JP2008303778A

JP2008303778A - ファン装置

Info

Publication number: JP2008303778A
Application number: JP2007151327A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Okuma; 仁明大熊; Hiroyoshi Toyoshima; 弘祥豊島; Naoto Yamaoka; 直人山岡; Hidenobu Takeshita; 英伸竹下; Hidefumi Kawakami; 秀文川上
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec Corp
Priority date: 2007-06-07
Filing date: 2007-06-07
Publication date: 2008-12-18

Abstract

【課題】風速分布特性及び静圧特性を悪化させずに、騒音のオーバーオール値を低減できるファン装置を提供する。
【解決手段】このファン装置１１は、回転することで軸方向に吸気し、軸方向に排気する複数の動翼を有するインペラと、インペラを駆動するモータと、インペラを収容する外枠体１５と、外枠体１５内に設けられ、モータを支持する支持体１６と、外枠体１５と支持体１６とを連結し、軸方向に対して傾斜する受風面を有し、インペラ１２の径方向に対して垂直な静翼の断面の形状が翼断面形である複数の静翼１７，１８とを備える。複数の静翼１７，１８には、静翼外形の異なる複数種類の静翼が含まれている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ファン装置に関する。

近年の電子機器は、高性能化等に伴い、機器ハウジング内部の電子部品の発熱量が増加の一途を辿っている。電子部品及び機器ハウジングの内部の温度上昇を抑制するために、ファン装置が用いられる。

ファン装置の主な使い方としては、以下の２種類が考えられる。

(a) ハウジング内部に滞留する高温の空気をハウジング外部に排出する
(b) 発熱体（電子部品）に冷却風を直接供給し、発熱体の温度上昇を抑制する
上の(a)の場合では、ファン装置の風量特性として、高風量・高静圧が求められる。(b)の場合おいては、高風量・高静圧に加えて風速分布特性に関する性能が求められる。ここで、風速分布特性とは、ファン装置の排気口から吐き出された冷却風の風速がどのように分布しているかを示す特性である。また、(a)、(b)いずれの場合においても、静音性も重要な性能要素となっている。

通常のファン装置は、排気口から冷却風が吐き出された際に、インペラの回転に伴う遠心力の影響により、冷却風がインペラの径方向外方に向けて広がる傾向がある。しかし、上の(b)の場合においては、より多くの冷却風を発熱体に供給できた方が冷却効率が高くなるため、冷却風を発熱体に向けてあまり広がないように供給する必要がある。

そこで、冷却風が径方向外方に向けて広がるのを抑制する構造として、ファン装置の排気口に静翼が設けられる。

静翼付きのファン装置は、静翼をインペラの動翼の枚数よりも多く配置することで、風速分布特性と静圧特性を向上させることができる。静翼の役割を十分に発揮させるためには、少なくとも複数（従来の実施形態においては４枚以上）の静翼の配置枚数が必要である。また、静翼と動翼との軸方向に沿った距離が近ければ近い程、静翼の効果が高くなる。しかし、静翼と動翼との距離が近い程、動翼によって発生された空気流と静翼との干渉音が増加するため、騒音に対する対策が必要となる。

例えば、７枚の動翼を有するインペラと、１０枚の静翼とを備えた構成において、インペラを３０００ｒｍｐの回転速度で回転させたときの、インペラにより発生された空気流と静翼と干渉による騒音について検討する。この場合、インペラの回転周波数は３０００÷６０＝５０Ｈｚであるので、これに動翼と静翼の枚数を掛けた３５００Ｈｚ（５０×７×１０＝３５００）を１次成分とするピークを有する騒音が発生する。

このような騒音に対する対策として、静翼をインペラの周方向に対して不等間隔で配置することにより、インペラにより発生された空気流と静翼との干渉により生じる騒音のピーク周波数での音圧を緩和させ、騒音を緩和させた技術がある（特許文献１）。
米国特許５，３４２，１６７号公報

しかしながら、静翼を周方向に不等間隔で配置することでピーク周波数での騒音の音圧を低減できても、騒音のオーバーオール値（分析周波数レンジの騒音レベルの総和）を低減するのは困難である。

そこで、本発明の解決すべき課題は、風速分布特性及び静圧特性を悪化させずに、騒音のオーバーオール値を低減できるファン装置を提供することである。

上記の課題を解決するため、請求項１の発明では、ファン装置であって、回転することで軸方向に吸気し、軸方向に排気する空気流を発生する複数の動翼を有するインペラと、前記インペラを駆動するモータと、前記インペラを収容する外枠体と、前記外枠体内に設けられ、前記モータを支持する支持体と、前記外枠体と前記支持体とを連結し、前記軸方向に対して傾斜する受風面を有し、前記インペラの径方向に対して垂直な前記静翼の断面の形状が翼断面形である複数の静翼とを備え、前記複数の静翼には、静翼外形の異なる複数種類の静翼が含まれている。

また、請求項２の発明では、請求項１の発明に係るファン装置において、前記静翼は、動翼側に位置する第１エッジと、動翼の反対側に位置する第２エッジを有しており、前記径方向に垂直な前記静翼の断面において前記第１エッジが前記第２エッジよりも前記インペラの回転方向後方側に位置するように前記静翼が前記軸方向に対して傾斜している。

また、請求項３の発明では、ファン装置であって、回転することで軸方向に吸気し、軸方向に排気する空気流を発生する複数の動翼を有するインペラと、前記インペラを駆動するモータと、前記インペラを収容する外枠体と、前記外枠体内に設けられ、前記モータを支持する支持体と、前記外枠体と前記支持体とを連結し、前記軸方向に対して傾斜する受風面を有し、前記静翼の径方向に対して垂直な断面の形状が翼断面形である複数の静翼とを備え、前記複数の静翼には、前記軸方向において最も近い位置にある前記動翼との距離が異なる複数種類の静翼が含まれている。

また、請求項４の発明では、ファン装置であって、回転することで軸方向に吸気し、軸方向に排気する空気流を発生する複数の動翼を有するインペラと、前記インペラを駆動するモータと、前記インペラを収容する外枠体と、前記外枠体内に設けられ、前記モータを支持する支持体と、前記外枠体と前記支持体とを連結し、前記軸方向に対して傾斜する受風面を有し、前記静翼の径方向に対して垂直な断面の形状が翼断面形である複数の静翼とを備え、前記複数の静翼には、前記支持体から前記外枠体に向かう延伸方向が異なる複数種類の静翼が含まれている。

また、請求項５の発明では、請求項４の発明に係るファン装置において、前記静翼のうち前記延伸方向が異なる前記複数種類の静翼において、前記延伸方向が前記軸方向に直角に交わる面に対して傾斜角を有している。

また、請求項６の発明では、請求項４の発明に係るファン装置において、前記静翼のうち前記延伸方向が異なる前記複数種類の静翼において、前記延伸方向が前記径方向に対して周方向に向けて傾斜する傾斜角を有している。

また、請求項７の発明では、請求項１ないし請求項６のいずれかの発明に係るファン装置において、前記複数の静翼は、各静翼とその静翼の両隣の静翼の少なくともいずれか一方との種類が異なるように配置されている。

また、請求項８の発明では、請求項１ないし請求項６のいずれかの発明に係るファン装置において、前記複数の静翼の総数は偶数であり、前記静翼の種類の数は２種類であり、前記複数の静翼は、２種類の静翼が交互に並ぶように配置されている。

また、請求項９の発明では、請求項１ないし請求項８のいずれかの発明に係るファン装置において、前記複数の静翼は、前記インペラの周方向に対して不等間隔で配置されている。

請求項１に記載の発明によれば、静翼外形の異なる静翼同士ではインペラによって発生された空気流と干渉するときの態様が異なるため、インペラによって発生された空気流と静翼との干渉により生じる騒音のピーク周波数での音圧及びオーバーオール値を有効に抑制することができる。また、静翼の配置枚数を減らさずに騒音低減が可能であるため、ファン装置の風速分布特性及び静圧特性を悪化させることもない。

請求項２に記載の発明によれば、インペラの径方向に垂直な静翼の断面における動翼側に位置する第１エッジと動翼の反対側に位置する第２エッジとによって規定される軸方向に対する傾斜角が異なる複数種類の静翼をファン装置に設けることができる。これによって、インペラによって発生された空気流と静翼との干渉により生じる騒音のピーク周波数での音圧及びオーバーオール値を有効に抑制することができる。

請求項３に記載の発明によれば、軸方向において最も近い位置にある動翼との距離が異なる静翼同士ではインペラによって発生された空気流と干渉するときの態様が異なるため、インペラによって発生された空気流と静翼との干渉により生じる騒音のピーク周波数での音圧及びオーバーオール値を有効に抑制することができる。また、静翼の配置枚数を減らさずに騒音低減が可能であるため、ファン装置の風速分布特性及び静圧特性を悪化させることもない。

請求項４に記載の発明によれば、支持体から外枠体に向かう延伸方向が異なる静翼同士ではインペラによって発生された空気流と干渉するときの態様が異なるため、インペラによって発生された空気流と静翼との干渉により生じる騒音のピーク周波数での音圧及びオーバーオール値を有効に抑制することができる。また、静翼の配置枚数を減らさずに騒音低減が可能であるため、ファン装置の風速分布特性及び静圧特性を悪化させることもない。

請求項５に記載の発明によれば、静翼の延伸方向が軸方向に直角に交わる面に対する傾斜状態（傾斜の有無を含む）が異なる複数種類の静翼をファン装置に設けることができる。これによって、インペラによって発生された空気流と静翼との干渉により生じる騒音のピーク周波数での音圧及びオーバーオール値を有効に抑制することができる。

請求項６に記載の発明によれば、静翼の延伸方向が径方向に対して周方向に向けて傾斜する傾斜角が異なる複数種類の静翼をファン装置に設けることができる。これによって、インペラによって発生された空気流と静翼との干渉により生じる騒音のピーク周波数での音圧及びオーバーオール値を有効に抑制することができる。

請求項７に記載の発明によれば、同じ種類の静翼が３枚以上連続して配置されるのを回避することにより、インペラによって発生された空気流と静翼との干渉により生じる騒音のピーク周波数での音圧及びオーバーオール値を有効に抑制することができる。

請求項８に記載の発明によれば、２種類の静翼を交互に並ぶように配置することにより、インペラによって発生された空気流と静翼との干渉により生じる騒音のピーク周波数での音圧及びオーバーオール値を有効に抑制することができる。

請求項９に記載の発明によれば、複数の静翼をインペラの周方向に対して不等間隔で配置することにより、インペラによって発生された空気流と静翼との干渉により生じる騒音の周波数を分散して、騒音のピーク周波数での音圧をさらに有効に低減することができる。

［第１実施形態］
図１は本発明の第１実施形態に係るファン装置の平面図であり、図２はそのファン装置の断面図である。なお、図１ではインペラ１２が便宜上省略されている。

このファン装置１１は、図１及び図２に示すように、インペラ１２と、モータ１３と、回路基板１４と、外枠体１５と、支持体１６と、第１の種類の複数（例えば、４つ）の静翼１７と、第２の種類の複数（例えば、４つ）の片持型の静翼１８とを備えている。外枠体１５及び支持体１６は、このファン装置１１のハウジング１９を構成している。

外枠体１５、支持体１６及び静翼１７，１８は、射出成形又はダイカストにより連続した部材として形成されている。一般的に射出成形又はダイカストに用いられる金型は、主にハウジング１９に対して軸方向２３に離型される可動側金型と固定側金型の２つの金型部材で構成される。ただし、その射出成形又はダイカストに用いられる金型の静翼１７，１８を成形する部分に、静翼部分用の金型入れ子を用いてもよい。この場合、静翼１７，１８の形状を変更する際には、その静翼部分の金型入れ子のみが取り替えられる。

インペラ１２は、モータ１３を収容するカップ部２１と、そのカップ部２１から径方向外方に延設された複数の動翼２２とを有しており、動翼２２が回転することで軸方向２３に吸気し、軸方向２３に排気する空気流を発生する。外枠体１５はインペラ１２を外囲するように設けられている。支持体１６はその外枠体１５の内方に設けられ、モータ１３及び回路基板１４を支持している。

静翼１７，１８は、外枠体１５と支持体１６とを連結し、支持体１６からこのファン装置１１の径方向外方に向けて放射状に延伸され、軸方向２３に対して傾斜する受風面２４を有している。ここで、受風面２４は、以下に説明する第１エッジ２５と第２エッジ２６とを結んだ２つの面のいずれか一方である。本実施形態においては、第１エッジ２５と第２エッジ２６とを結んだ２つの面のうち、インペラ１２の回転方向とは逆方向に向けられた面を受風面２４とする。

また、インペラ１２の径方向に対して垂直な静翼１７，１８の断面の形状は、翼形の断面形状（例えば、やや湾曲した断面形状）となっている。より詳細には、静翼１７，１８は、動翼２２側に位置する第１エッジ２５と、動翼２２の反対側に位置する第２エッジ２６を有しており、径方向に垂直な静翼１７，１８の断面において第１エッジ２５が第２エッジ２６よりもインペラ１２の回転方向後方側に位置するように軸方向２３に対して傾斜している。このような翼形状を有する静翼１７，１８により、インペラ１２によって発生された冷却風が軸中心に向けて的確かつ効率よく集風される。

このような静翼１７，１８は、インペラ１２が発生させた冷却風を効率よく集風できるようにインペラ１２の排気側に設けられている。なお、変形例として、静翼１７，１８をインペラ１２の吸気側に設けてもよい。ただし、静翼１７，１８を吸気側に設けた場合、径方向に垂直な静翼１７，１８の断面において、第２エッジ２６が第１エッジ２５よりもインペラ１２の回転方向後方側に位置するように、静翼１７，１８が軸方向２３に対して傾斜している。

図３は、本実施形態に係るファン装置１１に設けられる静翼１７，１８のうちのいくつかの断面図を直線的に並べた図である。図３に示すように、本実施形態に係るファン装置１１では、静翼外形等の異なる複数種類（例えば、２種類）の静翼１７，１８が設けられている。図１ないし図３に示す例では、第１及び第２の２種類の静翼１７，１８が設けられている。なお、本明細書において、「静翼外形」とは、静翼１７，１８におけるインペラ１２の径方向に対して垂直な静翼の断面の形状そのものの他に、その断面の面積、後述する静翼１７，１８の断面の軸方向２３に対する角θ１，θ２を含む概念である。

第１の種類の静翼１７と第２の種類の静翼１８とは次の点において異なっている。第１の相違点として、径方向に垂直な静翼１７，１８の断面の軸方向２３に対する角θ１，θ２が異なっている。なお、この角θ１，θ２は、静翼１７，１８の第１エッジ２５と第２エッジ２６とを結ぶ直線２７と軸方向２３とが成す角をいう。この点について、図３に示す例では、軸方向２３に対する第１の種類の静翼１７の断面の角θ１の方が、第２の種類の静翼１８の断面の角θ２よりも大きい。

第２の相違点として、静翼１７，１８の断面の形状及び面積が異なっている。図３に示す例では、第１の種類の静翼１７の方が、第２の種類の静翼１８のよりも断面形状の肉厚が薄く、面積も小さい。

第３の相違点として、静翼１７，１８に対して軸方向２３において最も近い位置にある動翼２２と静翼１７，１８との距離Ｄ１，Ｄ２が異なっている。なお、この距離Ｄ１，Ｄ２とは、例えば静翼１７，１８におけるファン装置１１の軸中心から径方向外方に所定距離だけ離れた部分の第１エッジ２５と、その静翼１７，１８の部分に動翼２２が軸方向２３に対向したときの動翼２２の静翼１７，１８側のエッジとの軸方向２３に対する距離によって与えられる。なお、図３の破線Ｌ１は、静翼１７，１８の断面箇所に対向する動翼２２の静翼１７，１８側のエッジが通過する位置を示している。この点について、図３に示す例では、第１の種類の静翼１７と動翼２２との距離Ｄ１の方が、第２の種類の静翼１８と動翼２２との距離Ｄ２よりも大きい。

第４の相違点として、静翼１７，１８の軸方向２３に沿った幅Ｗ１，Ｗ２が異なっている。図３に示す例では、第１の種類の静翼１７の幅Ｗ１の方が、第２の種類の静翼１８の幅Ｗ２よりも小さい。また、図３に示す例では、第１及び第２の静翼１７，１８の動翼２２と反対側の第２エッジ２６が同一の基準面Ｐ１（例えば、外枠体１５の排気側の端面）に揃えられているため、この幅Ｗ１，Ｗ２の相違が、静翼１７，１８と動翼２２との距離Ｄ１，Ｄ２の相違としてそのまま反映されている。

また、本実施形態に係るファン装置１１では、図１に示すように、静翼１７，１８は、各静翼１７，１８とその静翼１７，１８の両隣の２つの静翼１７，１８の少なくともいずれか一方との種類が異なるように配置されている。さらに具体的には、図１に示す例では、第１の種類の静翼１７及び第２の種類の静翼１８は同数であり、第１の種類の静翼１７と第２の種類の静翼１８とが交互に並ぶように配置されている。

モータ１３は、インペラ１２の内周面に取り付けられたロータマグネット３１と、そのロータマグネット３１との間でトルクを発生させる電機子３２とを備えて構成されている。このようなモータ１３は、上述のインペラ１２の中央部に設けられたカップ部２１内に収容されている。回路基板１４は、モータ１３の回転を制御するための制御回路を備えている。

以上のように、本実施形態によれば、上述の第１ないし第４の相違点として示したように、静翼外形等の異なる２種類の静翼１７，１８が設けられている。このような静翼外形等の異なる静翼１７，１８同士ではインペラ１２によって発生された空気流と干渉するときの態様が異なるため、インペラ１２によって発生された空気流と静翼１７，１８との干渉により生じる騒音のピーク周波数での音圧及びオーバーオール値を有効に抑制することができる。また、静翼１７，１８の配置枚数を減らさずに騒音低減が可能であるため、ファン装置１１の風速分布特性及び静圧特性を悪化させることもない。

例えば、静翼１７，１８の断面の軸方向２３に対する角θ１，θ２が大きくなると、インペラ１２が発生させる空気流と静翼１７との干渉の強さが小さくなるため、本実施形態のように、軸方向２３に対する断面の角θ１，θ２の異なる２種類の静翼１７，１８を設けることにより、インペラ１２によって発生された空気流と静翼１７，１８との干渉により生じる騒音のピーク周波数での音圧及びオーバーオール値を有効に抑制することができる。

また、静翼１７，１８と動翼２２との軸方向２３に対する距離Ｄ１，Ｄ２が大きくなった場合にも、インペラ１２が発生させる空気流と静翼１７との干渉の強さが小さくなるため、本実施形態のように、動翼２２との距離Ｄ１，Ｄ２の異なる２種類の静翼１７，１８を設けることにより、インペラ１２によって発生された空気流と静翼１７，１８との干渉により生じる騒音のピーク周波数での音圧及びオーバーオール値を有効に抑制することができる。

また、本実施形態によれば、２種類の静翼１７，１８を交互に並ぶように配置することにより、インペラ１２によって発生された空気流と静翼１７，１８との干渉により生じる騒音のピーク周波数での音圧及びオーバーオール値を有効に抑制することができる。

図４は、図１ないし図３に示す静翼の第１の変形例を示す図である。この図４に示す変形例では、静翼外形の異なる４種類以上の静翼４１ａ〜４１ｄが設けられている。この変形例では、種類の異なる静翼４１ａ〜４１ｄ同士では、静翼４２の断面の軸方向２３に対する角θ１１ａ〜θ１１ｄ、静翼４１ａ〜４１ｄの第１エッジ２５と動翼２２の静翼４１a〜４１ｄ側のエッジとの軸方向２３に対する距離Ｄ１１ａ〜Ｄ１１ａ、及び、軸方向２３に対する静翼４１ａ〜４１ｄの幅Ｗ１１ａ〜Ｗ１１ｄが異なっている。なお、この変形例では、種類の異なる静翼４１ａ〜４１ｄ間において、インペラ１２の径方向に対して垂直な静翼４１の断面の形状及び面積は同一である。図４では異なる静翼の数を４つにしたが、異なる静翼の数は４つに限定されず、適宜要求される特性に合わせて変更してもよい。

図５は、図１ないし図３に示す静翼の第２の変形例を示す図である。この図５に示す変形例においても、静翼外形の異なる４種類以上の静翼４２a〜４２ｄが設けられている。この変形例では、種類の異なる静翼４２ａ〜４２ｄ同士では、静翼４２ａ〜４２ｄの断面の軸方向２３に対する角θ２１ａ〜θ２１ｄ、静翼４２ａ〜４２ｄの第１エッジ２５と動翼２２の静翼４２ａ〜４２ｄ側のエッジとの軸方向２３に対する距離Ｄ２１ａ〜Ｄ２１ｄ、静翼４２ａ〜４２ｄの断面の形状及び面積、及び、静翼４２ａ〜４２ｄの軸方向２３に対する幅Ｗ２１ａ〜Ｗ２１ｄが異なっている。図５では異なる静翼の数を４つにしたが、異なる静翼の数は４つに限定されず、適宜要求される特性に合わせて変更してもよい。

図６は、図１ないし図３に示す静翼の第３の変形例を示す図である。この図６に示す変形例においては、静翼外形の異なる２種類、すなわち第１の種類の静翼４３及び第２の種類の静翼４４が設けられている。この変形例では、種類の異なる静翼４３，４４同士では、静翼４３，４４の第１エッジ２５と動翼２２の静翼４３，４４側のエッジとの軸方向２３に対する距離Ｄ３１，Ｄ３２、静翼４３，４４の断面の形状及び面積、及び、静翼４３，４４の軸方向２３に対する幅Ｗ３１，Ｗ３２が異なっている。なお、この変形例における第１の種類の静翼４３の断面形状と第２の種類の静翼４４の断面形状とは相似形であり、第２の種類の静翼４４の方が断面の寸法が小さい。また、この変形例では、第１の種類の静翼４３及び第２の種類の静翼４４の断面の軸方向２３に対する角θ３１は同一である。

［第２実施形態］
図７は本発明の第２実施形態に係るファン装置の平面図であり、図８はそのファン装置の断面図である。本実施形態に係るファン装置１１ａが上述の第１実施形態に係るファン装置１１と実質的に異なる点は静翼の形態のみであり、互いに対応する部分には同一の参照符号を付して説明の重複を回避する。

本実施形態に係るファン装置１１ａでは、図７及び図８に示すように、支持体１６から外枠体１５に向かう延伸方向が異なる複数種類の静翼５１，５２が含まれている。本実施形態では、延伸方向が異なる第１及び第２の２種類の静翼５１，５２が設けられている。より具体的には、本実施形態では、第１の種類の静翼５１と第２の種類の静翼５２とは、その静翼５１，５２が支持体１６から外枠体１５に向かう延伸方向と軸方向２３に直角に交わる面（例えば、基準面Ｐ１）とがなす角（傾斜角）α（ここでは、第２エッジ２６と基準面Ｐ１とのなす角）が異なっている。すなわち、第１の種類の静翼５１は、基準面Ｐ１と平行に支持体１６から外枠体１５に向けて延伸されている。このため、静翼５１の前記延伸方向と基準面Ｐ１とのなす角αは０度になっている。これに対し、第２の種類の静翼５２は、支持体１６から外枠体１５に向けて外枠体１５の排気側端面から吸気側へ徐々に離反するように傾斜している。このため、静翼５２の前記延伸方向と基準面Ｐ１とのなす角αは０度より大きな値となっている。

また、本実施形態においても、第１の種類の静翼５１及び第２の種類の静翼５２は同数であり、第１の種類の静翼５１と第２の種類の静翼５２とが交互に並ぶように配置されている。

以上のように、本実施形態によれば、第１の種類の静翼５１と第２の種類の静翼５２とでは支持体１６から外枠体１５に向かう延伸方向と基準面Ｐ１とのなす角αが異なるため、インペラ１２によって発生された空気流と干渉するときの態様が異なる。このため、インペラ１２によって発生された空気流と静翼５１，５２との干渉により生じる騒音のピーク周波数での音圧及びオーバーオール値を有効に抑制することができる。また、静翼５１，５２の配置枚数を減らさずに騒音低減が可能であるため、ファン装置１１ａの風速分布特性及び静圧特性を悪化させることもない。

［第３実施形態］
図９は、本発明の第３実施形態に係るファン装置の平面図である。本実施形態に係るファン装置１１ｂが上述の第１実施形態に係るファン装置１１と実質的に異なる点は静翼の形態のみであり、互いに対応する部分には同一の参照符号を付して説明の重複を回避する。

本実施形態に係るファン装置１１ａでは、図９に示すように、支持体１６から外枠体１５に向かう延伸方向（ファン装置１１の軸中心に対する任意の径と第２エッジ２６との交点における軸方向２３に垂直な接線方向）が異なる複数種類の静翼５３，５４が含まれている。本実施形態では、延伸方向が異なる第１及び第２の２種類の静翼５３，５４が設けられている。より具体的には、本実施形態では、第１の種類の静翼５３と第２の種類の静翼５４とは、その静翼５３，５４が支持体１６から外枠体１５に向かう延伸方向がインペラ１２の径方向５５に対して周方向に向けて傾斜する傾斜角β１，β２が異なっている。例えば、静翼５３，５４におけるファン装置１１の軸中心から所定の基準距離にある部分の径方向５５に対する周方向に向けた湾曲度合い（その部分の接線と径方向５５とのなす角である傾斜角β１，β２）が異なっている。

また、本実施形態においても、第１の種類の静翼５３及び第２の種類の静翼５４は同数であり、第１の種類の静翼５３と第２の種類の静翼５４とが交互に並ぶように配置されている。

以上のように、本実施形態によれば、第１の種類の静翼５３と第２の種類の静翼５４とは、その静翼５３，５４が支持体１６から外枠体１５に向かう延伸方向がインペラ１２の径方向５５に対して周方向に向けて傾斜する傾斜角β１，β２が異なっているため、インペラ１２によって発生された空気流と干渉するときの態様が異なる。このため、インペラ１２によって発生された空気流と静翼５３，５４との干渉により生じる騒音のピーク周波数での音圧及びオーバーオール値を有効に抑制することができる。また、静翼５３，５４の配置枚数を減らさずに騒音低減が可能であるため、ファン装置１１ｂの風速分布特性及び静圧特性を悪化させることもない。

［第４実施形態］
図１０は本発明の第４実施形態に係るファン装置の平面図であり、図１１はそのファン装置の断面図であり、図１２はそのファン装置に設けられる静翼のうちのいくつかの断面図を直線的に並べた図である。本実施形態に係るファン装置１１ｃが上述の第１実施形態に係るファン装置１１と実質的に異なる点は静翼の形態のみであり、互いに対応する部分には同一の参照符号を付して説明の重複を回避する。

本実施形態に係るファン装置１１ｃでは、図１０ないし図１３に示すように、静翼５６，５７に対して軸方向２３において最も近い位置にある動翼２２と静翼５６，５７との距離Ｄ４１，Ｄ４２が異なる複数種類の静翼５６，５７が設けられている。なお、この距離Ｄ４１，Ｄ４２は、上述の距離Ｄ１，Ｄ２と同様に規定されるものである。本実施形態では、軸方向２３に対する動翼２２との距離Ｄ４１，４２が異なる第１の種類の静翼５６と第２の種類の静翼５７とが設けられている。より具体的には、第１の種類の静翼５６の動翼２２との距離Ｄ４１の方が、第２の種類の静翼５７の動翼２２との距離Ｄ４２よりも大きい。

また、本実施形態では、第１の種類の静翼５６と第２の種類の静翼５７とは、静翼外形はそのままで配置位置が軸方向２３に互いにずらされている。つまり、軸方向２３において基準面Ｐ１に対して第２エッジ２６が異なる位置に配置されている。これによって、第１の種類の静翼５６と第２の種類の静翼５７との動翼２２との距離Ｄ４１，４２の相違が生じている。このため、第１の種類の静翼５６及び第２の種類の静翼５７の断面の形状、面積、及び軸方向２３に対する角θ４１は同一である。

また、本実施形態においても、第１の種類の静翼５６及び第２の種類の静翼５７は同数であり、第１の種類の静翼５６と第２の種類の静翼５７とが交互に並ぶように配置されている。

以上のように、本実施形態によれば、第１の種類の静翼５６と第２の種類の静翼５７とは、その配置位置が軸方向２３に互いにずらされることにより、動翼２２との距離Ｄ４１，４２が異なっているため、インペラ１２によって発生された空気流と干渉するときの態様が異なる。このため、インペラ１２によって発生された空気流と静翼５６，５７との干渉により生じる騒音のピーク周波数での音圧及びオーバーオール値を有効に抑制することができる。また、静翼５６，５７の配置枚数を減らさずに騒音低減が可能であるため、ファン装置１１ｃの風速分布特性及び静圧特性を悪化させることもない。

図１３は第１ないし第４実施形態に係るファン装置の変形例を示す平面図であり、図１４は図１３のファン装置に設けられる静翼のうちのいくつかの断面図を直線的に並べた図である。上述の第１ないし第４実施形態に係るファン装置１１〜１１ｃにおいて、図１３及び図１４に示すように、静翼５８（静翼１７，１８，４１ａ〜４１ｄ，４２ａ〜４２ｄ，４３，４４，５１〜５４，５６，５７を総称したものである）間のインペラ１２の周方向に対する間隔Ｅ１を、不等間隔にしてもよい。これによって、インペラ１２によって発生された空気流と静翼５８との干渉により生じる騒音の周波数を分散して、騒音のピーク周波数での音圧をさらに有効に低減することができる。

以上にように実施形態を説明したが、それぞれの実施形態はそれ単独でも十分に騒音低減の効果を発揮するが、それぞれの実施形態を組み合わせることでも騒音低減の効果を発揮する。つまり、各実施形態を組み合わせた使用も可能である。

本発明の第１実施形態に係るファン装置の平面図である。図１のファン装置の断面図である。図１のファン装置に設けられる静翼のうちのいくつかの断面図を直線的に並べた図である。図１ないし図３に示す静翼の第１の変形例を示す図である。図１ないし図３に示す静翼の第２の変形例を示す図である。図１ないし図３に示す静翼の第３の変形例を示す図である。本発明の第２実施形態に係るファン装置の平面図である。図７のファン装置の断面図である。本発明の第３実施形態に係るファン装置の平面図である。本発明の第４実施形態に係るファン装置の平面図である。図１０のファン装置の断面図である。図１０のファン装置に設けられる静翼のうちのいくつかの断面図を直線的に並べた図である。第１ないし第４実施形態に係るファン装置の変形例を示す平面図である。図１３のファン装置に設けられる静翼のうちのいくつかの断面図を直線的に並べた図である。

符号の説明

１１，１１ａ〜１１ｃファン装置、１２インペラ、１３モータ、１４回路基板、１５外枠体、１６支持体、１７第１の種類の静翼、１８第２の種類の静翼、２１カップ部、２２動翼、２３軸方向、２４受風面、２５第１エッジ、２６第２エッジ、３１ロータマグネット、３２電機子、４１ａ〜４１ｄ，４２ａ〜４２ｄ静翼４３第１の種類の静翼、４４第２の種類の静翼、５１第１の種類の静翼、５２第２の種類の静翼、５３第１の種類の静翼、５４第２の種類の静翼、５６第１の種類の静翼、５７第２の種類の静翼、５８静翼。

Claims

ファン装置であって、
回転することで軸方向に吸気し、軸方向に排気する空気流を発生する複数の動翼を有するインペラと、
前記インペラを駆動するモータと、
前記インペラを収容する外枠体と、
前記外枠体内に設けられ、前記モータを支持する支持体と、
前記外枠体と前記支持体とを連結し、前記軸方向に対して傾斜する受風面を有し、前記インペラの径方向に対して垂直な前記静翼の断面の形状が翼断面形である複数の静翼と、
を備え、
前記複数の静翼には、静翼外形の異なる複数種類の静翼が含まれていることを特徴とするファン装置。
請求項１に記載のファン装置において、
前記静翼は、動翼側に位置する第１エッジと、動翼の反対側に位置する第２エッジを有しており、前記径方向に垂直な前記静翼の断面において前記第１エッジが前記第２エッジよりも前記インペラの回転方向後方側に位置するように前記静翼が前記軸方向に対して傾斜していることを特徴とするファン装置。
ファン装置であって、
回転することで軸方向に吸気し、軸方向に排気する空気流を発生する複数の動翼を有するインペラと、
前記インペラを駆動するモータと、
前記インペラを収容する外枠体と、
前記外枠体内に設けられ、前記モータを支持する支持体と、
前記外枠体と前記支持体とを連結し、前記軸方向に対して傾斜する受風面を有し、前記静翼の径方向に対して垂直な断面の形状が翼断面形である複数の静翼と、
を備え、
前記複数の静翼には、前記軸方向において最も近い位置にある前記動翼との距離が異なる複数種類の静翼が含まれていることを特徴とするファン装置。
ファン装置であって、
回転することで軸方向に吸気し、軸方向に排気する空気流を発生する複数の動翼を有するインペラと、
前記インペラを駆動するモータと、
前記インペラを収容する外枠体と、
前記外枠体内に設けられ、前記モータを支持する支持体と、
前記外枠体と前記支持体とを連結し、前記軸方向に対して傾斜する受風面を有し、前記静翼の径方向に対して垂直な断面の形状が翼断面形である複数の静翼と、
を備え、
前記複数の静翼には、前記支持体から前記外枠体に向かう延伸方向が異なる複数種類の静翼が含まれていることを特徴とするファン装置。
請求項４に記載のファン装置において、
前記静翼のうち前記延伸方向が異なる前記複数種類の静翼において、前記延伸方向が前記軸方向に直角に交わる面に対して傾斜角を有していることを特徴とするファン装置。
請求項４に記載のファン装置において、
前記静翼のうち前記延伸方向が異なる前記複数種類の静翼において、前記延伸方向が前記径方向に対して周方向に向けて傾斜する傾斜角を有していることを特徴とするファン装置。
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のファン装置において、
前記複数の静翼は、各静翼とその静翼の両隣の静翼の少なくともいずれか一方との種類が異なるように配置されていることを特徴とするファン装置。
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のファン装置において、
前記複数の静翼の総数は偶数であり、前記静翼の種類の数は２種類であり、
前記複数の静翼は、２種類の静翼が交互に並ぶように配置されていることを特徴とするファン装置。
請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のファン装置において、
前記複数の静翼は、前記インペラの周方向に対して不等間隔で配置されていることを特徴とするファン装置。