特許 7162512 遠心ファン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-20

(45)【発行日】2022-10-28

(54)【発明の名称】遠心ファン

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/58 20060101AFI20221021BHJP

   F04D 29/42 20060101ALI20221021BHJP

   F04D 29/28 20060101ALI20221021BHJP

   H02K 7/14 20060101ALI20221021BHJP

【ＦＩ】

F04D29/58 P

F04D29/42 M

F04D29/28 J

F04D29/58 S

H02K7/14 A

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2018227090

(22)【出願日】2018-12-04

(65)【公開番号】P2020090913

(43)【公開日】2020-06-11

【審査請求日】2021-08-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000115854

【氏名又は名称】リンナイ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001117

【氏名又は名称】弁理士法人ぱてな

(72)【発明者】

【氏名】瀧 啓東志

【審査官】中村 大輔

(56)【参考文献】

【文献】特開平０８－１００７９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－１９１５９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－３０５６９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｄ ２９／５８

Ｆ０４Ｄ ２９／４２

Ｆ０４Ｄ ２９／２８

Ｈ０２Ｋ ７／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

収容空間を区画する蝸牛形状であり、開口部が貫設されたモータ支持壁を有するケーシングと、
前記モータ支持壁に対して前記収容空間とは反対側に配置され、前記モータ支持壁に支持されるモータ壁と、前記モータ壁の中央に形成され、前記開口部を通過して前記収容空間内に突出するボス部と、前記収容空間内で前記ボス部から突出する駆動軸と、を有するモータと、
前記収容空間内に配置され、前記駆動軸に一体回転可能に固定される主板と、前記主板の外周縁に沿って並ぶ複数の羽根と、を有する羽根車と、を備え、
前記モータ支持壁と前記モータ壁との間には、前記モータ支持壁の少なくとも一部が前記モータ壁の外周縁から前記ボス部までの範囲に亘って、前記モータ壁から前記駆動軸の軸方向に離間してなる第１空隙部が形成され、
前記開口部と前記ボス部との間には、前記開口部の内周縁の少なくとも一部が前記ボス部から前記駆動軸の径方向に離間してなる第２空隙部が形成され、
前記モータ支持壁と前記主板との間には、隙間領域が形成され、
前記隙間領域は、前記第１空隙部及び前記第２空隙部に連通し、
前記モータ支持壁における前記開口部を囲む領域は、前記モータ壁から前記駆動軸の軸方向に離間するように略円錐台形状に形成された凹部とされ、
前記第１空隙部は、前記凹部が前記モータ壁の前記外周縁から前記ボス部までの範囲に亘って、前記モータ壁から前記駆動軸の軸方向に離間してなり、
前記モータ支持壁における前記凹部よりも前記駆動軸の径方向の外側に位置する領域は外側領域とされ、
前記凹部及び前記外側領域は、前記主板に対面して前記隙間領域の一部を区画し、
前記羽根車には、各前記羽根の一部が前記主板を貫通して前記モータ支持壁に向かって突出してなる複数の補助羽根が形成され、
各前記補助羽根は、前記凹部よりも前記駆動軸の径方向の外側において前記隙間領域内に突出していることを特徴とする遠心ファン。

【請求項2】

前記ケーシングは、前記モータ支持壁と、前記モータ支持壁の外周縁に接合される周壁と、を有し、
前記モータ支持壁は、前記モータ支持壁の前記外周縁を含むモータ支持壁本体と、
前記モータ支持壁本体に組み付けられたモータ取付板と、を有し、
前記モータ取付板には、前記開口部と、前記凹部と、前記モータ壁が取り付けられる取付部と、が形成されている請求項１記載の遠心ファン。

【請求項3】

前記凹部は、前記外側領域の内周縁から前記収容空間に食い込むように傾斜する傾斜部と、
前記傾斜部の内周縁に接続して前記駆動軸に接近するように延びて前記開口部に至る平坦部と、を含む請求項１又は２記載の遠心ファン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は遠心ファンに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に従来の遠心ファンの一例である給気ファン装置が開示されている。この給気ファン装置は、燃焼室壁、ファンモータ、給気ファン及びファンモータ冷却用ファンを備えている。

【0003】

燃焼室壁は、燃焼室の一部を区画している。燃焼室壁には、通気孔が貫設されている。ファンモータは、燃焼室壁に対して燃焼室とは反対側に配置されている。ファンモータは、モータ壁、ボス部及び回転軸を有している。モータ壁は、取り付け板を介在させた状態で燃焼室壁に支持されている。ボス部は、モータ壁の中央に形成されている。回転軸は、ボス部から通気孔を通過して燃焼室内に突出している。モータ壁及びボス部の全体は、燃焼室壁から回転軸の軸方向に離間している。

【0004】

給気ファンは、燃焼室内に配置されている。給気ファンは、主板及び複数の羽根を有している。主板は、回転軸に一体回転可能に固定されている。各羽根は、主板の外周縁に沿って並んでいる。

【0005】

回転軸には、給気ファンの他、ファンモータ冷却用ファンが２つのストッパ及びバネと共に組み付けられている。ファンモータ冷却用ファンは、ボス部と燃焼室壁との間に配置されている。

【0006】

この給気ファン装置では、ファンモータが作動して回転軸及び給気ファンと共にファンモータ冷却用ファンが回転することで、ファンモータ周辺の空気がボス部と燃焼室壁との間を通過し、さらに通気孔を通過して燃焼室内に流れる。この空気の流れによって、ファンモータが冷却される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開平５－５２３２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかし、上記従来の遠心ファンでは、回転軸にファンモータ冷却用ファン等が組み付けられているので、部品点数を削減し難く、また回転軸及びその周辺を簡素化し難い。

【0009】

また、この遠心ファンでは、回転軸にファンモータ冷却用ファン等が組み付けられた構成と、回転軸がファンモータのボス部から通気孔を通過して収容空間内に突出することで回転軸の突出長さが長くなる構成とにより、回転軸に動的アンバランスが発生し易く、回転軸及び給気ファンが回転によって振動し易い。

【0010】

その結果、この遠心ファンでは、製造コストの低廉化と、作動時の振動の抑制とを実現しつつ、モータを効果的に冷却することが難しいという問題がある。

【0011】

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、製造コストの低廉化と、作動時の振動の抑制とを実現しつつ、モータを効果的に冷却できる遠心ファンを提供することを解決すべき課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明の遠心ファンは、収容空間を区画する蝸牛形状であり、開口部が貫設されたモータ支持壁を有するケーシングと、
前記モータ支持壁に対して前記収容空間とは反対側に配置され、前記モータ支持壁に支持されるモータ壁と、前記モータ壁の中央に形成され、前記開口部を通過して前記収容空間内に突出するボス部と、前記収容空間内で前記ボス部から突出する駆動軸と、を有するモータと、
前記収容空間内に配置され、前記駆動軸に一体回転可能に固定される主板と、前記主板の外周縁に沿って並ぶ複数の羽根と、を有する羽根車と、を備え、
前記モータ支持壁と前記モータ壁との間には、前記モータ支持壁の少なくとも一部が前記モータ壁の外周縁から前記ボス部までの範囲に亘って、前記モータ壁から前記駆動軸の軸方向に離間してなる第１空隙部が形成され、
前記開口部と前記ボス部との間には、前記開口部の内周縁の少なくとも一部が前記ボス部から前記駆動軸の径方向に離間してなる第２空隙部が形成され、
前記モータ支持壁と前記主板との間には、隙間領域が形成され、
前記隙間領域は、前記第１空隙部及び前記第２空隙部に連通し、
前記モータ支持壁における前記開口部を囲む領域は、前記モータ壁から前記駆動軸の軸方向に離間するように略円錐台形状に形成された凹部とされ、
前記第１空隙部は、前記凹部が前記モータ壁の前記外周縁から前記ボス部までの範囲に亘って、前記モータ壁から前記駆動軸の軸方向に離間してなり、
前記モータ支持壁における前記凹部よりも前記駆動軸の径方向の外側に位置する領域は外側領域とされ、
前記凹部及び前記外側領域は、前記主板に対面して前記隙間領域の一部を区画し、
前記羽根車には、各前記羽根の一部が前記主板を貫通して前記モータ支持壁に向かって突出してなる複数の補助羽根が形成され、
各前記補助羽根は、前記凹部よりも前記駆動軸の径方向の外側において前記隙間領域内に突出していることを特徴とする。

【0013】

本発明の遠心ファンでは、モータの駆動軸にモータ冷却用ファンを設けていないので、部品点数の削減や、駆動軸及びその周辺の簡素化を実現できる。

【0014】

また、この遠心ファンでは、駆動軸にモータ冷却用ファンを設けない構成と、モータのボス部がモータ支持壁の開口部を通過して収容空間内に突出することで駆動軸の突出長さを短くできる構成とにより、駆動軸の動的アンバランスが発生し難く、駆動軸及び羽根車が回転によって振動し難い。

【0015】

さらに、この遠心ファンでは、モータが作動して駆動軸及び羽根車が回転すると、収容空間内において、羽根車の各羽根よりも駆動軸の径方向の内側に位置する内側領域と比較して、羽根車の各羽根よりも駆動軸の径方向の外側に位置する外側領域の圧力が高くなる。そして、その圧力が高くなった空気が収容空間から吐出される。ここで、発明者が鋭意研究した結果によれば、静止したモータ支持壁と、回転する羽根車の主板との間の隙間領域で発生する空気の流れによって、その隙間領域の圧力が低くなる。そして、モータ周辺の空気が第１空隙部及び第２空隙部を経由してその隙間領域に流れ、さらに収容空間内の上記外側領域の空気に合流して、収容空間から吐出されるようになる。この際、モータ周辺の空気が第１空隙部を流れながらモータ壁に接触し、さらに第２空隙部を流れながらボス部に接触することにより、モータの熱を効果的に奪うことができる。
また、補助羽根が駆動軸及び羽根車と共に回転することで、上記隙間領域での空気の流れを一層促進できる。その結果、この遠心ファンでは、モータ周辺の空気が第１空隙部及び第２空隙部を経由してその隙間領域に一層流れ易くなるので、モータの熱を一層効果的に奪うことができる。

【0016】

したがって、本発明の遠心ファンでは、製造コストの低廉化と、作動時の振動の抑制とを実現しつつ、モータを効果的に冷却できる。

【0017】

モータ支持壁における開口部を囲む領域は、モータ壁から駆動軸の軸方向に離間するように略円錐台形状に形成された凹部とされている。そして、第１空隙部は、凹部がモータ壁の外周縁からボス部までの範囲に亘って、モータ壁から駆動軸の軸方向に離間してなる。

【0018】

この場合、第１空隙部を絞り加工によって容易に形成できるので、製造コストの一層の低廉化を実現できる。また、この場合、モータ支持壁が立体的形状に絞り加工されることにより、モータ支持壁の剛性を向上させることができる。

【0019】

ケーシングは、モータ支持壁と、モータ支持壁の外周縁に接合される周壁と、を有していることが望ましい。モータ支持壁は、モータ支持壁の外周縁を含むモータ支持壁本体と、モータ支持壁本体に組み付けられたモータ取付板と、を有していることが望ましい。そして、モータ取付板には、開口部と、凹部と、モータ壁が取り付けられる取付部と、が形成されていることが望ましい。

【0020】

この場合、モータ支持壁本体とは別体であるモータ取付板を例えば、プレス加工、打ち抜き加工、絞り加工等の加工方法を用いて容易に製造できるので、製造コストを低廉化できる。また、モータ取付板について、第１空隙部及び第２空隙部を好適に形成できる形状に容易に加工できる。

【発明の効果】

【0023】

本発明の遠心ファンによれば、製造コストの低廉化と、作動時の振動の抑制とを実現しつつ、モータを効果的に冷却できる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】図１は、実施例の遠心ファンが適用される給湯器の模式図である。

【図2】図２は、実施例の遠心ファンの正面図である。

【図3】図３は、図２のＡ－Ａ断面を示す断面図である。

【図4】図４は、実施例の遠心ファンの分解斜視図である。

【図5】図５は、図３の要部拡大断面図であって、第１空隙部及び第２空隙部を通過する空気の流れを模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明を具体化した実施例を図面を参照しつつ説明する。

【0026】

（実施例）
図１に示すように、実施例の遠心ファン１は、本発明の遠心ファンの具体的態様の一例であり、給湯器８に適用されている。給湯器８の概略構成について説明した後、遠心ファン１の具体的構成を説明する。

【0027】

＜給湯器の概略構成＞
給湯器８は、強制給排気式の給湯器である。給湯器８は、ハウジング８０、燃焼室８２及び二重管８９を備えている。燃焼室８２は、ハウジング８０の内部に収容されている。ハウジング８０の内壁面と燃焼室８２との間には、給気空間８１が形成されている。

【0028】

二重管８９は、給気管８７と、給気管８７の内部に収容された排気管８８とを有している。給気管８７の下端は、ハウジング８０の上部に接続されて、給気空間８１に連通している。排気管８８の下端は、ハウジング８０の上部を通過して、燃焼室８２に連通している。二重管８９は、ハウジング８０から上方に延びた後に屈曲して壁Ｗ１を通過し、屋外に突出している。

【0029】

また、給湯器８は、遠心ファン１を備えている。遠心ファン１の具体的構成は後で詳しく説明するが、遠心ファン１は、燃焼室８２の下部に接続されている。遠心ファン１は、ケーシング９、モータ３及び羽根車５０を備えている。

【0030】

ケーシング９は、側壁９２及びモータ支持壁９３等によって収容空間９０を区画している。側壁９２には、給気空間８１と収容空間９０とを連通させる吸入口９Ａが形成されている。ケーシング９の上部には、収容空間９０と燃焼室８２と連通させる吐出口９Ｂが形成されている。

【0031】

モータ３は、モータ支持壁９３に対して収容空間９０とは反対側に配置されている。 羽根車５０は、収容空間９０内に配置されて、モータ３の駆動軸３５に連結されている。

【0032】

さらに、給湯器８は、燃焼室８２にそれぞれ収容されたバーナ８３及び熱交換器８４を備えている。バーナ８３には、図示しないガス供給配管が接続されている。熱交換器８４は、バーナ８３よりも上方に配置されている。熱交換器８４には、ハウジング８０の外部から水を供給する図示しない給水配管と、ハウジング８０の外部に湯を排出する図示しない出湯配管とが接続されている。

【0033】

＜給湯器の給湯動作＞
このような構成である給湯器８では、給湯動作を開始すると、遠心ファン１のモータ３が作動して羽根車５０を回転させる。これにより、屋外の空気が給気管８７、給気空間８１及び吸入口９Ａを経由して遠心ファン１の収容空間９０に吸入され、吐出口９Ｂを経由して燃焼室８２に強制的に給気される。

【0034】

バーナ８３は、燃焼室８２に給気される空気と、図示しないガス供給配管から供給される燃料ガスとを混合させて着火させることで、燃焼排ガスを生成する。熱交換器８４は、図示しない給水配管から供給される水と、バーナ８３の燃焼排ガスとの熱交換を行わせて、その水を加熱する。こうして、熱交換器８４で所望の温度になった湯は、図示しない出湯配管を経由してハウジング８０の外部に排出され、出湯先に供給される。

【0035】

熱交換器８４において熱交換に利用された燃焼排ガスは、排気管８８を経由して屋外に排出される。この際、給気管８７を流れる空気と、排気管８８を流れる燃焼排ガスとの間で熱交換が行われる。このため、排気管８８を流れる燃焼排ガスが冷却されて低温となってから屋外に排出されるので、環境負荷を低減できる。また、給気管８７を流れる空気が加熱されて高温となってから給気空間８１に導入されるので、熱効率を向上させることができる。

【0036】

＜遠心ファンの具体的構成＞
次に、図２～図５を参照しつつ、遠心ファン１について詳しく説明する。以下の説明では、モータ３の駆動軸３５の軸心を駆動軸心Ｘ３５として図２～図５に図示し、駆動軸心Ｘ３５方向と、駆動軸心Ｘ３５の径方向とを基準として、形状等を説明する。駆動軸心Ｘ３５方向は、本発明の「駆動軸の軸方向」の一例である。駆動軸心Ｘ３５の径方向は、本発明の「駆動軸の径方向」の一例である。

【0037】

＜ケーシング＞
図３及び図４等に示すように、遠心ファン１において、ケーシング９は、それぞれ鋼板製である周壁９１、側壁９２及びモータ支持壁９３を有している。ケーシング９は、側壁９２とモータ支持壁９３とが駆動軸心Ｘ３５方向において所定の間隔を有して対向する状態で、周壁９１が側壁９２の外周縁とモータ支持壁９３の外周縁とに接合されることによって収容空間９０を区画する蝸牛形状である。

【0038】

図４に示すように、吸入口９Ａは、駆動軸心Ｘ３５を中心として側壁９２に貫設された丸穴である。周壁９１は、駆動軸心Ｘ３５方向にそれぞれ延びる一端縁９１Ｅ及び他端縁９１Ｆを有している。吐出口９Ｂは、周壁９１の一端縁９１Ｅと他端縁９１Ｆとの間に形成された矩形穴である。

【0039】

モータ支持壁９３は、モータ支持壁本体９４及びモータ取付板９５を有している。モータ支持壁本体９４は、モータ支持壁９３における周壁９１が接合される外周縁を含み、その中央に羽根車挿通穴９４Ｈが貫設されている。

【0040】

羽根車挿通穴９４Ｈは、駆動軸心Ｘ３５を中心とする大径の丸穴である。羽根車挿通穴９４Ｈは、羽根車５０を収容空間９０内に配置するときに、モータ支持壁本体９４が羽根車５０に干渉しない程度の大きさに設定されている。

【0041】

モータ取付板９５は、駆動軸心Ｘ３５を中心とする略円盤形状であり、その中央に開口部９７が貫設されている。開口部９７は、駆動軸心Ｘ３５を中心とする丸穴である。開口部９７は、後述するボス部３３の外周面との間に充分な隙間を確保する程度の大きさに設定されている。

【0042】

モータ取付板９５は、その外周縁の複数個所に貫設された図示しないネジ穴に止めネジ９５Ｆが挿入され、止めネジ９５Ｆがモータ支持壁本体９４にねじ込まれることにより、図２及び図３に示すように、モータ支持壁本体９４に組み付けられて、羽根車挿通穴９４Ｈを塞ぐ。

【0043】

図４に示すように、モータ取付板９５には、凹部９８及び取付部９６が形成されている。

【0044】

凹部９８は、モータ支持壁９３のモータ取付板９５における開口部９７を囲む領域が駆動軸心Ｘ３５方向において側壁９２に接近するように略円錐台形状に絞り加工されてなる。

【0045】

凹部９８は、傾斜部９８Ａ及び平坦部９８Ｂを含んでいる。傾斜部９８Ａは、凹部９８の外周縁から収容空間９０に食い込むように傾斜している。平坦部９８Ｂは、傾斜部９８Ａの内周縁に接続して駆動軸心Ｘ３５に接近するように延びて開口部９７に至る。

【0046】

モータ取付板９５における傾斜部９８Ａよりも駆動軸心Ｘ３５の径方向の外側に位置する領域を外側領域９５Ｄとする。平坦部９８Ｂは、外側領域９５Ｄよりも側壁９２に近い位置にあって、外側領域９５Ｄと平行に延びている。

【0047】

取付部９６は、外側領域９５Ｄの内周縁に接続し、駆動軸心Ｘ３５に接近するように膨出して、凹部９８の傾斜部９８Ａを３つの円弧部分に区分けする３つの膨出部である。取付部９６は、外側領域９５Ｄと平行に延びている。取付部９６には、ネジ穴９６Ｆが形成されている。

【0048】

＜モータ＞
図３に示すように、モータ３は、モータハウジング３２、モータ壁３１及びボス部３３を有している。モータハウジング３２は鋼板製であり、駆動軸心Ｘ３５を中心とする略有底円筒形状である。モータハウジング３２の底部には、軸受３２Ｔが組み付けられている。

【0049】

モータ壁３１及びボス部３３は、鋼板が絞り加工や切削加工等されることによって一体に形成されている。モータ壁３１は、駆動軸心Ｘ３５を中心とする略円盤形状であり、その中央にボス部３３が形成されている。ボス部３３は、駆動軸心Ｘ３５を中心とする略円筒形状である。ボス部３３内には、軸受３３Ｔが組み付けられている。

【0050】

モータハウジング３２の開口縁と、モータ壁３１の外周縁３１Ｅとが接合されることにより、モータハウジング３２、モータ壁３１及びボス部３３とに囲まれたモータ室３Ａが形成されている。

【0051】

駆動軸３５は、軸受３２Ｔ、３３Ｔを介して、モータハウジング３２、モータ壁３１及びボス部３３に支持されることにより、駆動軸心Ｘ３５周りに回転可能となっている。

【0052】

モータハウジング３２の内周面には、ステータ３Ｓが固定されている。駆動軸３５におけるモータ室３Ａ内に位置する部分には、ロータ３Ｒが一体回転可能に固定されている。ロータ３Ｒは、ステータ３Ｓ内に配置されている。モータ壁３１におけるモータ室３Ａ側の面には、制御基板３Ｃが固定されている。制御基板３Ｃは、制御ＩＣ、パワートランジスタ及び抵抗等を含んでいる。モータ３は、制御基板３Ｃを経由してステータ３Ｓに給電することにより、ロータ３Ｒ及び駆動軸３５を駆動軸心Ｘ３５周りに回転させる。

【0053】

図２及び図４に示すように、モータ壁３１には、その外周縁３１Ｅから駆動軸心Ｘ３５の径方向の外側に突出する３つの小片３１Ｆが形成されている。小片３１Ｆに貫設された図示しないネジ穴に止めネジ３Ｆが挿通され、止めネジ３Ｆがモータ取付板９５の取付部９６に形成されたネジ穴９６Ｆにねじ込まれることにより、モータ壁３１が取付部９６に取り付けられ、モータ支持壁９３のモータ取付板９５に支持されている。こうして、モータ３は、モータ支持壁９３に対して収容空間９０とは反対側に配置される。

【0054】

図３に示すように、モータ壁３１がモータ取付板９５に支持された状態で、ボス部３３は、モータ取付板９５の開口部９７を通過して収容空間９０内に突出している。駆動軸３５は、収容空間９０内でボス部３３から突出している。

【0055】

＜第１空隙部及び第２空隙部＞
図３及び図５に示すように、モータ支持壁９３のモータ取付板９５とモータ壁３１との間には、第１空隙部Ｓ１が形成されている。

【0056】

第１空隙部Ｓ１は、モータ取付板９５に形成された凹部９８の傾斜部９８Ａ及び平坦部９８Ｂがモータ壁３１の外周縁３１Ｅからボス部３３の外周面までの範囲に亘って、モータ壁３１から駆動軸心Ｘ３５方向に離間してなる。

【0057】

第１空隙部Ｓ１は、モータ取付板９５における開口部９７を囲む領域、すなわち凹部９８がモータ壁３１から駆動軸心Ｘ３５方向に離間するように絞られることによって形成されている。

【0058】

モータ取付板９５の開口部９７とボス部３３との間には、第２空隙部Ｓ２が形成されている。

【0059】

第２空隙部Ｓ２は、モータ取付板９５の開口部９７の内周縁９７Ｅの全周がボス部３３の外周面から駆動軸心Ｘ３５の径方向に離間してなる。

【0060】

＜羽根車＞
図３及び図４に示すように、羽根車５０は、主板５１、対向板５２及び複数の羽根５３を有している。本実施例では、主板５１、対向板５２及び複数の羽根５３は、鋼板製である。

【0061】

主板５１は、駆動軸心Ｘ３５を中心とする略円盤形状であり、その中央に軸穴５１Ｈが貫設されている。

【0062】

図３に示すように、対向板５２は、駆動軸心Ｘ３５を中心とする略円環形状であり、その中央に大径穴５２Ｈが貫設されている。大径穴５２Ｈは、側壁９２の吸入口９Ａよりも大径である。対向板５２は、駆動軸心Ｘ３５方向において主板５１と対向している。

【0063】

図３及び図４に示すように、各羽根５３は、主板５１の外周縁５１Ｅに沿って並ぶように配置されている。羽根車５０は、各羽根５３の駆動軸心Ｘ３５方向の一端側が主板５１に接合されるとともに、各羽根５３の駆動軸心Ｘ３５方向の他端側が対向板５２に接合されることによって構成されている。

【0064】

羽根車５０には、複数の補助羽根５４が形成されている。各補助羽根５４は、各羽根５３の一部が主板５１を貫通して対向板５２とは反対側に向かって突出してなる。補助羽根５４の断面形状は、羽根５３の断面形状における駆動軸心Ｘ３５の径方向の内側に位置する部分が除かれているだけであって、その他の部分は羽根５３と同じである。

【0065】

図３に示すように、羽根車５０が収容空間９０内に配置された状態で、主板５１の軸穴５１Ｈに駆動軸３５が挿入され、駆動軸３５の先端にナット３５Ｆがワッシャ等を介在させた状態でねじ込まれることにより、主板５１が駆動軸３５に一体回転可能に固定されている。この状態で、主板５１とモータ支持壁９３のモータ取付板９５とが対向し、対向板５２と側壁９２とが対向し、各補助羽根５４がモータ取付板９５に向かって突出している。

【0066】

図３及び図４に示すように、主板５１には、逃げ部５１Ａが形成されている。逃げ部５１Ａは、主板５１における軸穴５１Ｈを囲む領域が駆動軸心Ｘ３５方向においてボス部３３から逃げるように略円錐台形状に絞り加工されてなる。

【0067】

このような構成である遠心ファン１では、モータ３が作動することにより、羽根車５０が図４に示す回転方向Ｒ１に回転する。各羽根５３は、駆動軸心Ｘ３５の径方向の外側に向かうにつれて回転方向Ｒ１に傾斜している。つまり、羽根車５０は、シロッコファンである。各補助羽根５４も、各羽根５３と同様に、駆動軸心Ｘ３５の径方向の外側に向かうにつれて回転方向Ｒ１に傾斜している。

【0068】

遠心ファン１は、羽根車５０の回転によって吸入口９Ａから収容空間９０に空気を吸入する。そして、吸入された空気は、羽根車５０の各羽根５３と共に回転することによって遠心力を受けて収容空間９０内の周壁９１側に寄せられて圧縮され、吐出口９Ｂから吐出される。

【0069】

＜作用効果＞
実施例の遠心ファン１では、モータ３の駆動軸３５にモータ冷却用ファンを設けていないので、部品点数の削減や、駆動軸３５及びその周辺の簡素化を実現できる。

【0070】

また、この遠心ファン１では、駆動軸３５にモータ冷却用ファンを設けない構成と、モータ３のボス部３３がモータ支持壁９３のモータ取付板９５に貫設された開口部９７を通過して収容空間９０内に突出することで駆動軸３５の突出長さを短くできる構成とにより、駆動軸３５の動的アンバランスが発生し難く、駆動軸３５及び羽根車５０が回転によって振動し難い。

【0071】

さらに、発明者は、遠心ファン１におけるモータ壁３１、ボス部３３、モータ支持壁９３及び羽根車５０等の周辺の空気の流れについて解析を行うとともに、遠心ファン１を所定の運転条件で所定の時間運転した場合における制御基板３Ｃ及び軸受３２Ｔ、３３Ｔ等の温度変化を計測する実験を行うことにより、第１空隙部Ｓ１及び第２空隙部Ｓ２の作用効果を以下のように確認した。上述した流れの解析結果を図５に複数の矢印で模式化して図示する。

【0072】

この遠心ファン１では、モータ３が作動して駆動軸３５及び羽根車５０が回転すると、収容空間９０内において、羽根車５０の各羽根５３よりも駆動軸心Ｘ３５の径方向の内側に位置する内側領域Ｅ１と比較して、羽根車５０の各羽根５３よりも駆動軸心Ｘ３５の径方向の外側に位置する外側領域Ｅ２の圧力が高くなる。そして、外側領域Ｅ２で圧力が高くなった空気が収容空間９０から吐出口９Ｂを経由して吐出される。

【0073】

ここで、静止したモータ支持壁９３のモータ取付板９５と、回転する羽根車５０の主板５１との間の隙間領域Ｅ３で発生する空気の流れによって、隙間領域Ｅ３の圧力が低くなる。そして、モータ３周辺の空気が第１空隙部Ｓ１及び第２空隙部Ｓ２を経由して隙間領域Ｅ３に流れ、さらに収容空間９０内の外側領域Ｅ２の空気に合流して、収容空間９０から吐出されるようになる。この際、モータ３周辺の空気が第１空隙部Ｓ１を流れながらモータ壁３１に接触し、さらに第２空隙部Ｓ２を流れながらボス部３３に接触することにより、モータ３の熱を効果的に奪うことができる。

【0074】

したがって、実施例の遠心ファン１では、製造コストの低廉化と、作動時の振動の抑制とを実現しつつ、モータ３を効果的に冷却できる。ひいては、モータ３の制御基板３Ｃ及び軸受３２Ｔ、３３Ｔ等の異常過熱を抑制して、モータ３の安定性及び耐久性の向上を実現できる。

【0075】

また、この遠心ファン１では、図３及び図４等に示すように、第１空隙部Ｓ１は、モータ支持壁９３のモータ取付板９５における開口部９７を囲む領域、すなわち凹部９８がモータ壁３１から駆動軸心Ｘ３５方向に離間するように絞られることによって形成されている。つまり、第１空隙部Ｓ１を絞り加工によって容易に形成できるので、製造コストの一層の低廉化を実現できる。また、モータ取付板９５が立体的形状に絞り加工されることにより、モータ取付板９５の剛性を向上させることができるので、モータ取付板９５がモータ壁３１を確実に支持できる。

【0076】

さらに、この遠心ファン１では、モータ支持壁９３がモータ支持壁本体９４と、モータ支持壁本体９４とは別体であるモータ取付板９５とを有している。このため、モータ取付板９５を例えば、プレス加工、打ち抜き加工、絞り加工等の加工方法を用いて容易に製造できるので、製造コストを低廉化できる。また、モータ取付板９５について、第１空隙部Ｓ１及び第２空隙部Ｓ２を好適に形成できる形状に容易に加工できる。

【0077】

また、この遠心ファン１では、図５に示すように、補助羽根５４が駆動軸３５及び羽根車５０と共に回転することで、隙間領域Ｅ３での空気の流れを一層促進できる。その結果、この遠心ファン１では、モータ３周辺の空気が第１空隙部Ｓ１及び第２空隙部Ｓ２を経由して隙間領域Ｅ３に一層流れ易くなるので、モータ３の熱を一層効果的に奪うことができる。

【0078】

以上において、本発明を実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。

【0079】

例えば、実施例では１つの凹部９８によって１つの第１空隙部Ｓ１が形成されているがこの構成には限定されない。例えば、凹部９８を複数の凹部に変更し、それらの凹部によって複数の第１空隙部が形成されてもよい。また、第１空隙部は、駆動軸周りで不均一であってもよい。さらに、実施例では、第１空隙部Ｓ１は、モータ支持壁９３の一部であるモータ取付板９５の凹部９８がモータ壁３１の外周縁３１Ｅからボス部３３までの範囲に亘って、モータ壁３１から駆動軸心Ｘ３５方向に離間するように形成されているが、この構成には限定されない。例えば、第１空隙部は、モータ支持壁の全部がモータ壁の外周縁からボス部までの範囲に亘って、モータ壁から駆動軸の軸方向に離間するように形成されてもよい。

【0080】

実施例では、第２空隙部Ｓ２は、開口部９７の内周縁９７Ｅの全周がボス部３３の外周面から駆動軸心Ｘ３５の径方向に離間してなるがこの構成には限定されない。例えば、開口部９７の内周縁９７Ｅの一部を駆動軸心Ｘ３５の径方向の内側に突出させて、ボス部３３の外周面に当接させてもよい。

【0081】

モータ支持壁とモータ壁との間にスペーサを介在させたり、モータ支持壁及びモータ壁の少なくとも一方に足を設けたりして、第１空隙部を形成する構成を採用することもできる。

【産業上の利用可能性】

【0082】

本発明は例えば、強制給気式燃焼装置、給湯器又は暖房用熱源機等に利用可能である。

【符号の説明】

【0083】

１…遠心ファン
９０…収容空間
９７…開口部
９３…モータ支持壁
９…ケーシング
３１…モータ壁
３３…ボス部
３５…駆動軸
３…モータ
５１…主板
５１Ｅ…主板の外周縁
５３…複数の羽根
５０…羽根車
３１Ｅ…モータ壁の外周縁
Ｓ１…第１空隙部
９７Ｅ…開口部の内周縁
Ｓ２…第２空隙部
９４…モータ支持壁本体
９６…取付部
９５…モータ取付板
５４…複数の補助羽根

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】