(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インペラを回転駆動するロータと、前記ロータの周囲に配されたステータと、前記ステータを覆うと共に前記ロータを回転自在に保持するブラケットと、前記ブラケットに設けられた排気口と、前記排気口を開閉する防音板とを備え、前記防音板を形状記憶合金によって前記排気口に取り付けると共に、前記排気口から排気される排気風の温度が高い場合には前記防音板が開くように、排気風の温度が低い場合には前記防音板が前記排気口をふさぐように、排気風の温度に応じて前記防音板を開閉駆動するようにした電動送風機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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】
従来の電動送風機を図８を用いて説明する。２は界磁コア３に界磁巻線（省略）を施してなるステータ、５はシャフト６に通された電機子コア７に電機子巻線（略図）８を施し、整流子９を同軸上に配置してシャフト６の両端に設けられた軸受け１０によって回転自在に固定されたロータである。ステータ２及びロータ５は２つのブラケットＡ１１、Ｂ１２に固定され、前記ブラケットＢ１２に一対のカーボンブラシ１３を異形管１４を介して挿入することでモータ部１５を形成している。
【０００３】
また、出力軸のシャフト６にはインペラ１６が備えられ、インペラ１６の外周部に通風路を形成するエアーガイド１７が配されており、ファンケース１８がこれらを覆うように取り付けられ電動送風機１となる。
【０００４】
上記構成において、電動送風機１に電力が供給されると界磁巻線を伝導した電流がカーボンブラシ１３を通って整流子９に伝わり、界磁コア３で発生した磁束と電機子巻線８を通る電流との間で力が発生し、ロータ５が回転する。次にロータ５が回転することにより、ロータ５のシャフト６に固定されたインペラ１６が回転し、インペラ１６内の空気を増速し、増速された空気はエアーガイド１７にて減速されてモータ１５内部を流れ、ロータ５、ステータ２、カーボンブラシ１３を冷却しながら、ブラケットＢ１２の排気口１９より排出される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の電動送風機１にあっては、ロータ５、ステータ２、カーボンブラシ１３を冷却しながら外部へ放出される排気は、ブラケットＢ１２の排気口１９より直接放出されるため、静止しているエアーガイド１７の近傍をインペラ１６が高速回転することで引き起こされ、排気とともに排出される高周波音も排気口１９よりそのまま電気掃除機本体へと導かれるので、電気掃除機の使用時にたいへんうるさく、耳障りなものとなっていた。特に、低入力低回転で運転時の高周波音は目立つことが多く、問題となっていた。
【０００６】
また、近年の高吸込仕事率化の中においては、電動送風機１にて高出力、高効率を実現しようとするためにインペラ１６とエアーガイド１７の設計をある程度音を犠牲にした形で行われており、ますます高周波音が耳に付くようになってきたのも事実である。
【０００７】
本発明は以上のような従来の課題を解決しようとするものであって、低騒音の電動送風機を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、インペラを回転駆動するロータと、前記ロータの周囲に配されたステータと、前記ステータを覆うと共に前記ロータを回転自在に保持するブラケットと、前記ブラケットに設けられた排気口と、前記排気口を開閉する防音板とを備え、前記防音板を形状記憶合金によって前記排気口に取り付けると共に、前記排気口から排気される排気風の温度が高い場合には前記防音板が開くように、排気風の温度が低い場合には前記防音板が前記排気口をふさぐように、排気風の温度に応じて前記防音板を開閉駆動するようにして、前記排気口から排気される高周波音を抑制し、低騒音の電動送風機を提供するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の発明は、インペラを回転駆動するロータと、前記ロータの周囲に配されたステータと、前記ステータを覆うと共に前記ロータを回転自在に保持するブラケットと、前記ブラケットに設けられた排気口と、前記排気口を開閉する防音板とを備え、前記防音板を形状記憶合金によって前記排気口に取り付けると共に、前記排気口から排気される排気風の温度が高い場合には前記防音板が開くように、排気風の温度が低い場合には前記防音板が前記排気口をふさぐように、排気風の温度に応じて前記防音板を開閉駆動するようにしたので、前記排気口より排気される高周波音を抑制でき、低騒音の電動送風機を提供できる。
【００１０】
また、環境温度並びに電動送風機自体の温度上昇値を加味して防音板開閉の設定が適宜行える。
【００１１】
【実施例】
（実施例１）
以下に本発明の第１の実施例を、図１、２を用いて説明する。なお、従来例と同一構成部品については同一符号を付して、その説明を省略する。
【００１２】
ブラケットＢ１２にはインペラ１６により加速され、エアーガイド１７によって減速された気流を電動送風機１外部へと排出するための排気口１９が４カ所設けられている。
【００１３】
また、前記４カ所の排気口１９の外側にはばね１０１を介してブラケットＢ１２に取り付けられた防音板１０２が、排気口１９を覆う形で設置されている。
【００１４】
上記の構成により、電動送風機１を駆動すると、インペラ１６より加速されエアーガイド１７によって減速された気流はモータ１５内部を冷却し、ブラケットＢ１２の排気口１９より排出されようとする。このとき、ばね１０１のばね定数の設定を、高入力の場合には、排気の強い圧力で防音板１０２が移動し、ばね１０１が押し広げられるよう、また、中間から弱入力の時には、ばね１０１が縮み、防音板１０２が排気口１９を覆うようにしておけば、高入力時には防音板１０２がブラケットＢ１２から離れることで、圧損が減少し、掃除機の吸込仕事率は維持され、高周波音が目立ちやすく排気の圧力が弱い中間から弱入力の時には、防音板１０２が排気口１９を覆うので、排気とともに外部に導かれようとする高周波音が弱められる。このように本実施例によれば、高吸込仕事率を維持しながら、高周波音を抑えた電気掃除機が実現できる。
【００１５】
（実施例２）
次に本発明の第２の実施例を、図３を用いて説明する。なお上記第１の実施例と同一構成部品については同一符号を付して、その説明を省略する。
【００１６】
図３において、ブラケットＢ１２の排気口１９の外部には、ねじりコイルばね３０１によって付勢され、排気口１９上部（ファン側）に取り付けられた防音板１０２が回動自在に設けられている。
【００１７】
上記の構成により、電動送風機１を駆動するとインペラ１６より加速され、エアーガイド１７によって減速された気流はモータ１５内部を冷却し、ブラケットＢ１２の排気口１９より排出されようとする。このとき、ねじりコイルばね３０１のばね定数の設定を、高入力の場合には、排気の強い圧力で防音板１０２が回動し開くようにし、また、中間から弱入力の時には、防音板１０２が排気口１９を覆うようにしておけば、高入力時には圧損が減少し、掃除機の吸込仕事率は維持され、高周波音が目立ちやすく排気の圧力が弱い中間から弱入力の時には、排気とともに外部に導かれようとする高周波音が弱められる。
【００１８】
このように本実施例によれば、高吸込仕事率を維持しながら、高周波音を抑えた電気掃除機が実現できる。
【００１９】
なお、防音板１０２は扉のように片側の辺のみを固定するため、構成が簡単で、ばねの数も少なくて済み、ねじりコイルばね３０１の代わりに板ばね等を利用することもできる。
【００２０】
（実施例３）
次に本発明の第３の実施例を、図４を用いて説明する。なお上記の実施例と同一構成部品については同一符号を付して、その説明を省略する。
【００２１】
図４は図２と同じく電動送風機１を反ファン側より見た図である。図４に示されるように、ブラケットＢ１２の排気口１９の外部にはねじりコイルばね３０１によって防音板１０２が電動送風機１停止時には常に排気口１９をふさぐように設けられている。
【００２２】
このとき防音板１０２の開閉はモータ１５のシャフト６に平行した辺が開閉の軸となるよう行われ、しかも、防音板１０２の開閉は電動送風機１が電気掃除機本体に挿入される方向に対して下側で行われる構成となっている。
【００２３】
上記の構成により、電動送風機１を駆動するとインペラ１６より加速され、エアーガイド１７によって減速された気流はモータ１５内部を冷却し、ブラケットＢ１２の排気口１９より排出されようとする。このとき、ねじりコイルばね３０１のばね定数の設定を、高入力の場合には、排気の強い圧力で防音板１０２が回動し開くようにし、また、中間から弱入力の時には、防音板１０２が排気口１９を覆うようにしておけば、高入力時には圧損が減少し、掃除機の吸込仕事率は維持され、高周波音が目立ちやすく排気の圧力が弱い中間から弱入力の時には、排気とともに外部に導かれようとする高周波音が弱められる。
【００２４】
このように本実施例によれば、高吸込仕事率を維持しながら、高周波音を抑えた電気掃除機が実現できる。
【００２５】
また、それぞれの防音板１０２の開閉が電気掃除機本体下側で行われることで、高周波音をできる限り電気掃除機本体下方向へ逃がし、電気掃除機の使用時に使用者の耳に入りにくくしている。
【００２６】
なお、本実施例で使用されているねじりコイルばね３０１は板ばね等でも代用可能である。
【００２７】
（実施例４）
次に本発明の第４の実施例を、図５を用いて説明する。なお上記の実施例と同一構成部品については同一符号を付して、その説明を省略する。
【００２８】
図５において、ブラケットＢ１２の排気口１９の外部にはねじりコイルばね３０１によって排気口１９下部（反ファン側）に取り付けられた防音板１０２が電動送風機１停止時には常に排気口をふさぐように設けられている。
【００２９】
上記の構成により、電動送風機１を駆動するとインペラ１６より加速され、エアーガイド１７によって減速された気流はモータ１５内部を冷却し、ブラケットＢ１２の排気口１９より排出されようとする。このとき、ねじりコイルばね３０１のばね定数の設定を、高入力の場合には、排気の強い圧力で防音板１０２が回動し開くようにし、また、中間から弱入力の時には、防音板１０２が排気口１９を覆うようにしておけば、高入力時には圧損が減少し、掃除機の吸込仕事率は維持され、高周波音が目立ちやすく排気の圧力が弱い中間から弱入力の時には、排気とともに外部に導かれようとする高周波音が弱められる。
【００３０】
このように本実施例によれば、高吸込仕事率を維持しながら、高周波音を抑えた電気掃除機が実現できる。
【００３１】
また、防音板１０２の回動軸が排気口１９の反ファン側にあり、開閉がファン側で行われるため、防音板１０２にぶつかった排気は、一旦電動送風機１のファン側へ戻され、電気掃除機本体の内部を通った後、電気掃除機本体の排気部より排出されるため、排気の経路が長くなり、高周波音が掃除機本体内で吸収されやすくなる。
【００３２】
なお、ねじりコイルばね３０１の代わりに板ばね等を利用することもできる。
【００３３】
（実施例５）
次に本発明の第５の実施例を、図６を用いて説明する。なお上記の実施例と同一構成部品については同一符号を付して、その説明を省略する。
【００３４】
図６は、ブラケットＢ１２の排気口１９の外部に設ける防音板１０２の取付部に樹脂ばねのように弾性をもつ異材料を用いて２材質成形して構成したものである。
【００３５】
上記の構成により、実施例２〜４と同様の作用、効果が得られるのに加え、部品点数を削減でき、組立工数の削減にもなり、同時に電動送風機１の軽量化もできるものである。
【００３６】
（実施例６）
次に本発明の第６の実施例を、図７を用いて説明する。なお上記の実施例と同一構成部品については同一符号を付して、その説明を省略する。
【００３７】
図７において、ブラケットＢ１２の排気口１９の外部には形状記憶合金９０１によって排気口１９下部（反ファン側）に取り付けられた防音板１０２が電動送風機１停止時には常に排気口１９をふさぐように設けられている。前記形状記憶合金９０１は低い温度では防音板１０２がブラケットＢ１２の排気口１９をふさぐように設定され、温度が上がると折れ曲がり、防音板１０２を開く構成になっている。
【００３８】
上記の構成により、電動送風機１を駆動するとインペラ１６より加速され、エアーガイド１７によって減速された気流はモータ１５内部を冷却し、ブラケットＢ１２の排気口１９より排出されようとする。このとき、形状記憶合金９０１の温度の設定を、高入力で排気の温度が高い場合には、形状記憶合金９０１が折れ曲がり、防音板１０２が開くようにし、中間から弱入力で、排気温が低いときには、防音板１０２が排気口１９を覆うようにしておけば、高入力時には圧損が減少し、掃除機の吸込仕事率は維持され、高周波音が目立ちやすい中間から弱入力の時には、排気とともに外部に導かれようとする高周波音が弱められることになる。このように本実施例によれば、高吸込仕事率を維持しながら、高周波音を抑えた電気掃除機が実現できる。
【００３９】
また、形状記憶合金９０１は環境温度並びに電動送風機１自体の温度上昇値を加味して適宜設定が可能で、電動送風機１自体の信頼性もより向上する。
【００４０】
なお、形状記憶合金９０１は実施例２、３の構造においても同様に利用することができる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、排気口より排気とともに排出される高周波音を抑制することができ、高吸込仕事率を維持しながら、高周波音を抑えた電動送風機が実現できる。
【００４２】
また、環境温度によって防音板が動作するため、法規的にも重要な電動送風機の温度上昇に則した設定が可能で、電動送風機自体の信頼性もより向上するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施例を示す電気掃除機用電動送風機の側面図
【図２】  図１のＡ矢印方向から見た電動送風機の一部破断底面図
【図３】  本発明の第２の実施例を示す電気掃除機用電動送風機の要部断面図
【図４】  本発明の第３の実施例を示す電気掃除機用電動送風機の底面図
【図５】  本発明の第４の実施例を示す電気掃除機用電動送風機の要部断面図
【図６】  本発明の第５の実施例を示す電気掃除機用電動送風機の要部断面図
【図７】  本発明の第６の実施例を示す電気掃除機用電動送風機の要部断面図
【図８】  従来の電気掃除機用電動送風機を示す一部破断側面図
【符号の説明】
１  電動送風機
２  ステータ
３  界磁コア
５  ロータ
６  シャフト
７  電機子コア
８  電機子巻線
９  整流子
１０  軸受
１１  ブラケットＡ
１２  ブラケットＢ
１３  カーボンブラシ
１４  異形管
１５  モータ（部）
１６  インペラ
１７  エアーガイド
１８  ファンケース
１９  排気口
１０１  ばね
１０２  防音板
３０１  ねじりコイルばね
９０１  形状記憶合金
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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