(57)【要約】【課題】インペラにディンプル形状を設けた電動送風機において、インペラ内部での乱流が比較的少ないため、ファン部における送風効率も、あまり向上できなかった。【解決手段】インペラ１１の吹き出し口以降のケーシング１２内面形状を、凹凸形状とすることにより、凹凸形状を設けた位置が、インペラ１１から吹き出された直後で、非常に流速が早く乱流の影響を受け易く、ファン部で比較的乱流が多く発生している通路であるため、より乱流の発生を抑える効果が得られると共に、ケーシング１２内面の加工であるため、製造、組立性の向上も図ることも可能となる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電機子巻線及び整流子を有する電機子と、界磁巻線を有する界磁と、前記電機子の一端を回転自在に支持し整流子と電気的接続をするためのブラシホルダーを保持した反負荷側ブラケット及び負荷側ブラケットと、前記電機子の一端に固定され外周に空気吹き出し用の吹き出し口を設けたインペラと、前記インペラ吹き出し口からの吹き出し風を整流するエア−ガイドと、前記インペラ、エアーガイドの外周にはケーシングを設けるとともに、インペラの吹き出し口以降のケーシング内面形状を、凹凸形状とした電動送風機。
【請求項２】
エアーガイドの負荷側の静翼とケーシング内面が当接する面には、凹凸形状の加工を施さないことを特徴とした請求項１に記載の電動送風機。
【請求項３】
凹凸形状は、円形のくぼみを形成したディンプル形状または１０μｍ以下の微小な梨地状であることを特徴とした請求項１または２に記載の電動送風機。
【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、特に整流効果を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】
従来のこの種電動送風機について、以下に説明する。図４に示すように、モータ部３２の１は整流子２、電機子巻線２２を有する電機子で、前記電機子巻線２２は電機子コアー７０の外周に巻かれている。前記電機子１はモータのシャフト３の両端に軸受４が圧入され、この軸受４を負荷側ブラケット５と反負荷側ブラケット６にて支持している。７はカーボンブラシ８を内蔵した金属からなるブラシホルダーであり、反負荷側ブラケット６にて保持されている。９は界磁巻線２３を有する界磁で、前記界磁巻線２３は界磁コアー７２の外周に巻かれている。
【０００３】
ファン部３１の１０は負荷側ブラケット５と、負荷であり空気吸引、吹き出し用のインペラ１１間に形成した整流用のエアーガイドであり、インペラ１１の上方はケーシング１２で覆われている。インペラ１１の内面及び表面はディンプル形状５１の加工が施されており、スペーサー（図示せず）、座金１４及びナット１５によりシャフト３に固定されシャフト３とともに回転する。エアーガイド１０は、ネジ（図示せず）等にて負荷側ブラケット５に固定しており、負荷側ブラケット５と反負荷側ブラケット６もネジ（図示せず）等にて固定してある。１６は、ケーシング１２の吸気口を形成する吸気管であり、ケーシング１２へは溶着等で固定している。
【０００４】
このような構造で電動送風機１９は構成されており、作用としてはインペラ１１が回転することによって発生する吹き出し風が、インペラ１１の吹き出し口外周に設けた整流用のエアーガイド１０を通過した後、モータ部３２の電機子１、界磁９の巻線を冷却し、反負荷側ブラケット６を通過して後方に排気される。この時、インペラ１１の内面に設けたディンプル形状により気流の乱れは抑制され、且つ表面に設けたディンプル形状により回転摩擦抵抗を減少させることができるため、ファン部３１での送風効率を向上させることができる。加えて、前記電動送風機１９が電気掃除機に組み込まれる場合については、図５のような構造となっていた。電気掃除機本体６１（以下、本体と称す）は中央部に設けられた隔壁５３により集塵室８１とモータ室８２に分けられており、集塵室８１には紙袋５４、モータ室８２には電動送風機１９が備えつけられている。本体６１には接続パイプ６０、ホース５９、先端パイプ５８、延長管５７、ノズル５６が接続されている。よって作用としては、電動送風機１９の吸引力によりノズル５６から集められたゴミは、延長管５７、先端パイプ５８、ホース５９、接続パイプ６０を通り、集塵室８１の紙袋５４に集められる（例えば、特許文献１参）。
【特許文献１】特開平７−６３１９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の電動送風機１９では、インペラ１１にディンプル形状、すなわち凹凸形状を設けることでファン部３１の送風効率向上を図っているが、インペラ１１内部での乱流は比較的少ないことから、ディンプル形状を設けたことによる効果は極僅かであり、またインペラ１１の各部にディンプル形状を設けること自体が製造、組立性において非常に困難でもあった。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するもので、ディンプル形状などの凹凸形状をより効果的に得るとともに、より製造、組立性の向上を図った電動送風機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、インペラの吹き出し口以降のケーシング内面形状を、凹凸形状とすることにより、インペラから吹き出された直後で、非常に流速が早く乱流の影響を受けやすく、実際にファン部でも比較的乱流が多く発生している通路であるため、より乱流の発生を抑える効果が得られると共に、ケーシング内面の加工であるため、製造、組立性の向上も図ることが可能である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の電動送風機は、インペラの吹き出し口以降のケーシング内面に凹凸形状を施すことで、より効果的に乱流の発生を抑制し、送風効率の高い電動送風機を提供できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、電機子巻線及び整流子を有する電機子と、界磁巻線を有する界磁と、前記電機子の一端を回転自在に支持し整流子と電気的接続をするためのブラシホルダーを保持した反負荷側ブラケット及び負荷側ブラケットと、前記電機子の一端に固定され外周に空気吹き出し用の吹き出し口を設けたインペラと、前記インペラ吹き出し口からの吹き出し風を整流するエアーガイドと、前記インペラ、エアーガイドの外周にはケーシングを設けるとともに、インペラの吹き出し口以降のケーシング内面形状を、凹凸形状とすることにより、インペラから吹き出された直後で、非常に流速が早く乱流の影響を受けやすく、実際にファン部でも比較的乱流が多く発生している通路であるため、より乱流の発生を抑える効果が得られると共に、ケーシング内面の加工であるため、製造、組立性の向上も図ることが可能である。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明のエアーガイドの負荷側の静翼とケーシング内面が当接する面には、凹凸形状の加工を施さないことにより、エアーガイドの負荷側の静翼とケーシング内面が当接する隙間をよりタイト可能であるため、より送風効率の向上を図ることができる。
【００１１】
第３の発明は、第１または第２の発明の凹凸形状を、円形のくぼみを形成したディンプル形状または１０μｍ以下の微小な梨地状とすることにより、製造、加工方法が容易で、より乱流の発生を抑えることができ、結果送風効率の向上を図ることができる。
【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って本発明が限定されるものではない。
【００１３】
（実施の形態１）
以下、本発明の第１の実施の形態を図面に沿って説明する。尚、従来例と同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００１４】
図１に示すように、ケーシング１２のＬ間には内面を凹凸形状の加工を施している。前記凹凸形状の加工の細部を示したものが図２、３であり、図２のＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ断面を示したものが図３である。図２はファン部３１を上方から見た図であり、５０はエアーガイド１０の負荷側の静翼５０である。インペラ１１は図２の中心部に示す矢印の方法に回転するため、インペラ１１からの吹き出し風は静翼５０の間を矢印の方向に沿って流れる（図２では２箇所で示したが、全ての静翼５０間で同様に吹き出し風が通過する）。その静翼５０間の吹き出し風が流れる流路断面を示したものが、図３である（Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄ断面）。図１でも示しているように、Ｅ−Ｆ間、すなわちエアーガイド１０の静翼５０の上面が接する面から、略９０°折れ曲がるＲ形状部を介したケーシングの内面に渡るＬ寸法部について、凹凸形状の加工を施しているものである。
【００１５】
以上の様に構成された電動送風機１９について、以下、その動作、作用を説明する。
【００１６】
図３に示すように、インペラ１１からの吹き出し風は、矢印のようにエアーガイド１０の静翼５０間の流路を通過し、吹き出し風はケーシング１２の内面形状に沿って折れ曲がり、モータ部３２に流入し、モータ部３２の巻線などの冷却を行い、外部へ排出される。この時、インペラ１１からの吹き出し風は、インペラ１１から排出された直後では、非常に早い速度で流れており、エアーガイド１０からモータ部３２に回り込むまでの間での乱流を抑制することがポイントとなる。この乱流はファン部３１でのロスとなるため、電動送風機１９としての送風効率の低下に繋がるものである。図３の矢印で示すように、上面の吹き出し風については、ケーシング１２内面を沿って流れるため、Ｌ寸法部に凹凸形状の加工を施せば、ケーシング１２内面近傍を流れる風の剥離を防止、すなわち乱流発生を抑制することができるため、送風効率の向上を図ることが可能となる。
【００１７】
また、このケーシング１２内面の凹凸形状については、図３（ｂ）に示すようなディンプル形状５１や、（ｃ）に示すようなＧ寸法が数μｍレベルの梨地形状５２にすれば、より乱流を抑制することが可能である。（ｂ）のディンプル形状５１の場合には、ケーシング１２のプレス時に同時に加工すればよく、（ｃ）の梨地形状５２の場合には、ケーシング１２プレス後に、Ｌ寸法部のみ数μｍの砂を使用したサンドブラストを行うなどして、数μｍの梨地形状５２を施すことが可能である。
【００１８】
しかしながら、図２、３でも図示されているように、エアーガイド１０の静翼５０の上面はケーシング１２の内面と隙間なくタイトされていることが望ましいため、ケーシング１２のＬ寸法部の内面が凹凸形状であった場合タイト性が損なわれ、結果的に送風効率が低下してしまう。従って、エアーガイド１０の静翼５０の上面にあたるケーシング１２の内面については、ディンプル形状５１や、梨地形状５２も含めた凹凸形状の加工を施さないことにより、風の剥離防止効果を得つつ、エアーガイド１０の静翼５０の上面タイト性を維持し、送風効率を向上させることが可能となる。
【００１９】
また、図３で示すように、インペラ１１から吹き出された直後にあたるＥ部での風の速度は高速であるに対し、Ｆ部に向かって風の速度は減速するため、Ｅ部とＦ部とでは風の速度が大きく異なる。ディンプル形状５１、及び梨地形状５２双方とも、ディンプルの円の形状や、梨地の荒さは面を通過する風の速度によって最適な寸法が決定されるため、Ｅ部とＦ部では形状、寸法が異なるほうがベターである。従ってケーシング１２内面Ｌ寸法部のＥ部近傍からＦ部に向かって、徐々に凹凸形状の形状、または寸法を変更させる、もしくはＥ部近傍とＦ部近傍とで凹凸形状の形状、または寸法を完全に異なるもので形成することで、風の速度変化に対応し、最適な剥離防止効果を得ることができるため、更なる送風効率の向上を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
以上の様に、本発明にかかる電動送風機は、ケーシングの内面形状を変更するのみで大きく送風効率向上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】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態１を示す電動送風機の側面部分断面図
【図２】同電動送風機の負荷側部分断面図
【図３】（ａ）同電動送風機の要部断面図（図２におけるＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ断面）（ｂ）同電動送風機の凹凸形状がディンプル形状の場合のア部詳細図（ｃ）同電動送風機の凹凸形状が梨地形状の場合のア部詳細図
【図４】従来例における電動送風機の側面部分断面図
【図５】従来例における電気掃除機本体の上方部分断面図
【符号の説明】
【００２２】
１    電機子
２    整流子
３    シャフト
４    軸受
５    負荷側ブラケット
６    反負荷側ブラケット
７    ブラシホルダー
８    カーボンブラシ
９    界磁
１０  エアーガイド
１１  インペラ
１２  ケーシング
１９  電動送風機
２２  電機子巻線
２３  界磁巻線
３１  ファン部
３２  モータ部
５０  静翼
５１  ディンプル形状
５２  梨地形状
５３  隔壁
５４  紙袋
５６  ノズル
５７  延長管
５８  先端パイプ
５９  ホース
６０  接続パイプ
６１  本体
７０  電機子コアー
７２  界磁コアー
８１  集塵室
８２  モータ室
【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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