JP3051037B2 - 電動送風機 - Google Patents

電動送風機

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JP3051037B2
JP3051037B2 JP6317102A JP31710294A JP3051037B2 JP 3051037 B2 JP3051037 B2 JP 3051037B2 JP 6317102 A JP6317102 A JP 6317102A JP 31710294 A JP31710294 A JP 31710294A JP 3051037 B2 JP3051037 B2 JP 3051037B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は遠心ファンを備えた電動
送風機に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の電動送風機は、遠心ファンの回
転により生じた空気の流れで電動機を冷却するするもの
で、例えば電気掃除機の駆動部に用いられている。従
来、この種の電動送風機には図9に示す構成をなすもの
がある。すなわち、図中1は電動機で、その一方の端面
部に回転子軸2が突出されるとともに、この端面部には
通風を行うための開放部を有している。3は遠心ファン
で、これは中央部に吸込み口6が形成された円板からな
る第一のファン板4およびこの第一のファン板4に対し
て前記電動機に近い位置にある円形をなす円板からなる
第二のファン板5を有し、第一のファン板4と第二のフ
ァン板5とで挟まれた部分には通路7が形成され、第一
のファン板4の外周縁と第二のファン板5の外周縁との
間で吐出口8が形成が形成されている。遠心ファン3は
電動機1の一方の端面部の外側に配置されてこの電動機
1の回転子軸2に取り付けられている。
【0003】9は整流板で、これは遠心ファン3より大
きな直径を有する円形をなしている。整流板9はこれは
電動機1の端面部と遠心ファン3との間に固定して設け
られ、遠心ファン3の吐出口8から吐出される空気を外
周縁から電動機1の端面の開放部を通してその内部に導
く通路10を有している。11はファンカバーで、これ
は遠心ファン3および整流板9を覆うとともに中央部に
吸込み口12を有している。
【0004】そして、電動機1の回転子軸2が回転され
ると、遠心ファン3が一体に回転される。遠心ファン3
の回転により空気が吸い込み口12からファンカバー1
1の内部に吸い込まれ、さらに空気は遠心ファン3の中
央部の吸い込み口6から通路7を経て外周縁の吐出口8
から吐出される。次いで、空気は、整流板7の外周縁に
おける遠心ファンに面する側の部分(図9では整流板7
の外周縁における上側部分)を通って整流板7の通路8
に入り、この通路8に案内されて電動機1の端面の開放
部を通してその内部に導かれて電動機1を冷却する。
【0005】なお、この電動送風機では、遠心ファン3
における第一のファン板4と第二のファン板5は夫々同
じ大きさの直径を有する円板で形成されている。また、
特開昭63ー192988号に開示される電動送風機に
おける遠心ファンでは、第一のファン板を第二のファン
板に比較して直径が大きな円板で形成している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この種の電動
送風機では、遠心ファンの回転に伴い生じる風切り音が
大きくて耳障りであり、この現象は特に風量が少なく遠
心ファンが高速回転する場合に顕著である。このため、
従来からこの種の電動送風機に対して遠心ファンの回転
に伴い生じる風切り音を低減することが要望されてい
る。
【0007】本願発明は前記事情に基づいてなされたも
ので、遠心ファンの回転に伴い生じる風切り音を簡素な
構成で低減する電動送風機を提供すること目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明の電動送
風機は、電動機と、この電動機の一方の端面部の外側に
配置されてこの電動機に設けられた回転子軸に取り付け
られ中央部に吸込み口が形成された第一のファン板およ
びこの第一のファン板に対して前記電動機に近い位置に
ある第二のファン板を有し空気を前記吸込み口から吸い
込んで前記第一のファン板の外周縁と第二のファン板の
外周縁との間で形成される吐出口から吐出する遠心ファ
ンと、前記電動機の端面部と前記遠心ファンとの間に設
けられるとともに外周縁が前記第二のファン板の外周縁
の外側に位置し且つ外周縁に前記遠心ファンから吐出さ
れる空気が流入する空気入口が形成されているとともに
電動機側の面に前記外周縁の空気入口から流入した空気
を前記電動機の内部へ導く通路が形成された整流板とを
具備し、前記遠心ファンの第二のファン板の外周縁は、
前記第一のファン板の外周縁と前記整流板の外周縁とに
挟まれる領域に向けて突出していることを特徴とする。
【0009】請求項2の発明の電動送風機は、電動機
と、この電動機の一方の端面部の外側に配置されてこの
電動機に設けられた回転子軸に取り付けられ中央部に形
成された吸込み口から空気を吸い込んで外周縁に形成さ
れた吐出口から突出する遠心ファンと、前記電動機の端
面部と前記遠心ファンとの間に設けられるとともに外周
縁が前記遠心ファンの外周縁の外側に位置し且つ外周縁
に前記遠心ファンから吐出される空気が流入する空気入
口が形成されているとともに電動機側の面に前記外周縁
の空気入口から流入した空気を前記電動機の内部へ導く
通路が形成された整流板と、前記遠心ファンと前記整流
板との間に位置して前記遠心ファンに取付けられてこの
遠心ファンと一体に回転され且つ前記遠心ファンの外周
縁と前記整流板の外周縁とに挟まれる領域に向けて突出
する部分を有する部材とを具備することを特徴とする。
【0010】
【作用】本願の発明の発明者は、遠心ファンを用いた電
動送風機において遠心ファンの回転に伴い生じる風切り
音について分析を重ねてきた。この結果、遠心ファンの
回転に伴い風切り音が生じる大きな要因として、回転す
る遠心ファンの外周縁の吐出口から吐出された空気が整
流板の外周縁からその通路に入るまでの空気の流れの態
様がかかわっていることを見出した。そこで、発明者
は、この空気の流れの態様を制御(変更)することによ
り、風切り音の発生を低減することができるという視点
に立って種々実験を行った。
【0011】その結果、回転する遠心ファンの外周縁の
吐出口から吐出された空気が、整流板に直接入ることを
阻止し、前記空気を整流板の外周縁に向けて流し、その
後前記空気を整流板に入るようにすることにより、従来
に比較して風切り音が低減することがわかった。
【0012】これは、回転する遠心ファンの外周縁の吐
出口から吐出された空気が、遠心ファンの外周縁と整流
板の外周縁とに挟まれた領域において迂回されて従来に
比較して長い距離をもって流れた後に整流板に流入する
ためであると考えられる。
【0013】そして、本願の発明の発明者は、遠心ファ
ンの外周縁と整流板の外周縁とに挟まれた領域に空気の
流れを制御する構成として、請求項1の発明では、遠心
ファンの電動機に近い位置にある第二のファン板の外周
縁を、第一のファン板の外周縁と整流板の外周縁とに挟
まれた領域に向けて突出させている。
【0014】この構成によれば、回転する遠心ファンの
外周縁の吐出口から吐出された空気が、第二のファン板
の外周縁の突出部により、整流板の外周縁から整流板に
直接入ることを阻止され、整流板の外周縁に向けて流れ
た後に整流板に流入する。この結果、簡素な構成であり
ながら遠心ファンの回転により生じる風切り音を従来に
比較して低減できる。
【0015】また、請求項2の発明では、遠心ファンと
整流板との間に、遠心ファンの外周縁と整流板の外周縁
とに挟まれた領域に向けて突出する部分を有する部材を
設けている。
【0016】この構成によれば、回転する遠心ファンの
外周縁の吐出口から吐出された空気が、整流部材によ
り、整流板に直接入ることを阻止され、整流板の外周縁
に向けて流れた後に整流板に流入する。この結果、簡素
な構成でありながら遠心ファンの回転により生じる風切
り音を従来に比較して低減できる。
【0017】
【実施例】本願発明の実施例について図面を参照して説
明する。本願発明の第一の実施例について図1ないし図
4を参照して説明する。この実施例は請求項1の発明に
対応するものである。すなわち、この実施例では、遠心
ファンの外周縁と整流板の外周縁とに挟まれた領域に空
気の流れを制御する構成として、請求項1の発明では、
遠心ファンの第二のファン板の外周縁を、第一のファン
板の外周縁と整流板の外周縁とに挟まれた領域に向けて
突出させている。
【0018】図1はこの実施例の電動送風機の全体を示
す図である。この図では下部に電動機が、上部に送風機
部が位置している。図中21は電動機、22はこの電動
機21のケースで、一方の端面部(上端面部)が開放さ
れている。電動機ケース22の内部には図示しない固定
子と回転子が設けられ、ケース中心軸線上に位置する回
転子軸23が、電動機ケース22の開放された一方の端
面部から外部へ突出している。
【0019】電動機ケース22の開放された一方の端面
部には、帯形をなすケース端面部材24が直径方向に掛
け渡して配置されている。このケース端面部材24は両
端が電動機ケース22の端面部の縁部にのせられてねじ
46を用いて固定されており、中央部には軸受ハウジン
ブ部24aが形成されている。この軸受ハウジンブ部2
4aには軸受25が嵌め込まれており、この軸受25に
は回転子軸23が挿通されて支持されている。また、回
転子軸23において軸受25に対して電動機ケース22
よりの箇所にはリング26が係合されており、このリン
グ26とこのリング26に支持された押え円板27は、
ケース端面部材24とともに軸受25を押えている。
【0020】電動機21の一方の端面部の外側には遠心
ファン28が配置されて、電動機ケース22の一方の端
面部から突出した回転子軸23の部分に装着される。ま
た、遠心ファン28と電動機21の一方の端面部との間
には整流板38が配置されて電動機ケース22に固定さ
れている。さらに、これら遠心ファン28と整流板38
とを覆ってファンカバー43が配置されて電動機ケース
22に固定されている。
【0021】すなわち、図2および図4に示すように遠
心ファン28は、第一のファン板29と、この第一のフ
ァン板29に対してその軸線上において軸線方向に所定
を存して配置された第二のファン板30と、この第一の
ファン板29と第二のファン板30との間に配置された
複数の仕切り板31とを有している。第一のファン板2
9は中央部に吸い込み口32が形成された円板をなし、
第二のファン板30は第一のファン板29より大きな直
径を有する円板をなすもので、中央部に軸孔30bを有
している。
【0022】仕切り板31は第一のファン板29の吸込
み口32と外縁部との間にわたって延びるもので、ファ
ン円周方向に間隔を存して配置され、ファンの中央部か
ら外周縁に向けて延び渦巻き状をなす複数の通路34を
形成している。この各通路34は遠心ファン28の中央
部では、第一のファン板29の吸込み口32に連通し、
他方の端部は吐出口33に連通している。吐出口33
は、第一のファン板29の外周縁とこの外周縁に対向す
る第二のファン板30の部分との間で形成されている。
仕切り板31は例えば爪31aを形成して、第一のファ
ン板29および第二のファン板30に形成した孔に係止
して固定している。遠心ファン28における第二のファ
ン板30の中央部は一対の押え円板35により挟持され
る。
【0023】また、この構成では、第二のファン板30
の直径が第一のファン板29の直径に比較して大きく、
この両者の直径の差分だけ、第二のファン板30の外周
縁が第一のファン板29の外周縁より外側に突出してい
る。この突出部30aは、第一のファン板29の外周縁
と整流板38の外周縁とに挟まれる領域に向けて突出す
るものである。言い換えれば、第二のファン板30の直
径は、第一のファン板29の直径より大きく、後述する
整流板38の直径より小さい大きさである。
【0024】そして、遠心ファン28は図1に示すよう
に第二のファン板30が電動機21側に位置するように
向きを設定されて電動機21の一方の端面の外側に配置
され、電動機21の突出した回転子軸23が第二のファ
ン板30の軸孔30および一対の押え円板35に挿通さ
れる。遠心ファン28は、第二のファン板30と軸受3
5との間で回転子軸23に嵌合されディスタンス部材3
6と、回転子軸23の先端に形成されたねじ部23aに
螺合されたナット37で固定されている。
【0025】図3および図4に示すように整流板38
は、円板形をなすもので、その外周縁には電動機側に向
けて突出する縁部が形成されている。すなわち、この整
流板38の外周縁の縁部には、軸方向に沿って開口する
複数の空気入口39が間隔を存して形成されており、ま
た複数の空気案内部40が各空気入口39の間には位置
して形成されている。各空気案内部40は整流板38の
円周方向に沿って遠心ファン側から電動機側へ向けて低
くなるように傾斜して空気の流れを空気入口39に案内
する傾斜面を有するものである。また、整流板38にお
ける電動機側の面には渦巻き状をなす複数の仕切り壁4
1が円周方向に並べて形成され、これら複数の仕切り壁
41の間には各空気入口39から整流板38の中央部に
向かう複数の通路42が形成されている。この通路42
は空気を電動機ケース22の内部に導くものである。な
お、整流板38には中央部に孔38aが、この孔38a
を挟んで一対の孔38bが夫々形成されている。
【0026】そして、整流板38は遠心ファン28と電
動機21の一方の端面部との間に配置され、孔38aに
ケース端面部材24の軸受ハウジング部24aと嵌合さ
れている。整流板38の孔38bとケース端面部材24
に形成されたねじ孔24bにねじ45が螺挿されて、整
流板38が電動機ケース22に取り付けられている。
【0027】ファンカバー43は、整流板38と遠心フ
ァン28を外側から覆う大きさの円形をなし、中央部に
吸込み口44が形成されている。そして、ファンカバー
43は、整流板38と遠心ファン28を外側から覆って
配置し、その開放周縁が電動機ケース22の端面部に嵌
合固定されている。
【0028】このように構成された電動送風機では、遠
心ファン28の第二のファン板30の外周縁が、第一の
ファン板29の外周縁と整流板38の外周縁とに挟まれ
た領域に向けて突出されている。
【0029】次にこの電動送風機の作動について述べ
る。電動機21が駆動されて回転子軸23が回転される
と、遠心ファン28も一体に回転される。遠心ファン2
8に回転により、ファンカバー43の外部の空気が吸込
み口44を介してファンカバー43に吸込まれ、さらに
空気は回転する遠心ファン28の吸込み口32に吸込ま
れ各通路34を通り、さらに各吐出口33から遠心ファ
ン28の外周部に向けて吐出される。
【0030】ここで、回転する遠心ファン28の外周部
に向けて吐出された空気は、回転する遠心ファン28の
第二のファン板30の外周縁における第一のファン板2
9の外周縁と整流板38の外周縁とに挟まれる領域に向
けて突出する突出部30aによって、整流板38の外周
縁の各空気入口39へ直接流入することを阻止され、突
出部30aに沿って整流板38の外周縁に向けて流れ
る。そして、その後空気は整流板38の外周縁に形成さ
れた各案内部40に案内されて各空気入口39を通り、
これら各空気入口39に連通する各通路42に入る。さ
らに、空気は各通路42から電動機21の電動機ケース
22の開放された端部からその内部に流入して電動機ケ
ース22の内部に設けられた部品を冷却する。
【0031】この実施例の電動送風機では、遠心ファン
28の外周部に向けて吐出された空気が前記のような態
様で流れることにより、遠心ファン28の回転により生
じる風切り音を従来の電動送風機に比較して低減する。
この傾向は特に風量が少なく遠心ファンが高速回転する
場合に顕著である。
【0032】これは、回転する遠心ファン28の外周縁
の吐出口33から吐出された空気が、遠心ファン28の
外周縁と整流板38の外周縁とに挟まれた領域において
第二のファン板30の突出部30aによって迂回され
て、従来に比較して長い距離をもって流れた後に整流板
28に流入するためであると考えられる。
【0033】しかも、この実施例の構成は特別に大掛か
りな専用の部品を設けることなく、遠心ファン28の第
二のファン板30に突出部を形成するという簡素な構成
で実現することができ、このため部品点数の増大および
装置の大型化を回避することができる。
【0034】図7はこの実施例の電動送風機において遠
心ファン28の回転により生じる風切り音を測定した結
果を示す線図である。図8は従来例の電動送風機におい
て遠心ファン28の回転により生じる風切り音を測定し
た結果を示す線図である。電動送風機の風量はいずれも
風量全開時の18.2%時である。これらの線図におい
て横軸は周波数を、縦軸は音圧を夫々示している。図7
で示されるこの実施例の場合の風切り音の最高の音圧は
図8で示される従来例の場合の風切り音の最高の音圧の
約94%であり、両者を比較すると、この実施例の電動
送風機は従来例の電動送風機に比較して風切り音の最高
の音圧が大幅に低下していることがわかる。
【0035】本願発明の第二の実施例について図5ない
し図6を参照して説明する。この実施例は請求項2の発
明に対応するものである。すなわち、この実施例は、遠
心ファンと整流板との間に、遠心ファンの外周縁と整流
板の外周縁とに挟まれた領域に向けて突出する部分を有
する部材を設けたものである。
【0036】この実施例は、図1に示す電動送風機を基
にして空気の流れを制御する構成を変更したものであ
り、図5ないし図6において図1と同じ部分は同じ符号
を付している。
【0037】図5はこの実施例の電動送風機の全体を示
している。図中51は空気整流用の部材の一例である円
板であり、これは円板51の直径は、第一のファン板2
9の直径より大きく、整流板38の直径より小さい大き
さである。そして、円板51は遠心ファン28の第二の
ファン板30にその外側(電動機21の側)に重ねて配
置され、第二のファン板30とともに一対の押え円板3
5で押えられており、図6に示すように円板51の中央
部に形成された軸孔51bには電動機21の回転子軸2
3が挿通されている。
【0038】この構成では、円板51の外周縁が第二の
ファン板30の外周縁から外側に突出している。この円
板51の突出部51aは、第二のファンの外周縁と整流
板38の外周縁とで囲まれる領域に向けて突出するもの
である。
【0039】このように構成された電動送風機におい
て、電動機21の回転子軸23の回転により遠心ファン
28と円板51とが一体に回転される。これにより空気
が遠心ファン28の吸込み口32から吸込まれて各通路
34を通り各吐出口33から吐出される。吐出された空
気は、回転する遠心ファン28の第二のファン板30の
外周縁と整流板38の外周縁とに挟まれた領域に向けて
突出する円板51の突出部51aによって、整流板38
の外周縁における遠心ファン28に面する側の部分から
整流板38の各空気入口39へ直接流入することを阻止
され、突出部30aに沿って整流板38の外周縁に向け
て流れる。そして、その後空気は整流板38の外周縁に
形成された各空気入口39から各通路42に入る。さら
に、空気は電動機21の電動機ケース22の開放された
端部からその内部に流入する。
【0040】この実施例の電動送風機では、遠心ファン
28の外周部に向けて吐出された空気が前記のような態
様で流れることにより、遠心ファン28の回転により生
じる風切り音を従来の電動送風機に比較して低減する。
この傾向は特に風量が少なく遠心ファンが高速回転する
場合に顕著である。しかも、遠心ファン28の回転によ
り生じる風切り音を低減するために円板51を設けただ
けの簡素な構成であって、部品点数の増加、装置の大型
化を回避することができる。この効果は風量が少なく遠
心ファンが高速回転する場合に有効である。
【0041】なお、遠心ファン28から吐出する空気の
流れ制御する部材としては円板51に限定されない。
【0042】この実施例においても遠心ファンによる風
きり音の音圧を測定して、従来例の遠心ファンによる風
きり音の音圧を測定した結果と、前述した測定結果と同
様な測定結果が得られた。
【0043】
【発明の効果】請求項1の発明の電動送風機は、電動機
の端面部と遠心ファンとの間に設けられるとともに外周
縁が遠心ファンの外周縁の外側に位置し且つ外周縁に遠
心ファンから吐出される空気が流入する空気入口が形成
されているとともに電動機側の面に外周縁の空気入口か
ら流入した空気を電動機の内部へ導く通路が形成された
整流板を有するものであって、遠心ファンの第二のファ
ン板の外周縁を、第一のファン板の外周縁と整流板の外
周縁とに挟まれた領域に向けて突出させているので、簡
素な構成でありながら遠心ファンの回転により生じる風
切り音を従来に比較して低減できる。
【0044】請求項2の発明の電動送風機は、電動機の
端面部と遠心ファンとの間に設けられるとともに外周縁
が遠心ファンの外周縁の外側に位置し且つ外周縁に遠心
ファンから吐出される空気が流入する空気入口が形成さ
れているとともに電動機側の面に外周縁の空気入口から
流入した空気を電動機の内部へ導く通路が形成された整
流板を有するものであって、遠心ファンと整流板との間
に、遠心ファンの外周縁と整流板の外周縁とに挟まれた
領域に向けて突出する部分を有し且つ遠心ファンに一体
に取付けて遠心ファンと一体に回転する部材を設けてい
るので、簡素な構成でありながら遠心ファンの回転によ
り生じる風切り音を従来に比較して低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の第一の実施例の電動送風機を示す一
部切正面図。
【図2】同実施例の電動送風機を示す一部切平面図。
【図3】同実施例の電動送風機における整流板を示す下
面図。
【図4】同実施例の電動送風機における遠心ファンと整
流板を示す分解斜視図。
【図5】本願発明の第二の実施例の電動送風機を示す一
部切正面図。
【図6】同実施例の電動送風機における遠心ファンと整
流板と円板を示す分解斜視図。
【図7】本願発明の第一の実施例の電動送風機における
遠心ファンの回転による風切り音の音圧を示す線図。
【図8】従来の電動送風機における遠心ファンの回転に
よる風切り音の音圧を示す線図。
【図9】従来の電動送風機を示す図。
【符号の説明】
21…電動機、 22…ケース、 23…回転子軸、 28…遠心ファン、 29…第一のファン板、 30…第二のファン板、 30a…突出部、 31…仕切り板、 32…吸込み口、 33…吐出口、 34…通路、 38…整流板、 39…空気入口、 40…案内部、 41…通路、 51…円板、 51a…突出部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−93523(JP,A) 特開 昭55−66696(JP,A) 特開 昭57−212399(JP,A) 特開 昭57−126598(JP,A) 実開 昭55−165998(JP,U) 実開 昭49−24909(JP,U) 実開 昭55−64498(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02K 7/14 H02K 5/24

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電動機と、この電動機の一方の端面部の
    外側に配置されてこの電動機に設けられた回転子軸に取
    り付けられ中央部に吸込み口が形成された第一のファン
    板およびこの第一のファン板に対して前記電動機に近い
    位置にある第二のファン板を有し空気を前記吸込み口か
    ら吸い込んで前記第一のファン板の外周縁と第二のファ
    ン板の外周縁との間で形成される吐出口から吐出する遠
    心ファンと、前記電動機の端面部と前記遠心ファンとの
    間に設けられるとともに外周縁が前記第二のファン板の
    外周縁の外側に位置し且つ外周縁に前記遠心ファンから
    吐出される空気が流入する空気入口が形成されていると
    ともに電動機側の面に前記外周縁の空気入口から流入し
    た空気を前記電動機の内部へ導く通路が形成された整流
    板とを具備し、前記遠心ファンの第二のファン板の外周
    縁は、前記第一のファン板の外周縁と前記整流板の外周
    縁とに挟まれる領域に向けて突出していることを特徴と
    する電動送風機。
  2. 【請求項2】 電動機と、この電動機の一方の端面部の
    外側に配置されてこの電動機に設けられた回転子軸に取
    り付けられ中央部に形成された吸込み口から空気を吸い
    込んで外周縁に形成された吐出口から突出する遠心ファ
    ンと、前記電動機の端面部と前記遠心ファンとの間に設
    けられるとともに外周縁が前記遠心ファンの外周縁の外
    側に位置し且つ外周縁に前記遠心ファンから吐出されて
    空気が流入する空気入口が形成されているとともに電動
    機側の面に前記外周縁の空気入口から流入した空気を前
    記電動機の内部へ導く通路が形成された整流板と、前記
    遠心ファンと前記整流板との間に位置して前記遠心ファ
    ンに取付けられてこの遠心ファンと一体に回転され且つ
    前記遠心ファンの外周縁と前記整流板の外周縁とに挟ま
    れる領域に向けて突出する部分を有する部材とを具備す
    ることを特徴とする電動送風機。
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