JP5617710B2 - 電動送風機 - Google Patents

Description

本発明は、電気掃除機等に使用される電動送風機に関する。

一般に電気掃除機等に使用される電動送風機は、電動機（モータ）と、電動機の回転軸に取り付けられた遠心型の送風ファン（遠心ファン）と、遠心ファンから排出された空気を整流するディフューザとを備える。

遠心ファンから排出された空気がディフューザの入り口を通過する際、大きな圧力脈動を原因とした騒音（ＮＺ音）が発生する。従来は、ディフューザを上下２段構成とし、それぞれで発生するＮＺ音の音圧の放出タイミングをずらすことにより騒音を低減していた（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−５６７４０号公報

従来の電動送風機においては、ディフューザの上段、下段を通過したそれぞれの空気はディフューザ出口で衝突し乱流を生じさせていた。そのため、空気の円滑な流れが阻害され、電動送風機としての送風性能を低下させてしまうという課題があった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、騒音を低減しつつ送風性能の低下を防止する電動送風機を提供することを目的とする。

本発明の電動送風機は、電動機と、この電動機の回転軸に取り付けられた遠心ファンと、この遠心ファンの外周部に配設され該遠心ファンから吐出される空気を整流する整流風路が形成されたディフューザと、前記遠心ファンと前記ディフューザとを覆ったファンケースとを備えた電動送風機であって、前記ディフューザは、前記整流風路を仕切板により上下風路に区画するとともに、前記仕切板の前記風路の出口側端部に前記上側風路を流れる空気と前記下側風路を流れる空気が混合するのを防止する案内壁を連接して設け、前記案内壁は、前記ファンケースの内部にあって、前記仕切板の前記風路の出口側端部から前記下側風路を覆うように前記回転軸の軸方向に延在して配設されたことを特徴とする。

上記のように構成された電動送風機は、円環状プレート（仕切板）に連接しディフューザの下段流路（下側風路）を覆うよう設けられた環状壁（案内壁）を備えるので、ディフューザの上段流路（上側風路）を流れる空気と下段流路を流れる空気の衝突を原因とする乱流を生じさせない。そのため各空気の円滑な流れを阻害されることはなく、電動送風機としての送風性能の低下を防止することができる。

実施の形態１に係る電動送風機の断面斜視図。 実施の形態１に係る電動送風機の要部断面図。 実施の形態１に係るディフューザの拡大斜視図。 実施の形態１に係る他の変形例のディフューザの拡大斜視図。 実施の形態１に係る図４のディフューザの平面図。 実施の形態１に係る３段構成のディフューザを備えた電動送風機の要部断面図。 実施の形態２に係るディフューザの拡大斜視図。 実施の形態２に係るディフューザの平面図。 実施の形態３に係る電動送風機の分解斜視図。

実施の形態１．
以下図面を用いて本発明の実施の形態１を説明する。図１は実施の形態１に係る電動送風機の断面斜視図を示す。図２は実施の形態１に係る電動送風機の要部断面図を示す。図３は実施の形態１に係るディフューザの拡大斜視図を示す。図４は実施の形態１に係る他の変形例のディフューザの拡大斜視図を示す。図５は実施の形態１に係る図４のディフューザの平面図を示す。図６は実施の形態１に係る３段構成のディフューザを備えた電動送風機の要部断面図を示す。

図１及び図２に示すように、本実施の形態に係る電動送風機１は、電動機２と、ナット３によって電動機２の回転軸４に取り付けられ、複数のファンブレード５ａとファンブレード５aを狭持する前面シュラウド５ｂ及び後面シュラウド５ｃとからなる遠心ファン５と、遠心ファン５と後述するディフューザ８とを覆い、ブラケット孔６aを有するブラケット６に圧入されたファンカバー（ファンケース）７と、遠心ファン５の吐出口に対向する位置に吸込口が備えられ、遠心ファン５の外周方向に吐出された空気を整流する整流流路（整流風路）が形成されたディフューザ８と、ディフューザ８の整流流路を上下の流路に区画する円環状プレート（仕切板）８cと、円環状プレート８cの整流流路の出口側端部から下段流路（下側風路）を覆うように回転軸４の軸方向に延在して配設された環状壁（案内壁）１２と、ディフューザ８と回転軸４に垂直な面に対して対向する位置に設けられディフューザ８の下段流路を流れる空気を電動機に導くリターンガイド（戻り風路）９とから構成される。

環状壁１２は、ファンカバー７とディフューザ８の外周部との間に形成された流路内に、回転軸４の軸方向に延在して配設、つまり、ディフューザ８の下段流路（下側風路）の出口側開口に対向して配設されているので、上段流路を流れる空気と下段流路を流れる空気との混合を防止することが可能となる。なおこの環状壁１２は、必ずしも円環状プレート８cの整流流路の出口側端部から延在されている必要はなく、例えば円環状プレート８cに連接して配設される構成としてもよい。

図３乃至図５を用いてディフューザ８の詳細構成について説明する。図３に示すように、ディフューザ８は、回転軸４を貫通させる孔を中央に空けた樹脂製の円板８aと、この円板８aの上面に回転軸４を中心として放射状に等間隔で配された複数の下段ブレード８ｂと、これら下段ブレード８bの上面に重ねられた略円環状の樹脂製のプレート８ｃと、この円環状プレート８ｃの上面に回転軸４を中心として放射状に等間隔で配された複数の上段ブレード８dと、で構成されている。すなわち、本実施の形態におけるディフューザ８は、円環状プレート８ｃで上下２段の整流流路に分離された構成となっている。

隣接する上段ブレード８dによって形成される上段流路の入口が上段吸込口であり、上段流路の出口が上段排出口である。また、隣接する下段ブレード８ｂによって形成される下段流路の入口が下段吸込口であり、下段流路の出口が下段排出口である。これら上段吸込口、下段吸込口は遠心ファン５の吐出口と対向しており、遠心ファンの吐出口から吐出された空気が上段吸込口と下段吸込口とにそれぞれ分割されて流入する。

ディフューザ８の上段流路、下段流路はそれぞれ同じ回転軸４をとるが、上段ブレード８d及び下段ブレード８ｂはそれぞれ回転軸４の軸に対して遠心ファン５の回転方向に相互にずれて配置されたものである。従って、上段吸込口と下段吸込口についてもそれぞれ回転軸４の軸に対して遠心ファン５の回転方向に相互にずれたものとなっている。

またディフューザ８は、図４及び図５に示すように、上段ブレード８dと下段ブレード８aとのブレード枚数は同じとし、上段ブレード８dは、隣接する下段ブレード８bによって形成される流路（整流流路）１１の略中間を通る位置に配置されるような構成であってもよい。このような構成とすることにより、ディフューザ８の上段、下段でそれぞれ発生するＮＺ音は交互に等周期で発生するので、互いに逆位相をとり打ち消しあうこととなる。

なお、ディフューザ８を多段構成としてもよい。図６に示すように、３段構成のディフューザ８は、２段構成の場合と比較して、上段ブレード８dと下段ブレード８bとの間に、２枚の円環状プレート８cを介して中段ブレード８eが設けられて３段構成となっている。また、各段のブレードはそれぞれ回転軸４の軸に対して遠心ファン５の回転方向に相互にずれている。こういったことから、多段のディフューザは、複数の円環状プレート８cを介して複数のブレードが多段となるとともに、各段におけるブレードがそれぞれ回転軸４の軸に対して遠心ファン５の回転方向に相互にずれることにより構成される。

図２を用いて本実施の形態に係る電動送風機の動作について説明する。電動機２を運転すると、電動機２の回転軸４に取り付けられた遠心ファン５が高速に回転し、空気１０が遠心ファン５の吸込口へ流入する。遠心ファン５の吐出口から吐出された空気１０は、ディフューザ８の上段吸込口と下段吸込口とにそれぞれ空気１０a、１０bに分かれてディフューザ８内に流入する。上段吸込口を通過した空気１０dは、上段排出口から出ていき、そのまま環状壁１２の外周側とファンカバー７の内周側に沿って略９０°転向してブラケット６に設けられたブラケット孔６aから排出される。一方、下段吸込口を通過した空気１０eは、下段排出口から出て行き、環状壁１２の内周側とリターンガイド９によって略１８０°転向して電動機２へ流入させられ、電動機２を冷却しながら電動送風機１の外に排出される。そのため、これら空気１０dと空気１０eは混合されることなく電動送風機１外に排出される。

以上のように、本発明の実施の形態１に係る電動送風機１は、円環状プレート８cに設けられディフューザ８の下段流路を覆う環状壁１２を備えるので、ディフューザの上段流路を流れる空気と下段流路を流れる空気が混合するのを防止し、各空気が衝突せず、乱流を生じさせない。そのため各空気の円滑な流れを阻害されることはなく、電動送風機としての送風性能の低下を防止することができる。

また、ディフューザ８の下段吸込口で発生したＮＺ音の一部を環状壁１２で吸収することにより、電動送風機として発生する騒音を低減することができる。

また、ディフューザ８の上段流路を通過した空気１０dについては、転向角が小さく、また電動機２を通過しないため、エネルギー損失を少なく排気することが可能となる。

実施の形態２．
以下図面を用いて実施の形態２について説明する。図７は実施の形態２に係る電動送風機の断面斜視図を示す。図８は実施の形態２に係るディフューザの平面図を示す。実施の形態１と同一の構成については図１乃至図６と同一の符号を付してその説明を省略する。実施の形態２は、実施の形態１と比較して整流翼１３を新たに加えた構成となっている。

図７及び図８に示すように、この整流翼１３は、ディフューザ８の上段排出口から排出された空気を整流するように環状壁１２の外周面上に設けられる。図６において、ディフューザ８の上段排出口から排出された空気１０dは、環状壁１２の外周面側とファンカバー７の内周側に沿って転向した後、整流翼１３によって整流されてから、ブラケットの外周側に形成されたブラケット孔６aから排出される。空気１０dは排出される前に整流翼１３によって整流されているので、実施の形態３と比較して、ブラケット孔６aとの衝突が緩やかになり、衝突による損失を抑え騒音の発生を抑制する。

以上のように、本発明の実施の形態２に係る電動送風機１は、環状壁１２の外周面上に複数の整流翼１３が設けられており、それら整流翼１３はディフューザの上段排出口から排出された空気１０dを整流するので、ブラケット孔６aから排出される空気１０dの損失を抑えて騒音の発生を抑制し、実施の形態１よりもさらに送風性能を向上させることができる。

実施の形態３．
以下図面を用いて実施の形態３について説明する。図９は実施の形態３に係る電動送風機の分解斜視図を示す。実施の形態１と同一の構成については図１乃至図６と同一の符号を付してその説明を省略する。実施の形態３は、実施の形態１と同様に環状壁１２を備える点で同じであるが、ディフューザ８の円環状プレート８c及び上段ブレード８dと、環状壁１２と、が一体成型された一体型上段ブレード１４として構成されている点で異なる。

図９に示すように、この一体型上段ブレード１４は、円環状プレート８c及び上段ブレード８dと、環状壁１２と、が一体成型されることにより構成される。円環状プレート８c及び連続する環状壁１２は薄肉の金属板材であり、円環状プレート８c上面には、合成樹脂製の上段ブレード８dが回転軸４を中心として等間隔で放射状に一体成型されている。また、一体型上段ブレード１４は、位置決め部１５を有しており、この位置決め部１５をガイドとして、下段ブレード８bに対しての回転方向の位置決めを行う。

以上のように、本発明の実施の形態３に係る電動送風機１は、ディフューザ８の円環状プレート８c及び上段ブレード８dと、環状壁１２と、が一体成型された一体型上段ブレード１４として構成されているので、電動送風機１の組み立てを行う際には、一体型上段ブレード１４を、位置決め部１５をガイドとしてブラケット６に嵌め込むだけでよいので、電動送風機１の組み立てが容易にできるとともに、上段ブレード８dの下段ブレード８bに対する位置決めについても容易にできる。

また、本発明の実施の形態３に係る電動送風機１においては、円環状プレート８c及び環状壁１２は薄肉の金属板材で構成されているので、これらが合成樹脂製である場合と比較して、ディフューザの上段、下段を通過する空気の流路を十分確保でき、送風性能を向上させることができる。

１ 電動送風機
２ 電動機
３ ナット
４ 回転軸
５ 遠心ファン
５a ファンブレード
５b 前面シュラウド
５c 後面シュラウド
６ ブラケット
６a ブラケット孔
７ ファンカバー
８ ディフューザ
８a 円板
８b 下段ブレード
８c 円環状プレート
８d 上段ブレード
８e 中段ブレード
９ リターンガイド
１０ 空気
１１ 流路
１２ 環状壁
１３ 整流翼
１４ 一体型上段ブレード
１５ 位置決め部

Claims (4)

1. 電動機と、
   この電動機の回転軸に取り付けられた遠心ファンと、
   この遠心ファンの外周部に配設され該遠心ファンから吐出される空気を整流する整流風路が形成されたディフューザと、
   前記遠心ファンと前記ディフューザとを覆ったファンケースとを備えた電動送風機であって、
   前記ディフューザは、前記整流風路を仕切板により上下風路に区画するとともに、前記仕切板の前記風路の出口側端部に前記上側風路を流れる空気と前記下側風路を流れる空気が混合するのを防止する案内壁を連接して設け、
   前記案内壁は、前記ファンケースの内部にあって、前記仕切板の前記風路の出口側端部から前記下側風路を覆うように前記回転軸の軸方向に延在して配設されたことを特徴とする電動送風機。
2. 前記ディフューザの下側風路を流れる空気を戻り風路を経て電動機に導くようにしたことを特徴とする請求項１に記載の電動送風機。
3. 前記案内壁の外周面上に設けられ前記ディフューザの上側風路を流れる空気を整流する整流翼を備え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。
4. 前記仕切板と前記案内壁は金属板材で一体成型されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電動送風機。

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