JP7428630B2 - Electric blower and vacuum cleaner equipped with it - 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。 The present invention relates to an electric blower and a vacuum cleaner equipped with the electric blower.

従来、電動送風機としては、下記の特許文献1が開示されている。
特許文献1には、「上下に延びる中心軸(C)周りに回転するインペラ(10)と、インペラ(10)の下方に配置されステータ(24)を有してインペラ(10)を回転させるモータ(20)と、ステータ(24)を収納するモータハウジング(21)と、インペラ(10)とモータハウジング(21)とを収納してモータハウジング(21)との隙間に第1流路(5)を構成するファンケーシング(2)とを備え、ファンケーシング(2)の上部はインペラ(10)の上方を覆い、かつ上下方向に開口する吸気口(103)を有し、ファンケーシング(2)の下部には第1流路(5)を介して吸気口(103)に連通する排気口(104)が設けられ、モータハウジング(21)にはモータハウジング(21)の内面に固定されるステータ(24)の上面よりも下方において、径方向に貫通して第1流路(5)に連通する流入口(21a)が設けられ、モータハウジング(21)は流入口(21a)から上方に延びて前記ステータ(24)よりも上方の空間に連通される第2流路(6)を有する、送風装置(1)。」が記載されている。
Conventionally, the following Patent Document 1 has been disclosed as an electric blower.
Patent Document 1 describes ``an impeller (10) that rotates around a central axis (C) that extends vertically, and a motor that has a stator (24) arranged below the impeller (10) and rotates the impeller (10). (20), a motor housing (21) that accommodates the stator (24), and a first flow path (5) that accommodates the impeller (10) and the motor housing (21) and is located in the gap between the motor housing (21) and the motor housing (21). The upper part of the fan casing (2) covers the upper part of the impeller (10) and has an intake port (103) that opens in the vertical direction. An exhaust port (104) that communicates with the intake port (103) via the first flow path (5) is provided at the lower part, and the motor housing (21) has a stator (21) fixed to the inner surface of the motor housing (21). 24) An inlet (21a) penetrating in the radial direction and communicating with the first flow path (5) is provided below the upper surface of the motor housing (21), and the motor housing (21) extends upward from the inlet (21a). "A blower device (1) having a second flow path (6) communicating with a space above the stator (24)."

特開2018-105269号公報JP2018-105269A

ところで、電気掃除機は粉塵によるフィルタの目詰まりや、掃除対象の床の材質等の運転条件によって動作風量が大きく変化する。そのため、電気掃除機は広い風量範囲で吸引力が強い電動送風機が求められる。また、電気掃除機の使い勝手から、電動送風機の小型化や軽量化が求められる。そのため、放熱領域が減少し、電動送風機内部の発熱密度は増加し、電動機や軸受の冷却性能向上が必要となっている。 Incidentally, the operating air volume of a vacuum cleaner varies greatly depending on operating conditions such as clogging of the filter due to dust and the material of the floor to be cleaned. For this reason, vacuum cleaners are required to be electric blowers with strong suction power over a wide air volume range. In addition, electric blowers are required to be smaller and lighter in terms of ease of use of vacuum cleaners. As a result, the heat dissipation area is reduced, the heat generation density inside the electric blower is increased, and there is a need to improve the cooling performance of the electric motor and bearings.

また、翼付ディフューザは設計点風量において優れた圧力回復を行うことが出来るが、非設計点風量においては、ディフューザ翼の入口角と、空気流れのディフューザへの流入角との不一致によりディフューザ性能が低下する。そのため、電気掃除機の吸引力は設計点風量では高いが、非設計点風量では低下する恐れがあった。 In addition, although a diffuser with wings can perform excellent pressure recovery at the design point air volume, at non-design point air volume, the diffuser performance deteriorates due to the mismatch between the inlet angle of the diffuser blade and the inflow angle of the air flow into the diffuser. descend. Therefore, although the suction force of the vacuum cleaner is high at the design point air volume, there is a fear that it may decrease at non-design point air volume.

コードレススティック型もしくは自律走行型のような電池(2次電池)で駆動する掃除機は、電池容量の関係から電動送風機の消費電力が小さく、最大風量も小さい。そのため、フィルタの目詰り時にごみ搬送能力が低下し、掃除機の吸引力が低下する課題がある。さらに、コードレススティック型もしくは自律走行型のような電池(2次電池)で駆動する掃除機は、小型で軽量であることが求められ、掃除機に搭載される電動送風機は広い風量範囲で吸引力が強いこと、および小型であることの両立が求められる。 Cordless stick type or autonomous type vacuum cleaners that are powered by batteries (secondary batteries) consume less power and have a smaller maximum airflow due to the battery capacity. Therefore, there is a problem that when the filter becomes clogged, the dirt conveying ability is reduced and the suction power of the vacuum cleaner is reduced. Furthermore, vacuum cleaners powered by batteries (secondary batteries), such as cordless stick or self-driving types, are required to be small and lightweight, and electric blowers installed in vacuum cleaners have suction power over a wide range of air volume. It is required to be both strong and compact.

前記したように、特許文献1は、「インペラ(10)とモータ (20)とを収納したモータハウジング(21)との隙間に第1流路(5)を構成するファンケーシング(2)とを備え、ファンケーシング(2)の上部はインペラ(10)の上方を覆い、かつ上下方向に開口する吸気口(103)を有し、ファンケーシング(2)の下部には第1流路(5)を介して吸気口(103)に連通する排気口(104)が設けられ、モータハウジング(21)にはモータハウジング(21)の内面に固定されるステータ(24)の上面よりも下方において、径方向に貫通して第1流路(5)に連通する流入口(21a)が設けられ、モータハウジング(21)は流入口(21a)から上方に延びて前記ステータ(24)よりも上方の空間に連通される第2流路(6)を有する。」と記載されている。すなわち、特許文献1には第1流路(5)の流れは、構造物により分岐され、第2流路(6)に流れ込み、ステータ(24)より上方に存在するファン側の玉軸受の軸受(26)付近を流れ、その後、反ファン側のすべり軸受の軸受(26)を冷却し、第1流路と合流せずに電動機 (モータ20)外部に排気されていることが示されている。 As mentioned above, Patent Document 1 discloses that ``a fan casing (2) that configures a first flow path (5) in a gap between an impeller (10) and a motor housing (21) that houses a motor (20). The upper part of the fan casing (2) covers the upper part of the impeller (10) and has an intake port (103) that opens in the vertical direction, and the lower part of the fan casing (2) has a first flow path (5). The motor housing (21) is provided with an exhaust port (104) that communicates with the intake port (103) through the motor housing (21). An inlet (21a) is provided which penetrates in the direction and communicates with the first flow path (5), and the motor housing (21) extends upward from the inlet (21a) to form a space above the stator (24). It has a second flow path (6) that is in communication with the second flow path (6).'' That is, in Patent Document 1, the flow in the first flow path (5) is branched by a structure, flows into the second flow path (6), and flows into the ball bearing of the fan side ball bearing located above the stator (24). (26), then cools the bearing (26) of the sliding bearing on the anti-fan side, and is shown to be exhausted to the outside of the electric motor (motor 20) without merging with the first flow path. .

特許文献1の送風機(1)は、第1流路(5)の風量が径方向に貫通して第1流路(5)に連通する流入口(21a)を通り、第2流路(6)へ流れることで、流路の圧力損失(抵抗)によって連通する流入口(21a)より下流の第1流路(5)の風量は、流入口(21a)より上流の風量に対して減少する。 In the blower (1) of Patent Document 1, the air volume of the first flow path (5) passes through the inflow port (21a) that penetrates in the radial direction and communicates with the first flow path (5), and the air volume flows through the second flow path (6). ), the air volume in the first flow path (5) downstream of the inlet (21a) communicating with the inlet (21a) decreases compared to the air volume upstream of the inlet (21a) due to pressure loss (resistance) in the flow path. .

なお、翼付ディフューザは設計点風量において優れた圧力回復を行うことが出来るが、設計点風量より風量が低下した場合は、ディフューザ翼の入口角と空気流れのディフューザへの流入角の不一致によりディフューザ性能が低下し、電気掃除機の吸引力が低下する可能性がある。また、第2流路(6)の流入口(21a)から上方に延びてステータ(24)よりも上方の空間に連通される第2流路(6)は、小型であることから流路面積が小さく、さらに、電動機 (20)内部で曲がりながら流れるため、流路の圧力損失が大きく、冷却風量が低下し、電動機 (モータ20)内部の温度が高くなり、電動機効率が低下する懸念がある。 Note that a diffuser with wings can perform excellent pressure recovery at the design point air volume, but if the air volume falls below the design point air volume, the diffuser Performance may decrease and the suction power of the vacuum cleaner may decrease. The second flow path (6), which extends upward from the inlet (21a) of the second flow path (6) and communicates with the space above the stator (24), has a small flow path area. Furthermore, since the flow curves inside the electric motor (20), the pressure loss in the flow path is large, the cooling air volume decreases, the temperature inside the electric motor (motor 20) increases, and there is a concern that the motor efficiency will decrease. .

本発明は上記実状に鑑み上述の課題を解決すべく創案されたものであり、広い風量域において高効率、かつ小型で軽量な電動送風機及びそれを備えた電気掃除機の提供を目的とする。 The present invention was devised to solve the above-mentioned problems in view of the above-mentioned circumstances, and aims to provide a compact and lightweight electric blower that is highly efficient in a wide air volume range, and a vacuum cleaner equipped with the same.

前記課題を解決するため、本発明の電動送風機は、ロータコアを有したロータと、ステ
ータコアを有しコイルが巻装されたステータと、ロータとステータとを内装するモータハ
ウジングと、を備えた電動機と、モータハウジングの上流側に配置された羽根車と、羽根車の下流に配置された第一の軸流ディフューザ翼と、第一の軸流ディフューザ翼の下流に配置された第二の軸流ディフューザ翼と、内壁と、外壁と、前記内壁と前記外壁との間に形成される前記第二の軸流ディフューザ翼とを有する反羽根車側ハウジングと、を備え、前記第一の軸流ディフューザ翼は前記モータハウジングの中心より上流側に位置するようにして固定され、モータハウジングの長軸方向において上流から略中心位置までモータハウジングの周りを覆うように配置され、第二の軸流ディフューザ翼はモータハウジングの長軸方向において略中心から下流にかけて前記ハウジングの周りを覆うように配置され、前記モータハウジングは、前記ロータコアの上流側に形成される上流側開口部と、前記ロータコアの下流側に形成される下流側開口部とを有し、前記内壁の下流縁は、前記第二の軸流ディフューザ翼の後縁および前記下流側開口部より上流に位置し、前記第二の軸流ディフューザ翼の後縁の軸方向位置は、前記下流側開口部の軸方向位置内にあることを特徴とする。
In order to solve the above problems, an electric blower of the present invention includes an electric motor including a rotor having a rotor core, a stator having a stator core and having a coil wound thereon, and a motor housing housing the rotor and the stator. , an impeller disposed upstream of the motor housing, a first axial diffuser vane disposed downstream of the impeller, and a second axial diffuser disposed downstream of the first axial diffuser vane. an anti-impeller side housing having a wing, an inner wall, an outer wall, and the second axial diffuser wing formed between the inner wall and the outer wall, the first axial diffuser wing is fixed so as to be located upstream from the center of the motor housing, and is arranged to cover the motor housing from upstream to approximately the center position in the longitudinal direction of the motor housing, and the second axial flow diffuser blade is The motor housing is arranged to surround the housing from approximately the center to downstream in the longitudinal direction of the motor housing , and the motor housing has an upstream opening formed on the upstream side of the rotor core, and an upstream opening formed on the downstream side of the rotor core. a downstream opening formed in the second axial diffuser, the downstream edge of the inner wall being located upstream of the trailing edge of the second axial diffuser blade and the downstream opening; The axial position of the trailing edge of the blade is within the axial position of the downstream opening.

本発明によれば、広い風量域において高効率、かつ小型で軽量で、発熱量を抑えた電動送風機及びそれを備えた電気掃除機を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an electric blower that is highly efficient in a wide air volume range, is small and lightweight, and suppresses the amount of heat generated, and a vacuum cleaner equipped with the electric blower.

本発明の第1実施形態に係る電動送風機の外観図。1 is an external view of an electric blower according to a first embodiment of the present invention. 図1Aに示す電動送風機の縦断面図。FIG. 1B is a vertical cross-sectional view of the electric blower shown in FIG. 1A. 第1実施形態の羽根車の斜視図。FIG. 2 is a perspective view of the impeller of the first embodiment. 図2Aに示す羽根車の断面図。FIG. 2B is a cross-sectional view of the impeller shown in FIG. 2A. 第1実施形態の第一の軸流ディフューザ翼を羽根車側から見た正面図。FIG. 3 is a front view of the first axial diffuser blade of the first embodiment, viewed from the impeller side. 図3Aに示す第一の軸流ディフューザ翼の断面図。FIG. 3B is a cross-sectional view of the first axial diffuser vane shown in FIG. 3A. 図3Aに示す第一の軸流ディフューザ翼のシュラウドの一部を除した図。FIG. 3B is a partially cutaway view of the shroud of the first axial diffuser vane shown in FIG. 3A; 第1実施形態の第二の軸流ディフューザ翼を羽根車側から見た正面図。FIG. 7 is a front view of the second axial diffuser blade of the first embodiment, viewed from the impeller side. 図4Aに示す第二の軸流ディフューザ翼の断面図。FIG. 4B is a cross-sectional view of the second axial diffuser vane shown in FIG. 4A. 図4Aに示す第二の軸流ディフューザ翼のシュラウドの一部を除した斜視図。FIG. 4B is a partially cutaway perspective view of the shroud of the second axial diffuser vane shown in FIG. 4A; 第1実施形態の電動機の外観図。FIG. 2 is an external view of the electric motor of the first embodiment. 図5Aに示す電動機の縦断面図。FIG. 5B is a vertical cross-sectional view of the electric motor shown in FIG. 5A. 本発明の第2実施形態における電動送風機の縦断面図。FIG. 7 is a vertical cross-sectional view of an electric blower according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態における電動送風機を適用した電気掃除機の斜視図。1 is a perspective view of a vacuum cleaner to which an electric blower according to a first embodiment of the present invention is applied. 図7に示す電気掃除機における掃除機本体のI方向矢視断面図。FIG. 8 is a sectional view taken in the I direction of the vacuum cleaner main body in the vacuum cleaner shown in FIG. 7 .

以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
<<第1実施形態>>
図7は、本発明の第1実施形態における電動送風機200を適用した電気掃除機300の斜視図である。
図8は、第1実施形態の電気掃除機300における掃除機本体100のI方向矢視断面図である。
本発明の第1実施形態に係る電気掃除機300について説明する。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings as appropriate.
<<First embodiment>>
FIG. 7 is a perspective view of a vacuum cleaner 300 to which the electric blower 200 according to the first embodiment of the present invention is applied.
FIG. 8 is a cross-sectional view of the vacuum cleaner main body 100 in the vacuum cleaner 300 of the first embodiment taken in the I direction.
A vacuum cleaner 300 according to a first embodiment of the present invention will be described.

<電気掃除機300の構成>
電気掃除機300は、掃除機本体100と、掃除機本体100が取り付けられる保持部102と、利用者が把持するグリップ部103と、塵埃を吸引する吸口体105とを備えている。
電気掃除機300の駆動源の電池ユニット108(図8参照)は、充電台107(図7参照)を用いて充電される。電池ユニット108は掃除機本体100に収容されている。
<Configuration of vacuum cleaner 300>
The vacuum cleaner 300 includes a vacuum cleaner main body 100, a holding section 102 to which the vacuum cleaner main body 100 is attached, a grip section 103 that is held by a user, and a suction body 105 that sucks dust.
The battery unit 108 (see FIG. 8) that is the driving source of the vacuum cleaner 300 is charged using the charging stand 107 (see FIG. 7). The battery unit 108 is housed in the vacuum cleaner main body 100.

掃除機本体100には、塵埃を集塵する集塵室101と、集塵するのに必要な吸込気流を発生させる電動送風機200(図8参照)とが収納されている。
保持部102の一端部には、グリップ部103が設けられている。グリップ部103には、電動送風機200の入/切を行うスイッチ部104(図7参照)が設けられている。
保持部102の他端部には、吸口体105が取り付けられている。吸口体105と吸込気流を発生させる掃除機本体100とは、接続部106で接続されている。
The vacuum cleaner body 100 houses a dust collection chamber 101 that collects dust and an electric blower 200 (see FIG. 8) that generates a suction airflow necessary for collecting dust.
A grip portion 103 is provided at one end of the holding portion 102 . The grip section 103 is provided with a switch section 104 (see FIG. 7) that turns on/off the electric blower 200.
A mouthpiece 105 is attached to the other end of the holding part 102. The suction body 105 and the cleaner main body 100 that generates the suction airflow are connected through a connecting portion 106.

電気掃除機300の使用に際し、利用者はグリップ部103のスイッチ部104を「入」操作する。すると、掃除機本体100に収納された電動送風機200の運転が開始され、吸口体105に吸込気流が発生する。吸込気流により吸口体105から床面Y(図7参照)上の塵埃が吸込まれる。吸込まれた塵埃は、接続部106を通って掃除機本体100の集塵室101に集塵される。 When using the vacuum cleaner 300, the user turns on the switch section 104 of the grip section 103. Then, the electric blower 200 housed in the vacuum cleaner main body 100 starts operating, and a suction airflow is generated in the suction body 105. Dust on the floor Y (see FIG. 7) is sucked in from the suction body 105 by the suction airflow. The sucked dust passes through the connection part 106 and is collected in the dust collection chamber 101 of the cleaner body 100.

<掃除機本体100>
次に、掃除機本体100について説明する。
図8に示すように、掃除機本体100の内部には、電動送風機200、電池ユニット108、駆動用回路109、および集塵室101が配置されている。
電池ユニット108は、電動送風機200を駆動する。電動送風機200は、吸口体105での吸引力を発生させる。
掃除機本体100は、本体グリップ部110と吸口開口111がを備えている。
利用者は、本体グリップ部110を把持して、掃除機本体100を保持部102から取り外し、ハンディ掃除機として使用することができる。
<Vacuum cleaner body 100>
Next, the vacuum cleaner main body 100 will be explained.
As shown in FIG. 8, an electric blower 200, a battery unit 108, a driving circuit 109, and a dust collection chamber 101 are arranged inside the vacuum cleaner main body 100.
Battery unit 108 drives electric blower 200 . The electric blower 200 generates suction force at the mouthpiece 105 .
The vacuum cleaner main body 100 includes a main body grip part 110 and a suction opening 111.
The user can grip the main body grip part 110, remove the vacuum cleaner main body 100 from the holding part 102, and use it as a handy vacuum cleaner.

図7に示す本体スイッチ部112は、掃除機本体100をハンディ掃除機として使用する際の電動送風機200の入/切を行うスイッチである。本体スイッチ112は、掃除機本体100を保持部102に取り付けているときでも、スイッチ部104に代えて「入/切」操作できる。
なお、図7、図8に示す電気掃除機300は、吸口開口111(図9参照)と接続部106とが取り外し可能なコードレス掃除機を示しているが、電池を搭載していない電源コード付きの掃除機でもよい。また、集塵部と吸口の間に延長管乃至、ホースを持つスティック型のコードレス掃除機でもよい。
The main body switch section 112 shown in FIG. 7 is a switch that turns on/off the electric blower 200 when the vacuum cleaner main body 100 is used as a handy vacuum cleaner. The main body switch 112 can be turned on/off in place of the switch part 104 even when the vacuum cleaner main body 100 is attached to the holding part 102.
Note that the vacuum cleaner 300 shown in FIGS. 7 and 8 is a cordless vacuum cleaner in which the suction opening 111 (see FIG. 9) and the connection part 106 are removable; however, the vacuum cleaner 300 shown in FIGS. You can also use a vacuum cleaner. Alternatively, a stick-type cordless vacuum cleaner having an extension pipe or a hose between the dust collection part and the suction port may be used.

<電動送風機200>
図1Aは、本発明の第1実施形態に係る電動送風機200の外観図であり、図1Bは、図1Aに示す電動送風機200の縦断面図である。なお、図1Bでは電動送風機200に環状の防振ゴム21を適用した場合を示す。
次に、電動送風機200について説明する。なお、図1Bには代表的な空気の流れを図1Bの左側のみに実線矢印α1および点線矢印α2で示している。
<Electric blower 200>
FIG. 1A is an external view of an electric blower 200 according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a longitudinal cross-sectional view of the electric blower 200 shown in FIG. 1A. Note that FIG. 1B shows a case where an annular anti-vibration rubber 21 is applied to the electric blower 200.
Next, electric blower 200 will be explained. Note that in FIG. 1B, typical air flows are shown only on the left side of FIG. 1B by a solid line arrow α1 and a dotted line arrow α2.

電動送風機200は、図7、図8に示す電気掃除機300に、羽根車1の側が下部の吸口体105に向いて取り付けられる。
電動送風機200は、図1Bに示すように、送風機部201の半径方向内側に電動機部202が構成されている。
送風機部201は、吸引空気流の上流から、回転翼である羽根車1、羽根車側の第一の軸流ディフューザ翼23、第二の軸流ディフューザ翼24を設置されている。第二の軸流ディフューザ翼24の下流には、排気口32が設けられている。
The electric blower 200 is attached to the vacuum cleaner 300 shown in FIGS. 7 and 8 with the impeller 1 facing the lower suction body 105.
As shown in FIG. 1B, the electric blower 200 includes an electric motor section 202 inside a blower section 201 in the radial direction.
The blower section 201 is provided with an impeller 1 which is a rotary blade, a first axial diffuser blade 23 on the impeller side, and a second axial diffuser blade 24 from the upstream side of the suction air flow. An exhaust port 32 is provided downstream of the second axial diffuser blade 24 .

羽根車1の側(羽根車1に近い側)の軸流ディフューザ翼23を持つ羽根車側のハウジング2は、羽根車1の側のモータハウジング6に設けられたネジ部に取り付けられている。
反羽根車1の側(羽根車1に遠い側)に配置される第二の軸流ディフューザ翼24を持つ反羽根車側のハウジング9は、羽根車側のハウジング2の下流側に(排気口32側)に配置されている。
The impeller-side housing 2 having the axial flow diffuser blades 23 on the impeller 1 side (closer to the impeller 1) is attached to a threaded portion provided in the motor housing 6 on the impeller 1 side.
The housing 9 on the anti-impeller side, which has the second axial diffuser blade 24 disposed on the side opposite to the impeller 1 (the side far from the impeller 1), is located downstream of the housing 2 on the impeller side (exhaust port). 32 side).

電動機部202は、羽根車側のハウジング2と反羽根車側のハウジング9の半径方向内側に位置している。羽根車側のハウジング2はモータハウジング6を覆うように位置し、反羽根車側のハウジング9は、モータハウジング10の軸方向の一部を覆うように位置し、反羽根車側のモータハウジング10の外周部の半径方向に設けられた開口部20の一部が露出するように設置されている。 The electric motor section 202 is located inside the housing 2 on the impeller side and the housing 9 on the anti-impeller side in the radial direction. The housing 2 on the impeller side is located so as to cover the motor housing 6, and the housing 9 on the anti-impeller side is located so as to cover a part of the motor housing 10 in the axial direction. The opening 20 provided in the radial direction of the outer periphery is partially exposed.

羽根車側のモータハウジング6は反羽根車側のモータハウジング10と同一形状であり、外周部に半径方向に複数の開口部を持つ(羽根車のハウジングの開口部15および反羽根車側のハウジングの開口部20)。なお、反羽根車側のモータハウジング10は軸方向に開口を持つ。また、各モータハウジングの外周部の半径方向を向いた開口部は周方向に6個の開口を持ち、開口は均一に配置されている。また、羽根車側のモータハウジング6の開口15と反羽根車側のモータハウジング10の開口20はステータコア8を軸方向に挟み込むように設置されている。また、各モータハウジングの開口は、コイルエンドと軸方向に重なるように配置されている。なお、モータハウジングの半径方向の開口の個数と反羽根車側のディフューザ翼24の翼枚数は3の最大公約数を持つ。すなわち、周方向に3か所で同一の流れ場を開口に導入することができ、周方向の温度分布の低減を可能する。なお、最大公約数は1より上で、3以上または、開口部の個数と同一となるのが望ましい。
羽根車側のモータハウジング6は、電動機部202の軸方向であって羽根車1の側の軸受11を保持している。反羽根車側のモータハウジング10は、電動機部202の軸方向であって反羽根車側の軸受12を保持している。
第2の流路19は、反羽根車側のモータハウジング10の半径方向の開口部20と、電動機内部と羽根車側のモータハウジング6の開口部15および、羽根車側のモータハウジング10の外周部と羽根車側のハウジングの内壁2a(第一の軸流ディフューザ)との間を通る。
電動送風機200の側部には、羽根車1と羽根車側軸流ディフューザ翼23、第二の軸流ディフューザ翼24を通る第1の流路18が設けられている。第1の流路18は、吸口体105での吸引力の空気流が流れる流路である。
The motor housing 6 on the impeller side has the same shape as the motor housing 10 on the anti-impeller side, and has a plurality of openings in the radial direction on the outer periphery (opening 15 of the impeller housing and the housing 10 on the anti-impeller side). opening 20). Note that the motor housing 10 on the side opposite to the impeller has an opening in the axial direction. Further, the openings facing in the radial direction on the outer circumference of each motor housing have six openings in the circumferential direction, and the openings are uniformly arranged. Further, the opening 15 of the motor housing 6 on the impeller side and the opening 20 of the motor housing 10 on the anti-impeller side are installed so as to sandwich the stator core 8 in the axial direction. Moreover, the opening of each motor housing is arranged so as to overlap the coil end in the axial direction. Note that the number of openings in the radial direction of the motor housing and the number of blades of the diffuser blades 24 on the side opposite to the impeller have the greatest common divisor of three. That is, the same flow field can be introduced into the opening at three locations in the circumferential direction, making it possible to reduce the temperature distribution in the circumferential direction. Note that the greatest common divisor is greater than 1, preferably greater than or equal to 3, or equal to the number of openings.
The motor housing 6 on the impeller side holds the bearing 11 on the impeller 1 side in the axial direction of the electric motor section 202 . The motor housing 10 on the side opposite to the impeller supports the bearing 12 on the side opposite to the impeller in the axial direction of the electric motor section 202.
The second flow path 19 includes a radial opening 20 in the motor housing 10 on the side opposite to the impeller, an opening 15 in the motor housing 6 inside the electric motor and on the impeller side, and an outer periphery of the motor housing 10 on the impeller side. and the inner wall 2a (first axial flow diffuser) of the housing on the impeller side.
A first flow path 18 passing through the impeller 1 , the impeller-side axial diffuser blade 23 , and the second axial diffuser blade 24 is provided on the side of the electric blower 200 . The first flow path 18 is a flow path through which the airflow due to the suction force at the mouthpiece body 105 flows.

第1の流路18と第2の流路19は反羽根車側のハウジング9の内壁9aの軸方向端部9cで合流する。なお、軸方向端部9cは第二の軸流ディフューザ翼24の軸方向寸法の略半分の位置にある。軸方向端部9cで第1の流路18と第2の流路19を合流させることで、第二の軸流ディフューザ翼24の主流による、ベンチュリ効果で第2の流路内の流れを生じさせ、反羽根車側のモータハウジング10の開口部20および軸方向の開口部34から冷却風を電動機内部に取り込んでいる。これにより、電動機部202の冷却性能向上と電動送風機200の広作動範囲での高効率化を図れる。
なお、軸方向端部9cは第二の軸流ディフューザ翼24の軸方向寸法の略半分以降であればよく、翼の後縁まで延びていてもよく、ベンチュリ効果による冷却風を生じさせるためには、開口部20より軸方向に羽根車側に位置することが望ましい。
The first flow path 18 and the second flow path 19 merge at an axial end 9c of the inner wall 9a of the housing 9 on the side opposite to the impeller. Note that the axial end portion 9c is located at approximately half the axial dimension of the second axial diffuser blade 24. By merging the first flow path 18 and the second flow path 19 at the axial end 9c, a flow in the second flow path is generated by the venturi effect of the main flow of the second axial diffuser blade 24. The cooling air is taken into the motor through the opening 20 of the motor housing 10 on the side opposite to the impeller and the opening 34 in the axial direction. Thereby, it is possible to improve the cooling performance of the electric motor unit 202 and increase the efficiency of the electric blower 200 over a wide operating range.
The axial end portion 9c may be approximately half the axial dimension of the second axial diffuser blade 24 or more, and may extend to the trailing edge of the blade, in order to generate cooling air due to the Venturi effect. is preferably located closer to the impeller than the opening 20 in the axial direction.

第2の流路19は、第1の流路より半径方向内側に位置している。また、モータハウジング10の開口部は、軸方向34と半径方向20に形成されている。開口部を大きくとることで、ベンチェリ効果で生じる風量を多くすることができ、第2の流路19を通る際に電動機内部をより効率よく冷却できる。
また、モータハウジング10の開口部20はハウジングの内壁9aより半径方向内側に位置することで、第2の流路19の流路面積を確保しやすくなり、電動機内部のより効率よく冷却できる。
The second flow path 19 is located radially inner than the first flow path. Further, the openings of the motor housing 10 are formed in the axial direction 34 and the radial direction 20. By making the opening large, the amount of air generated by the Vencheri effect can be increased, and the inside of the electric motor can be cooled more efficiently when passing through the second flow path 19.
In addition, by locating the opening 20 of the motor housing 10 radially inward from the inner wall 9a of the housing, it becomes easier to secure the flow passage area of the second flow passage 19, and the inside of the electric motor can be cooled more efficiently.

なお、開口部34から巻線の一部が出て、駆動用回路109(図8参照)に電気的に接続される。ここで、モータハウジングの開口部の構成は四角の穴でも、丸穴、他の形状の穴でもよい。 Note that a part of the winding comes out from the opening 34 and is electrically connected to the driving circuit 109 (see FIG. 8). Here, the configuration of the opening of the motor housing may be a square hole, a round hole, or a hole of another shape.

図1Bに示す羽根車1は熱可塑性樹脂製のハブ26により、金属製のスリーブ13が覆われている。羽根車1は、回転軸5の端部に螺刻された雌ねじに、固定ナットが螺着されて固定されている。ここで、第1実施形態では、回転翼である羽根車1を回転軸5の端部に雌ねじを設け、固定ナットを用いて固定される場合を例示したが、圧入して固定してもよい。また、図1Bに示す羽根車1は、斜流型羽根車を示すが、遠心型、軸流羽根車でもよい。 In the impeller 1 shown in FIG. 1B, a metal sleeve 13 is covered with a hub 26 made of thermoplastic resin. The impeller 1 is fixed by a fixing nut screwed into a female screw threaded at the end of the rotating shaft 5. In the first embodiment, the impeller 1, which is a rotary blade, is provided with a female thread at the end of the rotary shaft 5, and is fixed using a fixing nut, but it may also be fixed by press-fitting. . Further, although the impeller 1 shown in FIG. 1B is a mixed flow type impeller, it may be a centrifugal type or an axial flow type impeller.

<電動機202>
次に、第1実施形態の電動機部202の構成を説明する。
図5Aは電動機202を側面から見た図で、図5Bは縦断面図である。電動機部202は、ロータコア7と、その外周部に配置されるステータコア8とが設置されている。
ロータコア7は、2つのモータハウジング内に収納され、回転軸5に固定されている。
ステータコア8の巻き枠部には、コイル(巻線)17が巻かれている。コイル17は、電動送風機200に備わる駆動用回路109(図8参照)に電気的に接続されている。
<Electric motor 202>
Next, the configuration of the electric motor section 202 of the first embodiment will be explained.
FIG. 5A is a side view of the electric motor 202, and FIG. 5B is a longitudinal cross-sectional view. The electric motor section 202 is provided with a rotor core 7 and a stator core 8 disposed on the outer periphery of the rotor core 7.
The rotor core 7 is housed within two motor housings and fixed to the rotating shaft 5.
A coil (winding) 17 is wound around the winding frame portion of the stator core 8 . The coil 17 is electrically connected to a drive circuit 109 (see FIG. 8) included in the electric blower 200.

なお、コイルは銅線を用いるが、アルミ線やアルミ線の被覆材の周りに銅材を用いた複合材の線材を用いることで、より小型軽量な電動送風機が提供できる。 Note that although copper wire is used for the coil, a smaller and lighter electric blower can be provided by using an aluminum wire or a composite wire material using a copper material around the aluminum wire coating material.

ロータコア7は希土類系のボンド磁石を有してなる。希土類系のボンド磁石は、希土類系磁性粉末と有機バインダーとを混合して作られる。希土類系のボンド磁石としては、例えば、サマリウム鉄窒素磁石や、ネオジム磁石等を用いることができる。ロータコア7は回転軸5に一体成形されるか、または、固定されている。なお、電動送風機200の運転回転速度は50,000~200,000cycle/minである。 The rotor core 7 includes a rare earth bonded magnet. Rare earth bonded magnets are made by mixing rare earth magnetic powder and an organic binder. As the rare earth bonded magnet, for example, a samarium iron nitrogen magnet, a neodymium magnet, or the like can be used. The rotor core 7 is integrally molded with the rotating shaft 5 or is fixed thereto. Note that the operating rotational speed of the electric blower 200 is 50,000 to 200,000 cycles/min.

なお、本実施形態では、ロータコア7に永久磁石を用いているが、これに限定されず、無整流子電動機の一種であるリラクタンスモータなどを使用してもよい。
羽根車1とロータコア7との間には軸受11を備えている。ロータコア7に対して、軸受11の回転軸5の方向の反対側に軸受12を備えている。回転軸5の一方側の軸受11と他方側の軸受12とで、回転軸5を回転自在に支持している。
Note that in this embodiment, a permanent magnet is used for the rotor core 7, but the present invention is not limited to this, and a reluctance motor, which is a type of commutatorless motor, or the like may be used.
A bearing 11 is provided between the impeller 1 and the rotor core 7. A bearing 12 is provided on the opposite side of the rotor core 7 in the direction of the rotating shaft 5 of the bearing 11 . A bearing 11 on one side of the rotating shaft 5 and a bearing 12 on the other side rotatably support the rotating shaft 5.

羽根車1に近い側のモータハウジング6は、軸受11を支持し、羽根車1から遠い側のモータハウジング10は、軸受11を支持している。モータハウジングは金属製であり、材料にアルミを設けることで、熱伝導による冷却性向上と軽量化が可能となる。なお、モータハウジングは金属製ではなく、樹脂製でもよく、樹脂製の場合は、軸受とモータハウジングの間に金属製の支持体を設けることで、軸受の冷却を促進する。また、モータハウジングはアルミ材でも、鋼板でもよい。 The motor housing 6 on the side closer to the impeller 1 supports the bearing 11, and the motor housing 10 on the side farther from the impeller 1 supports the bearing 11. The motor housing is made of metal, and by using aluminum as the material, it is possible to improve cooling performance through heat conduction and reduce weight. Note that the motor housing may be made of resin instead of metal, and in the case of resin, cooling of the bearing is promoted by providing a metal support between the bearing and the motor housing. Further, the motor housing may be made of aluminum or a steel plate.

ロータコア7の端部には、ロータコアおよび軸受の軸方向を固定するスペーサー16が設置されている。
また、回転体のアンバランス量の調整は、マグネットの外周部に設けたマグネットカバー14とマグネットの端部に樹脂製のバランス調整材を設置することで、回転体のアンバランス量を最小化している。これにより、電動送風機200の騒音および振動の低減を図っている。
また、羽根車1に近い側のモータハウジング6と羽根車1から遠い側のモータハウジング10は、同一形状であり、ステータコア8を軸方向に挟み込むように設置し、ステータコア8の外周部とモータハウジングの内壁を軸方向に重ね、接着乃至圧入で組み立てられている。ステータコア8は2つのモータハウジングに接し、ステータコア8の略中央位置にモータハウジングから露出した露出部8aを持つ。このようなステータコア8とモータハウジング構造にすることで、ステータコアの発熱をモータハウジングの熱伝導、および露出部8aでの強制冷却により冷却を行うことができ、高い発熱密度で低損失な冷却が可能となる。なお、モータハウジングの周方向に設けた開口部の周方向位置は、同一周方向位置でも、異なる周方向位置でもよい。同一構造のモータハウジングを用いることで、低コスト化と冷却性の向上を両立させている。
A spacer 16 is installed at the end of the rotor core 7 to fix the rotor core and the bearing in the axial direction.
In addition, the amount of unbalance of the rotating body can be adjusted to a minimum by installing a magnet cover 14 provided on the outer periphery of the magnet and a resin balance adjusting material at the end of the magnet. There is. Thereby, the noise and vibration of the electric blower 200 are reduced.
Further, the motor housing 6 on the side closer to the impeller 1 and the motor housing 10 on the side farther from the impeller 1 have the same shape, and are installed so as to sandwich the stator core 8 in the axial direction. The inner walls of the cylinders are stacked in the axial direction and assembled by gluing or press-fitting. The stator core 8 is in contact with the two motor housings, and has an exposed portion 8a exposed from the motor housing approximately at the center of the stator core 8. By adopting such a stator core 8 and motor housing structure, the heat generated by the stator core can be cooled by thermal conduction through the motor housing and forced cooling in the exposed portion 8a, enabling cooling with high heat generation density and low loss. becomes. Note that the circumferential positions of the openings provided in the circumferential direction of the motor housing may be the same circumferential position or different circumferential positions. By using motor housings with the same structure, we are able to reduce costs and improve cooling performance.

羽根車1の側(羽根車1に近い側)の羽根車側ハウジング2の外周部には、周方向3箇所に突起35が設けられている。反羽根車1の側(羽根車1から遠い側)のハウジング9の外周部(第二の軸流ディフューザ翼のシュラウド面)に設けた爪部22と、羽根車1の側のハウジング2(第一の軸流ディフューザ)の突起部35とが嵌合されて接続される。また、羽根車1の側の軸流ディフューザ翼23の翼枚数と、反羽根車1の側のハウジング9の端部の爪部22及び羽根車1の側のハウジング2の突起部35の個数とは、翼枚数と突起部35が3の最大公約数で構成されている。こうして、羽根車1の側の軸流ディフューザ翼23及び第二の軸流ディフューザ翼24の周方向位置が所定の周方向位置になるようにし、量産性の向上を図っている。なお、翼枚数と突起部35の最大公約数は1より上であればよいが、突起個数で構成されると最もよい。 On the outer periphery of the impeller-side housing 2 on the side of the impeller 1 (the side closer to the impeller 1), projections 35 are provided at three locations in the circumferential direction. A claw portion 22 provided on the outer periphery of the housing 9 (the shroud surface of the second axial flow diffuser blade) on the side opposite to the impeller 1 (the side far from the impeller 1), and The protrusion 35 of the first axial flow diffuser) is fitted and connected. Also, the number of blades of the axial diffuser blade 23 on the side of the impeller 1, the number of claws 22 at the end of the housing 9 on the side opposite to the impeller 1, and the number of protrusions 35 on the housing 2 on the side of the impeller 1. The number of blades and the protrusion 35 are the greatest common divisor of three. In this way, the circumferential positions of the axial diffuser blades 23 and the second axial diffuser blades 24 on the side of the impeller 1 are set at predetermined circumferential positions, thereby improving mass productivity. The greatest common divisor of the number of blades and the protrusion 35 may be greater than 1, but it is best if the number is the same as the number of protrusions.

図1Bに示す羽根車1を覆うファンケーシング3は、羽根車1の側のハウジング2の嵌合部28にファンケーシングの下端部3aが挿入され、ハウジング2に接着固定される。また、ファンケーシング3の掃除機本体100の設置部には、図1Bに示す防振ゴム21が設置されている。防振ゴム21を設けることで、電動送風機200の振動の抑制と、ファンケーシング3と掃除機本体100の設置部との間の空気の漏れを防止することで、低騒音化と高効率化を図っている。 In the fan casing 3 that covers the impeller 1 shown in FIG. 1B, the lower end 3a of the fan casing is inserted into the fitting part 28 of the housing 2 on the side of the impeller 1, and is adhesively fixed to the housing 2. Furthermore, a vibration isolating rubber 21 shown in FIG. 1B is installed in the fan casing 3 at the installation part of the cleaner main body 100. By providing the anti-vibration rubber 21, vibration of the electric blower 200 is suppressed and air leakage between the fan casing 3 and the installation part of the cleaner body 100 is prevented, thereby reducing noise and increasing efficiency. I'm trying.

ここで、羽根車側のハウジング2は、別体で組立られた電動機のモータハウジング6に設けられたネジ部に、羽根車側から組立操作され固定される。また、羽根車1は電動機の回転軸5に挿入され、ネジ固定される。ファンケーシング3は羽根車側のハウジング2の嵌合部28に挿入され、接着剤で接着される。その後、ファンケーシングと一体となった電動機組品は、反羽根車側のハウジング9の爪部に組立され、ハウジング嵌合部37に接着剤を流すことで接着される。すなわち、電動機と送風機の組立ては、すべて、羽根車の上流方向から操作組立されることで、量産時の組立性の向上が可能である。 Here, the impeller-side housing 2 is assembled and fixed from the impeller side to a threaded portion provided in a separately assembled motor housing 6 of the electric motor. Further, the impeller 1 is inserted into the rotating shaft 5 of the electric motor and fixed with screws. The fan casing 3 is inserted into the fitting part 28 of the housing 2 on the impeller side and bonded with adhesive. Thereafter, the electric motor assembly integrated with the fan casing is assembled to the claw part of the housing 9 on the side opposite to the impeller, and is bonded by pouring adhesive into the housing fitting part 37. That is, by assembling the electric motor and the blower from the upstream direction of the impeller, it is possible to improve assembly efficiency during mass production.

また、ファンケーシング3と羽根車側のハウジングの嵌合部28は、羽根車の芯ずれを許容するように軸方向と周方向に若干の隙間を設けられており、組立時に調整することで、羽根車とファンケーシングの軸芯調整を行うことで、高効率化と量産性の向上が可能である。 In addition, the fitting part 28 between the fan casing 3 and the impeller side housing is provided with a slight gap in the axial direction and circumferential direction to allow for misalignment of the impeller, and by adjusting it during assembly, By adjusting the axis of the impeller and fan casing, it is possible to increase efficiency and improve mass productivity.

ここで、回転軸を除く電動機のうち、外周部を形成するモータハウジングの上端部と下端部をつなぐ電動機軸方向長さLmは、羽根車出口から排気口までのディフューザ軸方向長さLdと略同一長さを持ち、送風機の吸込口から排気口までの送風機軸方向長さLfより短い。なお、送風機軸方向長さLfと電動機軸方向長さLmの比は約3:2形成し、送風機軸方向長さLfと電動機軸方向長さLmを軸方向に重なるように設置させている。本構成を実現することで、ディフューザ出口でのベンチュリ効果を活用することで、電動機内部への冷却風の流れの導入を、低損失で行うことができ、小型で高効率な電動送風機の実現が可能となる。 Here, in the electric motor excluding the rotating shaft, the electric motor axial length Lm connecting the upper and lower ends of the motor housing forming the outer circumference is approximately the diffuser axial length Ld from the impeller outlet to the exhaust port. They have the same length and are shorter than the length Lf in the axial direction of the blower from the suction port to the exhaust port. Note that the ratio of the axial length Lf of the blower to the axial length Lm of the electric motor is about 3:2, and the axial length Lf of the blower and the axial length Lm of the electric motor are installed so as to overlap in the axial direction. By realizing this configuration, the flow of cooling air can be introduced into the motor with low loss by utilizing the venturi effect at the diffuser outlet, making it possible to realize a small and highly efficient electric blower. It becomes possible.

羽根車1の側の軸流ディフューザ翼23は、設計点において、羽根車1から流出した流れと翼入口角度を略一致させ、圧力損失を低減している。これにより、軸流ディフューザ翼23により、流れの回転方向速度成分を減少させることで、ディフューザ効果を高め、送風機効率を向上している。また、軸流ディフューザ翼23の軸方向下流に設置された第二の軸流ディフューザ翼24は、軸流ディフューザ翼23から流出された流れの回転方向速度成分を更に減少させる。これにより、回転軸5の方向の空気の流れの減速を高め、更なる送風機効率の向上が図れる。 At the design point of the axial diffuser blade 23 on the side of the impeller 1, the flow outflowing from the impeller 1 and the blade inlet angle are made to substantially match, thereby reducing pressure loss. As a result, the axial diffuser blades 23 reduce the rotational velocity component of the flow, thereby enhancing the diffuser effect and improving the blower efficiency. Further, the second axial diffuser blade 24 installed axially downstream of the axial diffuser blade 23 further reduces the rotational velocity component of the flow discharged from the axial diffuser blade 23. This increases the deceleration of the air flow in the direction of the rotating shaft 5 and further improves the efficiency of the blower.

<電動送風機200内における空気の流れ>
次に、電動送風機200内における空気の流れを説明する。
図1Bに示す電動機部202を駆動して、羽根車1を回転させると、ファンケーシング3の空気吸込口4から空気が流入し、羽根車1内に流入する。流入した空気は斜流型羽根車の場合は、羽根車1内で昇圧しながら、回転軸5の方向から吸い込んだ流れに半径方向成分を与え、回転軸5の方向から傾いた流れを発生させる。こうして、羽根車出口1aでは回転方向成分と回転軸5の方向成分を持つ流れとなり羽根車1から流出される。
<Air flow within electric blower 200>
Next, the flow of air within the electric blower 200 will be explained.
When the electric motor section 202 shown in FIG. 1B is driven to rotate the impeller 1, air flows in from the air suction port 4 of the fan casing 3 and into the impeller 1. In the case of a diagonal flow type impeller, the incoming air is pressurized within the impeller 1 and gives a radial component to the flow sucked in from the direction of the rotating shaft 5, generating a flow inclined from the direction of the rotating shaft 5. . In this way, at the impeller outlet 1a, the flow becomes a flow having a rotation direction component and a direction component of the rotation axis 5, and flows out from the impeller 1.

羽根車1から流出された空気流は、第一の軸流ディフューザ翼23と、第二の軸流ディフューザ翼24を通る際に、翼(23、24)に沿って流れることで、流れの回転方向速度成分が減少される。また、反羽根車側のハウジング9の内壁の下端部9cは第二の軸流ディフューザ翼24の後縁24dより上流に位置する(第二の軸流ディフューザ翼24の内壁から第二の軸流ディフューザ翼24の後縁24dを突出する)ことで、第二の軸流ディフューザ翼24の後半で半径方向内向きに流路が拡大することで、半径方向内向きの流れを生じさせ、排気される(内壁がない方向に流れが拡大する)。これにより、モータハウジング10の開口部20への流れ込みを促進している。なお、第1の流路18は、図1Bの実線矢印α1に示すように、ファンケーシング3の空気吸込口4からハウジング9の排気部32までの流路である。 When the airflow flowing out from the impeller 1 passes through the first axial diffuser blade 23 and the second axial diffuser blade 24, it flows along the blades (23, 24), causing rotation of the flow. The directional velocity component is reduced. Further, the lower end 9c of the inner wall of the housing 9 on the side opposite to the impeller is located upstream of the trailing edge 24d of the second axial flow diffuser blade 24 (the lower end 9c of the inner wall of the housing 9 on the side opposite to the impeller By protruding the trailing edge 24d of the diffuser blade 24), the flow path expands radially inward in the latter half of the second axial flow diffuser blade 24, thereby generating a radially inward flow and eliminating exhaust gas. (the flow expands in the direction where there is no inner wall). This facilitates the flow into the opening 20 of the motor housing 10. Note that the first flow path 18 is a flow path from the air suction port 4 of the fan casing 3 to the exhaust portion 32 of the housing 9, as shown by the solid arrow α1 in FIG. 1B.

第1の流路19は、第二の軸流ディフューザ翼24の出口風速が早いことからベンチュリ効果により、第2の流路内で第二の軸流ディフューザ翼24の出口に向かう流れが生じる。第2の流路の第二の軸流ディフューザ翼24出口に向かう流れは、モータハウジング10の開口部20から流れを吸込み、電動機内部の反羽根車側の軸受12付近と周方向に並ぶコイル間を通ることで、反羽根車側の軸受12とコイルを冷却する。また、コイル間を通った流れは、羽根車側の軸受11周辺を通り、モータハウジング6の開口部15を通り、モータハウジング6と羽根車側のハウジングの内壁2aとの半径方向の隙間を軸方向下流(軸流ディフューザ翼24の出口)に向かい、第1の流路と合流する。なお、ステータコア8は、モータハウジング6と羽根車側のハウジング2の内壁2aとの半径方向の隙間を冷却風が通ることで、低損失で冷却される。 In the first flow path 19, since the exit wind speed of the second axial flow diffuser blade 24 is high, a flow toward the outlet of the second axial flow diffuser blade 24 is generated within the second flow path due to the Venturi effect. The flow toward the outlet of the second axial diffuser blade 24 in the second flow path is sucked in from the opening 20 of the motor housing 10, and flows between the vicinity of the bearing 12 on the side opposite to the impeller inside the motor and between the coils arranged in the circumferential direction. By passing through, the bearing 12 and the coil on the side opposite to the impeller are cooled. Furthermore, the flow that has passed between the coils passes around the bearing 11 on the impeller side, passes through the opening 15 of the motor housing 6, and passes through the radial gap between the motor housing 6 and the inner wall 2a of the housing on the impeller side. It heads downstream (to the outlet of the axial diffuser blade 24) and merges with the first flow path. The stator core 8 is cooled with low loss by passing cooling air through the radial gap between the motor housing 6 and the inner wall 2a of the housing 2 on the impeller side.

第二の軸流ディフューザ翼24付近で第1の流路と第2の流路が合流することで、効率よくベンチュリ効果を利用し、電動機内部の圧力損失を低減でき、電動機内部の冷却を可能にしている。すなわち、電動機の冷却風の取り込みの際に、構造物による流れ方向の変更を行わないため、非設計点においても送風機効率が高く維持でき、幅広い運転範囲での高効率化が可能となる。 By merging the first flow path and the second flow path near the second axial flow diffuser blade 24, it is possible to efficiently utilize the Venturi effect, reduce pressure loss inside the electric motor, and cool the inside of the electric motor. I have to. That is, since the flow direction is not changed by the structure when taking in cooling air for the electric motor, the blower efficiency can be maintained at a high level even at non-design points, and high efficiency can be achieved over a wide range of operation.

<送風機部201>
次に、第1実施形態の送風機部201の構成を説明する。
図2Aは第1実施形態の羽根車1の斜視図であり、図2Bは羽根車1の断面図である。
図3Aは、羽根車1の側の軸流ディフューザ翼23を持つハウジング2を羽根車側から見た図であり、図3Bは縦断面図、図3Cはハウジングの外周部から見た部分断面図である。
図4Aは、反羽根車1の側の軸流ディフューザ翼24を持つハウジング9を羽根車側から見た図であり、図4Bは縦断面図、図4Cはハウジングの外周部から見た部分断面図である。
図5Aは電動機400を側面から見た外観図、図5Bは縦断面図である。
なお、図3Cと図4Cは、ディフューザ翼(23、24)の形状を示すために、シュラウドを削除した部分断面図を示す。
<Blower section 201>
Next, the configuration of the blower section 201 of the first embodiment will be explained.
FIG. 2A is a perspective view of the impeller 1 of the first embodiment, and FIG. 2B is a sectional view of the impeller 1.
3A is a view of the housing 2 having the axial diffuser blade 23 on the impeller 1 side, viewed from the impeller side, FIG. 3B is a longitudinal sectional view, and FIG. 3C is a partial sectional view viewed from the outer periphery of the housing. It is.
4A is a view of the housing 9 having the axial diffuser blade 24 on the side opposite to the impeller 1, viewed from the impeller side, FIG. 4B is a longitudinal cross-sectional view, and FIG. 4C is a partial cross-section viewed from the outer periphery of the housing. It is a diagram.
FIG. 5A is an external view of the electric motor 400 seen from the side, and FIG. 5B is a longitudinal cross-sectional view.
Note that FIGS. 3C and 4C are partial cross-sectional views with the shroud removed to show the shape of the diffuser blades (23, 24).

<羽根車1>
先ず、図2A、図2Bを用いて、本発明に係る一実施形態における回転翼の羽根車1について説明する。
羽根車1は、ハブ板26と複数枚の羽根27とを有して構成されている。ハブ板26と羽根27はエンジニアリングプラスチックや熱可塑性樹脂で一体成形されている。
<Impeller 1>
First, an impeller 1 of a rotary blade according to an embodiment of the present invention will be described using FIGS. 2A and 2B.
The impeller 1 includes a hub plate 26 and a plurality of blades 27. The hub plate 26 and the blades 27 are integrally molded from engineering plastic or thermoplastic resin.

ハブ板26の裏面側には凸部26a(図2B参照)が設けられている。羽根車1を回転させて凸部26aを削ることで、羽根車1のバランス修正を行うことができる。これにより、羽根車1のアンバランス量を小さくし、振動や騒音の低減を図ることができる。
また、ハブ板26の裏面側には金属製のスリーブ13(図2B参照)が一体成型品で設けられている。スリーブ13を用いることで、スリーブなし時に生じるシャフトと羽根車の嵌め合い隙間のばらつきを小さくすることが可能となり、羽根車のアンバランスの低減により、振動や騒音の低減を図ることができる。また、羽根車のボス部に金属製のスリーブ13を設置することで、軸受11の発熱をスリーブに熱伝達することで、スリーブの回転による軸受の冷却性能を促進することが可能となる。
A convex portion 26a (see FIG. 2B) is provided on the back side of the hub plate 26. By rotating the impeller 1 and scraping the convex portion 26a, the balance of the impeller 1 can be corrected. Thereby, the amount of unbalance of the impeller 1 can be reduced, and vibration and noise can be reduced.
Furthermore, a metal sleeve 13 (see FIG. 2B) is provided as an integrally molded product on the back side of the hub plate 26. By using the sleeve 13, it is possible to reduce the variation in the fitting gap between the shaft and the impeller that occurs when there is no sleeve, and by reducing the unbalance of the impeller, it is possible to reduce vibration and noise. Further, by installing a metal sleeve 13 on the boss portion of the impeller, the heat generated by the bearing 11 is transferred to the sleeve, thereby making it possible to promote the cooling performance of the bearing due to the rotation of the sleeve.

羽根車1の樹脂とファンケーシング3の樹脂は羽根車成型時のバリを除去する際には、羽根車側の樹脂の摺動性を良くすることで(羽根車を削ることで)、組立時のなじみ運転することで、ファンケーシング3との隙間を最小化することが可能である。
一方、羽根車1の運転中の遠心応力による翼の変形量が大きい場合は、ファンケーシングの樹脂が削られるように、ヤング率の小さい材料をファンケーシングに用いることで、運転時の羽根車とファンケーシングとの隙間最小化を行うことができ、高効率な電動送風機の適用が可能となる。
When removing burrs from the resin of the impeller 1 and the resin of the fan casing 3 during assembly, improve the sliding properties of the resin on the impeller side (by scraping the impeller). By performing a break-in operation, it is possible to minimize the gap between the fan casing 3 and the fan casing 3.
On the other hand, if the amount of deformation of the blades due to centrifugal stress during operation of the impeller 1 is large, a material with a small Young's modulus may be used for the fan casing so that the resin of the fan casing is scraped. The gap between the fan casing and the fan casing can be minimized, making it possible to use a highly efficient electric blower.

羽根車1は、ボス曲面29aが羽根車外周部にかけ回転軸5の方向(図2Bの下方向)に傾斜した斜流羽根車である。図2A、図2Bでは、シュラウド板を持たないオープン型斜流羽根車の羽根車1を示しているが、シュラウド板の有無にかかわらず遠心羽根車でもよい。 The impeller 1 is a mixed flow impeller in which the boss curved surface 29a extends around the outer circumferential portion of the impeller and is inclined in the direction of the rotating shaft 5 (downward in FIG. 2B). Although FIGS. 2A and 2B show the impeller 1 as an open mixed flow impeller without a shroud plate, a centrifugal impeller may be used with or without a shroud plate.

次に、第1実施形態の送風機201について説明する。
図1Bに示すように、一例の送風機201は、羽根車1の軸方向下流側に周方向等間隔で配置された第一(羽根車側)の軸流ディフューザ翼23が15枚設置されている。第一の軸流ディフューザ翼23は、羽根車1の側のハウジング2の内壁2aと外壁2bの間に設けられ、ハウジング2と一体で成型されている。第二の軸流ディフューザ翼24は、反羽根車のハウジング9の内壁9aと外壁9bの間に設置され、ハウジング9と一体成型されている。また、第二の軸流ディフューザ翼24の翼枚数は、羽根車1の側の軸流ディフューザ翼23と同一の15枚で構成されている。
Next, the blower 201 of the first embodiment will be explained.
As shown in FIG. 1B, an exemplary blower 201 includes 15 first (impeller side) axial flow diffuser blades 23 arranged at equal intervals in the circumferential direction on the downstream side of the impeller 1 in the axial direction. . The first axial diffuser blade 23 is provided between the inner wall 2a and the outer wall 2b of the housing 2 on the side of the impeller 1, and is molded integrally with the housing 2. The second axial diffuser blade 24 is installed between the inner wall 9a and the outer wall 9b of the anti-impeller housing 9, and is integrally molded with the housing 9. Further, the number of blades of the second axial flow diffuser blades 24 is 15, which is the same as the number of blades of the axial flow diffuser blades 23 on the impeller 1 side.

図3に示す羽根車側ディフューザ翼23のシュラウド側(外周側)後縁23dと第二の軸流ディフューザ翼24のシュラウド側(外周側)前縁24cの周方向位置は、周方向に略一致している。
低風量側の効率を向上させるには、羽根車側ディフューザ翼23の後縁23dと第二の軸流ディフューザ翼24の前縁24cの周方向位置を略一致させることで実現できる。大風量側の効率を向上させるには、(23、24)翼間ピッチ(360/Zd)の15~50%がよい。
The circumferential positions of the shroud side (outer circumferential side) trailing edge 23d of the impeller side diffuser blade 23 and the shroud side (outer circumferential side) leading edge 24c of the second axial flow diffuser blade 24 shown in FIG. 3 are approximately the same in the circumferential direction. We are doing so.
Efficiency on the low air volume side can be improved by making the circumferential positions of the trailing edge 23d of the impeller side diffuser blade 23 and the leading edge 24c of the second axial flow diffuser blade 24 substantially coincide with each other. In order to improve the efficiency on the large air volume side, the (23, 24) pitch between the blades is preferably 15 to 50% (360/Zd).

図1Bに示すように、第一の軸流ディフューザ翼23の内壁(ハブ)2aと第二の軸流ディフューザ翼24の内壁(ハブ)9aは、略一致している。ここで、第一の軸流ディフューザ翼23の内壁2aと第二の軸流ディフューザ翼24の内壁9aとは面一にすることが望ましい。例えば、合流後のハウジング9の内壁9aが大きくハブ面の径が大きく流路に突出した場合、軸流ディフューザ翼23、24での損失が増加するからである。 As shown in FIG. 1B, the inner wall (hub) 2a of the first axial diffuser blade 23 and the inner wall (hub) 9a of the second axial diffuser blade 24 substantially match. Here, it is desirable that the inner wall 2a of the first axial diffuser blade 23 and the inner wall 9a of the second axial diffuser blade 24 be flush with each other. For example, if the inner wall 9a of the housing 9 after merging is large and the diameter of the hub surface is large and protrudes into the flow path, the loss in the axial diffuser blades 23 and 24 will increase.

図1Bに示すように、羽根車1の側のハウジング2の内壁2aと反羽根車のハウジング9の内壁9aは、軸方向に隙間なく設置している。
羽根車1の側のハウジング2の外壁2bと反羽根車のハウジング9の外壁9bは、嵌め合い部37により各ハウジング2の芯を出し、ハウジング9の外周部の爪部22で周方向の固定を行い、接着固定することで、組立が容易な構造で、量産性の向上を図っている。
As shown in FIG. 1B, the inner wall 2a of the housing 2 on the side of the impeller 1 and the inner wall 9a of the housing 9 on the opposite side of the impeller are installed without any gap in the axial direction.
The outer wall 2b of the housing 2 on the side of the impeller 1 and the outer wall 9b of the housing 9 on the opposite side of the impeller are fixed in the circumferential direction by the fitting part 37 to bring out the center of each housing 2, and by the claw part 22 on the outer periphery of the housing 9. By doing this and fixing with adhesive, the structure is easy to assemble, and mass productivity is improved.

図3A~Cに示す羽根車1の側の軸流ディフューザ翼23の高さ方向の形状は、羽根車側のハウジング2の内壁2aから外壁2bにかけ、反羽根車側(羽根車1から離れる側)に傾斜し(図1B参照)、半径方向の中央付近から外周部にかけ、回転軸5の方向上流に戻る傾斜を有して、高さ方向に湾曲している。 The shape in the height direction of the axial diffuser blade 23 on the impeller 1 side shown in FIGS. 3A to 3C extends from the inner wall 2a to the outer wall 2b of the housing 2 on the impeller side, and ) (see FIG. 1B), and curves in the height direction from near the center in the radial direction to the outer periphery, with an inclination that returns upstream in the direction of the rotating shaft 5.

図3Cに示すように、羽根車1の側の軸流ディフューザ翼23のシュラウド側の翼弦長さ(前縁23cと後縁23dを結んだ線)は、ハブ側(内壁2aの側)の翼弦長さに比べて長い。なお、シュラウド側の翼弦長は、羽根車1の出口のシュラウド側の風速が速いため、緩やかな形状とすることで損失を抑制し、高効率化を図っている。また、軸流ディフューザ翼23を高さ方向に湾曲させることで、ディフューザのハブ側(内壁2a側)の翼面(軸流ディフューザ翼23の面)およびハブ面(内壁2a)で生じる2次流れを抑えることができる。そのため、ディフューザ内部(軸流ディフューザ翼23の内壁2a側の翼面および内壁2a)のはく離を抑制でき、高効率化が可能となる。 As shown in FIG. 3C, the chord length of the shroud side of the axial diffuser blade 23 on the impeller 1 side (the line connecting the leading edge 23c and the trailing edge 23d) is the same as that of the hub side (inner wall 2a side). It is long compared to the wing chord length. In addition, since the wind speed on the shroud side at the outlet of the impeller 1 is high, the blade chord length on the shroud side is made to have a gentle shape to suppress loss and improve efficiency. In addition, by curving the axial diffuser blade 23 in the height direction, secondary flow occurs on the blade surface (the surface of the axial diffuser blade 23) on the hub side (inner wall 2a side) of the diffuser and the hub surface (inner wall 2a). can be suppressed. Therefore, peeling inside the diffuser (the blade surface on the inner wall 2a side of the axial diffuser blade 23 and the inner wall 2a) can be suppressed, and high efficiency can be achieved.

図4に示すように、第二の軸流ディフューザ翼24は、排気口32に向かうにつれ翼厚さ(翼の後縁側の翼厚さ)が厚く、羽根車1の側の軸流ディフューザ翼23の翼厚さ(図4参照)より厚い。 As shown in FIG. 4, the second axial diffuser blade 24 becomes thicker toward the exhaust port 32 (blade thickness on the trailing edge side of the blade), and the axial diffuser blade 24 on the impeller 1 side becomes thicker as it approaches the exhaust port 32. (see Figure 4).

図4に示す第二の軸流ディフューザ翼24の翼弦長は、羽根車側の軸流ディフューザ翼23のシュラウド側の翼弦長さと略同一である。第二の軸流ディフューザ翼24の翼弦長を大きくとるとともに、図4Cに示すように、第二の軸流ディフューザ翼24の後縁にかけて翼厚さを大きく取ることで、流れの減速を緩やかにでき、静圧回復を高められ、高効率化が図れる。 The chord length of the second axial diffuser blade 24 shown in FIG. 4 is approximately the same as the chord length of the shroud side of the axial diffuser blade 23 on the impeller side. By increasing the chord length of the second axial flow diffuser blade 24 and increasing the blade thickness toward the trailing edge of the second axial flow diffuser blade 24, as shown in FIG. 4C, the flow deceleration is gradually reduced. This allows for improved static pressure recovery and higher efficiency.

ここで、軸流ディフューザ翼23、24の形状について説明する。
第一(羽根車1の側)の軸流ディフューザ翼23および第二(反羽根車1の側)の軸流ディフューザ翼24は、図3に示す翼弦長(例えば、ディフューザ翼23の前縁23cから後縁23dを結ぶ直線長さ)と翼取付間隔の円周方向に沿った距離で割ったソリディティが1より小さい翼形状を持つ。なお,ソリディティは1より小さければ、回転軸5の方向に成型する金型構成で製造でき、高効率化と生産性向上が可能である。
Here, the shapes of the axial diffuser blades 23 and 24 will be explained.
The first (on the impeller 1 side) axial flow diffuser blade 23 and the second (on the side opposite to the impeller 1) axial flow diffuser blade 24 have a chord length shown in FIG. The blade shape has a solidity in which the solidity obtained by dividing the straight line length connecting the trailing edge 23c and the trailing edge 23d by the distance along the circumferential direction of the blade mounting interval is less than 1. Note that if the solidity is smaller than 1, it can be manufactured with a mold configuration that molds in the direction of the rotating shaft 5, and high efficiency and productivity can be achieved.

また、第二の軸流ディフューザ翼24の内壁の端部9cは第二の軸流ディフューザ翼24の後縁より上流に位置する(第二の軸流ディフューザ翼24の内壁から第二の軸流ディフューザ翼24の後縁を突出する)ことで、第二の軸流ディフューザ翼24の後半で半径方向内向きに流路が拡大することで、半径方向内向きの流れを生じさせ、排気される。これにより、モータハウジング10の開口部20への流れ込みを促進し、冷却性能の向上を図っている。
なお、第二の軸流ディフューザ翼24の後縁24dの軸方向位置は、反羽根車側のハウジング10の半径方向の開口部20の軸方向の間に位置することで、半径方向内向きの流れを生じさせることができ、冷却性能の向上が可能である。
すなわち、第1実施形態の電動送風機200は、広い運転範囲で効率を高く維持できる。したがって、広い範囲で吸込力が高い電気掃除機300(図7参照)を提供できる。
Further, the end 9c of the inner wall of the second axial diffuser blade 24 is located upstream from the trailing edge of the second axial diffuser blade 24 (the end 9c of the inner wall of the second axial diffuser blade 24 By protruding the trailing edge of the diffuser blade 24), the flow path expands radially inward in the latter half of the second axial flow diffuser blade 24, thereby generating a radially inward flow and exhausting the air. . This promotes the flow into the opening 20 of the motor housing 10 and improves cooling performance.
The axial position of the trailing edge 24d of the second axial flow diffuser blade 24 is such that it is located between the radial openings 20 of the housing 10 on the anti-impeller side, so that It is possible to generate a flow and improve cooling performance.
That is, the electric blower 200 of the first embodiment can maintain high efficiency over a wide operating range. Therefore, it is possible to provide a vacuum cleaner 300 (see FIG. 7) that has high suction power over a wide range.

第1実施形態では、一例として、図1Bに示すモータハウジング10の開口は、半径方向の開口20、軸方向の開口34を持つが、どちらか一方向でもよく、半径方向と軸方向を両立するような傾斜した開口部でもよい。 In the first embodiment, as an example, the opening of the motor housing 10 shown in FIG. 1B has a radial opening 20 and an axial opening 34, but the opening may be in either one direction, and both the radial direction and the axial direction are compatible. A slanted opening may also be used.

以上説明した第1実施形態の電動送風機200によれば、回転するロータと、ロータの外周部にステータコアおよびコイルと、ステータコアの外周部の略軸中心の一部を露出するように、羽根車側と反羽根車側の両方向から設置したモータハウジングを持つ電動機と、羽根車の軸方向下流に周方向に翼を持つ第一の軸流ディフューザ翼と、第二の軸流ディフューザ翼を有した送風機とを持ち、前記電動機は前記送風機と別々の組立体で形成され、第一の軸流ディフューザ翼と一体の羽根車側のハウジングは、前記羽根車側のモータハウジングに固定され、かつ前記羽根車側のモータハウジングの長軸方向において上流から略中心位置まで前記羽根車側のモータハウジングの周りを覆うように配置され、前記第二の軸流ディフューザ翼を持つ反羽根車側のハウジングは前記羽根車側のモータハウジングの長軸方向において略中心から下流にかけて前記反羽根車側のモータハウジングを覆うように配置され、前記2つのモータハウジングは半径方向に設置した複数の開口部を有し、前記羽根車側のハウジングの内壁は、前記モータハウジングと半径方向に隙間を持ち、前記反羽根車側のモータハウジングの開口は前記第二の軸流ディフューザ翼と軸方向に重なる位置にあることを特徴とする。 According to the electric blower 200 of the first embodiment described above, the rotating rotor, the stator core and the coil on the outer circumference of the rotor, and the impeller side so that a part of the outer circumference of the stator core approximately at the axial center is exposed. an electric motor having a motor housing installed from both directions on the side opposite to the impeller; a first axial diffuser blade having circumferential blades axially downstream of the impeller; and a blower having a second axial diffuser blade. and the electric motor is formed as a separate assembly from the blower, and the impeller-side housing integral with the first axial diffuser blade is fixed to the impeller-side motor housing, and the impeller-side housing is fixed to the impeller-side motor housing, and The side motor housing is arranged so as to cover the impeller side motor housing from upstream to a substantially central position in the longitudinal direction of the impeller side motor housing, and the anti-impeller side housing having the second axial flow diffuser blade is disposed so as to cover the impeller side motor housing from upstream to approximately the center position. The two motor housings have a plurality of openings disposed in a radial direction, and are arranged downstream from approximately the center in the longitudinal direction of the motor housing on the vehicle side so as to cover the motor housing on the anti-impeller side, and the two motor housings have a plurality of openings installed in the radial direction. The inner wall of the housing on the impeller side has a gap in the radial direction with the motor housing, and the opening of the motor housing on the anti-impeller side is located at a position overlapping the second axial flow diffuser blade in the axial direction. shall be.

これにより、広い風量域において高効率かつ、小型で軽量な電動送風機200を提供できる。したがって、電動機202のステータ(8)、軸受11、10を冷却し、小型で広い風量域において吸引力を向上した電気掃除機300を得ることができる。 Thereby, it is possible to provide the electric blower 200 that is highly efficient in a wide air volume range, and is small and lightweight. Therefore, it is possible to cool the stator (8) and bearings 11 and 10 of the electric motor 202, and to obtain a vacuum cleaner 300 that is small in size and has improved suction power in a wide air volume range.

<<第2実施形態>>
次に、第2実施形態について、図6を用いて説明する。
図6は本発明の第2実施形態における電動送風機200の縦断面図である。
第2実施形態の電動送風機200は、第1実施形態の電動送風機200と異なり、第2の流路が反羽根車側のモータハウジング10の軸方向の開口を通り、羽根車1の側のハウジング2とモータハウジング6の軸方向隙間流路30を通る。また、軸方向隙間流路30を通った冷却風は、モータハウジング6とハウジング2の半径方向隙間を通り、羽根車側の軸流ディフューザ翼23と反羽根車側の軸流ディフューザ翼24の間につながる連結隙間31を通り、軸流ディフューザ翼24に合流する流路を通る。
電動送風機200は、前記第1実施形態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。
<<Second embodiment>>
Next, a second embodiment will be described using FIG. 6.
FIG. 6 is a longitudinal cross-sectional view of an electric blower 200 according to a second embodiment of the present invention.
The electric blower 200 of the second embodiment differs from the electric blower 200 of the first embodiment in that the second flow path passes through the axial opening of the motor housing 10 on the side opposite to the impeller, and the second flow path passes through the opening in the axial direction of the motor housing 10 on the side opposite to the impeller 1. 2 and the axial clearance flow path 30 of the motor housing 6. In addition, the cooling air that has passed through the axial gap flow path 30 passes through the radial gap between the motor housing 6 and the housing 2, and passes between the axial diffuser blade 23 on the impeller side and the axial diffuser blade 24 on the anti-impeller side. It passes through a connecting gap 31 that connects to the flow path, and then passes through a flow path that merges with the axial diffuser blade 24.
The electric blower 200 has the same basic configuration as the first embodiment, so the same elements are denoted by the same reference numerals and the explanation thereof will be omitted.

第2の流路19の流れは、反羽根車側軸流ディフューザ翼24入口の風速が速いことで、静圧が低くなり、ベンチュリ効果により、電動機内部から連結隙間31を通り、反羽根車側軸流ディフューザ翼24入口に向かう流れが生じる。連結隙間31を通る流れは、反羽根車のモータハウジング10の開口部20乃至開口部34から電動機内部へ流入し、電動機内部を通り、モータハウジング10の軸方向開口33を通り、ハウジング2とモータハウジング6との間の軸方向隙間流路30を通る。その後、軸方向隙間流路30を通った冷却風は、モータハウジング6とハウジング2の半径方向隙間を通り、羽根車側の軸流ディフューザ翼23と反羽根車側の軸流ディフューザ翼24の間につながる連結隙間31を通り、軸流ディフューザ翼24に合流する。
第2流路19の流れは、電動機部202の内部へ吸い込むことで、反羽根車1の側の軸受11を冷却し、ステータコア8の外周側を流れることで、ステータコア8、巻線を冷却し、羽根車側の軸受12を冷却し、連結隙間31に流れる。
The flow in the second flow path 19 is caused by the high wind speed at the inlet of the axial diffuser blade 24 on the anti-impeller side, which lowers the static pressure, and due to the Venturi effect, the flow passes from the inside of the motor through the connection gap 31 and flows toward the anti-impeller side. A flow toward the inlet of the axial diffuser blade 24 is generated. The flow through the connection gap 31 flows into the motor through the openings 20 to 34 of the motor housing 10 of the anti-impeller, passes through the motor, passes through the axial opening 33 of the motor housing 10, and connects the housing 2 and the motor. It passes through an axial gap flow path 30 between the housing 6 and the housing 6 . Thereafter, the cooling air that has passed through the axial gap flow path 30 passes through the radial gap between the motor housing 6 and the housing 2, and is then passed between the axial diffuser blade 23 on the impeller side and the axial diffuser blade 24 on the anti-impeller side. It passes through a connecting gap 31 that connects to the axial flow diffuser blade 24 .
The flow in the second flow path 19 cools the bearing 11 on the side opposite to the impeller 1 by being sucked into the motor section 202, and cools the stator core 8 and the windings by flowing around the outer circumferential side of the stator core 8. , which cools the bearing 12 on the impeller side and flows into the connection gap 31.

なお、第1実施形態で示した、軸方向隙間流路がない第2の流路構成を併用してもよい。その場合でも、冷却風は羽根車側のモータハウジング6の半径方向の開口部15を通り、連結隙間31に流れる風量が発生できるため、電動機の冷却が可能となる。
また、連結隙間31は羽根車1の側のモータハウジング2の内壁2aと反羽根車1の側のモータハウジング9で形成され、接続部28はステータコア8の外周部から第1の流路17に向かうにつれ、後の内壁9aで構成しており、第二の軸流ディフューザ翼24側の軸方向へ傾斜している。これにより、接続部28を流れる空気の流れは、円滑に第1の流路18を流れる空気流と合流でき、風量を増加させれる。
Note that the second flow path configuration without the axial gap flow path shown in the first embodiment may be used in combination. Even in this case, the cooling air can pass through the radial opening 15 of the motor housing 6 on the impeller side and flow into the connection gap 31, so that the motor can be cooled.
Further, the connection gap 31 is formed by the inner wall 2a of the motor housing 2 on the side of the impeller 1 and the motor housing 9 on the side opposite to the impeller 1, and the connection part 28 is connected from the outer peripheral part of the stator core 8 to the first flow path 17. As one goes toward the second axial diffuser blade 24, the second axial diffuser blade 24 side is formed of a rear inner wall 9a, which is inclined toward the axial direction. Thereby, the air flow flowing through the connecting portion 28 can smoothly merge with the air flow flowing through the first flow path 18, and the air volume can be increased.

連結隙間31から第1の流路18へ流れ込んだ流れは、羽根車1で昇圧した流れと合流し、第二(反羽根車側)の軸流ディフューザ翼24に流れ、排気口32から排気される。なお、第二の軸流ディフューザ翼24を通る風量は、羽根車1から第一の軸流ディフューザ翼23を通る風量と、第2の流路18から連結隙間31を通り流れ込む風量が合わさり、電動送風機200の内部で最大風量となる。 The flow that has flowed into the first flow path 18 from the connection gap 31 merges with the flow pressurized by the impeller 1, flows to the second (anti-impeller side) axial flow diffuser blade 24, and is exhausted from the exhaust port 32. Ru. Note that the amount of air passing through the second axial diffuser blade 24 is the sum of the amount of air passing from the impeller 1 through the first axial diffuser blade 23 and the amount of air flowing from the second flow path 18 through the connection gap 31, and The maximum air volume is achieved inside the blower 200.

第二の軸流ディフューザ翼24は、風量が小さい非設計点において、第一の軸流ディフューザ翼23の後縁で後流渦が発生しやすく、第一の軸流ディフューザ翼24の入口流れが複雑となりやすい。しかし、本構成の第二の軸流ディフューザ翼24は、連結隙間31からの風量が羽根車側の軸流ディフューザ翼23と合流し、第二の軸流ディフューザ翼24に流れる。 In the second axial diffuser blade 24, a trailing vortex is likely to occur at the trailing edge of the first axial diffuser blade 23 at a non-design point where the air volume is small, and the inlet flow of the first axial diffuser blade 24 is It tends to get complicated. However, in the second axial diffuser blade 24 of this configuration, the air volume from the connection gap 31 merges with the axial diffuser blade 23 on the impeller side and flows to the second axial diffuser blade 24 .

これにより、非設計点においても、第二の軸流ディフューザ翼24の内部の風量が増加する。そのため、第二の軸流ディフューザ翼24の内部の剥離が抑制され、送風機効率が向上する。なお、第二のモータハウジング10の開口部20から連結隙間31へ向かう風量は、第一(羽根車1の側)の軸流ディフューザ翼23の出口の風量が増加する大風量側で多く流れる。このため、本構成では大風量側の送風機効率が向上でき、幅広い運転範囲での高効率化が可能となる。 This increases the air volume inside the second axial diffuser blade 24 even at the non-design point. Therefore, separation inside the second axial diffuser blade 24 is suppressed, and the blower efficiency is improved. Note that the amount of air flowing from the opening 20 of the second motor housing 10 toward the connection gap 31 is greater on the large air amount side where the air amount at the outlet of the first (impeller 1 side) axial flow diffuser blade 23 increases. Therefore, with this configuration, the efficiency of the blower on the large air volume side can be improved, and high efficiency can be achieved over a wide range of operation.

以上説明した第2実施形態の電動送風機200によれば、回転するロータと、ロータの外周部にステータコアおよびコイルと、ステータコアの外周部の一部を露出するように、羽根車側と反羽根車側の両方向から設置したモータハウジングを持つ電動機と、羽根車の軸方向下流に周方向に翼を持つ第一の軸流ディフューザ翼と、第二の軸流ディフューザ翼を有した送風機とを持ち、前記電動機は前記送風機と別々の組立体で形成され、第一の軸流ディフューザ翼と一体の羽根車側のハウジングは、前記羽根車側のモータハウジングに固定され、かつ前記羽根車側のモータハウジングの長軸方向において上流から略中心位置まで前記羽根車側のモータハウジングの周りを覆うように配置され、前記第二の軸流ディフューザ翼を持つ反羽根車側のハウジングは前記羽根車側のモータハウジングの長軸方向において略中心から下流にかけて前記反羽根車側のモータハウジングを覆うように配置され、前記2つのモータハウジングは半径方向に設置した複数の開口部を有し、前記羽根車側のハウジングの内壁は、前記モータハウジングと半径方向に隙間を持ち、前記反羽根車側のモータハウジングの開口は前記第二の軸流ディフューザ翼の下流に位置し、前記羽根車側のモータハウジングは軸方向に開口部を持ち、前記羽根車側のモータハウジングと前記羽根車側のハウジングとの間に軸方向に隙間を持ち、前記羽根車側の軸流ディフューザ翼と前記反羽根車側の軸流ディフューザ翼の間につながる連結流路を有する電動送風機を持つ。 According to the electric blower 200 of the second embodiment described above, there is a rotating rotor, a stator core and a coil on the outer circumference of the rotor, and an impeller side and an anti-impeller side so that a part of the outer circumference of the stator core is exposed. an electric motor having a motor housing installed from both sides, a first axial diffuser blade having circumferential blades axially downstream of the impeller, and a blower having a second axial diffuser blade; The electric motor is formed as a separate assembly from the blower, and the impeller-side housing integral with the first axial diffuser blade is fixed to the impeller-side motor housing, and the impeller-side motor housing is fixed to the impeller-side motor housing. The housing is disposed so as to cover the motor housing on the impeller side from upstream to approximately the center position in the long axis direction, and the housing on the anti-impeller side having the second axial flow diffuser blade is arranged so as to cover the motor housing on the impeller side from upstream to approximately the center position. The two motor housings have a plurality of openings installed in the radial direction, and are arranged downstream from the center in the longitudinal direction of the housing to cover the motor housing on the side opposite to the impeller. The inner wall of the housing has a gap in the radial direction with the motor housing, the opening of the motor housing on the side opposite to the impeller is located downstream of the second axial diffuser blade, and the motor housing on the side of the impeller is located downstream of the second axial diffuser blade. a gap in the axial direction between the motor housing on the impeller side and the housing on the impeller side, and an axial flow diffuser blade on the impeller side and an axial flow on the anti-impeller side. It has an electric blower with a connecting channel between the diffuser blades.

これにより、広い風量域において高効率かつ、小型で軽量な電動送風機200を提供できる。したがって、電動機部202のステータ(8)、軸受11を冷却し、小型で広い風量域において吸引力を向上した電気掃除機300を得ることができる。 Thereby, it is possible to provide the electric blower 200 that is highly efficient in a wide air volume range, and is small and lightweight. Therefore, the stator (8) and bearing 11 of the electric motor unit 202 are cooled, and the vacuum cleaner 300 is small and has improved suction power in a wide air volume range.

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分りやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部については、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications. For example, the embodiments described above are described in detail to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and the present invention is not necessarily limited to having all the configurations described. Furthermore, it is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. Furthermore, it is possible to add, delete, or replace some of the configurations of each embodiment with other configurations.

1 羽根車
2 羽根車側ハウジング
2a 羽根車側のハウジングの内壁(第一の軸流ディフューザ)
2b 羽根車側のハウジングの外壁(第一の軸流ディフューザ)
3 ファンケーシング
3a ファンケーシングの下端部
4 空気吸込口(吸込口)
5 回転軸(軸)
6 モータハウジング(羽根車側)
7 ロータコア(ロータ)
8 ステータコア(ステータ)
9 反羽根車側のハウジング
9a 反羽根車側のハウジングの内壁(第二の軸流ディフューザ翼のハブ面)
9b 反羽根車側のハウジングの外壁(第二の軸流ディフューザ翼のシュラウド面)
9c 反羽根車側のハウジングの内壁の下端部
10 モータハウジング(反羽根車側)
11 軸受(羽根車側の軸受)
12 軸受(反羽根車側の軸受)
13 スリーブ
14 マグネットカバー
15 開口部(羽根車側のモータハウジング開口)
16 スペーサー
17 コイル
18 第1の流路
19 第2の流路
20 開口部(反羽根車側のモータハウジング開口)
21 防振ゴム
22 爪部
23 羽根車側のディフューザ翼(第一の軸流ディフューザ)
24 反羽根車側のディフューザ翼(第二の軸流ディフューザ)
26 羽根車ハブ
27 羽根車の翼
28 嵌合部
29 羽根車のボス
30 軸方向隙間流路
31 連結隙間
32 排気口
33 羽根車側のモータハウジングの軸方向開口部
34 反羽根車側のモータハウジングの軸方向開口部
35 突起部
36 モータとの締結部
37 ハウジング嵌合部
40 電動機
200 電動送風機
201 送風機
202 電動機
300 電気掃除機
1 Impeller 2 Impeller side housing 2a Inner wall of impeller side housing (first axial flow diffuser)
2b Outer wall of the housing on the impeller side (first axial diffuser)
3 Fan casing 3a Lower end of fan casing 4 Air suction port (suction port)
5 Rotating axis (axis)
6 Motor housing (impeller side)
7 Rotor core (rotor)
8 Stator core (stator)
9 Housing on the anti-impeller side 9a Inner wall of the housing on the anti-impeller side (hub surface of the second axial diffuser blade)
9b Outer wall of the housing on the anti-impeller side (shroud surface of the second axial diffuser blade)
9c Lower end of inner wall of housing on anti-impeller side 10 Motor housing (opposite impeller side)
11 Bearing (impeller side bearing)
12 Bearing (bearing on the anti-impeller side)
13 Sleeve 14 Magnet cover 15 Opening (motor housing opening on impeller side)
16 Spacer 17 Coil 18 First flow path 19 Second flow path 20 Opening (motor housing opening on the side opposite to the impeller)
21 Anti-vibration rubber 22 Claw portion 23 Impeller side diffuser blade (first axial diffuser)
24 Diffuser blade on the anti-impeller side (second axial diffuser)
26 Impeller hub 27 Impeller blades 28 Fitting portion 29 Impeller boss 30 Axial gap flow path 31 Connection gap 32 Exhaust port 33 Axial opening of impeller side motor housing 34 Opposite impeller side motor housing 35 Projection 36 Fastening portion with motor 37 Housing fitting portion 40 Electric motor 200 Electric blower 201 Air blower 202 Electric motor 300 Vacuum cleaner

Claims (2)

ロータコアを有したロータと、ステータコアを有しコイルが巻装されたステータと、
前記ロータと前記ステータとを内装するモータハウジングと、を備えた電動機と、
前記モータハウジングの上流側に配置された羽根車と、
前記羽根車の下流に配置された第一の軸流ディフューザ翼と、
前記第一の軸流ディフューザ翼の下流に配置された第二の軸流ディフューザ翼と、
内壁と、外壁と、前記内壁と前記外壁との間に形成される前記第二の軸流ディフューザ翼とを有する反羽根車側ハウジングと、を備え、
前記第一の軸流ディフューザ翼は前記モータハウジングの中心より上流側に位置するようにして固定され、前記モータハウジングの長軸方向において上流から略中心位置まで前記モータハウジングの周りを覆うように配置され、
前記第二の軸流ディフューザ翼は前記モータハウジングの長軸方向において略中心から下流にかけて前記モータハウジングの周りを覆うように配置され
記モータハウジングは、前記ロータコアの上流側に形成される上流側開口部と、前記ロータコアの下流側に形成される下流側開口部とを有し、
前記内壁の下流縁は、前記第二の軸流ディフューザ翼の後縁および前記下流側開口部より上流に位置し、
前記第二の軸流ディフューザ翼の後縁の軸方向位置は、前記下流側開口部の軸方向位置内にある
ことを特徴とする電動送風機。
A rotor having a rotor core, a stator having a stator core and having a coil wound thereon,
an electric motor including a motor housing housing the rotor and the stator;
an impeller disposed on the upstream side of the motor housing;
a first axial diffuser blade disposed downstream of the impeller;
a second axial diffuser blade disposed downstream of the first axial diffuser blade;
an anti-impeller side housing having an inner wall, an outer wall, and the second axial diffuser blade formed between the inner wall and the outer wall,
The first axial diffuser blade is fixed so as to be located upstream from the center of the motor housing, and is arranged to surround the motor housing from upstream to approximately the center position in the longitudinal direction of the motor housing. is,
The second axial diffuser blade is arranged to surround the motor housing from approximately the center to downstream in the longitudinal direction of the motor housing ,
The motor housing has an upstream opening formed upstream of the rotor core, and a downstream opening formed downstream of the rotor core,
the downstream edge of the inner wall is located upstream of the trailing edge of the second axial diffuser blade and the downstream opening;
An electric blower characterized in that the axial position of the trailing edge of the second axial diffuser blade is within the axial position of the downstream opening.
請求項1に記載の電動送風機において、
前記第一の軸流ディフューザ翼の外周には周方向に突起部が設けられ、
前記第二の軸流ディフューザ翼の外周には爪部が設けられ、
前記突起部と前記爪部は嵌合されて接続されることを特徴とする電動送風機。
The electric blower according to claim 1,
A protrusion is provided in the circumferential direction on the outer periphery of the first axial diffuser blade,
A claw portion is provided on the outer periphery of the second axial diffuser blade,
The electric blower is characterized in that the protrusion and the claw are connected by being fitted together.
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