JP2002188599A - 送風装置 - Google Patents
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- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
- F04D29/52—Casings; Connections of working fluid for axial pumps
- F04D29/54—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
- F04D29/541—Specially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/545—Ducts
- F04D29/547—Ducts having a special shape in order to influence fluid flow
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D25/00—Pumping installations or systems
- F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D25/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
- F04D25/0606—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven the electric motor being specially adapted for integration in the pump
- F04D25/0613—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven the electric motor being specially adapted for integration in the pump the electric motor being of the inside-out type, i.e. the rotor is arranged radially outside a central stator
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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- F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
- F04D29/661—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/667—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps by influencing the flow pattern, e.g. suppression of turbulence
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 送風装置のエネルギー効率を向上することを
目的とする。 【解決手段】 ファン１の翼先端から間隔をあけて環状
壁２を形成し、前記環状壁とハウジング外周部１０の間
に、一定の容積を有し吐出側に開放したエアポケット部
１１を設けるとともに、モータ部が固定されたボス部１
６をつなぐスポーク１７の形状を工夫したことを特徴と
する送風装置で、送風装置の性能を向上あるいは、薄型
化を実現することができる。
目的とする。 【解決手段】 ファン１の翼先端から間隔をあけて環状
壁２を形成し、前記環状壁とハウジング外周部１０の間
に、一定の容積を有し吐出側に開放したエアポケット部
１１を設けるとともに、モータ部が固定されたボス部１
６をつなぐスポーク１７の形状を工夫したことを特徴と
する送風装置で、送風装置の性能を向上あるいは、薄型
化を実現することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＯＡ機器、ＡＶ機器
等に使用される送風装置に関するものである。
等に使用される送風装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＯＡ機器、ＡＶ機器等は、機器の
小形化、電子化により、電子回路の高密度実装が盛んに
使用されるようになってきた。これに伴い電子機器の発
熱密度も増加するため、機器冷却用に送風装置が使用さ
れている。
小形化、電子化により、電子回路の高密度実装が盛んに
使用されるようになってきた。これに伴い電子機器の発
熱密度も増加するため、機器冷却用に送風装置が使用さ
れている。
【０００３】これらの機器は年々小型化が進展し、それ
らに使用する送風装置についても小型化、薄型化が求め
られている。
らに使用する送風装置についても小型化、薄型化が求め
られている。
【０００４】また同時に、これらの機器の騒音発生の主
要因の１つである送風装置の騒音低減に対しても強い要
求がある。
要因の１つである送風装置の騒音低減に対しても強い要
求がある。
【０００５】従来の送風装置は図１３に示すように、フ
ァン１の翼先端から間隔をあけて環状壁２が形成されて
おり、モータ部３に通電した送風状態では、軸流ファン
１が軸４を中心に回転し、吸引側から吐出側に向かう空
気流５が発生する。
ァン１の翼先端から間隔をあけて環状壁２が形成されて
おり、モータ部３に通電した送風状態では、軸流ファン
１が軸４を中心に回転し、吸引側から吐出側に向かう空
気流５が発生する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
送風状態においては、翼先端の背圧側において空気流の
速度が速くなり、これが圧力エネルギーに変換される翼
後縁側に翼間二次流れの影響による低エネルギー領域が
発生する。この部分は損失も大きく流れの剥離が生じ易
く、空気流がブレード面より離脱してしまい、その離脱
領域には渦発生が起き、これにより乱流騒音を増加さ
せ、騒音レベルならびに風量−静圧特性の悪化を招く問
題がある。
送風状態においては、翼先端の背圧側において空気流の
速度が速くなり、これが圧力エネルギーに変換される翼
後縁側に翼間二次流れの影響による低エネルギー領域が
発生する。この部分は損失も大きく流れの剥離が生じ易
く、空気流がブレード面より離脱してしまい、その離脱
領域には渦発生が起き、これにより乱流騒音を増加さ
せ、騒音レベルならびに風量−静圧特性の悪化を招く問
題がある。
【０００７】この現象は、特に送風装置の吐出側の圧力
が、吸引側の圧力差が大きくなるような条件で使用した
場合、翼先端の漏れ渦の発生が大きくなり、ファンとし
て失速状態を呈する状態に陥る場合に頻繁に見られる。
が、吸引側の圧力差が大きくなるような条件で使用した
場合、翼先端の漏れ渦の発生が大きくなり、ファンとし
て失速状態を呈する状態に陥る場合に頻繁に見られる。
【０００８】本発明は、以上の問題点に鑑み、従来の送
風装置の性能を向上することを目的としている。
風装置の性能を向上することを目的としている。
【０００９】また、送風装置の小型化、薄型化を実現す
ることを目的としている。
ることを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の送風装置は、フ
ァンの翼先端から間隔をあけて環状壁を形成し、前記環
状壁は、終端は吐出側で途切れた状態となっており、環
状壁外周と、ハウジング外周部分の間には、一定の容積
を有し、吐出側に開放されたエアポケット部を形成する
とともに、モータ部が取り付けられたボス部を固定する
スポークの形状を工夫したものである。
ァンの翼先端から間隔をあけて環状壁を形成し、前記環
状壁は、終端は吐出側で途切れた状態となっており、環
状壁外周と、ハウジング外周部分の間には、一定の容積
を有し、吐出側に開放されたエアポケット部を形成する
とともに、モータ部が取り付けられたボス部を固定する
スポークの形状を工夫したものである。
【００１１】この本発明によると、送風装置の特性を向
上することができる。
上することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明請求項１に記載の発明は、
ファンの翼先端から間隔をあけて環状壁を形成し、前記
環状壁と、モータが固定されたボス部と、前記ボス部を
固定するスポーク部と、外周形状が略四角形状の外周部
とを一体に形成したハウジングを有する送風装置であっ
て、環状壁の終端は吐出側で途切れた状態となってお
り、環状壁外周と、ハウジング外周部分の間には、一定
の容積を有し、吐出側に開放されたエアポケット部が形
成されており、ボス部を固定するスポークの外周側の付
け根の位置を、４角方向からファン回転方向に４５°ま
での角度範囲内に設けたもので、エアポケットの効果を
最大限に引き出し、送風装置の特性を向上できる。
ファンの翼先端から間隔をあけて環状壁を形成し、前記
環状壁と、モータが固定されたボス部と、前記ボス部を
固定するスポーク部と、外周形状が略四角形状の外周部
とを一体に形成したハウジングを有する送風装置であっ
て、環状壁の終端は吐出側で途切れた状態となってお
り、環状壁外周と、ハウジング外周部分の間には、一定
の容積を有し、吐出側に開放されたエアポケット部が形
成されており、ボス部を固定するスポークの外周側の付
け根の位置を、４角方向からファン回転方向に４５°ま
での角度範囲内に設けたもので、エアポケットの効果を
最大限に引き出し、送風装置の特性を向上できる。
【００１３】本発明請求項２に記載の発明は、ファンの
翼先端から間隔をあけて環状壁を形成し、前記環状壁
と、モータが固定されたボス部と、前記ボス部を固定す
るスポーク部と、外周形状が略四角形状の外周部とを一
体に形成したハウジングを有する送風装置であって、環
状壁の終端は吐出側で途切れた状態となっており、環状
壁外周と、ハウジング外周部分の間には、一定の容積を
有し、吐出側に開放されたエアポケット部が形成されて
おり、ボス部とハウジング外周部をつなぐスポークが内
周側から外周側にかけてファン回転方向とは逆に傾けて
形成し、ファンの後縁部とスポークが漸近的に交差する
ようにしたもので、ファンとスポークの干渉を緩和し、
送風装置の特性向上及び薄型化を実現できる。
翼先端から間隔をあけて環状壁を形成し、前記環状壁
と、モータが固定されたボス部と、前記ボス部を固定す
るスポーク部と、外周形状が略四角形状の外周部とを一
体に形成したハウジングを有する送風装置であって、環
状壁の終端は吐出側で途切れた状態となっており、環状
壁外周と、ハウジング外周部分の間には、一定の容積を
有し、吐出側に開放されたエアポケット部が形成されて
おり、ボス部とハウジング外周部をつなぐスポークが内
周側から外周側にかけてファン回転方向とは逆に傾けて
形成し、ファンの後縁部とスポークが漸近的に交差する
ようにしたもので、ファンとスポークの干渉を緩和し、
送風装置の特性向上及び薄型化を実現できる。
【００１４】本発明請求項３に記載の発明は、ファンの
翼先端から間隔をあけて環状壁を形成し、前記環状壁
と、モータが固定されたボス部と、前記ボス部を固定す
るスポーク部と、外周形状が略四角形状の外周部とを一
体に形成したハウジングを有する送風装置であって、環
状壁の終端は吐出側で途切れた状態となっており、環状
壁外周と、ハウジング外周部分の間には、一定の容積を
有し、吐出側に開放されたエアポケット部が形成されて
おり、ボス部を固定するスポークの外周側の付け根の位
置を、４角方向からファン回転方向に４５°までの角度
範囲内に設け、かつ、スポークが内周側から外周側にか
けてファン回転方向とは逆に傾けて形成し、ファンの後
縁部とスポークが漸近的に交差するようにしたもので、
送風装置の特性を向上し、かつ薄型化を実現できる。
翼先端から間隔をあけて環状壁を形成し、前記環状壁
と、モータが固定されたボス部と、前記ボス部を固定す
るスポーク部と、外周形状が略四角形状の外周部とを一
体に形成したハウジングを有する送風装置であって、環
状壁の終端は吐出側で途切れた状態となっており、環状
壁外周と、ハウジング外周部分の間には、一定の容積を
有し、吐出側に開放されたエアポケット部が形成されて
おり、ボス部を固定するスポークの外周側の付け根の位
置を、４角方向からファン回転方向に４５°までの角度
範囲内に設け、かつ、スポークが内周側から外周側にか
けてファン回転方向とは逆に傾けて形成し、ファンの後
縁部とスポークが漸近的に交差するようにしたもので、
送風装置の特性を向上し、かつ薄型化を実現できる。
【００１５】本発明請求項４記載の発明は、上記記載の
送風装置をＯＡ機器あるいはＡＶ機器に組み込んだもの
で、個室等の静かな環境が必要な場所、あるいは事務所
等の機器が多数集まっている場所で特に有効であること
は言うまでもない。
送風装置をＯＡ機器あるいはＡＶ機器に組み込んだもの
で、個室等の静かな環境が必要な場所、あるいは事務所
等の機器が多数集まっている場所で特に有効であること
は言うまでもない。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の各実施例を図１〜図７に基づ
いて説明する。
いて説明する。
【００１７】（実施例１）図１の（ａ）（ｂ）（ｃ）
（ｄ）は実施例１の送風装置を示す。
（ｄ）は実施例１の送風装置を示す。
【００１８】図１の（ｄ）に示すように、環状壁２は、
吸引側の羽根先端とのクリアランスが実質広くなるよう
に、内径を部分的に拡大させた第一領域と、羽根先端と
クリアランスを小さくした第二領域とから構成されてお
り、第二領域の終端は吐出側で途切れた状態となってい
る。また環状壁外周と、ハウジング外周部１０の間に
は、一定の容積を有するエアポケット部１１が形成され
ている。
吸引側の羽根先端とのクリアランスが実質広くなるよう
に、内径を部分的に拡大させた第一領域と、羽根先端と
クリアランスを小さくした第二領域とから構成されてお
り、第二領域の終端は吐出側で途切れた状態となってい
る。また環状壁外周と、ハウジング外周部１０の間に
は、一定の容積を有するエアポケット部１１が形成され
ている。
【００１９】この送風装置の原理について図２、図３を
用いて説明する。
用いて説明する。
【００２０】図２は、従来の送風装置において、環状壁
の吸込み口側の形状を羽根先端とのクリアランスが広く
なるように、内径を拡大させた場合を示している。
の吸込み口側の形状を羽根先端とのクリアランスが広く
なるように、内径を拡大させた場合を示している。
【００２１】このような構成にすると、ファン１が回転
方向９の方向に回転駆動されることにより、吸引側から
吐出側に向かう空気流５が発生するとともに、翼先端部
分からも、空気流５が吸い込まれ、クリアランスが一定
の場合と比較して、特に低圧状態において風量を増大さ
せる効果がある。
方向９の方向に回転駆動されることにより、吸引側から
吐出側に向かう空気流５が発生するとともに、翼先端部
分からも、空気流５が吸い込まれ、クリアランスが一定
の場合と比較して、特に低圧状態において風量を増大さ
せる効果がある。
【００２２】この部分は、翼先端とのクリアランスが広
いため、空気の粘性の影響が少なく、空気が流入する際
のエネルギー損失も小さく、効率的に風量を増大するこ
とができる。
いため、空気の粘性の影響が少なく、空気が流入する際
のエネルギー損失も小さく、効率的に風量を増大するこ
とができる。
【００２３】しかしながら、内径を拡大させた部分を設
けると、低圧時には風量を増大できるものの、ある程度
圧力が加わった状態で使用されると、図２に示すよう
に、翼先端において正圧側から背圧側に流れる漏れ渦７
が大きく成長し、空気流がブレード面より離脱してしま
い、その離脱領域には乱流渦８が発生し、これにより乱
流騒音を増加させ、騒音レベルならびに、風量−静圧特
性が悪化する。
けると、低圧時には風量を増大できるものの、ある程度
圧力が加わった状態で使用されると、図２に示すよう
に、翼先端において正圧側から背圧側に流れる漏れ渦７
が大きく成長し、空気流がブレード面より離脱してしま
い、その離脱領域には乱流渦８が発生し、これにより乱
流騒音を増加させ、騒音レベルならびに、風量−静圧特
性が悪化する。
【００２４】この翼先端漏れ渦７は、翼先端の吸引側で
は、あまり大きく成長することはなく、逆に、翼先端の
中間部以降では、大きく成長しファンの性能に対して大
きな影響を及ぼす。
は、あまり大きく成長することはなく、逆に、翼先端の
中間部以降では、大きく成長しファンの性能に対して大
きな影響を及ぼす。
【００２５】図３は、本実施例１の、空気の流れを示し
た模式図である。
た模式図である。
【００２６】図３において、本実施例１ではこの環状壁
２とハウジング外周部１０の間にエアポケット部１１を
設けることにより、翼先端中間部以降で大きく成長した
翼先端漏れ渦７は、ファン１吐出側で一旦このエアポケ
ット部１１に吸収され、ここに発生する乱流渦８はエア
ポケット内である程度減衰させた上で、吐出側に放出さ
せることにより、騒音レベルならびに、風量−静圧特性
（特に騒音レベル）を良化させることができる。
２とハウジング外周部１０の間にエアポケット部１１を
設けることにより、翼先端中間部以降で大きく成長した
翼先端漏れ渦７は、ファン１吐出側で一旦このエアポケ
ット部１１に吸収され、ここに発生する乱流渦８はエア
ポケット内である程度減衰させた上で、吐出側に放出さ
せることにより、騒音レベルならびに、風量−静圧特性
（特に騒音レベル）を良化させることができる。
【００２７】（実施例２）上記実施例１では詳しく述べ
なかったが、本実施例２では、一般的に使用されている
外周形状が四角形状の送風装置に適用する場合のポイン
トについて説明する。
なかったが、本実施例２では、一般的に使用されている
外周形状が四角形状の送風装置に適用する場合のポイン
トについて説明する。
【００２８】図４〜図７は送風装置のハウジング外周部
１０、環状壁２、モータ部３が固定されるボス部１６、
及び前記ボス部１６を固定するスポーク１７とを熱可塑
性の樹脂で一体に成形したハウジングの代表的な形状を
示した図である。ここで、ファン１はスポークの形状及
び、スポークとの位置関係を分かり易くするために破線
で示している。
１０、環状壁２、モータ部３が固定されるボス部１６、
及び前記ボス部１６を固定するスポーク１７とを熱可塑
性の樹脂で一体に成形したハウジングの代表的な形状を
示した図である。ここで、ファン１はスポークの形状及
び、スポークとの位置関係を分かり易くするために破線
で示している。
【００２９】このような外周形状が四角形状の送風装置
は、その使い勝手の良さから機器の冷却用として盛んに
使用されているが、機器の小型化、高密度化が進展した
近年では、より小型で送風能力が高い送風装置が求めら
れている。一般的にファンの送風能力はファンの面積に
比例するため、送風装置外周形状の四角形に対し、可能
な限りファンの外径を大きくする方法が一般的である。
は、その使い勝手の良さから機器の冷却用として盛んに
使用されているが、機器の小型化、高密度化が進展した
近年では、より小型で送風能力が高い送風装置が求めら
れている。一般的にファンの送風能力はファンの面積に
比例するため、送風装置外周形状の四角形に対し、可能
な限りファンの外径を大きくする方法が一般的である。
【００３０】しかしながらこのように、送風装置の外周
形状を四角形状にすると、全周にわたって一定のエアポ
ケット部１１を形成することは困難となり、図４〜図７
に示すように、必然的に４角にエアポケット部１１を形
成することとなる。
形状を四角形状にすると、全周にわたって一定のエアポ
ケット部１１を形成することは困難となり、図４〜図７
に示すように、必然的に４角にエアポケット部１１を形
成することとなる。
【００３１】またスポーク１７に関しては、成形時の収
縮の影響を緩和する等の理由により、半径方向にある程
度傾けて配置するのが一般的である。
縮の影響を緩和する等の理由により、半径方向にある程
度傾けて配置するのが一般的である。
【００３２】このような外周形状が四角形状の送風装置
では、エアポケット部１１とスポーク１７の位置関係
が、送風装置の特性に大きな影響を及ぼす。
では、エアポケット部１１とスポーク１７の位置関係
が、送風装置の特性に大きな影響を及ぼす。
【００３３】図４〜図７は代表的な４例のパターンのス
ポーク形状を示している。
ポーク形状を示している。
【００３４】まず、第１例の図４において、スポーク１
７は、細いスポーク１７ａが３本と、モータのリード線
を引き出すため幅の広いスポーク１７ｂが１本の合計４
本がほぼ均等間隔に形成されている。ここでスポーク１
７ａ、１７ｂの環状壁側の付け根は、エアポケット部１
１の中心に対して、ファン回転方向９に若干ずれた位置
に設けられている。また、スポーク１７ａ、１７ｂは内
周側から外周側にかけてファン回転方向９に傾けて形成
されている。
７は、細いスポーク１７ａが３本と、モータのリード線
を引き出すため幅の広いスポーク１７ｂが１本の合計４
本がほぼ均等間隔に形成されている。ここでスポーク１
７ａ、１７ｂの環状壁側の付け根は、エアポケット部１
１の中心に対して、ファン回転方向９に若干ずれた位置
に設けられている。また、スポーク１７ａ、１７ｂは内
周側から外周側にかけてファン回転方向９に傾けて形成
されている。
【００３５】次に、第２例の図５において、スポーク１
７の環状壁２側の付け根は、第１例同様エアポケット部
１１の中心に対して、ファン回転方向９に若干ずれた位
置に設けられているが、スポーク１７の方向は第１例と
は逆に内周側から外周側にかけてファン回転方向９とは
逆に傾けて形成されている。
７の環状壁２側の付け根は、第１例同様エアポケット部
１１の中心に対して、ファン回転方向９に若干ずれた位
置に設けられているが、スポーク１７の方向は第１例と
は逆に内周側から外周側にかけてファン回転方向９とは
逆に傾けて形成されている。
【００３６】次に、第３例の図６において、スポーク１
７の環状壁２側の付け根は、上記２例とは逆にエアポケ
ット部１１の中心に対して、ファン回転方向９とは逆に
若干ずれた位置に設けられており、スポーク１７の方向
は内周側から外周側にかけてファン回転方向９に傾けて
形成されている。
７の環状壁２側の付け根は、上記２例とは逆にエアポケ
ット部１１の中心に対して、ファン回転方向９とは逆に
若干ずれた位置に設けられており、スポーク１７の方向
は内周側から外周側にかけてファン回転方向９に傾けて
形成されている。
【００３７】最後に、第４例の図７において、スポーク
１７の環状壁２側の付け根は、エアポケット部１１の中
心に対して、ファン回転方向９とは逆に若干ずれた位置
に設けられており、スポーク１７の方向は内周側から外
周側にかけてファン回転方向９とは逆に傾けて形成され
ている。
１７の環状壁２側の付け根は、エアポケット部１１の中
心に対して、ファン回転方向９とは逆に若干ずれた位置
に設けられており、スポーク１７の方向は内周側から外
周側にかけてファン回転方向９とは逆に傾けて形成され
ている。
【００３８】これら４種類のハウジングを使用した送風
装置の性能について、スポーク１７の付け根の位置と、
スポーク１７の傾きに分けて説明する。
装置の性能について、スポーク１７の付け根の位置と、
スポーク１７の傾きに分けて説明する。
【００３９】まず、スポーク１７の付け根の位置に関し
ては、第１例及び第２例に示すエアポケット部１１の中
心に対して、ファン回転方向９に若干ずれた位置に設け
た方の特性が優れている。
ては、第１例及び第２例に示すエアポケット部１１の中
心に対して、ファン回転方向９に若干ずれた位置に設け
た方の特性が優れている。
【００４０】図８及び図９は第２例及び第３例のハウジ
ングのエアポケット付近の空気の流れを示した図であ
る。
ングのエアポケット付近の空気の流れを示した図であ
る。
【００４１】図８、図９において、ファン１の回転によ
り発生した空気流５は、一定の回転方向成分を有してい
る。ここで、図８のようにスポーク１７の環状壁２側の
付け根の位置が、エアポケット部１１の中心からファン
回転方向９にずれている場合は、このスポークがエアポ
ケット周辺の空気の流れを乱すことは余りないが、図９
のようにスポークの付け根が、エアポケット部１１の中
心からファン回転方向９と逆にずれている場合は、スポ
ーク１７が風の流れを阻害し、空気の流れを乱しエアポ
ケット部１１の効果が十分に発揮できない状態になる。
り発生した空気流５は、一定の回転方向成分を有してい
る。ここで、図８のようにスポーク１７の環状壁２側の
付け根の位置が、エアポケット部１１の中心からファン
回転方向９にずれている場合は、このスポークがエアポ
ケット周辺の空気の流れを乱すことは余りないが、図９
のようにスポークの付け根が、エアポケット部１１の中
心からファン回転方向９と逆にずれている場合は、スポ
ーク１７が風の流れを阻害し、空気の流れを乱しエアポ
ケット部１１の効果が十分に発揮できない状態になる。
【００４２】従って、スポーク１７の付け根の位置は、
エアポケット部１１周辺の空気の流れを乱すことが少な
い図１０の斜線部で示すエアポケット部１１中心である
４角方向からファン回転方向９に４５°のハウジング外
周部１０の４辺中心部までの角度範囲内に留めることに
より、エアポケット部１１の効果を最大限に発揮し特性
を向上することができる。
エアポケット部１１周辺の空気の流れを乱すことが少な
い図１０の斜線部で示すエアポケット部１１中心である
４角方向からファン回転方向９に４５°のハウジング外
周部１０の４辺中心部までの角度範囲内に留めることに
より、エアポケット部１１の効果を最大限に発揮し特性
を向上することができる。
【００４３】次に、スポークの傾きについて説明する。
【００４４】スポーク１７は、ファン１とスポーク１７
との距離が十分確保されている場合は、送風装置の特性
にほとんど影響することはないが、ファン１とスポーク
１７との距離がある程度以下になると、送風装置の特性
に大きな影響を及ぼす。
との距離が十分確保されている場合は、送風装置の特性
にほとんど影響することはないが、ファン１とスポーク
１７との距離がある程度以下になると、送風装置の特性
に大きな影響を及ぼす。
【００４５】図４と図５はスポークの付け根の位置はほ
ぼ同じであるが、図４ではスポークが回転方向に傾いて
いるのに対して、図５ではスポークが回転方向とは逆に
傾いている。
ぼ同じであるが、図４ではスポークが回転方向に傾いて
いるのに対して、図５ではスポークが回転方向とは逆に
傾いている。
【００４６】ここで、ファン１の形状についてはさまざ
まな形状があるが、一般的な送風装置の場合、図の破線
で示すようなファン１の翼が、内周側から外周側にかけ
て徐々に回転方向に前進している、いわゆる前進翼がよ
く用いられる。このような前進翼タイプのファン１は、
ある程度静圧が加わった状態において、送風特性を向上
する効果があり、送風装置の騒音低減や、冷却性能の向
上を実現できる。
まな形状があるが、一般的な送風装置の場合、図の破線
で示すようなファン１の翼が、内周側から外周側にかけ
て徐々に回転方向に前進している、いわゆる前進翼がよ
く用いられる。このような前進翼タイプのファン１は、
ある程度静圧が加わった状態において、送風特性を向上
する効果があり、送風装置の騒音低減や、冷却性能の向
上を実現できる。
【００４７】このようなファン形状に対して、図４に示
すように、スポーク１７をファン１と同じ方向に傾けて
配置した場合、スポーク１７と、スポーク１７に近いフ
ァン１の後縁部の形状がほぼ重なるために、ファン１が
スポーク１７上を通過するたびに、スポーク１７周辺で
大きな圧力変動を起こし、ファンの送風性能が悪化する
と同時に、騒音が大きくなる。
すように、スポーク１７をファン１と同じ方向に傾けて
配置した場合、スポーク１７と、スポーク１７に近いフ
ァン１の後縁部の形状がほぼ重なるために、ファン１が
スポーク１７上を通過するたびに、スポーク１７周辺で
大きな圧力変動を起こし、ファンの送風性能が悪化する
と同時に、騒音が大きくなる。
【００４８】一方、図５に示すようにスポーク１７をフ
ァン１と反対方向に傾けた場合、スポーク１７とファン
１は外周側から漸近的に交差することになり、スポーク
１７とファン１の干渉が緩和され、送風性能及び騒音の
悪化が少なくて済む。
ァン１と反対方向に傾けた場合、スポーク１７とファン
１は外周側から漸近的に交差することになり、スポーク
１７とファン１の干渉が緩和され、送風性能及び騒音の
悪化が少なくて済む。
【００４９】したがって、スポーク１７が内周側から外
周側にかけてファン回転方向９とは逆に傾けて形成する
ことにより、スポーク１７とファン１の干渉が緩和さ
れ、送風性能及び騒音に優れた送風装置が提供できる。
また、スポーク１７とファン１の干渉が緩和されるた
め、同一性能でも、スポーク１７とファン１のクリアラ
ンスを小さくでき、軸方向寸法の小さい薄型の送風装置
を提供できる。
周側にかけてファン回転方向９とは逆に傾けて形成する
ことにより、スポーク１７とファン１の干渉が緩和さ
れ、送風性能及び騒音に優れた送風装置が提供できる。
また、スポーク１７とファン１の干渉が緩和されるた
め、同一性能でも、スポーク１７とファン１のクリアラ
ンスを小さくでき、軸方向寸法の小さい薄型の送風装置
を提供できる。
【００５０】したがって、スポーク１７の形状は、図５
に示したように、スポーク１７の環状壁２側の付け根
は、エアポケット部１１の中心に対して、ファン回転方
向９に若干ずれた位置に設け、スポーク１７が内周側か
ら外周側にかけてファン回転方向９とは逆に傾けて形成
することにより、エアポケット部１１の効果を最大限に
発揮し、送風装置の特性を向上できるとともに、送風装
置の性能の悪化を最小限に留めながら、送風装置の薄型
化を実現できる。
に示したように、スポーク１７の環状壁２側の付け根
は、エアポケット部１１の中心に対して、ファン回転方
向９に若干ずれた位置に設け、スポーク１７が内周側か
ら外周側にかけてファン回転方向９とは逆に傾けて形成
することにより、エアポケット部１１の効果を最大限に
発揮し、送風装置の特性を向上できるとともに、送風装
置の性能の悪化を最小限に留めながら、送風装置の薄型
化を実現できる。
【００５１】以下は、この１例として、上記図４〜図７
に示す形状のハウジングを使用した外形サイズ６０×６
０×１５ｍｍ送風装置の特性を示す。
に示す形状のハウジングを使用した外形サイズ６０×６
０×１５ｍｍ送風装置の特性を示す。
【００５２】図１１は、ファン、モータ等はまったく同
一条件で、ハウジング形状のみを変化させた送風装置の
風量−静圧特性を示した図である。
一条件で、ハウジング形状のみを変化させた送風装置の
風量−静圧特性を示した図である。
【００５３】図１１に示すとおり、最大風量及び最大静
圧は殆ど変化がないものの、特性曲線が変曲する中流量
域の特性に大きな差が見られ、ハウジング形状は図４、
図６、図５、図７の順番で優れた結果となった。これ
は、スポークとファンの干渉の影響が大きく影響してい
るからであり、スポークをファンとは逆に傾けファンの
干渉を緩和した効果が現れている。
圧は殆ど変化がないものの、特性曲線が変曲する中流量
域の特性に大きな差が見られ、ハウジング形状は図４、
図６、図５、図７の順番で優れた結果となった。これ
は、スポークとファンの干渉の影響が大きく影響してい
るからであり、スポークをファンとは逆に傾けファンの
干渉を緩和した効果が現れている。
【００５４】図１２は、同様にハウジング形状のみを変
化させた送風装置の風量−騒音特性を示した図である。
化させた送風装置の風量−騒音特性を示した図である。
【００５５】上記風量−静圧特性では、中流量域の特性
に変化が見られたが、騒音に関しては図１２に示すとお
り、中流量〜大流量までの領域で差が確認できる。
に変化が見られたが、騒音に関しては図１２に示すとお
り、中流量〜大流量までの領域で差が確認できる。
【００５６】まず、中流領域の騒音に関しては上記風量
−静圧特性と同様の傾向が確認できる。これは、風量−
静圧特性が優れているほどファンが有効に動作している
ために、空気流の剥離等による乱流の発生が少なく、そ
れに伴う乱流騒音が小さくなっていることが影響してい
る。
−静圧特性と同様の傾向が確認できる。これは、風量−
静圧特性が優れているほどファンが有効に動作している
ために、空気流の剥離等による乱流の発生が少なく、そ
れに伴う乱流騒音が小さくなっていることが影響してい
る。
【００５７】一方、大流量域に関しては、風量−静圧特
性に関係なく、図４及び図５のハウジング形状の騒音が
小さくなっている。これは、スポークによるエアポケッ
ト周辺の空気の流れへの影響が小さく抑えられているか
らであり、言い換えると、エアポケットの効果は大流量
域で効果的に発揮されることを示している。
性に関係なく、図４及び図５のハウジング形状の騒音が
小さくなっている。これは、スポークによるエアポケッ
ト周辺の空気の流れへの影響が小さく抑えられているか
らであり、言い換えると、エアポケットの効果は大流量
域で効果的に発揮されることを示している。
【００５８】上記のように、スポークの形状を工夫する
ことにより、その他の部分の設計はまったく同じでも、
送風装置の特性を大きく向上することができる。
ことにより、その他の部分の設計はまったく同じでも、
送風装置の特性を大きく向上することができる。
【００５９】なお、上記エアポケットとスポークの位置
関係、及びスポークの傾きは、それぞれ単独で使用して
も十分な効果が得られるが、両方同時に使用することに
より更に優れた効果を発揮することは言うまでもない。
関係、及びスポークの傾きは、それぞれ単独で使用して
も十分な効果が得られるが、両方同時に使用することに
より更に優れた効果を発揮することは言うまでもない。
【００６０】また、上記記載の送風装置をＯＡ機器ある
いはＡＶ機器に備えることで、特に静かな環境例えば個
室等で静かさが十分生かされるのは言うまでもない。ま
た、上記機器が多数並ぶ事務所等でも同様の静かさが効
果をあげることも言うまでもない。
いはＡＶ機器に備えることで、特に静かな環境例えば個
室等で静かさが十分生かされるのは言うまでもない。ま
た、上記機器が多数並ぶ事務所等でも同様の静かさが効
果をあげることも言うまでもない。
【００６１】
【発明の効果】上記実施例の記載から明らかなように、
請求項１記載の発明によれば、送風装置の環状壁外周部
とハウジング外周部の間に、エアポケット部を設けると
ともに、スポークの付け根の位置を、４角方向からファ
ン回転方向に４５°までの角度範囲内に設けたことによ
り、スポークの影響を最小限にとどめ、送風装置の特性
を向上させることができる。
請求項１記載の発明によれば、送風装置の環状壁外周部
とハウジング外周部の間に、エアポケット部を設けると
ともに、スポークの付け根の位置を、４角方向からファ
ン回転方向に４５°までの角度範囲内に設けたことによ
り、スポークの影響を最小限にとどめ、送風装置の特性
を向上させることができる。
【００６２】また、請求項２記載の発明によれば、スポ
ークを内周側から外周側にかけてファン回転方向とは逆
に傾けて構成することにより、スポークとファンの干渉
による特性悪化を最小限にとどめ、送風装置の薄型化を
実現できる。
ークを内周側から外周側にかけてファン回転方向とは逆
に傾けて構成することにより、スポークとファンの干渉
による特性悪化を最小限にとどめ、送風装置の薄型化を
実現できる。
【図１】（ａ）実施例１の送風装置の側面図 （ｂ）同正面図 （ｃ）同断面図 （ｄ）同Ｘ−Ｘ’断面詳細図
【図２】従来の送風装置の空気の流れを示した説明図
【図３】実施例１の送風装置の空気の流れを示した説明
図
図
【図４】（ａ）実施例２の第１例のハウジング形状を示
した正面図 （ｂ）同背面図
した正面図 （ｂ）同背面図
【図５】（ａ）実施例２の第２例のハウジング形状を示
した正面図 （ｂ）同背面図
した正面図 （ｂ）同背面図
【図６】（ａ）実施例２の第３例のハウジング形状を示
した正面図 （ｂ）同背面図
した正面図 （ｂ）同背面図
【図７】（ａ）実施例２の第４例のハウジング形状を示
した正面図 （ｂ）同背面図
した正面図 （ｂ）同背面図
【図８】実施例２の第２例の送風装置の空気の流れを示
した説明図
した説明図
【図９】同実施例第３例の送風装置の空気の流れを示し
た説明図
た説明図
【図１０】同実施例の最適なスポークの付け根の位置を
示した説明図
示した説明図
【図１１】同実施例の送付装置の風量−静圧特性を示し
た図
た図
【図１２】同実施例の送付装置の風量−騒音特性を示し
た図
た図
【図１３】従来の送風装置の断面図
１ ファン ２ 環状壁 ３ モータ部 ４ 軸 ５ 空気流 ７ 翼先端漏れ渦 ８ 乱流渦 ９ ファン回転方向 １０ ハウジング外周部 １１ エアポケット部 １６ ボス部 １７、１７ａ、１７ｂ スポーク
Claims (4)
- 【請求項１】 ファンの翼先端から間隔をあけて環状壁
を形成し、前記環状壁と、モータが固定されたボス部
と、前記ボス部を固定するスポーク部と、外周形状が略
四角形状の外周部とを一体に形成したハウジングを有す
る送風装置であって、 環状壁の終端は吐出側で途切れた状態となっており、環
状壁外周と、ハウジング外周部分の間には、一定の容積
を有し、吐出側に開放されたエアポケット部が形成され
ており、ボス部を固定するスポークの外周側の付け根の
位置を、４角方向からファン回転方向に４５°までの角
度範囲内に設けたことを特徴とする送風装置。 - 【請求項２】 ファンの翼先端から間隔をあけて環状壁
を形成し、前記環状壁と、モータが固定されたボス部
と、前記ボス部を固定するスポーク部と、外周形状が略
四角形状の外周部とを一体に形成したハウジングを有す
る送風装置であって、 環状壁の終端は吐出側で途切れた状態となっており、環
状壁外周と、ハウジング外周部分の間には、一定の容積
を有し、吐出側に開放されたエアポケット部が形成され
ており、ボス部とハウジング外周部をつなぐスポークを
内周側から外周側にかけてファン回転方向とは逆に傾け
て形成し、ファンの後縁部とスポークが漸近的に交差す
るようにしたことを特徴とする送風装置。 - 【請求項３】 ファンの翼先端から間隔をあけて環状壁
を形成し、前記環状壁と、モータが固定されたボス部
と、前記ボス部を固定するスポーク部と、外周形状が略
四角形状の外周部とを一体に形成したハウジングを有す
る送風装置であって、 環状壁の終端は吐出側で途切れた状態となっており、環
状壁外周と、ハウジング外周部分の間には、一定の容積
を有し、吐出側に開放されたエアポケット部が形成され
ており、ボス部を固定するスポークの外周側の付け根の
位置を、４角方向からファン回転方向に４５°までの角
度範囲内に設け、かつ、スポークが内周側から外周側に
かけてファン回転方向とは逆に傾けて形成し、ファンの
後縁部とスポークが漸近的に交差するようにしたことを
特徴とする送風装置。 - 【請求項４】 請求項１または請求項２または請求項３
記載の送風装置を備えたＯＡ機器あるいはＡＶ機器。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000381881A JP4442029B2 (ja) | 2000-12-15 | 2000-12-15 | 送風装置 |
| US10/005,157 US6572333B2 (en) | 2000-12-15 | 2001-12-07 | Air blower |
| CN011438576A CN1217104C (zh) | 2000-12-15 | 2001-12-14 | 送风装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000381881A JP4442029B2 (ja) | 2000-12-15 | 2000-12-15 | 送風装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002188599A true JP2002188599A (ja) | 2002-07-05 |
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Family
ID=18849802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| Country | Link |
|---|---|
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| CN (1) | CN1217104C (ja) |
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| JP2007100518A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Oriental Motor Co Ltd | 軸流ファン |
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| KR100937929B1 (ko) * | 2003-07-01 | 2010-01-21 | 한라공조주식회사 | 축류팬 쉬라우드의 스테이터 |
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| KR100641111B1 (ko) * | 2004-06-02 | 2006-11-02 | 엘지전자 주식회사 | 냉각팬 |
| JP4380454B2 (ja) * | 2004-08-02 | 2009-12-09 | 株式会社デンソー | シュラウド |
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| WO2015148819A1 (en) | 2014-03-27 | 2015-10-01 | Trane International Inc. | Diffuser collar |
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| TWI674363B (zh) * | 2018-08-23 | 2019-10-11 | 建準電機工業股份有限公司 | 可降低噪音之風扇扇框 |
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2000
- 2000-12-15 JP JP2000381881A patent/JP4442029B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-12-07 US US10/005,157 patent/US6572333B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-12-14 CN CN011438576A patent/CN1217104C/zh not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
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