JP6990026B2 - 電動送風機および電動掃除機、ならびにインペラの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電動送風機および電動掃除機、ならびにインペラの製造方法に関する。

特開２０１１－２２６４１０号公報（特許文献１）および特許第４７２６５０３号公報（特許文献２）に開示されているように、複数のファンブレードを備えた多翼ファンが知られている。複数のファンブレードは、回転方向に沿って並ぶように環状に配置されており、回転することで回転半径方向の外方に向けてエアを吹き出す。このような多翼ファンは、たとえば電動送風機や電動掃除機に備えられ、気流の発生源として利用される。

特許文献１，２に開示された多翼ファンは、複数のファンブレードの各々が、回転方向に対して前向きとなるように湾曲している。換言すると、ファンブレードの長手方向における中央部が、ファンブレードの長手方向における両端部に対して回転方向の後方側に向かって反っている。このような多翼ファンは、いわゆるシロッコファンとして機能する。

これに対し、いわゆるターボファンとして機能する多翼ファン（インペラともいう）も存在している。このような多翼ファンにおいては、複数のファンブレードの各々が、回転方向に対して後向きとなるように湾曲している。換言すると、ファンブレードの長手方向における中央部が、ファンブレードの長手方向における両端部に対して回転方向の前方側に向かって反っている。

特開２０１１－２２６４１０号公報 特許第４７２６５０３号公報

後向きの多翼ファン（ターボファン）においては一般的に、ファンブレードの負圧面側の後縁部近傍においていわゆるすべり現象が生じやすい。具体的には、ファンブレードの回転によって気流が生成される。ファンブレードの負圧面に沿って流れる気流の運動エネルギーは、ファンブレードの前縁側から後縁側に向かうにつれて低下する。運動エネルギーの低下に伴って気流が負圧面から剥離することを、すべり現象と言う。すべり現象が生じた場合、送風性能および送風効率が低下し、騒音も増大する。

後向きの多翼ファンを備えた電動送風機を電動掃除機に適用することを考えた場合、近年では住宅事情などの変化によって人々の生活様式が大きく様変わりしてきており、小型化および軽量化された電動掃除機、たとえばハンディー型（あるいはスティック型）で操作しやすいコードレスの電動掃除機が社会的に強く要請されている。電動掃除機を小型化、軽量化するためには、その主要部である多翼ファンを小型化、小径化することが考えられるが、多翼ファンの小型化、小径化は、電動掃除機の吸込み力の低下に繋がりやすい。吸込み力低下の対策として、多翼ファンの大幅な高回転化が考えられるが、高回転化した多翼ファンには次のような新たな懸念がある。

即ち、多翼ファン（インペラ）を小型化、小径化することにより、隣り合うファンブレードとファンブレードとの間を流れる風の流れに対してファンブレードが十分な遠心力を供給できなくなり、上記した剥離（いわゆるすべり現象）が大きくなり、結果として剥離域が大きくなってしまうことが懸念される。特に、ファン径が小さくなってファンブレードとファンブレードとの間の間隔が小さくなることと、当該間隔が小さいにもかかわらず剥離域が大きくなることとは、電動送風機としての送風性能と送風効率とを低下させることに対して相乗的に作用するため、多翼ファン（インペラ）を小型化、小径化することは、これらの性能や効率が大きく低下してしまうことに繋がりかねない。

上記の懸念に加えて、多翼ファンを大幅に高回転化した結果、上記のようにして大きくなった剥離域に生じた渦などの乱れが回転方向の後方に位置するファンブレードに高速で衝突することで、極めて大きな騒音が生じてしまうことが懸念される。吸音材などによる消音手段を騒音対策として採用することも考えられるが、吸音材は重量増や大型化の原因ともなり得るため、小型化、軽量化等が強く望まれているたとえばハンディー型のコードレス掃除機への採用はあまり適していない。したがって、小型化、小径化された多翼ファンであって、高速回転駆動時であっても騒音の発生を抑制可能なものを備えた電動送風機が社会的な需要に遡及できると考えられる。

本発明は、上述のような実情に鑑みて創作されたものであって、送風性能および送風効率を向上させることができ、さらに騒音の発生を抑制可能な電動送風機および電動掃除機、ならびにインペラの製造方法を提供することを目的とする。

本発明のある形態に基づく電動送風機は、回転軸を有するモーターと、上記回転軸に取り付けられたインペラと、環状に形成された複数の案内翼を有し、複数の上記案内翼が上記インペラの周囲を取り囲むように配置されたエアガイドと、を備え、上記インペラは、回転方向に沿って並ぶように環状に配置され回転することで回転半径方向の外方に向けてエアを吹き出す複数のファンブレード対と、上記回転軸の方向において複数の上記ファンブレード対を両外側から挟持するように配置されたシュラウドおよびディスクと、を有し、複数の上記ファンブレード対の各々は、上記回転方向において前方に位置する第１前縁部と上記回転方向において後方に位置する第１後縁部とを有し、上記第１前縁部と上記第１後縁部との間の部分が上記回転方向の前方側に向かって反るように上記第１前縁部から上記第１後縁部まで略弓状に延在する第１ファンブレード部と、上記回転方向において前方に位置する第２前縁部と上記回転方向において後方に位置する第２後縁部とを有し、上記回転半径方向において上記第１後縁部の外側に位置するように設けられ、上記第２前縁部寄りの部分が上記第１ファンブレード部の上記第１後縁部寄りの部分に所定の間隔を空けた状態で上記回転半径方向において対向するように形成されているか、または、上記第２前縁部が上記第１ファンブレード部の上記第１後縁部に上記回転半径方向において所定の間隔を空けた状態で並ぶように形成されている、第２ファンブレード部と、を含む。

上記電動送風機においては、上記第１ファンブレード部は、最大厚み位置が上記第１後縁部よりも上記第１前縁部に近い位置に形成されていてもよい。

上記電動送風機においては、上記第１ファンブレード部の正圧面および上記第２ファンブレード部の正圧面はいずれも、上記回転方向の前方側に向かって凸形状となるように湾曲しており、上記第１ファンブレード部の最大反り位置における正圧面側の曲率は、上記第２ファンブレード部の最大反り位置における正圧面側の曲率よりも大きく形成されていてもよい。

上記電動送風機においては、上記第１ファンブレード部と上記第２ファンブレード部とが上記回転半径方向において相互に対向している箇所のうち、上記第１ファンブレード部と上記第２ファンブレード部との間の上記回転半径方向における距離が最小となる部分の上記所定の間隔をａ［ｍ］と定義し、上記インペラの直径をＤ［ｍ］と定義したとすると、０．０１≦ａ／Ｄ≦０．０４６の関係が成立していてもよい。

上記電動送風機においては、上記インペラの直径をＤ［ｍ］と定義し、上記第１ファンブレード部の上記第１後縁部と上記第２ファンブレード部の上記第２後縁部との間の直線距離をｂ［ｍ］と定義し、上記第１ファンブレード部と上記第２ファンブレード部とが上記回転半径方向において相互に対向している箇所での翼弦方向における距離をｃ［ｍ］と定義したとすると、０．０６≦ｂ／Ｄ≦０．１７の関係、および、０≦ｃ／Ｄ≦０．２６の関係が成立していてもよい。

上記電動送風機においては、上記インペラの回転数をｎ［ｓ^－１］と定義し、上記インペラの直径をＤ［ｍ］と定義したとすると、２４［ｍ／ｓ］≦ｎ＊Ｄ≦１０８［ｍ／ｓ］の関係が成立していてもよい。

上記電動送風機においては、上記第１ファンブレード部の翼厚は、上記回転軸の方向において上記シュラウド側に位置する部分の翼厚よりも上記ディスク側に位置する部分の翼厚の方が厚くなるように形成され、上記第２ファンブレード部の翼厚は、上記回転軸の方向において上記ディスク側に位置する部分の翼厚よりも上記シュラウド側に位置する部分の翼厚の方が厚くなるように形成されていてもよい。

本発明のある形態に基づく電動掃除機は、本発明のある形態に基づく上記の電動送風機を備える。

本発明のある形態に基づくインペラの製造方法は、本発明のある形態に基づく上記のインペラの製造方法であって、上記ディスクおよび上記シュラウドのうちの一方と複数の上記第１ファンブレード部とを一体成型した第１パーツと、上記ディスクおよび上記シュラウドのうちの他方と複数の上記第２ファンブレード部とを一体成型した第２パーツとを準備する工程と、上記第１パーツと上記第２パーツとを相互に接合して上記インペラを形成する工程と、を備える。

本発明によれば、送風性能および送風効率を向上させることができ、さらに騒音の発生を抑制可能な電動送風機および電動掃除機、ならびにインペラの製造方法を提供することが可能となる。

実施の形態１における電動掃除機１００を示す側面図である。 実施の形態１における電動掃除機１００に備えられる電動送風機２０を示す斜視図である。 実施の形態１における電動掃除機１００に備えられる電動送風機２０の分解した状態を示す斜視図（部分的には断面斜視図）である。 実施の形態１における電動送風機２０に備えられるインペラ４０の分解した状態を示す斜視図である。 実施の形態１における電動送風機２０に備えられるインペラ４０のディスク４４および複数のファンブレード対５０を示す平面図である。 図５中のＶＩ線に囲まれた領域を拡大して示す平面図である。 比較例におけるインペラ４０Ｚのディスク４４および複数のファンブレード５０Ｚを示す斜視図である。 比較例におけるインペラ４０Ｚの作用および効果を説明するための平面図である。 実施の形態１に関する他の構成１を説明するための断面図であり、図６中のＩＸ－ＩＸ線に沿った矢視断面図である。 実施の形態１に関する他の構成２を説明するための断面図である。 実施の形態１に関する他の構成３を説明するための平面図である。 実施の形態１に関する他の構成４を説明するための平面図である。 図１３（Ａ）は、実施の形態１に関する他の構成５を説明するための平面図であり、図１３（Ｂ）は、実施の形態１に関する他の構成５に関する実験結果（ｂ／Ｄおよびｃ／Ｄを変化させた場合に得られる送風効率）を示す図である。 実施の形態１に関する他の構成６を説明するための実験結果を示す図である。 実施の形態２におけるインペラ４０Ｂ１のディスク４４および複数のファンブレード対５０を示す平面図である。 図１６は、図１５中のＸＶＩ線に囲まれた領域を拡大して示す平面図である。 実施の形態２に関する他の構成１におけるインペラ４０Ｂ２のディスク４４および複数のファンブレード対５０を示す平面図である。 図１７中のＸＶＩＩＩ線に囲まれた領域を拡大して示す平面図である。 実施の形態２に関する他の構成２におけるインペラ４０Ｂ３のディスク４４および複数のファンブレード対５０を示す平面図である。 図２０は、図１９中のＸＸ線に囲まれた領域を拡大して示す平面図である。 実施の形態２に関する他の構成３におけるインペラ４０Ｂ４のディスク４４および複数のファンブレード対５０を示す平面図である。 図２１中のＸＸＩＩ線に囲まれた領域を拡大して示す平面図である。 実施の形態２に関する他の構成４におけるインペラ４０Ｂ５のディスク４４および複数のファンブレード対５０を示す平面図である。 図２３中のＸＸＩＶ線に囲まれた領域を拡大して示す平面図である。 実施の形態３におけるインペラ４０Ｃ１のディスク４４および複数のファンブレード対５０を示す平面図である。 図２５中のＸＸＶＩ線に囲まれた領域を拡大して示す平面図である。 実施の形態３に関する他の構成１におけるインペラ４０Ｃ２のディスク４４および複数のファンブレード対５０を示す平面図である。 図２７中のＸＸＶＩＩＩ線に囲まれた領域を拡大して示す平面図である。 実施の形態３に関する他の構成２におけるインペラ４０Ｃ３のディスク４４および複数のファンブレード対５０を示す平面図である。 図２９中のＸＸＸ線に囲まれた領域を拡大して示す平面図である。 実施の形態３に関する他の構成３におけるインペラ４０Ｃ４のディスク４４および複数のファンブレード対５０を示す平面図である。 図３０中のＸＸＸＩＩ線に囲まれた領域を拡大して示す平面図である。 実施の形態３に関する他の構成４におけるインペラ４０Ｃ５のディスク４４および複数のファンブレード対５０を示す平面図である。 図３３中のＸＸＸＩＶ線に囲まれた領域を拡大して示す平面図である。 比較例および実施例１～３の各々について、風量と静圧との関係（いわゆるＰＱ特性）を示す図である。 比較例および実施例１～３の各々について、風量と効率との関係を示す図である。 比較例および実施例１～３の各々について、風量と仕事との関係を示す図である。 比較例および実施例１～３の各々について、入力、バッテリー駆動時間、回転数、騒音を、比較例に対する実施例１～３の相対値を示した図である。 実施の形態１の構成（インペラ４０）と、実施の形態２の他の構成１～４（インペラ４０Ｂ２，４０Ｂ３，４０Ｂ４，４０Ｂ５）と、実施の形態３の他の構成１～４（インペラ４０Ｃ２，４０Ｃ３，４０Ｃ４，４０Ｃ５）とに関する効果を確認するために行なった検証実験の結果を示す図である。 実施の形態の他の構成における電動掃除機２００を示す斜視図である。

実施の形態について、以下、図面を参照しながら説明する。同一の部品および相当部品には同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。

［実施の形態１］
（電動掃除機１００）
図１は、実施の形態１における電動掃除機１００を示す側面図である。電動掃除機１００は、吸塵ノズル１０、吸気パイプ１１、支持杆１２、把手１３、集塵室１４、本体部１５、および電動送風機２０を備え、いわゆるハンディー型（あるいはスティック型）でコードレスの電動掃除機として機能することができる。集塵室１４は、紙パック式であってもサイクロン式（遠心分離式）であってもよい。電動送風機２０は、本体部１５の内部に配置され、電動送風機２０が気流を発生させることで、吸塵ノズル１０および吸気パイプ１１を通して吸い込んだ塵埃等は、集塵室１４に送り込まれることとなる。

（電動送風機２０）
図２は、電動送風機２０を示す斜視図であり、図３は、電動送風機２０の分解した状態を示す斜視図（部分的には断面斜視図）である。電動送風機２０（図３）は、エアガイド３０、インペラ４０（多翼ファン）、ケース体３４、およびモーター３８を備える。

エアガイド３０は、外装部３０ａおよび静翼部３０ｂを含む。外装部３０ａと静翼部３０ｂとは、互いに別部材として構成され、相互に一体化されることでエアガイド３０を構成している。外装部３０ａは、筒状壁３１ａおよび傾斜壁３１ｂを有し、傾斜壁３１ｂの内面には静翼部３０ｂに設けられた案内翼３２を嵌め込むための溝３１ｃが形成されている。傾斜壁３１ｂの内周縁は、吸入口３１を構成している。

静翼部３０ｂは、環状の形状を有する円盤部３２ａと、円盤部３２ａの外縁から表面側（図３中の上側）に向かって起立するように設けられた複数の案内翼３２と、円盤部３２ａの裏面から垂れ下がるように設けられた３つの翼板３２ｃ、とを有している。円盤部３２ａには、貫通孔３２ｂが形成されており、図示しないネジなどが、貫通孔３２ｂを通してケース体３４（プレート３７）のボス部３７ｂに螺合することで、静翼部３０ｂはケース体３４に固定される。

複数の案内翼３２は、環状に配置され、エアガイド３０（静翼部３０ｂ）は、複数の案内翼３２がインペラ４０の周囲を取り囲むように配置される。ケース体３４は、ベース３５、モーターハウジング３６およびプレート３７を含む。モーターハウジング３６の内部にモーター３８が収容され、モーター３８の回転軸３８Ｔはプレート３７の中央から突出している。プレート３７には、排出口３７Ｈが形成されている。エアガイド３０がプレート３７に取り付けられることで、インペラ４０はエアガイド３０とプレート３７とにより覆われ、静翼部３０ｂの翼板３２ｃは排出口３７Ｈの内側に配置されることとなる。

インペラ４０は、ボルト３９を利用して回転軸３８Ｔに取り付けられ、モーター３８によって矢印ＡＲ方向に回転駆動される。インペラ４０が回転することによって、エアガイド３０の吸入口３１、インペラ４０の吸込口４１Ｈ、インペラ４０の内部（具体的には、シュラウド４１と、隣り合う２つのファンブレード対５０と、ディスク４４とによってこれらの間に区画される空間）、インペラ４０の吐出口４６Ｈ、隣り合う２つの案内翼３２，３２の間の隙間、プレート３７の排出口３７Ｈへと順次流れる気流が発生する。

（インペラ４０）
図４は、インペラ４０の分解した状態を示す斜視図である。図５は、インペラ４０のディスク４４および複数のファンブレード対５０を示す平面図である。図６は、図５中のＶＩ線に囲まれた領域を拡大して示す平面図である。

インペラ４０（図４）は、シュラウド４１、ディスク４４、および複数の（ここでは、８つの）ファンブレード対５０を有する。ディスク４４は、円盤状の板形状を有する。ディスク４４の表面４５の中央にはボス４７が形成されており、ボス４７には回転軸３８Ｔを挿通させるための貫通孔４８が設けられている。ディスク４４の裏面４６は平坦な平面形状を呈している。

シュラウド４１は、中央部が凸状を呈するように湾曲した環状の板形状を有しており、シュラウド４１の中央部は吸込口４１Ｈを形成している。シュラウド４１の表面４２（図４）は、エアガイド３０（図３に示す外装部３０ａ）に対向するように配置され、シュラウド４１の裏面４３（図４）は、複数のファンブレード対５０と一体化される。図４では、ディスク４４および複数のファンブレード対５０に対してシュラウド４１が分離されている様子が図示されているが、シュラウド４１は、シュラウド４１とディスク４４とで複数のファンブレード対５０を回転軸３８Ｔの方向において両外側から挟持するように配置される（図３参照）。

（ファンブレード対５０）
複数のファンブレード対５０は、回転方向（矢印ＡＲ）に沿って並ぶように環状に配置され、回転することで回転半径方向の外方に向けてエアを吹き出す。複数のファンブレード対５０の各々は（換言すると、ひとつひとつのファンブレード対５０は）、第１ファンブレード部５１と、第２ファンブレード部５２とを含む。１つの第１ファンブレード部５１と１つの第２ファンブレード部５２とによって、１つのファンブレード対５０が構成されている。

第１ファンブレード部５１は、回転方向（矢印ＡＲ）において前方に位置する第１前縁部５１Ｆと、回転方向（矢印ＡＲ）において後方に位置する第１後縁部５１Ｒとを有する。第１ファンブレード部５１は、全体として湾曲した略板状の形状を有しており、第１前縁部５１Ｆと第１後縁部５１Ｒとの間の部分が回転方向（矢印ＡＲ）の前方側に向かって反るように、第１前縁部５１Ｆから第１後縁部５１Ｒまで略弓状に延在している。すなわち第１ファンブレード部５１は、回転方向に対して後向きとなるように湾曲しており、第１ファンブレード部５１の第１後縁部５１Ｒがディスク４４（表面４５）の外縁に到達しない長さで、第１ファンブレード部５１は第１前縁部５１Ｆから第１後縁部５１Ｒまで延在している。第１ファンブレード部５１の第１後縁部５１Ｒがディスク４４（表面４５）の外縁に到達する長さで、第１ファンブレード部５１は第１前縁部５１Ｆから第１後縁部５１Ｒまで延在していてもよい。

第２ファンブレード部５２は、回転方向（矢印ＡＲ）において前方に位置する第２前縁部５２Ｆと、回転方向（矢印ＡＲ）において後方に位置する第２後縁部５２Ｒとを有する。第２ファンブレード部５２も、全体として湾曲した略板状の形状を有している。第２ファンブレード部５２も、第２前縁部５２Ｆと第２後縁部５２Ｒとの間の部分が回転方向（矢印ＡＲ）の前方側に向かって反るように、第２前縁部５２Ｆから第２後縁部５２Ｒまで略弓状に延在している。すなわち第２ファンブレード部５２は、回転方向に対して後向きとなるように湾曲しており、第２ファンブレード部５２の第２後縁部５２Ｒがディスク４４（表面４５）の外縁に到達する（外縁と一致するような）長さで、第２ファンブレード部５２は第２前縁部５２Ｆから第２後縁部５２Ｒまで延在している。

第２ファンブレード部５２は、回転半径方向において第１後縁部５１Ｒの外側に位置するように設けられている。「第２ファンブレード部５２が回転半径方向において第１後縁部５１Ｒの外側に位置する」とは、第１後縁部５１Ｒを回転半径方向において外側に仮想的に移動させた場合（図６中の矢印ＡＲ１参照）、移動させたその第１後縁部５１Ｒが第２ファンブレード部５２に重なることを意味する。本実施の形態における第２ファンブレード部５２はさらに、回転方向（矢印ＡＲ）において第１後縁部５１Ｒの前方側に位置している。「第２ファンブレード部５２が回転方向（矢印ＡＲ）において第１後縁部５１Ｒの前方側に位置する」とは、第１後縁部５１Ｒを回転方向において前方側に仮想的に移動させた場合（図６中の矢印ＡＲ２参照）、移動させたその第１後縁部５１Ｒが第２ファンブレード部５２に重なることを意味する。

第２ファンブレード部５２の第２前縁部５２Ｆ寄りの部分は、第１ファンブレード部５１の第１後縁部５１Ｒ寄りの部分に、所定の間隔Ｓ（図６）を空けた状態で回転半径方向において相互に対向するように形成されている。第２ファンブレード部５２は、第２前縁部５２Ｆが第１ファンブレード部５１の第１後縁部５１Ｒに回転半径方向において所定の間隔を空けた状態で並ぶ（換言すると、第１後縁部５１Ｒと第２前縁部５２Ｆとが回転半径方向において間隔を空けた状態で並ぶ）ように形成されていてもよい。

図４を参照して、第１ファンブレード部５１および第２ファンブレード部５２のディスク４４側に位置する部分と、ディスク４４の表面４５とは、一体的に成型されているか、あるいは別部品として作製された後、接着や溶着等の手段によって互いに接合されている。第１ファンブレード部５１および第２ファンブレード部５２のシュラウド４１側に位置する端部５１Ｔ，５２Ｔと、シュラウド４１の裏面４３とは、一体的に成型されているか、あるいは別部品として作製された後、接着や溶着等の手段によって互いに接合されている。

詳細は図９を参照して後述するが、好適な実施の形態としては、ディスク４４およびシュラウド４１のうちの一方と複数の第１ファンブレード部５１とを一体成型した第１パーツ（たとえば図９に示す第１パーツＰＴ１）と、ディスク４４およびシュラウド４１のうちの他方と複数の第２ファンブレード部５２とを一体成型した第２パーツ（たとえば図９に示す第２パーツＰＴ２）とを準備し、その後、第１パーツと第２パーツとを相互に接合してインペラ４０を形成することが好ましい。

（作用および効果）
インペラ４０が矢印ＡＲ方向に回転すると、複数の（ここでは計８つの）ファンブレード対５０の各々について、第１ファンブレード部５１のうちの回転方向における前方側に位置する表面が正圧面５１Ｐを形成し、第１ファンブレード部５１のうちの回転方向における後方側に位置する表面が負圧面５１Ｎを形成することとなる。同様に、第２ファンブレード部５２のうちの回転方向における前方側に位置する表面が正圧面５２Ｐを形成し、第２ファンブレード部５２のうちの回転方向における後方側に位置する表面が負圧面５２Ｎを形成することとなる。

冒頭で述べたとおり、後向きの多翼ファン（ターボファン）においては一般的に、ファンブレードの負圧面側の後縁部近傍においていわゆるすべり現象が生じやすい。これに対して本実施の形態においては、複数のファンブレード対５０の各々について、ファンブレード対５０の負圧面側の後縁部近傍の運動エネルギーが低下して剥離するといういわゆるすべり現象が生じ得る箇所は、第２ファンブレード部５２の負圧面５２Ｎ側の第２後縁部５２Ｒの近傍となる（矢印ＤＲ２に示す気流の第２後縁部５２Ｒの近傍となる）。

本実施の形態のインペラ４０によれば、第２ファンブレード部５２の負圧面５２Ｎ側の第２後縁部５２Ｒの近傍に、第１ファンブレード部５１の正圧面５１Ｐに沿って流通した高い運動エネルギーを有する流れ（矢印ＤＲ１に示す気流）が、第１ファンブレード部５１と第２ファンブレード部５２の間（間隔Ｓ）を通して流れ込む。高い運動エネルギーを有する流れ（矢印ＤＲ１に示す気流）が流れ込むことにより、矢印ＤＲ２に示す気流が第２後縁部５２Ｒの近傍において剥離しようとすることが物理的に抑え込まれる（矢印ＤＲ３参照）。

したがって、一般的な多翼ファンを小型化、小径化した場合には負圧面側の後縁部近傍において運動エネルギーが低下することに伴って気流が負圧面から剥離し、いわゆる剥離域が大きくなりすべり現象が発生しやすくなってしまうところ、本実施の形態のインペラ４０によればそのような懸念も少なくて済む。インペラ４０を小型化、小径化した場合であっても、インペラ４０を高回転化した場合であっても、送風性能や送風効率の低下、騒音増大を抑制することができる。

［比較例］
図７は、比較例におけるインペラ４０Ｚのディスク４４および複数のファンブレード５０Ｚを示す斜視図である。インペラ４０Ｚのシュラウドは、実施の形態１のシュラウド４１と同様な構成を有しており、説明上の便宜のため図７には図示していない。

比較例におけるインペラ４０Ｚは、実施の形態１におけるファンブレード対５０の代わりに、回転方向（矢印ＡＲ）に沿って並ぶように環状に配置された複数のファンブレード５０Ｚを有している。複数のファンブレード５０Ｚの各々は、回転方向（矢印ＡＲ）において前方に位置する前縁部５０Ｆと、回転方向（矢印ＡＲ）において後方に位置する後縁部５０Ｒとを有する。

ファンブレード５０Ｚは、全体として湾曲した略板状の形状を有しており、前縁部５０Ｆと後縁部５０Ｒとの間の部分が回転方向（矢印ＡＲ）の前方側に向かって反るように、前縁部５０Ｆから後縁部５０Ｒまで略弓状に延在している。ファンブレード５０Ｚは、回転方向に対して後向きとなるように湾曲しており、ファンブレード５０Ｚの後縁部５０Ｒがディスク４４（表面４５）の外縁に到達する（外縁と一致するような）長さで、ファンブレード５０Ｚは前縁部５０Ｆから後縁部５０Ｒまで延在している。

図８に示すように、インペラ４０Ｚが矢印ＡＲ方向に回転すると、複数の（ここでは計８つの）ファンブレード５０Ｚの各々について、ファンブレード５０Ｚのうちの回転方向における前方側に位置する表面が正圧面５０Ｐを形成し、ファンブレード５０Ｚのうちの回転方向における後方側に位置する表面が負圧面５０Ｎを形成する。インペラ４０Ｚの場合には、ファンブレード５０Ｚの負圧面５０Ｎ側の後縁部５０Ｒ近傍（矢印ＤＲ２に示す気流の後縁部５０Ｒの近傍）において運動エネルギーが低下し、剥離（いわゆるすべり現象）が大きくなり、結果として剥離域Ｒ１（図８）が大きくなってしまうことが懸念される。

これに対して上述の実施の形態１のインペラ４０によれば（図６参照）、第２ファンブレード部５２の負圧面５２Ｎ側の第２後縁部５２Ｒの近傍に、第１ファンブレード部５１の正圧面５１Ｐに沿って流通した高い運動エネルギーを有する流れ（矢印ＤＲ１に示す気流）が、第１ファンブレード部５１と第２ファンブレード部５２の間（間隔Ｓ）を通して流れ込む。高い運動エネルギーを有する流れ（矢印ＤＲ１に示す気流）が流れ込むことにより、矢印ＤＲ２に示す気流が第２後縁部５２Ｒの近傍において剥離しようとすることが物理的に抑え込まれる（矢印ＤＲ３参照）。結果として、インペラ４０を小型化、小径化した場合であっても、インペラ４０を高回転化した場合であっても、送風性能や送風効率の低下、騒音増大を抑制することが可能となる。

［実施の形態１に関する他の構成１］
図９は、図６中のＩＸ－ＩＸ線に沿った矢視断面図である。実施の形態１に関する他の構成として、第１ファンブレード部５１の翼厚は、回転軸３８Ｔの方向においてシュラウド４１側に位置する部分の翼厚ＴＨ５１Ｓよりも、ディスク４４側に位置する部分の翼厚ＴＨ５１Ｄの方が厚くなるように形成され、第２ファンブレード部５２の翼厚は、回転軸３８Ｔの方向においてディスク４４側に位置する部分の翼厚ＴＨ５２Ｄよりも、シュラウド４１側に位置する部分の翼厚ＴＨ５２Ｓの方が厚くなるように形成されていてもよい。

当該構成によれば、第１ファンブレード部５１と第２ファンブレード部５２とが相互に対向している部分である間隔Ｓの幅Ｗ（図９）を、回転軸３８Ｔの方向においてシュラウド４１側からディスク４４側について略同一に設定することが容易に可能となる。結果として、高い運動エネルギーを有する流れ（図６中の矢印ＤＲ１に示す気流）が間隔Ｓに流れ込むことにより図６中の矢印ＤＲ２に示す気流が第２後縁部５２Ｒの近傍において剥離しようとすることを物理的に抑え込もうとする力が、回転軸３８Ｔの方向においてシュラウド４１側からディスク４４側について略均一に設定することが可能となる。

第１ファンブレード部５１や第２ファンブレード部５２を樹脂成型により作製する場合には、抜き勾配が発生しやすい。たとえば図９に示すように、ディスク４４と第１ファンブレード部５１とを一体的に備えた第１パーツＰＴ１を樹脂成型により作製する場合には、抜き勾配を利用することで、第１ファンブレード部５１の翼厚を、回転軸３８Ｔの方向においてシュラウド４１側に位置する部分の翼厚ＴＨ５１Ｓよりも、ディスク４４側に位置する部分の翼厚ＴＨ５１Ｄの方が厚くなるように容易に形成することができる。

同様に、シュラウド４１と第２ファンブレード部５２とを備えた第２パーツＰＴ２を樹脂成型により作製する場合には、抜き勾配を利用することで、第２ファンブレード部５２の翼厚を、回転軸３８Ｔの方向においてディスク４４側に位置する部分の翼厚ＴＨ５２Ｄよりも、シュラウド４１側に位置する部分の翼厚ＴＨ５２Ｓの方が厚くなるように容易に形成することができる。

上記のようにして第１パーツＰＴ１および第２パーツＰＴ２を準備した工程の後、第１パーツＰＴ１と第２パーツＰＴ２とを相互に接合してインペラ４０を形成する工程が実施される。たとえば、溶着部６１を介して第１ファンブレード部５１の端部５１Ｔとシュラウド４１の裏面４３とを接合し、溶着部６２を介して第２ファンブレード部５２の端部５２Ｔとディスク４４の表面４５とを接合する。以上のような工程を実施することで、図９に示すインペラ４０を容易に得ることができる。接着または溶着などで生ずるバリなどの製造上において制御／管理しにくい構成を、たとえば第１ファンブレード部５１はシュラウド４１側に形成し、第２ファンブレード部５２はディスク４４側に形成することで、バリなどの影響を分散することができるため、第２ファンブレード部５２の負圧面５２Ｎ側の第２後縁部５２Ｒ近傍に注ぎ込む流れの運動エネルギーをより高めることができる。

［実施の形態１に関する他の構成２］
図９に示す場合に限られず、図１０に示すインペラ４０Ａが採用されてもよい。インペラ４０Ａにおいては、第１ファンブレード部５１および第２ファンブレード部５２の双方がディスク４４に形成されており、第１ファンブレード部５１と第２ファンブレード部５２とが相互に対向している部分である間隔Ｓの幅Ｗ（図１０）は、回転軸３８Ｔの方向においてシュラウド４１側からディスク４４側に向かうにつれて徐々に狭くなる。

インペラ４０Ａによっても、上述の実施の形態１の説明で述べたように（図６）、第２ファンブレード部５２の負圧面５２Ｎ側の第２後縁部５２Ｒの近傍に、第１ファンブレード部５１の正圧面５１Ｐに沿って流通した高い運動エネルギーを有する流れ（矢印ＤＲ１に示す気流）が、第１ファンブレード部５１と第２ファンブレード部５２の間（間隔Ｓ）を通して流れ込む。高い運動エネルギーを有する流れ（矢印ＤＲ１に示す気流）が流れ込むことにより、矢印ＤＲ２に示す気流が第２後縁部５２Ｒの近傍において剥離しようとすることが物理的に抑え込まれる（矢印ＤＲ３参照）。結果として、インペラ４０を小型化、小径化した場合であっても、インペラ４０を高回転化した場合であっても、送風性能や送風効率の低下、騒音増大を抑制することが可能となる。

［実施の形態１に関する他の構成３］
図１１を参照して、第１ファンブレード部５１の正圧面５１Ｐおよび第２ファンブレード部５２の正圧面５２Ｐはいずれも、回転方向（矢印ＡＲ）の前方側に向かって凸形状となるように湾曲しており、かつ、第１ファンブレード部５１の最大反り位置Ｐ１における正圧面５１Ｐ側の曲率（点Ｐ２における曲率）は、第２ファンブレード部５２の最大反り位置Ｑ１における正圧面５２Ｐ側の曲率（点Ｑ２における曲率）よりも大きく形成されていてもよい。

第１ファンブレード部５１の最大反り位置Ｐ１とは、次のように定義される。すなわち、第１ファンブレード部５１の第１前縁部５１Ｆと第１後縁部５１Ｒとを結ぶ直線Ｌ１に対して直交する方向Ｌ３において、直線Ｌ１から第１ファンブレード部５１の翼厚の中心線Ｌ２までの距離が最大となる位置が、第１ファンブレード部５１の最大反り位置Ｐ１となる。直線Ｌ１に対して直交する方向Ｌ３において最大反り位置Ｐ１を通る直線を描いた場合、当該直線と正圧面５１Ｐとが交差している位置が点Ｐ２となる。

第２ファンブレード部５２の最大反り位置Ｑ１とは、次のように定義される。すなわち、第２ファンブレード部５２の第２前縁部５２Ｆと第２後縁部５２Ｒとを結ぶ直線Ｍ１に対して直交する方向Ｍ３において、直線Ｍ１から第２ファンブレード部５２の翼厚の中心線Ｍ２までの距離が最大となる位置が、第２ファンブレード部５２の最大反り位置Ｑ１となる。直線Ｍ１に対して直交する方向Ｍ３において最大反り位置Ｑ１を通る直線を描いた場合、当該直線と正圧面５２Ｐとが交差している位置が点Ｑ２となる。

点Ｐ２における曲率が点Ｑ２における曲率よりも大きく形成されているという構成が採用される場合には、当該構成が採用されていない場合に比べて、第１ファンブレード部５１において揚力を効果的に発生させることが可能となるとともに、第１ファンブレード部５１をより軽量にすることができるため、モーター３８の軸動力を低減して送風効率を向上させることが可能となる。

［実施の形態１に関する他の構成４］
図１２を参照して、第１ファンブレード部５１と第２ファンブレード部５２とが回転半径方向において相互に対向している箇所Ｒのうち、第１ファンブレード部５１と第２ファンブレード部５２との間の回転半径方向における距離が最小となる部分の所定の間隔をａ［ｍ］と定義し、インペラの直径をＤ［ｍ］と定義したとすると、０．０１≦ａ／Ｄ≦０．０４６の関係が成立していてもよい。直径Ｄはたとえば０．０４４［ｍ］（４４ｍｍ）である。

「第１ファンブレード部５１と第２ファンブレード部５２とが回転半径方向において相互に対向している箇所Ｒ」とは、回転軸３８Ｔと第１後縁部５１Ｒとを通る直線Ｊ１を描き、回転軸３８Ｔと第２前縁部５２Ｆとを通る直線Ｊ２を描いたとすると、直線Ｊ１，Ｊ２、正圧面５１Ｐ、および負圧面５２Ｎによって囲まれる領域である。間隔ａとは、この箇所Ｒのうち、第１ファンブレード部５１と第２ファンブレード部５２との間の回転半径方向Ｊ３における距離（正圧面５１Ｐ上の点Ｋ１と負圧面５２Ｎ上の点Ｋ２との間の距離）が最小となる部分の間隔である。

０．０１≦ａ／Ｄ≦０．０４６の関係が成立しているという構成が採用される場合には、当該構成が採用されていない場合に比べて、第１ファンブレード部５１の正圧面５１Ｐに沿って流通した高い運動エネルギーを有する流れ（図６中の矢印ＤＲ１）を、第２ファンブレード部５２の負圧面５２Ｎ側の第２後縁部５２Ｒ近傍に注ぎ込む際に、運動エネルギーの低下を最小限に抑えることが可能となるため、第２ファンブレード部５２の負圧面５２Ｎ側の第２後縁部５２Ｒ近傍により高い運動エネルギーを有する流れを注ぎ込むことができ、剥離域の抑制効果を高めることができる。望ましくは、０．０１２≦ａ／Ｄ≦０．０３６の関係が成立するように構成され、より望ましくは、０．０１３５≦ａ／Ｄ≦０．０２８の関係が成立するように構成され、さらに望ましくは、０．０１５≦ａ／Ｄ≦０．０２２の関係が成立するように構成されるとよい。

［実施の形態１に関する他の構成５］
図１３（Ａ）を参照して、インペラ４０の直径をＤ［ｍ］と定義し、第１ファンブレード部５１の第１後縁部５１Ｒと第２ファンブレード部５２の第２後縁部５２Ｒとの間の直線距離をｂ［ｍ］と定義し、第１ファンブレード部５１と第２ファンブレード部５２とが回転半径方向において相互に対向している箇所Ｒでの翼弦方向における距離をｃ［ｍ］と定義したとする。この場合には、０．０６≦ｂ／Ｄ≦０．１７の関係、および、０≦ｃ／Ｄ≦０．２６の関係が成立していてもよい。

「第１ファンブレード部５１と第２ファンブレード部５２とが回転半径方向において相互に対向している箇所Ｒ」とは、回転軸３８Ｔと第１後縁部５１Ｒとを通る直線Ｊ１を描き、回転軸３８Ｔと第２前縁部５２Ｆとを通る直線Ｊ２を描いたとすると、直線Ｊ１，Ｊ２、正圧面５１Ｐ、および負圧面５２Ｎによって囲まれる領域である。箇所Ｒでの翼弦方向における距離ｃとは、直線Ｊ１と正圧面５１Ｐとが交差する点Ｅ１と、第２前縁部５２Ｆとの間の中心点Ｅ２を定義し、直線Ｊ２と負圧面５２Ｎとが交差する点Ｆ１と、第１後縁部５１Ｒとの間の中心点Ｆ２を定義したとすると、中心点Ｅ２と中心点Ｆ２との間の翼弦方向における距離である。

図１３（Ｂ）は、実施の形態１に関する他の構成５に関する実験結果（ｂ／Ｄおよびｃ／Ｄを変化させた場合に得られる送風効率）を示す図である。図１３（Ｂ）を参照して、０．０６≦ｂ／Ｄ≦０．１７の関係、および、０≦ｃ／Ｄ≦０．２６の関係が成立しているという構成が採用される場合には、送風性能や送風効率の低下、騒音増大を抑制することがより一層可能となるだけでなく、当該関係に基づいて設計することで第１ファンブレード部５１と第２ファンブレード部５２との間の間隔Ｓを容易に設定することが可能となり、ファンの設計に必要な労力や時間などを低減することができる。ｃ＝０であっても構わない。この場合には、第２ファンブレード部５２は、第２前縁部５２Ｆが第１ファンブレード部５１の第１後縁部５１Ｒに回転半径方向において所定の間隔を空けた状態で並ぶ（換言すると、第１後縁部５１Ｒと第２前縁部５２Ｆとが回転半径方向において間隔を空けた状態で並ぶ）ように形成される。望ましくは、０．０７≦ｂ／Ｄ≦０．１５の関係、および、０．０４≦ｃ／Ｄ≦０．２３の関係が成立するように構成され、さらに望ましくは、０．０７８≦ｂ／Ｄ≦０．１４の関係、および、０．０７≦ｃ／Ｄ≦０．２１の関係が成立するように構成されるとよい。

［実施の形態１に関する他の構成６］
図１４を参照して、インペラ４０の回転数をｎ［ｓ^－１］と定義し、インペラ４０の直径をＤ［ｍ］と定義したとすると、２４［ｍ／ｓ］≦ｎ＊Ｄ≦１０８［ｍ／ｓ］の関係が成立しているとよい。

「回転数ｎ＊直径Ｄ」という構成に関して様々なパラメータに基づく評価を行なったところ、図１４に示すような結果が得られた。たとえば、図１４中の一番左上に着目すると、回転数ｎが８３．３［ｓ^－１］であり、直径Ｄが０．２４［ｍ］の場合には、評価Ｂという結果が得られた。所定の指標に基づき改善効果が大きく得られた順に、評価Ｓ（改善効果：大）、評価Ａ、評価Ｂ、評価Ｃ（改善効果：小）を付与している。所定の指標について、評価Ａに比べて１１０％以上の改善が見られた場合に評価Ｓを付与している。

図１４に示すように、「回転数ｎ＊直径Ｄ」という構成に関して様々なパラメータに基づく評価を行なった結果、２４［ｍ／ｓ］≦ｎ＊Ｄ≦１０８［ｍ／ｓ］の関係が成立していると好ましいことが分かった。また、５０［ｍ／ｓ］≦ｎ＊Ｄ≦８０［ｍ／ｓ］とすることによって、より好ましい顕著な効果が得られることが分かった。

［実施の形態２］
図１５は、実施の形態２におけるインペラ４０Ｂ１のディスク４４および複数のファンブレード対５０を示す平面図である。図１６は、図１５中のＸＶＩ線に囲まれた領域を拡大して示す平面図である。実施の形態１におけるインペラ４０と実施の形態２におけるインペラ４０Ｂ１とは、以下の点において相違している。

インペラ４０Ｂ１においては、上述の実施の形態１に関する他の構成３が採用されている。すなわち、第１ファンブレード部５１の正圧面５１Ｐおよび第２ファンブレード部５２の正圧面５２Ｐはいずれも、回転方向（矢印ＡＲ）の前方側に向かって凸形状となるように湾曲しており、かつ、第１ファンブレード部５１の最大反り位置Ｐ１における正圧面５１Ｐ側の曲率（点Ｐ２における曲率）は、第２ファンブレード部５２の最大反り位置Ｑ１における正圧面５２Ｐ側の曲率（点Ｑ２における曲率）よりも大きく形成されている。

インペラ４０Ｂ１においてはさらに、第１ファンブレード部５１は、最大厚み位置が第１後縁部５１Ｒよりも第１前縁部５１Ｆに近い位置に形成されている。第１ファンブレード部５１の厚みとは、第１ファンブレード部５１の翼厚の中心線Ｌ２に対して直交する方向における、正圧面５１Ｐと負圧面５１Ｎとの間の距離である。最大厚み位置とは、第１ファンブレード部５１の厚みが最大となる中心線Ｌ２上の位置であり、本実施の形態においては最大厚み位置は、最大反り位置Ｐ１に一致している。最大厚み位置（最大反り位置Ｐ１）から第１前縁部５１Ｆまでの中心線Ｌ２上の距離は、最大厚み位置（最大反り位置Ｐ１）から第１後縁部５１Ｒまでの中心線Ｌ２上の距離よりも短い。

第１ファンブレード部５１は、最大厚み位置が第１後縁部５１Ｒよりも第１前縁部５１Ｆに近い位置に形成されているという構成が採用される場合には、当該構成が採用されていない場合に比べて、第１ファンブレード部５１において揚力を効果的に発生させることが可能となり、モーター３８の軸動力を低減して送風効率を向上させることが可能となる。

［実施の形態２に関する他の構成１］
図１７は、実施の形態２に関する他の構成１におけるインペラ４０Ｂ２のディスク４４および複数のファンブレード対５０を示す平面図である。図１８は、図１７中のＸＶＩＩＩ線に囲まれた領域を拡大して示す平面図である。当該他の構成におけるインペラ４０Ｂ２は、実施の形態２におけるインペラ４０Ｂ１に比べて、第１ファンブレード部５１の全体としての翼厚が薄くなるように構成されている。当該構成によっても、実施の形態１の場合と同様の作用および効果が得られるとともに、第１ファンブレード部５１において揚力を効果的に発生させることが可能となり、モーター３８の軸動力を低減して送風効率を向上させることが可能となる。

［実施の形態２に関する他の構成２］
図１９は、実施の形態２に関する他の構成２におけるインペラ４０Ｂ３のディスク４４および複数のファンブレード対５０を示す平面図である。図２０は、図１９中のＸＸ線に囲まれた領域を拡大して示す平面図である。当該他の構成におけるインペラ４０Ｂ３は、上述のインペラ４０Ｂ２に比べて、第１ファンブレード部５１の全体としての翼厚がさらに薄くなるように構成されている。当該構成によっても、実施の形態１の場合と同様の作用および効果が得られるとともに、第１ファンブレード部５１において揚力を効果的に発生させることが可能となり、モーター３８の軸動力を低減して送風効率を向上させることが可能となる。

［実施の形態２に関する他の構成３］
図２１は、実施の形態２に関する他の構成３におけるインペラ４０Ｂ４のディスク４４および複数のファンブレード対５０を示す平面図である。図２２は、図２１中のＸＸＩＩ線に囲まれた領域を拡大して示す平面図である。当該他の構成におけるインペラ４０Ｂ４は、上述のインペラ４０Ｂ３に比べて、第１ファンブレード部５１の全体としての翼厚がさらに薄くなるように構成されている。当該構成によっても、実施の形態１の場合と同様の作用および効果が得られるとともに、第１ファンブレード部５１において揚力を効果的に発生させることが可能となり、モーター３８の軸動力を低減して送風効率を向上させることが可能となる。

［実施の形態２に関する他の構成４］
図２３は、実施の形態２に関する他の構成３におけるインペラ４０Ｂ５のディスク４４および複数のファンブレード対５０を示す平面図である。図２４は、図２３中のＸＸＩＶ線に囲まれた領域を拡大して示す平面図である。当該他の構成におけるインペラ４０Ｂ５は、上述のインペラ４０Ｂ４に比べて、第１ファンブレード部５１の全体としての翼厚がさらに薄くなるように構成されている。当該構成によっても、実施の形態１の場合と同様の作用および効果が得られるとともに、第１ファンブレード部５１において揚力を効果的に発生させることが可能となり、モーター３８の軸動力を低減して送風効率を向上させることが可能となる。

［実施の形態３］
図２５は、実施の形態３におけるインペラ４０Ｃ１のディスク４４および複数のファンブレード対５０を示す平面図である。図２６は、図２５中のＸＸＶＩ線に囲まれた領域を拡大して示す平面図である。実施の形態２におけるインペラ４０Ｂ１と実施の形態３におけるインペラ４０Ｃ１とは、以下の点において相違している。

インペラ４０Ｃ１においても、上述の実施の形態１に関する他の構成３が採用されている。すなわち、第１ファンブレード部５１の正圧面５１Ｐおよび第２ファンブレード部５２の正圧面５２Ｐはいずれも、回転方向（矢印ＡＲ）の前方側に向かって凸形状となるように湾曲しており、かつ、第１ファンブレード部５１の最大反り位置Ｐ１における正圧面５１Ｐ側の曲率（点Ｐ２における曲率）は、第２ファンブレード部５２の最大反り位置Ｑ１における正圧面５２Ｐ側の曲率（点Ｑ２における曲率）よりも大きく形成されている。

インペラ４０Ｃ１においてはさらに、第１ファンブレード部５１の厚みが、第１前縁部５１Ｆ側から第１後縁部５１Ｒの側に向かうにつれて略均一となるように構成されている。図２６においては、インペラ４０Ｂ１における負圧面５１Ｎの位置を（図１５参照）、二点鎖線ＬＮを用いて仮想的に示している。第１ファンブレード部５１の厚みが、第１前縁部５１Ｆ側から第１後縁部５１Ｒの側に向かうにつれて略均一となるように構成されているという構成が採用される場合には、当該構成が採用されていない場合に比べて、第１ファンブレード部５１を軽量に構成することが可能となり、モーター３８の軸動力をより低減して送風効率を向上させることが可能となる。

［実施の形態３に関する他の構成１］
図２７は、実施の形態３に関する他の構成１におけるインペラ４０Ｃ２のディスク４４および複数のファンブレード対５０を示す平面図である。図２８は、図２７中のＸＸＶＩＩＩ線に囲まれた領域を拡大して示す平面図である。当該他の構成におけるインペラ４０Ｃ２は、実施の形態３におけるインペラ４０Ｃ１に比べて、反りの程度が小さくなるように構成されている。当該構成によっても、実施の形態１の場合と同様の作用および効果が得られるとともに、第１ファンブレード部５１において揚力を効果的に発生させることが可能となり、第１ファンブレード部５１を軽量に構成することが可能となり、モーター３８の軸動力を低減して送風効率を向上させることが可能となる。

［実施の形態３に関する他の構成２］
図２９は、実施の形態３に関する他の構成２におけるインペラ４０Ｃ３のディスク４４および複数のファンブレード対５０を示す平面図である。図３０は、図２９中のＸＸＸ線に囲まれた領域を拡大して示す平面図である。当該他の構成におけるインペラ４０Ｃ３は、上述のインペラ４０Ｃ２に比べて、反りの程度がより小さくなるように構成されている。当該構成によっても、実施の形態１の場合と同様の作用および効果が得られるとともに、第１ファンブレード部５１において揚力を効果的に発生させることが可能となり、第１ファンブレード部５１を軽量に構成することが可能となり、モーター３８の軸動力を低減して送風効率を向上させることが可能となる。

［実施の形態３に関する他の構成３］
図３１は、実施の形態３に関する他の構成３におけるインペラ４０Ｃ４のディスク４４および複数のファンブレード対５０を示す平面図である。図３２は、図３０中のＸＸＸＩＩ線に囲まれた領域を拡大して示す平面図である。当該他の構成におけるインペラ４０Ｃ４は、上述のインペラ４０Ｃ３に比べて、反りの程度がより小さくなるように構成されている。当該構成によっても、実施の形態１の場合と同様の作用および効果が得られるとともに、第１ファンブレード部５１において揚力を効果的に発生させることが可能となり、第１ファンブレード部５１を軽量に構成することが可能となり、モーター３８の軸動力を低減して送風効率を向上させることが可能となる。

［実施の形態３に関する他の構成４］
図３３は、実施の形態３に関する他の構成４におけるインペラ４０Ｃ５のディスク４４および複数のファンブレード対５０を示す平面図である。図３４は、図３３中のＸＸＸＩＶ線に囲まれた領域を拡大して示す平面図である。当該他の構成におけるインペラ４０Ｃ５は、上述のインペラ４０Ｃ４に比べて、反りの程度がより小さくなるように構成されている。当該構成によっても、実施の形態１の場合と同様の作用および効果が得られるとともに、第１ファンブレード部５１において揚力を効果的に発生させることが可能となり、第１ファンブレード部５１を軽量に構成することが可能となり、モーター３８の軸動力を低減して送風効率を向上させることが可能となる。

［検証実験］
図３５～図３９を参照して、実施の形態１～３に関する効果を確認するために行なった検証実験およびその結果について説明する。図３５～図３８に示す検証実験は、比較例として、上述の「比較例」に基づくインペラ４０Ｚを採用し、実施例１として、上述の「実施の形態１」に基づくインペラ４０を採用し、実施例２として、上述の「実施の形態２」に基づくインペラ４０Ｂを採用し、実施例３として、上述の「実施の形態３」に基づくインペラ４０Ｃを採用した。

図３５は、比較例および実施例１～３の各々について、風量と静圧との関係（いわゆるＰＱ特性）を示す図である。図３５に示す結果によれば、風量が大きい程、実施例１～３は比較例に対してＰＱ特性が改善する傾向にあることが読み取れる。

図３６は、比較例および実施例１～３の各々について、風量と効率との関係を示す図である。図３６に示す結果によれば、風量に関わらず実施例１～３は比較例に対して効率が向上する傾向にあることが読み取れる。

図３７は、比較例および実施例１～３の各々について、風量と仕事との関係を示す図である。図３７に示す結果によれば、風量が大きい程、実施例１～３は比較例に対して仕事率が向上する傾向にあることが読み取れる。

図３８は、比較例および実施例１～３の各々について、入力、バッテリー駆動時間、回転数、騒音を、比較例に対する実施例１～３の相対値を示した図である。図３８に示す結果によれば、実施例１～３は比較例に対していずれのパラメータも向上する傾向にあることが読み取れ、特に、実施例１、２、３の順に特性が改善していることが読み取れる。

図３９は、実施の形態１の構成（インペラ４０）と、実施の形態２の他の構成１～４（インペラ４０Ｂ２，４０Ｂ３，４０Ｂ４，４０Ｂ５）と、実施の形態３の他の構成１～４（インペラ４０Ｃ２，４０Ｃ３，４０Ｃ４，４０Ｃ５）とに関する効果を確認するために行なった検証実験の結果を示す図である。所定の指標に基づき改善効果が大きく得られた順に、評価Ｓ（改善効果：大）、評価Ａ、評価Ｂ、評価Ｃ（改善効果：小）を付与している。

図３９に示すように、実施の形態２の他の構成１～４（インペラ４０Ｂ２，４０Ｂ３，４０Ｂ４，４０Ｂ５）は、正圧面５１Ｐの形状が同一であるにもかかわらず、実施の形態２の場合には、実施の形態２の他の構成３（図２１，２２に示すインペラ４０Ｂ４）が良い結果が得られたことがわかる。また、実施の形態３の他の構成１～４（インペラ４０Ｃ２，４０Ｃ３，４０Ｃ４，４０Ｃ５）も、正圧面５１Ｐの形状が同一であるにもかかわらず、実施の形態３の場合には、実施の形態３の他の構成１（図２７，２８に示すインペラ４０Ｃ２）が良くなることがわかる。これは、負圧面５１Ｎ側の形状を大きく凹ませることで、隣り合う第１ファンブレード部５１の間の隙間が増大し、揚力を維持したまま、風路を確保できるためであると推察される。

［実施の形態の他の構成］
図４０は、実施の形態の他の構成における電動掃除機２００を示す斜視図である。上述の各実施の形態は、ハンディー型（あるいはスティック型）でコードレスの電動掃除機１００（図１）に基づき説明したが、上述した各実施の形態における思想は、図４０に示すような電動掃除機２００にも適用可能である。

以上、実施の形態について説明したが、上記の開示内容はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０ 吸塵ノズル、１１ 吸気パイプ、１２ 支持杆、１３ 把手、１４ 集塵室、１５ 本体部、２０ 電動送風機、３０ エアガイド、３１ 吸入口、３２ 案内翼、３４ ケース体、３５ ベース、３６ ハウジング、３７ プレート、３７Ｈ 排出口、３８ モーター、３８Ｔ 回転軸、３９ ボルト、４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｂ１，４０Ｂ２，４０Ｂ３，４０Ｂ４，４０Ｂ５，４０Ｃ，４０Ｃ１，４０Ｃ２，４０Ｃ３，４０Ｃ４，４０Ｃ５，４０Ｚ インペラ、４１ シュラウド、４１Ｈ 吸込口、４２，４５ 表面、４３，４６ 裏面、４４ ディスク、４６Ｈ 吐出口、４７ ボス、４８ 貫通孔、５０ ファンブレード対、５０Ｆ 前縁部、５０Ｎ，５１Ｎ，５２Ｎ 負圧面、５０Ｐ，５１Ｐ，５２Ｐ 正圧面、５０Ｒ 後縁部、５０Ｚ ファンブレード、５１ 第１ファンブレード部、５１Ｆ 第１前縁部、５１Ｒ 第１後縁部、５１Ｔ，５２Ｔ 端部、５２ 第２ファンブレード部、５２Ｆ 第２前縁部、５２Ｒ 第２後縁部、６１，６２ 溶着部、１００，２００ 電動掃除機、ＰＴ１ 第１パーツ、ＰＴ２ 第２パーツ、Ｒ１ 剥離域、Ｓ 間隔、ＴＨ５１Ｄ，ＴＨ５１Ｓ，ＴＨ５２Ｓ，ＴＨ５２Ｄ 翼厚。

Claims (8)

1. 回転軸を有するモーターと、
   前記回転軸に取り付けられたインペラと、
   環状に形成された複数の案内翼を有し、複数の前記案内翼が前記インペラの周囲を取り囲むように配置されたエアガイドと、を備え、
   前記インペラは、回転方向に沿って並ぶように環状に配置され回転することで回転半径方向の外方に向けてエアを吹き出す複数のファンブレード対と、前記回転軸の方向において複数の前記ファンブレード対を両外側から挟持するように配置されたシュラウドおよびディスクと、を有し、
   複数の前記ファンブレード対の各々は、
   前記回転方向において前方に位置する第１前縁部と前記回転方向において後方に位置する第１後縁部とを有し、前記第１前縁部と前記第１後縁部との間の部分が前記回転方向の前方側に向かって反るように前記第１前縁部から前記第１後縁部まで略弓状に延在する第１ファンブレード部と、
   前記回転方向において前方に位置する第２前縁部と前記回転方向において後方に位置する第２後縁部とを有し、前記回転半径方向において前記第１後縁部の外側に位置するように設けられ、前記第２前縁部寄りの部分が前記第１ファンブレード部の前記第１後縁部寄りの部分に所定の間隔を空けた状態で前記回転半径方向において対向するように形成されているか、または、前記第２前縁部が前記第１ファンブレード部の前記第１後縁部に前記回転半径方向において所定の間隔を空けた状態で並ぶように形成されている、第２ファンブレード部と、を含み、
   前記第１ファンブレード部の正圧面および前記第２ファンブレード部の正圧面はいずれも、前記回転方向の前方側に向かって凸形状となるように湾曲しており、
   前記第１ファンブレード部の最大反り位置における正圧面側の曲率は、前記第２ファンブレード部の最大反り位置における正圧面側の曲率よりも大きく形成されている、
   電動送風機。
2. 前記第１ファンブレード部は、最大厚み位置が前記第１後縁部よりも前記第１前縁部に近い位置に形成されている、
   請求項１に記載の電動送風機。
3. 前記第１ファンブレード部と前記第２ファンブレード部とが前記回転半径方向において相互に対向している箇所のうち、前記第１ファンブレード部と前記第２ファンブレード部との間の前記回転半径方向における距離が最小となる部分の前記所定の間隔をａ［ｍ］と定義し、前記インペラの直径をＤ［ｍ］と定義したとすると、０．０１≦ａ／Ｄ≦０．０４６の関係が成立している、
   請求項１または請求項２に記載の電動送風機。
4. 前記インペラの直径をＤ［ｍ］と定義し、
   前記第１ファンブレード部の前記第１後縁部と前記第２ファンブレード部の前記第２後縁部との間の直線距離をｂ［ｍ］と定義し、
   前記第１ファンブレード部と前記第２ファンブレード部とが前記回転半径方向において相互に対向している箇所での翼弦方向における距離をｃ［ｍ］と定義したとすると、０．０６≦ｂ／Ｄ≦０．１７の関係、および、０≦ｃ／Ｄ≦０．２６の関係が成立している、
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電動送風機。
5. 前記インペラの回転数をｎ［ｓ^－１］と定義し、前記インペラの直径をＤ［ｍ］と定義したとすると、２４［ｍ／ｓ］≦ｎ＊Ｄ≦１０８［ｍ／ｓ］の関係が成立している、
   請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電動送風機。
6. 前記第１ファンブレード部の翼厚は、前記回転軸の方向において前記シュラウド側に位置する部分の翼厚よりも前記ディスク側に位置する部分の翼厚の方が厚くなるように形成され、
   前記第２ファンブレード部の翼厚は、前記回転軸の方向において前記ディスク側に位置する部分の翼厚よりも前記シュラウド側に位置する部分の翼厚の方が厚くなるように形成されている、
   請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電動送風機。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の電動送風機を備えた、
   電気掃除機。
8. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のインペラの製造方法であって、
   前記ディスクおよび前記シュラウドのうちの一方と複数の前記第１ファンブレード部とを一体成型した第１パーツと、前記ディスクおよび前記シュラウドのうちの他方と複数の前記第２ファンブレード部とを一体成型した第２パーツとを準備する工程と、
   前記第１パーツと前記第２パーツとを相互に接合して前記インペラを形成する工程と、を備える、
   インペラの製造方法。

Images