JPH11182497A - 電動送風機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ファンケーシングとディフューザの上面の間の
隙間を遠心ファンからディフューザに流入した空気流の
一部が円周方向に流れるのを防いで効率の高い電動送風
機を実現する。 【解決手段】ファンケーシングと前記ディフューザ上面
との間に剛性を有する円環を挟み、その円環は前記ファ
ンケーシングに接する面と前記ディフューザ上面に接す
る面の一方或いは両方に軟質或いは弾性を有する層を構
成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、整流子電動機の回
転軸に直結される遠心ファンと、前記遠心ファンと同軸
に配置されるディフューザと、前記遠心ファンと前記デ
ィフューザを覆うファンケーシングとを有する電動送風
機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電動送風機について図８を用いて
説明する。電動送風機は主に、整流子電動機と整流子電
動機の回転軸に直結された遠心ファン１２と、遠心ファ
ンの外周側に遠心ファンと同軸に配置され整流子電動機
に固定されるディフューザ１３と、ディフューザと一体
に成形されるリターンガイド１４と、遠心ファン１２と
ディフューザ１３を覆うファンケーシング１５からな
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挟持する。

【０００３】整流子電動機が運転を始めると、空気は整
流子電動機の回転軸に直結された遠心ファンの回転で空
気取り入れ口１６から遠心ファンに流入して遠心力によ
って動圧が与えられ、ディフューザに流入して流速を落
として静圧へと圧力回復し、リターンガイドで整流子電
動機内に導かれて整流子電動機内部を通り外界へ放出さ
れる。

【０００４】一般にファンケーシングはプレス加工によ
り複雑な形状をなし、またディフューザは複雑な形状の
成型品で作られる。そのためファンケーシングのディフ
ューザ上面と接触する面には、プレス加工のばらつきに
よる板厚の不均一やひずみによる凹凸が生じ、またディ
フューザ上面にもひけや変形のため同じく凹凸が生じ
る。

【０００５】そのため、電動送風機を組み立てたとき、
ファンケーシングとディフューザ上面が接する面には隙
間ができ、遠心ファンからディフューザに流入した空気
流の一部がその隙間を円周方向に流れ、その分有効な空
気流が減り電動送風機の性能を低下させる。

【０００６】そこでこの隙間をふさぎ、円周方向に空気
が流れるのを防止する手段として例えば実開平3−13499
号には次のような技術が開示されている。

【０００７】１．ディフューザ上面に弾性体を設けてフ
ァンケーシングと接する面を密着させる。

【０００８】２．ファンケーシングのディフューザ上面
と接する面に弾性を持ったコーティング材を付着させ
て、ファンケーシングとディフューザ上面を密着させ
る。

【０００９】また、特開平6−193595 号公報に以下のよ
うな技術が開示されている。

【００１０】１．ファンケーシングのディフューザ上面
と接する面に、ディフューザ上面と同じ形状の溝を設け
てディフューザ上面とファンケーシングの溝を嵌合さ
せ、ファンケーシングとディフューザ上面の間の隙間の
流体抵抗を大きくし、空気が隙間を円周方向に流れにく
くする。

【００１１】２．ディフューザ上面とファンケーシング
の間にシート（実施例では厚さ０.１〜０.３mmの剛性を
有するゴム)を介在させて隙間をシールし、空気が隙間
を円周方向に流れるのを防止する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平6−193
595 号公報に開示されているような技術においては、以
下のような欠点があった。

【００１３】１．ディフューザ上面に弾性体を設ける技
術 一般にディフューザ上面は十数枚の翼からなるので、そ
の一枚一枚に正確に弾性体を設けるのは非常に作業性が
悪い。

【００１４】２．ファンケーシングのディフューザ上面
と接する面に弾性を持ったコーティング材を付着させる
技術 この場合、不必要な部分にコーティング材が付着するの
を防ぐためマスキングをしなくてはならず、ファンケー
シングは複雑な形状をしているので非常に作業性が悪
い。

【００１５】また、特開平6−193595 号公報に開示され
ているような技術においては、以下のような欠点があっ
た。

【００１６】１．ファンケーシングに溝を設ける技術 ファンケーシングの溝とディフューザ上面の位置関係が
僅かにずれても嵌合が不完全となりファンケーシングと
ディフューザ上面の間の隙間の流体抵抗を大きくできな
くなる。一般に、ファンケーシングは上述したようにデ
ィフューザ上面に接触する位置まで整流子電動機のハウ
ジングに圧入して組み立てているので、ファンケーシン
グに設けられた溝とディフューザ上面の位置関係を一致
させて組み立てるのは非常に困難である。

【００１７】２．ディフューザの上面とファンケーシン
グの間にシートを介在させる技術 介在させるシートは、ファンケーシングのプレス加工の
ばらつきによる凹凸とディフューザのひけや変形という
２つの要素による隙間をシールしなくてはならないの
で、十分なシール効果を得るにはシートの厚みは２つの
要素による隙間の最も大きな箇所にあわせる必要があ
る。しかしシートが厚くなると隙間の小さい箇所ではデ
ィフューザ上面のシートへのくい込み量が大きくなって
図９のようにディフューザの流路１９の面積を低下させ
性能の低下を引き起こしてしまう。

【００１８】またくい込み量を小さくするためにシート
を薄くした場合、ディフューザの流路を流れる空気流に
よってシートがはためいて、騒音の発生や空気抵抗を増
加させ電動送風機の性能低下を引き起こすことがある。

【００１９】また、組み立てる際にディフューザの中心
とシートの中心がずれた場合、シート内周側と遠心ファ
ンの外周側が接触して電動送風機の破損を引き起こす危
険性も生じる。

【００２０】そこで本発明の目的は、上記課題を解決し
てファンケーシングとディフューザ上面の接する面での
隙間を効果的にシールし、効率の高い電動送風機を実現
することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の第一の手段は、整流子電動機の回転軸に直結
される遠心ファンと、遠心ファンの外周側に遠心ファン
と同軸に配置され整流子電動機に固定されるディフュー
ザと、遠心ファンとディフューザを覆うファンケーシン
グとを有する電動送風機において、ファンケーシングと
ディフューザ上面との間に剛性を有する円環を挟み、そ
の円環はファンケーシングに接する面とディフューザ上
面に接する面の一方或いは両方に軟質或いは弾性を有す
る層を構成した電動送風機とするものである。

【００２２】また本発明の第二の手段は、本発明の第一
の手段において、円環の外周側および内周側の少なくと
も一方を曲げファンケーシングの内側の形状に概略一致
するようにした電動送風機とするものである。

【００２３】また本発明の第三の手段は、整流子電動機
の回転軸に直結される遠心ファンと、遠心ファンの外周
側に遠心ファンと同軸に配置され整流子電動機に固定さ
れるディフューザと、遠心ファンとディフューザを覆う
ファンケーシングとを有する電動送風機において、前記
ファンケーシングと前記ディフューザ上面との間に剛性
を有する円環を挟み、その円環はディフューザ上面と接
する面にディフューザ上面と略同一形状の溝を設け、フ
ァンケーシングと接する面に軟質或いは弾性を有する層
を構成した電動送風機とするものである。

【００２４】また本発明の第四の手段は、整流子電動機
の回転軸に直結される遠心ファンと、前記遠心ファンの
外周側に前記遠心ファンと同軸に配置され整流子電動機
に固定されるディフューザと、前記遠心ファンと前記デ
ィフューザを覆うファンケーシングとを有し、前記ファ
ンケーシングを整流子電動機のハウジングに圧入して前
記ディフューザを挟持する電動送風機において、前記フ
ァンケーシングを塗装鋼板を用い、塗装面がディフュー
ザ側となるようにして制作するものである。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明について図を用いて詳細に
説明する。図８は電動送風機１の内部構造を示したもの
である。電動送風機１はハウジング２とハウジング２に
固定された固定子３，ハウジング２に設けられた軸受け
４ａとエンドブラケット１７に設けられた軸受け４ｂに
よって保持される回転軸５，回転軸５に固定された回転
子６，回転軸５に固定された整流子７，整流子７との電
気的接続を行うブラシ８とそれを保持するとともにハウ
ジング２に固定するためのホルダ９，ねじ１８により回
転軸５の一端に固定される遠心ファン１２，遠心ファン
１２から出た空気流の流速を落とし圧力回復するディフ
ューザ１３，ディフューザと一体に成形され空気流を電
動機内部へ導くリターンガイド１４，遠心ファン１２と
ディフューザ１３を覆うファンケーシング１５によって
構成される。

【００２６】整流子７は、その円周面に整流子片を有
し、各整流子片は回転子６内のコイルと接続されてい
る。ブラシ８は、ばね１０により整流子７に押し付けら
れ、整流子７に摺接している。１１はブラシ８と外部電
極を接続するためブラシ８と電気的に接続されたリード
線であり、ホルダ９に設けられた端子（図示せず）と接
続されている。

【００２７】電動送風機１が回転を開始すると回転子６
が回転し、回転子６と同軸に固定された遠心ファン１２
も回転する。遠心ファン１２が回転するとケーシング１
５の空気取り入れ口１６から空気が流入し、遠心ファン
１２，ディフューザ１３，リターンガイド１４を通り電
動機内部へと流れ込み電動機の排気口から外界へ放出さ
れる。

【００２８】このときファンケーシングとディフューザ
上面の接触する面に隙間があると、その隙間を遠心ファ
ンからディフューザに流入した空気の一部が円周方向に
流れ、有効な空気流が減り電動送風機の効率を低下させ
る。

【００２９】そこで本発明の第一の手段では、図３，図
４のようにファンケーシングとディフューザ上面との間
に、剛性を有する円環２４を挟み、その円環２４はファ
ンケーシングに接する面とディフューザ上面に接する面
の一方或いは両方に例えば軟質の塗装や、ゴムなどを含
み弾性を有する塗装を施して軟質或いは弾性を有する層
２２，２３を構成することにより、ファンケーシングの
凹凸による隙間はファンケーシングに接する面の層２２
によりシールし、ディフューザのひけや変形による隙間
はディフューザ上面に接する面の層２３によりシールす
ることにより、ファンケーシング側とディフューザ側そ
れぞれに必要な層を薄くすることができ、それによりデ
ィフューザ上面の層へのくい込み量を小さくできるので
ディフューザの流路面積の低下量を少なくし性能の低下
を最小限に抑えられる。

【００３０】またこの手段によれば、剛性を有する円環
の表面に軟質或いは弾性を有する層を構成した構造なの
で、シートを介在させる場合のようにディフューザ流路
を流れる空気流によってはためくことがなく、騒音の発
生や空気抵抗の増加による電動送風機の性能低下を防ぐ
ことができる。

【００３１】さらに第一の手段において図５，図６のよ
うに本発明の第二の手段によって円環の外周側および内
周側の少なくとも一方の全周或いは一部を曲げてファン
ケーシングの内側の形状に概略一致するようにすれば、
組み立ての際に円環はファンケーシングの内側に習うこ
とにより半径方向の位置が規定されて円環の中心とファ
ンケーシングの中心が一致し、ファンケーシングは電動
機のハウジングと中心を等しくして圧入されるので、よ
って電動機に固定されているディフューザの中心と円環
の中心が自ずと一致し、円環内周側と遠心ファンの外周
側が接触して電動送風機の破損を引き起こす危険性を回
避できる。

【００３２】次に本発明の第三の手段では、図７のよう
に剛性を有する円環２４のディフューザ上面と接する面
にディフューザ上面と略同一形状の溝２５を設け、ファ
ンケーシングと接する面に弾性を有する層２２を構成す
ることにより、ファンケーシングにディフューザ上面と
略同一形状の溝を設けた従来の技術と違い、まず円環の
溝とディフューザ上面の嵌合を完全に行い、次いでファ
ンケーシングをディフューザの位置と合わせる必要なし
に圧入して容易に組み立てることができる。

【００３３】また第三の手段によれば、ディフューザの
上面の形状を固定できるので、長期間の電動送風機の使
用によってディフューザの上面の形状が変形して電動送
風機の性能が低下したり遠心ファンと接触して電動送風
機の破損を引き起こす危険を防止できる。さらにディフ
ューザ上面と円環を嵌合することで円環の中心とディフ
ューザの中心が一致し、円環内周側と遠心ファンの外周
側が接触して電動送風機の破損を引き起こす危険性を回
避できる。またこの場合は、嵌合深さを考慮してディフ
ューザの高さを設計すれば、ディフューザの流路面積が
設計よりも減少することはなく性能の低下を防止でき
る。

【００３４】またこの手段によっても、剛性を有する円
環のファンケーシングに接する面に軟質或いは弾性を有
する層を構成しディフューザ上面に接する面にディフュ
ーザ上面と略同一の形状の溝を設けた構造なので、シー
トを介在させる場合のようにディフューザ流路を流れる
空気流によってはためくことがなく、騒音の発生や空気
抵抗の増加による電動送風機の性能低下を防ぐことがで
きる。

【００３５】次に、本発明の第四の手段ではファンケー
シングの材料として、軟質或いは弾性を有する塗料、例
えばポリ塩化ビニル樹脂塗料を塗装した塗装鋼板を用
い、塗装面がディフューザ上面と接する面になるように
してファンケーシングを製作することにより、従来の技
術のようにファンケーシングを製作した後にディフュー
ザ上面と接する面に軟質或いは弾性を有する層を構成し
たり、本発明の第一の手段のように部品を追加すること
なくファンケーシングとディフューザ上面の隙間をシー
ルする効果を得ることができる。

【００３６】第一の手段によれば、ファンケーシングと
ディフューザ上面との間に挟む円環のファンケーシング
に接する面とディフューザ上面に接する面それぞれに軟
質或いは弾性を有する層を構成することにより、ファン
ケーシング側とディフューザ側それぞれに必要な層を薄
くすることができ、それによりディフューザ上面の層へ
のくい込み量を小さくできるのでディフューザの流路面
積の低下量を少なくし性能の低下を最小限に抑えつつ、
ファンケーシングとディフューザ上面の間の隙間をシー
ルし、遠心ファンからディフューザに流入した空気の一
部が隙間を円周方向に流れ、有効な空気流が減るのを防
いで高効率の電動送風機を実現できる。また、円環は単
純な形状であり、マスキングの必要もないので容易に軟
質或いは弾性を有する層を構成することができる。

【００３７】また第二の手段を第一の手段に用いれば、
円環の中心とディフューザの中心を容易に一致させるこ
とができ、円環内周側と遠心ファンの外周側が接触して
電動送風機の破損を引き起こす危険性を回避できる。

【００３８】また第三の手段によれば、ファンケーシン
グとディフューザ上面の間に挟む剛性を有する円環のデ
ィフューザ上面と接する面にディフューザ上面と略同一
形状の溝を設け、ファンケーシングと接する面に軟質或
いは弾性を有する層を構成することにより、ディフュー
ザ上面と、剛性を有する円環のディフューザ上面と略同
一形状の溝を容易に嵌合させることができ、その後ファ
ンケーシングを圧入することによりファンケーシングと
ディフューザ上面の位置を合わせる必要なしに容易に組
み立てることができ、ファンケーシングとディフューザ
上面の間の隙間をシールし、遠心ファンからディフュー
ザに流入した空気の一部が隙間を円周方向に流れ、有効
な空気流が減るのを防いで高効率の電動送風機を実現で
きる。

【００３９】また本発明の第四の手段ではファンケーシ
ングの材料として、軟質或いは弾性を有する塗料、例え
ばポリ塩化ビニル樹脂塗料を塗装した塗装鋼板を用い、
塗装面がディフューザ上面と接する面になるようにして
ファンケーシングを製作することにより、ファンケーシ
ングを製作した後にディフューザ上面と接する面に軟質
或いは弾性を有する層を構成したり、本発明の第一の手
段のように部品を追加することなく、従来と同じ組み立
て行程でファンケーシングとディフューザ上面の隙間を
シールする効果を得ることができる。

【００４０】

【発明の効果】このように、本発明によれば、ファンケ
ーシングとディフューザ上面の接する面での隙間を効果
的にシールし、効率の高い電動送風機を実現することが
できるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の手段の実施例である電動送風機
の部分断面図。

【図２】本発明の第１の手段の実施例である電動送風機
の部分断面図。

【図３】本発明の第２の手段の実施例である送風機部分
の構成図。

【図４】本発明の第２の実施例である送風機部分の構成
図。

【図５】本発明の第３の手段の実施例である電動送風機
の部分断面図。

【図６】本発明の一実施例における電動送風機１の断面
図。

【図７】従来の技術の問題点を示す電動送風機の部分断
面図。

【符号の説明】

２…ハウジング、１２…遠心ファン、１３…ディフュー
ザ、１４…リターンガイド、１５…ファンケーシング、
２４…円環。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 豊島 久則 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立製作所電化機器事業部多賀本部 内 (72)発明者 阿子嶋 一浩 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立製作所電化機器事業部多賀本部 内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】整流子電動機の回転軸に直結される遠心フ
   ァンと、前記遠心ファンの外周側に前記遠心ファンと同
   軸に配置され整流子電動機に固定されるディフューザ
   と、前記遠心ファンと前記ディフューザを覆うファンケ
   ーシングとを有し、前記ファンケーシングを整流子電動
   機のハウジングに圧入して前記ディフューザを挟持する
   電動送風機において、前記ファンケーシングと前記ディ
   フューザ上面との間に剛性を有する円環を挟み、その円
   環は前記ファンケーシングに接する面と前記ディフュー
   ザ上面に接する面の一方或いは両方に軟質或いは弾性を
   有する層を構成したことを特徴とする電動送風機。
2. 【請求項２】請求項１において、前記円環の外周側およ
   び内周側の少なくとも一方の全周或いは一部を曲げて前
   記ファンケーシングの内側の形状に概略一致するように
   したことを特徴とする電動送風機。
3. 【請求項３】整流子電動機の回転軸に直結される遠心フ
   ァンと、前記遠心ファンの外周側に前記遠心ファンと同
   軸に配置され整流子電動機に固定されるディフューザ
   と、前記遠心ファンと前記ディフューザを覆うファンケ
   ーシングとを有し、前記ファンケーシングを整流子電動
   機のハウジングに圧入して前記ディフューザを挟持する
   電動送風機において、前記ファンケーシングと前記ディ
   フューザ上面との間に剛性を有する円環を挟み、その円
   環は前記ディフューザ上面と接する面に前記ディフュー
   ザ上面と略同一形状の溝を設け、前記ファンケーシング
   と接する面に軟質或いは弾性を有する層を構成したこと
   を特徴とする電動送風機。
4. 【請求項４】整流子電動機の回転軸に直結される遠心フ
   ァンと、前記遠心ファンの外周側に前記遠心ファンと同
   軸に配置され整流子電動機に固定されるディフューザ
   と、前記遠心ファンと前記ディフューザを覆うファンケ
   ーシングとを有し、前記ファンケーシングを整流子電動
   機のハウジングに圧入して前記ディフューザを挟持する
   電動送風機において、前記ファンケーシングを塗装鋼板
   を用い、塗装面がディフューザ側となるようにして製作
   したことを特徴とする電動送風機。