(57)【要約】【課題】構造が簡単、小型化が可能で安価、かつ低騒音で、大送風容量、高性能、性能仕様範囲を広げた電動送風機を提供する。【解決手段】本電動送風機は、電動機の出力軸に取付けられ、ファンプレート間に複数のファンブレードを設けてなる遠心ファンと、この遠心ファンを気密的に被うファンカバーと、遠心ファンの排気風を電動部内部に案内すると共にディフューザ効果を持たせた整流板とを備え、ファンプレート間に輪状の中間プレートを設け、この中間プレートとファンプレート間に複数のファンブレードを設けて、軸方向に多層にする。【選択図】  図１
2008309057.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機出力軸に取付けられ、ファンプレート間に複数のファンブレードを設けてなる遠心ファンと、この遠心ファンを気密的に被うファンカバーと、前記遠心ファンの排気風を電動部内部に案内すると共にディフューザ効果を持たせた整流板とを備えた電動送風機において、前記ファンプレートは、上流側ファンプレートと下流側ファンプレートの間に輪状の中間ファンプレートを有し、各プレートと間に各々複数のファンブレードを設けて、軸方向に多層にすることを特徴とする電動送風機。
【請求項２】
前記多層の各層のブレード固定位置を回転方向にずらし、各層のファン排出口の位置を軸方向に対して不一致にした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】
前記整流板は、前記遠心ファンの排気風の排出口に対向して軸方向に多層としたことを特徴とする請求項１または２に記載の電動送風機。
【請求項４】
前記整流板の各層の軸方向の高さまたは排出部の外径を前記遠心ファンの排気風の排出口の高さに伴って変えることを特徴とする請求項３に記載の電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電動送風機に係り、特に掃除機等に使用するのに適し、多層構造の遠心ファンを備えた電動送風機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に掃除機に使用する電動送風機は、モータとこのモータにより回転される遠心ファンからなり、遠心ファンには、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。
【０００３】
図９に示すように、従来の電動送風機４１は電動部４２の出力軸４３に遠心ファン４４を取付け、この遠心ファン４４をファンカバー４５で気密に被う。遠心ファン４４は上下円盤状のプレート４６とこのプレート４６に固定されたブレード４７から構成され、遠心ファン４４を回転させ、この遠心ファン４４の中心に設けた空気吸込口４８から空気を吸い込み、ファン外周に排出させ、送風を行う。
【０００４】
また、電動部４２とファンカバー４５間には、遠心ファン４４からの排気風を電動部４２の内部に案内する整流板４９が配置され、ファンカバー４５の電動部ケースフランジ部５０への圧入により、整流板４９は固定される。
【０００５】
このような構造を有する従来の電動送風機４１は、ブレード４７の材厚を薄くする、あるいは遠心ファン４４の排出口５１を高くするには遠心ファン４４の剛性低下を招くため、高さには限界があり、電動送風機の性能向上、電動送風機としての性能仕様範囲を広げることができず、さらに、遠心ファン４４と整流板上部ブレード５２との風切音による騒音が発生する問題があった。
【０００６】
なお、吸込用回転ファンと背中合わせに、冷却用回転ファンを設け、さらにファン部分と、固定子及び、回転子部分とを仕切るように取り付けられたエアガイドを設け、電動送風機の低騒音化、電動機部の冷却性能を図る電動送風機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、特許文献１に記載の電動送風きは、各々独立した遠心ファンである吸込用回転ファンと冷却用回転ファンを、離間した状態で背中合わせに回転軸に取付けるため、ファンブレードが取付けられるファンプレートの数が４枚必要であり、高価になり、さらに、両ファンを離間して設けるので、小型化ができない。
【特許文献１】特開２００２−３１０９０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、構造が簡単、小型化が可能で安価、かつ低騒音で、大送風容量、高性能、性能仕様範囲を広げた電動送風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、電動機出力軸に取付けられ、ファンプレート間に複数のファンブレードを設けてなる遠心ファンと、この遠心ファンを気密的に被うファンカバーと、前記遠心ファンの排気風を電動部内部に案内すると共にディフューザ効果を持たせた整流板とを備えた電動送風機において、前記ファンプレートは、上流側ファンプレートと下流側ファンプレートの間に輪状の中間ファンプレートを有し、各プレートと間に各々複数のファンブレードを設けて、軸方向に多層にすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る電動送風機によれば、構造が簡単、小型化が可能で安価、かつ低騒音で、大送風容量、高性能、性能仕様範囲を広げた電動送風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】
【００１０】
本発明の第１実施形態に係る電動送風機を図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は本発明の第１実施形態に係る電動送風機の半断面図である。
【００１２】
図１に示すように、本第１実施形態に係る電動送風機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。
【００１３】
このケース５は、遠心ファン２を覆い、上部中央に吸込開口部６ａを設けたファンカバー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。
【００１４】
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。
【００１５】
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１３ａを収容するベアリング収納部１３ｂが設けられる。
【００１６】
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。
【００１７】
このフレーム８は、モータケース７よりも外周が大きい円盤形状で、ファンカバー６の外周側下端部に連結される。このフレーム８によりファンカバー６とモータケース７とが一体化され、電動送風機１のケース５が形成される。
【００１８】
また、フレーム８にはモータケース７内をファンカバー６内に連通させるためのフレーム通風口１４が形成される。フレーム通風口１４に連通させて遠心ファン２とモータ４との間の通風路の一部を構成し、遠心ファン２の性能に応じて、モータ４の冷却に必要な風量を確保するように設計される。
【００１９】
さらに、フレーム８の外周部にはファンカバー６が嵌合され、このファンカバー６により遠心ファン２やディフューザ３１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２１ａ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。
【００２０】
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１３ａ、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。
【００２１】
図２および図３に示すように、遠心ファン２は吸込開口６ａ側に配され、中央部に第１の空気吸込口２１ａを設けた上流側ファンプレート２１と、この上流側ファンプレート２１と同一直径を有し、これに対向して設けられた円盤形状の下流側ファンプレート２２と、これら両ファンプレート２１、２２と同一直径を有し、両ファンプレート２１、２２間の中央に配され、中央部に通気口２３ａを設けた輪状の中間ファンプレート２３を備え、図３に示すように、中間ファンプレート２３と上流側ファンプレート２１間に複数の上段ファンブレード２４を設け、これと同様に中間ファンプレート２３と下流側ファンプレート２２間に複数の下段ファンブレード２５を設けている。
【００２２】
従って、遠心ファン２は２層構造となり、あたかも２個のファンを重ねたように遠心ファンが形成され、さらに、上段側に上段排出口２６が形成され、下段側に上段排出口２６と同じ高さで同じ開口面積の下段排出口２７が軸方向に対して一致して形成され、上段排出口２６と下段排出口２７を合わせることで、剛性低下を招くことなく、ブレードの材厚を薄くまたはファンの排出口を高く設定することができる。
【００２３】
さらに、図１に示す遠心ファン２の上段排気口２６、下段排気口２７に、ディフューザ３１に設ける吸込口部３１ａが対向して配され、ディフューザ３１はフレーム８の吸込前方側に位置する。なお、本実施形態では中間ファンプレートを１枚設ける例で説明したが、複数枚の中間ファンプレートを設けてもよく、複数枚設けても同様の効果が得られる。
【００２４】
図４に示すように、ディフューザ３１は、略円板状の円板部３２と、この円板部３２の略中心に形成されて回転軸３が貫通する貫通孔３３と、フレーム８にネジで固定するためのネジ孔３４ａ、３４ｂと、ファン２の外周部に位置するようにディフューザ３１の外周縁部寄りに立設された複数の流入側円弧状ブレード３５と、図１に示すように、円板部３２の他面側である裏面に渦巻状に立設された複数の流入側円弧状ブレード３６とを備えている。
【００２５】
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を介して空気吸込口２１ａから遠心ファン２に吸い込まれ、一部の空気は上段側に吸い込まれて、上段ファンブレード２４により加圧され、残りの空気は通気口２３ａを介して下段側に吸い込まれて、下段ファンブレード２５により加圧され、上段排出口２６および下段排出口２７から吹き出される。そして、この空気は、ファンカバー６の内周面に沿ってディフューザ３１の吸込口部３１ａを介して流入側円弧状ブレード３５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３２裏面において、流出側円弧状ブレード３６の間を渦巻状にディフューザ３１の中心に向けて流れる。
【００２６】
このようにして、ディフューザ３１は、遠心ファン２の上段排出口２６および下段排出口２７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。
【００２７】
本電動送風機１は、各々独立した２個の遠心ファンを離間した状態で背中合わせに回転軸に取付ける従来の遠心ファンと異なり、両ファンプレート２１、２２間に中間ファンプレート２３を介在させることで、１個の遠心ファンで高さの高い排出口が可能となって、大送風容量の遠心ファンが実現するとともに、構造が簡単、ブレードの材厚を薄くすることで、小型化が可能で安価かつ電動送風機の性能向上、電動送風機としての性能仕様範囲を広げることが可能となる。
【００２８】
本第１実施形態の電動送風機によれば、構造が簡単、小型化が可能で安価、かつ低騒音で、大送風容量、高性能、性能仕様範囲を広げた電動送風機が実現する。
【００２９】
次に、本発明の第２実施形態の電動送風機を説明する。
【００３０】
第１実施形態が遠心ファンの上段排出口と下段排出口が軸方向に対して一致して形成されるのに対して、本第２実施形態は軸方向に対して不一致に形成される。
【００３１】
例えば、図５に示すように、本第２実施形態の電動送風機に用いる遠心ファン２Ａの上段側に形成される上段排出口２６は、下段側に形成される下段排出口２７とは、軸方向に対して不一致に形成される。
【００３２】
これにより、ファン排気口からの排気風が整流板上部ブレード先端での衝撃を緩和することが可能となり、電動送風機としての騒音（風切音）を低減することができる。
【００３３】
他の構成は図２に示す遠心ファンと異ならないので、同一符号を付して説明は省略する。
【００３４】
また、本発明の第３実施形態の電動送風機を説明する。
【００３５】
第１実施形態がディフューザの流入側円弧状ブレードを１段にするのに対して、本第３実施形態は遠心ファンと同様に軸方向に同じ高さで多層し、排出される空気流を分割する。
【００３６】
例えば、図６に示すように、本第３実施形態の電動送風機は、ディフューザ３１Ｂが円板部３２に複数の流入側円弧状ブレード３５Ｂが設けられ、この流入側円弧状ブレード３５Ｂは遠心ファン２Ｂと同様に軸方向に上段上部ブレード部ブレード３５Ｂ１と下段上部ブレード部ブレード３５Ｂ２に多層化し、さらに、ケースフランジ部６ｂにファンカバー排気口６ｃを設け、上段排気口２６からの排気は、ファンカバー排気口６ｃを介してファンカバー６外へ排出して掃除機の他の構成部品の冷却等に使用し、下段排気口２７からの排気は、円板部３２裏面において、流出側円弧状ブレード３６の間を渦巻状にディフューザ３１Ｂの中心に向けて流れ、モータを冷却する。
【００３７】
これにより、用途別に排気風として損失を抑え、効率的に取り出すことが可能となり、例えば一側は電動部内の冷却用に、他側は掃除機の他の構成部品の冷却等で使用することが可能となる。
【００３８】
また、本発明の第４実施形態の電動送風機を説明する。
【００３９】
第２実施形態が前面プレートと下流側プレートが同一直径で、上段排出口と下段排出口が軸方向に対して不一致であるのに対して、本第４実施形態は前面プレートと下流側プレートが異なる直径で、上段排出口と下段排出口が軸方向に対して不一致である。
【００４０】
例えば、図７に示すように、本第４実施形態の電動送風機は、遠心ファン２Ｃが前面プレート２１と下流側プレート２２Ｃが異なる直径であり、上段排出口２６と下段排出口２７が軸方向に対して不一致である。
【００４１】
これにより、用途別に各層の排気風性能（風量、圧力）を設定することが可能となる。
【００４２】
また、本発明の第５実施形態の電動送風機を説明する。
【００４３】
第１実施形態が遠心ファンのファンブレードを同じ高さの２段にし、第３実施形態がディフューザの流入側円弧状ブレードを同じ高さの２段にするのに対して、本第５実施形態はファンブレードおよび流入側円弧状ブレードを異なる高さの２段にする。
【００４４】
例えば、図８に示すように、本第５実施形態の電動送風機は、遠心ファン２Ｄが上段ファンブレード２４と、この上段ファンブレード２４より高さが低い下段ファンブレード２５Ｄを有し、ディフューザ３１Ｄは円板部３２に複数の円弧状ブレード３５Ｄが設けられ、この円弧状ブレード３５Ｄは遠心ファン２Ｄと同様に軸方向に、異なる高さの上段ブレード３５Ｄ１と、この上段ブレード３５Ｄ１より高さが低い下段ブレード３５Ｄ２に多層化される。
【００４５】
これにより、用途別に各層の排気風性能（風量、圧力）を設定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電動送風機の半断面図。
【図２】本発明の第１実施形態に係る電動送風機に用いる遠心ファンの斜視図。
【図３】本発明の第１実施形態に係る電動送風機に用いる遠心ファンの前面ファンプレートを除去して示す平面図。
【図４】本発明の第１実施形態に係る電動送風機に用いるディフューザの平面図。
【図５】本発明の第２実施形態に係る電動送風機に用いる遠心ファンの斜視図。
【図６】本発明の第３実施形態に係る電動送風機のディフューザ部分の断面図。
【図７】本発明の第４実施形態に係る電動送風機に用いる遠心ファンの斜視図。
【図８】本発明の第５実施形態に係る電動送風機のディフューザ部分の断面図。
【図９】従来の電動送風機の半断面図。
【符号の説明】
【００４７】
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
１５  ステータ
１６  ロータ
２１  前面ファンプレート
２１ａ  空気吸込口
２２  下流側ファンプレート
２３  中間ファンプレート
２３ａ  通気口
２４  上段ファンブレード
２５  下段ファンブレード
２６  上段排出口
２７  下段排出口
３１  ディフューザ
３１ａ  吸込口部
３２  円板部
３３  貫通孔
３５  流入側円弧状ブレード
３６  流出側円弧状ブレード
【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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