JP5455989B2 - Electric blower and vacuum cleaner equipped with the same - Google Patents
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Description
本発明は、電動送風機及びそれを搭載した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 equipped with the electric blower.
従来の電気掃除機用の電動送風機としては、例えば、特開２００７−２７０６３３号公報（特許文献１）に開示されているものがある。 As an electric blower for conventional vacuum cleaners, for example, there is one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-270633 (Patent Document 1).
特開２００７−２７０６３３号公報に開示されている構造は、電動送風機は、電動機と、この電動機の回転軸に取り付けられた遠心羽根車と、遠心羽根車の周囲に位置するディフューザベーンを有すると共に遠心羽根車からの吹き出し風を整流するディフューザと、遠心羽根車とディフューザを覆うファンケーシングとを備え、ディフューザのディフューザベーン間に形成された通路底面の外周側かつ外周端近傍に、ディフューザの負荷側と反負荷側とを連通する貫通穴を設けたものが記載されている。 In the structure disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-270633, the electric blower includes an electric motor, a centrifugal impeller attached to a rotating shaft of the electric motor, a diffuser vane positioned around the centrifugal impeller, and a centrifugal separator. A diffuser that rectifies the blown air from the impeller, and a fan casing that covers the centrifugal impeller and the diffuser, on the outer peripheral side of the passage bottom formed between the diffuser vanes of the diffuser and in the vicinity of the outer peripheral end, The thing which provided the through-hole which connects with the non-load side is described.
特許文献１で開示されている従来技術によると、遠心羽根車からの吹き出し風の一部を、圧力の高い側に位置する貫通穴を通して、ディフューザの裏面に導くことで、ディフューザのディフューザベーン間の通路内での圧力の差を均一化し、電動送風機の高効率化を図っている。 According to the prior art disclosed in Patent Document 1, a part of the blown air from the centrifugal impeller is guided to the back surface of the diffuser through a through hole located on the high pressure side, so that the space between the diffuser vanes of the diffuser is reduced. The pressure difference in the passage is made uniform to improve the efficiency of the electric blower.
また、その他の従来技術として、例えば特許第４６２５７２２号公報（特許文献２）に開示されているものがある。 Another conventional technique is disclosed in, for example, Japanese Patent No. 4625722 (Patent Document 2).
特許第４６２５７２２号公報に開示されている構造は、電動機と、吸込み開口を有するシュラウド及び電動機の回転軸に固定されるハブとを有する遠心羽根車と、電動機と遠心羽根車の間に位置し、遠心羽根車側にディフューザベーンを、反遠心羽根車側にリターンガイドベーンを有するディフューザと、遠心羽根車及びディフューザを内包するファンケーシングとを備え、ディフューザは、ディフューザベーン側とリターンガイドベーン側とを仕切る仕切板に、ディフューザベーンの外周端からそのディフューザベーンの外周側の面に沿って内方に切れ込んだ凹部を具備し、ディフューザベーンのシュラウド側の入口から出口までのベーン長をディフューザベーンのハブ側の入口から出口までのベーン長よりも長くなるように、ディフューザベーンのシュラウド側外径をハブ側外径よりも大きくしたことが記載されている。また、特許文献２で開示されている従来技術によると、ディフューザのハブ側とシュラウド側の流れがディフューザからリターンへの曲がり部で、流路面積を確保でき、ディフューザベーンからリターンガイドベーンへの通気抵抗を低減することができる。 The structure disclosed in Japanese Patent No. 4625722 is located between a motor and a centrifugal impeller, a centrifugal impeller having a motor, a shroud having a suction opening, and a hub fixed to a rotating shaft of the motor, A diffuser vane having a diffuser vane on the centrifugal impeller side and a return guide vane on the anti-centrifugal impeller side, and a fan casing containing the centrifugal impeller and the diffuser, the diffuser includes a diffuser vane side and a return guide vane side. The partition plate has a recess cut inward from the outer peripheral end of the diffuser vane along the outer peripheral side surface of the diffuser vane, and the vane length from the inlet to the outlet on the shroud side of the diffuser vane is set as the hub of the diffuser vane. Diffuse so that it is longer than the vane length from the side inlet to the outlet. A shroud side outer diameter of the vanes have been described to be greater than the hub side outer diameter. Further, according to the prior art disclosed in Patent Document 2, the flow on the hub side and the shroud side of the diffuser can be secured at the bent portion from the diffuser to the return, and the air flow from the diffuser vane to the return guide vane can be secured. Resistance can be reduced.
ディフューザは遠心羽根車からの吹き出し風を減速させることで動圧を静圧に回復されるように設けられているが、特許文献１ではディフューザのディフューザベーン間に形成された通路底面の外周側かつ外周端近傍に、負荷側と反負荷側とを連通する貫通穴を設けているため、その貫通穴からの空気の流れがディフューザの主流の減速を阻害する恐れがあった。また、貫通穴からの流れにより、反負荷側のリターンへの流れを阻害する恐れがあった。 The diffuser is provided so that the dynamic pressure is restored to static pressure by decelerating the blown air from the centrifugal impeller, but in Patent Document 1, the outer peripheral side of the passage bottom formed between the diffuser vanes of the diffuser and Since a through hole that communicates between the load side and the anti-load side is provided in the vicinity of the outer peripheral end, the air flow from the through hole may hinder the slowdown of the main flow of the diffuser. Further, the flow from the through hole may hinder the flow to the return on the anti-load side.
さらに、ディフューザから流出した流れは、ディフューザとファンケーシングとの隙間、及びディフューザベーン間に形成された通路底面の外径側に設けられた流路で曲げられリターン側に流入する。貫通穴によりディフューザ出口部と反負荷側のリターン入口部で空気の流れが乱され、この曲がり部での空気流れの損失が増加し、電動送風機効率が低下する恐れがあった。 Furthermore, the flow that flows out of the diffuser is bent by a flow path provided on the outer diameter side of the bottom surface of the passage formed between the diffuser vane and the gap between the diffuser and the fan casing, and flows into the return side. The through hole disturbs the air flow at the diffuser outlet and the return inlet on the opposite load side, increasing the loss of the air flow at the bent portion, and possibly reducing the efficiency of the electric blower.
特許文献２では、ディフューザからの流出した流れは径方向の速度成分を有しているため、ディフューザベーンの外周端からそのディフューザベーンの外周側の面に沿って内方に切れ込んだ切込部では、剥離が発生し易く、切込部に有効に流れることができない。すなわち、切込部では剥離が生じ空気流が流れていかないため、曲がり部の流速が速くなり曲がり損失が増加し電動送風機効率が低下する恐れがあった。 In Patent Document 2, since the flow that flows out from the diffuser has a radial velocity component, in the cut portion that is cut inward from the outer peripheral end of the diffuser vane along the outer peripheral side surface of the diffuser vane. Separation is likely to occur and cannot flow effectively into the cut portion. In other words, separation occurs at the cut portion and the air flow does not flow, so that the flow velocity of the bent portion increases, the bending loss increases, and the efficiency of the electric blower may decrease.
本発明の目的は、ディフューザからリターンへの曲がり部での流速を低減させ、さらに流れをスムーズに転向させることにより曲がり損失を低減し、電動送風機効率を向上させることにある。また、この送風機を用いた電動送風機効率が向上することで、吸込仕事率、すなわち出力を向上させた電気掃除機を提供することにある。 An object of the present invention is to reduce the flow velocity at the bent portion from the diffuser to the return, and further to smoothly turn the flow to reduce the bending loss and to improve the electric blower efficiency. Moreover, it is providing the vacuum cleaner which improved the suction work rate, ie, an output, by improving the electric blower efficiency using this blower.
上記目的を達成するために本発明の特徴とするところは、電動送風機及び集塵部を有する掃除機本体と、被清掃面への開口を有する吸口と、前記掃除機本体及び前記吸口とを結ぶ管路とを備え、前記電動送風機によって、前記吸口の室内から前記集塵部に空気を吸引する電気掃除機において、前記電動送風機は、仕切板と、該仕切板の一面に設けられた複数のリターンガイドベーンと、前記仕切板の他面に設けられた複数のディフューザベーンと、電動機と、を有し、前記仕切板の他面には凹部が設けられ、前記複数のディフューザベーンのうち隣り合うディフューザベーンと、前記仕切板とにより流路が設けられ、前記凹部は、前記流路のほぼ中央部であり、かつ前記流路内から前記仕切板外周端部に至るまで設けられており、前記仕切板に、前記ディフューザベーンの外周端からそのディフューザベーンの外周側の面に沿って内方に切れ込んで、その終端が隣接するディフューザベーンの外周端に一致する切込部を具備していることにある。 In order to achieve the above object, a feature of the present invention is that a vacuum cleaner body having an electric blower and a dust collecting part, a suction port having an opening to a surface to be cleaned, and the vacuum cleaner body and the suction port are connected. A vacuum cleaner that sucks air from the interior of the suction port into the dust collecting portion by the electric blower, wherein the electric blower includes a partition plate and a plurality of portions provided on one surface of the partition plate. and the return guide vanes, wherein possess a plurality of diffuser vanes provided on the other surface of the partition plate, an electric motor, wherein the recess in the other surface of the partition plate is provided, adjacent one of the plurality of diffuser vanes and the diffuser vane, the flow path is provided by said partition plate, said recess is a substantially central portion of the flow path, and is provided from the flow channel up to the partition plate outer circumferential edge portion, said Divider , It is cut in the outer peripheral edge of the diffuser vane inward along the outer peripheral side surface of the diffuser vane, in that it comprises a cutting unit that matches the outer peripheral end of the diffuser vane whose end is adjacent.
本発明によれば、ディフューザベーンと仕切板で形成される流路のハブ面を形成する仕切板の外周端部から流路入口側に向かった凹部を設けることにより、この凹部から縦渦を発生させることができる。この縦渦によって、空気流は切込部に流れ込みやすくなり、切込部の流路面積を十分に確保することができ曲がり部の流速を低下させることができるので曲がり損失を低減することができる。 According to the present invention, a vertical vortex is generated from this recess by providing a recess from the outer peripheral end of the partition plate that forms the hub surface of the channel formed by the diffuser vane and the partition plate toward the channel inlet side. Can be made. By this vertical vortex, the air flow easily flows into the cut portion, the flow area of the cut portion can be sufficiently secured, and the flow velocity of the bent portion can be reduced, so that the bending loss can be reduced. .
また、ディフューザの流路内では主流流れがディフューザベーンの負圧面側に偏って流れやすいために、圧力面側に剥離が生じ易い。しかし、仕切板の外周端から流路入口側に向った凹部が、流路内の境界層が薄くなるように働くため剥離を抑制することができる。このため、ディフューザの静圧回復量が増加しディフューザの性能を向上させることができる。すなわち、電動送風機の高効率化を図ることができる。 Further, in the diffuser flow path, the main flow tends to flow biased toward the negative pressure surface side of the diffuser vane, so that the pressure surface side is likely to be peeled off. However, since the concave portion from the outer peripheral end of the partition plate toward the flow channel inlet side works so that the boundary layer in the flow channel becomes thin, peeling can be suppressed. For this reason, the amount of static pressure recovery of a diffuser increases and the performance of a diffuser can be improved. That is, the efficiency of the electric blower can be increased.
また、切込部に空気流が流れ易くなるため剥離による損失そのものを低減することができるとともに、曲がり部で流れをスムーズに転向させることができるようになるので曲がり損失を低減することができる。 Further, since the air flow easily flows through the cut portion, it is possible to reduce the loss due to the separation, and it is possible to smoothly turn the flow at the bent portion, so that the bending loss can be reduced.
さらに、この電動送風機を搭載したことにより、吸込仕事率、すなわち出力を向上させた電気掃除機を提供することができる。 Furthermore, by mounting this electric blower, it is possible to provide a vacuum cleaner that improves the suction power, that is, the output.
以下、本発明の一実施例について、図面を参照し説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
電気掃除機は、図１３の外観斜視図に示すように、電動送風機および集塵フィルタを内蔵する電気掃除機本体１００と、一端が電気掃除機本体１００に回転自在に接続されたホース１０１と、ホース１０１の他端に一端が設けられたホース手元部１０２と、ホース手元部１０２の他端に一端が設けられた延長管１０３と、延長管１０３の他端に取り付けられた吸口１０４とから構成されている。ホース手元部１０２は、電気掃除機本体１００内の電動送風機を制御するためのスイッチ操作部１０５を備える。 As shown in the external perspective view of FIG. 13, the vacuum cleaner includes an electric blower body 100 incorporating an electric blower and a dust collecting filter, a hose 101 having one end rotatably connected to the vacuum cleaner body 100, and A hose proximal portion 102 having one end provided at the other end of the hose 101, an extension tube 103 having one end provided at the other end of the hose proximal portion 102, and a suction port 104 attached to the other end of the extension tube 103. Has been. The hose handle 102 includes a switch operation unit 105 for controlling the electric blower in the vacuum cleaner main body 100.
次に、図１２に示す電気掃除機における掃除機本体１００の縦断側面図を用いて、電気掃除機本体１００について説明する。 Next, the vacuum cleaner main body 100 will be described using a longitudinal side view of the vacuum cleaner main body 100 in the vacuum cleaner shown in FIG.
電気掃除機本体１００は、下ケース１０６、上ケース１０７及び集塵蓋１０８により外郭が構成される。集塵蓋１０８には吸込口１０９が形成され、その内側には、前記吸込口１０９に接合される集塵袋１１０を収容する集塵室１１１が形成されている。集塵室１１１の後方には、電動送風機室１１２が後続し、電動送風機１１３が収納されている。この電動送風機１１３の吸気側は、補助フィルタ１１４を介して集塵室１１１と連通している。電動送風機１１３の排気側は、排気室及び排気フィルタを介して排気口１１５から外部へ開放される。 The vacuum cleaner main body 100 includes an outer case composed of a lower case 106, an upper case 107, and a dust collection lid 108. A suction port 109 is formed in the dust collection lid 108, and a dust collection chamber 111 for accommodating a dust collection bag 110 joined to the suction port 109 is formed inside the dust collection lid 108. An electric blower chamber 112 follows the dust collection chamber 111, and an electric blower 113 is accommodated. The intake side of the electric blower 113 communicates with the dust collection chamber 111 via the auxiliary filter 114. The exhaust side of the electric blower 113 is opened to the outside from the exhaust port 115 through the exhaust chamber and the exhaust filter.
次に、図１１を参照して電動送風機１１３について説明する。この電動送風機１１３は、送風機２００と電動機２０１に大別される。送風機２００は、遠心羽根車２０２と、該遠心羽根車２０２を収納するファンケーシング２０３及び、ディフューザ２０４と該ディフューザ２０４の裏面にリターンガイド２０５を持つ静止流路部とを含み構成される。遠心羽根車２０２は吸込み開口を有し、回転軸２０６に固定されている。 Next, the electric blower 113 will be described with reference to FIG. The electric blower 113 is roughly divided into a blower 200 and an electric motor 201. The blower 200 includes a centrifugal impeller 202, a fan casing 203 that houses the centrifugal impeller 202, a diffuser 204, and a stationary flow path portion having a return guide 205 on the back surface of the diffuser 204. The centrifugal impeller 202 has a suction opening and is fixed to the rotating shaft 206.
電動機２０１は、ハウジング２０７及びエンドブラケット２０８から成る電動機ケースと、前記電動機ケース内に収納される回転軸２０６を有する回転子２０９及び固定子巻線２１０が巻装された固定子２１１から構成される。ハウジング２０７とエンドブラケット２０８には軸受２１２が保持され、回転軸２０６を支持している。 The electric motor 201 includes an electric motor case including a housing 207 and an end bracket 208, a rotor 209 having a rotating shaft 206 housed in the electric motor case, and a stator 211 on which a stator winding 210 is wound. . A bearing 212 is held on the housing 207 and the end bracket 208 and supports the rotating shaft 206.
送風機２００は、回転軸２０６の端部にナット２１３によって固定された遠心羽根車２０２と、遠心羽根車２０２の外周側に配置された複数のディフューザベーン２０４ａを有するディフューザ２０４と、該ディフューザ２０４の背面側に形成された複数枚のリターンガイドベーン２０５ａを有するリターンガイド２０５と共に、仕切板２１４と一体に配置されている。仕切板２１４には、ディフューザベーン２０４ａの外周端からそのディフューザベーン２０４ａの外周側の面に沿って内方に切れ込んで、その終端が隣接するディフューザベーン２０４ａの外周端に一致する切込部が設けられ、リターンガイド２０５側に流すための略三角形の形状をした切込部の流路２１５が形成されている。 The blower 200 includes a centrifugal impeller 202 fixed to an end portion of a rotating shaft 206 by a nut 213, a diffuser 204 having a plurality of diffuser vanes 204 a disposed on the outer peripheral side of the centrifugal impeller 202, and a back surface of the diffuser 204. Together with the return guide 205 having a plurality of return guide vanes 205a formed on the side, the partition plate 214 and the return guide 205 are integrally disposed. The partition plate 214 is provided with a notch portion that cuts inwardly from the outer peripheral end of the diffuser vane 204a along the outer peripheral side surface of the diffuser vane 204a and whose end coincides with the outer peripheral end of the adjacent diffuser vane 204a. Thus, a channel 215 having a substantially triangular shape for flowing toward the return guide 205 is formed.
遠心羽根車２０２と、ディフューザ２０４と、リターンガイド２０５とを内包し、中央に空気吸込口２０３ａを有し、電動機ケースに接続されるファンケーシング２０３とから構成されている。 A centrifugal impeller 202, a diffuser 204, and a return guide 205 are included, and an air suction port 203a is provided at the center, and the fan casing 203 is connected to an electric motor case.
次に、電動送風機１１３内における空気の流れを説明する。電動機２０１を駆動して遠心羽根車２０２を回転させるとファンケーシング２０３の空気吸込口２０３ａからファンケーシング２０３内へ空気が流入する。遠心羽根車２０２内で昇圧及び増速され、遠心羽根車２０２から吐出された空気流はディフューザベーン２０４ａの間を通過し、ファンケーシング２０３の内面に当たって、ファンケーシング２０３の内周と仕切板２１４の切込部の流路２１５において、子午面で見て流れが１８０度方向転換する。 Next, the flow of air in the electric blower 113 will be described. When the electric motor 201 is driven to rotate the centrifugal impeller 202, air flows into the fan casing 203 from the air suction port 203a of the fan casing 203. The air flow that has been boosted and accelerated in the centrifugal impeller 202 and discharged from the centrifugal impeller 202 passes between the diffuser vanes 204 a, hits the inner surface of the fan casing 203, and the inner periphery of the fan casing 203 and the partition plate 214. In the flow path 215 of the notch, the flow changes direction by 180 degrees when viewed from the meridian plane.
すなわち、外向き流れから内向き流れに方向転換する。内向きに方向に転換した流れは、リターンガイドベーン２０５ａの翼間を通過した後に、ハウジング２０７へ導入される。このとき、ハウジング２０７内へ導入された空気流は、ハウジング２０７内に形成された空気流路を通り、回転子２０９、固定子巻線２１０、ブラシ２１６を冷却してハウジング２０７の排気口２０７ａから外部へ排出される。 That is, the direction is changed from the outward flow to the inward flow. The flow converted inwardly is introduced into the housing 207 after passing between the blades of the return guide vane 205a. At this time, the air flow introduced into the housing 207 passes through the air flow path formed in the housing 207, cools the rotor 209, the stator winding 210, and the brush 216 from the exhaust port 207 a of the housing 207. It is discharged outside.
本発明が対象とする掃除機用電動送風機の遠心羽根車２０２の外径はおおよそφ６０mm〜φ１２０mmの範囲にあり、羽根出口高さはおおよそ６〜１２mmの範囲にあり、羽根の板厚はおおよそ０.５〜１.５mmの範囲にあり、羽根枚数はおおよそ６〜９枚の範囲にあり、入力はおおよそ５００Ｗ〜１５００Ｗの範囲にあり、最高回転数はおおよそ毎分３５、０００〜５０、０００回転の範囲にある。 The outer diameter of the centrifugal impeller 202 of the electric fan for a vacuum cleaner targeted by the present invention is approximately in the range of φ60 mm to φ120 mm, the blade outlet height is in the range of approximately 6 to 12 mm, and the blade thickness is approximately 0. It is in the range of .5 to 1.5 mm, the number of blades is in the range of approximately 6 to 9, the input is in the range of approximately 500 W to 1500 W, and the maximum rotational speed is approximately 35,000 to 50,000 revolutions per minute. It is in the range.
上記のような電動送風機１１３において効率向上を図るには、ディフューザ２０４から吐出された空気流の損失を防ぎながらリターンガイド２０５に流れを転向させる事が重要である。 In order to improve efficiency in the electric blower 113 as described above, it is important to turn the flow to the return guide 205 while preventing loss of the air flow discharged from the diffuser 204.
本発明の一実施例を図１から図４を用い説明する。図１は本発明によるディフューザ２０４の一実施例の平面図、図２はディフューザ２０４の斜視図、図３はディフューザ２０４流路の断面図、図４は凹部２１７の中央断面の展開図である。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a plan view of an embodiment of a diffuser 204 according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view of the diffuser 204, FIG. 3 is a cross-sectional view of the diffuser 204 flow path, and FIG.
図１から図４に示すように、ディフューザ２０４とリターンガイド２０５とを仕切る仕切板２１４のディフューザベーン２０４ａの外周端側にディフューザベーン２０４ａから流出した空気をリターンガイド２０５側に流す切込部の流路２１５が形成されている。 As shown in FIGS. 1 to 4, the flow of the notch that allows the air that flows out of the diffuser vane 204 a to flow toward the return guide 205 on the outer peripheral end side of the diffuser vane 204 a of the partition plate 214 that partitions the diffuser 204 and the return guide 205. A path 215 is formed.
ディフューザベーン２０４と仕切板２１４で形成される流路のディフューザのハブ面２１４ａを形成する仕切板２１４には、外周端部から流路入口側に向かった凹部２１７が設けられている。図３に示すようにディフューザ２０４の流路のほぼ中央部に略三角形状の凹部２１７が設けている。ディフューザベーン２０４ａの前縁で定義される入口スロート２１８から仕切板２１４の外周端部まで、図４に示すように深さが徐々に深くなるように形成されている。 The partition plate 214 that forms the hub surface 214a of the diffuser of the flow path formed by the diffuser vane 204 and the partition plate 214 is provided with a recess 217 from the outer peripheral end toward the flow path inlet side. As shown in FIG. 3, a substantially triangular recess 217 is provided at a substantially central portion of the flow path of the diffuser 204. From the inlet throat 218 defined by the front edge of the diffuser vane 204a to the outer peripheral end of the partition plate 214, the depth is gradually increased as shown in FIG.
また、ディフューザのハブ面２１４ａと対向してディフューザベーン２０４ａを挟み込む反対側の壁面としてシュラウド板２１９を備えている。なお図１にはシュラウド板２１９を省略している。 Further, a shroud plate 219 is provided as a wall surface on the opposite side to which the diffuser vane 204a is sandwiched so as to face the hub surface 214a of the diffuser. In FIG. 1, the shroud plate 219 is omitted.
ディフューザ２０４への入流流れ２２０は、ディフューザベーン２０４ａと仕切板２１４及びシュラウド板２１９で囲まれた流路内で減速させられて、ファンケーシング２０３の内面に当たって、曲がり部の切込部の流路２１５を通って軸方向に転向した流出流れ２２１となる。 The incoming flow 220 to the diffuser 204 is decelerated in a flow path surrounded by the diffuser vane 204 a, the partition plate 214 and the shroud plate 219, hits the inner surface of the fan casing 203, and the flow path 215 in the cut portion of the bent portion. The effluent flow 221 is turned axially through.
ディフューザ２０４からの流出した流れ２２１は径方向の速度成分を有しているため、リターンガイド２０５側に流すための略三角形の形状をした切込部の流路２１５では、剥離が発生し易いが、入口スロート２１８側からディフューザのハブ面２１４ａを形成する仕切板２１４の外周端部に向かって深さが徐々に深くなる凹部２１７を設けることにより、特に外周端で強い縦渦を発生させることができる。この縦渦によって、空気流は切込部の流路２１５に流れ込みやすくなり、切込部の流路２１５の面積を十分に確保することができ曲がり部の流速を低下させることができるので曲がり損失を低減することができる。 Since the flow 221 flowing out from the diffuser 204 has a velocity component in the radial direction, separation is likely to occur in the channel 215 having a substantially triangular shape for flowing toward the return guide 205. By providing the concave portion 217 whose depth gradually increases from the inlet throat 218 side toward the outer peripheral end of the partition plate 214 that forms the hub surface 214a of the diffuser, a strong vertical vortex can be generated particularly at the outer peripheral end. it can. This vertical vortex facilitates the flow of air into the flow path 215 of the cut section, and can sufficiently secure the area of the flow path 215 of the cut section and reduce the flow velocity of the bent section. Can be reduced.
また、ディフューザ２０４の流路内では主流流れがディフューザベーン２０４ａの負圧面２０４ｂ側に偏って流れやすいために、圧力面２０４ｃ側に剥離が生じ易い。しかし、仕切板２１４の外周端から入口スロート２１８側に向って徐々に深さを浅くした凹部２１７が、流路内の境界層が薄くなるように働くため剥離を抑制することができる。このため、ディフューザ２０４の静圧回復量が増加しディフューザ２０４の性能を向上させることができる。 Further, in the flow path of the diffuser 204, the main flow tends to flow biased toward the negative pressure surface 204b side of the diffuser vane 204a, so that the pressure surface 204c side is likely to be peeled off. However, since the concave portion 217 whose depth gradually decreases from the outer peripheral end of the partition plate 214 toward the inlet throat 218 acts so that the boundary layer in the flow path becomes thin, peeling can be suppressed. For this reason, the static pressure recovery amount of the diffuser 204 is increased, and the performance of the diffuser 204 can be improved.
さらに、縦渦により切込部の流路２１５に空気流が流れ易くなるため剥離による損失そのものを低減することができるとともに、曲がり部で流れをスムーズに転向させることができるようになるので曲がり損失を低減することができる。 Furthermore, since the air flow easily flows through the flow path 215 of the cut portion due to the vertical vortex, the loss due to separation can be reduced, and the flow can be smoothly turned at the bent portion, so the bending loss. Can be reduced.
したがって、電動送風機１１３のディフューザ２０４の静圧回復量の増加と、ディフューザ２０４からリターンガイド２０５までの静止流路部での流れの改善が図られ、電動送風機１１３の高効率化が達成でき、この電動送風機１１３を搭載した電気掃除機の仕事率を増加させることができる。 Therefore, an increase in the static pressure recovery amount of the diffuser 204 of the electric blower 113 and an improvement in the flow in the stationary flow path portion from the diffuser 204 to the return guide 205 can be achieved, and the high efficiency of the electric blower 113 can be achieved. The power of the electric vacuum cleaner equipped with the electric blower 113 can be increased.
本一実施例では、仕切板２１４に設けた凹部２１７の断面形状は略三角形状としている。図５はディフューザ２０４の流路の断面形状を示す。図に示したように、凹部２１７の断面形状を略四角形状、略円形状、略台形形状としている。このような形状においても、本一実施例と同様な効果が得られる。すなわち、外周端部の凹部２１７により、縦渦を発生させることができ空気流は切込部の流路２１５に流れ込みやすくなり、切込部の流路２１５の面積を十分に確保することができる。これによって、曲がり部の流速を低下させることができるので曲がり損失を低減することができる。 In this embodiment, the recess 217 provided in the partition plate 214 has a substantially triangular cross section. FIG. 5 shows the cross-sectional shape of the flow path of the diffuser 204. As shown in the figure, the cross-sectional shape of the recess 217 is a substantially square shape, a substantially circular shape, or a substantially trapezoidal shape. Even in such a shape, the same effect as in the first embodiment can be obtained. In other words, the vertical vortex can be generated by the concave portion 217 at the outer peripheral end portion, and the air flow can easily flow into the flow channel 215 of the cut portion, and a sufficient area of the flow channel 215 of the cut portion can be secured. . As a result, the flow rate of the bent portion can be reduced, so that bending loss can be reduced.
図３、図５は流路中付近に凹部２１７を設けているが、圧力面２０４ｃ側に寄せることで、流路内で剥離が生じ易い圧力面側の境界層を薄くすることができるので剥離を抑制し、ディフューザ２０４性能を向上させることができる。 In FIGS. 3 and 5, a recess 217 is provided in the vicinity of the flow path. However, the boundary layer on the pressure surface side where peeling easily occurs in the flow path can be thinned by approaching to the pressure surface 204 c side. And the performance of the diffuser 204 can be improved.
また、図６にディフューザ２０４の凹部２１７の中央断面の展開図を示す。図は、入口スロート２１８からの凹部２１７の深さを一様としたものである。このような形状においても、本一実施例と同様な効果が得られる。すなわち、切込部の流路２１５での剥離を抑制することができ、切込部の流路２１５の面積を確保することができる。それによって、曲がり部の流速が低下し曲がり損失を低減でき、送風機効率が向上する。 FIG. 6 is a development view of the central cross section of the recess 217 of the diffuser 204. In the figure, the depth of the recess 217 from the inlet throat 218 is uniform. Even in such a shape, the same effect as in the first embodiment can be obtained. That is, peeling at the channel 215 of the cut portion can be suppressed, and the area of the channel 215 of the cut portion can be ensured. As a result, the flow rate of the bent portion is lowered, bending loss can be reduced, and the fan efficiency is improved.
次に、本発明の一実施を図７、図８を用い説明する。図７は、ディフューザ２０４の一実施例の平面図、図８はディフューザ２０４の斜視図である。上記実施例と基本的な構成は同じであるので同一要素については同一符号を用い、その説明を省略する。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a plan view of one embodiment of the diffuser 204, and FIG. 8 is a perspective view of the diffuser 204. Since the basic configuration is the same as the above embodiment, the same reference numerals are used for the same elements, and the description thereof is omitted.
本実施例では、ディフューザベーン２０４ａの前縁部で定義される入口スロート２１８と隣接するディフューザベーン２０４ａの後縁部で定義される出口スロート２２２で囲まれた重なり長さ部２２３を持ち、ディフューザベーン２０４ａと仕切板２１４で形成される流路のディフューザのハブ面２１４ａ側の仕切板２１４に周方向に隣接するディフューザベーン２０４ａの重なり長さ部２２３の長さの略１／５の位置より外周端までで、外周端側の出口スロート２２２の径の略１／３の幅を有する凹部を設けている。 In this embodiment, the diffuser vane has an overlap length portion 223 surrounded by an inlet throat 218 defined by the front edge of the diffuser vane 204a and an outlet throat 222 defined by the rear edge of the adjacent diffuser vane 204a. 204a and the partition plate 214, the outer peripheral end of the diffuser vane 204a that is adjacent to the partition plate 214 on the hub surface 214a side of the diffuser in the flow path, which is adjacent to the partition plate 214 in the circumferential direction. Up to this point, a recess having a width of about 1/3 of the diameter of the outlet throat 222 on the outer peripheral end side is provided.
ディフューザ２０４は遠心羽根車２０２からの吹き出し風を減速させることで動圧を静圧に回復されるように設けられているが、入口スロート２１８から出口スロート２２２までの重なり長さ部２２３で効率的に静圧回復を行い、出口スロート２２２以降では静圧回復は行われにくい。重なり長さ部２２３の出口スロート２２２側に近い位置ではディフューザブレード上を成長してきた厚い境界層が存在しているために、剥離が生じ易い。重なり長さ部の略１／５より外周端までに凹部を設けることで、境界層が集積し始めるあたりから凹部が始まり、出口流路幅の略１／３の幅としたことで、強い縦渦を発生させることができ、効果的に切込部の流路２１５での剥離を抑制することができ、曲がり部の流速を低下させ曲がり損失を低減することができる。 The diffuser 204 is provided so as to recover the dynamic pressure to a static pressure by decelerating the blown air from the centrifugal impeller 202. However, the diffuser 204 is efficient at the overlapping length portion 223 from the inlet throat 218 to the outlet throat 222. The static pressure is recovered at the outlet throat 222, and it is difficult to recover the static pressure after the outlet throat 222. Since a thick boundary layer that has grown on the diffuser blade exists at a position near the exit throat 222 side of the overlap length portion 223, peeling is likely to occur. By providing a recess from approximately 1/5 of the overlapped length portion to the outer peripheral end, the recess starts when the boundary layer starts to accumulate, and is set to a width that is approximately 1/3 of the outlet channel width. A vortex can be generated, the separation of the cut portion in the flow path 215 can be effectively suppressed, the flow rate of the bent portion can be reduced, and the bending loss can be reduced.
本実施例では、凹部２１７が１個であるが、これに捉われることがなく、図９に示すように、凹部２１７を複数個（図では２個）設けてもその効果は変わらない。また、図１０に示すように、凹部２１７の断面形状を略四角形状としてもその効果は変わらない。重なり長さ部２２３の流路内の外周端側の凹部２１７で縦渦を発生させることができれば良い。 In this embodiment, the number of the recesses 217 is one. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 9, the effect is not changed even if a plurality of recesses 217 (two in the figure) are provided. Further, as shown in FIG. 10, the effect is not changed even if the recess 217 has a substantially square cross-sectional shape. It suffices if a vertical vortex can be generated in the concave portion 217 on the outer peripheral end side in the flow path of the overlapping length portion 223.
１００ 電気掃除機本体
１０１ ホース
１０２ ホース手元部
１０３ 延長管
１０４ 吸口
１０５ スイッチ操作部
１０６ 下ケース
１０７ 上ケース
１０８ 集塵蓋
１０９ 吸込口
１１０ 集塵袋
１１１ 集塵室
１１２ 電動送風機室
１１３ 電動送風機
１１４ 補助フィルタ
１１５、２０７ａ 排気口
２００ 送風機
２０１ 電動機
２０２ 遠心羽根車
２０２ａ シュラウド
２０２ｂ ハブ
２０２ｃ ブレード
２０３ ファンケーシング
２０３ａ 空気吸込口
２０４ ディフューザ
２０４ａ ディフューザベーン
２０４ｂ 負圧面
２０４ｃ 圧力面
２０５ リターンガイド
２０５ａ リターンガイドベーン
２０６ 回転軸
２０７ ハウジング
２０８ エンドブラケット
２０９ 回転子
２１０ 固定子巻線
２１１ 固定子
２１２ 軸受
２１３ ナット
２１４ 仕切板
２１４ａ ディフューザのハブ面
２１５ 切込部の流路
２１６ ブラシ
２１７ 凹部
２１８ 入口スロート
２１９ シュラウド板
２２０ 入流流れ
２２１ 流出流れ
２２２ 出口スロート
２２３ 重なり長さ部
100 Vacuum Cleaner Body 101 Hose 102 Hose Hand 103 Extension Pipe 104 Suction Port 105 Switch Operation Unit 106 Lower Case 107 Upper Case 108 Dust Collection Cover 109 Suction Port 110 Dust Collection Bag 111 Dust Collection Room 112 Electric Blower Room 113 Electric Blower 114 Auxiliary Filter 115, 207a Exhaust port 200 Blower 201 Electric motor 202 Centrifugal impeller 202a Shroud 202b Hub 202c Blade 203 Fan casing 203a Air suction port 204 Diffuser 204a Diffuser vane 204b Negative pressure surface 204c Pressure surface 205 Return guide 205a Return guide vane 206 Rotating shaft 207 Housing 208 End bracket 209 Rotor 210 Stator winding 211 Stator 212 Bearing 213 Nut 214 Partition plate 214a Diffuser hub surface 215 Channel 216 of notch 216 Brush 217 Recess 218 Inlet throat 219 Shroud plate 220 Inflow 221 Outflow 222 Exit throat 223 Overlap length
Claims (2)
前記電動送風機は、仕切板と、該仕切板の一面に設けられた複数のリターンガイドベーンと、前記仕切板の他面に設けられた複数のディフューザベーンと、電動機と、を有し、
前記仕切板の他面には凹部が設けられ、
前記複数のディフューザベーンのうち隣り合うディフューザベーンと、前記仕切板とにより流路が設けられ、
前記凹部は、前記流路のほぼ中央部であり、かつ前記流路内から前記仕切板外周端部に至るまで設けられており、
前記仕切板に、前記ディフューザベーンの外周端からそのディフューザベーンの外周側の面に沿って内方に切れ込んで、その終端が隣接するディフューザベーンの外周端に一致する切込部を具備していることを特徴とする電気掃除機。 A vacuum cleaner main body having an electric blower and a dust collecting part, a suction port having an opening to a surface to be cleaned, and a conduit connecting the vacuum cleaner main body and the suction port, and from the interior of the suction port by the electric blower In a vacuum cleaner that sucks air into the dust collecting part,
The electric blower, possess and the partition plate, and a plurality of return guide vanes provided on one surface of the partition plate, and a plurality of diffuser vanes provided on the other surface of the partition plate, an electric motor, a,
A recess is provided on the other surface of the partition plate,
And the diffuser vane adjacent one of said plurality of diffuser vanes, the flow path is provided by said partition plate,
The recess is a substantially central portion of the flow path and is provided from the flow path to the outer peripheral edge of the partition plate,
The partition plate is provided with a notch that cuts inwardly from the outer peripheral end of the diffuser vane along the outer peripheral side surface of the diffuser vane, the end of which coincides with the outer peripheral end of the adjacent diffuser vane . A vacuum cleaner characterized by that.
前記凹部の断面形状は、略円形状であり、The cross-sectional shape of the recess is substantially circular,
前記凹部は、前記流路内から前記仕切板の外周端部に向かって深さが徐々に深くなることを特徴とする電気掃除機。The electric vacuum cleaner, wherein the depth of the concave portion gradually increases from the inside of the flow path toward the outer peripheral end portion of the partition plate.
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