特許 7119635 軸流ファン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-08

(45)【発行日】2022-08-17

(54)【発明の名称】軸流ファン

(51)【国際特許分類】

   F04D 25/16 20060101AFI20220809BHJP

   F04D 29/00 20060101ALI20220809BHJP

   F04D 29/32 20060101ALI20220809BHJP

【ＦＩ】

F04D25/16

F04D29/00 B

F04D29/32 C

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2018118971

(22)【出願日】2018-06-22

(65)【公開番号】P2019218938

(43)【公開日】2019-12-26

【審査請求日】2021-06-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000232302

【氏名又は名称】日本電産株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001933

【氏名又は名称】特許業務法人 佐野特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】井内 一博

(72)【発明者】

【氏名】松山 純也

【審査官】岸 智章

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１２／０１７１０５７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－０９８３３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１４４５６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１７－０１３８９２７（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｄ ２５／１６

Ｆ０４Ｄ ２９／００

Ｆ０４Ｄ ２９／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上下に延びる中心軸に沿って延び、上端に吸気口を有し、下端に排気口を有する送風流路を有するハウジングと、
前記ハウジングの軸方向上部に配置され、前記中心軸回りに回転する上側インペラと、
前記上側インペラを前記中心軸回りに回転させる上側モータと、
前記上側インペラの軸方向下側に配置された上側回路基板と、
を有し、
前記上側インペラは、
前記上側モータに固定される上側インペラカップと、
前記上側インペラカップの外面において周方向に配列される複数の上側羽根と、
を有し、
前記上側インペラカップは、
前記上側モータと径方向に対向し、前記中心軸に沿って延びる上側筒部と、
前記上側筒部の軸方向上端において径方向に広がる上側蓋部と、
を有し、また、
前記ハウジングの軸方向下部に配置され、前記中心軸回りに回転する下側インペラと、
前記下側インペラを前記中心軸回りに回転させる下側モータと、
前記下側インペラの軸方向上側に配置された下側回路基板と、
を有し、
前記下側インペラは、
前記下側モータに固定される下側インペラカップと、
前記下側インペラカップの外面において周方向に配列される複数の下側羽根と、
を有し、
前記下側インペラカップは、
前記下側モータと径方向に対向し、前記中心軸に沿って延びる下側筒部と、
前記下側筒部の軸方向下端において径方向に広がる下側蓋部と、
を有し、
前記上側筒部の軸方向上端外径は、前記上側筒部の軸方向下端外径よりも小さく、
前記下側筒部の軸方向下端外径は、前記下側筒部の軸方向上端外径よりも小さく、
前記下側筒部の軸方向下端外径は、前記上側筒部の軸方向下端外径よりも小さく、
前記上側筒部は、軸方向下側に向かうにつれて外径が大きくなる第１上側傾斜部を有し、
前記上側蓋部は、径方向外側に向かうにつれて軸方向下側に延びる第２上側傾斜部を有し、
前記第１上側傾斜部の軸方向下端の軸方向位置は、前記上側筒部の軸方向下端の軸方向位置と一致する、
軸流ファン。

【請求項2】

前記下側筒部は、軸方向上側に向かうにつれて外径が大きくなる円錐状である第１下側傾斜部を有する、請求項１に記載の軸流ファン。

【請求項3】

前記下側筒部の軸方向上端外径は、前記上側筒部の軸方向下端外径と同一である、請求項１または請求項２に記載の軸流ファン。

【請求項4】

前記下側蓋部は、径方向外側に向かうにつれて軸方向上側に延びる円錐状である第２下側傾斜部を有する、請求項１から請求項３のいずれかに記載の軸流ファン。

【請求項5】

前記複数の上側羽根の軸方向中央に対して軸方向上部の径方向外端は、軸方向上側に向かうにつれて軸方向上側に向かって湾曲する、請求項１から請求項４のいずれかに記載の軸流ファン。

【請求項6】

前記複数の上側羽根の軸方向中央に対して軸方向下部の径方向外端は、軸方向下側に向かうにつれて軸方向下側に向かって湾曲する、請求項１から請求項５のいずれかに記載の軸流ファン。

【請求項7】

前記複数の下側羽根の軸方向中央に対して軸方向上部の径方向外端は、軸方向上側に向かうにつれて軸方向上側に向かって湾曲する、請求項１から請求項６のいずれかに記載の軸流ファン。

【請求項8】

前記複数の下側羽根の軸方向中央に対して軸方向下部の径方向外端は、軸方向下側に向かうにつれて軸方向下側に向かって湾曲する、請求項１から請求項７のいずれかに記載の軸流ファン。

【請求項9】

前記上側インペラ及び前記下側インペラは、前記送風流路内に収容される、請求項１から請求項８のいずれかに記載の軸流ファン。

【請求項10】

前記上側回路基板の外径は、前記上側筒部の軸方向下端外径よりも小さい、請求項１から請求項９のいずれかに記載の軸流ファン。

【請求項11】

前記下側回路基板の外径は、前記下側筒部の軸方向上端外径よりも小さい、請求項１から請求項１０のいずれかに記載の軸流ファン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、軸流ファンに関する。

【背景技術】

【0002】

従来の軸流ファンである二重反転式軸流送風機が、特許文献１に開示されている。特許文献１に開示された二重反転式軸流送風機は、風洞を備えたケーシングと、風洞内で回転する前段インペラと、風洞内で前段インペラと逆方向に回転する後段インペラと、を有する。これにより、風量と静圧の特性を向上させることができ、且つ消費電力及び騒音を低減させることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１２－２１９７１２公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示された二重反転式軸流送風機では、インペラの回転を制御するための回路基板に関して、大型の回路基板を設ける場合について考慮されていない。これにより、インペラのハブが大型化して風洞が狭くなり、空気の圧力－風量特性が低下することが課題であった。

【0005】

上記の点に鑑み、本発明は、回路基板が大型化した場合であっても、回路基板の設置スペースを確保することができ、且つ空気の圧力－風量特性を好適に保持することが可能な軸流ファンを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の例示的な軸流ファンは、上下に延びる中心軸に沿って延び、上端に吸気口を有し、下端に排気口を有する送風流路を有するハウジングと、前記ハウジングの軸方向上部に配置され、前記中心軸回りに回転する上側インペラと、前記上側インペラを前記中心軸回りに回転させる上側モータと、前記上側インペラの軸方向下側に配置された上側回路基板と、を有する。前記上側インペラは、前記上側モータに固定される上側インペラカップと、前記上側インペラカップの外面において周方向に配列される複数の上側羽根と、を有する。前記上側インペラカップは、前記上側モータと径方向に対向し、前記中心軸に沿って延びる上側筒部と、前記上側筒部の軸方向上端において径方向に広がる上側蓋部と、を有する。また、軸流ファンは、前記ハウジングの軸方向下部に配置され、前記中心軸回りに回転する下側インペラと、前記下側インペラを前記中心軸回りに回転させる下側モータと、前記下側インペラの軸方向上側に配置された下側回路基板と、を有する。前記下側インペラは、前記下側モータに固定される下側インペラカップと、前記下側インペラカップの外面において周方向に配列される複数の下側羽根と、を有する。前記下側インペラカップは、前記下側モータと径方向に対向し、前記中心軸に沿って延びる下側筒部と、前記下側筒部の軸方向下端において径方向に広がる下側蓋部と、を有する。前記上側筒部の軸方向上端外径は、前記上側筒部の軸方向下端外径よりも小さい。前記下側筒部の軸方向下端外径は、前記下側筒部の軸方向上端外径よりも小さい。前記下側筒部の軸方向下端外径は、前記上側筒部の軸方向下端外径よりも小さい。前記上側筒部は、軸方向下側に向かうにつれて外径が大きくなる第１上側傾斜部を有する。前記上側蓋部は、径方向外側に向かうにつれて軸方向下側に延びる第２上側傾斜部を有する。前記第１上側傾斜部の軸方向下端の軸方向位置は、前記上側筒部の軸方向下端の軸方向位置と一致する。

【発明の効果】

【0007】

本発明の例示的な軸流ファンによれば、回路基板が大型化した場合であっても、回路基板の設置スペースを確保することができ、且つ空気の圧力－風量特性を好適に保持することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本発明の実施形態に係る軸流ファンの一例の全体斜視図である。

【図2】図２は、軸流ファンの縦断面図である。

【図3】図３は、ハウジングを非表示にした軸流ファンの全体斜視図である。

【図4】図４は、ハウジングを非表示にした軸流ファンの側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。本書では、軸流ファンの中心軸が延びる方向を単に「軸方向」と呼び、軸流ファンの中心軸を中心として中心軸と直交する方向を単に「径方向」と呼び、軸流ファンの中心軸を中心とする円弧に沿う方向を単に「周方向」と呼ぶ。また、本書では、説明の便宜上、軸方向を上下方向とし、図２における上下方向を軸流ファンの上下方向として各部の形状及び位置関係を説明する。軸流ファンの「上側」が「吸気側」であり、「下側」が「排気側」である。なお、この上下方向の定義が軸流ファンの使用時の向き及び位置関係を限定するものではない。また、本書では、軸方向に平行な断面を「縦断面」と呼ぶ。また、本書で用いる「平行」は、厳密な意味で平行を表すものではなく、略平行を含む。

【0010】

＜１．軸流ファンの全体構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る軸流ファンの一例の全体斜視図である。図２は、軸流ファンの縦断面図である。軸流ファン１は、ハウジング２を有する。ハウジング２は、上下に延びる中心軸Ｃに沿って延び、内部に送風流路３を有する。送風流路３は、上端に吸気口３１を有し、下端に排気口３２を有する。すなわち、ハウジング２は、上下に延びる中心軸Ｃに沿って延び、上端に吸気口３１を有し、下端に排気口３２を有する送風流路３を有する。

【0011】

また、軸流ファン１は、上側ファン４と、下側ファン５と、を有する。上側ファン４は、上側ハウジング４１と、上側インペラ４２と、上側モータ４３と、上側回路基板４４と、を有する。下側ファン５は、下側ハウジング５１と、下側インペラ５２と、下側モータ５３と、下側回路基板５４と、を有する。すなわち、軸流ファン１は、ハウジング２と、上側インペラ４２と、上側モータ４３と、上側回路基板４４と、下側インペラ５２と、下側モータ５３と、下側回路基板５４と、を有する。なお、ハウジング２は、上側ハウジング４１と、下側ハウジング５１と、を含む。

【0012】

＜１－１．上側ファンの構成＞
上側ハウジング４１は、上側インペラ４２、上側モータ４３及び上側回路基板４４よりも外側に配置される。上側ハウジング４１は、上側モータベース部４１１と、上側周壁４１２と、上側リブ４１３と、を有する。

【0013】

上側モータベース部４１１は、上側モータ４３の軸方向下側に配置される。上側モータベース部４１１は、基部４１１１と、軸受保持部４１１２と、を有する。基部４１１１は、上側モータ４３の軸方向下側に配置され、中心軸Ｃを中心として径方向に広がる円板状である。軸受保持部４１１２は、基部４１１１の上面から軸方向上側に向かって突出する。軸受保持部４１１２は、中心軸Ｃを中心とした円筒状である。軸受保持部４１１２の内側には、軸方向上下一対で配列された上側軸受４３２が収容されて保持される。軸受保持部４１１２の径方向外面には、上側モータ４３が固定される。

【0014】

上側周壁４１２は、上側インペラ４２の径方向外側に配置される。上側周壁４１２は、軸方向上下に延びる円筒状である。上側周壁４１２の径方向内側には、送風流路３が配置される。すなわち、上側周壁４１２の軸方向上端には、円形状の開口部である吸気口３１が配置される。

【0015】

上側リブ４１３は、上側モータベース部４１１の基部４１１１の径方向外側であって、上側周壁４１２の径方向内側に配置される。上側リブ４１３は、径方向に延びて基部４１１１と上側周壁４１２とを接続する。上側リブ４１３は、周方向に複数配列される。送風流路３を流通する空気は、隣り合う上側リブ４１３の間を通過する。

【0016】

上側インペラ４２は、上側ハウジング４１の径方向内側であって、上側モータ４３の軸方向上側及び径方向外側に配置される。上側インペラ４２は、上側モータ４３によって中心軸Ｃ回りに回転される。すなわち、上側インペラ４２は、ハウジング２の軸方向上部に配置され、中心軸Ｃ回りに回転する。上側インペラ４２は、上側インペラカップ４２１と、複数の上側羽根４２２と、を有する。

【0017】

上側インペラカップ４２１は、上側モータ４３に固定される。上側インペラカップ４２１は、軸方向上側に蓋を有する略円筒状の部材である。上側インペラカップ４２１の内側には、上側モータ４３のロータヨーク４３４１が固定される。複数の上側羽根４２２は、上側インペラカップ４２１の外面において周方向に配列される。上側インペラ４２の詳細な構成は、後述する。

【0018】

上側モータ４３は、上側ハウジング４１の径方向内側に配置される。上側モータ４３は、上側ハウジング４１の上側モータベース部４１１に支持される。上側モータ４３は、上側インペラ４２を中心軸Ｃ回りに回転させる。上側モータ４３は、上側シャフト４３１と、上側軸受４３２と、上側ステータ４３３と、上側ロータ４３４と、を有する。

【0019】

上側シャフト４３１は、中心軸Ｃに沿って配置される。上側シャフト４３１は、例えばステンレス等の金属で構成され、軸方向上下に延びる柱状の部材である。上側シャフト４３１は、上側軸受４３２によって中心軸Ｃ回りに回転可能に支持される。

【0020】

上側軸受４３２は、少なくとも軸方向上下一対で配置される。上側軸受４３２は、上側モータベース部４１１の、円筒状の軸受保持部４１１２の内側に保持される。上側軸受４３２は、例えばボールベアリングで構成されるが、スリーブベアリングなどによって構成されても良い。軸方向上下一対の上側軸受４３２は、上側シャフト４３１を、上側ハウジング４１に対して中心軸Ｃ回りに回転可能に支持する。

【0021】

上側ステータ４３３は、上側モータベース部４１１の軸受保持部４１１２の外周面に固定される。上側ステータ４３３は、ステータコア４３３１と、インシュレータ４３３２と、コイル４３３３と、を有する。

【0022】

ステータコア４３３１は、例えばケイ素鋼板等の電磁鋼板を上下に積層して構成される。インシュレータ４３３２は、絶縁性を有する樹脂で構成される。インシュレータ４３３２は、ステータコア４３３１の外面を囲んで設けられる。コイル４３３３は、インシュレータ４３３２を介して、ステータコア４３３１の周囲に巻き回された導線で構成される。

【0023】

上側ロータ４３４は、上側ステータ４３３の軸方向上側及び径方向外側に配置される。上側ロータ４３４は、上側ステータ４３３に対して中心軸Ｃ回りに回転する。上側ロータ４３４は、ロータヨーク４３４１と、マグネット４３４２と、を有する。

【0024】

ロータヨーク４３４１は、磁性体で構成され、軸方向上側に蓋を有する略円筒状の部材である。ロータヨーク４３４１は、上側シャフト４３１に固定される。マグネット４３４２は、円筒状であり、ロータヨーク４３４１の内周面に固定される。マグネット４３４２は、上側ステータ４３３の径方向外側に配置される。

【0025】

上側回路基板４４は、上側インペラ４２の軸方向下側に配置される。より詳細には、上側回路基板４４は、上側インペラ４２及び上側モータ４３の軸方向下側であって、上側モータベース部４１１の基部４１１１の軸方向上側に配置される。上側回路基板４４は、例えば中心軸Ｃを中心として径方向に広がる円板状である。上側回路基板４４には、コイル４３３３の引出線が電気的に接続される。上側回路基板４４には、コイル４３３３に駆動電流を供給するための電子回路が実装される。

【0026】

上記構成の上側ファン４において、上側回路基板４４を介して、上側モータ４３のコイル４３３３に駆動電流が供給されると、ステータコア４３３１に径方向の磁束が生じる。ステータコア４３３１の磁束によって生じる磁界と、マグネット４３４２によって生じる磁界とが作用し、上側ロータ４３４の周方向にトルクが発生する。このトルクによって、上側ロータ４３４及び上側インペラ４２が、中心軸Ｃを中心として回転する。上側インペラ４２が回転すると、複数の上側羽根４２２によって気流が生じる。すなわち、上側ファン４において、上側を吸気側とし、下側を排気側とした気流を生じさせ、送風を行うことができる。

【0027】

＜１－２．下側ファンの構成＞
下側ハウジング５１は、下側インペラ５２、下側モータ５３及び下側回路基板５４よりも外側に配置される。下側ハウジング５１は、下側モータベース部５１１と、下側周壁５１２と、下側リブ５１３と、を有する。

【0028】

下側モータベース部５１１は、下側モータ５３の軸方向上側に配置される。下側モータベース部５１１は、基部５１１１と、軸受保持部５１１２と、を有する。基部５１１１は、下側モータ５３の軸方向上側に配置され、中心軸Ｃを中心として径方向に広がる円板状である。軸受保持部５１１２は、基部５１１１の下面から軸方向下側に向かって突出する。軸受保持部５１１２は、中心軸Ｃを中心とした円筒状である。軸受保持部５１１２の内側には、軸方向上下一対で配列された下側軸受５３２が収容されて保持される。軸受保持部５１１２の径方向外面には、下側モータ５３が固定される。

【0029】

下側周壁５１２は、下側インペラ５２の径方向外側に配置される。下側周壁５１２は、軸方向上下に延びる円筒状である。下側周壁５１２の径方向内側には、送風流路３が配置される。すなわち、下側周壁５１２の軸方向下端には、円形状の開口部である排気口３２が配置される。

【0030】

下側リブ５１３は、下側モータベース部５１１の基部５１１１の径方向外側であって、下側周壁５１２の径方向内側に配置される。下側リブ５１３は、径方向に延びて基部５１１１と下側周壁５１２とを接続する。下側リブ５１３は、周方向に複数配列される。送風流路３を流通する空気は、隣り合う下側リブ５１３の間を通過する。

【0031】

下側インペラ５２は、下側ハウジング５１の径方向内側であって、下側モータ５３の軸方向下側及び径方向外側に配置される。下側インペラ５２は、下側モータ５３によって中心軸Ｃ回りに回転される。すなわち、下側インペラ５２は、ハウジング２の軸方向下部に配置され、中心軸Ｃ回りに回転する。下側インペラ５２は、下側インペラカップ５２１と、複数の下側羽根５２２と、を有する。

【0032】

下側インペラカップ５２１は、下側モータ５３に固定される。下側インペラカップ５２１は、軸方向下側に蓋を有する略円筒状の部材である。下側インペラカップ５２１の内側には、下側モータ５３のロータヨーク５３４１が固定される。複数の下側羽根５２２は、下側インペラカップ５２１の外面において周方向に配列される。下側インペラ５２の詳細な構成は、後述する。

【0033】

下側モータ５３は、下側ハウジング５１の径方向内側に配置される。下側モータ５３は、下側ハウジング５１の下側モータベース部５１１に支持される。下側モータ５３は、下側インペラ５２を中心軸Ｃ回りに回転させる。下側モータ５３は、下側シャフト５３１と、下側軸受５３２と、下側ステータ５３３と、下側ロータ５３４と、を有する。

【0034】

下側シャフト５３１は、中心軸Ｃに沿って配置される。下側シャフト５３１は、例えばステンレス等の金属で構成され、軸方向上下に延びる柱状の部材である。下側シャフト５３１は、下側軸受５３２によって中心軸Ｃ回りに回転可能に支持される。

【0035】

下側軸受５３２は、少なくとも軸方向上下一対で配置される。下側軸受５３２は、下側モータベース部５１１の、円筒状の軸受保持部５１１２の内側に保持される。下側軸受５３２は、例えばボールベアリングで構成されるが、スリーブベアリングなどによって構成されても良い。軸方向上下一対の下側軸受５３２は、下側シャフト５３１を、下側ハウジング５１に対して中心軸Ｃ回りに回転可能に支持する。

【0036】

下側ステータ５３３は、下側モータベース部５１１の軸受保持部５１１２の外周面に固定される。下側ステータ５３３は、ステータコア５３３１と、インシュレータ５３３２と、コイル５３３３と、を有する。

【0037】

ステータコア５３３１は、例えばケイ素鋼板等の電磁鋼板を上下に積層して構成される。インシュレータ５３３２は、絶縁性を有する樹脂で構成される。インシュレータ５３３２は、ステータコア５３３１の外面を囲んで設けられる。コイル５３３３は、インシュレータ５３３２を介して、ステータコア５３３１の周囲に巻き回された導線で構成される。

【0038】

下側ロータ５３４は、下側ステータ５３３の軸方向下側及び径方向外側に配置される。下側ロータ５３４は、下側ステータ５３３に対して中心軸Ｃ回りに回転する。下側ロータ５３４は、ロータヨーク５３４１と、マグネット５３４２と、を有する。

【0039】

ロータヨーク５３４１は、磁性体で構成され、軸方向下側に蓋を有する略円筒状の部材である。ロータヨーク５３４１は、下側シャフト５３１に固定される。マグネット５３４２は、円筒状であり、ロータヨーク５３４１の内周面に固定される。マグネット５３４２は、下側ステータ５３３の径方向外側に配置される。

【0040】

下側回路基板５４は、下側インペラ５２の軸方向上側に配置される。より詳細には、下側回路基板５４は、下側インペラ５２及び下側モータ５３の軸方向上側であって、下側モータベース部５１１の基部５１１１の軸方向下側に配置される。下側回路基板５４は、例えば中心軸Ｃを中心として径方向に広がる円板状である。下側回路基板５４には、コイル５３３３の引出線が電気的に接続される。下側回路基板５４には、コイル５３３３に駆動電流を供給するための電子回路が実装される。

【0041】

上記構成の下側ファン５において、下側回路基板５４を介して、下側モータ５３のコイル５３３３に駆動電流が供給されると、ステータコア５３３１に径方向の磁束が生じる。ステータコア５３３１の磁束によって生じる磁界と、マグネット５３４２によって生じる磁界とが作用し、下側ロータ５３４の周方向にトルクが発生する。このトルクによって、下側ロータ５３４及び下側インペラ５２が、中心軸Ｃを中心として回転する。下側インペラ５２が回転すると、複数の下側羽根５２２によって気流が生じる。すなわち、下側ファン５において、上側を吸気側とし、下側を排気側とした気流を生じさせ、送風を行うことができる。

【0042】

＜２．上側インペラ及び下側インペラの詳細構成＞
続いて、上側インペラ４２及び下側インペラ５２の詳細構成について、図１及び図２に加えて、図３及び図４を用いて説明する。図３は、ハウジング２を非表示にした軸流ファン１の全体斜視図である。図４は、ハウジング２を非表示にした軸流ファン１の側面図である。なお、説明の便宜上、図４では、上側筒部４２１１の軸方向下端外径Ｄ４２２と、下側筒部５２１１の軸方向上端外径Ｄ５２２とは、上側インペラ４２または下側インペラ５２それぞれの上下２箇所に記載した。

【0043】

上側インペラカップ４２１は、上側筒部４２１１と、上側蓋部４２１２と、を有する。上側筒部４２１１と、上側蓋部４２１２とは、単一の部材である。

【0044】

上側筒部４２１１は、上側モータ４３の径方向外側に配置され、径方向において上側モータ４３を内包する。上側筒部４２１１は、中心軸Ｃに沿って上下に延びる。すなわち、上側筒部４２１１は、上側モータ４３と径方向に対向し、中心軸Ｃに沿って延びる。

【0045】

上側蓋部４２１２は、上側筒部４２１１の軸方向上端部に配置される。上側蓋部４２１２は、中心軸Ｃを中心として径方向に広がる円板状である。上側蓋部４２１２の外縁部は、上側筒部４２１１の軸方向上端部に接続される。すなわち、上側蓋部４２１２は、上側筒部４２１１の軸方向上端において径方向に広がる。

【0046】

下側インペラカップ５２１は、下側筒部５２１１と、下側蓋部５２１２と、を有する。下側筒部５２１１と、下側蓋部５２１２とは、単一の部材である。

【0047】

下側筒部５２１１は、下側モータ５３の径方向外側に配置され、径方向において下側モータ５３を内包する。下側筒部５２１１は、中心軸Ｃに沿って上下に延びる。すなわち、下側筒部５２１１は、下側モータ５３と径方向に対向し、中心軸Ｃに沿って延びる。

【0048】

下側蓋部５２１２は、下側筒部５２１１の軸方向下端部に配置される。下側蓋部５２１２は、中心軸Ｃを中心として径方向に広がる円板状である。下側蓋部５２１２の外縁部は、下側筒部５２１１の軸方向下端部に接続される。すなわち、下側蓋部５２１２は、下側筒部５２１１の軸方向下端において径方向に広がる。

【0049】

図４に示すように、上側筒部４２１１の軸方向上端外径Ｄ４２１は、上側筒部４２１１の軸方向下端外径Ｄ４２２よりも小さい。さらに、下側筒部５２１１の軸方向下端外径Ｄ５２１は、下側筒部５２１１の軸方向上端外径Ｄ５２２よりも小さい。さらに、下側筒部５２１１の軸方向下端外径Ｄ５２１は、上側筒部４２１１の軸方向下端外径Ｄ４２２よりも小さい。

【0050】

上記実施形態の構成によれば、上側インペラ４２の上側筒部４２１１の軸方向上端付近の空気流通空間は、上側筒部４２１１の軸方向下端付近の空気流通空間よりも広くなる。このため、上側筒部４２１１の径方向外側において、空気の流れの乱れの増加を抑制または低下させつつ、空気を効率良く排気側に送ることができる。さらに、下側インペラ５２の下側筒部５２１１の軸方向下端付近の空気流通空間は、下側筒部５２１１の軸方向上端付近の空気流通空間よりも広くなる。このため、下側筒部５２１１の径方向外側において、空気の圧力の増加を抑制または低下させつつ、空気を効率良く排気側に送ることができる。これらにより、径方向に関して、上側回路基板４４及び下側回路基板５４の設置スペースを確保することができ、且つ空気の圧力－風量特性を好適に保持することが可能である。

【0051】

そして、下側筒部５２１１の軸方向上端外径Ｄ５２２は、上側筒部４２１１の軸方向下端外径Ｄ４２２と同一である。この構成によれば、圧力上昇が抑制された上側インペラ４２側の空気を、円滑に下側インペラ５２側に渡すことができる。したがって、効率良く送風することが可能になる。

【0052】

上側筒部４２１１は、第１上側傾斜部４２１１ａを有する。第１上側傾斜部４２１１ａは、上側筒部４２１１の外周部に配置される。第１上側傾斜部４２１１ａは、軸方向下側に向かうにつれて外径が大きくなる円錐状である。この構成によれば、上側筒部４２１１の外形は、軸方向に沿って傾斜し、円錐状になる。すなわち、上側筒部４２１１の径方向外側の空気流通空間は、軸方向上側から軸方向下側に向かって、徐々に狭くなる。したがって、上側筒部４２１１の径方向外側において、空気の急激な圧力上昇を抑制しつつ、上側筒部４２１１の軸方向下側において上側回路基板４４の設置スペースを大きくすることが可能である。

【0053】

下側筒部５２１１は、第１下側傾斜部５２１１ａを有する。第１下側傾斜部５２１１ａは、下側筒部５２１１の外周部に配置される。第１下側傾斜部５２１１ａは、軸方向上側に向かうにつれて外径が大きくなる円錐状である。この構成によれば、下側筒部５２１１の外形は、軸方向に沿って傾斜し、円錐状になる。すなわち、下側筒部５２１１の径方向外側の空気流通空間は、軸方向上側から軸方向下側に向かって、徐々に広くなる。したがって、下側筒部５２１１の径方向外側において、空気の圧力を徐々に低下させつつ、下側筒部５２１１の軸方向上側において下側回路基板５４の設置スペースを大きくすることが可能である。

【0054】

上側蓋部４２１２は、第２上側傾斜部４２１２ａを有する。第２上側傾斜部４２１２ａは、上側蓋部４２１２の外周部に配置される。第２上側傾斜部４２１２ａは、径方向外側に向かうにつれて軸方向下側に延びる円錐状である。この構成によれば、上側インペラカップ４２１よりも軸方向上側の空気を、上側筒部４２１１の径方向外側に導くにあたって、空気流通空間は、軸方向上側から軸方向下側に向かって、徐々に狭くなる。したがって、吸気口３１から吸い込んだ空気の抵抗を抑制しつつ、上側インペラカップ４２１の軸方向下側に向かって空気を送り込むことができる。

【0055】

下側蓋部５２１２は、第２下側傾斜部５２１２ａを有する。第２下側傾斜部５２１２ａは、下側蓋部５２１２の外周部に配置される。第２下側傾斜部５２１２ａは、径方向外側に向かうにつれて軸方向上側に延びる円錐状である。この構成によれば、下側筒部５２１１の径方向外側の空気を、下側インペラカップ５２１よりも軸方向下側に導くにあたって、空気流通空間は、軸方向上側から軸方向下側に向かって、徐々に広くなる。したがって、下側インペラカップ５２１の軸方向下側に向かう空気の乱れを抑制しつつ、排気口３２から外部に空気を排出することができる。

【0056】

複数の上側羽根４２２の軸方向上部及び軸方向下部は、それぞれ軸方向上側或いは軸方向下側に向かうにつれて、互いに異なる方向に向かって湾曲する。詳細に言えば、複数の上側羽根４２２の軸方向上部は、軸方向上側に向かうにつれて径方向外端が軸方向上側に向かって湾曲する。そして、複数の上側羽根４２２の軸方向下部は、軸方向下側に向かうにつれて径方向外端が軸方向下側に向かって湾曲する。これらの構成によれば、径方向内側の流速を抑制し、送風流路３の下流側における空気抵抗を低減させることができる。したがって、空気の圧力－風量特性の向上を図ることが可能である。

【0057】

複数の下側羽根５２２の軸方向上部及び軸方向下部は、それぞれ軸方向上側或いは軸方向下側に向かうにつれて、互いに異なる方向に向かって湾曲する。詳細に言えば、複数の下側羽根５２２の軸方向上部は、軸方向上側に向かうにつれて径方向外端が軸方向上側に向かって湾曲する。そして、複数の下側羽根５２２の軸方向下部は、軸方向下側に向かうにつれて径方向外端が軸方向下側に向かって湾曲する。これらの構成によれば、径方向内側の流速を抑制し、送風流路３の下流側における空気抵抗を低減させることができる。したがって、空気の圧力－風量特性の向上を図ることが可能である。

【0058】

上側インペラ４２は、吸気口３１よりも軸方向下側に配置される。すなわち、上側インペラ４２は、送風流路３の外部に突出しない。下側インペラ５２は、排気口３２よりも軸方向上側に配置される。すなわち、下側インペラ５２は、送風流路３の外部に突出しない。つまり、上側インペラ４２及び下側インペラ５２は、送風流路３内に収容される。この構成によれば、空気の圧力－風量特性の向上を図ることが可能である。さらに、上側インペラ４２及び下側インペラ５２がハウジング２の外部に突出しないので、軸流ファン１の装置等への取り付けを容易に行うことが可能である。そして、上側インペラ４２及び下側インペラ５２を保護することができる。

【0059】

図４に示すように、上側回路基板４４の外径Ｄ４４は、上側インペラ４２の上側筒部４２１１の軸方向下端外径Ｄ４２２よりも小さい。すなわち、上側回路基板４４の外径は、上側インペラ４２の外径よりも小さい。この構成によれば、上側回路基板４４が上側インペラ４２も径方向外側に突出することに起因する送風流路３内における空気の乱れを抑制することが可能になる。

【0060】

図４に示すように、下側回路基板５４の外径Ｄ５４は、下側インペラ５２の下側筒部５２１１の軸方向上端外径Ｄ５２２よりも小さい。すなわち、下側回路基板５４の外径は、下側インペラ５２の外径よりも小さい。この構成によれば、下側回路基板５４が下側インペラ５２も径方向外側に突出することに起因する送風流路３内における空気の乱れを抑制することが可能になる。

【0061】

＜３．その他＞
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。また、上記実施形態とその変形例は適宜任意に組み合わせることができる。

【産業上の利用可能性】

【0062】

本発明は、例えば軸流ファンにおいて利用可能である。

【符号の説明】

【0063】

１・・・軸流ファン、２・・・ハウジング、３・・・送風流路、４・・・上側ファン、５・・・下側ファン、３１・・・吸気口、３２・・・排気口、４１・・・上側ハウジング、４２・・・上側インペラ、４３・・・上側モータ、４４・・・上側回路基板、５１・・・下側ハウジング、５２・・・下側インペラ、５３・・・下側モータ、５４・・・下側回路基板、４１１・・・上側モータベース部、４１２・・・上側周壁、４１３・・・上側リブ、４２１・・・上側インペラカップ、４２２・・・上側羽根、４３１・・・上側シャフト、４３２・・・上側軸受、４３３・・・上側ステータ、４３４・・・上側ロータ、５１１・・・下側モータベース部、５１２・・・下側周壁、５１３・・・下側リブ、５２１・・・下側インペラカップ、５２２・・・下側羽根、５３１・・・下側シャフト、５３２・・・下側軸受、５３３・・・下側ステータ、５３４・・・下側ロータ、４１１１・・・基部、４１１２・・・軸受保持部、４２１１・・・上側筒部、４２１１ａ・・・第１上側傾斜部、４２１２・・・上側蓋部、４２１２ａ・・・第２上側傾斜部、４３３１・・・ステータコア、４３３２・・・インシュレータ、４３３３・・・コイル、４３４１・・・ロータヨーク、４３４２・・・マグネット、５１１１・・・基部、５１１２・・・軸受保持部、５２１１・・・下側筒部、５２１１ａ・・・第１下側傾斜部、５２１２・・・下側蓋部、５２１２ａ・・・第２下側傾斜部、５３３１・・・ステータコア、５３３２・・・インシュレータ、５３３３・・・コイル、５３４１・・・ロータヨーク、５３４２・・・マグネット、Ｃ・・・中心軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】