JP2006104976A

JP2006104976A - 電動送風機

Info

Publication number: JP2006104976A
Application number: JP2004290167A
Authority: JP
Inventors: Fumikiyo Nakazawa; 文清中澤
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 2004-10-01
Filing date: 2004-10-01
Publication date: 2006-04-20
Anticipated expiration: 2024-10-01
Also published as: JP4559812B2

Abstract

【課題】電動送風機において、遠心型送風ファンから放出された気流により、温度上昇した電動部を効率よく冷却することが課題であった。
【解決手段】ロータ２５の回転軸２６に固定された遠心型送風ファン３３と、ステータ５およびロータ２５の外周部を覆う筒状のモータフレーム４と、このモータフレーム４の外周から外方に向かって環状に突出したフランジ部１１と、このフランジ部１１に設けモータフレーム４の外周面とほぼ平行面になった環状壁１４と、この環状壁１４に開口した複数の放出口１５とを設けて、遠心型送風ファン３３から排出される排気風をこれらの放出口１５から放出させるような電動送風機１とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、遠心型送風ファンの排気風により電動部の冷却効果を高めるようにした電動送風機に関する。

従来の電気掃除機などに用いられる電動送風機には、ロータおよびステータの周囲を円筒状のブラケットで覆った電動機部と、ロータのシャフトに固定されたファンと、このファンを覆うファンカバーと、ファンと電動機部との間に設けられたディフューザおよびモータフレームとが設けられ、ロータが回転することにより、ファンの外周から流出した空気は、ディフューザからモータフレームの通風口または開口を経由しブラケットの内部と外部とに分流されて、ブラケットの内外から電動機部を冷却するようになっている。

このモータフレームの外周部にある開口には、電動機部側に向かって舌片が突出した４個所の切り起し部が設けられ、この切り起し部の傾斜した舌片に案内された気流が、ブラケットの外表面に沿って螺旋状に下流側に流れていくようになっている。（例えば、特許文献１参照）

また、他の従来の電動送風機には、ロータおよびステータの周囲を円筒状のモータフレームで覆ったモータと、ロータのシャフトに固定されたファンと、このファンを覆うファンカバーと、ファンとモータとの間に設けられたディフューザおよびリターンガイドを有する案内羽根と、複数の排気口を有するブラケットとを備えたものがあり、モータを回転することにより、ファンの外周から流出した空気は、案内羽根のリターンガイドまたはブラケットの排気口から、それぞれモータフレームの内部と外部とに分流されて、モータフレーム内外の空気によりモータの温度上昇を抑えるようになっている。（例えば、特許文献２参照）

これらのいずれの電動送風機も、ステータの外周を覆う円筒状のブラケット（特許文献２においてはモータフレーム、以下同じ）の外表面から、外方にほぼ９０度の角度で延びた環状の壁面に開口（特許文献２においては排気口、以下同じ）を設け、ブラケットの外表面から離れた位置にあるこれらの開口から、この外表面と平行となった方向に気流を流出させるようになっているものである。
特開平３−１０５０９９号公報（第３頁、図１）特開平１０−２６０９９号公報（第３頁、図１）

従来のこれらの電動送風機は、ファンの外周から流出し円筒状のブラケット内を通過せずに放出される気流が、ブラケットの外表面から離れた位置で外表面と平行方向に放出されるものであるから、電動機部の十分な冷却作用が得られないものである。

本発明は、上記事情によりなされたものであって、ファンの外周から流出しモータフレーム内を通過せずに放出される気流によって、電動部の冷却効果を向上させた電動送風機の提供を目的とする。

本発明は、ロータおよびステータならびにこれらの外周部を覆う筒状のモータフレームを有する電動部と、前記ロータの回転軸に固定された遠心型送風ファンと、前記モータフレームの外周から外方に向かって環状に突出したフランジ部と、このフランジ部に外周端部が係合し前記遠心型送風ファンを覆うファンカバーと、前記フランジ部と前記遠心型送風ファンとの間に設けられ前記遠心型送風ファンの外周から流出した気体を前記電動部に向かって排出させるディフューザとを備えた電動送風機において、前記モータフレームの外周面とほぼ平行面になった開口壁を前記フランジ部に設け、この開口壁に前記モータフレームに面した複数の放出口を開口して、前記遠心型送風ファンから排出される排気風をこれらの放出口から放出させるようにしたことを特徴とする。

本発明の電動送風機は、ファンから流出しモータフレーム内を通過せずに放出される気流によって電動部の冷却効果を高めることができる。

以下、本発明による電動送風機の実施態様について、図１から図５を参照して説明する。

図１および図２は、この発明の一つの実施形態に係る電動送風機１を示す。この電動送風機１は、一般に電気掃除機などに用いられるもので、大きく分けて電動部２とファン部３とから構成されている。このうち電動部２は、比較的肉厚の鉄板を有底円筒状に成形したモータフレーム４を有し、このモータフレーム４の内周壁には、後述するステータ５が固定されている。またモータフレーム４の底部６の中心部には、円形の軸受凹部７を有してベアリング８が収容されている。

さらに、モータフレーム４の底部６と反対側の端部には、開口部１０を有するとともに、湾曲部を介して全体的には外方に向かって延びた環状のフランジ部１１が一体的に設けられている。このフランジ部１１は、モータフレーム４の外周面から直角方向に外方に向かって環状に延びた支持壁１２および環状壁１３と、これらの支持壁１２と環状壁１３と間にあり、モータフレーム４の外周面と平行面となった環状の開口壁１４とを折り曲げて構成されている。この開口壁１４には、全周に渡って環状に分散された多数の楕円形の放出口１５が設けられている。

フランジ部１１の支持壁１２には、モータフレーム４の開口部１０を覆うように設けられた円板状のブラケット１７の外周部１８が、図示しない複数のネジにより固定されている。このブラケット１７の中央部には円形の軸受凹部１９を有し、その周囲には４分割するように区切られた通風路２０が設けられている。軸受凹部１９にはベアリング２１が収容され、このベアリング２１とモータフレーム４の底部６にある前記ベアリング８とにより支持されて、ロータ２５の回転軸であるシャフト２６が回転自在に設けられている。

このシャフト２６には、整流子片を多数外周に有する整流子２７、積層鉄心を主体とするアーマチュアコア２９、およびこのアーマチュアコア２９に巻回して各整流子片に各端部が接続されたアーマチュアコイル２８が設けられ、回転子である前記ロータ２５を形成している。また整流子２７の外周面には、モータフレーム４に固定された一対のカーボンブラシ装置３０に収容されたカーボンブラシ３１の先端が、それぞれ両側から圧接されている。

また、シャフト２６の先端部には、遠心型送風ファン３３が取り付けられている。この遠心型送風ファン３３は、いずれも円板状をして吸入口３４を有する上ファンプレート３５および下ファンプレート３６と、これらの間に固定された渦巻状のファン翼３７とを備え、この下ファンプレート３６の中心孔をシャフト２６に挿入してナット３８により固定されている。さらに遠心型送風ファン３３は、中心部に円形の流入口３９を有するお椀状のファンカバー４０により覆われ、このファンカバー４０の外周端は、モータフレーム４に一体となったフランジ部１１の外周端に嵌合して固定されている。

この遠心型送風ファン３３と前記ブラケット１７との間には、円盤状のディフューザ４４が、ブラケット１７の軸支部を中心に相対的な位置にある一対のねじ４５により、ブラケット１７に取り付けられている。このディフューザ４４には、遠心型送風ファン３３の外周にあたる位置を入口として渦巻状に設けられた整流板４６が設けられ、この整流板４６により形成される通風路４７は、ディフューザ４４の円板部４８に設けられた数個所の図示しない流出孔から、ファンカバー４０の内側外周部４９を経由して裏側に渦巻状に備えた下流整流板５０により形成される通気路５１に連通している。さらにこの通気路５１は、ブラケット１７の通風路２０から前記ステータ５とロータ２５との間の空隙や周辺部に連通するとともに、さらにモータフレーム４の端部外周に設けた複数の排気口５５に連通している。また、ロータ２５の外周部には、図示しないステータコイルを巻回した積層鉄心からなるステータコア５３を有する前記ステータ５が、モータフレーム４に間接的に固定されている。

次に、この電動送風機１を駆動した場合について説明する。ステータコイルおよびアーマチュアコイル２８に電流が供給されると、回転軸であるシャフト２６を中心にロータ２５が回転して遠心型送風ファン３３を回転させる。これによりファンカバー４０の流入口３９から空気が流入し、遠心型送風ファン３３を通過して、その外周から整流板４６により形成された通風路４７を経由し、ファンカバー４０の内側外周部４９に流入する。

そして、この内側外周部４９から空気は二つに分流し、その一方は、ディフューザ４４の下流整流板５０により形成された通気路５１から、ブラケット１７の通風路２０を経由してモータフレーム４の内部に流入し、ステータ５およびロータ２５を冷却して排気口５５から電動送風機１の外部に放出される。また、分流した他方は、フランジ１１の開口壁１４に多数設けられた放出口１５から、それぞれモータフレーム４の外周面に直交する方向に向かって放出される。そして、モータフレーム４の外周面に衝突した後、気流はモータフレーム４の外周面に接触または近接しながら、これに沿って移動し、モータフレーム４を含む電動部２を冷却していく。このように、他方の分流を、モータフレーム４の周囲からその外周面に衝突するように放出するとともに、外周面に沿って移動させることにより、電動部２の冷却効果を著しく高めることができる。また、遠心型送風ファン３３で発生した気流の一部を、風路抵抗が大きいモータフレーム４の内部を通過しないようにしたことにより、電動送風機１の吸込効率を上げることができる。

次に、図３および図４により、その他の実施例を説明する。実施例１と同一の構成は、同一の符号により示した。モータフレーム４の外周部には、排気風案内カバー６０が固定されている。この排気風案内カバー６０は、鉄などの金属板を成形したフレームガイド部６１とフランジガイド部６２とからなり、フレームガイド部６１は、モータフレーム４の外周面と平行面となった円筒状をなし、フランジガイド部６２は、フレームガイド部６１から湾曲部を介して支持壁１２および環状壁１３と平行面となるように外方に直角方向に曲げられている。このフランジガイド部６２の外周部は、フランジ部１１の環状壁１３に複数の図示しないビスで固定され、排気風案内カバー６０の全体が支持されている。

この排気風案内カバー６０を設けた電動送風機１を駆動した場合について説明する。上記実施例１と同様に、ファンカバー４０の内側外周部４９に流入した気流は、この内側外周部４９から空気は二つに分流し、その一方は、ディフューザ４４からモータフレーム４の内部に流入し、ステータ５およびロータ２５を冷却して排気口５５から電動送風機１の外部に放出される。

また、分流した他方は、フランジ部１１の開口壁１４に多数設けられた放出口１５から流出し、まず支持壁１２とフランジガイド部６２との間を流れてモータフレーム４の外周面に衝突し、次にモータフレーム４とフレームガイド部６１との間に案内されて、これらの表面に接触しながら流れていく。そして排気風案内カバー６０から流出した後も、気流はほとんどがモータフレーム４の外周面に沿って移動し、モータフレーム４が含まれる電動部２を冷却していく。すなわち、放出口１５から放出された気流は、この排気風案内カバー６０の存在により、ほとんど全てがモータフレーム４の外周面に衝突するとともに、接触したり近接したりする状態でこれに沿って流れるため、一層電動部の温度上昇を抑制することができる。この排気風案内カバー６０は、電動部２の放熱板としての働きをなすものとなる。

図５により、他の実施例を説明する。上記実施例２と同一の構成は、同一の符号により示した。これは、上記実施例１および２のフランジ部１１とフランジ部６４の形状が異なるものである。すなわち、このフランジ部６４は、モータフレーム４の支持壁１２を、外方にそのまま平面的に延長してその先端部に楕円形の放出口６５が設けられている。この放出口６５は、ファンカバー４０の内側外周部４９に沿って環状に多数配置されている。このファンカバー４０の端部は、支持壁１２の端部の位置よりもさらに突出している。

また、これらのフランジ部６４とモータフレーム４の一部外周とに近接して、前述と同様の排気風案内カバー６０が設けられ、ファンカバー４０に外周端部が当接するとともに、モータフレーム４の外周面に、これと一定の間隔を維持させて複数個所で図示しないネジにより固定されている。

これらの構成により、上記実施例と同様に、ファンカバー４０の内側外周部４９に流入した気流は、この内側外周部４９から空気は二つに分流し、その一方は、ディフューザ４４からモータフレーム４の内部に流入し、他方は、実施例２と同様に排気風案内カバー６０に案内されるとともに、排気風案内カバー６０から流出した後も、気流はモータフレーム４の外周面に沿って移動し、モータフレーム４が含まれる電動部２を冷却していく。すなわち、排気風案内カバー６０を設けることにより、放出口１５または放出口６５の開口方向に制限されることなく、気流による電動部２の冷却効果を高めることができる。

モータフレームに対しフランジ部を同一材料により一体に設けたが、これらを別々に形成し、ビスやネジなどにより一体的に結合することもできる。この際、モータフレームとフランジ部との結合部に、湾曲部を設ける必要はない。

以上説明したように、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で変形することが可能である。

本発明による電動送風機の一部断面図である。（実施例１）図１に示す電動送風機のモータフレームとフランジ部の斜視図である。本発明による他の実施例における電動送風機の一部断面図である。（実施例２）図３に示す電動送風機のモータフレーム、フランジ部および排気風案内カバーの分解斜視図である。本発明による他の実施例における電動送風機の部分断面図である。（実施例３）

符号の説明

１電動送風機
２電動部
３ファン部
４モータフレーム
５ステータ
１１、６４フランジ部
１４開口壁
１５放出口
２５ロータ
２６回転軸（シャフト）
３３遠心型送風ファン
４０ファンカバー
４４デュフューザ
６０排気風案内カバー

Claims

ロータおよびステータならびにこれらの外周部を覆う筒状のモータフレームを有する電動部と、前記ロータの回転軸に固定された遠心型送風ファンと、前記モータフレームの外周から外方に向かって環状に突出したフランジ部と、このフランジ部に外周端部が係合し前記遠心型送風ファンを覆うファンカバーと、前記フランジ部と前記遠心型送風ファンとの間に設けられ前記遠心型送風ファンの外周から流出した気体を前記電動部に向かって排出させるディフューザとを備えた電動送風機において、
前記モータフレームの外周面とほぼ平行面になった開口壁を前記フランジ部に設け、この開口壁に前記モータフレームに面した複数の放出口を開口して、前記遠心型送風ファンから排出される排気風をこれらの放出口から放出させるようにしたことを特徴とする電動送風機。
ロータおよびステータならびにこれらの外周部を覆う筒状のモータフレームを有する電動部と、前記ロータの回転軸に固定された遠心型送風ファンと、前記モータフレームの外周から外方に向かって環状に突出したフランジ部と、このフランジ部に外周端部が係合し前記遠心型送風ファンを覆うファンカバーと、前記フランジ部と前記遠心型送風ファンとの間に設けられ前記遠心型送風ファンの外周から流出した気体を前記電動部に向かって排出させるディフューザとを備えた電動送風機において、
前記フランジ部に設けた開口壁に複数の放出口を開口するとともに、前記フランジ部および前記モータフレームのそれぞれの外周面とほぼ平行面を有する排気風案内カバーを設け、この排気風案内カバーにより、前記放出口から放出された排気風を前記フランジ部ならびに前記モータフレームの外周面に沿って流出させるようにしたことを特徴とする電動送風機。