(57)【要約】【課題】  広い風量域において高効率な小型軽量かつ騒音および翼通過周波数騒音が小さく音質が良い電動送風機を成型量産時の性能バラツキを抑制して提供すると共に、広い風量域において吸引力を向上した小型かつ運転音が小さく、音質が良い電気掃除機を提供する。【解決手段】  回転子及び固定子を備えた電動機と、一端が開口し前記電動機を収容するハウジングと、前記回転子に設けられた回転軸と、該回転軸に固定された回転翼と、該回転翼の前記電動機側に配置された仕切板と、前記ハウジングの開口側に設けられ、前記回転翼の外周部に複数のディフューザ翼と、前記ディフューザ翼を覆うファンケーシングとを備え、前記ディフューザ翼は隣接翼によりスロート部を形成し、前記スロート部は隣接翼の翼弦長の中央より後縁側で形成され、前記ディフューザ翼枚数が１５〜１７枚であること。【選択図】図３
2018178949.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子及び固定子を備えた電動機と、一端が開口し前記電動機を収容するハウジングと、前記回転子に設けられた回転軸と、該回転軸に固定された回転翼と、該回転翼の前記電動機側に配置された仕切板と、前記ハウジングの開口側に設けられ、前記回転翼の外周部に複数のディフューザ翼と、前記ディフューザ翼を覆うファンケーシングとを備え、前記ディフューザ翼は隣接翼によりスロート部を形成し、前記スロート部は隣接翼の翼弦長の中央より後縁側で形成され、前記ディフューザ翼枚数が１５〜１７枚であることを特徴とする、電動送風機及びこの電動送風機を備えた電気掃除機。
【請求項２】
回転子及び固定子を備えた電動機と、一端が開口し前記電動機を収容するハウジングと、前記回転子に設けられた回転軸と、該回転軸に固定された回転翼と、該回転翼の前記電動機側に配置された仕切板と、前記ハウジングの開口側に設けられ、前記回転翼の外周部に複数のディフューザ翼と、前記ディフューザ翼を覆うファンケーシングとを備え、前記ディフューザ翼のソリディティは１〜１．２であり、ディフューザ翼が１５〜１７枚であることを特徴とする、電動送風機及びこの電動送風機を備えた電気掃除機。
【請求項３】
前記ディフューザ翼の最大厚み比は翼弦長の６〜１２％で形成されていることを特徴とする、請求項１乃至２に記載の電動送風機及びこの電動送風機を備えた電気掃除機。
【請求項４】
前記ディフューザ翼の入口高さはインペラ出口高さより大きいことを特徴とする、請求項１乃至２に記載の電動送風機及びこの電動送風機を備えた電気掃除機。
【請求項５】
前記ディフューザ翼は軸方向に転向した流路に設置されていることを特徴とする、請求項１乃至５に記載の電動送風機及びこの電動送風機を備えた電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動送風機及びそれを搭載した電気掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の送風機としては、特許第５９０３７５６号公報（特許文献１）に開示されている。
【０００３】
この特許文献１には、「真空掃除機のための遠心圧縮機であって、羽根車と、ディフューザとを有し、低流量と高流量の間で作動し、流体が、前記低流量において、前記羽根車から第１の流れ角で流出し、前記高流量において、前記羽根車から第２の流れ角で流出し、前記第１の流れ角と前記第２の流れ角の差は、少なくとも２０度であり、ディフューザは、複数の半径方向ベーンを有し、前記低流量と前記高流量の間で失速を生じさせない正の圧力回復を行うために、前記半径方向ベーンのブレードの枚数は、１５〜２０であり、前記半径方向ベーンのソリディティは、０．６〜０．８であり、前記半径方向ベーンのベーン入口から羽根車出口までの半径比は、１．５未満であり、前記羽根車は、前記低流量及び前記高流量の両方において、８０ｋｒｐｍを超える速度で回転する、遠心圧縮機。」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５９０３７５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電気掃除機はフィルタの目詰まりや、掃除対象の床の材質等、運転条件によって動作風量が大きく変化するため、広い風量範囲で吸引力が強い電動送風機が求められる。また、インペラの羽根枚数と回転数の積で求まる翼通過周波数騒音は運転時の音質に関わり、その低減が求められる。
【０００６】
羽根付ディフューザは設計点風量において優れた圧力回復を行うことが出来るが、非設計点風量においては、ディフューザ羽根の入口角と空気流れのディフューザへの流入角の不一致によりディフューザ性能が低下する。そのため、電気掃除機の吸引力は設計点風量で高いが、非設計点風量では低下する課題があった。
【０００７】
コードレススティック型もしくは自律走行型のような電池（２次電池）で駆動する掃除機は、電動送風機の消費電力が小さく、最大風量も小さい。そのため、フィルタの目詰り時にごみ搬送能力が低下し、掃除機の吸引力が低下する課題があった。さらに、コードレススティック型もしくは電池（２次電池）で駆動する掃除機は、小型で軽量であることが求められ、掃除機に搭載される電動送風機は広い風量範囲で吸引力が強いこと、小型であること、運転時の翼通過周波数騒音が小さいことの両立が求められる。
【０００８】
特許文献１は、「ディフューザは、複数の半径方向ベーンを有し、前記低流量と前記高流量の間で失速を生じさせない正の圧力回復を行うために、前記半径方向ベーンのブレードの枚数は、１５〜２０であり、前記半径方向ベーンのソリディティは、０．６〜０．８であり、前記半径方向ベーンのベーン入口から羽根車出口までの半径比は、１．５未満」と記載されており、特許文献１にはディフューザを搭載した遠心圧縮機が記載されている。遠心圧縮機に搭載されたディフューザは運転範囲内で失速を生じさせない正の圧力回復が得られる。なお、ソリディティは０．６〜０．６５の範囲が良いとの記載がある。ここで、ソリディティはディフューザ翼の翼弦長をディフューザ翼入口半径における隣接翼間との円周方向距離（取付間隔）で割った値である。
【０００９】
上記の遠心圧縮機はソリディティが０．８以下と小さいことから広い運転範囲を得るが，送風機の効率には改善の余地があると考える。また，ソリディティが小さい場合は翼弦長が小さくなるため，樹脂成型するためには翼の最大厚みを大きめに設定しないと，成型時に樹脂が流れにくくなるとともに，ショートショットやヒケが生じやすくなり性能バラツキの原因となる可能性がある。さらに、翼の最大厚みを大きくすると、翼の抗力が増加し送風機効率が低下する課題を持つ。
【００１０】
本発明の目的は、上記課題を解決するものであって、高効率化に加え，量産性と運転音の低減および翼通過周波数騒音の低減による音質向上を可能にする。すなわち、広い風量域において高効率な小型軽量かつ騒音および翼通過周波数騒音が小さく音質が良い電動送風機を成型量産時の性能バラツキを抑制して提供すると共に、広い風量域において吸引力を向上した小型かつ運転音が小さく、音質が良い電気掃除機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、上記の目的を達成するため、例えば、特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
【００１２】
本発明は上記課題を解決する手段を多数含んでいるが、その一例を挙げるならば、回転子及び固定子を備えた電動機と、一端が開口し前記電動機を収容するハウジングと、前記回転子に設けられた回転軸と、該回転軸に固定された回転翼と、該回転翼の前記電動機側に配置された仕切板と、前記ハウジングの開口側に設けられ、前記回転翼の外周部に複数のディフューザ翼と、前記ディフューザ翼を覆うファンケーシングとを備え、前記ディフューザ翼は隣接翼によりスロート部を形成し、前記スロート部は隣接翼の翼弦長の中央より後縁側で形成され、前記ディフューザ翼枚数が１５〜１７枚であることにより達成される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、高効率化に加え，量産性と運転音の低減および翼通過周波数騒音の低減による音質向上を可能にする。すなわち、広い風量域において高効率な小型軽量かつ騒音および翼通過周波数騒音が小さく音質が良い電動送風機を成型量産時の性能バラツキを抑制して提供すると共に、広い風量域において吸引力を向上した小型かつ運転音が小さく、音質が良い電気掃除機を提供することが出来る。
【００１４】
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１（ａ）】本発明の第１の実施形態における電動送風機の外観図である。
【図１（ｂ）】本発明の第１の実施形態における電動送風機の縦断面図である。
【図２】（ａ）は本発明の第１の実施形態における遠心羽根車の斜視図、（ｂ）は遠心羽根車の縦断面図である。
【図３】発明の第１の実施形態における送風機部を示す図で、図１（ａ）の電動送風機のＡ−Ａ線での断面図である。
【図４】発明の第１の実施形態における送風機のディフューザ部を示す図である。
【図５】本発明の実施形態における送風機を個々に電動機と組み合わせて実験した電動送風機効率の比較図である。
【図６】本発明の実施形態における送風機およびディフューザ翼枚数による電動送風機効率と翼通過周波数１次成分の騒音を比較した図である。
【図７】本発明の実施形態における電動送風機が適用される電気掃除機の斜視図である。
【図８】図７の電気掃除機における掃除機本体の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照し説明する。
【実施例１】
【００１７】
図７及び図８により、本発明の一実施例に電気掃除機４００について説明する。
【００１８】
なお、以下では、スティック型とハンディ型とを適宜切り替えて使用できる充電式の電気掃除機４００に適用した場合を例に挙げて説明するが、スティック型のみ、ハンディ型のみ、など様々なタイプの電気掃除機に適用することができる。
【００１９】
図７は本実施例における電動送風機を搭載した電気掃除機を示し、（ａ）はスティック型として使用する際の斜視図、（ｂ）は電気掃除機をハンディ型として使用する際の側面図である。
【００２０】
図７（ａ）に示すように、電気掃除機４００は、塵埃を集塵する集塵室４０１および集塵するのに必要な吸込気流を発生させる電動送風機２００（図１）を収納する掃除機本体４０９、掃除機本体４０９に対して伸縮自在に設けられた伸縮パイプ４０２、伸縮パイプ４０２の一端に設けられたスティックグリップ４０３、スティックグリップ４０３に設けられた電動送風機２００の入切を行うスイッチ部４０４を備えて構成されている。
【００２１】
図７（ａ）に示す電気掃除機４００は、スティック状態であり、伸縮パイプ４０２が伸ばされて、スティックグリップ４０３が伸縮パイプ４０２を介して掃除機本体４０９と反対側に固定された状態である。また、掃除機本体４０９の他端には吸口体４０５が取り付けられ、掃除機本体４０９と吸口体４０５が接続部４０６で繋がれている。
【００２２】
図７（ｂ）に示す電気掃除機４００は、ハンディ状態であり、伸縮パイプ４０２が掃除機本体４０９内に収納され、スティックグリップ４０３が伸縮パイプ４０２を介して掃除機本体４０９に近接した状態である。この状態では、スティックグリップ４０３ではなく、掃除機本体４０９に配置されたハンディグリップ４０７を使用することで、ハンディ状態での掃除を容易にする。また、掃除機本体４０９の他端部には吸口体（隙間ノズル）４０８が取り付けられ、掃除機本体４０９と吸口体４０８とが接続部４０６で繋がれている。  以上の電気掃除機４００において、スティックグリップ４０３のスイッチ部４０４を操作することで、掃除機本体４０９に収納された電動送風機２００（図１参照）が駆動し、吸込気流を発生させる。そして、吸口体４０５、４０８から塵埃を吸込み、接続部４０６を通して掃除機本体４０９の集塵室４０１に集塵する。
【００２３】
図８は本実施例における電動送風機を搭載した掃除機本体の縦断面図である。なお、図８は、ハンディ状態であり、掃除機本体４０９から吸口体４０８を取り外した状態である。  図８に示すように、掃除機本体４０９の内部には、吸引力を発生させる電動送風機２００、電動送風機２００に電力を供給する電池ユニット４１０、駆動用回路４１１が設けられている。吸口体４０５、４０８（図６（ａ）、（ｂ）参照）から吸い込まれた空気は、掃除機本体４０９に設けられた流路を通って電動送風機２００の前方に配置された集塵室４０１に送られ、集塵室４０１内に集塵される。そして、集塵室４０１で塵挨が分離された後の空気は、電動送風機２００、駆動用回路４１１を通り、掃除機本体４０９に形成された排気口（不図示）から外部に排出される。
【００２４】
次に、図１（ａ）に示す電動送風機の外観図と、（ｂ）に示す電動送風機の縦断面図を参照して電動送風機２００について説明する。この電動送風機２００は、送風機部２０１と電動機部２０２に大別される。送風機部２０１は、回転翼である遠心羽根車１と、該遠心羽根車１の裏面である電動機部２０２側に仕切板２が配置され、該遠心羽根車１、該遠心羽根車１の外周部にディフューザ翼２３が配置され、ディフューザ翼を収納する樹脂製のファンケーシング３で構成される。仕切板２はファンケーシング３の内面と仕切板２の外周端２ａで電動機部２０２に空気を流入させる円環流路２５が形成されている。ファンケーシング３の上面には空気吸込口４が設けられている。遠心羽根車１は熱可塑性樹脂製で、回転軸５に直結されている。ここで、本実施例では、回転翼である遠心羽根車１を回転軸５に圧入固定しているが、回転軸５の端部にねじを設け、遠心羽根車１を固定ナットを用い固定しても良い。
【００２５】
電動機部２０２は、ハウジング６内に収納される回転軸５に固定されているロータコア７、及びハウジング６に固定されているステータコア８から構成される。ステータコア８の周りには、ステータ巻線９が巻かれ、一緒になって相巻線を形成する。相巻線は、電動送風機２００に備わる駆動用回路１０９に電気的に接続される。
【００２６】
ロータコア７は、回転軸５における遠心羽根車１が固定されている端部と逆側の端部に形成されており、希土類系のボンド磁石からなる。希土類系のボンド磁石は、希土類系磁性粉末と有機バインダーとを混合して作られる。希土類系のボンド磁石としては、例えば、サマリウム鉄窒素磁石や、ネオジム磁石等を用いることができる。ロータコア７は回転軸５に一体成形されている。
【００２７】
なお、本実施例ではロータコア７に永久磁石を用いているが、これに囚われることがなく、無整流子電動機の一種であるリラクタンスモータなどを使用しても良い。
【００２８】
遠心羽根車１とロータコア７の間には軸受１０、１１を備え、回転軸５を回転自在に支持している。軸受１０と軸受１１の間には、圧縮された状態でばね１２が配置され、軸受１０、軸受１１に予圧を付与している。軸受１０、１１と、ばね１２は軸受カバー１３に内包されている。ハウジング６は合成樹脂製であり、軸受カバー１３を固定する支持部１４を有している。軸受カバー１３の外周には軸受１０、１１の冷却用のヒートシンクである回転軸方向に長い複数の冷却フィン１３ａが設けられている。軸受カバー１３は非磁性金属材料製で、樹脂製ハウジング６とインサート成形によって一体化される。
【００２９】
樹脂製ハウジング６の支持部１４の端部には回転軸方向に延在するねじ穴１５が形成されている。ねじ穴１５には固定ねじ１６が螺合可能で、固定ねじ１６の螺合によって仕切板２が樹脂製ハウジング６に固定設置されている。
【００３０】
ファンケーシング３の内面３ａと仕切板２の外周端２ａとの間で、円環流路２５を形成している。仕切板２にはディフューザ翼２３が回転軸５を中心とし周方向に複数枚設置されている。なお、ファンケーシング３の内面３ａと仕切板２の外周端２ａとの間で形成される円環流路の面積は、遠心羽根車１の出口面積よりも大きくなるように設定している。これにより、円環流路部での流速の増加、円環流路部での損失が増加するのを抑制している。また、仕切板２のディフューザ翼２３は、設計点において、遠心羽根車１から流出した流れと翼入口角度を略一致させており、ディフューザ翼２３により、流れの回転方向速度成分を減少させることで、ディフューザ効果を高め、送風機効率を向上している。
【００３１】
また、仕切板２を遠心羽根車１の裏面である電動機部２０２側に設置することで、遠心羽根車１による電動機部２０２内の空気流れの乱れを抑制することで電動機部２０２の流路損失の増加を抑え、また遠心羽根車１の円板摩擦損失を低減することができる。
【００３２】
ハウジング６には、ハウジング６内に空気が流れ込むように開口１７と、電動送風機２００の外部に空気を排出する排気口１８が設けられている。ハウジング６の端部に配置されるステータコア８は、固定ねじ１９によってハウジング６に固定されている。
【００３３】
次に、電動送風機２００内における空気の流れを説明する。電動機部２０２を駆動して回転翼である遠心羽根車１を回転させると、ファンケーシング３の空気吸込口４から空気が流入し、遠心羽根車１内に流入する。流入した空気は遠心羽根車１内で昇圧及び増速され、遠心羽根車１の外周から流出される。遠心羽根車１から流出された空気流は、ディフューザ翼２３を通る際に、翼に沿って流れて流れの回転方向速度成分が減少される。ディフューザ翼２３を出た流れは、ファンケーシング３の内面と仕切板２の外周端２ａで形成される円環流路２５から電動機部２０２に流入する。
【００３４】
電動機部２０２に流入した空気は、ハウジング６の開口１７からハウジング６内部に流入する。この流入空気により軸受カバー１３の冷却フィン１３ａが冷却され、軸受カバー１３を介して軸受１０、１１が冷却される。また、ロータコア７、ステータコア８、ステータ巻線９を冷却して外部へ排出される。これによって、ハウジング６内の各部が冷却される。ハウジング６に流入した空気流の一部は、ハウジング６の排気口１８から外部へ排出される。なお、電動機の運転回転数は８０，０００〜１００，０００ｍｉｎ−１である。
【００３５】
ファンケーシング３の端部には突起２０が設けられ、ファンケーシング３をハウジング６に固定する取付穴２１が設けられている。ハウジング６の送風機部２０１側の端部には爪状突起２２が設けられ、ファンケーシング３の取付穴２１と嵌合接続される。
【００３６】
次に、本実施の形態例の送風機部２０１を図２から図３を用い説明する。図２（ａ）は本発明による一実施例の遠心羽根車の斜視図で、（ｂ）は遠心羽根車の断面図、図３は本発明の一実施例における送風機部であり、図１（ａ）の電動送風機のＡ−Ａ線での断面図である。
【００３７】
先ず図２を用い、本発明に係る一実施例における回転翼である遠心羽根車１について説明する。本発明に係る一実施例の遠心羽根車１は、シュラウド板３３と、ハブ板２６と複数枚の羽根２７から構成されている。ハブ板２６と羽根２７は熱可塑性樹脂で一体成形されている。熱可塑性樹脂製のシュラウド板３３は、中央部に空気を吸い込む円環状の吸込開口２８が形成されている。
【００３８】
シュラウド板３３の流路面には、羽根２７と対応する位置に凹状溝２９が形成され、外径側まで延設されている。凹状溝２９には貫通穴３０が設けられている。ハブ板２６の中央には、回転軸５が挿入されて固定される凸形状のボス３１が形成されている。ハブ板２６と一体成形されている羽根２７は周方向に等間隔で設置されており、内径側から径方向外側に向かうにつれ、回転方向に後退した羽根形状を有する。ボス３１は軸方向から径方向に向かうようにボス曲面３１ａが形成されている。羽根２７の上面には突起状の爪３２と溶着用のリブが形成されている。羽根２７の突起状の爪３２とシュラウド板３３の貫通穴３０、及びシュラウド板３３の凹状溝２９と羽根２７を係合させ、爪３２及び溶着リブを溶着加工により接合することで遠心羽根車１が形成される。なお、図中の羽根は８枚を示すが、その他の枚数でも良い。
【００３９】
溶着リブは凹状溝２９内で溶融するため、溶着リブの体積を凹部溝２９に羽根２７が挿入された際の隙間の体積よりも小さくしている。つまり、溶融した樹脂材が遠心羽根車１の流路内にはみ出すことを抑制できる。また、羽根２７の溶着リブが溶融し、シュラウド板３３と溶着されているため、羽根２７間での漏れ流れを防止することができる。本実施例ではシュラウド板３３と羽根２７の位置を決めるためにシュラウド板３３に貫通穴３０を設けているが、これに囚われることがなく、貫通していない凹部形状としても良く、羽根２７の爪３２と嵌合させシュラウド板３３と羽根２７の位置決めができれば、どのような形状でも良い。 また、ハブ板２６の羽根２７の裏面側の外周には凸部２６ａが設けられており、遠心羽根車１を回転させて凸部２６ａを削ることで、バランス修正を行うことができる。これにより、遠心羽根車１のアンバランス量を小さくでき、振動や騒音の低減を図ることができる。なお、図２はシュラウド板３３を設けたクローズド型遠心羽根車を示すが、シュラウド板３３を持たないオープン型遠心羽根車やシュラウド板の有無に関わらずボス曲面３１ａが羽根車外周部にかけ軸方向に傾斜した斜流羽根車でもよい。
【００４０】
次に図１、図３を用い、本発明に係る一実施例の送風機２０１について説明する。本発明に係る一実施例における送風機２０１は、回転翼である遠心羽根車１の外周部に周方向等間隔で配置されたディフューザ翼２３が１５枚設置されている。ディフューザ翼２３の軸方向の形状は仕切板２からファンケーシングに向け形成され、仕切板２と一体で成型されている（図４）。ディフューザの入口高さｂ３（仕切板２のファンケーシング側かつディフューザ翼前縁のハブ板とファンケーシング３ｂの軸方向寸法）は、インペラ最外径における流路高さ（出口高さｂ２）との比ｂ３／ｂ２が１．１６となるようにし、ディフューザ仕切板とインペラハブ板の軸方向位置を略一致させている。これにより、ディフューザ入口部での流れの減速を高めて高効率化と共に、量産時に生じやすいインペラ軸方向位置による性能バラツキを低減している。また、ディフューザ入口径Ｄ３はインペラ最外径Ｄ２との比Ｄ３／Ｄ２を１．１とし、高効率化と低騒音化の両立を図っている。
【００４１】
ここで、ディフューザ翼形状について説明する。ディフューザ翼２３は、翼弦長とディフューザ前縁と回転中心を結んだ線とがなす食違角が約８０度である。これは、図３に示したインペラ羽根の後縁と回転軸中心とを結ぶ直線と、羽根の外縁部の圧力面での接線とがなす角度である羽根出口角度β2に対して、大きくしておりディフューザ内の減速による高効率化を図っている。なお、羽根の外縁部にテーパやR部などを設けた場合はこれらの部位を除いた最外径の外縁部での羽根出口角度をβ2とすれば良い。
【００４２】
また、ディフューザ翼２３は、翼弦長Ｃ（ディフューザ翼２３の前縁２３ａから後縁２３ｂを結ぶ長さ）と翼取付間隔で割ったソリディティが約１となる翼形状を持つ。なお，ソリディティは約１〜１．３でもよく，ソリディティが１以上であれば隣接翼によりスロート部２４が形成され、スロート部２４は隣接翼の翼弦長の中央より後縁２３ｂ側で形成する特徴を持ち、高効率化が可能である。
【００４３】
また、ディフューザ翼の最大厚さｔをディフューザ翼弦長Ｃで割った最大厚さ比ｔ／Ｃは約８％とし、量産時に成型しやすい厚みと抗力係数の低減による高効率化の両立を図っている。なお、最大厚み比は６〜１２％が望ましい。これにより、設計点風量に比べて低風量側の運転条件で生じやすい旋回失速などの不安定現象時で運転する場合でも、繰り返し応力による翼の破損の防止が可能である。また、ソリディティが約１となる翼形状を持つため、翼弦長が９ｍｍ以上で、仮に最大厚み比を８％とした場合に翼最大厚さを０．７ｍｍ以上確保でき、成型時のヒケの防止が可能で、量産時の性能バラツキ低減が可能である。なお、ディフューザ翼２３の最小厚みは翼弦長の４％以上とし、成型時の樹脂の欠けを防止している。
【００４４】
図４を用いて説明したディフューザ翼２３は仕切板２と一体で形成され、仕切板２の対向にあるファンケーシング３と接触している。なお、ファンケーシング３とディフューザ翼２３の接触面３ｂに、シール材や異なる柔らかい材質（例えば、合成ゴム）を用いて接触させることで、ディフューザ翼間の漏れ流れの抑制が可能となり、高効率化が可能である。また、図１に示すように、ファンケーシング３と仕切板２が形成するディフューザ翼の流路は水平ではなく、軸方向に傾斜した流路である。これにより、ディフューザ翼２３から出た流れがファンケーシングの内壁３ａに衝突する際の損失を低減し、高効率化を図っている。
【００４５】
ここで、図５にディフューザ翼のソリディティによる電動送風機効率の影響を示す。なお、本試験結果はインペラ，ディフューザ入口角度を同一にした試験結果である。すなわち、従来技術に近いソリディティを持つディフューザと、ディフューザ翼２３を備えた本実施例の送風機の差を示す。なお、図５は横軸にソリディティを、縦軸に電動送風機効率の実験結果を示す。ここで、図５の電動送風機効率の定義は吸込体積流量と圧縮性係数と送風機圧力との積を，電動送風機の入力で除したものである。図５からソリディティが約１〜１．３の送風機効率が高く，従来技術のような０．９以下のディフューザでは送風機効率が低下することがわかる。これは、翼弦長が短いために翼による減速、すなわちインペラから流出された流れの回転方向速度成分を低減できないためである。なお、ソリディティは大きすぎると翼の摩擦損失が増加するために送風機効率が低下する。
【００４６】
次に、図６にディフューザ翼のソリディティを固定して、ディフューザ翼の枚数を変えたディフューザの電動送風機効率および翼通過周波数騒音の影響を示す。なお、本試験結果はインペラ，ディフューザ入口角度、ソリディティを約１に合わせた試験結果である。また、動作回転数は約８４０００ｍｉｎ−１であり、翼通過周波数騒音の１次成分は約１１ｋＨｚである。図６は横軸にディフューザ翼枚数を、縦軸に電動送風機効率および翼通過周波数騒音の１次成分の実験結果を示す。図６からディフューザ翼枚数を１５枚にすると騒音が最も低く、送風機効率が高いことがわかる。なお、ディフューザ翼枚数が１５、１７枚の場合は、翼通過周波数騒音の１次成分に近い周波数である乱流騒音を中心とした周波数帯との突出量（卓越量）が６ｄＢ以下であり、音質の向上につながる。すなわち、高効率化と低騒音化を両立するためには、ソリディティが約１〜１．３であり、ディフューザ翼枚数が１５〜１７枚であることが望ましいことがわかる。
【００４７】
以上説明した本実施の形態例の電動送風機２００によれば、ソリディティが約１〜１．３であり、ディフューザ翼枚数が１５〜１７枚のディフューザを有することにより、ディフューザ翼２３から流出された流れの回転方向速度成分を減少させることで効率的なディフューザ効果が得られ、翼通過周波数騒音の卓越量が６ｄＢ以下と小さく低騒音かつ音質が良いことに加え、成型時のヒケを抑制でき、量産性能のバラツキを低減できる電動送風機を得ることができる。また、前記の電動送風機を用いることで、広い風量域において吸引力を向上した小型かつ運転音が小さく、音質が良い電気掃除機を提供することができる。
【００４８】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分りやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。実施例の構成の一部については、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１        遠心羽根車
２        仕切板
２ａ                仕切板の外周端
３        ファンケーシング
３ａ      ファンケーシングの内面
３ｂ      ファンケーシングの内面でディフューザ翼が設置する面
４        空気吸込口
５        回転軸
５ａ      回転軸中心
６        ハウジング
７        ロータコア
８        ステータコア
９        ステータ巻線
１０      軸受
１１      軸受
１２      ばね
１３      軸受カバー
１３ａ    冷却フィン
１４      支持部
１５      ねじ穴
１６      ねじ
１７      開口
１８      排気口
１９      ステータコア固定ねじ
２０      突起
２１      取付穴
２２      爪状突起
２３      ディフューザ翼
２３ａ    ディフューザ翼の前縁
２３ｂ    ディフューザ翼の後縁
２４      スロート部
２５      円環流路
２６      ハブ板
２６ａ    凸部
２７      羽根
２８      吸込開口
２９      凹状溝
３０      貫通穴
３１      ボス
３１ａ    ボス曲面
３２      爪
３３      シュラウド板
２００    電動送風機
２０１    送風機部
２０２    電動機部
４００    電気掃除機本体
４０１    集塵室
４０２    伸縮パイプ
４０３    スティックグリップ
４０４    スイッチ部
４０５    吸口体
４０６    接続部
４０７    ハンディグリップ
４０８    吸口体（隙間ノズル）
４０９    掃除機本体
４１０    電池ユニット
４１１    駆動用回路
【図１（ａ）】
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【図１（ｂ）】
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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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