(57)【要約】      （修正有）【課題】シール部材をおおよそ削り取ることなく、遠心ファンの前面プレート先端と、シール部材との摺動接触面が形成でき、摩擦損失の増大を抑制すると同時に、十分な気密を確保できる電動送風機を提供する。【解決手段】ファンケーシング１１７に形成された吸込口１１８の外周部、かつ遠心ファンの前面プレート１１１の先端が対向する位置に環状の突部１１９が形成され、該突部の裏面にはシール材とシール支持体とを配置した送風機で構成されている電動送風機において、前記シール材は、形状保持性の高い塑性を有する粘土状の材料であり、シール材と遠心ファンを圧接したときに、少なくとも組立て圧力で簡単に遠心ファンの摺動接触面が形成でき、前記シール支持体は、前記シール材を保持するように中空部とスリット開口部を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子と回転子と、それを保持するハウジングとエンドブラケットからなる電動機と、回転することで吸込風を生み出す遠心ファンと、圧力回復をしつつ整流作用をするディフューザと、前記遠心ファンと前記ディフューザを覆うファンケーシングと、該ファンケーシングに形成された吸込口の外周部、かつ前記遠心ファンの前面プレートの先端が対向する位置に環状の突部が形成され、該突部の裏面にはシール材とシール支持体とを配置した送風機で構成されている電動送風機において、
前記シール材は、前記シール材と前記遠心ファンを圧接したときに、少なくとも組立て圧力で簡単に前記遠心ファンの摺動接触面が形成できるような形状保持性の高い塑性を有する粘土状の材料であり、前記シール支持体は、前記シール材を保持するように中空部とスリット開口部を有することを特徴とする電動送風機。
【請求項２】
請求項１に記載の電動送風機において、
シール支持体を、シール材を保持するように開口溝部と接続溝を有する円環状のシール上支持体と、前記シール上支持体の接続溝に装着できる接続柱と、前記開口溝部を遠心ファンに接触しない程度に近接した状態で覆うことを可能とするシール下支持体で構成したことを特徴とする電動送風機。
【請求項３】
固定子と回転子と、それを保持するハウジングとエンドブラケットからなる電動機と、回転することで吸込風を生み出す遠心ファンと、圧力回復をしつつ整流作用をするディフューザと、前記遠心ファンと前記ディフューザを覆うファンケーシングと、ファンケーシングに形成された吸込口の外周部に、環状の凸部が形成され、その裏面にはシール部材を配置された送風機で構成されている電動送風機において、
シール部材を形状保持性の高い塑性を有する粘土状のシール材と、それを保持するように薄いフィルム状のシートで包含するように構成したことを特徴とする電動送風機。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか1つに記載した電動送風機を搭載した掃除機本体とホースと、該掃除機本体と該ホースの一端を接続可能とするホース継手と、前記ホースの他端に運転モードの切り替えを操作するスイッチ部が配置された手元操作部と、該手元操作部の先端に塵埃を吸引するための吸口と、該吸口と前記手元操作部を繋ぎ伸縮を可能とする延長管により構成される電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動送風機及びそれを備えた電気掃除機に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電動送風機は、コアとなる固定子と回転子と、それを保持するハウジングとエンドブラケットからなる電動機と、回転することで吸込風を生み出す遠心ファンと、圧力回復をしつつ整流作用をするディフューザと、前記遠心ファンと前記ディフューザを覆うファンケーシングからなる送風機で構成されている。遠心ファンにより発生した吸込風は、流路後段側に配置されているディフューザへ向かい、ディフューザの案内翼により電動機の内部へ冷却風として送り込まれる。しかし、遠心ファンからディフューザに向かう風の一部が、前記遠心ファンとファンケーシングとの間の隙間に流れ込み、ファンケーシングの吸込口へ戻るといった循環流を発生させてしまい、送風機性能の低下の要因となる。そのため、特許文献１に記載されているように、ファンケーシングに形成された吸込口の外周部、かつ遠心ファンの先端と対向する位置に環状の突部が形成され、その裏面には摩擦係数の小さい、弾性に富んだ延伸多項質のポリテトラフロロエチレン樹脂によるシール部材を、前記遠心ファンの先端と圧接するように配置し、遠心ファンが回転することでシール部材を削り取り、安定的に摺動接触する形で循環流を防止し、気密を確保している。
【０００３】
その他に、シール部材に耐熱性、低摩擦性、柔軟性を有し、削り取り易いシリコーン等の紫外線硬化性樹脂（特許文献２）を用いて気密を確保するものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−５８４０２号公報
【特許文献２】特開平９−２３６０９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１或いは特許文献２に記載の電動送風機では、圧接した状態においてはシール部材は遠心ファンに押付けられて多少のへこみを有しただけで互いに押付けあっている不安定な状態であり、遠心ファンが回転してシール部材を削り取らなければ、安定的な摺動接触が得られない。そして、シール部材を削り取る際、圧接したときの遠心ファンの先端にかかる力の具合と、ファンケーシングのシール部材と、前記遠心ファンの前面プレートの先端との、軸を基準とする傾き具合によっては、シール部材とそれに摺動接触する遠心ファンの先端にかかる摩擦損失が増大する恐れがある。
【０００６】
本発明は、シール部材をおおよそ削り取ることなく、遠心ファンの前面プレート先端と、シール部材との摺動接触面が形成でき、摩擦損失の増大を抑制すると同時に、十分な気密を確保できる電動送風機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】
【０００７】
本発明は、電動機の回転軸に取り付けられた遠心ファンと、遠心ファンの外周に配置されたディフューザと、それを覆うファンケーシングにおいて、ファンケーシングの吸込口の外周部、かつ遠心ファンの先端と対向する位置にある突部の裏面には、シール材とシール支持体で構成され、シール材を保持するように一体形成したシール支持体と、形状保持性の高い塑性を有した粘土状のシール材を用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、シール材を保持するように一体形成したシール支持体と、形状保持性の高い塑性を有した粘土状のシール材で構成したシール部材を用いたことにより、遠心ファンとファンケーシングが圧接されたタイミングで、シール材に前記遠心ファンの先端と安定的な摺動接触できるような溝が形成され、シール材を削り取る過程がなくすことができ、かつ風圧でシール材が飛ばされることなく気密を確保した状態で摩擦損失の増大を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明にかかる電気掃除機の概観図である。
【図２】本発明にかかる電動送風機の断面図である。
【図３】本発明にかかるシール部材１２０の一実施例の断面図である。
【図４】本発明にかかるシール部材１２０の一実施例の断面図である。
【図５】本発明にかかるシール部材１２０の一実施例の断面図である。
【図６】本発明にかかるシール上支持体１２４およびシール下支持体１２５の一実施例の断面図である。
【図７】本発明にかかるシール部材１２０の一実施例の断面図である。
【図８】本発明にかかるフィルム１２８の一実施例の形状図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、発明を実施するための形態について図面等を用いて説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１に本発明にかかる電気掃除機２００の概観図を示す。電気掃除機２００は、集塵するための集塵室及び集塵するための気流を発生させる電動送風機を搭載した掃除機本体２０１と、ホース２０２と、掃除機本体２０１とホース２０２の一端とを接続可能とするホース継手２０３と、運転モードの切り替えを操作するスイッチ部２０５が配置され、かつホース２０２の他端に一端を接続可能とする手元操作部２０４と、手元操作部２０４の他端に接続可能とし、かつ塵埃を吸引するための吸口２０７と、吸口２０７と手元操作部２０４の他端との間に接続可能であり、かつ伸縮を可能とする延長管２０６と、により構成される。
【００１２】
集塵形態としては、吸口２０７より塵埃を吸引し、吸口２０７に接続される延長管２０６及びホース２０２を通り、掃除機本体２０１の集塵室へと集塵される。
【００１３】
図２は、本発明に係る電動送風機１００の断面図を示す。電動送風機１００は、電動機と送風機とからなる。電動機は、円筒かご形のハウジング１０１と、エンドブラケット１０２と、そのハウジング１０１に収納されるコアとなる固定子１０３と、固定子１０３の中央部に配置される回転軸１０５と回転子１０４と、回転軸１０５の両端に設けられる軸受１０６ａ、１０６ｂと、整流子１０７と、ブラシ１０８と、からなる。軸受け１０６ａ、１０６ｂは、それぞれハウジング１０１とエンドブラケット１０２に固定されている。回転子１０４と電気的に接続される整流子１０７は、ハウジング側の回転子１０４の近傍に配置されており、ブラシ１０８は、整流子１０７の表面を摺接するようにハウジング１０１に固定されている。
【００１４】
送風機は、遠心ファン１０９と、遠心ファン１０９の外周に設けられるディフューザ１１６と、遠心ファン１０９とディフューザ１１６とを覆う円筒形のファンケーシング１１７と、で構成されている。遠心ファン１０９は、複数枚のブレード１１０を前面プレート１１１と後面プレート１１２により挟持し、回転軸１０５に固定されている。ディフューザ１１６は、遠心ファン１０９の外周に複数枚の案内翼１１３と仕切板１１４を挟んで、複数枚の戻り羽根１１５を持つ。
【００１５】
回転軸１０５に固定された遠心ファン１０９が回転することにより吸引力となる吸込風を発生し、吸込風は遠心ファン１０９の流路後段側に配置されているディフューザ１１６へと向かい、ディフューザ１１６の案内翼１１３により整流されながら戻り羽根１１５を通り、電動機の内部へ冷却風として送り込まれる。
【００１６】
しかし、遠心ファン１０９からディフューザ１１６に向かう風の一部が、遠心ファン１０９とファンケーシング１１７の間の隙間に流れ込み、そのままファンケーシング１１７の吸込口１１８に戻るといった循環流を発生させてしまい、送風機の性能低下の要因となる。そのため、ファンケーシング１１７に形成された吸込口１１８の外周部、かつ遠心ファン１０９の前面プレート１１１の先端と対向する位置に環状の突部１１９が形成され、その裏面にはシール材１２２と、シール材１２２を保持するシール支持体１２１とからなるシール部材１２０を、遠心ファン１０９の前面プレート１１１の先端と圧接するように配置する。そうすることで、循環流の発生を防ぎ、気密を確保する。
【００１７】
図３は、課題を解決するための本発明にかかるシール部材１２０の構成の一実施例の断面図を示す。ファンケーシング１１７に形成された吸込口１１８の外周部、かつ遠心ファン１０９の前面プレート１１１の先端と対向する位置に環状の突部１１９が形成され、その裏面にはシール部材１２０を配置した送風機で構成されている電動送風機において、シール部材１２０を形状保持性の高い塑性を有する粘土状のシール材１２２と、それを保持するように中空部とスリット開口部１２３を有する円環状のシール支持体１２１とで構成する。シール支持体１２１は、上部１２１ａと、下部１２１ｂと、外周部１２１ｃと、内周部１２１ｄと、で構成されている。上部１２１ａと、下部１２１ｂと、外周部１２１ｃと、内周部１２１ｄと、で囲まれた部分で中空部が形成されている。上部１２１ａと下部１２１ｂとは、外周部１２１ｃでつながっている。上部１２１ａの径方向の長さは、下部１２１ｂの径方向の長さよりも長い。下部１２１ｂの先端１２１ｅと、内周部１２１ｄの先端１２１ｆと、の間にスリット状のスリット開口部１２３が形成されている。  シール材１２２を形状保持性の高い塑性を有する粘土状の材料で構成することで、ファンケーシング１１７の組立ての際、遠心ファン１０９がファンケーシング１１７のシール材１２２に圧接したタイミングで、遠心ファン１０９の前面プレート１１１の先端がシール材１２２に安定する位置まで食込み、摺動可能な溝形状が形成される。そうすることで、遠心ファン１０９の回転によって、シール材１２２を削り取る必要がなくなるため、より安定的な摺動接触状態が得られ、シール材１２２と遠心ファン１０９との摩擦損失の増大を抑制することができる。
【００１８】
シール支持体１２１は、中空部にシール材１２２を充填でき、充填したシール材１２２と遠心ファン１０９の前面プレート１１１の先端が圧接触できるようにスリット状のスリット開口部１２３を有する。その際、シール支持体１２１の開口部先端１２１ｅ、１２１ｆは、遠心ファン１０９に接触しないようにできるだけ近接して構成する。例えば、距離として０〜０．５ｍｍの間で構成する。そして、シール支持体１２１の外周面は、ファンケーシング１１７の突部１１９の裏面に形成されている内周面におおよそぴったり嵌合する形状で構成される。こうすることで、シール材１２２、或いは風の逃げ道を極力狭くできるので、気密を十分に確保することができ、また、遠心ファン１０９とファンケーシング１１７の突部１１９の内周側との間の段差を極力小さくすることできることで高い送風機効率を維持することが出来る。
【実施例２】
【００１９】
図４は、別実施例の断面図を示す。基本的な構成は実施例１と同様のため、異なる部分のみ別番号を振り以下の通り説明する。
【００２０】
図４に示すように、シール部材１３０は、形状保持性の高い塑性を有するシール材１３２と、シール材１３２を保持するシール支持体１３１と、で構成されている。シール材１３２は、実施例１のシール材１２２と同様に形状保持性の高い塑性を有するという効果を奏するものであればよい。シール材１３２は、実施例１のシール材１２２と同じ材料でも良い。
【００２１】
シール支持体１３１は、円環状である。また、シール支持体１３１は、上部１３１ａ、下部１３１ｂ、外周部１３１ｃ、とからなり、断面では略コの字形状をしている。上部１３１ａと下部１３１ｂとは外周部１３１ｃでつながっている。上部１３１ａの径方向の長さは、下部１３１ｂの径方向の長さよりも長い。また、内周側開口部と下側開口部とを有している。上部１３１ａ、下部１３１ｂ、外周部１３１ｃ、と、で中空部が形成されている。
【００２２】
実施例１のようにシール支持体１２１のファンケーシング１１７の吸込口１１８側の開口先端部１２１ｅ、１２１ｆを設けなくとも、下部１３１ｂの先端１３１ｅが、遠心ファンの前面プレートの先端に十分近い距離で配置されているならば、実施例１と同様に風の逃げ道を極力狭くでき、気密を十分に確保することができる。また、ファンケーシング１１７の吸込口１１８と遠心ファン１０９との間にできる段差部が極力小さくできるので、実施例１の構成よりも更に送風機効率が上がる。
【実施例３】
【００２３】
図５は、シール部材の構成の別実施例の断面図を示す。基本的な構成は実施例１と同様のため、異なる部分のみ別番号を振り以下の通り説明する。
【００２４】
図５（ａ）に示すように、本実施例のシール部材１４０は、形状保持性の高い塑性を有するシール材１４２と、シール材１４２を保持するシール支持体１４１と、で構成されている。
【００２５】
シール支持体１４１は、円環状である。また、シール支持体１４１は、シール下支持体１４５と、シール上支持体１４４と、で構成されている。
【００２６】
シール上支持体１４４は、上部１４４ａ、外周部１４４ｃ、中周部１４４ｄ、とからなる。外周部１４４ｃと中周部１４４ｄとの間に接続溝１４６が形成される。接続溝１４６は、円部１４６ａと、円部１４６ａに連なる四角部１４６ｂと、からなる。円部１４６ａは四角部１４６ｂよりも上部１４５ａ側に位置する。  シール下支持体１４５は、円部１４５ａ、円部１４５ａに連なる四角部１４５ｂ、四角部１４５ｂに連なる下部１４６ｃと、からなる。円部１４５ａと四角部１４５ｂとで、接続柱１４７となっており、接続柱１４７は接続溝１４６に装着できる。それを保持するように開口溝部と接続溝１４６を有する円環状のシール上支持体１４４と、シール上支持体１４４の接続溝１４６に装着できるよう接続柱１４７を有し、開口溝部を遠心ファンに接触しない程度に近接した状態で覆うことを可能とする円環状のシール下支持体１４５で構成する。
【００２７】
図３、図４の実施形態とは違って、シール支持体を、シール材を充填する容器側（シール上支持体１４４）と、包含するための蓋側（シール下支持体１４５）とを別々に構成することで、シール材を充填する際、大変容易に充填することができる。上記実施例と同様にシール上支持体１４４とシール下支持体１４５の遠心ファン側の先端を、前記遠心ファンに接触しない程度に近接するように構成する。シール上支持体１４４とシール下支持体１４５を接続するための接続溝１４６および接続柱１４７は、図６（ａ）（ｂ）のように円環状一周にわたっても、或いは点的に数箇所で設けても良い。
【００２８】
図５（ｂ）のように接続溝１４６形状は、断面で見たとき接続溝１４６の底部となる円部１４６ａが接続溝１４６の入口となる四角部１４６ｂよりも幅広い形状に構成する。これに従い、接続柱１４７の形状も、接続柱１４７の先端部となる円部１４５ａは接続柱１４７の根本部となる四角部１４５ｂよりも幅広い形状とする。そうすることで、接続溝１４６と接続柱１４７とを接続した時の抜去力を確保する。更に、接続溝１４６及び接続柱１４７は、シール支持体１４１における、ファンケーシングの吸込口１１８とは反対側に配置する。遠心ファン１０９とファンケーシング１１７と隙間に流れ込んだ風が、シール上支持体１２４をシール下支持体１２５押し付ける方向に圧力をかけるため、より確実に接続状態を維持できる。
【００２９】
図３から図６で示したシール支持体は、熱可塑性樹脂、例えばABSやPP、または弾性を有する樹脂、例えばシリコーンゴムなどで構成する。硬度はＨＳ５０以上のものが良い。
形状保持性の高い塑性を有するシール材は、例えば絶縁性を有する油粘土等で構成すると良い。
【実施例４】
【００３０】
図７は、本発明にかかるシール部材１２０の構成の別実施例の断面図を示す。ファンケーシング１１７に形成された吸込口１１８の外周部に、環状の突部１１９が形成され、その裏面にはシール材１２２を配置された送風機において、形状保持性の高い塑性を有する粘土状のシール材１２２が、それを保持するように薄いフィルム１２８で包含された形で構成される。
【００３１】
薄いフィルムによるシール材の包含形態としては、例えば、図８のように細長いシール材の外周に一周分フィルムを巻くように、或いは細長い袋にシール材をいっぱいになるまで詰め込んだ状態とする。シール材は塑性を有するため、ファンケーシングに組み立てる際、ファンケーシングの突部の裏に形成された溝形状の容積と、シール材の体積が同等程度で構成されていれば、ある一定以上の圧力でファンケーシングの突部の裏に形成された溝形状とぴったりな形状で敷詰めることができる。ファンケーシングの凸部の裏に形成される溝とシール部材との間を接着すればより確実に固定することができる。
【００３２】
シール材を包含したフィルムは、ファンケーシング組立ての際、遠心ファンがシール材に圧接された状態で回転したときに、切れるように薄いフィルムで構成する。それによりシール材も同時に遠心ファンの回転により摺動接触面が形成され、気密を確保することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１００・・・電動送風機
１０１・・・ハウジング
１０２・・・エンドブラケット
１０３・・・固定子
１０４・・・回転子
１０５・・・回転軸
１０６ａ、１０６ｂ・・・軸受
１０７・・・整流子
１０８・・・ブラシ
１０９・・・遠心ファン
１１０・・・ブレード
１１１・・・前面プレート
１１２・・・後面プレート
１１３・・・案内翼
１１４・・・仕切り板
１１５・・・戻り羽根
１１６・・・ディフューザ
１１７・・・ファンケーシング
１１８・・・吸込口
１１９・・・突部
１２０・・・シール部材
１２１・・・シール支持体
１２１ａ、１２１ｂ・・・開口部先端
１２２・・・シール材
１２３・・・スリット開口部
１２４・・・シール上支持体
１２５・・・シール下支持体
１２６・・・接続溝
１２６ａ・・・接続溝底部
１２６ｂ・・・接続溝入口
１２７・・・接続柱
１２７ａ・・・接続柱先端部
１２７ｂ・・・接続柱根元部
１２８・・・フィルム
２００・・・掃除機
２０１・・・掃除機本体
２０２・・・ホース
２０３・・・ホース継手
２０４・・・手元操作部
２０５・・・スイッチ部
２０６・・・延長管
２０７・・・吸口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014206083.tif 000009
【図８】
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