JP7500345B2 - 電動送風機及びそれを備えた電気掃除機 - Google Patents
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Description
特許文献1には、添付の図1~図4に図示されるように、「上下に延びる中心軸(C)周りに回転するインペラ(10)と、インペラ(10)の下方に配置されステータ(24)を有してインペラ(10)を回転させるモータ(20)と、ステータ(24)を収納するモータハウジング(21)と、インペラ(10)とモータハウジング(21)とを収納してモータハウジング(21)との隙間に第1流路(5)を構成するファンケーシング(2)とを備え、ファンケーシング(2)の上部はインペラ(10)の上方を覆い、かつ上下方向に開口する吸気口(103)を有し、ファンケーシング(2)の下部には第1流路(5)を介して吸気口(103)に連通する排気口(104)が設けられ、モータハウジング(21)にはモータハウジング(21)の内面に固定されるステータ(24)の上面よりも下方において、径方向に貫通して第1流路(5)に連通する流入口(21a)が設けられ、モータハウジング(21)は流入口(21a)から上方に延びて前記ステータ(24)よりも上方の空間に連通される第2流路(6)を有する、送風装置(1)。」が記載されている。
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態における電動送風機を適用した電気掃除機の斜視図である。図2は、第1実施形態の電気掃除機における掃除機本体のI方向矢視断面図である。
電気掃除機300の駆動源の電池ユニット108(図2参照)は、充電台107を用いて充電される。電池ユニット108(図2参照)は掃除機本体100に収容されている。
保持部102の一端部には、グリップ部103が設けられている。グリップ部103には、電動送風機200の入/切を行うスイッチ部104が設けられている。
保持部102の他端部には、吸口体105が取り付けられている。吸口体105と吸込気流を発生させる掃除機本体100とは、接続部106で接続されている。
図2に示すように、掃除機本体100の内部には、電動送風機200、電池ユニット108、駆動用回路109、および集塵室101が配置されている。
電池ユニット108は、電動送風機200を駆動する。電動送風機200は、吸口体105での吸引力を発生させる。
掃除機本体100は、本体グリップ部110と吸口開口111を備えている。
利用者は、本体グリップ部110を把持して、掃除機本体100を保持部102から取り外し、ハンディ掃除機として使用することができる。
なお、図1、図2に示す電気掃除機300は、吸口開口111(図2参照)と接続部106とが取り外し可能なコードレス掃除機を示しているが、電池を搭載していない電源コード付きの掃除機でもよい。
次に、電動送風機200について説明する。なお、図3Bには代表的な空気の流れを図3Bの左側のみに実線矢印α1および破線矢印α2、二点鎖線矢印α3で示している。
図4Aに示すように、羽根車1は、ハブ板26と複数枚の羽根27とを有して構成されている。ハブ板26と羽根27は熱可塑性樹脂で一体成形されている。また、羽根車1は、図示W方向(反時計回り方向)に回転するようになっている。また、羽根車1は、径方向の中心に、回転軸5(図3B参照)が挿通される円筒状の軸孔29が形成されている。
図5に示すように、軸流型ディフューザ23は、例えば、モータハウジング2の内壁2aの外周面に周方向に等間隔に15枚の翼23sを設けることによって構成されている。また、軸流型ディフューザ23の翼23sは、羽根車1の側のモータハウジング2の内壁2aと外壁2b(図3B参照)の間に設けられ、モータハウジング2と一体で成型されている。
図6に示すように、軸流型ディフューザ24の翼24sは、反羽根車1の側のモータハウジング9の内壁9aと外壁9b(図3B参照)の間に設置され、モータハウジング9と一体成型されている。また、軸流型ディフューザ24の翼枚数(翼24sの枚数)は、軸流型ディフューザ23の翼23sと同一で構成されている。
図7に示すように、軸流型ディフューザ24の翼24sの下流に位置する翼なしのディフューザ流路25の軸方向長さL5は、羽根車側の軸流型ディフューザ23の翼23sと反羽根車側の軸流型ディフューザ24の翼24sの軸方向長さL4と略同一の長さを持つように構成されている。
図3Bに示す電動機部202を駆動して、羽根車1を回転させると、ファンケーシング3の空気吸込口4から空気が流入し、羽根車1内に流入する。流入した空気は、斜流型羽根車の場合、羽根車1内で昇圧しながら、回転軸5の方向から吸い込んだ流れに半径方向成分を与え、回転軸5の方向に対して傾いた流れを発生させる。こうして、羽根車1の出口1aでは回転方向成分と回転軸5の方向成分とを持つ流れとなり羽根車1から流出される。
図10Aおよび図10Bに示すように、ステータS2は、第1実施形態のステータS1と異なり、ステータコア8の内側に周方向に巻かれている巻線が半径方向に2段設置されている。内側の巻線36a,36b,36c(まとめて巻線36とする)と外側の巻線37a,37b,37c(まとめて巻線37とする)とは周方向に異なる位相で巻かれている。なお、ステータS2は、第1実施形態と基本的な構成は同じであるので同一要素については同一符号を用い、その説明を省略する。
図11は本発明の第2実施形態における電動送風機の縦断面図である。
第2実施形態の電動送風機200Aは、第1実施形態の電動送風機200と異なり、羽根車1の側の軸流型ディフューザ23の翼23sの入口に接続部28Aが設置されている。なお、電動送風機200Aは、前記第1実施形態と基本的な構成は同じであるので同一要素については同一符号を用い、その説明を省略する。
2 羽根車側モータハウジング(モータハウジング)
2a 内壁(モータハウジングの内壁、軸流型ディフューザの上流のハブ面)
2s 端面
4 空気吸込口(吸込口)
5 回転軸(軸)
7 ロータコア(ロータ)
8 ステータコア(ステータ)
9 反羽根車側のモータハウジング(モータハウジング)
9a 内壁(モータハウジングの内壁軸流、軸流ディフューザの下流のハブ面)
9s 端面
11 軸受(反羽根車側の軸受)
13 反羽根車側のエンドブラケット(エンドブラケット)
14,14A 第2の流路
15 開口部
17 第1の流路
23 羽根車側の軸流型ディフューザ(軸流ディフューザ)
24 反羽根車側の軸流型ディフューザ(軸流ディフューザ)
23s,24s 翼
25 翼なしディフューザ
28,28A 接続部
30,31 ハブ面
33 ボビン
34,36,37 巻線
35,35A 第3の流路
200 電動送風機
300 電気掃除機
R ロータ
S1,S2 ステータ
Claims (8)
- 羽根車の軸方向の下流に周方向に翼を持つ軸流ディフューザと、
前記軸流ディフューザの半径方向の内側に位置し、前記軸流ディフューザと前記軸方向に重なる位置に配置されるステータおよびロータと、
前記羽根車に設けられた吸込口と前記軸流ディフューザの流路とを通る第1の流路と、
反羽根車側の軸受を保持し、開口部が設けられるエンドブラケットと、
少なくとも流路の一部が前記ステータの外周と前記開口部とを通る第2の流路と、
前記開口部を通り、ステータコアの内壁と複数の巻線とから形成される第3の流路と、
前記第1の流路と前記第2の流路と前記第3の流路との3本の流路を接続する接続部と、を備え、
前記第2の流路は、前記接続部よりも前記軸方向の反羽根車側の位置にあり、
前記開口部の開口面積は、前記接続部の流路断面積以上の大きさであることを特徴とする電動送風機。 - 羽根車の軸方向の下流に周方向に翼を持つ軸流ディフューザと、
前記軸流ディフューザの半径方向の内側に位置し、前記軸流ディフューザと前記軸方向に重なる位置に配置されるステータおよびロータと、
前記羽根車に設けられた吸込口と前記軸流ディフューザの流路とを通る第1の流路と、
反羽根車側の軸受を保持し、開口部が設けられるエンドブラケットと、
少なくとも流路の一部が前記ステータの外周と前記開口部とを通る第2の流路と、
前記開口部を通り、ステータコアの内壁と複数の巻線とから形成される第3の流路と、
前記第1の流路と前記第2の流路と前記第3の流路との3本の流路を接続する接続部と、を備え、
前記第2の流路は、前記接続部よりも前記軸方向の反羽根車側の位置にあり、
前記接続部の流路は、前記ステータの外周から第1の流路にかけて、前記軸方向の反羽根車側に傾斜していることを特徴とする電動送風機。 - 羽根車の軸方向の下流に周方向に翼を持つ軸流ディフューザと、
前記軸流ディフューザの半径方向の内側に位置し、前記軸流ディフューザと前記軸方向に重なる位置に配置されるステータおよびロータと、
前記羽根車に設けられた吸込口と前記軸流ディフューザの流路とを通る第1の流路と、
反羽根車側の軸受を保持し、開口部が設けられるエンドブラケットと、
少なくとも流路の一部が前記ステータの外周と前記開口部とを通る第2の流路と、
前記開口部を通り、ステータコアの内壁と複数の巻線とから形成される第3の流路と、
前記第1の流路と前記第2の流路と前記第3の流路との3本の流路を接続し、かつ前記羽根車の出口部に配置される接続部と、を備え、
前記第2の流路は、前記接続部よりも前記軸方向の下流に位置し、前記開口部の開口面積は、前記接続部の流路断面積以上の大きさであることを特徴とする電動送風機。 - 前記接続部の流路は、前記ステータの外周から前記第1の流路にかけて、半径方向にあるか、または、前記反羽根車側へ傾斜していることを特徴とする請求項1または請求項3に記載の電動送風機。
- 前記第3の流路と前記開口部とは、周方向に同一の個数であり、少なくとも周方向に一部が一致するように配置されていることを特徴とする請求項1から請求項4の何れか1項に記載の電動送風機。
- 前記接続部の流路と前記第1の流路とが接続される、前記軸流ディフューザの前記接続部より上流のハブ面および前記接続部より下流のハブ面は、同一半径または下流側のハブ
面の半径が小さいことを特徴とする請求項1から請求項5の何れか1項に記載の電動送風機。 - 前記接続部の流路は、前記ステータおよび前記ロータから構成される電動機部を覆うモータハウジングの端面によって形成されていることを特徴とする請求項1から請求項6の何れか1項に記載の電動送風機。
- 請求項1から請求項7の何れか1項に記載の電動送風機を備えたことを特徴とする電気掃除機。
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