WO2017043318A1 - 送風装置および掃除機 - Google Patents

Abstract

送風装置は、モータと、環状カバーと、インペラと、インペラハウジングと、を備える。インペラは、ベース部と、動翼と、を有する。インペラハウジングは、インペラの径方向外端よりも外側において、径方向外側及び下側へ延びる排気ガイド部を有する。環状カバーは、ベース部と軸方向に対向する環状カバー上面部と、インペラの径方向外端よりも外側に位置する環状カバー外縁部と、を有する。環状カバー外縁部の外面と排気ガイド部の内面とは隙間を介して配置され、かつ隙間は、インペラから流入する流体が導かれる流路を構成し、隙間において、環状カバー外縁部の径方向内端よりも外側かつ、環状カバー外縁部の径方向外端よりも内側の領域にて、環状カバー外縁部の外面と排気ガイド部の内面との距離が最短となる第１幅を有し、第１幅は、隙間であって、流体が隙間へ流入する流入開口幅、および流体が隙間から流出する流出開口幅よりも小さい。

Description

送風装置および掃除機

　本発明は、送風装置に関する。送風装置は、例えば、掃除機に搭載される。

　掃除機に搭載される送風装置には静圧が求められる。このような送風装置として、例えば、日本国公開公報特開２０１１－８０４２７号公報に開示されたものがある。日本国公開公報特開２０１１－８０４２７号公報に開示された送風装置は、複数のエアガイドの外周側と土台部側に、複数の曲がり部を有する。これにより、送風効率が高い電動送風機を提供できると記載されている。
日本国公開公報：特開２０１１－８０４２７号公報

　日本国公開公報特開２０１１－８０４２７号公報に記載された送風装置においては、インペラから排出された空気は、インペラの外側からブラケット内に接続される流路に設けられた複数の曲がり部を介して排気される。しかしながら、流路の長さが短い送風装置においては、複数の曲がり部を形成することができないため、流路内を流れる空気を効率よく誘導することができないため、流路内において空気の乱流が発生してしまい、送風装置の送風効率が低下してしまう。

　本発明は、送風装置において、流路の長さが短い場合においても、送風効率を向上することを目的としている。

　本発明の例示的な一実施形態における送風装置は、上下方向に延びる中心軸に沿って配置されるシャフトを備えるモータと、前記モータよりも軸方向上側に位置する環状カバーと、前記シャフトに固定されるインペラと、前記インペラの上方および径方向外側を囲むインペラハウジングと、を備え、前記インペラは、前記シャフトに直交する方向に拡がるベース部と、前記ベース部に接続され、周方向に複数配列される動翼と、を有し、前記インペラハウジングは、前記インペラの径方向外端よりも外側において、径方向外側及び下側へ延びる排気ガイド部を有し、前記環状カバーは、前記シャフトと直交する方向に拡がり、前記ベース部と軸方向に対向する環状カバー上面部と、前記インペラの径方向外端よりも外側に位置する環状カバー外縁部と、を有し、前記環状カバー外縁部の外面と前記排気ガイド部の内面とは隙間を介して配置され、かつ前記隙間は、前記インペラから流入する流体が導かれる流路を構成し、前記隙間において、前記環状カバー外縁部の径方向内端よりも外側かつ、前記環状カバー外縁部の径方向外端よりも内側の領域にて、前記環状カバー外縁部の外面と前記排気ガイド部の内面との距離が最短となる第１幅を有し、前記第１幅は、前記隙間であって、前記流体が前記隙間へ流入する流入開口幅、および前記流体が前記隙間から流出する流出開口幅よりも小さい、送風装置である。

　本発明の例示的な一実施形態における送風装置によれば、送風装置の効率を向上できる。また、そのような送風装置を有する掃除機を提供できる。

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、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、モータの平断面図である。 図７は、回転センサの実装態様を示す説明図、また、静翼部材を下側から見た斜視図である。 図８は、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９は、静翼部材の部分側面図である。 図１０は、静翼部材の側面図である。 図１１は、インペラの動翼の平面図である。 図１２は、第２実施形態の送風装置の縦断面図である。 図１３は、第３実施形態の送風装置の縦断面図である。 図１４は、第３実施形態のインペラの下面図である。 図１５は、第４実施形態の送風装置の拡大縦断面図である。 図１６は、掃除機の斜視図である。

　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。なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等とを異ならせる場合がある。

　また、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。Ｘ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。Ｙ軸方向は、Ｘ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は、本実施形態の送風装置を示す断面図である。図２は、本実施形態の送風装置の分解斜視図である。
　送風装置１は、図１及び図２に示すように、モータ１０と、インペラ７０と、静翼部材６０と、インペラハウジング８０と、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。

　［モータ］
　図３は、本実施形態のモータを下側から見た斜視図である。
　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、下側ベアリング５２ａ及び上側ベアリング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及び図３に示すように、ハウジング２０の周壁の上部側には、ハウジング２０を径方向に貫通するハウジング上部貫通孔２５、２６が設けられている。ハウジング２０の周壁には、３箇所のハウジング上部貫通孔２５と、３箇所のハウジング上部貫通孔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、ステータコア４１やコイル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、を備える。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。下側磁石固定部材３２及び上側磁石固定部材３４は、ロータマグネット３３と同等の直径を有する円筒状である。下側磁石固定部材３２及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）よりも小さい直径の小径部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。

　図４は、本実施形態のステータ４０の斜視図である。図５は、ステータ４０と、回路基板５０と、下蓋２２を示す分解斜視図である。図６は、モータ１０の平断面図である。
　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及び図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は中心軸周りのリング状である。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は周方向に均等な間隔で配置される。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、コアバック部４１ａの上側に位置する上側外周壁部４３ａと、ティース部４１ｂの先端の上側に位置する上側内周壁部４３ｅと、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上側絶縁部４３ｄと、を有する。

　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、コアバック部４１ａの下側に位置する下側外周壁部４４ａと、ティース部４１ｂの先端の下側に位置する下側内周壁部４４ｃと、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下側絶縁部４４ｂと、を有する。

　ステータコア４１のティース部４１ｂを上下方向に挟み込むように上側インシュレータ４３と下側インシュレータ４４が配置される。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上側平坦面４３ｆとされる。上側平坦面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、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の間に形成される隙間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狭い。

　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のハウジング上部貫通孔２６の内側に位置する。ハウジング上部貫通孔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、ハウジング上部貫通孔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、ハウジング上部貫通孔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。

　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下側平坦面４４ｄとされる。下側平坦面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。

　下側平坦面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は下側平坦面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及び図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。回路基板５０は、円形リング状の本体部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が挿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。

　図７は、回転センサ５１の実装態様を示す説明図である。
　回転センサ５１は、図６及び図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の径方向の移動を規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の上側平坦面４３ｆと、下側インシュレータ４４の下側平坦面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、インペラ、インペラハウジング］
　次に、静翼部材６０、インペラ７０、インペラハウジング８０について説明する。
　図７は静翼部材６０を下側から見た斜視図である。図８は、インペラ７０、静翼部材６０、インペラハウジング８０の一部を拡大して示す断面図である。図９は、静翼部材６０の部分側面図である。

　＜静翼部材＞
　静翼部材６０は、図１及び図２に示すように、第１静翼部材６１ａと、環状カバー部６１ｂとを有する。第１静翼部材６１ａと環状カバー部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。

　環状カバー部６１ｂは、円板リング状の環状カバー平面部６６ａと、環状カバー平面部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、環状カバー平面部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。

　環状カバー平面部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、環状カバー平面部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、同等の直径及び高さを有し、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及び図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。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。

　環状カバー部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、環状カバー部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。環状カバー部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の外周面とは上下方向で滑らかに接続される。

　環状カバー部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に挿通されるボルトＢＴにより、環状カバー部６１ｂとモータ１０とが締結される。第１静翼部材６１ａは、環状カバー部６１ｂの円柱凸部６９により周方向に位置決めされ、環状カバー部６１ｂの取付リング６８及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６１を２つの部材（第１静翼部材６１ａ、環状カバー部６１ｂ）で構成する一方、モータ１０の金属のハウジング２０との締結を環状カバー部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との間の締結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と環状カバー部６１ｂの両方に共通のボルトＢＴを挿通させてモータ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、環状カバー部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で締結するので、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、締結が緩むのを抑制することができる。

　図１０は、静翼部材６０の側面図である。
　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、環状カバー部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。

　＜インペラ＞
　インペラ７０は、上側に開口した吸気口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。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。ベース部７３の貫通孔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。動翼７４は、ベース部７３の上面において径方向の内側から外側へ延びる、周方向に湾曲した板状部材である。動翼７４は、軸方向に沿って起立して配置される。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の吸気口７０ａである。ベース部７３とシュラウド７５は、動翼７４により連結されている。

　図１１は、インペラ７０の動翼７４の平面図である。
　複数の動翼７４は、図１１に示すように、ベース部７３の上面に周方向（θＺ方向）に沿って配置されている。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。

　本実施形態においては、３種類の動翼７４が、同じ種類同士で周方向に沿って等間隔に配置される。本実施形態において複数の動翼７４は、複数（３つ）の第１の動翼７４ａと、複数（３つ）の第２の動翼７４ｂと、複数（６つ）の第３の動翼７４ｃを含む。３つの第１の動翼７４ａは、周方向において１２０°おきの等間隔に配置される。第２の動翼７４ｂは、周方向に隣り合う第１の動翼７４ａの中間位置に配置される。３つの第２の動翼７４ｂも、周方向において１２０°おきの等間隔に配置される。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の中間位置に配置される。６つの第３の動翼７４ｃは、周方向において６０°おきの等間隔に配置される。

　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の一端は、ベース部７３の外周縁に位置する。動翼７４の他端は、ベース部７３の外周縁よりも径方向内側に位置する。

　すなわち、第１の動翼７４ａ、第２の動翼７４ｂ、第３の動翼７４ｃの径方向外側の端部は、いずれもベース部７３の外周縁に位置する。一方、第１の動翼７４ａの内周側の端部Ｐ１は、最もベース部７３の中心寄りに位置する。第２の動翼７４ｂの内周側の端部Ｐ２は、第１の動翼７４ａの端部Ｐ１よりも径方向外側に位置する。第３の動翼７４ｃの内周側の端部Ｐ３は、第２の動翼７４ｂの端部Ｐ２よりもさらに径方向外側に位置する。この構成によって、インペラ７０内での乱流を低減することができるため、インペラ７０の送風効率が向上する。

　第１の動翼７４ａ、第２の動翼７４ｂ、及び第３の動翼７４ｃは、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。
　第１の動翼７４ａは、曲率半径の異なる４つの円弧からなる。第１の動翼７４ａの凸状の翼面７４ｄは、長さ方向に３つの変曲点ＣＰ１１、ＣＰ１２、ＣＰ１３を有する。
　第２の動翼７４ｂは、曲率半径の異なる３つの円弧からなる。第２の動翼７４ｂの凸状の翼面７４ｅは、長さ方向に２つの変曲点ＣＰ２１、ＣＰ２２を有する。
　第３の動翼７４ｃは、曲率半径の異なる２つの円弧からなる。第３の動翼７４ｃの凸状の翼面７４ｆは、長さ方向に１つの変曲点ＣＰ３１を有する。

　本実施形態において、第１の動翼７４ａの変曲点ＣＰ１１と、第２の動翼７４ｂの変曲点ＣＰ２１と、第３の動翼７４ｃの変曲点ＣＰ３１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。また、第１の動翼７４ａの半径位置Ｃ１よりも外側の部分の曲率半径と、第２の動翼７４ｂの半径位置Ｃ１よりも外側の部分の曲率半径と、第３の動翼７４ｃの半径位置Ｃ１よりも外側の部分の曲率半径は、互いに一致する。

　次に、第１の動翼７４ａの変曲点ＣＰ１２と、第２の動翼７４ｂの変曲点ＣＰ２２と、第３の動翼７４ｃの端部Ｐ３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。また、第１の動翼７４ａの半径位置Ｃ１とＣ２との間の部分の曲率半径と、第２の動翼７４ｂの半径位置Ｃ１とＣ２との間の部分の曲率半径と、第３の動翼７４ｃの半径位置Ｃ１とＣ２との間の部分の曲率半径は、互いに一致する。

　次に、第１の動翼７４ａの変曲点ＣＰ１３と、第２の動翼７４ｂの端部Ｐ２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。また、第１の動翼７４ａの半径位置Ｃ２とＣ３との間の部分の曲率半径と、第２の動翼７４ｂの半径位置Ｃ２とＣ３との間の部分の曲率半径は、互いに一致する。

　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の曲率半径を異ならせている。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。

　本実施形態において、半径位置Ｃ３は、インペラハウジング８０の吸気口８０ａに軸方向から見て一致する。したがって、吸気口８０ａの内側には、第１の動翼７４ａの変曲点ＣＰ１３よりも内周側の部分のみが配置される。

　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広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規制される。

　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、上下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７０の吸気口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及び図９に示すように、環状カバー部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６６ｅ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が上記した形状及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環状カバー部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。

　＜インペラハウジング＞
　インペラハウジング８０は、上側に吸気口８０ａを有し、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、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及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７５ａ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、環状カバー部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の下側に位置する環状カバー部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。排気ガイド部８３は、ガイド部内側凹部８３ｂと、ガイド部内側凸部８３ｃと、を有する。ガイド部内側凹部８３ｂは、内周面が窪む部位である。ガイド部内側凸部８３ｃは、ガイド部内側凹部８３ｂよりも下側に位置し内周面が膨らむ部位である。傾斜面６６ｅと排気ガイド部８３の内周面との距離は、ガイド部内側凸部８３ｃと傾斜面６６ｅとが対向する領域において、最短となる。これにより、送風装置１の効率が向上する。すなわち、インペラ７０によって空気が径方向外側へ排出される際に、傾斜面６６ｅと排気ガイド部８３の内周面との距離が最短になる領域を通過する。当該領域においては、流路の断面積が局所的に狭くなるため、静圧が高くなり、排気ガイド部８３の内周面や、傾斜面６６ｅにおいて、空気の流れが剥離することが低減される。従って、傾斜面６６ｅと排気ガイド部８３の内周面との間に構成される流路内で乱流が発生することが低減され、流路内を効率良く誘導できるため、送風装置１の効率が向上する。

　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。

　＜送風動作＞
　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、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に設けられたハウジング上部貫通孔２５、２６からモータ１０の内部に流入する。

　ハウジング上部貫通孔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。

　ハウジング上部貫通孔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、より大きな直径のモータ１０を用いることができるようになり、送風装置１の直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の能力と直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の直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。

＜変形例＞
　以上、本発明の例示的な一実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態には限定されない。

　図１２は、上述した例示的な一実施形態の変形例の送風装置１０１の縦断面図である。なお、本変形例について、上述の一実施形態と同一の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。

　送風装置１０１は、モータ１０と、環状カバー部１６６と、インペラ７０と、インペラハウジング１８０と、を有する。モータ１０は、上下方向に延びる中心軸Ｊに沿って配置されるシャフト３１を備える。モータ１０の径方向外端は、インペラ７０の径方向外端よりも径方向外側に位置する。

　インペラ７０は、シャフト３１に固定される。インペラ７０は、ベース部７３と、シュラウド７５と、複数の動翼７４と、を有する。ベース部７３は、シャフト３１に直交する方向に拡がる、平板状の部材である。シュラウド７５は、ベース部７３よりも上側に位置し、上側に開口する。複数の動翼７４は、ベース部７３とシュラウド７５とに接続され、周方向に配列される。

　インペラハウジング１８０は、インペラ７０の上方及び径方向外側を囲む。インペラハウジング１８０は、排気ガイド部１８３を有する。排気ガイド部１８３は、インペラ７０の径方向外端よりも外側において、径方向外側及び下側へ延びる。インペラハウジング１８０は、環状カバー部１６６の下端部よりも上側において、排気口１９５を有する。これにより、排気口１９５がモータ１０よりも上側に位置する場合において、後述する傾斜面１６６ｅと排気ガイド部１８３の内周面との間に構成される流路の長さが短い場合でも、送風装置１０１の送風効率を向上させることが可能である。すなわち、流路内において流路断面積が局所的に狭くなる領域を構成することができるため、当該領域において空気流の静圧が高まり、流路内で空気が剥離して乱流が発生することを低減できる。

　環状カバー部１６６は、モータ１０よりも軸方向上側に位置する。環状カバー部１６６は、環状カバー平面部１６６ａと、突出部１６６ｃと、を有する。環状カバー平面部１６６ａは、シャフト３１と直交する方向に拡がり、ベース部７３と軸方向に対向する。突出部１６６ｃは、インペラ７０の径方向外端よりも外側において、環状カバー平面部１６６ａよりも上側に突出する。突出部１６６ｃは、傾斜面１６６ｅを有する。傾斜面１６６ｅは、外周面が径方向外側に向かうに従って下方へ傾斜する。

　突出部１６６ｃの内端の径方向位置と、排気ガイド部１８３の内端の径方向位置とは、同じである。すなわち、排気ガイド部１８３は、内端から外側に向かうに従って、径方向外側及び下側へなめらかに湾曲する。また、突出部１６６ｃの傾斜面１６６ｅは、内端から外側に向かうに従って、径方向外側及び下側へなめらかに湾曲する。これにより、インペラから排出された空気は、排気ガイド部１８３と傾斜面１６６ｅとによって滑らかに径方向外側及び下側へ誘導される。よって、流路内において、インペラハウジング１８０の内周面近傍や、傾斜面１６６ｅの近傍で空気の乱流が発生することが低減できるため、送風装置１０１の送風効率が向上する。

　排気ガイド部１８３は、ガイド部内側凹部１８３ｂと、ガイド部内側凸部１８３ｃと、を有する。ガイド部内側凹部１８３ｂは、内周面が窪む部位である。ガイド部内側凸部１８３ｃは、ガイド部内側凹部１８３ｂよりも下側に位置し内周面が膨らむ部位である。傾斜面１６６ｅと排気ガイド部１８３の内周面との距離は、ガイド部内側凸部１８３ｃと傾斜面１６６ｅとが対向する領域において、最短となる。これにより、送風装置１０１の効率が向上する。すなわち、インペラ７０によって空気が径方向外側へ排出される際に、傾斜面１６６ｅと排気ガイド部１８３の内周面との距離が最短になる領域を通過する。当該領域においては、流路の断面積が局所的に狭くなるため、静圧が高くなり、排気ガイド部１８３の内周面や、傾斜面１６６ｅにおいて、空気の流れが剥離することが低減される。従って、傾斜面１６６ｅと排気ガイド部１８３の内周面との間に構成される流路内で乱流が発生することが低減され、流路内を効率良く誘導できるため、送風装置１０１の効率が向上する。

　送風装置１０１は、内側排気口１９６を有する。排気口１９５と内側排気口１９６とは、周方向において交互に配置される。インペラ７０によって径方向外側に排出された空気の一部は、流路を通り、排気口１９５を介して径方向外側へ排出される。一方、インペラ７０によって径方向外側に排出された空気の他の一部は、流路を通り、内側排気口１９６を介してモータ１０の内側へ誘導される。

　環状カバー部１６６は、排気口１９５と内側排気口１９６との間において、環状カバー接続部１６６ｆを有する。環状カバー接続部１６６ｆの少なくとも一部は、固定される。つまり、インペラハウジング１８０の少なくとも一部と、環状カバー部１６６の少なくとも一部とは、固定される。これにより、インペラハウジング１８０と、環状カバー部１６６とを、高精度に組み立てることができる。すなわち、インペラハウジング１８０の内周面と、環状カバー部１６６との位置関係を高精度に管理することができる。よって、インペラハウジング１８０の内周面と、傾斜面１６６ｅとの間に構成される流路の断面積を精度良く構成することができるため、流路内において気圧のむらが発生することが低減できる。また、インペラハウジング１８０の振動を低減することができる。

　図１３は、本発明の例示的な第３実施形態に係る送風装置２０１の縦断面図である。なお、第３実施形態に係る送風装置２０１について、上述の送風装置１や送風装置１０１と同一の構成要素については、同一符号を付すことがあり、その説明を省略することがある。

　送風装置２０１は、モータ２１０と、環状カバー２６１ｂと、インペラ２７０と、インペラハウジング２８０と、を備える。モータ２１０は、上下方向に延びる中心軸Ｊに沿って配置されるシャフト２３１を備える。モータ２１０は、アウターロータ型であるが、インナーロータ型でもよい。

　インペラ２７０は、シャフト２３１に固定される。インペラ２７０は、下側ベアリング２５２ａ及び上側ベアリング２５２ｂによって、中心軸Ｊ周りに回転可能に支持される。インペラ２７０は、ベース部２７３と、動翼２７４と、を有する。ベース部２７３は、シャフト２３１に直交する方向に拡がる。ただし、ベース部２７３は、径方向外側の部位がシャフト２３１に直交する方向に拡がる板状であり、径方向内側の部位は、内側から外側に向かうに従って滑らかに軸方向下側に拡がる斜面である。これにより、インペラ２７０によって排気される流体を径方向外側に滑らかに誘導できる。なお、ベース部２７３は、全体がシャフト２３１に直交する方向に拡がる板状であってもよく、全体が、内側から外側に向かうに従って滑らかに軸方向下側に拡がる湾曲面であってもよい。動翼２７４は、ベース部２７３に接続され、周方向に複数配列される。なお、動翼２７４は、ベース部２７３と一体の部材として形成されてもよいし、別体の部材として形成されていてもよい。

　インペラハウジング２８０は、インペラ２７０の上方および径方向外側を囲む。インペラハウジング２８０は、インペラ２７０の径方向外端よりも外側において、径方向外側及び下側へ延びる排気ガイド部２８３を有する。排気ガイド部２８３は、ガイド部内側凹部２８３ｂと、ガイド部内側凸部２８３ｃと、を有する。ガイド部内側凹部２８３ｂは、内面が径方向外側に窪む部位である。排気ガイド部の内面の径方向内端２８３ｄは、インペラ２７０の径方向外端よりも外側に配置される。よって、ガイド部内側凹部は、インペラ２７０の径方向外端よりも外側に配置される部位である。ガイド部内側凸部２８３ｃは、ガイド部内側凹部２８３ｂよりも軸方向下側に配置され、内面が径方向内側に膨らむ部位である。ガイド部内側凸部２８３ｃは、ガイド部内側凹部２８３ｂよりも径方向外側かつ軸方向下側に配置される部位である。

　環状カバー２６１ｂは、モータ２１０よりも軸方向上側に位置する。環状カバー２６１ｂは、上述の送風装置１及び送風装置１０１における環状カバー部６１ｂ及び１６６に対応する。環状カバー２６１ｂは、環状カバー上面部２６６ａと、環状カバー外縁部２６６ｃと、を有する。環状カバー上面部２６６ａは、シャフト２３１と直交する方向に拡がり、ベース部２７３と軸方向に対向する。なお、環状カバー上面部２６６ａは、必ずしもシャフト２３１と直交する方向に拡がる平板状でなくてもよい。環状カバー上面部２６６ａの一部は、例えば、径方向外側に向かうに従って下方へ傾斜していてもよい。

　環状カバー外縁部２６６ｃは、インペラ２７０の径方向外端よりも外側に位置する。本実施形態においては、環状カバー外縁部の径方向内端２６６ｇの軸方向位置は、環状カバー上面部２６６ａの軸方向高さと同じである。すなわち、環状カバー外縁部２６６ｃは、環状カバー上面部２６６ａの径方向外端から、径方向外側かつ軸方向下側に滑らかに湾曲する部位である。

　環状カバー外縁部２６６ｃの外面と排気ガイド部２８３の内面とは隙間を介して配置される。さらに、隙間は、インペラ２７０から流入する流体が導かれる流路２９２を構成する。すなわち、インペラ２７０から排出された流体は、流路２９２を介して、インペラ２７０よりも径方向外側かつ軸方向下側に案内される。送風装置２０１は、隙間において、環状カバー外縁部の径方向内端２６６ｇよりも外側かつ、環状カバー外縁部の径方向外端２６６ｈよりも内側の領域にて、環状カバー外縁部２６６ｃの外面と排気ガイド部２８３の内面との距離が最短となる第１幅２９２ａを有する。なお、ここでいう距離とは、環状カバー外縁部２６６ｃの外面における任意の点と、排気ガイド部２８３の内面における任意の点とが成す直線距離を意味する。すなわち、第１幅２９２ａは、環状カバー外縁部２６６ｃの外面における任意の点と、排気ガイド部２８３の内面における任意の点とを考えた際に、それらの点を結ぶ距離が最も短くなるときの長さである。

　第１幅２９２ａは、隙間であって、流体が隙間へ流入する流入開口幅２９２ｂ、および流体が隙間から流出する流出開口幅２９２ｃよりも小さい。すなわち、流路２９２の断面積は、環状カバー外縁部２６６ｃの外面と排気ガイド部２８３の内面との距離が第１幅とする領域において、最小となる。これにより、流路２９２の長さが短い場合でも、インペラ２７０の外側で一時的に流体の静圧を高め、流路２９２内を流れる流体において乱流が発生することを抑制できる。ここで、流入開口幅２９２ｂは、環状カバー外縁部の径方向内端２６６ｇと排気ガイド部の内面の径方向内端２８３ｄとを結ぶ距離である。同様に、流出開口幅２９２ｃは、環状カバー外縁部の径方向外端２６６ｈと、排気ガイド部２８３の径方向外端とを結ぶ距離である。

　なお、隙間が第１幅２９２ａとなる領域において、環状カバー外縁部２６６ｃの外面の少なくとも一部は、軸方向上側から下側に向かって径方向に拡張する傾斜面であってもよい。すなわち、環状カバー外縁部２６６ｃの外面が径方向に拡張することによって、流路２９２の幅が第１幅２９２ａとなることを実現してもよい。これにより、流路２９２内の流体を、環状カバー外縁部２６６ｃによって滑らかに誘導するとともに、流体の静圧を高めることができる。

　より詳細に述べると、隙間の幅は、ガイド部内側凸部２８３ｃと環状カバー外縁部２６６ｃとが対向する領域において第１幅２９２ａとなる。すなわち、流路２９２の断面積は、ガイド部内側凸部２８３ｃと環状カバー外縁部２６６ｃとが対向する領域において最小となる。これにより、排気ガイド部２８３の好ましい位置にガイド部内側凸部２８３ｃを形成し、流路２９２の好ましい領域に第１幅２９２ａを構成することができるので、設計の自由度が向上する。また、環状カバー外縁部２６６ｃにおいて外側に凸となる領域と排気ガイド部２８３において内側に凸となる領域とによって第１幅２９２ａを実現するため、流路２９２の断面積をより小さくすることができ、流路２９２内の静圧をより高めることができる。

　環状カバー２６１ｂは、環状カバー外縁部２６６ｃから軸方向下側に延びる環状カバー外周部２６１ｃを有する。環状カバー外周部２６１ｃは、外面が略円周状となる、筒状の部位である。環状カバー外周部２６１ｃの径方向外面には、周方向に沿って複数の静翼２６７が配置される。これにより、流路２９２内を流れ、環状カバー外周部２６１ｃの外側を下向きに流れる流体を、滑らかに案内することができる。なお、静翼２６７の枚数は、上述の動翼２７４の枚数と互いに素であることが好ましい。これにより、インペラ２７０が回転する際に、静翼２６７と動翼２７４との間で共振が発生し、騒音が大きくなることを抑制できる。

　なお、環状カバー外縁部２６６ｃは、環状カバー上面部２６６ａよりも上側に突出していてもよい。これにより、インペラ２７０から排出された流体をスムーズに誘導することができる。また、インペラ２７０から排出された流体が、ベース部２７３と環状カバー上面部２６６ａの間に流れ込み、送風装置２０１の送風効率が低減することを抑制できる。ベース部２７３と環状カバー外縁部２６６ｃの径方向内端とは径方向に対向する。環状カバー外縁部２６６ｃの上端は、ベース部２７３の径方向外端における上面よりも下側に配置されることが好ましい。これにより、インペラ２７０の組み立て誤差がある場合や、インペラ２７０が回転する際にインペラ２７０の径方向外側がわずかに上下方向に振れた場合でも、環状カバー外縁部２６６ｃの上端が、ベース部２７３の上面よりも上側に突出することを抑制できる。よって、インペラ２７０から排出された流体が環状カバー外縁部２６６ｃに衝突することを抑制できるため、送風装置２０１の送風効率が低下することを抑制できる。

　本実施形態においては、インペラ２７０は、ベース部２７３よりも上側に配置され、複数の動翼２７４と接続されるシュラウド２７５を有する。そして、排気ガイド部の内面の径方向内端２８３ｄは、シュラウド２７５の径方向外端における下面よりも上側に配置される。これにより、インペラ２７０の組み立て誤差がある場合や、インペラ２７０が回転する際にインペラ２７０の径方向外側がわずかに上下方向に振れた場合でも、排気ガイド部の内面の径方向内端２８３ｄがシュラウド２７５の下面よりも下側に突出することを抑制できる。よって、インペラ２７０から排出された流体が排気ガイド部の径方向内端２８３ｄに衝突することを抑制できるため、送風装置２０１の送風効率が低下することを抑制できる。

　図１４は、本発明の例示的な第３実施形態に係るインペラ２７０の下面図である。図１３及び図１４の通り、ベース部２７３の下面は、径方向内側に向かうに従って上側に凹むベース部凹部２７３ａを有する。ベース部２７３の上面は、径方向内側から外側に向かうに従って、滑らかに軸方向位置が低くなる湾曲面である。よって、例えばベース部２７３が樹脂部材である場合は、径方向内側の領域において、ベース部２７３の軸方向厚みが大きくなってしまうため、樹脂成型の際にヒケが生じる可能性がある。しかしながら、ベース部２７３の下面にベース部凹部２７３ａを形成することによって、ベース部２７３を成型する際にヒケが生じることを抑制できる。また、ベース部凹部２７３ａを形成することによって、ベース部２７３の材料に関わらず、ベース部２７３の重量を軽くすることができるため、材料費を低減させることができ、かつ、インペラ２７０の回転速度を向上させやすくなる。

　ベース部凹部２７３ａには、周方向に配置される複数のリブ２７３ｂが配置される。これにより、ベース部２７３の剛性を向上できる。なお、複数のリブ２７３ｂは、ベース部２７３の中心から外側に向かって配置されているが、リブ２７３ｂの配置は略放射状に限定されない。例えば、複数のリブ２７３ｂは、ベース部２７３の中心に対して、同心円上に配置されてもよい。

　リブ２７３ｂの径方向外端は、リブ２７３ｂの径方向内端よりも、インペラの回転方向Ｒ後方側に配置される。これにより、インペラ２７０が回転する際に、リブ２７３ｂは、ベース部２７３と環状カバー上面部２６６ａとの間にある流体を、径方向外側へ排出する効果を奏する。よって、リブ２７３ｂが上記の構成になっていることによって、ベース部２７３と環状カバー上面部２６６ａとの間に流体が流入することを抑制できる。よって、送風装置２０１の送風効率がより向上する。なお、リブ２７３ｂの本数は素数であることが好ましい。これにより、インペラ２７０が回転する際に、リブ２７３ｂと他の部位が共振することを低減し、送風装置２０１が発生させる騒音を低減できる。

　図１５は、本発明の例示的な第４実施形態に係る送風装置３０１の拡大縦断面図である。なお、第４実施形態に係る送風装置３０１について、上述の送風装置１や送風装置１０１、及び送風装置２０１と同一の構成要素については、同一符号を付すことがあり、その説明を省略することがある。

　本実施形態においては、隙間が第１幅３９２ａとなる領域において、環状カバー外縁部３６６ｃの外面は、径方向外側かつ軸方向上側に凸となる湾曲面である。また、排気ガイド部３８３の内面は、径方向外側かつ軸方向上側に窪むガイド部内側凹部３８３ｂを有する。送風装置２０１とは異なり、送風装置３０１においては、排気ガイド部３８３は、ガイド部内側凸部を持たない。さらに、環状カバー外縁部の外面の曲率半径ｒ１は、排気ガイド部の内面の曲率半径ｒ２よりも小さい。つまり、排気ガイド部３８３の内面は、環状カバー外縁部３６６ｃの外面に比べて、緩やかに湾曲している。これにより、流路３９２内を流れる流体が滑らかに径方向外側かつ軸方向下側に案内される。そして、流路３９２内の一部の領域で、隙間が第１幅３９２ａとなる。これにより、流体の流れを滑らかにしつつ、流路３９２内の一部の領域で流体の静圧を高めることができる。

　本実施形態においては、環状カバー外縁部の径方向内端３６６ｇの径方向位置と、排気ガイド部の内面の径方向内端３８３ｄの径方向位置とは、同じである。すなわち、環状カバー上面部３６６ａと環状カバー外縁部３６６ｃの境界領域と、排気ガイド部の内面の径方向内端３８３ｄとは、軸方向に対向する。これにより、インペラ３７０の外端において、環状カバー外縁部３６６ｃと排気ガイド部３８３とによって滑らかな曲率を有する流路３９２を構成できる。よって、送風装置３０１の送風効率をより向上できる。また、送風装置３０１においては、環状カバー外縁部の径方向内端３６６ｇの径方向位置は、インペラ３７０の径方向外端の径方向位置と、同じである。なお、環状カバー外縁部の径方向内端３６６ｇの径方向位置が判断しづらい場合は、環状カバー上面部３６６ａの径方向外側において、略平面状の領域から滑らかな曲面状に変化する場所を環状カバー外縁部の径方向内端３６６ｇとすればよい。同様にして、排気ガイド部の内面の径方向内端３８３ｄの径方向位置が判断しづらい場合は、インペラハウジング３８０の内面のうち、インペラ３７０の径方向外側付近の領域において、略平面状の領域から滑らかな曲面状に変化する場所を環状カバー外縁部の径方向内端３６６ｇとすればよい。

　ベース部３７３の下面には、軸方向上側に窪むベース部凹部３７３ａを有し、環状カバー上面部３６６ａは、内側突出部３６６ｉを有する。内側突出部３６６ｉは、インペラ３７０の径方向外端よりも径方向内側において、ベース部下面の下端よりも軸方向上側に突出する。内側突出部３６６ｉは、ベース部凹部３７３ａの少なくとも一部と軸方向に間隙を介して対向する。これにより、ベース部３７３にベース部凹部３７３ａを形成しつつ、インペラ３７０から排出された流体が、環状カバー上面部３６６ａと内側突出部３６６との間に流れこむことを抑制できる。

　図１６は、掃除機１００の斜視図である。本発明に係る例示的な実施形態の送風装置１、１０１、２０１、３０１は、例えば、掃除機１００に搭載される。これにより、掃除機１００の送風効率が向上できる。なお、送風装置１、１０１、２０１、３０１は、掃除機１００に限らず、他の電気機器にも搭載することができる。

　本発明による送風装置は、例えば、掃除機等に利用することができる。

１、１０１、２０１、３０１　送風装置
１００　掃除機
１０、２１０　モータ
２０　ハウジング
２１　円筒状の周壁
２２　下蓋
２２ａ　貫通孔
２２ｂ　切欠部
２２ｃ　下側ベアリング保持部
２３　上蓋部
２３ａ　ねじ孔
２４　下側開口部
２５、２６　ハウジング上部貫通孔
２７　上側ベアリング保持部
２８　段差部
２８ａ　段差面
３０　ロータ
３１、２３１　シャフト
３２　下側磁石固定部材
３３　ロータマグネット
３４　上側磁石固定部材
３４ａ　小径部
４０　ステータ
４１　ステータコア
４１ａ　コアバック部
４１ｂ　ティース部
４１ｃ　直線部
４１ｄ　円弧部
４２　コイル
４３　上側インシュレータ
４３ａ　上側外周壁部
４３ｂ　第１側端面
４３ｃ　第２側端面
４３ｄ　上側絶縁部
４３ｅ　上側内周壁部
４３ｆ　上側平坦面
４４　下側インシュレータ
４４ａ　下側外周壁部
４４ｂ　下側絶縁部
４４ｃ　下側内周壁部
４４ｄ　下側平坦面
４５　板状部
４６　傾斜部材
５０　回路基板
５１　回転センサ
５２ａ、２５２ａ　下側ベアリング
５２ｂ、２５２ｂ　上側ベアリング
６０　静翼部材
６１ａ　第１静翼部材
６１ｂ、１６６　環状カバー部
２６１ｂ　環状カバー
２６１ｃ　環状カバー外周部
６２　下部静翼支持リング
６３　取付リング
６４　連結部
６５　外周リング
６６ａ、１６６ａ　環状カバー平面部
２６６ａ、３６６ａ　環状カバー上面部
６６ｂ　上部静翼支持リング
６６ｃ、１６６ｃ　突出部
２６６ｃ、３６６ｃ　環状カバー外縁部
６６ｄ　段差部
６６ｅ、１６６ｅ　傾斜面
１６６ｆ　環状カバー接続部
１６６ｇ　突出部の内端
２６６ｇ、３６６ｇ　環状カバー外縁部の径方向内端
２６６ｈ　環状カバー外縁部の径方向外端
３６６ｉ　内側突出部
２６７　静翼
６７ａ　上部静翼
６７ｂ　下部静翼
６７ｃ　隙間
６８　取付リング
６９　円柱凸部
７０、２７０、３７０　インペラ
７３、２７３、３７３　ベース部
２７３ａ、３７３ａ　ベース部凹部
２７３ｂ　リブ
７４、２７４　動翼
７５、２７５　シュラウド
８０、１８０、２８０、３８０　インペラハウジング
８３、１８３、２８３、３８３　排気ガイド部
８３ｂ、１８３ｂ、２８３ｂ、３８３ｂ　ガイド部内側凹部
８３ｃ、１８３ｃ、２８３ｃ　ガイド部内側凸部
１８３ｄ　排気ガイド部の内端
２８３ｄ、３８３ｄ　排気ガイド部の内面の径方向内端
２９２、３９２　流路
２９２ａ、３９２ａ　第１幅
２９２ｂ　流入開口幅
２９２ｃ　流出開口幅
９５、１９５　排気口
１９６　内側排気口
Ｊ　中心軸
Ｒ　インペラの回転方向
ｒ１　環状カバー外縁部の外面の曲率半径
ｒ２　排気ガイド部の内面の曲率半径

Claims (18)

1. 　上下方向に延びる中心軸に沿って配置されるシャフトを備えるモータと、
   　前記モータよりも軸方向上側に位置する環状カバーと、
   　前記シャフトに固定されるインペラと、
   　前記インペラの上方および径方向外側を囲むインペラハウジングと、
   を備え、
   　前記インペラは、
   　　前記シャフトに直交する方向に拡がるベース部と、
   　　前記ベース部に接続され、周方向に複数配列される動翼と、
   　を有し、
   　前記インペラハウジングは、前記インペラの径方向外端よりも外側において、径方向外側及び下側へ延びる排気ガイド部を有し、
   　前記環状カバーは、
   　　前記シャフトと直交する方向に拡がり、前記ベース部と軸方向に対向する環状カバー上面部と、
   　　前記インペラの径方向外端よりも外側に位置する環状カバー外縁部と、
   　を有し、
   　前記環状カバー外縁部の外面と前記排気ガイド部の内面とは隙間を介して配置され、かつ前記隙間は、前記インペラから流入する流体が導かれる流路を構成し、
   　前記隙間において、前記環状カバー外縁部の径方向内端よりも外側かつ、前記環状カバー外縁部の径方向外端よりも内側の領域にて、前記環状カバー外縁部の外面と前記排気ガイド部の内面との距離が最短となる第１幅を有し、
   　前記第１幅は、前記隙間であって、前記流体が前記隙間へ流入する流入開口幅、および前記流体が前記隙間から流出する流出開口幅よりも小さい、送風装置。
2. 　前記隙間が前記第１幅となる領域において、前記環状カバー外縁部の外面は、径方向外側かつ軸方向上側に凸となる湾曲面であって、
   　前記環状カバー外縁部の外面の曲率半径は、前記排気ガイド部の内面の曲率半径よりも小さい、請求項１に記載の送風装置。
3. 　前記隙間が前記第１幅となる領域において、前記環状カバー外縁部の外面の少なくとも一部は、軸方向上側から下側に向かって径方向に拡張する傾斜面である、請求項１に記載の送風装置。
4. 　前記排気ガイド部は、前記内面が径方向外側に窪むガイド部内側凹部と、前記ガイド部内側凹部よりも軸方向下側に配置され、前記内面が径方向内側に膨らむガイド部内側凸部と、を有し、
   　前記隙間の幅は、前記ガイド部内側凸部と前記環状カバー外縁部とが対向する領域において前記第1幅となる、請求項１または３に記載の送風装置。
5. 　前記環状カバー外縁部は、前記環状カバー上面部よりも上側に突出する、請求項１から４のいずれかに記載の送風装置。
6. 　前記ベース部と前記環状カバー外縁部の径方向内端とは径方向に対向し、
   前記環状カバー外縁部の上端は、前記ベース部の径方向外端における上面よりも下側に配置される、請求項５に記載の送風装置。
7. 　前記インペラは、前記ベース部よりも上側に配置され、前記複数の動翼と接続されるシュラウドを有し、
   　前記排気ガイド部の内面の径方向内端は、前記シュラウドの径方向外端における下面よりも上側に配置される、請求項１から６のいずれかに記載の送風装置。
8. 　前記環状カバー外縁部の径方向内端の径方向位置と、前記排気ガイド部の内面の径方向内端の径方向位置とは、同じである、請求項１から７のいずれかに記載の送風装置。
9. 　前記環状カバーは、前記環状カバー外縁部から軸方向下側に延びる環状カバー外周部を有し、
   　前記環状カバー外周部の径方向外面には、周方向に沿って複数の静翼が配置される、請求項１から８のいずれかに記載の送風装置。
10. 　前記ベース部の下面は、径方向内側に向かうに従って上側に凹むベース部凹部を有する、請求項１から９のいずれかに記載の送風装置。
11. 　前記環状カバー上面部は、前記インペラの径方向外端よりも径方向内側において、前記ベース部下面の下端よりも軸方向上側に突出する内側突出部を有し、
    　前記内側突出部は、前記ベース部凹部の少なくとも一部と軸方向に間隙を介して対向する、請求項１０に記載の送風装置。
12. 　前記ベース部凹部には、周方向に配置される複数のリブが配置される、請求項１０に記載の送風装置。
13. 　前記リブの径方向外端は、前記リブの径方向内端よりも、前記インペラの回転方向後方側に配置される、請求項１２に記載の送風装置。
14. 　上下方向に延びる中心軸に沿って配置されるシャフトを備えるモータと、
    　前記モータよりも軸方向上側に位置する環状カバー部と、
    　前記シャフトに固定されるインペラと、
    　前記インペラの上方および径方向外側を囲むインペラハウジングと、
    を備え、
    　前記インペラは、
    　　前記シャフトに直交する方向に拡がる、平板状のベース部と、
    　　前記ベース部よりも上側に位置し、上側に開口するシュラウドと、
    　　前記ベース部と前記シュラウドとに接続され、周方向に複数配列される動翼と、
    　を有し、
    　前記インペラハウジングは、前記インペラの径方向外端よりも外側において、径方向外側及び下側へ延びる排気ガイド部を有し、
    　前記環状カバー部は、
    　　前記シャフトと直交する方向に拡がり、前記ベース部と軸方向に対向する環状カバー平面部と、
    　　前記インペラの径方向外端よりも外側において、前記環状カバー平面部よりも上側に突出し、外周面が径方向外側に向かうに従って下方へ傾斜する傾斜面を有する突出部と、
    　を有し、
    　前記排気ガイド部は、内周面が窪むガイド部内側凹部と、前記ガイド部内側凹部よりも下側に位置し内周面が膨らむガイド部内側凸部と、を有し、
    　前記傾斜面と前記排気ガイド部の内周面との距離は、前記ガイド部内側凸部と前記傾斜面とが対向する領域において、最短となる、送風装置。
15. 　前記突出部の内端の径方向位置と、前記排気ガイド部の内端の径方向位置とは、同じである、請求項１４に記載の送風装置。
16. 　前記モータの径方向外端は、前記インペラの径方向外端よりも径方向外側に位置し、
    　前記インペラハウジングは、前記環状カバー部の下端部よりも上側において、排気口を有する、請求項１から１５のいずれかに記載の送風装置。
17. 　前記インペラハウジングの少なくとも一部と、前記環状カバー部の少なくとも一部とは、固定される、請求項１から１６のいずれかに記載の送風装置。
18. 　請求項１から１７のいずれかに記載の送風装置を有する、掃除機。

Images