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JP2024014328A - Electric blower and vacuum cleaner equipped with it - Google Patents

Electric blower and vacuum cleaner equipped with it Download PDF

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JP2024014328A
JP2024014328A JP2022117068A JP2022117068A JP2024014328A JP 2024014328 A JP2024014328 A JP 2024014328A JP 2022117068 A JP2022117068 A JP 2022117068A JP 2022117068 A JP2022117068 A JP 2022117068A JP 2024014328 A JP2024014328 A JP 2024014328A
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JP
Japan
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housing
downstream
upstream
motor
impeller
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Application number
JP2022117068A
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Japanese (ja)
Inventor
武史 本多
Takeshi Honda
誠二 坂上
Seiji Sakagami
賢宏 伊藤
Masahiro Ito
将太 山上
Shota Yamagami
聡 菊地
Satoshi Kikuchi
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Hitachi Global Life Solutions Inc
Original Assignee
Hitachi Global Life Solutions Inc
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Publication date
Application filed by Hitachi Global Life Solutions Inc filed Critical Hitachi Global Life Solutions Inc
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Abstract

To provide a compact and lightweight electric air blower having high efficiency and having high motor cooling efficiency, and a vacuum cleaner comprising the same.SOLUTION: An electric air blower 200 comprises a first flow passage F1 passing through an impeller 1, and a second flow passage F2 passing through the inside of a motor part 202. The motor part 202 comprises a rotating shaft, a stator core 24, and motor housings 6 and 7 comprising an upstream side radial opening 6a and a downstream side radial opening 7a in side surfaces. An air blower part comprises the impeller 1, a fan casing, and an upstream side housing 4. The first flow passage F1 passes through the impeller 1 and between inner and outer walls of the upstream side housing 4. The second flow passage F2 passes through an axial opening 7b, the downstream side radial opening 7a, the inside of the motor part 202, the upstream side radial opening 6a, between the motor housing 7 and the inner wall of the upstream side housing, and between the motor housing 7 and an inner wall 5a of a downstream side housing. A second diffuser blade 9 comprises a shroud on a circular pipe, and a hub 5a, and protrudes on the downstream side toward the side of the shroud from the hub 5a.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、電動送風機およびそれを備えた電気掃除機に関する。 The present invention relates to an electric blower and a vacuum cleaner equipped with the same.

電気掃除機が内蔵する電動送風機(送風装置)の一例として、特許文献1には、「上下に延びる中心軸C周りに回転するインペラ(10)と、インペラ(10)の下方に配置されステータ24を有してインペラ(10)を回転させるモータ(20)と、ステータ(24)を収納するモータハウジング(21)と、インペラ(10)とモータハウジング(21)とを収納してモータハウジング(21)との隙間に第1流路5を構成するファンケーシング(2)とを備え、ファンケーシング(2)の上部はインペラ(10)の上方を覆い、かつ上下方向に開口する吸気口(3)を有し、ファンケーシング(2)の下部には第1流路(5)を介して吸気口に連通する排気口(4)が設けられ、モータハウジング(21)にはモータハウジング(21)の内面に固定されるステータ(24)の上面よりも下方において、径方向に貫通して第1流路(5)に連通する流入口(21a)が設けられ、モータハウジング(21)は流入口(21a)から上方に延びてステータ(24)よりも上方の空間に連通される第2流路(6)を有する」送風装置が記載されている。 As an example of an electric blower (air blower) built into a vacuum cleaner, Patent Document 1 describes ``an impeller (10) that rotates around a central axis C that extends vertically, and a stator 24 disposed below the impeller (10). A motor housing (21) housing the impeller (10) and the motor housing (21), a motor housing (21) housing the stator (24), and a motor housing (21) housing the impeller (10) and the motor housing (21). ), the upper part of the fan casing (2) covers the upper part of the impeller (10), and an intake port (3) that opens in the vertical direction. The lower part of the fan casing (2) is provided with an exhaust port (4) that communicates with the intake port via the first flow path (5), and the motor housing (21) is provided with an exhaust port (4) that communicates with the intake port via the first flow path (5). An inlet (21a) that penetrates in the radial direction and communicates with the first flow path (5) is provided below the upper surface of the stator (24) fixed to the inner surface, and the motor housing (21) is connected to the inlet (21a). 21a) and has a second flow path (6) that extends upward from the stator (24) and communicates with the space above the stator (24).

特開2018-105269号公報Japanese Patent Application Publication No. 2018-105269

電気掃除機は、粉塵によるフィルタの目詰まりや、掃除対象の床の材質等の運転条件によって動作風量が大きく変化することが知られている。そのため、電気掃除機用の電動送風機としては、広い風量範囲で吸引力の強い電動送風機が求められている。
また、電気掃除機の使い勝手から、使用される電動送風機の小型化や軽量化も求められている。それに伴い、電動送風機の放熱領域が減少し、内部の発熱密度は増加する。そのため、モータ(20)や軸受(26)の冷却性能の向上が必要になっている。
It is known that the operating air volume of a vacuum cleaner varies greatly depending on operating conditions such as clogging of the filter due to dust and the material of the floor to be cleaned. Therefore, as an electric blower for a vacuum cleaner, there is a demand for an electric blower that has strong suction power over a wide range of air volume.
Furthermore, in order to improve the usability of vacuum cleaners, electric blowers used in vacuum cleaners are required to be smaller and lighter. Accordingly, the heat radiation area of the electric blower decreases, and the internal heat generation density increases. Therefore, it is necessary to improve the cooling performance of the motor (20) and bearings (26).

特に、コードレススティック型掃除機や自律走行型掃除機(ロボット掃除機)のような電池(2次電池)で駆動する掃除機は、電池容量の関係から電動送風機の消費電力が小さく、最大風量も小さい。そのため、フィルタの目詰り時にごみ搬送能力が低下し、掃除機の吸引力が低下する課題がある。さらに、電池駆動の掃除機は、小型で軽量であることが求められ、掃除機に搭載される電動送風機は広い風量範囲で吸引力が強いこと、および小型であることの両立が求められる。 In particular, vacuum cleaners that are powered by batteries (secondary batteries), such as cordless stick vacuum cleaners and autonomous vacuum cleaners (robot vacuum cleaners), consume less power than electric blowers due to battery capacity, and have a lower maximum air volume. small. Therefore, there is a problem that when the filter becomes clogged, the dirt conveying ability is reduced and the suction power of the vacuum cleaner is reduced. Furthermore, battery-powered vacuum cleaners are required to be small and lightweight, and electric blowers mounted on vacuum cleaners are required to have both strong suction power over a wide air volume range and small size.

ここで、ディフューザ翼(特許文献1では「静翼(40)」)を用いれば、設計点風量において優れた圧力回復を行うことが出来る。しかし、フィルタの目詰まり等の影響で設計点風量より風量が低下した場合は、ディフューザ翼の入口角と空気流れのディフューザへの流入角の不一致によりディフューザ性能が低下し、電気掃除機の吸引力が低下する可能性がある。 Here, if a diffuser blade ("stationary blade (40)" in Patent Document 1) is used, excellent pressure recovery can be performed at the design point air volume. However, if the air volume decreases from the design point air volume due to filter clogging, etc., the diffuser performance will decrease due to the mismatch between the inlet angle of the diffuser blade and the inflow angle of the air flow into the diffuser, and the suction force of the vacuum cleaner will decrease. may decrease.

また、特許文献1の送風装置では、添付図4等に示されるように、外側の第1流路(5)を流通する気流(S)の一部が、モータハウジング(21)の周壁に設けた流入口(21a)を介して、内側の第2流路(6)に流れ込み、上方の軸受26を冷却した後、更に、下方の軸受(26)を冷却し、第1流路(5)と合流することなく、第2流路(6)の出口(流出口(2)9a)から送風装置(1)の外部に排気される。 In addition, in the blower device of Patent Document 1, as shown in the attached FIG. It flows into the inner second flow path (6) through the inlet (21a), cools the upper bearing 26, further cools the lower bearing (26), and flows into the first flow path (5). The air is exhausted to the outside of the blower device (1) from the outlet (outlet (2) 9a) of the second flow path (6) without merging with the air blower (1).

このように、第1流路(5)から分岐した第2流路(6)が第1流路(5)に合流しない構成を採る場合、第1流路(5)を流通する気流(S)の一部が第2流路(6)に分岐する際の圧力損失(抵抗)によって、第1流路(5)では、流入口(21a)(分岐点)の上流側の風量に比べ、流入口(21a)(分岐点)の下流側の風量が減少していた。 In this way, when adopting a configuration in which the second flow path (6) branched from the first flow path (5) does not merge with the first flow path (5), the air flow (S) flowing through the first flow path (5) is ) Due to the pressure loss (resistance) when a part of the flow branches into the second flow path (6), the air volume in the first flow path (5) is lower than that on the upstream side of the inlet (21a) (branch point). The air volume on the downstream side of the inlet (21a) (branch point) was decreasing.

加えて、特許文献1の第2流路(6)は、小型であることから流路面積が小さく、さらに、モータ(20)内部で曲がりながら流れるため、流路の圧力損失が大きく、冷却風量が低下し、モータ(20)内部の温度が高くなり、モータ効率が低下する懸念がある。 In addition, the second flow path (6) of Patent Document 1 is small, so the flow path area is small, and furthermore, since the flow curves inside the motor (20), the pressure loss in the flow path is large, and the cooling air volume is small. There is a concern that the temperature inside the motor (20) will decrease, and the temperature inside the motor (20) will increase, resulting in a decrease in motor efficiency.

本発明は上記実状に鑑み創案されたものであり、効率が高く、かつ、モータの冷却効率も高い小型軽量の電動送風機およびそれを備えた電気掃除機の提供を目的とする。 The present invention was devised in view of the above-mentioned circumstances, and aims to provide a small and lightweight electric blower with high efficiency and high motor cooling efficiency, and a vacuum cleaner equipped with the same.

前記課題を解決するため、本発明の電動送風機は、送風機部とモータ部とを備え、前記送風機部の内部の羽根車を通る第一流路と、前記モータ部の内部を通る第二流路とを有し、前記モータ部は、回転軸および該回転軸を回転自在に支持する軸受と、前記回転軸に固定されるロータコアおよび該ロータコアの外周を囲んで配置されるステータコアと、該ステータコアを保持するとともに、側面に上流側径方向開口と下流側径方向開口を開口させたモータハウジングと、を有し、前記送風機部は、前記回転軸に固定される羽根車と、該羽根車の外周を覆うファンケーシングと、前記モータ部の上流側外周を囲む上流側ハウジングを有し、前記第一流路は、前記羽根車および前記上流側ハウジングの内壁と外壁の間を通り、前記第二流路は、前記軸方向開口、前記下流側径方向開口、前記下流側ハウシングの開口、前記モータ部の内部、前記上流側径方向開口、前記モータハウジングと前記上流側ハウジングの内壁の間、および、前記モータハウジングと前記下流側ハウジングの内壁の間を通り、前記下流側ハウジングの第二のディフューザ翼は、該第二のディフューザ翼の外周に位置する円管上のシュラウドと、前記第二のディフューザ翼の内径側にハブを持ち、前記第二のディフューザ翼は、前記ハブから前記シュラウド側にかけて次第に下流側に突出している。 In order to solve the above problems, an electric blower of the present invention includes a blower section and a motor section, a first flow path passing through an impeller inside the blower section, and a second flow path passing inside the motor section. The motor section includes a rotating shaft, a bearing that rotatably supports the rotating shaft, a rotor core fixed to the rotating shaft, a stator core disposed around the outer periphery of the rotor core, and holding the stator core. and a motor housing having an upstream radial opening and a downstream radial opening on the side surface, and the blower section includes an impeller fixed to the rotating shaft and an outer periphery of the impeller. It has a fan casing that covers and an upstream housing that surrounds the upstream outer periphery of the motor section, the first flow path passing between the impeller and an inner wall and an outer wall of the upstream housing, and the second flow path , the axial opening, the downstream radial opening, the opening of the downstream housing, the inside of the motor section, the upstream radial opening, between the motor housing and the inner wall of the upstream housing, and the motor The second diffuser blade of the downstream housing passes between the housing and the inner wall of the downstream housing, and the second diffuser blade of the downstream housing includes a shroud on a circular tube located on the outer periphery of the second diffuser blade, and a shroud of the second diffuser blade. The second diffuser blade has a hub on the inner diameter side, and the second diffuser blade gradually protrudes downstream from the hub toward the shroud.

本発明によれば、効率が高く、かつ、モータの冷却効率も高い小型軽量の電動送風機およびそれを備えた電気掃除機を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a small and lightweight electric blower with high efficiency and high motor cooling efficiency, and a vacuum cleaner equipped with the same.

実施形態の電動送風機の外観図。An external view of an electric blower according to an embodiment. 実施形態の電動送風機の縦断面図。FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of an electric blower according to an embodiment. 羽根車の斜視図。A perspective view of an impeller. 羽根車の縦断面図。A vertical cross-sectional view of an impeller. 上流側ハウジングを上流側から見た平面図である図1AのI方向矢視図。一実施例の上流側ハウジングの平面図。FIG. 1A is a plan view of the upstream housing viewed from the upstream side; FIG. FIG. 2 is a plan view of an upstream housing according to an embodiment. 上流側ハウジングの縦断面図。A vertical cross-sectional view of the upstream housing. 上流側ハウジングを外周から見た一部断面を含む外観図。An external view including a partial cross section of the upstream housing viewed from the outer periphery. 下流側ハウジングを上流側から見た平面図の図1AのI方向矢視図。FIG. 1A is a plan view of the downstream housing viewed from the upstream side, taken in the direction of arrow I in FIG. 1A. 下流側ハウジングの縦断面図。FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of the downstream housing. 下流側ハウジングを外周側から見た一部断面を含む斜視図。FIG. 3 is a perspective view including a partial cross section of the downstream housing viewed from the outer circumferential side. モータ部の側面外観図。FIG. 3 is a side external view of the motor section. モータ部の縦断面図。FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of the motor section. 第一流路と第二流路の一例の電動送風機の縦断面図。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of an electric blower showing an example of a first flow path and a second flow path. 変形例1の第一流路と第二流路の一例の電動送風機の縦断面図。FIG. 7 is a longitudinal cross-sectional view of an electric blower showing an example of a first flow path and a second flow path of Modification 1. 変形例2の第一流路と第二流路の一例の電動送風機の縦断面図。FIG. 7 is a longitudinal cross-sectional view of an electric blower showing an example of a first flow path and a second flow path of Modification 2. 下流側ハウジングで覆われる第二のディフューザの一部断面を含む斜視図。FIG. 3 is a perspective view, partially in section, of a second diffuser covered by a downstream housing. 図8Aの一部断面を含むII方向矢視図。II direction arrow view including a partial cross section of FIG. 8A. 垂直なダクトあり(横線ハッチ)、傾斜ダクトあり(斜線ハッチ)の電動送風機効率を比較したグラフ。A graph comparing the efficiency of electric blowers with vertical ducts (horizontal hatches) and slanted ducts (diagonal hatches). ダクトの無し、垂直なダクト、傾斜ダクト有りの羽根車側の上流側軸受、コイル、ステータコアの温度上昇試験結果。Temperature rise test results for the upstream bearing, coil, and stator core on the impeller side without a duct, with a vertical duct, and with an inclined duct. 本発明の実施形態に係る電気掃除機100の斜視図。FIG. 1 is a perspective view of a vacuum cleaner 100 according to an embodiment of the present invention. 実施形態の電気掃除機100の縦断面図。FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a vacuum cleaner 100 according to an embodiment.

以下、本発明の電動送風機およびそれを備えた電気掃除機の一実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。
<電気掃除機100の概略構成>
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an electric blower and a vacuum cleaner equipped with the electric blower of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
<Schematic configuration of vacuum cleaner 100>

図11に、本発明の実施形態に係る電気掃除機100の斜視図を示す。
図12に、実施形態の電気掃除機100の縦断面図を示す。
実施形態の電気掃除機100は、充電式のコードレススティック掃除機である。電気掃除機100は、掃除機本体110を保持部120に装着して使用される。
電気掃除機100は、充電台130に載置して充電される。なお、実施形態1では、充電式のコードレススティック掃除機を例示しているが、電源コードを備えた非充電式のスティック掃除機に、本発明の電動送風機200を内蔵してもよい。
FIG. 11 shows a perspective view of a vacuum cleaner 100 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 12 shows a vertical cross-sectional view of the vacuum cleaner 100 of the embodiment.
The vacuum cleaner 100 of the embodiment is a rechargeable cordless stick vacuum cleaner. The vacuum cleaner 100 is used by attaching the vacuum cleaner main body 110 to the holding part 120.
The vacuum cleaner 100 is placed on the charging stand 130 and charged. Although the first embodiment exemplifies a rechargeable cordless stick vacuum cleaner, the electric blower 200 of the present invention may be built into a non-rechargeable stick vacuum cleaner equipped with a power cord.

掃除機本体110は、単独でハンディ掃除機として使用可能である。
掃除機本体110は、上部に、利用者が把持する本体グリップ部111を備え、下部に、掃除に際して塵埃を吸引する吸口開口112(図12参照)を備えている。
The vacuum cleaner main body 110 can be used alone as a handy vacuum cleaner.
The vacuum cleaner main body 110 includes a main body grip portion 111 held by a user at the top, and a suction opening 112 (see FIG. 12) at the bottom for sucking dust during cleaning.

図11に示す本体グリップ部111には、ハンディ掃除機として使用する際に電動送風機200の駆動を入/切するための本体スイッチ部111aが設けられている。
図12に示す掃除機本体110の内部には、電動送風機200と駆動回路114と電池ユニット115と集塵室113とを備えている。
電動送風機200は、集塵に必要な吸込気流を発生させる。駆動回路114は、電動送風機200を駆動制御する。電池ユニット115は、駆動回路114に電力を供給する。集塵室113には、塵埃が集塵される。
The main body grip part 111 shown in FIG. 11 is provided with a main body switch part 111a for turning on/off the drive of the electric blower 200 when used as a handy cleaner.
The interior of the vacuum cleaner main body 110 shown in FIG. 12 includes an electric blower 200, a drive circuit 114, a battery unit 115, and a dust collection chamber 113.
Electric blower 200 generates suction airflow necessary for dust collection. The drive circuit 114 drives and controls the electric blower 200. Battery unit 115 supplies power to drive circuit 114 . Dust is collected in the dust collection chamber 113.

保持部120は、掃除機本体110を着脱可能なユニットである。保持部120は、上部に、利用者が把持するグリップ部121を備えている。保持部120のグリップ部121には、スティック掃除機として使用する際に電動送風機200の駆動を入/切するためのスイッチ部121aが設けられている。
保持部120の下部には、掃除に際して塵埃を吸引する吸口体122と、吸口体122と吸気開口112を接続する接続部122aを備えている。
なお、本実施例の掃除機本体と吸口体122の間に接続部122aを備えた構成を記載しているが、接続部が長くてもよく、接続部は吸口体と本体と着脱可能なホースや管でもよい。
The holding part 120 is a unit to which the cleaner main body 110 can be attached and detached. The holding part 120 includes a grip part 121 on the upper part that is held by the user. The grip portion 121 of the holding portion 120 is provided with a switch portion 121a for turning on/off the drive of the electric blower 200 when used as a stick vacuum cleaner.
The lower part of the holding part 120 is provided with a suction body 122 that sucks dust during cleaning, and a connection part 122a that connects the suction body 122 and the intake opening 112.
Although a configuration in which the connecting portion 122a is provided between the vacuum cleaner main body and the suction body 122 in this embodiment is described, the connecting portion may be long, and the connecting portion may be connected to the suction body and the main body with a removable hose. Or a pipe.

<電動送風機200>
次に、電動送風機200について説明する。
図1Aに、実施形態の電動送風機200の外観図を示す。
<Electric blower 200>
Next, electric blower 200 will be explained.
FIG. 1A shows an external view of an electric blower 200 according to an embodiment.

図1Bに、実施形態の電動送風機200の縦断面図を示す。
電動送風機200は、羽根車1を回転させて空気流を発生させる送風機とモータから構成される。そこで、空気流の上流側と下流側とを定義する。
また、回転軸2の設置位置に着目し、軸方向と径方向とを定義する。
FIG. 1B shows a longitudinal cross-sectional view of the electric blower 200 of the embodiment.
The electric blower 200 includes a blower and a motor that rotate the impeller 1 to generate airflow. Therefore, the upstream side and downstream side of the air flow will be defined.
Further, focusing on the installation position of the rotating shaft 2, the axial direction and the radial direction will be defined.

図11、図12に示すように、電気掃除機100の下部の吸口体122から上方の集塵室113に塵埃を吸い上げることができるように、電動送風機200の吸気口200a(図1A)を下方に向け、排気口200bを上方に向けた状態で、内部に電動送風機200が設置されている。
電動送風機200の外周は、ファンケーシング3、上流側ハウジング4、および下流側ハウジング5の三者を一体化した外殻で覆われている。
As shown in FIGS. 11 and 12, the air inlet 200a (FIG. 1A) of the electric blower 200 is moved downward so that dust can be sucked up from the suction body 122 at the bottom of the vacuum cleaner 100 to the dust collection chamber 113 above. The electric blower 200 is installed inside with the exhaust port 200b facing upward.
The outer periphery of the electric blower 200 is covered with an outer shell that integrates the fan casing 3, the upstream housing 4, and the downstream housing 5.

ファンケーシング3は、羽根車1の外周を覆うカバーであり、羽根車1のシュラウド板の機能を担っている。
ファンケーシング3は、エンジニアリングプラスチックや熱可塑性樹脂で一体成型されている。ファンケーシング3は、羽根車1による空気流の上流側に吸気口200aが開口されている。
The fan casing 3 is a cover that covers the outer periphery of the impeller 1 and functions as a shroud plate of the impeller 1.
The fan casing 3 is integrally molded from engineering plastic or thermoplastic resin. The fan casing 3 has an air intake port 200a opened on the upstream side of the airflow caused by the impeller 1.

図1Bに示すように、電動送風機200は、羽根車1の回転によって、上方の吸気口200aから空気を吸い込み、下方の排気口200bから空気を吐き出す(図1Bの矢印F1)。 As shown in FIG. 1B, the electric blower 200 sucks in air from an upper intake port 200a and discharges air from a lower exhaust port 200b by rotating the impeller 1 (arrow F1 in FIG. 1B).

電動送風機200の内部には、回転軸2が回転自在に配置されている。回転軸2の上端には、回転軸2と一体回転する羽根車1が固定されている。なお、図1Bでは、回転軸2の上端に螺着したナットn1で羽根車1を固定している。なお、回転軸2の先端に羽根車1を圧入することで羽根車1を固定してもよい。
電動送風機200は、主に、送風機部201とモータ部202とで構成されている。
Inside the electric blower 200, a rotary shaft 2 is rotatably arranged. An impeller 1 that rotates integrally with the rotating shaft 2 is fixed to the upper end of the rotating shaft 2. In addition, in FIG. 1B, the impeller 1 is fixed with a nut n1 screwed onto the upper end of the rotating shaft 2. Note that the impeller 1 may be fixed by press-fitting the impeller 1 to the tip of the rotating shaft 2.
The electric blower 200 mainly includes a blower section 201 and a motor section 202.

図1Bに示す送風機部201は、羽根車1、回転軸2、第一のディフューザ翼8、および第二のディフューザ翼9を有している。羽根車1は、回転軸2に固定されており、モータ部202により駆動される。
モータ部202は、上流側モータハウジング6と下流側モータハウジング7とで覆われている。
羽根車1が回転すると、電動送風機200の内部には、図1Bの左側の実線矢印F1に示すように、吸込口200aから排気口200bに向けて送風機部201内の第一流路F1を流通する空気流の第一空気流が発生する。
The blower section 201 shown in FIG. 1B has an impeller 1, a rotating shaft 2, a first diffuser blade 8, and a second diffuser blade 9. The impeller 1 is fixed to a rotating shaft 2 and driven by a motor section 202.
The motor section 202 is covered with an upstream motor housing 6 and a downstream motor housing 7.
When the impeller 1 rotates, inside the electric blower 200, as shown by the solid arrow F1 on the left side of FIG. A first airflow of airflow is generated.

第二のディフューザ9を通った第一流路F1を流れる第一空気流は、風速が早く、静圧が低下することから、第二のディフューザ翼9の出口に低圧部Tが発生する(図6に記載)。低圧部Tによって、モータ部202内を下流側から上流側に流通する第二空気流が流れる第二流路F2a、F2bが形成される。
電動送風機200は、第一流路F1を流れる第一空気流と、第二流路F2a、F2bを流れる第二空気流とを流通させることで、広い風量範囲で電気掃除機100の吸引力を維持しながら、モータ部202の内部を十分に冷却できる。
以下、電動送風機200の構造を、送風機部201とモータ部202とに分けて順次説明する。
The first air flow flowing through the first flow path F1 that has passed through the second diffuser 9 has a high wind speed and a low static pressure, so a low pressure part T is generated at the outlet of the second diffuser blade 9 (Fig. 6 ). The low pressure portion T forms second flow paths F2a and F2b through which the second airflow flows from the downstream side to the upstream side within the motor portion 202.
The electric blower 200 maintains the suction power of the vacuum cleaner 100 over a wide air volume range by circulating the first air flow through the first flow path F1 and the second air flow through the second flow paths F2a and F2b. At the same time, the inside of the motor section 202 can be sufficiently cooled.
Hereinafter, the structure of the electric blower 200 will be explained in order by dividing it into a blower section 201 and a motor section 202.

<送風機部201>
図1Bに示す送風機部201は、電気掃除機100が塵埃を吸引する空気流を生成するためのユニットである。
送風機部201は、第一空気流が流れる第一流路F1の上流側から順に、回転翼である羽根車1、第一のディフューザ翼8、第二のディフューザ翼9が配置されている。
第一・第二のディフューザ翼8、9は、羽根車1の下流側での空気流の風速を減速させるものであり、風速、流れの方向を制御し、静圧を制御する。
<Blower section 201>
The blower section 201 shown in FIG. 1B is a unit for the vacuum cleaner 100 to generate an air flow that sucks dust.
In the blower section 201, an impeller 1, which is a rotary blade, a first diffuser blade 8, and a second diffuser blade 9 are arranged in order from the upstream side of the first flow path F1 through which the first airflow flows.
The first and second diffuser blades 8 and 9 reduce the wind speed of the air flow on the downstream side of the impeller 1, and control the wind speed and flow direction, and control the static pressure.

つまり、第一のディフューザ翼8と第二のディフューザ翼9は、羽根車1で発生させた空気流の動圧を静圧に変換する。
第一のディフューザ翼8は、上流側ハウジング4の内周に設けられている。
第二のディフューザ翼9は、下流側ハウジング5の内周に設けられている。
That is, the first diffuser blade 8 and the second diffuser blade 9 convert the dynamic pressure of the airflow generated by the impeller 1 into static pressure.
The first diffuser blade 8 is provided on the inner periphery of the upstream housing 4 .
The second diffuser blade 9 is provided on the inner periphery of the downstream housing 5.

<羽根車1とファンケーシング3>
図2Aに、羽根車1の斜視図を示す。
図2Bに、羽根車1の縦断面図を示す。
羽根車1は、シュラウド板のないオープン型斜流羽根車である。羽根車1は、エンジニアリングプラスチックや熱可塑性樹脂で一体成型されている。
羽根車1は、ハブ11と、複数枚の羽根12と、回転軸2を挿入するためのボス13を有している。なお、羽根車1は、シュラウド板のある斜流羽根車であってもよいし、遠心羽根車や軸流羽根車であってもよい。
<Impeller 1 and fan casing 3>
FIG. 2A shows a perspective view of the impeller 1.
FIG. 2B shows a longitudinal cross-sectional view of the impeller 1.
The impeller 1 is an open type mixed flow impeller without a shroud plate. The impeller 1 is integrally molded from engineering plastic or thermoplastic resin.
The impeller 1 has a hub 11, a plurality of blades 12, and a boss 13 into which the rotating shaft 2 is inserted. Note that the impeller 1 may be a mixed-flow impeller with a shroud plate, a centrifugal impeller, or an axial-flow impeller.

図1Bに示す羽根車1のハブの最外径11aは2段目ディフューザ(9)のシュラウド径5gとハブ径5fの間に位置する。
つまり、図1Bに示す半径方向における羽根車1のハブ11の径の長さ11aは、第二のディフューザ9Dのシュラウド内径の長さ5gよりも短く、かつ第一のディフューザのハブの径の長さ5fより長い。すなわち、5f<11a<5gの関係がある。
The outermost diameter 11a of the hub of the impeller 1 shown in FIG. 1B is located between the shroud diameter 5g and the hub diameter 5f of the second stage diffuser (9).
That is, the length 11a of the diameter of the hub 11 of the impeller 1 in the radial direction shown in FIG. 1B is shorter than the length 5g of the inner diameter of the shroud of the second diffuser 9D, and the length of the diameter of the hub of the first diffuser It is longer than 5f. That is, there is a relationship of 5f<11a<5g.

羽根車1のハブの径の長さ11aは、第一のディフューザのハブ5の径の長さ5fより長いことで、高入力化が図れる。また、羽根車1のハブの径の長さ11aは、第二のディフューザのシュラウド内径の長さ5gよりも短いことで、モータ部202の冷却の両立が図れる。また、後記のベンチュリー冷却の促進が図れる。
第二流路F2(F2a、F2b)を流れる第二空気流をディフューザハブ5aの内径とモータケーシング7の外径に流れを沿わせ、電動送風機200の小型化とモータ部202の冷却と高効率化を両立している。
Since the diameter length 11a of the hub of the impeller 1 is longer than the diameter length 5f of the hub 5 of the first diffuser, a high input can be achieved. Moreover, since the length 11a of the hub diameter of the impeller 1 is shorter than the length 5g of the inner diameter of the shroud of the second diffuser, cooling of the motor section 202 can be achieved at the same time. Further, venturi cooling, which will be described later, can be promoted.
The second air flow flowing through the second flow path F2 (F2a, F2b) is made to flow along the inner diameter of the diffuser hub 5a and the outer diameter of the motor casing 7, thereby reducing the size of the electric blower 200, cooling the motor section 202, and increasing efficiency. It is compatible with both

図2Bに示すハブ11の裏面側には、羽根車1のボス13と同軸に、金属製のスリーブ14が一体成型で設けられている。スリーブ14を用いることで、スリーブを用いない場合に生じる可能性の高い、羽根車1と回転軸2の嵌め合い隙間のばらつきを小さくでき、羽根車1のアンバランスを低減できる。そのため、羽根車1の回転駆動時の振動や騒音を低減できる。
なお、スリーブ14を用いない場合、羽根車1と回転軸2の嵌め合い隙間のばらつき、羽根車1のアンバランスが生じる可能性が高い。
また、スリーブ14の下流側には、凹部14aが設けられている。
また、羽根車1のハブ11の端部11bは周方向に凹部(切欠き)11b1を設けている。これにより、羽根車1の成型時の熱応力が低減され、ひずみが緩和される。また、羽根車1の成型時の残留応力が低減され、疲労強度が向上する。なお、凹部11b1の断面形状は応力集中がしない円弧や楕円でもよく、回転軸に対して周方向に一様でもよく、周方向に断続的な構成でもよい。
A metal sleeve 14 is integrally molded on the back side of the hub 11 shown in FIG. 2B, coaxially with the boss 13 of the impeller 1. By using the sleeve 14, it is possible to reduce variations in the fitting clearance between the impeller 1 and the rotary shaft 2, which are likely to occur when the sleeve is not used, and to reduce unbalance of the impeller 1. Therefore, vibration and noise when the impeller 1 is driven to rotate can be reduced.
Note that if the sleeve 14 is not used, there is a high possibility that variations in the fitting clearance between the impeller 1 and the rotating shaft 2 and imbalance of the impeller 1 will occur.
Furthermore, a recess 14a is provided on the downstream side of the sleeve 14.
Further, the end portion 11b of the hub 11 of the impeller 1 is provided with a recess (notch) 11b1 in the circumferential direction. This reduces thermal stress during molding of the impeller 1 and relieves strain. Further, residual stress during molding of the impeller 1 is reduced, and fatigue strength is improved. Note that the cross-sectional shape of the recessed portion 11b1 may be an arc or an ellipse that does not cause stress concentration, may be uniform in the circumferential direction with respect to the rotation axis, or may be configured to be discontinuous in the circumferential direction.

ファンケーシング3について説明する。ファンケーシングの外壁部の一部が上流側ハウジング4と接続する側に突出すると共に、上流側ハウジング4と接続する側から羽根車側に向かって切欠かれると共に、ファンケーシング3の周方向に伸びるように切欠かれたL字状の切欠き部3aが形成されている。切欠き部3aは、外壁部の周方向の3箇所に形成されている。なお、ファンケーシング3は軸方向に回動させ、上流側ハウジング4に組み立てられ、その後、接着固定される。 The fan casing 3 will be explained. A part of the outer wall of the fan casing protrudes toward the side connecting with the upstream housing 4, is cut out from the side connecting with the upstream housing 4 toward the impeller, and extends in the circumferential direction of the fan casing 3. An L-shaped notch 3a is formed in the. The cutout portions 3a are formed at three locations in the circumferential direction of the outer wall portion. Note that the fan casing 3 is rotated in the axial direction, assembled to the upstream housing 4, and then fixed with adhesive.

<上流側ハウジング4と第一のディフューザ翼8>
図3Aに、上流側ハウジング4を上流側から見た平面図である図1AのI方向矢視図を示す。
<Upstream housing 4 and first diffuser blade 8>
FIG. 3A shows a plan view of the upstream housing 4 seen from the upstream side, which is a view taken in the direction of arrow I in FIG. 1A.

図3Bに、上流側ハウジング4の縦断面図を示す。
図3Cに、上流側ハウジング4を外周から見た一部断面を含む外観図を示す。なお、図3Cでは、上流側ハウジング4のシュラウドを一部省略することで、第一のディフューザ翼8の形状(特に、前縁8aと後縁8bの位置)を表示している。
上流側ハウジング4と第一のディフューザ翼8について説明する。
上流側ハウジング4と第一のディフューザ翼8は、エンジニアリングプラスチックや熱可塑性樹脂で一体成型されている。
FIG. 3B shows a longitudinal cross-sectional view of the upstream housing 4.
FIG. 3C shows an external view including a partial cross section of the upstream housing 4 viewed from the outer periphery. In addition, in FIG. 3C, the shape of the first diffuser blade 8 (particularly the positions of the leading edge 8a and the trailing edge 8b) is shown by partially omitting the shroud of the upstream housing 4.
The upstream housing 4 and the first diffuser blade 8 will be explained.
The upstream housing 4 and the first diffuser blade 8 are integrally molded from engineering plastic or thermoplastic resin.

上流側ハウジング4の内壁4a(ハブ)と外壁4b(シュラウド)の間には、それらと一体成型される複数枚の第一のディフューザ翼8が周方向に等間隔(図3A参照)に配置されている。 Between the inner wall 4a (hub) and outer wall 4b (shroud) of the upstream housing 4, a plurality of first diffuser blades 8 integrally molded therewith are arranged at equal intervals in the circumferential direction (see FIG. 3A). ing.

図3Cに示す第一のディフューザ翼8の前縁8aから後縁8bまでの長さ(翼弦長)は、内壁4a側に比べ外壁4b側が長くなっている。これは、羽根車1の下流では、外周側の風速が内周側より速くなるため、第一のディフューザ翼8の内側より外側を長くすることで、損失を抑制し、かつ、動圧を静圧に変換する領域を大きくして送風機の高効率化を図るためである。なお、ここでは、第一のディフューザ翼8を15枚設けた構成を例示しているが、第一のディフューザ翼8の枚数は電動送風機200の仕様に応じて変更できる。 The length (chord length) from the leading edge 8a to the trailing edge 8b of the first diffuser blade 8 shown in FIG. 3C is longer on the outer wall 4b side than on the inner wall 4a side. This is because downstream of the impeller 1, the wind speed on the outer circumferential side is faster than on the inner circumferential side, so by making the outer side of the first diffuser blade 8 longer than the inner side, loss can be suppressed and the dynamic pressure can be kept quiet. This is to increase the efficiency of the blower by increasing the area that is converted into pressure. Although a configuration in which 15 first diffuser blades 8 are provided is illustrated here, the number of first diffuser blades 8 can be changed according to the specifications of the electric blower 200.

図3A、図3Cに示すように、上流側ハウジング4の外壁4bの外周3箇所には等間隔に突起4cが設けられている。
突起4cに、図4Bに示す下流側ハウジング5の爪部5cが嵌め込まれることで、上流側ハウジング4と下流側ハウジング5を芯出しつつ一体化することができる(図1B参照)。
As shown in FIGS. 3A and 3C, protrusions 4c are provided at three locations on the outer periphery of the outer wall 4b of the upstream housing 4 at equal intervals.
By fitting the claw portion 5c of the downstream housing 5 shown in FIG. 4B into the protrusion 4c, the upstream housing 4 and the downstream housing 5 can be integrated while being centered (see FIG. 1B).

図3A、図3Bに示すように、上流側ハウジング4の上面の2箇所には締結部4dが設けられている。締結部4dに、図1Bに示すモータ部202を芯出ししつつ締結することができる。
第一のディフューザのシュラウド4eは軸方向下流に向って、径方向の内方に傾斜する傾斜部4e1を有する。
第一のディフューザ翼8の外壁4bは略同一半径の流路を形成している。
As shown in FIGS. 3A and 3B, fastening portions 4d are provided at two locations on the upper surface of the upstream housing 4. As shown in FIGS. The motor part 202 shown in FIG. 1B can be fastened to the fastening part 4d while being centered.
The shroud 4e of the first diffuser has an inclined portion 4e1 that slopes radially inward toward the axially downstream side.
The outer wall 4b of the first diffuser blade 8 forms a flow path having approximately the same radius.

シュラウド4eの傾斜部4e1で、羽根車1の出口の流れを径方向内方へ緩やかに転向することで、ディフューザハブ5aの内径と、モータケーシング7の外径に流れを沿わせ、電動送風機200の小型化とモータ部202の冷却と高効率化を両立している。 By gently turning the flow at the outlet of the impeller 1 radially inward at the inclined portion 4e1 of the shroud 4e, the flow is aligned with the inner diameter of the diffuser hub 5a and the outer diameter of the motor casing 7, and the electric blower 200 This achieves both miniaturization of the motor unit 202, cooling of the motor unit 202, and high efficiency.

<下流側ハウジング5と第二のディフューザ翼9>
図4Aに、下流側ハウジング5(図1A参照)を上流側から見た平面図の図1AのI方向矢視図を示す。
<Downstream housing 5 and second diffuser blade 9>
FIG. 4A shows a plan view of the downstream housing 5 (see FIG. 1A) viewed from the upstream side in the I direction of FIG. 1A.

図4Bに、下流側ハウジング5(図1A参照)の縦断面図を示す。
図4Cに、下流側ハウジング5(図1A参照)を外周側から見た一部断面を含む斜視図を示す。図4Cでは、下流側ハウジング5の外壁5B(シュラウド)を一部省略することで、第二のディフューザ翼9の形状(特に、前縁9aと後縁9bの位置)を表示している。
FIG. 4B shows a longitudinal cross-sectional view of the downstream housing 5 (see FIG. 1A).
FIG. 4C shows a perspective view including a partial cross section of the downstream housing 5 (see FIG. 1A) viewed from the outer peripheral side. In FIG. 4C, the shape of the second diffuser blade 9 (particularly the positions of the leading edge 9a and the trailing edge 9b) is shown by partially omitting the outer wall 5B (shroud) of the downstream housing 5.

図4A~図4Cに示す下流側ハウジング5と第二のディフューザ翼9について説明する。
下流側ハウジング5と第二のディフューザ翼9は、エンジニアリングプラスチックや熱可塑性樹脂で一体成型している。
下流側ハウジング5の内壁5a(ハブ)と外壁5b(シュラウド)の間には、一体成型されている複数枚の第二のディフューザ翼9が周方向に等間隔に配置されている(図4C参照)。
The downstream housing 5 and second diffuser blade 9 shown in FIGS. 4A to 4C will be explained.
The downstream housing 5 and the second diffuser blade 9 are integrally molded from engineering plastic or thermoplastic resin.
Between the inner wall 5a (hub) and outer wall 5b (shroud) of the downstream housing 5, a plurality of integrally molded second diffuser blades 9 are arranged at equal intervals in the circumferential direction (see FIG. 4C). ).

なお、第二のディフューザ翼9を15枚設けた構成を例示しているが、これは、各々の第一のディフューザ翼8の下流に第二のディフューザ翼9を配置するため、第一のディフューザ翼8の枚数と第二のディフューザ翼9の枚数を一致させるためである。なお、第二のディフューザ翼の枚数は第一のディフューザ翼の枚数と異なっていてもよい。 Although a configuration in which 15 second diffuser blades 9 are provided is illustrated, this is because the second diffuser blades 9 are arranged downstream of each first diffuser blade 8. This is to match the number of blades 8 and the number of second diffuser blades 9. Note that the number of second diffuser blades may be different from the number of first diffuser blades.

図4Bに示すように、第二のディフューザ翼9の後縁9bは軸方向下流にかけて伸び、かつ、径方向外側に向かいシュラウドの外壁5b側からの翼高さが小さくなっている。
後縁9bは、単調変化でなく、湾曲、複数の曲線、複数の線で構成でき、その形状は任意である。
As shown in FIG. 4B, the trailing edge 9b of the second diffuser blade 9 extends downstream in the axial direction, and the height of the blade from the outer wall 5b of the shroud decreases toward the outside in the radial direction.
The trailing edge 9b does not have a monotonous change, but can be curved, have a plurality of curves, or have a plurality of lines, and can have any shape.

図4Bに示す第二のディフューザ翼9のシュラウド側の軸方向長さL1は内壁5aの長さL2の約2倍以上としている。
第二のディフューザ翼9が半径方向外側の翼との長さが異なるため、半径方向外側にかけ圧力が高くなることで、下流側ハウジング5における内側の内壁5a(ハブ)に向かう流れを促進し、モータ部202(図1B参照)の冷却を促進している。
The axial length L1 on the shroud side of the second diffuser blade 9 shown in FIG. 4B is approximately twice or more the length L2 of the inner wall 5a.
Since the length of the second diffuser blade 9 is different from the radially outer blade, the pressure applied to the radially outer side is increased, which promotes the flow toward the inner inner wall 5a (hub) of the downstream housing 5. Cooling of the motor section 202 (see FIG. 1B) is promoted.

図4Cに示す第二のディフューザ翼9の突出部の羽根車1の回転方向の前進側の面9cは略平面かつ後縁9bにかけて板厚が小さくなる構成としている。これにより、第二のディフューザ翼9を、後縁9bにかけて板厚t(図4C参照)を薄くすることで、第一流路F1の容積を拡大し、流れの減速を促進して電動送風機の効率を向上させている。
また、第二のディフューザ翼9の板厚t(図4C参照)を薄くすることで、成型時の樹脂の引けを抑制している。
A surface 9c of the protrusion of the second diffuser blade 9 on the forward side in the rotational direction of the impeller 1 shown in FIG. 4C is substantially flat, and the plate thickness decreases toward the trailing edge 9b. As a result, by reducing the plate thickness t (see FIG. 4C) of the second diffuser blade 9 toward the trailing edge 9b, the volume of the first flow path F1 is expanded, and the deceleration of the flow is promoted to improve the efficiency of the electric blower. is improving.
Further, by reducing the plate thickness t (see FIG. 4C) of the second diffuser blade 9, shrinkage of the resin during molding is suppressed.

図4A~図4Cに示すように、下流側ハウジング5の上端外周の3箇所には等間隔に爪部5cが設けられている。
図4B、図4Cに示す上端外周の爪部5cを除く部分には嵌合部5dが設けられている。上流側ハウジング4の下端を下流側ハウジング5の嵌合部5dに押し当てつつ、3箇所の爪部5c(図4B、図4C参照)を3箇所の突起4c(図3A参照)に嵌め込むことで、上流側ハウジング4と下流側ハウジング5を芯出ししながら一体化することができる(図1B参照)。なお、ファンケーシング3と上流側ハウジング4、上流側ハウジング4と下流側ハウジング5は接着にて固定されることで微小隙間が生じた場合のガタツキによる騒音増加を抑制する。
As shown in FIGS. 4A to 4C, claw portions 5c are provided at three locations on the outer periphery of the upper end of the downstream housing 5 at equal intervals.
A fitting portion 5d is provided on the outer periphery of the upper end except for the claw portion 5c shown in FIGS. 4B and 4C. While pressing the lower end of the upstream housing 4 against the fitting portion 5d of the downstream housing 5, fit the three claw portions 5c (see FIGS. 4B and 4C) into the three protrusions 4c (see FIG. 3A). Thus, the upstream housing 4 and the downstream housing 5 can be integrated while being centered (see FIG. 1B). Note that the fan casing 3 and the upstream housing 4, and the upstream housing 4 and the downstream housing 5 are fixed by adhesive to suppress an increase in noise due to rattling when a minute gap is generated.

さらに、図4B、図4Cに示すように、下流側ハウジング5の下流側には、第二のディフューザ翼9を設けない円環ディフューザ5eを設けている。
図1Bに示す電動送風機200では、上流側ハウジング4の内壁4a(図3A参照)と下流側ハウジング5の内壁5a(図4A、図4B参照)、および、上流側ハウジング4の外壁4b(図3A、図3B参照)と下流側ハウジング5の外壁5b(図4A、図4B参照)の何れの組合せについても、径方向位置を略一致させつつ一体化している。
Furthermore, as shown in FIGS. 4B and 4C, on the downstream side of the downstream housing 5, an annular diffuser 5e without the second diffuser blade 9 is provided.
In the electric blower 200 shown in FIG. 1B, the inner wall 4a of the upstream housing 4 (see FIG. 3A), the inner wall 5a of the downstream housing 5 (see FIGS. 4A and 4B), and the outer wall 4b of the upstream housing 4 (see FIG. 3A) , FIG. 3B) and the outer wall 5b of the downstream housing 5 (see FIGS. 4A and 4B) are integrated with their radial positions substantially aligned.

これにより、上流側ハウジング4および下流側ハウジング5で形成される各流路の内面を滑らかにすることで、各流路中での損失を低減している。
また、電動送風機200では、一対の第一のディフューザ翼8と第二のディフューザ翼9が一つのディフューザ翼として機能するように、図3Cに示す第一のディフューザ翼8の後縁8bと、図4Cに示す第二のディフューザ翼9の前縁9aの周方向位置を一致させ、かつ第一のディフューザ翼8と第二のディフューザ翼9の曲面を滑らかに連続させている。
This makes the inner surface of each flow path formed by the upstream housing 4 and the downstream housing 5 smooth, thereby reducing loss in each flow path.
In the electric blower 200, the trailing edge 8b of the first diffuser blade 8 shown in FIG. 3C and the rear edge 8b of the first diffuser blade 8 shown in FIG. The leading edge 9a of the second diffuser blade 9 shown in FIG. 4C is aligned in the circumferential direction, and the curved surfaces of the first diffuser blade 8 and the second diffuser blade 9 are smoothly continuous.

<モータ部202>
図5Aに、モータ部202の側面外観図を示す。
図5Bに、モータ部202の縦断面図を示す。
次に、モータ部202について説明する。
モータ部202は、送風機部201(図1B参照)の羽根車1を、例えば50,000~200,000rpmの範囲内で回転させるためのユニットである。
<Motor section 202>
FIG. 5A shows a side external view of the motor section 202.
FIG. 5B shows a longitudinal cross-sectional view of the motor section 202.
Next, the motor section 202 will be explained.
The motor section 202 is a unit for rotating the impeller 1 of the blower section 201 (see FIG. 1B) within a range of, for example, 50,000 to 200,000 rpm.

図5Bに示すモータ部202は、回転軸2、上流側軸受21、下流側軸受22、ロータコア23、ステータコア24、カラー25、上流側モータハウジング6、および下流側モータハウジング7を有して構成されている。以下、各部を順次説明する。 The motor section 202 shown in FIG. 5B includes a rotating shaft 2, an upstream bearing 21, a downstream bearing 22, a rotor core 23, a stator core 24, a collar 25, an upstream motor housing 6, and a downstream motor housing 7. ing. Each part will be explained below.

<モータ部202の筐体>
図5Aに示すように、モータ部202は、ステータコア24等(図5B参照)を保持する筐体として、上流側モータハウジング6と下流側モータハウジング7を有している。
<Housing of motor unit 202>
As shown in FIG. 5A, the motor section 202 includes an upstream motor housing 6 and a downstream motor housing 7 as a housing that holds the stator core 24 and the like (see FIG. 5B).

図1Bに示す上流側ハウジング4の下面に上流側モータハウジング6の上面をネジ等で固定することで、モータ部202が電動送風機200に内蔵されている。
図5Aに示す上流側モータハウジング6は、モータ部202の上流側を覆う金属製(アルミニウム合金材、鋼材など)の筐体である。
上流側モータハウジング6は、側面に複数(例えば、6個)の径方向開口6aを有している。
The motor section 202 is built into the electric blower 200 by fixing the upper surface of the upstream motor housing 6 to the lower surface of the upstream housing 4 shown in FIG. 1B with screws or the like.
The upstream motor housing 6 shown in FIG. 5A is a metal (aluminum alloy, steel, etc.) housing that covers the upstream side of the motor section 202.
The upstream motor housing 6 has a plurality of (for example, six) radial openings 6a on the side surface.

図5Bに示すように、上流側モータハウジング6の上面中央は上方に突出しており、その内部には、回転軸2の上流側を回転自在に支持する上流側軸受21が設けられている。
そして、上流側軸受21の下方の上流側スペーサー21aによって、上流側軸受21の軸方向の位置決めが行なわれている。なお、上流側モータハウジング6には軸方向開口を設けてもよく、設けた場合は軸受21へ冷却風が流れ冷却が行うことができる。
As shown in FIG. 5B, the center of the upper surface of the upstream motor housing 6 protrudes upward, and an upstream bearing 21 that rotatably supports the upstream side of the rotating shaft 2 is provided therein.
The upstream bearing 21 is positioned in the axial direction by the upstream spacer 21a below the upstream bearing 21. Note that the upstream motor housing 6 may be provided with an axial opening, and if provided, cooling air can flow to the bearing 21 to perform cooling.

図5Aに示す下流側モータハウジング7は、モータ部202の下流側を覆う金属製(アルミニウム合金材、鋼材など)の筐体である。
下流側モータハウジング7は、側面に複数(例えば、6個)の径方向開口7aを有し、下面に複数の軸方向開口7b(図5B参照)を有している。
下流側モータハウジング7の下面中央は下方に突出しており、その内部には、回転軸2の下流側を回転自在に支持する下流側軸受22が設けられている。そして、下流側軸受22の上方の下流側スペーサー22aによって、下流側軸受22の軸方向の位置決めが行なわれている。
The downstream motor housing 7 shown in FIG. 5A is a metal (aluminum alloy, steel, etc.) housing that covers the downstream side of the motor section 202.
The downstream motor housing 7 has a plurality of (for example, six) radial openings 7a on the side surface and a plurality of axial openings 7b (see FIG. 5B) on the lower surface.
The center of the lower surface of the downstream motor housing 7 protrudes downward, and a downstream bearing 22 that rotatably supports the downstream side of the rotating shaft 2 is provided therein. The downstream spacer 22a above the downstream bearing 22 positions the downstream bearing 22 in the axial direction.

図5Aに示すように、上流側の径方向開口6aと下流側の径方向開口7aは、軸方向(図5Aに紙面上下方向)に重ならないように設置されている。
各モータハウジング(6、7)の径方向開口(6a、7a)は、後記するコイル24bの軸方向端部と軸方向に重なるように配置されている。なお、各モータハウジング(6、7)のの径方向開口(6a、7a)は周方向に均一に配置されている。
径方向開口(6a、7a)の個数とディフューザ翼(8、9)の枚数の最大公約数が3となるように、径方向開口(6a、7a)個数とディフューザ翼(8、9)枚数が設定されている。
As shown in FIG. 5A, the radial opening 6a on the upstream side and the radial opening 7a on the downstream side are installed so as not to overlap in the axial direction (vertical direction in FIG. 5A).
The radial openings (6a, 7a) of each motor housing (6, 7) are arranged so as to overlap in the axial direction an axial end of a coil 24b, which will be described later. The radial openings (6a, 7a) of each motor housing (6, 7) are uniformly arranged in the circumferential direction.
The number of radial openings (6a, 7a) and the number of diffuser blades (8, 9) are set so that the greatest common divisor of the number of radial openings (6a, 7a) and the number of diffuser blades (8, 9) is 3. It is set.

これにより、モータ部202の内部では、周方向の3箇所で同一の流れ場が形成されるため、周方向の温度分布を低減することができる。なお、3以外の所定値を最大公約数として、径方向開口(6a、7a)の個数やディフューザ翼(8、9)の枚数を設定しても良い。
なお、本実施形態では、モータ部202の冷却性能を高めるため下記の構成としている。
Thereby, the same flow field is formed at three locations in the circumferential direction inside the motor section 202, so that the temperature distribution in the circumferential direction can be reduced. Note that the number of radial openings (6a, 7a) and the number of diffuser blades (8, 9) may be set using a predetermined value other than 3 as the greatest common divisor.
In addition, in this embodiment, in order to improve the cooling performance of the motor part 202, the following structure is adopted.

第1に、各モータハウジング(6、7)を、熱伝導率が高い金属製にして放熱性能を高めている。
第2に、上下のモータハウジング(6,7)間に、ステータコア24が露出する領域の露出部24a(図5A参照)を設けることでステータコア24を外側から冷却できるようにしている。
なお、モータ部202の発熱量が比較的少ない場合等には、各モータハウジング(6、7)を、熱伝導率が低下する耐熱樹脂製にしたり、上下のモータハウジング(6、7)を連結または、上流側のモータハウジングを軸方向に長くして、下流側のモータハウジングを短くし、ステータコア24が露出しない放熱性が低下する構造にしたりしても良い。
First, each motor housing (6, 7) is made of metal with high thermal conductivity to improve heat dissipation performance.
Second, by providing an exposed portion 24a (see FIG. 5A) in which the stator core 24 is exposed between the upper and lower motor housings (6, 7), the stator core 24 can be cooled from the outside.
In addition, in cases where the amount of heat generated by the motor section 202 is relatively small, each motor housing (6, 7) may be made of heat-resistant resin that has low thermal conductivity, or the upper and lower motor housings (6, 7) may be connected. Alternatively, the motor housing on the upstream side may be made longer in the axial direction, and the motor housing on the downstream side may be made shorter, thereby creating a structure in which the stator core 24 is not exposed and heat dissipation is reduced.

図5Bに示す下流側モータハウジング7の径方向開口7aと軸方向開口7bは、径方向開口7aだけでもモータ冷却が可能である。しかし、軸方向開口7bがあることで、モータ冷却の空気流(第二流路F2の空気流)を取り込む際の圧力損失が低減できる。これにより、モータ部202の冷却風量が増加して冷却が可能となる。 The radial opening 7a and the axial opening 7b of the downstream motor housing 7 shown in FIG. 5B can cool the motor with just the radial opening 7a. However, the presence of the axial opening 7b can reduce the pressure loss when taking in the motor cooling air flow (the air flow in the second flow path F2). This increases the amount of cooling air for the motor section 202, making cooling possible.

<モータ部202の回転子>
図5Bに示す回転軸2には、上下のスペーサー(21a、22a)で挟まれる領域に、ロータコア23が固定されている。ロータコア23は、サマリウム鉄窒素磁石やネオジム磁石等の希土類系のボンド磁石を内蔵した、モータ部202の回転子を形成する。
<Rotor of motor section 202>
A rotor core 23 is fixed to the rotating shaft 2 shown in FIG. 5B in a region sandwiched between upper and lower spacers (21a, 22a). The rotor core 23 forms a rotor of the motor section 202, which includes a rare earth bonded magnet such as a samarium iron nitrogen magnet or a neodymium magnet.

図5Aに示すように、上流側モータハウジング6の上部から突出した回転軸2には、カラー25が固定されている。カラー25の上部には凸部25a(図5A参照)が設けられている。凸部25aを、羽根車1のスリーブ14の凹部14a(図2B参照)に嵌合させる。凸部25aと凹部14a(図2B参照)の嵌合により、回転軸2のトルクを確実に羽根車1に伝達することができ、羽根車1の空転を防止することができる。 As shown in FIG. 5A, a collar 25 is fixed to the rotating shaft 2 protruding from the upper part of the upstream motor housing 6. As shown in FIG. A convex portion 25a (see FIG. 5A) is provided at the top of the collar 25. The convex portion 25a is fitted into the concave portion 14a (see FIG. 2B) of the sleeve 14 of the impeller 1. By fitting the convex portion 25a and the concave portion 14a (see FIG. 2B), the torque of the rotating shaft 2 can be reliably transmitted to the impeller 1, and idling of the impeller 1 can be prevented.

<モータ部202の固定子>
図5Bに示すモータ部202の外周には、モータ部202の回転子であるロータコア23を囲んで、モータ部202の固定子のステータコア24が配置されている。
ステータコア24の巻き枠部には、アルミニウム線や銅線を被覆材で覆ったコイル24b(図5B参照)が巻かれている。コイル24bに、図12に示す駆動回路114から所望の交流電力を供給することで、ステータコア24を電磁石にする。これにより、ロータコア23と回転軸2と回転軸2に固定される羽根車1を一体に高速回転させることができる。
<Stator of motor section 202>
On the outer periphery of the motor section 202 shown in FIG. 5B, a stator core 24 of the stator of the motor section 202 is arranged surrounding a rotor core 23 that is a rotor of the motor section 202.
A coil 24b (see FIG. 5B) made of aluminum wire or copper wire covered with a covering material is wound around the winding frame portion of the stator core 24. By supplying desired AC power to the coil 24b from the drive circuit 114 shown in FIG. 12, the stator core 24 is made into an electromagnet. Thereby, the rotor core 23, the rotating shaft 2, and the impeller 1 fixed to the rotating shaft 2 can be rotated together at high speed.

図5Bに示すように、ステータコア24の上流側に上流側モータハウジング6を打ち込み(圧入し)、接着剤により固定する。また、ステータコア24の下流側に下流側モータハウジング7を打ち込み(圧入し)、接着材により固定する。これにより、ステータコア24と上流側モータハウジング6と下流側モータハウジング7を一体化することができる。
そして、コイル24bの上流側端部の高さに、上流側モータハウジング6の径方向開口6aを設ける。また、コイル24bの下流側端部の高さに、下流側モータハウジング7の径方向開口7aを設ける。
As shown in FIG. 5B, the upstream motor housing 6 is driven (press-fitted) onto the upstream side of the stator core 24 and fixed with an adhesive. Further, the downstream motor housing 7 is driven (press-fitted) onto the downstream side of the stator core 24 and fixed with an adhesive. Thereby, the stator core 24, the upstream motor housing 6, and the downstream motor housing 7 can be integrated.
A radial opening 6a of the upstream motor housing 6 is provided at the height of the upstream end of the coil 24b. Furthermore, a radial opening 7a of the downstream motor housing 7 is provided at the height of the downstream end of the coil 24b.

<第一流路F1と第二流路F2>
図6に、第一流路F1と第二流路F2の一例の電動送風機200の縦断面図を示す。
次に、図1Bと図6Aを用いて、実施形態の羽根車1による空気流が流れる第一流路F1と、モータ部202の冷却風の空気流が流れる第二流路F2(F2a、F2b)とについて詳述する。
第二ディフューザ翼9のハブ端部5iは下流側の下流側モータハウジング7の半径方向の径方向開口7aの前側端部7cより上流側に位置する。また、第二ディフューザ翼9の後縁9bの最下流点9dは前側端部7cより下流に位置する。第二ディフューザ翼9の後縁9bが前側端部7cをまたいだ構成により、第二のディフューザ9Dの出口流れを、モータ部202の側(半径方向内向き、図6の紙面下向き)へ転向させる圧力差を生じさせることで、冷却性能向上と高効率化(シュラウド翼長さを長くすること)が可能になっている。
<First flow path F1 and second flow path F2>
FIG. 6 shows a longitudinal cross-sectional view of the electric blower 200 as an example of the first flow path F1 and the second flow path F2.
Next, using FIG. 1B and FIG. 6A, the first flow path F1 through which the air flow by the impeller 1 of the embodiment flows and the second flow path F2 (F2a, F2b) through which the air flow of the cooling air of the motor section 202 flows. I will explain in detail.
The hub end 5i of the second diffuser blade 9 is located upstream of the front end 7c of the radial opening 7a of the downstream motor housing 7 on the downstream side. Further, the most downstream point 9d of the trailing edge 9b of the second diffuser blade 9 is located downstream of the front end 7c. With the configuration in which the trailing edge 9b of the second diffuser blade 9 straddles the front end 7c, the outlet flow of the second diffuser 9D is diverted toward the motor section 202 side (inward in the radial direction, downward in the plane of the paper in FIG. 6). By creating a pressure difference, it is possible to improve cooling performance and increase efficiency (by increasing the length of the shroud blades).

具体的には、羽根車1によって発生した第一流路F1を流れる空気流は、第一のディフューザ翼8がある第一のディフューザ8Dと、第二のディフューザ翼9がある第二のディフューザ9Dとを通って下流側に流れる。
第二のディフューザ9Dを通った第一流路F1を流れる空気流は、風速が早く第二のディフューザ翼9の出口に低圧部Tが発生する。そして、第二流路F2を流れる空気流はモータ側に向かって流れる(コアンダ効果)。
Specifically, the airflow generated by the impeller 1 and flowing through the first flow path F1 flows through a first diffuser 8D having a first diffuser blade 8 and a second diffuser 9D having a second diffuser blade 9. flows downstream through the
The airflow flowing through the first flow path F1 that has passed through the second diffuser 9D has a high wind speed, and a low pressure portion T is generated at the outlet of the second diffuser blade 9. Then, the airflow flowing through the second flow path F2 flows toward the motor side (Coanda effect).

また、第二ディフューザ翼9のシュラウド側が軸方向に長いことで、外壁5(シュラウド)からモータ部202にかけて空気流に圧力差を付けることで、空気流を内向きにしてモータ部202に向けて空気流を流すことができる。
下流側モータハウジング7の径方向開口7aと軸方向開口7bから、ベンチュリ効果により、低圧部Tに向かう流れが生じ、モータ内部に第二流路F2(F2a、F2b)を流れる冷却風の空気流が取り込まれ、ステータのステータコア24、コイル24b、下流側軸受22および上流側軸受21が冷却される。
In addition, since the shroud side of the second diffuser blade 9 is long in the axial direction, a pressure difference is created in the airflow from the outer wall 5 (shroud) to the motor section 202, thereby directing the airflow inward toward the motor section 202. Allows airflow.
From the radial opening 7a and axial opening 7b of the downstream motor housing 7, a flow toward the low pressure section T is generated due to the Venturi effect, and an airflow of cooling air flows through the second flow path F2 (F2a, F2b) inside the motor. is taken in, and the stator core 24, coil 24b, downstream bearing 22, and upstream bearing 21 of the stator are cooled.

冷却後の第二流路F2を流れる空気流は、上流側モータハウジング6の径方向開口6aを通過して低圧部Tで主流(羽根車1を通過した第一空気流F1の空気流)と混合する。この際、温度が低下し、その後に電動送風機200の下流に第一流路F1を流れる空気流とともに排気口200b(図1B参照)から排出される。 The airflow flowing through the second flow path F2 after cooling passes through the radial opening 6a of the upstream motor housing 6, and forms a main stream (airflow of the first airflow F1 that has passed through the impeller 1) at the low pressure section T. Mix. At this time, the temperature decreases, and the air is then discharged from the exhaust port 200b (see FIG. 1B) together with the airflow flowing through the first flow path F1 downstream of the electric blower 200.

図7Aに、変形例1の第一流路F1と第二流路F2の一例の電動送風機200Aの縦断面図を示す。
変形例1では、モータ部202の冷却風を増加させるために、1段目の第一のディフューザ翼8と2段目の第二のディフューザ翼9の間に、風路であるディフューザハブ5aの形状によりダクト20を設ける。これ以外の構成は、実施形態の図6の構成と同様である。
FIG. 7A shows a longitudinal cross-sectional view of an electric blower 200A of an example of the first flow path F1 and the second flow path F2 of Modification 1.
In the first modification, in order to increase the cooling air of the motor section 202, a diffuser hub 5a serving as an air path is provided between the first diffuser blade 8 of the first stage and the second diffuser blade 9 of the second stage. A duct 20 is provided depending on the shape. The configuration other than this is the same as the configuration of the embodiment shown in FIG. 6.

ダクト20の下流側の開始点20aは上流側モータハウジング6の径方向開口6aの開口端部6bより下流に位置する。
ダクト20を、上流側モータハウジング6の径方向開口6aの同一軸方向位置より下流側に位置させる。これにより、径方向開口6aからダクト20に流れる第二流路F2の空気流の方向が第一流路F1の空気流の方向と沿い、ディフューザ流路と混合する際の損失を低減できる。
The downstream starting point 20a of the duct 20 is located downstream of the open end 6b of the radial opening 6a of the upstream motor housing 6.
The duct 20 is located downstream of the same axial position of the radial opening 6a of the upstream motor housing 6. Thereby, the direction of the air flow in the second flow path F2 flowing from the radial opening 6a to the duct 20 is along the direction of the air flow in the first flow path F1, and the loss when mixing with the diffuser flow path can be reduced.

図7Bに、変形例2の第一流路F1と第二流路F2の一例の電動送風機200Bの縦断面図を示す。
変形例1のダクト20は垂直のダクトであるが、変形例2では、第一流路F1を流れる空気流と第二流路Fを流れる空気流とが混合する際の損失を低減するため、傾斜させた傾斜面20aを有した傾斜ダクト20Aとしている。その他の構成は、変形例1と同様である。
FIG. 7B shows a longitudinal cross-sectional view of an electric blower 200B of an example of the first flow path F1 and the second flow path F2 of Modification 2.
The duct 20 of Modification 1 is a vertical duct, but in Modification 2, the duct is tilted in order to reduce loss when the air flow flowing through the first flow path F1 and the air flow flowing through the second flow path F mix. The inclined duct 20A has a sloped surface 20a. The other configurations are the same as Modification Example 1.

変形例2は、変形例1と比較した傾斜の損失低減効果は実験により確認され、電動送風機の高効率化が可能である。
なお、図5A~図7Bに示す構成は同一モータケーシングである上流側モータハウジング6と下流側モータハウジング7を、ステータのステータコア24を挟むように構成しているが、上流側モータハウジング6がステータを覆うように配置していても、モータケーシングの半径方向の開口(径方向開口6a、7a)と軸方向開口(7b)と、ディフューザ翼(8,9)、ダクト20、20Aの構成が同一であれば効果が得られる。
In Modification 2, the loss reduction effect of the slope compared to Modification 1 has been confirmed through experiments, and it is possible to improve the efficiency of the electric blower.
Note that in the configurations shown in FIGS. 5A to 7B, the upstream motor housing 6 and the downstream motor housing 7, which are the same motor casing, are configured to sandwich the stator core 24 of the stator, but the upstream motor housing 6 is the same as the stator. Even if the radial openings (radial openings 6a, 7a) and axial openings (7b) of the motor casing, the diffuser blades (8, 9), and the ducts 20, 20A have the same configuration. If so, the effect will be obtained.

また、図5Aに示すように、ステータのステータコア24の一部がモータケーシング(上流側モータハウジング6、下流側モータハウジング7)から露出している際には、ステータのステータコア24の表面を第二流路F2の冷却風が流れ、冷却効果を高くできる。 Further, as shown in FIG. 5A, when a part of the stator core 24 of the stator is exposed from the motor casing (upstream motor housing 6, downstream motor housing 7), the surface of the stator core 24 of the stator is Cooling air flows through the flow path F2, increasing the cooling effect.

図8Aに、下流側ハウジング5で覆われる第二のディフューザ9Dの一部断面を含む斜視図を示す。
図8Bに、図8Aの一部断面を含むII方向矢視図を示す。
従来、ディフューザハブ5aから第一流路F1の空気流が剥離し易い傾向にあった。
そこで、第二のディフューザ9Dの出口において、内向き流れを促進する方法として、2段目の第二のディフューザ9Dのディフューザハブ5aに切欠(凹部)5hを設けている。
FIG. 8A shows a perspective view including a partial cross section of the second diffuser 9D covered by the downstream housing 5.
FIG. 8B shows a view taken in the direction II direction including a partial cross section of FIG. 8A.
Conventionally, the air flow in the first flow path F1 tends to separate from the diffuser hub 5a.
Therefore, as a method of promoting inward flow at the outlet of the second diffuser 9D, a cutout (recess) 5h is provided in the diffuser hub 5a of the second stage second diffuser 9D.

ディフューザハブ5aに切欠(凹部)5hを設けることで、第一流路F1の空気流が剥離しにくくなり、第一流路F1の空気流が切欠(凹部)5hから内側に流れる(図8Aの矢印α11)。つまり、第二のディフューザ9Dの出口流れの第一流路F1の空気流が、モータ部202の側へ流れる半径方向内向きの流れが形成できる。そのため、モータ部202の冷却効果を高くすることができる。 By providing the notch (recess) 5h in the diffuser hub 5a, the air flow in the first flow path F1 becomes difficult to separate, and the air flow in the first flow path F1 flows inward from the notch (recess) 5h (arrow α11 in FIG. 8A). ). That is, the air flow in the first flow path F1 of the outlet flow of the second diffuser 9D can form a radially inward flow flowing toward the motor section 202 side. Therefore, the cooling effect of the motor section 202 can be enhanced.

図8Bにおいて、羽根車1の回転軸Cを垂直方向に見て、切欠(凹部)5hの深さLcとし、切欠(凹部)5hの幅寸法Wcとし、第二のディフューザ翼9間のディフューザハブ5aの寸法Wである場合、下式(1)の関係がある。
Lc≧0.6×L2 Wc≧0.5W (1)
羽根車1の回転軸Cに対する切欠(凹部)5hの傾斜面5h1の傾斜角度θは、約30degとしている。
In FIG. 8B, when looking at the rotation axis C of the impeller 1 in the vertical direction, the depth Lc of the notch (recess) 5h, the width Wc of the notch (recess) 5h, and the diffuser hub between the second diffuser blades 9. In the case of the dimension W of 5a, the following equation (1) holds.
Lc≧0.6×L2 Wc≧0.5W (1)
The inclination angle θ of the inclined surface 5h1 of the notch (recess) 5h with respect to the rotation axis C of the impeller 1 is approximately 30 degrees.

切欠(凹部)5hの冷却効果に対しては、切欠(凹部)5hの幅寸法Wcと切欠(凹部)5hの深さLcの感度が高い。
図8Bに示す切欠5hの周方向位置は、第二のディフューザ翼9の羽根車1の回転方向の前進側9cと一致させることで、はく離しやすいディフューザハブ5aの側かつ第二のディフューザ翼9の前進側9c側(負圧面)の流れをモータ部202側に吸い出すことができる。そのため、電動送風機200の効率低下が抑制され冷却性能向上が可能となる。
Regarding the cooling effect of the notch (recess) 5h, the width Wc of the notch (recess) 5h and the depth Lc of the notch (recess) 5h are highly sensitive.
The circumferential position of the notch 5h shown in FIG. 8B is aligned with the forward side 9c of the second diffuser blade 9 in the rotational direction of the impeller 1, so that it is on the side of the diffuser hub 5a that is easy to peel off and the second diffuser blade 9. The flow on the forward side 9c side (negative pressure side) can be sucked out to the motor section 202 side. Therefore, a decrease in efficiency of the electric blower 200 is suppressed, and cooling performance can be improved.

<ダクト20の有無、垂直なダクト20、傾斜ダクト20Aの効果>
図9に、垂直なダクト20あり(横線ハッチ)、傾斜ダクト20Aあり(斜線ハッチ)の電動送風機効率を比較したグラフを示す。縦軸の1目盛りは、電動送風機効率が2%である。
傾斜ダクト20Aを設けた場合は、垂直なダクト20を設けた場合よりも電動送風機効率がやや高いことが確認された。
<Effects of presence/absence of duct 20, vertical duct 20, and inclined duct 20A>
FIG. 9 shows a graph comparing the electric blower efficiency with the vertical duct 20 (horizontal hatched) and with the inclined duct 20A (diagonal hatched). One scale on the vertical axis indicates electric blower efficiency of 2%.
It was confirmed that when the inclined duct 20A was provided, the electric blower efficiency was slightly higher than when the vertical duct 20 was provided.

図10に、ダクト20の無し(黒塗り)、垂直なダクト20(横線ハッチ)、傾斜ダクト20A(斜線ハッチ)有りの羽根車1側の上流側軸受21、コイル24b、ステータコア24の温度上昇試験結果を示す。縦軸の1目盛りは、10K(ケルビン)である。
ダクト20有り時の上流側軸受21、コイル24bの温度低減量が大きく、冷却性能が高いことが確認された。
上流側軸受21、コイル24bの温度低減は、1段目の第一のディフューザ8Dと2段目の第二のディフューザ9Dとの間にダクト20を追加したことで、ダクト20なし(図6参照)に比べて、開口7b(図5B参照)から入りモータ部202内を流れる冷却風量が増加し冷却性能が向上したためである。
FIG. 10 shows a temperature rise test of the upstream bearing 21, coil 24b, and stator core 24 on the impeller 1 side without duct 20 (black color), with vertical duct 20 (horizontal hatch), and with inclined duct 20A (diagonal hatch). Show the results. One scale on the vertical axis is 10K (Kelvin).
It was confirmed that the amount of temperature reduction in the upstream bearing 21 and the coil 24b when the duct 20 was present was large, and that the cooling performance was high.
The temperature of the upstream bearing 21 and coil 24b can be reduced by adding a duct 20 between the first diffuser 8D of the first stage and the second diffuser 9D of the second stage, which can be achieved without the duct 20 (see Fig. 6). ) This is because the amount of cooling air that enters through the opening 7b (see FIG. 5B) and flows through the motor section 202 is increased, and the cooling performance is improved.

なお、ダクト20を追加したことによる冷却風量の増加量はダクト20無しに比べて、流体解析結果によれば約1.3倍である。
傾斜ダクト20Aの傾斜による温度低減効果は、主流の第一流路F1を流れる空気流(羽根車1からの流れ)との第二流路F2を流れる空気流が混合する際に、図7Bに示す傾斜角度45degとすることで、主流の第一流路F1を流れる空気流がディフューザハブ5a側(ハブ端部5iに沿って流れる)を流れやすくなり、2段目の第二ディフューザ9D出口から傾斜ダクト20Aに向かう流れがステータコア24に衝突することで、ステータのステータコア24の冷却が促進される。
Note that, according to fluid analysis results, the amount of increase in cooling air volume due to the addition of the duct 20 is approximately 1.3 times that of the case without the duct 20.
The temperature reduction effect due to the slope of the sloped duct 20A is shown in FIG. 7B when the air flow flowing through the main flow path F1 (flow from the impeller 1) and the air flow flowing through the second flow path F2 mix. By setting the inclination angle to 45 degrees, the airflow flowing through the main flow first flow path F1 can easily flow through the diffuser hub 5a side (flowing along the hub end 5i), and the inclined duct can flow from the second stage second diffuser 9D outlet. The flow toward 20A collides with the stator core 24, thereby promoting cooling of the stator core 24 of the stator.

実施形態によれば、上述の構成の電動送風機200を備えた電気掃除機100は、上述の電動送風機200の作用効果を奏する電気掃除機100を得られる。
以上のことから、効率が高く、かつ、モータの冷却効率も高い小型軽量の電動送風機200およびそれを備えた電気掃除機100を提供できる。
According to the embodiment, the vacuum cleaner 100 including the electric blower 200 configured as described above can provide the vacuum cleaner 100 that has the effects of the electric blower 200 described above.
From the above, it is possible to provide a small and lightweight electric blower 200 with high efficiency and high motor cooling efficiency, and a vacuum cleaner 100 equipped with the electric blower 200.

<<その他の実施形態>>
1.本発明は、前記した実施形態、変形例の構成に限られることなく、添付の特許請求の範囲内で様々な変形形態、具体的形態が可能である。
<<Other embodiments>>
1. The present invention is not limited to the configurations of the embodiments and modifications described above, and various modifications and specific forms are possible within the scope of the appended claims.

1 羽根車
2 回転軸
3 ファンケーシング
3a ファンケーシングの切欠き部
4 上流側ハウジング
4a 上流側ハウジングの内壁(上流側ハウジング)
4b 上流側ハウジングの外壁(上流側ハウジング)
5 下流側ハウジング
5a 下流側ハウジング内壁(下流側ハウジング、ハブ)
5b 下流側ハウジング外壁(下流側ハウジング、シュラウド)
5i 第二のディフューザの下流側の端部
5f 第一のディフューザのハブの径の長さ、ハブ径
5g 第二のディフューザのシュラウド内径の長さ、シュラウド径
6 上流側モータハウジング(モータハウジング)
6a 径方向開口(上流側径方向開口)
7 下流側モータハウジング(モータハウジング)
7a 径方向開口(下流側径方向開口)
7b 軸方向開口
8 第一のディフューザ翼
9 第二のディフューザ翼
11a 羽根車のハブの径の長さ、ハブの最外径
11b1 切れ込み(凹部)
20 ダクト
20A 傾斜ダクト(ダクト)
21 上流側軸受(軸受)
22 下流側軸受(軸受)
23 ロータコア
24 ステータコア
100 電気掃除機
200 電動送風機
201 送風機部
202 モータ部
F1 第一流路
F2 第二流路
1 Impeller 2 Rotating shaft 3 Fan casing 3a Notch of fan casing 4 Upstream housing 4a Inner wall of upstream housing (upstream housing)
4b Outer wall of upstream housing (upstream housing)
5 Downstream housing 5a Downstream housing inner wall (downstream housing, hub)
5b Downstream housing outer wall (downstream housing, shroud)
5i Downstream end of the second diffuser 5f Length of the hub diameter of the first diffuser, hub diameter 5g Length of the inner diameter of the shroud of the second diffuser, shroud diameter 6 Upstream motor housing (motor housing)
6a Radial opening (upstream radial opening)
7 Downstream motor housing (motor housing)
7a Radial opening (downstream radial opening)
7b Axial opening 8 First diffuser blade 9 Second diffuser blade 11a Length of impeller hub diameter, outermost diameter of hub 11b1 Notch (recess)
20 Duct 20A Inclined duct (duct)
21 Upstream bearing (bearing)
22 Downstream bearing (bearing)
23 Rotor core 24 Stator core 100 Vacuum cleaner 200 Electric blower 201 Blower section 202 Motor section F1 First flow path F2 Second flow path

Claims (8)

送風機部とモータ部とを備え、
前記送風機部の内部の羽根車を通る第一流路と、
前記モータ部の内部を通る第二流路とを有し、
前記モータ部は、
回転軸および該回転軸を回転自在に支持する軸受と、
前記回転軸に固定されるロータコアおよび該ロータコアの外周を囲んで配置されるステータコアと、
該ステータコアを保持するとともに、上流側径方向開口と下流側径方向開口と軸方向開口を開口させたモータハウジングと、を有し、
前記送風機部は、
前記回転軸に固定される羽根車と、該羽根車の外周を覆うファンケーシングと、前記モータ部の上流側外周を囲む上流側ハウジングと、下流側外周を囲む下流側ハウジングとを有し、
前記第一流路は、前記羽根車および前記上流側ハウジングの内壁と外壁の間を通り、
前記第二流路は、前記軸方向開口、前記下流側径方向開口、前記モータ部の内部、前記上流側径方向開口、前記モータハウジングと前記上流側ハウジングの内壁の間、および、前記モータハウジングと前記下流側ハウジングの内壁の間を通り、
前記下流側ハウジングの第二のディフューザ翼は、
該第二のディフューザ翼の外周に位置する円管上のシュラウドと、前記第二のディフューザ翼の内径側にハブを持ち、前記第二のディフューザ翼は、前記ハブから前記シュラウド側にかけて次第に、下流側に突出している
ことを特徴とする電動送風機。
Equipped with a blower section and a motor section,
a first flow path passing through an impeller inside the blower section;
a second flow path passing through the inside of the motor section;
The motor section is
a rotating shaft and a bearing that rotatably supports the rotating shaft;
a rotor core fixed to the rotating shaft and a stator core disposed surrounding the outer periphery of the rotor core;
a motor housing that holds the stator core and has an upstream radial opening, a downstream radial opening, and an axial opening;
The blower section is
an impeller fixed to the rotating shaft; a fan casing that covers the outer periphery of the impeller; an upstream housing that surrounds the upstream outer periphery of the motor section; and a downstream housing that surrounds the downstream outer periphery of the motor section;
The first flow path passes between the impeller and the inner and outer walls of the upstream housing,
The second flow path includes the axial opening, the downstream radial opening, the inside of the motor section, the upstream radial opening, between the motor housing and the inner wall of the upstream housing, and the motor housing. and an inner wall of the downstream housing,
The second diffuser blade of the downstream housing is
The second diffuser blade has a shroud on a circular tube located on the outer periphery of the second diffuser blade, and a hub on the inner diameter side of the second diffuser blade, and the second diffuser blade gradually extends downstream from the hub to the shroud side. An electric blower characterized by protruding from the side.
送風機部とモータ部とを備え、
前記送風機部の内部の羽根車を通る第一流路と、
前記モータ部の内部を通る第二流路とを有し、
前記モータ部は、
回転軸および該回転軸を回転自在に支持する軸受と、
前記回転軸に固定されるロータコアおよび該ロータコアの外周を囲んで配置されるステータコアと、
該ステータコアを保持するとともに、側面に上流側径方向開口と下流側径方向開口と軸方向開口を開口させたモータハウジングと、を有し、
前記送風機部は、
前記回転軸に固定される羽根車と、該羽根車の外周を覆うファンケーシングと、前記モータ部の上流側外周を囲む上流側ハウジングと、下流側外周を囲む下流側ハウジングとを有し、
前記第一流路は、前記羽根車および前記上流側ハウジングの内壁と外壁の間を通り、
前記第二流路は、前記軸方向開口、前記下流側径方向開口、前記モータ部の内部、前記上流側径方向開口、前記モータハウジングと前記上流側ハウジングの内壁の間、および、前記モータハウジングと前記下流側ハウジングの内壁の間を通り、
前記下流側ハウジングの第二のディフューザ翼は、
該第二のディフューザ翼の外周に位置する円管上のシュラウドと、前記第二のディフューザ翼の内径側にハブを持ち、前記第二のディフューザ翼は、前記ハブから前記羽根車の回転中心の外周外方に遠ざかるに従い、次第に前記羽根車による空気流の下流側に突出している
ことを特徴とする電動送風機。
Equipped with a blower section and a motor section,
a first flow path passing through an impeller inside the blower section;
a second flow path passing through the inside of the motor section;
The motor section is
a rotating shaft and a bearing that rotatably supports the rotating shaft;
a rotor core fixed to the rotating shaft and a stator core disposed surrounding the outer periphery of the rotor core;
a motor housing that holds the stator core and has an upstream radial opening, a downstream radial opening, and an axial opening on the side surface;
The blower section is
an impeller fixed to the rotating shaft; a fan casing that covers the outer periphery of the impeller; an upstream housing that surrounds the upstream outer periphery of the motor section; and a downstream housing that surrounds the downstream outer periphery of the motor section;
The first flow path passes between the impeller and the inner and outer walls of the upstream housing,
The second flow path includes the axial opening, the downstream radial opening, the inside of the motor section, the upstream radial opening, between the motor housing and the inner wall of the upstream housing, and the motor housing. and an inner wall of the downstream housing,
The second diffuser blade of the downstream housing is
The second diffuser blade has a shroud on a circular tube located on the outer periphery of the second diffuser blade, and a hub on the inner diameter side of the second diffuser blade, and the second diffuser blade is connected from the hub to the center of rotation of the impeller. An electric blower characterized in that as it moves away from the outer periphery, it gradually protrudes to the downstream side of the airflow caused by the impeller.
送風機部とモータ部とを備え、
前記送風機部の内部の羽根車を通る第一流路と、
前記モータ部の内部を通る第二流路とを有し、
前記モータ部は、
回転軸および該回転軸を回転自在に支持する軸受と、
前記回転軸に固定されるロータコアおよび該ロータコアの外周を囲んで配置されるステータコアと、
該ステータコアを保持するとともに、上流側径方向開口と下流側径方向開口と軸方向開口を開口させたモータハウジングと、を有し、
前記送風機部は、
前記回転軸に固定される羽根車と、該羽根車の外周を覆うファンケーシングと、前記モータ部の上流側外周を囲む上流側ハウジングと、下流側外周を囲む下流側ハウジングとを有し、
前記第一流路は、前記羽根車および前記上流側ハウジングの内壁と外壁の間を通り、
前記第二流路は、前記軸方向開口、前記下流側径方向開口、前記モータ部の内部、前記上流側径方向開口、前記モータハウジングと前記上流側ハウジングの内壁の間、および、前記モータハウジングと前記下流側ハウジングの内壁の間を通り、
半径方向における前記羽根車のハブの径の長さは、
前記第二のディフューザのシュラウド内径の長さよりも短く、
かつ前記第一のディフューザのハブの径の長さより長い
ことを特徴とする電動送風機。
Equipped with a blower section and a motor section,
a first flow path passing through an impeller inside the blower section;
a second flow path passing through the inside of the motor section;
The motor section is
a rotating shaft and a bearing that rotatably supports the rotating shaft;
a rotor core fixed to the rotating shaft and a stator core disposed surrounding the outer periphery of the rotor core;
a motor housing that holds the stator core and has an upstream radial opening, a downstream radial opening, and an axial opening;
The blower section is
an impeller fixed to the rotating shaft; a fan casing that covers the outer periphery of the impeller; an upstream housing that surrounds the upstream outer periphery of the motor section; and a downstream housing that surrounds the downstream outer periphery of the motor section;
The first flow path passes between the impeller and the inner and outer walls of the upstream housing,
The second flow path includes the axial opening, the downstream radial opening, the inside of the motor section, the upstream radial opening, between the motor housing and the inner wall of the upstream housing, and the motor housing. and an inner wall of the downstream housing,
The length of the diameter of the hub of the impeller in the radial direction is:
shorter than the length of the inner diameter of the shroud of the second diffuser;
The electric blower is characterized in that the diameter is longer than the diameter of the hub of the first diffuser.
請求項1または請求項2に記載の電動送風機において、
前記第二のディフューザ翼が突出しているハブは、前記下流側径方向開口よりも上流に位置し、かつ前記第二のディフューザ翼の下流側の端部は前記下流側径方向開口よりも下流に位置し、
第二のディフューザ翼の端部は前記下流側径方向開口に臨む位置に配置されている
ことを特徴とする電動送風機。
In the electric blower according to claim 1 or claim 2,
The hub from which the second diffuser blade projects is located upstream of the downstream radial opening, and the downstream end of the second diffuser blade is downstream of the downstream radial opening. Position to,
An electric blower characterized in that an end portion of the second diffuser blade is arranged at a position facing the downstream radial opening.
請求項1から請求項3のうちの何れか一項に記載の電動送風機において、
前記第二のディフューザ翼の上流に第一のディフューザ翼を備え、
前記第一のディフューザ翼と前記第二のディフューザ翼の軸方向の間のハブに、第一流路と第二流路をつなぐダクトが設置されている
ことを特徴とする電動送風機。
The electric blower according to any one of claims 1 to 3,
a first diffuser blade upstream of the second diffuser blade,
An electric blower characterized in that a duct connecting a first flow path and a second flow path is installed in a hub between the first diffuser blade and the second diffuser blade in the axial direction.
請求項1から請求項3のうちの何れか一項に記載の電動送風機において、
前記第二のディフューザのハブは周方向に凹部がある
ことを特徴とする電動送風機。
The electric blower according to any one of claims 1 to 3,
The electric blower is characterized in that the hub of the second diffuser has a recess in the circumferential direction.
請求項5に記載の電動送風機において、
前記ダクトは第一の流路の下流側に向かって傾斜している
ことを特徴とする電動送風機。
The electric blower according to claim 5,
The electric blower is characterized in that the duct is inclined toward the downstream side of the first flow path.
請求項1から請求項3のうちの何れか一項に記載の電動送風機を備えている
ことを特徴とする電気掃除機。
A vacuum cleaner comprising the electric blower according to any one of claims 1 to 3.
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