JP6086208B2 - 送風ファン - Google Patents

Description

本発明は、送風ファンに関する。

ノート型ＰＣ等の小型かつ高性能な電子機器では、筐体内部のＣＰＵ等における発熱量が多い。したがって、発熱対策が重要となる。発熱対策の一手法として、送風ファンを筐体内部に設け、熱の排出が行われる。一方、ノート型ＰＣでは、薄型化が求められている。これに伴い、送風ファンには、送風性能の低下を抑制しつつ薄型化することが求められる。

このため、送風ファンでは、インペラの翼を高さを低くして薄型化を実現しつつ、翼の回転数を増加させて送風性能の低下を抑制することが行われている。翼の回転数を増加させると、風切り音や、風とハウジングとの干渉による音等が大きくなる。したがって、このような送風ファンでは、騒音を低減させることが重要になる。

例えば、特開２０１２−１０７５７７号公報では、複数のブレードの回転方向における後方の面に凸部を設けることにより、ブレードの表面付近が真空状態となることを防ぎ、更に、ブレードによって推進される風による騒音の周波数および波形を複数種類に異ならせることで、効果的に騒音を抑える技術が開示されている。

一方、米国特許出願公開第２０１２／０１４８３９４号明細書に開示される遠心ファンでは、ケースの側面に位置する排気口の近傍において、風洞部の円弧状の側壁部に舌部が設けられる。特開２００５−２９１０４９号公報に開示される遠心ファンでは、ケーシングにおいて、吐出口のノーズ部舌が、吐出口端に向かって拡大する円弧状面を有する。特許第４１８３００５号公報に開示される遠心多翼送風機では、スクロールケーシングの内面形状が、スクロールの舌部からの中心角（θｓ）、中心角（θｓ）におけるスクロールケーシングの内径（Ｒｓ）、舌部でのスクロールケーシングの内径（ｒ）、スクロールケーシングの中心角（θｓ）の補正値（β）、および、スクロールケーシングの拡大率（α）の関係が、Ｒｓ（θｓ）＝ｒ・ｅｘｐ（（θｓ＋β）・ｔａｎα）で与えられる対数螺旋形状である。
特開２０１２−１０７５７７号公報 米国特許出願公開第２０１２／０１４８３９４号明細書 特開２００５−２９１０４９号公報 特許第４１８３００５号公報

ところで、ハウジングに舌部が設けられる送風ファンでは、インペラから送風口に向けて送出される風が、舌部と干渉することにより騒音が発生する。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、インペラから送出される風と舌部との干渉による騒音を低減することを目的としている。

本発明の一の側面に係る送風ファンは、上下方向を向く中心軸を中心とするインペラと
、前記インペラを前記中心軸回りに回転するモータ部と、前記インペラを収納するハウジ
ングと、を備え、前記ハウジングが、前記インペラの下側を覆うとともに前記モータ部が
固定される下プレート部と、前記インペラの側方を覆う側壁部と、を備え、前記下プレー
ト部または前記インペラの上側を覆う上プレート部が、吸気口を有し、前記上プレート部
、前記側壁部および前記下プレート部により、前記インペラを囲む風洞部が構成され、前
記上プレート部、前記側壁部および前記下プレート部により、前記インペラの側方に送風
口が構成され、前記送風口は、前記上プレート部のエッジ、前記側壁部の一対のエッジ、
および、前記下プレート部のエッジのうち最も前記中心軸に近いエッジを含み、前記中心
軸に平行な平面であり、前記側壁部は、前記送風口と前記インペラとの間に突出する舌部
を有し、前記舌部の側面が、前記中心軸を含む第１の仮想面に接する舌部先端と、前記舌
部先端から前記インペラの外周包絡面に沿って広がる舌部第１側面と、前記舌部先端から
前記送風口と前記側壁部との交線であるサイドエッジへと広がる舌部第２側面と、を有し
、前記中心軸を含むとともに前記サイドエッジに接する第２の仮想面が、前記舌部第２側
面と交差し、前記舌部第１側面と前記外周包絡面とが最も近接する最近接位置が、前記第
１の仮想面と、前記中心軸を含むとともに前記舌部先端と前記サイドエッジとの間にて前
記舌部第２側面に接する第３の仮想面との間に位置し、
前記舌部先端が、前記外周包絡面と、前記送風口に平行かつ前記外周包絡面に接する第
４の仮想面との間に位置し、
前記舌部先端と、前記送風口に平行かつ前記外周包絡面に接する第４の仮想面との間の
最短距離が、前記最近接位置と前記外周包絡面との間の最短距離以下である。

本発明では、インペラから送出される風と舌部との干渉による騒音を低減することができる。

図１は、第１の実施形態に係る送風ファンの断面図である。 図２は、送風ファンの平面図である。 図３は、送風ファンの底面図である。 図４は、送風ファンの舌部近傍を拡大して示す平面図である。 図５は、第２の実施形態に係る送風ファンの平面図である。 図６は、送風ファンの底面図である。 図７は、送風ファンの舌部近傍を拡大して示す平面図である。 図８は、第３の実施形態に係る送風ファンの平面図である。 図９は、送風ファンの底面図である。 図１０は、送風ファンの舌部近傍を拡大して示す平面図である。

本明細書では、図１中における送風ファンの中心軸方向の上側を単に「上側」と呼び、下側を単に「下側」と呼ぶ。本明細書における上下方向は、実際の機器に組み込まれたときの上下方向を示すものではない。また、中心軸を中心とする周方向を、単に「周方向」と呼び、中心軸を中心とする径方向を、単に「径方向」と呼ぶ。中心軸に平行な方向を、単に「軸方向」と呼ぶ。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の例示的な第１の実施形態に係る送風ファン１の断面図である。送風ファン１は、遠心ファンである。送風ファン１は、例えば、ノート型パーソナルコンピュータ（以下、「ノート型ＰＣ」という。）に搭載され、ノート型ＰＣの筐体内部の機器の冷却に利用される。

送風ファン１は、モータ部２と、ハウジング３と、インペラ４と、を含む。インペラ４は、上下方向を向く中心軸Ｊ１を中心とする。モータ部２は、インペラ４を中心軸Ｊ１回りに回転する。ハウジング３は、モータ部２およびインペラ４を収納する。

ハウジング３は、上プレート部３１と、下プレート部３２と、側壁部３３と、を含む。上プレート部３１は、インペラ４の上側を覆う。下プレート部３２は、インペラ４の下側を覆う。下プレート部３２には、モータ部２が固定される。側壁部３３は、インペラ４の側方を覆う。上プレート部３１、側壁部３３および下プレート部３２により、インペラ４を囲む風洞部３０が構成される。

上プレート部３１および下プレート部３２は、アルミニウム合金もしくはステンレス鋼等の金属により、薄板状に形成される。側壁部３３は、アルミニウム合金のダイカストもしくは樹脂により成型される。側壁部３３の下端部と下プレート部３２の周縁部とは、ねじ留めにより締結される。上プレート部３１は、側壁部３３の上端部にかしめにより固定される。

図２は、送風ファン１の平面図である。図２では、上プレート部３１の図示を省略している。図３は、送風ファン１の底面図である。図１ないし図３に示すように、下プレート部３２は吸気口３２１を含む。吸気口３２１は、インペラ４の下方に位置する。吸気口３２１は、下プレート部３２に設けられた複数の開口３２６を含む。複数の開口３２６は、中心軸Ｊ１を中心として周方向に配列される。送風ファン１では、下プレート部３２に、３つの開口３２６が設けられる。

上プレート部３１、側壁部３３および下プレート部３２により、インペラ４の側方に送風口３３１が構成される。具体的には、送風口３３１は、上プレート部３１のエッジ３１０、側壁部３３の一対のエッジ３３０、および、下プレート部３２のエッジ３２０により構成される。送風口３３１は、中心軸Ｊ１に平行な平面である。送風口３３１と側壁部３３との交線をサイドエッジと呼ぶと、送風ファン１では、各エッジ３３０がサイドエッジである。

上プレート部３１のエッジ３１０、側壁部３３の一対のエッジ３３０、および、下プレート部３２のエッジ３２０と、中心軸Ｊ１との間のそれぞれの距離が異なっている場合、送風口３３１は、エッジ３１０，３２０，３３０のうち、中心軸Ｊ１に最も近いエッジを含み、中心軸Ｊ１に平行な平面である。側壁部３３の先端が、上プレート部３１または下プレート部３２よりも突出している場合、すなわち、側壁部３３の先端が、送風口３３１よりも中心軸Ｊ１から離れている場合、上記サイドエッジは、側壁部３３のエッジ３３０よりも中心軸Ｊ１に近い位置に位置する。

図１に示すように、モータ部２は、アウターロータ型である。モータ部２は、固定組立体である静止部２１と、回転組立体である回転部２２と、軸受であるスリーブ２３と、を含む。スリーブ２３は、中心軸Ｊ１を中心とする略円筒状である。回転部２２は、スリーブ２３により、中心軸Ｊ１を中心として静止部２１に対して回転可能に支持される。

静止部２１は、ステータ２１０と、軸受保持部２４と、を含む。軸受保持部２４は、スリーブ２３を収容する。軸受保持部２４は、中心軸Ｊ１を中心とする略円筒状であり、樹脂により形成される。軸受保持部２４は、下プレート部３２のおよそ中央から上向きに突出する。軸受保持部２４は、下プレート部３２に設けられた孔部３２９に固定される。軸受保持部２４の下端部と、孔部３２９の周囲の部位とは、インサート成型により締結される。

ステータ２１０は、中心軸Ｊ１を中心とする環状であり、軸受保持部２４の外側面に取り付けられる。ステータ２１０は、ステータコア２１１と、インシュレータ２１２と、コイル２１３と、を含む。ステータコア２１１は、薄板状の珪素鋼板が積層されて形成される。インシュレータ２１２は、ステータコア２１１の表面を被覆する絶縁体である。

回転部２２は、シャフト２２１と、ヨーク２２２と、ロータマグネット２２３と、カップ２２４と、を含む。カップ２２４は、中心軸Ｊ１を中心とする有蓋略円筒状であり、下側に向かって開口する。シャフト２２１は、中心軸Ｊ１を中心として配置され、上端部がカップ２２４に固定される。ヨーク２２２は、中心軸Ｊ１を中心とする略円筒状であり、カップ２２４の内側面に固定される。ロータマグネット２２３は、中心軸Ｊ１を中心とする略円筒状であり、ヨーク２２２の内側面に固定される。

シャフト２２１は、スリーブ２３に挿入される。スリーブ２３は、含油性の多孔質金属体により形成され、軸受保持部２４に挿入されて固定される。なお、軸受機構として、例えば、ボール軸受が利用されてもよい。

インペラ４は、複数の翼４１と、翼支持部４２と、を含む。翼支持部４２は、中心軸Ｊ１を中心とする略円環板状である。翼支持部４２の内周部は、カップ２２４の外側面に固定される。複数の翼４１は、カップ２２４の径方向外側にて、中心軸Ｊ１を中心として環状に配列される。各翼４１の径方向内側の端部は、翼支持部４２の外周部に固定される。なお、翼支持部４２が省略され、各翼４１の径方向内側の端部が、カップ２２４の外周面に直接固定されてもよい。

静止部２１に電流が供給されることにより、ロータマグネット２２３とステータ２１０との間に、中心軸Ｊ１を中心とするトルクが発生する。これにより、インペラ４が、中心軸Ｊ１を中心として回転部２２と共に回転する。インペラ４は、図２中における反時計回りに回転する。インペラ４の回転により、吸気口３２１からハウジング３内へと空気が吸引され、送風口３３１から送出される。

図２に示すように、側壁部３３は、第１側壁部３４１と、第２側壁部３４２と、第３側壁部３４３と、を含む。第１側壁部３４１、第２側壁部３４２および第３側壁部３４３は、それぞれ中心軸Ｊ１に平行に上下方向に広がる。第１側壁部３４１は、送風口３３１の吸気口３２１とは反対側に位置する。

第１側壁部３４１は、インペラ４の外周に沿って湾曲する。第１側壁部３４１は、中心軸Ｊ１から離れた軸を中心として周方向に延びる。第１側壁部３４１の内側面も、インペラ４の外周に沿って湾曲する。第２側壁部３４２は、第１側壁部３４１からインペラ４の回転方向に延びる。第３側壁部３４３は、第１側壁部３４１からインペラ４の回転方向とは逆方向に延びる。

第３側壁部３４３は、送風口３３１とインペラ４との間に突出する舌部３５を含む。舌部３５の側面３５１は、下プレート部３２から上下方向に平行に広がり、上プレート部３１へと至る。舌部３５の上部には、図示省略の凹部が設けられる。これにより、舌部３５を形成するための材料を減らすことができる。舌部３５の下部にも凹部が設けられてよい。

図２中において、中心軸Ｊ１から舌部３５へと延びる二点鎖線７１，７２，７３はそれぞれ、第１の仮想面７１、第２の仮想面７２、および、第３の仮想面７３を示す。インペラ４と送風口３３１との間において、図２中の左右方向に延びる二点鎖線７４は、第４の仮想面７４を示す。中心軸Ｊ１から図２中の左右方向に延びる二点鎖線７５は、第５の仮想面７５を示す。インペラ４を囲む二点鎖線７６は、インペラ４の各翼４１の径方向外側のエッジに接する外周包絡面７６を示す。

第１の仮想面７１、第２の仮想面７２、および、第３の仮想面７３はそれぞれ、中心軸Ｊ１を含む平面である。外周包絡面７６は、中心軸Ｊ１を中心とする円筒面である。第４の仮想面７４は、送風口３３１に平行、かつ、外周包絡面７６に接する平面である。第５の仮想面７５は、中心軸Ｊ１を含むとともに送風口３３１に平行な平面である。

図４は、図２の舌部３５近傍を拡大して示す図である。舌部３５の側面３５１は、舌部先端３５２と、舌部第１側面３５３と、舌部第２側面３５４と、を含む。舌部先端３５２は、上下方向に延びる１つの直線にて第１の仮想面７１に接する。舌部先端３５２は、第４の仮想面７４と外周包絡面７６との間に位置する。舌部第１側面３５３は、舌部先端３５２からインペラ４の回転方向に、インペラ４の外周包絡面７６に沿って広がる。舌部第２側面３５４は、舌部先端３５２から第３側壁部３４３のエッジ３３０へと広がる。エッジ３３０は、上述のように、送風口３３１と側壁部３３との交線である。舌部第１側面３５３および舌部第２側面３５４は、好ましくは、中心軸Ｊ１に平行な滑らかな曲面である。換言すれば、平面視において、舌部第１側面３５３の各位置の曲率は連続的に変化する。舌部第２側面３５４の各位置の曲率も連続的に変化する。

第２の仮想面７２は、第３側壁部３４３のエッジ３３０に接する平面である。換言すれば、第２の仮想面７２は、上下方向に延びる１つの直線であるエッジ３３０を含む。第２の仮想面７２は、舌部第２側面３５４と交差する。第３の仮想面７３は、舌部３５と重なり、舌部先端３５２とエッジ３３０との間にて舌部第２側面３５４に接する。第３の仮想面７３は、中心軸Ｊ１からエッジ３３０へと向かう第２の仮想面７２と、中心軸Ｊ１から第３側壁部３４３へと向かう第５の仮想面７５との間に位置する。平面視において、第１の仮想面７１と第５の仮想面７５との成す角度θは、好ましくは、４５°よりも大きく、かつ、９０°未満である。より好ましくは、角度θは、５０°以上９０°未満である。

舌部第１側面３５３と外周包絡面７６とが最も近接する最近接位置３５５は、上下方向に延びる直線状、または、中心軸Ｊ１に平行に上下方向に広がる帯状の曲面である。最近接位置３５５は、中心軸Ｊ１から舌部先端３５２へと向かう第１の仮想面７１と、中心軸Ｊ１からエッジ３３０へと向かう第２の仮想面７２との間に位置する。したがって、最近接位置３５５は、第１の仮想面７１と、中心軸Ｊ１から舌部第２側面３５４へと向かう第３の仮想面７３との間に位置する。舌部先端３５２と第４の仮想面７４との間の最短距離Ｄ１は、好ましくは、最近接位置３５５と外周包絡面７６との間の最短距離Ｄ２以下である。舌部第１側面３５３と外周包絡面７６との間の距離は、最近接位置３５５からインペラ４の回転方向に離れるに従って漸次増大する。

図２に示すように、送風口３３１の幅は、外周包絡面７６の直径よりも大きい。好ましくは、中心軸Ｊ１に垂直ないずれの断面においても、送風口３３１の幅は、外周包絡面７６の直径よりも大きい。より好ましくは、外周包絡面７６を送風口３３１に垂直に投影すると、外周包絡面７６の全体が送風口３３１に含まれる。

図２に示すように、下プレート部３２には、送風口３３１とインペラ４との間を横断しつつ延びる段差部３２２が設けられる。段差部３２２は、第３側壁部３４３から第２側壁部３４２へと至る。下プレート部３２において、送風口３３１と段差部３２２との間の部位は、他の部位よりも下側に位置するため、他の部位よりも上プレート部３１から上下方向に離れる。換言すれば、上プレート部３１と下プレート部３２との間の上下方向の距離は、送風口３３１と段差部３２２との間において、他の部位よりも大きくなる。

段差部３２２は、第１段差部３２３と、第２段差部３２４と、第３段差部３２５と、を含む。第１段差部３２３、第２段差部３２４および第３段差部３２５は、第３側壁部３４３から第２側壁部３４２に向かって順に配置される。第１段差部３２３、第２段差部３２４および第３段差部３２５は連続する。

第１段差部３２３は、送風口３３１と第４の仮想面７４との間に位置し、平面視において、舌部第２側面３５４から第４の仮想面７４近傍にて第４の仮想面７４に略平行に延びる。第１段差部３２３は、外周包絡面７６へと向かい、第４の仮想面７４と外周包絡面７６とが接する位置の近傍に至る。第２段差部３２４は、送風口３３１と外周包絡面７６との間に位置し、平面視において、第１段差部３２３の端部から外周包絡面７６に沿ってインペラ４の回転方向とは逆方向に延びる。換言すれば、第２段差部３２４は、外周包絡面７６に沿って舌部第２側面３５４および送風口３３１から離れる方向へと延びる。第３段差部３２５は、送風口３３１に垂直な方向に関し、第４の仮想面７４と中心軸Ｊ１との間に位置する。第３段差部３２５は、平面視において、第２段差部３２４の端部から第４の仮想面７４に略平行に第２側壁部３４２へと向かう。

図３に示すように、下プレート部３２は、複数のリブ３２７を含む。複数のリブ３２７は、複数の開口３２６の間に設けられる。複数のリブ３２７は、複数の開口３２６の径方向内側の部位であるプレート中央部３２８ａと、複数の開口３２６の径方向外側の部位であるプレート外周部３２８ｂとを接続する。換言すれば、プレート中央部３２８ａは、複数のリブ３２７を介してプレート外周部３２８ｂにより支持される。

送風ファン１では、下プレート部３２に、３つのリブ３２７が設けられる。３つのリブ３２７のうち、送風口３３１に最も近い１つのリブ３２７をプレート外周部３２８ｂに向けて仮想的に延長した部位を、仮想延長部３２７ａと呼ぶと、仮想延長部３２７ａは、平面視において舌部３５と重なる。また、送風口３３１に最も近い１つのリブ３２７は、図２に示すように、全長に亘って第１の仮想面７１と重なる。換言すれば、吸気口３２１の３つの開口３２６は、第１の仮想面７１を避けて配置される。

以上に説明したように、送風ファン１では、送風口３３１とインペラ４との間に突出する舌部３５が側壁部３３に設けられる。舌部第１側面３５３は、舌部先端３５２からインペラ４の外周包絡面７６に沿って広がり、舌部第２側面３５４は、舌部先端３５２からサイドエッジであるエッジ３３０へと広がる。舌部第１側面３５３と外周包絡面７６とが最も近接する最近接位置３５５は、上述の第１の仮想面７１と第３の仮想面７３との間に位置する。舌部第２側面３５４は、第２の仮想面７２と交差する。

これにより、インペラ４から舌部３５に向かって流れる風が、舌部第２側面３５４に沿って滑らかに送風口３３１に向かって導かれる。このため、舌部３５に向かう風が、舌部第２側面３５４に強く当たることが抑制され、当該風と舌部第２側面３５４との衝突等により生じる騒音が低減される。換言すれば、送風ファン１では、インペラ４から送出される風と舌部３５との干渉による騒音を低減することができる。また、最近接位置３５５が舌部先端３５２の近傍に位置することにより、インペラ４から舌部３５に向かって流れる風が、舌部第１側面３５３とインペラ４との間に流入することを抑制することができる。その結果、送風口３３１から送出される風量を増大させることができる。さらに、最近接位置３５５からインペラ４の回転方向に延びる風洞部３０の長さを長くすることができる。その結果、風洞部３０における静圧の増大を効率良く行うことができる。

送風ファン１では、最近接位置３５５が、第１の仮想面７１と第２の仮想面７２との間に位置する。これにより、最近接位置３５５が、舌部先端３５２のさらに近傍に位置するため、送風口３３１から送出される風量をより一層増大させることができる。また、風洞部３０における静圧の増大をより一層効率良く行うこともできる。

上述のように、舌部先端３５２は、外周包絡面７６と第４の仮想面７４との間に位置する。これにより、最近接位置３５５と外周包絡面７６との間の最短距離Ｄ２が小さくなり、インペラ４から舌部３５に向かって流れる風が、舌部第１側面３５３とインペラ４との間に流入することを、より一層抑制することができる。その結果、送風口３３１から送出される風量をさらに増大させることができる。また、最近接位置３５５からインペラ４の回転方向に延びる風洞部３０の長さを、より一層長くすることができる。その結果、風洞部３０における静圧の増大を、さらに効率良く行うこともできる。

舌部先端３５２と第４の仮想面７４との間の最短距離Ｄ１は、最近接位置３５５と外周包絡面７６との間の最短距離Ｄ２以下である。これにより、舌部３５の突出量を大きくすることができる。換言すれば、中心軸Ｊ１に垂直かつ送風口３３１に平行な方向に関し、舌部先端３５２とエッジ３３０との間の距離を、大きくすることができる。その結果、最短距離Ｄ２がより小さくなり、送風口３３１から送出される風量をさらに増大させることができる。風洞部３０における静圧の増大を、より一層効率良く行うこともできる。

第１の仮想面７１と第５の仮想面７５との成す角度θは、４５°よりも大きい。このため、舌部３５の突出量が大きくなる。これにより、インペラ４から舌部３５に向かって流れる風が、舌部第１側面３５３とインペラ４との間に流入することを、さらに抑制することができる。その結果、送風口３３１から送出される風量をさらに増大させることができる。また、風洞部３０の長さを長くすることもできるため、風洞部３０における静圧の増大を、より一層効率良く行うこともできる。

角度θは、より好ましくは、５０°以上である。これにより、舌部３５の突出量をさらに大きくすることができる。その結果、送風口３３１から送出される風量をより一層増大させることができる。風洞部３０における静圧の増大を、さらに効率良く行うこともできる。角度θが９０°未満であることにより、舌部３５が過剰に突出して送風ファン１が大型化することを抑制することができる。

上述のように、舌部第２側面３５４は、滑らかな曲面である。これにより、インペラ４から舌部３５に向かって流れる風が、舌部第２側面３５４に沿って、より一層滑らかに送風口３３１へと導かれる。その結果、インペラ４から送出される風と舌部３５との干渉による騒音を、より一層低減することができる。また、送風口３３１から送出される風量を、より増大させることもできる。送風口３３１の幅は、中心軸Ｊ１に垂直な断面において、外周包絡面７６の直径よりも大きい。これにより、送風口３３１から送出される風量を、さらに増大させることができる。また、幅が広いヒートシンク等の対象物に対しても効率良く送風を行うことができる。

下プレート部３２には、送風口３３１とインペラ４との間を横断しつつ延びる段差部３２２が設けられる。下プレート部３２では、送風口３３１と段差部３２２との間の部位が、他の部位よりも上プレート部３１から上下方向に離れる。送風ファン１では、第１段差部３２３が、舌部第２側面３５４から外周包絡面７６に向かって延びることにより、インペラ４から送風口３３１に向かって風が流れる空間を、送風口３３１に平行な方向に大きくすることができる。その結果、送風口３３１から送出される風量を増大させることができる。

段差部３２２では、より好ましくは、第２段差部３２４が外周包絡面７６に沿って設けられる。これにより、インペラ４から送風口３３１に向かって風が流れる空間を、インペラ４と重ならない範囲で、より大きくすることができる。さらに好ましくは、第３段差部３２５が、中心軸Ｊ１と第４の仮想面７４との間において、外周包絡面７６から第２側壁部３４２へと向かう。このように、送風口３３１に向かって略垂直な方向に風が流れる位置に第３段差部３２５が設けられることにより、インペラ４の回転方向に沿って流れる風の向きを、送風口３３１に略垂直な方向に効率良く変更することができる。その結果、送風口３３１から送出される風量をさらに増大させることができる。

下プレート部３２では、送風口３３１に最も近い１つのリブ３２７の仮想延長部３２７ａが、平面視において舌部３５と重なる。これにより、プレート中央部３２８ａが、プレート外周部３２８ｂにより強固に支持される。その結果、モータ部２の駆動により生じるプレート中央部３２８ａの振動を低減し、当該振動に起因する騒音を低減することができる。

また、吸気口３２１の３つの開口３２６が、第１の仮想面７１を避けて配置されることにより、インペラ４の回転方向に沿って第２側壁部３４２から舌部３５へと向かう領域において、インペラ４の下方に大きな開口３２６を設けることができる。その結果、当該領域に供給される空気の量を増大させることができ、当該領域における静圧の低下を抑制することができる。

（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態に係る送風ファン１ａの平面図である。図５では、上プレート部３１の図示を省略している。図６は、送風ファン１ａの底面図である。送風ファン１ａは、図２に示す送風ファン１の舌部３５とは異なる形状の舌部３５ａを含む。送風ファン１ａの他の構造は、送風ファン１と同様である。以下、同様の構成には同符号を付す。

図７は、図５の舌部３５ａ近傍を拡大して示す図である。舌部３５ａでは、舌部先端３５２が、中心軸Ｊ１を含む第１の仮想面７１に、上下方向に延びる１つの直線にて接する。舌部第２側面３５４は、第２の仮想面７２と交差する。第２の仮想面７２は、中心軸Ｊ１およびサイドエッジであるエッジ３３０を含む。換言すれば、第２の仮想面７２は、第３側壁部３４３のエッジ３３０に接する平面である。舌部第１側面３５３とインペラ４の外周包絡面７６とが最も近接する最近接位置３５５は、第１の仮想面７１と第３の仮想面７３との間に位置する。第３の仮想面７３は、中心軸Ｊ１を含み、舌部３５ａと重なり、舌部先端３５２とエッジ３３０との間にて舌部第２側面３５４に接する。

これにより、送風ファン１と同様に、インペラ４から舌部３５ａに向かって流れる風が、舌部第２側面３５４に沿って滑らかに送風口３３１に向かって導かれる。その結果、インペラ４から送出される風と舌部３５ａとの干渉による騒音を低減することができる。また、インペラ４から舌部３５ａに向かって流れる風が、舌部第１側面３５３とインペラ４との間に流入することを抑制することができる。その結果、送風口３３１から送出される風量を増大させることができる。さらに、最近接位置３５５からインペラ４の回転方向に延びる風洞部３０の長さを長くすることができる。その結果、風洞部３０における静圧の増大を効率良く行うことができる。

最近接位置３５５は、第１の仮想面７１と第２の仮想面７２との間に位置する。これにより、最近接位置３５５が、舌部先端３５２のより近傍に位置するため、送風口３３１から送出される風量をより一層増大させることができる。また、風洞部３０における静圧の増大を、より一層効率良く行うこともできる。

舌部先端３５２は、外周包絡面７６と、送風口３３１に平行かつ外周包絡面７６に接する平面である第４の仮想面７４との間に位置する。これにより、最近接位置３５５と外周包絡面７６との間の最短距離Ｄ２が小さくなり、インペラ４から舌部３５ａに向かって流れる風が、舌部第１側面３５３とインペラ４との間に流入することを、より一層抑制することができる。その結果、送風口３３１から送出される風量を、さらに増大させることができる。また、最近接位置３５５からインペラ４の回転方向に延びる風洞部３０の長さを、より一層長くすることができる。その結果、風洞部３０における静圧の増大を、さらに効率良く行うこともできる。

舌部先端３５２と第４の仮想面７４との間の最短距離Ｄ１は、最近接位置３５５と外周包絡面７６との間の最短距離Ｄ２以下である。これにより、舌部３５ａの突出量を大きくすることができる。その結果、最短距離Ｄ２がより小さくなり、送風口３３１から送出される風量を、より一層増大させることができる。また、風洞部３０における静圧の増大を、より一層効率良く行うこともできる。

第１の仮想面７１と、中心軸Ｊ１を含むとともに送風口３３１に平行な平面である第５の仮想面７５との成す角度θは、４５°よりも大きく、より好ましくは、５０°以上である。これにより、舌部３５ａの突出量を大きくすることができる。その結果、送風口３３１から送出される風量を、さらに増大させることができる。風洞部３０における静圧の増大を、より一層効率良く行うこともできる。また、角度θが９０°未満であることにより、舌部３５ａが過剰に突出して送風ファン１ａが大型化することを抑制することができる。

舌部第２側面３５４は、滑らかな曲面である。これにより、インペラ４から送出される風と舌部３５ａとの干渉による騒音を、より一層低減することができる。また、送風口３３１から送出される風量を、より増大させることもできる。送風口３３１の幅は、中心軸Ｊ１に垂直な断面において、外周包絡面７６の直径よりも大きい。これにより、送風口３３１から送出される風量を、さらに増大させることができる。また、幅が広いヒートシンク等の対象物に対しても効率良く送風を行うことができる。

図６に示すように、下プレート部３２では、送風口３３１に最も近い１つのリブ３２７の仮想延長部３２７ａが、平面視において舌部３５ａと重なる。これにより、プレート中央部３２８ａが、プレート外周部３２８ｂにより強固に支持される。その結果、モータ部２の駆動により生じるプレート中央部３２８ａの振動を低減し、当該振動に起因する騒音を低減することができる。

また、図５に示すように、吸気口３２１の３つの開口３２６が、第１の仮想面７１を避けて配置されることにより、インペラ４の回転方向に沿って第２側壁部３４２から舌部３５ａへと向かう領域において、インペラ４の下方に大きな開口３２６を設けることができる。その結果、当該領域に供給される空気の量を増大させることができ、当該領域における静圧の低下を抑制することができる。

（第３の実施形態）
図８は、第３の実施形態に係る送風ファン１ｂの平面図である。図８では、上プレート部３１の図示を省略している。図９は、送風ファン１ｂの底面図である。送風ファン１ｂは、図２に示す送風ファン１の舌部３５とは異なる形状の舌部３５ｂを含む。送風ファン１ｂの他の構造は、送風ファン１と同様である。以下、同様の構成には同符号を付す。

図８に示すように、送風ファン１ｂでは、下プレート部３２のエッジ３２０が、側壁部３３の一対のエッジ３３０よりも、中心軸Ｊ１から離れている。したがって、送風口３３１は、図８中に二点鎖線にて描く位置に位置する。送風口３３１は、一対のエッジ３３０を含むが、下プレート部３２のエッジ３２０は含まない。送風口３３１は、エッジ３２０と中心軸Ｊ１との間に位置する。

図１０は、図８の舌部３５ｂ近傍を拡大して示す図である。舌部３５ｂでは、舌部先端３５２が、中心軸Ｊ１を含む第１の仮想面７１に、上下方向に延びる１つの直線にて接する。舌部第２側面３５４は、第２の仮想面７２と交差する。第２の仮想面７２は、中心軸Ｊ１およびサイドエッジであるエッジ３３０を含む。換言すれば、第２の仮想面７２は、第３側壁部３４３のエッジ３３０に接する平面である。舌部第１側面３５３とインペラ４の外周包絡面７６とが最も近接する最近接位置３５５は、第１の仮想面７１と第３の仮想面７３との間に位置する。第３の仮想面７３は、中心軸Ｊ１を含み、舌部３５ｂと重なり、舌部先端３５２とエッジ３３０との間にて舌部第２側面３５４に接する。

これにより、送風ファン１と同様に、インペラ４から舌部３５ｂに向かって流れる風が、舌部第２側面３５４に沿って滑らかに送風口３３１に向かって導かれる。その結果、インペラ４から送出される風と舌部３５ｂとの干渉による騒音を低減することができる。また、インペラ４から舌部３５ｂに向かって流れる風が、舌部第１側面３５３とインペラ４との間に流入することを抑制することができる。その結果、送風口３３１から送出される風量を増大させることができる。さらに、最近接位置３５５からインペラ４の回転方向に延びる風洞部３０の長さを長くすることができる。その結果、風洞部３０における静圧の増大を効率良く行うことができる。

舌部先端３５２は、外周包絡面７６と、送風口３３１に平行かつ外周包絡面７６に接する平面である第４の仮想面７４との間に位置する。これにより、最近接位置３５５と外周包絡面７６との間の最短距離が小さくなり、インペラ４から舌部３５ｂに向かって流れる風が、舌部第１側面３５３とインペラ４との間に流入することを、より一層抑制することができる。その結果、送風口３３１から送出される風量を、さらに増大させることができる。また、最近接位置３５５からインペラ４の回転方向に延びる風洞部３０の長さを、より一層長くすることができる。その結果、風洞部３０における静圧の増大を、より一層効率良く行うこともできる。

第１の仮想面７１と、中心軸Ｊ１を含むとともに送風口３３１に平行な平面である第５の仮想面７５との成す角度θは、４５°よりも大きく、より好ましくは、５０°以上である。これにより、舌部３５ｂの突出量を大きくすることができる。その結果、送風口３３１から送出される風量を、さらに増大させることができる。風洞部３０における静圧の増大を、より一層効率良く行うこともできる。また、角度θが９０°未満であることにより、舌部３５ｂが過剰に突出して送風ファン１ａが大型化することを抑制することができる。

舌部第２側面３５４は、舌部先端３５２から広がる滑らかな曲面を含む。これにより、インペラ４から送出される風と舌部３５ｂとの干渉による騒音を、より一層低減することができる。また、送風口３３１から送出される風量を、より増大させることもできる。送風口３３１の幅は、中心軸Ｊ１に垂直な断面において、外周包絡面７６の直径よりも大きい。これにより、送風口３３１から送出される風量を、さらに増大させることができる。また、幅が広いヒートシンク等の対象物に対しても効率良く送風を行うことができる。

図９に示すように、下プレート部３２では、送風口３３１に最も近い１つのリブ３２７の仮想延長部３２７ａが、平面視において舌部３５ｂと重なる。これにより、プレート中央部３２８ａが、プレート外周部３２８ｂにより強固に支持される。その結果、モータ部２の駆動により生じるプレート中央部３２８ａの振動を低減し、当該振動に起因する騒音を低減することができる。

また、図８に示すように、吸気口３２１の３つの開口３２６が、第１の仮想面７１を避けて配置されることにより、インペラ４の回転方向に沿って第２側壁部３４２から舌部３５ｂへと向かう領域において、インペラ４の下方に大きな開口３２６を設けることができる。その結果、当該領域に供給される空気の量を増大させることができ、当該領域における静圧の低下を抑制することができる。

上述の送風ファン１，１ａ，１ｂは、様々な変更が可能である。

送風ファン１では、舌部３５の側面３５１は、上下方向に対して傾斜する面であってもよい。この場合、第１の仮想面７１は、舌部先端３５２と１つの点にて接する仮想面である。第２の仮想面７２は、中心軸Ｊ１を含み、側壁部３３のエッジ３３０に１つの点にて接する仮想面である。また、舌部第１側面３５３と外周包絡面７６とが最も近接する最近接位置３５５は、１つの点、または、外周包絡面７６に沿って水平方向に延びる曲線である。送風ファン１ａ，１ｂにおいても同様である。

送風ファン１，１ａ，１ｂでは、吸気口３２１は、上プレート部３１および下プレート部３２に設けられてもよく、上プレート部３１のみに設けられてもよい。換言すれば、上プレート部３１または下プレート部３２が吸気口３２１を有していればよい。吸気口３２１は、１つのみの開口３２６を含んでいてもよく、２つまたは４つ以上の開口３２６を含んでいてもよい。いずれの場合も、吸気口３２１の各開口３２６が、第１の仮想面７１を避けて配置されることにより、インペラ４の回転方向に沿って第２側壁部３４２から舌部３５，３５ａ，３５ｂへと向かう領域において、インペラ４の下方に大きな開口３２６を設けることができる。その結果、当該領域に供給される空気の量を増大させることができ、当該領域における静圧の低下を抑制することができる。

舌部先端３５２は、送風口３３１と第４の仮想面７４との間に位置していてもよい。この場合であっても、舌部先端３５２と第４の仮想面７４との間の最短距離は、好ましくは、最近接位置３５５と外周包絡面７６との間の最短距離以下である。これにより、インペラ４から舌部３５，３５ａ，３５ｂに向かって流れる風が、舌部第１側面３５３とインペラ４との間に流入することを抑制することができる。また、風洞部３０における静圧の増大を効率良く行うこともできる。

送風ファン１の段差部３２２は、上プレート部３１および下プレート部３２に設けられてもよく、上プレート部３１のみに設けられてもよい。換言すれば、段差部３２２は、上プレート部３１および下プレート部３２の少なくとも一方のプレート部に設けられる。当該一方のプレート部において、送風口３３１と段差部３２２との間の部位は、他の部位よりも、上プレート部３１および下プレート部３２の他方のプレート部から上下方向に離れる。

送風ファン１では、ハウジング３から上プレート部３１が省略されてもよい。この場合、送風ファン１が取り付けられるノート型ＰＣの筐体に、側壁部３３の上端部が固定され、当該筐体によりインペラ４の上側が覆われる。すなわち、ノート型ＰＣの筐体の一部が、上プレート部となる。送風ファン１ａ，１ｂにおいても同様である。

上述の舌部３５，３５ａ，３５ｂの構造は、インペラの側方に２つの送風口が設けられる構造の送風ファンに適用されてもよい。この場合、舌部３５，３５ａ，３５ｂの構造は、２つの送風口の間に設けられる第１の舌部、および、インペラの回転方向の下流側に位置する送風口近傍において下流側の側壁部に設けられる第２の舌部のうち、少なくとも一方の舌部に適用される。

上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。

本発明に係る遠心ファンは、ノート型ＰＣやデスクトップ型ＰＣの筐体内部における機器の冷却、その他の機器の冷却、様々な対象物に対する空気の供給等に利用可能である。さらに、他の用途として利用することができる。

１，１ａ，１ｂ 送風ファン
２ モータ部
３ ハウジング
４ インペラ
３０ 風洞部
３１ 上プレート部
３２ 下プレート部
３３ 側壁部
３５，３５ａ，３５ｂ 舌部
７１ 第１の仮想面
７２ 第２の仮想面
７３ 第３の仮想面
７４ 第４の仮想面
７５ 第５の仮想面
７６ 外周包絡面
３１０，３２０，３３０ エッジ
３２１ 吸気口
３２２ 段差部
３３１ 送風口
３５１ （舌部の）側面
３５２ 舌部先端
３５３ 舌部第１側面
３５４ 舌部第２側面
３５５ 最近接位置
Ｊ１ 中心軸

Claims (10)

1. 上下方向を向く中心軸を中心とするインペラと、
   前記インペラを前記中心軸回りに回転するモータ部と、
   前記インペラを収納するハウジングと、
   を備え、
   前記ハウジングが、
   前記インペラの下側を覆うとともに前記モータ部が固定される下プレート部と、
   前記インペラの側方を覆う側壁部と、
   を備え、
   前記下プレート部または前記インペラの上側を覆う上プレート部が、吸気口を有し、
   前記上プレート部、前記側壁部および前記下プレート部により、前記インペラを囲む風
   洞部が構成され、
   前記上プレート部、前記側壁部および前記下プレート部により、前記インペラの側方に
   送風口が構成され、
   前記送風口は、前記上プレート部のエッジ、前記側壁部の一対のエッジ、および、前記
   下プレート部のエッジのうち最も前記中心軸に近いエッジを含み、前記中心軸に平行な平
   面であり、
   前記側壁部は、前記送風口と前記インペラとの間に突出する舌部を有し、
   前記舌部の側面が、
   前記中心軸を含む第１の仮想面に接する舌部先端と、
   前記舌部先端から前記インペラの外周包絡面に沿って広がる舌部第１側面と、
   前記舌部先端から前記送風口と前記側壁部との交線であるサイドエッジへと広がる舌部
   第２側面と、
   を有し、
   前記中心軸を含むとともに前記サイドエッジに接する第２の仮想面が、前記舌部第２側
   面と交差し、
   前記舌部第１側面と前記外周包絡面とが最も近接する最近接位置が、前記第１の仮想面
   と、前記中心軸を含むとともに前記舌部先端と前記サイドエッジとの間にて前記舌部第２
   側面に接する第３の仮想面との間に位置し、
   前記舌部先端が、前記外周包絡面と、前記送風口に平行かつ前記外周包絡面に接する第
   ４の仮想面との間に位置し、
   前記舌部先端と、前記送風口に平行かつ前記外周包絡面に接する第４の仮想面との間の
   最短距離が、前記最近接位置と前記外周包絡面との間の最短距離以下である送風ファン。
   
2. 最近接位置が、前記第１の仮想面と前記第２の仮想面との間に位置する、請求項１に記
   載の送風ファン。
   
3. 上下方向を向く中心軸を中心とするインペラと、
   前記インペラを前記中心軸回りに回転するモータ部と、
   前記インペラを収納するハウジングと、
   を備え、
   前記ハウジングが、
   前記インペラの下側を覆うとともに前記モータ部が固定される下プレート部と、
   前記インペラの側方を覆う側壁部と、
   を備え、
   前記下プレート部または前記インペラの上側を覆う上プレート部が、吸気口を有し、
   前記上プレート部、前記側壁部および前記下プレート部により、前記インペラを囲む風
   洞部が構成され、
   前記上プレート部、前記側壁部および前記下プレート部により、前記インペラの側方に
   送風口が構成され、
   前記送風口は、前記上プレート部のエッジ、前記側壁部の一対のエッジ、および、前記
   下プレート部のエッジのうち最も前記中心軸に近いエッジを含み、前記中心軸に平行な平
   面であり、
   前記側壁部は、前記送風口と前記インペラとの間に突出する舌部を有し、
   前記舌部の側面が、
   前記中心軸を含む第１の仮想面に接する舌部先端と、
   前記舌部先端から前記インペラの外周包絡面に沿って広がる舌部第１側面と、
   前記舌部先端から前記送風口と前記側壁部との交線であるサイドエッジへと広がる舌部
   第２側面と、
   を有し、
   前記中心軸を含むとともに前記サイドエッジに接する第２の仮想面が、前記舌部第２側
   面と交差し、
   前記舌部第１側面と前記外周包絡面とが最も近接する最近接位置が、前記第１の仮想面
   と前記第２の仮想面との間に位置し、
   前記舌部先端が、前記外周包絡面と、前記送風口に平行かつ前記外周包絡面に接する第
   ４の仮想面との間に位置し、
   前記舌部先端と、前記送風口に平行かつ前記外周包絡面に接する第４の仮想面との間の
   最短距離が、前記最近接位置と前記外周包絡面との間の最短距離以下である送風ファン。
   
4. 前記中心軸に垂直な断面において、前記送風口の幅が、前記外周包絡面の直径よりも大
   きい、請求項１ないし３のいずれかに記載の送風ファン。
   
5. 前記舌部第２側面が、滑らかな曲面である、請求項１ないし４のいずれかに記載の送風
   ファン。
   
6. 前記中心軸を含むとともに前記送風口に平行な第５の仮想面と、前記第１の仮想面との
   成す角度が、４５°よりも大きく、かつ、９０°未満である、請求項１ないし５のいずれ
   かに記載の送風ファン。
   
7. 前記第５の仮想面と前記第１の仮想面との成す角度が、５０°以上９０°未満である、
   請求項６に記載の送風ファン。
   
8. 前記上プレート部および前記下プレート部の一方のプレート部に、前記送風口と前記イ
   ンペラとの間を横断しつつ延びる段差部が設けられ、
   前記一方のプレート部において、前記送風口と前記段差部との間の部位が、他の部位よ
   りも、前記上プレート部および前記下プレート部の他方のプレート部から上下方向に離れ
   、
   平面視において、前記段差部は、前記舌部第２側面から前記インペラの前記外周包絡面
   に向かう、請求項１ないし７のいずれかに記載の送風ファン。
   
9. 平面視において、前記段差部がさらに、前記外周包絡面に沿って前記舌部第２側面およ
   び前記送風口から離れる方向へと延び、前記送風口に平行かつ前記外周包絡面に接する第
   ３の仮想面と前記中心軸との間において前記外周包絡面から前記側壁部へと向かう、請求
   項８に記載の送風ファン。
   
10. 前記吸気口が、前記第１の仮想面を避けて配置される、請求項１ないし９のいずれか
    に記載の送風ファン。
    
    

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