(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
羽根車を回転駆動する電動機と、前記羽根車の外周側に配置されたディフューザベーンと背面に配置されたリターンベーンとからなる略円形のディフューザと、前記羽根車及び前記ディフューザを覆うファンケーシングと、前記ディフューザと前記ファンケーシングとの間に配置された略円形のリング状部材と、を有し、前記リング状部材は、一方の面が前記ディフューザのディフューザベーンに固定されていると共に、他方の面が前記ファンケーシングの内面と当接している電気掃除機用電動送風機において、
前記ディフューザと前記リング状部材の直径は略同一であり、
前記ディフューザのハブ面及び前記リング状部材の前記ディフューザ側の面は、外周に行くに従い前記電動機側へと向かう曲面を形成し、
前記リング状部材の前記ディフューザ側に設けた曲面の曲率は、前記ディフューザのハブ面に設けた曲面の曲率よりも小さくし、
前記ディフューザベーンの翼高さは、前記ディフューザ中央側より、前記ディフューザ外周側において長いことを特徴とする電気掃除機用電動送風機。
【請求項２】
前記ディフューザは、前記ファンケーシングとの間に、前記ディフューザベーンから前記リターンベーンへの流路となる隙間を有し、かつ、ディフューザベーンの外周端から隣り合うディフューザベーンの外周側の面に至る切り欠き部を具備していることを特徴とする請求項１に記載の電掃除機用電動送風機。
【請求項３】
前記ディフューザのハブ面において、前記ディフューザベーンの最外周の位置が、隣接する前記ディフューザベーンの外周面と、前記切り欠き部とが交差する位置よりも前記電動機側に位置することを特徴とする請求項２に記載の電気掃除機用電動送風機。
【請求項４】
隣接する前記ディフューザベーン間に凹部を備え、前記凹部は、上流側の端部を、隣接する前記ディフューザベーンが形成する翼間流路両側のディフューザベーンの重なり部の半分より下流側に持ち、かつ、前記凹部の幅は後方に行くに従って広くなると共に、深さは後方に行くに従って深くなることを特徴とする請求項３に記載の電気掃除機用電動送風機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気掃除機用電動送風機及びこれを備えた電気掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気掃除機に使用される電動送風機は、羽根車（インペラ）と、羽根車を回転軸に固定したモータ（電動機）と、羽根車の外周に設けたディフューザベーン（静翼）及び、背面にリターンベーンを備えるディフューザと、羽根車とディフューザとを収容するファンケーシングとを有する構成になっている。ディフューザは、樹脂材によって構成されている。また、ファンケーシングは、金属材によって構成されている。
【０００３】
係る構成において、電動送風機は、吸気口がファンケーシングに設けられており、羽根車が回転することにより、吸気口から外部の空気を内部に吸い込む。
【０００４】
インペラから、ディフューザに達した流れは、ディフューザベーン間を流れる際、その一部が動圧から静圧へ変換される。ディフューザの外周に達した流れは、ファンケーシングとディフューザの間の曲がり流路を軸方向へ移動し、ディフューザ背面に設けられたリターン流路により電動機へ導かれ、電動機を冷却したのち、排気口から外部に排出される。ここで、ディフューザから曲がり流路へ流れが入る際、その向きが円周方向から、軸方向へ変更されるため損失が発生し、効率の低下が起こっている。
【０００５】
そこで、特許文献１に記載の電動送風機では、ディフューザの上部(シュラウド面)に、断面が外周に行くにしたがい、電動機側へと向かう曲面となるリング状部材を備えることで、ディフューザベーンの外周に達した流れに、軸方向の成分を追加し、曲がり流路での損失を少なくし、リターン流路へ向かうようにすることで、電動送風機の効率を向上させている。
【０００６】
特許文献２に記載の電動送風機においては、ディフューザの流路下部(ハブ面)も断面が外周に行くにしたがい、電動機側へと向かう曲面となるようにし、曲がり流路での損失を更に減らす形状となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２５００１６号公報
【特許文献２】特許５１２４１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１では、シュラウド面のみ曲面になっており、ハブ面が直線であるため、流路の高さが入口部よりも出口部で小さくなってしまう。そのため、流路の入口部の断面積と出口部の断面積の比に比例する流路の拡大率が小さくなり、動圧から静圧へのエネルギーの変換を十分に行うことが出来なくなる恐れがある。これにより効率へ悪影響を及ぼす恐れが生じる。
【０００９】
また、特許文献２においては、ディフューザの外周に、軸方向への成分を追加した風の流れをリターン流路へ通すための流路を設ける必要がある。そのためシュラウド面よりハブ面の直径を小さく設定している。その結果、ディフューザベーンが形成する翼間流路の重なり長さが短くなっている。これにより、流路の面積変化率が大きくなり動圧から静圧へのエネルギーの変換がスムーズにいかず、効率向上への悪影響を及ぼす恐れがある。さらに曲面形状を設けるため、肉厚が変化していることより、気密面にヒケ等が発生し、効率が悪化する可能性がある。
【００１０】
本発明は、前記した課題を解決するためになされたものであり、動圧から静圧へのエネルギー変換をスムーズに行うと共に、ディフューザの翼間流路から出た流れを効率良くリターン流路へ流すことで効率の良い電気掃除機用電動送風機と、この電気掃除機用電動送風機を備え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】
【００１１】
前記課題を解決するために、本発明に係る電動送風機は、羽根車を回転駆動する電動機と、前記羽根車の外周側に配置されたディフューザベーンと背面に配置されたリターンベーンとからなる略円形のディフューザと、前記羽根車及び前記ディフューザを覆うファンケーシングと、前記ディフューザと前記ファンケーシングとの間に配置された略円形のリング状部材と、を有し、前記リング状部材は、一方の面が前記ディフューザのディフューザベーンに固定されていると共に、他方の面が前記ファンケーシングの内面と当接している電気掃除機用電動送風機において、前記ディフューザと前記リング状部材の直径は略同一であり、前記ディフューザのハブ面及び前記リング状部材の前記ディフューザ側の面は、外周に行くに従い前記電動機側へと向かう曲面を形成し、前記リング状部材の前記ディフューザ側に設けた曲面の曲率は、前記ディフューザのハブ面に設けた曲面の曲率よりも小さくし、前記ディフューザベーンの翼高さは、前記ディフューザ中央側より、前記ディフューザ外周側において長いことを特徴とする。
【００１２】
更に、前記ディフューザは、前記ファンケーシングとの間に、前記ディフューザベーンから前記リターンベーンへの流路となる隙間を有し、かつ、ディフューザベーンの外周端から隣り合うディフューザベーンの外周側の面に至る切り欠き部を具備していることを特徴とする。
【００１３】
前記ディフューザのハブ面において、前記ディフューザベーンの最外周の位置が、隣接する前記ディフューザベーンの外周面と、前記切り欠き部とが交差する位置よりも前記電動機側に位置することを特徴とする。
【００１４】
更に、隣接する前記ディフューザベーン間に凹部を備え、前記凹部は、上流側の端部を、隣接する前記ディフューザベーンが形成する翼間流路両側のディフューザベーンの重なり部の半分より下流側に持ち、かつ、前記凹部の幅は後方に行くに従って広くなると共に、深さは後方に行くに従って深くなることを特徴とする。
【００１５】
また、羽根車を回転駆動する電動機と、前記羽根車の外周側に配置されたディフューザベーン及び、背面に配置されたリターンベーンからなるディフューザと、前記羽根車及び前記ディフューザを覆うファンケーシングとを有し、前記ファンケーシングは、ディフューザに押し当てられ、流路を形成する電気掃除機用電動送風機において、前記ディフューザのハブ面と、前記ファンケーシングの前記ディフューザに押し当てられる面と、は外周に行くに従い電動機側へと向かう曲面を形成し、前記ファンケーシングに設けた曲面の曲率は、前記ディフューザのハブ面に設けた曲面よりも小さい曲率とし、かつ、前記ディフューザベーンの翼高さが前記ディフューザ中央側から外周側に向かうに従い長くなるよう設定したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、翼間流路の拡大を流路上下方向でも可能することで、ディフューザベーンが形成する翼間流路の拡大を短い重なり部の長さ最適化することを可能とした。これにより摩擦損失および流れを減速する際の損失を低減することができ、効率良く動圧から静圧へのエネルギーの変換が可能となる。
【００１７】
更に、ディフューザのハブ面及び、リング状部材のディフューザ側の面は外周に行くに従い電動機側へと向かう曲面形状とした。これにより、翼間流路から出る流れに軸方向の成分を加えられるため、曲がり流路での損失を減らすことが可能となり、リターンベーンが構成するリターン流路へ効率良く流れを向かわせることが出来る。
【００１８】
更に、ディフューザベーンの翼高さをディフューザ中央側より、外周側において長く設定した。これにより、流路の拡大を高さ方向でもできることから、拡大率を大きく取ることが可能となり、効率良く動圧から静圧へのエネルギーの変換が出来る。
【００１９】
更に、ディフューザに切り欠部を設け、ディフューザベーンから曲がり流路へ向かう軸方向の流路を構成した。これにより、曲がり流路における損失が低減し翼間流路からリターン流路へ向かう流れの効率を向上させることが出来る。
【００２０】
更に、ディフューザベーンの出口の位置が、隣接するディフューザベーンの外周側の面と、切り欠き部とが交差する位置よりも電動機側にすることで、曲がり流路からリターン流路へ向かう、外周から軸中心へ向かう流路を構成した。これにより、曲がり流路による損失が低減し、ディフューザベーンからリターン流路へ向かう流れの効率を向上させることが出来る。
【００２１】
更にディフューザベーン間に凹部を設け、流れを凹部に添わせることで、ディフューザベーンを抜けた流れにエアガイドの方向に向かう成分が増えることで、曲がり流路での損失を減らし効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態に係る電気掃除機の構成を示す斜視図である。
【図２】実施形態に係る電気掃除機の備える電動送風機の配置構成を示す概略図である。
【図３】実施形態に係る電動送風機の構成を示す斜視図である。
【図４】実施形態に係る電動送風機の内部構成を示す縦断面図である。
【図５（ａ）】実施形態に係る図４におけるＰ部の拡大図である。
【図５（ｂ）】従来形態に係る図４におけるＰ部の拡大図である。
【図６（ａ）】実施形態に係るディフューザ周りの構成を示す斜視図である。
【図６（ｂ）】従来形態に係るディフューザ周りの構成を示す斜視図である。
【図７（ａ）】実施形態に係るは送風機を電動送風機の送風機入口からみた図である。
【図７（ｂ）】従来形態に係るは送風機を電動送風機の送風機入口からみた図である。
【図８】実施形態における図７(ａ)のＱ部拡大図を示す。
【図９（ａ）】実施形態に係る図７（ａ）のＲ視図を示す。
【図９（ｂ）】実施形態に係る図７（ｂ）のＲ視図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、各図を参照しながら、本発明の実施形態に係る電気掃除機１及び電動送風機７の詳細を説明する。なお、本発明に係る電気掃除機１は、電動送風機７を有するものであれば、いわゆるサイクロン式電気掃除機であっても、又は、いわゆる紙パック式電気掃除機であっても構わない。また、キャニスター型、スティック型のどちらであっても構わない。
【００２４】
また、電動機２１においても、カーボンブラシを用いた整流子モータ、ブラシを用いないブラシレスモータのどちらでも構わない。
【００２５】
以下、実施形態の一例として、キャニスター型でサイクロン式電気掃除機の電気掃除機１を用いて説明する。
≪電気掃除機の構成≫
以下、図１及び図２を参照して、実施形態に係る電気掃除機１の構成につき説明する。
【００２６】
図１は、電気掃除機１の構成を示す斜視図である。図２は、電気掃除機１の備える電動送風機７の配置構成を示す概略図である。
【００２７】
電気掃除機１は、電動送風機７（図２参照）による送風を利用した吸引力で塵埃等を吸引する装置である。
【００２８】
図１に示すように、電気掃除機１は、掃除機本体２と、掃除機本体２の前部に一端が接続されるホース３と、ホース３の他端が一端に接続される手元操作スイッチ等が設けられた手元操作管４と、手元操作管４の他端が一端に接続される延長管５と、延長管５の他端が接続される吸込具６と、を備えて構成されている。吸込具６から吸引した塵埃と空気は、電動送風機７（図２参照）による吸引によって、延長管５と手元操作管４とホース３とを通って掃除機本体２内へと流れて、塵埃は掃除機本体２内に設けられた集塵部１１（図２参照）内に収集され、空気は電動送風機７を通り、掃除機本体２の外部へと排気される。
【００２９】
図２に示すように、掃除機本体２は、内部に、前記ホース３内を通過した塵埃を捕集する集塵部１１と、吸引力を発生させる電動送風機７等を備える電動送風機室１２と、を有している。掃除機本体２は、清掃作業を行う横置き状態において、前側に吸込口２０及び集塵部１１が配置され、後側に電動送風機室１２が配置されている。
≪電動送風機の構成≫
以下、図３、図４及び図５(a)を参照して、電動送風機７の構成につき説明する。図３は、電動送風機７の構成を示す斜視図である。図４は、電動送風機７の内部構成を示す縦断面図である。図５(a)は、図４のＰ部拡大図である。
【００３０】
電動送風機７は、塵挨を吸引する吸引力を発生させるための電動吸引装置である。電動送風機７では、前記吸込具６から延長管５、手元操作管４，ホース３、集塵部１１を介して吸引した空気が、図４に示すように、電動送風機７に設けられた送風機入口（吸気口）１７から電動送風機７内へ流入して昇圧し、電動送風機出口１８から掃除機本体２外へ排気される。電動送風機７は、上方側に配置されるファンケーシング４３と、下方側に配置されるハウジング３３とが一体に設けられた略円筒形状の外郭を有するとともに、この外郭内に主に、電動機２１と、送風機２２とを備えて構成されている。
【００３１】
換言すると、電動送風機７は、電機子巻線を有する回転子２３と、界磁巻線を有する固定子２４と、整流子２５と、回転子２３に設けられた回転軸２６と、回転軸２６を回転自在に軸支する軸受２７，２８と、電動機２１を収納するハウジング３３と、回転軸２６の上側の軸受２８を保持するエンドブラケット３５と、エンドブラケット３５と回転軸２６に固定された羽根車４０と、羽根車４０の外周側に配置されたディフューザ４２と、ディフューザ４２のエンドブラケット３５側に一体形成されたリターンベーン４２ｆと、羽根車４０及びディフューザ４２を外側から覆うように設けられたファンケーシング４３と、を主に有している。本実施形態では、ディフューザ４２は、樹脂材によって構成されている。また、ファンケーシング４３は、金属材によって構成されている。
【００３２】
なお、ここでは、便利的に、電動送風機７を説明する際、ファンケーシング４３を上側に配置し、電動機２１を下側に配置した向きにて、説明している。そのため、電動送風機７を構成する各構成要素の方向は、この電動送風機７の上下方向の配置に準じて説明する。なお、電動送風機７は、掃除機本体２に対して、前後方向に配置しても、上下方向に配置してもよい。
＜電動機の構成＞
以下、電動送風機７を構成する電動機２１と送風機２２のうち、まず、電動機２１について説明する。
【００３３】
図４に示すように、電動機２１は、回転軸２６に固定された送風機２２を構成する羽根車４０を回転させるための電動モータである。
【００３４】
この電動機２１は、前記した回転子２３、固定子２４、整流子２５、回転軸２６及び軸受２７，２８と、それぞれ後記するカーボンブラシ２９、バネ３０、ピグテール３１、ハウジング３３、ブラシホルダー３４及びエンドブラケット３５と、を備えて構成されている。
【００３５】
回転子２３は、電機子あるいはロータともいわれる部材であり、回転軸２６の中央部分に固定されている。固定子２４は、固定子鉄心に固定子巻線を巻装して構成され、ハウジング３３内の回転子２３の外側に固定されている。  整流子２５は、回転子２３の下側に設けられている。回転軸２６は、回転子２３と整流子２５と羽根車４０とが取り付けられて、電動機２１が回転駆動したときに一体に回転する。軸受２７，２８は、回転子２３の上側の回転軸２６の一端部と、整流子２５の下側の他端部とをそれぞれ両端軸支する一対の部材から成る。
【００３６】
カーボンブラシ２９は、整流子２５に摺接するように整流子２５の外周側に配置されている。バネ３０は、カーボンブラシ２９の外周側に配置されて、カーボンブラシ２９を整流子２５側に押圧する付勢手段である。ピグテール３１は、カーボンブラシ２９と電気的に接続されている。
【００３７】
ハウジング３３は、電動機２１を収納するとともに、軸受２７を保持する略カップ形状のケースから成る。このハウジング３３は、電動機２１の上部に設けられた送風機２２側の開口と、ハウジング３３の周囲に設けられた電動送風機出口１８の開口との２つの開口を有している。送風機２２側の開口の周縁部には、エンドブラケット３５の外周縁部とファンケーシング４３の下側開口部とが連結されている。
【００３８】
また、ハウジング３３の内部は、その内周壁と固定子２４との間に、軸方向の通風路Ｒ１が形成されている。さらに、固定子２４と回転子２３との間にも、軸方向の通風路Ｒ２が形成されている。この通風路Ｒ２には、送風機入口１７から翼間流路（ディフューザ流路）４７と曲がり流路４３ａとリターン流路４２ｇとを通って流れて来た空気の一部が、ハウジング３３の後方（流れ方向下流側）へ向かって流れる。
【００３９】
ブラシホルダー３４は、カーボンブラシ２９を保持してハウジング３３に固定する部材であり、ハウジング３３の外周に設けられている。
【００４０】
エンドブラケット３５は、軸受２８を保持するための金属製部材であり、中央部に、回転軸２６が挿通された軸受２８を収容する凹形状部と、回転軸２６に外嵌されたカバー体４４とを有している。
【００４１】
エンドブラケット３５は、ハウジング３３とファンケーシング４３とからなる筐体において、この筐体を、電動機２１側と送風機２２側とに区画するように設置されており、送風機２２及び電動機２１が接続される。
＜送風機の構成＞
以下、電動送風機７を構成する電動機２１と送風機２２のうち、送風機２２について説明する。
【００４２】
図４に示すように、送風機２２は、電動機２１の回転軸２４に直結されて回転する羽根車４０と、この羽根車４０の外周側に固定設置され、ディフューザベーン４２a仕切板４２ｂ及びリターンベーン４２ｆが一体化されたたディフューザ４２（静翼）と、ディフューザベーン４２a上部に配置されたリング状部材４８、このリング状部材４８、ディフューザ４２及び羽根車４０を覆うとともに、送風機入口１７を有するファンケーシング４３とを備えて構成されている。また、リング状部材４８とファンケーシング４３の間にはパッキン６０が配置されている気密を取っている。
＜羽根車の構成＞
図４に示すように、羽根車４０は、遠心力を利用する略環状形状の遠心型羽根車であり、回転が高速になると、羽根車４０の内側の圧力上昇が大きくなり、送風機入口１７から空気を吸い込むように構成されている。吸い込まれた空気は、羽根車４０を通じて外周側に高速の空気流となってディフューザ４２側に吐出される。その羽根車４０は、ナット４１や、圧入、接着などの方法で回転軸２６の上端に取り付けられ、回転軸２６と一体に回転する。
＜ディフューザの構成＞
以下、図６（a）を参照して、ディフューザ４２周りの構成につき説明する。図６(a)は、ディフューザ４２周りの構成を示す斜視図である。
【００４３】
ディフューザ４２は、空気を吸気口側から排気口側に向けて誘導する構成要素である。ディフューザ４２は、羽根車４０（図４参照）の外周側（外周の外側）に配置されている。ディフューザ４２は、羽根車４０の回転で流動した空気のもつ運動エネルギーを圧力エネルギーに変換する翼間流路４７を形成するとともに、このディフューザ４２とその周囲に配置されたファンケーシング４３（図４参照）との間に隙間を設けることでその空気を電動機２１側に送る流路（曲がり流路４３ａ及びリターン流路４２ｇ）を形成する。
【００４４】
図５(a)に示すように、ディフューザ４２は、平面の略円環状の仕切板４２ｂと、仕切板４２ｂの外周部の上側に形成され、溶着リブ４２ｃを有するディフューザベーン（静翼）４２ａと、仕切板４２ｂから電動機２１側に突出されたリターンベーン４２ｆとが、一体形成されている。なお、ディフューザ４２は、図６に示すように、リング状部材４８がディフューザベーン４２ａの上端部４２ｄに固定配置される。ディフューザ４２は、ディフューザベーン４２ａと仕切板４２ｂとリターンベーン４２ｆとが一体に樹脂成形したり、超音波溶着したりして一部品で形成されているため、部品点数、組付工数及びコストを削減することができる。
＜リング状部材の構成＞
リング状部材４８は、リング状に形成され、リング状部材４８は、ファンケーシング４３の中心部（電動機２１の回転軸２６）を中心にして、ディフューザ４２とファンケーシング４３との間に配置される部材である。リング状部材４８は、ディフューザ４２に設けられた各ディフューザベーン４２ａ（図５(a)参照）によって構成されるディフューザベーン４２ａの集合体の構成を想定した場合に、ディフューザベーン４２ａの集合体の回転軸２６（図４参照）を中心とする内周径から外周径までを全域に亘ってカバーするように、形成されている。本実施形態では、リング状部材４８は、ディフューザ４２と同様に、樹脂材によって構成されている。
＜＜実施例の詳細＞＞
上記のような構成の電動送風機７を用いた電気掃除機１についての実施例の詳細について説明する。
【００４５】
図５(a)に示すようにディフューザ４２の仕切板４２ｂへ、外周側に行くに従い徐々に下側（電動機２１側）へ曲がる曲率の曲面を設けている。これにより翼間流路４７の底面は入口部４７aから出口部４７bへ向かうに従い、電動機２１側へ傾く形状となっている。リング状部材４８のディフューザ４２側においても仕切板４２と同じ方向へ曲がる曲率の曲面を設けている。
【００４６】
ディフューザベーン４２a間の距離を、翼間流路４７の入口部４７aより、出口部４７ｂにおいて広く取ると共に、リング状部材４８の下側(ディフューザ側)に、仕切板４２ｂに設けた曲面の曲率より小さい曲率の曲面を設けることで、流路４７の入口部４７aよりも出口部４７ｂの形状を高さ方向、幅方向共に長くしている。これにより、入口面積よりも出口面積を、入口部４７aと出口部４７ｂの流路形状（縦横比）を大きく変えずに、大きく取ることを可能としている。
【００４７】
ここで、ディフューザ４２およびリング状部材４８は樹脂の成形品とし、同一の素材からできている。また、リング状部材４８は上側も曲面の形状なっており、その曲率は下側の曲面をオフセットしたものとなっており、均一の肉厚となっているため、ヒケ等の発生を抑えられる。
【００４８】
ディフューザ４２においても曲面は仕切板４２ｂ上下(ハブ面、電動機側の面)でオフセットした形状となっている。これにより、ヒケ等の発生を抑えられ、肉厚に影響されず曲面形状を作ることが可能となる。
【００４９】
また、ディフューザベーン４２aの先端には三角形状の溶着リブ４２ｃが設けられており、この溶着リブ４２ｃを用いて超音波溶着にてディフューザ４２とリング状部材４８を固定している。
【００５０】
図７(a)は送風機２２を電動送風機７の送風機入口１７からみた図を示している。なおファンケーシング４３及び、リング状部材４８は部分断面図としている。
【００５１】
ディフューザベーン４２aはリターンガイドベーンと共に仕切板４２bに一体に成形されている。仕切板４２ｂの外周形状はディフューザ４２の隣り合うベーン４２a間で形成される翼間流路４７の終端近傍４２ｊから後方を、ディフューザ４２の最外径をつなぐ仮想線とディフューザベーン４２aの外側形状に沿って切り欠いた、切り欠き部６１を形成している。
【００５２】
また、ディフューザ４２の隣接する前記ディフューザベーン４２a間(翼間流露４７底面)に凹部６５を設けている。この凹部６５はディフューザ４２の全てのディフューザベーン４２ａ間に設けている。この凹部６５の上流側の端部は、隣接する前記ディフューザベーン４２ａが形成する翼間流路両側のディフューザベーン４２ａの重なり部６４の半分より下流側に持ち、かつ、前記凹部６５の幅は後方に行くに従って広くなると共に、深さは後方に行くに従って深くなっている。
【００５３】
図８に図７(a)のＱ部拡大図を示す。
【００５４】
図８を用いて重なり部６４における流路の部分拡大角について説明を行う。隣り合うディフューザベーン４２aとで形成される翼間流路４７を考える。翼間流路４７の任意の位置のディフューザベーン４２aに垂線を引き、この線の長さをＷ１、Ｗ２とする。このＷ１、Ｗ２はそれぞれの位置での翼間流路４７の幅を刺している。この線間の長さをＬとすると部位分拡大角θは式１となる。
θ＝２・atan((W２-W１)/(２・L)・・・・・・（式１）
ディフューザ４２では一般的にこの拡大角θは入口部４７aでは小さく、順に下流に行くにしたがって大きくなるように形成される。この拡大角θが大きいと、短い流路で減速を大きく取れるので、摩擦損失を小さくできるが、減速の割合が大きくなるため、減速する際の損失が大きくなる。
【００５５】
本実施例においては、ディフューザ４２の仕切り板４２ｂに下側へ曲がる曲率の曲面を設けるとともに、リング状部材４８にそれよりも小さい曲率の曲面を設けることで、上下方向でも拡大できることから、拡大角θを小さいまま、短い流路で減速を大きくとることが可能となる。その結果、摩擦損失および、減速する際の損失共に小さくすることが可能となる。
【００５６】
図６(ｂ)に図６(a)(ディフューザ４２周りの構成を示す斜視図)の従来の形状を示す。
【００５７】
リターン流路４２ｇの曲がり流路４７からの入口形状について説明する。ディフューザ４２を横方向からみた際に翼間流路４７の出口の位置が、隣接するディフューザベーン４２aの外周側の面と、切り欠き部６１とが交差する位置よりも電動機２１側に位置するように設けている。これにより、リターン流路４２ｇに曲がり流路４７からの入口となる空間Ａが形成される。
＜空気の流れ＞
本実施例の効果を従来例との比較を行いながら以下に示す。
【００５８】
図５（ｂ）に図５（a）(図４のＰ部拡大図）の従来の形状を示す。
【００５９】
また、図７（ｂ）に図７（a）（送風機２２を電動送風機７の送風機入口１７からみた図）を示す。
【００６０】
更に、図９（a）（ｂ）に図７（a）（ｂ）それぞれのＲ視図を示す。
【００６１】
実施例による流路は図５(a)に示すように、電動機２１側へ向かう傾きがついた流路となっている。これにより、羽根車４０からディフューザ４２へ排出された空気流はディフューザベーン４２aによる翼間流路４７を流れる間に、電動機２１側へ向かう成分が付加され、更に翼間流路４７底面に設けられた、凹部によりその成分が更に大きくなる(図９(a))。これにより、翼間流路４７から曲がり流路４３aへ空気流が流れる際の損失が少なくなる。
【００６２】
一方、従来形態においては、図５(b)に示すように流れの向きが円周方向のみとなっており、電動機２１側へ向う成分が発生しない（図９(b)）。そのため、曲がり流路４３aへは、送風機２２内の圧力差のみで向かうため損失が大きくなる。
【００６３】
また、翼間流路４７内の流れにおいては、先に述べたように本実施例による流路は、ディフューザ４２の仕切り板４２ｂ及び、リング状部材４８における上下方向での流路の拡大を行うことで、（式１）における拡大角θを小さく保ったまま短い流路で減速を行い、動圧から静圧へのエネルギーの変換を効率的に行うことができる。
【００６４】
次に流れが、翼間流路４７を抜け曲がり流路４３aへ入る際、本実施例によると図７(a)に示す切り欠き部６１を通ることで、スムーズに曲がり流路４３aへと向かうことが出来る。また、曲がり流路４３aを抜けた流れは、リターン流路４２ｇ入口である空間Ａよりリターン流路へと流れ込む。
【００６５】
一方、従来形態においては、流れの向きが電動機２１側へ向いておらず、更に、曲がり流路４３aへと向かう切り欠き部及び、リターン流路４２ｇ入口となる空間Ａもないため、ファンケーシング４３及びディフューザ４２の間を回転する流れとなり、リターン流路へ達するまでの損失が大きくなる。
【００６６】
次に、図４に示すように、リターン流路４３aを抜けた流れは、ハウジング３３内の流路Ｒ１、Ｒ２を通り、回転子２３、固定子２４、整流子２５、回転軸２６、カーボンブラシ２９等を冷やした後、電動送風機出口１８より排気される。
＜変形例＞
本発明は、前記した実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更や変形を行うことができる。
【００６７】
例えば、リング状部材４８を廃止し、ファンケーシング４３に外周に行くに従い、電動機側へ向かう曲面形状を設け、ディフューザベーン４２ａ上部とファンケーシング４３を押し当てることで、翼間流路４７を設けても良い。
【００６８】
以上の通り、本実施形態に係る電動送風機７によれば、ディフューザ４２及び、その周囲の流路での損失を低減することができる。
【００６９】
また、本実施形態に係る電気掃除機１によれば、流路での損失を低減した、電動送風機７を備えることより出力を向上させることが出来、高効率となる。
【００７０】
本発明は、前記した実施形態や変形例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。また、前記した実施形態は、本発明を分かり易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。また、各実施形態の構成の一部について、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】
【００７１】
１    電気掃除機
２    掃除機本体
３    ホース
４    手元操作管
５    延長管
６    吸込具
７    電動送風機
１１    集塵部
１２    電動送風機室
１３    集塵袋
１４    フィルター部
１７    送風機入口（吸気口）
１８    電動送風機出口
２０    吸込口
２１    電動機
２２    送風機
２３    回転子
２４    固定子
２６    回転軸
２５    整流子
２６    回転軸
２７，２８    軸受
２９    カーボンブラシ
３０    バネ
３１    ピグテール
３３    ハウジング
３４    ブラシホルダー
３５    エンドブラケット
４０    羽根車
４１    ナット
４２    ディフューザ
４２ａ    ディフューザベーン
４２ｂ    仕切板（ハブ面）
４２ｃ    溶着リブ
４２ｄ    上端部
４２ｆ    リターンベーン
４２ｇ    リターン流路
４２h     ディフューザベーン終端部
４２ｊ    翼間流路終端近傍
４３    ファンケーシング
４３ａ    曲がり流路
４４    カバー体
４７    翼間流路（ディフューザ流路）
４７ａ    入口部
４７ｂ    出口部
４８    リング状部材
６０    パッキン
６１    切り欠き部
６２    空間Ａ
６４    重なり部
６５    凹部
【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（ａ）】
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【図５（ｂ）】
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【図６（ａ）】
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【図６（ｂ）】
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【図７（ａ）】
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【図７（ｂ）】
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【図８】
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【図９（ａ）】
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【図９（ｂ）】
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