JP2008180165A - 電動送風機とそれを用いた電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】ファンケーススペーサのシーリング部に大きな力がかかっても固定部が外れて気密性が損なわれず、送風効率を高めた電動送風機を提供することを目的とする。
【解決手段】ファンケース７の吸気開口部にはファンケーススペーサ９と当接する箇所に複数の小突部１３を設け、インペラ５の吸込口１１に当接したファンケーススペーサ９のシーリング部８が微小回転することで、小突部１３がファンケーススペーサ９へ圧入係合する構成としたものである。これによって、シーリング部８とインペラ５の吸込口１１が当接して圧入されて、シーリング部８に大きな力がかかっても、ファンケース７の複数の小突部１３がファンケーススペーサ９に圧入係合し固定力を増すことでファンケーススペーサ９の固定部１２には大きな力がかからないため、固定部１２が外れることなく、気密性を確保し、送風効率を高め、吸引性能の高いものとすることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、送風効率の高い電動送風機とそれを用いた電気掃除機に関するものである。

従来、この種の電動送風機として、送風効率を高めるために、ファンケースとファンケーススペーサの気密性を確保することが種々提案されている。

すなわち、樹脂製のファンケーススペーサを板金製のファンケースへ吸気上流側から挿入し、溶着することにより固定するとともに、ファンケーススペーサのシーリング部とインペラの吸込口との間のラビリンス隙間は、ファンケースを圧入する際、シーリング部をインペラの吸込口に当接させた後（または当接させながら）、当接したシーリング部をインペラの回転により切削するようにしたもの（例えば、特許文献１参照）、ファンケースとファンケーススペーサの間に気密性の高い弾性体を介して固定するか一体成形により固定するもの（例えば、特許文献２参照）、ファンケーススペーサの外周に微小の突部をファンケース側に向けて設け、樹脂の弾性を利用してファンケースとの気密性を向上させて固定するもの（例えば、特許文献３参照）などが知られている。

図６は、前記従来の構成のうち、特許文献１参照の構成を示している。

図に示すように、電動送風機は、電動機の回転軸２０に固定され高速で回転するインペラ２１と、インペラ２１を覆うように電動機のフレームに圧入固定された板金製のファンケース２２と、ファンケース２２の中央部の吸気開口部２２ａに装備するとともにインペラ２１の吸込口２６方向へ突出した略円筒状のシーリング部２３を有する樹脂製のファンケーススペーサ２４とを有し、このファンケーススペーサ２４の固定部２７である突出した複数の突部２５をファンケース２２へ吸気上流側２２ｂから吸気開口部２２ａへ挿入し、ファンケーススペーサ２４をファンケース２２の中央部に熱溶着などで溶着することにより固定している。

さらに、ファンケーススペーサ２４のシーリング部２３とインペラ２１の吸込口２６との間のラビリンス隙間Ａは、ファンケース２２を電動機のフレームへ圧入する際に、シーリング部２３をインペラ２１の吸込口２６に当接させた後（または当接させながら）、当接したシーリング部２３を、インペラ２１を回転させ切削することにより形成する構成としている。なお、インペラ２１の吸込口２６におけるシーリング部２３への当接部は金属製としている。
特開平５−７６１５３号公報 特開平５−２２６９７号公報 特開２０００−６４９９３号公報

しかしながら、前記特許文献１参照における従来の構成では、ファンケース２２を電動機のフレームに圧入する際に、シーリング部２３とインペラ２１の吸込口２６が当接して、この箇所でも圧入されているため、シーリング部２３に大きな力がかかる。この力がシーリング部２３と一体で構成されているファンケーススペーサ２４、そしてその固定部２７へと伝わる。そのため、ファンケーススペーサ２４を溶着固定している固定部２７が図６（ｂ）に示すようにファンケース２２から外れて隙間Ｅが生じ、ファンケース２２とファンケーススペーサ２４の気密性が低下し、隙間Ｅからファンケース２２の外側へ空気が漏れて送風効率が低下するという課題を有していた。

また、特許文献２、３参照における従来の構成では、気密性の高い弾性体を用いるか、ファンケーススペーサの外周に微小の突部をファンケース側に向けて設けても、ファンケーススペーサ２４が略円環状であるため、ファンケーススペーサ２４全体がファンケース２２から浮くような形で外れてしまうため、気密性確保が十分に行えない場合がある。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ファンケーススペーサのシーリング部とインペラの吸込口が当接して圧入されて、シーリング部に大きな力がかかっても固定部が外れて気密性が損なわれず、送風効率を高めた電動送風機とそれを用いた電気掃除機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の電動送風機は、ファンケースの吸気開口部にはファンケーススペーサと当接する箇所に複数の小突部を設け、インペラの吸込口に当接したファンケーススペーサのシーリング部が微小回転することで、小突部がファンケーススペーサへ圧入係合する構成としたものである。

これによって、ファンケーススペーサのシーリング部とインペラの吸込口が当接して圧入されて、シーリング部に大きな力がかかっても、ファンケースの複数の小突部がファンケーススペーサに圧入係合し固定力を増すことでファンケーススペーサの固定部には大きな力がかからないため、固定部が外れることなく、気密性を確保し、送風効率を高め、吸引性能の高いものとすることができる。また、ファンケーススペーサをファンケースへ溶着固定した際に隙間が存在していたとしても、小突部近傍でファンケースとファンケーススペーサとの隙間を最小とすることができるので、さらに気密性を確保することができる。

本発明の電動送風機を用いた電気掃除機は、吸引性能の高い、消費エネルギーを抑えた電気掃除機を実現することができる。

本発明の電動送風機とそれを用いた電気掃除機は、気密性を確保し、送風効率を高め、吸引性能の高いものとすることができる。

第１の発明は、電動機と、前記電動機の回転軸に固定されたインペラと、前記インペラを覆って前記電動機のフレームに圧入固定されたファンケースと、前記ファンケースの中央部の吸気開口部に装備するとともに前記インペラの吸込口方向へ突出した筒状のシーリング部を有する樹脂製のファンケーススペーサとを有し、前記ファンケースの吸気開口部には前記ファンケーススペーサと当接する箇所に複数の小突部を設け、前記インペラの吸込口に当接した前記シーリング部が微小回転することで、前記小突部が前記ファンケーススペーサへ圧入係合する構成とした電動送風機とするものである。これによって、ファンケーススペーサのシーリング部とインペラの吸込口が当接して圧入されて、シーリング部に大きな力がかかっても、ファンケースの複数の小突部がファンケーススペーサに圧入係合し固定力を増すことでファンケーススペーサの固定部には大きな力がかからないため、固定部が外れることなく、気密性を確保し、送風効率を高め、吸引性能の高いものとすることができる。また、ファンケーススペーサをファンケースへ溶着固定した際に隙間が存在していたとしても、小突部近傍でファンケースとファンケーススペーサとの隙間を最小とすることができるので、さらに気密性を確保することができる。

この結果、シーリング部とインペラの吸込口とのラビリンス隙間を最小にすると同時に、ファンケースとファンケーススペーサの気密性を十分に確保できるため、真空圧が高まり、電動送風機の送風効率を高めることができるものである。

第２の発明は、特に、第１の発明において、ファンケーススペーサは、小突部が圧入係合するための被圧入係合部を有する構成としたことにより、十分かつ確実に小突部がファンケーススペーサへ圧入係合でき、ファンケーススペーサの変形や割れも防ぐことができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、小突部は、鋸状としたことにより、シーリング部の微小回転力が少ない場合でも確実に圧入係合でき、また、円滑に小突部がファンケーススペーサを裂きながら圧入係合するため、ファンケーススペーサの変形や割れも防ぐことができる。

第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明において、小突部は、先端がインペラの吸込口の略内周側へ向き、かつファンケーススペーサが微小回転する際にインペラ側に移動する方向へ捻りを施したガイド形状であることにより、シーリング部の微小回転によりシーリング部と一体化しているファンケーススペーサも同時に微小回転し、小突部がファンケーススペーサへ圧入係合される際に、ファンケーススペーサは小突部がガイドとなり、この小突部が捻られた方向、つまりインペラ側へ移動しながら圧入係合される。この結果、圧入係合と同時にファンケースとファンケーススペーサの密着度を高め、さらに気密性を高めることができる。

第５の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明の電動送風機を有する電気掃除機とすることにより、吸引性能の高い、消費エネルギーを抑えた電気掃除機を実現することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１〜図３は、本発明の実施の形態１における電動送風機を示している。

図に示すように、本実施の形態における電動送風機１は、高速で回転する回転子２を有する電動機３と、回転子２の回転軸４に固定されて回転するインペラ５と、インペラ５を覆うように電動機３のフレーム６に圧入固定された板金製のファンケース７と、前記ファンケース７の中央部の吸気開口部７ａに装備するとともに前記インペラ５の吸込口１１方向へ突出した筒状のシーリング部８を有する樹脂製のファンケーススペーサ９とを有している。

そして、ファンケーススペーサ９のシーリング部８とインペラ５の吸込口１１との間のラビリンス隙間Ａは、ファンケース７を電動機３のフレーム６へ圧入する際に、シーリング部８をインペラ５の吸込口１１に当接させた後（または当接させながら）、当接したシーリング部８を、インペラ５を回転させ切削することにより形成する構成としている。なお、インペラ５の吸込口１１におけるシーリング部８への当接部は金属製としている。

また、ファンケーススペーサ９は、シーリング部８と反対側にファンケース７への固定部１２を有しており、ここには突出した複数の突部１０を有し、ファンケース７へ吸気上流側７ｂから吸気開口部７ａに挿入し、その後、熱溶着などで溶着することにより固定されている。

また、ファンケース７の吸気開口部７ａにはファンケーススペーサ９と当接する箇所（周縁）に複数の小突部１３を設け、インペラ５の吸込口１１に当接したシーリング部８が微小回転することで、小突部１３がファンケーススペーサ９へ圧入係合する構成としている。

また、小突部１３の形状は、本実施の形態では、インペラ５の回転方向とは逆方向に鋭角な先端を突出させている鋸状としている。

さらに、ファンケーススペーサ９には小突部１３が圧入係合するための肉厚の被圧入係合部１４を設けている。また、被圧入係合部１４の小突部１３と係合する箇所には、小突部１３が噛み合う（嵌め込まれる）鋸状形状部１５を設けている。

以上のように構成された電動送風機について、以下その動作、作用を説明する。

ファンケース７の取付けで電動機３のフレーム６へ圧入する際、シーリング部８をインペラ５の吸込口１１に当接させることになるが、このときシーリング部８もインペラ５の吸込口１１に圧入される状態となる。

ファンケース７の取付け後、電動機３に電源が印加されると回転子２が高速で回転する。次に回転子２が回転することにより回転軸４に固定されたインペラ５が回転する。よって、インペラ５が高速回転することによりファンケーススペーサ９から空気を吸い込み（図１の矢印Ｂ）、インペラ５の内部を通って電動機３の内部へ導かれる（同矢印Ｃ）。その後、電動機３の内部へ導かれた空気は電動機３を冷却しながら外部へ排出される（同矢印Ｄ）。

このとき、シーリング部８をインペラ５の吸込口１１に当接させているので、当接したシーリング部８を、インペラ５を回転させ切削することによりラビリンス隙間Ａを形成している。

ここで、インペラ５が回転してシーリング部８を切削し始めるときに、初期は両者が圧接しているのでインペラ５の回転力がシーリング部８に伝わり、シーリング部８およびこれと一体化したファンケーススペーサ９も回転力を受ける（図２（ｂ）の矢印Ｆ）。

また、ファンケーススペーサ９はファンケース７へ固定されているが、溶着方式による固定のため強い力を受けると回転方向には微小の回転が可能である。インペラ５の回転力を受けたファンケーススペーサ９はインペラ５と同方向に微小回転する。このとき、ファンケース７のファンケーススペーサ９との当接箇所に設けた複数の小突部１３がファンケーススペーサ９の被圧入係合部１４へ圧入係合することになる（鋸状形状部１５と噛み合う）。さらに、小突部１３は鋭角な先端をインペラ５とは逆方向に突出させており、ファンケーススペーサ９が回転するほど、より小突部１３がファンケーススペーサ９の被圧入係合部１４へ圧入係合していくものである。

ここで、インペラ５の回転方向は常に一定であるので、最初にファンケース７の小突部１３とファンケーススペーサ９が圧入係合すれば、この圧入係合されている力が弱まることはない。

以上のように、本実施の形態においては、ファンケース７のファンケーススペーサ９との当接箇所に複数の小突部１３を設け、インペラ５の吸込口１１に当接したシーリグ部８が微小回転することで、小突部１３がファンケーススペーサ９へ圧入係合する構成したことにより、シーリング部８とインペラ５の吸込口１１が当接して圧入されて、シーリング部８に大きな力がかかっても、小突部１３がファンケーススペーサ９に圧入係合し固定力を増すことで固定部１２には大きな力がかからないため、固定部１２が外れることなく、気密性を確保することができるものである。

また、ファンケーススペーサ９をファンケース７へ溶着固定した際に隙間が存在していたとしても、小突部１３近傍でファンケース７とファンケーススペーサ９との隙間を最小とすることができるので、さらに気密性を確保することができる。

この結果、シーリング部８とインペラ５の吸込口１１とのラビリンス隙間Ａを最小にすると同時に、ファンケース７とファンケーススペーサ９の気密性を十分に確保できるため、真空圧が高まり、電動送風機１の送風効率を高めることができるものである。

また、ファンケーススペーサ９を、小突部１３が圧入係合するための被圧入係合部１４を設けた構成としたことで、十分かつ確実に小突部１３がファンケーススペーサ９へ圧入係合でき、ファンケーススペーサ９の変形や割れも防ぐことができる。

また、小突部１３を全周に渡り鋸状としたことで、シーリング部８の微小回転力が少ない場合でも確実に圧入係合でき、また、円滑に小突部１３がファンケーススペーサ９を裂きながら圧入係合するため、ファンケーススペーサ９の変形や割れも防ぐことができる。

また、ファンケース７とファンケーススペーサ９の隙間が無くなることで、隙間を流れる気流音を無くすこともできる。

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２における電動送風機の要部を示している。実施の形態１と同一要素については同一符号を付してその説明を省略する。

図に示すように、本実施の形態においては、小突部１３を、先端が吸込口１１の略内周側へ向き、かつファンケーススペーサ９が微小回転する際にインペラ５側に移動する方向へ捻りを施したガイド形状とした。

これにより、シーリング部８の微小回転によりシーリング部８と一体化しているファンケーススペーサ９も同時に微小回転し（図４（ｂ）の矢印Ｈ）、小突部１３がファンケーススペーサ９へ圧入係合される際に、ファンケーススペーサ９は小突部１３がガイドとなり、この小突部１３が捻られた方向、つまりインペラ５側へ移動しながらネジが回るごとく圧入係合される。

この結果、圧入係合と同時にファンケース７とファンケーススペーサ９の密着度を高め、さらに気密性を高めることができる。

（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３における電気掃除機を示している。

図に示すように、掃除機本体１６内に、実施の形態１、２のいずれかの電動送風機１を有し、吸引ノズル１７から延長パイプやホース１９を介して空気流とともに塵埃を吸引し、集塵室１８に塵埃を蓄えるものである。

ここで、電動送風機１は、気密性が損なわれず、送風効率を高め、吸引性能の高いものであるため、消費エネルギーを抑えすぐれた電気掃除機を実現することができる。

以上のように、本発明にかかる電動送風機とそれを用いた電気掃除機は、気密性が損なわれず、送風効率を高め、吸引性能の高いものとすることができるので、電動送風機としては電気掃除機などの家庭用電化機器はもちろんのこと、圧縮機、タービン、液体用ポンプなどの産業機器にも適用可能できる。また、電気掃除機とすれば家庭用、業務用を問わず消費エネルギーを抑えた実用的なものが提供できる。

本発明の実施の形態１における電動送風機を半断面にして示した正面図 （ａ）同電動送風機のファンケーススペーサとインペラとファンケースの関連構成を示す半断面図（ｂ）同ファンケーススペーサの取付け状態を示す電動機側から見た平面図 （ａ）同電動送風機のファンケースを示す電動機側から見た平面図（ｂ）同ファンケーススペーサの取付け前の状態を示す電動機側から見た平面図 （ａ）本発明の実施の形態２における電動送風機のファンケーススペーサとインペラとファンケースの関連構成を示す半断面図（ｂ）（ａ）のＧ−Ｇ方向から見た小突部の構成を示す側面図 本発明の実施の形態３における電気掃除機の断面図 （ａ）従来の電動送風機のファンケーススペーサ部分の部分断面図（ｂ）同ファンケーススペーサとインペラとファンケースの関係を示す半断面図

符号の説明

１ 電動送風機
３ 電動機
４ 回転軸
５ インペラ
６ フレーム
７ ファンケース
７ａ 吸気開口部
７ｂ 吸気上流側
８ シーリング部
９ ファンケーススペーサ
１１ 吸込口
１３ 小突部
１４ 被圧入係合部

Claims (5)

1. 電動機と、前記電動機の回転軸に固定されたインペラと、前記インペラを覆って前記電動機のフレームに圧入固定されたファンケースと、前記ファンケースの中央部の吸気開口部に装備するとともに前記インペラの吸込口方向へ突出した筒状のシーリング部を有する樹脂製のファンケーススペーサとを有し、前記ファンケースの吸気開口部には前記ファンケーススペーサと当接する箇所に複数の小突部を設け、前記インペラの吸込口に当接した前記シーリング部が微小回転することで、前記小突部が前記ファンケーススペーサへ圧入係合する構成とした電動送風機。
2. ファンケーススペーサは、小突部が圧入係合するための被圧入係合部を有する構成とした請求項１に記載の電動送風機。
3. 小突部は、鋸状とした請求項１または２に記載の電動送風機。
4. 小突部は、先端がインペラの吸込口の略内周側へ向き、かつファンケーススペーサが微小回転する際にインペラ側に移動する方向へ捻りを施したガイド形状である請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動送風機。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動送風機を有する電気掃除機。