JP2013060874A - Electric air blower and electric vacuum cleaner using the same - Google Patents

Electric air blower and electric 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 air blower for an electric vacuum cleaner having high blowing efficiency and usable at high rotation speed.SOLUTION: An impeller 120 is composed of two upper and lower parts, an impeller A120a at the upstream side is composed of metal with high heat conductivity, an impeller B120b at the downstream side is composed of a resin material, and an air inlet 195 of the impeller 120 and a suction port 194 f a fan case 192 are formed as a contact-type seal composition, so that blowing efficiency is raised, and as sliding frictional heat at a seal part is released from a blade A126a of the impeller A120a even under use at high rotation speed, a resin made component of the impeller B120b is not deformed nor damaged, and further, the impeller A120a is provided with position shift prevention means against the impeller B120b both in a rotary shaft direction and a circumferential direction of the rotary shaft, thus preventing the occurrence of leakage loss and loss due to flow disturbance caused by shifting between the blade A126a and the blade 126b, so that the electric air blower with high blowing efficiency can be achieved.

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12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. 12, 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13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対の後面シュラウド11、前面シュラウド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とから構成されている。板金製ブレード13は各後面シュラウド11、前面シュラウド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 is made of a sheet metal rear shroud 11, a sheet metal front shroud 12 spaced from the rear shroud 11, and a plurality of sheet metal sandwiched between a pair of rear shrouds 11 and the front shroud 12. The blade 13 and a resin inducer 15 provided corresponding to the air inlet 14 provided in the center of the front shroud 12 are configured. The sheet metal blade 13 is attached to each rear shroud 11 and front shroud 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14(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)。   14A and 14B 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15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)。   Further, as shown in FIG. 15, an impeller 31 made of a resin material is divided into a rear shroud 32 and a front shroud 33 in units of blades. 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16(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. 16A and 16B, the front shroud 41 and the rear shroud 42 made of a metal material are provided with projection holes 43 and 44, and are 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17(a)、(b)に示すように、中央部に吸気口51を有し、樹脂製の前面シュラウド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. 17 (a) and 17 (b), a suction port 51 is provided at the center, and a resin front shroud 52, a resin rear shroud 53, and a plurality of three-dimensional curved shapes are provided. An impeller 55 composed of a plurality of resin blades 54, a fan case 57 having a suction port 56 at the center and covering the impeller 55, and the front shroud 52 on the side of the suction port 51 The heat-resistant and wear-resistant part 58 such as a metal ring provided at the end of the fan and the resin seal part 59 provided at the end of the fan case 57 on the suction port 56 side come into contact with each other. Since the mouth 51 and the suction port 56 of the fan case 57 have a contact seal structure, the air discharged from the impeller 55 is prevented from returning to the inside of the impeller 55 from the intake port 51 again, and the blowing efficiency is improved. By configuring one of the tactile seal configurations with resin and the other with a material having heat resistance and wear resistance such as metal, the resin front shroud 52 may be deformed or damaged by sliding frictional heat of the seal portion. There are also configurations that do not (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、当時の特許文献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 at that time, it is difficult to construct a complicated three-dimensional curved surface shape such as a twist shape because the blade is made of sheet metal and is attached to the front shroud and the rear shroud by caulking. For this reason, since only the resin-made inducer portion can be configured with a complicated three-dimensional curved surface shape that matches the flow of the airflow, there is a problem that the restriction on the shape is large.

また、図15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17(a)に示すような、ファンケース57の吸込口56とインペラ55の吸気口51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33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. 15, it is possible to make the entire blade surface into a complicated shape according to the flow of the air flow by making all the blades made of resin. 17A, when the suction port 56 of the fan case 57 and the suction port 51 of the impeller 55 have a contact-type seal configuration, the resin-made front shroud is caused by the sliding frictional heat at the seal portion. Since 33 may be deformed or damaged, it is unavoidable to have a non-contact type seal configuration, so that it is impossible to prevent the return loss of the air discharged from the impeller from entering the inlet of the impeller again. Had problems.

また、図16(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。   In the conventional configuration shown in FIGS. 16 (a) and 16 (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17(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。   Furthermore, in the conventional configuration shown in FIGS. 17A and 17B, 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. 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次元曲面形状の翼
部を用いたり、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、シール部の摺動摩擦熱を放熱させるとともに摺動摩擦によって回転方向と逆方向に上流側のインペラAがずれてしまうことを防止することで、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-mentioned conventional problems, and makes it possible to use a complicated three-dimensional curved wing portion along the air flow or reduce the return loss at the inlet of the impeller. Therefore, it is possible to increase the blowing efficiency, dissipate the sliding frictional heat of the seal part, and prevent the upstream impeller A from shifting in the direction opposite to the rotational direction due to the sliding friction. It aims at providing the electric blower made possible.

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、金属材料から成る上流側のインペラAと、樹脂材料から成る下流側のインペラBとで構成され、前記インペラB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、ハブ部Bを有す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翼部Bとで構成され、前記インペラAは、複数枚の翼部Aと、これらの翼部Aの少なくとも一部に当接する、外周側のリング部および内周側のハブ部Aとで構成され、前記翼部Aと前記翼部Bには、係合部が各々の合わせ面に設けられ、前記ハブ部Bの外周に前記ハブ部Aを挿入し前記ハブ部Bの上部から締結体により前記インペラBを前記回転軸に固定することで前記翼部Bと前記翼部Aが前記係合部にて連結される構成とし、前記ハブ部Aの上面部が前記締結体の下面部に対し当接して覆われる様に配置することで前記回転軸方向の移動が規制されるよう構成するとともに、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 impeller A made of a metal material and a downstream impeller B made of a resin material, and the impeller B Is composed of a front shroud, a rear shroud having a hub portion B, spaced apart from the front shroud, and a plurality of wing portions B sandwiched between the pair of shrouds, and the impeller A Is composed of a plurality of wing parts A, an outer ring part and an inner hub part A that are in contact with at least a part of these wing parts A, and the wing parts A and B. The engaging portion is provided on each mating surface, the hub portion A is inserted into the outer periphery of the hub portion B, and the impeller B is fixed to the rotating shaft by a fastening body from above the hub portion B. The wing part B and the wing part A are connected by the engaging part, and the upper surface part of the hub part A is disposed so as to be in contact with and covered with the lower surface part of the fastening body. The structure is such that the movement in the direction of the rotation axis is restricted, and the intake port of the impeller and the suction port of the fan case are configured as a contact seal.

これによって、翼部B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、気流が直接当たる翼部A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効果的に放熱されるので、樹脂製の翼部B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。   This makes it possible to use a complicated three-dimensional curved surface shape along the air flow by using the wing portion B as a resin material, and it is possible to reduce the return loss at the inlet of the impeller. Because the air blowing efficiency is high and the airfoil A directly exposed to the airflow and the ring part are in thermal contact, the sliding frictional heat of the seal part is effectively dissipated even when used at a high rotational speed. Therefore, it is possible to prevent parts such as the resin wing B and the front shroud from being deformed or damaged.

また、シール部の摩擦抵抗により、インペラAにはインペラの回転方向と逆の方向の力がかかるが、翼部Bと翼部Aが係合部にて連結される構成とすることで、回転軸の円周方向にインペラAがインペラBに対してずれることを防止している。さらに、回転軸方向においても、締結体により、インペラAがインペラBに対してずれることを防止しているため、翼部Bと翼部Aがずれることによる空気の流れの乱れを防止することができる。   Also, due to the frictional resistance of the seal portion, a force in the direction opposite to the rotation direction of the impeller is applied to the impeller A. However, the wing portion B and the wing portion A are connected by the engaging portion so that the rotation is achieved. The impeller A is prevented from shifting with respect to the impeller B in the circumferential direction of the shaft. Furthermore, since the impeller A is prevented from shifting with respect to the impeller B by the fastening body also in the rotation axis direction, it is possible to prevent the turbulence of the air flow due to the displacement of the wing B and the wing A. it can.

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。   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、上流側のインペラAを、熱伝導性の高い金属材料で構成し、下流側のインペラB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インペラAの翼部A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。また、インペラAはインペラBに対して回転軸方向、回転軸の円周方向ともに移動を防止する手段を設けているため、翼部Bと翼部Aがずれることによって生じる問題を回避することが可能である。   The electric blower of the present invention and the vacuum cleaner using the electric blower are composed of an impeller having two upper and lower parts, an upstream impeller A is composed of a metal material having high thermal conductivity, and a downstream impeller B is shaped. It is made of a resin material with a high degree of freedom, and the impeller intake port and the fan case intake port have a contact-type seal configuration, so that the air blowing efficiency is high and the seal part slides even when used at high rotational speeds. Since the dynamic frictional heat is radiated from the wing part A of the impeller A, the resin part is not deformed or damaged. Further, since the impeller A is provided with means for preventing the impeller B from moving in both the rotation axis direction and the circumferential direction of the rotation axis, it is possible to avoid the problem caused by the deviation of the wing part B and the wing part A. Is possible.

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AとインペラBの斜視図Same perspective view of impeller A and impeller B of electric blower 同、電動送風機のインペラBの部分断面図Same partial sectional view of impeller B of electric blower (a)同、電動送風機の翼部Bと後面シュラウドの金型構成を示す平面図(b)同、電動送風機の翼部Bと後面シュラウドの金型構成を示す側方断面図(A) The top view which shows the metal mold | die structure of the wing | blade part B of an electric blower, and a rear surface shroud (b) The side sectional drawing which shows the metal mold | die structure of the wing | blade part B 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、電動送風機のインペラAの上方斜視図(b)同、電動送風機のインペラAの裏側斜視図(A) Upper perspective view of the impeller A of the electric blower (b) Rear perspective view of the impeller A of the electric blower (a)同、電動送風機のインペラAの平面図(b)同、電動送風機のインペラAの金型構成を示す側方断面図(A) The top view of the impeller A of the electric blower (b) The side sectional view showing the mold configuration of the impeller A of the electric blower (b) (a)同、電動送風機のインペラの平面図(b)同、電動送風機のインペラの翼部を示す図8(a)のY−Y部分断面図(A) The top view of the impeller of the electric blower (b) Same as above, (b) The YY partial cross-sectional view of FIG. 8 (a) showing the wing portion of the impeller of the electric blower 本発明の第2の実施の形態のインペラAとインペラBの斜視図The perspective view of the impeller A and the impeller B of the 2nd Embodiment of this invention (a)同、電動送風機のインペラAの上方斜視図(b)同、電動送風機のインペラAの裏側斜視図(A) Upper perspective view of the impeller A of the electric blower (b) Rear perspective view of the impeller A 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方断面図(A) The top view which shows the metal mold | die structure of the inducer of an electric blower (b) The same, The side sectional drawing which shows the metal mold | die structure of the inducer of an electric blower 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側方断面図(A) Sectional drawing of each component of the impeller of another form of the electric blower (b) Side sectional view of the impeller of the electric blower (a)同、電動送風機の別形態の部分断面図(b)同、電動送風機の図17(a)でのB部拡大図(A) Partial sectional view of another embodiment of the electric blower (b) Same as above, (b) Enlarged view of part B in FIG. 17 (a) 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、金属材料から成る上流側のインペラAと、樹脂材料から成る下流側のインペラBとで構成され、前記インペラB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、ハブ部Bを有す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翼部Bとで構成され、前記インペラAは、複数枚の翼部Aと、これらの翼部Aの少なくとも一部に当接する、外周側のリング部および内周側のハブ部Aとで構成され、前記翼部Aと前記翼部Bには、係合部が各々の合わせ面に設けられ、前記ハブ部Bの外周に前記ハブ部Aを挿入し前記ハブ部Bの上部から締結体により前記インペラBを前記回転軸に固定することで前記翼部Bと前記翼部Aが前記係合部にて連結される構成とし、前記ハブ部Aの上面部が前記締結体の下面部に対し当接して覆われる様に配置することで前記回転軸方向の移動が規制されるよう構成するとともに、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。   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 impeller A made of a metal material and a downstream impeller B made of a resin material, and the impeller B is disposed at a distance from the front shroud and the front shroud. A rear shroud having B and a plurality of wing parts B sandwiched between the pair of shrouds. The impeller A includes a plurality of wing parts A and at least a part of these wing parts A. The wing portion A and the wing portion B are provided with engaging portions on respective mating surfaces, and the hub portion B. On the outer periphery of the The wing part B and the wing part A are connected by the engaging part by inserting the part A and fixing the impeller B to the rotating shaft by a fastening body from the upper part of the hub part B. The hub portion A is arranged so that the upper surface portion of the hub portion A is in contact with and covered with the lower surface portion of the fastening body, so that the movement in the rotation axis direction is restricted, and the air intake port of the impeller and the fan case A suction-type seal configuration was adopted for the suction port.

この構成により、翼部B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、高い回転数で使用してもシール部の摺動摩擦熱がインペラAの翼部A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。また、インペラAはインペラBに対して回転軸方向、回転軸の円周方向ともに移動を防止する手段を設けているため、翼部Bと翼部Aがずれることによって生じる問題を回避することが可能である。   With this configuration, it is possible to use a complicated three-dimensional curved surface shape along the air flow by using the wing part B as a resin material, and it is possible to reduce the return loss at the inlet of the impeller. Therefore, the air blowing efficiency is high and the sliding frictional heat of the seal portion is radiated from the wing portion A of the impeller A even when used at a high rotational speed, so that the resin parts are not deformed or damaged. Further, since the impeller A is provided with means for preventing the impeller B from moving in both the rotation axis direction and the circumferential direction of the rotation axis, it is possible to avoid the problem caused by the deviation of the wing part B and the wing part A. Is possible.

第2の発明は、特に、第1の発明において、係合部を、翼部Bにおける負圧面側に凸部が設けられるよう構成された段差部としたことにより、シール部の摺動摩擦抵抗や空気の抵抗により、翼部Aが回転方向と逆の方向に移動することを防止可能となる。   In the second invention, in particular, in the first invention, the engaging portion is a stepped portion configured such that a convex portion is provided on the suction surface side in the wing portion B. It is possible to prevent the wing part A from moving in the direction opposite to the rotation direction due to the resistance of the air.

第3の発明は、特に、第1の発明において、係合部を、翼部Bにおける外周側の負圧面側に凸部が設けられるよう構成した第1の段差部と、前記翼部Bにおける内周側の圧力面側に凸部が設けられるよう構成した第2の段差部としたことにより、インペラAとインペラBとを組み立てる際に、それぞれの羽根で位置が決まるため、翼部Aと翼部Bがずれて組みあがることがない。   According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the engaging portion may be a first stepped portion configured such that a convex portion is provided on the outer pressure side of the wing portion B, and the wing portion B. When the impeller A and the impeller B are assembled, the position is determined by each blade when the second stepped portion is configured such that the convex portion is provided on the pressure surface side on the inner peripheral side. Wings B will not be offset and assembled.

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、係合部の、回転軸に対する円周方向における合わせ面を、略垂直になるよう構成したことにより、円周方向に力がかかった場合でも、その力が回転軸方向に分散しないため、翼部Aと翼部Bが回転軸方向にずれてしまうことを防止することができる。   In a fourth aspect of the invention, in particular, in any one of the first to third aspects of the invention, the engagement surface of the engaging portion in the circumferential direction with respect to the rotation axis is configured to be substantially vertical, so that the circumferential direction Even when a force is applied to the blade, the force is not dispersed in the direction of the rotation axis, so that the wing portion A and the wing portion B can be prevented from being displaced in the direction of the rotation axis.

第5の発明は、特に、第1〜第4のいずれか1つの発明において、ハブ部Aとハブ部Bの回転軸方向における合わせ面に、テーパ部を有する凹凸状の係合部を、翼部Aと翼部Bの合わせ面に設けられた係合部よりも上端面が高くなるよう設けたことにより、インデューサAとインデューサBを組み立てる際に、多少位置がずれそうになったとしても、このテーパ部によって所定の位置に導かれるため、組立性が向上する。   According to a fifth invention, in particular, in any one of the first to fourth inventions, an uneven engagement portion having a taper portion is provided on a mating surface in the rotation axis direction of the hub portion A and the hub portion B. Because the upper end surface is higher than the engagement portion provided on the mating surface of the part A and the wing part B, when the inducer A and the inducer B are assembled, the position is likely to be shifted slightly. However, since the taper portion guides to a predetermined position, the assemblability is improved.

第6の発明は、特に、第1〜第5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 sixth aspect of the invention is an extremely practical electric vacuum cleaner that has a high blowing efficiency and a strong suction force, particularly by using the electric vacuum cleaner having the electric blower according to any one of the first to fifth 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8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。
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を有するローター部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。
(Embodiment 1)
1 to 8 show an electric blower according to Embodiment 1 of the present invention.
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 portion 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、上流側のインペラA120aと下流側のインペラB120bで構成されている。   As shown in FIG. 2, the impeller 120 includes an upstream impeller A 120a and a downstream impeller B 120b.

インペラB120bは、図3に示すように、略円錐形状のハブ部B123b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対のシュラウド124、125内に設けた3次元的な曲面形状を持つ7枚の樹脂製の翼部B126bから構成されている。   As shown in FIG. 3, the impeller B 120 b is provided in a resin rear shroud 124 having a substantially conical hub portion B 123 b, a resin front shroud 125 opposed to the resin rear shroud 125, and the pair of shrouds 124 and 125. It consists of seven resin wings B126b having a three-dimensional curved surface shape.

そして、翼部B126bは後面シュラウド124と一体に成形されている。この翼部B126b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、隣接する翼部B126bがコア132側から見て互いにオーバーラップしないように構成することで、翼部B126b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 wing B126b is formed integrally with the rear shroud 124. As shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), the mold structure of the wing B126b and the rear shroud 124 is composed of a seven-way slide mold 131 having an interval of about 51 degrees, a core 132, and a cavity. 133. In the present embodiment, the wing B126b and the rear shroud 124 are configured as shown in FIGS. 4A and 4B by configuring the adjacent wings B126b so as not to overlap each other when viewed from the core 132 side. Simple mold structure that 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、翼部B126bの接触面141
に沿った溝部142が設けられており、接触面141を含む翼部B126b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 has a contact surface 141 of the wing B126b.
A groove 142 is provided, and after the protrusion 143 of the wing B126b including the contact surface 141 is fitted into the groove 142, both are fixed by performing a heat welding process.

そしてインペラA120aは、図6(a)、(b)に示すように、リング部151、翼部A126a、ハブ部A123a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A126a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、インペラA120a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 impeller A 120a includes a ring portion 151, a wing portion A 126a, and a hub portion A 123a. The impeller A 120a is integrally formed of aluminum, which is a metal having high thermal conductivity. Molded. In the present embodiment, as shown in FIG. 7A, the mold structure of the impeller A 120a is configured so that the adjacent wing parts A 126a 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 two-plate mold having a simple core 161 and a cavity 162.

インペラA120aとインペラB120bには、図3、図6(b)に示すように、翼部A126aと翼部B126bのそれぞれの合わせ面171a、合わせ面171bに、階段状の段差部172a、172bが設けられている。この段差部172a、172bは、図8に示すように、翼部B126bの負圧面174側に凸部175が設けられるよう構成されている。   As shown in FIGS. 3 and 6B, the impeller A 120a and the impeller B 120b are provided with stepped step portions 172a and 172b on the mating surfaces 171a and 171b of the wing portions A 126a and B 126b, respectively. It has been. As shown in FIG. 8, the stepped portions 172a and 172b are configured such that a convex portion 175 is provided on the negative pressure surface 174 side of the wing portion B126b.

ここで、段差部172a、172bの、回転軸103に対する円周方向の合わせ面176a、176bには、テーパを設けず、略垂直面で合わさるよう構成している。また、リング部151と前面シュラウド125との合わせ面173a、173bにそれぞれピン177と穴部178が設けられている。   Here, the circumferentially mating surfaces 176a and 176b of the stepped portions 172a and 172b with respect to the rotating shaft 103 are configured so as not to be tapered but to be aligned on a substantially vertical surface. In addition, a pin 177 and a hole 178 are provided on the mating surfaces 173a and 173b of the ring portion 151 and the front shroud 125, respectively.

さらに、インペラA120aのハブ部A123aと、インペラB120bのハブ部B123bには、両側にテーパ部181a、181bを有する係合部182a、182bが複数個設けられており、この係合部182a、182bの回転軸103方向の高さは、翼部A126a、翼部B126bに設けられた段差部172a、172bやリング部151に設けられたピン177の高さよりも高くなるように構成されている。   Further, the hub portion A123a of the impeller A120a and the hub portion B123b of the impeller B120b are provided with a plurality of engaging portions 182a and 182b having taper portions 181a and 181b on both sides, and the engaging portions 182a and 182b The height in the direction of the rotating shaft 103 is configured to be higher than the heights of the step portions 172a and 172b provided on the wing portion A126a and the wing portion B126b and the pin 177 provided on the ring portion 151.

インペラA120aは、インペラB120bのハブ部B123bに設けられた円筒部183の外周側に、ハブ部A123aを挿入する形で組み立てられる。この際、多少位置がずれてしまっても、係合部182a、182bに設けられたテーパ部181a、テーパ部181bによって、所定の位置に導かれるため、組立性を大幅に向上させることができる。   The impeller A 120a is assembled by inserting the hub portion A 123a into the outer peripheral side of the cylindrical portion 183 provided in the hub portion B 123b of the impeller B 120b. At this time, even if the position is slightly shifted, the taper portion 181a and the taper portion 181b provided in the engaging portions 182a and 182b lead to a predetermined position, so that the assemblability can be greatly improved.

なお、インペラA120aとインペラB120bとの間に隙間が開いていると、そこから空気が漏れて損失となるため、接着剤または塗装を施してこれらの隙間を埋めることが望ましい。   Note that if there is a gap between the impeller A 120a and the impeller B 120b, air leaks from the gap and causes a loss. Therefore, it is desirable to fill these gaps with an adhesive or coating.

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は、インペラA120aのハブ部A123aに当接するように、すなわち、ハブ部A123aにナット107の締結力がかかるように、円筒部183とハブ部A123aの高さを等しく、あるいは、円筒部183の方が微小に短くなるように構成する(円筒部183上部の下面部185がハブ部A123aの上面部184と同一面となるあるいは微小に下がように構成するる)ことで、インペラA120aとインペラB120bが回転軸103の円周方向および回転軸103方向にずれないように押さえている。なお、ハブ部A123aは金属材料で設けられているため、インペラA120aの回転軸103の軸方向の軸方向の厚みを薄くしても、ナット107による締結力でインペラA120aが破損することを防ぐことができる。   The impeller 120 assembled in this way is attached to the rotating shaft 103 by a nut 107. Here, the height of the cylindrical portion 183 and the hub portion A123a is equal so that the nut 107 contacts the hub portion A123a of the impeller A120a, that is, the fastening force of the nut 107 is applied to the hub portion A123a. By configuring the cylindrical portion 183 to be slightly shorter (the lower surface portion 185 of the upper portion of the cylindrical portion 183 is configured to be flush with or slightly lower the upper surface portion 184 of the hub portion A123a), The impeller A 120 a and the impeller B 120 b are pressed so as not to be displaced in the circumferential direction of the rotating shaft 103 and in the direction of the rotating shaft 103. Since the hub portion A123a is made of a metal material, the impeller A120a is prevented from being damaged by the fastening force of the nut 107 even if the axial thickness of the rotating shaft 103 of the impeller A120a is reduced. Can do.

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。
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.

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。   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。   About the electric blower comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.

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の矢印が示す回転方向Zの方向に回転する。   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 rotates as indicated by the arrow in FIG. Rotate in direction Z.

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、インペラA120aのリング部151と翼部A126a、あるいは、翼部A126aとハブ部A123a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A126aとハブ部A123a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 part 151 and the wing part A 126a of the impeller A 120a or between the wing part A 126a and the hub part A 123a, air leaks from the gap. Since the turbulence of the airflow occurs, the air blowing efficiency is lowered. However, in the present embodiment, since the ring portion 151, the wing portion A126a, and the hub portion A123a are integrally formed by die casting, it is possible to easily configure so that no gap is generated between the components. Therefore, it is possible to prevent a reduction in the blowing efficiency due to the turbulence of the air flow caused by the gap.

同様に、インペラB120bの後面シュラウド124と翼部B126b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に翼部B126b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と翼部B126bとの間だけでなく、翼部B126b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、インペラB120b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 shroud 124 and impeller B126b of the impeller B120b are integrally molded by injection molding, and the protrusion 143 of the impeller B126b is fitted into the groove 142 provided in the front shroud 125, and then heat welding is performed. As a result, it is possible not to form a gap between the rear surface shroud 124 and the blade portion B 126b but also between the blade portion B 126b and the front surface shroud 125. Therefore, even in the impeller B 120b, It is possible to prevent a reduction in the air blowing efficiency due to the turbulence of the air flow caused by the gap.

さらに、インペラB120bの翼部B126b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、翼部B126b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、翼部B126bの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 wing B126b of the impeller B120b is made of a resin having a high degree of freedom in shape, as shown in FIG. 3, the wing B126b can be formed in a complicated twisted shape with respect to the rear shroud 124. Yes. Therefore, by making the three-dimensional curved surface shape suitable for the airflow flowing through the impeller 120 over the entire surface of the wing B126b, it is possible to suppress the turbulence of the airflow inside the impeller 120 and increase the blowing efficiency. Yes.

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。   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. Then, the air again flows into the impeller 120 from the air inlet 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.

しかし、本実施の形態では、ファンケーススペーサ193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19
5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。
However, in the present embodiment, the fan case spacer 193 and the ring portion 151 are configured to contact each other, whereby the suction port 194 of the fan case 192 is replaced with the intake port 19 of the impeller 120.
5 is a contact-type seal structure, so that no reflux loss occurs and the 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A126a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A126a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A126aに伝わり、気流へと放熱されるので、樹脂製の翼部B126b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 A 126a are made of aluminum having high thermal conductivity, and the ring portion 151 and the wing portion A 126a 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 part 151 to the wing part A126a and dissipated to the airflow, so that the resinous wing part B126b, the front shroud 125, and the fan case spacer 193 have sliding frictional heat. Therefore, it is possible to prevent deformation and damage. 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.

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193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A126a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 fan case spacer 193 made of PTFE is attached to the fan case 192 with an adhesive. However, the fan case spacer 193 is made of 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 portion A 126a, 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、摺動摩擦抵抗により、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インペラA120aは、インペラB120b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、翼部A126aと翼部B126bとの間の合わせ面171a、171bに設けられた階段状の段差部172a、172bを、翼部B126bの負圧面174側すなわち回転方向Zに対する翼部B126bの背面側に凸部がくるように構成することで、インペラA120aがインペラB120bに対して、回転方向Zの反対方向に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 subjected to a force in the direction opposite to the rotation direction Z due to sliding frictional resistance, so the impeller A 120a formed integrally with the impeller B 120b It tries to shift in the direction opposite to the rotation direction Z. However, in the present embodiment, the stepped step portions 172a and 172b provided on the mating surfaces 171a and 171b between the wing portion A 126a and the wing portion B 126b are replaced with the suction surface 174 side of the wing portion B 126b, that is, the rotation direction Z. The impeller A 120a is prevented from shifting in the direction opposite to the rotation direction Z with respect to the impeller B 120b.

さらに、段差部172a、172bの回転軸103に対する円周方向の合わせ面176a、176bにテーパを設けず略垂直面で合わさるよう構成されているため、翼部A126aに回転方向Zの反対方向にかかる力が回転軸103に対する軸方向に分散しにくいので、合わせ面171a、171bが軸方向にずれることも防止している。   Further, since the circumferentially mating surfaces 176a and 176b of the stepped portions 172a and 172b with respect to the rotation shaft 103 are configured so as to be combined with a substantially vertical surface without being tapered, the wing portion A126a is applied in the direction opposite to the rotational direction Z. Since the force is difficult to disperse in the axial direction with respect to the rotating shaft 103, the mating surfaces 171a and 171b are also prevented from being displaced in the axial direction.

ここで、段差部172a、173aを介して翼部B126bにも回転方向Zの反対方向に力が加わるが、翼部B126b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、翼部B126b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 wing B126b through the stepped portions 172a and 173a in the direction opposite to the rotation direction Z, but the wing B126b and the rear shroud 124 are integrally formed by injection molding and the wing B126b. Since the protrusion 143 is inserted into the groove 142 provided in the front shroud 125 and then fixed by applying a heat welding process, it has sufficient strength. The blade does not deform or break.

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 bracket 106 outer periphery 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、上流側のインペラA120aを熱伝導性の高い金属であるアルミで構成し、下流側のインペラB120b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120の吸気口195とファンケース192の吸込口194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インペラA120aの翼部A126aから放熱されるので、前面シュラウド125などの樹脂製部品が変形したり損傷したりすることがない。   As described above, in the present embodiment, the impeller 120 is composed of two upper and lower parts, the upstream impeller A 120a is composed of aluminum, which is a metal having high thermal conductivity, and the downstream impeller B 120b is shaped with a degree of freedom of shape. It is made of a high resin material, and the air inlet 195 of the impeller 120 and the air inlet 194 of the fan case 192 have a contact-type seal structure, so that the air blowing efficiency is high and the seal portion can be Since the sliding frictional heat is radiated from the wing A126a of the impeller A120a, the resin parts such as the front shroud 125 are not deformed or damaged.

また、インペラA120aはインペラB120bに対して回転軸103方向、回転軸103の円周方向ともに位置がずれることを防止する手段を設けているため、翼部B126bと翼部A126aがずれることによる漏れ損失や流れの乱れによる損失が生じることがない。   Further, since impeller A 120a is provided with means for preventing the position of both impeller B 120b from rotating in the direction of rotating shaft 103 and the circumferential direction of rotating shaft 103, leakage loss due to displacement of blade section B 126b and blade section A 126a. And no loss due to turbulence.

(実施の形態2)
図9、図10は、本実施の形態2におけるインペラ201を示すものである。
(Embodiment 2)
9 and 10 show the impeller 201 according to the second embodiment.

本実施の形態が、実施の形態1と異なる点は、インペラA201aの翼部A202aと、インペラB201bの翼部B202bのそれぞれの合わせ面203a、203bに、翼部B202bにおける外周側の負圧面204側に凸部205が設けられるよう構成した第1の段差部206a、206bと、翼部B202bにおける内周側の圧力面207側に凸部208が設けられるよう構成した第2の段差部209a、第2の段差部209bを有し、第1の段差部206a、第1の段差部206bの径方向の長さを第2の段差部209a、209bの径方向の長さよりも長くなるように構成した点である。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。   This embodiment is different from the first embodiment in that the wing part A202a of the impeller A201a and the mating surfaces 203a and 203b of the wing part B202b of the impeller B201b are on the suction surface 204 side on the outer peripheral side of the wing part B202b. A first stepped portion 206a, 206b configured to be provided with a convex portion 205, and a second stepped portion 209a configured to be provided with a convex portion 208 on the inner circumferential pressure surface 207 side of the wing B202b, The first stepped portion 206a and the first stepped portion 206b are configured such that the radial lengths of the first stepped portions 206a and 206b are longer than the radial lengths of the second stepped portions 209a and 209b. Is a point. Others are the same as those of the first embodiment, and the same numbers are assigned and detailed description is omitted.

本実施の形態では、各翼部202a、202bの合わせ面203a、203bにそれぞれ第1の段差部206a、206bと、逆の位置に第2の段差部209a、209bを設けているため、インペラA201aとインペラB201bとを組み立てる際に、第1の段差部206a、206bと第2の段差部209a、209bによって、各翼部202でそれぞれ位置がずれないように係止されているため、翼部A202aと翼部B202bとがずれて組みあがることがない。   In the present embodiment, the first stepped portions 206a and 206b are provided on the mating surfaces 203a and 203b of the wing portions 202a and 202b, respectively, and the second stepped portions 209a and 209b are provided at the opposite positions. And the impeller B 201b, the first stepped portions 206a and 206b and the second stepped portions 209a and 209b are locked by the respective blade portions 202 so as not to be displaced from each other. And the wing B202b are not displaced and assembled.

ここで、インペラ201が回転することによって、翼部202の圧力面207にかかる力は、周速が速い外周側のほうが強くなるため、翼部B202bにおける外周側の負圧面204側に凸部を設ける構成とするとともに、第1の段差部206a、206bを、第2の段差部209a、209bよりも長くなるよう構成することで、インペラA201aがインペラB201bに対して矢印Zで示す回転方向と逆方向にずれることを防止している。   Here, the rotation of the impeller 201 causes the force applied to the pressure surface 207 of the wing portion 202 to be stronger on the outer peripheral side where the peripheral speed is faster, so a convex portion is formed on the negative pressure surface 204 side on the outer peripheral side in the wing portion B 202b. The first stepped portions 206a and 206b are configured to be longer than the second stepped portions 209a and 209b, so that the impeller A 201a is opposite to the rotation direction indicated by the arrow Z with respect to the impeller B 201b. This prevents it from shifting in the direction.

よって、以上のように構成することで、インペラB201bとインペラA201aがずれることによって空気の流れが乱れ、送風性能を低減してしまう問題を回避することが可能となる。   Therefore, by configuring as described above, it is possible to avoid the problem that the air flow is disturbed due to the deviation of the impeller B 201b and the impeller A 201a and the blowing performance is reduced.

(実施の形態3)
図11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。
図11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。
(Embodiment 3)
FIG. 11 shows a vacuum cleaner according to Embodiment 3 of the present invention.
In FIG. 11, the vacuum cleaner 301 has a hose 302, an extension pipe 303, and a suction tool 304 that moves on the floor surface and sucks dust, and the vacuum cleaner main body 306 is shown in the first embodiment. 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、上流側のインペラAを熱伝導性の高い金属であるアルミで構成し、下流側のインペラB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インペラAの翼部Aから放熱されるので、前面シュラウドなどの樹脂製部品が変形したり損傷したりすることがない。また、インペラAはインペラBに対して回転軸方向、回転軸の円周方向ともに位置がずれることを防止する手段を設けているため、翼部Bと翼部Aがずれることによる漏れ損失や流れの乱れによる損失が生じることがないので、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, in the electric blower according to the present invention and the vacuum cleaner using the electric blower, the impeller is constituted by two upper and lower parts, the upstream impeller A is constituted by aluminum which is a metal having high thermal conductivity, and the downstream. The impeller B on the side is made of a resin material with a high degree of freedom in shape, and the air intake port of the impeller and the suction port of the fan case are made into a contact-type seal structure, so that the air blowing efficiency is high and used at a high rotational speed. However, since the sliding frictional heat of the seal portion is radiated from the wing portion A of the impeller A, the resin parts such as the front shroud are not deformed or damaged. Further, since the impeller A is provided with means for preventing the position of the impeller B from deviating in both the rotation axis direction and the circumferential direction of the rotation axis, leakage loss and flow due to the deviation of the wing part B and the wing part A are provided. 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
107 ナット(締結体)
120 インペラ
120a インペラA
120b インペラB
123a ハブ部A
123b ハブ部B
124 後面シュラウド
125 前面シュラウド
126a 翼部A
126b 翼部B
151 リング部
171a 合わせ面
171b 合わせ面
172a 段差部(係合部)
172b 段差部(係合部)
173a 合わせ面
173b 合わせ面
174 負圧面
175 凸部
176a 合わせ面
176b 合わせ面
181a テーパ部
181b テーパ部
182a 係合部
182b 係合部
184 上面部
185 下面部
192 ファンケース
194 吸込口
195 吸気口
201 インペラ
201a インペラA
201b インペラB
202a 翼部A
202b 翼部B
203a 合わせ面
203b 合わせ面
204 負圧面
205 凸部
206a 第1の段差部(係合部)
206b 第1の段差部(係合部)
207 圧力面
208 凸部
209a 第2の段差部(係合部)
209b 第2の段差部(係合部)
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 107 Nut (fastening body)
120 impeller 120a impeller A
120b Impeller B
123a Hub A
123b Hub B
124 Rear shroud 125 Front shroud 126a Wing A
126b Wing B
151 Ring part 171a Mating surface 171b Mating surface 172a Step part (engagement part)
172b Step part (engagement part)
173a mating surface 173b mating surface 174 negative pressure surface 175 convex portion 176a mating surface 176b mating surface 181a taper portion 181b taper portion 182a engaging portion 182b engaging portion 184 upper surface portion 185 lower surface portion 192 fan case 194 air inlet 201 195 suction port 195 Impeller A
201b Impeller B
202a Wing A
202b Wing B
203a mating surface 203b mating surface 204 negative pressure surface 205 convex portion 206a first step portion (engagement portion)
206b First step portion (engagement portion)
207 Pressure surface 208 Convex part 209a Second step part (engagement part)
209b Second step portion (engagement portion)
301 Electric vacuum cleaner 307 Impeller 308 Electric blower

Claims (6)

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、金属材料から成る上流側のインペラAと、
樹脂材料から成る下流側のインペラBとで構成され、
前記インペラB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、ハブ部Bを有す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翼部Bとで構成され、
前記インペラAは、
複数枚の翼部Aと、
これらの翼部Aの少なくとも一部に当接する、外周側のリング部および内周側のハブ部Aとで構成され、
前記翼部Aと前記翼部Bには、係合部が各々の合わせ面に設けられ、
前記ハブ部Bの外周に前記ハブ部Aを挿入し前記ハブ部Bの上部から締結体により前記インペラBを前記回転軸に固定することで前記翼部Bと前記翼部Aが前記係合部にて連結される構成とし、
前記ハブ部Aの上面部が前記締結体の下面部に対し当接して覆われる様に配置することで前記回転軸方向の移動が規制されるよう構成するとともに、
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 impeller A made of a metal material,
It is composed of a downstream impeller B made of a resin material,
The impeller B is
A front shroud,
A rear shroud that is spaced apart from the front shroud and has a hub portion B;
It is composed of a plurality of wings B sandwiched between the pair of shrouds,
The impeller A is
A plurality of wing parts A;
It is composed of an outer peripheral ring portion and an inner peripheral hub portion A that are in contact with at least a part of these wing portions A,
The wing portion A and the wing portion B are provided with engaging portions on respective mating surfaces,
The hub part A is inserted into the outer periphery of the hub part B, and the impeller B is fixed to the rotating shaft from the upper part of the hub part B by a fastening body, whereby the blade part B and the blade part A are engaged with the engagement part. And connected with
The hub portion A is arranged so that the upper surface portion of the hub portion A is in contact with and covered with the lower surface portion of the fastening body so that the movement in the rotation axis direction is restricted, and
An electric blower in which an intake port of the impeller and a suction port of the fan case are configured as a contact seal.
係合部は、翼部Bにおける負圧面側に凸部が設けられるよう構成された段差部である請求項1に記載の電動送風機。 The electric blower according to claim 1, wherein the engaging portion is a stepped portion configured such that a convex portion is provided on the suction surface side in the wing portion B. 係合部は、翼部Bにおける外周側の負圧面側に凸部が設けられるよう構成した第1の段差部と、前記翼部Bにおける内周側の圧力面側に凸部が設けられるよう構成した第2の段差部である請求項1に記載の電動送風機。 The engaging portion includes a first step portion configured such that a convex portion is provided on the suction surface side on the outer peripheral side in the wing portion B, and a convex portion is provided on the pressure surface side on the inner peripheral side in the wing portion B. The electric blower according to claim 1, wherein the electric blower is a configured second stepped portion. 係合部の、回転軸に対する円周方向における合わせ面は、略垂直になるよう構成された請求項1〜3のいずれか1項に記載の電動送風機。 The electric blower according to any one of claims 1 to 3, wherein a mating surface of the engaging portion in a circumferential direction with respect to the rotation shaft is configured to be substantially vertical. ハブ部Aとハブ部Bの回転軸方向における合わせ面に、テーパ部を有する凹凸状の係合部を、翼部Aと翼部Bの合わせ面に設けられた係合部よりも上端面が高くなるように設けた請求項1〜4のいずれか1項に記載の電動送風機。 An uneven engagement portion having a tapered portion is formed on the mating surface in the rotation axis direction of the hub portion A and the hub portion B, and the upper end surface is higher than the engagement portion provided on the mating surface of the wing portion A and the wing portion B. The electric blower of any one of Claims 1-4 provided so that it might become high. 請求項1〜5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 Claims 1-5.
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