JP5486943B2 - 電動送風機 - Google Patents

Description

本発明は、吸気口を有するファンカバーと、吸込口を有する遠心ファンと、ファンカバーおよび遠心ファンの隙間と吸気口との間の気体の流通を防止するシール部材とを備えた電動送風機に関する。

電気掃除機などでは、空気を吸い込み負圧を発生させる電動送風機が用いられている。この種の電動送風機は、吸気口を有したファンカバーと、ファンカバーに収容されるとともに吸気口に対向させた吸込口を有した遠心ファンと、遠心ファンを回転させるモータと、モータを収容するモータケースとを備える。

そして、電動送風機では、モータを駆動させて遠心ファンが回転されると、吸気口から遠心ファンの軸方向に空気が吸い込まれ、遠心ファンの径外方向に転向してモータ内に導入される。モータ内に導入された空気はモータを冷却しながら電動送風機から吐出される。

遠心ファンとファンカバーとの間には間隙が設けられ、遠心ファンから整流板に吐出される空気の一部がこの間隙を通って遠心ファンの吸込口に流れ込む循環流を生じると、電動送風機の効率が低下する。

そこで、上記のような循環流を防止するため、吸気口の周縁部に環状のシール材をあらかじめ配設しておき、モータケースをファンカバーに嵌め込んで電動送風機を組み立てた時に、遠心ファンの吸込口の周縁部をシール部材に差し込むことで、ファンカバーおよび遠心ファンの隙間と遠心ファンの吸込口との間をシールしている（例えば、下記特許文献１参照）。

特開平６−３２３２９７号公報

しかしながら、シール部材は、接着剤を用いたり、あるいは、外側からかしめてファンカバーの周縁部に固定されているため、次のような問題がある。

すなわち、電動送風機の構成部品の誤差や部品組み付け誤差などにより、ファンカバーの吸気口の周縁部と、遠心ファンの吸込口の周縁部との間隔にばらつきが生じ、ばらつきの程度が大きいとシール部材によって適切にシールできない場合がある。上記のようなシール部材の固定構成では、シール部材をファンカバーに一度固定してしまうと、ファンカバーからシール部材を取り外して交換することが困難であるため、シール部材によって適切にシールされていない場合に、これを修正することが困難であるという問題がある。

しかも、モータケースをファンカバーに嵌め込み電動送風機を組み立てた後でなければ、遠心ファンの吸込口の周縁部がシール部材に食い込み適切にシールされているか否か判別できないこともあり、適切にシールされていないことが判別されても既に電動送風機が組み立てられいると、シール部材以外の構成部品の交換や部品の再度の組み付け直しなどによってシール不良を修正することが困難であるという問題がある。

本発明は、上記問題を考慮してなされたものであり、ファンカバーおよび遠心ファンの隙間と遠心ファンの吸込口との間をシール部材によって適切にシールされていない場合に、これを容易に修正することができる電動送風機を提供することを目的とする。

本発明に係る電動送風機は、吸気口を有したファンカバーと、前記ファンカバーに収容され前記吸気口に対向させた吸込口を有した遠心ファンと、前記遠心ファンを回転させるモータと、前記ファンカバーと前記遠心ファンとの間隙と、前記吸込口との間の気体の流通を防止する環状のシール部材とを備え、前記シール部材は、前記遠心ファンと当接するシール部と、前記シール部と別部材からなり前記シール部を保持する保持具とを備え、前記保持具が前記ファンカバーに係止して、前記シール部材が前記ファンカバーに対して外側から着脱可能に設けられていることを特徴とする。

本発明の電動送風機では、上記構成により、ファンカバーおよび遠心ファンの隙間と遠心ファンの吸込口との間をシール部材によって適切にシールされていない場合に、これを容易に修正することができる。

本発明の１実施形態にかかる電動送風機の構成を示す断面図である。 本発明の１実施形態にかかる電動送風機の分解斜視図である。 図１の電動送風機の要部拡大断面図である。 遠心ファンとシール部材との距離を変更する方法を示す電動送風機の要部拡大断面図である。 本発明の変更例にかかる電動送風機の要部を拡大して示す断面図である。 本発明の他の変更例にかかる電動送風機の要部を拡大して示す断面図である。

以下、本発明の１実施形態について、図面を参照して説明する。

図１及び図２に示す電動送風機１０は、例えば、電気掃除機や産業用ブロワなどに用いられるもので、ケース１６と、ケース１６に収容された遠心ファン１７と、モータ１８と、整流板部１９とを備える。なお、説明を容易にするため、以下、図１に示す姿勢を基本姿勢とし、矢符Ｘ方向を前方として前後の方向説明を行う。

ケース１６は、電動送風機１０の外殻であり、吸気口２１を有するファンカバー２２と、排気口２３を有するモータケース２４とから構成される。

ファンカバー２２は、略有底円筒状に形成され、その内部に遠心ファン１７と整流板部１９とが収容される。ファンカバー２２の前端に設けられた底面部２５には、中央部に略円形の吸気口２１が穿設されており、吸気口２１から吸い込まれた空気が遠心ファン１７に案内される。吸気口２１の周縁部には、ファンカバー２２と遠心ファン１７との間隙と、遠心ファン１７に設けられた吸込口４９との間の気体の流通を防止する環状のシール部材２８が配設されている。

モータケース２４は、有底円筒状に形成され、その内部にモータが収容される。モータケース２４の前端に設けられた開口端部には、外方に突出するフランジ部３１が形成され、このフランジ部３１がファンカバー２２の後端に設けられた開口端部に嵌合される。これにより、ファンカバー２２とモータケース２４との内部を連通する空間がケース１６の内部に形成されている。

モータケース２４の底面部３４の中央部には、後方に陥没するモータヘッド部３６が形成されており、その内部に軸受３７が収容されている。

モータ１８は、遠心ファン１７の駆動力を発生させる駆動源であり、モータケース２４の内周面に配設される固定子５５と、固定子５５の内側に配設された回転子５６と、一対のブラシ機構５７とを備える。

回転子５６の軸心に設けられた回転軸４２が、モータ１８から遠心ファン１７に軸動力を伝達する。回転軸４２は、モータケース２４の長手方向軸の略同軸上に配設される。回転軸４２には整流子５８が設けられている。

ブラシ機構５７は、整流子５８に摺接するカーボンブラシ５９と、カーボンブラシ５９を保持するブラシ保持器６１とを有する。ブラシ保持器６１は、回転軸４２に略軸直交方向にカーボンブラシ５９を保持する。カーボンブラシ５９は、ブラシ保持器６１に押圧されて整流子５８に摺接させる。カーボンブラシ５９と整流子５８とは、互いに電気的に導通される。

モータケース２４の開口部には、整流板部１９をモータケース２４に配設するための整流板保持体３８が設けられている。

整流板保持体３８は、板状をなしており、モータケース２４の開口部の一部を覆うようにモータケース２４の径方向に架設され、フランジ部３１においてネジなどにより固定されている。モータケース２４の開口部のうち整流板保持体３８で覆われていない部分は、モータケース２４の内部とファンカバー２２の内部とを連通させる連通口２６である。

整流板保持体３８の中央部には、モータケース２４の前方に突出する軸受収納部３９が設けられている。この軸受収納部３９の内周面には、軸受４０が収容されている。この軸受４０は、モータヘッド部３６に収容された軸受３７と対をなし、一対の軸受３７、４０によってモータ１８の回転軸４２を回転自在に軸支している。軸受収納部３９の底面には挿通孔４３が穿設されている。この挿通孔４３にはモータ１８の回転軸４２が挿通され、回転軸４２の一端部（前端部）４２ａが一対の軸受３７，４０に挟まれた領域より外方（電動送風機１０の前方）へ遠心ファン１７の吸込口４９に向けて突出している。

整流板部１９は、整流板保持体３８に固定され、遠心ファン１７と整流板保持体３８との間に配設される。整流板部１９の径寸法はファンカバー２２の内径より小さい設定されており、整流板部１９の外周部がファンカバー２２の内周面から離隔されている。整流板部１９は、整流板本体６２と、複数の上流整流板６３と、複数の下流整流板６４とを備える。

整流板本体６２は、略円板状に形成され、その中心部に整流板保持体３８の軸受収納部３９を嵌挿する略円形の貫通孔６６が設けられている。整流板本体６２は、遠心ファン１７の径寸法より大きく形成されている。

上流整流板６３は、モータケース２４に対して固定された静翼であり、整流板本体６２の前側の面、すなわち、遠心ファン１７側の面に、電動送風機１０の前方に向けて突出させて形成される。上流整流板６３は、遠心ファン１７の外周から若干離間された整流板本体６２の周縁部に配置されており、遠心ファン１７の外周に対向させて突出される。

上流整流板６３は、整流板本体６２に対して略垂直な円弧壁状に形成される。それぞれの上流整流板６３は、電動送風機１０の長手軸方向視で渦巻状に配置される。それぞれの上流整流板６３は、互いに略等間隔に離隔される。

上流整流板６３の渦巻方向は、遠心ファン１７のファン翼４６の渦巻方向の逆方向に形成される。それぞれの上流整流板６３の間には、整流板本体６２の外周方向に向かって次第に幅広となる案内風路６８が区画形成される。この案内風路６８は、遠心ファン１７から吐出された空気をファンカバー２２の内周に螺旋状に案内する風路である。

下流整流板６４は、整流板本体６２の後側の面、すなわち、モータ１８側の面に、電動送風機１０の後方に向けて突出させて形成される。それぞれの下流整流板６４は、整流板本体６２に対して略垂直な円弧壁状に形成される。それぞれの下流整流板６４は、上流整流板６３の渦巻方向とは逆方向の渦巻状に配置されている。それぞれの下流整流板６４は、互いに略等間隔に離隔される。それぞれの下流整流板６４の間には、流過風路６９が区画される。この流過風路６９は、案内風路６８からファンカバー２２の内周に吐出された空気をモータケース２４の開口部に案内する。

遠心ファン１７は、回転軸４２の前端部４２ａに設けられモータ１８により回転されるもので、その回転時に空気との摩擦によって発生する熱に対する耐熱性や、回転時の慣性や重量などを考慮して、例えば、アルミニウム合金などを用いて形成される。遠心ファン１７は、上板部４４と、下板部４５と、複数のファン翼４６とを備え、上板部４４と、下板部４５と、複数のファン翼４６とで区画された複数の渦巻状の吸気風路４８を有する。

上板部４４は、略円板状に形成され、その中心部分に吸込口４９が設けられている。吸込口４９は、ファンカバー２２の吸気口２１に対向させて配置される。上板部４４は、吸込口４９を中心に下板部４５（電動送風機１０の後方）に向けて拡開状に形成されている。吸込口４９の周縁部４９ａは、回転軸４２方向に沿って前方に向けて突出している。

下板部４５は、上板部４４と略同径の略円板状に形成され、その中心部分に回転軸４２へ向けて後方に陥没する収納凹部７４が設けられている。収納凹部７４の底面には、連結体７０を挿通するための取付孔５０が穿設されている。

ファン翼４６は、モータ１８が駆動することで回転する動翼であり、上板部４４および下板部４５を離間させて、上板部４４および下板部４５のそれぞれに接合される。ファン翼４６は、電動送風機１０の長手軸直交方向に放射状に配置され、かつ、渦巻状の壁状に設けられている。

そして、遠心ファン１７は、下板部４５の取付孔５０に挿通された連結体７０によって回転軸４２の先端部４２ａにネジ留めされており、モータ１８が駆動されることで、ファン翼４６の渦巻方向の逆方向に回転される。

シール部材２８は、図３に示すように、吸気口２１の周縁部に配設され、ファンカバー２２と遠心ファン１７との間隙と、遠心ファン１７に設けられた吸込口４９との間の気体の流通を防止する。シール部材２８は、遠心ファン１７と当接するシール部８１と、シール部８１を保持しファンカバー２２に係止される保持具８２とを備え、ファンカバー２２に対して外側から着脱可能に設けられている。

詳細には、シール部８１は、例えば、多孔質のポリテトラフロロエチレン樹脂の積層材や、紙と発泡紙の積層材などを用いて環状に形成されている。シール部８１は、モータ１８の回転軸４２方向視における吸気口２１の内側に配設されている。

ファンカバー２２を遠心ファン１７と整流板部１９とを覆い隠すようにモータケース２４のフランジ部３１に嵌め込み電動送風機１０を組み立てた状態で、シール部８１には、遠心ファン１７の吸込口４９の周縁部４９ａが食い込むように挿入される。

そして、シール部８１に吸込口４９の周縁部４９ａが食い込むように挿入された後、遠心ファン１７が最初に回転した時に、吸込口４９の周縁部４９ａがシール部８１を削り取りシール部８１により深く食い込む。これにより、シール部８１によって遠心ファン１７が回転可能に吸込口４９の周縁部４９ａをシールする。

保持具８２は、シール部８１を保持する保持部８３と、ファンカバー２２の外側から吸気口２１の外周部に当接する当接部８５とを備える。

保持部８３は、シール部８１が嵌り込む環状凹溝状をなしている。保持部８３は、吸気口２１に嵌る円筒状の基部８６に遠心ファン１７側へ開口するように設けられている。基部８６の外周面には、吸気口２１の内周面２１ａに螺合する係止部８４が設けられており、保持具８２の回動操作によってシール部材２８がファンカバー２２に着脱可能となっている。係止部８４は、保持具８２が遠心ファン１７の回転方向と逆方向に回転すると遠心ファン１７側へ締め付けられるように設定されている。

当接部８５は、保持部８３が設けられた基部８６から径外方向に延設したフランジ状をなしている。当接部８５の径方向外側８５ａはファンカバー２２に向けて電動送風機１０の後方へ湾曲している。

このようなシール部材２８をファンカバー２２に固定するには、ファンカバー２２の外側より遠心ファン１７の回転方向と同じ方向に回転させながら係止部８４を吸気口２１の内周面２１ａに螺合させる。これにより、基部８６が吸気口２１に嵌りながら螺進し、当接部８５がファンカバー２２の外側から吸気口２１の外周部に当接することで、シール部材２８がファンカバー２２に対して着脱可能に固定される。

また、本実施形態の電動送風機１０では、遠心ファン１７とシール部材２８との距離が調節可能に設けられている。

具体的には、図４に示すように、シール部材２８の基部８６に環状のスペーサ８７を挿通した状態でシール部材２８がファンカバー２２に取り付けられ、スペーサ８７が当接部８５とファンカバー２２との間に挟まれている。そして、このスペーサ８７の厚さ寸法Ｓを変更することで、シール部８１と吸込口４９の周縁部４９ａとの距離を調整することができる。

以上のように本実施形態の電動送風機１０では、シール部材２８がファンカバー２２に着脱可能に設けられている。そのため、シール部材２８をファンカバー２２に固定した後でも、これを取り外して別のシール部材２８に交換して取り付けることができ、ファンカバー２２および遠心ファン１７の隙間と吸込口４９との間のシール不良を容易に修正することができる。

しかも、シール部材２８がファンカバー２２の外側から着脱可能に設けられているため、モータケース２４をファンカバー２２に嵌め込み電動送風機１０を組み立て後であっても、ファンカバー２２からシール部材２８を取り外し、別のシール部材２８に交換して取り付けることができる。そのため、電動送風機１０を組み立てた後に、ファンカバー２２に取り付けたシール部材２８によって適切にシールされていないことが明らかになった場合でも、これを容易に修正することができる。

吸込口４９の周縁部４９ａをシール部８１に摺接させながら遠心ファン１７が回転するため、遠心ファン１７の回転によってシール部材２８には遠心ファン１７の回転方向と同じ方向への回転力が付与される。本実施形態において、シール部材２８は、吸気口２１に嵌り、遠心ファン１７の回転方向と同じ方向に回してファンカバー２２に固定されるため、遠心ファン１７の回転に伴ってファンカバー２２に更に締め付けられることとなる。そのため、電動送風機１０の使用時に遠心ファン１７が回転しても、ファンカバー２２からシール部材２８が脱落するおそれがない。

また、本実施形態の電動送風機１０では、保持具８２に設けられた係止部８４を吸気口２１の内周面に螺着させてシール部材２８をファンカバー２２に取り付けているため、シール部材２８の着脱が容易であることに加え、シール部材２８をファンカバー２２に係止されるための係止箇所をファンカバー２２の内側に配置することができ、該係止箇所によるファンカバー２２の外側への突出量を小さく抑えることができる。これにより、吸気口２１に引き込まれる気流の一部が吸気口２１の外周部に衝突することで生じる乱流の発生を低減でき、電動送風機１０の性能低下を抑えることができる。

また、本実施形態の電動送風機１０では、スペーサ８７の厚さ寸法を変更することで、シール部８１と吸込口４９の周縁部４９ａとの距離を調整することができるため、適切にシールされていないことが明らかになった場合でも、簡便な構成によりこれを修正することができる。

なお、本実施形態では、スペーサ８７の厚さ寸法を変更することでシール部８１と吸込口４９の周縁部４９ａとの距離を調整する場合について説明したが、保持具８２の保持部８３に嵌め込まれたシール部８１を大きさの異なる別個のシール部８１に交換することでシール部８１と吸込口４９の周縁部４９ａとの距離を調整してもよい。

更にまた、本実施形態の電動送風機１０では、シール部材２８に設けられた係止部８４を吸気口２１の内周面２１ａに螺合させると、ファンカバー２２に向けて湾曲する当接部８５の径方向外側８５ａが先にファンカバー２２に当接する。径方向外側８５ａがファンカバー２２に当接した後、更にシール部材２８を締め付けることで、当接部８５がバネ性を発揮し、ファンカバー２２に対して当接部８５の径方向外側８５ａを緊密に当接させることができる。これにより、当接部８５とファンカバー２２との間に隙間が生じにくくなり、吸気口２１の外周部における乱流の発生を低減でき、電動送風機１０の性能低下を抑えることができる。

なお、上記した本実施形態の電動送風機１０では、シール部材２８に設けられた係止部８４を吸気口２１の内周面２１ａに螺合させることで、シール部材２８をファンカバー２２に着脱可能に取り付けたが、図５に例示するように、係止部８４を吸気口２１の外周面２１ｂに螺合させることで、シール部材２８をファンカバー２２に着脱可能に取り付けてもよい。

また、上記した本実施形態の電動送風機１０では、シール部材２８に設けた係止部８４および吸気口２１の内周面２１ａにねじ山を設け、係止部８４を内周面２１ａに螺合させることで、シール部材２８をファンカバー２２に対して着脱可能に設けたが、図６に例示するように、係止爪８８を係止溝８９にさせることでシール部材２８をファンカバー２２に着脱可能に取り付けてもよい。

詳細には、吸気口２１には係止爪８８あるいは係止溝８９が設けられ、吸気口２１に設けられた係止爪８８あるいは係止溝８９に係止する係止溝８９あるいは係止爪８８がシール部材２８の基部８６に設けられている。係止溝８９は、電動送風機１０の前後方向に係止爪８８を受け入れた後、遠心ファン１７の回転方向と同じ方向にシール部材２８が回転するように係止爪８８を案内する。係止溝８９は、シール部材２８が遠心ファン１７の回転方向に回転すると遠心ファン１７側へ締め付けられるように設定されている。

１０…電動送風機 １６…ケース １７…遠心ファン
１８…モータ １９…整流板部 ２１…吸気口
２２…ファンカバー ２８…シール部材 ８１…シール部
８２…保持具 ８３…保持部 ８４…係止部
８５…当接部 ８５ａ…径方向外側 ８６…基部
８７…スペーサ ８８…係止爪 ８９…係止溝

Claims (5)

1. 吸気口を有したファンカバーと、前記ファンカバーに収容され前記吸気口に対向させた吸込口を有した遠心ファンと、前記遠心ファンを回転させるモータと、前記ファンカバーと前記遠心ファンとの間隙と、前記吸込口との間の気体の流通を防止する環状のシール部材とを備え、
   前記シール部材は、前記遠心ファンと当接するシール部と、前記シール部と別部材からなり前記シール部を保持する保持具とを備え、
   前記保持具が前記ファンカバーに係止して、前記シール部材が前記ファンカバーに対して外側から着脱可能に設けられていることを特徴とする電動送風機。
2. 前記シール部材は、前記吸気口に嵌り、前記遠心ファンの回転方向に回して前記ファンカバーに固定されることを特徴とする請求項１に記載の電動送風機。
3. 前記シール部材は、前記吸気口の内周面に螺着されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動送風機。
4. 前記遠心ファンと前記シール部材との距離が調整可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動送風機。
5. 前記保持具は、前記シール部を保持する保持部と、前記保持部から延設され前記ファンカバーの吸気口周縁部に当接する当接部とを備え、前記当接部の径方向外側が前記ファンカバーに向けて湾曲していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動送風機。

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