TW202028616A

TW202028616A - 電動送風機及具備電動送風機的電動吸塵器

Info

Publication number: TW202028616A
Application number: TW108131177A
Authority: TW
Inventors: 本多武史; 伊藤則和; 伊藤賢宏; 菊地聡; 坂上誠二; 山谷遼
Original assignee: 日商日立環球生活方案股份有限公司
Priority date: 2019-01-17
Filing date: 2019-08-30
Publication date: 2020-08-01
Also published as: JP2020112145A; CN111441969A; CN111441969B; TWI723518B

Abstract

[課題]提供一種小型輕量且在廣風量範圍中而為高效率之電動送風機，並且提供一種在廣風量範圍中而將吸引力作了提昇的電動吸塵器。 [解決手段]係具備有：電動機，係具備有轉子以及定子；和旋轉軸，係被設置於轉子處；和旋轉翼，係被固定於旋轉軸處；和離心型擴散器，係於旋轉翼之外周側，在半徑方向上被形成有複數之離心型擴散翼；和風扇殼體，係覆蓋扇葉車，在離心型擴散翼之下游，係構成有具有於半徑方向形成有翼高的軸流型擴散翼之軸流型擴散器。

Description

電動送風機及具備電動送風機的電動吸塵器

本發明，係有關於電動送風機及搭載有此電動送風機的電動吸塵器。

作為先前技術之送風機，係在WO2016／194697號公報(專利文獻1)中有所揭示。

在此專利文獻1中，係記載有「一種送風裝置，係具備有：馬達，係具有沿著於上下方向延伸之中心軸所配置的軸；和葉輪，係被與前述軸作連接，並與前述軸成為一體而旋轉；和葉輪殼體，係被配置在前述葉輪之上側或徑方向外側處；和馬達殼體，係被配置在前述馬達之徑方向外側處；和流路構件，係在較前述馬達殼體而更靠徑方向外側處，隔出有間隙地而被作配置；和複數之靜翼，係在前述馬達殼體與前述流路構件之間之前述間隙處，於周方向上被作配置，前述靜翼之至少1個，係具備有被形成於前述馬達殼體或前述流路構件之其中一側處之第1靜翼部、和被形成於前述馬達殼體或前述流路構件之另外一側處之第2靜翼部，前述第1靜翼部和前述第2靜翼部，係在徑方向或軸方向上被作連結。」之內容。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]WO2016／194697號

[發明所欲解決的課題]

電動吸塵器，由於係會起因於濾網的堵塞和清掃對象之地板的材質等之運轉條件，而使動作風量作大幅度的改變，因此，係對於在廣泛的風量範圍內吸引力均為強的電動送風機有所需求。從電動送風機之吸入口所流入的空氣，係藉由扇葉車而被升壓以及增速，並藉由擴散翼而被減速，藉由此，流入至擴散器中之空氣所具有的運動能量係被轉換為壓力能量，靜壓係上升。

附有翼之擴散器，雖然能夠在設計點風量時而進行優秀的壓力回復，但是，在非設計點風量時，起因於擴散器翼之入口角與空氣流之朝向擴散器的流入角之不一致，擴散器性能係會降低。因此，係有著電動吸塵器之吸引力雖然在設計點風量時係為高但是在非設計點風量時則會降低的問題。

像是無線直立型或者是自律行走型一般之藉由電池(2次電池)來驅動的吸塵器，電動送風機之消耗電力係為小，最大風量亦為小。因此，係有著在濾網堵塞時塵埃搬送能力會降低而吸塵器之吸引力降低的問題。進而，無線直立型或者是藉由電池(2次電池)來驅動的吸塵器，係對於小型且輕量化一事有所需求，對於被搭載於吸塵器處之電動送風機，係要求能夠同時達成「在廣風量範圍內而吸引力為強」、「小型」的目標。

在專利文獻1中，係記載為「有關於送風裝置以及吸塵器」，在專利文獻1中，係展示有被設置在排氣流路處之複數之靜翼，並記載有「靜翼，係具備有靜翼下部、和靜翼上部，靜翼下部67a係在軸方向(Z軸方向)上延伸」之內容。

專利文獻1之送風機，係於葉輪下游處，被形成有使半徑方向之風速轉向至軸方向之彎曲流路，並在彎曲流路之下游處存在有朝向軸方向延伸之靜翼。另外，在對於被搭載在對於小型化有所要求的吸塵器中之電動送風機而適用專利文獻1之技術時，彎曲部之風速係為快，彎曲部之壓力損失係增加，而有使性能降低之虞。又，為了謀求彎曲部之壓力損失的降低，可以想見，將葉輪(以下，稱作扇葉車)和彎曲部之半徑距離增大一事係為有效，但是，如此一來，送風機之外徑係變大，而會有使製品變大之虞。

本發明之目的，係為為了解決上述課題者，其目的，係在於提供一種在廣風量區域中而為高效率並且為小型輕量之電動送風機，並且提供一種在廣風量區域中而將吸引力作了提昇的小型之電動吸塵器。 [用以解決課題之手段]

為了解決上述課題並達成上述目的，例如係採用在申請專利範圍中所記載之構成。

本發明，係包含有多數之對於上述課題作解決之手段，但是，若是列舉出其中一例，則係藉由下述之構成來達成：亦即是，係具備有：電動機，係具備有轉子以及定子；和旋轉軸，係被設置於轉子處；和旋轉翼，係被固定於旋轉軸處；和離心型擴散器，係於旋轉翼之外周側，在半徑方向上被形成有複數之離心型擴散翼；和風扇殼體，係覆蓋扇葉車，在離心型擴散器之下游，係具有於半徑方向形成有翼高的軸流型擴散翼。 [發明之效果]

若依據本發明，則係能夠實現一種可在廣風量區域中達成高效率並且為小型輕量的電動送風機。又，係成為能夠實現在廣風量區域中而將吸引力作了提昇的小型之電動吸塵器。

上述記載以外的課題、構成以及效果，係基於以下之實施形態的說明而成為更加明瞭。

以下，參考圖面，針對本發明之其中一個實施形態作說明。 [實施例1]

根據圖8以及圖9，針對本發明之其中一個實施例的電動吸塵器300作說明。圖8係對於適用有本實施例的電動送風機之電動吸塵器之立體圖作展示。如同圖8中所示一般，100，係為吸塵器本體，並收容將塵埃作集塵之集塵室101以及產生為了進行集塵所需要的吸入氣流之電動送風機200(圖1)，102，係為被安裝於吸塵器本體100處之保持部，103，係為被設置在保持部102之其中一端部處之握把部，104，係為被設置在握把部處之進行電動送風機200之電源開閉之開關部。在保持部102之另外一端部處，係被安裝有吸口體105，吸塵器本體100和吸口體105係藉由連接部106而被作連接。107，係為對電池單元108進行充電之充電台。

在以上之構成中，若是對於握把部103之開關部104進行操作，則被收容在吸塵器本體100中之電動送風機200係運轉，並使吸入氣流產生。之後，係將塵埃從吸口體105而吸入，並通過連接部106來集塵於吸塵器本體100之集塵室101中。

接著，使用在圖9中所示之對於電動吸塵器之吸塵器本體100作示意性展示之剖面圖，來針對吸塵器本體100作說明。在吸塵器本體100之內部，係被設置有使吸引力產生之電動送風機200、和驅動電動送風機200之電池單元108、和驅動用電路109、以及集塵室101。

吸塵器本體100，係可從保持部102而卸下並作為手持吸塵器來使用，在吸塵器本體100處係具備有本體握把部110和吸口開口111。112(圖8)，係為進行在作為手持吸塵器來使用時的電動送風機200之電源開閉之本體開關部。另外，本體開關112，係亦能夠在將吸塵器本體100安裝於保持部102處時而進行操作。另外，在圖8、圖9中，係對於能夠將吸口開口111和連接部106卸下的無線吸塵器作展示，但是，係亦可為並未搭載有電池之附有電源線之吸塵器。

接著，參考圖1(a)中所示之電動送風機之外觀圖、和(b)中所示之電動送風機之縱剖面圖，針對電動送風機200作說明。此電動送風機200，係被大略區分為送風機部201和電動機部202。送風機部201，係藉由身為旋轉翼之扇葉車1、和在身為該扇葉車1之裡面的電動機部202側處被配置有形成存在於扇葉車之外周處的第1列之離心型擴散翼之轂面之區劃板2並在該扇葉車1之外周部處而於半徑方向上被配置有2列的離心型擴散翼23、24並且覆蓋扇葉車之樹脂製之風扇殼體3，而構成之。區劃板2，係藉由風扇殼體3之內面和區劃板2之外周端2a，而形成使半徑方向之氣流轉向至軸方向之彎曲流路25。在風扇殼體3之上面，係被設置有空氣吸入口4。扇葉車1，係為熱可塑樹脂製，並被與旋轉軸5直接作連接。於此，在本實施例中，雖係將身為旋轉翼之扇葉車1壓入固定於旋轉軸5處，但是，係亦可在旋轉軸5之端部處設置螺絲，並使用固定螺帽來將扇葉車1作固定。

電動機部202，係由被固定在被收容於馬達殼體9內之旋轉軸5處的轉子中心7、以及其外周部處之定子中心8，而構成之。在定子中心8處，係被捲繞有卷線，並被與在電動送風機200處所具備的驅動用電路109作電性連接。

轉子中心7，係由稀土類系之黏結磁石所成。稀土類系之黏結磁石，係將稀土類系磁性粉末與有機黏合劑作混合而作成。作為稀土類系之黏結磁石，例如，係可使用釤鐵氮磁石或釹磁石等。轉子中心7，係被一體成形或者是固定於旋轉軸5處。

另外，在本實施例中，雖係在轉子中心7處使用有永久磁石，但是，係並不被限定於此，亦可使用身為無刷電動機之其中一種的磁阻馬達等。

在扇葉車1與轉子中心7之間，係具備有軸承10，並在轉子中心7之旋轉軸方向相反側處具備有軸承11，而將旋轉軸5可自由旋轉地作支持。馬達殼體9係為金屬製，並被與支持軸承11之軸承殼體34作締結。

在金屬製馬達殼體9之端部處，係被形成有於旋轉軸方向上而延伸存在之螺絲孔15。係可在螺絲孔15處螺合固定螺絲16，藉由固定螺絲16之螺合，區劃板2係被固定設置在金屬製馬達殼體9處。

被形成於風扇殼體3之內面3a和區劃板2之外周端2a之間的彎曲流路之最小面積，係設定為會成為較扇葉車1之出口面積而更大。藉由此，係對於在彎曲流路部處之風速和壓力損失的增加作抑制。

在區劃板2處，距離旋轉翼最近的離心型擴散翼23係以旋轉軸5作為中心而在周方向上被設置有複數枚。又，在離心型擴散翼23之外周部處，後段之離心型擴散翼24係以旋轉軸5作為中心而在周方向上被設置有複數枚。第2列之離心型擴散器24之前緣24a的半徑方向位置，係較接近旋轉翼之離心型擴散翼23的轂面之外周端(區劃板2之外周端2a)而更大，離心型擴散翼24係從區劃板2之外周端2a起而突出於彎曲流路25處。又，在區劃板2處，位置於離心型擴散翼24之下游處的軸流型擴散翼12，係以旋轉軸作為中心而被設置有複數枚。

又，在軸流型擴散翼12之護罩(翼之半徑方向之外端)處，係被設置有圓環狀之環6，在環6處係被固定有風扇殼體3。

又，在風扇殼體3與吸塵器本體之設置部處，係被設置有防震橡膠19，並藉由對於電動送風機之震動作抑制並且防止風扇殼體3與本體設置部之空氣漏洩，來謀求低噪音化和高效率化。另外，藉由從區劃板2起而朝向軸方向延伸之支持部14，電動送風機係被固定在吸塵器本體處。

區劃板2之離心型擴散翼23，係在設計點處，使從扇葉車1所流出了的氣流與翼入口角度略相互一致，並藉由離心型擴散翼23來使氣流之旋轉方向速度成分減少，藉由此，來提高擴散器效果，而使送風機之效率提昇。又，被設置在離心型擴散翼23之外周處的離心型擴散翼24，係藉由使從離心型擴散翼23所流出的氣流之旋轉方向速度成分更加減少，並使氣流朝向軸方向轉向，而能夠對於在彎曲流路處所產生的壓力損失作抑制。進而，軸流型擴散翼12，係將存在於從離心型擴散翼24所流出的氣流之軸方向流動中之旋轉方向速度成分藉由翼型形狀來有效率地減少，而能夠達成更進一步的送風機效率之提升。另外，軸流型擴散翼12之護罩，由於離心型擴散翼24之風扇殼體側(3a側)之氣流流動為快，因此係亦可將翼弦長(翼前緣12a與翼後緣12b)縮短，氣流流動為慢之轂側(2a側)，係藉由將翼弦長增長並緩慢地使氣流轉向，來有效率地將旋轉方向速度成分降低。

接著，針對在電動送風機200內之空氣的流動作說明。若是驅動電動機部202而使身為旋轉翼之扇葉車1旋轉，則空氣係從風扇殼體3之空氣吸入口4而流入，並流入至扇葉車1內。流入了的空氣，係在扇葉車1內而被升壓並加速，而從扇葉車1之外周流出。從扇葉車1所流出了的氣流，在通過離心型擴散翼23和離心型擴散翼24時，係藉由沿著翼而流動，來使氣流之旋轉方向速度成分減少。進而，通過離心型擴散翼24之氣流，係使流動被轉向至軸方向，並通過藉由風扇殼體3之內面和區劃板2之外周端2a所形成的彎曲流路25，來流入至軸流型擴散翼12中，並藉由沿著翼而流動，來使氣流之旋轉方向速度成分更進而被減少，並被排氣。

接著，針對本實施形態例之送風機部201，使用圖2～圖3來作說明。圖2(a)，係為由本發明所致之其中一個實施例的扇葉車之立體圖，(b)係為扇葉車之剖面圖，圖3係為在本發明之其中一個實施例中的送風機部，並為圖1(a)之電動送風機的A-A線處之剖面圖。

首先，使用圖2，針對在本發明之其中一個實施例中的身為旋轉翼之扇葉車1作說明。本發明之其中一個實施例之扇葉車1，係由護罩(shroud)板33和轂板26以及複數枚的扇葉27所構成。轂板26和扇葉27，係藉由熱可塑性樹脂而被一體成形。熱可塑性樹脂製之護罩板33，係於中央部處被形成有將空氣吸入之圓環狀的吸入開口28。

在護罩板33之流路面處，係於與扇葉27相對應的位置處被形成有凹狀溝29，並一直延伸設置至外徑側處。在凹狀溝29處，係被設置有貫通孔30。在轂板26之中央處，係被形成有使旋轉軸5被作插入並固定之凸形狀的凸座(boss)31。被與轂板26作一體成形之扇葉27，係在周方向上被以等間隔來作設置，並具備有隨著從內徑側起朝向徑方向外側而朝向旋轉方向作了後退的扇葉形狀。凸座31，係以從軸方向起朝向徑方向的方式而形成有凸座曲面31a。在扇葉27之上面處，係被形成有突起狀之爪32和熔著用之肋。使扇葉27之突起狀之爪32與護罩板33之貫通孔30作卡合，並使護罩板33之凹狀溝29與扇葉27作卡合，並且將爪32以及熔著肋藉由熔著加工來作接合，藉由此，來形成扇葉車1。

熔著肋由於係在凹狀溝29內而熔融，因此，係將熔著肋之體積設為較將扇葉27插入至凹部溝29中時的間隙之體積而更小。亦即是，係能夠對於熔融了的樹脂材滲出至扇葉車1之流路內的情形作抑制。又，由於扇葉27之熔著肋係熔融並與護罩板33相互熔著，因此，係能夠防止在扇葉27之間而漏出並流動的情形。在本實施例中，雖係為了進行護罩板33與扇葉27之定位，而在護罩板33處設置有貫通孔30，但是，係並不被限定於此，亦可設為並未作貫通之凹部形狀，只要是能夠與扇葉27之爪32相嵌合並進行護罩板33與扇葉27之定位，則不論是何種形狀均可。又，在轂板26之扇葉27的裡面側之外周處，係被設置有凸部26a，藉由使扇葉車1旋轉並切削凸部26a，係能夠進行平衡修正。藉由此，係能夠將扇葉車1之不平衡度縮小，而能夠謀求震動與噪音的降低。另外，圖2雖係針對設置有護罩板33之封閉型離心扇葉車作展示，但是，係亦可採用並不具備有護罩板33之開放型離心扇葉車或者是無關於護罩板之有無而使凸座曲面31a一直涵蓋至扇葉車外周部地來朝向軸方向作了傾斜的斜流扇葉車。

接著，使用圖1、圖3～5，針對本發明之其中一個實施例的送風機201作說明。本發明之其中一個實施例中的送風機201，係設置有15枚的在身為旋轉翼之扇葉車1之外周部處而以周方向等間隔來作了配置的離心型擴散翼23。離心型擴散翼23之翼形狀，係從區劃板2起朝向風扇殼體地來形成，並與區劃板2作一體性的成型(圖4)。又，在從區劃板2起而朝向略半徑方向延伸之軸流型擴散翼12處，環6係被作一體成型。另外，圖4，係為了說明，而將環6之一部分削除地來作展示，並對於軸流型擴散翼12之形狀作展示。在離心型擴散翼23之外周部處，離心型擴散翼24係以與離心型擴散翼23相同之枚數而被作設置。圖5，係為從電動機側來對於風扇殼體3作了觀察的立體圖。

離心型擴散翼24之高度方向之形狀，係從風扇殼體3之吸入開口28側起朝向區劃板2地來形成，並與風扇殼體3作一體性的樹脂成型。又，離心型擴散翼24之前緣24a的半徑方向位置，係位置在較區劃板2之外周端2a而更靠外周處。亦即是，離心型擴散翼24係位置在較區劃板2之外周端2a而更靠半徑方向外側處。

離心型擴散翼24之後緣24b，係與風扇殼體3之內面3a成為一體，在離心型擴散翼24之後緣24b與風扇殼體內面3a所接觸之角的旋轉方向後退側24c處，係被設置有內圓角(角隅R)。藉由設置後退側24c之內圓角，係以使離心型擴散翼24之後緣側之氣流之旋轉方向速度成分減少的方式來作阻擋，並利用內圓角之成型時的拔模角(Draft Angle)來促進軸方向流動，而對於在彎曲流路25處所產生的氣流之壓力損失作抑制。又，藉由將後退側24c之內圓角增大，係能夠防止成型時之毛鬚的產生。

於此，針對離心型擴散翼之軸方向位置關係作說明。離心型擴散器之入口高度b₃ (區劃板2之風扇殼體側且為離心型擴散翼前緣之轂板與風扇殼體32b之軸方向尺寸)，係被設為會使其與在旋轉翼之最外徑處之流路高度(出口高度2)之間之比b₃ ／b₂ 成為略1.0～1.2，並使離心型擴散器之轂面與旋轉翼轂板之軸方向位置相互略一致。藉由此，來將在離心型擴散器入口部處之氣流減速並謀求高效率化，並且對起因於在量產時所容易產生的旋轉翼軸方向位置所導致之性能參差降低。又，係將離心型擴散器入口徑D₃ 與旋轉翼最外徑D₂ 之間之比D₃ ／D₂ 設為約1.1，而謀求同時達成高效率化與低噪音化。離心型擴散翼24之前緣之軸方向端部24d，係位於較區劃板2之構成轂面之外周端2b而更靠吸入側乃至於略相同之軸方向位置處，離心型擴散翼24之後緣之軸方向端部24e，係位於較區劃板2之構成轂面之外周端2b而更靠電動機側處。藉由此構成，來將與風扇殼體相互衝突之氣流作導引並使其以良好效率來轉向至軸方向，而對於在彎曲流路25之彎曲部處所產生的氣流之壓力損失作抑制。

於此，針對離心型擴散翼形狀作說明。離心型擴散翼23之翼弦長(從擴散翼23之前緣23a起而將後緣23b作連結之長度)，係相較於離心型擴散翼24之翼弦長(從離心型擴散翼24之前緣24a起而將後緣24b作連結之長度)而為長，而在接近扇葉車之擴散翼23處將氣流之轉向增大。又，離心型擴散翼23和後段之離心型擴散翼24之周方向位置，係構成為會使「將離心型擴散翼23之後緣23b與旋轉軸中心5a作連結之線」和「將離心型擴散翼24之前緣24a與旋轉軸中心5a作連結之線」所成之角度θ成為離心型擴散翼之周方向安裝間隔(將360˚除以翼枚數所得之值)之約9%，並且以使後段之離心型擴散翼24之前緣24a會相較於離心型擴散翼23之後緣23b而位置在逆旋轉方向處的方式來作設置。又，離心型擴散翼24之翼弦，係與離心型擴散翼23之翼弦略平行。

又，離心型擴散翼23，係具備有會使翼弦長C(從離心型擴散翼23之前緣23a起而連結後緣23b之長度)除以翼安裝間隔之沿著圓周方向之距離所得到的實度成為約1一般的翼形狀。另外，實度係亦可為約1～1.3，若是實度為1以上，則係藉由鄰接翼而被形成有喉(throat)部13，喉部13，係具備有被形成於較鄰接翼之翼弦長之中央而更靠後緣23b側處的特徵，而能夠高效率化。

又，將離心型擴散翼之最大厚度t除以擴散翼弦長C所得到的最大厚度比，係設為8～25%之間，並在離心型擴散翼23和離心型擴散翼24處而設為相同之值(由「以擴散翼之後緣24b與風扇殼體內面3a所成之角隅R」所成的板厚係除外)。亦即是，接近扇葉車之離心型擴散翼23之最大翼厚度，係相較於後段之離心型擴散翼24而有所增厚。藉由此，就算是於在相較於設計點風量而靠低風量側的運轉條件下所容易產生之旋轉失速等的不安定現象中而進行運轉的情況時，也能夠防止起因於重複應力(repeated stress)所導致的翼之破損。

又，係將翼最大厚度確保有0.7mm以上，而能夠防止成型時之毛鬚的產生，並謀求量產時之性能參差的降低。另外，離心型擴散翼23以及離心型擴散翼24之最小厚度，係設為翼弦長之4%以上，而對於成型時之樹脂缺損作防止。

使用圖4～圖5所作了說明的離心型擴散翼23，係與區劃板2作一體性的成形，離心型擴散翼24，係被與風扇殼體一體性地形成，接近扇葉車之離心型擴散翼23和後段之擴散翼24，係被形成於相異之部位處。又，在風扇殼體3與離心型擴散翼23之接觸面3b處，藉由使用與密封材相異之柔軟的材質(例如，合成橡膠)來作接觸，係成為能夠對於離心型擴散翼間之漏洩氣流作抑制，而能夠高效率化。另外，為了對於離心型擴散翼間之漏洩氣流作抑制，較理想，係構成為使離心型擴散翼23之翼端部以面來與風扇殼體3之接觸面3b作接觸，或者是作咬入。

又，離心型擴散翼23以及24之翼枚數、和風扇殼體3之端部之突起20以及將風扇殼體3固定於殼體6處之安裝孔21之個數，係藉由相互間之最大公約數來構成，而構成為會使擴散翼23以及24之周方向位置成為特定之位置，並以不會發生組裝時之周方向位置之錯誤的方式來謀求量產性之提升。另外，本實施例之離心型擴散翼枚數，係展示為15枚，但是，係亦可為13～19枚。另外，當離心型擴散翼枚數為多的情況時，接近扇葉車之離心型擴散翼23與後段之離心型擴散翼24之扇葉長度和最大厚度係亦可為略相同。

接著，針對位置於離心型擴散翼24之下游處的軸流型擴散翼12之構成作敘述。軸流型擴散翼12之翼高，係從區劃板2之轂面起朝向略半徑方向外側延伸，並以旋轉軸作為中心而被設置有複數枚。又，軸流型擴散翼12之翼枚數，較理想，係為與離心型擴散翼24相同之枚數。軸流型擴散翼12，在從軸方向之吸入側來作觀察時，係以與最終段之離心型擴散翼24在半徑方向上相重疊的方式而被作設置。又，軸流型擴散翼12之後緣(翼之軸方向下游側之端部12b)，在從軸方向來作觀察時，係以與離心型擴散翼24之翼弦長相交叉的方式而被作設置。另外，藉由使軸流型擴散翼12與離心型擴散翼24在半徑方向上作重疊，通過離心型擴散翼24之風扇殼體3之半徑方向外側(3a側)之氣流，由於係沿著離心型擴散翼24而流出，因此，係能夠將在軸流型擴散翼12之護罩側處的旋轉方向速度成分以良好效率來降低，而成為能夠使效率提升，並且成為能夠小型化。

於此，針對軸流型擴散翼12之形狀作說明。軸流型擴散翼12之轂側(與區劃板2一體之翼根部2a)翼弦長12d，係較護罩(翼之半徑方向外側12c)而更長。亦即是，係藉由將轂側之翼弦長增長，來使氣流之轉向成為平緩。又，軸流型擴散翼12之轂側前緣之周方向位置，係與離心型擴散翼24之前緣略一致。藉由使軸流型擴散翼12之轂側前緣之周方向位置與離心型擴散翼24之前緣略一致而將轂側之氣流之轉向設為平緩，來對於在轂側處之氣流的剝離作抑制，而謀求效率之提升。

又，係以使軸流型擴散翼12之護罩出口角度βs會成為略軸方向的方式而作設置，轂出口角度βh係設為會較護罩而更從軸方向來具有大的出口角度之形狀。亦即是，軸流型擴散翼12係身為朝向翼高方向作扭轉並且從轂側起而至護罩側地來使翼弦長變短的形狀。藉由設為將軸流型擴散翼12涵蓋高度方向地來作了扭轉的形狀，並使護罩側之出口角度朝向軸方向，氣流係在容易轉向之護罩側處作大幅度的轉向，並且在氣流容易剝離之轂側處係能夠對於轉向作抑制，而能夠謀求在廣運轉範圍中之高效率化。另外，出口角度若是與軸方向相互一致，則係能夠達成旋轉方向成分速度之降低。

當在軸流型擴散翼12處而轉向角度為小的情況時，就算是將與軸流型擴散器12相同之軸流型擴散翼設置在軸流型擴散翼12之下游處，並將軸流型擴散翼在軸方向上作2列的並排，也能夠將旋轉方向速度成分以良好效率來減速，而成為能夠達成在廣闊的運轉範圍內之高效率。

又，軸流型擴散翼12，係具備有會使翼弦長C(在護罩處之從軸流型擴散翼12之前緣12a起而連結後緣12b之長度)除以翼安裝間隔之沿著圓周方向之距離所得到的實度在護罩與轂處均成為約1以下之翼形狀，護罩之實度係為小。另外，若是實度係為1以下，則由於係能夠藉由樹脂模具成型品來成型翼形狀，模具之構成係為容易，因此係能夠降低成本。

又，將軸流型擴散翼12之最大厚度t除以擴散器翼弦長C所得到的最大厚度比，係設為8～25%之間。又，係將翼最大厚度確保有0.7mm以上，而能夠防止成型時之毛鬚的產生，並謀求量產時之性能參差的降低。另外，軸流型擴散翼12之最小厚度，係設為翼弦長之4%以上，而對於成型時之樹脂缺損作防止。

在本實施例中，作為其中一例，係對於在扇葉車下游處而於半徑方向上具有2列的離心型擴散翼並且於其之下游處具有軸流型擴散翼的由離心型和軸流型之3列所成之擴散翼作展示。另外，各擴散翼，係構成為會使節弦比成為1以下，而對於將節弦比以1以下來構成的由3列所成之擴散翼作展示。另外，實度係亦可為約1～1.3，若是實度為1以上，則係藉由鄰接翼而被形成有喉部，而能夠高效率化。

於此，針對軸流型擴散翼之軸方向位置關係作說明。軸流型擴散翼12之前緣12a之轂側的軸方向位置，係設為從離心型擴散翼23所具有的轂面之最外徑2b之軸方向位置起而朝向軸方向下游離開有彎曲流路之間隙S以下(記載於圖3和圖4中)。藉由本構成，在藉由離心型擴散翼24而使氣流作了轉向之後，係能夠於氣流剝離之前而使氣流流入至軸流型擴散翼12中，而能夠將起因於旋轉方向速度成分所導致的氣流之壓力損失降低，藉由此，係成為能夠達成在廣運轉範圍中之高效率化。

在軸流型擴散翼12之護罩處，係於護罩之後緣側處被設置有圓環狀之環6，護罩前緣側之翼端部12e係有所突出。另外，圓環狀之環6之吸入側之位置，係構成為與護罩之最大翼厚位置相互略一致。藉由本構成，係藉由設置風扇殼體3之內面3a與最大厚度位置，來確保軸之同心度，並謀求組裝性之提升。

在環6處，係於周方向的3個場所處被設置有爪狀突起22，並被與風扇殼體3之安裝孔21作嵌合連接。另外，存在於爪狀突起22之位置處的軸流型擴散翼17，係藉由相較於其他之軸流型擴散翼12而將翼高度縮小，來抑制起因於爪部構造所導致的送風機外徑之增加，並謀求送風機之小型化。

於此，在圖6中，針對具備有離心型擴散翼23和離心型擴散翼24以及軸流型擴散翼12的本實施例之送風機、和與先前技術相同地而於扇葉車下游處具有彎曲流路並且在彎曲流路之下游處具備有軸流型擴散翼的送風機(先前技術)，此兩者的送風機效率之比較作展示。另外，圖6，係對於橫軸為代表將設計點風量設為1的無因次風量，而縱軸為代表送風機效率的流體解析結果作展示。於此，圖6之送風機效率的定義，係為將「吸入體積流量和送風機出入口之靜壓上升之乘積」除以「送風機之軸動力」所得者。根據圖6，可以得知，身為在半徑方向上將本實施例之離心型擴散翼設置有2列並且搭載有軸流型擴散翼的送風機之本實施例，相較於先前技術之送風機，係能夠在廣的運轉範圍內而使送風機效率提升。亦即是，係得知了，藉由將離心型擴散翼作2列的配置並且在離心型擴散器之後段處搭載軸流型擴散翼12，係能夠在廣的運轉範圍內而將效率維持為高。另外，本實施例，係將離心型擴散翼24和軸流型擴散翼12，以在從軸方向之吸入側來作觀察時會於半徑方向上相重疊的方式來作設置，而亦能夠達成小型化。

若依據以上所說明了的本實施形態例之電動送風機200，則藉由下述之構成，亦即是，藉由「具備有：電動機，係具備有轉子以及定子；和旋轉軸，係被設置於轉子處；和旋轉翼，係被固定於旋轉軸處；和離心型擴散器，係於旋轉翼之外周側，在半徑方向上被形成有複數之離心型擴散翼；和風扇殼體，係覆蓋扇葉車，在最後段之離心型擴散翼之下游，係構成有具有於半徑方向形成有翼高的軸流型擴散翼之軸流型擴散器」之構成，係使從離心型擴散翼24所流出的氣流之旋轉方向速度成分藉由軸流型擴散翼12而被更加減少，而對於在排氣口18處所產生的壓力損失作抑制，而能夠對於送風機效率之提升有所助益，並能夠得到可在廣風量區域中而為高效率之小型輕量的電動送風機。 [實施例2]

接著，針對第2實施形態例，使用圖7而作說明。圖7，係為本發明之第2實施形態例中的送風機之擴散部之立體圖。由於基本性之構成係與上述之第1實施形態例相同，因此，針對相同的要素，係附加相同的元件符號，並省略其說明。

在本實施之形態例中，離心型擴散翼23和軸流型擴散翼12、和存在於其之下游處的軸流型擴散翼35，係被構成於區劃板2處。軸流型擴散翼12之翼高，係從區劃板2之轂面起朝向略半徑方向外側延伸，並以旋轉軸作為中心而被設置有複數枚。軸流型擴散翼35，係從具備有與軸流型擴散翼12之轂面2a相同的流路徑之轂36起而朝向半徑方向外側延伸。轂36，係藉由接著或熔著或者是如同爪狀突起22一般之嵌合構造，而被與區劃板2作固定。又，軸流型擴散翼12以及軸流型擴散翼35之翼枚數，較理想，係為與離心型擴散翼23相同之枚數。另外，本實施例，雖係使用與區劃板2為一體之離心型擴散翼23來作了說明，但是，係亦可採用圖5中所示之與風扇殼體3為一體之離心型擴散翼24之構成。

從軸流型擴散翼12所流動而來之氣流，係藉由軸流型擴散翼35，而能夠將旋轉方向速度成分以良好效率來減速，並對於在排氣口18處所產生的壓力損失作抑制，而成為能夠達成在廣闊的運轉範圍內之高效率。

若依據以上所說明了的本實施形態例之電動送風機200，則藉由下述之構成，亦即是，藉由「具備有：電動機，係具備有轉子以及定子；和旋轉軸，係被設置於轉子處；和旋轉翼，係被固定於旋轉軸處；和離心型擴散器，係於旋轉翼之外周側，具備有離心型擴散翼；和風扇殼體，係覆蓋扇葉車，在離心型擴散翼之下游，係於軸方向上具備有複數列之在半徑方向上具有翼高度的離心型擴散翼」之構成，係使從離心型擴散翼23或離心型擴散翼24所流出的氣流之旋轉方向速度成分藉由軸流型擴散翼12和其之下游之軸流型擴散翼35而被更加減少，而對於在排氣口18處所產生的壓力損失作抑制，而能夠對於送風機效率之提升有所助益，並能夠得到可在廣風量區域中而為高效率之小型輕量的電動送風機。

另外，本發明係並不被限定於上述之實施例，而亦包含有各種的變形例。例如，上述之實施例，係為為了對於本發明作易於理解之說明而作了詳細說明者，本發明係並不被限定於包含有上述所作了說明的全部之構成者。又，係可將某一實施例之構成的一部分置換為其他之實施例的構成，又，亦可在某一實施例的構成中追加其他實施例之構成。又，係可針對各實施例之構成的一部分，而進行其他之構成的追加、削除或置換。

1:扇葉車 2:區劃板 2a:區劃板之外周端 2b:區劃板之轂面之外周端 3:風扇殼體 3a:風扇殼體之內面 3b:風扇殼體之內面的擴散翼所接觸之面 4:空氣吸入口 5:旋轉軸 5a:旋轉軸中心 6:環 7:轉子中心 8:定子中心 9:馬達殼體 10:軸承 11:軸承 12:軸流型擴散翼 13:喉部 14:支持部 15:螺絲孔 16:螺絲 17:突起部之軸流型擴散翼 18:排氣口 19:防震橡膠 20:突起 21:安裝孔 22:爪狀突起 23:扇葉車側之擴散翼 23a:扇葉車側之擴散翼之前緣 23b:扇葉車側之擴散翼之後緣 23c:扇葉車側之擴散翼與區劃板所接觸之面 24:後段之擴散翼 24a:後段之擴散翼之前緣 24b:後段之擴散翼之後緣 24c:後段之擴散翼與風扇殼體所接觸的角之內圓角(旋轉方向後退側) 24d:後段之擴散翼之前緣的軸方向端部 24e:後段之擴散翼之後緣的軸方向端部 25:彎曲流路 26:轂板 26a:凸部 27:扇葉 28:吸入開口 29:凹狀溝 30:貫通孔 31:凸座 31a:凸座曲面 32:爪 33:護罩 34:軸承殼體 35:軸流型擴散器 36:軸流型擴散器之轂 100:電動送風機本體 200:電動送風機 201:送風機部 202:電動機部

[圖1(a)]係為本發明之第1實施形態中的電動送風機之外觀圖。 [圖1(b)]係為電動送風機之縱剖面圖。 [圖2](a)係為本發明之第1實施形態中的扇葉車的立體圖，(b)係為扇葉車之縱剖面圖。 [圖3]係為對於本發明之第1實施形態中的送風機部作展示之圖，並為圖1(a)之電動送風機的A-A線處之剖面圖。 [圖4]係為對於本發明之第1實施形態中的送風機之擴散部作展示之圖。 [圖5]係為對於本發明之第1實施形態中的送風機之風扇殼體作展示之圖。 [圖6]係為對於本發明之實施形態中的送風機以及僅藉由軸流型擴散翼所致的送風機之送風機效率(流體解析結果)作了比較之圖。 [圖7]係為對於本發明之第2實施形態中的送風機之擴散部作展示之圖。 [圖8]係為適用有本發明之實施形態中的電動送風機之電動吸塵器之立體圖。 [圖9]係為圖8之電動吸塵器中的吸塵器本體之剖面圖。

1:扇葉車

2:區劃板

2a:區劃板之外周端

3:風扇殼體

3a:風扇殼體之內面

5a:旋轉軸中心

12:軸流型擴散翼

12a:翼前緣

12b:翼後緣

12c:翼之半徑方向外側

12d:翼弦長

13:喉部

17:突起部之軸流型擴散翼

23:扇葉車側之擴散翼

23a:扇葉車側之擴散翼之前緣

23b:扇葉車側之擴散翼之後緣

24:後段之擴散翼

24a:後段之擴散翼之前緣

24b:後段之擴散翼之後緣

24c:後段之擴散翼與風扇殼體所接觸的角之內圓角(旋轉方向後退側)

25:彎曲流路

201:送風機部

S:間隙

Claims

一種電動送風機及具備電動送風機的電動吸塵器，其特徵為，係具備有：電動機，係具備有轉子以及定子；和旋轉軸，係被設置於轉子處；和旋轉翼，係被固定於旋轉軸處；和離心型擴散器，係於旋轉翼之外周側，在半徑方向上被形成有複數之離心型擴散翼；及風扇殼體，係覆蓋扇葉車，在最後段之離心型擴散翼之下游，係構成有具有於半徑方向形成有翼高的軸流型擴散翼之軸流型擴散器。
一種電動送風機及具備電動送風機的電動吸塵器，其特徵為，係具備有：電動機，係具備有轉子以及定子；和旋轉軸，係被設置於轉子處；和旋轉翼，係被固定於旋轉軸處；和離心型擴散器，係於旋轉翼之外周側具有離心型擴散翼；和風扇殼體，係覆蓋扇葉車，在離心型擴散翼之下游，將具有於半徑方向形成有翼高的軸流型擴散翼之軸流型擴散器，在軸方向上構成複數列。
一種電動送風機及具備電動送風機的電動吸塵器，其特徵為，係具備有：電動機，係具備有轉子以及定子；和旋轉軸，係被設置於轉子處；和旋轉翼，係被固定於旋轉軸處；和離心型擴散器，係於旋轉翼之外周側具有離心型擴散翼；及風扇殼體，係覆蓋扇葉車，在離心型擴散翼之下游，係具備有具有於半徑方向形成有翼高的軸流型擴散翼之軸流型擴散器，係具有由在半徑方向上而離心型擴散翼為1列或2列和軸流型擴散翼所成的氣流方向3列之擴散器。
如申請專利範圍第1～3項中之任一項所記載之電動送風機及具備電動送風機的電動吸塵器，其中，在前述離心型擴散器與軸流型擴散器之間，係構成有使氣流從半徑方向而轉向至軸方向之彎曲部。
如申請專利範圍第1～4項中之任一項所記載之電動送風機及具備電動送風機的電動吸塵器，其中，前述離心型擴散器以及軸流型擴散器之一部分或全部，係具有以節弦比為約1以下所構成的擴散翼。
如申請專利範圍第1～4項中之任一項所記載之電動送風機及具備電動送風機的電動吸塵器，其中，前述離心型擴散器與軸流型擴散器，係在半徑方向上重疊。
如申請專利範圍第1～4項中之任一項所記載之電動送風機及具備電動送風機的電動吸塵器，其中，前述軸流型擴散器之轂翼弦長，係較護罩(shroud)而更長。
如申請專利範圍第1～4項中之任一項所記載之電動送風機及具備電動送風機的電動吸塵器，其中，前述軸流型擴散翼之護罩的一部分，係與風扇殼體內面相接觸。
如申請專利範圍第1～4項中之任一項所記載之電動送風機及具備電動送風機的電動吸塵器，其中，前述最後段之離心型擴散翼之翼弦與軸流型擴散翼之後緣係相互交叉。
如申請專利範圍第1～4項中之任一項所記載之電動送風機及具備電動送風機的電動吸塵器，其中，最為接近前述扇葉車之離心型擴散翼與軸流型擴散翼，係被一體成型。