JP5124197B2 - 電動送風機 - Google Patents

Description

この発明は、モータにより回転されるファンと、ファンから排出される風を整流するためのディフューザとを有する電動送風機に関し、特に、電気掃除機等に利用される電動送風機に関する。

電動送風機には、モータと、モータにより回転されるファンと、ファンから排出される空気を整流するためのディフューザとが備えられている。そして、ファンおよびディフューザはケース（ファンケース）に収容されている。ファンが回転されると、ケースの前壁に形成された吸込口から空気が吸い込まれ、吸い込まれた空気はディフューザで整流されて、モータを経由して排出される。

回転するファンにより吸込口から空気が吸い込まれる際に、吸込口とファンとの間に隙間があると、その隙間からケースとファンとの間に空気が侵入し、送風効率が低下する。また、ファンから排出される風がディフューザとケースとの隙間に漏れても送風効率が低下する。
そこで、特許文献１には、ケースの吸込口とファンとの隙間に空気が漏れにくい構造の電動送風機が提案されている。

また、電動送風機のディフューザは、一般に合成樹脂により一体成形されている。（特許文献２参照）
特開平８−２９６５９３号公報 特開２００５−６９０３４号公報

従来の電動送風機では、ケース、ファンおよびディフューザがそれぞれ別体で構成されており、ケース内にファンおよびディフューザが収容される。このため、ケースとファンとの間、ケースとディフューザとの間に隙間が生じ、その隙間に空気が漏れて送風効率を低下させるという課題があった。
また、従来のディフューザは、一般に、樹脂の一体成形品であり、変形や反りを少なくしてケースとの密着性を良好にしようとした場合、その成形が困難であるという課題があった。

この発明は、このような背景のもとになされたもので、ケースおよびディフューザを一体的に形成することにより、性能が向上した電動送風機を提供することを主たる目的とする。
この発明は、また、２部品で構成されるディフューザの１部品が、ケースの少なくとも一部を形成し、ディフューザとケースとの間の空気漏れを無くした電動送風機を提供することを他の目的とする。

この発明は、さらに、ディフューザを２つの部品で構成することにより、ディフューザとケースとの隙間に空気が漏れることがなく、かつ、整流性能の良いディフューザの形状を容易に作ることができ、性能が良く安価な電動送風機を提供することを他の目的とする。

請求項１記載の発明は、吸込口が形成された前壁および前壁の外縁から後方へ延びる円筒状の側壁を有するケースで覆われており、前記吸込口から空気を吸い込むためにモータにより回転されるファン、および、そのファンが生じる風を整流するためのディフューザを含み、当該ディフューザは、略円盤状のベース、ベースの一方面に設けられた複数枚の表ボリュート翼、および、ベースの他方面に設けられた複数枚の裏ボリュート翼を備えて
いる電動送風機であって、前記ケースの前壁には、中央壁と中央壁の周囲に連設された環状壁が形成され、環状壁にディフューザの表ボリュート翼が形成され、前記ケースの少なくとも前壁および前記ディフューザの表ボリュート翼は樹脂により一体成形されており、前記ディフューザのベースおよび裏ボリュート翼は、前記前壁および表ボリュート翼とは別体として、樹脂により一体成形されており、前記ベースの一方面に、前記表ボリュート翼の端縁が結合されているとともに、前記ケースの円筒状側壁は、前記ケース前壁とは別体の金属で形成され、当該金属製円筒状側壁の前端は内方へ曲成され、前記ケース前壁の環状壁前面に重なる環状積層部を備え、下端縁がモータに固定されていることを特徴とする、電動送風機である。

請求項２記載の発明は、前記ケース前壁および前記金属製側壁の重なる部分には、風が通るのを阻止するための防風構造が付設されていることを特徴とする、請求項１記載の電動送風機である。
請求項３記載の発明は、前記ベースは、中央部にモータ軸が貫通するための軸孔が形成され、一方面には、軸孔周囲に、軸孔と同心に、ファンの一部を配置するための円形平板
部が形成されていて、当該円形平板部の外周には肉厚環状部が備えられ、前記肉厚環状部の一方面には、前記表ボリュート翼の端縁が嵌合する溝が形成されており、前記表ボリュート翼の端縁は、前記肉厚環状部の溝に嵌合されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の電動送風機である。

請求項４記載の発明は、前記肉厚環状部の外周縁は、厚み方向中央部に対して面対称に、その厚みが徐々に薄くなるように湾曲されていることを特徴とする、請求項３記載の電動送風機である。
請求項５記載の発明は、前記肉厚環状部に対向する前記前壁の内面は、肉厚環状部に対応して、後方に向かって徐々に湾曲する湾曲面となっていることを特徴とする、請求項４記載の電動送風機である。

請求項６記載の発明は、前記表ボリュート翼は、その外側が前記ベースの外周縁よりも外方へ突出していることを特徴とする、請求項５記載の電動送風機である。
請求項７記載の発明は、前記ファンは、中央に、前方へ突出する環状突出縁により区画された吸込孔を有する前円板、その前円板と所定間隔をあけて対向された後円板、ならびに、前円板および後円板間に設けられた複数枚のブレードを含み、前記吸込孔から空気を吸い込んで前円板および後円板の間から側方へ空気を放出する遠心ファンであり、前記前壁の吸込口には、空気の進入方向に見て下流側に、前記ファン前円板の環状突出縁が摺接する接触部が形成されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の電動送風機である。

請求項８記載の発明は、前記接触部には、接触部を気密的に保つためのシール材が介在されていることを特徴とする、請求項７記載の電動送風機である。
請求項９記載の発明は、前記吸込口は、風の進入方向に沿って滑らかに内方へ湾曲していることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の電動送風機である。
請求項１０記載の発明は、前記ケース前壁は、吸込口に向かって傾斜する傾斜前面を有することを特徴とする、請求項９記載の電動送風機である。

請求項１１記載の発明は、前記ファンの前円板と前記前壁内面との間には、所定の空間
が存在しており、前記前壁内面には、前記空間へ突出する補強リブが設けられていることを特徴とする、請求項７〜１０のいずれかに記載の電動送風機である。
請求項１２記載の発明は、前記ファンの前円板と前記前壁内面との間には、所定の空間が存在しており、前記前壁内面には、前記空間の少なくとも一部を埋める吸音材が設けられていることを特徴とする、請求項７〜１１のいずれかに記載の電動送風機である。

請求項１３記載の発明は、前記補強リブまたは吸音材により、前記ファンの前円板と前記前壁内面との間に生じる空間の幅がほぼ一定幅にされていることを特徴とする、請求項１１または１２記載の電動送風機である。

請求項１記載の発明によれば、ケースの少なくとも前壁およびディフューザの表ボリュート翼が一体に形成されているため、表ボリュート翼により整流される風がケース前壁から漏れることがなく、整流風路における乱流を防止して、送風効率の良い電動送風機とすることができる。
また、ケース前壁と一体化された樹脂製のディフューザを金属製の円筒状ケースで取り囲むように固定でき、電動送風機の形状の自由度を保ちつつ、強度を確保できる。また、金属製ケースがモータに固定されるため、モータとケースとの緩みの問題がなく、接着剤も不要である。ディフューザは金属製ケースの環状積層部が重ね合わされるように固定されるので、固定が確実で、しかもシール性の良い電動送風機となる。

請求項２記載の発明によれば、樹脂性のケース前壁と金属製のケースとの隙間に風が侵入するのを阻止でき、送風性能の良い電動送風機となる。
請求項３記載の発明によれば、表ボリュート翼の端縁は肉厚環状部の一方面に連結されるが、厚くなった肉厚環状部に溝を設けるため、溝の深さを嵌合に十分な深さとすることができ、表ボリュート翼により区画される整流風路のシール性を向上できる。

請求項４記載の発明では、肉厚環状部の断面形状が略楕円形状であり、表側の風路から裏側の戻り風路への風の流れをスムーズにできる。
請求項５記載の発明では、前壁の内面も肉厚環状部に対応して湾曲しているので、風の流れをよりスムーズにすることができる。
請求項６記載の発明では、表ボリュート翼がベースの外周縁よりも外方へ突出するため、表ボリュート翼のひけや倒れ等がなく、送風効率を向上させることができる。

請求項７記載の発明によれば、前壁の吸込口が樹脂で形成されており、金属製ファンの吸込孔が接触するため、樹脂が削れてシール性を確保でき、シール剤を用いることなく風の漏れを防ぐことができる。
請求項８記載の発明によれば、最小限のシール剤により吸込口部分の空気の漏れを防ぐことができる。

請求項９記載の発明によれば、整流する風の流れをスムーズにし、送風効率の良い電動送風機とすることができる。
請求項１０記載の発明によれば、吸込口にスムーズに風を導くことができ、送風効率の良い電動送風機とできる。
請求項１１記載の発明によれば、樹脂で形成されたケース前壁を補強することができ、ファンの回転がスムーズな電動送風機となる。

請求項１２記載の発明によれば、運転音の低減された電動送風機とすることができる。
請求項１３記載の発明によれば、ファンの回転がスムーズで、送風効率の良い電動送風機とすることができる。

以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明をする。
図１は、この発明の一実施形態に係る電動送風機１の縦断面を示す斜視図であり、図２は、その電動送風機１の縦断面図である。図１および図２においては、モータ２の構成は簡略化して示されている。
以下の説明では、図に付したＸ軸の矢印側を上方（または前方）とし、反対側を下方（または後方）として説明し、構成要素の方向は、この方向に則して説明をする。

図１および図２を参照して、電動送風機１は、モータ２と、モータ２により回転されるファン３と、ファン３の外周および下方を囲むように配置されたディフューザ４と、ファン３およびディフューザ４の外側を覆うケース５とを有している。
モータ２は、モータケース２０内に略垂直に配置されたモータ軸２１を備え、モータ軸２１の上下方向略中央部には電機子２２が固定されている。モータ軸２１には、また、電機子２２の下方側に整流子２３が固定されている。モータ軸２１は、その下端およびその上方部が、それぞれ、軸受２４、２５で回転自在に保持されている。下方の軸受２４はモータケース２０の下面中央で受け止められており、上方の軸受２５はモータケース２０に取り付けられたステー２６により受け止められている。

なお、モータケース２０内に備えられている固定磁極やブラシは、この実施形態の特徴とは関係がなく、図示の便宜上、省略されている。
ファン３は、上下に対向して配置された上円板３０および下円板３１と、それら上下円板３０、３１の間に固定された複数枚のブレード３２とを有している。ファン３は、図示を省略した取り付け構造によって下円板３１がモータ軸２１に固定されている。ファン３は、上円板３０の中央部に吸込孔３３が形成されており、モータ２によって高速回転されると、吸込孔３３から空気を吸い込み、上円板３および下円板３１の間から側方へと空気を排出する。つまり、ファン３は、いわゆる遠心ファンである。

ディフューザ４は、ケース５内に固定されており、ファン３から側方へ排出される風（空気）を整流して下方のモータ２へと送る。ディフューザ４は、この実施形態では、第１部品４１および第２部品４２の２つの部品によって形成されている。第１部品４１および第２部品４２は、共に樹脂成形品である。
第１部品４１は、前方へ膨出した中央壁４４ならびに中央壁４４の周囲に連設された段差壁５４および環状壁４５を含んでおり、中央壁４４、段差壁５４および環状壁４５によってケース前壁５０が形成されている。すなわち、この実施形態では第１部品４１によってケース前壁５０が形成されている。

環状壁４５の下面には複数枚の表ボリュート翼４６が形成されている。
第２２部品４２は、円盤状のベース４７およびベース４７の下面に設けられた複数枚の裏ボリュート翼４８を備えている。第１部品４１の表ボリュート翼４６は、その下端縁が第２部品４２のベース４７の上面に形成された溝に嵌合されている。
ケース５は、たとえば亜鉛メッキ鋼板等の金属板で形成されており、円筒状の周壁５０１と、周壁５０１の前端が内方へ湾曲された円環状の積層部５１とを有している。周壁５０１の下端縁は外面側へ折り返されたカーリングによる縁取り加工がされており、周壁５０１の下端縁はステー２６の周縁の係合片２６１と固定されている。一方、積層部５１は第１部品４１の環状壁４５の前面（上面）に積層され、ケース前壁５０を上方から押さえるように保持している。

図３Ａはディフューザ４を構成する第１部品４１の平面図であり、図３Ｂは第１部品４１の縦断面図であり、図３Ｃは第１部品４１の底面図である。また、図４は、第１部品４１を下側から見た斜視図であり、Ｘ軸の矢印が上方を示している。
図３Ａ〜図４を参照して、樹脂で一体成形された第１部品４１には、吸込口４９が形成された中央壁４４と、中央壁４４の周囲に連設された段差壁５４と、中央壁４４よりも一段低く構成された環状壁４５と、環状壁４５の下面に突設された複数枚の表ボリュート翼４６とが含まれている。表ボリュート翼４６は、略垂直方向に突出するように設けられており、底面視において、吸込口４９を中心に渦巻き状に配置されている。表ボリュート翼４６は環状壁４５の下面だけに突設されており、中央壁４４の下方にはファン３が配置されるようになっている（図１，図２参照）。

図５Ａはディフューザ４を構成する第２部品４２の平面図であり、図５Ｂは第２部品４２の縦断面図であり、図５Ｃは第２部品４２の底面図である。図６は、第２部品４２の斜視図であり、Ｘ軸の矢印が上方を示している。
図５Ａ〜図６を参照して、第２部品４２も、樹脂で一体成形されており、円盤状のベース４７を有している。ベース４７の中央には軸孔４７１が形成されている。軸孔４７１には、モータ軸２１が貫通される。より具体的には、ベース４７の中央部には、下方に突出する固定用筒４７２が延設され、固定用筒４７２の下端が内方へ湾曲されるようにして、軸孔４７１が形成されている。

ベース４７の上面には、軸孔４７１と同心に軸孔４７１の周囲に広がる円形平板部４７３が形成されている。円形平板部４７３は、ファン３の下円板３１が配置される領域である。円形平板部４７３の外周縁は、略垂直に上方へ立ち上がった段差面４７４となっている。そして円形平板部４７３の外周には、この段差面４７４を内周縁とする肉厚環状部４７５が連設されている。

肉厚環状部４７５には、前述した表ボリュート翼４６の下端が嵌合される複数の嵌合溝４７６が、表ボリュート翼４６の渦巻き形状に合致するように形成されている。
ベース４７の下面には、底面視で渦巻き状をした多数枚の裏ボリュート翼４８が突設されている。各裏ボリュート翼４８は、略垂直に突出しており、隣接する各裏ボリュート翼４８の間に戻り風路が区画されている。

第１部品４１および第２部品４２が組み合わされると、各表ボリュート翼４６の端縁は肉厚環状部４７５に形成された嵌合溝４７６に嵌合される。よって、第１部品４１および第２部品４２が組み合わされたとき、表ボリュート翼４６で区画された風路を風が通る際、風が漏れることなく良好に整流され、ベース４７の下面へと回り込んで、裏ボリュート翼４８間の戻り風路をスムーズに流れる。その際、図５Ｂに示すように、肉厚環状部４７５はその外縁４７７が厚み方向（上下方向）中央面に対してその厚みが徐々に薄くなるように湾曲している。すなわち、肉厚環状部４７５の外縁４７７は、断面形状が略半楕円形状である。このため、表ボリュート翼４６により整流される風は、半楕円形状の肉厚環状部外縁４７７に沿ってスムーズに肉厚環状部４７５の下面側へと回り、さらに裏ボリュート翼４８により整流される。

また、ケース前壁を形成する環状壁４５と表ボリュート翼４６とが一体化されており、ディフューザで整流される風がケース前壁５０方向へ漏れることはない。
図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃは、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃを参照して説明した第１部品４１の変形例を示す平面図、縦断面図および底面図である。図７Ａ〜図７Ｃに示す第１部品４１０は、環状壁４５の下面全域に表ボリュート翼４６が形成されているのではなく、環状壁４５の外周部を除く領域に表ボリュート翼４６が設けられた例が示されている。すなわち、図７Ａ〜図７Ｃに示す第１部品４１０は、図３Ａ〜図３Ｃに示す第１部品４１と比べて、表ボリュート翼４６が相対的に短く、かつ環状壁４５の下面内方寄りに設けられた構成例となっている。

図８〜図１３は、第１部品４１０の中央壁４４の変形形状を説明するための図である。 図８に示すように、中央壁４４は、その前面４４１が平面で、中央壁４４の周囲には下方へ湾曲した段差壁５４が連設されており、段差壁５４には外方へ広がる環状壁４５が連設されている。このため、中央壁４４の内面４４３および段差壁５４の内面によって空間４４４が形成されている。すなわち、ファン３の上円板３０の上方には、空間４４４が存在している。この空間４４４は、図８に示すように、単なる空間でもよいが、後述するように、空間４４４内に補強用のリブや吸音材が設けられた構成としてもよい。

また、図９に示すように、中央壁４４の前面４４１を、その外側から内側の吸込口４９に向かって下方（後方）に傾斜した傾斜面としてもよい。すなわち、中央壁の前面４４１が断面視で中央に向かって緩やかなすり鉢状としてもよい。このようにすれば、中央壁４４の前面４４１により案内される空気をスムーズに吸込口４９へ導くことができ、送風効率を向上できるという利点がある。

次に、空間４４４に関して説明する。中央壁４４および段差壁５４により区画される空間４４４には、図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、吸込口４９を中心に同心上に形成された半径の異なる複数のリブ４４５が、中央壁４４の下面４４３から空間４４４内へ突出するように設けられてもよい。このような補強リブ４４５を形成すると、空間４４４内に進入した風が、空間４４４内でファン３の径方向に移動しようとするのを抑えることができ、電動送風機１の送風効率を向上させることができる。

図１１Ａおよび図１１Ｂに示すように、空間４４４内に、吸込口４９から放射状に外方へ広がるような補強リブ４４６を形成してもよい。中央壁４４は、この実施形態では、ディフューザ４の第１部品４１と一体成形された樹脂部品であり、その強度は、ケース５（筒状の金属部品）と比べて若干劣る。そこで、空間４４４を活用し、空間４４４に放射状の補強リブ４４６を形成することにより、中央壁４４（ケース前壁５０）の軸方向への強度アップを図ることができ、中央壁４４部分をより堅牢なものとすることができる。また、補強リブ４４６を形成することにより、中央壁４４を形成する樹脂の厚みを薄くでき、重量軽減や材料費の低減を図ることができる。

空間４４４に形成する補強リブは、図１２または図１３に示すように、略スパイラル状の補強リブ４４７または４４８としてもよい。略スパイラル状の補強リブ４４７、４４８を形成することにより、図１０Ａ、図１０Ｂのような環状の補強リブ４４５および図１１Ａ、図１１Ｂのような放射状補強リブ４４６の双方を併せ持った効果を奏する。
図１４は、第１部品４１０のさらに変形例を示す。たとえば図１０Ａに示す第１部品４１０において、空間４４４内には補強リブ４４５が立設されているが、各補強リブ４４５の間に吸音材４５０が充填された構成が図１４である。空間４４４に吸音材４５０を充填することにより、ファン３の回転時に生じる回転音または空気の吸込音を軽減することができ、運転音の低減された電動送風機とすることができる。

図１５は、ディフューザ４を構成する第１部品の変形例を示す縦断面図である。図１５に示す構成では、第１部品４１１は、中央壁４４がファン３の上円板３０と略均等な間隔を維持するように内方から外方へ向かって下方へ傾斜した構成となっている。すなわち、中央壁４４は、上円板３０と略等しい傾斜形状をしている。かかる形状にすると、中央壁４４の下面側に図８で示したような比較的大きな空間４４４は生じず、ファン３の回転効率が向上するという利点がある。

ところで、中央壁の周囲に連設された環状壁４５には、金属製の円筒ケース５の前端が曲成された環状板５１が前面から重ね合わされている。
一方、環状壁４５の外周面は、円筒ケース５の内周面と当接されるが、ケース５が金属製であり、第１部品４１が樹脂製であることから、製作上の微小な誤差があり、図１６に示すように、環状壁４５の外周面とケース５の内周面４５２との間に微小な隙間ｄが生じる可能性がある。そして、かかる隙間ｄには整流路６０を流れる風の一部が進入する可能性がある。そこで、図１６に示すように、第１部品４１の環状壁４５の外周下方端にごく微小な突起４５３（０．１ｍｍ程度のばり）を形成するのが望ましい。かかるばり４５３を形成すれば、環状壁４５とケース５の間への風の進入を防止でき、電動送風機の性能改善が実現できる。

また、図１７に示すように、ケース５の環状板５１の内縁５５１に対向する対向突部５２を第１部品４１１に設けてもよい。こうすれば、対向突部５２がケース５を取り付ける際の位置決め基準となり、金属製ケース５と第１部品４１１との中心合わせが容易になり、組立て性が向上するという利点がある。
さらに、図１８に示すように、ケース５の環状板５１は、その内縁が下方に向かって折り曲げられた折曲部５３を有していてもよい。折曲部５３を有することにより、たとえ環状壁４５とケース５との隙間に風が進入しても、その風は第１部品４１１の前面側から漏れることがなく、ケース５と第１部品４１とのシール性を向上させ、電動送風機の性能改善を実現できる。

図１９Ａ〜１９Ｃは、ディフューザ４を構成する第１部品の変形例を示す図で、図１９Ａは平面図、図１９Ｂは縦断面図、図１９Ｃは底面図である。図１９Ａ〜図１９Ｃに示す第１部品４１２の特徴は、ディフューザが収容されるケース全体が、第１部品４１２によって一体的に形成されていることである。すなわち、第１部品４１２は、図１９Ａ〜１９Ｃに示すように、吸込口４９が形成された中央壁４４と、中央壁４４の周囲に連設された環状壁４５と、環状壁４５の下面に突設された複数枚の表ボリュート翼４６とを具備している。さらに、この実施形態では、環状壁４５の外周縁から下方へ筒状に延びるケース周面５００が、樹脂によって一体成形されている。従って、この実施形態に係る第１部品４１２を用いると、図１、２で説明したケース５は不要である。

このような構成にすることにより、電動送風機の部品点数を低減でき、かつ、風の漏れがない電動送風機を構成することが可能である。
図２０〜図２３は、第１部品４１２とファン３との配置構造の一例を表わす図であり、特に、ファン３の吸込孔３３と第１部品４１２の吸込口４９との間を気密的に連結する接続構造の例を示す図である。

図２０を参照して、第１部品４１２の吸込口４９からファン３へ空気が吸い込まれる。このとき、吸込口４９とファン３の上円板３０の内周面との間に隙間があると、その隙間を通って吸込口４９から入る空気は第１部品４１２の中央壁４４とファン３の上円板３０との間に侵入する。
そこで、図２１に示すように、第１部品４１２に形成する吸込口４９を、中央壁４４の内周面側が前方へ盛り上がりかつ後方へ反転するように湾曲させ、その湾曲して後方へ垂がる垂下部４５４の肉厚を、先端が細くなるように形成する。そして、垂下部４５４の外周側にファン３の上円板３０の内周縁の先端３０１が食い込み、ファン３が摺接する構成とされている。これにより、先端垂下部４５４とファン３の上円板３０との隙間から空気が侵入しない。

また、第１部品４１２は全体が樹脂で成形され、ファン３の上円板３０は金属円板であるから、樹脂と金属板との摺動接触により、シール材を用いることなく空気の侵入を防止でき、安価に構成できるという利点がある。
図２１の構成に代え、図２２に示すように、第１部品４１２の吸込口４９を区画する口部４４０の下面に、シール剤充填用の窪み４３９を形成し、その窪み４３９内にシール剤６１を充填した構成としてもよい。この場合において、第１部品４１２を底面側から見たとき、図２３に示すように、窪み４３９が、吸込口４９を中心に周面がぎざぎざになった形状の窪みとしてもよい。かかる形状の窪み４３９とすることにより、この窪み４３９内にシール剤が充填された際、当該シール剤が剥がれにくいという利点がある。

次に、この発明の他の実施形態に係るディフューザについて説明をする。
まず、図２４Ａ〜図２５Ｃは、この発明の他の実施形態に係るディフューザ１００の説明図である。ディフューザ１００は、図２４Ａ〜図２４Ｃに示す本体と、図２５Ａ〜図２５Ｃに示す前板１０２との２部品により構成されている。図２４Ａはディフューザ１００の本体１０１の平面図、図２４Ｂは本体１０１の縦断面図、図２４Ｃは本体１０１の底面図である。また、図２５Ａは前板１０２の平面図、図２５Ｂは前板１０２の縦断面図、図２５Ｃは前板１０２の底面図である。

まず、図２４Ａ〜図２４Ｃを参照して、ディフューザ１００の本体１０１は、平面視略円盤状のベース１０３を有する。ベース１０３の中央部には、モータ軸が貫通するための軸孔１０４が形成されている。ベース１０３の上面には、軸孔１０４と同軸に軸孔１０４の周囲に広がる円形平板部１０５が形成されている。円形平板部１０５は、ファン３の下円板３１（図１参照）が配置される領域である。円形平板部１０５の外周縁は、略垂直に上方へ立ち上がった段差面１０６となっている。そして円形平板部１０５の外周には、この段差面１０６を内周縁とする肉厚環状部１０７が連設されている。

肉厚環状部１０７には、複数枚の表ボリュート翼１０８が略垂直方向に立設されていて、平面視で、複数枚の表ボリュート翼１０８は渦巻き状に肉厚環状部１０７の上面全周にわたって配置されている。ベース１０３の下面には、外周縁から内方に向かって底面視で右回りの渦巻き状をした複数枚の裏ボリュート翼１０９が突設されている。各裏ボリュート翼１０９も、ベース１０３の下面から下方へ略垂直に立設されている。

次に、図２５Ａ〜図２５Ｃを参照して、前板１０２は、図２５Ａに示すように、円環状の板であり、その下面には、図２５Ｃに示すように、複数の嵌合溝１１０が形成されている。各嵌合溝１１０には、本体１０１に設けられた表ボリュート翼１０８の上端縁が嵌合する。
図２６は、本体１０１および前板１０２が組み合わされたディフューザ１００の完成形状を示す縦断面図である。図２６のように組み立てられたディフューザ１００では、図２７の部分拡大図に示されているように、表ボリュート翼１０８の上端縁１１１は、前板１０２の裏面に形成された嵌合溝１１０に嵌合している。そして、前板１０２の上面を、図示しないケース内面に密着させるようにディフューザ１００を配置することにより、白抜き矢印で示すようにディフューザで整流される風が流れ、風路外へ漏れ出すことを防止できる。

次に、図２８を参照して、前板１０２の変形例について説明をする。ディフューザ１００に含まれるベース１０３は、前述したようにその周囲に肉厚環状部１０７を備えており、肉厚環状部１０７の上面は外方に向かって下方へ湾曲した湾曲面１１２となっている。前板１０２の下面１１３は、肉厚環状部１０７の湾曲面１１２に対応して、外方に向かって下方へ湾曲する湾曲面とされている。これにより、表ボリュート翼１０８で整流される風の風路がディフューザ１００の周縁部で下方に湾曲され、整流される風がスムーズにディフューザ１００の下方へと流れるという利点がある。これにより、電動送風機全体としての送風効率の向上を図れる。また、前板１０２を、外方へ向かうほど厚みを厚くできるため、形状的に安定したものを成形できる。

前板１０２の下面１１３に形成する嵌合溝１１０は、図２８に示すように下面１１３から一定の深さの嵌合溝とすることができる。
あるいは、図２９に示すように、表ボリュート翼１０８を、その上端が水平に延びる形状とし、前板１０２の下面１１３に形成する嵌合溝１１０が、外方に向かって深さが深くなった溝としてもよい。図２８に示す嵌合溝１１０とするか、図２９に示す嵌合溝１１０とするかは、表ボリュート翼１０８の上端の形状と合わせて選択すればよい。

図３０は、表ボリュート翼１０８の上端縁１１１を前板１０２の下面１１３に形成された嵌合溝１１０に嵌合し、その嵌合部を接着剤１１４で固定した状態を示している。図３０に示すように、接着剤１１４が表ボリュート翼１０８の上端縁１１１と前板１０２の下面１１３との間に余分に付着し、Ｒ形状を形成するようにすれば、この部分における風の流れがスムーズになり、送風効果が向上するという利点がある。

次に、図３１Ａ〜図３３Ｂを参照して、この発明のさらに他の実施形態に係るディフューザ１２０の構成について説明をする。この実施形態に係るディフューザ１２０は、図３１Ａ〜３１Ｃに示す本体１２１と、図３２Ａ〜３２Ｃに示す前板１２２とを含んでおり、本体１２１および前板１２２は図３３Ａに示すように組み合わされて、ディフューザ１２０が構成される。

具体的に説明すると、図３１Ａは本体１２１の平面図、図３１Ｂは本体１２１の縦断面図、図３１Ｃは本体１２１の底面図である。本体１２１は、略円盤状のベース１２３を有しており、ベース１２３の中央部にモータ軸が貫通するための軸孔１２４が形成されている。ベース１２３の上面には、軸孔１２４と同心に軸孔１２４の周囲に広がる円形平板部１２５が形成されている。円形平板部１２５はファン３の下円板３１（図１参照）が配置される領域である。円形平板部１２５の外周縁は、略垂直に上方へ立ち上がった段差面１２６となっている。そして円形平板部１２５の外周には、段差面１２６を内周縁とする肉厚環状部１２７が連設されている。

この実施形態では、肉厚環状部１２７の上面には表ボリュート翼は設けられておらず、代わりに、表ボリュート翼の下端縁が嵌合する嵌合溝１２８が形成されている。嵌合溝１２８は、図３１Ａに示すように、肉厚環状部１２７の上面に渦巻き状に形成されている。 ベース１２３の下面には、渦巻き状に複数枚の裏ボリュート翼１２９が立設されている。

図３２Ａは前板１２２の平面図、図３２Ｂは前板１２２の縦断面図、図３２Ｃは前板１２２の底面図である。この実施形態では、円環状の前板１２２の下面に、複数枚の表ボリュート翼１３０が設けられている。各表ボリュート翼１３０は、前板１２２の下面から略垂直に突出するように設けられており、底面視において、渦巻き状に配置されている。
本体１２１の上方に前板１２２を組み合わせることにより、図３３Ａに示すディフューザ１２０が完成する。

図３３Ｂの拡大図に示すように、前板１２２の下面１３１に設けられた表ボリュート翼１３０の下端縁１３２は、ベース１２３の肉厚環状部１２７の上面１３３に形成された嵌合溝１２８と嵌合される。この嵌合部に接着剤１３４が充填され、接着剤１３４によって表ボリュート翼１３０と肉厚環状部１２７の上面１３３とのつなぎ目がＲ状にされるのが好ましい。これにより、整流風路を流れる風の流れがよりスムーズになるからである。

図３４は、ディフューザ１２０の変形例を示す。図３４に示すディフューザ１２０は、ベース１２３に設けられた肉厚環状部１２７が、図３３Ｂに示すように上面１３３だけが湾曲しているのではなく、下面も湾曲した形状とされている。すなわち、肉厚環状部１２７は、厚み方向（上下方向）中央面に対してその厚みが外側に向かって徐々に薄くなるように湾曲した形状とされている。換言すれば、肉厚環状部１２７は、断面形状が略半楕円形状となっている。このため、肉厚環状部１２７の上方の風路を流れる風は、半楕円形状の肉厚環状部に沿ってスムーズに肉厚環状部１２７の下面側へと回り込む。

さらに、図３４のディフューザ１２０は、前板１２２の下面１３１が、肉厚環状部１２７の上面と対応させて下方に向かって湾曲した面とされている。これにより、白抜き矢印で示すように、整流される風の流れがよりスムーズになるという利点がある。
図３５は、図３４に示すディフューザ１２０のさらに変形例である。図３５に示すディフューザ１２０の特徴は、前板１２２の下面１３１に設けられた表ボリュート翼１３０の根元部にＲ状の湾曲面１３６が設けられたことである。これにより、風路をよりスムーズに風が流れるという利点がある。なお、表ボリュート翼１３０の根元に形成する湾曲面１３６は、図３６Ａおよび図３６Ｂに示すように、表ボリュート翼１３０により導かれる風の入口側で曲率半径の小さな湾曲面１３６Ａとされ、出口側で曲率半径の大きな湾曲面１３６Ｂとされるのが望ましい。これにより、風の入口側では小さな湾曲面によって風路を確保でき、風の出口側では戻り風路へのスムーズな風の方向変化が行えるという利点がある。よって風の入口から出口までスムーズな流れを実現でき、送風効率の向上を図れる。

以上、この発明のいくつかの実施形態について説明したが、この発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。

この発明の一実施形態に係る電動送風機１の縦断面図を示す斜視図である。 この発明の一実施形態に係る電動送風機１の縦断面図である。 ディフューザ４を構成する第１部品４１の平面図である。 ディフューザ４を構成する第１部品４１の縦断面図である。 ディフューザ４を構成する第１部品４１の底面図である。 ディフューザ４を構成する第１部品４１を下側から見た斜視図である。 ディフューザ４を構成する第２部品４２の平面図である。 ディフューザ４を構成する第２部品４２の縦断面図である。 ディフューザ４を構成する第２部品４２の底面図である。 ディフューザ４を構成する第２部品４２の斜視図である。 第１部品４１の変形例を示す平面図である。 第１部品４１の変形例を示す縦断面図である。 第１部品４１の変形例を示す底面図である。 第１部品４１０を含むディフューザの縦断面図である。 第１部品４１０を含むディフューザの変形例を示す縦断面図である。 第１部品４１０を含むディフューザの他の変形例を示す縦断面図である。 第１部品４１０の底面図である。 第１部品４１０を含むディフューザのさらに他の変形例を示す縦断面図である。 第１部品４１０の底面図である。 第１部品４１０の変形例を示す底面図である。 第１部品４１０の他の変形例を示す底面図である。 第１部品４１０を含むディフューザのさらに他の変形例を示す縦断面図である。 変形例の第１部品４１１を含むディフューザの縦断面図である。 円筒状金属ケース５と環状壁４５とのシール構造の例を示す部分縦断面図である。 環状板５１と中央壁４４とのシール構造の一例を示す部分縦断面図である。 環状板５１と中央壁４４との他のシール構造の例を示す部分縦断面図である。 ディフューザ４を構成する第１部品の変形例を示す平面図である。 ディフューザ４を構成する第１部品の変形例を示す縦断面図である。 ディフューザ４を構成する第１部品の変形例を示す底面図である。 第１部品４１２とファン３との配置構造の一例を表わす図である。 吸込口４９のシール構造の一例を示す部分縦断面図である。 吸込口４９のシール構造の他の例を表わす部分縦断面図である。 第１部品の底面図であり、シール剤充填用の窪みの形状を表わす図である。 ディフューザ１００の本体１０１の平面図である。 ディフューザ１００の本体１０１の縦断面図である。 ディフューザ１００の本体１０１の底面図である。 ディフューザ１００の前板１０２の平面図である。 ディフューザ１００の前板１０２の縦断面図である。 ディフューザ１００の前板１０２の底面図である。 本体１０１および前板１０２が組み合わされたディフューザ１００の完成形状を示す縦断面図である。 ディフューザ１００の部分縦断面図である。 ディフューザ１００の前板１０２の変形例を説明する部分縦断面図である。 ディフューザ１００の前板１０２の他の変形例を説明する部分縦断面図である。 ディフューザ１００の接着構造の一例を示す部分縦断面図である。 ディフューザ１２０の本体１２１の平面図である。 ディフューザ１２０の本体１２１の縦断面図である。 ディフューザ１２０の本体１２１の底面図である。 ディフューザ１２０の前板１２２の平面図である。 ディフューザ１２０の前板１２２の縦断面図である。 ディフューザ１２０の前板１２２の底面図である。 ディフューザ１２０の構成を示す縦断面図である。 ディフューザ１２０の拡大部分縦断面図である。 ディフューザ１２０の変形例を示す部分縦断面図である。 ディフューザ１２０の他の変形例を示す部分縦断面図である。 表ボリュート翼１３０の上端に施す湾曲加工の一例を示す部分縦断面図である。 表ボリュート翼１３０の上端に施す湾曲加工の一例を示す部分縦断面図である。

符号の説明

１ 電動送風機
２ モータ
３ ファン
４、１００、１２０ ディフューザ
５ ケース
３３ 吸込孔
４１ 第１部品
４２ 第２部品
４６、１０８、１３０ 表ボリュート翼
４８、１０９、１２９ 裏ボリュート翼
４７、１０３、１２３ ベース
４９ 吸込口
５０ ケース前壁
５１ 環状板（積層部）
１０１、１２１ 本体
１０２、１２２ 前板

Claims (13)

1. 吸込口が形成された前壁および前壁の外縁から後方へ延びる円筒状の側壁を有するケースで覆われており、前記吸込口から空気を吸い込むためにモータにより回転されるファン、および、そのファンが生じる風を整流するためのディフューザを含み、当該ディフューザは、略円盤状のベース、ベースの一方面に設けられた複数枚の表ボリュート翼、および、ベースの他方面に設けられた複数枚の裏ボリュート翼を備えている電動送風機であって、前記ケースの前壁には、中央壁と中央壁の周囲に連設された環状壁が形成され、環状壁にディフューザの表ボリュート翼が形成され、
   前記ケースの少なくとも前壁および前記ディフューザの表ボリュート翼は樹脂により一体成形されており、
   前記ディフューザのベースおよび裏ボリュート翼は、前記前壁および表ボリュート翼とは別体として、樹脂により一体成形されており、
   前記ベースの一方面に、前記表ボリュート翼の端縁が結合されているとともに、
   前記ケースの円筒状側壁は、前記ケース前壁とは別体の金属で形成され、
   当該金属製円筒状側壁の前端は内方へ曲成され、前記ケース前壁の環状壁前面に重なる環状積層部を備え、下端縁がモータに固定されていることを特徴とする、電動送風機。
2. 前記ケース前壁および前記金属製側壁の重なる部分には、風が通るのを阻止するための防風構造が付設されていることを特徴とする、請求項１記載の電動送風機。
3. 前記ベースは、中央部にモータ軸が貫通するための軸孔が形成され、一方面には、軸孔周囲に、軸孔と同心に、ファンの一部を配置するための円形平板部が形成されていて、当該円形平板部の外周には肉厚環状部が備えられ、
   前記肉厚環状部の一方面には、前記表ボリュート翼の端縁が嵌合する溝が形成されており、
   前記表ボリュート翼の端縁は、前記肉厚環状部の溝に嵌合されていることを特徴とする、請求項１〜２のいずれかに記載の電動送風機。
4. 前記肉厚環状部の外周縁は、厚み方向中央部に対して面対称に、その厚みが徐々に薄くなるように湾曲されていることを特徴とする、請求項３記載の電動送風機。
5. 前記肉厚環状部に対向する前記前壁の内面は、肉厚環状部に対応して、後方に向かって徐々に湾曲する湾曲面となっていることを特徴とする、請求項４記載の電動送風機。
6. 前記表ボリュート翼は、その外側が前記ベースの外周縁よりも外方へ突出していることを特徴とする、請求項５記載の電動送風機。
7. 前記ファンは、中央に、前方へ突出する環状突出縁により区画された吸込孔を有する前円板、その前円板と所定間隔をあけて対向された後円板、ならびに、前円板および後円板間に設けられた複数枚のブレードを含み、前記吸込孔から空気を吸い込んで前円板および後円板の間から側方へ空気を放出する遠心ファンであり、
   前記前壁の吸込口には、空気の進入方向に見て下流側に、前記ファン前円板の環状突出縁が摺接する接触部が形成されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の電動送風機。
8. 前記接触部には、接触部を気密的に保つためのシール材が介在されていることを特徴とする、請求項７記載の電動送風機。
9. 前記吸込口は、風の進入方向に沿って滑らかに内方へ湾曲していることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の電動送風機。
10. 前記ケース前壁は、吸込口に向かって傾斜する傾斜前面を有することを特徴とする、請求項９記載の電動送風機。
11. 前記ファンの前円板と前記前壁内面との間には、所定の空間が存在しており、
    前記前壁内面には、前記空間へ突出する補強リブが設けられていることを特徴とする、請求項７〜１０のいずれかに記載の電動送風機。
12. 前記ファンの前円板と前記前壁内面との間には、所定の空間が存在しており、
    前記前壁内面には、前記空間の少なくとも一部を埋める吸音材が設けられていることを特徴とする、請求項７〜１１のいずれかに記載の電動送風機。
13. 前記補強リブまたは吸音材により、前記ファンの前円板と前記前壁内面との間に生じる空間の幅がほぼ一定幅にされていることを特徴とする、請求項１１または１２記載の電動送風機。

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