(57)【要約】【課題】電動送風機のインペラにおいて、ファンブレード間で構成される通路内に吸い込まれた気流が均一に流れず、その為に送風効率が低下する問題があった。【解決手段】インペラを構成する複数の略弓状のファンブレードＡと２５、ファンブレードＡ２５を挟持する前面シュラウド１２と、後面シュラウド１３と、ファンブレードＡ２５の回転方向と反対方向にファンブレードＡ２５よりも短い略弓状のファンブレードＢ２４とを備え、ファンブレードＡ２５、ファンブレードＢ２４の外周端部と前面シュラウド１２、後面シュラウド１３で構成される略三角形状の空間を塞ぐような略円弧状隔壁２６を設ける電動送風機とした。これにより、前記空間で生じていた空気の渦や乱流を無くすることができ、送風効率の向上が図れるものである。【選択図】図１
2007192034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラケット内に軸受けを固定した回転軸を備えたローターと、前記ローターと対向して配されたステーターとを内蔵し、前記回転軸に気流を発生させるインペラを取付け固定し、前記インペラの周囲に複数の案内翼を形成したエアガイドを配し、前記インペラとエアガイドをケーシングで覆った電動送風機において、前記インペラは複数枚の略弓状のファンブレードＡと前記ファンブレードＡを挟持する前面シュラウドと後面シュラウドとから成り、前記ファンブレードＡの回転方向と反対方向に前記ファンブレードＡよりも短い略弓状のファンブレードＢを配し、前記ファンブレードＢの内周側端部は前記ファンブレードＡの側面に当接させ、前記ファンブレードＢの外周端部はファンブレードＡの外周端部と離すとともに、前記ファンブレードＡ、ファンブレードＢの外周端部と前記前面シュラウド、後面シュラウドで構成される略三角形状の空間を塞ぐ略円弧状の隔壁を設けた電動送風機。
【請求項２】
略三角形状の空間を塞ぐ略円弧状の隔壁を、ファンブレードＢまたはファンブレードＡのどちらか一方と一体で形成し、その接合部を略Ｒ形状にして成る請求項１記載の電動送風機。
【請求項３】
略三角形状の空間を塞ぐ略円弧状の隔壁を、ファンブレードＡ及びファンブレードＢと一体に形成して成る請求項１記載の電動送風機。
【請求項４】
略三角形状の空間を塞ぐ略円弧状の隔壁とファンブレードＢのどちらか一方または両方に複数の小孔を設けて成る請求項１〜３のいずれか１項記載の電動送風機。
【請求項５】
塵埃を捕集する集塵室と、前記集塵室に連通するように接続される延長管、ホース、吸い込み具と請求項１〜４のいずれか１項記載の電動送風機を内蔵した電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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】
従来のこの種電動送風機について図８〜図１０を用いて説明する。
【０００３】
１は電動機２の回転軸３にインペラ４を取付け固定した電動送風機であり、前記インペラ４の外周に対向して複数の案内翼５でボリュート室６を形成したエアガイド７が配置されている。８はインペラ４とエアガイド７を内包し、かつ電動機２の外周に気密に取り付けられた中央部に吸気孔９を有するケーシングである。前記ケーシング８の外周には複数個の排気孔Ａ１０が設けられている。
【０００４】
インペラ４は複数の略弓状のファンブレード１１とそれらを挟持する前面シュラウド１２と後面シュラウド１３と３次元形状の翼を形成したインデューサー１４とから構成されている。
【０００５】
前記電動機２を構成するブラケット１５には、前記インペラ４で吸引された空気を排気する排気孔Ｂ１６が設けられていると共に、前記回転軸３に整流子１７と薄い珪素鋼板を積層して成る電機子コア１８を圧入固定し巻線を施したローター１９と、薄い珪素鋼板を積層して成る界磁コア２０に巻線を施したステーター２１とを内蔵している。
【０００６】
また、前記ブラケット１５には整流子１７と摺動するカーボンブラシ２２を収納したブラシ保持器２３を設けている。
【０００７】
以上の構成における動作について説明すると、電動機２が運転し回転軸３に取付け固定されたインペラ４が高速で回転すると吸込まれる気流が発生し、この気流はインペラ４の隣り合うファンブレード１１と前面シュラウド１２と後面シュラウド１３で構成される通路内を通り外周より排出される。
【０００８】
インペラ４から排出された気流はエアガイド７の隣り合う案内翼５間で形成されるボリュート室６内を経由して、気流の一部はケーシング８の外周に設けられた排気孔Ａ１０から外部に排出され、その他の気流はブラケット１５内のローター１９、ステーター２１の巻線を冷却した後に排気孔Ｂ１６から排出されるものであった。
【特許文献１】特開平１１−７２０９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前記した従来の構成の電動送風機は、インペラ４の入口から気流が流れ込み隣り合うファンブレード１１間で形成される通路を通って外部へ吐出される。その間に気流はインペラ４より高速回転による遠心力を受けるが、回転しているために気流はどうしてもファンブレード１１の回転方向側の面に多く流れる。この面を圧力面と言うが、その反対側の負圧面では、気流はファンブレード１１から離れるように流れ剥離や還流などが生じやすくなり、ファンブレード１１間で構成される通路内で吸い込まれた気流が均一に流れない為にエネルギーロスを生じ送風効率が低下する問題があったため、この問題を解決するために図１０に示すように、インペラ４の回転方向と反対側のファンブレード１１の負圧面に短いファンブレードＢ２４を設けて気流を均一化することが考えられるが、ファンブレード１１とファンブレードＢ２４の外周端で形成される空間で空気の渦が生じ、そのエネルギーロスにより送風効率を低下させる危険性があった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
ブラケット内に軸受けを固定した回転軸を備えたローターと、前記ローターと対向して配されたステーターとを内蔵し、前記回転軸に気流を発生させるインペラを取付け固定し、前記インペラの周囲に複数の案内翼を形成したエアガイドを配し、前記インペラとエアガイドをケーシングで覆った電動送風機において、前記インペラは複数枚の略弓状のファンブレードＡと前記ファンブレードＡを挟持する前面シュラウドと後面シュラウドとから成り、前記ファンブレードＡの回転方向と反対方向に前記ファンブレードＡよりも短い略弓状のファンブレードＢを配し、前記ファンブレードＢの内周側端部は前記ファンブレードＡの側面に当接させ、前記ファンブレードＢの外周端部はファンブレードＡの外周端部と離すとともに、前記ファンブレードＡ、ファンブレードＢの外周端部と前記前面シュラウド、後面シュラウドで構成される空間を塞ぐような略円弧状の隔壁を設けたものでインペラ内の気流の流れを均一化して送風効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は送風効率を向上させる高効率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】
【００１２】
第１の発明は、ブラケット内に軸受けを固定した回転軸を備えたローターと、前記ローターと対向して配されたステーターとを内蔵し、前記回転軸に気流を発生させるインペラを取付け固定し、前記インペラの周囲に複数の案内翼を形成したエアガイドを配し、前記インペラとエアガイドをケーシングで覆った電動送風機において、前記インペラは複数枚の略弓状のファンブレードＡと前記ファンブレードＡを挟持する前面シュラウドと後面シュラウドとから成り、前記ファンブレードＡの回転方向と反対方向に前記ファンブレードＡよりも短い略弓状のファンブレードＢを配し、前記ファンブレードＢの内周側端部は前記ファンブレードＡの側面に当接させ、前記ファンブレードＢの外周端部はファンブレードＡの外周端部と離すとともに、前記ファンブレードＡ、ファンブレードＢの外周端部と前記前面シュラウド、後面シュラウドで構成される空間を塞ぐような略円弧状の隔壁を設けたものである。これにより、略三角形状の空間で生じていた空気の渦や乱流を無くすることが出来、送風効率の向上が図れるものである。
【００１３】
第２の発明は、ファンブレードＢの内周側端部は前記ファンブレードＡの側面に当接させ、前記ファンブレードＢの外周端部はファンブレードＡの外周端部と離すとともに、前記ファンブレードＡ、ファンブレードＢの外周端部と前面シュラウド、後面シュラウドで構成される空間を塞ぐような略円弧状の隔壁を前記ファンブレードＢ、または前記ファンブレードＡのどちらか一方と一体で形成して各々の接合部を略Ｒ形状にして成るものである。これにより、段差や隙間が無くなり、気流をスムーズにすることができ更に送風効率を向上できるものである。
【００１４】
第３の発明は、ファンブレードＢの内周側端部は前記ファンブレードＡの側面に当接させ、前記ファンブレードＢの外周端部はファンブレードＡの外周端部と離すとともに、前記ファンブレードＡ、ファンブレードＢの外周端部と前面シュラウド、後面シュラウドで構成される空間を塞ぐような略円弧状の隔壁を前記ファンブレードＡとファンブレードＢと一体で形成して成るものである。これにより、段差や隙間を無くして気流をスムーズにしてエネルギーロスを低減できるとともに、一体で形成しているので強度的に強く、インペラが高速回転で回転したときにかかる遠心力にも耐えることができ信頼性の高いインペラを実現することができるものである。
【００１５】
第４の発明は、インペラを構成するファンブレードＢと略円弧状の隔壁のどちらか一方、または両方に複数の小孔を設けて成るものである。そして、小孔によりヘルツホルム共鳴の原理による消音機構を構成できるので騒音の低減が図れるものである。
【００１６】
第５の発明は、塵埃を捕集する集塵室と、前記集塵室に連通するように接続される延長管、ホース、吸い込み具と、第１〜第４のいずれか１つに記載の電動送風機を内蔵した電気掃除機であり吸い込み力の強い掃除機が実現できる。
【００１７】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について図面を用いて説明する。なお、従来と同一構成の部品については同一符号を付し、説明を省略する。
【００１８】
図１は本発明の実施の形態１におけるインペラの斜視図、図２は同インペラの部分平断面図である。
【００１９】
インペラ４は複数の弓状のファンブレードＡ２５と、それらを挟持する前面シュラウド１２と、後面シュラウド１３と、３次元形状の翼を形成したインデューサー１４と、前記ファンブレードＡ２５のインペラ４の回転方向と反対方向側に、前記ファンブレードＡ２５よりも短い略弓状のファンブレードＢ２４を配し、前記ファンブレードＢ２４の内周側端部は前記ファンブレードＡ２５の側面に当接させ、前記ファンブレードＢ２４の外周端部はファンブレードＡ２５の外周端部と離して構成すると共に、インペラ４の外周に前記ファンブレードＡ２５、ファンブレードＢ２４、前面シュラウド１２、後面シュラウド１３で形成される空間を塞ぐような略円弧状の隔壁２６が設けられている。
【００２０】
以上の構成における動作について説明すると、電動機２が運転し回転軸３に取付け固定されたインペラ４が高速で回転すると吸込まれる気流が発生し、この気流はインペラ４の隣り合うファンブレードＡ２５と前面シュラウド１２と後面シュラウド１３で構成される通路内を通りインペラ４外周より排出される。
【００２１】
インペラ４から排出された気流はエアガイド７の隣り合う案内翼５間で形成されるボリュート室６内を経由して、気流の一部はケーシング８の外周に設けられた排気孔Ａ１０から外部に排出され、その他の気流はブラケット１５内のローター１９、ステーター２１の巻線を冷却した後に排気孔Ｂ１６から排出される。
【００２２】
ここで前記ファンブレードＡ２５のインペラ４の回転方向と反対方向側に、前記ファンブレードＡ２５よりも短い略弓状のファンブレードＢ２４を配し、前記ファンブレードＢ２４の内周側端部は前記ファンブレードＡ２５の側面に当接させ、前記ファンブレードＢ２４の外周端部はファンブレードＡ２５の外周端部と離しているので、吸い込まれた気流は負圧側の面が通路内に突出した形になるため気流の偏りや剥離、環流などによる不均一流れが軽減され、インペラ４内を流れる気流をスムーズにして通路損失を低減できると共に、インペラ４の外周に前記ファンブレードＡ２５、ファンブレードＢ２４、前面シュラウド１２、後面シュラウド１３で形成される空間を塞ぐ略円弧状の隔壁２６を設けているので、前記構成部品で形成される略三角形状空間部２７で生じる空気の渦や乱流も防止でき送風効率の向上が図れるものである。
【００２３】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２について図面を用いて説明する。なお、従来と同一構成の部品については同一符号を付し、説明を省略する。
【００２４】
図３はファンブレードＢ２４と略円弧状の隔壁２６を一体で形成したもので、図４はファンブレードＡ２５と略円弧状の隔壁２６を一体で形成したものである。
【００２５】
以上の構成における動作について説明すると、ファンブレードＡ、またはファンブレードＢ２４の外周端と略円弧状隔壁２６との接合部の段差や隙間により気流の乱れを生じていたが、一体化しその接合部に略Ｒ形状を設けることにより段差や隙間が無くなり、気流をスムーズにすることができ更に送風効率を向上できるものである。
【００２６】
（実施の形態３）
以下、本発明の実施の形態３について図面を用いて説明する。なお、従来と同一構成の部品については同一符号を付し、説明を省略する。
【００２７】
図４において、インペラ４を構成するファンブレードＡ２５と略円弧状の隔壁２６は一体で形成されているものである。
【００２８】
以上の構成における動作について説明すると、ファンブレードＡ２５、ファンブレードＢ２４、隔壁２６が一体で形成されているため、各部品の接合部での段差や隙間を無くして気流をスムーズにしてエネルギーロスを低減できるとともに、一体で形成しているので強度的に強く、インペラ４が４００００ｒ／ｍｉｎ以上の高速回転で回転したときにかかる遠心力にも耐えることができ信頼性の高いインペラ４を実現することができるものである。
【００２９】
（実施の形態４）
以下、本発明の実施の形態３について図面を用いて説明する。なお、従来と同一構成の部品については同一符号を付し、説明を省略する。
【００３０】
図５において、インペラ４を構成するファンブレードＢ２４と略円弧状の隔壁２６に複数の小孔２８を設けたものである。
【００３１】
以上の構成における動作について説明すると、インペラ４を構成するファンブレードＡ２５、ファンブレードＢ２４、前面シュラウド１２、後面シュラウド１３で形成される略三角形状空間部２７と前記ファンブレードＢ２４、または隔壁２６に設けた小孔２８によりヘルツホルム共鳴の原理による消音機構を構成できるので騒音の低減がはかれるものである。
【００３２】
（実施の形態５）
以下、本発明の実施の形態３について図面を用いて説明する。なお、従来と同一構成の部品については同一符号を付し、説明を省略する。
【００３３】
図７において、２９は本発明のインペラ４を具備した電動送風機１を内蔵した掃除機本体で、前記掃除機本体２９内に設けられた集塵室（図示せず）と連通して延長管３０、ホース３１、吸い込み具３２が設けられている。
【００３４】
以上の構成における動作について説明すると、電動送風機１が運転されると気流が生じ、吸い込み具３２より空気とともに塵埃が吸い込まれる。塵埃を含んだ空気は延長管３０、ホース３１内を通過して集塵室内のフィルター（図示せず）で塵埃だけが捕集され空気は外部に排出される。
【００３５】
このとき本発明の電動送風機１により静かで、強い吸い込み力が得られ、掃除機の基本性能を著しく向上させることができる物である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
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により電気掃除機の吸い込み仕事率の向上が図れ、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】
【００３７】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるインペラの斜視図
【図２】同インペラの部分平断面図
【図３】本発明の第２の実施の形態におけるインペラの部分平断面図
【図４】同インペラの別の形態におけるインペラの部分平断面図
【図５】本発明の第３の実施の形態におけるインペラの部分平断面図
【図６】本発明の第４の実施の形態におけるインペラの斜視図
【図７】本発明の第５の実施の形態における掃除機の斜視図
【図８】従来の電動送風機の半断面図
【図９】従来のインペラの斜視図
【図１０】従来の改善案インペラの部分平断面図
【符号の説明】
【００３８】
１    電動送風機
２    電動機
３    回転軸
４    インペラ
５    案内翼
６    ボリュート室
７    エアガイド
８    ケーシング
９    吸気孔
１０  排気孔Ａ
１１  ファンブレード
１２  前面シュラウド
１３  後面シュラウド
１４  インデューサー
１５  ブラケット
１６  排気孔Ｂ
１７  整流子
１８  電機子コア
１９  ローター
２０  界磁コア
２１  ステーター
２２  カーボンブラシ
２３  ブラシ保持器
２４  ファンブレードＢ
２５  ファンブレードＡ
２６  略円弧状隔壁
２７  略三角形状空間部
２８  小孔
２９  掃除機本体
３０  延長管
３１  ホース
３２  吸い込み具
【図１】
2007192034.tif 000003
【図２】
2007192034.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2007192034.tif 000007
【図６】
2007192034.tif 000008
【図７】
2007192034.tif 000009
【図８】
2007192034.tif 000010
【図９】
2007192034.tif 000011
【図１０】
2007192034.tif 000012