JP2001342996A - 電動送風機及びそれを用いた電気掃除機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電動送風機を制御するインバータ回路部を効
率よく、かつ、省スペースで冷却することを可能にし、
電気掃除機の小型・軽量化を図り、使用性の高い電気掃
除機を提供することを目的としている。 【解決手段】 モータ部２９とインペラ３１の間にモー
タ部２９の電力制御を行うインバータ回路部２１を備え
ることにより、インバータ回路部２１の発熱部品を効率
よく冷却し、かつ、インバータ回路部２１をモータ部２
９より外部に設ける必要がないため、種々の製品に使用
した場合において、製品自体の小型化を図ることができ
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、主に電気掃除機に
使用される電動送風機に関するものであり、特に、電気
掃除機本体の小型化を実現し、使用性の向上を図るもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、電気掃除機は、電動送風機から出
る排気を吸込具先端まで還流させる排気循環方式と呼ば
れる方式のものが市場に導入されつつある。ここでは、
この排気循環方式の電気掃除機を従来例としてとりあげ
て説明するが、本発明の内容は、排気循環方式の電気掃
除機のみに限定されるものではない。

【０００３】従来の電気掃除機を、図１４、図１５を用
いて説明する。

【０００４】図１４に示すように、電気掃除機１は、掃
除機本体（以下、本体と称す）２に、ホース５が着脱自
在に接続され、ホース５の他端には操作部１５を形成す
る先端パイプ１６が備えられている。先端パイプ１６に
は延長管６と、その延長管６には吸込具７が接続され構
成されている。

【０００５】本体２には、ホース５に連通して集塵室４
が形成され、集塵室４後方には吸気部１９を集塵室４側
に面するよう配された電動送風機３と、コードリール１
４が備えられている。また、電動送風機３の排気部２０
から、本体２のホース５との接続部まで、本体排気通路
１０が形成されている。ホース５、延長管６、吸込具７
には、本体２内の集塵室４に連通し電動送風機３の吸気
部１９に導かれる空気流の流路である吸気通路８と、電
動送風機３後方の排気部２０から排出され、本体排気通
路１０を経て、ホース５より先に排気流を送る排気通路
９が、それぞれ形成され、お互いの通路は互いに独立
し、かつ、外気空間とも隔てられている。

【０００６】次に、電動送風機３、および回路部２１に
ついて、図１５を用いて説明する。

【０００７】図１５に示すように、電動送風機３はモー
タ部２９とファン部２８から構成され、モータ部２９
は、電機子巻線３９が施された電機子コア３８と、整流
子４２とがシャフト３７に取り付けられて構成されるロ
ータ４５が、負荷側軸受３５と反負荷側軸受３６を介し
て、それぞれ負荷側ブラケット３３と反負荷側ブラケッ
ト３４に回転自在に備えられている。また、負荷側ブラ
ケット３３と反負荷側ブラケット３４は結合されモータ
部２９の筐体をなし、界磁コア４０に界磁巻線４１が施
されるステータ４６と、カーボンブラシ（図示せず）が
内部に備えられたホルダー４４とが反負荷側ブラケット
３４に固定されている。

【０００８】ファン部２８は、モータ部２９のシャフト
３７に備えられたインペラ３１と、インペラ３１の外周
部に配され、インペラ３１から流出する気流を徐々に圧
力回復しながらモータ部２９の内部へ導く通風路を形成
するエアガイド３２と、これらを覆うようにケーシング
３０が備えられ、モータ部２９の負荷側ブラケット３３
に一体的に取り付けられ構成されている。負荷側ブラケ
ット３３の一部には、インペラ３１から流出した気流の
一部をモータ部２９の内部を介さず排出するための冷却
風排気口５１が設けられている。

【０００９】また、電動送風機３に供給される電力を制
御する回路部２１は、コードリール１４につながる電源
線２２や、操作部１５からの操作信号を伝達する信号線
２３などが接続された基板４７が、基板ケース２４に入
れられ電動送風機３の反負荷側ブラケット３４に一部に
締結手段５０によって備えられている。回路部２１の発
熱部品であるトライアックなどのパワーデバイス２５の
放熱フィン２６は、電動送風機３のファン部２８の冷却
風排気口５１を通過し排出される排気流が、基板ケース
２４の冷却風流入口４８から冷却風流出口４９へ流れる
通風路上に配されている。

【００１０】電気掃除機１を運転すると、電動送風機３
によって吸引力が発生し、塵埃などを含む汚れた空気
は、吸込具７の吸込口１１から吸引され、吸込具７・延
長管６・ホース５の吸気通路８を介して、本体２の集塵
室４にて塵埃などを除去した後、電動送風機３へと導か
れる。また、電動送風機３から排出される排気は、本体
排気通路１０を経由して、ホース５・延長管６・吸込具
７の排気経路９を通って吸込具７の吸込口１１近傍の排
出口１２から排出される。ここで、吸込具７の吸込口１
１近傍の排出口１２から排出された排気は、再び吸込口
１１より吸引され、同様に塵埃を集塵室４へと搬送し、
この状態が繰り返され掃除を行うものである。

【００１１】このとき、電動送風機３の電力制御を行う
回路部２１の発熱部品であるパワーデバイス２５の冷却
は、電動送風機３の冷却風排気口５１を通過し排出され
る排気流によって行われるので、効率よく冷却され、し
たがって放熱フィン２６も相対的に小型化することがで
きる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】このような構成の従来
の電気掃除機１は、排気循環方式であるか、否かに関わ
らず、電動送風機３の電力を制御する回路部２１のパワ
ーデバイス２５などを小型の放熱フィン２６で効率よく
冷却するためには、上記従来例に示すように、ファン部
２８を通過する気流の一部をモータ部２９へ流れる気流
と、放熱フィン２６を冷却する気流に分離し、かつ、放
熱フィン２６若しくは回路部２１をファン部２８の冷却
風排気口５１後部に配置する構成とする必要がある。ま
た、別の方法では、電動送風機３より前面の集塵室４側
の吸気通路８内に、吸気通路８のタイト性を確保しなが
ら放熱フィン２６を配置するなどの手段などがあるが、
いずれの手段に於いても、本体２内での回路部２１の配
置位置が制限されたり、回路部２１からパワーデバイス
２５部分だけ分離し配置するなど、本体２内部の構成上
の課題となり、本体２を小型化するにあたり制限事項と
なっていた。

【００１３】また、電気掃除機１に用いられる電動送風
機３のモータ部分２９は、従来大半がユニバーサルモー
タと一般的に呼ばれる整流子電動機であったが、最近で
は、高速化による小型、軽量化や、回転数制御のし易
さ、省電力化、温度上昇の抑制などを目的に、例えば、
ロータ４５に永久磁石を用いたブラシレスモータなどの
ような、回転磁界生成のために界磁巻線に供給される電
力をインバータ制御したモータ、つまりインバータモー
タが用いられるようになってきた。インバータモータと
よばれるモータの種類や駆動方式には多種多様あるが、
いずれの方式にしても従来の整流子電動機を制御する方
式と比べ、回路部２１のパワーデバイス２５の数はより
増加する。つまり、界磁巻線に供給される電流を制御す
るためには、例えば３相の巻線からなるインバータモー
タでは６個のパワーデバイス２５を必要とする。したが
って、これら複数個のパワーデバイス２５を効率よく冷
却するためには、放熱フィン２６の面積を拡大するなど
大型化につながり、本体２の小型化を困難にする要因の
一つとなっていた。

【００１４】本発明は、以上のような従来の課題を解決
しようとするものであって、電動送風機を制御する回路
部を効率よく、かつ、省スペースで冷却することを可能
にした電動送風機を提供することを第１の目的とし、ま
た、この電動送風機を用いて電気掃除機の小型・軽量化
を図り、使用性の高い電気掃除機を提供することを第２
の目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために本発明は、自在に回転するロータとステータと
を備えたモータ部と、前記ロータの出力軸に備えられた
インペラと、前記インペラを覆うケーシングからなるフ
ァン部を備え、前記モータ部と前記インペラの間にモー
タ部の電力制御を行う回路部を設けたもので、回路部の
発熱部品を効率よく冷却し、かつ、回路部を小型化する
ことができるので、電動送風機と前記回路部を省スペー
スで構成できる。

【００１６】また、上記第２の目的を達成するために本
発明は、塵埃を捕集する集塵室と、前記集塵室に連通す
るように接続される吸気部と、上記電動送風機を備えた
電気掃除機とすることで、電気掃除機の小型・軽量化を
図り、使用性の高い電気掃除機を提供することができ
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の発明は、
ステータと自在に回転するロータを備えたモータ部と、
前記ロータの出力軸に備えられたインペラと、前記イン
ペラを覆うケーシングからなるファン部を備え、前記モ
ータ部と前記インペラの間にモータ部の電力制御を行う
回路部を設けたもので、回路部の発熱部品を効率よく冷
却し、かつ、回路部を小型化することができるので、電
動送風機と前記回路部を省スペースで構成でき、小型の
電気掃除機用電動送風機を提供することができる。

【００１８】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、モータ部の電力制御を行う回
路部が、インバータ回路部であるもので、インバータ回
路部の多数の発熱部品を省スペースで効率よく冷却し、
インバータ回路部を小型化することができるので、イン
バータ制御の電動送風機とその回路部を小型化でき、小
型の電気掃除機用電動送風機を提供することができる。

【００１９】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、モータ部の外径に対
しファン部の外径が大きくなるように設定し、前記モー
タ部の外径より外周側でインペラの底面側のブラケット
に少なくとも１つ以上の開口部を設けたもので、負荷側
ブラケットを効率的に冷却するができる。

【００２０】本発明の請求項４記載の発明は、上記請求
項３記載の発明において、インペラからの吹き出し風が
反負荷側ブラケット外周方向に導かれるように形成した
冷却風通路を負荷側ブラケットに設けたもので、負荷側
ブラケット外周から排出される冷却風の風量が向上する
ため、効率的に負荷側ブラケットを冷却するができる。

【００２１】本発明の請求項５記載の発明は、上記請求
項３または４記載の発明において、ケーシングのモータ
部側端面部を反負荷側ブラケットとオーバーラップする
ように延設したもので、反負荷側ブラケット外周から排
出される冷却風は外周方向へ拡散せずに、常に負荷側ブ
ラケット外郭近傍を通過するため、より効率的に負荷側
ブラケットを冷却するができる。

【００２２】本発明の請求項６記載の発明は、上記請求
項５記載の発明において、インペラからの吹き出し風が
反負荷側ブラケット外側面に沿って、かつ旋回しながら
後方に排出されるような案内翼を、反負荷側ブラケット
の外郭面に設けたもので、より効率的に負荷側ブラケッ
トを冷却するとともに、騒音の低減も図ることができ
る。

【００２３】本発明の請求項７記載の発明は、上記請求
項２記載の発明において、モータ部の外径とファン部の
外径を略同一径としたもので、電動送風機自体の小型
化、特に製品組み込み時において電動送風機近傍の部品
配置をより有効に利用することができる。

【００２４】本発明の請求項８記載の発明は、上記請求
項１〜７のいずれか１項に記載の発明において、ケーシ
ング外周面に少なくとも１つ以上の開口部を設けたもの
で、特に製品に組み込んだ際、ケーシング外周から排出
される冷却風がモータ部外郭近傍を通過し、負荷側ブラ
ケットを効率的に冷却するができる。

【００２５】本発明の請求項９記載の発明は、上記請求
項８記載の発明において、モータ部をファン部の排気部
分と隔離し区画したもので、ファン部に吸い込まれる微
小の鉄粉などの磁性体の塵埃が、ロータの永久磁石に吸
着されロータの回転負荷の上昇が防止できるので、故障
がなく信頼性が高い小型の電気掃除機用電動送風機を提
供することができる。

【００２６】本発明の請求項１０記載の発明は、上記請
求項１〜９のいずれか１項に記載の発明において、ファ
ン部のケーシングをモータ部の筐体であるブラケットに
固定し、モータ部と一体構成としたもので、ファン部と
モータ部の間に狭持される回路部を含めた剛性が高くな
るので、強度が高い小型の電気掃除機用電動送風機を提
供することができる。

【００２７】本発明の請求項１１記載の発明は、上記請
求項１〜１０のいずれか１項に記載の発明において、ロ
ータの一部に回路部冷却用の羽根を設けたもので、イン
バータ回路部もより効率的に冷却するができる。

【００２８】本発明の請求項１２記載の発明は、上記請
求項１１記載の発明において、回路部冷却用の羽根をロ
ータのセンサーマグネット部に設けたもので、上記請求
項８同様に、インバータ回路部もより効率的に冷却する
ができる。

【００２９】本発明の請求項１３記載の発明は、上記請
求項１〜１２のいずれか１項に記載の発明において、ロ
ータに冷却用ファンを備えたもので、ファン部からの排
気流によるモータ部の冷却がなくても、モータ部の内部
の温度上昇を抑制することができる。

【００３０】本発明の請求項１４記載の発明は、上記請
求項２〜１３のいずれか１項に記載の発明において、ロ
ータとステータのエアギャップを０．４５ｍｍ〜０．７
ｍｍに設定したもので、ロータへの塵埃付着によるス
レ、ロックの防止と、効率の確保を図ることができる。

【００３１】本発明の請求項１５記載の発明は、上記請
求項１〜１４のいずれか１項に記載の発明において、モ
ータ部より吸気側に防塵用のフィルターを設けたもの
で、上記請求項１４同様に、ロータへの塵埃付着による
スレ、ロックの防止を図ることができる。

【００３２】本発明の請求項１６記載の発明は、塵埃を
捕集する集塵室と、前記集塵室に連通するように接続さ
れる吸気部と、請求項１〜１５のいずれか１項記載の電
動送風機とを備えた構成を有するもので、小型の電動送
風機を搭載するので、小型で使用性が向上した電気掃除
機を提供することができる。

【００３３】本発明の請求項１７記載の発明は、上記請
求項１６記載の発明において、直流電源においても使用
可能な電気掃除機で、使用時、コードリールが不要で著
しく使用性の高い電気掃除機を提供できる。

【００３４】

【実施例】（実施例１）以下に本発明の第１の実施例
を、図１を用いて説明する。なお、従来例と同一構成部
分については、同一符号を付して、その説明を省略す
る。

【００３５】図１に示すように、電動送風機６０はモー
タ部２９とファン部２８、回路部２１の３つの部分によ
って構成される。

【００３６】回路部２１は、絶縁性の樹脂で構成される
基板ケース２４内に、モータ部２９の電力制御を行う基
板４７が配されている。基板４７には、コードリール１
４に接続される電源線２２や、操作部１５からの運転操
作信号を伝達する信号線２３が接続されている。基板ケ
ース２４は、モータ部２９の負荷側ブラケット３３と、
ファン部２８のエアガイド３２との間の空間に位置する
ように配されている。基板ケース２４の前方下方部に
は、所望の開口面積の冷却風流入口４８と、負荷側ブラ
ケット３３側にはモータ部２９内部に通じる冷却風排出
口４９が設けられ、ファン部２８から排出される排気流
の通風路を基板ケース２４内に形成している。回路部２
１の部品の中で電力を制御するパワーデバイス２５であ
るトライアックは、小型放熱フィン２６、または放熱フ
ィンなしで基板４７上の通風路の一部に位置するように
実装されている。

【００３７】上記構成による作用は以下の通りである。

【００３８】電動送風機６０が回転すると、インペラ３
１が回転し吸引力が発生し、ケーシング３０前面の空気
は、吸気部１９からインペラ３１に流入し、インペラ３
１外周より排出される。インペラ３１から排出された空
気流は、エアガイド３２と、ケーシング３０内面によっ
て形成される空気流路で、減速され、かつ、圧力回復さ
れながら基板ケース２４の冷却風流入口４８へ導かれ
る。

【００３９】冷却風流入口４８より基板ケース２４内に
入った空気流は、通風路を通り、冷却風排出口４９へと
向かうが、この途中で通風路付近の発熱体を冷却しなが
ら流れる。冷却風排出口４９から排出された空気流は、
モータ部２９の内部を通過し、排気部２０からモータ部
２９外へ排出されるが、このときも電機子巻線３９、電
機子コア３８、界磁巻線４１、界磁コア４０、カーボン
ブラシ（図示せず）など発熱部品を冷却しながら流れ
る。

【００４０】このとき、ファン部２８から排出される排
気流が、モータ部２９の発熱部品を通過する前に回路部
２１のパワーデバイス２５の冷却を行うので、温度が相
対的に低い空気で、しかも大風量で冷却することがで
き、非常に効率よく冷却される。したがって、放熱フィ
ン２６を小型化、あるいは不要にすることができるの
で、回路部２１の小型・省スペース化が実現できる。

【００４１】（実施例２）以下に本発明の第２の実施例
を、図２を用いて説明する。なお上記第１の実施例と同
一構成部分については、同一符号を付して、その説明を
省略する。

【００４２】図２に示すように、電動送風機６０はモー
タ部２９とファン部２８、インバータ回路部５２の３つ
の部分によって構成される。

【００４３】モータ部２９は、マグネット５５が円筒状
にシャフト３７に取り付けられて構成されるロータ４５
が、負荷側軸受３５と反負荷側軸受３６を介して、それ
ぞれ負荷側ブラケット３３と反負荷側ブラケット３４に
回転自在に取り付けられている。また、負荷側ブラケッ
ト３３と反負荷側ブラケット３４は結合されモータ部の
筐体をなし、界磁コア４０に界磁巻線４１が巻線される
ステータ４６が反負荷側ブラケット３４に固定されてい
る。

【００４４】インバータ回路部５２は、絶縁性の樹脂で
構成される基板ケース２４内に、モータ部２９の電力制
御を行い、ロータ４５のマグネット５５の極性を検出
し、ロータの位置検出を行うホール素子などの位置検出
手段５６などが実装された基板４７が配されている。基
板４７には、コードリール１４に接続される電源線２２
や、操作部１５からの運転操作信号を伝達する信号線２
３が接続されている。基板ケース２４は、モータ部２９
の負荷側ブラケット３３と、ファン部２８のエアガイド
３２との間の空間に位置するように配されている。基板
ケース２４の前方下方部には、所望の開口面積の冷却風
流入口４８と、負荷側ブラケット３３側にはモータ部２
９内部に通じる冷却風排出口４９が設けられ、ファン部
２８から排出される排気流の通風路を基板ケース２４内
に形成している。

【００４５】インバータ回路部５２の部品の中で複数の
ＦＥＴなどのパワーデバイス２５は、小型放熱フィン２
６、または放熱フィンなしで基板４７上の通風路の一部
に位置するように実装されている。また、ファン部２８
のケーシング３０は、インペラ３１とエアガイド３２、
インバータ回路部５２を覆い、モータ部２９の負荷側ブ
ラケット３３に圧入や接着などの手段で固定されてい
る。

【００４６】上記構成による作用は以下の通りである。

【００４７】電動送風機６０が回転すると、インペラ３
１が回転し吸引力が発生し、ケーシング３０前面の空気
は、吸気部１９からインペラ３１に流入し、インペラ３
１外周より排出される。インペラ３１から排出された空
気流は、エアガイド３２と、ケーシング３０内面によっ
て形成される空気流路で、減速され、かつ、圧力回復さ
れながら基板ケース２４の冷却風流入口４８へ導かれ
る。冷却風流入口４８より基板ケース２４内に入った空
気流は、通風路を通り、冷却風排出口４９へと向かう
が、この途中で通風路付近の発熱体を冷却しながら流れ
る。冷却風排出口４９から排出された空気流は、モータ
部２９の内部を通過し、排気部２０からモータ部２９外
へ排出されるが、このときもマグネット５５、界磁巻線
４１、界磁コア４０など発熱部品を冷却しながら流れ
る。このとき、ファン部２８から排出される排気流が、
モータ部２９の発熱部品を通過する前に基板４７のパワ
ーデバイス２５の冷却を行うので、温度が相対的に低い
空気で、しかも大風量で冷却することができ、非常に効
率よく冷却される。したがって、放熱フィン２６を小型
化、あるいは不要にすることができるので、インバータ
回路５３の小型・省スペース化が実現できる。

【００４８】また、ケーシング３０が、モータ部２９の
負荷側ブラケット３３に固定され一体形成されているの
で、インバータ回路部５２の基板４７に、電動送風機６
０外部からのストレスが加わらないので、基板ケース２
４の信頼性が向上するとともに、電動送風機６０自体の
剛性も上がり強度が増す。

【００４９】（実施例３）以下に本発明の第３の実施例
を、図３を用いて説明する。なお上記第１、第２の実施
例と同一構成部分については、同一符号を付して、その
説明を省略する。

【００５０】図３に示すように、電動送風機６０はモー
タ部２９とファン部２８、インバータ回路部５２の３つ
の部分によって構成される。

【００５１】ファン部２８のケーシング３０は、インペ
ラ３１から排出された空気流が、インバータ回路部５２
を冷却した後、電動送風機６０外部へ排出するための開
口部５９が外周に設けられ、また、ケーシング３０の外
周には排出された空気流がモータ部２９へ流れ込まない
ため空気流を遮断する隔壁５７が備えられ、ファン部２
８とモータ部２９は隔離されている。

【００５２】基板ケース２４は、エアガイド３２側には
所望の開口面積の冷却風流入口４８と、外周側でケーシ
ング３０の開口部５９に対向する位置には冷却風排出口
４９が設けられ、負荷側ブラケット３３側のモータ部２
９内部に通じる方向へは、ファン部２８から排出される
排気流が遮断されるようタイトされている。また、モー
タ部２９には、シャフト３７の一部に電動送風機６０外
部より冷却風をモータ２９内部へ導く自冷ファン５８が
具備されている。なお、前記隔壁５７は前記電動送風機
６０に設けられていても、また掃除機本体２に設けられ
ていても、ファン部２８とモータ部２９が区画されてい
れば良い。

【００５３】上記構成による作用は以下の通りである。

【００５４】電動送風機６０が回転すると、インペラ３
１が回転し吸引力が発生し、ケーシング３０前面の空気
は、吸気部１９からインペラ３１に流入し、インペラ３
１外周より排出される。インペラ３１から排出された空
気流は、エアガイド３２と、ケーシング３０内面によっ
て形成される空気流路で、減速され、かつ、圧力回復さ
れながら基板ケース２４の冷却風流入口４８へ導かれ
る。冷却風流入口４８より基板ケース２４内に入った空
気流は、通風路を通り、冷却風排出口４９へと向かう
が、この途中で通風路付近の発熱体を冷却しながら流れ
る。

【００５５】冷却風排出口４９から排出された空気流
は、ケーシング３０の外周に設けられて開口部５９を経
て、電動送風機６０外部へ排出される。また、電動送風
機６０が回転すると、シャフト３７に備えられた自冷フ
ァン５８が回転し、電動送風機６０外部より、モータ２
９内部を冷却するための冷却風が導かれモータ２９内部
の発熱部品であるマグネット５５、界磁巻線４１、界磁
コア４０など発熱体を冷却する。このとき、ケーシング
３０前面から吸気される空気流は、ファン部２８から排
出され、基板４７のパワーデバイス２５の冷却を行った
後、電動送風機６０外部へ排出され、モータ２９内部を
通過しないので、万が一、吸気にマグネット５５（永久
磁石）に付着する鉄粉などの塵埃が流れ込んできても、
モータ部２９のロータ４５と、ステータ４６のコアスレ
などの不具合が生じることを防止できる。

【００５６】また、モータ２９内部の発熱部品の冷却に
は、自冷ファン５８によって導かれる冷却風を利用する
ことができるので、モータ２９内部の温度上昇について
も、抑制できるものである。

【００５７】（実施例４）以下に本発明の実施例を、図
４を用いて説明する。なお、従来例と同一構成部分につ
いては、同一符号を付して、その説明を省略する。

【００５８】図４に示すように、インバータ制御式の電
動送風機６０はモータ部２９とファン部２８、インバー
タ回路部５２の３つの部分によって構成される。

【００５９】ファン部２８のケーシング３０外径とモー
タ部２９の反負荷側ブラケット３４外径を略同一径に設
定する。

【００６０】上記構成による作用は以下の通りである。

【００６１】作用については上記実施例２による作用と
同様であり、ファン部２８から排出される排気流が、モ
ータ部２９の発熱部品を通過する前に基板４７のパワー
デバイス２５の冷却を行うので、温度が相対的に低い空
気で、しかも大風量で冷却することができ、非常に効率
よく冷却される。したがって、放熱フィン２６を小型
化、あるいは不要にすることができるので、インバータ
回路部５２の小型・省スペース化が実現できることに加
えて、ファン部２８のケーシング３０外径とモータ部２
９の反負荷側ブラケット３４外径を略同一径に設定する
ことにより、電動送風機６０自体として、より小型化を
図ることができる。従来、ファン部２８のケーシング３
０外径とモータ部２９の反負荷側ブラケット３４外径は
略同一径に設定し小型化を図るには、ファン部２８のケ
ーシング３０外径をモータ部２９の反負荷側ブラケット
３４外径にまで小さくする必要性があり、この場合イン
ペラ３１径もケーシング３４径に伴い小さくなるため、
同じ出力を求めようとすれば回転数は大幅にアップす
る。回転数のアップは整流子タイプの電動送風機では、
寿命等の信頼性低下が危惧されるため、実現性が非常に
困難であったものの、本実施例で示すようなインバータ
制御方式の電動送風機６０とすることにより、寿命等の
信頼性低下の課題は解決できるため、ファン部２８のケ
ーシング３０外径とモータ部２９の反負荷側ブラケット
３４外径は略同一径に設定し小型化を図ることが可能と
なり、電気掃除機１等の本体２に組み込まれる際に、有
効にスペースを利用することができ、電気掃除機１の本
体２自体の小型化につなげることができる。

【００６２】また、図５に示すように、ケーシング３０
外周面に複数個の開口部５９を設けることにより、特に
電気掃除機１等の本体２に組み込んだ際、ケーシング３
０外周から排出される冷却風がモータ部２９外郭近傍を
通過するため、反負荷側ブラケット３４外郭表面をより
効率的に冷却することができる。

【００６３】また、図６に示すように、モータ部２９の
外径に対しファン部２８の外径が大きくなるように設定
した場合においては、前記モータ部２９の外径より外周
側でファン部２８のインペラ３１の底面側に位置する負
荷側ブラケット３３および反負荷側ブラケット３４面
に、上記同様複数個の開口部５９を設けることにより、
ファン部２８から排出される冷却風が、より直接的に反
負荷側ブラケット３４表面上を通過するため、上記ケー
シング３０外周からの冷却に対して、より反負荷側ブラ
ケット３４を効率的に冷却するができる。この時、負荷
側ブラケット３３の形状を、前記開口部５９に向かって
溝、リブ等により誘い込む形状とし、負荷側ブラケット
冷却風通路７３を形成することにより、より外部へ排出
される冷却風量をアップし、冷却効果を向上させること
ができる。

【００６４】また、図７に示すように、ケーシング３０
のモータ部２９側端面部６２をモータ部２９の反負荷側
ブラケット３４とオーバーラップするように延設するこ
とにより冷却風通過用の空間６３が形成され、ファン部
２８から排出される冷却風が外部へ拡散することなく、
常に反負荷側ブラケット３４外郭表面上を通過するた
め、より反負荷側ブラケット３４を効率的に冷却するが
でき、図８に示すようにオーバーラップ部のケーシング
３０と反負荷側ブラケット３４とで形成された冷却風通
過用の空間６３については、インペラ３１からの冷却風
が反負荷側ブラケット３４外郭面に沿って、かつ旋回し
ながら後方に排出されるようなブラケット案内翼６４
を、冷却風通過用の空間６３に設ければ、より効率的に
負荷側ブラケット３４を冷却するとともに、冷却風が外
部へ排出されるまでの距離を長く形成できるため、イン
ペラ３１で発生した高周波音等を含む騒音が外部へ排出
されるまでに減衰するため、騒音の低減も図ることがで
きる。

【００６５】更に、インペラ３１から発生する吹き出し
風をインバータ回路部５２の冷却として利用する以外
に、モータ部２９内のその他の個所で冷却用の羽根を設
けた場合について、図９、図１０をもとに説明する。図
９に示すように、ロータ４５の一部（ロータ４５の鉄板
形状自体を利用する、もしくは樹脂などからなる別部品
を設ける等）にインバータ回路部５２冷却用の冷却羽根
６５を設ける。但し、図１０に示すようにロータ４５の
位置検出用のマグネットを、ロータ４５に埋め込まれた
マグネット５５ではなく、センサーマグネット６６とし
て別に設けている場合においては、冷却羽根６５をセン
サーマグネット６６に設けても良い。このことにより、
ロータ４５が回転すれば必然的にロータ４５、及びセン
サーマグネット６６に設けた冷却羽根６５から風が発生
し、インバータ回路部５２に風が当たるため、インペラ
３１から発生する吹き出し風に加え、冷却羽根６５で発
生した風がプラスされ、インバータ回路部５２をより効
率的に冷却することが可能となる。

【００６６】次に、インバータ回路部５２の冷却に加
え、モータ部２９内のロータ４５自体の冷却効果向上方
法について図１１をもとに説明する。図１１に示すよう
に、ロータ４５の一部にロータ冷却羽根６７を設けるこ
とにより、上記同様ロータ４５が回転すれば必然的にロ
ータ４５に設けたロータ冷却羽根６７から風が発生し、
ロータ４５自体に風が当たるため、インペラ３１から発
生する吹き出し風に加え、ロータ冷却羽根６７で発生し
た風がプラスされ、ロータ４５自体をより効率的に冷却
することが可能となる。この場合、界磁コア４０に界磁
巻線４１が巻線されるステータ４６についても、ロータ
冷却羽根６７で発生した風が当たり、より効率的に冷却
することが可能となる。

【００６７】次に、モータ部２９への防塵対策について
も図１２をもとに説明を行う。整流子タイプ、インバー
タ制御方式等に限らず電動送風機６０を電気掃除機１等
の本体２に組み込む場合においては、ファン部２８及び
モータ部２９内部に塵埃が侵入しないように、電動送風
機６０の吸込口前面にフィルターなどを配置するのが一
般的であるものの、使用状況によっては電動送風機６０
内部へ塵埃が侵入するのが市場の実態である。特に、塵
埃がロータ４５とステータ４６との間に存在するエアギ
ャップ６８間に入り込み、スレ、ロックの原因となるこ
とが懸念され、この場合の対応として、整流子タイプの
電動送風機については、塵埃の侵入度合い、及びモータ
部２９の効率のバランスから、エアギャップ６８の寸法
を０．４５ｍｍ〜０．７ｍｍに設定してきた経過があ
り、上記のようなインバータ制御方式の電動送風機６０
についても、整流子タイプの電動送風機同様に、エアギ
ャップ６８の寸法を０．４５〜０．７ｍｍに設定する。
これにより、ロータ４５への塵埃付着によるスレ、ロッ
クの防止と、効率の確保を図ることができる。加えて、
前記防塵対策を更に強化するためには、モータ部２９の
内部より風上側（負荷側）に防塵用フィルター７０を設
けることにより、モータ部２９内部への防塵の侵入を防
止することができる。

【００６８】（実施例５）以下に本発明の第５の実施例
を、図１３を用いて説明する。なお従来例と同一構成部
分については、同一符号を付して、その説明を省略す
る。

【００６９】図１３に示すように、電気掃除機１の本体
２は、前部に塵埃を捕集する集塵室４を、後部に電動送
風機６０とを配している。本体２の集塵室４前部には、
ホース５、延長管６、吸込具７が接続される。

【００７０】上記構成による作用は以下の通りである。

【００７１】上記実施例からも明らかなように、本発明
の電動送風機６０は小型で、信頼性が高い電動送風機６
０であり、従って小型で使用性の高い電気掃除機１が実
現できる。特に充電式の場合には、コードリール１４が
不要であり、本発明の電動送風機６０を搭載した時、使
用性が著しく向上する。

【００７２】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の発明によれば、
ステータと自在に回転するロータを備えたモータ部と、
前記ロータの出力軸に備えられたインペラと、前記イン
ペラを覆うケーシングからなるファン部を備え、前記モ
ータ部と前記インペラの間にモータ部の電力制御を行う
回路部を設けたもので、回路部の発熱部品を効率よく冷
却し、かつ、回路部を小型化することができる。

【００７３】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、モータ部の電力制御を
行う回路部が、インバータ回路部であるもので、インバ
ータ回路部の多数の発熱部品を省スペースで効率よく冷
却し、インバータ回路部を小型化することができる。

【００７４】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、モータ部の外
径に対しファン部の外径が大きくなるように設定し、前
記モータ部の外径より外周側でインペラの底面側のモー
タ部の外郭を構成するブラケットに少なくとも１つ以上
の開口部を設けたもので、ブラケットを効率的に冷却す
るができる。

【００７５】本発明の請求項４記載の発明によれば、上
記請求項３記載の発明において、インペラからの吹き出
し風が反負荷側ブラケット外周方向に導かれるように形
成した冷却風通路を負荷側ブラケットに設けたもので、
負荷側ブラケット外周から排出される冷却風の風量が向
上するため、効率的に負荷側ブラケットを冷却するがで
きる。

【００７６】本発明の請求項５記載の発明によれば、上
記請求項３または４記載の発明において、ケーシングの
モータ部側端面部を反負荷側ブラケットとオーバーラッ
プするように延設したもので、反負荷側ブラケット外周
から排出される冷却風は外周方向へ拡散せずに、常に負
荷側ブラケット外郭近傍を通過するため、より効率的に
負荷側ブラケットを冷却するができる。

【００７７】本発明の請求項６記載の発明によれば、上
記請求項５記載の発明において、インペラからの吹き出
し風が反負荷側ブラケット外側面に沿って、かつ旋回し
ながら後方に排出されるような案内翼を、反負荷側ブラ
ケットの外郭面に設けたもので、より効率的に負荷側ブ
ラケットを冷却するとともに、騒音の低減も図ることが
できる。

【００７８】本発明の請求項７記載の発明によれば、上
記請求項２記載の発明において、モータ部の外径とファ
ン部の外径を略同一径としたもので、電動送風機自体の
小型化、特に製品組み込み時において電動送風機近傍の
部品配置をより有効に利用することができる。

【００７９】本発明の請求項８記載の発明によれば、上
記請求項１〜７のいずれか１項に記載の発明において、
ケーシング外周面に少なくとも１つ以上の開口部を設け
たもので、特に製品に組み込んだ際、ケーシング外周か
ら排出される冷却風がモータ部外郭近傍を通過し、負荷
側ブラケットを効率的に冷却するができる。

【００８０】本発明の請求項９記載の発明によれば、上
記請求項８記載の発明において、モータ部をファン部の
排気部分と隔離し区画したもので、ファン部に吸い込ま
れる微小の鉄粉などの磁性体の塵埃が、ロータの永久磁
石に吸着されロータの回転負荷の上昇が防止できるの
で、故障がなく信頼性が高い小型の電気掃除機用電動送
風機を提供することができる。

【００８１】本発明の請求項１０記載の発明によれば、
上記請求項１〜９のいずれか１項に記載の発明におい
て、ファン部のケーシングをモータ部の筐体であるブラ
ケットに固定し、モータ部と一体構成としたもので、フ
ァン部とモータ部の間に狭持される回路部を含めた剛性
が高くなるので、強度が高い小型の電気掃除機用電動送
風機を提供することができる。

【００８２】本発明の請求項１１記載の発明によれば、
上記請求項１〜１０のいずれか１項に記載の発明におい
て、ロータの一部に回路部冷却用の羽根を設けたもの
で、インバータ回路部もより効率的に冷却するができ
る。

【００８３】本発明の請求項１２記載の発明によれば、
上記請求項１１記載の発明において、回路部冷却用の羽
根をロータのセンサーマグネット部に設けたもので、上
記請求項８同様に、インバータ回路部もより効率的に冷
却するができる。

【００８４】本発明の請求項１３記載の発明によれば、
上記請求項１〜１２のいずれか１項に記載の発明におい
て、ロータに冷却用ファンを備えたもので、ファン部か
らの排気流によるモータ部の冷却がなくても、モータ部
の内部の温度上昇を抑制することができる。

【００８５】本発明の請求項１４記載の発明によれば、
上記請求項２〜１３のいずれか１項に記載の発明におい
て、ロータとステータのエアギャップを０．４５ｍｍ〜
０．７ｍｍに設定したもので、ロータへの塵埃付着によ
るスレ、ロックの防止と、効率の確保を図ることができ
る。

【００８６】本発明の請求項１５記載の発明によれば、
上記請求項１〜１４のいずれか１項に記載の発明におい
て、モータ部より吸気側に防塵用のフィルターを設けた
もので、上記請求項１４同様に、ロータへの塵埃付着に
よるスレ、ロックの防止を図ることができる。

【００８７】本発明の請求項１６記載の発明によれば、
塵埃を捕集する集塵室と、前記集塵室に連通するように
接続される吸気部と、請求項１〜１５のいずれか１項記
載の電動送風機とを備えた構成を有するもので、小型の
電動送風機を搭載するので、小型で使用性が向上した電
気掃除機を提供することができる。

【００８８】本発明の請求項１７記載の発明によれば、
上記請求項１６記載の発明において、直流電源において
も使用可能な電気掃除機で、使用時、コードリールが不
要で著しく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一部
破断側面図

【図２】本発明の第２の実施例を示す電動送風機の一部
破断側面図

【図３】本発明の第３の実施例を示す電動送風機の一部
破断側面図

【図４】本発明の第４の実施例を示す電動送風機の一部
破断側面図

【図５】同電動送風機のケーシングへ開口部追加時の一
部破断側面図

【図６】同電動送風機のブラケットへ開口部追加時の一
部破断側面図

【図７】同電動送風機のケーシングオーバーラップ時の
一部破断側面図

【図８】同電動送風機の案内翼取り付け時の一部破断側
面図

【図９】同電動送風機のロータへの冷却羽根取り付け時
の一部破断側面図

【図１０】同電動送風機のセンサーマグネットへの冷却
羽根取り付け時の一部破断側面図

【図１１】同電動送風機のロータ冷却用の冷却羽根取り
付け時の一部破断側面図

【図１２】同電動送風機の防塵対策時の一部破断側面図

【図１３】本発明の第５の実施例を示す電気掃除機の断
面図

【図１４】従来の電気掃除機の断面図

【図１５】同電気掃除機に内蔵された電動送風機の一部
破断側面図

【符号の説明】

１ 電気掃除機 ４ 集塵室 １９ 吸気部 ２１ 回路部 ２８ ファン部 ２９ モータ部 ３０ ケーシング ３１ インペラ ３３ 負荷側ブラケット ３４ 反負荷側ブラケット ４５ ロータ ４６ ステータ ５２ インバータ回路部 ５９ 開口部 ６０ 電動送風機 ６２ 端面部 ６４ ブラケット案内翼 ６５ 冷却羽根 ６６ センサーマグネット ６７ ロータ冷却羽根 ７０ 防塵用フィルター

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｈ０２Ｋ 9/06 Ｈ０２Ｋ 9/06 Ｃ // Ｆ０４Ｄ 29/58 Ｆ０４Ｄ 29/58 Ｊ (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 西村 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 Ｆターム(参考） 3B006 FA01 FA02 FA03 3B057 AA02 AA12 AA13 AA22 AA23 BA09 DA02 DE02 DE06 3H034 AA02 AA13 BB02 BB06 BB20 CC03 DD06 DD10 EE03 EE12 5H609 BB01 BB06 BB15 BB18 PP02 PP06 PP07 PP08 PP09 PP13 PP16 QQ02 QQ12 RR03 RR07 RR16 RR24 RR27 RR32 RR39 RR40 RR42 RR67 RR73 SS03

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステータと自在に回転するロータを備え
   たモータ部と、前記ロータの出力軸に備えられたインペ
   ラと、前記インペラを覆うケーシングからなるファン部
   を備え、前記モータ部と前記インペラの間にモータ部の
   電力制御を行う回路部を備えた電動送風機。
2. 【請求項２】 モータ部の電力制御を行う回路部が、イ
   ンバータ回路部である請求項１記載の電動送風機。
3. 【請求項３】 モータ部の外径に対しファン部の外径が
   大きくなるように設定し、前記モータ部の外径より外周
   側でインペラの底面側のブラケットに少なくとも１つ以
   上の開口部を設けた請求項１または２記載の電動送風
   機。
4. 【請求項４】 インペラからの吹き出し風が反負荷側ブ
   ラケット外周方向に導かれるように形成した冷却風通路
   を負荷側ブラケットに設けた請求項３記載の電動送風
   機。
5. 【請求項５】 ケーシングのモータ部側端面部を反負荷
   側ブラケットとオーバーラップするように延設した請求
   項３または４記載の電動送風機。
6. 【請求項６】 インペラからの吹き出し風が反負荷側ブ
   ラケット外側面に沿って、かつ旋回しながら後方に排出
   されるような案内翼を、反負荷側ブラケットの外郭面に
   設けた請求項５記載の電動送風機。
7. 【請求項７】 モータ部の外径とファン部の外径を略同
   一径とした請求項２記載の電動送風機。
8. 【請求項８】 ケーシング外周面に少なくとも１つ以上
   の開口部を設けた請求項１〜７のいずれか１項に記載の
   電動送風機。
9. 【請求項９】 モータ部をファン部の排気部分と隔離し
   区画した請求項８記載の電動送風機。
10. 【請求項１０】 ファン部のケーシングをモータ部の筐
    体であるブラケットに固定し、モータ部と一体構成とし
    た請求項１〜９のいずれか１項に記載の電動送風機。
11. 【請求項１１】 ロータの一部に回路部冷却用の羽根を
    設けた請求項１〜１０のいずれか１項に記載の電動送風
    機。
12. 【請求項１２】 回路部冷却用の羽根をロータのセンサ
    ーマグネット部に設けた請求項１１記載の電動送風機。
13. 【請求項１３】 ロータに冷却用ファンを備えた請求項
    １〜１２のいずれか１項に記載の電動送風機。
14. 【請求項１４】 ロータとステータのエアギャップを
    ０．４５ｍｍ〜０．７ｍｍに設定した請求項２〜１３の
    いずれか１項に記載の電動送風機。
15. 【請求項１５】 モータ部より吸気側に防塵用のフィル
    ターを設けた請求項１〜１４のいずれか１項に記載の電
    動送風機。
16. 【請求項１６】 塵埃を捕集する集塵室と、前記集塵室
    に連通するように接続される吸気部と、請求項１〜１５
    のいずれか１項記載の電動送風機を備えた電気掃除機。
17. 【請求項１７】 直流電源においても使用可能な請求項
    １６記載の電気掃除機。