JPH11201084A - 送風装置 - Google Patents

送風装置

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JPH11201084A
JPH11201084A JP195098A JP195098A JPH11201084A JP H11201084 A JPH11201084 A JP H11201084A JP 195098 A JP195098 A JP 195098A JP 195098 A JP195098 A JP 195098A JP H11201084 A JPH11201084 A JP H11201084A
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茂 大塚
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 環状壁に設けたスリットから環状壁の内部へ
空気を吸い込む送風装置の羽根形状について、空力性能
の向上、エネルギー効率の向上を実現する。 【解決手段】 環状壁２に設けたスリットから内部へ空
気を吸い込む送風装置において、軸流ファン１の羽根の
翼先端部を回転方向に析り曲げることにより、スリット
から流れ込む空気流を円滑に取り込む。軸流ファンの翼
先端部以外の形状を半径翼あるいは後退翼とする。軸流
ファン１の翼先端付近の翼前傾角とスリットの角度のな
す角が、−５〜１５°の範囲であり、かつ、翼先端部が
風吹き出し方向に曲がっている。この構成により、Ｐ−
Ｑ特性の向上、ならびに騷音の低減、エネルギー効率の
向上を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器等に使用
する送風装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、機器の小形化、電子化により、電
気回路の高密度実装が盛んに行なわれるようになってき
た。これに伴い電子機器の発熱密度も増加するため、機
器冷却用に軸流形送風装置もしくは斜流形送風装置が使
用されている。
【０００３】従来の送風装置は、図２０に示すように、
軸流ファン１が翼先端と環状壁２の内周面との間に適当
間隙をあけて配置してあり、モータ部３に通電する送風
状態において、軸流ファン１が軸４を中心に回転して、
吸引側から吐出側へ向かう空気流５が発生する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
送風状態においては、羽根８の翼先端の背圧側において
空気流の速度が速くなり、この空気流の持つエネルギー
が圧カエネルギーに変換されて、翼後縁側に翼間二次流
れの影響による低エネルギー領域が発生する。この部分
は損失も大きくて流れの剥離が生じ易く、空気流がプレ
ート面より離脱してしまい、その離脱領域には渦が生起
する。このことにより、乱流騒音を増加させて騒音レベ
ルならびに静圧−風量特性（以下、Ｐ−Ｑ特性と称す）
の悪化を招く問題がある。
【０００５】この現象は、特に吐出流側に流動抵抗（シ
ステムインピーダンス）がかかった場合で、翼先端の漏
れ渦の発生が大きくなり、軸流ファンとして失速状態を
呈する状態に陥る場合に頻繁に見られる。
【０００６】このような軸流ファンの特性の改善を目的
として、軸流ファンの外周に設けられた環状壁の形状を
工夫したものとしては、本発明と同一出願人に係る特願
平８−１７４０４２号、特願平９−１５１４５０号、特
願平９−２６０７３８号に記載の送風装置がある。これ
は例えば、図２１〜図２３に示すもので、軸流ファン１
の周囲を取り巻く環状壁２として、ケーシング本体９に
環状板７ａ〜７ｅが設けられている。環状板７ａ〜７ｅ
はスペーサ１３を介して積層されており、隣接する環状
板７ａ〜７ｅのそれぞれの間にスリット６が形成されて
いる。
【０００７】この構成により、送風状態においては、環
状壁７ａ〜７ｅの間に設けたスリット６から環状壁２の
内部へ空気を吸い込み、これによって翼先端漏渦および
旋回失速が生じることを抑制し、Ｐ−Ｑ特性の向上と静
音化を図っている。
【０００８】また、特表平６−５０８３１９号公報や米
国特許５２９２０８８には、送風装置として、軸流ファ
ンの外周に複数のリング体を間隔を開けて配置すること
により、リング体の隙間から流入した空気の渦が流体流
量を増加させることが記載されている。あるいは、米国
特許５４０７３２４には、送風装置として、軸流ファン
の外周を取り巻く環状板（プレート）の内周部を風の方
向に沿って傾斜させ、この環状板を複数段に積み重ねて
配置し、環状壁の内周と外周との空気の流動を可能にす
ることが記載されている。
【０００９】上記の何れもが、軸流ファンの外周から空
気吸い込むことにより、軸流ファンの特性を改善するも
のであるが、これらは軸流ファンの外周部に設けられた
リング体（環状板）の構成について記載されているだけ
であって、軸流ファンの形状については特に述べられて
いない。このため、特性を最大限に引き出すためには、
軸流ファンの形状についても環状壁に合わせた工夫をす
る必要があった。
【００１０】軸流ファンの形状の工夫については、従来
から軸流ファンの羽根を軸流ファンの回転軸と同心の円
筒面で切断し、この円筒面を展開して平面状の無限直線
翼列に置き換え、この翼列に航空機用等のために検討さ
れた直線翼形系列の理論を当てはめて、性能を予測し、
あるいは使用条件に適した３次元形状を決定するといっ
た手法が一般的に用いられてきた。
【００１１】従来から用いられている軸流ファンの形状
を、例として図２４〜図２９に示す。図２６〜図２７に
示すように、従来の軸流ファン１は、回転軸と同心円筒
状に切断した断面形状が、翼形を有する羽根８を半径方
向につなげた形状をしている。これは従来の軸流ファン
では、軸流ファン１の半径方向における空気の流れを無
視した形での設計が行われているためであり、外周から
空気の流入がない環状壁を有し、かつ空気の流動抵抗が
比較的小さい状態で使用される場合は計算と実際の値が
大きく外れることはなかった。
【００１２】また、空気の流動抵抗が若干大きい状態の
特性改善を目的として、図２８〜図２９に示すように、
羽根の翼弦方向中心位置が回転方向に一定角度傾いた前
進翼とする手法も一般的に用いられている。
【００１３】図２４において、細線ｈは羽根の厚みを示
す等厚線、１点鎖線ｉは羽根を同心円筒面で切断した場
合の翼弦中心線、破線線ｋは羽根を同心円筒面で切断し
た場合の最大厚みの位置を示す線である。この従来の軸
流ファンを上記の環状壁にスリットを設けたケーシング
９と組み合わせて使用すると、軸流ファンの羽根上の空
気流は、図２４の矢印のような方向で流れる形となる。
【００１４】羽根をこの空気の流れに沿った２点鎖線ａ
−ａ’断面で切断したものが、図２５である。図２５に
おいて、翼先端ｓの付近は、ある程度厚みを持たせた状
態になっているために、ここに流れ込む空気流は翼先端
面に衝突する形となり、先端の両エッジ付近ｔ１で空気
層の剥離が発生しやすい状態となっている。
【００１５】また羽根の性能を大きく左右する、羽根の
厚みの分布は、理想的な翼形系列から大きく離れて、翼
形効果による揚力発生は期待できず、翼後縁側ｔ２では
空気層の剥離が発生し易く特性が低下するという問題が
あった。
【００１６】環状壁の外周から空気を吸い込むものでは
ないが、軸流ファンの翼先端部分の形状を工夫すること
により、特性改善を図ったものとしては、特開平６−３
０７３９６号に、羽根車として、羽根の外周翼先端にお
ける断面形状を、前縁側に位置して圧カ面側にのみ凸状
のアールを有する片面アール形状と該片面アール形状部
に連続する円弧形状部とを備えて構成することにより、
空力性能の向上と騷音の低減を図ることが記載されてい
る。
【００１７】また、特開平８−１２１３９１号には、羽
根外周部を曲線状に析り曲げて形成することにより、空
力騒音を低くした選風機が記載されている。あるいは、
特開平８−２８４８８４号に、流体機械として、動翼の
先端背側をそのチップ端から一定の高さ削除して一定厚
さの薄肉部を腹側に形成することにより、チップクリア
ランスからの流体の漏洩を低減して軸流送風機等の効率
を向上するものが記載されている。
【００１８】しかしながら、上記した軸流ファン形状に
ついての従来の技術は、外周から空気の流入がない環状
壁を有することを前提としたものであり、これらの羽根
形状を、上記のように環状壁外周から空気を吸い込む構
成に適用しても、十分な特性は発揮できないのが現状で
あった。
【００１９】軸流ファンの外周に設けたスリットからの
空気の流入を前提として軸流ファン形状の最適化を図っ
たものとしては、本発明と同一出願人の特願平９−２６
０７３８号の送風装置があり、図２９〜図３３に示す。
【００２０】図３０において、細線ｈは羽根の厚みを示
す等厚線、１点鎖線ｉは羽根を同心円筒面で切断した場
合の翼弦中心線、破線ｋは羽根を同心円筒面で切断した
断面形状における最大厚みの位置を示す線である。羽根
を空気の流れに沿った２点鎖線ａ−ａ’で示す断面で切
断したものが図３１である。
【００２１】図２９に示すように、翼前進角θ１〜θ３
は、翼先端部分の前進角θ３が大きく形成されており、
言い換えれぱ、翼先端部ｓの部分を回転方向に折り曲げ
た形状に形成されている。これによりスリットから流入
した空気流を円滑に取り込むことができ、送風装置のＰ
−Ｑ特性が向上する。
【００２２】さらに、羽根を同心円筒面で切断した断面
形状における最大厚みの位置が翼先端にいくに従って、
徐々に翼後縁側に後退する形状にしている。詳しくは、
図３２に示す、ｌａ−ｌａ’線、ｌｂ−ｌｂ’線、ｌｃ
−ｌｃ’線、ｍ−ｍ’線、ｎ−ｎ’線に沿う各断面が、
それぞれ図３３の（ａ）〜（ｅ）に示す形状になってい
る。Ｆは肉厚の最大位置を表わしている。
【００２３】この形状により、図３１に示すように、環
状壁外周方向から流入した空気の流れについても、翼形
の効果を最大限に発揮し、また翼先端部ではスリットか
ら流入する空気が円滑に流れ込み、さらには翼先端から
流入した空気流についても、翼形の効果により揚力が発
生し、あるいは翼後縁側では空気層の剥離抑制等の効果
が得られ、スリットから流入する空気流を有効に風量に
変換できるために、送風装置のＰ−Ｑ特性が更に向上す
る。
【００２４】本発明は、特願平９−２６０７３８号など
のように環状壁に設けたスリットから環状壁の内部へ空
気を吸い込む送風装置の羽根形状について、更なる改良
を図り、空力性能の向上、あるいはエネルギー効率の向
上を実現することを目的とするものである。
【００２５】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、本発明の送風装置は、ファンの翼先端から間隔
をあけて環状壁を形成し、この環状壁の前記ファンの翼
先端に対向する部分に、環状壁の内周部と外周部を連通
する複数のスリットを形成し、前記ファンは、羽根の翼
先端部が回転方向に析り曲がり、ファンの翼先端部以外
の部分が回転方向に傾いていない、前進角ゼロの半径翼
の形状をなす構成としたものである。
【００２６】また、本発明の送風装置は、ファンの翼先
端から間隔をあけて環状壁を形成し、この環状壁の前記
ファンの翼先端に対向する部分に、環状壁の内周部と外
周部を連通する複数のスリットを形成し、前記ファン
は、羽根の翼先端部が回転方向に析り曲がり、ファンの
翼先端部以外の部分が回転方向と反対側に傾いた後退翼
の形状をなす構成としてものである。
【００２７】また、本発明の送風装置は、ファンの翼先
端から間隔をあけて環状壁を形成し、この環状壁の前記
ファンの翼先端に対向する部分に、環状壁の内周部と外
周部を連通する複数のスリットを形成し、前記ファン
は、羽根の翼先端部が回転方向に析り曲がり、半径方向
に対する翼先端部の翼前傾角の角度が−５〜１５°の範
囲で、かつ翼先端付近が風吹き出し方向に曲がっている
構成としたものである。
【００２８】また、送風手段として、上述した何れかの
送風装置を電子機器に備えたものである。上記した構成
により、スリットから流れ込む空気流を円滑に取り込
み、送風装置のＰ−Ｑ特性の向上と静音化を実現する。
【００２９】また、電子機器としての、例えばパーソナ
ルコンピュータ等に、上述の送風装置を備えた場合に
は、電子機器としての静音性を確保することができると
ともに、冷却効率およびエネルギー効率の向上を図るこ
とができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。図１〜図３は本実施の形態の送風装
置を示す。先に示したものと同様の部材については同一
番号を付して説明を省略する。
【００３１】図２に示すように、積層された環状板７ａ
〜７ｅの幅Ｗは、軸流ファン２１の軸方向の幅と同一ま
たは軸流ファン１の軸方向の幅とほぼ同一に設定されて
いる。また、各スリット６の隙間の幅ｗは、各部の流入
抵抗がほぼ等しくなるように連続的に変化させている。
【００３２】軸流ファン１が回転駆動されることによっ
て、羽根２８の翼先端背圧側には負の圧力が発生し、ス
リット６の外部との気圧差により各スリット６を通って
内側に向かって空気流５ｓの流れ込みが発生する。スリ
ット６の隙間の幅ｗを適切な値に設定することにより、
各スリット６から流れ込む空気流５ｓは層流となり、翼
先端において正圧側から背圧側に流れる漏れ渦が抑制さ
れ、背圧面での空気流の離脱が無くなり、Ｐ−Ｑ特性の
向上、ならびに騷音低減の効果がある。
【００３３】ところで、軸流ファンは、樹脂射出成形等
により成形されるのが一般的であるが、射出成形等によ
り成形する場合は金型の構成上において形状の制約を受
け、前進翼タイプの軸流ファンは羽根の軸方向投影面積
が小さくなってしまうという間題点を有している。
【００３４】図４は羽根の翼弦方向中心位置が回転方向
に傾いた前進翼タイプ（翼前進角が正）の軸流ファンを
示し、図５は羽根の翼弦方向中心位置が半径上に乗って
いる半径翼タイプ（翼前進角がゼロ）の軸流ファンを示
し、図６は羽根の翼弦方向中心位置が反回転方向に傾い
た後退翼タイプ（翼前進角が負）の軸流ファンを示して
おり、それぞれの羽根の外径は同一である。
【００３５】ここで隣り合う羽根の間隔の寸法ｃは、金
型構造上の制約を受けて、どの形状でも一定の寸法が必
要となる。図４〜図６に示すように、隣り合う羽根の間
隔の寸法ｃを等しく設定した場合に、前進翼タイプの軸
流ファン及び後退翼タイプの軸流ファンは、半径翼タイ
プの軸流ファンに比較して羽根の軸方向投影面積が小さ
くなってしまい、同一の性能を出す為には、同一面積当
たりの羽根の仕事量を増やす必要がある。
【００３６】羽根の仕事量を増やすためには、羽根の取
付角度を立てる必要があるが、羽根の取付角度を立てた
場合、羽根の空気抵抗増大に伴う軸流ファン駆動力の増
加を招くと同時に、翼背圧側境界層の早期剥離に伴う失
速も生じ易くなる。
【００３７】そこで、本実施の形態においては、同一面
積当たりの羽根の仕事量が一番小さい、つまり翼負荷が
一番小さい半径翼タイプの軸流ファンをベースとして、
翼先端部の形状の最適化を施している。
【００３８】図７〜図１０は、本実施の形態の軸流ファ
ン２１を示している。図７〜図１０において、羽根２８
の先端部分の形状は、先に図２９〜図３３に示した特願
平９−２６０７３８号の軸流ファンとほぼ同一形状であ
るが、翼先端部分以外の形状が、翼前進角がゼロの半径
翼となっており、同一サイズ軸流ファンながら羽根の軸
方向投影面積が大きくなっている点において異なる。
【００３９】この軸流ファン２１の形状を明確にする為
に以下に詳細に説明する。図７において、軸流ファン２
１の翼先端部ｓは回転方向に折り曲げた形状に形成され
ている。スリット６から流れ込む空気流は、ほぼ半径方
向の流れｖとなっており、羽根先端は周速ｕで回転して
いることから、羽根２８から見た場合、ｗの方向から流
入する形になる。翼先端部を回転方向に析り曲げること
により、この流れに対して円滑な流入を促すことができ
る。
【００４０】この風の流れと軸流ファン翼端部の前傾角
を等しくするには、翼先端部の前進角θ３を次式、 θ＝ｔａｎ-1（ｖ／ｕ） の条件を満足するように設定すると良い。このように設
定することで風が最も円滑に流れ込む形となり、Ｐ−Ｑ
特性、騷音とも有利な条件となる。
【００４１】また、図７において、細線ｈは羽根２８の
厚みを示す等厚線、１点鎖線ｉは羽根２８を同心円筒面
で切断した断面形状における翼弦中心線、破線ｋは羽根
２８を同心円筒面で切断した断面形状における最大厚み
の位置を示す線である。羽根２８を空気の流れに沿った
２点鎖線ａ−ａ’で示す断面で切断したものを図８に示
す。
【００４２】さらに、羽根２８は、図９に示すｌａ−ｌ
ａ’線、ｌｂ−ｌｂ’線、ｌｃ−ｌｃ’線、ｍ−ｍ’
線、ｎ−ｎ’線に沿う各断面が、それぞれ図１０の
（ａ）〜（ｅ）に示すようになっている。Ｆは肉厚の最
大位置を表わしている、図に示すとおり、翼先端部にい
くにしたがって徐々に肉厚が薄くなると共に、肉厚の最
大位置Ｆが翼後縁側に後退する形状になっている。
【００４３】この形状により、図８に示すように、環状
壁外周方向から流入した空気の流れについても、翼形の
効果を最大限に発揮し、翼先端部ではスリット６から流
入する空気が円滑に流れ込み、さらには翼先端から流入
した空気流についても、翼形の効果による揚力を発生
し、あるいは翼後縁側では空気層の剥離抑制等の効果が
得られることとなり、スリット６から流入する空気を有
効に風量に変換できるために、送風装置のＰ−Ｑ特性が
更に向上する。
【００４４】さらに本発明の軸流ファン２１は、翼先端
部以外の羽根形状を、半径翼タイプとしたために、羽根
２８の軸方向投影面積が大きく、羽根２８の同一面積当
たりの仕事量が小さくても、従来と同様の性能を確保で
きる。しかも、羽根２８の取付角度を寝かせることがで
きるために、羽根２８の駆動力を小さく抑えることがで
きると同時に、翼背圧側境界層の早期剥離に伴う失速も
抑制することができ、駆動力に対する送風能力の高い、
言い換えるとエネルギー効率の良い送風装置を提供する
ことができる。
【００４５】また、この軸流ファン２１をモータで駆動
した場合は、モータの消費電力を抑えることができ、同
時にモータ自体の発熱も抑えることが可能となるため
に、この送風装置を組み込んだ機器の冷却効率を高める
ことができる。
【００４６】なお、図１１に示すように、後退翼タイプ
の軸流ファンの翼先端部の形状を上記と同様の条件で最
適化を行った場合において、送風装置にある程度の送風
抵抗が加わった状態で使用すると、翼の背圧面上の空気
流は、翼面上の圧力分布の影響で矢印に示すように、若
干内周に傾いた方向で流れる。
【００４７】このように流れることで、翼背圧面上の空
気流は、最短距離を通って流れる形になるため、境界層
の剥離が発生しやすい背圧面上の流速を遅くできるの
で、その分だけ取付角を大きくしても、境界層の剥離を
招き難く、翼先端からボス部までの取付角を大きく取
れ、従来においては、ほとんど仕事をしていなかったボ
ス付近の翼形でも仕事をさせることができ、上記に示し
たような、エネルギー効率の改善等の効果は期待できな
いものの、高風量の送風装置を提供できる。
【００４８】あるいは、軸流ファンを高速回転させた場
合のような、境界層の剥離を生じ易い運転条件において
も、境界層の剥離が抑制され、軸流ファンを高速回転さ
せることにより、小型でも高風量の送風装置が提供でき
る。
【００４９】次に、本発明の他の実施の形態について説
明する。先に説明したものと同様の部材については同一
番号を付して説明を省略する。上記した先の実施の形態
では、主に軸流ファンを軸方向に投影した形状に着目し
て最適化を行っているが、本実施の形態では、軸流ファ
ンを各翼弦で切断した断面から見た形状について着目す
る。
【００５０】図１８〜図１９は、先に図２９〜図３３に
示した特願平９−２６０７３８号の送風装置を示してい
る。この送風装置の軸流ファンを各翼弦で切断した断面
形状は、図１９の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すとお
り、翼前縁部、中間部、後縁部とも翼がほぼ水平に伸び
ており、翼先端部分の前傾角を、スリットの角度と合わ
せて水平に設定している。
【００５１】この構成により、この断面方向に沿って流
れる風の成分については、円滑に導入されるものの、軸
流ファンは一切仕事をしない状態となっている。図１２
は、本実施の形態の送風装置を示している。この送風装
置の軸流ファン３１を各翼弦で切断した断面形状は、図
１３の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すとおりであり、羽
根３８の翼先端方向が風の吸い込み側に向かって傾い
た、いわゆる前傾翼となっており、翼先端部分の前傾角
は、スリット６の角度に対して、風の吸い込み側に僅か
に前傾した形状となっていることが先の実施の形態のも
のと異なっている。なお、翼先端部分の前傾角は、その
他の部分より小さく、翼先端部は風吹き出し方向に曲が
った形状になっている。
【００５２】ここで、羽根３８の前傾角を変えた理由に
ついて、翼理論に照らし合わせて説明する。図１６は反
りを有する２次元翼を表わしている。図１６において、
角度ｊは入射角と呼ばれ、翼前縁部の反り線と風の流入
方向のなす角である。この翼の風の入射角ｊを変化させ
て、発生する揚力と抗力の関係を示したものが図１７で
ある。
【００５３】翼の性能としては、揚力が大きく抗力が小
さいほど良いが、図１７に示すとおり、翼の揚力を最大
にする入射角と、翼の抗力（空気抵抗）を最小にする入
射角は異なっている。翼の形状により異なるが、一般的
に揚力を最大にする条件は、入射角が正で角度５〜１５
°付近にあり、一方抗力を最小にする条件は、入射角が
ゼロ付近で−５〜５°前後となることが多い。
【００５４】上記した翼理論を、本実施の形態の軸流フ
ァン３１の各翼弦で切断した断面に沿う流れに当てはめ
て考えると、スリット６の角度と、羽根先端の前傾角と
のなす角ｊが、上記の入射角と考えることができる。こ
こで、翼先端部にある程度の入射角があり、揚力が大き
くなる条件、つまり前傾角を持たせた形状にすることに
より、スリット６から吸い込まれた風の前記断面方向の
成分も有効に風量に変換し、風量を増大することができ
る。また、翼先端部分の抗力が小さくなる、つまり前傾
角とスリット６のなす角をゼロ付近に設定すると、この
部分でのエネルギー損失が少なくなり軸流ファン全体と
してのエネルギー効率を高めることができる。本実施の
形態の羽根は前者の、翼先端部の前傾角とスリット６の
なす角をある程度持たせ、風量を重視した設定となって
いる。
【００５５】なお一般的に、このような特性を発揮する
為には、翼先端の前傾角とスリット６の角度のなす角
が、−５〜１５°の範囲であり、かつ、翼先端部が風吹
き出し方向に曲がった状態でなければならない。翼先端
の前傾角とスリット６の角度のなす角が大きすぎる場合
は、羽根３８の背圧側での境界層剥離を引き起こし、効
率が低下すると共に風量がかえって減少し、逆に角度を
小さくし過ぎると、揚力が発生せず、風量が低下してし
まうと共に、羽根３８の正圧側での境界層剥離を引き起
こし、効率も低下してしまう。また、羽根３８の翼先端
部が風吸い込み方向に曲がっている場合は、翼先端の反
り方向が逆になってしまう為に、逆方向の揚力を発生
し、風量がかえって低下してしまう。また、上記の実施
の形態では、翼先端部以外の羽根の前傾角はほぼ一定で
あるが、このように構成した場合には、軸流ファン３１
の軸方向の長さが長くなってしまう為に、送風装置のフ
ァン軸方向の寸法が大きくなってしまう。
【００５６】そこで図１４〜図１５に示すように、軸流
ファン４１の羽根４８の断面形状がＳ字状になるよう
に、翼の先端部付近は風吹き出し方向に曲がり、逆に翼
の根元側は風吸い込み方向に曲がった形状にすると、羽
根４８の翼先端から流れ込む空気の流れは、図１１に示
すように、羽根根元に到達する前に羽根後縁側から流れ
出すため、羽根根元付近の空気の流れはほぼ円周に沿っ
た流れとなっている。このために、半径方向の流れの影
響が少ない羽根４８の根元付近は、翼先端とは逆に風吸
い込み方向に曲げることにより、軸流ファン４１のファ
ン軸方向の長さを小さく抑え、送風装置の大きさ、特に
軸方向の寸法を小さく抑えながら、翼先端を風吹き出し
方向に曲げることにより、最大限のＰ−Ｑ特性を発揮す
る送風装置を提供できる。
【００５７】なお、本実施の形態では、軸流ファンの形
状として前進翼タイプの形状を示しているが、先の実施
の形態に示したような、半径翼タイプあるいは後退翼タ
イプの軸流ファンに適用しても全く同様の効果があり、
これらを組み合わせた場合には、両者の相乗効果によ
り、エネルギー効率の向上あるいは、更なるＰ−Ｑ特性
の向上を実現できる。
【００５８】また、電子機器としての、例えばパーソナ
ルコンピュータ等に、上述の送風装置を備えた場合に
は、電子機器としての静音性を確保することができると
ともに、冷却効率およびエネルギー効率の向上を図るこ
とができる。
【００５９】
【発明の効果】上述したように、本発明によれば、環状
壁の内周部と外周部を連通する複数のスリットを形成
し、ファンの羽根の翼先端部が回転方向に析り曲がるこ
とより、スリットから流れ込む空気流を円滑に取り込
み、送風装置のＰ−Ｑ特性の向上と静音化を実現し、さ
らに送風装置のエネルギー効率の向上も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における軸流形送風装置を
示す正面図
【図２】同軸流形送風装置を示す側面図
【図３】同軸流形送風装置を示す断面図
【図４】一般的な前進翼タイプの軸流ファンの正面図
【図５】一般的な半径翼タイプの軸流ファンの正面図
【図６】一般的な後退翼タイプの軸流ファンの正面図
【図７】本発明の実施の形態における軸流ファンの等厚
線図
【図８】同実施の形態における軸流ファンの断面図
【図９】同実施の形態における軸流ファンの正面図
【図１０】（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ図９の軸流ファ
ンの翼の各部の厚みを示す断面図
【図１１】同実施の形態における別例を示す軸流ファン
の正面図
【図１２】本発明の他の実施の形態における送風装置の
正面図
【図１３】同他の実施の形態における送風装置の各翼弦
の断面図
【図１４】同他の実施の形態における別例の送風装置の
正面図
【図１５】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ図１４の送風装
置の各翼弦の断面図
【図１６】翼理論を解説するための説明図
【図１７】翼理論を解説するための説明図
【図１８】従来の送風装置の正面図
【図１９】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ図１８の送風装
置の各翼弦の断面図
【図２０】従来の送風装置を示す断面図
【図２１】先行技術のスリット付送風装置を示す正面図
【図２２】先行技術のスリット付送風装置を示す側面図
【図２３】先行技術のスリット付送風装置を示す断面図
【図２４】従来の軸流ファンの等厚線図
【図２５】従来の軸流ファンの断面図
【図２６】従来の軸流ファンの正面図
【図２７】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ従来の軸流ファ
ンの翼の各部の厚みを示す断面図
【図２８】従来の羽根形状の説明図
【図２９】先行技術の羽根形状の説明図
【図３０】先行技術の軸流ファンの等厚線図
【図３１】先行技術の軸流ファンの断面図
【図３２】先行技術の軸流ファンの正面図
【図３３】（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ先行技術の軸流
ファンの翼の各部の厚みを示す断面図
【符号の説明】
２１ 軸流ファン ２ 環状壁 ３ モータ部 ５、５ｓ 空気流 ６ スリット ７ａ〜ｅ 環状板 ２８ 羽根 ９ ケーシング

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ファンの翼先端から間隔をあけて環状壁
    を形成し、この環状壁の前記ファンの翼先端に対向する
    部分に、環状壁の内周部と外周部を連通する複数のスリ
    ットを形成し、前記ファンは、羽根の翼先端部が回転方
    向に析り曲がり、ファンの翼先端部以外の部分が回転方
    向に傾いていない、前進角ゼロの半径翼の形状をなすこ
    とを特徴とする送風装置。
  2. 【請求項２】 ファンの翼先端から間隔をあけて環状壁
    を形成し、この環状壁の前記ファンの翼先端に対向する
    部分に、環状壁の内周部と外周部を連通する複数のスリ
    ットを形成し、前記ファンは、羽根の翼先端部が回転方
    向に析り曲がり、ファンの翼先端部以外の部分が回転方
    向と反対側に傾いた後退翼の形状をなすことを特徴とす
    る送風装置。
  3. 【請求項３】 ファンは、翼先端付近の翼厚を翼先端に
    向けて徐々に小さくしたことを特徴とする請求項１又は
    ２に記載の送風装置。
  4. 【請求項４】 ファンは、回転軸の同心円筒面で切断し
    た断面形状が翼形で、かつ各断面の翼形の最大厚みの位
    置が翼先端にいくに従って、徐々に翼後縁側に後退する
    形状をなすことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１
    項に記載の送風装置。
  5. 【請求項５】 ファンは、翼先端部の翼前進角θと、環
    状壁外周方向から流れ込む空気の平均流速ｖと、翼先端
    の周速ｕとが次式、 θ＝ｔａｎ-1（ｖ／ｕ） を満たす形状をなすことを特徴とする請求項１〜４のい
    ずれか１項に記載の送風装置。
  6. 【請求項６】 ファンの翼先端から間隔をあけて環状壁
    を形成し、この環状壁の前記ファンの翼先端に対向する
    部分に、環状壁の内周部と外周部を連通する複数のスリ
    ットを形成し、前記ファンは、羽根の翼先端部が回転方
    向に析り曲がり、半径方向に対する翼先端部の翼前傾角
    の角度が−５〜１５°の範囲で、かつ翼先端付近が風吹
    き出し方向に曲がっていることを特徴とする送風装置。
  7. 【請求項７】 ファンは、各翼弦で切断した断面形状が
    Ｓ字状に湾曲し、ファンの軸方向長さが短い形状をなす
    ことを特徴とする請求項６記載の送風装置。
  8. 【請求項８】 ファンは、翼先端部以外が半径翼または
    後退翼の形状をなすことを特徴とする請求項６又は７に
    記載の送風装置。
  9. 【請求項９】 送風手段として、請求項１〜８の何れか
    １項記載の送風装置を備えたことを特徴とする電子機
    器。
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