JP2009264242A - 軸流ファン - Google Patents

Abstract

【課題】軸流ファンの複数のリード線がエアに衝突することにより発生する騒音を低減する。
【解決手段】軸流ファンの略四角柱状のハウジング２３は、下端部の１つの角部２３３１にハウジング２３を横切る溝５１を備え、溝５１は中心軸Ｊ１に平行な方向に細長い形状とされる。また、軸流ファンのモータの回路基板２２２４にはリード線群４１が中心軸Ｊ１に垂直な方向に配列されつつ接続される。軸流ファンでは、リード線群４１が回路基板２２２４での接続位置９１における配列の順序を保ちつつ配列方向が９０度まで漸次変更されながら、溝５１を介してハウジング２３の外側へと引き出される。ハウジング２３の内周２３４におけるエアの流れの方向は、リード線群４１の接続位置９１における配列方向と内周２３４における配列方向との間の方向となり、これにより、リード線群４１とエアとが衝突することにより発生する騒音が低減される。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数のリード線を有する軸流ファンおよび複数の軸流ファンを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、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。このような直列式軸流ファンではモータ部に接続される複数のリード線が様々な手法によりハウジングの外側に引き出される。

例えば、特許文献１に開示される放熱ファンでは、第１ファンユニットの筐体の一方の端部に切欠が設けられ、ベース部から引き出されたリード線がエアの流れを直接横切って当該切欠を介してハウジングの外側へと引き出される。

一方、特許文献２に開示される二重反転式軸流送風機では、第１単体軸流送風機の第１モータと第１ケースとを固定するウエブ（リブ）にウエブに沿って伸びる凹部が設けられ、給電用配線（リード線）が当該凹部内に配置されつつ二重反転式軸流送風機の外部へと引き出される。特許文献３においても、ファンフレームとベースとを固定するリブにガイドスロット（溝）が設けられ、ガイドスロット内にて複数の電源給電用配線が中心軸に対して垂直な方向に並ぶように配置されつつファンフレームの外側へと導かれる。
特開２００５−１６３２３号公報 特開２００４−２７８３７１号公報 実用新案登録第３１２８３５２号公報

ところで、特許文献１の放熱ファンではエアの流れを妨げるようにして全てのリード線にエアが直接衝突するため、多数のリード線が設けられる場合、大きな騒音が発生する。特許文献２および特許文献３に示されるように、リブに設けられる凹部にリード線が配置される構造の軸流ファンではリブが大きくなってしまうため、リブがエアの流れを妨げることにより大きな騒音が発生する。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、軸流ファンの複数のリード線にエアが衝突することにより発生する騒音を低減することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、軸流ファンであって、複数の翼を有するインペラと、前記インペラの中心軸を中心として前記インペラを回転することにより前記中心軸に沿うエアの流れを発生するモータ部と、前記インペラの外周を囲むハウジングと、前記ハウジングと前記モータ部とを接続する複数のリブと、前記モータ部から前記中心軸に略垂直な方向へと導かれて前記ハウジングの外側へと引き出される複数のリード線とを備え、前記複数のリード線が、前記モータ部に接続される接続位置にて前記中心軸に垂直な方向に配列され、前記接続位置における前記複数のリード線の配列の順序をおよそ保ちつつ前記複数のリード線の配列方向を９０°以下の所定の角度まで漸次変更しながら前記複数のリード線が前記ハウジングの内周へと導かれ、前記複数のリード線が導かれる前記ハウジングの前記内周の位置におけるエアの流れの方向が、前記接続位置における前記複数のリード線の前記配列方向と前記ハウジングの前記内周における前記配列方向との間の方向である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の軸流ファンであって、前記接続位置から前記ハウジングの前記内周まで前記複数のリード線が一列に配列される。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の軸流ファンであって、前記複数のリード線の数が３以上である。

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軸流ファンであって、前記ハウジングの外形が略四角柱状であり、前記複数のリード線が前記ハウジングの端部の一の角部へと導かれ、前記複数のリブのそれぞれが、前記端部の互いに隣り合う角部の間の位置に接続される。

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軸流ファンであって、前記ハウジングが、前記ハウジングを横切る溝を有し、前記複数のリード線が前記溝に挿入されることにより、前記ハウジングの前記内周における前記複数のリード線の前記配列方向が決定される。

請求項６に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の軸流ファンであって、前記インペラの前記中心軸と中心軸が一致するとともに複数の翼を有する他のインペラと、前記中心軸を中心として前記他のインペラを回転することにより前記中心軸に沿うエアの流れを発生する他のモータ部と、前記他のインペラの外周を囲む他のハウジングと、前記他のハウジングと前記他のモータ部とを接続する他の複数のリブと、前記他のモータ部から前記中心軸に略垂直な方向へと導かれて前記他のハウジングの外側へと引き出される他の複数のリード線とを備え、前記モータ部の前記複数のリブが接続されるベース部と、前記他のモータ部の前記他の複数のリブが接続される他のベース部とを対向させつつ前記ハウジングと前記他のハウジングとが接続され、前記他の複数のリード線が、前記他のモータ部に接続される他の接続位置にて前記中心軸に垂直な方向に配列され、前記他の接続位置における前記他の複数のリード線の配列の順序をおよそ保ちつつ前記他の複数のリード線の配列方向を９０°以下の所定の角度まで漸次変更しながら前記他の複数のリード線が前記他のハウジングの内周へと導かれ、前記他の複数のリード線が導かれる前記他のハウジングの前記内周の位置におけるエアの流れの方向が、前記他の接続位置における前記他の複数のリード線の前記配列方向と前記他のハウジングの前記内周における前記配列方向との間の方向である。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の軸流ファンであって、前記ハウジングが、前記ハウジングを横切る溝を有し、前記複数のリード線が前記溝に挿入されることにより、前記ハウジングの前記内周における前記複数のリード線の前記配列方向が決定される。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の軸流ファンであって、前記他のハウジングが、前記他のハウジングを横切る他の溝を有し、前記他の複数のリード線が前記他の溝に挿入されることにより、前記他の複数のリード線の前記他のハウジングの前記内周における前記配列方向が決定される。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の軸流ファンであって、前記溝と前記他の溝とが前記中心軸に平行な方向において重なる。

請求項１０に記載の発明は、請求項８に記載の軸流ファンであって、前記溝と前記他の溝とが、前記ハウジングおよび前記他のハウジングの内周の前記溝および前記他の溝が設けられる位置におけるエアの流れの方向におよそ沿って配列される。

本発明によれば、エアがリード線に衝突することにより発生する騒音を低減することができる。請求項３および６の発明では、騒音を大幅に低減することができる。請求項４の発明では、リブを設けるためのハウジングの駄肉を不要としつつ（または削減するとともに）リード線をハウジングの角部へと導くことができる。請求項５、７および８の発明では、ハウジングにおけるリード線の配列方向を容易に決定することができる。

請求項９の発明では、２つのハウジングの間の同一箇所からリード線を容易に引き出すことができる。請求項１０の発明では、２つのモータ部からのリード線とエアとの衝突を低減して軸流ファンの騒音をさらに低減することができる。

図１は本発明の一の実施の形態に係る直列式軸流ファン１の縦断面図である。直列式軸流ファン１は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、図１において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の下側に接続される第２軸流ファン３を備える。

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。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インペラ２１、第１インペラ２１の中心軸（中心軸Ｊ１に一致する。）を中心として第１インペラ２１を回転する第１モータ部２２、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と第１ハウジング２３とを接続する複数（本実施の形態では４つ）の第１支持リブ２４を備える。第１ハウジング２３は第１支持リブ２４と共に樹脂の射出成形により形成される。なお、図１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の左右に示している。また、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に関しても同様の手法にて図示している。

第１インペラ２１は、第１モータ部２２の外側を覆う有蓋略円筒状のカップ２１２、および、カップ２１２の外側面から中心軸Ｊ１を中心とする径方向外方に向けて伸び、周方向に等ピッチにて配置された複数の第１翼２１１を有する。第１モータ部２２は、回転体である第１ロータ部２２１および固定体である第１ステータ部２２２を備え、中心軸Ｊ１に沿って第１ロータ部２２１が第１ステータ部２２２に対して上側に位置する。

第１ロータ部２２１は、中心軸Ｊ１を中心とする有蓋略円筒状の金属製のヨーク２２１１、ヨーク２２１１の内側に固定される略円筒状の界磁用磁石２２１２、および、ヨーク２２１１の上部中央から下方に突出するシャフト２２１３を備える。第１ロータ部２２１は、ヨーク２２１１がカップ２１２に覆われることにより第１インペラ２１と１つの部材とされる。

第１ステータ部２２２は中央に開口を有する第１ベース部２２２１、第１ベース部２２２１の中央から上側に突出する略円筒状の軸受保持部２２２２、軸受保持部２２２２の外周に取り付けられた電機子２２２３、電機子２２２３の下側にて電機子２２２３に電気的に接続される回路基板２２２４、および、回路基板２２２４に接続される後述の複数の第１リード線（図示省略）を備える。

第１ベース部２２２１は第１支持リブ２４に接続されることにより第１ハウジング２３の略円筒状の内側面に固定され、第１ステータ部２２２の各部を保持する。電機子２２２３は界磁用磁石２２１２と中心軸Ｊ１を中心とする径方向（以下、単に「径方向」という。）に対向し、電機子２２２３と界磁用磁石２２１２との間で中心軸Ｊ１を中心とするトルクを発生する。軸受保持部２２２２の内側には軸受機構である玉軸受２２２５，２２２６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２２２２に挿入されたシャフト２２１３が玉軸受２２２５，２２２６により回転可能に支持される。回路基板２２２４は電機子２２２３に電気的に接続されるとともに、外部電源（図示省略）から電流が供給されることにより電機子２２２３の制御を行う。

第２軸流ファン３は、第１軸流ファン２を上下に反転した形状とほぼ同形状であり、第２インペラ３１、第２インペラ３１の中心軸（第１インペラ２１の中心軸に一致する。）を中心として第２インペラ３１を回転する第２モータ部３２、第２インペラ３１の外周を囲むとともに第１ハウジング２３に接続される第２ハウジング３３、および、第２ハウジング３３と第２モータ部３２とを接続する複数の第２支持リブ３４を備える。第２ハウジング３３は第２支持リブ３４と共に樹脂の射出成形により形成される。第２インペラ３１は、有底略円筒状のカップ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向けて伸び、周方向に等ピッチにて配置された複数の第２翼３１１を有する。

第２モータ部３２は第１モータ部２２とほぼ同様の構造を有し、回転体である第２ロータ部３２１および固定体である第２ステータ部３２２を備え、第２ステータ部３２２が第２ロータ部３２１の上側に位置する。第２ロータ部３２１は、中心軸Ｊ１を中心とする有底略円筒状のヨーク３２１１、ヨーク３２１１の内側に固定される略円筒状の界磁用磁石３２１２、および、ヨーク３２１１の中央から上方に突出するシャフト３２１３を備える。

第２ステータ部３２２は第１ベース部２２２１に対向する第２ベース部３２２１、第２ベース部３２２１の中央から下側に突出する軸受保持部３２２２、軸受保持部３２２２内の上下に保持される玉軸受３２２５，３２２６、軸受保持部３２２２の外周に取り付けられる電機子３２２３、電機子３２２３の上側に配置される回路基板３２２４および後述の複数の第２リード線（図示省略）を備える。第２ベース部３２２１は第２支持リブ３４に接続されることにより第２ハウジング３３の略円筒状の内側面に固定され、第２ステータ部３２２の各部を保持する。また、電機子３２２３および界磁用磁石３２１２は径方向に対向してトルクを発生し、回路基板３２２４は外部電源（図示省略）から電流が供給されて電機子２２２３の制御を行う。

直列式軸流ファン１では、第１モータ部２２が第１インペラ２１を回転して中心軸Ｊ１に沿うエアの流れを発生するとともに、第２モータ部３２が第２インペラ３１の中心軸を中心に第１インペラ２１の回転方向とは逆方向に第２インペラ３１を回転して中心軸Ｊ１に沿って第１インペラ２１によるエアの流れと同方向のエアの流れを発生する。これにより、十分な風量が確保されつつ静圧が向上される。

図２は第１軸流ファン２の底面図であり、第１インペラ２１の図示を省略している。第１ハウジング２３の下端部２３２（第２ハウジング３３側の端部）は略正方形とされ、第１ハウジング２３の上端部２３１（図１参照）も略正方形とされ、両端部２３１，２３２の輪郭を中心軸Ｊ１方向に結ぶことにより形成される第１ハウジング２３の外形は略四角柱状となっている。

第１ハウジング２３の内側面では下端部２３２の４つの角部２３３１〜２３３４近傍の面が下方に向かって中心軸Ｊ１から漸次離れる傾斜面２３２１となっており、互いに隣り合う傾斜面２３２１の間の面は中心軸Ｊ１に平行となっている（上端部２３１においても同様）。第１ハウジング２３は角部２３３１の傾斜面２３２１の下端において第１ハウジング２３を内側面から外側面まで径方向に横切る切欠き状の第１溝５１を有する。

また、４つの第１支持リブ２４はそれぞれ、略円板状の第１ベース部２２２１の外周から下端部２３２における外形の各辺の中央（すなわち、互いに隣り合う角部の間の位置）に接続される。なお、第１支持リブ２４は角部の間に位置するのであれば正確に中央に接続される必要はない。第１ハウジング２３では、仮に、第１支持リブ２４が角部の傾斜面２３２１上に設けられる場合、金型の設計上支持リブと傾斜面との間に駄肉が設けられるが、第１支持リブ２４が第１ハウジング２３の角部と角部との間に位置することにより、駄肉を不要とする（または削減する）ことができる。

第１ベース部２２２１は切欠２２２１ａを有し、切欠２２２１ａを介して４つの第１リード線４１１が回路基板２２２４の下面の接合部６１に接続される。以下、４つの第１リード線４１１の接合部６１における位置を「接続位置９１」という。４つの第１リード線４１１は接続位置９１にて中心軸Ｊ１に垂直かつ径方向におよそ垂直な方向に配列されるとともに、第１モータ部２２（図１参照）から角部２３３１へと中心軸Ｊ１に略垂直な方向（かつ、およそ径方向に向かう方向）に導かれ、第１ハウジング２３の第１溝５１を介して第１ハウジング２３の外側へと引き出される。以下の説明では、４つの第１リード線４１１をまとめて「第１リード線群４１」と呼ぶ。

図３は第２軸流ファン３の平面図であり、第２インペラ３１の図示を省略している。第２軸流ファン３の第２ハウジング３３の上端部３３１は第１ハウジング２３の下端部２３２（図２参照）と同様の大きさの略正方形であり、第２ハウジング３３の下端部３３２（図１参照）も略正方形とされ、両端部３３１，３３２の輪郭を中心軸Ｊ１方向に結ぶことにより形成される第２ハウジング３３の外形は略四角柱状となっている。

第２ハウジング３３の内側面では上端部３３１の４つの角部３３３１〜３３３４近傍の面が上方に向かって中心軸Ｊ１から漸次離れる傾斜面３３２１となっており、互いに隣り合う傾斜面３３２１の間の面は中心軸Ｊ１に平行となっている（下端部３３２においても同様）。第２ハウジング３３は角部３３３１の傾斜面３３２１の上端において第２ハウジング３３を内側面から外側面まで径方向に横切る切欠き状の第２溝５２を有する。

また、４つの第２支持リブ３４はそれぞれ、略円板状の第２ベース部３２２１の外周から上端部３３１における外形の各辺の中央（すなわち、互いに隣り合う角部の間の位置）に接続される。これにより、第２ハウジング３３に駄肉を不要とする（または削減する）ことができる。なお、第２支持リブ２４も正確に各辺の中央に接続される必要はない。

第２ベース部３２２１は切欠３２２１ａを有し、切欠３２２１ａを介して４つの第２リード線４２１が回路基板３２２４の上面の接合部６２に接続される。以下、４つの第２リード線４２１の接合部６２における位置を「接続位置９２」という。４つの第２リード線４２１は接続位置９２にて中心軸Ｊ１に垂直かつ径方向にもおそよ垂直な方向に配列されるとともに、第２モータ部３２（図１参照）から角部３３３１へと中心軸Ｊ１に略垂直な方向（かつ、およそ径方向に向かう方向）に導かれ、第２ハウジング３３の第２溝５２を介して第２ハウジング３３の外側へと引き出される。以下、４つの第２リード線４２１をまとめて「第２リード線群４２」と呼ぶ。

図４は図２および図３に示す角部２３３１，３３３１において第１軸流ファン２および第２軸流ファン３を中心軸Ｊ１に平行かつリード線群４１，４２に垂直な面にて切断した断面図である。第１溝５１は中心軸Ｊ１に平行な方向に細長い形状とされ、第１溝５１の中心軸Ｊ１に平行な方向における深さは４つの第１リード線４１１の直径の和よりも僅かに大きくされる。

第１溝５１では第１リード線群４１が中心軸Ｊ１に平行な方向に配列され、第１ハウジング２３の内側の内側面近傍の領域（図２において符号２３４を付す領域であり、以下、「内周２３４」という。）における第１リード線群４１の中心軸Ｊ１に平行な方向における高さは中心軸Ｊ１を中心とする周方向（すなわち、径方向および中心軸Ｊ１に垂直な方向であり、以下、単に「周方向」と呼ぶ。）における幅よりも大きくされる。また、図４に示すように、第１溝５１の幅は第１リード線４１１の直径にほぼ等しくされ、第１溝５１にて第１リード線群４１の位置が固定される。

第２ハウジング３３の第２溝５２は第１溝５１と中心軸Ｊ１に平行な方向に重なる位置に設けられ、第１溝５１と同様に、第２溝５２も中心軸Ｊ１に平行な方向に細長い形状とされるとともに、第２溝５２の中心軸Ｊ１に平行な方向における深さは４つの第２リード線４２１の直径の和よりも僅かに大きくされる。

第２溝５２では、第２リード線群４２が中心軸Ｊ１に平行な方向に配列され、第２溝５２により内側面近傍の領域（図３において符号３３４を付す領域であり、以下、「内周３３４」という。）における第２リード線群４２の中心軸Ｊ１に平行な方向の高さは周方向の幅よりも大きくされる。また、図４に示すように、第２溝５２の幅は第２リード線４２１の直径にほぼ等しくされ、第２溝５２にて第２リード線群４２の位置が固定される。

以上のように、第１ハウジング２３および第２ハウジング３３では、第１リード線群４１および第２リード線群４２は、図２および図３に示す内周２３４，３３４における配列方向が接続位置９１，９２での配列方向と９０度異なる方向とされて第１ハウジング２３および第２ハウジング３３の外側へと引き出される。

図５は第１ハウジング２３の角部２３３１近傍を拡大して示す底面図であり、図６．Ａないし図６．Ｄは図５に示す矢印Ａ〜Ｄの位置において第１リード線群４１を切断した断面図である（ただし、上下方向を図１の上下方向に一致させている。）。図６．Ａないし図６．Ｄでは４本の第１リード線４１１内に番号１〜４を付し、第１ベース部２２２１（図５参照）の下面の中心軸Ｊ１方向における位置を二点鎖線にて示している。

図６．Ａないし図６．Ｄに示すように、第１ベース部２２２１の下面に対する第１リード線群４１の配列方向の傾斜角度は径方向外方に向かうに従って漸次増大し、図５に示す第１ハウジング２３におけるエアの流路８では、図６．Ｂないし図６．Ｄに示すように、番号４〜１を付す第１リード線４１１の順に各第１リード線４１１が下方に向かって配置される。ここで、配列方向とは第１リード線群４１の略径方向の各位置において４つの第１リード線４１１に外接する最小の矩形の傾きを指すものとする（後述の第２リード線群４２の配列方向も同様）。

このように、図２に示す第１リード線群４１の接続位置９１から第１ハウジング２３の内周２３４までの間において、第１リード線群４１は一列に配列された状態を維持して（すなわち、接続位置９１における配列の順序を保って）第１リード線群４１の配列方向が中心軸Ｊ１に垂直な方向から中心軸Ｊ１に平行な方向まで９０度漸次変更される。なお、第１軸流ファン２では、第１リード線群４１の接続位置９１から内周２３４までの各位置において第１リード線群４１が第１支持リブ２４の上端よりも下方（第２ハウジング３３側）に位置するように第１リード線群４１が第１支持リブ２４よりも第１インペラ２１から離れて配置される。

第１リード線群４１と同様に、図３に示す第２リード線群４２は、接続位置９２から第２ハウジング３３の内周３３４までの間において、第２ベース部３２２１の上面に対して径方向外方に向かうに従って漸次傾斜する。すなわち、第２リード線群４２は接続位置９２における配列の順序および一列に配列された状態を保って第２リード線群４２の配列方向が中心軸Ｊ１に垂直な方向から中心軸Ｊ１に平行な方向まで９０度漸次変更される。

直列式軸流ファン１では、図２に示すように、第１リード線群４１の配列方向が漸次変更されつつ第１リード線群４１が内周２３４へと導かれることにより、内周２３４の位置におけるエアの流れの方向（図６．Ｄ中の符号８１参照）が第１リード線群４１の接続位置９１における配列方向と内周２３４における配列方向との間の方向となる。その結果、接続位置９１から内周２３４までの間において、第１リード線群４１の配列方向がエアの流れの方向に一致する位置が存在することとなり、第１リード線群４１がエアに与える抵抗が低減される。

同様に、図３に示す第２リード線群４２も配列方向が漸次変更されつつ内周３３４へと導かれることにより、内周３３４の位置におけるエアの流れの方向が接続位置９２における配列方向と内周３３４における配列方向との間の方向となる。その結果、接続位置９２から内周３３４までの間において、第２リード線群４２の配列方向がエアの流れの方向に一致する位置が存在することとなり、第２リード線群４２がエアに与える抵抗が低減される。なお、実際には、流路８中におけるエアの流れは様々な方向を向くため、「エアの流れの方向」とは各位置におけるエアの流れの方向を平均化した方向を指す。

以上、第１の実施の形態に係る直列式軸流ファン１の構造について説明したが、直列式軸流ファン１では、第１ハウジング２３および第２ハウジング３３の内周２３４，３３４において、第１リード線群４１および第２リード線群４２のエアの流れに対する干渉が低減される（すなわち、エアが衝突する面積が縮小される）ため、第１リード線群４１および第２リード線群４２にエアが衝突することにより発生する騒音が低減される。また、第１リード線群４１が第１支持リブ２４よりも第１インペラ２１から離れていることにより第１リード線群４１による騒音がより低減される。

第１リード線群４１および第２リード線群４２は、接続位置９１，９２から第１ハウジング２３および第２ハウジング３３の内周２３４，３３４まで一列に配列されるため、第１リード線群４１および第２リード線群４２は第１溝５１および第２溝５２に容易に挿入することができ、第１ハウジング２３および第２ハウジング３３が外部へと容易に引き出される。

また、第１ハウジング２３では、第１溝５１が中心軸Ｊ１に平行な方向に細長い形状とされるため、第１リード線群４１が第１溝５１に挿入されることにより第１ハウジング２３の内周２３４における第１リード線群４１の配列方向（すなわち、中心軸Ｊ１に平行な方向）が容易に決定される。第２ハウジング２３においても第２リード線群４２が第２溝５２に挿入されることにより第２ハウジング３３の内周３３４における第２リード線群４２の配列方向が容易に決定される。さらに、第１溝５１と第２溝５２とが中心軸Ｊ１に平行な方向において重なることにより、第１リード線群４１および第２リード線群４２をまとめて第１ハウジング２３と第２ハウジング３３との間の同一箇所から容易に引き出すことができる。

第１ハウジング２３では第１溝５１の中心軸Ｊ１に平行な方向における深さが４つの第１リード線４１１の直径の和よりも僅かに大きくされることにより、第１リード線群４１を第１溝５１に挿入しつつ第１ハウジング２３と第２ハウジング３３とを組み合わせる作業を容易に行うことができる。さらに、第１ハウジング２３の製造時に第１溝５１の深さに誤差が生じても、第１ハウジング２３と第２ハウジング３３との間に第１リード線４１１が挟み込まれてしまうことも防止される（第２ハウジング３３においても同様）。

図７は他の例に係る第１ハウジング２３の第１溝５１および第２ハウジング３３の第２溝５２を示す図であり、図４に対応する。図７に示す第１溝５１および第２溝５２は中心軸Ｊ１を中心とする周方向にずれて配置され、その他の構造は図４に示す第１溝５１および第２溝５２と同様である。また、図２に示す第１ハウジング２３の接続位置９１から内周２３４までの第１リード線群４１の配列方向の変化は図４に示す第１リード線群４１と同様であり、図３に示す第２ハウジング３３の接続位置９２から内周３３４までの第２リード線群４２の配列方向の変化も図４に示す第２リード線群４２と同様である。

第１溝５１および第２溝５２は、第１ハウジング２３および第２ハウジング３３の内周２３４，３３４の第１溝５１および第２溝５２が設けられる位置（の近傍）におけるエアの流れの方向（図６．Ｄの符号８１参照）におよそ沿って周方向にずれて配列されており、これにより、エアが第２リード線群４２に衝突することが低減され、直列式軸流ファン１の騒音がさらに低減される。

図８はさらに他の例に係る第１ハウジング２３の第１溝５１ａおよび第２ハウジング３３の第２溝５２ａを示す図であり、図４に対応する。第１溝５１ａを径方向外方から見た形状はＴ字状とされ、第１溝５１ａの中心軸Ｊ１に平行な方向における深さは３つの第１リード線４１１の直径の和よりも僅かに大きく、第１溝５１ａの上部の周方向の幅は２つの第１リード線４１１の直径の和にほぼ等しくされる。その他の構造は第１溝５１と同様である。第１溝５１ａでは、中心軸Ｊ１に平行な方向における深さが図４に示す第１溝５１の同方向における深さよりも小さくされるため、第１リード線群４１の中心軸Ｊ１に平行な方向における高さが抑えられる。

第２溝５２ａは第１溝５１ａに対して中心軸Ｊ１に平行な方向に重なる位置に設けられ、第２溝５２ａを径方向外方から見た形状は第１溝５１ａを上下反転した形状とされる。すなわち、第２溝５２ａの中心軸Ｊ１に平行な方向における深さは３つの第２リード線４２１の直径の和より僅かに大きくされ、第２溝５２ａの下部の周方向の幅は２つの第２リード線４２１の直径の和にほぼ等しくされる。その他の構造は第２溝５２と同様である。第２溝５２ａにおいても深さが小さくされるため、第２リード線群４２の中心軸Ｊ１に平行な方向における高さが抑えられる。

図９は第１ハウジング２３の内周２３４近傍（図２参照）にて図８に示す第１リード線群４１を切断した断面図である。接続位置９１（図２参照）では、図６．Ａに示すように第１リード線群４１は中心軸Ｊ１に垂直な方向に配列されるが、図９に示すように、エアの流路８中における第１リード線群４１は第１ベース部２２２１の下面（図９では下面の中心軸Ｊ１方向の位置を二点鎖線にて示している。）に対して径方向外方に向かうに従って中心軸Ｊ１に垂直な周方向に対して漸次傾斜する。

すなわち、第１リード線群４１の接続位置９１から第１ハウジング２３の内周２３４までの間において、第１リード線群４１はその配列の順序をおよそ保ちつつ第１ハウジング２３の内周２３４へと導かれるとともに、第１リード線群４１の配列方向が中心軸Ｊ１に垂直な方向から中心軸Ｊ１に平行な方向（すなわち、９０度）まで漸次変更される。ここで、配列方向は第１リード線群４１の各位置において４つの第１リード線４１１に外接する最小の矩形の傾きを指す（後述の第２リード線群４２の配列方向においても同様）。

図８に示す第２ハウジング３３の第２リード線群４２も第１リード線群４１と同様に、第２リード線群４２の接続位置９２（図３参照）から第２ハウジング３３の内周３３４までの間において、第２リード線群４２の配列方向が中心軸Ｊ１に垂直な方向から径方向外方に向かうに従って漸次傾斜する。すなわち、第２リード線群４２は、接続位置９２における配列の順序をおよそ保ちつつ第２ハウジング３３の内周３３４へと導かれ、第２リード線群４２の配列方向が中心軸Ｊ１に垂直な方向から中心軸Ｊ１に平行な方向（すなわち、９０度）まで漸次変更される。

直列式軸流ファン１では、第１リード線群４１の配列方向が漸次変更されることにより、第１リード線群４１が導かれる第１ハウジング２３の内周２３４の位置におけるエアの流れの方向が接続位置９１における配列方向と内周２３４における配列方向との間の方向となり、同様に、第２リード線群４２が導かれる第２ハウジング３３の内周３３４の位置におけるエアの流れの方向も第２リード線群４２の接続位置９２における配列方向と内周３３４における配列方向との間の方向となる。これにより、図４の場合と同様に、第１リード線群４１および第２リード線群４２にエアが衝突することにより発生する騒音が低減される。

また、第１ハウジング２３および第２ハウジング３３では、第１リード線群４１および第２リード線群４２がそれぞれ第１溝５１ａおよび第２溝５２ａに挿入されることにより、内周２３４，３３４における配列方向が容易に決定される。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、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、第１ハウジング２３の第１溝５１は中心軸Ｊ１に対して傾斜してもよく、中心軸Ｊ１に垂直な方向に対する第１溝５１の傾斜角度は、第１リード線群４１がエアの流れに十分に沿うために４５度以上とされることが好ましく、第１リード線群４１がエアの流れに逆らわないように９０度以下とされる。

すなわち、第１リード線群４１は、配列方向が接続位置９１から（好ましくは４５度以上）９０度以下の所定の角度まで漸次変更されつつ第１ハウジング２３の内周２３４まで導かれることにより、第１リード線群４１により発生する騒音を低減することができる。同様に、第２ハウジング３３の第２溝５２も中心軸Ｊ１に垂直な方向に対して傾斜してよく、第２リード線群４２の配列方向が接続位置９２から（好ましくは４５度以上）９０度以下の所定の角度まで漸次変更されることにより、第２リード線群４２による騒音が低減される。

リード線の配列方向を変更する技術はリード線の数が２以上の軸流ファンに採用可能であり、特に３以上のリード線を有する軸流ファンのように騒音が生じやすいファンに対して騒音を大幅にに低減することができる。

上記実施の形態では、第１リード線群４１が第１溝５１，５１ａに挿入されることにより第１ハウジング２３の内周における第１リード線群４１の配列方向が決定されるが、第１ハウジング２３の内側面近傍において第１リード線群４１を配列しつつ束ねる固定部材により第１ハウジング２３の内周２３４における第１リード線群４１の配列方向が決定されてもよい（第２ハウジング３３においても同様）。

上記実施の形態では、第１リード線群４１の配列方向は、およその配列方向を示すのであればどのように定められてもよく、例えば、接続位置９１から第１ハウジング２３の内周２３４までの各位置において４つの第１リード線４１１のそれぞれの中心をおよそ通る直線（例えば、中心からの距離の二乗和が最小となる直線）の方向とされてもよい（第２リード線群４２の配列方向についても同様）。また、第１リード線群４１（または第２リード線群４２）では、リード線の順序が入れ替わらない（さらには、同一の順序の位置にも並ばない）ことが好ましいが、例えば、リード線の数が多い場合、順序がおよそ保たれるのであれば隣り合う２つの第１リード線４１１（または第２リード線４２１）の順序が入れ替わってもよい。

直列式軸流ファン１では、第１ハウジング２３の図４に示す第１溝５１と第２ハウジング３３の図８に示す第２溝５２ａとが組み合わせられてもよく、また、第１溝５１ａと第２溝５２とが組み合わされてもよい。第１ハウジング２３および第２ハウジング３３は外形は略四角柱状のものに限定されず、例えば、外形が略円柱状であってもよい。

上記実施の形態では、第２軸流ファン３の第２インペラ３１の回転方向は第１軸流ファン２の第１インペラ２１の回転方向と同じであってもよい。第１軸流ファン２（または第２軸流ファン３）は３以上の軸流ファンが接続される直列式軸流ファンの一部であってもよく、単体の軸流ファンとして利用されてもよい。

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。 第１軸流ファンおよび第２軸流ファンの溝を拡大して示す断面図である。 第１軸流ファンの下端部における角部を拡大して示す図である。 第１軸流ファンの第１リード線群の断面図である。 第１リード線群の断面図である。 第１リード線群の断面図である。 第１リード線群の断面図である。 他の例に係る第１ハウジングおよび第２ハウジングの溝を拡大して示す断面図である。 さらに他の例に係る第１ハウジングおよび第２ハウジングの溝を拡大して示す断面図である。 第１リード線群の断面図である。

符号の説明

１ 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 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 第２支持リブ
４１ 第１リード線群
４２ 第２リード線群
５１，５１ａ 第１溝
５２，５２ａ 第２溝
９１ （第１リード線群の）接続位置
９２ （第２リード線群の）接続位置
２１１ 第１翼
２３２ （第１ハウジングの）下端部
２３４ （第１ハウジングの）内周
３１１ 第２翼
３３１ （第２ハウジングの）上端部
３３４ （第２ハウジングの）内周
４１１ 第１リード線
４２１ 第２リード線
２２２１ 第１ベース部
３２２１ 第２ベース部
２３３１〜２３３４ （第１ハウジングの）角部
３３３１〜３３３４ （第２ハウジングの）角部
Ｊ１ 中心軸

Claims (10)

1. 軸流ファンであって、
   複数の翼を有するインペラと、
   前記インペラの中心軸を中心として前記インペラを回転することにより前記中心軸に沿うエアの流れを発生するモータ部と、
   前記インペラの外周を囲むハウジングと、
   前記ハウジングと前記モータ部とを接続する複数のリブと、
   前記モータ部から前記中心軸に略垂直な方向へと導かれて前記ハウジングの外側へと引き出される複数のリード線と、
   を備え、
   前記複数のリード線が、前記モータ部に接続される接続位置にて前記中心軸に垂直な方向に配列され、
   前記接続位置における前記複数のリード線の配列の順序をおよそ保ちつつ前記複数のリード線の配列方向を９０°以下の所定の角度まで漸次変更しながら前記複数のリード線が前記ハウジングの内周へと導かれ、
   前記複数のリード線が導かれる前記ハウジングの前記内周の位置におけるエアの流れの方向が、前記接続位置における前記複数のリード線の前記配列方向と前記ハウジングの前記内周における前記配列方向との間の方向であることを特徴とする軸流ファン。
2. 請求項１に記載の軸流ファンであって、
   前記接続位置から前記ハウジングの前記内周まで前記複数のリード線が一列に配列されることを特徴とする軸流ファン。
3. 請求項１または２に記載の軸流ファンであって、
   前記複数のリード線の数が３以上であることを特徴とする軸流ファン。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の軸流ファンであって、
   前記ハウジングの外形が略四角柱状であり、
   前記複数のリード線が前記ハウジングの端部の一の角部へと導かれ、
   前記複数のリブのそれぞれが、前記端部の互いに隣り合う角部の間の位置に接続されることを特徴とする軸流ファン。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の軸流ファンであって、
   前記ハウジングが、前記ハウジングを横切る溝を有し、
   前記複数のリード線が前記溝に挿入されることにより、前記ハウジングの前記内周における前記複数のリード線の前記配列方向が決定されることを特徴とする軸流ファン。
6. 請求項１ないし４のいずれかに記載の軸流ファンであって、
   前記インペラの前記中心軸と中心軸が一致するとともに複数の翼を有する他のインペラと、
   前記中心軸を中心として前記他のインペラを回転することにより前記中心軸に沿うエアの流れを発生する他のモータ部と、
   前記他のインペラの外周を囲む他のハウジングと、
   前記他のハウジングと前記他のモータ部とを接続する他の複数のリブと、
   前記他のモータ部から前記中心軸に略垂直な方向へと導かれて前記他のハウジングの外側へと引き出される他の複数のリード線と、
   を備え、
   前記モータ部の前記複数のリブが接続されるベース部と、前記他のモータ部の前記他の複数のリブが接続される他のベース部とを対向させつつ前記ハウジングと前記他のハウジングとが接続され、
   前記他の複数のリード線が、前記他のモータ部に接続される他の接続位置にて前記中心軸に垂直な方向に配列され、
   前記他の接続位置における前記他の複数のリード線の配列の順序をおよそ保ちつつ前記他の複数のリード線の配列方向を９０°以下の所定の角度まで漸次変更しながら前記他の複数のリード線が前記他のハウジングの内周へと導かれ、
   前記他の複数のリード線が導かれる前記他のハウジングの前記内周の位置におけるエアの流れの方向が、前記他の接続位置における前記他の複数のリード線の前記配列方向と前記他のハウジングの前記内周における前記配列方向との間の方向であることを特徴とする軸流ファン。
7. 請求項６に記載の軸流ファンであって、
   前記ハウジングが、前記ハウジングを横切る溝を有し、
   前記複数のリード線が前記溝に挿入されることにより、前記ハウジングの前記内周における前記複数のリード線の前記配列方向が決定されることを特徴とする軸流ファン。
8. 請求項７に記載の軸流ファンであって、
   前記他のハウジングが、前記他のハウジングを横切る他の溝を有し、
   前記他の複数のリード線が前記他の溝に挿入されることにより、前記他の複数のリード線の前記他のハウジングの前記内周における前記配列方向が決定されることを特徴とする軸流ファン。
9. 請求項８に記載の軸流ファンであって、
   前記溝と前記他の溝とが前記中心軸に平行な方向において重なることを特徴とする軸流ファン。
10. 請求項８に記載の軸流ファンであって、
    前記溝と前記他の溝とが、前記ハウジングおよび前記他のハウジングの内周の前記溝および前記他の溝が設けられる位置におけるエアの流れの方向におよそ沿って配列されることを特徴とする軸流ファン。

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