JP2009095534A

JP2009095534A - 電動送風機

Info

Publication number: JP2009095534A
Application number: JP2007271163A
Authority: JP
Inventors: Kazuhisa Morishita; 和久森下; Takeshi Nishimura; 剛西村; Teppei Hidekuma; 哲平秀熊; Kazushige Nakamura; 一繁中村; Hiroyuki Kayama; 博之香山; Takeshi Tokuda; 剛徳田
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2007-10-18
Filing date: 2007-10-18
Publication date: 2009-05-07

Abstract

【課題】従来の電動送風機において、案内羽根の最内周側上部先端部とケーシング内面とのタイト部で微小な隙間が形成され、ロス発生の要因となっていた。
【解決手段】エアーガイド１０の案内羽根９１上面と対向するケーシング１２内壁との間に空間を設けると共に、前記空間に略リング状の樹脂タイト材（樹脂部材）９４を設け、案内羽根９１の最内周側上部先端部９３と対向する前記樹脂タイト材９４の角部の形状を角Ｒが０．５ｍｍ以下の略直角形状としたことにより、案内羽根９１の最内周側上部先端部９３が、確実にケーシング１２内面に設けた樹脂タイト材９４と隙間なくタイト可能となり、結果、高効率化を図った電動送風機を提供することが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、主に電気掃除機に使用される電動送風機に関するものであり、特にエアーガイド案内羽根の最内周側上部先端部のファンケース内面とのタイト性向上により高効率化を実現し、電気掃除機の基本性能である吸引力の向上を図るものである。

従来の電動送風機としては特許文献１のような電動送風機がある。

従来この種の電動送風機１９は図５に示されるような構造になっていた。モータ部３２の５１は整流子５２、電機子巻線２２を有する電機子で、前記電機子巻線２２は電機子コアー７０の外周に巻かれている。前記電機子１はモータの軸９０の両端に軸受４が圧入され、この軸受４を負荷側ブラケット５と反負荷側ブラケット６にて支持している。７はカーボンブラシ８を内蔵した金属からなるブラシホルダーであり、反負荷側ブラケット６にて保持されている。９は界磁巻線２３を有する界磁で、前記界磁巻線２３は界磁コアー７２の外周に巻かれている。

ファン部３１の１０は負荷側ブラケット５と、負荷であり空気吸引、吹き出し用のインペラ１１間に形成した整流用のエアーガイドであり、インペラ１１の上方はケーシング１２で覆われている。インペラ１１は、スペーサー（図示せず）、座金１４及びナット１５により軸９０に固定され軸９０とともに回転する。エアーガイド１０は複数枚の案内羽根９１をインペラ１１吹き出し口外周に配置し、ネジ（図示せず）等にて負荷側ブラケット５に固定しており、負荷側ブラケット５と反負荷側ブラケット６もネジ（図示せず）、カシメ等にて固定してある。１６は、ケーシング１２の吸気口を形成する樹脂などからなるタイトキャップであり、ケーシング１２中央部へは溶着、又はケーシング１２とのインサート成型等により固定しており、インペラ１１の吸込口とタイトキャップ１６は接触することで、タイト性を確保している。

このような構造で電動送風機１９は構成されており、作用としてはインペラ１１が回転することによって発生する吹き出し風が、インペラ１１の吹き出し口外周に設けた整流用のエアーガイド１０の案内羽根９１を通過した後、モータ部３２の電機子１、界磁９の巻線を冷却し、反負荷側ブラケット６を通過して後方に排気される。

前記電動送風機１９が電気掃除機に組み込まれる場合については、図６のような構造となっていた。電気掃除機本体６１（以下、本体と称す）は中央部に設けられた格子隔壁５３により集塵室８１とモ−タ室８２に分けられており、集塵室８１には紙袋５４、モータ室８２には電動送風機１９が備えつけられている。本体６１には接続パイプ６０、ホース５９、先端パイプ５８、延長管５７、ノズル５６が接続されている。よって作用としては、電動送風機１９の吸引力によりノズル５６から集められたゴミは、延長管５７、先端パイプ５８、ホース５９、接続パイプ６０を通り、集塵室８１の紙袋５４に集められる。
特開平７−６３１９５号公報

従来の電動送風機１９では、樹脂からなるエアーガイド１０に複数枚配置してなる案内羽根９１と、板金からなるケーシング１２とのタイトについては、案内羽根９１のケーシング１２側平面部が、ケーシング１２の内面に隙間なく全面当たりすることが理想であり、特にインペラ１１吹き出し口風が突入する案内羽根９１の最内周側上部先端部９３とケーシング１２内面とのタイトが重要であるが、最内周側上部先端部９３に対向するケーシング１２形状は、インペラ１１の最外周先端部との接触を避けるために、構造上段差を設けることが必要である。従って、板金で形成されたケーシング１２は、プレス加工上、段差折り曲がり部９２のＲ寸法が、Ｒ１ｍｍ前後以上のＲ形状となってしまうため、最内周側上部先端部９３で微小な隙間が形成されてしまい、空気ロス発生の要因となっていた。

本発明は上記課題を解決するもので、ケーシング１２については、案内羽根９１の最内周先端から外周側の内面を樹脂で形成するとともに、案内羽根９１の最内周先端と対向するケーシング１２内面に形成された樹脂には、インペラ１１外周との接触を避けるために吸込口側に向けて略直角からなる段差を設けるとともに、前記段差の略直角からなる角部のＲ寸法をＲ０．５ｍｍ以下の略エッジ形成し、案内羽根９１の最内周先端までケーシング１２内面に形成された樹脂とタイトできる構成することにより、案内羽根９１の最内周先端でのロスを低減することができるため、結果、高効率化を図った電動送風機１９を提供することが可能となるものである。

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、電機子巻線、軸、及び整流子を有する電機子と、界磁巻線を有する界磁と、前記電機子の一端を回転自在に支持し整流子と電気的接続をするためのブラシホルダーを保持した反負荷側ブラケット、及び負荷側ブラケットと、前記電機子の一端に固定され外周に空気吹き出し用の吹き出し口を設けたインペラと、前記インペラ吹き出し口からの吹き出し風を整流するために複数枚の案内羽根を設けたエアーガイドと、前記インペラ、エアーガイドの外周に設けられインペラ、エアーガイドを覆うケーシングとを備え、前記案内羽根上面と対向するケーシング内壁との間に空間を設けると共に、前記空間に略リング状の樹脂部材を設け、案内羽根の最内周側上部先端部と対向する前記樹脂部材の角部の形状を角Ｒが０．５ｍｍ以下の略直角形状としたものである。

これによって、案内羽根の最内周側上部先端部が、確実にケーシング内面に設けた樹脂部材と隙間なくタイト可能となる。

本発明に係る電動送風機は、エアーガイドの案内羽根の最内周側上部先端部が、確実にケーシング内面に設けた樹脂部材と隙間なくタイト可能となるため、インペラからの吹き出し風が、案内羽根に突入する際の、案内羽根入口での乱流、すなわちロスを低減することができ、結果、より高効率化を図った電動送風機を提供することができるものである。

第１の発明は、電機子巻線、軸、及び整流子を有する電機子と、界磁巻線を有する界磁と、前記電機子の一端を回転自在に支持し整流子と電気的接続をするためのブラシホルダーを保持した反負荷側ブラケット、及び負荷側ブラケットと、前記電機子の一端に固定され外周に空気吹き出し用の吹き出し口を設けたインペラと、前記インペラ吹き出し口からの吹き出し風を整流するために複数枚の案内羽根を設けたエアーガイドと、前記インペラ、エアーガイドの外周に設けられインペラ、エアーガイドを覆うケーシングとを備え、前記案内羽根上面と対向するケーシング内壁との間に空間を設けると共に、前記空間に略リング状の樹脂部材を設け、案内羽根の最内周側上部先端部と対向する前記樹脂部材の角部の形状を角Ｒが０．５ｍｍ以下の略直角形状としたことにより、案内羽根の最内周側上部先端部が、確実にケーシング内面に設けた樹脂部材と隙間なくタイト可能となるため、より高効率化を図った電動送風機を提供することができるものである。

第２の発明は、第１の発明の略リング状の樹脂部材を、板金で形成されたケーシング内面に、インサート成型して設けることで、ケーシング吸込口に設けたタイトキャップもインサート成型で固定する工法の場合、タイトキャップと本発明のケーシング内面へのインサート成型を同時に行うことができるため、工数の削減による、コストダウン効果を得ることが可能となる。

第３の発明は、第１または第２の発明において、案内羽根の最内周側上部先端部に、微小な先端タイト用リブを設けることにより、より先端部のタイト性向上が図れるため、よりバラツキの少ない、高効率化を図った電動送風機を提供することができるものである。

第４の発明は、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吸気部とを有した電気掃除機に本電動送風機を搭載することにより、電気掃除機の吸込み性能の向上を図ることができる。

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）
本発明の実施の形態を説明するに当たり、従来技術と同一の構成には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。従来のエアーガイド１０の案内羽根９１最内周側上部先端部９３と、ケーシング１２の段差折り曲がり部９２と当接する箇所（図５のＡ部）を拡大したものを図４に示す。図４に示すように、ケーシング１２はインペラ１１が高速で回転することによって発生する摩擦熱、吸引力に耐えることが可能な材料で形成する必要があるため、過去より一般的に板金で形成されており、インペラ１１外周先端との接触を避けるために、ケーシング１２には段差が必要となり、段差折り曲がり部９２が存在する。この段差折り曲がり部９２のＲ寸法は、極力ゼロに近いＲが理想ではあるが、板金での物造り技術では図に示すコーナー部の、半径寸法であるＲａ寸法が、実力としてＲ（半径）１ｍｍ前後が限界レベルとなってしまう。この時、図に示すインペラ１１からの吹き出し風は、エアーガイド１０の複数枚からなる案内羽根９１で形成された通路に、スムーズに突入されることが理想であるものの、ケーシング１２段差折り曲がり部９２のＲａ寸法が、最小でもＲ１ｍｍ前後は存在するため、微小ではあるものの、図に示すような、インペラ１１の天面部に戻る風の流れ、すなわち、空気ロス（乱流）が発生する。

そこで本実施の形態の図１に示すように、エアーガイド１０の案内羽根９１最内周側上部先端部９３と対向し当接する箇所から外周のケーシング１２内側面を、略リング状の樹脂タイト材（樹脂部材）９４で形成をするとともに、ケーシング１２の段差折り曲がり部９２に位置する樹脂タイト材９４で形成される樹脂折り曲がり部９２ａは、極力ゼロに近づけたＲ形状（最大でもＲ０．５ｍｍ以下）とする。このことにより、エアーガイド１０の案内羽根９１最内周側上部先端部９３と、樹脂タイト材９４で形成される樹脂折り曲がり部９２ａは、ほぼ隙間なくタイトすることが可能となるため、インペラ１１からの吹き出し風は、エアーガイド１０の複数枚からなる案内羽根９１で形成された通路に、スムーズに突入し、従来の技術として説明を行った図４に示したような、インペラ１１の天面部に戻る風の流れ、すなわち、空気ロス（乱流）が発生することを防止することができる。結果、空気ロス（乱流）を防止することで、吸込性能の向上を図ることが可能となる。

また、樹脂タイト材９４については、樹脂タイト材９４のみの単体パーツとし、ケーシング１２と案内羽根９１の間に挟持してもよいが、ケーシング１２内側の段差折り曲がり部９２のＲａ形状に隙間なく完全に一致した樹脂タイト材９４をもの造りすることは困難であり、また、ケーシング１２が板金で形成されるために、案内羽根９１と当接するケーシング１２内面が、完全フラットにプレスすることも困難であるため、微小な凹凸が発生し、その微小な凹凸が隙間となってロスが発生してしまう可能性がある。従って、ケーシング１２吸込口に設けた樹脂からなるタイトキャップ１６は、ケーシング１２に溶着、又はインサート成型で固定しているが、このタイトキャップ１６をインサート成型とし、且つ樹脂タイト材９４についても、タイトキャップ１６のインサート成型時に同時にインサート成型することで、ケーシング１２内面と樹脂タイト材９４を確実に隙間なく固定できるとともに、タイトキャップ１６と同時にインサート成型できることで、工数削減によるコストダウン効果も期待できる。

しかしながら、図１に示すような構成としても、案内羽根９１のファンケース１２内面と当接面に成型上の微小なバリなどにより、樹脂タイト材９４とのタイトが隙間なく完全に実施できるものではない。従って、特にタイトが重要となる先端部のみ、微小な先端タイト用リブ９５を案内羽根９１に設けることで、先端部を確実にタイトすることができるため、より確実に空気ロス（乱流）を防止することで、吸込性能の向上を図ることが可能となる。この時、ケーシング１２内面に設けた樹脂タイト材９４を、案内羽根９１より軟質な材質で形成することにより、より先端タイト用リブ９５でのタイト性向上が期待できる。

また、案内羽根９１のケーシング１２内面当接面全体を、確実に樹脂タイト材９４と隙間なくタイトさせるには、前述の図２で示したように、案内羽根９１の先端にのみ先端タイト用リブ９５を設けるのではなく、案内羽根９１のケーシング１２内面当接面全体に糸リブ９６を設けても良い。この時、当接面全体に施すことにより、糸リブ９６全体が潰れ切れず、余計に隙間を設けてしまう結果となりえるため、前述で記載したように、ケーシング１２内面に設けた樹脂タイト材９４を、案内羽根９１より軟質な材質で形成すすれば、より確実に、糸リブ９６で案内羽根９１全体のタイト性を向上させることが可能となる。また、ケーシング１２圧入後に超音波振動を加えることで、糸リブ９６と樹脂タイト材９４を振動溶着し、案内羽根９１と樹脂タイト材９４を確実に隙間なく溶着、固定できるため、よりタイト性の向上、すなわち吸込性能の向上を図ることが可能となる。

以上のように、本発明にかかる電動送風機は、吸込性能向上により、小型・軽量で、且つ高効率な吸引性能を得ることが可能であるため、床移動型交流掃除機にかかわらず、小型化が利点となるハンディー型や、縦型、又は直流充電式掃除機等の用途にも使用できるものである。

本発明の実施の形態を示す案内羽根の要部断面図同案内羽根の他の実施例を示す要部断面図同案内羽根のケーシング当接面全体に施された糸リブの一部を示す外観図従来例における案内羽根の要部断面図従来例における電動送風機の一部断面正面図従来例における電気掃除機のイメージ図

符号の説明

５負荷側ブラケット
６反負荷側ブラケット
９界磁
１０エアーガイド
１１インペラ
１２ケーシング
１６タイトキャップ
１９電動送風機
２２電機子巻線
２３界磁巻線
５１電機子
５２整流子
９０軸
９１案内羽根
９２段差折り曲がり部
９２ａ樹脂折り曲がり部
９３最内周側上部先端部
９４樹脂タイト材（樹脂部材）
９５先端タイト用リブ
９６糸リブ

Claims

電機子巻線、軸、及び整流子を有する電機子と、界磁巻線を有する界磁と、前記電機子の一端を回転自在に支持し整流子と電気的接続をするためのブラシホルダーを保持した反負荷側ブラケット、及び負荷側ブラケットと、前記電機子の一端に固定され外周に空気吹き出し用の吹き出し口を設けたインペラと、前記インペラ吹き出し口からの吹き出し風を整流するために複数枚の案内羽根を設けたエアーガイドと、前記インペラ、エアーガイドの外周に設けられインペラ、エアーガイドを覆うケーシングとを備え、前記案内羽根上面と対向するケーシング内壁との間に空間を設けると共に、前記空間に略リング状の樹脂部材を設け、前記案内羽根の最内周側上部先端部と対向する前記樹脂部材の角部の形状を角Ｒが０．５ｍｍ以下の略直角形状とした電動送風機。
略リング状の樹脂部材は、板金で形成されたケーシングの内面に、インサート成型されて設けられた請求項１記載の電動送風機。
案内羽根の最内周側上部先端部に、微小な先端タイト用リブを設けてなる請求項１または２記載の電動送風機。
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吸気部と、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動送風機を備えた電気掃除機。