(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022185276
(43)【公開日】2022-12-14
(54)【発明の名称】遠心送風機
(51)【国際特許分類】
F04D 29/30 20060101AFI20221207BHJP
F04D 29/66 20060101ALI20221207BHJP
【ＦＩ】
F04D29/30 C
F04D29/30 F
F04D29/66 M
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021092833
(22)【出願日】2021-06-02
(71)【出願人】
【識別番号】000004260
【氏名又は名称】株式会社デンソー
(74)【代理人】
【識別番号】110001128
【氏名又は名称】弁理士法人ゆうあい特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】深田 麻里
【テーマコード（参考）】
3H130
【Ｆターム（参考）】
3H130AA13
3H130AB26
3H130AB46
3H130AC01
3H130BA10C
3H130BA13C
3H130CB03
3H130CB09
3H130DA02Z
3H130DB01Z
3H130DC12Z
3H130EA06A
3H130EA06C
3H130EA07A
3H130EA07C
3H130EA08A
3H130EA08C
3H130EB01A
3H130EB01C
(57)【要約】
【課題】騒音を低減し、効率を向上することの可能な遠心送風機を提供する。
【解決手段】遠心送風機１は、主板１０とシュラウド２０と複数の翼３０を備える。主板１０は、駆動部４０の出力するトルクにより回転可能に設けられる。シュラウド２０は、主板１０に対向して設けられ、中央に空気が流入する開口部２１を有する。複数の翼３０は、シュラウド２０と主板１０との間で、回転中心となる軸心ＣＬの周りに所定の間隔で配置され、シュラウド２０および主板１０に接続される。そして、主板１０の外径Ｄｍおよびシュラウド２０の外径Ｄｓはいずれも、複数の翼３０の後縁３２同士を回転方向に結んだ円の外径Ｄ２よりも大きく形成されている。
【選択図】図２
【解決手段】遠心送風機１は、主板１０とシュラウド２０と複数の翼３０を備える。主板１０は、駆動部４０の出力するトルクにより回転可能に設けられる。シュラウド２０は、主板１０に対向して設けられ、中央に空気が流入する開口部２１を有する。複数の翼３０は、シュラウド２０と主板１０との間で、回転中心となる軸心ＣＬの周りに所定の間隔で配置され、シュラウド２０および主板１０に接続される。そして、主板１０の外径Ｄｍおよびシュラウド２０の外径Ｄｓはいずれも、複数の翼３０の後縁３２同士を回転方向に結んだ円の外径Ｄ２よりも大きく形成されている。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
遠心送風機において、
駆動部（４０）の出力するトルクにより回転可能に設けられる主板（１０）と、
前記主板に対向して設けられ、中央に空気が流入する開口部（２１）を有する環状のシュラウド（２０）と、
前記シュラウドと前記主板との間で、回転中心となる軸心（ＣＬ）の周りに所定の間隔で配置され、前記シュラウドおよび前記主板に接続される複数の翼（３０）と、を備え、
前記主板の外径（Ｄｍ）および前記シュラウドの外径（Ｄｓ）はいずれも、複数の前記翼の後縁同士を回転方向に結んだ円の外径（Ｄ２）よりも大きく形成されている、遠心送風機。
駆動部（４０）の出力するトルクにより回転可能に設けられる主板（１０）と、
前記主板に対向して設けられ、中央に空気が流入する開口部（２１）を有する環状のシュラウド（２０）と、
前記シュラウドと前記主板との間で、回転中心となる軸心（ＣＬ）の周りに所定の間隔で配置され、前記シュラウドおよび前記主板に接続される複数の翼（３０）と、を備え、
前記主板の外径（Ｄｍ）および前記シュラウドの外径（Ｄｓ）はいずれも、複数の前記翼の後縁同士を回転方向に結んだ円の外径（Ｄ２）よりも大きく形成されている、遠心送風機。
【請求項2】
前記シュラウドのうち前記主板とは反対側の面を覆う上ケース本体部（５６）と、前記上ケース本体部において前記開口部に対応する位置に設けられる空気吸込口（５１）と、前記上ケース本体部から前記シュラウド側に筒状に突出するケース側突起（５２）とを有する上ケース（５３）をさらに備え、
前記シュラウドは、前記上ケース側に筒状に突出するシュラウド側突起（２３）を有しており、
前記ケース側突起と前記シュラウド側突起により、前記シュラウドと前記上ケースと間の隙間流路（２５）にラビリンス部（２６）が形成されている、請求項１に記載の遠心送風機。
前記シュラウドは、前記上ケース側に筒状に突出するシュラウド側突起（２３）を有しており、
前記ケース側突起と前記シュラウド側突起により、前記シュラウドと前記上ケースと間の隙間流路（２５）にラビリンス部（２６）が形成されている、請求項１に記載の遠心送風機。
【請求項3】
前記ケース側突起と前記シュラウド側突起とを前記軸心に平行な仮想平面（Ｓ）に投影したとき、前記ケース側突起と前記シュラウド側突起との重なり代における軸心方向の距離（α）は、前記上ケース本体部と前記シュラウド側突起との間の距離（δ）の半分以上である、請求項２に記載の遠心送風機。
【請求項4】
前記シュラウドの前記開口部の内径をＤｓ１、
複数の前記翼の前記後縁同士を回転方向に結んだ円の外径をＤ２とすると、
Ｄｓ１／Ｄ２≦０．７ の関係を有している、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の遠心送風機。
複数の前記翼の前記後縁同士を回転方向に結んだ円の外径をＤ２とすると、
Ｄｓ１／Ｄ２≦０．７ の関係を有している、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の遠心送風機。
【請求項5】
前記シュラウドの前記開口部における前記シュラウドと前記主板との間の軸心方向の距離をｈ１、
前記翼の前記後縁における前記シュラウドと前記主板との間の軸心方向の距離をｈ２とすると、
（ｈ２＊Ｄ２－ｈ１＊Ｄｓ１）／｛（Ｄ２－Ｄｓ１）＊（ｈ１－ｈ２）｝≦０．１５
の関係を有している、請求項４に記載の遠心送風機。
前記翼の前記後縁における前記シュラウドと前記主板との間の軸心方向の距離をｈ２とすると、
（ｈ２＊Ｄ２－ｈ１＊Ｄｓ１）／｛（Ｄ２－Ｄｓ１）＊（ｈ１－ｈ２）｝≦０．１５
の関係を有している、請求項４に記載の遠心送風機。
【請求項6】
前記ケース側突起と前記シュラウド側突起とを前記軸心に平行な仮想平面（Ｓ）に投影したとき、前記ケース側突起と前記シュラウド側突起との重なり代における軸心方向の距離（α）は、前記上ケース本体部と前記シュラウド側突起との間の距離（δ）の半分以上であり、
前記シュラウドの前記開口部の内径をＤｓ１、
複数の前記翼の前記後縁同士を回転方向に結んだ円の外径をＤ２、
前記シュラウドの前記開口部における前記シュラウドと前記主板との間の軸心方向の距離をｈ１、
前記翼の前記後縁における前記シュラウドと前記主板との間の軸心方向の距離をｈ２とすると、
Ｄｓ１／Ｄ２≦０．７の関係、および、
（ｈ２＊Ｄ２－ｈ１＊Ｄｓ１）／｛（Ｄ２－Ｄｓ１）＊（ｈ１－ｈ２）｝≦０．１５
の関係を有している、請求項２に記載の遠心送風機。
前記シュラウドの前記開口部の内径をＤｓ１、
複数の前記翼の前記後縁同士を回転方向に結んだ円の外径をＤ２、
前記シュラウドの前記開口部における前記シュラウドと前記主板との間の軸心方向の距離をｈ１、
前記翼の前記後縁における前記シュラウドと前記主板との間の軸心方向の距離をｈ２とすると、
Ｄｓ１／Ｄ２≦０．７の関係、および、
（ｈ２＊Ｄ２－ｈ１＊Ｄｓ１）／｛（Ｄ２－Ｄｓ１）＊（ｈ１－ｈ２）｝≦０．１５
の関係を有している、請求項２に記載の遠心送風機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、遠心送風機に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、羽根車の回転の軸心方向の一方から取り込んだ空気を軸心から遠ざかる方向へ吹き出す遠心送風機が知られている（特許文献１参照）。特許文献１に記載の遠心送風機は、羽根車を構成する複数の翼の後縁同士を回転方向に結んだ円の外径（以下、「翼後縁の外径」という）と、主板の外径と、シュラウドの外径とが同一に形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２０－１８０５８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
一般に、遠心送風機では、翼の前縁側から翼同士の間の流路（以下、「翼間流路」という）に吸い込まれた気流は、ほとんど動圧であり、翼間流路を流れる途中で静圧成分が増える。特許文献１に記載の遠心送風機のように、翼後縁の外径と主板の外径とシュラウドの外径とが同一である場合、翼間流路を流れて羽根車から外側へ吹き出された気流は、その羽根車より外側で流路が急拡大する構成となる。そのため、特許文献１に記載の遠心送風機の構成では、羽根車より外側の流路の急拡大により気流の乱れおよび渦損失が大きく、それにより静圧が大きく減少してしまう。したがって、特許文献１に記載の遠心送風機は、騒音悪化、効率低下を引き起こすことが懸念される。
【0005】
本発明は上記点に鑑みて、遠心送風機において、騒音を低減し、効率を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明によると、遠心送風機において、
駆動部の出力するトルクにより回転可能に設けられる主板（１０）と、
主板に対向して設けられ、中央に空気が流入する開口部（２１）を有する環状のシュラウド（２０）と、
シュラウドと主板との間で、回転中心となる軸心（ＣＬ）の周りに所定の間隔で配置され、シュラウドおよび主板に接続される複数の翼（３０）と、を備え、
主板の外径（Ｄｍ）およびシュラウドの外径（Ｄｓ）はいずれも、複数の翼の後縁同士を回転方向に結んだ円の外径（Ｄ２）よりも大きく形成されている。
駆動部の出力するトルクにより回転可能に設けられる主板（１０）と、
主板に対向して設けられ、中央に空気が流入する開口部（２１）を有する環状のシュラウド（２０）と、
シュラウドと主板との間で、回転中心となる軸心（ＣＬ）の周りに所定の間隔で配置され、シュラウドおよび主板に接続される複数の翼（３０）と、を備え、
主板の外径（Ｄｍ）およびシュラウドの外径（Ｄｓ）はいずれも、複数の翼の後縁同士を回転方向に結んだ円の外径（Ｄ２）よりも大きく形成されている。
【0007】
これによれば、翼の後縁よりも外側にシュラウドと主板をそれぞれ延長することで、翼の後縁よりも外側に、シュラウドと主板とで挟まれた流路（以下、「延長流路」という）が形成される。そのため、翼間流路を流れて後縁から延長流路に吹き出された気流は、羽根車とその羽根車よりも外側の空気の影響を受けて静圧が上昇する。したがって、この遠心送風機は、羽根車の外側で流路が急拡大することによる気流の乱れおよび渦損失が抑制されるので、騒音を防ぎ、効率を向上できる。
【0008】
なお、主板の外径とは、主板のうち軸心に対して外方に位置する主板外縁部の外径をいう。また、シュラウドの外径とは、シュラウドのうち軸心に対して外方に位置するシュラウド外縁部の外径をいう。
【0009】
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】第１実施形態に係る遠心送風機の平面図である。
【図5A】円錐ディフューザの拡がり角度と圧力損失係数との関係を示すグラフである。
【図5B】円錐ディフューザの模式図である。
【図6A】翼間流路の入口の流路総面積を示すイメージ図である。
【図6B】翼間流路の途中の流路総面積を示すイメージ図である。
【図6C】翼間流路の出口の流路総面積を示すイメージ図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【0012】
第１実施形態の遠心送風機について説明する。以下、遠心送風機を単に「送風機１」という。図１～図３に示すように、本実施形態の送風機１は、主板１０、シュラウド２０、複数の翼３０などにより構成される羽根車２と、その羽根車２を回転させる駆動部としてのモータ４０と、羽根車２およびモータ４０などを収容するケース５０とを備えている。この送風機１は、例えば、車両用シート空調装置、空調装置または換気装置など、種々の用途に用いられる。
【0013】
なお、以下の説明では、羽根車２の回転の軸心ＣＬに垂直な仮想平面上において軸心ＣＬを中心とした仮想円を定義し、その仮想円における径方向の軸心ＣＬ側を「径方向内側」といい、その仮想円における径方向の軸心ＣＬとは反対側を「径方向外側」という。また、軸心ＣＬが延びる方向を「軸心方向」という。
【0014】
羽根車２の構成について説明する。羽根車２の主板１０は、駆動部としてのモータ４０の出力するトルクにより回転可能に設けられている。主板１０は、モータ４０の回転軸４１に固定される中央部１１と、その中央部１１の径方向外側の外壁に固定される固定部１２と、その固定部１２より径方向外側に設けられて複数の翼３０に接合される環状部１３とを有している。主板１０の中央部１１は、回転軸４１側から径方向外側に向かって上ケース５３の空気吸込口５１から次第に遠ざかる山型に形成されている。そのため、主板１０の中央部１１は、上ケース５３の空気吸込口５１から吸い込まれた空気を、複数の翼３０同士の間に形成される流路（以下、「翼間流路３」という）に導くガイド面として機能する。なお、主板１０の中央部１１は、後述するモータロータ４２の一部を構成している。また、主板１０の固定部１２は、その固定部１２と一体に成形された複数の翼３０およびシュラウド２０と、モータロータ４２との固定に用いられる。
【0015】
シュラウド２０は、主板１０に対して軸心方向に対向するように設けられている。シュラウド２０は、環状に形成されており、中央に空気が流入する開口部２１を有している。シュラウド２０は、開口部２１側の内周縁から主板１０とは反対側に向かって筒状に延びるシュラウド筒部２２を有している。また、シュラウド２０は、シュラウド筒部２２よりも径方向外側の位置に、主板１０とは反対側に向かって筒状に突出する複数のシュラウド側突起２３を有している。本実施形態では、３個のシュラウド側突起２３が設けられている。
【0016】
複数の翼３０は、シュラウド２０と主板１０との間に設けられ、羽根車２の回転中心となる軸心ＣＬの周りに所定の間隔で配置されている。複数の翼３０は、前縁３１から後縁３２に向かって回転方向後向きに延びている。すなわち、本実施形態の羽根車２は、ターボファンである。
【0017】
翼３０のうち軸心方向シュラウド２０側の端部３３は、シュラウド２０に接続されている。翼３０のうち軸心方向主板１０側の端部３４は、主板１０の固定部１２および環状部１３に接続されている。したがって、本実施形態の羽根車２は、クローズドファンである。
【0018】
ここで、図２に示すように、本実施形態では、シュラウド２０の開口部２１の内径をＤｓ１とする。また、複数の翼３０の後縁３２同士を回転方向に結んだ円の外径（以下、「翼後縁３２の外径」という）をＤ２とする。このとき、本実施形態の送風機１は、次の式１の関係を有している。
Ｄｓ１／Ｄ２≦０．７ ・・・（式１）
Ｄｓ１／Ｄ２≦０．７ ・・・（式１）
【0019】
すなわち、本実施形態の送風機１は、翼３０の前縁３１から後縁３２までの長さを長くした大風量型のターボファンである。本実施形態の送風機１（すなわち、ターボファン）は、羽根車２から吹き出される気流の静圧が大きいといった特徴を有している。なお、Ｄｓ１／Ｄ２の最小値については、特に規定しないが、シュラウド２０の開口部２１から吸い込まれる空気が狙いの風量となる値に設定される。
【0020】
また、本実施形態では、シュラウド２０のうち軸心ＣＬに対して外方に位置するシュラウド外縁部２７の外径（以下、「シュラウド２０の外径」という）をＤｓとする。また、主板１０のうち軸心ＣＬに対して外方に位置する主板外縁部１６の外径（以下、「主板１０の外径」という）をＤｍとする。このとき、本実施形態の送風機１は、次の式２および式３の関係を有している。
Ｄｓ＞Ｄ２ ・・・（式２）
Ｄｍ＞Ｄ２ ・・・（式３）
Ｄｓ＞Ｄ２ ・・・（式２）
Ｄｍ＞Ｄ２ ・・・（式３）
【0021】
すなわち、シュラウド２０は、翼３０の後縁３２よりも外側に延長されたシュラウド延長部２８を有している。また、主板１０も、翼３０の後縁３２よりも外側に延長された主板延長部１７を有している。これにより、翼３０の後縁３２よりも外側に、シュラウド延長部２８と主板延長部１７とで挟まれた流路（以下、「延長流路４」という）が形成される。そのため、本実施形態の送風機１では、翼間流路３を流れて翼３０の後縁３２から延長流路４に吹き出された気流は、その延長流路４において、羽根車２とその羽根車２よりも外側の空気の影響を受けて静圧が上昇する。したがって、本実施形態の送風機１は、羽根車２の外側で流路が急拡大することによる気流の乱れおよび渦損失が抑制されるので、騒音を防ぎ、効率を向上できる。
【0022】
さらに、本実施形態では、図４に示すように、シュラウド２０の開口部２１におけるシュラウド２０と主板１０との間の軸心方向の距離をｈ１とする。また、翼３０の後縁３２におけるシュラウド２０と主板１０との間の軸心方向の距離をｈ２とする。
このとき、本実施形態の送風機１は、次の式４の関係を有している。
このとき、本実施形態の送風機１は、次の式４の関係を有している。
【0023】
（ｈ２＊Ｄ２－ｈ１＊Ｄｓ１）／｛（Ｄ２－Ｄｓ１）＊（ｈ１－ｈ２）｝≦０．１５
・・・（式４）
・・・（式４）
【0024】
上記の式４の意義について説明する。
翼間流路３における上流側から下流側への面積変化率は、その翼間流路３を流れる気流の乱れの要因になり、送風機１の効率に寄与する圧力損失ΔＰ［Ｐａ］に影響する。また、一般に、遠心送風機では、「前縁３１と主板１０との交点から後縁３２と主板１０との交点までを結んだ直線Ｌ１と、主板１０の形状との差」は、「前縁３１とシュラウド２０との交点から後縁３２とシュラウド２０との交点までを結んだ直線Ｌ２と、シュラウド２０の形状との差」に対し、小さい。そのため、損失を定義する流路変化の角度θは、主流に対する曲がりよりもシュラウド２０側の曲がりの損失が支配的であり、事実、シュラウド２０のうち主板１０側の面の近傍で剥離損失が発生しやすい事が一般的に知られている。今回、発明者は流路変化を示す角度θを上記の式４として定義することで、流路変化率を規定することを発案した。また、一般文献値より、図５のグラフに示すように、流路変化率を示す角度θは一定値を超えると剥離損失が急に大きくなることが実験的に知られているため、翼間面積変化による圧力損失係数Ｋを３０％以下とするような角度９ｄｅｇ以下とした。
翼間流路３における上流側から下流側への面積変化率は、その翼間流路３を流れる気流の乱れの要因になり、送風機１の効率に寄与する圧力損失ΔＰ［Ｐａ］に影響する。また、一般に、遠心送風機では、「前縁３１と主板１０との交点から後縁３２と主板１０との交点までを結んだ直線Ｌ１と、主板１０の形状との差」は、「前縁３１とシュラウド２０との交点から後縁３２とシュラウド２０との交点までを結んだ直線Ｌ２と、シュラウド２０の形状との差」に対し、小さい。そのため、損失を定義する流路変化の角度θは、主流に対する曲がりよりもシュラウド２０側の曲がりの損失が支配的であり、事実、シュラウド２０のうち主板１０側の面の近傍で剥離損失が発生しやすい事が一般的に知られている。今回、発明者は流路変化を示す角度θを上記の式４として定義することで、流路変化率を規定することを発案した。また、一般文献値より、図５のグラフに示すように、流路変化率を示す角度θは一定値を超えると剥離損失が急に大きくなることが実験的に知られているため、翼間面積変化による圧力損失係数Ｋを３０％以下とするような角度９ｄｅｇ以下とした。
【0025】
なお、図５のグラフは、図６に示したような円錐ディフューザにおける拡がり角度２θと圧力損失係数Ｋとの関係を示すグラフなので、拡がり角度２θが１８ｄｅｇのときに圧力損失係数Ｋが０．３（すなわち３０％）となっている。これを本実施形態のような送風機１に適応した場合、上述したように損失を定義する流路変化の角度θは主流に対する曲がりよりもシュラウド２０側の曲がりの損失が支配的であることから、θ＝１８÷２＝９として、式４の不等式の右辺をｔａｎ９ｄｅｇ≒０．１５としている。
【0026】
なお、翼間面積変化による圧力損失ΔＰ［Ｐａ］は、圧力損失係数Ｋ、翼間面積変化による圧力損失無しの場合の昇圧力Ｐ［Ｐａ］としたとき、次の式５により求められる。
ΔＰ＝Ｋ×Ｐ ・・・（式５）
すなわち、圧力損失係数Ｋを小さくすることで、翼間面積変化による圧力損失ΔＰを小さくできる。これにより、本実施形態では、上記の式５に基づいてＤｓ１、Ｄ２、ｈ１、ｈ２の各値を設定することで、翼間流路３の面積拡大時の圧力損失を小さくでき、送風機１の効率を向上できる。
なお、図６Ａ～図６Ｃは、上記の式４の左辺に示された数式の根拠を示すために翼間流路３を回転方向に展開した流路総面積のイメージ図である。図６Ａは、翼間流路の入口の流路総面積を示しており、図６Ｂは、翼間流路の途中の流路総面積を示し、図６Ｃは、翼間流路の出口の流路総面積を示している。なお、図６Ａ～図６Ｃにおいて、ｎは、翼間流路の数（すなわち、翼３０の数と同じ）を示している。
ΔＰ＝Ｋ×Ｐ ・・・（式５）
すなわち、圧力損失係数Ｋを小さくすることで、翼間面積変化による圧力損失ΔＰを小さくできる。これにより、本実施形態では、上記の式５に基づいてＤｓ１、Ｄ２、ｈ１、ｈ２の各値を設定することで、翼間流路３の面積拡大時の圧力損失を小さくでき、送風機１の効率を向上できる。
なお、図６Ａ～図６Ｃは、上記の式４の左辺に示された数式の根拠を示すために翼間流路３を回転方向に展開した流路総面積のイメージ図である。図６Ａは、翼間流路の入口の流路総面積を示しており、図６Ｂは、翼間流路の途中の流路総面積を示し、図６Ｃは、翼間流路の出口の流路総面積を示している。なお、図６Ａ～図６Ｃにおいて、ｎは、翼間流路の数（すなわち、翼３０の数と同じ）を示している。
【0027】
続いて、ケース５０およびモータ４０の構成について説明する。図１～図３に示すように、ケース５０は、上ケース５３と下ケース５４とを有している。上ケース５３は、羽根車２のシュラウド２０側を覆う部材である。下ケース５４は、羽根車２の主板１０側を覆うと共に、モータ４０および回路基板６０を収容する部材である。上ケース５３と下ケース５４とは、図示しない支柱およびねじなどにより、所定の間隔をあけて固定されている。なお、図１では、上ケース５３と下ケース５４との間に支柱などが設けられる位置を、符号５５を付した円形で示している。
【0028】
上ケース５３は、シュラウド２０のうち主板１０とは反対側の面を覆う上ケース本体部５６と、上ケース本体部５６においてシュラウド２０の開口部２１に対応する位置に設けられる空気吸込口５１と、空気吸込口５１の内周縁から主板１０側に向かって筒状に延びるベルマウス５７とを有している。
【0029】
また、上ケース５３は、ベルマウス５７よりも径方向外側の位置に、主板１０側に向かって筒状に突出する複数のケース側突起５２を有している。本実施形態では、２個のケース側突起５２が設けられている。２個のケース側突起５２は、シュラウド２０に設けられた３個のシュラウド側突起２３同士の間に設けられている。そのため、上ケース５３とシュラウド２０との間の隙間流路２５には、ケース側突起５２とシュラウド側突起２３により、ラビリンス部２６が形成されている。
【0030】
ここで、図７に示すように、本実施形態では、ケース側突起５２とシュラウド側突起２３とを軸心ＣＬに平行な仮想平面Ｓに投影したとき、ケース側突起５２とシュラウド側突起２３との重なり代における軸心方向の距離をαとする。また、上ケース本体部５６とシュラウド側突起２３との間の距離をδとする。このとき、本実施形態の送風機１は、次の式６の関係を有している。
α≧０．５δ ・・・（式６）
α≧０．５δ ・・・（式６）
【0031】
これにより、ケース側突起５２とシュラウド側突起２３との重なり代における軸心方向の距離αを大きくして、ラビリンス部２６の流路抵抗を大きくすることが可能となる。このようにした理由は、本実施形態では、翼３０の後縁３２よりも外側にシュラウド延長部２８と主板延長部１７とで挟まれた延長流路４を設けたことで、羽根車２より外側に吹き出される気流の静圧成分が増加する。それにより、羽根車２より外側に吹き出される空気と、羽根車２の吸込口側の空気との圧力差が大きくなる。そのため、羽根車２より外側に吹き出された空気が、シュラウド２０と上ケース５３と間の隙間流路２５を流れて羽根車２の吸込口側に逆流する空気（以下「逆流空気」という）の流量が増加することが懸念される。
【0032】
そこで、本実施形態では、シュラウド２０と上ケース５３と間の隙間流路２５にラビリンス部２６を形成し、その構成を上記の式６のように規定することで、逆流空気の流量を低減することができる。したがって、この送風機１は、逆流空気の流量低減により効率を向上すると共に、上ケース５３の空気吸込口５１から吸い込まれる空気と隙間流路２５から吹き出される逆流空気との衝突による騒音の増加を防ぐことができる。
【0033】
一方、図２に示すように、下ケース５４は、羽根車２の主板１０側を覆う下ケース本体部５８と、その下ケース本体部５８の中央に設けられる中央筒部５９とを有している。その中央筒部５９に対して、モータ４０の回転軸４１およびモータステータ４３が取り付けられている。なお、本実施形態では、モータ４０として、例えば、アウターロータ型ブラシレスＤＣモータが採用されている。
【0034】
モータ４０の回転軸４１は、中央筒部５９の内側に軸受４４を介して回転可能に設けられている。モータ４０の回転軸４１のうち軸心方向の端部には、モータロータ４２が固定されている。モータロータ４２は、上述した主板１０の中央部１１と、その主板１０の中央部１１の外縁から軸心方向のシュラウド２０とは反対側に延びる磁石保持部１４と、磁石保持部１４の径方向内側に設けられる磁石４５とを有している。磁石保持部１４の径方向外側の外壁に対して主板１０の固定部１２が圧入などにより固定されている。これにより、モータロータ４２と羽根車２とが接合される。磁石保持部１４の径方向内側に設けられる磁石４５は、磁石保持部１４の周方向に異種の磁極が交互に配置されている。
【0035】
磁石４５の径方向内側には、モータステータ４３が設けられている。モータステータ４３は、中央筒部５９の径方向外側の面に固定されている。モータステータ４３は、例えばＹ結線またはデルタ結線などにより構成された三相コイル４６とステータコア４６１とを有している。三相コイル４６には、回路基板６０から三相交流電流が供給されるようになっている。
【0036】
上述した構成において、コネクタ４７から回路基板６０に電力および駆動信号が供給されると、その回路基板６０からモータステータ４３の三相コイル４６に三相交流電流が供給され、回転軸４１とモータロータ４２と共に羽根車２が回転する。羽根車２が回転すると、図２に矢印ＡＦ１に示すように、上ケース５３の空気吸込口５１から流入する主流は、翼間流路３および延長流路４を通り、上ケース５３と下ケース５４との間から径方向外側に吹き出される。
【0037】
ここで、上述した第１実施形態の送風機１と比較するため、図８を参照して、比較例の送風機１００について説明する。なお、比較例の送風機１００も、第１実施形態と同様にターボファンである。
【0038】
図８に示すように、比較例の送風機１００は、シュラウド２０の外径Ｄｓと、主板１０の外径Ｄｍと、翼後縁３２の外径Ｄ２とが、同一に形成されている。そのため、比較例の送風機１００では、翼間流路３を流れて羽根車２から外側へ吹き出された気流は、その羽根車２より外側の流路の急拡大による気流の乱れおよび渦損失が大きく、それにより静圧が大きく減少してしまうといった問題がある。そのため、比較例の送風機１００は、騒音悪化、効率低下を引き起こすことが懸念される。
【0039】
そのような比較例の送風機１００に対し、本実施形態の送風機１は、次の作用効果を奏することが可能である。
【0040】
（１）本実施形態の送風機１は、シュラウド２０の外径Ｄｓおよび主板１０の外径Ｄｍがいずれも、翼後縁３２の外径Ｄ２よりも大きく形成されている。これによれば、翼３０の後縁３２よりも外側に、シュラウド延長部２８と主板延長部１７とで挟まれた延長流路４が形成される。そのため、翼間流路３を流れて後縁３２から延長流路４に吹き出された気流は、羽根車２とその羽根車２よりも外側の空気の影響を受けて静圧が上昇する。したがって、本実施形態の送風機１は、羽根車２の外側で流路が急拡大することによる気流の乱れおよび渦損失が抑制されるので、騒音を防ぎ、効率を向上できる。
【0041】
（２）ところで、本実施形態の送風機１は、翼３０の後縁３２よりも外側に延長流路４を形成することで、羽根車２より外側に吹き出される気流の静圧成分が増えるので、その羽根車２より外側の空気と、羽根車２の吸込口側の空気との圧力差が大きくなる。そのため、羽根車２より外側に吹き出された空気が、シュラウド２０と上ケース５３と間の隙間流路２５を流れて羽根車２の吸込口側に逆流する逆流空気の流量が増加することが懸念される。
【0042】
そこで、本実施形態では、シュラウド２０と上ケース５３と間の隙間流路２５に、ケース側突起５２とシュラウド側突起２３によるラビリンス部２６を形成している。これによれば、シュラウド２０と上ケース５３と間の隙間流路２５を逆流する逆流空気の流量を低減することができる。したがって、本実施形態の送風機１は、逆流空気の流量低減により効率を向上すると共に、上ケース５３の空気吸込口５１から吸い込まれる空気と隙間流路２５から吹き出される逆流空気との衝突による騒音の増加を防ぐことができる。
【0043】
（３）本実施形態では、ケース側突起５２とシュラウド側突起２３との重なり代における軸心方向の距離αが、上ケース本体部５６とシュラウド側突起２３との間の距離δの半分以上とされている。これによれば、ケース側突起５２とシュラウド側突起２３との重なり代を大きくして、ラビリンス部２６の流路抵抗を大きくすることで、逆流空気の流量をより低減することができる。
【0044】
（４）本実施形態では、シュラウド２０の開口部２１の内径Ｄｓ１と、翼後縁３２の外径Ｄ２は、Ｄｓ１／Ｄ２≦０．７ の関係を有している。これによれば、翼３０の前縁３１から後縁３２までの長さを長くした大風量型の送風機１において、翼後縁３２よりも外側にシュラウド２０と主板１０をそれぞれ延長することで静圧をより上昇させることが可能となり、騒音低減および効率向上の効果が有効に得られる。
【0045】
（５）本実施形態では、シュラウド２０の開口部２１におけるシュラウド２０と主板１０との間の軸心方向の距離ｈ１、翼３０の後縁３２におけるシュラウド２０と主板１０との間の軸心方向の距離ｈ２、シュラウド２０の開口部２１の内径Ｄｓ１、翼後縁３２の外径Ｄ２は、式４の関係を有している。
（ｈ２＊Ｄ２－ｈ１＊Ｄｓ１）／｛（Ｄ２－Ｄｓ１）＊（ｈ１－ｈ２）｝≦０．１５
・・・（式４）
これによれば、本実施形態の送風機１は、翼間流路３の面積拡大時の圧力損失を小さくでき、送風機１の効率を向上できる。
（ｈ２＊Ｄ２－ｈ１＊Ｄｓ１）／｛（Ｄ２－Ｄｓ１）＊（ｈ１－ｈ２）｝≦０．１５
・・・（式４）
これによれば、本実施形態の送風機１は、翼間流路３の面積拡大時の圧力損失を小さくでき、送風機１の効率を向上できる。
【0046】
（他の実施形態）
（１）上記実施形態では、送風機１の備える羽根車２をターボファンとして説明したが、これに限らず、例えば斜流ファンとしてもよい。
（１）上記実施形態では、送風機１の備える羽根車２をターボファンとして説明したが、これに限らず、例えば斜流ファンとしてもよい。
【0047】
（２）上記実施形態では、モータ４０をアウターロータ型ブラシレスＤＣモータとして説明したが、これに限らず、例えばインナーロータ型ブラシレスＤＣモータ、または、ＡＣモータなどとしてもよい。
【0048】
（３）上記実施形態では、シュラウド２０は、シュラウド筒部２２、シュラウド側突起２３などを有するものとして説明したが、これに限らず、シュラウド２０は、それらの構成を有していなくても、開口部２１を有する環状のものであればよい。
【0049】
（４）上記実施形態では、主板１０は、中央部１１、固定部１２および環状部１３などを有するものとして説明したが、これに限らず、主板１０は、例えば、中央部１１、固定部１２および環状部１３などが一体に構成されたものであってもよい
【0050】
（５）上記実施形態では、送風機１は、ケース５０を備えるものとして説明したが、これに限らず、送風機１はケース５０を備えていなくてもよい。
【0051】
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。
【符号の説明】
【0052】
１ 遠心送風機
１０ 主板
２０ シュラウド
２１ 開口部
３０ 翼
４０ 電動モータ（駆動部）
ＣＬ 軸心
Ｄｍ 主板の外径
Ｄｓ シュラウドの外径
Ｄ２ 翼後縁の外径
１０ 主板
２０ シュラウド
２１ 開口部
３０ 翼
４０ 電動モータ（駆動部）
ＣＬ 軸心
Ｄｍ 主板の外径
Ｄｓ シュラウドの外径
Ｄ２ 翼後縁の外径
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図7】
【図8】