JP2010071087A - 電動送風機とこれを備えた乾燥装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電動送風機の振動が時間の経過とともに大きくなるのを防止する。
【解決手段】ファン２０１と、前記ファンを収容するケーシング２０２と、前記ファンを回転駆動するモーター２０３と、前記モーターを支持する環状の弾性体２０５とを備え、前記モーターと前記弾性体との間に気体を充填した中空部２０６ａを有する環状の薄膜体２０６を設けたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、電動送風機と、この電動送風機を備えた乾燥装置に関するものである。

近年、衣類乾燥機では、同一の回転槽で洗濯、脱水および乾燥を行うドラム式の洗濯乾燥機の市場が急速に拡大しており、従来のヒータ式に対し、衣類の痛みが少なく、省エネに優れたヒートポンプ式の洗濯乾燥機が市場に投入されてきている。従来、回転槽とヒートポンプユニットやヒータの間を循環する送風回路内には通常のダクト抵抗のみでなく、衣類などから出る糸埃等を除去するためのフィルターに糸埃がある程度付着しても送風作用を劣化させないため、スクロール型のケーシングを持つ遠心型の送風機が用いられてきた。

しかし、洗濯乾燥機の筐体の小型化のために、送風回路のダクト断面積の小型化や、ヒートポンプ装置の小型化、ヒートポンプユニット内の吸熱器、放熱器の性能を向上するためにフィンピッチを詰めるなど、送風回路内のダクト抵抗が増加する場合にスクロール型のケーシングを持つ遠心型の送風機において、送風騒音や送風性能の低下を抑えることが求められている。

電動送風機の流体騒音と振動を低減するために、図１０に示すような構成が考えられている。ファン１０１はケーシング１０２内に収容され、モーター１０３により回転させる。ケーシング１０２の吸気側の内面には、円形の吸込口１０４の中心を中心点として、環状のリブ１０５が形成されている。このリブ１０５は、ケーシング１０２に固着した弾性体１０６と、この弾性体１０６に取り付けた錘１０７とで構成されている。この弾性体１０６と錘１０７により構成された環状のリブ１０５により、ケーシング１０２内でファン出口から出た風が吸気口１０４に再度循環するような流れＡを遮ることにより流体騒音を低減し、また、弾性体１０６と錘１０７が動吸振器として作用し、ケーシング１０２の振動を抑えるものである（例えば、特許文献１参照）。

また、ファン１０１の回転による振動がケーシング１０２に伝わりにくくするために、モーター１０３は弾性体１０８を介してケーシング１０２に固定されている。弾性体１０８にはＥＰＤＭ等の防振ゴムが使用されている。
特開２００８−１０４４７７号公報

しかしながら、上記のような従来の構成では、動吸振器として利用する錘や弾性体の設定が困難であり、ケーシング１０２の重量によっては、動吸振器としての効果を出すために錘の重量が重くなり、電動送風機自体の重量が重くなるという問題がある。また、このような構成の電動送風機は、長時間駆動させるとモーター１０３の温度が上昇し、その熱が弾性体１０８に伝わり、弾性体１０８として利用している防振ゴムが柔らかくなって保持力が弱まり、ケーシング１０２の振動が時間の経過に伴い、大きくなるという問題があった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、電動送風機の振動が時間の経過とともに大きくなるのを防止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、本発明の電動送風機は、ファンと、前記ファンを収容するケーシングと、前記ファンを回転駆動するモーターと、前記モーターを支持する環状の弾性体とを備え、前記モーターと前記弾性体との間に気体を充填した中空部を有する環状の薄膜体を設けたものである。

これによって、電動送風機を長時間運転し、モーターの温度が上昇した場合に、モーターからの熱が薄膜体に伝わり、中空部の空気の温度が上昇することによって、内圧も上昇し、薄膜体が弾性体を押し付けられて支持部分が固くなり、保持が柔らかくなるのを防止してケーシングの振動が大きくなることを防止することができる。

本発明の電動送風機は、モーターの温度上昇による支持の緩みを防止し、時間の経過とともに振動が大きくなるのを防止することができる。

第１の発明は、ファンと、前記ファンを収容するケーシングと、前記ファンを回転駆動するモーターと、前記モーターを支持する環状の弾性体とを備え、前記モーターと前記弾性体との間に気体を充填した中空部を有する環状の薄膜体を設けたことにより、電動送風機の長時間運転によるモーターの温度上昇により、薄膜体の中空部内の空気圧力を上昇させ、薄膜体が弾性体を押し付けて支持部分を固くすることができ、保持が柔らかくなるのを防止して電動送風機の振動が大きくなることを防止することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の薄膜体は、モーターと弾性体との間に径方向で接するように設けたことにより、ファンの重量アンバランスにより、径方向の振動が大きくなるような場合に、支持部の径方向の剛性を効果的に上げることができ、ケーシングの径方向の振動が大きくなることを防止することができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明の薄膜体は、モーターと弾性体との間に軸方向で接するように設けたことにより、ファンの面振れにより軸方向の振動が大きくなるような場合に、支持部の軸方向の剛性を効果的にあげることができ、ケーシングの軸方向の振動が大きくなることを防止することができる。

第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明のモーターの軸方向が地面と水平になるように設けたことにより、電動送風機を長時間運転した時の時間経過に伴う支持部の剛性の低下を防ぐことができるため、モーターの軸が水平となるように電動送風機を利用した場合には、より効果的に振動の増大を防ぐことができる。特に、モーターの軸方向が地面と水平となるように設けた場合、モーターの自重により下方向に力がかかり、ファンの回転軸がずれたり傾いたりして振動が大きくなる。このような状態で長時間運転すると、モーターの温度上昇で支持部に設けた弾性体が柔らかくなり、剛性が低下してモーターの支持力が弱くなることから、振動の増大を効果的に防止できる。

第５の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明の電動送風機を備えた乾燥装置である。衣類乾燥機および洗濯乾燥機で多量の衣類の乾燥運転をおこなうと、乾燥までに数時間を要する場合がある。電動送風機も長時間運転することとなり、上述したように電動送風機のモーターの温度が上昇して、振動が大きくなることがある。また、衣類乾燥機、洗濯乾燥機等の乾燥装置においては、小型化により電動送風機の設置スペースが限られるため、電動送風機をファンの回転軸が地面と水平になるように設置した場合、電動送風機の振動が大きくなる。また、洗濯乾燥機においては、より早く衣類を乾燥させるべく、ファンの回転数を大きくして大風量化すると、回転音や振動音が大きくなる。

そこで、本発明による電動送風機を衣類乾燥機、洗濯乾燥機の乾燥装置に利用することにより、例えば、乾燥運転時の電動送風機の振動を低減して騒音を少なくすることができる。

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って本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における電動送風機の断面図、図２は、同電動送風機の弾性体の構成図、図３は、同薄膜体の構成図を示したものである。図１〜図３に示すように、電動送風機２００は、ファン２０１と、ファン２０１を収容するケーシング２０２と、ファン２０１を回転駆動させるモーター２０３で構成されている。ファン２０１の回転中心部には孔が設けられ、その孔にモーター２０３の回転軸２０４が通るようになっており、ファン２０１とモーター２０３の回転軸２０４は固定された状態となっている。

ケーシング２０２とモーター２０３との間には、ファン２０１およびモーター２０３からの振動が、ケーシング２０２に伝わらないようにするために。環状の弾性体２０５が挟まれており、モーター２０３の支持部２０３ａの周囲を囲むようにしている。弾性体２０５には、例えば、ＥＰＤＭ材質等の防振ゴムが使用される。

また、弾性体２０５の内周面とモーター２０３の支持部２０３ａとの間形成された隙間には、図３で示すような環状で中空の薄膜体２０６を設けており、中空部２０６ａには適度な内圧がかかるように空気等の気体を充填している。そのため、薄膜体２０６には、空気を入れるための吸入口（図示せず）を設けている。

モーター２０３は、ファン２０１の反対側を取付具２０７によりケーシング２０２に取り付けているが、この部分からもモーター２０３の振動がケーシング２０２に伝わるため、モーター２０３と取付具２０７との間にも弾性体２０５を挟むようにして、モーター２０３とケーシング２０２を固定している。

以上のように構成した電動送風機の作用について、図４により説明する。電動送風機２００を長時間運転し、モーター２０３の温度が上昇した場合に、その熱が弾性体２０５および薄膜体２０６に伝達する。この時、弾性体２０５は従来と同様に硬度が低下して柔らかくなるが、薄膜体２０６は、伝わった熱により、空気を充填した中空部２０６ａの内圧が上昇し、薄膜体２０６が膨張してモーター２０３および弾性体２０５を押し付けるように作用する。

その結果、時間経過によりモーター２０３の温度が上昇しても、ケーシング２０２とモーター２０３の支持部２０３ａが固く保持されることとなり、剛性を保つことができる。したがって、運転開始当初から時間の経過とともに振動が増大することを防止することができる。また、本実施の形態では、薄膜体２０６を弾性体２０５の内周面と径方向（矢印イ）で接するように設けており、主にケーシング２０２とモーター２０３の支持部２０３ａの径方向の剛性を維持するのに有効であり、ファン２０１のアンバランスが大きく、特に、径方向の振動が大きくなる場合に効果を発揮できる。

本発明の電動送風機２００は、ファン２０１の回転軸が地面と水平となるように設けた場合に、より効果を発揮する。すなわち、ファン２０１の回転軸が地面と水平となるように用いる場合、モーター２０３の自重により下方向に力がかかり、その結果、ケーシング２０２とモーター２０３との支持部２０３ａに設けた弾性体２０５が変形し、図５に示すように、ファン２０１の回転軸がＩからＩＩのようにずれて傾くことがある。

回転軸がずれると、ファン２０１は、図６の点線で示すように傾いた状態で回転することとなり、回転中の振動が大きくなる。このような現象を防止するために、弾性体２０５として使用する防振ゴムの硬度を適正に設定し、モーター２０３の静的荷重を支えられるように支持部分を固くして回転軸がずれないように固定される。

しかしながら、この支持部分を固く固定すると、ファン２０１およびモーター２０３の回転振動が、弾性体２０５を通してケーシング２０２に伝わりやすくなり、運転中のケーシング２０２の振動が大きくなる。また、電動送風機２００を長時間運転する場合には、モーター２０３の温度上昇で弾性体２０５が柔らかくなり、より弾性体２０５が変形しやすくなるため、上記ファン２０１の回転軸の傾きの影響がより顕著に現れる。

本発明の電動送風機２００によれば、長時間の運転で弾性体２０５が柔らかくなっても、ケーシング２０２とモーター２０３との支持部の剛性を保つことができるので、回転軸の傾きにより振動が大きくなるという問題が解消される。

（実施の形態２）
図７は、本発明の第２の実施の形態における電動送風機の構成図である。本実施の形態の特徴は、薄膜体２０６を、モーター２０３と弾性体２０５の接触部の軸方向に設けたところである。他の構成については、第１の実施の形態と同様であり、同一の構成要素については同一の符号を付して、その詳細な説明は第１の実施の形態のものを援用する。

薄膜体２０６をモーター２０３と弾性体２０５との間に設け、薄膜体２０６がモーター２０３の軸方向で接するようにしたことにより、電動送風機２００を長時間駆動させた場合のモーター２０３の温度上昇による、ケーシング２０２とモーター２０３の支持部の剛性の低下を防止するものである。本実施の形態では、支持部２０３ａの軸方向（矢印ロ）の剛性を維持することができ、特に、ファン２０１の面振れ等による軸方向の振動低減に有効である。

（実施の形態３）
図８は、本発明の第３の実施の形態における洗濯乾燥機の側断面図、図９は同背面図である。本実施の形態は、前記実施の形態１、２に記載した電動送風機２００を洗濯乾燥機の乾燥装置としたものである。

図８および図９に示すように、筐体１の内部には、複数のサスペンション２によって弾性的に支持された円筒状の外槽３を設け、洗濯、脱水時の振動をサスペンション２によって吸収する。外槽３の内部には、衣類４を収容する円筒状の回転槽５を回転可能に設け、駆動モーター６により回転駆動される。回転槽５は洗濯工程においては洗濯室となり、乾燥工程においては乾燥室となる。外槽３および回転槽５は、前面よりも背面が下がるように設けられており、回転槽５の回転軸方向が水平方向から２０〜３０度傾斜している。

筐体１の前面には、衣類４を出し入れする開口部１ａと、これを開閉する扉７が設けられている。外槽３および回転槽５の前面側にも同様の開口部３ａ、５ｂを有し、この外槽３の開口部３ａはベローズ８によって筐体１の開口部１ａと水密に連結されている。

外槽３の底部には洗濯水を排出する排水口９を有し、排水弁１０に連結されている。また、外槽３には溢水口１２が設けられ、所定の水位以上に水が供給された場合には、溢れた水は溢水ホース１３を介して排水ホース１１へ流れて機外に排出される。

電動送風機２００の設置場所は、図９に示すように、外槽３の背面下部の筐体１内の空
きスペース１４に設けた乾燥用空気を暖める熱源として利用されるヒートポンプ装置３０の側面に、電動送風機２００の回転軸が地面と水平となるように設けている。この場合、電動送風機２００の吸込口は、ヒートポンプ装置３０内に開口しており、ヒートポンプ装置３０の内部を流れてきた空気は、電動送風機２００の吸込口へと至るように構成されている。

電動送風機２００は、外槽３の外面に設けた給気ダクト３１と連通し、給気ダクト３１の給気ダクト入口３２から入った乾燥用空気を矢印ｃの方向に送風して給気口３３から回転槽５内に供給する。また、外槽３の外面には、外槽３の上方に設けられた排気口３４と連通する排気ダクト３５を設け、回転槽５および外槽３を通過して排気口３４から出てきた空気を、矢印ｄのように導出する。

また、電動送風機２００と給気ダクト入口３２とは、蛇腹状の伸縮可能な可撓性材料からなる給気口ホース４１を介して連通し、排気口３４と排気ダクト３５の入口も同様に、蛇腹状の伸縮可能な可撓性材料からなる排気口ホース４２を介して連通しており、外槽３の振動がヒートポンプ装置３０へと伝達されることを防いでいる。

また、空気循環路の途中には、空気中の異物を除去するフィルター手段として合繊ネット等からなるリントフィルター４３を着脱可能に設けている。制御手段４４は、駆動モーター６、排水弁１０、送風手段としての電動送風機２００およびヒートポンプ装置３０等を駆動して、洗濯、脱水、乾燥の各工程を逐次制御する。

以上のような構成において、次に、この動作について説明する。洗濯工程では、排水弁１０を閉じた状態で外槽３内に所定の水位に達するまで給水を行い、駆動モーター６により衣類４と洗浄水の入った回転槽５を回転させて衣類４の洗濯を行う。

また、洗濯後の濯ぎ工程でも、洗濯工程と同様に外槽３内に給水を行い、回転槽５を回転させて衣類４の濯ぎを行う。脱水工程では、排水弁１０を開いて機外へ水を排水した後、駆動モーター６により衣類４の入った回転槽５を高速回転して脱水する。

乾燥工程では、ヒートポンプ装置３０の圧縮機３０ａを作動させると、冷媒が圧縮され、この圧力によりヒートポンプ装置３０を構成する放熱器３０ｂ、絞り手段、吸熱器３０ｃを循環する。放熱器３０ｂでは冷媒の圧縮で熱が放出され、吸熱器３０ｃでは絞り手段で減圧されて低圧となった冷媒により熱が吸収される。

このとき電動送風機２００が作動し、放熱器３０ｂの放熱により加熱された温風が給気ダクト３１を通って給気口３３から外槽３および回転槽５内に送風される。回転槽５は駆動モーター６により回転駆動され衣類４は上下に撹拌される。回転槽５内に送風された温風は、この衣類４の隙間を通るときに水分を奪い、湿った状態で外槽３の排気口３４を経て排気ダクト３５を通り、リントフィルター４３を通過してリント等の異物が除去され、熱交換風路に至る。この湿った温風は、吸熱器３０ｃを通過する際に顕熱と潜熱が奪われて除湿され、乾いた空気と除湿水に分離される。この乾いた空気は、放熱器３０ｂで再び加熱され温風となって電動送風機２００へと循環する。

以上のように、乾燥行程時には、電動送風機２００により乾燥用空気を送風して循環させて衣類４を乾燥させる。この時には、主に駆動している電動送風機２００やヒートポンプ装置３０が音源となって様々な騒音が発生する。特に、電動送風機２００による騒音は、ファン２０１が回転することによる風切り音、或いは、電動送風機２００内の風の流れに起因する流体音、さらには、電動送風機２００の製造上のアンバランスによる振動音等が、乾燥工程時にもたらす騒音の影響は大きい。

この中で、特に、ファン２０１の回転による風切り音、および電動送風機２００内の流体音は小さくなってきているが、洗濯乾燥機においては、電動送風機２００の振動音が大きく、ヒートポンプ装置３０を用いた洗濯乾燥機の場合、循環風路内の圧力損失が大きく、衣類４を短時間に乾燥させるために大風量を出すためには、電動送風機２００の駆動回転数を高く設定する必要がある。これにより、振動音もより高い周波数帯の騒音となり、耳障りな音となる。

また、本実施の形態のように設置スペースの関係で、電動送風機２００を回転軸が水平となるように設けた場合には、実施の形態１、２で説明したような振動も発生する。洗濯乾燥機においては、乾燥に長時間を要し、その間は常に電動送風機２００のモーター２０３が駆動しているため、モーター２０３の温度が上昇し、その熱が弾性体２０５に伝わって軟らかくなり、これらの振動が大きくなりやすい。

しかしながら、本発明は、実施の形態１、２に記載の電動送風機２００を洗濯乾燥機に搭載することによって、電動送風機２００の振動を低減することができ、振動による騒音を低減することができる。その結果、洗濯乾燥機の乾燥工程時の騒音を低減することができる。

以上のように、本発明にかかる送風機は、モーターの温度上昇による支持の緩みを防止し、時間の経過とともに振動が大きくなるのを防止することができるので、乾燥装置等の用途に有用である。

本発明の実施の形態１の電動送風機の断面図 （ａ）同電動送風機の弾性体の平面図（ｂ）同弾性体の断面図 （ａ）同電動送風機の薄膜体の平面図（ｂ）同薄膜体の断面図 同電動送風機の作用図 同電動送風機の作用図 同電動送風機の作用図 本発明の実施の形態２の電動送風機の断面図 本発明の実施の形態３の洗濯乾燥機の断面図 同洗濯乾燥機の背面図 従来の電動送風機の断面図

符号の説明

２００ 電動送風機
２０１ ファン
２０２ ケーシング
２０３ モーター
２０５ 弾性体
２０６ 薄膜体
２０６ａ 中空部

Claims (5)

1. ファンと、前記ファンを収容するケーシングと、前記ファンを回転駆動するモーターと、前記モーターを支持する環状の弾性体とを備え、前記モーターと前記弾性体との間に気体を充填した中空部を有する環状の薄膜体を設けた電動送風機。
2. 薄膜体は、モーターと弾性体との間に径方向で接するように設けた請求項１記載の電動送風機。
3. 薄膜体は、モーターと弾性体との間に軸方向で接するように設けた請求項１または２記載の電動送風機。
4. モーターの軸方向が地面と水平になるように設けた請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動送風機。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動送風機を備えた乾燥装置。