JP2003206897A

JP2003206897A - ファンモータ

Info

Publication number: JP2003206897A
Application number: JP2002009242A
Authority: JP
Inventors: Toru Tamagawa; 徹玉川; Takayuki Kishi; 高行岸; Hirotsugu Yokoya; 裕嗣横谷; Hirosuke Yoshida; 裕亮吉田
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec Corp
Priority date: 2002-01-17
Filing date: 2002-01-17
Publication date: 2003-07-25

Abstract

(57)【要約】【課題】ファンモータの送風特性を一層向上させる
こと。【解決手段】回転軸に沿って吸気し、インペラ２の外
周部２ｂ０とハウジング６の内側面６ｂ１とで形成され
る送風路１２を通って、回転軸に直交する方向に排気す
るファンモータにおいて、前記ハウジング内側面６ｂ１
は、前記インペラ外周部２ｂ０に対して回転軸方向に吸
気口側が最も接近し反吸気口側が最も離れるように拡径
して形成されている。前記ハウジング内側面６ｂ１は、
全て拡径けしてもよいし、拡係しない部位を含んでいて
いもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転軸に沿って吸
気し、インペラの外周部とハウジングの内側面とで形成
される送風路を通って、回転軸に直交する方向に排気す
るファンモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】回転軸に沿って吸気し、インペラの外周
部とハウジングの内側面とで形成される送風路を通っ
て、回転軸に直交する方向に排気するファンモータが知
られており、一般的にシロッコ型ファンと呼ばれること
がある。このファンモータは、強い風圧（高静圧）の空
気流を排出することができるため、強力に送風する必要
がある用途に好適で、例えば、複雑に組み込まれた多数
の部品を備える大型コンピュータ内を細部まで冷却する
場合、複写機の給紙機構に空気圧を利用する場合等のよ
うに、空調機器に限らずＯＡ機器、家電製品等幅広い分
野にて用いられる。

【０００３】このようなファンモータの一般的な構成
を、図６及び図７を用いて説明する。図６は、このファ
ンモータの吸気口側からみた上面図で、図７は図６のＸ
−Ｏ−Ｙ−Ｚ線による縦断面図である。両図に示すよう
にインペラ２を備えたモータ４はハウジング６に収容さ
れている。ハウジング６はモータ４の回転軸方向に開口
する吸気口８とその回転軸に直交する方向に開口する排
気口１０とさらにインペラ２の外周部に吸気口８と排気
口１０をつなぐ円弧状の送風路１２を備える。ハウジン
グ６は、上下二つの部材の組合せによりなる。

【０００４】インペラ２は、モータ４の外側面４ａに設
けられたリング部２ａにその外側面４ａから半径方向に
間隔をあけて回転軸に平行な面を有する小翼２ｂが周方
向に複数枚設けられている。空気はその吸気口８から回
転軸方向に吸い込まれ、主として小翼２ｂ間を通って回
転軸に直交する方向に吐き出され、送風路１２をモータ
４の回転方向に流れ排気口１０に案内される。

【０００５】送風路１２は、インペラ２の外周部２ｂ０
とハウジング６の内側面６ａとで形成され、排気口１０
を最下流とすると最下流に隣接する部位（図６の符号Ｃ
の付近）に最上流が位置する。送風路１２の回転軸に対
する半径方向幅は、図６に示すように最上流から最下流
に向けて次第に拡大するようにモータ４がハウジング６
に対して配置されている。従って回転軸に平行に切断し
た送風路１２ａ断面は、切断部によって面積は異なるが
何れも図７に示すように矩形である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
ファンモータが搭載される機器の高性能化により、ファ
ンモータの送風特性も一層向上させる必要がある。

【０００７】本発明の課題は、上記した従来のファンモ
ータの送風特性を一層向上させることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のファンモータは、回転軸に沿って吸気し、
インペラの外周部とハウジングの内側面とで形成される
送風路を通って、回転軸に直交する方向に排気するファ
ンモータにおいて、前記ハウジング内側面は、前記イン
ペラ外周部に対して回転軸方向に吸気口側が最も接近し
反吸気口側が最も離れるように拡径して形成されてい
る。

【０００９】本発明のファンモータでは、吸気口を通過
した空気はそのまま回転軸方向に沿って流れつつ回転方
向に少しづつ向きを変えながら送風路を通って排気口へ
と案内される。

【００１０】この送風路は、回転軸方向に吸気口側の半
径方向幅が最も狭く反吸気口側の半径方向幅が最も広
く、回転軸方向に送風路の吸気口側の空間が、反吸気口
側の空間に比べて狭いため、送風路は回転軸方向に吸気
口側から反吸気口側にかけて圧力分布が不均一になる。
つまり、吸気口側が正圧で反吸気口側が負圧になり、そ
の吸気口から流入した空気は、送風路の吸気口側から反
吸気口側へ流れやすくなり、送風路の全域を空気が流れ
ることで風量及び静圧の送風特性が良好となる。

【００１１】なお、従来のファンモータの送風路では、
回転軸方向に半径方向幅が回転軸方向に一定でその圧力
分布は実質的に均一であるため、吸気口より流入した空
気は、送風路の反吸気口側へいくにしたがって流れ難く
なる。これにより、送風路において気流の流速が著しく
低い領域があり送風路の全域に空気が流れず送風特性を
低下させる原因となっていた。

【００１２】本発明の送風路は、前記ハウジング内側面
を全て拡径して形成することができる。或いは、前記ハ
ウジング内側面を拡径しない部位を含んで形成すること
もできる。

【００１３】さらに、本発明の通風路は、回転軸に直交
する方向の間隙幅が上流側から下流側に向かって次第に
拡大するようにしてもよい。

【００１４】さらに、本発明の前記インペラは、空気を
回転軸方向に吸気し回転軸に直交する方向に排気する形
状とすることができる。このようなインペラを有するフ
ァンをシロッコ型ファン、または遠心ファンということ
がある。

【００１５】また、本発明の前記インペラは、空気を回
転軸方向に吸気および排気する形状とすることもでき
る。このようなインペラを有するファンを軸流ファンと
いうことがある。このインペラは、それ自体で回転軸に
沿って吸気し、回転軸に直交する方向に排気するように
空気を流すことはできないが、ハウジングの構成により
そのような気流が実現可能になる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明のファンモータにかかる実
施形態について図面を参照しながら説明する。なお、説
明は、上記した図６及び図７と異なる構成を中心に説明
し、同一の部位については同一符合を用いて説明の重複
を避けることとする。

【００１７】本発明の第１実施形態のファンモータは、
図１及び図２に示すようにインペラ２を備えたモータ４
がハウジング６に収容され、ハウジング６にはモータ４
の回転軸方向に開口する吸気口８とその回転軸に直交す
る方向に開口する排気口１０とさらにインペラ２の外周
部に吸気口８と排気口１０をつなぐ円弧状の送風路１２
を備える。

【００１８】上記した図６及び図７に示す従来のファン
モータと異なる点は、ハウジング６の内側面６ａ１が回
転軸方向に拡径する面となるところである。即ち、この
ハウジング内側面６ａ１は、図２に示すようにインペラ
外周部２ｂ０の吸気口側の端部（即ち、インペラ２を構
成する小翼２ａの上端）に対する内径が最小となり（図
１の破線）、ここから回転軸方向に単調に拡径して反吸
気口側の端部（小翼２ａの下端）に対する内径が最大と
なるように形成されている。

【００１９】この関係は、送風路１２の最上流から最下
流である排気口１０まで連続して形成されている。これ
により、送風路１２は、図１のＸ−Ｏ−Ｙ−Ｚ線上を回
転軸に平行に切断した断面が図２に示すように回転軸方
向に吸気口側の半径方向幅が最も狭く反吸気口側の半径
方向幅が最も広くなる略三角形となり、回転軸方向に送
風路１２の吸気口側の空間が、反吸気口側の空間に比べ
て狭い空間をなす。なお、この半径方向幅は、ある切断
面における回転軸方向の大小関係を維持しつつ最上流か
ら最下流に向かうにつれて次第に拡大するようになって
いる。

【００２０】このようなファンモータであると、送風路
１２は回転軸方向に吸気口側から反吸気口側にかけて圧
力分布が不均一になる。つまり、吸気口側が正圧で反吸
気口側が負圧になる。これにより、その吸気口から流入
した空気は、送風路１２の吸気口側から反吸気口側へ流
れやすくなり、送風路１２のハウジング６の底面付近や
隅部を含む全域を空気が円滑に流れ、風量及び静圧の送
風特性が良好となる。

【００２１】次に第２の実施形態について図３を参照し
て説明する。第１実施形態ではハウジング内側面６ａ１
が全て拡径する面であったが、第２実施形態のハウジン
グ内側面６ａ２は、拡径しない部位を含んで形成されて
いる。即ち、このハウジング内側面６ａ２は、回転軸方
向にほぼ二等分した吸気口側の全てが反吸気口側の全て
より内径が小さい。つまり、これら吸気口側および反吸
気口側の内径は、それぞれにおいて同一径であるが全体
としては一方が他方に対して拡径し、本形態のハウジン
グ内側面６ａ２はインペラ２の中央を基準にして段差が
形成されている。なお、この段差は水平であるが傾斜し
ていてもよい。

【００２２】このようなファンモータにおいても、送風
路１２は回転軸方向に吸気口側から反吸気口側にかけて
圧力分布が不均一になり、第１実施形態と同様の効果が
得られる。

【００２３】次に第３の実施形態について図４を参照し
て説明する。第１及び２実施形態では、吸気口８がハウ
ジング６の回転軸方向の一方のみに開口する構成であっ
たが、第３実施形態のファンモータは、吸気口がハウジ
ング６の回転軸方向の両方に開口する。即ち、図４に示
すようにハウジング６の回転軸方向の一方には上記と同
様の吸気口８が形成され、他方に吸気口８ａがハウジン
グ６の底面に形成されている。インペラ２のリング部２
ａには貫通穴があり、この貫通穴を通って吸気口８ａか
ら流入した空気が小翼２ｂ間へ案内される。これにより
このファンモータでは、回転軸方向の両方向から吸気す
る構成となる。なお、吸気口８ａは、モータ４をハウジ
ング６に支持する部位があるため複数の穴からなる。

【００２４】ハウジング内側面６ａ３は、インペラ２の
外周部に対して回転軸方向に吸気口８、８ａ側の両端部
から回転軸方向に二等分した中心点まで内径が拡径して
形成されている。この場合、回転軸方向に反吸気口側と
は、回転軸方向に二等分した中心点である。これによ
り、送風路１２は、回転軸に平行に切断した断面が図４
に示すように回転軸方向に吸気口８、８ａ側の半径方向
幅が最も狭く反吸気口８、８ａ側（インペラ２の中央）
のそれが最も広くなる略三角形となる。

【００２５】このような吸気口８、８ａを備えるファン
モータにおいても、送風路１２は回転軸方向吸気口側か
ら反吸気口側にかけて圧力分布が不均一になり、第１及
び２実施形態と同様の効果が得られる。

【００２６】次に第４の実施形態について図５を参照し
て説明する。第１〜３実施形態では、何れもインペラ２
が、空気を回転軸方向に吸気し回転軸に直交する方向に
排気する形状であったが、第４実施形態のファンモータ
では、インペラ２５が空気を回転軸方向に吸気および排
気する形状となっている。インペラ２５は、モータ４の
外側面４ａに小翼２５ａが周方向に複数枚設けられてい
る。この小翼２５ａは、その外側面４ａから回転軸に平
行でない面を有する。

【００２７】ハウジング６は、第１実施形態と同様のも
のを例示しているが、他の実施形態のものを適用するこ
とも可能である。このインペラ２５は、上記のように空
気を回転軸方向に吸気および排気する形状であるが、ハ
ウジング６の吸気口８と送風路１２と排気口１０の位置
関係により空気を回転軸方向に吸気し回転軸に直交する
方向に排気することが可能になる。

【００２８】このようなインペラ２５を備えるファンモ
ータにおいても、送風路１２は回転軸方向に吸気口側か
ら反吸気口側にかけて圧力分布が不均一になり、第１〜
３実施形態と同様の効果が得られる。

【００２９】以上、本発明の実施形態について説明した
が、これらは一例に過ぎずこれに限定されるものではな
く、本発明の主旨を逸脱することのない範囲で変更が可
能である。例えば、ハウジング内側面６ａ１、６ａ３は
ともに、切断面が直線を形成するがこれに変えて曲線を
形成するものであってもよい。同じくハウジング内側面
６ａ２は同一内径面であるが、傾斜面にしてもよい。ま
た、第１〜３実施形態のインペラ２は、リング部２ａが
モータ４の反吸気口側に形成されているが、モータ４の
中央部或いは吸気口側に形成されていてもよい。

【００３０】なお、本発明は、上記のように送風路の圧
力分布を不均一にして気流を制御することで送風特性を
改善するものであるが、特開平７−９１４００号公報に
送風路を形成する隅部をアールにする構成が開示され、
一見すると類似するが、これは隅部にて乱流を防止して
気流を制御するもので、本発明のように圧力分布を不均
一にするものではないため構成ならびに作用効果が全く
異なる。よって、特開平７−９１４００号公報のような
構成は、本発明に何ら関係するものではない。

【００３１】

【発明の効果】本発明のファンモータは、送風路を形成
するハウジング内側面の形状を変更することで送風特性
を向上させることができる。この場合、モータの回転数
を上げたりインペラの外形寸法や小翼の枚数、或いはハ
ウジングの外形寸法等を変更するものではないため、消
費電力や製造コストの高騰をともなうものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示すファンモータの上
面図。

【図２】図１のＸ−Ｏ−Ｙ−Ｚ線にて切断した断面図。

【図３】本発明の第２実施形態を示す断面図。

【図４】本発明の第３実施形態を示す断面図。

【図５】本発明の第４実施形態を示す断面図。

【図６】従来のファンモータを示す上面図。

【図７】図６のＸ−Ｏ−Ｙ−Ｚ線にて切断した断面図。

【符号の説明】

２、２５インペラ４モータ６ハウジング６ａ１、６ａ２、６ａ３ハウジング内側面８、８ａ吸気口１０排気口１２送風路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者横谷裕嗣鳥取県日野郡溝口町荘字清水田55 日本電産エレクトロニクス株式会社鳥取技術開発センター内 (72)発明者吉田裕亮鳥取県日野郡溝口町荘字清水田55 日本電産エレクトロニクス株式会社鳥取技術開発センター内Ｆターム(参考） 3H034 AA02 BB02 BB06 BB08 CC04 DD05 EE18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転軸に沿って吸気し、インペラの外周部
とハウジングの内側面とで形成される送風路を通って、
回転軸に直交する方向に排気するファンモータにおい
て、前記ハウジング内側面は、前記インペラ外周部に対して
回転軸方向に吸気口側が最も接近し反吸気口側が最も離
れるように拡径して形成されていることを特徴とするフ
ァンモータ。
【請求項２】前記ハウジング内側面は、全て拡径して形
成されている請求項１に記載のファンモータ。
【請求項３】前記ハウジング内側面は、拡径しない部位
を含んで形成されている請求項１に記載のファンモー
タ。
【請求項４】前記通風路は、回転軸に直交する方向の間
隙幅が上流側から下流側に向かって次第に拡大する請求
項１〜３の何れかに記載のファンモータ。
【請求項５】前記インペラは、空気を回転軸方向に吸気
し回転軸に直交する方向に排気する形状である請求項１
〜４の何れかに記載のファンモータ。
【請求項６】前記インペラは、空気を回転軸方向に吸気
および排気する形状である請求項１〜５の何れかに記載
のファンモータ。