(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状のシュラウドと、前記シュラウドに対向して配置されるハブと、前記シュラウドと前記ハブとの間に円周方向に複数配置される羽根と、前記シュラウドと前記ハブと前記羽根とを回転する電動部とを備えた電動送風機において、
各羽根は、平板で形成され、
前記各羽根は、半径方向内縁から半径方向外縁にかけて、回転軸方向を基準にして回転方向側に捻られた状態から反回転方向側に捻られ、その後、再度、回転方向側に捻られることを特徴とする電動送風機。
【請求項２】
円環状のシュラウドと、前記シュラウドに対向して配置されるハブと、前記シュラウドと前記ハブとの間に円周方向に複数配置される羽根と、前記シュラウドと前記ハブと前記羽根とを回転する電動部とを備えた電動送風機において、
各羽根は、平板で形成され、
前記各羽根は、前記ハブとの接続部から前記シュラウドとの接続部に向かう回転軸方向の形成方向が、羽根の半径方向外縁部において、回転軸方向に略一致または回転軸方向を基準にして回転方向側に傾斜し、
前記各羽根は、前記回転軸方向の形成方向が、羽根の半径方向中間部において、回転軸方向を基準にして回転方向側に傾斜した部分と回転軸方向に対して反回転方向側に傾斜した部分とを有することを特徴とする電動送風機。
【請求項３】
円環状のシュラウドと、前記シュラウドに対向して配置されるハブと、前記シュラウドと前記ハブとの間に円周方向に複数配置される羽根と、前記シュラウドと前記ハブと前記羽根とを回転する電動部とを備えた電動送風機において、
各羽根は、平板で形成され、
回転軸方向から見た場合に、羽根の前記ハブとの接続部におけるハブ側キャンバーラインと羽根の前記シュラウドとの接続部におけるシュラウド側キャンバーラインとが、半径方向内縁から半径方向外縁にかけて少なくとも２箇所で交差することを特徴とする電動送風機。
【請求項４】
請求項１に記載の電動送風機において、
前記各羽根は、羽の任意の位置と回転軸の軸心とを結ぶ直線に対する直交線と回転軸方向から見て湾曲した羽根の外面での接線とのなす角度を羽根角度と定義すると、
前記羽根のハブ側の羽根角度は、半径方向内縁部および半径方向外縁部において、前記羽根のシュラウド側の羽根角度よりも小さいことを特徴とする電動送風機。
【請求項５】
吸引力を発生する電動送風機と前記電動送風機に連通する集塵室と前記集塵室に連通する吸込具とを備えた電気掃除機において、
前記電動送風機は、円環状のシュラウドと、前記シュラウドに対向して配置されるハブと、前記シュラウドと前記ハブとの間に円周方向に複数配置される羽根と、前記シュラウドと前記ハブと前記羽根とを回転する電動部とを備え、
各羽根は、平板で形成され、
前記各羽根は、半径方向内縁から半径方向外縁にかけて、回転軸方向を基準にして回転方向側に捻られた状態から反回転方向側に捻られ、その後、再度、回転方向側に捻られることを特徴とする電気掃除機。
【請求項６】
吸引力を発生する電動送風機と前記電動送風機に連通する集塵室と前記集塵室に連通する吸込具とを備えた電気掃除機において、
前記電動送風機は、円環状のシュラウドと、前記シュラウドに対向して配置されるハブと、前記シュラウドと前記ハブとの間に円周方向に複数配置される羽根と、前記シュラウドと前記ハブと前記羽根とを回転する電動部とを備え、
各羽根は、平板で形成され、
回転軸方向から見た場合に、羽根の前記ハブとの接続部におけるハブ側キャンバーラインと羽根の前記シュラウドとの接続部におけるシュラウド側キャンバーラインとが、半径方向内縁から半径方向外縁にかけて少なくとも２箇所で交差することを特徴とする電気掃除機。
【請求項７】
請求項１乃至４の何れか１項に記載の電動送風機において、
前記羽根の外周側を覆うように形成されるディフューザを有する送風機を備え、
前記羽根の外縁の軸方向の形成方向は、前記ディフューザの羽根の内縁の軸方向の形成方向に略一致することを特徴とする電動送風機。
【請求項８】
請求項５又は６に記載の電気掃除機において、
前記羽根の外周側を覆うように形成されるディフューザを有する送風機を備え、
前記羽根の外縁の軸方向の形成方向は、前記ディフューザの羽根の内縁の軸方向の形成方向に略一致することを特徴とする電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内縁から外縁の間で捻られた形状を有するファン翼を備えた電動送風機及びそれを搭載した電気掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電動送風機は、例えば、以下の特許文献１にも示されるが、一般に、シュラウドと、その対向位置に配置された主板と、それらの間に複数に配置された羽根と、から構成されており、前記羽根はシュラウド側をハブ側より大きく傾斜させて、高速回転させることにより風量と真空圧を得るようになっている。
【０００３】
特に、特許文献１には、ファン翼が、前面シュラウドと後面シュラウド（ハブ）に挟まれ、かしめることで固定されており、吸込口近辺のファン翼の曲率半径を比べると、前面シュラウド側を後面シュラウド側より大きくして傾斜させることにより、内周側では前面シュラウド側が回転方向に傾斜し、外周側では後面シュラウドに対して略垂直な電動送風機の回転ファンが記載されている。
【０００４】
また、従来の電動送風機に類似した従来のファンの構成が、例えば、以下の特許文献２に示される。従来のファンでは、ハブとシュラウドの外周部間に跨がる複数枚の羽根を有し且つシュラウドの中央部にファン吸込口を形成してなり、前記各羽根の後縁部におけるシュラウド側結合部の位置を、ハブ側結合部に位置よりも反回転方向に所定量オフセットせしめた遠心ファンの羽根車であって、前記各羽根の後縁部におけるハブ側羽根出口角とシュラウド側羽根出口角とを等しくなしたことを特徴とする遠心ファンの羽根車が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２７５７５０１号公報（特開平３−１５１５９８号公報）
【特許文献２】特許第２７３０３９６号公報（特開平４−１２０７５３号公報）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の電動送風機（特許文献１）では、入口の空気流れに対して詳細な羽根角度分布の調整がなされていないため、羽根車内部の流れで剥離と逆流を生じやすく、エネルギー損失（効率低下）の原因となる。特に、電動送風機の吸込口には、回転する送風機と吸込み流れを案内するマウスリングで羽根吸込口とインペラ出口での圧力差で生じる漏れ流れの抑制を行っている。このため、吸込口に回転体と静止体の連結部に段差が生じ、この段差流れと漏れ流れを考慮し、羽根入口角度とのマッチング及び羽根の負荷分布を調整するためには、羽根内部の現象を理解し、全体を最適とする必要があった。すなわち、入口漏れのある中で漏れとマッチングして羽根角度分布を調整することにより、羽根の負荷分布を最適にし、剥離と逆流を抑制し、高効率を図る必要がある。また、入口の空気流れに対して詳細なファン羽根角度分布の調整がなされていないため、吸込口近辺で、羽根車の翼の傾斜が空気の流入方向に一致せず、空気がファン翼の側面に当たり、衝突損失が大きくなる恐れもある。
【０００７】
また、前記電動送風機（特許文献１）では、軸方向から見た場合、前記羽根が前記主板に対する傾きが大きいため、板金による組み立ての過程で、座屈などによって羽根やかしめが潰れやすくなるという組み立て上の課題があった。
【０００８】
また、従来の電動送風機（特許文献１）では、内周側（流入側）で前面シュラウド側が回転方向に傾斜しているにもかかわらず、外周側（流出側）が後面シュラウドに対して略垂直であるため、外周側（流出側）では、前面シュラウドから後面シュラウドにかけて空気の流れが不均一となり、つまり、前面シュラウドから後面シュラウドにかけて圧力分布や速度分布が不均一となり、エネルギー損失が大きくなる恐れがある。
【０００９】
また、従来のファン（特許文献２）では、ファン下流にファンから流出された流れを効率よく減速させるために設置する静止翼（例えば、ディフューザ）を形成した場合、羽根の後縁部におけるシュラウド側結合部の位置を、ハブ側結合部に位置よりも反回転方向に所定量オフセットせしめた遠心ファンの羽根車では、静止翼との流れのマッチングが図れないため、静止翼の翼間内で流れの剥離と逆流を生じやすく、エネルギー損失（効率低下）の原因となる。
【００１０】
そこで本発明は、回転軸方向各断面における羽根の形状を適正化して、羽根間流路での流れの剥離や逆流を抑制でき、または、羽根出口での流れの平均流速を低減でき、または、羽根出口でのシュラウドからハブにかけての流速分布が不均一になるのを抑制でき、これにより、高効率な電動送風機およびそれを搭載した電気掃除機を提供することを目的としている。
【００１１】
また本発明は、ハブとシュラウドに羽根をかしめて取り付ける際に、羽根が座屈するのを抑制した電動送風機およびそれを搭載した電気掃除機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、各羽根は、半径方向内縁から半径方向外縁にかけて、回転軸方向を基準にして回転方向側に捻られた状態から反回転方向側に捻られ、その後、再度、回転方向側に捻られることを特徴とする。
【００１３】
または、本発明は、各羽根は、ハブとの接続部からシュラウドとの接続部に向かう回転軸方向の形成方向が、羽根の半径方向外縁部において、回転軸方向に略一致または回転軸方向を基準にして回転方向側に傾斜し、さらに、各羽根は、回転軸方向の形成方向が、羽根の半径方向中間部において、回転軸方向を基準にして回転方向側に傾斜した部分と回転軸方向に対して反回転方向側に傾斜した部分とを有することを特徴とする。
【００１４】
または、本発明は、回転軸方向から見た場合に、羽根のハブとの接続部におけるハブ側キャンバーラインと羽根のシュラウドとの接続部におけるシュラウド側キャンバーラインとが、半径方向内縁から半径方向外縁にかけて少なくとも２箇所で交差することを特徴とする。
【００１５】
または、羽根の任意の位置と回転軸の軸心とを結ぶ直線に対する直交線と回転軸方向から見て湾曲した羽根の外面での接線とのなす角度を羽根角度と定義すると、羽根のハブ側の羽根角度は、特に半径方向外縁部において、羽根のシュラウド側の羽根角度よりも小さいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、各羽根は、半径方向内縁から半径方向外縁にかけて、回転軸方向を基準にして回転方向側に捻られた状態から反回転方向側に捻られ、その後、再度、回転方向側に捻られることにより、回転軸方向各断面における羽根の形状が適正化され、羽根間流路での流れの剥離や逆流を抑制できる。また、羽根出口での流れの平均流速を低減できる。また、羽根出口でのシュラウドからハブにかけての流速分布が不均一になるのを抑制できる。これにより、電動送風機の効率を向上でき、電動送風機およびそれを搭載した電気掃除機の吸込仕事率も向上できる。
【００１７】
本発明によれば、各羽根は、ハブとの接続部からシュラウドとの接続部に向かう回転軸方向の形成方向が、羽根の半径方向外縁部において、回転軸方向に略一致または回転軸方向を基準にして回転方向側に傾斜し、さらに、各羽根は、回転軸方向の形成方向が、羽根の半径方向中間部において、回転軸方向を基準にして回転方向側に傾斜した部分と回転軸方向に対して反回転方向側に傾斜した部分とを有することにより、回転軸方向各断面における羽根の形状が適正化され、羽根間流路での流れの剥離や逆流を抑制できる。また、羽根出口での流れの平均流速を低減できる。また、羽根出口でのシュラウドからハブにかけての流速分布が不均一になるのを抑制できる。これにより、電動送風機の効率を向上でき、電動送風機およびそれを搭載した電気掃除機の吸込仕事率も向上できる。
【００１８】
本発明によれば、回転軸方向から見た場合に、羽根のハブとの接続部におけるハブ側キャンバーラインと羽根のシュラウドとの接続部におけるシュラウド側キャンバーラインとが、半径方向内縁から半径方向外縁にかけて少なくとも２箇所で交差することにより、ハブとシュラウドに羽根をかしめて取り付ける際に、この交差部分でかしめることによって羽根が座屈するのを抑制できる。さらに、回転軸方向各断面における羽根の形状が適正化され、羽根間流路での流れの剥離や逆流を抑制できる。また、羽根出口での流れの平均流速を低減できる。また、羽根出口でのシュラウドからハブにかけての流速分布が不均一になるのを抑制できる。これにより、電動送風機の効率を向上でき、電動送風機およびそれを搭載した電気掃除機の吸込仕事率も向上できる。
【００１９】
本発明によれば、羽根の任意の位置と回転軸の軸心とを結ぶ直線に対する直交線と回転軸方向から見て湾曲した羽根の外面での接線とのなす角度を羽根角度と定義すると、羽根のハブ側の羽根角度は、特に半径方向外縁部において、羽根のシュラウド側の羽根角度よりも小さいことにより、回転軸方向各断面における羽根の形状が適正化され、羽根間流路での流れの剥離や逆流を抑制できる。また、羽根出口での流れの平均流速を低減できる。また、羽根出口でのシュラウドからハブにかけての流速分布が不均一になるのを抑制できる。これにより、電動送風機の効率を向上でき、電動送風機およびそれを搭載した電気掃除機の吸込仕事率も向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】掃除機本体の模式的な横断面図である。
【図２】掃除機用電動送風機の断面図である。
【図３】羽根車目玉部近傍の構成図である。
【図４】羽根車の形状図である。
【図５】羽根の形状図である。
【図６】羽根の詳細形状図である。
【図７】羽根のシュラウドおよび主板接触面での羽根取付角度分布を示す図である。
【図８】実施例と比較例の効率の比較図である。
【図９】実施例と比較例の羽根車出口速度の軸方向分布の比較図である。
【図１０】実施例と比較例のディフューザ内部の軸方向高さ中央断面での速度分布の比較図である。
【図１１】かしめの位置を示す図である。
【図１２】かしめの突起を示す図である。
【図１３】羽根車およびディフューザの形状図である。
【図１４】本実施例と比較例の羽根の形状図である。
【図１５】実施例と比較例の羽根車内部での軸方向高さ各断面での速度分布の比較図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明は、円環状のシュラウドと、シュラウドに対向して配置されるハブと、シュラウドとハブとの間に円周方向に複数配置される羽根と、シュラウドとハブと羽根とを回転する電動部とを備えた電動送風機において、各羽根は、平板で形成され、各羽根は、半径方向内縁から半径方向外縁にかけて、回転軸方向を基準にして回転方向側に捻られた状態から反回転方向側に捻られ、その後、再度、回転方向側に捻られることを特徴とする。
【００２２】
本発明は、円環状のシュラウドと、シュラウドに対向して配置されるハブと、シュラウドとハブとの間に円周方向に複数配置される羽根と、シュラウドとハブと羽根とを回転する電動部とを備えた電動送風機において、各羽根は、平板で形成され、各羽根は、ハブとの接続部からシュラウドとの接続部に向かう回転軸方向の形成方向が、羽根の半径方向外縁部において、回転軸方向に略一致または回転軸方向を基準にして回転方向側に傾斜し、各羽根は、回転軸方向の形成方向が、羽根の半径方向中間部において、回転軸方向を基準にして回転方向側に傾斜した部分と回転軸方向に対して反回転方向側に傾斜した部分とを有することを特徴とする。
【００２３】
本発明は、円環状のシュラウドと、シュラウドに対向して配置されるハブと、シュラウドとハブとの間に円周方向に複数配置される羽根と、シュラウドとハブと羽根とを回転する電動部とを備えた電動送風機において、各羽根は、平板で形成され、回転軸方向から見た場合に、羽根のハブとの接続部におけるハブ側キャンバーラインと羽根のシュラウドとの接続部におけるシュラウド側キャンバーラインとが、半径方向内縁から半径方向外縁にかけて少なくとも２箇所で交差することを特徴とする。
【００２４】
本発明は、円環状のシュラウドと、シュラウドに対向して配置されるハブと、シュラウドとハブとの間に円周方向に複数配置される羽根と、シュラウドとハブと羽根とを回転する電動部とを備えた電動送風機において、各羽根は、平板で形成され、羽根の任意の位置と回転軸の軸心とを結ぶ直線に対する直交線と回転軸方向から見て湾曲した羽根の外面での接線とのなす角度を羽根角度と定義すると、羽根のハブ側の羽根角度は、半径方向内縁部および半径方向外縁部において、羽根のシュラウド側の羽根角度よりも小さいことを特徴とする。
【００２５】
本発明によれば、回転軸方向各断面における羽根の形状が適正化され、羽根間流路での流れの剥離や逆流を抑制できる。また、羽根出口での流れの平均流速を低減できる。また、羽根出口でのシュラウドからハブにかけての流速分布が不均一になるのを抑制できる。これにより、電動送風機の効率を向上でき、電動送風機およびそれを搭載した電気掃除機の吸込仕事率も向上できる。また、本発明によれば、入口漏れと羽根角度分布をマッチングすることにより、羽根車内部の空気の流れにおける剥離現象と逆流現象を抑制し、高効率を図ることができる。
【００２６】
また、ハブとシュラウドに羽根をかしめて取り付ける際に、この交差部分でかしめることによって羽根が座屈するのを抑制できる。また、本発明によれば、かしめ位置を適正化することにより、組み立て精度を向上することができる。
【００２７】
また、本発明によれば、羽根の内縁部では、空気の流入方向に一致するように羽根を傾斜させることができ、空気が羽根の側面に当たることを抑制し、衝突損失を少なくすることができる。また、本発明によれば、この回転する羽根の下流に設置する静止した羽根との流れのマッチングを図ることができ、回転する羽根の内部の損失及び静止した羽根の内部の剥離損失を低減が可能で、エネルギー損失を少なくできる。
【００２８】
以下、本発明の実施例１，実施例２を図に基づいて詳説する。
【実施例１】
【００２９】
以下、本発明の一実施例を、図面を用いて説明する。
【００３０】
まず、図１を用いて、電気掃除機全体について説明する。図１に模式的に示した電気掃除機本体１００の上から見た横断面図において、電気掃除機本体１００の構成を説明する。電気掃除機本体１００のホース継ぎ手１０１を装着する側を電気掃除機本体１００の前側とすると、電気掃除機本体１００に前端に、着脱自在なホース継ぎ手１０１を備える。電気掃除機本体１００の前側に、紙パック１０３を保持するための集塵室１０２を備え、電気掃除機本体１００の後側に、電動送風機１０６を収納するためのモータ室１０５を備え、集塵室１０２とモータ室１０５との間に、集塵室１０２内の塵埃がモータ室１０５へ流入するのを抑制するためのフィルタ部１０４を備える。集塵室１０２とモータ室１０５とは、フィルタ部１０４を介して連通する。集塵室１０２には、着脱自在な紙パック１０３を備える。紙パック１０３の開口がホース継ぎ手１０１に連通する。紙パック１０３内に塵埃が堆積していくと、紙パック１０３が膨らみ、紙パック１０３の開口に対して反対側に位置する底部がフィルタ部１０４に当接するようになる。モータ室１０５に、吸引力を発生する電動送風機１０６を備える。電動送風機１０６の前側の両端とモータ室１０５の前側の内壁面との間に、電動送風機１０６の振動が電気掃除機本体１００に伝達するのを抑制するための防振ゴム１０７（防振部材）を備える。防振部材は、ゴムの代わりバネであってもよい。電動送風機１０６は、前端に、空気を吸込むための送風機入口１０８を備え、後側側方に、空気を排出するための送風機出口１０９を備える。そして、送風機入口１０８がフィルタ部１０４に対して開口している。モータ室１０５の側方に、電源コードを巻きつけて収納するためのコードリール１１０を備える。電動送風機１０６の後側両側方に、車輪を備える。尚、図示しないが、ホース継ぎ手１０１には、ホースが接続され、ホースには、電気掃除機本体１００のＯＮ／ＯＦＦなどの操作を受け付けるための操作管が接続され、操作管には、伸縮自在な延長管が接続され、延長管には、吸込具が接続される。ホース継ぎ手１０１が存在する側（上流側）が、電気掃除機本体１００の前側であり、反対側が電気掃除機本体１００の後側である。ホース継ぎ手１０１，ホース，操作管，延長管は、必須の構成ではなく、操作管に形成された操作部や吸込具が電動送風機１０６に直接形成されていてもよい。電気掃除機本体１００を上から見て、電気掃除機本体１００の前後方向に直交する方向が、電気掃除機本体１００の左右方向である。側方とは、電気掃除機本体１００の左右方向の中心よりも、左側または右側に寄った側をいう。電動送風機１０６は、送風機入口１０８が電気掃除機本体１００の前側に向いた横方向に載置されてもよいし（横置き）、送風機入口１０８が電気掃除機本体１００の上側に向いた縦方向に載置されてもよい（縦置き）。
【００３１】
次に、電気掃除機本体１００内の空気流れを説明する。ホース継ぎ手１０１から流入した空気は、集塵室１０２に入る。図１では集塵手段として紙パック１０３が示されているが、パックの素材は問わない。また、サイクロン方式の場合は、サイクロン室（サイクロン式集塵ケース）が紙パック１０３の代わりに収まる。紙パック１０３で大部分の塵埃を取り除かれた空気は、さらにフィルタ部１０４を通過するが、ここで細かな塵埃も取り除かれる。その後、空気流れはモータ室１０５に流入する。電動送風機１０６は、モータ室１０５に防振ゴム１０７を介して懸架されており、送風機入口１０８から流入した空気は電動送風機１０６によって昇圧された後、送風機出口１０９から排気される。
【００３２】
次に、図２を用いて、電動送風機１０６について説明する。電動送風機１０６は、空気を吸込むための送風機２０１（ファン部）と送風機２０１を駆動するための電動機２０２（駆動部）から構成されている。
【００３３】
電動機２０２は、ハウジング２０３およびエンドブラケット２０４からなる電動機外殻に、回転軸２０５が支持され、回転軸２０５にはロータ２０６が取り付けられる。ロータ２０６の外周には固定部のステータ２０７が配置される。回転部のロータ２０６への電気の供給は、ブラシ２０８とそれに接触するコンミテータ２０９により伝えられている。
【００３４】
送風機２０１は、回転軸２０５に直結された羽根車２１０と、羽根車２１０の外周側に設置されるディフューザ２１１と、ディフューザ２１１に対して仕切り板２１２を挟んで対面に配置されるリターンガイド２１３が、ファンケーシング２１４内に収められる構成となっている。羽根車２１０には、複数の羽根（動翼）が形成される。ディフューザ２１１は、回転軸２０５とは非連結のため、回転しない。ディフューザ２１１にも、複数の羽根（静翼）が形成される。羽根車２１０は、円環状の目玉部２１５において、ファンケーシング２１４側に具備されたシール材２１６と概略接触しており、空気漏れを防ぐ構造を有している。
【００３５】
図１の送風機入口１０８に相当する電動送風機入口２１７を通過した空気は、ひとまず目玉部２１５近傍を通過した後、羽根車２１０で昇圧および増速される。その後、ディフューザ２１１を通過して流れは略１８０゜転向し、リターンガイド２１３へと流入するが、この過程において流れは減速されて、その分、圧力が上昇する。リターンガイド２１３を通過した流れは、モータのハウジング２０３内に流入し、ロータ２０６，ステータ２０７，ブラシ２０８，コンミテータ２０９などを冷却してから排気される。回転軸２０５の軸方向が、電気掃除機本体１００の前後方向に略一致する。回転軸２０５を基準として、軸方向に直交する方向が半径方向である。
【００３６】
本発明が対象とする掃除機用電動送風機の羽根車外径はおおよそφ６０mm〜φ１２０mmの範囲にあり、羽根出口高さはおおよそ６〜１２mmの範囲にあり、羽根の板厚はおおよそ０.５〜１.５mmの範囲にあり、羽根枚数はおおよそ６〜９枚の範囲にあり、入力はおおよそ５００Ｗ〜１５００Ｗの範囲にあり、最高回転数はおおよそ毎分３５,０００〜５０,０００回転の範囲にある。
【００３７】
次に、図３を用いて、本実施例の電動送風機の目玉部３００近傍の構造について説明する。図３は図２における目玉部２１５近傍を拡大した図である。図２のシール材２１６に相当するシール材３０２は、図２のファンケーシング２１４に相当するファンケーシング３０９に取り付けられたシール材固定部品３０１を介して固定されている。このシール材３０２に対して、羽根車目玉部３１５が食い込み、シール機構が構成されている。このシール機構はこの位置にあることは重要であるが、この方式に限定されるものではない。羽根３０６は軸方向前側のシュラウド壁３０４および軸方向後側のハブ壁３０５に対してかしめ３１７によって固定されている。ただし、羽根３０６は、溶着などかしめ以外の手段によって固定されてもよい。羽根３０６は、厚さが略均一なアルミニウムを主成分とする材料で構成された平板で構成される。ここで略均一には、加工時の変形や熱変形による厚薄、表面の凹凸による厚薄が含まれる。シュラウドは厚さが略均一なアルミニウムを主成分とする材料で構成された平板で構成され、円環形状を有する。つまり、シュラウドは、中心に円形状の開口を有する。シュラウドの羽根３０６側壁面が、シュラウド壁３０４である。図３に示すように、シュラウドの外縁（半径方向の最外周）は半径方向を向き、シュラウドの内縁（半径方向の最内周）は軸方向に向いている。図３に示すように、シュラウドの内縁近傍で、徐々に半径方向から軸方向に向きを変える。ハブも厚さが略均一なアルミニウムを主成分とする材料で構成された平板で構成され、円形状または円環形状を有する。ハブの羽根３０６側壁面が、ハブ壁３０５である。図３に示すように、ハブの外縁および内縁はともに半径方向を向いている。よって、シュラウドの外縁とハブの外縁とは略平行であり、離間している。羽根３０６，シュラウド，ハブは、アルミニウムを含む合金やアルミニウム以外の金属（例えば、鉄，ステンレス，チタン）、セラミックスであってもよい。かしめは一般に羽根３０６のシュラウド壁３０４側端面およびハブ壁３０５側端面の両端面に沿って複数個用意されるが、ここではシュラウド壁３０４側でかつ最内径側（内縁側）のものにのみ着目して図示した。かしめ３１７は羽根３０６と一体形に構成されるのが好ましい。例えば、平板から羽根３０６を型抜きする際に、かしめ３１７分も一緒に型抜きすれば、かしめ３１７を羽根３０６と一体形に構成できる。あるいは、平板から羽根３０６を切削して切り出す際に、かしめ３１７分も一緒に切削して切り出せば、かしめ３１７を羽根３０６と一体形に構成できる。羽根３０６のシュラウド壁３０４側端面は、シュラウド壁３０４に沿った形状を有し、羽根３０６のハブ壁３０５側端面は、ハブ壁３０５に沿った形状を有する。羽根３０６のシュラウド壁３０４側端面のラインを、シュラウド側キャンバーラインといい、羽根３０６のハブ壁３０５側端面のラインを、ハブ側キャンバーラインという。そして、シュラウドとハブと円周方向の複数個配置された羽根３０６によって羽根車３０３が構成される。ハブが、図２の回転軸２０５に相当する回転軸３０８に固定され、その結果、羽根車３０３が回転軸３０８に固定される。これによって、回転軸３０８の回転に伴って羽根車３０３が回転する。羽根３０６の内縁は、前側に突き出しており、羽根前縁３０７を形成する。羽根前縁３０７と回転軸３０８との間にはスペースがあり、流路を形成する。ファンケーシング３０９の内周の静止部先端３１４の位置と羽根３０６の羽根前縁３０７の位置とは一致しておらず、静止部先端３１４が羽根前縁３０７よりも前側に位置して、軸方向段差３１６を有する。つまり、固定部と回転部との間で軸方向に段差を有する。ファンケーシング３０９の内周の静止部先端３１４の位置とシュラウドの羽根車目玉部３１５の位置とは一致しておらず、静止部先端３１４が羽根車目玉部３１５よりも内周側に位置して、径方向段差３１０を有する。つまり、固定部と回転部との間で径方向にも段差を有する。太い矢印は空気流れの方向３１３を示したものである。空気は目玉部２１５の入口に入り、二枚の円周方向に隣接した羽根３０６の間に形成されたスペース（流路）に流れ込む。径方向段差３１０の存在により、流れに漏れを生じる。
【００３８】
次に、図４を用いて、羽根車４００の形状について説明する。図４（ａ）は、羽根車４００を軸方向前側から見た正面図である。図４（ｂ）は、羽根車４００の回転軸と垂直な側からみた側面図である。図４（ａ）に示すように、図３の羽根３０６に相当する羽根４０１は、周方向に等間隔に８枚設置されており、羽根車目玉部４０４から径方向外側に向かうにつれ、回転方向及び反回転方向、そして、もう一度回転方向に捩じられた形状を有する。また、図４（ｂ）に示すように、羽根４０１の前面に設置したシュラウド壁４０２の最大径は、羽根４０１の後面に設置したハブ壁４０３の最大径よりも大きい。つまり、シュラウドの外周は、ハブの外周よりも大きい。よって、シュラウドの外縁は、ハブの外縁よりも外周側に位置する。また、シュラウド壁４０２と羽根４０１の接する外縁は、同一径であり、ハブ壁４０３と羽根４０１の接する外縁も、同一径である。よって、羽根４０１のシュラウド側外縁は、ハブ側外縁に比べて大きくなっている。
【００３９】
次に、図１３を用いて、羽根車４００とディフューザ２１１の形状について説明する。ディフューザ２１１は、羽根車４００の外周側を覆うように形成される。静止体であるディフューザ２１１の内縁は、回転体である羽根車４００の外縁に対して、羽根車４００が回転できる程度の隙間を空けて位置する。ディフューザ２１１は、前面側の円環状部材と底面側の円環状部材との間に円周方向に複数（例えば１３枚）の羽根（静翼）４０６が挟まれて形成されている。ディフューザ２１１の羽根４０６は、厚さが均一ではなく、樹脂材料で構成されている。なお、羽根車４００の羽根４０１が捻られて３次元形状を有するのに対し、ディフューザ２１１の羽根４０６は、捻られずに傾斜または湾曲しただけであるので２次元形状を有する。ディフューザ２１１の羽根４０６の枚数は、羽根車４００の羽根４０１の枚数よりも多い。羽根車４００の羽根４０１は、内縁から外縁にかけて、回転軸の軸心を中心とした半径方向に対して回転方向４０５とは反対側の反回転方向に向かって傾斜または湾曲している。これに対して、ディフューザ２１１の羽根４０６は、内縁から外縁にかけて、回転軸の軸心を中心とした半径方向に対して羽根車４００の回転方向４０５に向かって傾斜または湾曲している。よって、軸方向から見た場合の羽根車４００の羽根４０１の傾斜・湾曲方向と、ディフューザ２１１の羽根４０６の傾斜・湾曲方向とは逆である、そして、羽根車４００の羽根４０１の外縁（出口）の軸方向の形成方向は、ディフューザ２１１の羽根４０６の内縁（入口）の軸方向の形成方向に略一致する。例えば、ディフューザ２１１の羽根４０６の軸方向の形成方向が、軸方向に略一致する場合は、羽根車４００の羽根４０１の外縁の軸方向の形成方向も、軸方向に略一致するまたは回転方向にわずかに傾斜するのが好ましい。これによって、羽根車４００から流出した空気の流れが、乱れが少なく円滑にディフューザ２１１に流入する。
【００４０】
次に、図５を用いて、羽根５００の形状についてさらに説明する。図５は、１枚の羽根５００を軸方向前側から見た正面図である。回転軸方向を基準にした絶対座標空間で見ると、羽根５００のハブ壁からシュラウド壁にかけての回転軸方向の形成方向は、内縁部を含む入口近傍５０３で回転方向５０５に傾斜し、羽根の外縁に向かうにつれ、回転方向への傾斜が小さくなり、回転軸方向に略一致して略２次元形状５０６となる。さらに、羽根５００のハブ壁からシュラウド壁にかけての回転軸方向の形成方向は、羽根の外縁に向かうと、回転軸方向よりも反回転方向に傾斜し、反回転方向への最大傾斜を迎えた後に、さらに外縁部に近づくと、反回転方向への傾斜は小さくなり、出口近傍５０４で回転軸方向に略一致して略２次元形状５０７となる。羽根５００のハブ壁からシュラウド壁にかけての回転軸方向の形成方向は、さらに外縁部では、再度回転方向にわずかに（数度程度）傾斜する。つまり、軸方向から見ると羽根５００は、内縁から外縁にかけて、回転方向に捻られた状態から、反回転方向に捻られ、その後、再度回転方向に捻られる。そして、軸方向から見ると羽根５００は、内縁から外縁にかけて、２つの略２次元形状５０６，５０７を有し、その前後では、傾斜する方向が変化する形状を有する。ここで略２次元形状とは、回転軸方向を含む面内にあることをいい、具体的には、羽根５００のシュラウド壁との接続部と羽根５００のハブ壁との接続部とが回転軸方向上に存在することをいう。入口近傍５０３の入口端は、半径方向では内縁であり円周方向では前縁（回転方向５０５の最前端）である。出口近傍５０４の出口端は、半径方向では外縁であり円周方向では後縁（回転方向５０５の最後端）となる。つまり、入口近傍５０３と出口近傍５０４では、回転方向に傾斜しているが、内縁と外縁の間では、２点の略２次元形状を有し、略２次元形状の前後で傾斜方向が変化している。尚、羽根５００は平板を曲げ加工して形成したものであり、その板厚は、中間部が特に厚いわけではなく、略均一である。羽根５００の中間部でのハブ側５０２端面からシュラウド側５０１端面の傾斜は、直線的であってもよいし、湾曲してもよい（反ってもよい）。羽根５００のハブ壁からシュラウド壁にかけての回転軸方向の形成方向は、外縁部において、回転軸方向に略一致してもよい。内縁部における羽根５００の回転軸方向の形成方向は、羽根５００への空気の入射角度に依存する。外縁部における羽根５００の回転軸方向の形成方向は、ディフューザ２１１への空気の入射角度とのマッチングに依存する。よって、外縁部における羽根５００の回転軸方向の形成方向は、ディフューザ２１１の羽根４０６の回転軸方向の形成方向に略一致するのが好ましい。
【００４１】
ハブ側５０２の形状（ハブ側キャンバーライン）を基準にした相対座標空間で見ると、半径方向中間部のうち内縁側では、ハブ側５０２の形状に対してシュラウド側５０１の形状（シュラウド側キャンバーライン）が回転方向に湾曲し、半径方向中間部のうち外縁側では、ハブ側５０２の形状に対してシュラウド側５０１の形状が反回転方向に湾曲し、出口近傍５０４では、ハブ側５０２の形状に対してシュラウド側５０１の形状が回転方向にわずかに飛び出している。つまり、半径方向中間部のうち外縁側では、内縁側よりも、羽根５００のハブ壁との接続部に対するシュラウド壁との接続部の位置が、反回転方向側にあり、さらに、外縁部では、外縁部よりも内周側に位置する外縁側よりも、羽根５００のハブ壁との接続部に対するシュラウド壁との接続部の位置が、回転方向側にある。この結果、羽根５００の内縁から外縁にかけて、ハブ側５０２の形状（ハブ側キャンバーライン）とシュラウド側５０１の形状（シュラウド側キャンバーライン）とは２箇所で交差する。
【００４２】
次に、図６を用いて、羽根６０１の具体的な形状について説明する。図６は、羽根車６００を軸方向前側から見た正面図であり、複数枚設置する羽根６０１を１枚のみ代表して表示している。なお、図６のＲ１〜７は、回転軸を中心とする目玉径と同芯円の円であり、その各円とシュラウド側６０２の形状及びハブ側６０３の形状が交差する各点と中心軸のなす角を傾斜角θとする。傾斜角θは、軸方向に対する羽根車６００の円周方向への傾斜角とも言える。傾斜角θは、シュラウド側形状が回転方向側に傾斜している場合をプラスとし、反回転方向に傾斜している場合をマイナスとする。羽根６０１は、目玉径と同一径Ｒ１（内縁部）において、羽根６０１のシュラウド側６０２の形状がハブ側６０３の形状に比べて、回転方向６０４にθ１だけ傾斜し、羽根の外縁に向かったＲ２では、回転方向に傾斜する量は、θ２となっており、さらに羽根の外縁に向かったＲ３（内縁側略２次元形状部）では、シュラウド側６０２の形状とハブ側６０３の形状が交差し、略２次元形状としている。なお、本発明では、θ１が１１゜、θ２が９゜であり、θ１＞θ２＞θ３（θ３＝０）となっている。つまり、羽根６０１は、内縁部において回転方向への最大傾斜する。ただし、最大傾斜を有する部分は、内縁部ではなく、内縁部よりもわずかに外縁側に位置した部分でもよい。また、Ｒ３からさらに羽根の外縁に向かったＲ４では、羽根６０１のシュラウド側６０２の形状は、ハブ側６０３の形状に比べて、反回転方向にθ４と傾斜し、羽根の外縁に向かったＲ５（反回転方向への最大傾斜部）では、反回転方向に傾斜する量は、θ５となっており、さらに羽根の外縁に向かったＲ６（外縁側略２次元形状部）では、シュラウド側６０２の形状とハブ側６０３の形状が再び交差し、略２次元形状としている。なお、本発明では、θ４が−３゜、θ５が−４゜であり、θ４＞θ５＞θ６（θ６＝０）となっている。また、Ｒ５からわずかに内縁側にかけて最大傾斜部を形成する。また、Ｒ６からさらに羽根の外縁に向かったＲ７（外縁部）では、羽根６０１のシュラウド側６０２の形状は、ハブ側６０３の形状に比べて、回転方向にθ７と傾斜している。なお、本発明では、θ７が０.５゜となっている。すなわち、Ｒ１からＲ２では、シュラウド側６０２の形状は、ハブ側６０３の形状に比べ、回転方向に傾斜し、Ｒ３で略２次元形状となり、Ｒ３からＲ４，Ｒ５になるにつれ反回転方向に傾斜し、Ｒ６においては、再度略２次元形状となり、外縁では、再度回転方向に傾斜したものとなっている。すなわち、回転軸上を通る円を羽根の内縁から外縁にかけて、順番をつけると、その各円と傾斜角θは、θ１＞θ２＞θ７＞θ３＝θ６＞θ４＞θ５の順番となっている。同芯円上でのハブに対する各羽根のシュラウド形成方向の最大傾斜角は、５°〜１５°であるのが好ましい。
【００４３】
２つの略２次元形状のうち内縁側の略２次元形状は、半径方向中間点よりも内縁側に位置する。内縁側の略２次元形状よりも内縁側では、羽根６０１は回転方向へ傾斜し、内縁側の略２次元形状よりも外縁側では、羽根６０１は反回転方向へ傾斜するが、回転方向への最大傾斜角の絶対値（例えば、θ１＝１１゜）は、反回転方向への最大傾斜角の絶対値（例えば、θ５＝−４゜）よりも大きい。２つの略２次元形状のうち外縁側の略２次元形状は、外縁部近傍（外縁部から数mm程度内縁側）に位置する。
【００４４】
次に、図７を用いて、本発明に係わる羽根の羽根角度分布について説明する。図７において、羽根の任意の位置と中心軸（回転軸３０８の軸心）とを結ぶ直線に対する直交線を引き、当該直交線と羽根の外面での接線とがなす角度を、羽根取付角度或いは羽根角度「β」とする。横軸は、半径である。図７に示すように、半径が最も小さい内縁において、シュラウド羽根角度はハブ羽根角度よりも大きく設定されている。より具体的には、羽根シュラウド径をＤに対して、シュラウド内径が０.３８７Ｄ、ハブ内径が０.３５７Ｄである場合は、シュラウド羽根角度を約２５度に設定され、ハブ羽根角度を約２２度に設定している。つまり、内縁では、ハブ側に対してシュラウド側の羽根角度がわずかに大きく、シュラウド内径は、ハブ内径に比べて大きい。そして、半径が最も大きい外縁においては、シュラウド羽根角度は、ハブ羽根角度よりも大きく設定し、羽根の外縁のシュラウド側外径は、外縁のハブ側よりも大きく設定している。より具体的には、羽根外縁でのシュラウド径をＤとした場合、後縁のハブ側径を０.９９６Ｄである場合に、シュラウド羽根取付角は、約３５度、ハブ羽根取付角は、約２０度に設定している。
【００４５】
さらに、ハブ壁に接する羽根の羽根角度分布は、図７の実線曲線で示すように、ハブ面の内縁から外縁に向かうに従って増加し、内縁側のハブ側の変曲点７０２を迎える。そして、羽根角度は外縁に向かうに従って緩やかに減少し、外縁側のハブ側の変曲点７０２に達する。そして、この外縁側のハブ側の変曲点７０２を過ぎると、羽根角度が外縁に向かうに従って再び減少する。即ち、ハブに接する羽根の角度分布は、外縁に向かうに従って、二つのハブ側の変曲点７０２を有するように設定している。なお、入口条件によって、一つの変曲点になることも可能である。
【００４６】
さらに、シュラウド側の羽根角度分布は、図７の破線曲線で示すように、シュラウド内縁から外縁に向かうに従って、内縁直後では、角度増加がなく、内縁側のシュラウド側の変曲点７０１を迎える。そして、羽根角度は外縁に向かうに従って増加し、外縁側のシュラウド側の変曲点７０１に達する。そして、この外縁側のシュラウド側の変曲点７０１を過ぎると、外縁に向かうに従って、緩やかに外縁の羽根角度に達する。即ち、ハブに接する羽根の角度分布は、外縁に向かうに従って、二つのシュラウド側の変曲点７０１を有するように設定される。
【００４７】
さらに、シュラウド側の羽根角度分布の破線曲線とハブ側の羽根角度分布の実線曲線が半径方向の略中央より外縁側で交差する。交差点７０３より内縁側においては、シュラウドの羽根角度がハブの羽根角度よりも小さく、交差点より外縁側においてはシュラウドの羽根角度がハブの羽根角度よりも大きい。また、羽根角度分布の最大角度は、ハブの羽根角度がシュラウドの羽根角度よりも大きい。また、シュラウドとハブの変曲点は、交差点７０３よりも内縁側に位置している。交差点７０３は、略中央位置よりも内縁側であってもよいし、外縁側であってもよい。交差点７０３の位置は、例えば、流速や羽根車３０３に流れ込む入射角に依存する。
【００４８】
続いて、図８により、上述した本実施例になる送風機と比較例の形態の設計点風量における効率の比較を示す。図８は、ディフューザを固定し、羽根の軸動力を一定とした状態で、羽根車のみを比較例と本実施例で変更した数値解析結果を比較したものである。図８に示すように、上述した本実施例になる送風機によれば、比較例に比べ、羽根車の効率が僅かながら増加することがわかる。また、ディフューザ効率も、本実施例は、比較例に比べて、効率向上が図れていることが分かる。さらに、羽根車とディフューザを含む送風機効率においても、本実施例は、比較例に比べて、効率向上が図れていることが分かる。本実施例になる送風機によれば、比較例に比べ、羽根車の効率向上よりもディフューザ効率向上が大きく、ディフューザ効率向上が送風機効率向上に寄与している。
【００４９】
ここで、図１４に、本実施例の羽根と比較例の羽根の形状図を示す。軸方向前側から見た複数の羽根のみを示している。図１４（ａ）が本実施例の羽根を示し、図１４（ｂ）が本実施例の羽根を示している。比較例とは、羽根の後縁部におけるシュラウド側結合部の位置を、ハブ側結合部の位置よりも反回転方向にし、羽根の後縁部におけるハブ側羽根出口角とシュラウド側羽根出口角とを等しくした形態である。つまり、羽根の内縁から外縁にかけて、１つの略２次元形状を持つ羽根をいう。比較例の内縁部の回転方向への傾斜角は、本実施例の内縁部の回転方向への傾斜角に合わせてあり、比較例の１つの略２次元形状の位置（軸心からの半径位置）は、本実施例の２つの略２次元形状のうち内縁側の略２次元形状の位置に合わせてある。空気調和機と電気掃除機の電動送風機とは、サイズや回転数、ディフューザの有無などが相違するが、比較例は、例えば、特許文献２の空気調和機の遠心ファンを、本実施例の対象とする電気掃除機の電動送風機に適用した例である。
【００５０】
上述した本実施例になる電動送風機について、設計点風量の羽根車効率が改善している効果を調べるために、羽根車出口（後縁部を出たところ）における風速の軸方向分布の比較（数値解析結果）を図９に示す。図９の縦軸は、羽根車出口速度を示し、横軸は、ハブ側からシュラウドにかけた軸方向位置を示す。また、横軸の最大位置に羽根車出口での平均速度を示す。羽根車では、羽根車出口速度が小さいほど、羽根車内での圧力上昇が大きく、効率がよいということになる。また、電気掃除機の電動送風機では、羽根車出口にディフューザが存在するため、ディフューザとの流れのマッチングから羽根車出口速度の分布が重要である。図９より、本実施例は、比較例に比べて、平均速度が低減していることがわかる。また、軸方向の速度の一様性を比較すると、本実施例は、比較例に比べて、シュラウド側とハブ側の速度差も小さい。上記から羽根車内部の速度分布は改善されており、効率の向上が見て取れる。本実施例では、羽根車出口速度は、ハブ側から軸方向中央部にかけて減少した後に増加し、軸方向中央部からシュラウド側にかけても減少した後に増加する。さらに、羽根車出口速度は、ハブ端およびシュラウド端よりも軸方向中央部のほうが小さい。本実施例は、比較例に比べて、特に、ハブ側から軸方向中央部の羽根車出口速度が小さい。
【００５１】
さらに、羽根の軸方向各断面における内部流れの比較（数値解析結果）を図１５に示す。図１５は、全周で８枚存在する羽根４０１のうち、２つの羽根４０１のみを示している。色が薄いほど数値が高く、速度が大きい。図１５で示される速度分布は、静止体である電動送風機１０６やディフューザ２１１を基準とした絶対座標での速度分布ではなく、回転体である羽根車を基準とした相対座標での速度分布である。よって、図１５中で速度の小さい部分（色の濃い部分）は、ディフューザ２１１に対しては速度が大きく、図１５中で速度の大きい部分（色の薄い部分）は、ディフューザ２１１に対しては速度が小さい。図１５（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本実施例の速度分布を示し、図１５（ｄ）（ｅ）（ｆ）は、比較例の速度分布を示す。また、図１５（ａ）（ｄ）は、軸方向のハブ側断面（ハブ壁との接続部）での速度分布を示し、図１５（ｃ）（ｆ）は、軸方向のシュラウド側断面（シュラウド壁との接続部）での速度分布を示し、図１５（ｂ）（ｅ）は、軸方向の中央断面（ハブ壁とシュラウド壁との間の中央）を示す。
【００５２】
シュラウド断面を比較すると、本実施例の速度分布（図１５（ｃ））と比較例の速度分布（図１５（ｆ））に大差ない。これは、両者ともに、シュラウド側５０１の形状の角度分布が適正化されているためであると考えられる。中央断面を比較しても、本実施例の速度分布（図１５（ｂ））と比較例の速度分布（図１５（ｅ））に大差ない。これも、両者ともに、軸方向中央での形状の角度分布が適正化されているためであると考えられる。これに対して、ハブ断面を比較すると、本実施例の速度分布（図１５（ａ））は、比較例の速度分布（図１５（ｄ））に対して、特に羽根の後縁部の反回転方向側に見られる濃い部分、つまり低速度領域が小さい（図１５中のＡ部）。これは、図７に示すように、ハブ後縁部での羽根角度を小さくした結果、ハブ後縁部の形状が流れに沿った形状となり、低速度領域を低減できたと考えられる。そして、図９で説明したように、本実施例は、比較例に比較して、特にハブ側での低速度領域が低減した結果、ハブ側の速度を低減でき、平均速度も低減できる。
【００５３】
さらに、上述した本実施例になる電動送風機について、設計点風量のディフューザ効率が改善している効果を調べるために、ディフューザの軸方向中央断面における内部流れの比較（数値解析結果）を図１０に示す。図１０は、全周で１３枚存在するディフューザのうち、２つの羽根１００１のみを示している。色が薄いほど数値が高く、速度が大きい。すなわち、ディフューザ内部の流れで、薄い色から濃い色に一様に変化していれば、ディフューザ内部で効率よく減速し、圧力が上昇していることになる。図１０より、比較例は、ディフューザ出口部１００４で、高速域１００２と低速域１００３が存在し、羽根車から出た流れを一様に減速していないことが分かる。つまり、ディフューザ出口部１００４で剥離が生じ、損失が大きくなっていることが分かる。一方、実施例では、ディフューザ出口部１００４での高速域や低速域は存在せず、一様に減速していることが分かる。つまり、実施例は、ディフューザ内部の圧力上昇が、比較例に比べ、向上し、エネルギー損失を低減し効率が向上していることがわかる。なお、本実施例のディフューザのハブ側断面およびシュラウド側断面の速度分布は、比較例のディフューザのハブ側断面およびシュラウド側断面の速度分布と大差なかった。
【００５４】
以上により、本実施例は、羽根のシュラウド側５０１の形状、軸方向中央部での形状、ハブ側５０２の形状のそれぞれを適正化、すなわち軸方向各断面の内縁部から外縁部にかけての形状を適正化することによって、羽根車出口の平均速度を低減でき、羽根車での効率を向上できただけでなく、特にディフューザでの効率を向上することができた。特に、ハブ側５０２の特に後縁部での角度分布を小さくした結果、回転軸方向から見た場合に、羽根のシュラウド側５０１の形状とハブ側５０２の形状とが内縁側だけでなく、外縁部近傍でも交差することとなった。
【００５５】
以下、本発明の電動送風機の製造方法について説明する。
【００５６】
図１１を用いてかしめについて説明する。図３の羽根３０６に相当する羽根１１０４のシュラウド側である上端部（軸方向前側）とハブ側である下端部（軸方向後側）のそれぞれに複数のかしめ用突起１１０５（リベット）が設置される。前述したように、かしめ用突起１１０５は羽根１１０４と一体形に形成されるのが好ましい。羽根のかしめ用突起１１０５の位置および数に合わせるように、シュラウド壁１１０３とハブ壁１１０１に複数のかしめ用孔１１０２が設置される。よって、シュラウド壁１１０３の複数のかしめ用孔１１０２間の相対位置は、羽根１１０４の上端部の形状に沿った位置であり、ハブ壁１１０１の複数のかしめ用孔１１０２間の相対位置は、羽根１１０４の下端部の形状に沿った位置である。かしめ用孔１１０２は貫通孔である。例えば、すべて略二次元である場合、シュラウド壁１１０３の複数のかしめ用孔１１０２間の相対位置とハブ壁１１０１の複数のかしめ用孔１１０２間の相対位置とはほぼ同一であるが、本実施例では、羽根の内縁側では、羽根１１０４の羽根１１０４の上端部が下端部よりも回転方向４０５前側へ倒れているので、シュラウド壁１１０３の複数のかしめ用孔１１０２間の相対位置は、ハブ８０１の複数のかしめ用孔１１０２間の相対位置に比較して、回転方向４０５前側へ膨らむ位置となる。図１１では、シュラウド，ハブ側共に３つのかしめ構造を持っている。羽根１１０４の上端部のかしめ用突起１１０５のそれぞれの位置は、羽根１１０４の下端部のかしめ用突起１１０５のそれぞれの位置に対応している。羽根１１０４のかしめ用突起１１０５をシュラウド壁１１０３とハブ壁１１０１のかしめ用孔１１０２に挿入して、外側からかしめることにより、羽根１１０４がシュラウド壁１１０３とハブ壁１１０１と一体化して組み立てられる。また、図１１に示す羽根形状は、羽根外径Ｄ２が８９mmで羽根幅ｂ２が６.８mmとｂ２／Ｄ２＝約０.０８の偏平の羽根形状である。ここで、かしめるとは、かしめ用孔１１０２にかしめ用突起１１０５を挿入し、かしめ用孔１１０２を貫通して反対側に飛び出したかしめ用突起１１０５の先端を、専用工具または専用設備を使って潰す行為をいう。ハブ壁１１０１のかしめ用孔１１０２に羽根１１０４のかしめ用突起１１０５を挿入してかしめて、羽根１１０４をハブ壁１１０１に固定した後に、シュラウド壁１１０３のかしめ用孔１１０２に羽根１１０４のかしめ用突起１１０５を挿入してかしめてもよいし、逆であってもよい。また、ハブ壁１１０１のかしめ用孔１１０２およびシュラウド壁１１０３のかしめ用孔１１０２に羽根１１０４のかしめ用突起１１０５を挿入した後に、かしめてもよい。
【００５７】
比較例に比較して本実施例では、羽根１２００の特に内縁側において羽根１２００を回転方向前側へ傾斜させたことにより羽根１２００とシュラウド壁３０４との間および羽根１２００とハブ壁３０５との間の気密を保持するのが困難となる。そこで、羽根１２００とシュラウド壁３０４とのかしめ部（接続部）および羽根１２００とハブ壁３０５とのかしめ部（接続部）を電着塗装または接着剤で被覆するのが好ましい。特に、比較例に対して使用していた電着塗装または接着剤よりも、粘性の低いものが好ましい。これによって、羽根１２００とシュラウド壁３０４とのかしめ部（接続部）および羽根１２００とハブ壁３０５とのかしめ部（接続部）に隙間ができるのを防止でき、空気の流れの乱れを抑制し、効率の低下を抑制できる。
【実施例２】
【００５８】
実施例１と基本的な構成は同じであるので同一要素については同一符号を付してその説明を省略する。
【００５９】
前記で述べたかしめによる製造方法では、羽根が回転方向傾いていた場合、シュラウドとハブの回転方向の位置の違いにより、かしめる際に羽根が回転方向にスライドしやすいために、組み立て精度が低下するといった課題があった。
【００６０】
それに対して、図１２に示すように、実施例２では、前記に述べたように、ハブに対する各羽根のシュラウド形成方向が、羽根の内縁では、回転方向に傾斜し、羽根の内縁と外縁の間に向かうにつれ、反回転方向に傾斜し、ハブ側と略２次元形状となり、その後、更に反回転方向になり、羽根の外縁より内側で再度、略２次元形状となり、羽根の外縁で再度、回転方向に傾斜し、羽根の内縁から外縁にかけて、２点の略２次元形状を有する羽根である。このため、図１２に示すように２点の略２次元形状に、かしめ用突起１２０５をシュラウド側１２０１とハブ側１２０２に用いることで、かしめる際の羽根のスライドを防止でき、シュラウド側１２０１とハブ側１２０２の距離ｂを所定の寸法の製造できる。また、２点の略２次元形状の内縁側及び外縁側では、羽根の傾斜する方向が変化することから、かしめる際の応力を打ち消し合う効果もある。なお、効果を得るためには、略２次元形状がかかるようにかしめ用突起を設ければよい。
【００６１】
比較例に比較して本実施例では、羽根１２００の特に内縁側において羽根１２００を回転方向前側へ傾斜させたことにより羽根１２００とシュラウド壁３０４との間および羽根１２００とハブ壁３０５との間の気密を保持するのが困難となる。そこで、羽根１２００とシュラウド壁３０４とのかしめ部（接続部）および羽根１２００とハブ壁３０５とのかしめ部（接続部）を電着塗装または接着剤で被覆するのが好ましい。特に、比較例に対して使用していた電着塗装または接着剤よりも、粘性の低いものが好ましい。これによって、羽根１２００とシュラウド壁３０４とのかしめ部（接続部）および羽根１２００とハブ壁３０５とのかしめ部（接続部）に隙間ができるのを防止でき、空気の流れの乱れを抑制し、効率の低下を抑制できる。
【符号の説明】
【００６２】
１００  電気掃除機本体
１０１  ホース継ぎ手
１０２  集塵室
１０３  紙パック
１０４  フィルタ部
１０５  モータ室
１０６  電動送風機
１０７  防振ゴム
１０８  送風機入口
１０９  送風機出口
１１０  コードリール
１１１  車輪
２０１  送風機
２０２  電動機
２０３  ハウジング
２０４  エンドブラケット
２０５，３０８  回転軸
２０６  ロータ
２０７  ステータ
２０８  ブラシ
２０９  コンミテータ
２１０，３０３，４００，６００  羽根車
２１１  ディフューザ
２１２  仕切り板
２１３  リターンガイド
２１４，３０９  ファンケーシング
２１５，３００  目玉部
２１６，３０２  シール材
２１７  電動送風機入口
３０１  シール材固定部品
３０４，４０２，１１０３  シュラウド壁
３０５，４０３，１１０１  ハブ壁
３０６，４０１，６０１，１１０４，１２００  羽根
３０７  羽根前縁
３１０  径方向段差
３１３  空気流れの方向
３１４  静止部先端
３１５，４０４  羽根車目玉部
３１６  軸方向段差
３１７  かしめ
４０５，５０５，６０４，１２０３  回転方向  
５０１，６０２，１２０１  シュラウド側
５０２，６０３，１２０２  ハブ側
５０３  入口近傍
５０４  出口近傍
５０６，５０７  略２次元形状
７０１  シュラウド側の変曲点
７０２  ハブ側の変曲点
７０３  交差点
１００１  羽根
１００２  高速域
１００３  低速域
１００４  ディフューザ出口部
１１０２  かしめ用孔
１１０５，１２０５  かしめ用突起
【図１】
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【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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