(57)【要約】      （修正有）【課題】低風量かつ高真空域において異音の発生を抑制あるいは異音を低減できる電動送風機及び電気掃除機を提供する。【解決手段】電動送風機は、電動機の回転軸に取付けられ、複数枚のファンブレードを有する遠心ファンと、この遠心ファンの周面に形成された吐出口に対向して遠心ファンの外周に位置する複数枚のディフューザブレードを有するディフューザを備えた電動送風機において、ファンブレードの先端は一側端から他側端に向かってほぼ直線状に傾斜する。【選択図】図３
2008303793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機の回転軸に取付けられ、複数枚のファンブレードを有する遠心ファンと、
この遠心ファンの周面に形成された吐出口に対向して前記遠心ファンの外周に位置する複数枚のディフューザブレードを有するディフューザを備えた電動送風機において、前記ファンブレードの先端は一側端から他側端に向かってほぼ直線状に傾斜することを特徴とする電動送風機。
【請求項２】
前記ファンブレードは空気吸込口側の前側プレートと、この前側プレートと同一直径を有しこの前側プレートに対向する後側プレート間に設けられ、前記ファンブレードの先端の一側端は前記前側プレートの外周端よりファン軸芯側に位置し、他側端は前記前側プレートの一側端よりもファン軸芯側に位置することを特徴とする請求項１に記載の電動送風機。
【請求項３】
掃除機本体内に請求項１または２に記載の電動送風機を収容した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】
本発明は電動送風機及びこれを用いた電気掃除機に係り、特にファンブレードの形状を改良した電動送風機及びこれを用いた電気掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に電気掃除機は、掃除機本体内に電動送風機及び集塵手段を有し、電動送風機の吸引力により被掃除面から塵埃を空気と共に吸引し、集塵手段で塵埃と空気とを分離して塵埃を集塵手段内に蓄積し、塵埃が分離された清浄な空気を掃除機本体外部に排気する。
【０００３】
電動送風機は、モータとこのモータにより回転されるファンからなり、ファンには、遠心型が用いられ、遠心ファンから排出された空気を整流するディフューザを備える。
【０００４】
電気掃除機に用いる電動送風機には、特に騒音の低減が求められる。
【０００５】
この低音対策として、図１１に示すように、ファンブレード５２の外径がファンプレート５３の外径よりも小さい遠心ファン５１が提案されている。しかしながら、この遠心ファン５１は通常の運転において、ファンブレードの外径とファンプレートの外径が等しい一般的な遠心ファンに比べて、聴感に優れるが、低風量かつ高真空域において異音を発生することがあった。
【０００６】
なお、遠心ファンから発生する高周波音を抑制するために、外周方向に傾斜するディフューザを設けた電動送風機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１１５６９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、低風量かつ高真空域において異音の発生を抑制あるいは異音を低減できる電動送風機及びこ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】
【０００８】
上述した目的を達成するため、本発明に係る電動送風機は、電動機の回転軸に取付けられ、複数枚のファンブレードを有する遠心ファンと、この遠心ファンの周面に形成された吐出口に対向して前記遠心ファンの外周に位置する複数枚のディフューザブレードを有するディフューザを備えた電動送風機において、前記ファンブレードの先端は一側端から他側端に向かってほぼ直線状に傾斜することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る電気掃除機は、本体内に上記電動送風機を収容したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る電動送風機によれば、低風量かつ高真空域において異音の発生を抑制あるいは異音を低減できる電動送風機を提供することができる。
【００１１】
また、本発明に係る電気掃除機によれば、低風量かつ高真空域において異音の発生を抑制あるいは異音を低減できる電気掃除機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の一実施形態に係る電動送風機を図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は本発明の一実施形態の電動送風機の構成を一部切り欠いて示す側面図である。
【００１４】
図１に示すように、電動送風機１は、金属製の遠心ファン２と、この遠心ファン２を回転軸３を介して回転させるモータ４と、これらを収納するケース５とで構成される。
【００１５】
このケース５は、遠心ファン２を覆うファンカバー６と、モータ４を収納するモータケース７とから構成される。
【００１６】
モータ４は例えば、ブラシ付きモータを用い、モータケース７は、後板部１１による有底状構造でファンカバー６側が開口部１２として開口し、モータ４を収納する。
【００１７】
また、モータケース７の軸方向の後面側の後板部１１の中央部が後方に向けて略円筒状に突出し、内側にベアリング１２ａを収容するベアリング収納部１２ｂが設けられる。
【００１８】
このモータケース７の開口部１２側を閉塞するように、フレーム８がモータケース７に、回転軸３に垂直になるように、ネジ等により取り付けられる。
【００１９】
このフレーム８は、モータケース７よりも外周が小さいブリッジ形状である。ファンカバー６の内周側下端部が一体化され、電動送風機１のケース５が形成される。
【００２０】
なお、モータケース７、フレーム８およびファンカバー６の内周の大きさは、同じであってもよい。このフレーム８の略中央には、前方に向けて略円筒状に突出し、回転軸３用の貫通孔（図示しない）が開口形成されたベアリング収納部１３ｂが設けられている。このベアリング収納部１３ｂにベアリング１３ａが収納される。
【００２１】
さらに、ファンカバー６により遠心ファン２やディフューザ２１が覆われている。このファンカバー６は、前面の中央部に遠心ファン２の空気吸込口３１に対向する吸込開口部６ａを有するとともに、後面の全面に後部開口部（図示せず）が形成され、全体では略円筒状に形成されている。
【００２２】
一方、モータ４は、モータケース７に固定されたステータ１５と、このステータ１５の内側に配置されたロータ１６とにより構成されている。このロータ１６の中心の回転軸３の両端部がベアリング１２ａ、１３ａにより回転自在に軸支されている。さらに、モータケース７の後面近傍の周面には、略径方向に位置させて排気口としての吹出口（図示せず）が開口形成されている。
【００２３】
また、フレーム８の吸込前方側には、ディフューザ２１が固定される。
【００２４】
図２（ａ）に示すように、ディフューザ２１は、略円板上の円板部２２と、この円板部２２の略中心に形成されて回転軸３が貫通する貫通孔２３と、フレーム８にネジで固定するためのネジ孔２４ａ、２４ｂと、ファン２の外周部に位置するようにディフューザ２１の外周縁部寄りに立設された複数の円弧状ブレード２５と、図２（ｂ）に示すように円板部２２の他面側である裏面に渦巻状に立設された複数の円弧状ブレード２６とを備えている。
【００２５】
そして、ディフューザ２１は、フレーム８に対向してこのフレーム８のベアリング収納部１２ｂの外周に嵌挿され、フレーム８にネジで固定される。
【００２６】
図３〜図５に示すように、遠心ファン２は空気吸込口３１側の前側プレート３２と、この前側プレート３２と同一直径を有し、これに対向して設けた後側プレート３３間に設けられる複数のファンブレード３４から構成される。
【００２７】
ファンブレード３４には複数の取付突部３４ａが設けられ、この取付突部３４ａを、前側プレート３２と後側プレート３３に設けられた取付孔３２ａ、３３ａに嵌合しカシメられ、ファンブレード３４が、前側プレート３２と後側プレート３３でサンドイッチされた状態でそれぞれが固定される。
【００２８】
空気吸込口３１は、前側プレート３２の中央に形成され、吐出口３５は、前側プレート３２と後側プレート３３の外周端３２ｂ、３３ｂ間に形成される。
【００２９】
ファンブレード３４の先端３４ｂは、一側端３４ｂ１が前側プレート３２の外周端３２ａの内側（ファン軸芯側）に位置し、他側端３４ｂ２が後側プレート３３の外周端３３ｂの内側に位置し、他側端３４ｂ２が一側端３４ｂ１よりもファン軸芯側に位置するように、一側端３４ｂ１から他側端３４ｂ２に向かって直線状に傾斜している。
【００３０】
従って、図４に示すように、前側プレート３２の直径ｄ１、後側プレート３３の直径ｄ２、一側端３４ｂ１が位置する円の直径ｄ３、他側端３４ｂ２が位置する円の直径ｄ４とすると、ｄ１＝ｄ２、ｄ１＞ｄ３、ｄ３＞ｄ４となる。
【００３１】
なお、先端は本実施形態のように直線状に限らず、曲線状あるいは曲線と直線の組み合わせ、直線と直線との組み合わせによりほぼ直線状になっていればよい。
【００３２】
上記構成において、電動送風機１は回転軸３が回転すると、この回転に伴って遠心ファン２が回転し、この回転によって空気が吸引される。この空気は、ファンカバー６の前面側に形成された吸込開口部６ａから遠心ファン２を通り、吐出口３５から吹き出される。そして、この空気は、ファンカバー６の内周面に沿って円弧状ブレード２５の間を、軸方向に広がるように流れる。さらに、この空気は、円板部２２裏面において、円弧状ブレード２６の間を渦巻状にディフューザ２１の中心に向けて流れる。このようにして、ディフューザ２１は、遠心ファン２の吐出口３５から吹き出される空気を、一様に整流させ、モータ４へと導く。モータ４に導かれた空気はモータ４を冷却した後、モータケース７外に排出される。
【００３３】
本電動送風機は本発明者らが行った試験によれば、騒音がファンブレードとファンプレートの外径が等しい一般的なファンの電動送風機に比べて小さく、静かであり、また、回転数を変化させるために電圧を変化させても、騒音がファンブレードとファンプレートの外径が等しい一般的なファンに比べて小さく、静かである。また、ファンブレード３４の先端３４ｂを一側端３４ｂ１から他側端３４ｂ２に向かって直線状に傾斜させることで、低風量かつ高真空域で異音の低減を図ることができるので安価で量産性に適する。
【００３４】
本実施形態の電動送風機によれば、低風量かつ高真空域において異音の発生を抑制あるいは異音を低減できる電動送風機が実現する。
【００３５】
図６に示すように、本発明の電動送風機１は、電気掃除機４１の掃除機本体４２に組み込まれ、電動送風機１の風上側には遠心分離方式の集塵部４３ａとプリーツ状の集塵フィルタ４３ｂからなる集塵手段４３が配される。掃除機本体４２の集塵手段４３の風上側にはホース４４、延長管４５、ノズル４６が接続される。
【００３６】
本発明の電動送風機１を組み込んだ電気掃除機４１は、低風量かつ高真空域すなわち集塵手段４３に溜まる塵埃により、通風流路の面積が狭められても、異音の発生を抑制あるいは異音を低減できて静かであり、また、電圧を変化させても静かである。
【００３７】
また、本発明に係る電気掃除機によれば、低風量かつ高真空域において異音の発生を抑制あるいは異音を低減できる電気掃除機が実現する。
【実施例】
【００３８】
図１に示す本発明の電動送風機（実施例）を用いて、低風量時及び最大風量時の騒音を測定し、図１１に示す従来の電動送風機（比較例）と比較する。
【００３９】
（１）試験条件
１）風量：低風量実現状態（真空度：大）、最大風量実現状態（真空度：小）
２）測定方法：最大風量実現状態ではモータをウレタンの上にカーボンが水平になるように置く。  
低風量時ではモータをラッパ管にカーボンが水平になるようにセットする。  
マイクはモータ全長の中心の真上１ｍのところにセットする。電圧１００ＶのときにＱ＝１．３ｍ３／ｍｉｎになるように弁角度を低風量実現状態に調整し、その角度のまま騒音測定を行う。  
真空度の測定はファンの上流部分で行う。
【００４０】
３）測定環境：気温２４℃、湿度４８％、気圧７２９ｍｍＨｇ
【００４１】
（２）結果
１）低風量実現状態：表１及び図７に示す。
【表１】
2008303793.tif 000003
【００４２】
表１からもわかるように、低風量実現状態の電圧４０、Ｑ＝０．７６ｍ３／ｍｉｎでは実施例の騒音が８１．１ｄＢ（Ａ）であるのに対して、比較例は８３．４ｄＢ（Ａ）であり、電圧６０、Ｑ＝０．９９ｍ３／ｍｉｎでは実施例の騒音が８９．５ｄＢ（Ａ）であるのに対して、比較例は９１．８ｄＢ（Ａ）であり、電圧８０、Ｑ＝１．１６ｍ３／ｍｉｎでは実施例の騒音が８８．３ｄＢ（Ａ）であるのに対して、比較例は９０．８ｄＢ（Ａ）であり、電圧１００、Ｑ＝１．３ｍ３／ｍｉｎでは実施例の騒音が９６．１ｄＢ（Ａ）であるのに対して、比較例は９４．５ｄＢ（Ａ）であり、低風量実現状態（Ｑ＝０．７６−１．３ｍ３／ｍｉｎ）では、実施例が比較例に比べて騒音値が小さく静かであることがわかった。
【００４３】
また、図７からもわかるように、低風量実現状態において、回転数を変化させるために電圧を変化させても、実施例が比較例に比べてほぼ全域に渡って騒音値が小さく静かであることがわかった。
【００４４】
さらに、図８に示すように、低風量実現状態での電圧６０Ｖにおける騒音の周波数と騒音値の相関測定では、ほぼ全周波数に渡って、騒音は実施例が比較例に比べて小さいことがわかった。
【００４５】
特に１０ＫＨｚ以上のピークのでている周波数において、騒音値は実施例が比較例に比べて明らかに小さいので、異音の発生あるいは異音の低減がなされていることがわかる。
【００４６】
２）最大風量実現状態：表２及び図９に示す。
【表２】
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【００４７】
表２からもわかるように、最大風量実現状態の電圧４０、Ｑ＝１．６８ｍ３／ｍｉｎでは実施例の騒音が８２．１ｄＢ（Ａ）であるのに対して、比較例は８１．６ｄＢ（Ａ）であり、電圧６０、Ｑ＝２．１８ｍ３／ｍｉｎでは実施例の騒音が８７．６ｄＢ（Ａ）であるのに対して、比較例は８８．２ｄＢ（Ａ）であり、電圧８０、Ｑ＝２．６２ｍ３／ｍｉｎでは実施例の騒音が８９．６ｄＢ（Ａ）であるのに対して、比較例は８９．６ｄＢ（Ａ）であり、電圧１００、最大風量Ｑ＝３．００ｍ３／ｍｉｎでは実施例の騒音が９２．０ｄＢ（Ａ）であるのに対して、比較例は９１．６ｄＢ（Ａ）であり、最大風量実現状態（Ｑ＝１．６８−３．００ｍ３／ｍｉｎ）では、回転数を変化させるために電圧を変化させても、実施例と比較例の騒音値は大差がない。
【００４８】
また、図９からもわかるように、最大風量実現状態の全域において、実施例と比較例の騒音値は大差がない。
【００４９】
さらに、図１０に示すように、最大風量実現状態の電圧６０Ｖにおける騒音の周波数と騒音値の相関測定では、ほぼ全周波数に渡って、騒音は実施例と比較例で大差がない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施形態の電動送風機の構成を一部切り欠いて示す側面図。
【図２】本発明の一実施形態の電動送風機に用いるディフューザの構成例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は底面図。
【図３】本発明の一実施形態の電動送風機に用いる遠心ファンの概念図。
【図４】本発明の一実施形態の電動送風機に用いる遠心ファンの縦断面図。
【図５】本発明の一実施形態の電動送風機に用いる遠心ファンのファンブレードの平面図。
【図６】本発明の一実施形態の電気掃除機の概念図。
【図７】本発明の一実施形態の電動送風機を用いた騒音試験結果の電圧−騒音レベル線図（低風量実現状態）。
【図８】本発明の一実施形態の電動送風機を用いた騒音試験結果の周波数−騒音値線図（低風量実現状態）。
【図９】本発明の一実施形態の電動送風機を用いた騒音試験結果の電圧−騒音レベル線図（最大風量実現状態）。
【図１０】本発明の一実施形態の電動送風機を用いた騒音試験結果の周波数−騒音値線図（最大風量実現状態）。
【図１１】従来の電動送風機に用いる遠心ファンの縦断面図。
【符号の説明】
【００５１】
１  電動送風機
２  遠心ファン
３  回転軸
４  モータ
５  ケース
６  ファンカバー
６ａ  吸込開口部
７  モータケース
８  フレーム
２１  ディフューザ
２５  円弧状ブレード
２６  円弧状ブレード
３１  空気吸込口
３２  前側プレート
３２ｂ  外周端
３３  後側プレート
３３ｂ  外周端
３４  ファンブレード
３４ｂ  先端
３４ｂ１  一側端
３４ｂ２  他側端
３５  吐出口
【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】
2008303793.tif 000012
【図９】
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【図１０】
2008303793.tif 000014
【図１１】
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