WO2018105206A1 - 送風機およびその送風機を備えた送風システム - Google Patents

送風機およびその送風機を備えた送風システム Download PDF

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WO2018105206A1
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blower
air
chamber
intake
fan
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金井　孝
松下　裕樹
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日本電産コパル電子株式会社
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    • H02K7/14—Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to a blower applicable to, for example, a ventilator and a blower system including the blower.
  • blower for discharging air sucked from an intake port to an exhaust port
  • a blower including an air dynamic pressure bearing in which a rotor and a stator are not in contact with each other during rotation see, for example, Patent Document 1.
  • a blower provided with an air dynamic pressure bearing has a longer life and lower sound than a blower provided with a ball bearing type bearing in which the rotor and the stator are in direct contact. Therefore, it is used as a blower for a ventilator.
  • a pressure difference occurs between the upper surface and the lower surface of the blower fan (blade), and the blower fan moves in a thrust direction from a predetermined position due to the generated pressure difference.
  • a ventilation fan may contact the housing which is a case body.
  • a blower capable of suppressing the pressure difference generated between the upper surface and the lower surface of the blower fan to improve reliability and a blower system including the blower are provided.
  • a blower includes a suction chamber that takes in external air from a suction port, a storage chamber that communicates with the suction chamber through an opening, and an exhaust port that discharges the air in the storage chamber to the outside. And a motor provided with a coil provided in the housing chamber of the housing, and a rotary shaft of the motor, the air in the intake chamber being taken into the housing chamber from the opening, and the exhaust port being passed through the housing chamber
  • a fan that blows air into the housing, a closing member that closes the intake chamber, and a fan operation of the fan, which is taken into a gap between the first surface of the fan and the housing, and communicates with the intake chamber
  • An air flow path that returns from the provided flow path hole to the opening and is taken into the second face of the fan that faces the first face.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of the blower according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
  • FIG. 3 is a block diagram schematically showing an electrical configuration of a control system of the blower according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a flow path of a blowing operation performed by the blower according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining the main channel of FIG.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining the bypass channel of FIG.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a blower system according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is a flowchart showing the flow path of the blowing operation of the blowing system according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is an exploded perspective view for explaining a flow path of the blowing operation of the blowing system according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing a blower system according to the third embodiment.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing a blower system according to the fourth embodiment.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing a blower system according to the fifth embodiment.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating an overall configuration of a blower 10 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
  • the blower 10 includes a housing 11, an intake cover (closing member) 14 for closing an intake chamber INR provided in the housing 11, and a substrate cover 15. It has.
  • the housing 11 is constituted by three divided housing members 11a to 11c.
  • the housing 11 has an intake port 17a and an exhaust port 17b.
  • the intake port 17a is constituted by housing members 11a and 11c
  • the exhaust port 17b is constituted by housing members 11a and 11b.
  • a housing chamber LR for housing the fan unit 51 is provided in the housing 11 so as to communicate with the air inlet 17a and the air outlet 17b.
  • the fan unit 51 includes a blower fan 13 and a motor 12 for driving the blower fan 13.
  • the intake cover (closing member) 14 is provided on the housing member 11c, and the housing member 11c and the intake cover 14 constitute an intake chamber INR.
  • the intake cover 14 is made of a material having good thermal conductivity, such as aluminum, and functions as a heat sink.
  • the circuit board 30 is provided on the intake cover 14. Circuit components including a power MOS-FET 32 for driving the motor 12 and a control circuit 31 for controlling the operation of the power MOS-FET 32 are arranged on the circuit board 30.
  • a plurality of plate-shaped heat sinks (heat radiating members) 20a to 20c are provided between the intake cover 14 and the circuit board 30, a plurality of plate-shaped heat sinks (heat radiating members) 20a to 20c are provided.
  • the heat sink 20a is disposed below the control circuit 31
  • the heat sink 20b is disposed below the control circuit 31 and in the center near the opening 17c
  • the heat sink 20c is the power MOS-FET 32. It is arranged below.
  • the heat sinks 20a to 20c are made of a material having excellent thermal conductivity, for example, aluminum.
  • the lower surfaces of the heat sinks 20a to 20c are, for example, pressed against the upper surface of the intake cover 14, and the upper surfaces of the heat sinks 20a to 20c are, for example, pressed against the lower surface of the circuit board 30, and the control circuit 31 and the power MOS- Heat generated from the FET 32 is conducted to the intake cover 14.
  • the board cover 15 is attached to the intake cover 14, and the circuit board 30 is covered with the board cover 15.
  • the substrate cover 15 may be made of a material having excellent thermal conductivity, for example, aluminum.
  • the housing member 11a is provided on the base plate 200 arranged at the bottom.
  • an attachment member 220 for attaching the blower 10 to a predetermined position is provided on the base plate 200 arranged at the bottom.
  • the base plate 200 and the mounting member 220 are fixed by mounting screws 210 n that pass through the base plate 200 and the mounting member 220.
  • the attachment member 220 and the coil substrate 230 are fixed by attachment screws 230n that penetrate the attachment member 220 and the coil substrate 230.
  • the base plate 200, the mounting member 220, and the housing member 11a are fixed by mounting screws 200n that pass through these three members.
  • a cushion rubber 221 that sandwiches the upper and lower surfaces of the attachment member 220 is disposed at the end of the attachment member 220.
  • the motor 12 is, for example, a coreless motor.
  • the motor 12 includes at least a shaft (rotating shaft) 121, a minute gap 122, a sleeve 123, a magnet 124, a coil 125, a fixed yoke 126, a hub 127, and thrust magnets 128a and 128b.
  • the shaft 121 is fixed to the base plate 200 by mounting screws 121a.
  • the minute gap 122 is a very small gap provided between the shaft 121 and the sleeve 123.
  • the sleeve 123 is provided on the outer peripheral portion of the shaft 121 through a minute gap 122.
  • the magnet 124 is provided on the outer peripheral portion of the sleeve 123.
  • the coil 125 is provided on the outer periphery of the magnet 124.
  • the fixed yoke 126 is provided on the outer periphery of the coil 125 in order to form a predetermined magnetic circuit.
  • the hub 127 is a rotating member that supports the sleeve 123 and the magnet 124 and covers the upper portion of the shaft 121.
  • the thrust magnet 128 a is a ring-shaped magnet fixed to the upper part of the shaft 121.
  • the thrust magnet 128b is a ring-shaped magnet fixed to the upper portion of the hub 127 so as to face the thrust magnet 128a.
  • an air dynamic pressure bearing is configured by the above configuration.
  • another coil 125 a as an inductor electrically connected to the coil 125 via the coil substrate 230 is provided.
  • a reinforcing ring is provided between the magnet 124 and the coil 125 to prevent the magnet 124 from being damaged by the centrifugal force caused by the rotation of the fan 13.
  • the blower fan 13 is disposed in the accommodation chamber LR and is fixed to a hub 127 as a rotating member.
  • the blower fan 13 has a plurality of blower blades 131 for blowing the air taken into the intake chamber INR from the intake port 17a to the exhaust port 17b through the opening 17c with a predetermined output (blower pressure and flow rate). Is provided.
  • the plurality of blower blades 131 are provided on the blower fan 13 at predetermined intervals, and each of the blower blades 131 is configured by a plate-like member protruding in the axial direction that coincides with the axis of the motor 12.
  • a predetermined gap (gap) GP1 is provided between the upper surface 13a of the blower fan 13 and the housing member 11b constituting the accommodation chamber LR, and the housing member 11a constituting the lower surface 13b of the blower fan 13 and the accommodation chamber LR. Is provided with a predetermined gap (gap) GP2.
  • FIG. 3 schematically shows the configuration of the control system of the blower 10 according to the first embodiment.
  • the electrical configuration of the control system of the blower 10 includes a fan unit 51 including the motor 12 provided with the blower fan 13 and a drive control unit 52 for controlling the drive of the fan unit 51.
  • the drive control unit 52 includes a power MOS-FET 32 for switching driving power for driving the motor 12 and a control circuit 31 for controlling the operation of the power MOS-FET 32.
  • the power MOS-FET 32 is, for example, a high-voltage power MOS-FET or the like, and one end of a current path (not shown) is electrically connected to a predetermined power source via a connector, and the other end is electrically connected to the coil 125.
  • the control terminal is electrically connected to the control circuit 31.
  • the control circuit 31 transmits a control signal to the control terminal of the power MOS-FET 32 based on the driving state of the fan unit 51 and controls the power supplied to the motor 12. Therefore, the control circuit 31 may include a controller or the like for controlling the operation of the power MOS-FET 32, for example.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating an exhaust flow path of a blowing operation performed by the blower 10 according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a view for explaining the main exhaust passage of FIG.
  • FIG. 6 is a view for explaining the bypass exhaust passage of FIG. This will be described with reference to the flowchart of FIG.
  • the air taken into the intake chamber INR is taken into the storage chamber LR via the opening 17c of the housing member 11b, and the storage chamber LR is scrolled to the outside from the exhaust port 17b with a predetermined output (air blowing pressure and air flow). (B3 to B6).
  • the flow paths B0 to B6 constitute a main flow path MW among the air flow paths formed by the blower 10.
  • the outside air taken into the intake chamber INR from the intake port 17a contacts the intake cover 14 as indicated by the solid arrow, absorbs the heat of the intake cover 14, and accommodates the storage chamber LR. Through the exhaust port 17b. For this reason, as indicated by the broken arrows, the heat conducted from the control circuit 31 and the power MOS-FET 32, which are heating elements, to the intake cover 14 via the heat sinks 20a, 20b, 20c is radiated to the air in the intake chamber INR.
  • the control circuit 31 and the power MOS-FET 32 can be cooled.
  • a part of the air taken into the storage chamber LR by the operation of the blower fan 13 is between the lower surface 13b of the blower fan 13 and the housing member 11a as shown by an arrow BW.
  • the gap GP ⁇ b> 2 and the gap between the housing member 11 a and the motor 12 are taken in.
  • the air in the gap is guided into the housing member 11a provided with another coil 125a.
  • the air in the housing member 11a is introduced into the intake chamber INR via a flow passage hole 11h provided in the side portion of the housing member 11a, returns to the opening 17c, and is taken into the upper surface 13a of the blower fan 13 again ( B8, B9).
  • the flow paths B7 to B9 shown in FIG. 4 constitute a bypass flow path (leakage flow path) BW among the air flow paths formed by the blower 10.
  • the blower 10 is configured such that the gap GP ⁇ b> 2 between the lower surface 13 b of the blower fan 13 and the housing member 11 a and the housing member 11 a and the motor 12 by the blower operation of the blower fan 13.
  • a flow path of air that is taken into the gap and introduced into the intake chamber INR via the flow path hole 11h provided in the housing member 11a, and returns to the opening 17c to be taken into the upper surface 13a of the blower fan 13 again.
  • BW is provided (B8 and B9 in FIG. 4, FIG. 6).
  • the air flow path BW from the lower surface 13b of the blade 131 is communicated with the main flow path MW connected to the upper surface 13a of the blade 131 without being released to the atmosphere, for example.
  • the pressure difference produced between the upper surface 13a and the lower surface 13b can be suppressed. Therefore, it can prevent that the ventilation fan 13 contacts the housing 11 which is a case body, and can improve reliability.
  • the bypass flow path BW communicates with the main flow path MW, the output efficiency of the blower 10 can be improved.
  • the separate coil 125a can be cooled by the air flow path BW guided into the housing member 11a.
  • the intake chamber (intake chamber) INR is closed by an intake cover 14 which is a heat sink member, and is arranged in a flow path of air flowing between the air inlet 17a and the blower fan 13 (FIG. 2). Therefore, the heat conducted to the intake cover 14 from the control circuit 31 and the power MOS-FET 32, which are heat generators, through the heat sinks 20a, 20b, and 20c can be radiated to the air in the intake chamber INR by the main flow path MW. 31 and the power MOS-FET 32 can be cooled. As a result, a temperature rise of the coil 125 of the motor 12 due to heat generated from the control circuit 31 and the power MOS-FET 32 can be suppressed, and a decrease in the output of the blower 10 can be prevented.
  • blower 10 when used as a ventilator for a ventilator, unlike a general blower, it is not necessary to frequently turn on / off the blowing operation, but a longer and more stable blowing operation is required. Therefore, when the blower 10 according to the first embodiment is applied as a blower for the ventilator, a pressure difference between the upper surface 13a and the lower surface 13b of the blower fan can be suppressed, and a reliable blowing operation is stably performed. It becomes possible.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a blower system 100 according to the second embodiment.
  • the second embodiment is an example of a blower system 100 in which the blowers 10 according to the first embodiment are cascade-connected.
  • connection part 70 is a tube shape in which the center part has a predetermined corrugation, it is comprised so that it can expand-contract.
  • the pressure of the air exhausted from the exhaust port 17b of the subsequent blower 10B is compared with the pressure of the air exhausted from the single blower 10 by cascading the two blowers 10A and 10B.
  • it can be increased substantially by a factor of two.
  • FIG. 8 is a flowchart showing an exhaust flow path of a blowing operation performed by the blowing system 100 according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is an exploded perspective view for explaining a flow path of the blowing operation of the blowing system according to the second embodiment. Description will be made along the flowchart of FIG.
  • the air exhausted from the exhaust port 17b of the blower 10A is taken into the intake chamber INR again from the intake port 17a of the blower 10B via the connecting member 70 (B10 to B12).
  • the connecting member 70 connects the groove portion 710 with the convex portion of the exhaust port 17b of the blower 10A, and the groove portion 710 closely contacts with the convex portion of the intake port 17a of the blower 10B. ing. Therefore, the air exhausted from the blower 10A by the connecting member 70 is sucked again from the intake port 17a of the blower 10B while maintaining the pressure.
  • the air taken into the intake chamber INR is similarly taken into the storage chamber LR via the opening 17c of the housing member 11b while maintaining the pressure when exhausted from the blower 10A, and scrolls through the storage chamber LR. Then, it is exhausted from the exhaust port 17b to the outside with a predetermined output (B13 to B16).
  • part of the air taken into the storage chamber LR by the operation of the blower fan 13 is similarly transferred from the gap GP1 between the upper surface 13a of the blower fan 13 and the housing member 11b constituting the storage chamber LR to the opening 17c. It returns and is taken in by the ventilation fan 13 again (B17).
  • a part of the air taken into the accommodation chamber LR by the operation of the blower fan 13 is also similar to the gap GP2 between the lower surface 13b of the blower fan 13 of the blower 10B and the housing member 11a, and the housing member 11a. It is taken into the gap between the motor 12. The air in the gap is guided into the housing member 11a provided with another coil 125a. As shown in FIG. 9, the air in the housing member 11a is introduced into the intake chamber INR via the flow passage hole 11h provided in the side portion of the housing member 11a, returns to the opening 17c, and again from the blower fan. It is taken into the upper surface 13a (B18, B19).
  • each of the blowers 10A and 10B includes a bypass flow path BW in which the flow path generated from the lower surface 13b of the blower fan 13 leads to the upper surface 13a of the blower fan 13 again.
  • the blowers 10A and 10B are cascade-connected by the member 70 (FIGS. 7 to 9). Therefore, in the blower 10 ⁇ / b> B on the lower high pressure side, it is possible to suppress the pressure imbalance that occurs between the pressure on the upper surface 13 a of the blade 131 and the lower surface 13 b of the blade 131. Moreover, the air exhausted from the blower 10A by the connecting member 70 is sucked again from the intake port 17a of the blower 10B while maintaining the pressure.
  • the reliable air blowing system 100 which made the cascade connection of several air blower 10A, 10B is realizable.
  • the motors 12 corresponding to the number of the two stages are substantially distributed into two when viewed as the entire blower system 100, so that the amount of heat generated in each coil 125 is also substantially two. Will be distributed. Therefore, the individual cooling efficiency by the main flow path MW and the bypass flow path BW can be improved, and the output can also be improved.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating an outline of a blower system 100A according to the third embodiment.
  • the third embodiment is an example of a blower system 100A in which three blowers are cascade-connected in a straight line.
  • the blower system 100A according to the third embodiment is further provided with a blower 10C as compared with the second embodiment, in that three blowers 10A to 10C are cascade-connected in a straight line. Is different.
  • the fans 10B and 10C are connected to each other by a connecting member 71B.
  • blower system 100A according to the third embodiment at least the same effects as those of the first and second embodiments can be obtained. Furthermore, the blower system 100A according to the third embodiment further includes a blower 10C as compared with the second embodiment, and the three blowers 10A to 10C are cascade-connected in a straight line. Therefore, it is advantageous in that the blowing pressure can be further increased and the blowing efficiency can be further improved.
  • the air blowing system 100A according to the third embodiment can be applied as necessary.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating an outline of a blower system 100B according to the fourth embodiment.
  • the fourth embodiment is an example of a blower system 100B in which the upper surfaces of two blowers are opposed to each other and cascade-connected in a U-shape (U-shape).
  • the blower system 100B according to the fourth embodiment is arranged so that the substrate covers 15 that are the upper surfaces of the two blowers 10A and 10B are opposed to each other, compared to the second embodiment. It differs in that it is cascade-connected in a U-shape.
  • the exhaust port 17b of the blower 10A and the intake port 17a of the blower 10B are connected by a connecting member 74 via connecting members 71A and 71B.
  • the connecting member 74 includes linear members 72A and 72B and joint elbow members 73A and 73B. Since the elbow members 73A and 73B have a tube shape, the elbow members 73A and 73B are configured to be stretchable.
  • the blower system 100B is attached to the U-shaped attachment plate 251 by fixing the attachment screw 221n at a predetermined attachment position.
  • blower system 100B according to the fourth embodiment at least the same effects as those of the first to third embodiments can be obtained. Furthermore, the blower system 100B according to the fourth embodiment is arranged so that the substrate covers 15 that are the upper surfaces of the two blowers 10A and 10B face each other, and are cascade-connected in a U-shape. Therefore, it is advantageous in that the blower system 100B that is cascade-connected can be arranged in a limited place such as a U-shaped gap on the wall of the hospital, regardless of gravity. Thus, it is possible to apply the ventilation system 100B which concerns on 4th Embodiment as needed.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating an outline of an air blowing system 100C according to the fifth embodiment.
  • the fifth embodiment is an example of a blower system 100C in which three blowers are cascade-connected in a U-shape.
  • the blower system 100C according to the fifth embodiment further includes a blower 10C as compared to the fourth embodiment, and the three blowers 10A to 10C are cascade-connected in a U-shape. It is different in point.
  • the blower 10 ⁇ / b> C is similarly fixed to a substantially vertical position of the mounting plate 252 with mounting screws.
  • the exhaust port 17b of the blower 10A and the intake port 17a of the blower 10C are similarly connected by a connecting member 74A via connecting members 71A and 71C.
  • the connecting member 74A includes linear members 72A and 72B and a joint elbow member 73A.
  • the intake port 17a of the blower 10B and the exhaust port 17b of the blower 10C are similarly connected by a connecting member 74B via connecting members 71B and 71D.
  • the connecting member 74B includes linear members 72C and 72D and a joint elbow member 73B.
  • blower system 100C according to the fifth embodiment at least the same functions and effects as those of the first to fourth embodiments are obtained. Furthermore, the blower system 100C according to the fifth embodiment further includes a blower 10C, and three blowers 10A to 10C are cascade-connected in a U-shape. Therefore, compared with the ventilation system 100B which concerns on 4th Embodiment, it is advantageous at the point which can further increase ventilation pressure and can improve ventilation efficiency further. As described above, the blower system 100C according to the fifth embodiment can be applied as necessary.
  • the blower system cascade-connected using only the blower 10 according to the first embodiment is taken as an example, but the present invention is not limited to this configuration.
  • the blower 10 according to the first embodiment it may be a blower system including a blower having a different configuration.
  • the case where cascade connection is performed using the connecting members 70 and 71 is taken as an example, but the present invention is not limited to such a configuration.
  • the front exhaust port 17b and the rear intake port 17a may be directly connected by, for example, a mounting screw.
  • the configuration and shape for connecting the fans 10 are arbitrary regardless of gravity.
  • a plurality of fans 10 to be cascade-connected may be stacked vertically and connected to each other.
  • the base plate 200 that is the bottom surface of the blower 10 may be opposed to each other and cascade-connected.
  • the attachment member when the attachment member is common, it is necessary to arrange the attachment screws 221n and the like so as not to interfere with each other.
  • an attachment member for attaching the blower 10 is necessary, and pay attention to the layout of the intake port 17a. It is desirable to arrange.
  • the material constituting the housing member 11c, the intake cover 14, and the substrate cover 15 may be formed of a material having good thermal conductivity (such as aluminum).
  • the intake cover 14 and the heat sinks 20a to 20c are not separate members, and may be configured integrally with the same member. Further, the intake cover 14 and the heat sinks 20a to 20c configured as an integral unit may be formed of a material having good thermal conductivity (such as aluminum).
  • the drive control unit 52 is disposed on the intake chamber INR, but is not limited to such a configuration.
  • the drive control unit 52 may be disposed in the housing member 11a in the vicinity of the separate coil 125a.
  • blower 10 and the blower systems 100, 100A to 100C disclosed in the present embodiment are not limited to ventilators.
  • it can be widely applied to other uses such as medical use for continuous positive pressure respiratory therapy (CPAP) for treatment of sleep apnea syndrome.
  • CPAP continuous positive pressure respiratory therapy
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage.
  • various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

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Abstract

実施形態に係る送風機（１０）は、吸気口から外部の空気を取り込む吸気室（ＩＮＲ）と、開口部を介して吸気室に連通する収容室（ＬＲ）と、収容室内の空気を外部に排出する排気口とを備えるハウジング（１１）と、ハウジングの収容室内に設けられ、コイル（１２５）を備えるモータ（１２）と、モータの回転軸に設けられ、吸気室内の空気を開口部から収容室内に取り込み、収容室から排気口に送風するファン（１３）と、吸気室を閉塞する閉塞部材（１４）と、ファンの送風動作により、ファンの第１面（１３ｂ）とハウジングとの間の隙間（ＧＰ２）に取り込まれ、吸気室（ＬＲ）に連通するハウジングに設けられた流路穴（１１ｈ）から開口部（１７ｃ）に戻り、第１面と対向するファンの第２面（１３ａ）に取り込まれる空気の流路（ＢＷ）と、を具備する。

Description

送風機およびその送風機を備えた送風システム
　本発明の実施形態は、例えば人工呼吸器等に適用可能な送風機およびその送風機を備えた送風システムに関する。
　吸気口から吸気した空気を排気口に排出する送風機において、例えば回転時にロータとステータとが非接触である空気動圧軸受を備える送風機等がある（例えば、特許文献１参照）。
　空気動圧軸受を備える送風機は、ロータとステータとが直接的に接触するボールベアリング式の軸受を備える送風機等に比べて、長寿命かつ低音である。そのため、人工呼吸器用の送風機として利用されている。
　しかしながら、空気動圧軸受を備える送風機では、送風ファン（ブレード）の上面と下面と間に圧力差で生じ、発生した圧力差により送風ファンが所定の位置よりスラスト方向に移動し、最悪の場合では送風ファンがケース体であるハウジングに接触してしまうおそれがある。
　しかも、圧力を増大させるために複数の送風機を直列に接続（カスケード接続）した送風システムの場合では、上記問題がより顕著となる。具体的には、当該送風システムにおいて、２段目以降の下段側の送風機では上段側に比べて圧力がより高圧となるため、下段側の送風機の送風ファンの上面に印加される圧力と下面に印加される圧力の不均衡がより顕在化する。そのため、空気の流路の下段側へ進むほど、送風ファンの上面と下面との間に発生する圧力差が大きくなり、送風ファンとハウジングとが接触してしまうおそれも大きくなるため、カスケード接続による圧力の増大に限界がある。
特許第５５８８７４７号公報
　本発明の実施形態では、送風ファンの上面と下面との間に発生する圧力差を抑制して信頼性を向上できる送風機およびその送風機を備えた送風システムを提供する。
　実施形態に係る送風機は、吸気口から外部の空気を取り込む吸気室と、開口部を介して前記吸気室に連通する収容室と、前記収容室内の空気を外部に排出する排気口とを備えるハウジングと、前記ハウジングの前記収容室内に設けられ、コイルを備えるモータと、前記モータの回転軸に設けられ、前記吸気室内の空気を前記開口部から前記収容室内に取り込み、前記収容室から前記排気口に送風するファンと、前記吸気室を閉塞する閉塞部材と、前記ファンの送風動作により、前記ファンの第１面と前記ハウジングとの間の隙間に取り込まれ、前記吸気室に連通する前記ハウジングに設けられた流路穴から前記開口部に戻り、前記第１面と対向する前記ファンの第２面に取り込まれる空気の流路と、を具備する。
図１は、第１実施形態に係る送風機の全体構成を示す斜視図である。 図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿って矢印方向から見た断面図である。 図３は、第１実施形態に係る送風機の制御系の電気的構成を概略的に示すブロック図である。 図４は、第１実施形態に係る送風機が行う送風動作の流路を示すフローチャートである。 図５は、図４のメイン流路を説明するための断面図である。 図６は、図４のバイパス流路を説明するための断面図である。 図７は、第２実施形態に係る送風システムを示す斜視図である。 図８は、第２実施形態に係る送風システムの送風動作の流路を示すフローチャートである。 図９は、第２実施形態に係る送風システムの送風動作の流路を説明するための分解斜視図である。 図１０は、第３実施形態に係る送風システムを概略的に示す断面図である。 図１１は、第４実施形態に係る送風システムを概略的に示す断面図である。 図１２は、第５実施形態に係る送風システムを概略的に示す断面図である。
　以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、実質的に同一の機能及び要素については、同一符号を付し、必要に応じて説明を行う。また、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係や各層の厚みの比率などは現実のものと異なることがある。
　（第１実施形態）
　［構成］
　［全体構成］
　図１、図２を用いて第１実施形態に係る送風機１０の全体構成について説明する。図１は、第１実施形態に係る送風機１０の全体構成を示す斜視図である。図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿って矢印方向から見た断面図である。
　図１、図２に示すように、第１実施形態に係る送風機１０は、ハウジング１１、ハウジング１１内に設けられたインテイク室ＩＮＲを閉塞するためのインテイクカバー（閉塞部材）１４、及び基板カバー１５を備えている。ハウジング１１は、分割された３つのハウジング部材１１ａ～１１ｃにより構成される。ハウジング１１は、吸気口１７ａ及び排気口１７ｂを有している。後述するように、吸気口１７ａは、ハウジング部材１１ａ、１１ｃにより構成され、排気口１７ｂは、ハウジング部材１１ａ、１１ｂにより構成される。ハウジング１１内には、吸気口１７ａ及び排気口１７ｂと連通し、ファンユニット５１を収容するための収容室ＬＲが設けられている。ファンユニット５１は、送風ファン１３及び送風ファン１３を駆動するためのモータ１２を備えている。
　インテイクカバー（閉塞部材）１４は、ハウジング部材１１ｃ上に設けられ、ハウジング部材１１ｃとインテイクカバー１４とによりインテイク室ＩＮＲが構成される。インテイクカバー１４は、熱伝導率が良好な材料、例えばアルミニウムにより構成され、ヒートシンクとして機能する。
　インテイクカバー１４上には、回路基板３０が設けられる。回路基板３０には、モータ１２を駆動するためのパワーＭＯＳ－ＦＥＴ３２およびパワーＭＯＳ－ＦＥＴ３２の動作を制御するための制御回路３１を含む回路部品が配置されている。
　インテイクカバー１４と回路基板３０との間には、板状の複数のヒートシンク（放熱部材）２０ａ～２０ｃが設けられる。具体的には、ヒートシンク２０ａは、制御回路３１の下方に配置され、ヒートシンク２０ｂは、制御回路３１の下方であって開口部１７ｃの近傍の中央部に配置され、ヒートシンク２０ｃは、パワーＭＯＳ－ＦＥＴ３２の下方に配置される。ヒートシンク２０ａ～２０ｃは、熱伝導性の優れた材料、例えばアルミニウムにより構成されている。ヒートシンク２０ａ～２０ｃの下面は、インテイクカバー１４の上面に例えば圧接され、ヒートシンク２０ａ～２０ｃの上面は、回路基板３０の下面に例えば圧接され、回路基板３０に配置された制御回路３１およびパワーＭＯＳ－ＦＥＴ３２から発生した熱をインテイクカバー１４に伝導させる。
　基板カバー１５は、インテイクカバー１４に取付けられ、回路基板３０は、基板カバー１５により覆われる。基板カバー１５は、熱伝導性の優れた材料、例えばアルミニウムにより構成されてもよい。
　尚、ハウジング部材１１ａは、底部に配置されたベース板２００上に設けられる。ベース板２００上には、送風機１０を所定の位置に取付けるための取付部材２２０が設けられる。ベース板２００と取付部材２２０とは、ベース板２００および取付部材２２０を貫通する取付ネジ２１０ｎにより固定される。取付部材２２０とコイル基板２３０とは、取付部材２２０およびコイル基板２３０を貫通する取付ネジ２３０ｎにより固定される。ベース板２００、取付け部材２２０、およびハウジング部材１１ａは、これらの３つの部材を貫通する取付ネジ２００ｎにより固定される。また、取付け部材２２０の端部には、取付け部材２２０の上下面を挟み込むクッションゴム２２１が配置される。取付部材２２０およびクッションゴム２２１を貫通する取付ネジ２２１ｎを所定の取付位置に固定することにより、送風機１０は任意の位置に取付け可能に構成される。
　モータ１２は、例えばコアレスモータである。モータ１２は、シャフト（回転軸）１２１、微小隙間１２２、スリーブ１２３、マグネット１２４、コイル１２５、固定ヨーク１２６、ハブ１２７、およびスラストマグネット１２８ａ、１２８ｂを少なくとも備える。
　シャフト１２１は、取付けネジ１２１ａによってベース板２００に固定される。微小隙間１２２は、シャフト１２１とスリーブ１２３との間に設けられるごくわずかな間隙である。スリーブ１２３は、微小隙間１２２を介してシャフト１２１の外周部に設けられる。マグネット１２４は、スリーブ１２３の外周部に設けられる。コイル１２５は、マグネット１２４の外周部に設けられる。固定ヨーク１２６は、所定の磁気回路を形成するためにコイル１２５の外周部に設けられる。ハブ１２７は、スリーブ１２３及びマグネット１２４を支持するとともに、シャフト１２１の上部を覆う回転部材である。スラストマグネット１２８ａは、シャフト１２１の上部に固定されたリング状のマグネットである。スラストマグネット１２８ｂは、上記スラストマグネット１２８ａと対向するように、ハブ１２７の上部に固定されたリング状のマグネットである。本実施形態では、上記構成により、空気動圧軸受を構成している。
　尚、モータ１２の近傍には、コイル基板２３０を介してコイル１２５と電気的に接続されたインダクタとしての別コイル１２５ａが設けられる。また、マグネット１２４とコイル１２５との間には、ファン１３の回転による遠心力によりマグネット１２４が破損すること防止するための補強リングが設けられている。
　送風ファン１３は、収容室ＬＲに配置され、回転部材としてのハブ１２７に固定される。送風ファン１３は、吸気口１７ａから吸気室ＩＮＲに取り込んだ空気を、開口部１７ｃを介して所定の出力（送風圧力および送風流量）にて排気口１７ｂへ送風するための複数の送風ブレード１３１が設けられている。複数の送風ブレード１３１は送風ファン１３に所定の間隔で設けられ、それぞれがモータ１２の軸と一致した軸方向に突出した板状の部材で構成される。
　さらに、送風ファン１３の上面１３ａと収容室ＬＲを構成するハウジング部材１１ｂとの間には所定の隙間（ギャップ）ＧＰ１が設けられ、送風ファン１３の下面１３ｂと収容室ＬＲを構成するハウジング部材１１ａとの間には所定の隙間（ギャップ）ＧＰ２が設けられている。
　［電気的構成］
　図３は、第１実施形態に係る送風機１０の制御系の構成を概略的に示している。
　図３に示すように、送風機１０の制御系の電気的構成は、送風ファン１３が設けられたモータ１２を備えるファンユニット５１と、ファンユニット５１の駆動を制御するための駆動制御ユニット５２とにより構成される。駆動制御ユニット５２は、モータ１２を駆動する駆動電力を切り替えるためのパワーＭＯＳ－ＦＥＴ３２と、パワーＭＯＳ－ＦＥＴ３２の動作を制御するための制御回路３１とを備える。
　パワーＭＯＳ－ＦＥＴ３２は、例えば高耐圧系のパワーＭＯＳ－ＦＥＴ等であって、図示せぬ電流経路の一端がコネクタを介して所定の電源に電気的に接続され、他端がコイル１２５に電気的に接続され、制御端子が制御回路３１に電気的に接続される。
　制御回路３１は、ファンユニット５１の駆動状態等に基づき、パワーＭＯＳ－ＦＥＴ３２の制御端子に制御信号を送信し、モータ１２に供給する電力を制御する。そのため、制御回路３１は、例えばパワーＭＯＳ－ＦＥＴ３２の動作を制御するためのコントローラ等を含んでいてもよい。
　［送風動作］
　上記構成において、図４乃至図６を用いて第１実施形態に係る送風機１０の送風動作について詳細に説明する。図４は、第１実施形態に係る送風機１０が行う送風動作の排気流路を示すフローチャートである。図５は、図４のメイン排気流路を説明するための図である。図６は、図４のバイパス排気流路を説明するための図である。図４のフローチャートに沿って説明する。
　制御ユニット５２によりモータ１２が駆動されると、送風ファン１３が回転し、送風機１０内部の圧力が外部の大気圧と比べて負圧となることで、吸気口１７ａからインテイク室ＩＮＲ内に外気が取り込まれる（Ｂ０～Ｂ２）。
　インテイク室ＩＮＲに取り込まれた空気は、ハウジング部材１１ｂの開口部１７ｃを介して収容室ＬＲに取り込まれ、収容室ＬＲをスクロールして所定の出力（送風圧力および送風流量）をもって排気口１７ｂから外部へ排気される（Ｂ３～Ｂ６）。上記流路Ｂ０～Ｂ６は、送風機１０が形成する空気の流路のうちのメイン流路ＭＷを構成する。
　ここで、図５に示すように、吸気口１７ａからインテイク室ＩＮＲに取り込まれた外気は、実線の矢印で示すようにインテイクカバー１４に接触し、インテイクカバー１４の熱を吸収して収容室ＬＲを通り排気口１７ｂから排出される。このため、破線で示す矢印のように、発熱体である制御回路３１およびパワーＭＯＳ－ＦＥＴ３２からヒートシンク２０ａ、２０ｂ、２０ｃを介してインテイクカバー１４に伝導された熱をインテイク室ＩＮＲ内の空気に放熱でき、制御回路３１およびパワーＭＯＳ－ＦＥＴ３２を冷却することができる。
　図４に戻り、送風ファン１３の動作により収容室ＬＲ内に取り込まれた空気の一部は、送風ファン１３の上面１３ａと収容室ＬＲを構成するハウジング部材１１ｂとの間の隙間ＧＰ１から開口部１７ｃに戻り、再度送風ファン１３へ取り込まれる（Ｂ７）。
　一方、図６に示すように、送風ファン１３の動作により収容室ＬＲ内に取り込まれた空気の一部は、矢印ＢＷで示すように、送風ファン１３の下面１３ｂとハウジング部材１１ａとの間の隙間ＧＰ２、及びハウジング部材１１ａとモータ１２との間の隙間内に取り込まれる。この隙間内の空気は、別コイル１２５ａが設けられたハウジング部材１１ａ内に導かれる。ハウジング部材１１ａ内の空気は、ハウジング部材１１ａの側部に設けられた流路穴１１ｈを経由して、吸気室ＩＮＲに導入され、開口部１７ｃに戻り再度送風ファン１３の上面１３ａへ取り込まれる（Ｂ８、Ｂ９）。そのため、ブレード１３１の上面１３ａと下面１３ｂと間に生じる圧力差を抑制できる。しかも、ハウジング部材１１ａ内に導かれた空気の流路ＢＷにより、別コイル１２５ａを冷却することができる。図４に示す流路Ｂ７～Ｂ９は、送風機１０が形成する空気の流路のうちのバイパス流路（漏れ流路）ＢＷを構成する。
　［作用効果］
　以上説明したように、第１実施形態に係る送風機１０は、送風ファン１３の送風動作により、送風ファン１３の下面１３ｂとハウジング部材１１ａとの間の隙間ＧＰ２、およびハウジング部材１１ａとモータ１２との間の隙間内に取り込まれ、ハウジング部材１１ａに設けられた流路穴１１ｈを経由して、吸気室ＩＮＲに導入され、開口部１７ｃに戻り再度送風ファン１３の上面１３ａへ取り込まれる空気の流路ＢＷを備えている（図４のＢ８およびＢ９、図６）。
　このように、ブレード１３１の下面１３ｂからの空気の流路ＢＷは、例えば大気開放等されることなく、ブレード１３１の上面１３ａと繋がるメイン流路ＭＷと連通されるため、送風ファン１３のブレード１３１の上面１３ａと下面１３ｂと間に生じる圧力差を抑制できる。従って、送風ファン１３がケース体であるハウジング１１に接触してしまうことを防止でき、信頼性を向上することができる。さらに、バイパス流路ＢＷがメイン流路ＭＷと連通されるため、送風機１０の出力効率を向上することができる。また、ハウジング部材１１ａ内に導かれた空気の流路ＢＷにより、別コイル１２５ａを冷却することができる。
　しかも、インテイク室（吸気室）ＩＮＲは、ヒートシンク部材であるインテイクカバー１４により閉塞され、吸気口１７ａから送風ファン１３の間を流れる空気の流路に配置される（図２）。そのため、メイン流路ＭＷによって発熱体である制御回路３１およびパワーＭＯＳ－ＦＥＴ３２からヒートシンク２０ａ、２０ｂ、２０ｃを介してインテイクカバー１４に伝導された熱をインテイク室ＩＮＲ内の空気に放熱でき、制御回路３１およびパワーＭＯＳ－ＦＥＴ３２を冷却することができる。この結果、制御回路３１およびパワーＭＯＳ－ＦＥＴ３２から発生した熱によるモータ１２のコイル１２５の温度上昇を抑制することができ、送風機１０の出力の低下を防止することができる。
　また、人工呼吸器用の送風機として利用する場合、一般的な送風機と異なり送風動作のオン／オフを頻繁に行う必要がない一方で、より長時間かつ安定した送風動作が求められる。そのため、第１実施形態に係る送風機１０を当該人工呼吸器用の送風機として適用すると、送風ファンの上面１３ａと下面１３ｂとの間の圧力差を抑制でき、信頼性のある送風動作を安定的に行うことが可能となる。
　（第２実施形態（送風システムの一例））
　図７乃至図９を用いて第２実施形態に係る送風システム１００を説明する。図７は、第２実施形態に係る送風システム１００を示す斜視図である。第２実施形態は、第１実施形態に係る送風機１０をカスケード接続した送風システム１００の一例である。
　［構成］
　図７に示すように、第２実施形態に係る送風システム１００は、連結部材７０によって２台の第１実施形態に係る送風機１０Ａ、１０Ｂの排気口１７ｂと吸気口１７ａとが直列にカスケード接続されている。連結部材７０は、溝部７１０が送風機１０Ａの排気口の凸部と密着嵌合し、溝部７１０が送風機１０Ｂの吸気口の凸部と密着嵌合することで、これらを連結している。また、連結部材７０は、その中央部が所定のコルゲーションを有するチューブ形状であるため、伸縮自在となるように構成される。
　後述するように、２台の送風機１０Ａ、１０Ｂをカスケード接続することで、後段の送風機１０Ｂの排気口１７ｂから排気される空気の圧力を、単体の送風機１０から排気される空気の圧力と比較して、実質的に２倍程度増大することができる。
　尚、上段側の送風機１０Ａの排気口の口径形状と下段側の送風機１０Ｂの吸気口の口径形状とは同じように構成することが望ましい。また、送風機１０Ａの排気口の位置と送風機１０Ｂの吸気口の位置とは、同じ高さとなるように構成することが望ましい。
　その他の構成は、上記第１実施形態に説明した構成と実質的に同様であるため、その詳細な説明を省略する。
　［送風動作］
　上記構成において、図８および図９を用いて第２実施形態に係る送風システム１００の送風動作について詳細に説明する。図８は、第２実施形態に係る送風システム１００が行う送風動作の排気流路を示すフローチャートである。図９は、第２実施形態に係る送風システムの送風動作の流路を説明するための分解斜視図である。図８のフローチャートに沿って説明する。
　図８に示すように、第１実施形態と同様に、送風機１０Ａのメイン流路ＭＷおよびバイパス流路ＢＷを経由して、外部の空気が排気口１７ｂへ排気される（Ｂ０～Ｂ９）。そのため、図９に示すように、バイパス流路ＢＷを経由する空気は、ハウジング１１の側部に設けられた流路穴１１ｈを通って吸気室ＩＮＲに導入され、開口部１７ｃに戻り再度送風ファン１３の上面へ取り込まれる。
　図８に戻り、送風機１０Ａの排気口１７ｂから排気された空気は、連結部材７０を介して送風機１０Ｂの吸気口１７ａからインテイク室ＩＮＲに再び取り込まれる（Ｂ１０～Ｂ１２）。この際、連結部材７０は、溝部７１０が送風機１０Ａの排気口１７ｂの凸部と密着嵌合し、溝部７１０が送風機１０Ｂの吸気口１７ａの凸部と密着嵌合することで、これらを連結している。そのため、連結部材７０により、送風機１０Ａから排気された空気は、その圧力を保った状態で、送風機１０Ｂの吸気口１７ａから再び吸気される。
　インテイク室ＩＮＲに取り込まれた空気は、送風機１０Ａから排気された時の圧力を保った状態で、同様に、ハウジング部材１１ｂの開口部１７ｃを介して収容室ＬＲに取り込まれ、収容室ＬＲをスクロールして所定の出力をもって排気口１７ｂから外部へ排気される（Ｂ１３～Ｂ１６）。
　送風ファン１３の動作により収容室ＬＲ内に取り込まれた空気の一部は、同様に、送風ファン１３の上面１３ａと収容室ＬＲを構成するハウジング部材１１ｂとの間の隙間ＧＰ１から開口部１７ｃに戻り、再度送風ファン１３へ取り込まれる（Ｂ１７）。
　一方、送風ファン１３の動作により収容室ＬＲ内に取り込まれた空気の一部は、同様に、送風機１０Ｂの送風ファン１３の下面１３ｂとハウジング部材１１ａとの間の隙間ＧＰ２、及びハウジング部材１１ａとモータ１２との間の隙間内に取り込まれる。この隙間内の空気は、別コイル１２５ａが設けられたハウジング部材１１ａ内に導かれる。図９に示すように、ハウジング部材１１ａ内の空気は、ハウジング部材１１ａの側部に設けられた流路穴１１ｈを経由して、吸気室ＩＮＲに導入され、開口部１７ｃに戻り再度送風ファンの上面１３ａへ取り込まれる（Ｂ１８、Ｂ１９）。
　その他の送風動作は、上記第１実施形態と実質的に同様であるため、その詳細な説明を省略する。
　［作用効果］
　ここで、例えば単純に複数の送風機をカスケード接続させ、ブレード下面から生じる漏れ流路を大気圧開放するような送風システム等の場合では、特に空気の流路の下段の高圧側となる送風機においてブレード上面の吸入側の圧力（前段の排気圧力）とブレード下面との間に生じる圧力の不均衡が、単体の送風機の場合と比較してさらに増大する。そのため、当該圧力差によってブレードがスラスト方向（軸方向）に移動し、送風ファンがハウジングに接触してしまうおそれが増大する。
　これに対して、第２実施形態に係る送風システム１００では、各送風機１０Ａ、１０Ｂが送風ファン１３の下面１３ｂから生じる流路が再び送風ファン１３の上面１３ａに通じるバイパス流路ＢＷを備え、連結部材７０によって各送風機１０Ａ、１０Ｂがカスケード接続されている（図７～図９）。そのため、下段の高圧側となる送風機１０Ｂにおいてブレード１３１の上面１３ａの圧力とブレード１３１の下面１３ｂとの間に生じる圧力の不均衡を抑制することができる。しかも、連結部材７０により、送風機１０Ａから排気された空気は、その圧力を保った状態で、送風機１０Ｂの吸気口１７ａから再び吸気される。このように、第２実施形態によれば、複数の送風機１０Ａ、１０Ｂをカスケード接続させた信頼性の高い送風システム１００を実現することができる。
　さらに、カスケード接続することにより、送風システム１００全体として見れば、２段数分の各モータ１２が実質的に２つに分散されることとなるので、各コイル１２５における発熱量も実質的に２つに分散されることとなる。そのため、メイン流路ＭＷおよびバイパス流路ＢＷによる個々の冷却効率を向上することができ、出力を向上することもできる。
　（第３実施形態（３台の送風機を接続させた送風システムの一例））
　図１０を用いて第３実施形態に係る送風システム１００Ａを説明する。図１０は、第３実施形態に係る送風システム１００Ａの概略を示す断面図である。第３実施形態は、３台の送風機を一直線状にカスケード接続させた送風システム１００Ａの一例である。
　［構成および送風動作］
　図１０に示すように、第３実施形態に係る送風システム１００Ａは、第２実施形態と比較して、送風機１０Ｃを更に備え、３台の送風機１０Ａ～１０Ｃが一直線状にカスケード接続される点で相違する。送風機１０Ｂ、１０Ｃは、連結部材７１Ｂにより互いに連結される。
　その他の構成および送風動作については、上記第２実施形態と実質的に同様であるため、その詳細な説明を省略する。
　［作用効果］
　第３実施形態に係る送風システム１００Ａによれば、少なくとも上記第１および第２実施形態と同様の作用効果が得られる。さらに、第３実施形態に係る送風システム１００Ａは、第２実施形態と比較して、送風機１０Ｃを更に備え、３台の送風機１０Ａ～１０Ｃが一直線状にカスケード接続される。そのため、送風圧力を更に増大でき、送風効率を更に向上できる点で有利である。必要に応じて、第３実施形態に係る送風システム１００Ａを適用することが可能である。
　（第４実施形態（送風機同士の上面を対向して接続された送風システムの一例））
　図１１を用いて第４実施形態に係る送風システム１００Ｂを説明する。図１１は、第４実施形態に係る送風システム１００Ｂの概略を示す断面図である。第４実施形態は、２台の送風機同士の上面を対向させてコの字状（Ｕ字状）にカスケード接続させた送風システム１００Ｂの一例である。
　［構成および送風動作］
　図１１に示すように、第４実施形態に係る送風システム１００Ｂは、第２実施形態と比較して、２台の送風機１０Ａ、１０Ｂの上面である基板カバー１５が互いに対向するように配置され、コの字状にカスケード接続される点で相違する。
　送風機１０Ａの排気口１７ｂと送風機１０Ｂの吸気口１７ａとは、連結部材７１Ａ、７１Ｂを介して接続部材７４により接続されている。接続部材７４は、直線部の部材７２Ａ、７２Ｂと、関節部のエルボー部材７３Ａ、７３Ｂを備える。エルボー部材７３Ａ、７３Ｂは、チューブ形状であるため、伸縮自在となるように構成される。
　尚、送風システム１００Ｂは、取付ネジ２２１ｎを所定の取付位置に固定することにより、コの字状の取付板２５１に取付けられている。
　その他の構成および送風動作については、上記第３実施形態と実質的に同様であるため、その詳細な説明を省略する。
　［作用効果］
　第４実施形態に係る送風システム１００Ｂによれば、少なくとも上記第１乃至第３実施形態と同様の作用効果が得られる。さらに、第４実施形態に係る送風システム１００Ｂは、２台の送風機１０Ａ、１０Ｂの上面である基板カバー１５が互いに対向するように配置され、コの字状にカスケード接続される。そのため、重力にかかわらず、例えば病院の壁のコの字状の隙間等の限られた場所にも、カスケード接続させた送風システム１００Ｂを配置することができる点で有利である。このように、必要に応じて、第４実施形態に係る送風システム１００Ｂを適用することが可能である。
　（第５実施形態（３台の送風機をコの字状に接続された送風システムの一例））
　図１２を用いて第５実施形態に係る送風システム１００Ｃを説明する。図１２は、第５実施形態に係る送風システム１００Ｃの概略を示す断面図である。第５実施形態は、３台の送風機をコの字状にカスケード接続させた送風システム１００Ｃの一例である。
　［構成および送風動作］
　図１２に示すように、第５実施形態に係る送風システム１００Ｃは、第４実施形態と比較して、送風機１０Ｃを更に備え、３台の送風機１０Ａ～１０Ｃがコの字状にカスケード接続される点で相違する。送風機１０Ｃは、取付板２５２のほぼ垂直な位置に、同様に取付けネジにより固定される。
　送風機１０Ａの排気口１７ｂと送風機１０Ｃの吸気口１７ａとは、連結部材７１Ａ、７１Ｃを介して接続部材７４Ａにより同様に接続されている。接続部材７４Ａは、直線部の部材７２Ａ、７２Ｂと、関節部のエルボー部材７３Ａを備える。また、送風機１０Ｂの吸気口１７ａと送風機１０Ｃの排気口１７ｂとは、連結部材７１Ｂ、７１Ｄを介して接続部材７４Ｂにより同様に接続されている。接続部材７４Ｂは、直線部の部材７２Ｃ、７２Ｄと、関節部のエルボー部材７３Ｂを備える。
　その他の構成および送風動作については、上記第４実施形態と実質的に同様であるため、その詳細な説明を省略する。
　［作用効果］
　第５実施形態に係る送風システム１００Ｃによれば、少なくとも上記第１乃至第４実施形態と同様の作用効果が得られる。さらに、第５実施形態に係る送風システム１００Ｃは、送風機１０Ｃを更に備え、３台の送風機１０Ａ～１０Ｃがコの字状にカスケード接続される。そのため、第４実施形態に係る送風システム１００Ｂに比較して、送風圧力を更に増大でき、送風効率を更に向上できる点で有利である。このように、必要に応じて、第５実施形態に係る送風システム１００Ｃを適用することが可能である。
　（変形例）
　本発明の実施形態は、上記第１乃至第５実施形態に開示した内容に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変形が可能である。
　例えば、第２乃至第５実施形態では、第１実施形態に係る送風機１０のみを用いてカスケード接続した送風システムを一例に挙げたが、この構成に限定されない。少なくとも第１実施形態に係る送風機１０を備える限り、異なる構成の送風機を含む送風システムであってもよい。
　また、第２乃至第５実施形態では、連結部材７０、７１等を用いてカスケード接続させる場合を一例に挙げたが、このような構成に限定されない。例えば、カスケード接続をするにあたり、前段の排気口１７ｂと後段の吸気口１７ａとが例えば取付ネジ等によって直接接続できる構成であってもよい。
　さらに、重力にかかわらず、送風機１０同士を連結させる構成や形状は任意である。例えば、カスケード接続させる送風機１０同士を縦に複数個積み重ねて、それぞれを連結させてもよい。
　例えば、送風機１０の底面であるベース板２００を互いに対向させて、カスケード接続させた構成でもよい。但し、この構成において、取り付け部材が共通となる場合、取り付けネジ２２１ｎ等が干渉しないように配置する必要がある。このような構成の場合には、送風機１０を取り付けるための外壁等がない状態が想定されるため、送風機１０を取り付けるための取り付け部材が必要となり、吸気口１７ａの部分のレイアウト等に留意して配置することが望ましい。
　また、ハウジング部材１１ｃ、インテイクカバー１４、および基板カバー１５を構成する材料は、熱伝導性の良い材料（アルミニウム等）で形成してもよい。上記構成をより熱伝導性の良い材料で形成することで、メイン流路ＭＷおよびバイパス流路ＢＷによる放熱効果をより増大させることが可能となる。
　さらに、インテイクカバー１４とヒートシンク２０ａ～２０ｃとは別部材でなく、同じ部材で一体として構成してもよい。さらに、一体として構成したインテイクカバー１４とヒートシンク２０ａ～２０ｃとを、熱導電性の良い材料（アルミニウム等）で形成してもよい。
　また、駆動制御ユニット５２は、インテイク室ＩＮＲの上に配置されているが、このような構成に限定されない。例えば、駆動制御ユニット５２は、別コイル１２５ａ近傍のハウジング部材１１ａ内に配置してもよい。
　尚、本実施形態に開示の送風機１０および送風システム１００、１００Ａ～１００Ｃの用途は、人工呼吸器用に限定されない。例えば睡眠時無呼吸症候群の治療のための持続陽圧呼吸療法（ＣＰＡＰ：Continuous Positive Airway Pressure）用の医療用途等、その他の用途に広く適用可能である。
　その他、本発明は上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

Claims (8)

  1. 　吸気口から外部の空気を取り込む吸気室と、開口部を介して前記吸気室に連通する収容室と、前記収容室内の空気を外部に排出する排気口とを備えるハウジングと、
    　前記ハウジングの前記収容室内に設けられ、コイルを備えるモータと、
    　前記モータの回転軸に設けられ、前記吸気室内の空気を前記開口部から前記収容室内に取り込み、前記収容室から前記排気口に送風するファンと、
    　前記吸気室を閉塞する閉塞部材と、
    　前記ファンの送風動作により、前記ファンの第１面と前記ハウジングとの間の隙間に取り込まれ、前記吸気室に連通する前記ハウジングに設けられた流路穴から前記開口部に戻り、前記第１面と対向する前記ファンの第２面に取り込まれる空気の流路と、を具備する送風機。
  2. 　前記閉塞部材上に設けられ、前記モータを駆動する回路部品が配置される回路基板を更に具備する
    　請求項１に記載の送風機。
  3. 　前記吸気室は、前記吸気口から前記ファンの間を流れる空気の流路に配置される
    　請求項１または２に記載の送風機。
  4. 　前記閉塞部材と前記回路基板との間に設けられる放熱部材を更に具備する
    　請求項１に記載の送風機。
  5. 　前記コイルと電気的に接続され、インダクタとして機能する別コイルと、
    　前記回路基板上を覆うように配置され、前記回路基板と共に前記回路部品を収容する回路室を構成する基板カバーと、を更に具備する
    　請求項１に記載の送風機。
  6. 　前記閉塞部材と前記放熱部材とは一体として構成され、前記閉塞部材と前記放熱部材とはアルミニウムを含む
    　請求項４または５に記載の送風機。
  7. 　複数の請求項１に記載の送風機を具備し、
    　前記複数の送風機の排気口と吸気口とが直列に接続される
    　送風システム。
  8. 　前記複数の送風機の排気口と吸気口とを連結する連結部材を更に具備する
    　請求項７に記載の送風システム。
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