JP2001271794A - 電動送風機とそれを用いた電気掃除機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電動送風機の効率を高めるとともに、耐久性
や信頼性を確保した電動送風機を提供する。 【解決手段】 インペラ１６を回転駆動するモータ１５
と、インペラ１６外周部に設けられたディフューザ部２
０と、インペラ１６を内包したファンケース１８を備
え、インペラ１６で発生させた気流によってモータ１５
の冷却を行う形態の電動送風機１で、前記ファンケース
１８の外周にディフューザ部２０を通過した気流の一部
を外気へ放出する複数のスリット２５を設け、前記スリ
ット２５の総面積をＳ１、排気口１９の総面積をＳ２と
したとき、Ｓ１≦Ｓ２となるよう設定したことで、モー
タ１５を冷却する風量と、前記スリット２５から放出す
る風量をバランス良く分配でき、モータ１５の冷却は十
分に行いつつ、電動送風機１の効率をも向上させること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気掃除機等に使
用される電動送風機に関する。

【０００２】

【従来の技術】まず、最も一般的に用いられる電気掃除
機用電動送風機の構成について、図８を用いて説明す
る。

【０００３】２は界磁コア３に界磁巻線（省略）を施し
てなるステータ、５はシャフト６に通された電機子コア
７に電機子巻線（略図）８を施し、整流子９を同軸上に
配置してシャフト６の両端に設けられた軸受１０によっ
て回転自在に固定されたロータである。ステータ２及び
ロータ５は負荷側ブラケット１１、反負荷側ブラケット
１２に固定され、前記反負荷側ブラケット１２に一対の
カーボンブラシ１３を異形管１４を介して挿入すること
でモータ１５を形成している。１９は排気口である。ま
た、出力軸のシャフト６にはインペラ１６が備えられ、
インペラ１６の外周部に通風路を形成するエアーガイド
１７が配されており、前記エアガイド１７は表面の隣り
合う静翼２６間によって構成される複数の通路をもつデ
ィフューザ部２０と、流れをエアガイド１７裏面へと導
く流れ変更部２１、さらに戻り通路２２により構成され
る。そして、ファンケース１８がこれらを覆うように取
り付けられ電動送風機１となる。２４は吸気口を示して
いる。

【０００４】上記構成において、電力が供給されると界
磁巻線を伝導した電流がカーボンブラシ１３を通って整
流子９に伝わり、界磁コア３で発生した磁束と電機子巻
線８を通る電流との間で力が発生し、ロータ５が回転す
る。次にロータ５が回転することにより、ロータ５のシ
ャフト６に固定されたインペラ１６が回転し、インペラ
１６内の空気を増速し、増速された空気はエアーガイド
１７のディフューザ部２０を通り、減速されて流れ変更
部２１へと入り込み、方向を１８０度転換されて、戻り
通路２２を通り、モータ１５へと導かれる。そしてその
後、ロータ５、ステータ２、カーボンブラシ１３を冷却
しながら、反負荷側ブラケット１２の排気口１９より排
出される。

【０００５】上記のような一般的な電動送風機１の構成
では、近年の高吸込仕事率化に伴う電動送風機１の高効
率化には限界があり、それを補うべく考案された例とし
て実願昭５９−１３３８６５号（実開昭６１−４７９６
４号）のマイクロフイルムに開示された例などがある。
それによると、図９のようにファンケース１８の外周上
に複数のスリット２５を設け、インペラ１６で増速した
空気の一部をそこから直線的に放出し、電動送風機１の
効率を高めようとするものであった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような電動送風機１にあっては、電動送風機１の効率は
向上するものの、排気を分配している関係で、モータ１
５の冷却に使われるの風量が減少してモータ１５の温度
が上昇し、電動送風機１の耐久性や信頼性が失われる危
険性があった。また、インペラ１６で増速された空気を
そのまま排出するので、インペラ１６とエアガイド１７
の間で発生する干渉音等の騒音もそのまま放出され、従
来に比べ、騒音の高いものとなっていた。

【０００７】そこで、本発明は、上記課題を解決し、モ
ータを冷却する十分な風量は維持しながら、耐久性や信
頼性を確保し、騒音も抑えた電動送風機及び電気掃除機
を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、ブラケットに覆われ、インペラを回転駆動
するモータと、インペラ外周部に設けられ、表面に複数
の静翼を有し、隣り合う静翼間で形成されるディフュー
ザ部と、インペラを内包しブラケットに取り付けたファ
ンケースを備え、インペラで発生させた気流によってモ
ータの冷却を行う形態の電動送風機で、前記ファンケー
スの外周にはディフューザ部を通過した気流の一部を外
気へ放出する複数のスリットを設け、前記スリットの総
面積をＳ１、ブラケットに備えられた排気口の総面積を
Ｓ２としたとき、Ｓ１≦Ｓ２となるよう設定したことに
より、モータを冷却する風量と、ファンケース外周から
放出する風量をバランス良く分配したので、モータの冷
却は十分に行いつつ、電動送風機の効率を向上させるこ
とができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の発明は、
ブラケットに覆われ、インペラを回転駆動するモータ
と、インペラ外周部に設けられ、表面に複数の静翼を有
し、隣り合う静翼間で形成されるディフューザ部と、イ
ンペラを内包しブラケットに取り付けたファンケースを
備え、インペラで発生させた気流によってモータの冷却
を行う形態の電動送風機で、前記ファンケースの外周に
はディフューザ部を通過した気流の一部を外気へ放出す
る複数のスリットを設け、前記スリットの総面積をＳ
１、ブラケットに備えられた排気口の総面積をＳ２とし
たとき、Ｓ１≦Ｓ２となるよう設定したことにより、モ
ータを冷却する風量と、ファンケース外周から放出する
風量をバランス良く分配したので、モータの冷却は十分
に行いつつ、電動送風機の効率を向上させることができ
る。

【００１０】本発明の請求項２記載の発明は、上記請求
項１記載の発明において、ディフューザ部の隣り合う静
翼間で形成される通路の略延長上のファンケース外周部
にスリットを配設し、前記スリット数はディフューザ部
の通路数以下としたことにより、ディフューザ部で減速
された空気を効率よく外気へと放出することができ、電
動送風機の効率を向上させることができる。

【００１１】本発明の請求項３記載の発明は、上記請求
項１または２記載の発明において、ファンケース外周の
半周にのみ複数のスリットを設けたもので、スリットを
有する半周部分を電気機器の下側に向けて配置すること
で、機外への音の漏れを防止でき、電動送風機の防音性
能を向上させるものである。

【００１２】本発明の請求項４記載の発明は、上記請求
項１〜３記載の発明において、ファンケース外周に設け
たスリットの吸気側の端部から反吸気側の端部へ向け
て、ひさし状の切り起こしを設けたもので、スリットか
ら放出される騒音を和らげるとともに、電動送風機を電
気機器本体へ組み込む際にファンケースに取り付ける防
振ゴムがスリットをふさぐのを防止できるものである。

【００１３】本発明の請求項５記載の発明は、内部に塵
埃を集塵する集塵室と請求項１〜４記載のいずれか１項
に記載の電動送風機を備えた電気掃除機で、電動送風機
の効率を高めるとともに、耐久性や信頼性を確保できる
ことで、使用性の高い電気掃除機を提供できる。

【００１４】

【実施例】（実施例１）本発明の第１の実施例を図１〜
図３を用いて説明する。なお従来例と同一構成部品につ
いては同一符号を付して、その説明を省略する。図１は
本実施例の電動送風機の部分断面図、図２は同電動送風
機を吸気口側より見た平面図で、ファンケース上面は省
略して示している。２５はファンケース１８外周上に設
けられたスリットであり、このスリット２５の円周方向
の幅は、ディフューザ部２０の隣り合う静翼２６間で形
成される通路が、流れを１８０度転換させる流れ変更部
２１へ突入する直前の円周方向の通路幅と略同一となっ
ているとともに、前記スリット２５は、通路の略延長上
に配設され、効率よく排気が放出されるようになってい
る。ここで、ファンケース１８外周のスリット２５の総
面積をＳ１、反負荷側ブラケット１２の排気口１９の総
面積をＳ２とおくと、これらはＳ１≦Ｓ２となるように
設定されている。また、図中の矢印は、吸気口２４より
吸い込まれた空気の流れを示している。

【００１５】上記の構成において動作を説明すると、電
力が供給されると、従来例と同様、ロータ５が回転しイ
ンペラ１６で発生した気流が、エアガイド１７のディフ
ューザ部２０を通り、一部はそのまま外気へと放出さ
れ、残りの空気は、流れ変更部２１、戻り通路２２を経
て、モータ１５を流れ、ロータ５、ステータ２、カーボ
ンブラシ１３を冷却し、反負荷側ブラケット１２の排気
口１９より排出される。このとき、ディフューザ部２０
を通過した空気は、いくらかの動圧エネルギーを有して
おり、流れ変更部２１で流れを１８０度転換されると、
同部での曲がり損失が増大するが、本実施例では、ファ
ンケース１８に設けられた複数のスリット２５が、ディ
フューザ部２０外周に効率よく配設されているので、一
部の空気がスリット２５より放出され、損失は低減され
る。

【００１６】一方、ファンケース１８から排気の一部を
放出すると、その分、モータ１５を冷却する風量が減
り、電動送風機１の温度は上昇する。図３には面積比Ｓ
１／Ｓ２と電動送風機１の界磁巻線・電機子巻線の温度
上昇値の関係を示している。これによるとロータ５の温
度上昇値はＳ１／Ｓ２がほぼ１を越えると８０Ｋを越
え、危険な領域に入ると考えられる。ところが、本実施
例では、Ｓ１とＳ２の面積比はモータ１５の冷却を十分
行えるよう設定されているので、電動送風機１の信頼性
も確保できる。

【００１７】このように本実施例によれば、エアガイド
１７での曲がり損失を低減することができるので、効率
のよい電動送風機１が実現でき、また、電動送風機１の
耐久性や信頼性も損なわれないものである。

【００１８】（実施例２）次に本発明の第２の実施例を
図４用いて説明する。なお第１の実施例と同一構成部品
については同一符号を付して、その説明を省略する。図
４において、１７はエアガイドであり、その表面には１
５本の静翼２６によって構成されるディフューザ部２０
の通路が１５箇所配設されている。一方、ファンケース
１８に設けられたスリット２５は円周上均等に７箇所あ
り、ディフューザ部２０の通路の延長上に存在し、反負
荷側ブラケット１２に圧入により取り付けられている。

【００１９】以上の構成により動作を説明すると、スリ
ット２５がその延長上に設けられたディフューザ部２０
の通路では、インペラ１６で発生した気流の一部がその
まま放出されるので、電動送風機１の効率アップに寄与
する。しかし、スリット２５が設けられていない通路
は、隣の通路にリークするごく微量の風量を除いてその
ほとんどが流れ変更部２１へと導かれ、戻り通路２２を
通ってモータ１５の冷却に使用される。つまり、ディフ
ューザ部２０の通路ごとにその役割を分担し、モータ１
５の冷却を確実に行うようにしている。

【００２０】以上のように本実施例の電動送風機１によ
れば、ディフューザ部２０の各通路ごとに電動送風機１
の効率を向上する役割と、モータ１５の冷却を行う役割
を分担したので、必要最低限のモータ１５冷却用風量は
確保することができ、電動送風機１の効率をアップさせ
ながら、より信頼性の高い電動送風機１を提供できる。

【００２１】（実施例３）次に本発明の第３の実施例を
図５を用いて説明する。なお、上記の実施例と同一構成
部品については同一符号を付して、その説明を省略す
る。図５は電気掃除機に組み込まれた電動送風機１を示
したものであり、１０１は前方に集塵室１０２、後方に
モータ室１０３を備えた掃除機本体であり、集塵室１０
２には集塵用の紙袋１０４が装着されている。また、電
動送風機１はファンケース１８外周に防振ゴム前１０
５、反負荷側ブラケット１２後方に防振ゴム後１０６が
取り付けられ、掃除機本体１０１のモータ室１０３に組
み込まれている。また、電動送風機１はファンケース１
８の外周上下半周部分（手前のみを図示）に複数のスリ
ット２５が設けられている。また、図中の矢印は空気の
流れを示している。

【００２２】以上の構成における動作について説明する
と、実施例１と同様、電力が供給されると、電動送風機
１が駆動し、掃除機前方から空気が吸い込まれる。そし
て、その空気流はエアガイド１７のディフューザ部２０
を通過した時点で、ファンケース１８外周へ放出される
ものと、そのまま、モータ１５の冷却に使われ、反負荷
側ブラケット１２の排気口１９より排出されるものとに
分けられ、最終はそれらが再び混合し合って、掃除機の
後方より排出される。このとき、実施例１と同じ理由
で、電動送風機１の効率は向上するので、掃除機本体１
０１の吸い込み力もアップする。また、ファンケース１
８外周に設けられたスリット２５は掃除機本体１０１組
込状態で下半周にのみ設けられているため、排気と一緒
に放出される騒音も、下方向にしか排出されず、掃除機
の使用者にとっては、従来のものと比べ特に耳障りな感
覚もなく掃除を行うことができる。

【００２３】以上のように本実施例によれば、高効率な
電動送風機１を搭載し、騒音は従来レベルの電気掃除機
を得ることができるので、高吸込性能により、効率よく
部屋等の掃除が行えるものである。

【００２４】（実施例４）次に本発明の第４の実施例を
図６を用いて説明する。なお、上記の実施例と同一構成
部品については同一符号を付して、その説明を省略す
る。２７はファンケース１８外周上のスリット２５の斜
め上方に向けて設けられたひさし状の切り起こしであ
り、掃除機後方へ向かって開口するように、それぞれの
スリット２５上方部に設けられている。

【００２５】以上の構成により、電動送風機１を掃除機
本体１０１へ組み込む際にファンケース１８外周に取り
付ける防振ゴム前１０５がスリット２５をふさぐのを防
止でき、多少乗り上げても、切り起こし２７は掃除機本
体１０１後方へ向かって開口しているので、開口面積が
影響を受けることはない。また、切り起こし２７によっ
て、空気の流れが斜め後ろ方向に変えられるので、スリ
ット２５から出る電動送風機１の騒音についても緩和す
ることができる。それは、実施例３と組み合わせるとよ
り効果を発揮する。なお、切り起こし２７の内部にＲを
設けるとより空気の流れがスムーズになり、電動送風機
１の効率は良化する。

【００２６】以上のように本実施例の電動送風機１によ
れば、スリット２５上に設けたひさし状の切り起こし２
７によって、電動送風機１を掃除機本体１０１へ組み込
むことが容易となり、また、切り起こし２７が空気の流
れる方向を変えるため、電動送風機１の騒音も直接掃除
機使用者の耳に入りにくくなるので、より実用性の高い
電気掃除機１を提供することができる。

【００２７】（実施例５）次に本発明の第５の実施例を
図７を用いて説明する。なお、上記の実施例と同一構成
部品については同一符号を付して、その説明を省略す
る。１０７は電動送風機１の周囲を取り囲むように配設
された筒状の防音板である。また、防振ゴム前１０５は
切り起こし２７を形成したスリット２５の部分を回避す
るような形状に成形してあり、その先端の突起部１０８
は前記防音板１０７の端面に覆い被さるように組み立て
られている。

【００２８】以上の構成により、電動送風機１を掃除機
本体１０１へ組み込む際にファンケース１８外周に取り
付ける防振ゴム前１０５がスリット２５をふさぐのを防
止でき、また、防音板１０７と防振ゴム前１０５が密に
接しているため、同部より空気が漏れることがなく、音
も静かなものとなる。さらに、切り起こし２７から放出
された排気は、防音板１０７または防振ゴム前１０５の
突起部１０８に対して斜めにぶち当たり、防音板１０７
に沿ってスムーズに流れるので、それらが障害となるこ
となく、圧力損失も少ない。

【００２９】以上のように本実施例によれば、電動送風
機１を取り囲む防音板１０７を取り付ける時など、スリ
ット２５上方に設けたひさし状の切り起こし２７によっ
て、排気の流れる方向に角度をつけることができるの
で、排気は防音板１０７に沿ってスムーズに流れ、性能
劣化を抑えながら、遮音性の高い、電気掃除機を提供で
きる。

【００３０】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の発明によれば、
ブラケットに覆われ、インペラを回転駆動するモータ
と、インペラ外周部に設けられ、表面に複数の静翼を有
し、隣り合う静翼間で形成されるディフューザ部と、イ
ンペラを内包しブラケットに取り付けたファンケースを
備え、インペラで発生させた気流によってモータの冷却
を行う形態の電動送風機で、前記ファンケースの外周に
はディフューザ部を通過した気流の一部を外気へ放出す
る複数のスリットを設け、前記スリットの総面積をＳ
１、ブラケットに備えられた排気口の総面積をＳ２とし
たとき、Ｓ１≦Ｓ２となるよう設定したことにより、モ
ータを冷却する風量と、ファンケース外周から放出する
風量をバランス良く分配したので、モータの冷却は十分
に行いつつ、電動送風機の効率を向上させることができ
る。

【００３１】本発明の請求項２記載の発明によれば、上
記請求項１記載の発明において、ディフューザ部の隣り
合う静翼間で形成される通路の略延長上のファンケース
外周部にスリットを配設し、前記スリット数はディフュ
ーザ部の通路数以下としたことにより、ディフューザ部
で減速された空気を効率よく外気へと放出することがで
き、電動送風機の効率を向上させることができる。

【００３２】本発明の請求項３記載の発明によれば、上
記請求項１または２記載の発明において、ファンケース
外周の半周にのみ複数のスリットを設けたもので、スリ
ットを有する半周部分を電気機器の下側に向けて配置す
ることで、機外への音の漏れを防止でき、電動送風機の
防音性能を向上させるものである。

【００３３】本発明の請求項４記載の発明によれば、上
記請求項１〜３記載の発明において、ファンケース外周
に設けたスリットの吸気側の端部から反吸気側の端部へ
向けて、ひさし状の切り起こしを設けたもので、スリッ
トから放出される騒音を和らげるとともに、電動送風機
を電気機器本体へ組み込む際にファンケースに取り付け
る防振ゴムがスリットをふさぐのを防止できるものであ
る。

【００３４】本発明の請求項５記載の発明によれば、内
部に塵埃を集塵する集塵室と請求項１〜４記載のいずれ
か１項に記載の電動送風機を備えた電気掃除機で、電動
送風機の効率を高めるとともに、耐久性や信頼性を確保
できることで、使用性の高い電気掃除機を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す電動送風機の部分
断面図

【図２】同電動送風機のファンケース上面を除去した平
面図

【図３】ファンケース外周スリットの総面積とブラケッ
トの排気口総面積の比対電動送風機の温度上昇を示す特
性図

【図４】本発明の第２の実施例を示す電動送風機のファ
ンケース上面を除去した平面図

【図５】本発明の第３の実施例を示す電気掃除機の断面
図

【図６】（ａ）本発明の第４の実施例を示す電気掃除機
の一部拡大断面図 （ｂ）図６（ａ）のＡ−Ａ拡大断面図

【図７】本発明の第５の実施例を示す電気掃除機の一部
拡大断面図

【図８】従来の電動送風機を示す部分断面図

【図９】同他の電動送風機を示す部分断面図

【符号の説明】

１ 電動送風機 ２ ステータ ５ ロータ １２ 反負荷側ブラケット １３ カーボンブラシ １５ モータ １６ インペラ １７ エアガイド １８ ファンケース １９ 排気口 ２０ ディフューザ部 ２１ 流れ変更部 ２２ 戻り通路 ２４ 吸気口 ２５ スリット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０４Ｄ 29/70 Ｆ０４Ｄ 29/70 Ｎ (72)発明者 徳田 剛 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 村田 吉隆 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 森下 和久 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 3B006 FA01 FA03 3H034 AA02 AA13 BB02 BB06 BB20 CC03 DD12 DD25 DD28 EE03 EE04 EE06 EE18 3H035 AA03 AA06

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブラケットに覆われ、インペラを回転駆
   動するモータと、インペラ外周部に設けられ、表面に複
   数の静翼を有し、隣り合う静翼間で形成されるディフュ
   ーザ部と、インペラを内包しブラケットに取り付けたフ
   ァンケースを備え、インペラで発生させた気流によって
   モータの冷却を行う形態の電動送風機で、前記ファンケ
   ースの外周にはディフューザ部を通過した気流の一部を
   外気へ放出する複数のスリットを設け、前記スリットの
   総面積をＳ１、ブラケットに備えられた排気口の総面積
   をＳ２としたとき、Ｓ１≦Ｓ２となるよう設定した電動
   送風機。
2. 【請求項２】 ディフューザ部の隣り合う静翼間で形成
   される通路の略延長上のファンケース外周部にスリット
   を配設し、前記スリット数はディフューザ部の通路数以
   下とした請求項１記載の電動送風機。
3. 【請求項３】 ファンケース外周の半周にのみ複数のス
   リットを設けた請求項１または２記載の電動送風機。
4. 【請求項４】 ファンケース外周に設けたスリットの吸
   気側の端部から反吸気側の端部へ向けて、ひさし状の切
   り起こしを設けた請求項１〜３のいずれか１項に記載の
   電動送風機。
5. 【請求項５】 内部に塵埃を集塵する集塵室と請求項１
   〜４記載のいずれか１項に記載の電動送風機を備えた電
   気掃除機。