JP2020159340A - 送風装置、および掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、送風効率の低下を抑制しつつ、ステータを冷却することができる送風装置を提供する。【解決手段】送風装置は、上下に延びる中心軸に沿って配置されるシャフトを有するロータと、前記ロータと径方向に対向するステータ２０と、前記シャフトに固定され、前記中心軸回りに回転可能なインペラと、前記インペラよりも下方に配置されるハウジング５０と、を備える。前記ハウジングは、前記ステータと固定される環状の内環状部と、前記内環状部よりも径方向外方に配置され、前記内環状部との径方向間に第１流路を構成する環状の外環状部と、前記内環状部と前記外環状部とを接続する第１リブ５３と、を備える。前記ステータは、前記インペラと前記内環状部との軸方向間において、前記第１リブの上部空間と連通しており、前記第１リブの径方向外端における周方向長さは、前記第１リブの径方向内端における周方向長さと異なる。【選択図】図７

Description

本発明は、送風装置、および掃除機に関する。

従来の送風装置の一例は、特許文献１に開示される。特許文献１に記載されている電動送風機は、遠心ファンと、電動機と、整流体と、を備える。電動機は、ロータと、ステータと、フレームと、を備える。整流体は、フレームを支持し、外郭をなす外郭部と、外枠部の内方に配置された本体部と、外枠部と本体部との間に形成される風路部と、を備える。風路部は、内径がステータコアの少なくとも一部の外径より大きく、外径がフレームの内径以下である。さらに、フレームは、規制部を備える。規制部は、ステータコアを周り止めすることで、ステータに対してフレームを周方向に位置決めする。

上記構成によって、大型化を抑制しつつ風路部から排気までの風路を確保でき、電動送風機の送風効率を向上できると記載されている。

特開２０１８−０８４１５１号公報

しかしながら、上記特許文献１の電動送風機においては、送風効率の低下を抑制しつつ、ステータを冷却することが困難である。

上記状況に鑑み、本発明は、送風効率の低下を抑制しつつ、ステータを冷却することができる送風装置を提供することを目的とする。

本発明の例示的な実施形態に係る送風装置は、上下に延びる中心軸に沿って配置されるシャフトを有するロータと、前記ロータと径方向に対向するステータと、前記シャフトに固定され、前記中心軸回りに回転可能なインペラと、前記インペラよりも下方に配置されるハウジングと、を備える。前記ハウジングは、前記ステータと固定される環状の内環状部と、前記内環状部よりも径方向外方に配置され、前記内環状部との径方向間に第１流路を構成する環状の外環状部と、前記内環状部と前記外環状部とを接続する第１リブと、を備える。前記ステータは、前記インペラと前記内環状部との軸方向間において、前記第１リブの上部空間と連通しており、前記第１リブの径方向外端における周方向長さは、前記第１リブの径方向内端における周方向長さと異なる。

本発明の送風装置によれば、送風効率の低下を抑制しつつ、ステータを冷却することができる。

図１は、本発明の例示的な実施形態に係る掃除機の斜視図である。 図２は、本発明の例示的な実施形態に係る送風装置の斜視図である。 図３は、本発明の例示的な実施形態に係る送風装置の縦断面図である。 図４は、本発明の例示的な実施形態に係るディフューザを上方から見た斜視図である。 図５は、本発明の例示的な実施形態に係るディフューザを下方から見た斜視図である。 図６は、本発明の例示的な実施形態に係るハウジングとその周辺を示す斜視図である。 図７は、本発明の例示的な実施形態に係るハウジングとその周辺を示す平面図である。 図８は、本発明の例示的な実施形態に係るハウジングとその周辺を示す横断面図である。 図９は、本発明の例示的な変形例に係るハウジングとその周辺を示す平面図である。

以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本明細書では、送風装置１００の中心軸Ｊが延びる方向を「上下方向」または「軸方向」、送風装置１００の中心軸Ｊに直交する方向を「径方向」、送風装置１００の中心軸Ｊを中心とする円弧に沿う方向を「周方向」とそれぞれ称する。ただし、上記の「上下方向」は、実際に機器に組み込まれる際の送風装置１００の方向を限定しない。また、図面においては、便宜上、図面の記載内容が実際の構造と異なる場合がある。

また、本明細書では、掃除機Ａにおいて、床面Ｆに近づく方向を「下方」とするとともに、床面Ｆから離れる方向を「上方」として、各部の形状および位置関係を説明する。なお、これらの方向は、単に説明のために用いられる名称であって、実際の位置関係および方向を限定しない。また、「上流」および「下流」は、送風装置１００を駆動させた際に吸気部１０３から吸い込まれた気体の流通方向の上流および下流をそれぞれ示す。

本発明の例示的な実施形態の掃除機Ａについて説明する。図１は、本発明の例示的な実施形態に係る掃除機Ａの斜視図である。掃除機Ａは、所謂スティック型の電気掃除機であり、下面および上面にそれぞれ吸気部１０３および排気部１０４が構成されている筐体１０２を備える。筐体１０２の背面からは電源コード（不図示）が導出される。電源コードは居室の側壁面に設けた電源コンセント（不図示）に接続され、掃除機Ａに電力を供給する。なお、掃除機Ａは所謂ロボット型、キャニスター型またはハンディ型の電気掃除機でもよい。

筐体１０２内には吸気部１０３と排気部１０４とを連結する空気通路（不図示）が形成される。空気通路内には上流側から下流側に向かって集塵部（不図示）、フィルタ（不図示）および送風装置１００が順に配置される。送風装置１００は、後述のインペラ３０を有する。気体通路内を流通する気体に含まれる塵埃等のゴミはフィルタにより遮䭍され、容器状に形成される集塵部内に集塵される。集塵部およびフィルタは、筐体１０２に対して着脱可能に構成される。

筐体１０２の上部には把持部１０５および操作部１０６が設けられる。使用者は把持部１０５を把持して掃除機Ａを移動させることができる。操作部１０６は複数のボタン１０６ａを有し、ボタン１０６ａの操作によって掃除機Ａの動作設定を行う。例えば、ボタン１０６ａの操作により、送風装置１００の駆動開始、駆動停止、および回転数の変更等が指示される。吸気部１０３には棒状の吸引管１０７の下流端（図中、上端）が接続される。吸引管１０７の上流端には吸引ノズル１０８が吸引管１０７に対して着脱可能に取り付けられる。床面Ｆ上のゴミは、吸引ノズル１０８を通って吸引管１０７に吸い込まれる。

掃除機Ａは、後述する送風装置１００を備える。これにより、掃除機Ａにおいて、送風装置１００の送風効率の低下を抑制しつつ、ステータ２０を冷却することができる。モータ１を効率良く冷却しつつ、送風装置１００の送風効率を向上できる。

図２は、送風装置１００の斜視図である。図３は、送風装置１００の縦断面図である。図２及び図３を参照して、送風装置１００は、モータ１と、モータ１によって回転駆動されるインペラ３０を備える。より詳細に述べると、送風装置１００は、ロータ１０と、ステータ２０と、インペラ３０と、ハウジング５０と、を備える。本実施形態においては、送風装置１００は、ディフューザ４０をさらに備える。

モータ１は、ロータ１０と、ステータ２０と、を備える。ロータ１０は、シャフト１１と、マグネット１２と、を備える。より詳細に述べると、ロータ１０は、上下に延びる中心軸Ｊに沿って配置されるシャフト１１を有する。マグネット１２は、シャフト１１に固定される。マグネット１２は、軸方向に並ぶ複数の環状のマグネット片１２１を備える。マグネット１２の上方には上スペーサ１３が配置され、下方には、下スペーサ１４が配置される。マグネット１２の上面は、上スペーサ１３の下面に接触し、マグネット１２の下面は、下スペーサ１４の上面に接触する。本実施形態においては、マグネット１２は、接着剤によってシャフト１１の径方向外面に固定される。ただし、マグネット１２は、他の手段によってシャフト１１に固定されてもよく、他の部材を介してシャフト１１と間接的に固定されてもよい。

図３及び図７と図８を参照して、ステータ２０は、ステータコア２１と、インシュレータ２２と、コイル２３と、を備える。ステータ２０は、ロータ１０と径方向に対向する。より詳細に述べると、ステータ２０は、マグネット１２と径方向に対向する。ステータ２０は、磁性材料で形成されるステータコア２１と、絶縁材料で形成されるインシュレータ２２と、コイル２３と、を備える。ステータコア２１は、環状のコアバック２１１と、複数のティース２１２と、を備える。複数のティース２１２は、コアバック２１１から径方向内方に延び、周方向に配列される。インシュレータ２２は、ティース２１２の上面の少なくとも一部を覆う。より詳細に述べると、インシュレータ２２は、ティース２１２の上面の少なくとも一部を覆う上インシュレータ２２１と、ティース２１２の下面の少なくとも一部を覆う下インシュレータ２２２と、を備える。

コイル２３は、インシュレータ２２を介してティース２１２に導線が巻かれることによって形成される。すなわち、ステータ２０は、環状のコアバック２１１と、コアバック２１１から径方向内方に延び、周方向に配列される複数のティース２１２と、ティース２１２に形成される複数のコイル２３と、を備える。導線の端部は、端子２５と電気的に接続される。端子２５は、端子ホルダ２４に収容される。端子ホルダ２４は、下インシュレータ２２２の一部であり、下インシュレータ２２２と同一材料による一体部材として形成される。端子２５は、後述する基板８０と電気的に接続される。これによって、例えば、基板８０を介して外部電源による電力が導線に供給される。なお、端子ホルダ２４は、下インシュレータ２２２と別体の部材として構成されてもよい。また、導線は、他の手段や他の部材によって基板８０と電気的に接続されてもよい。

インペラ３０は、シャフト１１に固定される。インペラ３０は、主板３１と、複数の動翼３２と、シュラウド３３と、を備える。主板３１は、中心軸Ｊと略直交する方向に拡がる部位である。複数の動翼３２は、主板３１の上面から上方に延び、周方向において略等間隔に配列される。シュラウド３３は、主板３１よりも上方に配置され、複数の動翼３２の上端部が接続される。

インペラ３０は、環状のハブ３４によってシャフト１１の上端部に固定される。これにより、インペラ３０は、シャフト１１に固定され、中心軸Ｊ回りに回転可能である。なお、インペラは、いわゆる斜流インペラであってもよい。つまり、主板３１は、径方向外方に向かうにつれて下方に延びる曲面であってよい。さらに、インペラは、シュラウドを備えていなくてもよい。また、インペラ３０とシャフト１１とは、他の手段によって固定されていてもよい。

シュラウド３３は、中心において、軸方向に開口する開口３７を備える。よって、モータ１が回転することによってインペラ３０が回転すると、シュラウド３３の上方の気体は、開口３７を通って下方に吸引され、動翼３２によって径方向外方に流れ、インペラ３０よりも径方向外方に排出される。

インペラ３０は、インペラカバー７０によって囲まれる。つまり、インペラカバー７０は、インペラ３０の径方向外方と上方を囲む。インペラカバー７０の中心には、吸気口７１が構成される。吸気口７１は、開口３７と連通する。すなわち、吸気口７１の近傍に配置されている気体は、インペラ３０が回転することによってインペラカバー７０の内方に吸引され、開口３７を介してインペラ３０内に吸引される。

ディフューザ４０は、インペラ３０よりも下方、かつ、内環状部５１よりも上方に配置される。内環状部５１については、後述する。ディフューザ４０は、ベース部４１と、複数の第１静翼４２と、を備える。ベース部４１は、中心軸Ｊと交差する方向に拡がる。すなわち、ベース板４１は、中心軸Ｊと略直交する方向に広がっていてもよいし、例えば、中心軸Ｊから離れるにつれて上方に拡がる傾斜面や曲面を有していてもよい。複数の第１静翼４２は、ベース部４１の下面において周方向に配列される。本実施形態においては、ディフューザ４０は、第２静翼４３と、外筒部４４と、をさらに備える。外筒部４４は、ベース部４１の径方向外縁４１１よりも径方向外方において軸方向に延びる筒状の部位である。ベース部４１の径方向外縁４１１と外筒部４４とは、第２静翼４３によって接続される。ディフューザ４０の詳細については後述する。

図３及び図６から図８を参照して、ハウジング５０について説明する。図６は、本発明の例示的な実施形態に係るハウジング５０とその周辺を示す斜視図である。図７は、本発明の例示的な実施形態に係るハウジング５０とその周辺を示す平面図である。図８は、本発明の例示的な実施形態に係るハウジング５０とその周辺を示す横断面図である。なお、ハウジング５０の細部については、後述する。

ハウジング５０は、インペラ３０よりも下方に配置される。より詳細に述べると、ハウジング５０は、ディフューザ４０よりも下方に配置される。ハウジング５０は、環状の内環状部５１と、環状の外環状部５２と、第１リブ５３と、を備える。内環状部５１と外環状部５２とは、同心である。内環状部５１は、ステータ２０と固定される。より詳細に述べると、内環状部５１は、ステータコア２１の上方に配置され、固定部材５６によって互いに固定される。なお、内環状部５１とステータ２０とは、他の手段や他の部材によって固定されてもよい。

外環状部５２は、内環状部５１よりも径方向外方に配置される。外環状部５２は、軸方向に延びる筒状の部位である。外環状部５２の上端部は、外筒部４４、及び、インペラカバー７０の下端部と固定される。内環状部５１と外環状部５２とは、第１リブ５３によって接続される。外環状部５２は、内環状部５１との径方向間に第１流路Ｃ１を構成する。第１流路Ｃ１は、インペラ３０よりも径方向外方において、軸方向に延びる筒状の空間である。本実施形態においては、外筒部４４の径方向内面と外環状部５２の径方向内面が略面一であり、ベース部４１の径方向外縁４１１と内環状部５１の径方向外縁が略面一である。すなわち、第２静翼４３によって下方に案内された気体は、第１流路Ｃ１内を下方に向かって流れる。第１流路Ｃ１は、中心軸Ｊを中心とする筒状の空間が第１リブ５３によって周方向に区画されて構成されている。インペラ３０から排出された気体は、ディフューザ４０の第２静翼４３の周方向間を下方に向かって流れ、第１流路Ｃ１を下方に向かって流れる。図３においては、第１流路Ｃ１は、破線矢印によって示されている。なお、ディフューザ４０とハウジング５０、及び、インペラカバー７０は、異なる構成によって互いに固定されていてもよい。

ハウジング５０は、複数の第２リブ５４を備える。また、ハウジング５０は、軸受保持部５５をさらに備える。第２リブ５４は、内環状部５１から中心軸Ｊに近づく方向に延びる。複数の第２リブ５４は、周方向に配列される。本実施形態においては、第２リブ５４は、径方向内側に向かって延び、周方向等間隔に３本配置される。軸受保持部５５は、第２リブ５４の径方向内端部に接続され、軸方向に延びる筒状である。軸受保持部５５は、内環状部５１及び外環状部５２と略同軸である。軸受保持部５５の径方向内面には、軸受６０が固定される。軸受６０は、シャフト１１を回転可能に支持する。

第２リブ５４は、中心軸Ｊに近づくにつれて上方に延びる。軸受６０の少なくとも一部は、第１静翼４２の下端よりも上方に配置されている。つまり、軸受６０の少なくとも一部は、第１静翼４２の径方向内端と、軸受保持部５５を介して径方向において重なる。これにより、例えば、第１静翼４２の径方向内端がシャフト１１の近傍まで延びており、軸受６０の上端が第１静翼４２の下端よりも下方に配置されている場合に比べて、送風装置１００の軸方向の長さを低減することができる。また、軸受６０をできるだけインペラ３０に近い場所に配置することができるため、軸受６０が上記構成よりも下方に配置される場合に比べて、インペラ３０が回転する際に軸受６０が受ける負荷を低減することができる。

内環状部５１と外環状部５２と第１リブ５３とは、同一材料による一体成型の部材である。つまり、内環状部５１と外環状部５２と第１リブ５３とは、同一の材料によって連続的に成型された一体の部材である。これにより、ハウジング５０の量産性が向上し、剛性も向上する。さらに、内環状部５１と外環状部５２と第１リブ５３とが単一の部材であることによって、内環状部５１と外環状部５２と第１リブ５３の寸法精度が向上するため、第１流路Ｃ１の寸法精度が向上し、第１流路Ｃ１内で乱流が発生することを抑制できる。なお、内環状部５１と外環状部５２と第１リブ５３とは、２つ以上の部材によって構成されていてもよい。

ステータ２０の下方には、下ハウジング５８が配置される。下ハウジング５８は、固定部材５８２によって、ハウジング５０と固定される。なお、下ハウジング５８は、他の固定手段によってステータコア２１又はハウジング５０の少なくとも一部と固定されてもよい。下ハウジング５８は、径方向内端部において上方に突出する第１突出部５８１を備える。第１突出部５８１の径方向内面には、軸受６０が固定される。すなわち、本実施形態のロータ１０は、ステータ２０よりも上方に配置される軸受６０と、ステータ２０よりも下方に配置される軸受６０と、によって中心軸Ｊ回りに回転可能に支持される。下ハウジング５８よりも下方には、基板８０が配置される。基板８０は、中心軸Jと略直交する方向に拡がる板状の部材である。基板８０は、固定部材５８３によって、下ハウジング５８と固定される。

次に図４と図５を参照してディフューザ４０について説明する。図４は、本発明の例示的な実施形態に係るディフューザ４０を上方から見た斜視図である。図５は、本発明の例示的な実施形態に係るディフューザ４０を下方から見た斜視図である。

ディフューザ４０は、ベース部４１と、複数の第１静翼４２と、を備える。ベース部４１は、中心軸Ｊと交差する方向に拡がる。本実施形態においては、ベース部４１は、中心軸Ｊと略直交する方向に拡がる。複数の第１静翼４２は、ベース部４１の下面において周方向に配列される。複数の第１静翼４２は、中心軸Ｊに近づくにつれて回転方向Ｒ前方に延びる。これにより、内環状部５１の径方向外方と径方向内方とを連通する第２流路Ｃ２が構成される。よって、第１静翼４２の径方向外端４２１よりも径方向外方を流れる気体の一部が、第２流路Ｃ２によって滑らかに中心軸Ｊに近づく方向に案内されるため、当該気体がコイル２３に当たることによって、コイル２３を効率良く冷却できる。複数の第１静翼４２は、インペラ３０の回転方向Ｒ前方に凸となる曲面を成す。複数の第１静翼４２は、内環状部５１の上方に配置される。

ディフューザ４０は、複数の第２静翼４３と、外筒部４４と、をさらに備える。複数の第２静翼４３は、ベース部４１の径方向外縁４１１から径方向外方に延びる部位である。外筒部４４は、複数の第２静翼４３の径方向外端４３３と接続され、軸方向に延びる筒状の部位である。外筒部４４は、外環状部５２と略同軸である。

ディフューザ４０は、ベース部４１の径方向外縁４１１よりも径方向外方において周方向に配列される複数の第２静翼４３を有する。第２静翼４３は、回転方向Ｒ前方に向かうにつれて下方に延びる。第２静翼４３は、第１流路Ｃ１の上方に配置されている。これにより、ベース部４１の径方向外方を流れる気体を滑らかに下方に案内することができる。よって、送風装置１００の送風効率が向上する。また、第１流路Ｃ１内を流れる気体の送風効率も向上する。第２静翼４３は、インペラ３０の回転方向Ｒ前方に向かうにつれて下方に延びる。ベース部４１の径方向外縁４１１よりも径方向外方の空間には、複数の第２静翼４３によって周方向に区画される流路が構成される。

また、ステータ２０は、インペラ３０と内環状部５１との軸方向間において、第１リブ５３の上部空間と連通している。より詳細に述べると、複数の第１静翼４１は、内環状部５１の径方向外方と径方向内方とを連通する第２流路Ｃ２を構成する。第２流路Ｃ２は、図３では破線矢印によって示されており、図５では実線矢印によって示されている。これにより、第１静翼４２の径方向外端４２１よりも径方向外方を流れる気体の一部が、第２流路Ｃ２によって滑らかに中心軸Ｊに近づく方向に案内される。そして当該気体がコイル２３に当たることによって、コイル２３を効率良く冷却できる。一方、第１静翼４２の径方向外端４２１よりも径方向外方を流れる気体の他の一部は、ベース部４１の径方向外縁４１１よりも径方向外方を下方に向かって流れ、第１流路Ｃ１に沿って下方に排出される。すなわち、インペラ３０から径方向外方に排出された気体の一部は、第１流路Ｃ１に沿って内環状部５１よりも径方向外方を下方に向かって流れ、他の一部は、第２流路Ｃ２に沿って中心軸Ｊに近づく方向に流れる。これにより、送風装置１００の送風効率を向上させつつ、モータ１を冷却できる。

第１静翼４２の少なくとも一部は、内環状部５１と軸方向に間隙を介して対向していることが好ましい。これにより、第１静翼４２の下端が内環状部５１の上面と接触している場合に比べて、気体が第２流路Ｃ２内を滑らかに流れるようになるため、モータ１の冷却特性が向上する。

さらに詳細に述べると、第１静翼４２の下端と内環状部５１の上面との軸方向間隙は、第１静翼４２の径方向外端４２１における軸方向長さの半分よりも長いことが好ましい。これにより、第１静翼４２の軸方向長さを長くし、かつ、第１静翼４２の下端と内環状部５１の上面との軸方向間隙を広くすることが可能となり、第２流路Ｃ２内の送風効率が向上する。よって、モータ１を効率よく冷却できる。

第２静翼４３の径方向内端４３１における下端４３２は、第１静翼４２の径方向外端４２１における下端４２２よりも上方に配置されていることが好ましい。これにより、第２静翼４３によって案内される気体を、より滑らかに第２流路Ｃ２に案内できるため、モータ１を効率よく冷却できる。

より詳細に述べると、第２静翼４３の径方向内端４３１における第２静翼４３の軸方向長さは、第１静翼４２の径方向外端４２１における軸方向長さの略半分であることが好ましい。これにより、第２静翼４３によって案内される気体を、より滑らかに第２流路Ｃ２に案内できる。

第２静翼４３の径方向外端４３３における下端４３４は、第１静翼４２の径方向外端４２１における下端４２２よりも下方に配置されていることが好ましい。これにより、第２静翼４３の径方向外端４３３近傍における第２静翼４３の軸方向長さを長くすることができる。よって、ベース部４１の径方向外方を流れる気体のうち、第２静翼４３の径方向外端４３３近傍を流れる気体を滑らかに下方に案内することができる。よって、送風装置１００の送風効率が向上する。また、第１流路Ｃ１内を流れる気体の送風効率も向上する。

第１静翼４２は、周方向等間隔に配列されることが好ましい。これにより、第２流路Ｃ２を周方向等間隔に構成することができる。よって、周方向において、第２流路Ｃ２内を流れる気流を均一に近づけることができ、周方向においてモータ１をできるだけ均一に冷却できる。

第２静翼４３は、周方向等間隔に配列されることが好ましい。これにより、第２静翼４３によって下方に案内される気流を周方向において均一に近づけられるため、第２静翼４３の周方向間に構成される流路において乱流が発生することを抑制でき、送風装置１００の送風効率が向上する。

第１静翼４２の数と第２静翼４３の数は等しいことが好ましい。さらに、各第１静翼４２の径方向外端４２１の周方向位置は、各第２静翼４３の下端の周方向位置と略同一であることが好ましい。これにより、各第２静翼４３によって下方に案内された気体が、第１静翼４２によって、滑らかに第２流路Ｃ２に案内されるため、送風効率を向上しつつ、モータ１を効率よく冷却できる。

次に、図６から図８を参照しつつ、ハウジング５０とその周辺の構成について説明する。第２リブ５４の上面５４１は、インペラ３０の回転方向Ｒ前方に向かうにつれて下方に延びることが好ましい。これにより、第２流路Ｃ２に沿って、インペラ３０の回転方向Ｒ前方かつ下方に向かって流れる気体を、滑らかに第２リブ５４の下方に案内することができる。よって、モータ１をより効率よく冷却できる。なお、第２リブ５４の上面５４１の全体が、インペラ３０の回転方向Ｒ前方に向かうにつれて下方に延びていてもよいし、本実施形態のように、上面５４１の一部が、インペラ３０の回転方向Ｒ前方に向かうにつれて下方に延びていてもよい。

第１リブ５３の上面５３１は、インペラ３０の回転方向Ｒ前方に向かうにつれて下方に延びることが好ましい。これにより、第１流路Ｃ１内をインペラ３０の回転方向Ｒ前方かつ下方に向かって流れる気体を、滑らかに回転方向Ｒ前方かつ下方に向かって案内できる。よって、送風装置１００の送風効率が向上する。なお、第１リブ５３の上面５３１の全体が、インペラ３０の回転方向Ｒ前方に向かうにつれて下方に延びていてもよいし、本実施形態のように、上面５３１の一部が、インペラ３０の回転方向Ｒ前方に向かうにつれて下方に延びていてもよい。

第２リブ５４は、複数のコイル２３の周方向間に配置されていることが好ましい。これにより、第２リブ５４とコイル２３とが軸方向に重なる場合に比べて、第２流路Ｃ２内を流れる気体が、周方向に隣接する第２リブ５４の間を通って下方に流れてコイル２３に当たるため、モータ１を効率よく冷却できる。

第１リブ５３の径方向外端における周方向長さＬ１は、第１リブ５３の径方向内端における周方向長さＬ２と異なる。これにより、送風装置１００の送風効率の低下を抑制しつつ、ステータ２０を冷却できる。すなわち、第１リブ５３の形状における設計の自由度を向上させることで、第１流路Ｃ１内における第１リブ５３の断面積を調整できるため、第１流路Ｃ１における送風抵抗の増加を抑制できる。また、第１リブ５３の上面５３１の形状や面積を調整することができるため、第１リブ５３の上面５３１によってステータ２０へ誘導される気流の流速又は風量を増加させることができるため、ステータ２０を効率よく冷却できる。

第１リブ５３は、ティース２１２の径方向外方に配置されている。換言すると、第１リブ５３の少なくとも一部は、周方向においてティース２１２と重なる。これにより、ステータ２０の冷却効率が向上する。つまり、ステータ２０において発熱しやすいコイル２３が配置される場所の径方向外方に第１リブ５３が配置されるため、第１リブ５３によって径方向内方に誘導された気体がコイル２３に当たりやすくなり、ステータ２０を効率よく冷却できる。

第１リブ５３の径方向内端における周方向長さＬ２は、ティース２１２の周方向長さＬ３よりも長い。これにより、第１リブ５３の径方向内端の周方向長さＬ２を長くすることで、第１リブ５３の上面５３１の面積が増加するため、ステータ２０に向かって流れる気流を増加させることができ、ステータ２０を効率よく冷却できる。なお、ティース２１２の周方向長さが径方向に沿って変化する場合には、ティース２１２の径方向外端における周方向長さをティース２１２の周方向長さＬ３とすればよい。

本実施形態においては、第１リブ５３の径方向外端における周方向長さＬ１は、第１リブ５３の径方向内端における周方向長さＬ２よりも短い。これにより、第１流路Ｃ１において相対的に流速が速い径方向外側の領域において流路断面積を広くすることで送風効率を向上できる。一方で、第１流路Ｃ１において相対的に流速が遅い径方向内側の領域において第１リブ５３の上面５３１の面積を増加させることができるため、気流をステータ２０側に誘導することができる。よって、送風装置１００の送風効率の低下を抑制しつつ、ステータ２０を冷却できる。

第１リブ５３におけるインペラ３０の回転方向Ｒ後方側面５３２は、径方向外方に向かうにつれて回転方向Ｒ前方側に配置されている。すなわち、回転方向Ｒ後方側面５３２の径方向外端は、回転方向Ｒ後方側面５３２の径方向内端よりも、回転方向Ｒ前方側に配置される。これにより、インペラ３０によって排気される気流は回転方向Ｒ前方かつ径方向外方に向かうため、回転方向Ｒ後方側面５３２の形状が当該気流に沿う形状となり、例えば回転方向Ｒ後方側面５３２が径方向に延びる場合に比べて、流路抵抗を低減できる。よって、送風装置１００の送風効率を向上できる。

第１リブ５３におけるインペラ３０の回転方向前方側面５３３は、略径方向に延びる。つまり、回転方向前方側面５３３の径方向外端の周方向位置と、回転方向前方側面５３３の径方向内端の周方向位置は、略同一である。これにより、例えば、回転方向前方側面５３３の径方向外端が、回転方向前方側面５３３の径方向内端よりも回転方向Ｒ前方側に配置されている場合に比べて、第１リブ５３の周方向長さを短くできるため、第１流路Ｃ１の流路断面積を広くできるため、送風効率が向上する。

第１リブ５３の上面５３１と、内環状部５１の上面と、は滑らかに接続する。これにより、第１リブ５３の上面５３１に当たった気流は、滑らかに中心軸Ｊに近づく方向に誘導され、ステータ２０を効率よく冷却できる。なお、第１リブ５３の上面５３１と内環状部５１の上面とは、略面一であることが好ましい。これにより、第１リブ５３の上面５３１に当たった気流が、より滑らかに中心軸Ｊに近づく方向に誘導される。

第１リブ５３の周方向長さは、第２リブ５４の周方向長さよりも長い。これにより、第１リブ５３の上面５３１の面積を増大させて、気流を効率よく中心軸Ｊに近づく方向に誘導しつつ、周方向に隣接する第２リブ５４の周方向間隙を広くすることができるため、気流が効率よくステータ２０に当たり、ステータ２０を効率よく冷却できる。

図９は、本発明の例示的な変形例に係るハウジング５０Ａとその周辺を示す平面図である。変形例の説明においては、上述の例示的な実施形態と異なる特徴部分のみ記載する。上述の例示的な実施形態と変形例とが同一の構成である部位については同一の符号を付し、説明を省略することがある。

第１リブ５３Ａの径方向内端における周方向長さＬ２Ａは、第１リブ５３Ａの径方向外端における周方向長さＬ１Ａよりも短い。これにより、相対的に流速が速い径方向外側の領域第１リブ５３Ａの上面５３１Ａを広くすることで、より多くの気体をステータ２０側に誘導できる。よって、ステータ２０を効率よく冷却できる。

第１リブ５３Ａにおけるインペラ３０の回転方向Ｒ後方側面５３２Ａは、径方向内方に向かうにつれて回転方向Ｒ前方に延び、回転方向Ｒ後方に凸となる曲面である。すなわち、回転方向Ｒ後方側面５３２Ａの径方向内端は、回転方向Ｒ後方側面５３２Ａの径方向外端よりも、回転方向Ｒ前方に配置される。これにより、例えば、回転方向Ｒ後方側面５３２Ａが径方向内端部から径方向外端部に至るまで略径方向に延びる場合に比べて、第１リブ５３Ａの流路断面積が増加するため、より多くの気流をステータ２０側に誘導できる。よって、ステータ２０を効率よく冷却できる。また、第１流路Ｃ１内において相対的に流速が速い径方向外側の領域において第１リブ５３Ａの周方向長さが長いため、第１リブ５３Ａの径方向外端部周辺の強度を向上できる。

回転方向Ｒ後方側面５３２Ａの径方向外端は、ティース２１２の回転方向Ｒ後方側面よりも回転方向Ｒ後方に配置される。これにより、回転方向Ｒ前方かつ下方に向かう気流が、ティース２１２の回転方向後方側面よりも回転方向Ｒ後方において第１リブ５３Ａの上面５３１Ａに当たって滑らかに中心軸Ｊに向かって誘導され、より効率よくコイル２３に当たるのでコイル２３を効率よく冷却できる。

本明細書中に開示されている種々の技術的特徴は、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えること、及び、組み合わせることが可能である。

本発明は、例えば、掃除機用の送風装置に利用することができる。

Ａ 掃除機
Ｆ 床面
Ｊ 中心軸
Ｒ 回転方向
Ｃ１ 第１流路
Ｃ２ 第２流路
Ｌ１，Ｌ１Ａ 周方向長さ
Ｌ２，Ｌ２Ａ 周方向長さ
Ｌ３ 周方向長さ
１００ 送風装置
１０２ 筐体
１０３ 吸気部
１０４ 排気部
１０５ 把持部
１０６ 操作部
１０６ａ ボタン
１０７ 吸引管
１０８ 吸引ノズル
１ モータ
１０ ロータ
１１ シャフト
１２ マグネット
１２１ マグネット片
１３ 上スペーサ
１４ 下スペーサ
２０ ステータ
２１ ステータコア
２１１ コアバック
２１２ ティース
２２ インシュレータ
２２１ 上インシュレータ
２２２ 下インシュレータ
２３ コイル
２４ 端子ホルダ
２５ 端子
３０ インペラ
３１ 主板
３２ 動翼
３３ シュラウド
３４ ハブ
３７ 開口
４０ ディフューザ
４１ ベース部
４１１ 径方向外縁
４２ 第１静翼
４２１ 径方向外端
４２２ 下端
４３ 第２静翼
４３１ 径方向内端
４３２ 下端
４３３ 径方向外端
４３４ 下端
４４ 外筒部
５０，５０Ａ ハウジング
５１ 内環状部
５２ 外環状部
５３，５３Ａ 第１リブ
５３１，５３１Ａ 上面
５３２，５３２Ａ 後方側面
５３３ 前方側面
５４ 第２リブ
５４１ 上面
５５ 軸受保持部
５６ 固定部材
５８ 下ハウジング
５８１ 突出部
５８２ 固定部材
５８３ 固定部材
６０ 軸受
７０ インペラカバー
７１ 吸気口
８０ 基板

Claims (12)

1. 上下に延びる中心軸に沿って配置されるシャフトを有するロータと、
   前記ロータと径方向に対向するステータと、
   前記シャフトに固定され、前記中心軸回りに回転可能なインペラと、
   前記インペラよりも下方に配置されるハウジングと、
   を備え、
   前記ハウジングは、
   前記ステータと固定される環状の内環状部と、
   前記内環状部よりも径方向外方に配置され、前記内環状部との径方向間に第１流路を構成する環状の外環状部と、
   前記内環状部と前記外環状部とを接続する第１リブと、
   を備え、
   前記ステータは、前記インペラと前記内環状部との軸方向間において、前記第１リブの上部空間と連通しており、
   前記第１リブの径方向外端における周方向長さは、前記第１リブの径方向内端における周方向長さと異なる、送風装置。
2. 前記ステータは、
   環状のコアバックと、前記コアバックから径方向内方に延び、周方向に配列される複数のティースと、を有するステータコアと、
   前記ティースの上面の少なくとも一部を覆うインシュレータと、
   前記インシュレータを介して前記ティースに導線が巻かれることで形成されるコイルと、
   を備え、
   前記第１リブは、前記ティースの径方向外方に配置されている、請求項１に記載の送風装置。
3. 前記第１リブの径方向内端における周方向長さは、前記ティースの周方向長さよりも長い、請求項２に記載の送風装置。
4. 前記ハウジングは、前記内環状部から前記中心軸に近づく方向に延び、周方向に配列される複数の第２リブをさらに備え、
   前記第２リブは、前記複数のコイルの周方向間に配置されている、請求項２又は３に記載の送風装置。
5. 前記内環状部と前記外環状部と前記第１リブとは、同一材料による一体成型の部材である、請求項１から４のいずれかに記載の送風装置。
6. 前記第１リブの径方向外端における周方向長さは、前記第１リブの径方向内端における周方向長さよりも短い、請求項１から５のいずれかに記載の送風装置。
7. 前記第１リブにおける前記インペラの回転方向後方側面は、径方向外方に向かうにつれて前記回転方向前方側に配置されている、請求項６に記載の送風装置。
8. 前記第１リブの径方向内端における周方向長さは、前記第１リブの径方向外端における周方向長さよりも短い、請求項１から５のいずれかに記載の送風装置。
9. 前記第１リブにおける前記インペラの回転方向後方側面は、径方向内方に向かうにつれて前記回転方向前方に延び、前記回転方向後方に凸となる曲面である、請求項８に記載の送風装置。
10. 前記インペラよりも下方、かつ、前記内環状部よりも上方に配置されるディフューザをさらに備え、
    前記ディフューザは、
    前記中心軸と交差する方向に拡がるベース部と、
    前記ベース部の下面において周方向に配列され、前記中心軸に近づくにつれて前記回転方向前方に延びる複数の第１静翼と、
    を備える、請求項１から９のいずれかに記載の送風装置。
11. 前記ディフューザは、前記ベース部の径方向外縁よりも径方向外方において周方向に配列され、前記回転方向前方に向かうにつれて下方に延びる複数の第２静翼をさらに備え、
    前記第２静翼は、前記第１流路の上方に配置されている、請求項１０に記載の送風装置。
12. 請求項１から１１のいずれかに記載の送風装置を備える、掃除機。
    
    

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