JPH1089294A - 電動送風機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 消音室１４１とエアー通路１２１とを連通す
る貫通孔１３１により，当該エアー通路１２１を流動す
るエアーが乱れてキャビティ雑音を発生するのを防止す
る。 【解決手段】 インペラ１５０とエアー通路１２１との
干渉作用により発生するＮＺ音を消音すべく，消音器１
４０をファンケース１３０とインペラ１５０との間に配
設する。そして消音器１４０には，各エアー通路１２１
に対応して設けられた貫通孔１３１と，該貫通孔１３１
を介してエアー通路１２１と連通する消音室１４１を設
けて，当該エアー通路１２１を流動するエアーのＮＺ音
を消音する。この時，流動するエアーが貫通孔１３１の
エアー通路１２１側の端部により乱されてキャビティ雑
音を発生するので，当該キャビティ雑音を抑えるべく，
貫通孔１３１のエアー通路１２１側の端部に丸く面取り
されてなる干渉防止手段１３１ａを設けてエアーの流動
が乱されないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，インペラとエアー
通路との干渉作用により生ずる雑音（以下，ＮＺ音とい
う）を消音する際に，エアー通路を流動するエアーの流
れが乱されて生ずる雑音（以下，キャビティ雑音とい
う）の発生を防止した電動送風機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来，掃除機において小型化，高性能化
等の観点から，インペラを高速回転させて風量と真空圧
を得る電動送風機を用いた真空掃除機が提案されてい
る。

【０００３】かかる電動送風機は，モータ及びモータフ
レームを有し，当該モータフレームには，中央部分に吸
気口が設けられたケーシングが気密に取り付けられてい
る。そしてケーシングには，モータ軸に固着された複数
のブレードを有する遠心形のインペラが内包されてい
る。

【０００４】モータフレームとインペラとの間にはディ
フューザが配設され，当該ディフューザの外周部には，
インペラから吐出されたエアーの通路を形成する複数の
エアーガイドが，外周に向かって拡大して配設されてい
る。

【０００５】また当該エアーガイドが形成されているデ
ィフューザの裏面には，エアー通路から流出したエアー
をモータ吸気孔に導く戻り通路が形成されている。

【０００６】上記構成により，インペラが回転し，エア
ーをエアー通路に吐出すると吸気口側が負圧（真空状
態）となり，これによりゴミ等が吸引される。

【０００７】ところが，インペラとエアー通路との干渉
作用により，インペラのブレード数（Ｎ）と回転数
（Ｚ）との積に依存して発生すると考えられる騒音（以
下，ＮＺ音と称す）が指摘され，問題となっていた。

【０００８】かかる問題に対し，特開昭６１−２０７８
９９号公報においては，エアー通路であるディフューザ
部に小孔を設け，当該小孔によりＮＺ音を吸音させて静
音化を行う技術が開示されている(同公報図２及び図３
参照）。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記構成
では，エアー通路に面する側の小孔の形状は，略直角に
形成されているため，エアー通路を流動するエアーが当
該通路側小孔の端部で乱されてキャビティ雑音を発生し
たり，エアーの吐出し効率（又は電動送風機の仕事率）
を低下させる問題があった。

【００１０】そこで本発明は，かかるキャビティ雑音の
発生を抑えると共に，エアーの吐出し効率を改善した電
動送風機を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく，
請求項１にかかる発明は，遠心形のインペラと，該イン
ペラから吐出されたエアーが流動する複数のエアー通路
が形成されたディフューザと，前記インペラを覆うファ
ンケースとを有した電動送風機において，前記ファンケ
ースと前記インペラとの間に配設された消音器を有し，
該消音器が，前記各エアー通路に対応して設けられた貫
通孔と，該各貫通孔を介して前記エアー通路と連通する
消音室と，前記貫通孔に設けられて，前記エアー通路を
流動するエアーと当該貫通孔との干渉を軽減する干渉防
止手段とを備えることを特徴とする。

【００１２】即ち，インペラとエアー通路との干渉作用
により発生するＮＺ音を消音すべく，消音器をファンケ
ースとインペラとの間に配設する。そして消音器には，
各エアー通路に対応して設けられた貫通孔と，該貫通孔
を介してエアー通路と連通する消音室を設けて，当該エ
アー通路を流動するエアーのＮＺ音を消音する。

【００１３】この時，流動するエアーが貫通孔のエアー
通路側の端部により乱されてキャビティ雑音を発生する
ので，当該キャビティ雑音を抑えるべく，貫通孔のエア
ー通路側の端部に干渉防止手段を設けてエアーの流動が
乱されないようにする。

【００１４】かかる干渉防止手段は，エアー通路と貫通
孔とを滑らかに接続する形状になっていて，例えば，テ
ーパ状又は所定の曲率で面取りされた構成が可能であ
る。

【００１５】請求項２にかかる発明は，前記干渉防止手
段における前記エアーの下流側形状が，上流側形状より
滑らかに形成されていることを特徴とする。

【００１６】即ち，エアー通路を流動するエアーの乱れ
は，当該エアーが貫通孔を通過する際に最も激しく起き
るので，干渉防止手段の形状を，当該エアーの上流側よ
り下流側を滑らかにして，効果的にキャビティ雑音の発
生を抑えるものである。

【００１７】かかる干渉防止手段として，少なくともエ
アー通路側の開口形状が流線形に形成されると共に当該
開口部を滑らかに形成し，かつ，貫通孔の位置が流線形
状の付け根に位置するようにした構成や，消音室側に半
球状の窪みを設け，かつ，その中心に対して貫通孔の中
心位置を流動するエアーの上流側にずらして設けた構成
等が可能である。

【００１８】請求項３にかかる発明は，遠心形のインペ
ラと，該インペラから吐出されたエアーが流動する複数
のエアー通路が形成されたディフューザと，前記インペ
ラを覆うファンケースとを有した電動送風機において，
前記ファンケースが，前記各エアー通路に対応して設け
られた貫通孔を有し，該各貫通孔を介して前記エアー通
路と連通する消音室と，前記貫通孔のエアー通路側端部
に前記エアー通路と前記貫通孔とを滑らかに連結して，
前記エアー通路を流動するエアーと前記貫通孔との干渉
を軽減する干渉防止手段とを具備して，前記ファンケー
スを覆うように配設された消音器を有することを特徴と
する。

【００１９】即ち，インペラとエアー通路との干渉作用
により発生するＮＺ音を消音すべく，ファンケースを覆
うように消音器を設ける。そして消音器に消音室を設
け，またファンケースにエアー通路と消音室とを連通さ
せる貫通孔を各エアー通路に対応して設ける。これによ
りエアー通路を流動するエアーのＮＺ音を貫通孔を介し
て消音室により消音する。

【００２０】この時，流動するエアーが貫通孔のエアー
通路側の端部により乱されてキャビティ雑音を発生する
ので，当該キャビティ雑音を抑えるべく，貫通孔のエア
ー通路側の端部に干渉防止手段を設けてエアーの流動が
乱されないようにする。

【００２１】かかる干渉防止手段は，エアー通路と貫通
孔とを滑らかに接続する形状になっていて，例えば，テ
ーパ状又は所定の曲率で面取りされた構成が可能であ
る。

【００２２】請求項４にかかる発明は，前記干渉防止手
段における前記エアーの下流側形状が上流側形状より滑
らかに形成されていることを特徴とする。

【００２３】即ち，エアー通路を流動するエアーの乱れ
は，当該エアーが貫通孔を通過する際に最も激しく起き
るので，干渉防止手段の形状を当該エアーの上流側より
下流側が滑らかにして効果的にキャビティ雑音の発生を
抑えるものである。

【００２４】かかる干渉防止手段として，少なくともエ
アー通路側の開口形状が流線形に形成されると共に当該
開口部を滑らかに形成し，かつ，貫通孔の位置が流線形
状の付け根に位置するようにした構成や，消音室側に半
球状の窪みを設け，かつ，その中心に対して貫通孔の中
心をエアーの上流側に適宜位置をずらして設けた構成等
が可能である。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態を図を
参照して説明する。図１は本実施の形態にかかる電動送
風機を有した真空掃除機の断面図であり，図１（ａ）は
縦断面図，図１（ｂ）は横断面図を示している。また図
２は，図１（ａ）における電動送風機を中心に拡大した
部分縦断面図である。

【００２６】真空掃除機は，本体上ケース２と本体下ケ
ース３とを有し，これらが合わされて掃除機の外形が形
成され，その内部には集塵室５と送風機収納室８が通気
口６を介して設けられている。

【００２７】集塵室５の前部には，吸入ホースが脱着自
在に取り付けられる吸入口部１６が設けられ，その後部
には，通気性を有した紙袋からなるフィルタ１３が脱着
自在に設けられている。また集塵室５の上部には，集塵
蓋４が開閉自在に設けられて，当該集塵蓋４を開閉する
ことによりフィルタ１３の交換が可能になっている。

【００２８】一方，送風機収納室８には，コード１５を
介して電力が供給される電動送風機１００が設けられ，
その後部には排気口７が設けられている。

【００２９】また電動送風機１００は，環状緩衝体１２
を介して通気口６に当接し，これにより吸引したエアー
が通気口６を介してのみ吸気されるようになると共に，
ケースからモータへの振動の伝達及びモータからのケー
スへの振動の伝達が緩衝されている。

【００３０】電動送風機１００は，図３に示すように，
モータ部１１０，ディフューザ１２０，インペラ１５
０，ファンケース１３０及び所定の空間容積を持つ消音
室１４１を有した消音器１４０を主要構成としている。
なお図３は右半分が破断面を示し，左半分が側面図を示
している。

【００３１】モータ部１１０は，モータフレーム１１１
により覆われたモータを有し，モータフレーム１１１に
ディフューザ１２０がビス１２４で固着されている。ま
たモータ軸１１２には，遠心形のブレード１５１を複数
有するインペラ１５０がナット１１３によりネジ止めさ
れている。

【００３２】図４は，ファンケース１３０及び消音器１
４０を取り外した状態における電動送風機１００の上面
図を示している。なお図４には，参考のために後述する
貫通孔１３１を点線で示している。

【００３３】ディフューザ１２０には，周辺に向い拡大
して配設された複数のエアーガイド１２２が設けられ
て，ファンケース１３０と共にエアー通路１２１を形成
している。また当該エアーガイド１２２が設けられてい
るディフューザ１２０の裏面には，戻り通路１２３が設
けられている。

【００３４】ファンケース１３０は，亜鉛メッキ鋼板等
の金属からなり，インペラ１５０を略包接すると共に，
モータフレーム１１１と密接して気密状態を保ってい
る。これによりエアー通路１２１から送出されたエアー
が戻り通路１２３に流れて，送風効率を向上させてい
る。

【００３５】またファンケース１３０は，エアー流入側
の面が平面に構成され，その中心部に設けられた吸気口
１１５の角部は丸く面取りされている。これにより吸気
したエアーの流れを整流する整流部１４２が構成されて
いる。

【００３６】図５は貫通孔１３１及び干渉防止手段１３
１ａの詳細な形状を示すために，図３の要部を拡大して
示したものである。貫通孔１３１は，消音室１４１とエ
アー通路１２１とを連通させるように設けられ，かつ，
エアー通路１２１に面する貫通孔１３１の端部が，丸く
面取りされてエアー通路１２１と貫通孔１３１とを滑ら
かに連結する干渉防止手段１３１ａを形成している。

【００３７】なお，消音器１４０は，ファンケース１３
０と密接して，当該ファンケース１３０とインペラ１５
０との間に配設され，小空間容量を持つ小消音室１４１
ａ及び大空間容積を持つ大消音室１４１ｂがリブ１４６
により区画されて設けられている。

【００３８】そして小消音室１４１ａは，大消音室１４
１ｂに対して円盤形状を持つ消音器１４０の外周側に設
けられ，貫通孔１３１は小消音室１４１ａ内に配設され
て，当該貫通孔１３１が各エアー通路１２１に対応して
設けられている。

【００３９】さらに，小消音室１４１ａと大消音室１４
１ｂとを区画するリブ１４６には，切欠き１４７が設け
られて，これにより小消音室１４１ａと大消音室１４１
ｂとが連通している。

【００４０】上記構成のもとで真空掃除機を動作させて
インペラ１５０が回転すると，ブレード１５１がエアー
をエアー通路１２１に吐出する。これにより吸気口１１
５側が真空となり，フィルタ１３及び吸入ホースを介し
てゴミ等を含むエアーが吸引される。当該ゴミ等は，フ
ィルタ１３でフィルタリングされエアーのみが吸気口１
１５から吸気されるようになる。

【００４１】このときインペラ１５０のブレード１５１
から吐出されるエアーは，エアー通路１２１と干渉し
て，インペラ１５０のブレード数と回転数との積に比例
したＮＺ音を含むエアー流となる。

【００４２】そこで本発明では，消音室１４１を有した
消音器１４０を設けることによりかかるＮＺ音を低減
し，かつ，エアー通路１２１を流動するエアーが貫通孔
１３１の端部で乱されてキャビティ雑音を発生しないよ
うにしている。

【００４３】即ち，エアー通路１２１を通るエアーのエ
ネルギーは消音室１４１によって吸収されて静音化され
る。このときエアーが貫通孔１３１の端部に当ると，当
該エアーの流動が乱れてキャビティ雑音を発生するの
で，当該エアーの乱れを防止すべく，エアー通路１２１
側の貫通孔１３１の端部を滑らかに面取りして干渉防止
手段１３１ａを構成している。

【００４４】このキャビティ雑音は，流動するエアーに
よりエアー通路１２１と貫通孔１３１（又は小消音室１
４１ａ）との圧力バランスが崩れて貫通孔１３１側が低
圧となり，この結果流動するエアーが貫通孔１３１側に
回り込み，当該エアーの流動が乱されて生じる。そし
て，当該圧力バランスが急激に生じると大きなキャビテ
ィ雑音が発生するようになる。

【００４５】しかし，上述したように，貫通孔１３１と
エアー通路１２１とを滑らか接続するように干渉防止手
段１３１ａを設けているので，当該圧力バランスの変化
が緩慢になってエアー流動の乱れを防止又は抑止するこ
とが可能になる。

【００４６】従って，キャビティ雑音の発生が防止又は
抑止されて，流動するエアーの抵抗も少なくなるのでエ
アーの吐出し効率（又は電動送風機の仕事率）を改善す
ることが可能になる。

【００４７】なお，消音室１４１を小消音室１４１ａ及
び大消音室１４１ｂにより構成したのは，以下の理由に
よる。即ち，モータの回転数を調整可能に設けられてい
る場合には，ＮＺ音の周波数もそれに伴い変化する。

【００４８】ところが，消音室の消音効果は，当該消音
室の空間容積に依存して決る周波数に対してのみ有効で
あるため，１つの消音室のみでは複数の回転数に対する
ＮＺ音を消音することができない。

【００４９】この様な事情から，空間容積の異なる小消
音室１４１ａ及び大消音室１４１ｂにより消音室を構成
している。

【００５０】従って，消音室１４１の数は，回転数に対
応して設けることが好ましく，また切欠きにより大小等
の各消音室を連通する際には，空間容積の最も小さい消
音室が貫通孔を含むように配設し，順次大きな空間容積
になるようにするのが好ましい。

【００５１】なお，干渉防止手段１３１ａの形状は上述
した形状に限られず，貫通孔１３１とエアー通路１２１
との圧力バランスを徐々に小さくする構成であればよ
い。

【００５２】例えば，図６に示すように，エアー通路１
２１側の形状をテーパ状に形成した干渉防止手段１３１
ｂであってもよい。

【００５３】また，図７及び図８に示すように，流線形
の開口形状を持つと共に，エアー通路１２１側の形状が
滑らかに形成された干渉防止手段１３１ｃとしてもよ
い。図８（ａ）は消音器１４０をエアー通路１２１側か
ら見たときの部分破断斜視図であり，図８（ｂ）は図８
（ａ）のＡーＡ部分の部分断面図である。

【００５４】なお，流線形の干渉防止手段１３１ｃは，
図８において点線矢印で示すようにエアーの流動方向に
沿って伸びた構成となっている。

【００５５】次に第２の実施の形態について説明する。
なお第１の実施の形態と同一構成に関しては，同一符号
を用いて説明を適宜省略する。

【００５６】第１の実施の形態においては，インペラ１
５０を覆うように消音器１４０が配設され，さらに当該
消音器１４０を覆うようにファンケース１３０が配設さ
れていた。そして消音器１４０に消音室１４１が設けら
れていた。

【００５７】本実施の形態にかかる電動送風機１００
は，図９に示すようにインペラ１５０を覆うようにファ
ンケース１３０が配設され，そして当該ファンケース１
３０を覆うように消音器１４０が設けられた構成となっ
ている。

【００５８】図１０はファンケース１３０に設けられた
貫通孔１３２及び干渉防止手段１３２ａの詳細形状を示
すために，図９の一部を部分拡大した図である。干渉防
止手段１３２ａは，貫通孔１３２を消音室１４１に向っ
て滑らかに折曲げ加工されることにより形成されてい
る。

【００５９】従って，エアー通路１２１を通るエアーの
乱れは，当該干渉防止手段１３２ａにより防止又は抑止
されるので，キャビティ雑音の発生を防止することが可
能になり，またエアーの吐出し効率（又は電動送風機の
仕事率）を改善することが可能になる。

【００６０】なお，干渉防止手段の形状としては上述し
た構成に限定されず，エアー通路１２１と貫通孔１３２
との圧力バランスを緩和するものであればよい。

【００６１】例えば，図１１に示すようにファンケース
１３０を消音室１４１側に半球状に窪んだ干渉防止手段
１３３ａを形成し，その中に貫通孔１３２を形成しても
よい。この時，干渉防止手段１３２ｂは半球状に形成さ
れているので，急激な圧力変化が緩和されてキャビティ
雑音の発生を防止又は抑止することが可能になる。

【００６２】なお，半球状の干渉防止手段１３２ｂ内に
貫通孔１３２を設ける際に，貫通孔１３２の中心が干渉
防止手段１３２ｂの中心に対してエアーの流動方向の上
流側に位置をずらして設けることが望ましい。

【００６３】図１２は，この様な干渉防止手段の構成を
例示した図であり，また図１３は貫通孔１３２が設けら
れているファンケース１３０の上面図であり，図１３
（ｂ）は（ａ）におけるＡＡ部分の断面図を示したもの
である。なお，図１３（ｂ）における点線矢印は，エア
ーの流動方向を示している。

【００６４】干渉防止手段１３２ｃは，消音室１４１側
に半球状に窪みを形成することにより形成され，その中
心と貫通孔１３２の中心とが，エアー流の上流側に位置
ずれして設けられている。

【００６５】これにより，エアー通路１２１と貫通孔１
３２との圧力バランスが緩和されて，キャビティ雑音の
発生を防止又は抑止することが可能になると共に流動す
るエアーの抵抗も少なくなるのでエアーの吐出し効率
（又は電動送風機の仕事率）を改善することが可能にな
る。

【００６６】なお，貫通孔１３２の中心が干渉防止手段
１３２ｃの中心からエアーの流れの上流側にずれている
のは，流動するエアーの乱れは貫通孔１３２を通過する
際が大きくなるので，これを防止するためである。

【００６７】また，図１４に示すように干渉防止手段１
３２ｄを設けてもよい。当該干渉防止手段１３２ｄは，
消音室１４１側に窪み，かつ，エアーの下流側に向って
漸次外周方向に伸びた断面略半円形状を有して，当該窪
みの上流部分に貫通孔が形成されている。

【００６８】図１５は，図１４の干渉防止手段１３２ｄ
が設けられたファンケース１３０の上面図で，干渉防止
手段１３２ｄは上述したようにエアーの下流側に向って
漸次外周方向に伸びた断面略半円形状を有して，貫通孔
１３２がその上流側に位置している。

【００６９】これにより，エアー通路１２１と貫通孔１
３２との圧力バランスが緩和されて，キャビティ雑音の
発生を防止又は抑止することが可能になると共に流動す
るエアーの抵抗も少なくなるのでエアーの吐出し効率
（又は電動送風機の仕事率）を改善することが可能にな
る。

【００７０】

【発明の効果】本発明によれば，干渉防止手段をエアー
通路と貫通孔との間に設けて，エアー通路と貫通孔との
圧力バランスを緩和するようにしたので，貫通孔による
エアー流動の乱れを防止又は抑止することが可能になっ
て，キャビティ雑音の発生が防止又は抑止することが可
能になった。

【００７１】加えて，エアー通路を流動するエアーの乱
れが抑えられることにより，エアー流動に対する抵抗が
小さくなり，エアーの吐出し効率又は電動送風機の仕事
率を改善することが可能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】電動送風機を有した掃除機の断面図であり，図
１（ａ）はその縦断面図，図１（ｂ）は横断面図であ
る。

【図２】図１（ａ）における電動送風機の部分を拡大し
た部分縦断面図である。

【図３】第１の実施の形態にかかる電動送風機の構成を
示す図である。

【図４】図３における電動送風機のファンケースを取り
去ったときの上面図である。

【図５】干渉防止手段の形状を詳細に説明するための電
動送風機の部分拡大断面図である。

【図６】図５における干渉防止手段の他の構成を示す図
である。

【図７】図５における干渉防止手段の他の構成を示す図
である。

【図８】図７の干渉防止手段を備えた消音器の部分破断
斜視図である。

【図９】第２の実施の形態にかかる電動送風機の構成を
示す図である。

【図１０】図９における電動送風機の部分を拡大した部
分縦断面図である。

【図１１】図９の干渉防止手段の他の構成を示す図であ
る。

【図１２】図９干渉防止手段の他の構成を示す図であ
る。

【図１３】図１２の干渉防止手段を備えたファンケース
の上面図である。

【図１４】図９の干渉防止手段の他の構成を示す図であ
る。

【図１５】図１４の干渉防止手段を備えたファンケース
の上面図である。

【符号の説明】

１２０ ディフューザ １２１ エアー通路 １２２ エアーガイド １２３ 戻り通路 １３０ ファンケース １３１，１３２ 貫通孔 １３１ａ〜１３１ｃ 干渉防止手段 １３２ａ〜１３２ｄ 干渉防止手段 １４０ 消音器 １４１ 消音室 １４２ 整流部 １５０ インペラ １５１ ブレード

フロントページの続き (72)発明者 土田 英也 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 遠心形のインペラと，該インペラから吐
   出されたエアーが流動する複数のエアー通路が形成され
   たディフューザと，前記インペラを覆うファンケースと
   を有した電動送風機において，前記ファンケースと前記
   インペラとの間に配設された消音器を有し，該消音器
   が，前記各エアー通路に対応して設けられた貫通孔と，
   該各貫通孔を介して前記エアー通路と連通する消音室
   と，前記貫通孔に設けられて，前記エアー通路を流動す
   るエアーと当該貫通孔との干渉を軽減する干渉防止手段
   とを備えることを特徴とする電動送風機。
2. 【請求項２】 前記干渉防止手段における前記エアーの
   下流側形状が，上流側形状より滑らかに形成されている
   ことを特徴とする請求項１記載の電動送風機。
3. 【請求項３】 遠心形のインペラと，該インペラから吐
   出されたエアーが流動する複数のエアー通路が形成され
   たディフューザと，前記インペラを覆うファンケースと
   を有した電動送風機において，前記ファンケースが，前
   記各エアー通路に対応して設けられた貫通孔を有し，該
   各貫通孔を介して前記エアー通路と連通する消音室と，
   前記貫通孔のエアー通路側端部に前記エアー通路と前記
   貫通孔とを滑らかに連結して，前記エアー通路を流動す
   るエアーと前記貫通孔との干渉を軽減する干渉防止手段
   とを具備して，前記ファンケースを覆うように配設され
   た消音器を有することを特徴とする電動送風機。
4. 【請求項４】 前記干渉防止手段における前記エアーの
   下流側形状が上流側形状より滑らかに形成されているこ
   とを特徴とする請求項３記載の電動送風機。