JP2005220853A - Electric blower - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば電気掃除機に搭載され、電動機部で得られる回転力によりファンを回転させて送風作用を営む電動送風機に関する。 The present invention relates to an electric blower that is mounted on, for example, an electric vacuum cleaner and performs a blowing action by rotating a fan by a rotational force obtained by an electric motor unit.
従来、電動機部とファンカバーで覆われたファンとの間に、ファンから吐出された風を静圧化しながら導くディフュ−ザを配置した電動送風機が各種提供されている。その中でも、ファンの周囲にこのファンの吐出し口と対向して配置される多数枚の静翼を有したディフュ−ザを備えることにより、ファンから吐出された風を前記各静翼間に形成されたディフュ−ザ風路で静圧化する電動送風機が知られている(例えば特許文献1参照。)。 2. Description of the Related Art Conventionally, various types of electric blowers have been provided in which a diffuser is disposed between an electric motor section and a fan covered with a fan cover to guide the wind discharged from the fan while reducing the static pressure. Among them, by providing a diffuser having a large number of stationary blades arranged around the fan so as to face the discharge port of the fan, the air discharged from the fan is formed between the stationary blades. There is known an electric blower that makes a static pressure in the diffuser air passage (see, for example, Patent Document 1).
この特許文献1の電動送風機のファンカバーは、嵌合筒部と、ファンの前面シュラウドに対向するファン対向部と、これらファン対向部と嵌合筒部とを連続して設けられた静翼押え部とを有している。そして、ファンと対向する各静翼のディフュ−ザ風路を通る風の流れ方向に沿って延びる縁には静翼押え部が密接している。しかし、各静翼の下流側端部の縁は、嵌合筒部と静翼押え部とにわたって形成されたファンカバーのコーナー部内面及び嵌合筒部の内面から離れており、密接させる工夫は施されていなかった。言い換えれば、特許文献1に記載の電動送風機では、ファンと対向する各静翼の下流側端部と嵌合筒部の内面及びコーナー部内面との間には隙間が形成されていて、この隙間により隣接したディフュ−ザ風路の出口部同士が連通された構成となっている。
ディフュ−ザを備える構成では、ファンと対向するディフュ−ザ風路を通る風がこの風路の出口部からディフュ−ザの裏側に流れ込むことに伴う風の方向変換で、出口部の圧力が高まり易い傾向がある。これに加えて、特許文献1のようにファンと対向しかつ隣接したディフュ−ザ風路の出口部同士が連通された構成では、ディフュ−ザの裏側に流れ込もうとする風の一部が前記隙間を通って隣接するディフュ−ザ風路の出口部に流れ込んで、ファンと対向した各ディフュ−ザ風路の出口部で気流が乱されるので、この気流の乱れによる風路損失(風損)が発生する。しかも、前記出口部での気流の乱れで出口部の気流通過が抑制されるに伴い、この出口部の圧力が更に高まって、圧力損失が増える。このために、特許文献1の電動送風機では送風効率を向上させるには不利であリ、これに伴い、特許文献1の電動送風機が搭載された電気掃除機は、吸込み仕事率を向上させる上では不利である。 In a configuration with a diffuser, the pressure at the outlet increases due to the direction change of the wind that occurs when the wind passing through the diffuser wind path facing the fan flows from the outlet of the wind path to the back side of the diffuser. It tends to be easy. In addition to this, in the configuration in which the exit portions of the diffuser air passages facing and adjacent to the fan are communicated with each other as in Patent Document 1, a part of the wind that flows into the back side of the diffuser is generated. The air flows into the outlet of the adjacent diffuser air passage through the gap, and the air flow is disturbed at the outlet of each diffuser air passage facing the fan. Loss). Moreover, as the passage of airflow at the outlet portion is suppressed due to the turbulence of the airflow at the outlet portion, the pressure at the outlet portion further increases and the pressure loss increases. For this reason, in the electric blower of patent document 1, it is disadvantageous to improve ventilation efficiency, and in connection with this, the vacuum cleaner carrying the electric blower of patent document 1 is in terms of improving suction work rate. It is disadvantageous.
本発明の目的は、ディフュ−ザを改良して送風効率を向上できる電動送風機を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an electric blower that can improve the blowing efficiency by improving the diffuser.
前記課題を解決するために、本発明は、ファンと対向するディフュ−ザの各静翼の下流側端部が第1の縁及びこれに連続する第2の縁を有し、第1の縁をファンに被嵌されたファンカバーの嵌合筒部の内面に密接させ、第2の縁をファンカバーの静翼押え部と嵌合筒部とにわたって形成されたコーナー部内面に密接させて、ファンと対向しかつ隣接した各ディフュ−ザ風路の出口部同士を静翼の下流側端部で仕切っている。 In order to solve the above-mentioned problem, the present invention provides a first edge having a first edge and a second edge continuous to the downstream end of each stationary blade of the diffuser facing the fan. In close contact with the inner surface of the fitting cylinder portion of the fan cover fitted on the fan, and the second edge is brought into close contact with the inner surface of the corner portion formed between the stationary blade presser portion and the fitting cylinder portion of the fan cover, Outlet portions of each diffuser air channel facing and adjacent to the fan are partitioned by a downstream end portion of the stationary blade.
本発明では、ファンと対向したディフュ−ザ風路を通ってディフュ−ザの裏側に流れ込もうとする風の一部が、隣接するディフュ−ザ風路の出口部に流れ込むことを抑制できる。 In this invention, it can suppress that a part of wind which flows into the back side of a diffuser through the diffuser wind path facing the fan flows into the exit part of an adjacent diffuser wind path.
本発明によれば、ディフュ−ザがそのディフュ−ザ風路の出口部での気流の乱れを抑制可能な静翼を有しているから、送風効率を向上可能な電動送風機を提供できる。 According to the present invention, since the diffuser has the stationary blade that can suppress the turbulence of the airflow at the outlet portion of the diffuser air passage, the electric blower that can improve the blowing efficiency can be provided.
図1〜図6を参照して本発明の一実施形態を説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1はキャニスタ型の電気掃除機全体を示す斜視図であり、この電気掃除機1は、床面上を自在に移動できる車輪を有した掃除機本体2、電動送風機3、フィルタとしての集塵袋4、吸塵ホース5、延長管6、及び吸込み口体7等を備えている。
FIG. 1 is a perspective view showing the entire canister-type vacuum cleaner. The vacuum cleaner 1 includes a cleaner body 2 having wheels that can freely move on a floor surface, an
掃除機本体2はその例えば前部上面をなす開閉可能な集塵室蓋2aを有している。掃除機本体2の内部には、集塵室蓋2aの真下に対向する集塵室(図示しない)が設けられているとともに、この集塵室の後側、言い換えれば、吸気流を基準に集塵室の下流側に位置する送風機室(図示しない)が夫々設けられている。又、掃除機本体2は送風機室の内外を連通する図示しない排気口を有している。
The vacuum cleaner main body 2 has a dust
集塵室には集塵袋4が出し入れ可能に収容され、送風機室には電動送風機3が収容されている。掃除機本体2の例えば前端部には吸塵口2bが略水平に設けられて、この吸塵口2bには吸塵ホース5の掃除機本体側の一端部が挿脱可能に接続される。吸塵ホース5及び延長管6は集塵室と吸込み口体7とを連通する吸込み管をなすものであって、吸塵ホース5はその他端部に手元操作スイッチ付きのハンドル5aを有している。ハンドル5aには硬質な延長管6の一端部が着脱可能に接続され、この延長管6の他端部には吸込み口体7が着脱可能に接続されている。
A
前記構成の電気掃除機1は、その電動送風機3を駆動させることにより、電動送風機3の送風力で、吸込み口体7から被掃除面上の塵を吸込んで延長管6及び吸塵ホース5を介して掃除機本体2の集塵室に導き、この室内の集塵袋4で塵を捕捉できる。そして、集塵袋4を通過した空気(吸気流)は、電動送風機3に吸込まれてこの電動送風機3を通り抜けた後、掃除機本体2の図示しない排気口を通して掃除機本体2の外部に排出される。以上により被掃除面を掃除できる。
The electric vacuum cleaner 1 configured as described above drives the
次に、図2〜図6を参照して電動送風機3について説明する。図2に示すように電動送風機3は、電動機ケース10、固定子11、回転子12、一対のブラシ装置13、ファン14、ディフューザ15、及びファンカバー16等を備えている。電動機ケース10、固定子11、回転子12、及び一対のブラシ装置13は、例えば整流子モータからなる電動機部Mを形成している。
Next, the
図2に示すように板金製の電動機ケース10は、ケース本体21とケース端面板22とを連結して形成されている。有底円筒形のケース本体21の開口縁は外側に張出した円環状の張出し縁部21aを形成している。ケース本体21の閉じた端板部21bの中央部には円筒形状をなす軸受支え部23が形成され、この軸受支え部23には軸受24が収容されている。ケース本体21の円筒形周壁には排気口25が複数(1つのみ図示)開けられている。
As shown in FIG. 2, the sheet
ケース端面板22は、ケース本体21の開口を径方向に横切っていて、その両端部は張出し縁部21aにねじ26で固定されている。ケース端面板22の長手方向中央部には、軸受支え部23に対応して電動機ケース10の外に向けて突出する円筒形状の軸受支え部27が形成され、この内部には軸受28が収容されている。
The case
固定子11は外形形状が略四角な固定子鉄心とこの鉄心に巻付けられた固定子巻線とを備えている。固定子11は、固定子鉄心の四隅をケース本体21の円筒形周壁の内面に圧接させて電動機ケース10に収容されている。収容された固定子11の固定子鉄心の外面とこれに対向する前記円筒形周壁の内面との間にはケース内風路30(一つのみ図示)が形成されている。
The
回転子12は整流子31付きのものである。回転子12は、その回転軸12aを軸受24、28に夫々支持させることによって、固定子11の内側に位置して電動機ケース10に回転自在に取付けられている。一対のブラシ装置13はケース本体21を半径方向に貫通して取付けられ、これらの装置13が有するカーボンブラシ13aの先端は整流子31に押付けられている。
The
前記ファン14、ディフューザ15、及びファンカバー16によってファン部Fが形成されている。
A fan portion F is formed by the
詳しくは、回転軸12aは軸受28及びこれを収容している軸受支え部27を貫通し、この貫通端部にファン14がナット32により連結されている。ファン14は、遠心型のものであって、円板状のベース35と、これに対向する前面シュラウド36とを複数の遠心羽根(一枚のみ図示)37で連結してなる。このファン14の外周部には吐出し口14aが形成され、前面シュラウド36の中央部には吸込み口38が設けられている。
Specifically, the
ディフューザ15は、ケース端面板22の軸受支え部27を除く部分及び張出し縁部21aを覆い隠して、ファン14と電動機ケース10との間に配置されている。このディフューザ15の中央部はケース端面板22に複数のねじ39(1本のみ図示)で固定され、周部裏面は張出し縁部21aに当って支持されている。図3中符号15aはねじ39の通孔を示している。
The
このディフューザ15は、合成樹脂製の一体成形品からなり、ファン14から吐出された気流を静圧化しながら電動機ケース10の開口に導入するものである。詳しくは、図3等に示すように略円形状のベース41と、このベース41の肉厚となった周部の表面に一体に設けられた表側の多数枚の静翼42と、ベース41の裏面に一体に設けられた裏側の多数枚の静翼45とから形成されている。
The
表側の各静翼42は、ベース41の周方向に沿って等間隔で設けられていて、いずれも略円弧状をなしている。隣接した静翼42相互間には図5等に示されるように表側のディフューザ風路Pが形成されている。これらのディフューザ風路Pの風路断面積は、ファン14の吐出し口14aと対向する入口部P1からディフューザ15の外周に開口された出口部P2に行くにしたがって次第に大きく形成されている。
The
図6で代表して示すように各静翼42の縁は互いに連続する第1〜第3の縁E1〜E3、及び第4の縁E4で作られている。第1の縁E1はベース41の外周面からベース41の表面に対して略直角となるように延びている。第3の縁E3は、ディフューザ風路Pに沿って延びていて、ベース41と平行な縁部分を主体としているとともに、この縁部分からベース41に次第に近付く斜状の縁部分を有している。第2の縁E2は、第3の縁E3のベース41と平行な縁部分と第1の縁E1とを連続しており、この縁はファンカバー16の後述するコーナー部の形状に合わせて形成されている。なお、図6中符号G1、G2は理解を容易にするために描いた境界線であり、一方の境界線G1は第1の縁E1と第2の縁E2との境界を示し、他方の境界線G2は第2の縁E2と第3の縁E3との境界を示している。第4の縁E4は、入口部P1側においてベース41の表面に対して略直角となるように延びていて、第3の縁E3の斜状をなした縁部分に連続している。
As representatively shown in FIG. 6, the edge of each
各静翼42の下流側端部42aは、出口部P2に臨んでいて、第1の縁E1及び第2の縁E2を有している。理解を容易にするために図3及び図6では、下流側端部42aとそれより上流側部分42bとの境いを境界線Hで示している。各静翼42の上流側部分42bの板厚は各部同じである。各静翼42の下流側端部42aの板厚は、上流側部分42bの板厚より薄く、しかも、第1の縁E1側ほど薄くなっている。この肉厚の変化で下流側端部42aは弾性変形が可能に作られている。なお、図6中符号42cは、下流側端部42aの先端外面に形成した平面部を示している。
The
ベース41の周方向に沿って等間隔で設けられた裏側の各静翼45は、略円弧状をなして、ベース41の外周からベース41の中央にわたって延びている。隣接した各静翼45相互間には裏側のディフューザ風路PBが形成されている。これらのディフューザ風路PBの風路断面積は、表側のディフューザ風路Pの風路断面積より大きく、かつ、ベース41の外周からベース41の中央に行くにしたがって次第に大きく形成されている。図4〜図6に示すように表側と裏側のディフューザ風路P、PBは、ベース41の外周部に等間隔ごとに設けた切り欠き状の連通凹部41aを介して連通されている。
The respective
図2〜図4に示すようにファンカバー16は、ファン対向部51と、嵌合筒部52と、静翼押え部53とを備えて、例えば板金により成形されている。ファン対向部51は前面シュラウド36に近接して対向する部分であり、その中央部には吸込み口38に対向する吸気口16aが開口されている。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
嵌合筒部52は張出し縁部21a及びディフューザ15に嵌合される部分である。嵌合筒部52の内径はディフューザ15の外径に略等しく、本実施形態の場合には、ディフューザ15への嵌合に伴って各静翼42の下流側端部42aを弾性変形させることができるようにディフューザ15の外径を嵌合筒部52の内径より大きくしてある。この嵌合筒部52にはディフュ−ザ風路Pと同数の排気孔54が周方向に沿って一定間隔で開けられている。
The
静翼押え部53は、ファン対向部51と嵌合筒部52とを一体に連続して、各静翼42を押える部分である。この静翼押え部53と嵌合筒部52とによってファンカバー16のコーナー部16bが形成されている。このコーナー部16bはファンカバー16の周方向に連続している。コーナー部16bは、例えば断面において湾曲し丸みを帯びているが、これに代えて、コーナー部16bを、斜状として、これとファン対向部51及び嵌合筒部52とが作る角度が夫々鈍角となるように形成することもできる。
The stationary
電動機部Mにディフュ−ザ15をねじ止めしてから、この上に配置されるファン14を回転軸12aに取付けた後、ファンカバー16が電動機部Mに嵌め付けられてファン部Fが組立てられる。この際、ファンカバー16は、図3中矢印方向に回転させながら張出し縁部21a及びディフューザ15に被嵌される。
After the
このファンカバー16の被嵌操作に伴って、各静翼42の下流側端部42aが弾性変形されて、その第1の縁E1及び平面部42cが嵌合筒部52の内周面に弾性的に密接する。同様に、各下流側端部42aの弾性変形によって、前記被嵌操作の最終段階では、各下流側端部42aの第2の縁E2がファンカバー16のコーナー部16bの内面に弾性的に密接しながら、各静翼42の第3の縁E3におけるベース41と平行な縁部分がファンカバー16の静翼押え部53の内面に密接する。そして、この密接を維持してディフューザ15の周部が張出し縁部21aと静翼押え部53との間に強く挟み込まれる。各下流側端部42aの弾性反発力に抗したファンカバー16の被嵌完了状態は、各ファンカバー16の嵌合筒部52と張出し縁部21a及びディフューザ15との嵌合部の摩擦によって保持される。なお、補助的に嵌合筒部52の一部を外側からポンチで変形させ、その変形部分をディフューザ15のベース41の周面に食い込ませてもよい。
With the operation of fitting the
既述のように組立てられたファン部Fでは、各静翼42の第3の縁E3がファンカバー16の静翼押え部53の内面に密接するだけではなく、各静翼42の第1、第2の縁E1、E2が、ファンカバー16の嵌合筒部52の内面、及びこの嵌合筒部52から静翼押え部53にわたるコーナー部16bの内面に連続して密接する。これにより、各静翼42の下流側端部42aと嵌合筒部52の内面及びコーナー部16bの内面との間に、隣接したディフュ−ザ風路Pの出口部P2同士を連通させる隙間の形成が抑制されて、隣接した各ディフュ−ザ風路P同士は、シール材を用いることなく互いに仕切られて独立している。
In the fan portion F assembled as described above, the third edge E3 of each
しかも、各静翼42の下流側端部42aが有する第1、第2の縁E1、E2を嵌合筒部52の内面及びコーナー部16bの内面に密接させるのに、下流側端部42aを弾性変形させて実現している。これにより、密接のためにコストが掛かるシール材などを要することがないだけではなく、コーナー部16bの形状に対する密接の適合性が良い点で優れている。
Moreover, in order to bring the first and second edges E1 and E2 of the
以上の構成により、ファン14の回転に伴って、ファン14に対向した表側のディフュ−ザ風路Pを通ってから連通凹部41aで方向変換して裏側のディフュ−ザ風路PBに流れ込もうとする風の一部が、隣接するディフュ−ザ風路Pの出口部P2に流れ込むことを抑制できる。したがって、各ディフュ−ザ風路Pの出口部P2での気流の乱れが抑制されるので、出口部P2での渦流を原因とする風路損失(風損)を抑制でき、表側のディフュ−ザ風路Pを通る風が、連通凹部41aを経て裏側のディフュ−ザ風路PBに円滑に導入されるので、電動送風機3の送風効率を向上できる。
With the above configuration, as the
又、ファン部Fの組立て完了状態でのディフュ−ザ15と排気孔54との位置関係は図4及び図5に示されている。すなわち、表側の各ディフュ−ザ風路Pと同数の排気孔54は、その一部をディフュ−ザ風路Pの出口部P2に対向させて設けられている。なお、本実施形態の場合に排気孔54は裏側のディフュ−ザ風路PBとは対向してない。又、各排気孔54はその全体をディフュ−ザ風路Pの出口部P2に対向させて設けることも可能である。
4 and 5 show the positional relationship between the
このような配置の排気孔54により、各ディフュ−ザ風路Pで導かれた風の一部を、出口部P2において大きな方向変換を伴うことなく円滑に排気孔54を通してファンカバー16の外に排出できる。この排気によって、各ディフュ−ザ風路Pの出口部P2での圧力上昇を抑制できるので、圧損による送風効率の低下を抑制できる。
Due to the exhaust holes 54 arranged in this way, a part of the wind guided by each diffuser air path P can be smoothly passed through the exhaust holes 54 to the outside of the
したがって、前記構成の電動送風機3では、各ディフュ−ザ風路Pの出口部P2での風損及び圧損による送風効率の低下を抑制できるので、電動送風機3の送風効率が向上されて風量を多く確保でき、ひいては電気掃除機1の吸込み仕事率を向上できる。
Therefore, in the
本発明は前記一実施形態には制約されない。例えば、電動機部が張出し縁部を備えず、ファンカバーがディフュ−ザのみに被嵌して取付けられる電動送風機にも本発明は適用できるとともに、電動機部は整流子電動機に限らずブラシレスモータであってもよい。又、本発明は、静翼42の下流側端部42aに弾性を持たせない場合には、嵌合筒部52及びコーナー部16bの内面に弾性を有するシール材を被着して、これらに下流側端部42aの第1、第2の縁E1、E2を密接させて気密を保持することも可能である。なお、静翼42の第3の縁E3と静翼押え部53との間の気密はシール材を介在して行うことも可能である。
The present invention is not limited to the one embodiment. For example, the present invention can be applied to an electric blower in which the electric motor portion is not provided with an overhanging edge and the fan cover is fitted and attached only to the diffuser, and the electric motor portion is not limited to a commutator electric motor but is a brushless motor. May be. Further, in the present invention, when the
3…電動送風機、M…電動機部、F…ファン部、12a…回転軸、14…ファン、14a…吐出し口、15…ディフュ−ザ、16…ファンカバー、16b…コーナー部、36…前面シュラウド、41…ベース、41a…連通凹部、42…静翼、42a…静翼の下流側縁部、P…ディフュ−ザ風路、P1…入口部、P2…出口部、E1…第1の縁、E2…第2の縁、E3…第3の縁、51…ファン対向部、52…嵌合筒部、53…静翼押え部、54…排気孔
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記ファンカバーが、前記ファンの前面シュラウドに対向するファン対向部、前記ディフュ−ザの外周に被嵌される嵌合筒部、及びこれらファン対向部と嵌合筒部とを連続して設けられて前記静翼を押える静翼押え部を有し、
前記静翼の下流側端部が、前記嵌合筒部の内面に密接する第1の縁、及びこの第1の縁に連続して前記嵌合筒部と静翼押え部とにわたって形成された前記ファンカバーのコーナー部内面に密接する第2の縁を有していて、隣接した前記ディフュ−ザ風路の出口部同士を前記静翼の下流側端部で仕切っている電動送風機。 A fan connected to the rotating shaft of the electric motor unit and a fan cover covering the fan; and a plurality of stationary blades disposed around the fan so as to face the discharge port of the fan. In the electric blower in which the diffuser for guiding the wind discharged from the fan in the diffuser air passage between the stationary blades is disposed between the electric motor unit and the fan,
The fan cover is provided with a fan facing portion facing the front shroud of the fan, a fitting cylinder portion fitted on the outer periphery of the diffuser, and the fan facing portion and the fitting cylinder portion continuously provided. And having a stationary blade presser portion for pressing the stationary blade,
The downstream end of the stationary blade is formed over a first edge that is in close contact with the inner surface of the fitting tube portion, and the fitting tube portion and the stationary blade presser portion that are continuous with the first edge. An electric blower having a second edge that is in close contact with the inner surface of the corner portion of the fan cover and partitioning the outlet portions of the adjacent diffuser air passages at the downstream end of the stationary blade.
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