JP2000249098A - 電動送風機および電気掃除機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電動送風機の排気抵抗を低減しつつ排気を利用
した電動機冷却効果の低下を軽減する。 【解決手段】電動機のハウジング４５１の開口を横切る
ように設けたエンドブラケット板４５２によって該ハウ
ジング内への開放空間が狭められるリターンガイド４１
５の通風路に対面するフランジ部４５１ａにバイパス排
気穴４５１ｄを形成することにより、排気抵抗の大きい
通風路の排気抵抗を減少させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、遠心羽根車を備え
た電動送風機および該電動送風機を用いた電気掃除機に
関する。

【０００２】

【従来の技術】電気掃除機に使用する電動送風機は、特
開平１０−２６０９９号公報に開示されているように、
電動機によって回転駆動される遠心羽根車と、この遠心
羽根車によって吸引して吐き出される気流を前記電動機
に導く案内羽根と、この案内羽根が固定されると共に周
縁部に前記遠心羽根車を覆うファンカバーが固定される
ブラケットと、このブラケットに固定され、前記案内羽
根からの気流を排気する排気口を有し、内部に前記電動
機の固定子が固定されるモータフレームを備え、ブラケ
ットのモータフレーム側の天面に複数の排気口を設け、
遠心羽根車からの気流をブラケットおよびモータフレー
ムの双方の排気口から排出するようにしている。

【０００３】このような電動送風機は、遠心羽根車によ
り吸引して吐き出した排気流が、ファンカバーおよびブ
ラケット外周部の内壁で転向するときの乱流による圧力
損失（排気抵抗）を低減し、送風効率を向上させること
ができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】電気掃除機に使用する
電動送風機は、近年、高速回転および小型化が進み、排
気抵抗の増加と電動機の発熱による温度上昇が問題にな
っている。

【０００５】本発明の１つの目的は、電動送風機の排気
抵抗を低減しつつ排気を利用した電動機冷却効果の低下
を軽減することにある。

【０００６】本発明の他の目的は、電動送風機の排気抵
抗を低減しつつ排気を利用して発熱部品の冷却を効率的
に実現することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、遠心羽根車の
外周に吹き出した排気流を整流基板の裏面側に形成した
リターンガイドと電動機のハウジングの開口部に形成し
たフランジ部の間の通風路を通して該ハウジング内に流
し込むようにした電動送風機において、前記電動機のハ
ウジングの開口を横切るように設けたエンドブラケット
板によって該ハウジング内への開放空間が狭められるリ
ターンガイドの通風路に対面するフランジ部にバイパス
排気穴を形成することにより、排気抵抗の大きい通風路
の排気抵抗を減少させるものである。

【０００８】そして、前記バイパス排気穴からの排気
は、排気ダクトによって電動機のブラシまたはブラシホ
ルダーに吹き付け、または整流子とブラシの摺動面に吹
き付けるように導いて電動機の冷却効果の低下を軽減す
る。

【０００９】また、本発明は、集塵フィルタと電動送風
機および制御装置を内蔵する掃除機本体と、この掃除機
本体に接続されたホースの先の手元操作部に延長管を介
して吸口を接続する電気掃除機において、前記電動送風
機を使用するものである。

【００１０】また、本発明は、集塵フィルタと電動送風
機および制御装置を内蔵する掃除機本体と、この掃除機
本体に接続されたホースの先の手元操作部に延長管を介
して吸口を接続する電気掃除機において、前記電動送風
機は、遠心羽根車の外周に吹き出した排気流を整流基板
の裏面側に形成したリターンガイドと電動機のハウジン
グの開口部に形成したフランジ部の間の通風路を通して
該ハウジング内に流し込むように構成すると共に、前記
電動機のハウジングの開口を横切るように設けたエンド
ブラケット板によって該ハウジング内への開放部が狭め
られるリターンガイドの通風路に対面するフランジ部に
バイパス排気穴を形成し、このバイパス排気を利用して
前記制御装置を冷却するものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図面を参照し
て説明する。

【００１２】図１は、本発明の電気掃除機の外観斜視図
である。この電気掃除機は、集塵フィルタと電動送風機
および制御装置を内蔵する掃除機本体１００に接続され
たホース２０１の先端の手元操作部２０２に延長管２０
３を介して吸口２０４を接続して使用する構成である。
手元操作部２０２は、電動送風機の運転制御を指示する
操作スイッチ２０５を備える。操作スイッチ２０５から
の指示入力は、赤外線リモコン通信手段やホース２０１
内に布設した有線リモコン通信手段によって掃除機本体
１００に伝達し、掃除機本体１００は、受信した指示入
力に従って、内蔵した制御装置による電動送風機の運転
制御を実行する。

【００１３】図２は、掃除機本体１００の内部構造を示
している。この掃除機本体１００は、下ケース１０１と
上ケース１０２と集塵室蓋１０３によって外郭を構成
し、集塵フィルタ（集塵袋）３００と電動送風機４００
と制御装置５００を内蔵する。

【００１４】集塵室蓋１０３の内側には該集塵室蓋１０
３によって開閉自在な集塵室１０４を形成し、集塵フィ
ルタ３００の開口が集塵室蓋１０３に形成した吸込口１
０５に連通するように該集塵フィルタ３００を設置し、
この吸込口１０５に連結した前記ホース２０１からの含
塵空気を取り込むようにする。電動送風機４００は、集
塵室１０４内の空気を吸い込んで排気する。

【００１５】制御装置５００は、手元操作部２０２の操
作スイッチ２０５との通信や演算処理を行う制御処理部
５０１と発熱量の多い電力制御部５０２に分割して構成
し、発熱量の多い電力制御部５０２は電動送風機４００
の排気を利用して強制冷却するように設置する。

【００１６】図３〜図５は、電動送風機の一実施形態を
示している。図３は、この電動送風機の縦断側面図であ
り、図４のIII−III断面に相当する。図４は、この電動
送風機の横断平面図であり、図３のIV−IV断面に相当す
る。図５は、この電動送風機の側面図である。

【００１７】この電動送風機４００は、送風機部４１０
と電動機部４５０に大別される。

【００１８】送風機部４１０は、遠心羽根車４１１と、
この遠心羽根車４１１を両側から挟んで収納するファン
ケーシング４１２と整流基板４１３とを備える。整流基
板４１３は、表面側の遠心羽根車４１１の外周の吐出通
路に位置するように起立させたディフューザ４１４と、
裏面側に垂下するように形成したリターンガイド４１５
を備える。

【００１９】電動機部４５０は、直巻整流子形電動機で
あり、開口縁に外側に伸びるフランジ部４５１ａを形成
したカップ状のハウジング４５１と、この開口を横切る
ように架け渡してフランジ部４５１ａにねじ止めするＩ
形のエンドブラケット板４５２によって外郭を構成す
る。ハウジング４５１内には固定子４５３を嵌着し、回
転子４５４の回転軸４５４ａは、エンドブラケット板４
５２に取り付けた軸受４５５ａとハウジング４５１の底
部に取り付けた軸受４５５ｂによって支持する。回転軸
４５４ａのエンドブラケット板４５２側の端部は、軸受
４５５ａおよびエンドブラケット板４５２を貫通させて
外側に導出し、前記遠心羽根車４１１を嵌着する。

【００２０】送風機部４１０の整流基板４１３は、エン
ドブラケット板４５２の外側にねじ止めし、ファンケー
シング４１２はフランジ部４５１ａの外縁に嵌着する。

【００２１】電動機部４５０の固定子４５３は、外周が
角形の固定子鉄心４５３ａに固定子巻線４５３ｂを巻装
して構成し、ハウジング４５１内に嵌着する。固定子４
５３を嵌着したハウジング４５１内には、その内周壁と
固定子４５３の間に軸方向の通風路が形成されるように
する。４５３ｃは、固定子巻線４５３ｂの接続端子であ
る。

【００２２】回転子４５４の整流子４５４ｂは、ハウジ
ング４５１の反開口側に位置させ、このハウジング４５
１を貫通するように外側から取り付けたブラシホルダー
４５６で支持したブラシ４５７を当接して摺動させる。
ハウジング４５１の反開口側の端部の周壁には、ブラシ
ホルダー４５６の両側に位置するように排気口４５１
ｂ，４５１ｃを形成する。

【００２３】ハウジング４５１のフランジ部４５１ａに
は、リターンガイド４１５の中心部側の開放部がエンド
ブラケット板４５２に邪魔されてハウジング４５１内へ
の流路が狭められる通風路に対面させてバイパス排気穴
４５１ｄ，４５１ｅを形成する。そして、このバイパス
排気穴４５１ｄに対向するように制御装置５００の電力
制御部５０２を設置する。この電力制御部５０２は、ハ
ウジング４５１の外周面に取り付け、前記バイパス排気
穴４５１ｄとの間には排気ダクト６０１を設けることに
より、バイパス排気穴４５１ｄからの排気を効率良くこ
の電力制御部５０２に導いて該電力制御部５０２の冷却
効果を高めるようにする。

【００２４】このような電気掃除機によれば、電動送風
機４００が運転されて集塵室１０４が排気されて負圧に
なると、新たな空気が吸口２０４から延長管２０３，手
元操作部２０２，ホース２０１を介して集塵フィルタ３
００に流れ込み、このときの吸口２０４からの吸い込み
空気が床面の塵埃を運び込む。

【００２５】電動送風機４００は、遠心羽根車４１１の
中心から吸い込んだ空気を外周から放射状に吐出する。
遠心羽根車４１１から放射状に噴出した排気流は、整流
基板４１３の表面側のディフューザ４１４を通過した後
に該整流基板４１３の外周とファンケーシング４１２の
間の環状間隙を通って反転して該整流基板４１３の裏面
側に回り込み、更に、リターンガイド４１５の翼間の通
風路を通ってハウジング４５１内に流れ込む。このハウ
ジング４５１内に流れ込んだ排気流は、固定子４５３，
回転子４５４およびブラシ４５７を冷却して排気口４５
１ｂ，４５１ｃから機外に排出される。

【００２６】リターンガイド４１５の通風路を通ってハ
ウジング４５１の開口から該ハウジング４５１内に流れ
込む排気流は、このハウジング４５１の開口を横切るエ
ンドブラケット板４５２を避けて該ハウジング４５１内
に流れ込む。従って、リターンガイド４１５の中心部側
の開放空間がエンドブラケット板４５２に対向する通風
路は、この開放空間の通風路がエンドブラケット板４５
２に邪魔されて狭められ、通風抵抗が増加することにな
る。

【００２７】しかし、この実施形態における電動送風機
４００は、エンドブラケット板４５２に邪魔されて通風
路が狭められて通風抵抗が増加する通風路に対面するフ
ランジ部４５ａにはバイパス排気穴４５１ｄを形成して
該通風路の排気流をバイパス排気するようにしているの
で、エンドブラケット板４５２に邪魔される通風路の通
風抵抗（排気抵抗）の増加が軽減し、吸引力（送風効
率）が増加する。バイパス排気を行うことによってハウ
ジング４５１内に流れ込んで固定子４５３，回転子４５
４およびブラシ４５７を冷却する風量が減少するが、こ
のバイパス排気は通気抵抗の大きい通風路に対して行う
ようにしているので、冷却風量減少の影響は少ない。

【００２８】しかも、このバイパス排気は、この実施形
態においては、排気ダクト６０１によって制御装置５０
０の一部を構成する電力制御部５０２に導いて該電力制
御部５０２を冷却するように利用しているので、制御装
置５００における発熱量の多い電力制御部５０２の冷却
効果を高めることができる。

【００２９】なお、この実施形態において、制御装置５
００は、制御処理部５０１と電力制御部５０２を別体に
構成して電力制御部５０２を強制風冷するようにした
が、一体化して制御装置全体を強制風冷するように構成
しても良い。

【００３０】図６は、本発明の他の実施形態を示してい
る。この実施形態は、電動送風機４００のハウジング４
５１のフランジ部４５１ａに形成したバイパス排気穴４
５１ｄからのバイパス排気を排気ダクト６０２によって
ブラシ４５７（ブラシホルダー４５６）に吹き付けるよ
うに導くように構成したものである。

【００３１】電動送風機４００が高速回転および小型化
すると、整流子４５４ｂとブラシ４５７の摺動面の発熱
量が多くなって該部の温度上昇が問題になる。

【００３２】この実施形態によれば、バイパス排気によ
って排気抵抗を低減して電動送風機４００の吸引力を大
きくすることができると共に該バイパス排気をブラシ４
５７に吹き付けて該ブラシ４５７を強制風冷することに
より該ブラシ４５７の温度上昇を軽減することができ
る。

【００３３】排気ダクト６０２の吹き出し口を整流子４
５４ｂとブラシ４５７の摺動面に対向させるようにハウ
ジング４５１内に導いて該摺動面にバイパス排気を吹き
付けるようにしても良い。

【００３４】

【発明の効果】本発明は、電動機のハウジングの開口を
横切るように設けたエンドブラケット板によって該ハウ
ジング内への開放空間が狭められるリターンガイドの通
風路に対面するフランジ部にバイパス排気穴を形成する
ことにより、排気抵抗の大きい通風路の排気抵抗を減少
させるようにしたので、電動機の冷却効果の低下を軽減
しつつ送風効率を高めることができる。

【００３５】また、バイパス排気穴からのバイパス排気
を電動機のブラシの冷却または整流子とブラシの摺動面
の強制風冷に利用し、または、制御装置の強制風冷に利
用するようにしたことにより、発熱部品の冷却を効率的
に実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電気掃除機の外観斜視図である。

【図２】本発明の電気掃除機の掃除機本体の内部構造を
示す縦断側面図である。

【図３】本発明の電動送風機の一実施形態を示す縦断側
面図であり、図４のIII−III断面に相当する。

【図４】本発明の電動送風機の横断平面図であり、図３
のIV−IV断面に相当する。

【図５】本発明の電動送風機の側面図である。

【図６】本発明の他の実施形態を示す電動送風機の側面
図である。

【符号の説明】

４００…電動送風機、４１０…送風機部、４１１…遠心
羽根車、４１２…ファンケーシング、４１３…整流基
板、４１４…ディフューザ、４１５…リターンガイド、
４５０…電動機部、４５１…ハウジング、４５１ａ…フ
ランジ部、５０２…電力制御部、６０１…排気ダクト。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 豊島 久則 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立製作所電化機器事業部内 Ｆターム(参考） 3B006 BA05 BA07 3H034 AA02 AA13 BB02 BB06 BB20 CC03 DD12 DD18 EE03 EE18 3H035 AA02 AA06

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】遠心羽根車の外周に吹き出した排気流を整
   流基板の裏面側に形成したリターンガイドと電動機のハ
   ウジングの開口部に形成したフランジ部の間の通風路を
   通して該ハウジング内に流し込むようにした電動送風機
   において、 前記電動機のハウジングの開口を横切るように設けたエ
   ンドブラケット板によって該ハウジング内への開放空間
   が狭められるリターンガイドの通風路に対面するフラン
   ジ部にバイパス排気穴を形成したことを特徴とする電動
   送風機。
2. 【請求項２】請求項１において、前記バイパス排気穴か
   らの排気を電動機のブラシまたはブラシホルダーに吹き
   付けるように導く排気ダクトを設けたことを特徴とする
   電動送風機。
3. 【請求項３】請求項１において、前記バイパス排気穴か
   らの排気を電動機の整流子とブラシの摺動面に吹き付け
   るように導く排気ダクトを設けたことを特徴とする電動
   送風機。
4. 【請求項４】集塵フィルタと電動送風機および制御装置
   を内蔵する掃除機本体と、この掃除機本体に接続された
   ホースの先の手元操作部に延長管を介して吸口を接続す
   る電気掃除機において、 前記電動送風機として、請求項１〜３の何れか１項に記
   載した電動送風機を使用したことを特徴とする電気掃除
   機。
5. 【請求項５】集塵フィルタと電動送風機および制御装置
   を内蔵する掃除機本体と、この掃除機本体に接続された
   ホースの先の手元操作部に延長管を介して吸口を接続す
   る電気掃除機において、 前記電動送風機は、遠心羽根車の外周に吹き出した排気
   流を整流基板の裏面側に形成したリターンガイドと電動
   機のハウジングの開口部に形成したフランジ部の間の通
   風路を通して該ハウジング内に流し込むように構成する
   と共に、前記電動機のハウジングの開口を横切るように
   設けたエンドブラケット板によって該ハウジング内への
   開放部が狭められるリターンガイドの通風路に対面する
   フランジ部にバイパス排気穴を形成し、このバイパス排
   気穴からの排気を利用して前記制御装置を冷却するよう
   にしたことを特徴とする電気掃除機。