４５】
図９は本発明の第３の実施の形態に係る遠心ファン１ａの縦断面図である。遠心ファン１ａでは、複数の翼２２ａがカップ部３２１の外側面から放射状に伸びるという点で図１の遠心ファン１と大きく相違する。すなわち、図１の遠心ファン１はいわゆるシロッコファンであるが、図９の遠心ファン１ａはいわゆるターボファンとなっている。また、遠心ファン１ａではベース部１１２の環状凸部１１２１がカップ部３２１の開口部３２１１（のエッジ）に向かって突出するように設けられ、カップ部３２１の開口部３２１１とベース部１１２との間の間隙を部分的に拡大する凹部１１２２が環状凸部１１２１に設けられる。その他の構造は図１の遠心ファン１と同様であり、同符号を付している。
【００４６】
図９に示す遠心ファン１ａの場合も図１の場合と同様に、凹部１１２２を介してカップ部３２１内の電機子３１５にエアが供給され、電機子３１５の温度上昇を抑制することができる。
【００４７】
図１０は本発明の第４の実施の形態に係る遠心ファン１ｂの縦断面図である。図１に示すシロッコファン型の遠心ファン１や図７に示すハウジング本体では、連結板２３と対向する位置に間隙１４を部分的に拡大する凹部１１２２，１１２２ａ，１１２２ｂが形成されるが、図１０に示す遠心ファン１ｂでは、これらの凹部および間隙１４を図９に示すターボファン型の遠心ファンの場合と同様に、カップ部３２１の開口部３２１１（のエッジ）に対向して設けている。その他の点は第１の実施の形態と同様である。
【００４８】
図１０に示すように、連結板２３の下側ではなくカップ部３２１の開口部３２１１の下に環状凸部１１２１の凹部１１２２が設けられる場合においても、第１の実施の形態と同様に、電機子３１５や回路基板３１６にエアを効率よく供給し、電機子３１５および回路基板３１６の温度上昇を抑えることができる。
【００４９】
なお、図９や図１０に示すようにカップ部３２１の開口部３２１１とベース部１１２との間に凹部１１２２が設けられる場合であっても、図５や図６のように凹部１１２２の範囲を変更したり、図７に示すように複数の凹部が設けられてもよい。
【００５０】
なお、図１１や図１２に示すロータ部２のように、カップ部３２１の側面に連結板２３が設けられる場合においても、図１０のように開口部３２１１とベース部１１２との間に凹部１１２２が設ける構造を利用することができる。
【００５１】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【００５２】
例えば、図１に示す遠心ファン１では、ベース部１１２に連結板２３とベース部１１２との間の隙間を小さくする環状凸部１１２１が形成され、環状凸部１１２１の一部に凹部１１２２が設けられるが、図１３に示すように、フラットな状態にされたベース部１１２に凹部１１２２ｃが形成され、凹部１１２２ｃから冷却用のエアがカップ部３２１内に供給されてもよい。なお、凹部１１２２ｃの位置にてベース部１１２の厚さ以下の深さの凹部１１２２ｃが設けられ、ベース部１１２の裏面は平らとされてもよく、凹部１１２２ｃにてベース部１１２が下に凸とされてもよい。
【００５３】
また、ベース部１１２に設けられる凹部が間隙１４を拡大する範囲は、上述した角度および数に限定される必要はなく、例えば、３以上の凹部が環状凸部１１２１に設けられてもよい。
【００５４】
上記実施の形態では電機子３１５の全体がカップ部３２１内に収納されるが、ベース部１１２の中心軸Ｊ１の周りに形成された凹部に電機子３１５が配置される場合は、電機子３１５の一部だけがカップ部３２１内に位置してもよい。また、軸受機構も玉軸受以外にスリーブ軸受が用いられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】第１の実施の形態に係る遠心ファンの構成を示す断面図である。
【図２】遠心ファンの分解斜視図である。
【図３】ハウジング本体およびステータ部を示す平面図である。
【図４】ロータ部の他の例を示す図である。
【図５】ハウジング本体の他の好ましい例を示す平面図である。
【図６】ハウジング本体の他の好ましい例を示す平面図である。
【図７】第２の実施の形態に係る遠心ファンのハウジング本体を示す平面図である。
【図８】第２の実施の形態に係る遠心ファンのハウジング本体を示す斜視図である。
【図９】第３の実施の形態に係る遠心ファンの構成を示す断面図である。
【図１０】第３の実施の形態に係る遠心ファンの構成を示す断面図である。
【図１１】ロータ部の他の例を示す図である。
【図１２】ロータ部の他の例を示す図である。
【図１３】ハウジング本体の他の好ましい例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５６】
１，１ａ，１ｂ    遠心ファン
２    インペラ部
１０    ハウジング
１３    排気口
１４    間隙
２２，２２ａ    翼
２３    連結板
１１２    ベース部
１１３    側壁部
３１２，３１３    玉軸受
３１５    電機子
３１６    回路基板
３２１    カップ部
３２１ａ    ヨーク部
３２２    界磁用磁石
１１２１    環状凸部
１１２２，１１２２ａ〜１１２２ｃ    凹部
１１３１    送出壁
１１３２    湾曲壁
１１３３    境界
３２１１    開口部
Ｊ１    中心軸
【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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