JPH01300091A - 多段ファン電動送風機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、業務用クリーナなどに使用される多段ファン
電動送Ｊ！ＩＩｍに係り、とくに、ファンからの排気風
を案内する整流板の構造に関する。

（従来の技術） 従来、回転数を大きくすることなく、すなわち、駆動用
型ｖＪ機のコミュテータにかかる負担を大きくすること
などなく、真空圧を高められるように、ファンを軸方向
へ多段にした多段ファン電動送風機が知られている。こ
こで、従来の多段ファン電動送風機の一例を第６図に基
づいて説明する。図示のものは、２段ファン電動送風機
である。

駆動用電動ＩＩの回転駆動軸２は、電動ｔｆｉ１の画状
フレーム３の図示上端部および下端部にそれぞれ設けら
れた軸受４により回転自在に支持されている。そして、
前記駆りＪ軸２におけるフレーム３から上方へ突出した
部分に２つのファン５゜６が軸方向に並んで固着されて
いる。なお、駆動軸２の前記突出した部分にはスリーブ
７．８が−・体内に嵌合されている。また、前記各ファ
ン５゜６の図示下方に隣接してこのファン５．６からの
拶気風を電１ｊＪＩ１１１内に案内づるとともにゲイフ
ユーザ作用を有する整流板９．１０が設けられている。

さらに、前記各ファン５．６はファンカバー１１゜１２
によりそれぞれ上側から覆われており、これらファンカ
バー１１．１２の中央部には吸込口１３．１４がそれぞ
れ形成されている。なお、電動機１側の下段側整流板９
および下段側ファンカバ〜１１は前記フレーム３上に固
着されており、上段側整流板１０および上段側ファンカ
バー１２は、下段側ファンカバー１１に固着された支持
Ｗ１１５上に固着されている。

そして、この従来の電動送風機においては、第７図にも
示すように、平板状の整流板９．１０の中心部に形成さ
れた通孔１６．１７に駆動軸２を山道した構造が採られ
ており、駆動軸２と一体に回転するスリーブ７．８が接
触しないように、これらスリーブ７．８の外周面と通孔
１６．１７の周面との間には隙間が設けられていた。

そうして、運転時には、第６図に矢指で示すように、上
段側ファンカバー１２の吸込口１４、上段側ファン６、
上段側整流板１０、下段側ファンカバー１１の吸込口１
３、下段側ファン５、下段側整流板９を通ってフレーム
３内に至る気流が生じる。なお、ファン５．６において
気流は遠心方向へ流れ、整流板９，１０において気流は
求心方向へ流れる。

（発明が解決しようとする課題） 上述のように、従来の多段ファン電動送風様では、板状
の整流板９，１０の通孔１６．１７に駆動軸２が隙間を
保持して貫通されているが、下段側整流板９の通孔１６
の周辺部がフレーム３の軸受４近傍の位置に密着されて
いるとともに、この軸受４が駆動軸２に密着されており
、軸面間が密閉されているので、通孔１６がら空気が漏
れることがないとともに、下段側整流板９の中心部が圧
力差で変形してしまうようなことはない。

ところが、上段側ファン６から排出する排気風を下段側
ファン５に案内する上段側整流板１０の通孔１７と駆動
軸２のスリーブ８との間の８ｉ間は上段側整流板１０の
上側と下側とを連通しているため、回転数が小さい場合
はともかく、回転数が大ぎい場合は、上段側整流板１０
の下側中央部に案内された排気風が、第７図に矢指で示
すように、前記隙間を介して整流板１０の上側に漏れて
しまい、真空度が上がらず、性能の低下をきたす問題が
あった。

また、上段側整流板１０の通孔１７付近の強度が弱いた
め、真空化時における整流板１０の上下の圧力差により
、この整流板１０の中央上部が−り方へ変形して上段側
ファン６に接触することがある問題があった。

さらに、多段ファン電動送Ｊ！４１４１１は、１段ファ
ン電動送風機と比較して、上側の軸受４からの駆動軸２
の突出量が大きいため、高速回転時において振動が起こ
りやすく、騒音が増大するとともに、電動機１の寿命が
短くなる問題もあった。

本発明は、このような問題点を解決しようとするもので
、上段側整流板における駆動軸用の通孔からの排気風の
漏れを防止でき、真空度の低下を防止できる多段ファン
電動送風機を提供することを目的とするものである。ま
た、前記通孔付近において排気風を下段ファンにスムー
ズに案内することができ、より性能を向上させることが
できるととも゛に、下段側整流板の通孔付近の変形を防
止できる多段ファン電動送風機を提供することを目的と
するものである。さらに、より一層確実に排気風の漏れ
を防止できるとともに、駆動軸の振動を防止できる多段
ファン電動送風機を提供することを目的とするものであ
る。

〔発明の椙成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成するために、駆動用電動機と
、この駆動用型ａ機の回転駆動軸に軸方向に並べて固着
された複数のファンと、これらファンをそれぞれ覆う複
数のファンカバーと、前記各ファンより前記駆動用電動
機側の位置にそれぞれ固定的に設けられ前記ファンから
の損気風を前記駆動用電動機の内部へ案内するとともに
ディフューザ作用を有する複数の整流板とを備えた多段
ファン型動送風機において、前記複数の整流板のうち前
記駆動用電動機から遠い単数または複数の上段側整流板
の前記駆動用電動機側の面の中央部に前記回転駆動軸が
非接触で貫通する円筒形状部を突出形成したものである
。

また、上段側整流板の駆動用型ｌｌＪ機側の面から円筒
形状部の外周面にかけて前記駆動用型ｖＪ機に向かって
縮径するテーパ形状をなす肉厚部を形成してもよい。

さらに、上段側整流板の円筒形状部の内側に回転駆動軸
を回転自在に支持する軸受を設けてもよい。

（作用） 本発明の請求項１の多段ファン電動送風機では、駆動用
電動機の運転時、その回転駆動軸とともに複数のファン
が回転し、気流が生じる。この気流は、駆動用電動機か
ら遠い上段側ファンカバー内に流入し、上段側ファンを
通り、上段側整流板により案内されて下段側ファンカバ
ー内に流入し、さらに下段側ファンを通り、下段側整流
板により案内されて駆動用電動機内に流入する。その際
、回転駆動軸が上段側整流板の中央部を駆動用電動機側
へ突出した円筒形状部において貫通しており、回転駆動
軸の外周面と円筒形状部の内周面とが対向する面積が大
きいことにより、回転駆動軸と円筒形状部との間の隙間
から上段側ファン側への空気の漏れが防止される。

また、請求項２の多段ファン電動送風機では、上段側整
流板の駆動用電動機側の面に円筒形状部の外周部に位置
して形成された肉厚部により、この円筒形状部付近にお
ける上段側整流板の強度を高め、この上段側整流板の上
下両側の圧力差による円筒形状部付近の変形を防止して
いる。これとともに、肉厚部が駆動用電動機に向かって
縮径するテーパ形状をなしていることにより、上段側フ
ァンからの排気風が肉厚部により下段側ファン側へスム
ーズに案内される。

さらに、請求項３の多段ファン電動送風機では、円筒形
状部の内側に位置して回転駆動軸を軸支する軸受がこれ
ら円筒形状部と回転駆動軸との間の隙間を埋めているこ
とにより、この隙間からの空気の漏れが防止される。こ
れとともに、回転駆動軸が軸受によって支持されている
ことにより、回転に伴う回転駆動軸の振動が防止される
。

（実施例） 以下、本発明の多段ファン電動送Ｆｊ１機の第１実施例
の構成を第１図および第２図に基づいて説明する。

まず、駆動用電動ＶＩＡ２１について説明する。

この電動機２１は画形状のフレーム２２を有している。

このフレーム２２は、図示上端面を開口したほぼ円筒形
状のフレーム本体２３と、このフレーム本体２３の上端
周辺部に固着された７ランジ板２４と、前記フレーム本
体２３上に直径を通るように固着された矩形端板２５と
からなっている。そして、前記フレーム本体２３の周面
部に排気口２６が開口形成されているとともに、前記７
ランジ板２４と矩形端板２５との間に吸気口２７が開口
形成されている。また、前記フレーム本体２３の下端部
に下方へ膨出して軸受嵌合部２８が形成されているとと
もに、前記矩形端板２５に上方へ膨出して軸受嵌合部２
９が形成されている。

そして、これら両軸受嵌合部２８．２９にそれぞれ嵌合
された軸受３１．３２により回転駆動軸３３が図示水平
方向へ回転自在に支持されており、この回転駆動軸３３
の上部は前記矩形端板２５より上方へ突出している。ま
た、前記フレーム２２内において前記駆動軸３３には、
この駆動軸３３に嵌着された一対の絶縁スリーブ３４間
に位置してアーマチュアコア３５が固着されており、こ
のアーマデユアコア３５にアーマチュアコイル３６が巻
回されている。さらに、前記アーマチュアコア３５の下
方に位置して駆動軸３３には、コミュテータ３７が絶縁
体３８を介して固着されている。一方、前記フレーム２
２の両側にはブラシホルダ３９がそれぞれねじ４０によ
り固着されており、これらブラシホルダ３９と一体の筒
状部４１に摺動自在に嵌合されかっばね４２により付勢
されたブラシ４３が前記コミュテータ３７に摺動自在に
接触されている。また、前記フレーム２２には、前記ア
ーマチュアコア３５を囲繞して枠状のステータコア４４
が固定的に設けられており、このステータコア４４には
ステータコイル４５が巻回されている。さらに、前記フ
レーム２２の排気口２６付近には、前記ステータコイル
４５などに電気的に接続された端子板４６および雑防用
コンデンサ４７が配設されている。

つぎに、ファン部について説明する。

前記フランジ板２４および矩形端板２５上にはディフュ
ーザ作訃を有する円板状の下段側整流板５１が固着され
ている。この整流板５１には、螺旋状の複数の風案内り
１５２が下面に一体に垂設されているとともに、隣接す
るり１５２間に臨んで外周部に連通口（図示せず）が開
口形成されている。そして、上側の前記軸受３２の上方
に位置して前記駆動軸３３に一体的に嵌合されたスリー
ブ５４が前記整流板５１の中心部に形成された通孔５３
を非接触で貫通している。また、この通孔５３を囲繞し
て前記整流板５１の下面中心部に一体に垂設された円筒
形リブ５５が前記矩形端板２５の軸受嵌合部２８に気密
に嵌合されている。

また、前記下段側整流板５１の上方に位置して前記駆動
軸３３に下段側ファン５６が固着されている。

このファン５６は、円環状の上端板５７と、前記駆動軸
３３が中心部を貫通した下端板５８と、これら端板５７
、５８間に放射状に設けられた螺旋状のブレード５９と
からなっている。そして、前記ファン５６は、前記下端
板５８が前記スリーブ５４とこのスリーブ５４の上方に
位置して前記駆動軸３３に一体的に嵌合されたもう１つ
のスリーブ６０とによりワッシャ６１を介して挟持され
ていることによって前記駆動軸３３に固着されている。

また、６２は下面を開口した円筒形函状の下段側ファン
カバーで、このファンカバー６２の上面中央部には吸込
口６３が形成されている。そして、このファンカバー６
２は、周面部下側が前記７ランジ板２４および下段側整
流板５１の外周面に嵌合固定されており、前記吸込口６
３の部分を除いて、前記下段側ファン５６を気密的に覆
っている。

さらに、６４は下面を開口した円筒形函状の支持筒で、
この支持筒６４の上面中央部には小開口６５が形成され
ている。そして、この支持筒６４は、周面部が前記下段
側ファンカバー６２の外周面に嵌合固定されており、前
記小開口６５がファンカバー６２の吸込口６３に重合さ
れている。

また、前記支持筒６４上にはディフューザ作用を有する
上段側整流板７１が固着されている。この上段側整流板
７１は、前記下段側整流板５１とほとんど同形状になっ
ており、風案内リブ７２および連通口（図示せず）を有
している。一方、この上段側整流板７１の中心部には、
第２図にも示すように、下方すなわち前記電動機２１側
へ突出する円筒形状部７３が一体に形成されており、こ
の円筒形状部１３の内部である通孔７４を前記駆動軸３
３のスリーブ６０が非接触で貫通している。なお、前記
円筒形状部７３の下端は前記下段側ファンカバー６２の
吸込口６３付近まで達している。

また、前記上段側整流板７１の上方に位置して前記駆動
軸３３に上段側ファン７５が固着されている。

この上段側ファン７５は、前記下段側ファン５６と同形
状になっており、上端板１６と下端板７７とブレード７
８とからなっている。そして、前記上段側ファン７５は
、前記下端板７７が前記スリーブ６０と前記駆動軸３３
の上端部に螺合されたナツト７９とによりワッシ１ν８
０を介して挟持されていることによって前記駆動軸３３
に固着されている。

さらに、８１は上段側ファンカバーで、この上段側ファ
ンカバー８１は、前記下段側ファンカバー６２と同形状
になっており、吸込口８２を有している。

そして、この上段側ファンカバー８１は、周面部下側が
前記支持筒６４の上部および上段側整流板７１の外周面
に嵌合されており、前記吸込口８１を除いて、前記上段
側ファン７５を気密に覆っている。

つぎに、上記実施例の作用について説明する。

運転時にはブラシ４３および］ミュテータ３７を介して
アーマチュアコイル３Ｇに通電されるとともに、ステー
タコイル４５に通電され、回転駆動軸３３が回転し、こ
の駆動軸３３とともにファン５６．７５が回転して、気
流が生じる。この気流は、図面に失権で示すように、上
段側ファンカバー８１の吸込口８２から吸込まれ、上段
側ファン７５を遠心方向へ流れ、上段側整流板７１の外
周部の連通口を介してこの上段側整流板７１を上側から
下側へ通過し、さらにこの整流板７１の風案内リブ７２
により求心方向へ案内されて、吸込口６３より下段側フ
ァンカバー６２内に流入する。ついで、気流は、下段側
ファン５６を遠心方向へ流れ、下段側整流板５１の外周
部の連通口を介してこの下段側整流板５１を上側から下
側へ通過し、この整流板５１の風案内リブ５２により求
心方向へ案内されつつ、フレーム２２の吸気口２７より
このフレーム２２内に流入し、排気口２６を通ってフレ
ーム２２外へ流出する。

上述のような２段ファン電動送風機によれば、回転数は
同じであっても、１段ファン電動送風機に比べて真空圧
を高くできる。たとえば、１段ファン電動送風機では１
８００〜２０００ａｍ）ＩｚＯ程度の真空圧であったも
のが、２段ファン電動送風機では３２００ｍ１ＩＩＨｚ
Ｏ程度の真空圧が得られ、真空圧が約１．７倍になる。

なお、抵抗が大きくなるので、風聞は若干下がる。

ところで、運転時には、上段側整流板１１の通孔１４飼
近において上側よりも下側の方が圧力が高くなる。しか
しながら、上記構成によれば、電動機２１側へ突出した
円筒形状部７３の内部が通孔７４となっており、この通
孔７４の周面と駆動軸３３のスリーブ６０の外周面とが
対向する面積が大ぎいので、すなわち、駆動軸３３と上
段側整流板１１との間の極小間隙面積が広いので、これ
ら駆動軸３３と上段側整流板７１との間の気密性が向上
し、駆動軸３３と円筒形状部７３との間の隙間からの空
気の漏れが防止される。すなわち、上段側整流板７１の
下側において案内されている排気風の上段側ラアン７５
側への漏れが防止される。したがって、真空度の損失が
なく、性能が向上する。

第３図は本発明の第２実施例を示すもので、この実施例
では、上段側整流板７１の駆動用電動様２１側の下面に
、円筒形状部７３の外周部と−・体に肉厚部８６が形成
されている。そして、この肉厚部８６は、外周面が下段
側ファン５６に向かつて前記整流板７１の上面部から円
筒形状部７３の外周面へ傾斜したデーパ形状となってい
る。

上記構成によれば、運転時、失権で示すように、上段側
整流板７１の下側中央部に案内された排気風が、電１１
Ｊｌｉ２１側に向かって縮径するテーパ形状の肉厚部８
６により、下段側ファン５６へスムーズに案内されるの
で、より性能が向上する。また、上段側整流板７１の上
面部が円筒形状部１３付近において肉厚になっているの
で、この円筒形状部７３付近の強度が向上し、上段側整
流板７１の中央部の上下で圧力差があっても、この部分
が上方へ変形してしまうことはなく、上段側整流板７１
の円筒形状部７３の上端が上段側ファン７５に接触した
り、円筒形状部７３の下端が駆動軸３３のスリーブ６０
に接触したりすることはない。

また、第４図は本発明の第３実施例を示すもので、この
実施例では、上段側整流板７１の円筒形状部７３の内側
に、回転駆動軸３３を回転自在に支持するスリーブ状メ
タルベアリングなどの軸受８７が挿入されている。

上記構成によれば、整流板７１の円筒形状部７３と駆動
軸３３のスリーブ６０との間の隙間が軸受８１により埋
められているので、気密性がより一層向上し、円筒形状
部７３と駆動軸３３との間からの空気の漏れは全く生じ
ない。したがって、性能もさらに向上する。また、駆動
軸３３が電動機２１から突出した上部においても支持さ
れているので、駆動軸３３の回転中のたわみによる駆動
が防止される。したがって、騒音が減少するとともに、
電動′ｍ２１の劣化が押えられ、その野分が長くなる。

第５図は本発明の第４実施例を示すもので、この実施例
では、回転駆動軸３３のスリーブ６０の外周面に、上段
側整流板７１の円筒形状部７３の下端面に小間隙を保持
して対向する円環状のスリンガ８８が密着固定されてい
る。また、このスリンガ８８の外周縁から上方へ屈曲し
て円筒形状の筒状被覆部８９が一体に形成されており、
この筒状被覆部８９の内周面が前記円筒形状部７３の外
周面下部に小間隙を保持して対向されている。

上記構成によれば、整流板７１の円筒形状部７３が駆動
軸３３に固着されたスリンガ８８により覆われているの
で、上記第１実施例よりも円筒形状部７３と駆動軸３３
との間の気密性が向上し、性能がさらに向上する。

なお、上記実施例では、ファン５６．７５が２段の電動
送風機について説明したが、ファンは３段以上であって
もよい。ファンが３段以上である場合には、電動機に直
接固着された下段側整流板を除く複数のすべての上段側
整流板に、上記実施例に示したような円筒形状部を形成
するとよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、つぎのような効果が得られる。

請求項１の多段ファン７ＭｖＪ送風機では、複数の整流
板のうち駆動用電動機から遠い上段側整流板の中央部に
回転駆動軸が非接触で貫通する円筒形状部を形成したの
で、上段側整流板と回転駆動軸との間の気密性が向上し
、運転時における上段側整流板と回転駆動軸との間から
の排気風の漏れを防止でき、真空麿の損失を防止でき、
性能が向上する。

また、請求項２の多段ファン電動送風機では、上段側整
流板の円筒形状部の外周部に駆動用電動機に向かって縮
径するテーパ形状をなす肉厚部を形成したので、上段側
整流板の円筒形状部付近の強度が強くなり、上段側整流
板の上下両側の圧力差によるこの上段側整流板の円筒形
状部付近の変形を防止することができ、上段側整流板の
上段側ファンなどへの接触を防止できる。これとともに
、テーパ形状の肉厚部により排気風が下段側ファンにス
ムーズに案内されるので、より性能が向上する。

さらに、請求項３の多段ファン電動送Ｉ虱機では、円筒
形状部の内側に回転駆動軸を軸支する軸受を設けたので
、上段側整流板と回転駆動軸との間の気密性がより一層
向上し、性能がより一層向上する。これとともに、回転
駆動軸の回転に伴う振動を防止でき、騒音を減少するこ
とができるとともに、電動機の０命を長くできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の多段ファン電動送風機の第１実施例を
示す半分を断面にした側面図、第２図は同上円筒形状部
付近の拡大断面図、第３図は本発明の第２実施例を示す
円筒形状部付近の拡大断面図、第４図は本発明の第３実
施例を示す円筒形状部付近の拡大断面図、第５図は本発
明の第４実施例を示す円筒形状部付近の拡大断面図、第
６図は従来の多段ファン電動送風機の一例を示す半分を
断面にした側面図、第７図は同上上段側整流板の通孔付
近の拡大断面図である。 ２１・・駆動用電動機、３３・・回転駆動軸、５１・・
下段側整流板、５６・・下段側ファン、６２・・下段側
ファンカバー、７１・・上段側！！流板、７３・・円筒
形状部、７５・・上段側ファン、８１・・上段側ファン
カバー、８Ｇ・・肉厚部、８７・・軸受。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）駆動用電動機と、この駆動用電動機の回転駆動軸
   に軸方向に並べて固着された複数のファンと、これらフ
   ァンをそれぞれ覆う複数のファンカバーと、前記各ファ
   ンより前記駆動用電動機側の位置にそれぞれ固定的に設
   けられ前記ファンからの排気風を前記駆動用電動機の内
   部へ案内するとともにディフューザ作用を有する複数の
   整流板とを備え、 前記複数の整流板のうち前記駆動用電動機から遠い上段
   側整流板の前記駆動用電動機側の面の中央部に前記回転
   駆動軸が非接触で貫通する円筒形状部を突出形成したこ
   とを特徴とする多段ファン電動送風機。
2. （２）上段側整流板の駆動用電動機側の面の円筒形状部
   の外周部に前記駆動用電動機に向かって縮径するテーパ
   形状をなす肉厚部を形成したことを特徴とする請求項１
   記載の多段ファン電動送風機。
3. （３）上段側整流板の円筒形状部の内側に回転駆動軸を
   回転自在に支持する軸受を設けたことを特徴とする請求
   項１または２記載の多段ファン電動送風機。