JP2005069034A - 電動送風機 - Google Patents

Abstract

【課題】動作の信頼性を向上しつつ製造性を向上できる電動送風機を提供する。
【解決手段】ディフューザ41の上流整流板61の内周とファン42の外周との間に位置するように突出部82をファンカバー75に設ける。電動送風機１の低風量運転時などにディフューザ41が熱変形しても上流整流板61がファン42の外周側に倒れることを突出部82で防止でき、動作の信頼性を向上できる。ディフューザ41をファンカバー75に溶着固定するなどの製造工程も必要ないので、製造性を向上できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、整流板およびファンを覆って電動部に取り付けられるファンカバーを備えた電動送風機に関する。

従来、この種の電動送風機は、電動機を備えている。この電動機は、胴体ケースおよびこの胴体ケース内に収容されたモータ本体部をそれぞれ備えている。モータ本体部は、胴体ケースから外部に突出した回転軸を備えている。この回転軸には、ファンが取り付けられている。このファンと電動機との間には、ファンと同心状に固定翼を備えた合成樹脂製のディフューザが取り付けられている。ここで、固定翼は、内周がファンの外周に対向して位置している。また、これらディフューザとファンとは、ファンカバーにより覆われている。このファンカバーは、胴体ケースに取り付けられている。さらに、ディフューザは、ファンカバーに設けられた穴部に溶着固定されている。この結果、例えば低風量運転時などの空回りに近い状態のときに、冷却風となる空気が流れずに回転によるファンと空気との摩擦熱でディフューザが変形して固定翼の内周側に倒れてファンの外周に接触することを防止し、動作の信頼性を向上している（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００２−７８２９５号公報（第３−５頁、図２）

しかしながら、上述の電動送風機では、ディフューザをファンカバーの穴部に溶着固定しなければならず、溶着固定の製造工程が必要になるとともに、ディフューザとファンカバーとの正確な位置出しが必要になるなど、製造性を向上することが容易でないという問題点を有している。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、動作の信頼性を向上しつつ製造性を向上できる電動送風機を提供することを目的とする。

本発明は、電動機の回転軸に取り付けられたファンと、このファンおよび電動機の間にファンと同心状に設けられ、このファンの外周に対向する固定翼を備えたディフューザと、このディフューザおよびファンを覆って電動機に取り付けられるファンカバーと、このファンカバーに設けられ、固定翼の内周およびファンの外周の間に位置して電動機側に突出する突出部とを具備したものである。そして、ファンカバーに設けた突出部がディフューザの固定翼の内周とファンの外周との間に位置することで、例えば低風量運転時などにディフューザが熱変形しても固定翼がファンの外周側に倒れることを突出部で防止し、動作の信頼性が向上するとともに、例えばディフューザをファンカバーに溶着固定するなどの製造工程も必要ないので、製造性が向上する。

本発明によれば、ファンカバーに設けた突出部がディフューザの固定翼の内周とファンの外周との間に位置することで、例えば低風量運転時などにディフューザが熱変形しても固定翼がファンの外周側に倒れることを突出部で防止でき、動作の信頼性を向上できるとともに、例えばディフューザをファンカバーに溶着固定するなどの製造工程も必要ないので、製造性を向上できる。

以下、本発明の一実施の形態の電動送風機の構成を図１および図２を参照して説明する。

図１は、電動送風機１を示し、この電動送風機１は、例えば図示しない電気掃除機、あるいは産業用ブロワなどに用いられるものである。また、この電動送風機１は、電気で駆動する電動部としての電動機２を備えている。この電動機２は、略筒状の胴体ケースとしてのフレーム３と、このフレーム３内に収容されたモータ本体部４とを有している。

フレーム３は、略円筒状のフレーム本体５と、このフレーム本体５に取り付けられるブリッジ部６とを備えている。

フレーム本体５は、軸方向の一端である前端面に、開口部７が形成されている。この開口部７の周囲には、径方向に向けて全周に突出する断面略Ｌ字状のフランジ部８が一体に設けられている。

また、フレーム本体５の軸方向の他端である後端面には、この上端部を閉塞する後板部９が一体に設けられている。

後板部９の中央部には、モータヘッド部11が設けられている。このモータヘッド部11は、後板部９の中央部が後方に向けて略円筒状に突出しているとともに、内周面側にベアリング12をベアリングキャップ13およびスラストばね14を介して収容している。

さらに、フレーム本体５の後部近傍の周面には、排気口としての複数の吹出口15が開口形成されている。

そして、ブリッジ部６は、長手板状に形成され、フレーム本体５の前端部にフレーム本体５の径方向に架け渡して開口部７の一部を覆うように螺子16などにより取り付けられている。

また、ブリッジ部６の略中央には、軸受保持部としての略円板状の取付板部17が設けられている。この取付板部17は、フレーム３の軸方向に沿ってこのフレーム３と反対方向に向けて突出している。さらに、この取付板部17の略中央には、前方に向けて略円筒状に突出し内周側にベアリング18を嵌合保持して収容する円筒状の取付筒部19が設けられている。なお、ブリッジ部６にて覆われていないフレーム３の開口部７およびブリッジ部６に設けられた図示しない円形開口が通風口となっている。

一方、モータ本体部４は、固定子としてのフィールドであるステータ21、このステータ21に設けられた回転子としての電機子であるアーマチュア22、および、フレーム３内に設けられた一対のブラシ機構部23を備えている。

ステータ21は、鉄板が多数積層されて板状に設けられた四角形状のステータコア24を有している。このステータコア24は、中心部に、アーマチュア22が挿入される略四角形状の挿入孔部25が穿設されている。

また、ステータコア24の挿入孔部25には、図示しないリテーナが取り付けられている。このリテーナには、図示しないコイルが挿入孔部25に嵌合するように巻装され、これらコイルに通電することにより、ステータコア24に周方向に沿って磁路が形成され、このステータコア24の内周部に、複数の固定極すなわちＮ極およびＳ極が形成される。

さらに、ステータコア24の後端面には、絶縁部材により略角筒状に形成された一対の端子台31が固定されている。これら端子台31は、フレーム３の径方向に位置してステータコア24に一体的にそれぞれ取り付けられている。また、これら端子台31内には、電源としての図示しない家庭用の商用交流電源に接続される端子32がそれぞれ設けられている。

これら端子32の一方は、端子台31の端面である表面に開口する挿入口33に臨んでそれぞれが接離可能に接触する一対の接触板部34を有している。また、端子32の他方は、略Ｌ字状に屈曲形成され、家庭用商用交流電源に接続される図示しない電源線の先端部に設けられたコネクタが接続可能となるように、端子台31の挿入口33から先端部が突出して設けられている。

アーマチュア22は、ステータ21のステータコア24の内周側に、このステータコア24と軸心を一致させて同軸状に設けられている。また、このアーマチュア22は、回転軸としてのロータ軸35を軸心に備えている。このロータ軸35は、両端部がベアリング12，18に回転自在に軸支され、ブリッジ部６の取付筒部19からフレーム３の外部に突出し、このフレーム３と略同軸上に配設されている。さらに、ロータ軸35のモータヘッド部11側のステータ21から露出する外周面には、導電性を有する円筒状の整流子36がロータ軸35と軸心を一致させて配設されている。

そして、ブラシ機構部23は、フレーム３の径方向に位置し、螺子などによりフレーム３に固定されている。また、これらブラシ機構部23は、アーマチュア22の整流子36に摺接するカーボンブラシ37と、このカーボンブラシ37を保持するブラシ保持器38とを有している。

このブラシ保持器38は、長手方向をロータ軸35の軸方向に略直交する方向に支持され、かつ、一部をフレーム３の外側に突出した状態で支持されている。

そして、カーボンブラシ37がブラシ保持器38に設けられた図示しないばねなどの付勢手段により押圧されて整流子36に摺接することにより、カーボンブラシ37と整流子36とが互いに電気的に導通するようになっている。

一方、ブリッジ部６の前側、すなわちモータ本体部４と反対側には、整流手段としての整流板であるディフューザ41が設けられ、このディフューザ41の前方には、遠心ファンであるファン42が回転可能に設けられている。

ディフューザ41は、例えば合成樹脂などの部材で成形され、フレーム３の開口部７を閉塞するように、ブリッジ部６の取付板部17に取り付けられている。この結果、電動機２の後側に、送風部44が区画される。

また、ディフューザ41は、略円板状の円板部45を有している。この円板部45は、周縁に略三角形状の切欠部46が等間隔で複数切り欠き形成されている。さらに、この円板部45は、ブリッジ部６の取付板部17の取付筒部19が嵌合する取付孔47を開口した略円筒状の胴体部48を中央部に備えている。

この胴体部48には、取付孔47の両側部に一対の螺子孔53が穿設されている。これら螺子孔53には、螺子54がそれぞれ挿入されている。これら螺子54は、それぞれブリッジ部６に螺子止めされ、ディフューザ41をフレーム３に固定している。

また、ディフューザ41の円板部45の外周縁部には、ファン42の後側である下側が嵌合する段差部55がディフューザ41と同心状に設けられている。

そして、円板部45のファン42に対向する面である後端面、すなわち図１に示す上面には、固定翼としての上側固定翼である円弧壁状の上流整流板61が設けられている。この上流整流板61は、円板部45の外周縁部に位置した段差部55に対して、ディフューザ41の軸方向である電動送風機１の軸方向に沿って前方向に向けて略垂直に設けられ、ファン42の外周に所定の間隙を介して対向して位置している。さらに、この上流整流板61は、平面渦巻き状に複数設けられており、切欠部46に連続する案内風路62を区画形成する。

一方、円板部45の上流整流板61と反対側の面には、この円板部45に対して略垂直に設けられた下側固定翼としての円弧壁状の下流整流板63が設けられている。この下流整流板63は、上流整流板61と逆向きに平面渦巻き状に複数設けられ、流過風路64を区画形成する。

また、ファン42は、電動機２によるロータ軸35の回転により回転して通風口から空気を吸い込んで吹出口15へと送風させるものであり、回転により生じる空気との摩擦により発生する熱に対して耐熱性を有し、回転の際の慣性、あるいは質量などを考慮して、例えばアルミニウム合金などにて形成されている。

さらに、ファン42は、フレーム本体５の径方向に沿って円板状に設けられた下部ファンプレート65と、この下部ファンプレート65に対してフレーム本体５の軸方向に所定の間隙を介して平行に対向する上部ファンプレート66とを備えている。

下部ファンプレート65には、中央部に電動機２のロータ軸35が嵌挿される嵌挿孔71が穿設されている。また、下部ファンプレート65は、ディフューザ41の段差部55に嵌合している。このため、ファン42の外周は、ディフューザ41の上流整流板61の内周よりも若干後側、すなわち下側に位置している。

上部ファンプレート66には、中央部に通風孔72が穿設されている。そして、この上部ファンプレート66は、通風孔72の周囲から、下部ファンプレート65に向けて拡径されている。

さらに、各ファンプレート65，66の間には、渦巻き状の複数の吸気風路73を区画形成する壁状の複数のファン翼74が一体的に設けられている。これらファン翼74は、ディフューザ41の上流整流板61と逆方向に平面渦巻き状に設けられている。

そして、フレーム本体５のフランジ部８の外周部には、ディフューザ41およびファン42を覆う略円筒状のファンカバー75が嵌合されている。

このファンカバー75は、ファン42の通風孔72に対向する吸気口76が中央部に開口形成された前板部77、この前板部77の周囲に設けられた固定翼当接部としての平板部78、および、この平板部78から突設された外周板部79を備えている。

前板部77は、平面視で円形状に設けられ、吸気口76から後側に向けて拡開するように傾斜している。また、この前板部77は、平面視でファン42の外径寸法よりも若干大きく、かつディフューザ41の上側整流板61の内径寸法よりも若干小さい外径寸法を有している。さらに、この前板部77は、外周縁部が電動送風機１の軸方向に沿って後側に向けて屈曲されている。

平板部78は、図１および図２に示すように、ファンカバー75の内側となる後端面が上流整流板61の先端部に当接している。また、この平板部78は、電動送風機１の軸方向に略直交する方向に沿って面方向を有する平面状に設けられ、前板部77の外周縁部に凹溝部81を介して連続している。すなわち、この凹溝部81は、前板部77の外周縁にこの前板部77の全周に亘って平面視で円形状、かつ前板部77と同心状に設けられている。また、この凹溝部81は、後側に向けて凹状にファンカバー75の軸方向すなわち電動送風機１の軸方向に沿って設けられている。このため、ファンカバー75の凹溝部81の後面側は、突出部82となっている。

したがって、この突出部82は、前板部77から後側に向けて、電動送風機１の軸方向に沿って電動機２側であるディフューザ41側に直線状に突出し、ディフューザ41の上流整流板61の内周とファン42の外周との間に位置している。このため、この突出部82は、ファンカバー75と同心状に設けられている。さらに、この突出部82は、ディフューザ41の円板部45の前面から離間されており、上流整流板61の先端部の内周およびファン42の上部ファンプレート66寄りの外周と、それぞれ所定の間隙を介して対向している。

また、外周板部79は、図１に示すように、平板部78の外周縁部に沿って全周に亘って設けられ、平板部78から電動送風機１の軸方向に沿って後側に向けて屈曲されている。この外周板部79は、フランジ部８に係合されてファンカバー75をフレーム本体５に固定している。そして、この外周板部79により、ファンカバー75の後部には、円形状の後部開口部83が全面に開口形成されている。

次に、上記一実施の形態の組立動作を説明する。

まず、ステータコア24の挿入孔部25にリテーナを装着した後コイルを巻回し端子台31を取り付けたステータ21をフレーム３のフレーム本体５内に挿入し、アーマチュア22をステータ21内に挿入し、このステータ21をフレーム本体５に圧入嵌合する。

次いで、ロータ軸35を取付筒部19に挿通させつつ、ブリッジ部６をフランジ部８に螺子16などで取り付ける。

そして、ブリッジ部６の取付板部17にディフューザ41の取付孔47を圧入嵌合させる。

さらに、ディフューザ41の螺子孔53に螺子54を挿入してこれら螺子54をブリッジ部６に螺子止めし、ディフューザ41をブリッジ部６に固定する。

この後、ロータ軸35にファン42を取り付けて、これらディフューザ41およびファン42をファンカバー75で覆うとともに、突出部82がディフューザ41の上流整流板61の内周とファン42の外周との間に位置するようにファンカバー75をフランジ部８の外周部に取り付け、電動送風機１を完成する。

次に、上記一実施の形態の動作を説明する。

図示しない電気掃除機の本体内に収容した電動送風機１を、適宜駆動させて掃除する。この電動送風機１の駆動は、モータ本体部４にブラシ機構部23を介して供給される電力によりモータ本体部４がロータ軸35とともにファン42をファン翼74の渦巻き方向に回転させる。

このファン42の回転により、吸気口76から空気が吸気され、ファン42の通風孔72から下部ファンプレート65および上部ファンプレート66とファン翼74とで区画される吸気風路73内に吸気流として流れ、ファン42の外周側に外方に向けて吹き出される。

この吸気流がファン42内の吸気風路73を流通する際、吸気流はファン42の回転方向と反対側の面であるファン翼74の渦巻き状に湾曲する内側の面に沿って流れ、外周から吹き出される。

さらに、ファン42の外周から吹き出された吸気流は、対向するディフューザ41の上流整流板61にて整流されつつ案内されて案内風路62を渦巻き状に円板部45の外周側へと通過する。

そして、円板部45の外周側へと通過した吸気流は、切欠部46を介して円板部45の裏面側へと通過し、下流整流板63にて案内されて流過風路64内を流過し、渦巻き状にディフューザ41の中心に向けて流れ、ディフューザ41の裏面側に位置する電動機２のフレーム３の開口部７である通風口からフレーム３のフレーム本体５内に流入し、モータ本体部４を冷却しつつ流過して吹出口15から排気される。

上述したように、上記一実施の形態では、上流整流板61の内周およびファン42の外周の間に位置して突出する突出部82をファンカバー75に設ける構成とした。

このため、例えば電動送風機１の低風量運転時に、吸気流が少なくなってディフューザ41およびファン42が冷却されず、送風部44内が過熱し、ディフューザ41が熱変形してディフューザ41の上流整流板61の先端部が中心軸方向に傾斜した場合には、この上流整流板61の先端部が突出部82に当接する。

この結果、上流整流板61が突出部82よりも中心軸側である内周側、すなわちファン42の外周側に倒れることを突出部82で確実に防止でき、上流整流板61とファン42とが接触して損傷したり、あるいはファン42が回転しなくなったりすることなどを確実に防止できるので、電動送風機１の動作の信頼性を向上できる。

また、上流整流板の倒れを防止するためにファンカバーに設けた穴部にディフューザを溶着固定する従来の場合などと比較して、ディフューザ41をファンカバー75に溶着固定するなどの製造工程が必要ないとともに、ディフューザ41とファンカバー75との相互の正確な位置出しなども必要なく、製造性を向上でき、かつ製造コストをも抑制できる。

しかも、ファンカバー75の平板部78を前板部77に対して若干前側すなわち外側に凸にすることで突出部82を例えばプレス成形などで容易に形成できるので、ファンカバーに別部材などを設けてディフューザの上流整流板の倒れを防止する場合などと比較して、部品点数を削減でき、製造コストをより向上できる。

なお、上記一実施の形態において、突出部82は、各上流整流板61に対応した位置に設けられていれば、ディフューザ41の内周およびファン42の外周の全周に亘って設けなくてもよい。

また、電動送風機１の細部は、上記構成に限定されるものではない。

本発明の一実施の形態の電動送風機を示す一部を切り欠いた側面図である。 同上電動送風機の一部を拡大して示す縦断面図である。

符号の説明

１ 電動送風機
２ 電動機
35 回転軸としてのロータ軸
41 ディフューザ
42 ファン
61 固定翼としての上流整流板
75 ファンカバー
82 突出部

Claims (1)

1. 回転軸を備えた電動機と、
   前記回転軸に取り付けられたファンと、
   このファンおよび前記電動機の間に前記ファンと同心状に設けられ、このファンの外周に対向する固定翼を備えたディフューザと、
   このディフューザおよび前記ファンを覆って前記電動機に取り付けられるファンカバーと、
   このファンカバーに設けられ、前記固定翼の内周および前記ファンの外周の間に位置して前記電動機側に突出する突出部と
   を具備したことを特徴とした電動送風機。

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