JP4935048B2

JP4935048B2 - 遠心ファン

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Publication number: JP4935048B2
Application number: JP2005312448A
Authority: JP
Inventors: 秀規永松
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec America Corp
Priority date: 2005-10-27
Filing date: 2005-10-27
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2025-10-27
Also published as: US20070098571A1; CN100480516C; JP2007120378A; CN1955493A

Description

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。

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、遠心ファンの静音化、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、インペラに対して様々な工夫がなされている。

例えば、特許文献１では、ブレードの内側にインデューサ部を連結した多翼ファンが開示されており、吸い込み口から流入した気流をインデューサ部により乱流の発生を抑制しながらブレードまで導いて、騒音の低減とファンの効率を向上する技術が開示されており、特許文献２では、翼の形状をターボファンとシロッコファンとを組み合わせた形状とすることで、同サイズの一般的な形状のシロッコファンよりもファン効率を向上することができるインペラが開示されている。

また、特許文献３では、インペラ構造が、翼の内側に回転軸に垂直な板状の気流案内手段を備え、気流案内手段が気流の進行パス上に設けられて気流のパターンが変化することにより、騒音を低減させる技術が開示されており、特許文献４では、インペラ下部に翼間の風穴に連通する開口が設けられ、インペラが回転するときの騒音や電流値を低減することができる技術が開示されている。

さらに、特許文献５では、インペラの中央のカップ部の途中から翼を支持するステーを設け、ロータハブがインペラのカップ部にて覆われないようにすることにより、小型シロッコファンにおいてエアの吸い込み口の面積減少に伴う風量特性の劣化やモータの回転数増大による騒音の増加を抑えることができる技術が開示されており、特許文献６では、シロッコファンの翼を連結する側板に貫通孔を設けることにより、この貫通孔が通風路となって内部に収納されるアウターロータモータの電機子へエアを供給し、電機子を冷却する技術が開示されている。
特開２００２−７０７９３号公報特開２００５−６９１８３号公報実用新案登録第３０２９２８７号公報実用新案登録第３１０１６６０号公報特開平７−１１１７５６号公報実開昭５０−１３３５１１号公報

ところで、中央部にモータを収納するためのカップ部を有するインペラが用いられる遠心ファンではカップ部の外側面付近でエアの乱流が発生しやすく、その乱流がカップ部から外側に離れて周方向に配列される翼に流れ込むと遠心ファンの騒音が高くなってしまう。また、カップ部の内部にエアが供給がされにくいため、カップ部内に収納される電機子で発生した熱がこもり、電機子の温度上昇を抑えることも重要となる。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、電機子を収納するカップ部を中央に有する遠心ファンにおいて低騒音化を図ることを主たる目的としており、さらに、電機子にエアを効率よく供給して電機子の温度上昇を抑えることも目的としている。

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有する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て前記カップ部の外側の環状の領域に放射状に配置された翼集合体を有し、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、前記翼集合体が、前記インペラ部の外周に沿って配列された複数の主翼と、前記カップ部の外側面と前記複数の主翼との間において、前記カップ部の前記外側面に接続されるとともに前記ベース部側にて前記複数の主翼と直接または間接的に接続される複数の補助翼とを備え、前記複数の補助翼の前記ベース部とは反対側のエッジが外側へと伸びつつ前記ベース部に向かって傾斜しており、前記複数の主翼と前記複数の補助翼との間における前記インペラ部の前記中心軸方向の幅が前記複数の主翼の前記中心軸方向の長さの１／３以下である。

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、前記インペラ部が、前記複数の補助翼の間において前記中心軸方向に関して貫通する複数の開口を有する。

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、前記複数の補助翼の前記ベース部側のエッジが、前記カップ部の前記開口部から外側へと伸びつつ前記ベース部に向かって傾斜しており、前記複数の開口の前記ベース部側の開口端が前記エッジを含み、前記開口端の前記複数の主翼側の部位が前記中心軸側の部位よりも前記ベース部に近い。

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、前記中心軸を中心とする環状板により前記複数の主翼の前記ベース部側の端部が連結されており、前記複数の補助翼の最も外側の部位が前記環状板の内側の部位と接続される。

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、前記複数の補助翼のそれぞれが、前記複数の主翼のいずれかと連続している。

本発明では、補助翼によりカップ部の外側面近くを流れるエアによる乱流を抑制して遠心ファンの低騒音化を図ることができる。請求項２の発明では、補助翼およびこれらの間の開口により電機子にエアを供給し、電機子の温度上昇を抑えることができ、請求項３の発明では、電機子に向かって流れるエアの供給効率を向上することができる。請求項４の発明では効率よく乱流の発生を抑制することができる。また、請求項６の発明では、インペラ部の剛性を向上することができる。

図１は、本発明の一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。図２は、遠心ファン１を示す平面図である。ただし、図１では左右両側にてハウジング１０の端の部分の図示が省略されており、図２ではハウジング１０上面のカバー部（図１中にて符号１１１を付す。）を外した状態を示している。図１および図２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を所定の中心軸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がハウジング１０に収納される。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。

図１に示すように、ハウジング１０は、エアの取り込み口となる吸気口１２が形成されたカバー部１１１、および、後述するステータ部３１が取り付けられるベース部１１２を備え、さらに、図２に示すようにインペラ部２の外周を覆う側壁部１１３を備える。ハウジング１０は、カバー部１１１が、図２に示すベース部１１２および側壁部１１３を備えるハウジング本体１１に取り付けられることにより組み立てられ、ハウジング１０がインペラ部２を取り囲むことによりエアの流路が形成される（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がハウジング１０により整えられて送出される。）。側壁部１１３とインペラ部２との間の流路の幅は排気口１３（図２参照）に向かって漸次広がる形状とされ、ハウジング１０においてベース部１１２と側壁部１１３との間は閉塞されている。

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。

ステータ部３１は、ハウジング１０の下面であるベース部１１２に固定され、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。

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。

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て電機子３１５と対向する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。

シャフト３２３は、カップ部３２１の底部に固定されたブッシュ３２４に圧入固定されることによりカップ部３２１に取り付けられており、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を係止するための係止部材３２３１が取り付けられ、バネ３１４にて玉軸受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、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、カップ部３２１と共にシャフト３２３、および、カップ部３２１に接続された翼集合体２２を有するインペラ部２が中心軸Ｊ１を中心として回転する。なお、シャフト３２３はブッシュ３２４を介さず、カップ部３２１に直接取り付けられてもよい。

遠心ファン１では、カップ部３２１の開口部３２１１側はベース部１１２により覆われ、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となっている。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、その底部の中央にブッシュ３２４が取り付けられる。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、ヨーク部材３２１２が圧入固定されている。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、その外側カップ部３２１３がシャフト３２３またはブッシュ３２４に接続されてもよく、あるいは、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。

図３は、インペラ部２およびインペラ部２と一体的に成形される外側カップ部３２１３を示す斜視図である。インペラ部２は、図１ないし図３に示すように、カップ部３２１の外側の（中心軸Ｊ１を中心とする）環状の領域に放射状に配置された翼集合体２２を有する。遠心ファン１では、インペラ部２がカップ部３２１と共に回転することにより、インペラ部２の上側（すなわち、カップ部３２１の底部側）に対向する吸気口１２からエアが取り込まれて中心軸Ｊ１から離れる方向にエアが排出され、既述のようにエアが側壁部１１３に沿って排気口１３へと導かれる。

翼集合体２２は、カップ部３２１（の外側カップ部３２１３）の外側面３２１ｂと間隔を開けつつインペラ部２の外周に沿って配列された複数の主翼２２１、および、カップ部３２１の外側面３２１ｂに沿ってカップ部３２１と複数の主翼２２１との間に配列された複数の補助翼２２２を備える。図２では主翼２２１の先端が一部を除いて隠れているが、複数の主翼２２１のそれぞれは、外側へと向かいつつインペラ部２の回転方向５１へと傾く前進翼となっている。複数の主翼２２１は、ベース部１１２側の下端部が中心軸Ｊ１に垂直であって中心軸Ｊ１を中心とする環状板２３により連結されるとともに上端部が環状の連結部２４により連結され、一体的に成形されている。なお、図２では主翼２２１の形状を示すために連結部２４の一部を削除している（図４〜図７においても同様）。

複数の補助翼２２２のそれぞれは、図２に示すように外側へと向かいつつインペラ部２の回転方向５１とは反対側に傾く後進翼となっており、カップ部３２１の外側カップ部３２１３の外側面３２１ｂに接続されるとともに、補助翼２２２の最も外側の部位は環状板２３の内側の部位と接続される。また、補助翼２２２は、図１および図２に示すように、ベース部１１２側にて２枚の主翼２２１毎に１枚の主翼２２１と直接接続され、複数の補助翼２２２のそれぞれが複数の主翼２２１のいずれかと連続している。これにより、主翼２２１と補助翼２２２との間の部位がリブとして機能し、さらに補助翼２２２自体もリブとして機能し、インペラ部２の剛性が向上される。

特に、インペラ部２が樹脂により成形される場合には、ベース部１１２側にて環状板２３を用いつつ主翼２２１と補助翼２２２とを接続することにより、インペラ部２の成形（樹脂注入や金型からの取り出し等）を容易とすることができる。もちろん、インペラ部２の剛性や成形に問題が生じないのであれば、主翼２２１と補助翼２２２とを分離して環状板２３を介して複数の補助翼２２２が複数の主翼２２１と間接的に接続されてもよい。また、補助翼２２２は、インサート成形等によりヨーク部材３２１２（図１参照）の外側面に接続されてもよい。

ところで、翼集合体２２では、補助翼２２２から主翼２２１へエアを円滑に流れ込ませるという観点からは、主翼２２１と補助翼２２２とが連続していることが好ましい。その一方で、カップ部３２１と主翼２２１との間には障害物が存在しない方が主翼２２１へのエアの流入効率を向上することができる。そこで、遠心ファン１では主翼２２１と補助翼２２２とを連続させるとともに主翼２２１と補助翼２２２との間（すなわち、境界）におけるインペラ部２の中心軸Ｊ１方向の幅が小さくなるように設計されており、これにより、補助翼２２２による乱流抑制効果を得つつ主翼２２１にて発生する気流による遠心ファン１の特性（例えば、静圧−風量特性）に補助翼２２２が与える影響を低減することができる。具体的な好ましい設計条件としては、複数の主翼２２１と複数の補助翼２２２との間におけるインペラ部２の中心軸Ｊ１方向の幅（図１中に符号Ｗを付す。）は、複数の主翼２２１の中心軸Ｊ１方向の長さ（符号Ｌを付す。）の１／３以下とされる。また、カップ部３２１の外側面を流れるエアにより外側面の下部近傍にて乱流域が広くなることから、遠心ファン１では図１に示すように、補助翼２２２のベース部１１２とは反対側のエッジ２２２２は、カップ部３２１の外側面３２１ｂから外側へと伸びつつベース部１１２に向かって傾斜しており、中心軸Ｊ１方向に関する補助翼２２２の幅が、インペラ部２の外周側からカップ部３２１に向かって漸次大きくされる。その結果、ファン特性を低下させることなく効率よく乱流の発生が抑制される。

なお、主翼２２１と補助翼２２２との間におけるインペラ部２の中心軸Ｊ１方向の幅とは、主翼２２１と補助翼２２２とが直接接続される場合は、１つの主翼２２１と１つの補助翼２２２との間の上下方向の最小幅であり（すなわち、複数の主翼２２１と複数の補助翼２２２との間の中心軸Ｊ１を中心とする環状の略凹状の領域に限定して注目した場合は、この環状領域におけるリブ状の部位の上下方向の幅となる。）、主翼２２１と補助翼２２２とが環状板２３を介して間接的に接続される場合は、環状板２３の厚さとなる。

インペラ部２ではさらに、図１ないし図３に示すように、複数の補助翼２２２の間において中心軸Ｊ１方向に関して貫通する複数の開口２５が設けられる。図１に示すように、複数の開口２５のベース部１１２側の開口端は複数の補助翼２２２のベース部１１２側のエッジ２２２１を含み、開口端の複数の主翼２２１側の部位２５１（すなわち、環状板２３の内側の部位）が中心軸Ｊ１側の部位２５２（すなわち、カップ部３２１の開口部３２１１側の部位）よりもベース部１１２に近くされる。これにより、開口端が電機子３１５と回路基板３１６との間の隙間に向かって傾斜する。なお、開口端を傾斜させるために、補助翼２２２のベース部１１２側のエッジ２２２１は、カップ部３２１の開口部３２１１から外側へと伸びつつベース部１１２に向かって傾斜している。

以上、遠心ファン１の構造について説明したが、遠心ファン１では、カップ部３２１の外側面３２１ｂと主翼２２１との間において、外側面３２１ｂに接続されるとともにベース部１１２側にて主翼２２１と直接接続される複数の補助翼が設けられるため（環状板２３を介して間接的に接続されてもよい。）、カップ部３２１の外側面３２１ｂの近くを流れるエアは補助翼２２２によって掻き込まれるため、エアが淀まず滑らかに主翼２２１へと導くことができる。その結果、カップ部３２１の外側面３２１ｂ近傍での乱流の発生を抑制でき、主翼２２１へ円滑にエアが流れ、遠心ファン１の低騒音化を図ることができる。

また、遠心ファン１では、電機子３１５の少なくとも一部がカップ部３２１内に位置するためモータ３が回転するときに電機子３１５で発生する熱がこもり易くなるが、隣接する２つの補助翼２２２の間に中心軸Ｊ１方向に関して貫通する開口２５が設けられるため、カップ部３２１の外側面３２１ｂに沿って流れるエアの一部がカップ部３２１の内部にも流れ込み（カップ部３２１からエアが流れ出す領域もおよそ排気口１３側に生じる。）、加えて、補助翼２２２により開口２５近傍にて気流が発生することにより、効率よくエアをカップ部３２１内に送ることができ、これにより、電機子３１５にエアを供給して電機子３１５の温度上昇を抑えることができる。設計条件にもよるが、開口２５を設けないインペラ部では電機子３１５の温度が約１１５℃となる場合に、開口２５を設けることにより、約４７℃まで低下することが確認されている。

さらに、複数の開口２５のベース部１１２側の開口端が電機子３１５や回路基板３１６に向かって（特に、電機子３１５と回路基板３１６との間の隙間に向かって）傾斜することにより、電機子３１５に向かって流れるエアの供給効率を向上することができ、かつ、回路基板３１６の冷却も行うことができる。

次に、インペラ部２の主翼２２１および補助翼２２２の他の様々な形状について説明する。図４ないし図９は、インペラ部の他の例を示す図である。図２に示すインペラ部２では、各補助翼２２２が後進翼とされるが、補助翼の形状は後進翼に限定されるものではなく、例えば、図４に示すインペラ部２ａでは、各補助翼２２２ａが前進翼とされ、図５に示すインペラ部２ｂの各補助翼２２２ｂはカップ部３２１から径方向へと直線状に伸びる径方向翼とされる。インペラ部２ａおよびインペラ部２ｂの主翼２２１は、インペラ部２と同様に前進翼とされる。

インペラ部２，２ａ，２ｂ、および、主翼２２１のみのインペラ部（図示省略）の騒音値の比較実験を行ったところ、それぞれ５４．１ｄＢ（Ａ）、５５．２ｄＢ（Ａ）、５４．８ｄＢ（Ａ）、および、５５．８ｄＢ（Ａ）となった。このことから、ファンの静圧を高めるために主翼２２１を前進翼とする場合は、補助翼２２２を後進翼とすることにより騒音値を最も低減することができることが分かる。なお、補助翼が後進翼でない場合であっても補助翼を設けることにより騒音が低減されるといえる。

一方、主翼についても、図２のインペラ部２のように前進翼に限定されるものではなく、例えば、図６に示すインペラ部２ｃのように径方向翼である主翼２２１ａとされてもよく、図７に示すインペラ部２ｄのように後進翼である主翼２２１ｂとされてもよい。

また、インペラ部２の翼集合体２２では、３枚以上の主翼２２１毎に１つの主翼２２１と１つの補助翼２２２とが接続されてもよく、図８に示すインペラ部２ｅのように、全ての主翼２２１に補助翼２２２が連続して形成されてもよい。また、補助翼の形状は平板状には限定されず、図９に示すように、インペラ部２ｆを上側から見たときに、各補助翼２２２ｃがカップ部３２１からインペラ部２ｆの外周側へと伸びつつ湾曲してもよい。

さらに、補助翼２２２とカップ部３２１との接続範囲は、図１に示すように、中心軸Ｊ１方向に関してカップ部３２１の外側面３２１ｂの途中から下端までの範囲だけでなく、図１０に示すようにカップ部３２１の上端から下端までの範囲、図１１に示すように中心軸Ｊ１方向に関して外側面３２１ｂの途中から途中までの範囲、図１２に示すようにカップ部３２１の上端から下端より下までの範囲とされてもよい。また、補助翼２２２の下側および上側のエッジ２２２１，２２２２についても図１３に示すように湾曲してもよく、図１４および図１５に示すように上側のエッジ２２２２と中心軸Ｊ１に平行なエッジ２２２３とが連続していてもよい。

以上のように、翼の形状、数、および、大きさは様々に変更されてよく、遠心ファン１が搭載される機器や、必要とされる風量特性等に基づいて主翼２２１および補助翼２２２の形状等が決定される。いずれの主翼２２１および補助翼２２２の場合においてもカップ部３２１の外側面３２１ｂ付近の乱流の発生を抑制して騒音を低減することができる。

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。

例えば、補助翼２２２の上側のエッジ２２２２の形状は、図１６に示すように途中に段差が設けられる形状であってもよい。また、図１７に示すように、複数の補助翼２２２ｄのエッジ２２２１がカップ部３２１の開口部３２１１から外側へ水平に伸びて複数の補助翼２２２ｄの形状が略三角形とされ、複数の補助翼２２２ｄの最も外側の部位が環状板２３の内側の部位のみと接続されてもよい。この場合にもカップ部３２１の外側面３２１ｂにおける乱流の発生を抑制して低騒音化を図ることができ、隣接する２つの補助翼２２２ｄの間に開口２５が設けられ、補助翼２２２ｄおよび開口２５の作用によりカップ部３２１の内部にエアが供給されることにより電機子３１５の温度上昇を抑えることができる。

上記実施の形態では電機子３１５のほぼ全体がカップ部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等が用いられてもよい。

環状板２３は中心軸Ｊ１に垂直な板である必要はなく、例えば、円錐台状の傾斜面のように、中心軸Ｊ１を含む面による断面が中心軸Ｊ１に垂直な方向から傾斜していてもよい。また、上記実施の形態では開口２５から電機子３１５へとエアが供給されるが、電機子３１５の温度上昇が許容範囲に収まるなどの理由で開口２５を設ける必要がない場合は、開口２５は設けられなくてもよい。

本発明の一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。遠心ファンを示す平面図である。インペラ部を示す斜視図である。インペラ部の他の例を示す平面図である。インペラ部の他の例を示す平面図である。インペラ部の他の例を示す断面図である。インペラ部の他の例を示す断面図である。インペラ部の他の例を示す平面図である。インペラ部の他の例を示す平面図である。補助翼の他の例を示す断面図である。補助翼の他の例を示す断面図である。補助翼の他の例を示す断面図である。補助翼の他の例を示す断面図である。補助翼の他の例を示す断面図である。補助翼の他の例を示す断面図である。補助翼の他の例を示す断面図である。補助翼の他の例を示す断面図である。

符号の説明

１遠心ファン
２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆインペラ部
１０ハウジング
１２吸気口
１３排気口
２２翼集合体
２３環状板
２５開口
５１回転方向
１１１カバー部
１１２ベース部
１１３側壁部
２２１，２２１ａ，２２１ｂ主翼
２２２，２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ，２２２ｄ補助翼
３１２，３１３玉軸受
３１５電機子
３２１カップ部
３２１ａヨーク部
３２１ｂ外側面
３２２界磁用磁石
２２２１，２２２２エッジ
３２１１開口部
Ｊ１中心軸

Claims

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有する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て前記カップ部の外側の環状の領域に放射状に配置された翼集合体を有し、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、
前記翼集合体が、
前記インペラ部の外周に沿って配列された複数の主翼と、
前記カップ部の外側面と前記複数の主翼との間において、前記カップ部の前記外側面に接続されるとともに前記ベース部側にて前記複数の主翼と直接または間接的に接続される複数の補助翼と、
を備え、
前記複数の補助翼の前記ベース部とは反対側のエッジが外側へと伸びつつ前記ベース部に向かって傾斜しており、前記複数の主翼と前記複数の補助翼との間における前記インペラ部の前記中心軸方向の幅が前記複数の主翼の前記中心軸方向の長さの１／３以下であることを特徴とする遠心ファン。
請求項１に記載の遠心ファンであって、
前記インペラ部が、前記複数の補助翼の間において前記中心軸方向に関して貫通する複数の開口を有することを特徴とする遠心ファン。
請求項２に記載の遠心ファンであって、
前記複数の補助翼の前記ベース部側のエッジが、前記カップ部の前記開口部から外側へと伸びつつ前記ベース部に向かって傾斜しており、前記複数の開口の前記ベース部側の開口端が前記エッジを含み、前記開口端の前記複数の主翼側の部位が前記中心軸側の部位よりも前記ベース部に近いことを特徴とする遠心ファン。
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、
前記中心軸を中心とする環状板により前記複数の主翼の前記ベース部側の端部が連結されており、前記複数の補助翼の最も外側の部位が前記環状板の内側の部位と接続されることを特徴とする遠心ファン。
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、
前記複数の補助翼のそれぞれが、前記複数の主翼のいずれかと連続していることを特徴とする遠心ファン。