JP2017219035A - 送風装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電子機器等に搭載される送風装置について、薄型化に加えて軽量で送風効率の良好な遠心型の送風装置を提供する。【解決手段】軸方向隙間４００を介して配列された複数の平板４１０を有する送風部４０と、送風部を回転させるモータ部３０と、送風部およびモータ部を収容するハウジングとを有する。ハウジングは、送風部の上部において軸方向に貫通する吸気口２０２と、送風部の径方向外側において径方向に向けて開口する送風口とを有する。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、平板間に径方向外側へと向かう気流が発生する。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、送風装置を軽量化できる。【選択図】図５

Description

本発明は、送風装置に関する。

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。

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。
特開２００８−８８９８５号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

図１は、第１実施形態に係る送風装置の斜視図である。 図２は、第１実施形態に係る送風装置の上面図である。 図３は、第１実施形態に係る送風装置の断面図である。 図４は、第１実施形態に係る送風装置の分解斜視図である。 図５は、第１実施形態に係る送風装置の部分断面図である。 図６は、第１実施形態に係る送風装置の複数の平板の上面図である。 図７は、変形例に係る送風装置の複数の平板の上面図である。 図８は、変形例に係る送風装置の複数の平板の上面図である。 図９は、変形例に係る送風装置の複数の平板の上面図である。 図１０は、変形例に係る送風装置の複数の平板の上面図である。 図１１は、変形例に係る送風装置の複数の平板の上面図である。 図１２は、変形例に係る送風装置の複数の平板の上面図である。 図１３は、変形例に係る送風装置の複数の平板の上面図である。 図１４は、変形例に係る送風装置の部分断面図である。 図１５は、変形例に係る送風装置の上面図である。

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。

＜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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

＜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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

＜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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

本発明は、送風装置に利用できる。

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

Claims (14)

1. 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。
2. 請求項１に記載の送風装置であって、
   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。
3. 請求項２に記載の送風装置であって、
   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。
4. 請求項２または請求項３に記載の送風装置であって、
   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。
5. 請求項２または請求項３に記載の送風装置であって、
   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。
6. 請求項１に記載の送風装置であって、
   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。
7. 請求項１に記載の送風装置であって、
   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。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の送風装置であって、
   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。
9. 請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の送風装置であって、
   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。
10. 請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の送風装置であって、
    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。
11. 請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の送風装置であって、
    前記吸気口の中心は、前記中心軸と一致する、送風装置。
12. 請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の送風装置であって、
    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。
13. 請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の送風装置であって、
    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。
14. 請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載の送風装置であって、
    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。

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