(57)【要約】【課題】循環流を防止しつつ、ファンケーシングのシール部材と遠心ファンの前面シュラウドの吸込口端縁との接触・摺動部での摩擦損失を抑制できる電動送風機、及びこの電動送風機を搭載した電気掃除機を提供することにある。【解決手段】回転子及び固定子からなる電動機と、電動機を収納するハウジングと、回転子に設けられた回転軸と、回転軸に取り付けられた遠心ファンと、遠心ファンから吐出された風をハウジング内に導くディフューザと、遠心ファンとディフューザの周囲を囲むファンケーシングを有する電動送風機において、遠心ファンの吸込口部に対向してファンケーシング吸込口部に、円環状のシール支持体を配設し、シール支持体の断面は、遠心ファンの吸込口部に対向嵌合する部分に、吸込口端縁に近接するようにスリット状の開口部を有し、開口部の奥部の幅は開口部の入口部の幅よりも広くした円環状の中空部を構成した。【選択図】  図２
2013142381.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子及び固定子からなる電動機と、前記電動機を収納するハウジングと、前記回転子に設けられた回転軸と、前記回転軸に取り付けられた遠心ファンと、前記遠心ファンから吐出された風を前記ハウジング内に導くディフューザと、前記遠心ファンと前記ディフューザの周囲を囲むファンケーシングを有する電動送風機において、
前記遠心ファンの吸込口部に対向してファンケーシング吸込口部に、円環状のシール支持体を配設し、該シール支持体の断面は、前記遠心ファンの吸込口部に対向嵌合する部分に、吸込口端縁に近接するようにスリット状の開口部を有し、該開口部の奥部の幅は該開口部の入口部の幅よりも広くした円環状の中空部を構成したことを特徴とする電動送風機。
【請求項２】
回転子及び固定子からなる電動機と、前記電動機を収納するハウジングと、前記回転子に設けられた回転軸と、前記回転軸に取り付けられた遠心ファンと、前記遠心ファンから吐出された風を前記ハウジング内に導くディフューザと、前記遠心ファンと前記ディフューザの周囲を囲むファンケーシングを有する電動送風機において、
前記遠心ファンの吸込口部に対向してファンケーシング吸込口部に、円環状のシール支持体を配設し、該シール支持体の断面は、前記遠心ファンの吸込口部に対向嵌合する部分に、吸込口端縁に摺動接触するリップ構造となるようなスリット状の開口部を有し、該開口部の奥部の幅は該開口部の入口部の幅よりも広くした円環状の中空部を構成したことを特徴とする電動送風機。
【請求項３】
シール支持体が弾性を有する部材であることを特徴とする請求項１または２に記載の電動送風機。
【請求項４】
回転子及び固定子からなる電動機と、前記電動機を収納するハウジングと、前記回転子に設けられた回転軸と、前記回転軸に取り付けられた遠心ファンと、前記遠心ファンから吐出された風を前記ハウジング内に導くディフューザと、前記遠心ファンと前記ディフューザの周囲を囲むファンケーシングを有する電動送風機において、
前記遠心ファンの吸込口部に対向してファンケーシング吸込口部に、弾性を有する円環状のシール支持体を配設し、そのシール支持体の断面は、前記遠心ファンの吸込口部に対向嵌合する部分に、スリット状の開口部Ａを有し、該開口部の奥部の幅は該開口部の入口部の幅よりも広くした円環状の中空部を構成し、かつ前記スリットの外周側にスリット状の開口部Ｂを配設し、開口部Ａと開口部Ｂの間のしきりを「く」の字形状で構成したことを特徴とする電動送風機。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載の電動送風機において、
前記シール支持体の円環状の中空部分に、塑性を有する粘土質からなるシール体を充填したことを特徴とする電動送風機。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかに記載の電動送風機と、該電動送風機を収納する掃除機本体と、一端がホース継手を介して前記掃除機本体に接続されるホースと、一端が前記ホース
の他端に接続される手元操作部と、該手元操作部に設けられ前記電動送風機の入切を行うスイッチ部と、一端が前記手元操作部の他端に接続される延長管と、該延長管の他端に接続される吸口体とを有することを特徴とする電気掃除機。
【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関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電動送風機は、回転子と固定子からなる電動機と、前記回転子に取り付けられた回転する遠心ファンと、前記遠心ファンの流路後段側に配置されるディフューザと、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で構成される。遠心ファンの外周出口から吐出した風はディフューザへと流れ込むが、風の一部は遠心ファンの前面シュラウドとファンケーシングの間に回り込み、循環流を生じて送風機性能に悪影響を及ぼす。
【０００３】
従来、この循環流を防止するために、特許文献１（特開平３−２３３１９４号公報）では、筒状に形成された良摺動性の還流遮断部材をファンケーシングの吸込口に設け、遠心ファンの前面シュラウドに圧設状態となるようにファンケーシングに取り付け、組立後の最初の運転時に遠心ファンの前面シュラウドに削り取られることで略接触状態にし、還流遮断部材の作用により循環流を堰き止める技術が提案されている。
【０００４】
さらに、特許文献２（特開平１１−１９３７９６号公報）では、吸込口が形成された前面シュラウドを有し、電動機の回転軸に取り付けられた遠心ファンと、遠心ファンの流路後段側に配設されたディフューザと、遠心ファンとディフューザを覆うファンケーシングとを備え、ファンケーシングの前面シュラウドの吸込口端縁と対抗する位置には、少なくとも組立時には接触し、遠心ファンの回転で前面シュラウドの吸込口端縁で削り取られるシール部材を有し、そのシール部材は弾性率が２０〜５０kg／cm2の部材、或いは多孔質のポリテトラフロロエチレン樹脂により構成した部材を使用し、シール部材は、ファンケーシングとファンケーシングに配設した支持体の間に配設して挟持した電動送風機が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平３−２３３１９４号公報
【特許文献２】特開平１１−１９３７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、筒状の還流遮断部材は、外部からの風を吸込む案内部材としても機能するものであることから、保形性の高い部材である必要もあり、高い精度での部品加工作業と部品組立作業が要求される。
【０００７】
特許文献２に記載の技術では、弾性率が２０〜５０kg／cm2の部材や多孔質のポリテトラフロロエチレン樹脂をシール部材として用いることで、特許文献１の技術の問題点を解決しているが、高速回転する電動送風機で発生する、シール部材と遠心ファンの前面シュラウドの吸込口端縁との接触・摺動部で摩擦損失が生じる恐れがある。
【０００８】
本発明の目的は、循環流を防止しつつ、ファンケーシングのシール部材と遠心ファンの前面シュラウドの吸込口端縁との接触・摺動部での摩擦損失を抑制できる電動送風機、及びこの電動送風機を搭載した電気掃除機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明の特徴とするところは、回転子及び固定子からなる電動機と、前記電動機を収納するハウジングと、前記回転子に設けられた回転軸と、前記回転軸に取り付けられた遠心ファンと、前記遠心ファンから吐出された風を前記ハウジング内に導くディフューザと、前記遠心ファンと前記ディフューザの周囲を囲むファンケーシングを有する電動送風機において、前記遠心ファンの吸込口部に対向してファンケーシング吸込口部に、円環状のシール支持体を配設し、該シール支持体の断面は、前記遠心ファンの吸込口部に対向嵌合する部分に、吸込口端縁に近接するようにスリット状の開口部を有し、該開口部の奥部の幅は該開口部の入口部の幅よりも広くした円環状の中空部を構成したことにある。
【００１０】
また、上記目的を達成するために本発明の特徴とするところは、回転子及び固定子からなる電動機と、前記電動機を収納するハウジングと、前記回転子に設けられた回転軸と、前記回転軸に取り付けられた遠心ファンと、前記遠心ファンから吐出された風を前記ハウジング内に導くディフューザと、前記遠心ファンと前記ディフューザの周囲を囲むファンケーシングを有する電動送風機において、前記遠心ファンの吸込口部に対向してファンケーシング吸込口部に、円環状のシール支持体を配設し、該シール支持体の断面は、前記遠心ファンの吸込口部に対向嵌合する部分に、吸込口端縁に摺動接触するリップ構造となるようなスリット状の開口部を有し、該開口部の奥部の幅は該開口部の入口部の幅よりも広くした円環状の中空部を構成したことにある。
【００１１】
また、上記目的を達成するために本発明の特徴とするところは、回転子及び固定子からなる電動機と、前記電動機を収納するハウジングと、前記回転子に設けられた回転軸と、前記回転軸に取り付けられた遠心ファンと、前記遠心ファンから吐出された風を前記ハウジング内に導くディフューザと、前記遠心ファンと前記ディフューザの周囲を囲むファンケーシングを有する電動送風機において、前記遠心ファンの吸込口部に対向してファンケーシング吸込口部に、弾性を有する円環状のシール支持体を配設し、そのシール支持体の断面は、前記遠心ファンの吸込口部に対向嵌合する部分に、スリット状の開口部Ａを有し、該開口部の奥部の幅は該開口部の入口部の幅よりも広くした円環状の中空部を構成し、かつ前記スリットの外周側にスリット状の開口部Ｂを配設し、開口部Ａと開口部Ｂの間のしきりを「く」の字形状で構成したことにある。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、循環流を防止しつつ、ファンケーシングのシール部材と遠心ファンの前面シュラウドの吸込口端縁との接触・摺動部での摩擦損失を抑制できる電動送風機、及びこの電動送風機を搭載した電気掃除機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る電動送風機の縦断側面図である。
【図２】本発明のファンケーシング部におけるシール部の一実施例の断面図である。
【図３】本発明のファンケーシング部におけるシール部の一実施例の断面図である。
【図４】本発明のファンケーシング部におけるシール部の一実施例の断面図である。
【図５】本発明のファンケーシング部におけるシール部の一実施例の断面図である。
【図６】本発明のファンケーシング部におけるシール部の一実施例の断面図である。
【図７】本発明に係る電気掃除機の外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例を添付の図面を参照に説明する。  
図８に本発明に係る電気掃除機の外観図を示す。２０１は塵埃を集塵する集塵部及び集塵するのに必要な吸込気流を発生させる。電動送風機１（図１）を収納する掃除機本体、２０２は一端がホース継手２０３を介して掃除機本体２０１に接続されるホース、２０４は一端がホース２０２の他端に接続される手元操作部、２０５は手元操作部２０４に設けられた電動送風機１の入切を行うスイッチ部、２０６は一端が手元操作部２０４の他端に接続される延長管、２０７は延長管２０６の他端に接続される吸口体である。
【００１５】
以上の構成において、手元操作部２０４のスイッチ部２０５を操作すると、掃除機本体２０１に収納された電動送風機１が運転し、吸込気流を発生させる。そして、吸口体２０７から塵埃を吸込み、延長管２０６、手元操作部２０４、ホース２０２を通して掃除機本体２０１の集塵部に集塵する。
【００１６】
次に、図１を用いて掃除機本体２０１に収納された電動送風機１の構成を説明する。図１は、本発明に係る電動送風機１の断面図である。図１では、電動送風機１の回転軸１４が上下方向となっている。電動送風機１が掃除機本体２０１に装着される際には、電動送風機１の回転軸１４が掃除機本体２０１の前後方向となるように横置きに装着されてもよいし、電動送風機１の回転軸１４が掃除機本体２０１の上下方向となるように縦置きに装着されても良い。
【００１７】
電動送風機１は、電動機１０と送風機３０とで構成される。電動機１０は、一端が開口し、他端側が有底である筒状のハウジング１１があり、ハウジング１１の内部に固定された固定子１２と、固定子１２の内側で回転する回転子１３があり、回転子１３には回転軸１４が設けられ、回転軸１４の両端を軸受１５ａ、１５ｂによって回転可能に軸支されている。軸受１５ａ、１５ｂのうち、一方の軸受１５ａはハウジング１１の底部に形成された軸受固定部１１ａにその外周が固定され、他方の軸受１５ｂは開口部配置されたエンドブラケット１６に形成された軸受固定部１６ａにその外周が固定されている。エンドブラケット１６は、ハウジング１１に螺子止めされて固定されている。回転軸１４には回転子１３と電気的に接続された整流子１７があり、ハウジング１１の側面側に螺子止めされたブラシホルダ１８に収納されたブラシ１９と摺接される。
【００１８】
送風機３０は、回転軸１４に取り付けられた遠心ファン３１と、遠心ファン３１が回転することにより吐出される風をハウジング１１内の風路に導くディフューザ３２と、遠心ファン３１及びディフューザ３２を覆うように配設されるファンケーシング４０とで構成される。遠心ファン３１は、吸込口を有する前面シュラウド３１ａと回転軸が貫通する穴を有する後面シュラウド３１ｂと前面シュラウド３１ａと後面シュラウド３１ｂとの間に挟持されるように配置されたブレード３１ｃとで構成される。ディフューザ３２は仕切板３２ｂと、この仕切板３２ｂの遠心ファン側に配置されたディフューザベーン３２ａと仕切板３２ｂの電動機側に配置されたリターンガイドベーン３２ｃより構成されている。
【００１９】
ファンケーシング４０に形成された吸込口と遠心ファン３１の吸込口は連通し、ファンケーシング４０の吸込口の外周部には、環状の突部５０が形成されており、環状の突部５０の裏面にはファンケーシング４０の吸込口より外周側にシール支持体４１が配置される。
【００２０】
図２は、ファンケーシング４０の吸込口部のシール支持体４１の一実施例の断面図である。ファンケーシング４０の吸込口部の、遠心ファン３１の吸込口端縁と対向する位置に、円環状のシール支持体４４が設けられている。円環状のシール支持体４４は、遠心ファン３１の吸込口端縁が挿入されても接触しない。シール支持体４４の断面は、遠心ファン３１の吸込口端縁と対向嵌合する部分に、スリット状の開口部４５を有し、開口部４５の奥部の幅ａ２は、開口部４５の入口部の幅ａ１よりも広くした円環状の中空部を構成する形状である。入口部の幅ａ１は、遠心ファン３１の吸込口端縁の厚さと近いほど気密が確保できる。ただし、吸込口端縁との接触による摩擦抵抗を発生させないために非接触となる様に設定する。例えば、シール支持体４４と吸込口端縁の内側との距離Ｄ１は略０.３mm程度とし、シール支持体４４と吸込口端縁の外側との距離Ｄ２は略０.０５mm程度とする。上記構成により気密を確保し、摩擦損失を抑えた電動送風機を提供することができる。
【００２１】
図３は、図２で説明したシール支持体４４における、遠心ファン３１の吸込口端縁と対向嵌合するスリット状の開口部４５において、遠心ファン３１の吸込口端縁の外側に摺動接触するリップ構造となる様にスリット状の開口部４５を配設している。遠心ファン３１吸込部とシール支持体４４が当設することで、より確実に気密を確保できることができる。奥部の幅を入口部の幅よりも広くしたことによりスリット上の開口部４５において、遠心ファン３１とシール支持体４４とが線接触することになる。これにより、摩擦係数を減らすことができ、循環流によるセルフシーリング効果も奏することができる。
【００２２】
上記で説明した、図２から図３までのシール支持体は、弾性を有する部材、例えばシリコン等で構成しても良い。
【００２３】
図４は、図２で示したシール支持体４４の別形状の一実施例の断面図である。弾性を有するシール支持体４６の断面は、遠心ファン３１の吸込口端縁と対向嵌合する部分にスリット状の開口部４５を有し、奥部の幅は、入口部の幅よりも広くした円環状の中空部を構成し、さらにスリット状の開口部４５よりも外側に、もう一つのスリット状の開口部４７を設ける形状である。スリット状の開口部４７は、幅が、開口部の入口部から奥へ向けて広くなり最奥部に向けて狭くなっていく構成である。そして、内側のスリット状の開口部４５と、外側のスリット状の開口部４７のしきり４８の形状を内側に凸部が向く「く」の字形状となる様に配設する。
【００２４】
遠心ファン３１が回転し、遠心ファン３１の外周出口から吐出され、ディフューザ３２へと流れ込む風のうち、ディフューザ３２との隙間から回り込んでくる一部の風が、遠心ファン３１の吸込口端縁と対向嵌合しない外側のスリット状の開口部４７に流入することで、「く」の字形状のしきり４８のくぼみ部が押され、「く」の字形上のしきりの凸部が吸込口端縁側に微小に押し込まれることで、しきり４８の凸部と遠心ファン３１の吸込口端縁とが軽い摺接状態となる。こうすることで気密が確保でき、摩擦抵抗の増加も抑制することができる。
【００２５】
図５、図６のように、遠心ファン３１の吸込口端縁と対向嵌合するスリット状の開口部の中空部に塑性を有する粘土質からなるシール体を充填して、より気密を確保できるようにしても良い。
【００２６】
本発明の一つによれば、組立時には遠心ファン３１の前面シュラウドの吸込口端縁の形状が、粘土質からなるシール部材にめり込むように形成される。こうすることで、遠心ファン３１の前面シュラウドとシール部材が圧接状態から、遠心ファン３１の回転で削り取るという作業がなくなるので、シール部材との接触のバラツキや摺動深さのバラツキが抑えられるほか、多孔質のポリテトラフロロエチレンよりも低弾性をもつので、摩擦抵抗の増加を抑制することができる、電動送風機を提供することができる。
【００２７】
さらに、本発明の一つによれば、組立時には遠心ファン３１の前面シュラウドの吸込口端縁がファンケーシング４０に配設されたシール部材の内側の溝に非接触で挿入され、前面シュラウドの吸込口端縁の摺動深さのバラツキが低減される。さらに、遠心ファン３１が回転することで発生する風の循環流がシュラウドの吸込口端縁が挿入されている溝の外側の溝に入り込むことにより、「く」の字に形成されたしきりのくぼみ部を前面シュラウドの吸込口端縁に押し付けられる形となって気密をとることができ、さらに軽い摺接状態となるので摩擦損失の増加を抑制することができる、電動送風機を提供することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１  電動送風機
１０  電動機
１１  ハウジング
１２  固定子
１３  回転子
１４  回転軸
１５  軸受
１６  エンドブラケット
１７  整流子
１８  ブラシホルダ
１９  ブラシ
３０  送風機
３１  遠心ファン
３２  ディフューザ
４０  ファンケーシング
４１  シール支持体
【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】
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