JP2705343B2

JP2705343B2 - 電動送風機

Info

Publication number: JP2705343B2
Application number: JP3076452A
Authority: JP
Inventors: 啓宇川崎
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1991-04-09
Filing date: 1991-04-09
Publication date: 1998-01-28
Anticipated expiration: 2013-01-28
Also published as: JPH04311700A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電動送風機に関するも
のであり、特に、電気掃除機等に使用される電動送風機
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の電動送風機として、特開
昭６０−２４２８２７号公報に掲載の技術を挙げること
ができる。図６は従来の電動送風機を示す断面図であ
る。図において、１は永久磁石、２は永久磁石１が組込
まれたロータ、３は電機子巻線、４はステータ、５はス
テータ４の内側にロータ２が位置するインナーロータタ
イプのブラシレスモータである。６はロータ２の永久磁
石１の磁極の位置を検出するホール素子等からなる磁極
検出器、７はブラシレスモータ５によって駆動する吸気
用回転翼、８は吸気用回転翼７で吸気された空気流をブ
ラシレスモータ５内に案内する案内翼、９は吸気用回転
翼７をカバーリングするファンケースである。

【０００３】従来の電動送風機は、上記のように構成さ
れており、吸気用回転翼７の回転によって外気と一緒に
塵芥等を吸気する。また、吸気された空気流は案内翼８
によってブラシレスモータ５内を流れ、ブラシレスモー
タ５を冷却し、ブラシレスモータ５の過熱を防止する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の電
動送風機では、吸気用回転翼７の回転によって吸気され
た空気流の一部をブラシレスモータ５内を流すことによ
り、ブラシレスモータ５を冷却していた。しかし、吸気
された空気流には水分や油分等が含まれていることがあ
り、斯かる空気流がブラシレスモータ５内を流れると、
ブラシレスモータ５内部が汚れ、電機子巻線３やロータ
２に錆が発生したりして、電気部品であるブラシレスモ
ータ５にとって決して好ましくはなかった。しかも、吸
気された空気流が流体抵抗の多いブラシレスモータ５内
を流れるため、吸気用回転翼７の回転による吸引性能に
も影響を与えていた。

【０００５】他の先行技術として特開平３−１８６９９
号公報、特開平３−２３３９９号公報、特開昭６２−２
３７０９９号公報、実開昭６２−１１９１４６号公報等
を挙げることができる。特開平３−１８６９９号公報、
特開平３−２３３９９号公報に掲載の技術は、電動機に
よって駆動される吸気用回転翼と、前記吸気用回転翼に
よって発生された吸気流を排気する前記吸気用回転翼を
覆う排気窓を設けたファンケースと、前記吸気用回転翼
による吸気流を排気窓に案内する案内翼とを具備する電
動送風機である。しかし、この電動機は外部ファンを持
ち、電動機の内部に空気流を流すものであるから、強制
供給する空気流に水分が含まれている虞れがあり、電機
子巻線やロータに錆が発生し易く、電気部品である電動
機の品質の維持が困難であった。また、特開昭６２−２
３７０９９号公報に掲載の技術は、電動機によって駆動
される吸気用回転翼によって発生された吸気流を電動機
内に導入し、電動機内を冷却した後、吸音材を通過させ
て排気するものである。したがって、空気流を流す流路
の流体抵抗が大きくなり、必要とする冷却能力が得られ
ない可能性がある。そして、実開昭６２−１１９１４６
号公報に掲載の技術は、ファンによって発生された空気
流によってブラケットに配設されている放熱フィンから
吸熱し、それをファンケースの排気窓を介して排出する
技術が開示されている。しかし、放熱フィンがファンの
シャフト付近に配設されており、電動機の冷却効率が良
くない可能性が高い。

【０００６】図６に示す従来の電動送風機は、ブラシレ
スモータ５の内部に空気流を流すことにより、ブラシレ
スモータ５を冷却していた。したがって、空気流に水分
が含まれている虞れがあり、電機子巻線３やロータ２に
錆が発生し易く、電気部品であるブラシレスモータ５の
品質の維持が困難であった。また、従来の電動送風機
は、吸気用回転翼７の回転によって吸気された空気流の
一部でブラシレスモータ５を冷却するものであり、しか
も、この空気流は吸気用回転翼７側から吸気され、その
流れは、吸気用回転翼７からステータ４部を通ってロー
タ２の磁極位置を検出する磁極検出器６方向へと順次流
れていた。このため、ステータ４の電機子巻線３の銅損
による熱や、ステータ４の鉄心の鉄損による熱が磁極検
出器６に流れ込み、磁極検出器６に熱風が供給されるた
め、磁極検出器６の品質維持の観点からは好ましくなか
った。

【０００７】従来の電動送風機では、譬え、冷却用回転
翼を有していても、これを高速で回転させることはでき
ず、冷却用の空気を大量にブラシレスモータ５内に取込
むことができなかった。これを、図を用いて説明する。
図７は従来の電動送風機の冷却用回転翼を示す斜視図で
ある。図において、１５はブラシレスモータ５の回転軸
への取付部、１６はプロペラファン、１７はプロペラフ
ァン１６の外周部に一枚一枚切欠いて折曲げて形成され
た複数の羽根である。この構成の冷却用回転翼はプロペ
ラファン１６であり、高速で回転すると羽根１７の付根
部に応力集中が起こり、クラック等が発生し、破壊され
る虞れがあった。このため、冷却用回転翼であるプロペ
ラファン１６をブラシレスモータ５の回転軸に取付ける
と、ブラシレスモータ５の回転数が制限され、吸気用回
転翼７の回転も制限を受け、電動送風機の性能の低下を
招いていた。

【０００８】そこで、この発明は、塵芥等と一緒に吸入
される水分や油分等が含まれている外気がブラシレスモ
ータ等の電動機内を流れず、ブラシレスモータ等の電動
機の冷却ができ、吸引性能が高く、しかも、常に冷たい
冷気が磁極検出器に供給され、磁極検出器に熱風が流れ
込むことのない電動送風機の提供を課題とするものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる電動送風
機は、ステータの内側にロータを有する電動機によって
駆動される吸気用回転翼と、前記吸気用回転翼を覆う熱
伝導性の良い素材で形成したファンケースに穿設され、
前記吸気用回転翼によって発生された吸気流を排気する
排気窓と、前記吸気用回転翼の外周部に位置し、前記吸
気用回転翼による吸気流を排気窓に案内すると共に、前
記電動機の端部を構成する熱伝導性の良い素材からなる
ケースブラケットの電動機の外側に形成された案内翼
と、前記電動機によって駆動され、前記電動機内に取付
けられた冷却用回転翼と、前記冷却用回転翼による冷却
風がロータの磁極位置を検出する磁極検出器から前記電
動機のステータ部を通って冷却用回転翼、ケースブラケ
ットの電動機の内側方向へと順次流れるものである。

【００１０】

【作用】本発明においては、吸気用回転翼がブラシレス
モータ等の電動機で駆動されることにより外気が吸気さ
れ、その吸気流が吸気用回転翼の外周部に位置する案内
翼によってファンケースに穿設された排気窓に案内され
排気されるから、外気の吸気から排気までの空気の流れ
がよく、しかも、水分や油分等が含まれている外気はブ
ラシレスモータ等の電動機内を直接流れない。また、吸
気用回転翼をステータの内側にロータを有する電動機で
駆動し、そのステータを支持する熱伝導性の良い素材の
ケースブラケットにより、熱流がステータからケースブ
ラケットへと流れ、吸気用回転翼によってブラシレスモ
ータ等の電動機の熱が放熱される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１は本発明の第一実施例である電動送風機を示す断面
図、図２は本発明の第一実施例である電動送風機の吸気
用回転翼及び案内翼の組付状態を示す斜視図、図３は本
発明の第一実施例である電動送風機のファンケースを示
す斜視図である。また、図４は本発明の第一実施例であ
る電動送風機の冷却用回転翼を示す斜視図である。図
中、上記従来例と同一符号及び記号は上記従来例の構成
部分と同一または相当する構成部分を示す。図におい
て、１０はファンケース９に穿設された排気窓であり、
吸気用回転翼７の外周部に位置する案内翼８に案内され
て、この排気窓１０から吸気流は排気される。１１はブ
ラシレスモータ５を冷却するための冷却用回転翼１１で
あり、ブラシレスモータ５によって駆動する。１２は冷
却用回転翼１１に形成された凸状開口部、２０はブラシ
レスモータ５にファンケース９を支持するケースブラケ
ットであり、このケースブラケット２０には動圧を静圧
に変換する案内翼８が一体で形成されている。

【００１２】この構成の電動送風機では、吸気用回転翼
７の回転によって外気と一緒に塵芥等を吸気し、この吸
気された空気流は案内翼８によってファンケース９の排
気窓１０から排気される。このため、従来のように吸気
用回転翼７の回転によって吸気された空気流はブラシレ
スモータ５内を流れず、案内翼８によってファンケース
９の排気窓１０から円滑な空気流となって排気される。
また、冷却用回転翼１１の回転によって冷却空気がブラ
シレスモータ５の反吸気用回転翼７側から吸気され、ブ
ラシレスモータ５内を通って、ブラシレスモータ５を冷
却した後、ブラシレスモータ５外に排気される。即ち、
本実施例では、吸気用回転翼７による吸気流を利用して
ブラシレスモータ５を冷却するのではなく、外気の送風
路と冷却風路を分離して、冷却用回転翼１１による専用
の冷却空気によって、ブラシレスモータ５を冷却してい
る。

【００１３】このように、本実施例の電動送風機は、ブ
ラシレスモータ５によって駆動される吸気用回転翼７
と、前記吸気用回転翼７を覆うファンケース９に穿設さ
れ、吸気流を排気する排気窓１０と、前記吸気用回転翼
７の外周部に位置し、前記吸気用回転翼７による吸気流
を排気窓１０に案内する案内翼８とを備えている。そし
て、吸気用回転翼７がブラシレスモータ５で駆動される
ことにより外気が吸気され、その外気流は吸気用回転翼
７の外周部に位置する案内翼８によって案内され、案内
翼８の外周に穿設された排気窓１０から排気される。し
たがって、従来のように吸気用回転翼７の回転によって
吸気される空気流がブラシレスモータ５内を流れること
なく、案内翼８によって直接ファンケース９の排気窓１
０から円滑に廃棄されるので、外気の吸気から排気まで
の空気の流れがよく、高性能の電動送風機となる。ま
た、水分や油分等が含まれている外気はブラシレスモー
タ５内を直接流れないので、ブラシレスモータ５内部が
汚れず、電機子巻線３やロータ２に錆が発生することも
なく、電動送風機の品質の劣化を防止できる。更に、冷
却用回転翼１１による専用の冷却空気によって、ブラシ
レスモータ５が冷却され、ブラシレスモータ５の過熱が
防止されるので、電動送風機の安全性が向上し、長寿命
化を促進できる。

【００１４】本実施例の電動送風機においては、吸気用
回転翼７の回転によって外気と一緒に塵芥等を吸気し、
この吸気された空気流は案内翼８によってファンケース
９の排気窓１０から排気される。また、冷却用回転翼１
１の回転によって冷却空気がブラシレスモータ５の反吸
気用回転翼７側から吸気されるが、この冷却風はロータ
２の磁極位置を検出する磁極検出器６からステータ４部
を通って冷却用回転翼１１方向へと順次流れる。このよ
うな流れの冷却風によってブラシレスモータ５が冷却さ
れる。このため、磁極検出器６には常に冷たい冷気が供
給され、ステータ４の電機子巻線３の銅損による熱や、
ステータ４の鉄心の鉄損による熱が流れ込まない。

【００１５】このように、本実施例の電動送風機は、ブ
ラシレスモータ５によって駆動される冷却用回転翼１１
と、前記冷却用回転翼１１による冷却風がロータ２の磁
極位置を検出する磁極検出器６からステータ４部を通っ
て冷却用回転翼１１方向へと順次流れるブラシレスモー
タ５とを備えている。そして、冷却用回転翼１１がブラ
シレスモータ５で駆動されることにより冷却風が発生
し、その冷却風がロータ２の磁極位置を検出する磁極検
出器６からステータ４部を通って冷却用回転翼１１方向
へと順次流れ、この冷却風によってブラシレスモータ５
が冷却される。

【００１６】したがって、本実施例においては、吸気用
回転翼７の回転によって吸気された水分や油分等が含ま
れている外気はブラシレスモータ５内を直接流れないの
で、ブラシレスモータ５内部が汚れず、電機子巻線３や
ロータ２に錆が発生することもなく、電動送風機の品質
の劣化を防止できる。また、冷却用回転翼１１による専
用の冷却空気によって、ブラシレスモータ５を冷却し、
ブラシレスモータ５の過熱を防止できるので、ブラシレ
スモータ５の安全性が向上し、長寿命化を促進できる。
しかも、冷却風は磁極検出器６からステータ４部を通っ
て冷却用回転翼１１方向へと順次流れ、磁極検出器６に
は常に冷たい冷気が供給され、ステータ４の電機子巻線
３の銅損や、ステータ４の鉄心の鉄損による熱風が磁極
検出器６に流れ込まないので、品質のよい電動送風機と
なる。更に、斯かる構成の冷却機構を採用することによ
り、冷却用回転翼１１を保護する専用の安全カバーが不
要になり、ブラシレスモータ５の回転軸に冷却用回転翼
１１を取付けた状態でロータアッシーをステータアッシ
ーに挿入できるので、組立作業及び分解作業が容易にな
る。

【００１７】更に、図４において、１２は冷却用回転翼
１１の吸気側に形成された凸状開口部、１３は凸状開口
部１２を形成する袋状の凸部、１４は冷却用回転翼１１
の円形の外周部である。この冷却用回転翼１１はブラシ
レスモータ５によって駆動され、この冷却用回転翼１１
による冷却風でブラシレスモータ５は自己冷却される。
本実施例の電動送風機においては、吸気用回転翼７の回
転によって外気と一緒に塵芥等を吸気し、この吸気され
た空気流は案内翼８によってファンケース９の排気窓１
０から排気される。また、冷却用回転翼１１の回転によ
って冷却空気がブラシレスモータ５の反吸気用回転翼７
側から吸気される。しかも、この冷却用回転翼１１は外
周が同一平面で円形に繋っているので、遠心力に対して
強く、高速回転時も冷却空気をブラシレスモータ５内に
安定して供給できる。

【００１８】このように、本実施例の電動送風機は、外
周部１４が円形で吸気側に凸状開口部１２を有し、ブラ
シレスモータ５によって駆動される冷却用回転翼１１
と、前記冷却用回転翼１１による冷却風で自己冷却が行
なわれるブラシレスモータ５とを備えている。そして、
外周部１４が円形で吸気側に凸状開口部１２を有する冷
却用回転翼１１がブラシレスモータ５で駆動されて冷却
風が発生し、その冷却風でブラシレスモータ５の自己冷
却が行なわれる。

【００１９】したがって、本実施例においては、吸気用
回転翼７の回転によって吸気された水分や油分等が含ま
れている外気はブラシレスモータ５内を直接流れないの
で、ブラシレスモータ５内部が汚れず、電機子巻線３や
ロータ２に錆が発生することもなく、電動送風機の品質
の劣化を防止できる。また、冷却用回転翼１１による専
用の冷却空気によって、ブラシレスモータ５を冷却し、
ブラシレスモータ５の過熱を防止できるので、ブラシレ
スモータ５の安全性が向上し、長寿命化を促進でき、品
質のよい電動送風機となる。更に、回転によって発生す
る遠心力に対して強度の大きい図４のような冷却用回転
翼１１を採用することにより、高速回転時も安定した冷
却風を得ることができ、冷却用の空気を大量にブラシレ
スモータ５内に取込むことができるので、冷却用回転翼
１１をブラシレスモータ５の回転軸に直接取付けても、
ブラシレスモータ５の回転数が制限されず、吸気用回転
翼７の回転も制限を受けない。この結果、電動送風機の
性能が低下せず、高性能を維持できる。しかも、冷却用
回転翼１１の肉厚を薄くでき、重量の軽減も図れるの
で、吸気開口部である凸状開口部１２の流体抵抗を小さ
くでき、効率のよい冷却用回転翼１１を安価で提供でき
る。

【００２０】図５は本発明の第二実施例である電動送風
機を示す断面図である。図中、上記従来例及び実施例と
同一符号及び記号は上記従来例及び実施例の構成部分と
同一または相当する構成部分を示す。図において、１８
は熱伝導率の高いアルミニュウム材で形成したケースブ
ラケット、１９はケースブラケット１８の中を流れる熱
流、２１はステータ４の鉄心である。本実施例では、ケ
ースブラケット１８によってブラシレスモータ５のステ
ータ４の鉄心２１の支持部及び吸気用回転翼７のファン
ケース９の一部が構成されている。この構成の電動送風
機においても、吸気用回転翼７の回転によって外気と一
緒に塵芥等を吸気し、この吸気された空気流は案内翼８
によってファンケース９の排気窓１０から排気される。
また、ブラシレスモータ５で発生する熱は、熱伝導によ
る熱流１９となってステータ４からケースブラケット１
８へと流れ、送風路に晒され吸気用回転翼７によって強
制的に放熱される。特に、ブラシレスモータ５を高速で
回転させると駆動周波数が高くなるため、発熱に対して
はステータ４の電機子巻線３の銅損よりも鉄心２１の鉄
損の方が大きなウェイトを占める。したがって、鉄心２
１の支持部を熱伝導性の良いアルミニュウム材で形成す
ることにより、熱伝導による放熱性がよく、ブラシレス
モータ５の冷却には好ましい。

【００２１】このように、第二実施例の電動送風機は、
ステータ４の内側にロータ２を有するブラシレスモータ
５と、前記ブラシレスモータ５によって駆動される吸気
用回転翼７と、前記ブラシレスモータ５のステータ４の
鉄心２１の支持部及び吸気用回転翼７のファンケース９
の一部を熱伝導性の良い素材で形成したケースブラケッ
ト１８とを備えている。即ち、吸気用回転翼７をステー
タ４の内側にロータ２を有するブラシレスモータ５で駆
動し、ステータ４の鉄心２１の支持部及び吸気用回転翼
７のファンケース９の一部を熱伝導性の良い素材のケー
スブラケット１８で形成したものである。

【００２２】したがって、第二実施例においても、上記
実施例と同様に、吸気用回転翼７の回転によって吸気さ
れた水分や油分等が含まれている外気はブラシレスモー
タ５内を直接流れないので、ブラシレスモータ５内部が
汚れず、電機子巻線３やロータ２に錆が発生することも
なく、電動送風機の品質の劣化を防止できる。また、こ
の電動送風機では、熱伝導による熱流１９がステータ４
からケースブラケット１８へと流れ、吸気用回転翼７に
よって熱流１９による放熱が促進されるので、ブラシレ
スモータ５の内部に空気流を流すことなく、ブラシレス
モータ５を冷却できるため、空気流に含まれている水分
で電機子巻線３やロータ２に錆が発生することもなく、
電動送風機の長寿命化を促進でき、品質が向上する。特
に、本実施例のようにケースブラケット１８をアルミニ
ュウム材で形成すれば、電動送風機全体の軽量化を促進
することもできる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電動送風
機は、吸気用回転翼と前記吸気用回転翼の外周部に位置
する案内翼と、前記案内翼の外周に穿設された排気窓と
を備え、吸気用回転翼が電動機で駆動されることにより
吸気される外気は、案内翼によって排気窓に案内され、
排気窓から排気されることにより、ケースブラケットの
外側が冷却され、外気の吸気から排気までの空気の流れ
がよく、高性能の電動送風機になるとともに、水分や油
分等が含まれている外気は電動機内を直接流れないの
で、電動機内部が汚れず、電機子巻線やロータに錆が発
生することもなく、電動送風機の品質の劣化を防止でき
る。一方、電動機内に取付けられた冷却用回転翼による
冷却風がロータの磁極位置を検出する磁極検出器から前
記電動機のステータ部を通って冷却用回転翼、ケースブ
ラケットの内側方向へと順次流れるから、常に、冷たい
冷気が磁極検出器に供給され、磁極検出器に熱風が流れ
込むことがないから、電動送風機の長寿命化を促進で
き、品質が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の第一実施例である電動送風機
を示す断面図である。

【図２】図２は本発明の第一実施例である電動送風機
の吸気用回転翼及び案内翼の組付状態を示す斜視図であ
る。

【図３】図３は本発明の第一実施例である電動送風機
のファンケースを示す斜視図である。

【図４】図４は本発明の第一実施例である電動送風機
の冷却用回転翼を示す斜視図である。

【図５】図５は本発明の第二実施例である電動送風機
を示す断面図である。

【図６】図６は従来の電動送風機を示す断面図であ
る。

【図７】図７は従来の電動送風機の冷却用回転翼を示
す斜視図である。

【符号の説明】

１永久磁石２ロータ３電機子巻線４ステータ５ブラシレスモータ６磁極検出器７吸気用回転翼８案内翼９ファンケース１０排気窓１１冷却用回転翼１２凸状開口部１８，２０ケースブラケット

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ステータの内側にロータを有する電動機
によって駆動される吸気用回転翼と、前記吸気用回転翼を覆う熱伝導性の良い素材で形成した
ファンケースに穿設され、前記吸気用回転翼によって発
生された吸気流を排気する排気窓と、前記吸気用回転翼の外周部に位置し、前記吸気用回転翼
による吸気流を排気窓に案内すると共に、前記電動機の
端部を構成する熱伝導性の良い素材からなるケースブラ
ケットの外側に形成された案内翼と、前記電動機によって駆動され、前記電動機内に取付けら
れた冷却用回転翼と、前記冷却用回転翼による冷却風がロータの磁極位置を検
出する磁極検出器から前記電動機のステータ部を通って
冷却用回転翼、ケースブラケットの内側方向へと順次流
れることを特徴とする電動送風機。