JP3768019B2 - 電動送風機 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は電動送風機に係り、特に遠心ファンと該遠心ファンを覆うファンケーシング間をシールするシール部材を備えた電動送風機に関する。
【0002】
【従来の技術】
図5は従来の電動送風機の内部構造を示す図である。
【0003】
図において、1は整流子電動機などを用いた電動送風機、2は電動機のハウジング、3はハウジング2に固定した固定子、4aはハウジング2に設けた軸受、4bはエンドブラケットに設けた軸受、5は軸受4aおよび4bによって保持される電動機の回転軸、6は回転軸5に固定した回転子、7は回転軸5に固定した整流子、8は整流子との電気接続を行うブラシ、9はブラシ8を保持するホルダであり、ホルダ9はハウジング2に固定する。10はブラシ8を整流子7に押しつけるためのバネ、11はブラシ8と外部電極とを接続するためにブラシ8と電気的に接続したリード線である。
【0004】
12は回転軸5の一端に固定した遠心ファン、13は遠心ファンからでた空気流の流速を落として圧力を回復するためのディフューザ、14はディフューザと一体的に形成され、前記空気流を電動機内部に導くリターンガイド、15は遠心ファン12およびディフューザ13を覆うファンケーシングである。ファンケーシング15は、ディフューザ13の上面に接触する位置まで電動機のハウジングに圧入して組み立てられ、ディフューザを狭持する。16はファンケーシング15の吸気孔、17は軸受4bを保持するエンドブラケット、18は遠心ファン12を回転軸5に固定するネジ、19は遠心ファン12の吸気孔である。200はファンケーシング15に取り付けたシール部材である。
【0005】
前記電動機を駆動すると、電動機の回転軸に直結した遠心ファンは回転を始め、吸気孔16から流入した空気は遠心ファンにより動圧を与えられディフューザ13に流入する。ディフューザによって流速を落として静圧を回復した空気はさらにリターンガイド14によって流路方向を曲げられて電動機内に導かれ、電動機を冷却した後、外部に放出される。
【0006】
遠心ファン12により動圧を与えられた流入空気の一部はディフューザに流入することなく、遠心ファン12とファンケーシング15の間に流入し、再度遠心ファン12の吸気孔19に戻るという経路で循環流を生じる。この循環流の発生は電動送風機の効率を低下させる要因となる。
【0007】
ところで、ファンケーシング15はプレス加工により一般に複雑な形状に加工され、また遠心ファン12は複雑な形状の多数のブレード翼をアルミニュウム等の薄板と組み立てて作られる。このためファンケーシングの吸気孔16と遠心ファンの吸気孔19との嵌合部には、プレス加工のばらつきによる真円度の狂い、あるいは電動送風機を組み立てたときの遠心ファン軸とファンケーシング軸との同軸度の狂いが生じ、ファンケーシング15と遠心ファン12の吸気孔部間に隙間ができる。
【0008】
前記隙間をふさぎ、循環流を防止する手段として例えば特開平7−18992号公報には、ファンケーシングの吸気孔部に摺動切削性に優れたシール材を取り付け、遠心ファンの吸気孔部が食い込むように擦りあわせて嵌合する技術が開示されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
前記公報に開示される技術においては、前記シール部材は良好な摺動性および擦りあわせ時の良好な切削性が得られることが必要であることから、その構成材料は塑性を持たざるをえない。このため、組立作業時に無理な外力を加えると、伸びや変形を生じ、組立後にファンケーシングとの嵌合取り付け部に隙間や、めくれを生じる可能性がある。また、変形や位置ずれによりシール部材と遠心ファン吸気孔との同軸度がくずれると、摺動嵌合部がはずれて隙間を発生させる。
【0010】
さらに、シール部材をファンケーシングへ取り付ける際には、シール部材をファンケーシング上に配置し、シール部材を挟持するように押さえ部材を配置し、スポット溶接などの手段によってファンケーシングに固定することになる。このような取り付け方法はシール部材および押さえ部材の位置ぎめが難しく、さらにシール部材を変形させないように作業を実施することが必要であり、作業性が悪くなる。
【0011】
本発明は前記種々の問題点に鑑みてなされたもので、遠心ファンと前記遠心ファンとを覆うファンケーシング間を効果的にシールできるシール部材を容易に取り付けることのできる電動送風機を提供する。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するために次のような手段を採用した。
【0013】
電動機の回転軸に取り付けた遠心ファンおよび該遠心ファンの外周に配置したディフューザと、前記電動機のハウジングに取り付けられ、前記遠心ファンおよびディフューザを覆うように形成したファンケーシングと、前記ファンケーシングの吸気孔部に、遠心ファンの吸気孔と同軸に円環状に形成した湾曲部と、前記ファンケーシングに取り付けられ、ファンケーシングおよび遠心ファンの吸気孔間をシールするシール部材を保持するシール保持部材と、前記シール保持部材に保持された状態で前記遠心ファンの吸気孔部と摺接するシール部材と、前記ファンケーシングに取り付けられ、前記シール部材を押圧するシール押さえ部材からなる電動送風機において、前記シール保持部材は前記シール部材を嵌合する凹溝を備え、かつ前記湾曲部に嵌合保持し、前記シール保持部材の内径側側壁の遠心ファン側端部の内径は前記ファンケーシングの内径と略同一に設定した。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の第1の実施形態を図1〜図3を用いて説明する。図1は本実施形態に係る電動送風機の内部構造を示す図、図2は本実施形態に係る電動送風機のシール部の詳細斜視断面図、図3はシール部の断面詳細図である。
【0017】
これらの図において、20はシール部材、21はシール部材20を嵌合保持するシール保持部材であり、21aはシール部材の内周側側壁、21bは外周側側壁である。
【0018】
22は前記側壁21aおよび21bにより形成される凹溝であり、シール部材20がぴったりと嵌合する形状に構成されている。
【0019】
23はファンケーシング15の吸気孔部16に遠心ファンの吸気孔と同軸に円環状に形成した湾曲部であり、該湾曲部23は図3に示すように、その断面がベルマウス形に形成されている。
【0020】
前記シール保持部材21の上面は半円形状の凸断面を有し、前記断面ベルマウス形の湾曲部16に嵌合して同軸上に位置決めがなされる。
【0021】
24はシール部材21に形成された遠心ファンの嵌合溝、25はシール部材20を押圧して固定する押さえ部材であり、押さえ部材25は前記ファンケーシングに溶接等により取り付ける。
【0022】
なお、図において図5に示される部分と同一部分については同一符号を付してその説明を省略する。
【0023】
本実施形態によれば、図3に示すように、シール部材20は前記側壁21a、21bにより形成される凹部22内に挟まれて保持される。したがって、遠心ファンおよびファンケーシングを組み立て、遠心ファン12の吸気孔部19の先端とシール部材の摺動摺り合わせを行った際、遠心ファンがシール部材に食い込んでシール部材を押し広げようとしても安定して保形される。したがって遠心ファンが食い込んだ後の嵌合溝24は崩れることはなく、安定したシール効果を得ることができる。
【0024】
また、押さえ部材25はシール部材20を押圧するようにファンケーシング15との間に狭持するので、ファンケーシング15とシール保持部材21との間およびシール保持部材21とシール部材20との間の気密が確保される。
【0025】
また、この組み立てに先立って、シール保持部材21へのシール部材20の組み付けを別作業として事前に行うことができる。このため、その後の取り扱いでシール部材20を変形させたりすることがなく安定した取り扱いが可能となる。
【0026】
また、図3に示すように、シール保持部材21の内径側の側壁21aの内径をファンケーシング15の吸気孔16部の内径と一致させることにより、段差δ1をなくすることができ、空気流の剥離、乱流による損失増加を防止できる。
【0027】
また、シール保持部21の内径側の側壁21aの内径と遠心ファン12の吸気孔部19との段差δ2によっても乱流損失が生じる。この損失は、前記側壁21aの先端を斜面や曲面として滑らかに薄くすることにより、低減することができる。
【0028】
また、シール保持部材21を熱可塑性樹脂などで形成すれば、遠心ファン12の吸気孔19内径に近い値まで側壁21aの外径を大きくしても、擦りあわせで非接触嵌合とすることが可能になる。すなわち、前記シール保持部材21と遠心ファン12が接触しても熱可塑性樹脂製のシール保持部材は摩擦熱により、軟化し、摺り合わせ面には非接触嵌合が得られる。したがって、前記側壁21aの肉厚を極力薄くすることが可能となり、損失低減効果を増すことができる。
【0029】
次に、図4aはファンケーシングの吸気孔部に、遠心ファンの吸気孔と同軸に円環状に形成した湾曲部の他の構造例を示す図である。
【0030】
図において151はファンケーシングであり、ファンケーシング151の湾曲部23は図4aに示すように、その断面がコの字形に形成されている。251はシール押さえ部材である。またシール保持部材21は前記湾曲部の断面形状に合う矩形状断面を有している。なお、図において図3に示される部分と同一部分については同一符号を付してその説明を省略する。
【0031】
このような断面形状であっても、前記シール保持部材21は前記ファンケーシング151の湾曲部に嵌合して同軸上に位置決めをすることができる。
【0032】
図4bはファンケーシングの吸気孔部に、遠心ファンの吸気孔と同軸に円環状に形成した湾曲部のさらに他の構造例を示す図である。
【0033】
図において152はファンケーシングであり、ファンケーシング152の湾曲部23は図3bに示すように、その断面が鍵形に形成されている。251はシール押さえ部材である。またシール保持部材21は前記湾曲部の断面形状に合う矩形状断面を有している。なお、図において図3に示される部分と同一部分については同一符号を付してその説明を省略する。
【0034】
このような断面形状であっても、前記シール保持部材21は前記ファンケーシング152の湾曲部に嵌合して同軸上に位置決めをすることができる。
【0035】
【発明の効果】
本発明は、遠心ファンと前記遠心ファンとを覆うファンケーシング間をシールするシール部材をシール保持部材で保持してシール部材の変形およびめくれを防止したので、遠心ファンから吐き出される空気流の循環を防止して高効率の電動送風機を得ることができる。
【0036】
また、シール部材とシール保持部材は事前に組み立てておくことができ、さらに、シール保持部材はケーシングに形成した湾曲部により位置決めされるので、ファンケーシングへの組み立て作業を容易に行うことができる。また、シール部材の変形、めくれを発生させることがなく作業性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る電動送風機の内部構造を示す図である。
【図2】電動送風機のシール部の詳細斜視断面図である。
【図3】電動送風機のシール部の断面詳細図である。
【図4】ファンケーシングの湾曲部の他の構造例を示す図である。
【図5】従来の電動送風機の内部構造を示す図である。
【符号の説明】
1 電動送風機
2 ハウジング
3 固定子
4a,4b 軸受
5 回転軸
6 固定子
7 整流子
8 ブラシ
9 ホルダ
10 バネ
11 リード線
12 遠心ファン
13 ディフューザ
14 リターンガイド
15,151,152 ファンケーシング
16 吸気孔
17 エンドブラケット
18 ネジ
19 吸気孔
20 シール部材
21 シール保持部材
22 凹溝
23 湾曲部
24 嵌合溝
25,251,252 押さえ部材

Claims (2)

  1. 電動機の回転軸に取り付けた遠心ファンおよび該遠心ファンの外周に配置したディフューザと、
    前記電動機のハウジングに取り付けられ、前記遠心ファンおよびディフューザを覆うように形成したファンケーシングと、
    前記ファンケーシングの吸気孔部に、遠心ファンの吸気孔と同軸に円環状に形成した湾曲部と、前記ファンケーシングに取り付けられ、ファンケーシングおよび遠心ファンの吸気孔間をシールするシール部材を保持するシール保持部材と、
    前記シール保持部材に保持された状態で前記遠心ファンの吸気孔部と摺接するシール部材と、前記ファンケーシングに取り付けられ、前記シール部材を押圧するシール押さえ部材からなる電動送風機において、
    前記シール保持部材は前記シール部材を嵌合する凹溝を備え、かつ前記湾曲部に嵌合保持し、前記シール保持部材の内径側側壁の遠心ファン側端部の内径は前記ファンケーシングの内径と略同一に設定したことを特徴とする電動送風機。
  2. 請求項1記載の電動送風機において、前記シール保持部材は熱可塑性樹脂製であることを特徴とする電動送風機。
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