説明

電動送風機とこれを備えた乾燥装置

【課題】電動送風機の振動が時間の経過とともに大きくなるのを防止する。
【解決手段】ファン201と、前記ファンを収容するケーシング202と、前記ファンを回転駆動するモーター203と、前記モーターを支持する環状の弾性体205とを備え、前記モーターと前記弾性体との間に気体を充填した中空部206aを有する環状の薄膜体206を設けたものである。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電動送風機と、この電動送風機を備えた乾燥装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、衣類乾燥機では、同一の回転槽で洗濯、脱水および乾燥を行うドラム式の洗濯乾燥機の市場が急速に拡大しており、従来のヒータ式に対し、衣類の痛みが少なく、省エネに優れたヒートポンプ式の洗濯乾燥機が市場に投入されてきている。従来、回転槽とヒートポンプユニットやヒータの間を循環する送風回路内には通常のダクト抵抗のみでなく、衣類などから出る糸埃等を除去するためのフィルターに糸埃がある程度付着しても送風作用を劣化させないため、スクロール型のケーシングを持つ遠心型の送風機が用いられてきた。
【0003】
しかし、洗濯乾燥機の筐体の小型化のために、送風回路のダクト断面積の小型化や、ヒートポンプ装置の小型化、ヒートポンプユニット内の吸熱器、放熱器の性能を向上するためにフィンピッチを詰めるなど、送風回路内のダクト抵抗が増加する場合にスクロール型のケーシングを持つ遠心型の送風機において、送風騒音や送風性能の低下を抑えることが求められている。
【0004】
電動送風機の流体騒音と振動を低減するために、図10に示すような構成が考えられている。ファン101はケーシング102内に収容され、モーター103により回転させる。ケーシング102の吸気側の内面には、円形の吸込口104の中心を中心点として、環状のリブ105が形成されている。このリブ105は、ケーシング102に固着した弾性体106と、この弾性体106に取り付けた錘107とで構成されている。この弾性体106と錘107により構成された環状のリブ105により、ケーシング102内でファン出口から出た風が吸気口104に再度循環するような流れAを遮ることにより流体騒音を低減し、また、弾性体106と錘107が動吸振器として作用し、ケーシング102の振動を抑えるものである(例えば、特許文献1参照)。
【0005】
また、ファン101の回転による振動がケーシング102に伝わりにくくするために、モーター103は弾性体108を介してケーシング102に固定されている。弾性体108にはEPDM等の防振ゴムが使用されている。
【特許文献1】特開2008−104477号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、上記のような従来の構成では、動吸振器として利用する錘や弾性体の設定が困難であり、ケーシング102の重量によっては、動吸振器としての効果を出すために錘の重量が重くなり、電動送風機自体の重量が重くなるという問題がある。また、このような構成の電動送風機は、長時間駆動させるとモーター103の温度が上昇し、その熱が弾性体108に伝わり、弾性体108として利用している防振ゴムが柔らかくなって保持力が弱まり、ケーシング102の振動が時間の経過に伴い、大きくなるという問題があった。
【0007】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、電動送風機の振動が時間の経過とともに大きくなるのを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
前記従来の課題を解決するために、本発明の電動送風機は、ファンと、前記ファンを収容するケーシングと、前記ファンを回転駆動するモーターと、前記モーターを支持する環状の弾性体とを備え、前記モーターと前記弾性体との間に気体を充填した中空部を有する環状の薄膜体を設けたものである。
【0009】
これによって、電動送風機を長時間運転し、モーターの温度が上昇した場合に、モーターからの熱が薄膜体に伝わり、中空部の空気の温度が上昇することによって、内圧も上昇し、薄膜体が弾性体を押し付けられて支持部分が固くなり、保持が柔らかくなるのを防止してケーシングの振動が大きくなることを防止することができる。
【発明の効果】
【0010】
本発明の電動送風機は、モーターの温度上昇による支持の緩みを防止し、時間の経過とともに振動が大きくなるのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
第1の発明は、ファンと、前記ファンを収容するケーシングと、前記ファンを回転駆動するモーターと、前記モーターを支持する環状の弾性体とを備え、前記モーターと前記弾性体との間に気体を充填した中空部を有する環状の薄膜体を設けたことにより、電動送風機の長時間運転によるモーターの温度上昇により、薄膜体の中空部内の空気圧力を上昇させ、薄膜体が弾性体を押し付けて支持部分を固くすることができ、保持が柔らかくなるのを防止して電動送風機の振動が大きくなることを防止することができる。
【0012】
第2の発明は、特に、第1の発明の薄膜体は、モーターと弾性体との間に径方向で接するように設けたことにより、ファンの重量アンバランスにより、径方向の振動が大きくなるような場合に、支持部の径方向の剛性を効果的に上げることができ、ケーシングの径方向の振動が大きくなることを防止することができる。
【0013】
第3の発明は、特に、第1または第2の発明の薄膜体は、モーターと弾性体との間に軸方向で接するように設けたことにより、ファンの面振れにより軸方向の振動が大きくなるような場合に、支持部の軸方向の剛性を効果的にあげることができ、ケーシングの軸方向の振動が大きくなることを防止することができる。
【0014】
第4の発明は、特に、第1〜第3のいずれか1つの発明のモーターの軸方向が地面と水平になるように設けたことにより、電動送風機を長時間運転した時の時間経過に伴う支持部の剛性の低下を防ぐことができるため、モーターの軸が水平となるように電動送風機を利用した場合には、より効果的に振動の増大を防ぐことができる。特に、モーターの軸方向が地面と水平となるように設けた場合、モーターの自重により下方向に力がかかり、ファンの回転軸がずれたり傾いたりして振動が大きくなる。このような状態で長時間運転すると、モーターの温度上昇で支持部に設けた弾性体が柔らかくなり、剛性が低下してモーターの支持力が弱くなることから、振動の増大を効果的に防止できる。
【0015】
第5の発明は、特に、第1〜第4のいずれか1つの発明の電動送風機を備えた乾燥装置である。衣類乾燥機および洗濯乾燥機で多量の衣類の乾燥運転をおこなうと、乾燥までに数時間を要する場合がある。電動送風機も長時間運転することとなり、上述したように電動送風機のモーターの温度が上昇して、振動が大きくなることがある。また、衣類乾燥機、洗濯乾燥機等の乾燥装置においては、小型化により電動送風機の設置スペースが限られるため、電動送風機をファンの回転軸が地面と水平になるように設置した場合、電動送風機の振動が大きくなる。また、洗濯乾燥機においては、より早く衣類を乾燥させるべく、ファンの回転数を大きくして大風量化すると、回転音や振動音が大きくなる。
【0016】
そこで、本発明による電動送風機を衣類乾燥機、洗濯乾燥機の乾燥装置に利用することにより、例えば、乾燥運転時の電動送風機の振動を低減して騒音を少なくすることができる。
【0017】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【0018】
(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施の形態における電動送風機の断面図、図2は、同電動送風機の弾性体の構成図、図3は、同薄膜体の構成図を示したものである。図1〜図3に示すように、電動送風機200は、ファン201と、ファン201を収容するケーシング202と、ファン201を回転駆動させるモーター203で構成されている。ファン201の回転中心部には孔が設けられ、その孔にモーター203の回転軸204が通るようになっており、ファン201とモーター203の回転軸204は固定された状態となっている。
【0019】
ケーシング202とモーター203との間には、ファン201およびモーター203からの振動が、ケーシング202に伝わらないようにするために。環状の弾性体205が挟まれており、モーター203の支持部203aの周囲を囲むようにしている。弾性体205には、例えば、EPDM材質等の防振ゴムが使用される。
【0020】
また、弾性体205の内周面とモーター203の支持部203aとの間形成された隙間には、図3で示すような環状で中空の薄膜体206を設けており、中空部206aには適度な内圧がかかるように空気等の気体を充填している。そのため、薄膜体206には、空気を入れるための吸入口(図示せず)を設けている。
【0021】
モーター203は、ファン201の反対側を取付具207によりケーシング202に取り付けているが、この部分からもモーター203の振動がケーシング202に伝わるため、モーター203と取付具207との間にも弾性体205を挟むようにして、モーター203とケーシング202を固定している。
【0022】
以上のように構成した電動送風機の作用について、図4により説明する。電動送風機200を長時間運転し、モーター203の温度が上昇した場合に、その熱が弾性体205および薄膜体206に伝達する。この時、弾性体205は従来と同様に硬度が低下して柔らかくなるが、薄膜体206は、伝わった熱により、空気を充填した中空部206aの内圧が上昇し、薄膜体206が膨張してモーター203および弾性体205を押し付けるように作用する。
【0023】
その結果、時間経過によりモーター203の温度が上昇しても、ケーシング202とモーター203の支持部203aが固く保持されることとなり、剛性を保つことができる。したがって、運転開始当初から時間の経過とともに振動が増大することを防止することができる。また、本実施の形態では、薄膜体206を弾性体205の内周面と径方向(矢印イ)で接するように設けており、主にケーシング202とモーター203の支持部203aの径方向の剛性を維持するのに有効であり、ファン201のアンバランスが大きく、特に、径方向の振動が大きくなる場合に効果を発揮できる。
【0024】
本発明の電動送風機200は、ファン201の回転軸が地面と水平となるように設けた場合に、より効果を発揮する。すなわち、ファン201の回転軸が地面と水平となるように用いる場合、モーター203の自重により下方向に力がかかり、その結果、ケーシング202とモーター203との支持部203aに設けた弾性体205が変形し、図5に示すように、ファン201の回転軸がIからIIのようにずれて傾くことがある。
【0025】
回転軸がずれると、ファン201は、図6の点線で示すように傾いた状態で回転することとなり、回転中の振動が大きくなる。このような現象を防止するために、弾性体205として使用する防振ゴムの硬度を適正に設定し、モーター203の静的荷重を支えられるように支持部分を固くして回転軸がずれないように固定される。
【0026】
しかしながら、この支持部分を固く固定すると、ファン201およびモーター203の回転振動が、弾性体205を通してケーシング202に伝わりやすくなり、運転中のケーシング202の振動が大きくなる。また、電動送風機200を長時間運転する場合には、モーター203の温度上昇で弾性体205が柔らかくなり、より弾性体205が変形しやすくなるため、上記ファン201の回転軸の傾きの影響がより顕著に現れる。
【0027】
本発明の電動送風機200によれば、長時間の運転で弾性体205が柔らかくなっても、ケーシング202とモーター203との支持部の剛性を保つことができるので、回転軸の傾きにより振動が大きくなるという問題が解消される。
【0028】
(実施の形態2)
図7は、本発明の第2の実施の形態における電動送風機の構成図である。本実施の形態の特徴は、薄膜体206を、モーター203と弾性体205の接触部の軸方向に設けたところである。他の構成については、第1の実施の形態と同様であり、同一の構成要素については同一の符号を付して、その詳細な説明は第1の実施の形態のものを援用する。
【0029】
薄膜体206をモーター203と弾性体205との間に設け、薄膜体206がモーター203の軸方向で接するようにしたことにより、電動送風機200を長時間駆動させた場合のモーター203の温度上昇による、ケーシング202とモーター203の支持部の剛性の低下を防止するものである。本実施の形態では、支持部203aの軸方向(矢印ロ)の剛性を維持することができ、特に、ファン201の面振れ等による軸方向の振動低減に有効である。
【0030】
(実施の形態3)
図8は、本発明の第3の実施の形態における洗濯乾燥機の側断面図、図9は同背面図である。本実施の形態は、前記実施の形態1、2に記載した電動送風機200を洗濯乾燥機の乾燥装置としたものである。
【0031】
図8および図9に示すように、筐体1の内部には、複数のサスペンション2によって弾性的に支持された円筒状の外槽3を設け、洗濯、脱水時の振動をサスペンション2によって吸収する。外槽3の内部には、衣類4を収容する円筒状の回転槽5を回転可能に設け、駆動モーター6により回転駆動される。回転槽5は洗濯工程においては洗濯室となり、乾燥工程においては乾燥室となる。外槽3および回転槽5は、前面よりも背面が下がるように設けられており、回転槽5の回転軸方向が水平方向から20〜30度傾斜している。
【0032】
筐体1の前面には、衣類4を出し入れする開口部1aと、これを開閉する扉7が設けられている。外槽3および回転槽5の前面側にも同様の開口部3a、5bを有し、この外槽3の開口部3aはベローズ8によって筐体1の開口部1aと水密に連結されている。
【0033】
外槽3の底部には洗濯水を排出する排水口9を有し、排水弁10に連結されている。また、外槽3には溢水口12が設けられ、所定の水位以上に水が供給された場合には、溢れた水は溢水ホース13を介して排水ホース11へ流れて機外に排出される。
【0034】
電動送風機200の設置場所は、図9に示すように、外槽3の背面下部の筐体1内の空
きスペース14に設けた乾燥用空気を暖める熱源として利用されるヒートポンプ装置30の側面に、電動送風機200の回転軸が地面と水平となるように設けている。この場合、電動送風機200の吸込口は、ヒートポンプ装置30内に開口しており、ヒートポンプ装置30の内部を流れてきた空気は、電動送風機200の吸込口へと至るように構成されている。
【0035】
電動送風機200は、外槽3の外面に設けた給気ダクト31と連通し、給気ダクト31の給気ダクト入口32から入った乾燥用空気を矢印cの方向に送風して給気口33から回転槽5内に供給する。また、外槽3の外面には、外槽3の上方に設けられた排気口34と連通する排気ダクト35を設け、回転槽5および外槽3を通過して排気口34から出てきた空気を、矢印dのように導出する。
【0036】
また、電動送風機200と給気ダクト入口32とは、蛇腹状の伸縮可能な可撓性材料からなる給気口ホース41を介して連通し、排気口34と排気ダクト35の入口も同様に、蛇腹状の伸縮可能な可撓性材料からなる排気口ホース42を介して連通しており、外槽3の振動がヒートポンプ装置30へと伝達されることを防いでいる。
【0037】
また、空気循環路の途中には、空気中の異物を除去するフィルター手段として合繊ネット等からなるリントフィルター43を着脱可能に設けている。制御手段44は、駆動モーター6、排水弁10、送風手段としての電動送風機200およびヒートポンプ装置30等を駆動して、洗濯、脱水、乾燥の各工程を逐次制御する。
【0038】
以上のような構成において、次に、この動作について説明する。洗濯工程では、排水弁10を閉じた状態で外槽3内に所定の水位に達するまで給水を行い、駆動モーター6により衣類4と洗浄水の入った回転槽5を回転させて衣類4の洗濯を行う。
【0039】
また、洗濯後の濯ぎ工程でも、洗濯工程と同様に外槽3内に給水を行い、回転槽5を回転させて衣類4の濯ぎを行う。脱水工程では、排水弁10を開いて機外へ水を排水した後、駆動モーター6により衣類4の入った回転槽5を高速回転して脱水する。
【0040】
乾燥工程では、ヒートポンプ装置30の圧縮機30aを作動させると、冷媒が圧縮され、この圧力によりヒートポンプ装置30を構成する放熱器30b、絞り手段、吸熱器30cを循環する。放熱器30bでは冷媒の圧縮で熱が放出され、吸熱器30cでは絞り手段で減圧されて低圧となった冷媒により熱が吸収される。
【0041】
このとき電動送風機200が作動し、放熱器30bの放熱により加熱された温風が給気ダクト31を通って給気口33から外槽3および回転槽5内に送風される。回転槽5は駆動モーター6により回転駆動され衣類4は上下に撹拌される。回転槽5内に送風された温風は、この衣類4の隙間を通るときに水分を奪い、湿った状態で外槽3の排気口34を経て排気ダクト35を通り、リントフィルター43を通過してリント等の異物が除去され、熱交換風路に至る。この湿った温風は、吸熱器30cを通過する際に顕熱と潜熱が奪われて除湿され、乾いた空気と除湿水に分離される。この乾いた空気は、放熱器30bで再び加熱され温風となって電動送風機200へと循環する。
【0042】
以上のように、乾燥行程時には、電動送風機200により乾燥用空気を送風して循環させて衣類4を乾燥させる。この時には、主に駆動している電動送風機200やヒートポンプ装置30が音源となって様々な騒音が発生する。特に、電動送風機200による騒音は、ファン201が回転することによる風切り音、或いは、電動送風機200内の風の流れに起因する流体音、さらには、電動送風機200の製造上のアンバランスによる振動音等が、乾燥工程時にもたらす騒音の影響は大きい。
【0043】
この中で、特に、ファン201の回転による風切り音、および電動送風機200内の流体音は小さくなってきているが、洗濯乾燥機においては、電動送風機200の振動音が大きく、ヒートポンプ装置30を用いた洗濯乾燥機の場合、循環風路内の圧力損失が大きく、衣類4を短時間に乾燥させるために大風量を出すためには、電動送風機200の駆動回転数を高く設定する必要がある。これにより、振動音もより高い周波数帯の騒音となり、耳障りな音となる。
【0044】
また、本実施の形態のように設置スペースの関係で、電動送風機200を回転軸が水平となるように設けた場合には、実施の形態1、2で説明したような振動も発生する。洗濯乾燥機においては、乾燥に長時間を要し、その間は常に電動送風機200のモーター203が駆動しているため、モーター203の温度が上昇し、その熱が弾性体205に伝わって軟らかくなり、これらの振動が大きくなりやすい。
【0045】
しかしながら、本発明は、実施の形態1、2に記載の電動送風機200を洗濯乾燥機に搭載することによって、電動送風機200の振動を低減することができ、振動による騒音を低減することができる。その結果、洗濯乾燥機の乾燥工程時の騒音を低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【0046】
以上のように、本発明にかかる送風機は、モーターの温度上昇による支持の緩みを防止し、時間の経過とともに振動が大きくなるのを防止することができるので、乾燥装置等の用途に有用である。
【図面の簡単な説明】
【0047】
【図1】本発明の実施の形態1の電動送風機の断面図
【図2】(a)同電動送風機の弾性体の平面図(b)同弾性体の断面図
【図3】(a)同電動送風機の薄膜体の平面図(b)同薄膜体の断面図
【図4】同電動送風機の作用図
【図5】同電動送風機の作用図
【図6】同電動送風機の作用図
【図7】本発明の実施の形態2の電動送風機の断面図
【図8】本発明の実施の形態3の洗濯乾燥機の断面図
【図9】同洗濯乾燥機の背面図
【図10】従来の電動送風機の断面図
【符号の説明】
【0048】
200 電動送風機
201 ファン
202 ケーシング
203 モーター
205 弾性体
206 薄膜体
206a 中空部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ファンと、前記ファンを収容するケーシングと、前記ファンを回転駆動するモーターと、前記モーターを支持する環状の弾性体とを備え、前記モーターと前記弾性体との間に気体を充填した中空部を有する環状の薄膜体を設けた電動送風機。
【請求項2】
薄膜体は、モーターと弾性体との間に径方向で接するように設けた請求項1記載の電動送風機。
【請求項3】
薄膜体は、モーターと弾性体との間に軸方向で接するように設けた請求項1または2記載の電動送風機。
【請求項4】
モーターの軸方向が地面と水平になるように設けた請求項1〜3のいずれか1項に記載の電動送風機。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれか1項に記載の電動送風機を備えた乾燥装置。

【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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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2010−71087(P2010−71087A)
【公開日】平成22年4月2日(2010.4.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−236098(P2008−236098)
【出願日】平成20年9月16日(2008.9.16)
【出願人】(000005821)パナソニック株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】