JP7226903B2 - counter rotating fan - Google Patents
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Description
本発明は、二重反転式ファンに関する。 The present invention relates to counter-rotating fans.
従来より、パーソナルコンピュータやサーバ等の電子機器において、筐体内部の電子部品を冷却するための冷却ファンが用いられる。このような冷却ファンの１つとして、所定の中心軸に沿って２つの軸流式の送風ユニットを直列に連結した直列式軸流ファンが知られている（例えば、下記特許文献１参照）。この直列式軸流ファンは、互いに反対方向に回転する２つのインペラを中心軸方向に配列することで構成される。
2. Description of the Related Art Conventionally, in electronic equipment such as personal computers and servers, a cooling fan has been used for cooling electronic components inside a housing. As one of such cooling fans, there is known a serial axial flow fan in which two axial flow blowing units are connected in series along a predetermined central axis (see, for example,
ところで、サーバ等の比較的大型の電子機器では、より風量の大きい冷却ファンが求められる。そこで、上述した直列式軸流ファンの一種である二重反転式ファンにおいても、より大きい風量を得ることが可能な新たな技術の提供が望まれていた。 By the way, a relatively large electronic device such as a server requires a cooling fan with a larger air volume. Therefore, it has been desired to provide a new technology capable of obtaining a larger air volume even in the above-described counter-rotating fan, which is a kind of serial axial flow fan.
本発明は、上記事情に鑑みて、風量の大きい二重反転式ファンを提供することを目的の一つとする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide a counter-rotating fan with a large air volume.
本発明の二重反転式ファンの一つの態様は、所定の中心軸を中心として放射状に配置された複数の第１翼を有する第１インペラと、前記第１インペラを前記中心軸の周りに回転させる第１モータ部と、前記第１インペラの外周を囲む第１ケースと、を有する第１ファンと、前記中心軸を中心として放射状に配置された複数の第２翼を有する第２インペラと、前記第２インペラを前記中心軸の周りに回転させる第２モータ部と、前記第２インペラの外周を囲む第２ケースと、を有する第２ファンと、を備え、前記第１ケース及び前記第２ケースは、軸方向における第１の位置で互いの端面同士が接触しており、前記第１モータ部及び前記第２モータ部は、前記軸方向において互いが逆方向を向いて配置されるとともに、前記第１の位置と異なる第２の位置で互いの端面同士が対向する。
また、本発明の二重反転式ファンの別の態様は、所定の中心軸を中心として放射状に配置された複数の第１翼を有する第１インペラと、前記第１インペラを前記中心軸の周りに回転させる第１モータ部と、前記第１インペラの外周を囲む第１ケースと、を有する第１ファンと、前記中心軸を中心として放射状に配置された複数の第２翼を有する第２インペラと、前記第２インペラを前記中心軸の周りに回転させる第２モータ部と、前記第２インペラの外周を囲む第２ケースと、を有する第２ファンと、前記中心軸を中心として放射状に伸びて前記第１ケースに接続され、前記第１モータ部の前記第２モータ部側を支持する複数の第１支持部材と、前記中心軸を中心として放射状に伸びて前記第２ケースに接続され、前記第２モータ部の前記第１モータ部側を支持する複数の第２支持部材と、を備え、前記第１ケース及び前記第２ケースは、端面同士が接触しており、前記第１モータ部及び前記第２モータ部は、前記軸方向において互いが逆方向を向いて配置されるとともに、前記第１支持部材及び前記第２支持部材は、軸方向に沿う断面積が互いに等しい。
また、本発明の二重反転式ファンの別の態様は、所定の中心軸を中心として放射状に配置された複数の第１翼を有する第１インペラと、前記第１インペラを前記中心軸の周りに回転させる第１モータ部と、前記第１インペラの外周を囲む第１ケースと、を有する第１ファンと、前記中心軸を中心として放射状に配置された複数の第２翼を有する第２インペラと、前記第２インペラを前記中心軸の周りに回転させる第２モータ部と、前記第２インペラの外周を囲む第２ケースと、を有する第２ファンと、前記中心軸を中心として放射状に伸びて前記第１ケースに接続され、前記第１モータ部の前記第２モータ部側を支持する複数の第１支持部材と、前記中心軸を中心として放射状に伸びて前記第２ケースに接続され、前記第２モータ部の前記第１モータ部側を支持する複数の第２支持部材と、を備え、前記第１支持部材は、前記第１ケースの内周面から前記第１モータ部に向かって前記軸方向一方側に延び、前記第２支持部材は、前記第２ケースの内周面から前記第２モータ部に向かって前記軸方向一方側に延びる。
One aspect of the counter-rotating fan of the present invention is a first impeller having a plurality of first blades radially arranged around a predetermined central axis, and rotating the first impeller around the central axis. a first fan having a first motor unit that allows the air to flow, a first case surrounding the outer circumference of the first impeller, a second impeller having a plurality of second blades radially arranged about the central axis; a second motor unit that rotates the second impeller around the central axis; and a second fan that includes a second case that surrounds the outer circumference of the second impeller. The case has end surfaces in contact with each other at a first position in the axial direction, and the first motor unit and the second motor unit are arranged facing opposite directions in the axial direction, The end faces face each other at a second position different from the first position.
Another aspect of the counter-rotating fan of the present invention is a first impeller having a plurality of first blades radially arranged around a predetermined central axis, and rotating the first impeller around the central axis. A first fan having a first motor section that rotates in a radial direction, a first case surrounding the outer periphery of the first impeller, and a second impeller having a plurality of second blades radially arranged around the central axis. , a second motor unit that rotates the second impeller around the central axis, a second case that surrounds the outer circumference of the second impeller, and a second fan that extends radially around the central axis. a plurality of first support members connected to the first case for supporting the second motor portion side of the first motor portion; and a plurality of first support members extending radially about the central axis and connected to the second case, and a plurality of second support members for supporting the first motor portion side of the second motor portion, wherein the first case and the second case are in contact with each other at their end surfaces, and the first motor portion and the second motor section are arranged facing opposite directions in the axial direction, and the first support member and the second support member have the same cross-sectional area along the axial direction.
Another aspect of the counter-rotating fan of the present invention is a first impeller having a plurality of first blades radially arranged around a predetermined central axis, and rotating the first impeller around the central axis. A first fan having a first motor section that rotates in a radial direction, a first case surrounding the outer periphery of the first impeller, and a second impeller having a plurality of second blades radially arranged around the central axis. , a second motor unit that rotates the second impeller around the central axis, a second case that surrounds the outer circumference of the second impeller, and a second fan that extends radially around the central axis. a plurality of first support members connected to the first case for supporting the second motor portion side of the first motor portion; and a plurality of first support members extending radially about the central axis and connected to the second case, and a plurality of second support members for supporting the first motor section side of the second motor section, wherein the first support members extend from the inner peripheral surface of the first case toward the first motor section. The second support member extends in the one axial direction from the inner peripheral surface of the second case toward the second motor section in the one axial direction.
本発明の一つの態様によれば、風量の大きい二重反転式ファンが提供される。 According to one aspect of the present invention, a counter-rotating fan with high airflow is provided.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the scope of the present invention is not limited to the following embodiments, and can be arbitrarily changed within the scope of the technical idea of the present invention.
以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせる場合がある。また、各図には、適宜Ｚ軸を示す。各図のＺ軸方向は、図１に示す中心軸Ｊの軸方向と平行な方向とする。また、以下の説明においては、Ｚ軸方向の正の側（＋Ｚ側，一方側）を「吸気側」と呼び、Ｚ軸方向の負の側（－Ｚ側，他方側）を「排気側」と呼ぶ。なお、吸気側および排気側とは、単に説明のために用いられる方向であって、実際の位置関係や方向を限定しない。また、特に断りのない限り、中心軸Ｊに平行な方向（Ｚ軸方向）を単に「軸方向」と呼び、中心軸Ｊを中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸Ｊを中心とする周方向、すなわち、中心軸Ｊの軸周りを単に「周方向」と呼ぶ。さらに、以下の説明において、「平面視」とは、軸方向から見た状態を意味する。 In the drawings below, in order to make each configuration easier to understand, there are cases where the actual structure and the scale, number, etc. of each structure are different. In each figure, the Z-axis is shown as appropriate. The Z-axis direction in each drawing is parallel to the axial direction of the central axis J shown in FIG. In the following description, the positive side in the Z-axis direction (+Z side, one side) is called the "intake side", and the negative side in the Z-axis direction (-Z side, the other side) is called the "exhaust side." call. Note that the intake side and the exhaust side are directions used for explanation only, and do not limit the actual positional relationship and direction. Further, unless otherwise specified, the direction parallel to the central axis J (the Z-axis direction) is simply referred to as the "axial direction", the radial direction about the central axis J is simply referred to as the "radial direction", and the central axis J , that is, the circumference of the central axis J is simply referred to as the "circumferential direction". Furthermore, in the following description, "planar view" means a state viewed from the axial direction.
本実施形態の二重反転式ファン１００は、例えば、サーバ等の電子機器を空冷するための電動式冷却ファンとして用いられる。
図１は、本実施形態の二重反転式ファンの分解斜視図である。図２Ａは、第１軸流ファンを吸気側から視た平面図であり、図２Ｂは、第１軸流ファンを排気側から視た平面図である。図３Ａは、第２軸流ファンを吸気側から視た平面図であり、図３Ｂは、第２軸流ファンを排気側から視た平面図である。また、図４は、本実施形態の二重反転式ファンの断面図である。
The
FIG. 1 is an exploded perspective view of the counter-rotating fan of this embodiment. 2A is a plan view of the first axial fan viewed from the intake side, and FIG. 2B is a plan view of the first axial fan viewed from the exhaust side. 3A is a plan view of the second axial fan viewed from the intake side, and FIG. 3B is a plan view of the second axial fan viewed from the exhaust side. FIG. 4 is a cross-sectional view of the counter-rotating fan of this embodiment.
図１に示すように、二重反転式ファン１００は、第１軸流ファン（第１ファン）１と、第２軸流ファン（第２ファン）２とを備える。二重反転式ファン１００において、第１軸流ファン１は軸方向一方側である吸気側に配置され、第２軸流ファン２は軸方向他方である排気側に配置される。すなわち、本実施形態においては、軸方向一方から軸方向他方に向かって、第１軸流ファン１及び第２軸流ファン２が順に配置される。
As shown in FIG. 1 , the
二重反転式ファン１００において、第１軸流ファン１の第１インペラ１０と第２軸流ファン２の第２インペラ２０とが互いに反対方向に回転することにより、図１中の左側（すなわち、第１軸流ファン１側）からエアが取り込まれ、右側（すなわち、第２軸流ファン２側）へと送出されて中心軸Ｊ方向のエアの流れが発生する。
In the
二重反転式ファン１００では、第１インペラ１０の回転方向と第２インペラ２０の回転方向とを反対方向とすることにより、２つのインペラが同方向に回転する直列式軸流ファンに比べて、高静圧化および大風量化を実現可能としている。
In the
図２Ａ、図２Ｂ及び図４に示すように、第１軸流ファン１は、第１インペラ１０と、第１モータ部１１と、第１ケース１２と、複数の第１支持リブ（第１支持部材）１３と、を備える。図３Ａ、図３Ｂ及び図４に示すように、第２軸流ファン２は、第２インペラ２０と、第２モータ部２１と、第２ケース２２と、複数の第２支持リブ（第２支持部材）２３と、を備える。
As shown in FIGS. 2A, 2B and 4, the first
第１インペラ１０は、中心軸Ｊを中心として放射状に等ピッチにて配置された複数（本実施の形態では、５枚）の第１翼１０ａを有する。第１インペラ１０は、第１モータ部１１により中心軸Ｊの周りに所定方向（図２Ａ及び図２Ｂに示す矢印方向）に回転する。なお、第１インペラ１０における第１翼１０ａの数は上記に限定されない。
The
第２インペラ２０は、中心軸Ｊを中心として放射状に等ピッチにて配置された複数（本実施の形態では、３枚）の第２翼２０ａを有する。第２インペラ２０は、第２モータ部２１により中心軸Ｊの周りに第１インペラ１０とは反対方向（図３Ａ及び図３Ｂに示す矢印方向）に回転する。これにより、第２インペラ２０は、第１インペラ１０によるエアの流れと同方向のエアの流れ（すなわち、図１中の左側から右側へと向かう中心軸Ｊ方向のエアの流れ）を発生させる。なお、第２インペラ２０における第２翼２０ａの数は上記に限定されない。
The
第１ケース１２は第１インペラ１０の外周（径方向外側）を囲む。本実施形態において、第１ケース１２は、例えば、アルミダイカストによって構成される。第１ケース１２は、軸方向に伸びる筒状の周壁部１２Ａと、周壁部１２Ａの軸方向の吸気側に設けられて径方向外側に張り出す４つの吸気側フランジ部１２Ｂと、周壁部１２Ａの軸方向の排気側に設けられて径方向外側に張り出す４つの排気側フランジ部１２Ｃと、を備える。
The
第１ケース１２は、周壁部１２Ａにおける円筒面からなる内周面１２Ａ１により風洞を構成する。図２Ａに示すように、周壁部１２Ａの軸方向における吸気側端面５３は、吸気側フランジ部１２Ｂの表面１２Ｂ１と面一である。
The
また、図２Ｂに示すように、周壁部１２Ａの軸方向における排気側端面５４は、排気側フランジ部１２Ｃの表面１２Ｃ１と面一である。４つの排気側フランジ部１２Ｃの一つに第１切欠き１４が設けられる。第１切欠き１４は、周壁部１２Ａの一部を貫通した状態に設けられる。
Further, as shown in FIG. 2B, the exhaust-
図２Ａ及び図２Ｂに示したように、軸方向から視て、第１ケース１２の輪郭形状は略四角形である。四角い輪郭形状における４つの角部は吸気側フランジ部１２Ｂ及び排気側フランジ部１２Ｃの輪郭によって構成される。吸気側フランジ部１２Ｂ及び排気側フランジ部１２Ｃには、軸方向に貫通する貫通孔５１，５２がそれぞれ設けられる。貫通孔５１，５２は、第２軸流ファン２との固定に用いられる締結用螺子が取り付けられる。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the contour shape of the
図２Ｂに示すように、複数（本実施形態では、４本）の第１支持リブ１３は、中心軸Ｊを中心として放射状に伸びて第１ケース１２に接続され、第１モータ部１１の第２モータ部２１側を支持する。第１支持リブ１３は、第１ケース１２の周壁部１２Ａにおける内周面１２Ａ１の排気側に接続されるとともに、第１モータ部１１の径方向外側を支持する。なお、第１モータ部１１の構成については後述する。
As shown in FIG. 2B , a plurality of (four in this embodiment)
第２ケース２２は第２インペラ２０の外周（径方向外側）を囲む。本実施形態において、第２ケース２２は、軸方向に伸びる筒状の周壁部２２Ａと、周壁部２２Ａの軸方向の吸気側に設けられて径方向外側に張り出す４つの吸気側フランジ部２２Ｂと、周壁部２２Ａの軸方向の排気側に設けられて径方向外側に張り出す４つの排気側フランジ部２２Ｃと、を備える。
The
第２ケース２２は、周壁部２２Ａにおける円筒面からなる内周面２２Ａ１により風洞を構成する。図３Ａに示すように、周壁部２２Ａの軸方向における吸気側端面６３は、吸気側フランジ部２２Ｂの表面２２Ｂ１と面一である。４つの吸気側フランジ部２２Ｂの一つに第２切欠き１５が設けられる。第２切欠き１５は、周壁部２２Ａの一部を貫通した状態に設けられる。なお、第２切欠き１５の形状は第１切欠き１４の形状と同じである。
The
また、図３Ｂに示すように、周壁部２２Ａの軸方向における排気側端面６４は、排気側フランジ部２２Ｃの表面２２Ｃ１と面一である。
Further, as shown in FIG. 3B, the exhaust-
図３Ａ及び図３Ｂに示したように、軸方向から視て、第２ケース２２の輪郭形状は略四角形である。四角い輪郭形状における４つの角部は吸気側フランジ部２２Ｂ及び排気側フランジ部２２Ｃの輪郭によって構成される。吸気側フランジ部２２Ｂ及び排気側フランジ部２２Ｃには、軸方向に貫通する貫通孔６１，６２がそれぞれ設けられる。貫通孔６１，６２は、第１軸流ファン１との固定に用いられる締結用螺子が取り付けられる。第１軸流ファン１及び第２軸流ファン２は、不図示の締結用螺子を第１軸流ファン１の貫通孔５１，５２と第２軸流ファン２の貫通孔６１，６２とに挿通させることにより、一体に固定されることで二重反転式ファン１００を構成する（図１参照）。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the contour shape of the
複数（本実施形態では、４本）の第２支持リブ２３は、中心軸Ｊを中心として放射状に伸びて第２ケース２２に接続され、第２モータ部２１の第１モータ部１１側を支持する。具体的に、第２支持リブ２３は、第２ケース２２の周壁部２２Ａにおける内周面２２Ａ１の吸気側に位置し、第２モータ部２１の径方向外側を支持する。なお、第２モータ部２１の構成については後述する。
A plurality of (four in this embodiment)
なお、第１ケース１２及び第２ケース２２は、第１ケース１２における排気側フランジ部１２Ｃの第１切欠き１４と、第２ケース２２における吸気側フランジ部２２Ｂの第２切欠き１５と、を位置合わせした状態で配置される（図１参照）。本実施形態において、第１切欠き１４及び第２切欠き１５は同じ形状を有する。そのため、軸方向から視て、第１切欠き１４及び第２切欠き１５は平面的に重なる。このように本実施形態の二重反転式ファン１００によれば、第１切欠き１４及び第２切欠き１５を第１軸流ファン１（第１ケース１２）及び第２軸流ファン２（第２ケース２２）の位置合わせに利用することで組み立て性を向上させることができる。
The
図４に示すように、本実施形態の二重反転式ファン１００において、第１モータ部１１及び第２モータ部２１は、アウターロータ式のモータである。第１モータ部１１は、ステータ部３０と、ロータ部３１と、ベアリング３２と、第１回路基板３３と、を備える。ステータ部３０は、中心軸Ｊを中心とする略円環状のベース部３０ａと、ベース部３０ａの吸気側に突出する略円筒状のベアリング保持部３０ｂと、ベアリング保持部３０ｂの径方向外側に取り付けられたステータコア３０ｃと、ステータコア３０ｃに装着されたコイル３０ｄとを有する。コイル３０ｄは、インシュレータを介してステータコア３０ｃに設けられる。
As shown in FIG. 4, in the
図２Ｂに示したように、第１支持リブ１３はベース部３０ａから放射状に伸びて第１ケース１２の周壁部１２Ａにおける内周面１２Ａ１に接続される。本実施形態において、ベース部３０ａ及びベアリング保持部３０ｂは第１ケース１２と同じアルミニウム製である。すなわち、ベース部３０ａ及びベアリング保持部３０ｂは複数の第１支持リブ１３および第１ケース１２と共にアルミダイカストにより一体に形成される。なお、ベアリング保持部３０ｂの内側には、軸受機構の一部となるベアリング３２が軸方向において２つ設けられる。
As shown in FIG. 2B, the
第１回路基板３３は、ステータ部３０のベアリング保持部３０ｂに挿入されることで保持される。第１回路基板３３は略円環板状であり、ステータ部３０のコイル３０ｄから引き出された引出線（不図示）と電気的に接続され、ステータ部３０の回転を制御する。第１回路基板３３には、例えば、集積回路およびコンデンサ（図示省略）が実装される。第１回路基板３３からは、複数のリード線を束ねた第１配線３４（図１、図２Ｂ参照）が引き出される。第１回路基板３３は、第１配線３４を介して二重反転式ファン１００の外部に設けられた電源等の外部機器（図示省略）に接続される。
The
図１及び図２Ｂに示したように、第１回路基板３３から引き出された第１配線３４は、排気側フランジ部１２Ｃに設けられた第１切欠き１４に保持されるとともに第１ケース１２外側に引き出される。
As shown in FIGS. 1 and 2B, the
ロータ部３１は、ベアリング３２を介して中心軸Ｊを中心にステータ部３０に対して回転可能に支持される。ロータ部３１は、中心軸Ｊを中心とする略有蓋円筒状であって磁性を有する金属製のコア３１ａと、コア３１ａの側壁部の内側（すなわち、内側面）に固定されてステータ部３０のコイル３０ｄと対向する略円筒状のマグネット３１ｂと、コア３１ａの蓋部から軸方向一方に突出するシャフト３１ｃと、ブッシュ３１ｄと、を備える。
The rotor portion 31 is rotatably supported with respect to the
シャフト３１ｃは、ベアリング保持部３０ｂに挿入されてベアリング３２により回転可能に支持される。ロータ部３１において、コア３１ａとシャフト３１ｃとは、ブッシュ３１ｄを介して一体に保持される。第１インペラ１０は、ブッシュ３１ｄを介してロータ部３１に固定される。これにより、第１インペラ１０は、ロータ部３１とともに回転可能とされる。
The
図４に示すように、第２モータ部２１は第１モータ部１１と同一構造である。すなわち、第２モータ部２１は、ステータ部４０と、ロータ部４１と、ベアリング４２と、第２回路基板４３と、を備える。ステータ部４０は、中心軸Ｊを中心とする略円環状のベース部４０ａと、ベース部４０ａの吸気側に突出する略円筒状のベアリング保持部４０ｂと、ベアリング保持部４０ｂの径方向外側に取り付けられたステータコア４０ｃと、ステータコア４０ｃに装着されたコイル４０ｄとを有する。コイル４０ｄは、インシュレータを介してステータコア４０ｃに設けられる。
As shown in FIG. 4 , the
ロータ部４１は、ベアリング４２を介して中心軸Ｊを中心にステータ部４０に対して回転可能に支持される。ロータ部４１は、中心軸Ｊを中心とする略有蓋円筒状であって磁性を有する金属製のコア４１ａと、コア４１ａの側壁部の内側（すなわち、内側面）に固定されてステータ部４０のコイル４０ｄと対向する略円筒状のマグネット４１ｂと、コア４１ａの蓋部から軸方向一方に突出するシャフト４１ｃと、ブッシュ４１ｄと、を備える。
The
シャフト４１ｃは、ベアリング保持部４０ｂに挿入されてベアリング４２により回転可能に支持される。ロータ部４１において、コア４１ａとシャフト４１ｃとは、ブッシュ４１ｄを介して一体に保持される。第２インペラ２０は、ブッシュ４１ｄを介してロータ部４１に固定される。これにより、第２インペラ２０は、ロータ部４１とともに回転可能とされる。
The
第２支持リブ２３はベース部４０ａから放射状に伸びて第２ケース２２の周壁部２２Ａにおける内周面２２Ａ１に接続される。本実施形態において、ベース部４０ａ及びベアリング保持部４０ｂは第２ケース２２と同じアルミニウム製である。すなわち、ベース部４０ａ及びベアリング保持部４０ｂは複数の第２支持リブ２３および第２ケース２２と共にアルミダイカストにより一体に形成される。なお、ベアリング保持部４０ｂの内側には、軸受機構の一部となるベアリング４２が軸方向において２つ設けられる。
The
第２回路基板４３は、ステータ部４０のベアリング保持部４０ｂに挿入されることで保持される。第２回路基板４３は略円環板状であり、ステータ部４０のコイル４０ｄから引き出された引出線（不図示）と電気的に接続され、ステータ部４０の回転を制御する。第２回路基板４３には、例えば、集積回路およびコンデンサ（図示省略）が実装される。第２回路基板４３からは、複数のリード線を束ねた第２配線４４（図１、図３Ａ参照）が引きだれる。第２回路基板４３は、第２配線４４を介して二重反転式ファン１００の外部に設けられた電源等の外部機器（図示省略）に接続される。
The
図１及び図３Ａに示したように、第２回路基板４３から引き出された第２配線４４は、吸気側フランジ部２２Ｂに設けられた第２切欠き１５を介して第２ケース２２外側に引き出される。
As shown in FIGS. 1 and 3A, the
本実施形態において、第１切欠き１４及び第２切欠き１５は軸方向から視て平面的に重なる。すなわち、第１回路基板３３からの第１配線３４の引出方向と、第２回路基板４３からの第２配線４４の引出方向とは、同じである。本実施形態の二重反転式ファン１００によれば、第１配線３４及び第２配線４４の引出方向を同じにすることで、外部機器に対する第１配線３４及び第２配線４４の引き回しを容易とすることができる。
In the present embodiment, the
ロータ部４１は、ベアリング４２を介して中心軸Ｊを中心にステータ部４０に対して回転可能に支持される。ロータ部４１は、中心軸Ｊを中心とする略有蓋円筒状であって磁性を有する金属製のコア４１ａと、コア４１ａの側壁部の内側（すなわち、内側面）に固定されてステータ部４０のコイル４０ｄと対向する略円筒状のマグネット４１ｂと、コア４１ａの蓋部から軸方向一方に突出するシャフト４１ｃと、を備える。シャフト４１ｃは、ベアリング保持部４０ｂに挿入されてベアリング４２により回転可能に支持される。
The
本実施形態の二重反転式ファン１００を全体として見た場合、第１モータ部１１の第１ケース１２及び第２モータ部２１の第２ケース２２は、軸方向において接触する。本実施形態において、第１ケース１２の排気側端面と第２ケース２２の吸気側端面とが軸方向において接触する。より具体的に、第１ケース１２における周壁部１２Ａの排気側端面５４と第２ケース２２における周壁部２２Ａの吸気側端面６３とが軸方向において接触する。また、第１ケース１２における排気側フランジ部１２Ｃの表面１２Ｃ１（図２Ｂ参照）と第２ケース２２における吸気側フランジ部２２Ｂの表面２２Ｂ１（図３Ａ参照）とが軸方向において接触する。これにより、第１ケース１２及び第２ケース２２は、軸方向において、隙間なく接触した状態とされる。
When the
ここで、軸方向において、第１ケース１２及び第２ケース２２が接触する位置を第１の位置Ｐ１と称す。本実施形態において、第１ケース１２及び第２ケース２２は、軸方向における第１の位置Ｐ１で互いの端面同士が接触する。
Here, in the axial direction, the position at which the
また、本実施形態において、第１ケース１２における軸方向の長さＨ１は、第２ケース２２における軸方向の長さＨ２よりも長い。そのため、第１ケース１２により構成される風洞の軸方向における距離は、第２ケース２２により構成される風洞の軸方向における距離よりも長い。本実施形態によれば、第１ケース１２内に収容する第１インペラ１０の第１翼１０ａの軸方向の長さを、第２ケース２２内に収容する第２インペラ２０の第２翼２０ａの軸方向の長さより長くすることができる。
Further, in the present embodiment, the axial length H1 of the
また、第１軸流ファン１及び第２軸流ファン２は、軸方向において、第１モータ部１１の軸方向における排気側に位置する端面と第２モータ部２１の軸方向における吸気側に位置する端面とを対向させる。
具体的に、第１モータ部１１及び第２モータ部２１は、ベース部３０ａにおけるベアリング保持部３０ｂと反対の面３０ａ１とベース部４０ａにおけるベアリング保持部４０ｂと反対の面４０ａ１とを近接させた状態で配置される。すなわち、面３０ａ１と面４０ａ１との間には隙間が生じている。
In the axial direction, the first
Specifically, the
ここで、軸方向において、第１モータ部１１及び第２モータ部２１同士が対向する位置を第２の位置Ｐ２と称す。本実施形態において、第１モータ部１１及び第２モータ部２１は、軸方向において互いが逆方向を向いて配置されるとともに、第１の位置Ｐ１と異なる第２の位置Ｐ２で互いの端面同士（面３０ａ１及び面４０ａ１）が対向する。なお、本実施形態において、面３０ａ１及び面４０ａ１の間には隙間が生じているため、第２の位置Ｐ２は隙間の軸方向における中心位置に相当する。
具体的に、第２の位置Ｐ２は、第１の位置Ｐ１よりも軸方向一方側（吸気側）に位置する。本実施形態において、第１モータ部１１及び第２モータ部２１は同一構成を有するため、第１モータ部１１及び第２モータ部２１における軸方向の寸法は同じである。
Here, a position where the
Specifically, the second position P2 is located on one axial side (intake side) of the first position P1. In this embodiment, since the
本実施形態において、第１支持リブ１３は、第１ケース１２の周壁部１２Ａにおける内周面１２Ａ１からベース部３０ａに向かって軸方向一方側（吸気側）に延びる。第１支持リブ１３は、第１モータ部１１（ベース部３０ａ）と第１ケース１２（周壁部１２Ａの内周面１２Ａ１）とを接続する接続面１３ａ（図２Ｂ、図４参照）を有する。より具体的に接続面１３ａは、周壁部１２Ａの軸方向他方側（排気側）の端面１２Ａ２と、ベース部３０ａにおけるベアリング保持部３０ｂと反対の面３０ａ１とを接続する。接続面１３ａは、内周面１２Ａ１からベース部３０ａに向かって軸方向一方側（吸気側）に傾斜する傾斜面である。本実施形態の二重反転式ファン１００において、第１軸流ファン１は、第１支持リブ１３によって第１モータ部１１が第１ケース１２に対して軸方向一方側（吸気側）に凹んだ状態とされる。
In the present embodiment, the
本実施形態において、第２支持リブ２３は、第２ケース２２の周壁部２２Ａにおける内周面２２Ａ１からベース部３０ａに向かって軸方向一方側（吸気側）に延びる。第２支持リブ２３は、第２モータ部２１（ベース部４０ａ）と第２ケース２２（周壁部２２Ａの内周面２２Ａ１）とを接続する接続面２３ａ（図３Ａ、図４参照）を有する。より具体的に接続面２３ａは、周壁部２２Ａの軸方向一方側（吸気側）の端面２２Ａ２と、ベース部４０ａにおけるベアリング保持部４０ｂと反対の面４０ａ１とを接続する。接続面２３ａは、内周面２２Ａ１からベース部４０ａに向かって軸方向一方側（吸気側）に傾斜する傾斜面である。本実施形態の二重反転式ファン１００において、第２軸流ファン２は、第２支持リブ２３によって第２モータ部２１が第２ケース２２に対して軸方向一方側（吸気側）に突出した状態とされる。
In the present embodiment, the
すなわち、本実施形態の二重反転式ファン１００は、所定の中心軸Ｊを中心として放射状に配置された複数の第１翼１０ａを有する第１インペラ１０と、第１インペラ１０を中心軸Ｊの周りに回転させる第１モータ部１１と、第１インペラ１０の外周を囲む第１ケース１２と、を有する第１軸流ファン（第１ファン）１と、中心軸Ｊを中心として放射状に配置された複数の第２翼２０ａを有する第２インペラ２０と、第２インペラ２０を中心軸Ｊの周りに回転させる第２モータ部２１と、第２インペラ２０の外周を囲む第２ケース２２と、を有する第２軸流ファン（第２ファン）２と、中心軸Ｊを中心として放射状に伸びて第１ケース１２に接続され、第１モータ部１１の第２モータ部２１側を支持する複数の第１支持リブ（第１支持部材）１３と、中心軸Ｊを中心として放射状に伸びて第２ケース２２に接続され、第２モータ部２１の第１モータ部１１側を支持する複数の第２支持リブ（第２支持部材）２３と、を備えている。そして、第１支持リブ１３は、第１ケース１２の内周面１２Ａ１から第１モータ部１１に向かって軸方向一方側に延び、第２支持リブ２３は、第２ケース２２の内周面２２Ａ１から第２モータ部２１に向かって軸方向一方側に延びる。
That is, the
本実施形態の二重反転式ファン１００によれば、軸方向一方側（吸気側）に延びる第１支持リブ１３および第２支持リブ２３を備えることによって、上述のような第１ケース１２における軸方向の長さＨ１を第２ケース２２における軸方向の長さＨ２よりも長くする構成を実現することができる。これにより、第１ケース１２により構成される風洞の軸方向における距離が第２ケース２２により構成される風洞の軸方向における距離よりも延びるので、第１ケース１２内に収容する第１インペラ１０の第１翼１０ａの軸方向の長さを、第２ケース２２内に収容する第２インペラ２０の第２翼２０ａの軸方向の長さより長くする構成を実現できる。
According to the
図５は、二重反転式ファンの軸方向に沿う要部拡大断面図である。図５に示すように、第１支持リブ１３及び第２支持リブ２３は、軸方向に沿う断面積が互いに等しい。本実施形態の二重反転式ファン１００において、第１支持リブ１３及び第２支持リブ２３は、軸方向に沿う断面積が互いに等しい。
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the main part along the axial direction of the counter-rotating fan. As shown in FIG. 5, the
すなわち、本実施形態の二重反転式ファン１００は、所定の中心軸Ｊを中心として放射状に配置された複数の第１翼１０ａを有する第１インペラ１０と、第１インペラ１０を中心軸Ｊの周りに回転させる第１モータ部１１と、第１インペラ１０の外周を囲む第１ケース１２と、を有する第１軸流ファン（第１ファン）１と、中心軸Ｊを中心として放射状に配置された複数の第２翼２０ａを有する第２インペラ２０と、第２インペラ２０を中心軸Ｊの周りに回転させる第２モータ部２１と、第２インペラ２０の外周を囲む第２ケース２２と、を有する第２軸流ファン（第２ファン）２と、中心軸Ｊを中心として放射状に伸びて第１ケース１２に接続され、第１モータ部１１の第２モータ部２１側を支持する複数の第１支持リブ（第１支持部材）１３と、中心軸Ｊを中心として放射状に伸びて第２ケース２２に接続され、第２モータ部２１の第１モータ部１１側を支持する複数の第２支持リブ（第２支持部材）２３と、を備えている。そして、第１ケース１２及び第２ケース２２は、端面同士が接触しており、第１モータ部１１及び第２モータ部２１は、軸方向において互いが逆方向を向いて配置されるとともに、第１支持リブ１３及び第２支持リブ２３は、軸方向に沿う断面積が互いに等しい。
That is, the
本実施形態の二重反転式ファン１００では、第１支持リブ１３及び第２支持リブ２３の軸方向に沿う断面積を等しくすることで、第１ケース１２及び第２ケース２２をダイカストによって形成する際、湯回り不良の発生を低減できる。よって、第１ケース１２及び第２ケース２２として精度の高い部品を提供できる。
In the
以上のように本実施形態の二重反転式ファン１００によれば、ケース接触位置（第１の位置Ｐ１）とモータ対向位置（第２の位置Ｐ２）とを軸方向で異ならせるため、吸気側に配置される第１インペラ１０のサイズを大きくしつつ、モータ部品の共通化を実現できる。よって、モータを共通化しつつ、第１インペラ１０を第２インペラ２０よりも大きくした設計が可能となるので、より大きな風量を得る二重反転式ファン１００を提供できる。また、モータ部品を共通化することでコスト低減を図ることができる。
As described above, according to the
以上に、本発明の一実施形態を説明したが、実施形態における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。 An embodiment of the present invention has been described above. Change is possible. Moreover, the present invention is not limited by the embodiments.
例えば、上記実施形態の二重反転式ファン１００では、第１軸流ファン１を吸気側に配置し、第２軸流ファン２を排気側に配置する場合を例に挙げたが、第１軸流ファン１及び第２軸流ファン２の配置はこれに限定されない。すなわち、第１軸流ファン１を排気側に配置し、第２軸流ファン２を吸気側に配置してもよい。
この構成によれば、２つのファンのモータ部を共通化しつつ、吸気側の風洞距離よりも排気側の風洞距離を長くした構成を実現できる。よって、所望の風量特性を備えた二重反転式ファンを提供することができる。
For example, in the
According to this configuration, it is possible to realize a configuration in which the wind tunnel distance on the exhaust side is longer than the wind tunnel distance on the intake side while the motor portion of the two fans is shared. Therefore, it is possible to provide a counter-rotating fan having desired air volume characteristics.
１…第１軸流ファン（第１ファン）、２…第２軸流ファン（第２ファン）、１０…第１インペラ、１０ａ…第１翼、１１…第１モータ部、１２…第１ケース、１３…第１支持リブ（第１支持部材）、１４…第１切欠き、１５…第２切欠き、２０…第２インペラ、２０ａ…第２翼、２１…第２モータ部、２２…第２ケース、２３…第２支持リブ（第２支持部材）、３０ａ１，４０ａ１…面、３３…第１回路基板、３４…第１配線、４３…第２回路基板、４４…第２配線、１００…二重反転式ファン、Ｈ１，Ｈ２…長さ、Ｊ…中心軸、Ｐ１…第１の位置、Ｐ２…第２の位置。
Claims (8)
前記第１インペラを前記中心軸の周りに回転させる第１モータ部と、前記第１インペラの外周を囲む第１ケースと、を有する第１ファンと、
前記中心軸を中心として放射状に配置された複数の第２翼を有する第２インペラと、前記第２インペラを前記中心軸の周りに回転させる第２モータ部と、前記第２インペラの外周を囲む第２ケースと、を有する第２ファンと、を備え、
軸方向一方から軸方向他方に向かって、前記第１ファン及び前記第２ファンが順に配置され、
前記第１ケース及び前記第２ケースは、軸方向における第１の位置で互いの端面同士が接触しており、
前記第１モータ部及び前記第２モータ部は、前記軸方向において互いが逆方向を向いて配置されるとともに、前記第１の位置と異なる第２の位置で互いの端面同士が対向する、
二重反転式ファン。 a first impeller having a plurality of first blades radially arranged around a predetermined central axis;
a first fan having a first motor section that rotates the first impeller around the central axis; and a first case that surrounds the outer periphery of the first impeller;
A second impeller having a plurality of second blades radially arranged around the central axis, a second motor section for rotating the second impeller around the central axis, and surrounding the outer circumference of the second impeller a second fan having a second case,
The first fan and the second fan are arranged in order from one axial direction to the other axial direction,
end surfaces of the first case and the second case are in contact with each other at a first position in the axial direction;
The first motor unit and the second motor unit are arranged facing opposite directions in the axial direction, and the end surfaces of the first motor unit and the second motor unit face each other at a second position different from the first position.
counter-rotating fan.
前記第２の位置は、前記第１の位置よりも軸方向一方側に位置する、
請求項１に記載の二重反転式ファン。 The axial length of the first case is longer than the axial length of the second case,
The second position is located on one side in the axial direction relative to the first position,
The counter-rotating fan according to claim 1.
請求項１又は２に記載の二重反転式ファン。 The first motor section and the second motor section are motors having the same structure,
The counter-rotating fan according to claim 1 or 2.
前記中心軸を中心として放射状に伸びて前記第２ケースに接続され、前記第２モータ部の前記第１モータ部側を支持する複数の第２支持部材と、をさらに備える、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の二重反転式ファン。 a plurality of first support members radially extending about the central axis and connected to the first case for supporting the second motor portion side of the first motor portion;
a plurality of second support members radially extending about the central axis and connected to the second case to support the first motor section side of the second motor section ;
A counter-rotating fan according to any one of claims 1 to 3.
請求項４に記載の二重反転式ファン。 the first support member and the second support member have the same cross-sectional area along the axial direction;
The counter-rotating fan according to claim 4.
前記第２支持部材は、前記第２ケースの内周面から前記第２モータ部に向かって前記軸方向一方側に延びる、
請求項４又は５に記載の二重反転式ファン。 The first support member extends from the inner peripheral surface of the first case toward the first motor unit in one axial direction,
The second support member extends from the inner peripheral surface of the second case toward the second motor unit in one axial direction ,
A counter-rotating fan according to claim 4 or 5.
前記第２モータ部は、前記外部機器に接続される第２配線を有する第２回路基板をさらに備えており、
軸方向から視て、前記第１回路基板からの前記第１配線の引出方向は、前記第２回路基板からの前記第２配線の引出方向と同じである、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の二重反転式ファン。 The first motor unit further includes a first circuit board having a first wiring connected to an external device,
The second motor unit further includes a second circuit board having a second wiring connected to the external device,
When viewed from the axial direction, the direction in which the first wiring is drawn from the first circuit board is the same as the direction in which the second wiring is drawn from the second circuit board.
A counter-rotating fan according to any one of claims 1 to 6.
前記第２ケースは、前記第２配線を保持するとともにケース外側に引き出す第２切欠きを有する、
請求項７に記載の二重反転式ファン。 The first case has a first notch that holds the first wiring and draws it out to the outside of the case,
The second case has a second notch that holds the second wiring and draws it out to the outside of the case,
The counter-rotating fan according to claim 7.
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