JP2016223431A - インペラ、送風装置、および掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】送風効率を向上できるインペラとインペラを有する送風装置、及びそのような送風装置を備える掃除機を提供する。【解決手段】インペラ７０は、上下に延びる中心軸Ｊ周りに回転するインペラであって、径方向に拡がるベース部７３と、ベース部の上面に周方向に沿って配置され、一端がベース部の外周縁に位置し、他端が外周縁よりも径方向内側に位置する複数の動翼７４と、を備える。動翼は、第１の動翼７４ａと、第２の動翼７４ｂと、第３の動翼７４ｃと、を含む。第２の動翼の他端は、第１の動翼の他端よりも径方向外側に位置する。第３の動翼の他端は、第２の動翼の他端よりも径方向外側に位置する。【選択図】図１１

Description

本発明は、インペラ、送風装置、および掃除機に関する。

従来、ロングブレードと、ロングブレードより長さの短いショートブレードとを有するインペラが知られている（例えば、特許文献１）。

特開２０１１−９４５４４号公報

しかし、上記のようなインペラでは、ブレード間の流路の幅が調整しにくく、十分に送風効率を向上できない場合があった。

本発明の例示的な一実施形態は、上記問題点に鑑みて、送風効率を向上できるインペラを提供することを目的の一つとする。また、そのようなインペラを備える送風装置、およびそのような送風装置を備える掃除機を提供することを目的の一つとする。

本発明の例示的な一実施形態のインペラは、上下に延びる中心軸周りに回転するインペラであって、径方向に拡がるベース部と、前記ベース部の上面に周方向に沿って配置され、一端が前記ベース部の外周縁に位置し、他端が前記外周縁よりも径方向内側に位置する複数の動翼と、を備え、前記動翼は、第１の動翼と、第２の動翼と、第３の動翼と、を含み、前記第２の動翼の他端は、前記第１の動翼の他端よりも径方向外側に位置し、前記第３の動翼の他端は、前記第２の動翼の他端よりも径方向外側に位置する。

本発明の例示的な一実施形態の送風装置は、上記インペラと、前記インペラを前記中心軸周りに回転させるモータと、前記インペラを収容するインペラハウジングと、を備え、前記インペラハウジングは、前記インペラの上側に配置される吸気口を有し、前記第１の動翼の前記他端は、前記吸気口の内縁よりも径方向内側に位置し、前記第２の動翼の前記他端は、径方向において前記吸気口の内縁と同じ位置、または前記吸気口の内縁よりも径方向外側に位置する。

本発明の例示的な一実施形態の掃除機は、上記送風装置を備える。

本発明の例示的な一実施形態によれば、送風効率を向上できるインペラが提供される。また、そのようなインペラを備える送風装置、およびそのような送風装置を備える掃除機が提供される。

図１は、実施形態の送風装置を示す断面図である。 図２は、実施形態の送風装置の分解斜視図である。 図３は、実施形態のモータを下側から見た斜視図である。 図４は、実施形態のステータの斜視図である。 図５は、実施形態のステータと、回路基板と、下蓋を示す分解斜視図である。 図６は、実施形態のモータの平断面図であり、図１におけるVI−VI断面図である。 図７は、回転センサ５１の実装態様を示す説明図である。 図８は、実施形態の静翼部材を下側から見た斜視図である。 図９は、実施形態のインペラ、静翼部材、インペラハウジングの一部を拡大して示す断面図である。 図１０は、実施形態の静翼部材の側面図である。 図１１は、実施形態のインペラの動翼の平面図である。 図１２は、実施形態の掃除機を示す斜視図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るモータについて説明する。図面においては、適宜３次元直交座標系としてＸＹＺ座標系を示す。ＸＹＺ座標系において、Ｚ軸方向は、図１に示す中心軸Ｊの軸方向と平行な方向とする。Ｙ軸方向は、Ｚ軸方向と直交する方向であって図１の左右方向とする。Ｘ軸方向は、Ｙ軸方向とＺ軸方向との両方と直交する方向とする。

また、以下の説明においては、中心軸Ｊの延びる方向（Ｚ軸方向）を上下方向とする。Ｚ軸方向の正の側（＋Ｚ側）を「上側（軸方向上側）」と呼び、Ｚ軸方向の負の側（−Ｚ側）を「下側（軸方向下側）」と呼ぶ。なお、上下方向、上側および下側とは、単に説明のために用いられる名称であって、実際の位置関係や方向を限定しない。また、特に断りのない限り、中心軸Ｊに平行な方向（Ｚ軸方向）を単に「軸方向」と呼び、中心軸Ｊを中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸Ｊを中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。

図１および図２に示すように、送風装置１は、インペラ７０と、モータ１０と、インペラハウジング８０と、を備える。送風装置１は、静翼部材６０を備える。モータ１０の上側（＋Ｚ側）に、静翼部材６０が取り付けられる。インペラハウジング８０は、静翼部材６０の上側に取り付けられる。静翼部材６０とインペラハウジング８０との間にインペラ７０が収容される。インペラ７０は、中心軸Ｊ周りに回転可能にモータ１０に取り付けられる。すなわち、インペラ７０は、上下に延びる中心軸Ｊ周りに回転する。

モータ１０は、インペラ７０を中心軸Ｊ周りに回転させる。モータ１０は、図１に示すように、ハウジング２０と、下蓋２２と、シャフト３１を有するロータ３０と、ステータ４０と、回路基板５０と、回転センサ５１と、下側ベアリング５２ａおよび上側ベアリング５２ｂと、を備える。

ハウジング２０は、ロータ３０と、ステータ４０とを収容する有蓋の円筒容器である。ハウジング２０は、円筒状の周壁２１と、周壁２１の上端に位置する上蓋部２３と、上蓋部２３の中央部に位置する上側ベアリング保持部２７と、を有する。ハウジング２０の内側面に、ステータ４０が固定される。上側ベアリング保持部２７は、上蓋部２３の中央部から上側へ突出する筒状である。上側ベアリング保持部２７は、内部に上側ベアリング５２ｂを保持する。

図１および図３に示すように、ハウジング２０の周壁２１の上部側には、ハウジング２０を径方向に貫通する貫通孔２５，２６が設けられている。ハウジング２０の周壁２１には、３箇所の貫通孔２５と、３箇所の貫通孔２６が、軸周りに交互に位置する（図６参照）。この構成によって、後述する排気口９５から排出された空気の一部がハウジング２０内に流入し、後述するステータコア４１およびコイル４２を冷却することができる。ハウジング２０の周壁２１と上蓋部２３との間には、上蓋部２３を軸周りに取り囲む段差部２８が設けられている。

ハウジング２０の下側（−Ｚ側）の開口部に下蓋２２が取り付けられる。下蓋２２の中央部に、下蓋２２の下面から下側へ突出する筒状の下側ベアリング保持部２２ｃが設けられている。下側ベアリング保持部２２ｃは下側ベアリング５２ａを保持する。

図３に示すように、下蓋２２には、軸周りの３箇所に、径方向に幅を持った円弧状の貫通孔２２ａが設けられている。下蓋２２の外周端には、下蓋２２の外周部を直線状に切り欠いた切欠部２２ｂが３箇所設けられている。ハウジング２０の下側の開口端２０ａと切欠部２２ｂとの間の隙間がモータ１０の下側開口部２４である。

ロータ３０は、図１に示すように、シャフト３１と、ロータマグネット３３と、下側磁石固定部材３２と、上側磁石固定部材３４と、を有する。シャフト３１は、上下に延びる中心軸Ｊに沿って配置される。ロータマグネット３３は、シャフト３１を径方向外側で軸周り（θｚ方向）に囲む円筒状である。ロータマグネット３３は、シャフト３１に固定される。下側磁石固定部材３２および上側磁石固定部材３４は、ロータマグネット３３と同等の外径を有する円筒状である。下側磁石固定部材３２および上側磁石固定部材３４は、ロータマグネット３３を軸方向両側から挟み込んでシャフト３１に取り付けられている。上側磁石固定部材３４は、中心軸方向の上側部分に、下側（ロータマグネット３３側）よりも小さい外径の小径部３４ａを有する。

シャフト３１は、下側ベアリング５２ａと上側ベアリング５２ｂとによって軸周り（θｚ方向）に回転可能に支持されている。シャフト３１の上側（＋Ｚ側）の端部にインペラ７０が取り付けられる。インペラ７０は、シャフト３１と一体となって軸周りに回転する。

ステータ４０は、ロータ３０の径方向外側に位置する。ステータ４０は、ロータ３０を軸周り（θｚ方向）に囲んでいる。ステータ４０は、図４および図５に示すように、ステータコア４１と、複数（３つ）の上側インシュレータ４３と、複数（３つ）の下側インシュレータ４４と、コイル４２と、を有する。

ステータコア４１は、図５に示すように、コアバック部４１ａと、複数（３つ）のティース部４１ｂを有する。コアバック部４１ａは中心軸周りの環状である。コアバック部４１ａは、軸周りに３箇所の直線部４１ｃと、３箇所の円弧部４１ｄとが交互に位置する構成を有する。ティース部４１ｂは、それぞれ直線部４１ｃの内周面から径方向内側に延びている。ティース部４１ｂは周方向に沿って均等な間隔で配置される。

なお、本明細書において、ある部材が環状である、とは、一周全体が連続して繋がる場合に加えて、一周の一部が不連続である場合も含む。また、ある部材が環状である、とは、ある部材が複数の部材からなり、複数の部材が環状に沿って配置される場合も含む。例えば、コアバック部４１ａは、複数のコアピースからなり、複数のコアピースが周方向に沿って配置されてもよい。

コアバック部４１ａの円弧部４１ｄの上面には、それぞれ、ステータ４０の内側に排気を案内する傾斜部材４６が配置される。傾斜部材４６は、径方向外側から内側へ向かうに従い厚さが薄くなる形状を有する。

上側インシュレータ４３は、ステータコア４１の上面と側面の一部を覆う絶縁部材である。上側インシュレータ４３は、３つのティース部４１ｂにそれぞれ対応して設けられる。上側インシュレータ４３は、上側外周壁部４３ａと、上側内周壁部４３ｅと、上側絶縁部４３ｄと、を有する。上側外周壁部４３ａは、コアバック部４１ａの上側に位置する。上側内周壁部４３ｅは、ティース部４１ｂの先端の上側に位置する。上側内周壁部４３ｅは、上側絶縁部４３ｄの径方向内端に接続される。上側内周壁部４３ｅは、上側絶縁部４３ｄよりも周方向両側に延びる。上側絶縁部４３ｄは、上側外周壁部４３ａと上側内周壁部４３ｅとを径方向に連結し、ティース部４１ｂのコイルが巻かれる部位の上側に位置する。

下側インシュレータ４４は、ステータコア４１の下面と側面の一部を覆う絶縁部材である。下側インシュレータ４４は、３つのティース部４１ｂにそれぞれ対応して設けられる。下側インシュレータ４４は、下側外周壁部４４ａと、下側内周壁部４４ｃと、下側絶縁部４４ｂと、を有する。下側外周壁部４４ａは、コアバック部４１ａの下側に位置する。下側内周壁部４４ｃは、ティース部４１ｂの先端の下側に位置する。下側内周壁部４４ｃは、下側絶縁部４４ｂの径方向内端に接続される。下側内周壁部４４ｃは、下側絶縁部４４ｂよりも周方向両側に延びる。下側絶縁部４４ｂは、下側外周壁部４４ａと下側内周壁部４４ｃとを径方向に連結し、ティース部４１ｂのコイルが巻かれる部位の下側に位置する。

上側インシュレータ４３と下側インシュレータ４４とは、ステータコア４１のティース部４１ｂを軸方向に挟み込む。上側インシュレータ４３の上側絶縁部４３ｄと下側インシュレータ４４の下側絶縁部４４ｂとに覆われるティース部４１ｂの周囲にコイル４２が巻き回される。

ステータコア４１のコアバック部４１ａ上に位置する３つの上側外周壁部４３ａは、ステータコア４１の上側においてコイル４２を取り囲む。上側外周壁部４３ａは、周方向の両端に第１側端面４３ｂと第２側端面４３ｃとを有する。第１側端面４３ｂは、径方向に対して傾斜し、径方向外側に面する傾斜面である。第２側端面４３ｃは、径方向に対して傾斜し、径方向内側に面する傾斜面である。上側外周壁部４３ａの外周面のうち、直線部４１ｃ上に位置する部分は、直線部４１ｃの外周面と揃った軸方向に延びる平坦面４３ｆとされる。平坦面４３ｆの周方向の両側には、ハウジング２０の内周面に沿って配置される円弧状の面が設けられる。

図６に示すように、周方向において隣り合う上側外周壁部４３ａ同士は所定の間隔で離間されている。隣り合う上側外周壁部４３ａにおいて、一方の上側外周壁部４３ａの第１側端面４３ｂと、他方の上側外周壁部４３ａの第２側端面４３ｃとは、隙間ＣＬを介して周方向に対向して配置される。第１側端面４３ｂの径方向に対する傾斜度合いと、第２側端面４３ｃの径方向に対する傾斜度合いは異なる。より詳細には、隣り合う上側外周壁部４３ａの間に位置する隙間ＣＬの径方向外側の開口部９０の周方向の幅は、径方向内側の開口部９１の周方向の幅よりも広い。

隙間ＣＬの下方にはコアバック部４１ａ上に配置された傾斜部材４６が位置する。傾斜部材４６は、第１側端面４３ｂと第２側端面４３ｃとの間に挟まれている。隙間ＣＬは、ハウジング２０の貫通孔２６の径方向内側に位置する。貫通孔２６と隙間ＣＬは、ハウジング２０の外側から流入する排気をステータ４０の内側に案内する空気流路となる。上側から見た隙間ＣＬの径方向に対する傾き方向（径方向外側から径方向内側へ向かう方向）は、静翼部材６０から放出される排気の周方向の流通方向と一致する。すなわち、インペラ７０の回転方向と一致する。

図６に示すように、隙間ＣＬの入口側の開口部９０を相対的に大きくしていることで、貫通孔２６からより多くの排気を吸入させることができ、出口側の開口部９１の幅を相対的に狭くしていることで、隙間ＣＬから放出される空気をより正確に狙った位置（コイル４２）に向けて流通させることができる。よって、貫通孔２６から流入する空気によって、よりステータコア４１やコイル４２を効率よく冷却できる。

図５に示すコアバック部４１ａの下側に位置する３つの下側外周壁部４４ａは、ステータコア４１の下側においてコイル４２を取り囲む。周方向に隣り合う下側外周壁部４４ａの間には隙間が空いているが、下側外周壁部４４ａ同士は周方向で互いに接触していてもよい。下側外周壁部４４ａの外周面のうち、コアバック部４１ａの直線部４１ｃの下側に位置する部分は、直線部４１ｃの外周面と揃った軸方向に延びる平坦面４４ｄとされる。平坦面４４ｄの周方向の両側には、ハウジング２０の内周面に沿って配置される円弧状の面が設けられる。

平坦面４４ｄ上には、軸方向に延びる複数（図示では３つ）の板状部４５が設けられる。図６に示すように、板状部４５は平坦面４４ｄにほぼ垂直に立っている。板状部４５の径方向外側の先端はハウジング２０の内周面に達する。板状部４５は、下側外周壁部４４ａとハウジング２０との間の領域を、周方向に複数の領域に区画する。

回路基板５０は、図１および図６に示すように、ステータ４０と下蓋２２との間に配置される。図５に示すように、回路基板５０は、円環状の本体部５０ａと、本体部５０ａの外周縁から径方向に対して斜め方向の外側に突出する３つの突出部５０ｂと、を有する。本体部５０ａはシャフト３１が通される貫通孔を有する。回路基板５０は、下側インシュレータ４４に固定される。

回路基板５０には、図６に示すように、３つの回転センサ５１が少なくとも実装される。回転センサ５１は例えばホール素子である。回路基板５０は、コイル４２と電気的に接続されていてもよい。この場合に、コイル４２に対して駆動信号を出力する駆動回路が回路基板５０に実装されていてもよい。

回転センサ５１は、図６および図７に示すように、周方向に隣り合う下側内周壁部４４ｃの先端部の間に挟まれて配置される。３つの回転センサ５１は、周方向に１２０°おきの等間隔に配置される。回転センサ５１の径方向内側の面は、ロータマグネット３３と対向する。

本実施形態の場合、ロータマグネット３３は、ロータ３０の軸方向の中心部に配置されている。そのため、回転センサ５１は、回路基板５０からロータマグネット３３までの軸方向長さに相当する長さのリード５１ａにより回路基板５０と接続される。

３つの回転センサ５１が、周方向に隣り合う下側内周壁部４４ｃの先端部の間に挟まれて配置されることによって、例えば、下側磁石固定部材３２の下にセンサマグネットを配置し、センサマグネットの下にさらに回転センサ５１を配置する構造に比べて、モータ１０の軸方向長さを短くすることができる。

下側内周壁部４４ｃの先端部に、回転センサ５１を支持する機構を設けてもよい。例えば、回転センサ５１を挿入する凹部を設け、回転センサ５１の径方向の移動を抑制することができる。あるいは、スナップフィット等により回転センサ５１を下側内周壁部４４ｃに固定してもよい。

下蓋２２は、ステータ４０と回路基板５０を収容したハウジング２０の開口端２０ａに取り付けられる。図１に示すように、下蓋２２の３つの貫通孔２２ａは、少なくとも一部が回路基板５０の本体部５０ａの外周端よりも径方向外側に位置する。

下蓋２２の外周の切欠部２２ｂは、軸方向に見て、ステータコア４１の直線部４１ｃと、上側インシュレータ４３の平坦面４３ｆと、下側インシュレータ４４の平坦面４４ｄとにほぼ一致して配置される。モータ１０の下面の下側開口部２４は、ステータ４０とハウジング２０との間の空気流路ＦＰの排気口となる。

静翼部材６０は、図１および図２に示すように、第１静翼部材６１ａと、第２静翼部材６１ｂとを有する。第１静翼部材６１ａと第２静翼部材６１ｂは軸方向に積層されてモータ１０の上面に取り付けられる。第１静翼部材６１ａは、下部静翼支持リング６２と、取付リング６３と、３つの連結部６４と、複数の下部静翼６７ｂと、を有する。下部静翼支持リング６２と取付リング６３は同軸に配置され、径方向に延びる３つの連結部６４により連結されている。３つの連結部６４は周方向に１２０°おきの等間隔に配置される。連結部６４は、軸方向に貫通する貫通孔６４ａを有する。３つの貫通孔６４ａは、周方向において１２０°おきの等間隔に配置される。取付リング６３は、上面に取付リング６３と同心の凹溝６３ａを有する。

複数の下部静翼６７ｂは、下部静翼支持リング６２の外周面から径方向外側に突出する。複数の下部静翼６７ｂは、周方向に等間隔に配置される。下部静翼支持リング６２の外周面は、上側に向かって先窄まりのテーパー状である。下部静翼６７ｂは、上側に向かうに従って径方向の幅が大きくなる形状を有する。

第２静翼部材６１ｂは、円環板状の支持体６６ａと、支持体６６ａの外周縁から下側に延びる円筒状の上部静翼支持リング６６ｂと、複数の上部静翼６７ａと、上部静翼６７ａの径方向外側に接続された外周リング６５と、支持体６６ａの外周縁から上側に突出する円環状の突出部６６ｃと、を有する。複数の上部静翼６７ａは、径方向において、上部静翼支持リング６６ｂの外周面と外周リング６５の内周面とを連結する。上部静翼支持リング６６ｂは、下端部の外周側に一周にわたって延びる段差部６６ｄを有する。

支持体６６ａは、図８に示すように、中央部の下面から下側へ延びる取付リング６８と、支持体６６ａの下面から下側へ突出する３つの円柱凸部６９と、を有する。取付リング６８は、円筒状の筒部６８ａと、筒部６８ａの下側の端面において径方向の外周部から下側へ突出する円環状の突出部６８ｂと、を有する。３つの円柱凸部６９は、同等の外径および高さを有し、周方向に１２０°おきの等間隔で配置される。本実施形態において、円柱凸部６９は中空であり、下側の端面６９ａの中央に、軸方向に貫通する貫通孔６９ｂを有する。

図１および図９に示すように、第１静翼部材６１ａの取付リング６３には、モータ１０の上側ベアリング保持部２７が挿入される。図１に示すように、第１静翼部材６１ａの下部静翼支持リング６２の下端面は、モータ１０の段差部２８の上側を向いた段差面２８ａに接触する。

第２静翼部材６１ｂは、第１静翼部材６１ａに取り付けられる。図９に示すように、第２静翼部材６１ｂの取付リング６８に上側ベアリング保持部２７が挿入される。取付リング６８の下側先端の突出部６８ｂは、第１静翼部材６１ａの凹溝６３ａに嵌め込まれる。第２静翼部材６１ｂの上部静翼支持リング６６ｂの段差部６６ｄは、下部静翼支持リング６２の上側開口端に嵌合される。上部静翼支持リング６６ｂの外周面と下部静翼支持リング６２の外周面とは軸方向で滑らかに接続される。

第２静翼部材６１ｂの円柱凸部６９は、第１静翼部材６１ａの貫通孔６４ａに挿入される。円柱凸部６９の端面６９ａはモータ１０の上蓋部２３の上面に接触する。円柱凸部６９の貫通孔６９ｂと上蓋部２３のねじ孔２３ａに通されるボルトＢＴにより、第２静翼部材６１ｂとモータ１０とが固定される。第１静翼部材６１ａは、第２静翼部材６１ｂの円柱凸部６９により周方向に位置決めされ、第２静翼部材６１ｂの取付リング６８および上部静翼支持リング６６ｂにより押さえられてモータ１０に固定される。

本実施形態では、静翼部材６０を２つの部材（第１静翼部材６１ａ、第２静翼部材６１ｂ）で構成する一方、モータ１０の金属のハウジング２０との固定を第２静翼部材６１ｂのみとしている。このような固定形態を用いることで、送風装置１の温度が変化したときに、モータ１０と静翼部材６０との間の固定状態に不具合が生じるのを抑制することができる。

具体的に説明すると、仮に、第１静翼部材６１ａと第２静翼部材６１ｂの両方に共通のボルトＢＴを通してモータ１０に固定した場合、ボルトＢＴは２つの樹脂部材を締め込むことになり、温度変化による体積変化量が大きくなる。そうすると、低温環境において静翼部材６０が収縮してガタを生じるおそれがある。これに対して本実施形態では、第２静翼部材６１ｂの円柱凸部６９の端面６９ａをハウジング２０に接触させてボルトＢＴで固定するので、ボルトＢＴにより固定される樹脂部材の厚さを小さくすることができる。これにより、温度変化時の体積変化量が小さくなるので、固定が緩むのを抑制することができる。

図１０に示すように、上部静翼６７ａと下部静翼６７ｂは、周方向に同じ数だけ配置される。上部静翼６７ａと下部静翼６７ｂは、一対一に対応し、軸方向に並んで配置される。本実施形態の場合、上部静翼６７ａの軸方向に対する傾斜角度は、下部静翼６７ｂの軸方向に対する傾斜角度よりも大きい。上部静翼６７ａは、インペラ７０の回転方向に傾いた方向に流れる排気を、効率よく上部静翼６７ａの間に流入させるために比較的大きな角度で傾斜して配置される。下部静翼６７ｂは、排気口９５から放出される排気が径方向外側へ流れないように、排気を下方へ向けて案内する。

本実施形態では、隙間６７ｃは水平方向に延びる隙間であるが、水平方向に対して斜め方向に延びる隙間であってもよい。斜め方向に延びる隙間とする場合、上部静翼６７ａの傾斜方向と同じ方向とすることが好ましい。このような斜め方向の隙間を設けることで、排気が隙間を通るようになり、排気流路９３の全体を有効に利用することができる。

本実施形態では、図９に示すように、排気口９５の近傍において、排気流路９３が径方向外側へ移動する。すなわち、第１静翼部材６１ａの下部静翼支持リング６２の外周面は、下側に向かうにつれて径が大きくなるテーパー状である。また、第２静翼部材６１ｂの外周リング６５のうち、下部静翼支持リング６２と径方向に対向する下部リング６５ｂは、下側に向かって内周径が広がるスカート状である。これらの構成により、排気流路９３は、下側に向かうにつれて、径方向の幅を維持したまま、径方向の外側に広がる。そうすると、排気流路９３の水平断面積は、排気口９５に近づくにつれて徐々に大きくなることになる。これにより、排気口９５から空気が放出される際の排気音を低減することができる。

図１に示すように、インペラ７０は、上側に開口したインペラ吸気口７０ａから吸入された流体を、内部の流路を介して径方向外側へ向かって放出する。インペラ７０は、インペラ本体７１と、インペラハブ７２と、を有する。

インペラ本体７１は、ベース部７３と、複数の動翼７４と、シュラウド７５とを有する。すなわち、インペラ７０は、ベース部７３と、複数の動翼７４と、を備える。インペラ７０は、シュラウド７５をさらに備える。ベース部７３は、径方向に拡がる。ベース部７３は円盤状であり、中央部に軸方向に貫通する貫通孔７３ａを有する。

貫通孔７３ａの周囲は、上側に張り出した円錐面状の斜面部７３ｂとされている。ベース部７３の上面は、斜面部７３ｂを有する。斜面部７３ｂは、径方向外側に拡がるに従って軸方向高さが低くなる、円環状である。そのため、インペラ７０内に流入する空気を、斜面部７３ｂに沿って径方向外側に滑らかに送ることができる。これにより、インペラ７０内に流入する空気の損失を低減でき、送風装置１の送風効率を向上できる。

なお、ベース部７３は径方向に拡がるならば、形状は特に限定されない。ベース部７３は、径方向に拡がる平板状であってもよい。

斜面部７３ｂは、上側から下側に向かうに従って軸方向に対する傾きが大きくなる曲面である。そのため、インペラ７０内に流入する空気を、斜面部７３ｂに沿って径方向外側に、より滑らかに送ることができる。これにより、送風装置１の送風効率をより向上できる。

図９に示すように、ベース部７３は、ベース部７３の下面に位置する凹部７３ｃを有する。凹部７３ｃは、ベース部７３の下面から上側に窪む。図示は省略するが、凹部７３ｃは、周方向に沿って複数設けられる。凹部７３ｃは、周方向に延びる。

図１に示すように、シュラウド７５は、ベース部７３よりも上側に位置する。シュラウド７５は、ベース部７３の上面と軸方向に隙間を介して対向する環状である。より詳細には、シュラウド７５は、中心を中心軸Ｊが通る円環状である。シュラウド７５は、軸方向の上側に向かって先窄まりの円筒状である。シュラウド７５の中央の開口部がインペラ７０のインペラ吸気口７０ａである。すなわち、シュラウド７５は、中央にシュラウド７５を軸方向に貫通するインペラ吸気口７０ａを有する。

図１１に示すように、複数の動翼７４は、ベース部７３の上面に周方向に沿って配置される。複数の動翼７４は、一端がベース部７３の外周縁に位置し、他端がベース部７３の外周縁よりも径方向内側に位置する。動翼７４は、周方向に湾曲した板状部材である。動翼７４は、平面視（ＸＹ面視）で、ベース部７３の上面上において、曲率を持って延びている。動翼７４は、軸方向に沿って起立して配置される。複数の動翼７４は、ベース部７３とシュラウド７５とを連結する。すなわち、シュラウド７５は、動翼７４と接続される。動翼７４は、図１に示すように、ベース部７３の上面から、軸方向に沿って垂直に起立している。

なお、本明細書において、動翼の一端とは、軸方向上側から見て動翼の延びる方向における動翼の両端のうち、中心軸Ｊから遠い側の端部を含む。また、動翼の他端とは、軸方向上側から見て動翼の延びる方向における動翼の両端のうち、中心軸Ｊに近い側、すなわち一端とは逆側の端部を含む。図１１では、動翼７４の一端とは、動翼７４の径方向外端であり、動翼７４の他端とは、動翼７４の径方向内端である。なお、動翼７４の一端は、動翼７４における最も径方向外側に位置する部分でなくてもよいし、動翼７４の他端は、動翼７４における最も径方向内側に位置する部分でなくてもよい。

図１１に示すように、動翼７４は、第１の動翼７４ａと、第２の動翼７４ｂと、第３の動翼７４ｃと、を含む。第１の動翼７４ａ、第２の動翼７４ｂ、第３の動翼７４ｃの径方向外端部（一端）は、いずれもベース部７３の外周縁に位置する。第１の動翼７４ａの径方向内端部Ｐ１は、第１の動翼７４ａ〜第３の動翼７４ｃのうちで最もベース部７３の中心寄りに位置する。径方向内端部Ｐ１は、インペラ吸気口７０ａの内縁よりも径方向内側に位置する。すなわち、第１の動翼７４ａの他端は、インペラ吸気口７０ａの内縁よりも径方向内側に位置する。そのため、第１の動翼７４ａの径方向内端部Ｐ１によって、インペラ吸気口７０ａからインペラ７０内に流入する空気を、動翼７４間に取り込みやすい。これにより、インペラ７０の吸気効率を向上できる。

第２の動翼７４ｂの径方向内端部Ｐ２は、第１の動翼７４ａの径方向内端部Ｐ１よりも径方向外側に位置する。すなわち、第２の動翼７４ｂの他端は、第１の動翼７４ａの他端よりも径方向外側に位置する。第２の動翼７４ｂの他端は、径方向においてインペラ吸気口７０ａの内縁と同じ位置、またはインペラ吸気口７０ａの内縁よりも径方向外側に位置する。図１１では、第２の動翼７４ｂの他端、すなわち径方向内端部Ｐ２は、インペラ吸気口７０ａの内縁と径方向において同じ位置にある。この構成により、上側から視て、第２の動翼７４ｂおよび第３の動翼７４ｃが、インペラ吸気口７０ａの内側と重ならない。そのため、第２の動翼７４ｂおよび第３の動翼７４ｃが、第１の動翼７４ａによるインペラ吸気口７０ａからの吸気を阻害することを抑制できる。したがって、インペラ７０の吸気効率をより向上できる。

第３の動翼７４ｃの径方向内端部Ｐ３は、第２の動翼７４ｂの径方向内端部Ｐ２よりもさらに径方向外側に位置する。すなわち、第３の動翼７４ｃの他端は、第２の動翼７４ｂの他端よりも径方向外側に位置する。本実施形態では、軸方向上側から見て、長さが異なる３種類の動翼７４が設けられる。動翼７４の長さは、第１の動翼７４ａ、第２の動翼７４ｂ、第３の動翼７４ｃの順に短くなる。

ここで、周方向に隣り合う動翼間の隙間は、インペラ内に吸入された空気が放出される径方向外端において小さい方が好ましい。空気の通る流路が狭くなることで、空気の静圧が大きくなり、径方向外側に空気を放出しやすくなるためである。これにより、インペラの送風効率を向上させやすい。動翼間の隙間を小さくするためには、動翼の数を多くすればよい。

しかし、例えば、動翼として第１の動翼および第２の動翼のみが設けられる場合、第２の動翼は第３の動翼よりも比較的長いため、動翼の数を多くすると、径方向外端のみでなく、径方向内方においても動翼間の隙間が小さくなる。インペラの周方向長さは、径方向内側ほど短くなるため、径方向内方における動翼間の隙間は、径方向外端よりもさらに小さくなりやすい。この場合、吸気口からインペラ内に吸入された空気が動翼間に流入しにくく、結果としてインペラの送風効率が低下する。言い方を換えると、動翼が第１の動翼および第２の動翼の２種類のみの場合、吸気口から吸入した空気を動翼間に流しやすくするためには、動翼の数を減らし、径方向内方において動翼間の隙間をある程度確保する必要がある。そうすると、径方向外端において動翼間の隙間が大きくなり、インペラの送風効率を十分に向上させることができない。

一方、動翼として第１の動翼および第３の動翼のみが設けられる場合、第３の動翼は、第２の動翼よりも比較的短いため、動翼の数を多くして径方向外端における動翼間の隙間を小さくしても、径方向内方における動翼間の隙間をある程度広くすることができる。しかし、第１の動翼同士の間から動翼間に流入した空気が、第３の動翼間、あるいは第１の動翼と第３の動翼との間まで流れるまでの流路が広くなる。そのため、第３の動翼間、あるいは第１の動翼と第３の動翼との間に流入する前に空気が剥離しやすく、乱流が生じる場合があった。これにより、空気の損失が大きくなる問題があった。以上のように、動翼が２種類では、径方向外端において動翼を狭くする場合において、十分にインペラの送風効率を向上させることが困難であった。

この問題に対して、本実施形態によれば、長さが異なる３種類の動翼７４が設けられる。そのため、動翼７４の数を多くして径方向外端の動翼７４間の隙間を小さくした場合に、第２の動翼７４ｂよりも比較的短い第３の動翼７４ｃを設けることで、径方向内方において動翼７４間の隙間が小さくなり過ぎることを抑制できる。また、第３の動翼７４ｃよりも比較的長い第２の動翼７４ｂを設けることで、インペラ吸気口７０ａから第３の動翼７４ｃが配置される領域までの流路が広くなり過ぎることを抑制できる。したがって、径方向外端において動翼７４間の隙間を小さくしつつ、空気がインペラ７０内に吸入されてから径方向外側に放出されるまでの流路の幅を好適にすることができる。以上により、本実施形態によれば、送風効率を向上できるインペラ７０が得られる。

本実施形態において、動翼７４は、複数の第１の動翼７４ａと、複数の第２の動翼７４ｂと、複数の第３の動翼７４ｃと、を含む。図１１では、第１の動翼７４ａは、３つである。第２の動翼７４ｂは、３つである。第３の動翼７４ｃは、６つである。複数の第１の動翼７４ａ、複数の第２の動翼７４ｂ、および複数の第３の動翼７４ｃは、それぞれ周方向に沿って等間隔に配置される。３つの第１の動翼７４ａは、周方向において１２０度おきの等間隔に配置される。３つの第２の動翼７４ｂは、周方向において１２０度おきの等間隔に配置される。６つの第３の動翼７４ｃは、周方向において６０度おきの等間隔に配置される。

周方向に隣り合う第３の動翼７４ｃの間には、第１の動翼７４ａまたは第２の動翼７４ｂが配置される。そのため、インペラ７０の径方向外端において、動翼７４間の隙間を狭くしやすい。これにより、空気の静圧を高めてインペラ７０の径方向外側に放出しやすい。したがって、送風効率をより向上できる。

第２の動翼７４ｂは、周方向に隣り合う第１の動翼７４ａの間に配置される。より詳細には、第２の動翼７４ｂは、周方向に隣り合う第１の動翼７４ａの周方向の中央に配置される。

第３の動翼７４ｃは、周方向に隣り合う第１の動翼７４ａと第２の動翼７４ｂとの間に配置される。そのため、径方向外端において動翼７４間の隙間を狭くしつつ、第１の動翼７４ａと第２の動翼７４ｂとの隙間をある程度広く確保して、動翼７４間に空気を流入させやすい。

第１の動翼７４ａの周方向厚みと、第２の動翼７４ｂの周方向厚みと、第３の動翼７４ｃの周方向厚みと、は、互いに等しい。そのため、インペラ７０の回転を安定させることができる。また、動翼７４を周方向に沿って配置した際に、各動翼７４間の周方向の隙間をそれぞれ同じ幅にすることができるため、空気の静圧を周方向の全体において均等にすることができる。したがって、送風効率をより向上できる。

第１の動翼７４ａ、第２の動翼７４ｂ、および第３の動翼７４ｃは、上側から視て、いずれも反時計回り方向に弓なりに湾曲した形状を有する。動翼７４におけるインペラ７０の回転方向前方側（＋θｚ側）の面である翼面７４ｄ，７４ｅ，７４ｆは、上側から視て、回転方向前方側に凸となる湾曲した形状である。翼面７４ｄ，７４ｅ，７４ｆは、径方向外側から径方向内側に向かうに従って回転方向前方側に位置する。

第１の動翼７４ａの翼面７４ｄは、第１曲率部７６ａと、第２曲率部７６ｂと、第３曲率部７６ｃと、を有する。本実施形態では、第１の動翼７４ａの翼面７４ｄは、さらに第４曲率部７６ｄを有する。すなわち、第１の動翼７４ａは、４つの円弧からなる。

各曲率部における翼面７４ｄの曲率半径中心は、第１の動翼７４ａに対して同じ側に配置される。すなわち、第１曲率部７６ａの曲率半径中心ＣＲ１、第２曲率部７６ｂの曲率半径中心ＣＲ２、第３曲率部７６ｃの曲率半径中心ＣＲ３、および第４曲率部７６ｄの曲率半径中心ＣＲ４は、第１の動翼７４ａに対して動翼７４に対して回転方向後方側（−θｚ側）に位置する。

第１曲率部７６ａと第２曲率部７６ｂと第３曲率部７６ｃと第４曲率部７６ｄとは、第１の動翼７４ａの他端側（径方向内側）から一端側（径方向外側）に向かって、この順に連続して配置される。

第２曲率部７６ｂは、第１曲率部７６ａの一端側に連続して配置され第１曲率部７６ａと曲率半径が異なる。第３曲率部７６ｃは、第２曲率部７６ｂの一端側に連続して配置され第２曲率部７６ｂと曲率半径が異なる。第４曲率部７６ｄは、第３曲率部７６ｃの一端側に連続して配置され第３曲率部７６ｃと曲率半径が異なる。なお、曲率半径とは、上側から視た際の、曲率半径中心から各曲率部までの直線距離である。

第１曲率部７６ａと第２曲率部７６ｂとの接続箇所ＣＰ１１、第２曲率部７６ｂと第３曲率部７６ｃとの接続箇所ＣＰ１２、および第３曲率部７６ｃと第４曲率部７６ｄとの接続箇所ＣＰ１３は、曲率変化点である。

第１曲率部７６ａの曲率半径ｒ１の大きさと、第２曲率部７６ｂの曲率半径ｒ２の大きさと、第３曲率部７６ｃの曲率半径ｒ３の大きさと、第４曲率部７６ｄの曲率半径ｒ４の大きさとは、隣り合う曲率部と互いに異なるならば、特に限定されない。隣り合わない曲率部同士の曲率半径は、互いに同じであってもよい。具体的には、例えば、第２曲率部７６ｂの曲率半径ｒ２は、第４曲率部７６ｄの曲率半径ｒ４と同じであってもよいし、第３曲率部７６ｃの曲率半径ｒ３は、第１曲率部７６ａの曲率半径ｒ１と同じであってもよい。

第２の動翼７４ｂの翼面７４ｅは、第１曲率部７７ａと、第２曲率部７７ｂと、第３曲率部７７ｃと、を有する。すなわち、第２の動翼７４ｂは、３つの円弧からなる。第１曲率部７７ａと第２曲率部７７ｂとの接続箇所ＣＰ２１、および第２曲率部７７ｂと第３曲率部７７ｃとの接続箇所ＣＰ２２は、曲率変化点である。

第３の動翼７４ｃの翼面７４ｆは、第１曲率部７８ａと、第２曲率部７８ｂと、を有する。すなわち、第３の動翼７４ｃは、２つの円弧からなる。第１曲率部７８ａと第２曲率部７８ｂとの接続箇所ＣＰ３１は、曲率変化点である。

各翼面７４ｄ，７４ｅ，７４ｆにおける径方向位置が同じ部分の曲率半径は、上側から視て、互いに同じである。そのため、動翼７４同士の間を通る空気の流れを、周方向において均一にできる。また、各動翼７４の径方向位置について曲率が等しい構造となるため、各動翼７４間を通る空気の静圧が周方向で均一となりやすく、インペラ７０の回転をより安定化できる。

具体的には、本実施形態において、第１の動翼７４ａの接続箇所ＣＰ１３と、第２の動翼７４ｂの接続箇所ＣＰ２１と、第３の動翼７４ｃの接続箇所ＣＰ３１とは、ベース部７３において同一の半径位置Ｃ１上に配置される。第１の動翼７４ａにおける第４曲率部７６ｄの曲率半径ｒ４と、第２の動翼７４ｂにおける第３曲率部７７ｃの曲率半径と、第３の動翼７４ｃにおける第２曲率部７８ｂの曲率半径とは、互いに一致する。

第１の動翼７４ａの接続箇所ＣＰ１２と、第２の動翼７４ｂの接続箇所ＣＰ２１と、第３の動翼７４ｃの径方向内端部Ｐ３とは、ベース部７３において同一の半径位置Ｃ２上に配置される。すなわち、第３の動翼７４ｃの他端は、径方向において、第２曲率部７６ｂと第３曲率部７６ｃとの接続箇所ＣＰ１２と同じ位置にある。第１の動翼７４ａにおける第３曲率部７６ｃの曲率半径ｒ３と、第２の動翼７４ｂにおける第２曲率部７７ｂの曲率半径と、第３の動翼７４ｃにおける第１曲率部７８ａの曲率半径とは、互いに一致する。

第１の動翼７４ａの接続箇所ＣＰ１１と、第２の動翼７４ｂの径方向内端部Ｐ２とは、ベース部７３において同一の半径位置Ｃ３上に配置される。すなわち、第２の動翼７４ｂの他端は、径方向において、第１曲率部７６ａと第２曲率部７６ｂとの接続箇所ＣＰ１１と同じ位置にある。第１の動翼７４ａにおける第２曲率部７６ｂの曲率半径ｒ２と、第２の動翼７４ｂにおける第１曲率部７７ａの曲率半径とは、互いに一致する。本実施形態において、半径位置Ｃ３は、インペラ吸気口７０ａに軸方向から視て一致する。したがって、インペラ吸気口７０ａの内側には、第１の動翼７４ａのうち、第１曲率部７６ａを有する部分のみが配置される。

上述したように、第２の動翼７４ｂの径方向内端部Ｐ２を第１の動翼７４ａの接続箇所ＣＰ１１と同じ径方向位置とすることで、第２の動翼７４ｂの形状を、第１の動翼７４ａから第１曲率部７６ａを除いた部分と同じ形状とできる。そのため、第１の動翼７４ａの一部と第２の動翼７４ｂとを同一の設計、同一の金型形状で製造できる。また、第３の動翼７４ｃの径方向内端部Ｐ３を第１の動翼７４ａの接続箇所ＣＰ１２と同じ径方向位置とすることで、第３の動翼７４ｃの形状を、第１の動翼７４ａから第１曲率部７６ａおよび第２曲率部７６ｂを除いた部分と同じ形状とできる。そのため、第１の動翼７４ａの一部と第３の動翼７４ｃとを同一の設計、同一の金型形状で製造できる。したがって、本実施形態によれば、インペラ７０の設計を簡便にでき、かつ、インペラ７０の量産性を向上できる。また、第２の動翼７４ｂの長さ、および第３の動翼７４ｃの長さを好適な長さとしやすく、インペラ吸気口７０ａから径方向外端までの流路の幅を好適にできる。これにより、インペラ７０の送風効率をより向上できる。また、各第２の動翼７４ｂの他端が、径方向において同じ位置であることと、各第３の動翼７４ｃの他端が、径方向において同じ位置であることによって、軸方向から視た際に、インペラ７０の重心を、より中心軸Ｊに近づけることができる。よって、インペラ７０の回転バランスが向上する。

本実施形態の動翼７４（７４ａ〜７４ｃ）は、インペラ７０の径方向の領域ごとに、翼面７４ｄ〜７４ｆの曲率半径を変化させている。一方、異なる種類の動翼７４（第１の動翼７４ａ〜第３の動翼７４ｃ）であっても、同じ径方向の領域に属する部分は、互いに同一の曲率半径に設定される。

図１に示すように、動翼７４の上端は、径方向外側から径方向内側に向かうに従って上側に位置する。第１の動翼７４ａの径方向内端部Ｐ１の上端は、第２の動翼７４ｂおよび第３の動翼７４ｃよりも上側に位置する。すなわち、第１の動翼７４ａの上端は、第２の動翼７４ｂの上端よりも上側に位置し、かつ、第３の動翼７４ｃの上端よりも上側に位置する。ここで、第１の動翼７４ａの上端とは、第１の動翼７４ａのうち、最も上側に位置する部位を指す。すなわち、第１の動翼７４ａは、第２の動翼７４ｂおよび第３の動翼７４ｃよりも上側に位置する部分を有する、と言い換えることもできる。本実施形態においては、第１の動翼７４ａの上端は、インペラ吸気口７０ａの内縁よりも径方向内側に位置する。そのため、第１の動翼７４ａのうちインペラ吸気口７０ａの内縁よりも径方向内側に位置する部分の軸方向位置を、上側にしやすく、インペラ吸気口７０ａに近づけることができる。これにより、第１の動翼７４ａによってインペラ吸気口７０ａから空気をより吸い込みやすくできる。したがって、インペラ７０の吸気効率をより向上できる。

なお、動翼７４の形状・配置等の構成は、長さが異なる３種類の動翼７４を含むならば、特に限定されない。また、各動翼の曲率部の数は、特に限定されない。例えば、第１の動翼７４ａの曲率部は、３つ以下であってもよいし、５つ以上であってもよい。

インペラハブ７２は、軸方向に延びる筒部７２ａと、筒部７２ａの外周面の下部から径方向外側に拡がる円盤状のフランジ部７２ｂと、フランジ部７２ｂの上面から上側に突出する複数の凸部７２ｃと、を有する。筒部７２ａは、上側の先端部に先窄まりのテーパー状の斜面部７２ｄを有する。

インペラハブ７２は、筒部７２ａをベース部７３の貫通孔７３ａに下側から挿入することでインペラ本体７１に取り付けられる。筒部７２ａは貫通孔７３ａに圧入してもよいし、接着剤等を用いて固着させてもよい。インペラハブ７２のフランジ部７２ｂは、インペラ本体７１を下側から支持する。フランジ部７２ｂ上の凸部７２ｃは、ベース部７３の下面の凹部７３ｃに嵌合する。凸部７２ｃと凹部７３ｃとが嵌合することで、インペラ本体７１とインペラハブ７２との周方向の相対移動が抑制される。

インペラハブ７２がフランジ部７２ｂを備えていることで、フランジ部７２ｂによってインペラ本体７１を径方向の広い範囲にわたって下方から支持することができる。これにより、インペラ７０を安定的に保持することができ、高速回転時の安定性が高くなる。つまり、フランジ部７２ｂによってインペラ本体７１を径方向の広い範囲にわたって下方から支持することができるので、インペラ７０のシャフト３１に対する振れを低減することができる。

インペラ７０において、インペラハブ７２の筒部７２ａの先端の斜面部７２ｄと、ベース部７３の斜面部７３ｂとは、軸方向に滑らかに接続されている。斜面部７２ｄと斜面部７３ｂとが、インペラ吸気口７０ａから吸入した流体を径方向外側へ案内する円環状斜面７０ｂを構成する。

円環状斜面７０ｂをインペラ本体７１とインペラハブ７２とにより構成することで、ベース部７３の斜面部７３ｂを高くしなくても、筒部７２ａ（斜面部７２ｄ）の長さを大きくすることで、円環状斜面７０ｂの最大高さを大きくすることができる。したがって、ベース部７３の厚さの増加を抑制しつつ、好ましい形状の円環状斜面７０ｂを実現することができる。

インペラハブ７２は金属製であることが好ましい。これにより、シャフト３１とインペラ７０とを強固に連結することができる。したがって、インペラ７０を安定的に高速回転させることができる。また、斜面部７２ｄを金属面とすることができるため、円環状斜面７０ｂの上側先端の表面を平滑化することができる。

インペラ７０は、インペラハブ７２の筒部７２ａに下側からシャフト３１の上端部を嵌め込むことで、シャフト３１に固定される。シャフト３１と連結されたインペラ７０は、図１および図９に示すように、第２静翼部材６１ｂの円環状の突出部６６ｃの内側に配置される。したがって、突出部６６ｃは、インペラ７０の排気口７０ｃの近傍に位置する。

突出部６６ｃは、後述するインペラハウジング８０の排気ガイド部８３とともに、インペラ７０から放出される排気を下側へ案内する。本実施形態では、突出部６６ｃの外周面は、径方向外側に向かうに従って下方へ傾斜する傾斜面である。突出部６６ｃの外周面は外側に凸の滑らかな曲面形状である。

突出部６６ｃの外周面の下端は、円筒状の上部静翼支持リング６６ｂの外周面と滑らかに連続している。したがって、突出部６６ｃの下端の水平方向に対する傾斜角度はほぼ９０°である。突出部６６ｃの上端は、インペラ７０のベース部７３の外周端の径方向のすぐ外側に位置する。突出部６６ｃの上端は、ベース部７３の下面よりも上側に位置する一方、ベース部７３の外周端の上面よりも下側に位置する。

本実施形態の送風装置１では、突出部６６ｃが上記した形状および配置を有することで、インペラ７０から放出される空気を、流れを乱れさせることなく円滑に下方へ案内することができる。インペラ７０の排気口７０ｃの下端では、ベース部７３の外周端からほぼ水平方向に空気が放出される。本実施形態では、突出部６６ｃの上端がベース部７３の上面よりも下がった位置にあるため、放出された空気が突出部６６ｃに衝突することなく、突出部６６ｃの外周面に沿って案内される。これにより、効率よく空気を搬送することができる。また、突出部６６ｃを設けることによって、排気口７０ｃから径方向外側に排気された空気が第２静翼部材６１ｂとベース部７３との軸方向間隙に流入することが低減できる。

図１に示すように、インペラハウジング８０は、インペラ７０の上側に配置されるハウジング吸気口８０ａを有する。インペラハウジング８０は、軸方向上側へ向かって先窄まりの円筒状である。インペラハウジング８０は、インペラ７０を収容する。

図１および図１１に示すように、本実施形態において、ハウジング吸気口８０ａの内縁は、インペラ吸気口７０ａの内縁と軸方向に重なる。すなわち、ハウジング吸気口８０ａの内縁とインペラ吸気口７０ａの内縁とは、径方向位置が同じである。図１１に示すように、第１の動翼７４ａの他端は、ハウジング吸気口８０ａの内縁よりも径方向内側に位置する。第２の動翼７４ｂの他端は、径方向においてハウジング吸気口８０ａの内縁と同じ位置、またハウジング吸気口８０ａの内縁よりも径方向外側に位置する。図１１では、第２の動翼７４ｂの他端、すなわち径方向内端部Ｐ２は、ハウジング吸気口８０ａの内縁と径方向において同じ位置にある。この構成により、第１の動翼７４ａの径方向内端部Ｐ１によって、ハウジング吸気口８０ａからインペラ７０内に空気を取り込みやすい。したがって、送風装置１の吸気効率を向上できる。また、上側から視て、第２の動翼７４ｂおよび第３の動翼７４ｃが、ハウジング吸気口８０ａの内側と重ならない。そのため、第２の動翼７４ｂおよび第３の動翼７４ｃが、第１の動翼７４ａによるハウジング吸気口８０ａからの吸気を阻害することを抑制できる。したがって、送風装置１の吸気効率をより向上できる。

インペラハウジング８０は、ハウジング吸気口８０ａの開口端に位置する吸気ガイド部８１と、インペラ７０を収容するインペラハウジング本体部８２と、インペラハウジング本体部８２の外周縁から径方向外側および下側へ延びるスカート状の排気ガイド部８３と、を有する。

インペラハウジング本体部８２は、インペラ７０のシュラウド７５に倣った断面形状を有する。インペラハウジング本体部８２の内側面（下面）は、シュラウド７５の外側面（上面）と、一様な間隔で対向する。

インペラハウジング本体部８２の内周側の上端部に、径方向内側へ突出する円環状の吸気ガイド部８１が位置する。吸気ガイド部８１は、図９に示すように、シュラウド７５の上端面７５ｂを上側から覆っている。吸気ガイド部８１の下面と、シュラウド７５の上端面７５ｂとの間には、径方向に延びる狭幅の隙間が存在する。

インペラハウジング本体部８２の外周側端部８２ａは、シュラウド７５の外周端を下側へ回り込み屈曲されている。外周側端部８２ａの内周面とシュラウド７５の外側端面との間には、軸方向上側に延びる狭幅の隙間が存在する。

排気ガイド部８３は、下端面の径方向内側に、周方向の一周にわたる段差部８３ａを有する。段差部８３ａは、図９に示すように、第２静翼部材６１ｂの外周リング６５の段差部６５ａに嵌合される。排気ガイド部８３の内周面と、外周リング６５の内周面は上下方向で滑らかに接続され、排気流路の外周側の壁面を構成する。

排気ガイド部８３の内周面は、インペラ７０の下側に位置する第２静翼部材６１ｂの突出部６６ｃの外周面とともに、インペラ７０から径方向外側へ放出される排気を下側へ案内する排気流路９２を構成する。

排気流路９２は、図９に示すように、静翼部材６０の排気流路９３に接続される。静翼部材６０の排気流路９３は、図１０に示したように、上部静翼６７ａの間の流路と、下部静翼６７ｂの間の流路からなる。排気流路９３の外部への接続部が排気口９５である。

本実施形態の送風装置１は、モータ１０によりインペラ７０を回転させることで、図１に示すように、ハウジング吸気口８０ａからインペラ７０内に空気を引き込み、インペラ７０内の空気流路を介して径方向外側へ空気を放出する。インペラ７０から放出された排気は、排気流路９２を介して上部静翼６７ａの間に領域に流入する。上部静翼６７ａは排気を整流して下側へ放出する。下部静翼６７ｂは排気の流通方向を下側へ向けながら、径方向外側へ案内する。その後、排気は排気口９５から送風装置１の外へ排出される。

排気口９５から下側へ放出された排気の一部は、モータ１０のハウジング２０の外周面に沿って下側へ流れる。また、排気口９５から放出された排気の他の一部は、ハウジング２０に設けられた貫通孔２５，２６からモータ１０の内部に流入する。

貫通孔２５を介してモータ１０の内部に流入した一部の排気は、図６に示すステータ４０とハウジング２０との間の空気流路ＦＰに流入する。空気流路ＦＰ内において、排気は下側へ流れる。空気流路ＦＰ内には、図４に示したように、直線部４１ｃ（ステータコア４１）の外周面が露出しており、排気により冷却される。空気流路ＦＰ内には複数の板状部４５が位置しており、空気流路ＦＰ内を流通する排気を整流する。この構成によって、空気流路ＦＰ内を流通する排気の送風効率が向上する。空気流路ＦＰを流通した排気は、モータ１０の下側開口部２４から下方へ排出される。

貫通孔２６を介してモータ１０内に流入した一部の排気は、図６に示すように、隙間ＣＬを介してステータ４０の内側へ流入する。隙間ＣＬを構成する第１側端面４３ｂと第２側端面４３ｃと傾斜部材４６は、隙間ＣＬを通過する排気をコイル４２の側面に案内する。すなわち、傾斜部材４６を設けない場合に比べて、隙間ＣＬを通過する排気が、円弧部４１ｄの上面に当って排気効率が低下することを低減できる。この構成により、モータ１０の発熱部位であるコイル４２を効率よく冷却することができる。排気はコイル４２の周囲を下方へ向かって流通し、モータ１０下面の貫通孔２２ａから下方へ排出される。

本実施形態の送風装置１では、軸周りの環状の排気口９５が、モータ１０よりも上側に配置される。これにより、モータ１０の径方向外周側に、排気のための空気流路部材を設ける必要がなくなる。その結果、より大きな外径のモータ１０を用いることができるようになり、送風装置１の外径を大きくすることなく送風能力を向上させることができる。あるいは、送風能力を維持したまま送風装置１を小型化することができる。

なお、排気口９５は、ステータ４０よりも上側に配置されていればよい。モータ１０の能力と外径との関係はステータ４０の大きさで決定されるため、排気口９５が少なくともステータ４０より上側に配置されていれば、モータ１０の外径から内側に排気口９５を配置することができる。

また、本実施形態では、送風装置１は、３つの隙間ＣＬと、３つの空気流路ＦＰを有している。この構成によって、隙間ＣＬから径方向内側に流入する空気により、ステータコア４１やコイル４２を効率良く冷却することができ、空気流路ＦＰを通って軸方向に流れる空気によって、ステータコア４１を冷却することができる。

図１２に示す掃除機１００は、本願発明に係る送風装置を備える。これにより、送風効率に優れた掃除機１００が得られる。

上記の各構成は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。

１…送風装置、１０…モータ、２０…ハウジング、７０…インペラ、７０ａ…インペラ吸気口、７３…ベース部、７４…動翼、７４ａ…第１の動翼、７４ｂ…第２の動翼、７４ｃ…第３の動翼、７４ｄ，７４ｅ，７４ｆ…翼面、７５…シュラウド、７６ａ…第１曲率部、７６ｂ…第２曲率部、７６ｃ…第３曲率部、８０…インペラハウジング、８０ａ…ハウジング吸気口、１００…掃除機、Ｊ…中心軸、ｒ１，ｒ２，ｒ３，ｒ４…曲率半径

Claims (11)

1. 上下に延びる中心軸周りに回転するインペラであって、
   径方向に拡がるベース部と、
   前記ベース部の上面に周方向に沿って配置され、一端が前記ベース部の外周縁に位置し、他端が前記外周縁よりも径方向内側に位置する複数の動翼と、
   を備え、
   前記動翼は、第１の動翼と、第２の動翼と、第３の動翼と、を含み、
   前記第２の動翼の他端は、前記第１の動翼の他端よりも径方向外側に位置し、
   前記第３の動翼の他端は、前記第２の動翼の他端よりも径方向外側に位置する、
   インペラ。
2. 前記動翼は、複数の前記第１の動翼と、複数の前記第２の動翼と、複数の前記第３の動翼と、を含み、
   複数の前記第１の動翼、複数の前記第２の動翼、および複数の前記第３の動翼は、それぞれ周方向に沿って等間隔に配置され、
   周方向に隣り合う前記第３の動翼の間には、前記第１の動翼または前記第２の動翼が配置される、請求項１に記載のインペラ。
3. 前記第３の動翼は、周方向に隣り合う前記第１の動翼と前記第２の動翼との間に配置される、請求項２に記載のインペラ。
4. 前記第１の動翼の周方向厚みと、前記第２の動翼の周方向厚みと、前記第３の動翼の周方向厚みと、は、互いに等しい、請求項３に記載のインペラ。
5. 前記第１の動翼の上端は、前記第２の動翼の上端よりも上側に位置し、かつ、前記第３の動翼の上端よりも上側に位置する、請求項３に記載のインペラ。
6. 前記ベース部よりも上側に位置し、前記動翼と接続されるシュラウドをさらに備え、
   前記シュラウドは、中央に前記シュラウドを軸方向に貫通するインペラ吸気口を有し、
   前記第１の動翼の前記他端は、前記インペラ吸気口の内縁よりも径方向内側に位置する、請求項３に記載のインペラ。
7. 前記第２の動翼の前記他端は、径方向において前記インペラ吸気口の内縁と同じ位置、または前記インペラ吸気口の内縁よりも径方向外側に位置する、請求項６に記載のインペラ。
8. 前記動翼における前記インペラの回転方向前方側の面である翼面は、上側から視て、前記回転方向前方側に凸となる湾曲した形状であり、
   各前記翼面における径方向位置が同じ部分の曲率半径は、上側から視て、互いに同じである、請求項１に記載のインペラ。
9. 前記第１の動翼の前記翼面は、
   第１曲率部と、
   前記第１曲率部の前記一端側に連続して配置され前記第１曲率部と曲率半径が異なる第２曲率部と、
   前記第２曲率部の前記一端側に連続して配置され前記第２曲率部と曲率半径が異なる第３曲率部と、
   を有し、
   前記第２の動翼の前記他端は、径方向において、前記第１曲率部と前記第２曲率部との接続箇所と同じ位置にあり、
   前記第３の動翼の前記他端は、径方向において、前記第２曲率部と前記第３曲率部との接続箇所と同じ位置にある、請求項８に記載のインペラ。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載のインペラと、
    前記インペラを前記中心軸周りに回転させるモータと、
    前記インペラを収容するインペラハウジングと、
    を備え、
    前記インペラハウジングは、前記インペラの上側に配置されるハウジング吸気口を有し、
    前記第１の動翼の前記他端は、前記ハウジング吸気口の内縁よりも径方向内側に位置し、
    前記第２の動翼の前記他端は、径方向において前記ハウジング吸気口の内縁と同じ位置、または前記ハウジング吸気口の内縁よりも径方向外側に位置する、送風装置。
11. 請求項１０に記載の送風装置を備える、掃除機。

Images