JP2008309057A - Electric blower - Google Patents
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Description
本発明は電動送風機に係り、特に掃除機等に使用するのに適し、多層構造の遠心ファンを備えた電動送風機に関する。 The present invention relates to an electric blower, and more particularly to an electric blower that is suitable for use in a vacuum cleaner or the like and includes a multi-layer centrifugal fan.
一般に掃除機に使用する電動送風機は、モータとこのモータにより回転される遠心ファンからなり、遠心ファンには、遠心型が用いられ、遠心ファンから排出された空気を整流するディフューザを備える。 Generally, an electric blower used for a vacuum cleaner includes a motor and a centrifugal fan rotated by the motor. The centrifugal fan is a centrifugal type and includes a diffuser that rectifies air discharged from the centrifugal fan.
図9に示すように、従来の電動送風機41は電動部42の出力軸43に遠心ファン44を取付け、この遠心ファン44をファンカバー45で気密に被う。遠心ファン44は上下円盤状のプレート46とこのプレート46に固定されたブレード47から構成され、遠心ファン44を回転させ、この遠心ファン44の中心に設けた空気吸込口48から空気を吸い込み、ファン外周に排出させ、送風を行う。
As shown in FIG. 9, a conventional
また、電動部42とファンカバー45間には、遠心ファン44からの排気風を電動部42の内部に案内する整流板49が配置され、ファンカバー45の電動部ケースフランジ部50への圧入により、整流板49は固定される。
A rectifying
このような構造を有する従来の電動送風機41は、ブレード47の材厚を薄くする、あるいは遠心ファン44の排出口51を高くするには遠心ファン44の剛性低下を招くため、高さには限界があり、電動送風機の性能向上、電動送風機としての性能仕様範囲を広げることができず、さらに、遠心ファン44と整流板上部ブレード52との風切音による騒音が発生する問題があった。
In the conventional
なお、吸込用回転ファンと背中合わせに、冷却用回転ファンを設け、さらにファン部分と、固定子及び、回転子部分とを仕切るように取り付けられたエアガイドを設け、電動送風機の低騒音化、電動機部の冷却性能を図る電動送風機が提案されている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、特許文献1に記載の電動送風きは、各々独立した遠心ファンである吸込用回転ファンと冷却用回転ファンを、離間した状態で背中合わせに回転軸に取付けるため、ファンブレードが取付けられるファンプレートの数が4枚必要であり、高価になり、さらに、両ファンを離間して設けるので、小型化ができない。
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、構造が簡単、小型化が可能で安価、かつ低騒音で、大送風容量、高性能、性能仕様範囲を広げた電動送風機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and provides an electric blower that has a simple structure, can be downsized, is inexpensive, has low noise, has a large blowing capacity, high performance, and has a wide performance specification range. With the goal.
上述した目的を達成するため、本発明に係る電動送風機は、電動機出力軸に取付けられ、ファンプレート間に複数のファンブレードを設けてなる遠心ファンと、この遠心ファンを気密的に被うファンカバーと、前記遠心ファンの排気風を電動部内部に案内すると共にディフューザ効果を持たせた整流板とを備えた電動送風機において、前記ファンプレートは、上流側ファンプレートと下流側ファンプレートの間に輪状の中間ファンプレートを有し、各プレートと間に各々複数のファンブレードを設けて、軸方向に多層にすることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an electric blower according to the present invention includes a centrifugal fan attached to an electric motor output shaft and provided with a plurality of fan blades between fan plates, and a fan cover that covers the centrifugal fan in an airtight manner. And an electric blower that guides the exhaust air of the centrifugal fan into the electric part and has a rectifying plate having a diffuser effect, wherein the fan plate is annular between the upstream fan plate and the downstream fan plate. The intermediate fan plate is provided, and a plurality of fan blades are provided between each plate so as to be multilayered in the axial direction.
本発明に係る電動送風機によれば、構造が簡単、小型化が可能で安価、かつ低騒音で、大送風容量、高性能、性能仕様範囲を広げた電動送風機を提供することができる。 The electric blower according to the present invention can provide an electric blower that has a simple structure, can be miniaturized, is inexpensive, has low noise, has a large blowing capacity, high performance, and a wide performance specification range.
本発明の第1実施形態に係る電動送風機を図面を参照して説明する。 An electric blower according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の第1実施形態に係る電動送風機の半断面図である。 FIG. 1 is a half sectional view of the electric blower according to the first embodiment of the present invention.
図1に示すように、本第1実施形態に係る電動送風機1は、金属製の遠心ファン2と、この遠心ファン2を回転軸3を介して回転させるモータ4と、これらを収納するケース5とで構成される。
As shown in FIG. 1, the electric blower 1 according to the first embodiment includes a metal centrifugal fan 2, a
このケース5は、遠心ファン2を覆い、上部中央に吸込開口部6aを設けたファンカバー6と、モータ4を収納するモータケース7とから構成される。
The case 5 includes a fan cover 6 that covers the centrifugal fan 2 and is provided with a suction opening 6a in the upper center, and a motor case 7 that houses the
モータ4は例えば、ブラシ付きモータを用い、モータケース7は、後板部11による有底状構造でファンカバー6側が開口部12として開口し、モータ4を収納する。
For example, a motor with a brush is used as the
また、モータケース7の軸方向の後面側の後板部11の中央部が後方に向けて略円筒状に突出し、内側にベアリング13aを収容するベアリング収納部13bが設けられる。
Further, the central portion of the
このモータケース7の開口部12側を閉塞するように、フレーム8がモータケース7に、回転軸3に垂直になるように、ネジ等により取り付けられる。
The
このフレーム8は、モータケース7よりも外周が大きい円盤形状で、ファンカバー6の外周側下端部に連結される。このフレーム8によりファンカバー6とモータケース7とが一体化され、電動送風機1のケース5が形成される。
The
また、フレーム8にはモータケース7内をファンカバー6内に連通させるためのフレーム通風口14が形成される。フレーム通風口14に連通させて遠心ファン2とモータ4との間の通風路の一部を構成し、遠心ファン2の性能に応じて、モータ4の冷却に必要な風量を確保するように設計される。
The
さらに、フレーム8の外周部にはファンカバー6が嵌合され、このファンカバー6により遠心ファン2やディフューザ31が覆われている。このファンカバー6は、前面の中央部に遠心ファン2の空気吸込口21aに対向する吸込開口部6aを有するとともに、後面の全面に後部開口部(図示せず)が形成され、全体では略円筒状に形成されている。
Further, a fan cover 6 is fitted to the outer peripheral portion of the
一方、モータ4は、モータケース7に固定されたステータ15と、このステータ15の内側に配置されたロータ16とにより構成されている。このロータ16の中心の回転軸3の両端部がベアリング13a、13aにより回転自在に軸支されている。さらに、モータケース7の後面近傍の周面には、略径方向に位置させて排気口としての吹出口(図示せず)が開口形成されている。
On the other hand, the
図2および図3に示すように、遠心ファン2は吸込開口6a側に配され、中央部に第1の空気吸込口21aを設けた上流側ファンプレート21と、この上流側ファンプレート21と同一直径を有し、これに対向して設けられた円盤形状の下流側ファンプレート22と、これら両ファンプレート21、22と同一直径を有し、両ファンプレート21、22間の中央に配され、中央部に通気口23aを設けた輪状の中間ファンプレート23を備え、図3に示すように、中間ファンプレート23と上流側ファンプレート21間に複数の上段ファンブレード24を設け、これと同様に中間ファンプレート23と下流側ファンプレート22間に複数の下段ファンブレード25を設けている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the centrifugal fan 2 is arranged on the suction opening 6 a side, and has an
従って、遠心ファン2は2層構造となり、あたかも2個のファンを重ねたように遠心ファンが形成され、さらに、上段側に上段排出口26が形成され、下段側に上段排出口26と同じ高さで同じ開口面積の下段排出口27が軸方向に対して一致して形成され、上段排出口26と下段排出口27を合わせることで、剛性低下を招くことなく、ブレードの材厚を薄くまたはファンの排出口を高く設定することができる。
Accordingly, the centrifugal fan 2 has a two-layer structure, and a centrifugal fan is formed as if two fans are stacked. Further, an
さらに、図1に示す遠心ファン2の上段排気口26、下段排気口27に、ディフューザ31に設ける吸込口部31aが対向して配され、ディフューザ31はフレーム8の吸込前方側に位置する。なお、本実施形態では中間ファンプレートを1枚設ける例で説明したが、複数枚の中間ファンプレートを設けてもよく、複数枚設けても同様の効果が得られる。
Further, a
図4に示すように、ディフューザ31は、略円板状の円板部32と、この円板部32の略中心に形成されて回転軸3が貫通する貫通孔33と、フレーム8にネジで固定するためのネジ孔34a、34bと、ファン2の外周部に位置するようにディフューザ31の外周縁部寄りに立設された複数の流入側円弧状ブレード35と、図1に示すように、円板部32の他面側である裏面に渦巻状に立設された複数の流入側円弧状ブレード36とを備えている。
As shown in FIG. 4, the
上記構成において、電動送風機1は回転軸3が回転すると、この回転に伴って遠心ファン2が回転し、この回転によって空気が吸引される。この空気は、ファンカバー6の前面側に形成された吸込開口部6aを介して空気吸込口21aから遠心ファン2に吸い込まれ、一部の空気は上段側に吸い込まれて、上段ファンブレード24により加圧され、残りの空気は通気口23aを介して下段側に吸い込まれて、下段ファンブレード25により加圧され、上段排出口26および下段排出口27から吹き出される。そして、この空気は、ファンカバー6の内周面に沿ってディフューザ31の吸込口部31aを介して流入側円弧状ブレード35の間を、軸方向に広がるように流れる。さらに、この空気は、円板部32裏面において、流出側円弧状ブレード36の間を渦巻状にディフューザ31の中心に向けて流れる。
In the above configuration, when the
このようにして、ディフューザ31は、遠心ファン2の上段排出口26および下段排出口27から吹き出される空気を、一様に整流させ、モータ4へと導く。モータ4に導かれた空気はモータ4を冷却した後、モータケース7外に排出される。
In this way, the
本電動送風機1は、各々独立した2個の遠心ファンを離間した状態で背中合わせに回転軸に取付ける従来の遠心ファンと異なり、両ファンプレート21、22間に中間ファンプレート23を介在させることで、1個の遠心ファンで高さの高い排出口が可能となって、大送風容量の遠心ファンが実現するとともに、構造が簡単、ブレードの材厚を薄くすることで、小型化が可能で安価かつ電動送風機の性能向上、電動送風機としての性能仕様範囲を広げることが可能となる。
Unlike the conventional centrifugal fan which attaches two independent centrifugal fans to the rotating shaft back to back, the electric blower 1 has an
本第1実施形態の電動送風機によれば、構造が簡単、小型化が可能で安価、かつ低騒音で、大送風容量、高性能、性能仕様範囲を広げた電動送風機が実現する。 According to the electric blower of the first embodiment, an electric blower that has a simple structure, can be miniaturized, is inexpensive, has low noise, has a large blowing capacity, high performance, and a wide performance specification range is realized.
次に、本発明の第2実施形態の電動送風機を説明する。 Next, the electric blower of 2nd Embodiment of this invention is demonstrated.
第1実施形態が遠心ファンの上段排出口と下段排出口が軸方向に対して一致して形成されるのに対して、本第2実施形態は軸方向に対して不一致に形成される。 In the first embodiment, the upper stage outlet and the lower stage outlet of the centrifugal fan are formed so as to coincide with each other in the axial direction, whereas in the second embodiment, they are formed so as not to coincide with each other in the axial direction.
例えば、図5に示すように、本第2実施形態の電動送風機に用いる遠心ファン2Aの上段側に形成される上段排出口26は、下段側に形成される下段排出口27とは、軸方向に対して不一致に形成される。
For example, as shown in FIG. 5, the
これにより、ファン排気口からの排気風が整流板上部ブレード先端での衝撃を緩和することが可能となり、電動送風機としての騒音(風切音)を低減することができる。 As a result, the exhaust air from the fan exhaust port can mitigate the impact at the tip of the rectifying plate upper blade, and noise (wind noise) as an electric blower can be reduced.
他の構成は図2に示す遠心ファンと異ならないので、同一符号を付して説明は省略する。 Since other configurations are not different from the centrifugal fan shown in FIG.
また、本発明の第3実施形態の電動送風機を説明する。 Moreover, the electric blower of 3rd Embodiment of this invention is demonstrated.
第1実施形態がディフューザの流入側円弧状ブレードを1段にするのに対して、本第3実施形態は遠心ファンと同様に軸方向に同じ高さで多層し、排出される空気流を分割する。 In contrast to the first embodiment, which has a single-stage diffuser arcuate blade on the diffuser side, the third embodiment is multi-layered at the same height in the axial direction, similar to the centrifugal fan, and divides the discharged air flow. To do.
例えば、図6に示すように、本第3実施形態の電動送風機は、ディフューザ31Bが円板部32に複数の流入側円弧状ブレード35Bが設けられ、この流入側円弧状ブレード35Bは遠心ファン2Bと同様に軸方向に上段上部ブレード部ブレード35B1と下段上部ブレード部ブレード35B2に多層化し、さらに、ケースフランジ部6bにファンカバー排気口6cを設け、上段排気口26からの排気は、ファンカバー排気口6cを介してファンカバー6外へ排出して掃除機の他の構成部品の冷却等に使用し、下段排気口27からの排気は、円板部32裏面において、流出側円弧状ブレード36の間を渦巻状にディフューザ31Bの中心に向けて流れ、モータを冷却する。
For example, as shown in FIG. 6, in the electric blower of the third embodiment, the
これにより、用途別に排気風として損失を抑え、効率的に取り出すことが可能となり、例えば一側は電動部内の冷却用に、他側は掃除機の他の構成部品の冷却等で使用することが可能となる。 This makes it possible to reduce the loss as exhaust air for each application and efficiently extract it.For example, one side can be used for cooling inside the motorized part and the other side can be used for cooling other components of the vacuum cleaner. It becomes possible.
また、本発明の第4実施形態の電動送風機を説明する。 Moreover, the electric blower of 4th Embodiment of this invention is demonstrated.
第2実施形態が前面プレートと下流側プレートが同一直径で、上段排出口と下段排出口が軸方向に対して不一致であるのに対して、本第4実施形態は前面プレートと下流側プレートが異なる直径で、上段排出口と下段排出口が軸方向に対して不一致である。 In the second embodiment, the front plate and the downstream plate have the same diameter, and the upper discharge port and the lower discharge port do not coincide with each other in the axial direction. With different diameters, the upper and lower outlets are inconsistent with respect to the axial direction.
例えば、図7に示すように、本第4実施形態の電動送風機は、遠心ファン2Cが前面プレート21と下流側プレート22Cが異なる直径であり、上段排出口26と下段排出口27が軸方向に対して不一致である。
For example, as shown in FIG. 7, in the electric blower of the fourth embodiment, the centrifugal fan 2C has a diameter different from that of the
これにより、用途別に各層の排気風性能(風量、圧力)を設定することが可能となる。 Thereby, it becomes possible to set the exhaust air performance (air volume, pressure) of each layer for each application.
また、本発明の第5実施形態の電動送風機を説明する。 Moreover, the electric blower of 5th Embodiment of this invention is demonstrated.
第1実施形態が遠心ファンのファンブレードを同じ高さの2段にし、第3実施形態がディフューザの流入側円弧状ブレードを同じ高さの2段にするのに対して、本第5実施形態はファンブレードおよび流入側円弧状ブレードを異なる高さの2段にする。 While the first embodiment has two fan blades of the centrifugal fan at the same height, and the third embodiment has two inflow arcuate blades of the diffuser at the same height, the fifth embodiment Makes the fan blade and the inflow side arcuate blade into two stages of different heights.
例えば、図8に示すように、本第5実施形態の電動送風機は、遠心ファン2Dが上段ファンブレード24と、この上段ファンブレード24より高さが低い下段ファンブレード25Dを有し、ディフューザ31Dは円板部32に複数の円弧状ブレード35Dが設けられ、この円弧状ブレード35Dは遠心ファン2Dと同様に軸方向に、異なる高さの上段ブレード35D1と、この上段ブレード35D1より高さが低い下段ブレード35D2に多層化される。
For example, as shown in FIG. 8, in the electric blower of the fifth embodiment, the centrifugal fan 2D has an
これにより、用途別に各層の排気風性能(風量、圧力)を設定することが可能となる。 Thereby, it becomes possible to set the exhaust air performance (air volume, pressure) of each layer for each application.
1 電動送風機
2 遠心ファン
3 回転軸
4 モータ
5 ケース
6 ファンカバー
6a 吸込開口部
7 モータケース
8 フレーム
15 ステータ
16 ロータ
21 前面ファンプレート
21a 空気吸込口
22 下流側ファンプレート
23 中間ファンプレート
23a 通気口
24 上段ファンブレード
25 下段ファンブレード
26 上段排出口
27 下段排出口
31 ディフューザ
31a 吸込口部
32 円板部
33 貫通孔
35 流入側円弧状ブレード
36 流出側円弧状ブレード
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric blower 2
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