JP2008286036A - ファンモータ - Google Patents

Abstract

【課題】ファンモータを筐体内に組み込んだ時、吸気孔からの吸気量のバランスを調整し、ファンモータに吸入した空気をスムーズに排気することで、ファンモータ内の空気の流れのロスを低減し、低騒音化を実現するファンモータを提供する。
【解決手段】吸気孔８を備えた有底状のケーシング２と、このケーシング２の上部開口を覆う吸気孔９を備えたカバー３により構成された外郭を備えるファンモータ１の内部に、ロータ部４と、ロータ部４の外周側面から放射状に延設する複数枚のファンブレード５と、モータ６とにより構成されるファン７を備え、このロータ部４に風量調整板11を備えたことにより、吸気量の多い側の吸気孔８の通風路Ｆ１の風量が調整され、各吸気孔８,９からはバランス良く空気が流入し、少ないロスでスムーズに排気されるため、排気の効率を向上し、騒音の低減を図るものとする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えばノート型パソコンなどの薄型電子機器に搭載され、ロータの外周方向にファンブレードを延設したファンモータに関する。

最近、電子機器の分野においては、文字、音声、画像等の多様な情報を処理する電子部品、例えばＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）の処理速度の高速化や、多機能化の促進が進められている。このような電子機器は、高集積化や高性能化に伴ってＭＰＵの消費電力ひいては発熱量が増加する傾向にある。

一方、ノート型パソコンなどの薄型電子機器にあっては、さらなる小形化・薄形化が要請され、薄型電子機器内の限られた空間の中で、プリント基板に搭載した上記電子部品からの熱を、いかにして効果的に冷却するのかが重要な課題となっている。そこで、薄型電子機器内にはＭＰＵ等の電子部品を熱制御するために、ロータの外周方向に羽根車としてのファンブレードを備えた送風用のファンモータが組付けられている。

従来の遠心式のファンモータは、例えば特許文献１に示すように、送風体取付け用のベースとなるケーシングと、このフレームの上面を覆うカバーとにより、内部に送風路を形成する外郭を構成すると共に、前記ケーシングは、回転軸に対し放射状にファンブレードを配設したロータと、このロータに回転駆動力を与える駆動源としてのモータとからなる両面吸気型のファンを具備している。

より具体的には、図１０に示すように、扁平状をなすファンモータ１０１の外郭を、ケーシング１０２とカバー１０３とにより構成すると共に、回転するカップ状のロータ部１０４や、ロータ部１０４の外周側面から延設する複数枚のファンブレード１０５や、ロータ部１０４に回転駆動力を与えるモータ１０６からなるファン１０７を、ファンモータ１０１の外郭内に収容している。また、ロータ部１０４の回転軸１０４Ａ方向の両側に位置して、ケーシング１０２とカバー１０３のそれぞれには、送風体であるファン１０７に空気を送り込む吸気孔１０８，１０９が設けられる。さらに、各吸気孔１０８，１０９と直交する送風方向には、ファンモータ１０１の外部に空気を排出する排気孔１１０が設けられる。

そして、モータ１０６への通電によりロータ部１０４と共にファンブレード１０５を回転させると、ファン１０７の上側および下側にそれぞれ設けた２つの吸気孔１０８，１０９から空気Ｆがそれぞれ取込まれる。この空気Ｆはファンブレード１０５の外周方向に送り出され、ファンモータ１０１の側面にある排気孔１１０からファンモータ１０１ひいては薄型電子機器の筺体１１１外部に排出されるようになっている。
特開２００４−１４００６１号公報

従来のファンモータ１０１では電子機器の筐体１１１内に組み込んだ時、ファンモータ１０１の外郭上下面の外側に壁ができた状態となっているので、ファンモータ１０１単体で運転した場合とは、ファンモータ１０１の上下方向からの吸気量の割合が異なり、その吸気量にアンバランスが生じる。片側の吸気孔１０８からの空気の流入量がもう一方の吸気孔１０９からの空気の流入量を比べて極端に多い場合などは、ファンモータ１０１内に吸入された空気Ｆが、図１０中矢印線で示すようにケーシング１０２やカバー１０３に衝突するなどし、スムーズな排気を妨げ、騒音増大の原因となっていた。

本発明は、上記問題点を解決して、ファンモータを筐体内に組み込んだ時、吸気孔からの吸気量のバランスを調整し、ファンモータに吸入した空気をスムーズに排気することで、ファンモータ内における空気の流れのロスを低減し、低騒音化を実現するファンモータを提供することを目的とする。

請求項１の発明のファンモータでは、ファンモータを筐体内に組み込んだ時、ファンモータに取り込まれる空気の吸入量にアンバランスを生じた場合であっても、ロータに設けた風量調整板が、空気の吸入量のバランスを調整し、ファンモータに吸入された空気をスムーズに排気する。これによりファンモータ内での流れのロスを低減し、低騒音化を実現する。

請求項２の発明のファンモータでは、ファンブレードのそれぞれの端面から空気が取込まれるので、吸気量を増大してファンモータとしての風量を増やすことができる。

請求項３の発明のファンモータでは、ファンブレードのロータ側に曲面が形成されているので、この曲面を利用してファンブレードのロータ側への吸気をより効果的に促進することができると共に、ファンブレードのロータ側に吸込まれた空気が、ファンブレードの回転遠心力によってファンブレードの外周側に円滑に送り出され、より理想的な風量特性を得ることができる。

請求項４の発明のファンモータでは、ファンブレードのロータ側で複数の曲率を組み合わせた形状の面が形成されているので、この面によってファンブレードのロータ側に向けて極めて効果的に吸気を促進することができる。また、ファンブレードのロータ側に吸込まれた空気が、ファンブレードの回転遠心力によってファンブレードの外周側に円滑に送り出され、より理想的な風量特性を得ることができる。

請求項５の発明のファンモータでは、ロータと共にファンブレードを一体的に形成することで、複雑な形状を有するファンブレードであっても、ロータを含めて一度に製造することが可能になる。

請求項６の発明のファンモータでは、ファンブレードの厚みが1.5ｍｍ以下に形成されているので、この厚みによって吸気が阻害されることを極力防止できると共に、ファンブレードの軽量化を図りつつ、高い風量特性を得ることができる。

請求項７の発明のファンモータでは、特にファンブレードの回転軸方向の両側から、ファンブレードの吸気部に空気が取込める構造の場合に、前記回転軸方向の一側からと、回転軸方向の他側からの吸気を促進するような２つの形状のファンブレードを、ロータの周囲に互い違いに延設することで、ファンブレードの回転軸方向両側から、空気を偏らせることなく均等に取入れることが可能になる。

請求項８の発明のファンモータでは、リングを設けたことによる騒音の発生を阻止し、さらには吸気効率を改善して風量を増加させることができる。しかも、ファンブレードに取り込まれた空気は、送風方向と直交する端面から流れ出ることなく、リングの内面に沿って流れていくので、ファンブレードを取り囲む外郭と干渉することなく、低騒音の状態で排気できる。

請求項９の発明のファンモータでは、リングを設けたことによる騒音の発生を阻止し、さらには吸気効率を改善して風量を増加させることができる。しかも、ファンブレードに取り込まれた空気は、送風方向と直交する端面から流れ出ることなく、リングの内面に沿って流れていくので、ファンブレードを取り囲む外郭と干渉することなく、低騒音の状態で排気できる。

請求項１０の発明のファンモータでは、リングの内周側を、外郭と面一若しくは外郭よりも突出させることで、ファンブレードへの空気を取り込み易くし、結果的にファンモータとしての風量特性を改善することができる。

請求項１１の発明のファンモータでは、リングの通風路側を、滑らかな直線若しくは曲線状に形成することで、ファンブレードの内周側から外周側へと流れる空気の流れを、途中で妨げないようにすることができる。

請求項１の発明によれば、ファンブレードとともに回転する風量調整板をロータに備えることにより、電子機器等の筐体内部にファンモータを組み込んだ時の吸気孔からの空気の流入量のアンバランスを改善し、排気の効率を向上することで騒音の低減を図ることができる。

請求項２の発明によれば、吸気量を増大してファンモータとしての風量を増やすことができる。

請求項３の発明によれば、ファンブレードのロータ側への吸気をより効果的に促進することができると共に、より理想的な風量特性を得ることができる。

請求項４の発明によれば、ファンブレードのロータ側に向けて極めて効果的に吸気を促進することができると共に、より理想的な風量特性を得ることができる。

請求項５の発明によれば、複雑な形状を有するファンブレードであっても、ロータとファンブレードを一度に製造することが可能になる。

請求項６の発明によれば、ファンブレードの厚みによって吸気が阻害されることを極力防止するファンブレードの軽量化を図りつつ、望ましい風量特性を得ることができる。

請求項７の発明によれば、ファンブレードの回転軸方向両側から、空気を偏らせることなく均等に取入れることが可能になる。

請求項８の発明によれば、ファンブレードへの吸気量を増やして、高い風量特性を実現すると共に、低騒音化を実現できるファンモータを提供することができる。

請求項９の発明によれば、ファンブレードへの吸気量を増やして、高い風量特性を実現すると共に、低騒音化を実現できるファンモータを提供することができる。

請求項１０の発明によれば、ファンブレードへの空気を取り込み易くし、ファンモータとしての風量特性を改善することができる。

請求項１１の発明によれば、ファンブレードの内周側から外周側へと流れる空気の流れを、途中で妨げないようにすることができる。

以下、本発明に係るファンモータの好ましい実施例を、添付図面に基づいて説明する。図１および図２は、本発明の第１実施例を示すもので、送風装置としてのファンモータ１は全体として扁平な外郭形状をなし、例えばノート型パソコンなどの薄型電子機器内に収容される。また、ファンモータ１の内部には、送風体としてのファン７を備えている。ファンモータ１の外郭は、例えば熱伝導性に優れた部材からなる有底状のケーシング２と、このケーシング２の上部開口を覆うカバー３とにより構成される。

ファン７は、円筒カップ状のロータであるロータ部４と、ロータ部４の外周側面から放射状に延設する複数枚のファンブレード５と、ロータ部４の内周面に取付けられたマグネット（図示せず）との電磁作用により、回転軸４Ａを中心としてロータ部４およびファンブレード５を回転させるモータ６とにより構成される。また、ロータ部４の回転軸４Ａ方向の両側に位置して、ケーシング２とカバー３のそれぞれには、ファン７に空気を送り込む吸気孔８，９が向かい合うようにして設けられる。さらに、各吸気孔８，９と直交する送風方向には、ファンモータ１の外部に空気を排出する排気孔10が設けられる。

11は、ロータ部４の外周に設けられた風量調整板であり、回転軸４Ａの径方向に対して平行に形成された円板状の平面部12を備えている。この平面部12の外径Ｄ１は、ケーシング２の吸気孔８の外径Ｄ２とほぼ等しく形成され、平面部12の内径Ｄ３は、ケーシング２の吸気孔８の内径Ｄ４とほぼ等しく形成さている。つまり、この平面部12の面積は、ケーシング２の吸気孔８の開口部分の面積とほぼ同一に形成されたものである。また、風量調整板11の平面部12は円である必要はなく、異形状であってもよい。

さらに、この平面部12において、吸入量の調整を行う側の吸気孔８に面した調整面17の外周に対して、この調整面17の外周端17Ａが、ケーシング２とカバー３からなるファンモータ１の外郭の内部空間Ｎを回転軸４Ａ方向において略二等分する仮想面Ｋ（図中、二点鎖線にて表記する）に向かうように、空気案内部たる傾斜部18が形成される。言い換えると、この調整面17の外周端17Ａは、ファンブレード５の外周端面５Ａのほぼ中段部分に向けて形成されており、その為、傾斜部18の傾きは、ファンブレードの外周端面５Ａのほぼ中段部分に向けて形成されている。そして、調整面17の前記傾斜部18以外の他の平面部分を、流入制限部19として形成している。

また、この風量調整板11は、ファンブレード５の基端が接続されたロータ部４の接続部分４Ｂより、回転軸４Ａの径方向に前記平面部12を延設して形成されており、当該平面部12は、ファンブレード５の回転軸４Ａ方向における吸気孔８に対向する端面24Ａとほぼ面一に形成されている。

本実施例では、吸気孔８から吸引される空気の吸気量が、吸気孔９から吸引される空気の吸気量より多く、この吸気孔８側の吸気量の調整を行う場合として、風量調整板11は吸気孔８側に設けられている。つまり、各吸気孔８，９から空気を吸引する場合に、風量調整板11は、ロータ部４に対して吸気量の多い側の吸気孔（吸気孔８）に近づけて設けられており、その為、各吸気孔８，９から第１の風量調整板11までの距離に関し、吸気量が多い側の吸気孔８から風量調整板11までの距離Ｔ１を、吸気量が少ない側の吸気孔９から風量調整板11までの距離Ｔ２より、小さく設けている。

本実施例では、各吸気孔８，９の吸気量がそれぞれ異なるものとして、吸気量の多い側の吸気孔（例えば、吸気孔８）に近付けて第１の風量調整板11を設けているが、吸気孔９側のみ風量調整板11を設けたものでも構わないものとする。また、別な変形例である図３および図４に示すように、複数の風量調整板11，51を備える場合には、各風量調整板11，51を各吸気孔８，９に近づけてロータ部４から設けることが好ましい。ここで、図３に示す風量調整板11の平面部12は、図１に示すように対応する吸気孔８の開口面積とほぼ同一の面積に形成されることが好ましい。また、吸気孔９側のファンブレード５の端面25Ｂにリング41が設けられている場合には、別な風量調整板51の平面部52を、このリング41の内径Ｄ５にほぼ同一の外径Ｄ６に形成することが好ましい。これによって、各吸気孔８，９から吸入される空気が第１及び第２の風量調整板11，51の平面部12，52に接触せずに通過することを防ぐことにより、ファンモータ１の外郭に吸引される空気の風量制限が確実に行われる。なお、風量調整板51の構成は、風量調整板11と同じ構成をしており、風量調整板11に構成された平面部12，調整面17，外周端17Ａ，傾斜部18及び流入制限部19にそれぞれ対応して、平面部52，調整面57，外周端57Ａ，傾斜部58及び流入制限部59を備え、第２の風量調整板51の平面部52は、ファンブレード５の回転軸４Ａ方向における吸気孔９に対向する端面25Ａとほぼ面一に形成されている。

図２において、16はモータ６との電気的接続を図るリード線である。また、特にこの実施例では、後述するリング41を配設した側の吸気孔９が、ファンブレード５の外周部14に至るまで広く開口している。また、ファンブレード５の厚みｔは、吸気孔８，９から吸込まれる空気抵抗を極力減らすために、好ましくは1.5ｍｍ以下に形成される。

なお、ファンブレード５の枚数は複数であればその数は限定しない。また、ファンモータ１の排気孔10は一方向に限らず、例えばファン７の放射方向全周に設けられていてもよい。ロータ部４の外周側面に各ファンブレード５をそれぞれ取付ける構成であってもよいが、製造性などを考慮して、ロータ部４と各ファンブレード５が一体をなす部材で形成されるのが好ましい。

さらに、図１および図２において、41はファンブレード５の送風方向（横方向）と直交する縦方向の端面25Ｂに形成された円環状のリングである。このリング41は、端面25Ｂからカバー３の内面側に向かう空気Ｆの流れを遮断するもので、吸気孔９からファンブレード５の内周部13ヘ向かう空気Ｆの流れを妨げないように、ファンブレード５の外周部14の端面25Ｂに載るようにして配置される。

本実施例では、ファンブレード５の片側の端面25Ｂにリング41が設けられているが、別な変形例である図４に示すように、ファンブレード５の両側の各端面24Ｂ，25Ｂに、それぞれ同形状のリング41，42を設けてもよい。この場合の各リング41，42は、個々に任意の径や面積を有していてもよく、その形状は異なっていてもよい。例えば、吸気孔８，９の開口面積が異なる場合には、当然ファンブレード５に向かう吸気量も各端面24Ｂ，25Ｂで異なってくるので、その場合には吸気量の多い一方の端面24Ｂ側では大きな面積のリング41を配置し、吸気量の少ない他方の端面25Ｂ側ではそれよりも小さな面積のリング42を配置すれば、各端面24Ｂ，25Ｂからケーシング２やカバー３の内面に向かう空気の流れを効果的に遮断できる。また、リング41の内周縁や外周縁が円である必要はなく、異形状であってもよい。さらに、図４において、吸気孔８に対向するリング42だけがファンブレード５に形成されていても勿論構わない。

リング41を設けたファンブレード５の外周部14における端面25Ｂは、その内周側が最も吸気孔９の方向に突出し、そこから外周側にかけて吸気孔９から遠ざかるように傾斜しており、この傾斜に沿うような全体形状でリング41が形成される。ファンブレード５の外周部14に対向するリング41の内面41Ａは、空気Ｆの送風方向の流れに沿って、局部的な凹凸のない滑らかな平面状若しくは曲面状に形成される。すなわち、排気孔10に向けて空気Ｆが流れるリング41の通風路側は、滑らかな直線若しくは曲線状に形成され、途中で空気Ｆの流れを妨げないようになっている。

一方、リング41の外面41Ｂも内面41Ａと同様に、当該リング41の内周側から外周側に向けて、内周側が外周側よりも吸気孔９側に突出するように傾斜しているが、吸気孔９とリング41の外面41Ｂとの隙間からの空気の侵入を確実に防ぐために、リング41の外面41Ｂには吸気孔９の外周側を塞ぐリブ41Ｃが突出形成される。なお、このリブ41Ｃをカバー３よりも外方に突出させてもよい。さらにこの実施例では、ファンブレード５への空気Ｆの取り込みを増加させるために、リング41の内周縁をファンモータ１の外郭であるカバー３と同じ位置に設けているが、吸気力をさらに増すために、カバー３よりも外方に突出させてもよい。

同じように図４において、リング42を設けたファンブレード５の外周部14の端面24Ｂは、その内周側が最も吸気孔８の方向に突出し、そこから外周側にかけて吸気孔８から遠ざかるように傾斜しており、この傾斜に沿うような全体形状でリング42が形成される。リング42の内面42Ａは、空気Ｆの送風方向の流れに沿って、局部的な凹凸のない滑らかな平面状若しくは曲面状に形成される。すなわち、排気孔10に向けて空気Ｆが流れるリング42の通風路側も、滑らかな直線若しくは曲線状に形成され、途中で空気Ｆの流れを妨げないようになっている。

一方、リング42の外面42Ｂも内面42Ａと同様に、当該リング42の内周側から外周側に向けて、内周側が外周側よりも吸気孔８側に突出するように傾斜しているが、吸気孔９とリング42の外面42Ｂとの隙間からの空気の侵入を確実に防ぐために、リング42の外面42Ｂには吸気孔８の外周側を塞ぐリブ42Ｃが突出形成される。このリブ42Ｃは、ケーシング２よりも外方に突出させてもよい。さらにこの実施例では、ファンブレード５への空気Ｆの取り込みを増加させるために、リング42の内周縁をファンモータ１の外郭であるケーシング２と同じ位置に設けているが、吸気力をさらに増すために、ケーシング２よりも外方に突出させてもよい。

その他、リング41，42の変形例としては、ファンブレード５の最外径よりリング41，42の外周を飛び出させてもよく、図２のようなファンモータ１の上下方向から見た場合に、異なる位置にリング41，42が形成されていてもよい（面積が重複しなくてもよい）。

次に上記構成についてその作用を説明する。リード線16を通じてモータ６に電力を供給し、ロータ部４の内周面に取付けられたマグネットに回転駆動力を与えると、ロータ部４と一体のファンブレード５が共に回転する。

このとき、他方の吸気孔９を通過して吸気される空気Ｆは、図１に示すように、一方の端面24Ａに向けて下方向に流れる。同様に、一方の吸気孔８を通過して吸気される空気Ｆも、上方向に流れる。ファンブレード５によって掻き込まれた空気は、上述のように下方向若しくは上方向へと流れながら、ファンブレード５の回転によって内周部13側から次第に外周部14側へと流れてゆく（図２の矢印破線Ｆを参照）。ファンブレード５の外周部14は、その一方の端面24Ｂと他方の端面25Ｂがそれぞれケーシング２とカバー３とにより囲まれているので、外周部14に達した空気Ｆが吸気孔８，９から逃げ出すことなく、さらに外周方向に向けて強く押し出される。そしてファンブレード５の外周端面５Ａに達した空気Ｆは、吸気孔８，９と直交する方向する排気孔10から、高圧力で外部に排出される。

図１に示す例では、ケーシング２の吸気孔８から回転軸４Ａ方向へと吸引された空気Ｆの流れを通風路Ｆ１とすると、この通風路Ｆ１では、吸気孔８から回転軸４Ａ方向へと吸引された空気Ｆが、風量調整板11の平面部12の面方向に沿って内部空間Ｎへと案内される。

また、カバー３の吸気孔９から回転軸６Ａ方向へと吸引された空気の流れを通風路Ｆ２とすると、この通風路Ｆ２では、吸気孔９から回転軸４Ａ方向へと吸引された空気Ｆが、そのまま内部空間Ｎへと案内される。

上述したように吸気孔８から風量調整板11の平面部12の面方向に沿って案内された空気Ｆは、傾斜部18の傾斜に沿って内部空間Ｎにスムーズに送り出される。そして、傾斜部18の傾斜は、仮想面Ｋ、つまり、ファンブレード５の外周端面５Ａのほぼ中段部分に向けて形成されているため、吸気孔８から吸引された空気は、回転するファンブレード５において、最も遠心力がかかるファンブレード５の外周端面５Ａのほぼ中段に向けて送り出されることとなり、ケーシング２やカバー３の内面には空気Ｆが直接ぶつからなくなる。したがって、高い風量特性を維持しつつ、さらに低騒音で空気Ｆを排出することが可能になる。

また、風量調整板11の平面部12に沿って案内される空気Ｆに関しては、当該風量調整板11が、ロータ部４の回転によりファンブレード５とともに回転する構造であるため、その風量調整板11の回転により、平面部12の流入制限部19表面に衝突した空気Ｆの一部が、内部空間Ｎへと案内されようとする通風路Ｆ１の空気Ｆに引き込まれ、平面部12の表面から空気傾斜部18へと送られる空気の流れＦ３が形成される。したがって、風量調整板11は吸気孔８から吸引されようとする空気Ｆの流れを適当に遮りながらも、スムーズな吸気を実現することが可能になる。

さらに、吸気孔８から風量調整板11を経て、ファンブレード５の外周端面５Ａのほぼ中段部分へと案内される通風路Ｆ１は、ファンモータ１がケーシング２とカバー３の吸気孔８，９からの両面吸気とした本実施例の場合において、カバー３の吸気孔９から吸引される空気の通風路Ｆ２の影響を殆ど受けることなく、ファンブレード５の外周端面５Ａのほぼ中段部分へと向かっている。そして、各吸気孔８,９から吸引された空気が、回転するファンブレード５によって、ファンブレード５の外周端面５Ａまで送られるまでの各通風路Ｆ１,Ｆ２は、風量調整板11を間に介して分け隔てられているため、ケーシング２とカバー３の各吸気孔８,９から吸引される空気の吸気量が異なる場合においても、吸気量の違いによってファンモータの内部空間Ｎで空気同士が直接ぶつかることもなく、また、吸気量の多い側から吸入された空気Ｆが吸気量の少ない側から吸入された空気を押し退けてケーシング２やカバー３の内面に直接ぶつかることもない。したがって、高い風量特性を維持しつつ、さらに低騒音で空気Ｆを排出することが可能になる。

また、各吸気孔８、９から第１の風量調整板11までの距離に関して、吸気量が多い側の吸気孔８から第１の風量調整板11までの距離Ｔ１として、吸気量が少ない側の吸気孔９から第１の風量調整板11までの距離Ｔ２より小さくすることで、各吸気孔８,９の開口部分の外周から第１の風量調整板11における平面部12の外周までの距離、つまり、各通風路Ｆ１，Ｆ２の幅を調節し、各吸気孔８,９から吸入される空気の吸気量を調整している。

吸気孔８，９からファンブレード５へと空気Ｆが案内される通風路Ｆ１,Ｆ２の風量調整は、風量調整板11と吸気孔８,９との距離を調節して行うものとする。例えば、この風量を増やす場合には、風量調整板11と吸気孔８,９との距離を大きくし、逆に風量を減らす場合には風量調整板11と吸気孔８,９との距離を小さくすることが好ましい。特に、吸気量の調整を行う必要の無い吸気孔９では、その距離Ｔ２が、十分大きく形成されているため、吸気量の制限を受けることなく空気が内部空間Ｎへと案内される。反対に、吸気孔の調整を行う必要のある側の吸気孔８では、距離Ｔ１が小さく形成されており、それに伴い、通風路Ｆ１が狭められるため、通風路Ｆ１を通過可能な空気の流入量についても制限される。つまり、吸気孔８から吸入された空気全てが、この狭められた通風路Ｆ１を通過できる訳ではなく、吸気孔８から吸引された空気の吸気量が、この通風路Ｆ１を通過可能な流入量を超える場合には、この吸気量から通過可能な流入量を差し引いた、過剰に吸入された空気が、風量調整板11によって、外郭の内部空間Ｎへの侵入が制限されることにより、吸気孔８からファンブレード５へと案内される通風路Ｆ１の風量の調整を行う構成となっている。そして、吸気量の多い側に位置する吸気孔８の通風路Ｆ１の風量が調整されたことにより、各吸気孔８,９からはバランス良く空気が流入し、少ないロスでスムーズに排気される。

さらに図１に示す例では、ファンブレード５の内周部13から外周部14に向けて空気Ｆが流れる際に、特に送風方向と直交する縦方向の端面25Ｂから流れ出そうとする空気が、リング41の内面41Ａに沿って案内されながら排気口10に向かって流れて行くので、ファンブレード５の端面25Ｂに対向するカバー３の内面には空気Ｆが直接ぶつからなくなる。したがって、上述のような高い風量特性を維持しつつ、低騒音で空気Ｆを排出することが可能になる。しかも、リング41の内面41Ａは滑らかな平面状または曲面状に形成されており、ファンブレード５の外周部14から排気孔10に向けて流れる空気Ｆを、リング41の内面41Ａに沿ってスムーズに送り出すことができる。

それと共にリング41の外面41Ｂ側は、リング41の内周側においてリブ41Ｃによりカバー３と同一面をなし、且つリング41の外周側においてカバー３に潜り込むように傾斜している。そのため、吸気孔９から取り込まれようとする空気Ｆは、吸気孔９とリング41の外面41Ｂとの隙間から侵入することができず、リング41を設けたことによる騒音の発生を低減できると共に、リング41の最も吸気孔９側に突出した内周縁から、効率よくファンブレード５内に空気Ｆを取り込むことが可能になる。

さらに図４に示す実施例では、ファンブレード５の外周部14の端面24Ｂにも、別な同様のリング42が設けられているので、上述した作用効果がより顕著なものとなる。すなわち、ファンブレード５の内周部13から外周部14に向けて空気Ｆが流れる際に、当該ファンブレード５の端面24Ｂから流れ出そうとする空気が、リング41の内面41Ａのみならず、別なリング42の内面42Ａにも沿って案内されながら排気口10に向かって流れて行くので、ファンブレード５の端面24Ｂ，25Ｂに対向するケーシング２やカバー３の内面には空気Ｆが直接ぶつからなくなる。したがって、高い風量特性を維持しつつ、さらに低騒音で空気Ｆを排出することが可能になる。しかも、各リング41，42の内面41Ａ，42Ａは滑らかな平面状または曲面状に形成されており、ファンブレード５の外周部14から排気孔10に向けて流れる空気Ｆを、各リング41，42の内面41Ａ，42Ａに沿ってスムーズに送り出すことができる。

それと共にリング42の外面42Ｂ側は、リング42の内周側においてリブ42Ｃによりケーシング２と同一面をなし、且つリング42の外周側においてケーシング２に潜り込むように傾斜している。そのため、吸気孔８から取り込まれようとする空気Ｆは、吸気孔８とリング42の外面42Ｂとの隙間から侵入することができず、リング42を設けたことによる騒音の発生を低減できると共に、リング42の最も吸気孔８側に突出した内周縁から、効率よくファンブレード５内に空気Ｆを取り込むことが可能になる。

さらに、図３に示す変形例では、各吸気孔８，９にそれぞれ第１及び第２の風量調整板11，51が設けられているため、上述した作用効果がより顕著なものとなる。すなわち、これによって、各吸気孔８,９から吸入される空気が第１及び第２の風量調整板11，51の平面部12，52に接触せずに通過することを防ぐことにより、ファンモータ１の外郭に吸引される空気の風量制限が確実に行われるため、各吸気孔８，９からはバランス良く空気が流入し、少ないロスでスムーズに排気される。

図５は、本実施例と従来例における風量−騒音特性を示したもので、図中●（黒丸）でプロットされた折れ線は、本実施例の風量−騒音の特性線を表わしており、図中◆（黒菱）でプロットされた折れ線は従来例の風量−騒音の特性線を表わす、所定静圧時における比較結果である。この図からも明らかなように、同一の風量レベルにおいて、本実施例におけるファンモータ１のほうが、従来例におけるファンモータ１０１よりも騒音が平均して約４［ｄＢＡ］低減していることがわかる。

以上のように本実施例では、ロータであるロータ部４の外周方向にファンブレード５を延設したファンモータ１において、前記ロータ部４に風量調整板11を備えたことにより、電子機器等の筐体内部にファンモータ１を組み込んだ時の吸気孔８,９からの空気の吸入量にアンバランスを生じた場合であっても、ロータ部４に設けた風量調整板11が、空気の吸入量のアンバランスを改善し、ファンモータ１に吸入された空気をスムーズに排気する。これによりファンモータ１内での流れのロスを低減し、排気の効率を向上することで騒音の低減を図ることができる。

また、ファンブレード５とロータ部４とを別体にではなく、一体に形成すると、複雑な形状を有するファンブレード５であっても、ロータ部４を含めて一度に製造することが可能になる。

また、ファンブレード５の厚みｔを1.5ｍｍ以下に形成すると、この厚みｔによってファンブレード５への吸気が阻害されることを極力防止できると共に、ファンブレード５の軽量化を図りつつ、望ましい風量特性を得ることができる。

また、本実施例では、ロータすなわちロータ部４の外周方向にファンブレード５を延設し、このファンブレード５の縦方向にある端面25Ｂにリング41を形成したファンモータ１において、リング41はその内周側から外周側に向けて、当該内周側が前記外周側よりも突出するように傾斜している。

この場合、ファンモータ１の外郭であるカバー３に対して、このカバー３とリング41の外面41Ｂとの隙間を塞ぐようにリング41が傾斜しているので、隙間に入り込んだ空気が原因で騒音が発生する問題を回避できる。また、リング41はその内周側が外周側よりも突出しているので、リング41の内周縁からファンブレード５内に効率よく空気Ｆを取り込むことができる。その結果、リング41を設けたことによる騒音の発生を阻止し、さらには吸気効率を改善して風量を増加させることができる。しかも、ファンブレード５に取り込まれた空気Ｆは、送風方向と直交する端面25Ｂから流れ出ることなく、リング41の内面41Ａに沿って流れていくので、ファンブレード５を取り囲む部材と干渉することなく、低騒音の状態で排気できる。

そしてこのような作用効果は、図４に示すように、ファンブレード５の縦方向にあるそれぞれの端面24Ｂ，25Ｂにリング41，42を形成したファンモータ１において、少なくとも一方のリング41が、その内周側から外周側に向けて、当該内周側が前記外周側よりも突出するように傾斜していても、同様に発揮される。

さらに本実施例では、リング41，42の内周側を、外郭であるケーシング２やカバー３と面一、若しくはケーシング２やカバー３よりも外方に突出させることで、ファンブレード５への空気を取り込み易くし、結果的にファンモータ１としての風量特性を改善することができる。

また本実施例では、リング41，42の通風路である内面41Ａ，42Ａを、滑らかな直線若しくは曲線状に形成することで、ファンブレード５の内周側から外周側へと流れる空気Ｆの流れを、途中で妨げないようにすることができる。

つぎに、本発明のファンモータ１の第２実施例について図６乃至図９を参照しながら説明する。なお、前記第１実施例と対応する部分には同一符号を付してその説明を省略する。

ここで、図８や図９に示す断面図を参照しながら、ファン７への吸気に寄与するファンブレード５の形状をより詳しく説明すると、ファンブレード５は、基端すなわちロータ部４側の吸気孔８，９に対向する位置にあって、この吸気孔８，９から空気Ｆが吸込まれる部分である吸気部としての内周部13と、当該内周部13よりも外周側にあって、ケーシング２およびカバー３により囲まれた外周部14とにより構成され、ファンブレード５の内周部13において、ファンブレード５の回転方向に向かう前面21Ａと、その後側にある後面22Ａが、吸気孔８または吸気孔９に向けて平面状ではなく曲面状に形成されている（図８（Ａ）参照）。一方、ファンブレード５の外周部14において、ファンブレード５の回転方向に向かう前面21Ｂと、その後側にある後面22Ｂは、いずれも凹凸のない平面状に形成され、吸気孔８，９から取込まれる空気Ｆの吸気面に対し垂直に配置されている（図８（Ｂ）参照）。すなわち本実施例では、ファンブレード５の前面21Ａ，21Ｂの各形状に着目すると、内周部13側にある前面21Ａの曲率（≠０）と、外周部14側にある前面21Ａの曲率（＝０）が異なっており、とりわけ曲面状に形成した内周部13側の前面21Ａによって、吸気孔８，９からの空気Ｆを、ファンブレード５の前側に掻き込めるようになっている。

内周部13側にある前面21Ａの曲率は、この前面21Ａの全体にわたって均一になっていなくてもよい。例えば図８（Ａ）に示す前面21Ａは、全体がほぼ均一な曲率を有する円弧曲面状に形成されているが、例えば吸気孔９（または吸気孔８）に対向する他方の端面25Ａ（または他方の端面24Ａ）を基端として、この他方の端面25Ａから一方の端面24Ａに向かう途中までは、一定の曲率を有する前面21Ａを円弧曲面状に形成し、そこから一方の端面24Ａに近づくに従って、今度は曲率が略０となるように前面21Ａを略平面状に形成してもよい。このように、複数の曲率を組み合わせた形状に、ファンブレード５の前面21Ａを形成すれば、ファンブレード５の他方の端面25Ａから一方の端面24Ａに向かって進入した空気Ｆに対して、ファンブレード５により掻き込まれる力が最初に強く作用し、極めて効果的に吸気を促進することが可能になる。なお、図８や図９に示す前面21Ａの曲率半径の中心は、この前面21Ａから見て下向きに位置しているが、逆に上向きに位置してもよい。

図７に示すように、本実施例の各ファンブレード５は、内周部13に位置して、吸気孔８に対向する一方の端面24Ａから前側に延びる第１の舌片31と、別の吸気孔９に対向する他方の端面25Ａから前側に延びる第２の舌片32のいずれかを、互い違いに設けている。すなわち、ここでは形状の異なる２種類のファンブレード５が設けられ、当該ファンブレード５を回転することによって、吸気孔８からの空気Ｆを第１の舌片31で掻き込み、吸気孔９からの空気Ｆを第２の舌片32で掻き込むようになっている。なお、ファンブレード５の形状は個々に全て異なっていてもよく、逆にファンブレード５の片側にのみ吸気孔９があるような場合は、第２の舌片32を備えた同一形状のファンブレード５を、ロータ部４の外周に全て配置してもよい。

図７において、円筒形をなすロータ部４の外周上に位置して、このロータ部４とファンブレード５との連結部の基端を符号Ｐとし、この基端Ｐを通るロータ部４の外周上の法線をＸ０とすると、基端Ｐからファンブレード５の内周部13外端に至る線Ｘ１と法線Ｘ０とのなす角度θ１は、基端Ｐからファンブレード５の外周部14外端に至る線Ｘ２と法線Ｘ０とのなす角度θ２よりも小さい。言い換えると、ロータ部４に対するファンブレード５の内周部13の取付角（90°−θ１）は、ロータ部４に対するファンブレード５の外周部14の取付角（90°−θ２）よりも大きく、ファンブレード５はロータ部４の外周側面を基端として、直線状にではなく、回転方向に向けてアーチ状に湾曲しながら先端へと延びている。さらに好ましくは、ファン７に取込まれた空気Ｆが受ける回転力と遠心力との合力の方向に、ファンブレード５の形状が沿うように形成すれば、当該ファンブレード５の外周端面５Ａに向けて抵抗を極力受けずに、空気Ｆを効率よく送り出すことができる。

次に上記構成についてその作用を説明する。リード線16を通じてモータ６に電力を供給し、ロータ部４の内周面に取付けられたマグネットに回転駆動力を与えると、ロータ部４と一体のファンブレード５が共に回転する。

このとき、他方の吸気孔９を通過して、ファンブレード５の他方の端面25Ａからファンブレード５に吸気される空気Ｆは、吸気孔９に対向するロータ部４側（内周部13側）の部分において、特に他方の端面25Ａに第２の舌片32を設けたファンブレード５の所定の曲率を有する前面21Ａによって、掻き込まれるように流れる。これは図８に示すように、一方の端面24Ａに向けての下方向の流れとなる。同様に、一方の吸気孔８を通過して、ファンブレード５の一方の端面24Ａからファンブレード５に吸気される空気Ｆも、吸気孔８に対向するロータ部４側の部分において、特に一方の端面24Ａに第１の舌片31を設けたファンブレード５の所定の曲率を有する前面21Ａによって、掻き込まれるように他方の端面25Ａに向けて上方向に流れる。こうした各ファンブレード５の前面21Ａによる空気Ｆの掻き込みは、各吸気孔８，９からファンブレード５に向けての吸引量の増加をもたらす。

ファンブレード５の前面21Ａによって掻き込まれた空気は、上述のように下方向若しくは上方向へと流れながら、ファンブレード５の回転によって内周部13側から次第に外周部14側へと流れてゆく（図７の矢印破線Ｆを参照）。ファンブレード５の外周部14は、その一方の端面24Ｂと他方の端面25Ｂがそれぞれケーシング２とカバー３とにより囲まれているので、ここにある垂直に配置された前面21Ｂによって、外周部14に達した空気Ｆが吸気孔８，９から逃げ出すことなく、さらに外周方向に向けて強く押し出される。そしてファンブレード５の外周端面５Ａに達した空気Ｆは、吸気孔８，９と直交する方向する排気孔10から、高圧力で外部に排出される。

また本実施例では、ファンブレード５の内周部13側で、前面21Ａにより空気Ｆを効率よく掻き込めるような取付角（90°−θ１）で、このファンブレード５の内周部13を配置し、さらにファンブレード５の外周部14側で、排気孔10に向けた角度に空気Ｆが送り出される取付角（90°−θ２）で、このファンブレード５の外周部14を配置することで、前面21Ａの形状と相俟って吸気効率をさらに向上させ、且つスムーズな空気Ｆの送り出しを実現できる。

以上のように本実施例では、ファンブレード５の向かい合うそれぞれの端面24Ａ，25Ａから吸気を行なう構成を採用している。こうすると、ファンブレード５のそれぞれの端面24Ａ，25Ａから空気Ｆが取込まれるので、吸気量を増大してファンモータ１としての風量を増やすことができる。

また特に本実施例のファンブレード５は、ロータ部４側の内周部13に曲面となる前面21Ａを有している。この場合、前面21Ａを利用してファンブレード５のロータ部４側への吸気をより効果的に促進することができると共に、ファンブレード５のロータ部４に吸込まれた空気Ｆが、ファンブレード５の回転遠心力によってファンブレード５の外周部14側に円滑に送り出され、より理想的な風量特性を得ることができる。

さらにファンブレード５は、ロータ部４側の内周部13で複数の曲率を組み合わせた形状となっているのが好ましい。この場合、ファンブレード５のロータ部４側で複数の曲率を組み合わせた形状の前面21Ａが形成されているので、この前面21Ａによってファンブレード５のロータ部４側に向けて極めて効果的に吸気を促進することができる。また、ファンブレード５のロータ部４側に吸込まれた空気が、ファンブレード５の回転遠心力によってファンブレード５の外周部14側に円滑に送り出され、より理想的な風量特性を得ることができる。

さらに、複数のファンブレード５の形状が、一枚おきに異なっていると、特にファンブレード５の回転軸４Ａ方向の両側から、ファンブレード５の内周部13に空気Ｆが取込める構造の場合に利点がある。すなわち、回転軸４Ａ方向の一側からと、回転軸４Ａ方向の他側からの吸気を促進するような２つの形状のファンブレード５を、ロータ部４の周囲に互い違いに延設することで、ファンブレード５の回転軸４Ａ方向の両側から、空気Ｆを偏らせることなく均等に取入れることが可能になる。

その他、ここでのファンブレード５は、ロータ部４に対する内周部13側の取付角（90°−θ１）と外周部14側の取付角（90°−θ２）が異なっているので、ファンブレード５の前面21Ｂにより押し出される空気Ｆを、望ましい角度（例えば排気孔10）に向けることができる。

また、本実施例のファンモータ１は、ファンブレード５が、内周部13の内周側と内周部13よりも外周側の外周部14で異なる曲率の前面21Ａ，21Ｂを有している。

この場合、これらの前面21Ａ，21Ｂにより単にファンブレード５の外周方向に空気Ｆを押し出すだけでなく、ファンブレード５の特に内周部13に向けての吸気を促進させることができる。そのため、ファンブレード５への吸気量が増加して、望ましい風量特性を得ることができる。

なお、本発明は上記各実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、図７において、ファンブレード５は法線Ｘ１から見て右方向になす角度＋θ１，＋θ２に取付けられているが、法線Ｘ１から見て左方向（−側）になす角度−θ１，−θ２に取付けてもよい。上記各実施例では、図２および図７に示すようにファンモータ１の排気方向を一方向のみとして、記載しているが、これをファンモータ１の全周方向に向けて排気可能としたものでも構わないものとする。

本発明の第１実施例におけるファンモータの全体断面図である。 同上、ファンモータの平面図である。 別な変形例におけるファンモータの全体断面図である。 さらに別な変形例におけるファンモータの全体断面図である。 従来例と本実施例におけるファン風量と騒音との相関関係を示すグラフである。 本発明の第２実施例におけるファンモータの全体断面図である。 同上、ファンモータの平面図である。 （Ａ）は図１のＡ−Ａ’線断面図であり、（Ｂ）は図１のＢ−Ｂ’線断面図である。 本実施例において、空気の流れを示したファンブレードの要部断面図である。 従来例における遠心式ファンモータの全体断面図である。

符号の説明

１ ファンモータ
２ ケーシング（外郭）
３ カバー（外郭）
４ ロータ（ロータ部）
５ ファンブレード
11,51 風量調整板
41，42 リング

Claims (11)

1. ロータの外周方向にファンブレードを延設したファンモータにおいて、前記ロータに風量調整板を備えたことを特徴とするファンモータ。
2. 前記ファンブレードの縦方向にあるそれぞれの端面から吸気を行なう構成としたことを特徴とする請求項１記載のファンモータ。
3. 前記ファンブレードは、前記ロータ側に曲面を有することを特徴とする請求項１または２記載のファンモータ。
4. 前記ファンブレードは、前記ロータ側で複数の曲率を組み合わせた形状となっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のファンモータ。
5. 前記ファンブレードと前記ロータを一体に形成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のファンモータ。
6. 前記ファンブレードの厚みを1.5ｍｍ以下に形成したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のファンモータ。
7. 複数の前記ファンブレードの形状が、一枚おきに異なるものであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載のファンモータ。
8. 前記ファンブレードの縦方向にある前記端面にリングを形成したことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載のファンモータ。
9. 前記ファンブレードの縦方向にあるそれぞれの前記端面にリングを形成したことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載のファンモータ。
10. 前記リングの内周側を、前記ファンブレードを覆う外郭と面一若しくはこの外郭よりも突出させたことを特徴とする請求項８または９記載のファンモータ。
11. 前記リングの通風路側を、滑らかな直線若しくは曲線状に形成したことを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一つに記載のファンモータ。

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