(57)【要約】【課題】組立性を悪化させることなく、また遠心力でブレードの形状変化を引き起こすことなく、ファン効率を安定的に生み出すことができる遠心ファンおよびそれを用いた電動送風機ならびに電気掃除機を提供する【解決手段】複数枚のブレードを固定するための複数の穴を有した平板状の後面プレートおよび、中央部に向かって隆起しつつ、円形の穴が設けられた前面プレートと、前記後面プレートおよび前面プレートの固定するための複数の穴に挿入できる爪を複数有したブレードを備える遠心ファンにおいて、前記後面および前面プレートの最外周側のブレードを固定するための穴より、前記後面および前記前面プレートの外周まで、前記ブレードの形状に沿った溝が少なくとも一方のプレートに形成され、前記溝には前記後面プレートおよび前記前面プレートに挟持される前記ブレードが嵌合する【選択図】図３
2016053315.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚のブレードを固定するための複数の穴を有した平板状の後面プレートおよび、中央部に向かって隆起しつつ、円形の穴が設けられた前面プレートと、前記後面プレートおよび前面プレートの固定するための複数の穴に挿入できる爪を複数個有したブレードを備える遠心ファンにおいて、
前記後面および前面プレートの最外周側のブレードを固定するための穴より、前記後面および前記前面プレートの外周まで、前記ブレードの形状に沿った溝が少なくとも一方のプレートに形成され、前記溝には前記後面プレートおよび前記前面プレートに挟持される前記ブレードが嵌合することを特徴とする遠心ファン。
【請求項２】
前面プレートと、後面プレートと、複数のブレードとを有し、
前記複数のブレードは、上下に複数の爪を有し、前記前面プレート及び前記後面プレートの内周側から外周側に向かうよう前記前面プレート及び前記後面プレートに挟持され、
前記前面プレート及び前記後面プレートは、前記複数の爪が挿入できる複数の穴を有し、
前記前面プレート及び前記後面プレートの少なくとも一方では、前記複数の穴のうちで最外周側の穴から当該プレートの外周まで、前記最外周側の穴に隣接する溝を有し、
前記溝は、前記ブレードの形状に沿うことを特徴とする遠心ファン。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の遠心ファンにおいて、
前記溝は、前記前面プレート及び前記後面プレートの両方に有していることを特徴とする遠心ファン。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の遠心ファンにおいて、
前記溝の深さは、前記前面プレート及び前記後面プレートの厚さｔpに対し、０．３ｔp〜０．１ｔpであり、
前記溝の幅は、前記ブレードの厚さｔbに対し、ｔb＋０．２ｍｍ以下としたことを特徴とする遠心ファン。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか1項に記載の遠心ファンと、固定子と電機子と、それを保持するハウジングとエンドブラケットと、前記固定子から前記電機子へ電流を受け渡す２対のカーボンブラシからなる電動機と、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たことを特徴とする電動送風機。
【請求項６】
請求項５に記載の電動送風機を備えた電機掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠心ファンおよびそれを用いた電動送風機ならびに電気掃除機に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
電気掃除機には気流を生むための遠心ファンが搭載されている電動送風機が用いられている。
【０００３】
特許文献１には、ブレード固定用の複数の穴を有する金属製の前面および後面プレートと、前記プレートに設けた穴に挿入・固定するための突起を有するブレードとを備える遠心ファンの、前記両プレートの少なくとも一方のプレートの、ブレードと接する面に、ブレードの形状にあわせた溝を設け、この溝と反対側の面を平滑にして、前記プレートの溝内に、この溝と対向するブレードを嵌合することで、従来に比べて運転効率を向上させた遠心ファンが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２２６９４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に記載の遠心ファンの場合、組立時にブレードの突起を前面および後面プレートに設けた複数の穴に挿入しなければならない上に、前面および後面プレートに設けられた溝に、ブレードを嵌合させなければならない。そのためプレートのプレス精度およびブレードの曲がり形状の精度が高いものが要求される。また、ブレードの形状がプレートに垂直でなく、傾斜状に嵌合する形状であれば、特許文献１に記載の溝へのブレードの嵌合は一層困難となる恐れがある。さらには前面および後面プレートとブレードで構成される風の流路に、量産品のバラツキによっては余計な溝が形成されてしまう恐れがあり、この場合、かえってファン性能の悪化をもたらしてしまう恐れがある。
【０００６】
本発明は、組立性を悪化させることなく、また遠心力でブレードの形状変化を引き起こすことなく、ファン効率を安定的に生み出すことができる遠心ファンおよびそれを用いた電動送風機ならびに電気掃除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、上記課題を解決するために、複数枚のブレードを固定するための複数の穴を有した平板状の後面プレートおよび、中央部に向かって隆起しつつ、円形の穴を設けた前面プレートと、後面プレートおよび前面プレートの固定するための複数の穴に挿入できる爪を複数有したブレードを備える遠心ファンにおいて、後面および前面プレートの最外周側の、ブレードを固定するための穴より後面および前面プレートの外周まで、ブレードの形状に沿った溝が少なくとも一方のプレートに形成され、溝には後面および前面プレートおよび前面プレートに教示されるブレードが嵌合することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、上記課題を解決するために、前面プレートと、後面プレートと、複数のブレードとを有し、前記複数のブレードは、上下に複数の爪を有し、前記前面プレート及び前記後面プレートの内周側から外周側に向かうよう前記前面プレート及び前記後面プレートに挟持され、前記前面プレート及び前記後面プレートは、前記複数の爪が挿入できる複数の穴を有し、前記前面プレート及び前記後面プレートの少なくとも一方では、前記複数の穴のうちで最外周側の穴から当該プレートの外周まで、前記最外周側の穴に隣接する溝を有し、前記溝は、前記ブレードの形状に沿うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、組立性を悪化させることなく、また遠心力でブレードの形状変化を引き起こすことなく、ファン効率を安定的に生み出すことができる遠心ファンおよびそれを用いた電動送風機ならびに電気掃除機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】従来の遠心ファンの構成図である。
【図２】遠心ファンのブレードの正面図である。
【図３】本発明の実施例にかかる遠心ファンの構成図である。
【図４（ａ）】本発明の実施例にかかる遠心ファンの後面プレート正面図である。
【図４（ｂ）】本発明の実施例にかかる遠心ファンの後面プレートの最外周加締め穴および溝の拡大図である。
【図５（ａ）】本発明の実施例にかかる遠心ファンの前面プレート正面図である。
【図５（ｂ）】本発明の実施例にかかる遠心ファンの前面プレートの最外周加締め穴および溝の拡大図である。
【図６】本発明の実施例１にかかる遠心ファンのブレード外周部の構成断面図である。
【図７】本発明の実施例にかかる遠心ファンのブレード外周部の拡大図である。
【図８】本発明の実施例２にかかる遠心ファンのブレード外周部の構成断面図である。
【図９】本発明の実施例３にかかる遠心ファンのブレード外周部の溝の構成断面図である。
【図１０】本発明にかかる電動送風機の構成断面図である。
【図１１】本発明にかかる電気掃除機の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１２】
図３は、本発明にかかる遠心ファン１０９の構成図を示す。遠心ファン１０９は、ブレード１１０と、前面プレート１１１と、後面プレート１１２と、を有する。後面プレート１１２は、平板状であり、中央には回転軸に取り付けるための軸穴を有する。前面プレート１１１は、中央に向かって隆起する略平板状であり、中央には空気の吸込口となる円形の穴を有する。ブレード１１０は、複数あり、前面プレート１１１と後面プレート１１２との間に挟持される。ブレード１１０は、後面プレート１１２および前面プレート１１１を固定するための爪（突起）１１６を複数有している。後面プレート１１２および前面プレート１１１には、ブレード１１０を挟持した際に、爪１１６に対応する位置に挿入可能な形状の加締め穴１１５を複数有している。
【００１３】
ここで、従来の構造を図１、２に示す。従来、電気掃除機などに用いられている電動送風機の、気流を生むための遠心ファンの構造は、図１に示すようにそれぞれ薄い金属板からなる平板状の後面プレートと、中央部が隆起しつつ、円形の穴が設けられた前面プレートの２枚により、複数のブレードを挟み込む構造が一般的である。電気掃除機で用いる電動送風機ともなると４００００ｍｉｎ-1以上の高速回転をするため、後面プレートおよび前面プレートに、ブレードの形状に沿って当接する複数部分に穴を設け、その穴にはブレードに設けた爪が挿入され、外部より爪に加締めを施すことで遠心力に対する強度を確保している。しかしながら、図２に示すブレードの最外周側の爪より外周のブレードの長さによっては、遠心力に耐え切れず曲がりが発生してしまう恐れがある。その曲がりは、遠心ファンの性能に影響する出口角度に関係するため、遠心ファンの性能バラツキや性能悪化を及ぼしてしまう恐れがある。これを抑制するのにブレードの最外周側の爪より外周のブレード長を短くしようにも、後面プレートおよび前面プレートに施すブレード固定用の加締め穴は、プレスにより形成するため、後面プレートおよび前面プレートの外径から径方向に、ある程度の距離は確保しなければならなく、ブレードの最外周側の長さに限度が発生してしまう恐れがある。
【００１４】
本実施例では、後面プレート１１２と前面プレート１１１のうち、少なくとも一方には、図４あるいは図５に示すように複数の加締め穴のうち最外周側の加締め穴１１５から後面プレート１１２および前面プレート１１１の外周まで、挟持するブレード１１０の曲がり形状に沿った形で溝１１３を形成する。もちろん溝１１３が形成されたプレート面の裏側は、凹凸はなく平滑な面である。また、溝１１３が形成されている部分に対応するブレード外周部１１４の部分については、図６および図７に示すように溝１１３に嵌合される程度に高さを高くする。こうすることで、溝１１３とブレード１１０の嵌合する部分で回転方向に対する抑止力が生まれるため、遠心力によりブレード外周部１１４が変形することがなくなる。これにより、ファン性能のバラツキおよび悪化の抑制を図ることができる。
【００１５】
上記構成により、組立性を悪化させることなく、また遠心力でブレードの形状変化を引き起こすことなく、ファン効率を安定的に生み出すことができる遠心ファンおよびそれを用いた電動送風機ならびに電気掃除機を提供することができる。
【実施例２】
【００１６】
図８は、本発明にかかる別実施例の構成断面図を示す。基本的な構造は、実施例１と同様である。ここで、後面プレート１１２と前面プレート１１１の両方に、最外周側の加締め穴１１５から後面プレート１１２および前面プレート１１１の外周まで、挟持するブレード１１０の曲がり形状に沿った形で溝１１３を形成する。溝１１３が形成されている部分に対応するブレード外周部１１４の部分については、溝１１３に嵌合される程度に高さを高くする。こうすることで、回転方向に対する、さらなる抑止力を生むことができ、よりファン性能のバラツキおよび悪化の抑制を図ることができる。
【００１７】
上記構成により、組立性を悪化させることなく、また遠心力でブレードの形状変化を引き起こすことなく、ファン効率を安定的に生み出すことができる遠心ファンおよびそれを用いた電動送風機ならびに電気掃除機を提供することができる。
【実施例３】
【００１８】
図９は、本発明にかかる別実施例の構成図を示す。実施例１、２に記載の溝１１３は、高回転による遠心力に負けない強度と、ブレード外周部１１４とぴったりと嵌合されることが重要である。後面プレート１１２および前面プレート１１１の板厚をｔpとしたとき、溝１１３の深さは０．３ｔp〜０．１ｔp。さらに、ブレード１１０の板厚をｔbとしたとき、溝１１３の幅はｔb＋０．２ｍｍ以下が良い。溝１１３の深さについては、深すぎてはプレートの強度がなくなり、高速回転中に負荷がかかった際、遠心力の一番かかる外側で板厚の薄い部分に過負荷がかかり、割れが発生してしまう。また、浅すぎては溝１１３による回転方向に対する抑止力がほとんどなくなってしまう。また、溝１１３の幅については、嵌合させるブレード１１０の板厚よりも幅大きくしてしまっては、隙間によって風の乱れを発生してしまう恐れがある。溝１１３の深さ０．３ｔp〜０．１ｔpかつ、溝１１３の幅ｔb+０．２ｍｍ以下としておけば、溝１１３の形成による強度の低下や風の乱れを極力避けることができ、ファン性能のバラツキや性能悪化を抑制することができる。
【００１９】
上記構成により、組立性を悪化させることなく、また遠心力でブレードの形状変化を引き起こすことなく、ファン効率を安定的に生み出すことができる遠心ファンおよびそれを用いた電動送風機ならびに電気掃除機を提供することができる。
【００２０】
実施例１〜３は、図１０に示す電動送風機に応用させても良い。
【００２１】
電動送風機１００は、電動機と送風機からなる。電動機は、円筒かご形のハウジング１０１と、その中にコアとなる固定子１０３と、固定子１０３の中央部には回転する回転軸１０５と、回転子１０４が配置され、回転軸１０５の両端には軸受１０６ａ、１０６ｂが設けられ、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には、電気的に接続される整流子１０７がハウジング側の回転子近傍に配置され、整流子１０７の表面を２対のブラシ１０８が摺接されるようにハウジング１０１に固定されている。
【００２２】
送風機は、回転軸１０５に固定された遠心ファン１０９と、遠心ファン１０９の外周に複数枚の案内翼１２１と仕切板１２２を挟んで、複数枚の戻り羽根１２３を持つディフューザ１２０と、遠心ファン１０９とディフューザ１２０を覆う円筒形のファンケーシング１３０とで構成される。
【００２３】
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１２０へと向かい、ディフューザ１２０の案内翼１２１により整流されながら戻り羽根１２３を通り、電動機の内部へ冷却風として送り込まれる。
【００２４】
遠心ファン１０９に本実施例の技術を応用させることで、バラツキの少ない安定的な電動送風機性能を得ることができる。
【００２５】
実施例１〜３は、前述の電動送風機の通り応用させることで、図１１に示すような電気掃除機へ応用させても良い。
【００２６】
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の一端を接続可能とするホース継手２０３と、ホース２０２の他端に運転モードの切り替えを操作するスイッチ部２０５が配置された手元操作部２０４と、手元操作部２０４の先端に塵埃を吸引するための吸口２０７と、吸口２０７と手元操作部２０４を繋ぎ、伸縮を可能とする延長管２０６により構成される。
【００２７】
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。
【符号の説明】
【００２８】
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・・・溝
１１４・・・ブレード外周部
１１５・・・加締め穴
１１６・・・爪
１２０・・・ディフューザ
１２１・・・案内翼
１２２・・・仕切り板
１２３・・・戻り羽根
１３０・・・ファンケーシング
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】
2016053315.tif 000005
【図４（ａ）】
2016053315.tif 000006
【図４（ｂ）】
2016053315.tif 000007
【図５（ａ）】
2016053315.tif 000008
【図５（ｂ）】
2016053315.tif 000009
【図６】
2016053315.tif 000010
【図７】
2016053315.tif 000011
【図８】
2016053315.tif 000012
【図９】
2016053315.tif 000013
【図１０】
2016053315.tif 000014
【図１１】
2016053315.tif 000015