(57)【要約】【課題】大風量の空気を吸入するためには、遠心ファンのブレード間の開口面積を広くすることが必要となるため、遠心ファンの前縁に凸形状を有するブレードでは、ブレード間の開口面積が小さくなってしまい大風量化が困難であった。【解決手段】回転子及び固定子を有する電動機と、電動機を収納するハウジングと、回転子に設けられた回転軸と、回転軸に取り付けられた遠心ファンと、遠心ファンから吐出された風をハウジング内の風路に導くディフューザと、遠心ファン及びディフューザを外方から覆うように設けられ吸込口を有するファンケーシングとを有した電動送風機において、遠心ファンは、吸込口を有する前面プレートと、回転軸が挿入される穴を有する後面プレートと、複数のブレードとを備え、複数のブレードは、異なる形状のブレードからなり、異なる形状のブレードを前面プレートと後面プレートの間に交互に配置した。【選択図】  図１
2013032747.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子及び固定子を有する電動機と、前記電動機を収納するハウジングと、前記回転子に設けられた回転軸と、前記回転軸に取り付けられた遠心ファンと、前記遠心ファンから吐出された風を前記ハウジング内の風路に導くディフューザと、前記遠心ファン及び前記ディフューザを外方から覆うように設けられ吸込口を有するファンケーシングとを有した電動送風機において、
前記遠心ファンは、
吸込口を有する前面プレートと、前記回転軸が挿入される穴を有する後面プレートと、複数のブレードとを備え、
前記複数のブレードは、異なる形状のブレードからなり、
前記異なる形状のブレードを前記前面プレートと前記後面プレートの間に交互に配置したことを特徴とする電動送風機。
【請求項２】
回転子及び固定子を有する電動機と、前記電動機を収納するハウジングと、前記回転子に設けられた回転軸と、前記回転軸に取り付けられた遠心ファンと、前記遠心ファンから吐出された風を前記ハウジング内の風路に導くディフューザと、前記遠心ファン及び前記ディフューザを外方から覆うように設けられ吸込口を有するファンケーシングとを有した電動送風機において、
前記遠心ファンは、
吸込口を有する前面プレートと、前記回転軸が挿入される穴を有する後面プレートと、複数のブレードとを備え、
前記複数のブレードは、異なる形状の２種類のブレードからなり、
前記異なる形状の２種類のブレードは、前記前面プレートと前記後面プレートの間に交互に配置され、
前記異なる形状の２種類のブレードは、前記前面プレートおよび前記後面プレートと接している部分の長さおよび形状が同一であり、かつ前記前面プレート、及び前記後面プレートと接していない部分の形状のみが異なることを特徴とする電動送風機。
【請求項３】
前記接していない部分は前記前面プレートの吸込口側にあることを特徴とする請求項２に記載の電動送風機。
【請求項４】
電動送風機を収納する掃除機本体と、一端が前記掃除機本体に接続されるホースと、一端が前記ホースの他端に接続される手元操作部と、一端が前記手元操作部の他端に接続される延長管と、前記延長管の他端に接続される吸口体とを備えた電機掃除機において、
前記電動送風機は請求項１乃至３の何れかに記載の電動送風機であることを特徴とする電気掃除機。
【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】
電気掃除機には電動送風機が用いられており、電動送風機の仕事率は、静圧と風量の積によって求められ、近年、風量を大風量化することにより仕事率向上を図っている。
【０００３】
従来の電動送風機として、例えば特許文献１に記載の技術が提案されている。この特許文献１には、遠心ファンのブレードの前縁形状を、前面プレート側（シュラウド側）の部分を凸形状、後面プレート側（ハブ側）の部分を凹形状とすることで、送風機の損失の要因となっている２次流れを抑制し、電動送風機の仕事率向上を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４６６３２５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
大風量の空気を吸入するためには、遠心ファンのブレード間の開口面積を広くすることが必要となるため、特許文献１のように遠心ファンの前縁に凸形状を有するブレードでは、ブレード間の開口面積が小さくなってしまい大風量化が困難となる恐れがある。
【０００６】
本発明の目的は、損失の要因となっている２次流れを抑制しつつ、かつ大風量化が可能となる遠心ファンの構造を備えた電動送風機、及びこの電動送風機を備えた電気掃除機を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明は、回転子及び固定子を有する電動機と、電動機を収納するハウジングと、回転子に設けられた回転軸と、回転軸に取り付けられた遠心ファンと、遠心ファンから吐出された風をハウジング内の風路に導くディフューザと、遠心ファン及びディフューザを外方から覆うように設けられ吸込口を有するファンケーシングとを有した電動送風機において、遠心ファンは、吸込口を有する前面プレートと、回転軸が挿入される穴を有する後面プレートと、複数のブレードとを備え、複数のブレードは、異なる形状のブレードからなり、異なる形状のブレードを前面プレートと後面プレートの間に交互に配置したことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、回転子及び固定子を有する電動機と、電動機を収納するハウジングと、回転子に設けられた回転軸と、回転軸に取り付けられた遠心ファンと、遠心ファンから吐出された風をハウジング内の風路に導くディフューザと、遠心ファン及びディフューザを外方から覆うように設けられ吸込口を有するファンケーシングとを有した電動送風機において、遠心ファンは、吸込口を有する前面プレートと、回転軸が挿入される穴を有する後面プレートと、複数のブレードとを備え、複数のブレードは、異なる形状の２種類のブレードからなり、異なる形状の２種類のブレードは、前面プレートと後面プレートの間に交互に配置され、異なる形状の２種類のブレードは、前面プレートおよび後面プレートと接している部分の長さおよび形状が同一であり、かつ前面プレート、及び後面プレートと接していない部分の形状のみが異なることを特徴とする。
【０００９】
好ましくは、前記接していない部分は前記前面プレートの吸込口側にあることを特徴とする。
【００１０】
また、電動送風機を収納する掃除機本体と、一端が前記掃除機本体に接続されるホースと、一端が前記ホースの他端に接続される手元操作部と、一端が前記手元操作部の他端に接続される延長管と、前記延長管の他端に接続される吸口体とを備えた電機掃除機に置いて、前記電動送風機は上記に記載の電動送風機であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
大風量化による仕事率向上が見込め、総合的な仕事率を向上することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の遠心ファンの斜視図である。
【図２】本発明、及び従来の遠心ファンの開口部拡大図である。
【図３】ブレードＡ及びブレードＢの展開図である。
【図４】本発明の一実施例にかかる電動送風機１００の断面図である。
【図５】本発明の一実施例にかかる電気掃除機の外観図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施例について、添付の図面を用いて説明する。  
図５に本発明の一実施例に係る電気掃除機の外観図を示す。２０１は塵埃を集塵する集塵部及び集塵するのに必要な吸込気流を発生させる電動送風機１００（図４）を収納する掃除機本体、２０２は一端がホース継手２０３を介して掃除機本体２０１に接続されるホース、２０４は一端がホース２０２の他端に接続される手元操作部、２０５は手元操作部２０４に設けられた電動送風機の入切を行うスイッチ部、２０６は一端が手元操作部２０４の他端に接続される延長管、２０７は延長管２０６の他端に接続される吸口体である。
【００１４】
以上の構成において、手元操作部２０４のスイッチ部２０５を操作すると、掃除機本体２０１に収納された電動送風機が運転し、吸込気流を発生させる。そして、吸口体２０７から塵埃を吸込み、延長管２０６，手元操作部２０４，ホース２０２を通して掃除機本体２０１の集塵部に集塵する。
【００１５】
次に、図４を用いて掃除機本体２０１に収納された電動送風機１００の構成を説明する。図４は本発明の一実施例に係る電動送風機１００の断面図である。図４では、電動送風機１００の回転軸１０６が上下方向となっている。電動送風機１００が掃除機本体２０１に装着される際には、電動送風機１００の回転軸１０６が掃除機本体２０１の前後方向となるように横置きに装着されてもよいし、電動送風機１００の回転軸１０６が掃除機本体２０１の上下方向となるように縦置きに装着されてもよい。
【００１６】
１０１は一端側が開口し他端側が閉塞された筒状のハウジングであり、１０２はハウジング１０１の開口部側に配置されたファンケーシングであり、ハウジング１０１とファンケーシング１０２とで電動送風機１００の外郭を構成している。ファンケーシング１０２とハウジング１０１は嵌合によって固定される。１０３はハウジング１０１の内部に固定された固定子であり、１０４は固定子の内側で回転する回転子であり、固定子１０３と回転子１０４とで電動機１０５を構成している。１０６は回転子１０４に設けられた回転軸であり、回転軸の両端を軸受１０７（１０７ａ，１０７ｂ）によって回転可能に軸支されている。軸受１０７のうち、一方の軸受１０７ａは閉塞されたハウジング１０１の底部に形成された軸受固定部１０１ｂにその外周が固定され、他方の軸受１０７ｂは開口部側に配置されたエンドブラケット１０８に形成された軸受固定部１０８ａにその外周が固定されている。エンドブラケット１０８は、ハウジング１０１に螺子１０９により固定されている。
【００１７】
１１０は回転軸１０６にナット１１１等で固定された遠心ファンであり、回転子１０４と共に回転し、吸込気流を発生させる。遠心ファン１１０は吸込開口１１４を有する前面プレート１１０ａと、回転軸１０６が貫通する孔を有する後面プレート１１０ｂと、前面プレート１１０ａと後面プレート１１０ｂとの間に挟まれるようにして設けられたブレード１１０ｃ、１１０ｄとより構成されている。
【００１８】
１１２は遠心ファン１１０から吐出された風をハウジング１０１内の風路に導くディフューザである。ディフューザ１１２は、仕切板１１２ａと、この仕切板１１２ａの遠心ファン１１０側（図４の上方側）に配置されたディフューザベーン１１２ｂと、仕切板１１２ａの電動機１０５側（図４の下方側）に配置されたリターンガイドベーン１１２ｃより構成されている。遠心ファン１１０及びディフューザ１１２はファンケーシングにより外方を覆われている。
【００１９】
１１３はファンケーシング１０２に形成された吸込口であり、遠心ファン１１０の吸込開口１１４と連通している。ファンケーシング１０２の吸込口１１３の外周部には、環状の突部１０２ａが形成されており、この環状の突部１０２ａの裏面（ファンケーシング１０２の裏面）には、ファンケーシング１０２の吸込口１１３より外周側にシール部材１１５が配置されている。このシール部材１１５は、遠心ファン１１０の前面プレート１１０ａの先端部が摺動可能に接触し、ファンケーシング１０２と遠心ファン１１０との間の気密の漏れを防止している。１１６はシール部材を押えるシール固定部材であり、ファンケーシング１０２の裏面に取り付けられている。シール固定部材１１６の断面は、略Ｌ字形状を有する。
【００２０】
１１７は回転軸１０６に固定され回転子１０４と電気的に接続された整流子である。１１８は整流子１１７と摺接するブラシであり、１１９はブラシ１１８と電気的に接続されたリード線であり、１２０はブラシ１１８を整流子１１７に押圧する付勢力を発生させるバネである。１２１はブラシ１１８，リード線１１９，バネ１２０を収納し、ハウジング１０１に螺子１２２によって取り付けられたブラシホルダである。
【００２１】
上の構成において、電動機１０５の回転子１０４が回転すると、遠心ファン１１０が回転し、吸込気流が発生する。吸込口１１３から流入した風は、吸込開口１１４から遠心ファン１１０に流入する。遠心ファン１１０から吐出された風は、ディフューザ１１２のディフューザベーン１１２ｂを通り、ディフューザベーン１１２ｂから吐出された風はディフューザ１１２とファンケーシング１０２の内面とで形成された空間で流れが反転し、リターンガイドベーン１１２ｃへと流入する。リターンガイドベーン１１２ｃから吐出された風はハウジング１０１内の風路を流れ、ハウジング１０１の外周部に形成された開口（図示せず）から電動送風機１００外へ吐出される。
【００２２】
次に、図１を用いて本発明の特徴である電動送風機１００に取り付けられた遠心ファン１１０の構成を説明する。前記遠心ファン１１０は、前面プレート１１０ａ、後面プレート１１０ｂ、ブレードＡ１１０ｃ、ブレードＢ１１０ｄを有している。前面プレート１１０ａは、平面部１１０ａ１と立ち上がり部１１０ａ２とを有している。平面部１１０ａ１は略円板状であり、その中心には円形の穴が開いている。立ち上がり部１１０ａ２は料亭面が開口部となり両開口部が連通した略円筒形状をしている。立ち上がり部１１０ａ２の一方の底面と平面部の円形の穴とが滑らかな曲部を介し接続されている。前面プレート１１０ａは全体として円形状の部材である。後面プレート１１０ｂは略円板状をしており、こちらにも円形の穴が開いている。後面プレート１１０ｂの穴は立ち上がり部１１０ａ２の開口部よりも小さい。後面プレート１１０ｂの穴は回転軸１０６が設けられるための穴である。立ち上がり部１１０ａ２の開口部からは空気を吸引する。ブレードＡは前縁に凸形状部を有しており、これにより２次流れを抑制している。ブレードＢ１１０ｄは前記ブレードＡ１１０ｃの凸形状部をなくし直線形状としたものである。ブレードＡ１１０ｃとブレードＢ１１０ｄは、前面プレート１１０ａと後面プレート１１０ｂの間に設けられており、ブレードＡ１１０ｃとブレードＢ１１０ｄが交互になるよう配置されている。ブレードＡ１１０ｃはブレードＢ１１０ｄに比べて大きいため、翼一枚あたりの負荷を小さくすることができ、負荷損失を低減することができる。また、ブレードＢ１１０ｄは凸形状部がなく直線形状となっているためファンケーシングの入口段差から翼先端が離れることになり、翼端渦の発生を抑制することができる。
【００２３】
図２は、本発明の遠心ファンの開口部を拡大した図である。図２（ａ）が従来のブレードＡ１１０ｃのみで構成した遠心ファンの開口部であり、図２（ｂ）は本発明のブレードＡ１１０ｃとブレードＢ１１０ｄの２種類のブレードを配置した図である。いずれも羽根枚数は８枚である。遠心ファン１１０の回転軸から、ブレードＡ１１０ｃの前縁と前面プレート１１０ａの交点までの距離をＲ１、ブレードＢ１１０ｄの前縁と前面プレートの交点までの距離をＲ１′としたとき、Ｒ１＝Ｒ１′となり、Ｒ１とＲ１′は同一円周上に存在する。
【００２４】
同様に、遠心ファン１１０の回転軸から、ブレードＡ１１０ｃの前縁と後面プレート１１０ｂの交点までの距離をＲ２、ブレードＢ１１０ｄの前縁と後面プレート１１０ｂの交点までの距離をＲ２′としたとき、Ｒ２＝Ｒ２′となり、Ｒ２とＲ２′も同一円周上に存在する。
【００２５】
したがって、ブレード前縁の凸部がない分、図２（ｂ）のブレード間の開口部の面積は、図２（ａ）のブレード間の開口部の面積に比べて大きくなる。これにより、大風量化を可能としている。
【００２６】
図３はブレードＡ１１０ｃとブレードＢ１１０ｄの展開図を示している。ブレードＢ１１０ｄはブレードＡ１１０ｃの前縁の凸部をなくしたのみで、その他の形状は同一であるため、ブレードＡ１１０ｃと前面プレート１１０ａが接する箇所の長さと、ブレードＢ１１０ｄと前面プレート１１０ａが接する箇所の長さは、どちらもＬ１となる。
【００２７】
同様に、ブレードＡ１１０ｃと後面プレート１１０ｂが接する箇所の長さと、ブレードＢ１１０ｄと後面プレート１１０ｂが接する箇所の長さは、どちらもＬ２となる。
【００２８】
そのため、ブレードを製作するための主な金型は同じものを使用し、前縁形状のみ変更した金型を組み替えることによりブレードの製作が可能となり、金型代のコスト低減が可能となる。
【００２９】
上記のようにブレードＡ１１０ｃとブレードＢ１１０ｄを交互になるように配置することにより２次流れを抑制しつつ、かつ大風量化が可能となる電動送風機を作成することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１００  電動送風機
１０１  ハウジング
１０２  ファンケーシング
１１０  遠心ファン
１１０ａ  前面プレート
１１０ｂ  後面プレート
１１０ｃ  ブレードＡ
１１０ｄ  ブレードＢ
１１２  ディフューザ
１１３  吸込口
１１４  吸込開口
【図１】
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【図２】
2013032747.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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