TWI645114B - Electric blower and electric vacuum cleaner - Google Patents

Abstract

得到高效率之電動送風機及已搭載該電動送風機之電動吸塵器。電動送風機(6)包括徑向葉輪(11)、風扇蓋(16)以及電動部。徑向葉輪(11)包含具有主面之圓板形的輪轂(23)、圓環形的護罩(24)以及複數片動翼(25)。動翼(25)係在輪轂(23)與護罩(24)之間在護罩(24)的圓周方向設置複數片。風扇蓋(16)係以內包徑向葉輪(11)之方式在徑向葉輪(11)的軸向設置於比護罩(24)外側。護罩(24)的外周徑係比與複數片動翼(25)之最外周部外接之圓的直徑更大。在風扇蓋(16)，在與護罩(24)之外周部相對向的位置設置段差部(16A)。護罩(24)之外周部的一部分係被配置於段差部(16A)的內部。

Description

電動送風機及電動吸塵器

本發明係有關於一種電動送風機及電動吸塵器。

以往，已知電動吸塵器所使用之電動送風機。電動送風機包括圓環形之護罩(shroud)、與護罩相對向地配置之輪轂(hub)、在護罩與輪轂之間在圓周方向配置複數個的動翼、以及使護罩、輪轂以及動翼轉動的徑向葉輪。在這種電動送風機，為了高效率化，有在徑向葉輪之入口與內包徑向葉輪的風扇蓋(fan cover)之間隙，為了避免從徑向葉輪之出口所流出的氣流再流入徑向葉輪的入口，而包括防漏手段者(例如，參照特開2013-60839號公報(專利文獻1)之第1圖~第3圖)。

【先行專利文獻】 【專利文獻】

[專利文獻1]特開2013-60839號公報

一般，設置於徑向葉輪之入口與風扇蓋的間隙之防漏手段使用不會阻礙徑向葉輪之轉動的密封構件。因此，在徑向葉輪轉動時，護罩與密封(seal)構件摩擦，而密封構件磨耗。結果，密封構件之防漏效果降低。防漏效果降低時，從徑 向葉輪之出口所流出的氣流從徑向葉輪之入口再流入的循環流增大，這種循環流增大時，作用於動翼之負載增大，而具有效率降低的問題。

本發明係為了解決如上述所示之課題而開發的，其目的在於得到一種高效率之電動送風機及搭載該電動送風機之電動吸塵器，該電動送風機係即使在長期間運轉，亦抑制從徑向葉輪之出口所流出的氣流從徑向葉輪之入口再流入的循環流。

本發明之電動送風機包括徑向葉輪、風扇蓋以及電動部。徑向葉輪包含具有主面之圓板形的輪轂、圓環形的護罩以及複數片動翼。輪轂、護罩以及複數片動翼係彼此連結。護罩係面向輪轂的主面。動翼係在輪轂與護罩之間在護罩的圓周方向設置複數片。動翼係與輪轂及護罩連結。風扇蓋係以內包徑向葉輪之方式在徑向葉輪的軸向設置於比護罩外側。電動部係使徑向葉輪轉動。護罩的外周徑係比與複數片動翼之最外周部外接之圓的直徑更大。在風扇蓋，在與護罩之外周部相對向的位置設置段差部。護罩之外周部的一部分被配置於段差部的內部。

本發明之電動送風機可使在風扇蓋的段差部之護罩與風扇蓋之間的間隙變小。因此，因為在該段差部無接觸部，所以亦不會擔心磨耗所造成的功能降低，又藉由使該間隙變小，可減少再流入徑向葉輪之空氣的流動。結果，可實現耐久性優異之高效率的電動送風機。進而，藉由搭載此電動送風 機，可得到高效率的電動吸塵器。

1‧‧‧電動吸塵器本體

2‧‧‧軟管

3‧‧‧延長管

4‧‧‧吸入件

5‧‧‧集塵部

6‧‧‧電動送風機

7‧‧‧排出口

8‧‧‧後部車輪

9‧‧‧電動部

10‧‧‧軸

11‧‧‧徑向葉輪

12‧‧‧靜翼

13‧‧‧回行靜翼

14‧‧‧主板

15‧‧‧擴散器

16‧‧‧風扇蓋

16A、32‧‧‧段差部

17‧‧‧吸入口

18‧‧‧鐘形口

19‧‧‧托架

20‧‧‧馬達架

21‧‧‧間隙

22‧‧‧排出孔

23‧‧‧輪轂

24‧‧‧護罩

25‧‧‧動翼

31‧‧‧延伸部

第1圖係表示本發明之實施形態之電動吸塵器的模式圖。

第2圖係本發明之實施形態的電動送風機之鉛垂方向的剖面圖。

第3圖係表示本發明之實施形態的電動送風機之一部分之鉛垂方向的剖面圖。

第4圖係表示本發明之實施形態的變形例之徑向葉輪11的下游側之一部分的鉛垂剖面圖。

第5圖係表示本發明之實施形態的變形例之電動送風機之一部分的鉛垂剖面圖。

以下，一面參照圖面，一面說明本發明之實施形態。此外，在以下之圖面，對相同或相當之部分附加相同的符號，其說明係不重複。

<本實施形態之電動吸塵器的構成>

第1圖係表示本發明之實施形態之電動吸塵器的模式圖。在第1圖，本電動吸塵器包括電動吸塵器本體1、吸入件4、集塵部5、電動送風機6以及排出口7。吸入件4係以作為管路之軟管2及延長管3與電動吸塵器本體1連結，並吸入被打掃部的空氣。軟管2係與電動吸塵器本體1連接。延長管3係與軟管2的前端側連接。吸入件4係與延長管3的前端部連接。集塵部5係設置於電動吸塵器本體1的內部，並與吸 入件4連通，收容所吸入之空氣的塵埃。電動送風機6係設置於電動吸塵器本體1的內部，並從吸入件4向集塵部5吸入空氣。電動送風機6係後述之本發明之實施形態的電動送風機。排出口7係設置於電動吸塵器本體1的外側，並向電動吸塵器本體1之外排出以集塵部5集塵後的空氣。排出口7係如第1圖所示，設置於電動吸塵器本體1的後方。

在電動吸塵器本體1的側部，後部車輪8被配置於行駛方向的後側。在電動吸塵器本體1的下部，前部車輪(未圖示)設置於行駛方向的前側。

<本實施形態之電動送風機的構成>

第2圖係本發明之實施形態的電動送風機之鉛垂方向的剖面圖。在第2圖，箭號表示空氣的流動。第3圖係表示第2圖所示之電動送風機的一部分之鉛垂方向的剖面圖。

如第2圖及第3圖所示，本發明之實施形態的電動送風機6包括徑向葉輪11、風扇蓋16以及電動部9。徑向葉輪11包含具有主面之圓板形的輪轂23、圓環形的護罩24以及複數片動翼25。輪轂23、護罩24以及複數片動翼25係彼此連結。護罩24面向輪轂23的主面。動翼25係在輪轂23與護罩24之間在護罩24的圓周方向設置複數片。動翼25係與輪轂23及護罩24連結。風扇蓋16係以內包徑向葉輪11之方式在徑向葉輪11的軸向設置於比護罩24外側。電動部9使徑向葉輪11轉動。電動部9被配置於電動送風機6的內部。電動部9包含軸10。徑向葉輪11被固定於軸10。電動部9係藉由使軸10轉動，而對徑向葉輪11進行轉動驅動。電動部9 係例如是馬達等的電動機。

擴散器15被配置於電動部9與徑向葉輪11之間。擴散器15包含複數片靜翼12、複數片回行靜翼13以及主板14。複數片靜翼12被配置於徑向葉輪11的外周側。回行靜翼13係在是軸10之延伸方向的軸向被配置成與靜翼12鄰接。主板14係位於靜翼12與回行靜翼13之間，並連結靜翼12與回行靜翼13。

如上述所示，將風扇蓋16設置於徑向葉輪11的上部。風扇蓋16內包徑向葉輪11及擴散器15的靜翼12。風扇蓋16的外徑係比靜翼12的外徑更大。在風扇蓋16的中央部，在與徑向葉輪11之吸入口17相對向的位置，設置鐘形口18。在風扇蓋16與擴散器15之間，在靜翼12的外周側，設置成為從靜翼12往回行靜翼13側之氣流之流路的間隙21。

在電動送風機6的側面，配置托架(bracket)19，其與風扇蓋16連結，並內包回行靜翼13。又，在電動送風機6的側面，設置馬達架20，其與托架19連結，並內包電動部9。在馬達架20，設置排出已通過徑向葉輪11、擴散器15以及電動部9之空氣的複數個排出孔22。

護罩24的外周徑係比與複數片動翼25之最外周部外接之圓的直徑更大。在風扇蓋16，段差部16A設置於與護罩24之外周部相對向的位置。護罩24之外周部的一部分被配置於段差部16A的內部。段差部16A係在內周側之段差開始位置被設置於比護罩24之外周徑更內周側。又，段差部16A的內周面被設置成與護罩24之外周部的表面略平行。

又，從相異之觀點而言，在第2圖及第3圖所示的電動送風機6，護罩24之外周徑比複數片動翼25之後緣外周徑更大。在護罩24之外周部的軸向高度係比動翼25之後緣的軸向高度更高。在風扇蓋16，設置如縮短風扇蓋16與徑向葉輪11之軸向距離的段差部16A。此段差部16A設置於比護罩24的外周更內周側。護罩24之外周部的一部分在段差部16A內延伸至與風扇蓋16之內壁鄰接的位置。此處，亦可段差部16A之內面與護罩24的外周部之間的距離係採用例如0.3mm以上且0.6mm以下。

在該電動送風機6，護罩24的外周部係在對軸向垂直之徑向延伸。護罩24的外周部延伸至比動翼25的外周部更外周側。風扇蓋16被設置成關於段差部16A的外周側之自輪轂23的軸向高度與關於護罩24的外周部之自輪轂23的軸向高度實質上一致。此處，關於風扇蓋16之段差部16A的外周側之自輪轂23的軸向高度意指從輪轂23之表面至在風扇蓋16之段差部16A的外周側之部分之輪轂23側的面之在是沿著軸10之方向的軸向之距離。又，關於護罩24的外周部之自輪轂23的軸向高度意指從輪轂23之表面至在護罩24的外周部之輪轂23側的面之在軸向的距離。而且，該2個軸向高度實質上一致意指軸向高度之值的差係1mm以下的情況。

又，在電動送風機6，護罩24的外周部之自輪轂23的軸向高度係比動翼25的外周之自輪轂23的軸向高度高。此處，動翼25的外周之自輪轂23的軸向高度意指從輪轂23之表面至動翼25之外周的上端之在軸向的距離。

<電動送風機之作用效果>

若作成如第2圖及第3圖所示的構成，因為護罩24之外周部的一部分被配置於風扇蓋16之段差部16A的內部，所以可使在該段差部16A的護罩24與風扇蓋16之間的間隙變小。因此，抑制從徑向葉輪11之出口所流出的氣流向徑向葉輪11之入口再流入的循環流。而且，藉由作用於動翼25之負載減少，效率提高。進而，因為在該段差部16A無接觸部，所以亦不會擔心磨耗所造成的功能降低。結果，可實現耐久性優異之高效率的電動送風機6。進而，藉由搭載此電動送風機6，可得到高效率的電動吸塵器。

又，因為護罩24的外周部之自輪轂23的軸向高度係比動翼25的外周之自輪轂23的軸向高度高，所以來自動翼25之出口的流動沿著擴大之護罩24的壁向靜翼12流入。因此，在靜翼12的入口之在軸向之氣流的速度分布變成均勻。即，偏向輪轂23側之氣體的流動往護罩24側回流，而速度分布變成均勻。結果，在靜翼12之氣緣的碰撞損失減少。進而，在靜翼12之靜壓上升變大，而可實現高靜壓、高效率的電動送風機6。

又，設置於風扇蓋16之段差部16A係內周側段差開始位置被設置於比護罩24之外周徑更內周側。進而，段差部16A的內周面被設置成與護罩24的外周部略平行。因此，可形成維持護罩24與風扇蓋16之狹小間隙的重疊(lap)部。此處，重疊部的寬度係在從軸10所觀察的徑向之維持該狹小間隙之部分的寬度。重疊部的寬度係例如可作成2mm以上。藉由形成這種重疊部，可更減少徑向葉輪11之循環流。因此， 可減少作用於動翼25的負載。

又，因為在水平方向延伸部設置於護罩24的外周部，所以從徑向葉輪11所排出之空氣的流動係在水平方向圓滑地被導向靜翼12。因此，可減少在電動送風機6之通風阻力。

又，因為風扇蓋16的段差部16A之外周側的軸向高度係被設置成與護罩24之外周部的軸向高度略一致，所以從徑向葉輪11所排出之空氣的流動係在不會與風扇蓋16碰撞下被導向靜翼12。因此，可更減少在電動送風機6的風阻。

<電動吸塵器的動作及作用效果>

其次，說明電動吸塵器的動作。

如上述所示構成的電動吸塵器係電力被供給至電動部9時，軸(shaft)10轉動。藉由此軸10轉動，被安裝於軸10之徑向葉輪11轉動，而從吸入口17吸入空氣。藉此，經由與電動吸塵器本體1連結之軟管2、延長管(pipe)3以及吸入件4，被打掃面之空氣被電動吸塵器本體1吸入。電動吸塵器本體1所吸入之空氣係在集塵部5被集塵。然後，從集塵部5所排出之空氣係通過電動送風機6的鐘形口(bell mouth)18後，從徑向葉輪11的吸入口17被吸入。徑向葉輪11所吸入之空氣係藉徑向葉輪11一面升壓、增速，一面旋轉一面流向徑向外側。從徑向葉輪11所排出之空氣係一部分成為通過護罩24與風扇蓋16的間隙後向徑向葉輪11的吸入口再流入的循環流。另一方面，從徑向葉輪11所排出之空氣的大部分係在擴散器(diffuser)15之靜翼12的翼間被減速、升壓。然後，空氣通過擴散器15與風扇蓋16的間隙21。進而，空氣係藉回行靜 翼13導引至電動部9側，冷卻電動部9。然後，從設置於馬達架(motor frame)20之排出孔22向電動送風機的外側排出空氣。接著，從設置於電動吸塵器本體1之排出口7向電動吸塵器本體1的外側排出空氣。

在上述之電動吸塵器，在電動送風機6，護罩24的外周徑比動翼25的後緣外周徑更大。進而，在護罩24之外周部的軸向高度比動翼25之後緣(外主側)的軸向高度更高。而且，在風扇蓋16，設置如縮短風扇蓋16與護罩24之軸向距離的段差部16A。因為使用這種構成的電動送風機6，所以可減少從徑向葉輪11排出空氣後，通過護罩24與風扇蓋16之間隙再流入徑向葉輪11之空氣的量。因此，可抑制再流入的空氣所造成之對動翼25之負載的增大。結果，可得到高效率之電動送風機及電動吸塵器。又，在如上述所示之構成的電動送風機6，從徑向葉輪11所排出之空氣的流動易流入靜翼12之風扇蓋16側。因此，因為在靜翼12變成易減速、升壓，所以可得到包括高靜壓、高效率之電動送風機的電動吸塵器。

<電動送風機之變形例的構成及作用效果>

第4圖係本發明之實施形態的變形例之動翼25的鉛垂剖面圖。第5圖係表示本發明之實施形態的變形例之電動送風機之一部分的鉛垂剖面圖。第4圖及第5圖所示之電動送風機係基本上包括與第2圖及第3圖所示之電動送風機相同的構成，但是護罩24之外周部的形狀相異。具體而言，在該電動送風機，護罩24的外周部包含位於段差部32的內部而且朝向風扇蓋所延伸之延伸部31。

藉由包括這種構成，在第4圖及第5圖所示之電動送風機，可得到與第2圖及第3圖所示之電動送風機相同的效果。進而，在護罩24之外周部，因為朝向風扇蓋16設置延伸部31，所以可提高在護罩24與風扇蓋16的段差部32之間隙的流動阻力。因此，可更減少通過該間隙之洩漏流動。結果，可減少作用於動翼25的負載。

如以上所示，本發明之實施形態的電動送風機係不是使用密封構件來防止在護罩24與風扇蓋16之間隙流動的洩漏流動，而是利用護罩24與風扇蓋16的形狀或位置關係來抑制。因此，抑制老化所造成之洩漏防止效果的降低，而可在長期維持性能。

如上述所示之電動送風機係未限定為應用於家庭用或業務用的電動吸塵器，可應用於烘手機(hand dryer)等使用電動送風機之任意的機器。結果，可實現高效率及壽命長的機器。

如以上所示說明了本發明之實施形態，但是亦可對上述之實施形態進行各種的變形。又，本發明的範圍係未限定為上述的實施形態。本發明的範圍係根據申請專利範圍所表示，包含在與申請專利範圍同等之意義及範圍內之所有的變更。

【工業上的可應用性】

本發明係得到可有利地應用於家庭用或業務用的電動吸塵器、烘手機等使用電動送風機之機器之搭載亦高效率的機器。

Claims (7)

1. 一種電動送風機，包括徑向葉輪，該徑向葉輪係包含彼此連結之具有主面之圓板形的輪轂、圓環形的護罩以及複數片動翼；該護罩係面向該主面；該動翼係在該輪轂與該護罩之間在該護罩的圓周方向設置複數片，並與該輪轂及該護罩連結；該電動送風機更包括：風扇蓋，係以內包該徑向葉輪之方式在該徑向葉輪的軸向設置於比該護罩外側；及使該徑向葉輪轉動的電動部；該護罩的外周徑係比與該複數片動翼之最外周部外接之圓的直徑更大；在該風扇蓋，在與該護罩之外周部相對向的位置設置段差部；該護罩之該外周部係延伸至比該動翼的外周部更外周側，該護罩之該外周部的一部分係被配置於該段差部的內部；該護罩之該外周部的該一部分，係包含從該外周部的該一部分的表面朝著該風扇蓋所延伸之延伸部；該延伸部係，在該護罩之該外周部的該一部分，被配置於自該護罩的外周端遠離的位置。
2. 如申請專利範圍第1項之電動送風機，其中該段差部係設置於比該護罩之外周更內周側，並沿著該護罩之該外周所設置。
3. 如申請專利範圍第1項之電動送風機，其中該護罩之該外周部在對該軸向垂直的徑向延伸。
4. 如申請專利範圍第1項之電動送風機，其中該風扇蓋係被設置成該段差部的外周側之自該輪轂的軸向高度與該護罩的該外周部之自該輪轂的軸向高度一致。
5. 如申請專利範圍第1項之電動送風機，其中該護罩之該外周部係包含位於該段差部之內部而且朝向該風扇蓋所延伸的延伸部。
6. 如申請專利範圍第1項之電動送風機，其中該護罩的該外周部之自該輪轂的軸向高度比該動翼的外周之自該輪轂的軸向高度高。
7. 一種電動吸塵器，包括：電動吸塵器本體；吸入件，係以管路與電動吸塵器本體連結，並吸入被打掃部之空氣；集塵部，係設置於該電動吸塵器本體的內部，與該吸入件連通，並收容所吸入之空氣的塵埃；如申請專利範圍第1項之電動送風機，係設置於該電動吸塵器本體的內部，並從該吸入件向該集塵部吸入空氣；以及排出口，係設置於該電動吸塵器本體的外側，並向該電動吸塵器本體之外排出藉該集塵部已集塵後的空氣。