JP2010121615A - 直列式軸流ファン - Google Patents

Abstract

【課題】直列式軸流ファンの静圧−風量特性を向上することを主たる目的の１つとし、騒音の増大を抑制することも目的とする。
【解決手段】直列式軸流ファン１は、第１軸流ファン２と、第２軸流ファン３とを備え、前記第１軸流ファン２が、第１モータ部２２と、第１インペラ２１と、第１ハウジング２３と、を備え、前記第２軸流ファン３が、第２モータ部３２と、第２インペラ３１と、第２ハウジング３３と、を備え、前記第１インペラ２１において、中心軸を中心とする仮想円筒面上における前記第１インペラ２１の各翼の翼弦と、前記第１インペラ２１の回転面とのなす角が、前記径方向外方に向かうに従って大きくなっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、直列式軸流ファンに関連する。

従来より、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）やサーバ等の電子機器では、筐体内部の換気や電子部品を冷却するために冷却ファンが設けられている。特に、サーバ等の比較的大型の電子機器では、静圧が高い冷却ファンが求められる。このような冷却ファンの１つとして、中心軸に沿って２つの軸流ファンをインペラの回転方向を反対にして接続した直列式軸流ファンが利用されている。

直列式軸流ファンでは、例えば、特開２００８−９５７０１号公報によれば、各インペラのブレードの縦断面において、径方向の内側の部位よりも外側の部位の方が、インペラの回転面とのなす角が小さくなっている。

特開２００７−３０３４３２号公報では、下流側軸流ファンの上流側軸流ファンに対するソリディティ比を０．６〜０．９に設定した二重反転送風機が開示されている。これによると、下流側軸流ファンの上流側軸流ファンに対する仕事量比を０．６〜０．９と設定すると、送風効率の低下をより抑制することが可能となる、と示されている。

また、特許第４１２８１９４号公報では、吸い込み側のファンが有する第１のケースの軸線方向の長さが、吐き出し側のファンが有する第２のケースの軸線方向の長さよりも長い二重反転軸流送風機が開示されている。

なお、特開平３−１５６１９３号公報では、第１の羽根車と第２の羽根車との間隔を羽根外径の１．２〜１．７倍とすることにより騒音を低減する二重反転式換気装置が開示されている。
特開２００８−９５７０１号公報 特開２００７−３０３４３２号公報 特許第４１２８１９４号公報 特開平３−１５６１９３号公報

ところで、軸流ファンでは、消費電力に対するインペラの仕事量の割合が翼の径方向外側の部位において最大となる。特開２００８−９５７０１号公報に示された軸流ファンでは、集風効果を得るために径方向外側の部位とインペラ回転面とのなす角が、径方向内側の部位とインペラ回転面とのなす角よりも小さい。このため、径方向外側の部位におけるインペラがなした仕事が最大限には利用されない。

また、二重反転式の直列式軸流ファンでは、吸気側のインペラの翼と排気側のインペラの翼との干渉により騒音が単品のファンよりも大きくなることから、当該直列式軸流ファンの静圧−風量特性の向上に伴い、さらなる騒音の抑制が求められる。

本発明は、直列式軸流ファンの静圧−風量特性を向上することを主たる目的の１つとし、騒音の増大を抑制することも目的としている。

本発明に係る例示的な直列式軸流ファンは、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た第２軸流ファンとを備え、前記第１軸流ファンが、第１モータ部と、前記中心軸を中心として径方向外方に延伸するとともに周方向に等ピッチにて配置された複数の第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に沿う方向に前記第２軸流ファンへと向かう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ハウジングとを備え、前記第２軸流ファンが、第２モータ部と、前記中心軸を中心として前記径方向外方に延伸するとともに前記周方向に等ピッチにて配置された複数の第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前記第１インペラとは反対方向に回転して前記第１インペラ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ハウジングとを備え、前記第１インペラにおいて、前記中心軸を中心とする仮想円筒面上における前記各第１翼の翼弦と、前記第１インペラの回転面とのなす角が、前記径方向外方に向かうに従って大きくなっている。

本発明によれば、直列式軸流ファンの静圧−風量特性を向上することができる。

図１は、直列式軸流ファンの部分断面図である。 図２は、第１インペラの平面図である。 図３は、第１インペラの底面図である。 図４は、第２インペラの平面図である。 図５は、第１翼の断面を示す図である。 図６は、翼の形状と静圧−風量特性との関係を示す図である。 図７は、第１翼の断面を展開して示す図である。 図８は、第２翼の断面を展開して示す図である。 図９は、第１ソリディティおよび第２ソリディティと静圧−風量特性との関係を示す図である。 図１０は、第１翼に対する第２翼の枚数と静圧−風量特性との関係を示す図である。 図１１は、動翼間距離と静圧および風量との関係を示す図である。 図１２は、直列式軸流ファンの他の例を示す図である。

本明細書では、中心軸Ｊ１方向における上側を単に「上側」と呼び、下側を単に「下側」と呼ぶ。なお、本発明の説明において、各部材の位置関係や方向を上下左右で説明するときは、あくまで図面における位置関係や方向を示し、実際の機器に組み込まれたときの位置関係や方向を示すものではない。

図１は、本発明の例示的な一実施形態に係る直列式軸流ファン１の正面を示す部分断面図であり、ハウジングを切断して示している。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、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、第１軸流ファン２と、第２軸流ファン３とを備える。第１軸流ファン２は、図１において上側に配置される。第２軸流ファン３は、第１軸流ファン２の中心軸Ｊ１に沿って第１軸流ファン２の下側に接続される。中心軸Ｊ１は第２軸流ファン３の中心軸でもある。

図１に示す直列式軸流ファン１では、直列式軸流ファン１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、直列式軸流ファン１の下側、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に沿うエアの流れが発生する。なお、図１の上側および下側は、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と、第１モータ部２２と、第１ハウジング２３と、第１ベース部２４と、複数の第１支持リブ２５とを備える。第１モータ部２２は、中心軸Ｊ１を中心として第１インペラ２１を回転させる。断面にて示す第１ハウジング２３は、第１インペラ２１の外周を囲む。第１ベース部２４は、第２軸流ファン３に隣接して配置されるとともに、第１モータ部２２を支持する。複数の第１支持リブ２５は、第１ベース部２４と第１ハウジング２３とを接続する。本実施形態では、第１支持リブ２５の数は４である。第１ハウジング２３、第１ベース部２４および第１支持リブ２５は、樹脂の射出成形により一つの部材として形成される。

第１インペラ２１は、中心軸Ｊ１に沿う方向に第２軸流ファン３へと向かうエアの流れを発生する。第１インペラ２１は、有蓋略円筒状のカップ２１２と、複数の第１翼２１１とを有する。カップ２１２は第１モータ部２２の回転部を覆う。本実施形態では、第１翼２１の数は５である。カップ２１２および第１翼２１１は、樹脂の射出成形により一つの部材として形成される。

第２軸流ファン３の構造は、第１軸流ファン２を上下に反転したものとほぼ同様となっている。第２軸流ファン３は、第２インペラ３１と、第２モータ部３２と、第２ハウジング３３と、第２ベース部３４と、複数の第２支持リブ３５とを備える。第２モータ部３２は、中心軸Ｊ１を中心として第２インペラ３１を回転させる。第２ハウジング３３は、第２インペラ３１の外周を囲み、中心軸Ｊ１に沿って第１ハウジング２３に接続される。第２ベース部３４は、中心軸Ｊ１を中心とする略円板状であり、第２モータ部３２を支持する。また、第２ベース部３４は、略円板状の第１ベース部２４に当接する。複数の第２支持リブ３５は、第２ベース部３４と第２ハウジング３３とを接続する。本実施形態では、第２支持リブ３５の数は４である。第２ハウジング３３、第２ベース部３４および第２支持リブ３５は、樹脂の射出成形により一つの部材として形成される。

第２インペラ３１は、カップ３１２と、複数の第２翼３１１とを有する。カップ３１２は、第２モータ部３２の回転部を覆う。本実施形態では、第２翼３１１の数は５である。カップ３１２および第２翼３１１は、樹脂の射出成形により一つの部材として形成される。第２インペラ３１は、第１インペラ２１よりも、中心軸Ｊ１方向の長さが短くなっている。換言すれば、中心軸Ｊ１方向における第１翼２１１の高さＨ１が、第２翼３１１の高さＨ２よりも高くなっている。

第２インペラ３１と第１インペラ２１とは、それぞれの中心軸が平行になるように並列に配置し、高さを同一にした場合、互いの形状は鏡像関係にある。すなわち、第２インペラ３１の第２翼３１１の傾斜の向きは、第１インペラ２１の第１翼２１１のそれとは、反対となっている。第２軸流ファン３と第１軸流ファン２とは、互いに反対方向に回転させて用いるので、共に同じ方向にエアを送出する。

第２軸流ファン３では、第２インペラ３１が、第２モータ部３２により中心軸Ｊ１を中心として第１インペラ２１とは反対方向に回転する。これにより、第１インペラ２１の回転により発生する中心軸Ｊ１方向におけるエアの流れと同方向のエアの流れが発生して、直列式軸流ファン１の下方へとエアが送出される。

図２は、第１インペラ２１の平面図である。図３は、第１インペラ２１の底面図である。図２および図３に示すように、第１インペラ２１の５枚の第１翼２１１は、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延伸するとともに、周方向に等ピッチにて配置される。第１インペラ２１は図２における反時計回りに回転する。図２および図３では、各第１翼２１１の回転方向の前縁に符号２１１１を付しており、後縁に符号２１１２を付している。

図４は、第２インペラ３１の平面図である。第２インペラ３１の５枚の第２翼３１１も中心軸Ｊ１を中心としてカップ３１２の外側面から径方向外方に延伸するとともに、周方向に等ピッチにて配置される。第２インペラ３１は図４における時計回りに回転する。図４では、各第２翼３１１の回転方向の前縁に符号３１１１を付しており、後縁に符号３１１２を付している。

図５は、図２の符号Ａ１〜Ａ４にて示す位置において、中心軸Ｊ１を中心とする仮想円筒面によって、第１翼２１１を切断した断面の輪郭を重ねて示す図であり、仮想円筒面を平面に展開して示している。図５の上下方向は中心軸Ｊ１に平行な方向である。図５の右方向が径方向外方から見た第１翼２１１の移動方向である。翼２１１の断面における前縁２１１１と後縁２１１２とを結ぶ直線を一点鎖線にて示す。図５では、符号Ａ１〜Ａ４の位置に対応して順に符号Ｌ１〜Ｌ４を付している。
なお、本明細書において、インペラの各翼における「翼弦」を以下のように定義する。まず、インペラの中心軸を中心とする仮想円筒面にて切断された翼の断面を、平面に展開する。つぎに、平面に展開された翼の断面において、前縁と後縁とを直線で結ぶ。この直線を「翼弦」と定義する。この「翼弦」の定義は、通常の翼に関する用語のそれに、準じている。

図５に示すように、翼弦と、中心軸に垂直な面であるインペラの回転面とのなす角は、翼弦Ｌ１から翼弦Ｌ４に向かって徐々に大きくなっている。換言すれば、第１翼２１１の翼弦とインペラの回転面とのなす角が、径方向外方に向かうに従って漸次僅かに大きくなるように、第１翼２１１は径方向外側の部位ほど立った状態となっている。

一方、翼弦Ｌ１〜Ｌ４の長さも径方向外方に向かうに従って長くなっている。第１翼２１１の前縁２１１１と後縁２１１２との間の中心軸Ｊ１に平行な方向の幅、すなわち、中心軸Ｊ１方向の高さも径方向外方に向かうに従って高くなっている。

さらに、図２および図３に示すように、各第１翼２１１の前縁２１１１と後縁２１１２との間の周方向の幅、すなわち、第１翼２１１を中心軸Ｊ１に垂直な面に投影した場合の周方向の長さが、径方向外方に向かうに従って長くなるように、第１翼２１１では、径方向外方に向かって翼弦が大幅に長くなる。これにより、第１翼２１１における消費電力に対する仕事量の割合を増大させることができる。なお、第１翼２１１の翼弦を径方向外方に向かって長くしつつ強度を保つために、第１翼２１１の径方向外側の部位よりも径方向内側の部位の方が厚くなっている。

図４に示す第２翼３１１においても、図５の第１翼２１１と同様に、中心軸Ｊ１を中心とする仮想円筒面における各第２翼３１１の断面において、回転方向の前縁３１１１および後縁３１１２を結ぶ翼弦とインペラの回転面とのなす角が、径方向外方に向かうに従って大きくなっている。また、各第２翼３１１の前縁３１１１と後縁３１１２との間の中心軸Ｊ１に平行な方向の幅が径方向外方に向かうに従って広くなり、前縁３１１１と後縁３１１２との間の周方向の幅も径方向外方に向かうに従って広くなる。なお、第２翼３１１においても、径方向外側の部位よりも径方向内側の部位の方が厚くなっている。

通常、単独の軸流ファンでは、このような翼形状では、送出されるエアの旋回成分の増大により径方向外方へのエアの吐き出し量が増加して、静圧が低下する。しかし、後述するように、直列式軸流ファン１では、第１軸流ファン２にて発生するエアの旋回成分を、第２軸流ファン３にて軸方向へ吹き出す空気流とすることができる。したがって、径方向外側での消費電力に対する仕事量を増大させつつ、静圧−風量特性を向上することができる。

図６は、直列式軸流ファンのインペラの翼の形状と静圧−風量特性との関係を示す図である。横軸が風量（m³/min）を示し、縦軸が静圧（cmH₂O、1cmH₂O=98.1Pa）を示す。
実線は、直列式軸流ファン１の静圧−風量特性を示す。直列式軸流ファン１に用いられる第１翼２１１および第２翼３１１は、翼弦とインペラの回転面とのなす角が径方向外側に向かうに従って大きくなる形状をしている。
破線は、比較例１の直列式軸流ファンの静圧−風量特性を示す。比較例１の直列式軸流ファンは、第１翼２１１および第２翼３１１の形状が異なる点以外は、直列式軸流ファン１と同様である。具体的には、比較例１では、翼弦とインペラの回転面とのなす角が径方向外側に向かうに従って小さくなる形状をした、第１翼２１１および第２翼３１１が用いられる。また、直列式軸流ファン１および比較例１の測定値は、同じ消費電力に対して得られたものである。

直列式軸流ファン１では、第１翼２１１の径方向外側の部位とインペラの回転面とのなす角が大きいことにより、第１翼２１１から発生するエアの流れの旋回成分が増大するが、第２軸流ファン３によりこの旋回成分を軸方向へ吹き出す空気流とすることができ、静圧の低下が防止される。このために、図６に示されたように、比較例１に比べて直列式軸流ファン１では、静圧−風量特性が向上している。

図７は、隣り合う２つの第１翼２１１，２１１を示す図である。図８は、隣り合う２つの第２翼３１１，３１１を示す図である。図７および図８は、それぞれ中心軸Ｊ１を中心とする仮想円筒面による所定の径方向位置における断面を、平面に展開して示している。

図７では、１つの第１翼２１１における前縁２１１１と後縁２１１２とを結ぶ翼弦の翼弦長に符号ｃ１を付しており、隣り合う２つの第１翼２１１，２１１のピッチに符号ｔ１を付している。同様に、図８では、１つの第２翼３１１における前縁３１１１と後縁３１１２とを結ぶ翼弦の翼弦長に符号ｃ２を付しており、隣り合う２つの第２翼３１１，３１１のピッチに符号ｔ２を付している。

以下の説明では、径方向のある位置における第１翼２１１の翼弦長ｃ１と、第１翼２１１のピッチｔ１との比（ｃ１／ｔ１）を「第１ソリディティ」と呼ぶ。また、同じ径方向の位置における第２翼３１１の翼弦長ｃ２と、第２翼３１１のピッチｔ２との比（ｃ２／ｔ２）を「第２ソリディティ」と呼ぶ。第１インペラ２１および第２インペラ３１の設計の際には、径方向の位置が異なる数個の基準点が設定される。各基準点の位置において、第１ソリディティが第２ソリディティよりも大きくなるように、第１翼２１１および第２翼３１１の形状が決定される。

これにより、直列式軸流ファン１では、径方向のほぼ全ての位置において、第１ソリディティが第２ソリディティよりも大きくなる。以下では、このような両インペラの関係を「第１ソリディティが第２ソリディティよりも大きい」と表現する。ただし、全ての径方向位置において、第１ソリディティは第２ソリディティよりも大きい必要はない。例えば、翼の先端やカップ側の根元等において、部分的に第１ソリディティが第２ソリディティよりも小さくてもよい。すなわち、第１翼２１１および第２翼３１１の大部分で、第１ソリディティが第２ソリディティよりも大きければよい。

図９は、直列式軸流ファンにおいて、第１ソリディティおよび第２ソリディティの関係と、静圧−風量特性との関係を示す図である。横軸は風量（m³/min）を示し、縦軸は静圧（cmH₂O）を示す。
実線は、第１ソリディティが第２ソリディティよりも大きい直列式軸流ファン１における静圧−風量特性を示す。
破線は、比較例２である直列式軸流ファンの静圧−風量特性を示す。比較例２の直列式軸流ファンは、第１ソリディティと第２ソリディティとを等しくし、第１翼２１１および第２翼３１１の翼弦とインペラの回転面との角度を、径方向外側に向かって小さくしたものである。それ以外は、直列式軸流ファン１と同様である。

図９に示すように、直列式軸流ファン１では、比較例２に比べて静圧−風量特性が向上している。また、このときの直列式軸流ファン１の騒音値は約６２ｄＢ（Ａ）であり、比較例２の騒音値は約６４ｄＢ（Ａ）である。直列式軸流ファン１では、比較例２よりも騒音が低減されている。

図１０は、直列式軸流ファンにおける、第１翼に対する第２翼の枚数と静圧−風量特性との関係を示す図である。
実線は、直列式軸流ファン１の静圧−風量特性を示す。直列式軸流ファン１では、第１翼２１１と第２翼３１１との枚数が、共に５枚である。
破線は、比較例３である直列式軸流ファンの静圧−風量特性を示す。比較例３の直列式軸流ファンでは、第２翼３１１の翼枚数を３枚とした。それ以外は、直列式軸流ファン１と同様である。

図１０に示すように、第１翼２１１と第２翼３１１との枚数が等しい場合、比較例３に比べて高風量時における静圧−風量特性が僅かに向上している。また、このときの直列式軸流ファン１の騒音値は約６２ｄＢ（Ａ）であり、比較例３の騒音値は約６４ｄＢ（Ａ）である。直列式軸流ファン１では、インペラ間で発生する干渉音のピークが可聴域外にずれる。これにより、比較例３よりも騒音が低減されている。

図１１は、所定の騒音値となるように回転数を調整しつつ、直列式軸流ファンの最大風量および最大静圧を測定した結果と、第１翼２１１の下端と第２翼３１１の上端との間の中心軸Ｊ１方向の距離である動翼間距離との関係を示す図である。この動翼間距離は、図１において、符号ｄのことである。

図１１に示すように、四角のドット（■）を通る実線は、動翼間距離の変化に対する風量の変化を示す。円のドット（●）を通る破線は、静圧の変化を示す。直列式軸流ファンの風量は、動翼間距離が約２５ｍｍである場合に、最大となる。静圧は、動翼間距離が約２６ｍｍである場合に、最大となる。

図１１は、インペラの直径が約４３ｍｍである直列式軸流ファンの測定結果を示しているが、インペラの大きさが電子機器冷却用の通常の大きさである直径２５ｍｍ以上２００ｍｍ以下の範囲にある場合においても、図１１に近い測定結果が得られると推定される。したがって、騒音を抑制するためには、図１の直列式軸流ファン１において、第１インペラ２１および第２インペラ３１の直径を２５ｍｍ以上２００ｍｍ以下とし、より好ましくは３０ｍｍ以上１００ｍｍ以下とするとよい。また、動翼間距離ｄを２３ｍｍ以上３０ｍｍ以下とし、より好ましくは２５ｍｍ以上２８ｍｍ以下とするとよい。

以上に説明したように、直列式軸流ファン１では、第１ソリディティが第２ソリディティよりも大きく、第１翼２１１の数と第２翼３１１の数とが等しいことにより、騒音の増大を抑制しつつ、静圧−風量特性を向上することができる。また、第１インペラ２１および第２インペラ３１の直径は２５ｍｍ以上２００ｍｍ以下とし、動翼間距離ｄは２３ｍｍ以上３０ｍｍ以下とするとよい。これにより、騒音の増大がさらに抑制される。

さらに、第１翼２１１および第２翼３１１の翼弦とインペラの回転面とのなす角が、径方向外方に向かうに従って大きくなることにより、直列式軸流ファン１の送風効率を向上することができる。直列式軸流ファン１では、第１ハウジング２３と第２ハウジング３３とが個別の部材であるため、軸流ファン毎に容易に組み立てることができる。

図１２は、他の例に係る直列式軸流ファンを示す図である。直列式軸流ファン１ａでは、中心軸Ｊ１方向において、第２インペラ３１の高さが、第１インペラ２１の高さと同じとしている。他の構造は、図１の直列式軸流ファン１と同様である。したがって、第２軸流ファン３の第２インペラ３１は、第１インペラ２１のカップ２１２の上下を反転したカップ３１２を有する。

第２翼３１１では、図５に示す第１翼２１１と同様に、翼弦とインペラの回転面とのなす角が、径方向外方に向かうに従って大きくなっている。また、各第２翼３１１の前縁と後縁との間の中心軸Ｊ１に平行な方向の幅が径方向外方に向かうに従って広くなる。さらに、図２および図３と同様に、各第２翼３１１の前縁と後縁との間の周方向の幅も径方向外方に向かうに従って広くなる。第２翼３１１においても径方向外側の部位よりも径方向内側の部位の方が厚い。

直列式軸流ファン１ａでは、第１軸流ファン２にて発生するエアの旋回成分を、第２軸流ファン３にて軸方向へ吹き出す空気流とすることができる。したがって、径方向外側での消費電力に対する仕事量を増大させつつ、静圧−風量特性を向上することができる。

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は上記実施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、十分な静圧−風量特性が得られるのであれば、第２インペラ３１の第２翼３１１は径方向外方に向かって、翼弦とインペラの回転面とのなす角が小さくなるものであってもよい。

直列式軸流ファン１，１ａでは、第１ベース部２４と第２ベース部３４とは必ずしも当接する必要はなく、近接するのみでもよい。また、第１軸流ファン２および第２軸流ファン３は背合わせとしなくてもよい。例えば、第２軸流ファン３の第２支持リブ３５が排気側に位置したり、第１軸流ファン２の第１支持リブ２５が吸気側に位置してもよい。

第１ベース部２４と第２ベース部３４とは対向する位置関係でなくてもよい。例えば、第１軸流ファン２における第１ベース部２４および第１支持リブ２５は、吸気側に位置してもよく、第２軸流ファン３における第２ベース部３４および第２支持リブ３５は、排気側に位置してもよい。

第１翼２１１および第２翼３１１の数は５枚に限定されず、例えば、７枚であってもよい。直列式軸流ファン１，１ａが備えるファンの数は３以上であってもよい。例えば、第２軸流ファン３の排気側または第１軸流ファン２の吸気側に、さらに軸流ファンが取り付けられてもよい。

本発明は、電子機器等の冷却用のファンとして利用可能であり、冷却ファン以外のファンとしても利用可能である。

１，１ａ 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ベース部
２５ 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ベース部
３５ 第２支持リブ
２１１ 第１翼
３１１ 第２翼
２１１１ 前縁
２１１２ 後縁
Ｊ１ 中心軸
Ｈ１，Ｈ２ （翼の）高さ
Ｌ１〜Ｌ４ 翼弦
ｃ１，ｃ２ 翼弦長
ｄ 動翼間距離
ｔ１，ｔ２ （翼間の）ピッチ

Claims (10)

1. 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た第２軸流ファンと、
   を備え、
   前記第１軸流ファンが、
   第１モータ部と、
   前記中心軸を中心として径方向外方に延伸するとともに周方向に等ピッチにて配置された複数の第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に沿う方向に前記第２軸流ファンへと向かう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、
   を備え、
   前記第２軸流ファンが、
   第２モータ部と、
   前記中心軸を中心として前記径方向外方に延伸するとともに前記周方向に等ピッチにて配置された複数の第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前記第１インペラとは反対方向に回転して前記第１インペラ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、
   を備え、
   前記第１インペラにおいて、中心軸を中心とする仮想円筒面上における前記各第１翼の翼弦と、前記第１インペラの回転面とのなす角が、前記径方向外方に向かうに従って大きくなっている、直列式軸流ファン。
2. 前記各第１翼の前記前縁と前記後縁との間における前記中心軸に平行な方向の幅が、前記径方向外方に向かうに従って広くなっている、請求項１に記載の直列式軸流ファン。
3. 前記各第１翼の前記前縁と前記後縁との間における前記周方向の幅が、前記径方向外方に向かうに従って広くなっている、請求項２に記載の直列式軸流ファン。
4. 前記第２インペラにおいて、中心軸を中心とする仮想円筒面上における前記各第２翼の翼弦と、前記第２インペラの回転面とのなす角が、前記径方向外方に向かうに従って大きくなっている、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。
5. 前記各第２翼の前記前縁と前記後縁との間における前記中心軸に平行な方向の幅が、前記径方向外方に向かうに従って広くなっている、請求項４に記載の直列式軸流ファン。
6. 前記各第２翼の前記前縁と前記後縁との間における前記周方向の幅が、前記径方向外方に向かうに従って広くなっている、請求項５に記載の直列式軸流ファン。
7. 前記複数の第１翼の数と前記複数の第２翼の数とが等しく、
   前記複数の第１翼の前記中心軸方向における高さが、前記複数の第２翼の高さよりも高く、
   前記第１インペラの第１翼の翼弦長と前記複数の第１翼のピッチとの比である第１ソリディティが、前記第２インペラの第２翼の翼弦長と前記複数の第２翼のピッチとの比である第２ソリディティよりも大きくなっている、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。
8. 前記第１インペラおよび前記第２インペラの直径が２５ｍｍ以上２００ｍｍ以下であり、前記複数の第１翼と前記複数の第２翼との間における前記中心軸方向の距離が、２３ｍｍ以上３０ｍｍ以下である、請求項１ないし７のいずれかに記載の直列式軸流ファン。
9. 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て前記第１モータ部を支持する第１ベース部と、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支持リブとをさらに備え、
   前記第２軸流ファンが、前記第１ベース部に当接または近接して前記第２モータ部を支持する第２ベース部と、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支持リブとをさらに備える、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。
10. 前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとが個別の部材である、請求項１ないし９のいずれかに記載の直列式軸流ファン。

Images