JP7516221B2 - 電動送風機及びそれを備えた電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明は、電動送風機及びそれを備えた電気掃除機に関する。

近年需要が急速に高まっているコードレススティック掃除機や自走式電気掃除機において、低電圧のバッテリー駆動でも十分な出力を得るとともに、振動や騒音を低減するためにＤＣブラシレスモータを用いた電動送風機が使用されている。また、電気掃除機の小型化を達成するために、電動送風機の小型化も求められている。電動送風機の小型化に関しては、電動送風機を高速化することで羽根車の外径を小さくすることができる。そのため、ブラシレスモータの回転数を毎分約５万回転以上としているものがある。このような電動送風機としては、例えば特許文献１に開示されたものがある。

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を有してインペラを回転させるモータ２０と、ステータを収納するモータハウジング２１と、インペラとモータハウジングとを収納してモータハウジングとの隙間に第１流路５を構成するファンケーシング２とを備え、ファンケーシングの上部はインペラの上方を覆い、かつ上下方向に開口する吸気口３を有し、ファンケーシングの下部には第１流路を介して吸気口に連通する排気口４が設けられ、モータハウジングにはモータハウジングの内面に固定されるステータの上面よりも下方において、径方向に貫通して第１流路に連通する流入口２１ａが設けられ、モータハウジングは流入口から上方に延びて前記ステータ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。

特開２０１８-１０５２６９号公報

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。

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。

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。

特許文献１に記載された従来技術は、ファンケーシングとモータハウジングとの隙間に第１の流路が構成され、第１の流路の上流側はインペラに連通し、流路の下流側には排気口が形成されている。モータハウジングの周壁には第１の流路に連通する流入口が設けられ、流入口はモータハウジングの内面に固定されるステータの上面より下方に配置され、径方向に貫通している。また、モータハウジングは流入口から上方に伸びてステータよりも上方の空間に連通する第２の流路を有している。第２の流路の下端は閉塞され第２の流路に流入した気流は全て上方に向かう流れとなっている。

このように、第１流路の流れは分岐され、流入口から第２流路に流れ込み、ステータを冷却し、ステータより上方に存在するインペラ側の玉軸受の軸受付近を流れ、その後、反インペラ側のすべり軸受を冷却し、第１流路と合流せずにモータ外部に排気されている。

しかしながら、第１の流路の気流の流れは軸方向に流れているため、流入口に流入するためには90度曲げられ径方向から流入する必要がある。また、第２の流路を上方に流れインペラ側の玉軸受を冷却するため径方向に流れ、さらに９０度曲げられ反インペラ側に流れすべり軸受を冷却後に排気される。このため、流路の圧力損失が大きく、第２流路へ流れる風量が少なくなり、モータ内部のステータや軸受を十分に冷却できない、という課題があった。

また、第１の流路の流入口から下流側の風量は、第２の流路に流れる風量があるため減少する。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恐れがあった。

本発明は、前記した課題を解決するためになされたものであり、小型軽量でありながら信頼性の高い構成を実現するとともに、運転による電動機や軸受の冷却を十分に行うことができ、さらに広い風量機において高効率な電動送風機及びそれを備えた電気掃除機の提供することを主な目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は、回転軸に固定されたロータコア及び前記ロータコアの外周部に配置されたステータコアを備えた電動機部と、前記回転軸に固定され前記電動機部によって駆動される羽根車と、前記羽根車側に位置し半径方向に開口部を有する羽根車側モータハウジング及び前記羽根車の反対側に位置し半径方向に開口部を有する反羽根車側モータハウジングとから構成され、前記電動機部を収納するモータハウジングと、前記羽根車側モータハウジングの外側に配置され前記羽根車側モータハウジングを覆う羽根車側ハウジングと、前記羽根車側ハウジングの下流側であって前記反羽根車側モータハウジングの軸方向の一部を覆うように位置し、前記反羽根車側モータハウジングの開口部の一部が露出するように配置された反羽根車側ハウジングと、前記羽根車側ハウジングに固定され前記羽根車を覆うと共に、空気を流入する吸込口を有するファンケーシングと、を備え、前記羽根車側ハウジングは、前記羽根車側モータハウジングとの半径方向に隙間をもって形成された羽根車側ハウジング内壁と、前記羽根車側ハウジング内壁の半径方向外側に形成された羽根車側ハウジング外壁と、前記羽根車側ハウジング内壁と前記羽根車側ハウジング外壁との間に設けられ一体で成型された第一軸流ディフューザ翼と、を備え、前記反羽根車側ハウジングは、前記反羽根車側モータハウジングとの半径方向に隙間をもって形成された反羽根車側ハウジング内壁と、前記反羽根車側ハウジング内壁の半径方向外側に形成された反羽根車側ハウジング外壁と、前記反羽根車側ハウジング内壁と前記反羽根車側ハウジング外壁との間に設けられ一体で成型された第二軸流ディフューザ翼と、を備え、前記羽根車、前記第一軸流ディフューザ翼及び前記第二軸流ディフューザ翼には、前記吸込口から流入した空気が流れる第１の流路が形成され、前記反羽根車側モータハウジングの開口部、前記電動機部の内部、前記羽根車側モータハウジングの開口部、前記羽根車側ハウジングと前記羽根車側モータハウジングの間に形成された隙間、前記反羽根車側ハウジングと前記反羽根車側モータハウジングに形成された隙間には、空気が通る第２の流路が形成され、前記第１の流路と前記第２の流路は、前記反羽根車側ハウジング内壁の軸方向端部で合流することを特徴とする。

本発明によれば、小型軽量でありながら信頼性の高い構成を実現するとともに、運転による電動機の冷却効率を向上でき、広い風領域において高効率化を図ることができる。

実施形態に係る電動送風機を搭載した電気掃除機をスティック型として使用する際の斜視図である。 実施形態に係る電動送風機を搭載した電気掃除機をハンディ型として使用する際の側面図である。 実施形態に係る電動送風機を搭載した掃除機本体の縦断面図である。 実施形態に係る電動送風機の外観図である。 実施形態に係る電動送風機の縦断面図である。 羽根車の斜視図である。 羽根車の断面図である。 第一軸流ディフューザ翼を有するハウジングを羽根車側から見た正面図である。 第一軸流ディフューザ翼を有するハウジングの断面図である。 第一軸流ディフューザ翼を有するシュラウドの一部を除した部分断面図である。 第二軸流ディフューザ翼を有するハウジングの羽根車側から見た正面図である。 第二軸流ディフューザ翼を有するハウジングの断面図である。 第二軸流ディフューザ翼を有するシュラウドの一部を除した部分断面斜視図である。 電動機部の外観斜視図である。 電動機部の縦断面図である。 電動機部の反羽根車側モータハウジングの径方向開口よりも上方を通る水平断面で切断した斜視図である。 本発明の第２実施形態における電動送風機の縦断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態（以下、「本実施形態」と称する）について詳細に説明する。なお、各図は、本発明を十分に理解できる程度に、概略的に示しているに過ぎない。よって、本発明は、図示例のみに限定されるものではない。また、各図において、共通する構成要素や同様な構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を省略する。

＜電動送風機を搭載した電気掃除機の構成＞
以下、図１Ａ、図１Ｂ、及び図２を参照して、本実施形態に係る電動送風機２００を搭載した電気掃除機４００の構成について説明する。図１Ａは、本実施形態に係る電動送風機２００を搭載した電気掃除機４００をスティック型として使用する際の斜視図である。図１Ｂは、電気掃除機４００をハンディ型として使用する際の側面図である。図２は、電気掃除機４００の掃除機本体４１０の縦断面図である。

なお、本実施形態では、電動送風機２００がスティック型とハンディ型とを適宜切り替えて使用できる充電式の電気掃除機４００に搭載されている場合を想定して説明する。しかしながら、電動送風機２００は、スティック型のみやハンディ型のみ等の様々なタイプの電気掃除機４００に搭載することができる。

図１Ａに示すように、電気掃除機４００は、塵埃を集塵する集塵室４０１と、集塵に必要な吸込気流を発生させる電動送風機２００（図２参照）を収納する掃除機本体４１０と、掃除機本体４１０に対して伸縮自在に設けられた伸縮パイプ４０２と、伸縮パイプ４０２の一端に設けられたグリップ部４０３と、グリップ部４０３に設けられた電動送風機２００（図２参照）の入切を行うスイッチ部４０４とを備えている。

図１Ａに示す例では、電気掃除機４００は、スティック状態になっており、伸縮パイプ４０２が伸ばされた状態になっている。スティック状態において、掃除機本体４１０の他端には吸口体４０５が取り付けられ、掃除機本体４１０と吸口体４０５とが接続部４０６で繋がれている。

一方、図１Ｂに示す例では、電気掃除機４００は、ハンディ状態になっており、伸縮パイプ４０２が掃除機本体４１０内に収納され、グリップ部４０３が伸縮パイプ４０２側に近接した状態になっている。ハンディ状態において、持ち手となるハンディグリップ部４０７は、掃除機本体４１０の上面側に、近接されたグリップ部４０３と集塵室４０１との間に設けられている。また、掃除機本体４１０の他端部には吸口体４０８（隙間ノズル）が取り付けられ、掃除機本体４１０と吸口体４０８とが接続部４０６で繋がれている。

係る構成において、電気掃除機４００は、グリップ部４０３のスイッチ部４０４を操作することで、掃除機本体４１０に収納された電動送風機２００（図２参照）が作動し、吸込気流を発生させる。そして、電気掃除機４００は、吸口体４０５（図１Ａ参照）又は吸口体４０８（図１Ｂ参照）から塵埃を吸込み、接続部４０６を通して掃除機本体４１０の集塵室４０１に集塵する。

図２に示すように、掃除機本体４１０の内部には、吸引力を発生させる電動送風機２００と、電動送風機２００に電力を供給する電池ユニット４２０と、駆動用回路４３０とが設けられている。なお、図２に示す例では、電気掃除機４００は、ハンディ状態になっており、掃除機本体４１０から吸口体４０８を取り外した状態になっている。

吸口体４０５（図１Ａ参照）又は吸口体４０８（図１Ｂ参照）から吸い込まれた空気は、掃除機本体４１０に設けられた流路４４０を通って電動送風機２００の前方に配置された集塵室４０１に送られ、集塵室４０１内に集塵される。そして、集塵室４０１で塵挨が分離された後の空気は、電動送風機２００と、駆動用回路４３０とを通り、掃除機本体４１０に形成された排気口（不図示）から外部に排出される。

＜電動送風機の構成＞
以下、図３乃至図７を参照して、電動送風機２００の構成について説明する。

図３Ａは、電動送風機２００の外観図である。図３Ｂは、電動送風機２００の縦断面図である。図４Ａは、羽根車の斜視図である。図４Ｂは、羽根車の断面図である。図５Ａは、第一軸流ディフューザ翼を有する羽根車側ハウジングを羽根車側から見た正面図である。図５Ｂは、第一軸流ディフューザ翼を有する羽根車側ハウジングの断面図である。図５Ｃは、第一軸流ディフューザ翼を有する羽根車側ハウジングのシュラウドの一部を除した図である。図６Aは、第二軸流ディフューザ翼を有する反羽根車側ハウジングを羽根車側から見た正面図である。図６Bは、第二軸流ディフューザ翼を有する反羽根車側ハウジングの断面図である。図６Cは、第二軸流ディフューザ翼を有する反羽根車側ハウジングのシュラウドの一部を除した斜視図である。図７Aは、電動機の外観斜視図である。図７Bは、電動機の縦断面図である。図７Cは、電動機の反羽根車側モータハウジングの径方向開口よりも上方を通る水平断面で切断した斜視図である。なお、図３Ｂ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。また、図３Ｂには代表的な空気の流れを図３Ｂ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。

図２に示すように、電動送風機２００は、電気掃除機４００の内部に取付けられる。その際に、電気掃除機４００の下部側の吸口体４０５（図１Ａ参照）又は吸口体４０８（図１Ｂ参照）の方向に羽根車１（図３Ｂ参照）が向くように、電動送風機２００は、電気掃除機４００に取り付けられる。

図３乃至図７に示すように、電動送風機２００は、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、羽根車側の第一軸流ディフューザ翼２３、第二軸流ディフューザ翼２４を設置されている。第二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。羽根車側ハウジング２は、第一軸流ディフューザ翼２３を持ち、羽根車側モータハウジング６に設けられたねじ穴部３６に、固定ねじ３９によって取り付けられている。反羽根車側ハウジング９は、第二軸流ディフューザ翼２４を持ち羽根車側ハウジング２の下流側に配置され排気口３２を備えている。電動機部２０２は、羽根車側ハウジング２と反羽根車側ハウジング９の半径方向内側に位置している。羽根車側ハウジング２は羽根車側モータハウジング６を覆うように位置し、反羽根車側ハウジング９は、反羽根車側モータハウジング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。羽根車側モータハウジング６は、電動機部２０２の軸方向であって羽根車１側の軸受１１を保持している。反羽根車側モータハウジング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。

羽根車側モータハウジング６と反羽根車側モータハウジング１０は同一形状であり、外周部の半径方向と軸方向に複数の開口を有している。反羽根車側モータハウジング１０の軸方向の開口部３４は外部と連通しているが、羽根車側モータハウジング６の軸方向の開口部３３は、羽根車側ハウジング２によって閉塞されている。羽根車側モータハウジング６の外周部の半径方向を向いた開口部１５、反羽根車側モータハウジング１０の開口部２０は周方向に6個の開口が配置されている。また、羽根車側モータハウジング６の開口部１５と反羽根車側モータハウジング１０の開口部２０はステータコア８に軸方向に重ならないように設置されている。また、各モータハウジングの開口部１５、２０は、巻線17の軸方向端部と軸方向に重なるように配置されている。なお、各モータハウジングの半径方向の開口は周方向に均一に配置されており、開口の個数と反羽根車１側の第二軸流ディフューザ翼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部２０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２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。

電動送風機２００の側部には、羽根車１と羽根車１側の第一軸流ディフューザ翼２３、第二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、電気掃除機４００の下部側の吸口体４０５（図１Ａ参照）又は吸口体４０８（図１Ｂ参照）での吸引力の空気流が流れる流路である。第２の流路１９は、反羽根車側モータハウジング１０の半径方向の開口部２０と軸方向の開口部３４から電動機部２０２の内部に空気が流入し、電動機部２０２の内部を羽根車１側に向かって流れ、羽根車側モータハウジング６の半径方向の開口部１５から、羽根車側ハウジング２、反羽根車側ハウジング９と羽根車側モータハウジング６、反羽根車側モータハウジング１０間に形成された隙間を反羽根車側ハウジング９の排気口３２側に向かって空気が流れる流路である。

第１の流路１８と第２の流路１９は、反羽根車側ハウジング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１９内の流れを生じさせ、反羽根車側モータハウジング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の冷却性能の向上と電動送風機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良く、翼の後縁まで延びていても良く、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１側に位置することが望ましい。

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、反羽根車側モータハウジング１０の開口は、軸方向の開口部３４と半径方向の開口部２０が形成されている。開口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、反羽根車側モータハウジング１０の開口部２０は反羽根車側ハウジング９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、電動機部２０２内部をより効率よく冷却できる。なお、開口部３４から巻線１７の一部が出て（図示せず）、駆動用回路４３０（図２参照）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、他の形状の穴でも良い。

図３Ｂ、図４に示す羽根車１は熱可塑性樹脂製のハブ板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。なお、本実施形態では、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しているが、圧入によって回転軸に固定されるようにしても良い。また、図３Ｂ及び図４に示すように、本実施形態では、羽根車１は、斜流型羽根車になっているが、遠心型羽根車、軸流型羽根車の形態でも良い。
＜電動機部２０２＞
次に、本実施形態の電動機部２０２の構成を説明する。
図７Ａは電動機部２０２を斜めから見た外観斜視図である。図７Ｂは電動機部２０２の縦断面図である。図７Cは電動機の反羽根車側モータハウジング１０の径方向開口２０よりも上方を通る水平断面で切断した斜視図である。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つの羽根車側モータハウジング６、反羽根車側モータハウジング１０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は環状のヨーク部８ｂと、ポール部８ｃと、ティース部８ｄを備えている。ヨーク部８ｂと、ポール部８ｃと、ティース部８ｄで囲まれた空間により、巻線１７が挿入されるスロット部８ｅが形成される。ポール部８ｃはヨーク部８ｂの内周面からロータコア７に向かって半径方向内側に延びて形成され、ポール部８ｃに巻枠２５を介して巻線１７が巻かれている。巻線１７は、電動送風機２００に備わる駆動用回路４３０（図２参照）に電気的に接続されている。なお、巻線１７は銅線を用いるが、アルミニウム線やアルミニウム線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。

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の運転回転速度は毎分約５０、０００～２００、０００回転である。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。

ロータコア７の羽根車１側には軸受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。羽根車側モータハウジング６は、軸受１１を支持し、反羽根車側モータハウジング１０は、軸受１１を支持している。羽根車側モータハウジング６、反羽根車側モータハウジング１０は金属製であり、材料にアルミニウム合金を用いることで、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、樹脂製でも良く、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ことができる。また、羽根車側モータハウジング６、反羽根車側モータハウジング１０はアルミニウム合金材でも、鋼材でもよい。

軸受１１、１２のロータコア７側には軸受の軸方向の位置決めを行うスペーサー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とマグネットの端部に樹脂製のバランス調整材１４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。

羽根車側モータハウジング６と反羽根車側モータハウジング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つの羽根車側モータハウジング６、反羽根車側モータハウジング１０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ヨーク部8bの外周部の一部が露出した露出部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８の発熱を羽根車側モータハウジング６、反羽根車側モータハウジング１０の熱伝導、および第2の流路１９内に露出部８ａが配置されているのでステータコア８の冷却が促進され、高い発熱密度で低損失な冷却が可能となる。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することができる。

羽根車側モータハウジング６に設けた半径方向の開口部２０の周方向位置はステータコア８のポール部８ｃの間に配置している。すなわちステータコア８のスロット部８ｅの半径方向位置に開口部２０を配置し、開口部２０の軸方向位置はステータコア８に重ならないようにしている。これにより、開口部２０の内部に冷却風が流入し易くなる。また、電動機部２０２で発熱量の大きい巻線１７に冷却風が当たるため、電動機部２０２の冷却性能の向上が図られる。なお、本実施形態例ではスロット部８ｅが６個とし、開口部２０は６個であるが、開口部を３個とすることで、羽根車側モータハウジング６、反羽根車側モータハウジング１０の剛性を高くすることができ、振動、騒音の低減に有利に働く。また、開口部２０の半径方向内側に巻線１７を巻き回す巻枠２５が配置されているが、巻枠２５の両端部から電動機部２０２内に冷却風が流入するため、流入する空気の流速が速くなり巻線１７を冷却することができる。さらに、軸方向の開口部３４からも電動機部２０２内に冷却空気が流入するため、巻線１７、ステータコア８、軸受１１、１２を冷却するのに十分に風量を得ることができる。

反羽根車側モータハウジング１０の半径方向の開口部２０と羽根車側モータハウジング６の半径方向の開口部１５の位置は周方向に異なっている。モータハウジング６の軸方向の開口部３３が羽根車側ハウジング２によって閉塞されていても、羽根車側モータハウジング６の開口部１５の半径方向内側には巻枠２５が配置されないため、開口部１５の開口面積を十分に確保することができるので、損失を小さく電動機部２０２の各部の冷却を行うことができ、信頼性の高い電動送風機を得ることができる。

次に、図５に示す羽根車１側の第一軸流ディフューザ翼２３と、図６に示す反羽根車１側の第二軸流ディフューザ翼２４の周方向位置について説明する。羽根車側ハウジング２の外周部には、周方向３箇所に突起部３５が設けられている。反羽根車側ハウジング９の外周部に設けた爪部２２と、羽根車側ハウジング２の突起部３５とが嵌合されて接続される。また、羽根車１側の第一軸流ディフューザ翼２３の翼枚数と、反羽根車側ハウジング９の端部の爪部２２及び羽根車側ハウジング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側の第一軸流ディフューザ翼２３及び第二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２より上であればよいが、突起個数で構成されると、各ディフューザ翼の周方向位置が決まり、組立時の量産性が最も良い。

図３Ｂに示す羽根車１を覆うファンケーシング３は、羽根車側ハウジング２の嵌合部２８（図５参照）にファンケーシング３の下端部３aが挿入され、羽根車側ハウジング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４１０の設置部には、図３Ｂ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４１０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ることができる。

羽根車側ハウジング２には羽根車側モータハウジング６に固定できるように貫通穴４０が設けられ、固定ねじ３９により、羽根車側モータハウジング６に固定される。電動送風機２００の組立は、別体で組立てられた電動機部２０２の羽根車側モータハウジング６に設けられたねじ穴部３６に、羽根車側ハウジング２が羽根車１側から組立操作され固定ねじ３９により固定される。次に、電動機の回転軸５に羽根車１が挿入され、雌ねじで固定される。その後、ファンケーシング３を羽根車側ハウジング２の嵌合部２８に挿入され、ファンケーシング３と羽根車側ハウジング２が接着剤で接着固定される。ファンケーシング３と一体となった電動機組品は、反羽根車側ハウジング９の爪部２２と羽根車側ハウジング２の突起３５に嵌合され組立てられる。なお、反羽根車側ハウジング９の嵌合部３７に接着剤を流し固定することで羽根車側ハウジング２と反羽根車側ハウジング９が一体化され、振動、騒音の発生を抑えることができる。このように、電動機と送風機の組立ては、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。

また、ファンケーシング３と羽根車側ハウジング２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１とファンケーシング３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。

ここで、図３Ｂに示すように、回転軸５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で形成し、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。

また、本実施形態の特徴である第１の流路１８の流れで生じるベンチュリ効果を最大限に発揮するには、第１の流路１８と第２の流路１９のハウジング２の内壁２ａと羽根車側モータハウジング６で形成される流路の最大径の差を小さくすることが望ましい。本構成ではベンチュリ効果を用いた冷却風の取り込みのために、第二軸流ディフューザ翼を持つ反羽根車側ハウジング９の流路最大径Ｒd（反羽根車側ハウジング９の外壁９ｂの反羽根車側モータハウジング１０側の直径）は、反羽根車側モータハウジング１０の外周部の外径Rmの約1.5倍で形成されている。なお、第二軸流ディフューザ翼２４を持つ反羽根車側ハウジング９の流路最大径Rdと、反羽根車側モータハウジング１０の外周部の外径Rmの比は、約1.5倍より小さいほど、ベンチュリ効果を効率的に得ることができ、小型で高効率が電動送風機を実現できる。なお、本実施形態では第二軸流ディフューザ翼２４を有する構成を述べたが、ベンチュリ効果を得るためであれば、第二軸流ディフューザ翼２４の有無は問わず、円環の流路でもよい。

羽根車１側の第一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、第一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、第一軸流ディフューザ翼２３の軸方向下流に設置された第二軸流ディフューザ翼２４は、第一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。

＜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３Ｂ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。

羽根車１から流出された空気流は、第一軸流ディフューザ翼２３と、第二軸流ディフューザ翼２４を通る際に、第一軸流ディフューザ翼２３、第二軸流ディフューザ翼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する。また、反羽根車側ハウジング９の軸方向端部９ｃ（内壁の下端部）は第二軸流ディフューザ翼２４の後縁２４ｂより上流に位置する（第二軸流ディフューザ翼２４の内壁から第二軸流ディフューザ翼２４の後縁２４ｂを突出する）ことで、第二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。これにより、第二軸流ディフューザ翼２４の後半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）。この半径方向内向きの流れにより、反羽根車側モータハウジング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３Ｂの実線矢印α１に示すように、ファンケーシング３の吸込口４から反羽根車側ハウジング９の排気口３２までの流路である。

第２の流路１９は、第二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の流路の第二軸流ディフューザ翼２４の出口に向かう流れは、反羽根車側モータハウジング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巻線１７間を通ることで、反羽根車側の軸受１２と巻線を冷却する。また、巻線間を通った流れは、羽根車１側の軸受１１周辺を通り、羽根車側モータハウジング６の開口部１５を通り、羽根車側モータハウジング６と羽根車側ハウジング２の内壁２ａとの半径方向の隙間を軸方向下流（第二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、羽根車側モータハウジング６と羽根車側ハウジング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。

第二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。

＜送風機部２０１＞
次に、実施形態の送風機部２０１の構成を説明する。

図４Ａは実施形態の羽根車１の斜視図である。図４Ｂは羽根車１の断面図である。図５Ａは羽根車１側の第一軸流ディフューザ翼２３を有する羽根車側ハウジング２を羽根車１側から見た正面図である。図５Ｂは第一軸流ディフューザ翼２３を有する羽根車側ハウジング２の縦断面図である。図５Ｃは第一軸流ディフューザ翼を有するシュラウドの一部を除した部分断面図である。図６Ａは第二軸流ディフューザ翼２４を有する反羽根車側ハウジング９の羽根車１側から見た正面図である。図６Ｂは第二軸流ディフューザ翼２４を有する反羽根車側ハウジング９の縦断面図である。図６Ｃは第二軸流ディフューザ翼２４を有するシュラウドの一部を除した反羽根車側ハウジング９の外周部から見た部分断面斜視図である。なお、図５Ｃと図６Ｃは、第一軸流ディフューザ翼２３、第二軸流ディフューザ翼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。

＜羽根車１＞
先ず、図４Ａ、図４Ｂを用いて、本発明に係る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。

ハブ板２６の裏面側には凸部２６ａ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回転軸５と羽根車１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１のアンバランス量の低減により、振動や騒音の低減を図ることができる。また、羽根車１のボス部２９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１３の回転による軸受１１の冷却性能を促進することできる。

羽根車１とファンケーシング３は樹脂製であり、羽根車１とファンケーシング３で摺動性の異なる樹脂材料とし、羽根車１とファンケーシング３を接触させた状態で馴染み運転を行うことで、羽根車１またはファンケーシング３のどちらかの材料が削れ、羽根車１とファンケーシング３間の隙間を最小化することが可能である。
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３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３に用いることで、運転時の羽根車１とファンケーシング３との隙間の最小化を図ることができ、高効率な電動送風機を得ることができる。

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４Ｂの下方向)に傾斜した斜流羽根車である。図４Ａ、図４Ｂ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。

次に、第１実施形態の送風機部２０１について説明する。

図３Ｂ、乃至図５、図６に示すように、実施形態の送風機部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羽根車１側の第一軸流ディフューザ翼２３が１５枚設置されている。第一軸流ディフューザ翼２３は、羽根車側ハウジング２の内壁２ａと外壁２ｂの間に設けられ、羽根車側ハウジング２と一体で成型されている。第二軸流ディフューザ翼２４は、反羽根車側ハウジング９の内壁9ａと外壁９ｂの間に設置され、反羽根車側ハウジング９と一体成型されている。また、第二軸流ディフューザ翼２４の翼枚数は、羽根車１側の第一軸流ディフューザ翼２３と同一の１５枚で構成されている。

図５に示す羽根車１側の第一軸流ディフューザ翼２３の後縁２３ｂと第二軸流ディフューザ翼２４の前縁２４ａ（図６C参照）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、羽根車側の第一ディフューザ翼２３の後縁２３ｂと第二軸流ディフューザ翼２４の前縁２４ａ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、第一軸流ディフューザ翼２３、第二軸流ディフューザ翼２４の翼間ピッチ（３６０／羽根枚数Ｚｄ）の１５～５０％が良い。

図３Ｂに示すように、第一軸流ディフューザ翼２３の内壁２a（ハブ）と第二軸流ディフューザ翼２４の内壁９ａ（ハブ）は、略一致している。ここで、第一軸流ディフューザ翼２３の内壁２ａと第二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、合流後の反羽根車側ハウジング９の内壁９ａが大きく（ハブ面の径が大きい）流路に突出した場合、第一軸流ディフューザ翼２３、第二軸流ディフューザ翼２４での損失が増加するためである。

図３Ｂに示すように、羽根車側ハウジング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。羽根車側ハウジング２の外壁２ｂと反羽根車側ハウジング９の外壁９ｂは、嵌合部３７（図６Ｂ参照）によりハウジング２の芯を出し、反羽根車側ハウジング９の外周部の爪部２２（図６Ｂ参照）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。

図５Ａ～Ｃに示す羽根車１側の第一軸流ディフューザ翼２３の高さ方向の形状は、羽根車側ハウジング２の内壁２ａから外壁２ｂにかけ、反羽根車１側（羽根車１から離れる側）に傾斜し(図３Ｂ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。

図５Ｃに示すように、羽根車１側の第一軸流ディフューザ翼２３のシュラウド側の翼弦長（前縁２３ａと後縁２３ｂを結んだ線）は、ハブ側（内壁２ａの側）の翼弦長に比べて長い。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、第一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(第一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（第一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。

図６に示すように、第二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側の第一軸流ディフューザ翼２３の翼厚さ(図５参照)より厚い。また、第二軸流ディフューザ翼２４の翼弦長（前縁２４ａと後縁２４ｂを結んだ線）は、羽根車１側の第一軸流ディフューザ翼２３のシュラウド側の翼弦長と略同一である。第二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６Ｃに示すように、第二軸流ディフューザ翼２４の後縁２４ｂ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。

ここで、第一軸流ディフューザ翼２３、第二軸流ディフューザ翼２４の形状について説明する。

第一軸流ディフューザ翼２３および第二軸流ディフューザ翼２４は、図５に示す翼弦長（例えば、第一軸流ディフューザ翼２３の前縁２３ａから後縁２３ｂ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（翼弦長／翼間ピッチ）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。

また、第二軸流ディフューザ翼２４の軸方向端部９ｃ（内壁の下端部）は、第二軸流ディフューザ翼２４の後縁２４ｂより上流に位置する（第二軸流ディフューザ翼２４の内壁９ａから第二軸流ディフューザ翼２４の後縁２４ｂを突出する）ことで、第二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により、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、反羽根車側モータハウジング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、第二軸流ディフューザ翼２４の後縁２４ｂの軸方向位置は、反羽根車側モータハウジング１０の半径方向の開口部２０の軸方向の間に位置する。これにより、第二軸流ディフューザ翼２４による回転方向の流れの減速を高め、静圧上昇を図るとともに、翼による転向により、開口部２０に向かう、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、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４００(図１参照)を提供できる。

実施形態では、一例として、図３Ｂに示す反羽根車側モータハウジング１０の開口は、半径方向の開口部２０、軸方向の開口部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。

以上説明した実施形態の電動送風機２００によれば、電動送風機２００は、回転するロータコア７と、ロータコア７の外周部にステータコア８および巻線１７と、ステータコア８の外周部の一部を露出するように、羽根車１側と反羽根車側に設置した羽根車側モータハウジング６、反羽根車側モータハウジング１０を持つ電動機部２０２と、羽根車１の軸方向の下流に周方向に翼を持つ第一軸流ディフューザ翼２３と、第二軸流ディフューザ翼２４を有した送風機部２０１とを持ち、電動機部２０２は送風機部２０１と別々の組立体で形成され、第一軸流ディフューザ翼２３と一体の羽根車側ハウジング２は、羽根車側モータハウジング６に固定され、かつ羽根車側モータハウジング６の長軸方向において上流から略中心位置まで羽根車側モータハウジング６の周りを覆うように配置され、第二軸流ディフューザ翼２４を持つ反羽根車側ハウジング９は羽根車側の反羽根車側モータハウジング１０の長軸方向において略中心から下流にかけて反羽根車側の反羽根車側モータハウジング１０を覆うように配置され、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１５、２０を有し、反羽根車側のモータハウジングの半径方向の開口は電動機内に冷却用の空気が流入する吸気口とし、羽根車側のモータハウジングの半径方向の開口は電動機内の冷却用の空気が流出する排気口とすることを特徴とする。

これにより、広い風量域において高効率かつ、小型で軽量な信頼性の高い電動送風機２００を提供できる。したがって、電動機部２０２のステータコア８、巻線１７、軸受１１、１２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４００を得ることができる。
＜＜第２実施形態＞＞
次に、第２実施形態について、図８を用いて説明する。

図８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の流路が羽根車側モータハウジング６の軸方向の開口部３３を通り、羽根車側ハウジング２と羽根車側モータハウジング６により形成される軸方向隙間流路３０を通る。また、軸方向隙間流路３０を通った冷却風は、羽根車側モータハウジング６と羽根車側ハウジング２の半径方向隙間からなる円環流路３８を通る。円環流路３８を通る流れは、羽根車１側の第一軸流ディフューザ翼２３と反羽根車１側の第二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、第二軸流ディフューザ翼２４に合流する。

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。

軸方向隙間流路３０と円環流路３８と連結隙間３１から形成される第２の流路１９の流れは、反羽根車１側の第二軸流ディフューザ翼２４の入口の風速が速いために静圧が低く、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１側の第二軸流ディフューザ翼２４の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１の反羽根車側モータハウジング１０の開口部２０乃至軸方向の開口部３４から電動機内部へ流入し、電動機内部を通り、羽根車側モータハウジング６の軸方向開口部３３を通り、羽根車側ハウジング２と羽根車側モータハウジング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、羽根車側モータハウジング６と羽根車側ハウジング２の半径方向隙間（円環流路３８）を通り、羽根車１側の第一軸流ディフューザ翼２３と反羽根車側の第二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、第二軸流ディフューザ翼２４に合流する。第２の流路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側の軸受１２を冷却する。また、第２の流路１９の流れがステータコア８の外周側を流れることで、ステータコア８、巻線１７を冷却し、羽根車１側の軸受１１を冷却し、連結隙間３１に流れる。

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は羽根車側ハウジング２の内壁２ａと反羽根車側ハウジング９で形成されている。連結隙間３１はステータコア８の外周部から第二軸流ディフューザ翼２４に向かうにつれ、軸方向の排気側に傾斜している。これにより、連結隙間３１を流れる空気の流れは、第１の流路１８を流れる空気流と円滑に合流でき、冷却と高効率化が可能となる。

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、第二軸流ディフューザ翼２４を通る風量は、羽根車１から第一軸流ディフューザ翼２３を通る風量と、第２の流路１９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。

第二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、第二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１側の第一軸流ディフューザ翼２３と合流し、第二軸流ディフューザ翼２４に流れる。

これにより、非設計点においても、第二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、反羽根車側モータハウジング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。

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巻線と、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軸流ディフューザ翼と、第二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。

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のステータコア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４００を得ることができる。

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。

１ 羽根車
１ａ 羽根車出口
２ 羽根車側ハウジング
２ａ 羽根車側ハウジングの内壁（第一軸流ディフューザ）
２ｂ 羽根車側ハウジングの外壁（第一軸流ディフューザ）
３ ファンケーシング
３ａ ファンケーシングの下端部
４ 吸込口
５ 回転軸
６ 羽根車側モータハウジング
７ ロータコア
８ ステータコア
８ａ 露出部（ヨークの外周）
８ｂ ヨーク部
８ｃ ポール部
８ｄ ティース部
８ｅ スロット部
９ 反羽根車側ハウジング
９ａ 反羽根車側ハウジングの内壁(第二軸流ディフューザ翼のハブ面)
９ｂ 反羽根車側ハウジングの外壁(第二軸流ディフューザ翼のシュラウド面)
９ｃ 反羽根車側ハウジングの軸方向端部（内壁の下端部）
１０ 反羽根車側モータハウジング
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 バランス調整材
１５ 開口部（羽根車側モータハウジング開口）
１６ スペーサー
１７ 巻線
１８ 第１の流路
１９ 第２の流路
２０ 開口部（反羽根車側モータハウジング開口）
２１ 防振ゴム
２２ 爪部（反羽根車側ハウジング）
２３ 第一軸流ディフューザ翼(羽根車側の軸流ディフューザ翼)
２３ａ 前縁
２３ｂ 後縁
２４ 第二軸流ディフューザ翼(反羽根車側の軸流ディフューザ翼)
２４ａ 前縁
２４ｂ 後縁
２５ 巻枠
２６ ハブ板
２６ａ 凸部
２７ 羽根車の羽根
２８ 嵌合部
２９ 羽根車のボス部
２９ａ ボス曲面
３０ 軸方向隙間流路
３１ 連結隙間
３２ 排気口
３３ 羽根車側モータハウジングの軸方向開口部
３４ 反羽根車側モータハウジングの軸方向開口部
３５ 突起部
３６ ねじ穴部
３７ ハウジング嵌合部
３８ 円環流路
３９ 固定ねじ
４０ 貫通穴
２００ 電動送風機
２０１ 送風機部
２０２ 電動機部
４００ 電気掃除機

Claims (7)

1. 回転軸に固定されたロータコア及び前記ロータコアの外周部に配置されたステータコアを備えた電動機部と、
   前記回転軸に固定され前記電動機部によって駆動される羽根車と、
   前記羽根車側に位置し半径方向に開口部を有する羽根車側モータハウジング及び前記羽根車の反対側に位置し半径方向に開口部を有する反羽根車側モータハウジングとから構成され、前記電動機部を収納するモータハウジングと、
   前記羽根車側モータハウジングの外側に配置され前記羽根車側モータハウジングを覆う羽根車側ハウジングと、
   前記羽根車側ハウジングの下流側であって前記反羽根車側モータハウジングの軸方向の一部を覆うように位置し、前記反羽根車側モータハウジングの開口部の一部が露出するように配置された反羽根車側ハウジングと、
   前記羽根車側ハウジングに固定され前記羽根車を覆うと共に、空気を流入する吸込口を有するファンケーシングと、を備え、
   前記羽根車側ハウジングは、前記羽根車側モータハウジングとの半径方向に隙間をもって形成された羽根車側ハウジング内壁と、前記羽根車側ハウジング内壁の半径方向外側に形成された羽根車側ハウジング外壁と、前記羽根車側ハウジング内壁と前記羽根車側ハウジング外壁との間に設けられ一体で成型された第一軸流ディフューザ翼と、を備え、
   前記反羽根車側ハウジングは、前記反羽根車側モータハウジングとの半径方向に隙間をもって形成された反羽根車側ハウジング内壁と、前記反羽根車側ハウジング内壁の半径方向外側に形成された反羽根車側ハウジング外壁と、前記反羽根車側ハウジング内壁と前記反羽根車側ハウジング外壁との間に設けられ一体で成型された第二軸流ディフューザ翼と、を備え、
   前記羽根車、前記第一軸流ディフューザ翼及び前記第二軸流ディフューザ翼には、前記吸込口から流入した空気が流れる第１の流路が形成され、
   前記反羽根車側モータハウジングの開口部、前記電動機部の内部、前記羽根車側モータハウジングの開口部、前記羽根車側ハウジングと前記羽根車側モータハウジングの間に形成された隙間、前記反羽根車側ハウジングと前記反羽根車側モータハウジングに形成された隙間には、空気が通る第２の流路が形成され、
   前記第１の流路と前記第２の流路は、前記反羽根車側ハウジング内壁の軸方向端部で合流することを特徴とする電動送風機。
2. 前記反羽根車側モータハウジングの開口部と前記羽根車側モータハウジングの開口部は、周方向の位置が異なることを特徴とする請求項１に記載の電動送風機。
3. 前記ステータコアは環状のヨーク部と、ポール部と、ティース部を備え、
   前記ヨーク部と、前記ポール部と、前記ティース部で囲まれた空間により、巻線が挿入されるスロット部が形成され、
   前記スロット部の半径方向に対向する位置に前記反羽根車側モータハウジングの開口部を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の電動送風機。
4. 前記羽根車側モータハウジングと前記反羽根車側モータハウジングは同一の形状であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の電動送風機。
5. 前記羽根車側モータハウジングの開口部と前記反羽根車側モータハウジングの開口部は、複数設けたことを特徴とする請求項４記載の電動送風機。
6. 前記羽根車側モータハウジングの開口部の数と前記第二軸流ディフューザ翼の羽根枚数の最大公約数及び前記反羽根車側モータハウジングの開口部の数と前記第二軸流ディフューザ翼の羽根枚数の最大公約数はそれぞれ３とし、前記羽根車側モータハウジングの開口部の個数と前記第二軸流ディフューザ翼の羽根枚数の最大公約数及び前記反羽根車側モータハウジングの開口部の個数はそれぞれ最大公約数以上としたことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の電動送風機。
7. 請求項１乃至６の何れか１項に記載の電動送風機と、塵埃を集塵する集塵室と、操作するための持ち手となるグリップ部と、電気の入切をするためのスイッチ部と、を有することを特徴とする電気掃除機。

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