專利名稱：電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)及裝有該電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的電動(dòng)吸塵器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)及裝有該電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的電動(dòng)吸塵器。
背景技術(shù)：
作為現(xiàn)有的電動(dòng)吸塵器所使用的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，例如專利文獻(xiàn)I所示，電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的構(gòu)成具有電動(dòng)機(jī)；與該電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸同軸的離心葉輪；在電動(dòng)機(jī)及離心葉輪之間，在離心葉輪側(cè)具有擴(kuò)散葉片，在離心葉輪相反ー側(cè)具有回流引流葉片的擴(kuò)散器；內(nèi)部裝有離心葉輪及擴(kuò)散器的風(fēng)扇外売；擴(kuò)散器在與風(fēng)扇外殼之間具有成為從擴(kuò)散葉片側(cè)向回流引流葉片側(cè)的流道的間隙，并且在將擴(kuò)散葉片側(cè)與回流引流葉片側(cè)隔開的隔板上形成有成為凹 部的流道，該凹部從擴(kuò)散葉片的外周端沿該擴(kuò)散葉片的外周側(cè)的面向內(nèi)側(cè)切入，其終端與鄰接的擴(kuò)散葉片的外周端一致。另外，現(xiàn)有的擴(kuò)散器的結(jié)構(gòu)示于例如以下的非專利文獻(xiàn)I。在現(xiàn)有的擴(kuò)散器中記載的內(nèi)容為，示出了厚葉片擴(kuò)散器，葉片重疊的長(zhǎng)度L為入口寬度(在氣流平面內(nèi)見到的寬度)a的4倍(該場(chǎng)合，大致的面積比b/a = I. 6 (b為葉片重疊出ロ的出口寬度)，擴(kuò)展角=8.5。)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特許第3758050號(hào)公報(bào)(日本特開平9-119396號(hào)公報(bào))，非專利文獻(xiàn)I :日刊エ業(yè)新聞社發(fā)行渦輪流體機(jī)械及擴(kuò)散器(昭和58年9月30日發(fā)行)?，F(xiàn)有的擴(kuò)散器為厚葉片擴(kuò)散器，若注目于形狀，則葉片的最大厚度由比重疊部(L的范圍)靠外徑側(cè)構(gòu)成。這樣的厚葉片擴(kuò)散器在擴(kuò)散器下游有理想的流道(例如，無(wú)葉片擴(kuò)散器及渦形外売)的情況下，能夠提高擴(kuò)散器內(nèi)部的靜壓恢復(fù)量。但是，在本發(fā)明的對(duì)象的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)中，在擴(kuò)散器的下游有電動(dòng)機(jī)，為電動(dòng)機(jī)的冷卻而供給氣流。因此，存在由風(fēng)扇外殼、擴(kuò)散葉片及隔板構(gòu)成的彎曲流道。在這樣的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)中，若使用非專利文獻(xiàn)I所記載的厚葉片擴(kuò)散器，由于葉片的最大厚度位于比重疊部靠外徑側(cè)，因而不能確保彎曲部的面積，即使形成擴(kuò)散器靜壓恢復(fù)量，由于彎曲部的損失增加，有可能使電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的性能降低。另外，在非專利文獻(xiàn)I中，厚葉片擴(kuò)散器的各葉片的葉片重疊的長(zhǎng)度L為入口寬度(在氣流平面內(nèi)見到的寬度)a的4倍。另ー方面，在電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的擴(kuò)散器中，流入擴(kuò)散器的氣流在圓周方向的速度是支配的氣流，由于該氣流角度多為10°以下，為了不在擴(kuò)散器的重疊部引起氣流的剝離，需要將L/a做得比4大。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種即使在鼓風(fēng)機(jī)下游有電動(dòng)機(jī)，將鼓風(fēng)機(jī)的氣流用于電動(dòng)機(jī)的冷卻的情況下，也能得到高效率的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)及裝有該電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的電動(dòng)吸塵器。
本發(fā)明的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，其用于將從吸入流體的葉輪排出的流體向設(shè)置于葉輪外周的環(huán)狀的擴(kuò)散器引導(dǎo)，然后，利用覆蓋擴(kuò)散器的外周的風(fēng)扇外殼使流體轉(zhuǎn)向，以便將流體向形成干與形成有擴(kuò)散器的面相反一側(cè)的面上的回流引導(dǎo)件引導(dǎo)，從而將該流體的全部或一部分向使葉輪旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)引導(dǎo)，其特征是，擴(kuò)散器具有在圓周方向配置了多個(gè)的擴(kuò)散葉片，各擴(kuò)散葉片的旋轉(zhuǎn)軸方向的斷面具有從各擴(kuò)散葉片的內(nèi)緣朝向外緣先膨脹后再變窄的形狀?；蛘撸景l(fā)明的特征是，各擴(kuò)散葉片的葉片厚度從各擴(kuò)散葉片的內(nèi)緣朝向外緣先增厚后再變薄，上述各擴(kuò)散葉片的最大葉片厚度位置與在圓周方向上鄰接的擴(kuò)散葉片的重疊部的出口部鄰接。優(yōu)選為，上述各擴(kuò)散葉片的最大葉片厚度位置位于比上述重疊部的出ロ部靠?jī)?nèi)徑側(cè)。或者，本發(fā)明的特征是，各擴(kuò)散葉片的葉片厚度從各擴(kuò)散葉片的內(nèi)緣朝向外緣先增厚后再變薄，上述擴(kuò)散葉片的最大葉片厚度位置位于在由上述風(fēng)扇外殼和上述凹部構(gòu)成 的彎曲流道中，與以上述葉輪的旋轉(zhuǎn)軸中心點(diǎn)為圓的中心的最小直徑的位置對(duì)應(yīng)的位置。或者，本發(fā)明的特征是，上述擴(kuò)散葉片的壓力面的葉片角度分布從上述擴(kuò)散葉片的入口直徑朝向中央半徑増加，在上述中央半徑以后使葉片角度減小，然后，再次増加直到出口直徑?；蛘?，本發(fā)明的特征是，將在圓周方向上鄰接的擴(kuò)散葉片的重疊部的喉部寬度中點(diǎn)的流道角度做成從上述重疊部的入口側(cè)到無(wú)因次重疊長(zhǎng)度0. 2的位置大致一定，從上述無(wú)因次重疊長(zhǎng)度0. 2的位置到無(wú)因次重疊長(zhǎng)度0. 7的位置増加，在無(wú)因次重疊長(zhǎng)度0. 7的位置取流道角度的最大值，然后直到無(wú)因次重疊長(zhǎng)度0. 9的位置減小流道角度，其后朝向上述重疊部出ロ減小流道角度的傾斜度的變化?；蛘?，本發(fā)明的特征是，使上述擴(kuò)散葉片的最大葉片厚度與在上述擴(kuò)散葉片的前緣部的葉片厚度之比約為4。本發(fā)明的效果如下。根據(jù)本發(fā)明，通過抑制由擴(kuò)散器重疊部產(chǎn)生的氣流的剝離，由于能夠降低擴(kuò)散器出口速度，并增加擴(kuò)散器的靜壓恢復(fù)量，因而能實(shí)現(xiàn)性能的提高，為向電動(dòng)機(jī)供給氣流而充分地確保由風(fēng)扇外殼、擴(kuò)散葉片及隔板構(gòu)成的彎曲流道的面積，由于降低擴(kuò)散器出口速度并確保彎曲流道的面積與彎曲部的低損失率相關(guān)聯(lián)，因而能夠?qū)崿F(xiàn)鼓風(fēng)機(jī)的高效率。另外，根據(jù)本發(fā)明，通過抑制由擴(kuò)散器重疊部產(chǎn)生的氣流的剝離，由于能夠降低擴(kuò)散器出ロ速度，并增加擴(kuò)散器的靜壓恢復(fù)量，因而能實(shí)現(xiàn)性能的提高，為向電動(dòng)機(jī)供給氣流而充分地確保由風(fēng)扇外殼、擴(kuò)散葉片及隔板構(gòu)成的彎曲流道的面積，由于降低擴(kuò)散器出口速度并確保彎曲流道的面積與彎曲部的低損失率相關(guān)聯(lián)，因而能夠提供能量損失少的高效率的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)及裝有該電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的電動(dòng)吸塵器。


圖I是吸塵器主體的示意橫剖視圖。圖2是吸塵器用電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的剖視圖。圖3是實(shí)施例一的擴(kuò)散器的形狀圖。圖4是表示擴(kuò)散葉片的最大厚度與隔板最小直徑的位置關(guān)系的圖。
圖5是表示擴(kuò)散葉片的各半徑的葉片厚度與葉片面上的葉片角度的定義的圖。圖6是表示擴(kuò)散葉片的各半徑的葉片厚度分布的圖。圖7是表示擴(kuò)散葉片的各半徑的葉片壓カ面與負(fù)壓面的角度分布的圖。圖8是表示由擴(kuò)散葉片的重疊部的流道的喉部寬度的中心點(diǎn)構(gòu)成的流道角度的定義的圖。圖9是表示擴(kuò)散葉片的重疊部的流道角度分布的中100-電動(dòng)吸塵器主體，101-軟管接頭，102-集塵室，103-紙袋，104-過濾器部， 105-電動(dòng)機(jī)室，106-電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，107-防振橡膠，108-鼓風(fēng)機(jī)入口，109-鼓風(fēng)機(jī)出ロ，110-軟線卷軸，111-車輪，201-鼓風(fēng)機(jī)，202-電動(dòng)機(jī)，203-殼體，204-端架，205-旋轉(zhuǎn)軸，206-轉(zhuǎn)子，207-定子，208-電刷，209-整流子，210-葉輪，211、300、400、500、800_ 擴(kuò)散器，212,408-隔板，213-回流引導(dǎo)件，214,406-風(fēng)扇外殼，215-軸承部，216-密封件，217-電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)入ロ，301、401、501、801_擴(kuò)散葉片，302-入ロ喉部，303-出ロ喉部，304-重疊部，305,511,803-負(fù)壓面，306、510、802_壓カ面，307-重疊長(zhǎng)度，308、403_彎曲流道，309-擴(kuò)散器入口直徑，310-擴(kuò)散器出ロ直徑，311-從葉輪流出的氣流，312-彎曲流道的氣流，313、405、601_最大葉片厚度位置，402-彎曲流道的最小直徑位置，404-彎曲流道的最小直徑，407、507、808_旋轉(zhuǎn)軸中心點(diǎn)，502-葉片厚度，503-葉片面上的點(diǎn)，504-(連接旋轉(zhuǎn)軸中心點(diǎn)與葉片表面的點(diǎn)的)直線，505、807-正交線，506-葉片表面，508-切線，509-葉片角度，600-葉片厚度分布，602-最小葉片厚度，700-葉片角度分布，701-壓カ面的葉片角度分布的拐點(diǎn)，805-流道角度，806-(連接旋轉(zhuǎn)軸中心點(diǎn)與喉部中心點(diǎn)的)直線，809-重疊部的總長(zhǎng)度，900-流道角度分布，901-最大角度。
具體實(shí)施例方式下面，使用附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明。首先，使用圖I說明電動(dòng)吸塵器的總體結(jié)構(gòu)。在從圖I示意地表示的電動(dòng)吸塵器主體100的上方觀察的橫剖視圖中，對(duì)電動(dòng)吸塵器主體100的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。若將電動(dòng)吸塵器主體100的裝有軟管接頭101的ー側(cè)作為電動(dòng)吸塵器主體100的前側(cè)，則在電動(dòng)吸塵器主體100的前端具有裝卸自如的軟管接頭101。在電動(dòng)吸塵器主體100的前側(cè)具有用于保持紙袋103的集塵室102，在電動(dòng)吸塵器主體100的后側(cè)具有用于容納電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)106的電動(dòng)機(jī)室105，在集塵室102與電動(dòng)機(jī)室105之間具有用于抑制集塵室102內(nèi)的塵埃向電動(dòng)機(jī)室105內(nèi)流入的過濾器部104。集塵室102與電動(dòng)機(jī)室105通過過濾器部104連通。在集塵室102上設(shè)有裝卸自如的紙袋103。紙袋103的開ロ與軟管接頭101連通。當(dāng)紙袋103內(nèi)堆積了塵埃時(shí)，則紙袋103膨脹，使得底部在與紙袋103的開ロ相反一側(cè)與過濾器部104抵接。在電動(dòng)機(jī)室105中設(shè)有產(chǎn)生吸引力的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)106。在電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)106的前側(cè)兩端與電動(dòng)機(jī)室105的前側(cè)內(nèi)壁面之間設(shè)有用于防止電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)106的振動(dòng)傳遞到電動(dòng)吸塵器主體100的防振橡膠107(防振構(gòu)件)。防振構(gòu)件也可以用彈簧來代替橡膠。電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)106在前端具有用于吸入空氣的鼓風(fēng)機(jī)入口 108，在后側(cè)側(cè)面具有用于排出空氣的鼓風(fēng)機(jī)出口 109。并且，鼓風(fēng)機(jī)入口 108相對(duì)于過濾器部104開ロ。在電動(dòng)機(jī)室105的側(cè)面具有用于卷繞并容納電源軟線的軟線卷軸110。在電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)106的后側(cè)兩側(cè)具有車輪。此外，雖未圖示，但在軟管接頭101上連接有軟管，在軟管上連接有操作管，在操作管上連接有延長(zhǎng)管，在延長(zhǎng)管上連接有吸入件。軟管接頭101存在的ー側(cè)(上游側(cè))為電動(dòng)吸塵器主體100的前側(cè)，相反一側(cè)為電動(dòng)吸塵器主體100的后側(cè)。從上方觀察電動(dòng)吸塵器主體100，與電動(dòng)吸塵器主體100的前后方向正交的方向?yàn)殡妱?dòng)吸塵器主體100的左右方向。所謂側(cè)面是指與電動(dòng)吸塵器主體100的左右方向的中心相比靠左側(cè)或右側(cè)。其次，說明電動(dòng)吸塵器主體100內(nèi)的空氣流。從軟管接頭101流入的空氣進(jìn)入到集塵室102中。在圖I中作為集塵裝置雖示出了紙袋103，但并未涉及袋的材質(zhì)。另外，在旋風(fēng)方式的場(chǎng)合，用旋風(fēng)室(旋風(fēng)式集塵盒)來代替紙袋103進(jìn)行收集。用紙袋103將大部分塵埃去除后的空氣再通過過濾器部104而在此將細(xì)微的塵埃去除。其后，空氣流流入 電動(dòng)機(jī)室105。電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)106經(jīng)防振橡膠107懸掛在電動(dòng)機(jī)室105中，從鼓風(fēng)機(jī)入口 108流入的空氣在壓力上升后從鼓風(fēng)機(jī)出口 109排出。下面，使用圖2說明電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)106。電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)106由用于吸入空氣的鼓風(fēng)機(jī)201和用于驅(qū)動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)201的電動(dòng)機(jī)202構(gòu)成。電動(dòng)機(jī)202的旋轉(zhuǎn)軸205支撐在由殼體203和端架204構(gòu)成的電動(dòng)機(jī)外殼上，在旋轉(zhuǎn)軸205上安裝有轉(zhuǎn)子206。在轉(zhuǎn)子206的外周配置有固定部的定子207。向旋轉(zhuǎn)部的轉(zhuǎn)子206的供電通過電刷208和與其接觸的整流子209來進(jìn)行傳送。鼓風(fēng)機(jī)201做成將以下部件收放在風(fēng)扇外殼214內(nèi)的結(jié)構(gòu)，這些部件有與旋轉(zhuǎn)軸205直接連接的離心葉輪210 ;設(shè)置在葉輪210的外周側(cè)的環(huán)狀的擴(kuò)散器211 ;以及隔著隔板212相對(duì)于擴(kuò)散器211配置在對(duì)面的回流引導(dǎo)件213。葉輪210在軸承部215大體上與風(fēng)扇外殼214側(cè)所具備的密封件216接觸，具有防漏結(jié)構(gòu)。通過電動(dòng)機(jī)202的驅(qū)動(dòng)而使旋轉(zhuǎn)軸205旋轉(zhuǎn)，葉輪210旋轉(zhuǎn)。擴(kuò)散器211優(yōu)選以樹脂構(gòu)成的擴(kuò)散器。擴(kuò)散器211可以通過注射成形而與隔板212制作成一體。葉輪210具有大致圓板狀的輪轂、圓環(huán)狀的護(hù)罩、以及形成于輪轂與護(hù)罩之間的配置在圓周方向的多個(gè)葉片。通過了相當(dāng)于圖I的鼓風(fēng)機(jī)入口 108的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)入口 217的空氣暫且在通過了軸承部215附近之后，由葉輪210使其升壓并增速。然后，通過了擴(kuò)散器211的氣流碰到風(fēng)扇外殼214的內(nèi)表面而大致轉(zhuǎn)向180°，向回流引導(dǎo)件213流入，但在該過程中氣流減速，而壓カ相應(yīng)上升。通過了回流引導(dǎo)件213的氣流的全部或一部分流入到電動(dòng)機(jī)的殼體203內(nèi)，在冷卻了轉(zhuǎn)子206、定子207、電刷208、整流子209等之后排出。旋轉(zhuǎn)軸205的軸向與電動(dòng)吸塵器主體100的前后方向大致一致。以旋轉(zhuǎn)軸205為基準(zhǔn)，與軸向正交的方向?yàn)榘霃椒较?。存在鼓風(fēng)機(jī)201的一側(cè)是電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)106的前側(cè)，而存在電動(dòng)機(jī)202的ー側(cè)是電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)106的后側(cè)。作為本發(fā)明的對(duì)象的吸塵器用電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的葉輪外徑大約在4 60mm 4 120mm的范圍內(nèi)，葉片出口高度大約在6 12mm的范圍內(nèi)，葉片的板厚大約在0. 5 I. 5mm的范圍內(nèi)，葉片的片數(shù)大約在6 9片的范圍內(nèi)，輸入功率大約在500W 1500W的范圍內(nèi)，最高轉(zhuǎn)數(shù)大約在每分鐘35000 50000轉(zhuǎn)的范圍內(nèi)。下面，使用圖3說明擴(kuò)散器300的形狀。圖3是從軸向前側(cè)觀察擴(kuò)散器300的主視圖。圖3的擴(kuò)散器300將從擴(kuò)散器入口直徑309到擴(kuò)散器出ロ直徑310葉片厚度不同的多個(gè)擴(kuò)散葉片301以等間隔配置在圓周方向上。也就是說，當(dāng)從軸向觀察時(shí)，擴(kuò)散葉片301具有從位于內(nèi)周側(cè)的前緣朝向位于外周側(cè)的后緣，葉片厚度逐漸増大后再逐漸變小的(先增厚后再變薄)形狀。在此示出的擴(kuò)散器300的尺寸，作為ー個(gè)例子為擴(kuò)散器入口直徑309約為91mm，擴(kuò)散器出ロ直徑310約為125臟，葉片片數(shù)約為13片。擴(kuò)散葉片301的配置間隔約為360° /13 = 27. 7°。擴(kuò)散器300由作為擴(kuò)散葉片301的凸面?zhèn)鹊膲毫γ?06與作為鄰接的擴(kuò)散葉片301的凹面?zhèn)鹊呢?fù) 壓面305形成，具有由以擴(kuò)散葉片301的前緣部定義的入ロ喉部302與以鄰接的擴(kuò)散葉片301的后緣部定義的出ロ喉部303包圍的重疊部304。在重疊部304，擴(kuò)散葉片301的壓カ面306的一部分(除了后緣部的部分)與鄰接的擴(kuò)散葉片301的負(fù)壓面305的一部分(除了前緣部的部分)大致相対。另外，擴(kuò)散器內(nèi)部的氣流為，從葉輪流出的氣流311通過到入ロ喉部302的半開部及重疊部304而使氣流減速，在擴(kuò)散器出ロ通過由風(fēng)扇外殼214與隔板212的間隙構(gòu)成的彎曲流道308使朝向圖3紙面的進(jìn)深方向的彎曲流道的氣流312彎曲，再通過回流引導(dǎo)件213而流向電動(dòng)機(jī)202。此外，擴(kuò)散葉片301的高度既可以是從前緣到后緣基本上均勻的，也可以是從前緣到后緣增高的。本擴(kuò)散器300使擴(kuò)散葉片301的最大葉片厚度位置313與重疊部304的出口喉部303鄰接。這就是說，為了確保位于擴(kuò)散器出口的彎曲流道308的面積而不是讓擴(kuò)散葉片301的最大葉片厚度位置313在比擴(kuò)散器300的重疊部304的出ロ在外徑側(cè)，而是使其鄰接。此外，從軸向觀察彎曲部的擴(kuò)散器300的總面積約為2000mm2，與擴(kuò)散器300的出ロ喉部303的由寬度b與出口高度h構(gòu)成的喉部出口面積之比約為三倍，實(shí)現(xiàn)了在彎曲流道308的低損失化。另外，擴(kuò)散葉片301的最大葉片厚度位置313可以在比出口喉部303靠?jī)?nèi)徑側(cè)。另外，入口喉部302的寬度a與到出口喉部303的寬度b的重疊長(zhǎng)度307L與入口喉部302的寬度a之比(L/a)約為12，入口喉部302的寬度a與出口喉部303的寬度b之比b/a約為2. I。如圖3所示，擴(kuò)散葉片301的負(fù)壓面305與最大葉片厚度位置313無(wú)關(guān)地從前緣到后緣平緩地彎曲，另ー方面，壓カ面306從前緣到最大葉片厚度位置313以比負(fù)壓面305的曲率更大的曲率平緩地彎曲，在最大葉片厚度位置313以小的曲率彎曲，從最大葉片厚度位置313到后緣以比負(fù)壓面305的曲率更大的曲率平緩地彎曲。也就是說，壓カ面306在最大葉片厚度位置313急劇地轉(zhuǎn)向。另外，以降低葉片通過頻率噪音為目的，為了使得與最大葉片厚度位置313大致一致而可以設(shè)置連接相鄰葉片間的方孔。由此，可實(shí)現(xiàn)性能的提高和降低葉片通過頻率噪音。也就是說，可以在擴(kuò)散葉片301的最大葉片厚度位置313附近設(shè)置從擴(kuò)散葉片301的負(fù)壓面305貫通到壓カ面306的方孔。也可以用圓孔來代替方孔，但該方孔或圓孔并不是必須的。與現(xiàn)有的擴(kuò)散器300比較，在本實(shí)施例中，使擴(kuò)散葉片301的最大葉片厚度位置313與重疊部304的出口喉部303鄰接。由此，通過抑制由重疊部304產(chǎn)生的氣流的剝離，能夠降低擴(kuò)散器出ロ速度，并增加擴(kuò)散器300的靜壓恢復(fù)量，并且還能夠?yàn)橄螂妱?dòng)機(jī)202供給氣流而充分地確保由風(fēng)扇外殼214、擴(kuò)散葉片301及隔板212構(gòu)成的彎曲流道308的面積，由于降低擴(kuò)散器出ロ速度并確保彎曲流道308的面積與彎曲部的低損失化相關(guān)聯(lián)，因而能兼顧提高重疊部304的性能及彎曲部的低損失化這兩者，能夠?qū)崿F(xiàn)鼓風(fēng)機(jī)201的高效率化。下面，使用圖4說明擴(kuò)散葉片401的形狀。圖4是擴(kuò)散器400的放大圖，是從軸向前側(cè)觀察的主視圖。圖4表示的是在擴(kuò)散葉片401的葉片厚度中以最大葉片厚度位置405為中心。圖4中的最大葉片厚度位置405在由風(fēng)扇外殼406與隔板408構(gòu)成的彎曲流道403(圖4中的斜線部分)的形狀中，與以旋轉(zhuǎn)軸205的旋轉(zhuǎn)軸中心點(diǎn)407為圓(圖4中的虛線)的中心的彎曲流道的最小直徑位置402 —致。此外，標(biāo)號(hào)404表示彎曲流道的最小直徑。隔板408具有從擴(kuò)散葉片401的后緣沿該擴(kuò)散葉片401的后緣部的凸面向隔板408的內(nèi)周側(cè)切入的凹部。凹部是設(shè)置在隔板408的外周端部的開ロ。凹部的形狀大致為三角形。在環(huán)狀的隔板408的外周端部，在每個(gè)鄰接的擴(kuò)散葉片401間都形成有這樣的凹部，其結(jié)果，環(huán)狀的隔板408的外周形成為凹凸?fàn)?。彎曲流?03形成在隔板408的凹部與風(fēng)扇外殼406的內(nèi)周面之間，彎曲流道403的斷面大致為菱形或三角形。下面，使用圖5 圖7并使用ー個(gè)例子對(duì)擴(kuò)散葉片501的葉片厚度502、葉片表面上的葉片角度509進(jìn)行說明。圖5是說明擴(kuò)散葉片501的葉片厚度502與擴(kuò)散葉片的葉片表面上的葉片角度509的定義的圖。就葉片角度509而言，畫出連接葉片面上的點(diǎn)503 (在圖中為壓カ面510)與旋轉(zhuǎn)軸中心點(diǎn)507的直線504，并畫出相對(duì)于直線504的正交線505，將由該正交線505與在外側(cè)的葉片表面506的切線508形成的葉片角度509作為葉片角度 “ ^ ”。另外，負(fù)壓面511的葉片角度的定義也相同。圖6是使用由圖5定義的葉片厚度502，以及連接定義葉片厚度502的圓的中心點(diǎn)與旋轉(zhuǎn)軸中心點(diǎn)507的半徑作為葉片厚度分布來表示的圖。本擴(kuò)散葉片501的葉片厚度分布在入口直徑處具有最小葉片厚度602并朝向出ロ直徑增加，在大致中央附近具有最大葉片厚度601并使葉片厚度朝向擴(kuò)散器出口直徑減少。在此，作為在入口直徑處的葉片厚度502的前緣葉片厚度為0. 6mm，與最大葉片厚度之比約為4。再有，圖7使用由圖5定義的壓カ面510和負(fù)壓面511的葉片角度509，以及以旋轉(zhuǎn)軸中心點(diǎn)為圓的中心的各點(diǎn)的半徑，表示擴(kuò)散葉片501的葉片角度分布。在負(fù)壓面511的葉片角度從入口直徑朝向出ロ直徑單調(diào)地増加，在出口直徑的內(nèi)徑側(cè)為恒定的葉片角度，然后，葉片角度509朝向出ロ直徑急劇地減小。直到出ロ直徑急劇減小的角度容易使擴(kuò)散器500的主氣流偏向葉片的負(fù)壓面511 —側(cè)流動(dòng)，為了減小氣流與位于擴(kuò)散器出口的風(fēng)扇外殼的碰撞角度，使氣流急劇進(jìn)行轉(zhuǎn)向。另外，在負(fù)壓面511使葉片角度509急劇地變化的點(diǎn)約為出口直徑的97%。另ー方面，壓カ面510的葉片角度分布雖然為從入口直徑角度有增減，但都是朝向入口直徑和出口直徑的中央増加。然后，在中央半徑以后使葉片角度509急劇地減小，再后，再次増加直到出口直徑。此外，使壓カ面的葉片角度509急劇地減小后再次增加的拐點(diǎn)701的半徑為擴(kuò)散器入口半徑的約I. 2倍。與現(xiàn)有的擴(kuò)散器比較，本實(shí)施例將壓カ面的葉片角度分布做成如下形狀從入口直徑向中央半徑増加，在中央半徑以后，使葉片角度急劇地減小，然后，再次増加直到出口直徑。由此，通過抑制由擴(kuò)散器重疊部產(chǎn)生的氣流的剝離，能夠降低擴(kuò)散器出口速度，并增加擴(kuò)散器的靜壓恢復(fù)量，并且還能夠?yàn)橄螂妱?dòng)機(jī)供給氣流而充分地確保由風(fēng)扇外殼、擴(kuò)散葉片及隔板構(gòu)成的彎曲流道的面積，由于降低擴(kuò)散器出ロ速度并確保彎曲流道的面積與彎曲部的低損失化相關(guān)聯(lián)，因而能兼顧提高擴(kuò)散器重疊部的性能及彎曲部的低損失化這兩者，能夠?qū)崿F(xiàn)鼓風(fēng)機(jī)的高效率化。下面，使用圖8、圖9說明重疊部的流道中心的流道角度805。圖8是使用擴(kuò)散器800對(duì)由擴(kuò)散葉片801的壓カ面802與鄰接的擴(kuò)散葉片801的負(fù)壓面803形成的喉部寬度的中點(diǎn)804的流道的角度分布進(jìn)行定義的圖。中點(diǎn)804是與由擴(kuò)散葉片801的壓カ面802和鄰接的擴(kuò)散葉片801的負(fù)壓面803形成的喉部?jī)?nèi)切的圓的中心。就流道角度805而言，畫出相對(duì)于連接由擴(kuò)散葉片801的壓カ面802和鄰接的擴(kuò)散葉片801的負(fù)壓面803形成的喉部寬度的中點(diǎn)804與旋轉(zhuǎn)軸中心點(diǎn)808的直線806的正交線807，將該正交線807與連接流道間的直線形成的角度定為流道角度805。圖9表示的是由將各重疊部的位置以重疊部的總長(zhǎng)度809無(wú)因次化得到的無(wú)因次重疊長(zhǎng)度，以及喉部寬度的中心點(diǎn)構(gòu)成的流道角度805的分布。本擴(kuò)散器800將從重疊部的入口側(cè)到無(wú)因次重疊長(zhǎng)度0. 2的流道角度805做成大致一定，而使其從無(wú)因次重疊長(zhǎng)度0. 2到0. 7増加。然后，在無(wú)因次重疊長(zhǎng)度0. 7則為最大角度901，此后直到無(wú)因次重疊長(zhǎng)度0. 9使流道角度805急劇地減小，進(jìn)而在重疊部出ロ減小流道角度805的傾斜度。與現(xiàn)有的擴(kuò)散器比較，本實(shí) 施例將重疊部的喉部寬度中點(diǎn)的流道角度做成，從重疊部的入口側(cè)到無(wú)因次重疊長(zhǎng)度0. 2大致一定，使其從無(wú)因次重疊長(zhǎng)度0. 2到0. 7増加，在無(wú)因次重疊長(zhǎng)度0. 7取流道角度的最大值，然后，直到無(wú)因次重疊長(zhǎng)度0. 9使流道角度急劇地減小，此后朝向重疊部出ロ減小流道角度的傾斜度。由此，通過抑制由擴(kuò)散器重疊部產(chǎn)生的氣流的剝離，能夠降低擴(kuò)散器出ロ速度，并增加擴(kuò)散器的靜壓恢復(fù)量，并且還能夠?yàn)橄螂妱?dòng)機(jī)供給氣流而充分地確保由風(fēng)扇外殼、擴(kuò)散葉片及隔板構(gòu)成的彎曲流道的面積，由于降低擴(kuò)散器出ロ速度并確保彎曲流道的面積與彎曲部的低損失化相關(guān)聯(lián)，因而能兼顧提高擴(kuò)散器重疊部的性能及彎曲部的低損失化這兩者，能夠?qū)崿F(xiàn)鼓風(fēng)機(jī)的高效率化。
權(quán)利要求
1.ー種電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，其用于將從吸入流體的葉輪排出的流體向設(shè)置于上述葉輪外周的環(huán)狀的擴(kuò)散器引導(dǎo)，然后，利用覆蓋上述擴(kuò)散器的外周的風(fēng)扇外殼使流體轉(zhuǎn)向，以便將流體向形成干與形成有上述擴(kuò)散器的面相反一側(cè)的面上的回流引導(dǎo)件引導(dǎo)，從而將該流體的全部或一部分向使上述葉輪旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)弓I導(dǎo)，其特征在干， 上述擴(kuò)散器具有在圓周方向配置了多個(gè)的擴(kuò)散葉片， 各擴(kuò)散葉片的旋轉(zhuǎn)軸方向的斷面具有從各擴(kuò)散葉片的內(nèi)緣朝向外緣先膨脹后再變窄的形狀。
2.ー種電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，裝在電動(dòng)吸塵器中，其特征在干， 其具備電動(dòng)機(jī)，與上述電動(dòng)機(jī)連接的葉輪，配置在上述葉輪外周的擴(kuò)散器，形成于上述擴(kuò)散器相反一側(cè)的面上的回流引導(dǎo)件，以及內(nèi)部裝有上述葉輪、上述擴(kuò)散器及上述回流引導(dǎo)件的風(fēng)扇外殼， 上述擴(kuò)散器具有在圓周方向配置了多個(gè)的擴(kuò)散葉片， 各擴(kuò)散葉片的葉片厚度從各擴(kuò)散葉片的內(nèi)緣朝向外緣先增厚后再變薄， 上述各擴(kuò)散葉片的最大葉片厚度位置與在圓周方向上鄰接的擴(kuò)散葉片的重疊部的出ロ部鄰接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，其特征在干， 上述擴(kuò)散葉片的最大葉片厚度位置位于比上述重疊部的出口部靠?jī)?nèi)徑側(cè)。
4.ー種電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，裝在電動(dòng)吸塵器中，其特征在干， 其具備電動(dòng)機(jī)，與上述電動(dòng)機(jī)連接的葉輪，配置在上述葉輪外周的擴(kuò)散器，形成于上述擴(kuò)散器相反一側(cè)的面上的回流引導(dǎo)件，隔開上述擴(kuò)散器和上述回流引導(dǎo)件的隔板，以及內(nèi)部裝有上述葉輪、上述擴(kuò)散器及上述回流引導(dǎo)件的風(fēng)扇外売， 上述擴(kuò)散器具有在圓周方向配置了多個(gè)的彎曲的擴(kuò)散葉片， 上述隔板具有從上述擴(kuò)散葉片的外緣沿該擴(kuò)散葉片的凸面向上述隔板內(nèi)周側(cè)切入的凹部， 各擴(kuò)散葉片的葉片厚度從各擴(kuò)散葉片的內(nèi)緣朝向外緣先增厚后再變薄， 上述擴(kuò)散葉片的最大葉片厚度位置位于在由上述風(fēng)扇外殼和上述凹部構(gòu)成的彎曲流道中，與以上述葉輪的旋轉(zhuǎn)軸中心點(diǎn)為圓的中心的最小直徑的位置對(duì)應(yīng)的位置。
5.ー種電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，裝在電動(dòng)吸塵器中，其特征在干， 其具備電動(dòng)機(jī)，與上述電動(dòng)機(jī)連接的葉輪，配置在上述葉輪外周的擴(kuò)散器，形成于上述擴(kuò)散器相反一側(cè)的面上的回流引導(dǎo)件，以及內(nèi)部裝有上述葉輪、上述擴(kuò)散器及上述回流引導(dǎo)件的風(fēng)扇外殼， 上述擴(kuò)散器具有在圓周方向配置了多個(gè)的擴(kuò)散葉片， 上述擴(kuò)散葉片的壓力面的葉片角度分布從上述擴(kuò)散葉片的入口直徑朝向中央半徑增カロ，在上述中央半徑以后使葉片角度減小，然后，再次増加直到出口直徑。
6.ー種電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，裝在電動(dòng)吸塵器中，其特征在干， 其具備電動(dòng)機(jī)，與上述電動(dòng)機(jī)連接的葉輪，配置在上述葉輪外周的擴(kuò)散器，形成于上述擴(kuò)散器相反一側(cè)的面上的回流引導(dǎo)件，以及內(nèi)部裝有上述葉輪、上述擴(kuò)散器及上述回流引導(dǎo)件的風(fēng)扇外殼， 上述擴(kuò)散器具有在圓周方向配置了多個(gè)的擴(kuò)散葉片，將在圓周方向上鄰接的擴(kuò)散葉片的重疊部的喉部寬度中點(diǎn)的流道角度做成從上述重疊部的入口側(cè)到無(wú)因次重疊長(zhǎng)度0. 2的位置大致一定，從上述無(wú)因次重疊長(zhǎng)度0. 2的位置到無(wú)因次重疊長(zhǎng)度0. 7的位置増加，在上述無(wú)因次重疊長(zhǎng)度0. 7的位置取流道角度的最大值，然后直到無(wú)因次重疊長(zhǎng)度0.9的位置減小流道角度，其后朝向上述重疊部出口減小流道角度的傾斜度的變化。
7.ー種電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，裝在電動(dòng)吸塵器中，其特征在干， 其具備電動(dòng)機(jī)，與上述電動(dòng)機(jī)連接的葉輪，配置在上述葉輪外周的擴(kuò)散器，形成于上述擴(kuò)散器相反一側(cè)的面上的回流引導(dǎo)件，以及內(nèi)部裝有上述葉輪、上述擴(kuò)散器及上述回流引導(dǎo)件的風(fēng)扇外殼， 上述擴(kuò)散器具有在圓周方向配置了多個(gè)的擴(kuò)散葉片， 各擴(kuò)散葉片的葉片厚度從各擴(kuò)散葉片的內(nèi)緣朝向外緣先增厚后再變薄， 使上述擴(kuò)散葉片的最大葉片厚度與在上述擴(kuò)散葉片的前緣部的葉片厚度之比約為4。
8.根據(jù)權(quán)利要求I 7任何ー項(xiàng)所述的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī),其特征在于， 上述葉輪的外徑尺寸在4 60mm 4 120mm的范圍內(nèi)， 葉片在上述葉輪的外緣相對(duì)于輪轂的高度在6 12_的范圍內(nèi)， 上述葉片的厚度在0.5 I. 5mm的范圍內(nèi)， 上述葉輪所包含的葉片的片數(shù)在6 9片的范圍內(nèi)， 該電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的輸入功率在500W 1500W的范圍內(nèi)， 上述葉輪的最高轉(zhuǎn)數(shù)在每分鐘35000 50000轉(zhuǎn)的范圍內(nèi).
9.ー種電動(dòng)吸塵器，其特征在干， 裝有權(quán)利要求I 7中任何ー項(xiàng)所述的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明提供電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)及裝有該電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的電動(dòng)吸塵器。其目的在于提供一種即使在鼓風(fēng)機(jī)下游有電動(dòng)機(jī)，將鼓風(fēng)機(jī)的氣流用于電動(dòng)機(jī)的冷卻的情況下，也能得到高效率的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)及裝有該電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的電動(dòng)吸塵器。本發(fā)明的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)將設(shè)置在擴(kuò)散器(300)上的各擴(kuò)散葉片(301)的葉片厚度做成，從各擴(kuò)散葉片(301)的內(nèi)緣朝向外緣先增厚后再變薄，使其最大葉片厚度位置(313)與重疊部(304)的出口喉部(303)鄰接。
文檔編號(hào)F04D29/44GK102654140SQ20121002474
公開日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2012年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月1日
發(fā)明者原田秀行, 坂上誠(chéng)二, 大平房德, 常樂文夫, 本多武史 申請(qǐng)人:日立空調(diào)·家用電器株式會(huì)社