(57)【要約】【課題】ディフューザ翼を有するディフューザを搭載した電動送風機の最高効率および、最高効率点を得る風量より低い風量で生じる２次流れの抑制による送風機効率の向上と広い運転範囲での高効率化と小型化の両立。【解決手段】  遠心羽根車と、該遠心羽根車の外周部に設けられ複数のディフューザ翼を有するディフューザとを備え、前記各ディフューザ翼間に、前記ディフューザ翼の高さ方向寸法よりも小さな高さ方向寸法を持つ翼部又は凸部を有し、前記翼部又は前記凸部の高さ方向寸法は流れ方向に変化している。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠心羽根車と、該遠心羽根車の外周部に設けられ複数のディフューザ翼を有するディフューザとを備えた電動送風機において、前記各ディフューザ翼間に、前記ディフューザ翼の高さ方向寸法よりも小さな高さ方向寸法を持つ翼部又は凸部を有し、前記翼部又は凸部の高さ方向寸法は流れ方向に変化していることを特徴とする電動送風機。
【請求項２】
遠心羽根車と、該遠心羽根車の外周部に設けられ複数のディフューザ翼を有するディフューザとを備えた電動送風機において、前記各ディフューザ翼間に、前記ディフューザ翼の高さ方向寸法よりも小さな高さ方向寸法を持つ翼部又は凸部を有し、前記翼部又は前記凸部の高さ方向寸法は流れ方向に最大高さ後に小さくなることを特徴とする電動送風機。
【請求項３】
遠心羽根車と、該遠心羽根車の外周部に設けられ複数のディフューザ翼を有するディフューザとを備えた電動送風機において、前記各ディフューザ翼間に、前記ディフューザ翼の高さ方向寸法よりも小さな高さ方向寸法を持つ翼部又は凸部を有し、前記翼部又は前記凸部の高さ方向寸法は流れ方向に変曲点を持つことを特徴とする電動送風機。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の電動送風機において、
前記翼部又は前記凸部の最大高さが前記ディフューザ翼の入口高さの略１/２であることを特徴とする電動送風機。
【請求項５】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の送風機において、
前記翼部又は前記凸部の軸方向の抜き勾配角度が前記ディフューザ翼の抜き勾配角度より大きいことを特徴とする電動送風機。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１項に記載の送風機において、
前記翼部又は前記凸部の下流に、軸方向に流路面積が広がる凹部を持つことを特徴とする電動送風機。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか１項に記載の送風機を有する電動送風機およびそれ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、電動送風機およびそれを用いた電気掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、例えば、特開２００２−１３８９９６号公報（特許文献１）がある。特許文献１には、「送風効率を向上させる電動送風機及びそれを備えた電気掃除機を提供することを目的に、遠心羽根車と、該遠心羽根車の外周部に設けられ複数のディフューザベーンを有するディフューザとを具備する電動送風機において、前記各ディフューザベーン間に形成される空気流路出口近傍に、前記ディフューザベーンの高さ方向寸法よりも小さな高さ方向寸法を有する中間羽根を設けることを特徴とした電動送風機」が示されている。
【０００３】
特許文献１は、「遠心羽根車からの空気流れをディフューザで効率よく動圧を静圧として回復させ、ディフューザ側からリターン側にかけての曲り部の損失低減を図ることで、送風機効率の向上が実現できる」と、記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１３８９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年の電動送風機では、ディフューザ翼を有するディフューザを備えること、羽根車を高速回転にすることで、小型高効率化を図っている。しかし、小型化を優先するとディフューザ翼の長さが短くなり、ディフューザ内での流れの減速ができず、ディフューザ性能が低下する。さらに、ディフューザ下流からリターンガイドにかけての曲がり流路の面積が狭くなり、この曲がり流路での流れ損失が増加するという恐れがある。
【０００６】
また、ディフューザ翼を有するディフューザでは、電動送風機の最高効率は向上するが、最高効率点を得る風量より低い風量では、ディフューザ翼と隣接翼で形成される重なり部で生じる２次流れにより、失速や剥離が生じ送風機効率が低下する恐れがある。
【０００７】
さらに、掃除機では、低風量側での効率向上は、集塵袋に塵埃がたまった場合でも吸引力を保つことにつながる。
【０００８】
特許文献１に記載のように、ディフューザ翼間に形成される空気流路出口近傍に、ディフューザ翼の高さ方向寸法よりも小さな高さ方向寸法を有する中間羽根を設けた構成は、曲り部（曲がり流路）の損失低減に有効であると考えられる。しかし、ディフューザ内部で生じる２次流れはディフューザ上流から生じるため（特に、最高効率点を得る風量より低い風量の場合はディフューザ上流側で生じやすい）、ディフューザ性能が低下し、曲がり流路の損失低減効果が小さくなる恐れがある。また、上流から発生する２次流れの影響により、ディフューザ重なり部での静圧回復量が小さくなる可能性がある。
【０００９】
本発明の目的は、遠心羽根車からの流れをディフューザ内で生じる２次流れを抑制し、効率よく減速させることでディフューザ静圧上昇を高めディフューザ性能を向上させること、および、ディフューザ下流からリターンガイドにかけての曲がり流路の損失低減を図り、最高効率点を含む、低い風量から高い風量の広い流量範囲で、送風機効率を向上させる電動送風機およびそれを備えた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】
【００１０】
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。
【００１１】
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、遠心羽根車と、該遠心羽根車の外周部に設けられ複数のディフューザ翼を有するディフューザとを備えた電動送風機において、前記各ディフューザ翼間に、前記ディフューザ翼の高さ方向寸法よりも小さな高さ方向寸法を持つ翼部を有し、前記翼部の高さ方向寸法は流れ方向に変化していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、遠心羽根車からの流れをディフューザ内で生じる２次流れを抑制し、効率よく減速させることでディフューザ静圧上昇を高めディフューザ性能を向上させること、および、ディフューザからリターンガイドにかけての曲がり流路の損失低減を図り、最高効率点を含む、低い風量から高い風量の広い流量範囲で、送風機効率を向上させる電動送風機およびそれを備えた電気掃除機を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【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】実施例１のディフューザの形状図である。
【図４】ディフューザ翼間に設置した翼部の重なり部中央線上の断面図である。
【図５】ディフューザ翼と翼部の断面図（Ａ−Ａ断面）である。
【図６】ディフューザ翼間に設置した翼部の有無による電動送風機効率の実験結果である。
【図７】ディフューザ翼間に設置した翼部の有無による流体解析結果の模式図であり，ディフューザ翼圧力面上の限界流線の可視化結果である。
【図８】実施例２のディフューザの形状図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例１から実施例２を図に基づいて詳説する。
【実施例１】
【００１５】
以下、本発明の一実施例を、図面を用いて説明する。
【００１６】
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の前端に、着脱自在なホース継ぎ手１０１を備える。
【００１７】
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の開口と反対側に底部がフィルタ部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、防振ゴムの代わりにバネであってもよい。電動送風機１０６は、前端に、空気を吸い込むための送風機入口１０８を備え、後側の側方に、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、操作管が接続され、操作管には、延長管が接続され、延長管には、吸込具が接続される。電気掃除機本体１００において、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。電気掃除機本体１００を上から見て、電気掃除機本体１００の前後方向に直行する方向が、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。
【００１８】
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昇圧された後、送風機出口１０９から排気される。
【００１９】
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、空気を吸い込むための送風機２０１と送風機２０１を駆動するための電動機２０２から構成されている。
【００２０】
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。
【００２１】
送風機２０１は、回転軸２０５に直結された遠心の羽根車２１０と、羽根車２１０の外周側に設置される環状のディフューザ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は、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、漏れを防ぐ構造を有している。電動機２０２が駆動して回転軸２０５が回転することによって、羽根車２１０が回転する。ディフューザ２１１は、樹脂で構成されるのが好ましい。ディフューザ２１１は、仕切り板２１２と一体に、射出成型によって製作されてもよい。羽根車２１０は、略円板状のバブと、円環状のシュラウドと、バブとシュラウドとの間に形成され周方向に複数配置された羽根とを備える。
【００２２】
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を通過した流れはファンケーシング２１４の内面に当たって略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を通過した流れの全部または一部は、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、軸方向に直行する方向が半径方向である。送風機２０１の存在する側が、電動送風機１０６の前側で、電動機２０２が存在する側が、電動送風機１０６の後側である。
【００２３】
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φ３０mm〜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３００Ｗ〜１５００Ｗの範囲にあり、最高回転数はおおよそ毎分３５,０００〜１５０,０００回転の範囲にある。
【００２４】
なお、図１にはコード付きの掃除機を示しているが、電池を搭載した電源コードを持たないコードレス掃除機でも良い。コードレス掃除機の際は、希土類系のボンド磁石からなるロータコアを搭載し、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。
【００２５】
次に、図３を用いて、ディフューザ２１１の形状について説明する。図３は、ディフューザ２１１を軸方向前側から見た正面図である。図３のディフューザ２１１は、ディフューザ入口径３０９からディフューザ出口径３１０にかけて翼厚みが異なる複数のディフューザ翼３０１が周方向に均等間隔に配置されている。つまり、軸方向からみると、ディフューザ翼３０１は、内周側に位置する前縁から外周側に位置する後縁に向かって、翼厚みが次第に大きくなった後に次第に小さくなる（一旦厚くなった後に窄まる）形状を有する。ここで示したディフューザ２１１の寸法は、一例として、ディフューザ入口径３０９が約９２ｍｍ、ディフューザ出口径３１０が約１２５mm、羽根枚数が１５枚である。ディフューザ翼３０１の配置間隔は、等間隔配置である。ディフューザ２１１は、ディフューザ翼３０１の凸面側である圧力面３０６と隣接するディフューザ翼３０１の凹面側である負圧面３０５から形成され、ディフューザ翼３０１の前縁部で定義される入口スロート３０２と隣接するディフューザ翼３０１の後縁部で定義される出口部３０３で囲まれた重なり部３０４を持つ。重なり部３０４では、ディフューザ翼３０１の圧力面３０６の一部（後縁部を除いた部分）と隣接するディフューザ翼３０１の負圧面３０５の一部（前縁部を除いた部分）とがほぼ対向する。また、ディフューザ内部の流れは、羽根車から出た流れ３１１が、入口スロート３０２までの半開部および重なり部３０４を通り、流れが減速される。ディフューザ出口の流れは、ファンケーシング２１４と仕切り板２１２との隙間から構成される曲がり流路３０８で曲げられ、（図３の紙面の奥行き方向へ向かう曲がり流路の流れ３１２が曲げられる）、リターンガイド２１３を通り、電動機２０２へ流れる。なお、ディフューザ翼３０１の高さは、前縁から後縁にかけてほぼ均一であってもよいし、前縁から後縁にかけて高くなってもよい。
【００２６】
また、重なり部３０４の入口側には、翼部３１３が設置されている。翼部３１３は、入口スロート３０２および出口部３０３のように隣接翼に接する円の中心を通る重なり部３０４の中心線３０７近傍かつ、重なり部３０４の入口スロート３０２から重なり部３０４の略半分までの位置に設置されている。また、翼部３１３の前縁は重なり部３０４の流れ方向の１／４程度に設置されており、翼部３１３の流れ方向の長さは、重なり部の略１／２程度である。なお、翼部の流れ方向長さは略１／２以下でもよい。
【００２７】
また、翼通過周波数騒音の低減を目的とし、隣り合う翼間を連結する角穴を設けてもよい。これにより、性能向上と翼通過周波数騒音の低減が図れる。つまり、ディフューザ翼３０１の最大翼厚さ位置３１３の近傍に、ディフューザ翼３０１の負圧面３０５から圧力面３０６へ貫通する角穴を設けてもよい。角穴の代わりに、丸穴であってもよい。ただし、この角穴や丸穴は、必須ではない。
【００２８】
次に、図４を用いて、図３に示したディフューザ２１１の形状の子午面形状および翼部３１３について説明する。図４は、図３に示した中心線３０７を通る翼部の断面模式図である。図４では図３のディフューザ翼３０１を４０１，翼部３１３を４０２として説明する。図４のディフューザ翼４０１にはディフューザ入口径３０９側に存在するディフューザ翼の前縁４０３と、ディフューザ外周部に存在する後縁４０４を示す。また、ディフューザ翼４０１のハブ面４０５およびシュラウド面４０６からなる子午面形状はディフューザ翼４０１の外周側（後縁側）に向かうにつれ、回転軸方向のリターンガイド側に緩やかに傾斜している。なお、この子午面形状の傾斜は曲がり流路３０８に向かうにつれ軸方向の流れを発生させるため、曲がり流路３０８での曲がり損失低減が可能である。
【００２９】
また、翼部４０２はディフューザ翼４０１と同様にハブ面４０５からシュラウド側４０６に向かうように伸びて設置されている。翼部４０２の端部４０７は流れ方向にハブ面４０５からの高さが異なっている。具体的には、翼部４０２の端部４０７は、翼部４０２の入口側ではハブ面４０５からシュラウド側４０６と、流れ方向に傾斜し、流れ方向に最大位置を持っており、その後、流れ方向下流に向かうにつれ端部の高さが減少する。また、翼部４０２の最大高さＨはディフューザ入口高さｂの略１／２であり、翼部４０２の最大高さＨの流れ方向位置は、ディフューザ翼４０１の流れ方向長さの１／２、かつディフューザ前縁４０３側（ディフューザ入口側）に存在する。なお、図４中の端部４０７の流れ方向の高さ変化は、円弧状の曲線を示しているが、複数の直線および円弧または曲線でもよく、高さ方向に複数の変曲点を持っていてもよい。また、翼部３１３は翼形状ではなく、凸形状でもよい。
【００３０】
次に、図５を用いて、図３に示した翼部３１３の高さ方向の板厚の変化について説明する。図５は、図３に示したＡ−Ａを通る断面模式図である。図５にはディフューザ翼５０１の間に翼部５０２が設置され、翼部５０２の板厚はハブ面５０３よりシュラウド側５０４の方が小さく、シュラウド側の端部５０７の先端半径は約０．５ ｍｍ以上１ ｍｍ以内で形成されている。なお、シュラウド側の端部の板厚および先端半径を小さくすることで、翼部５０２に流れが衝突する際に生じる衝突損失の低減が可能となる。また、翼部５０２の高さ方向の抜き勾配角度５０５はディフューザ翼の抜き勾配角度５０６より大きい。なお、この抜き勾配は大きいほど樹脂製形時に生じるヒケの抑制や型への樹脂残りの低減が可能となり、性能向上と量産性の両立を図ることができる。
【００３１】
ここで、図６にディフューザ３００の翼部３１３を備えた本実施例の送風機と、ディフューザ翼３０１のみの送風機を、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を示す。なお、図６は横軸に無次元風量を、縦軸に電動送風機効率の実験結果を示す。ここで、図６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６から翼部を持つディフューザを搭載した実施例の送風機は、ディフューザ翼のみの送風機に比べて、ディフューザ翼のみの最高効率風量における、効率向上と最高効率点風量より低い風量の電動送風機効率向上ができていることがわかる。すなわち、本実施例のディフューザ３００の翼部３１３を搭載することで、広い運転範囲で効率を高く維持できることがわかる。
【００３２】
ここで、図６の効率変化の考察を述べる。図７の流体解析結果を基に、図６の両者のディフューザ翼の圧力面３０６における限界流線の可視化結果の模式図を示す。なお、流体解析の解析風量はディフューザ翼３０１のみのディフューザ（翼部３１３がない）の最高効率点風量を１００％Ｑとした際の９０％Ｑである。図７（ａ）はディフューザ翼３０１のみのディフューザ（翼部３１３がない）の場合、図７（ｂ）は本実施例である翼部３１３を有するディフューザ翼圧力面の流れ場の可視化結果を示す。
【００３３】
まず、ディフューザ翼３０１のみのディフューザ（図７(ａ)）の壁面近傍では、ハブ面およびシュラウド面において、ディフューザ翼３０１にて形成される重なり部３０４の入口スロート３０２付近から、ディフューザ翼の曲率により、圧力面３０６に向かう２次流れが生じる。特に、図４に示したようにディフューザ子午面形状が軸方向に傾斜している場合は、ハブ面での２次流れが強く、負圧面側かつシュラウド側に流れが偏りやすい。このため、ディフューザ重なり部の速度の速い流れ（ディフューザ翼の負圧面側、かつシュラウド側を流れる）は、ディフューザ外周に存在するファンケーシングにより曲げられる際に、ディフューザ翼の負圧面側から曲がり流路のディフューザ翼圧力面側に衝突する。曲がり流路のディフューザ翼圧力面に衝突した場所では、よどみ点が生じ高圧力領域が形成される。この高圧力領域により、ハブ側の流れは曲がり流路のファンケーシング側を通ることができず、曲がり流路の内側を流れる。このため、ディフューザ出口流れはハブ側で急に曲げられ、曲がり損失が増加する。前記流れの特徴は、最高効率点風量より低い風量で生じやすい。
【００３４】
一方、図７に示した本実施例である翼部３１３を有するディフューザは、ハブ面で生じる２次流れが生じる領域において、翼部３１３の端部に流れが衝突することで、圧力が増加（よどみ点による圧力増加）し２次流れが緩和できる。また、２次流れは翼部３１３の高さを乗り越えずに翼部に沿うように流れる。また、速度の速い流れは、シュラウド側とハブ側の負圧面側を流れる。このシュラウド側負圧面の流れは、翼部なしに比べて速度が低下しており、ファンケーシングに衝突する際のシュラウド側圧力面の流れの方が速くなるために、曲がり流路のディフューザ翼圧力面のよどみ点が抑制できる。このため、ハブ側の流れは、図７(ｂ)のディフューザ翼圧力面上の限界流線に示すように、曲がり流路のファンケーシング側を流れることができ、曲がり流路の曲率半径が大きくなることで、曲がり損失が低減できる。この曲がり損失の低減効果により、図６に示したように翼部を持つディフューザを搭載した実施例の送風機は、ディフューザ翼のみの送風機に比べて、ディフューザ翼のみの送風機の最高効率風量の効率向上と、最高効率点風量より低い風量での電動送風機効率が向上でき、広い運転範囲で効率を高く維持できることができる。
【００３５】
以上説明した本実施の形態例の電動送風機１０６によれば、遠心羽根車からの流れをディフューザ内で生じる２次流れを抑制し、効率よく減速させることでディフューザ静圧上昇を高めディフューザ性能を向上させること、および、ディフューザからリターンガイドにかけての曲がり流路の損失低減を図り、最高効率点を含む、低い風量から高い風量の広い流量範囲で、送風機効率を向上させる電動送風機およびそれを備えた電気掃除機を提供することができる。
【実施例２】
【００３６】
次に、実施例２の送風機について図８を用いて説明する。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。ここでは、図２中の送風機２０１のうち、ディフューザに注目して記載し、以下に説明する。
【００３７】
図８は、図３のディフューザと同じように、ディフューザを軸方向前側から見た正面図を示す。
【００３８】
図８のディフューザ８００は、ディフューザ入口径８０９からディフューザ出口径８１０にかけて翼厚みが異なる複数のディフューザ翼８０１が周方向に均等間隔に配置されている。ディフューザ８００は、ディフューザ翼８０１の凸面側である圧力面８０６と隣接するディフューザ翼８０１の凹面側である負圧面８０５から形成され、ディフューザ翼８０１の前縁部で定義される入口スロート８０２と隣接するディフューザ翼８０１の後縁部で定義される出口部８０３で囲まれた重なり部８０４を持つ。また、ディフューザ内部の流れは、羽根車から出た流れ８１１が、入口スロート８０２までの半開部および重なり部８０４を通り、流れが減速されて、ディフューザ出口でファンケーシング２１４と仕切り板２１２との隙間から構成される曲がり流路８０８で、図８の紙面の奥行き方向へ向かう曲がり流路の流れ８１２が曲げられて、リターンガイド２１３を通り、電動機２０２へ流れる。なお、ディフューザ翼８０１の高さは、前縁から後縁にかけてほぼ均一であってもよいし、前縁から後縁にかけて高くなってもよい。
【００３９】
図８の重なり部８０４の入口側には、翼部８１３が設置されている。翼部８１３は、入口スロート８０２および出口部８０３のように隣接翼に接する円の中心を通る重なり部８０４の中心線８０７近傍かつ、重なり部８０４の入口スロート８０２から重なり部８０４の略１/２の位置に設置されている。また、翼部８１３の前縁は重なり部８０４の流れ方向の１／４程度に設置されており、翼部８１３の流れ方向の長さは、重なり部の約１/２程度である。なお、翼部の流れ方向長さは略１／２以下でもよい。また、図８中の端部の流れ方向の高さ変化は、図４に示したように円弧状の曲線でもよく、複数の直線および円弧または曲線でもよく、高さ方向に複数の変曲点を持っていてもよい。また、翼部８１３は翼形状ではなく、凸形状でもよい。
【００４０】
また、翼部８１３の下流には曲がり流路にかけて、凹部８１４を持つ。なお、凹部８１４は、複数の溝部でも、軸方向に流路面積が増加する構成でもよい。翼部８１３と軸方向に流路面積が増加する構成のスロート幅方向の位置は、重なり部８０４の中心線８０７に近接するような同一線上でもよく、ディフューザ翼８０１の負圧面８０５または圧力面８０６に偏っていてもよい。
【００４１】
図８に示した本実施例の送風機を搭載することで、図６に示したように、ディフューザ翼のみの送風機に比べて、ディフューザ翼のみの送風機の最高効率風量の効率向上と、最高効率点風量より低い風量域の電動送風機効率が向上できる。すなわち、ディフューザ８００の翼部８１３および凹部８１４を搭載することで、広い運転範囲で効率を高く維持できる。
【００４２】
以上説明した本実施の形態例の電動送風機によれば、遠心羽根車からの流れをディフューザ内で生じる２次流れを抑制し、効率よく減速させることでディフューザ静圧上昇を高めディフューザ性能を向上させること、および、ディフューザ側からリターンガイド側にかけての曲り部の損失低減を図り、低い風量から高い風量の広い流量範囲で、送風効率を向上させる電動送風機およびそれを備えた電気掃除機を提供することができる。
【符号の説明】
【００４３】
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  回転軸
２０６  ロータ
２０７  ステータ
２０８  ブラシ
２０９  コンミテータ
２１０  羽根車
２１１，３００，８００  ディフューザ
２１２，４０８  仕切り板
２１３  リターンガイド
２１４，４０６  ファンケーシング
２１５  目玉部
２１６  シール材
２１７  電動送風機入口
３０１，４０１，５０１，８０１  ディフューザ翼
３０２，８０２  入口スロート
３０３，８０３  出口スロート
３０４、８０４  重なり部
３０５，８０５  負圧面
３０６，８０６  圧力面
３０７，８０７  重なり部中央線
３０８，８０８  曲がり流路
３０９，８０９  ディフューザ入口径
３１０，８１０  ディフューザ出口径
３１１，８１１  羽根車から出た流れ
３１２，８１２  曲がり流路の流れ
３１３，４０２，５０２，８１３  翼部または凸部
４０３  ディフューザ翼前縁
４０４  ディフューザ翼後縁
４０５，５０３  ディフューザハブ面
４０６，５０４  ディフューザシュラウド面
４０７，５０７  翼部および凸部の端部
５０５  ディフューザ翼の軸方向高さの抜き勾配角度
５０６  翼部または凸部の軸方向高さの抜き勾配角度
【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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