JP2013032711A - Electric blower, and vacuum cleaner using the same - Google Patents

Electric blower, and vacuum cleaner using the same Download PDF

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Kazushige Nakamura
一繁 中村
Hiroyuki Kayama
博之 香山
Yukihiro Fujiwara
幸弘 藤原
Makoto Murakami
誠 村上
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric blower that blows air with high efficiency and rotates at a high speed, and to provide a vacuum cleaner using the same.SOLUTION: An impeller 120 includes upper and lower parts. An upstream upper impeller 121 is formed of aluminum which is a metal of high thermal conductivity. An uneven surface, such as a groove 173 and a rib 175, is provided on a blade 152 of the upper impeller 121. A downstream lower impeller 122 is formed of resin having high shape flexibility. An inlet port 195 of the impeller 120 and a suction port 194 of a fan case 192 are sealed in a contact manner. As a result, the high blowing efficiency is achieved, while preventing a resin component from being deformed or damaged due to sliding frictional heat in a seal part even at a high rotation speed.

Description

本発明は、電動送風機及び電気掃除機に関するものである。   The present invention relates to an electric blower and a vacuum cleaner.

従来、この種の電動送風機としては、図14に示すように、回転軸1を有する電動機2と、ナット3によって回転軸1に固定され電動機2によって回転駆動されるインペラ4と、インペラ4から排出された空気の流速のエネルギーを圧力のエネルギーに変換するためのエアガイド5と、インペラ4とエアガイド5を内包するファンケース6とを有したものがある。   Conventionally, as this type of electric blower, as shown in FIG. 14, an electric motor 2 having a rotating shaft 1, an impeller 4 fixed to the rotating shaft 1 by a nut 3 and driven to rotate by the electric motor 2, and discharged from the impeller 4 There are air guides 5 for converting the energy of the flow velocity of the generated air into energy of pressure, and the fan case 6 containing the impeller 4 and the air guide 5.

インペラ4の詳細を図15に基づいて説明する。インペラ4は、板金製の後面シュラウド11と、後面シュラウド11と間隔を置いて配した板金製の前面シュラウド12と、1対のシュラウド11、12とで挟持される複数枚の板金製ブレード13と、前面シュラウド12の中央に設けた吸気口14に対応して設けた樹脂製インデューサ15から構成されている。板金製ブレード13は各シュラウド11、12にかしめ加工により取り付けている。また、樹脂製インデューサ15は略円錐状のハブ16とそのハブ16上に形成される羽根部17から構成されており、特に吸気口14から板金製ブレード13側へ流れる空気を整流するため、羽根部17の形状を3次元的曲面を持った形状としている。   Details of the impeller 4 will be described with reference to FIG. The impeller 4 includes a sheet metal rear shroud 11, a sheet metal front shroud 12 spaced apart from the rear shroud 11, and a plurality of sheet metal blades 13 sandwiched between the pair of shrouds 11 and 12. , And a resin inducer 15 provided corresponding to the air inlet 14 provided in the center of the front shroud 12. The sheet metal blade 13 is attached to the shrouds 11 and 12 by caulking. The resin inducer 15 is composed of a substantially conical hub 16 and a blade portion 17 formed on the hub 16, and in particular, to rectify the air flowing from the intake port 14 to the sheet metal blade 13 side, The shape of the blade portion 17 is a shape having a three-dimensional curved surface.

図16(a)、(b)は、インデューサ15の金型構造を示す。このような複雑な形状のインデューサ15を作成するために、インデューサ羽根部17の外周方向へ略放射状にスライドする側方スライド金型21を用いた樹脂成型加工を行っている。成型金型は羽根部17と同数の側方スライド金型21とコア22、キャビティ23から構成されている(例えば、特許文献1参照)。   FIGS. 16A and 16B show the mold structure of the inducer 15. In order to create the inducer 15 having such a complicated shape, resin molding is performed using a side slide mold 21 that slides radially toward the outer periphery of the inducer blade portion 17. The molding die is composed of the same number of side slide molds 21, cores 22, and cavities 23 as the blade portions 17 (see, for example, Patent Document 1).

また、図17に示すように、樹脂材料から成るインペラ31を、後面シュラウド32と前面シュラウド33にブレード単位で分割し、後面シュラウド32には後面側ブレード34を、同じく前面シュラウド33には前面側ブレード35を一体化し、各ブレードと対向するシュラウドを超音波溶着加工により接合することにより、各ブレード全面を気流の流れに合せた複雑な形状に成型することを可能にした構成もある(例えば、特許文献2参照)。   As shown in FIG. 17, an impeller 31 made of a resin material is divided into a rear shroud 32 and a front shroud 33 in units of blades, and a rear blade 34 is provided on the rear shroud 32 and a front side shroud 33 is provided on the front side. There is also a configuration in which the blades 35 are integrated, and the shrouds facing each blade are joined by ultrasonic welding, thereby making it possible to form the entire surface of each blade into a complicated shape that matches the flow of air (for example, Patent Document 2).

また、図18(a)、(b)に示すように、金属材料から成る前面シュラウド41および後面シュラウド42に突起用穴43、44を設けるとともに、三次元的な曲面を持った樹脂材料から成るブレード45に突起46、47を設け、この突起46、47を突起用穴43、44に圧入し、前面シュラウド41、後面シュラウド42と一体化させる、あるいは、突起46、47を突起用穴43、44に挿入後、突起用穴43、44から突き出た突起46、47を溶かして前面シュラウド41、後面シュラウド42と一体化させる構成もある(例えば、特許文献3参照)。   Further, as shown in FIGS. 18A and 18B, the front shroud 41 and the rear shroud 42 made of a metal material are provided with projection holes 43 and 44 and made of a resin material having a three-dimensional curved surface. The blade 45 is provided with projections 46 and 47, and the projections 46 and 47 are press-fitted into the projection holes 43 and 44 so as to be integrated with the front shroud 41 and the rear shroud 42, or the projections 46 and 47 are integrated with the projection holes 43 and 44. There is also a configuration in which the protrusions 46 and 47 protruding from the protrusion holes 43 and 44 are melted and integrated with the front shroud 41 and the rear shroud 42 after being inserted into the protrusion 44 (see, for example, Patent Document 3).

さらに、図19(a)、(b)に示すように、中央部に吸気口51を有し、樹脂製前面シュラウド52と、樹脂製後面シュラウド53と、3次元的な曲面形状を持つ複数枚の樹脂製ブレード54とで構成されたインペラ55と、中央部に吸込口56を有し、インペラ55を覆うように構成されたファンケース57とを有し、前面シュラウド52の吸気口51側の端部に設けられた金属環などの耐熱耐磨耗部58と、ファンケース57の吸込口56側の端部に設けられた樹脂製シール部59とが当接することで、インペラ55の吸気口51とファンケース57の吸込口56とを接触式のシール構成としているため、インペラ
55から吐出された空気が再び吸気口51からインペラ55内部に入り込む還流を防いで送風効率を高めるとともに、接触式のシール構成の一方を樹脂、他方を金属などの耐熱耐磨耗性を有する材料で構成することにより、樹脂製の前面シュラウド52がシール部の摺動摩擦熱により変形したり、損傷したりすることがない構成もある(例えば、特許文献4参照)。
Further, as shown in FIGS. 19 (a) and 19 (b), a plurality of sheets having an inlet 51 in the center, a resin front shroud 52, a resin rear shroud 53, and a three-dimensional curved shape. And a fan case 57 having a suction port 56 at the center and covering the impeller 55, on the suction port 51 side of the front shroud 52. A heat-resistant wear-resistant part 58 such as a metal ring provided at the end and a resin seal part 59 provided at the end on the suction port 56 side of the fan case 57 come into contact with each other. 51 and the suction port 56 of the fan case 57 have a contact-type seal structure, so that the air discharged from the impeller 55 is prevented from returning to the inside of the impeller 55 from the intake port 51 again to increase the blowing efficiency and By forming one of the seal configurations of the type with resin and the other with a material having heat resistance and wear resistance such as metal, the resin front shroud 52 is deformed or damaged by sliding frictional heat of the seal portion. There is also a configuration in which this is not possible (see, for example, Patent Document 4).

特開2000−45993号公報JP 2000-45993 A 特開平11−107990号公報JP-A-11-107990 特開平7−127597号公報JP-A-7-127597 特開平10−141279号公報JP-A-10-141279

しかしながら、特許文献1では、ブレードが板金製であることや、前面シュラウドと後面シュラウドにかしめ加工により取り付けられていることから、ひねり形状など複雑な3次元曲面形状を構成することが困難であるため、樹脂製のインデューサ部分しか気流の流れに合せた複雑な3次元曲面形状で構成することができないので、形状の制限が大きいという課題を有していた。   However, in Patent Document 1, since the blade is made of sheet metal and is attached to the front shroud and the rear shroud by caulking, it is difficult to form a complicated three-dimensional curved surface shape such as a twist shape. Since only the resin-made inducer portion can be configured with a complicated three-dimensional curved surface shape adapted to the flow of the airflow, there is a problem that the shape is largely limited.

また、図17に示す前記従来の構成では、各ブレードを全て樹脂製とすることで、ブレード全面を気流の流れに合せた複雑な形状にすることが可能となるが、送風性能向上のために、図19(a)に示すような、ファンケースの吸込口とインペラの吸気口とを接触式のシール構成とした場合、シール部での摺動摩擦熱により、樹脂製の前面シュラウドが変形したり、破損したりする可能性が生じるため、非接触式のシール構成とせざるを得ないため、インペラから吐出した空気が再びインペラの吸気口から入り込む還流損失を防ぐことができないという課題を有していた。   Further, in the conventional configuration shown in FIG. 17, it is possible to make the entire blade surface in a complicated shape according to the flow of the air flow by making all the blades made of resin. When the fan case suction port and the impeller suction port have a contact seal structure as shown in FIG. 19A, the resin front shroud is deformed by sliding frictional heat at the seal portion. Since there is a possibility of breakage or the like, there is a problem that a non-contact type seal configuration is unavoidable, and thus it is not possible to prevent the return loss of air discharged from the impeller from the inlet of the impeller again. It was.

また、図18(a)、(b)に示す前記従来の構成では、ブレードを樹脂製とすることで、ブレード全面を気流の流れに合せた複雑な形状にすることが可能となり、さらに、前面シュラウドを金属製にすることにより、接触式のシール構成としても、前面シュラウドがシール部の摺動摩擦熱によって変形したり破損したりすることはないが、樹脂製の突起部のみで金属製の前面シュラウドおよび後面シュラウドに保持されているため、回転数の高い電動送風機に使用した場合、シール部の摺動摩擦熱が増大し、その熱が金属製の前面シュラウドを伝わり樹脂製の突起部を溶かしてしまい、ブレードが前面シュラウドから外れてしまうという課題を有していた。   18 (a) and 18 (b), the blade is made of resin, so that the entire surface of the blade can be made into a complicated shape in accordance with the flow of airflow. By making the shroud metal, the front shroud will not be deformed or damaged by the sliding frictional heat of the seal part even if it is a contact type seal configuration, but the metal front face only by the resin protrusion Since it is held by the shroud and the rear shroud, when used in an electric blower with a high rotational speed, the sliding frictional heat of the seal part increases, and the heat is transmitted through the metal front shroud and melts the resin protrusion. As a result, there has been a problem that the blade is detached from the front shroud.

さらに、図19(a)、(b)に示す前記従来の構成では、ブレードを樹脂製とすることで、ブレード全面を気流の流れに合せた複雑な形状にすることが可能となり、さらに、接触式のシール構成の一方を樹脂、他方を金属などの耐熱耐磨耗性を有する材料で構成することにより、樹脂製の前面シュラウドがシール部の摺動摩擦熱により変形したり、損傷したりすることがないよう構成しているが、耐熱耐磨耗部に気流があまり当たらないため、回転数の高い電動送風機に使用した場合、耐熱耐磨耗部での放熱量よりもシール部の摺動摩擦熱の方が大きくなり、その結果、耐熱耐磨耗部の耐熱性能を超えてしまったり、耐熱耐磨耗部の熱が前面シュラウドに伝わり、樹脂製の前面シュラウドが変形したり、損傷したりしてしまう可能性があるという課題を有していた。   Further, in the conventional configuration shown in FIGS. 19 (a) and 19 (b), the blade is made of resin, so that the entire surface of the blade can be made into a complicated shape in accordance with the flow of the airflow, and further, contact By configuring one of the seal configurations of the resin with a material having heat resistance and wear resistance such as a metal, the resin front shroud may be deformed or damaged by the sliding frictional heat of the seal part. However, the air flow does not hit the heat-resistant and wear-resistant part, so when used in an electric blower with a high rotational speed, the sliding frictional heat of the seal part is higher than the heat dissipation at the heat-resistant and wear-resistant part. As a result, the heat resistance of the heat-resistant and wear-resistant part may be exceeded, or the heat of the heat-resistant and wear-resistant part may be transferred to the front shroud, causing the resin front shroud to be deformed or damaged. There is a possibility that We had a problem that.

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、気流に沿った複雑な3次元曲面形状のブレードを用いたり、インペラの吸気口での還流損失を低減したりすることを可能にするこ
とで、送風効率を高めるとともに、シール部の摺動摩擦熱を効果的に放熱させることで、高い回転数で使用することを可能とした電動送風機を提供することを目的とする。
The present invention solves the above-described conventional problems by enabling the use of a complicated three-dimensional curved blade along the airflow and reducing the return loss at the inlet of the impeller. An object of the present invention is to provide an electric blower that can be used at a high rotational speed by increasing the blowing efficiency and effectively dissipating the sliding frictional heat of the seal portion.

前記従来の課題を解決するために、本発明の電動送風機及びそれを用いた電気掃除機は、回転軸を有する電動機と、前記電動機により回転駆動され、中央に吸気口を有するインペラと、前記インペラを覆い前記吸気口と連通する吸込口を有するファンケースとを備え、前記インペラは、熱伝導性の高い材料から成る上流側の上部インペラと、樹脂材料から成る下流側の下部インペラとで構成され、前記下部インペラは、前面シュラウドと、この前面シュラウドと間隔をおいて配される後面シュラウドと、この1対のシュラウドとで挟持される複数枚のブレードとで構成され、前記上部インペラは、凹凸面を有する複数枚の翼部と、これらの翼部の少なくとも一部に当接するリング部とで構成され、前記上部インペラと前記下部インペラとの嵌合部は、前記外側リング部の内外周面が前記前面シュラウドの内外周面と一連に繋がり、かつ前記翼部の表裏面が前記ブレードの表裏面と一連に繋がるように接続した構成とし、前記インペラの吸気口と前記ファンケースの吸込口とを接触式シール構成としたものである。   In order to solve the above-described conventional problems, an electric blower of the present invention and a vacuum cleaner using the electric blower include an electric motor having a rotating shaft, an impeller that is rotationally driven by the electric motor and has an intake port in the center, and the impeller A fan case having a suction port that communicates with the intake port, and the impeller includes an upstream upper impeller made of a highly heat conductive material and a downstream lower impeller made of a resin material. The lower impeller includes a front shroud, a rear shroud spaced apart from the front shroud, and a plurality of blades sandwiched between the pair of shrouds. A plurality of wings having a surface, and a ring part that abuts at least a part of the wings, and the upper impeller and the lower impeller are fitted to each other. And the impeller is configured such that the inner and outer peripheral surfaces of the outer ring portion are connected in series with the inner and outer peripheral surfaces of the front shroud, and the front and back surfaces of the wing portion are connected in series with the front and back surfaces of the blade. The air inlet and the air inlet of the fan case have a contact seal structure.

これによって、ブレードを樹脂材料とすることで気流に沿った複雑な3次元曲面形状を用いることができるようになるとともに、インペラの吸気口での還流損失を低減することが可能になるため、送風効率が高く、さらに、気流が直接当たり、凹凸面が設けられ接触面積を増加させることで放熱性能を向上させた翼部とリング部が熱的に接触しているため、高い回転数で使用してもシール部の摺動摩擦熱が効果的に放熱されるので、樹脂製のブレードや前面シュラウドなどの部品が変形したり損傷したりすることを防ぐことができる。そして、この電動送風機を用いた電気掃除機は、送風効率が高く、吸引力が強いきわめて実用的なものである。   This makes it possible to use a complicated three-dimensional curved surface shape along the air flow by using the blade as a resin material, and it is possible to reduce the return loss at the inlet of the impeller. High efficiency, and the airflow directly hits, the uneven surface is provided and the contact area is increased to improve the heat dissipation performance. However, since the sliding frictional heat of the seal portion is effectively dissipated, it is possible to prevent the parts such as the resin blade and the front shroud from being deformed or damaged. And the vacuum cleaner using this electric blower is a very practical thing with high ventilation efficiency and strong suction power.

本発明の電動送風機およびそれを用いた電気掃除機は、インペラを上下2部品で構成し、上流側の上部インペラを、金属などの熱伝導性の高い材料で構成するとともに上部インペラの翼部に凹凸面を設ける構成とし、下流側の下部インペラを、形状自由度の高い樹脂材料で構成するとともに、インペラの吸気口とファンケースの吸込口とを接触式のシール構成とすることにより、送風効率が高く、高い回転数で使用してもシール部の摺動摩擦熱が効果的に上部インペラの翼部から放熱されるので、樹脂製部品が変形したり損傷したりすることがない。   The electric blower of the present invention and the electric vacuum cleaner using the electric blower are composed of two parts, the upper and lower impellers, and the upper impeller on the upstream side is made of a material having high thermal conductivity such as metal, and the wings of the upper impeller. With a configuration that provides an uneven surface, the lower impeller on the downstream side is made of a resin material with a high degree of freedom of shape, and the air intake efficiency of the impeller and the suction inlet of the fan case are made a contact-type seal configuration, so that the air blowing efficiency The sliding frictional heat of the seal portion is effectively radiated from the wing portion of the upper impeller even when used at a high rotational speed, so that the resin parts are not deformed or damaged.

本発明の第1の実施の形態を示す電動送風機の断面図Sectional drawing of the electric blower which shows the 1st Embodiment of this invention 同、電動送風機のインペラの斜視図The perspective view of the impeller of the electric blower 同、電動送風機の下部インペラの部分断面図The partial sectional view of the lower impeller of the electric blower (a)同、電動送風機のブレードと後面シュラウドの金型構成を示す平面図(b)同、電動送風機のブレードと後面シュラウドの金型構成を示す側面図(A) The top view which shows the metal mold | die structure of the blade of an electric blower, and a rear surface shroud (b) The side view which shows the metal mold structure of the blade of an electric blower, and a rear surface shroud 同、電動送風機の前面シュラウドの裏側斜視図Same as above, rear perspective view of front shroud of electric blower (a)同、電動送風機の上部インペラの斜視図(b)同、電動送風機の上部インペラの裏側斜視図(A) Same as above, perspective view of upper impeller of electric blower (b) Same as above, rear side perspective view of upper impeller of electric blower (a)同、電動送風機の上部インペラの平面図(b)同、電動送風機の上部インペラの金型構成を示す側面図(A) The top view of the upper impeller of the electric blower (b) The side view showing the mold configuration of the upper impeller of the electric blower. (a)同、電動送風機の上部インペラの平面図(b)同、電動送風機の上部インペラのW−W部分断面図(A) The top view of the upper impeller of the electric blower (b) The WW partial sectional view of the upper impeller of the electric blower (a)同、電動送風機の別形態の上部インペラの斜視図(b)同、電動送風機の別形態の上部インペラの裏側斜視図(A) Same perspective view of upper impeller of another form of electric blower (b) Same as above, rear perspective view of upper impeller of another form of electric blower (a)同、電動送風機の別形態の上部インペラの平面図(b)同、電動送風機の別形態の上部インペラのX−X部分断面図(A) The top view of the upper impeller of another form of the electric blower (b) The XX partial sectional view of the upper impeller of the other form of the electric blower. 本発明の第2の実施の形態のインペラの斜視図The perspective view of the impeller of the 2nd Embodiment of this invention (a)同、電動送風機の上部インペラの平面図(b)同、電動送風機の上部インペラのY−Y断面図(A) Top view of the upper impeller of the electric blower (b) YY sectional view of the upper impeller of the electric blower 本発明の第3の実施の形態を示す電気掃除機の全体構成図Whole block diagram of the vacuum cleaner which shows the 3rd Embodiment of this invention 従来の電動送風機の部分断面図Partial sectional view of a conventional electric blower 同、電動送風機のインペラの部分断面図Partial sectional view of the impeller of the electric blower (a)同、電動送風機のインデューサの金型構成を示す平面図(b)同、電動送風機のインデューサの金型構成を示す側面図(A) The top view which shows the metal mold | die structure of the inducer of an electric blower (b) The side view which shows the metal mold | die structure of the inducer of an electric blower same 同、電動送風機の別形態のインペラの斜視図The perspective view of the impeller of another form of the electric blower (a)同、電動送風機の別形態のインペラの各部品の断面図(b)同、電動送風機のインペラの断面図(A) Sectional drawing of each component of impeller of another form of electric blower (b) Sectional drawing of impeller of electric blower (a)同、電動送風機の別形態の部分断面図(b)同、電動送風機のB部拡大図(A) Partial sectional view of another embodiment of the electric blower (b) Same as above, B part enlarged view of the electric blower

第1の発明は、回転軸を有する電動機と、前記電動機により回転駆動され、中央に吸気口を有するインペラと、前記インペラを覆い前記吸気口と連通する吸込口を有するファンケースとを備え、前記インペラは、熱伝導性の高い材料から成る上流側の上部インペラと、樹脂材料から成る下流側の下部インペラとで構成され、前記下部インペラは、前面シュラウドと、この前面シュラウドと間隔をおいて配される後面シュラウドと、この1対のシュラウドとで挟持される複数枚のブレードとで構成され、前記上部インペラは、凹凸面を有する複数枚の翼部と、これらの翼部の少なくとも一部に当接するリング部とで構成され、前記上部インペラと前記下部インペラとの嵌合部は、前記外側リング部の内外周面が前記前面シュラウドの内外周面と一連に繋がり、かつ前記翼部の表裏面が前記ブレードの表裏面と一連に繋がるように接続した構成とし、前記インペラの吸気口と前記ファンケースの吸込口とを接触式シール構成としたことにより、ブレードを樹脂材料とすることで気流に沿った複雑な3次元曲面形状を用いることができるようになるとともに、インペラの吸気口での還流損失を低減することが可能になるため、送風効率が高く、さらに、気流が直接当たり、凹凸面を設けることで放熱性能を高めた翼部とリング部とが、熱的に接触しているため、高い回転数で使用してもシール部の摺動摩擦熱がリング部を通って翼部から効果的に放熱されるので、樹脂製のブレードや前面シュラウドなどの部品が変形したり損傷したりすることを防ぐことができる。   A first invention includes an electric motor having a rotating shaft, an impeller that is rotationally driven by the electric motor and has a suction port in the center, and a fan case that covers the impeller and has a suction port that communicates with the suction port, The impeller includes an upstream upper impeller made of a material having high thermal conductivity and a downstream lower impeller made of a resin material. The lower impeller is arranged with a front shroud and a distance from the front shroud. And a plurality of blades sandwiched between the pair of shrouds. The upper impeller includes a plurality of wings having an uneven surface and at least a part of these wings. And a fitting portion between the upper impeller and the lower impeller, the inner and outer peripheral surfaces of the outer ring portion and the inner and outer peripheral surfaces of the front shroud. It is connected to a series, and the front and back surfaces of the wings are connected so as to be connected in series with the front and back surfaces of the blade, and the intake port of the impeller and the suction port of the fan case are configured as a contact-type seal configuration. By using a resin material for the blade, it becomes possible to use a complicated three-dimensional curved surface shape along the air flow, and it is possible to reduce the return loss at the inlet of the impeller, so that the blowing efficiency is improved. High, furthermore, the airflow directly hits it, and the wing part and the ring part, which have improved heat dissipation performance by providing an uneven surface, are in thermal contact, so the sliding friction of the seal part even when used at high rotational speeds Since heat is effectively radiated from the wing portion through the ring portion, it is possible to prevent the parts such as the resin blade and the front shroud from being deformed or damaged.

第2の発明は、特に、第1の発明において、前記上部インペラの前記翼部の圧力面側に設けられた前記凹凸面は、前記吸気口から流入し前記翼部の圧力面側表面を流れる空気の流れに沿う方向に設けられたことにより、気流が翼部表面に沿って流れやすい圧力面側で、気流が凹凸面に衝突することによる損失を低減させることができる。   In a second aspect of the present invention, in particular, in the first aspect, the uneven surface provided on the pressure surface side of the wing portion of the upper impeller flows from the intake port and flows on the pressure surface side surface of the wing portion. By being provided in the direction along the air flow, loss due to the air current colliding with the uneven surface can be reduced on the pressure surface side where the air current easily flows along the wing surface.

第3の発明は、特に、第1または第2の発明において、前記上部インペラの前記翼部の負圧面側に設けられた前記凹凸面は、前記吸気口から流入し前記翼部の負圧面側表面を流れる空気の流れと交差する方向に設けられたことにより、気流が翼部表面で流体剥離しやすい負圧面側で、凹凸面によって小さな流体剥離を起こすことで、大きな流体剥離が起きることを防止することが可能となるため、大きな流体剥離による気流の乱れによって生じる剥離損失を低減することができる。   In a third aspect of the invention, particularly in the first or second aspect of the invention, the uneven surface provided on the suction surface side of the wing portion of the upper impeller flows into the suction port and flows into the suction surface side of the wing portion. By providing it in a direction that intersects the flow of air flowing on the surface, large fluid separation can occur by causing small fluid separation by the uneven surface on the suction surface side where airflow is easy to fluid separation on the wing surface. Since it becomes possible to prevent, the peeling loss which arises by the disturbance of the airflow by big fluid peeling can be reduced.

第4の発明は、特に、第1〜第3のいずれか1つの発明において、前記上部インペラの前記翼部の軸方向の長さは、内周側が外周側よりも短くなるよう構成したことにより、翼部の内周側の面積を狭くすることができるので、羽根枚数が多い場合でも、軸方向から見
たときに各翼部がオーバーラップしないよう構成することが可能になり、コアとキャビティの単純な2プレート金型でダイカスト成型などが可能となる。さらに、気流が多く流れる外周側の翼部の面積は広く取ることができるため、翼部の内周側の面積を狭くしても、放熱性能を維持、あるいは向上させることができる。
According to a fourth aspect of the present invention, in particular, in any one of the first to third aspects, the length of the wing portion in the axial direction of the upper impeller is configured such that the inner peripheral side is shorter than the outer peripheral side. Since the area on the inner peripheral side of the wings can be reduced, even when the number of blades is large, it is possible to configure the wings so that they do not overlap when viewed from the axial direction. This makes it possible to perform die casting with a simple two-plate mold. Furthermore, since the area of the outer wing portion through which a large amount of airflow flows can be increased, the heat radiation performance can be maintained or improved even if the inner rim side area of the wing portion is reduced.

第5の発明は、特に、第1〜第4のいずれか1つの発明における電動送風機を有する電気掃除機とすることにより、送風効率が高く、吸引力が強い、きわめて実用的な電気掃除機を得ることができる。   The fifth aspect of the invention is an extremely practical electric vacuum cleaner that has high blowing efficiency and strong suction power, in particular, by using the electric vacuum cleaner having the electric blower according to any one of the first to fourth aspects of the invention. Can be obtained.

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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

(実施の形態1)
図1から図7は、本発明の実施の形態1における電動送風機を示すものである。
(Embodiment 1)
1 to 7 show an electric blower according to Embodiment 1 of the present invention.

図1に示すように、本実施の形態における電動送風機101には、電動機102が配置されている。電動機102は、ブラシレスモータと呼ばれるタイプのモータであり、回転軸103を有するローター104と、ステータ部105と、それらを覆うブラケット106と制御装置(図示せず)とで構成されている。そして、回転軸103にナット107によってインペラ120が接続されている。   As shown in FIG. 1, the electric motor 102 is arrange | positioned at the electric blower 101 in this Embodiment. The electric motor 102 is a type of motor called a brushless motor, and includes a rotor 104 having a rotating shaft 103, a stator portion 105, a bracket 106 covering them, and a control device (not shown). The impeller 120 is connected to the rotating shaft 103 by a nut 107.

インペラ120は、図2に示すように、上流側の上部インペラ121と下流側の下部インペラ122で構成されている。   As shown in FIG. 2, the impeller 120 includes an upper impeller 121 on the upstream side and a lower impeller 122 on the downstream side.

下部インペラ122は、図3に示すように、略円錐形状のハブ部123を有する樹脂製の後面シュラウド124、これに対向する樹脂製の前面シュラウド125、この1対の後面シュラウド124、前面シュラウド125内に設けた3次元的な曲面形状を持つ7枚の樹脂製のブレード126から構成されている。   As shown in FIG. 3, the lower impeller 122 includes a resin rear shroud 124 having a substantially conical hub portion 123, a resin front shroud 125 opposed thereto, a pair of rear shrouds 124, and a front shroud 125. It is composed of seven resin blades 126 having a three-dimensional curved surface provided therein.

そして、ブレード126は後面シュラウド124と一体に成形されている。このブレード126と後面シュラウド124の金型構造は、図4(a)、(b)に示すように、約51度角間隔で構成された7方向のスライド金型131と、コア132、キャビティ133より構成されている。本実施の形態では、隣接するブレードがコア132側から見て互いにオーバーラップしないようブレード126を構成することで、ブレード126と後面シュラウド124とは図4(a)、(b)に示すような平易な金型構造で、一体に射出成型可能となっている。   The blade 126 is formed integrally with the rear shroud 124. As shown in FIGS. 4A and 4B, the mold structure of the blade 126 and the rear surface shroud 124 includes a seven-way slide mold 131 having an angular interval of about 51 degrees, a core 132, and a cavity 133. It is made up of. In this embodiment, the blade 126 and the rear shroud 124 are configured as shown in FIGS. 4A and 4B by configuring the blade 126 so that adjacent blades do not overlap each other when viewed from the core 132 side. With a simple mold structure, it can be injection-molded integrally.

また、前面シュラウド125には、図5に示すように、ブレード126の接触面141に沿った溝部142が設けられており、接触面141を含むブレード126の突出部143を溝部142にはめ込んだ後、熱溶着処理を行うことにより両者を固定している。   Further, as shown in FIG. 5, the front shroud 125 is provided with a groove 142 along the contact surface 141 of the blade 126, and after the protrusion 143 of the blade 126 including the contact surface 141 is fitted into the groove 142. Both are fixed by performing a heat welding process.

そして上部インペラ121は、図6(a)、(b)に示すように、リング部151、翼部152、中央嵌合部153により構成されており、熱伝導性の高い金属であるアルミを用いて一体に成型されている。本実施の形態では、図7(a)に示すように、隣接する翼部152をコア161側およびキャビティ162側から見てオーバーラップしないよう構成することで、上部インペラ121の金型構造は、図7(b)に示すように、単純なコア161とキャビティ162の2プレート金型により一体にダイカスト成型可能となっている。   As shown in FIGS. 6A and 6B, the upper impeller 121 includes a ring portion 151, a wing portion 152, and a central fitting portion 153, and uses aluminum which is a metal having high thermal conductivity. Are integrally molded. In the present embodiment, as shown in FIG. 7A, the mold structure of the upper impeller 121 is configured such that adjacent wings 152 do not overlap when viewed from the core 161 side and the cavity 162 side. As shown in FIG. 7B, die casting can be integrally performed by a simple two-plate mold having a core 161 and a cavity 162.

また、図6(a)、(b)および図8(a)、(b)に示すように、翼部152の圧力
面171側、すなわち、回転方向を示す矢印Zに対する翼部152の正面側には、翼部152の先端172付近を除いた範囲に、溝部173が、翼部152の圧力面171側表面を流れる空気の流れPに沿った方向に、設けられている。また、翼部152の負圧面174側、すなわち、回転方向Zに対する翼部152の背面側には、翼部152の先端172付近に、リブ部175が、翼部152の負圧面174側表面を流れる空気の流れQに交差する方向に、設けられている。
Further, as shown in FIGS. 6A and 6B and FIGS. 8A and 8B, the pressure surface 171 side of the wing 152, that is, the front side of the wing 152 with respect to the arrow Z indicating the rotation direction. In the range excluding the vicinity of the tip 172 of the wing 152, a groove 173 is provided in a direction along the air flow P flowing on the pressure surface 171 side surface of the wing 152. Further, on the suction surface 174 side of the wing portion 152, that is, on the back surface side of the wing portion 152 with respect to the rotation direction Z, a rib portion 175 is disposed on the suction surface 174 side surface of the wing portion 152 near the tip 172 of the wing portion 152. It is provided in a direction crossing the flowing air flow Q.

上部インペラ121と下部インペラ122には、図3、図6(b)に示すように、ブレード126の嵌合部181bに、階段状の段差部182bを設け、翼部152の嵌合部181aに、階段状の段差部182aをそれぞれ設けると共に、リング部151と前面シュラウド125との嵌合部183a、183bにそれぞれピン184と穴部185が設けられており、下部インペラ122のハブ部123に設けられた円筒部186の外周側に、上部インペラ121の中央嵌合部153を挿入する形で組み立てられ、接着剤を塗布して両者を固定している。   As shown in FIGS. 3 and 6B, the upper impeller 121 and the lower impeller 122 are provided with a stepped step portion 182 b on the fitting portion 181 b of the blade 126, and the fitting portion 181 a of the wing portion 152 is provided on the fitting portion 181 a. In addition, a stepped step portion 182 a is provided, and a pin 184 and a hole portion 185 are provided in fitting portions 183 a and 183 b between the ring portion 151 and the front shroud 125, respectively, and provided in the hub portion 123 of the lower impeller 122. The cylindrical portion 186 is assembled on the outer peripheral side by inserting the center fitting portion 153 of the upper impeller 121, and an adhesive is applied to fix both.

このようにして組み立てられたインペラ120は、ナット107によって回転軸103に取り付けられている。ここで、ナット107の外径を、中央嵌合部153の内径よりも大きく、より好ましくは、中央嵌合部153の外径と同等とすることにより、上部インペラ121が下部インペラ122から回転軸103の軸方向にはずれてしまうことを防止することができる。   The impeller 120 assembled in this way is attached to the rotating shaft 103 by a nut 107. Here, the outer diameter of the nut 107 is larger than the inner diameter of the center fitting portion 153, more preferably equal to the outer diameter of the center fitting portion 153, so that the upper impeller 121 is rotated from the lower impeller 122 to the rotating shaft. 103 can be prevented from being displaced in the axial direction.

そして、インペラ120の周囲には、エアガイド191が設けられている。これは、インペラ120から吐出される空気の流速を徐々に減速することで、流速のエネルギーを圧力のエネルギーに変換し、送風効率を高めるものである。そして、金属製のファンケース192によって、インペラ120とエアガイド191が内包されている。また、ファンケース192にはPTFE製のファンケーススペーサ193が接着剤によって取りつけられている。ここで、ファンケーススペーサ193とリング部151とが当接するようにファンケース192およびファンケーススペーサ193を取り付けることにより、ファンケース192の吸込口194とインペラ120の吸気口195とを接触式のシール構成としている。   An air guide 191 is provided around the impeller 120. This is to gradually reduce the flow velocity of the air discharged from the impeller 120, thereby converting the energy of the flow velocity into the energy of pressure and improving the blowing efficiency. The impeller 120 and the air guide 191 are enclosed by a metal fan case 192. A fan case spacer 193 made of PTFE is attached to the fan case 192 with an adhesive. Here, by attaching the fan case 192 and the fan case spacer 193 so that the fan case spacer 193 and the ring portion 151 are in contact with each other, the suction port 194 of the fan case 192 and the intake port 195 of the impeller 120 are contact-type sealed. It is configured.

以上のように構成された電動送風機について、以下その動作、作用を説明する。
まず、電動送風機101を起動すると、電動機102のローター部104が回転し、それに伴って回転軸103が回転し、回転軸103にナット107によって取り付けられているインペラ120が図2の矢印Zの方向に回転する。
About the electric blower comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
First, when the electric blower 101 is activated, the rotor portion 104 of the electric motor 102 rotates, and the rotary shaft 103 rotates accordingly, and the impeller 120 attached to the rotary shaft 103 by the nut 107 is in the direction of arrow Z in FIG. Rotate to.

インペラ120の回転に伴い、空気がファンケース192の吸込口194から流入し、インペラ120の吸気口195を通ってインペラ120内部に流入する。そしてインペラ120の内部流路を通って、インペラ120の外周部から吐出される。   As the impeller 120 rotates, air flows from the suction port 194 of the fan case 192 and flows into the impeller 120 through the intake port 195 of the impeller 120. And it discharges from the outer peripheral part of the impeller 120 through the internal flow path of the impeller 120.

ここで、インペラ120の内部流路を空気が通る際、上部インペラ121のリング部151と翼部152、あるいは、翼部152と中央嵌合部との間に隙間が生じると、その隙間から空気が漏れ、気流の乱れが生じるため、送風効率を低下させてしまう。しかし、本実施の形態では、リング部151と翼部152と中央勘合部153とを、ダイカスト成型により一体に成型しているため、各部品間に隙間が生じないよう容易に構成することが可能となるので、隙間に起因する気流の乱れによる送風効率の低下を防止することができる。   Here, when air passes through the internal flow path of the impeller 120, if a gap is generated between the ring portion 151 and the wing portion 152 of the upper impeller 121 or between the wing portion 152 and the center fitting portion, the air passes through the gap. Leaks and turbulence of the airflow occurs, reducing the air blowing efficiency. However, in the present embodiment, the ring portion 151, the wing portion 152, and the center fitting portion 153 are integrally formed by die casting, so that it can be easily configured so that no gap is generated between the components. Therefore, it is possible to prevent a reduction in blowing efficiency due to the turbulence of the air flow caused by the gap.

同様に、下部インペラ122の後面シュラウド124とブレード126とを射出成型により一体に成型するとともに、前面シュラウド125に設けられた溝部142にブレード
126の突出部143をはめ込んだ後、熱溶着処理を施すことにより、後面シュラウド124とブレード126との間だけでなく、ブレード126と前面シュラウド125との間にも隙間が生じないよう構成することが可能となるため、下部インペラ122においても、これらの隙間に起因する気流の乱れによる送風効率の低下を防止することができる。
Similarly, the rear surface shroud 124 and the blade 126 of the lower impeller 122 are integrally formed by injection molding, and the protruding portion 143 of the blade 126 is fitted into the groove 142 provided in the front surface shroud 125, and then a heat welding process is performed. Accordingly, it is possible to configure not to create a gap not only between the rear shroud 124 and the blade 126 but also between the blade 126 and the front shroud 125. Therefore, these gaps are also formed in the lower impeller 122. It is possible to prevent a reduction in the air blowing efficiency due to the turbulence of the air flow caused by the air.

さらに、下部インペラ122のブレード126を形状自由度の高い樹脂製としているため、図3に示すように、ブレード126を後面シュラウド124に対して複雑にひねった形状にすることが可能となっている。そのため、ブレード126全面に渡ってインペラ120内部を流れる気流に合った3次元曲面形状とすることで、インペラ120内部での気流の乱れを抑えて、送風効率を高めることが可能となっている。   Further, since the blade 126 of the lower impeller 122 is made of a resin having a high degree of freedom in shape, the blade 126 can be complicatedly twisted with respect to the rear shroud 124 as shown in FIG. . Therefore, by making the three-dimensional curved surface shape suitable for the airflow flowing through the impeller 120 over the entire blade 126, it is possible to suppress the turbulence of the airflow inside the impeller 120 and improve the blowing efficiency.

そして、インペラ120の外周部から吐出された空気はエアガイド191に流入する。ここで、インペラ120の吸気口195とファンケース192の吸込口194との間に隙間が生じている場合、インペラ120から吐出された空気が、インペラ120とファンケース192との間の空間を通り、
再びインペラ120の吸気口195からインペラ120内部へ流入してしまう。この流れは、送風効率に寄与しない流れであるので、還流損失となり、送風効率を低下させてしまう。しかし、本実施の形態では、ファンケーススペーサ183とリング部151を当接するよう構成することで、ファンケース192の吸込口194をインペラ120の吸気口195とを接触式のシール構成としているので、還流損失が生じず、送風効率を向上させることができる。
The air discharged from the outer periphery of the impeller 120 flows into the air guide 191. Here, when a gap is generated between the air inlet 195 of the impeller 120 and the air inlet 194 of the fan case 192, the air discharged from the impeller 120 passes through the space between the impeller 120 and the fan case 192. ,
The air again flows into the impeller 120 from the intake port 195 of the impeller 120. Since this flow is a flow that does not contribute to the blowing efficiency, it becomes a recirculation loss and reduces the blowing efficiency. However, in this embodiment, since the fan case spacer 183 and the ring portion 151 are configured to contact each other, the suction port 194 of the fan case 192 and the intake port 195 of the impeller 120 have a contact seal structure. Reflux loss does not occur, and air blowing efficiency can be improved.

この際、インペラ120の回転に伴い、当接するファンケーススペーサ193とリング部151との間で摺動摩擦熱が生じてしまう。しかし、本実施の形態では、リング部151と翼部152とを熱伝導性の高いアルミ製とするとともに、リング部151と気流が直接当たる翼部152とを隙間が生じないよう一体に成型しているため、摺動摩擦熱が効果的にリング部151から翼部152に伝わる構成となっている。そして、翼部152には凹凸面、すなわち、圧力面171側に溝部173が、負圧面174側にリブ部175が設けられているので、気流との接触面積が広く、効果的に気流へと放熱されるので、樹脂製のブレード126や前面シュラウド125、そしてファンケーススペーサ193が、摺動摩擦熱によって、変形したり損傷したりすることを防ぐことができる。このことにより、回転数の早い電動送風機や、吸気口が広いインペラなど、当接部分の周速が速く、摺動摩擦熱が多く生じる電動送風機でも使用することが可能となる。   At this time, as the impeller 120 rotates, sliding frictional heat is generated between the abutting fan case spacer 193 and the ring portion 151. However, in the present embodiment, the ring portion 151 and the wing portion 152 are made of aluminum having high thermal conductivity, and the ring portion 151 and the wing portion 152 that is directly exposed to the airflow are integrally molded so as not to generate a gap. Therefore, the sliding frictional heat is effectively transmitted from the ring portion 151 to the wing portion 152. The wing portion 152 is provided with an uneven surface, that is, a groove portion 173 on the pressure surface 171 side and a rib portion 175 on the negative pressure surface 174 side. Since the heat is radiated, the resin blade 126, the front shroud 125, and the fan case spacer 193 can be prevented from being deformed or damaged by the sliding frictional heat. This makes it possible to use an electric blower with a high rotational speed, an impeller with a wide intake port, and the like where the contact portion has a high peripheral speed and a large amount of sliding frictional heat.

ここで、圧力面171近傍では、気流は空気の流れPで示すように圧力面171に沿って流れるが、図6(a)に示すように溝部173が空気の流れPに沿った方向に設けられているため、気流が溝部173の段差と衝突することによる損失を低減することができる。また、溝部173は、翼部152の先端172付近を除いた範囲に設けられているので、吸気口195から翼部152に突入した直後の気流が、溝部173によって乱れてしまうことによる損失を低減することができる。なお、本実施の形態では、溝部173によって翼部152の圧力面171に凹凸面を設けることで気流と接する表面積を増やし、放熱性能を向上させる構成としているが、図9(a)、(b)および、図10(a)、(b)に示すように、リブ部176によって放熱性能を向上させる構成としても良い。この場合でも、空気の流れPに沿った方向に、リブ部176によって凹凸面を設けることで、損失を低減しつつ放熱性能を高めることができる。   Here, in the vicinity of the pressure surface 171, the airflow flows along the pressure surface 171 as shown by the air flow P, but the groove 173 is provided in the direction along the air flow P as shown in FIG. Therefore, loss due to the air current colliding with the step of the groove 173 can be reduced. Further, since the groove 173 is provided in a range excluding the vicinity of the tip 172 of the wing 152, the loss caused by the airflow immediately after entering the wing 152 from the air inlet 195 is disturbed by the groove 173 is reduced. can do. In the present embodiment, the groove 173 is provided with an uneven surface on the pressure surface 171 of the wing 152 so that the surface area in contact with the airflow is increased and the heat dissipation performance is improved, but FIG. 9A and FIG. And ribs 176 may improve the heat dissipation performance, as shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b). Even in this case, by providing the uneven surface with the rib portion 176 in the direction along the air flow P, the heat dissipation performance can be enhanced while reducing the loss.

また、負圧面174側では、流体剥離が生じやすく、気流の乱れによって損失が生じやすいが、本実施の形態では、図6(a)に示すように、負圧面174側にリブ部175が、負圧面174近傍を流れる空気の流れQと交差する方向に設けられているため、リブ部175で小さな流体剥離を生じさせることで、大きな流体剥離が生じることを防ぐことが
できるので、気流の乱れによる損失を低減させることができる。また、流体剥離は、翼部152の先端172近傍から起こり始めるため、リブ部175を翼部152の先端172付近に設けることで、効果的に流体剥離を低減させることができる。
Further, fluid separation is likely to occur on the negative pressure surface 174 side, and loss is likely to occur due to turbulence of the airflow, but in this embodiment, as shown in FIG. 6A, a rib portion 175 is provided on the negative pressure surface 174 side. Since it is provided in a direction intersecting with the air flow Q near the negative pressure surface 174, it is possible to prevent a large fluid separation by causing a small fluid separation at the rib portion 175. The loss due to can be reduced. Further, since fluid separation starts to occur from the vicinity of the tip 172 of the wing portion 152, the fluid separation can be effectively reduced by providing the rib portion 175 in the vicinity of the tip 172 of the wing portion 152.

なお、本実施の形態では、リブ部175によって翼部152の負圧面174に凹凸面を設けることで気流と接する表面積を増やし、放熱性能を向上させる構成としているが、図9(a)、(b)および、図10(a)、(b)に示すように、溝部177によって放熱性能を向上させる構成としても良い。この場合でも、空気の流れQと交差する方向に、溝部177によって凹凸面を設けることで、損失を低減しつつ放熱性能を高めることができる。   In the present embodiment, the rib surface 175 is provided with an uneven surface on the negative pressure surface 174 of the wing portion 152 to increase the surface area in contact with the air flow and improve the heat dissipation performance. However, FIG. As shown in b) and FIGS. 10A and 10B, the heat radiation performance may be improved by the groove 177. Even in this case, by providing the uneven surface with the groove 177 in the direction intersecting with the air flow Q, the heat dissipation performance can be improved while reducing the loss.

なお、本実施の形態では、PTFE製のファンケーススペーサ193をファンケース192に接着剤で取りつける構成としているが、ファンケーススペーサ183をPETなどの樹脂製とし、金属製のファンケース192と一体成型する構成とし、インペラ120を回転させながら組立を行い、金属製のリング部151が樹脂製のファンケーススペーサ193を切削することで当接シールさせる構成としても良い、この場合でも、当接するリング部151とファンケーススペーサ193との間で生じる摺動摩擦熱が効果的に翼部152より放熱されるため、樹脂製のファンケーススペーサ193が、使用時に摺動摩擦熱によって、変形したり損傷したりすることを防ぐことができる。   In this embodiment, the PTFE fan case spacer 193 is attached to the fan case 192 with an adhesive. However, the fan case spacer 183 is made of a resin such as PET and is integrally formed with the metal fan case 192. The metal ring part 151 may be assembled by rotating the impeller 120, and the resin fan case spacer 193 may be contacted and sealed. Since the sliding friction heat generated between the fan 151 and the fan case spacer 193 is effectively radiated from the wing 152, the resin fan case spacer 193 is deformed or damaged by the sliding friction heat during use. Can be prevented.

さらに、本実施の形態では、リング部151を、金属製のアルミで構成したことにより、耐熱性や強度および耐磨耗性が一般的な樹脂よりも優れているため、リング部151が、摺動摩擦熱や磨耗によって変形したり、損傷したりすることを防ぐことができるので、50000r/min以上といった高速回転域でも使用することができる。   Furthermore, in this embodiment, since the ring portion 151 is made of metal aluminum, the heat resistance, strength, and wear resistance are superior to general resins. Since it can be prevented from being deformed or damaged by dynamic frictional heat or wear, it can also be used in a high-speed rotation range of 50000 r / min or more.

また、インペラ120がZ方向に回転すると、リング部151は、摺動摩擦により、回転方向Zとは反対方向に力がかかるため、一体に成型されている上部インペラ121は、下部インペラ122に対して、回転方向Zとは反対方向にずれようとする。しかし、本実施の形態では、前面シュラウド125に設けられたピン184と、後面シュラウド124に設けられた穴部185とが嵌合することで、回転方向Zおよびその反対方向に上部インペラ121が下部インペラ122に対してずれることを防止しているとともに、翼部152とブレード126との間の嵌合部181a、181bに設けられた階段状の段差部182a、182bを、ブレード126の負圧面174なわち回転方向Zに対するブレード126の背面側に凸部がくるように構成することで、回転方向Zの反対方向に上部インペラ121が下部インペラ122に対してずれることを防止している。   Further, when the impeller 120 rotates in the Z direction, the ring portion 151 is applied with a force in a direction opposite to the rotation direction Z due to sliding friction, so that the integrally molded upper impeller 121 is in contact with the lower impeller 122. , It tries to shift in the direction opposite to the rotation direction Z. However, in the present embodiment, the pin 184 provided in the front shroud 125 and the hole 185 provided in the rear shroud 124 are fitted to each other, so that the upper impeller 121 is disposed in the lower direction in the rotation direction Z and the opposite direction. In addition to preventing displacement with respect to the impeller 122, stepped step portions 182 a and 182 b provided in the fitting portions 181 a and 181 b between the wing portion 152 and the blade 126 are replaced with suction surfaces 174 of the blade 126. In other words, the upper impeller 121 is prevented from shifting with respect to the lower impeller 122 in the direction opposite to the rotation direction Z by forming the convex portion on the back side of the blade 126 with respect to the rotation direction Z.

ここで、段差部182a、182bを介してブレード126にも回転方向Zの反対方向に力が加わるが、ブレード126と後面シュラウド124は射出成型により一体に成型されているとともに、ブレード126は前面シュラウド125に設けられた溝部142に突出部143をはめ込んだ後、熱溶着処理を施して固定しているため、十分な強度を有しているので、摺動摩擦による力により、樹脂製のブレードが変形したり、破損したりすることがない構成となっている。   Here, a force is also applied to the blade 126 in the direction opposite to the rotational direction Z via the stepped portions 182a and 182b, but the blade 126 and the rear shroud 124 are integrally formed by injection molding, and the blade 126 is a front shroud. Since the protrusion 143 is inserted into the groove 142 provided in 125 and then fixed by heat welding, the resin blade is deformed by the force of sliding friction. It is the structure which is not damaged or damaged.

そして、エアガイド191に流入した空気は、エアガイド191外周部から流出し、電動機102のブラケット106外周部とファンケース192の間の流路を通りることで、電動機102を外側から冷却する構成となっている。   The air flowing into the air guide 191 flows out from the outer periphery of the air guide 191 and passes through the flow path between the outer periphery of the bracket 106 of the motor 102 and the fan case 192, thereby cooling the motor 102 from the outside. It has become.

以上のように、本実施の形態では、インペラ120を上下2部品で構成し、上流側の上部インペラ121を熱伝導性の高い金属であるアルミで構成するとともに上部インペラ121の翼部152に溝部173やリブ部175といった凹凸面を設ける構成とし、下流側
の下部インペラを、形状自由度の高い樹脂材料で構成するとともに、インペラの吸気口とファンケースの吸込口とを接触式のシール構成とすることにより、送風効率が高く、高い回転数で使用してもシール部の摺動摩擦熱が効果的に上部インペラ121の翼部152から放熱されるので、樹脂製部品が変形したり損傷したりすることがない電動送風機を実現することができる。
As described above, in the present embodiment, the impeller 120 is composed of two upper and lower parts, the upstream upper impeller 121 is composed of aluminum, which is a metal having high thermal conductivity, and the groove portion is formed in the blade portion 152 of the upper impeller 121. 173 and ribs 175 are provided with an uneven surface, the downstream lower impeller is made of a resin material having a high degree of freedom, and the impeller inlet and the fan case inlet are contact-type seal configurations. By doing so, the sliding frictional heat of the seal portion is effectively dissipated from the wing portion 152 of the upper impeller 121 even when used at a high rotational speed, so that the resin parts may be deformed or damaged. An electric blower that does not need to be performed can be realized.

(実施の形態2)
図11は、本発明の実施の形態2における電動送風機のインペラ201を示すものである。
(Embodiment 2)
FIG. 11 shows an impeller 201 of an electric blower in Embodiment 2 of the present invention.

本実施の形態が、実施の形態1と異なる点は、上部インペラ202の翼部203および下部インペラ204のブレード205の枚数が8枚である点と、翼部203の回転軸(図示せず)方向の長さが、内周側が外周側よりも短くなるように、上部インペラ202と下部インペラ204を分割している点である。その他は実施の形態1と同様であり、同一番号を付して詳細な説明を省略する。   The present embodiment is different from the first embodiment in that the number of blades 205 of the upper impeller 202 and the lower impeller 204 is eight, and the rotating shaft (not shown) of the blade 203. The upper impeller 202 and the lower impeller 204 are divided so that the length in the direction is shorter on the inner peripheral side than on the outer peripheral side. Others are the same as those of the first embodiment, and the same numbers are assigned and detailed description is omitted.

翼部203の回転軸(図示せず)方向の長さが、内周側が外周側よりも短いため、翼部203の内周側の面積を狭くすることができるので、翼部203の枚数が多くなっても、図12(a)に示すように、回転軸(図示せず)方向から見たときに各翼部203がオーバーラップしないよう構成することが可能となる。そのため、実施の形態1と同様に、コアとキャビティの単純な2プレート金型を用いたダイカスト成型により成型が可能となっている。さらに、気流が多く流れる外周側の翼部203の面積は広く取ることができるため、翼部203の内周側の面積を狭くしても、放熱性能を向上させることができる。   Since the length of the wing part 203 in the direction of the rotation axis (not shown) is shorter on the inner peripheral side than on the outer peripheral side, the area on the inner peripheral side of the wing part 203 can be reduced. Even if the number is increased, as shown in FIG. 12A, it is possible to configure each wing 203 so as not to overlap when viewed from the direction of the rotation axis (not shown). Therefore, as in the first embodiment, molding is possible by die casting using a simple two-plate mold having a core and a cavity. Further, since the area of the outer wing portion 203 through which a large amount of airflow flows can be increased, the heat radiation performance can be improved even if the inner peripheral side area of the wing portion 203 is reduced.

(実施の形態3)
図13は、本発明の実施の形態3における電気掃除機を示すものである。
(Embodiment 3)
FIG. 13 shows a vacuum cleaner according to Embodiment 3 of the present invention.

図13において、電気掃除機301は、ホース302、延長管303及び床面上を移動して塵埃を吸引する吸引具304を有しており、掃除機本体306には、実施の形態1に示したインペラ307を有する電動送風機308が内蔵されている。   In FIG. 13, the electric vacuum cleaner 301 has a hose 302, an extension pipe 303, and a suction tool 304 that sucks dust by moving on the floor surface. An electric blower 308 having an impeller 307 is incorporated.

以上のように構成された電気掃除機について、以下その動作、作用を説明する。   About the vacuum cleaner comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.

まず、電気掃除機301を起動すると電動送風機308が送風を行う。電動送風機308は、内部に実施の形態1に示したインペラ307が設けられているため、送風効率が高く、高い回転数で使用してもシール部の摺動摩擦熱によって樹脂製部品が変形したり損傷したりすることがないため掃除機本体としても、吸引力が強く、きわめて実用的なものとなる。   First, when the vacuum cleaner 301 is activated, the electric blower 308 blows air. Since the electric blower 308 is provided with the impeller 307 shown in Embodiment 1 inside, the blower efficiency is high, and even if it is used at a high rotational speed, the resin parts are deformed by the sliding frictional heat of the seal portion. Since it is not damaged, the vacuum cleaner itself has a strong suction force and is extremely practical.

以上のように、本発明にかかる電動送風機及びそれを用いた電気掃除機は、インペラを上下2部品で構成し、上流側の上部インペラを、金属などの熱伝導性の高い材料で構成するとともに上部インペラの翼部に凹凸面を設ける構成とし、下流側の下部インペラを、形状自由度の高い樹脂材料で構成するとともに、インペラの吸気口とファンケースの吸込口とを接触式のシール構成とすることにより、送風効率が高く、高い回転数で使用してもシール部の摺動摩擦熱が効果的に上部インペラの翼部から放熱されるので、樹脂製部品が変形したり損傷したりすることがないので、家庭用はもちろんのこと業務用の機器にも適用可能である。   As described above, the electric blower according to the present invention and the electric vacuum cleaner using the electric blower are configured by the upper and lower parts of the impeller, and the upstream upper impeller is formed of a material having high thermal conductivity such as metal. The wing part of the upper impeller is provided with a concavo-convex surface, the lower impeller on the downstream side is made of a resin material having a high degree of freedom, and the inlet of the impeller and the suction inlet of the fan case are configured as a contact type seal. By doing so, the sliding frictional heat of the seal part is effectively radiated from the wing part of the upper impeller even when used at a high rotational speed, so that the resin parts may be deformed or damaged Therefore, it can be applied not only to home use but also to business equipment.

101 電動送風機
102 電動機
103 回転軸
104 ローター部
120 インペラ
121 上部インペラ
122 下部インペラ
124 後面シュラウド
125 前面シュラウド
126 ブレード
151 リング部
152 翼部
171 圧力面
173 溝部(凹凸面)
174 負圧面
175 リブ部(凹凸面)
176 リブ部(凹凸面)
177 溝部(凹凸面)
181a 嵌合部
181b 嵌合部
183a 嵌合部
183b 嵌合部
192 ファンケース
194 吸込口
195 吸気口
201 インペラ
202 上部インペラ
203 翼部
204 下部インペラ
205 ブレード
301 電気掃除機
307 インペラ
308 電動送風機
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Electric blower 102 Electric motor 103 Rotating shaft 104 Rotor part 120 Impeller 121 Upper impeller 122 Lower impeller 124 Rear shroud 125 Front shroud 126 Blade 151 Ring part 152 Wing part 171 Pressure surface 173 Groove part (Uneven surface)
174 Suction surface 175 Rib part (concave / convex surface)
176 Rib (Rough surface)
177 Groove (uneven surface)
181a Fitting portion 181b Fitting portion 183a Fitting portion 183b Fitting portion 192 Fan case 194 Suction port 195 Air inlet 201 Impeller 202 Upper impeller 203 Wing portion 204 Lower impeller 205 Blade 301 Vacuum cleaner 307 Impeller 308 Electric blower

Claims (5)

回転軸を有する電動機と、
前記電動機により回転駆動され、中央に吸気口を有するインペラと、
前記インペラを覆い前記吸気口と連通する吸込口を有するファンケースとを備え、
前記インペラは、熱伝導性の高い材料から成る上流側の上部インペラと、
樹脂材料から成る下流側の下部インペラとで構成され、
前記下部インペラは、
前面シュラウドと、
この前面シュラウドと間隔をおいて配される後面シュラウドと、
この1対のシュラウドとで挟持される複数枚のブレードとで構成され、
前記上部インペラは、
凹凸面を有する複数枚の翼部と、
これらの翼部の少なくとも一部に当接するリング部とで構成され、
前記上部インペラと前記下部インペラとの嵌合部は、
前記リング部の内外周面が前記前面シュラウドの内外周面と一連に繋がり、
かつ前記翼部の表裏面が前記ブレードの表裏面と一連に繋がるように接続した構成とし、前記インペラの吸気口と前記ファンケースの吸込口とを接触式シール構成とした電動送風機。
An electric motor having a rotating shaft;
An impeller that is rotationally driven by the electric motor and has an air inlet in the center;
A fan case covering the impeller and having a suction port communicating with the suction port;
The impeller includes an upstream upper impeller made of a material having high thermal conductivity;
It consists of a lower impeller on the downstream side made of resin material,
The lower impeller is
A front shroud,
A rear shroud spaced apart from the front shroud;
It is composed of a plurality of blades sandwiched between this pair of shrouds,
The upper impeller is
A plurality of wings having an uneven surface;
It is composed of a ring part that contacts at least a part of these wing parts,
The fitting portion between the upper impeller and the lower impeller is:
The inner and outer peripheral surfaces of the ring portion are connected in series with the inner and outer peripheral surfaces of the front shroud,
And the electric blower which made it the structure which connected so that the front and back of the said wing | blade part might be connected in series with the front and back of the said blade, and made the suction inlet of the said impeller and the suction inlet of the said fan case contact type seal | sticker structure.
前記上部インペラの前記翼部の圧力面側に設けられた前記凹凸面は、
前記吸気口から流入し前記翼部の圧力面側表面を流れる空気の流れに沿う方向に設けられた請求項1に記載の電動送風機。
The uneven surface provided on the pressure surface side of the wing portion of the upper impeller is:
The electric blower according to claim 1, wherein the electric blower is provided in a direction along an air flow that flows in from the intake port and flows on a pressure surface side surface of the wing portion.
前記上部インペラの前記翼部の負圧面側に設けられた前記凹凸面は、
前記吸気口から流入し前記翼部の負圧面側表面を流れる空気の流れと交差する方向に設けられた請求項1または2に記載の電動送風機。
The uneven surface provided on the suction surface side of the wing portion of the upper impeller is:
3. The electric blower according to claim 1, wherein the electric blower is provided in a direction intersecting with a flow of air that flows in from the intake port and flows on a suction surface side surface of the wing portion.
前記上部インペラの前記翼部の軸方向の長さは、
内周側が外周側よりも短くなるよう構成した請求項1〜3のいずれか1項に記載の電動送風機。
The axial length of the wing portion of the upper impeller is:
The electric blower according to claim 1, wherein the inner peripheral side is configured to be shorter than the outer peripheral side.
1〜4のいずれか1項に記載の電動送風機を有する電気掃除機。 The vacuum cleaner which has an electric blower of any one of 1-4.
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