JP2011208595A - 電動送風機及び電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】安価で、空気ロスが少なく低騒音の電動送風機を提供する。
【解決手段】電機子（図示せず）の一端に固定されたインペラ１１は、それぞれ複数の固定穴１１４を有する一対の前面シュラウド１１１と後面シュラウドと、前記一対の前面シュラウド１１１と後面シュラウド間に配されると共に、端面に前記固定穴１１４に固定される固定用突起１１３ａを有する複数のブレード１１０と、隣り合う前記ブレード１１０間に配され、前記ブレード１１０よりも短く樹脂からなると共に端面に前記固定穴１１４に挿入される固定用突起１１３ｂを有する副ブレード１１５から構成され、前記副ブレード１１５の固定用突起１１３ｂを前記固定穴１１４に挿入した時、その先端部が前記前面・後面シュラウド１１１の外側面より突出しないようにしたもので、突起によるロス、騒音の抑制を図ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気掃除機などに使用される電動送風機及びそれを用いた電気掃除機に関するものである。

従来のこの主の電動送風機として、図６〜９に示されるようなものがあった（例えば、特許文献１参照）。

図６は、従来の電動送風機の半断面図、図７は、同電動送風機のインペラの分解斜視図、図８は、同インペラの部分断面斜視図、図９は、同インペラの副ブレードとシュラウドとの接合部の拡大部分断面図である。

従来の電動送風機１９は、図６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、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１１は、負荷であり空気吸引、吹き出し用のインペラであり、図７に示すように、アルミプレス等からなるブレード１１０を複数枚有し、且つ前記ブレード１１０間には、ブレード１１０よりも長さの短い副ブレード１１５を配置し、円板でアルミプレス等からなる後面シュラウド１１２及び吸引穴１１１ａを中央部に設けた円板で且つ傘形状に絞り加工を施したアルミプレスからなる前面シュラウド１１１によって挟持され、ブレード１１０及び副ブレード１１５のそれぞれの端面には、複数個の固定用突起１１３が設けられ、固定用突起１１３に対向した箇所の前面シュラウド１１１、後面シュラウド１１２に設けられた固定穴１１４に挿入され、前面シュラウド１１１、後面シュラウド１１２のそれぞれの外側でカシメ固定されている。また、中央部には樹脂等からなる３次元形状のインデューサ１１６を挟持することで、インペラ１１の高効率化を図っている。

１０は、負荷側ブラケット５とインペラ１１間に形成した整流用のエア−ガイドであり、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の吸気口１２ａ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の中央部へは溶着等で固定しており、インペラ１１の吸込口１１ａとタイトキャップ１６は接触することで、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のそれぞれの電機子巻線２２、界磁巻線２３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。

特開２００７−１４６７４６号公報

昨今の電動送風機１９は、回転数が４００００〜４５０００ｒｐｍという家電製品では稀な高速回転で回転することにより、より高い吸引力を有しているため、吸引力を発生させる源となるインペラ１１自体の強度保証が重要であり、従って、インペラ１１を構成する前面シュラウド１１１、後面シュラウド１１２、ブレード１１０、及び副ブレード１１５はアルミ材で、且つブレード１１０、副ブレード１１５に設けた固定用突起１１３は、対向する固定穴１１４に挿入された後、カシメにより機械的に固定をされることにより、強度保証を実現している。

しかしながら、上記特許文献１に記載されたような従来の電動送風機の構成では、図９に示すブレード１１０、副ブレード１１５のカシメ部の拡大断面図を見てわかるように、カシメが施された前面シュラウド１１１（後面シュラウド１１２も同様）は、局部的にカシメ時の力で微細な変形が発生している。この微細な変形については、上述した通り、昨今の高速回転時においては面振れとなって、電動送風機１９の完成品での振動に悪影響を及ぼす可能性が大きいものであり、また固定用突起１１３のカシメ後の突起についても、高速回転時における乱流ロス、騒音アップ要因となっている。

特にブレード１１０以外に、副ブレード１１５を有するインペラ１１については、カシメ部の数量が副ブレード１１５を有さないタイプの倍を有するため、面振れ、乱流ロス、騒音とも悪影響を受け易い構成となっている。加えて、副ブレード１１５を有さないインペラ１１に対し、副ブレード１１５の分だけブレード枚数が倍となるため、ブレードの材料費や工賃も倍となり、インペラ１１の単価がアップする要因にもなるという課題も有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、副ブレードの材料、構成の改善を図ることで、ブレードの加工費削減、及びカシメ部突起によるロス、騒音の抑制を図った電動送風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、反負荷側ブラケット及び負荷側ブラケットとで回転自在に支持された電機子と、前記電機子の一端に固定されたインペラと、前記インペラからの吹き出し風を整流する複数枚の案内翼を配設したエア−ガイドと、前記インペラと前記エアーガイドを覆う板金などからなるケーシングからなり、前記インペラは、それぞれ複数の固定穴を有する一対のシュラウドと、前記一対のシュラウド間に配されると共に、端面に前記固定穴に固定される固定用突起を有する複数のブレードと、隣り合う前記ブレード間に配され、前記ブレードよりも短く樹脂からなると共に端面に前記固定穴に挿入される固定用突起を有する副ブレードから構成され、前記副ブレードの固定用突起を前記固定穴に挿入した時、その先端部が前記シュラウドの外側面より突出しないようにしたもので、副ブレードを樹脂化することにより、加工費が抑制されて低価格化が図れ、しかも、副ブレードの固定用突起の先端がシュラウドの外側面から突出しないので、突起によるロス、騒音の抑制を実現した電動送風機を提供することが可能となる。

また、本発明に係る電気掃除機は、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、電気掃除機の吸込性能の向上、及び低騒音化を図ることができる。

本発明の電動送風機は、副ブレードを有するインペラにおける加工費の削減、及び更なる高効率・低騒音化を実現できるもので、その電動送風機を電気掃除機に搭載することで、低騒音の電気掃除機を提供することができるものである。

本発明の第１の実施の形態における電動送風機のインペラの副ブレードと前面シュラウドの接合部の拡大部分断面図 （ａ）同副ブレードの糸リブ構成時の拡大部分斜視図、（ｂ）同副ブレードの部分端面図 （ａ）同副ブレードの接着溜まり凹部設置時の拡大部分斜視図、（ｂ）同接着溜まり凹部付近の拡大断面図 同インペラの他の例を示す分解斜視図 本発明の第２の実施の形態における電気掃除機の概略構成を示す図 従来の電動送風機の半断面図 同電動送風機のインペラの分解斜視図 同インペラの部分断面斜視図 同インペラの副ブレードとシュラウドとの接合部の拡大部分断面図

第１の発明は、反負荷側ブラケット及び負荷側ブラケットとで回転自在に支持された電機子と、前記電機子の一端に固定されたインペラと、前記インペラからの吹き出し風を整流する複数枚の案内翼を配設したエア−ガイドと、前記インペラと前記エアーガイドを覆う板金などからなるケーシングからなり、前記インペラは、それぞれ複数の固定穴を有する一対のシュラウドと、前記一対のシュラウド間に配されると共に、端面に前記固定穴に固定される固定用突起を有する複数のブレードと、隣り合う前記ブレード間に配され、前記ブレードよりも短く樹脂からなると共に端面に前記固定穴に挿入される固定用突起を有する副ブレードから構成され、前記副ブレードの固定用突起を前記固定穴に挿入した時、その先端部が前記シュラウドの外側面より突出しないようにしたもので、副ブレードを樹脂化することにより、加工費が抑制されて低価格化が図れ、しかも、副ブレードの固定用突起の先端がシュラウドの外側面から突出しないので、突起によるロス、騒音の抑制を実現し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の発明の副ブレードの固定用突起間端面に糸リブを設けてなるもので、副ブレード端面とシュラウド内側面との隙間を糸リブでタイトすることが可能となるため、更なる高効率化を実現し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の発明の副ブレードの中央部側端面近傍のシュラウドの内面に、微小な凹部を設けたもので、副ブレード端面とシュラウド内側面を接着剤の塗布による隙間埋めを行う場合、凹部に余った接着剤が入り込むため、接着剤余りの塊が発生するのを防止でき、結果性能が安定し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つの発明の電動送風機において、３次元形状で樹脂からなるインデューサをインペラの中央部に備え、副ブレードを前記インデューサに一体で形成したもので、部品点数の削減による更なる低価格化を実現することが可能となる。

第５の発明に係る電気掃除機は、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、電気掃除機の吸込性能の向上、及び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インペラの副ブレードと前面シュラウドの接合部の拡大部分断面図、図２（ａ）は、同副ブレードの糸リブ構成時の拡大部分斜視図、図２（ｂ）は、同副ブレードの部分端面図、図３（ａ）は、同副ブレードの接着溜まり凹部設置時の拡大部分斜視図、図３（ｂ）は、同接着溜まり凹部付近の拡大断面図である。なお、上記従来の電動送風機と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。

図１において、本実施の形態における電動送風機のインペラ１１の副ブレード１１５は、アルミ材によるプレス部品ではなく、樹脂成型品で形成されるとともに、副ブレード１１５の固定用突起１１３ｂについては、対向する固定穴１１４に挿入するのみで、カシメなどの機械的な固定は行わず、且つ前面シュラウド１１１（後面シュラウド１１２も同様）の外周面から突出しない寸法設定とする。強度保証については、ブレード１１０が従来同様にアルミ材でカシメ固定されているため、副ブレード１１５が樹脂化され、カシメなどによる機械固定がなされなくとも、充分にインペラ１１としての強度保証は可能である。

上述の構成とすることにより、副ブレード１１５の固定用突起１１３ｂによる、乱流ロス、騒音を抑制することができると共に、且つカシメを施さないことにより、前面シュラウド１１１、後面シュラウド１１２の微細な変形も抑制し、結果面振れによる振動アップも抑制することが可能となる。

加えて、副ブレード１１５を樹脂成型することで、副ブレード１１５の材料費もアルミ材のプレス時と比較して、価格低減することが可能となる。

また、ブレード１１０、副ブレード１１５とシュラウド内側面については、僅かな隙間を有しており、この隙間からのインペラ１１内部リークにより、吸引性能が低下してしまうため、接着剤を塗布するなどして、僅かな隙間を埋めることを実施している。この接着に要する工数、及び接着剤の材料費を削減するために、本実施の形態では、図２に示すように、樹脂からなる副ブレード１１５の前面シュラウド１１１、後面シュラウド１１２のそれぞれと当接する端面部について、糸リブ１１７を構成することで、接着剤を塗布することなく、前面シュラウド１１１、後面シュラウド１１２のそれぞれの内側との隙間埋めができるため、接着に要する工数、及び接着剤の材料費を削減することが可能となる。

また、副ブレード１１５に接着剤１１９を塗布する場合については、副ブレード１１５は、ブレード１１０よりも長さが短いため、塗布に必要な接着剤１１９の量も少なく、非常に僅かな量であるが故に、接着剤１１９の塗布量が少しでも多い場合、副ブレード１１５の端に接着剤１１９の塊ができ、その塊が乱流ロスを発生させる要因となってしまう。この課題を解決するために、本実施の形態では、図３に示すように、副ブレード１１５の中心側、すなわち吸引側端部の前面シュラウド１１１、後面シュラウド１１２の内側に、余分な接着剤１１９が溜まるための接着溜まり凹部１１８を設けることにより、接着剤１１９の塊の発生を抑制することが可能となる。

実際の接着剤１１９の塗布方法は、図３のＡ部より注射器の先端のようなものを利用して接着剤１１９を塗布する。従って、接着剤１１９は副ブレード１１５と前面シュラウド１１１及び後面シュラウド１１２の内側面との隙間を伝って、副ブレード１１５の中心側に向かい、余った接着剤１１９は、図３の断面図に示すように、接着溜まり凹部１１８に収まり、接着剤１１９が塊になるのを防ぐことが可能となる。

又、図４に示すように、樹脂から成る副ブレード１１５を、同様に樹脂から成りインペラ１１の中央部に配置されるインデューサ１１６と一体化するようにすれば、より加工費、材料費の削減を図ることが可能となる。

（実施の形態２）
図５は、本発明の第２の実施の形態における電気掃除機の概略構成を示す図である。

図５において、本実施の形態における電気掃除機の電気掃除機本体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が収納され、モ−タ室８２には、上記第１の実施の形態における電動送風機１９が収納されている。

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が順次接続されている。

上記構成により、本体６１の運転を開始すると、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。

以上のように、本実施の形態では、実施の形態１における、インペラ１１でのロス低減、すなわちより高効率化を図った電動送風機１９を搭載しているので、本体６１の吸込性能の向上、及び低価格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及び電気掃除機は、副ブレードを有したインペラの高効率化、低騒音化、及び低価格化を図ることが可能であるため、床移動型交流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
１２ ケーシング
１４ 座金
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
１１０ ブレード
１１１ 前面シュラウド（シュラウド）
１１２ 後面シュラウド（シュラウド）
１１３、１１３ａ、１１３ｂ 固定用突起
１１４ 固定穴
１１５ 副ブレード
１１６ インデューサ
１１７ 糸リブ
１１８ 接着溜まり凹部（凹部）
１１９ 接着剤

Claims (5)

1. 反負荷側ブラケット及び負荷側ブラケットとで回転自在に支持された電機子と、前記電機子の一端に固定されたインペラと、前記インペラからの吹き出し風を整流する複数枚の案内翼を配設したエア−ガイドと、前記インペラと前記エアーガイドを覆う板金などからなるケーシングからなり、前記インペラは、それぞれ複数の固定穴を有する一対のシュラウドと、前記一対のシュラウド間に配されると共に、端面に前記固定穴に固定される固定用突起を有する複数のブレードと、隣り合う前記ブレード間に配され、前記ブレードよりも短く樹脂からなると共に端面に前記固定穴に挿入される固定用突起を有する副ブレードから構成され、前記副ブレードの固定用突起を前記固定穴に挿入した時、その先端部が前記シュラウドの外側面より突出しないようにした電動送風機。
2. 副ブレードの固定用突起間端面に糸リブを設けてなる請求項１に記載の電動送風機。
3. 副ブレードの中央部側端面近傍のシュラウドの内面に、微小な凹部を設けてなる請求項１又は２に記載の電動送風機。
4. ３次元形状で樹脂からなるインデューサをインペラの中央部に備え、副ブレードを前記インデューサに一体で形成してなる請求項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。

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