(57)【要約】【課題】送風性能を向上した電動送風機を提供する。【解決手段】ロータ１５を有した電動機２と、ロータ１５のシャフト３の端部に具備されたインペラ４の外周に配置されたディフューザ部５と、インペラ４とディフューザ部５を覆うケーシング７とを備え、ディフューザ部５は、ケーシング７側で、かつインペラ４から吐き出された風を圧力回復させる複数枚の羽根１８ａからなる静翼部１８と、静翼部１８の一端と接触するように配置された円盤状の土台１９と、土台１９の電動機２側面に設けた複数枚の羽根２０ａからなる戻り翼部２０で構成され、静翼部１８とケーシング７を一体構成し、かつ静翼部１８を、戻り翼部２０に対して物性強度の強い材料で構成したもので、ケーシング７と静翼部１８とで隙間が発生せず、また、羽根１８ａと土台１９とが圧接しても、羽根１８ａの変形量が少ないので、吸い込み性能の低下を防ぐことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータ及びステータを有した電動機と、前記電動機を収納するブラケットと、前記ロータのシャフトの端部に具備されたインペラと、前記インペラの外周に配置されたディフューザ部と、前記インペラと前記ディフューザ部を覆うと共に前記ブラケットの端部に保持されるケーシングとを備え、前記ディフューザ部は、前記ケーシング側に位置し、かつ前記インペラから吐き出された風を圧力回復させる複数枚の羽根からなる静翼部と、前記静翼部の一端と接触するように配置された円盤状の土台と、前記土台の前記電動機側の面に設けた複数枚の羽根で形成された戻り翼部とで構成され、前記静翼部と前記ケーシングを一体構成とすると共に、前記静翼部を、前記戻り翼部に対して物性強度の強い材料で構成した電動送風機。
【請求項２】
静翼部と接触する戻り翼部の土台の面に、前記静翼部の羽根の端部が嵌合する凹部を設けて、前記静翼部と前記戻り翼部とを嵌合させた請求項１に記載の電動送風機。
【請求項３】
静翼部の羽根の電動機側の端部からケーシングの外郭面に至る貫通孔を設け、前記ケーシングと一体構成された前記静翼部と戻り翼部とを組み立て後に、前記貫通孔から接着剤を流し込み、前記静翼部の羽根と前記戻り翼部とを接合した請求項１または２に記載の電動送風機。
【請求項４】
貫通孔を静翼部の羽根の上流側に配置し、かつ戻り翼部の土台を、上流側から下流側に向かうにつれて電動機側へ傾斜させた請求項３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用いた電気掃除機。
【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】
従来の一般的な電気掃除機用の電動送風機として、図５、図６に示されるようなものがあった（例えば、特許文献１参照）。図５は、上記特許文献１に記載された従来の電動送風機の半断面図、図６は、同電動送風機の分解斜視図（ケーシングを取り外した状態）である。
【０００３】
図５、図６に示すように、従来の電動送風機１は、電動機２と、電動機２の出力軸であるシャフト３の一端に設けられた複数の羽根４ａを有するインペラ４と、インペラ４の外周に位置しインペラ４より吐き出された風を整流するディフューザ部５と、インペラ４とディフューザ部５とを覆い中央に吸気口６を有し、主に板金から成るケーシング７によって構成される。
【０００４】
電動機２は、ステータコア８にステータ巻線９を施してなるステータ１０と、シャフト３に具備されるロータコア１１にロータ巻線１２を施し、整流子１３を同軸上に配置してシャフト３の両端に設けられた軸受１４によって回転自在に固定されたロータ１５と、ロータ１５の整流子１３へと通電するカーボンブラシ１６から構成される。
【０００５】
ロータ１５は軸受１４を介しブラケット１７に固定され、ステータ１０はロータ１５を覆うようブラケット１７の内面に固定される。また、ケーシング７はインペラ４とディフューザ部５を覆うようにブラケット１７の一端に圧入保持される。
【０００６】
ディフューザ部５は、インペラ４から吐き出された風を徐々に減速させて圧力回復させるために流路断面積を徐々に拡大させる通路を形成する複数枚の羽根１８ａからなる静翼部１８と、静翼部１８の電動機２側に位置し略円盤状で構成された土台１９と、土台１９の電動機２側に位置し、風をスムーズに電動機２内に誘うための複数枚の羽根２０ａから成る戻り翼部２０とで構成され、これらは主に樹脂製で一体構成となっている。
【０００７】
以上のように構成された従来の電動送風機の動作、作用について以下に説明する。
【０００８】
従来の電動送風機１が運転される場合、電動機２はカーボンブラシ１６から整流子１３を通じてロータ巻線１２に通電される。そして、ステータ巻線９で生成される磁界と、ロータ巻線１２の磁界との作用によりロータ１５の回転位置が移動する。ロータ１５の回転位置が移動しても、整流子１３とカーボンブラシ１６が常に接触するように構成されているため、ロータ巻線１２への通電は継続され、ロータ１５の回転が継続するように電動機２は動作する。
【０００９】
この動作に連動してシャフト３に連結されたインペラ４の回転によりインペラ４内部が外気圧に対して負圧となり風を吸引する。吸引される風はケーシング７の吸気口６より電動送風機１内に進入し、インペラ４で放射状に吐き出され、ディフューザ部５の静翼部１８で徐々に減速させることで動圧を静圧に変換することで圧力回復し、ケーシング７外周側壁面付近で外周方向から内周方向へと流れを変え、戻り翼部２０によりスムーズに電動機２のブラケット１７内部に導かれ、ロータ１５やステータ１０を自ら吸い込んだ風にて冷却した後に、電動送風機１外へと最終的には排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−１３２３６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従来、吸い込み性能を向上させるために、静翼部１８の羽根１８ａのケーシング７側先端と、ケーシング７との間に隙間ができないように、圧接させることが一般的である（隙間ができると静翼部１８にて構成する流路面積の拡大通路が部分的に拡大し、圧力回復が低下してしまう）。
【００１２】
しかしながら、上記特許文献１に記載されたような従来の電動送風機の構成では、ケーシング７の平面度や、静翼部１８の羽根１８ａの高さなど、ものづくり面でバラツキが生じた場合、先当たりしてしまった静翼部１８の羽根１８ａは折れ曲がり、つぶれ等の変形を生じ、静翼部１８が形成する流路拡大通路の面積バランスが崩れ、吸い込み性能の低下を引き起こすという課題があった。
【００１３】
特に、ケーシング７のような面形状が板金、静翼部１８の羽根１８ａのようなリブ形状が樹脂製などの、リブ側が面側に対して物性強度的に劣る組み合わせについては顕著に本課題の傾向が強くなる。
【００１４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、電動送風機の吸い込み性能を向上させると共に、吸引性能に優れ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】
【００１５】
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、ロータ及びステータを有した電動機と、前記電動機を収納するブラケットと、前記ロータのシャフトの端部に具備されたインペラと、前記インペラの外周に配置されたディフューザ部と、前記インペラと前記ディフューザ部を覆うと共に前記ブラケットの端部に保持されるケーシングとを備え、前記ディフューザ部は、前記ケーシング側に位置し、かつ前記インペラから吐き出された風を圧力回復させる複数枚の羽根からなる静翼部と、前記静翼部の一端と接触するように配置された円盤状の土台と、前記土台の前記電動機側の面に設けた複数枚の羽根で形成された戻り翼部とで構成され、前記静翼部と前記ケーシングを一体構成とすると共に、前記静翼部を、前記戻り翼部に対して物性強度の強い材料で構成したもので、ケーシングと静翼部とで隙間が発生せず、また、静翼部の羽根が土台より物性的に強いことから、羽根と土台とが圧接しても、羽根の変形量が減少し、静翼部の流路拡大通路の面積バランスが崩れにくくなることから、吸い込み性能の低下を防ぐ、すなわち吸い込み性能を向上させることができる。
【００１６】
また、本発明の電気掃除機は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動送風機を用いたもので、吸い込み性能の高い電気掃除機が実現できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の電動送風機は、吸い込み性能の高いもので、この電動送風機を電気掃除機に用いることで吸引性能に優れた電気掃除機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態１における電動送風機の半断面図
【図２】本発明の実施の形態２における電動送風機の部分拡大断面図
【図３】同電動送風機の他の例を示す部分拡大断面図
【図４】本発明の実施の形態３における電気掃除機の構成図
【図５】従来の電動送風機の半断面図
【図６】同電動送風機のケーシングを取り外した状態の分解斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
第１の発明は、ロータ及びステータを有した電動機と、前記電動機を収納するブラケットと、前記ロータのシャフトの端部に具備されたインペラと、前記インペラの外周に配置されたディフューザ部と、前記インペラと前記ディフューザ部を覆うと共に前記ブラケットの端部に保持されるケーシングとを備え、前記ディフューザ部は、前記ケーシング側に位置し、かつ前記インペラから吐き出された風を圧力回復させる複数枚の羽根からなる静翼部と、前記静翼部の一端と接触するように配置された円盤状の土台と、前記土台の前記電動機側の面に設けた複数枚の羽根で形成された戻り翼部とで構成され、前記静翼部と前記ケーシングを一体構成とすると共に、前記静翼部を、前記戻り翼部に対して物性強度の強い材料で構成したもので、ケーシングと静翼部とで隙間が発生せず、また、静翼部の羽根が土台より物性的に強いことから、羽根と土台とが圧接しても、羽根の変形量が減少し、静翼部の流路拡大通路の面積バランスが崩れにくくなることから、吸い込み性能の低下を防ぐ、すなわち吸い込み性能を向上することができる。
【００２０】
第２の発明は、特に、第１の発明の静翼部と接触する戻り翼部の土台の面に、前記静翼部の羽根の端部が嵌合する凹部を設けて、前記静翼部と前記戻り翼部とを嵌合させたもので、静翼部と土台との接合部での隙間が生じにくくなり、更に吸い込み性能を向上させることができる。
【００２１】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明の静翼部の羽根の電動機側の端部からケーシングの外郭面に至る貫通孔を設け、前記ケーシングと一体構成された前記静翼部と戻り翼部とを組み立て後に、前記貫通孔から接着剤を流し込み、前記静翼部の羽根と前記戻り翼部とを接合したもので、静翼部と土台との接合部での隙間が生じにくくなり、更に吸い込み性能を向上させることができる。
【００２２】
第４の発明は、特に、第３の発明の貫通孔を静翼部の羽根の上流側に配置し、かつ戻り翼部の土台を、上流側から下流側に向かうにつれて電動機側へ傾斜させたもので、接着剤が、静翼部の羽根の先端側から後端側まで流れやすくなるので、より静翼部と土台との接合部での隙間が生じにくくなるため、更に吸い込み性能を向上させることができる。
【００２３】
第５の発明に係る電気掃除機は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動送風機を用いたもので、吸い込み性能の高い電気掃除機が実現できる。
【００２４】
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。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における電動送風機の半断面図である。なお、上記従来の電動送風機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。
【００２６】
図１において、本実施の形態における電動送風機１は、電動機２と、電動機２の出力軸であるシャフト３の一端に設けられ複数の羽根４ａを有するインペラ４と、インペラ４の外周に位置しインペラ４より吐き出された風を整流するディフューザ部５と、インペラ４とディフューザ部５とを覆い中央に吸気口６を有したケーシング７によって構成されている。
【００２７】
電動機２は、ステータコア８にステータ巻線９を施してなるステータ１０と、シャフト３に具備されるロータコア１１にロータ巻線１２を施し、整流子１３を同軸上に配置してシャフト３の両端に設けられた軸受１４によって回転自在に固定されたロータ１５と、ロータ１５の整流子１３に通電するカーボンブラシ１６から構成される。
【００２８】
ロータ１５は、軸受１４を介しブラケット１７に固定され、ステータ１０は、ロータ１５を覆うようブラケット１７の内面に固定される。また、ケーシング７は、インペラ４とディフューザ部５を覆うようにブラケット１７の一端に圧入保持されている。
【００２９】
ディフューザ部５は、インペラ４から吐き出された風を徐々に減速させて圧力回復させるために流路断面積を徐々に拡大させる通路を形成する複数枚の羽根１８ａからなる静翼部１８と、静翼部１８の電動機２側に位置し略円盤状で構成された土台１９と、土台１９の電動機２側に位置し、風をスムーズに電動機２内に誘うための複数枚の羽根２０ａから成る戻り翼部２０との３つの要素で構成されており、そのうち静翼部１８は、ケーシング７と一体構成とし、土台１９と戻り翼部２０とは一体構成とし、かつ、ケーシング７と一体構成となった静翼部１８を形成している材料の物性強度は、土台１９及び戻り翼部２０に対して強くしている（例えば、ケーシング７及び静翼部１８との一体部品はマグネシウムを主体とする合金から成る成形品、土台１９と戻り翼部２０との一体部品は、ナイロン等の一般樹脂材料から成る成形品）。
【００３０】
以上のように構成された本実施の形態における電動送風機１が運転されると、電動機２は、カーボンブラシ１６から整流子１３を通じてロータ巻線１２に通電される。そして、ステータ巻線９で生成される磁界と、ロータ巻線１２の磁界との作用によりロータ１５の回転位置が移動する。ロータ１５の回転位置が移動しても、整流子１３とカーボンブラシ１６が常に接触するように構成されているため、ロータ巻線１２への通電は継続され、ロータ１５の回転が継続するように電動機２は動作する。
【００３１】
この動作に連動してシャフト３に連結されたインペラ４の回転によりインペラ４内部が外気圧に対して負圧となり風を吸引する。
【００３２】
吸引される風は、ケーシング７の吸気口６より電動送風機１内に進入し、インペラ４で放射状に吐き出され、ディフューザ部５の静翼部１８で徐々に減速させることで動圧を静圧に変換することで圧力回復し、ケーシング７外周側壁面付近で外周方向から内周方向へと流れを変え、戻り翼部２０によりスムーズに電動機２のブラケット１７内部に導かれ、ロータ１５やステータ１０を自ら吸い込んだ風で冷却した後に、電動送風機１外へと最終的には排出される。
【００３３】
その際に、本実施の形態における電動送風機１は、静翼部１８をケーシング７と一体構成とし、戻り翼部２０は、土台１９と一体構成とし、かつ、静翼部１８の物性強度は、土台１９に対して強いことによって、ケーシング７と静翼部１８とで隙間が発生せず、また、静翼部１８の羽根１８ａが、土台１９より物性的に強いことから、羽根１８ａと土台１９とが圧接しても、羽根１８ａの変形量が減少し、静翼部１８の流路拡大通路の面積バランスが崩れにくくなることから、吸い込み性能の低下を防ぐ、すなわち吸い込み性能を向上させることができる。
【００３４】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２における電動送風機の部分拡大断面図である。なお、上記実施の形態１における電動送風機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。
【００３５】
本実施の形態における電動送風機は、図２に示すように、静翼部１８の羽根１８ａと接触する土台１９の面に、静翼部１８の羽根１８ａの端部が嵌合する凹部２１を設けて、静翼部１８の羽根１８ａと土台１９とを嵌合させたものである。
【００３６】
本実施の形態における電動送風機は、以上のように構成されているので、静翼部１８と土台１９との接合部での隙間が生じにくくなり、更に吸い込み性能を向上させることができる。
【００３７】
また、図３に示すように、静翼部１８の羽根１８ａのブラケット１７側の端部からケーシング７の外郭面までに至る貫通孔２２を設け、ケーシング７と一体構成された静翼部１８と、土台１９とを組み立て後に、貫通孔２２から接着剤（図示せず）を流し込み、静翼部１８の羽根１８ａと土台１９とを接合するようにすれば、更に、静翼部１８と土台１９との接合部での隙間が生じにくくなり、吸い込み性能を向上させることができる。
【００３８】
また、特に図示しないが、貫通孔２２を、静翼部１８の羽根１８ａの上流（インペラ４側）に配置し、かつ戻り翼部２０の土台１９を、上流（インペラ４側）から下流（反インペラ４側）に向かうにつれてブラケット１７側へ傾斜させることで、接着剤が静翼部１８の羽根１８ａの先端（インペラ４側）から後端（反インペラ４側）まで流れやすくなり、より静翼部１８と土台１９との接合部での隙間が生じにくくなるため、更に吸い込み性能を向上させることができる。
【００３９】
（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３における電気掃除機の構成図である。なお、上記実施の形態における電動送風機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。
【００４０】
本実施の形態における電気掃除機は、図４に示すように、掃除機本体３４と、掃除機本体３４と連通したホース３５と、ホース３５の一端と連通した延長管３６と、延長管３６の端部に設けた操作ハンドル３７と、延長管３６の一端と連通した床用吸込具３８とを備え、掃除機本体３４内には、吸引力を発生させる電動送風機１を内蔵し、この電動送風機１の上流側には、吸引した塵埃を貯める集塵室３９を有している。電動送風機１は、上記実施の形態１又は２で示した電動送風機１を用いているものである。
【００４１】
以上のように構成された本実施の形態における電気掃除機の動作について説明すると、使用者は、操作ハンドル３７を持って電気掃除機の運転を開始すると、電動送風機１で吸引力が発生し、床面を動かす床用吸込具３８から空気と共に塵埃を吸い込む。吸引された塵埃は空気とともに延長管３６、ホース３５を経て集塵室３９へ流れ、集塵室３９で塵埃と空気を分離し、塵埃を集塵室３９内に貯め込み、空気だけを電動送風機１が吸引する。
【００４２】
電動送風機１で吸引された空気は、電動送風機１内部を通過し、さらに掃除機本体３４内部を通過して掃除機本体３４外部へ排出される。
【００４３】
このとき、電動送風機１の振動を低減させているため、電気掃除機に配置した際の騒音は低く、快適な掃除ができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上のように、本発明に係る電動送風機とそれを用いた電気掃除機は、電動送風機の騒音の低減が図れるので、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。
【符号の説明】
【００４５】
１  電動送風機
２  電動機
３  シャフト
４  インペラ
４ａ、１８ａ、２０ａ  羽根
５  ディフューザ部
６  吸気口
７  ケーシング
８  ステータコア
９  ステータ巻線
１０  ステータ
１１  ロータコア
１２  ロータ巻線
１３  整流子
１４  軸受
１５  ロータ
１６  カーボンブラシ
１７  ブラケット
１８  静翼部
１９  土台
２０  戻り翼部
２１  凹部
２２  貫通孔
３４  掃除機本体
３５  ホース
３６  延長管
３７  操作ハンドル
３８  床用吸込具
３９  集塵室
【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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【図６】
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