(57)【要約】【課題】空気損失を低減し、効率の高い電動送風機を提供する。【解決手段】インペラ１４を、中央に吸込口１８を備えた前面シュラウド２１と、後面シュラウド２２と、前面・後面両シュラウド２１、２２で挟持されると共に上下端面に複数の突起２５ａを有する複数のロングブレード２５と、複数のロングブレード２５の間に配され、上下端面に複数の突起２６ａを有すると共にロングブレード２５より短い複数のショートブレード２６で構成し、突起２５ａを前面、後面両シュラウド２１、２２に設けた孔２１ａ、２２ａに差込みかしめることで固定し、突起２６ａを、前面、後面両シュラウド２１、２２に設けた孔２１ａ、２２ａに挿入して位置決めし、突起２６ａが、前面、後面両シュラウド２１、２２の外表面より突出しないようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インペラと、前記インペラの外周に位置すると共に前記インペラから排出される気流を整えるエアガイドと、前記インペラと前記エアガイドを内包するケーシングと、前記インペラを回転駆動する電動機とを備え、前記インペラを、中央に吸込口を備えた前面シュラウドと、前記前面シュラウドに対向する後面シュラウドと、前記前面・後面両シュラウドで挟持されると共にそれぞれ上下端面に複数の突起を有する複数のブレードと、前記複数のブレードの間に配され、それぞれ上下端面に複数の突起を有すると共に前記ブレードより長さの短い複数のショートブレードとで構成し、前記ブレードの複数の突起を前記前面、後面両シュラウドに設けた孔に差込み、かしめることで固定し、前記ショートブレードの複数の突起を、前記前面、後面両シュラウドに設けた孔に挿入して位置決めすると共に、前記ショートブレードの複数の突起が、前記前面、後面両シュラウドの外表面より突出しないようにしたことを特徴とした電動送風機。
【請求項２】
ショートブレードを樹脂で形成すると共に、その吸込口側先端にＲを設けた請求項１に記載の電動送風機。
【請求項３】
ショートブレードの吸込口側から排出側にかけての形状を偏肉とした請求項１または２に記載の電動送風機。
【請求項４】
ショートブレードのみ、後面シュラウドに対してある角度をもたせた請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動送風機。
【請求項５】
ショートブレードの片側または両側の面を、後面シュラウドに対してある角度をもたせた請求項３に記載の電動送風機。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の電動送風機を用いた電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気掃除機等に使用される電動送風機及びそれを用いた電気掃除機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の電動送風機として、図６、７に示されるようなものがあった（例えば、特許文献１参照）。図６は、従来の電動送風機の一部断面図、図７は、同電動送風機のインペラの一部断面図である。
【０００３】
図６、７において、上記特許文献１に記載された従来の電動送風機は、電動機１２と、回転軸１３と、回転軸１３に固定されたインペラ１４を備えている。１５は、インペラ１４の外周に位置するエアガイドで、通路面積が徐々に拡大している拡大通路とこれに続く戻り通路を有する。
【０００４】
１６は、インペラ１４とエアガイド１５とを覆うケーシングで、モータブラケット１７に圧入して固定されている。１８は、吸込口、１９は、インペラ１４側の軸受、２０は、軸受１９と反対側の軸受保持部である。また、図７において、インペラ１４は、板金からなる前面シュラウド２１および後面シュラウド２２と、これらの間に配置して複数個のかしめ部２３で一体化した複数枚のロングブレード２５と、ショートブレード２６とから構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平２−１９６９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来の電動送風機の構成では、ロングブレード２５とショートブレード２６の全てを、前面シュラウド２１および後面シュラウド２２に対して、かしめ固定しているため、ブレードの枚数が多い分、かしめ後の前面シュラウド２１および後面シュラウド２２の表面に生じる凹凸が増え、インペラ回転時の円板摩擦損失に大きく影響するという課題を有していた。また、インペラ１４の吸込口１８から流入した気流は、ロングブレード２５とショートブレード２６の先端に衝突し、先端に工夫は施されているものの、依然、衝突損失が大きく効率低下の原因となっていた。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ショートブレードを有するインペラの空気損失を軽減し、効率の高い電動送風機及び吸引力に優れ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】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために、本発明の電動送風機は、インペラと、前記インペラの外周に位置すると共に前記インペラから排出される気流を整えるエアガイドと、前記インペラと前記エアガイドを内包するケーシングと、前記インペラを回転駆動する電動機とを備え、前記インペラを、中央に吸込口を備えた前面シュラウドと、前記前面シュラウドに対向する後面シュラウドと、前記前面・後面両シュラウドで挟持されると共にそれぞれ上下端面に複数の突起を有する複数のブレードと、前記複数のブレードの間に配され、それぞれ上下端面に複数の突起を有すると共に前記ブレードより長さの短い複数のショート
ブレードとで構成し、前記ブレードの複数の突起を前記前面、後面両シュラウドに設けた孔に差込み、かしめることで固定し、前記ショートブレードの複数の突起を、前記前面、後面両シュラウドに設けた孔に挿入して位置決めすると共に、前記ショートブレードの複数の突起が、前記前面、後面両シュラウドの外表面より突出しないようにしたもので、ショートブレードによりインペラ内部の流れを改善しつつ、前面、後面両シュラウドのショートブレード取付け部の表面に凹凸が発生しないので、円板摩擦損失が軽減され、効率の高い電動送風機を得ることができる。
【０００９】
また本発明の電気掃除機は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電動送風機を用いたもので、吸込み性能の高い電気掃除機が実現できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の電動送風機は、ショートブレードによって、インペラの内部流れを改善しつつ、ショートブレードの取り付け部が原因となる空気損失を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態１における電動送風機のインペラの平面図、（ｂ）同インペラのロングブレードの断面図、（ｃ）同インペラのショートブレードの断面図
【図２】同電動送風機の部分断面図
【図３】（ａ）本発明の第２の実施の形態における電動送風機のインペラの前面シュラウドを略した平面図、（ｂ）図３（ａ）のＣ部の拡大図
【図４】（ａ）本発明の第３の実施の形態における電動送風機のインペラの前面シュラウドを略した平面図、（ｂ）図４（ａ）のＤ矢視図
【図５】（ａ）本発明の第４の実施の形態における電動送風機のインペラの前面シュラウドを略した平面図、（ｂ）図５（ａ）のＤ矢視図
【図６】従来の電動送風機の一部断面図
【図７】従来のインペラの一部断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
第１の発明は、インペラと、前記インペラの外周に位置すると共に前記インペラから排出される気流を整えるエアガイドと、前記インペラと前記エアガイドを内包するケーシングと、前記インペラを回転駆動する電動機とを備え、前記インペラを、中央に吸込口を備えた前面シュラウドと、前記前面シュラウドに対向する後面シュラウドと、前記前面・後面両シュラウドで挟持されると共にそれぞれ上下端面に複数の突起を有する複数のブレードと、前記複数のブレードの間に配され、それぞれ上下端面に複数の突起を有すると共に前記ブレードより長さの短い複数のショートブレードとで構成し、前記ブレードの複数の突起を前記前面、後面両シュラウドに設けた孔に差込み、かしめることで固定し、前記ショートブレードの複数の突起を、前記前面、後面両シュラウドに設けた孔に挿入して位置決めすると共に、前記ショートブレードの複数の突起が、前記前面、後面両シュラウドの外表面より突出しないようにしたもので、ショートブレードによりインペラ内部の流れを改善しつつ、前面、後面両シュラウドのショートブレード取付け部の表面に凹凸が発生しないので、円板摩擦損失が軽減され、効率の高い電動送風機を得ることができる。
【００１３】
第２の発明は、特に、第１の発明のショートブレードを樹脂で形成すると共に、その吸込口側先端にＲを設けたもので、ショートブレードでの入口衝突損失を低減でき、効率の高い電動送風機を得ることができる。
【００１４】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明のショートブレードの吸込口側から排出側にかけての形状を偏肉としたもので、例えば、ショートブレードの厚みを、吸込口側から排出側にかけて次第に厚くすれば、インペラ内部の流速分布を適正な状態に改善すること
ができ、損失の少ない、効率の高い電動送風機を提供することができる。
【００１５】
第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明のショートブレードのみ、後面シュラウドに対してある角度をもたせたもので、前面シュラウドから後面シュラウドにかけての流速分布を改善し、効率の高い電動送風機を得ることができる。
【００１６】
第５の発明は、特に、第３の発明のショートブレードの片側または両側の面を、後面シュラウドに対してある角度をもたせたもので、ショートブレードの負圧面側での流体の剥離を防止でき、損失の少ない電動送風機が得られる。
【００１７】
第６の発明に係る電気掃除機は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電動送風機を用いたもので、吸込み性能の高い電気掃除機が実現できる。
【００１８】
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。
【００１９】
（実施の形態１）
図１（ａ）は、本発明の実施の形態１における電動送風機のインペラの平面図、図１（ｂ）は、同インペラのロングブレードの断面図、図１（ｃ）は、同インペラのショートブレードの断面図、図２は、同電動送風機の部分断面図である。なお、上記従来の電動送風機と同一部分には、同一符号を付して、その説明を省略する。
【００２０】
本実施の形態における電動送風機のインペラ１４は、板金からなる前面シュラウド２１および後面シュラウド２２と、これらの間に配置される複数枚のロングブレード２５、およびショートブレード２６から構成されている。
【００２１】
ショートブレード２６は、本来、ロングブレード２５のみ（６枚）で構成されるインペラの内部流れを改善するために、隣り合う２つのロングブレード２５の間に、通路の途中からインペラ外周までの範囲で配されるものである。図１（ｂ）は、ロングブレード２５のセンターラインに沿った断面図を、図１（ｃ）は、ショートブレード２６のセンターラインに沿った断面図をそれぞれ表している。ロングブレード２５は、前面シュラウド２１または、後面シュラウド２６の板厚より少し長めの複数の突起２５ａを備え、前面シュラウド２１、後面シュラウド２２のそれぞれに設けた穴２１ａ，２２ａに挿入し、かしめ加工により、突起２５ａが押しつぶされ、一体化される。
【００２２】
それに対して、ショートブレード２６は、前面シュラウド２１または、後面シュラウド２２の板厚と同等厚さの複数の突起２６ａを備え、前面シュラウド２１、後面シュラウド２２の孔２１ａ、２２ａにはめ込まれるのみで、かしめ固定は行われない。すなわち、本実施の形態では、ロングブレード２５のかしめ力のみで、インペラ１４全体の強度を保持するようにしている。
【００２３】
以上のように構成された本実施の形態における電動送風機について、以下その動作、作用を説明する。
【００２４】
まず、インペラ１４が組み込まれた電動送風機が回転すると、吸込口１８から空気が吸い込まれ、インペラ１４で増速されたあと、エアガイド１５で整流され、電動機１２の中を冷却しながら流れ、外部へと排出される。インペラ１４が回転するとき、前面シュラウド２１と後面シュラウド２２の各々の外側の面が空気との間で摩擦を起こす、いわゆる円板摩擦損失を生じる。そのとき、かしめ部２３のような凹凸がインペラ１４の表面に存在すると、その損失は大きくなる。しかしながら、本実施の形態では、ショートブレード２
６は、かしめ加工を施さず、しかも、その突起２６ａが、前面シュラウド２１、後面シュラウド２２の外表面から突出しないので、凹凸がなく、前後の前面シュラウド２１と後面シュラウド２２で狭持されているのみであるため、同部での損失はほとんどない。
【００２５】
以上のように、本実施の形態においては、ショートブレード２６のかしめ加工を行わず、フラットな面を保つようにすることにより、円板摩擦損失を軽減することができ、電動送風機の効率を向上させることができる。
【００２６】
（実施の形態２）
図３（ａ）は、本発明の第２の実施の形態における電動送風機のインペラの前面シュラウドを略した平面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＣ部の拡大図である。なお、上記第１の実施の形態における電動送風機と同一構成部品については同一符号を付して、その説明を省略する。
【００２７】
図３において、本実施の形態では、ロングブレード２５が板金製であるのに対し、ショートブレード２６を樹脂成形にて形成し、６枚のロングブレード２５と交互に配したものである。ショートブレード２６は、吸込口１８側先端から、後端にかけて徐徐に厚肉に成形されており、その吸込口１８側の先端には、図３（ｂ）に示すようにＲ（円弧形状）が設けられている。
【００２８】
以上のように構成された本実施の形態における電動送風機について、以下その動作、作用を説明する。
【００２９】
まず、インペラ１４が組み込まれた電動送風機が回転すると、吸込口１８から空気が吸い込まれ、インペラ１４で増速されたあと、エアガイド１５で整流され、電動機１２の中を冷却しながら流れ、外部へと排出される。
【００３０】
元来、ショートブレード２６の目的は、隣り合う翼間を空気が流れる際、その翼間の拡大率が大きすぎると、流れの後半で圧力差が大きくなるため、インペラ１４内部で剥離が生じる。これを防止するため、ショートブレード２６を配するが、ショートブレード２６を配しても、ショートブレード２６とロングブレード２５との翼間でも圧力差が大きくなれば、剥離が生じる場合がある。
【００３１】
そこで、本実施の形態では、ショートブレード２６を樹脂成形で構成することにより、翼の厚みを翼間寸法が適切となるよう翼厚で調整が可能となり、剥離のない、理想に近い内部流れが実現できる。また、ショートブレード２６の吸込口１８側先端は、滑らかなＲ形状としたので、気流の衝突損失を低減することができる。
【００３２】
以上のように、本実施の形態においては、ショートブレード２６を樹脂成形で構成し、内部流れに応じた適切な翼厚となるよう調整し、また、ショートブレード２６の先端をＲ形状としたので、剥離のない、理想的な内部流れを実現し、衝突損失も低減することができ、電動送風機の効率を向上させることができる。
【００３３】
（実施の形態３）
図４（ａ）は、本発明の第３の実施の形態における電動送風機のインペラの前面シュラウドを略した平面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＤ矢視図である。なお、上記実施の形態における電動送風機と同一構成部品については同一符号を付して、その説明を省略する。
【００３４】
図４において、本実施の形態では、ロングブレード２５が板金製であるのに対し、ショ
ートブレード２６を樹脂成形にて形成し、６枚のロングブレード２５と交互に配されている。ショートブレード２６は、吸込口１８側先端から、後端にかけて徐徐に傾斜しており、インペラ１４外周では、前面シュラウド２１側が回転方向へ角度α分だけ、傾斜している。
【００３５】
これは、インペラ１４内部の流れを改善したり、ロングブレード２５、ショートブレード２６のそれぞれとエアガイド１５との干渉音をやわらげるためにしばしば用いられる手法である。
【００３６】
また、上記第１の実施の形態と同じく、ロングブレード２５の上下端部には突起２５ａが存在し、それらは、前面シュラウド２１、後面シュラウド２２にかしめ加工されるが、ショートブレード２６は、前面シュラウド２１、後面シュラウド２２の両シュラウドで狭持される形となっており、フラットな面を保持している。
【００３７】
以上のように構成された本実施の形態における電動送風機について、以下その動作、作用を説明する。
【００３８】
まず、インペラ１４が組み込まれた、電動送風機が回転すると、吸込口１８から空気が吸い込まれ、インペラ１４で増速されたあと、エアガイド１５で整流され、電動機１２の中を冷却しながら流れ、外部へと排出される。かしめ加工にて構成されるインペラ１４の場合、かしめ用の金型を用いて、ブレードの突起をかしめるため、角度を持たせたブレードの場合、力が逃げてかしめ加工が困難であった。しかしながら、本実施の形態では、ショートブレード２６を樹脂成形で構成し、ショートブレード２６は、かしめ加工を行わないため、角度をもたせることが可能となる。
【００３９】
以上のように、本実施の形態においては、ショートブレード２６を樹脂成形で構成し、かしめ加工はロングブレード２５に対して行い、ショートブレード２６は、前面・後面シュラウド２１、２２に保持されているのみであるため、角度を持たせることが可能で、内部流れを改善した、効率の高い、また騒音にも有利な電動送風機を実現することができる。
【００４０】
（実施の形態４）
図５（ａ）は、本発明の第４の実施の形態における電動送風機のインペラの前面シュラウドを略した平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＤ矢視図である。なお、上記実施の形態における電動送風機と同一構成部品については同一符号を付して、その説明を省略する。
【００４１】
図５において、本実施の形態では、ショートブレード２６は、樹脂成形にて作られており、６枚のロングブレード２５と交互に配されている。ショートブレード２６は、吸込口１８側先端から、後端にかけて、肉厚が徐徐に増大し、かつ、ショートブレード２６の回転方向側の面は、前面シュラウド２１側が回転方向に角度α分だけ、傾斜している。また、上記第１の実施の形態と同じく、ショートブレード２６にかしめ加工を施さずに、前面、後面シュラウド２１、２２で狭持される形となっている。
【００４２】
以上のように構成された本実施の形態における電動送風機について、以下その動作、作用を説明する。
【００４３】
まず、インペラ１４が組み込まれた、電動送風機が回転すると、吸込口１８から空気が吸い込まれ、インペラ１４で増速されたあと、エアガイド１５で整流され、電動機１２の中を冷却しながら流れ、外部へと排出される。元来、ショートブレード２６の目的は、隣
り合う翼間を空気が流れる際、その翼間の拡大率が大きすぎると、流れの後半で圧力差が大きくなるため、インペラ１４内部で剥離が生じる。これを防止するため、ショートブレード２６を配するが、ショートブレード２６を配しても、ショートブレード２６とロング
ブレード２５との翼間でも圧力差が大きくなれば、剥離が生じる場合がある。
【００４４】
しかしながら、本実施の形態では、ショートブレード２６を樹脂成形で構成し、翼の厚みを翼間寸法が適切となるよう翼厚で調整が可能であるため、剥離のない、理想に近い内部流れが実現できる。
【００４５】
また、ショートブレード２６の吸込口１８側の先端を、滑らかなＲ形状としたので、気流の衝突損失を低減することができる。かしめ加工にて構成されるインペラの場合、かしめ用の金型を用いて、ブレードの突起をかしめるため、角度を持たせたブレードの場合、かしめ加工が困難であった。しかしながら、本実施の形態では、ショートブレード２６を樹脂成形で構成し、ショートブレード２６は、かしめ加工を行わないため、角度をもたせることが可能となる。
【００４６】
以上のように、本実施の形態においては、ショートブレード２６を樹脂成形で構成し、かしめ加工はロングブレード２５に対してのみ行い、ショートブレード２６は、前面、後面シュラウド２１、２２で保持されているのみであるため、角度を持たせることが可能となる。また、ショートブレード２６は、適正な内部流れが得られるように、下流域で厚肉にすることで、流れを改善し、効率の高い、また騒音にも有利な電動送風機を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上のように、本発明にかかる電動送風機とそれを用いた電気掃除機は、電動送風機の効率の向上、ならびに電気掃除機の吸込仕事率の向上が図れるので、電動送風機を用いる家庭用電化機器、産業機器等の用途にも幅広く適用できる。
【符号の説明】
【００４８】
１２  電動機
１３  回転軸
１４  インペラ
１５  エアーガイド
１６  ケーシング
１７  モータブラケット
１８  吸込口
１９  軸受
２０  軸受保持部
２１  前面シュラウド
２１ａ、２２ａ  孔
２２  後面シュラウド
２３  かしめ部
２５  ロングブレード（ブレード）
２５ａ，２６ａ  突起
２６  ショートブレード
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図２】
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【図６】
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【図７】
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