JP2817463B2 - 電動送風機 - Google Patents

電動送風機

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JP2817463B2
JP2817463B2 JP22387691A JP22387691A JP2817463B2 JP 2817463 B2 JP2817463 B2 JP 2817463B2 JP 22387691 A JP22387691 A JP 22387691A JP 22387691 A JP22387691 A JP 22387691A JP 2817463 B2 JP2817463 B2 JP 2817463B2
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浩章 乾
正美 福本
泉 山浦
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Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
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Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Electric Suction Cleaners (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は真空掃除機に使用する電
動送風機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年電動送風機を用いた電機掃除機は、
じゅうたんの掃除やダニを吸い込む用途に対応するた
め、高出力化の傾向にある。以下に従来の電動送風機に
ついて、図5に基づいて説明する。1はこの中にエアガ
イド2とインぺラ3を収容したケーシングで、モータ4
に気密に取り付けられている。インぺラ3は、ブレード
5と、これを挟み込む前面シュラウド6と、後面シュラ
ウド7より構成されている。
【0003】以上の構成で、モータ4によってインぺラ
3を高速で回転させ、生じた遠心力によって、所要の風
量と真空圧を得るようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記した従来の構成の
電動送風機は高風量化を目的としているために、ブレー
ド枚数が比較的少なくなっている。すなわち、ブレード
5の翼間通路断面積が大きくインぺラ3の吸気口からブ
レード5に気流が流れ込む際、渦流れや二次流れなどの
気流の乱れが発生する。またインぺラ3は高速で回転す
るために、空気通路を構成するブレード5の回転方向側
とその反対側では圧力差は大変大きいものとなる。よっ
てこれらの原因による気流の乱れのために空気通路全体
で通路損失が生じ、電動送風機としての効率が低下す
る。
【0005】そこで本発明はこのような従来の構成が有
していた課題を解決しようとするものであって、気流に
よる通路損失を低減できる電動送風機を提供することを
第一の目的とするものである。また前記第一の目的の効
果をさらに高めることを第二の目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】第一の目的を達成するた
めの本発明の第一の手段は、モーターと、インぺラおよ
びエアガイドを内包し中央部に吸い込み部を持つケーシ
ングを備え、前記インぺラを構成するブレードは、前面
シュラウドと後面シュラウドによって挟着され、上記後
面シュラウドが互いにその交点で接する2円により形成
され、かつその交点の前面シュラウドからの高さはイン
ぺラ出口高さより低くなるように構成した電動送風機と
するものである。
【0007】また第二の目的を達成するための本発明の
第二の手段は、前記した本発明の第一の手段の構成に加
え、インぺラを構成する2円の交点のモータ軸心からの
位置をインぺラ入口径とインぺラ外径の中間より中心側
に設けた電動送風機とするものである。
【0008】
【作用】本発明の第一の手段は、後面シュラウドが互い
にその交点で接する2円により形成され、かつその交点
前面シュラウドからの高さはインぺラ出口高さより低
くなるように構成したものである。このためインぺラの
入口部から流入した気流は2円の交点までは通路が狭め
られるために流速が増大する。そして2円の交点からイ
ンぺラ出口までは拡大通路となるために圧力回復されエ
アガイドへ導かれる。よって乱流境界層付近の流速の遅
い空気層が主流に引きずられるように流れ、乱流境界層
厚さも薄くなるために有効通路断面積が増大し、通路損
失が減少するものである。
【0009】また、インぺラの入口高さ,入口径や出口
高さ,外径がどんな寸法であろうと、後面シュラウドを
2円で形成しているためにほとんどそれに対応すること
ができる。
【0010】次に本発明の第二の手段は、後面シュラウ
ドを形成する2円の交点の中心からの位置をインぺラ入
口径とインぺラ外径の中間より中心側に設けるために、
インぺラの入口付近で急速に流速が増大されることにな
る。よって特に流れが複雑で大きな渦流れが発生するイ
ンぺラ入口部における通路損失が大幅になくなるもので
ある。また第一の手段における問題点として、2円の交
点をインぺラ外周部付近に設けられた場合、後面シュラ
ウドの外周部形状は急な拡大通路になる恐れがある。つ
まりあまり急拡大通路にするとかえって通路損失を招く
ことになるからである。そこで第二の手段では2円の交
点がモータ軸心に近づけることにより、インぺラ外周部
における気流の通路面積が急拡大とはならず緩やかに広
がっていき、効率の低下がほとんど無いものである。
【0011】
【実施例】以下、本発明の第一の手段の実施例を図1,
2に基づいて説明する。21はケーシングで、中央に吸
気口21aを有している。ケーシング21は内部にイン
ぺラ23,エアガイド24を有しており、吸気口21a
の反対側でモータ25のモータフレーム22に空気漏れ
がないように取り付けられている。また、遠心型インぺ
ラ23は、ブレード23aが前面シュラウド23bと後
面シュラウド23cによって挟着され、上記後面シュラ
ウド23cが互いにその交点20で接する2円18,1
9により形成され、かつその交点20の前面シュラウド
23からの高さはインぺラ出口高さより低くなるよう
に構成される。
【0012】エアガイド24は、このインぺラ23から
の高速気流をモータ25のモータ吸気口25bに導くも
ので、24aは、エアガイド24とケーシング21によ
って構成された外周に向かって拡大した通路を有するデ
ィフューザーで、24bはディフューザー羽根である。
ディフューザー24aの終端には戻り通路24cが滑ら
かに連通して、気流をモータ吸気口25bに導いてい
る。なお、前記したモータ25は整流子モータよりなる
もので、モータ吸気口25bに流れ込んだ気流は、モー
タ25内部を冷却しながら排気口25cより排出される
ものである。
【0013】以下本実施例の動作を図3を用いて説明す
る。吸気口21aから吸入された気流は、前面シュラウ
ド23b,後面シュラウド23cとブレード23aによ
って構成される空気通路を通りインぺラ23出口から排
出されるが、インぺラ23は30000rpmを越える高
速回転しているために空気通路は激しい乱流を呈す。ま
たブレード23aの回転方向側とその反対側では圧力差
が生じるために渦流れが発生する。そして空気通路の内
壁表面の広範囲で乱流境界層が発生して有効空気通路断
面が減少する。このように空気通路に発生する通路損失
でインぺラの効率は低下する。
【0014】そこで本発明では2円18,19の交点2
0の前面シュラウド23bからの高さH1をインぺラ2
3出口高さH2より低く設定しているため、吸気口21
aより吸入された空気は従来の構成のインぺラ23より
空気通路における流速が増大することになる。この流速
の増大の度合は、交点における高さを低くすればするほ
ど大きくなるが、あまり高さを低くすると乱流境界層厚
さの存在により有効通路断面積が狭くなりすぎて空気は
流れなくなる。しかしながらその限界点までは流速が増
大することによって、流速の遅い流れ方向が主流とは違
う乱流境界層付近の空気を活性化することができる。
【0015】また2円18,19の交点20からインぺ
ラ23出口までは緩やかな拡大通路となり、圧力が回復
される。
【0016】以上のように本実施例によれば、空気通路
の広範囲において通路損失を低減することができる。ま
た乱流境界層厚さが減少することにより有効空気通路断
面積が増大することになり効率が向上する。
【0017】以下、本発明の第二の手段の実施例を図
3,4に基づいて説明する。31はケーシングで、中央
に吸気口31aを有している。ケーシング31は内部に
インぺラ33,エアガイド34を有しており、吸気口3
1aの反対側でモータ35のモータフレーム32に空気
漏れがないように取り付けられている。また、遠心型イ
ンぺラ33は、ブレード33aが前面シュラウド33b
と後面シュラウド33cによって挟着され、上記後面シ
ュラウド33cが互いにその交点36で接する2円3
7,38により形成され、かつその交点36の前面シュ
ラウド33からの高さはインぺラ出口高さより低くな
るように構成される。また交点36のモータ軸心からの
位置をインぺラ入口径とインぺラ外径の中間より中心側
に設ける。
【0018】エアガイド34は、このインぺラ33から
の高速気流をモータ35のモータ吸気口35bに導くも
ので、34aは、エアガイド34とケーシング31によ
って構成された外周に向かって拡大した通路を有するデ
ィフューザーで、34bはディフューザー羽根である。
ディフューザー34aの終端には戻り通路34cが滑ら
かに連通して、気流をモータ吸気口35bに導いてい
る。なお、前記したモータ35は整流子モータよりなる
もので、モータ吸気口35bに流れ込んだ気流は、モー
タ35内部を冷却しながら排気口35cより排出される
ものである。
【0019】以下本実施例の動作を図3を用いて説明す
る。吸気口31aから吸入された気流は、前面シュラウ
ド33b,後面シュラウド33cとブレード33aによ
って構成される空気通路を通りインぺラ33出口から排
出されるが、インぺラ33は30000rpmを越える高
速回転しているために空気通路は激しい乱流を呈す。特
にブレード33a入口部においては広範囲に渦流れを生
じることがある。またブレード33aの回転方向側とそ
の反対側では圧力差が生じるために渦流れが発生する。
そして空気通路の内壁表面の広範囲で乱流境界層が発生
して有効空気通路断面が減少する。このように空気通路
に発生する通路損失でインぺラの効率は低下する。
【0020】そこで本発明では2円37,38の交点3
6の前面シュラウド33bからの高さをインぺラ23出
口高さより低く設定しているため、吸気口31aより吸
入された空気は従来の構成のインぺラより空気通路にお
ける流速が増大することになる。また特にブレード入口
部における流速を増大するためブレード入口部付近の空
気の乱れを大幅に減少することができる。この流速の増
大の度合は、交点における高さを低くすればするほど大
きくなるが、あまり高さを低くすると乱流境界層厚さの
存在により有効通路断面積が狭くなりすぎて空気は流れ
なくなる。しかしながらその限界点までは流速が増大す
ることによって、流速の遅い流れ方向が主流とは違う乱
流境界層付近の空気を活性化することができる。
【0021】また2円37,38の交点36が中心側に
設定しているので交点36からインぺラ出口までは急激
な拡大通路にならないので効率の低下を招くことなく圧
力が回復される。
【0022】以上のように本実施例によれば、空気通路
の広範囲において通路損失を低減することができる。そ
して特にブレード入口部における通路損失を大幅に減少
することができる。また空気通路の広範囲で乱流境界層
厚さが減少することにより有効空気通路断面積が増大す
ることになり効率が向上する。
【0023】
【発明の効果】以上のように、本発明の第一の手段によ
ればインぺラの後面シュラウド形状を2円により構成
し、かつ2円の交点の前面シュラウドからの高さをイン
ぺラの外周端高さより低く設定することにより、通路損
失を低減でき効率の良い電動送風機とすることができる
ものである。
【0024】また本発明の第二の手段によれば、第一の
手段における2円の交点をインぺラ入口径とインぺラ外
径の中間より中心側に設けることによってブレードのイ
ンぺラ入口付近の通路損失を大幅に低減することがで
き、さらに効率の良い電動送風機とすることができるも
のである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の手段の実施例における電動送風
機の一部断面図
【図2】同実施例における電動送風機の断面図
【図3】同第二の実施例を示す電動送風機の一部断面図
【図4】本発明の第二の手段の実施例である電動送風機
の一部断面図
【図5】従来の電動送風機の断面図
【符号の説明】
20 2円の交点 23 インぺラ 23a ブレード 23b 前面シュラウド 23c 後面シュラウド 25 モータ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】モーターと、インぺラおよびエアガイドを
    内包し中央部に吸い込み部を持つケーシングを備え、前
    記インぺラを構成するブレードは、前面シュラウドと後
    面シュラウドによって挟着され、上記後面シュラウドが
    互いにその交点で接する2円により形成され、かつその
    交点の前面シュラウドからの高さをインぺラ出口高さよ
    り低くなるように構成されたことを特徴とする電動送風
    機。
  2. 【請求項2】上記後面シュラウドを形成する2円の交点
    のインぺラ中心からの位置を、インぺラ入口径とインぺ
    ラ外径の中間より中心側に設けることを特徴とする請求
    項1記載の電動送風機。
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JP2007309311A (ja) * 2006-04-19 2007-11-29 Masaaki Kimura 異なる二つの真空圧の発生機能を持たせた羽根車を備えた、真空掃除機の吸引ファン。

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