JP3168007U - 送風機 - Google Patents

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Abstract

【課題】ハンドドライヤ等に使用するのに適するように高速回転に耐えられる永久磁石回転子を有する送風機を提供する。【解決手段】ハンドドライヤ等に使用するための送風機は、モータと、モータにより駆動される羽根と、羽根から空気を向けるディフューザと、これらモータ、羽根及びディフューザを収容するハウジングとを有する。モータは、回転子及び固定子を有する。回転子は、シャフト、シャフトに固定された回転子コア、回転子コアに固定されたリング磁石、及びリング磁石を取り巻く保護スリーブを有する。【選択図】図１

Description

本考案は、電気送風機に係り、より詳細には、ハンドドライヤ又は空気清浄機に使用するのに適した送風機に係る。
既知の送風機は、回転子及び固定子を伴うモータと、モータにより駆動される羽根と、空気入口及び空気出口をもち、モータ及び羽根が収容されるハウジングとを備えている。回転子は、接合型ＮｄＦｅＢ（ネオジム・鉄・ホウ素）希土類で作られて回転子の回転子コアに接着されたリング磁石を有している。この送風機は、回転子が１５０００ｒｐｍ（回転／分）を越える高い速度で動作するときにリング磁石が破損することがあるために、信頼性及び有用性が低いという欠点がある。この速度では、接合型希土類磁石は、磁石にかかる力のために分解する傾向がある。焼結型希土類磁石でも、４００００ｒｐｍを越える回転速度では物理的に不安定となる。しかしながら、ハンドドライヤ及び空気清浄機のような近代的な用途では、高回転速度で軽量なモータが要求される。
そこで、ハンドドライヤ等に使用するのに適するように高速回転に耐えられる永久磁石回転子を有する送風機が要望される。
従って、本考案は、その１つの態様において、回転子及び固定子を伴うモータと、モータにより駆動される羽根と、羽根から空気を向けるディフューザと、これらモータ、羽根及びディフューザを収容し、空気入口及び空気出口を有するハウジングとを備え、回転子が、シャフト、シャフトに固定された回転子コア、回転子コアに固定されたリング磁石、及びリング磁石をぴったり取り巻く保護スリーブを含む送風機を提供する。
好ましくは、保護スリーブは、金属で作られる。
好ましくは、保護スリーブは、ステンレススチールプレートで作られる。
好ましくは、保護スリーブの厚みは、０．１ｍｍないし０．３ｍｍである。
好ましくは、リング磁石は、接合型ＮｄＦｅＢ希土類リング磁石、又は焼結型ＮｄＦｅＢ希土類リング磁石である。ＮｄＦｅＢ希土類磁石は、小型軽量パッケージにおいて高い磁気エネルギーを与え、従って、サイズを縮小し、ひいては、モータの重量を減少することができる。
好ましくは、回転子は、回転子コアに対するリング磁石の軸方向移動を防止するためにリング磁石の軸方向端を押す一対のバランスリングを有する。
好ましくは、リング磁石は、その軸方向長さが回転子コアの軸方向長さより長く、そしてバランスリングの各々は、リング磁石の各軸方向端内に位置するボスを有する。
好ましくは、リング磁石は、回転子コアの周りでのリング磁石の回転を防止するために溝内舌状部接続により回転子コアにキー固定される。
好ましくは、ディフューザは、複数の空気通路を経て羽根からモータへ空気を向けるために羽根とモータとの間に配置され、更に、ディフューザは、シャフトのためのベアリングを支持する。
好ましくは、回転子は、２５０００ｒｐｍより高い速度、好ましくは、４００００ｒｐｍより高い速度で回転するように構成される。
以下、添付図面を参照し、本考案の好ましい実施形態を一例として説明する。２つ以上の図に現れる同じ構造物、要素又は部品は、一般的に、それらが現れる全ての図において同じ参照番号で示す。図示されたコンポーネント及び特徴部の寸法は、一般的に、表現の便宜上及び明瞭化のために選択されたものであって、必ずしも一定の縮尺率で描かれていない。
本考案の好ましい実施形態による送風機を示す。 図１の送風機を、ハウジングを除去して示す図である。 図２の送風機の側面図である。 図３の送風機を下から見た図で、送風機の部品である羽根及びディフューザを示す図である。 送風機の回転子の部分分解図である。 第２の実施形態によるシャフトなしの回転子アッセンブリの分解図である。
図１ないし４は、本考案の好ましい実施形態による送風機１００を示す。この送風機は、羽根２００と、ディフューザ３００と、モータ４００と、ハウジング５００とを備えている。
ハウジング５００は、第１ハウジング部材５１０と、第２ハウジング部材５２０とを備えている。第１ハウジング部材５１０は、羽根２００及びディフューザ３００を収容し、羽根のための渦巻部を形成する。第２ハウジング部材５２０は、モータ４００を収容する。第１ハウジング部材５１０は、円形側壁５１２及び底壁５１４を含む。第２ハウジング部材５２０は、エンドプレート５２４を伴う中空円筒５２２を含む。第１ハウジング部材５１０に隣接する円筒５２２の開放下端から外方及び半径方向にフランジ５２６が延びている。このフランジ５２６は、好ましくは、このフランジに側壁５１２をクリンプすることにより、第１ハウジング部材５１０の側壁５１２にしっかりアッセンブルされる。第１ハウジング部材５１０の底壁５１４の中心には、空気入口５１６が形成され、そして第２ハウジング部材５２０の中空円筒５２２には、その閉じた上端に空気出口５２３が形成される。エンドプレート５２４には、ベアリング４３３を保持するように配置された穴と共に、ボス５２５が形成される。好ましくは、第１ハウジング部材５１０は、型抜きされたシートメタル部品であり、第２ハウジング部材５２０は、射出成形プラスチック材料部品である。
図２ないし４において、ハウジング内に配置される羽根、ディフューザ及びモータを示すために、ハウジングを除去した状態で送風機が示されている。羽根２００は、モータ４００のシャフト４４２に固定されて、それと共に回転する。羽根２００は、カバー２２０と、ベース２４０と、複数のカーブしたブレード２６０とを含む。カバー２２０は、その中心に、空気入口５１６に対向して形成された開口２２２を有する。複数のブレード２６０は、カバーとベースとの間に配置され、開口から一般的に半径方向に延び、そして周囲方向に均一に分散されて、複数の流路を形成し、羽根の回転時に、開口２２２を通過する空気がそれら流路に流れる。各ブレード２６０は、２つの長い縁の各々に複数のタブ２６２を有し、これらタブ２６２に対応する穴がカバー２２０及びベース２４０に形成される。タブ２６２及びそれに対応する穴は、クランプ構造体を形成する。ブレード２６０は、この技術で一般的に知られたように、タブが穴に挿入された後にタブをクリンプするか、さもなければ、変形することにより、カバー２２０とベース２４０との間にしっかり固定される。
ディフューザ３００は、羽根２００とモータ４００との間に配置され、ハウジング５００にしっかり装着される。ディフューザ３００には、羽根２００より外径が大きい円形本体３２０が設けられ、これは、第１ハウジング部材５１０の円形側壁５１２の内面に嵌合される。シャフト４４２のベアリング４４５を保持するために円形本体３２０の中心にはスルーホールをもつベアリングホルダが形成される。円形本体３２０と一体的に形成された複数のディフューザ構造体３４０が、羽根２００を向いた円形本体３２０の片面の外周に均一に配置される。各ディフューザ構造体３４０と、第１ハウジング部材５１０の円形側壁５１２の内面とで、空気流を軸方向に且つ周囲方向にガイドするディフューザ通路３４２が画成される。円形本体３２０と一体的に形成された複数の空気ガイド３６０が、モータ４００を向いた円形本体３２０の片面に均一に配置される。隣接する空気ガイド３６０の間に空気通路３６２が形成され、これは、ディフューザ通路から第２ハウジング部材５２０の中空本体５２２へ空気流をガイドし、出口５２３を通して放出させる。従って、ディフューザ３００は、羽根２００から中空本体５２２へ空気流を通流させ又はガイドする。羽根２００から出る加圧空気がディフューザ通路３４２を経て空気通路３６２へ流れ込み、次いで、空気通路３６２によりモータ４００へガイドされ、送風機１００から第２ハウジング部材５２０の空気出口５２３を通して放出される。
モータ４００は、永久磁石回転子４４０及びこの回転子４４０を取り巻く固定子４２０をもつブラシレスモータである。固定子４２０は、第２ハウジング部材５２０に固定され、固定子コア４２２と、この固定子コア４２２の歯４２４に巻かれた巻線（図示せず）とを含む。ここに示す実施形態では、６個の歯４２４により６個の固定子極が形成される。回転子４４０は、シャフト４４２と、このシャフト４４２に固定された回転子コア４４４と、この回転子コア４４４に固定されたリング磁石４４６とを備えている。シャフト４４２は、２つのベアリング４４３及び４４５によって回転可能に支持される。リング磁石４４６は、送風機１００のコストを下げるために接合型ＮｄＦｅＢ希土類リング磁石である。或いは又、リング磁石４４６は、焼結型ＮｄＦｅＢ希土類リング磁石でもよい。リング磁石４４６を軸方向にクランプするために、リング磁石４４６の各軸方向端においてシャフトに一対のバランスリング４４１が取り付けられる。リング磁石４４６及び一対のバランスリング４４１には保護スリーブ４４８が接着される。この保護スリーブ４４８は、好ましくは、厚みが約０．１ｍｍから０．３ｍｍのステンレススチールプレートで作られ、これは、モータの性能に影響せず、遠心力及び電磁力に耐えるための良好な機械的強度を有し、回転子４４０が２５０００ｒｐｍ（更には４００００ｒｐｍ）を越える高い速度で動作するときにリング磁石４４６が破損するのを防止する。
図６は、シャフトを省いた状態で第２の実施形態の回転子アッセンブリを示す分解図である。使用中に、図示された回転子アッセンブリは、図５のシャフト４４２のような回転子シャフトに嵌合される。この回転子アッセンブリは、シャフトに圧入するための中心穴を有する回転子コア４４４を含む。回転子コアにはリング磁石４４６が嵌合される。このリング磁石は、リング磁石の内面に形成された２つの溝４５１が、回転子コアの外面に形成された２つの峰又は舌状部４５０を受け入れ又はそれに嵌合することより成る舌状部・溝接続により、回転子コアに結合される。もちろん、舌状部と溝の位置は、逆であってもよく、又、舌状部及び溝の数は、異なってもよい。この舌状部・溝接続は、リング磁石が回転子コアの周りで回転するのを防止する。回転子コアの軸方向長さは、リング磁石の軸方向長さより短くて、回転子コアに嵌合した際に磁石の各端に小さなチャンバーが形成されるようにしている。バランスリングは、各々、回転子コアに嵌合したときに各チャンバー内に入るボス４４９を有する。バランスリングは、シャフト及び回転子コアに対してリング磁石を軸方向に保持するためにシャフトに圧入される。しかしながら、バランスリング４４１は、ボス４４９が回転子コアに接触する状態で回転子コアに固定されるのが好ましい。一方のバランスリングから回転子コアを通して他方のバランスリングへと通過するボルトのような適当な手段により固定が行われる。保護スリーブ４４８は、高速回転中にリング磁石４４６を破壊しようとする力に対してリング磁石を支持するためにリング磁石に嵌合する。保護スリーブは、この実施形態では、リング磁石と同じ軸方向長さを有する。
本考案による送風機は、ハンドドライヤ及び空気清浄機のような空気処理装置に特に適している。
本考案の実施形態の効果は、保護スリーブの追加でリング磁石が破損するのを防止できるために送風機の信頼性を改善できると共に、接合型ＮｄＦｅＢ希土類で作られたリング磁石が採用されたために送風機のコストが安いことである。
本考案の説明及び請求の範囲において、動詞「備える(comprise)」、「含む(include)」、「収容する(contain)」及び「有する(have)」並びにその変化は、各々、ここに述べたアイテムの存在を特定するために包括的な意味で使用され、付加的なアイテムの存在を除外するものではない。
本考案は、１つ以上の好ましい実施形態を参照して説明したが、当業者であれば、種々の変更がなされ得ることが明らかであろう。それ故、本考案の範囲は、請求の範囲によって決定されるものとする。
１００：送風機
２００：羽根
２２０：カバー
２２２：開口
２４０：ベース
２６０：ブレード
２６２：タブ
３００：ディフューザ
３４０：ディフューザ構造体
３４２：ディフューザ通路
４００：モータ
４２０：固定子
４２２：固定子コア
４２４：歯
４４１：バランスリング
４４２：シャフト
４４３、４４５：ベアリング
４４４：回転子コア
４４６：リング磁石
４４８：保護スリーブ
５００：モータ
５００：ハウジング
５１０：第１ハウジング部材
５１２：円形側壁
５１４：底壁
５１６：空気入口
５２０：第２ハウジング部材
５２２：中空円筒
５２３：空気出口
５２４：エンドプレート
５２５：ボス
５２６：フランジ

Claims (11)

  1. 回転子及び固定子を伴うモータと、モータにより駆動される羽根と、羽根から空気を向けるディフューザと、これらモータ、羽根及びディフューザを収容し、空気入口及び空気出口を有するハウジングとを備え、回転子は、シャフト、シャフトに固定された回転子コア、回転子コアに固定されたリング磁石、及びリング磁石をぴったり取り巻く保護スリーブを含むものである、送風機。
  2. 前記保護スリーブは、金属で作られる、請求項１に記載の送風機。
  3. 前記保護スリーブは、ステンレススチールプレートで作られる、請求項２に記載の送風機。
  4. 前記保護スリーブの厚みは、０．１ｍｍないし０．３ｍｍである、請求項１、２又は３に記載の送風機。
  5. 前記リング磁石は、接合型ＮｄＦｅＢ希土類リング磁石である、請求項１、２、３又は４に記載の送風機。
  6. 前記リング磁石は、焼結型ＮｄＦｅＢ希土類リング磁石である、請求項１、２、３又は４に記載の送風機。
  7. 前記回転子は、前記回転子コアに対する前記リング磁石の軸方向移動を防止するために前記リング磁石の軸方向端を押す一対のバランスリングを有する、請求項１から６のいずれかに記載の送風機。
  8. 前記リング磁石は、その軸方向長さが前記回転子コアの軸方向長さより長く、前記バランスリングの各々は、前記リング磁石の各軸方向端内に位置するボスを有する、請求項７に記載の送風機。
  9. 前記リング磁石は、前記回転子コアの周りでの前記リング磁石の回転を防止するために溝内舌状部接続により前記回転子コアにキー固定される、請求項１から８のいずれかに記載の送風機。
  10. 前記ディフューザは、複数の空気通路を経て前記羽根から前記モータへ空気を向けるために前記羽根と前記モータとの間に配置され、更に、前記ディフューザは、前記シャフトのためのベアリングを支持する、請求項１から９のいずれかに記載の送風機。
  11. 前記回転子は、２５０００ｒｐｍより高い速度、好ましくは、４００００ｒｐｍより高い速度で回転するように構成される、請求項１から１０のいずれかに記載の送風機。
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