(57)【要約】【課題】ファンと対向するディフュ−ザを改良して送風効率を向上できる電動送風機を提供することにある。【解決手段】ディフュ−ザ15の各静翼42の下流側端部42ａが第１の縁Ｅ1及びこれに連続する第２の縁Ｅ2を有する。第１の縁Ｅ1を、ディフュ−ザ15に被嵌されたファンカバー16の嵌合筒部52の内面に密接させるとともに、第２の縁Ｅ2をファンカバー16の静翼押え部53と嵌合筒部52とにわたって形成されたコーナー部16ｂの内面に密接させる。これにより、静翼42の下流側端部42ａで隣接するディフュ−ザ風路Ｐの出口部Ｐ2同士を仕切って、各ディフュ−ザ風路Ｐの出口部Ｐ2での気流の相互干渉による気流の乱れを抑制している。【選択図】      図３
2005220853.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機部の回転軸に連結されたファン及びこのファンを覆うファンカバーを備えるとともに、前記ファンの周囲にこのファンの吐出し口と対向して配置される多数枚の静翼を有して、これら静翼間のディフュ−ザ風路で前記ファンから吐出される風を導くディフュ−ザを前記電動機部と前記ファンとの間に配置した電動送風機において、
前記ファンカバーが、前記ファンの前面シュラウドに対向するファン対向部、前記ディフュ−ザの外周に被嵌される嵌合筒部、及びこれらファン対向部と嵌合筒部とを連続して設けられて前記静翼を押える静翼押え部を有し、
前記静翼の下流側端部が、前記嵌合筒部の内面に密接する第１の縁、及びこの第１の縁に連続して前記嵌合筒部と静翼押え部とにわたって形成された前記ファンカバーのコーナー部内面に密接する第２の縁を有していて、隣接した前記ディフュ−ザ風路の出口部同士を前記静翼の下流側端部で仕切っている電動送風機。
【請求項２】
請求項１に記載の電動送風機において、前記第１の縁を通る前記ディフュ−ザの径が前記嵌合筒部の内径より大きく、前記静翼の下流側端部が弾性変形可能に形成されている。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電動送風機において、前記ディフュ−ザ風路の出口部に少なくとも一部が対向する排気孔が、前記ディフュ−ザ風路ごとに嵌合筒部に設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電気掃除機に搭載され、電動機部で得られる回転力によりファンを回転させて送風作用を営む電動送風機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動機部とファンカバーで覆われたファンとの間に、ファンから吐出された風を静圧化しながら導くディフュ−ザを配置した電動送風機が各種提供されている。その中でも、ファンの周囲にこのファンの吐出し口と対向して配置される多数枚の静翼を有したディフュ−ザを備えることにより、ファンから吐出された風を前記各静翼間に形成されたディフュ−ザ風路で静圧化する電動送風機が知られている（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
この特許文献１の電動送風機のファンカバーは、嵌合筒部と、ファンの前面シュラウドに対向するファン対向部と、これらファン対向部と嵌合筒部とを連続して設けられた静翼押え部とを有している。そして、ファンと対向する各静翼のディフュ−ザ風路を通る風の流れ方向に沿って延びる縁には静翼押え部が密接している。しかし、各静翼の下流側端部の縁は、嵌合筒部と静翼押え部とにわたって形成されたファンカバーのコーナー部内面及び嵌合筒部の内面から離れており、密接させる工夫は施されていなかった。言い換えれば、特許文献１に記載の電動送風機では、ファンと対向する各静翼の下流側端部と嵌合筒部の内面及びコーナー部内面との間には隙間が形成されていて、この隙間により隣接したディフュ−ザ風路の出口部同士が連通された構成となっている。
【特許文献１】特開２００３−３２８９９９号公報（段落0024−0025、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ディフュ−ザを備える構成では、ファンと対向するディフュ−ザ風路を通る風がこの風路の出口部からディフュ−ザの裏側に流れ込むことに伴う風の方向変換で、出口部の圧力が高まり易い傾向がある。これに加えて、特許文献１のようにファンと対向しかつ隣接したディフュ−ザ風路の出口部同士が連通された構成では、ディフュ−ザの裏側に流れ込もうとする風の一部が前記隙間を通って隣接するディフュ−ザ風路の出口部に流れ込んで、ファンと対向した各ディフュ−ザ風路の出口部で気流が乱されるので、この気流の乱れによる風路損失（風損）が発生する。しかも、前記出口部での気流の乱れで出口部の気流通過が抑制されるに伴い、この出口部の圧力が更に高まって、圧力損失が増える。このために、特許文献１の電動送風機では送風効率を向上させるには不利であリ、これに伴い、特許文献１の電動送風機が搭載された電気掃除機は、吸込み仕事率を向上させる上では不利である。
【０００５】
本発明の目的は、ディフュ−ザを改良して送風効率を向上できる電動送風機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明は、ファンと対向するディフュ−ザの各静翼の下流側端部が第１の縁及びこれに連続する第２の縁を有し、第１の縁をファンに被嵌されたファンカバーの嵌合筒部の内面に密接させ、第２の縁をファンカバーの静翼押え部と嵌合筒部とにわたって形成されたコーナー部内面に密接させて、ファンと対向しかつ隣接した各ディフュ−ザ風路の出口部同士を静翼の下流側端部で仕切っている。
【０００７】
本発明では、ファンと対向したディフュ−ザ風路を通ってディフュ−ザの裏側に流れ込もうとする風の一部が、隣接するディフュ−ザ風路の出口部に流れ込むことを抑制できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ディフュ−ザがそのディフュ−ザ風路の出口部での気流の乱れを抑制可能な静翼を有しているから、送風効率を向上可能な電動送風機を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１〜図６を参照して本発明の一実施形態を説明する。
【００１０】
図１はキャニスタ型の電気掃除機全体を示す斜視図であり、この電気掃除機１は、床面上を自在に移動できる車輪を有した掃除機本体２、電動送風機３、フィルタとしての集塵袋４、吸塵ホース５、延長管６、及び吸込み口体７等を備えている。
【００１１】
掃除機本体２はその例えば前部上面をなす開閉可能な集塵室蓋２ａを有している。掃除機本体２の内部には、集塵室蓋２ａの真下に対向する集塵室（図示しない）が設けられているとともに、この集塵室の後側、言い換えれば、吸気流を基準に集塵室の下流側に位置する送風機室（図示しない）が夫々設けられている。又、掃除機本体２は送風機室の内外を連通する図示しない排気口を有している。
【００１２】
集塵室には集塵袋４が出し入れ可能に収容され、送風機室には電動送風機３が収容されている。掃除機本体２の例えば前端部には吸塵口２ｂが略水平に設けられて、この吸塵口２ｂには吸塵ホース５の掃除機本体側の一端部が挿脱可能に接続される。吸塵ホース５及び延長管６は集塵室と吸込み口体７とを連通する吸込み管をなすものであって、吸塵ホース５はその他端部に手元操作スイッチ付きのハンドル５ａを有している。ハンドル５ａには硬質な延長管６の一端部が着脱可能に接続され、この延長管６の他端部には吸込み口体７が着脱可能に接続されている。
【００１３】
前記構成の電気掃除機１は、その電動送風機３を駆動させることにより、電動送風機３の送風力で、吸込み口体７から被掃除面上の塵を吸込んで延長管６及び吸塵ホース５を介して掃除機本体２の集塵室に導き、この室内の集塵袋４で塵を捕捉できる。そして、集塵袋４を通過した空気（吸気流）は、電動送風機３に吸込まれてこの電動送風機３を通り抜けた後、掃除機本体２の図示しない排気口を通して掃除機本体２の外部に排出される。以上により被掃除面を掃除できる。
【００１４】
次に、図２〜図６を参照して電動送風機３について説明する。図２に示すように電動送風機３は、電動機ケース１０、固定子１１、回転子１２、一対のブラシ装置１３、ファン１４、ディフューザ１５、及びファンカバー１６等を備えている。電動機ケース１０、固定子１１、回転子１２、及び一対のブラシ装置１３は、例えば整流子モータからなる電動機部Ｍを形成している。
【００１５】
図２に示すように板金製の電動機ケース１０は、ケース本体２１とケース端面板２２とを連結して形成されている。有底円筒形のケース本体２１の開口縁は外側に張出した円環状の張出し縁部２１ａを形成している。ケース本体２１の閉じた端板部２１ｂの中央部には円筒形状をなす軸受支え部２３が形成され、この軸受支え部２３には軸受２４が収容されている。ケース本体２１の円筒形周壁には排気口２５が複数（１つのみ図示）開けられている。
【００１６】
ケース端面板２２は、ケース本体２１の開口を径方向に横切っていて、その両端部は張出し縁部２１ａにねじ２６で固定されている。ケース端面板２２の長手方向中央部には、軸受支え部２３に対応して電動機ケース１０の外に向けて突出する円筒形状の軸受支え部２７が形成され、この内部には軸受２８が収容されている。
【００１７】
固定子１１は外形形状が略四角な固定子鉄心とこの鉄心に巻付けられた固定子巻線とを備えている。固定子１１は、固定子鉄心の四隅をケース本体２１の円筒形周壁の内面に圧接させて電動機ケース１０に収容されている。収容された固定子１１の固定子鉄心の外面とこれに対向する前記円筒形周壁の内面との間にはケース内風路３０（一つのみ図示）が形成されている。
【００１８】
回転子１２は整流子３１付きのものである。回転子１２は、その回転軸１２ａを軸受２４、２８に夫々支持させることによって、固定子１１の内側に位置して電動機ケース１０に回転自在に取付けられている。一対のブラシ装置１３はケース本体２１を半径方向に貫通して取付けられ、これらの装置１３が有するカーボンブラシ１３ａの先端は整流子３１に押付けられている。
【００１９】
前記ファン１４、ディフューザ１５、及びファンカバー１６によってファン部Ｆが形成されている。
【００２０】
詳しくは、回転軸１２ａは軸受２８及びこれを収容している軸受支え部２７を貫通し、この貫通端部にファン１４がナット３２により連結されている。ファン１４は、遠心型のものであって、円板状のベース３５と、これに対向する前面シュラウド３６とを複数の遠心羽根（一枚のみ図示）３７で連結してなる。このファン１４の外周部には吐出し口１４ａが形成され、前面シュラウド３６の中央部には吸込み口３８が設けられている。
【００２１】
ディフューザ１５は、ケース端面板２２の軸受支え部２７を除く部分及び張出し縁部２１ａを覆い隠して、ファン１４と電動機ケース１０との間に配置されている。このディフューザ１５の中央部はケース端面板２２に複数のねじ３９（１本のみ図示）で固定され、周部裏面は張出し縁部２１ａに当って支持されている。図３中符号１５ａはねじ３９の通孔を示している。
【００２２】
このディフューザ１５は、合成樹脂製の一体成形品からなり、ファン１４から吐出された気流を静圧化しながら電動機ケース１０の開口に導入するものである。詳しくは、図３等に示すように略円形状のベース４１と、このベース４１の肉厚となった周部の表面に一体に設けられた表側の多数枚の静翼４２と、ベース４１の裏面に一体に設けられた裏側の多数枚の静翼４５とから形成されている。
【００２３】
表側の各静翼４２は、ベース４１の周方向に沿って等間隔で設けられていて、いずれも略円弧状をなしている。隣接した静翼４２相互間には図５等に示されるように表側のディフューザ風路Ｐが形成されている。これらのディフューザ風路Ｐの風路断面積は、ファン１４の吐出し口１４ａと対向する入口部Ｐ１からディフューザ１５の外周に開口された出口部Ｐ２に行くにしたがって次第に大きく形成されている。
【００２４】
図６で代表して示すように各静翼４２の縁は互いに連続する第１〜第３の縁Ｅ１〜Ｅ３、及び第４の縁Ｅ４で作られている。第１の縁Ｅ１はベース４１の外周面からベース４１の表面に対して略直角となるように延びている。第３の縁Ｅ３は、ディフューザ風路Ｐに沿って延びていて、ベース４１と平行な縁部分を主体としているとともに、この縁部分からベース４１に次第に近付く斜状の縁部分を有している。第２の縁Ｅ２は、第３の縁Ｅ３のベース４１と平行な縁部分と第１の縁Ｅ１とを連続しており、この縁はファンカバー１６の後述するコーナー部の形状に合わせて形成されている。なお、図６中符号Ｇ１、Ｇ２は理解を容易にするために描いた境界線であり、一方の境界線Ｇ１は第１の縁Ｅ１と第２の縁Ｅ２との境界を示し、他方の境界線Ｇ２は第２の縁Ｅ２と第３の縁Ｅ３との境界を示している。第４の縁Ｅ４は、入口部Ｐ１側においてベース４１の表面に対して略直角となるように延びていて、第３の縁Ｅ３の斜状をなした縁部分に連続している。
【００２５】
各静翼４２の下流側端部４２ａは、出口部Ｐ２に臨んでいて、第１の縁Ｅ１及び第２の縁Ｅ２を有している。理解を容易にするために図３及び図６では、下流側端部４２ａとそれより上流側部分４２ｂとの境いを境界線Ｈで示している。各静翼４２の上流側部分４２ｂの板厚は各部同じである。各静翼４２の下流側端部４２ａの板厚は、上流側部分４２ｂの板厚より薄く、しかも、第１の縁Ｅ１側ほど薄くなっている。この肉厚の変化で下流側端部４２ａは弾性変形が可能に作られている。なお、図６中符号４２ｃは、下流側端部４２ａの先端外面に形成した平面部を示している。
【００２６】
ベース４１の周方向に沿って等間隔で設けられた裏側の各静翼４５は、略円弧状をなして、ベース４１の外周からベース４１の中央にわたって延びている。隣接した各静翼４５相互間には裏側のディフューザ風路ＰＢが形成されている。これらのディフューザ風路ＰＢの風路断面積は、表側のディフューザ風路Ｐの風路断面積より大きく、かつ、ベース４１の外周からベース４１の中央に行くにしたがって次第に大きく形成されている。図４〜図６に示すように表側と裏側のディフューザ風路Ｐ、ＰＢは、ベース４１の外周部に等間隔ごとに設けた切り欠き状の連通凹部４１ａを介して連通されている。
【００２７】
図２〜図４に示すようにファンカバー１６は、ファン対向部５１と、嵌合筒部５２と、静翼押え部５３とを備えて、例えば板金により成形されている。ファン対向部５１は前面シュラウド３６に近接して対向する部分であり、その中央部には吸込み口３８に対向する吸気口１６ａが開口されている。
【００２８】
嵌合筒部５２は張出し縁部２１ａ及びディフューザ１５に嵌合される部分である。嵌合筒部５２の内径はディフューザ１５の外径に略等しく、本実施形態の場合には、ディフューザ１５への嵌合に伴って各静翼４２の下流側端部４２ａを弾性変形させることができるようにディフューザ１５の外径を嵌合筒部５２の内径より大きくしてある。この嵌合筒部５２にはディフュ−ザ風路Ｐと同数の排気孔５４が周方向に沿って一定間隔で開けられている。
【００２９】
静翼押え部５３は、ファン対向部５１と嵌合筒部５２とを一体に連続して、各静翼４２を押える部分である。この静翼押え部５３と嵌合筒部５２とによってファンカバー１６のコーナー部１６ｂが形成されている。このコーナー部１６ｂはファンカバー１６の周方向に連続している。コーナー部１６ｂは、例えば断面において湾曲し丸みを帯びているが、これに代えて、コーナー部１６ｂを、斜状として、これとファン対向部５１及び嵌合筒部５２とが作る角度が夫々鈍角となるように形成することもできる。
【００３０】
電動機部Ｍにディフュ−ザ１５をねじ止めしてから、この上に配置されるファン１４を回転軸１２ａに取付けた後、ファンカバー１６が電動機部Ｍに嵌め付けられてファン部Ｆが組立てられる。この際、ファンカバー１６は、図３中矢印方向に回転させながら張出し縁部２１ａ及びディフューザ１５に被嵌される。
【００３１】
このファンカバー１６の被嵌操作に伴って、各静翼４２の下流側端部４２ａが弾性変形されて、その第１の縁Ｅ１及び平面部４２ｃが嵌合筒部５２の内周面に弾性的に密接する。同様に、各下流側端部４２ａの弾性変形によって、前記被嵌操作の最終段階では、各下流側端部４２ａの第２の縁Ｅ２がファンカバー１６のコーナー部１６ｂの内面に弾性的に密接しながら、各静翼４２の第３の縁Ｅ３におけるベース４１と平行な縁部分がファンカバー１６の静翼押え部５３の内面に密接する。そして、この密接を維持してディフューザ１５の周部が張出し縁部２１ａと静翼押え部５３との間に強く挟み込まれる。各下流側端部４２ａの弾性反発力に抗したファンカバー１６の被嵌完了状態は、各ファンカバー１６の嵌合筒部５２と張出し縁部２１ａ及びディフューザ１５との嵌合部の摩擦によって保持される。なお、補助的に嵌合筒部５２の一部を外側からポンチで変形させ、その変形部分をディフューザ１５のベース４１の周面に食い込ませてもよい。
【００３２】
既述のように組立てられたファン部Ｆでは、各静翼４２の第３の縁Ｅ３がファンカバー１６の静翼押え部５３の内面に密接するだけではなく、各静翼４２の第１、第２の縁Ｅ１、Ｅ２が、ファンカバー１６の嵌合筒部５２の内面、及びこの嵌合筒部５２から静翼押え部５３にわたるコーナー部１６ｂの内面に連続して密接する。これにより、各静翼４２の下流側端部４２ａと嵌合筒部５２の内面及びコーナー部１６ｂの内面との間に、隣接したディフュ−ザ風路Ｐの出口部Ｐ２同士を連通させる隙間の形成が抑制されて、隣接した各ディフュ−ザ風路Ｐ同士は、シール材を用いることなく互いに仕切られて独立している。
【００３３】
しかも、各静翼４２の下流側端部４２ａが有する第１、第２の縁Ｅ１、Ｅ２を嵌合筒部５２の内面及びコーナー部１６ｂの内面に密接させるのに、下流側端部４２ａを弾性変形させて実現している。これにより、密接のためにコストが掛かるシール材などを要することがないだけではなく、コーナー部１６ｂの形状に対する密接の適合性が良い点で優れている。
【００３４】
以上の構成により、ファン１４の回転に伴って、ファン１４に対向した表側のディフュ−ザ風路Ｐを通ってから連通凹部４１ａで方向変換して裏側のディフュ−ザ風路ＰＢに流れ込もうとする風の一部が、隣接するディフュ−ザ風路Ｐの出口部Ｐ２に流れ込むことを抑制できる。したがって、各ディフュ−ザ風路Ｐの出口部Ｐ２での気流の乱れが抑制されるので、出口部Ｐ２での渦流を原因とする風路損失（風損）を抑制でき、表側のディフュ−ザ風路Ｐを通る風が、連通凹部４１ａを経て裏側のディフュ−ザ風路ＰＢに円滑に導入されるので、電動送風機３の送風効率を向上できる。
【００３５】
又、ファン部Ｆの組立て完了状態でのディフュ−ザ１５と排気孔５４との位置関係は図４及び図５に示されている。すなわち、表側の各ディフュ−ザ風路Ｐと同数の排気孔５４は、その一部をディフュ−ザ風路Ｐの出口部Ｐ２に対向させて設けられている。なお、本実施形態の場合に排気孔５４は裏側のディフュ−ザ風路ＰＢとは対向してない。又、各排気孔５４はその全体をディフュ−ザ風路Ｐの出口部Ｐ２に対向させて設けることも可能である。
【００３６】
このような配置の排気孔５４により、各ディフュ−ザ風路Ｐで導かれた風の一部を、出口部Ｐ２において大きな方向変換を伴うことなく円滑に排気孔５４を通してファンカバー１６の外に排出できる。この排気によって、各ディフュ−ザ風路Ｐの出口部Ｐ２での圧力上昇を抑制できるので、圧損による送風効率の低下を抑制できる。
【００３７】
したがって、前記構成の電動送風機３では、各ディフュ−ザ風路Ｐの出口部Ｐ２での風損及び圧損による送風効率の低下を抑制できるので、電動送風機３の送風効率が向上されて風量を多く確保でき、ひいては電気掃除機１の吸込み仕事率を向上できる。
【００３８】
本発明は前記一実施形態には制約されない。例えば、電動機部が張出し縁部を備えず、ファンカバーがディフュ−ザのみに被嵌して取付けられる電動送風機にも本発明は適用できるとともに、電動機部は整流子電動機に限らずブラシレスモータであってもよい。又、本発明は、静翼４２の下流側端部４２ａに弾性を持たせない場合には、嵌合筒部５２及びコーナー部１６ｂの内面に弾性を有するシール材を被着して、これらに下流側端部４２ａの第１、第２の縁Ｅ１、Ｅ２を密接させて気密を保持することも可能である。なお、静翼４２の第３の縁Ｅ３と静翼押え部５３との間の気密はシール材を介在して行うことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施形態に係る電動送風機を搭載した電気掃除機を示す斜視図。
【図２】本発明の一実施形態に係る電動送風機を一部断面して示す側面図。
【図３】図２の電動送風機が備えるファンカバーとディフュ−ザとを示す斜視図。
【図４】図２中Ｚ部の拡大断面図。
【図５】図４中Ｙ−Ｙ線に沿う断面図。
【図６】図２の電動送風機が備えるディフュ−ザの一部を拡大して示す斜視図。
【符号の説明】
【００４０】
３…電動送風機、Ｍ…電動機部、Ｆ…ファン部、１２ａ…回転軸、１４…ファン、１４ａ…吐出し口、１５…ディフュ−ザ、１６…ファンカバー、１６ｂ…コーナー部、３６…前面シュラウド、４１…ベース、４１ａ…連通凹部、４２…静翼、４２ａ…静翼の下流側縁部、Ｐ…ディフュ−ザ風路、Ｐ１…入口部、Ｐ２…出口部、Ｅ１…第１の縁、Ｅ２…第２の縁、Ｅ３…第３の縁、５１…ファン対向部、５２…嵌合筒部、５３…静翼押え部、５４…排気孔
【図１】
2005220853.tif 000003
【図２】
2005220853.tif 000004
【図３】
2005220853.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005220853.tif 000007
【図６】
2005220853.tif 000008