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公開番号2021025516
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210222
出願番号2019146675
出願日20190808
発明の名称ファン
出願人ミネベアミツミ株式会社
代理人アインゼル・フェリックス=ラインハルト,個人,個人,個人
主分類F04D 29/44 20060101AFI20210125BHJP(液体用容積形機械;液体または圧縮性流体用ポンプ)
要約【課題】効率よく冷却することができるファンを提供する。
【解決手段】ファン1は、シャフト(回転軸)2と、シャフト2の外周側cに設けられているハウジング3と、ハウジング3に囲まれたインペラ4と、径方向においてハウジング3とインペラ4との間に設けられているディフューザ5と、径方向においてインペラ4の外周側cに設けられているステータ6と、を備えている。当該ファン1は、径方向においてステータ6はインペラ4の外周部412に対向し、回転軸x方向においてステータ6がディフューザ5の開口部53に対向している。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
回転軸と、
ステータと、
ハウジングと、
前記ハウジングに囲まれたインペラと、
径方向において、前記ハウジングと前記インペラとの間に設けられているディフューザと、を備え、
径方向において前記ステータは前記インペラの外周部に対向し、回転軸方向において前記ステータが前記ディフューザの開口部に対向している、ファン。
続きを表示(約 380 文字)【請求項2】
マグネットと、
軸受と、
前記軸受を囲むスリーブと、を備え、
回転軸方向において、前記マグネットは前記インペラと前記スリーブとの間に設けられている、請求項1に記載のファン。
【請求項3】
回転軸方向において、前記マグネットは前記インペラの外周部に対向している、請求項2に記載のファン。
【請求項4】
回転軸方向において、前記ディフューザの開口部には、前記ステータのコイルが対向している、請求項1乃至3のいずれか1項に記載のファン。
【請求項5】
前記ハウジングと前記インペラとの間に第1の空間が形成され、前記ハウジングと前記ディフューザとの間に第2の空間が形成され、前記第1の空間と、前記第2の空間とが連通している、請求項1乃至4のいずれか1項に記載のファン。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、ファンに関する。
続きを表示(約 6,000 文字)【背景技術】
【0002】
従来、シャフトと、シャフトを回転させるモータと、シャフトに固定されたインペラと、を備え、インペラを回転させることにより吸い込んだ空気を排出するファンが知られている(特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2011−115253号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述のようなファンでは、モータを効率よく冷却することが求められている。
【0005】
本発明は、効率よく冷却することができるファンを提供することを課題の一例とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題は、以下の本発明により解決される。即ち、本発明のファンは、回転軸と、ステータと、ハウジングと、前記ハウジングに囲まれたインペラと、径方向において、前記ハウジングと前記インペラとの間に設けられているディフューザと、を備え、径方向において前記ステータは前記インペラの外周部に対向し、回転軸方向において前記ステータが前記ディフューザの開口部に対向している。
【0007】
本発明のファンにおいては、マグネットと、軸受と、前記軸受を囲むスリーブと、を備え、回転軸方向において、前記マグネットは前記インペラと前記スリーブとの間に設けられているものとすることができる。
また、本発明のファンにおいては、回転軸方向において、前記マグネットは前記インペラの外周部に対向しているものとすることができる。
さらに、本発明のファンにおいては、回転軸方向において、前記ディフューザの開口部には、前記ステータのコイルが対向しているものとすることができる。
また、本発明のファンにおいては、前記ハウジングと前記インペラとの間に第1の空間が形成され、前記ハウジングと前記ディフューザとの間に第2の空間が形成され、前記第1の空間と、前記第2の空間とが連通しているものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
本発明の一例である実施形態にかかるファンの斜め上方から見た断面斜視図である。
図1のファンの一部の抜き出した部分拡大斜視図である。
本発明の一例である実施形態にかかるファンにおける風の流れを模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の実施形態にかかるファンについて、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の一例である実施形態にかかるファン1の斜め上方から見た断面斜視図であり、図2は図1のファン1の一部分を抜き出した部分拡大斜視図である。
【0010】
なお、本実施形態の説明において、軸線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、軸線xに垂直な方向(以下、「径方向」ともいう。)において、軸線xから遠ざかる方向(矢印c方向)を外周側cとし、軸線xに向かう方向(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(矢印e及びf方向)を周方向e(以下、「時計回り」ともいう。)及び周方向f(以下、「反時計回り」ともいう。)とする。
【0011】
図1に示すように、本実施形態のファン1は、シャフト(回転軸)2と、シャフト2の外周側cに設けられているハウジング3と、ハウジング3に囲まれたインペラ4と、径方向においてハウジング3とインペラ4との間に設けられているディフューザ5と、径方向においてインペラ4の外周側cに設けられているステータ6と、を備えている。
【0012】
また、ファン1は、インペラ4の下側bに設けられているマグネット7と、マグネット7を保持する円環部材8(環状の形状を有する基体)と、シャフト2を回転可能に支える軸受9と、軸受9の外周側cに設けられているスリーブ10と、ディフューザ5の下側bに設けられている回路基板11(基板)と、を備えている。
【0013】
シャフト2は、回転軸方向(以下、「軸線x方向」と呼称する。)の上側aにインペラ4が固定される固定部21を含み、軸線xを中心に反時計回りfに回転する。
ハウジング3は、上側aに設けられたハウジング(以下、上側aに設けられたハウジング3を「第1のハウジング」と称する。)31と、下側bに設けられたハウジング(以下、下側bに設けられたハウジング3を「第2のハウジング32」と称する。)32と、を含む。
【0014】
ハウジング3の第1のハウジング31は、軸線xを中心とする略円盤状の上壁部311と、上壁部311から上側aへ突出した筒部312と、上壁部311の外周部311cに連なり下側bに延びてディフューザ5の外周側cを囲む側壁部313と、を含む。
筒部312には、上側aに円形状の開口が形成されている。この開口は、空気を取り込む吸気口30aとなっている。
側壁部313は、上壁部311の外周側cから下側bに向けて延びる第1の側壁部314と、第1の側壁部314の下側bに設けられて第2のハウジング32の外周側cを囲む第2の側壁部315と、からなる。即ち、側壁部313は、第1の側壁部314と、第2の側壁部315とに分割されている。
【0015】
第1の側壁部314には、外周側cで下側bに向けて突出した突部314aと、内周側dで下側bの端部から上側aに向けて凹んだ凹部(切り欠かれた切欠部)314bが形成されている。また、第2の側壁部315には、内周側dで上側aに向けて突出した突部315aと、外周側cで上側aの端部から下側bに向けて凹んだ凹部(切り欠かれた切欠部)315bが形成されている。
第1の側壁部314と第2の側壁部315とは、第1の側壁部314の突部314aを第2の側壁部315の切欠部315bに、及び、第2の側壁部315の突部315aを第1の側壁部314の切欠部314bに相互に係合させることにより連結される。
【0016】
ハウジング3の第2のハウジング32は、軸線xを中心とする環状の底壁部321と、底壁部321の外周側cから上側aへ延びてステータ6の外周側cを囲む外壁部322と、底壁部321の内周側dから上側aへ延びてスリーブ10の外周側cを囲む内壁部323と、を含む。
【0017】
外壁部322の上側aの上端322aは、ディフューザ5の下側の面に接している。また、内周側dの内周面322dには、ステータ6が固定される固定部324が設けられている。この固定部324は、上端322aの内周側dが上側aから下側bに向けて凹んだ凹部(切り欠かれた形状を有する切欠部)を有している。
外壁部322の外周側cの外周面322cが、径方向において第1のハウジング31の側壁部313の内周側dの内周面312dと所定の間隔を空けて設けられていることにより、環状の開口が形成されている。この環状の開口は、空気を排出する排気口30bとなっている。
【0018】
内壁部323の上側aには、回路基板11が固定される固定部325が設けられている。この固定部325は、上側aの上端323aの外周側cが上側aから下側bに向けて凹んだ凹部(切り欠かれた形状を有する切欠部)を有している。
【0019】
インペラ4は、本体部(以下、インペラ4の本体部を「インペラ本体部」と称する。)41と、インペラ本体部41の外周面41cに設けられた複数の羽根42と、を含む。
インペラ4は、上側aが第1のハウジング31の筒部312の内部に収容され、下側bは第1のハウジング31の上壁部311及び側壁部313に取り囲まれて内部に収容されている。
インペラ4とハウジング3との間には第1の空間S1が形成されている。具体的には、第1のハウジング31の内周側dに向く内周面31dと所定の間隔を空けて、インペラ4が設けられていることにより、ハウジング3とインペラ4との間に第1の空間S1が形成されている。
【0020】
インペラ本体部41は、内周側dから外周側cへ向けて下り勾配に傾斜し、軸線xを中心とする略円盤状を有している。
インペラ本体部41の内周側dの内周部411は、シャフト2の固定部21に固定されている。したがって、インペラ4はシャフト2の回転に連れ回るようになっている。
【0021】
インペラ本体部41の外周側cの外周部412は、径方向においてディフューザ5及びステータ6に対向し、軸線x方向においてマグネット7と対向している。なお、以下の本実施形態の説明において、「対向」とは、互いに間隔を空けて配置されている場合のみならず、互いに接している場合も含み、「接触」も対向の概念に含まれるものとする。
具体的には、図2に示すように、外周部412は、径方向において外周側cの外周面412cがディフューザ5及びステータ6に対向し、軸線x方向において下側bの下面412bがマグネット7と接触している。
【0022】
インペラ4の複数の羽根42は、第1のハウジング31の内周面31dに向けて突出している。この複数の羽根42の回転によって、吸気口30aから空気を吸い込み排気口30bから排出される空気流が生じるようになっている。
【0023】
ディフューザ5は、軸線xを中心とする円盤状の本体部(以下、ディフューザ5の本体部を「ディフューザ本体部」と称する。)51と、ディフューザ本体部51から上側aに向けて突出した羽根(以下、ディフューザ5の羽根を「整流羽根」と称する。)52と、ステータ6に対向する複数の開口部53と、を有している。このディフューザ5は、第1のハウジング31の上壁部311及び側壁部313に取り囲まれて内部に収容されており、第2のハウジング32の固定部324に固定されている。
ディフューザ5とハウジング3との間には第2の空間S2が形成されている。具体的には、ディフューザ5が、第1のハウジング31の内周面31dと所定の間隔を空けて設けられていることにより、ディフューザ5との間に第2の空間S2が形成されている。ハウジング3とインペラ4との間の第1の空間S1と、第2の空間S2とは連通している。即ち、第1の空間S1と第2の空間S2とは空間的に繋がっている。
【0024】
整流羽根52は、時計周りe側が凸になるように湾曲しており、吸気口30aから吸い込んだ空気が内周側dから外周側cへ流れるようになっている。即ち、整流羽根52は、吸気口30aから吸い込んだ空気を第1の空間S1から第2の空間S2へと導いている。
ディフューザ5の開口部53は、ディフューザ本体部51の上側aの空間と、下側bの空間とを連通し、ステータ6を露出させている。具体的には、開口部53はステータ6の上側aに向く面の一部を露出させている。
【0025】
ステータ6は、軸線xを中心として周方向eに沿って所定の間隔(実施例では等間隔)に複数設けられ、それぞれ鉄心61と、鉄心61の外周に巻回されたコイル62と、を含む。ステータ6は、軸線x方向においてディフューザ5の開口部53に対向し、当該開口部53から露出した状態になっている。また、ステータ6は、第2のハウジング32の外壁部322の固定部324に固定されている。
【0026】
マグネット7は、軸線xを中心とするリング状の形状を有しており、外周側cがN極に着磁された領域と、S極に着磁された領域とが周方向eに沿って一定周期で交互に設けられている。
このマグネット7は、軸線x方向においてインペラ4とスリーブ10との間に設けられ、径方向において円環部材8とステータ6との間に設けられている。
【0027】
円環部材8は、軸線xを中心とする円盤状の本体部(以下、円環部材8の本体部を「円環部材本体部」と称する。)81と、円環部材本体部81の外周側cから下側bに向けて延びる外周部82と、円環部材本体部81の内周側dから下側bに向けて延びる内周部83と、を含む。
外周部82の外周側cにはマグネット7が固定されており、軸線xを中心として反時計回りfに回転可能になっている。
内周部83は、シャフト2の外周面2cに固定されており、マグネット7及び円環部材8の回転にシャフト2が連れ回るようになっている。
【0028】
軸受9は、シャフト2の軸線x方向において、下側bの端部2bに設けられた軸受9a、及び上側aの端部2aと下側bの端部2bとの中間である中間部2eに設けられた軸受9bの2つを有する。
軸受9a,9bは、同一構成(形状、構造、大きさ、材質が同一)の部材を用いている。このため、以下では、軸受9a,9bを軸受9として説明する。
【0029】
軸受9は、外周輪91と、内周輪92と、外周輪91及び内周輪92間に介在するベアリングボール93と、からなる、いわゆるボールベアリングである。ベアリングボール93が外周輪91と内周輪92との間で転がることにより、外周輪91に対する内周輪92の回転抵抗が大幅に少なくなるようになっている。
外周輪91はスリーブ10の内周面に固定されており、内周輪92はシャフト2の外周面に固定されている。
【0030】
スリーブ10は、径方向において第2のハウジング32の内壁部323の内周面323dと接触している。スリーブ10は、シャフト2の軸線x方向における中間部2eから端部2bの外周側cを覆う円筒形状を有し、内部に軸受9a,9bを収容している。
回路基板11は、軸線xを中心とする円盤状を有しており、軸線x方向においてディフューザ5と第2のハウジング32の底壁部321との間に設けられている。また、回路基板11は、内周側dの端面11dが第2のハウジング32の内壁部323の固定部325に固定されている。
(【0031】以降は省略されています)

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