JP2017219031A - 送風装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電子機器の小型化・薄型化が求められており、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。【解決手段】ハウジングは、送風部の上部に配置された吸気口と、送風部の径方向外側に配置された送風口とを有する。送風部は、軸方向隙間を介して配列された複数の平板４１０と、軸方向隙間の径方向の一部の領域に配置された複数のスペーサ４２０とを有する。平板４１０の少なくとも一部は、軸方向に貫通する通気孔６０を有する。送風部が回転すると、平板４１０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。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。平板４１０に通気孔６０が設けられていることにより、軸方向隙間に気体が供給されやすく、送風効率が向上する。【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、前記送風部の上部に配置され、軸方向に貫通する吸気口と、前記送風部の径方向外側に配置され、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と、軸方向に隣り合う前記平板の間において、前記軸方向隙間の径方向の一部の領域に配置された複数のスペーサと、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。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。平板に通気孔が設けられていることにより、軸方向隙間に気体が供給されやすい。このため、送風効率が向上する。さらに、平板間にスペーサを配置することにより、軸方向隙間を所望の間隔に調節できる。このため、所望の送風性能を得られやすい。

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４１３〜４１６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。４つの中間平板４１３〜４１６をそれぞれ、上方から下方へ向かって順に、第１中間平板４１３、第２中間平板４１４、第３中間平板４１５および第４中間平板４１６と称する。

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。

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４１３〜４１６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、上方に隣り合う平板４１０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４１３〜４１６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へと供給される。これにより、十分な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４つの中間平板４１３〜４１６は、通気孔６０を有する。上側平板４１１および中間平板４１３〜４１６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。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４１３〜４１６の送風領域よりも広い。したがって、第４中間平板４１６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４１３〜４１６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。

特に、この送風装置１では、上側平板４１１および全ての中間平板４１３〜４１６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。これにより、全ての軸方向隙間４００へ十分な量の気体が供給されるため、送風部４０における送風効率が特に向上する。さらに、平板４１０間にスペーサ４２０を配置することにより、軸方向隙間４００を所望の間隔に調整できる。これにより、所望の送風性能を得られやすい。したがって、送風装置１を薄型化した場合であっても、送風効率を向上できる。

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。

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。

ここで、複数のスペーサ４２０をそれぞれ、上方から下方へ向かって順に第１スペーサ４２１、第２スペーサ４２２、第３スペーサ４２３、第４スペーサ４２４および第５スペーサ４２５と称する。図５に示すように、最も下方に配置された第５スペーサ４２５の外径は、最も上方に配置された第１スペーサ４２１の外径よりも大きい。また、各スペーサ４２０のそれぞれの外径は、上方に隣り合うスペーサ４２０の外径と同じ、または、上方に隣り合うスペーサ４２０の外径よりも大きい。

具体的には、第２スペーサ４２２の外径は、上方に隣り合う第１スペーサ４２１の外径と同じである。第３スペーサ４２３の外径は、上方に隣り合う第２スペーサ４２２の外径よりも大きい。第４スペーサ４２４の外径は、上方に隣り合う第３スペーサ４２３の外径と同じである。また、第５スペーサ４２５の外径は、上方に隣り合う第４スペーサ４２４の外径よりも大きい。このように、下方に向かうにつれてスペーサ４２０の外径を大きくすることにより、複数のスペーサ４２０の重心が安定する。したがって、送風部４０全体の重心が安定する。その結果、送風部４０が安定して回転できるため、騒音の発生を抑制できる。

上述の通り、通気孔６０を有する上側平板４１１および４つの中間平板４１３〜４１６は軸方向に連続して配置される。ここで、上側平板４１１の有する通気孔６０を第１通気孔６０１と称する。第１中間平板４１３の有する通気孔６０を第２通気孔６０２と称する。第２中間平板４１４の有する通気孔６０を第３通気孔６０３と称する。第３中間平板４１５の有する通気孔６０を第４通気孔６０４と称する。そして、第４中間平板４１６の有する通気孔６０を第５通気孔６０５と称する。これにより、第１通気孔６０１、第２通気孔６０２、第３通気孔６０３、第４通気孔６０４および第５通気孔６０５の順に上方から下方へと向かって配置される。

第４中間平板４１６の内環状部６１の外径は、上側平板４１１の内環状部６１の外径よりも大きい。すなわち、最も下方に配置された第５通気孔６０５の径方向内端部の中心軸９からの距離は、最も上方に配置された第１通気孔６０１の径方向内端部の中心軸９からの距離よりも大きい。なお、以下では、「径方向内端部の中心軸９からの距離」を単に「内端部の径」と称する。

また、それぞれの平板４１０の内環状部６１の外径は、上方に隣り合う平板４１０の内環状部６１の外径以上である。すなわち、それぞれの通気孔６０の内端部の径は、上方に隣り合う平板４１０の通気孔６０の内端部の径と同じ、または、上方に隣り合う平板４１０の通気孔６０の内端部の径よりも大きい。具体的には、第２通気孔６０２の内端部の径は、第１通気孔６０１の内端部の径と同じである。第３通気孔６０３の内端部の径は、第２通気孔６０２の内端部の径よりも大きい。第４通気孔６０４の内端部の径は、第３通気孔６０３の内端部の径と同じである。第５通気孔６０５の内端部の径は、第４通気孔６０４の内端部の径よりも大きい。

通気孔６０１〜６０５を上方から下方へと通過する気流は、軸方向隙間４００を径方向外側へと向かう気流に影響されて、下方へ向かうにつれて径方向外側へと流れやすい。そこで、上方へ向かうにつれて通気孔６０の内端を径方向内側へと寄せることにより、通気孔６０から軸方向隙間４００へと効率良く気体を供給できる。したがって、吸気効率を向上することにより、送風装置１の送風効率を向上できる。

また、本実施形態では、各スペーサ４２０の外径と、当該スペーサ４２０の上方に接する平板４１０の内環状部６１の外径とが同じである。具体的には、第１スペーサ４２１の外径と、上側平板４１１の外径とが同じである。第２スペーサ４２２の外径と、第１中間平板４１３の外径とが同じである。第３スペーサ４２３の外径と、第２中間平板４１４の外径とが同じである。第４スペーサ４２４の外径と、第３中間平板４１５の外径とが同じである。また、第５スペーサ４２５の外径と、第４中間平板４１６の外径とが同じである。これにより、スペーサ４２０と平板４１０との接触面積を大きくしつつ、通気孔６０の開口面積が小さくなるのを抑制できる。すなわち、吸気効率の低下を抑制しつつ、送風部４０全体の重心を安定できる。

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。

＜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と複数のスペーサ４２０Ａとを含む。複数の平板４１０Ａは、最も上方に配置された上側平板４１１Ａと、最も下方に配置された下側平板４１２Ａと、上側平板４１１Ａの下方かつ下側平板４１２Ａの上方に配置された４つの中間平板４１３Ａ〜４１６Ａを含む。４つの中間平板４１３Ａ〜４１６Ａをそれぞれ、上方から下方に向かって順に、第１中間平板４１３Ａ、第２中間平板４１４Ａ、第３中間平板４１５Ａおよび第４中間平板４１６Ａと称する。複数のスペーサ４２０Ａをそれぞれ、上方から下方へ向かって順に第１スペーサ４２１Ａ、第２スペーサ４２２Ａ、第３スペーサ４２３Ａ、第４スペーサ４２４Ａおよび第５スペーサ４２５Ａと称する。

この送風装置１Ａでは、最も下方に配置された第５スペーサ４２５Ａの外径は、最も上方に配置された第１スペーサ４２１Ａの外径よりも大きい。また、各スペーサ４２０Ａのそれぞれの外径は、上方に隣り合うスペーサ４２０Ａの外径よりも大きい。

具体的には、第２スペーサ４２２Ａの外径は、上方に隣り合う第１スペーサ４２１Ａの外径よりも大きい。第３スペーサ４２３Ａの外径は、上方に隣り合う第２スペーサ４２２Ａの外径よりも大きい。第４スペーサ４２４Ａの外径は、上方に隣り合う第３スペーサ４２３Ａの外径よりも大きい。第５スペーサ４２５Ａの外径は、上方に隣り合う第４スペーサ４２４Ａの外径よりも大きい。このように、下方に向かうにつれてスペーサ４２０Ａの外径を次第に大きくすることにより、複数のスペーサ４２０Ａの重心が安定する。したがって、送風部４０Ａ全体の重心が安定する。その結果、送風部４０Ａが安定して回転できるため、騒音の発生を抑制できる。

軸方向に連続して配置される上側平板４１１Ａおよび４つの中間平板４１３Ａ〜４１６Ａはそれぞれ、通気孔６０Ａを有する。ここで、上側平板４１１Ａの有する通気孔６０Ａを第１通気孔６０１Ａと称する。第１中間平板４１３Ａの有する通気孔６０Ａを第２通気孔６０２Ａと称する。第２中間平板４１４Ａの有する通気孔６０Ａを第３通気孔６０３Ａと称する。第３中間平板４１５Ａの有する通気孔６０Ａを第４通気孔６０４Ａと称する。そして、第４中間平板４１６Ａの有する通気孔６０Ａを第５通気孔６０５Ａと称する。これにより、第１通気孔６０１Ａ、第２通気孔６０２Ａ、第３通気孔６０３Ａ、第４通気孔６０４Ａおよび第５通気孔６０５Ａの順に上方から下方へと向かって配置される。

最も下方に配置された第５通気孔６０５Ａの内端部の径（径方向内端部の中心軸９Ａからの距離）は、最も上方に配置された第１通気孔６０１Ａの内端部の径よりも大きい。また、それぞれの通気孔６０Ａの内端部の径は、上方に隣り合う平板４１０Ａの通気孔６０Ａの内端部の径よりも大きい。具体的には、第２通気孔６０２Ａの内端部の径は、第１通気孔６０１Ａの内端部の径よりも大きい。第３通気孔６０３Ａの内端部の径は、第２通気孔６０２Ａの内端部の径よりも大きい。第４通気孔６０４Ａの内端部の径は、第３通気孔６０３Ａの内端部の径よりも大きい。第５通気孔６０５Ａの内端部の径は、第４通気孔６０４Ａの内端部の径よりも大きい。

通気孔６０１Ａ〜６０５Ａを上方から下方へと通過する気流は、軸方向隙間４００Ａを径方向外側へと向かう気流に影響されて、下方へ向かうにつれて径方向外側へと流れやすい。そこで、上方へ向かうにつれて通気孔６０Ａの内端を径方向内側へと次第に寄せることにより、通気孔６０Ａから軸方向隙間４００Ａへと効率良く気体を供給できる。したがって、吸気効率を向上することにより、送風装置１Ａの送風効率を向上できる。

また、この送風装置１Ａでは、複数のスペーサ４２０Ａの外端面はそれぞれ、軸方向下側へ向かうにつれて径方向外側へ傾斜する。これにより、スペーサ４２０Ａの外端面によって、スペーサ４２０Ａの周囲の気体が、下方かつ径方向外側へと案内される。また、通気孔６０Ａの径方向内端部を形成する上側平板４１１Ａおよび中間平板４１３Ａ〜４１６Ａの端面は、軸方向下側へ向かうにつれて径方向外側へ傾斜する。これにより、平板４１１Ａ，４１３Ａ〜４１６Ａの端面によって、当該端面の周囲の気体が、下方かつ径方向外側へと案内される。これにより、通気孔６０Ａ内を上方から下方へと向かう気流を、軸方向隙間４００Ａへとより効率良く気体を供給できる。したがって、吸気効率をより向上することにより、送風装置１の送風効率をより向上できる。

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１４の例の送風装置１Ｂでは、モータ部３０Ｂが、静止部３１Ｂと、回転部３２Ｂと、２つの玉軸受３３Ｂとを有する。

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

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

玉軸受３３Ｂはそれぞれ、回転部３２Ｂを静止部３１Ｂに対して回転可能に接続する。具体的には、玉軸受３３Ｂの外輪が静止部３１Ｂのステータ固定部３１１Ｂの内周面に固定される。また、玉軸受３３Ｂの内輪が回転部３２Ｂのシャフト３２１Ｂ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３０Ｂ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７の例では、モータ部３０Ｂが２つの玉軸受３３Ｂを有する。そして、ステータ固定部３１１Ｂの内周面とシャフト３２１Ｂ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３３Ｂが配置される。これにより、シャフト３２１Ｂが中心軸９Ｂに対して傾斜するのが抑制される。

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、ハウジング２０Ｃは、複数の送風口２０１Ｃを有する。具体的には、側壁部２２Ｃが、周方向の複数箇所に、径方向に向けて開口する送風口２０１Ｃを有する。ハウジング２０Ｃは、各送風口２０１Ｃの周囲に舌部２０３Ｃを有する。また、送風部４０Ｃは、軸方向隙間を介して軸方向に配列された複数の平板４１０Ｃ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１Ｃでは、平板４１０Ｃ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１Ｃのように、複数方向に排気を行った場合でも、舌部２０３Ｃ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 送風装置
９,９Ａ,９Ｂ 中心軸
２０,２０Ｂ,２０Ｃ ハウジング
３０,３０Ｂ モータ部
３１,３１Ｂ 静止部
３２,３２Ｂ 回転部
３３Ｂ 玉軸受
４０,４０Ａ,４０Ｃ 送風部
６０,６０Ａ 通気孔
２０１,２０１Ｃ 送風口
２０２ 吸気口
３００ 潤滑流体
３０１ シール部
３１２,３１２Ｂ ステータ
３１３ 軸受ハウジング
３２１,３２１Ｂ シャフト
３２３ 軸受部材
３２４,３２４Ｂ マグネット
４００,４００Ａ 軸方向隙間
４１０,４１０Ａ,４１０Ｃ 平板
４２０,４２０Ａ スペーサ

Claims (11)

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、
   前記送風部の上部に配置され、軸方向に貫通する吸気口と、
   前記送風部の径方向外側に配置され、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と、
   軸方向に隣り合う前記平板の間において、前記軸方向隙間の径方向の一部の領域に配置された複数のスペーサと、
   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、
   最も下方に配置された前記スペーサの外径は、最も上方に配置された前記スペーサの外径よりも大きく、
   前記スペーサのそれぞれの外径は、上方に隣り合う前記スペーサの外径と同じ、または、上方に隣り合う前記スペーサの外径よりも大きい、送風装置。
3. 請求項２に記載の送風装置であって、
   前記スペーサのそれぞれの外径は、上方に隣り合う前記スペーサの外径より大きい、送風装置。
4. 請求項２または請求項３に記載の送風装置であって、
   複数の前記スペーサの外端面はそれぞれ、軸方向下側に向かうにつれ径方向外側へ傾斜する、送風装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の送風装置であって、
   軸方向に連続する複数の前記平板が前記通気孔を有し、
   最も下方に配置された前記通気孔の径方向内端部の前記中心軸からの距離は、最も上方に配置された前記通気孔の径方向内端部の前記中心軸からの距離よりも大きく、
   それぞれの前記通気孔の径方向内端部の前記中心軸からの距離は、上方に隣り合う前記平板の前記通気孔の径方向内端部の前記中心軸からの距離と同じ、または、上方に隣り合う前記平板の前記通気孔の径方向内端部の前記中心軸からの距離よりも大きいである、送風装置。
6. 請求項５に記載の送風装置であって、
   それぞれの前記通気孔の径方向内端部の前記中心軸からの距離は、上方に隣り合う前記平板の前記通気孔の径方向内端部の前記中心軸からの距離より大きい、送風装置。
7. 請求項５または請求項６に記載の送風装置であって、
   前記通気孔の径方向内端部を形成する前記平板の端面は、軸方向下側に向かうにつれ径方向外側へ傾斜する、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、
   前記吸気口の中心は、前記中心軸と一致する、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、
   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。
10. 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、
    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。
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、
    前記ハウジングは、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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