JP2011144757A - 電動送風機と電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】吸引口側からの騒音を低減した電動送風機を提供する。
【解決手段】両端が回転自在に支持された電機子５１と、電機子５１の一端に固定され中央に吸引口１１ａを有するインペラ１１と、インペラ１１からの吹き出し風を整流するエア−ガイド（図示せず）と、インペラ１１とエアーガイドを覆うと共に中央部に樹脂などからなるタイトキャップ１６を配設してなるケーシング１２からなり、タイトキャップ１６に、吸引口１１ａへ吸引風が流れ込む方向とは逆方向に略円筒形状で内壁１６ａと外壁１６ｂからなる二重壁を形成し、前記内壁１６ａの複数個所に吸音穴９１を設けると共に、二重壁間に吸音材９０を配置したもので、吸引口１１ａから外部へ抜ける騒音が、略円筒状の二重壁を通過する際に吸音され、吸引口１１ａからの騒音が抑制される。
【選択図】図１

Description

本発明は、主に電気掃除機に使用される電動送風機と、それを用いた電気掃除機に関するものである。

従来の電動送風機としては、特許文献１に開示されたようなものがある。図３は、上記特許文献１に記載された従来の電動送風機の半断面図、図４は、同電動送風機が搭載された電気掃除機の部分断面図である。

従来この種の電動送風機１９は、図３に示されるような構造になっていた。モ−タ部３２の５１は、整流子５２、電機子巻線２２を有する電機子で、前記電機子巻線２２は電機子コアー７０の外周に巻かれている。前記電機子５１は、モ−タ部３２の軸５３の両端に軸受４が圧入され、この軸受４を、負荷側ブラケット５と反負荷側ブラケット６にて支持しており、７は、カ−ボンブラシ８を内蔵した金属からなるブラシホルダーであり、反負荷側ブラケット６にて保持されている。９は、界磁巻線２３を有する界磁で、前記界磁巻線２３は、界磁コアー７２の外周に巻かれている。

ファン部３１の１０は、負荷側ブラケット５と、負荷であり空気吸引、吹き出し用のインペラ１１間に形成した整流用のエア−ガイドであり、複数枚からなる案内翼１１０を有しており、インペラ１１の上方は、板金などからなるケ−シング１２で覆われている。

インペラ１１は、スペーサー（図示せず）、板金などからなる座金１４、及びナット１５により軸５３に固定され、軸５３とともに回転する。エア−ガイド１０は、ネジ（図示せず）等にて負荷側ブラケット５に固定しており、負荷側ブラケット５と反負荷側ブラケット６もネジ（図示せず）等にて固定してある。１６は、ケ−シング１２の吸引口を形成する樹脂などからなるタイトキャップであり、ケ−シング１２中央部へは溶着等で固定しており、インペラ１１の吸引口１１ａとタイトキャップ１６が接触することで、タイト性を確保している。

このような構造で、従来の電動送風機１９は構成されており、作用としてはインペラ１１が回転することによって発生する吹き出し風が、インペラ１１の吹き出し口１１ｂの外周に設けた整流用のエア−ガイド１０を通過した後、モ−タ部３２の電機子５１、界磁９の巻線を冷却し、反負荷側ブラケット６を通過して後方に排気される。

前記電動送風機１９が、電気掃除機に組み込まれる場合については、図４のような構造となっていた。すなわち、電気掃除機本体６１（以下、「本体６１」と称す）は、中央部に設けられた格子隔壁５３により集塵室８１とモ−タ室８２に分けられており、集塵室８１には、紙袋５４、モ−タ室８２には電動送風機１９がそれぞれ備えつけられている。

本体６１には、接続パイプ６０、ホ−ス５９、先端パイプ５８、延長管５７、ノズル５６が順に接続されている。

よって作用としては、電動送風機１９の吸引力により、ノズル５６から集められたゴミは、延長管５７、先端パイプ５８、ホ−ス５９、接続パイプ６０を通り、集塵室８１の紙袋５４に集められるようになっている。

また、上記従来の電動送風機１９を本体６１に組み込んだ場合、近年の電動送風機１９
のインペラ１１は４００００ｒｐｍ以上という、家電製品に組み込まれたモータでは類を見ない高速で回転しているため、インペラ１１が有している複数枚の翼が風を切る際に発生する騒音が大きく、この騒音を抑えるために、本体６１のモータ室８２に電動送風機１９を組み込む際、電動送風機１９の反負荷側ブラケット６を覆うように、樹脂などからなるカバー体を設けるとともに、インペラ１１からの吹き出し風が、本体６１の外部へ排出されるまでの間には、幾種類もの吸音材を配置したり、外周に排出されるまでの経路を長くとり、騒音をなるべくモータ室８２内で減衰させるなどの対策を講じて、本体６１の騒音低減を図るようにしている。

特開２００８−６４０６６号公報

しかしながら、上記従来の電動送風機の構成では、それを本体６１に搭載した場合、インペラ１１から発生する騒音は吹き出し風側で抑えたとしても、インペラ１１の吸引口１１ａ側からも騒音は発生しており、吸引口１１ａ側からの騒音については、吸引口１１ａ前面には集塵室８１に収納された紙袋５４が存在するため、カバー体で覆ったり、吸音材を設けるなど、吹き出し口１１ｂ側と異なり吸引口１１ａ側の騒音対策は困難であった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、吸引口側からの騒音を低減することが出来る電動送風機及び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、両端が反負荷側ブラケット及び負荷側ブラケットで回転自在に支持され、電機子巻線を有する電機子と、界磁巻線を有する界磁と、前記電機子の一端に固定され中央に吸引口を有するインペラと、前記インペラからの吹き出し風を整流するエア−ガイドと、前記インペラと前記エアーガイドを覆うと共に板金などで形成され、中央部に樹脂などからなるタイトキャップを配設してなるケーシングからなり、前記タイトキャップに、前記吸引口へ吸引風が流れ込む方向とは逆方向に略円筒形状で内壁と外壁からなる二重壁を形成し、前記内壁の複数個所に吸音穴を設けると共に、前記二重壁間に吸音材を配置したもので、インペラの吸引口から外部へ抜ける騒音について、タイトキャップに設けた略円筒形状の二重壁を通過する際に吸音し、吸引口から発生する騒音の抑制を図った電動送風機を提供することが可能となる。

本発明の電気掃除機は、塵埃を捕集する集塵室と、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動送風機を備えたもので、電気掃除機の更なる低騒音化を図ることができる。

本発明の電動送風機は、吸引口から発生する騒音を抑制することができ、また、本発明の電気掃除機は、電動送風機の吸引口から発生する騒音が抑制されるので、運転時の騒音を低減することができる。

本発明の第１の実施の形態における電動送風機のタイトキャップ取付け部の拡大断面図 同タイトキャップの他の例を示す断面図 従来の電動送風機の半断面図 同電動送風機が搭載された電気掃除機の部分断面図

第１の発明は、両端が反負荷側ブラケット及び負荷側ブラケットで回転自在に支持され、電機子巻線を有する電機子と、界磁巻線を有する界磁と、前記電機子の一端に固定され中央に吸引口を有するインペラと、前記インペラからの吹き出し風を整流するエア−ガイドと、前記インペラと前記エアーガイドを覆うと共に板金などで形成され、中央部に樹脂などからなるタイトキャップを配設してなるケーシングからなり、前記タイトキャップに、前記吸引口へ吸引風が流れ込む方向とは逆方向に略円筒形状で内壁と外壁からなる二重壁を形成し、前記内壁の複数個所に吸音穴を設けると共に、前記二重壁間に吸音材を配置したもので、インペラの吸引口から外部へ抜ける騒音について、タイトキャップに設けた略円筒形状の二重壁を通過する際に吸音し、吸引口から発生する騒音の抑制を図った電動送風機を提供することが可能となる。

第２の発明は、特に、第１の発明の吸音材を、タイトキャップ内にインサート成型してなるもので、二重壁の間に配置した吸音材を隙間なく挟むことができるため、より吸引口から発生する騒音の抑制を図った電動送風機を提供することが可能となる。

第３の発明は、特に、第１又は第２の発明の二重壁内を複数の部屋に分割し、前記複数の部屋毎に吸音する周波数特性の異なる吸音材を配置してなるもので、吸引口から発生した複数の異なる周波数の騒音の抑制を図った電動送風機を提供することが可能となる。

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明のタイトキャップを発泡成形により成形してなるもので、発泡樹脂による吸音効果も併せて得ることができるため、より吸引口から発生する騒音の抑制を図った電動送風機を提供することが可能となる。

第５の発明は、塵埃を捕集する集塵室と、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動送風機を備えたもので、電気掃除機の更なる低騒音化を図ることができる。

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は、本発明の第１の実施の形態における電動送風機のタイトキャップ取付け部の拡大断面図である。上記従来の電動送風機と同一構成部品には同一の符号を付してその説明を省略する。

図１、２において、本実施の形態における電動送風機は、ケーシング１２の中央部に配置した樹脂などからなるタイトキャップ１６に、吸引風が流れ込む方向とは反対方向に、略円筒形状で、内壁１６ａと外壁１６ｂからなる二重壁を形成し、前記二重壁の間に吸音材９０を挟持し、さらに、内壁１６ａの複数個所に吸音穴９１を設けたものである。他の構成は、従来の電動送風機と同一である。

本実施の形態における電動送風機は、以上のように構成されているので、高速で回転するインペラ１１が風を切ることによって発生する騒音の一部は、図１で示すように、インペラ１１の吸引口１１ａから吸引風とは逆方向の外部に向かって発生するが、その際、タイトキャップ１６に設けた略円筒形状の内壁１６ａを通って、外部へ騒音が抜けることとなる。

従って、図１に示すような矢印の方向にインペラ１１で発生した騒音が抜ける際、内壁１６ａに設けた吸音穴９１から入った騒音が吸音材９０で吸収されるため、インペラ１１
の吸引口１１ａから外部へ洩れる騒音を大幅に抑制することが可能となる。

その際、内壁１６ａと外壁１６ｂの二重壁内に設けた吸音材９０が、二重壁内に隙間なく配置できればよいが、実際は隙間が生じてしまう。その隙間により、吸音効果が低下してしまうため、吸音材９０については、後から挿入するのではなく、樹脂などからなるタイトキャップ１６を成型する際、同時にインサート成型を行うことで、隙間をゼロにし、吸音効果を最大限発揮することが可能となる。

また、インペラ１１から発生する騒音は、様々な周波数を含んだ騒音として発生している。特に、インペラ１１が有している複数枚の翼によって発生する高周波音が最も耳障りな騒音であり、例えば、４００００ｒｐｍの回転数で、インペラ１１の翼１１ｃの枚数が９枚の場合、回転数と翼１１ｃの枚数を乗じたものが、発生する高周波音の周波数であり、（４００００×６）÷６０＝４０００Ｈｚ＝４ｋＨｚが高周波音の一次周波数となる。

また、高周波音は、一次周波数以外に、二次、三次・・・と順番に発生するため、前述のように一次周波数が４ｋＨｚの場合、二次周波数は８ｋＨｚ、三次周波数は１２ｋＨｚ、四次周波数は１６ｋＨｚとなる。

従って、図１で説明したように、吸音材９０を一種類で対応する場合、吸音材９０の吸音する周波数特性を、一次周波数の４ｋＨｚに合わした場合、二次、三次、四次・・・については、吸音効果はあるものの、一次周波数以上の効果を同時に得ることが困難となる。

よって、図２で示すように、二重壁内に複数個所の仕切り壁９２を設け、仕切り壁９２によって分割されてできた複数個所の部屋に、吸音する騒音に対しそれぞれ周波数特性の異なった吸音材９０を配置することで、幾種類かの異なった周波数を吸音することが可能となる。上述のように一次周波数が４ｋＨｚで、二次が８ｋＨｚ、三次が１２ｋＨｚ、四次が１６ｋＨｚの場合には、図２で示した４箇所の部屋にそれぞれの周波数に合致した周波数特性を有する吸音材９０を挿入することで、より効果的に、インペラ１１の吸引口１１ａから発生する騒音を抑制することが可能となる。

また、樹脂などからなるタイトキャップ１６自体について、気泡を含んだ発泡成形を行うようにすれば、タイトキャップ１６自体が吸音効果を発揮できるため、更により効果的に、インペラ１１の吸引口１１ａから発生する騒音を抑制することが可能となる。

最後に上述した電動送風機１９を、図４に示す本体６１に組み込んだ場合には、インペラ１１の吸引口１１ａより発生する騒音の抑制が可能であるため、電気掃除機の本体６１の低騒音化を図ることが可能となる。

以上のように、本発明にかかる電動送風機は、樹脂などからなるタイトキャップの改善により、インペラの吸引口から発生する騒音を電動送風機単品で抑制することが可能であるため、床移動型の交流式電気掃除機にかかわらず、小型化が利点となるハンディー型や、縦型、又は直流充電式掃除機等の用途にも使用できるものである。

４ 軸受
５ 負荷側ブラケット
６ 反負荷側ブラケット
９ 界磁
１０ エアーガイド
１１ インペラ
１１ａ 吸引口
１２ ケーシング
１４ 座金
１６ タイトキャップ
１６ａ 内壁
１６ｂ 外壁
１９ 電動送風機
２２ 電機子巻線
２３ 界磁巻線
５１ 電機子
５２ 整流子
５３ 軸
９０ 吸音材
９１ 吸音穴
９２ 仕切り壁

Claims (5)

1. 両端が反負荷側ブラケット及び負荷側ブラケットで回転自在に支持され、電機子巻線を有する電機子と、界磁巻線を有する界磁と、前記電機子の一端に固定され中央に吸引口を有するインペラと、前記インペラからの吹き出し風を整流するエア−ガイドと、前記インペラと前記エアーガイドを覆うと共に板金などで形成され、中央部に樹脂などからなるタイトキャップを配設してなるケーシングからなり、前記タイトキャップに、前記吸引口へ吸引風が流れ込む方向とは逆方向に略円筒形状で内壁と外壁からなる二重壁を形成し、前記内壁の複数個所に吸音穴を設けると共に、前記二重壁間に吸音材を配置してなる電動送風機。
2. 吸音材を、タイトキャップ内にインサート成型してなる請求項１に記載の電動送風機。
3. 二重壁内を複数の部屋に分割し、前記複数の部屋毎に吸音する周波数特性の異なる吸音材を配置してなる請求項１又は２に記載の電動送風機。
4. タイトキャップを発泡成形により成形してなる請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動送風機。
5. 塵埃を捕集する集塵室と、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動送風機を備えた電気掃除機。