JP2009019511A - 直列式軸流ファン - Google Patents

Abstract

【課題】直列式軸流ファンにおいて、第１軸流ファンと第２軸流ファンとの間の流路抵抗を抑えつつ流路中にてリード線群をまとめて外部へと引き出す。
【解決手段】直列式軸流ファン１では、第１軸流ファン２の第１支持リブ２４と第２軸流ファン３の第２支持リブ３４とが中心軸Ｊ１方向に重なり、１つの第１支持リブ２４および対応する第２支持リブ３４には、それぞれ中心軸Ｊ１を中心とする周方向に突出する第１リード線支持部４１および第２リード線支持部４２が設けられる。リード線支持部４１，４２には互いに対向する凹部が設けられ、これらの凹部により空間８１が形成される。第１軸流ファン２および第２軸流ファン３のリード線群９１，９２は、エアの流路中にてまとめて空間８１を通され、これにより、第１軸流ファン２と第２軸流ファンとの間の流路抵抗を抑えつつリード線群９１，９２をまとめてハウジング２３，３３の外部へと引き出すことができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、複数の軸流ファンを直列に接続した直列式軸流ファンに関する。

従来より、様々な電子機器の筐体内部に電子部品を冷却するための冷却ファンが設けられており、電子部品の高性能化に伴う発熱量の増加や、筐体の小型化等に起因する配置密度の上昇に伴って冷却ファンの静圧−風量特性の向上が要求されている。十分な静圧および風量を確保する冷却ファンとして、近年では、例えば、特許文献１に示されるように、複数のファンを直列に接続した直列式軸流ファンが利用されている。

特許文献１の二重反転式軸流送風機では、第１の単体軸流送風機の第１のケース内の吸い込み側に第１のインペラが配置され、第１のケース内の吐き出し側に第１のモータが配置されており、第２の単体軸流送風機の第２のケース内の吸い込み側に第２のモータが配置され、第２のケース内の吐き出し側に第２のインペラが配置される。第１のモータおよび第２のモータは互いに対向するとともに、それぞれ径方向に伸びる３本のウエブ（リブ）により第１のケースおよび第２のケースに固定される。第１の単体軸流送風機の１つのウエブおよび当該ウエブに対向する第２の単体軸流送風機の１つのウエブには、互いに対向するように凹部がそれぞれ設けられ、第１および第２の単体軸流送風機が組み合わされることにより、凹部が重なってウエブ内にウェブの伸びる方向に沿う空間が形成される。空間内には、第１のモータおよび第２のモータに接続される給電用配線（リード線）が収容されて二重反転式軸流送風機の外部へと引き出され、給電用配線がインペラに接触することが防止される。
特開２００４−２７８３７１号公報

ところで、二重反転式の軸流ファンでは２つのモータ部からリード線が引き出されるため、リード線の本数が多くなるとともに互いに絡みやすく、ファンの組み立てに時間を要してしまう場合がある。リード線の移動を制限するためにクリップ等の別部材によりリード線をリブ等に固定する必要もある。特許文献１に示されるように、第１および第２の単体軸流送風機のウエブの凹部を重ねて形成した空間内に給電用配線を通す手法を採用した場合、多数の給電用配線を通すウエブが大きくなってしまい、ウエブにエアが衝突して送風特性が低下するとともに騒音が大きくなってしまう。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、第１軸流ファンと第２軸流ファンとの間の流路抵抗を抑えつつ、第１および第２軸流ファンに接続される第１および第２リード線群をまとめて直列式軸流ファンの外部へと引き出すことを目的としている。

請求項１に記載の発明は、直列式軸流ファンであって、第１軸流ファンと、前記第１軸流ファンの中心軸に沿って前記第１軸流ファンに接続される第２軸流ファンとを備え、前記第１軸流ファンが、前記第２軸流ファンに隣接して配置される第１ベース部を有する第１モータ部と、前記中心軸を中心として径方向外方に伸びる複数の第１翼を有し、前記第１モータ部により前記中心軸を中心として回転して前記中心軸方向のエアの流れを発生する第１インペラと、前記第１インペラの外周を囲む第１ハウジングと、前記第１モータ部の前記第１ベース部と前記第１ハウジングとを接続する複数の第１支持リブと、前記第１ベース部から前記第１ハウジングへと導かれる第１リード線群とを備え、前記第２軸流ファンが、前記第１ベース部に対向する第２ベース部を有する第２モータ部と、前記中心軸を中心として径方向外方に伸びる複数の第２翼を有し、前記第２モータ部により前記中心軸を中心として回転して前記第１インペラによるエアの流れと同方向のエアの流れを発生する第２インペラと、前記第２インペラの外周を囲む第２ハウジングと、前記第２ベース部と前記第２ハウジングとを接続する複数の第２支持リブと、前記第２ベース部から前記第２ハウジングへと導かれる第２リード線群とを備え、前記第１リード線群および前記第２リード線群が、前記第１ベース部、第１支持リブまたは前記第１ハウジングから突出する第１リード線支持部と、前記第２ベース部、第２支持リブまたは前記第２ハウジングから突出する第２リード線支持部との間に形成される空間を通される。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の直列式軸流ファンであって、前記第１リード線支持部および前記第２リード線支持部とリード線群とが交差する交差位置と前記第１ベース部および前記第２ベース部との間の径方向の距離が、前記交差位置と前記第１ハウジングおよび前記第２ハウジングとの間の径方向の距離の１／４倍以上４倍以下である。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の直列式軸流ファンであって、前記第１リード線支持部と前記第２リード線支持部とが前記中心軸に平行な方向に関して重なる。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の直列式軸流ファンであって、前記第１リード線支持部が前記第２リード線支持部側に第１凹部を有し、前記第２リード線支持部が前記第１凹部に対向する第２凹部を有し、前記第１凹部および前記第２凹部により前記第１リード線群および前記第２リード線群の位置が拘束される。

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の直列式軸流ファンであって、前記第１リード線群および前記第２リード線群が、前記第１リード線支持部と前記第２リード線支持部とにより挟持される。

請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の直列式軸流ファンであって、前記第１リード線支持部が前記第１支持リブから前記中心軸を中心とする略周方向に突出し、前記第２リード線支持部が前記第２支持リブから前記中心軸を中心とする略周方向に突出する。

請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の直列式軸流ファンであって、前記第１ベース部、前記複数の第１支持リブ、前記第１ハウジングおよび前記第１リード線支持部が樹脂にて１つの部材として形成され、前記第２ベース部、前記複数の第２支持リブ、前記第２ハウジングおよび前記第２リード線支持部が樹脂にて１つの部材として形成されている。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の直列式軸流ファンであって、前記第１ハウジングの前記第２ハウジング側の第１端部、および、前記第２ハウジングの前記第１ハウジング側の第２端部が同じ大きさの略正方形であり、前記複数の第１支持リブが前記第１端部の各辺の中央部に接続され、前記複数の第２支持リブが前記第２端部の各辺の中央部に接続され、前記第１端部および前記第２端部の内側面の四隅に、端面に向かって中心軸から漸次離れる傾斜面が形成されており、前記第１リード線群および前記第２リード線群が略正方形の前記第１端部および前記第２端部の一の角部へと導かれる。

請求項９に記載の発明は、請求項１ないし８のいずれかに記載の直列式軸流ファンであって、前記第１インペラの回転方向と前記第２インペラの回転方向とが逆である。

本発明によれば、第１軸流ファンと第２軸流ファンとの間の流路抵抗を抑えつつ、第１および第２リード線群をまとめて直列式軸流ファンの外部へと引き出すことができる。請求項３の発明では、エアの流路を広く維持することができ、請求項４の発明では、第１および第２凹部により多くのリード線を支持することができ、請求項５の発明では、リード線群を挟持により安定して固定することができる。請求項６の発明では、第１および第２リード線支持部がエアの流れに沿って設けられるため、第１および第２リード線支持部により発生する騒音を低減することができる。

請求項７の発明では、部品数を削減して直列式軸流ファンの製造コストを削減することができ、請求項８の発明では、第１支持リブと第１ハウジングとの間および第２支持リブと第２ハウジングとの間に駄肉を設けることなく第１および第２支持リブをそれぞれ第１および第２ハウジングに接続することができ、エアが駄肉に衝突することにより発生する騒音を防止することができる。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る直列式軸流ファン１を示す斜視図である。直列式軸流ファン１は、例えば、サーバ等の電子機器を空冷するための冷却ファンとして用いられる。直列式軸流ファン１は、図１中の上側に配置される第１軸流ファン２および第１軸流ファン２の中心軸Ｊ１に沿って図１中の下側にて第１軸流ファン２に接続される第２軸流ファン３を備える（すなわち、中心軸Ｊ１は第２軸流ファン３の中心軸でもある。）。第１軸流ファン２および第２軸流ファン３は、それぞれ電力の供給に利用される第１リード線群９１および第２リード線群９２を備え（以下の説明では、第１リード線群９１および第２リード線群９２をまとめて「リード線群９１，９２」と呼ぶ。）、リード線群９１，９２は第１軸流ファン２の外側面に沿って上方へと引き出され、結束部材９３により束ねられて外部電源に接続される。

図２は直列式軸流ファン１を中心軸Ｊ１を含む平面で切断した縦断面図である。直列式軸流ファン１は、いわゆる二重反転式軸流ファンであり、図１中の上側（すなわち、第１軸流ファン２の上側）からエアが取り込まれ、下側（すなわち、第２軸流ファン３の下側）へと送出されるように中心軸Ｊ１方向のエアの流れが発生する。これにより、十分な風量が確保されるとともに静圧が向上される。以下の説明では、中心軸Ｊ１方向において、エアが取り込まれる側である図１中の上側を「吸気側」または単に「上側」と呼び、エアが送出される側である図１中の下側を「排気側」または単に「下側」と呼ぶ。「上側」および「下側」という表現は必ずしも重力方向に対する上側および下側と一致する必要はない。

第１軸流ファン２は、第１モータ部２２、第１モータ部２２により中心軸Ｊ１を中心として回転して中心軸Ｊ１方向のエアの流れを発生する第１インペラ２１、第１インペラ２１の外周を囲む第１ハウジング２３、および、第１モータ部２２を支持する４本の第１支持リブ２４を備える。第１軸流ファン２では、第１ハウジング２３の内側に第１インペラ２１、第１モータ部２２および第１支持リブ２４が配置され、第１支持リブ２４は、第１モータ部２２の第１ベース部２２１１の外側面から第１ハウジング２３の内側面２３１に向かって伸びるとともに周方向に配列されて第１ベース部２２１１と第１ハウジング２３とを接続する（図３参照）。図２では、図示の都合上、第１インペラ２１の第１翼２１１および第１支持リブ２４の概略形状を中心軸Ｊ１の左右に示し、第１モータ部２２は誇張して大きく示しており、各構成要素の断面に対する平行斜線の図示を省略している。第２軸流ファン３および他の実施の形態の同様の図に関しても同様の手法にて示している。

第１インペラ２１は、第１モータ部２２の外側を覆う略有蓋円筒状のカップ２１２、および、中心軸Ｊ１を中心としてカップ２１２の外側面から径方向外方に伸びるとともに等ピッチにて配置された複数（本実施の形態では７枚）の第１翼２１１を有し、カップ２１２および第１翼２１１は樹脂の射出成形により１つの部材として形成されている。

第１モータ部２２は、回転組立体である第１ロータ部２２２および固定組立体である第１ステータ部２２１を備え、中心軸Ｊ１に沿って第１ロータ部２２２が第１ステータ部２２１に対して上側に位置する。

第１ロータ部２２２は、中心軸Ｊ１を中心とする略有蓋円筒状であって磁性体である金属製のヨーク２２２１、ヨーク２２２１の内側に固定される略円筒状の界磁用磁石２２２２、および、ヨーク２２２１の上部中央から下方に突出するシャフト２２２３を備える。第１ロータ部２２２は、ヨーク２２２１がカップ２１２に覆われることにより第１インペラ２１と一体の部品とされる。

第１ステータ部２２１は、第２軸流ファン３に隣接して配置される略円板状の第１ベース部２２１１、第１ベース部２２１１の中央から上側に突出する略円筒状の軸受保持部２２１２、軸受保持部２２１２の外周に取り付けられた電機子２２１３、および、電機子２２１３の下側に取り付けられる略円環板状の回路基板２２１４を備える。回路基板２２１４は、電機子２２１３に電気的に接続されるとともに、第１リード線群９１（図１参照）に接続されて電機子２２１３の制御を行う。電機子２２１３は、界磁用磁石２２２２と径方向にて対向し、外部電源から回路基板２２１４を介して駆動電流が供給されることにより電機子２２１３と界磁用磁石２２２２との間で中心軸Ｊ１を中心とするトルクが発生する。軸受保持部２２１２の内側には、軸受機構である玉軸受２２１５，２２１６が中心軸Ｊ１方向の上部および下部に設けられ、軸受保持部２２１２に挿入されたシャフト２２２３が、玉軸受２２１５，２２１６により回転可能に支持される。

第２軸流ファン３は、第１軸流ファン２の上下を反転した構造を有し、第２モータ部３２、第２モータ部３２により中心軸Ｊ１を中心として回転する第２インペラ３１、第２インペラ３１の外周を囲む第２ハウジング３３、および、第１支持リブ２４の数と同数（すなわち、４本）の第２支持リブ３４を備える。第２軸流ファン３では、第１軸流ファン２と同様に、第２ハウジング３３の内側に第２インペラ３１、第２モータ部３２および第２支持リブ３４が配置され、第２支持リブ３４は、第２モータ部３２の第２ベース部３２１１の外側面から第２ハウジング３３の内側面３３１に向かって伸びるとともに周方向に配列されて第２ベース部３２１１と第２ハウジング３３とを接続する（図４参照）。直列式軸流ファン１では、第１軸流ファン２の第１インペラ２１、第１支持リブ２４、第２軸流ファン３の第２支持リブ３４および第２インペラ３１が上側から順に並ぶ。

第２モータ部３２は、第１モータ部２２の上下を反転した点を除いて第１モータ部２２とほぼ同様の構造を有し、第２モータ部３２では第２ロータ部３２２に対して第２ステータ部３２１が上側に位置する。

第２ステータ部３２１は、略円板状の第２ベース部３２１１、第２ベース部３２１１の中央から下側に突出する略円筒状の軸受保持部３２１２、軸受保持部３２１２内の上下に保持される玉軸受３２１５，３２１６、軸受保持部３２１２の外周に取り付けられた電機子３２１３、および、電機子３２１３の上側に配置される回路基板３２１４を備える。第２ベース部３２１１は、第１ベース部２２１１に対向し、回路基板３２１４は第２リード線群９２（図１参照）を介して外部電源に接続される。

第２ロータ部３２２は、中心軸Ｊ１を中心とするヨーク３２２１、ヨーク３２２１の内側に固定される略円筒状の界磁用磁石３２２２、および、ヨーク３２２１の中央から上方に突出するシャフト３２２３を備え、界磁用磁石３２２２は電機子３２１３との間でトルクを発生する。

第２インペラ３１は、ヨーク３２２１の外側を覆うカップ３１２、および、中心軸Ｊ１を中心としてカップ３１２の外側面から径方向外方に伸びるとともに等ピッチにて配置された複数（本実施の形態では５枚）の第２翼３１１を有し、カップ３１２および第２翼３１１は樹脂にて１つの部材として形成される。静圧−風量特性を向上するために第２インペラ３１の回転方向は、第１インペラ２１の回転方向とは逆とされ、第２インペラ３１の回転により第１インペラ２１の回転により発生するエアの流れと同方向のエアの流れが発生し、直列式軸流ファン１の外部へとエアが送出される。

図３は、第１軸流ファン２を排気側から見た底面図であり、第１インペラ２１を省略し、リード線群９１，９２の一部を図示している。第１ハウジング２３の排気側の端部２３２（すなわち、第２ハウジング３３側の端部）は略正方形とされ、排気側の端部２３２の内側面（すなわち、第１ハウジング２３の内側面２３１の下側の領域）の四隅には、底面２３４（排気側の端部２３２の端面）に向かって中心軸Ｊ１から漸次離れる傾斜面２３１１が形成される。排気側の端部２３２の略正方形である外形の１つの角部２３３には、角部２３３近傍の傾斜面２３１１の一部が切り欠かれて開口部２３３１が形成されており、開口部２３３１から第１リード線群９１が第１ハウジング２３の外部へと導かれる（以下、角部２３３を「第１引出角部２３３」という。）。端部２３２の略正方形の外形の各辺の中央部には、第１支持リブ２４が接続され、第１引出角部２３３に隣接する２つの第１支持リブ２４のうち一方（図３の上側の第１支持リブ２４）には、第１引出角部２３３側の面から中心軸Ｊ１を中心とする略周方向に突出する突起部４１が設けられる。突起部４１は下面（後述の第２軸流ファン３の突起部側の面）に突起部４１を略径方向に横断する凹部４１１を有する。なお、凹部４１１は、凹部４１１が伸びる方向に第１引出角部２３３が位置するように設けられている。

図４は、第２軸流ファン３を吸気側から見た平面図であり、図３の上側が図４の下側に対応する。図４においても第２インペラ３１を省略し、リード線群９１，９２の一部を図示している。第２ハウジング３３の吸気側の端部３３２（すなわち、第１ハウジング２３側の端部）は略正方形とされ、吸気側の端部３３２の内側面（すなわち、第２ハウジング３３の内側面３３１の上側の領域）の四隅には、上面３３４（吸気側の端部３３２の端面）に向かって中心軸Ｊ１から漸次離れる傾斜面３３１１が形成される。吸気側の端部３３２の略正方形である外形の１つの角部３３３には、角部３３３近傍の傾斜面３３１１の一部が切り欠かれて開口部３３３１が形成されており、開口部３３３１を介して第２リード線群９２が第２ハウジング３３の外部へと導かれる（以下、角部３３３を「第２引出角部３３３」という。）。

第２ハウジング３３の端部３３２の略正方形の外形の各辺の中央部には、第２支持リブ３４が接続され、第２引出角部３３３に隣接する２つの第２支持リブ３４のうち一方（図４の下側の第２支持リブ３４）には、第２引出角部３３３側の面から中心軸Ｊ１を中心として略周方向に突出する突起部４２が設けられる。４本の第２支持リブ３４および突起部４２は、それぞれ図３に示す４本の第１支持リブ２４および突起部４１に中心軸Ｊ１方向に関して対向する。突起部４２は上面（第１軸流ファン２側の面）に突起部４２を略径方向に横断する凹部４２１を有し、凹部４２１は突起部４１の凹部４１１（図３参照）と対向する。なお、凹部４２１は、凹部４２１が伸びる方向に第２引出角部３３３が位置するように設けられる。また、後述するように、リード線群９１，９２は突起部４１，４２により支持されることから、以下の説明では、突起部４１，４２をそれぞれ「第１リード線支持部４１」および「第２リード線支持部４２」という。

図５は、直列式軸流ファン１の斜視図であり、第１軸流ファン２の第１ハウジング２３および第２軸流ファン３の第２ハウジング３３の概略形状を破線にて示し、第１軸流ファン２の第１ベース部２２１１、第１支持リブ２４および第１リード線支持部４１、並びに、第２軸流ファン３の第２ベース部３２１１、第２支持リブ３４および第２リード線支持部４２を実線にて示している。リード線群９１，９２は一部のみを図示している。第１ハウジング２３の排気側の端部２３２と第２ハウジング３３の吸気側の端部３３２とは同じ大きさであり、第１ハウジング２３と第２ハウジング３３とが重なり合うことにより、４本の第１支持リブ２４のそれぞれが、４本の第２支持リブ３４のうち対応するものと全長に亘って中心軸Ｊ１に平行な方向に関して重なる。さらに、第１支持リブ２４から突出する第１リード線支持部４１と第２支持リブ３４から突出する第２リード線支持部４２とが全長に亘って（中心軸Ｊ１方向に平行な方向に関して）重なり、図６に示すように、第１リード線支持部４１および第２リード線支持部４２にそれぞれ形成された第１の凹部４１１と第２の凹部４２１とが対向し、リード線支持部４１，４２を横断する方向に貫通する空間８１が形成される。

図５に示すように、第１リード線群９１および第２リード線群９２は、それぞれ第１ベース部２２１１および第２ベース部３２１１から引き出されてリード線支持部４１，４２の間の空間８１を通され、第１リード線群９１が第１ハウジング２３の第１引出角部２３３の開口部２３３１（図３参照）へと導かれ、第２リード線群９２が第２ハウジング３３の第２引出角部３３３の開口部３３３１（図４参照）へと導かれる。リード線群９１，９２は、過度の張力が加わらないように僅かに弛ませて（遊びを設けて）配置されるが、リード線支持部４１，４２の凹部４１１，４２１（図３，４参照）がリード線群９１，９２を支持して（すなわち、重なり合ったリード線支持部４１，４２がリード線群９１，９２をある程度挟持して）リード線群９１，９２の位置をエアの流路中で拘束するため、リード線群９１，９２が第１インペラ２１（図２参照）側へと移動したり、第２インペラ３１（図２参照）側へと移動したりすることが防止される。

図３ないし図５に示すように、第１リード線支持部４１および第２リード線支持部４２とリード線群９１，９２とが交差する交差位置（交差する領域のおよそ中央）は、交差位置と第１ベース部２２１１（および第２ベース部３２１１）との間の径方向の距離が、交差位置と第１ハウジング２３（および第２ハウジング３３）との間の径方向の距離の１／４倍以上４倍以下（より好ましくは１／２倍以上２倍以下）となるように設計される。これにより、エアの流路中においてリード線群９１，９２が中心軸Ｊ１方向に大きく撓んだり分散したりすることが確実に防止され、リード線群９１，９２が回路基板２２１４，３２１４に接続される位置と引出角部２３３，３３３との間の距離が大きい場合であってもリード線群９１，９２のエアの流路中での位置を適切に拘束することができる。

以上、第１の実施の形態に係る直列式軸流ファン１について説明したが、直列式軸流ファン１では、リード線群９１，９２が第１リード線支持部４１と第２リード線支持部４２との間に形成される空間８１を通されることにより、リード線群９１，９２をまとめて直列式軸流ファン１の外部へと引き出すことができ、第１軸流ファン２と第２軸流ファン３との間の流路抵抗が抑えられる。また、リード線群９１，９２は、第１リード線支持部４１および第２リード線支持部４２により位置が拘束されるため、リード線群９１，９２を弛ませつつ引き出す場合でも、リード線群９１，９２が第１軸流ファン２の第１インペラ２１および第２軸流ファン３の第２インペラ３１に接触してしまうことを防止することができる。さらに、第１リード線支持部４１および第２リード線支持部４２にはそれぞれ凹部４１１，４２１が設けられるため、多くのリード線を支持することができ、容易にリード線群９１，９２を配線することができる。その結果、直列式軸流ファン１の組み立てに必要な時間を短縮することができる。なお、リード線群９１，９２の束の断面の大きさと空間８１の広さとはほぼ等しくされてもよく、この場合、空間８１を通されたリード線群９１，９２は（支持部やリード線が互いに当接するように）挟持され、より安定してリード線群９１，９２の位置が拘束される。

第１支持リブ２４および第２支持リブ３４は、全長に亘って中心軸Ｊ１に平行な方向に関して重なるため、第１軸流ファン２と第２軸流ファン３との間の流路抵抗がさらに抑えられ、第１リード線支持部４１および第２リード線支持部４２も中心軸Ｊ１に平行な方向に関して重なるため、エアの流路を広く維持することができる。なお、第１リード線支持部４１と第２リード線支持部４２とが重なっていることにより、リード線支持部全体の剛性が確保され、衝撃時の変形が抑制される。また、第１リード線支持部４１および第２リード線支持部４２が、第１支持リブ２４および第２支持リブ３４から中心軸Ｊ１を中心として略周方向に伸びてエアの流れに沿うように配置されるため、騒音が低減される。

さらに、第１ベース部２２１１、第１支持リブ２４、第１ハウジング２３および第１リード線支持部４１は樹脂にて１つの部材とされ、第２ベース部３２１１、第２支持リブ３４、第２ハウジング３３および第２リード線支持部４２も樹脂にて１つの部材とされる。これにより、例えば、リード線支持部のみを別部材（クリップ等）とする場合に比べて、部品数を削減して直列式軸流ファン１の組み立てを容易とし、製造コストを削減することができる。

図３および図４に示すように、第１支持リブ２４および第２支持リブ３４はそれぞれ、第１ハウジング２３の排気側の端部２３２の傾斜面２３１１および第２ハウジング３３の吸気側の端部３３２の傾斜面３３１１を避けて、第１ハウジング２３の排気側の端部２３２の外形の各辺の中央部および第２ハウジング３３の吸気側の端部３３２の外形の各辺の中央部に設けられる（中央部は正確に中央である必要はない。）。仮に、支持リブがハウジングの傾斜面上に設けられると、射出成形時には金型の設計上、支持リブと傾斜面との間に駄肉が必要となるが、第１ハウジング２３の排気側の端部２３２の外形の各辺の中央部および第２ハウジング３３の吸気側の端部３３２の外形の各辺の中央部はそれぞれ中心軸Ｊ１に平行な面を有するため、駄肉が不要となり、エアが駄肉に衝突することにより発生する騒音が防止される（以下の他の実施の形態においても同様）。

図７は、第２の実施の形態に係る直列式軸流ファン１ａの斜視図であり、図５と同様に第１軸流ファン２の第１ハウジング２３および第２軸流ファン３の第２ハウジング３３の概略形状を破線にて示し、第１ベース部２２１１、第１支持リブ２４および第１リード線支持部４１ａ、並びに、第２ベース部３２１１、第２支持リブ３４および第２リード線支持部４２ａを実線にて示している（以下、他の実施の形態の同様の図に関しても同様の手法にて示している。）。リード線群９１，９２は一部のみを図示している。

直列式軸流ファン１ａでは、第１の実施の形態の直列式軸流ファン１の第１リード線支持部４１および第２リード線支持部４２に代えて、第１ベース部２２１１の外側面から突出する第１リード線支持部４１ａおよび第２ベース部３２１１の外側面から突出する第２リード線支持部４２ａが設けられる。また、製造コストを削減するために第１ベース部２２１１、第１支持リブ２４、第１ハウジング２３および第１リード線支持部４１ａは樹脂にて１つの部材として形成され、第２ベース部３２１１、第２支持リブ３４、第２ハウジング３３および第２リード線支持部４２ａも樹脂にて１つの部材として形成される。その他の構成は、第１の実施の形態と同様であり、同様の構成には同符号を付している。

図８は、第２の実施の形態に係る第１軸流ファン２の底面図であり、図９は、第２の実施の形態に係る第２軸流ファン３の平面図である。なお、図８および図９では図３および図４と同様にインペラの図示を省略し、リード線群９１，９２の一部を図示している（図１０および図１１においても同様）。図８に示すように、第１ベース部２２１１から突出する第１リード線支持部４１ａは、第１ハウジング２３の第１引出角部２３３に隣接する２つの第１支持リブ２４の間に設けられ、第１リード線支持部４１ａの下面（第２軸流ファン３側の面）には、第１リード線支持部４１ａを略周方向に横断する凹部４１１ａが形成される。図９に示すように、第２ベース部３２１１から突出する第２リード線支持部４２ａは、第２ハウジング３３の第２引出角部３３３に隣接する２つの第２支持リブ３４の間において、第１リード線支持部４１ａ（図８参照）と上下方向に対向するようにして設けられ、第２リード線支持部４２ａの上面（第１軸流ファン２側の面）には、略周方向に横断する凹部４２１ａが第１リード線支持部４１ａの凹部４１１ａと対向して形成される。

図７に示すように、直列式軸流ファン１ａでは、第１支持リブ２４、第１ベース部２２１１および第１リード線支持部４１ａが、第２支持リブ３４、第２ベース部３２１１および第２リード線支持部４２ａにそれぞれ中心軸Ｊ１に平行な方向に重なるため、凹部４１１ａ，４２１ａ（図８および図９参照）により、リード線支持部４１ａ，４２ａを横断する方向に貫通する空間８２が形成される。リード線群９１，９２は、それぞれ第１ベース部２２１１および第２ベース部３２１１から引き出され、まとめて空間８２を通され、第１引出角部２３３の開口部２３３１（図８参照）および第２引出角部３３３の開口部３３３１（図９参照）へと導かれ、第１ハウジング２３および第２ハウジング３３の外部へ引き出される。

直列式軸流ファン１ａでは、リード線支持部４１ａ，４２ａの凹部４１１ａ，４２１ａによりリード線群９１，９２の位置が拘束されるため、第１軸流ファン２と第２軸流ファン３との間の流路抵抗が抑えられるとともに、リード線群９１，９２が第１軸流ファン２および第２軸流ファン３の第１インペラ２１および第２インペラ３１（図２参照）に接触することが防止される。第１リード線支持部４１ａおよび第２リード線支持部４２ａは中心軸Ｊ１方向に重なっており、エアの流路が広く維持されるとともに、第１リード線支持部４１ａおよび第２リード線支持部４２ａにそれぞれ凹部４１１ａ，４２１ａが設けられることにより、多くのリード線が支持可能とされる。

また、リード線群９１，９２が大きく撓んだり分散したりすることを確実に防止するために、第１リード線支持部４１ａおよび第２リード線支持部４２ａとリード線群９１，９２とが交差する交差位置は、第１の実施の形態と同様に、交差位置と第１ベース部２２１１（および第２ベース部３２１１）との間の径方向の距離が、交差位置と第１ハウジング２３（および第２ハウジング３３）との間の径方向の距離の１／４倍以上４倍以下となるように設計される。なお、リード線群９１，９２が通される空間８２の広さはリード線群９１，９２の束の断面の大きさとほぼ等しくされて、リード線支持部４１ａ，４２ａによりリード線群９１，９２が挟持されてもよく、この場合、リード線群９１，９２がより安定して固定される。

図１０および図１１は、第３の実施の形態に係る直列式軸流ファンの第１軸流ファン２の底面図および第２軸流ファン３の平面図である。第３の実施の形態に係る直列式軸流ファンでは、第１の実施の形態の直列式軸流ファン１の第１リード線支持部４１および第２リード線支持部４２に代えて、第１ハウジング２３の排気側の端部２３２から内側に突出する第１リード線支持部４１ｂおよび第２ハウジング３３の吸気側の端部３３２から内側に突出する第２リード線支持部４２ｂが設けられる。第１リード線支持部４１ｂは、図１０の上側に位置する第１支持リブ２４と第１ハウジング２３の第１引出角部２３３との間に配置され、第２リード線支持部４２ｂは、図１１の下側に位置する第２支持リブ３４と第２ハウジング３３の第２引出角部３３３との間に配置される。

第１ベース部２２１１、第１支持リブ２４、第１ハウジング２３および第１リード線支持部４１ｂは樹脂にて１つの部材として形成されており、第２ベース部３２１１、第２支持リブ３４、第２ハウジング３３および第２リード線支持部４２ｂも樹脂にて１つの部材として形成される。第１ベース部２２１１、第１ハウジング２３および第１リード線支持部４１ｂは、それぞれ第２ベース部３２１１、第２ハウジング３３および第２リード線支持部４２ｂに中心軸Ｊ１に平行な方向に関して重なり、これにより流路が広く維持され、図１２に示すように、第１リード線支持部４１ｂに形成される凹部４１１ｂと第２リード線支持部４２ｂに形成される凹部４２１ｂとにより、リード線支持部４１ｂ，４２ｂを横断する方向に貫通する空間８３が形成される。

図１０および図１１に示すように、リード線群９１，９２は、それぞれ第１ベース部２２１１および第２ベース部３２１１から引き出されて空間８３（図１２参照）を通され、第１引出角部２３３の開口部２３３１および第２引出角部３３３の開口部３３３１へと導かれる。これにより、エアの流路中にてリード線群９１，９２の位置が拘束され、第１軸流ファン２と第２軸流ファン３との間の流路抵抗が抑えられる。また、第１の実施の形態と同様に、第１リード線支持部４１ｂおよび第２リード線支持部４２ｂとリード線群９１，９２との交差位置は、交差位置と第１ベース部２２１１（および第２ベース部３２１１）との間の径方向の距離が、交差位置と第１ハウジング２３（および第２ハウジング３３）との間の径方向の距離の１／４倍以上４倍以下となるように設計される。なお、リード線群９１，９２の束の断面が空間８３の広さとほぼ等しくされて、リード線支持部４１ｂ，４２ｂにより挟持されてもよい。

図１３は、第４の実施の形態に係る直列式軸流ファン１ｂの斜視図である。第４の実施の形態の直列式軸流ファン１ｂの第１支持リブ２４ａおよび第２支持リブ３４ａは、中心軸Ｊ１を中心とする周方向に関して重なる（なお、支持リブの詳細については後述する。）。第１ハウジング２３の第１引出角部２３３および第２ハウジング３３の第２引出角部３３３に隣接する第１支持リブ２４ａ（図１３の手前側の第１支持リブ２４ａ）および第２支持リブ３４ａ（図１３の手前側の第２支持リブ３４ａ）には、それぞれの上面から中心軸Ｊ１に平行な方向に突出する突起部４１ｃ，４２ｃが設けられる。第１ベース部２２１１、第１支持リブ２４ａ、第１ハウジング２３および突起部４１ｃは樹脂にて１つの部材として形成され、第２ベース部３２１１、第２支持リブ３４ａ、第２ハウジング３３および突起部４２ｃも樹脂にて１つの部材として形成される。

図１４は、突起部４１ｃ，４２ｃが設けられる位置にて、第１支持リブ２４ａおよび第２支持リブ３４ａを第１支持リブ２４ａおよび第２支持リブ３４ａが伸びる方向に垂直な面で切断した断面図である。また、二点鎖線にてハウジング２３，３３（図１３参照）の境界７を示しており、図１４の上側が第１ハウジング２３側であり、下側が第２ハウジング３３側である。第１支持リブ２４ａは境界７よりも下側（第２ハウジング３３側）に突出し、第２支持リブ３４ａは境界７よりも上側（第１ハウジング２３側）に突出しており、図１３に示すように、支持リブ２４ａ，３４ａは全長に亘って中心軸Ｊ１を中心とする周方向に互いに当接している。また、図１４に示すように、突起部４１ｃおよび突起部４２ｃには、それぞれ互いに対向する位置に凹部４１１ｃ，４２１ｃが設けられ、凹部４１１ｃ，４２１ｃにより支持リブ２４ａ，３４ａが伸びる方向に貫通する空間８４が形成される。

図１３に示すように、リード線群９１，９２は空間８４内を通され、それぞれ第１ハウジング２３の第１引出角部２３３および第２ハウジング３３の第２引出角部３３３へと導かれ、ハウジング２３，３３の外部へと引き出される。エアの流路中では、突起部４１ｃ，４２ｃがリード線群９１，９２を支持する（すなわち、突起部４１ｃ，４２ｃがリード線支持部として機能する）ことにより、リード線群９１，９２の位置が拘束され、第１軸流ファン２および第２軸流ファン３の流路抵抗が抑えられる。なお、突起部４１ｃ，４２ｃの凹部４１１ｃ，４２１ｃが小さくされて突起部４１ｃ，４２ｃによりリード線群９１，９２が挟持されてもよい。

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、第１リード線支持部の凹部と第２リード線支持部の凹部とが互いに対向する位置に設けられたが、図１５に示すようにこれらはずれて設けられてもよい。図１５のリード線支持部４１ｄ，４２ｄでは、支持部が互いに重なり合うことにより、第１リード線支持部４１ｄの凹部４１１ｄと第２リード線支持部４２ｄの平坦部との間の空間８５１にて第１リード線群（図示省略）が支持され、第２リード線支持部４２ｄの凹部４２１ｄと第１リード線支持部４１ｄの平坦部との間の空間８５２にて第２リード線群（図示省略）が支持される。すなわち、図１５のリード線支持部４１ｄ，４２ｄでは、第１リード線群および第２リード線群を個別に案内する凹部が設けられる。なお、２つの凹部はリード線支持部４１ｄ，４２ｄの一方のみに設けられてもよい。

リード線の径が小さい場合には、図１６に示すように、リード線支持部４１ｅ，４２ｅの一方にのみ凹部４１１ｅが形成されてもよい。図１６の場合、第２リード線支持部４２ｅには凹部が設けられないため、第２リード線支持部４２ｅの厚さを薄くすることができる。

第１リード線支持部と第２リード線支持部とは、振動の干渉を低減するために２つの凹部以外の部位にて僅かに離間していてもよく、例えば、図１７に示すように、第１支持リブ２４および第２支持リブ３４から突出する第１リード線支持部４１ｆおよび第２リード線支持部４２ｆが、それぞれ先端部４１２，４２２において僅かに離間する構造とされてもよい。先端部４１２，４２２の間に形成される間隙８６の幅は、１本のリード線の径（１．５ｍｍ〜２．０ｍｍ）以下とされ、リード線群が凹部４１１ｆ，４２１ｆから抜け出ないようにされる。なお、図１７の例では凹部４１１ｆ，４２１ｆの先端部４１２，４２２側の側面は凹部４１１ｆ，４２１ｆの底面の幅が広くなるように傾斜しており、リード線群の抜けがさらに抑制される。

また、図１８に示すように、第１リード線支持部４１ｇの凹部４１１ｇよりも固定端側の部位および第２リード線支持部４２ｇの凹部４２１ｇよりも固定端側の部位が互いに離間してもよい。さらに、２つのリード線支持部が全長に亘って離間する構造が採用されてもよい。

上記実施の形態では、リード線群がリード線支持部を横断するようにリード線支持部により支持されるが、リード線群はリード線支持部内をリード線支持部が伸びる方向に案内されつつ支持されてもよい。図１９の例では、支持リブ２４，３４から突出するリード線支持部４１ｈ，４２ｈにより形成される空間８７を破線にて示しており、リード線群は、リード線支持部４１ｈ，４２ｈの側面に設けられる開口部８７１からリード線支持部４１ｈ，４２ｈ内に通され、リード線支持部４１ｈ，４２ｈに沿って内部を案内されて先端面に設けられた開口部８７２から引き出される。

上記実施の形態では、第１および第２リード線支持部には、それぞれ凹部が設けられるが、図２０に示すように、凹部４１１ｉ，４２１ｉは第１および第２リード線支持部４１ｉ，４２ｉに対して相対的に大きく設けられてもよい。この場合、第１および第２リード線支持部４１ｉ，４２ｉは先端に互いに対向する爪が設けられた突起部と捉えることもできる。

上記第１の実施の形態では、第１リード線支持部４１および第２リード線支持部４２は、第１ハウジング２３の第１引出角部２３３（図３参照）および第２ハウジング２３の第２引出角部（図４参照）に隣接する２つの第１支持リブ２４の間および２つの第２支持リブ３４の間をそれぞれ周方向に連絡するように設けられてもよい。すなわち、リード線支持部は２つの支持リブにより両端が固定されてもよい。また、上記実施の形態ではリード線群９１，９２が一の角部へと導かれるが、第１リード線支持部および第２リード線支持部によりリード線群を支持する構造を２箇所以上に設けて第１リード線群が引き出される第１引出角部と第２リード線群が引き出される第２引出角部とが（周方向に関して）異なる位置に設けられてもよい。

上記実施の形態では、第１リード線群９１および第２リード線群９２は、それぞれ第１引出角部２３３の開口部２３３１および第２引出角部３３３の開口部３３３１から直列軸流ファンの外部へと引き出されるが、１つの開口部からまとめて引き出されてもよく、さらに、ハウジングの開口部から引き出されたリード線群を外部電源へと案内する構造も上記実施の形態に示すものに限定されず適宜変更されてよい。

上記実施の形態では、第１支持リブ２４および第２支持リブ３４は完全に当接する必要はなく、振動による干渉を回避するために、僅かに離間する構造とされてもよい。また、第１および第２リード線支持部が設けられない第１および第２支持リブは互いに重なっていなくてもよい。支持リブの数は上記実施の形態の支持リブの数（４つ）に限定されず、さらに、第１支持リブの数と第２支持リブの数とは異なっていてもよい。さらに、各支持リブは径方向に伸びるとともに周方向に湾曲していてもよい。

上記実施の形態では、ベース部、支持リブ、ハウジングおよびリード線支持部が樹脂にて１つの部材として形成されると説明したが、これらはアルミダイカストにより１つの部材として形成されてもよい。また、リード線支持部を設ける構造は、ベース部、支持リブ、ハウジングおよびリード線支持部が樹脂製である軸流ファンとアルミニウム製である軸流ファンとにより構成される直列式軸流ファンに採用されてもよい。

第１の実施の形態に係る直列式軸流ファンの斜視図である。 直列式軸流ファンの縦断面図である。 第１の実施の形態に係る第１軸流ファンの底面図である。 第１の実施の形態に係る第２軸流ファンの平面図である。 直列式軸流ファンの斜視図である。 第１の実施の形態に係る第１リード線支持部および第２リード線支持部の先端近傍を拡大して示す図である。 第２の実施の形態に係る直列式軸流ファンの斜視図である。 第２の実施の形態に係る第１軸流ファンの底面図である。 第２の実施の形態に係る第２軸流ファンの平面図である。 第３の実施の形態に係る直列式軸流ファンの第１軸流ファンの底面図である。 第３の実施の形態に係る第２軸流ファンの平面図である。 第３の実施の形態に係る第１リード線支持部および第２リード線支持部を拡大して示す図である。 第４の実施の形態に係る直列式軸流ファンの斜視図である。 第４の実施の形態に係る第１支持リブおよび第２支持リブの断面図である。 他の例に係る第１および第２リード線支持部を示す図である。 他の例に係る第１および第２リード線支持部を示す図である。 他の例に係る第１および第２リード線支持部を示す図である。 他の例に係る第１および第２リード線支持部を示す図である。 他の例に係る第１および第２リード線支持部を示す斜視図である。 他の例に係る第１および第２リード線支持部を示す図である。

符号の説明

１，１ａ，１ｂ 直列式軸流ファン
２ 第１軸流ファン
３ 第２軸流ファン
２１ 第１インペラ
２２ 第１モータ部
２３ 第１ハウジング
２４，２４ａ 第１支持リブ
３１ 第２インペラ
３２ 第２モータ部
３３ 第２ハウジング
３４，３４ａ 第２支持リブ
４１，４１ａ〜４１ｉ 第１リード線支持部
４２，４２ａ〜４２ｉ 第２リード線支持部
８１〜８４，８７，８５１，８５２ （リード線群が通される）空間
９１ 第１リード線群
９２ 第２リード線群
２１１ 第１翼
２３１ （第１ハウジングの）内側面
２３２ （第１ハウジングの排気側の）端部
２３３ 第１引出角部
３１１ 第２翼
３３１ （第２ハウジングの）内側面
３３２ （第２ハウジングの吸気側の）端部
３３３ 第２引出角部
４１１，４１１ａ〜４１１ｇ，４１１ｉ （第１リード線支持部の）凹部
４２１，４２１ａ〜４２１ｄ，４２１ｆ，４１１ｇ，４１１ｉ （第２リード線支持部の）凹部
２２１１ 第１ベース部
２３１１ （第１ハウジングの）傾斜面
３２１１ 第２ベース部
３３１１ （第２ハウジングの）傾斜面
Ｊ１ 中心軸

Claims (9)

1. 直列式軸流ファンであって、
   第１軸流ファンと、
   前記第１軸流ファンの中心軸に沿って前記第１軸流ファンに接続される第２軸流ファンと、
   を備え、
   前記第１軸流ファンが、
   前記第２軸流ファンに隣接して配置される第１ベース部を有する第１モータ部と、
   前記中心軸を中心として径方向外方に伸びる複数の第１翼を有し、前記第１モータ部により前記中心軸を中心として回転して前記中心軸方向のエアの流れを発生する第１インペラと、
   前記第１インペラの外周を囲む第１ハウジングと、
   前記第１モータ部の前記第１ベース部と前記第１ハウジングとを接続する複数の第１支持リブと、
   前記第１ベース部から前記第１ハウジングへと導かれる第１リード線群と、
   を備え、
   前記第２軸流ファンが、
   前記第１ベース部に対向する第２ベース部を有する第２モータ部と、
   前記中心軸を中心として径方向外方に伸びる複数の第２翼を有し、前記第２モータ部により前記中心軸を中心として回転して前記第１インペラによるエアの流れと同方向のエアの流れを発生する第２インペラと、
   前記第２インペラの外周を囲む第２ハウジングと、
   前記第２ベース部と前記第２ハウジングとを接続する複数の第２支持リブと、
   前記第２ベース部から前記第２ハウジングへと導かれる第２リード線群と、
   を備え、
   前記第１リード線群および前記第２リード線群が、前記第１ベース部、第１支持リブまたは前記第１ハウジングから突出する第１リード線支持部と、前記第２ベース部、第２支持リブまたは前記第２ハウジングから突出する第２リード線支持部との間に形成される空間を通されることを特徴とする直列式軸流ファン。
2. 請求項１に記載の直列式軸流ファンであって、
   前記第１リード線支持部および前記第２リード線支持部とリード線群とが交差する交差位置と前記第１ベース部および前記第２ベース部との間の径方向の距離が、前記交差位置と前記第１ハウジングおよび前記第２ハウジングとの間の径方向の距離の１／４倍以上４倍以下であることを特徴とする直列式軸流ファン。
3. 請求項１または２に記載の直列式軸流ファンであって、
   前記第１リード線支持部と前記第２リード線支持部とが前記中心軸に平行な方向に関して重なることを特徴とする直列式軸流ファン。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の直列式軸流ファンであって、
   前記第１リード線支持部が前記第２リード線支持部側に第１凹部を有し、前記第２リード線支持部が前記第１凹部に対向する第２凹部を有し、前記第１凹部および前記第２凹部により前記第１リード線群および前記第２リード線群の位置が拘束されることを特徴とする直列式軸流ファン。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の直列式軸流ファンであって、
   前記第１リード線群および前記第２リード線群が、前記第１リード線支持部と前記第２リード線支持部とにより挟持されることを特徴とする直列式軸流ファン。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の直列式軸流ファンであって、
   前記第１リード線支持部が前記第１支持リブから前記中心軸を中心とする略周方向に突出し、前記第２リード線支持部が前記第２支持リブから前記中心軸を中心とする略周方向に突出することを特徴とする直列式軸流ファン。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載の直列式軸流ファンであって、
   前記第１ベース部、前記複数の第１支持リブ、前記第１ハウジングおよび前記第１リード線支持部が樹脂にて１つの部材として形成され、
   前記第２ベース部、前記複数の第２支持リブ、前記第２ハウジングおよび前記第２リード線支持部が樹脂にて１つの部材として形成されていることを特徴とする直列式軸流ファン。
8. 請求項７に記載の直列式軸流ファンであって、
   前記第１ハウジングの前記第２ハウジング側の第１端部、および、前記第２ハウジングの前記第１ハウジング側の第２端部が同じ大きさの略正方形であり、
   前記複数の第１支持リブが前記第１端部の各辺の中央部に接続され、前記複数の第２支持リブが前記第２端部の各辺の中央部に接続され、
   前記第１端部および前記第２端部の内側面の四隅に、端面に向かって中心軸から漸次離れる傾斜面が形成されており、
   前記第１リード線群および前記第２リード線群が略正方形の前記第１端部および前記第２端部の一の角部へと導かれることを特徴とする直列式軸流ファン。
9. 請求項１ないし８のいずれかに記載の直列式軸流ファンであって、
   前記第１インペラの回転方向と前記第２インペラの回転方向とが逆であることを特徴とする直列式軸流ファン。

Images