JP4631867B2 - 遠心ファン装置及びそれを備えた電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、電子機器筐体内部に実装された超小型演算処理装置（以下、ＭＰＵと称する）などの発熱体の冷却に用いる遠心ファン装置に関わり、受熱体から放熱体までの熱輸送をヒートパイプや液体冷媒の循環などの方式により効率的に行った後、その放熱体を強制的に送風冷却する遠心ファン装置及びそれを備えた電子機器に関するものである。

最近のコンピューターにおけるデータ処理の高速化の動きはきわめて急速であり、ＭＰＵのクロック周波数は以前と比較して格段に大きなものになってきている。

その結果、ＭＰＵの発熱量が増大し、従来のようにヒートシンクや放熱フィンなどの放熱器の受熱面を発熱体に接触させ放熱する方法だけでなく、そのヒートシンクや放熱フィンをファンの送風により強制冷却する方法、受熱部よりヒートパイプを用いて放熱部に熱接続したヒートシンクモジュールにおいてその放熱部をファン冷却する方法、さらには、熱伝導性の高い液体冷媒をポンプによって強制循環させ受熱部と放熱部との間で熱輸送のされた放熱体を遠心ファン装置により強制的に送風して放熱することが必要不可欠となっており、今後さらにその冷却能力の向上と小型化が必要とされている。

一方、前述した遠心ファン装置の冷却能力の向上は、その高風量化、高静圧化などの送風能力の向上に大きく依存し、一般的に遠心ファン装置の送風能力は回転速度を上昇させて改善することが可能であるが、反面その遠心ファン装置のブレード部の風きり音（以下、ファン騒音と称する）も増大する傾向を示すことから、そのファン騒音を低減するために色々なブレード部の形状が提案されている。

図１６（ａ）は、従来の技術における遠心ファン装置の翼形状のブレード部の平面図で、図１６（ｂ）は、従来の技術における遠心ファン装置の翼形状のブレード部の斜視図である。

ここで、その遠心ファン装置は、クロスフローファンやシロッコファンなどのように円周部に多数のブレード部が配置された多翼型の遠心ファン装置であって、回転軸を中心とする円周の方向に沿って翼形状のブレード部９１を略放射状に配列し、ブレード部９１の回転により遠心方向に空気流を発生させるもので、複数のブレード部９１の各々が、径方向外側の端部近傍の、正圧を受ける圧力面である正圧面上のみ、または正圧面と正圧面の裏側の負圧面との両方の面上に、所定の厚さ、長さ及び高さを有し、長さ方向が、空気流の方向すなわちブレード部９１の長さ方向を向いて互いに平行に所定間隔をおいて配列された複数のリブ９２を含むことを特徴としている。

このような構成により、ブレード部９１の後縁端近傍における空気流の乱れが整流化されて、ブレード部９１の後縁端でのスパン方向の渦干渉が低減される。その結果、広帯域周波数騒音が抑制され、大幅に低騒音化が図られるため、空気設備機器の室内機用などに適するという効果が得られている（例えば、特許文献１参照）。

また、他の従来の技術では、クロスフローファンやシロッコファンなどのように円周部に多数のブレード部が配置された多翼型の遠心ファン装置において、ブレード部の回転方向と反対側の面（負圧面）の内径側端部に突起が設けられたブレード部の形状も提案されている。

その突起がブレード部間に流入した空気流を乱し、ブレード部の内径側で発生した速度境界層（剥離泡）の成長を防止し、ブレード部の外径側で空気が負圧面から剥離したまま吹き出されてしまうのを防止し、剥離した空気が容易に負圧面に再付着するようにして低周波の異音を低減している（例えば、特許文献２参照）。

また、別の従来の技術では、モータ駆動部を覆うように形成されたハブ部と、そのハブ部と一体的に形成された複数のブレード部とにより構成されている遠心ファンを備えた遠心ファン装置もある。

その遠心ファンのブレード部は羽根板とその羽根板を支持するアーム部からなり、アーム部の軸方向の長さはファンケーシングの下壁、上壁の内面との間に十分な隙間が形成されるように羽根板の軸方向の長さ（幅）より短く形成されており、羽根板は、その径方向の上下の端部に、各々凹凸が４対ずつ設けられた構造になっている。

この羽根板は径方向の上下の端部に各々複数の凹凸が設けられているので、径方向の上端部及び下端部に発生する後流渦空気の流れの中に強制的に乱れを誘起し乱流拡散が促進され、後流渦が小さくなりファン騒音が減少する（例えば、特許文献３参照）。

さらに、図１７は、従来の技術における遠心ファンの斜視図である。

この図で示したように、ハブ部９３の周縁より外向きに弧形をなす各ブレード部９４の二つの面に凸面９５および凹面９６が形成されていて、その凸面９５上にはブレード部９４の凹面９６と逆向きに凸出している導流部９７が設けられている。そして、その導流部９７とブレード部９４が連結されている位置には少なくとも一つの円弧面９８が形成されているものも提案されている（例えば、特許文献４参照）。
特開平９−１２６１９０号公報（第５頁、図１） 特開２００２−１１５６９４号公報（第７頁、図４） 特開２００４−３５３４９６号公報（第７頁、図９〜１１） 実用新案登録第３０８１７７５号公報（第２頁、図１）

しかしながら、（特許文献１）や（特許文献２）に記載されたような前記従来の構成では、ブレード部の回転軸方向のいずれか一方の吸気口のみから吸込まれそのブレード部の表面に沿って遠心方向へ流れる空気の流れを制御して、ブレード部の後縁端近傍でのスパン方向の渦干渉を低減する作用やブレード部の後縁端近傍での負圧面からの剥離を防止する作用を有するものであるため、特にブレード部の後縁端近傍、つまりブレード部の外径側端部の近傍における空気の流れに起因するファン騒音や異音を低減することを目的としたものである。

また、（特許文献３）に記載されたような前記従来の構成では、ブレード部の回転軸方向の両方から空気が吸込まれそのブレード部の遠心方向へ流れるが、その空気の流れを制御して、ブレード部の回転軸方向の両端に位置する上下端部の近傍における空気の流れに起因するファン騒音や異音を低減することを目的としたものである。

つまり、以上の従来の技術の構成においては、一旦ファンケーシング内に吸込まれブレード部の表面を流れた空気が、ブレード部の外径側端部または上下端部から離脱するときに発生するファン騒音や異音を低減することを目的としており、遠心ファンの回転軸方向の両方の吸気口から空気が吸込まれるときのように、異なる方向から空気が吸込まれる場合においては、その吸気領域に位置するブレード部の面上でぶつかり相互に干渉し合って発生する渦流や乱流を抑制する作用はないため、吸気領域においてファン騒音や異音が発生するという課題があった。

一方、（特許文献４）に記載されたような前記従来の構成では、前述した導流部がハブ部の外周面からブレード部の先端まで連続して一様に形成されているため、ある程度吸気領域における渦流や乱流の発生に起因するファン騒音や異音の低減できるものの、吸気領域の外側であるファンケーシング内におけるブレード部の外径側においては、その導流部がむしろ風路抵抗として作用し、遠心方向へ流れる空気の平行流のブレード部の面上での合流が抑制されるので、効率的な送風が阻害され十分な風量が得られないという課題もあった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、吸気領域においてはそれぞれの吸気口から相互に反対方向となって吸込まれた空気がブレード部の面上でぶつかりながら相互に干渉し合うことを抑制し、吸気領域の外側においては風路抵抗を低減しブレード部の面上で空気の平行流をスムーズに合流させて空気を円滑に遠心方向へ流すことにより、ファン騒音や異音の低減と風量の増加を同時に実現できる遠心ファン装置及びそれを備えた電子機器を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明による遠心ファン装置の遠心ファンにおいては、ブレード部の回転方向の面（正圧面）は、吸気口の投影面積領域外でかつブレード部の先端から所定の距離だけ内径側の位置から始端して吸気口の投影面積領域内に延びる凸部を有する。

本構成によって、その凸部が、対向配置された一対の吸気口から吸込まれたそれぞれの空気の分流板として作用し、相互に反対方向となって吸込まれた空気がブレード部の面上でぶつかりながら相互に干渉し合うことが抑制され、それぞれの空気を円滑に遠心方向へ流すことができるので、吸気領域における渦流や乱流の発生に起因するファン騒音や異音の低減を実現できる。

加えて、吸気領域の外側においては風路抵抗を低減しブレード部の面上で空気の平行流をスムーズに合流させて空気を円滑に遠心方向へ流すことにより、風量の増加も同時に実現できる。

つまり、同一のファン騒音レベルで比較した場合には、より回転数を上昇させることが可能なので、高風量化と高静圧化が容易となり送風能力が向上する。

また、本発明による遠心ファン装置を備えた電子機器は、その遠心ファン装置のファン騒音や異音が低減されるため、電子機器の動作中における静音性を高め、より快適な作業環境をオペレータに提供することができる。

本発明の遠心ファン装置によれば、凸部が、対向配置された一対の吸気口から吸込まれたそれぞれの空気の分流板として作用し、吸気領域においてはそれぞれの吸気口から相互に反対方向となって吸込まれた空気がブレード部の面上でぶつかりながら相互に干渉し合うことを抑制し、吸気領域の外側においては風路抵抗を低減しブレード部の面上で空気の平行流をスムーズに合流させて空気を円滑に遠心方向へ流すことにより、ファン騒音や異音の低減と風量の増加を同時に実現できる。

また、その遠心ファン装置を備えた電子機器によれば、動作中における静音性が高まるため、より快適な作業環境をオペレータに提供できる。

請求項１記載の発明によれば、円筒形状の外周面を有するハブ部とハブ部の外周面から遠心方向に延びる複数のブレード部とを有する遠心ファンと、遠心ファンを回転自在に収容し遠心ファンを挟んで対向配置された一対の吸気口を有するファンケーシングと、を備えた遠心ファン装置であって、ブレード部の回転方向の面（正圧面）は、ブレード部の先端から所定の距離だけ内径側の位置から始端して一対の吸気口のいずれかの投影面積領域内に位置するブレード部の内径側に延びる凸部を有することにより、その凸部が、対向配置された一対の吸気口から吸込まれたそれぞれの空気の分流板として作用し、相互に反対方向となって吸込まれた空気がブレード部の正圧面上でぶつかりながら相互に干渉し合うことが抑制され、それぞれの空気を円滑に遠心方向へ流すことができるので、吸気領域における渦流や乱流の発生に起因するファン騒音や異音の低減を実現できる。

加えて、吸気領域外の領域においては風路抵抗を低減し、遠心ファンの外径側で空気を円滑に遠心方向へ流すことにより、風量の増加も同時に実現できる。

また、同一のファン騒音レベルで比較した場合には、より回転数を上昇させることが可能なので、高風量化と高静圧化が容易となり送風能力が向上する。

請求項２記載の発明によれば、凸部は、吸気口の投影面積領域外でかつブレード部の先端から所定の距離だけ内径側の位置から始端して吸気口の投影面積領域内に延びることにより、その凸部が、対向配置された一対の吸気口から吸込まれたそれぞれの空気の分流板として作用し、相互に反対方向となって吸込まれた空気がブレード部の正圧面上でぶつかりながら相互に干渉し合うことが抑制され、それぞれの空気を円滑に遠心方向へ流すことができるので、吸気領域における渦流や乱流の発生に起因するファン騒音や異音の低減を実現できる。

加えて、吸気領域外の領域においては風路抵抗を低減しブレード部の面上で空気の平行流をスムーズに合流させて空気を円滑に遠心方向へ流すことにより、風量の増加も同時に実現できる。

請求項３記載の発明によれば、凸部は、ブレード部の幅方向の略中央に位置することにより、相互に反対方向となって吸込まれた空気がブレード部の正圧面上でぶつかりながら相互に干渉し合うことが効果的に抑制されるので、それぞれの空気をバランスよく円滑に遠心方向へ流すことができる。

請求項４記載の発明によれば、ブレード部の回転方向の面（正圧面）と反回転方向の面（負圧面）の両面に凸部を有することにより、その凸部が、対向配置された一対の吸気口から吸込まれたそれぞれの空気の分流板として作用し、相互に反対方向となって吸込まれた空気がブレード部の正圧面上に加え負圧面上でもぶつかりながら相互に干渉し合うことが抑制され、それぞれの空気を円滑に遠心方向へ流すことができるので、吸気領域における渦流や乱流の発生に起因するファン騒音や異音の低減を実現できる。

また、同一のファン騒音レベルで比較した場合には、より回転数を上昇させることが可能なので、高風量化と高静圧化が容易となり送風能力が向上する。

請求項５記載の発明によれば、一対の吸気口のいずれかの投影面積領域外に位置するブレード部の長さの２０％よりも長い距離だけブレード部の先端から内径側の位置で始端することにより、吸気領域外の領域における風路抵抗を有効に低減しブレード部の面上で空気の平行流をよりスムーズに合流させて空気を円滑に遠心方向へ流すことができるので、さらに風量の増加が図れる。

請求項６記載の発明によれば、凸部は、吸気口の投影面積領域内まで延びてハブ部の外周面から所定の距離だけ外径側の位置で終端することにより、それぞれの吸気口から相互に反対方向となって吸込まれた空気のブレード部の面上でのぶつかりが比較的少ない吸気領域の内径側において風路抵抗を有効に低減できるので、より風量の増加が図れる。

請求項７記載の発明によれば、凸部は、内径側にハブ部の方向に漸次幅が小さくなる第１の傾斜部を有し、外径側にブレード部の先端の方向に漸次高さが小さくなる第２の傾斜部を有することにより、第１の傾斜部は、それぞれの吸気口から相互に反対方向となって吸込まれた空気のブレード部の面上でのぶつかりが比較的多い吸気領域の外径側において空気の分流板としての作用を徐々に増大できるので、より効果的にファン騒音や異音の低減と風量の増加を同時に実現でき、第２の傾斜部は、分流されて流れてきた空気の流れがファンケーシング内において遠心方向へ流れる平行流となって整流化され、吸気領域の外側における風路抵抗が徐々に低減し渦流や乱流を発生させることなく少しずつ合流され、より円滑に空気を遠心方向へ流すことができるので、風量をより増加できる。

請求項８記載の発明によれば、前述したいずれかの本発明による遠心ファン装置を備えたことにより、ファン騒音や異音が低減されるので、電子機器の動作中における静音性を高め、より快適な作業環境をオペレータに提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１（ａ）は、本発明の実施の形態１における遠心ファン装置の上方からの斜視図で、図１（ｂ）は、本発明の実施の形態１における遠心ファン装置のカバーを外した状態での上方からの斜視図で、図２（ａ）は、本発明の実施の形態１における遠心ファン装置の平面図で、図２（ｂ）は、（ａ）のラインＡ−Ａ矢視断面図で、図３は、本発明の実施の形態１における遠心ファンの平面図で、図４（ａ）は、本発明の実施の形態１における遠心ファンの斜視図で、図４（ｂ）は、本発明の実施の形態１における遠心ファンのブレード部の円筒断面形状図で、図５（ａ）は、本発明の実施の形態１における遠心ファンのブレード部の部分拡大斜視図で、図５（ｂ）は、本発明の実施の形態１における遠心ファンのブレード部の部分拡大平面図で、図６は、同一の風量におけるファン騒音（Ａレンジ騒音）の比較グラフで、図７は、同一のファン騒音における風量静圧特性の比較グラフである。

まず、図１（ａ）で示したように遠心ファン装置１１のファンケーシング１２は、下部に位置するフレーム１２ａと上部に位置するカバー１２ｂにより構成されている。

ここで、フレーム１２ａは、樹脂成型やアルミニウム合金のダイカスト成型などにより底壁と側壁が一体的に形成され、その一方の側面にファンケーシング１２内に吸気した空気を外部へ排気する排気口１３が配設されており、またその底壁には図１（ｂ）で示したように略円形状の吸気口１４ａが配設されている。

一方、カバー１２ｂは、スチール、アルミニウム、銅などの金属材料の打ち抜き成形や樹脂成型によりプレート状に成形されており、その中央部に空気を吸気する略円形状の吸気口１４ｂが配設されている。

また、そのファンケーシング１２は、遠心ファン１５を回転自在に収容し、その遠心ファン１５を挟んで対向配置するように一対の吸気口１４ａと吸気口１４ｂを有している。

さらに、その遠心ファン１５は、円筒形状の外周面を有するハブ部１５ａとその外周面から遠心方向に延びる複数の平板形状のブレード部１５ｂを有している。

したがって、遠心ファン１５が回転方向Ｒで示した方向に高速で回転すると、遠心ファン１５のハブ部１５ａの上方に位置する吸気口１４ｂと遠心ファン１５のハブ部１５ａの下方に位置する吸気口１４ａの両方から外部の空気が吸気される。

ここで、吸気口１４ａと吸気口１４ｂとから吸気されるそれぞれの空気は、後述する遠心ファン１５の回転軸１６（図２（ｂ）参照）の方向において相互に反対方向となって吸気され、さらにその吸気された空気がブレード部１５ｂの回転運動によりファンケーシング１２の内部で複数の平板形状のブレード部１５ｂの遠心方向へと急激に風向きが変えられるので、大部分の空気はフレーム１２ａやカバー１２ｂの内壁にもぶつかりながら、その内壁に沿って遠心ファン１５の回転方向と同一の方向へそれらの空気が送られて最終的に排気口１３から外部へ排気される。

次に、図２（ａ）や図２（ｂ）で示したように、遠心ファン装置１１は、前述したように円筒形状の外周面を有するハブ部１５ａとその外周面から遠心方向に延びる複数の平板形状のブレード部１５ｂを有する遠心ファン１５と、そのハブ部１５ａの内側中央に固定された回転軸１６と、そのハブ部１５ａの下方にはハブ部１５ａに覆われるように配置され回転軸１６に回転駆動力を与えるモータ駆動部１７と、そのモータ駆動部１７を下方より保持するフレーム１２ａと、そのフレーム１２ａと組み合わさってファンケーシング１２を構成するカバー１２ｂを備えており、ファンケーシング１２は遠心ファン１５を取り囲むようにして回転自在に収容している。

また、図２（ｂ）でも明らかなように、カバー１２ｂに配設された吸気口１４ｂとフレーム１２ａの底壁に配設された吸気口１４ａは、どちらも回転軸１６を中心として同一半径の略円形状で設計されていて、さらに吸気口１４ａと吸気口１４ｂは遠心ファン１５を挟んで対向配置されている。

ここで、モータ駆動部１７は、回転軸１６に回転駆動力を与えるためのモータ駆動回路が組み込まれた回路基板などで構成されており、そのモータ駆動部１７はフレーム１２ａの底壁に配設された吸気口１４ａをその吸気方向と直交する方向に横断するようにフレーム１２ａから延設された３本の連結部１８（図２（ａ）参照）を介して保持されている。

そして、下方に位置するフレーム１２ａと上方に位置するようにカバー１２ｂが上下方向で組み合わさったファンケーシング１２は、遠心ファン１５のブレード部１５ｂの外周部を取り囲むように収容しているので、遠心ファン１５が図２（ａ）の回転方向Ｒで示した方向に回転することにより送風に必要な静圧を発生させることができている。

なお、この図からも明らかように、フレーム１２ａの吸気口１４ａを横断するように延設された３本の連結部１８を除いて考えると、吸気口１４ａと吸気口１４ｂは、同一中心、同一半径の略円形状に形成されているため、それぞれの吸気口１４ａ、１４ｂの投影面積領域は、遠心ファン１５に対してほぼ同一であるものとみなすことができる。

次に、図３は、フレーム１２ａの外形とブレード部１５ｂの外径側に位置するフレーム１２ａの側壁を実線で示し、吸気口１４ｂを２点鎖線で示すことによって、遠心ファン１５に対する吸気口１４ｂの位置関係を分かり易くしたものである。

ここで、２点鎖線で示した吸気口１４ｂの円内の領域は、カバー１２ｂに配設された吸気口１４ｂの開口領域を回転軸１６の方向と平行に遠心ファン１５の方向へ投影させた投影面積領域であって、少なくともその領域内に位置する全てのブレード部１５ｂの回転方向Ｒで示した方向の面（以下、正圧面Ｐと称する）には凸部１５ｂａが形成されている。

この凸部１５ｂａは、詳細に後述するが、正圧面Ｐにおける幅方向の略中央に位置し吸気口１４ｂの投影面積領域外でかつブレード部１５ｂの先端１５ｂｅから所定の距離だけ内径側の位置から始端して吸気口１４ｂの投影面積領域内に延びて、ハブ部１５ａの外周面まで連続して形成されている。

したがって、それぞれのブレード部１５ｂに形成された凸部１５ｂａが、対向配置された一対の吸気口１４ａと吸気口１４ｂから吸込まれたそれぞれの空気の分流板として作用し、相互に真逆方向となって吸込まれた空気がブレード部１５ｂの正圧面Ｐ上でぶつかりながら相互に干渉し合うことが抑制され、それぞれの空気を円滑に遠心方向へ流すことができるので、吸気領域における渦流や乱流の発生に起因するファン騒音や異音の低減を実現できる。

加えて、吸気領域外の領域においては風路抵抗を低減しブレード部１５ｂの正圧面Ｐ上で空気の平行流をスムーズに合流させて空気を円滑に遠心方向へ流すことにより、風量の増加も同時に実現できる。

また、同一のファン騒音レベルで比較した場合には、より回転数を上昇させることが可能なので、高風量化と高静圧化が容易となり送風能力が向上する。

なお、凸部は、一対の吸気口のいずれかの投影面積領域外に位置するブレード部１５ｂの正圧面Ｐ側における長さの２０％よりも長い距離だけブレード部１５ｂの先端１５ｂｅから内径側の位置で始端するように形成されるのが好ましく、吸気領域外の領域における風路抵抗を有効に低減しブレード部の面上で空気の平行流をよりスムーズに合流させて空気を円滑に遠心方向へ流すことができるので、さらに風量の増加が図れる。

また、この図でも明らかなように、凸部１５ｂａは、いずれもブレード部１５ｂの正圧面Ｐ上において、ブレード部１５ｂの先端１５ｂｅから所定の距離だけ内径側の位置から始端して吸気口１４ｂの投影面積領域内に延びて、ハブ部１５ａの外周面まで連続して形成されている。

なお、仮に、吸気口１４ａと吸気口１４ｂの半径またはその中心位置が相互に異なる場合には、吸気口１４ａと吸気口１４ｂのそれぞれの投影面積領域が重複する領域に加えて
一対の吸気口１４ａ、１４ｂのいずれか一方のみの投影面積領域に位置するブレード部１５ｂにも凸部１５ｂａを形成することが好ましく、吸気領域において空気をより円滑に遠心方向へ流すことができる。

次に、図４（ａ）で示したように、遠心ファン１５の投影面積領域内に位置するブレード部１５ｂの正圧面Ｐには凸部１５ｂａが形成されているが、その凸部１５ｂａはブレード部１５ｂの回転軸１６（図２（ｂ）参照）の方向である幅方向の略中央に形成されている。

ここで、ハブ部１５ａやブレード部１５ｂの素材としてはポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの樹脂材料を用いて、凸部１５ｂａをブレード部１５ｂと一体成型により形成するのが好ましい。

また、図４（ｂ）は、図４（ａ）における一点鎖線の直線で示した回転軸１６の軸線ＣＬを中心軸とし、円筒半径が吸気口１４ｂの半径よりも小さな仮想の円筒Ｓの外周面によってブレード部１５ｂを切断したときの円筒断面形状を示していて、凸部１５ｂａは、高さＴＨａが幅ＴＷａよりも大きな矩形の断面形状を有している。

ここで、凸部１５ｂａが形成されるブレード部１５ｂの幅方向の略中央となる領域ＢＷｃは、ブレード部１５ｂの全体幅ＢＷを比較基準として、少なくともそのブレード部１５ｂの上端部１５ｂｕからの距離ＢＷｕと下端部１５ｂｌからの距離ＢＷｌがいずれもブレード部１５ｂの全体幅ＢＷの２０％以上確保された領域であることが好ましい。

このブレード部１５ｂの幅方向の略中央となる領域ＢＷｃ内に凸部１５ｂａが形成されることで、対向配置された一対の吸気口１４ａと吸気口１４ｂから吸込まれたそれぞれの空気の分流板として作用し、相互に反対方向となって吸込まれた空気がブレード部１５ｂの正圧面Ｐ上でぶつかりながら相互に干渉し合うことが抑制され、それぞれの空気を円滑に遠心方向へ流すことができるので、吸気領域における渦流や乱流の発生に起因するファン騒音や異音の低減を実現できる。

また、同一のファン騒音レベルで比較した場合には、より回転数を上昇させることが可能なので、高風量化と高静圧化が容易となり送風能力が向上する。

なお、凸部１５ｂａは、ブレード部１５ｂの正圧面Ｐにおいて、吸気口１４ｂの投影面積領域外でかつブレード部１５ｂの先端１５ｂｅから所定の距離だけ内径側の位置から始端して吸気口１４ｂの投影面積領域内に延びて、ハブ部１５ａの外周面まで連続して形成されているが、前述したブレード部１５ｂの幅方向の略中央となる領域ＢＷｃ内であれば、回転軸１６と直交する方向に対してやや傾斜しながら遠心方向へ延びるように形成されてもよいし、湾曲または蛇行しながら遠心方向へ延びるように形成されてもよい。

特に、前述したように、吸気口１４ａは、連結部１８により空気の流入路が遮蔽されているため、その分吸気面積が吸気口１４ｂと比較して小さくなり吸気量が減るので、前述したブレード部１５ｂの幅方向の略中央となる領域ＢＷｃ内において凸部１５ｂａの幅方向の中心をやや吸気口１４ａに近くなるように下方へずらして、吸気口１４ａと比較して吸気量の大きな吸気口１４ｂから吸入した空気に対して凸部１５ｂａが大きな風路抵抗とならないようにすることもできる。

つまり、連結部１８により空気の流入路が遮蔽された場合や吸気口１４ａと吸気口１４ｂのそれぞれの半径が相互に異なる場合などでは、吸気面積が相互に異なる吸気口１４ａと吸気口１４ｂの吸気量の差に応じて吸気した空気が円滑に流れるように、凸部１５ｂａの幅方向の中心位置をブレード部１５ｂの幅方向の中心よりも上下方向へずらしてバランスをとってもよい。

また、本発明による遠心ファン装置１１が電子機器へ実装され、その実装状態によっては、それぞれの吸気口１４ａと１４ｂの間で、吸気する空気の流入経路における風路抵抗に大きな差が生じて、それぞれの吸気口１４ａ、１４ｂの吸気量に大きな差が発生する場合にも、その吸気量の差に応じて吸気した空気が円滑に流れるように、凸部１５ｂａの幅方向の中心位置をブレード部１５ｂの幅方向の中心よりも上下方向へずらしてバランスをとってもよい。

また、凸部１５ｂａの幅ＴＷａは、風路抵抗となってしまう影響を少なくするためなるべく小さい方が好ましいが、凸部１５ｂａの受ける風圧や回転振動などに耐えうる十分な強度を確保するため、例えばブレード部１５ｂの外形寸法が内径側の幅長で４．６ｍｍ、外径側の幅長で８．０ｍｍ、全長で１９．０ｍｍ、厚みで０．９ｍｍの場合であれば、凸部１５ｂａの幅ＴＷａを０．３ｍｍ〜３．０ｍｍの範囲に設定するのがより好ましい。

また、凸部１５ｂａの高さＴＨａは、分流板としての作用を考慮するとなるべく大きい方が好ましいが、あまり大きいとそれが大きな風路抵抗となって作用するため、例えばブレード部１５ｂの外形寸法が内径側の幅長で４．６ｍｍ、外径側の幅長で８．０ｍｍ、全長で１９．０ｍｍ、厚みで０．９ｍｍの場合であれば、凸部１５ｂａの高さＴＨａを０．３ｍｍ〜３．０ｍｍの範囲に設定するのがより好ましい。

さらに、実施の形態１における凸部１５ｂａは、矩形の断面形状を有しているが、前述したような所定の高さが十分に確保できれば、三角形、多角形、蒲鉾形状または円弧状の断面形状などであっても構わない。

次に、図５（ａ）と図５（ｂ）を参照して、前述した内容をさらに詳細に説明する。

まず、図５（ａ）で示したように、ブレード部１５ｂの正圧面Ｐにおいて、吸気口１４ｂの投影面積領域外でかつブレード部１５ｂの先端１５ｂｅから所定の距離だけ内径側の位置から始端して吸気口１４ｂの投影面積領域内に延びて、ハブ部１５ａの外周面まで連続して形成されている。

ここで、ブレード部１５ｂが回転方向Ｒで示した方向に高速回転すると、下方に位置する吸気口１４ａ（図２（ｂ）参照）を通過した空気は、破線の矢印ＬＦで示したように上方へ向かってブレード部１５ｂの内径側に吸込まれた後、ブレード部１５ｂの正圧面Ｐの表面に流入するものの、その正圧面Ｐの幅方向の略中央に位置する凸部１５ｂａがその流入した空気の風路抵抗となり分流板として作用するため、略直角に風向きが変えられそのブレード部１５ｂの長手方向に沿って遠心方向へ流れ、吸気領域の外径側において破線の矢印ＵＦで示した空気の流れと合流し、最終的に先端１５ｂｅに近い正圧面Ｐ側を通過してその外周方向へ空気が押し出される。

一方、上方に位置する吸気口１４ｂ（図２（ｂ）参照）を通過した空気は、破線の矢印ＵＦで示したように下方へ向かってブレード部１５ｂの内径側に吸込まれた後、ブレード部１５ｂの正圧面Ｐの表面に流入するものの、その正圧面Ｐの幅方向の略中央に位置する凸部１５ｂａがその流入した空気の風路抵抗となり分流板として作用するため、略直角に風向きが変えられそのブレード部１５ｂの長手方向に沿って遠心方向へ流れ、吸気領域外の領域において破線の矢印ＬＦで示した空気の流れと合流し、最終的に先端１５ｂｅに近い正圧面Ｐ側を通過してその外周方向へ空気が押し出される。

したがって、相互に反対方向となって吸込まれた空気は、ブレード部１５ｂの正圧面Ｐ上でぶつかりながら相互に干渉し合うことが抑制され、円滑に遠心方向へ流されるので、吸気領域における渦流や乱流の発生に起因するファン騒音や異音の低減を実現できる。

また、図５（ｂ）で示したように、ブレード部１５ｂの正圧面Ｐに位置する凸部１５ｂａは、ブレード部１５ｂにおける吸気口１４ｂの投影面積領域外である２点鎖線で示した円弧の外径側の領域でかつブレード部１５ｂの先端１５ｂｅから所定の距離だけ内径側の位置から始端して、吸気口１４ｂの投影面積領域内である２点鎖線で示した円弧の内径側の領域に延びて、ハブ部１５ａの外周面まで連続して形成されている。

ここで、吸気口１４ｂの投影面積領域は、吸気口１４ａの投影面積領域とも重複するため、前述したようにブレード部１５ｂの正圧面Ｐに形成された凸部１５ｂａが分流板として有効に作用するが、２点鎖線で示した円弧の外側の領域である吸気口１４ｂの投影面積領域外においては、分流されたそれぞれの空気の流れがブレード部１５ｂの長手方向に沿って遠心方向へ流れる平行流となって整流化されているため、投影面積領域外に位置するブレード部１５ｂの正圧面Ｐ側における長さＬａの２０％よりも長い距離ｌａだけブレード部１５ｂの先端１５ｂｅから内径側の位置で始端するように形成されるのが好ましく、吸気領域の外側における風路抵抗を有効に低減しブレード部１５ｂの正圧面Ｐ上で空気の平行流をよりスムーズに合流させて空気を円滑に遠心方向へ流すことができるので、さらに風量の増加が図れる。

次に、図６では、同一の風量（０．１５ｍ³／ｍｉｎ）において、本発明の実施の形態１による遠心ファン装置１１のファン騒音（Ａレンジ騒音）を、後述する実施の形態２による遠心ファン装置（図示せず）と併せて、凸部１５ｂａが形成されてなく他の構成要素の形状・寸法などが同一の従来の遠心ファン装置のファン騒音（Ａレンジ騒音）と比較して示している。

このグラフで明らかなように、従来の遠心ファン装置のファン騒音は４９．０ｄＢＡであるのに対して、本発明の実施の形態１による遠心ファン装置１１のファン騒音は４７．５ｄＢＡと１．５ｄＢＡ低減され、さらに実施の形態２による遠心ファン装置のファン騒音は４７．０ｄＢＡと２．０ｄＢＡ低減されている。

つまり、前述したようにブレード部１５ｂの正圧面Ｐに形成された凸部１５ｂａが、対向配置された一対の吸気口１４ａ、１４ｂから吸込まれたそれぞれの空気の分流板として作用し、相互に反対方向となって吸込まれた空気がブレード部１５ｂの正圧面Ｐ上でぶつかりながら相互に干渉し合うことが抑制され、それぞれの空気を円滑に遠心方向へ流すことができるので、吸気領域における渦流や乱流の発生に起因するファン騒音や異音の低減を実現できていることが分かる。

また、図７では、同一のファン騒音（４５．０ｄＢＡ）において、本発明の実施の形態１による遠心ファン装置１１の風量静圧特性を、凸部１５ｂａが形成されておらず他の構成要素の形状・寸法などが同一の従来の遠心ファン装置と比較して示している。

このグラフで明らかなように、従来の遠心ファン装置に対して、本発明の実施の形態１による遠心ファン装置１１は、横軸の風量の全域に亘って静圧特性が向上している。

つまり、同一のファン騒音レベルで比較した場合には、遠心ファン装置１１の遠心ファン１５の回転速度をより上昇させることが可能なので、高風量化と高静圧化が容易となり送風能力が向上していることを示している。

なお、以上の比較において、従来の遠心ファン装置のブレード部の外形寸法は、内径側の幅長で４．８ｍｍ、外径側の幅長で７．２ｍｍ、全長で２２．０ｍｍ、厚みで０．８ｍｍに設定されたものを用い、本発明の実施の形態１のブレード部１５ｂも同一寸法に設定され、さらに凸部１５ｂａが幅ＴＷａで０．５ｍｍ、高さＴＨａで１．５ｍｍ、先端１５ｂｅからの距離ｌａで７．０ｍｍに形成されたものを用いた。

（実施の形態２）
次に、図８（ａ）と図８（ｂ）を参照して、実施の形態２について説明する。

ここで、図８（ａ）は、本発明の実施の形態２における遠心ファンのブレード部の部分拡大斜視図で、図８（ｂ）は、本発明の実施の形態２における遠心ファンのブレード部の部分拡大平面図で、図９は、吸気口の投影面積領域外に位置するブレード部の長さとブレード部の先端から凸部の始点までの距離との比に対する風量とファン騒音のグラフである。

まず、図８（ａ）で示したように、凸部２５ｂａは、ブレード部２５ｂの回転方向Ｒの正圧面Ｐにおいて、幅方向の略中央に位置し吸気口（図示せず）の投影面積領域外でかつブレード部２５ｂの先端２５ｂｅから所定の距離だけ内径側の位置から始端して吸気口の投影面積領域内に延びて、ハブ部２５ａの外周面まで連続して形成され、加えて、凸部２５ｂｂは、ブレード部２５ｂの回転方向Ｒで示した方向とは反対の面（以下、負圧面Ｍと称する）において、幅方向の略中央に位置し吸気口の投影面積領域外でかつブレード部２５ｂの先端２５ｂｅから所定の距離だけ内径側の位置から始端して吸気口（図示せず）の投影面積領域内に延びて、ハブ部２５ａの外周面まで連続して形成されている。

ここで、ブレード部２５ｂが回転方向Ｒで示した方向に高速回転すると、下方に位置する吸気口（図示せず）を通過した空気は、破線の矢印ＬＦで示したように上方へ向かってブレード部２５ｂの内径側に吸込まれた後、ブレード部２５ｂの正圧面Ｐの表面に流入するものの、その正圧面Ｐの幅方向の略中央に位置する凸部２５ｂａがその流入した空気の風路抵抗となり分流板として作用するため、略直角に風向きが変えられそのブレード部２５ｂの長手方向に沿って遠心方向へ流れ、吸気領域外の領域において破線の矢印ＵＦで示した空気の流れと合流し、最終的に先端２５ｂｅに近い正圧面Ｐ側を通過してその外周方向へ空気が押し出される。

また、正圧面Ｐの表面に流入する空気の量と比較するとその流入量は少ないものの、負圧面Ｍの表面にも上方へ向かって吸込まれた空気の一部が流入するが、同様に負圧面Ｍの幅方向の略中央に位置する凸部２５ｂｂがその流入した空気の風路抵抗となり分流板として作用するため、略直角に風向きが変えられそのブレード部２５ｂの長手方向に沿って遠心方向へ流れ、吸気領域外の領域において破線の矢印ＵＦで示した空気の流れと合流し、最終的に先端２５ｂｅに近い負圧面Ｍ側を通過してその外周方向へ空気が押し出される。

一方、上方に位置する吸気口（図示せず）を通過した空気は、破線の矢印ＵＦで示したように下方へ向かってブレード部２５ｂの内径側に吸込まれた後、ブレード部２５ｂの正圧面Ｐの表面に流入するものの、その正圧面Ｐの幅方向の略中央に位置する凸部２５ｂａがその流入した空気の風路抵抗となり分流板として作用するため、略直角に風向きが変えられそのブレード部２５ｂの長手方向に沿って遠心方向へ流れ、吸気領域外の領域において破線の矢印ＬＦで示した空気の流れと合流し、最終的に先端２５ｂｅに近い正圧面Ｐ側を通過してその外周方向へ空気が押し出される。

また、正圧面Ｐの表面に流入する空気の量と比較するとその流入量は少ないものの、負圧面Ｍの表面にも下方へ向かって吸込まれた空気の一部が流入するが、同様に負圧面Ｍの幅方向の略中央に位置する凸部２５ｂｂがその流入した空気の風路抵抗となり分流板として作用するため、略直角に風向きが変えられそのブレード部２５ｂの長手方向に沿って遠心方向へ流れ、吸気領域外の領域において破線の矢印ＬＦで示した空気の流れと合流し、最終的に先端２５ｂｅに近い負圧面Ｍ側を通過してその外周方向へ空気が押し出される。

したがって、ブレード部２５ｂの正圧面Ｐと負圧面Ｍの両面に凸部２５ｂａと凸部２５ｂｂを有することにより、相互に反対方向となって吸込まれた空気は、ブレード部２５ｂの正圧面Ｐ上や負圧面Ｍ上でぶつかりながら相互に干渉し合うことが抑制され、円滑に遠心方向へ流されるので、吸気領域における渦流や乱流の発生に起因するファン騒音や異音の低減を実現できる。

また、図８（ｂ）で示したように、遠心ファン２５のブレード部２５ｂにおける吸気口の投影面積領域は、２点鎖線で示した円弧の内径側の領域であり、凸部２５ｂａは、ブレード部２５ｂの回転方向Ｒの正圧面Ｐにおいて、幅方向の略中央に位置し吸気口の投影面積領域外でかつブレード部２５ｂの先端２５ｂｅから所定の距離だけ内径側の位置から始端して吸気口の投影面積領域内に延び、ハブ部２５ａの外周面まで連続して形成され、加えて、凸部２５ｂｂは、ブレード部２５ｂの回転方向Ｒで示した方向とは反対の面（以下、負圧面Ｍと称する）において、幅方向の略中央に位置し吸気口の投影面積領域外でかつブレード部２５ｂの先端２５ｂｅから所定の距離だけ内径側の位置から始端して吸気口の投影面積領域内に延びて、ハブ部２５ａの外周面まで連続して形成されている。

ここで、前述したようにブレード部２５ｂの正圧面Ｐに形成された凸部２５ｂａとブレード部２５ｂの負圧面Ｍに形成された凸部２５ｂｂがそれぞれ分流板として有効に作用するが、２点鎖線で示した円弧の外側の領域である吸気口の投影面積領域外においては、分流されたそれぞれの空気の流れがブレード部２５ｂの長手方向に沿って遠心方向へ流れる平行流となって整流化されているため、凸部２５ｂａは投影面積領域外に位置するブレード部２５ｂの正圧面Ｐ側における長さＬａの２０％よりも長い距離ｌａだけブレード部２５ｂの先端２５ｂｅから内径側の位置で始端するように形成され、凸部２５ｂｂは投影面積領域外に位置するブレード部２５ｂの負圧面Ｍ側における長さＬｂの２０％よりも長い距離ｌｂだけブレード部２５ｂの先端２５ｂｅから内径側の位置で始端するように形成されるのが好ましく、吸気領域外の領域における風路抵抗を有効に低減しブレード部の正圧面Ｐ面上と負圧面Ｍ上で空気の平行流をよりスムーズに合流させて空気を円滑に遠心方向へ流すことができるので、さらに風量の増加が図れる。

また、図９では、ブレード部２５ｂの正圧面Ｐには凸部２５ｂａを形成し、負圧面Ｍには凸部２５ｂｂを形成した場合において、吸気口の投影面積領域外に位置するブレード部２５ｂの正圧面Ｐ側の長さＬａとブレード部２５ｂの先端２５ｂｅから凸部２５ｂａの始点までの距離ｌａとの比（ｌａ／Ｌａ）と吸気口の投影面積領域外に位置するブレード部２５ｂの負圧面Ｍ側の長さＬｂとブレード部２５ｂの先端２５ｂｅから凸部２５ｂｂの始点までの距離ｌｂとの比（ｌｂ／Ｌｂ）とのいずれもが同時に変化したときに、風量とファン騒音がどのように変化するかを示した。

ここで、比較用としては、従来の正圧面Ｐと負圧面Ｍのいずれにも凸部が形成されていない平坦な形状のブレード部を有する遠心ファンを用い、同一のファン騒音（３５．０ｄＢＡ）となる条件で動作させたときの風量（０．１０４ｍ³／ｍｉｎ）に対する差異及び同一の風量（０．１１０ｍ³／ｍｉｎ）となる条件で動作させたときのファン騒音（３６．１ｄＢＡ）に対する差異を示した。

この図からも明らかなように、凸部２５ｂａは吸気口の投影面積領域外に位置するブレード部２５ｂの正圧面Ｐ側における長さＬａの２０％よりも長い距離ｌａだけブレード部２５ｂの先端２５ｂｅから内径側の位置で始端するように形成され、凸部２５ｂｂは吸気口の投影面積領域外に位置するブレード部２５ｂの負圧面Ｍ側における長さＬｂの２０％よりも長い距離ｌｂだけブレード部２５ｂの先端２５ｂｅから内径側の位置で始端するように形成されることにより、風量、ファン騒音いずれも従来の遠心ファンを用いた場合よりも改善されている。

なお、以上の比較において、従来の遠心ファン装置のブレード部の外形寸法は、内径側の幅長で４．８ｍｍ、外径側の幅長で７．２ｍｍ、全長で２２．０ｍｍ、厚みで０．８ｍｍに設定されたものを用い、本発明の実施の形態２のブレード部１５ｂも同一寸法に設定され、さらに凸部２５ｂａと凸部２５ｂｂは幅ＴＷａで２．０ｍｍ、高さＴＨａで１．２ｍｍと一定に設定し、距離ｌａと長さＬａとの比及び距離ｌｂと長さＬｂとの比を０％〜１００％で変化させて測定を行った。

また、風量計測時には同一のファン騒音（３５．０ｄＢＡ）となる条件で動作させ、ファン騒音計測時には同一の風量（０．１１０ｍ³／ｍｉｎ）となる条件で動作させた。

また、前述したように、図６では、同一の風量（０．１５ｍ³／ｍｉｎ）において、前述した遠心ファン２５を実施の形態１で説明した他の構成要素と組み合わせた実施の形態２による遠心ファン装置（図示せず）のファン騒音（Ａレンジ騒音）を、本発明の実施の形態１による遠心ファン装置１１のファン騒音（Ａレンジ騒音）と併せて、従来の遠心ファン装置のファン騒音（Ａレンジ騒音）と比較して示している。

そのグラフで明らかなように、従来の遠心ファン装置のファン騒音は４９．０ｄＢＡであるのに対して、本発明の実施の形態２による遠心ファン装置のファン騒音は、本発明の実施の形態１による遠心ファン装置１１のファン騒音よりもさらに０．５ｄＢＡ低い４７．０ｄＢＡまで低減されている。

つまり、前述したようにブレード部２５ｂの正圧面Ｐに形成された凸部２５ｂａとブレード部２５ｂの負圧面Ｍに形成された凸部２５ｂｂが、対向配置された一対の吸気口（図示せず）から吸込まれたそれぞれの空気の分流板として作用し、相互に反対方向となって吸込まれた空気がブレード部２５ｂの正圧面Ｐ上や負圧面Ｍ上でぶつかりながら相互に干渉し合うことが抑制され、それぞれの空気を円滑に遠心方向へ流すことができるので、吸気領域における渦流や乱流の発生に起因するファン騒音や異音の低減を、より一層実現できていることが分かる。

（実施の形態３）
図１０は、本発明の実施の形態３における遠心ファンの斜視図で、図１１（ａ）は、本発明の実施の形態３における遠心ファンのブレード部の部分拡大斜視図で、図１１（ｂ）は、本発明の実施の形態３における遠心ファンのブレード部の部分拡大平面図で、図１２（ａ）は、本発明の実施の形態３における遠心ファンのブレード部を正圧面側から見た正面図で、図１２（ｂ）は、本発明の実施の形態３における遠心ファンのブレード部を真上から見た平面図で、図１３は、同一の風量におけるファン騒音（Ａレンジ騒音）の比較グラフで、図１４は、同一のファンケーシングと駆動回路を用いた場合の風量静圧特性の比較グラフである。

まず、図１０において、吸気口（図示せず）の開口領域を回転軸の方向と平行に遠心ファン３５の方向へ投影させた投影面積領域として、全てのブレード部３５ｂの回転方向Ｒで示した方向の面（以下、正圧面Ｐと称する）には凸部３５ｂａが形成されている。

そして、凸部３５ｂａは、詳細には後述するが、ブレード部３５ｂの回転方向Ｒの正圧面Ｐにおいて、幅方向の略中央に位置し吸気口の投影面積領域外でかつブレード部３５ｂの先端３５ｂｅから所定の距離だけ内径側の位置から始端して吸気口の投影面積領域内に延びて、ハブ部３５ａの外周面から所定の距離だけ外径側の位置で終端するように形成されている。

さらに、凸部３５ｂａは、内径側にハブ部３５ａの方向に漸次幅が小さくなる第１の傾斜部３５１ｂを有し、外径側にブレード部３５ｂの先端３５ｂｅの方向に漸次高さが小さくなる第２の傾斜部３５２ｂを有している。

ここで、第１の傾斜部３５１ｂは、それぞれの吸気口から相互に反対方向となって吸込まれた空気のブレード部３５ｂの面上でのぶつかりが比較的多い吸気領域の外径側において空気の分流板としての作用を徐々に増大できるので、より効果的にファン騒音や異音の低減と風量の増加を同時に実現できる。

また、第２の傾斜部３５２ｂは、分流されて流れてきた空気の流れがファンケーシング（図示せず）内において遠心方向へ流れる平行流となって整流化され、吸気領域の外側における風路抵抗が徐々に低減し渦流や乱流を発生させることなく少しずつ合流され、より円滑に空気を遠心方向へ流すことができるので、風量をより増加できる。

次に、図１１（ａ）と図１１（ｂ）を参照して、前述の内容をさらに詳細に説明する。

まず、図１１（ａ）で示したように、凸部３５ｂａは、ブレード部３５ｂの回転方向Ｒの正圧面Ｐにおいて、幅方向の略中央に位置し吸気口の投影面積領域外でかつブレード部３５ｂの先端３５ｂｅから所定の距離だけ内径側の位置に外径側先端３５ｂｏ（図１２（ａ）、（ｂ）参照）を有し、吸気口の投影面積領域内に延びて、ハブ部３５ａの外周面から所定の距離だけ外径側の位置に内径側先端３５ｂｉ（図１２（ａ）、（ｂ）参照）を有するように形成されている。

ここで、ブレード部３５ｂが回転方向Ｒで示した方向に高速回転すると、下方に位置する吸気口（図示せず）を通過した空気は、破線の矢印ＬＦで示したように上方へ向かってブレード部３５ｂの内径側に吸込まれた後、ブレード部３５ｂの正圧面Ｐの表面に流入するものの、その正圧面Ｐの幅方向の略中央に位置する凸部３５ｂａがその流入した空気の風路抵抗となり分流板として作用するため、略直角に風向きが変えられそのブレード部３５ｂの長手方向に沿って遠心方向へ流れる。

また、凸部３５ｂａは、吸気口の投影面積領域外でかつブレード部３５ｂの先端３５ｂｅから所定の距離だけ内径側の位置に外径側先端３５ｂｏを有するように形成されているので、吸気領域の外側においては風路抵抗を低減しブレード部３５ｂの面上で破線の矢印ＵＦで示した空気の流れとスムーズに合流させて空気を円滑に遠心方向へ流すことにより、最終的に先端３５ｂｅに近い正圧面Ｐ側を通過してその外周方向へ空気が押し出される。

加えて、その凸部３５ｂａは、投影面積領域内のハブ部３５ａの外周面から所定の距離だけ外径側の位置に内径側先端３５ｂｉを有するように形成されているので、それぞれの吸気口から相互に反対方向となって吸込まれた空気のブレード部３５ｂの面上でのぶつかりが比較的少ない吸気領域の内径側において風路抵抗を有効に低減できるので、より風量の増加が図れる。

一方、上方に位置する吸気口（図示せず）を通過した空気は、破線の矢印ＵＦで示したように下方へ向かってブレード部３５ｂの内径側に吸込まれた後、ブレード部３５ｂの正圧面Ｐの表面に流入するものの、その正圧面Ｐの幅方向の略中央に位置する凸部３５ｂａがその流入した空気の風路抵抗となり分流板として作用するため、略直角に風向きが変えられそのブレード部３５ｂの長手方向に沿って遠心方向へ流れ、吸気領域外の領域において破線の矢印ＬＦで示した空気の流れとスムーズに合流し、最終的に先端３５ｂｅに近い正圧面Ｐ側を通過してその外周方向へ空気が押し出される。

また、図１１（ｂ）で示したように、ブレード部３５ｂにおける吸気口（図示せず）の投影面積領域は、２点鎖線で示した円弧の内径側の領域であり、凸部３５ｂａは、吸気口の投影面積領域外でかつブレード部３５ｂの先端３５ｂｅから所定の距離だけ内径側の位置に外径側先端３５ｂｏを有し、吸気口の投影面積領域内に延びて、ハブ部３５ａの外周面から所定の距離だけ外径側の位置に内径側先端３５ｂｉを有するようにブレード部３５ｂの幅方向の略中央に形成されている。

次に、図１２（ａ）で示したように、２点鎖線の内径側の領域が吸気口の投影面積領域内で、２点鎖線の外径側の領域が吸気口の投影面積領域外であるが、ブレード部３５ｂの正圧面Ｐ上において、凸部３５ｂａは、ブレード部３５ｂの正圧面Ｐにおける幅方向の略中央に位置し吸気口の投影面積領域外でかつブレード部３５ｂの先端３５ｂｅから距離ｌａだけ内径側の位置に外径側先端３５ｂｏを有し、吸気口の投影面積領域内に延びて、ハブ部３５ａの外周面から距離ｌｉだけ外径側の位置に内径側先端３５ｂｉを有するように形成されている。

ここで、凸部３５ｂａは、内径側にハブ部３５ａの方向に漸次幅が小さくなる第１の傾斜部３５１ｂを有し、外径側にブレード部３５ｂの先端３５ｂｅの方向に漸次高さが小さくなる第２の傾斜部３５２ｂを有している。

第１の傾斜部３５１ｂは、それぞれの吸気口から相互に反対方向となって吸込まれた空気のブレード部３５ｂの面上でのぶつかりが比較的多い吸気領域の外径側において空気の分流板としての作用を徐々に増大できるので、より効果的にファン騒音や異音の低減と風量の増加を同時に実現できる。

また、第２の傾斜部３５２ｂは、分流されて流れてきた空気の流れがファンケーシング（図示せず）内において遠心方向へ流れる平行流となって整流化され、吸気領域の外側における風路抵抗が徐々に低減し渦流や乱流を発生させることなく少しずつ合流され、より円滑に空気を遠心方向へ流すことができるので、風量をより増加できる。

また、その凸部３５ｂａは、投影面積領域外に位置するブレード部３５ｂの長さＬａの２０％よりも長い距離ｌａだけ先端３５ｂｅから内径側の位置に外径側先端３５ｂｏを有するように形成されるのが好ましく、吸気領域の外側における風路抵抗を有効に低減しブレード部３５ｂの正圧面Ｐ上で空気の平行流をよりスムーズに合流させて空気を円滑に遠心方向へ流すことができるので、さらに風量の増加が図れる。

また、ブレード部３５ｂの全体幅を、一対の吸気口のいずれかの投影面積領域内において遠心方向へ向かって漸次大きくしたことにより、それぞれの吸気口から相互に反対方向となって吸込まれた空気のブレード部３５ｂの面上でのぶつかりが比較的少ない吸気領域の内径側において風路抵抗を有効に低減できるので、より風量の増加が図れる。

なお、図示は省略するが、凸部３５ｂａの最大幅は、風路抵抗となってしまう影響を少なくするためなるべく小さい方が好ましいが、凸部３５ｂａの受ける風圧や回転振動などに耐えうる十分な強度を確保するため、例えばブレード部３５ｂの外形寸法が内径側の幅長で４．８ｍｍ、外径側の幅長で７．２ｍｍ、全長で２２．０ｍｍ、厚みで０．８ｍｍの場合であれば、凸部３５ｂａの最大の幅ＴＷａを０．３ｍｍ〜３．０ｍｍの範囲に設定するのがより好ましい。

また、凸部３５ｂａの最大高さは、分流板としての作用を考慮するとなるべく大きい方が好ましいが、あまり大きいとそれが大きな風路抵抗となって作用するため、例えばブレード部３５ｂの外形寸法が内径側の幅長で４．６ｍｍ、外径側の幅長で８．０ｍｍ、全長で１９．０ｍｍ、厚みで０．９ｍｍの場合であれば、凸部３５ｂａの最大の高さＴＨａを０．３ｍｍ〜３．０ｍｍの範囲に設定するのがより好ましい。

次に、図１３では、同一の風量（０．１３８ｍ³／ｍｉｎ）において、本発明の実施の形態３による遠心ファン装置（図示せず）のファン騒音（Ａレンジ騒音）を、凸部３５ｂａが形成されてなく他の構成要素の形状・寸法などが同一の従来の遠心ファン装置のファン騒音（Ａレンジ騒音）と比較して示している。

このグラフで明らかなように、従来の遠心ファン装置のファン騒音は４０．６ｄＢＡであるのに対して、本発明の実施の形態３による遠心ファン装置のファン騒音は３９．４ｄＢＡと１．２ｄＢＡ低減されている。

つまり、前述したようにブレード部３５ｂの正圧面Ｐに形成された凸部３５ｂａが、対向配置された一対の吸気口から吸込まれたそれぞれの空気の分流板として作用し、相互に反対方向となって吸込まれた空気がブレード部３５ｂの正圧面Ｐ上でぶつかりながら相互に干渉し合うことが抑制され、それぞれの空気を円滑に遠心方向へ流すことができるので、吸気領域における渦流や乱流の発生に起因するファン騒音や異音の低減を実現できていることが分かる。

また、図１４では、同一のファンケーシングと駆動回路を用いて、本発明の実施の形態３による遠心ファン装置（図示せず）の風量静圧特性を、凸部３５ｂａが形成されておらず他の構成要素の形状・寸法などが同一の従来の遠心ファン装置と比較して示している。

ここで、電源電圧Ｖｃｃを３Ｖ、４Ｖ、５Ｖ、６Ｖに設定した場合のそれぞれにおいて、風量静圧特性を測定しており、マーカー塗りつぶしありが本発明の実施の形態３による遠心ファン装置の風量静圧特性で、マーカー塗りつぶしなしが従来の遠心ファン装置の風量静圧特性である。

このグラフで明らかなように、従来の遠心ファン装置の風量静圧特性に対して、本発明の実施の形態３による遠心ファン装置の風量静圧特性は、電源電圧Ｖｃｃが３Ｖ、４Ｖ、５Ｖ、６Ｖのいずれの場合においても、横軸の風量の全域に亘って静圧特性が向上している。

つまり、同一のファンケーシングと駆動回路を用いて比較した場合には、高風量化と高静圧化が容易となり送風能力が向上していることを示している。

また、同一のファン騒音レベルで比較した場合には、より回転数を上昇させることが可能なので、高風量化と高静圧化が容易となり送風能力が向上する。

なお、以上の比較において、従来の遠心ファン装置のブレード部の外形寸法は、内径側の幅長で４．８ｍｍ、外径側の幅長で７．２ｍｍ、全長で２２．０ｍｍ、厚みで０．８ｍｍに設定されたものを用い、本発明の実施の形態３のブレード部３５ｂも同一寸法で設定され、さらに正圧面Ｐには、凸部３５ｂａが最大の幅ＴＷａで２．６ｍｍ、最大の高さＴＨａで０．６ｍｍ、先端３５ｂｅからの距離ｌａで５．０ｍｍ、ハブ部３５ａの外周面からの距離ｌｉで６．０ｍｍに形成されたものを用いた。

（実施の形態４）
図１５（ａ）は、本発明の実施の形態４における電子機器の筐体内部を示した図で、図１５（ｂ）は、本発明の実施の形態４における電子機器の筐体内部の部分断面図である。

ここで、電子機器６０は、操作部を有する本体装置６１の端部のヒンジ機構６２に開閉型の液晶表示装置６３が回動支持された構成のノート型ＰＣである。

この電子機器６０の本体装置６１の筐体内部に配置された回路基板６４の下側面には、冷却されるべきＭＰＵやＣＰＵなどの発熱電子部品６５が実装されていて、さらにそれらを同時に冷却する遠心ファン装置６６が搭載されている状態を示している。

ここで、図１５（ａ）における遠心ファン装置６６は、実施の形態１で説明した構成に加えて、受熱部６７が連接されたもので、回路基板６４の下側面に実装された発熱電子部品６５に遠心ファン装置６６と連接した受熱部６７が熱的に接続されるようにその回路基板６４の下側面の所定の位置に配置されている。

そして、実施の形態１で説明したように、その遠心ファン装置６６は、複数のブレードの回転によって空気を送風する遠心ファン６８と、その遠心ファン６８を回転自在に収容し発熱電子部品６５と熱的に接続される受熱部６７と連接されたファンケーシング６９と、を備え、発熱電子部品６５からファンケーシング６９へ伝達した熱を遠心ファン６８の送風によって放熱する遠心ファン装置６６であって、発熱電子部品６５と熱的に接続された受熱部６７の熱が熱輸送部７０を伝熱してファンケーシング６９内の送風路へ熱輸送され、その送風路を流れる空気とファンケーシング６９とが直接的に接触するので、より熱交換が促進され効率的に放熱する作用がある。

ここで、電子機器６０の本体装置６１の筐体の底面６１ａには、ファンケーシング６９の取り付け位置に対応する場所に複数個の通風口７１が設けられているので、遠心ファン６８の吸気作用によってその本体装置６１の筐体の底面６１ａの下側における外部の冷えた空気が、矢印で示したようにその通風口７１を通過してファンケーシング６９内の送風路に吸気され、ファンケーシング６９内を流れる間に受熱部６７から熱輸送部７０を伝熱してファンケーシング６９へより熱輸送された熱を熱交換により受け取り、矢印で示したように本体装置６１の筐体の側面６１ｂの通風口７２から外部に吹き出される。

さらに詳細に説明すると、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）における遠心ファン装置６６の排気口７３からの送風方向に沿った部分断面図を示しており、前述した電子機器６０の本体装置６１の筐体内部に配置された回路基板６４の下側面には、冷却されるべき発熱電子部品６５が実装されていて、それを冷却する遠心ファン装置６６が搭載されている状態が詳細に示されている。

そして、実施の形態１で説明したように、この遠心ファン装置６６は、正圧面Ｐに凸部６８ａの形成されたブレード部の回転によって空気を送風する遠心ファン６８と、その遠心ファン６８を回転自在に収容しその遠心ファン６８を挟んで対向配置された一対の吸気口６９ａ、６９ｂを有するファンケーシング６９と、を備えているので、その遠心ファン装置６６のファン騒音や異音が低減されるため、電子機器６０の動作中における静音性を高め、より快適な作業環境をオペレータに提供することができる。

なお、以上の各実施の形態の説明において、各構成要素の寸法、数量、材質、形状、その相対的な配置などは、特にそれらに限定される旨の記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではなく、単なるひとつの実施の形態の説明に過ぎず、様々な変形が可能である。

特に、主要な構成要素である遠心ファンのハブ部、ブレード部、及び凸部の寸法、数量、形状、その相対的な配置などについては、前記の実施の形態のみに限定されず、特に凸部は、所望の作用・効果が得られれば、カバー及びフレームの一対の吸気口のいずれかの投影面積領域内において形成されればよいし、それぞれのブレード部に対して非連続的に複数個形成してもよいし、幅、高さ、断面形状がその長手方向において不均一でもよいし、遠心ファンの全ブレード部に形成するのではなくその一部のブレード部のみに形成してもよい。

また、ブレード部の形状についても、特に限定はなく、幅方向において上下非対称であったり、全体幅が内径側から外径側まで均一であったり、回転軸と直交する方向の形状がストレートではなく内径側、外径側、または中間で湾曲するような形状であったり、ブレード部の先端部に円環板やリブを設けてもよい。

また、ファンケーシングの外形についても、特に限定はなく、略円形、略三角形、略四角形、略平行四辺形、あるいはそれ以外の種々の多角形でも構わなく、排気口も１方向ではなく、２方向やそれ以上の方向に設けてもよい。

また、ファンケーシングの構成についても、単にカバーとフレームとからのみ構成されたものではなく、そのカバーまたはフレームの一部に発熱電子部品と熱的な接続を行う受熱部を設けたり、放熱性を有する放熱フィンからなるヒートシンクなどをダイカスト成型やプレス成形などによって一体的に設けたりする構成でもよいし、さらにその間の熱輸送を効率的に行うヒートパイプや熱伝導性シートなどの熱輸送部材を別に備えていてもよい。

本発明の遠心ファン装置及びそれを備えた電子機器は、筐体内部に実装されたＭＰＵやさまざまな発熱電子部品を冷却することが可能で、より静音性の求められるノートＰＣ、ＰＣサーバ、音響機器、映像機器などに有用である。

（ａ）本発明の実施の形態１における遠心ファン装置の上方からの斜視図、（ｂ）本発明の実施の形態１における遠心ファン装置のカバーを外した状態での上方からの斜視図 （ａ）本発明の実施の形態１における遠心ファン装置の平面図、（ｂ）（ａ）のラインＡ−Ａ矢視断面図 本発明の実施の形態１における遠心ファンの平面図 （ａ）本発明の実施の形態１における遠心ファンの斜視図、（ｂ）本発明の実施の形態１における遠心ファンのブレード部の円筒断面形状図 （ａ）本発明の実施の形態１における遠心ファンのブレード部の部分拡大斜視図、（ｂ）本発明の実施の形態１における遠心ファンのブレード部の部分拡大平面図 同一の風量におけるファン騒音（Ａレンジ騒音）の比較グラフ 同一のファン騒音における風量静圧特性の比較グラフ （ａ）本発明の実施の形態２における遠心ファンのブレード部の部分拡大斜視図、（ｂ）本発明の実施の形態２における遠心ファンのブレード部の部分拡大平面図 吸気口の投影面積領域外に位置するブレード部の長さとブレード部の先端から凸部の始点までの距離との比に対する風量とファン騒音のグラフ 本発明の実施の形態３における遠心ファンの斜視図 （ａ）本発明の実施の形態３における遠心ファンのブレード部の部分拡大斜視図、（ｂ）本発明の実施の形態３における遠心ファンのブレード部の部分拡大平面図 （ａ）本発明の実施の形態３における遠心ファンのブレード部を正圧面側から見た正面図、（ｂ）本発明の実施の形態３における遠心ファンのブレード部を真上から見た平面図 同一の風量におけるファン騒音（Ａレンジ騒音）の比較グラフ 同一のファンケーシングと駆動回路を用いた場合における風量静圧特性の比較グラフ （ａ）本発明の実施の形態４における電子機器の筐体内部を示した図、（ｂ）本発明の実施の形態４における電子機器の筐体内部の部分断面図 （ａ）従来の技術における遠心ファン装置の翼形状のブレード部の平面図、（ｂ）従来の技術における遠心ファン装置の翼形状のブレード部の斜視図 従来の技術における遠心ファンの斜視図

符号の説明

１１ 遠心ファン装置
１２ ファンケーシング
１２ａ フレーム
１２ｂ カバー
１３ 排気口
１４ａ 吸気口
１４ｂ 吸気口
１５ 遠心ファン
１５ａ ハブ部
１５ｂ ブレード部
１５ｂａ 凸部
１５ｂｕ 上端部
１５ｂｌ 下端部
１５ｂｅ 先端
１６ 回転軸
１７ モータ駆動部
１８ 連結部
２１ 遠心ファン装置
２５ 遠心ファン
２５ａ ハブ部
２５ｂ ブレード部
２５ｂａ 凸部
２５ｂｂ 凸部
２５ｂｅ 先端
３５ 遠心ファン
３５ａ ハブ部
３５ｂ ブレード部
３５ｂａ 凸部
３５ｂｅ 先端
３５ｂｉ 内径側先端
３５ｂｏ 外径側先端
３５１ｂ 第１の傾斜部
３５２ｂ 第２の傾斜部
６０ 電子機器
６１ 本体装置
６１ａ 筐体の底面
６１ｂ 筐体の側面
６２ ヒンジ機構
６３ 液晶表示装置
６４ 回路基板
６５ 発熱電子部品
６６ 遠心ファン装置
６７ 受熱部
６８ 遠心ファン
６８ａ 凸部
６９ ファンケーシング
６９ａ 吸気口
６９ｂ 吸気口
７０ 熱輸送部
７１ 通風口
７２ 通風口
７３ 排気口
ＢＷ ブレード部の全体幅
ＢＷｃ ブレード部の幅方向の略中央となる領域
ＢＷｕ 距離
ＢＷｌ 距離
ＣＬ 回転軸の軸線
ＬＦ 吸気口を通過した空気の流れ方向
Ｌａ 長さ
Ｌｂ 長さ
ｌａ 距離
ｌｂ 距離
ｌｉ 距離
Ｍ 負圧面
Ｐ 正圧面
Ｒ 回転方向
Ｓ 仮想の円筒
ＴＨａ 高さ
ＴＷａ 幅
ＵＦ 吸気口を通過した空気の流れ方向

Claims (8)

1. 円筒形状の外周面を有するハブ部と前記ハブ部の外周面から遠心方向に延びる複数のブレード部とを有する遠心ファンと、前記遠心ファンを回転自在に収容し前記遠心ファンを挟んで対向配置された一対の吸気口を有するファンケーシングと、を備えた遠心ファン装置であって、
   前記ブレード部の回転方向の面（正圧面）は、前記ブレード部の先端から所定の距離だけ内径側の位置から始端して前記一対の吸気口のいずれかの投影面積領域内に位置する前記ブレード部の内径側に延びる凸部を有することを特徴とする遠心ファン装置。
2. 前記凸部は、前記吸気口の投影面積領域外でかつブレード部の先端から所定の距離だけ内径側の位置から始端して前記吸気口の投影面積領域内に延びることを特徴とする請求項１記載の遠心ファン装置。
3. 前記凸部は、前記ブレード部の幅方向の略中央に位置することを特徴とする請求項１記載の遠心ファン装置。
4. 前記ブレード部の回転方向の面（正圧面）と反回転方向の面（負圧面）の両面に前記凸部を有することを特徴とする請求項１記載の遠心ファン装置。
5. 前記凸部は、前記一対の吸気口のいずれかの投影面積領域外に位置する前記ブレード部の長さの２０％よりも長い距離だけ前記ブレード部の先端から内径側の位置で始端することを特徴とする請求項１記載の遠心ファン装置。
6. 前記凸部は、前記吸気口の投影面積領域内まで延びて前記ハブ部の外周面から所定の距離だけ外径側の位置で終端することを特徴とする請求項１記載の遠心ファン装置。
7. 前記凸部は、内径側に前記ハブ部の方向に漸次幅が小さくなる第１の傾斜部を有し、外径側に前記ブレード部の先端の方向に漸次高さが小さくなる第２の傾斜部を有することを特徴とする請求項６記載の遠心ファン装置。
8. 請求項１から７いずれか１項に記載の遠心ファン装置を備えたことを特徴とする電子機器。

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