JP2023115755A - 遠心送風機 - Google Patents

Abstract

【課題】遠心送風機において、モータが支持されるモータ支持位置とファンの重心位置の、回転軸に沿った方向における位置ずれ量を低減する。
【解決手段】遠心送風機１のファン４は、モータ支持位置３２ａよりもモータ３の出力軸３１の一方側において、出力軸３１に取り付けられるボス部４１と、ボス部４１から出力軸３１を中心とする径方向の外側に伸びる主板４２と、主板４２から出力軸３１の一方側に伸びる複数の翼４３と、翼４３の出力軸の一方側の端部に接続される側板４４と、を有する。主板４２は側板４４よりも重量が大であり、主板４２と側板４４は、径方向の外側に向かって出力軸３１の他方側に傾斜している。
【選択図】図１

Description

本発明は、遠心送風機に関する。

特許文献１には、ターボファンにおいて、ファンのボスと主板との接合部を通過して回転軸に直交する軸直角面から、羽根重心までの距離までの距離を、小さくすることを目的の１つとしている。そして、その目的を達成するために、板厚が回転軸側から外周縁に向けて漸次厚くなるよう主板を形成することが記載されている。

特開２０１０－２８１２５６号公報

発明者の検討によれば、特許文献１に記載のターボファンでは、モータがケースに支持される位置であるモータ支持位置とファンの重心位置の、回転軸に沿った方向における位置ずれ量をより低減することが望ましい。この位置ずれ量が長いと、ファンとモータロータの複合的なアンバランスによって生じる遠心力に起因して発生するモータ支持位置の周りのモーメントが大きくなってしまい、ひいては、ターボファンの振動の抑制が不十分になり得るからである。このことは、ターボファンに限らず、遠心送風機一般についても同様である。

本発明は上記点に鑑み、遠心送風機において、モータ支持位置とファンの重心位置の、回転軸に沿った方向における位置ずれ量を低減することを目的とする。

上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、
遠心送風機であって、
ケース（２）と、
モータ支持位置（３２ａ）で前記ケースに支持されるモータ（３）と、
前記モータに駆動されて回転するファン（４）と、を備え、
前記ファンは、
前記モータ支持位置よりも前記モータの出力軸（３１）の一方側において、前記出力軸に取り付けられるボス部（４１）と、
前記ボス部から前記出力軸を中心とする径方向の外側に伸びる主板（４２）と、
前記主板から前記出力軸の一方側に伸びる複数の翼（４３）と、
前記複数の翼の前記出力軸の一方側の端部に接続される側板（４４）と、を有し、
前記主板は前記側板よりも重量が大であり、
前記主板と前記側板は、前記径方向の外側に向かって前記出力軸の他方側に傾斜している、遠心送風機。

このように、側板に対して出力軸の他方側に位置する主板が側板よりも重量が大であることで、モータ支持位置とファンの重心との出力軸に沿った位置ずれ量を低減することができる。また、主板と側板が出力軸から径方向の外側に向かって出力軸の他方側に傾斜していることで、複数の翼を出力軸のより他方側に配置できるので、ファンの重心を出力軸に沿った方向のより他方側に配置することができる。すなわち、モータ支持位置とファンの重心との出力軸に沿った位置ずれ量を低減することができる。

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。

第１実施形態に係る遠心送風機の回転軸を含む断面図である。 図１のＩＩ－ＩＩ断面図である。 図１のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。 図１のＩＶ－ＩＶ断面図である。 第２実施形態に係る遠心送風機１の回転軸を含む断面図である。 軸方向他方側からのファンの平面図である。 第３実施形態における軸方向他方側からのファンの平面図である。 第４実施形態における軸方向他方側からのファンの平面図である。 第５実施形態に係る遠心送風機の回転軸を含む断面図である。 第６実施形態に係る遠心送風機の回転軸を含む断面図である。 第７実施形態に係る遠心送風機の回転軸を含む断面図である。 図１１のＸＩＩ－ＸＩＩ断面図である。

以下、本開示の実施形態について説明する。以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。

（第１実施形態）
第１実施形態に係る遠心送風機１は、図１に示すように、ケース２と、ケース２に支持されるモータ３と、モータ３に駆動されて回転するファン４と、を備えている。図１は、遠心送風機１の回転軸ＣＬを含む断面における断面図である。本実施形態の遠心送風機１はターボファンであるが、他の例として、ターボファン以外の遠心送風機（例えばシロッコファン）でもよい。

ケース２は、モータ３とファン４を収容する部材であり、例えば樹脂製であるが他の材料から構成されていてもよい。ケース２は、他の部材（例えば空調装置の外殻を構成するハウジング）に取り付けられていてもよい。

ケース２は、第１ケース部２１と第２ケース部２２とを有している。第１ケース部２１と第２ケース部は、別体に形成されて互いに対して組み付けられていてもよいし、全体として一体に形成されていてもよい。第１ケース部２１は、ファン４の吸入側を覆い、第２ケース部２２は、ファン４の吸入側とは反対側を覆うと共に、モータ３が取り付けられている。

モータ３は、出力軸３１と、回転体保持部３２と、軸受３３と、コア３４と、ロータ３５と、を有している。モータ３は、アウターロータ型の電動モータであるが、他の例としてインナーロータ型であってもよい。

出力軸３１は、モータ３で発生した回転力をファン４に伝える棒である。出力軸３１と回転軸ＣＬはほぼ同軸となっている。回転体保持部３２は、例えば金属製または樹脂製の部材であり、モータ支持位置３２ａにおいて、第２ケース部２２に固定的に取り付けられる。回転体保持部３２の第２ケース部２２への固定的な取り付けは、例えばボルトの締結によって実現されていてもよいし、ねじ止めによって実現されていてもよいし、他の手法で取り付けられていてもよい。

モータ支持位置３２ａは、出力軸３１を中心とする径方向において、ロータ３５の最外縁よりも外側にある。また、モータ支持位置３２ａは、出力軸３１を中心とする径方向において、後述するボス部４１と出力軸３１の接続位置よりも、外側に位置している。また、モータ支持位置３２ａは、出力軸３１に沿った方向において、ボス部４１と出力軸３１の接続位置よりも、ロータ３５と出力軸３１の接続位置よりも、図１中下側に位置している。

以下、出力軸３１に沿った方向を単に軸方向ＦＬと称し、軸方向ＦＬの図１における上側を一方側と称し、軸方向ＦＬの図１における下側を他方側と称する。また、出力軸３１を中心とする径方向、周方向を、それぞれ、単に径方向、周方向という。

軸受３３は、回転体保持部３２の出力軸３１側の面に取り付けられ、出力軸３１を回転可能に軸支する。このようになっていることで、回転体保持部３２は、軸受３３を介して、出力軸３１、ロータ３５、ファン４を保持する。

コア３４は、通電されることによって磁場を発生することでロータ３５を回転駆動する。コア３４は、回転体保持部３２に対して固定されている。回転体保持部３２とコア３４が、ステータを構成する。

ロータ３５は、径方向の内周縁において、出力軸３１に固定され、径方向の外周縁において、コア３４の外周側に配置される。ロータ３５は、コア３４の径方向の外周側において磁石を備え、この磁石によってコア３４が発生する磁場から回転力を受ける。このようなモータ３において、コア３４が通電されると磁場が発生し、その磁場に起因してロータ３５が出力軸３１と一体に回転する。その際、出力軸３１が軸受３３に軸支される。

ファン４は、ボス部４１、主板４２、複数の翼４３、および側板４４を有している。本実施形態においては、ボス部４１、主板４２、複数の翼４３、および側板４４は、全体として同じ材料（例えば樹脂）で一体成型で形成される。そして、ファン４の質量密度は一様である。ボス部４１は、出力軸３１に取り付けられる環状の部材である。ボス部４１と出力軸３１の接続位置は、ロータ３５と出力軸３１の接続位置よりも、モータ支持位置３２ａよりも、軸方向ＦＬの一方側に位置している。

主板４２は、径方向の内周縁においてボス部４１と接続し、ボス部４１から出力軸３１を中心とする径方向の外側に伸びる板形状の部材である。複数の翼４３は、板形状の部材である。各翼４３は、主板４２の軸方向ＦＬの一方側の面から軸方向ＦＬの一方側に向かって伸び、軸方向ＦＬの一方側の端部において側板４４に接続される。これら複数の翼４３は、出力軸３１を中心とする周方向に並んで配置されている。また、各翼４３は、出力軸３１から遠ざかるほど、ファン４の回転方向の後ろ向きに位置するようにも伸びている。回転方向は、周方向と一致する。

側板４４は、出力軸３１を取り囲むように配置されると共に径方向の外側に伸びる板形状の部材である。上述の通り、側板４４における軸方向ＦＬの他方側の面には、複数の翼４３が接続されている。また、第１ケース部２１は、側板４４における軸方向ＦＬの一方側の面と対向して軸方向ＦＬの一方側から側板４４を覆うように配置されている。

側板４４は、本体部４４ａと筒部４４ｂとを有している。本体部４４ａは、主板４２と対向して配置され、主板４２と自らの間に複数の翼４３を挟む部分である。筒部４４ｂは、本体部４４ａの径方向の内周側端部から本体部４４ａに対して曲がって軸方向ＦＬの一方側に伸びる環状の部分である。この筒部４４ｂは、出力軸３１に対向して出力軸３１を取り囲むことで、その径方向内周側に、風を取り入れる吸込口ＩＰを形成する。

以上のような構成のボス部４１、主板４２、複数の翼４３、および側板４４は、全体として出力軸３１から回転力が伝達されることで一体に回転する。その結果、出力軸３１、ロータ３５、ファン４は、一体に回転方向の前側に回転する。

上記のような構成の遠心送風機１の作動について説明する。モータ３のコア３４が通電されると、コア３４が磁力を発生し、その磁力によってロータ３５が回転駆動される。その結果、ロータ３５、出力軸３１、ファン４が一体に回転する。これにより風が、吸込口ＩＰにおいて、軸方向ＦＬの一方側から他方側に吸い込まれ、更に主板４２と側板４４の間かつ複数の翼４３の間を径方向内側から外側に向けて流れ、更にファン４の径方向の最外周から更に径方向の外側に向けて吹き出される。

このような遠心送風機１において、ファン４とロータ３５の複合的なアンバランスが存在する。このアンバランスは、回転軸まわりの回転体の質量が周方向に一様に分布していないこと（例えば偏心）によって発生する。ここで、回転体は、ファン４とロータ３５である。このアンバランスによる遠心力Ｆに起因して発生するモータ支持位置３２ａの周りのモーメントが、遠心送風機１の振動の原因となる。このモーメントが増大すると、遠心送風機１の振動の抑制が不十分になり得る。そして、このモーメントは、モータ支持位置３２ａとファン４の重心Ｇとの軸方向ＦＬに沿った位置ずれ量Ｌが長いほど、大きい。本実施形態の遠心送風機１においては、この位置ずれ量Ｌを抑えるよう構成されている。

このような遠心送風機１の特徴について、更に詳しく説明する。まず、主板４２と側板４４は、径方向の外側に向かって軸方向ＦＬの他方側に傾斜している。すなわち、主板４２と側板４４の各々が、径方向の外側に向かって軸方向ＦＬのより他方側に位置するよう伸びている。

このようになっていることで、複数の翼４３を軸方向ＦＬのより他方側に配置できるので、ファン４の重心Ｇをより軸方向ＦＬの他方側に配置することができる。したがって、位置ずれ量Ｌを抑えることができ、ひいては、アンバランスに起因する遠心送風機１の振動を抑制することができる。

また、主板４２は側板４４よりも重量が大である。これにより、ファン４の重心Ｇをより主板４２側に配置することができ、ひいては、重心Ｇをより軸方向ＦＬの他方側に配置することができ、位置ずれ量Ｌを抑えることができる。

（１）具体的には、主板４２は側板４４に比べて板厚が大きい。この比較は、主板４２、側板４４の各々で板厚が一様であれば自明であるが、そうでない場合は、平均の板厚で比較される。平均の板厚は、板の体積を板面の面積で除算した値になる。

このようになっていることで、主板４２と側板４４で板厚を異ならせることができるのを利用して、モータ支持位置とファンの重心との出力軸に沿った位置ずれ量を低減することができる。

（２）また、軸方向ＦＬに沿ったファン４の一方側の端から他方側の端までの長さをｈ１とする。この長さｈ１は、ファン４の全高とも呼ばれる。そして、ボス部４１と出力軸３１の接続位置から軸方向ＦＬの他方側におけるファン４の端までの、出力軸に沿った長さをｈ２とする。この長さｈ２は、ボス部４１の高さとも呼ばれる。この場合、長さｈ２は長さｈ１の１／２以上となっている。

このようになっていることで、ボス部４１に接続されている主板４２の傾斜の勾配をより急峻にすることができ、ファン４の全高に対して複数の翼４３を軸方向ＦＬのさらに他方側に取り付けることができる。ひいては、位置ずれ量Ｌを低減することができる。

（３）また、主板４２は、第１勾配部４２ａ、第２勾配部４２ｂを有している。第１勾配部４２ａは、主板４２のうち、第２勾配部４２ｂよりも径方向の内側に配置されている。また、第１勾配部の径方向内側の端部は、ボス部４１に接続されている。

そして、第１勾配部４２ａにおいては、径方向の外側に向かうときの軸方向ＦＬ他方側への傾斜の勾配が、第１の範囲内となっている。なおこの勾配は、出力軸３１からの距離が単位距離だけ大きくなったときの、軸方向ＦＬ他方側への変化量が大きいほど、大きくなる量である。すなわち、俯角である。また、勾配は、各位置における軸方向ＦＬの一方側の端と他方側の端の中点の位置に基づいて特定される。

また、第２勾配部４２ｂにおいては、径方向の外側に向かうときの軸方向ＦＬ他方側への傾斜の勾配が、第１の範囲とは異なる第２の範囲内となっている。なお、第１の範囲と第２の範囲は一部が重なりあっていてもよいし、重なり合う部分がなくてもよい。このようになっていることで、主板４２の勾配が一定の場合に比べて、位置ずれ量Ｌを低減するための工夫をより柔軟に行うことができる。

（４）また、上記第１の範囲は上記第２の範囲よりも傾斜が急な範囲となっている。つまり、第１の範囲の上限は第２の範囲の上限よりも大きく、第１の範囲の下限は第２の範囲の下限よりも大きい。また、第１の範囲の上限と下限の平均値は第２の範囲の上限と下限の平均値よりも大きい。

このようになっていることで、第１勾配部４２ａより径方向外側にあるがゆえにより体積が大きくなる場合のある第２勾配部４２ｂを軸方向ＦＬの他方側により偏在させることができる。ひいては、位置ずれ量Ｌを低減することができる。

（５）また、第２勾配部４２ｂの平均板厚は、第１勾配部４２ａの平均板厚よりも大である。このように、主板４２において軸方向ＦＬのより他方側に位置している第２勾配部４２ｂの平均板厚を大きくすることで、位置ずれ量Ｌを効果的に低減することができる。

なお、本実施形態では、第２勾配部４２ｂの平均板厚は、側板４４の平均板厚よりも大であるが、他の例として、大でない場合があってもよい。また、第１勾配部４２ａの平均板厚は、側板４４の平均板厚より大きくてもよいし、小さくてもよい。

（６）また、主板４２は、第２勾配部４２ｂよりも径方向の外側にあって主板４２の最外周にある外周端部４２ｃを有している。この外周端部４２ｃの平均板厚は、第２勾配部４２ｂの平均板厚よりも小である。このように、径方向外側に向かって軸方向ＦＬの他方側に傾斜している主板４２において、その外周端部４２ｃを薄くすることで、ファン４の高さ、すなわち、ファン４の軸方向ＦＬに沿った一方側の端から他方側の端までの長さを抑制することができる。

より具体的には、外周端部４２ｃでは、軸方向ＦＬの一方側を向く面の径方向外側に向かう傾斜の勾配は、軸方向ＦＬの他方側を向く面の径方向外側に向かう傾斜の勾配よりも、大きくなっている。これにより、外周端部４２ｃは、径方向外側に向かって先細りしている。例えば、外周端部４２ｃでは、軸方向ＦＬの一方側を向く面の位置が径方向外側に向かうにつれて正の勾配で軸方向ＦＬ他方側に向かっており、軸方向ＦＬの他方側を向く面の位置は、径方向外側に向かうにつれて軸方向ＦＬの位置は変化しないようになっていてもよい。

このように、外周端部４２ｃでは、径方向外側に向かうにつれて板厚を漸次低減させることによって、軸方向ＦＬの他方側の面が軸方向ＦＬの他方側に傾き過ぎることを抑制している。なお、他の例として、軸方向ＦＬの他方側を向く面の位置は、径方向外側に向かうにつれて軸方向ＦＬの一方側に向かってもよいし、軸方向ＦＬの他方側に向かってもよい。

（７）また、図２に示すように、複数の翼４３の各々と主板４２との接合部に形成される隅Ｒ１ａ、Ｒ１ｂは、丸まった隅Ｒ部となっている。また、図３に示すように、複数の翼４３の各々と側板４４との接合部に形成される隅Ｒ２ａ、Ｒ２ｂも、丸まった隅Ｒ部となっている。そして、各翼４３において、隅Ｒ１ａ、Ｒ１ｂの曲率半径は、同じ翼の隅Ｒ２ａ、Ｒ２ｂの曲率半径よりも大きい。なお、隅Ｒ２ａ、Ｒ２ｂはピン角であってもよい。その場合も、各翼４３において、隅Ｒ１ａ、Ｒ１ｂの曲率半径は、同じ翼の隅Ｒ２ａ、Ｒ２ｂの曲率半径よりも大きい。

より具体的には、ここで比較するのは、主板４２との接合部の隅Ｒ１ａ、Ｒ１ｂの径方向の内側の端から外側の端までの曲率半径の平均値と、側板４４との接合部の隅Ｒ２ａ、Ｒ２ｂの径方向の内側の端から外側の端までの曲率半径の平均値である。

これにより、各翼４３において、主板４２との接合部の方が、側板４４との接合部よりも、太くなる。このように、主板側と側板側で隅の曲率半径を異ならせることができるのを利用して、モータ支持位置３２ａとファン４の重心Ｇとの出力軸３１に沿った位置ずれ量を低減することができる。

なお、隅Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂの関係が上記のようになっている翼は、複数の翼４３の全部であってもよいし、一部のみでもよい。複数の翼４３の少なくとも１つの翼４３において上記のような関係が成立すれば、当該翼４３については上記の効果が実現する。

（８）また、図２、図４に示すように、上記少なくとも１つの翼４３と主板４２との接合部における隅Ｒ１ａ、Ｒ２ａの各々の曲率半径は、径方向の外側に向かうにつれて増大する。この増大の振る舞いは、徐々にであってもよいし、段階的であってもよい。また、隅Ｒ１ａ、Ｒ２ａの各々の曲率半径が径方向の外側に向かうにつれて増大しているのは、翼４３と主板４２との接合部のうち一部のみ（例えば翼４３と第２勾配部４２ｂとの接合部のみ）においてであってもよい。

このように、同じ翼４３で径方向の位置により隅の曲率半径を変えられるのを利用して、モータ支持位置３２ａとファン４の重心Ｇとの出力軸３１に沿った位置ずれ量を低減できる。これは、主板４２が径方向の外側に向かって出力軸３１のより他方側に傾斜しているからである。

（９）また、図１に示すように、複数の翼４３の各々の出力軸３１側の端部である前縁部４３ａは、軸方向ＦＬの一方側の端部において、筒部４４ｂの出力軸３１側の面に接続されている。

このようになっていることで、各翼４３の剛性が向上し、ファン４の変形が抑制できる。なお、このような構造になっているのは、複数の翼４３のうち上述のように全部の翼４３であってもよいし、あるいは、一部のみの翼４３であってもよい。後者の場合でも、その一部の翼４３の剛性は向上する。

なお、本実施形態においては、各翼４３の各々は、主板４２との接合部および側板４４との接合部以外の部分では、板厚が一定となっている。まら、本実施形態の主板４２の軸方向ＦＬの他方側の面には、リブ等の突起物は形成されていない。

（第２実施形態）
次に第２実施形態について、図５、図６を用いて説明する。本実施形態に係る遠心送風機１は、第１実施形態に対して、主板４２の構成が異なっている。具体的には、図５、図６に示すように、主板４２は、複数のリブ４２ｄを有している。また、本実施形態の外周端部４２ｃは、第２勾配部４２ｂと板厚が同じになっているが、第１実施形態と同様に第２勾配部４２ｂより板厚が小であってもよい。その他の構成は、第１実施形態と同じである。

複数のリブ４２ｄは、主板４２の側板４４側とは反対側の面から軸方向ＦＬの他方側に突出している。リブ４２ｄの各々は、出力軸３１を囲んで出力軸３１を中心に環状に配置されている。そしてこれらリブ４２ｄは、全体として径方向内側から外側に多重に配列されている。なお、リブ４２ｄの数は、上記のように複数であってもよいし、１つであってもよい。また、リブ４２ｄの取り付け位置は、図５、図６に示すように第２勾配部４２ｂのみであってもよいし、第１勾配部４１ａと第２勾配部４２ｂの両方であってもよいし、第１勾配部４１ａのみであってもよい。

また、本実施形態において、主板４２のうち、最も軸方向ＦＬの他方側に位置する部分は、複数のリブ４２ｄのいずれかではなく、外周端部４２ｃの軸方向ＦＬの他方側の端部である。このようになっていることで、複数のリブ４２ｄがファン４の軸方向ＦＬの寸法を増大させてしまう可能性が低減される。

（１）このように、主板４２は、側板４４側とは反対側の面から出力軸３１の他方側に突出する１つ以上のリブ４２ｄを有する。これにより、リブ４２ｄの重量の分だけ、位置ずれ量Ｌを低減できる。

（２）また、リブ４２ｄは、出力軸３１を囲む環状に配置されている。これにより、リブ４２ｄがファン４の回転の抵抗になり難い。なお、リブ４２ｈは、上述の通り出力軸３１を中心としていてもよいし、出力軸３１からずれた位置を中心としていてもよい。また、リブ４２ｈは、図６のように第２勾配部４２ｂのみに形成されていてもよいし、あるいは、第１勾配部４２ａと第２勾配部４２ｂの両方に形成されていてもよい。また、本実施形態において第１実施形態と同様の構成からは同様の効果が得られる。

（第３実施形態）
次に第３実施形態について、図７を用いて説明する。本実施形態に係る遠心送風機１は、第２実施形態に対して、複数のリブ４２ｄが複数のリブ４２ｅに置き換わっている。それ以外の構成は、第２実施形態と同じである。複数のリブ４２ｅの各々は、出力軸３１を中心とする放射状に、径方向内側から外側に伸びている。

また、本実施形態において、主板４２のうち、最も軸方向ＦＬの他方側に位置する部分は、複数のリブ４２ｅのいずれかではなく、外周端部４２ｃの軸方向ＦＬの他方側の端部である。

なお、リブ４２ｅの数は、上記のように複数であってもよいし、１つであってもよい。また、リブ４２ｅの取り付け位置は、図７に示すように第２勾配部４２ｂのみであってもよいし、第１勾配部４１ａと第２勾配部４２ｂの両方であってもよいし、第１勾配部４１ａのみであってもよい。

また、本実施形態において、第３実施形態に示したような形状のリブ４２ｄが更に１個または複数個設けられていてもよい。すなわち、主板４２においてリブ４２ｄとリブ４２ｅとが組み合わさって形成されていてもよい。また、本実施形態において第１、第２実施形態と同様の構成からは同様の効果が得られる。

（第４実施形態）
次に第４実施形態について、図８を用いて説明する。本実施形態に係る遠心送風機１は、第３実施形態に対して、複数のリブ４２ｅが複数のリブ４２ｆに置き換わっている。それ以外の構成は、第３実施形態と同じである。

複数のリブ４２ｆは、出力軸３１を中心とする周方向に並んで配置されている。また、複数のリブ４２ｆの各々は、出力軸３１から遠ざかるほど、回転方向の後ろ向きに位置するような翼形状で伸びている。すなわち、複数のリブ４２ｆの向きは、複数の翼４３と同じである。

なお、他の例として、複数のリブ４２ｆの向きは、複数の翼４３と逆であってもよい。すなわち、複数のリブ４２ｆの各々は、出力軸３１から遠ざかるほど、回転方向の前向きに位置するような翼形状で伸びていてもよい。また、複数のリブ４２ｆの数は、複数の翼４３の数と同じであってもよいし、違っていてもよい。リブ４２ｆの数は１であってもよい。

また、本実施形態において、主板４２のうち、最も軸方向ＦＬの他方側に位置する部分は、複数のリブ４２ｆのいずれかではなく、外周端部４２ｃの軸方向ＦＬの他方側の端部である。

なお、リブ４２ｆの数は、上記のように複数であってもよいし、１つであってもよい。また、リブ４２ｆの取り付け位置は、図８に示すように第２勾配部４２ｂのみであってもよいし、第１勾配部４１ａと第２勾配部４２ｂの両方であってもよいし、第１勾配部４１ａのみであってもよい。また、本実施形態において第１～第３実施形態と同様の構成からは同様の効果が得られる。

（第５実施形態）
次に第５実施形態について、図９を用いて説明する。本実施形態に係る遠心送風機１は、ボス部４１と主板４２を構成する材料が第１実施形態と異なっている。その他の構成は、第１実施形態と同じである。なお、本実施形態のような変更は、第２～第４実施形態にも適用可能である。

本実施形態のボス部４１と主板４２は、翼４３、側板４４に対して質量密度の大きい材料で形成されている。ボス部４１および主板４２を形成する材料は、樹脂でもよいし、金属でもよい。これにより、第３実施形態に比べて主板４２の重量が大きくなり、その結果、ファン４の重心Ｇが軸方向ＦＬのより他方側に位置する。

本実施形態では、ボス部４１および主板４２は、翼４３、側板４４とは別体に形成された後に、溶着等により翼４３と主板４２とが接続されることで、ファン４が製造されてもよい。あるいは、ボス部４１および主板４２は、翼４３、側板４４と共に、二色成型によって形成されてもよい。

なお、ボス部４１は、第１実施形態と同様、翼４３、側板４４と同じ材料で構成されていてもよい。あるいは、翼４３は、主板４２と同じ材料で構成されていてもよい。いずれの場合も、同様の効果が得られる。

（１）以上の通り、主板４２は、側板４４よりも質量密度の高い材料で形成されている。このようになっていることで、主板４２と側板４４で材料を異ならせることができるのを利用して、位置ずれ量Ｌを低減できる。また、本実施形態において第１～第４実施形態と同様の構成からは同様の効果が得られる。

（第６実施形態）
次に第６実施形態について、図１０を用いて説明する。本実施形態に係る遠心送風機１は、第１実施形態に対して、ファン４を構成する材質が異なっている。その他は、第１実施形態と同じである。なお、本実施形態のような変更は、第２～第５実施形態にも適用可能である。

本実施形態においては、ファン４のうち、ボス部４１、翼４３、側板４４等の主板４２以外の部材はすべて樹脂製である。そして、主板４２においては、図１０に示すように、第１勾配部４２ａおよび外周端部４２ｃは樹脂製となっている。そして、第２勾配部４２ｂは、金属で構成された金属部と、樹脂で構成されると共に当該金属部を囲む樹脂部とを有している。この金属は、この樹脂よりも質量密度が高い。この結果、主板４２の質量密度は、側板４２の質量密度よりも高くなっている。

このような構成のファン４は、例えば、金属がインサートされた樹脂成型すなわちインサート成型で製造することができる。なお、第１勾配部４２ａ、外周端部４２ｃも、第２勾配部４２ｂと同様、一部が金属製となっていてもよい。

（１）以上の通り、第２勾配部４２ｂは、金属部と、金属部を囲む樹脂部とを有する。このようになっていることで、主板をより重くすることで、位置ずれ量Ｌを低減することができる。また、本実施形態において第１～第５実施形態と同様の構成からは同様の効果が得られる。

（第７実施形態）
次に第７実施形態について、図１１、図１２を用いて説明する。本実施形態に係る遠心送風機１は、第１実施形態に対して、複数の翼４３の形状が変更されている。それ以外の構成は、第１実施形態と同じである。なお、本実施形態のような変更は、第２～第６実施形態にも適用可能である。

本実施形態の複数の翼４３の各々は、主板４２よりも側板４４の方により近い部分の板厚よりも、側板４４よりも主板４２の方により近い部分の板厚の方が、大である。具体的には、図１２に示すように、各翼４３のうち、主板４２との接合部と側板４４との接合部とを除いた本体部は、主板４２から遠ざかって側板４４に近づくほど、板厚が徐々に減少する。このように、本体部が主板４２から側板４４に向かうにつれて板厚が徐々に減少していく以外にも、板厚が段階的に減少してもよい。

（１）以上の通り、各翼４３は、側板４４の方により近い部分の板厚よりも、主板４２の方により近い部分の板厚の方が、大である。このようになっていることで、同じ翼４３において側板４４に近い側よりも主板４２に近い側とで板厚を異ならせられるのを利用して、位置ずれ量Ｌを低減することができる。

なお、複数の翼４３のうち、上記のような特徴を有する翼４３は、全部でなく一部であってもよい。すなわち、上記のような特徴を有する翼４３が１つ以上あれば、上記の効果がある程度得られる。

（他の実施形態）
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、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。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、ある量について複数個の値が例示されている場合、特に別記した場合および原理的に明らかに不可能な場合を除き、それら複数個の値の間の値を採用することも可能である。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。また、本発明は、上記各実施形態に対する以下のような変形例および均等範囲の変形例も許容される。なお、以下の変形例は、それぞれ独立に、上記実施形態に適用および不適用を選択できる。すなわち、以下の変形例のうち任意の組み合わせを、上記実施形態に適用することができる。

４ ファン
４１ ボス部
４２ 主板
４３ 翼
４４ 側板
３２ａ モータ支持位置

Claims (16)

1. 遠心送風機であって、
   ケース（２）と、
   モータ支持位置（３２ａ）で前記ケースに支持されるモータ（３）と、
   前記モータに駆動されて回転するファン（４）と、を備え、
   前記ファンは、
   前記モータ支持位置よりも前記モータの出力軸（３１）の一方側において、前記出力軸に取り付けられるボス部（４１）と、
   前記ボス部から前記出力軸を中心とする径方向の外側に伸びる主板（４２）と、
   前記主板から前記出力軸の一方側に伸びる複数の翼（４３）と、
   前記複数の翼の前記出力軸の一方側の端部に接続される側板（４４）と、を有し、
   前記主板は前記側板よりも重量が大であり、
   前記主板と前記側板は、前記径方向の外側に向かって前記出力軸の他方側に傾斜している、遠心送風機。
2. 前記主板は前記側板に比べて板厚が大きい、請求項１に記載の遠心送風機。
3. 前記ボス部と前記出力軸の接続位置から前記出力軸の前記他方側における前記ファンの端までの前記出力軸に沿った長さ（ｈ２）は、前記出力軸に沿った前記ファンの前記一方側の端から前記他方側の端までの長さ（ｈ１）の、１／２以上である、請求項１または２に記載の遠心送風機。
4. 前記主板は、前記径方向の外側に向かうときの前記出力軸の他方側への傾斜の勾配が第１の範囲内である第１勾配部（４２ａ）と、前記勾配が前記第１の範囲とは異なる第２の範囲内であると共に前記第１勾配部よりも前記径方向の外側にある第２勾配部（４２ｂ）と、を有する、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の遠心送風機。
5. 前記第１の範囲は前記第２の範囲よりも傾斜が急な範囲である、請求項４に記載の遠心送風機。
6. 前記第２勾配部の板厚は、前記第１勾配部の板厚よりも大である、請求項４または５に記載の遠心送風機。
7. 前記主板は、前記第２勾配部よりも前記径方向の外側にあって前記主板の最外周にある外周端部（４２ｃ）を有し、
   前記外周端部の板厚は、前記第２勾配部の板厚よりも小である、請求項４ないし６のいずれか１つに記載の遠心送風機。
8. 前記側板は樹脂製の部材であり、
   前記第２勾配部は、金属で構成された金属部と、樹脂で構成されると共に前記金属部を囲む樹脂部とを有する、請求項４ないし７のいずれか１つに記載の遠心送風機。
9. 前記複数の翼のうち少なくとも１つの翼と前記主板との接合部における隅（Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ）の曲率半径は、前記少なくとも１つの翼と前記側板との接合部における隅（Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ）の曲率半径よりも、大きい、請求項１ないし８のいずれか１つに記載の遠心送風機。
10. 前記少なくとも１つの翼と前記主板との前記接合部における前記隅の曲率半径は、前記径方向の外側に向かうにつれて増大する、請求項９に記載の遠心送風機。
11. 前記複数の翼のうち１つ以上の翼において、前記主板よりも前記側板の方により近い部分の板厚よりも、前記側板よりも前記主板の方により近い部分の板厚の方が、大である、請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の遠心送風機。
12. 前記主板は、前記側板側とは反対側の面から前記出力軸の他方側に突出する１つ以上のリブ（４２ｄ、４２ｅ、４２ｆ）を有する、請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の遠心送風機。
13. 前記１つ以上のリブは、前記出力軸を中心とする放射状または前記出力軸を囲む環状あるいはそれらの組み合わせで形成されている、請求項１２に記載の遠心送風機。
14. 前記１つ以上のリブは、翼形状で形成されている、請求項１２に記載の遠心送風機。
15. 前記主板は、前記側板よりも質量密度の高い材料で形成されている、請求項１ないし１４のいずれか１つに記載の遠心送風機。
16. 前記側板は、前記出力軸を取り囲んで吸込口を形成する筒部（４４ｂ）を有し、
    前記複数の翼のうち一部または全部の翼の、前記出力軸側の端部である前縁部（４３ａ）における前記出力軸の一方側の端部は、前記筒部における前記出力軸の他方側の端よりも前記出力軸の一方側において、前記筒部の前記出力軸側の面に接続されている、請求項１ないし１５のいずれか１つに記載の遠心送風機。

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