(57)【要約】【課題】送風効率を高めた電動送風機及びそれを用いた電気掃除機を提供することを目的とする。【解決手段】インペラ（図示せず）の周囲に設けられ複数の静翼１９を有するエアガイド５と、前記エアガイド５を覆う外郭６とを備え、前記外郭６の周囲に前記エアガイド５を通過した風の一部を排出する開口部７を設けるとともに、前記複数の静翼１９の外周端部のうち少なくとも一部が前記開口部７に対向して配設されるよう構成したもので、これによって同一の開口部７から排出された気流が衝突しあうことで、騒音が隣同士で打ち消しあい低騒音化が図れるものである。【選択図】図２
2005207235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータと、自在に回転するロータと、前記ロータの回転軸に設けられたインペラと、前記インペラの周囲に設けられ複数の静翼を有するエアガイドと、前記インペラ及び前記エアガイドを覆う外郭とを備え、前記外郭の周囲に前記エアガイドを通過した風の一部を排出する開口部を設けるとともに、前記複数の静翼の外周端部のうち少なくとも一部が前記開口部に対向して配設されるよう構成した電動送風機。
【請求項２】
開口部の総面積をＳ１、静翼間の流路の外周端部の総断面積をＳ２としたとき、Ｓ１＜Ｓ２となるように設定した請求項１記載の電動送風機。
【請求項３】
開口部の総面積をＳ１、静翼間の流路の外周端部の総断面積をＳ２としたとき、Ｓ１≧Ｓ２となるように設定した請求項１記載の電動送風機。
【請求項４】
開口部の総面積をＳ１、静翼間の流路の外周端部と外郭との間の流路の総断面積をＳ３としたとき、Ｓ１＜Ｓ３となるように設定した請求項１記載の電動送風機。
【請求項５】
開口部の総面積をＳ１、静翼間の流路の外周端部と外郭との間の流路の総断面積をＳ３としたとき、Ｓ１≧Ｓ３となるように設定した請求項１記載の電動送風機。
【請求項６】
電動機と前記電動機を内包するブラケットとを備え、開口部の総面積をＳ１、前記ブラケットと前記電動機との間の流路の総断面積をＳ４としたとき、Ｓ１＜Ｓ４となるように設定した請求項１記載の電動送風機。
【請求項７】
電動機と前記電動機を内包するブラケットとを備え、開口部の総面積をＳ１、前記ブラケットと前記電動機との間の流路の総断面積をＳ４としたとき、Ｓ１≧Ｓ４となるように設定した請求項１記載の電動送風機。
【請求項８】
電動機と前記電動機を内包するブラケットとを備え、前記ブラケットは、インペラから前記ブラケット内に供給されてきた風を外部へ排気する排気開口部を有する請求項１記載の電動送風機。
【請求項９】
開口部の総面積Ｓ１、排気開口部の総開口面積をＳ５としたとき、Ｓ１＜Ｓ５となるように設定した請求項８記載の電動送風機。
【請求項１０】
開口部の総面積Ｓ１、排気開口部の総開口面積をＳ５としたとき、Ｓ１≧Ｓ５となるように設定した請求項８記載の電動送風機。
【請求項１１】
開口部の総面積Ｓ１、静翼間の流路の外周端部と外郭との間の流路の総断面積をＳ３、排気開口部の総開口面積Ｓ５としたとき、Ｓ１≦Ｓ３≦Ｓ５となるように設定した請求項８記載の電動送風機。
【請求項１２】
開口部の総面積Ｓ１、静翼間の流路の外周端部と外郭との間の流路の総断面積をＳ３、ブラケットと電動機との間の流路の総断面積をＳ４、排気開口部の総開口面積Ｓ５としたとき、Ｓ１≦Ｓ３≦Ｓ４≦Ｓ５となるように設定した請求項８記載の電動送風機。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の電動送風機を有する電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気掃除機等に使用される電動送風機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種電動送風機は、図５で示されるような構成になっていた。
【０００３】
図５に示すように電動送風機１は、電動機２の回転軸３に取付け固定されたインペラ４と、前記インペラ４の外周に対向して配置されたエアガイド５と、前記インペラ４とエアガイド５を内包し前記電動機２の外周に気密に取り付けられたファンケース６とで構成されており、前記ファンケース６の中央部には吸気部６ａを有するとともに外周には複数個の開口部７を設けている。
【０００４】
また、電動機２を構成するブラケット８は、前記インペラ４で吸引された空気を排気する排気開口部９を設けていると共に、前記回転軸３に整流子１０と薄い珪素鋼板を積層して成る電機子コア１１を圧入固定し巻線１２を施したロータ１３と、薄い珪素鋼板を積層して成る界磁コア１４に巻線１５を施したステータ１６を内蔵している。また、前記ブラケット８には整流子１０と摺動できるカーボンブラシ１７を収納した異形管１８を設けている。
【０００５】
以上のように構成された電動送風機の動作を説明する。
【０００６】
電動機２が運転して回転軸３に取付け固定されたインペラ４が高速で回転すると空気が吸込まれ気流が発生する。この気流はインペラ４の外周より排出されエアガイド５を経由して、気流の一部はファンケース６の外周に設けられた開口部７から外部に排出され、その他の気流はブラケット８内のロータ１３、ステータ１６の巻線１２、１５と、カーボンブラシ１７を冷却した後に排気開口部９から排出されるものであった（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】実開昭６１ー４７９６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の構成では吸込んだ気流の一部をファンケース６の外周から排出させることにより電動送風機１の送風効率が向上することは以前から知られていたが、具体的な開口部７の面積や形状、エアガイド５との相対位置関係等については詳しく述べられていなかった。
【０００８】
本発明は上記課題を解決するもので、送風効率を高めた電動送風機及びそれを用いた電気掃除機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記従来の問題を解決するために、本発明の電動送風機は、ステータと、自在に回転するロータと、前記ロータの回転軸に設けられたインペラと、前記インペラの周囲に設けられ複数の静翼を有するエアガイドと、前記インペラ及び前記エアガイドを覆う外郭とを備え、前記外郭の周囲に前記エアガイドを通過した風の一部を排出する開口部を設けるとともに、前記複数の静翼の外周端部のうち少なくとも一部が前記開口部に対向して配設されるよう構成したもので、これによって同一の開口部から排出された気流が衝突しあうことで、騒音が隣同士で打ち消しあい低騒音化が図れるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、送風効率を高めた電動送風機及びそれを用いた電気掃除機を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
第１の発明は、ステータと、自在に回転するロータと、前記ロータの回転軸に設けられたインペラと、前記インペラの周囲に設けられ複数の静翼を有するエアガイドと、前記インペラ及び前記エアガイドを覆う外郭とを備え、前記外郭の周囲に前記エアガイドを通過した風の一部を排出する開口部を設けるとともに、前記複数の静翼の外周端部のうち少なくとも一部が前記開口部に対向して配設されるよう構成したもので、これによって同一の開口部から排出された気流が衝突しあうことで、騒音が隣同士で打ち消しあい低騒音化が図れるものである。
【００１２】
第２の発明は、開口部の総面積をＳ１、静翼間の流路の外周端部の総断面積をＳ２としたとき、Ｓ１＜Ｓ２となるように設定したもので、開口部から排出される空気量よりも電動機内に導かれる空気量を多くすることができるので、騒音の増大と電動機の温度上昇を抑制しながら送風効率を向上させることができる。
【００１３】
第３の発明は、開口部の総面積をＳ１、静翼間の流路の外周端部の総断面積をＳ２としたとき、Ｓ１≧Ｓ２となるように設定したもので、開口部から排出される空気量を、電動機内に導かれる空気量より多くすることができるので、送風効率を向上させることができる。
【００１４】
第４の発明は、開口部の総面積をＳ１、静翼間の流路の外周端部と外郭との間の流路の総断面積をＳ３としたとき、Ｓ１＜Ｓ３となるように設定したもので、電動機内へ冷却風を確実に確保できるので、電動機の温度上昇を抑制できる。
【００１５】
第５の発明は、開口部の総面積をＳ１、静翼間の流路の外周端部と外郭との間の流路の総断面積をＳ３としたとき、Ｓ１≧Ｓ３となるように設定したもので、開口部から排出される空気量を、電動機内に導かれる空気量より確実に多くすることができるの、送風効率を向上できる。
【００１６】
第６の発明は、電動機と前記電動機を内包するブラケットとを備え、開口部の総面積をＳ１、前記ブラケットと前記電動機との間の流路の総断面積をＳ４としたとき、Ｓ１＜Ｓ４となるように設定したもので、電動機内へ冷却風を更に確実に確保できるので、電動機の温度上昇を抑制すると共に送風効率を向上できる。
【００１７】
第７の発明は、電動機と前記電動機を内包するブラケットとを備え、開口部の総面積をＳ１、前記ブラケットと前記電動機との間の流路の総断面積をＳ４としたとき、Ｓ１≧Ｓ４となるように設定したもので、開口部から排出される空気量を、電動機内に導かれる空気量より更に確実に多くすることができるので、送風効率を更に向上できる。
【００１８】
第８の発明は、電動機と前記電動機を内包するブラケットとを備え、前記ブラケットは、インペラから前記ブラケット内に供給されてきた風を外部へ排気する排気開口部を有するもので、電動機内のロータ、ステータを冷却した後に、電動機外へスムーズに排気できるようになるので温度上昇を抑制することができる。
【００１９】
第９の発明は、開口部の総面積Ｓ１、排気開口部の総開口面積をＳ５としたとき、Ｓ１＜Ｓ５となるように設定したもので、電動機内に導かれる冷却風を、よりスムーズに流すことができるので、更に温度上昇を抑制することができる。
【００２０】
第１０の発明は、開口部の総面積Ｓ１、排気開口部の総開口面積をＳ５としたとき、Ｓ１≧Ｓ５となるように設定したもので、開口部から排出される空気量を、電動機内に導かれて電動機から排出される空気量より多くすることができるので、電動機内の圧損を確実に低減でき送風効率を更に向上できる。
【００２１】
第１１の発明は、開口部の総面積Ｓ１、静翼間の流路の外周端部と外郭との間の流路の総断面積をＳ３、排気開口部の総開口面積Ｓ５としたとき、Ｓ１≦Ｓ３≦Ｓ５となるように設定したもので、エアガイドから排出された空気は、電動機内に導かれる方が確実に多くなるので、電動機の冷却効果を向上させて温度上昇を確実に抑制することができる。
【００２２】
第１２の発明は、開口部の総面積Ｓ１、静翼間の流路の外周端部と外郭との間の流路の総断面積をＳ３、ブラケットと電動機との間の流路の総断面積をＳ４、排気開口部の総開口面積Ｓ５としたとき、Ｓ１≦Ｓ３≦Ｓ４≦Ｓ５となるように設定したもので、エアガイドから排出された空気は、電動機内に導かれる方が更に確実に多くなるので、電動機の冷却効果を向上させて温度上昇を確実に抑制することができる。
【００２３】
第１３の発明は、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の電動送風機を有する電気掃除機で、騒音の増大を抑制しながら吸い込み性能の高い電気掃除機を提供できる。
【００２４】
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。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における電動送風機の側断面図を示すもので、図２は、エアガイドとファンケースの下方断面図を示すもので、図３は、電動送風機の下方断面図を示すもので、図４は、電気掃除機の縦断面図を示すものである。なお従来例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。
【００２６】
図１において、電動送風機１は、電動機２の回転軸３に取付け固定されたインペラ４と、前記インペラ４の外周に対向して配置されたエアガイド５と、前記インペラ４とエアガイド５を内包し前記電動機２の外周に気密に取り付けられた外郭であるファンケース６とで構成されており、前記ファンケース６の中央部には吸気部６ａを有するとともに外周には複数個の開口部７を設けている。
【００２７】
また、電動機２を構成するブラケット８は、前記回転軸３に整流子１０と薄い珪素鋼板を積層して成る電機子コア１１を圧入固定し、巻線１２を施したロータ１３と、薄い珪素鋼板を積層して成る界磁コア１４に巻線１５を施したステータ１６を内蔵すると共に、前記ブラケット８には整流子１０と摺動できるカーボンブラシ１７を収納した異形管１８を設けている。
【００２８】
また、前記エアガイド５は複数の静翼１９を設けており、前記隣り合う静翼１９間でインペラ４外周から排出された空気を導くボリュート室２０を形成している。
【００２９】
また、ここで、図２に示すように、前記ファンケース６に設けられた複数の開口部７に、複数の静翼１９の外周端部のうち少なくとも一部が、前記開口部７に対向するよう配設されている。
【００３０】
以上のように構成された電動送風機１について、以下その動作、作用を説明する。
【００３１】
まず、電動機２が運転して回転軸３に取付け固定されたインペラ４が高速で回転すると空気が吸込まれ気流が発生する。この気流はインペラ４の外周より排出され、エアガイド５に設けられた複数の静翼７間で形成されたボリュート室２０を経由して、気流の一部はファンケース６の外周に設けられた開口部７から外部に排出され、残りの気流はブラケット８内のロータ１３、ステータ１６の巻線１２、１５と、カーボンブラシ１７を冷却するものであった。
【００３２】
図中の矢印は、ファンケース６の吸気部６ａから吸い込まれた空気の流れを示している。
【００３３】
以上のように、本発明の形態においては、エアガイド５から排出された気流はその方向を１８０°転換されて電動機２内へ導かれる際に、空気力学的な「曲がり損失」が増大して送風効率を低下させる原因となっていたが、ファンケース６に設けた開口部７から一部の気流を排出することにより前記「曲がり損失」を減少させると共に、電動機２内に導かれる気流の圧力損失も減少するので送風効率が向上するものである。
【００３４】
ここで、ファンケース６に設けられた複数の開口部７の総面積をＳ１、静翼１９間の流路の外周端部３０の総断面積をＳ２としたとき、Ｓ１＜Ｓ２となるように設定しているので、エアガイド５を通過した気流の一部（５０％以下）のみをファンケース６の開口部７から排出され、残り５０％以上の気流は電動機２内に導かれるので電動機２内のロータ１３、ステータ１６の冷却効果を維持させて温度上昇を抑制しながら送風効率を向上することができる。
【００３５】
但し、電動機２の仕様等で温度上昇がさほど問題にならなければ上記と逆の設定、すなわちＳ１≧Ｓ２となるように設定すると、ファンケース６の開口部７から排出される気流が増加して上記「曲がり損失」が更に減少させることができるので送風効率が更に向上することは言うまでもない。
【００３６】
また、ブラケット８側面にも開口部７を設けると、電動機２内に導かれる気流による圧力損失が更に減少して送風効率が更に向上する。
【００３７】
また、図２に示すように、ファンケース６に設けられた複数の開口部７の総面積をＳ１、静翼１９間の流路の外周端部３０とファンケース６との間の流路３１の総断面積をＳ３としたとき、Ｓ１＜Ｓ３となるように設定しているので、エアガイド５を通過した気流の一部（５０％以下）のみをファンケース６の開口部７から排出され、残り５０％以上の気流は静翼１９間の流路の外周端部３０とファンケース６との間の流路３１を経由して確実に電動機２内へ導かれることになるので、電動機２内のロータ１３、ステータ１６の冷却効果を確実に維持させて温度上昇を抑制しながら送風効率を向上することができる。
【００３８】
但し、電動機２の仕様等で温度上昇がさほど問題にならなければ上記と逆の設定、すなわちＳ１≧Ｓ３となるように設定するとファンケース６の開口部７から排出される気流が増加して上記「曲がり損失」が更に減少させることができるので送風効率が向上することは言うまでもない。
【００３９】
また、図３に示すように、ファンケース６に設けた開口部７の総面積をＳ１、ブラケット８と電動機２との間の流路３２の総断面積をＳ４としたとき、Ｓ１＜Ｓ４となるように設定している。
【００４０】
ここで、Ｓ１≦Ｓ４となるように設定しているので、エアガイド５を通過した気流の一部（５０％以下）のみをファンケース６の開口部７から排出し、残り５０％以上の気流はブラケット８と電動機２との間の流路Ｓ４を経由して、確実に電動機２内へ導かれるので電動機２内のロータ１３、ステータ１６の冷却効果を更に確実に維持させて温度上昇を抑制しながら送風効率を向上することができる。
【００４１】
但し、電動機２の仕様等で温度上昇がさほど問題にならなければ上記と逆の設定、すなわちＳ１≧Ｓ４となるように設定するとファンケース６の開口部７から排出される気流が増加して上記「曲がり損失」が更に減少させることができるので送風効率が向上することは言うまでもない。
【００４２】
ここで、図１に示すように、ファンケース６に設けられた複数の開口部７の総面積をＳ１、ブラケット８に設けられた排気開口部９の総開口面積Ｓ５としたとき、Ｓ１＜Ｓ５となるように設定しているので、エアガイド５を通過した気流の一部（５０％以下）のみをファンケース６の開口部７から排出し、残り５０％以上の気流は電動機２内に導かれロータ１３、ステータ１６を冷却した後、ブラケット８に設けられた排気開口部９から電動送風機１外へよりスムーズに排出されるので電動機２内の冷却効果を更に確実にし温度上昇を抑制しながら送風効率を向上することができる。
【００４３】
但し、電動機２の仕様等で温度上昇がさほど問題にならなければ上記と逆の設定、すなわちＳ１≧Ｓ５となるように設定するとファンケース６の開口部７から排出される気流が増加して上記「曲がり損失」が更に減少させることができるので送風効率が向上することは言うまでもない。
【００４４】
また、ファンケース６の吸気部６ａから吸い込まれた空気の気流が通過する各部の面積の関係を、Ｓ１≦Ｓ３≦Ｓ５とすることにより、電動機２内へ導かれる空気量が確実に多くなりロータ１３、ステータ１６を冷却した後ブラケット８に設けられた排気開口部９から電動送風機１外へよりスムーズに排出されるので電動機２内の冷却効果を更に確実にし温度上昇を抑制しながら送風効率を向上することができる。
【００４５】
また、ファンケース６の吸気部６ａから吸い込まれた空気の気流が通過する各部の面積の関係を、Ｓ１≦Ｓ３≦Ｓ４≦Ｓ５とすることにより、同様に電動機２内へ導かれる空気量が確実に多くなりロータ１３、ステータ１６を冷却した後ブラケット８に設けられた排気開口部９から電動送風機１外へよりスムーズに排出されるので電動機２内の冷却効果を更に確実にし温度上昇を抑制しながら送風効率を向上することができる。
【００４６】
さらに、図４に示すように、掃除機本体２１は、前方に集塵室２２と、後方にモータ室２３とを備えて、前記集塵室２２内には集塵用の紙袋２４が装着されている。前記モータ室２３内に配置された電動送風機１はファンケース６外周に防振ゴム前２５、ブラケット８後方に防振ゴム後２６が取り付けられていると共に、周囲に前記防振ゴム前２５と接してなる筒状の防音筒２７が設けられている。また前記防音筒２７には排気部２７ａが設けられている。また、掃除機本体２１の後方には吸い込んだ空気を排出する本体排気部２８が設けられている。
【００４７】
以上のように構成された電動送風機１について、以下その動作、作用を説明する。
【００４８】
まず、電動機２が運転して回転軸３に取付け固定されたインペラ４が高速で回転すると、掃除機本体２１外から塵埃と共に空気が吸込まれ、前記塵埃は集塵室２２内の紙袋２４で補足された後きれいな空気だけが電動送風機１内へ導かれる。この気流はインペラ４の外周より排出され、エアガイド５に設けられた複数の静翼７間で形成されたボリュート室２０を経由して、気流の一部はファンケース６の外周に設けられた開口部７から外部に排出され、残りの気流はブラケット８内に導かれ電動機２内のロータ１３、ステータ１６の巻線１２、１５と、カーボンブラシ１７を冷却した後ブラケット８に設けた排気開口部９から排出され、前記各々の気流は防音筒２７の排気部２７ａを経由して掃除機本体２１の本体排気部２８から排出されるものである。
【００４９】
以上のように、本発明の形態においては、送風効率を向上させた電動送風機１を組み込んでおり、吸い込み性能の高い電気掃除機を提供できるものである。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
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い込み仕事率の向上が図れ、騒音も抑えることができるので、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。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態１における電動送風機の側断面図
【図２】同電動送風機のエアガイドの下方断面図
【図３】同電動送風機の電動機近傍の下方断面図
【図４】同電気掃除機本体の側断面図
【図５】従来の電動送風機の側断面図
【符号の説明】
【００５２】
１  電動送風機
２  電動機
３  回転軸
４  インペラ
５  エアガイド
６  ファンケース
７  開口部
８  ブラケット
９  排気開口部
１３  ロータ
１６  ステータ
１７  カーボンブラシ
１９  静翼
【図１】
2005207235.tif 000003
【図２】
2005207235.tif 000004
【図３】
2005207235.tif 000005
【図４】
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【図５】
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