(57)【要約】【課題】吐出する気体の状態の設計自由度が高い軸流ファンを提供する。【解決手段】本発明の軸流ファン１は、吐出口２と、回転軸と、インペラ２３と、インペラ２３を囲む側壁部３１を有するケーシング３０と、を備え、吐出口２側において、側壁部３１は、周方向に複数の内面部３７ａ１を有しており、内面部３７ａ１の回転軸に対する角度を内面部角度とし、回転軸に対して外側に広がる側の内面部角度を正の角度とし、複数の内面部角度がそれぞれ、０°より大きく、隣接する２つの内面部角度が異なっている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出口と、
回転軸と、
インペラと、
前記インペラを囲む側壁部を有するケーシングと、を備え、
前記吐出口側において、前記側壁部は、周方向に複数の内面部を有しており、
前記内面部の回転軸に対する角度を内面部角度とし、前記回転軸に対して外側に広がる側の前記内面部角度を正の角度とし、
前記複数の内面部角度がそれぞれ、０°より大きく、
隣接する２つの前記内面部角度が異なっている軸流ファン。
【請求項２】
前記複数の内面部は周方向に並んで配置されている請求項１に記載の軸流ファン。
【請求項３】
前記複数の内面部の数が２つである請求項１又は請求項２に記載の軸流ファン。
【請求項４】
前記複数の内面部の数が３つ以上である請求項１又は請求項２に記載の軸流ファン。
【請求項５】
前記複数の内面部の数は偶数個であり、
径方向において対向する前記２つの内面部の内面部角度が同じである請求項４に記載の軸流ファン。
【請求項６】
前記ケーシングは前記吐出口となる開口を備え、
前記複数の内面部の数が２つであり、
周方向において、前記開口側における側壁部の内周端部の全周に対して前記複数の内面部のうちの一方が占める範囲は、半周未満である請求項１に記載の軸流ファン。
【請求項７】
回転軸方向において、前記内面部の高さは前記側壁部の高さの１／３以下の範囲である請求項１から請求項６のいずれか１項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に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、軸流ファンのケーシングの吐出口側を空気が吐出する方向に広がるテーパ形状とすることで風向を広い範囲に向けることができる軸流ファンが開示されている。
【０００３】
一方で、特許文献２には、軸流ファンのケーシングの吐出口側がほぼストレート形状とされた軸流ファンが開示されており、このような軸流ファンの場合、風向の広がりが小さい空気の流れを形成するものと考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６―０６３９７２号公報
【特許文献２】特許第５８３９７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１、２に開示されるどちらの軸流ファンであっても、吐出口から吐出する空気の広がり範囲に違いはあるものの、その送風範囲は円形状になっていると考えられる。
しかしながら、用途によっては送風範囲が楕円形状であることが好ましい場合もある。
【０００６】
また、軸流ファンでは、中央にステータ部やロータ部といったモータを構成する部材が位置するので吐出口からの空気の吐出状態は円環状であり、特許文献１の軸流ファンのように、その円環状に吐出する空気を広げるように誘導すると、送風範囲の中央ではあまり空気の流れがないものとなるため、冷却対象が小さい場合、冷却効率がよくないという問題がある。
【０００７】
一方で、特許文献２のように、風向の広がりを小さくすれば、冷却対象が小さい場合であっても、冷却対象に効率よく風を当てることができるものの、逆に冷却対象が大きい場合には、冷却対象の全体に風を当てることができないため、冷却効率がよくないという問題がある。
【０００８】
このことを考えると、比較的広い送風範囲を有しつつ、その送風範囲の中央側にも空気の流れがある軸流ファンとすることで冷却対象物の大小に関わらず、冷却対象物を好適に冷却することが可能な軸流ファンとすることができるものと考えられる。
【０００９】
したがって、送風範囲を楕円状にしたり、比較的広い送風範囲を有しつつ、その送風範囲の中央側にも空気の流れがあるような風を形成できる等、その吐出する空気等の気体の状態の設計自由度が高い軸流ファンが望まれる。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、吐出する気体の状態の設計自由度が高い軸流ファンを提供することを課題の一例とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記目的を達成するために、以下の構成によって把握される。
（１）本発明の軸流ファンは、吐出口と、回転軸と、インペラと、前記インペラを囲む側壁部を有するケーシングと、を備え、前記吐出口側において、前記側壁部は、周方向に複数の内面部を有しており、前記内面部の回転軸に対する角度を内面部角度とし、前記回転軸に対して外側に広がる側の前記内面部角度を正の角度とし、前記複数の内面部角度がそれぞれ、０°より大きく、隣接する２つの前記内面部角度が異なっている。
【００１２】
（２）上記（１）の構成において、前記複数の内面部は周方向に並んで配置されている。
【００１３】
（３）上記（１）又は（２）の構成において、前記複数の内面部の数が２つである。
【００１４】
（４）上記（１）又は（２）の構成において、前記複数の内面部の数が３つ以上である。
【００１５】
（５）上記（４）の構成において、前記複数の内面部の数は偶数個であり、径方向において対向する前記２つの内面部の内面部角度が同じである。
【００１６】
（６）上記（１）の構成において、前記ケーシングは吐出口を備え、前記複数の内面部の数が２つであり、周方向において、前記吐出口側における側壁部の内周端部の全周に対して前記複数の内面部のうちの一方が占める範囲は、半周未満である。
【００１７】
（７）上記（１）から（６）のいずれか１つの構成において、回転軸方向において、前記内面部の高さは前記側壁部の高さの１／３以下の範囲である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、例えば、吐出する気体の状態の設計自由度が高い軸流ファンを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る第１実施形態の軸流ファンを吐出口側から見た平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図２と同様の断面図であり、第１実施形態の吐出口側内周面を説明するための図である。
【図４】第１実施形態の軸流ファンの吐出口から吐出する気体の送風範囲を模式的に示した平面図である。
【図５】第１実施形態の軸流ファンの特性と従来の軸流ファンの特性を示すグラフである。
【図６】第１実施形態の変形例の軸流ファンを吐出口側から見た平面図である。
【図７】第１実施形態の変形例の軸流ファンの吐出口から吐出する気体の送風範囲を模式的に示した平面図である。
【図８】本発明に係る第２実施形態の軸流ファンを模式的に示した吐出口側から見た平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という)を、添付図面に基づいて詳細に説明する。
なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。
【００２１】
（第１実施形態）
図１は、本発明に係る第１実施形態の軸流ファン１を吐出口２側から見た平面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
第１実施形態では、軸流ファン１の吐出口２から吐出された空気等の気体の送風範囲が楕円形状である軸流ファンについて説明を行う。
図２に示すように、軸流ファン１は、気体の吸気口３、気体の吐出口２と、ステータ部１０とインペラ２３を有するロータ部２０とインペラ２３の外周（以下、外周部とも言う）を囲む側壁部３１を有するケーシング３０とを含んでいる。
【００２２】
（ステータ部）
ステータ部１０は、図２に示すように、複数の電磁鋼板を積層して形成されたステータコア１１と、ステータコア１１の外周部に設けられたインシュレータ１２と、インシュレータ１２を介してステータコア１１上に巻回されたコイル１３と、を備えている。
【００２３】
そして、ステータコア１１が、後ほど説明するケーシング３０のベース部３２に形成された軸受ハウジング３４の外周部に圧入や接着等の固定手段によって固定されている。
【００２４】
（ロータ部）
ロータ部２０は、図２に示すように、ロータ部２０の回転軸となるシャフト２１と、シャフト２１に固定された吐出口２側に開放端を有するカップ形状のヨーク２２と、ヨーク２２の外側を覆うようにシャフト２１に固定されたハブ２３ａ及びハブ２３ａの外周部に設けられた複数の羽根２３ｂを有するインペラ２３と、ヨーク２２の内面に装着されたマグネット２４と、を備えている。
【００２５】
羽根２３ｂは、吸気口３側にある側部２３ｂ１、吐出口２側にある側部２３ｂ２、これら側部２３ｂ１、２３ｂ２の間にある側部２３ｂ３、隣接する他の羽根２３ｂに対向する２つの側面２３ｂ４、２３ｂ５を備える。
羽根２３ｂの外周部でもある側面を形成する側部２３ｂ１、２３ｂ２、２３ｂ３は、羽根２３ｂの厚さ方向において、２つの側面２３ｂ４、２３ｂ５の間にある。
【００２６】
吸気口３側にある側部２３ｂ１は、図示の例では、吸気口３に向かって湾曲した形状に形成されている。
そして、側部２３ｂ１は、吸気口３側にある頂部２３ｂ６を有している。
【００２７】
吐出口２側にある側部２３ｂ２は、図示の例では、吐出口２に向かって湾曲した形状に形成されている。
そして、側部２３ｂ２は、吐出口２側にある頂部２３ｂ７を有している。
【００２８】
図示の例では、側部２３ｂ１が側部２３ｂ３側に頂部２３ｂ６を含む屈曲した部分を有している。
また、図示の例では、側部２３ｂ２が側部２３ｂ３側に頂部２３ｂ７を含む屈曲した部分を有している。
側部２３ｂ１の屈曲した部分及び側部２３ｂ２の屈曲した部分は屈曲部を形成している。
【００２９】
側部２３ｂ３は、径方向において、ケーシング３０の内周面３６に対向する。
ケーシング３０の内周面３６に対向する側部２３ｂ３は、図示の例では、側部２３ｂ１から側部２３ｂ２に向かって延在した平面形状になっている。
また、周方向又は回転軸の回転方向において、２つの側面２３ｂ４、２３ｂ５は対向する。
【００３０】
そして、シャフト２１が軸受ハウジング３４内の一端側と他端側に設けられた一対の転がり軸受３５で回転可能に軸支されている。
このため、ロータ部２０は、ステータ部１０に対して回転できるようになっている。
【００３１】
（ケーシング）
ケーシング３０は、図１及び図２に示すように、インペラ２３（羽根２３ｂ）の外周部を囲む側壁部３１と、ステータ部１０及びロータ部２０が設けられる軸受ハウジング３４を有するベース部３２と、側壁部３１とベース部３２の間を繋ぐ接続部３３（図１参照）と、を備えている。
【００３２】
ケーシング３０は回転軸方向（シャフト２１が延在する方向）において、２つの開口３０ａ、３０ｂを備えている。
これら２つの開口３０ａ、３０ｂのうち、一方の開口３０ｂが吐出口２となっている。
この一方の開口は、側壁部３１の内周端部３７ｃにより囲まれている。
この吐出口２は、ケーシング３０の側壁部３１の内周面３６により囲まれている。
【００３３】
図１に示される軸流ファン１において、吐出口２は側壁部３１の内周面３６（図２参照）の内側に配置されており、少なくともベース部３２及び接続部３３を除く領域で形成されている。
なお、図２において、気体の吸気口３はケーシング３０のハブ２３ａ側の開口３０ａであり、気体の吐出口２はケーシング３０のベース部３２側の開口３０ｂである。
【００３４】
図２に示すように、側壁部３１の内周面３６は、回転軸方向において、吸気口３側に設けられた湾曲面３７ｄと、後述する吐出口側内周面３７（図３を参照）と、この湾曲面３７ｄと吐出口側内周面３７との間に位置する平面形状を有する平面部３７ｅと、を備える。
これら湾曲面３７ｄと平面部３７ｅは、周方向において、環状に形成されている。
【００３５】
側壁部３１の吐出口側内周面３７は、図示の例では、回転軸方向において、吐出口２側の頂部２３ｂ７と内周端部３７ｃ（図１参照）の間に配置されているとともに、側部２３ｂ３の一方の端部（側部２３ｂ２側の端部）よりも吐出口２側に配置されている。
【００３６】
本実施形態では、軸受ハウジング３４をベース部３２に一体成形したものとしているが、軸受ハウジング３４を別部品で作製しておき、ベース部３２に取付ける態様等であってもよく、また、別部品からなる軸受ハウジング３４をインサート部材としてケーシング３０の成形時に一体化させるような態様であってもよい。
また、本実施形態では、接続部３３がスポークの場合を示しているが、接続部３３はスポークに限定されず、静翼等であってもよい。
【００３７】
そして、以上のような構成からなる本実施形態の軸流ファン１は、インペラ２３を有するロータ部２０が回転すると、図２に示す吸気口３側（図上側）から空気等の気体を吸い込んで、その吸い込んだ気体がケーシング３０の側壁部３１の内周面３６にガイドされて吐出口２側に送られ、吐出口２から気体が軸流ファン１の外部に吹き出す。
【００３８】
次に、図３を参照しながら、この気体の流れをガイドするケーシング３０の側壁部３１の内周面３６について、更に詳細に説明する。
図３は、図２と同様の断面図であり、第１実施形態の吐出口側内周面３７を説明するための図である。
【００３９】
図３において、一点鎖線で示すＺ軸は、シャフト２１の回転軸であり、二点鎖線で示すＺ’軸は、Ｚ軸に平行な軸線である。
図３に示すように、ケーシング３０の側壁部３１は、気体を吐出する吐出口２側の端部３１ａからロータ部２０の回転軸（Ｚ軸参照）方向の予め定められた所定の範囲ｈに設けられる吐出口側内周面３７を有している。
【００４０】
より具体的には、後ほど説明するが、ロータ部２０の回転軸（Ｚ軸参照）方向において、吐出口側内周面３７を設ける所定の範囲ｈは、側壁部３１の吐出口２側の端部３１ａからロータ部２０の回転軸（Ｚ軸参照）方向の側壁部３１の高さＨの１／３以下の範囲とされることが好ましい。
本実施形態では、所定の範囲ｈはほぼ高さＨの１／３となっている。
【００４１】
そして、図１及び図３に示すように、吐出口側内周面３７は、吐出口側内周面３７の周方向に複数の内面部３７ａ１，３７ｂ１を有しており、この内面部３７ａ１，３７ｂ１のテーパ状態（傾斜状態）が異なるように形成されている。
【００４２】
具体的に図３を参照しながら説明すると、内面部３７ａ１は、図３の点線丸囲みの拡大図に示すように、少なくとも吐出口２側において、Ｚ’軸に対してθ１の角度を有するテーパ状態（傾斜状態）とされており、このＺ’軸は内面部３７ａ１のロータ部２０の回転軸（Ｚ軸参照）に平行な軸線である。
なお、Ｚ’軸は、Ｚ軸に平行な軸線であるので、この角度θ１はＺ軸に対しても同様であるため、以下では、Ｚ’軸をロータ部２０の回転軸と見なして説明を行う。
【００４３】
つまり、内面部３７ａ１のロータ部２０の回転軸（Ｚ’軸参照）に対する角度を内面部角度とし、回転軸（Ｚ’軸参照）に対して外側に広がる側の内面部角度を正の角度としたときに、内面部３７ａ１は、少なくとも吐出口２側の内面部角度が、０°より大きい角度θ１を有している。
【００４４】
なお、本実施形態では、内面部３７ａ１が、内面部３７ａ１の吐出口２側と羽根２３ｂに近い側とで傾斜角度が異なる２つの傾斜面で形成されているが、必ずしも、これら２つの傾斜面で形成する必要はなく、内面部３７ａ１のロータ部２０の回転軸（Ｚ’軸参照）に沿った全長で同じ傾斜角度である単一の傾斜面で形成してもよい。
【００４５】
同様に、内面部３７ｂ１は、図３の点線丸囲みの拡大図に示すように、内面部３７ｂ１のロータ部２０の回転軸（Ｚ’軸参照）に対する角度を内面部角度とし、回転軸（Ｚ’軸参照）に対して外側に広がる側の内面部角度を正の角度としたときに、内面部３７ｂ１は、少なくとも吐出口２側の内面部角度が、０°より大きい角度θ２を有するようにされている。
【００４６】
なお、本実施形態では、角度θ２は、ケーシング３０を成形するときの型抜きに必要な程度の小さい角度とされており、したがって、角度θ２は０°ではないが０°に近い状態になっている。
また、本実施形態では、内面部３７ａ１のうち、角度θ１である部分は、吐出口側内周面３７において、吐出口２側の頂部２３ｂ７に対して吐出口２側に配置されている。
内面部３７ａ１以外の他の内面部（例えば、内面部３７ｂ１）についても同様に、角度θ２とする部分は、吐出口側内周面３７において、吐出口２側の頂部２３ｂ７に対して吐出口２側に配置されていても構わない。
さらに、吐出口２側の頂部２３ｂ７に対して吐出口２側にだけを吐出口側内周面３７として、内面部が吐出口２側の頂部２３ｂ７に対して吐出口２側にだけ配置されるようにしても構わない。
【００４７】
このように、それぞれの内面部３７ａ１，３７ｂ１は、少なくとも吐出口２側の内面部角度が、いずれも０°より大きい角度を有しており、その上で、角度θ１＞角度θ２とされているので、周方向に隣接する内面部３７ａ１，３７ｂ１同士は、吐出口２側の内面部角度が異なるようになっている。
【００４８】
本実施形態では、内面部３７ａ１が、図１に実線両矢印で示すように、吐出口側内周面３７の周方向で見て１８０°の範囲に設けられ、内面部３７ｂ１が、図１に点線両矢印で示すように、吐出口側内周面３７の周方向で見て残る１８０°の範囲に設けられている。
このため、内面部３７ａ１，３７ｂ１は、吐出口側内周面３７を周方向にほぼ均等に分割した部分になっている。
つまり、周方向において、吐出口２側における側壁部３１の内周端部３７ｃの全周に対して複数の内面部３７ａ１，３７ｂ１は、それぞれ半周を占める範囲になっている。
【００４９】
ただし、周方向において、吐出口２側における側壁部３１の内周端部３７ｃの全周に対して複数の内面部３７ａ１，３７ｂ１のうちの一方が占める範囲が、半周未満になっていてもよい。
例えば、内面部３７ａ１が内周端部３７ｃの全周に対して１／４周の範囲に設けられ、内面部３７ｂ１が内周端部３７ｃの全周に対して３／４周の範囲に設けられていてもよい。
逆に、内面部３７ａ１が内周端部３７ｃの全周に対して３／４周の範囲に設けられ、内面部３７ｂ１が内周端部３７ｃの全周に対して１／４周の範囲に設けられていてもよい。
【００５０】
また、吐出口側内周面３７を構成する内面部３７ａ１、３７ｂ１の高さは、側壁部３１の吐出口２側の端部３１ａから側壁部３１の高さＨの１／３以下となっている。
【００５１】
そして、内面部３７ａ１にガイドされて吐出口２から吐出する気体の流れは外側に広がるが、一方で、内面部３７ｂ１にガイドされて吐出口２から吐出する気体の流れはそれほど外側に広がらない。
【００５２】
図４は、このような気体の吐出状態としたときの軸流ファン１の吐出口２から吐出する気体の送風範囲Ｗを模式的に示した図であり、図４に示すように、軸流ファン１では、吐出する気体の状態は、送風範囲Ｗが楕円形状の状態となる。なお、図４では、ベース部３２や接続部３３を省略している。
【００５３】
なお、図４はあくまでも模式図である。
軸流ファン１の吐出口２から吐出する気体の流れは旋回流であるため、送風範囲Ｗを示す楕円形状の方向は、気体の旋回方向Ｙに沿って所定の角度θだけ回転した状態になる場合がある。
【００５４】
すなわち、回転した送風範囲Ｗ１の楕円形状の長軸α１又は短軸β１は、図４に示される楕円形状の長軸α又は短軸βに対して、気体の旋回方向Ｙに所定の角度θだけ回転した位置となる場合がある。
【００５５】
ここで、図４を見るとわかるように、本実施形態の軸流ファン１はケーシング３０に対して一方側（図右側）に気体が吐出するようになっているので、例えば、ケーシング３０に対して他方側（図左側）に気体を送風する必要がない場合等に好適なものになっている。
なお、図４の内面部３７ａ１の部分を内面部３７ｂ１として、内面部３７ｂ１の部分を内面部３７ａ１とすれば、ケーシング３０に対して他方側（図左側）に気体が吐出するようにすることができる。
したがって、本実施形態の軸流ファン１では、ケーシング３０に対して他方側及び一方側に気体を送風する場合等に好適なものとすることができる。
【００５６】
なお、側壁部３１の内周面３６（図２参照）と羽根２３ｂの間に大きな隙間等があると軸流ファン１の特性（静圧−風量特性、静圧効率等）が低下する恐れがある。
そして、吐出口側内周面３７は外側にテーパ状になっているため、径方向において吐出口側内周面３７を羽根２３ｂの横に位置するところまで設けるようにすると、羽根２３ｂとの間の隙間が大きくなり、軸流ファン１の特性が低下する恐れがある。
【００５７】
このため、図３を参照しながら説明したように、吐出口側内周面３７を設ける所定の範囲ｈは、側壁部３１の吐出口２側の端部３１ａからロータ部２０の回転軸（Ｚ軸参照）方向の側壁部３１の高さＨの１／３以下の範囲として、吐出口側内周面３７があまり羽根２３ｂの横側に設けられないようにすることが好ましい。
また、吐出口２側の頂部２３ｂ７に対して吐出口２側にだけを吐出口側内周面３７として、内面部が吐出口２側の頂部２３ｂ７に対して吐出口２側にだけ配置されるようにすることが好ましい。
このようにすることで、軸流ファンにおける特性（静圧−風量特性、静圧効率等）の低下が抑止できる。
【００５８】
ただし、吐出口側内周面３７を設ける所定の範囲ｈが、側壁部３１の吐出口２側の端部３１ａからロータ部２０の回転軸（Ｚ軸参照）方向の側壁部３１の高さＨの１／３より大きい範囲であっても軸流ファン１の特性（静圧−風量特性、静圧効率等）にほとんど影響がない場合もあるので、必ずしも、吐出口側内周面３７を設ける所定の範囲ｈを側壁部３１の高さＨの１／３以下としなければならないわけではない。
したがって、吐出口側内周面３７が軸流ファン１の特性（静圧−風量特性、静圧効率等）に影響を与えるおそれがある場合には、吐出口側内周面３７を設ける所定の範囲ｈを側壁部３１の高さＨの１／３以下にすることが好ましい。
【００５９】
なお、例えば、設計段階で吐出口側内周面３７が軸流ファン１の特性（静圧−風量特性、静圧効率等）に影響するか否かが明かでない場合においても、吐出口側内周面３７を設ける所定の範囲ｈを側壁部３１の高さＨの１／３以下にしておけば、軸流ファン１の特性（静圧−風量特性、静圧効率等）に対する影響をあまり考える必要がなくなるため、吐出口側内周面３７を設ける所定の範囲ｈを側壁部３１の高さＨの１／３以下にしておけば、設計にかかる負荷を軽減できる。
【００６０】
［第１実施形態の軸流ファンの特性］
図５は、上述した第１実施形態の構成の軸流ファン１の特性（静圧−風量特性及び静圧効率（＝（静圧×風量）／消費電力））、つまり、吐出口側内周面３７が周方向に内面部角度が異なる２つの内面部３７ａ１，３７ｂ１を有する軸流ファン１の特性（静圧−風量特性及び静圧効率）と、従来の軸流ファンの特性（静圧−風量特性及び静圧効率）を示したグラフである。
【００６１】
実施例の軸流ファン１は、吐出口側内周面３７が内面部角度が異なる２つの内面部３７ａ１，３７ｂ１を有する状態としたものであり、吐出口側内周面３７の周方向３６０°のうちの１８０°の範囲が内面部３７ａ１であり、残る１８０°の範囲が内面部３７ｂ１とされているものである。
【００６２】
一方、比較例の軸流ファンは、吐出口側内周面３７の周方向３６０°の全周を実施例の軸流ファン１の内面部３７ａ１と同じ状態にし、周方向に内面部角度が異なる部分がないようにされている点が実施例の軸流ファン１と異なるだけであり、その他は実施例の軸流ファン１と同じものである。
【００６３】
図５の丸印のサンプル点で示されるデータの横軸は風量［ｍ３／ｍｉｎ］であり、縦軸は静圧［Ｐａ］である。
また、図５の三角印のサンプル点で示されるデータの横軸は風量［ｍ３／ｍｉｎ］であり、縦軸は静圧効率［％］である。
なお、図５に示すグラフにおいて、塗りつぶしのサンプル点のデータが実施例の軸流ファン１のデータであり、白抜きのサンプル点のデータが比較例の軸流ファンのデータである。
【００６４】
図５に示すように、実施例の軸流ファン１は、比較例の軸流ファンと比較して静圧−風量特性及び静圧効率のどちらの特性においてもほぼ同じ特性となっており、吐出口側内周面３７が内面部角度の異なる内面部３７ａ１，３７ｂ１を有するような状態とされても、軸流ファンの特性面での低下が起きていないことがわかる。
【００６５】
（第１実施形態の変形例）
第１実施形態の軸流ファン１は、図４に示したように、楕円形状の送風範囲Ｗの中心が吐出口２の中心からオフセットしているが、楕円形状の送風範囲Ｗが吐出口２を中心に左右対称であることが望まれる場合には、以下に示す変形例のようにすればよい。
【００６６】
図６は、第１実施形態の変形例の軸流ファン１’を吐出口２側から見た平面図であり、基本的な構成は、第１実施形態と同様であるので、以下では、第１実施形態と異なる点について主に説明し、同様の構成に関しては説明を省略する場合がある。
【００６７】
第１実施形態の軸流ファン１では、吐出口側内周面３７が２つの内面部３７ａ１，３７ｂ１を有するものになっていた。
一方、図６に示すように、第１実施形態の変形例の軸流ファン１’は、吐出口側内周面３７を周方向にほぼ均等に分割した４つの部分を内面部として、吐出口側内周面３７が４つの内面部３７ａ１（実線矢印の範囲参照），３７ｂ１（点線矢印の範囲参照），３７ａ２（実線矢印の範囲参照），３７ｂ２（点線矢印の範囲参照）を有するものになっている点が第１実施形態と異なっている。
側壁部３１において、この吐出口側内周面３７を均等に分割した４つの部分である内面部３７ａ１，３７ｂ１，３７ａ２，３７ｂ２は、周方向に並んで配置されている。
【００６８】
そして、内面部３７ａ１及び内面部３７ａ２は、軸流ファン１’の中央（つまり、ロータ部２０の回転軸）を挟んで対向している。
つまり、内面部３７ａ１及び内面部３７ａ２は、径方向において対向している。
【００６９】
これら内面部３７ａ１及び内面部３７ａ２は、第１実施形態の内面部３７ａ１と同様に、少なくとも吐出口２側の内面部角度が、０°より大きい角度θ１を有している。
つまり、径方向において対向する内面部３７ａ１及び内面部３７ａ２の内面部角度は同じθ１となっている。
【００７０】
また、軸流ファン１’の中央（つまり、ロータ部２０の回転軸）を挟んで対向する内面部３７ｂ１及び内面部３７ｂ２は、第１実施形態の内面部３７ｂ１と同様に、少なくとも吐出口２側の内面部角度が、０°より大きい角度θ２を有している。
つまり、径方向において対向する内面部３７ｂ１及び内面部３７ｂ２の内面部角度は同じθ２となっている。
【００７１】
そして、どの内面部３７ａ１，３７ｂ１，３７ａ２，３７ｂ２を基準として見ても、周方向に隣接する内面部同士は、第１実施形態と同様に、吐出口２側の内面部角度が異なっている。
【００７２】
この変形例においても、第１実施形態で説明したのと同様に、対向する内面部３７ａ１，３７ａ２でガイドされて吐出口２から吐出する気体の流れは外側に広がり、一方で、対向する内面部３７ｂ１，３７ｂ２でガイドされて吐出口２から吐出する気体の流れはそれほど外側に広がらない。
このため、吐出口２から吐出する気体の送風範囲Ｗは、第１実施形態と同様に楕円形状になる。
【００７３】
しかも、気体の流れが外側に広がるように気体をガイドする内面部３７ａ１，３７ａ２を軸流ファン１の中央（つまり、ロータ部２０の回転軸）を挟んで対称（線対称）に設けているため、軸流ファン１の中央（つまり、ロータ部２０の回転軸）を基準に送風範囲Ｗが広がった楕円形状になる。
【００７４】
このような気体の吐出状態としたときの軸流ファン１’の吐出口２から吐出する気体の送風範囲Ｗを模式的に示したのが図７である。
なお、図７では、ベース部３２や接続部３３を省略している。
【００７５】
図７に示すように、変形例の軸流ファン１’においては、第１実施形態と同様な楕円形状の送風範囲Ｗでありながら、その送風範囲Ｗの中心がほぼ軸流ファン１’の中央（つまり、ロータ部２０の回転軸）に一致し、楕円形状の送風範囲Ｗが吐出口２を中心に左右対称であるものとすることができる。
言い換えれば、楕円形状の送風範囲がケーシング３０の対角線に対して、線対称であるものとすることができる。
【００７６】
以上、軸流ファン１，１’の吐出口２から吐出する空気等の気体の送風範囲Ｗを楕円形状とする場合について、説明してきたが、本発明は上記具体的な例示に限定されるものではない。
第１実施形態及びその変形例では、内面部角度がθ１である内面部と内面部角度がθ２である内面部がいずれも吐出口側内周面３７の周方向で同じ割合の範囲を担うように設けられていた。
【００７７】
具体的には、第１実施形態では、２つの内面部３７ａ１，３７ｂ１は、どちらも吐出口側内周面３７の周方向３６０°のうちの１８０°ずつの範囲を担うように設けられていた。
また、変形例では、４つの内面部３７ａ１，３７ａ２，３７ｂ１，３７ｂ２は、いずれも吐出口側内周面３７の周方向３６０°のうちの９０°ずつの範囲を担うように設けられていた。
【００７８】
しかしながら、設けられる複数の内面部が吐出口側内周面３７の周方向で同じ割合の範囲を担うようにされる必要はない。
第１実施形態の２つの内面部３７ａ１，３７ｂ１において、例えば、内面部３７ａ１が吐出口側内周面３７の周方向３６０°のうちの９０°の範囲を担うようにし、内面部３７ｂ１が吐出口側内周面３７の周方向３６０°のうちの残る２７０°の範囲を担うようにしてもよく、この場合でも送風範囲Ｗは楕円形状となる。
【００７９】
さらに、第１実施形態及びその変形例では、内面部が偶数個（２つ又は４つ）になっているが、内面部は３つ等の奇数個であってもよい。
この場合、３つの内面部の内面部角度を変えるようにすることで周方向に隣接する内面部同士の内面部角度が異なっている状態となり、そして、それぞれの内面部角度を調節することで送風範囲Ｗの形状を、例えば、卵形の楕円形状にしたりすることができる。
【００８０】
（第２実施形態）
第１実施形態では、軸流ファン１の吐出口２から吐出する空気等の気体の送風範囲Ｗが楕円形状とすることができる軸流ファンについて説明してきた。
しかしながら、吐出口側内周面３７が周方向に複数の内面部を有するものとして、周方向に隣接する内面部同士が異なる内面部角度を有する構成は、送風範囲Ｗの形状を楕円形状とすることに限定されるものではなく、送風範囲Ｗが円形状で比較的広い送風範囲Ｗを有しつつ、その送風範囲Ｗの中央側にも気体の流れがあるような風を形成するための構成であってもよい。
【００８１】
第２実施形態では、吐出口側内周面３７が周方向に複数の内面部を有するものとして、周方向に隣接する内面部同士が異なる内面部角度を有する構成で、送風範囲Ｗが円形状で比較的広い送風範囲Ｗを有しつつ、その送風範囲Ｗの中央側にも気体の流れがあるような風を形成する軸流ファン１’’について説明する。
【００８２】
第２実施形態の軸流ファン１’’においても、基本的な構成は第１実施形態の軸流ファン１と同様であるため、以下では異なる部分について主に説明し、同様の部分については説明を省略する場合がある。
【００８３】
図８は、第２実施形態の軸流ファン１’’を模式的に示した吐出口２側から見た平面図である。
なお、図８では、ベース部３２や接続部３３を省略している。
【００８４】
図８に示すように、軸流ファン１’’は、吐出口側内周面３７を周方向にほぼ均等に分割した８つの部分を内面部として、吐出口側内周面３７が８つの内面部（内面部３７ａ１（実線矢印の範囲参照），３７ｂ１（点線矢印の範囲参照），３７ａ２（実線矢印の範囲参照），３７ｂ２（点線矢印の範囲参照），３７ａ３（実線矢印の範囲参照），３７ｂ３（点線矢印の範囲参照），３７ａ４（実線矢印の範囲参照），３７ｂ４（点線矢印の範囲参照））を有するものになっている。
【００８５】
そして、８つの内面部のうちの４つの内面部３７ａ１，３７ａ２，３７ａ３，３７ａ４は、内面部角度が、第１実施形態の内面部３７ａ１と同様に、θ１の角度とされており、一方、残る４つの内面部３７ｂ１，３７ｂ２，３７ｂ３，３７ｂ４は、内面部角度が、第１実施形態の内面部３７ｂ１と同様に、θ２の角度とされている。
【００８６】
このような内面部を有する吐出口側内周面３７にすると、第１実施形態で説明したのと同様に、交互に現れる内面部３７ａ１，３７ａ２，３７ａ３，３７ａ４でガイドされて吐出口２から吐出する気体の流れは外側に広がり、一方で、交互に現れる内面部３７ｂ１，３７ｂ２，３７ｂ３，３７ｂ４でガイドされて吐出口２から吐出する気体の流れはそれほど外側に広がらない気体の流れとなる。
【００８７】
しかしながら、第１実施形態と異なるのは、内面部３７ａ１，３７ａ２，３７ａ３，３７ａ４が吐出口側内周面３７の周方向で交互に密に設けられているため、吐出口２から吐出する気体の流れが旋回流であることと相俟って、これらの内面部３７ａ１，３７ａ２，３７ａ３，３７ａ４にガイドされた気体は、外側に広がった円形状の送風範囲Ｗを構成するようになる。
【００８８】
同様に、内面部３７ｂ１，３７ｂ２，３７ｂ３，３７ｂ４が吐出口側内周面３７の周方向で交互に密に設けられているため、吐出口２から吐出する気体の流れが旋回流であることと相俟って、これらの内面部３７ｂ１，３７ｂ２，３７ｂ３，３７ｂ４にガイドされた気体は、それほど外側に広がることのない円形状の送風範囲Ｗを構成するようになる。
【００８９】
この結果、送風範囲Ｗは、比較的広い円形状であるとともに、その送風範囲Ｗ内の外側においても内側においても気体の流れが形成されたものとなるので、従来の軸流ファンのように、送風範囲Ｗが広い円形状であると内側にあまり気体の流れができないということがなく、冷却対象物の大小に関わらず、冷却対象物を好適に冷却することができるものとなる。
【００９０】
このため、第２実施形態の軸流ファン１’’では、比較的広い送風範囲を有するように設計すると、冷却対象物が小さい場合、効率よく冷却することができなかった従来の軸流ファンと比較して、小さい冷却対象物に対する冷却効率が向上したものになっている。
【００９１】
また、第２実施形態の軸流ファン１’’では、小さい送風範囲を有するように設計すると、冷却対象物が大きい場合、効率よく冷却することができなかった従来の軸流ファンと比較して、大きい冷却対象物に対する冷却効率が向上したものになっている。
【００９２】
以上、本発明を実施形態に基づき説明したが、本発明は実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲での種々の変更が可能である。
例えば、第２実施形態では、内面部は８つであるが、内面部角度で見ると、角度θ１と角度θ２の２つの内面部角度しかないものになっている。
しかしながら、更に角度θ１及び角度θ２と異なる内面部角度θ３の内面部角度である内面部を設けるようにしてもよく、また、内面部をより多く設けるようにしてもよい。
【００９３】
また、第２実施形態の態様において、内面部は８つのように偶数個である必要はなく、奇数個設けられるようになっていてもよい。
このように、本発明は、具体的な実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲での種々の変更を行ったものも本発明の技術的範囲に含まれるものであることは、当業者にとって特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００９４】
本願は下記の発明も開示するものである。
ステータ部とインペラを有するロータ部とインペラの外周を囲う側壁部を有するケーシングとを含む軸流ファンであって、側壁部は、気体を吐出する吐出口側の端部からロータ部の回転軸方向の予め定められた所定の範囲に設けられる吐出口側内周面を有しており、吐出口側内周面は、吐出口側内周面の周方向に複数の内面部を有しており、内面部のロータ部の回転軸に対する角度を内面部角度とし、回転軸に対して外側に広がる側の内面部角度を正の角度としたときに、それぞれの内面部は、少なくとも吐出口側の内面部角度が、いずれも０°より大きい角度を有しており、周方向に隣接する内面部同士は、吐出口側の内面部角度が異なっていても構わない。
内面部は、吐出口側内周面を周方向にほぼ均等に分割した部分になっていても構わない。
内面部は２つであっても構わない。
内面部は３つ以上であっても構わない。
前述の内面部は偶数個であり、回転軸を挟んで対向する内面部は、吐出口側の内面部角度が同じであっても構わない。
内面部は２つであり、
内面部のうちの一方は、周方向における範囲が吐出口側内周面の半周未満であっても構わない。
吐出口側内周面を設ける所定の範囲は、側壁部の吐出口側の端部からロータ部の回転軸方向の側壁部の高さの１／３以下の範囲であっても構わない。
【符号の説明】
【００９５】
１，１’，１’’…軸流ファン、２…吐出口、３…吸気口、１０…ステータ部、１１…ステータコア、１２…インシュレータ、１３…コイル、２０…ロータ部、２１…シャフト、２２…ヨーク、２３…インペラ、２３ａ…ハブ、２３ｂ…羽根、２３ｂ１，２３ｂ２，２３ｂ３…側部、２３ｂ４，２３ｂ５…側面、２３ｂ６，２３ｂ７…頂部、２４…マグネット、３０…ケーシング、３０ａ…開口、３０ｂ…開口、３１…側壁部、３１ａ…端部、３２…ベース部、３３…接続部、３４…軸受ハウジング、３５…転がり軸受、３６…内周面、３７…吐出口側内周面、３７ａ１，３７ａ２，３７ａ３，３７ａ４，３７ｂ１，３７ｂ２，３７ｂ３，３７ｂ４…内面部、３７ｃ…内周端部、３７ｄ…湾曲面、３７ｅ…平面部、Ｗ…送風範囲
【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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