JP2004169592A - 電動送風機及びそれを用いた電気掃除機 - Google Patents

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剛 徳田
Yoshitaka Murata
吉隆 村田
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Abstract

【課題】送風効率を高めるとともに温度上昇を抑制し、信頼性の高い電動送風機を実現することを目的とするものである。
【解決手段】ステータ16と自在に回転するロータ13と、前記ロータ13の回転軸3に設けられたインペラ4と、前記インペラ4を覆うケーシング6とを備え、前記ケーシング6の外周に、前記インペラ4により吸引された気流の一部を排出する排気部7を設けるとともに、前記排気部7を開閉する開閉手段29を有するもので、温度上昇を抑制して信頼性の向上を図るものである。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は電動送風機及び電気掃除機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の電動送風機について図5を用いて説明する。
【0003】
1は、モータ部2の回転軸3に、回転することで気流を発するインペラ4を取付け固定した電動送風機であり、前記インペラ4の外周に対向して動圧を静圧に変換するエアガイド5が配置されている。6はインペラ4とエアガイド5を内包し、かつモータ部2の外周に気密に取り付けられた中央部に吸気孔6aを有するケーシングである。前記ケーシング6の外周には複数個の排気口A7が設けられている。このように、吸込んだ気流の一部を、ケーシング6の外周の複数個の排気口A7から排出させることにより、電動送風機1の送風効率が向上させる構成としている。
【0004】
また、モータ部2を構成するブラケット8には、前記インペラ4で吸引された空気を排気する排気口B9が設けているとともに、前記回転軸3に整流子10と薄い珪素鋼板を積層して成る電機子コア11を圧入固定し、巻線12を施したロータ13と、薄い珪素鋼板を積層して成る界磁コア14に巻線15を施したステータ16を内蔵している。また、前記ブラケット8には整流子10と摺動するカーボンブラシ17を収納した異形管18を設けている。
【0005】
以上の構成における動作について説明すると、モータ部2が運転し、回転軸3に取付け固定されたインペラ4が高速で回転すると吸込まれる気流が発生し、この気流はインペラ4の外周より排出されエアガイド5を経由して、気流の一部はケーシング6の外周に設けられた排気口A7から外部に排出され、その他の気流はブラケット8内のロータ13、ステータ16の巻線12、15と、カーボンブラシ17を冷却した後に排気口B9から排出されるものであった(例えば、特許文献1参照。)。
【0006】
【特許文献1】
実開昭61−47964号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の構成では、モータ部2内を通過する空気量が減少するため、巻線(12、15)やカーボンブラシ17の冷却効果が著しく低下して温度が異常に高くなってしまい電動送風機の信頼性を損なうという課題があった。
【0008】
本発明は上記課題を解決するもので、送風効率を高めるとともに温度上昇を抑制し、信頼性の高い電動送風機を実現することを目的とするものである。
【0009】
【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、ステータと自在に回転するロータと、前記ロータの回転軸に設けられたインペラと、前記インペラを覆うケーシングとを備え、前記ケーシングの外周に、前記インペラにより吸引された気流の一部を排出する排気部を設けるとともに、前記排気部を開閉する開閉手段を有するもので、温度上昇を抑制して信頼性の向上を図るものである。
【0010】
【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と、前記ロータの回転軸に設けられたインペラと、前記インペラを覆うケーシングとを備え、前記ケーシングの外周に、前記インペラにより吸引された気流の一部を排出する排気部を設けるとともに、前記排気部を開閉する開閉手段を有するもので、温度上昇を抑制して信頼性の向上を図るものである。
【0011】
本発明の請求項2記載の発明は、開閉手段は、その近傍の温度を感知して開閉動作を行うもので、温度が上昇してきた時に排気口を閉塞してモータ部内への空気量を増して温度上昇を抑制できるものである。
【0012】
本発明の請求項3記載の発明は、排気部から排出させる気流の温度が上昇すると、開閉手段は排気部を閉塞するように動作するもので、吸い込み力を向上させながら温度上昇を抑制することができるものである。
【0013】
本発明の請求項4記載の発明は、ステータと自在に回転するロータと、前記ロータの回転軸に設けられたインペラと、前記インペラを覆うケーシングと、前記ロータに電力を供給するカーボンブラシを収納した収納部材とを備え、前記ケーシングの外周に、前記インペラにより吸引された気流の一部を排出する排気部を設けるとともに、前記収納部材に前記カーボンブラシを冷却する冷却部を設けたもので、カーボンブラシの温度上昇を低減させて信頼性の向上が図れるものである。
【0014】
本発明の請求項5記載の発明は、電動送風機が吸引する空気の流れ方向と略同方向に冷却部を設けたもので、空気の流れ方向が略同方向のため、空気が前記冷却部に流入しやすく、カーボンブラシの温度上昇を更に低減さて信頼性の向上が図れるものである。
【0015】
本発明の請求項6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を備え、請求項1〜5のいずれか1項記載の電動送風機を内蔵した電気掃除機で、電動送風機の送風効率を向上させ強い吸い込み力を実現するとともに、電動送風機の温度上昇を抑制した信頼性の高い電気掃除機を実現できるものである。
【0016】
【実施例】
(実施例1)
以下、本発明の第1の実施例を、図1、図2を用いて説明する。
【0017】
1は、モータ部2とファン部19から成る電動送風機である。前記モータ部2は、負荷側の軸受け20を保持するブラケットA21と、反負荷側の軸受け22を保持するブラケットB23とから外郭を構成し、前記ブラケットB23内には、回転軸3に整流子10と薄い珪素鋼板を積層して成る電機子コア11を圧入固定し、巻線12を施したロータ13と、薄い珪素鋼板を積層して成る界磁コア14に巻線15を施したステータ16を内蔵している。また、前記ブラケットB23には整流子10と摺動するカーボンブラシ17を収納した収納部である異形管18を設けている。前記ファン部19は、前記回転軸3に、一対の前面シュラウド24と後面シュラウド25によって複数枚のブレード26を挟持固定して構成され、回転することで吸引風を発するインペラ4が取付け固定されている。前面シュラウド24の中央部に吸気孔24aが設けられている。
【0018】
また、前記インペラ4の外周には、複数の案内翼27でボリュート室28を構成したエアガイド5を配置している。6はインペラ4とエアガイド5を内包し、かつブラケットB23の外周に気密に取り付けられた中央部に吸気孔6aを有するケーシングであり、その外周にはエアガイド5を経由した気流の一部が排出される排気部である排気口A7が設けられている。また、ブラケットB23にも、排気口B9が設けているとともに、前記ケーシング6に設けた排気口A7には、前記排気口A7を開閉自在にする可動する開閉手段である開閉弁29が設けられている。
【0019】
上記構成による作用は以下の通りである。
【0020】
まず、モータ部2のカ−ボンブラシ17及び整流子10を経由してロータ13の巻線12とステータ16の巻線15に電力が供給されるとロータ13の回転軸3が高速で回転し、この回転軸3に固定されたインペラ4も高速で回転する。その結果吸引される気流が発生し、前記インペラ4の前面シュラウド24に設けた吸込み口24aから吸込まれ、前面、後面シュラウド24、25と複数のブレード26で囲まれた空間を通ってインペラ4外周より排出される。
【0021】
そして、インペラ4より排出された気流は、エアガイド5に設けられた隣り合う複数の案内翼27で構成されるボリュート室28を通ってエアガイド5の外周より排出される。
【0022】
このエアガイド5の外周から排出された気流の一部はケーシング6に設けられた排気口A7から外部へ排出され、残りの気流はブラケットB23内に内蔵されたロータ13、ステータ16、カーボンブラシ17等を冷却した後にブラケットB23に設けた排気口B9から外部に排出されるものである。
【0023】
ここで、吸込まれた気流の一部がケーシング6に設けられた排気口A7から直接外部に排出されるので、エアガイド5に形成されたボリュート室28を経由してエアガイド5の裏面へ導かれる際に生じる気流の「曲がり損失」が低減され、また同時にモータ部2内を通過する気流も減少するのでその際に生じる「風損」も低減される。従って前記「曲がり損失」と「風損」の流体的損失が低減できるので全体の送風効率が向上するものである。
【0024】
しかし、この場合にモータ部2内を通過する空気量が減少するためにブラケットB23内に内蔵したロータ13、ステータ16、カーボンブラシ17等の温度が上昇してしまい信頼性の低下を招く危険性があった。
【0025】
そこでケーシング6に設けた温度変化によって稼動する開閉弁29が、モータ部2の温度を感知して、ある一定温度になると前記ケーシング6に設けた排気口A7を閉塞することによりモータ部2内へ導かれる空気量を増加させて冷却効果を改善することができる。開閉弁29は、例えば記憶形状樹脂や形状記憶合金等で構成すれば比較的簡単に効果を得ることができるものである。したがって、ロータ13、ステータ16、カーボンブラシ17等を冷却効果が向上して温度上昇の抑制が図れるので、吸い込み力が強くかつ信頼性の高い電動送風機が実現できる。
【0026】
一般的にこの種の電動送風機1は、ケーシング6から吸い込まれる空気量が低下してきた時にモータ部2の温度が上昇するものであり、空気量が減少してきた時に前記開閉弁29によりケーシング6に設けた排気口A7を閉塞すれば良いことは言うまでもない。
【0027】
(実施例2)
次に本発明の第2の実施例を、図3を用いて説明する。なお上記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。
【0028】
整流子10と摺動するカーボンブラシ17を収納する収納部である異形管18に、前記カーボンブラシ17に空気を直接当てるようにすることで、前記カーボンブラシ17を冷却するための冷却部である冷却孔30を設けたものである。
【0029】
上記構成による作用は以下の通りである。
【0030】
ケーシング6から吸い込まれる空気量が低下してきても、カーボンブラシ17を収納する異形管18に設けた冷却孔30から空気が導かれ、前記空気が前記カーボンブラシ17に直接当たることで、前記カーボンブラシ17を冷却でき、それにより、前記カーボンブラシ17の温度上昇を抑制して信頼性の向上が図れるものである。
【0031】
また、この時モータ部2内を通過する空気の流れる方向と同じ方向から、前記カーボンブラシ17に空気を直接当たるよう、カーボンブラシ17の収納部である異形管18に冷却孔30を設けると、更にその効果が向上することは言うまでもない。
【0032】
(実施例3)
次に本発明の第3の実施例を、図4を用いて説明する。なお上記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。
【0033】
31は、塵埃を捕集する集塵室32と、前記集塵室32に連通するように接続される塵埃を吸引する吸込部33とを備えるとともに、上記実施例で述べた電動送風機1を内蔵した電気掃除機である。
【0034】
上記構成による作用は以下の通りである。
【0035】
電動送風機1の送風効率を向上させ、かつモータ部2の温度上昇を抑制することで、信頼性の高い電気掃除機30を実現できる。
【0036】
【発明の効果】
本発明によれば、送風効率を高めるとともに温度上昇を抑制し、信頼性の高い電動送風機を実現できる。
【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側断面図
【図2】同排気口Aと開閉弁を示す部分断面図
【図3】本発明の第2の実施例を示すカーボンブラシの収納部である異形管の斜視図
【図4】本発明の第3の実施例を示す電動送風機を内蔵した電気掃除機の斜視図
【図5】従来の電動送風機の側断面図
【符号の説明】
1 電動送風機
2 モータ部
3 回転軸
4 インペラ
5 エアガイド
6 ケーシング
6a 吸気孔
7 排気口A
9 排気口B
10 整流子
13 ロータ
16 ステータ
17 カーボンブラシ
18 異形管
27 案内翼
28 ボリュート室
29 開閉弁
30 冷却孔
31 電気掃除機
32 集塵室

Claims (6)

  1. ステータと自在に回転するロータと、前記ロータの回転軸に設けられたインペラと、前記インペラを覆うケーシングとを備え、前記ケーシングの外周に、前記インペラにより吸引された気流の一部を排出する排気部を設けるとともに、前記排気部を開閉する開閉手段を有する電動送風機。
  2. 開閉手段は、その近傍の温度を感知して開閉動作を行う請求項1記載の電気掃除機。
  3. 排気部から排出させる気流の温度が上昇すると、開閉手段は排気部を閉塞するように動作する請求項2記載の電動送風機。
  4. ステータと自在に回転するロータと、前記ロータの回転軸に設けられたインペラと、前記インペラを覆うケーシングと、前記ロータに電力を供給するカーボンブラシを収納した収納部材とを備え、前記ケーシングの外周に、前記インペラにより吸引された気流の一部を排出する排気部を設けるとともに、前記収納部材に前記カーボンブラシを冷却する冷却部を設けた電動送風機。
  5. 電動送風機が吸引する空気の流れ方向と略同方向に冷却部を設けた請求項4記載の電動送風機。
  6. 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を備え、請求項1〜5のいずれか1項記載の電動送風機を内蔵した電気掃除機。
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