JP4606005B2

JP4606005B2 - 電動送風機

Info

Publication number: JP4606005B2
Application number: JP2003309661A
Authority: JP
Inventors: 雅規笹尾; 利夫大谷; 隆夫樽谷; 規明木村
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2003-09-02
Filing date: 2003-09-02
Publication date: 2011-01-05
Anticipated expiration: 2023-09-02
Also published as: JP2005076573A

Description

本発明は、電動送風機に関するものであり、さらに詳しくは、例えば電気掃除機の掃除機本体内で集塵室の後方（下流側）などに配されて、所定方向への空気の流れを生じさせるディフューザを有する電動送風機に関するものである。

この種の電動送風機におけるディフューザには、複数の渦巻き型の静翼が形成されている。そして、夫々の静翼の空気流入側の端部は、ディフューザに流入する空気の衝突による損失を低減させるため薄肉に形成されていた。（例えば、特許文献１参照）
特開２０００−１７０６９３号公報（図２）

しかしながら、静翼の空気流入側の端部においては、薄肉部により流入する空気の衝突による損失を低減させて送風効率の低下を防止することはできるが、静翼の、空気流入側の端部から、内周側に隣接する静翼の空気流入側の端部とディフューザの中心とを結ぶ仮想線に交差する点までの間においては、静翼に沿って流れる空気流に乱れが生じて渦流が発生し送風効率が低下する欠点があった。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、簡単な構成により送風効率を向上させることができる電動送風機を提供することを課題とする。

上記課題を解決するための第１の手段は、羽根車と、羽根車の吐出側に配設された複数の渦巻き型の静翼を有するディフューザと、羽根車を駆動するモータとを備え、前記静翼の渦巻きの内周側表面部において、静翼の空気流入側の端部近傍から、渦巻きの内周側に隣接する静翼の空気流入側の端部とディフューザの中心とを結ぶ仮想線に交差する点近傍までの部分に連続して、ディフューザの中心側に突出する突出部を、滑らかな曲線で形成したことを特徴とする。

また、前記静翼の突出部の最大肉厚は、１．１ｍｍ以上１．４ｍｍ以下に形成されていることが好ましい。

さらに、前記ディフューザの静翼間に形成される空気流路は、空気の流れ方向に向かって静翼間の寸法は略一定で、且つ、静翼高さ寸法が大きくなるように形成されていることが好ましい。

本発明の請求項１の構成によれば、送風の乱れを防止することができ、簡単な構成により、電動送風機の送風効率を向上させることができる等の効果を奏する。

本発明の請求項２の構成によれば、簡単な構成により、電動送風機の送風効率を著しく向上させることができる等の効果を奏する。

本発明の請求項３の構成によれば、静翼間に形成される空気流路を高さ方向で増大させることにより、電動送風機を極力大型化させることなく、電動送風機の送風効率を向上させることができる等の効果を奏する。

（第１実施形態）
本発明に係る電動送風機の第１実施形態を図１乃至図４に基づいて説明する。

本発明の電動送風機１は、外部から空気を吸引する羽根車２と、羽根車２を覆うと共に、上方に空気流入口３を有するファンケーシング４と、羽根車２の下流側に設けられ、羽根車２を駆動するモータ５と、モータ５を支持すると共に、モータ５を覆うモータケース６と、羽根車２とモータ５との間に設けられ、羽根車２によりモータケース６内へ送風される空気を整流するディフューザ７とを備えている。

羽根車２を駆動するモータ５は、ファンケーシング４内に固定されたステータ８と、ステータ８の内側に回転自在に配設されたロータ９と、ロータ９に連なってロータ９の下流側に配設された整流子１０と、整流子１０に当接するブラシ１１と、ブラシ１１を保持するブラシホルダー１２とから構成されている（図１参照）。

ディフューザ７は、上流側に向けて渦巻状に突出形成された静翼１３により構成される複数の空気流路１４を有する円筒状に形成されており、螺子１５によりモータケース６に固定されることによって、モータケース６の上方開放を閉塞するようになっている（図１、図２参照）。

ディフューザ７の静翼１３が重なり合う領域Ｘの空気流路１４は、空気の流れを減速し動圧を静圧に回復させるために、図２に示すように正面から見て下流側に向かって略扇状に広がっている。また、静翼１３が重なり合っていない領域Ｙの空気流路１４、即ち、静翼１３の、静翼１３の空気流入側の端部Ａから、渦巻きの内周側に隣接する静翼１３の空気流入側の端部Ａとディフューザ７の中心とを結ぶ仮想線に交差する点Ｂまでの部分には、ディフューザ７の中心側に突出する突出部１６が形成されている。突出部１６は滑らかな曲線で形成されている。静翼１３の空気流入側の端部Ａは、背景技術と同様に流入する空気の衝突による損失を低減させるために薄肉に形成されている（図３参照）。

この電動送風機１にあっては、電動送風機１外の空気は、羽根車２の駆動によりファンケーシング４の空気流入口３から電動送風機１内に流入し、ディフューザ７を介してモータケース６内に送風される。

ディフューザ７の静翼１３の空気流入側の端部Ａを薄肉に形成しているため、流入する空気の衝突による損失を低減させて送風効率の低下を防止することができる。また、静翼１３の、静翼１３の空気流入側の端部Ａと、渦巻きの内周側に隣接する静翼１３の空気流入側の端部Ａとディフューザ７の中心とを結ぶ仮想線に交差する点Ｂとの間に、ディフューザ７の中心側に突出する突出部１６が形成されている。この結果、静翼１３の空気流入側の端部Ａと交差する点Ｂとの間を静翼１３に沿って流れる空気流は、突出部１６により極力減速を少なくして効率よく渦流の発生を防止できる速度まで減速させることができるため、空気流に乱れが生じることがなく送風効率が向上する。また、静翼１３の突出部１６は、滑らかな曲線により形成されているため、空気流の乱れをさらに防止することができる。

静翼１３の突出部１６の最大肉厚は、実験に基づいて設定している（図４参照）。本実験において、静翼１３が重なり合う領域Ｘの肉厚は１．０ｍｍである。そして、突出部１６の最大肉厚を種々変化させた時の、電動送風機１の仕事率を測定してグラフ化している。図４において、横軸は突出部１６の最大肉厚（ｍｍ）を示し、縦軸は電動送風機１の仕事率（ｗ）を示している。また、電動送風機１の仕事率が高い程、静翼１３に沿って流れる空気流の乱れが少なく、送風効率が向上していることを示している。そして、図４から、静翼１３の突出部１６の最大肉厚が１．1ｍｍ以上１．４ｍｍ以下の時、電動送風機１の送風効率が著しく向上することが分かる。即ち、電動送風機１の静翼１３が重なり合う領域Ｘの肉厚は一般的に略１．０ｍｍになっており、電動送風機１の送風効率が著しく向上させるためには、突出部１６の最大肉厚を１．1ｍｍ以上１．４ｍｍ以下にすればよい。

（第２実施形態）
図５乃至図７は第２実施形態を示している。第１実施形態では、ディフューザ７の静翼１３が重なり合う領域Ｘの空気流路１４を図２に示すように正面から見て下流側に向かって略扇状に広げた。これに対して、第２実施形態では、ディフューザ７ａの静翼１３ａが重なり合う領域Ｘ´の空気流路１４ａは、図５に示すように正面から見て略一定幅に形成すると共に、図７に示すように静翼１３ａの高さを空気の流れ方向に向かって高くしている。

空気の流れを減速し動圧を静圧に回復させるために形成されたディフューザ７ａの静翼１３ａが重なり合う領域Ｘ´の空気流路１４ａは、できる限り長く形成した方が電動送風機１の送風効率が向上する。しかしながら、第１実施形態のように、静翼１３が重なり合う領域Ｘの空気流路１４を正面から見て下流側に向かって略扇状に広げた構成（図２参照）の場合、電動送風機１の送風効率を向上させるために、静翼１３が重なり合う領域Ｘの空気流路１４を長く形成すると、空気流路１４を長く形成した分だけディフューザ７の外径が大きくなってしまう。この結果、電動送風機１が大型化してしまう。

これに対して、第２実施形態では、図５に示すようにディフューザ７ａの静翼１３ａが重なり合う領域Ｘ‘の空気流路１４ａの幅を略一定にして空気流路１４ａを長く形成することにより、ディフューザ７ａの外径を大きくすることなく、空気流路１４ａを長くすることができる。また、静翼１３ａの高さ寸法を図７に示すように空気の流れ方向に向かって高くすることにより、静翼１３ａの高さを最低限高くするだけで、空気の流れを減速し動圧を静圧に回復させることができる。従って、第２実施形態の構成とすることにより、電動送風機１の大型化を極力防止することができると共に、空気の流れを減速し動圧を静圧に十分回復させることができ、電動送風機１の送風効率を向上させることができる。

尚、第１実施形態及び第２実施形態の構成を別々に説明したが、第１実施形態及び第２実施形態を組み合わせた構成にしてもよい。この結果、電動送風機１の送風効率をより以上向上させることができる。

本発明を実施するための最良の第１実施形態を示す電動送風機を側方から見た半断面図である。同電動送風機のディフューザを正面から見た図である。同電動送風機のディフューザを正面から見た図で、図２のα部を拡大した状態を示す。静翼の突出部の最大肉厚と電動送風機の仕事率との関係を示す実験データである。本発明を実施するための最良の第２実施形態を示す電動送風機のディフューザを正面から見た図である。同電動送風機のディフューザを正面から見た図で、拡大した静翼を示す。図５及び図６のＣ―Ｃ断面図で、静翼の高さ関係を示す。

符号の説明

１電動送風機
２羽根車
４ファンケーシング
５モータ
６モータケース
７ディフューザ
１３静翼
１６突出部
Ａ端部
Ｂ交差する点

Claims

羽根車と、羽根車の吐出側に配設された複数の渦巻き型の静翼を有するディフューザと、羽根車を駆動するモータとを備え、前記静翼の渦巻きの内周側表面部において、静翼の空気流入側の端部近傍から、渦巻きの内周側に隣接する静翼の空気流入側の端部とディフューザの中心とを結ぶ仮想線に交差する点近傍までの部分に連続して、ディフューザの中心側に突出する突出部を、滑らかな曲線で形成したことを特徴とする電動送風機。
前記静翼の突出部の最大肉厚は、１．１ｍｍ以上１．４ｍｍ以下に形成されていることを特徴とする請求項１記載の電動送風機。
前記ディフューザの静翼間に形成される空気流路は、空気の流れ方向に向かって静翼間の寸法は略一定で、且つ、静翼高さ寸法が大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の電動送風機。