JP2019113019A - 送風機 - Google Patents

Abstract

【課題】風量の増加、およびフィンの配列方向における風量の均一化を図る。【解決手段】インペラ４の径方向成分である第１方向に排気部５が配置され、排気部５は、複数のフィン５１を有し、中心軸Ｃ１から第１方向に延ばした線分から、インペラ４の回転によって発生する気流Ｆ１の上流側に向かってフィン５１の配列方向への距離を第１所定距離Ｘとしたときに、複数のフィン５１の少なくとも一部は、第１所定距離Ｘよりも上流側に位置する第１領域Ｒ１と、下流側に位置する第２領域Ｒ２と、を有し、第１領域Ｒ１に配置される複数のフィン５１の間隔は、第２領域Ｒ２に配置される複数のフィン５１の間隔よりも狭い。【選択図】図２Ａ

Description

本発明は、送風機に関する。

従来から、種々の送風機が知られている。例えば特許文献１には、従来の半導体装置用ヒートシンクが開示される。

上記特許文献１の半導体装置用ヒートシンクは、フィン群と、送風用ファンと、を有する。フィン群は、ベース上にプレートまたはピンが縦に多数配列された形状を有する。送風用ファンは、ファン回転機構と遠心ファンからなる。フィン群、遠心ファンのそれぞれには、カバーが設けられる。遠心ファンのカバーの回転方向には、空気吸入口が設置される。

特開平９−１７２１１３号公報

しかしながら、上記特許文献１では、フィンの延びる方向に対して、遠心ファンの回転による空気の流れる方向は一様でなく、フィンの延びる方向と平行、フィンの延びる方向と傾斜するなど様々である。上記特許文献１では、フィンの間隔が一定であるため、空気の流れる方向がフィンの延びる方向と傾斜または直交する領域ではフィン間の隙間における空気の流れが妨げられ、送風機として十分な風量を得ることができない。また、フィン群の排気口から排気される空気の風量がフィンの配列方向において不均一となる。

上記状況に鑑み、本発明は、風量の増加、およびフィンの配列方向における風量の均一化を図ることができる送風機を提供することを目的とする。

本発明の例示的な送風機は、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周りに回転させるモータ部と、前記インペラを収納するハウジングと、を備え、前記ハウジングは、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、前記インペラの上側を覆う上プレート部と、を有し、前記上プレート部または前記下プレート部の少なくとも一方は、吸気部を有し、前記インペラの径方向成分である第１方向に排気部が配置され、前記排気部は、複数のフィンを有し、前記中心軸から第１方向に延ばした線分から、前記インペラの回転によって発生する気流の上流側に向かって前記フィンの配列方向への距離を第１所定距離としたときに、前記複数のフィンの少なくとも一部は、前記第１所定距離よりも上流側に位置する第１領域と、下流側に位置する第２領域と、を有し、前記第１領域に配置される前記複数のフィンの間隔は、前記第２領域に配置される前記複数のフィンの間隔よりも狭い。

本発明の例示的な送風機によれば、風量の増加、およびフィンの配列方向における風量の均一化を図ることができる。

図１は、本発明の例示的な実施形態に係る送風機の断面図である。 図２Ａは、本発明の例示的な送風機を上側から視た平面図である。 図２Ｂは、本発明の例示的な排気部の構成を示す拡大平面図である。 図３は、図２Ａと同様の構成の送風機を示す平面図である。 図４は、送風機にヒートパイプを用いた場合の一構成例を示す上側から見た平面図である。 図５は、フィン間隔の構成に関する変形例を有する例示的な送風機を示す平面図である。 図６は、本発明をスクロール型送風機へ適用する場合の一例を示す送風機の上側から視た平面図である。

以下に本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書では、後述する中心軸Ｃ１の延びる方向を「上下方向」とする。但し、この「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Ｃ１を中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸Ｃ１を中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。なお、「上下方向」のことを「軸方向」と称する場合もある。

＜１．送風機の全体構成＞
図１は、本発明の例示的な実施形態に係る送風機１の断面図である。送風機１は、遠心ファンである。送風機１は、例えば、ノート型ＰＣ（パーソナルコンピュータ）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。

送風機１は、モータ部２と、ハウジング３と、インペラ４と、を有する。インペラ４は、上下方向を向く中心軸Ｃ１を中心とする。モータ部２は、インペラ４を中心軸Ｃ１周りに回転させる。ハウジング３は、モータ部２と、インペラ４と、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。側壁部３３は、インペラ４の側方を覆う。下プレート部３２には、モータ部２が固定される。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等により成型される。側壁部３３の下端部は下プレート部３２の周縁部に例えば、ネジ止めにより固定される。上プレート部３１は、側壁部３３の上端部に例えば、カシメにより固定される。

モータ部２は、図１に示すように、アウタロータ型である。モータ部２は、静止部２１と、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Ｃ１を中心とする略円筒状である。回転部２２は、後述するシャフト２２１とスリーブ２３とにより、中心軸Ｃ１を中心として静止部２１に対して回転可能である。

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を収納する。軸受保持部２４は、中心軸Ｃ１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３２１に固定される。軸受保持部２４の下端部と、孔部３２１の周囲部位とは、例えば、インサート成型により締結される。なお、軸受保持部２４の下端部と孔部３２１の周囲部位との固定はこの限りではなく、圧入、かしめなどにより固定されてもよい。

ステータ２１０は、中心軸Ｃ１を中心とする環状であり、軸受保持部２４の外周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、薄板状の電磁鋼板が積層されて構成される。ステータコア２１１の内周面は、軸受保持部２４の外周面に固定される。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、を含む。シャフト２２１は、中心軸Ｃ１を中心として上下方向に延びる棒状部材である。シャフト２２１の上端部は、後述するインペラ４のカップ４１に固定される。ヨーク２２２は、中心軸Ｃ１を中心とする略円筒状であり、カップ４１の内側面に固定される。ロータマグネット２２３は、中心軸Ｃ１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、ステータ２１０と径方向に対向する。

シャフト２２１はスリーブ２３に挿入され、シャフト２２１の外周面は、スリーブ２３の内周面と間隙を介して対向する。スリーブ２３は、含油性の多孔質金属体により構成され、軸受保持部２４に挿入されて固定される。なお、軸受として、ボール軸受等を用いてもよい。

ここで、図２Ａは、送風機１を上側から視た平面図である。なお、図２Ａでは、便宜上、上プレート部３１の図示を省略している。インペラ４は、カップ４１と、複数の羽根４２と、連結部４３と、を含む。カップ４１、羽根４２、および連結部４３は、樹脂により同一部材として形成される。図２Ａに示すように、インペラ４の回転方向Ａ１は、上側から視て時計回りである。

カップ４１は、中心軸Ｃ１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。複数の羽根４２はカップ４１の外周面から径方向外側に延びる。羽根４２は周方向に等間隔で複数配置される。各羽根４２の外周端は内周端よりも回転方向後方に配置される。これにより、各羽根１２は径方向に対して傾斜する。

連結部４３は、周方向に隣接する羽根４２の外周端上面を連結して円環状に形成される。図２Ａでは不図示であるが（図１で図示）、上プレート部３１には、吸気部としての吸気孔３１１が形成される。吸気孔３１１は、インペラ４の上方に位置する。連結部４３の内周縁は吸気孔３１１よりも径方向外側に配置される。従って、インペラ４は、送風機１において、上側から視て吸気孔３１１を介して露出する。

なお、吸気孔は、上プレート部３１ではなく、下プレート部３２に設けてもよいし、上プレート部３１と下プレート部３２の両方に設けてもよい。下プレート部３２に吸気孔を設ける場合は、吸気孔は例えば中心軸Ｃ１を中心として周方向に複数配列される。すなわち、上プレート部３１または下プレート部３２の少なくとも一方が吸気部を有すればよい。

また、図２Ａに示すように、送風機１は、インペラ４の径方向成分である第１方向Ｄ１に配置される排気部５を有する。排気部５は、例えば、下プレート部３２の一部と、複数のフィン５１と、図２Ａで不図示の上プレート部３１の一部と、から構成される。複数のフィン５１の配列方向は、第１方向Ｄ１に直交する方向である。フィン５１は、上プレート部３１と下プレート部３２によって上下から挟まれ、上下方向に起立する板状部材である。また、複数のフィン５１は、第１方向Ｄ１に平行に配列される。これにより、排気部５における空気の排出を一定方向にすることができる。なお、複数のフィン５１のうち、一部のフィン５１は第１方向Ｄ１と非平行であってもよい。また、フィン５１の一部は、上プレート部３１または下プレート部３２に挟まれなくてもよい。

なお、後述するように、フィン５１の上方にヒートパイプを配置する場合は、上プレート部３１は、ヒートパイプにおける第１方向Ｄ１と反対方向側の縁まで形成される。この場合、排気部５は、下プレート部３２の一部と、複数のフィン５１と、ヒートパイプと、から構成される。また、排気部５は、上プレート部３１および下プレート部３２とは別部材で構成してもよい。また、ヒートパイプは、上プレート部３１を介してフィン５１の上方に配置されてもよい。

コイル２１３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Ｃ１を中心とするトルクが発生する。これにより、インペラ４は、中心軸Ｃ１を中心として回転方向Ａ１の方向に回転する。インペラ４が回転すると吸気孔３１１を介してハウジング３内に空気が流入する。ハウジング３内部に流入した空気は隣り合う羽根４２間に流入し、羽根４２に沿って径方向外側に向かって加速する。径方向外側に向かって加速した空気はインペラ４の径方向外側に吹き出される。インペラ４の径方向外側に吹出された空気は風洞部３０内部を流れ、隣り合うフィン５１間の隙間を通って外部へ排出される。

＜２．排気部の構成＞
次に、排気部５のより具体的な構成について、図２Ａおよび図２Ｂを用いて説明する。なお、図２Ａにおいて、フィン５１の間隔はフィン５１の配列方向において便宜上一定として図示しているが、以下述べるように実際にはフィン５１の間隔は変化し、その構成を排気部５の拡大図である図２Ｂに示す。ここで、図２Ａにおいて、インペラ４の回転によって発生する空気の流れを気流Ｆ１として示す。

図２Ａおよび図２Ｂに示すように、中心軸Ｃ１から第１方向Ｄ１に延ばした線分から、気流Ｆ１の上流側に向かってフィン５１の配列方向への距離を第１所定距離Ｘとする。排気部５において複数のフィン５１からなる領域は、第１所定距離Ｘよりも気流Ｆ１の上流側に位置する第１領域Ｒ１と、第１領域Ｒ１以外の第２領域Ｒ２と、を含む。すなわち、第２領域Ｒ２は、第１所定距離Ｘよりも気流Ｆ１の下流側に位置する領域である。

第１領域Ｒ１に配置される複数のフィン５１の間隔Ｐ１は、第２領域Ｒ２に配置される複数のフィン５１の間隔Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５よりも狭い。第１領域Ｒ１では、気流Ｆ１はフィン５１の延びる方向と略平行となり、第２領域Ｒ２では、気流Ｆ１は、フィン５１の延びる方向に対して傾斜または略直交する。従って、第２領域Ｒ２においてフィン５１の間隔を広くすることで、フィン５１間の隙間を空気を流れやすくし、第２領域Ｒ２での風量を増加させることができる。また、空気の流れる方向に応じて第１領域Ｒ１、第２領域Ｒ２でフィン５１の間隔を調整するので、第１領域Ｒ１、第２領域Ｒ２にわたって排気される風量を均一化することができる。

なお、図２Ａおよび図２Ｂでは、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２との繋ぎ目に他領域は存在しないが、上記繋ぎ目に第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とは異なってフィン間隔を調整された他領域を配置してもよい。すなわち、当該他領域は、第１領域Ｒ１，第２領域Ｒ２に関する発明においては本質ではない。また、以下説明する他の領域間の繋ぎ目に関しても同様のことが言える。

換言すると、本実施形態の送風機１は、上下方向を向く中心軸Ｃ１を中心とするインペラ４と、インペラ４を中心軸Ｃ１周りに回転させるモータ部２と、インペラ４を収納するハウジング３と、を備える。ハウジング３は、インペラ４の下側を覆うとともにモータ部２が固定される下プレート部３２と、インペラ４の側方を覆う側壁部３３と、インペラ４の上側を覆う上プレート部３１と、を有する。上プレート部３１または下プレート部３２の少なくとも一方は、吸気部３１１を有する。インペラ４の径方向成分である第１方向Ｄ１に排気部５が配置される。排気部５は、複数のフィン５１を有する。中心軸Ｃ１から第１方向Ｄ１に延ばした線分から、インペラ４の回転によって発生する気流Ｆ１の上流側に向かってフィン５１の配列方向への距離を第１所定距離Ｘとしたときに、複数のフィン５１の少なくとも一部は、第１所定距離Ｘよりも上流側に位置する第１領域Ｒ１と、下流側に位置する第２領域Ｒ２と、を有する。第１領域Ｒ１に配置される複数のフィン５１の間隔は、第２領域Ｒ２に配置される複数のフィン５１の間隔よりも狭い。

これにより、気流Ｆ１がフィン５１の延びる方向に対して、より傾斜する第２領域Ｒ２のフィン間隔を広くすることで、フィン間の空気を流れやすくし、フィン５１での損失が減ることで送風機１の風量を増加させることができる。また、排気部５におけるフィン５１の配列方向において風量を均一化することができる。

また、図２Ａに示すように、中心軸Ｃ１からインペラ４の羽根４２の径方向外端までの距離をＲｏｕｔとしたときに、第１所定距離Ｘは、０．８（Ｒｏｕｔ）〜１．２（Ｒｏｕｔ）であることが望ましい。

これにより、空気の流れがフィン５１の延びる方向と略平行となる第１領域Ｒ１のフィン間隔を狭くすることで風量を調整し、排気部５におけるフィン５１の配列方向において風量が均一化される。

また、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、中心軸Ｃ１から第１方向Ｄ１に延ばした線分から、気流Ｆ１の上流側に向かってフィンの配列方向への距離で、第１所定距離Ｘより短い距離を第２所定距離Ｙとする。第２領域Ｒ２は、第２所定距離Ｙよりも気流Ｆ１の上流側に第１領域Ｒ１に隣接する第３領域Ｒ３を有する。第３領域Ｒ３に配置されるフィン５１の間隔Ｐ３は、第１領域Ｒ１に配置されるフィン５１の間隔Ｐ１よりも広い。

さらに、第２領域Ｒ２のうち第３領域Ｒ３以外の残りの領域において、後述する第４領域Ｒ４以外の第５領域Ｒ５において少なくとも、第３領域Ｒ３よりもフィン５１の間隔は広い。すなわち、図２Ｂにおいて、第５領域Ｒ５に配置されるフィン５１の間隔Ｐ５は、第３領域Ｒ３に配置されるフィン５１の間隔Ｐ３よりも広い。第３領域Ｒ３では、第１領域Ｒ１よりも気流Ｆ１はフィン５１の延びる方向に対して傾斜し、第５領域Ｒ５では、さらに気流Ｆ１は傾斜する。気流Ｆ１の方向に応じて第３領域Ｒ３、第５領域Ｒ５におけるフィン５１の間隔を調整することで、フィン５１での損失を減らし、風量を増加させることができる。なお、第４領域Ｒ４については、第３領域Ｒ３に対するフィン５１の間隔の大小関係は問わない。図２Ｂでは、一例として、第４領域Ｒ４に配置されるフィン５１の間隔Ｐ４は、第３領域Ｒ３に配置されるフィン５１の間隔Ｐ３と同じとしている。

すなわち、中心軸Ｃ１から第１方向Ｄ１に延ばした線分から、インペラ４の回転によって発生する気流Ｆ１の上流側に向かってフィン５１の配列方向への距離を第２所定距離Ｙとしたときに、第２所定距離Ｙは第１所定距離Ｘよりも短い。第２領域Ｒ２は、第２所定距離Ｙよりも上流側、かつ第１領域Ｒ１と隣り合う位置に第３領域Ｒ３を含む。第３領域Ｒ３に配置される複数のフィン５１の間隔は、第１領域Ｒ１に配置される複数のフィン５１の間隔よりも広く、かつ第３領域Ｒ３以外の残りの第２領域Ｒ２に含まれる領域に配置される複数のフィン５１の間隔よりも狭い。

これにより、空気の流れる向きに合わせてフィン５１の間隔を調整することで、フィン５１での損失が減り、送風機１の風量を増加させることができる。

また、図２Ａに示すように、中心軸Ｃ１からインペラ４の羽根４２の径方向内端までの距離をＲｉｎとしたときに、第２所定距離Ｙは、０．８（Ｒｉｎ）〜１．２（Ｒｉｎ）であることが望ましい。

これにより、空気の流れる向きがフィン５１の延びる方向に対して傾斜する第３領域Ｒ３のフィン間隔を第１領域Ｒ１よりも広くすることで、フィン間の空気を流れやすくし、フィン５１での損失が減ることで送風機１の風量を増加させることができる。

また、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、中心軸Ｃ１から第１方向Ｄ１に延ばした線分から、気流Ｆ１の下流側に向かってフィン５１の配列方向への距離を第３所定距離Ｚとし、第２領域Ｒ２は、第３所定距離Ｚよりも気流Ｆ１の下流側に第４領域Ｒ４を含む。第４領域Ｒ４は、排気部５において気流Ｆ１の最も下流側に位置する。

第２領域Ｒ２において、第３領域Ｒ３、第４領域Ｒ４以外の領域が第５領域Ｒ５となる。第４領域Ｒ４では、第２領域Ｒ２における第４領域Ｒ４以外の領域のうち少なくとも第５領域Ｒ５よりもフィン５１の間隔が狭い。すなわち、図２Ｂにおいて、第４領域Ｒ４に配置されるフィン５１の間隔Ｐ４は、第５領域Ｒ５に配置されるフィン５１の間隔Ｐ５よりも狭い。なお、先述したように、第４領域Ｒ４では、第３領域Ｒ３に対してはフィン５１の間隔の大小関係は問わない。

側壁部３３は、インペラ４に向かって突出する舌部３３１を有する。舌部３３１は、第４領域Ｒ４と隙間を介して第１方向Ｄ１に対向する。これにより、インペラ４の回転により発生する気流Ｆ１を、舌部３３１によって第４領域Ｒ４へ導くことができる。

舌部３３１は、インペラ４と対向する頂部Ｔから第４領域Ｒ４に向かう湾曲面３３１Ａを有する。湾曲部３３１Ａにより、空気の流れを滑らかに第４領域Ｒ４へ導くことができる。

舌部３３１による気流Ｆ１の導きにより、第４領域Ｒ４においては空気の流れる向きがフィン５１の延びる方向へ向かう。従って、第４領域Ｒ４でのフィン５１の間隔を狭くすることで、第４領域Ｒ４から排気される風量を調整できる。

すなわち、中心軸Ｃ１から第１方向Ｄ１に延ばした線分から、インペラ４の回転によって発生する気流Ｆ１の下流側に向かってフィン５１の配列方向への距離を第３所定距離Ｚとしたときに、第２領域Ｒ２は、第３所定距離Ｚよりも下流側に第４領域Ｒ４を含む。第４領域Ｒ４に配置される複数のフィン５１の間隔は、第４領域Ｒ４以外の残りの第２領域Ｒ２に含まれる領域に配置される複数のフィン５１の間隔よりも狭い。

これにより、第４領域Ｒ４においては空気の流れる向きが排気側に向かうため、第４領域Ｒ４のフィン間隔を狭くすることで、排気部５におけるフィン５１の配列方向において風量が均一化される。

また、中心軸Ｃ１からフィン５１に向かう線上においては、インペラ４の羽根４２の外端とフィン５１の流入側端部との距離は、図２Ａに示す距離ＭＤにて最小となる。距離ＭＤとなる線分の線上の位置に、第５領域Ｒが配置される。距離ＭＤの位置では、気流Ｆ１の方向がフィン５１の延びる方向と略直交するので、フィン５１の間隔が広い第５領域Ｒ５を配置することで、フィン５１間の隙間を空気が通りやすくし、風量を増加させることができる。

すなわち、中心軸Ｃ１からフィン５１に向かう線上において、インペラ４の羽根４２の外端とフィン５１の流入側端部との距離が最小となる位置に第２領域Ｒ２が配置される。

上記距離が最小となる位置では、空気の流れがフィン５１の延びる方向に対して略直交する。従って、フィン間の排気がし難い部位のため、第２領域Ｒ２を配置して、フィン５１での損失を減らし、送風機１の風量を増加させることができる。

さらに、図２Ａと同様の構成である送風機１を示す図３を用いて説明すると、線分Ｌ１は、中心軸Ｃ１と、側壁部３３の内面と排気部５の流入側端部とが交わる気流Ｆ１の上流側の境界位置Ｐ１とを結ぶ直線において、インペラ４の羽根４２の外端から境界位置Ｐ１まで結ぶ。線分Ｌ１の一部は、第１領域Ｒ１と第１方向Ｄ１に対向する。

換言すると、中心軸Ｃ１と、側壁部３３の内面と排気部５の流入側端部とが交わる上流側の境界位置Ｐ１とを結ぶ直線において、インペラ４の羽根４２の外端から境界位置Ｐ１まで延ばした線分の少なくとも一部は、第１領域Ｒ１と第１方向Ｄ１に対向する。

これにより、空気の流れがフィン５１の延びる方向と略平行である第１領域Ｒ１のフィン間隔を狭くすることで風量を調整し、排気部５におけるフィン５１の配列方向における風量が均一化される。

＜３．ヒートパイプを用いた実施形態＞
図４は、送風機１にヒートパイプを用いた場合の一構成例を示す上側から見た平面図である。なお、図４において、便宜上、ヒートパイプ６の下側の構成を透過して図示する。

図４に示す送風機１は、ヒートパイプ６を有する。ヒートパイプ６は、フィン５１の配列方向に延び、複数のフィン５１の各上端部と接触して配置される。すなわち、複数のフィン５１は、ヒートパイプ６と下プレート部３２とによって上下方向に挟まれる。排気部５は、フィン５１と、ヒートパイプ６と、下プレート部３２から構成される。この場合、フィン５１は、金属製であることが望ましい。また、図４で不図示の上プレート部３１は、ヒートパイプ６との境界まで延びる。

ヒートパイプ６は、熱源部品７により生じる熱を移動させる部品であり、熱源部品７を冷却する。なお、熱源部品７は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）などが挙げられる。ヒートパイプ６は、例えば、作動液を内部に有する金属パイプにより構成される。作動液は、熱源部品７により生じる熱によって気化する。気化した作動液は、ヒートパイプ６の内部をフィン５１側へ移動し、フィン５１により冷却されて液化する。このとき、フィン５１側へ熱が伝えられる。液化した作動液は、例えば毛細管現象によって元の熱源部品７側へ戻る。戻った作動液が再び気化されて、動作が循環される。

ヒートパイプ６からフィン５１へ伝えられた熱は、フィン５１間の隙間を流れる空気へさらに伝えられるので、熱源部品７を効率良く冷却することができる。なお、ヒートパイプは、図４の構成に限定されることはなく、例えば、フィン５１の上端部ではなく下端部に接触して配置されてもよいし、二つのヒートパイプにおける各々がフィン５１の上端部、下端部に接触してもよい。また、ヒートパイプは、フィン５１をフィン５１の配列方向に貫通してフィン５１に接触してもよい。さらに、ヒートパイプ６は、上プレート部３１または下プレート部３２と接触してもよい。この場合、上プレート部３１または下プレート部３２は熱伝導性を有する金属材料であることが好ましい。

換言すると、複数のフィン５１は金属製であって、送風機１は、複数のフィン５１に対してフィン５１の配列方向に沿って接続されるヒートパイプ６を備える。これにより、ヒートパイプ６の熱をフィン５１側に伝達し、フィン５１間に流れる空気を用いてヒートパイプ６の熱を冷却することができる。

また、図４に示すように、ヒートパイプ６の熱源部品７に近い側に、第１領域Ｒ１が配置される。これにより、空気の流れ速度の速い第１領域Ｒ１を、ヒートパイプ６の熱源部品７に近い側に配置することで、効果的に冷却することができる。

＜４．フィン間隔構成の変形例＞
図５は、送風機１におけるフィン５１の間隔に関する構成の変形例を示す図である。図５には、フィン５１の配列における気流Ｆ１の上流側の一端部から、中心軸Ｃ１から第１方向Ｄ１に延ばした線分に向かう方向を方向Ｄ２とし、フィン５１の配列における下流側の他端部から、上記線分に向かう方向を方向Ｄ３として示す。

そして、送風機１では、上記一端部から方向Ｄ２に向かうに従ってフィン５１の間隔は徐々に広くなり、上記他端部から方向Ｄ３に向かうに従ってフィン５１の間隔は広くなる。また、図５に示す送風機１では、先述した第１所定距離Ｘおよび第２所定距離Ｙに関するフィン間隔の条件を満たす。

すなわち、フィン５１の配列の両端部から、中心軸Ｃ１から第１方向Ｄ１に延ばした線分に向かって、フィン５１の間隔は徐々に広くなる。これにより、空気の流れる方向に応じて、フィン５１の間隔を細かく調整するので、排気部５におけるフィン５１の配列方向において風量が均一化される。

＜５．スクロール型送風機の実施形態＞
図６は、本発明をスクロール型送風機へ適用する場合の一例を示す送風機１０の上側から視た平面図である。なお、図６において、ハウジング３０が有する上プレート部については図示していない。

送風機１０は、ハウジング３０、インペラ４、およびモータ部（不図示）を有し、インペラ４およびモータ部はハウジング３０の内部空間に収容される。インペラ４は、中心軸Ｃ１を中心とし、先述した実施形態と同様の構成である。モータ部は、インペラ４の内側に配置され、中心軸Ｃ１周りにインペラ４を回転させる。

ハウジング３０は、上プレート部（不図示）、下プレート部３２０、および側壁部３３０を有する。下プレート部３２０は、インペラ４およびモータ部の下側に位置し、径方向に延びる。下プレート部３２０にはモータ部が取り付けられる。側壁部３３０は、下プレート部３２０の周縁から上側に延びる。

側壁部３３０は、曲面部３３０Ａと平面部３３０Ｂ、３３０Ｃとを有する。曲面部３３０Ａは、上面視において、インペラ４の回転方向Ａ１に向かって中心軸Ｃから漸次離れる。平面部３３０Ｂは、上面視において、曲面部３３０Ａの下流端から接線方向に直線状に延びる。平面部３３０Ｃは、上面視において、曲面部３３０Ａの上流端から径方向外側に延びる。平面部３３０Ｂの下流端と平面部３３０Ｃの外端部との間に吹出口３０Ａが形成される。

上プレート部（不図示）は、下プレート部３２０および側壁部３３０からなる収容部分の上面開口を覆う。また、上プレート部には、上下方向に貫通する吸気口（吸気部）が設けられる。吸気口は、インペラ４の上方に位置する。なお、吸気口は、上プレート部と下プレート部３２０のうち少なくとも一方に設ければよい。

吹出口３０Ａには、ハウジング３０とは別部材である排気部５０が接続される。排気部５０は、複数のフィン５０１を有する。排気部５０は、フィン５０１を上下方向に挟む下カバーと上カバーを有し、図６においては上カバーを図示していない。排気部５０は、インペラ４に対して第１方向Ｄ１に配置される。

モータ部によってインペラ４が回転方向Ａ１に回転すると、空気が上記吸気口からハウジング３内部へ吸い込まれ、インペラ４の羽根４２間に沿って径方向外側へ吹出される。吹出された空気は、曲面部３３０Ａおよび平面部３３０Ｂにより整流され、吹出口３０Ａおよびフィン５０１間の隙間を介して外部へ排出される。図６には、インペラ４の回転によって生じる空気の流れである気流Ｆ１を示す。

ここで、図６に示すように、中心軸Ｃ１から第１方向Ｄ１に延ばした線分から、インペラ４の回転によって生じる気流Ｆ１の上流側に向かってフィン５０１の配列方向への距離を第１所定距離Ｘとする。複数のフィン５０１は、第１所定距離Ｘよりも上流側に位置する第１領域Ｒ１と、下流側に位置する第２領域Ｒ２と、を有する。

第１領域Ｒ１におけるフィン５０１の間隔は、第２領域Ｒ２におけるフィン５０１の間隔よりも狭い。第２領域Ｒ２では、第１領域Ｒ１よりも気流Ｆ１の方向がフィン５０１の延びる方向に対してより傾斜するので、第２領域Ｒ２でのフィン間隔を広くすることで、フィン５０１間の隙間を空気が流れやすくし、風量を増加させることができる。また、第１領域Ｒ１、第２領域Ｒ２にわたって排気される風量を均一化することができる。

換言すると、スクロール型送風機である送風機１０は、上下方向を向く中心軸Ｃ１を中心とするインペラ４と、インペラ４を中心軸Ｃ１周りに回転させるモータ部と、インペラ４を収納するハウジング３０と、を備える。ハウジング３０は、インペラ４の下側を覆うとともにモータ部が固定される下プレート部３２０と、インペラ４の側方を覆う側壁部３３０と、インペラ４の上側を覆う上プレート部と、を有する。上プレート部または下プレート部３２０の少なくとも一方は、吸気部を有する。インペラ４の径方向成分である第１方向Ｄ１に排気部５０が配置される。排気部５０は、複数のフィン５０１を有する。中心軸Ｃ１から第１方向Ｄ１に延ばした線分から、インペラ４の回転によって発生する気流Ｆ１の上流側に向かってフィン５０１の配列方向への距離を第１所定距離Ｘとしたときに、複数のフィン５０１の少なくとも一部は、第１所定距離Ｘよりも上流側に位置する第１領域Ｒ１と、下流側に位置する第２領域Ｒ２と、を有する。第１領域Ｒ１に配置される複数のフィン５０１の間隔は、第２領域Ｒ２に配置される複数のフィン５０１の間隔よりも狭い。

これにより、気流がフィン５０１の延びる方向に対して、より傾斜する第２領域Ｒ２のフィン間隔を広くすることで、フィン間の空気を流れやすくし、フィン５０１での損失が減ることで送風機１０の風量を増加させることができる。また、排気部５０におけるフィン５０１の配列方向において風量を均一化することができる。

なお、本発明の例示的な複数のフィンは、第１方向Ｄ１に同じ長さを有しているが、この限りではなく、複数のフィンの長さが異なったものの組合せでもよい。また、複数のフィンの軸方向長さについても同様に、フィンの空気の流入側と排出側の軸方向長さが異なったものの組合せでもよい。

＜６．その他＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の趣旨の範囲内であれば、実施形態は種々の変更が可能である。

本発明は、遠心ファン型の送風機に利用することができる。

１・・・送風機、２・・・モータ部、２１・・・静止部、２２・・・回転部、２３・・・スリーブ、２４・・・軸受保持部、３・・・ハウジング、３１・・・上プレート部、３２・・・下プレート部、３３・・・側壁部、３３１・・・舌部、４・・・インペラ、４１・・・カップ、４２・・・羽根、４３・・・連結部、５・・・排気部、５１・・・フィン、６・・・ヒートパイプ、７・・・熱源部品、Ｒ１・・・第１領域、Ｒ２・・・第２領域、Ｒ３・・・第３領域、Ｒ４・・・第４領域、Ｒ５・・・第５領域、Ｄ１・・・第１方向、Ｆ１・・・気流、Ａ１・・・回転方向、Ｃ１・・・中心軸、１０・・・送風機、３０・・・ハウジング、３２０・・・下プレート部、３３０・・・側壁部、３０Ａ・・・吹出し口、５０・・・排気部、５０１・・・フィン

Claims (13)

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周りに回転させるモータ部と、前記インペラを収納するハウジングと、を備え、
   前記ハウジングは、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、前記インペラの上側を覆う上プレート部と、を有し、
   前記上プレート部または前記下プレート部の少なくとも一方は、吸気部を有し、
   前記インペラの径方向成分である第１方向に排気部が配置され、
   前記排気部は、複数のフィンを有し、
   前記中心軸から第１方向に延ばした線分から、前記インペラの回転によって発生する気流の上流側に向かって前記フィンの配列方向への距離を第１所定距離としたときに、
   前記複数のフィンの少なくとも一部は、前記第１所定距離よりも上流側に位置する第１領域と、下流側に位置する第２領域と、を有し、
   前記第１領域に配置される前記複数のフィンの間隔は、前記第２領域に配置される前記複数のフィンの間隔よりも狭い、送風機。
2. 前記中心軸から第１方向に延ばした線分から、前記インペラの回転によって発生する気流の上流側に向かって前記フィンの配列方向への距離を第２所定距離としたときに、前記第２所定距離は前記第１所定距離よりも短く、
   前記第２領域は、前記第２所定距離よりも上流側、かつ前記第１領域と隣り合う位置に第３領域を含み、
   前記第３領域に配置される前記複数のフィンの間隔は、前記第１領域に配置される前記複数のフィンの間隔よりも広く、かつ前記第３領域以外の残りの前記第２領域に含まれる領域に配置される前記複数のフィンの間隔よりも狭い、請求項１に記載の送風機。
3. 前記中心軸から前記インペラの羽根の径方向内端までの距離をＲｉｎとしたときに、前記第２所定距離は、０．８（Ｒｉｎ）〜１．２（Ｒｉｎ）である、請求項２に記載の送風機。
4. 前記中心軸から第１方向に延ばした線分から、前記インペラの回転によって発生する気流の下流側に向かって前記フィンの配列方向への距離を第３所定距離としたときに、
   前記第２領域は、前記第３所定距離よりも下流側に第４領域を含み、
   前記第４領域に配置される前記複数のフィンの間隔は、前記第４領域以外の残りの前記第２領域に含まれる領域に配置される前記複数のフィンの間隔よりも狭い、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の送風機。
5. 前記側壁部は、前記インペラに向かって突出する舌部を有し、
   前記舌部は、前記第４領域と隙間を介して第１方向に対向する、請求項４に記載の送風機。
6. 前記舌部は、前記インペラと対向する頂部から前記第４領域に向かう湾曲面を有する、請求項５に記載の送風機。
7. 前記中心軸から前記フィンに向かう線上において、前記インペラの羽根の外端と前記フィンの流入側端部との距離が最小となる位置に前記第２領域が配置される、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の送風機。
8. 前記中心軸と、前記側壁部の内面と前記排気部の流入側端部とが交わる上流側の境界位置とを結ぶ直線において、前記インペラの羽根の外端から前記境界位置まで延ばした線分の少なくとも一部は、前記第１領域と第１方向に対向する、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の送風機。
9. 前記複数のフィンは、第１方向に平行に配列される、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の送風機。
10. 前記中心軸から前記インペラの羽根の径方向外端までの距離をＲｏｕｔとしたときに、前記第１所定距離は、０．８（Ｒｏｕｔ）〜１．２（Ｒｏｕｔ）である、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の送風機。
11. 前記複数のフィンは金属製であって、前記複数のフィンに対して前記フィンの配列方向に沿って接続されるヒートパイプを備える、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の送風機。
12. 前記ヒートパイプの熱源部品に近い側に、前記第１領域が配置される、請求項１１に記載の送風機。
13. 前記フィンの配列の両端部から、前記中心軸から第１方向に延ばした線分に向かって、前記フィンの間隔は徐々に広くなる、請求項１または請求項２に記載の送風機。

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