JP2017219027A - 送風装置 - Google Patents

Abstract

【課題】薄型化した場合でも、送風効率が低下しにくく、静音性に優れた送風装置を実現できる技術を提供する。
【解決手段】軸方向隙間を介して配列された複数の平板を有する送風部と、送風部を回転させるモータ部と、送風部およびモータ部を収容するハウジングとを有する。ハウジングは、下プレート部２１と、吸気口を有する上プレート部２３と、径方向に開口する送風口を有する側壁部２２とを有する。平板の少なくとも一部は、軸方向に貫通する通気孔を有する。通気孔と送風部の径方向外側の空間とは、軸方向隙間を介して連通する。送風部が回転すると、平板の表面の粘性抵抗および遠心力により、平板間に径方向外側へと向かう気流が発生することにより、吸気口および通気孔を介して供給された気体が、送風部の径方向外側へと向かう。
【選択図】図４

Description

本発明は、送風装置に関する。

従来、複数の羽根を有するインペラを回転させることで、径方向外側へ向かって気流を発生させる遠心型の送風装置が知られている。インペラを有する従来の送風装置については、例えば、特開２００８−８８９８５号公報に記載されている。

特開２００８−８８９８５号公報に記載の送風装置では、ファンブレードと呼ばれる複数の羽根が周囲の気体を押し出すことにより、径方向外側へ向かう気流が発生する。
特開２００８−８８９８５号公報

近年、電子機器の小型化・薄型化が引き続き求められている。このため、電子機器内の冷却に用いられる送風装置についても薄型化が求められている。

ここで、特開２００８−８８９８５号公報に記載の送風装置のように、インペラを用いて気流を発生させる場合、回転時に、羽根の軸方向上下端部から、羽根が押し出した気流が漏れる。これにより、羽根の軸方向の上下端部での風圧は、羽根の軸方向中央付近での風圧と比べて小さくなる。このため、送付装置を薄型化してインペラの軸方向の長さが小さくなると、十分な送風効率を得られなくなるという問題が生じる。

本発明の目的は、送風効率の良好な遠心型の送風装置を実現できる技術を提供することである。

本願の例示的な第１発明は、送風装置であって、上下方向に延びる中心軸を中心として回転する送風部と、前記送風部を回転させるモータ部と、前記送風部および前記モータ部を収容するハウジングと、を有する。前記ハウジングは、前記送風部の下側の少なくとも一部を覆うとともに、前記モータ部を支持する下プレート部と、前記下プレート部の上方に配置され、軸方向に貫通する吸気口を有する上プレート部と、前記上プレート部と前記下プレート部との間において前記送風部の側方を覆い、周方向の少なくとも一部に径方向に向けて開口する送風口を有する側壁部と、を有する。前記送風部は、軸方向隙間を介して軸方向に配列された複数の平板を有する。前記平板の少なくとも一部は、軸方向に貫通する通気孔を有する。前記通気孔のそれぞれと、前記送風部の径方向外側の空間とは、前記軸方向隙間を介して連通する。

本願の例示的な第１発明によれば、送風部が回転すると、平板の表面の粘性抵抗および遠心力により、平板間の軸方向隙間に径方向外側へと向かう気流が発生する。これにより、吸気口および通気孔を介して供給された気体が、送風部の径方向外側へと向かう。平板間に気流を生じさせるため、上下方向に当該気流が漏れにくく、送風効率を向上できる。したがって、薄型化した場合であっても、送風効率が低下しにくい。また、インペラを有する遠心ファンと比べて、静音性に優れている。

図１は、第１実施形態に係る送風装置の斜視図である。 図２は、第１実施形態に係る送風装置の上面図である。 図３は、第１実施形態に係る送風装置の断面図である。 図４は、第１実施形態に係る送風装置の分解斜視図である。 図５は、第１実施形態に係る送風装置の部分断面図である。 図６は、変形例に係る送風装置の部分断面図である。 図７は、変形例に係る送風装置の部分断面図である。 図８は、変形例に係る送風装置の部分断面図である。 図９は、変形例に係る送風装置の部分断面図である。 図１０は、変形例に係る送風装置の部分断面図である。 図１１は、変形例に係る送風装置の部分断面図である。 図１２は、変形例に係る送風装置の部分断面図である。 図１３は、変形例に係る送風装置の部分断面図である。 図１４は、変形例に係る送風装置の部分断面図である。 図１５は、変形例に係る送風装置の上面図である。

以下に、送風装置の例を開示する。なお、本開示では、下プレート部に対して上プレート部を上として、各部の形状および位置関係を説明する。ただし、この上下方向の定義により、送風装置の製造時および使用時の向きを限定する意図はない。

＜１．第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る送風装置１の斜視図である。図２は、送風装置１の上面図である。図３は、Ａ−Ａ断面における送風装置１の断面図である。図４は、送風装置１の分解斜視図である。図５は、送風装置１の部分断面図である。この送風装置１は、送風部４０が回転することにより、径方向外側へ向かう気流を発生させる遠心型の送風装置である。この送風装置１は、例えば、パーソナルコンピュータ等の電子機器に搭載され、その内部を冷却するのに用いられる。なお、本発明の送風装置１は、その他の目的に使用されてもよい。

図１〜図４に示すように、送風装置１は、ハウジング２０と、モータ部３０と、送風部４０とを有する。

ハウジング２０は、モータ部３０および送風部４０を収容する筐体である。ハウジング２０は、下プレート部２１と、側壁部２２と、上プレート部２３とを有する。

下プレート部２１は、ハウジング２０の底部を構成する。下プレート部２１は、送風部４０の下方において径方向に拡がり、送風部４０の下側の少なくとも一部を覆う。また、下プレート部２１は、モータ部３０を支持する。

側壁部２２は、下プレート部２１から上方へ向かって延びる。側壁部２２は、下プレート部２１と上プレート部２３との間において送風部４０の側方を覆う。また、側壁部２２は、周方向の一部に、径方向に向けて開口する送風口２０１を有する。本実施形態では、下プレート部２１と側壁部２２とは、一体に形成される。ただし、下プレート部２１と側壁部２２とは、別部材であってもよい。

上プレート部２３は、ハウジング２０の蓋部を構成する。上プレート部２３は、下プレート部２１の上方において、径方向に拡がる。また、上プレート部２３は、軸方向に貫通する吸気口２０２を有する。すなわち、上プレート部２３は、吸気口２０２を構成する内縁部２３１を有する。上面視における吸気口２０２の形状は、例えば、中心軸９を中心とする円形である。

モータ部３０は、送風部４０を回転させる駆動部である。図５に示すように、モータ部３０は、静止部３１と、回転部３２とを有する。静止部３１は、下プレート部２１に固定される。これにより、静止部３１は、ハウジング２０に対して相対的に静止する。回転部３２は、静止部３１に対して、中心軸９を中心として回転可能に支持される。

静止部３１は、ステータ固定部３１１と、ステータ３１２と、軸受ハウジング３１３とを有する。

ステータ固定部３１１は、下プレート部２１に設けられた固定孔２１１に嵌まる。これにより、ステータ固定部３１１は、下プレート部２１に固定される。ステータ固定部３１１は、固定孔２１１との固定部から上方へ向かって、中心軸９を中心として円筒状に延びる。ステータ固定部３１１の上部の外周部には、ステータ３１２が固定される。

ステータ３１２は、外部から供給される駆動電流に応じて磁束を発生させる電機子である。ステータ３１２は、上下に延びる中心軸９の周りを環状に取り囲む。ステータ３１２は、例えば、積層鋼板からなる環状のステータコアと、ステータコアに巻かれた導線とを有する。

軸受ハウジング３１３は、有底円筒状の部材である。すなわち、軸受ハウジング３１３は、円板状の底部と、底部から上方へ延びる円筒状部とを有する。軸受ハウジング３１３は、ステータ固定部３１１の内周面に固定される。

回転部３２は、シャフト３２１と、ハブ３２２と、軸受部材３２３と、マグネット３２４とを有する。

シャフト３２１は、中心軸９に沿って配置された部材である。本実施形態のシャフト３２１は、後述する第１円筒部５１２の内部に配置され、かつ、中心軸９を中心として延びる円柱状の部位と、当該円柱状の部位の下端部から径方向に延びる円板状の部位とを有する。

ハブ３２２は、シャフト３２１に固定される。ハブ３２２は、ハブ本体部材５１と、フランジ部材５２とから成る。

ハブ本体部材５１は、第１天板部５１１と、第１円筒部５１２と、第２円筒部５１３と、マグネット保持部５１４とを有する。

第１天板部５１１は、中心軸９を中心として径方向に拡がる円板状の部位である。第１天板部５１１は、ステータ３１２の上方に配置される。第１天板部５１１は、その外縁部に、上面から凹む凹部５１５を有する。

第１円筒部５１２は、第１天板部５１１から下方へ向かって、中心軸９を中心として円筒状に延びる。第１円筒部５１２の内部には、シャフト３２１の円柱状の部位が収容される。そして、シャフト３２１は、第１円筒部５１２に固定される。

第２円筒部５１３は、第１天板部５１１から下方へ向かって、中心軸９を中心として円筒状に延びる。第２円筒部５１３の内径は、第１円筒部５１２の外径よりも大きい。すなわち、第２円筒部５１３は、第１円筒部５１２の径方向外側に配置される。

マグネット保持部５１４は、第１天板部５１１の径方向外端から下方へ向けて、中心軸９を中心として円筒状に延びる。マグネット保持部５１４は、ステータ３１２の径方向外側に配置される。マグネット保持部５１４の内周面には、マグネット３２４が固定される。

フランジ部材５２は、外壁部５２１と、第２天板部５２２と、平板保持部５２３とを有する。

外壁部５２１は、中心軸９を中心として上下に延びる円筒状の部位である。外壁部５２１は、ハブ本体部材５１のマグネット保持部５１４の外周面に沿って配置される。

第２天板部５２２は、外壁部５２１の上端部から径方向内側へ円環状に延びる。第２天板部５２２は、ハブ本体部材５１の第１天板部５１１の上面に設けられた凹部５１５内に配置される。また、第１天板部５１１の上面と、第２天板部５２２の上面とは、軸方向の位置が同一である。

平板保持部５２３は、外壁部５２１の下端部から径方向外側へ延びる。平板保持部５２３は、ハブ本体部材のマグネット保持部５１４の径方向外側において、送風部４０を保持する。本実施形態では、送風部４０は、平板保持部５２３の上面に載置される。これにより、平板保持部５２３は、送風部４０の有する複数の平板４１０を保持する。

軸受部材３２３は、中心軸９を中心として上下に延びる円筒状の部材である。軸受部材３２３は、ハブ本体部材５１の第１円筒部５１２の外周面に沿って配置される。また、軸受部材３２３は、第１円筒部５１２の外周面に固定される。軸受部材３２３の径方向外側かつハブ本体部材５１の第２円筒部５１３の径方向内側には、軸受ハウジング３１３の円筒状部が配置される。

マグネット３２４は、ハブ本体部材５１のマグネット保持部５１４の内周面に固定される。また、マグネット３２４は、ステータ３１２の径方向外側に配置される。本実施形態では、円環状のマグネット３２４が使用される。マグネット３２４の径方向内側の面は、ステータ３１２と、僅かな間隙を介して径方向に対向する。また、マグネット３２４の内周面には、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に着磁されている なお、円環状のマグネット３２４に代えて、複数のマグネットを使用してもよい。複数のマグネットを使用する場合には、Ｎ極のマグネットとＳ極のマグネットとが交互に並ぶように、複数のマグネットを周方向に配列すればよい。

図５中に拡大して示すように、軸受ハウジング３１３と、シャフト３２１、軸受部材３２３およびハブ本体部材５１との間には、潤滑流体３００が介在する。潤滑流体３００には、例えば、ポリオールエステル系オイルまたはジエステル系オイルが使用される。シャフト３２１、ハブ３２２および軸受部材３２３は、軸受ハウジング３１３に対して、潤滑流体３００を介して回転可能に支持される。このように、本実施形態では、静止部３１の構成要素である軸受ハウジング３１３と、回転部３２の構成要素であるシャフト３２１、軸受部材３２３およびハブ本体部材５１と、潤滑流体３００とにより、流体動圧軸受が構成される。

潤滑流体３００の界面は、軸受ハウジング３１３の外周面とハブ本体部材５１の第２円筒部５１３の内周面との間隙であるシール部３０１に配置される。シール部３０１において、上方から下方へ向かうにつれて、軸受ハウジング３１３の外周面と第２円筒部５１３の内周面との距離が大きくなる。すなわち、シール部３０１において、潤滑流体３００の界面から遠ざかるにつれて、軸受ハウジング３１３の外周面と第２円筒部５１３の内周面との距離が大きくなる。このように、シール部３０１の径方向の幅が上方から下方へ向かうにつれて大きくなることにより、界面付近において潤滑流体３００が上方へと引きつけられる。したがって、潤滑流体３００がシール部３０１の外部へと漏れ出るのが抑制される。

このように、静止部３１と回転部３２とを接続する軸受機構として流体動圧軸受を用いることにより、回転部３２が安定して回転できる。したがって、モータ部３０から異音が発生するのを抑制できる。

このようなモータ部３０において、ステータ３１２に駆動電流を供給すると、ステータ３１２に磁束が生じる。そして、ステータ３１２とマグネット３２４との間の磁束の作用により、静止部３１と回転部３２との間に、周方向のトルクが発生する。その結果、静止部３１に対して回転部３２が、中心軸９周りに回転する。回転部３２の平板保持部５２３に保持された送風部４０は、回転部３２とともに、中心軸９周りに回転する。

図４および図５に示すように、送風部４０は、複数の平板４１０と、複数のスペーサ４２０とを有する。平板４１０とスペーサ４２０とは、軸方向に交互に配列される。また、隣り合う平板４１０およびスペーサ４２０は、接着等により固定される。

図４および図５に示すように、本実施形態では、複数の平板４１０は、最も上方に配置された上側平板４１１と、最も下方に配置された下側平板４１２と、上側平板４１１の下方かつ下側平板４１２の上方に配置された４つの中間平板４１３とを含む。すなわち、本実施形態の送風部４０は、６つの平板４１０を有する。複数の平板４１０は、軸方向隙間４００を介して軸方向に配列される。

各平板４１０は、例えば、ステンレス等の金属材料または樹脂材料により形成される。また、各平板４１０は、例えば、紙により形成されてもよい。その場合、植物繊維にガラス繊維または金属線等を含む紙が用いられてもよい。平板４１０を金属材料により形成すると、平板４１０を樹脂材料により形成する場合と比べて、平板４１０の寸法精度を向上できる。

本実施形態では、上側平板４１１と４つの中間平板４１３とは、同一形状である。図１、図２および図５に示すように、上側平板４１１および中間平板４１３はそれぞれ、内環状部６１、外環状部６２、複数のリブ６３および複数の通気孔６０を有する。なお、本実施形態では、各平板４１０の有するリブ６３の数および通気孔６０の数はそれぞれ５つである。

内環状部６１は、中心軸９を中心として配置される、環状の部位である。内環状部６１は、その中央に、上下に貫通する中央孔６５（図４参照）を有する。外環状部６２は、中心軸９を中心として内環状部６１の径方向外側に配置される、環状の部位である。リブ６３はそれぞれ、内環状部６１と外環状部６２を連結する。通気孔６０のそれぞれと、送風部４０の径方向外側の空間とは、当該通気孔６０を有する平板４１０の上下に隣り合う軸方向隙間４００を介して連通する。なお、通気孔６０はそれぞれ、軸方向に見て、ハウジング２０の吸気口２０２と重なる位置に配置される。

下側平板４１２は、中心軸９を中心として配置される、環状かつ板状の部材である。下側平板４１２は、その中央に、上下に貫通する中央孔６５を有する。

図４に示すように、スペーサ４２０のそれぞれは、円環状の部材である。スペーサ４２０が平板４１０間に配置されることにより、平板４１０間に軸方向隙間４００が確保される。スペーサ４２０はそれぞれ、その中央に、上下に貫通する中央孔４２９を有する。各平板４１０の中央孔６５と、各スペーサ４２０の中央孔４２９との内部には、モータ部３０が配置される。

スペーサ４２０は、上側平板４１１および中間平板４１３の内環状部６１と軸方向に重なる位置に配置される。このように、スペーサ４２０は、軸方向隙間４００内の径方向の一部の領域のみに配置される。

モータ部３０が駆動すると、回転部３２とともに、送風部４０が回転する。これにより、各平板４１０の表面の粘性抵抗および遠心力により、各平板４１０の表面付近に、径方向外側へと向かう気流が発生する。したがって、平板４１０間の軸方向隙間４００に径方向外側へと向かう気流が発生する。すると、ハウジング２０の吸気口２０２と、上側平板４１１および中間平板４１３の通気孔６０とを介して、ハウジング２０の上部の気体が各軸方向隙間４００へと供給され、ハウジング２０の側部に設けられた送風口２０１から送風装置１の外部へと排出される。

ここで、各平板４１０の軸方向厚みは、約０．１ｍｍである。一方、各軸方向隙間４００の軸方向の長さは、約０．３ｍｍである。軸方向隙間４００の軸方向の長さは、０．２ｍｍ〜０．５ｍｍであることが好ましい。軸方向隙間４００の軸方向の長さが大きいと、送風部４０の回転時に、上側の平板４１０の下面で生じる気流と下側の平板４１０の上面で生じる気流との間に間隔が空く。すると、軸方向隙間４００内における静圧が大きくならず、十分な風量を排出できない可能性がある。また、軸方向隙間４００の軸方向の長さが大きいと、送風装置１の軸方向の体格を小さくするのが困難となる。そのため、この送風装置１では、軸方向隙間４００の軸方向の長さを０．２ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲内としている。これにより、軸方向隙間４００内の静圧を高め、十分な排出風量を得ることができるとともに、送風装置１をより薄型化できる。

上側平板４１１および中間平板４１３は、通気孔６０を有する。このため、上側平板４１１および中間平板４１３では、通気孔６０の外側に配置された外環状部６２が、表面付近に気流を発生させる送風領域となる。一方、下側平板４１２は、通気孔６０を有しない。このため、下側平板４１２の上面側では、スペーサ４２０と接触する部分より外側の領域全体が送風領域となる。すなわち、下側平板４１２の上面側では、上側平板４１１および中間平板４１３の通気孔６０およびリブ６３と軸方向に重なる領域と、外環状部６２と軸方向に重なる領域とが、送風領域となる。また、下側平板４１２の下面側では、平板保持部５２３と接触する部分より外側の領域全体が送風領域となる。なお、平板保持部５２３の下面においても、気流が発生する。

このように、下側平板４１２の送風領域は、上側平板４１１および中間平板４１３の送風領域よりも広い。したがって、最も下側に配置された中間平板４１３と下側平板４１２との間の軸方向隙間４００では、他の軸方向隙間４００に比べて静圧を向上できる。

吸気口２０２および複数の通気孔６０を下方へと向かって通過する気流は、各軸方向隙間４００において径方向外側へと引きつけられる。このため、下方へ向かうにつれて、通気孔６０を通過する気流が弱まる。本実施形態では、下側平板４１２における送風領域を上側平板４１１および中間平板４１３の送風領域よりも大きくすることにより、最も下方に配置された軸方向隙間４００において、他の軸方向隙間４００よりも強い気流を発生させ、通気孔６０を下方へと通過する気流を引きつける。これにより、最も下方に配置された軸方向隙間４００にも十分な量の気体が供給される。その結果、送風部４０における送風効率がより向上する。

複数の羽根を有するインペラを回転させて気流を発生させる従来の送風装置では、インペラにより発生する気流が、インペラの上下の端部において漏れる。また、当該気流の漏れは、送風装置の軸方向の長さによらず発生する。このため、送風装置を薄型化すると、送風装置全体における当該漏れの影響が大きくなるため、送風効率が低下する。一方、本実施形態の送風装置１では、平板４１０の表面付近に気流が生じるため、上下方向に当該気流が漏れにくい。したがって、気流を発生させる送風部４０の軸方向の長さを小さくした場合であっても、気流の漏れによる送風効率の低下が生じにくい。すなわち、送風装置１を薄型化した場合であっても、送風効率が低下しにくい。

また、インペラを有する送風装置では、羽根の形状、枚数、配置等に起因する周期的な騒音が発生する。しかしながら、この送風装置１は平板４１０の表面の粘性抵抗および遠心力により気流を発生させるため、インペラを有する送風装置と比べて、静音性に優れている。

また、ＰＱ特性（風量−静圧特性）の観点において、複数の平板４１０を有する送風装置１は、インペラを有する送風装置と比べて、低風量領域における静圧が大きい。このため、送風装置１は、インペラを有する送風装置と比べて、比較的低い風量しか排出できない高密度な筐体内で用いるのに適している。このような筐体としては、例えば、パーソナルコンピュータ等の電子機器が挙げられる。

本実施形態では、上側平板４１１および全ての中間平板４１３が通気孔６０を有する。これにより、吸気口２０２および通気孔６０を介して、全ての軸方向隙間４００がハウジング２０の上方の空間と軸方向に連通する。

図２に示すように、吸気口２０２は、中心軸９を中心として配置される。すなわち、吸気口２０２の中心は、中心軸９と一致する。一方、送風部４０も、中心軸９を中心として配置される。これにより、送風部４０において、周方向に圧力差が生じにくい。その結果、騒音の発生を抑制できる。なお、「一致する」とは、完全に一致する場合だけで無く、略一致する場合を含めるものとする。

図５に示すように、上側平板４１１は、軸方向から見て、吸気口２０２を構成する上プレート部２３の内縁部２３１の内側、かつ、軸方向下方に配置される。また、上側平板４１１の外縁と上プレート部２３の内縁部２３１との軸方向の距離Ｄ１は、上側平板４１１の外縁と上プレート部２３の内縁部２３１との径方向の距離Ｄ２よりも小さい。

送風部４０の回転により生じる圧力は、上側平板４１１の表面から一定距離までしか及ばない。このため、上側平板４１１と吸気口２０２を構成する内縁部２３１との軸方向の距離が大きいと、逆流が生じやすくなる。本実施形態では、上側平板４１１と内縁部２３１との軸方向の距離Ｄ１を、径方向の距離Ｄ２よりも小さくすることにより、逆流現象が生じるのを抑制できる。

＜２．変形例＞
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されない。

図６は、一変形例に係る送風装置１Ａの部分断面図である。図６の例の送風装置１Ａでは、送風部４０Ａが、上記の実施形態と同様、複数の平板４１０Ａを有する。複数の平板４１０Ａは、最も上方に配置された上側平板４１１Ａを含む。また、ハウジング２０Ａの上プレート部２３Ａには、上下に貫通する吸気口２０２Ａが設けられる。

この送風装置１Ａでは、上側平板４１１Ａが、軸方向から見て、吸気口２０２Ａを構成する上プレート部２３Ａの内縁部２３１Ａの内側に配置される。そして、上側平板４１１Ａと上プレート部２３Ａとは、一部が径方向に重なる。このように、上プレート部２３Ａと上側平板４１１Ａとを径方向に重なる位置に配置することにより、送風装置１をより薄型化できる。

図７は、他の変形例に係る送風装置１Ｂの部分断面図である。図７の例の送風装置１Ｂでは、送風部４０Ｂが、複数の平板４１０Ｂを有する。複数の平板４１０Ｂは、軸方向隙間４００Ｂを介して軸方向に配列される。複数の平板４１０Ｂは、最も上方に配置された上側平板４１１Ｂと、最も下方に配置された下側平板４１２Ｂとを含む。上側平板４１１Ｂと下側平板４１２Ｂとの間に配置された４つの平板４１０Ｂのうち、最も上方に配置されたものを第１中間平板４１４Ｂと称し、他の３つを第２中間平板４１５Ｂと称する。また、ハウジング２０Ｂの上プレート部２３Ｂには、上下に貫通する吸気口２０２Ｂが設けられる。

この送風装置１Ｂでは、上側平板４１１Ｂの外縁は、軸方向から見て、吸気口２０２Ｂを構成する上プレート部２３Ｂの内縁部２３１Ｂの内側に配置される。また、上側平板４１１Ｂと上プレート部２３Ｂとは、少なくとも一部が径方向に重なる。また、下側平板４１２Ｂ、第１中間平板４１４Ｂおよび３つの第２中間平板４１５Ｂの外縁は、上プレート部２３Ｂの下方、かつ、吸気口２０２Ｂよりも径方向外側に配置される。すなわち、複数の平板４１０Ｂの一部は、その外縁が、上プレート部２３Ｂの下方、かつ、吸気口２０２Ｂよりも径方向外側に配置される。ここで、これらの下側平板４１２Ｂ、第１中間平板４１４Ｂおよび３つの第２中間平板４１５Ｂのうち最も上方に配置された第１中間平板４１４Ｂと、上プレート部２３Ｂとの軸方向の距離Ｄ３は、軸方向隙間４００Ｂの軸方向の長さＤ４よりも小さい。

送風部４０Ｂの回転により生じる圧力は、各平板４１０Ｂの表面から一定距離までしか及ばない。このため、上プレート部２３Ｂと軸方向に重なる平板４１０Ｂのうち最も上プレート部２３Ｂに近い平板である第１中間平板４１４Ｂと上プレート部２３Ｂとの距離が大きいと、第１中間平板４１４Ｂと上プレート部２３Ｂとの間に、送風部４０Ｂの回転により生じる圧力が作用しない領域が生じる虞がある。図７の例では、最も上プレート部２３Ｂに近い第１中間平板４１４Ｂと上プレート部２３Ｂとの距離Ｄ３を小さくすることにより、第１中間平板４１４Ｂと上プレート部２３Ｂとの間における静圧特性を向上できる。ひいては、送風装置１Ｂの排出風量を増加できる。

図８は、他の変形例に係る送風装置１Ｃの部分断面図である。図８の例の送風装置１Ｃでは、送風部４０Ｃが、複数の平板４１０Ｃを有する。複数の平板４１０Ｃは、最も上方に配置された上側平板４１１Ｃと、最も下方に配置された下側平板４１２Ｃと、上側平板４１１Ｃと下側平板４１２Ｃとの間に配置された４つの平板４１０Ｃとを含む。以下では、上側平板４１１Ｃと下側平板４１２Ｃとの間に配置された４つの平板４１０Ｃを、上方から順に、第１中間平板４１４Ｃ、第２中間平板４１５Ｃ、第３中間平板４１６Ｃおよび第４中間平板４１７Ｃと称する。また、ハウジング２０Ｃの上プレート部２３Ｃには、上下に貫通する吸気口２０２Ｃが設けられる。

この送風装置１Ｃでは、上側平板４１１Ｃおよび第１中間平板４１４Ｃの外縁は、軸方向から見て、吸気口２０２Ｃを構成する上プレート部２３Ｃの内縁部２３１Ｃの内側に配置される。このため、上側平板４１１Ｃの外縁と内縁部２３１Ｃとの径方向の距離Ｄ５とが大きくなると、上側平板４１１Ｃの外縁と内縁部２３１Ｃとの間隙において逆流現象が生じる虞がある。

第２中間平板４１５Ｃ、第３中間平板４１６Ｃ、第４中間平板４１７Ｃおよび下側平板４１２Ｃの外縁は、上プレート部２３Ｃの下方、かつ、吸気口２０２Ｃよりも径方向外側に配置される。すなわち、平板４１０Ｃの少なくとも一部は、その外縁が、上プレート部２３Ｃの下方、かつ、吸気口２０２Ｃよりも径方向外側に配置される。ここで、これらの４つの平板４１０Ｃのうち最も上方に配置された第２中間平板４１５Ｃと、上プレート部２３Ｃとの軸方向の距離を、距離Ｄ６と称する。

図８の例では、上側平板４１１Ｃの外縁と内縁部２３１Ｃとの径方向の距離Ｄ５が、第２中間平板４１５Ｃと上プレート部２３Ｃとの軸方向の距離Ｄ６よりも小さい。これにより、上側平板４１１Ｃの外縁と内縁部２３１Ｃとの間隙において逆流現象が生じるのを抑制できる。したがって、送風効率が向上する。

図９は、他の変形例に係る送風装置１Ｄの部分断面図である。図９の例の送風装置１Ｄでは、送風部４０Ｄが、複数の平板４１０Ｄを有する。複数の平板４１０Ｄは、最も上側に配置された上側平板４１１Ｄと、最も下方に配置された下側平板４１２Ｄと、上側平板４１１Ｄと下側平板４１２Ｄとの間に配置された４つの中間平板４１３Ｄとを含む。

この送風装置１Ｄでは、下側平板４１２Ｄを含む全ての平板４１０Ｄが、軸方向に貫通する通気孔６０Ｄを有する。下側平板４１２Ｄが通気孔６０Ｄを有することにより、吸気口２０２Ｄからハウジング２０Ｄ内に供給された気体が、下側平板４１２Ｄの下面側にも供給される。これにより、送風装置１Ｄの排気風量を大きくできる。

図１０は、他の変形例に係る送風装置１Ｅの部分断面図である。図１０の例の送風装置１Ｅでは、送風部４０Ｅが、複数の平板４１０Ｅを有する。複数の平板４１０Ｅは、最も上方に配置された上側平板４１１Ｅと、最も下方に配置された下側平板４１２Ｅと、上側平板４１１Ｅと下側平板４１２Ｅとの間に配置された４つの平板４１０Ｃとを含む。以下では、上側平板４１１Ｅと下側平板４１２Ｅとの間に配置された４つの平板４１０Ｃを、上方から順に、第１中間平板４１４Ｅ、第２中間平板４１５Ｅ、第３中間平板４１６Ｅおよび第４中間平板４１７Ｅと称する。

この送風装置１Ｅでは、ハウジング２０Ｅの上プレート部２３Ｅには、上下に貫通する第１吸気口２０２Ｅが設けられる。ハウジング２０Ｅの下プレート部２１Ｅには、上下に貫通する第２吸気口２０３Ｅが設けられる。また、上側平板４１１Ｅ、第１中間平板４１４Ｅ、第２中間平板４１５Ｅ、第４中間平板４１７Ｅおよび下側平板４１２Ｅが通気孔６０Ｅを有する。一方、第３中間平板４１６Ｅは、通気孔６０Ｅを有しない。

これにより、第１吸気口２０２Ｅからハウジング２０Ｅ内に供給された気体は、上側平板４１１Ｅ、第１中間平板４１４Ｅおよび第２中間平板４１５Ｅの通気孔６０Ｅを介して下方へと向かい、第３中間平板４１６Ｅの上面側へと達する。これにより、第３中間平板４１６Ｅの上方に配置された３つの軸方向隙間４００Ｅに、気体が供給される。一方、第２吸気口２０３Ｅからハウジング２０Ｅ内に供給された気体は、下側平板４１２Ｅおよび第４中間平板４１７Ｅの通気孔６０Ｅを介して上方へと向かい、第３中間平板４１６Ｅの下面側へと達する。これにより、第３中間平板４１６Ｅの下方に配置された２つの軸方向隙間４００Ｅに、気体が供給される。

このように、この送風装置１Ｅでは、送風部４０Ｅの上方からと下方からとの双方から気体が供給される。このため、平板４１０Ｅの数を多くした場合であっても、各軸方向隙間４００Ｅに十分な量の気体を供給できる。したがって、送風装置１Ｅの送風効率を向上できる。

また、この送風装置１Ｅでは、複数の平板４１０Ｅのうち中央付近に配置された第３中間平板４１６Ｅが通気孔６０Ｅを有しない。これにより、上方から供給された気体と、下方から供給された気体とが衝突して、乱流が発生するのが抑制される。したがって、騒音が大きくなるのを抑制できる。

図１１は、他の変形例に係る送風装置１Ｆの部分断面図である。図１１の例の送風装置１Ｆでは、送風部４０Ｆが、複数の平板４１０Ｆを有する。複数の平板４１０Ｆは、最も上方に配置された上側平板４１１Ｆと、最も下方に配置された下側平板４１２Ｆと、上側平板４１１Ｆと下側平板４１２Ｆとの間に配置された４つの中間平板４１３Ｆとを含む。

この送風装置１Ｆでは、上側平板４１１Ｆの軸方向の厚みと、下側平板４１２Ｆの軸方向の厚みとが、中間平板４１３Ｆのそれぞれの軸方向の厚みよりも大きい。これにより、上側平板４１１Ｆおよび下側平板４１２Ｆは、その他の平板４１０Ｆと比べて変形しにくい。

中間平板４１３Ｆは、上方と下方との双方に他の平板４１０Ｆが配置されている。このため、中間平板４１３Ｆの上面側には、上方に配置された平板４１０Ｆの下面により発生した気流によって圧力がかかる。一方、中間平板４１３Ｆの下面側には、下方に配置された平板４１０Ｆの上面により発生した気流によって圧力がかかる。このように、中間平板４１３Ｆには、上面と下面の双方に、隣り合う平板４１０Ｆからの圧力が作用する。これにより、各中間平板４１３Ｆが安定して回転することができる。

一方、上側平板４１１Ｆにおいては、下面側には隣り合う平板４１０Ｆからの圧力がかかるが、上面側には圧力がかかりにくい。また、下側平板４１２Ｆにおいては、上面側には隣り合う平板４１０Ｆからの圧力がかかるが、下面側には圧力がかかりにくい。このため、上側平板４１１Ｆおよび下側平板４１２Ｆは、中間平板４１３Ｆと比べて、上下方向にぶれやすい。

この送風装置１Ｆでは、上側平板４１１Ｆおよび下側平板４１２Ｆの軸方向の厚みを、他の平板４１０Ｆの軸方向の厚みよりも大きくすることにより、上側平板４１１Ｆおよび下側平板４１２Ｆの変形を抑制できる。したがって、上側平板４１１Ｆおよび下側平板４１２Ｆが、隣り合う平板４１０Ｆやハウジング２０Ｆ等の他の部材と接触するのを抑制できる。

図１２は、他の変形例に係る送風装置１Ｇの部分断面図である。図１２の例の送風装置１Ｇでは、送風部４０Ｇが、複数の平板４１０Ｇを有する。複数の平板４１０Ｇは、それぞれ、径方向外側に向かうにつれて次第に厚みが薄くなる外端部を有する。

平板４１０Ｇの軸方向の厚みが外端部まで均一である場合、平板４１０Ｇの外端部は、円筒状の外端面となる。この場合、平板４１０Ｇの上面と当該外端面との接続箇所と、平板４１０Ｇの下面と当該外端面との接続箇所とが、角となる。このため、当該接続箇所の周囲において、気流の渦が発生する虞がある。このような気流の渦は、送風効率を低下させるとともに、騒音の原因となりうる。

この送風装置１Ｇでは、平板４１０Ｇの外端部が径方向外側に向かうにつれて次第に厚みが薄くなることにより、気流の渦が発生するのを抑制できる。これにより、送風効率を向上できるとともに、騒音を低減できる。

図１３は、他の変形例に係る送風装置１Ｈの部分断面図である。図１３の例の送風装置１Ｈでは、送風部４０Ｈが、複数の平板４１０Ｈを有する。また、ハウジング２０Ｈの上プレート部２３Ｈには、上下に貫通する吸気口２０２Ｈが設けられる。すなわち、上プレート部２３Ｈは、吸気口２０２Ｈを構成する内縁部２３１Ｈを有する。

この送風装置１Ｈでは、上プレート部２３Ｈの下面に、弾性部材２４Ｈが備えられる。弾性部材２４Ｈは、内縁部２３１Ｈに沿って、内縁部２３１Ｈの周囲を囲むように配置される。また、各平板４１０Ｈの外縁は、吸気口２０２Ｈの径方向外側に配置される。このため、各平板４１０Ｈの外縁は、上プレート部２３Ｈと軸方向に重なる位置に配置される。内縁部２３１Ｈの周囲に弾性部材２４Ｈが配置されることにより、万が一、平板４１０Ｈが大きく撓んだ場合であっても、平板４１０Ｈは弾性部材２４Ｈに接触し、上プレート部２３Ｈには直接接触しない。これにより、平板４１０Ｈおよび上プレート部２３Ｈの破損を抑制できる。

図１４は、他の変形例に係る送風装置１Ｊの部分断面図である。図１４の例の送風装置１Ｊでは、モータ部３０Ｊが、静止部３１Ｊと、回転部３２Ｊと、２つの玉軸受３３Ｊとを有する。

静止部３１Ｊは、ステータ固定部３１１Ｊと、ステータ３１２Ｊとを有する。ステータ固定部３１１Ｊは、ハウジング２０Ｊに固定される有底円筒状の部材である。ステータ３１２Ｊは、ステータ固定部３１１Ｊの外周面に固定された電機子である。

回転部３２Ｊは、シャフト３２１Ｊと、ハブ３２２Ｊと、マグネット３２４Ｊとを有する。シャフト３２１Ｊは、少なくとも下端部がステータ固定部３１１Ｊの内部に配置される。また、シャフト３２１Ｊの上端部は、ハブ３２２Ｊに固定される。マグネット３２４Ｊは、ハブ３２２Ｊに固定される。マグネット３２４Ｊは、ステータ３１２Ｊと径方向に対向して配置される。

玉軸受３３Ｊはそれぞれ、回転部３２Ｊを静止部３１Ｊに対して回転可能に接続する。具体的には、玉軸受３３Ｊの外輪が静止部３１Ｊのステータ固定部３１１Ｊの内周面に固定される。また、玉軸受３３Ｊの内輪が回転部３２Ｊのシャフト３２１Ｊの外周面に固定される。そして、外輪と内輪との間に複数の球状の転動体である玉が介在する。このように、モータ部３０Ｊの軸受構造として、流体動圧軸受に代えて、玉軸受等の転がり軸受（ベアリング）が用いられてもよい。

図１４の例では、モータ部３０Ｊが２つの玉軸受３３Ｊを有する。そして、ステータ固定部３１１Ｊの内周面とシャフト３２１Ｊとが対向している軸方向領域の上端付近と下端付近に玉軸受３３Ｊが配置される。これにより、シャフト３２１Ｊが中心軸９Ｊに対して傾斜するのが抑制される。

図１５は、他の変形例に係る送風装置１Ｋの上面図である。図１５の例の送風装置１Ｋでは、ハウジング２０Ｋは、複数の送風口２０１Ｋを有する。具体的には、側壁部２２Ｋが、周方向の複数箇所に、径方向に向けて開口する送風口２０１Ｋを有する。ハウジング２０Ｋは、各送風口２０１Ｋの周囲に舌部２０３Ｋを有する。また、送風部４０Ｋは、軸方向隙間を介して軸方向に配列された複数の平板４１０Ｋを有する。

インペラを有する遠心ファンでは、羽根の形状、枚数、配置等に起因する周期的な騒音が発生する。また、当該騒音は舌部周辺で発生しやすい。このため、複数方向に排気しようとすると舌部が増えるため、さらに騒音特性が悪化する。しかしながら、この送風装置１Ｋでは、平板４１０Ｋの回転により径方向外側へ向かう気流を発生させるため、インペラを有する遠心ファンと比べて周期的な騒音を小さくできる。したがって、この送風装置１Ｋのように、複数方向に排気を行った場合でも、舌部２０３Ｋとの関係により騒音特性が悪化することを抑制できる。

上記の実施形態および変形例では、送風部の有する平板の数が６つであったが、本発明はこれに限られない。平板の数は、２〜５つであってもよいし、７つ以上であってもよい。

また、上記の実施形態および変形例では、ハブがハブ本体部材とフランジ部材との２部材から構成されたが、本発明はこれに限られない。ハブは、１部材で構成されてもよいし、３つ以上の部材で構成されてもよい。

また、各部材の細部の形状については、本願の各図に示された形状と、相違していてもよい。例えば、ハウジング、送風部またはモータ部の形状が、上記の実施形態および変形例と異なっていてもよい。また、上記の各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

本発明は、送風装置に利用できる。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ，１Ｈ，１Ｊ，１Ｋ 送風装置
９，９Ｊ 中心軸
２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ，２０Ｆ，２０Ｈ，２０Ｊ，２０Ｋ ハウジング
２１，２１Ｅ 下プレート部
２２，２２Ｋ 側壁部
２３，２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｅ，２３Ｈ 上プレート部
２４Ｈ 弾性部材
３０，３０Ｊ モータ部
３１，３１Ｊ 静止部
３２，３２Ｊ 回転部
３３Ｊ 玉軸受
４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ，４０Ｅ４０Ｆ，４０Ｇ，４０Ｈ，４０Ｋ 送風部
５１ ハブ本体部材
５２ フランジ部材
６０，６０Ｄ，６０Ｅ 通気孔
６１ 内環状部
６２ 外環状部
６３ リブ
２０１，２０１Ｋ 送風口
２０２，２０２Ａ，２０２Ｂ，２０２Ｃ，２０２Ｄ，２０２Ｅ，２０２Ｈ，２０３Ｅ 吸気口
２３１，２３１Ａ，２３１Ｂ，２３１Ｃ，２３１Ｈ 内縁部
３００ 潤滑流体
３０１ シール部
３１２，３１２Ｊ ステータ
３１３ 軸受ハウジング
３２１，３２１Ｊ シャフト
３２２，３２２Ｊ ハブ
３２３ 軸受部材
３２４，３２４Ｊ マグネット
４００，４００Ｂ，４００Ｅ ：軸方向隙間
４１０，４１０Ａ，４１０Ｂ，４１０Ｃ，４１０Ｄ，４１０Ｅ，４１０Ｆ，４１０Ｇ，４１０Ｈ，４１０Ｋ 平板
４１１，４１１Ａ，４１１Ｂ，４１１Ｃ，４１１Ｄ，４１１Ｅ，４１１Ｆ 上側平板
４１２，４１２Ｂ，４１２Ｃ，４１２Ｄ，４１２Ｅ，４１２Ｆ 下側平板
４１３，４１３Ｄ，４１３Ｆ，４１４Ｂ，４１４Ｃ，４１４Ｅ，４１５Ｂ，４１５Ｃ，４１５Ｅ，４１６Ｃ，４１６Ｅ，４１７Ｃ，４１７Ｅ ：中間平板
４２０ スペーサ
５１１ 第１天板部
５１４ マグネット保持部
５２１ 外壁部
５２２ 第２天板部
５２３ 平板保持部

Claims (14)

1. 送風装置であって、
   上下方向に延びる中心軸を中心として回転する送風部と、
   前記送風部を回転させるモータ部と、
   前記送風部および前記モータ部を収容するハウジングと、
   を有し、
   前記ハウジングは、
   前記送風部の下側の少なくとも一部を覆うとともに、前記モータ部を支持する下プレート部と、
   前記下プレート部の上方に配置され、軸方向に貫通する吸気口を有する上プレート部と、
   前記上プレート部と前記下プレート部との間において前記送風部の側方を覆い、周方向の少なくとも一部に径方向に向けて開口する送風口を有する側壁部と、
   を有し、
   前記送風部は、軸方向隙間を介して軸方向に配列された複数の平板を有し、
   前記平板の少なくとも一部は、軸方向に貫通する通気孔を有し、
   前記通気孔のそれぞれと、前記送風部の径方向外側の空間とは、前記軸方向隙間を介して連通する、送風装置。
2. 請求項１に記載の送風装置であって、
   複数の前記平板のうち最も上方に配置された上側平板は、軸方向から見て、前記吸気口を構成する前記上プレート部の内縁部の内側、かつ、軸方向下方に配置され、
   前記上側平板の外縁と前記内縁部との軸方向の距離は、前記上側平板の外縁と前記内縁部との径方向の距離よりも小さい、送風装置。
3. 請求項１に記載の送風装置であって、
   複数の前記平板のうち最も上方に配置された上側平板は、軸方向から見て、前記吸気口を構成する前記上プレート部の内縁部の内側に配置され、
   前記上側平板と前記上プレート部とは、少なくとも一部が径方向に重なる、送風装置。
4. 請求項１に記載の送風装置であって、
   複数の前記平板の少なくとも一部は、その外縁が、前記上プレート部の下方、かつ、前記吸気口よりも径方向外側に配置され、
   前記一部のうち最も上方に配置された前記平板と、前記上プレート部との軸方向の距離は、前記軸方向隙間よりも小さい、送風装置。
5. 請求項１に記載の送風装置であって、
   複数の前記平板のうち最も上方に配置された上側平板は、軸方向から見て、前記吸気口を構成する前記上プレート部の内縁部の内側に配置され、
   前記平板の少なくとも一部は、その外縁が、上記上プレート部の下方、かつ、前記内縁部よりも径方向外側に配置され、
   前記上側平板の外縁と前記吸気口の縁部との径方向の距離は、前記一部のうち最も上方に配置された前記平板と、前記上プレート部との軸方向の距離よりも小さい、送風装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の送風装置であって、
   複数の前記平板のうち最も下方に配置された下側平板は、軸方向に貫通する通気孔を有する、送風装置。
7. 請求項１ないし請求個５のいずれかに記載の送風装置であって、
   複数の前記平板のうち最も下方に配置された下側平板は、軸方向に貫通する通気孔を有しない、送風装置。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の送風装置であって、
   複数の前記平板のうち最も上方に配置された上側平板の厚みと、複数の前記平板のうち最も下方に配置された下側平板の厚みとは、その他の前記平板のそれぞれの厚みよりも大きい、送風装置。
9. 請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の送風装置であって、
   複数の前記平板の少なくとも一部は、径方向外側に向かうにつれて次第に厚みが薄くなる外端部を有する、送風装置。
10. 請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の送風装置であって、
    前記上プレート部の下面に備えられた弾性部材
    をさらに有し、
    前記弾性部材は、前記吸気口を構成する前記上プレート部の内縁部に沿って配置される、送風装置。
11. 請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の送風装置であって、
    前記吸気口の中心は、前記中心軸と一致する、送風装置。
12. 請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の送風装置であって、
    前記モータ部は、
    電機子と、軸受ハウジングとを有する静止部と、
    前記電機子の径方向に対向する位置に配置されたマグネットと、シャフトと、軸受部材とを有する回転部と、
    を有し、
    前記軸受ハウジングと、前記シャフトおよび前記軸受部材との間には、潤滑流体が介在し、
    前記潤滑流体の界面が、前記軸受ハウジングと前記回転部との間隙であるシール部に配置され、
    前記シール部は、前記界面から遠ざかるにつれて前記軸受ハウジングと前記回転部との距離が大きくなる、送風装置。
13. 請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の送風装置であって、
    前記モータ部は、
    電機子を有する静止部と、
    前記電機子の径方向に対向する位置に配置されたマグネットを有する回転部と、
    前記回転部を前記静止部に対して回転可能に接続する玉軸受と、
    を有する、送風装置。
14. 請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載の送風装置であって、
    前記側壁部は、周方向の複数箇所に前記送風口を有する、送風装置。

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