電動送風機
【課題】ファンケースとファンの隙間で発生する送風損失を低減するために、ファンケースにシール剤を塗布する、または打ち抜きもしくは成型されたパッキンを設置する方法では、シール部の高さ管理及び接触抵抗管理がしにくく、送風効率を更に上げることが困難という問題があった。
【解決手段】電動送風機のファンケースとファン隙間に、一体成形された多層構造のシール部材を設置し、シール部材のファンケースとの接触側に、圧縮永久歪に優れたやわらかいエラストマ−を用いることにより、常にファンとシール部材が接触している状態を確保でき、なおかつ接触抵抗が低い構成とする。
【解決手段】電動送風機のファンケースとファン隙間に、一体成形された多層構造のシール部材を設置し、シール部材のファンケースとの接触側に、圧縮永久歪に優れたやわらかいエラストマ−を用いることにより、常にファンとシール部材が接触している状態を確保でき、なおかつ接触抵抗が低い構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動送風機およびそれを使用した掃除機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動送風機は、図１に示すように、電動機部に固定された回転軸１と、前記回転軸１に固定された吸気口を有するファン２と、ファン２を覆うように設けられた吸気口を有するファンケース３を備えた構造となっている。
【０００３】
この構成の電動送風機の課題として、ファンケース３とファン２の隙間で発生する送風損失があり、この送風損失を低減することが電動機の効率を上げることに不可欠となっており、送風効率を上げるために、ファンケース３の吸気口周囲にシール剤を塗布することにより、ファン２との隙間を小さくして効率を上げるような構成が提案されている（例えば特許文献１）。
【０００４】
また、ファンケース３の吸気口周囲に打ち抜きもしくは成型されたパッキンをシール部材４として設置し、ファンケース３とファン２の隙間を小さくして効率を上げるような構成も提案されている（例えば特許文献２）。
【特許文献１】特開平４−２７９７９９号公報
【特許文献２】特開平８−６８３９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ファンケース３とファン２の隙間で発生する送風損失を低減するために、ファンケース３にシール剤を塗布したり、打ち抜かれたもしくは成型された通常のパッキンをシール部材４として使用した場合、シール剤を使用した場合は、シール剤とファン２の隙間を少なくするためには、シール剤の充填量高さと硬化後のシール剤の表面平滑性についての管理が必要である。また成型されたパッキンをシール部材４として使用する場合も、パッキンがやわらかい場合は、ファン２との接触部における接触抵抗の大きさによる効率の低下や多量のパッキンの摩耗粉が発生する。そしてパッキンに剛性がある場合は、ファン２との隙間を小さくするためには、パッキンの高さ管理が求められ、パッキンがファン２との接触が強いと、接触抵抗の大きさによる効率の低下が発生する。このように、シール部材４がシール剤や単一構造のパッキンである場合は、シール剤の種類や硬化条件や塗布量の管理状態及びシール部材４の取り付け状態によって大きく電動機の効率が影響される。更にシール部材４の充填高さが少ない場合は、ファンケース３とファン２の隙間が大きくなり、必要な送風効率が得られないという課題があった。そして、シール剤を用いて硬化後のシール剤表面の平滑性が確保できない場合にも、必要な送風効率が得られない、もしくは運転時の接触抵抗の影響により電動機の効率が低下するという課題があった。
【０００６】
更に、シール剤に縮合反応系シール剤を使用した場合、硬化後のヒケにより、ファンケース３とファン２の隙間が大きくなったり、硬化時に発生する反応生成物の影響で表面に凹凸が発生し、必要な送風効率や電動機の効率が得られないという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、ファンケース３とファン２の隙間で発生する送風損失を安定して低減し、効率の高い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】
【０００８】
上記の課題を解決するために本発明の電動送風機は、シール部材４がエラストマ−層５と摩擦係数の低い樹脂層６の複数層から形成されており、ファン２との接触を確実にし、かつ接触抵抗を低減することにより、シール剤の塗布条件や硬化後の表面状態及びシール剤の種類が重合反応系の接着剤等に限定されること無く、またファン２との接触で発生する摩耗粉を少なくし、送風損失を安定して低減し、効率の高い電動送風機を提供することが可能となる。
【０００９】
また、エラストマ−層５に発泡倍率が１０〜４０倍のやわらかい発泡材を用いることで、ファンケース３とファン２のクリアランスにバラツキが生じても、摺動抵抗を著しく上げることなく安定して送風損失を低減することが可能となる。
【００１０】
更に、発泡材の材質に圧縮永久歪特性に優れたウレタン系を用い、寸歩精度に優れた一体成形手法でシール部材４を成形することで、常にシール部材４とファン２が軽く接触した状態を維持でき、ファンケース３とファン２の隙間で発生する送風損失を安定して低減し、効率の高い電動送風機を提供することが可能となり、上記課題を解決したものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の電動送風機によれば、ファンケース３にシール部材４のエラストマー層５を取り付け、シール部材４の摩擦係数の低い樹脂層６とファン２を接触させて用いることにより接触抵抗が低い状態を常に確保でき、接触抵抗の影響による電動機の効率低下がほとんど無く、摩耗粉を少なくして、ファンケース３とシール２の隙間で発生する送風損失を安定して低減することができる。
【００１２】
また、エラストマー層５に発泡倍率が１０〜４０倍の発泡材を選定することにより、ファンケース３とファン２の平行度が悪い場合においても、ファンケース３とファン２の隙間をほとんど無くすことが可能となり、また、発泡倍率の高いエラストマーを選定することで接触抵抗の影響による電動機の効率低下がほとんど無く、ファンケース３とシール２の隙間で発生する送風損失を低減することができる。
【００１３】
さらに、エラストマー層５の素材にウレタン系樹脂を用いることで、シール部材４の圧縮永久歪特性が向上することにより、経年変化に対しても、初期とほぼ同じ送風損失を確保でき、送風効率の高い電動送風機が得られる。
【００１４】
そして、シール部材４の成形に際しては、インサート成形手法を用いることにより、寸歩精度が向上し、接触抵抗のバラツキを抑え、接触抵抗による電動機の効率低下を安易にほとんど無い状態を得られ、また、ファンケース３とシール２の隙間で発生する送風損失についても安定して低減でき、送風効率の高い電動送風機が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
ファンケース３とファン２の隙間に、２層構造からなるシール部材４を充填する構造とし、シール部材４はエラストマー層５に３２倍発泡のポリエーテル系の発泡ウレタン樹脂と樹脂層６にフッ素樹脂を用いた構造からなり、シール部材４の成形にはインサート成形手法を用いることにより、寸歩精度に優れた柔軟性があり表面抵抗の低い圧縮永久歪の高いシール部剤を供給でき、これを用いることにより、ファンケース３とファン２の平行度が悪い場合においても、接触抵抗の影響による電動機の効率低下がほとんど無く発生する摩耗粉を少なく抑えて、ファンケース３とファン２の隙間で発生する送風損失を安定して低減することができ、また、経年変化に対しても変化の少ない電動送風機が安易に得ることが可能となる。
【００１６】
以下、本発明の一実施例について、掃除機用電動送風機を例として説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１において、掃除機用の電動送風機は、回転軸１と前記回転軸１に固定された吸気口を有するファン２とファン２を覆うように設けられた吸気口を有するファンケース３から構成されている。
【００１８】
ファンケース３とファン２の隙間は、２．６〜２．８ｍｍであり、このファンケース３の吸気口周辺部分には、エラストマー層５が３２倍発泡のポリエーテル系の発泡ウレタン樹脂で樹脂層６が厚さ０．１ｍｍのＰＴＦＥ樹脂で構成される、インサート成形で厚さ２．９５〜３．０５ｍｍに管理されたシール部材４が貼り付けてあり、シール部材４の樹脂層６がファン２に常に接触する構成としている。この構成であると常に接触面がＰＴＦＥ樹脂とファンであり、接触圧力についても、発泡倍率の高いウレタン樹脂を用いているので、
低く抑えることが可能であり、接触抵抗の影響による電動機送風機の効率低下をほとんど下げることなく、接触面がＦＴＦＥ樹脂なので摩耗粉もほとんど無く、ファンケース３とファン２に生じる隙間に対して送風損失を安定して低減できる。また、ポリエーテル系のウレタンを用いることにより、湿度やオゾン等に対する耐久性を保持する上、経年変化による圧縮永久歪も小さいことから、経年変化による特性劣化が小さく、この様に形成されたシール部材４を、ファンケース３とファン２の間に用いるとにより、ファンケース３とファン２の隙間を最小限に押さえることが可能となる。
【００１９】
従来のシール剤塗布工法や柔軟性を持つだけの打ち抜かれたパッキンを設置する工法の課題であった、シール高さの管理やシール剤表面の平滑性の確保に依存する接触抵抗の管理といった要因に左右されることなく、安易にファンケース３とファン２の隙間を小さくして、シール部材４とファン２の接触抵抗による効率低下がほとんどなく、ファンケース３とファン２の隙間で発生する送風損失が小さい高効率の電動送風機を供給することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は掃除機等に用いる電動送風機に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】電動送風機の構成図
【図２】シール部材の断面図
【符号の説明】
【００２２】
１ 回転軸
２ ファン
３ ファンケース
４ シール部材
５ エラストマ−層
６ 樹脂層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動送風機およびそれを使用した掃除機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動送風機は、図１に示すように、電動機部に固定された回転軸１と、前記回転軸１に固定された吸気口を有するファン２と、ファン２を覆うように設けられた吸気口を有するファンケース３を備えた構造となっている。
【０００３】
この構成の電動送風機の課題として、ファンケース３とファン２の隙間で発生する送風損失があり、この送風損失を低減することが電動機の効率を上げることに不可欠となっており、送風効率を上げるために、ファンケース３の吸気口周囲にシール剤を塗布することにより、ファン２との隙間を小さくして効率を上げるような構成が提案されている（例えば特許文献１）。
【０００４】
また、ファンケース３の吸気口周囲に打ち抜きもしくは成型されたパッキンをシール部材４として設置し、ファンケース３とファン２の隙間を小さくして効率を上げるような構成も提案されている（例えば特許文献２）。
【特許文献１】特開平４−２７９７９９号公報
【特許文献２】特開平８−６８３９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ファンケース３とファン２の隙間で発生する送風損失を低減するために、ファンケース３にシール剤を塗布したり、打ち抜かれたもしくは成型された通常のパッキンをシール部材４として使用した場合、シール剤を使用した場合は、シール剤とファン２の隙間を少なくするためには、シール剤の充填量高さと硬化後のシール剤の表面平滑性についての管理が必要である。また成型されたパッキンをシール部材４として使用する場合も、パッキンがやわらかい場合は、ファン２との接触部における接触抵抗の大きさによる効率の低下や多量のパッキンの摩耗粉が発生する。そしてパッキンに剛性がある場合は、ファン２との隙間を小さくするためには、パッキンの高さ管理が求められ、パッキンがファン２との接触が強いと、接触抵抗の大きさによる効率の低下が発生する。このように、シール部材４がシール剤や単一構造のパッキンである場合は、シール剤の種類や硬化条件や塗布量の管理状態及びシール部材４の取り付け状態によって大きく電動機の効率が影響される。更にシール部材４の充填高さが少ない場合は、ファンケース３とファン２の隙間が大きくなり、必要な送風効率が得られないという課題があった。そして、シール剤を用いて硬化後のシール剤表面の平滑性が確保できない場合にも、必要な送風効率が得られない、もしくは運転時の接触抵抗の影響により電動機の効率が低下するという課題があった。
【０００６】
更に、シール剤に縮合反応系シール剤を使用した場合、硬化後のヒケにより、ファンケース３とファン２の隙間が大きくなったり、硬化時に発生する反応生成物の影響で表面に凹凸が発生し、必要な送風効率や電動機の効率が得られないという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、ファンケース３とファン２の隙間で発生する送風損失を安定して低減し、効率の高い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】
【０００８】
上記の課題を解決するために本発明の電動送風機は、シール部材４がエラストマ−層５と摩擦係数の低い樹脂層６の複数層から形成されており、ファン２との接触を確実にし、かつ接触抵抗を低減することにより、シール剤の塗布条件や硬化後の表面状態及びシール剤の種類が重合反応系の接着剤等に限定されること無く、またファン２との接触で発生する摩耗粉を少なくし、送風損失を安定して低減し、効率の高い電動送風機を提供することが可能となる。
【０００９】
また、エラストマ−層５に発泡倍率が１０〜４０倍のやわらかい発泡材を用いることで、ファンケース３とファン２のクリアランスにバラツキが生じても、摺動抵抗を著しく上げることなく安定して送風損失を低減することが可能となる。
【００１０】
更に、発泡材の材質に圧縮永久歪特性に優れたウレタン系を用い、寸歩精度に優れた一体成形手法でシール部材４を成形することで、常にシール部材４とファン２が軽く接触した状態を維持でき、ファンケース３とファン２の隙間で発生する送風損失を安定して低減し、効率の高い電動送風機を提供することが可能となり、上記課題を解決したものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の電動送風機によれば、ファンケース３にシール部材４のエラストマー層５を取り付け、シール部材４の摩擦係数の低い樹脂層６とファン２を接触させて用いることにより接触抵抗が低い状態を常に確保でき、接触抵抗の影響による電動機の効率低下がほとんど無く、摩耗粉を少なくして、ファンケース３とシール２の隙間で発生する送風損失を安定して低減することができる。
【００１２】
また、エラストマー層５に発泡倍率が１０〜４０倍の発泡材を選定することにより、ファンケース３とファン２の平行度が悪い場合においても、ファンケース３とファン２の隙間をほとんど無くすことが可能となり、また、発泡倍率の高いエラストマーを選定することで接触抵抗の影響による電動機の効率低下がほとんど無く、ファンケース３とシール２の隙間で発生する送風損失を低減することができる。
【００１３】
さらに、エラストマー層５の素材にウレタン系樹脂を用いることで、シール部材４の圧縮永久歪特性が向上することにより、経年変化に対しても、初期とほぼ同じ送風損失を確保でき、送風効率の高い電動送風機が得られる。
【００１４】
そして、シール部材４の成形に際しては、インサート成形手法を用いることにより、寸歩精度が向上し、接触抵抗のバラツキを抑え、接触抵抗による電動機の効率低下を安易にほとんど無い状態を得られ、また、ファンケース３とシール２の隙間で発生する送風損失についても安定して低減でき、送風効率の高い電動送風機が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
ファンケース３とファン２の隙間に、２層構造からなるシール部材４を充填する構造とし、シール部材４はエラストマー層５に３２倍発泡のポリエーテル系の発泡ウレタン樹脂と樹脂層６にフッ素樹脂を用いた構造からなり、シール部材４の成形にはインサート成形手法を用いることにより、寸歩精度に優れた柔軟性があり表面抵抗の低い圧縮永久歪の高いシール部剤を供給でき、これを用いることにより、ファンケース３とファン２の平行度が悪い場合においても、接触抵抗の影響による電動機の効率低下がほとんど無く発生する摩耗粉を少なく抑えて、ファンケース３とファン２の隙間で発生する送風損失を安定して低減することができ、また、経年変化に対しても変化の少ない電動送風機が安易に得ることが可能となる。
【００１６】
以下、本発明の一実施例について、掃除機用電動送風機を例として説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１において、掃除機用の電動送風機は、回転軸１と前記回転軸１に固定された吸気口を有するファン２とファン２を覆うように設けられた吸気口を有するファンケース３から構成されている。
【００１８】
ファンケース３とファン２の隙間は、２．６〜２．８ｍｍであり、このファンケース３の吸気口周辺部分には、エラストマー層５が３２倍発泡のポリエーテル系の発泡ウレタン樹脂で樹脂層６が厚さ０．１ｍｍのＰＴＦＥ樹脂で構成される、インサート成形で厚さ２．９５〜３．０５ｍｍに管理されたシール部材４が貼り付けてあり、シール部材４の樹脂層６がファン２に常に接触する構成としている。この構成であると常に接触面がＰＴＦＥ樹脂とファンであり、接触圧力についても、発泡倍率の高いウレタン樹脂を用いているので、
低く抑えることが可能であり、接触抵抗の影響による電動機送風機の効率低下をほとんど下げることなく、接触面がＦＴＦＥ樹脂なので摩耗粉もほとんど無く、ファンケース３とファン２に生じる隙間に対して送風損失を安定して低減できる。また、ポリエーテル系のウレタンを用いることにより、湿度やオゾン等に対する耐久性を保持する上、経年変化による圧縮永久歪も小さいことから、経年変化による特性劣化が小さく、この様に形成されたシール部材４を、ファンケース３とファン２の間に用いるとにより、ファンケース３とファン２の隙間を最小限に押さえることが可能となる。
【００１９】
従来のシール剤塗布工法や柔軟性を持つだけの打ち抜かれたパッキンを設置する工法の課題であった、シール高さの管理やシール剤表面の平滑性の確保に依存する接触抵抗の管理といった要因に左右されることなく、安易にファンケース３とファン２の隙間を小さくして、シール部材４とファン２の接触抵抗による効率低下がほとんどなく、ファンケース３とファン２の隙間で発生する送風損失が小さい高効率の電動送風機を供給することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は掃除機等に用いる電動送風機に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】電動送風機の構成図
【図２】シール部材の断面図
【符号の説明】
【００２２】
１ 回転軸
２ ファン
３ ファンケース
４ シール部材
５ エラストマ−層
６ 樹脂層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機部に固定された回転軸と、前記回転軸に固定された吸気口を有するファンと、ファンを覆うように設けられた吸気口を有するファンケースを備え、ファンと接触するファンケースにはエラストマー層と樹脂層の多数層からなるシール部材が設置されていることを特徴とする電動送風機。
【請求項２】
シール部材のエラストマー層が、発泡倍率が１０〜４０倍の発泡材であることを特徴とする請求項１に記載の電動送風機。
【請求項３】
シール部材のエラストマー層の発泡材が、ウレタン系であることを特徴とする請求項１に記載の電動送風機。
【請求項４】
エラストマー層と樹脂層からなるシール部材が、インサート成形方式で成形されたことを特徴とする請求項１に記載の電動送風機。
【請求項１】
電動機部に固定された回転軸と、前記回転軸に固定された吸気口を有するファンと、ファンを覆うように設けられた吸気口を有するファンケースを備え、ファンと接触するファンケースにはエラストマー層と樹脂層の多数層からなるシール部材が設置されていることを特徴とする電動送風機。
【請求項２】
シール部材のエラストマー層が、発泡倍率が１０〜４０倍の発泡材であることを特徴とする請求項１に記載の電動送風機。
【請求項３】
シール部材のエラストマー層の発泡材が、ウレタン系であることを特徴とする請求項１に記載の電動送風機。
【請求項４】
エラストマー層と樹脂層からなるシール部材が、インサート成形方式で成形されたことを特徴とする請求項１に記載の電動送風機。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００７−２０５２５９（Ｐ２００７−２０５２５９Ａ）
【公開日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２５４６２（Ｐ２００６−２５４６２）
【出願日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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