JP2005137064A - 電動送風機及び電気掃除機 - Google Patents
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Abstract
【課題】フレーム内の固定子の温度上昇を効果的に抑制しつつ、モータ効率を向上できる電動送風機を提供することにある。
【解決手段】電動機部3aのフレーム22が有した金属製筒状部22aから張り出したファンカバー取付け部22bに風排出部34を設け、送風部3bのファンから吐出される風の一部を風排出部34に通して筒状部22aの外側に排出するとともに、残りの風をフレーム22の内側に流通させる電動送風機3を前提とする。固定子及び回転子が内部に配置されているフレーム22の筒状部22aに、固定子の熱が伝熱される放熱フィン35を切起こして、この放熱フィン35が風排出部34から排出される風に晒されるようにしたことを特徴としている。
【選択図】 図4
【解決手段】電動機部3aのフレーム22が有した金属製筒状部22aから張り出したファンカバー取付け部22bに風排出部34を設け、送風部3bのファンから吐出される風の一部を風排出部34に通して筒状部22aの外側に排出するとともに、残りの風をフレーム22の内側に流通させる電動送風機3を前提とする。固定子及び回転子が内部に配置されているフレーム22の筒状部22aに、固定子の熱が伝熱される放熱フィン35を切起こして、この放熱フィン35が風排出部34から排出される風に晒されるようにしたことを特徴としている。
【選択図】 図4
Description
本発明は、電動機部で得られる回転力によりファンを回転させて送風作用を営む電動送風機、及びこの電動送風機を搭載して運転される電気掃除機に関する。
従来、一般的な、電動送風機は、円筒部を有したフレームを備える電動機部と、この電動機部で回転されるファンを有したファン部とを備え、ファンから吐出された風を、フレームの内側に流通させるようにしている。
この種の電動送風機の中には、円筒部から外側に一体に張り出したファン取付け部に、複数の排気孔を設け、ファンから吐出された風を、円筒部を通過させないで、排気孔を通して円筒部の外側に排気させるものが知られている(特許文献1参照。)。
特開平6−108995号公報(段落0008−0009、図1−図5)
ところで、特許文献1に記載の電動送風機は、ファンから吐出される風の全量がフレームの外部に排出されるが、この構成に代えて、ファンから吐出される風の一部をフレームの外部に排出するとともに、残りの風をフレームの内側に流通させる場合には、ファンの外周部回りでの風損を減らすことができるとともに、フレームの内側を流通する風によって、このフレーム内に配置されている固定子及び回転子等を冷却してそれらの温度上昇を抑制できる。
しかし、この構成では、ファンからフレーム外に排出される風の分だけ、フレーム内を流通する風量が少なくなるので、発熱する固定子の冷却性能が良くない。このような事情から、設計的には、フレーム内を流通する風量をより多く確保するために、ファン取付け部の排気孔の孔径を小さくして、そこからの風の流出量を絞らざるを得ないという実情にある。したがって、ファンの外周部回りでの風損が大きくなって、モータ効率を向上させることが難しい。
本発明が解決しようとする課題は、フレーム内の固定子の温度上昇を効果的に抑制しつつ、モータ効率を向上できる電動送風機及びこれを備えた電気掃除機を提供することにある。
電動機部のフレームが有した金属製筒状部から張り出したファンカバー取付け部に風排出部を設け、この風排出部を通して、送風部のファンから吐出される風の一部を筒状部の外側に排出するとともに、残りの風をフレームの内側に流通させる電動送風機であって、固定子及び回転子が内部に配置されている前記フレームの筒状部に、風排出部から排出される風に晒される放熱フィンを外側に切起こしたことを特徴としている。
本発明によれば、フレーム内のステータの温度上昇を効果的に抑制しつつ、モータ効率を向上できる電動送風機を提供できる。
以下、図1〜図4を参照して本発明の第1実施形態を説明する。
図1に例示するキャニスタ型の電気掃除機1は、掃除機本体2と、これに内蔵された電動送風機3と、床面等の被掃除面から吸込んだ含塵空気を掃除機本体2内に導く気流ガイド手段4とを具備している。
移動車輪が取付けられている掃除機本体2は、例えば集塵室からなる集塵部5と、この集塵部5の吸込み上流側に位置する吸込み口6とを有している。掃除機本体2内には、集塵部5の吸込み下流側、例えば掃除機本体2の後部に位置して電動送風機3が配置されている。
気流ガイド手段4は、例えば可撓性の吸塵ホース7と、硬質な複数の管を伸縮可能に組み合わせてなる延長管8と、吸込み口体9とを備えて形成されている。吸塵ホース7の一端部7aは吸込み口6に着脱可能に接続される。吸塵ホース7の他端部は手元操作部7bで形成されている。手元操作部7bが有するハンドル7cには各種の操作スイッチ10が取付けられている。延長管8の一端部は手元操作部7bに着脱可能に接続され、延長管8の他端部には吸込み口体9が着脱可能に接続される。気流ガイド手段4の先端部をなす吸込み口体9は、その下面に吸塵口9aを有している。吸込み口体9には、吸塵口9aに臨んで配置される回転清掃体及びこの清掃体を回転駆動する清掃体モータ(いずれも図示しない)が内蔵されているが、これらは省略してもよい。
この電気掃除機1は、電動送風機3を駆動させることにより、この電動送風機3に吸込まれる気流を形成し、それによって、吸塵口9aから被掃除面の塵を空気とともに吸込んで、それを延長管8及び吸塵ホース7で掃除機本体2の集塵部5に導き、この集塵部5内の集塵袋等で形成された集塵フィルタ5aで前記塵を捕捉できる。集塵部5は、掃除機本体2に着脱されて、その装着状態でサイクロン式の集塵ができる集塵カップで形成することもできる。集塵部5を通過した空気は、電動送風機3に吸込まれてこの送風機3から排出された後、掃除機本体2に設けた排気口(図示しない)を通して掃除機本体2の外部に排出される。以上により被掃除面を掃除できる。
次に、図2〜図4を参照して電動送風機3について説明する。この電動送風機3は、電動機部3aと、送風部3bと、送風整流体3cとを具備している。
電動機部3aは、例えば固定子21、一対のフレーム22,23、回転子24、及び一対のブラシ装置28を備えている。
金属例えば鉄製のフレーム22、23はモータフレームMFを形成している。フレーム22は、筒状例えば有底円筒状をなす筒状部22aと、この筒状部22aの一端開口縁から径方向外側に環状のフランジ状をなして一体に張り出したファンカバー取付け部22bとを有している。筒状部22aにはその他端の閉塞壁に寄せて複数の排気孔22c(図2に一つのみ図示する。)が開けられている。図3に示すように他方のフレーム23は、フレーム22の一端開口を径方向に横切っていて、その両端部がファンカバー取付け部22bにねじ止めされている。なお、図3中符号23aは円形の通気孔を示している。図2に示すようにフレーム22、23の夫々には軸受収容部22d、23dが相対応して設けられている。
図3に示すようにフィールド(界磁)を作る固定子21は、例えば積層鋼板で形成された環状の固定子鉄心21aと、この固定子鉄心21aに取付けられた一対の固定子巻線21bとを備えている。固定子鉄心21aは平面視略四角形状であり、その四隅21cは夫々斜状に面取りされている。固定子21は、フレーム22の筒状部22a内にその一端開口を通して圧入されている。これにより、固定子鉄心21aの四隅21cが筒状部22aの内周面に夫々圧接されていて、固定子鉄心21aからフレーム22への熱伝導ができる。
図3に示すようにフレーム22に収容された固定子鉄心21aの4つの外周平坦面部分と、これらに対向する筒状部22aの内周面との間には、夫々通気路A又はBが形成されている。フレーム23は通気路Aには対向しているが、通気路Bには対向しておらず、また、フレーム22の一端開口側に固定子鉄心21aから突出した固定子巻線21bの端部はフレーム23を挟むように配置されている。
図2に示すように回転子24は、回転子軸24aと、電機子コア24bと、電機子巻線24cと、軸受25,26と、整流子27とから形成されている。詳しくは、回転子軸24aには電機子コア24bが装着され、このコア24bには電機子巻線24cが巻き付けられている。回転子軸24aの一端部寄りには整流子27が装着されている。整流子27が有する各整流子片には夫々電機子巻線24cの端末部が接続されている。回転子軸24aの両端部には夫々転がり型の軸受25,26が個別に装着されている。
この回転子24は、一方の軸受25を軸受収容部22dに収容するとともに、他方の軸受26を軸受収容部23dに収容することによって、固定子21の中央部を貫通して回転自在に配置されている。こうしてモータフレームMFに両端支持された回転子軸24aの軸受26側の端部は、軸受26及び軸受収容部23dを貫通して、モータフレームMFの外に突出されている。
一対のブラシ装置28は互いに180°離れてフレーム22の筒状部22aを径方向に貫通して取付けられている。これらブラシ装置28のカーボンブラシ28aの先端はコイルばね28bの付勢力によって整流子27の周面に押付けられている。
図2に示すように送風部3bは、金属製の遠心型ファン31及びこれを覆う金属例えば鉄板を絞り加工して得たファンカバー32を備えている。ファン31は回転子軸24aの軸受26を貫通した軸端部に、この軸端部に螺合して締付けられたナット33により連結されている。
ファンカバー32は、ファン31の吸込み口に対向する吸い口32aを有している。ファンカバー32はその周壁の開口縁部をファンカバー取付け部22bに嵌合して、フレーム22に取外し可能に連結されている。
合成樹脂製の送風整流体3cは、ファン31の外周部の出口31bから吐出された風を静圧化して下流のモータフレームMF内に導くためのディフューザ風路を有している。この送風整流体3cの主な部分は、図2に示すようにモータフレームMFとファン31との間に配置されていて、フレーム23にねじ止めされている。
送風整流体3cの周部とファンカバー32の周部との間の空間Gは、モータフレームMF内に導かれる風が滞り易く、圧力損失が大きい部分である。この空間Gに臨んでいるファンカバー取付け部22bには、図3に示すように通孔等からなる複数の風排出部34が設けられている。
既述のようにファンカバー取付け部22bはフレーム22の筒状部22aより径方向外側に張り出している。このため、風排出部34を流通する空気は、フレーム22の外部に排出されて、筒状部22aの外面をこの筒状部22aの軸方向に沿うように流出される。なお、風排出部34を開口するにあたり、その開口縁が空気の流出方向に突出するフランジとなるように設けることが可能であり、この場合には、風排出部34からモータフレームMF外へ排出される風の流出方向を明確にできる。
図4(B)などに示すようにフレーム22の筒状部22aには複数の放熱フィン35が外側に切起こされている。図3及び図4(A)に示すように各放熱フィン35は風排出部34から排出される風に晒されるように風排出部34と対向して設けられている。
前記構成の電動送風機3が運転された時には以下の送風作動が営まれる。まず、ファンカバー32の吸い口32aからファン31に吸込まれて、このファン31の外周部の出口31bから吐出された風は、送風整流体3cの上流側ディフューザ風路D1を通ってから、ファンカバー32の内周面に沿って空間Gを旋回しながら送風整流体3cの下流側ディフューザ風路D2を通ってモータフレームMF内に流入する。そして、モータフレームMF内に流入した風は、固定子21及び回転子24などを冷却しながら通気路A,Bを流通し、更にブラシ装置28を冷却した後に、排気孔22cを通ってフレーム22外に流出される。この一方で、前記空間Gを旋回する風の一部は、この空間Gに連通している風排出部34を通ってモータフレームMFの外部に流出する。このような送風作動により既述の掃除が行なわれる。
こうして運転される電動送風機3の固定子21は発熱するが、その温度上昇は以下のようにして抑制される。既述のようにモータフレームMF内を流通する風に固定子21は晒されるので、この風によって冷却される。この一方で、固定子鉄心21aの熱は、この鉄心21aに熱結合されているフレーム22に熱伝導されて、このフレーム22から周囲に放出される。この場合、フレーム22の周方向に沿って間隔的に設けられている前記各風排出部34から流出する風が、フレーム22の外周面に沿って流れているので、フレーム22外への放熱が良好である。
その上、フレーム22の外周に沿って流れる風に、フレーム22と一体の複数の放熱フィン35が晒される。この場合、特に、各放熱フィン35と各風排出部34とがフレーム22の軸方向に対向しているので、フレーム22の外周に沿って流れる風に確実に晒すことができる。このため、フレーム22外への放熱を更に良好にできる。
しかも、第1実施形態では、1枚置きの放熱フィン35が、図3に示すようにフレーム22への伝熱を担っている固定子鉄心21aの四隅21cに連続するように設けられている。このため、固定子鉄心21aから前記1枚置きの放熱フィン35への熱移動が円滑であって、伝熱される傍からフレーム22の外周に沿って流れる風によって冷却できる。なお、前記1枚置きの放熱フィン35間に設けられている他の放熱フィンは必要により省略することも可能である。
したがって、これらの理由により、モータフレームMFの外部での放熱性能が向上されたことにより、モータフレームMF内を流通する風量が少なくても、モータフレームMFに配置されて発熱する固定子21の温度上昇を抑制できる。
このため、固定子21の温度上昇を抑制するのに、モータフレームMF内を流通する風量をより多く確保しなくても済むようになる。それに応じてファンカバー取付け部22bの風排出部34の孔径を大きくする等、前記ファン31の外周部回りの空間GからモータフレームMF内を通ることなくモータフレームMF外に直接流出する風量を増やすことができる。このため、空間Gでの圧力上昇が抑制されて、そこでの風損が低下するので、それに応じてモータ効率を向上させることができる。
以上のようにフレーム22内の固定子21の温度上昇を効果的に抑制しつつ、モータ効率を向上できる電動送風機3を提供できるとともに、この電動送風機3を電気掃除機1が備えることによって、電動送風機3への入力を高めることが可能となるのに伴い電気掃除機1の吸込み仕事率を向上できる。
次に、本発明の第2〜第4の各実施形態を説明する。これらの実施形態は基本的には第1実施形態と同じであるので、第1実施形態と同じ構成ないしは機能が同じ部分には、第1実施形態の該当部分と同じ符号を付してその説明を省略し、以下第1実施形態とは異なる点について説明する。
図5(A)(B)に示す第2実施形態では、フレーム22から切起こされた各放熱フィン35が、筒状部22aの軸線に対して斜めに交差するように捻られている。
この点以外は、図5(A)(B)に示されない構成を含めて第1実施形態と同じである。このため、この第2実施形態においても、第1実施形態と同様な作用を得て、本発明の課題を解決できる。しかも、捻られている各放熱フィン35には、風排出部34から流出した空気が当り易くなるので、更に、各放熱フィン35からの放熱を促進させ得る点で好ましい。
図6(A)(B)に示す第3実施形態では、各放熱フィン35が、筒状部22aの軸線に対して直角に交差するようフレーム22から切起こされている。
この点以外は、図6(A)(B)に示されない構成を含めて第1実施形態と同じである。このため、この第3実施形態においても、第1実施形態と同様な作用を得て、本発明の課題を解決できる。しかも、第1実施形態と比較して風排出部34に対する放熱フィン35の対向面積が大きくなるに伴い、風排出部34から流出した空気が各放熱フィン35に当り易くなるので、更に、各放熱フィン35からの放熱を促進させ得る点で好ましい。
図7(A)(B)に示す第4実施形態では、フレーム22から切起こされた各放熱フィン35が、筒状部22aの軸線に対して略直角に近い角度で斜めに交差するように捻られている。
この点以外は、図7(A)(B)に示されない構成を含めて第1実施形態と同じである。このため、この第4実施形態においても、第1実施形態と同様な作用を得て、本発明の課題を解決できる。しかも、第1実施形態と比較して風排出部34に対する放熱フィン35の対向面積が大きくなるに伴い、風排出部34から流出した空気が、捻られている各放熱フィン35に当り易くなるので、更に、各放熱フィン35からの放熱を促進させ得る点で好ましい。
1…電気掃除機
2…掃除機本体
3…電動送風機
3a…電動機部
3b…送風部
4…気流ガイド手段
6…吸込み口
9a…吸塵口
21…固定子
21a…固定子鉄心
22…フレーム(モータフレームMF)
22a…筒状部
22b…ファンカバー取付け部
23…フレーム(モータフレームMF)
24…回転子
31…ファン
32…ファンカバー
34…風排出部
35…放熱フィン
G…空間
MF…モータフレーム
2…掃除機本体
3…電動送風機
3a…電動機部
3b…送風部
4…気流ガイド手段
6…吸込み口
9a…吸塵口
21…固定子
21a…固定子鉄心
22…フレーム(モータフレームMF)
22a…筒状部
22b…ファンカバー取付け部
23…フレーム(モータフレームMF)
24…回転子
31…ファン
32…ファンカバー
34…風排出部
35…放熱フィン
G…空間
MF…モータフレーム
Claims (4)
- 回転子軸を有した回転子、この回転子を囲んで配置された固定子、及びこの固定子を囲む金属製筒状部を有して該筒状部の内面に前記固定子の外面の少なくとも一部を接触させて前記固定子を支持したフレームを備える電動機部と、前記フレーム外に位置して前記回転子軸に連結されたファン及びこのファンを覆って前記フレームに連結されたファンカバーを備える送風部とを具備し、前記ファンから吐出される風の一部を、前記筒状部から外側に張り出すファンカバー取付け部に設けた風排出部を通して前記筒状部の外側に排出し、残りの風を前記フレームの内側に流通させる電動送風機において、
前記風排出部から排出される風に晒される放熱フィンが、前記筒状部から外側に切起こされていることを特徴とする電動送風機。 - 請求項1に記載の電動送風機において、前記放熱フィンが前記風排出部と対向して設けられている。
- 請求項1又は2に記載の電動送風機において、前記放熱フィンが前記筒状部の軸方向に対して交差して切起こされている。
- 集塵部を有する掃除機本体と、
前記集塵部の下流側に位置して前記掃除機本体に内蔵された請求項1から3の内のいずれか1項に記載の電動送風機と、
前記集塵部の上流側に位置して前記掃除機本体に設けられた吸込み口に着脱可能に接続され、かつ、先端部に吸塵口を有する気流ガイド手段と、
を具備することを特徴とする電気掃除機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003367803A JP2005137064A (ja) | 2003-10-28 | 2003-10-28 | 電動送風機及び電気掃除機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003367803A JP2005137064A (ja) | 2003-10-28 | 2003-10-28 | 電動送風機及び電気掃除機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005137064A true JP2005137064A (ja) | 2005-05-26 |
Family
ID=34645702
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2003367803A Pending JP2005137064A (ja) | 2003-10-28 | 2003-10-28 | 電動送風機及び電気掃除機 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2005137064A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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2003
- 2003-10-28 JP JP2003367803A patent/JP2005137064A/ja active Pending
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