JP5163384B2 - 電動送風機及びそれを用いた電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明は、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。

従来のこの種の電動送風機について図６〜８を用いて説明する。

１は電動機２の回転軸３にインペラ４を取付け固定した電動送風機であり、前記インペラ４の外周に対向して複数の案内翼５でボリュート室６を形成したエアガイド７が配置されている。８はインペラ４とエアガイド７を内包し、かつ電動機２の外周に気密に取り付けられた中央部に吸気孔９を有するケーシングである。前記電動機２を構成する反負荷側ブラケット１０には、前記インペラ４で吸引された空気を排気する排気孔１１が設けられている。

前記インペラ４は、略傘状の前面シュラウド１２と、平板状の後面シュラウド１３と、複数枚の羽根１４を形成したインデユーサ１５と、複数枚のブレード１６とからなっている。

前記ブレード１６の上端部には固定用の爪部１７が形成され、前面シュラウド１２、及び後面シュラウド１３には前記爪部１７と嵌合できる角穴１８が設けられ、前記爪部１７を加締めることにより固定してなるものである。

また、前記後面シュラウド１３と、インデユーサ１５と、ブレード１６とを樹脂で一体成形し、前面シュラウド１２をかぶせて固定してなるものも考案されている（例えば、特許文献１参照）。

以上の構成における動作について説明すると、電動機２が運転し回転軸３に取付け固定されたインペラ４が高速で回転すると吸込まれる気流が発生し、この気流はインペラ４の外周より排出される。インペラ４から排出された気流は、エアガイド７の隣り合う案内翼５間で形成されるボリュート室６内を経由して、反負荷側ブラケット１０内を冷却した後に排気孔１１から排出されるものであった。
特開平１１−３３６６９４号公報

前記した特許文献１に記載の電動送風機１のように後面シュラウド１３と、インデユーサ１５と、ブレード１６とを樹脂で一体成形した後、前面シュラウド１２をかぶせて固定してなるものが考案されているが、その固定方法が明確に記載されていない。

但し、その固定方法については、一般的に樹脂製のブレード１６の上端面に設けた爪部１７を熱で溶解して固定したり、また爪部１７が無いものについては超音波溶着で固定したりしていた。

しかしながら、上記の固定方法では、回転数が３００００ｒ／ｍｉｎ以上の高速回転になると、遠心力と空気との摩擦で生じる熱により爪部１７、または溶着部１７ａが破損してしまう危険性が大きかった。

従って、通常このタイプの樹脂製のインペラ４は、例えば充電式掃除機などのようにパワーが小さく、回転数も１００００ｒ／ｍｉｎ以下で、インペラ４の外形も小さいものにしか適用できなかった。

また、爪部溶着方式では、図７に示すように溶着部１７ａが前面シュラウド１２より突出するため空気の抵抗となり送風効率を低下させていた。

また、超音波溶着方式では、図８に示すように溶着部から溶着残りがはみ出てしまい空気の乱流を引き起こし送風効率の低下を招くという欠点があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、インデユーサと、ブレードとを樹脂で一体成形しても、高速回転が可能な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、回転軸を備えた電動機と、前記回転軸に取り付けられたインペラと、前記インペラの周囲に配した複数の案内翼で形成されるエアガイドと、前記インペラを覆うケーシングとからなる電動送風機において、前記インペラは、後面シュラウドと、インデューサと、複数個のブレードとを樹脂で一体成形すると共に、前記ブレードの上端部に形成した複数の突起部と嵌合できる複数の孔を設けた金属製の前面シュラウドとからなり、前記突起部を熱溶解させると共に、前記前面シュラウド表面全体を覆うように樹脂の薄膜を成形することで、前記突起部と前記薄膜とが樹脂で一体化してなるもので、前面シュラウドの保持強度を確保しつつ、空気の抵抗による損失も同時に防止でき、高速回転に絶え得る高効率な樹脂インペラを実現できるものである。

本発明は、高速回転に耐え得る高効率な樹脂製のインペラを設けた電動送風機を提供できる。

第１の発明は、回転軸を備えた電動機と、前記回転軸に取り付けられたインペラと、前記インペラの周囲に配した複数の案内翼で形成されるエアガイドと、前記インペラを覆うケーシングとからなる電動送風機において、前記インペラは、後面シュラウドと、インデューサと、複数個のブレードとを樹脂で一体成形すると共に、前記ブレードの上端部に形成した複数の突起部と嵌合できる複数の孔を設けた金属製の前面シュラウドとからなり、前記突起部を熱溶解させると共に、前記前面シュラウド表面全体を覆うように樹脂の薄膜を成形することで、前記突起部と前記薄膜とが樹脂で一体化してなる電動送風機であり、前面シュラウドの保持強度を確保しつつ、空気の抵抗による損失も同時に無くすることができ、高速回転に絶え得る高効率な樹脂インペラを実現できるものである。

第２の発明は、特に第１の発明において、前面シュラウドの吸込み口外周端の一部を除いた表面全体を樹脂の薄膜で形成した電動送風機であり、インペラ吸込み口とケーシングの吸込み口の摺動エアタイトができ、更なる送風効率の向上が図れるものである。

第３の発明は、特に第２の発明において、樹脂で一体成形されたブレード、及びインデューサの羽根の根本にＲ形状を形成した電動送風機であり、空気の抵抗、剥離現象を防止でき更なる送風効率の向上が図れるものである。

第４の発明は、特に第１〜３のいずれか１つの発明において、塵埃を捕集する集塵室と、前記集塵室に連通するように接続される延長管、ホース、吸い込み具と、本発明の電動送風機を内蔵した電気掃除機であり、吸い込み力の強い掃除機が実現できる。

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り本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について図面を用いて説明する。なお、従来と同一構成の部品については同一符号を付し説明を省略する。

図１は、本発明の実施の形態１における電動送風機の縦断面図である。

１は電動機２の回転軸３にインペラ４を取付け固定した電動送風機であり、インペラ４の外周に対向して複数の案内翼５でボリュート室６を形成したエアガイド７が配置されている。８はインペラ４とエアガイド７を内包し、かつ電動機２の外周に気密に取り付けられた中央部に吸気孔９を有するケーシングである。

電動機２を構成する反負荷側ブラケット１０には、インペラ４で吸引された空気を排気する排気孔１１が設けられている。

図２〜図３は、インペラ４の断面図であり後面シュラウド１３と、インデューサ１５と、複数個のブレード１６とを樹脂で一体成形し、ブレード１６の上端部に複数の突起部１９を形成し、突起部１９と嵌合できる複数の角孔１８を設けた金属製の前面シュラウド１２とからなり、突起部１９を熱溶解させながら前面シュラウド１２の表面全体を覆うように樹脂の薄膜２０を成形して樹脂で一体化させている。

以上の構成における動作について説明すると、電動機２が運転し回転軸３に取付け固定された樹脂製のインペラ４が高速で回転（例えば、約４００００ｒ／ｍｉｎ以上）すると、吸込まれる気流が発生し、この気流はインペラ４の外周より排出され、エアガイド７の隣り合う案内翼５間で形成されるボリュート室６内を経由して、反負荷側ブラケット１０内に電動機２内を冷却した後、排気孔１１から排出されるものである。

このとき、樹脂製のインペラ４には、高速で回転しているため大きな遠心力と、空気との摩擦による摩擦熱が発生するが、本発明によればブレード１６の上端面に形成した複数の突起部１９と、前面シュラウド１２の表面全体を覆うように設けられた薄い樹脂膜とが一体で構成されているので、ブレード１６と前面シュラウド１２は強い力で固定されることになり、高速回転時の遠心力や摩擦熱が生じても破壊せず強度を著しく向上させることができる。

また、前記突起部１９に溝を形成すれば、熱溶解させるときに溶解しやすくなり、薄膜と一体化させやすくなる。

更に、前面シュラウド１２表面には凹凸がないため空気の抵抗を低減できるので、インペラ４の送風効率を著しく向上させることができ、また、従来の超音波溶着時のような溶着残りもでないので、空気が流れる空間にも障害物がなくスムーズに気流が流れ、送風効率の低下を抑制できる。

また、ブレード１６を後面シュラウド１３と一体成形しているので、ブレード１６の根元にＲ形状２８を形成でき、空気の乱流や剥離の発生を抑制でき、更に気流の流れをスムーズにして送風効率を高めることができるものである。

（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２について図面を用いて説明する。なお、従来と同一構成の部品については同一符号を付し、説明を省略する。

図４は、本発明の実施の形態２における電動送風機の縦断面図である。

金属製の前面シュラウド１２の吸込み口部２１の全周には薄膜２０を形成せず、ケーシング８の吸気孔９部に設けた摺動性に優れた樹脂で構成したモータケースキャップ２２と当接して摺動しながらエアタイトを行っている。

以上の構成における動作について説明すると、インペラ４の吸込み口部２１と、ケーシング８の吸気孔９をエアタイトすると、送風効率が向上することは以前から知られており、インペラ４を構成する前面シュラウド１２をアルミのような金属で形成しているので、前面シュラウド１２の吸込み口部２１は前記モータケースキャップ２２の吸気孔９外周を接触し削りながらエアタイトが行えるものであり、更に樹脂製のインペラ４の送風効率を向上させることができるものである。

（実施の形態３）
以下、本発明の実施の形態３について図面を用いて説明する。なお、従来と同一構成の部品については同一符号を付し、説明を省略する。

図５は、本発明の実施の形態３における電動送風機の縦断面図である。

２３は本発明の電動送風機１を内蔵した掃除機本体で、集塵室２７と連通した延長管２４と、ホース２５と、吸込み具２６とで構成されている。

高効率な電動送風機１で発生した気流により、吸込み具２６から空気と塵埃を吸込み集塵室２７内に内蔵したフィルター（図示せず）で塵埃を捕集するものである。このとき本発明の電動送風機１は高効率であり、よりゴミ取れ性能の良い掃除機本体２３が実現できる。

以上のように、本発明にかかる高速回転に耐え得る樹脂製のインペラを組み込んだ電動送風機とそれを用いた電気掃除機は、送風効率の向上により電気掃除機の吸い込み仕事率の向上が図れ、電動送風機を用いる家庭用電化機器、産業機器等の用途にも幅広く適用できる。

本発明の第１の実施の形態における電動送風機の縦断面図 同発明のインペラの組立を説明する断面図 （ａ）同発明のインペラの側面断面図、（ｂ）（ａ）のＡ−Ａ断面概略図 本発明の第２の実施のインペラの縦断面図 本発明の第３の実施の形態における掃除機の斜視図 従来の電動送風機の断面図 従来のインペラの爪部の溶着部の断面図 従来のインペラの超音波溶着時のブレードの縦断面図

符号の説明

１ 電動送風機
２ 電動機
３ 回転軸
４ インペラ
５ 案内翼
７ エアガイド
８ ケーシング
１２ 前面シュラウド
１３ 後面シュラウド
１５ インデューサ
１６ ブレード
１８ 角穴（複数の孔）
１９ 突起部
２０ 薄膜
２１ 吸込み口部
２３ 掃除機本体
２４ 延長管
２５ ホース
２６ 吸込み具

Claims (4)

1. 回転軸を備えた電動機と、前記回転軸に取り付けられたインペラと、前記インペラの周囲に配した複数の案内翼で形成されるエアガイドと、前記インペラを覆うケーシングとからなる電動送風機において、前記インペラは、後面シュラウドと、インデューサと、複数個のブレードとを樹脂で一体成形すると共に、前記ブレードの上端部に形成した複数の突起部と嵌合できる複数の孔を設けた金属製の前面シュラウドとからなり、前記突起部を熱溶解させると共に、前記前面シュラウド表面全体を覆うように樹脂の薄膜を成形することで、前記突起部と前記薄膜とが樹脂で一体化してなる電動送風機。
2. 前面シュラウドの吸込み口外周端の一部を除いた表面全体を樹脂の薄膜で形成した請求項１記載の電動送風機。
3. 樹脂で一体成形されたブレード、及びインデューサの羽根の根本にＲ形状を形成した請求項２記載の電動送風機。
4. 塵埃を捕集する集塵室と、前記集塵室に連通するように接続される延長管、ホース、吸い込み具と請求項１〜３のいずれか１項記載の電動送風機を内蔵した電気掃除機。

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