JP2003061308A - 直流電動機の通風冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電動機内部における冷却風の通風方向を工夫
することでブラシの摩耗粉が電機子巻線側へ入り込むの
を防止し、さらに、エアーフィルタの配設面積を広げて
吸塵量を増大させることで、メンテナンスインターバル
を延ばす。 【解決手段】 ファンモータ１２に通電して送風ファン
１３を運転すると、各エアーフィルタユニット３５，３
６によって塵等が除去された空気が冷却風取入口７から
電動機１の内部に送給され、電動機１の内部を通って冷
却風排出口８及び冷却風排出室３４を経由して外部に排
出される。冷却風の流れ方向は、整流子及びブラシ６が
下流側であるので、ブラシ６の摩耗粉が回転子４側に入
り込まない。また、通風箱３１を大型化するともにその
複数の面にそれぞれエアーフィルタユニット３５，３６
を複数組取り付けたので、エアーフィルタの全体吸塵量
を増大され、エアーフィルタの交換期間を長くできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は直流電動機の通風冷
却装置の改良に係り、詳しくは電動機内部の清掃やエア
ーフィルタの交換等のメンテナンスのインターバルを延
ばすことのできる直流電動機の通風冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来の直流電動機の通風冷却装置
の概略構造を示す図である。図４において符号５１は直
流電動機（ＤＣモータ）であり、この直流電動機５１は
ケーシング５２内に、固定子としての磁石５３、電機子
巻線を有する回転子５４、整流子５５及びブラシ５６等
を設けてなる。符号６１は通風ユニットであり、この通
風ユニット６１はファンモータ６２によって駆動される
送風ファン（マウントファン）６３とエアーフィルタユ
ニット６４を備えた通風箱６５とからなる。通風ユニッ
ト６１はケーシング５２の上面であって整流子５５及び
ブラシ５６が配置された一端側に設けられている。そし
て、ケーシング５２の上面には送風ファン６３の吹出口
に連通する冷却風取入口が設けられている。また、ケー
シング５２の図示正面及び背面であって通風ユニット６
１を設けた側とは逆側には複数の排気口を備えた排気カ
バー５７が取り付けられている。

【０００３】そして、ファンモータ６２に通電し送風フ
ァン６３を運転することによって外気をエアーフィルタ
６４を介して通風箱６４内に取り込むとともに、取り込
んだ外気をケーシング５２内に強制送風して排気カバー
５７の排気口から排出させることで直流電動機５１の強
制空冷を行なう。なお、図中の矢印は上記の冷却風の流
れを模式的に示している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の通風冷却装置
は、整流子５５及びブラシ５６が配置された一端側から
冷却風を電動機の内部へ送り込み他端側から外部に排出
させている。その結果、ブラシの摩耗粉が電機子巻線及
び磁石の方へ入り込んでしまう。また、従来の通風冷却
装置は、通風箱の容積が比較的小さくその一面にのみエ
アーフィルタを取り付けているため、エアーフィルタの
通風面積が限定されてしまう。このためエアーフィルタ
の吸塵量が比較的小さい。したがって、エアーフィルタ
の交換を頻繁に行なう必要がある。このように従来の冷
却構造では、電動機内部の清掃、及び、エアーフィルタ
交換を短い期間で行なう必要がある。

【０００５】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、電動機内部における冷却風の通風方向
を変更することでブラシの摩耗粉が電機子巻線側へ入り
込むのを防止し、さらに、エアーフィルタの配設面積を
広げてエアーフィルタの吸塵量を増大させることで、メ
ンテナンスインターバルを延ばすことのできる直流電動
機の通風冷却装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
本発明に係る直流電動機の通風冷却装置は、冷却風をブ
ラシが設けられていない側から電動機の内部へ送給し、
ブラシが設けられている側から冷却風を電動機の外部へ
排出する。これにより、ブラシの摩耗粉が電機子巻線及
び磁石の方へ入り込むことはなく、電動機のメンテナン
スインターバルを長くできる。

【０００７】また、通風箱の複数の面にエアーフィルタ
ユニットを取り付けることで、エアーフィルタの通風面
積を広げてエアーフィルタの全体吸塵量の増大を図るこ
とができる。具体的には、通風面積が０．４６ｍ²の従
来のエアーフィルタの風速は２．８３ｍ／sであった
が、本発明によれば通風面積を１．９ｍ²に拡大でき、
風速は０．８４ｍ／sまで低減することができ、その結
果、油ミスト、ゴミの侵入を防止でき、更に、エアーフ
ィルタの交換間隔を長くできる。

【０００８】尚、エアーフィルタユニットを２枚重ねて
用い、外側のエアーフィルタユニットが汚れてきたら、
外側のエアーフィルタユニットを取外し、内側のエアー
フィルタユニットを外側にし、内側には新たなエアーフ
ィルタユニットを入れるようにすることが可能である。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る直流電動
機の通風冷却装置の概略構造を示す図である。本発明に
係る直流電動機の通風冷却装置は、直流電動機１の上部
に通風ユニット１１を設けてなる。

【００１０】直流電動機１はケーシング２内に、固定子
としての磁石３、電機子巻線を有する回転子４、整流子
５及びブラシ６等を備える。通風ユニット１１は、ファ
ンモータ１２と、このファンモータ１２によって駆動さ
れる送風ファン（マウントファン）１３と、通風箱３１
とからなる。通風箱３１の底面とケーシング２の上面と
の間に所定の空間を設けている。通風箱３１の内部は、
隔壁３２によって冷却風取入室３３と冷却風排出室３４
とに区画している。

【００１１】冷却風取入室３３は送風ファン１３のエア
ー吸入口１４に連通されている。送風ファン１３のエア
ー吹出口１５は直流電動機１のケーシング２の上部に形
成された冷却風取入口７に連結されている。ここで、ケ
ーシング２の内部に冷却風を送り込むための冷却風取入
口７は、整流子５及びブラシ６側とは反対側に設けてい
る。

【００１２】通風箱３１の図示正面側及び背面側に複数
のエアーフィルタユニット３５が着脱自在に装着され、
また通風箱３１の底面側に複数のエアーフィルタユニッ
ト３６が着脱自在に装着されている。そして、これらの
エアーフィルタユニット３５，３６を介して冷却風取入
室３３と通風箱３１の外部とが連通される。

【００１３】冷却風排出室３４は連通路３７を介して直
流電動機１のケーシング２の上部に形成された冷却風排
出口８に連結されている。この冷却風排出口８は、整流
子５及びブラシ６が設けられている側に形成している。
また冷却風排出室３４は、通風箱３１の図示左側面に設
けた排気口部３８を介して外部と連通している。この排
気口部３８には、複数の排気口が形成されているととも
に、必要に応じてブラシの摩耗粉（カーボン粉）等を吸
着するフィルタ部材が取り付けられている。

【００１４】ファンモータ１２に通電して送風ファン１
３を運転すると、各エアーフィルタユニット３５，３６
によって塵等が除去された空気（冷却風取入室内の空
気）が冷却風取入口７から電動機１の内部に送給され、
電動機１の内部を通って冷却風排出口８及び冷却風排出
室３４を経由して外部に排出される。図１中の矢印は上
記の冷却風の流れを示している。この冷却風によって電
動機１の内部を冷却することができる。

【００１５】ここで冷却風の流れ方向は、電機子巻線を
備えた回転子４が上流側となり、整流子及びブラシ６側
が下流側となるようにしているので、ブラシ６の摩耗粉
（カーボン粉）が回転子４が入り込むことがない。した
がって、電動機１の清掃等のメンテナンスを行なう期間
を長くすることができる。例えば、従来では毎月行なっ
ていた電動機のメンテナンスを六か月に１回程度にする
ことができる。

【００１６】また、通風箱３１を大型化するともにその
複数の面にそれぞれエアーフィルタユニット３５，３６
を複数組取り付けることで、エアーフィルタの全体吸塵
量を増大させたので、エアーフィルタの寿命が長くな
る。よって、エアーフィルタの交換期間を長くできる。
例えば、従来では月に１回の頻度で行なっていたエアー
フィルタの交換を６か月に１回にすることができる。

【００１７】図２は通風箱にエアーフィルタユニットが
２重に取り付けられていることを示す図である。図２は
通風箱の側断面を模式的に示したものである。なお、図
中の矢印はエアーフィルタを介して冷却風取入室３３に
入り込む空気流れを模式的に示したものである。通風箱
３１の正面及び裏面（図２において左右の側面）には、
各エアーフィルタユニット３５を２重に取り付けてい
る。通風箱３１の底面も同様に各エアーフィルタユニッ
ト３６を２重に取り付けている。

【００１８】このように通風箱３１の複数の面にエアー
フィルタユニット３５，３６をそれぞれ２重化して取り
付けることで、吸塵量を大幅に増大させることができ、
エアーフィルタの交換間隔を長くできる。そして、エア
ーフィルタユニットを交換する際には、外側のエアーフ
ィルタユニットを廃棄し、内側のエアーフィルタユニッ
トを外側に装着し、新品のエアーフィルタユニットを内
側に装着する。外側のエアーフィルタユニットが寿命に
達しても内側のエアーフィルタユニットは吸塵能力が残
されているので、内側のエアーフィルタユニットを外側
に装着して継続使用することで、エアーフィルタユニッ
トの吸塵能力を有効に利用できる。これにより、エアー
フィルタユニットの総使用量を低減できる。

【００１９】なお、エアーフィルタユニットは、金属製
や樹脂製等のフィルタ枠体にエアーフィルタ本体（エア
ーフィルタエレメント）を取り付けてなる。上述したエ
アーフィルタユニットにあっては、エレメントの粗さは
均一のものを示しているが、図３に示すように、エアー
フィルタ本体３９をメッシュが粗い層３９ａとメッシュ
が密な層３９ｂとが多層化されたものとしてもよい。粗
い層３９ａの厚さと密な層３９ｂの厚さの比は約２対１
である。そして、メッシュが粗い層３９ａが空気の流れ
の上流側となり、メッシュが密な層３９ｂが下流側とな
るよう通風箱３１に取り付けている。このような多層化
されたエアーフィルタ本体３９を用いることで、フィル
タの厚さを大幅に増加させずに吸塵能力を大きくさせる
ともに、メッシュが粗い層が空気の流れの上流側となる
よう通風箱に取り付けることで、圧力損失を大幅に増加
させることなく吸塵量の増大を図ることができる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る直流電
動機の通風冷却装置は、冷却風をブラシが設けられてい
ない側から電動機の内部へ送給し、ブラシが設けられて
いる側から冷却風を電動機の外部へ排出するようにした
ので、ブラシの摩耗粉が電機子巻線及び磁石の方へ入り
込むことはなく、電動機のメンテナンスインターバルを
長くできる。

【００２１】また、通風箱の複数の面にエアーフィルタ
ユニットを取り付けることでエアーフィルタの通風面積
を広げてエアーフィルタの全体吸塵量の増大させたの
で、エアーフィルタの交換間隔を長くできる。

【００２２】さらに、エアーフィルタユニットを２重化
して取り付け、エアーフィルタユニットを交換する際に
は、外側のエアーフィルタユニットを廃棄し、内側のエ
アーフィルタユニットを外側に装着し、新品のエアーフ
ィルタユニットを内側に装着するようにすれば、エアー
フィルタの吸塵能力を長期に亘って維持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る直流電動機の通風冷却装置の概略
構造を示す図

【図２】通風箱にエアーフィルタユニットが２重に取り
付けられていることを示す図

【図３】エアーフィルタ本体の構成及びフィルタの取り
付け方向を示す図

【図４】従来の直流電動機の通風冷却装置の概略構造を
示す図

【符号の説明】

１…直流電動機、２…ケーシング、３…磁石（固定
子）、４…回転子、５…整流子、６…ブラシ、７…冷却
風取入口、８…冷却風排出口、１１…通風ユニット、１
２…ファンモータ、１３…送風ファン、１４…送風ファ
ンのエアー吸入口、１５…送風ファンのエアー吹出口、
３１…通風箱、３２…隔壁、３３…冷却風取入室、３４
…冷却風排出室、３５，３６…エアーフィルタユニッ
ト、３７…連通路、３８…排気口部、３９…エアーフィ
ルタ本体。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H029 AA01 AA18 AB00 BB12 BB36 BB41 CC07 CC27 CC43 CC47 5H605 AA01 AA03 BB05 CC07 DD11 DD34 5H609 BB23 PP02 PP05 PP17 QQ02 QQ10 QQ13 RR13 RR14 RR21 RR24 RR26 RR32 RR33 RR43 RR46 SS01

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エアーフィルタを備えた通風箱内の空気
   を送風ファンによって電動機の一端側から電動機の内部
   へ供給し、電動機の他端側から排出することで、電動機
   の内部を通風冷却する直流電動機の通風冷却装置におい
   て、前記電動機の一端側は整流子及びブラシが設けられ
   ていない側とし、前記電動機の他端側は整流子及びブラ
   シが設けられている側であることを特徴とする直流電動
   機の通風冷却装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の直流電動機の通風冷却
   装置において、前記通風箱はその複数の面にエアーフィ
   ルタユニットが着脱可能に取り付けられていることを特
   徴とする直流電動機の通風冷却装置。