JP7035617B2

JP7035617B2 - 遠心ファン

Info

Publication number: JP7035617B2
Application number: JP2018031906A
Authority: JP
Inventors: 智幸塚本; 和彦福島
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec America Corp
Priority date: 2018-02-26
Filing date: 2018-02-26
Publication date: 2022-03-15
Anticipated expiration: 2038-02-26
Also published as: CN110195718A; JP2019148177A; US10962017B2; US20190264694A1; CN110195718B

Description

本発明は、遠心ファンに関する。

一般的な遠心ファンは、複数のブレードを回転させることにより、軸方向に平行な進入気流を径方向の気流に変換して排出する（例えば、特許文献１参照）。遠心ファンは、例えば、冷却用ファンとして、ノート型パーソナルコンピューター等の電子機器に搭載される。ノート型パーソナルコンピューター等の電子機器に搭載される遠心ファンには、静音化が求められる。

特開２００３－３９９８号公報

しかしながら、一般的な遠心ファンでは、複数のブレード（羽根）が回転するため、各ブレードの径方向先端付近において、騒音の原因となる乱流が発生する。詳しくは、複数のブレードが回転することで、各ブレードの進行方向前側の面と進行方向後側の面との間に周方向の圧力差が発生する。その結果、進行方向前側の面から、ブレードの径方向先端を経由して、進行方向後側の面に向かって流れる気流が発生し、この気流が乱流を発生させる。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、騒音を低減できる遠心ファンを提供することにある。

本発明の例示的な遠心ファンは、モータ、支持体、回転体、及び筐体を備える。前記モータは、上下に延びる中心軸を中心として回転するロータハブを有する。前記支持体は、前記ロータハブに固定され、前記ロータハブとともに回転する。前記回転体は、前記支持体と材料が異なる。前記回転体は、連続多孔質体である。前記筐体は、前記回転体、前記支持体、及び前記モータを収容する。前記筐体は、軸方向に開口する第１吸気口、及び径方向に開口する少なくとも１つの送風口を有する。前記回転体の径方向内面は、前記ロータハブの径方向外面と隙間を介して対向する。

例示的な本発明によれば、騒音を低減することができる。

図１Ａは、本発明の実施形態１に係る遠心ファンを示す平面図である。図１Ｂは、本発明の実施形態１に係る遠心ファンの内部を示す平面図である。図２は、本発明の実施形態１に係る遠心ファンの内部を示す斜視図である。図３は、本発明の実施形態１に係る遠心ファンの一部を示す断面図である。図４Ａは、本発明の実施形態１に係る回転体を示す平面図である。図４Ｂは、本発明の実施形態１に係る回転体を示す側面図である。図５は、本発明の実施形態１に係る遠心ファンの変形例を示す図である。図６Ａは、本発明の実施形態２に係る遠心ファンを示す平面図である。図６Ｂは、本発明の実施形態２に係るモータ、支持体及び回転体を示す斜視図である。図７は、本発明の実施形態２に係る遠心ファンの一部を示す断面図である。図８Ａは、本発明の実施形態３に係る遠心ファンを示す平面図である。図８Ｂは、本発明の実施形態３に係る遠心ファンを示す底面図である。図９は、本発明の実施形態３に係る遠心ファンの一部を示す断面図である。図１０Ａは、本発明の実施形態３に係るロータハブ、及び支持体を示す平面図である。図１０Ｂは、本発明の実施形態３に係るリブ部の断面を示す図である。図１１は、本発明の実施形態４に係る回転体を示す平面図である。

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照して説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されない。なお、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。また、説明が重複する箇所については、適宜説明を省略する場合がある。

本明細書では、便宜上、モータの中心軸ＡＸ（図２参照）が延びる方向を上下方向として説明する。但し、上下方向は、説明の便宜上定めるものであり、中心軸ＡＸの方向が鉛直方向と一致することを意図していない。また、本明細書では、モータの中心軸ＡＸと平行な方向を「軸方向」と記載し、モータの中心軸ＡＸを中心とする径方向及び周方向を「径方向」及び「周方向」と記載する。但し、これらの定義により、本発明に係る遠心ファンの使用時の向きを限定する意図はない。なお、「平行な方向」は、略平行な方向を含む。

［実施形態１］
図１Ａは、実施形態１に係る遠心ファン１を示す平面図である。図１Ａに示すように、遠心ファン１は、筐体２、モータ３、支持体４、及び環状の回転体５を備える。

筐体２は、軸方向に開口する吸気口２１を有する。具体的には、筐体２はカバー部材２３を有し、カバー部材２３が吸気口２１を有する。本実施形態において、カバー部材２３は、筐体２の上壁部を構成する。

図１Ｂは、実施形態１に係る遠心ファン１の内部を示す平面図である。詳しくは、図１Ｂは、図１Ａに示すカバー部材２３を取り外した遠心ファン１を示している。図１Ｂに示すように、筐体２は、モータ３、支持体４、回転体５を収容する。また、筐体２は、径方向に開口する送風口２２を有する。具体的には、筐体２は、ケース部材２４を有する。ケース部材２４は、図１Ａに示すカバー部材２３によって覆われる。ケース部材２４は側壁部２４１を有し、側壁部２４１が送風口２２を有する。また、ケース部材２４は、下壁部２４２を有する。下壁部２４２は、軸方向において、図１Ａに示すカバー部材２３と対向する。

図１Ｂに示すように、遠心ファン１は、モータドライバ６、及び配線基板７を更に備える。モータドライバ６は、外部のコントローラーから送信される制御信号に基づいて、モータ３を駆動する駆動信号を生成する。モータドライバ６は、配線基板７に実装されている。配線基板７は、外部のコントローラーから送信される制御信号を受信してモータドライバ６へ送信する。また、配線基板７は、モータドライバ６によって生成された駆動信号をモータ３に送信する。筐体２は、モータドライバ６を更に収容する。本実施形態において、筐体２は、配線基板７の一部を収容する。

図２は、実施形態１に係る遠心ファン１の内部を示す斜視図である。詳しくは、図２は、図１Ａに示すカバー部材２３を取り外した遠心ファン１を示している。図１Ａ、図１Ｂ及び図２に示すように、モータ３は、中心軸ＡＸを中心として回転するロータハブ３１を有する。ロータハブ３１は径方向外面３１１を有する。支持体４は、ロータハブ３１に固定され、ロータハブ３１とともに回転する。詳しくは、支持体４は、ロータハブ３１から径方向に突出する。ロータハブ３１は、支持体４の基端部から軸方向上側へ突出する。なお、ロータハブ３１と支持体４とは一体であってもよいし、別体であってもよい。

回転体５は、支持体４に固定され、周方向に延びる。回転体５は、径方向内面５１、及び径方向外面５２を有する。回転体５の径方向内面５１は、径方向において、ロータハブ３１の径方向外面３１１と隙間を介して対向する。回転体５の径方向外面５２は、径方向において、側壁部２４１と隙間を介して対向する。また、回転体５は、軸方向上面５３を有する。軸方向上面５３は、軸方向において、図１Ａに示すカバー部材２３と隙間を介して対向する。換言すると、軸方向上面５３は、回転体５の吸気口２１側の表面である。

回転体５の材料は、支持体４の材料と異なる。回転体５の材料は、例えば発泡ウレタンのような連続多孔質体である。連続多孔質体は、連続する複数の空孔を有し、隣り合う空孔間の壁が開口しており、気体等の流体が通過できる材料である。例えば、回転体５の材料は、連続気泡構造体であり得る。連続気泡構造体は、連続する複数の気泡（空孔）を有し、隣り合う気泡間の壁が開口しており、気体等の流体が通過できる材料である。支持体４の材料は、例えば硬質プラスチックである。

続いて図１Ａ、図１Ｂ及び図２を参照して、遠心ファン１の動作について説明する。遠心ファン１において、ロータハブ３１が回転すると、支持体４及び回転体５が中心軸ＡＸを中心として周方向に回転する。回転体５が周方向に回転すると、回転体５の内部の空気が、遠心力により回転体５の径方向外面５２まで移動し、回転体５の径方向外面５２から回転体５の外部に送り出される。回転体５の径方向外面５２から回転体５の外部に送り出された空気は、送風口２２から筐体２の外部に送り出される。一方、回転体５の内部の空気が回転体５の外部に送り出されると、ロータハブ３１と回転体５の径方向内面５１との間の空気が、回転体５の径方向内面５１から回転体５の内部に吸い込まれる。この結果、筐体２の外部の空気が、吸気口２１から、筐体２の内部のロータハブ３１と回転体５の径方向内面５１との間に吸い込まれる。したがって、ロータハブ３１が回転すると、吸気口２１から筐体２の内部に空気が吸い込まれ、筐体２の内部に吸い込まれた空気が、送風口２２から筐体２の外部に送風される。

また、回転体５が周方向に回転すると、回転体５の軸方向上面５３と空気との間に摩擦が発生する。その結果、回転体５の軸方向上面５３とカバー部材２３との隙間に存在する空気が、回転体５の径方向外面５２側へ移動する。したがって、回転体５の軸方向上面５３とカバー部材２３との隙間から吸気口２１へ流れる気流（逆流）が発生し難くなる。よって、遠心ファン１の効率を向上させることができる。

以上、図１Ａ、図１Ｂ及び図２を参照して、実施形態１に係る遠心ファン１について説明した。本実施形態によれば、連続多孔質体からなる環状の回転体を使用することにより、騒音を低減することができる。換言すると、静音化を図ることができる。詳しくは、複数枚の羽根を有する回転体を使用する遠心ファンでは、各羽根の径方向先端付近に発生する圧力差に起因して、騒音の原因となる乱流が発生する。これに対し、本実施形態によれば、連続多孔質体からなる環状の回転体を回転させるため、複数枚の羽根を回転させる遠心ファンと比べて乱流が発生し難い。したがって、騒音を低減することができる。

また、本実施形態によれば、回転体５の径方向内面５１がロータハブ３１の径方向外面３１１と隙間を介して対向する。したがって、回転体５の径方向内面５１から回転体５の内部に空気が入りやすく、遠心ファン１の送風量を増加させることができる。

また、本実施形態によれば、回転体５が連続多孔質体によって構成されるため、回転体５の軽量化を図ることができる。したがって、回転体５の偏芯バランスを取りやすい。例えば、回転体５の材料として連続気泡構造体を使用することにより、回転体５の軽量化を図ることができる。更に、回転体５の軽量化を図ることにより、回転体５を高速回転させることができる。回転体５を高速回転させることにより、負荷が変動しても回転体５を安定して回転させることができる。

また、本実施形態によれば、回転体５の軸方向上面５３が回転体５の径方向外面５２側へ空気を移動させる。したがって、遠心ファン１の送風量を増加させることができる。

また、本実施形態によれば、回転体５の材料として、連続気泡構造体を使用することができる。連続気泡構造体は加工し易い素材であるため、回転体５の材料として連続気泡構造体を使用することにより、回転体５を容易に製造することができる。

また、回転体５の材料として連続気泡構造体を使用することにより、回転体５を柔らかくすることができる。回転体５が柔らかい場合、回転体５が筐体２と接触しても、筐体２は損傷を受け難い。したがって、本実施形態によれば、回転体５の材料として連続気泡構造体を使用することにより、回転体５と筐体２との隙間を狭くすることができる。換言すると、遠心ファン１の小型化を図ることができる。

続いて図３を参照して、本実施形態に係る遠心ファン１について更に説明する。図３は、実施形態１に係る遠心ファン１の一部を示す断面図である。詳しくは、図３は、筐体２、モータ３、支持体４及び回転体５の断面を示す。

図３に示すように、モータ３は、モータ部３２を有する。モータ部３２は、ロータハブ３１を、中心軸ＡＸを中心として周方向に回転させる。

回転体５は、軸方向下面５４を有する。軸方向下面５４は、軸方向において下壁部２４２と対向する。換言すると、軸方向下面５４は、回転体５の支持体４側の表面である。支持体４は、径方向外面４１を有する。径方向外面４１は、支持体４の外径側先端面である。また、支持体４は、軸方向上面４２及び軸方向下面４３を有する。軸方向上面４２は、軸方向においてカバー部材２３と対向する。軸方向下面４３は、軸方向において下壁部２４２と隙間を介して対向する。回転体５は、支持体４の軸方向上面４２に配置される。

本実施形態において、回転体５の外径は、吸気口２１の開口径よりも大きい。回転体５の外径は、中心軸ＡＸから回転体５の径方向外面５２までの距離を示す。吸気口２１の開口径は、中心軸ＡＸから吸気口２１の縁までの距離を示す。回転体５の外径が吸気口２１の開口径よりも大きいことにより、回転体５の少なくとも一部がカバー部材２３によって覆われる。この構成により、回転体５の径方向外面５２側から吸気口２１側へ流れる気流（逆流）が発生し難くなる。なお、本実施形態では、回転体５の内径が吸気口２１の開口径よりも小さく、回転体５の一部がカバー部材２３によって覆われる。回転体５の内径は、中心軸ＡＸから回転体５の径方向内面５１までの距離を示す。

また、本実施形態において、回転体５の外径は、支持体４の外径よりも大きい。支持体４の外径は、中心軸ＡＸから支持体４の径方向外面４１までの距離を示す。回転体５の外径が支持体４の外径よりも大きいことにより、回転体５の外径が支持体４の外径以下である場合に比べて、回転体５の体積を増加させることができる。したがって、送風量を増加させることができる。また、回転体５と比較して重い支持体４の外径を小さくすることができる。したがって、イナーシャを低減することができる。

また、本実施形態において、回転体５の径方向内面５１は中心軸ＡＸと平行である。回転体５の径方向内面５１が中心軸ＡＸと平行である場合、回転体５の径方向内面５１は、軸方向上面５３から軸方向下面４３にわたって直線状となる。したがって、回転体５の製造が容易となる。

また、本実施形態において、回転体５の径方向外面５２は中心軸ＡＸと平行である。回転体５の径方向外面５２が中心軸ＡＸと平行である場合、回転体５の径方向外面５２は、軸方向上面５３から軸方向下面４３にわたって直線状となる。したがって、回転体５の製造が容易となる。

なお、回転体５の軸方向上面５３は、硬質であることが好ましい。回転体５の軸方向上面５３が硬質であることにより、回転時における回転体５の形状が安定する。換言すると、回転時に回転体５が変形し難い。更に、回転体５とカバー部材２３とが接触しても、回転体５が摩耗し難い。したがって、回転体５とカバー部材２３との隙間を狭くして、遠心ファン１の小型化を図ることができる。例えば、回転体５の材料が連続気泡構造体である場合、熱や薬液等を使用して回転体５の軸方向上面５３を硬質化することができる。

あるいは、回転体５は、連続多孔質体からなる基材と、基材の軸方向上面に貼り付けたシート部材とを有してもよい。換言すると、回転体５の軸方向上面５３がシート部材によって構成されてもよい。回転体５の軸方向上面５３がシート部材によって構成されることにより、回転時における回転体５の形状が安定する。更に、回転体５とカバー部材２３とが接触しても、回転体５が摩耗し難い。

また、回転体５の軸方向下面５４は、硬質であることが好ましい。回転体５の軸方向下面５４が硬質であることにより、回転時における回転体５の形状が安定する。更に、回転体５を支持体４に容易に固定することができる。例えば、回転体５の材料が連続気泡構造体である場合、熱や薬液等を使用して回転体５の軸方向下面５４を硬質化することができる。

あるいは、回転体５は、連続多孔質体からなる基材と、基材の軸方向下面に貼り付けたシート部材とを有してもよい。換言すると、回転体５の軸方向下面５４がシート部材によって構成されてもよい。回転体５の軸方向下面５４がシート部材によって構成されることにより、回転時における回転体５の形状が安定する。更に、回転体５を支持体４に容易に固定することができる。

続いて図４Ａ及び図４Ｂを参照して、回転体５について更に説明する。図４Ａは、回転体５を示す平面図である。図４Ａに示すように、本実施形態において、回転体５の径方向の幅は一定である。回転体５の径方向の幅が一定である場合、回転体５の径方向内面５１の曲率が一定となり、回転体５の径方向外面５２の曲率が一定となる。したがって、回転体５の製造が容易となる。なお、回転体５の内径は、回転体５の外径の３／４以上であることが好ましい。回転体５の内径を、回転体５の外径の３／４以上とすることにより、回転体５の内径を大きくすることができる。回転体５の内径を大きくすると、回転体５の径方向内面５１から回転体５の内部に空気が入りやすくなり、回転体５の径方向外面５２側に空気を効率よく移動させることができる。

図４Ｂは、回転体５を示す側面図である。図４Ｂに示すように、本実施形態において、回転体５の軸方向の厚さは一定である。回転体５の軸方向の厚さが一定である場合、例えば、シート状の材料を切断加工して回転体５を製造することができる。したがって、回転体５の製造が容易となる。なお、回転体５の軸方向の厚さが大きいほど、軸方向上面５３とカバー部材２３との隙間（図３参照）が狭くなり、その隙間から吸気口２１へ流れる気流（逆流）が発生し難くなる。よって、遠心ファン１の効率を向上させることができる。

以上、図１Ａ～図４Ｂを参照して、実施形態１について説明した。なお、本実施形態において、ロータハブ３１と支持体４との境界は、ロータハブ３１が径方向外面３１１を有し、支持体４が軸方向上面４２及び軸方向下面４３を有する限り、明確に定められる必要はない。また、本実施形態では、カバー部材２３が吸気口２１を有したが、下壁部２４２が吸気口２１を有してもよい。下壁部２４２が吸気口２１を有する場合、ロータハブ３１は軸方向下側へ突出し、回転体５は支持体４の軸方向下面４３に配置されてもよい。

また、本実施形態では、回転体５の内径が吸気口２１の開口径よりも小さい場合について説明したが、図５に示すように、回転体５の内径は吸気口２１の開口径より大きくてもよい。図５は、実施形態１に係る遠心ファン１の変形例を示す図である。詳しくは、図５は、変形例に係る筐体２、モータ３、支持体４及び回転体５の断面を示す。

図５に示すように、回転体５の内径が吸気口２１の開口径よりも大きいことにより、吸気口２１から吸い込まれた空気が回転体５の径方向内面５１に到達し易くなり、回転体５の径方向内面５１から回転体５の内部に吸い込まれる空気の量を増やすことができる。したがって、送風量を増加させることができる。また、回転体５の内径が吸気口２１の開口径よりも大きいことにより、吸気口２１を介して回転体５に異物が接触し難くなる。したがって、回転体５が損傷を受け難くなる。

また、回転体５の内径は吸気口２１の開口径と同じでもよい。回転体５の内径が吸気口２１の開口径と同じであることにより、回転体５の内径が吸気口２１の開口径より小さい場合と比べて、吸気口２１から吸い込まれた空気が回転体５の径方向内面５１に到達し易くなり、回転体５の径方向内面５１から回転体５の内部に吸い込まれる空気の量を増やすことができる。したがって、送風量を増加させることができる。また、回転体５の内径が吸気口２１の開口径と同じであることにより、回転体５の内径が吸気口２１の開口径より小さい場合と比べて、吸気口２１を介して回転体５に異物が接触し難くなる。したがって、回転体５が損傷を受け難くなる。

［実施形態２］
続いて図６Ａ～図７を参照して本発明の実施形態２について説明する。但し、実施形態１と異なる事項を説明し、実施形態１と同じ事項についての説明は割愛する。実施形態２は、支持体４の構成が実施形態１と異なる。

図６Ａは、実施形態２に係る遠心ファン１を示す平面図である。図６Ｂは、実施形態２に係るモータ３、支持体４及び回転体５を示す斜視図である。図６Ａ及び図６Ｂに示すように、実施形態２に係る支持体４は、複数の貫通孔４４を有する。各貫通孔４４は、支持体４を軸方向に貫通する。本実施形態において、複数の貫通孔４４は、周方向に配置される。また、実施形態２に係る支持体４は、隣り合う貫通孔４４の間に位置するリブ部４５を有する。

図７は、実施形態２に係る遠心ファン１の一部を示す断面図である。詳しくは、図７は、筐体２、モータ３、支持体４及び回転体５の断面を示す。図７に示すように、各貫通孔４４は、回転体５の径方向内面５１とロータハブ３１の径方向外面３１１との隙間Ｈ１に開口して配置される。

以上、図６Ａ～図７を参照して実施形態２について説明した。実施形態２によれば、支持体４を軽量化することができる。したがって、遠心ファン１を軽量化することができる。また、支持体４のリブ部４５により、貫通孔４４から、支持体４と下壁部２４２との隙間Ｈ２（図７参照）へ空気を送り込むことができる。したがって、隙間Ｈ２から貫通孔４４へ流れる気流（逆流）が発生し難くなり、乱流の発生を抑制することができる。その結果、騒音を低減することができる。

なお、本実施形態において、ロータハブ３１と支持体４との境界は、ロータハブ３１が径方向外面３１１を有し、支持体４が軸方向上面４２、軸方向下面４３及び複数の貫通孔４４を有する限り、明確に定められる必要はない。

また、本実施形態では、各貫通孔４４が、回転体５の径方向内面５１とロータハブ３１の径方向外面３１１との隙間に開口して配置される場合について説明したが、各貫通孔４４の一部が、回転体５の径方向内面５１とロータハブ３１の径方向外面３１１との隙間に開口して配置されてもよい。換言すると、各貫通孔４４の一部が回転体５によって覆われてもよい。あるいは、各貫通孔４４が回転体５によって完全に覆われてもよい。あるいは、複数の貫通孔４４は、回転体５の径方向内面５１とロータハブ３１の径方向外面３１１との隙間に完全に開口する貫通孔４４と、その一部が回転体５によって覆われた貫通孔４４と、その全部が回転体５によって覆われた貫通孔４４とを含んでもよい。

また、本実施形態では、カバー部材２３が吸気口２１を有したが、下壁部２４２が吸気口２１を有してもよい。下壁部２４２が吸気口２１を有する場合、下壁部２４２の吸気口２１から吸い込まれた空気が、支持体４の貫通孔４４を通過して回転体５に吸い込まれる。あるいは、下壁部２４２が吸気口２１を有する場合、実施形態１において説明したように、ロータハブ３１が軸方向下側へ突出し、回転体５が支持体４の軸方向下面４３に配置されてもよい。

［実施形態３］
続いて図８Ａ～図１０Ｂを参照して本発明の実施形態３について説明する。但し、実施形態１及び２と異なる事項を説明し、実施形態１及び２と同じ事項についての説明は割愛する。実施形態３は、筐体２の構成が実施形態１及び２と異なる。

図８Ａは、実施形態３に係る遠心ファン１を示す平面図である。図８Ｂは、実施形態３に係る遠心ファン１を示す底面図である。図８Ａ及び図８Ｂに示すように、実施形態３に係る筐体２は、第１吸気口２１ａ及び第２吸気口２１ｂを有する。具体的には、カバー部材２３が、軸方向に開口する第１吸気口２１ａを有し、下壁部２４２が、軸方向に開口する第２吸気口２１ｂを有する。

図９は、実施形態３に係る遠心ファン１の一部を示す断面図である。詳しくは、図９は、筐体２、モータ３、支持体４及び回転体５の断面を示す。図９に示すように、回転体５は支持体４の軸方向上面４２に配置され、各貫通孔４４の少なくとも一部が、回転体５の径方向内面５１とロータハブ３１の径方向外面３１１との隙間に開口して配置される。

以上、図８Ａ～図９を参照して、実施形態３に係る遠心ファン１について説明した。実施形態３によれば、回転体５が回転することにより、第１吸気口２１ａ及び第２吸気口２１ｂのそれぞれから筐体２の内部に空気が吸い込まれる。第１吸気口２１ａから吸い込まれた空気は、実施形態１において説明したように回転体５に吸い込まれる。第２吸気口２１ｂから吸い込まれた空気は、各貫通孔４４を通過して回転体５に吸い込まれる。したがって、実施形態３によれば、送風量を増加させることができる。

続いて図１０Ａ及び図１０Ｂを参照して、実施形態３に係る支持体４について更に説明する。図１０Ａは、実施形態３に係るロータハブ３１、及び支持体４を示す平面図である。図１０Ｂは、実施形態３に係るリブ部４５の断面を示す図である。詳しくは、図１０Ｂは、図１０Ａに示すＸＢ－ＸＢ線に沿った断面を示す。換言すると、図１０Ｂは、径方向から見たリブ部４５の断面を示す。なお、理解を容易にするために、図１０Ｂには回転体５を併せて示している。

実施形態３に係るリブ部４５は、支持体４及び回転体５の回転時に、貫通孔４４の下方から貫通孔４４の上方に空気を送る。したがって、第２吸気口２１ｂから吸い込まれた空気を回転体５へ向けて効率よく移動させることができる。

具体的には、図１０Ｂに示すように、実施形態３に係るリブ部４５は、進行方向前側面４５１、軸方向下面４５２、及び軸方向上面４５３を有する。進行方向前側面４５１は、支持体４の進行方向Ｄに対して前側の面である。軸方向下面４５２は、下壁部２４２（図９）と軸方向において対向する。軸方向上面４５３は、カバー部材２３（図９）と軸方向において対向する。進行方向前側面４５１と軸方向下面４５２との間の角度θ１は鋭角であり、進行方向前側面４５１と軸方向上面４５３との間の角度θ２は鈍角である。リブ部４５がこのような断面形状を有することにより、貫通孔４４の下方から貫通孔４４の上方へ空気を送ることができる。

以上、図８Ａ～図１０Ｂを参照して実施形態４について説明した。なお、本実施形態では、回転体５は支持体４の軸方向上面４２に配置されたが、回転体５は支持体４の軸方向下面４３に配置されてもよい。この場合、ロータハブ３１は軸方向下側に突出する。

［実施形態４］
続いて図１１を参照して本発明の実施形態４について説明する。但し、実施形態１～３と異なる事項を説明し、実施形態１～３と同じ事項についての説明は割愛する。実施形態４は、回転体５の構成が実施形態１～３と異なる。

図１１は、実施形態４に係る回転体５を示す平面図である。実施形態４に係る回転体５（連続多孔質体）の平均空孔径は、径方向内面５１側と径方向外面５２側とで異なる。具体的には、図１１に示すように、実施形態４に係る回転体５は、環状の第１回転体５ａと、環状の第２回転体５ｂとを有し、第１回転体５ａ（連続多孔質体）の平均空孔径と第２回転体５ｂ（連続多孔質体）の平均空孔径とが異なる。第１回転体５ａ及び第２回転体５ｂは共に周方向に延び、第１回転体５ａは、第２回転体５ｂの内側に配置される。詳しくは、第１回転体５ａの径方向外面５２ａが、第２回転体５ｂの径方向内面５１ｂと接触する。第１回転体５ａの径方向内面５１ａは、回転体５の径方向内面５１を構成し、第２回転体５ｂの径方向外面５２ｂは、回転体５の径方向外面５２を構成する。

本実施形態によれば、遠心力が小さい回転体５の径方向内面５１側（第１回転体５ａ）の平均空孔径を大きくすることができる。その結果、回転体５の径方向内面５１側（第１回転体５ａ）の空気抵抗が小さくなり、回転体５内部に空気が入りやすくなる。

また、本実施形態によれば、回転体５の径方向内面５１側の平均空孔径が、回転体５の径方向外面５２側の平均空孔径よりも大きい。したがって、大きな異物を回転体５の径方向内面５１側（第１回転体５ａ）で受け止め、小さな異物を回転体５の径方向外面５２側（第２回転体５ｂ）で受け止めることができる。よって、回転体５（フィルター）の目詰まりを抑制することができる。

以上、図１１を参照して実施形態４について説明した。なお、本実施形態において、回転体５は、径の異なる２つの回転体（第１回転体５ａ及び第２回転体５ｂ）を有したが、回転体５は、径の異なる３つ以上の回転体を有してもよい。この場合、各回転体の材料として、例えば、回転体５の径方向外面５２に近いほど、平均空孔径が小さい材料を使用してもよい。また、本実施形態では、第１回転体５ａの平均空孔径が、第２回転体５ｂの平均空孔径よりも大きい場合について説明したが、第１回転体５ａの平均空孔径は、第２回転体５ｂの平均空孔径より小さくてもよい。

以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明した。但し、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。

例えば、本発明による実施形態では、筐体２が１つの送風口２２を有したが、筐体２は、複数の送風口２２を有してもよい。

また、本発明による実施形態では、回転体５の外径が吸気口２１の開口径よりも大きい場合について説明したが、回転体５の外径は、吸気口２１の開口径以下であってもよい。

また、本発明による実施形態では、回転体５の外径が支持体４の外径よりも大きい場合について説明したが、回転体５の外径は支持体４の外径以下であってもよい。

また、本発明による実施形態では、回転体５の軸方向上面５３及び軸方向下面５４が硬質である場合について説明したが、回転体５の軸方向上面５３及び軸方向下面５４のうちの一方が硬質であってもよい。回転体５の軸方向上面５３及び軸方向下面５４のうちの一方が硬質であることにより、回転時における回転体５の形状が安定する。あるいは、回転体５の軸方向上面５３及び軸方向下面５４のうちの一方がシート部材によって構成されてもよい。回転体５の軸方向上面５３及び軸方向下面５４のうちの一方がシート部材によって構成されることにより、回転時における回転体５の形状が安定する。

また、本発明による実施形態では、回転体５の軸方向上面５３及び軸方向下面５４が硬質である場合について説明したが、回転体５の表面全体が硬質であってもよい。回転体５の表面全体が硬質であることにより、回転体５と筐体２とが接触しても、回転体５が摩耗し難い。よって、回転体５と筐体２との隙間を狭くして、遠心ファン１の小型化を図ることができる。あるいは、回転体５の表面全体が、多数の孔を有するシート部材、又は網状のシート部材によって構成されてもよい。回転体５の表面全体がシート部材によって構成されることにより、回転体５と筐体２とが接触しても、回転体５が摩耗し難い。よって、回転体５と筐体２との隙間を狭くして、遠心ファン１の小型化を図ることができる。

本発明は、遠心ファンに好適に利用できる。

１遠心ファン
２筐体
３モータ
４支持体
５回転体
２１吸気口
２１ａ第１吸気口
２１ｂ第２吸気口
２２送風口
２３カバー部材
３１ロータハブ
４４貫通孔
４５リブ部
２４２下壁部
ＡＸ中心軸

Claims

上下に延びる中心軸を中心として回転するロータハブを有するモータと、
前記ロータハブに固定され、前記ロータハブとともに回転する支持体と、
前記支持体と材料が異なり、連続多孔質体である環状の回転体と、
前記回転体、前記支持体、及び前記モータを収容する筐体と
を備え、
前記筐体は、軸方向に開口する第１吸気口、及び径方向に開口する少なくとも１つの送風口を有し、
前記回転体の径方向内面は、前記ロータハブの径方向外面と隙間を介して対向し、
前記回転体の前記第１吸気口側の表面又は前記支持体側の表面は、前記回転体の内部よりも、硬質である、遠心ファン。
前記回転体の外径は、前記支持体の外径よりも大きい、請求項１に記載の遠心ファン。
前記回転体の内径は、前記回転体の外径の３／４以上である、請求項１又は請求項２に記載の遠心ファン。
前記支持体は、
軸方向に貫通する複数の貫通孔と、
隣り合う前記貫通孔の間に位置するリブ部と
を有し、
前記複数の貫通孔のうちの少なくとも一つは、前記回転体の径方向内面と前記ロータハブの径方向外面との前記隙間に、少なくともその一部が開口して配置される、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の遠心ファン。
前記筐体は、軸方向に対向する上壁部と下壁部とを有し、
前記上壁部は、前記第１吸気口を有し、
前記下壁部は、軸方向に開口する第２吸気口を有する、請求項４に記載の遠心ファン。
前記回転体は、前記支持体の前記上壁部と軸方向に対向する面に配置される、請求項５に記載の遠心ファン。
前記回転体の内径は、前記第１吸気口の開口径よりも大きい、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の遠心ファン。
前記回転体の径方向内面は、前記中心軸と平行である、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の遠心ファン。
前記回転体の径方向外面は、前記中心軸と平行である、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の遠心ファン。
前記回転体の径方向の幅は一定である、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の遠心ファン。
前記回転体の軸方向の厚さは一定である、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の遠心ファン。
前記回転体の平均空孔径は、前記回転体の径方向内面側と前記回転体の径方向外面側とで異なる、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の遠心ファン。
前記回転体の径方向内面側の前記平均空孔径は、前記回転体の径方向外面側の前記平均空孔径よりも大きい、請求項１２に記載の遠心ファン。
前記回転体の材料は、連続気泡構造体である、請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の遠心ファン。