特開 2024-144650 回転機器

(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】P2024144650

(43)【公開日】2024-10-11

(54)【発明の名称】回転機器

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/42 20060101AFI20241003BHJP

   F04D 29/58 20060101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

F04D29/42 H

F04D29/58 M

F04D29/58 P

【審査請求】有

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024125540

(22)【出願日】2024-08-01

(62)【分割の表示】P 2020148691の分割

【原出願日】2020-09-04

(71)【出願人】

【識別番号】000114215

【氏名又は名称】ミネベアミツミ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001771

【氏名又は名称】弁理士法人虎ノ門知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】樋口 幸洋

(57)【要約】

【課題】ハウジング内の通気路上の空気の流れを改善することができる回転機器を提供する。
【解決手段】実施形態の回転機器１は、インペラ２０と、モータ４０と、ハウジング１０と、ハウジング１０の内側に形成された通気路５と、を備える。ハウジング１０は、回転軸方向における、第１端部及び第２端部と、モータ４０を囲む環状の壁部２４と、環状の壁部２４の内側において、モータ４０を支持するホルダ１２１と、ホルダ１２１と環状の壁部２４とを連結する複数の静翼１２２と、を有する。ホルダ１２１の外周部と環状の壁部２４との間に環状の空間部３ａが形成されている。環状の空間部３ａは、静翼１２２に対してハウジング１０の第２端部側にあり、通気路５の一部を形成している。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

インペラと、
モータと、
ハウジングと、
ハウジングの内側に形成された通気路と、を備え、
前記ハウジングは、
回転軸方向における、第１端部及び第２端部と、
前記モータを囲む環状の壁部と、
前記環状の壁部の内側において、前記モータを支持するホルダと、
前記ホルダと前記環状の壁部とを連結する複数の静翼と、を有し、
前記ホルダの外周部と前記環状の壁部との間に環状の空間部が形成されており、
前記環状の空間部は、前記静翼に対して前記ハウジングの第２端部側にあり、前記通気路の一部を形成し、
前記ホルダは、複数の柱と、当該複数の柱に吊るされたフレームと、を備え、
前記フレームは、前記ハウジングの第２端部側にある前記モータの底部を支持し、
径方向において、前記環状の空間部の一部は、前記モータの外周と前記環状の壁部との間に形成され、
前記環状の壁部には、径方向に開口した開口部が形成されており、
前記通気路は、前記開口部を介して、前記ハウジングの外部と連通している、
回転機器。

【請求項2】

前記フレームに支持された軸受を備え、
前記ホルダは、前記インペラに対して前記ハウジングの第２端部側に配置されている、請求項１に記載の回転機器。

【請求項3】

前記ハウジングに支持された基板を備え、
前記基板は、前記モータに対して前記ハウジングの第２端部側に配置されており、
前記基板には、電子部品が配置されており、
前記基板は、回転軸方向において、前記モータと対向する、請求項１又は２に記載の回転機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回転機器に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、掃除機等には、モータと、モータにより回転する遠心ファン（インペラ）と、遠心ファンとモータとの間に配置された静翼（固定翼）とを有する回転機器を搭載するものがある。静翼は、モータ駆動により回転する遠心ファンから排出された空気を整流しつつ、モータが収容された空間に送り込み、モータを冷却する構成になっている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－０８４１５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、従来の回転機器では、ハウジング内にモータを保持するホルダを有し、当該ホルダがハウジングの内周面から径方向内側に延在する複数の円柱状のスポークを介して連結されているものがある。このようなスポークは、インペラから排出され、静翼を介してモータ側に向かう空気の流れに対して抵抗になり易く、改善の余地がある。

【0005】

本発明は、ハウジング内の通気路上の空気の流れを改善することができる回転機器を提供することを課題の一例とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様に係る回転機器は、インペラと、モータと、ハウジングと、ハウジングの内側に形成された通気路と、を備える。前記ハウジングは、回転軸方向における、第１端部及び第２端部と、前記モータを囲む環状の壁部と、前記環状の壁部の内側において、前記モータを支持するホルダと、前記ホルダと前記環状の壁部とを連結する複数の静翼と、を有する。前記ホルダの外周部と前記環状の壁部との間に環状の空間部が形成されている。前記環状の空間部は、前記静翼に対して前記ハウジングの第２端部側にあり、前記通気路の一部を形成している。前記ホルダは、複数の柱と、当該複数の柱に吊るされたフレームと、を備える。前記フレームは、前記ハウジングの第２端部側にある前記モータの底部を支持する。径方向において、前記環状の空間部の一部は、前記モータの外周と前記環状の壁部との間に形成される。前記環状の壁部には、径方向に開口した開口部が形成されている。前記通気路は、前記開口部を介して、前記ハウジングの外部と連通している。

【0007】

本発明の一態様によれば、ハウジング内の通気路上の空気の流れを改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態に係る回転機器の外観斜視図である。

【図2】図２は、図１に示す回転機器の部分分解斜視図である。

【図3】図３は、図２に示すインペラの構成を示す斜視図である。

【図4】図４は、図２に示すインペラの構成を示す側面図である。

【図5】図５は、実施形態に係る回転機器の内部構造を示す断面図である。

【図6】図６は、図５に示す回転機器の主要部の内部構造を示す部分拡大断面図である。

【図7】図７は、図１に示す筒部の構成を示す斜視図である。

【図8】図８は、図１に示す回転機器の内部に収容されるモータの構成を示す斜視図である。

【図9】図９は、実施形態の変形例に係る回転機器の外観を示す部分斜視図である。

【図10】図１０は、図９に示す回転機器の内部構造を示す部分断面図である。

【図11】図１１は、図９に示す回転機器の主要部の内部構造を示す部分拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、実施形態に係る回転機器について図面を参照して説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面における各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。また、１つの実施形態や変形例に記載された内容は、原則として他の実施形態や変形例にも同様に適用される。

【0010】

（実施形態）
図１は、実施形態に係る回転機器の外観斜視図である。図２は、図１に示す回転機器の部分分解斜視図である。図３は、図２に示すインペラの構成を示す斜視図である。図４は、図２に示すインペラの構成を示す側面図である。図５は、実施形態に係る回転機器の内部構造を示す断面図である。図６は、図５に示す回転機器の主要部の内部構造を示す部分拡大断面図である。図７は、図１に示す筒部の構成を示す斜視図である。図８は、図１に示す回転機器の内部に収容されるモータの構成を示す斜視図である。なお、図２は、図１に示す回転機器からカバーを取り外した状態を示す。図６は、図５におけるＡ部の拡大図である。

【0011】

なお、図示のＺ方向は、本実施形態における回転機器の回転軸方向とする。回転軸方向のうち、Ｚ１方向を第１方向とし、Ｚ２方向を第２方向とする。また、本実施形態における回転機器の回転軸方向と直交する径方向とする。径方向のうち、軸線Ｘから遠ざかる方向を径方向外側、軸線Ｘに向かう方向を径方向内側とする。図示の軸線Ｘは、回転軸方向と同一方向に延在する。

【0012】

図１に示す回転機器１は、例えば掃除機、吸引機等に組み込まれるものである。回転機器１は、図５に示すように、ハウジング１０と、インペラ２０と、シャフト３０と、モータ４０と、基板５０とを備える。

【0013】

ハウジング１０は、少なくとも、インペラ２０、シャフト３０、及びモータ４０を内部に収容し、一部が基板５０で構成される。ハウジング１０は、円筒状に形成され、内部に２つの空間部２，３を有し、内側に通気路５が形成されている。この通気路５の一部が、２つの空間部２，３で形成されている。空間部２は、少なくともインペラ２０が収容されるハウジング１０の内部空間である。空間部３は、空間部２と連通し、少なくともモータ４０が収容されるハウジング１０の内部空間である。空間部３は、筒部１２に基板５０が組み付けられた状態で、開口部１２０ａを介して外部空間と連通する。言い換えると、通気路５は、開口部１２０ａを介して、ハウジング１０の外部と連通する。ハウジング１０は、カバー１１と、筒部１２とを備える。ハウジング１０は、回転軸方向において、２つの端部を備える。このハウジング１０の２つの端部のうち、第１方向における一方の端部を第１端部と呼称し、第２方向における他方の端部を第２端部と呼称する。

【0014】

カバー１１は、図１、図２、及び図５に示すように、ハウジング１０に収容されたインペラ２０を覆う部分である。カバー１１は、ハウジング１０の一部であり、回転軸方向において、ハウジング１０の第１端部側に配置されている。すなわち、カバー１１は、第１方向から筒部１２に対して組み付けられる。カバー１１は、回転軸方向から見た場合、円形状に形成される。カバー１１は、例えば合成樹脂等で形成されている。カバー１１は、天井部１１０と、第１方向に向けて開口した開口部１１５とを有する。

【0015】

天井部１１０は、カバー１１が筒部１２に組み付けられた状態では、回転軸方向において、ハウジング１０に収容されたインペラ２０と対向する位置に形成されている。天井部１１０は、複数の凹凸を有する。天井部１１０の筒部１２側の面は、図５及び図６に示すように、回転軸方向において第１方向に向けて凹む凹部１１１，１１２を有する。凹部１１１，１１２は、いずれも天井部１１０の周方向に全周に亘って溝状に形成されている。凹部１１１，１１２は、ハウジング１０に収容されたインペラ２０の一部を内側に収容する。凹部１１１と凹部１１２とは、天井部１１０を構成する連結部１１３により連結されている。連結部１１３は、凹部１１１の底面１１１ａ及び凹部１１２の底面１１２ａに対して、回転軸方向において、第２方向に向けて凸状に形成される。連結部１１３は、天井部１１０の周方向に全周に亘って形成される。

【0016】

開口部１１５は、天井部１１０を回転軸方向に貫通する貫通孔である。開口部１１５は、回転軸方向から見た場合、円形状に形成される。開口部１１５は、軸線Ｘが通る天井部１１０の中心部分に設けられている。空間部２は、開口部１１５を介して外部空間と連通する。開口部１１５は、回転機器１における気体の吸引口となる部分である。

【0017】

筒部１２は、図５に示すように、ハウジング１０に収容されたモータ４０を覆う部分である。筒部１２は、円筒状に形成される。筒部１２は、例えば合成樹脂等で形成されている。なお、筒部１２は、アルミ合金等の金属材料で形成されていてもよい。筒部１２は、軸受１２５，１２６を介してシャフト３０を回転自在に支持し、かつ内部に収容されたモータ４０を保持する。軸受１２５は、ホルダ１２１の内側に配置されている。軸受１２６は、モータ４０を回転軸方向において第２方向から支持するフレーム１２３に配置されている。つまり、軸受１２６は、フレーム１２３に支持されている。筒部１２は、モータ４０を囲む環状の壁部（周壁部）１２０と、周壁部１２０の内側においてモータ４０を支持するホルダ１２１と、ホルダ１２１と周壁部１２０とを連結する複数の静翼１２２とを有する。また、ホルダ１２１は、ハウジング１０の第２端部側にあるモータ４０の一部を支持するフレーム１２３と、フレーム１２３に支持された軸受１２６と、フレーム１２３に対してハウジング１０の第１端部側にある覆い部１２７を備えている。また、ホルダ１２１は、インペラ２０に対して、ハウジング１０の第２端部側に配置されている。

【0018】

周壁部１２０は、円筒状に形成される。ハウジング１０の第１端部側にある周壁部１２０の端部（周壁部１２０の第１端部）にカバー１１が組み付けられる。回転軸方向において、ハウジング１０の第２端部側にある、周壁部１２０の端部（周壁部１２０の第２端部）は３つの開口部１２０ａを有する。３つの開口部１２０ａは、周方向に一定の間隔をあけて形成される。開口部１２０ａは、筒部１２において、径方向に開口するように形成されている。言い換えると、筒部１２から外部に向けて、径方向に開口した開口部１２０ａが形成されている。開口部１２０ａは、回転軸方向において、周壁部１２０の第２端部から第１端部に向けて凹むように形成される。開口部１２０ａは、径方向において、外側から見た場合、略矩形状に形成される。

【0019】

ホルダ１２１は、図５、図７に示すように、回転軸方向から見た場合、筒部１２の内側に設けられ、略円筒状（中空の形状）に形成される。ホルダ１２１は、径方向において、複数の静翼１２２を介して周壁部１２０に連結されている。ホルダ１２１は、モータ４０を保持する。ホルダ１２１は、ハウジング１０の内側において、モータ４０のステータ４２に連結している。ホルダ１２１は、３つの柱（ピラー）１３０を介して、覆い部１２７に対してハウジング１０の第２端部側に吊るされたフレーム１２３を有する。ホルダ１２１は、回転軸方向において、フレーム１２３により、ハウジング１０の第２端部側にあるモータ４０の一部分（底部）を支持する。回転軸方向において、フレーム１２３と覆い部１２７との間でモータ４０を挟み込むように、モータ４０が覆い部１２７とフレーム１２３とによって保持される。ホルダ１２１は、フレーム１２３に対して静翼１２２側に配置されている。ホルダ１２１は、軸線Ｘが通る中央部分にシャフト３０が挿通する貫通孔１２１ａを有する。ホルダ１２１は、軸受１２５，１２６を介してシャフト３０を回転自在に支持する。ホルダ１２１は、回転軸方向から見た場合、ホルダ１２１とハウジング１０との間で環状に形成された空間部３ａを形成する。環状の空間部３ａは、上述した空間部３の一部を構成するが、回転軸方向において、空間部２と空間部３との間に位置する。空間部３ａは、インペラ２０からモータ４０側に流れる気体の通気路５上にあって、静翼１２２に対して下流側に位置する。通気路５は、図５に示すように、インペラ２０の回転によりハウジング１０内で気体を通過させる通路である。通気路５は、モータ４０の外周側を回転軸方向に沿って形成され、モータ４０を冷却することができる。

【0020】

複数の静翼１２２は、周壁部１２０とホルダ１２１とを径方向において連結する。複数の静翼１２２は連結部にもなっている。複数の静翼１２２は、径方向において、周壁部１２０の内周面から内側（ホルダ１２１）に向けて延在し、ホルダ１２１の外周面に接続して形成される。複数の静翼１２２は、周方向に沿って一定の間隔をあけて全周に配置されている。複数の静翼１２２は、それぞれが翼形状を有し、径方向から見た断面形状が周方向の一方から他方に向けて傾斜した形状を有する。複数の静翼１２２は、ハウジング１０に対してホルダ１２１を支持するものである。ホルダ１２１を回転軸方向から見た場合、周方向に隣り合う静翼１２２の間には、気体が通過する隙間が設けられている。複数の静翼１２２により形成される隙間は、空間部２と空間部３との間を連通し、通気路５の一部を構成する。

【0021】

本実施形態における回転機器は、インペラ２０を備えており、図２～図４に示すように、いわゆる遠心ファンを形成している。インペラ２０は、例えば、アルミ合金、ステンレス等の金属部材、又は樹脂部材で形成されている。インペラ２０は、図５に示すように、カバー１１及び筒部１２により形成される空間部２に収容される。インペラ２０は、モータ４０により駆動され、例えば図２に示すＲ方向に回転する。インペラ２０は、モータ４０の回転軸方向に延在するシャフト３０に固定されており、モータ４０の駆動により軸線Ｘを中心軸として回転し、回転軸方向から径方向外側に向けて気流を発生させる。本実施形態におけるインペラ２０は、ベース２１と、複数の羽根２２と、天面部２３とを有する。

【0022】

ベース２１は、例えば円板状に形成される。ベース２１は、軸線Ｘを通る中央部分にシャフト３０が挿通する貫通孔２１ａを有する。ベース２１は、貫通孔２１ａに挿通されたシャフト３０に対して、ボルト等の締結部材により締結される。

【0023】

複数の羽根２２は、ベース２１と天面部２３とを回転軸方向において連結する。複数の羽根２２は、それぞれがベース２１からハウジング１０の第１端部に向けて（第１方向に）延在し、天面部２３に連結して形成される。複数の羽根２２は、回転軸方向から見た断面形状が全て同じである。羽根２２は、回転軸方向から見た断面が、回転方向に対して後向きに湾曲傾斜した形状を有する。羽根２２は、例えば、回転方向に対して後向き羽根である。

【0024】

天面部２３は、回転軸方向から見た場合、円環状に形成される。天面部２３は、図５、図６に示すように、径方向から見た断面形状がハウジング１０の第２端部に向けて（第２方向に）凹むＵ字形状を有する。天面部２３は、環状の壁部２４と、開口部２５とを有する。

【0025】

壁部２４は、天面部２３の外周端から回転軸方向におけるハウジング１０の第１端部に向けて（第１方向に）延在して形成される。壁部２４は、天面部２３のベース（以下、平坦部分と呼称する）２３ａに対して、直交または略直交するように形成される。天面部２３の平坦部分２３ａは回転軸方向と直交する径方向に延在している。壁部２４は、天面部２３の外周端から回転軸方向における第２方向とは異なる方向に延在して形成されることが好ましい。例えば、壁部２４は、複数の羽根２２と径方向に対向しないように形成されることが好ましい。壁部２４は、図５及び図６に示すように、カバー１１が筒部１２に組み付けられた状態で、凹部１１１の内側に収容される。壁部２４は、カバー１１が筒部１２に組み付けられた状態で、第１方向側の壁端部２４ａが凹部１１１の底面１１１ａに対向するように形成される。壁部２４は、カバー１１が筒部１２に組み付けられた状態で、凹部１１１の底面１１１ａとの間に隙間Ｉを有する。壁部２４は、インペラ２０の高速回転による遠心力で、凹部１１１の内周面に接触することがないように、凹部１１１との間に一定の長さの隙間Ｉが設けられている。壁部２４は、凹部２４ｂが形成される場合がある。つまり、本実施形態におけるインペラ２０は、壁部２４がマイナスバランスによって回転バランスを調整可能な部分を備えている。

【0026】

凹部２４ｂは、壁部２４の壁端部２４ａからハウジング１０の第２端部に向けて（回転軸方向の第２方向に向けて）凹むように形成される。凹部２４ｂは、図４に示すように、径方向から見た形状が第２方向側に湾曲する半円形状を有する。凹部２４ｂは、例えば壁部２４の周りに１箇所設けられるだけでなく、複数箇所に設けられていてもよい。

【0027】

開口部２５は、天面部２３を回転軸方向に貫通する貫通孔である。開口部２５は、回転軸方向から見た場合、円形状に形成される。開口部２５は、軸線Ｘが通る天面部２３の中心部分に設けられている。開口部２５は、インペラ２０における気体の吸引口となる部分である。開口部２５の内周端がハウジング１０の第１端部に向けて（回転軸方向の第１方向に向けて）延在するように形成される。開口部２５の内周端は、カバー１１が筒部１２に組み付けられた状態で、凹部１１２の内側に収容される。開口部２５の内周端の回転軸方向の高さは、どのような高さでもよいが、壁部２４の回転軸方向の高さと同等またはそれ以上の高さを有することが好ましい。

【0028】

シャフト３０は、円柱状に形成され、回転軸方向に延在し、ハウジング１０に回転可能に支持されている。シャフト３０は、例えば、ステンレス等の金属材料で形成されている。シャフト３０は、後述するロータ４１の一部を構成する。シャフト３０は、モータ４０がホルダ１２１に保持された状態で、ホルダ１２１の貫通孔１２１ａに挿通され、インペラ２０が固定される。シャフト３０は、軸受１２５，１２６に回転可能に支持されている。

【0029】

モータ４０は、回転軸である軸線Ｘを中心にインペラ２０を回転させるものである。モータ４０は、シャフト３０を介してインペラ２０を回転させる。モータ４０は、筒部１２及び基板５０により形成される空間部３に収容される。モータ４０は、覆い部１２７から柱１３０を介して吊されたフレーム１２３により保持される。モータ４０は、ロータ４１と、ステータ４２とを有する。ロータ４１は、マグネットを備えた磁性体で形成されており、回転軸である軸線Ｘを中心としてステータ４２に対して相対的に回転する。ステータ４２は、図８に示すように、ステータコア４２ａと、インシュレータ４２ｂと、コイル４２ｃとで構成される。ステータコア４２ａは、複数枚の電磁鋼板（複数の磁性体）を積層してなるものである。コイル４２ｃは、巻線がインシュレータ４２ｂを介して巻かれることで形成される。

【0030】

基板５０は、ハウジング１０に支持されており、筒部１２の第２方向側の開口を塞ぐように、筒部１２の第２端部に固定される。基板５０は、ハウジング１０に固定された状態で、モータ４０に対してハウジング１０の第２端部側に配置されている。基板５０は、不図示の接続端子によってモータ４０と電気的に接続される。基板５０は、例えばエポキシ等の絶縁性を有する樹脂部材で形成される。基板５０は、回転軸方向において、モータ４０と対向する。基板５０は、不図示の接続端子によってモータ４０と電気的に接続される。基板５０は、回転機器１の外部にある電源に接続し、電源から供給される電力を駆動電力に変換してモータ４０に供給する。基板５０上には、電子部品（不図示）が配置される。電子部品には、例えばインバータ及び制御ＩＣ等が含まれる。外部の電源は、例えば、商用電源でもよいし、バッテリでもよい。

【0031】

次に、回転機器１の動作について説明する。モータ４０は、基板５０から電流が流れることで駆動を開始し、軸線Ｘを中心軸としてシャフト３０を回転させる。シャフト３０の回転に併せて、インペラ２０が回転を開始する。インペラ２０の回転により、天面部２３に設けられた開口部２５から気体が吸い込まれて通気路５に沿って流れ、隣り合う羽根２２の隙間で、かつベース２１と天面部２３との間を通って径方向外側に排出される。インペラ２０が回転すると、カバー１１の開口部１１５から流入した気体が、複数の羽根２２で形成された隙間を通って、インペラ２０の外部に排出される。インペラ２０の外部に排出された気体は、カバー１１の内周面に沿って第２方向に流れ、複数の静翼１２２で形成された隙間を通って、空間部３に流れていく。空間部３に流れた気体は、開口部１２０ａを通って直接外部に排出されたり、基板５０に当たって開口部１２０ａを通って間接的に外部に排出される。

【0032】

上述したように、本発明の一態様に係る回転機器１は、シャフト３０と、インペラ２０と、シャフト３０を回転軸としてインペラ２０を回転させるモータ４０と、を備える。インペラ２０は、天面部２３の外周端から回転軸方向の一方に延在する環状の壁部２４が形成されている。壁部２４は、凹部２４ｂが形成されている。このように、壁部２４に凹部２４ｂを形成することでインペラ２０のマイナスバランスを取ることが可能となり、インペラ２０の重量調整が容易となる。上述したように、インペラを構成する前面プレートの外径を大きくしたり、前面プレートに厚みを持たせる必要がなくなるので、回転機器１の大型化や、材料の増加によるコストアップを抑制することができる。

【0033】

また、上述したように、本発明の一態様に係る回転機器１は、インペラ２０と、回転軸を中心にインペラ２０を回転させるモータ４０と、少なくともインペラ２０及びモータ４０を収容する円筒状のハウジング１０とを備える。ハウジング１０は、モータ４０を保持するホルダ１２１と、ホルダ１２１に接続し、ホルダ１２１と連結した複数の静翼１２２とを有する。ホルダ１２１は、ハウジング１０の内側において、モータ４０のステータ４２に連結する。回転軸方向から見た場合、ホルダ１２１が、ホルダ１２１とハウジング１０との間で環状の空間部３ａを形成する。環状の空間部３ａは、インペラ２０からモータ４０側に流れる気体の通気路５上にあって、静翼１２２に対してハウジング１０の第２端部側に位置し、通気路５の一部を形成している。このように、ホルダ１２１とハウジング１０とを静翼１２２で連結することで、ハウジング１０内の通気路５上には静翼１２２があり、気体の流れを阻害する障害物（例えばスポーク等）が見当たらない構成を回転機器１は備えるため、通気路５上の気体の流れを改善することができる。例えば、通気路５上に静翼１２２を設けることで、低流量側の静圧が改善する。また、通気路５上に静翼１２２を設けることで、部品点数が減少し、部品コストの削減及び軽量化を図ることができる。また、翼型の連結部である静翼にすることで、径方向の断面形状が変化し、ホルダ１２１とハウジング１０とを連結する部分の剛性が上がり、例えばモータ４０の駆動により生じる振動をハウジング１０に伝えにくくすることができる。また、ホルダ１２１と静翼１２２とハウジング１０の一部とを一体的に成形することが可能となり、回転機器１の生産性を向上させることができる。

【0034】

また、本発明の一態様に係る回転機器１は、インペラ２０が金属材料で形成されている。これにより、樹脂部材のインペラに対して強度が増し、例えば高速回転時の耐久性を向上させることができる。

【0035】

また、本発明の一態様に係る回転機器１は、通気路５が、筒部１２の径方向に形成された少なくとも１つの開口部１２０ａを介して、ハウジング１０の外部と連通している。これにより、通気路５を通る気体が空間部３から開口部１２０ａを介して外部に排出されるので、ハウジング１０内に吸い込んだ気体の外部への排出を効率よく、かつ容易に行うことができる。

【0036】

（実施形態の変形例）
図９は、実施形態の変形例に係る回転機器の外観を示す部分斜視図である。図１０は、図９に示す回転機器の内部構造を示す部分断面図である。図１１は、図９に示す回転機器の主要部の内部構造を示す部分拡大断面図である。なお、図１１は、図１０におけるＢ部の拡大図である。

【0037】

実施形態の変形例に係る回転機器１Ａは、カバー１１Ａにおける天井部１１０Ａが凹部１１１，１１２を有していない点で上記実施形態とは異なる。ハウジング１０Ａは、カバー１１Ａと、筒部１２とを備える。カバー１１Ａは、ハウジング１０Ａの第１端部側に配置されており、筒部１２に固定される。カバー１１Ａは、回転軸方向から見た場合、円形状に形成される。カバー１１Ａは、天井部１１０Ａと、開口部１１５とを有する。

【0038】

天井部１１０Ａは、カバー１１Ａが筒部１２に組み付けられた状態であり、回転軸方向において、ハウジング１０Ａに収容されたインペラ２０と対向する位置に形成されている。天井部１１０Ａは、図１０及び図１１に示すように、凹凸が形成されておらず、ベース（回転軸方向と直交する径方向に平坦に形成された平坦部分）１１６を有する。ベース１１６は、天井部１１０Ａの周方向に全周に亘って形成されている。ベース１１６は、カバー１１Ａが筒部１２に組み付けられた状態において、径方向において、インペラ２０の平坦部分２３ａと対向する位置に形成されている。天井部１１０Ａは、凹凸が形成されていないので、例えば外側の凹部に塵埃等が溜まることを抑制することができる。また、天井部１１０Ａに凹凸が無いことでカバー１１Ａの成型に必要な金型の耐久性を向上させることができる。

【0039】

以上、本発明の実施形態及び変形例について説明したが、本発明は上記実施形態及び変形例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、凹部２４ｂは、径方向から見た形状がハウジング１０，１０Ａの第２端部（第２方向）に向けて湾曲する半円形状を有するが、これに限らず、矩形状を有していてもよいし、Ｖ字形状またはＵ字形状を有していてもよい。また、凹部２４ｂは、壁部２４の壁端部２４ａから回転軸方向の第２方向側に向けて凹むように形成されるが、これに限定されず、壁部２４を貫通する貫通孔であってもよい。この場合、壁部２４に形成される貫通孔が壁端部２４ａから切り欠かれたものではなく、円形状であるものとする。

【0040】

また、上記実施形態では、インペラ２０は、金属材料で形成されているが、これに限定されるものではない。例えば、インペラ２０は、強度、耐熱性等の機械特性が金属と同等または同等以上の合成樹脂で形成されていてもよい。また、インペラ２０は、天面部２３の外周端からハウジング１０，１０Ａの第１端部側（回転軸方向の第１方向）に向けて延在する環状の壁部２４が形成されているが、これに限定されるものではない。例えば、壁部２４は、天面部２３の外周端からハウジング１０，１０Ａの第２端部側（回転軸方向の第２方向）に向けて延在して形成されていてもよい。

【0041】

また、上実施形態では、ホルダ１２１は、ハウジング１０，１０Ａの内側において、モータ４０のステータ４２に連結し、回転軸方向から見た場合、ハウジング１０，１０Ａとの間で環状の空間部３ａを形成しているが、これに限定されるものではない。すなわち、環状の空間部３ａは、インペラ２０からモータ４０側に流れる気体の通気路５上にあって、静翼１２２に対して下流側に位置するが、これに限定されるものではない。例えば、静翼１２２に対してハウジング１０，１０Ａの第２端部側（静翼１２２の下流側）に、ホルダ１２１とハウジング１０，１０Ａとを連結する複数のスポークが形成されていてもよい。

【0042】

また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。例えば、インペラ２０が天面部２３の外周端から回転軸方向の一方（第１方向又は第２方向）または両方（第１方向及び第２方向）に延在する環状の壁部２４を有する場合、ホルダ１２１とハウジング１０とが静翼１２２とスポーク等とで連結され、静翼１２２の下流側に環状の空間部３ａが形成されていない構成であってもよい。また、ホルダ１２１とハウジング１０とが静翼１２２のみで連結され、かつ静翼１２２の下流側に環状の空間部３ａが形成されている場合、インペラ２０が環状の壁部２４を有していない構成であってもよい。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。

【符号の説明】

【0043】

１，１Ａ 回転機器、１０，１０Ａ ハウジング、１１，１１Ａ カバー、１２ 筒部、２０ インペラ、２１ ベース、２２ 羽根、２３ 天面部、２４ 壁部、２４ｂ 凹部、３０ シャフト、４０ モータ、１２１ ホルダ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【手続補正書】

【提出日】2024-08-02

【手続補正1】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0006】

本発明の一態様に係る回転機器は、インペラと、モータと、ハウジングと、ハウジングの内側に形成された通気路と、を備える。前記ハウジングは、回転軸方向における、第１端部及び第２端部と、前記モータを囲む環状の壁部と、前記環状の壁部の内側において、前記モータを支持するホルダと、前記ホルダと前記環状の壁部とを連結する複数の静翼と、を有する。前記ホルダの外周部と前記環状の壁部との間に環状の空間部が形成されている。前記環状の空間部は、前記静翼に対して前記ハウジングの第２端部側にあり、前記通気路の一部を形成している。前記ホルダは、複数の柱と、フレームと、を備える。前記フレームは、前記複数の柱を介して、前記ハウジングの第２端部側にある前記モータの底部を支持する。径方向において、前記環状の空間部の一部は、前記モータの外周と前記環状の壁部との間に形成される。前記通気路は、前記ハウジングの外部と連通している。

【手続補正2】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

インペラと、
モータと、
ハウジングと、
ハウジングの内側に形成された通気路と、を備え、
前記ハウジングは、
回転軸方向における、第１端部及び第２端部と、
前記モータを囲む環状の壁部と、
前記環状の壁部の内側において、前記モータを支持するホルダと、
前記ホルダと前記環状の壁部とを連結する複数の静翼と、を有し、
前記ホルダの外周部と前記環状の壁部との間に環状の空間部が形成されており、
前記環状の空間部は、前記静翼に対して前記ハウジングの第２端部側にあり、前記通気路の一部を形成し、
前記ホルダは、複数の柱と、フレームと、を備え、
前記フレームは、前記複数の柱を介して、前記ハウジングの第２端部側にある前記モータの底部を支持し、
径方向において、前記環状の空間部の一部は、前記モータの外周と前記環状の壁部との間に形成され、
前記通気路は、前記ハウジングの外部と連通している、
回転機器。

【請求項2】

前記フレームに支持された軸受を備え、
前記ホルダは、前記インペラに対して前記ハウジングの第２端部側に配置されている、請求項１に記載の回転機器。

【請求項3】

前記ハウジングに支持された基板を備え、
前記基板は、前記モータに対して前記ハウジングの第２端部側に配置されており、
前記基板には、電子部品が配置されており、
前記基板は、回転軸方向において、前記モータと対向する、請求項１又は２に記載の回転機器。