JPS5893996A - 電動送風機 - Google Patents

電動送風機

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Publication number
JPS5893996A
JPS5893996A JP19075281A JP19075281A JPS5893996A JP S5893996 A JPS5893996 A JP S5893996A JP 19075281 A JP19075281 A JP 19075281A JP 19075281 A JP19075281 A JP 19075281A JP S5893996 A JPS5893996 A JP S5893996A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
diffuser
inlet
outlet
vanes
blades
Prior art date
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Pending
Application number
JP19075281A
Other languages
English (en)
Inventor
Teruo Sakurai
桜井 照男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPS5893996A publication Critical patent/JPS5893996A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/44Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/441Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/444Bladed diffusers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は家庭用電気掃除機の電動送風機にかかわシ、
特にその流体性能の向上と騒音低減に関するものでろる
従来用いられている電動送風機の構成及び作用を第1図
〜第4図により説明する。第1図は電動送風機の縦断面
図であって、1は電動機を表わし。
その回転軸2の一端に遠心形の羽根車3がナツト4によ
り締結されている。羽根車3の外側には。
前面がほぼ円錐形、側面が円筒形のケーシング5が配置
され、電動機1の送風機側の端部に設けられた円板形の
エンドブラケット6に嵌合して内部に空間を形成し、前
記羽根車會収納している。ケーシング5内には羽根車3
の後向(反吸込側)に位置して円板状の仕切板7が配置
され1円周方向の複数個所においてボルト8によりエン
ドブラケット6及び電動+3&1に固定される。仕切板
7の前面(吸込側)かつ羽根車3の外地には1円形翼列
状のディフューザR9が突設され、また仕切板70恢而
には戻り柴内glOが突設されて流体通路を形成する。
また仕切板7の外周端とケー7ング5の内周面との間に
は円環状の間t!Allが形成さ扛る。羽根車3の回転
により9気は吸込口12から吸入され1羽根車によし加
圧された後ディフューザ[9,円墳状間隙11、及び戻
り案内翼10から成る流体通路を流れて減速しつつ動圧
を静圧に変換され、エンドブラケット6及び電動機の端
部に設けられた吸気口13よシミ動機の内部に流入し、
電動壁を冷却した俊゛亀動機の他端又は側方に設けられ
た開口部(図示せず)から流出する。
第2図、第3図、及び第4図はそれぞれディフューザ翼
、戻シ案内翼、及び吸気口の軸方向親図でおる。
上記s5y、の電動送風機で用いられているディフュー
ザ翼、戻り案内翼等の構成は、従来用いられている大形
の送風機・圧縮機等のそれらと似ているが、電動送風機
では大きさ・形状等に特に制約がある。すなわち大形機
においてはディフューザの出口径と人口径との比は18
4〜2程度に大きくとるのが普通であるが、電動送風機
においては、1.15〜1.25N度の小さな1直しか
とることができず軸方向の寸法も同体に極端に制限さ扛
ている。
しかるに従来の電動送風機ではこのような制約されたス
ペース内で効、・率のよい流体通路を構成するという工
夫がなさnておらず、従って流体性能が低く、騒音レベ
ルが置い等の欠点があった。
また通常の遠心送風機・圧縮機では1羽根車から吐出さ
れる流扛が円周方向に対してなす角度は20°〜30°
の程度の値であり、従ってディフューザ翼の入口角もこ
の埴に合せて設計されるが、′電動送風機は低比速度(
圧力が商い割合に流量が少ない)でアシ、ディフューザ
入口における流れ角(−ディフューザ翼入口角)は6°
前後という小さな値である。このような低流入角におい
ては失速が生じ易く、また流れの偵失が大きくて良好な
ディフューザ効率を得ることが困難であるが、この点も
従来の電動送風機では考慮されておらず、そのため流体
性能が低いという欠点があった。
すなわちディフューザ翼の入口では翼角度が小さいため
翼間amが狭くなシすぎて圧力情夫を生じ易く、またテ
ィフユーザ翼の出口では大きな面積比を得るため翼角度
をかなり増すので広がりが急檄となって剥離が生じ易い
。これらはいずれもディフューザの(従って送風機の)
圧力低下の原因となり、また作動風量範囲を狭める原因
となる。
また送風機の騒音低減の上から比較的翼枚数の多いディ
フューザを用いることが得策であるが(翼枚数が少ない
と羽根車と干渉して騒音レベルが高くなり易い)、入口
付近の翼間通路が狭くなるので性能上不利であるという
問題がめった。
この発明は前記欠点を除去し、流体性能が高くかつ騒音
レベルの低い家庭電気掃除機用電動送風機を提供するこ
とを目的とする。
この発明の%徴は、ディフューザJlを入口側翼と出口
側翼との2段に分けてそれらの間にベーンレスの半径方
向間隙を設け、かつ入口側翼と出口側翼とにそれぞれ最
適な翼枚数を与えて各部分が良好な広がり通路として作
用するようにし、これによシデイフユーザの性能を向上
せしめ、同時に、ディフューザ翼の枚数を多くして騒音
レベル金低減させたことにある。
この発明の実施例を第5図及び第6図によシ説明する。
図はディフューザとその周辺部分を示すもので、他の部
分については第1図〜第4図に示したと同じなので図及
び説明を省略する。第5図はディフューザの軸方向親図
で1図に示すようにディフューザ翼は入口側翼14と出
口側翼15の2段に分けらn、入口側翼は出口1141
1翼と同心にその内側に配置されている。また入口側@
14の出口と出口側翼15の入口との間に、ベーンレス
の半径方向間隙16が設けらnている。半径方向間隙1
6の半径方向位置は、ディフューザの外径(=出口側翼
の外径)とディフューザの内径(=入口側翼の内径)と
の平均値よりも中心側へ薔せた位置とする。入口側翼の
入口角は羽根車の寸法及び運転条件から与えられ、出口
側翼の出口角はティフユーザ全体として必要な拡大の面
積比から与える(入口角及び出口角は、翼の入口及び出
口において翼に引いた接線が円周方向となす角という)
今ディフューザの晰方向幅は一定なものとし。
入口11411#It入口の回転軸中心に関する半径を
rl 、入口側翼出口の半径k ’Io i出口111
11#l入口の半径に’to出口111Il]翼出口の
十任全r、とじ、これらの翼角度(入口角、出口角など
の総称)をそれぞれβ1 、β101β、o、β2とす
るとき、入口側翼の面積比Ar、は(rlosinβt
o )、/(r、 sinβ山半径山面径方向間隙ての
面積比A r 2は(rzosinβto )Ar+o
sin/Ha )、出口側翼の面積比A、は(r、si
nβt )z’(rl。sinβ20’)で与えられる
。またディフューザ全体としての面積A、は Ar = ktHaAt2・Ars =(r2 sin
β2)/(rlsill/!’l )。
で与えられる。ここで半径方向間隙16は平行壁ベーン
レス・ティフユーザであるから、この間では流れ角は一
足に保たれ、β、。−β1Gとしてよい。
上記説明で半径方向間隙16をティフユーザの入口側へ
寄せて設ける上記したのは、ディフューザ翼の一般的性
質(出口角は入口角より大)から同一の半径増加に対し
て入口側では大きな円周方向変位(中心に対する巻角)
を示し、出口側では小さな円周方向変位(巻角)を示す
ので1人口側翼と出口側翼とを適切な長さに分利するに
は2上d己のようにする必要があるためである。
この発明の第一の利点は、入口側翼の出口角又は(及び
)出口側翼の入口角を適値に選ぶことができることであ
る。すなわち従来のディフューザの設計では、ディフュ
ーザの入口角及び出口角のみを与えて単純な方法で(例
えば円弧により)Rの形をきめるが、この際通常中間半
径位置における翼角度の分布については考慮を払わない
。一般に電動送風機に用いられる寸法・形状のディフュ
ーザにつき検討すると、入口半径と出口半径との平均半
径において翼角度は入口角と出口角との平均1@よシも
3側根度大きな値となって1人口側での広がりが過大で
ある。この発明によれは中間半径における翼角度も適値
(例えば入口角と出口角との平均1[[)に選んで設計
を行なうので、上記欠点が除かれる。
この発明の次の利点は、入口側翼及び出口11111翼
の翼枚数をそれぞれ最適値に辿んでそれぞれの翼間a路
を流体力学的に最も有利なものとし、全体として高い面
積比金得られることである(次に記す例では面積比6以
上)。これら翼枚数の選択は次のようにして行なう。第
7図は発明者が多くの実験によシ作成したマツプで1停
動な真直ぐな二次元ディフューザの通路長さ比1.及び
等価広がシ角θ(これらの定義については下記)を座標
軸とする面上に、ディフューザの特性を表わしたもので
、ディフューザの面積比Arl圧力係数Cpr*及びテ
ィフユーザ効率との等高崖ヲ示している。
W2=T1D2sinβ2/Z  、 W1=T1D1
sin7y1/Zここで、Wは流れに直角方向に測った
通路幅、tは翼長さ又は通路中心線の長さ、Zは翼枚(
9) 数、Pは静圧1ρは流体の密度、Uは流速で。
添−f−1はディフューザ翼入ロ、添字2はティフユー
ザ翼出口を表わす。
第7図で点Aと点Bとを結ぶ破、lJaは従来の設計法
で得られるディフューザの形状例ヲ表わし、点Aは翼枚
数の多い場合、点Bは少ない場合を示す。ここで面積比
A、は約4にとっており、この付近が単一のディフュー
ザで取り得る実際上最大の面積比(剥離限界)である。
前記のように点A付近でディフューザの設計全行なえば
ティフユーザの性能が低くなり1点B付近で設計を行な
えばディフューザ性能は藁いが、@音レベルが増大する
傾向がある。本実施例による設計の一例は第7図中の点
C(入口側翼)及び点D(出口側jl!+で表わされ1
%に出口側翼は通路長さ比が小さく。
効率の冒い範囲に設計することができて、非常に有利で
ある。
入口側翼及び出口1jlll翼の枚数は独立にきめるこ
とができるが(通常出口側翼枚数〉入口側翼枚数)、な
るべくはこれらが倍数関係又は公約数を持(10) つ関係とならないように選ぶ。両者の間に半径方向間隙
16が設けられて入口側翼によるウニ〜り(流速の不均
一分布)を−株化するが1両者の翼枚数が倍数又は公約
elを待つ関係の場合には、出口側翼が入口側翼の下流
に位置せぬよう配置する。
そのような関係でない場合には1位置関係を特に考慮す
る必要はない。
この発明の第三の利点は、ディフューザの翼枚数の多い
設計となるので、羽根車との干渉(ピーク音の兄生)を
なくし騒音レベルを低下できることである。すなわち入
口側翼・出口側翼とも翼枚数は従来の2倍程鍵以上とな
り、この結果騒音の防止に関して非常に有利となる。発
明者の央験によれば、同一大きさのディフューザでもそ
の翼枚数のと多方により約15dBの騒音レベル差が見
られた。
以上の説明かられかるようにこの発明では、ディンユー
ザ翼奮入口側翼と出口側翼との2段に分けてそれらの間
にべ一/レスの半径方向間@を設け、かつ入口側翼と出
口側翼とにそれぞれ最適な(11) 翼枚数を与えて各部分が良好な広がり通路として作用す
るように構成したことにより、ディフューザの翼間通路
が入口では狭くなシすき゛て圧力損失を生じ、出口側で
は広くなりすざてカ1]離を住するだめの性能低下全防
さ゛、入ロ911JR及び出口側翼の形成する翼間通路
をそれぞれ最適な通路長さ比及び等価広がり角に設計し
て良好な流体性能を得ると共に、翼枚数の多い設計とし
て騒音防止の上で大きな効果金得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の電動送風機を示す縦断面図、第2図は第
1図のディフューザの軸方向親図tm−1[矢視図)、
第3図は第1図戻り案内翼の@11方向視図(]n−1
111矢視図)、第4図は第1図電動機吸気口の軸方向
親図(M−IV矢視図)、第5図はこの発明のディフュ
ーザの軸方向親図、第6図は第5図の縦断面図、第7図
はディフューザの特性を示すマツプ図である。 3・・・羽根車、7・・・仕切板、9・・・ディフュー
ザ翼。 10・・・戻り案内翼、14・・・入口側翼、15・・
・出口(12) 1jlllljt、16・・・半径方向間隙。 (13) 第 1 図 箔 2 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、遠心形羽根車を電動機の回転軸に結合し。 その外側に円筒状のケーシングを設け、前記羽根車の背
    面に円板状の仕切板を配置して同仕切板の前面かつ羽根
    車の外周にディフューザRを。 また仕切板の後面に戻シ案内翼を突設し、仕切板の外周
    端と前記ケーシングとの間に円環状の間隙全形成したも
    のにおいて、 ディフューザ翼を入口側翼と出口側翼との2同心状の段
    に分けて、それらの翼枚数金具なるものとし、かつ入口
    側翼の出口と出口側翼の入口との間にベーンレスの半径
    方向間隙を設けたことを特徴とする電動送風機。 2、特許請求の範囲lにおいて、出口側翼の数を入口側
    翼の数よりも多くしたことを特徴とする電動送風機。 3、特許請求の範囲1において、入口側翼の出口角又は
    出口側翼の入口角は入口側翼の入口角と出口側翼の出口
    角との平均値にほぼ等しいことを特徴とする電動送風機
JP19075281A 1981-11-30 1981-11-30 電動送風機 Pending JPS5893996A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60233397A (ja) * 1984-05-07 1985-11-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電気掃除機用送風機
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JPH0596897U (ja) * 1992-05-27 1993-12-27 株式会社河合楽器製作所 電子鍵盤楽器のベンダー装置
EP0603828A1 (en) * 1992-12-25 1994-06-29 Ebara Corporation Vaned diffuser for centrifugal and mixed flow pumps
US6634856B2 (en) * 2000-09-05 2003-10-21 Industrial Technology Research Insitute Integrally formed stamped sheet-metal blades having 3D structure

Cited By (6)

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