特許 6089660 電動送風機、及び、この電動送風機を用いた機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6089660

(24)【登録日】2017年2月17日

(45)【発行日】2017年3月8日

(54)【発明の名称】電動送風機、及び、この電動送風機を用いた機器

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/16 20060101AFI20170227BHJP

   F04D 29/08 20060101ALI20170227BHJP

【ＦＩ】

   F04D29/16

   F04D29/08 E

【請求項の数】4

【全頁数】7

(21)【出願番号】特願2012-270957(P2012-270957)

(22)【出願日】2012年12月12日

(65)【公開番号】特開2014-114783(P2014-114783A)

(43)【公開日】2014年6月26日

【審査請求日】2015年6月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000176866

【氏名又は名称】三菱電機ホーム機器株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100082175

【弁理士】

【氏名又は名称】高田 守

(74)【代理人】

【識別番号】100106150

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 英樹

(74)【代理人】

【識別番号】100117695

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 環

(74)【代理人】

【識別番号】100142642

【弁理士】

【氏名又は名称】小澤 次郎

(74)【代理人】

【識別番号】100148057

【弁理士】

【氏名又は名称】久野 淑己

(74)【代理人】

【識別番号】100115543

【弁理士】

【氏名又は名称】小泉 康男

(74)【代理人】

【識別番号】100154173

【弁理士】

【氏名又は名称】泉 治郎

(72)【発明者】

【氏名】中田 純

(72)【発明者】

【氏名】浜崎 光将

(72)【発明者】

【氏名】早津 守

(72)【発明者】

【氏名】菅野 稔弘

【審査官】 加藤 一彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−２３６０９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−００９７９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０８３８２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−３２３２９７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｄ ２９／１６

Ｆ０４Ｄ ２９／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電動機と、
該電動機の回転軸に固定されたファンと、
該ファンを覆うファンカバーと、
を有し、
前記ファンカバーは、吸込口と、該吸込口を囲む環状の溝部を有し、
該溝部の内部には、該溝部の壁面に近づくにつれて厚さが増すように表面の断面形状が凹形状に窪んだ形状のシール部材が設けられ、
前記ファンカバーは、前記溝部の内部に前記ファンの一部が回転可能に入り込み且つ前記ファンの吸込口端縁部が前記シール部材の表面に接触した状態で前記電動機に固定されることを特徴とする電動送風機。

【請求項2】

前記シール部材の原料は、紫外線を受けることにより硬化する紫外線硬化性樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の電動送風機。

【請求項3】

前記シール部材の原料は、着色されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電動送風機。

【請求項4】

請求項１から請求項３の何れか１項に記載の電動送風機を用いたことを特徴とする機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気掃除機等の電気機器に用いられる電動送風機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、電動送風機は、電動機の回転軸に取り付けられたファンと、このファンを覆うファンカバーを有する。そして、このファンカバーには、空気を取込む吸気口が形成され、この吸気口を囲むように、ファンカバーとの間に隙間を空けて回転自在にファンが配置されている。
このような構成の電動送風機において、動作時に、ファンとファンカバーとの隙間を通り吸気口へと流れる循環流を抑止する為に、ファンカバーの吸気口の周囲に環状のシール材を設け、このシール材にファンを当接させて、上記の隙間を小さくすることで、送風効率を向上させるものがある（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平７−２０８３９０号公報（第１図）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載の構成は、製品完成が完成した状態では、シール材とファンが強く当接しているので、この状態で運転すると、ファンの回転によりシール材が多く削られ、電動機内部にシール材の削りかすが塵埃として多く放出される。
これにより、このような電動送風機を搭載した機器の内部にもシール材の削りかすが多く放出され、機器内部の汚れの原因となる課題がある。
また、電動送風機及びこの電動送風機を搭載した機器の製造現場では、これらが完成した際に試験運転を行う。この時、上記の削りかすが放出されるので、製造現場で舞う塵埃の原因となる課題がある。

【0005】

本発明は上記課題を解決するものであり、使用に伴う塵埃の放出を低減した電動送風機及びこの電動送風機を搭載した機器を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の課題を解決するためには、電動送風機において、電動機と、この電動機の回転軸に固定されたファンと、このファンを覆うファンカバーとを有し、ファンカバーは、吸込口と、この吸込口を囲む環状の溝部を有し、この溝部の内部には、該溝部の壁面に近づくにつれて厚さが増すように表面の断面形状が凹形状に窪んだ形状のシール部材が設けられ、ファンカバーは、溝部の内部にファンの一部が回転可能に入り込み且つファンの吸込口端縁部がシール部材の表面に接触した状態で電動機に固定することで、課題を解決することができる。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、塵埃の放出が低減した電動送風機、及び、この電動送風機を用いた機器を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施の形態に係る電動送風機を上方から見た斜視図

【図2】実施の形態に係る電動送風機を側方から見た平面図

【図3】図１のＸ−Ｘ断面図

【図4】（ａ）図３における要部Ａの拡大図、（ｂ）シール部材が設けられる前の溝部の拡大図、（ｃ）シール部材が設けられた溝部の拡大図

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の各実施の形態について図面を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１〜図３を参照すると、電動送風機１０は、電動機部２０及び送風機部３０から構成されている。
本実施の形態の電動機部２０は、整流子形電動機であって、一端面側が開口した有底筒状のハウジング２１とエンドブラケット２２によって区画される空間内に、固定子２３及び回転子２４が収納される。

【0010】

固定子２３は、界磁巻線２３ａを施した固定子鉄心２３ｂをハウジング２１に固定している。また、回転子２４は、回転軸２４ａに嵌着した電機子巻線２４ｂを施した電機子鉄心２４ｃ及び前記電機子巻線２４ｂと接続される整流子２４ｄを、軸受２５，２６により回転自在に支持して構成されている。
ハウジング２１の外周壁部には、螺子止めして固定されたブラシ保持器２７が取り付けられている。このブラシ保持器２７には、カーボンブラシ２８が収納されており、バネ等で付勢されて整流子２４ｄの外周面に当設して給電するように構成されている。

【0011】

次に、送風機部３０は、エンドブラケット２２の上に螺子止めされた固定案内羽根３１と、エンドブラケット２２及び固定案内羽根３１を貫通して伸びる回転軸２４ａに螺子３２によって固定された遠心ファン３３と、エンドブラケット２２の外周に圧入固定された固定案内羽根３１及び遠心ファン３３を覆うように取り付けられたファンケーシング３４とを備えている。
遠心ファン３３は、前面シュラウド３３ａと後面シュラウド３３ｄとこの両部材の間に設けられる複数のブレード３３ｃからなる。

【0012】

この遠心ファン３３が回転することにより送風機部３０で発生した気流は、エンドブラケット２２に形成した風窓２２ａから電動機部２０内に導かれ、電動機部２０内を冷却した後、ハウジング２１の外周壁に形成した排気孔２１ａから機外に排出するように構成されている。

【0013】

次に、図３〜図４を参照して、送風機部３０のシール部材３５について説明する。図３は、図１におけるＸ−Ｘ断面図を示す。図４は、図３における送風機部３０のシール部３５の縦断面の拡大図である。
図に示すように、ファンケーシング３４の頂部には、吸込口３４ａが開口している。この吸込口３４ａの開口縁は、内部に湾曲したベルマウス部３４ｂとなっている。また、遠心ファン３３の前面シュラウド３３ａの吸込口３３ｂを形成する吸込口端縁部３３ｃは、このベルマウス部３４ｂの背面部となる溝部３４ｄの内側に伸びている。
尚、この溝部３４ｄは、吸込口３４ａの縁を軸方向に膨出して構成されており、内部に所定の空間が形成された形状を成している。また、溝部３４ｄは、吸込口３４ａの周囲を環状（リング状）に囲むように形成される。

【0014】

そして、この溝部３４ｄの内部には、吸込口３４ａの開口縁と遠心ファン３３の吸込口端縁部３３ｃとの間の隙間を小さくする為のシール部材３５が設けられている。
このシール部材３５は、表面の断面形状が窪んだ形状（凹形状）に形成されており、耐熱性、低摩耗性、柔軟性を有する合成樹脂を用いるとよい。
本実施の形態では、シール部材３５の原料として、紫外線を照射することで硬化させることができる紫外線硬化性シリコーン樹脂を用いている。この樹脂は、主成分がシリコーンであるので、耐熱性、ヒートサイクル性に優れており、硬化後はゴム弾性を有する硬化物となる。

【0015】

このような樹脂を用いたシール部材３５は、次のように形成される。
図４（ｂ）（ｃ）を参照すると、まず、溝部３４ｄの開口が上方を向く状態となるようにファンケーシングをセットし、溝部３４ｄ全周に渡ってシール部材３５の原料である紫外線硬化性シリコーン樹脂の原料を充填する。溝部３４ｄへの樹脂の充填量は、溝部３４ｄの容積より少ない量とする。
また、この樹脂の原料は、硬化する前は液状であり、ある程度の流動性を有することから、溝部３４ｄの内部で均一の厚さとなるように広がる。

【0016】

この時、樹脂の原料は、溝部３４ｄの壁面３４ｅとの間に生じる界面張力により、壁面３４ｅと接する樹脂の原料の縁側が、壁面３４ｅに沿って引き上げられ、表面の断面形状が凹形状（窪んだ形状）となる。
そして、上記のように、表面の断面形状が窪んだ形状（凹形状）となった状態の樹脂の原料に紫外線を照射して硬化させて、窪んだ表面形状のシール部材３５を形成する。

【0017】

この様に各部が構成された電動送風機１０は、遠心ファン３３の前面シュラウド３３ａの一部である吸込口端縁部３３ｃが、溝部３４ｄの内部に入り込むことから、シール部材３５と吸込口端縁部３３ｃが接触した状態となる。
そして、初期の運転の際に遠心ファン３３が回転することで、吸込口端縁部３３ｃにシール部材３５の一部が削り取られ、シール部材３５と吸込口端縁部３３ｃが、摺接可能な状態となる。

【0018】

この様に構成された電動送風機１０が動作すると、遠心ファン３３が回転し、ブレード３３ｃは、前面シュラウド３３ａの吸込口３３ｂから吸い込んだ空気を加速してその外周から吐出する。
この吐出空気は遠心ファン３３の流路後段側に位置する固定案内羽根３１に回収されて電動機部２０側に案内されるが、一部は前面シュラウド３３ａとファンケーシング３４の間に流れ込んで外部の圧力を高める。

【0019】

シール部材３５は、遠心ファンの吸込口３３ｂ側において、前面シュラウド３３ａとファンケーシング３４との隙間に介在して、この吐出空気が吸込口３３ｂに還流するのを防止する。
特に、溝部３４ｄの内部にファンの一部であるシュラウドの吸込口端縁部３３ｃが入り込んでいるので、溝部３４ｄの凹形状と、シール部材３５と、シュラウド３３ａによりラビリンス構造が形成され、より吐出空気が吸込口３３ｂに還流するのを防止する。

【0020】

また、シール部材３５の窪んだ部分は、シュラウド３３ａの吸込口端縁部３３ｃと接触する部分となる。このように、シール部材３５のシュラウド３３ａと接触することで削られる部分が窪んでいるので、シール部材３５が削れる量を少なくすることができる。
これにより、電動送風機内部やこの電動送風機を搭載した機器の内部に放出されるシール材の削りかすを低減することができる。
尚、このような電動送風機を搭載する機器の例として、電気掃除機やハンドドライヤーなどがある。

【0021】

また、溝部３４ｄの壁面に近づくにつれてシール部材３５が厚くなっているので、遠心ファン３３が回転時に振れて、シール部材を溝３４ｄの幅方向に削った場合でも、吐出空気が吸込口３３ｂに還流するのを防止するシール性能は確保することができる。
また、溝部３４ｄに充填するシール部材の原料である樹脂の量を溝部の容積より少なくすることで、溝部３４ｄの壁面に接した位置に原料と空気の境目がくるので、原料と溝部３４ｄの壁面との間に界面張力を生じさせて窪んだ形状を形成しやすい。
また、シール部材の原料を着色されたものを用いることで、製造現場において、形成されたシール部材の表面形状を確認しやすく、窪んだ形状が形成されているか否かを判断しやすい。

【符号の説明】

【0022】

１０ 電動送風機、２０ 電動機部、２１ ハウジング、２２ ブラケット、２３ 固定子、２４ 回転子、２４ａ 回転軸、２５ 軸受、２６ 軸受、２７ ブラシ保持器、２８ ブラシ、３０ 送風機部、３１ 固定案内羽根、３２ 螺子、３３ 遠心ファン、３４ ファンケーシング、３４ｄ 溝部、３５ シール部材。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】