專利名稱：電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在電吸塵器(electric vacuum cleaner)等中使用的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)(electric blowers)。
背景技術(shù)：
首先，利用圖5簡(jiǎn)單地說明在一般的電吸塵器等中使用的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)。
在圖5中，定子102為將磁場(chǎng)繞組113卷繞在磁場(chǎng)芯子103上。另一方面，電樞繞組108卷繞在電樞芯子107上。另外，軸106與電樞芯子107結(jié)合。這樣，由電樞芯子107、電樞繞組108和軸106構(gòu)成轉(zhuǎn)子105。通過利用軸承110支承軸106，由此轉(zhuǎn)子105可自由轉(zhuǎn)動(dòng)。并且在軸106上配設(shè)有整流子109。
電動(dòng)機(jī)側(cè)的支架112固定定子102。并且，支架112通過螺釘115固定刷保持器114。在刷保持器114上保持有一對(duì)碳刷(未圖示)。該一對(duì)碳刷與整流子109連接。由此，構(gòu)成電動(dòng)機(jī)116。
在支架112上設(shè)置有排氣口120。并且，在軸106上具有離心風(fēng)扇117。在離心風(fēng)扇117的外周配置形成通風(fēng)管路的空氣導(dǎo)向管(air guide)118。空氣導(dǎo)向管118由擴(kuò)散器部121、將空氣流引導(dǎo)至空氣導(dǎo)向管118背面的流動(dòng)變更部122和返回通路123構(gòu)成。擴(kuò)散器部121具有由表面相鄰的固定葉片(stationary blade)129間構(gòu)成的多個(gè)通路。在風(fēng)扇側(cè)配置有支架111和風(fēng)扇箱119。在風(fēng)扇箱119上具有吸入空氣用的吸氣口125。利用以上的結(jié)構(gòu)構(gòu)成現(xiàn)有的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)101。
在上述結(jié)構(gòu)中，當(dāng)從外部向電動(dòng)機(jī)116供給電力時(shí)，電樞電流通過碳刷(未圖示)和整流子109流至電樞繞組108，并且，磁場(chǎng)電流在定子102的磁場(chǎng)繞組113中流動(dòng)。由磁場(chǎng)電流在磁場(chǎng)芯子103中產(chǎn)生的磁通和在電樞繞組108中流動(dòng)的電樞電流之間產(chǎn)生力，轉(zhuǎn)子105旋轉(zhuǎn)。
通過轉(zhuǎn)子105的旋轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)子105的軸106上具備的離心風(fēng)扇117轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，離心風(fēng)扇117內(nèi)的空氣增速。被增速的空氣通過空氣導(dǎo)向管118的擴(kuò)散器部121被減速。被減速的空氣進(jìn)入流動(dòng)變更部122，使方向轉(zhuǎn)換180度，通過返回通路123，導(dǎo)入電動(dòng)機(jī)116側(cè)。導(dǎo)入電動(dòng)機(jī)116側(cè)的空氣，對(duì)轉(zhuǎn)子105、定子102和碳刷進(jìn)行冷卻，并從支架112的排氣口120排出。
伴隨近年來的家庭用吸塵器的吸入功率不斷提高，在上述現(xiàn)有的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)中，電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的高效率化受到限制。作為補(bǔ)充這一方面的其他現(xiàn)有例，可以舉出在日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_2001-271794號(hào)公報(bào)中公開的例子等。
現(xiàn)利用圖6說明該例子。在圖6中，與圖5所示的現(xiàn)有例子同樣的構(gòu)成要素用相同的符號(hào)表示，省略其說明。
在圖6所示的現(xiàn)有的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)201中，在風(fēng)扇箱119的外周上形成有開口部，該開口部在狹縫126上設(shè)置有帽沿狀的切口136。這樣可通過開口部向外部放出通過擴(kuò)散部121的空氣中的一部分，能夠?qū)崿F(xiàn)電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)效率的提高。
然而，在上述的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)中，由于其結(jié)構(gòu)為從設(shè)在風(fēng)扇箱119的外周上的狹縫126的吸氣側(cè)端部向著反吸氣側(cè)的端部，設(shè)置有帽沿狀的切口136，相對(duì)于風(fēng)扇箱119的反吸入口側(cè)開口，因此，不能充分確保將通過擴(kuò)散器部122的空氣的一部分向外部放出的開口部的面積。結(jié)果，只能在有限范圍提高電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，包括具備繞有磁場(chǎng)繞組的定子、與該定子相對(duì)配置的轉(zhuǎn)子、和覆蓋定子和轉(zhuǎn)子的支架的電動(dòng)機(jī)；安裝在與轉(zhuǎn)子結(jié)合的軸上的風(fēng)扇；具有在風(fēng)扇的外周上、由多個(gè)相鄰的固定葉片形成的擴(kuò)散器部的空氣導(dǎo)向管；在外周部上具有可使通過擴(kuò)散器部的空氣的一部分向外部放出的開口部，并覆蓋風(fēng)扇而設(shè)置的風(fēng)扇箱；和具有覆蓋開口部的一部分的凸緣的凸部，其中，利用風(fēng)扇產(chǎn)生的氣流，進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的冷卻。
采用本發(fā)明的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，由于在風(fēng)扇箱的外周上構(gòu)成使通過擴(kuò)散器的空氣的一部分向外部放出的開口部和具有覆蓋該開口部分的一部分的凸緣的凸部，因此能夠充分確保將通過擴(kuò)散器的空氣的一部分向外部放出的開口部的面積。


圖1為本發(fā)明的實(shí)施方式一的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的半剖面圖。
圖2為本發(fā)明的實(shí)施方式二的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的半剖面圖。
圖3為本發(fā)明的實(shí)施方式三的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的半剖面圖。
圖4為表示具有凸緣的凸部覆蓋的面積與開口部的整個(gè)面積的比和電樞繞組的溫度上升值的關(guān)系的特性曲線；以及表示具有凸緣的凸部覆蓋的而積與開口部的整個(gè)面積的比和電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的效率的關(guān)系的特性曲線。
圖5為現(xiàn)有電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的半剖面圖。
圖6為現(xiàn)有的另一電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的半剖面圖。
符號(hào)說明1電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)；2定子；3磁場(chǎng)芯子；5轉(zhuǎn)子；6軸；7電樞芯子；8電樞繞組；9整流子；10軸承；11風(fēng)扇側(cè)支架；12電動(dòng)機(jī)側(cè)支架；13磁場(chǎng)繞組；14刷保持器；15螺釘；16電動(dòng)機(jī)；17風(fēng)扇；；18空氣導(dǎo)向管；19風(fēng)扇箱；20排氣口；21擴(kuò)散器部；22流動(dòng)變更部；23返回通路；25吸氣口；27開口部；28具有凸緣的凸部；29固定葉片；30凸緣(brim)具體實(shí)施方式
本發(fā)明的實(shí)施方式的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)包括具備繞有磁場(chǎng)繞組的定子、與該定子相對(duì)配置的轉(zhuǎn)子、和覆蓋定子和轉(zhuǎn)子的支架的電動(dòng)機(jī)；安裝在與轉(zhuǎn)子結(jié)合的軸上的風(fēng)扇；具有在風(fēng)扇的外周上、由多個(gè)相鄰的固定葉片形成的擴(kuò)散器部的空氣導(dǎo)向管；在外周部上具有可使通過擴(kuò)散器部的空氣的一部分向外部放出的開口部，并覆蓋風(fēng)扇而設(shè)置的風(fēng)扇箱；和具有覆蓋開口部的一部分的凸緣的凸部，其中，利用風(fēng)扇產(chǎn)生的氣流，進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的冷卻。采用這種結(jié)構(gòu)，能夠提高電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的效率。
此外，凸緣的寬度優(yōu)選形成為相對(duì)于風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng)方向緩緩減小。由此，能夠?qū)⒂蓴U(kuò)散器部減速的空氣的一部分高效率地向外界大氣放出，能夠進(jìn)一步提高電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的效率。
此外，優(yōu)選設(shè)定為相對(duì)于開口部的整個(gè)面積，凸緣覆蓋開口部的30％以上75％以下。由此，能夠平衡性好的分配冷卻電動(dòng)機(jī)的風(fēng)量和從風(fēng)扇箱外周放出的風(fēng)量，能夠提供充分進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的冷卻，并且效率高的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)。
以下，利用附圖，詳細(xì)地說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
(實(shí)施方式一)圖1為本發(fā)明的實(shí)施方式一的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的半剖面圖。在圖1中，定子2中，將磁場(chǎng)繞組13卷繞在磁場(chǎng)芯子3上。另一方面，電樞繞組8卷繞在電樞芯子7上。軸6與電樞芯子7結(jié)合。由此，由電樞芯子7、電樞繞組8和軸6構(gòu)成轉(zhuǎn)子5。通過利用軸承10分別支承軸6的兩端，轉(zhuǎn)子5可自由旋轉(zhuǎn)。并且，在軸6上配置有整流子9。
電動(dòng)機(jī)側(cè)支架12固定定子2。并且，支架12利用螺釘15固定刷保持器14。在刷保持器14上保持有一對(duì)碳刷(未圖示)。該一對(duì)碳刷與整流子9接觸。由此，構(gòu)成電動(dòng)機(jī)16。在支架12上設(shè)置有排氣口20。
此外，在軸6上具備風(fēng)扇17。在風(fēng)扇17的外周上配置形成有通風(fēng)管路的空氣導(dǎo)向管18?？諝鈱?dǎo)向管18由擴(kuò)散器部21、將空氣流引導(dǎo)至空氣導(dǎo)向管18背面的流動(dòng)變更部22和返回通路23構(gòu)成。擴(kuò)散器部21具有由表面相鄰的固定葉片29間構(gòu)成的多個(gè)通路。風(fēng)扇側(cè)支架11和風(fēng)扇箱19配置在風(fēng)扇側(cè)。在風(fēng)扇箱19上具有吸入空氣用的吸氣口25。利用以上的結(jié)構(gòu)構(gòu)成本實(shí)施方式的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)1。
在上述結(jié)構(gòu)中，當(dāng)從外部向電動(dòng)機(jī)16供給電力時(shí)，電樞電流通過碳刷(未圖示)和整流子9流至電樞繞組8，并且，磁場(chǎng)電流在定子2的磁場(chǎng)繞組13中流動(dòng)。由磁場(chǎng)電流在磁場(chǎng)芯子3中產(chǎn)生的磁通與在電樞繞組8中流動(dòng)的電樞電流之間產(chǎn)生力，轉(zhuǎn)子5旋轉(zhuǎn)。
通過轉(zhuǎn)子5旋轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)子5的軸6上具備的風(fēng)扇17旋轉(zhuǎn)。由此，風(fēng)扇17內(nèi)的空氣增速。增速的空氣通過空氣導(dǎo)向管18的擴(kuò)散器部21被減速。被減速的空氣進(jìn)入流動(dòng)變更部22。一部分空氣從開口部27向外部放出，殘余的空氣轉(zhuǎn)換其流動(dòng)方向，通過返回通路23，導(dǎo)入電動(dòng)機(jī)16側(cè)。流動(dòng)變更部22將空氣流轉(zhuǎn)換180度，導(dǎo)入電動(dòng)機(jī)16側(cè)的空氣冷卻轉(zhuǎn)子5、定子2、碳刷，并從支架12的排氣口20排出。
此處，進(jìn)一步詳細(xì)說明設(shè)置在風(fēng)扇箱19的外周上的開口部27。在開口部27上部形成具有覆蓋該開口部27的一部分的凸緣的凸部28。
在擴(kuò)散器部21的相鄰固定葉片29間形成的通路中，該開口部27圓周方向的寬度，與向流動(dòng)變更部22突入前的圓周方向的通路寬度大致相同。并且，開口部27和具有凸緣的凸部28配置在通路的大致延長(zhǎng)部分上，能夠高效將排放的氣體放出。圖中的箭頭表示從吸氣口25吸入的空氣的流動(dòng)。
其次，說明上述結(jié)構(gòu)的本實(shí)施方式的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的動(dòng)作。首先，當(dāng)將電力供給電動(dòng)機(jī)16時(shí)，轉(zhuǎn)子5旋轉(zhuǎn)，伴隨此，風(fēng)扇17轉(zhuǎn)動(dòng)。山此，風(fēng)扇17轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的氣流通過空氣導(dǎo)向管18的擴(kuò)散器部21，一部分通過開口部27向外部放出。此外，另一方面，殘余的空氣在流動(dòng)變更部22中流動(dòng)，轉(zhuǎn)換180度，導(dǎo)入電動(dòng)機(jī)部。
在本實(shí)施方式中，由于在擴(kuò)散器部21的外周有效配置有設(shè)在風(fēng)扇箱19的外周上的多個(gè)開口部27和具有覆蓋開口部27的一部分的凸緣的凸部28，一部分空氣與具有凸緣的凸部28碰撞，并從開口部27放出。
即在圖6所示的現(xiàn)有的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)中，如圖所示，利用帽沿狀切口136覆蓋開口部的大致整個(gè)面積，由此，形成狹縫126，而在圖1所示的本實(shí)施方式的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)中，如圖所示，具有凸緣的凸部28不是覆蓋開口部27的整個(gè)面積，而是覆蓋一部分面積。因此，采用本實(shí)施方式的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，與圖5或圖6所示的現(xiàn)有的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)比較，由于可使通過擴(kuò)散器部21的空氣的一部分通過開口部27平穩(wěn)地向外部放出，因此減少開口部27中的空氣的沖突損失，能夠得到效率好的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)。
(實(shí)施方式二)圖2為本發(fā)明的實(shí)施方式二的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的半剖面圖。在圖2中，與實(shí)施例1相同的構(gòu)成部件用相同的符號(hào)表示，省略其說明。在圖2中，凸緣30覆蓋風(fēng)扇箱19的各開口部27的一部分面積。該凸緣30形成為覆蓋開口部27的寬度向著風(fēng)扇17的轉(zhuǎn)動(dòng)方向緩緩減小。此外，圖中的箭頭表示從吸氣口25吸入的空氣流。
以下，對(duì)在具有上述結(jié)構(gòu)的本實(shí)施方式的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)1中的動(dòng)作進(jìn)行說明。首先，當(dāng)將電力供給電動(dòng)機(jī)16時(shí)，轉(zhuǎn)子5旋轉(zhuǎn)。伴隨此，風(fēng)扇17轉(zhuǎn)動(dòng)。由風(fēng)扇17產(chǎn)生的氣流通過空氣導(dǎo)向管18的擴(kuò)散器部21，一部分按原樣向外界大氣放出。
殘余的空氣由流動(dòng)變更部22將氣流轉(zhuǎn)換180度，該部分中的彎曲損失增大。然而，在本實(shí)施方式中，在設(shè)在風(fēng)扇箱19外周上的各開口部27上分別設(shè)置的凸緣30形成為相對(duì)于風(fēng)扇17的轉(zhuǎn)動(dòng)方向緩緩減小。由此，因?yàn)橥ㄟ^擴(kuò)散器部21的空氣的一部分平穩(wěn)地向外界大氣放出，所以可減小在開口部27中的空氣的沖突損失。
由此，采用本實(shí)施方式的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，能夠減少作在風(fēng)扇箱19的外周上設(shè)置的開口部27中的沖突損失，因此能夠得到效率好的電動(dòng)送機(jī)1。
(實(shí)施方式三)圖3為本發(fā)明的實(shí)施方式三的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的半剖面圖。在圖3中，與實(shí)施方式一相同的構(gòu)成部件用相同的符號(hào)表示，省略其說明。在圖3中，開口部27設(shè)置在風(fēng)扇箱19外周上。在各個(gè)開口部27上配置分別具有凸緣的凸部28。
本實(shí)施方式與實(shí)施方式一的不同點(diǎn)為，相對(duì)于開口部27的整個(gè)面積，具有凸緣的凸部28設(shè)定為覆蓋開口部27的30％以上75％以下。
下面，對(duì)具有上述結(jié)構(gòu)的本實(shí)施方式的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)1的動(dòng)作進(jìn)行說明。當(dāng)將電力供給電動(dòng)機(jī)16時(shí)，轉(zhuǎn)子5旋轉(zhuǎn)。伴隨此，風(fēng)扇17轉(zhuǎn)動(dòng)。由風(fēng)扇17產(chǎn)生的氣流通過空氣導(dǎo)向管18的擴(kuò)散器部21，一部分以原樣直接向外界大氣放出。
這樣，如果從風(fēng)扇箱19放出的一部分空氣，能夠改善電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)1的效率，相反，冷卻電動(dòng)機(jī)16的風(fēng)量減少，電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)1的溫度上升。
圖4為表示具有凸緣的凸部28覆蓋的面積與開口部27的整個(gè)面積的比和電樞繞組8的溫度上升的關(guān)系的特性曲線，和具有凸緣的凸部28覆蓋的面積與相同的開口部27的整個(gè)面積的比和電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)1的效率的關(guān)系的特性曲線。
這樣，當(dāng)具有凸緣的凸部28覆蓋的面積與開口部27的整個(gè)面積的比為25％以下時(shí)，電樞繞組8的溫度上升值超過80k，存在加熱危險(xiǎn)。另一方面，當(dāng)將面積比設(shè)定為80％以上時(shí)，電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)1的效率改善效果變少。
在本實(shí)施方式中，將上述面積比設(shè)定為30％以上75％以下，即相對(duì)于開口部27的整個(gè)面積，具有凸緣的凸部28覆蓋開口部27的30％以上75％以下。由此，冷卻電動(dòng)機(jī)16的風(fēng)量和從風(fēng)扇箱19外周放出的風(fēng)量可平衡性良好地分配。
因此，采用本實(shí)施方式可以對(duì)電動(dòng)機(jī)16進(jìn)行充分冷卻，可以最大限度地改善電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)1的效率。其結(jié)果，能夠提供高效率、確?？煽啃缘碾妱?dòng)鼓風(fēng)機(jī)1。
工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)由于可充分地冷卻電動(dòng)機(jī)，并且可改善電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的效率，因此在家用或產(chǎn)業(yè)用的吸塵器等中有用。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，包含具備繞有磁場(chǎng)繞組的定子、與該定子相對(duì)配置的轉(zhuǎn)子、和覆蓋所述定子和轉(zhuǎn)子的支架的電動(dòng)機(jī)；安裝在與所述轉(zhuǎn)子結(jié)合的軸上的風(fēng)扇；具有在所述風(fēng)扇的外周上、由多個(gè)相鄰的固定葉片形成的擴(kuò)散器部的空氣導(dǎo)向管；在外周部上具有可使已通過所述擴(kuò)散器部的空氣的一部分向外部放出的開口部，并覆蓋所述風(fēng)扇而設(shè)置的風(fēng)扇箱；和具有覆蓋所述開口部的一部分的凸緣的凸部，其中，利用所述風(fēng)扇產(chǎn)生的氣流，進(jìn)行所述電動(dòng)機(jī)的冷卻。
2.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，其特征在于，相對(duì)于所述風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)方向，緩緩減小所述凸緣的寬度而形成。
3.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，其特征在于，相對(duì)于所述開口部的整個(gè)面積，具有所述凸緣的凸部覆蓋所述開口部的30％以上75％以下。
4.如權(quán)利要求2所述的電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，其特征在于，相對(duì)于所述開口部的整個(gè)面積，具有所述凸緣的凸部覆蓋所述開口部的30％以上75％以下。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，該電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)(1)包括具備繞有磁場(chǎng)繞組(13)的定子(2)、與該定子(2)相對(duì)配置的轉(zhuǎn)子(5)、和覆蓋定子(2)和轉(zhuǎn)子(5)的支架(12)的電動(dòng)機(jī)(16)。并且還包括安裝在與轉(zhuǎn)子(5)結(jié)合的軸(6)上的風(fēng)扇(17)；具有在風(fēng)扇(17)的外周上，由多個(gè)相鄰的固定葉片形成的擴(kuò)散器部(21)的空氣導(dǎo)向管(18)。還包括在外周上具有可使已通過擴(kuò)散器部分(21)的空氣的一部分向外部放出的開口部(27)，并覆蓋風(fēng)扇(17)而設(shè)置的風(fēng)扇箱(19)；和具有覆蓋開口部(27)的一部分的凸緣的凸部(28)；利用風(fēng)扇(17)產(chǎn)生的氣流，進(jìn)行上述電動(dòng)機(jī)(16)的冷卻。
文檔編號(hào)F04D29/58GK101052810SQ20058003765
公開日2007年10月10日 申請(qǐng)日期2005年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月4日
發(fā)明者立石志朗, 野崎泰生, 山口明 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社