專利名稱：電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)和具有該電動(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)和具有該電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的電動(dòng)吸塵器。
背景技術(shù)：
對(duì)于吸塵器等所用的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)一直進(jìn)行著謀求低噪聲化的研究。這種電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)利用導(dǎo)風(fēng)件將利用旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇105的離心力獲得的動(dòng)壓變?yōu)殪o壓而產(chǎn)生空氣輸出。圖10是表示以往的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的剖視圖。圖10所示的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)150在支架103上安裝有作為電動(dòng)機(jī)部的定子101和轉(zhuǎn)子102。在自支架103突出的轉(zhuǎn)子102的輸出軸104的前端安裝有旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇105。另外，以將旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇105與電動(dòng)機(jī)部之間分隔開的方式安裝有導(dǎo)風(fēng)件106。通過驅(qū)動(dòng)該電動(dòng)機(jī)部，使固定于輸出軸104的旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇105旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生自開口部105b抽吸空氣的氣流。該氣流自軸向彎曲90度而沿徑向流動(dòng)，再被旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇105的葉片105d施加動(dòng)壓而向徑向外側(cè)流動(dòng)。自旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇105流出的氣流在由配置在旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇105的外周側(cè)的導(dǎo)風(fēng)件106的擴(kuò)散器106a構(gòu)成的流路中通過而被減速,從動(dòng)壓變?yōu)殪o壓。通過了擴(kuò)散器106a的氣流在由導(dǎo)風(fēng)件106的外周和風(fēng)扇罩108的圓筒部108d構(gòu)成的返回流路10%中通過而方向被改變了 180度。然后進(jìn)一步借助分隔板106c利用導(dǎo)風(fēng)件106的引導(dǎo)翼106b將該氣流引導(dǎo)到電動(dòng)機(jī)內(nèi)部,邊冷卻電動(dòng)機(jī)部邊將該氣流排放到外部。另外，如圖10所示，風(fēng)扇罩108構(gòu)成為包括風(fēng)扇面對(duì)部108c、風(fēng)扇罩肩部108b和圓筒部108d的形狀。風(fēng)扇面對(duì)部108c與旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇105相面對(duì)，該風(fēng)扇面對(duì)部108c以空氣吸入口 108a為中心沿徑向擴(kuò)展。風(fēng)扇罩肩部108b自風(fēng)扇面對(duì)部108c的最外周的部位彎曲為與輸出軸104平行。并且，圓筒部108d自風(fēng)扇罩肩部108b以與輸出軸104平行的方式呈圓筒狀延伸。并且，為了使通過了擴(kuò)散器106a的空氣氣流的方向改變180度，在風(fēng)扇罩肩部108b形成有呈大圓弧狀的拐角部。這里，拐角部是將面彼此的接合部連接為圓弧狀的截面而使該接合部為圓形的加工形狀。另外，與風(fēng)扇罩肩部108b相對(duì)應(yīng)地在擴(kuò)散器106a的流路出口側(cè)的角部，也實(shí)施了將擴(kuò)散器肩部106e切削形成為圓弧狀的加工。圖11是不意地表不以往的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)扇罩肩部108b和擴(kuò)散器肩部106e的形狀的圖。在圖11中表示風(fēng)扇罩肩部108b和擴(kuò)散器肩部106e的子午面形狀。S卩，圖11是沿輸出軸104剖切風(fēng)扇罩肩部108b和擴(kuò)散器肩部106e而得到的截面形狀,將擴(kuò)散器肩部106e的形狀旋轉(zhuǎn)投影到該截面上而得到該截面形狀。如圖11所示，以往的風(fēng)扇罩肩部108b和擴(kuò)散器肩部106e均形成有半徑為R的圓弧狀的拐角部。以往的風(fēng)扇罩肩部108b與擴(kuò)散器肩部106e的圓弧半徑比相同。另外，作為這種電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)方法，根據(jù)所使用的電氣設(shè)備的動(dòng)作點(diǎn)、例如流量、壓力、轉(zhuǎn)速，設(shè)定旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇和導(dǎo)風(fēng)件的各自的內(nèi)徑、外徑、入口高度、出口高度。并且，為了謀求電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的低噪聲化，需要在設(shè)定了設(shè)計(jì)所需的上述這些要素的基礎(chǔ)上，形成壓力、流速的急速變動(dòng)少的流路形狀。這是因?yàn)?，通過這樣設(shè)置，能夠抑制湍流等的產(chǎn)生。為此，除了設(shè)計(jì)翼的形狀之外，還采用對(duì)導(dǎo)風(fēng)件的各部分的形狀等進(jìn)行設(shè)計(jì)(例如參照專利文獻(xiàn)1、2)、或增大旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇的后緣與擴(kuò)散器的前緣的距離而抑制旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇的葉片后緣橫掃擴(kuò)散器前緣時(shí)的壓力變動(dòng)、或降低旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速等方法。但是，當(dāng)采用上述的增大旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇的后緣與擴(kuò)散器的前緣的距離的那種方法時(shí)，空氣會(huì)在葉片后緣打滑以及/或者因回流的增多而使損失增加。此外，當(dāng)降低電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速時(shí)，因旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇產(chǎn)生的動(dòng)壓減少而使鼓風(fēng)效率下降。另外，也有通過在吸塵器等產(chǎn)品的主體上設(shè)置隔音件或噪聲衰減機(jī)構(gòu)等而謀求低噪聲化的方法。但是，該隔音件和噪聲衰減機(jī)構(gòu)導(dǎo)致供空氣流動(dòng)的流路的壓損增加，并且使產(chǎn)品主體的重量增加，所以吸塵器的抽吸力下降，并且操作性變差。專利文獻(xiàn)1:日本特開昭61 - 40495號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本特開2005 - 220853號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供能夠不降低鼓風(fēng)機(jī)的輸出就能減小噪聲的電氣設(shè)備等。本發(fā)明的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)包括:定子；轉(zhuǎn)子，其以將輸出軸作為中心自如旋轉(zhuǎn)的方式被支承在定子內(nèi)側(cè)；支架，其用于支承定子；旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇，其安裝在輸出軸的軸向的一端部；導(dǎo)風(fēng)件，其配設(shè)在支架與旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇之間；風(fēng)扇罩，其在中央部具有空氣吸入口，該風(fēng)扇罩覆蓋導(dǎo)風(fēng)件和旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇。導(dǎo)風(fēng)件包括:分隔板，其將支架與旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇之間分隔開；擴(kuò)散器，其配設(shè)在旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇的外周側(cè)，由多個(gè)擴(kuò)散翼構(gòu)成；分隔板傾斜部，其與擴(kuò)散器的底面抵接而傾斜；引導(dǎo)翼，其借助分隔板形成在擴(kuò)散器的背面。另外，風(fēng)扇罩包括:風(fēng)扇面對(duì)部，其與旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇相面對(duì)而沿徑向擴(kuò)展；風(fēng)扇罩肩部，其自風(fēng)扇面對(duì)部的最外周的部位向軸向彎曲；圓筒部，其自風(fēng)扇罩肩部沿軸向呈圓筒狀延伸。并且，將風(fēng)扇罩肩部形成為實(shí)質(zhì)上彎曲成直角。另外，本發(fā)明的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)包括:定子；轉(zhuǎn)子，其以將輸出軸作為中心自如旋轉(zhuǎn)的方式被支承在定子內(nèi)側(cè)；支架，其用于支承定子；旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇，其安裝在輸出軸的軸向的一端部；導(dǎo)風(fēng)件，其配設(shè)在支架與旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇之間；風(fēng)扇罩，其在中央部具有空氣吸入口，該風(fēng)扇罩覆蓋導(dǎo)風(fēng)件和旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇。導(dǎo)風(fēng)件包括:分隔板，其將支架與旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇之間分隔開；擴(kuò)散器，其配設(shè)在旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇的外周側(cè)，由多個(gè)擴(kuò)散翼構(gòu)成；分隔板傾斜部，其與擴(kuò)散器的底面抵接而傾斜；引導(dǎo)翼，其借助分隔板形成在擴(kuò)散器的背面。風(fēng)扇罩包括:風(fēng)扇面對(duì)部，其與旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇相面對(duì)而沿徑向擴(kuò)展；風(fēng)扇罩肩部，其自風(fēng)扇面對(duì)部的最外周的部位向軸向呈圓弧狀彎曲；圓筒部，其自肩部沿軸向呈圓筒狀延伸。擴(kuò)散翼具有將擴(kuò)散器的靠風(fēng)路出口側(cè)的角部切削為圓弧狀而形成的擴(kuò)散器肩部。并且，在風(fēng)扇罩肩部和擴(kuò)散器肩部的子午面上，使風(fēng)扇罩肩部的圓弧半徑小于等于擴(kuò)散器肩部的圓弧半徑的一半。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生在擴(kuò)散器外周的回旋氣流在利用從擴(kuò)散器后緣到風(fēng)扇罩肩部的空間構(gòu)成的流路中穩(wěn)定流動(dòng)。因此，能夠抑制湍流而減少壓力變動(dòng)，從而減小本電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的噪聲。另外，本發(fā)明的電動(dòng)吸塵器具有上述電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠不增大主體的大小或增加主體的重量地，在確保了強(qiáng)抽吸力的狀態(tài)下減小本電動(dòng)吸塵器的運(yùn)轉(zhuǎn)聲響。因而，采用本發(fā)明的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，能夠不降低鼓風(fēng)機(jī)的輸出地減小噪聲，能夠?qū)崿F(xiàn)所搭載的設(shè)備的低噪聲化。


圖1是本發(fā)明的第I實(shí)施方式中的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的剖視圖。圖2是旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇和導(dǎo)風(fēng)件的俯視圖。圖3A是對(duì)通過第I實(shí)施方式中的旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇和擴(kuò)散器的流體進(jìn)行流體解析而得到的流線圖。圖3B是對(duì)通過比較例中的旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇和擴(kuò)散器的流體進(jìn)行流體解析而得到的流線圖。圖4A是通過風(fēng)扇罩和擴(kuò)散器的流體的壓力波形圖。圖4B是通過風(fēng)扇罩和擴(kuò)散器的流體的壓力振幅圖。圖5A是第I實(shí)施方式中的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的變形例的剖視圖。圖5B是第I實(shí)施方式中的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的另一變形例的剖視圖。圖6A是第2實(shí)施方式中的擴(kuò)散器的剖視圖。圖6B是第2實(shí)施方式中的風(fēng)扇罩的剖視圖。圖7是表不相對(duì)于擴(kuò)散器肩部與風(fēng)扇罩肩部的圓弧形狀的半徑比的、擴(kuò)散器出口附近的壓力變動(dòng)的圖。圖8A是擴(kuò)散器肩部與風(fēng)扇罩肩部的圓弧形狀的半徑比不同的噪聲波形圖。圖SB是擴(kuò)散器肩部與風(fēng)扇罩肩部的圓弧形狀的半徑比不同的噪聲波形的比較圖。圖9是本發(fā)明的第3實(shí)施方式中的電動(dòng)吸塵器的外觀圖。圖10是表示以往的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的剖視圖。圖11是示意地表示以往的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)扇罩肩部和擴(kuò)散器肩部的形狀的圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。第I實(shí)施方式說明本發(fā)明的第I實(shí)施方式中的用在電氣設(shè)備等中的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)50。圖1是本發(fā)明的第I實(shí)施方式中的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)50的剖視圖。電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)50包括電動(dòng)機(jī)7、支架3、旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇5、導(dǎo)風(fēng)件6和風(fēng)扇罩8。另外，電動(dòng)機(jī)7包括定子1、轉(zhuǎn)子2和刷部30。在電動(dòng)機(jī)7中，在勵(lì)磁芯11上卷繞勵(lì)磁繞線12而形成定子I。轉(zhuǎn)子2由電樞芯21、電樞繞線22、換向器23和輸出軸4構(gòu)成。電樞繞線22的一部分與換向器23相連接。在電樞芯21上卷繞有電樞繞線22。該換向器23和電樞芯21與輸出軸4結(jié)合。該種轉(zhuǎn)子2設(shè)置在定子I的內(nèi)側(cè)，被支承為以輸出軸4為中心自如旋轉(zhuǎn)。將定子I固定在支架3的內(nèi)側(cè)。另外，將刷保持器31固定于支架3。在刷保持器31的內(nèi)部保持有一對(duì)碳刷32。這一對(duì)碳刷32與換向器23抵接。刷部30包括該種碳刷32和刷保持器31。輸出軸4沿作為該輸出軸4的長度方向的軸向延伸，輸出軸4的一端自支架3的上部突出。以輸出軸4自如旋轉(zhuǎn)的方式分別利用軸承35支承輸出軸4的兩端。
另外，在自支架3突出的輸出軸4的端部安裝有旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇5。將導(dǎo)風(fēng)件6設(shè)置在旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇5的外周，以形成通風(fēng)路。旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇5具備側(cè)板5a和主板5c，并且在側(cè)板5a與主板5c之間配置固定有葉片5d。旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇5以各葉片5d分開等間隔且呈螺旋狀的方式，在其主板5c上具有多個(gè)葉片5d。此外，為了使旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇5抽吸空氣，在該旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇5的中央部的側(cè)板5a形成有開口部5b。在旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇5的外周設(shè)置有導(dǎo)風(fēng)件6，以形成通風(fēng)路。并且，以覆蓋支架3的開口側(cè)的方式安裝有風(fēng)扇罩8。風(fēng)扇罩8在中央部具有空氣吸入口 8a，該風(fēng)扇罩8配置為覆蓋導(dǎo)風(fēng)件6和旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇5。風(fēng)扇罩8構(gòu)成為包括風(fēng)扇面對(duì)部8c、風(fēng)扇罩肩部8b和圓筒部8d的形狀。風(fēng)扇面對(duì)部8c沿軸向與旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇5相面對(duì)，該風(fēng)扇面對(duì)部8c以空氣吸入口 8a為中心沿徑向呈圓形擴(kuò)展。風(fēng)扇罩肩部8b自風(fēng)扇面對(duì)部8c的最外周的部位沿軸向向電動(dòng)機(jī)7側(cè)彎曲。并且，圓筒部8d自風(fēng)扇罩肩部8b沿軸向向電動(dòng)機(jī)7側(cè)呈圓筒狀延伸。導(dǎo)風(fēng)件6包括分隔板6c、擴(kuò)散器6a、分隔板傾斜部6d和引導(dǎo)翼6b。分隔板傾斜部6d設(shè)置為與擴(kuò)散器6a的底面抵接而傾斜。即，分隔板傾斜部6d自導(dǎo)風(fēng)件6的吸入口側(cè)朝向外周方向的出口側(cè)向配置有電動(dòng)機(jī)7的一側(cè)傾斜。此外，在本實(shí)施方式中，將風(fēng)扇罩8的風(fēng)扇罩肩部Sb形成為實(shí)質(zhì)上彎成直角。更詳細(xì)而言，將位于風(fēng)扇罩8的內(nèi)表面?zhèn)鹊娘L(fēng)扇罩肩部Sb形成為大致直角的形狀，將該形狀形成為沿周向連續(xù)。在本實(shí)施方式中，通過設(shè)置該種風(fēng)扇罩肩部8b，能夠在擴(kuò)散器6a的外周與風(fēng)扇罩肩部8b之間確保充分的空間,使該空間內(nèi)的回旋氣流穩(wěn)定。在以上述方式構(gòu)成的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)50中，當(dāng)自外部的電源對(duì)電動(dòng)機(jī)7供電時(shí)，電樞電流經(jīng)由碳刷32和換向器23流到電樞繞線22。另外，勵(lì)磁電流流到定子I的勵(lì)磁繞線12。于是，在利用勵(lì)磁電流使勵(lì)磁芯11產(chǎn)生的磁通量，與在電樞繞線22流動(dòng)的電樞電流之間產(chǎn)生力。由此，輸出軸4旋轉(zhuǎn)。隨著輸出軸4的旋轉(zhuǎn)，利用螺母等固定于輸出軸4的旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇5旋轉(zhuǎn)。該旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇5的旋轉(zhuǎn)使旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇5的內(nèi)部的空氣的流速增加，在設(shè)于側(cè)板5a的開口部5b產(chǎn)生所抽吸的空氣的氣流。該氣流自軸向彎曲90度左右而沿徑向流動(dòng)，邊被葉片5d施加動(dòng)壓、邊向徑向外側(cè)流動(dòng)。自旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇5流出的空氣被引導(dǎo)向配置在旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇5的外周側(cè)的導(dǎo)風(fēng)件6。于是，該氣流通過由位于導(dǎo)風(fēng)件6的表面?zhèn)鹊臄U(kuò)散器6a形成的閉合流路而被減速。擴(kuò)散器6a由多個(gè)擴(kuò)散翼構(gòu)成，在擴(kuò)散翼間形成閉合流路。由此，利用導(dǎo)風(fēng)件6將對(duì)吸入的空氣施加的動(dòng)壓變?yōu)殪o壓。通過了閉合流路的氣流通過由導(dǎo)風(fēng)件6的外周和風(fēng)扇罩8的內(nèi)表面構(gòu)成的返回流路％，方向改變了 180度。另外，為了高效地改變氣流的方向，將擴(kuò)散器6a的閉合流路出口側(cè)的角部形成為作為圓弧狀的圓角(圓形)形狀，來作為擴(kuò)散器肩部6e。改變了方向的氣流經(jīng)由分隔板6c被位于導(dǎo)風(fēng)件6的背面?zhèn)鹊囊龑?dǎo)翼6b引導(dǎo)到電動(dòng)機(jī)7的內(nèi)部。然后，氣流邊冷卻電動(dòng)機(jī)7邊被排放到外部。圖2是旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇5和導(dǎo)風(fēng)件6的俯視圖。旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇5沿圖2所示的箭頭的方向旋轉(zhuǎn)。隨著旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇5的旋轉(zhuǎn)，葉片5d的壓力面5f對(duì)流體施加較大的功,所以較高的壓力作用于壓力面5f。相反，由于葉片5d的負(fù)壓面5g對(duì)流體施加的功較小，所以比壓力面5f低的壓力作用于負(fù)壓面5g。因而，在壓力面5f與擴(kuò)散器6a的流路入口 6h相面對(duì)時(shí)，閉合流路19內(nèi)的壓力增高，在負(fù)壓面5g與擴(kuò)散器6a的流路入口 6h相面對(duì)時(shí)，閉合流路19內(nèi)的壓力降低。結(jié)果，隨著旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇5的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的閉合流路19的壓力的變化率，在旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇5的后緣5e通過時(shí)最大。因而，旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇5每旋轉(zhuǎn)一次，在存在于靜止坐標(biāo)系統(tǒng)的導(dǎo)風(fēng)件6產(chǎn)生葉片5d的片數(shù)倍的壓力變動(dòng)。在旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇5的后緣5e發(fā)生的這種壓力變動(dòng)成為自電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)50發(fā)出的噪聲的最大原因。自旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇5的后緣5e放出的空氣的氣流通過擴(kuò)散器流路9a，在返回流路9b與來自相鄰的擴(kuò)散器流路9a的氣流合流。該氣流中，與負(fù)荷點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的流量的流體自返回流路9b經(jīng)由引導(dǎo)翼6b (圖1)流到電動(dòng)機(jī)7 (圖1)側(cè)。除了該流體以外的流體作為回旋氣流在擴(kuò)散器6a的外周旋轉(zhuǎn)。當(dāng)流體移動(dòng)時(shí)，鼓風(fēng)機(jī)的效率下降。在該情況下，產(chǎn)生流體與固體間的摩擦損失以及流體本身的由剪切產(chǎn)生的壓力損失等。在氣流的流動(dòng)嚴(yán)重混亂的情況下，壓力損失增大。圖3A是對(duì)通過第I實(shí)施方式中的旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇5和擴(kuò)散器6a的流體進(jìn)行流體解析而得到的流線圖。另外，圖3B是對(duì)通過比較例中的旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇105和擴(kuò)散器106a的流體進(jìn)行流體解析而得到的流線圖。作為圖3B中的比較例，表示圖10所示的結(jié)構(gòu)的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)中的流線。在圖3A中，將圖1中的風(fēng)扇罩肩部8b形成為直角形狀而進(jìn)行解析。另外，在圖3B中，將圖10中的風(fēng)扇罩肩部108b形成為圓弧形狀而進(jìn)行解析。另外，將本發(fā)明的擴(kuò)散器肩部6e和比較例的擴(kuò)散器肩部106e的子午面形狀均切削(切割)為圓弧狀。這里，比較圖3A和圖3B，說明由回旋氣流10產(chǎn)生的噪聲。自擴(kuò)散器6a放出的空氣氣流在與風(fēng)扇罩肩部8b碰撞后，向各方向反射。因此，回旋氣流10被擾亂。這里，在使用了比較例那樣的結(jié)構(gòu)的情況下，如圖3B的流線圖的流線所示，作為流線的一部分的回旋氣流10被擾亂。考慮這起因于從擴(kuò)散器106a的外周到風(fēng)扇罩肩部108b的空間變窄。即，在比較例中，在風(fēng)扇罩肩部108b形成較大的圓弧形狀。因此，考慮為從擴(kuò)散器106a的外周到風(fēng)扇罩肩部108b的空間變窄，自擴(kuò)散器106a放出的氣流在與風(fēng)扇罩肩部108b碰撞后向各方向反射,從而回旋氣流10被擾亂。另一方面，在使用了圖3A所示的本發(fā)明的風(fēng)扇罩8的情況下，風(fēng)扇罩肩部Sb形成為直角。由此，在擴(kuò)散器6a的外周與風(fēng)扇罩肩部8b之間確保充分的空間。因此，回旋氣流10在該空間內(nèi)穩(wěn)定地流動(dòng)。由此，擴(kuò)散器6a的出口附近的壓力變動(dòng)減小。因此，能夠減小噪聲。接下來，使用

風(fēng)扇罩肩部Sb與導(dǎo)風(fēng)件6的擴(kuò)散器肩部6e的組合。這里，如上所述將本發(fā)明的風(fēng)扇罩肩部Sb形成為直角，將擴(kuò)散器肩部6e形成為圓弧狀。另外，為了與本發(fā)明進(jìn)行比較，也解析了作為比較例I和比較例2的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)。比較例I如圖10的結(jié)構(gòu)那樣將風(fēng)扇罩肩部108b和擴(kuò)散器肩部106e形成為圓弧狀。比較例2將風(fēng)扇罩肩部形成為直角，未對(duì)擴(kuò)散器肩部實(shí)施本發(fā)明和比較例I那樣的切削。圖4A是通過風(fēng)扇罩和擴(kuò)散器的流體的壓力波形圖。圖4A是對(duì)本發(fā)明、比較例I和比較例2的3種情況進(jìn)行流體解析而計(jì)算壓力波形后得到的結(jié)果，表示相對(duì)于旋轉(zhuǎn)角度(deg)的壓力(Pa)的變動(dòng)。另外，圖4B是通過風(fēng)扇罩和擴(kuò)散器的流體的壓力振幅圖。圖4B是對(duì)上述3種情況進(jìn)行流體解析而計(jì)算壓力振幅后得到的結(jié)果。在圖4B中，將縱軸設(shè)為壓力振幅，將橫軸設(shè)為波形中的基本波為INz次數(shù)，將該基本波的整數(shù)倍的高頻成分設(shè)為2Nz次數(shù)、3Nz次數(shù)等，表示圖4A那樣的波形中的各次數(shù)的壓力振幅。在比較例I中，由于將風(fēng)扇罩肩部108b和擴(kuò)散器肩部106e形成為圓弧狀,所以如上所述擴(kuò)散器與風(fēng)扇罩肩部的空間變窄。因此，認(rèn)為回旋氣流10不易流動(dòng)，如圖4A和圖4B所示壓力變動(dòng)也增大。另外，在比較例2中，由于未對(duì)擴(kuò)散器肩部進(jìn)行切割，所以擴(kuò)散器與風(fēng)扇罩肩部的空間仍然較窄。因此，回旋氣流10不易流動(dòng)，擴(kuò)散器肩部構(gòu)成妨礙而振動(dòng)，如圖4A所示，回旋氣流10的壓力變動(dòng)增大。結(jié)果，認(rèn)為鼓風(fēng)機(jī)的低噪聲化效果比本發(fā)明和比較例I的結(jié)構(gòu)差。相對(duì)于這種比較例I和比較例2，在本實(shí)施方式中，將風(fēng)扇罩肩部Sb形成為直角，將擴(kuò)散器肩部6e形成為圓弧狀，以不妨礙回旋氣流10的流動(dòng)的方式，充分地確保擴(kuò)散器6a與風(fēng)扇罩肩部8b的空間。在本實(shí)施方式中，如上所述切割擴(kuò)散器6a的擴(kuò)散器肩部6e,將風(fēng)扇罩肩部8b構(gòu)成為直角而抑制回旋氣流10被擾亂，從而能夠不降低輸出地減小噪聲。另外，在以上的說明中，舉出將風(fēng)扇罩8的風(fēng)扇罩肩部Sb本身形成為直角的那樣的例子而進(jìn)行了說明，但采用其他結(jié)構(gòu)也能在風(fēng)扇罩肩部8b形成直角狀的構(gòu)造。圖5A是第I實(shí)施方式中的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)50的變形例的剖視圖。另外，圖5B是第I實(shí)施方式中的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)50的另一變形例的剖視圖。在圖5A中，在擴(kuò)散器6a與風(fēng)扇罩8的風(fēng)扇面對(duì)部Sc的外周部之間配設(shè)有直角形成零件11a。作為另一例，圖5B在風(fēng)扇罩8的圓筒部8d的內(nèi)表面?zhèn)扰湓O(shè)有直角形成零件lib。并且，由于在風(fēng)扇罩肩部8b形成直角狀的構(gòu)造，所以直角形成零件Ila和直角形成零件Ilb與風(fēng)扇罩肩部Sb相接觸。通常，多利用鈑金制作風(fēng)扇罩，所以有時(shí)難以將風(fēng)扇罩肩部構(gòu)成為直角。這樣通過使用直角形成零件Ila和直角形成零件11b，能夠?qū)L(fēng)扇罩肩部形成為直角。如上所述，本發(fā)明的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)包括:定子；轉(zhuǎn)子，其以將輸出軸作為中心自如旋轉(zhuǎn)的方式被支承在定子內(nèi)側(cè)；支架，其用于支承定子；旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇，其安裝在輸出軸的軸向的一端部；導(dǎo)風(fēng)件，其配設(shè)在支架與旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇之間；風(fēng)扇罩，其在中央部具有空氣吸入口，該風(fēng)扇罩覆蓋導(dǎo)風(fēng)件和旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇。導(dǎo)風(fēng)件包括:分隔板，其將支架與旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇之間分隔開；擴(kuò)散器，其配設(shè)在旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇的外周側(cè)，由多個(gè)擴(kuò)散翼構(gòu)成；分隔板傾斜部，其與擴(kuò)散器的底面抵接而傾斜；引導(dǎo)翼，其借助分隔板形成在擴(kuò)散器的背面。另外，風(fēng)扇罩包括:風(fēng)扇面對(duì)部，其與旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇相面對(duì)而沿徑向擴(kuò)展；風(fēng)扇罩肩部，其自風(fēng)扇面對(duì)部的最外周的部位向軸向彎曲；圓筒部，其自風(fēng)扇罩肩部沿軸向呈圓筒狀延伸。并且，將風(fēng)扇罩肩部形成為實(shí)質(zhì)上彎曲成直角。由此，由于擴(kuò)散器肩部實(shí)質(zhì)上是直角，所以擴(kuò)散器與風(fēng)扇罩肩部的空間擴(kuò)大。因此，易于使在擴(kuò)散器與風(fēng)扇罩之間流動(dòng)的回旋氣流流動(dòng)。因而，采用本發(fā)明的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，能夠不降低鼓風(fēng)機(jī)的輸出地減小噪聲，從而能夠?qū)崿F(xiàn)所搭載的設(shè)備的低噪聲化。第2實(shí)施方式下面，使用

第2實(shí)施方式。對(duì)于與第I實(shí)施方式相同的構(gòu)成要素，標(biāo)注與第I實(shí)施方式相同的附圖標(biāo)記而省略對(duì)其詳細(xì)說明。另外，作為與第I實(shí)施方式的比較，在第2實(shí)施方式中將風(fēng)扇罩肩部8b形成為圓弧狀。圖6A是第2實(shí)施方式中的擴(kuò)散器6a的剖視圖。另外，圖6B是第2實(shí)施方式中的風(fēng)扇罩8的剖視圖。如圖6A所示，利用切削作業(yè)對(duì)擴(kuò)散器6a的擴(kuò)散器肩部6e的斜線部分所示的部分進(jìn)行切割，以在子午面上具有圓弧狀的方式形成擴(kuò)散器肩部6e。另外，如圖6B所示，在風(fēng)扇罩8的風(fēng)扇罩肩部8b也以在子午面上具有小圓弧狀的方式,形成風(fēng)扇罩肩部8b。即，在本實(shí)施方式中，在風(fēng)扇罩肩部8b形成周向的拐角部。使用

在這樣構(gòu)成的第2實(shí)施方式中的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)50中產(chǎn)生的噪聲。圖7是表不相對(duì)于擴(kuò)散器肩部6e與風(fēng)扇罩肩部8b的圓弧形狀的半徑比的、擴(kuò)散器6a出口附近的壓力變動(dòng)的圖。圖7表示圖6A和圖6B所示那樣的、將擴(kuò)散器肩部6e切割成圓弧形狀且將風(fēng)扇罩肩部8b切割成圓弧形狀的結(jié)構(gòu)中的壓力變動(dòng)。圖7的縱軸表示擴(kuò)散器6a的出口附近的壓力變動(dòng)(壓力波形的振幅)。圖7的橫軸表示風(fēng)扇罩肩部8b的圓弧的半徑尺寸與擴(kuò)散器肩部6e的圓弧的半徑尺寸的比。S卩，例如在圓弧的半徑比為O時(shí)，風(fēng)扇罩肩部8b是直角。另外，在圖7中，將擴(kuò)散器肩部6e的圓弧的半徑與風(fēng)扇罩肩部Sb的圓弧的半徑相等的情況下的壓力振幅表示為100%。如圖7所示，通過將圓弧的半徑比設(shè)為0.5以下，即，將切割量之比設(shè)定0.25以下，與圓弧的半徑比為I時(shí)的壓力變動(dòng)相比，能夠?qū)毫ψ儎?dòng)減小約10%。由此，在實(shí)機(jī)中也是體現(xiàn)出靜音效果的等級(jí)，能夠?qū)崿F(xiàn)靜音。另外，如圖7所示，在圓弧的半徑比為O (直角) 0.2的范圍內(nèi)，壓力振幅大致相等。由此，減小噪聲的效果基本相同。即，不必像第I實(shí)施方式那樣將風(fēng)扇罩肩部8b形成為直角，風(fēng)扇罩肩部8b只要是具有一定程度的圓弧形狀的形狀，就能充分地減小噪聲。根據(jù)該結(jié)果，通過將圓弧的半徑比設(shè)為0.5以下，能夠充分地減小噪聲。S卩，當(dāng)以擴(kuò)散器肩部6e的圓弧半徑為基準(zhǔn)時(shí)，使風(fēng)扇罩肩部Sb的圓弧半徑小于等于擴(kuò)散器肩部6e的圓弧半徑的一半即可。另外，當(dāng)以風(fēng)扇罩肩部8b為基準(zhǔn)時(shí),使擴(kuò)散器肩部6e的圓弧半徑為風(fēng)扇罩肩部8b的圓弧半徑的2倍以上即可。另外，以上基于圓弧的半徑比進(jìn)行了說明，但也可以是基于風(fēng)扇罩肩部Sb與擴(kuò)散器肩部6e的切削面積的比。S卩，由于切削面積與半徑的2次方成正例，所以也可以使用于形成風(fēng)扇罩肩部8b的圓弧的在子午面上的切削面積，小于等于用于形成擴(kuò)散器肩部6e的圓弧的在子午面上的切削面積的四分之一。圖8A是擴(kuò)散器肩部6e與風(fēng)扇罩肩部Sb的圓弧形狀的半徑比不同的噪聲波形圖。也就是說，圖8A表示噪聲的頻率分析結(jié)果。另外，圖SB是擴(kuò)散器肩部6e與風(fēng)扇罩肩部Sb的圓弧形狀的半徑比不同的噪聲波形的比較圖。也就是說，圖8B是表示對(duì)圖8A中的基本波的Nz聲響、2倍高頻的2Nz聲響、3倍高頻的3Nz聲響的強(qiáng)度進(jìn)行比較的圖。在圖8A和圖8B中，表示通過實(shí)驗(yàn)比較半徑比為0.7和0.2的情況下的噪聲的波形。如圖8A和圖SB所示，在半徑比為0.2的情況下，作為鼓風(fēng)機(jī)的噪聲而成為問題的Nz聲響大幅減小。此外，如圖所示，對(duì)作為Nz聲響的諧波的2Nz及3Nz的頻率的噪聲也具有減小效果。另外，比較了在將向電動(dòng)機(jī)的輸入設(shè)為同等的情況下的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)50的效率，結(jié)果根據(jù)實(shí)驗(yàn)可知，效率等的特性曲線有基本不變的傾向。此外，通過將本發(fā)明的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)50搭載在電動(dòng)吸塵器中，能夠確保較強(qiáng)的抽吸力且能減小噪聲，所以能夠提高清掃性能。這里，說明了將擴(kuò)散器肩部的形狀和風(fēng)扇罩肩部Sb的形狀構(gòu)成為圓弧形狀的例子，但本發(fā)明并不限定于此，只要能夠確保流路，則可以是任意形狀。如上所述，本發(fā)明的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)包括:定子；轉(zhuǎn)子，其以將輸出軸作為中心自如旋轉(zhuǎn)的方式被支承在定子內(nèi)側(cè)；支架，其用于支承定子；旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇，其安裝在輸出軸的軸向的一端部；導(dǎo)風(fēng)件，其配設(shè)在支架與旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇之間；風(fēng)扇罩，其在中央部具有空氣吸入口，該風(fēng)扇罩覆蓋導(dǎo)風(fēng)件和旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇。導(dǎo)風(fēng)件包括:分隔板，其將支架與旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇之間分隔開；擴(kuò)散器，其配設(shè)在旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇的外周側(cè)，由多個(gè)擴(kuò)散翼構(gòu)成；分隔板傾斜部，其與擴(kuò)散器的底面抵接而傾斜；引導(dǎo)翼，其借助分隔板形成在擴(kuò)散器的背面。風(fēng)扇罩包括:風(fēng)扇面對(duì)部，其與旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇相面對(duì)而沿徑向擴(kuò)展；風(fēng)扇罩肩部，其自風(fēng)扇面對(duì)部的最外周的部位向軸向呈圓弧狀彎曲；圓筒部，其自肩部沿軸向呈圓筒狀延伸。擴(kuò)散翼具有將擴(kuò)散器的靠風(fēng)路出口側(cè)的角部切削為圓弧狀而形成的擴(kuò)散器肩部。并且，在風(fēng)扇罩肩部和擴(kuò)散器肩部的子午面上，使風(fēng)扇罩肩部的圓弧半徑小于等于擴(kuò)散器肩部的圓弧半徑的一半。由此，即使不將擴(kuò)散器肩部形成為直角，也能充分地減小噪聲。因而，采用本發(fā)明的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，能夠不降低鼓風(fēng)機(jī)的輸出地減小噪聲，從而能夠?qū)崿F(xiàn)所搭載的設(shè)備的低噪聲化。第3實(shí)施方式此外，也可以將上述的實(shí)施方式的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)50搭載在電動(dòng)吸塵器中。下面，說明將第I實(shí)施方式或第2實(shí)施方式的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)50搭載在電動(dòng)吸塵器中的例子。圖9是本發(fā)明的第3實(shí)施方式中的電動(dòng)吸塵器的外觀圖。如圖9所示，在吸塵器主體41的外部安裝有車輪42和小腳輪43。由此，吸塵器主體41能夠在地面上自如移動(dòng)。吸塵器主體41在設(shè)于吸塵器主體41的下方的抽吸口 45，依次連接有抽吸軟管46和形成有握柄47的延長管48。吸入用具49安裝在延長管48的前端。吸塵器主體41內(nèi)置有上述的實(shí)施方式的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)50。此外，電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)50具有電動(dòng)機(jī)7。集塵室44設(shè)置為能安裝于吸塵器主體41或自吸塵器主體41卸下。集塵室44將含有塵土的空氣引進(jìn)。由此，能夠不會(huì)使主體大型化或重量化地減小噪聲。電動(dòng)吸塵器能夠確保較強(qiáng)的抽吸力。由此，能夠提高電動(dòng)吸塵器的清掃性能。產(chǎn)業(yè)h的可利用件如上所述，采用本發(fā)明的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)和具有該電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的電動(dòng)吸塵器，能夠減小噪聲以及提高輸出。因而，本發(fā)明對(duì)于家庭用吸塵器及工業(yè)設(shè)備等的吸塵器等來說是有用的。附圖標(biāo)記說明1、101、定子；2、102、轉(zhuǎn)子；3、103、支架；4、104、輸出軸;5、105、旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇;5a、側(cè)板；5b、105b、開口部；5c、主板;5d、105d、葉片;5e、后緣；5f、壓力面；5g、負(fù)壓面；6a、106a、擴(kuò)散器；6、106、導(dǎo)風(fēng)件；6b、106b、引導(dǎo)翼；6c、106c、分隔板；6d、分隔板傾斜部;6e、106e、擴(kuò)散器肩部；6h、流路入口 ；7、51、電動(dòng)機(jī)；8、108、風(fēng)扇罩；8a、108a、空氣吸入口 ;8b、108b、風(fēng)扇罩肩部；8c、108c、風(fēng)扇面對(duì)部；8d、108d、圓筒部；9b、109b、返回流路；9a、擴(kuò)散器流路；10、回旋氣流；11、勵(lì)磁芯；lla、llb、直角形成零件；12、勵(lì)磁繞線；19、閉合流路；21、電樞芯；22、電樞繞線；23、換向器；30、刷部；31、刷保持器；32、碳刷；35、軸承；41、吸塵器主體；42、車輪；43、小腳輪；44、集塵室；45、抽吸口 ；46、抽吸軟管；47、握柄；48、延長管；49、吸入用具；50、150、電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī),該電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)包括: 定子; 轉(zhuǎn)子，其以將輸出軸作為中心自如旋轉(zhuǎn)的方式被支承在上述定子內(nèi)側(cè)； 支架，其用于支承上述定子； 旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇，其安裝在上述輸出軸的軸向的一端部； 導(dǎo)風(fēng)件，其配設(shè)在 上述支架與上述旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇之間； 風(fēng)扇罩，其在中央部具有空氣吸入口，該風(fēng)扇罩覆蓋上述導(dǎo)風(fēng)件和上述旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇， 該電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的特征在于， 上述導(dǎo)風(fēng)件包括: 分隔板，其將上述支架與上述旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇之間分隔開； 擴(kuò)散器，其配設(shè)在上述旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇的外周側(cè)，由多個(gè)擴(kuò)散翼構(gòu)成； 分隔板傾斜部，其與上述擴(kuò)散器的底面抵接而傾斜； 引導(dǎo)翼，其借助上述分隔板形成在上述擴(kuò)散器的背面， 上述風(fēng)扇罩包括: 風(fēng)扇面對(duì)部，其與上述旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇相面對(duì)而沿徑向擴(kuò)展； 風(fēng)扇罩肩部，其自上述風(fēng)扇面對(duì)部的最外周的部位向上述軸向彎曲； 圓筒部，其自上述風(fēng)扇罩肩部沿上述軸向呈圓筒狀延伸， 將上述風(fēng)扇罩肩部形成為實(shí)質(zhì)上彎曲成直角。
2.—種電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī),該電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)包括: 定子; 轉(zhuǎn)子，其以將輸出軸作為中心自如旋轉(zhuǎn)的方式被支承在上述定子內(nèi)側(cè)； 支架，其用于支承上述定子； 旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇，其安裝在上述輸出軸的軸向的一端部； 導(dǎo)風(fēng)件，其配設(shè)在上述支架與上述旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇之間； 風(fēng)扇罩，其在中央部具有空氣吸入口，該風(fēng)扇罩覆蓋上述導(dǎo)風(fēng)件和上述旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇， 該電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的特征在于， 上述導(dǎo)風(fēng)件包括: 分隔板，其將上述支架與上述旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇之間分隔開； 擴(kuò)散器，其配設(shè)在上述旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇的外周側(cè)，由多個(gè)擴(kuò)散翼構(gòu)成； 分隔板傾斜部，其與上述擴(kuò)散器的底面抵接而傾斜； 引導(dǎo)翼，其借助上述分隔板形成在上述擴(kuò)散器的背面， 上述風(fēng)扇罩包括: 風(fēng)扇面對(duì)部，其與上述旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇相面對(duì)而沿徑向擴(kuò)展； 風(fēng)扇罩肩部，其自上述風(fēng)扇面對(duì)部的最外周的部位向上述軸向呈圓弧狀彎曲； 圓筒部，其自上述風(fēng)扇罩肩部沿上述軸向呈圓筒狀延伸， 上述擴(kuò)散翼具有將上述擴(kuò)散器的靠風(fēng)路出口側(cè)的角部切削為圓弧狀而形成的擴(kuò)散器肩部， 在上述風(fēng)扇罩肩部和上述擴(kuò)散器肩部的子午面上，使上述風(fēng)扇罩肩部的圓弧半徑小于等于上述擴(kuò)散器肩部的圓弧半徑的一半。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，其特征在于， 使用于形成上述風(fēng)扇罩肩部的上述圓弧的在子午面上的切削面積，小于等于用于形成上述擴(kuò)散器肩部的圓弧的在子午面上的切削面積的四分之一。
4.一種電動(dòng)吸塵器，其特征在于， 該電動(dòng)吸塵器具有權(quán)利要求1 3中任意一項(xiàng)所述的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)。
全文摘要
電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)包括定子、轉(zhuǎn)子、支架、旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇、導(dǎo)風(fēng)件和風(fēng)扇罩。此外，導(dǎo)風(fēng)件包括分隔板、擴(kuò)散器、分隔板傾斜部和引導(dǎo)翼，上述擴(kuò)散器設(shè)置于導(dǎo)風(fēng)件，且配設(shè)在旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇的外周側(cè)。風(fēng)扇罩包括風(fēng)扇面對(duì)部、自風(fēng)扇面對(duì)部的外周彎曲的風(fēng)扇罩肩部、和自風(fēng)扇罩肩部向軸向呈圓筒狀延伸的圓筒部。并且，將風(fēng)扇罩肩部形成為實(shí)質(zhì)上彎曲成直角。
文檔編號(hào)A47L9/00GK103154528SQ20128000328
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2012年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月17日
發(fā)明者橫手靜, 黑河通廣, 山口明 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社