CN105305723A - 电动送风机 - Google Patents

Abstract

本发明的电动送风机具有：具有励磁绕组的场磁铁、具有电枢绕组的电枢、保持场磁铁的框架、固定在框架的开口的支架、安装于旋转轴的风扇、配置在框架的开口与支架之间的冷却板。而且，在冷却板的中央设有中央开口，在冷却板的外缘与框架的开口的内径之间设有间隙，将中央开口的面积设为S1、将间隙的总计面积设为S2时，将由S2/(S1+S2)表示的面积比率RS设定在0.02～0.15的范围内。由此，由于绕组的冷却性提高，故而送风机效率提高，能够实现主体的小型轻量化。

Description

电动送风机

技术领域

本发明涉及利用电动机的动力使离心风扇旋转而进行送风的电动送风机。

背景技术

搭载在电动除尘器等的电动送风机，作为电动机，大多使用换向电动机。该换向电动机具有在铁心的筒内卷绕线圈而构成的场磁铁、在该场磁铁内旋转自如地设置的电枢，利用送风机的气流将场磁铁和电枢冷却。为了防止由于冷却不足导致的电动机性能的降低，以往，在送风机与换向电动机之间的流路配设有冷却板，使向电枢侧流动的风量增加(例如参照专利文献1)。

专利文献1：(日本)特开平4－127855号公报

但是，根据上述现有的电动送风机，能够一定程度地提高冷却性，但是近年来要求电动除尘器等家电产品的小型轻量化，需要将电动送风机的内部发热更加有效地冷却。

在专利文献1那样的配设大致半圆形的冷却板的构成中，由于通风路的压力偏向一侧而使送风效率下降，另外，由于励磁绕组的冷却效果偏向一侧，故而具有冷却性不佳的课题。

发明内容

本发明的电动送风机具有：具有励磁绕组的场磁铁、具有电枢绕组的电枢、保持场磁铁的半开口筒型的框架、保持电枢的旋转轴且固定在框架的开口的支架、安装于旋转轴的风扇、配置在框架的开口与支架之间的冷却板。冷却板在中央具有中央开口，在冷却板的外缘与框架的开口的内径之间设置间隙。在将该冷却板的中央开口的面积设为S1，将间隙的面积的总计设为S2时，将由S2/(S1+S2)表示的面积比率设定在0.02～0.15的范围内。

通过该构成，在从送风机排出的空气通过支架而向电动机排出时，从冷却板的中央开口排出的空气能够将电枢绕组冷却，从间隙排出的空气能够将励磁绕组均等地冷却。另外，通过使通风路的压力分布均等化，能够抑制压力损失，故而能够提高送风机效率。

根据本发明的电动送风机，由于绕组的冷却性提高，故而送风机效率提高，能够实现主体的小型轻量化。

附图说明

图1是本发明实施方式的电动送风机的半剖面图；

图2是本发明的电动送风机的分解立体图；

图3是将本发明的电动送风机的支架和配置在其背面侧的冷却板和电枢放大表示的分解立体图；

图4是表示本发明的电动送风机的冷却板的从正面侧观察到的构成的平面图；

图5是将本发明的电动送风机的面积S1和面积S2具体示例的图；

图6是表示本发明实施方式的电动送风机的面积比率RS和电枢绕组温度及送风机效率的相互关系的图。

具体实施方式

(实施方式)

以下，根据附图对将本发明具体化为电动送风机的一实施方式进行说明。在本实施方式中，列举设于电动除尘器且作为电动机利用了换向电动机的电动送风机的一例进行说明。

图1是本实施方式的电动送风机的半剖面图，图2是该电动送风机的分解立体图。

如图1及图2所示，该电动送风机1在一方闭塞且其相反方向开口的圆筒状的框架的内侧设有电动机1m。电动机1m为换向电动机，主要由场磁铁3和电枢4构成。

场磁铁3包含形成一对突极的方形筒状的励磁铁心5、卷绕在突极上的励磁绕组6。励磁铁心5将方形的电磁钢板层积多张而形成。而且，在励磁铁心5的一对突极的内侧具有配置电枢4的空间部。这样的励磁铁心5被保持在半开口筒型的框架2的内侧。

电枢4仅包含电枢铁心4c、电枢绕组14、换向器15及旋转轴9而构成。在电枢铁心4c上卷绕有电枢绕组14。在换向器15上连接有从电枢铁心4c拉出的电枢绕组14的一部。电枢铁心4c及换向器15构成圆筒状，以贯通电枢铁心4c及换向器15的中心的方式结合有旋转轴9。该旋转轴9的两端分别被轴承9b旋转自如地支承，由此，电枢4经由励磁铁心5的一对突极间和规定的间隙被旋转自如地保持。

另外，被以下说明的一对电刷保持器7h保持的一对电刷与电枢4的换向器15抵接。该电刷以在石墨等碳电刷材料中包含有固体润滑剂的组成形成为长方体状。

如以上，构成有作为换向电动机的电动机1m。在这样构成的电动机1m中，通过对一对电刷施加电压，电流经由换向器15向电枢绕组14流动，与场磁铁3产生的磁场相作用而使电枢4旋转。

另外，电动送风机1通过电动机1m的旋转动作进行送风，故而如图2所示，从配置有电动机1m的一侧向旋转轴9延伸的方向(以下，称为轴向)依次还具有冷却板12、支架7、气体导向件11、离心风扇10以及风扇壳体8。

首先，以将框架2的开口堵塞的方式，将支架7安装在框架2的开口的外周。由此，支架7经由轴承9b保持着旋转轴9的同时支承电枢4。电枢4的旋转轴9从该支架7突出而进入风扇壳体8内。而且，在旋转轴9的前端部安装有作为风扇的离心风扇10。离心风扇10为了吸引空气而在其中央部设有开口部10a，进而为了将吸引的空气向外周侧发送而设有多个叶片10b。

在离心风扇10的外周，以形成通风路的方式设有气体导向件11。该气体导向件11具有多个固定翼11b，由此，将从离心风扇10排出的空气整流。另外，在框架2的开口侧，以覆盖离心风扇10及气体导向件11的方式配置有在中央部具有进气口8a的风扇壳体8。

另外，在框架2的开口与支架7之间，在支架7的背面侧(配置有电动机1m的一侧)配置有冷却板12。在本实施方式中，为了利用离心风扇10的旋转产生的气流将电动送风机1内冷却，利用有该冷却板12。具体地，将形成为规定形状的冷却板12配置在该位置。在本实施方式中，根据冷却板12的这样的形状及配置对经由气体导向件11送到支架7的背面侧的空气的流动进行调整。而且，通过基于该调整的气流，实现对发热的电动机1m的冷却。另外，以下，在轴向上，将配置有电动机1m的一侧的面作为背面，将其相反侧的面作为正面进行说明。

图3是将支架7和配置在其背面侧的冷却板12和电枢4放大表示的分解立体图。接着，参照图3，对本实施方式的支架7及冷却板12的一例进行更详细地说明。

首先，如图3示例所示，在支架7的中央形成有旋转轴9贯通的轴用孔7a及轴承9b由背面侧保持的轴承保持部7b。另外，在支架7的外周部的两处形成有用于将冷却板12安装于支架7的支柱7p。通过将形成于冷却板12的小孔12p嵌合在该支柱7p上，将冷却板12安装于支架7上。另外，在支架7的外周部的四处形成有固定用凸部7f。利用这些固定用凸部7f，将保持有冷却板12的支架7固定在框架2的开口。另外，在本实施方式中，如图3所示，在该支架7上也一体地形成有上述的电刷保持器7h。该电刷保持器7h在其内侧保持有电刷7g。

另外，在冷却板12的中央设有较大的大致圆形开口即中央开口12a。另外，在本实施方式中，表示有由于形成于支架7的电刷保持器7h连通至冷却板12的背面侧，故而从冷却板12的中央开口12a进一步向两方向扩展的长方形的保持器用开口12h的一例。即，在将冷却板12安装于支架7时，电刷保持器7h贯通保持器用开口12h，被保持在电刷保持器7h内的电刷7g与换向器15抵接而构成。另外，此时，电刷保持器7h以将保持器用开口12h堵塞的方式配置，故而在中央残留的大致圆形的中央开口12a作为冷却用的孔起作用。在该中央开口12a的附近配置换向器15、被电刷保持器7h保持的一对电刷7g。在本实施方式中，这样在与电枢绕组14对应的位置配置有圆形的中央开口12a。

而且，在本实施方式中，进而在冷却板12，在与一对励磁绕组6的外周侧相当的位置形成有将冷却板12的外缘直线状地切裁的边部12b。图4是表示在将电动送风机1的支架7等拆下的状态下，冷却板12的从正面侧观察到的构成的平面图。如图4所示，通过形成该边部12b，在冷却板12与框架2的开口的内径即开口部内径2b之间可形成间隙13。

接着，对如上地构成的电动送风机1的作用进行说明。通过离心风扇10从风扇壳体8的中央的开口即进气口8a吸引的空气如图1及图3的气流Air1所示地，经由气体导向件11被导向支架7的背面。之后，气流Air1成为图1、图3及图4所示那样的气流Air1a和气流Air1b地通过冷却板12分为两个流路。

第一流路如气流Air1a所示地，在经由冷却板12的中央开口12a而通过电枢绕组14的周边之后，向框架2的外侧流动。第二流路如气流Air1b所示地，在经由冷却板12与框架2的开口部内径2b之间的间隙13而通过励磁绕组6的周边之后，向框架2的外侧流动。即，以冷却板12为界，产生将电枢绕组14冷却的流动的气流Air1a、将励磁绕组6冷却的流动的气流Air1b这两个空气流动。另外，由于在励磁铁心5的一对突极卷绕有励磁绕组6，故而在本实施方式中，具体地流动气流Air1b从一对(两处)间隙13而构成。

这样，在本实施方式中，以被导向支架7的背面的空气将电动机1m适当冷却的方式，将至少形成有中央开口12a和边部12b的冷却板12配置在支架7的背面侧。

而且，在本实施方式中，通过如下地定义基于冷却板12的中央开口12a及边部12b的面积，实现考虑了送风机效率的适当化的对电动机1m的冷却。作为这样的面积，将冷却板12的中央开口12a的面积设为S1、将冷却板12的边部12b与框架的开口部内径2b之间的多个间隙的面积的总计设为S2而进行说明。

图5是具体地示例面积S1和面积S2的图。如图5所示，本实施方式的面积S1为以旋转轴9的中心O为中心的成为半径Ra的圆的中央开口12a的面积。另外，在本实施方式中，列举将中央开口12a形成为圆形的一例，但例如中央开口12a也可以为多边形等形状，只要是相对于电枢绕组14适当地排出空气的形状即可。另外，关于面积S1，只要为其形状的面积即可。

接着，本实施方式的面积S2设为，从正面侧观察冷却板12时的、可在两侧形成的间隙13的总计面积。在图5中，将一侧的间隙13的面积设为面积S2l，将另一侧的间隙13的面积设为面积S2r，将二者的总计面积设为面积S2。即，面积S2＝S2l+S2r。

而且，在本实施方式中，相对于面积S1和面积S2，适当地设定由S2/(S1+S2)表示的面积比率RS的范围。

图6是将面积比率RS作为横轴，表示电枢4的绕组温度和送风机效率的变化的图。在图6所示的面积比率RS为0.2以下的范围，面积比率RS越大，通风路的压力分布越均等化，能够抑制压力损失，故而如图6所示，送风机效率提高。另一方面，由于面积比率RS越大，向电枢绕组14的送风比率越少，故而如图6所示，电枢绕组14的温度上升。因此，作为适当范围所示，在面积比率RS为0.02～0.16的范围内，能够同时兼顾电枢的绕组温度和送风机效率。若面积比率RS为0.05～0.15的范围内，则更加优选。

根据本实施方式，从冷却板12的中央开口12a排出的空气的流动提高电刷7g、换向器15及电枢绕组14的冷却效果。特别是，电枢绕组14的冷却性提高对小型轻量电动机是有效的。另外，从冷却板12的边部12b与框架2的开口部内径2b之间的间隙13排出的空气的流动能够提高励磁绕组6的冷却效果，另外，由于冷却板12的通风阻力降低，故而能够抑制送风机性能的降低。

另外，场磁铁3的极数不限于两极，只要为两极以上的偶数极即可，也可以对应于励磁绕组6的数量而适当切裁冷却板12的外周。另外，冷却板12只要为以从中央开口12a向电枢绕组14的附近排出的方式形成风路的构成即可，不必一定为大致圆形的中央开口。例如，也可以如图4所示地，在一对电刷周边也设置空气排出部。

根据本发明，由于电枢绕组的冷却性提高，故而作为小型轻量的电动机送风机，可适用于各种电气设备。

Claims (2)

1.一种电动送风机，其特征在于，具有：

具有励磁绕组的场磁铁、具有电枢绕组的电枢、保持所述场磁铁的半开口筒型的框架、保持所述电枢的旋转轴且固定在所述框架的开口的支架、安装于所述旋转轴的风扇、配置在所述框架的开口与支架之间的冷却板，

在所述冷却板的中央设有中央开口，在所述冷却板的外缘与所述框架的开口的内径之间设有间隙，

在将所述中央开口的面积设为S1，将所述间隙的总计面积设为S2时，将由S2/(S1+S2)表示的面积比率设定在0.02～0.15的范围内。

2.如权利要求1所述的电动送风机，其特征在于，在所述中央开口附近配置有换向器和电刷。