JPH1122694A - 遠心ファンおよびその遠心ファンを用いた電動送風機ならびに電気掃除機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来に比べて運転効率を向上させた遠心ファン
およびその遠心ファンを用いた電動送風機ならびに電気
掃除機の提供。 【解決手段】ブレード固定用の複数の穴２２を有する金
属製の前面および後面プレート１８，１９と、前記プレ
ート１８，１９に設けた穴２２に挿入・固定するための
突起（爪）２１を有するブレード２０とを備える遠心フ
ァン１２の、前記両プレート１８，１９の少なくとも一
方のプレートの、ブレード２０と接する面に、ブレード
２０の形状にあわせた溝２５を設け、この溝２５と反対
側の面を平滑にして、前記プレートの溝２５内に、この
溝２５と対向するブレード２０を嵌合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、遠心ファンおよび
それを用いた電動送風機ならびに電機掃除機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、遠心ファンを用いた電動送風機に
おいて、そのファンは、図２に示すように、それぞれ薄
い金属板からなる２枚の前面プレート１８，後面プレー
ト１９により複数のブレード２０を挟み込む構造が一般
的である。

【０００３】図４は従来一般に使用されている遠心ファ
ン１２の分解斜視図である。

【０００４】鋼板あるいはアルミニウム等の金属をプレ
スして成形された前面プレート１８，後面プレート１９
間に複数のブレード２０が配置され、ブレード２０の両
端面部には突起（爪）２１が設けられ、前記両プレート
１８，１９には、突起２１を挿入・固定するための穴２
２が設けられている。

【０００５】遠心ファン１２の組立てに際しては、前面
プレート１８，後面プレート１９に設けた穴２２にブレ
ード２０の突起２１を挿入して組み合わせ、穴２２を貫
通した突起２１を前面プレート１８，後面プレート１９
の外表面上で加締め等によって固定する。

【０００６】ところで、従来、前記遠心ファン１２の製
作に際しては、プレス加工時に生じるブレード端面のバ
リ、歪みなどにより、ブレード２０と各プレート１８，
１９の合せ面に０．１ｍｍ程度の微小な隙間を生じてい
た。

【０００７】これに対し、遠心ファン１２の回転中空気
が流れている状態において、ブレード２０によって仕切
られた空気流路内は、空気のすべりあるいは摩擦等から
均等圧力ではなく、図３に示すような圧力分布が存在す
る。すなわち、ブレード２０の表裏に発生する圧力には
差があり、したがってブレード２０と前記両プレート１
８，１９間に隙間があり、この隙間により、ブレード２
０によって仕切られた各空気流路間の気密が不完全にな
ると、高圧力側から低圧力側に空気漏れが発生し、遠心
ファン１２内における空気の流れが乱されて運転効率の
低下を引き起こす。

【０００８】この漏れを防止する対策として、実開平２
−３７２９６号公報には、前，後面プレート１８，１９
に対し、ブレード２０の曲がり形状に沿った凹凸を設
け、この凹凸にブレード２０を当接させることにより、
前述の隙間を微小化させ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】しかしながら、前，後
面プレート１８，１９に凹凸を設け、その凹凸にブレー
ド２０を当接させる従来技術にあっては、前，後面プレ
ート１８，１９のブレード２０との接触面側に凹凸を設
けた場合に、その反対側面、つまり遠心ファン１２の外
表面上にも凹凸が形成されるものであって、遠心ファン
１２の外表面上に凹凸が形成されると、遠心ファン１２
の回転時、前記凹凸が空気抵抗となってしまい、遠心フ
ァン１２の運転効率低下を引き起こす要因となる。特に
電気掃除機に用いられる整流子電動機を使用した電動送
風機は３００００〜４００００回転／分の高速で回転す
るため、前記空気抵抗が著しく増加し、前，後面プレー
ト１８，１９とブレード２０間の隙間をなくした以上に
運転効率を低下させる虞れがある。

【００１０】本発明の課題は、従来に比べて運転効率を
向上させた遠心ファンおよびその遠心ファンを用いた電
動送風機ならびに電機掃除機を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題は、ブレード固
定用の複数の穴を有する金属製の前面および後面プレー
トと、前記プレートに設けた穴に挿入・固定するための
突起を有するブレードとを備える遠心ファンの、前記両
プレートの少なくとも一方のプレートの、ブレードと接
する面に、ブレードの形状にあわせた溝を設け、この溝
と反対側の面を平滑にして、前記プレートの溝内に、こ
の溝と対向するブレードを嵌合することによって達成さ
れる。

【００１２】

【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。

【００１３】図１に電動送風機１の内部構造を示す。

【００１４】電動送風機１の電動機には整流子電動機が
用いられ、電動送風機１は、外枠２と、外枠２に固定さ
れた固定子３と、外枠２に設けられた軸受４ａと、エン
ドブラケット１６に設けられた軸受４ｂと、前記軸受４
ａ，４ｂに保持された回転軸５と、回転軸５に固定され
た回転子６と、回転軸５に固定された整流子７と、整流
子７との電気的接続を行うブラシ８と、ブラシ８を保持
し、外枠２に固定されたホルダ９と、ねじ１７により支
持板２３，２４共々回転軸５の一端に固定された遠心フ
ァン１２と、遠心ファン１２から出た空気流を整流する
整流板１３と、遠心ファン１２，整流板１３を覆うケー
シング１４とによって構成される。

【００１５】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。

【００１６】ブラシ８はホルダ９内に格納され、ばね１
０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。

【００１７】１１はブラシ８と外部電極とを接続するた
めブラシ８に電気的に接続されたリード線であり、ホル
ダ１１に設けられた端子（図示せず）を介して固定子３
の巻線と接続されている。

【００１８】電動送風機１に通電されると回転子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。

【００１９】遠心ファン１２が回転すると、ケーシング
１４の空気取入口１５から空気が流入し、遠心ファン１
２，整流板１３を通り、電動機内部へと流れ込む。

【００２０】図５は本発明の一実施例における遠心ファ
ン１２の分解斜視図である。

【００２１】前面プレート１８，後面プレート１９に
は、ブレード２０の形状にあわせた溝２５がプレス成形
工程の中で形成されるが、溝２５の反対側の面、すなわ
ち遠心ファン１２の外表面上には凹凸は形成されず、遠
心ファン１２の外表面は平滑面のままである。

【００２２】なお、それぞれの溝２５の底部には、図４
の従来例と同じように穴２２が設けられ、この穴２２に
ブレード２０の突起（爪）２１が挿入・固定されるもの
であって、ブレード２０の端面部は溝２５内に嵌合され
る。溝２５内にブレード２０を嵌合した状態を図６に示
す。

【００２３】これを要するに、遠心ファン１２の外表面
上に凹凸が形成されると、遠心ファン１２の回転時、前
記凹凸が空気抵抗となってしまい、遠心ファン１２の運
転効率低下を引き起こす要因となる。

【００２４】これに対し、本実施例によれば、前，後面
プレート１８，１９の溝２５内にブレード２０を嵌合す
ることにより、前，後面プレート１８，１９とブレード
２０間の隙間をなくすことに加えて、溝２５の反対側の
面、すなわち遠心ファン１２の外表面上に凹凸を形成せ
ず、遠心ファン１２の外表面を平滑面とした分、従来に
比べて運転効率を向上させることができる。

【００２５】さらに詳述すると、遠心ファン１２の回転
中空気が流れている状態において、ブレード２０によっ
て仕切られた空気流路内は、既述のごとく、空気のすべ
りあるいは摩擦等から均等圧力ではなく、図３に示すよ
うな圧力分布が存在する。すなわち、ブレード２０の表
裏に発生する圧力には差があり、したがってブレード２
０と前記両プレート１８，１９間に隙間があり、この隙
間により、ブレード２０によって仕切られた各空気流路
間の気密が不完全になると、高圧力側から低圧力側に空
気漏れが発生し、遠心ファン１２内における空気の流れ
が乱されて運転効率の低下を引き起こす。一方、前，後
面プレート１８，１９に凹凸を設け、その凹凸にブレー
ド２０を当接させる従来技術にあっては、前，後面プレ
ート１８，１９のブレード２０との接触面側に凹凸を設
けた場合に、その反対側面、つまり遠心ファン１２の外
表面上にも凹凸が形成されるものであって、遠心ファン
１２の外表面上に凹凸が形成されると、遠心ファン１２
の回転時、前記凹凸が空気抵抗となってしまい、遠心フ
ァン１２の運転効率低下を引き起こす要因となるが本実
施例によれば、これらの問題点を全て解決することがで
きる。

【００２６】ところで、前，後面プレート１８，１９に
設けられる溝２５の深さは、浅すぎるとプレス加工によ
る歪を吸収できずに完全に気密がとれなくなり、反対に
深すぎると歪や変形、あるいは割れやひびが発生する。
特に、溝２５で押しつぶした肉逃げ部を溝２５の反対側
の面に設けて凹凸を形成すると先の空気抵抗の問題が発
生する。

【００２７】これに対し、溝２５の深さ寸法を、各プレ
ート１８，１９の板厚ｔに対して０．１ｔ以上、０．４
ｔ以下にするとよい。すなわち、プレス加工精度および
薄板材の寸法等を考慮して検討した結果、前，後面プレ
ート１８，１９とブレード２０との合わせ部の隙間を防
止するために必要な溝２５の最小深さは、各プレート１
８，１９の板厚ｔに対して０．１ｔであり、一方、溝２
５と反対側の面に凹凸を形成せず、かつ変形および残留
応力等強度面で問題のない溝２５の最大深さは、各プレ
ート１６，１７の板厚ｔに対して０．４ｔであることを
本発明者等は確認した。

【００２８】また、溝２５の幅をブレード１８の板厚と
同等あるいはそれ以下に形成し、ブレード２０を溝２５
内に圧入することにより、各プレート１６，１７とブレ
ード２０間の隙間を確実になくすことができる。

【００２９】さらに、前，後面プレート１８，１９の穴
２２に対するブレード２０の突起２１の嵌合を圧入とす
れば、両プレート１８，１９に対するブレード２０の組
立作業を簡便化することができる。

【００３０】なお、図７に示すように、ブレード２０の
端部にテーパを付けたり、図８に示すように、前，後面
プレート１８，１９の溝２５に勾配を付けておけば、両
プレート１８，１９に対してブレード２０を取り付ける
に際し、溝２５に対するブレード２０の嵌合操作をスム
ーズならしめることができる。

【００３１】また、電動送風機の構成として、図９およ
び図１０に示すように、遠心ファン１２とともに回転軸
５に固定される支持板２４を円形に形成し、その円形支
持板２４の外径を、後面プレート１９に設けられた溝２
５の内径より大きくすることにより、遠心ファン１２全
体の剛性強度を高めることができる。

【００３２】電動送風機を組み込んだ電気掃除機の具体
的一例を示す図１１に示す。

【００３３】図１１において、本体ケースａの吸込口ｂ
には、ホースｃの一端が取り付けられている。ホースｃ
の他端には、延長管ｄの一端が接続されており、延長管
ｄの他端には、吸口ｅが接続されている。吸口ｅの通風
路ｆには、圧力センサｇが設けられている。

【００３４】ｈは電動送風機で、電動送風機ｈは、フィ
ルタｉの後面に位置して、本体ケースａに取り付けられ
ており、図１に示す電動送風機１は、図１１の電動送風
機ｈに相当する。

【００３５】なお、図示実施例においては、前，後面プ
レート１８，１９の両方に溝２３を設けた場合について
例示したが、前記両プレート１８，１９のうち、いずれ
か一方のプレート１８あるいは１９にのみ溝２３を設け
た場合であっても、溝２３を両プレート１８，１９に設
けた場合の半分の効果を得ることができ、従来例に比べ
て優れている。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、ブレード固定用の複数
の穴を有する金属製の前面および後面プレートと、前記
プレートに設けた穴に挿入・固定するための突起を有す
るブレードとを備え、前記両プレートの少なくとも一方
のプレートの、ブレードと接する面に、ブレードの形状
にあわせた溝を設け、この溝と反対側の面を平滑にし
て、前記プレートの溝内に、この溝と対向するブレード
を嵌合することにより、従来に比べて運転効率を向上さ
せた遠心ファンおよびその遠心ファンを用いた電動送風
機ならびに電機掃除機を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】電動送風機１の縦断面図である。

【図２】遠心ファン１２の斜視図である。

【図３】遠心ファン１２内における空気の流れを説明す
る図である。

【図４】従来形遠心ファン１２の分解斜視図である。

【図５】本発明の一実施例における遠心ファン１２の分
解斜視図である。

【図６】本発明の一実施例における遠心ファン１２の部
分拡大縦断面図である。

【図７】本発明の第２の実施例における遠心ファン１２
の部分拡大縦断面図である。

【図８】本発明の第３の実施例における遠心ファン１２
の部分拡大縦断面図である。

【図９】本発明の第４の実施例における遠心ファン１２
および支持板２４の分解斜視図である。

【図１０】本発明の第４の実施例における遠心ファン１
２および支持板２４の組立状態を示す図である。

【図１１】電動送風機を組み込んだ電気掃除機の具体的
一例を示す内部構造説明図である。

【符号の説明】

１８…前面プレート、１９…後面プレート、２０…ブレ
ード、２１…突起（爪）、２２…穴、２５…溝。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 常楽 文夫 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 原田 秀行 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 (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブレード固定用の複数の穴を有する金属
   製の前面および後面プレートと、前記プレートに設けた
   穴に挿入・固定するための突起を有するブレードとを備
   え、前記両プレートの少なくとも一方のプレートの、ブ
   レードと接する面に、ブレードの形状にあわせた溝を設
   け、この溝と反対側の面を平滑にして、前記プレートの
   溝内に、この溝と対向するブレードを嵌合したことを特
   徴とする遠心ファン。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記プレートに設け
   る溝の深さは、このプレートの厚さｔに対して０．１ｔ
   以上、０．４ｔ以下としたことを特徴とする遠心ファ
   ン。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、前記溝を前
   面および後面の両プレートに設けたことを特徴とする遠
   心ファン。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項において、
   前記溝の幅をブレードの厚さに対して同等以下にしたこ
   とを特徴とする遠心ファン。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項において、
   プレート穴に対するブレード突起の嵌合を圧入としたこ
   とを特徴とする遠心ファン。
6. 【請求項６】 電動機の回転軸に連結され、空気流を吸
   い込む遠心ファンとして、請求項１〜５のいずれか１項
   に記載の遠心ファンを備えた電動送風機。
7. 【請求項７】 請求項６において、遠心ファンとともに
   回転軸に固定される支持板を円形に形成し、その円形支
   持板の外径を、後面プレートに設けられた溝の内径より
   大きくしたことを特徴とする電動送風機。
8. 【請求項８】 遠心ファンによって吸い込んだ空気流
   を、電動機内を通して機外に排気し、フィルタの後面に
   設けられる電動送風機として、請求項６または７に記載
   の電動送風機を備えた電気掃除機。