WO2019181208A1 - 送風機 - Google Patents

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WO2019181208A1
WO2019181208A1 PCT/JP2019/002764 JP2019002764W WO2019181208A1 WO 2019181208 A1 WO2019181208 A1 WO 2019181208A1 JP 2019002764 W JP2019002764 W JP 2019002764W WO 2019181208 A1 WO2019181208 A1 WO 2019181208A1
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housing
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end surface
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吉和 坂
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ミネベアミツミ株式会社
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    • F04D29/5806Cooling the drive system

Definitions

  • the present invention relates to a blower.
  • a blower including a main fan that sucks air into the blower, an auxiliary fan attached to the main fan, and a fan motor that rotates the main fan and the auxiliary fan is known (see Patent Document 1). .
  • a plurality of air hole portions are formed in the main fan, and an auxiliary fan mounted on the side opposite to the fan motor side is rotated, thereby sucking air flowing around the fan motor from the air hole portion. Is increased to cool the fan motor.
  • the main fan and the auxiliary fan in order to further cool the fan motor, the main fan and the auxiliary fan must be rotated at a high speed, which may cause the fan motor to become hot. For this reason, the structure of the air blower which can cool efficiently was calculated
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a blower that can be efficiently cooled.
  • a blower includes an impeller and a motor, and the impeller includes a plurality of blades and a cup disposed inside the plurality of blades, and the motor Has a housing arranged inside the cup, a stator, and a rotor arranged inside the stator, and an outer peripheral surface of the cup is provided with an opening facing the outer peripheral surface of the housing. It has been.
  • a space is formed between the cup and the housing, and the opening is a space between the cup and the plurality of blades. And a space between the cup and the housing.
  • the plurality of blades are used as a plurality of first blades
  • the cup is provided with second blades, and in the radial direction, the second blades are It extends from the inner peripheral surface of the cup toward the housing.
  • the cup includes a plurality of openings including the openings, and the openings are aligned in the circumferential direction.
  • the cup includes a plurality of second blades including the second blade, and the plurality of second blades are adjacent to the plurality of openings.
  • the cup in the rotation axis direction, is provided with an end surface facing the housing, and an opening is formed in the end surface. It is continuous with the opening formed in the outer peripheral surface.
  • the opening is formed continuously from the end surface facing the housing to the lower surface on the outer peripheral surface of the cup.
  • the motor can be cooled.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1 schematically showing the configuration of the blower according to the embodiment of the present invention. It is a perspective view which shows roughly the structure of the impeller of the air blower which concerns on embodiment of this invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 1 schematically showing the configuration of the impeller of the blower according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view which shows roughly the structure of the housing of the air blower which concerns on embodiment of this invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 1 schematically showing the configuration of the inner motor of the blower according to the embodiment of the present invention. It is a perspective view which shows typically the flow of the wind in the air blower which concerns on embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a configuration of a blower 1 according to an embodiment of the present invention.
  • 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
  • the arrow a direction is the upper side a
  • the arrow b direction is the lower side b.
  • the direction away from the rotation axis x is the outer peripheral side c
  • the direction toward the rotation axis x is defined as the inner peripheral side d.
  • a circumferential direction (in the direction of arrow e in FIG. 1) around the rotation axis x is defined as a circumferential direction e.
  • the blower 1 includes an impeller 3 that rotates counterclockwise around a rotation axis x and a motor 5 that rotates the impeller 3. Yes.
  • the impeller 3 and the motor 5 are accommodated in the case 10.
  • the case 10 has a housing portion 11 that covers the impeller 3 and a bottom portion 12 that is disposed on the lower side b of the housing portion 11.
  • the accommodating part 11 has the upper wall part 11a by which the opening was formed in the upper side a, and the side wall part 11c surrounding the outer peripheral side c of the impeller 3 along the outer periphery of the upper wall part 11a.
  • the upper wall portion 11a forms a wall portion that protrudes inward from the side wall portion 11c in the radial direction.
  • the bottom portion 12 is provided with a support portion 12 a formed of an annular plate-like member that supports a housing 51 of the motor 5, which will be described later, and a lower side b of the support portion 12 a and And a cover portion 12b covering the side b.
  • the accommodating portion 11 and the bottom portion 12 are connected by a joining member such as a screw.
  • the opening of the upper wall portion 11a is a circular inlet 10a for taking in air.
  • the case 10 has an exhaust port 10b that is formed by a part of the housing part 11 extending to the outer peripheral side c and a part of the bottom part 12 extending to the outer peripheral side c and discharges air.
  • FIG. 3 is a perspective view schematically showing the configuration of the impeller 3.
  • 4 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
  • the impeller 3 includes an impeller body 31, a plurality of first blades 32 arranged at equal intervals along the circumferential direction e of the rotation axis x on the inner peripheral surface of the impeller body 31, and a plurality of impeller bodies 31. And a cup 33 disposed on the inner side d of the first blade 32. A space S1 and a space S2 are formed between the cup 33 and a housing 51 described later. The space S1 and the space S2 are formed in an annular shape in the circumferential direction e.
  • the impeller body 31 has a disk shape centered on the rotation axis x, and includes a base 34 disposed on the lower side b of the cup 33, an upper frame 35 disposed on the upper side a of the base 34, and the base 34. And a bottom frame 36 disposed on the outer peripheral side c.
  • the first blade 32 extends from the outer peripheral side c toward the inner peripheral side d, and is disposed between the upper frame 35 and the base 34 or the bottom frame 36. Specifically, a part of the first blade 32 on the outer peripheral side c is connected to the upper frame 35 of the impeller body 31 on the upper side a in the rotation axis x direction. Further, on the lower side b in the rotation axis x direction, a part of the first blade 32 on the outer peripheral side c is connected to the bottom frame 36 of the impeller body 31, and a part of the first blade 32 on the inner peripheral side d is impeller body. 31 is connected to the base 34. That is, the first blade 32 is formed from the upper frame 35 to the bottom frame 36 of the impeller body 31 in the rotation axis x direction.
  • the cup 33 includes a cup-shaped storage portion 41 that covers an upper side a of the housing 51 to be described later in the direction of the rotation axis x, and from the inner peripheral surface 41 d facing the inner peripheral side d of the storage portion 41
  • a second blade 42 that extends toward the housing 51 and protrudes so as not to come into contact with the outer peripheral surface 51 c of the housing 51 is provided. That is, the cup 33 is provided with a second blade 42, and the second blade 42 extends from the inner peripheral surface 41 d of the cup 33 toward the housing 51 in the radial direction.
  • the cup 33 includes a plurality of second blades 42, and the plurality of second blades 42 are adjacent to a plurality of openings 43 described later.
  • the accommodating portion 41 communicates a space S ⁇ b> 1 formed between the cup 33 and the plurality of first blades 32 and a space S ⁇ b> 2 between the cup 33 and a housing 51 described later.
  • An opening 43 is provided.
  • a plurality of gaps S3 serving as a part of the space S2 are formed between the cup 33 and a housing 51 described later.
  • the accommodating portion 41 has a planar shape in which a circular shape or a substantially circular shape is cut out by a semicircular or substantially semicircular end surface opening 45 described later. .
  • the accommodating portion 41 faces the first blades 32 between the upper end surface 41a that is the surface of the upper side a, the lower end surface 41b that is the surface of the lower side b, and the upper end surface 41a and the lower end surface 41b. Between the outer peripheral surface 41c and the upper end surface 41a and the lower end surface 41b, it has the inner peripheral surface 41d which faces the housing 51 of the motor 5 mentioned later.
  • the accommodating part 41 is provided with the protrusion part 41e and the hole part 41f.
  • the protruding portion 41e protrudes from the upper end surface 41a to the upper side a, and holds the shaft 75 (see FIG. 5) and the fixing portion 78 (see FIG. 5) inside.
  • the shaft 75 passes through the hole 41f.
  • These protrusions 41e and holes 41f are arranged on the upper side a and the outer peripheral side c in the rotation axis x direction of the housing 51 described later.
  • the height of the accommodating portion 41 from the upper end surface 41a to the lower end surface 41b is lower than the heights of the impeller body 31 and the first blades 32.
  • the lower end surface 41 b in the rotation axis x direction of the housing portion 41 is connected to the base 34 of the impeller body 31, and the impeller body 31 and the plurality of first first ends around the rotation axis x. The blade 32 and the blade 32 can rotate together.
  • a plurality of openings 43 of the accommodating portion 41 are provided along the circumferential direction e of the rotation axis x at equal intervals (five in the embodiment of the present invention).
  • the opening 43 is formed on the outer peripheral surface 41 c of the accommodating portion 41 and is opposed to an opening 44 (hereinafter referred to as an outer peripheral opening) that opposes an outer peripheral surface 51 c of the housing 51 described later, and an upper portion that opposes the housing 51 described later.
  • It has an opening part (hereinafter referred to as an end face opening part) 45 formed in the end face 41a, and the outer peripheral opening part 44 and the end face opening part 45 are spatially connected.
  • a plurality of outer peripheral openings 44 are formed on the outer peripheral surface 41c of the accommodating portion 41 at equal intervals.
  • the outer peripheral opening 44 is formed in a rectangular shape or a substantially rectangular shape from the upper end surface 41 a to the lower end surface 41 b on the outer peripheral surface 41 c of the housing portion 41. That is, the outer peripheral opening 44 extends in the direction of the rotation axis x from the upper end surface 41a to the lower end surface 41b, and the space S1 between the cup 33 and the plurality of first blades 32, the cup 33, and will be described later.
  • the space S2 is communicated with the housing 51. Due to the outer peripheral opening 44, a housing 51 and a part of the rotor 52, which will be described later, are exposed to the space S1.
  • a plurality of end surface openings 45 are formed at equal intervals along the circumferential direction e of the upper end surface 41 a of the accommodating portion 41. Specifically, when viewed from the upper side a in the rotation axis x direction, the end surface opening 45 is formed in a semicircular shape and opens toward the upper side a in the rotation axis x direction.
  • the height from the upper end surface 41a to the lower end surface 41b is lower than the height in the rotation axis x direction of the impeller body 31 and the first blade 32.
  • the end surface opening 45 opens toward the upper side a in the space S1. Due to the end face opening 45, a housing 51 and a part of the rotor 52, which will be described later, are exposed to the space S1.
  • the outer peripheral opening 44 and the end face opening 45 in the opening 43 are formed spatially continuously. That is, the opening 43 is an opening formed continuously from the upper end surface 41 a to the lower end surface 41 b, and a housing 51 and a part of the rotor 52 described later are exposed from the opening 43.
  • the second blade 42 provided in the accommodating portion 41 of the cup 33 extends along the rotational axis x on the inner peripheral surface 41 d side in the rotational axis x direction of the accommodating portion 41.
  • An intermediate portion 42a, an end portion 42b extending from the upper side a of the intermediate portion 42a toward the housing 51 to be described later (hereinafter referred to as an upper end portion), and an end portion provided on the lower side b of the intermediate portion 42a. (Hereinafter referred to as the lower round end) 42c.
  • the second blade 42 is formed from the upper end surface 41a to the lower end surface 41b of the accommodating portion 41 between the adjacent openings 43, and protrudes toward the inner peripheral side d. 42b and the lower round end portion 42c are arranged with a clearance S3 between the outer peripheral surface 51c of the housing 51.
  • the second blade 42 is curved from the upper tip portion 42b toward the intermediate portion 42a, and the outer peripheral surface of the housing 51 extends from the upper tip portion 42b to the intermediate portion 42a and the lower round end portion 42c. It is formed in a shape along the outer peripheral surface 51c with a certain distance from 51c. That is, the gap S3 is a part of the space S2, and the width in the radial direction is narrowed by the amount that the second blade 42 protrudes from the inner peripheral surface 41d of the accommodating portion 41 toward the inner peripheral side d.
  • FIG. 5 is a perspective view schematically showing the configuration of the housing 51 of the motor 5.
  • FIG. 6 is a diagram schematically showing the configuration of the rotor 52 of the motor 5, and is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
  • the motor 5 includes a housing 51 disposed inside the accommodating portion 41 (see FIG. 2) of the cup 33, a stator 73, and a rotor 52 disposed inside the stator 73. have.
  • the rotor 52 is disposed inside the stator.
  • the housing 51 includes an upper end surface 51 a that is a surface on the upper side a in the rotation axis x direction, a lower end surface 51 b that is a surface on the lower side b, and a space between the upper end surface 51 a and the lower end surface 51 b. And an outer peripheral surface 51c. Inside the housing 51, a portion on the upper side a in the direction of the rotation axis x of the rotor 52 is accommodated.
  • the upper end surface 51a of the housing 51 is provided with a circular hole 53 through which a shaft 75 of the rotor 52, which will be described later, passes, and an annular protrusion 54 that protrudes from the upper end surface 51a in the direction of the rotation axis x.
  • the hole 53 and the protrusion 54 provided in the housing 51 are accommodated in the protrusion 41e of the accommodation part 41 (see FIG. 2).
  • a fixing portion 78 of the rotor 52 described later is disposed on the inner side d of the protruding portion 54 of the housing 51 (see FIG. 2).
  • the outer peripheral portion of the lower end surface 51b protrudes from the upper end surface 51a toward the outer peripheral side c, and is supported by the support portion 12a of the case 10 from the lower side b (see FIG. 2).
  • a plurality of rectangular holes 55 through which a part of the rotor 52 is exposed are formed on the outer peripheral surface 51 c of the housing 51.
  • the plurality of hole portions 55 are intermediate or substantially between the plurality of vertical frames 61a provided in the rotation axis x direction between the upper end surface 51a and the lower end surface 51b, and the upper end surface 51a and the lower end surface 51b.
  • a horizontal frame 61b provided in the middle is arranged to form a lattice.
  • the horizontal frame 61b extends in a direction intersecting the rotation axis x direction and intersects the vertical frame 61a. Due to the plurality of holes 55, a part of the rotor 52 is exposed in the space S ⁇ b> 2 between the cup 33 and the housing 51.
  • the rotor 52 includes a cylindrical frame 71, an inner rotor 72 rotatably supported by bearings 74 a and 74 b described later in the frame 71, and a stator 73 that surrounds the inner rotor 72.
  • a stator 73 that surrounds the inner rotor 72.
  • the frame 71 includes a bearing 74a that rotatably supports an upper portion a in the rotation axis x direction of the inner rotor 72 and a bearing that rotatably supports a lower portion b of the inner rotor 72 in the rotation axis x direction. 74b.
  • the inner rotor 72 surrounds a shaft 75 protruding from a portion of the upper side a in the rotation axis x direction of the frame 71, a core 76 formed in an annular shape so as to surround the shaft 75, and an outer peripheral side c of the core 76. And a magnet 77 formed in an annular shape.
  • the upper portion “a” of the shaft 75 passes through the hole 53 of the housing 51 and the hole 41 f of the housing 41.
  • a fixing portion 78 is formed so as to surround the outer peripheral surface of the shaft 75 and fix the impeller 3.
  • the fixing portion 78 is disposed on the inner peripheral side d of the protruding portion 54 of the housing 51 and inside the protruding portion 41 e of the housing portion 41.
  • the stator 73 includes a stator core 79 formed in an annular shape so as to surround the inner rotor 72, a coil 80, and an insulator (not shown) that insulates the stator core 79 and the coil 80.
  • the coil 80 is wound around a tooth (not shown) included in the stator core 79, and the tooth extends in a direction from the stator core 79 toward the inner rotor 72.
  • FIG. 7 is a perspective view schematically showing the flow of wind by the blower 1.
  • the air introduced from the air inlet 10a flows into the cup 33 from the outer peripheral opening 44 or the end surface opening 45 of the opening 43 while circulating through the space S1. That is, a part of the air introduced from the air inlet 10 a is a space between the cup 33 and the housing 51 through the opening 43 from the space S1 between the cup 33 and the plurality of first blades 32. It will flow into S2.
  • the air that has flowed into the cup 33 flows in the direction of the arrow G2 as the cup 33 of the impeller 3 rotates.
  • the air flowing into the space S2 has a stronger flow in the direction of the arrow G2 and the flow rate is increased.
  • the outer peripheral surface 41 c of the housing portion 41 communicates the space S ⁇ b> 1 between the cup 33 and the plurality of first blades 32 and the space S ⁇ b> 2 between the cup 33 and the housing 51. Since the opening 43 is formed, the motor 5 disposed inside the housing 41 can be easily and efficiently cooled.
  • the cup 33 is provided with a second blade 42 extending from the inner peripheral surface 41 d of the accommodating portion 41 toward the housing 51. For this reason, the air guided to the space S2 has a strong flow in the direction of the arrow G2, and the flow rate increases. Thereby, the motor 5 can be cooled efficiently.
  • the second blade 42 also serves as a rib, so that the strength of the cup 33 can be greatly improved.
  • the opening 43 of the housing 41 has an outer circumferential opening 44 formed on the outer circumferential surface 41 c of the housing 41 and an end surface opening 45 formed on the upper end surface 41 a of the housing 41. Since 43 is continuously formed from the upper end surface 41a to the lower end surface 41b, airflow from the arrow G2 direction to the arrow G3 direction can be easily generated, so that the entire motor 5 is efficiently cooled. be able to.
  • a plurality of holes 55 through which a part of the rotor 52 is exposed are formed on the outer peripheral surface 51c of the housing 51.
  • the rotor 52 can cool the coil 80 efficiently because the coil 80 serving as a heat source is disposed on the outer peripheral side c in the direction of the rotation axis x.
  • the shape of the opening 43 is not limited to the illustrated shape, and can be changed as appropriate.
  • the opening 43 is not formed from the upper end surface 41a to the lower end surface 41b on the outer peripheral surface 41c, and is a rectangular or round opening formed between the upper end surface 41a and the lower end surface 41b. Also good.
  • the outer peripheral surface 51c of the housing 51 has the holes 55 formed by arranging the vertical frames 61a and the horizontal frames 61b in a lattice shape has been described.
  • the hole 55 may be formed by arranging one of the frame 61a and the horizontal frame 61b on the outer peripheral surface 51c. That is, the shape and number of the holes formed in the outer peripheral surface 51c of the housing 51 can be changed as appropriate.

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Abstract

効率良く冷却できる送風機を提供する。 送風機(1)は、インペラ(3)と、モータ(5)とを備え、インペラ(3)は、複数の第1の羽根(32)と、当該複数の第1の羽根(32)の内周側dに配置されたカップ(33)とを有し、モータ(5)は、カップ(33)の内側に配置されたハウジング(51)と、ステータ(73)と、当該ステータの内側に配置されたロータ(52)とを有し、カップ(33)の外周面cには、ハウジング(51)の外周面(51c)に対向する開口部(43)が設けられている。

Description

送風機
 本発明は、送風機に関する。
 従来、送風機として、送風機内部に空気を吸い込む主ファンと、主ファンに取り付けられた補助ファンと、主ファン及び補助ファンを回転させるファンモータとを備える送風機が知られている(特許文献1参照)。
 この送風機では、主ファンに複数の風孔部を形成し、ファンモータ側と反対側に取り付けられた補助ファンを回転させることにより、ファンモータの周囲を流れる空気を風孔部から吸引して流量を増大させてファンモータを冷却している。
特開平6-294399号公報
 上述のような送風機では、ファンモータを更に冷却するためには、主ファン及び補助ファンを高速で回転させなければならず、かえってファンモータが高温になるおそれがある。このため、効率良く冷却できる送風機の構造が求められていた。
 本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、効率良く冷却できる送風機を提供することである。
 上記目的を達成するために、本発明に係る送風機は、インペラと、モータとを備え、前記インペラは、複数の羽根と、当該複数の羽根の内側に配置されたカップとを有し、前記モータは、前記カップの内側に配置されたハウジングと、ステータと、当該ステータの内側に配置されたロータとを有し、前記カップの外周面には、前記ハウジングの外周面に対向する開口部が設けられている。
 本発明の一態様に係る送風機は、径方向において、前記カップと前記ハウジングとの間には空間が形成されており、前記開口部は、前記カップと前記複数の羽根との間にある空間と、前記カップと前記ハウジングとの間にある空間とを連通する。
 本発明の一態様に係る送風機は、前記複数の羽根を複数の第1の羽根として、前記カップには、第2の羽根が設けられており、径方向において、前記第2の羽根は、前記カップの内周面から前記ハウジングに向かって延びている。
 本発明の一態様に係る送風機は、前記カップは、前記開口部を含む複数の開口部を備え、周方向において、前記複数の開口部は並んでいる。
 本発明の一態様に係る送風機は、前記カップは、前記第2の羽根を含む複数の第2の羽根を備え、前記複数の第2の羽根はそれぞれ前記複数の開口部に隣接している。
 本発明の一態様に係る送風機は、回転軸方向において、前記カップには、前記ハウジングに対向する端面が設けられ、前記端面に開口部が形成されており、前記端面の開口部は、前記カップの外周面に形成された開口部と連続している。
 本発明の一態様に係る送風機は、前記開口部は、前記カップの外周面において、前記ハウジングに対向する端面から下面にわたって連続して形成されている。
 本発明に係る送風機によれば、モータを冷却できる。
本発明の実施の形態に係る送風機の構成を概略的に示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る送風機の構成を概略的に示す図1のA-A断面図である。 本発明の実施の形態に係る送風機のインペラの構成を概略的に示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る送風機のインペラの構成を概略的に示す図1のB-B断面図である。 本発明の実施の形態に係る送風機のハウジングの構成を概略的に示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る送風機のインナーモータの構成を概略的に示す図1のC-C断面図である。 本発明の実施の形態に係る送風機における風の流れを模式的に示す斜視図である。
 以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
[送風機の全体構成]
 はじめに、図1を参照して、本発明の実施の形態に係る送風機の構成について説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る送風機1の構成を概略的に示す斜視図である。図2は、図1のA-A線に沿う断面における断面図である。
 以下、説明の便宜上、回転軸x方向において矢印a方向を上側aとし、矢印b方向を下側bとする。また、回転軸xに垂直な方向(以下、「径方向」ともいう。)において、回転軸xから遠ざかる方向(図1の矢印c方向)を外周側cとし、回転軸xに向かう方向(図1の矢印d方向)を内周側dとする。そして、回転軸xを中心とする円周方向(図1の矢印e方向)を周方向eとする。
 図1及び図2に示すように、本発明の実施の形態に係る送風機1は、回転軸xを中心に反時計回りに回転するインペラ3と、当該インペラ3を回転させるモータ5とを備えている。インペラ3及びモータ5は、ケース10の内部に収容されている。
 ケース10は、インペラ3を覆う収容部11と、収容部11の下側bに配置された底部12とを有している。
 収容部11は、上側aに開口が形成された上壁部11aと、上壁部11aの外周に沿ってインペラ3の外周側cを囲む側壁部11cとを有している。上壁部11aは、径方向において、側壁部11cから内側に向かって突出した壁部を形成している。
 底部12は、図2に示すように、後述するモータ5のハウジング51を支持する環状の板状部材で形成された支持部12aと、支持部12aの下側bに配置されてモータ5の下側bを覆うカバー部12bとを有している。収容部11と底部12とは、ネジ等の接合部材により連結されている。
 図1に示すように、上壁部11aの開口は、空気を取り込む円形状の吸気口10aとなっている。また、ケース10は、外周側cに延在した収容部11の一部と外周側cに延在した底部12の一部とで形成されて空気を排出する排気口10bを有している。
[インペラの構成]
 次いで、図2乃至図4を参照して、インペラ3の構成について説明する。図3は、インペラ3の構成を概略的に示す斜視図である。図4は、図1のB-B線に沿う断面における断面図である。
 図3に示すように、インペラ3は、インペラ本体31と、インペラ本体31の内周面に回転軸xの周方向eに沿って等間隔に配置された複数の第1の羽根32と、複数の第1の羽根32の更に内側dに配置されたカップ33とを有している。カップ33と後述するハウジング51との間には、空間S1及び空間S2が形成されている。空間S1及び空間S2は、周方向eにおいて、環状に形成されている。
 インペラ本体31は、回転軸xを中心とする円盤状の形状を有し、カップ33の下側bに配置されたベース34と、ベース34の上側aに配置された上枠35と、ベース34の外周側cに配置された底枠36とを有している。
 第1の羽根32は、外周側cから内周側dに向かって延びており、上枠35とベース34又は底枠36との間に配置されている。具体的には、外周側cにおける第1の羽根32の一部分は、回転軸x方向における上側aにおいて、インペラ本体31の上枠35と接続されている。また、回転軸x方向における下側bにおいて、外周側cにおける第1の羽根32の一部分がインペラ本体31の底枠36と接続され、内周側dにおける第1の羽根32の一部分がインペラ本体31のベース34に接続されている。すなわち、第1の羽根32は、回転軸x方向において、インペラ本体31の上枠35から底枠36にわたって形成されている。
 カップ33は、図2に示すように、後述するハウジング51の回転軸x方向における上側aを覆うカップ形状の収容部41を備え、収容部41の内周側dに面する内周面41dからハウジング51に向かって延び、ハウジング51の外周面51cと接触することのないように突出した第2の羽根42が設けられている。すなわち、カップ33には第2の羽根42が設けられており、径方向において第2の羽根42はカップ33の内周面41dからハウジング51に向かって延びている。また、カップ33は複数の第2の羽根42を備え、これら複数の第2の羽根42はそれぞれ後述する複数の開口部43に隣接している。
 収容部41は、図3に示すように、カップ33と複数の第1の羽根32との間に形成された空間S1と、カップ33と後述するハウジング51との間の空間S2とを連通する開口部43が設けられている。周方向eにおいて、カップ33と後述するハウジング51との間には、空間S2の一部となる隙間S3が複数形成されている。収容部41は、回転軸x方向における上側aから見ると、円形状又は略円形状を後述する半円形状又は略半円形状の端面開口部45で切り欠いた、平面形状を有している。
 この収容部41は、上側aの面である上端面41aと、下側bの面である下端面41bと、上端面41aと下端面41bとの間で複数の第1の羽根32に面する外周面41cと、上端面41aと下端面41bとの間で後述するモータ5のハウジング51に面する内周面41dとを有している。
 また、収容部41は、突出部41eと孔部41fとを備える。突出部41eは上端面41aより上側aに突出しており、内部にシャフト75(図5参照)及び固定部78(図5参照)を保持する。孔部41fにはシャフト75が貫通する。これら突出部41eと孔部41fは、後述するハウジング51の回転軸x方向における上側a及び外周側cに配置されている。
 なお、回転軸x方向において、収容部41は、上端面41aから下端面41bまでの高さがインペラ本体31及び第1の羽根32の高さより低くなっている。また、収容部41は、図2に示すように、回転軸x方向における下端面41bがインペラ本体31のベース34に接続されており、回転軸xを中心にインペラ本体31及び複数の第1の羽根32と一体に回転可能になっている。
 収容部41の開口部43は、図3に示すように、回転軸xの周方向eに沿って等間隔に並んで複数設けられており(本発明の実施の形態では、5個。)、収容部41の外周面41c及び上端面41aに設けられている。開口部43は、収容部41の外周面41cに形成されて後述するハウジング51の外周面51cに対向する開口部(以下、外周開口部と呼称する)44と、後述するハウジング51に対向する上端面41aに形成された開口部(以下、端面開口部と呼称する)45とを有しており、外周開口部44及び端面開口部45が空間的に繋がっている。
 外周開口部44は、収容部41の外周面41cに等間隔に複数(本発明の実施の形態では、5個。)形成されている。具体的には、外周開口部44は、収容部41の外周面41cにおいて上端面41aから下端面41bにわたって矩形状又は略矩形状に形成されている。すなわち、外周開口部44は、上端面41aから下端面41bへ回転軸x方向に延在しており、カップ33と複数の第1の羽根32との間の空間S1と、カップ33と後述するハウジング51との間の空間S2との間を連通している。外周開口部44により、後述するハウジング51及びロータ52の一部は空間S1に露出している。
 端面開口部45は、収容部41の上端面41aの周方向eに沿って等間隔に複数(本発明の実施の形態では、5個。)形成されている。具体的には、端面開口部45は、回転軸x方向における上側aから見ると、半円形状に形成されており、回転軸x方向における上側aに向かって開口している。
 また、端面開口部45が形成された収容部41は、上端面41aから下端面41bまでの高さがインペラ本体31及び第1の羽根32の回転軸x方向における高さより低くなっているため、端面開口部45は、空間S1において上側aへ向かって開口している。この端面開口部45により、後述するハウジング51及びロータ52の一部は空間S1に露出している。
 開口部43における外周開口部44と端面開口部45とは、空間的に連続して形成されている。すなわち、開口部43は、上端面41aから下端面41bにわたって連続して形成された開口であり、開口部43から後述するハウジング51及びロータ52の一部が露出する。
 カップ33の収容部41に設けられた第2の羽根42は、図4に示すように、収容部41の回転軸x方向における内周面41d側に回転軸xに沿って延在して配置された中間部42aと、中間部42aの上側aから後述するハウジング51に向かって延びる端部(以下、上側先端部と呼称する)42bと、中間部42aの下側bに設けられた端部(以下、下側丸端部と呼称する)42cとを有している。
 また、第2の羽根42は、隣接する開口部43の間における収容部41の上端面41aから下端面41bにわたって形成されており、内周側dへ向かって突出した中間部42a、上側先端部42b及び下側丸端部42cがハウジング51の外周面51cとの間にすき間S3を設けて配置されている。具体的には、第2の羽根42は、上側先端部42bから中間部42aへ向かって湾曲しており、上側先端部42bから中間部42a及び下側丸端部42cにわたって、ハウジング51の外周面51cと一定の間隔を隔てて、且つ、外周面51cに沿う形状に形成されている。すなわち、隙間S3は、空間S2の一部分であり、第2の羽根42が収容部41の内周面41dから内周側dへ突出した分だけ径方向における幅が狭まっている。
[モータの構成]
 次いで、図5及び図6を参照して、モータ5の構成について説明する。図5は、モータ5のハウジング51の構成を概略的に示す斜視図である。図6は、モータ5のロータ52の構成を概略的に示す図であり、図1のC-C線に沿う断面における断面図である。
 図5及び図6に示すように、モータ5は、カップ33の収容部41(図2参照)の内側に配置されたハウジング51と、ステータ73と、ステータ73の内側に配置されたロータ52とを有している。ロータ52は、ステータの内側に配置されている。
 ハウジング51は、図5に示すように、回転軸x方向における上側aの面である上端面51aと、下側bの面である下端面51bと、上端面51aと下端面51bとの間の外周面51cとを有している。ハウジング51の内部には、ロータ52の回転軸x方向における上側aの部分が収容されている。
 ハウジング51の上端面51aには、後述するロータ52のシャフト75が貫通する円形状の孔部53と、回転軸x方向において上端面51aから突出した環状の突出部54とが設けられている。ハウジング51に設けられた孔部53及び突出部54は、収容部41の突出部41eに収容されている(図2参照)。また、ハウジング51の突出部54の内側dには、後述するロータ52の固定部78が配置されている(図2参照)。
 回転軸x方向において、下端面51bの外周部は、上端面51aよりも外周側cへ突出しており、下側bからケース10の支持部12aによって支持されている(図2参照)。
 ハウジング51の外周面51cには、ロータ52の一部が露出する複数の矩形状の孔部55が形成されている。具体的には、複数の孔部55は、上端面51aと下端面51bとの間において回転軸x方向に設けられた複数の縦枠61aと、上端面51aと下端面51bとの中間又は略中間に設けられた横枠61bとを配置することにより格子状に形成されている。横枠61bは、回転軸x方向に交差する方向に延在しており、縦枠61aと交差している。複数の孔部55により、ロータ52の一部は、カップ33とハウジング51との間の空間S2に露出している。
 ロータ52は、図6に示すように、円筒形状のフレーム71と、フレーム71内に後述する軸受74a,74bにて回転可能に支えられたインナーロータ72と、インナーロータ72を囲むステータ73とを有している。
 フレーム71は、その内部に、インナーロータ72の回転軸x方向における上側aの部分を回転可能に支える軸受74aと、インナーロータ72の回転軸x方向における下側bの部分を回転可能に支える軸受74bとを有している。
 インナーロータ72は、フレーム71の回転軸x方向における上側aの部分から突出したシャフト75と、当該シャフト75を囲むように環状に形成されたコア76と、コア76の外周側cの面を囲むように環状に形成されたマグネット77とを有している。シャフト75の上側aの部分は、ハウジング51の孔部53及び収容部41の孔部41fを貫通している。
 また、シャフト75の上側aには、シャフト75の外周面を囲むように環状に形成されてインペラ3を固定するための固定部78が設けられている。径方向において、固定部78は、ハウジング51の突出部54の内周側dで、且つ、収容部41の突出部41eの内側に配置されている。
 ステータ73は、インナーロータ72を囲むように環状に形成されたステータコア79と、コイル80と、ステータコア79とコイル80とを絶縁するインシュレータ(図示せず)とを有している。コイル80は、ステータコア79が有するティース(図示せず)に巻回されており、ティースはステータコア79からインナーロータ72に向かう方向に延在している。
[送風機の風の流れ]
 次いで、図7を参照して、送風機1による風の流れについて説明する。図7は、送風機1による風の流れを模式的に示す斜視図である。
 図7に示すように、モータ5によってシャフト75が回転軸xを中心に反時計回りに回転すると、シャフト75の固定部78に固定されたインペラ3が回転することにより吸気口10a付近の空気が矢印G1方向へ導入される。すなわち、インペラ3の第1の羽根32によってカップ33と複数の第1の羽根32との間の空間S1に気流が発生し、吸気口10a付近の空気が矢印G1方向へ導入される。
 吸気口10aから導入された空気は、空間S1を循環しながら開口部43の外周開口部44又は端面開口部45からカップ33の内部へ流入される。すなわち、吸気口10aから導入された空気の一部は、カップ33と複数の第1の羽根32との間の空間S1から、開口部43を介して、カップ33とハウジング51との間の空間S2へ流入されることになる。
 カップ33の内部へ流入された空気は、インペラ3のカップ33の回転に伴って矢印G2方向へ流れる。特に、カップ33において第2の羽根42が設けられたことにより、空間S2へ流入された空気は矢印G2方向への流れが強くなって流量が増大する。
 そして、空間S2へ流入された空気は、空間S2を循環又は排気口10b付近で矢印G3方向へ案内されて排出される。
 このように送風機1において、収容部41の外周面41cには、カップ33と複数の第1の羽根32との間の空間S1と、カップ33とハウジング51との間の空間S2とを連通する開口部43が形成されているため、収容部41内部に配置されたモータ5を容易且つ効率的に冷却することができる。
 すなわち、カップ33と複数の第1の羽根32との間の空間S1へ導入された空気は、開口部43からモータ5の周囲である空間S2を循環するため、モータ5を効率良く冷却することができる。
 また、カップ33には、収容部41の内周面41dからハウジング51に向かって延びる第2の羽根42が設けられている。このため、空間S2へ案内された空気は矢印G2方向への流れが強くなり流量が増加する。これにより、モータ5を効率良く冷却することができる。
 さらに、インペラ3においては、第2の羽根42が設けられているため、この第2の羽根42がリブの役割をも担うことになるので、カップ33の強度を大幅に向上することができる。
 さらに、収容部41の開口部43は、収容部41の外周面41cに形成された外周開口部44と、収容部41の上端面41aに形成された端面開口部45とを有し、開口部43は、上端面41aから下端面41bにわたって連続して形成されているため、矢印G2方向から矢印G3方向への気流を容易に生じさせることができるので、モータ5の全体を効率的に冷却することができる。
 そして、ハウジング51の外周面51cには、ロータ52の一部が露出する複数の孔部55が形成されている。ロータ52は、熱源となるコイル80が回転軸x方向における外周側cに配置されているため、コイル80を効率良く冷却することができる。
[他の実施の形態]
 なお、上述した実施の形態においては、開口部43は、外周開口部44及び端面開口部45を有している場合について説明したが、開口部43は、外周開口部44及び端面開口部45のいずれか一方のみ有していてもよい。
 また、開口部43の形状は、図示の形状に限定されず、適宜変更が可能である。例えば、開口部43は、外周面41cにおいて上端面41aから下端面41bにわたって形成されておらず、上端面41aと下端面41bとの間に形成された長方形状や丸形状の開口部であってもよい。
 さらに、開口部43は、回転軸xの周方向eに沿って5つ形成されている場合について説明したが、開口部43が形成されている個数は適宜変更が可能である。
 そして、上述した実施の形態においては、ハウジング51の外周面51cには、縦枠61aと横枠61bとを格子状に配置することにより孔部55が形成されている場合について説明したが、縦枠61a及び横枠61bのいずれか一方が外周面51cに配置されていることにより孔部55が形成されていてもよい。すなわち、ハウジング51の外周面51c形成された孔部の形状及び個数は適宜変更が可能である。
 以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記本発明の実施の形態に係る送風機1に限定されるものではなく、本発明の概念及び請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。また、上述した課題及び効果の少なくとも一部を奏するように、各構成を適宜選択的に組み合わせてもよい。例えば、上記実施の形態における、各構成要の形状、材料、配置、サイズ等は、本発明の具体的使用態様によって適宜変更され得る。
 1…送風機、3…インペラ、5…モータ、10…ケース、10a…吸気口、10b…排気口、11…収容部、11a…上壁部、11c…側壁部、12…底部、12a…支持部、12b…カバー部、31…インペラ本体、32…第1の羽根、33…カップ、34…ベース、35…上枠、36…底枠、41…収容部、41a…上端面、41b…下端面、41c…外周面、41d…内周面、41e…突出部、41f…孔部、42…第2の羽根、42a…中間部、42b…上側先端部、42c…下側丸端部、43…開口部、44…外周開口部、45…端面開口部、51…ハウジング、51a…上端面、51b…下端面、51c…外周面、52…ロータ、53…孔部、54…突出部、55…孔部、61a…縦枠、61b…横枠、71…フレーム、72…インナーロータ、73…ステータ、74a…軸受、74b…軸受、75…シャフト、76…コア、77…マグネット、78…固定部、79…ステータコア、80…コイル、a…上側、b…下側、c…外周側、d…内周側、e…周方向、x…回転軸、S1…空間、S2…空間、S3…隙間

Claims (7)

  1.  インペラと、
     モータとを備え、
     前記インペラは、複数の羽根と、当該複数の羽根の内側に配置されたカップとを有し、
     前記モータは、前記カップの内側に配置されたハウジングと、ステータと、当該ステータの内側に配置されたロータとを有し、
     前記カップの外周面には、前記ハウジングの外周面に対向する開口部が設けられている、送風機。
  2.  径方向において、前記カップと前記ハウジングとの間には空間が形成されており、
     前記開口部は、前記カップと前記複数の羽根との間にある空間と、前記カップと前記ハウジングとの間にある空間とを連通する、請求項1に記載の送風機。
  3.  前記複数の羽根を複数の第1の羽根として、
     前記カップには、第2の羽根が設けられており、
     径方向において、前記第2の羽根は、前記カップの内周面から前記ハウジングに向かって延びている、請求項1又は2に記載の送風機。
  4.  前記カップは、前記開口部を含む複数の開口部を備え、
     周方向において、前記複数の開口部は並んでいる、請求項1乃至3のいずれか1項記載の送風機。
  5.  前記カップは、前記第2の羽根を含む複数の第2の羽根を備え、
     前記複数の第2の羽根はそれぞれ前記複数の開口部に隣接している、請求項4に記載の送風機。
  6.  回転軸方向において、前記カップには、前記ハウジングに対向する端面が設けられ、
     前記端面に開口部が形成されており、
     前記端面の開口部は、前記カップの外周面に形成された開口部と連続している、請求項1乃至5のいずれか1項記載の送風機。
  7.  前記開口部は、前記カップの外周面において、前記ハウジングに対向する端面から下面にわたって連続して形成されている、請求項1乃至6のいずれか1項記載の送風機。
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