(57)【要約】【課題】前面シュラウド近傍で生じる循環流を防止あるいは低減し、送風効率の高い電動送風機およびそれを用いた電気掃除機を提供する。【解決手段】ファンケース３４と一体成型されたファンケーススペーサ３５を、前面シュラウド２７の吸気口３０側と当接シールすることで、インペラ２５の排気口３７から吸気口３０へ戻る循環流を防止するとともに、前面シュラウド２７の排気口３７側とファンケーススペーサ３５の隙間ｇを狭くすることで、排気口３７付近で生じる循環流を低減させることで、送風効率を向上させることができる。【選択図】図４
2010038027.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機により回転駆動されるインペラと、このインペラの周囲に複数のトングを配置したエアガイドと、中央に吸気口を有し、前記インペラおよび前記エアガイドを内包するファンケースとを有し、前記インペラは、吸気口と傾斜部を有する前面シュラウドと、この前面シュラウドと間隔を置いて配される後面シュラウドと、この１対のシュラウドで挟持されるブレードを有し、前記ファンケース内面に、前記インペラの吸気口から前記エアガイドのインペラ側先端の上部までカバーするファンケーススペーサを前記ファンケースと一体成型し、前記ファンケーススペーサは前記インペラの吸気口でのみ前記前面シュラウドと接触し、前記インペラの前面シュラウドの外周端と前記ファンケーススペーサとの隙間を前記前面シュラウドの傾斜部と前記ファンケーススペーサとの間の隙間よりも狭くなるよう構成する電動送風機。
【請求項２】
エアガイドのインペラ側先端付近におけるファンケーススペーサの形状は、前記エアガイドのインペラ側先端位置から前記インペラの回転軸方向に略平行となる平行部を形成する請求項１に記載の電動送風機。
【請求項３】
エアガイドのインペラ側先端付近におけるファンケーススペーサの形状は、前記エアガイドのインペラ側先端位置より内側の位置から前記インペラの回転軸方向に略平行となる平行部を形成する請求項１に記載の電動送風機。
【請求項４】
エアガイドのインペラ側先端付近におけるファンケーススペーサの形状は、前記インペラの回転軸方向に対して傾斜する傾斜部を有するよう形成される請求項１から３のいずれか１項に記載の電動送風機。
【請求項５】
エアガイドのインペラ側先端付近におけるファンケーススペーサの形状は、前記インペラ方向が凸となるフィレットを有するよう形成される請求項１から４のいずれか１項に記載の電動送風機。
【請求項６】
エアガイドのインペラ側先端付近におけるファンケーススペーサの形状は、前記インペラ方向が凹となるフィレットを有するよう形成される請求項１から４のいずれか１項に記載の電動送風機。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の電動送風機を有する電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動送風機及び電気掃除機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電動送風機としては、図１０、図１１に示すように、前面シュラウド１、後面シュラウド２、ブレード３を有するインペラ４と、インペラ４の周囲にエアガイド５と、吸気口６を有しインペラ４とエアガイド５を内包するファンケース７と、モータ部（図示せず）で構成され、インペラ４の吸気口８側あるいは排気口９側の前面シュラウド１端部とファンケース７との間をラビリンス構成とし、インペラ４の排気口９から前面シュラウド１の上側を通ってインペラ４の吸気口へ流れる循環流Ａを低減させることにより、送風効率を向上させるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、図１２に示すように、前面シュラウド１の排気口９側端部とエアガイド５の端部との間の隙間を埋める固着部１０をファンケース７に設け、前面シュラウド１の排気口９側端部と固着部１０をわずかに接している状態にすることで、インペラ４の排気口９からインペラ４の吸気口への循環流Ａを低減させることにより、送風効率を向上させるものもある（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
さらに、図１３に示すように、ファンケース７の吸気口６にキャップ１１をファンケース７と一体的に形成し、前面シュラウド１の吸気口８側をキャップ１１と当接することにより、循環流Ａが生じるのを防止するものもある（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開昭６０−２１６０９７号公報
【特許文献２】特開平６−３０７３９１号公報
【特許文献３】特開平６−３２３２９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図１０、図１１に示す前記従来の構成では、ファンケース７は耐熱性や防音性から金属で作られるのが一般的であるため、図１０および図１１のような複雑な形状の加工が困難であり、さらにインペラ４の前面シュラウド１とファンケース７との間に隙間が残る構成であるため、循環流矢印Ａを完全に防ぐことはできないので、ある一定以上の送風効率向上は望めないという課題を有していた。
【０００６】
また、図１２に示す前記従来の構成では、固着部１０を前面シュラウド１の排気口９付近に設けているが、径の大きい排気口９付近は、インペラ４の回転によるブレ（矢印Ｂが大きく、シール性を保つことが困難である上に、前面シュラウド１と固着部１０の当接部での摩擦損失が大きいという課題を有していた。
【０００７】
さらに、図１３に示す前記従来の構成では、ファンケース７とインペラ４の前面シュラウド１の排気口９側との間の隙間による循環流Ｃにより、送風効率が低下してしまうという課題を有していた。
【０００８】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ファンケース内の前面シュラウド近傍で発生する循環流を防止し、送風効率を向上させる電動送風機及びそれを用いた電気掃除機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記従来の課題を解決するために、本発明の電動送風機及びそれを用いた電気掃除機は、ファンケーススペーサをファンケースと一体成型し、ファンケーススペーサをインペラの吸気口でのみ接触させ、インペラの前面シュラウドの外周端とファンケーススペーサとの隙間を狭くなるよう構成したものである。
【００１０】
これによって、インペラの回転によるブレが少なく、シール性を保つことが容易な前面シュラウドの吸気口側をシールし、前面シュラウドの排気口側端部とファンケースの隙間を前面シュラウドの傾斜部とファンケーススペーサとの間の隙間よりも狭くすることで、インペラの排気口から前面シュラウドの上側を通ってインペラの吸気口へ流れる循環流を防止し、さらに、前面シュラウドの排気口付近での循環流を低減させることができるため、送風効率を向上させることができる。
【００１１】
また、ファンケーススペーサをファンケースと一体成型することにより、簡単な構成で上記効果を得ることができる。この際、ファンケースとファンケーススペーサとの接触部分を広く取ることができるため、ファンケーススペーサがファンケースから外れることを防ぐことができる。さらに、ファンケーススペーサを樹脂部品とすることにより、複雑な形状にしても加工を容易にすることができる。
【００１２】
また、この電動送風機を用いた電気掃除機は、送風効率が高く、吸引力が強い、きわめて実用的なものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の電動送風機及びそれを用いた電気掃除機は、ファンケース内の前面シュラウド近傍で生じる循環流を低減あるいは防止することにより、送風効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
第１の発明は、電動機により回転駆動されるインペラと、このインペラの周囲に複数のトングを配置したエアガイドと、中央に吸気口を有し、前記インペラおよび前記エアガイドを内包するファンケースとを有し、前記インペラは、吸気口と傾斜部を有する前面シュラウドと、この前面シュラウドと間隔を置いて配される後面シュラウドと、この１対のシュラウドで挟持されるブレードを有し、前記ファンケース内面に、前記インペラの吸気口から前記エアガイドのインペラ側先端の上部までカバーするファンケーススペーサを前記ファンケースと一体成型し、前記ファンケーススペーサは前記インペラの吸気口でのみ前記前面シュラウドと接触し、前記インペラの前面シュラウドの外周端と前記ファンケーススペーサとの隙間を前記前面シュラウドの傾斜部と前記ファンケーススペーサとの間の隙間よりも狭くなるよう構成することにより、ファンの回転半径が小さいことでファンの回転によるブレが少なく、シール性を保つことが容易な前面シュラウドの吸気口側を接触方式のシール構造とし、ファンの回転半径が大きいことでファンの回転によるブレが大きい前面シュラウドの排気口側端部とファンケース間は非接触方式のシール構造とし、この隙間を前面シュラウドの傾斜部とファンケーススペーサとの間の隙間よりも狭くすることで、インペラの排気口から前面シュラウドの上側を通ってインペラの吸気口へ流れる循環流を防止し、さらに、前面シュラウドの排気口付近での循環流を低減させることができるため、送風効率を向上させることができる。
【００１５】
第２の発明は、特に、第１の発明において、エアガイドのインペラ側先端付近におけるファンケーススペーサの形状を、前記エアガイドのインペラ側先端位置から前記インペラの回転軸方向に略平行となる平行部を形成することにより、インペラが軸方向にブレたとしても前面シュラウドとファンケーススペーサが接触することがないため、前面シュラウドがファンケーススペーサに接触することで起きる摩擦損失を防ぐことができる。
【００１６】
第３の発明は、特に、第１の発明において、エアガイドのインペラ側先端付近におけるファンケーススペーサの形状を、前記エアガイドのインペラ側先端位置より内側の位置から前記インペラの回転軸方向に略平行となる平行部を形成することにより、ファンケーススペーサが、エアガイドのインペラ側先端部分を確実に覆うことができるため、エアガイドの流路間の隙間を流れる漏れ流れ損失を防ぐことができる。
【００１７】
第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明において、エアガイドのインペラ側先端付近におけるファンケーススペーサの形状を、前記インペラの回転軸方向に対して傾斜する傾斜部を有するよう形成することにより、インペラ排気口から出た気流をエアガイドの方向へ導くことができるため、前面シュラウドとファンケースの間の隙間に気流が流れ込むことを低減させることができる。
【００１８】
第５の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明において、エアガイドのインペラ側先端付近におけるファンケーススペーサの形状を、前記インペラ方向が凸となるフィレットを有するよう形成することにより、インペラ排気口から出た気流をエアガイドの方向へ導くことができるだけでなく、前面シュラウドとファンケーススペーサとの隙間を小さくすることができるため、前面シュラウドとファンケースの間の隙間に気流が流れ込むことを低減させることができる。
【００１９】
第６の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明において、エアガイドのインペラ側先端付近におけるファンケーススペーサの形状を、前記インペラ方向が凹となるフィレットを有するよう形成することにより、インペラが軸に対してねじれる方向にブレたとしても、前面シュラウドとファンケーススペーサが接触することがないため、前面シュラウドがファンケーススペーサに接触することで起きる摩擦損失を防ぐことができる。
【００２０】
第７の発明は、特に、第１〜第６のいずれか１つの発明における電動送風機を有する電気掃除機とすることにより、送風効率が高く、吸引力が強い、きわめて実用的な電気掃除機を得ることができる。
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２２】
（実施の形態１）
図１から図５は、本発明の実施の形態１における電動送風機を示すものである。
【００２３】
図１から図３に示すように、本実施の形態における電動送風機２１には電動機２２が配置されている。電動機２２はブラケット２３によって覆われ、回転軸２４によってインペラ２５と接続されている。インペラ２５は、傾斜部２６を有する板金製の前面シュラウド２７と、前面シュラウド２７と間隔を置いて配した板金製の後面シュラウド２８と、１対の前面シュラウド２７、後面シュラウド２８とで狭持される複数枚の板金製ブレード２９と、前面シュラウド２７の中央に設けた吸気口３０に対応して設けた樹脂製インデューサ３１から構成されている。
【００２４】
そして、インペラ２５の周囲には、複数枚のトング３２によって流路が分けられたエアガイド３３が配置されており、金属製のファンケース３４によってインペラ２５とエアガイド３３が内包されている。そして、樹脂製のファンケーススペーサ３５がファンケース３４と一体的に成型されている。
【００２５】
インペラ２５周辺の詳細を図４を用いて説明する。
【００２６】
図４に示すように、ファンケース３４の吸気口３６近傍で、前面シュラウド２７の吸気口３０側と、ファンケーススペーサ３５が当接シールされることにより、循環流Ｄが生じないようにしている。さらに、インペラ２５の排出口３７とファンケース３４との隙間によって生じる循環流Ｆを低減するために、ファンケーススペーサ３５にはエアガイド３３のインペラ２５側先端位置３８から回転軸２４に略平行となる平行部３５ａが設けられている。
【００２７】
以上のように構成された電動送風機について、以下その動作、作用を説明する。
【００２８】
まず、電動送風機２１を起動すると、電動機２２が回転し、それに伴って回転軸２４とインペラ２５が回転する。その結果、インペラ２５の吸気口３０から空気が吸い込まれ、排気口３７から排出される。インペラ２５の排気口３７から排気された空気の大部分はトング３２によって分けられたエアガイド３３の流路に流れ込み、ディフューザ効果により、圧力回復が行われる。
【００２９】
この際、インペラ２５の排出口３７から排出された空気の一部が、前面シュラウド２７とファンケース３４との間の隙間を通り、インペラ２５の吸気口３０に再び流れ込む循環流Ｄが生じてしまう。この循環流Ｄの流れは、送風の仕事をしていないため、送風効率が低下してしまう。
【００３０】
しかし、本実施の形態では、前面シュラウド２７の吸気口３０側と、ファンケーススペーサ３５が当接シールされているため、上記循環流Ｄを防止することで送風効率を向上させる構成としている。特に、本発明では、径の小さい前面シュラウド２７の吸気口３０側でシールする構成としているので、インペラ２５の回転によるブレ量が少なく、シール性を保つことが容易であり、そして径の大きい前面シュラウド２７の排気口３７側はインペラ２５の回転によるブレ量が大きいので、前面シュラウド２７の排気口３７端部とファンケーススペーサ３５の間は隙間ｇを設ける非接触方式のシール構造とした組合せにしているので、シール性を高めるという特長を有している。
【００３１】
また、前面シュラウド２７の排出口３７側とファンケース３４との間の隙間ｇが大きい場合、前面シュラウド２７の傾斜部２６とファンケース３４との間の隙間ｅに空気が入ったり出たりする循環流Ｆが生じる。この循環流Ｆの流れも送風の仕事をしていないため、送風効率が低下してしまう。この循環流Ｆを低減するために、前面シュラウド２７の傾斜部２６とファンケース３３との間の隙間ｅを狭くすると、空気の粘性による摩擦損失が増え、かえって送風効率が低下してしまう可能性がある。
【００３２】
しかし、本実施の形態では、ファンケーススペーサ３５をエアガイド３３のインペラ２５側先端位置３８付近まで設けることにより、前面シュラウド２７の排出口３７側とファンケース３４との間の隙間ｇを減らす構成としているので、空気の粘性による摩擦損失を増やすことなく、循環流矢印Ｆを低減することで、送風効率を向上させる構成としている。
【００３３】
ここで、本実施の形態では、ファンケーススペーサ３５をエアガイド３３のインペラ２５側先端位置３８から回転軸２４に略平行となる平行部３５ａを設けているので、インペラ２５が回転軸２４方向あるいは回転軸２４に対してねじれる方向にブレた場合でも、前面シュラウド２７がファンケーススペーサ３５に当たり、摩擦損失が生じることを防ぐことができる。このことは、特に、前面シュラウド２７の剛性を確保するのが困難な場合や、インペラ２５の回転速度が速い場合などの理由により、インペラ２５の回転中に、遠心力により前面シュラウド２７が径方向に変形してしまう場合にでも、前面シュラウド２７
がファンケーススペーサ３５に当たることがないため、効果的である。
【００３４】
ここで、インペラ２５が回転軸２４方向あるいは回転軸２４に対してねじれる方向に大きくブレないことがわかっている場合には、図５のようにファンケーススペーサ４１をエアガイド３３のインペラ２５側先端位置３８より内側から回転軸２４に対して略平行となる平行部３５ｂを構成したほうがよい。このことにより、エアガイド３３のトング３２先端まで確実にファンケーススペーサ４１で覆うことができるので、図３の矢印Ｈで示すエアガイド３３のトング３２先端上部で各流路間での空気の出入りによる漏れ損失を低減できるので、送風効率を向上させることができる。
【００３５】
なお、本実施の形態では、ファンケーススペーサ３５を樹脂製、前面シュラウド２７を板金製としているので、もし、前面シュラウド２７がファンケーススペーサ３５に当たることがあっても、強度の弱いファンケーススペーサ３５が削れることになるため、装置の破壊に至ることはなく、安全に使用することができる。
【００３６】
また、ファンケーススペーサ３５をファンケース３４と一体成型することにより、複雑な取り付け方法を必要とせず、簡単な構成で送風効率向上効果を得ることができる。さらに、ファンケース３４とファンケーススペーサ３５との接触部分を広く取ることができる構成であるため、ファンケーススペーサ３５がファンケース３４から外れることを防ぐことができる。さらに、ファンケーススペーサ３５は樹脂製としているため、複雑な形状にしても加工を容易にすることができる。
【００３７】
以上のように、本実施の形態では、ファンケーススペーサ３５によって、前面シュラウド２７近傍で生じる循環流を低減あるいは防止することが可能であるため、送風効率を向上させることができる。
【００３８】
（実施の形態２）
図６は、本発明の第２の形態における電動送風機のインペラ２５周辺の詳細構成図である。
【００３９】
本実施の形態が、実施の形態１と異なる点は、ファンケーススペーサ５１に、エアガイド３３のインペラ２５側トング３２先端位置３８から、回転軸２４方向に対して角度Ｉだけ傾斜部５２が設けられている点である。その他は実施の形態１と同様であり、同一番号を付して詳細な説明を省略する。
【００４０】
インペラ２５の回転に伴い、排気口３７から排気された空気の一部は排気口３７から広がる方向に流れ、前述したような循環流となり、送風効率を低下させてしまう。しかし、本実施の形態では、ファンケーススペーサ５１に傾斜部５２を設けているので、空気の流れＪで示すように、傾斜部５２によってエアガイド３３へ空気の流れが導かれるため、循環流を低減させ、送風効率を高めることができる。
【００４１】
（実施の形態３）
図７は、本発明の第３の形態における電動送風機のインペラ２５周辺の詳細構成図である。
【００４２】
本実施の形態が、実施の形態１と異なる点は、ファンケーススペーサ６１に、エアガイド３３のインペラ２５側トング３２先端位置３８付近に、インペラ２５方向が凸になるようなフィレット部６２を設けた点である。その他は実施の形態１と同様であり、同一番号を付して詳細な説明を省略する。
【００４３】
前述のように、インペラ２５の回転に伴い、排気口３７から排気された空気の一部は排気口３７から広がる方向に流れ、前述したような循環流となり、送風効率を低下させてしまう。しかし、本実施の形態では、ファンケーススペーサ５１にフィレット部６２を設けているので、空気の流れｋで示すように、フィレット部６２によってエアガイド３３へ空気の流れが導かれるため、循環流を低減させ、送風効率を高めることができる。さらに、実施の形態２のように傾斜部５２を設けた場合と比較して、前面シュラウド２７の排気口３７側とファンケーススペーサ６１との間の距離ｌを小さくすることができるので、さらに循環流低減効果を得ることができるため、送風効率をより高めることができる。
【００４４】
（実施の形態４）
図８は、本発明の第４の形態における電動送風機のインペラ２５周辺の詳細構成図である。
【００４５】
本実施の形態が、実施の形態１と異なる点は、ファンケーススペーサ７１に、エアガイド３３のインペラ２５側トング３２先端位置３８付近に、インペラ２５方向が凹になるようなフィレット部７２を設けた点である。その他は実施の形態１と同様であり、同一番号を付して詳細な説明を省略する。
【００４６】
インペラ２５が回転中に、回転軸２４方向あるいは回転軸２４に対してねじれる方向に大きくブレた場合、前面シュラウド２７がファンケーススペーサ７１に当たり、摩擦損失が生じてしまうが、本実施の形態では、ファンケーススペーサ７１にインペラ２５方向が凹になるようなフィレット部７２を設けているため、前面シュラウド２７がファンケーススペーサ７１に当たることを防止することができる。このことは、特に、前面シュラウド２７の剛性を確保するのが困難な場合や、インペラ２５の回転速度が速い場合などの理由により、インペラ２５の回転中に、遠心力により前面シュラウド２７が径方向に変形してしまう場合にでも、前面シュラウド２７がファンケーススペーサ７１に当たることがないため、効果的である。
【００４７】
（実施の形態５）
図９は、本発明の実施の形態５における電気掃除機を示すものである。
【００４８】
図９において、電気掃除機８１は、ホース８２、延長管８３および床面上を移動して塵埃を吸引する吸引具８４を有しており、掃除機本体８５には、実施の形態１〜４に示したファンケーススペーサ（図示せず）を有する電動送風機２１が内蔵されている。
【００４９】
以上のように構成された電気掃除機について、以下その動作、作用を説明する。
【００５０】
まず、電気掃除機２１を起動すると電動送風機２１が送風を行う。電動送風機２１は、内部に実施の形態１〜４に示したファンケーススペーサ（図示せず）が設けられているため、高い送風効率で動作する。したがって電気掃除機全体としても高い送風効率で動作でき、強い吸引力を得ることができ、きわめて実用的なものである。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上のように、本発明にかかる電動送風機およびそれを用いた電気掃除機は、ファンケーススペーサにより、前面シュラウド近傍で生じる循環流を防止あるいは低減することができるため、送風効率を向上させることができるので、家庭用はもちろんのこと業務用の機器にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態１における電動送風機の正面図
【図２】同電動送風機のインペラの構成を示す斜視図
【図３】同電動送風機のエアガイドの斜視図
【図４】同電動送風機のインペラ周辺の詳細構成を示す断面図
【図５】同電動送風機の別形態のインペラ周辺の詳細構成を示す断面図
【図６】本発明の実施の形態２における電動送風機のインペラ周辺の詳細構成を示す断面図
【図７】本発明の実施の形態３における電動送風機のインペラ周辺の詳細構成を示す断面図
【図８】本発明の実施の形態４における電動送風機のインペラ周辺の詳細構成を示す断面図
【図９】本発明の実施の形態５における電気掃除機の全体構成図
【図１０】従来の電動送風機のインペラ周辺の詳細構成を示す断面図
【図１１】同電動送風機の別形態のインペラ周辺の詳細構成を示す断面図
【図１２】同電動送風機の別形態のインペラ周辺の詳細構成を示す断面図
【図１３】同電動送風機の別形態のインペラ周辺の詳細構成を示す断面図
【符号の説明】
【００５３】
２１  電動送風機
２２  電動機
２４  回転軸
２５  インペラ
２７  前面シュラウド
２８  後面シュラウド
２９  ブレード
３０  吸気口
３２  トング
３３  エアガイド
３４  ファンケース
３５、４１、５１、６１、７１  ファンケーススペーサ
３５ａ  平行部
３５ｂ  平行部
５２  傾斜部
６２、７２  フィレット部
８１  電気掃除機
【図１】
2010038027.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2010038027.tif 000010
【図９】
2010038027.tif 000011
【図１０】
2010038027.tif 000012
【図１１】
2010038027.tif 000013
【図１２】
2010038027.tif 000014
【図１３】
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