JP2008057485A - 電動送風機 - Google Patents

Abstract

【課題】ファンとファンカバーとの隙間を流れる循環流を安価に防止し得る電動送風機を提供する。
【解決手段】 中央部に吸込口２３を有するファン２１と、ファン２１を覆い、吸込口２８３対応する吸気口２８を有するファンカバー２７と、ファンカバー２７の吸気口２８周縁に形成された環状部２９とを備え、環状部２９には、組立時に２１ファンの吸込口２３周縁と接触し、ファン２１の回転により吸込口２１周縁で削り取られるポリエチレンフォーム材からなるシール材３２を配設した。この構成により、シール性を向上することができると共に、吸込特性の低下を防止することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電気掃除機に使用される電動送風機の改良に関する。

従来、電動送風機は、ファンとファンカバーとの間に隙間が形成されるため、ファンの吐出口から吐出された気流の一部がファンとファンカバーとの隙間を通ってファンの吸込口へ流れ、ファン内部と隙間とを流れる循環気流が生じ、送風効率が低下する欠点があった。

そこで、この循環流を防止するために、ファンカバーの吸気口の周囲にポリテトラフロロエチレンからなる環状のシール材を配設し、シール材にファンを当接させる技術が提案された（特許文献１）。この従来技術は、ポリテトラフロロエチレンからなるシール材をファンカバーに固定するために、環状の支持体をファンカバーに溶接固定し、支持体とファンカバーとの間でシール材を挟持固定する構成となっている。

しかしながら、この構成では、シール材を環状に材料取りするため、歩留まりが悪く、しかもシール材として高価なポリテトラフロロエチレンを採用しているため、シール材が高価になる欠点がある。また、支持体を溶接する作業が必要となり、組立作業性が悪いと共に、加工費が高価となるなどの欠点がある。さらに、ポリテトラフロロエチレンは変形しやすいため、環状に打ち抜く際や取付時に変形が生じ、材厚の変化や形状変化が発生するなど、寸法安定性が悪く、寸法管理が難しいなどの欠点を有するものであった。

この問題を解決するために、シール材として、紫外線硬化樹脂にシリコーンあるいはフッ素を添加した液状の原液を充填して紫外線を照射して硬化させたものを用いることが提案された（特許文献２）。
特開平７−２０８３９０号公報 特開平９−２３６０９８号公報

しかしながら、紫外線硬化樹脂は、シリコーンあるいはフッ素を添加しても、ポリテトラフロロエチレンに比較して硬いため、ファンとの接触抵抗が大きくなり、ファンの吸込口周縁が変形する虞がある。また、原液を充填する際の寸法ずれ等により原液が不均一に充填される場合があり、シール性が悪化するなどの問題があった。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、ファンとファンカバーとの隙間を流れる循環流を安価に防止し得る電動送風機を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の電動送風機は、中央部に吸込口を有するファンと、該ファンを覆い、吸込口に対応する吸気口を有するファンカバーと、該ファンカバーの吸気口周縁に形成された環状部とを備え、前記環状部には、組立時に前記ファンの吸込口端縁と接触し、ファンの回転により吸込口端縁で削り取られるポリエチレンフォーム材からなるシール材を配設したことを特徴とする。

前記ポリエチレンフォーム材は、見掛け密度（Density）を、０.０２〜０.０６ｇ／cm3に設定することが好ましい。

前記ポリエチレンフォーム材は、２５％圧縮硬さ（Compression Set）を、０.０２〜０.０６ＭＰａに設定することが好ましい。

前記ポリエチレンフォーム材は、１〜４ｍｍ厚のシート材から打ち抜いて形成することが好ましい。

前記ポリエチレンフォーム材とファンカバーとの間にリング状のスペーサを配置することが好ましい。

前記ファンカバーは、合成樹脂にて形成される吸気口周縁部分と、該吸気口周縁部分と一体的に接続される外周部分とから構成し、前記吸気口周縁部分の環状部底面に平坦面となるシール材装着部を形成することが好ましい。

前記ファンカバーの吸気口周縁部分に、吸気口に向かう気流を整流する整流板部を一体的に形成することが好ましい。

ポリエチレンフォームは、材料内に空気層を含むため、軽量であり、空気層がクッションの役割を担うため、ファン接触時の寸法吸収が容易であり、シール性を向上できる。また、ファンにより削り取られても、ディフューザの固定案内翼等に付着することがなく、特性が低下することがない。さらに、ポリエチレンフォームは、表面の摩擦係数が小さいため、ファン接触時の起動抵抗が小さいことが相まって、一層特性が低下することがない等の効果を奏する。

本発明の一実施形態を図面に基づいて以下に詳述する。１は電動送風機で、電動機２と送風機３とから構成されている。

まず、電動機２について説明すると、４は一端側を開口した有底筒状のブラケットで、固定子５及び回転子６が収納され、ブラケット４の一端側開口は端板７により閉塞されている。８は前記ブラケット４に固定される絶縁性材料からなるブラシ保持具で、ブラシスリーブ９を保持している。１０は前記ブラシスリーブ９内に収納されるブラシで、スプリング１１により前記固定子６の整流子１２外周面に弾接しており、前記ブラシスリーブ９とブラシ１０とは、ピグテール１３により接続されている。

従来、特開２０００−１４０９３号公報に示されるように、ブラシは、ブラシの整流子に摺接する端面と相対向する端面から孔を穿設し、この孔にピグテールを挿入し、バインダーにより固定している。この孔は、ブラシの摺動方向と同方向に形成されているため、カーボンが摩耗してピグテールに張力が加わった場合に抜けやすくなる問題があり、ピグテールの引っ張り強度を向上させるために、孔を深くする必要がある。しかしながら、穴を深くすると、カーボンが摩耗した際にピグテールが整流子に接触する時期が早くなり、カーボンの寿命が短くなる問題がある。

上記問題点を解決するため、本実施形態では、図５及び図６に示すごとく、ブラシ１０の整流子１２と摺接する端面と対向する端面から第１の孔１４を形成すると共に、該第１の孔１４を形成した端面と隣接する端面から第１の孔１４に連通させて第２の孔１５を形成し、ピグテール１３を第１の孔１４から第２の孔１５に挿入して、ピグテール１３をＬ字状に屈曲させてバインダーにより固定している。

この構成においては、ブラシ１０の整流子１２と摺接する端面と相対向する端面に隣接する端面から形成した第２の孔１５にピグテール１３を挿入することにより、ピグテール１３を、ピグテール１３が引っ張られる方向とは異なる方向に挿入固定することができ、引っ張り強度を向上させることができる。また、第１の孔１４の深さを浅くし、第２の孔１５を長くすることにより、ピグテール１３の引っ張り強度を低下させることなく、ブラシ１０の有効長を長くすることができ、ブラシ１０寿命を向上させることができる。

また、第２の孔１５は、図７に示すごとく、傾斜して形成してもよく、さらに、図８に示す他の実施形態のごとく、孔１６をブラシ１０の整流子１２と摺接する端面と相対向する端面からこの端面に隣接する端面に向かって斜め方向に傾斜させて形成してもよい。

また、図９に示す他の実施形態のように、ブラシ１０側面にピグテール１３の直径より広い溝１７を形成し、その溝１７から孔１８を形成してピグテール１３を略Ｌ字状に屈曲させて固定するように構成してもよい。

これらの構成においても、上述した実施形態と同様に、ピグテール１３の引っ張り強度を向上させることができると共に、ブラシ１０の有効長を長くすることができ、ブラシ１０の寿命を向上させることができる。

次に、送風機３について説明すると、１９は前記端板７に固定されるディフューザで、後述するファン２１外周に対応する位置に固定案内翼２０を有している。２１は前記ディフューザ１９を貫通して伸びる回転子６の回転軸２２に固定されるファンで、中央部に吸込口２３を有する前面シュラウド２４、後面シュラウド２５及び前面シュラウド２４と後面シュラウド２５との間に固定される複数のブレード２６とから構成されている。２７は前記ディフューザ１９及びファン２１を覆うファンカバーで、前記端板７に圧入して固定されている。２８は前記ファンカバー２７の略中央部に形成された吸気口で、吸気口２８周縁に外側に向かって環状部２９を膨出形成しており、該環状部２９内にファン２１の吸込口２３周縁が位置するようになっている。

３０は前記環状部２９内に配設される合成樹脂からなる環状のスペーサで、Ｔ字状に形成され、平坦面がファン２１側に位置するように配置されて、環状部２９側のコーナ部３１に接着剤を充填してファンカバー２７に固定される。

３２は前記環状部２９に配設されるシール材で、ポリエチレンフォームのシート材を打ち抜いて環状に形成され、一方の面に貼着された両面テープ３３により前記スペーサ３０の平坦面に貼着固定される。ポリエチレンフォームは、材料内に空気層を含むため、軽量であり、空気層がクッションの役割を担うため、ファン２１接触時の寸法吸収が容易であり、シール性を向上できる。また、シール材３２として紫外線硬化樹脂を用いた場合においては、ファン２１により削り取られた紫外線硬化樹脂の粉塵がディフューザ１９の固定案内翼２０等に付着し、固定案内翼２０に付着した粉塵が吸込性能に悪影響を及ぼすが、ポリエチレンフォームのシール材３２では、固定案内翼２０等に付着することがなく、特性が低下することがない。さらに、ポリエチレンフォームは、表面の摩擦係数が小さいため、ファン２１接触時の起動抵抗が小さいことが相まって、一層特性が低下することがない。

シール材３２は、厚みが薄いとファン２１との接触代が少なくなり、著しい場合にはファン２１がスペーサ３０と接触したり、シール材３２が剥がれる虞があり、逆に必要以上に厚いと、コストアップになる。本出願人が種々実験した結果、シール材３２の厚みは、１〜４mmが好ましく、２〜３mmがより好ましい。

この厚みのポリエチレンフォーム材は、柔らかく、変形しやすいため、一方の面に両面テープを貼着することにより、両面テープが補強材となって、加工や作業性を向上することができる。

また、シール材３２としてのポリエチレンフォーム材は、見掛け密度（Density）が０.０２〜０.０６ｇ／cm3の範囲に設定することが好ましく、且つ、２５％圧縮硬さ（Compression Set）が０.０２〜０.０６ＭＰａの範囲に設定することが好ましい。

シール材３２は、スペーサ３０を介してファンカバー２７の環状部２９に装着しているので、環状部２９を平坦な形状に加工する必要がなく、従来のファンカバー２７を形状変更することなく、シール材２７を採用することができる。

スペーサ３０は、断面形状略Ｔ字状に形成し、コーナ部３１に接着剤を充填して環状部２９に接着しているので、余剰の接着剤をコーナ部３１に溜めることができ、接着面積を広くして接着強度も増大させることができる。

図３は本発明の他の実施形態を示し、ファンカバー３４の吸気口３５周縁部分３６を合成樹脂によりファンカバー３４の外周部分３７に一体に形成し、環状部３８内面に平坦な形状のシール材３２取付部３９を形成することにより、スペーサを介在させることなく、シール材３２を環状部３９に貼着固定している。この構成では、スペーサを不要とすることができ、取付作業性を向上することができる。

尚、本実施形態では、ファンカバー３４の吸気口周縁部分３６をファンカバー３４の外周部分３７と一体に形成したが、別体に形成し、組み合わせることにより一体的に構成してもよい。

図４は本発明のさらなる他の実施形態を示し、上記実施形態と同様に、ファンカバー４０の吸気口４１周縁部分４２を合成樹脂により形成し、ファンカバー４０の外周部分４３と組み合わせることによりファンカバー４０を構成し、吸気口周縁部分４２を外周方向に平坦に延設して整流板部４４を構成すると共に、環状部４５底面に平坦な形状のシール材３２取付部４６に形成することにより、スペーサを介在させることなく、シール材３２を環状部４５に貼着している。

電動送風機１を掃除機本体に組み込んだ際、ファンカバー４０は、環状部４５がもっとも集塵室に近接し、吸気口４１から外周になるに従って、集塵室から離れる形状となり、集塵室から吸気口４１に向かう吸気流がスムーズな流れとならず、乱流が生じて吸込性能が低下する問題があるが、本実施形態では、整流板部４４を形成しているので、吸気口４１に向かって吸気流をスムーズに導くことができ、吸込性能が低下するのを防止することができる。また、上述の実施形態と同様に、スペーサを不要とすることができ、取付作業性を向上することができる。

本発明の一実施形態を示す半断面図である。 同要部拡大断面図である。 同他の実施形態を示す要部拡大断面図である。 同さらに他の実施形態を示す要部断面図である。 同要部拡大断面図である。 同ブラシの斜視図である。 同他の実施形態を示す斜視図である。 同さらに他の実施形態を示す斜視図である。 同他の実施形態を示す斜視図である。

符号の説明

１ 電動送風機
２ 電動機
３ 送風機
２１ ファン
２３ 吸込口
２７ ファンカバー
２８ 吸気口
２９ 環状部
３０ スペーサ
３２ シール材

Claims (7)

1. 中央部に吸込口を有するファンと、該ファンを覆い、吸込口に対応する吸気口を有するファンカバーと、該ファンカバーの吸気口周縁に形成された環状部とを備え、前記環状部には、組立時に前記ファンの吸込口端縁と接触し、ファンの回転により吸込口端縁で削り取られるポリエチレンフォーム材からなるシール材を配設したことを特徴とする電動送風機。
2. 前記ポリエチレンフォーム材の見掛け密度（Density）を、０.０２〜０.０６ｇ／cm3に設定したことを特徴とする請求項１記載の電動送風機。
3. 前記ポリエチレンフォーム材の２５％圧縮硬さ（Compression Set）を、０.０２〜０.０６ＭＰａに設定したことを特徴とする請求項１記載の電動送風機。
4. 前記ポリエチレンフォーム材は、１〜４ｍｍ厚のシート材から打ち抜いて形成することを特徴とする請求項１記載の電動送風機。
5. 前記ポリエチレンフォーム材とファンカバーとの間にリング状のスペーサを配置したことを特徴とする請求項１記載の電動送風機。
6. 前記ファンカバーは、合成樹脂にて形成される吸気口周縁部分と、該吸気口周縁部分と一体的に接続される外周部分とから構成し、前記吸気口周縁部分の環状部底面に平坦面となるシール材装着部を形成したことを特徴とする請求項１記載の電動送風機。
7. 前記ファンカバーの吸気口周縁部分に、吸気口に向かう気流を整流する整流板部を一体的に形成したことを特徴とする請求項６記載の電動送風機。
   

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