(57)【要約】      （修正有）【課題】狭小空間に配置しても騒音性能などが悪化しないファンの提供。【解決手段】中心軸回りに回転するハブ２と、前記ハブ２の外周面に周方向に間隔をあけて固定され、前記ハブと共に前記中心軸回りに回転することにより、前記中心軸方向の一側である吸込み側から空気を吸い込んで前記中心軸方向の他側である吐出側へ吐出する複数のプロペラ翼３とを備え、前記複数のプロペラ翼３は、その外周部にてリング部材２５により互いに連結され、前記プロペラ翼３に対して前記吸込み側に、前記プロペラ翼３によって吸い込まれる空気をプロペラ翼３へ導くための、前記吐出側に向かって内径が小さくなる部分を有するベルマウス３５を設ける。【選択図】図１
2012041833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸回りに回転するハブと、前記ハブの外周面に周方向に間隔をあけて固定され、前記ハブと共に前記中心軸回りに回転することにより、前記中心軸方向の一側である吸込み側から空気を吸い込んで前記中心軸方向の他側である吐出側へ吐出する複数のプロペラ翼とを備えた軸流ファンであって、
前記複数のプロペラ翼は、その外周部にてリング部材により互いに連結され、
前記プロペラ翼に対して前記吸込み側に、前記プロペラ翼によって吸い込まれる空気をプロペラ翼へ導くための、前記吐出側に向かって内径が小さくなる部分を有するベルマウスが設けられている、軸流ファン。
【請求項２】
請求項１記載の軸流ファンにおいて、
前記ベルマウスの最小内径が、前記リング部材における前記吸込み側の端の内径以下である、軸流ファン。
【請求項３】
請求項１記載の軸流ファンにおいて、
前記リング部材は、前記プロペラ翼の外周端に設けられている、軸流ファン。
【請求項４】
請求項１記載の軸流ファンにおいて、
前記リング部材における前記吸込み側の部分が、前記吸込み側に向かって拡径している、軸流ファン。
【請求項５】
請求項１記載の軸流ファンにおいて、
前記ベルマウスの内側に、前記プロペラ翼によって吸い込まれる空気を整流するための整流部材が設けられている、軸流ファン。
【請求項６】
請求項１記載の軸流ファンにおいて、
前記ハブに対して前記吐出側に、前記ハブを回転可能に支持するベース部が設けられ、
前記ベース部と前記ベルマウスとが、前記プロペラ翼に対して径方向外側を通りかつ周方向に間隔をあけて配置された複数の連結部材によって互いに連結され、
前記プロペラ翼に対して径方向外側には、前記連結部材のみが存在する、軸流ファン。
【請求項７】
請求項１記載の軸流ファンにおいて、
前記リング部材における吸込み側の端は、中心軸方向において、プロペラ翼における吸込み側の端と略同じ位置に位置し、
前記リング部材における吐出側の端は、中心軸方向において、プロペラ翼における吸込み側の端から、プロペラ翼の中心軸方向の長さの５０％〜８０％離れた位置に位置する、軸流ファン。
【請求項８】
請求項１記載の軸流ファンにおいて、
前記プロペラ翼に対して前記吐出側に、前記プロペラ翼によって前記吐出側に向かって吐出された空気を径方向外側へ流れるように案内する案内部が設けられている、軸流ファン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸流ファンに関し、特に狭小空間に用いられる軸流ファンに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、軸流ファンは、中心軸回りに回転するハブと、前記ハブの外周面に周方向に間隔をあけて固定され、前記ハブと共に前記中心軸回りに回転することにより、前記中心軸方向の一側から空気を吸い込んで前記中心軸方向の他側に吐出する複数のプロペラ翼と、前記プロペラ翼の外周側を覆う筒状のハウジングとを備えている。このような軸流ファンは、空気（風）の流れ方向が単純で扱い易く、これを用いる装置や機器を設計し易いというメリットがあり、種々の用途に使用されている。
【０００３】
ここで、例えば特開２０１０−７１５６３号公報には、冷蔵庫に軸流ファンを用いて、この軸流ファンにより、冷却器で冷却された空気を貯蔵室（冷凍室や冷蔵室）に送って、貯蔵室内を冷却することが記載されている。
【特許文献１】特開２０１０−７１５６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように冷蔵庫に軸流ファンを用いる場合、前記プロペラ翼の外周端と前記ハウジングの内周面との間隔（チップクリアランス）が小さいと、プロペラ翼が凍結によりハウジングの内周面に固着して、貯蔵室内に冷気を送ることができなくなる虞れがある。このような凍結を防止するために、通常は、前記チップクリアランスを広くしている。
【０００５】
しかし、前記チップクリアランスを広くすると、前記プロペラ翼の外周端と前記ハウジングの内周面との間の隙間空間を空気が吐出側から吸込み側へと逆流し易くなる。また、プロペラ翼の外周端から径方向外側（前記隙間空間）へ空気が漏れ易くなる。このため、軸流ファンのＰＱ特性が悪化する（つまり、吐出側の静圧Ｐ及び流量Ｑが共に低下する）とともに、騒音が増大してしまう。
【０００６】
しかも、冷蔵庫に軸流ファンを用いる場合には、貯蔵室の容積を出来る限り確保するために、軸流ファンが狭小空間に配置されて、ＰＱ特性がより一層悪化しかつ騒音がより一層増大するという問題がある。すなわち、軸流ファンに対して吸込み側及び吐出側の近傍には、それぞれ壁が存在することになり、吸込み側では、前記中心軸方向に対して垂直な方向（径方向）から空気が流れ込むため、迎え角増加によりプロペラ翼の負圧面で空気流が剥離し易くなり、この結果、ＰＱ特性が悪化しかつ騒音が増大する。特にＰＱ特性において流量が零であるとき（締切点）の静圧低下が大きくなる。また、吐出側では、プロペラ翼によって吐出された空気が壁に当たって径方向に流れるので、このことからも、ＰＱ特性が悪化しかつ騒音が増大する。
【０００７】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、軸流ファンを、例えば冷蔵庫のように、プロペラ翼が凍結する可能性がありかつ軸流ファンに対して吸込み側及び吐出側の近傍にそれぞれ壁が存在するような狭小空間に配置しても、軸流ファンのＰＱ特性や騒音等に関するファン性能の悪化を最小限に抑えようとすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するために、本発明の軸流ファンは、中心軸回りに回転するハブと、前記ハブの外周面に周方向に間隔をあけて固定され、前記ハブと共に前記中心軸回りに回転することにより、前記中心軸方向の一側である吸込み側から空気を吸い込んで前記中心軸方向の他側である吐出側へ吐出する複数のプロペラ翼とを備え、前記複数のプロペラ翼は、その外周部にてリング部材により互いに連結され、前記プロペラ翼に対して前記吸込み側に、前記プロペラ翼によって吸い込まれる空気をプロペラ翼へ導くための、前記吐出側に向かって内径が小さくなる部分を有するベルマウスが設けられている、という構成とする。
【０００９】
前記の構成により、軸流ファンに対して吸込み側の近傍に壁が存在しても、吸込み側のベルマウスによって、その内側を通って吸い込まれる空気が自然に中心軸（ファン軸）方向に流れるようになりながらプロペラ翼へと導かれ、プロペラ翼において迎え角増加による空気流の剥離を軽減することができる。しかも、リング部材が、ベルマウスと共に、吸い込まれる空気流のガイドの役割を果たし、リング部材の内側を流れる空気が中心軸方向に流れるようになる。また、プロペラ翼の外周側を筒状のハウジングで覆う場合に、プロペラ翼の外周端とハウジングの内周面との間隔を大きくしたとしても、ベルマウスの周囲に設けられてベルマウスを支持する部材等が、プロペラ翼の外周端とハウジングの内周面との間の隙間空間の吸込み側を蓋する役割を果たすので、その隙間空間を通って空気が吐出側から吸込み側へと逆流するのを抑えることができる。さらに、リング部材により、リング部材の内側を流れる空気が径方向外側へ漏れるのを防止することができる。よって、軸流ファンを、そのプロペラ翼が凍結する可能性がありかつ軸流ファンに対して吸込み側及び吐出側の近傍にそれぞれ壁が存在するような狭小空間に配置しても、ＰＱ特性の悪化を抑えることができるとともに、騒音の増大を抑制することができる。
【００１０】
本発明の一実施形態によれば、前記ベルマウスの最小内径が、前記リング部材における前記吸込み側の端の内径以下である。
【００１１】
このことにより、ベルマウスの内側を通って吸い込まれる空気の全てをリング部材の内側に導入することができる。
【００１２】
本発明の他の実施形態によれば、前記リング部材は、前記プロペラ翼の外周端に設けられている。
【００１３】
このことで、プロペラ翼に達した空気の全てが、プロペラ翼の外周端から径方向外側へ漏れることなく吐出側へ流れるので、ＰＱ特性の悪化や騒音の増大をより一層良好に抑えることができる。
【００１４】
本発明の他の実施形態によれば、前記リング部材における前記吸込み側の部分が、前記吸込み側に向かって拡径している。
【００１５】
こうすることで、ベルマウスの内側を通って吸い込まれる空気をリング部材の内側に導入し易くなる。また、プロペラ翼の外周側を筒状のハウジングで覆う場合に、リング部材の前記拡径部分が、ベルマウスを支持する部材等と共に、プロペラ翼の外周端とハウジングの内周面との間の隙間空間の吸込み側を蓋する役割を果たし、その隙間空間を通って空気が逆流するのをより一層効果的に抑制することができる。
【００１６】
本発明の他の実施形態によれば、前記ベルマウスの内側に、前記プロペラ翼によって吸い込まれる空気を整流するための整流部材が設けられている。
【００１７】
この整流部材により、ベルマウスの内側を通って吸い込まれる空気流の乱れを緩和することができて、ＰＱ特性において流量が零であるとき（締切点）の静圧を高くすることができる。
【００１８】
本発明の他の実施形態によれば、前記ハブに対して前記吐出側に、前記ハブを回転可能に支持するベース部が設けられ、前記ベース部と前記ベルマウスとが、前記プロペラ翼に対して径方向外側を通りかつ周方向に間隔をあけて配置された複数の連結部材によって互いに連結され、前記プロペラ翼に対して径方向外側には、前記連結部材のみが存在する。
【００１９】
このことにより、プロペラ翼の外周側全周を覆う筒状のハウジングが存在しないので、プロペラ翼の外周端とハウジングの内周面との間の隙間空間、つまり空気が逆流する流路が存在しなくなる。また、このように筒状のハウジングを無くしても、リング部材により、リング部材の内側を流れる空気が径方向外側へ漏れるのを防止して吐出側へ流れるようにすることができる。
【００２０】
本発明の他の実施形態によれば、前記リング部材における吸込み側の端は、中心軸方向において、プロペラ翼における吸込み側の端と略同じ位置に位置し、前記リング部材における吐出側の端は、中心軸方向において、プロペラ翼における吸込み側の端から、プロペラ翼の中心軸方向の長さの５０％〜８０％離れた位置に位置する。
【００２１】
このことで、リング部材は、中心軸方向において、プロペラ翼の吸込み側寄りに設けられていることになる。これにより、ベルマウスの内側を通って吸い込まれる空気を、リング部材の内側に導入し易くなる。一方、プロペラ翼の吐出側部分にリング部材が無くても、空気流は既に中心軸方向の流れになっており、大きな問題にはならない。また、軸流ファンに対して吐出側の近傍に壁が存在する場合には、プロペラ翼によって吐出される空気の流れがスムーズになる。すなわち、プロペラ翼によって吐出された空気流は、最終的には、前記壁に当接して径方向外側に急激に曲げられることになるが、プロペラ翼の吐出側部分にリング部材がない場合には、空気流の向きが吐出側に向かって径方向外側に斜めになった状態で吐出されるので、プロペラ翼によって吐出された空気流が径方向外側にスムーズに曲げられることになる。
【００２２】
本発明の他の実施形態によれば、前記プロペラ翼に対して前記吐出側に、前記プロペラ翼によって前記吐出側に向かって吐出された空気を径方向外側へ流れるように案内する案内部が設けられている。
【００２３】
このことにより、軸流ファンに対して吐出側の近傍に壁が存在する場合に、案内部により、プロペラ翼によって吐出された空気を径方向外側へスムーズに流れるように導くことができる。また、案内部がディフューザーの役割を果たすようにすることも可能であり、これにより、吐出側の静圧を増大させるようにすることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の軸流ファンによれば、リング部材とベルマウスとの相乗効果によって、軸流ファンを、そのプロペラ翼が凍結する可能性がありかつ軸流ファンに対して吸込み側及び吐出側の近傍にそれぞれ壁が存在するような狭小空間に配置しても、ＰＱ特性の悪化を抑えることができるとともに、騒音の増大を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態に係る軸流ファンを、冷蔵庫のファン配置空間に配置した状態を示す断面図である。
【図２】軸流ファンのインペラ（ハブ及びプロペラ翼）を吸込み側から見た図である。
【図３】軸流ファンのベルマウス形成部材を斜め吸込み側から見た斜視図である。
【図４】軸流ファンの支持脚を静翼に代えた変形例を示す、ハウジング、ベース部及び静翼を吸込み側から見た図である。
【図５】リング部材の変形例を示す図１相当図である。
【図６】ベルマウスの内側に設けられた整流部材の変形例を示す図４相当図である。
【図７】軸流ファンの他の形態（ハウジングがない形態）を示す図１相当図である。
【図８】ファンＡ〜ＣのＰＱ特性及び騒音特性を示すグラフである。
【図９】ファンＡ及びＤのＰＱ特性及び騒音特性を示すグラフである。
【図１０】ファンＡ及びＥ〜ＧのＰＱ特性及び騒音特性を示すグラフである。
【図１１】ファンＡ、Ｈ及びＩのＰＱ特性及び騒音特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
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。
【００２７】
図１は、本発明の実施形態に係る軸流ファン１を示す。この軸流ファン１は、本実施形態では、冷蔵庫の冷凍室５１に冷却空気を送風するものであって、冷凍室５１の奥側に区画された狭小なファン配置空間５２に配設されている。ファン配置空間５２の更に奥側には、不図示の冷却器等が配置される冷却器配置空間５３が区画されている。ファン配置空間５２と冷却器配置空間５３とは、上下方向に延びる第１区画壁５４によって区画され、冷凍室５１とファン配置空間５２とは、第１区画壁５４と平行に上下方向に延びる第２区画壁５５によって区画されている。
【００２８】
ファン配置空間５２には、軸流ファン１が取り付けられる取付部材５７が上下方向に延びるように配設されている。この取付部材５７と第１区画壁５４との間の部分は、冷却空気が通る第１通路５８となっており、取付部材５７と第２区画壁５５との間の部分は、冷却空気が通る第２通路５９となっている。これら第１通路５８及び第２通路５９は、軸流ファン１のファン軸（後述の中心軸Ｊ）に対して垂直である上下方向に延びている。
【００２９】
冷却器で冷却された冷却空気は、冷却器配置空間５３から、ファン配置空間５２の第１通路５８に送られ、この第１通路５８を上下方向に流れて軸流ファン１のところに達する。そして、その冷却空気は、軸流ファン１によって、ファン配置空間５２の第２通路５９に送られ、この第２通路５９を上下方向に流れた後、第２区画壁５５に形成された不図示の吹出口から冷凍室５１に吹き出す。以下、前記冷却空気を、単に空気という。
【００３０】
軸流ファン１は、本実施形態では、水平方向に延びる中心軸Ｊ回りに回転する円筒状のハブ２と、このハブ２の外周面に周方向に等間隔をあけて固定された複数（本実施形態では、７つ（図２参照））のプロペラ翼３とを備えている。プロペラ翼３は、ハブ２に一体形成されたものである。ハブ２及びプロペラ翼３は、総称してインペラと呼ばれる。以下、ハブ２の中心軸Ｊを、単に中心軸Ｊといい、中心軸Ｊが延びる方向（図１の左右方向）を中心軸方向という。また、中心軸方向と垂直な方向を径方向という。
【００３１】
プロペラ翼３は、ハブ２と共に中心軸Ｊ回りに回転することにより、中心軸方向の一側である吸込み側（図１で左側、つまり第１通路５８の側）から空気を吸い込んで中心軸方向の他側である吐出側（図１で右側、つまり第２通路５９の側）へ吐出する。
【００３２】
ハブ２は、中心軸方向両側のうち吐出側のみが開放されたカップ状をなし、ハブ２の吸込み側の端面部における中心部には、シャフト５がハブ２と一体的に回転するように固定されている。このシャフト５は、ハブ２の吸込み側の端面部から、中心軸Ｊ上において吐出側へ延びている。
【００３３】
ハブ２に対して吐出側には、ベース部１０が設けられている。このベース部１０は、ハブ２の外径と略同じ外径を有する円盤状をなしている。ベース部１０の吸込み側の面における中心部には、吸込み側へ延びる円筒状の軸受保持部１１が一体形成されている。この軸受保持部１１の内側には、スリーブ軸受１２が固定されている。このスリーブ軸受１２にシャフト５が挿入されて回転可能に支持されている。このことで、ベース部１０は、ハブ２を回転可能に支持することになる。尚、ベース部１０は、後述のハウジング３０に後述の支持脚３１を介して支持される。
【００３４】
ハブ２の内周面と軸受保持部１１の外周面との間には、ハブ２を回転させるためのモータ１５が組み込まれている。このモータ１５は、ハブ２の内周面に設けられたロータ１６と、軸受保持部１１の外周面に設けられたステータ２０とを有する。ロータ１６は、ハブ２の内周面に取付固定されたマグネットホルダ１７と、このマグネットホルダ１７に保持されたロータマグネット１８とで構成されている。ステータ２０は、鋼板を中心軸方向に積層してなる略円筒状のステータコア２１と、このステータコア２１に巻回されたコイル２２とを含む。このコイル２２に駆動電流を供給することによって、ロータマグネット１８とステータコア２１との間で回転トルクを発生させ、これにより、ハブ２及びプロペラ翼３（インペラ）が中心軸Ｊ回りに回転することになる。ハブ２及びプロペラ翼３の回転方向を図２〜図４及び図６でＲとして示す。
【００３５】
図２に示すように、前記複数のプロペラ翼３は、本実施形態では、前進翼として構成されている。すなわち、プロペラ翼３を中心軸方向から見て、各プロペラ翼３の回転方向Ｒの前側の端である前縁３ａと当該プロペラ翼３の外周端３ｂとの交点Ｐ１が、前縁３ａとハブ２の外周面との交点Ｐ２よりも回転方向Ｒの前側に位置している。
【００３６】
前記複数のプロペラ翼３は、その外周部にて円筒状のリング部材２５により互いに連結されている。本実施形態では、リング部材２５は、プロペラ翼３の外周端にハブ２と同軸に設けられている（リング部材２５の中心が中心軸Ｊ上にある）。リング部材２５は、プロペラ翼３と一体形成されたものである。リング部材２５は、後述のベルマウス３５と共に、プロペラ翼３により吸い込まれる空気流のガイドの役割を果たし、リング部材２５の内側を流れる空気が中心軸方向に流れるようにする。また、リング部材２５は、リング部材２５の内側を流れる空気がプロペラ翼３の外周端から径方向外側へ漏れるのを防止する。
【００３７】
リング部材２５における吸込み側の端は、中心軸方向において、プロペラ翼３における吸込み側の端と略同じ位置に位置する。一方、リング部材２５における吐出側の端は、中心軸方向において、プロペラ翼３における吸込み側の端から、プロペラ翼３の中心軸方向の長さの５０％〜８０％離れた位置に位置する。すなわち、リング部材２５は、中心軸方向において、プロペラ翼３の吸込み側寄りに設けられていることになる。
【００３８】
尚、リング部材２５の中心軸方向の位置は、プロペラ翼３の吸込み側寄りの位置に限られるものではなく、プロペラ翼３の吐出側寄りの位置、プロペラ翼３の中心軸方向中央部、又は、プロペラ翼３の中心軸方向全体であってもよい。但し、本実施形態のように、特に軸流ファン１が狭小なファン配置空間５２に配置されている場合には、リング部材２５を、中心軸方向において、プロペラ翼３の吸込み側寄りに設けることが好ましい。すなわち、プロペラ翼３によって吐出された空気流は、最終的には、軸流ファン１に対して吐出側の近傍に位置する第２区画壁５５に当接して径方向外側に急激に曲げられることになるが、プロペラ翼３の吐出側部分にリング部材２５がない場合には、空気流の向きが吐出側に向かって径方向外側に斜めになった状態で吐出されるので、後述の案内部４１と相俟って、プロペラ翼３によって吐出された空気流が径方向外側にスムーズに曲げられることになる。
【００３９】
また、リング部材２５はプロペラ翼３の外周端に設ける必要は必ずしもなく、プロペラ翼３の外周部（例えば、プロペラ翼３の付け根（ハブ２の外周面）から、プロペラ翼長の７０％以上１００未満の位置）に設けてもよい。但し、本実施形態のように、リング部材２５をプロペラ翼３の外周端に設ける方が好ましい。これは、吸い込まれてプロペラ翼３に達した空気の全てを、プロペラ翼３の外周端から径方向外側へ漏れることなく吐出側へ流すことができるからである。
【００４０】
軸流ファン１は、プロペラ翼３の外周側を覆うようにハブ２と同軸に設けられた筒状のハウジング３０を更に備えている。プロペラ翼３の外周端に設けられたリング部材２５の外周面とハウジング３０の内周面との間隔（チップクリアランス）は、プロペラ翼３が凍結によりハウジング３０の内周面に固着しないような広さに設定されている。
【００４１】
ハウジング３０の吐出側の開口部には、径方向に真っ直ぐに延びる複数（プロペラ翼３と同じ数であってもよく、異なる数であってもよい（図例では、８つ））の支持脚３１が周方向に等間隔をあけて設けられている。各支持脚３１の径方向外側の端は、ハウジング３０の内周面における吐出側端部に固定されている一方、径方向内側の端は、ベース部１０の外周面に固定されている。
【００４２】
ここで、図４は、後述の如く支持脚３１を静翼３１’に代えた変形例であるが、この変形例と本実施形態とで、ハウジング３０は同じ形状である。そこで、図４を参照して、ハウジング３０の外形は、中心軸方向から見て、略矩形状をなし、４つの角部近傍には、後述のベルマウス形成部材３６が固定される固定部３０ａがそれぞれ設けられている。各固定部３０ａには、ベルマウス形成部材３６を固定するためのネジがねじ込まれるネジ穴３０ｂがそれぞれ形成されている。
【００４３】
プロペラ翼３に対して吸込み側（詳細には、ハウジング３０の中心軸方向の外側であってハウジング３０における吸込み側の開口部の近傍）には、プロペラ翼３によって吸い込まれる空気をプロペラ翼３へ導くための、吐出側に向かって内径が小さくなる部分を有するベルマウス３５が設けられている。このベルマウス３５は、ベルマウス形成部材３６の外周部を除く部分に形成されている。このベルマウス形成部材３６は、ベルマウス３５がハブ２と同軸になるようにハウジング３０に固定されている。
【００４４】
ベルマウス形成部材３６は、図３に示すように、中心軸方向から見て、略矩形状をなしている。ベルマウス形成部材３６の吐出側の面における４つの角部近傍には、ハウジング３０の４つの固定部３０ａにそれぞれ対応して、ボス３６ａ（図１参照）が吐出側に突出形成されており、各ボス３６ａの先端面は各固定部３０ａにそれぞれ当接している。各ボス３６ａの中心部には、前記ネジが挿通される貫通孔３６ｂが形成されており、各貫通孔３６ｂに前記ネジを挿通して当該ネジを固定部３０ａのネジ穴３０ｂにねじ込むことで、ベルマウス形成部材３６がハウジング３０に固定されて支持されることになる。このようにベルマウス形成部材３６の外周部は、ベルマウス３５を支持する役割を果たす。
【００４５】
ベルマウス形成部材３６の吐出側の面における周縁部全周には、吐出側に延びる側壁部３６ｃが一体形成され、この側壁部３６ｃの内側にハウジング３０の吸込み側の端部が嵌合している。側壁部３６ｃは、取付部材５７に形成された開口部に嵌合されて固定されている。ハウジング３０は、ベルマウス形成部材３６を介して取付部材５７に固定されることになる。尚、ハウジング３０を取付部材５７に固定するようにしてもよい。
【００４６】
こうして軸流ファン１が、取付部材５７に取付固定される。この取付状態では、ベルマウス形成部材３６（ベルマウス３５）が第１通路５８に位置していて、第１区画壁５４と対向している。一方、ハウジング３０の吐出側の開口部は、第２通路５９に位置していて、第２区画壁５５と対向している。
【００４７】
このように軸流ファン１に対して吸込み側の近傍に第１区画壁５４が存在するが、ベルマウス３５が、ベルマウス３５の内側（吐出側に向かって内径が小さくなる部分の内側）を通って吸い込まれる空気を自然に中心軸方向に流れるようにしながらプロペラ翼３へと導き、プロペラ翼３において迎え角増加による空気流の剥離を軽減する。また、ベルマウス形成部材３６の外周部（側壁部３６ｃを含む）が、リング部材２５の外周面とハウジング３０の内周面との間の隙間空間の吸込み側を蓋する役割を果たし、チップクリアランスが広くても、その隙間空間を通って空気が吐出側から吸込み側へと逆流するのを抑える。
【００４８】
本実施形態では、ベルマウス３５の最小内径（ベルマウス３５の吐出側の端の内径）が、リング部材２５における吸込み側の端の内径以下とされている。これにより、ベルマウス３５の内側を通って吸い込まれる空気の全てをリング部材２５の内側に導入することができる。尚、出来る限り多くの空気をリング部材２５の内側にスムーズに吸い込む観点から、ベルマウス３５の最小内径は、リング部材２５における吸込み側の端の内径と同じか、又は、その吸込み側の端の内径に対して小さくかつ近い値であることが好ましい。
【００４９】
ベルマウス３５の内側には、図３に示すように、プロペラ翼３によって吸い込まれる空気を整流するための径方向に延びる複数の整流部材３７（プロペラ翼３と同じ数であってもよく、異なる数であってもよい（図例では、９つ））が周方向に等間隔をあけて設けられている。各整流部材３７の径方向外側の端は、ベルマウス３５の内周面に固定されている一方、径方向内側の端は、ハブ２の外径と略同じ外径を有する円盤状をなす中心部３８の外周面に固定されている。整流部材３７及び中心部３８は、ベルマウス３５（ベルマウス形成部材３６）に一体形成されている。各整流部材３７は、中心軸方向から見て、径方向内側の端から径方向外側に向かって、回転方向Ｒの後側に曲がっている。各整流部材３７は、ベルマウス３５の内側を通って吸い込まれる空気流の乱れを緩和する。
【００５０】
プロペラ翼３に対して吐出側（ベース部１０の吐出側の面と第２区画壁５５との間）には、プロペラ翼３によって吐出側に向かって吐出された空気を径方向外側へ流れるように案内する案内部４１が設けられている。この案内部４１は、ベース部１０の吐出側の面に取付固定された円錐状の案内部材４２の円錐面で構成されていて、吐出側に向かって径方向外側に斜めに延びている。案内部４１は、プロペラ翼３によって吐出された空気を径方向外側へスムーズに流れるように導く。
【００５１】
また、ハウジング３０の外周面における吐出側の端部の全周には、案内部４１と共に、プロペラ翼３によって吐出された空気の流路を形成するための流路形成部材４３が設けられている。この流路は、その断面積が空気の流れ方向に向かって徐々に拡大するように形成されている。すなわち、案内部４１及び流路形成部材４３はディフューザーの役割を果たし、これにより、吐出側の静圧が増大する。
【００５２】
前記のように、軸流ファン１に対して吸込み側及び吐出側の近傍には、第１区画壁５４及び第２区画壁５５がそれぞれ設けられている。このため、吸込み側では、径方向から空気が軸流ファン１に流れ込むことになる。しかし、本実施形態では、ベルマウス３５によって、ベルマウス３５の内側を通って吸い込まれる空気が自然に中心軸方向に流れるようになり、プロペラ翼３において迎え角増加による空気流の剥離を軽減することができる。しかも、リング部材２５が、ベルマウス３５と共に、吸い込まれる空気流のガイドの役割を果たし、リング部材２５の内側を流れる空気が中心軸方向に流れるようになる。
【００５３】
また、プロペラ翼３が凍結によりハウジング３０の内周面に固着しないようにチップクリアランスを広くしているが、ベルマウス形成部材３６の外周部が、リング部材２５の外周面とハウジング３０の内周面との間の隙間空間の吸込み側を蓋する役割を果たすので、その隙間空間を通って空気が吐出側から吸込み側へと逆流するのを抑制することができる。
【００５４】
さらに、リング部材２５により、リング部材２５の内側を流れる空気がプロペラ翼３の外周端から径方向外側へ漏れるのを防止することができる。また、プロペラ翼３の吐出側の部分にはリング部材２５が設けられていないために、空気がプロペラ翼３の外周端から径方向外側へ漏れることになるが、前述の如く、案内部４１と相俟って、プロペラ翼３によって吐出された空気流が径方向外側にスムーズに曲げられる。
【００５５】
よって、軸流ファン１を狭小なファン配置空間５２に配置しかつチップクリアランスを広くしたとしても、軸流ファン１のＰＱ特性の悪化を抑えることができるとともに、騒音の増大を抑制することができる。
【００５６】
本発明は、前記実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。
【００５７】
例えば、径方向に延びる複数の支持脚３１に代えて、図４に示すように、複数の静翼３１’を周方向に等間隔をあけて設けるようにしてもよく、この場合、吐出側の静圧を高めることが可能となる。各静翼３１’は、中心軸方向から見て、径方向内側の端から径方向外側に向かって、回転方向Ｒの後側に曲がっている。
【００５８】
また、前記実施形態では、リング部材２５が、中心軸方向に真っ直ぐに延びているが、図５に例示するように、リング部材２５における吸込み側の部分が、吸込み側に向かって拡径していてもよい。こうすれば、ベルマウス３５の内側を通って吸い込まれる空気をリング部材２５の内側に導入し易くなるとともに、リング部材２５の前記拡径部分が、ベルマウス形成部材３６の外周部と共に、リング部材２５の外周面とハウジング３０の内周面との間の隙間空間の吸込み側を蓋する役割を果たし、その隙間空間を通って空気が逆流するのをより一層効果的に抑制することができる。
【００５９】
さらに、前記実施形態では、ベルマウス３５の内側に整流部材３７を設けたが、整流部材３７は必須のものではなく、無くてもよい。さらに、整流部材３７を設ける場合、整流部材３７の形状は、前記実施形態のような形状には限られず、例えば図６に示すように、４つの整流部材３７が十字形状をなすように配置されたものであってもよい（前記実施形態における中心部３８は存在しない）。
【００６０】
また、ハウジング３０を無くすことも可能である。この場合、例えば図７に示すように、ベース部１０とベルマウス形成部材３６とが、プロペラ翼３に対して吐出側及び径方向外側を通りかつ周方向に間隔をあけて配置された複数の連結部材４７によって互いに連結される。プロペラ翼３に対して径方向外側には、連結部材４７のみが存在する。ベース部１０は、ベルマウス形成部材３６及び連結部材４７を介して取付部材５７に支持されることになる。連結部材４７におけるプロペラ翼３に対して吐出側に相当する部分４７ａは、静翼（図４の静翼３１’と同様のもの）として機能させるようにすることができる。このようにハウジング３０を無くすことで、プロペラ翼３に対して径方向外側には、連結部材４７しか存在しなくなり、空気が逆流する流路が存在しなくなる。また、このようにハウジング３０を無くしても、リング部材２５により、空気がプロペラ翼の外周端から径方向外側へ漏れることなく吐出側へ流れる。
【００６１】
前記実施形態は単なる例示に過ぎず、本発明の範囲を限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【００６２】
ここで、前記実施形態と同様の軸流ファン（但し、案内部４１及び流路形成部材４３並びにベルマウス３５内側の整流部材３７は設けられていない）について、吐出側での流量（風量）に対する静圧の変化（ＰＱ特性）と、吐出側での流量（風量）に対する騒音レベルの変化（騒音特性）とを調べた。その結果を図８に示す。図８のファンＡが、前記実施形態と同様の軸流ファンである。ファンＡは、その吸込み側及び吐出側の近傍に壁がそれぞれ存在する狭小空間（ファン配置空間５２と同様の空間）に配置されている。
【００６３】
また、比較のために、リング部材２５及びベルマウス３５（ベルマウス形成部材３６）が存在しないファンＢ及びＣのＰＱ特性及び騒音特性を調べた結果を図８に合わせて示す。ここで、ファンＢのチップクリアランスは、ファンＡのチップクリアランスよりも小さい。ファンＢのその他の構成については、ファンＡと同じである。ファンＢは、その吸込み側及び吐出側の近傍に壁が存在しない広い空間に配置されている。また、ファンＣのチップクリアランスは、ファンＡのチップクリアランスと略同じである。ファンＣのその他の構成については、ファンＡと同じである。ファンＣは、その吸込み側及び吐出側の近傍に、ファンＡと同様の壁がそれぞれ存在する狭小空間に配置されている。
【００６４】
図８に示すように、チップクリアランスが大きいファンＣを、リング部材２５及びベルマウス３５がない状態で、狭小空間に配置した場合には、チップクリアランスが小さくて広い空間に配置したファンＢに比べて、ＰＱ特性がかなり悪化する。また、ファンＣの騒音レベルは、ファンＢに比べて、或る風量を超えると大きくなる。
【００６５】
これに対して、リング部材２５及びベルマウス３５を設けたファンＡでは、最大風量がファンＣよりも低下するものの、最大風量付近を除いて、ファンＣに比べて、静圧が増大しかつ騒音レベルが低下することが分かる。特に、風量零付近を除く低風量側では、静圧及び騒音レベルが、ファンＢと同等になり、リング部材２５及びベルマウス３５による特性の改善効果が極めて高いことが分かる。
【００６６】
続いて、リング部材２５の効果を調べるために、前記ファンＡと、ファンＡに対してリング部材２５が設けられていない点のみが異なるファンＤとを比較した。ファンＡ及びＤは共に、ファン配置空間５２と同様の狭小空間に配置されている。
【００６７】
ファンＡ及びＤのＰＱ特性及び騒音特性を調べた結果を図９に示す。これより、ファンＡでは、一部の風量範囲を除いて、ファンＤに比べて、静圧が増大しかつ騒音レベルが低下することが分かる。
【００６８】
次いで、ベルマウス３５の効果を調べるために、前記ファンＡと、ベルマウス３５が設けられていないファンＥ〜Ｇとを比較した。ファンＥは、ファンＡに対してベルマウス３５（ベルマウス形成部材３６）が設けられていない点のみが異なる。ファンＦは、ファンＡに対してベルマウス３５が設けられていないことと、リング部材２５のプロペラ翼３に対する翼長方向の位置とが異なり、プロペラ翼３の付け根から、プロペラ翼長の８０％の位置にリング部材２５が設けられている。ファンＧは、ファンＡに対してベルマウス３５及びリング部材２５の両方が設けられていない点が異なる。ファンＡ及びＥ〜Ｇは全て、ファン配置空間５２と同様の狭小空間に配置されている。
【００６９】
ファンＡ及びＥ〜ＧのＰＱ特性及び騒音特性を調べた結果を図１０に示す。これにより、ファンＡでは、最大風量がファンＥ〜Ｇよりも低下するものの、最大風量付近を除いて、ファンＥ〜Ｇに比べて、静圧が増大しかつ騒音レベルが低下していることが分かる。特に風量零付近を除く低風量側で静圧の増大が著しい。
【００７０】
次に、整流部材３７の効果を調べるために、前記ファンＡと、ファンＡのベルマウス３５の内側に、図６に示す整流部材３７を設けたファンＨと、ファンＡのベルマウス３５の内側に、前記実施形態の整流部材３７（図３に示すもの）を設けたファンＩとを比較した。
【００７１】
この結果を図１１に示す。これより、ベルマウス３５の内側に整流部材３７を設けることで、ＰＱ特性において風量が零であるとき（締切点）の静圧が高くなることが分かる。これは、整流部材３７によって、ベルマウス３５の内側を通って吸い込まれる空気流の乱れが緩和されたからである。
【符号の説明】
【００７２】
１      軸流ファン
２      ハブ
３      プロペラ翼
１０    ベース部
２５    リング部材
３０    ハウジング
３５    ベルマウス
３７    整流部材
４１    案内部
４７    連結部材
Ｊ      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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