JP7354569B2 - Air blower and vacuum cleaner - Google Patents
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Description
本発明は、送風装置、および掃除機に関する。 The present invention relates to an air blower and a vacuum cleaner.
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。
An example of a conventional blower device is disclosed in
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。 It is stated that with the above configuration, an air path from the air path section to the exhaust can be secured while suppressing the increase in size, and the air blowing efficiency of the electric blower can be improved.
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。
However, in the electric blower of
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。 In view of the above situation, an object of the present invention is to provide an air blower that can cool a stator while suppressing a decrease in air blowing efficiency.
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。 A blower device according to an exemplary embodiment of the present invention includes a rotor having a shaft arranged along a central axis extending vertically, a stator radially opposed to the rotor, and a stator fixed to the shaft and arranged at the central axis. It includes an impeller rotatable around an axis and a housing disposed below the impeller. The housing includes an annular inner annular portion fixed to the stator, and an annular inner annular portion arranged radially outward than the inner annular portion and forming a first flow path between the inner annular portion and the inner annular portion. The device includes an outer annular portion and a first rib connecting the inner annular portion and the outer annular portion. The stator communicates with the upper space of the first rib between the impeller and the inner annular portion in the axial direction, and the circumferential length at the radially outer end of the first rib is equal to the first rib. It is different from the circumferential length at the radially inner end of the rib.
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。 According to the air blower of the present invention, the stator can be cooled while suppressing a decrease in air blowing efficiency.
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。
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In this specification, the direction in which the central axis J of the
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。
Further, in this specification, the shape and positional relationship of each part of the vacuum cleaner A will be described with the direction approaching the floor surface F as "downward" and the direction away from the floor surface F as "upward." Note that these directions are simply names used for explanation, and do not limit the actual positional relationships and directions. Moreover, "upstream" and "downstream" respectively indicate upstream and downstream in the flow direction of the gas sucked in from the
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。
A vacuum cleaner A according to an exemplary embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a perspective view of a vacuum cleaner A according to an exemplary embodiment of the invention. The vacuum cleaner A is a so-called stick-type vacuum cleaner, and includes a
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。
An air passage (not shown) is formed within the
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。
A
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。
The vacuum cleaner A includes a
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。
FIG. 2 is a perspective view of the
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。
The
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。
Referring to FIGS. 3, 7, and 8,
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The outer
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。
The
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。
The
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。
The inner
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。
A
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。
Next, the
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。
The
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。
The
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。
The
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。
Further, the
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。
It is preferable that at least a portion of the first
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。
More specifically, the axial gap between the lower end of the
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。
It is preferable that the
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。
To be more specific, the axial length of the
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。
It is preferable that the
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。
It is preferable that the first
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。
The second
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。
It is preferable that the number of first
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。
Next, the configuration of the
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。
It is preferable that the
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。
The
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。
The circumferential length L1 at the radially outer end of the
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。
The
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。
The circumferential length L2 of the
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。
In this embodiment, the circumferential length L1 at the radially outer end of the
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。
A
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。
A
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。
The
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。
The circumferential length of the
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。
FIG. 9 is a plan view showing a
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。
The circumferential length L2A at the radially inner end of the
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。
The rotation direction R
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。
The radial outer end of the rotation direction R rear side surface 532A is disposed further rearward in the rotation direction R than the rotation direction R rear side surface of the
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。 The various technical features disclosed in this specification can be modified and combined without departing from the spirit of the technical creation.
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。 INDUSTRIAL APPLICATION This invention can be utilized for the air blower for a vacuum cleaner, for example.
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
A Vacuum cleaner F Floor surface J Central axis R Rotation direction C1 First flow path C2 Second flow path L1, L1A Circumferential length L2, L2A Circumferential length
Claims (13)
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
周方向長さと異なり、
前記中心軸方向の前記インペラ側から見て前記第1リブには貫通孔がない、
送風装置。 a rotor having a shaft disposed along a central axis extending vertically;
a stator facing the rotor in a radial direction;
an impeller fixed to the shaft and rotatable around the central axis;
a housing disposed below the impeller;
Equipped with
The housing includes:
an annular inner annular portion fixed to the stator;
an annular outer annular portion that is disposed radially outward than the inner annular portion and defines a first flow path between the inner annular portion and the inner annular portion;
a first rib connecting the inner annular part and the outer annular part;
Equipped with
The stator communicates with the upper space of the first rib between the impeller and the inner annular portion in the axial direction,
The circumferential length at the radially outer end of the first rib is different from the circumferential length at the radially inner end of the first rib,
The first rib has no through hole when viewed from the impeller side in the central axis direction;
Air blower.
が径方向で前記ステータの上部に対向する、請求項1に記載の送風装置。The blower device according to claim 1, wherein the upper part of the stator is radially opposed to the upper part of the stator.
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または2に記載の送風装置。 The stator is
a stator core having an annular core back and a plurality of teeth extending radially inward from the core back and arranged in a circumferential direction;
an insulator that covers at least a portion of the upper surface of the teeth;
a coil formed by winding a conductive wire around the teeth via the insulator;
Equipped with
The blower device according to claim 1 or 2 , wherein the first rib is arranged radially outward of the teeth.
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3又は4に記載の送風装置。 The housing further includes a plurality of second ribs extending from the inner annular portion in a direction approaching the central axis and arranged in a circumferential direction,
The blower device according to claim 3 or 4, wherein the second rib is arranged between the plurality of coils in the circumferential direction.
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インペラの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10のいずれかに記載の送風装置。 further comprising a diffuser disposed below the impeller and above the inner annular part,
The diffuser is
a base portion extending in a direction intersecting the central axis;
a plurality of first stationary blades that are arranged in a circumferential direction on the lower surface of the base portion and extend forward in the rotational direction of the impeller as they approach the central axis;
The air blower according to any one of claims 1 to 10 , comprising:
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11に記載の送風装置。 The diffuser further includes a plurality of second stator vanes that are arranged in the circumferential direction radially outward from the radially outer edge of the base portion and extend downward as the impeller moves forward in the rotational direction of the impeller ,
The blower device according to claim 11 , wherein the second stator vane is arranged above the first flow path.
A vacuum cleaner comprising the air blower according to any one of claims 1 to 12 .
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