JPH02153298A - 電動送風機 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は電気掃除機などに使用する電動送風機に関する
ものである。

従来の技術 従来、この種の電動送風機は特公昭５２−３８２４６号
公報に示すような構成が一般的であった。以下その構成
について図面を参照しながら説明する。

第５図〜６図において、モータ１の一方にエアガイド２
が設けられ、モータ１のシャフト３にはファン４が固着
されてエアガイド２の内側へおさまっている。その上方
はファンケース６で覆われ、中央部に開口５ａが設けら
れている。開口５ａに対向してファン４も吸気口４ａが
開口し、その外側に羽根４ｂが設けである。羽根４ｂの
上方と下方はプレート４Ｃと４ｄが設けられ、ファン４
の外周に排気口４ｅが形成されている。エアガイド２に
は案内羽根（固定羽根）２ａがファン４の外周に近接し
て設けられ、ファン４からの空気流をエアガイド２の下
方へ通じる連通路２ｂへ導びくべく設けられ、連通路２
ｂはエアガイド２の上方から、下方、モータ１の開口１
ａへつづいている。

発明が解決しようとする課題 このような電動送風機は、ファン４の回転により、空気
がファンケースの開口５ａから吸気口４ａ、ファン４内
部へと吸い込まれ、羽根４ｂに押されて、排気口４ｅか
らエアガイド２ヘ　エアガイド２では案内羽根２ａによ
り、連通路２ｂへ導びが３　・＼−７ れ、エアガイド２の裏側へ回シ込みモータ１の開口１ａ
へ流れていく。

電気掃除機などに用いる電動送風機は、小形で強い吸込
力が必要なため、高速でファン４を回転させる。このた
め、羽根４ｂに押された空気は非常な高速でファン４か
ら排出され、それが案内羽根２ａの先端へぶつかる。従
来の場合、ファン４の直径は約１１０ｆｆｌｆｆ、回転
数は約３万回転毎分であシ、ファン４の外周スピードは
約６２２　Ｋｍ毎時という高いスピードになる。これだ
けの高いスピードで羽根４ｂにより、空気が案内羽根２
ａに次々とぶつかってくるため、案内羽根２ａでは、羽
根４ｂの枚数Ｚ×ファン４の回転数Ｎ−ＮＺの周波数で
騒音が発生する。従来の場合羽根４ｂの枚数は６枚であ
り、Ｚ−６として、ＮＺ＝６Ｘ３万回転毎分＝１８万毎
分−３■の騒音が発生する。

３曲の周波数は、人間の耳には聞こえやすい音であり、
うるさいという欠点があった。

これを解決するため、第７図に示すように、羽根４ｂの
枚数を増しく９枚）、さらに１羽根４ｂの中間に、短か
い羽根４ｆを設けて、ファン４外周での羽根枚数Ｚを多
くしたものも考えられている。この場合ＮＺは、回転数
Ｎを３万回転毎分、Ｚを９枚Ｘ２＝１８枚とすると、Ｎ
Ｚ＝１８Ｘ３万回転毎分＝５４万毎分＝９曲となり、人
の耳には聞こえにくくなるとともに、羽根４ｂ、４ｆで
空気をこきざみに排出するため、案内羽根２ｄへ羽根４
ｂと４ｆからの空気のぶつかる衝撃の変化（羽根の表側
では、羽根に押され圧縮された空気が、羽根の裏側では
、すこし薄めの空気が案内羽根２ａにぶつかってくるが
、その空気圧の変化）が小さくなシ、音圧が低下するた
め、騒音値が低下する。さらには、モータ１から排出後
、掃除機内部で吸音材にて、消音する場合、低周波音よ
り、高周波音の方が一般的に吸音しやすいため、静かな
電気掃除機を得ることができる。

ところが、これを実際に測定してみると、第８図に示す
ように、（横軸は周波数（ｋｌ（Ｚ）、縦軸は音圧レベ
ル）ＮＺ音以外に、ＮＺｘ％の騒音（約４．５ｋＨｚ）
が発生しておシ、しかも、そのレベルは５Ｉ＼−／ ＮＺ音（約９ｋｌ（Ｚ）よシも高く、耳によく聞こえる
騒音である。

このように、従来の電気掃除機用電動送風機は、人の耳
によく聞える周波数のファン騒音が発生し、静かな掃除
機を得るためには、防音、消音にコストをかけねばなら
ないという欠点があった。

本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、静か
な電動送風機を提供することを目的とするものである。

課題を解決するだめの手段 上記問題点を解決するため本発明は、ファンの長い羽根
の間の外周部に短かい羽根を設け、この短かい羽根の外
周ピッチは長い羽根と同一にし、短かい羽根の内側ピッ
チを長い羽根の表側へ近寄らせたものである。

作　　用 上記構成により、ファン外周では、短かい羽根からも、
長い羽根からも同一の空気密度で、同一ピッチで空気が
排出されるため、案内羽根で発生する騒音はＮＺ音だけ
になる。従来のようなＮＺＸ％音がなくなシ、高周波音
だけのため、人の耳には聞こえにりく、かつ、消音しや
すい周波数のため、静かな機器を提供することができる
。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図〜２図において、モータ１１の・一方にエアガイ
ド１２が設けられ、モータ１１のシャフト１３にはファ
ン１４が固着されてエアガイド１２の内側におさまって
いる。、その上方はファンケス１５で覆われ、中央部に
開口１５ａが設けである。開口１５ａに対向して、ファ
ン１４には吸気口１４ａが開口し、その外側に艮い羽根
１４ｂが設けである。長い羽根１４ｂの上、下には前プ
レート（中央に吸気口１４ａを開口）１４ｃと後グレー
ト１４ｄが設けられ、ファン１４の外周に排気口１４ｅ
を形成している。艮い羽根１４ｂの間に短い羽根１４ｆ
が設けられ、そのピッチは、外周部で長い羽根１４ｂの
中間に、内側で長い羽根１４ｂの中間（細線で図示）よ
シも、羽根１４ｂ７”−７ の表面側（回転時、羽根によって空気を押し付ける側）
へ近寄せである。エアガイド１２には案内羽根１２＆が
ファン１４の外周に近接して設けられ、ファン１４から
の空気流をエアガイド１２の下方へ通じる連通路１２ｂ
へ導びくべく設けられ、連通路１２ｂはエアガイド１２
の上方（ファン１４側）から、下方、モータ１１の開口
１１ａへつづいている。

上記構成により、モータ１１の運転により、シャフト１
３とともにファン１４が回転する。空気はファンケース
１５の開口１５ａから、ファン１４の吸気口１４ａに吸
い込まれ、ファン１４の内部を通って外周の排気口１４
ｅよ砂排出される。エアガイド１２では案内羽根１２ａ
に導びかれ、連通路１２ｂよシェアガイド１２の下方、
モータ１１の開口１１ａへ流れる。

第３図でファン１４内部の空気の流れを説明すると、フ
ァン１４の回転により（反時計回、！１ｌｌ）、長い羽
根１４ｂ、短い羽根１４ｆが空気を押して、その羽根の
表面に沿って空気を外周方向へ押し出してゆく。つまり
、空気は羽根の表面（羽根の回転方向側の面）で押され
、裏側は空気から逃げてゆく運動となる。このため、空
気の密度を点にて表現すると、ファン１４の吸気口付近
では全体に均一だが、外周へ向かうほどファン１４の回
転による加速度で、長い羽根１４ｂの表面の密度が犬と
なる。短い羽根１４ｆの内周部では、空気は長い羽根１
４ｂの表面で少し濃く、裏側で少し薄くなっている。こ
れを細線で示した長い羽根１４ｂと等ピッチで分割する
と、短い羽根の表面側へは少し薄い空気が流れ込み、裏
側へは少し濃い空気が流れ込んで、ファン１４の外周か
ら排出される空気密度が短い羽根１４ｆの表面側と裏側
では異なってしまう。これがＮＺｘ％の原因であり、本
実施例はこれを防止するため、短い羽根１４ｆの内周（
入口部）を、長い羽根１４ｂの表面側へ近寄せである。

このため、短い羽根１４ｆの表面側の少し薄い空気は多
くと９込み、裏側の少し濃い空気は少なくとシ込んで、
表側と裏側の取り込み空気量を同一にしている。これが
ファン外周へ行９”−／ くと、長い羽根１４ｂの表面で濃い、短い羽根１４ｆの
裏側で薄い、短い羽根１４ｆの表面で濃い、長い羽根１
４ｂの裏側で薄い、と同一の変化パターンとなシ、しか
も、排気口１４ｅでの羽根１４ｂ、１４ｆのピッチが同
一なため、案内羽根１２ａではＮＺ音しか発生しない。

実験によれば、ファン外径を１０９朋、回転数を３万２
千回転毎分にし、羽根枚数を長い羽根９枚、短い羽根９
枚、短い羽根の長さを長い羽根の約半分にしだ所、短い
羽根の入口の表面と裏側の面積比を１．２　：　１にす
ると、第４図に示すように、ＮＺＸ３Ａ騒音はほとんど
なくなった。面積比が１．１：１以下の場合は、ＮＺｘ
Ａ音はほとんど低下せず、また、１．４　：　１以上の
場合は、全体の風量が低下して、送風効率が大きく低下
した。また、短かい羽根を長くして、長い羽根と同一長
さにすればＮＺ音しか発生しないが、吸気口部のせまい
所に、多数の羽根が並ぶため、通気抵抗が大きくなり、
送風効率が低下した。

なお、説明よシ明らかなように、短かい羽根が、さらに
短かい場合は、ファンの排気口での空気量を均一にする
ため、短い羽根の入口部をもつと長い羽根の表面へ近づ
ける必要があり、面積比をもっと大きくしなければなら
ない。面積比をあまり大きくすると、先に述べたように
、空気流のじゃまになシ、送風効率が低下する。実験に
よれば。

短い羽根を長い羽根の３分の１程度まで短かくしても、
騒音の発生と、効率は良好に保たれた。

また逆に、短かい羽根がさらに長い（長い羽根よシは短
かいが）場合は、面積比はもっと小さくても、ＮＺｘ％
騒音を低下させることができる。

従来の短い羽根のあるファンにくらべ　ＮＺｘ％を低下
させることができるとともに、短い羽根のないファンと
くらべると、周波数を高くして、耳に聞こえにくくシ、
かつ消音をやり易くするとともに、短い羽根のないファ
ンでは、羽根と羽根のピッチが太きいため、空気の濃い
、薄いの差が大きくなって高い騒音になっていたが、本
願は小きざみに空気を送るため濃い、薄いの差が小さく
でき、音圧レベルも低下させられる。

１１’−−’ 発明の効果 以上のように、本発明によれば、電動送風機のファンの
羽根を長い羽根と、その長い羽根の間ファン外周に設け
た短かい羽根で構成し、短かい羽根の外周は長い羽根と
同一形状、同一ピッチとし、その内周を長い羽根の回転
方向面へ近寄せて配置することにより、電動送風機の騒
音を低下させることができ、しかも防音、吸音仕様が簡
単にできるため、低コストな電気掃除機などの機器を実
現することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す電動送風機の部分欠截断
面図、第２図は同ファン部の上面図、第３図は同ファン
の部分拡大図、第４図は同騒音の・スペクトル図、第６
図は従来例を示す電動送風機の部分欠截断面図、第６図
は同ファンの上面図、第７図は従来の他の例を示すファ
ンの上面図、第８図は同騒音のスペクトル図である。 １１・・・・・・モータ、１４・・・・・ファン、１４
ｂ・・・・・・長い羽根、１４Ｇ・・・・・・前プレー
ト、１４ｄ・・・・・・後プレート、１４ｆ・・・・・
・短い羽根。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　はが１名第 図 第 図 ｂ 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. モータにより駆動される遠心形のファンを具備し、前記
   ファンは前・後プレート間に複数の羽根を配設して構成
   され、かつこれら羽根は複数の長い羽根と、その間の外
   周側に設けられた短かい羽根とからなり、さらに短い羽
   根の外周は長い羽根と同一形状、同一ピッチにし、しか
   も短い羽根の内周は、長い羽根の回転方向面へ近寄せて
   配設した電動送風機。