JP5316201B2 - 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。

従来のこの種電動送風機について図７〜９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を形成したインデューサ１５と、複数枚のブレード１６とからなっている（例えば、特許文献１）。

前記ブレード１６の上端部には固定用の突起部１７が形成され、前面シュラウド１２、及び後面シュラウド１３には前記突起部１７と勘合できる角穴１８が設けられ、前記突起部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、インデューサ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。

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

特許文献１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、その固定方法については開示されていない。その固定方法は、一般的に樹脂製ブレード１６の上端面に設けた突起部１７を熱で溶解して固定したり、また突起部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突起部１７、または溶着部１７ａが破損してしまう可能性があった。従って、通常このタイプの樹脂製インペラ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、突起部の溶着方式では、図８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９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課題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ブレードの上端部に設けた突起部を前面シュラウドの角穴に挿入して溶融した場合、前面シュラウドの上端部より突出することはなく、また超音波溶着のように溶着残りがはみ出ることもない高効率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、本発明は、電動機の回転軸に高速で回転して気流を発生させるインペラを固定し、前記インペラの周囲に複数の案内翼を形成したエアガイドを配し、それらを覆うケーシングを気密に取り付けた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的に成形し、それらの上部を覆う金属製の前面シュラウドに、前記ブレードに設けた複数の突起部が挿入できる角穴を複数個設け、前記角穴はブレードの長手方向に段差を有し、段差上部の長手方向の寸法が下部の寸法よりも長くし、前記突起部が熱で溶解されて角穴の空間を埋めるように設定したもので、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。

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

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 同電動送風機のインペラの斜視図 同電動送風機のインペラのブレード突起部を説明する拡大断面図 同電動送風機のインペラのブレード突起部の溶着後の拡大断面図 本発明の第２の実施の形態におけるブレード突起部を説明する断面図 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 従来の電動送風機のインペラの爪部の溶着部の断面図 従来の電動送風機のインペラの超音波溶着時のブレードの縦断面図

第１の発明は、電動機の回転軸に高速で回転して気流を発生させるインペラを固定し、前記インペラの周囲に複数の案内翼を形成したエアガイドを配し、それらを覆うケーシングを気密に取り付けた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的に成形し、それらの上部を覆う金属製の前面シュラウドに、前記ブレードに設けた複数の突起部が挿入できる角穴を複数個設け、前記角穴はブレードの長手方向に段差を有し、段差上部の長手方向の寸法が下部の寸法よりも長くし、前記突起部が熱で溶解されて角穴の空間を埋めるように設定したものであり、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、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。

図２はインペラ４の斜視図であり、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１７（図３参照）を形成し、前記突起部１７が挿入できる複数の角孔１８を設けた金属製の前面シュラウド１２で覆われている。前記角穴１８は図３に示すように、ブレード１６の長手方向に段差１９を形成している。段差１９の上部の寸法Ａは下部の寸法Ｂより大きくしている。

前記突起部１７を角穴１８に挿入して仮固定させた後に、前記突起部１９を熱溶解させると、図４に示すように角穴１８の段差１９で形成された空間を埋めて保持できるようになる。

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インペラ４が約４００００ｒ／ｍｉｎ以上の高速で回転すると、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、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内に導かれ電動機２内を冷却した後、排気孔１１から排出されるものである。

この時インペラ４は約４００００ｒ／ｍｉｎ以上の高速で回転しているため、大きな遠心力がインペラ４にかかると共に、空気との摩擦による摩擦熱が発生する。本発明によれば樹脂で形成されたブレード１６の上端面に形成した複数の突起部１７と、前面シュラウド１２に段差１９を形成した角穴１８を設けているので、前記突起部１７を熱で溶融させると、溶けた樹脂は角穴１８の段差で形成された空間内で固まって固定できる。この時、前面シュラウド１２の表面には突起部１７は突出しないので、空気の抵抗を受けず、送風効率の低下を防止出来る。

また段差１９を全周に渡って形成すれば、突起部１７が熱で融解した時にブレード１６と前面シュラウド１２の固定力を更に強くできることは言うまでも無い。

（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２におけるインペラ４の固定部の拡大断面図である。ブレード１６上端面部に円形状突起部２０を形成し、この円形状突起部２０が挿入できる円形状の穴２１を金属製の前面シュラウド１２に設けている。また前記円形状の穴２１には全周に段差１９を設けている。

以上の構成における動作について説明すると、ブレード１６上端部に設けた突起部が略円形状になっているので、前記円形状突起部２０が熱で融解された時、樹脂が溶けて前面シュラウド１２に形成した円形状の穴２１に設けた段差１９で形成される空間に均等にきれいに覆うことができ、角がないため力がかかっても応力を分散できるので更に固定力のアップが図れる。

（実施の形態３）
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。２２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（図示せず）と連通した延長管２３と、ホース２４と、吸込み具２５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２５から空気と塵埃を吸込み集塵室内（図示せず）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２２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。

１ 電動送風機
２ 電動機
３ 回転軸
４ インペラ
１２ 前面シュラウド
１３ 後面シュラウド
１４ 羽根
１５ インデューサ
１６ ブレード
１７ 突起部
１８ 角穴
１９ 段差
２０ 円形状突起部
２１ 円形状の穴

Claims (2)

1. 電動機の回転軸に固定され高速で回転して気流を発生させるインペラと、前記インペラの周囲に複数の案内翼を形成したエアガイドと、それらを覆うケーシングを備えた電動送風機であって、
   前記インペラは、後面シュラウドと、インデューサと、複数のブレードとを樹脂で一体的に成形し、
   それらの上部を覆う前面シュラウドには、複数の段差が形成され、前記段差には、前記ブレードに設けた複数の突起部が挿入できる穴が形成され、前記前面シュラウドの長手方向の前記段差の寸法よりも前記穴の寸法が小さく、
   前記突起部を前記穴に挿入した状態で前記突起部を熱溶解させ、熱溶解された前記突起部が前記段差により形成された空間内で固まることにより、前記ブレードが前記前面シュラウドに固定されていることを特徴とする電動送風機。
2. 請求項１に記載の電動送風機を備えた電気掃除機。