JP2006288708A

JP2006288708A - 電動送風機及びこれを備えた電気掃除機

Info

Publication number: JP2006288708A
Application number: JP2005113222A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Tokuda; 剛徳田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-04-11
Filing date: 2005-04-11
Publication date: 2006-10-26

Abstract

【課題】電動送風機において、送風効率向上のために、吸込んだ気流の一部をケーシングの外周から排出する構成としており、騒音が高くなるという欠点があった。
【解決手段】ケーシング６の外周にインペラで吸込まれた気流の一部を排出する排気孔Ａ（排気孔）７を設けると共に、前記排気孔Ａ７と対向して、略円筒状の防音壁１７を弾性体１８を介して前記ケーシング６に設け、集塵室内の圧力が上昇すると電動送風機が前記弾性体１８を圧縮する方向に移動して、前記ケーシング６に設けた排気孔Ａ７が防音壁１７により塞がれる構成とした。これにより、排気孔が防音壁で塞がれて騒音を外部に出難くし、低騒音が図れるものである。
【選択図】図１

Description

本発明は電動送風機及びこれを備えた電気掃除機に関するものである。

従来の電動送風機について図６を用いて説明する。

１は電動機２の回転軸３にインペラ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、かつ電動機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孔Ａ７が設けられている。

また、電動機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孔Ｂ９が設けていると共に、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を圧入固定し巻線を施したローター１１と、薄い珪素鋼板を積層して成る界磁コアに巻線を施したステーター１２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（図示せず）を収納したブラシ保持器１３を設けている。

以上の構成における動作について説明すると、電動機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孔Ａ７から外部に排出され、その他の気流はブラケット８内のローター１１、ステーター１２の巻線を冷却した後に排気孔Ｂ９から排出されるものであった（例えば、特許文献１参照）。
実開昭６１−４７９６４号公報

このように吸込んだ気流の一部をケーシング６の外周から排出させる事により電動送風機１の送風効率が向上する事は以前から知られていたが、高速で回転するインペラで発生する騒音がケーシングの排気孔より直接外部にでるために騒音が高くなるという欠点があった。

特に掃除機の吸い込み風量が低下した低風量域では、ＮＺ音と呼ばれる耳障りな高周波音のレベルが図７に示すように高くなり使用者に不快感を与えるものであった。

本発明は上記の課題に対して、送風効率を高めると共に低風量域での騒音を低減した電動送風機を実現できるものである。

前記従来の課題を解決するために本発明は、ブラケット内に軸受けを固定した回転軸を備えたローターと、前記ローターと対向して配されたステーターとを内蔵し、前記回転軸に気流を発生させるインペラを取付け固定し、前記インペラの周囲に複数の案内翼を形成したエアガイドを配し、前記インペラとエアガイドをケーシングで覆った電動送風機において、前記ケーシングの外周に前記インペラで吸込まれた気流の一部を排出する排気孔を設けると共に、前記排気孔と対向して、略円筒状の防音壁を弾性体を介して前記ケーシングに設け、集塵室内の圧力が上昇すると電動送風機が前記弾性体を圧縮する方向に移動して、前記ケーシングに設けた排気孔が防音壁により塞がれる構成とした。これにより、ケーシングに設けた排気孔が防音壁により塞がれて騒音の低減が図れるものである。

第１の発明は、ブラケット内に軸受けを固定した回転軸を備えたローターと、前記ローターと対向して配されたステーターとを内蔵し、前記回転軸に気流を発生させるインペラを取付け固定し、前記インペラの周囲に複数の案内翼を形成したエアガイドを配し、前記インペラとエアガイドをケーシングで覆った電動送風機において、前記ケーシングの外周に前記インペラで吸込まれた気流の一部を排出する排気孔を設けると共に、前記排気孔と対向して、略円筒状の防音壁を弾性体を介して前記ケーシングに設け、集塵室内の圧力が上昇すると電動送風機が前記弾性体を圧縮する方向に移動して、前記ケーシングに設けた排気孔が防音壁により塞がれる構成とした。これにより、ケーシングに設けた排気孔が防音壁により塞がれて騒音の低減が図れるものである。

第２の発明は、第１の発明の弾性体を、バネまたはアクチュエーターとしたものであり、防音壁がケーシングの排気孔を精度よく塞いで騒音を低減することができるものである。

第３の発明は、弾性体としてのアクチュエーターと、圧力を検知する圧力センサーと、前記圧力センサーが検知する圧力により前記アクチュエーターを制御する制御部とを備え、所定の圧力になるとアクチュエーターを動作させて、ケーシングに設けた排気孔が防音壁により塞がれる構成とした。これにより、所定の圧力になるとアクチュエーターを動作させてケーシングに設けた排気孔が防音壁により塞がれより精度良く騒音を低減することができるものである。

第４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、第１〜第３のいずれか１つの発明の電動送風機を内蔵した電気掃除機としたもので、吸い込み仕事率を低下させること無く低風領域での騒音を低減できるものである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
本発明の第１の実施の形態における電動送風機について、図１を用いて説明する。

１は、電動機２とファンユニット１４から成る電動送風機である。前記電動機２を構成するブラケット８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を圧入固定し巻線を施したローター１１と、薄い珪素鋼板を積層して成る界磁コアに巻線を施したステーター１２を内蔵している。

前記ファンユニット１９は、前記回転軸３に回転により気流を発生させるインペラ４が取付け固定されており、その外周には複数の案内翼１５でボリュート室１６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８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孔Ａ７が設けられている。

また、ブラケット８には排気孔Ｂ９が設けていると共に、前記ケーシング６に設けた排気孔Ａ７と対向した略円筒状の防音壁１７が弾性体１８を介してケーシング６に設けられている。

上記構成による作用は以下の通りである。

まず、電力が電動機２のカ−ボンブラシ（図示せず）及び整流子１０を経由してローター１１とステーター１２に供給されて電動機２が運転し、ローター１１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、吸引された気流は前記インペラ４外周より排出される。

そして、インペラ４外周より排出された気流は、エアガイド５の隣り合う複数の案内翼１５で構成されたボリュート室１６を通ってエアガイド５の外周より排出される。

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に設けられた排気孔Ａ７から外部へ排出され、残りの気流はブラケット８内に内蔵されたローター１１、ステーター１２等を冷却した後にブラケット８の排気孔Ｂ９から外部に排出されるものである。

ここで、吸込まれた気流の一部がケーシング６に設けられた排気孔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１６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、また同時に電動機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「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。

しかし、インペラ４から排出された気流がエアガイド５の案内翼１５に衝突する際に生じるＮＺ音と呼ばれる高周波音が直接ケーシング６の排気孔Ａから出る為に不快な耳障りな騒音が発生していた。特に吸い込まれる気流の風量が低下したときに高周波音のレベルは図７に示すように著しくアップしていた。

ここで、気流の風量が低下すると電動送風機１の吸い込み側の真空圧が高くなるため電動送風機１自体が吸い込み側に引っ張られ弾性体１８を圧縮させながら移動する。この際に防音壁１７がケーシング６に設けた排気孔Ａ７を塞ぐようになるため、排気孔Ａか７ら出ていた耳障りな高周波音が外部に出難くなり騒音の低減が図れるものである。

（実施の形態２）
本発明の第２の実施の形態における電動送風機について、図２、３を用いて説明する。なお上記実施の形態１と同一部分については同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

防音壁１７はバネ１９やアクチュエーター２０を介してケーシング６に設けられている。

上記構成による作用は以下の通りである。

防音壁１７を支持しているのがバネ１９やアクチュエーター２０であり、ゴムなどの弾性体の経時変化（へたり）がなく、ケーシング６に設けた排気孔Ａ７を精度良く塞いで低風領域での高周波音の低減が図れる。

（実施の形態３）
本発明の第３の実施の形態における電動送風機について、図４を用いて説明する。なお上記実施の形態１、２と同一部分については同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

電動送風機１に圧力センサー２１を設け、圧力センサー２１の信号によりアクチュエーター２０を制御し、電動送風機１の最大吸い込み仕事率時点の風量以下で前記アクチュエーター２０を動作させるものである。

上記構成による作用は以下の通りである。

最大吸い込み仕事率時点の風量以下でケーシング６の排気孔Ａ７を塞ぐようにするため吸い込み性能を低下させずに高周波音の低減が図れる。

また、真空圧、温度、電流は風量とリニアな関係にあるので圧力センサー２1の代わりに温度センサー、電流センサー等を用いても同様な効果が得られることは言うまでも無い。

また前記センサーも掃除機本体内に設けても同様な効果が得られる。

（実施の形態４）
本発明の第４の実施の形態における電動送風機について、図５を用いて説明する。なお上記実施の形態１〜３と同一部分については同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

防音壁１７のケーシング６と対向する側に防音材を設ける。

上記構成による作用は以下の通りである。

ケーシング６の排気孔Ａ７から出た高周波音を効率よく吸音するのでより騒音低減が図れるものである。

また防音壁１７を多孔質材で形成すれば更に騒音低減が図れることは言うまでも無い。

以上のように、本発明に係る電動送風機は、ケーシングに設けた排気孔が防音壁により塞がれて騒音の低減が図れるので、この電動送風機を用いる電気掃除機その他電気機器の用途にも、幅広く適用できる。

本発明の第１の実施の形態を示す電動送風機の半断面図本発明の第２の実施の形態を示す電動送風機の半断面図本発明の第２の実施の形態を示す電動送風機の半断面図本発明の第３の実施の形態を示す電動送風機の半断面図本発明の第４の実施の形態を示す電動送風機の半断面図従来の電動送風機の半断面図従来の電動送風機の風量と騒音（高周波音）の関係を表す図

符号の説明

１電動送風機
２電動機
３回転軸
４インペラ
５エアガイド
６ケーシング
７排気孔Ａ
９排気孔Ｂ
１０整流子
１１ローター
１２ステーター
１３ブラシ保持器
１５案内翼
１６ボリュート室
１７防音壁
１８弾性体
１９バネ
２０アクチュエーター
２１圧力センサー

Claims

ブラケット内に軸受けを固定した回転軸を備えたローターと、前記ローターと対向して配されたステーターとを内蔵し、前記回転軸に気流を発生させるインペラを取付け固定し、前記インペラの周囲に複数の案内翼を形成したエアガイドを配し、前記インペラとエアガイドをケーシングで覆った電動送風機において、前記ケーシングの外周に前記インペラで吸込まれた気流の一部を排出する排気孔を設けると共に、前記排気孔と対向して、略円筒状の防音壁を弾性体を介して前記ケーシングに設け、集塵室内の圧力が上昇すると電動送風機が前記弾性体を圧縮する方向に移動して、前記ケーシングに設けた排気孔が防音壁により塞がれる構成とした電動送風機。
弾性体を、バネまたはアクチュエーターとした請求項１記載の電動送風機。
弾性体としてのアクチュエーターと、圧力を検知する圧力センサーと、前記圧力センサーが検知する圧力により前記アクチュエーターを制御する制御部とを備え、所定の圧力になるとアクチュエーターを動作させて、ケーシングに設けた排気孔が防音壁により塞がれる構成とした請求項１記載の電動送風機。
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１〜３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。