JP2017219035A - Blower device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、送風装置に関する。 The present invention relates to a blower.
従来、複数の羽根を有するインペラを回転させることで、径方向外側へ向かって気流を発生させる遠心型の送風装置が知られている。インペラを有する従来の送風装置については、例えば、特開2008−88985号公報に記載されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a centrifugal blower that generates an air flow outward in the radial direction by rotating an impeller having a plurality of blades. About the conventional air blower which has an impeller, it describes in Unexamined-Japanese-Patent No. 2008-88985, for example.
特開2008−88985号公報に記載の送風装置では、ファンブレードと呼ばれる複数の羽根が周囲の気体を押し出すことにより、径方向外側へ向かう気流が発生する。
近年、電子機器の小型化・薄型化が引き続き求められている。このため、電子機器内の冷却に用いられる送風装置についても薄型化が求められている。 In recent years, there has been a continuing demand for smaller and thinner electronic devices. For this reason, thickness reduction is calculated | required also about the air blower used for the cooling in an electronic device.
ここで、特開2008−88985号公報に記載の送風装置のように、インペラを用いて気流を発生させる場合、回転時に、羽根の軸方向上下端部から、羽根が押し出した気流が漏れる。これにより、羽根の軸方向の上下端部での風圧は、羽根の軸方向中央付近での風圧と比べて小さくなる。このため、送付装置を薄型化してインペラの軸方向の長さが小さくなると、十分な送風効率を得られなくなるという問題が生じる。 Here, when an airflow is generated using an impeller as in the blower described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-88985, the airflow pushed out by the blades leaks from the upper and lower ends in the axial direction of the blades during rotation. As a result, the wind pressure at the upper and lower ends in the axial direction of the blade is smaller than the wind pressure near the axial center of the blade. For this reason, if the delivery device is thinned and the length of the impeller in the axial direction becomes small, there arises a problem that sufficient blowing efficiency cannot be obtained.
また、電子機器等に搭載される送風装置については、薄型化に加えて、軽量化も求められている。 Further, air blowers mounted on electronic devices and the like are required to be lighter in addition to being thinner.
本発明の目的は、送風効率の良好な遠心型の送風装置の軽量化を実現できる技術を提供することである。 The objective of this invention is providing the technique which can implement | achieve weight reduction of the centrifugal air blower with favorable ventilation efficiency.
本願の例示的な第1発明は、送風装置であって、上下方向に延びる中心軸を中心として回転する送風部と、前記送風部を回転させるモータ部と、前記送風部および前記モータ部を収容するハウジングと、を有する。前記ハウジングは、前記送風部の上部に配置され、軸方向に貫通する吸気口と、前記送風部の径方向外側に配置され、周方向の少なくとも一部に径方向に向けて開口する送風口と、を有する。前記送風部は、軸方向隙間を介して軸方向に配列された複数の平板を有する。複数の前記平板の少なくとも一部は、軸方向に貫通する複数の貫通孔を有する。 An exemplary first invention of the present application is a blower device that houses a blower that rotates about a central axis that extends in the vertical direction, a motor that rotates the blower, the blower, and the motor. And a housing. The housing is disposed at an upper portion of the air blowing portion, and has an air inlet that penetrates in the axial direction. Have. The air blower includes a plurality of flat plates arranged in the axial direction with an axial gap therebetween. At least some of the plurality of flat plates have a plurality of through holes penetrating in the axial direction.
本願の例示的な第1発明によれば、送風部が回転すると、平板の表面の粘性抵抗および遠心力により、平板間の軸方向隙間に径方向外側へと向かう気流が発生する。これにより、吸気口および通気孔を介して供給された気体が、送風部の径方向外側へと向かう。平板間に気流を生じさせるため、上下方向に当該気流が漏れにくく、送風効率を向上できる。したがって、薄型化した場合であっても、送風効率が低下しにくい。また、平板が貫通孔を有することにより、送風部の重量を低減できる。すなわち、送風装置を軽量化できる。また、インペラを有する遠心ファンと比べて、静音性に優れている。 According to the exemplary first invention of the present application, when the air blowing section rotates, an air flow toward the radially outer side is generated in the axial gap between the flat plates due to the viscous resistance and centrifugal force of the flat plate surfaces. Thereby, the gas supplied via the inlet port and the vent hole is directed outward in the radial direction of the blower. Since the airflow is generated between the flat plates, the airflow is less likely to leak in the vertical direction, and the air blowing efficiency can be improved. Therefore, even if it is a case where it thins, ventilation efficiency does not fall easily. Moreover, when a flat plate has a through-hole, the weight of a ventilation part can be reduced. That is, the air blower can be reduced in weight. Moreover, it is excellent in silence compared with a centrifugal fan having an impeller.
以下に、送風装置の例を開示する。なお、本開示では、下プレート部に対して上プレート部を上として、各部の形状および位置関係を説明する。ただし、この上下方向の定義により、送風装置の製造時および使用時の向きを限定する意図はない。 Below, the example of an air blower is disclosed. In the present disclosure, the shape and positional relationship of each part will be described with the upper plate part facing up with respect to the lower plate part. However, there is no intention to limit the direction at the time of manufacture and use of the blower by the definition of the vertical direction.
<1.第1実施形態>
<1−1.送風装置の構成>
図1は、第1実施形態に係る送風装置1の斜視図である。図2は、送風装置1の上面図である。図3は、A−A断面における送風装置1の断面図である。図4は、送風装置1の分解斜視図である。図5は、送風装置1の部分断面図である。この送風装置1は、送風部40が回転することにより、径方向外側へ向かう気流を発生させる遠心型の送風装置である。この送風装置1は、例えば、パーソナルコンピュータ等の電子機器に搭載され、その内部を冷却するのに用いられる。なお、本発明の送風装置は、その他の目的に使用されてもよい。
<1. First Embodiment>
<1-1. Configuration of blower>
FIG. 1 is a perspective view of the
図1〜図4に示すように、送風装置1は、ハウジング20と、モータ部30と、送風部40とを有する。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
ハウジング20は、モータ部30および送風部40を収容する筐体である。ハウジング20は、下プレート部21と、側壁部22と、上プレート部23とを有する。
The
下プレート部21は、ハウジング20の底部を構成する。下プレート部21は、送風部40の下方において径方向に拡がり、送風部40の下側の少なくとも一部を覆う。また、下プレート部21は、モータ部30を支持する。
The
側壁部22は、下プレート部21から上方へ向かって延びる。側壁部22は、下プレート部21と上プレート部23との間において送風部40の側方を覆う。また、側壁部22は、周方向の一部に、径方向に向けて開口する送風口201を有する。本実施形態では、下プレート部21と側壁部22とは、一体に形成される。ただし、下プレート部21と側壁部22とは、別部材であってもよい。
The
上プレート部23は、ハウジング20の蓋部を構成する。上プレート部23は、下プレート部21の上方において、径方向に拡がる。また、上プレート部23は、軸方向に貫通する吸気口202を有する。すなわち、上プレート部23は、吸気口202を構成する内縁部231を有する。上面視における吸気口202の形状は、例えば、中心軸9を中心とする円形である。
The
モータ部30は、送風部40を回転させる駆動部である。図5に示すように、モータ部30は、静止部31と、回転部32とを有する。静止部31は、下プレート部21に固定される。これにより、静止部31は、ハウジング20に対して相対的に静止する。回転部32は、静止部31に対して、中心軸9を中心として回転可能に支持される。
The
静止部31は、ステータ固定部311と、ステータ312と、軸受ハウジング313とを有する。
The
ステータ固定部311は、下プレート部21に設けられた固定孔211に嵌まる。これにより、ステータ固定部311は、下プレート部21に固定される。ステータ固定部311は、固定孔211との固定部から上方へ向かって、中心軸9を中心として円筒状に延びる。ステータ固定部311の上部の外周部には、ステータ312が固定される。
The
ステータ312は、外部から供給される駆動電流に応じて磁束を発生させる電機子である。ステータ312は、上下に延びる中心軸9の周りを環状に取り囲む。ステータ312は、例えば、積層鋼板からなる環状のステータコアと、ステータコアに巻かれた導線とを有する。
The
軸受ハウジング313は、有底円筒状の部材である。すなわち、軸受ハウジング313は、円板状の底部と、底部から上方へ延びる円筒状部とを有する。軸受ハウジング313は、ステータ固定部311の内周面に固定される。
The bearing
回転部32は、シャフト321と、ハブ322と、軸受部材323と、マグネット324とを有する。
The rotating
シャフト321は、中心軸9に沿って配置された部材である。本実施形態のシャフト321は、後述する第1円筒部512の内部に配置され、かつ、中心軸9を中心として延びる円柱状の部位と、当該円柱状の部位の下端部から径方向に延びる円板状の部位とを有する。
The
ハブ322は、シャフト321に固定される。ハブ322は、ハブ本体部材51と、フランジ部材52とから成る。
The
ハブ本体部材51は、第1天板部511と、第1円筒部512と、第2円筒部513と、マグネット保持部514とを有する。
The hub
第1天板部511は、中心軸9を中心として径方向に拡がる円板状の部位である。第1天板部511は、ステータ312の上方に配置される。第1天板部511は、その外縁部に、上面から凹む凹部515を有する。
The first
第1円筒部512は、第1天板部511から下方へ向かって、中心軸9を中心として円筒状に延びる。第1円筒部512の内部には、シャフト321の円柱状の部位が収容される。そして、シャフト321は、第1円筒部512に固定される。
The first
第2円筒部513は、第1天板部511から下方へ向かって、中心軸9を中心として円筒状に延びる。第2円筒部513の内径は、第1円筒部512の外径よりも大きい。すなわち、第2円筒部513は、第1円筒部512の径方向外側に配置される。
The second
マグネット保持部514は、第1天板部511の径方向外端から下方へ向けて、中心軸9を中心として円筒状に延びる。マグネット保持部514は、ステータ312の径方向外側に配置される。マグネット保持部514の内周面には、マグネット324が固定される。
The
フランジ部材52は、外壁部521と、第2天板部522と、平板保持部523とを有する。
The
外壁部521は、中心軸9を中心として上下に延びる円筒状の部位である。外壁部521は、ハブ本体部材51のマグネット保持部514の外周面に沿って配置される。
The
第2天板部522は、外壁部521の上端部から径方向内側へ円環状に延びる。第2天板部522は、ハブ本体部材51の第1天板部511の上面に設けられた凹部515内に配置される。また、第1天板部511の上面と、第2天板部522の上面とは、軸方向の位置が同一である。
The second
平板保持部523は、外壁部521の下端部から径方向外側へ延びる。平板保持部523は、ハブ本体部材のマグネット保持部514の径方向外側において、送風部40を保持する。本実施形態では、送風部40は、平板保持部523の上面に載置される。これにより、平板保持部523は、送風部40の有する複数の平板410を保持する。
The flat
軸受部材323は、中心軸9を中心として上下に延びる円筒状の部材である。軸受部材323は、ハブ本体部材51の第1円筒部512の外周面に沿って配置される。また、軸受部材323は、第1円筒部512の外周面に固定される。軸受部材323の径方向外側かつハブ本体部材51の第2円筒部513の径方向内側には、軸受ハウジング313の円筒状部が配置される。
The bearing
マグネット324は、ハブ本体部材51のマグネット保持部514の内周面に固定される。また、マグネット324は、ステータ312の径方向外側に配置される。本実施形態では、円環状のマグネット324が使用される。マグネット324の径方向内側の面は、ステータ312と、僅かな間隙を介して径方向に対向する。また、マグネット324の内周面には、N極とS極とが周方向に交互に着磁されている なお、円環状のマグネット324に代えて、複数のマグネットを使用してもよい。複数のマグネットを使用する場合には、N極のマグネットとS極のマグネットとが交互に並ぶように、複数のマグネットを周方向に配列すればよい。
The
図5中に拡大して示すように、軸受ハウジング313と、シャフト321、軸受部材323およびハブ本体部材51との間には、潤滑流体300が介在する。潤滑流体300には、例えば、ポリオールエステル系オイルまたはジエステル系オイルが使用される。シャフト321、ハブ322および軸受部材323は、軸受ハウジング313に対して、潤滑流体300を介して回転可能に支持される。このように、本実施形態では、静止部31の構成要素である軸受ハウジング313と、回転部32の構成要素であるシャフト321、軸受部材323およびハブ本体部材51と、潤滑流体300とにより、流体動圧軸受が構成される。
As shown enlarged in FIG. 5, the lubricating
潤滑流体300の界面は、軸受ハウジング313の外周面とハブ本体部材51の第2円筒部513の内周面との間隙であるシール部301に配置される。シール部301において、上方から下方へ向かうにつれて、軸受ハウジング313の外周面と第2円筒部513の内周面との距離が大きくなる。すなわち、シール部301において、潤滑流体300の界面から遠ざかるにつれて、軸受ハウジング313の外周面と第2円筒部513の内周面との距離が大きくなる。このように、シール部301の径方向の幅が上方から下方へ向かうにつれて大きくなることにより、界面付近において潤滑流体300が上方へと引きつけられる。したがって、潤滑流体300がシール部301の外部へと漏れ出るのが抑制される。
The interface of the lubricating
このように、静止部31と回転部32とを接続する軸受機構として流体動圧軸受を用いることにより、回転部32が安定して回転できる。したがって、モータ部30から異音が発生するのを抑制できる。
Thus, by using a fluid dynamic pressure bearing as a bearing mechanism that connects the
このようなモータ部30において、ステータ312に駆動電流を供給すると、ステータ312に磁束が生じる。そして、ステータ312とマグネット324との間の磁束の作用により、静止部31と回転部32との間に、周方向のトルクが発生する。その結果、静止部31に対して回転部32が、中心軸9周りに回転する。回転部32の平板保持部523に保持された送風部40は、回転部32とともに、中心軸9周りに回転する。
In such a
図4および図5に示すように、送風部40は、複数の平板410と、複数のスペーサ420とを有する。平板410とスペーサ420とは、軸方向に交互に配列される。また、隣り合う平板410およびスペーサ420は、接着等により固定される。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
図4および図5に示すように、本実施形態では、複数の平板410は、最も上方に配置された上側平板411と、最も下方に配置された下側平板412と、上側平板411の下方かつ下側平板412の上方に配置された4つの中間平板413とを含む。すなわち、本実施形態の送風部40は、6つの平板410を有する。複数の平板410は、軸方向隙間400を介して軸方向に配列される。
As shown in FIGS. 4 and 5, in the present embodiment, the plurality of
各平板410は、例えば、ステンレス等の金属材料または樹脂材料により形成される。また、各平板410は、例えば、紙により形成されてもよい。その場合、植物繊維にガラス繊維または金属線等を含む紙が用いられてもよい。平板410を金属材料により形成すると、平板410を樹脂材料により形成する場合と比べて、平板410の寸法精度を向上できる。
Each
本実施形態では、上側平板411と4つの中間平板413とは、同一形状である。図1、図2および図5に示すように、上側平板411および中間平板413はそれぞれ、内環状部61、外環状部62、複数のリブ63および複数の通気孔60を有する。なお、本実施形態では、各平板410の有するリブ63の数および通気孔60の数はそれぞれ5つである。通気孔60のそれぞれと、送風部40の径方向外側の空間とは、当該通気孔60を有する平板410の上下に隣り合う軸方向隙間400を介して連通する。なお、通気孔60はそれぞれ、軸方向に見て、ハウジング20の吸気口202と重なる位置に配置される。
In the present embodiment, the upper
下側平板412は、中心軸9を中心として配置される、環状かつ板状の部材である。下側平板412は、その中央に、上下に貫通する中央孔65を有する。なお、各平板410の形状について、その詳細は後述する。
The lower
図4に示すように、スペーサ420のそれぞれは、円環状の部材である。スペーサ420が平板410間に配置されることにより、平板410間に軸方向隙間400が確保される。スペーサ420はそれぞれ、その中央に、上下に貫通する中央孔429を有する。各平板410の後述する中央孔65と、各スペーサ420の中央孔429との内部には、モータ部30が配置される。
As shown in FIG. 4, each of the
スペーサ420は、上側平板411および中間平板413の内環状部61と軸方向に重なる位置に配置される。このように、スペーサ420は、軸方向隙間400内の径方向の一部の領域のみに配置される。
The
モータ部30が駆動すると、回転部32とともに、送風部40が回転する。これにより、各平板410の表面の粘性抵抗および遠心力により、各平板410の表面付近に、径方向外側へと向かう気流が発生する。したがって、平板410間の軸方向隙間400に径方向外側へと向かう気流が発生する。すると、ハウジング20の吸気口202と、上側平板411および中間平板413の通気孔60とを介して、ハウジング20の上部の気体が各軸方向隙間400へと供給され、ハウジング20の側部に設けられた送風口201から送風装置1の外部へと排出される。
When the
ここで、各平板410の軸方向厚みは、約0.1mmである。一方、各軸方向隙間400の軸方向の長さは、約0.3mmである。軸方向隙間400の軸方向の長さは、0.2mm〜0.5mmであることが好ましい。軸方向隙間400の軸方向の長さが大きいと、送風部40の回転時に、上側の平板410の下面で生じる気流と下側の平板410の上面で生じる気流との間に間隔が空く。すると、軸方向隙間400内における静圧が大きくならず、十分な風量を排出できない可能性がある。また、軸方向隙間400の軸方向の長さが大きいと、送風装置1の軸方向の体格を小さくするのが困難となる。そのため、この送風装置1では、軸方向隙間400の軸方向の長さを0.2mm〜0.5mmの範囲内としている。これにより、軸方向隙間400内の静圧を高め、十分な排出風量を得ることができるとともに、送風装置1をより薄型化できる。
Here, the axial thickness of each
また、図2に示すように、吸気口202は、中心軸9を中心として配置される。すなわち、吸気口202の中心は、中心軸9と一致する。一方、送風部40も、中心軸9を中心として配置される。これにより、送風部40において、周方向に圧力差が生じにくい。その結果、騒音の発生を抑制できる。なお、「一致する」とは、完全に一致する場合だけで無く、略一致する場合を含めるものとする。
In addition, as shown in FIG. 2, the
<1−2.平板の形状>
続いて、各平板410の形状について、図4および図6を参照しつつ、詳細に説明する。図6は、複数の平板410の上面図である。
<1-2. Flat plate shape>
Next, the shape of each
本実施形態では、図4に示すように、上側平板411と4つの中間平板413とは、同一形状である。上述の通り、上側平板411および中間平板413はそれぞれ、内環状部61、外環状部62、複数のリブ63および複数の通気孔60を有する。
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the upper
内環状部61は、中心軸9を中心として配置される、環状の部位である。内環状部61は、その中央に、上下に貫通する中央孔65を有する。外環状部62は、中心軸9を中心として内環状部61の径方向外側に配置される、環状の部位である。リブ63はそれぞれ、内環状部61と外環状部62とを連結する。通気孔60は、平板410を軸方向に貫通する。通気孔60は、内環状部61、外環状部62および周方向に隣り合う2つのリブ63により囲まれる。
The inner
複数の羽根を有するインペラを回転させて気流を発生させる従来の送風装置では、インペラにより発生する気流が、インペラの上下の端部において漏れる。また、当該気流の漏れは、送風装置の軸方向の長さによらず発生する。このため、送風装置を薄型化すると、送風装置全体における当該漏れの影響が大きくなるため、送風効率が低下する。一方、本実施形態の送風装置1では、平板410の表面付近に気流が生じるため、上下方向に当該気流が漏れにくい。したがって、気流を発生させる送風部40の軸方向の長さを小さくした場合であっても、気流の漏れによる送風効率の低下が生じにくい。すなわち、送風装置1を薄型化した場合であっても、送風効率が低下しにくい。
In a conventional blower that generates an airflow by rotating an impeller having a plurality of blades, the airflow generated by the impeller leaks at the upper and lower ends of the impeller. Moreover, the airflow leakage occurs regardless of the axial length of the blower. For this reason, since the influence of the said leakage in the whole air blower will become large if a thin air blower is made, air blowing efficiency falls. On the other hand, in the
また、インペラを有する送風装置では、羽根の形状、枚数、配置等に起因する周期的な騒音が発生する。しかしながら、この送風装置1は平板410の表面の粘性抵抗および遠心力により気流を発生させるため、インペラを有する送風装置と比べて、静音性に優れている。
Further, in a blower having an impeller, periodic noise is generated due to the shape, number, arrangement, etc. of blades. However, since this
また、PQ特性(風量−静圧特性)の観点において、複数の平板410を有する送風装置1は、インペラを有する送風装置と比べて、低風量領域における静圧が大きい。このため、送風装置1は、インペラを有する送風装置と比べて、比較的低い風量しか排出できない高密度な筐体内で用いるのに適している。このような筐体としては、例えば、パーソナルコンピュータ等の電子機器が挙げられる。
In terms of PQ characteristics (air volume-static pressure characteristics), the
本実施形態では、上側平板411および全ての中間平板413が通気孔60を有する。これにより、吸気口202および通気孔60を介して、全ての軸方向隙間400がハウジング20の上方の空間と軸方向に連通する。
In the present embodiment, the upper
上側平板411および中間平板413は、通気孔60を有する。このため、上側平板411および中間平板413では、通気孔60の外側に配置された外環状部62が、表面付近に気流を発生させる送風領域となる。一方、下側平板412は、通気孔60を有しない。このため、下側平板412の上面側では、スペーサ420と接触する部分より外側の領域全体が送風領域となる。すなわち、下側平板412の上面側では、上側平板411および中間平板413の通気孔60およびリブ63と軸方向に重なる領域と、外環状部62と軸方向に重なる領域とが、送風領域となる。また、下側平板412の下面側では、平板保持部523と接触する部分より外側の領域全体が送風領域となる。なお、平板保持部523の下面においても、気流が発生する。
The upper
このように、下側平板412の送風領域は、上側平板411および中間平板413の送風領域よりも広い。したがって、最も下側に配置された中間平板413と下側平板412との間の軸方向隙間400では、他の軸方向隙間400に比べて静圧を向上できる。
As described above, the air blowing area of the lower
吸気口202および複数の通気孔60を下方へと向かって通過する気流は、各軸方向隙間400において径方向外側へと引きつけられる。このため、下方へ向かうにつれて、通気孔60を通過する気流が弱まる。本実施形態では、下側平板412における送風領域を上側平板411および中間平板413の送風領域よりも大きくすることにより、最も下方に配置された軸方向隙間400において、他の軸方向隙間400よりも強い気流を発生させ、通気孔60を下方へと通過する気流を引きつける。これにより、最も下方に配置された軸方向隙間400にも十分な量の気体が供給される。その結果、送風部40における送風効率がより向上する。
Airflow passing downward through the
この送風装置1では、図6に示すように、複数の平板410のそれぞれが、軸方向に貫通する複数の貫通孔64を有する。これにより、各平板410の重量を低減できる。したがって、送風装置1を軽量化できる。また、この送風装置1では、全ての平板410が貫通孔64を有する。このため、全ての平板410の重量を低減できる。したがって、送風装置1全体の重量をより軽減できる。上側平板411および中間平板413において、複数の貫通孔64は、外環状部62に設けられる。すなわち、複数の貫通孔64は、通気孔60よりも径方向外側に位置する。
In this
上面視における貫通孔64の形状は、円形である。なお、貫通孔64の形状は円形に限られない。例えば、上面視における貫通孔64の形状は、楕円であってもよく、矩形であってもよい。各貫通孔64の開口面積は、各通気孔60の開口面積よりも小さい。このため、貫通孔64は、通気孔60と異なり、平板410の上側の空間と下側の空間との間において気流を通過させる作用を実質的に持たない。このため、平板410の重量を低減する一方で、貫通孔64に起因して送風効率が低下しにくい。
The shape of the through
この送風装置1では、複数の平板410は、モータ部30の回転とともに周方向一方側へ回転する。図6に示すように、リブ63はそれぞれ、径方向外側に向かうにつれて周方向他方側へと湾曲して延びる。これにより、リブ63が、平板410の表面付近を流れる気流の向きに沿う。このため、リブ63が平板410の周囲の気流を妨げにくく、リブ63の周辺で乱流が発生するのを抑制できる。したがって、送風装置1の送風効率が向上する。なお、リブ63は、径方向に直線状に延びてもよいし、径方向外側に向かうにつれて周方向他方側へと直線状に延びてもよい。
In the
上側平板411および中間平板413において、複数の貫通孔64はそれぞれ、リブ63を径方向外側へ伸ばした延長線上に配置される。リブ63のある周方向位置には通気孔60がないため、送風領域である外環状部62において、通気孔60の径方向外側への延長線上では送風効率が良く、リブ63の径方向外側への延長線上では比較的送風効率が悪い。このため、通気孔60の延長線上に送風効率を低下させる虞のある貫通孔64を配置すると、リブ63の延長線上に貫通孔64を配置する場合と比べて送風効率が悪化する虞がある。そこで、この送風装置1では、リブ63の延長線上に貫通孔64を配置することにより、貫通孔64に起因して送風効率が低下するのを抑制できる。
In the upper
<2.変形例>
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されない。
<2. Modification>
As mentioned above, although exemplary embodiment of this invention was described, this invention is not limited to said embodiment.
図7は、一変形例に係る送風装置の複数の平板410Aの上面図である。図7の例の送風装置では、複数の平板410Aはそれぞれ、軸方向に貫通する複数の貫通孔64Aを有する。複数の貫通孔64Aは、径方向の同じ位置において、周方向に等間隔で配置される。なお、「等間隔」とは、「略等間隔」を含むものとする。すなわち、複数の貫通孔64Aは、周方向に均等に配置される。これにより、平板410Aの周方向の重量バランスが良い。したがって、複数の平板410Aを有する送風部が安定して回転できる。その結果、送風部において発生する騒音を低減できる。
FIG. 7 is a top view of a plurality of
図8は、他の変形例に係る送風装置の複数の平板410Bの上面図である。図8の例の送風装置では、複数の平板410Bの少なくとも一部は、通気孔60Bと、環状の外環状部62Bとを有する。外環状部62Bは、通気孔60Bの径方向外側に配置された送風領域である。また、複数の平板410Bはそれぞれ、複数の貫通孔64Bを有する。複数の貫通孔64Bは、送風領域である外環状部62Bの径方向中心620Bよりも径方向外側に配置される。
FIG. 8 is a top view of a plurality of
外環状部62Bの径方向外側部分に複数の貫通孔64Bが配置されることにより、貫通孔64Bを有していない場合と比べて、平板410Bの重量バランスが径方向内側に位置する。これにより、平板410Bが安定して回転できる。したがって、送風効率が向上する。また、送風部の振動を抑制し、送風部において発生する騒音を低減できる。
By arranging the plurality of through
図9は、他の変形例に係る送風装置の複数の平板410Cの上面図である。図9の例の送風装置では、複数の平板410Cの少なくとも一部は、通気孔60Cと、環状の外環状部62Cとを有する。外環状部62Cは、通気孔60Cの径方向外側に配置された送風領域である。また、複数の平板410Cはそれぞれ、複数の貫通孔64Cを有する。複数の貫通孔64Cは、送風領域である外環状部62Cの径方向中心620Cよりも径方向外側に配置される。このように、外環状部62Cの径方向内側部分に複数の貫通孔64Cが配置されてもよい。
FIG. 9 is a top view of a plurality of
送風領域である外環状部62Cにおいて、径方向中心620Cよりも径方向外側の部位は、径方向中心620Cよりも径方向内側の部位と比べて、排出風量および送風効率に大きく寄与する。このため、送風効率を低下させる虞のある通気孔60Cを径方向中心620Cよりも径方向内側に配置することにより、排出風量を大きく低下することなく、平板410Cの重量を低減できる。
In the outer
図10は、他の変形例に係る送風装置の複数の平板410Dの上面図である。図10の例の送風装置では、複数の平板410Dはそれぞれ、軸方向に貫通する複数の貫通孔64Dを有する。複数の貫通孔64Dは、複数の第1貫通孔641Dと、複数の第2貫通孔642Dとを有する。第1貫通孔641Dは、中心軸9Dからの距離が第1距離D1である。また、第2貫通孔642Dは、中心軸9Dからの距離が、第1距離D1よりも大きい第2距離D2である。第1貫通孔641Dのそれぞれと、第2貫通孔642Dのそれぞれとは、周方向の位置が異なる。
FIG. 10 is a top view of a plurality of
これにより、径方向の位置が異なる貫通孔64D同士が、径方向に重ならない。複数の貫通孔が径方向に重なると、当該周方向部分における剛性が低下する。図10の例では、第1貫通孔641Dと第2貫通孔642Dとを、周方向の位置をずらして配置することにより、平板410Dの剛性が低下するのを抑制できる。
Accordingly, the through
図11は、他の変形例に係る送風装置の複数の平板410Eの上面図である。図11の例の送風装置では、複数の平板410Eの少なくとも一部は、環状の内環状部61Eと、環状の外環状部62Eと、複数のリブ63Eと、複数の通気孔60Eと、複数の貫通孔64Eとを有する。内環状部61Eは、中心軸9Eを中心として配置される。外環状部62Eは、中心軸9Eを中心として、内環状部61Eの径方向外側に配置される。複数のリブ63Eは、内環状部61と外環状部62とを径方向に連結する。通気孔60Eはそれぞれ、内環状部61E、外環状部62Eおよび周方向に隣り合う2つのリブ63Eにより囲まれ、平板410Eを軸方向に貫通する。貫通孔64Eは、平板410Eを軸方向に貫通する。
FIG. 11 is a top view of a plurality of
図11の例の送風装置では、複数の平板410Eは、モータ部の回転とともに周方向一方側へ回転する。リブ63Eはそれぞれ、径方向外側に向かうにつれて周方向他方側へと湾曲して延びる。これにより、リブ63Eが、平板410Eの表面付近を流れる気流の向きに沿う。このため、リブ63Eが平板410Eの周囲の気流を妨げにくく、リブ63Eの周辺で乱流が発生するのを抑制できる。したがって、送風装置の送風効率が向上する。
In the blower of the example of FIG. 11, the plurality of
貫通孔64Eは、径方向外側に向かうにつれて周方向他方側へと湾曲して延びる。また、貫通孔64Eの周方向中心をつなぐ線640E(以下、中心線640Eと称する)はそれぞれ、径方向外側に向かうにつれて周方向他方側へと湾曲して延びる。また、貫通孔64Eの中心線640Eが径方向外側へ延びる曲率は、リブ63Eが径方向外側へ延びる曲率と略同一である。これにより、貫通孔64Eが、平板410Eの表面付近を流れる気流の向きに沿う。このため、貫通孔64Eが平板410Eの周囲の気流を妨げにくく、貫通孔64Eの周辺で乱流が発生するのを抑制できる。したがって、送風装置の送風効率が、貫通孔64Eに起因して低下するのを抑制できる。また、複数の貫通孔64Eはそれぞれ、リブ63Eを径方向外側へ伸ばした延長線上に配置される。これにより、貫通孔64Eに起因して送風効率が低下するのを、より抑制できる。
The through
図12は、他の変形例に係る送風装置の複数の平板410Fの上面図である。図12の例の送風装置では、複数の平板410Fの少なくとも一部が、軸方向に貫通する複数の貫通孔64Fを有する。貫通孔64Fは、上面視において、いわゆる涙滴型である。貫通孔64Fは、上面視において中心線640Fに対して対称である。図12の例の送風装置では、複数の平板410Fは、モータ部の回転とともに周方向一方側へ回転する。中心線640Fは、径方向外側に向かうにつれて周方向他方側へと直線状に延びる。貫通孔64Fの尖った先端部が径方向内側に配置され、丸い基端部が径方向外側に配置される。
FIG. 12 is a top view of a plurality of
当該形状により、貫通孔64Fは、平板410Fの表面付近を流れる気流の向きに沿う。このため、貫通孔64Fが平板410Fの周囲の気流を妨げにくく、貫通孔64Fの周辺で乱流が発生するのを抑制できる。したがって、送風装置の送風効率が、貫通孔64Fに起因して低下するのを抑制できる。また、複数の貫通孔64Fはそれぞれ、リブ63Fを径方向外側へ伸ばした延長線上に配置される。これにより、貫通孔64Fに起因して送風効率が低下するのを、より抑制できる。
Due to the shape, the through
図13は、他の変形例に係る送風装置の複数の平板410Gの上面図である。図13の例の送風装置では、複数の平板410Gの少なくとも一部が、軸方向に貫通する複数の貫通孔64Gを有する。貫通孔64Gは、上面視において、いわゆる翼型である。貫通孔64Gは、図13の例の送風装置では、複数の平板410Gは、モータ部の回転とともに周方向一方側へ回転する。貫通孔64Gは、その前縁側が径方向内側に配置され、後縁側が径方向外側に配置される。貫通孔64Gは、前縁と後縁とを結んだ翼弦線が、径方向外側に向かうにつれて周方向他方側へと延びる。
FIG. 13 is a top view of a plurality of flat plates 410G of an air blower according to another modification. In the blower of the example of FIG. 13, at least a part of the plurality of flat plates 410G has a plurality of through
当該形状により、貫通孔64Gは、平板410Gの表面付近を流れる気流の向きに沿う。このため、貫通孔64Gが平板410Gの周囲の気流を妨げにくく、貫通孔64Gの周辺で乱流が発生するのを抑制できる。したがって、送風装置の送風効率が、貫通孔64Gに起因して低下するのを抑制できる。また、複数の貫通孔64Gはそれぞれ、リブ63Gを径方向外側へ伸ばした延長線上に配置される。これにより、貫通孔64Gに起因して送風効率が低下するのを、より抑制できる。
Through the shape, the through
図14は、他の変形例に係る送風装置1Hの部分断面図である。図14の例の送風装置1Hでは、モータ部30Hが、静止部31Hと、回転部32Hと、2つの玉軸受33Hとを有する。
FIG. 14 is a partial cross-sectional view of an
静止部31Hは、ステータ固定部311Hと、ステータ312Hとを有する。ステータ固定部311Hは、ハウジング20Hに固定される有底円筒状の部材である。ステータ312Hは、ステータ固定部311Hの外周面に固定された電機子である。
The
回転部32Hは、シャフト321Hと、ハブ322Hと、マグネット324Hとを有する。シャフト321Hは、少なくとも下端部がステータ固定部311Hの内部に配置される。また、シャフト321Hの上端部は、ハブ322Hに固定される。マグネット324Hは、ハブ322Hに固定される。マグネット324Hは、ステータ312Hと径方向に対向して配置される。
The
玉軸受33Hはそれぞれ、回転部32Hを静止部31Hに対して回転可能に接続する。具体的には、玉軸受33Hの外輪が静止部31Hのステータ固定部311Hの内周面に固定される。また、玉軸受33Hの内輪が回転部32Hのシャフト321Hの外周面に固定される。そして、外輪と内輪との間に複数の球状の転動体である玉が介在する。このように、モータ部30Hの軸受構造として、流体動圧軸受に代えて、玉軸受等の転がり軸受(ベアリング)が用いられてもよい。
Each of the
図14の例では、モータ部30Hが2つの玉軸受33Hを有する。そして、ステータ固定部311Hの内周面とシャフト321Hとが対向している軸方向領域の上端付近と下端付近に玉軸受33Hが配置される。これにより、シャフト321Hが中心軸9Hに対して傾斜するのが抑制される。
In the example of FIG. 14, the
図15は、他の変形例に係る送風装置1Jの上面図である。図15の例の送風装置1Jでは、ハウジング20Jは、複数の送風口201Jを有する。具体的には、側壁部22Jが、周方向の複数箇所に、径方向に向けて開口する送風口201Jを有する。ハウジング20Jは、各送風口201Jの周囲に舌部203Jを有する。また、送風部40Jは、軸方向隙間を介して軸方向に配列された複数の平板410Jを有する。
FIG. 15 is a top view of a
インペラを有する遠心ファンでは、羽根の形状、枚数、配置等に起因する周期的な騒音が発生する。また、当該騒音は舌部周辺で発生しやすい。このため、複数方向に排気しようとすると舌部が増えるため、さらに騒音特性が悪化する。しかしながら、この送風装置1Jでは、平板410Jの回転により径方向外側へ向かう気流を発生させるため、インペラを有する遠心ファンと比べて周期的な騒音を小さくできる。したがって、この送風装置1Jのように、複数方向に排気を行った場合でも、舌部203Jとの関係により騒音特性が悪化することを抑制できる。
In a centrifugal fan having an impeller, periodic noise is generated due to the shape, number, and arrangement of blades. In addition, the noise is likely to be generated around the tongue. For this reason, when exhausting in a plurality of directions, the number of tongues increases, and noise characteristics are further deteriorated. However, in this
上記の実施形態および変形例では、送風部の有する平板の数が6つであったが、本発明はこれに限られない。平板の数は、2〜5つであってもよいし、7つ以上であってもよい。 In said embodiment and modification, although the number of the flat plates which a ventilation part has was six, this invention is not limited to this. The number of flat plates may be 2 to 5, or 7 or more.
また、上記の実施形態および変形例では、ハブがハブ本体部材とフランジ部材との2部材から構成されたが、本発明はこれに限られない。ハブは、1部材で構成されてもよいし、3つ以上の部材で構成されてもよい。 Moreover, in said embodiment and modification, although the hub was comprised from two members, a hub main body member and a flange member, this invention is not limited to this. The hub may be composed of one member or may be composed of three or more members.
また、各部材の細部の形状については、本願の各図に示された形状と、相違していてもよい。例えば、ハウジング、送風部またはモータ部の形状が、上記の実施形態および変形例と異なっていてもよい。また、上記の各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。 Moreover, about the detailed shape of each member, you may differ from the shape shown by each figure of this application. For example, the shape of a housing, a ventilation part, or a motor part may differ from said embodiment and a modification. Moreover, you may combine each said element suitably in the range by which a contradiction does not arise.
本発明は、送風装置に利用できる。 The present invention can be used for a blower.
1,1H,1J 送風装置
9,9D,9E,9H 中心軸
20,20H,20J ハウジング
30,30H モータ部
31,31H 静止部
32,32H 回転部
33H 玉軸受
40,40J 送風部
60,60B,60C,60E 通気孔
61,61E 内環状部
62,62B,62C,62E 外環状部
63,63E,63F,63G リブ
64,64A,64B,64C,64D,64E,64F,64G 貫通孔
201,201J 送風口
202 吸気口
203J 舌部
300 潤滑流体
301 シール部
312,312H ステータ
313 軸受ハウジング
321,321H シャフト
323 軸受部材
324,324H マグネット
400 軸方向隙間
410,410A,410B,410C,410D,410E,410F,410G,410J 平板
620B,620C 径方向中心
640E,640F 中心線
1,1H,
Claims (14)
上下方向に延びる中心軸を中心として回転する送風部と、
前記送風部を回転させるモータ部と、
前記送風部および前記モータ部を収容するハウジングと、
を有し、
前記ハウジングは、
前記送風部の上部に配置され、軸方向に貫通する吸気口と、
前記送風部の径方向外側に配置され、周方向の少なくとも一部に径方向に向けて開口する送風口と、
を有し、
前記送風部は、軸方向隙間を介して軸方向に配列された複数の平板を有し、
複数の前記平板の少なくとも一部は、軸方向に貫通する複数の貫通孔を有する、送風装置。 A blower,
A blower that rotates about a central axis extending in the vertical direction;
A motor unit for rotating the air blowing unit;
A housing that houses the blower section and the motor section;
Have
The housing is
An air intake port disposed in an upper portion of the air blowing portion and penetrating in the axial direction;
An air outlet that is arranged on the radially outer side of the air blowing part and opens in the radial direction at least in a circumferential direction; and
Have
The air blowing part has a plurality of flat plates arranged in the axial direction through an axial gap,
At least a part of the plurality of flat plates has a plurality of through holes penetrating in the axial direction.
複数の前記平板の少なくとも一部は、軸方向に貫通する通気孔を有し、
前記通気孔のそれぞれと、前記送風部の径方向外側の空間とは、前記軸方向隙間を介して連通し、
複数の前記貫通孔は、前記通気孔よりも径方向外側に位置する、送風装置。
する、送風装置。 It is an air blower of Claim 1, Comprising:
At least some of the plurality of flat plates have vent holes penetrating in the axial direction,
Each of the vent holes communicates with the space on the radially outer side of the air blowing portion via the axial gap,
The plurality of through-holes are air blowers that are located radially outside the vent holes.
The blower.
前記貫通孔の開口面積は、前記通気孔の開口面積よりも小さい、送風装置。 The blower device according to claim 2,
The blower device, wherein an opening area of the through hole is smaller than an opening area of the vent hole.
複数の前記平板の少なくとも一部は、
前記通気孔と、
前記通気孔の径方向外側の領域である送風領域と、
を有し、
複数の前記貫通孔は、前記送風領域の径方向中央よりも径方向外側に配置される、送風装置。 It is an air blower of Claim 2 or Claim 3, Comprising:
At least some of the plurality of flat plates are
The vent hole;
An air blowing area which is an area radially outside of the air hole;
Have
The plurality of through-holes are air blowers that are arranged radially outward from the radial center of the blower region.
複数の前記平板の少なくとも一部は、
前記通気孔と、
前記通気孔の径方向外側の領域である送風領域と、
を有し、
複数の前記貫通孔は、前記送風領域の径方向中央よりも径方向内側に配置される、送風装置。 It is an air blower of Claim 2 or Claim 3, Comprising:
At least some of the plurality of flat plates are
The vent hole;
An air blowing area which is an area radially outside of the air hole;
Have
The plurality of through-holes are air blowers that are arranged radially inward from the radial center of the air blowing region.
複数の前記平板の少なくとも一部は、それぞれ、
前記中心軸を中心として配置される、環状の内環状部と、
前記中心軸を中心として前記内環状部の径方向外側に配置される、環状の外環状部と、
前記内環状部と前記外環状部とを径方向に連結する、複数のリブと、
前記内環状部、前記外環状部および周方向に隣り合う2つの前記リブにより囲まれ、軸方向に貫通する複数の通気孔と、
を有し、
前記貫通孔の周方向中心をつなぐ線が径方向外側へ延びる曲率は、前記リブが径方向外側へ延びる曲率と略同一である、送風装置。 It is an air blower of Claim 1, Comprising:
At least some of the plurality of flat plates are respectively
An annular inner annular portion disposed around the central axis;
An annular outer annular portion disposed radially outside the inner annular portion around the central axis;
A plurality of ribs connecting the inner annular portion and the outer annular portion in a radial direction;
A plurality of vent holes surrounded by the inner annular portion, the outer annular portion and two ribs adjacent in the circumferential direction and penetrating in the axial direction;
Have
The curvature which the line which connects the circumferential direction center of the said through-hole extends in the radial direction outer side is substantially the same as the curvature in which the said rib extends in the radial direction outer side.
複数の前記平板の少なくとも一部は、それぞれ、
前記中心軸を中心として配置される、環状の内環状部と、
前記中心軸を中心として前記内環状部の径方向外側に配置される、環状の外環状部と、
前記内環状部と前記外環状部とを径方向に連結する、複数のリブと、
前記内環状部、前記外環状部および周方向に隣り合う2つの前記リブにより囲まれ、軸方向に貫通する複数の通気孔と、
を有し、
複数の前記貫通孔は、前記リブを径方向外側へ伸ばした延長線上に配置される、送風装置。 It is an air blower of Claim 1, Comprising:
At least some of the plurality of flat plates are respectively
An annular inner annular portion disposed around the central axis;
An annular outer annular portion disposed radially outside the inner annular portion around the central axis;
A plurality of ribs connecting the inner annular portion and the outer annular portion in a radial direction;
A plurality of vent holes surrounded by the inner annular portion, the outer annular portion and two ribs adjacent in the circumferential direction and penetrating in the axial direction;
Have
The plurality of through holes are arranged on an extended line obtained by extending the ribs outward in the radial direction.
前記貫通孔は、軸方向に見て、涙型または翼型である、送風装置。 The blower device according to any one of claims 1 to 7,
The through-hole is a blower device that is teardrop-shaped or wing-shaped when viewed in the axial direction.
複数の前記貫通孔は、周方向に均等に配置される、送風装置。 A blower device according to any one of claims 1 to 8,
The plurality of through-holes are air blowers arranged evenly in the circumferential direction.
複数の前記貫通孔は、
前記中心軸からの距離が第1距離である、複数の第1貫通孔と、
前記中心軸からの距離が前記第1距離とは異なる第2距離である、複数の第2貫通孔と、
を含み、
前記第1貫通孔のそれぞれと、前記第2貫通孔のそれぞれとは、周方向の位置が異なる、送風装置。 A blower device according to any one of claims 1 to 9,
The plurality of through holes are
A plurality of first through holes, wherein a distance from the central axis is a first distance;
A plurality of second through holes, wherein the distance from the central axis is a second distance different from the first distance;
Including
Each of said 1st through-hole and each of said 2nd through-hole are air blowers from which the position of the circumferential direction differs.
前記吸気口の中心は、前記中心軸と一致する、送風装置。 A blower device according to any one of claims 1 to 10,
The air blower in which the center of the air inlet coincides with the central axis.
前記モータ部は、
電機子と、軸受ハウジングとを有する静止部と、
前記電機子の径方向に対向する位置に配置されたマグネットと、シャフトと、軸受部材とを有する回転部と、
を有し、
前記軸受ハウジングと、前記シャフトおよび前記軸受部材との間には、潤滑流体が介在し、
前記潤滑流体の界面が、前記軸受ハウジングと前記回転部との間隙であるシール部に配置され、
前記シール部は、前記界面から遠ざかるにつれて前記軸受ハウジングと前記回転部との距離が大きくなる、送風装置。 The blower device according to any one of claims 1 to 11,
The motor part is
A stationary part having an armature and a bearing housing;
A rotating part having a magnet, a shaft, and a bearing member, which are arranged at positions opposed to the radial direction of the armature;
Have
A lubricating fluid is interposed between the bearing housing, the shaft and the bearing member,
The interface of the lubricating fluid is disposed in a seal portion that is a gap between the bearing housing and the rotating portion,
The air blower in which the distance between the bearing housing and the rotating part increases as the seal part moves away from the interface.
前記モータ部は、
電機子を有する静止部と、
前記電機子の径方向に対向する位置に配置されたマグネットを有する回転部と、
前記回転部を前記静止部に対して回転可能に接続する玉軸受と、
を有する、送風装置。 The blower device according to any one of claims 1 to 11,
The motor part is
A stationary part having an armature;
A rotating part having a magnet disposed at a position facing the radial direction of the armature;
A ball bearing that rotatably connects the rotating part to the stationary part;
A blower.
前記ハウジングは、周方向の複数箇所に前記送風口を有する、送風装置。 The blower device according to any one of claims 1 to 13,
The said housing is an air blower which has the said air outlet in the multiple places of the circumferential direction.
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