JP4802723B2 - 電動送風機およびそれを用いた電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明は、電動送風機および電気掃除機に関するものである。

従来、この種の電動送風機としては、インペラからエアガイドへと流された空気をファンケースに沿って流し風向を変え、冷却のために空気を電動機へと流していた（例えば、特許文献１参照）。

これは、図７に示すように、電動機１はブラケット２によって覆われ回転軸３によってインペラ４と接続されている。インペラ４の周囲にはエアガイド５が配置されており、インペラ４とエアガイド５はファンケース６によって覆われている。ファンケース６は中央部に吸気口７を有しており、ブラケット２と接続されている。吸気口７からインペラ４へ吸気された空気は、エアガイド５とファンケース６に沿って流れ電動機１を覆うブラケット２内に流れる構成となっている。
特開２００５−１５５３９７号公報

しかしながら、前記従来の構成では、ファンケース６の外周部吸気口７側で空気の風向を変える際に、空気の一部が電動機１側には流れずに回転軸３を中心としてファンケース６の外周部を回転するような流れとなって、送風効率が低下するという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ファンケースの外周部吸気口側で空気の風向を少ない損失で確実に電動機側へと変更し、送風効率を高めた電動送風機およびそれを有する電気掃除機を提供すること目的とするものである。

前記従来の課題を解決するために、本発明の電動送風機は、電動機を内包するブラケットと、回転軸によって前記電動機に接続され回転駆動されるインペラと、複数の静翼を有し前記インペラの周囲に配置されるエアガイドと、前記インペラおよび前記エアガイドを覆うファンケースと、前記回転軸を中心として前記ファンケースの外周部に生じる旋回流れと向かい合う風向変更面を有し前記ファンケースの外周部吸気口側に配置される風向変更部とを備え、前記風向変更部を前記静翼毎に複数個配置し、前記風向変更面を湾曲形状としたものである。

これによって、風向変更面によりエアガイドとファンケースに沿って流れる空気の風向が少ない損失で確実に電動機側へと変更され、空気の一部が電動機へと流れずに回転軸を中心としてファンケースの外周部を旋回する事を防ぐことができ、送風効率を高めることができる。

また、本発明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の強いものとすることができる。

本発明の電動送風機およびそれを用いた電気掃除機は、エアガイドとファンケースに沿って流れる空気の風向が少ない損失で確実に電動機側へと変更され、送風効率を高めることができる。

第１の発明は、電動機を内包するブラケットと、回転軸によって前記電動機に接続され回転駆動されるインペラと、複数の静翼を有し前記インペラの周囲に配置されるエアガイドと、前記インペラおよび前記エアガイドを覆うファンケースと、前記回転軸を中心として前記ファンケース外周部に生じる旋回流れと向かい合う風向変更面を有し前記ファンケースの外周部吸気口側に配置される風向変更部とを備え、前記風向変更部を前記静翼毎に複数個配置し、前記風向変更面を湾曲形状とした電動送風機とすることにより、風向変更部によりエアガイドとファンケースに沿って流れる空気の風向が少ない損失で確実に電動機側へと変更され、空気の一部が電動機へと流れずに回転軸を中心としてファンケースの外周部を旋回する事を防ぐことができ、送風効率を高めることができる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、風向変更部の風向変更面を、湾曲形状にすることに代えて略平面形状としたことにより、風向変更部を容易に構成することが可能であり、エアガイドとファンケースに沿って流れる空気の風向が少ない損失で確実に電動機側へと変更され、送風効率を向上させることができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、風向変更部の配置数を静翼毎に変える構成としたことにより、空気の流れの下流にある電動機やブラケットによってそれぞれ異なるエアガイド内流路の内部流れに合わせて最適な数だけ風向変更部を配置できるため、送風効率をより向上させることができる。

第４の発明は、電動機を内包するブラケットと、回転軸によって前記電動機に接続され回転駆動されるインペラと、複数の静翼を有し前記インペラの周囲に配置されるエアガイドと、前記インペラおよび前記エアガイドを覆うファンケースと、前記回転軸を中心として前記ファンケース外周部に生じる旋回流れと向かい合う風向変更面を有し前記ファンケースの外周部吸気口側に配置される風向変更部とを備え、前記風向変更面を湾曲形状とし、前記風向変更部を一部の静翼にのみ配置する構成としたことにより、風向変更部によりエアガイドとファンケースに沿って流れる空気の風向が少ない損失で確実に電動機側へと変更され、空気の一部が電動機へと流れずに回転軸を中心としてファンケースの外周部を旋回する事を防ぐことができ、さらに最小限の風向変更部を配置するだけで送風効率を向上させることができる。

第５の発明は、特に、第４の発明において、風向変更部の風向変更面を、湾曲形状にすることに代えて略平面形状としたことにより、風向変更部を容易に構成することが可能であり、エアガイドとファンケースに沿って流れる空気の風向が少ない損失で確実に電動機側へと変更され、送風効率を向上させることができる。

第６の発明は、特に、第１〜第５のいずれか１つの発明において、風向変更部を静翼毎に異なる位置に配置する構成としたことにより、空気の流れの下流にある電動機やブラケットによってそれぞれ異なるエアガイド内流路の内部流れに合わせて最適な位置に風向変更部を配置できるため、送風効率をより向上させることができる。

第７の発明は、特に、第１〜第６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とすることにより、送風効率が高く吸引力の強いものとすることができる。

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。

（実施の形態１）
図１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り、図１（ａ）に示すように、電動送風機８には電動機９が配置されている。電動機９はブラケット１０によって覆われ回転軸１１によってインペラ１２と接続されている。インペラ１２の周囲にはエアガイド１３が配置されており、インペラ１２とエアガイド１３はファンケース１４によって覆われている。エアガイド１３は複数の静翼１５を有しており、エアガイド１３を覆うファンケース１４と静翼１５によってエアガイド内流路１６が形成されている。ファンケース１４は中央部に吸気口１７を有しており、ブラケット１０と接続されている。ファンケース１４の外周部にはエアガイド１３との間に空間が確保されており、ファンケース１４の外周部吸気口１７側には風向変更部１８が配置されている。風向変更部１８は、エアガイド１３とファンケース１４に沿って流れる空気の風向を電動機９側へと変更するものである。

また、図１（ｂ）に示すように、風向変更部１８は静翼１５毎に大小２個ずつ配置されている。静翼１５毎に２個配置された風向変更部１８のうち一方の静翼連結風向変更部２０は静翼１５の略延長上に設けられている。そして、静翼連結風向変更部２０は静翼１５と接触するよう配置されている。

また、図１（ｃ）に示すように、風向変更部１８は回転軸１１を中心としてファンケース１４の外周部に生じる旋回流れと向かい合う風向変更面１９を有している。風向変更面１９は湾曲形状となっている。風向変更部１８の風向変更面１９は静翼１５と滑らかで連続的に接合されている。また、風向変更部１８の風向変更面１９はファンケース１４の吸気口１７側内表面とも滑らかに連続接合させる構成となっている。

以上のように構成された電気送風機について、以下その動作、作用を説明する。

まず、電動送風機８を起動すると、電動機９が回転しそれに伴って回転軸１１とインペラ１２が回転する。その結果、吸気口１７からインペラ１２へと空気が吸引され、インペラ１２へ吸引された空気はエアガイド１３へと流される。この時、空気はインペラ１２の回転により回転軸１１を中心として旋回する速度を与えられる。空気はエアガイド内流路１６を通じて、ファンケース１４の外周部へと送られる。ファンケース１４の外周部で空気の一部はファンケース１４に沿って流れることで電動機９に向う流れとなる。

残りの空気はインペラ１２によって与えられた旋回方向の速度のためファンケース１４の外周部で回転軸１１を中心とした旋回流れになろうとする。このファンケース１４の外周部での旋回流れはファンケース１４の外周部吸気口１７側に設けた風向変更部１８へ向かって流れる。風向変更部１８はファンケース１４の外周部で旋回する流れと向かい合う風向変更面１９を有しているため、空気は風向変更面１９に沿って流れることで風向を変える。風向変更部１９は静翼１５毎に複数配置されているため、１つのみしか配置されていない場合に比べより確実に空気は電動機９に向かう流れに変更される。

空気が風向変更面１９に沿って流れて風向を変える際、風向変更面１９は湾曲形状をしているため、少ない損失で風向が変化する。また、風向変更面１９とファンケース１４の吸気口１７側内表面も滑らかに繋がっているため、ファンケース１４の吸気口１７側内表面に沿って流れてきた空気が風向変更面１９に当たることによって生じる損失はほとんどない。また、静翼連結風向変更部２０は静翼１５とも滑らかに繋がっているため、風向変更面１９に沿って流れた空気はそのまま静翼１５に沿って流れ、風向変更面１９の端部で流れが乱れて損失が生じることが無い。これらによって回転軸１１を中心としてファンケ
ース１４の外周部を旋回するような無駄な流れが発生せず、風向変更部１８による損失も発生せずにインペラ１２によって吸引された空気が速やかに電動機９へと送られるため、高い送風効率を得ることができる。

ファンケース１４の外周部で電動機９側に向う流れとなった空気は再びファンケース１４に沿って流れ、エアガイド１３の電動機９側を通って電動機９を覆うブラケット１０の内部へと流された後、電動送風機８外部へと排気される。

ファンケース１４の取り付けの際、風向変更部１８は静翼１５毎に２個ずつ同数配置してあるため、静翼１５と風向変更部１８の組み合わせを考える必要は無い。そのためファンケース１４は容易に取り付けることができる。

なお、本実施の形態において、風向変更部１８は静翼１５毎に２個ずつ配置する構成としたが、図２に示すように、風向変更部１８として静翼連結風向変更部２０を静翼１５毎に１個ずつ配置する構成としても構わない。

また、本実施の形態において、風向変更部１８は静翼１５毎に２個ずつ配置する構成としたが、風向変更部１８を静翼１５毎に３個以上配置する構成としても構わない。

また、本実施の形態において、風向変更部１８とファンケース１４は回転軸１１を中心とした旋回方向から見た場合に滑らかで連続的になるように風向変更面１９とファンケース１４の吸気口１７側内表面を接合されているが、図３に示すように、風向変更部１８と静翼１５をエアガイド内流路１６の空気の流れ方向から見て滑らかで連続的に接合される構成としても、また、風向変更部１８とファンケース１４の側面を回転軸１１を中心とした旋回方向から見て滑らかで連続的に接合される構成としても構わない。

また、図４に示すように、風向変更面１９とファンケース１４の吸気口１７側内表面をエアガイド内流路１６の空気の流れ方向から見て滑らかで連続的に接合される構成としても、また、風向変更部１９とファンケース１４の側面を吸気口１７側から電動機９側を見た場合に滑らかで連続的に接合される構成としても構わない。

（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２における電動送風機を示すものである。実施の形態１と同一要素については同一符号を付してその説明を省略する。

図に示すように、風向変更部１８は一部の静翼１５にのみ配置されており、風向変更部１８の配置されていない静翼１５が存在する。配置された一部の風向変更部１８はエアガイド内流路１６の中心線の略延長上に設けられた流路延長上風向変更部２１である。静翼１５に対して２個配置されている最適位置風向変更部２２の配置位置は、流路延長上風向変更部２１とは異なり、風向変更部１８同士の間隔を広くエアガイド１３の裏面とブラケット１０が形成する流路を狭めないような位置に設けられている。

そして、図５（ｂ）に示すように、風向変更面１９は実施の形態１のように湾曲形状にすることに代えて、略平面形状となっている。

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８を起動すると、電動機９が回転しインペラ１２からエアガイド１３を通じてファンケース１４の外周部へと空気が流される。ファンケース１４の外周部で空気の一部はファンケース１４に沿って流れることで電動機９に向う流れとなり、残りの空
気も風向変更部１８に当たることで外周部を旋回する流れを止められ電動機９に向う流れとなる。

風向変更部１８の一部はエアガイド内流路１６の中心線の略延長上に設けられた流路延長上風向変更部２１であるため、空気の流れの中心にあり確実に空気の流れを変化させることができる。そのため、一部の静翼１５に対してのみ風向変更部１８を配置するだけで風向を変更させることができ、風向変更部１８の配置数が少ないため全体としての損失は少なくなる。さらに、エアガイド１３の電動機９側とブラケット１０が形成する流路は静翼１５毎に形状が異なるため、空気を流しやすい広い流路が存在する静翼１５にのみ風向変更部１８を配置することで、空気がエアガイド１３の電動機９側に流れ込む際の損失もほぼ生じない。

また、最適位置風向変更部２２はエアガイド１３の電動機９側とブラケット１０が形成する流路へとスムーズに空気が流れるように旋回流の風向を変える位置に配置されているため、風向を変えられた空気が電動機９に向かう際の損失は増加しない。

ファンケース１４の外周部で電動機９側に向う流れとなった空気は、再びファンケース１４に沿って流れ、エアガイド１３の電動機９側を通って電動機９を覆うブラケット１０の内部へと流された後、電動送風機８外部へと排気される。これらにより回転軸３を中心としてファンケース１４の外周部を旋回するような無駄な流れが発生せず、風向変更部１８による損失も発生せずに空気が流されるため、高い送風効率を得ることができる。

風向変更部１８を構成する際、風向変更面１９は略平面形状であるため、複雑な加工を必要とせず容易に構成することができる。

（実施の形態３）
図６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。

図に示すように、掃除機本体２３には風向変更部１８を配した電動送風機８が内蔵されている。なお、掃除機本体２３には延長ホースなどを介して吸い込み具２４が接続されている。

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。

まず、掃除機本体２３を起動すると電動送風機８が送風を行う。電動送風機８は風向変更部１８を有しているため高い送風効率で動作する。したがって、電気掃除機全体としても高い送風効率で動作でき、強い吸引力を得ることができる。

以上のように、本発明にかかる電動送風機とそれを用いた電気掃除機は、エアガイドとファンケースに沿って流れる空気の風向が少ない損失で確実に電動機側へと変更され、送風効率を高めることができるので、電気掃除機の吸引力の向上が図れることはもちろんのこと、電動送風機を用いる機器に適用可能である。

（ａ）本発明の実施の形態１における電動送風機を半分断面にして示した正面図（ｂ）同電動送風機のエアガイド部の上面断面図（ｃ）同電動送風機のファンケースの内面を示す断面図 同電動送風機の他の構成例を示すエアガイド部の上面断面図 同電動送風機の他の構成例を示すファンケース部の上面断面図 同電動送風機の他の構成例を示すファンケース外周部の断面図 （ａ）本発明の実施の形態２における電動送風機のエアガイド部の上面断面図（ｂ）同電動送風機のファンケースの内面を示す断面図 本発明の実施の形態３における電気掃除機の全体構成を示す側面図 （ａ）従来の電動送風機を半分断面にして示した正面図（ｂ）同電動送風機のエアガイド部の上面断面図

８ 電動送風機
９ 電動機
１０ ブラケット
１１ 回転軸
１２ インペラ
１３ エアガイド
１４ ファンケース
１５ 静翼
１６ エアガイド内流路
１７ 吸気口
１８ 風向変更部
１９ 風向変更面
２３ 掃除機本体

Claims (7)

1. 電動機を内包するブラケットと、回転軸によって前記電動機に接続され回転駆動されるインペラと、複数の静翼を有し前記インペラの周囲に配置されるエアガイドと、前記インペラおよび前記エアガイドを覆うファンケースと、前記回転軸を中心として前記ファンケース外周部に生じる旋回流れと向かい合う風向変更面を有し前記ファンケースの外周部吸気口側に配置される風向変更部とを備え、前記風向変更部を前記静翼毎に複数個配置し、前記風向変更面を湾曲形状とした電動送風機。
2. 風向変更部の風向変更面を、湾曲形状にすることに代えて略平面形状とした請求項１に記載の電動送風機。
3. 風向変更部の配置数を静翼毎に変える構成とした請求項１または２に記載の電動送風機。
4. 電動機を内包するブラケットと、回転軸によって前記電動機に接続され回転駆動されるインペラと、複数の静翼を有し前記インペラの周囲に配置されるエアガイドと、前記インペラおよび前記エアガイドを覆うファンケースと、前記回転軸を中心として前記ファンケース外周部に生じる旋回流れと向かい合う風向変更面を有し前記ファンケースの外周部吸気口側に配置される風向変更部とを備え、風向変更部を一部の静翼にのみ配置する構成とし、前記風向変更面を湾曲形状とした電動送風機。
5. 風向変更部の風向変更面を、湾曲形状にすることに代えて略平面形状とした請求項４に記載の電動送風機。
6. 風向変更部を静翼毎に異なる位置に配置する構成とした請求項１〜５のいずれか１項に記載の電動送風機。
7. 請求項１〜６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。