專利名稱：電動鼓風機和使用了該電動鼓風機的電動吸塵器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電動鼓風機和使用了該電動鼓風機的電動吸塵器。
背景技術：
作為以往的電動鼓風機，例如公知專利文獻1所公開的電動鼓風機。圖8是表示專利文獻1所述的電動鼓風機的局部剖視圖。電動鼓風機119包括電動機部132和風扇部 131。電動機部132具有電樞151，該電樞151包括軸153、電樞鐵芯170和換向器152。 在電樞鐵芯170的外周卷繞有電樞繞線122。另外，電動機部132具有在勵磁鐵芯172的外周卷繞有勵磁線圈123的勵磁系統109。在電樞151的軸153的兩端壓入有軸承104。軸承104中的一軸承由反負荷側托架106支承。另外，電動機部132具有刷保持體107，該刷保持體107內置有碳刷(carbon brush) 108，且由金屬構成。風扇部131包括葉輪111，其用于吸入作為負荷的空氣，并且將吸入的空氣吹出； 殼體112，其用于覆蓋葉輪111的上方；負荷側托架105 ；整流用的空氣引導部110。葉輪 111利用隔離件(未圖示)、墊圈114和螺母115固定在軸153上，與軸153 —并旋轉。另外，與支承在反負荷側托架106上的軸承104不同的另一軸承104由負荷側托架105支承。 空氣引導部110利用螺釘(未圖示)等固定在負荷側托架105與葉輪111之間。另外，空氣引導部110具有多個導向翼180。另外，負荷側托架105和反負荷側托架106由螺釘(未圖示)等固定。另外，風扇部131具有由樹脂等構成的張緊帽(tight cap) 116。通過溶解粘接等將張緊帽116固定在殼體112的中央部，形成殼體112的進氣口 190。通過使葉輪111的吸入部191與張緊帽116接觸，能夠確保氣密性。接下來說明上述那樣地構成的電動鼓風機119的動作。在葉輪111的旋轉的作用下被吹出的空氣經過整流用的空氣引導部110。經過了空氣引導部110的空氣被引導到電動機部132中，冷卻電樞繞線122和勵磁線圈123，在經過了反負荷側托架106后被排出。圖9是以往的電動鼓風機119的風扇部131的局部剖視圖。圖9中的箭頭表示空氣的氣流。空氣自葉輪111的吸入部191進入，自葉輪111被吹出。被吹出的空氣經過由空氣引導部110的多個導向翼180形成的流路181。由此，被吹出的空氣一邊逐漸向大氣壓釋放壓力，一邊被引導到電動機部132中。圖10是相對于軸153垂直地剖切空氣引導部110和葉輪111的一部分而從上方 (圖8的上側)看去的剖視圖。在葉輪111的旋轉的作用下，葉輪111的多個葉片182沿外周方向擠出空氣。相對應地新空氣自葉輪111的吸入部191進入。被擠出的空氣流入到由整流用的空氣引導部110的導向翼180形成的流路181中。被擠出的空氣在葉片182 的作用下沿離心方向被擠出，因此沿圓弧形狀的外周側的導向翼180的內壁面180b在流路 181的內部快速流動。因而，即使在同一個流路181的內部，內周側的導向翼180的內壁面 180a附近的空氣的流速也比外周側的導向翼180的內壁面180b附近的空氣的流速慢。也就是說，速度分布是如下的分布，即，從外周側的導向翼180的內壁面180b向內周側的導向翼180的內壁面180a，流速逐漸變慢。圖11是包括殼體112在內地表示圖10中的11-11截面的剖視圖。另外，11-11截面是以包括軸153在內的面剖切而成的剖面。如圖11中的箭頭所示，自葉輪111吹出的空氣朝葉輪111的外周稍向下方傾斜地被吹出。這是由形成葉輪111的吸入部191側部分的前面護罩(shroud) 183的形狀導致的。前面護罩183是朝向頂部去斜度變大且朝向底部去斜度變小的圓錐臺形狀。也就是說，前面護罩183的外周附近具有少許的傾斜角度α，因此被吹出的空氣如上所述朝外周稍向下方傾斜地被吹出。空氣引導部110的流路181如圖11所示，作為底面的流路底面180c向外周方向朝下方傾斜。也就是說，在除去導向翼180而連接了整個流路底面180c的情況下的形狀是靠向外周方向朝下方傾斜的傘形。另一方面，作為流路181的其他不同形狀，也有流路底面 180c不傾斜而是水平的形狀。也就是說，在除去導向翼180而連接了整個流路底面180c的情況下的形狀是水平且平坦的圓盤形狀。該種形狀易于進行設計以及制作模具。因而，在以往的空氣引導部110中，外周側的導向翼180的內壁面180b的沿軸153方向的直線部分的長度B與內周側的導向翼180的內壁面180a的沿軸153方向的直線部分的長度A相同或比該長度A長。但是，在上述以往的電動鼓風機119中，空氣引導部110的流路111的內部中的空氣的速度分布如用圖10說明的那樣，外周側的導向翼180的內壁面180b側的速度較快。另外，如圖11中的箭頭所示，空氣是向下方傾斜地吹出的。因此如圖11所示，在外周側的導向翼180的內壁面180b側的由黑色圓點標記所示的根部，局部流速增加。另外，流路底面 180c是水平且平坦、或是向外周方向朝下方傾斜的，因此空氣更容易流到外周側的導向翼 180的內壁面180b側的根部，使局部流速加快。這樣，在同一個流路181的內部，當存在局部流速較快的位置(例如圖11的實心圓形標記所示的根部)時，由于與其他位置的流速差而產生空氣的氣流的損失。結果，存在電動鼓風機119的吸入性能下降的問題。專利文獻1 日本特開2007-270633號公報
發明內容
本發明用于解決上述問題，提供一種電動鼓風機，該電動鼓風機通過將利用空氣引導部的導向翼形成的流路的截面形狀最佳化，使流路的內部中的空氣的流速分布均勻化，來抑制由于流速差而產生的損失，吸入性能較高。本發明的電動鼓風機包括電動機部；葉輪，其固定在電動機部的軸的一端，具有用于朝外周方向吹出空氣的葉片；空氣引導部，其用于對自葉輪吹出的空氣進行整流。另外，在本發明的電動鼓風機中，空氣引導部具有形成流路的多個導向翼，多個導向翼從軸的一端看去是圓弧形狀。另外，在本發明的電動鼓風機中，流路的用包括軸在內的平面剖切而成的截面形狀是相比利用內周側的導向翼形成的內壁面的軸向的直線部分的長度，利用外周側的導向翼形成的內壁面的軸向的直線部分的長度較短。由此，空氣引導部的流路的內部中的空氣的流速分布被均勻化，能夠減少由于流速差而產生的損失。因而，能夠提供一種吸入性能較高的電動鼓風機。
圖1是本發明的實施方式1中的電動鼓風機的局部剖視圖。圖2是該實施方式中的電動鼓風機的空氣引導部和葉輪的剖視圖。圖3是表示圖2中的3-3截面的剖視圖。圖4是本發明的實施方式2中的電動鼓風機的空氣引導部的剖視圖。圖5是本發明的實施方式3中的電動鼓風機的空氣引導部的剖視圖。圖6是本發明的實施方式4中的電動鼓風機的空氣引導部的剖視圖。圖7是本發明的實施方式5中的電動吸塵器的結構圖。圖8是以往的電動鼓風機的局部剖視圖。圖9是以往的電動鼓風機的風扇部的局部剖視圖。圖10是以往的電動鼓風機的空氣引導部和葉輪的剖視圖。圖11是圖10中的11-11截面的剖視圖。
具體實施例方式下面，參照
本發明的實施方式。實施方式1圖1是實施方式1中的電動鼓風機的側面的局部剖視圖。如圖1所示，電動鼓風機19包括電動機部32和風扇部31。電動機部32具有電樞51，該電樞51包括軸53、電樞鐵芯70和換向器52。在電樞鐵芯70的外周卷繞有電樞繞線22。另外，電動機部32具有在勵磁鐵芯72的外周卷繞有勵磁線圈23的勵磁系統9。在電樞51的軸53的兩端壓入有軸承4。軸承4中的一軸承由反負荷側托架6支承。另外，電動機部32具有刷保持體7，該刷保持體7內置有碳刷8，且由金屬構成。風扇部31包括葉輪11，其用于吸入作為負荷的空氣，并將吸入的空氣吹出；殼體 12，其用于覆蓋葉輪11的上方；負荷側托架5 ；整流用的空氣引導部10。葉輪11利用隔離件(未圖示)、墊圈14和螺母15固定在軸53上，與軸53 —并旋轉。另外，與支承在反負荷側托架6上的軸承4不同的另一軸承4由負荷側托架5支承。空氣引導部10利用螺釘 (未圖示)等固定在負荷側托架5與葉輪11之間。另外，空氣引導部10具有多個導向翼 80。另外，負荷側托架5和反負荷側托架6由螺釘(未圖示)等固定。另外，風扇部31具有由樹脂等構成的張緊帽16。通過溶解粘接等將張緊帽16固定在殼體12的中央。張緊帽16的中央敞口，形成殼體12的進氣口 90。通過使葉輪11的吸入部91與張緊帽16接觸，能夠確保密封性。圖2是相對于軸53垂直地切割空氣引導部10和葉輪11的一部分而從上方(圖1 的上側)看去的剖視圖。圖3是將殼體12也包含在內地表示圖2中的3-3截面的剖視圖。 另外，3-3截面是以包括軸153在內的面剖切而成的剖面。如圖3所示，空氣引導部10在基座部84上具有多個導向翼80。如圖2所示，導向翼80在從上方看去的情況下是圓弧形狀。另外，所有的導向翼80為同一形狀。流路81由相鄰的2個導向翼80、基座部84和殼體12包圍而成。另外，基座部84的形成流路81底面的面是流路底面80c。
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流路底面80c如圖3所示，自內周向外周呈大致直線地向上方傾斜。也就是說，在將導向翼80全部除去而連接了所有的流路底面80c的情況下的形狀大概是朝外周方向向上方傾斜的大致的倒傘狀。由此，相比內周側的導向翼80的內壁面80a的沿軸53方向的直線部分的長度A，外周側的導向翼80的內壁面80b的沿軸53方向的直線部分的長度B較短。接下來說明上述那樣地構成的電動鼓風機19的動作。在啟動電動鼓風機19時， 利用電動機部32的軸53的旋轉使葉輪11旋轉。利用葉輪11的旋轉自吸入部91吸入空氣。被吸入的空氣沿葉片82流動而被吹出。在該情況下，如圖3的箭頭所示，被吸入的空氣朝葉輪11的外周稍向下方傾斜地吹出。這是由形成葉輪11的吸入部91側部分的前面護罩83的形狀導致的。前面護罩83是朝向頂部去斜度變化量變大且朝向底部去斜度變化量變小的圓錐臺形狀。也就是說，前面護罩83的外周附近具有少許的傾斜角度α，因此被吸入的空氣如上所述朝外周稍向下方傾斜地吹出。被吹出的空氣流入到整流用的空氣引導部10的流路81的上部。流入到空氣引導部10中的空氣沿導向翼80的形狀在流路81內前進，向流路81的下游流動。這里，如圖2 所示，位于流路81的底部801的下游的底部802在相鄰的流路81中相當于底部803的位置。如圖3所示，流路81以底部803位于底部801的下方的方式，朝下游向下方擴展。也就是說，流路81的流路截面積從上游向下游逐漸變大。由此，在流路81的內部流動的空氣逐漸減速。也就是說，在流路81的內部流動的空氣的流速能量逐漸轉換成壓力能量。結果， 葉輪11的吸入壓力增加。這里，如圖11所示，在以往的空氣引導部110中，在流路181的內部存在流速較快的位置(黑色圓點)。相對于此，在本實施方式的空氣引導部10中，如圖3所示，相比內周側的導向翼80的內壁面80a的沿軸53方向的直線部分的長度A，外周側的導向翼80的內壁面80b的沿軸53方向的直線部分的長度B較短。也就是說，通過縮小在以往的空氣引導部110中流速快的外周部分的空間，能夠相對地增大在以往的空氣引導部110中流速慢的內周部分的空間。由此，在空間相對較大的內周部分空氣容易流動，使流路81的內部中的流速均勻化。結果，能夠減少流路81的內部中的、由于流速較快的位置與流速較慢的位置之間的流速差而產生的損失。實施方式2圖4是本發明的實施方式2中的電動鼓風機的葉輪和空氣引導部附近的結構的剖視圖。在本實施方式中，與實施方式1的不同之處在于，與實施方式1的基座部84的形狀、 流路81的流路底面80c的形狀、外周側的導向翼80的內壁面80b的形狀、流路底面80c與外周側的導向翼80的內壁面80b相連接的連接部分的形狀不同。其他結構與實施方式1 相同，對于相同的構成部件，采用相同的附圖標記并省略詳細的說明。如圖4所示，本實施方式的空氣引導部10的流路底面80c是水平且平坦的面。其中，水平的面是與軸53垂直的面。與流路底面80c的形狀相對應地，基座部84也具有水平且平坦的形狀。這里，流路底面80c與外周側的導向翼80的內壁面80b相連接的連接部分具有大約45度的倒角(C面，即45°倒角面)。由此，相對于內周側的導向翼80的內壁面80a的沿軸53方向的直線部分的長度 A，外周側的導向翼80的內壁面80b的沿軸53方向的直線部分的長度B較短。也就是說，通過縮小在以往的空氣引導部110中流速快的外周部分的空間，能夠相對地增大在以往的空氣引導部110中流速慢的內周部分的空間。由此，在空間相對較大的內周部分空氣容易流動，使流路81的內部中的流速均勻化。結果，能夠減少流路81的內部中的、由于流速較快的位置與流速較慢的位置之間的流速差而產生的損失。另外，通過將在以往的空氣引導部中流速快的流路81的內部的角部分堵塞、消除，能夠降低損失。實施方式3圖5是本發明的實施方式3中的電動鼓風機的葉輪和空氣引導部附近的結構的剖視圖。在本實施方式中，與實施方式2的不同之處在于，與實施方式2中的、流路底面80c 與外周側的導向翼80的內壁面80b相連接的連接部分的形狀不同。其他結構與實施方式 2相同，對于相同的構成部件，采用相同的附圖標記并省略詳細說明。如圖5所示，在本實施方式的空氣引導部10中，流路底面80c與外周側的導向翼 80的內壁面80b相連接的連接部分具有半徑R的圓弧形狀。半徑R與流路81的寬度相同。由此，相比內周側的導向翼80的內壁面80a的沿軸53方向的直線部分的長度A， 外周側的導向翼80的內壁面80b的沿軸53方向的直線部分的長度B較短。也就是說，通過縮小在以往的空氣引導部110中流速快的外周部分的空間，能夠相對地增大在以往的空氣引導部110中流速慢的內周部分的空間。由此，在空間相對較大的內周部分空氣容易流動，使流路81的內部中的流速均勻化。結果，能夠減少流路81的內部中的、由于流速較快的位置與流速較慢的位置之間的流速差而產生的損失。另外，在以往的空氣引導部中流速快的、流路81的內部的角部分減少，能夠降低空氣的氣流的損失。實施方式4圖6是本發明的實施方式4中的電動鼓風機的葉輪和空氣引導部附近的結構的剖視圖。在本實施方式中，與實施方式3的不同之處在于，與實施方式3的流路81中的、流路底面80c與內周側的導向翼80的內壁面80a相連接的連接部分的形狀不同。其他結構與實施方式3相同，對于相同的構成部件，采用相同的附圖標記并省略詳細說明。如圖6所示，在本實施方式的空氣引導部10中，流路底面80c與內周側的導向翼 80的內壁面80a相連接的連接部分具有半徑r的圓弧形狀。半徑r比流路81的寬度小。 也就是說，半徑r比半徑R小。由此，相比內周側的導向翼80的內壁面80a的沿軸53方向的直線部分的長度A， 外周側的導向翼80的內壁面80b的沿軸53方向的直線部分的長度B較短。也就是說，通過縮小在以往的空氣引導部110中流速快的外周部分的空間，能夠相對地增大在以往的空氣引導部110中流速慢的內周部分的空間。由此，在空間相對較大的內周部分空氣容易流動，使流路81的內部中的流速均勻化。結果，能夠減少流路81的內部中的、由于流速較快的位置與流速較慢的位置之間的流速差而產生的損失。另外，在以往的空氣引導部中流速快的、流路81的內部的角部分更小，能夠減少空氣的氣流的損失。實施方式5圖7是本發明的實施方式5中的電動吸塵器的結構圖。電動吸塵器61由以下各部分構成，即吸塵器主體62、用于吸入塵土等的吸頭63、與吸頭63的一端相連接的管64、 用于連接管64和吸塵器主體62的軟管65。在吸塵器主體62中搭載有實施方式1 4中的電動鼓風機19中的任意一種電動鼓風機。管64的把持部66設有便操作式開關(日語手元X 7 )，利用便操作式開關啟動電動鼓風機19。在本實施方式中，電動鼓風機19 利用空氣引導部10的結構能夠減少空氣的氣流的損失。由此，能夠提高電動吸塵器61的吸入性能。產業上的可利用件本發明的電動鼓風機能夠減少空氣引導部的內部的空氣的氣流的損失，提高空氣的吸入性能，因此能夠利用在要求小型輕型的輕便(handy)型電動吸塵器中。附圖標記說明10、空氣引導部；11、葉輪；19、電動鼓風機；32、電動機部；53、軸；61、電動吸塵器； 80、導向翼；80a、內周側的導向翼的內壁面(由內周側的導向翼形成的內壁面)；80b、外周側的導向翼的內壁面(由外周側的導向翼形成的內壁面)；80c、流路底面(底面)；81、流路；82、葉片；91、吸入部。
權利要求
1.一種電動鼓風機，其特征在于， 該電動鼓風機包括電動機部；葉輪，其固定在上述電動機部的軸的一端，且具有用于向外周方向吹出空氣的葉片； 空氣引導部，其用于對自上述葉輪吹出的空氣進行整流， 上述空氣引導部具有用于形成流路的多個導向翼； 上述多個導向翼從上述軸的一端看去是圓弧形狀；上述流路的用包括上述軸在內的平面剖切而成的截面形狀是相比由內周側的上述導向翼形成的內壁面的在上述軸的軸向上的直線部分的長度，由外周側的上述導向翼形成的內壁面的在上述軸的軸向上的直線部分的長度較短。
2.根據權利要求1所述的電動鼓風機，其特征在于，在上述流路的上述截面形狀中，上述流路的底面是直線。
3.根據權利要求2所述的電動鼓風機，其特征在于，在上述流路的上述截面形狀中，上述流路的底面與由上述外周側的導向翼形成的內壁面相連接的連接部分是45度的倒角形狀。
4.根據權利要求1所述的電動鼓風機，其特征在于，在上述流路的上述截面形狀中，上述流路的底面與由上述外周側的導向翼形成的內壁面相連接的連接部分是以上述流路的寬度作為半徑的圓弧形狀。
5.根據權利要求4所述的電動鼓風機，其特征在于，在上述流路的上述截面形狀中，上述流路的底面與由上述內周側的導向翼形成的內壁面相連接的連接部分是以比上述流路的寬度小的長度作為半徑的圓弧形狀。
6.一種電動吸塵器，其特征在于，該電動吸塵器具有權利要求1 5中任意一項所述的電動鼓風機。
全文摘要
本發明提供一種電動鼓風機和使用了該電動鼓風機的電動吸塵器。對自葉輪吹出的空氣進行整流的空氣引導部(10)具有圓弧形狀的多個導向翼(80)，空氣引導部(10)的流路(81)的截面形狀是相比由內周側的導向翼(80)形成的內壁面的軸向的直線部分的長度(A)，由外周側的導向翼(80)形成的內壁面的軸向的直線部分的長度(B)較短。因此，能夠使流路(81)的內部的流速分布均勻化，減少由于流速差而產生的損失。
文檔編號F04D29/44GK102308099SQ201080006679
公開日2012年1月4日 申請日期2010年2月3日 優先權日2009年2月6日
發明者中村一繁, 森下和久, 秀熊哲平, 西村剛, 香山博之 申請人:松下電器產業株式會社