JP4024779B2 - 電動送風機及びこの電動送風機を備える電気機器 - Google Patents

Description

本発明は、電動送風機及びこの電動送風機を備える電気掃除機等の電気機器に関する。

特許文献１の図１によれば、モータケーシングの外周部とファンケーシングの外周部との段差により形成されるスペースの、モータケーシングの外周にスイッチング素子を密着して設ける例が示されている。

特許文献２の図３によれば、制御・駆動集積回路基板を含むパッケージを、区切り板よりファン側で、ディフューザからの空気が直接当る領域のケーシングに取付る例が示されている。

特開平６−２６４９４号公報（図１） 特開平６−２６１８４７号公報（図３）

特許文献１の図１に示す電動送風機では、スイッチング素子をモータケーシングの外周に設けている。しかしながら、ステータに近いモータケーシングの外周に取り付けられているため、ステータから発生する熱の影響を大きく受けるので、冷却効果が低いものである。特に、冷却をさせたいパワーデバイスを複数備えるブラシレスモータ等では、これらの問題が顕著になる。

一方、特許文献２の図３に示す電動送風機では、ファンとモータとの間の風路に制御・駆動集積回路基板を含むパッケージを配置している。しかしながら、このような風路中にパッケージを配置すると圧力損失が増加し、電動送風機の効率が低下する。特に、冷却をさせたいパワーデバイスを複数備えるブラシレスモータ等では、内部の風路が複雑になり、圧力損失が増加する。

そこで、本発明の目的は、圧力損失を増加させることなくスイッチング素子等のパワーデバイスを効率的に冷却できるようにすることである。

本発明は、回転軸を有するモータと、前記モータを駆動するための駆動回路が実装された回路基板と、前記駆動回路中のパワーデバイスと、前記モータの回転軸に取り付けられ吐出口を有する遠心ファンと、前記モータと前記遠心ファンとを収納し前記遠心ファンの吐出口と前記モータとの間の流路を構成する隔壁を含むケースと、を備える電動送風機において、前記パワーデバイスは、前記隔壁の外面に配置され、前記回路基板は、前記モータと前記遠心ファンとの間に配置され、前記流路を形成する基板通風口を有するようにした。

本発明によれば、電動送風機の圧力損失を増加させることなく、スイッチング素子等のパワーデバイスを効率的に冷却することができる。

本発明の第１の実施の形態を、図１ないし図８に基づいて説明する。

本実施の形態の電動送風機１は、概略的には、モータ２と、このモータ２の回転軸であるロータ軸３に取り付けられた遠心ファン４と、これらのモータ２や遠心ファン４を収納するケース５とを備えて構成されている。ケース５は、モータケース６と、このモータケース６の外周壁６ａよりも外周寸法が大きい外周壁１５ａを有するファンカバー１５とから構成されている。そして、モータケース６の一部である連結部１８が、モータケース６の外周壁６ａとファンカバー外周壁１５ａとの間を接続している。この連結部１８は、ファンカバー１５のモータケース６側の一部を覆っている。

ここに、本実施の形態のモータ２は、ブラシ付きモータの例を示し、モータケース６内に収納されている。このモータケース６の前端部側は開口部７とされており、モータケース６の前端部側に設けられた連結部１８には、長手板状のブラケット８がモータケース６の直径方向に架橋されて開口部７の一部を覆うように取り付けられている。詳しくは、ブラケット８は、ねじ９により両端が連結部１８に固定されている。従って、ブラケット８により覆われていない開口部７、つまり、ブラケット８とモータケース外周壁６ａとの間がケース内部通風口１０となる。このブラケット８は、モータ２と遠心ファン４との間に配置されている。

そして、ブラケット８の略中央には、遠心ファン４側に向けて略円筒状に突出して内側にベアリング１１ａを収納し、略中央にロータ軸３用の貫通孔１２が開口形成されたベアリング収納部１３ａが設けられている。よって、このブラケット８は、軸保持体として機能する。

また、ブラケット８の吸込前方側には、ディフューザ１４が固定されている。ここに、ディフューザ１４の構成例を図４に基づいて説明する。ディフューザ１４は、図４（ａ）に示すように、略円板状の円板部８１と、この円板部８１の略中心に形成されてロータ軸３が貫通する貫通孔８２と、ブラケット８にねじで固定するためのねじ孔８３ａ，８３ｂと、遠心ファン４の外周部に位置するようにディフューザ１４の外周縁部寄りに立設された複数の円弧状ブレード８４と、図４（ｂ）に示すように円板部８１の他面側である裏面に渦巻状に立設された複数の円弧状ブレード８５と、を備えている。そして、ディフューザ１４は、ケース５の連結部１８に平行に嵌挿され、ブラケット８にねじで固定される。

さらに、このディフューザ１４の吸込前方側に遠心ファン４が配置されている。遠心ファン４は図５に示すように、主板３２２、側板３２３、及び複数の羽根３２４から構成されている。羽根３２４には複数の凸部３２５が設けられていて、この凸部３２５を、主板３２２と側板３２３とに設けられた穴３２６に嵌合し加締られて、それぞれが固定される。流入口１７は、側板３２３の中央に形成され、そして、吐出口２２は、主板３２２と側板３２３の間の外周端に形成される。

そして、モータケース６の連結部１８の外周端部にはファンカバー１５が嵌合され、このファンカバー１５により遠心ファン４やディフューザ１４が覆われている。このファンカバー１５は、前面の中央部に遠心ファン４の流入口１７に対向する吸込開口部１６を有するとともに、後面の全面に後部開口部（図示せず）が形成され、全体では略円筒状に形成されている。そして、モータケース外周壁６ａの上端部（モータケース６から見てファンカバー１５を上方向とした場合）とファンカバー外周壁１５ａの下端部とが、リング状の連結部１８により接続されている。

一方、モータ２は、モータケース６に固定されたステータ１９と、このステータ１９の内側に配置されたロータ２０とにより構成されている。そして、ロータ２０の中心のロータ軸３の両端部がベアリング１１ａ，１１ｂにより回転自在に軸支されている。さらに、モータケース６の後面近傍の周面には、略径方向に位置させて排気口としての吹出口（図示せず）が開口形成されている。また、モータケース６の軸方向の後面側は、後板部２１により有底状に閉塞されている。この後板部２１の中央部が後方に向けて略円筒状に突出し、内側にベアリング１１ｂを収容するベアリング収納部１３ｂが設けられている。

このような構成において、ロータ軸３が回転すると、その回転と一体に遠心ファン４が回転し、この回転によって吸引された空気が、ファンカバー１５の前面側に形成された吸込開口部１６から遠心ファン４を通り、遠心ファン４の吐出口２２から吹き出される。そして、この空気は、ファンカバー１５の内周面に沿って円弧状ブレード８４の間を、軸方向に広がるように流れる。次に、この空気は、円板部８１の裏面において、円弧状ブレード８５の間を渦巻状にディフューザ１４の中心に向けて流れる。このようにして、ディフューザ１４は、遠心ファン４の吐出口２２から吹き出される空気を、一様に整流させ、モータケース６の内部のモータ２へ導く。

一方、当該電動送風機１は、図６に示すように、電力制御用のスイッチング素子２３を介して商用交流電源２４に接続されている。このスイッチング素子２３の制御端子であるゲートには、マイコン２５などで構成される電動送風機制御部２６が接続されている。そして、これらスイッチング素子２３及び電動送風機制御部２６は回路基板２７に実装されている。さらに、この電動送風機制御部２６には、電動送風機１の始動、停止又は電力を選択するための操作部２８が接続されている。このように、スイッチング素子２３や電動送風機制御部２６等により駆動回路２７ａが構成されている。ここで、駆動回路２７ａのうち、スイッチング素子２３、モータ２への接続線１５０、商用交流電源２４への接続線１５１などからなる回路部をパワー部Ｐと呼び、電動送風機制御部２６や操作部２８以外の駆動回路２７ａをさす。このパワー部Ｐは、回路基板２７の外周部である基板外周部７６に配置されている。

このような構成において、本実施の形態では、このような駆動回路２７ａ中に含まれるパワーデバイスとしてのスイッチング素子２３及び駆動回路２７ａを実装した回路基板２７は、円盤形状の円盤部７１とこの円盤部７１の外周部から外側へ突出して形成されたアーム部７２を基本構成として形成されている。この回路基板２７の一部である円盤部７１が、ケース５の内側であって、モータ２と遠心ファン４との間に配置されている。さらに、回路基板２７には、ディフューザ１４からの空気を通過させてモータ２に至らせるための基板通風口７５が設けられている。この基板通風口７５は、遠心ファン４の吐出口２２とモータ２との間の流路２９を形成している。

また、この基板通風口７５は、ロータ軸３に平行な方向においてケース内部通風口１０と少なくとも一部が重なり合って形成され、ケース内部通風口１０と対向している。さらに、基板通風口７５は、ケース内部通風口１０の形状と略同形状に形成されてもよい。これら、基板通風口７５およびケース内部通風口３７は、遠心ファン４の性能に応じて、モータ２の冷却に必要な風量を確保するように設計される。そして、この基板通風口７５が形成されていることにより、回路基板２７には、回路基板２７の外周部である基板外周部７６と、この基板外周部を直径方向に架橋する基板架橋部７７とが形成されている。そして、このような回路基板２７に実装されたスイッチング素子２３が、遠心ファン４の吐出口２２とモータ２との間の流路２９を形成する隔壁８８、具体的には、ファンカバー外周壁１５ａの外面に配置され、例えば、ねじ３０により固定されている。このスイッチング素子２３の端子は、回路基板２７の基板外周部７６に接続されている。

ここで、隔壁８８とは、電動送風機１の内部に形成されている遠心ファン４の吐出口２２とモータ２との間の流路２９において、流路２９に流れる空気と外部の空気を隔てる壁をいう。この電動送風機１において、ファンカバー外周壁１５ａの一部、連結部１８、および、モータケース外周壁６ａの一部は、隔壁８８を構成している。

このようなスイッチング素子２３の取り付け構造によれば、スイッチング素子２３が流路２９中には配置されておらず、ケース５の一部であるこのような隔壁８８の外面に配置されているので、ケース５の内部の流路２９における空気流を乱すことはない。よって、スイッチング素子２３によって当該電動送風機１の圧力損失を増大させることなく、スイッチング素子２３の熱をケース５に逃がすことができる。

また、スイッチング素子２３が配置されるファンカバー外周壁１５ａは、遠心ファン４による気流においてモータ２よりも上流側に離れた位置であるので、モータ２から発生する熱の影響が小さい。また、電動送風機１の動作時には、スイッチング素子２３が配置されたファンカバー外周壁１５ａの流路２９を流れる空気の温度は、ファンカバー外周壁１５ａがモータ２よりも上流側にあるので、モータ２の下流側の空気温度よりも低く、冷却効果が高いものとなる。

また、回路基板２７は、その一部が少なくともケース５の内側であって、モータ２と遠心ファン４との間に配置されていることにより、回路基板２７、モータ２、遠心ファン４が集約され、例えば回路基板２７の全てがケース５の外側に配置されている場合に比べ、電動送風機１を小型化することができる。

さらに、このとき、軸保持体として設けられたブラケット８とモータケース外周壁６ａとにより形成されたケース内部通風口１０とロータ軸３に平行な方向において少なくとも一部が重なり合って形成され、ケース内部通風口１０と対向した、基板通風口７５が設けられていることにより、ディフューザ１４からの空気は基板通風口７５を通過してモータ２に到る。よって、回路基板２７をケース５内に配置させたことによる圧力損失を軽減でき、かつ、スイッチング素子２３の熱をケース５に逃がすことができる。

また、本実施の形態においては、回路基板２７の基板外周部７６にパワーデバイスであるスイッチング素子２３の端子が接続されていることにより、スイッチング素子２３の回路基板２７への電気的接続作業、および隔壁８８への機械的固定作業が容易となる。

また、本実施の形態においては、駆動回路２７ａのパワー部Ｐを、回路基板２７の基板外周部７６に配置することによって、回路基板２７の内部に大きな電流を流さない構造となる。よって、駆動回路２７ａの信号部（図示せず）を、基板架橋部７７などの回路基板２７の内部に配置することにより、パワー部Ｐと信号部とが位置的に分離され、信号部がパワー部Ｐから受けるノイズの影響を軽減できる。

ここで、図７及び図８に変形例を示す。この変形例では、スイッチング素子２３が、遠心ファン４の吐出口２２とモータ２との間の流路２９を形成する隔壁８８、具体的には、平面状に形成された連結部１８の外面に配置され、例えば、ねじ３０により固定されている。このような連結部１８は、ファンカバー外周壁１５ａとモータケース外周壁６ａとの遠心方向の外周寸法の違いを利用した段差部であり、構造的に平面状に形成することが容易である。この変形例の具体的な構成例として、ケース５における連結部１８は、モータケース外周壁６ａと一体であって、このモータケース外周壁６ａの開口部７側の端部を、外周方向に向けて突出するように断面略Ｌ字状に屈曲させたフランジ部３１により構成されている。このようなフランジ部３１を平面状に形成することは容易である。

このように、平面な連結部１８にスイッチング素子２３を取り付ければよいので、当該スイッチング素子２３の取り付け自由度の高いものとなる。

本発明の第２の実施の形態を図９ないし図１１に基づいて説明する。第１の実施の形態で示した部分と同一部分は同一符号を用いて示し、説明も省略する（後述の実施の形態でも同様とする）。

本実施の形態は、基本的には、第１の実施の形態に準ずるものであるが、本実施の形態ではモータケース６に代えてモータケース３２が用いられ、ブラシ付きのモータ２に代えてブラシレスモータ４１、軸保持体としてのブラケット８に代えてフレーム３５、回路基板２７に代えて回路基板９０、さらに、スイッチング素子２３に代えてスイッチング素子４７ａ〜４７ｆが用いられている。

本実施の形態のモータケース３２は、後板部３３による有底状構造でファンカバー１５側が開口部３４として開口してブラシレスモータ４１を収納する。そして、モータケース３２の外周壁３２ａの外周寸法よりも大きな外周寸法を有し、連結部１８を備える、円盤状のフレーム３５が、モータケース３２の開口部３４を閉塞するようにモータケース３２にねじ３６等により取り付けられている。

フレーム３５は、モータケース３２とファンカバー１５との間に配置されて、モータケース３２およびファンカバー１５に連結されている。また、フレーム３５には、モータケース３２内をファンカバー１５内に連通させるための１個または複数個のケース内部通風口３７が、例えば図９に示すような扇形形状に形成されている。ケース内部通風口３７の形状は、扇形形状に限らず、円形状などでもよい。このケース内部通風口３７は、遠心ファン４の性能に応じて、ブラシレスモータ４１の冷却に必要な風量を確保するように設計される。また、フレーム３５の略中央には、遠心ファン４側に向けて略円筒状に突出し、その内周側にベアリング１１ａを収納し、ロータ軸３用の貫通孔１２が開口形成されたベアリング収納部１３ａが設けられている。本実施の形態では、フレーム３５が、軸保持体として機能する。

フレーム３５に隣接して回路基板９０が配置されている。この回路基板９０には、ケース内部通風口３７と略同形状の扇形形状で、ケース内部通風口３７に対向している、基板通風口９１が形成されている。この基板通風口９１により、回路基板９０には、回路基板の外周部である基板外周部９２と、この基板外周部９２を直径方向に架橋する基板架橋部９３とが形成されている。

また、図９に示すように、回路基板９０の基板外周部９２にパワーデバイスである複数個のスイッチング素子４７ａ〜４７ｆの端子が接続され、これらスイッチング素子４７ａ〜４７ｆは、回路基板９０のブラシレスモータ４１側に略平行に装着されている。そして、フレーム３５のモータケース３２側の面には、複数の凸部９４が設けられ、これら複数の凸部９４に回路基板９０が接触しており、これによって、フレーム３５と回路基板９０とが略平行に保たれている。

また、図９及び図１０に示すように、凸部９４は、フレーム３５のケース内部通風口３７の近傍に形成されている。この凸部９４は、図１０に示すように、ケース内部通風口３７の近傍の全周にわたって回路基板９０に接触するように形成しても良いし、近傍の一部(図示せず）であってもよい。

次に、ブラシレスモータ４１を用いる場合の駆動回路２７ｂを含む駆動制御系の構成例を図１１を参照して説明する。本実施の形態では、直流電源部４３を駆動源として駆動されるインバータ駆動回路４４から発生する交流電流によってブラシレスモータ４１からなる電動送風機４２を回転駆動させる。電動送風機４２の駆動を制御する電動送風機制御部４５はドライブ回路４６ａ〜４６ｆと接続され、インバータ駆動回路４４を構成するパワーＭＯＳＦＥＴ等のパワーデバイスであるスイッチング素子４７ａ〜４７ｆをスイッチング制御する。以下、各部の詳細を説明する。

直流電源部４３は、ニッケルカドミウム（ＮｉＣｄ）電池、ニッケル水素電池、又はリチウムイオン電池などの２次電池を複数本組み合わせた組電池、又は、商用交流電源を整流平滑したものである。この直流電圧が、インバータ駆動回路４４に供給される。

インバータ駆動回路４４は、６個のスイッチング素子４７a〜４７ｆを３相ブリッジ接続した構成になっている。これらのスイッチング素子４７a〜４７ｆは、マイコン４８を主体とする電動送風機制御部４５から出力されるパルス信号に基づき、高電圧側ドライブ回路４６ａ〜４６ｃ及び低電圧側ドライブ回路４６ｄ〜４６ｆにて駆動され、交流電流を電動送風機４２のＹ結線の巻線４９ａ〜４９ｃに供給する。

また、電動送風機制御部４５には、電動送風機４２の始動、停止又は電力を選択するための操作部５０、インバータ駆動回路４４に流れる電流を検出する電流検出手段５１、そして、入力電圧を検出する入力電圧検出手段５２等が接続されている。

さらに、電動送風機制御部４５には、ステータ５３に囲まれたロータ５４の永久磁石位置を検出するための位置検出手段５５が接続されている。このような位置検出手段５５としては、電気角１２０°間隔で設置した３つの磁気センサを用いる。磁気センサとしては、ホールセンサやホールＩＣ等がある。また、その他の永久磁石の位置検出方法として、特に図示しないが光学式パルスエンコーダを使用する方法や、巻線４９ａ〜４９ｃに誘起される電圧を電圧位相検出手段によって検出する方法などが使用可能である。

このような構成において、本実施の形態では、フレーム３５におけるモータケース外周壁３２ａよりも外周大な位置のフレーム外周部３８が、遠心ファン４の吐出口２２とモータであるブラシレスモータ４１との間の流路２９を形成する隔壁８８の一部となるものであり、そして、連結部１８として機能する。そして、スイッチング素子４７ａ〜４７ｆが、このフレーム外周部３８の外面にねじ３０により固定されている。

従って、フレーム３５のフレーム外周部３８を利用する本実施の形態の場合も、フランジ部３１を利用した第１の実施の形態の場合と同様の作用・効果を奏することができる。なお、本実施の形態では、モータケース３２、ファンカバー１５及びフレーム外周部３８がケース５を構成している。

さらに、本実施の形態のフレーム３５は、遠心ファン４の吐出口２２とモータであるブラシレスモータ４１の上端部との間の流路２９を形成する隔壁８８の一部を構成している。かつ、フレーム３５の内部が、発熱するブラシレスモータ４１よりも上流側の流路内に配置されている。これにより、熱を発生するブラシレスモータ４１よりも上流側の空気に接するフレーム３５の表面積が増加し、フレーム３５の冷却効果が高まる。従って、このフレーム３５に一体的に固定したスイッチング素子４７ａ〜４７ｆも効率的に冷却される。

さらに、基板通風口９１の形状と、フレーム３５に形成したケース内部通風口３７の形状を略同形状にして、互いに対向させて配置させることにより、回路基板９０をケース５内に配置させたことによる圧力損失を軽減しつつ、スイッチング素子４７ａ〜４７ｆの熱をケース５に逃がすことができる。

さらに、フレーム３５のブラシレスモータ４１側の面には、凸部９４が形成され、回路基板９０は凸部９４に接触して配置されている。そして、スイッチング素子４７ａ〜４７ｆを、フレーム３５のブラシレスモータ４１側の面に配置していることにより、組み立ての際に、スイッチング素子４７ａ〜４７ｆを隔壁８８の一部であるフレーム外周部３８に容易に接触し、固定することができる。

また、凸部９４を、遠心ファン４の吐出口２２とブラシレスモータ４１との間の流路２９を形成するケース内部通風口３７の近傍に設けることにより、フレーム３５と回路基板９０との間の流路抵抗を低減し、圧力損失を減ずることができる。

さらに、このような構成において、パワーデバイスである複数個のスイッチング素子４７ａ〜４７ｆは、回路基板９０に実装され、さらに、ねじ３０などによって、隔壁８８の一部であるフレーム外周部３８の外面に配置されて固定されている。この場合、１個のみのスイッチング素子２３とは異なり複数個のスイッチング素子４７ａ〜４７ｆが対象となるが、これらのスイッチング素子４７ａ〜４７ｆは図１０に示すように、ブラシレスモータ４１のロータ軸３を中心に略同一円周上に位置させて等間隔で放射状に配置されている。

このようなスイッチング素子４７ａ〜４７ｆの取り付け構造とすることによって、前述の第１の実施の形態の場合と同様に、スイッチング素子４７ａ〜４７ｆを、電動送風機４２の圧力損失を増大させることなく効果的に冷却することができる。特に、本実施の形態のようなブラシレスモータ４１を駆動させる場合、スイッチング素子が複数個必要であり、これらの複数個のスイッチング素子４７ａ〜４７ｆを、電動送風機４２の圧力損失を増大させることなく、効果的に冷却することができる本実施の形態は、特に効果的である。また、これらの複数個のスイッチング素子４７ａ〜４７ｆをロータ軸３を中心に略同一円周上に位置させて放射状に配置させているので、これらのスイッチング素子４７ａ〜４７ｆの冷却のばらつきを軽減し、均等に冷却する上でも効果的となる。従って、スイッチング素子４７ａ〜４７ｆの動作、および、駆動回路動作を安定させることができる。

また、以上の実施の形態では、モータケース６，３２の閉塞構造として有底状構造のものとして説明したが、後板部２１，３３が別部材で閉塞するように構成されたものであってもよい。

また、これらの実施の形態では、パワーデバイスとしてトライアックやパワーＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子２３，４７ａ〜４７ｆの例で説明したが、これらの素子に限らず、駆動により発熱を伴うもの、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等のスイッチング素子も適用対象となり、又は、これらの素子単体に限らず、１チップにパッケージ化又はデバイス化したものでも適用対象となり、さらには、抵抗素子の場合にも適用対象となり得る。

本発明の第３の実施の形態を図１２に基づいて説明する。

本実施の形態の電動送風機１００は、軸保持体としてのフレーム１０１のブラシレスモータ４１側の面に凸部１０２を形成し、この凸部１０２を基板通風口９１の内縁１０３に接触するように、フレーム１０１と回路基板９０とを組み立てる。即ち、凸部１０２は、基板通風口９１に挿入される。

このように隔壁８８の一部を構成するフレーム１０１のブラシレスモータ４１側の面には、基板通風口９１内に挿入された凸部１０２が形成されていることにより、フレーム１０１と回路基板９０との間の流路抵抗を低減し、圧力損失を減ずることができる。この凸部１０２は、図１２に示すように、基板通風口９１の内縁１０３の一部に接触するようにしても良いし、内縁の全周に接触する(図示せず）ようにしてもよい。

本発明の第４の実施の形態を図１３に基づいて説明する。本実施の形態は、前述したような構成の電動送風機１，４２又は１００を搭載するのに特に適した電気機器としての電気掃除機への適用例である。

本実施の形態の電気掃除機６１は、その基体をなすハウジング６２、一端をハウジング６２に着脱自在に接続されたホース６３、ホース６３の他端側に設けられた手元操作部６４、一端側を手元操作部６４に着脱自在に接続された２分割構成の延長管６５、延長管６５の他端側に着脱自在に取付けられた吸込口体６６、ハウジング６２内に収納保持された電動送風機１，４２又は１００、ハウジング６２内に形成された集塵室６７等により構成されている。

ホース６３は、その基端が集塵室６７を介して電動送風機１，４２又は１００の吸込側に連通するようにハウジング６２に接続されており、そのホース６３の他端側に設けられた手元操作部６４には、後方に向けて延出した握り部６８と、この握り部６８を握った操作者の指で操作可能な範囲に位置する操作手段６９が設けられている。

操作手段６９は、電動送風機１，４２又は１００の電源スイッチを兼ね、この電動送風機１，４２又は１００を各々異なる駆動状態にする複数種類の運転モードを選択することができるように構成されている。具体的には、握り部６８から延長管６５の方向に向けて、運転モードを停止状態とする停止操作ボタン６９ａ、運転モードを弱運転状態とする弱運転操作ボタン６９ｂ、運転モードを強運転状態とする強運転操作ボタン６９ｃが一列に順次並んで配設されている。このような構成で、例えば強運転状態の時に、電動送風機１，４２又は１００は３０，０００ｒｐｍレベルの高速で回転し、ゴミを吸引する。

電気掃除機のゴミ吸込力に影響を与える要因は幾つかあるが、その中に、入力電力と圧力損失がある。入力電力が大きいと、ゴミ吸引力は向上するが、その電力制御をするスイッチング素子の発熱量は大きくなる傾向にある。発熱量が大きすぎる場合は、入力電力を抑制する場合もある。また、当然、圧力損失が大きいと、ゴミ吸引力は低下する。従って、本実施の形態のように、圧力損失を低下させることなく、パワーデバイスの冷却を効果的に実現できる前述の電動送風機１，４２又は１００を搭載することは、電気掃除機６１のゴミ吸込性能を向上させるために特に有効である。

なお、この実施の形態は電動送風機を使用した電気機器として電気掃除機を使用したものについて述べたがこれに限定するものではなく、ハンドドライヤーなどの電気機器であってもよい。

本発明の第１の実施の形態の電動送風機の構成を一部切欠いて示す側面図である。 電動送風機を示す平面図である。 その一部の内部構成例を示す平面図である。 ディフューザの構成例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は底面図である。 （ａ）は遠心ファンを示す斜視図、（ｂ）はその一部を分解して示す分解斜視図である。 当該電動送風機の駆動回路を示す概略回路図である。 変形例の電動送風機の一部を切欠いて示す側面図である。 その一部の内部構成例を示す平面図である。 本発明の第２の実施の形態の電動送風機の構成を一部切欠いて示す側面図である。 その一部の内部構成例を示す平面図である。 電動送風機の駆動回路を示す概略回路図である。 本発明の第３の実施の形態の電動送風機の構成を一部切欠いて示す側面図である。 本発明の第４の実施の形態の電気掃除機の外観構成を示す斜視図である。

符号の説明

１ 電動送風機
２ モータ
３ ロータ軸（回転軸）
４ 遠心ファン
５ ケース
６ モータケース
１０ ケース内部通風口
１５ ファンカバー
１８ 連結部
２２ 吐出口
２３ スイッチング素子（パワーデバイス）
２７ 回路基板
２７ａ，２７ｂ 駆動回路
２９ 流路
３２ モータケース
３５ フレーム
４１ ブラシレスモータ
４２ 電動送風機
４７ａ〜４７ｆ パワーデバイス（スイッチング素子）
７５ 基板通風口
８８ 隔壁
９０ 回路基板
９４ 凸部
１００ 電動送風機
１０２ 凸部

Claims (10)

1. 回転軸を有するモータと、前記モータを駆動するための駆動回路が実装された回路基板と、前記駆動回路中のパワーデバイスと、前記モータの回転軸に取り付けられ吐出口を有する遠心ファンと、前記モータと前記遠心ファンとを収納し前記遠心ファンの吐出口と前記モータとの間の流路を構成する隔壁を含むケースと、を備える電動送風機において、
   前記パワーデバイスは、前記隔壁の外面に配置され、
   前記回路基板は、前記モータと前記遠心ファンとの間に配置され、前記流路を形成する基板通風口を有している、ことを特徴とする電動送風機。
2. 前記回路基板の少なくとも一部は、前記ケースの内側に配置されている、ことを特徴とする請求項１記載の電動送風機。
3. 前記モータの回転軸を回転自在に保持し前記遠心ファンと前記モータとの間に配置される軸保持体と、前記モータを収納し前記ケースの一部を構成するモータケースと、前記軸保持体と前記モータケースの外周壁とから形成され前記流路を構成するケース内部通風口とを、備え、
   前記基板通風口は、前記ケース内部通風口に対向している、ことを特徴とする請求項１記載の電動送風機。
4. 前記モータの回転軸を回転自在に保持し、前記遠心ファンと前記モータとの間に配置され、前記隔壁の一部を構成し、前記流路を構成するケース内部通風口を有する、軸保持体を、備え、
   前記基板通風口は、前記ケース内部通風口に対向している、ことを特徴とする請求項１記載の電動送風機。
5. 前記回路基板の外周部に前記パワーデバイスの端子が接続されている、ことを特徴とする請求項１記載の電動送風機。
6. 前記駆動回路は、前記パワーデバイスと、このパワーデバイスと前記モータとを接続する接続線と、前記モータの電源と前記パワーデバイスとを接続する接続線と、から構成されるパワー部を、備え、
   前記パワー部は、前記回路基板の外周部に配置されている、ことを特徴とする請求項１記載の電動送風機。
7. 前記ケースは、前記モータを収納するモータケースと、前記遠心ファンを覆うファンカバーとから構成され、
   前記ファンカバーは、前記モータケースの外周壁よりも大きい外周壁を有し、
   前記隔壁は、前記モータケース外周壁と前記ファンカバー外周壁との間に配置された連結部を含み、
   前記軸保持体の前記モータ側の面に凸部が形成され、
   前記回路基板は、前記凸部に接触し、
   前記パワーデバイスは、前記連結部の前記モータ側の面に接触している、ことを特徴とする請求項４記載の電動送風機。
8. 前記ケースは、前記モータを収納するモータケースと、前記遠心ファンを覆うファンカバーとから構成され、
   前記ファンカバーは、モータケースの外周壁よりも大きい外周壁を有し、
   前記隔壁は前記モータケース外周壁と前記ファンカバー外周壁との間に配置された連結部を含み、
   前記軸保持体の前記モータケース側の面には、前記基板通風口内に挿入される凸部が形成され、
   前記パワーデバイスは、前記連結部の前記モータ側の面に接触している、
   ことを特徴とする請求項４記載の電動送風機。
9. 前記モータはブラシレスモータであり、
   前記ブラシレスモータに流れる電流をスイッチングする複数の前記パワーデバイスの端子を前記回路基板の外周部に接続し、前記パワーデバイスを前記ブラシレスモータの回転軸を中心に略同一円周上に位置させて放射状に配置したことを特徴とする請求項１記載の電動送風機。
10. 請求項１ないし９の何れか一記載の電動送風機を備える電気機器。
    

Images