JP2008082328A - Centrifugal fan - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、制御回路を含むモータ部を強制冷却する遠心ファンの構造に関する。 The present invention relates to a structure of a centrifugal fan that forcibly cools a motor unit including a control circuit.
従来より、インペラの回転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、当該インペラの中央部に設けられたカップ状の部位に界磁用磁石を内側面に有するとともに円筒状で磁性を有する金属製のヨークが圧入されて取り付けられることにより、インペラが回転軸の周りにおいて回転可能とされる。 Conventionally, in a centrifugal fan that sucks air in the direction of the rotation axis of the impeller and exhausts it in the radial direction, an impeller having a plurality of blades arranged in the circumferential direction around the rotation shaft is provided, and is provided at the center of the impeller. The impeller can be rotated around the rotation shaft by having a cylindrical magnetic magnet yoke press-fitted and attached to the cup-shaped portion having a field magnet on the inner surface.
遠心ファンは、軸流ファン(インペラの回転軸に対して回転軸方向の空気流を発生させる送風ファン)と比較して、高い静圧を発生することが可能である。よって、高負荷下、特に筐体内において電子部品が密集して配置されており、空気流が流れ難い環境下での使用が想定される。主に、電子部品が密集して配置される電子機器は、電子部品が高温になる。このため、遠心ファンは、電子部品の冷却に用いられる。もちろん、その他の用途としても遠心ファンは用いられる。 The centrifugal fan can generate a higher static pressure than an axial flow fan (a blower fan that generates an air flow in the rotation axis direction with respect to the rotation shaft of the impeller). Therefore, it is assumed that the electronic components are densely arranged in a high load, particularly in the housing, and used in an environment where the air flow is difficult to flow. Mainly, in an electronic device in which electronic components are densely arranged, the electronic components become high temperature. For this reason, the centrifugal fan is used for cooling electronic components. Of course, the centrifugal fan is also used for other purposes.
遠心ファンは、発熱部品として電機子と回路部品が構成されている。これらの部品は、遠心ファンの回転速度の増加に伴って、発熱量は上昇する。遠心ファンは、当該電子部品に定められた許容温度範囲を超えないようにインペラの回転速度を設定する必要がある。よって、遠心ファンにおける電子部品および電機子の温度上昇を低減することにより、遠心ファンの回転特性を向上させることができ、風量特性を向上することができる。 The centrifugal fan includes an armature and a circuit component as heat generating components. These parts increase in calorific value as the rotational speed of the centrifugal fan increases. The centrifugal fan needs to set the rotational speed of the impeller so as not to exceed the allowable temperature range defined for the electronic component. Therefore, by reducing the temperature rise of the electronic components and the armature in the centrifugal fan, the rotational characteristics of the centrifugal fan can be improved, and the air flow characteristics can be improved.
モータの温度上昇に伴う性能低下を抑制するために、様々な工夫がなされている。 Various devices have been devised in order to suppress the performance degradation accompanying the temperature rise of the motor.
例えば、特許文献1から4に記載の送風ファンでは、インペラカップ部内に収容されるモータ部(電機子および回路基板を含む)に空気が流入されるようにベース部もしくはインペラのカップ部に通気孔が形成されており、電機子もしくは電子部品の温度上昇を抑制する軸流ファンおよび遠心ファンの構造が開示されている。
For example, in the blower fans described in
ところで、近年の冷却用の遠心ファンは高速回転化が進んでおり、高速回転に伴って遠心ファンの内部に収納されるモータの電流が増加するため、電機子および電子部品の温度上昇は無視することができないほど増加する傾向にある。更なる高速回転化の要求や高温環境下での遠心ファンの使用を考慮した場合、電機子および電子部品を強制的に冷却することが必要となる。 By the way, recent centrifugal fans for cooling have been rotating at high speed, and the motor current housed in the centrifugal fan increases with high-speed rotation, so the temperature rise of the armature and electronic components is ignored. It tends to increase so much that it cannot be done. When considering the demand for higher speed rotation and the use of a centrifugal fan in a high temperature environment, it is necessary to forcibly cool the armature and the electronic components.
特許文献1から4に記載の送風ファンでは、インペラが回転することにより発生する空気流の一部がモータ部内に流入することにより、電子機器を冷却するための空気流の流量が低減する。このため、モータ部内に空気流の一部が流入した場合においても空気流の流量が低減しないように遠心ファンを構成することが必要となる。
In the blower fans described in
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、遠心ファンにおいて電機子および回路基板を含むモータ部に効率よく空気を流入させつつ、遠心ファンの風量特性を低減させずに、モータ部の温度上昇を抑えることを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and in the centrifugal fan, while efficiently flowing air into the motor unit including the armature and the circuit board, the temperature of the motor unit is reduced without reducing the air flow characteristics of the centrifugal fan. The purpose is to suppress the rise.
本発明は、上記のような従来技術に鑑みてなされたものである。すなわち本発明の請求項1に記載の遠心ファンは、遠心ファンであって、中心軸を中心とし、該中心軸方向上側に蓋部、下側に開口部を有する略有蓋円筒状のカップ部と、前記カップ部の外側にて前記中心軸を中心として環状に配列された複数の翼と、を備えるインペラと、前記カップ部の内方に収容され、前記中心軸を中心に前記インペラを回転し前記カップ部の上側から前記中心軸方向に吸気して前記中心軸から離れる方向に排気するモータ部と、前記モータ部と一体的に設けられ、前記モータ部の回転を制御する回路を備えた回路基板と、を備え、前記カップ部には、前記カップ部外部と内部を連通可能な貫通孔が少なくとも一つ形成されており、前記カップ部の開口側の下面よりも下側に向けて突出している前記翼もしくは前記翼とは異なる第2翼を有していることを特徴とする。
The present invention has been made in view of the above prior art. That is, the centrifugal fan according to
本発明の請求項2に記載の遠心ファンは、請求項1に記載の遠心ファンであって、前記翼もしくは前記第2翼が、径方向において回路基板と対向する位置に形成されていることを特徴とする。 A centrifugal fan according to a second aspect of the present invention is the centrifugal fan according to the first aspect, wherein the blade or the second blade is formed at a position facing the circuit board in a radial direction. Features.
本発明の請求項3に記載の遠心ファンは、請求項1又は2に記載の遠心ファンであって、前記貫通孔が前記カップ部の蓋部に形成されていることを特徴とする。 A centrifugal fan according to a third aspect of the present invention is the centrifugal fan according to the first or second aspect, wherein the through-hole is formed in a lid portion of the cup portion.
本発明の請求項4に記載の遠心ファンは、請求項1から3のいずれかに記載の遠心ファンであって、前記カップ部の外側面から径方向外方に向けて突出するように略環状のハブが形成されており、該ハブに前記翼が支持されていることを特徴とする。 A centrifugal fan according to a fourth aspect of the present invention is the centrifugal fan according to any one of the first to third aspects, and is substantially annular so as to protrude radially outward from an outer surface of the cup portion. A hub is formed, and the blade is supported by the hub.
本発明の請求項5に記載の遠心ファンは、請求項1から4のいずれかに記載の遠心ファンであって、前記中心軸方向において前記ハブの上側の面に前記複数の翼が配列されており、複数の前記翼のうち少なくとも1以上の前記翼が前記中心軸方向において前記ハブの下側の面から下側に向けて突出していることを特徴とする。 A centrifugal fan according to a fifth aspect of the present invention is the centrifugal fan according to any one of the first to fourth aspects, wherein the plurality of blades are arranged on an upper surface of the hub in the central axis direction. And at least one of the plurality of blades protrudes downward from a lower surface of the hub in the central axis direction.
本発明の請求項6に記載の遠心ファンは、請求項1から5のいずれかに記載の遠心ファンであって、前記中心軸方向において前記ハブの上側の面に前記複数の翼が配列されており、前記中心軸方向において前記ハブの上側とは反対の面側に前記第2翼が配列されていることを特徴とする。 A centrifugal fan according to a sixth aspect of the present invention is the centrifugal fan according to any one of the first to fifth aspects, wherein the plurality of blades are arranged on an upper surface of the hub in the central axis direction. The second wing is arranged on the surface side opposite to the upper side of the hub in the central axis direction.
本発明の請求項7に記載の遠心ファンは、請求項1から6のいずれかに記載の遠心ファンであって、前記ハブが前記カップ部の開口側の端部付近に形成されていることを特徴とする。 A centrifugal fan according to a seventh aspect of the present invention is the centrifugal fan according to any one of the first to sixth aspects, wherein the hub is formed near an end of the cup portion on the opening side. Features.
本発明の請求項8に記載の遠心ファンは、請求項1から7のいずれかに記載の遠心ファンであって、前記カップ部の開口側の端部よりも下側に回路基板が配置されていることを特徴とする。 A centrifugal fan according to an eighth aspect of the present invention is the centrifugal fan according to any one of the first to seventh aspects, wherein a circuit board is disposed below an end portion on the opening side of the cup portion. It is characterized by being.
本発明の請求項9に記載の遠心ファンは、請求項1から8のいずれかに記載の遠心ファンであって、前記貫通孔が前記中心軸を中心として複数箇所に略等配されていることを特徴とする。 A centrifugal fan according to a ninth aspect of the present invention is the centrifugal fan according to any one of the first to eighth aspects, wherein the through-holes are substantially equally disposed at a plurality of locations around the central axis. It is characterized by.
本発明の請求項10に記載の遠心ファンは、請求項9に記載の遠心ファンであって、前記蓋部の隣り合う前記貫通孔間において、前記中心軸を中心とする円筒面で切断された断面が、前記インペラの回転方向において前方から後方に向かうに従い下側に向けて傾斜する翼断面に形成されていることを特徴とする。 A centrifugal fan according to a tenth aspect of the present invention is the centrifugal fan according to the ninth aspect, wherein the centrifugal fan is cut by a cylindrical surface centered on the central axis between the adjacent through holes of the lid portion. The cross section is formed into a blade cross section that is inclined downward as it goes from the front to the rear in the rotation direction of the impeller.
本発明の請求項11に記載の遠心ファンは、請求項1から10のいずれかに記載の遠心ファンであって、前記インペラは複数の前記翼と複数の前記第2翼を有しており、前記インペラを前記中心軸方向から見た場合において、前記翼の外周端における径方向との傾斜角と、前記第2翼の外周端における径方向との傾斜角とが、ほぼ同じであることを特徴とする。 A centrifugal fan according to an eleventh aspect of the present invention is the centrifugal fan according to any one of the first to tenth aspects, wherein the impeller has a plurality of the blades and a plurality of the second blades, When the impeller is viewed from the central axis direction, the inclination angle with the radial direction at the outer peripheral end of the blade is substantially the same as the inclination angle with the radial direction at the outer peripheral end of the second blade. Features.
本発明の請求項12に記載の遠心ファンは、請求項1から11のいずれかに記載の遠心ファンであって、前記遠心ファンは、ケーシングを有しており、該ケーシングは、前記インペラの外周を覆い、排気口が形成された側壁部と、前記カップ部の開口側を覆い、前記モータ部を支持するベース部と、前記カップ部の前記蓋部側を覆い、吸気口が形成されたカバー部と、を有していることを特徴とする。 A centrifugal fan according to a twelfth aspect of the present invention is the centrifugal fan according to any one of the first to eleventh aspects, wherein the centrifugal fan has a casing, and the casing has an outer periphery of the impeller. A side wall portion in which an exhaust port is formed, an opening side of the cup portion, a base portion for supporting the motor portion, a cover on the lid portion side of the cup portion, and a cover in which an intake port is formed And a portion.
本発明に記載の遠心ファンによれば、インペラの回転に伴って発生する空気流がインペラカップ部に形成された貫通孔を通じてモータ部に流入され、電機子および回路基板が冷却される。インペラカップ部の内部よりもインペラ付近の方が圧力が低いため、インペラカップ部の開口部よりも羽根が吸気側の反対側に向けて突出していることで、インペラカップ部の内部の空気が、インペラの回転に伴い、インペラカップ部の外部に排出され、インペラによって径方向外方に流される。つまり、一連の動作により、インペラカップ部の内部に空気流が発生し、電機子および回路基板の冷却効率が向上する。 According to the centrifugal fan described in the present invention, an air flow generated with the rotation of the impeller flows into the motor portion through the through hole formed in the impeller cup portion, and the armature and the circuit board are cooled. Since the pressure near the impeller is lower than the inside of the impeller cup part, the blades protrude toward the opposite side of the intake side than the opening part of the impeller cup part, so that the air inside the impeller cup part is With the rotation of the impeller, the impeller is discharged to the outside of the impeller cup portion, and is flowed radially outward by the impeller. That is, by a series of operations, an air flow is generated inside the impeller cup portion, and the cooling efficiency of the armature and the circuit board is improved.
以下、本発明の実施形態の遠心ファンについて、図1乃至図9を参照して説明する。尚、本発明の実施形態では便宜上各図面の上下方向を「上下方向」とするが、実際の取り付け状態における方向を限定するものではない。 Hereinafter, a centrifugal fan according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 9. In the embodiment of the present invention, the vertical direction of each drawing is referred to as the “vertical direction” for convenience, but the direction in the actual mounting state is not limited.
図1は、本発明の実施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図を示す。また、図2は、本発明の遠心ファン1を示す斜視図である。図1に示されているように、遠心ファン1は、回転することにより空気流を発生するインペラ部2と、インペラ部2に接続されてインペラ部2を中心軸J1回り回転するモータ部3を備え、インペラ部2およびモータ部3は、ケーシング10に収容される。図1および図2に示されているように、ケーシング10は、吸気口121を有するカバー部12がケーシング10の側壁部101に取り付けられることによって組み立てられ、インペラ部2の周囲を取り囲んで空気流の流路が形成される(すなわち、インペラ部2の回転によって発生した空気流に流れ方向が形成されて、当該空気が外部に排出される)。遠心ファン1は、例えば電気製品や電子機器を冷却するための電動ファンとして用いられる。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a
ケーシング10は、図1に示されているように、ベース部102と、側壁部101で構成されている。ベース部102は中央にはインペラ部2の回転軸、つまり中心軸J1と同軸になるように軸受ハウジング310が固定されている。また、ベース部102の外周部から連続的に中心軸J1方向の上方側に向けて側壁部101が突出すように形成されている。側壁部101には、図2に示されているように、排気口103形成されており、インペラ2が回転することで発生した空気流が排気口103より遠心ファン1の外部に排出される。上述のとおり、側壁部101の上端にはカバー部12が取り付けられている。カバー部12に形成される吸気口121は略円形である。カバー部12がケーシング10に取り付けられて際に、吸気口121の中心は中心軸J1と重なるように構成されている。ただし、吸気口121の中心と中心軸J1が必ずしも重なる必要はなく、吸気口121の中心を中心軸J1とずらして構成しても良い。
As shown in FIG. 1, the
ケーシング10の形状は、図2に示されているように、中心軸J1方向から見て、蝸牛形状に形成されている。インペラ2の外周と側壁部101の内周面との間には、インペラが回転することで発生する空気流の流路が形成されている。流路は、径方向に平行な線分を含んだ面によって切断された流路断面の断面積が、上流から排気口103に向けて漸次拡大するように形成されている。ただし、遠心ファンの大きさや、風量特性を考慮して流路の断面積を上流から排気口103に向けてほぼ同一となっても良く、流路の形状は上記には限定されない。ケーシング形状が、蝸牛形状に形成されることによって、インペラ2が回転することで発生する空気流の整流化を図ると共に、排気口からの空気流の流速方向を調整することができる。また、吸気口121と排気口側103の間の圧力差(静圧)を向上することも可能である。
The shape of the
モータ部3は、図1に示されているように、アウターロータ型(モータに構成されるロータマグネット322がステータ部31よりも径方向外方に位置するタイプ)のモータである。モータ部3は主に、回転体であるロータ部32と、静止体であるステータ部31と軸受部とで構成されている。ロータ部32は、ステータ部31に対して後述する軸受部によって回転可能に支持される。
As shown in FIG. 1, the
ステータ部31は、後述する軸受部が収容される軸受ハウジング310の外側面に固定されている。ステータ部31は、主に、ステータコア311と、第1、2インシュレータ312a、312bと、コイル313と、回路基板314と、で構成されている。
The
ステータコア311は、薄板の磁性体で形成されたステータラミネーションを複数枚積層することで構成されている。特に、電子機器冷却用に使用される本実施形態の遠心ファン1には、駆動方式として単相バイポーラや二相ユニポーラが採用されている。単相バイポーラや、二相ユニポーラにおいては、4極のステータコアが用いられる。よって、本実施形態におけるステータコア311は、円環状のコアバック部と4の磁極歯とで構成されている。4の磁極歯はコアバック部の外側面から径方向外方に向けて突出しており、中心軸J1を中心とする周方向に配列されている。
The
ステータコア311の外側面と内側面を除いて、その周囲はインシュレータ312によって覆われている。第1インシュレータ312aはステータコア311に対して上側から、第2インシュレータ312bはステータコア311に対して下側からステータコア311を覆っている。前記ステータコア311の磁極歯にはインシュレータ312を介して銅線が巻き付けられることでコイル313が形成されている。
The periphery of the
ステータコア311の下方には第2インシュレータ312bと連結して支持される回路基板314が配置されている。回路基板314は、基板と、回路部品とで構成されている。基板上には、回路部品を実装することで制御回路が構成されるように銅箔で形成された導通パターンがプリントされている。基板上は、回路部品が実装され、制御回路とコイル313を構成する銅線の端部が回路基板314上に電気的に接続されている。
A
ロータ部32は、インペラ2と、ロータヨーク321と、ロータマグネット322と、シャフト323と、で構成されている。インペラ2は、有蓋円筒形状のカップ部21と、円環状のハブ22と複数の翼23で構成されている。インペラ2に関する詳細な構成は後述する。
The
カップ部21の中央には、中心軸J1と同軸になるようにシャフト323が固定されている。インペラ2は、シャフト323を回転軸として中心軸J1を中心に回転する。カップ部21の円筒部の内側面には、円筒状のロータヨーク321が固定されている。更にロータヨークの内側面には、環状のロータマグネット322が固定されている。ロータマグネット322は、複数の磁極が周方向において交互に並ぶように着磁されている。ロータヨーク321は、磁性体によって形成されている。ロータヨーク321が構成されていることでロータマグネット322によって形成される磁界が送風ファン1から外部に漏洩するのを防止することができる。ロータマグネット322は、ステータコア311の外周面と径方向において対向するように配置されている。よって、回路基板314に外部電源から電流が供給されることで、ステータコア311に磁界が発生し、当該磁界と、ロータマグネット322において形成されている磁界との相互作用により、中心軸J1を中心とするトルクが発生する。これに伴い、インペラ2が中心軸J1を中心に回転する。
A
シャフト323は、上端がカップ部21に固定されており、カップ部21から下方に向けて突出している。軸受ハウジング310の内側面側には、ボールベアリング315,316が固定されている。シャフト323は、ボールベアリング315,316に挿入されることによって、回転可能に支持される。シャフト323の上端近傍にはバネ317が中心軸J1方向においてボールベアリング315の上側に取り付けられている。シャフト323の下端部近傍にはボールベアリング316からシャフト323が抜けないように抜け止め部材318が取り付けられている。抜け止め部材318は、バネ317に対して中心軸J1方向において変位するように構成されているため、バネ317によってボールベアリング315,316に対して予圧が与えられる。これにより、ボールベアリング315,316およびシャフト323が正しい位置に保持される。
The
次に、インペラ2の構成に関して説明する。カップ部21の円筒部下端部には、径方向外方に向けて突出する環状のハブ22が形成されている。ハブ22の上端面には上方に向けて複数の主翼231が突出するように形成されており、中心軸J1を中心に等配されている。ハブ22の下端面には下方に向けて複数の第2翼232が突出するように形成されており、中心軸J1を中心に等配されている。
Next, the configuration of the
インペラ2は、中心軸J1を中心に回転することで、複数の主翼231付近の空気に対して遠心力が働き、前記空気は径方向外方に向けて放出される。それに伴って、複数の主翼付近が、カップ部21の周囲および吸気口121付近よりも負圧の状態になり、吸気口121から遠心ファン1内部に向けて空気が取り込まれる。よって、インペラ2が回転することによって中心軸J1方向に吸気し、径方向外方に向けて排気されるように空気流が発生する。発生した空気流は、ケーシング10とカバー部12とで構成された空気流路を通って、吸気口121から排気口103へと導かれる。
The
図3は、本実施形態に係る遠心ファン1のモータ部およびインペラの変形例を示す図であり、中心軸J1を含む平面で切断した縦断面図を示す。本実施形態の遠心ファン1においては、図1に示されているように、インペラ2のカップ部21に対してシャフト323が固定されている。変形例として以下のような構成も考えられる。例えば、図3に示されているように、ロータヨーク321の上端部に蓋部が形成されており、前記蓋部の中央に中心軸J1と同軸になるようにシャフト323を固定しても良い。つまり、本発明におけるカップ部とは、図1に示される複数の翼23と一体で構成されるカップ部21でも良く、更に、図3に示されるロータヨーク321Aで構成されるカップ部でも良い。インペラが、内部にモータ部3が収容されるようなカップ形状部を有していれば、カップ部を構成する部品は限定されない。
FIG. 3 is a view showing a modification of the motor unit and the impeller of the
遠心ファン1は、インペラ2が回転することで、回路基板314に実装された回路部品およびコイル313に発熱が生じる。特に、インペラ2の回転速度が大きくなればなるほど発熱量が増大する。従来の遠心ファンにおいては、発熱した熱がコイル313、回路部品の内部およびその付近に滞留するため、コイル313と回路部品の温度上昇が問題となっていた。そこで本発明においては、カップ部21に複数の貫通孔211が形成されている。複数の貫通孔211は、図2に示されているように、中心軸J1を中心に環状に配置されている。これにより、インペラ2が回転することで発生した空気流の一部が複数の貫通孔211を通過してカップ部21の内部に送風される。通常、カップ部21内部の空気の温度よりもカップ部21外部の空気の方が、温度が低くなっているため、カップ部21内部に空気が送風されることで、コイル313、回路部品の内部および周辺に滞留する熱が送風された空気流に移動する。これによって、コイルの313および回路部品の温度上昇を抑制することができる。他の変形例においては、貫通孔3211は、図3に示されているようにロータヨーク321Aの蓋部に形成される。要するに、貫通孔は、カップ部内部に収容されているモータ部と外部とを空気が流通するような位置に形成されていれば、形成される部位および部品は限定されない。
The
更に、ハブ22の下面に形成された複数の第2翼232が中心軸J1を中心に回転することによって、カップ部21内部よりも複数の第2翼232の周辺において負圧状態になる。よって、カップ部21内部の空気がカップ部21の開口側から複数の第2翼232側に排出される。複数の第2翼232は、カップ部21の開口側端部よりも中心軸J1方向において下方に突出して形成されているため、カップ部21内部から複数の第2翼232までの空気流路が構成されており、カップ部21内部に滞留する空気を積極的に外部に放出することができる。複数の第2翼232と複数の貫通孔211が形成されていることにより、カップ部21の内部が第2の空気流路となる。よって、モータ部3を積極的に冷却することが可能である。カップ部21内部からカップ部21外部への排出部は、ロータ部32と回路基板314の中心軸J1方向の間隙である。よって、第2翼232が、径方向において前記間隙と対向する位置に形成されていれば、インペラ2の回転によって、カップ部21の内部から空気をカップ部21外部へと導くことができる。
Further, the plurality of
図4は、インペラ2を中心軸J1方向において吸気側から見た平面図である。図5は、インペラ2を中心軸J1方向においてベース部102側から見た平面図である(ただし、カップ部21内部の詳細は省略している。)。複数の主翼231は、径方向内方から外方に向かうに従い、回転方向前方側に向けて湾曲している。つまり、複数の主翼231は、回転方向後方側に凸面が向くようにハブ22上面に形成されている。また複数の第2翼232は、径方向内方から外方に向かうに従い、回転方向前方側に向けて湾曲している。つまり、複数の第2翼232は、回転方向後方側に凸面が向くようにハブ22下面に形成されている。
FIG. 4 is a plan view of the
本実施形態においては、主翼231と第2翼232の形成される翼枚数は同じである。また、主翼231と第2翼232は、中心軸J1方向から見て、ほぼ重なるように構成されている。ただし、カップ部21に送風する風量および遠心ファン1として風量特性を考慮して主翼231と第2翼232の翼枚数が異なるように構成されても良い。また、主翼231と第2翼232とが中心軸J1方向から見て、必ずしも重なる必要はない。
In the present embodiment, the number of blades formed by the
主翼231の径方向最外方における回転方向前方側の面の接線と、中心軸J1と前記接線と主翼231との交点を結ぶ直線との鋭角側の角度をβ1とする。次に第2翼232の径方向最外方における回転方向前方側の面の接線と、中心軸J1と前記接線と第2翼232との交点を結ぶ直線との鋭角側の角度をβ2とする。このとき、β1とβ2とが同一の角度になるように設定されている。この結果、主翼231と第2翼232の翼枚数が同じで、翼形状がほぼ同等の場合には、それぞれの翼による空気流の排出特性が同じになるため、空気流がカップ部21内を通過することによる遠心ファン1の風量特性の低減を抑制することが可能になる。
An acute angle angle between a tangent of the surface on the front side in the rotational direction on the radially outermost side of the
図6は、図4におけるC−C´で切断した本実施形態の断面形状を示す図である。図7は、図4におけるC−C´で切断した本実施形態の他の変形例の断面形状を示す図である。 FIG. 6 is a diagram showing a cross-sectional shape of the present embodiment taken along CC ′ in FIG. FIG. 7 is a diagram showing a cross-sectional shape of another modified example of the present embodiment cut along CC ′ in FIG. 4.
図6、図7におけるC−C´断面に関して詳述する。CとC´とを結ぶ線分は、中心軸J1を中心とする複数の貫通孔211を通る円周の一部である。本実施形態においては、図6に示されているように、C−C´断面が矩形状に形成されている。この断面形状であって十分にカップ部21内部を十分に冷却することが可能である。ただし、他の変形例として、C−C´断面を図7に示されているように、翼断面形状にしても良い。詳述すると、C−C´断面は、回転方向前方側から後方側に向かうに連れて、中心軸J1方向上方側から下方側に向けて傾斜している。よって、他の変形例においては、インペラ2の回転に伴って貫通孔211を通過する空気流が蓋部の貫通孔211間の下面213によって中心軸J1方向下方側に押出され積極的な空気の流れを促進する。さらに、蓋部の貫通孔211間の上面214によって、貫通孔211に空気流が入り易くなっている。
6 and 7 will be described in detail. A line segment connecting C and C ′ is a part of the circumference passing through the plurality of through
またC−C´断面を翼断面形状に形成することで、貫通孔211を空気が通過する際に貫通孔211を規定する内周面の角部において剥離現象の誘起を低減する事ができる。剥離現象が誘起されることで空気流のエネルギ損失や騒音の発生が懸念される。しかし、C−C´断面を翼断面形状に形成することで、剥離現象の発生を抑制することが可能である。
In addition, by forming the CC ′ cross section into a blade cross-sectional shape, it is possible to reduce the induction of the peeling phenomenon at the corner portion of the inner peripheral surface defining the through
次に主翼および第2翼の構成に関する、他の変形例の遠心ファンの説明をする。図8は、本発明の実施形態に係る遠心ファン1の翼形状に関する他の変形例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図を示す。図9は、本発明の実施形態に係る遠心ファン1の翼形状に関する他の変形例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図を示す。
Next, a description will be given of another modified centrifugal fan relating to the configuration of the main wing and the second wing. FIG. 8 is a diagram showing a configuration of another modified example related to the blade shape of the
実施形態に係る変形例においては、図8に示されているように、ハブ22の下端面から主翼231Bが中心軸J1方向において下方側に突出しても良い。換言すると、図1における主翼231と第2翼232とが中心軸J1方向から見て同一の位置に形成されており、ハブ22の径方向外方において連結していている状態である。つまり、ハブ22の下端面側に突出しているのは、図8に示されている主翼231Bでも、図1に示されている第2翼232でも良い。
In the modification according to the embodiment, as shown in FIG. 8, the
また、実施形態に係る他の変形例としては、図9に示されているように、ハブ22が形成されておらず、カップ部21の外側面に直接、主翼231Cが形成されていても良い。ただし、主翼231Cが中心軸J1を中心に回転することによって、カップ部21内部の空気を外部に排出するように、主翼231Cの一部はカップ部21の開口側の下端部よりも下方側に突出している必要がある。この構成により、ハブ22が無くても、カップ部21内部に滞留する空気がカップ部21外部に排出される。
As another modification according to the embodiment, as shown in FIG. 9, the
主翼および第2翼の構成に関しては、上記の実施形態および変形例に限定されず、各々の組み合わせを採用しても良い。また、翼の一部がカップ部21の開口側の下端部よりも下側に突出していれば、カップ部21に形成された貫通孔211から空気がモータ部3を通過し、カップ部21の開口側からカップ部21の外部に排出される。上記に示す翼の構成を有していれば、形状および構成は上記に示す実施形態に限定されない。
The configurations of the main wing and the second wing are not limited to the above-described embodiments and modifications, and combinations thereof may be employed. Further, if a part of the wing protrudes below the lower end portion on the opening side of the
1 遠心ファン
10 ケーシング
101 側壁部
102 ベース部
103 排気口
12 カバー部
121 吸気口
2 インペラ
21 カップ部
211 貫通孔
22 ハブ
23 翼
231 主翼
232 第2翼
3 モータ部
31 ステータ部
314 回路基板
DESCRIPTION OF
Claims (12)
中心軸を中心とし、該中心軸方向上側に蓋部、下側に開口部を有する略有蓋円筒状のカップ部と、
前記カップ部の外側にて前記中心軸を中心として環状に配列された複数の翼と、
を備えるインペラと、
前記カップ部の内方に収容され、前記中心軸を中心に前記インペラを回転し前記カップ部の上側から前記中心軸方向に吸気して前記中心軸から離れる方向に排気するモータ部と、
前記モータ部と一体的に設けられ、前記モータ部の回転を制御する回路を備えた回路基板と、
を備え、
前記カップ部には、前記カップ部外部と内部を連通可能な貫通孔が少なくとも一つ形成されており、前記カップ部の開口側の下面よりも下側に向けて突出している前記翼もしくは前記翼とは異なる第2翼を有していることを特徴とする遠心ファン。 A centrifugal fan,
A substantially covered cylindrical cup portion having a lid portion on the upper side in the central axis direction and an opening portion on the lower side, with the central axis as a center;
A plurality of wings arranged annularly around the central axis outside the cup portion;
An impeller comprising:
A motor unit that is housed inside the cup unit, rotates the impeller about the central axis, sucks air in the central axis direction from the upper side of the cup unit, and exhausts air in a direction away from the central axis;
A circuit board provided integrally with the motor unit and provided with a circuit for controlling rotation of the motor unit;
With
The cup part has at least one through-hole that allows communication between the outside and the inside of the cup part, and the wing or the wing protrudes downward from the lower surface on the opening side of the cup part. A centrifugal fan having a second wing different from the first wing.
該ケーシングは、
前記インペラの外周を覆い、排気口が形成された側壁部と、
前記カップ部の開口側を覆い、前記モータ部を支持するベース部と、
前記カップ部の前記蓋部側を覆い、吸気口が形成されたカバー部と、
を有していることを特徴とする請求項1から11のいずれかに記載の遠心ファン。 The centrifugal fan has a casing,
The casing is
A side wall portion covering the outer periphery of the impeller and having an exhaust port;
A base portion that covers the opening side of the cup portion and supports the motor portion;
A cover part that covers the lid part side of the cup part and has an air inlet;
The centrifugal fan according to claim 1, wherein the centrifugal fan is provided.
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|---|---|---|---|
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