(57)【要約】【課題】効率の良い電動送風機を提供すること。【解決手段】インペラと、前記インペラからの吹き出し風を整流するエアーガイドと、その外周側面である円筒面に複数個の吹き出し穴２６を設けると共に前記インペラとエアーガイドを覆うケーシング２３と、吹き出し穴２６と対向する整流リング穴（リング穴）３１を有すると共にケーシング２３の外周側面を覆う整流リング３０とを備え、整流リング３０に設けた整流リング穴３１の外周側エッジ部をＲ形状で形成する電動送風機とした。これにより、整流リング穴３１からの吹き出し風が緩やかに広がるため、四方に拡散されてカルマン渦が発生することも無くなり、この渦等により乱流が発生して効率が低下することも改善され、気流の乱れを軽減して、効率の良い電動送風機を提供できるようになる。【選択図】図２
2007315262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インペラと、前記インペラからの吹き出し風を整流するエアーガイドと、その外周側面である円筒面に複数個の吹き出し穴を設けると共に前記インペラとエアーガイドを覆うケーシングと、前記吹き出し穴と対向するリング穴を有すると共に前記ケーシングの外周側面を覆う整流リングとを備え、前記整流リングに設けたリング穴の外周側エッジ部をＲ形状で形成することを特徴とした電動送風機。
【請求項２】
リング穴の形状を略長方形とし、前記長方形を構成する４辺の内、インペラの回転中心であるモータ軸に対して垂直となる辺のＲ形状を、モータ軸に対して平行となる辺のＲ形状より大きく形成することを特徴とした請求項１記載の電動送風機。
【請求項３】
整流リングの厚みの寸法をＴとしたとき、リング穴のモータ軸に対して垂直となる辺のＲ形状を、前記寸法Ｔに対して約０．３の値を乗じてなるＲ寸法とした請求項２記載の電動送風機。
【請求項４】
リング穴のＲ形状部に、微小な溝を複数個設けたセレーション加工を施すことを特徴とした請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動送風機。
【請求項５】
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、主に電気掃除機に使用される電動送風機に関するものであり、特に整流効果の向上により高効率化を実現し、電気掃除機の基本性能である吸引力の向上を図るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術はインペラから吹き出した風がエアーガイドを通り、ケーシング外周面に複数個設けられた吹き出し穴から、一部ケーシング外部へと吹き出しながら、残りの風はエアーガイドの裏側へと導かれる構造となっていた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１１６４５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記構成では、風がケーシング外周面の吹き出し穴から吹き出す際に、吹き出す方向を定める物体がエアーガイド通過以降に存在しない為、吹き出した風があらゆる方向に進み、結果乱流を生み出すことによってロスが発生していた。
【０００４】
本発明は前記従来の課題を解決するもので、特に整流効果の向上により高効率化を実現し、電気掃除機の基本性能である吸引力の向上を図るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記従来の課題を解決するために本発明は、インペラと、前記インペラからの吹き出し風を整流するエアーガイドと、その外周側面である円筒面に複数個の吹き出し穴を設けると共に前記インペラとエアーガイドを覆うケーシングと、前記吹き出し穴と対向するリング穴を有すると共に前記ケーシングの外周側面を覆う整流リングとを備え、前記整流リングに設けたリング穴の外周側エッジ部をＲ形状で形成することを特徴としたもので、エアーガイド通過以降の吹き出し風の流れを整流することによって、効率の良い電動送風機を提供することができる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、高効率な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】
【０００７】
第１の発明は、インペラと、前記インペラからの吹き出し風を整流するエアーガイドと、その外周側面である円筒面に複数個の吹き出し穴を設けると共に前記インペラとエアーガイドを覆うケーシングと、前記吹き出し穴と対向するリング穴を有すると共に前記ケーシングの外周側面を覆う整流リングとを備え、前記整流リングに設けたリング穴の外周側エッジ部をＲ形状で形成することを特徴としたもので、吹き出し風の方向をＲ形状により導くことでカルマン渦の発生による気流の乱れを軽減し、効率の良い電動送風機を提供することができる。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明のリング穴の形状を略長方形とし、前記長方形を構成する４辺の内、インペラの回転中心であるモータ軸に対して垂直となる辺のＲ形状を、モータ軸に対して平行となる辺のＲ形状より大きく形成することを特徴としたもので、吹き出し風の方向をＲ形状により導くことで気流の乱れを軽減すると共に、エアーガイドの吹き出し穴へ向かう流路底面が外周側に向けて反負荷側方向へと傾斜している形状の場合、インペラから吹き出した風は、反負荷側へ向かう流れを持ったままケーシングの吹き出し穴から排気される。その為、吹き出し穴からの排気が外周部に沿って排気される量よりも、反負荷側へ向かう方向へ排気される量が大きくなる為、モータ軸に対して垂直となる辺のＲ形状を大きくとることにより、より多くの風の流れをスムーズにすることが可能となり、より多くの風量を効率よく排気でき、より効率のよい電動送風機を提供することができる。
【０００９】
第３の発明は、第２の発明の整流リングの厚みの寸法をＴとしたとき、リング穴のモータ軸に対して垂直となる辺のＲ形状を、前記寸法Ｔに対して約０．３の値を乗じてなるＲ寸法としたもので、気流の流れに対してロスが少ないことで知られているベルマウス形状によって吹き出し風を導くことで、より気流の乱れを抑制することが可能となり、より効率の高い電動送風機を提供することができる。
【００１０】
第４の発明は、第１〜第３のいずれか１つの発明のリング穴のＲ形状部に、微小な溝を複数個設けたセレーション加工を施すことを特徴としたもので、小さな渦を強制的に発生させ、大きな渦を発生させないことで、発生する騒音を低下させることが可能となり、静音化された電動送風機を提供することができる。
【００１１】
第５の発明は、第１〜第４のいずれか１つの発明の電動送風機を備える電気掃除機としたことにより、電気掃除機としての効率を改善でき、省エネあるいは吸込み力を向上した電気掃除機を提供することができる。
【００１２】
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りこの発明が限定されるものではない。
【００１３】
（実施の形態１）
本発明の第１の実施の形態について、図１〜図４を用いて説明する。
【００１４】
図１は、本実施の形態における電動送風機１の断面図である。ここでモータ部の電機子２は、整流子３、電機子巻線４を有し、前記電機子巻線４は、電機子コアー５の外周に巻かれている。前記電機子２はモータ軸６の両端に軸受７が圧入され、この軸受７を負荷側ブラケット８と反負荷側ブラケット９にて支持している。１０はカ−ボンブラシ１１を内蔵した金属からなるブラシホルダ−であり、反負荷側ブラケット９にて保持されている。１２は界磁巻線１３を有する界磁で、前記界磁巻線１３は界磁コアー１４の外周に巻かれている。
【００１５】
ファン部の２１は負荷側ブラケット８と、負荷であり空気吸引、吹き出し用のインペラ２２間に形成した整流用のエア−ガイドであり、インペラ２２の上方は複数の吹き出し穴２６を有するケ−シング２３で覆われており、負荷側に複数枚の静翼２４、反負荷側にも複数枚の戻り翼２５が配設されている。
【００１６】
図２は、本実施の形態における電動送風機の斜視図であり、３０は整流リングでケーシング２３の吹き出し穴２６に整流リング穴３１が対向して一致するように固定し、電動送風機１の排気を整流するものである。
【００１７】
以上のように構成された電動送風機においてその動作を説明する。
【００１８】
図１において、電力が電動送風機１のカ−ボンブラシ１１及び整流子３を経由して供給されて電動送風機１が運転し、モータ軸６が高速で回転し、このモータ軸６に固定されたインペラ２２も高速で回転する。その結果吸引される気流が発生し、吸引された気流は前記インペラ２２外周より排出される。
【００１９】
次に、インペラ２２外周より排出された気流は、エアーガイド２１の隣り合う複数の案内翼で構成されたボリュート室（図示せず）を通ってエアーガイド２１の外周より排出される。
【００２０】
このエアーガイド２１の外周から排出された気流の一部はケーシング２３に設けられた吹き出し穴２６から外部へ排出され、残りの気流は反負荷側ブラケット９内を冷却した後に反負荷側ブラケット９の排気口を通り、排気口から外部に排出されるものである。
【００２１】
図３は本発明における整流リング３０の吹き出し風の整流効果を表す断面図であり、これを用いて、整流効果を説明する。
【００２２】
図３（ａ）は、ケーシング２３外周に整流リング３０が配設されていない時の吹き出し風の風の流れを表したものであり、ケーシング２３横の吹き出し穴２６から直接風が吹き出した場合、吹き出した風は流路が急激に広がる為、ケーシング２３内部での風の流れの方向とは他に圧力の低い進行方向以外の方向にも風が流れる為、風が四散することによりカルマン渦が発生する。この渦により乱流が発生し効率低下の大きな要因となる。
【００２３】
しかし、図３（ｂ）に示すように、整流リング３０をケーシング２３横の吹き出し穴２６に装着することで流路は緩やかに広がる為、風の流れは整流リング３０の整流リング穴３１外周面に形成したＲ形状壁に導かれることによって、四散することなく排気され乱流の発生が改善される。
【００２４】
以上の効果によって気流の乱れを軽減し効率の良い電動送風機を提供できる。
【００２５】
ここで、整流リング３０の材質をゴム製とすることで更に吸音効果も持たせることも可能となる。
【００２６】
図４は本発明における整流リング穴３１の部分拡大図と断面図である。図４に示すように整流リング３０に設けた整流リング穴３１の外周エッジ部について、前記外周エッジ部のモータ軸６に垂直な辺のＲ形状を、モータ軸６とは平行の辺のＲ形状より大きく形成することで、吹き出し風の方向をＲ形状により導くことで急激に流路が広がることなく、緩やかに流路が広がるため、吹き出し風が均等に分散し、付近の空気との間に圧力差が生じにくくなり、カルマン渦の発生による気流の乱れを軽減すると共に、エアーガイド２１の吹き出し穴２６へ向かう流路がケーシング２３側へ近づくにつれて反負荷側方向へと傾斜している形状の場合、インペラ２２から吹き出した風は、負荷側から反負荷側へ向かう流れを持ったままケーシング２３の吹き出し穴２６から排気される。その為、吹き出し穴２６からの排気がケーシング２３の外周部に沿って排気される量よりも、反負荷側へ向かう方向へ排気される量が大きくなる。ここでモータ軸６に対して垂直となる辺のＲ形状を大きくとることにより、多くの風が流れるモータ軸６とは垂直となる辺の乱流を重点的に少なくすることで、より多くの風の流れをスムーズにすることが可能となり、より多くの風量を効率よく排気でき、より効率のよい電動送風機１を提供することができる。しかしながら上記方法はモータ軸６と垂直な辺のＲ形状を大きく取るため、整流リング３０の幅も大きくなってしまい、整流リング３０が大型化する欠点がある。
【００２７】
（実施の形態２）
本発明の第２の実施の形態について図５、図６を用いて説明する。なお、上記実施の形態と同一部分については同一符号を付してその説明を省略する。
【００２８】
図５は本実施の形態を示す整流リング穴３１の部分拡大図と断面図である。図５に示すように整流リング３０に設けた整流リング穴３１の外周エッジ部について、前記外周エッジ部のモータ軸６に垂直な辺のＲ形状を、モータ軸６とは平行の辺のＲ形状より小さく形成することで、吹き出し風の方向をＲ形状により導くことで急激に流路が広がることなく、緩やかに流路が広がるため、吹き出し風が均等に分散し、付近の空気との間に圧力差が生じにくくなり、カルマン渦の発生による気流の乱れを軽減すると共に、エアーガイド２１の吹き出し部の翼とケーシング２３の外周円の接線との角度がほとんど無い場合、電動送風機１の排気が反負荷側へ向かう方向へ排気される量よりも、ケーシング２３の外周部に沿って排気される量が大きくなる。ここで、モータ軸６に対して平行となる辺のＲ形状を大きくとることにより、多くの風が流れるモータ軸６とは平行となる辺の乱流を重点的に少なくすることで、より多くの風の流れをスムーズにすることが可能となり、より多くの風量を効率よく排気でき、より効率の良い電動送風機１を提供することができるとともに、モータ軸６と垂直な辺のＲ形状が小さくても十分な整流効果を得ることができる為、整流リング３０幅を小さくすることが可能となり、整流リング３０の小型化も実現できる。
【００２９】
図６は本実施の形態における整流リング穴３１の拡大図である。図６に示すように整流リング３０に設けた穴の、前記整流リング３０外周平面とつなぐ外周エッジ部に施したＲ形状寸法について、穴の深さ方向の寸法Ｔに対し、０．３３倍の寸法を前記Ｒ形状寸法として構成したことで、気流の流れに対してロスが少ないことで知られているベルマウス形状によって吹き出し風を理想的な流路で導くことが可能となり、急激に流路が広がることなく、理想的な広がりで緩やかに流路が広がるため、付近の空気に圧力差が生じにくくなり、カルマン渦の発生による気流の乱れを抑制することが可能となり、より効率の高い電動送風機を提供することができる。
【００３０】
また、整流リング３０に設けた穴のベルマウス形状からなるＲ形状部に、微小な溝（図示せず）を複数個設けたセレーション加工を施すことで、電動送風機１の低騒音化も図ることができる。セレーション形状とは歯状形状のことであり、前記セレーション形状をＲ形状部表面に設けることで、排気に対し小さな渦（ヴォルテックス）が発生する。セレーション形状部を設けない場合には、表面で大きな渦が発生し、その大きな渦が騒音として発生するが、前述のようにセレーション形状部を設けることで、小さな渦を強制的に発生させ、大きな渦を発生させないことで、騒音を低下させることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
以上の様に、本発明にかかる電動送風機は、電動送風機の外周部に別部品を装着するのみで送風効率向上と低騒音化を図ることができるため、比較的低価格で高仕事率を必要とする市販掃除機用の電動送風機として利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す電動送風機の断面図
【図２】同、実施の形態を示す電動送風機と整流リングまわりの分解斜視図
【図３】（ａ）同、実施の形態の整流リングを装着しない状態の吹き出し穴まわりの要部断面図（ｂ）同、整流リングを装着した状態の吹き出し穴まわりの要部断面図
【図４】（ａ）同、実施の形態の整流リング穴の詳細平面図（ｂ）同、実施の形態のインペラから整流リングに至る吹き出し風の流れを示す要部断面図（ｃ）同、実施の形態のインペラとエアーガイドまわりの一部を示す平面図
【図５】（ａ）本発明の第２の実施の形態を示す整流リング穴の詳細平面図（ｂ）同、実施の形態のインペラとエアーガイドまわりの要部を示す詳細平面図
【図６】（ａ）同、実施の形態の整流リング穴まわりの要部平面図（ｂ）同、整流リング穴まわりの要部断面図
【符号の説明】
【００３３】
１    電動送風機
６    モータ軸
２１  エアーガイド
２２  インペラ
２３  ケーシング
２６  吹き出し穴
３０  整流リング
３１  整流リング穴（リング穴）
【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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