(57)【要約】【課題】低騒音の電動送風機を提供することを目的とする。【解決手段】回転自在に保持されたロータ５を有するモータ１５と、ロータ５の出力軸であるシャフト６に取着され、羽根を有するインペラ１６と、インペラ１６の外周部に位置する静翼２６を有し、複数の通風路２０を形成するエアガイド１７と、エアガイド１７とインペラ１６を覆うファンケース１８とを備え、ファンケース１８の外周にインペラ１６からの排気風を排出する複数個の開口部２５を設け、インペラ１６の有する羽根枚数をａ、ファンケース１８の開口部の数をｃとしたとき、ａとｃはそれぞれが互いに素の関係にあるように設定したもので、インペラにより排出される空気は、同じタイミングで開口部に流入することがなく、開口部との衝突音もタイミングが分散されるので、騒音の発生のタイミングも集中することがないので低騒音な電動送風機を実現できる。【選択図】図１
2007315263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷側ブラケットと反負荷側ブラケットに回転自在に保持されたロータを有するモータと、前記ロータの出力軸であるシャフトに取着され、羽根を有するインペラと、前記インペラの外周部に位置する静翼を有し、複数の通風路を形成するエアガイドと、前記エアガイドと前記インペラを覆うファンケースとを備え、前記ファンケースの外周に前記インペラからの排気風を排出する複数個の開口部を設け、前記インペラの有する羽根枚数をａ、前記ファンケースの開口部の数をｃとしたとき、ａとｃはそれぞれが互いに素の関係にあることを特徴とする電動送風機。
【請求項２】
負荷側ブラケットと反負荷側ブラケットに回転自在に保持されたロータを有するモータと、前記ロータの出力軸であるシャフトに取着され、羽根を有するインペラと、前記インペラの外周部に位置する静翼を有し、複数の通風路を形成するエアガイドと、前記エアガイドと前記インペラを覆うファンケースとを備え、前記ファンケースの外周に前記インペラからの排気風を排出する複数個の開口部を設け、前記エアガイドの通風路数をｂ、前記ファンケースの開口部の数をｃとしたとき、ｂとｃはそれぞれが互いに素の関係にあることを特徴とする電動送風機。
【請求項３】
負荷側ブラケットと反負荷側ブラケットに回転自在に保持されたロータを有するモータと、前記ロータの出力軸であるシャフトに取着され、羽根を有するインペラと、前記インペラの外周部に位置する静翼を有し、複数の通風路を形成するエアガイドと、前記エアガイドと前記インペラを覆うファンケースとを備え、前記ファンケースの外周に前記インペラからの排気風を排出する複数個の開口部を設け、前記インペラの有する羽根枚数をａ、前記エアガイドの通風路数をｂ、前記ファンケースの開口部の数をｃとしたとき、ａ、ｂ、ｃはそれぞれが互いに素の関係にあることを特徴とする電動送風機。
【請求項４】
塵埃を集塵する集塵室と、請求項１〜３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及びそれを用いた電気掃除機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電動送風機の構成について、図３を用いて説明する。
【０００３】
図３に示すように、電動送風機１は、界磁コア３に界磁巻線（省略）を施してなるステータ２と、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５を備えている。ステータ２及びロータ５は負荷側ブラケット１１や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（図示せず）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。
【０００４】
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ガイド１７が配されており、前記エアガイド１７は上面の隣り合う静翼２６間によって構成される複数の通路をもつ通風路２０と、流れをエアガイド１７下面へと導く流れ変更部２１、さらに戻り通路２２により構成されている。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が形成されている。ファンケース１８の外周上には、エアガイド１７の個々の通風路に対応する位置に開口部２５が設けられている。２４は吸気口を示している。
【０００５】
上記構成において、電力が供給されると界磁巻線を流れた電流がカーボンブラシを通って整流子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内の空気は増速し、インペラ１６から排出される。インペラ１６で増速された空気の一部は、ファンケース１８の外周上に設けられた開口部２５から直線的に放出される。また、増速された空気の一部はエアガイド１７の通風路２０を通り、減速されて流れ変更部２１へと入り込み、方向を略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。ファンケース１８の内面Ｒ形状が大きく設定できれば、空気の流れの方向を１８０度転換される際、方向転換がスムーズに行われ、損失の低減が図れる。そしてその後、ロータ５、ステータ２、カーボンブラシを冷却しながら、反負荷側ブラケット１２の排気口１９より排出される（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】
前記従来の電動送風機の構成では、エアガイド１７の通風路２０を通過した空気の流れの大半は、ファンケース１８の外周部の開口部２５から直接排出され、損失が少ないので性能の向上につながる。しかしながら、一方では、エアガイド１７の通風路２０を通過した後に、空気の流れは開口部２５の端面へ衝突する際、あるいは開口部２５を通過する際に衝突音や通過音を発生させ、電動送風機１の騒音の増大につながる。さらに、開口部２５への衝突のタイミングが、各開口部２５で分散されれば発生する騒音も低減されるが、エアガイド１７の通風路２０を通過する際に通風路２０の数と同じ数の分布に束ねられた空気の流れは、通風路２０と同じ数の開口部２５へ流れ込む。空気の流れの分布数と、同じ数の開口部２５へ同時に流れ込むため、開口部２５との衝突音、摩擦音は同じタイミングで発生し、騒音を増大させることとなる。したがって、電動送風機１から発生させる騒音を低減させることが非常に困難であった。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するもので、騒音が低減できる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】
【０００８】
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、負荷側ブラケットと反負荷側ブラケットに回転自在に保持されたロータを有するモータと、前記ロータの出力軸であるシャフトに取着され、羽根を有するインペラと、前記インペラの外周部に位置する静翼を有し、複数の通風路を形成するエアガイドと、前記エアガイドと前記インペラを覆うファンケースとを備え、前記ファンケースの外周に前記インペラからの排気風を排出する複数個の開口部を設け、前記インペラの有する羽根枚数をａ、前記ファンケースの開口部の数をｃとしたとき、ａとｃはそれぞれが互いに素の関係にあるように設定した、すなわちａとｃが、「１」以外に共通した公約数を持たないように設定したもので、インペラにより排出される空気は、同じタイミングで開口部に流入することがなく、開口部との衝突音もタイミングが分散されるので、騒音の発生のタイミングも集中することがないので低騒音な電動送風機を実現できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の電動送風機は、低騒音のものが実現できる。また、この電動送風機を搭載する電気掃除機も、低騒音で使用性にも優れたものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
第１の発明は、負荷側ブラケットと反負荷側ブラケットに回転自在に保持されたロータを有するモータと、前記ロータの出力軸であるシャフトに取着され、羽根を有するインペラと、前記インペラの外周部に位置する静翼を有し、複数の通風路を形成するエアガイドと、前記エアガイドと前記インペラを覆うファンケースとを備え、前記ファンケースの外周に前記インペラからの排気風を排出する複数個の開口部を設け、前記インペラの有する羽根枚数をａ、前記ファンケースの開口部の数をｃとしたとき、ａとｃはそれぞれが互いに素の関係にあるように設定したもので、インペラにより排出される空気は、同じタイミングで開口部に流入することがなく、開口部との衝突音もタイミングが分散されるので、騒音の発生のタイミングも集中することがないので低騒音な電動送風機を実現できる。
【００１１】
第２の発明は、負荷側ブラケットと反負荷側ブラケットに回転自在に保持されたロータを有するモータと、前記ロータの出力軸であるシャフトに取着され、羽根を有するインペラと、前記インペラの外周部に位置する静翼を有し、複数の通風路を形成するエアガイドと、前記エアガイドと前記インペラを覆うファンケースとを備え、前記ファンケースの外周に前記インペラからの排気風を排出する複数個の開口部を設けた構成において、前記エアガイドの通風路数をｂ、前記ファンケースの開口部の数をｃとしたとき、ｂとｃはそれぞれが互いに素の関係にあるように設定したもので、エアガイドより排出される空気は、同じタイミングで開口部に流入することがなく、開口部との衝突音もタイミングが分散されるので、騒音の発生のタイミングも集中することがないので低騒音な電動送風機を実現できる。
【００１２】
第３の発明は、負荷側ブラケットと反負荷側ブラケットに回転自在に保持されたロータを有するモータと、前記ロータの出力軸であるシャフトに取着され、羽根を有するインペラと、前記インペラの外周部に位置する静翼を有し、複数の通風路を形成するエアガイドと、前記エアガイドと前記インペラを覆うファンケースとを備え、前記ファンケースの外周に前記インペラからの排気風を排出する複数個の開口部を設け、前記インペラの有する羽根枚数をａ、前記エアガイドの通風路数をｂ、前記ファンケースの開口部の数をｃとしたとき、ａ、ｂ、ｃはそれぞれが互いに素の関係にあるように設定したもので、インペラにより排出される空気は、同じタイミングでエアガイドの通風路に流入することがなく、かつ、エアガイドより排出される空気は、同じタイミングで開口部に流入することもなく、ディフューザおよび開口部との衝突音も、それぞれタイミングが分散され、さらに騒音の発生のタイミングも集中することがないので、より低騒音な電動送風機を実現できる。
【００１３】
第４の発明は、塵埃を集塵する集塵室と、第１〜第３のいずれか１つの発明の電動送風機を備えたもので、低騒音の電動送風機を電気掃除機に搭載することにより、電気掃除機の騒音低減を図り、使用性の高い電気掃除機を提供できる。
【００１４】
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。
【００１５】
（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部分断面図、図２は同電動送風機の上方（吸気口側）から見たときのファン部分の断面図である。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。
【００１６】
図１に示すように、出力軸のシャフト６にはインペラ１６が備えられ、インペラにはａ個の羽根を有している。インペラ１６の外周部に通風路を形成するエアガイド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ｂ個の通風路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。また図１に示されるようなファンケース１８の外周上にはｃ個の開口部２５が設けてある。
【００１７】
上記構成において動作を説明すると、電力が供給されると界磁巻線を流れた電流がカーボンブラシ（省略）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、増速された空気はインペラ１６の外周部から排出され、エアガイド１７の通風路２０を通り、通風路２０と通過した後、一部は減速されて流れ変更部２１へと入り込み、残りの空気流は開口部２５より、ファンケース１８の外周へと排出される。
【００１８】
エアガイド１７の通風路２０のそれぞれを通過し、ファンケース１８の外周の開口部２５より排出される排出流は、通風路２０の数ｂと同様数量のｂの束となって、ファンケース１８の外周の開口部２５へ流れ込むが、開口部２５の数ｃが、エアガイド１７の通風路の数ｂと互いに素の関係にあるため、ファンケース１８のどの開口部２５を取ってみても、同じ密度・速度分布の状況の排出流が、同じタイミングで流入されることはなく、すべての開口部２５に対して違ったタイミングで流入される。つまり、エアガイド１７から排出された排出流は、ファンケース１８のどの開口部２５に対しても違った密度・速度分布で流れ込む状態となる。
【００１９】
これらエアガイド１７から排出される排出流は、ファンケース１８の各開口部２５に、同じ状態で流入することがないので、ある瞬間を捉えた場合、密度・速度分布が重なることないので、排出流が通風路２０に同じタイミングで衝突することなくことなく、それぞれズレたタイミングで衝突する。衝突する際に空気流の騒音が発生するが、衝突のタイミングがズレることで、騒音の発生タイミングもズレ騒音発生が集中せず、分散されるので発生させる騒音を低減させることができる。
【００２０】
このように、本実施の形態によれば、エアガイド１７から排出される空気流によって発生される騒音の発生を低減することができるので、低騒音の電動送風機１が実現できる。
【００２１】
インペラ１６は、円形で全周の間に羽根枚数ａ個と同数の形状を有し、回転中心に対し点対称の構成となる。インペラ１６の構成により、インペラ１６が回転中の空気流の密度分布や速度分布もまた、回転中心に対しａ個数の点対称の分布となっている。すなわち、回転中のインペラ１６のある瞬間を捉えた場合、インペラ１６外周には羽根枚数分ａ個の密度分布、速度分布を発生させている状態である。
【００２２】
このインペラ１６から排出される、回転中心に対して点対称の密度・速度分布の排出流は、すべてエアガイド１７のいずれかの通風路２０を、ある程度の密度・速度分布を保ったまま開口部２５へと流れ込むが、開口部２５の数ｃが、インペラ１６の羽根枚数ａと互いに素の関係にあるため、ファンケース１８のどの開口部２５を取ってみても、同じ密度・速度分布の状況の排出流が、同じタイミングで流入されることはなく、すべての開口部２５に対して違ったタイミングで流入される。つまり、インペラ１６から排出された排出流は、ファンケース１８のどの開口部２５に対しても違った密度・速度分布で流れ込む状態となる。
【００２３】
これらインペラ１６から排出される排出流は、ファンケース１８の各開口部２５に、同じ状態で流入することがないので、ある瞬間を捉えた場合、密度・速度分布が重なることないので、排出流が通風路２０に同じタイミングで衝突することなくことなく、それぞれズレたタイミングで衝突する。衝突する際に空気流の騒音が発生するが、衝突のタイミングがズレることで、騒音の発生タイミングもズレ騒音発生が集中せず、分散されるので発生させる騒音を低減させることができる。
【００２４】
このように、本実施の形態によれば、インペラ１６から排出される空気流によって発生される騒音の発生を低減することができるので、低騒音の電動送風機１が実現できる。
【００２５】
また、本実施の形態から明らかなように、本実施の形態の電動送風機１を備えた電気掃除機は、電気掃除機から発生する騒音を低減することができるので、低騒音で使用性に優れた電気掃除機を提供できることは明らかである。
【００２６】
（実施の形態２）
本発明の第２の実施の形態を、同じく図２を用い説明する。なお上記実施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。
【００２７】
インペラ１６は、円形で全周の間に羽根枚数ａ個と同数の形状を有し、回転中心に対し点対称の構成となる。インペラ１６の構成により、インペラ１６が回転中の空気流の密度分布や速度分布もまた、回転中心に対しａ個数の点対称の分布となっている。すなわち、回転中のインペラ１６のある瞬間を捉えた場合、インペラ１６外周には羽根枚数分ａ個の密度分布、速度分布を発生させている状態である。
【００２８】
このインペラ１６から排出される、回転中心に対して点対称の密度・速度分布の排出流は、すべてエアガイド１７のいずれかの通風路２０を、ある程度の密度・速度分布を保ったままに流れ込むが、エアガイド１７の通風路２０の数ｂが、インペラの羽根枚数ａと互いに素の関係にあるため、エアガイド１７のどの通風路２０を取ってみても、同じ密度・速度分布の状況の排出流が、同じタイミングで流入されることはなく、すべての通風路２０に対して違ったタイミングで流入される。つまり、インペラ１６から排出された排出流は、エアガイド１７のどの通風路２０に対しても違った密度・速度分布で流れ込む状態となる。
【００２９】
また、エアガイド１７の通風路２０を通過し、ファンケース１８の外周の開口部２５より排出される排出流は、ファンケース１８の外周の開口部２５の数ｃが、エアガイド１７の通風路の数ｂと互いに素の関係にあるため、ファンケース１８のどの開口部２５を取ってみても、同じ密度・速度分布の状況の排出流が、同じタイミングで流入されることはなく、すべての開口部２５に対して違ったタイミングで流入される。つまり、エアガイド１７から排出された排出流は、ファンケース１８のどの開口部２５に対しても違った密度・速度分布で流れ込む状態となる。
【００３０】
これらインペラ１６から排出される排出流は、エアガイド１７の各通風路２０に、同じ状態で流入することなく、また、エアガイド１７から排出される排出流は、ファンケース１８の各開口部２５に、同じ状態で流入することがないので、ある瞬間を捉えた場合、密度・速度分布が重なることないので、排出流が通風路２０に同じタイミングで衝突することなくことなく、それぞれズレたタイミングで衝突する。衝突する際に空気流の騒音が発生するが、衝突のタイミングがズレることで、騒音の発生タイミングもズレ、騒音発生が集中せず、分散されるので発生させる騒音を低減させることができる。
【００３１】
このように、本実施の形態によれば、空気流によって発生される騒音の発生を低減することができるので、低騒音の電動送風機１が実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
以上のように、本発明にかかる電動送風機とこれを用いた電気掃除機は、電動送風機の騒音の低減、ならびに電気掃除機の騒音の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１の実施の形態における電動送風機の半断面図
【図２】同電動送風機のファン部の平面図
【図３】従来の電動送風機を示す半断面図
【符号の説明】
【００３４】
１    電動送風機
２    ステータ
５    ロータ
６    シャフト
１１  負荷側ブラケット
１２  反負荷側ブラケット
１５  モータ
１６  インペラ
１７  エアガイド
１８  ファンケース
１９  排気口
２０  通風路
２１  流れ変更部
２２  戻り通路
２４  吸気口
２５  開口部
２６  静翼
【図１】
2007315263.tif 000003
【図２】
2007315263.tif 000004
【図３】
2007315263.tif 000005