(57)【要約】【課題】効率が高く、モータの耐久性も向上させた電動送風機を提供することを目的とする。【解決手段】モータ１５と、前記モータ１５により回転するインペラ１６と、前記インペラ１６を覆う外郭Ａ１８と、前記モータ１５の外周を覆う外郭Ｂ１２とを備え、前記外郭Ａ１８に前記インペラ１６により吸引された気流の一部を排出する排気部Ａ２５を設け、前記外郭Ｂ１２には前記インペラ１６から前記外郭Ｂ１２内に供給されてきた風を、外部へ排気する排気部Ｂ１９を設けるとともに、前記排気部Ａ２５の総面積をＳ１、前記排気部Ｂ１９の総面積をＳ２としたとき、Ｓ１≧Ｓ２となるよう設定したもので、電動送風機の効率を向上させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、前記モータにより回転するインペラと、前記インペラを覆う外郭Ａと、前記モータの外周を覆う外郭Ｂとを備え、前記外郭Ａに前記インペラにより吸引された気流の一部を排出する排気部Ａを設け、前記外郭Ｂには前記インペラから前記外郭Ｂ内に供給されてきた風を、外部へ排気する排気部Ｂを設けるとともに、前記排気部Ａの総面積をＳ１、前記排気部Ｂの総面積をＳ２としたとき、Ｓ１≧Ｓ２となるよう設定した電動送風機。
【請求項２】
インペラの周囲に、隣り合う静翼間で形成される複数の通路を有するディフューザ部を設け、前記複数の通路のうち、少なくとも１つの通路の略延長上の外郭Ａに、排気部Ａを配設した請求項１記載の電動送風機。
【請求項３】
外郭Ａは略円形状部を有するとともに、前記略円形状部の外周の半周範囲内に、複数の排気部Ａを設けた請求項１または２記載の電動送風機。
【請求項４】
排気部Ａの気流排出側の外郭Ａにリブを設けた請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動送風機。
【請求項５】
上記請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動送風機を備えた電気掃除機。
【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。
【背景技術】
【０００２】
まず、最も一般的に用いられる電気掃除機用電動送風機の構成について、図８を用いて説明する。
【０００３】
２は界磁コア３に界磁巻線（省略）を施してなるステータ、５はシャフト６に通された電機子コア７に電機子巻線（略図）８を施し、整流子９を同軸上に配置してシャフト６の両端に設けられた軸受１０によって回転自在に固定されたロータである。ステータ２及びロータ５は負荷側ブラケット１１、反負荷側ブラケット１２に固定され、前記反負荷側ブラケット１２に一対のカーボンブラシ１３を異形管１４を介して挿入することでモータ１５を形成している。１９は排気口である。また、出力軸のシャフト６にはインペラ１６が備えられ、インペラ１６の外周部に通風路を形成するエアーガイド１７が配されており、前記エアガイド１７は表面の隣り合う静翼２６間によって構成される複数の通路をもつディフューザ部２０と、流れをエアガイド１７裏面へと導く流れ変更部２１、さらに戻り通路２２により構成される。そして、ファンケース１８がこれらを覆うように取り付けられ電動送風機１となる。２４は吸気口を示している。
【０００４】
上記構成において、電力が供給されると界磁巻線を伝導した電流がカーボンブラシ１３を通って整流子９に伝わり、界磁コア３で発生した磁束と電機子巻線８を通る電流との間で力が発生し、ロータ５が回転する。次にロータ５が回転することにより、ロータ５のシャフト６に固定されたインペラ１６が回転し、インペラ１６内の空気を増速し、増速された空気はエアーガイド１７のディフューザ部２０を通り、減速されて流れ変更部２１へと入り込み、方向を１８０度転換されて、戻り通路２２を通り、モータ１５へと導かれる。そしてその後、ロータ５、ステータ２、カーボンブラシ１３を冷却しながら、反負荷側ブラケット１２の排気口１９より排出される。
【０００５】
上記のような一般的な電動送風機１の構成では、近年の高吸込仕事率化に伴う電動送風機１の高効率化には限界があり、それを補うべく考案された例として、以下の構成が知られている。それによると、図９のようにファンケース１８の外周上に複数のスリット２５を設け、インペラ１６で増速した空気の一部をそこから直線的に放出し、電動送風機１の効率を高めようとするものであった（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】実開昭６１−４７９６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来の構成では、電動送風機１の効率は向上するものの、ファンケースに設ける排気面積の大きさを決定するための指針に関する記述はなく、具体性に欠けるものであった。
【０００７】
また、インペラ１６で増速された空気をそのまま排出するので、インペラ１６エアガイド１７の間で発生する干渉音等の騒音もそのまま放出され、従来に比べ、騒音の高いものとなっていた。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決し、効率を向上させた電動送風機およびそれを搭載し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】
【０００９】
前記従来の課題を解決するために、本発明の電動送風機は、モータと、前記モータにより回転するインペラと、前記インペラを覆う外郭Ａと、前記モータの外周を覆う外郭Ｂとを備え、前記外郭Ａに前記インペラにより吸引された気流の一部を排出する排気部Ａを設け、前記外郭Ｂには前記インペラから前記外郭Ｂ内に供給されてきた風を、外部へ排気する排気部Ｂを設けるとともに、前記排気部Ａの総面積をＳ１、前記排気部Ｂの総面積をＳ２としたとき、Ｓ１≧Ｓ２となるよう設定したもので、前記インペラにより吸引された気流の一部は前記排気部Ａより直線的に放出されるため効率がよい。さらに、Ｓ１≧Ｓ２の関係より、前記排気部Ａより大気に放出される空気の量は、前記インペラから前記外郭Ｂ内に供給された後、大気に放出される空気の量と同等か、もしくはそれより多いため、モータ周辺を通る空気の量が減少することから、流れ圧損を低下させることができ、そのため一層効率を向上できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、効率を向上させた電動送風機およびそれを搭載し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、モータと、前記モータにより回転するインペラと、前記インペラを覆う外郭Ａと、前記モータの外周を覆う外郭Ｂとを備え、前記外郭Ａに前記インペラにより吸引された気流の一部を排出する排気部Ａを設け、前記外郭Ｂには前記インペラから前記外郭Ｂ内に供給されてきた風を、外部へ排気する排気部Ｂを設けるとともに、前記排気部Ａの総面積をＳ１、前記排気部Ｂの総面積をＳ２としたとき、Ｓ１≧Ｓ２となるよう設定したもので、前記インペラにより吸引された気流の一部は前記排気部Ａより直線的に放出されるため効率がよい。さらに、Ｓ１≧Ｓ２の関係より、前記排気部Ａより大気に放出される空気の量は、前記インペラから前記外郭Ｂ内に供給された後、大気に放出される空気の量と同等か、もしくはそれより多いため、モータ周辺を通る空気の量が減少することから、流れ圧損を低下させることができ、そのため一層効率を向上できる。
【００１２】
第２の発明は、インペラの周囲に、隣り合う静翼間で形成される複数の通路を有するディフューザ部を設け、前記複数の通路のうち、少なくとも１つの通路の略延長上の外郭Ａに、排気部Ａを配設したもので、前記インペラにより吸引された気流の一部は前記排気部Ａより直線的に放出されるため効率がよい。さらに、前記排気部Ａの数は、前記通路の数以下となるため、前記インペラから前記外郭Ｂ内に供給される空気の量も増加させることができ、モータの冷却も十分に行え、モータの耐久性も向上できる。
【００１３】
第３の発明は、外郭Ａは略円形状部を有するとともに、前記略円形状部の外周の半周範囲内に、複数の排気部Ａを設けたもので、排気部Ａを有する半周部分を電気掃除機本体内の下方に向けて配設することで、機外への音の漏れを防止でき、電動送風機の防音性能を向上させるものである。
【００１４】
第４の発明は、排気部Ａの気流排出側の外郭Ａにリブを設けたもので、排気部Ａから放出される騒音を和らげるとともに、電動送風機を電気掃除機本体内へ組み込む際に、外郭Ａに取り付ける防振ゴムが、排気部Ａを閉塞するのを防止できるものである。
【００１５】
第５の発明は、上記請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動送風機を備えた電気掃除機で、電動送風機の効率を高めるとともに、耐久性や信頼性を確保できることで、使用性の高い電気掃除機を提供できる。
【００１６】
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。
【００１７】
（実施の形態１）
本発明の第１の実施の形態を、図１〜図３を用いて説明する。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。
【００１８】
図１は本実施の形態の電動送風機の部分断面図、図２は同電動送風機を吸気口側より見た平面図で、ファンケース上面は省略して示している。２５はファンケース（外郭Ａ）１８外周上に設けられた排気部Ａであるスリットで、このスリット２５の円周方向の幅は、ディフューザ部２０の隣り合う静翼２６間で形成される通路が、流れを１８０度転換させる流れ変更部２１へ突入する直前の円周方向の通路幅と略同一となっているとともに、前記スリット２５は、通路の略延長上に配設され、効率よく排気が放出されるようになっている。
【００１９】
ここで、ファンケース１８外周のスリット２５の総面積をＳ１、反負荷側ブラケット（外郭Ｂ）１２の排気部Ｂである排気口１９の総面積をＳ２とおくと、これらはＳ１≧Ｓ２となるように設定されている。また、図中の矢印は、吸気口２４より吸い込まれた空気の流れを示している。
【００２０】
上記の構成において動作を説明すると、電力が供給されると、従来例と同様、ロータ５が回転しインペラ１６で発生した気流が、エアガイド１７のディフューザ部２０を通り、一部はそのまま外気へと放出され、残りの空気は、流れ変更部２１、戻り通路２２を経て、モータ１５を流れ、ロータ５、ステータ２、カーボンブラシ１３を冷却し、反負荷側ブラケット１２の排気口１９より排出される。このとき、ディフューザ部２０を通過した空気は、いくらかの動圧エネルギーを有しており、流れ変更部２１で流れを１８０度転換されると、同部での曲がり損失が増大するが、本実施の形態では、ファンケース１８に設けられた複数のスリット２５が、ディフューザ部２０外周に効率よく配設されているので、一部の空気がスリット２５より放出され、損失は低減される。
【００２１】
これにより、ファンモータの効率は上昇する。図３には、ファンケース１８外周のスリット２５の総面積Ｓ１と、反負荷側ブラケット１２の排気口１９の総面積Ｓ２との比Ｓ１／Ｓ２と、ファンモータの効率の関係を動作風量別に示している。これによると、記載のすべての風量において、Ｓ１／Ｓ２＜１では、その比が大きくなるに従ってファンモータの効率が上昇し、Ｓ１／Ｓ２≧１では、ほとんど飽和しており、その境界がＳ１／Ｓ２＝１、すなわち、Ｓ１＝Ｓ２近辺にあることがわかる。
【００２２】
従って、ファンケース１８外周に設けるスリット２５の総面積Ｓ１は、Ｓ１≧Ｓ２となるように設定すれば、高いファンモータ効率が得られる。
【００２３】
このように本実施の形態によれば、エアガイド１７での曲がり損失を低減することができるので、効率のよい電動送風機１が実現できる。
【００２４】
なお、本実施の形態においては、排気部Ａであるスリットは、ファンケース１８の外周に設けられているが、反負荷側ブラケット（外郭Ｂ）のインペラ１６の下方部に位置する部分に設けられていてもよく、要は、前記インペラにより吸引された気流の一部が、モータ１５を通過する前に、大気中に排出されればよい。
【００２５】
（実施の形態２）
次に本発明の第２の実施の形態を、図４用いて説明する。なお第１の実施の形態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４において、１７はエアガイドであり、その表面には１５本の静翼２６によって構成されるディフューザ部２０の通路が１５箇所配設されている。一方、ファンケース１８に設けられたスリット２５は円周上均等に７箇所あり、ディフューザ部２０の通路の延長上に存在し、反負荷側ブラケット１２に圧入により取り付けられている。
【００２７】
以上の構成により動作を説明すると、スリット２５がその延長上に設けられたディフューザ部２０の通路では、インペラ１６で発生した気流の一部がそのまま放出されるので、電動送風機１の効率アップに寄与する。しかし、スリット２５が設けられていない通路は、隣の通路にリークするごく微量の風量を除いてそのほとんどが流れ変更部２１へと導かれ、戻り通路２２を通ってモータ１５の冷却に使用される。つまり、ディフューザ部２０の通路ごとにその役割を分担し、モータ１５の冷却を確実に行うようにしている。
【００２８】
以上のように本実施の形態の電動送風機１によれば、ディフューザ部２０の各通路ごとに電動送風機１の効率を向上する役割と、モータ１５の冷却を行う役割を分担したので、必要最低限のモータ１５冷却用風量は確保することができ、電動送風機１の効率をアップさせながら、より信頼性の高い電動送風機１を提供できる。
【００２９】
（実施の形態３）
次に本発明の第３の実施の形態を、図５を用いて説明する。なお、上記の実施の形態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。
【００３０】
図５は電気掃除機に組み込まれた電動送風機１を示したものであり、１０１は前方に集塵室１０２、後方にモータ室１０３を備えた掃除機本体であり、集塵室１０２には集塵用の紙袋１０４が装着されている。また、電動送風機１はファンケース１８外周に防振ゴム前１０５、反負荷側ブラケット１２後方に防振ゴム後１０６が取り付けられ、掃除機本体１０１のモータ室１０３に組み込まれている。また、電動送風機１はファンケース１８の外周上下半周部分（手前のみを図示）に複数のスリット２５が設けられている。また、図中の矢印は空気の流れを示している。
【００３１】
以上の構成における動作について説明すると、実施の形態１と同様、電力が供給されると、電動送風機１が駆動し、掃除機前方から空気が吸い込まれる。そして、その空気流はエアガイド１７のディフューザ部２０を通過した時点で、ファンケース１８外周へ放出されるものと、そのまま、モータ１５の冷却に使われ、反負荷側ブラケット１２の排気口１９より排出されるものとに分けられ、最終はそれらが再び混合し合って、掃除機の後方より排出される。
【００３２】
このとき、実施の形態１と同じ理由で、電動送風機１の効率は向上するので、掃除機本体１０１の吸い込み力もアップする。また、ファンケース１８外周に設けられたスリット２５は掃除機本体１０１組込状態で、外形が略円形状のファンケース１８の下半周にのみ設けられているため、排気と一緒に放出される騒音も、下方向にしか排出されず、掃除機の使用者にとっては、従来のものと比べ特に耳障りな感覚もなく掃除を行うことができる。
【００３３】
以上のように本実施の形態によれば、高効率な電動送風機１を搭載し、騒音は従来レベルの電気掃除機を得ることができるので、高吸込性能により、効率よく部屋等の掃除が行えるものである。
【００３４】
（実施の形態４）
次に本発明の第４の実施の形態を、図６を用いて説明する。なお、上記の実施の形態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。
【００３５】
２７はファンケース１８外周上のスリット２５の斜め上方に向けて設けられたひさし状の切り起こしであるリブで、掃除機後方へ向かって開口するように、それぞれのスリット２５上方部に設けられている。
【００３６】
以上の構成により、電動送風機１を掃除機本体１０１へ組み込む際にファンケース１８外周に取り付ける防振ゴム前１０５がスリット２５をふさぐのを防止でき、多少乗り上げても、切り起こし２７は掃除機本体１０１後方へ向かって開口しているので、開口面積が影響を受けることはない。また、切り起こし２７によって、空気の流れが斜め後ろ方向に変えられるので、スリット２５から出る電動送風機１の騒音についても緩和することができる。それは、実施の形態３と組み合わせるとより効果を発揮する。なお、切り起こし２７の内部にＲを設けるとより空気の流れがスムーズになり、電動送風機１の効率は良化する。
【００３７】
以上のように本実施の形態の電動送風機１によれば、スリット２５上に設けたひさし状の切り起こし２７によって、電動送風機１を掃除機本体１０１へ組み込むことが容易となり、また、切り起こし２７が空気の流れる方向を変えるため、電動送風機１の騒音も直接掃除機使用者の耳に入りにくくなるので、より実用性の高い電気掃除機１を提供することができる。
【００３８】
（実施の形態５）
次に本発明の第５の実施の形態を、図７を用いて説明する。なお、上記の実施の形態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。
【００３９】
１０７は電動送風機１の周囲を取り囲むように配設された筒状の防音板である。また、防振ゴム前１０５は切り起こし２７を形成したスリット２５の部分を回避するような形状に成形してあり、その先端の突起部１０８は前記防音板１０７の端面に覆い被さるように組み立てられている。
【００４０】
以上の構成により、電動送風機１を掃除機本体１０１へ組み込む際にファンケース１８外周に取り付ける防振ゴム前１０５がスリット２５をふさぐのを防止でき、また、防音板１０７と防振ゴム前１０５が密に接しているため、同部より空気が漏れることがなく、音も静かなものとなる。さらに、切り起こし２７から放出された排気は、防音板１０７または防振ゴム前１０５の突起部１０８に対して斜めにぶち当たり、防音板１０７に沿ってスムーズに流れるので、それらが障害となることなく、圧力損失も少ない。
【００４１】
以上のように本実施の形態によれば、電動送風機１を取り囲む防音板１０７を取り付ける時など、スリット２５上方に設けたひさし状の切り起こし２７によって、排気の流れる方向に角度をつけることができるので、排気は防音板１０７に沿ってスムーズに流れ、性能劣化を抑えながら、遮音性の高い、電気掃除機を提供できる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
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込仕事率の向上が図れるので、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】
【００４３】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す電動送風機の部分断面図
【図２】同電動送風機のファンケース上面を除去した平面図
【図３】ファンケース外周スリットの総面積とブラケットの排気口総面積の比対電動送風機の効率を示す特性図
【図４】本発明の第２の実施の形態を示す電動送風機のファンケース上面を除去した平面図
【図５】本発明の第３の実施の形態を示す電気掃除機の断面図
【図６】（ａ）本発明の第４の実施の形態を示す電気掃除機の一部拡大断面図（ｂ）図６（ａ）のＡ−Ａ拡大断面図
【図７】本発明の第５の実施の形態を示す電気掃除機の一部拡大断面図
【図８】従来の電動送風機を示す部分断面図
【図９】同他の電動送風機を示す部分断面図
【符号の説明】
【００４４】
１  電動送風機
２  ステータ
５  ロータ
１２  反負荷側ブラケット（外郭Ｂ）
１３  カーボンブラシ
１５  モータ
１６  インペラ
１７  エアガイド
１８  ファンケース（外郭Ａ）
１９  排気口（排気部Ｂ）
２０  ディフューザ部
２１  流れ変更部
２２  戻り通路
２４  吸気口
２５  スリット（排気部Ａ）
【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】
2005113765.tif 000009
【図８】
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【図９】
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