JP2006200485A

JP2006200485A - 電動送風機

Info

Publication number: JP2006200485A
Application number: JP2005014790A
Authority: JP
Inventors: Fumikiyo Nakazawa; 文清中澤
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 2005-01-21
Filing date: 2005-01-21
Publication date: 2006-08-03

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を円滑にして、エネルギー効率または送風効率をさらに向上させることが課題であった。
【解決手段】モータフレーム４のフランジ部１１に、回転軸支持板１５の端部１６の板厚と同一またはこれより大きい寸法の凹部を有する係合段部１３を設け、この係合段部１３に回転軸支持板１５の端部１６を上面に突出させることなく係合するとともに、回転軸支持板１５の端部１６の下面に設けた固定部材２０により回転軸支持板１５をフランジ部１１に固定した電動送風機である。
【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を冷却可能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、ロータである電気子およびステータである固定子の周囲を、モータフレームである円筒状の胴体ケースで覆われた電動機と、ロータ軸の端部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、ファンと電動機との間に設けられたディフューザおよびロータ軸を中央部で支持する取付体とを設けたものがある。この電気子が回転することにより、ファンの外周部から流出した空気は、ディフューザから放出されて胴体ケースの内部に流入し、電動機を冷却するようになっている。

そして、長手板状の前記取付体は、胴体ケースに有する開口部の中央部を径方向に覆うように架け渡されて、その両端部が胴体ケースのフランジ部に数本のねじにより固定されている。この取付体の両側に位置する胴体ケースの開口部は、前記電動部を冷却するための空気の通風路となっている。（例えば、特許文献１参照）

また、他の従来の電動送風機には、モータフレームである有底円筒状の主ケースに有するフランジ部に高さＴの環状壁を設け、この環状壁の内部に円盤状の副ケースの外周部を埋没させて、数本のネジにより固定したものがある。この副ケースは、４ヶ所に通気孔が設けられ、ロータである回転子が回転することにより、ファンの外周部から流出した空気は、ディフューザである整流板から放出され、通気孔を経由して主ケースの内部に流入し電動機を冷却するようになっている。（例えば、特許文献２参照）

上記いずれの電動送風機においても、ファンの外周部から流出した空気は、ディフューザにより整流されてから放出され、モータフレームの開口部に有する通風路または通気孔からモータフレームの内部に流入するようになっている。
特開２００１−１５３０９７号公報（第４頁、図１）特開２００１−２０７９９９号公報（第５頁、図１）

従来のこれらの電動送風機は、ディフューザから空気が放出された際に、特許文献１においては取付体の端部およびこの端部を固定するねじ頭、特許文献２においては副ケースを固定するネジ頭が、モータフレームのフランジ部からディフューザ側に部分的に突出していることから、放出された気流の障害物となったり、乱気流を生じさせることになる。これによって電動機の十分な性能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、モータフレームの開口部における空気の流れを円滑にする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、前記ロータの回転軸の一端部および前記ディフューザを支持する回転軸支持板を備えた電動送風機において、前記フランジ部に前記回転軸支持板の端部の板厚と同一またはこれより大きい寸法の凹部を有する係合段部を設け、この係合段部に前記回転軸支持板の端部を上面に突出させることなく係合するとともに、前記回転軸支持板の端部の下面に設けた固定部材により前記回転軸支持板を前記フランジ部に固定したことを特徴とする。

本発明の電動送風機は、デュフューザからモータフレームの開口部に向かって放出された気流の障害物や空気の乱気流発生を減少させ、エネルギー効率または送風効率を向上させることができる。

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４を参照して説明する。

図１および図３は、この発明の１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、円形の開口部１０を有するとともに、外周部が湾曲部９を介して外方に直角方向に延びて平坦面となっ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には、底面が平坦な凹部となった一対の係合段部１３が形成されている。この係合段部１３は、モータフレーム４をプレス加工する際にフランジ部１１の一部を屈曲させて一体成形したものである。さらに、係合段部１３のそれぞれ底面には、ほぼ中央部に位置して円周方向に細長い形状の支持板嵌合孔１４が貫通して設けられている。

また、フランジ部１１に有する一対の係合段部１３には、開口部１０の中心を横切るように架け渡され、中央部が多少上方に湾曲した回転軸支持板１５の両端部１６が係合している。この回転軸支持板１５の両端部１６は、その外形が係合段部１１の形状と同一であること、およびこの両端部１６の板厚が係合段部の深さと同一またはわずかに薄い寸法を有していることにより、回転軸支持板１５の両端部１６は、係合段部１３から外方に突出することなく埋没状態となって密着部１７で嵌合している。

この回転軸支持板１５は、全体が金属製の長尺状板体からなり、プレス加工により両端部１６を除いた一対のアーム部１８を含む両側を、モータフレーム４の開口部１０に向かって折り曲げて、強度を持たせるための補強部１９が設けられている。また、回転軸支持板１５の両端部１６の外方中央には、モータフレーム４のフランジ部１１に向かって直角方向に切起された所定幅の固定部材２０が一体的に設けられている。この固定部材２０の先端にある係止部２１は、前記支持板嵌合孔１４に嵌合して貫通するとともに、さらにこの支持板嵌合孔１４の縁部を挟持するようにＵ字状に折り返されてフランジ部１１に堅固に固定されている。これにより、回転軸支持板１５は、その両端部１６でフランジ部１１にしっかりと固定されている。

さらに回転軸支持板１５は、中心部に円筒状の軸受凹部２３を有し、この軸受凹部２３にベアリング２４が収容され、このベアリング２４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、回転子であるロータ２５の回転軸２６が回転自在に設けられている。また、フランジ部１１に有する開口部１０を横切るように、回転軸支持板１５が直径方向に架け渡されているが、この回転軸支持板１５のアーム部１８の両側にある開口部１０は、気流が通過する通風路２８となっている。

回転軸２６には、整流子片を多数外周に有する整流子３０、積層鉄心を主体とするアーマチュアコア３１、およびこのアーマチュアコア３１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３２が固定されて設けられ、回転子である前記ロータ２５を形成している。また整流子３０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３３に収容されたカーボンブラシ３４の先端が、それぞれ両側から圧接されている。

また、回転軸２６の先端部には、遠心型送風ファン３５が取り付けられている。この遠心型送風ファン３５は、いずれも円板状をして吸入口３６を有する上ファンプレート３７および下ファンプレート３８と、これらの間に固定された渦巻状のファン翼３９とを備え、この下ファンプレート３８の中心孔を回転軸２６の先端部に挿入してナット４０により固定されている。さらに遠心型送風ファン３５は、中心部に円形の流入口４２を有するお椀状のファンカバー４３により覆われ、このファンカバー４３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３５と前記フランジ部１１との間に位置して設けられて、両面に風路を有する円盤状のディフューザ４５は、軸受凹部２３を中心に相対的な位置にある一対のねじ４６を、回転軸支持板１５の取付穴４４に係合することにより取り付けられている。このディフューザ４５の表側には、遠心型送風ファン３５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４７が設けられ、この整流板４７により形成される送風路４８は、ファンカバー４３の内側外周部５０を経由して、ディフューザ４５の裏側に渦巻状に備えた下流整流板５１により形成される通気路５２に連通している。これらのディフューザ４５に一体的に設けられた整流板４７および下流整流板５１の外周部は、ファンカバー４３の外周部内壁とフランジ部１１の平坦面ならびに回転軸支持板１５の両端部１６との間に密着して挟持されるように位置している。

また、通気路５２は、モータフレーム４の開口部１１に有する前記通風路２８から、電動部２の前記ステータ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５４に連通している。このステータ５は、ロータ２５の外周部に配置され、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５５を有してモータフレーム４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５、ステータコイルおよびアーマチュアコイル３２に電流が供給されると、回転軸２６を中心にロータ２５が回転して遠心型送風ファン３５を回転させる。これによりファンカバー４３の流入口４２から空気が流入し、遠心型送風ファン３５を通過して、その外周から整流板４７により区画された通風路４８を経由し、ファンカバー４３の内側外周部５０に流入する。

そして、この内側外周部５０から、空気は下流整流板５１の通気路５２、開口部１１に位置した回転軸支持板１５の両側に有する前記通風路２８を経由してモータフレーム４の内部に流入する。これにより、ステータ５、ロータ２５などを冷却して、その後排気口５４から電動送風機１の外部に放出される。

この空気が、内側外周部５０から通気路５２に流入する際、回転軸支持板１５の両端部１６およびこれらに有する固定部材２０が、フランジ部１１の平坦面から上方に突出していないことにより、気流の抵抗となったり乱流が生じることを少なくすることができる。

次に、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。回転軸支持板１５の両端部６０は、切起部などのない平坦面となっており、この両端部６０の中心部には、それぞれ螺旋状のネジ孔６１が設けられている。また、このネジ孔６１の位置に対応するフランジ部１１の係合段部１３には、円形の貫通孔６２が設けられている。そして、フランジ部１１の下方からは、固定部材であるネジ６３が貫通孔６２を通してネジ孔６１に係合され、回転軸支持板１５がフランジ部１１に堅固に固定されている。このネジ６３は、その先端が回転軸支持板１５の両端部６０の表面から、下流整流板５１の通気路５２側に全く突出することのない長さとなっている。

この図４の構成により、図２の場合と同様に電動送風機１を駆動した場合、ファンカバー４３の内側外周部５０から下流整流板５１により設けられた通気路５２に流入する際、回転軸支持板１５の両端部１６およびこれらに有する固定部材であるネジ６３が、フランジ部１１の平坦面から上方に突出していないことにより空気が円滑に流れ、気流の抵抗になったり乱流が生じることを少なくすることができる。

以上のように、上記回転軸支持板１５の両端部１６に設けた固定部材は、モータフレームのフランジ部１１の平坦面から上方に突出しないものであれば、カシメなどの固定手段であっても良いものである。また、このフランジ部１１は、モータフレームの円筒部から必ずしも外方に湾曲して直角に延びている必要はなく、８０度または７０度の角度に延びているものでも良い。これらの場合は、回転軸支持板の端部をこれらの角度と平行となる角度に曲げる必要がある。

また、上記回転軸支持板１５は、長尺状板体で形成したが、これを円盤状の板体として、その数個所に比較的大きな通風穴を設けて通風路とした回転軸支持板であっても良い。この場合、フランジ部には円環状の係合段部を設け、この係合段部に回転軸支持板の外周端部を嵌合して、外周端部をフランジ部の平坦面から上方に突出しないように埋没させ、外周端部に円弧状に配置した複数個の固定部材により固定することになる。

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フランジ部と回転軸支持板との結合部の断面図である。図１に示す電動送風機のモータフレームと回転軸支持板と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フランジ部と回転軸支持板との結合部の断面図である。（実施例２）

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
１０開口部
１１フランジ部
１３係合段部
１４支持板嵌合孔
１５回転軸支持板
２０、６３固定部材
２５ロータ
２６回転軸
３５遠心型送風ファン
４３ファンカバー
４５デュフューザ

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、前記ロータの回転軸の一端部および前記ディフューザを支持する回転軸支持板を備えた電動送風機において、
前記フランジ部に前記回転軸支持板の端部の板厚と同一またはこれより大きい寸法の凹部を有する係合段部を設け、この係合段部に前記回転軸支持板の端部を上面に突出させることなく係合するとともに、前記回転軸支持板の端部の下面に設けた固定部材により前記回転軸支持板を前記フランジ部に固定したことを特徴とする電動送風機。
前記フランジ部に有する前記係合段部の底部に支持板嵌合孔を設け、この支持板嵌合孔に前記回転軸支持板の端部から下面に一体的に突出させた固定部材を挿入して屈曲させ、前記回転軸支持板を前記フランジ部に固定したことを特徴とする請求項１記載の電動送風機。