(57)【要約】  電動送風機は、ファンと、ファンを駆動するモータと、スイッチング素子を備えた第１の基板と、マイクロコンピュータを備えた第２の基板とを有する。ファンの送風方向において、モータ、第１の基板および第２の基板の順に配置されている。
2019180936.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファンと、
前記ファンを駆動するモータと、
スイッチング素子を備えた第１の基板と、
マイクロコンピュータを備えた第２の基板と
を有し、
前記ファンの送風方向において、前記モータ、前記第１の基板および前記第２の基板の順に配置されている
電動送風機。
【請求項２】
前記第１の基板は、前記モータとは反対側の面に、電解コンデンサを備える
請求項１に記載の電動送風機。
【請求項３】
前記第１の基板は、さらに、シャント抵抗を備える
請求項１または２に記載の電動送風機。
【請求項４】
前記第１の基板と前記モータとを電気的に接続する第１の接続端子および第２の接続端子を有し、
前記スイッチング素子は、前記第１の接続端子および前記シャント抵抗に接続された第１のスイッチング素子と、前記第２の接続端子と前記シャント抵抗に接続された第２のスイッチング素子とを有し、
前記第１の接続端子から前記第１のスイッチング素子までの配線長は、前記第２の接続端子から前記第２のスイッチング素子までの配線長と等しく、
前記第１の接続端子から前記シャント抵抗までの配線長は、前記第２の接続端子から前記シャント抵抗までの配線長と等しい
請求項３に記載の電動送風機。
【請求項５】
前記第１の基板と前記モータとを電気的に接続する第１の接続端子および第２の接続端子を有し、
前記スイッチング素子は、前記第１の接続端子および前記シャント抵抗に接続された第１のスイッチング素子と、前記第２の接続端子と前記シャント抵抗に接続された第２のスイッチング素子とを有し、
電流が前記第１のスイッチング素子を通って前記モータおよび前記シャント抵抗を流れる場合の配線インピーダンスは、電流が前記第２のスイッチング素子を通って前記モータおよび前記シャント抵抗を流れる場合の配線インピーダンスと等しい
請求項３または４に記載の電動送風機。
【請求項６】
前記第１の基板と前記モータとを接続する複数の接続端子と、
前記モータの磁極の位置を検出する磁極位置センサと
をさらに有し、
前記磁極位置センサは、前記複数の接続端子のうち、隣り合う２つの接続端子から等距離にある
請求項１から５までの何れか１項に記載の電動送風機。
【請求項７】
前記マイクロコンピュータは、前記第２の基板の前記モータとは反対側の面に備えられている
請求項１から６までの何れか１項に記載の電動送風機。
【請求項８】
前記第１の基板の少なくとも前記モータに対向する面に、防湿材料の被膜が形成されている
請求項１から７までの何れか１項に記載の電動送風機。
【請求項９】
前記第１の基板と前記第２の基板とを電気的に接続するコネクタをさらに有する
請求項１から８までの何れか１項に記載の電動送風機。
【請求項１０】
前記モータは、フレームを有し、
前記フレームの外側の第１の風路と、前記フレームの内側の第２の風路とを有し、
前記第１の基板は、前記第１の風路および前記第２の風路に面している
請求項１から９までの何れか１項に記載の電動送風機。
【請求項１１】
前記モータは、
ロータと、
前記ロータを囲むように設けられ、前記ロータの周方向に複数のスロットを有し、前記フレームの内側に嵌合するステータと
を有し、
前記第２の風路は、前記ロータと前記ステータとの間のエアギャップと、前記複数のスロットと、前記ステータと前記フレームとの隙間とを含む
請求項１０に記載の電動送風機。
【請求項１２】
前記ファンによって生じた空気流を前記第２の風路に導く導風部材をさらに備えた
請求項１０または１１に記載の電動送風機。
【請求項１３】
前記モータは、回転シャフトを有し、
前記ファンは、前記回転シャフトに取り付けられており、
前記ファンの前記送風方向は、前記回転シャフトの軸方向である
請求項１から１２までの何れか１項に記載の電動送風機。
【請求項１４】
前記ファン、前記モータ、前記第１の基板および前記第２の基板を収容する筐体をさらに有し、
前記第１の基板および前記第２の基板は、前記筐体に固定されている
請求項１から１３までの何れか１項に記載の電動送風機。
【請求項１５】
吸引口を有する吸引部と、
塵埃を収納する集塵容器と、
前記吸引部から前記集塵容器に塵埃を含む空気を吸引する、請求項１から１４までの何れか１項に記載の電動送風機と
を備えた電気掃除機。
【請求項１６】
吸気口および送風口を有する筐体と、
前記筐体の内部に配置され、前記吸気口から空気を吸引し、前記送風口から空気を送風する、請求項１から１４までの何れか１項に記載の電動送風機と
を備えた手乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動送風機、電気掃除機および手乾燥装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動送風機において、ファンとモータとの間に、電力系回路を備えた第１の基板と、信号系回路を備えた第２の基板とを配置し、ファンの空気流を利用して両基板を冷却する構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
また、空気流によって運ばれる液体が基板に付着しないよう、フランジによって基板を空気流から遮断する構成も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２１７９４号公報（段落００３１〜００３３参照）
【特許文献２】特開２０１３−４６５６９号公報（段落００２１参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された構成では、ファンとモータとの間に第１の基板と第２の基板が配置されているため、空気流がモータに届きにくく、モータの冷却が不十分になる可能性がある。その結果、例えばモータに用いられる希土類永久磁石の減磁が生じる可能性がある。【０００６】
また、特許文献２に開示された構成では、フランジによって空気流が遮られるため、基板とモータとの間に、基板を冷却するためのヒートシンクが備えられている。そのため、製造コストが増加し、また、モータで発生した熱がヒートシンクから基板に伝達される可能性がある。【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、基板を効率よく冷却することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の電動送風機は、ファンと、ファンを駆動するモータと、スイッチング素子を備えた第１の基板と、マイクロコンピュータを備えた第２の基板とを有する。ファンの送風方向において、モータ、第１の基板および第２の基板の順に配置されている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ファンの送風方向に、モータ、第１の基板および第２の基板の順に配置されているため、発熱量の多いスイッチング素子を有する第１の基板に空気流を多く当てて、効率よく冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１の電動送風機を示す縦断面図（Ａ）およびそのモータを示す縦断面図（Ｂ）である。
【図２】実施の形態１の動翼を示す斜視図である。
【図３】実施の形態１の静翼の羽根を示す図（Ａ）、静翼を示す側面図（Ｂ）および導風板を示す図（Ｃ）である。
【図４】実施の形態１のモータ（モータフレームを除く）を示す横断面図である。
【図５】実施の形態１のモータの一部を拡大して示す図（Ａ）および絶縁部を拡大して示す図（Ｂ）である。
【図６】実施の形態１のモータを示す横断面図である。
【図７】実施の形態１の電動送風機の駆動装置を示すブロック図である。
【図８】実施の形態１のスイッチング素子とモータとの電気的な接続状態を示す図である。
【図９】実施の形態１のパワー基板の表面（Ａ）および裏面（Ｂ）並びに制御基板の表面（Ｃ）および裏面（Ｄ）における電子部品の配置例を示す模式図である。
【図１０】実施の形態１の電動送風機内の空気の流れを示す模式図である。
【図１１】実施の形態１の電動送風機の静翼による導風作用を示す側面図（Ａ）および正面図（Ｂ）である。
【図１２】実施の形態１のパワー基板の断面構造を示す図である。
【図１３】実施の形態１のパワー基板の表面の電子部品の配置を示す模式図である。
【図１４】実施の形態１において、モータに第１の方向に電流が流れる状態（Ａ）およびモータに第２の方向に電流が流れる状態（Ｂ）を示す図である。
【図１５】比較例において、モータに第１の方向および第２の方向に電流が流れる状態を示す図である。
【図１６】実施の形態１の電動送風機を適用した電気掃除機を示す図である。
【図１７】図１６に示した電気掃除機をスタンドに取り付けた状態を示す図である。
【図１８】実施の形態１の電動送風機を適用した手乾燥装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態１．
＜電動送風機２００の構成＞
図１（Ａ）は、本発明の実施の形態１の電動送風機２００を示す縦断面図である。電動送風機２００は、回転シャフト２５を有するモータ１００と、モータ１００の回転シャフト２５の一端側に取り付けられた動翼（ファン）３１と、動翼３１に隣接して配置された静翼３２と、これらを収容する筐体３０と、モータ１００の駆動を制御するためのパワー基板５（第１の基板）および制御基板６（第２の基板）とを備える。
【００１３】
以下では、回転シャフト２５の中心軸線である軸線Ｃ１の方向を、「軸方向」と称する。また、軸線Ｃ１を中心とする周方向を、「周方向」と称する。また、軸線Ｃ１を中心とする半径方向を、「径方向」と称する。また、軸方向に平行な断面における断面図を「縦断面図」と称し、軸方向に直交する断面における断面図を「横断面図」と称する。
【００１４】
図１（Ｂ）は、電動送風機２００のモータ１００を示す縦断面図である。モータ１００は、永久磁石同期モータであり、インバータによって駆動される単相モータである。モータ１００は、回転シャフト２５を有するロータ２と、ロータ２を囲むように設けられたステータ１と、ステータ１が内側に固定されたモータフレーム（単にフレームとも称する）４とを有する。ステータ１およびロータ２の具体的な構成については、後述する。
【００１５】
図１（Ａ）に戻り、モータフレーム４は、ステータ収容部（すなわち周壁部）４０と、ステータ収容部４０の動翼３１側に形成された軸受収容部４４とを有する。ステータ収容部４０および軸受収容部４４は、いずれも、軸線Ｃ１を中心とする円筒形状を有する。ステータ収容部４０の内側には、モータ１００のステータ１が嵌合している。
【００１６】
軸受収容部４４の外径は、ステータ収容部４０の外径よりも小さい。ステータ収容部４０と軸受収容部４４との間には、壁部４１が形成されている。壁部４１は、ここでは、軸線Ｃ１に直交する方向に延在している。壁部４１には、空気流を軸方向に通過させる穴４２が形成されている。
【００１７】
軸受収容部４４の内側には、２つの軸受４５（すなわち軸受部）が取り付けられている。軸受４５の外輪は、軸受収容部４４の内側に嵌合し、軸受４５の内輪には回転シャフト２５が圧入されている。２つの軸受４５は、軸方向に間隔を開けて配置されている。２つの軸受４５の間に、スリーブ等を配置しても良い。回転シャフト２５は、軸受収容部４４に形成された穴から突出している。
【００１８】
図２は、動翼３１を斜流ファンで構成した例を示す斜視図である。図２に示す動翼３１は、軸線Ｃ１を中心とする円錐形状のハブ３１ｂの表面に、複数の羽根３１ａを備える。動翼３１は、軸方向に対して傾斜し、且つ径方向外側に向かう空気流を生成する。動翼３１は、斜流ファンに限定されるものではなく、例えばターボファンであってもよい。
【００１９】
図１（Ａ）に戻り、静翼３２は、円板状の主板３２ａと、主板３２ａの動翼３１側の第１の面３２１に形成された複数の羽根３２ｂと、動翼３１と反対側の第２の面３２２に形成された複数の導風板３２ｃ（すなわち導風部材）とを有する。静翼３２は、径方向の中央部に穴３２ｄを有し、この穴３２ｄに軸受収容部４４が嵌合している。静翼３２は、例えば接着またはねじによる締結によって固定される。
【００２０】
図３（Ａ）は、静翼３２の羽根３２ｂの形状および配列を示す図である。図３（Ｂ）は、静翼３２の側面図である。図３（Ｃ）は、静翼３２の導風板３２ｃの形状および配列を示す図である。なお、図３（Ａ）および図３（Ｃ）は、いずれも、動翼３１側から見た形状および配列を示している。
【００２１】
図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、羽根３２ｂは、周方向に等間隔に配列され、それぞれが径方向に対して傾斜する方向に延在している。また、羽根３２ｂは、第１の面３２１の外周領域に形成されており、動翼３１（図２）に対して径方向外側に位置している。羽根３２ｂは、動翼３１の回転によって生じた空気流を整流する作用を有する。
【００２２】
図３（Ｂ），（Ｃ）に示すように、導風板３２ｃは、周方向に等間隔に配列され、それぞれが径方向に対して傾斜する方向に延在している。なお、導風板３２ｃの傾斜方向は、羽根３２ｂの傾斜方向とは反対向きである。また、導風板３２ｃは、羽根３２ｂよりも径方向内側まで延在している。導風板３２ｃは、羽根３２ｂによって整流された空気流を径方向内側に向け、モータ１００側に導く作用を有する。
【００２３】
図１（Ａ）に戻り、電動送風機２００は、軸方向において動翼３１とステータ１との間に配置された２つの軸受４５によって回転シャフト２５を支持する片持ち構造を有する。なお、軸受４５の数は、２つに限らず、３つ以上であってもよい。
【００２４】
筐体３０は、動翼３１に沿って形成されたファンカバー３４と、動翼３１の径方向中心部に対向する吸入口３０ａとを有する。また、筐体３０は、モータフレーム４を支持するフレーム支持部３３を有する。ここでは、軸線Ｃ１を中心として放射状に複数のフレーム支持部３３が設けられている。筐体３０の外周壁において、ステータ１の径方向外側に対向する位置には、排気口３０ｂが形成されている。
【００２５】
電動送風機２００は、吸入口３０ａから筐体３０内に流入した空気流の経路（すなわち風路）として、モータフレーム４の外側の第１の風路Ｐ１と、モータフレーム４の内側の第２の風路Ｐ２とを有する。第１の風路Ｐ１を流れる空気流は、モータフレーム４の外側を軸方向に通過し、第２の風路Ｐ２を流れる空気流は、モータ１００を軸方向に通過する。
【００２６】
また、モータ１００に対して動翼３１と反対の側には、モータ１００の駆動を制御するパワー基板５および制御基板６が設けられている。パワー基板５は、モータ１００に対向する表面５Ａ（第１の面）と、その反対側の裏面５Ｂ（第２の面）とを有する。制御基板６は、パワー基板５に対向する表面６Ａ（第１の面）と、その反対側の裏面６Ｂ（第２の面）とを有する。
【００２７】
パワー基板５および制御基板６は、モータ１００の駆動制御に必要な電子部品を備えている。例えば、パワー基板５は、インバータ８２のスイッチング素子８２ａ〜８２ｄ、電解コンデンサ８１およびシャント抵抗８４を備えており、制御基板６は、マイクロコンピュータ８５を備えている。このようにパワー基板５と制御基板６とを分離することで、モータ１００の小径化に対応することができる。
【００２８】
パワー基板５の表面５Ａおよび裏面５Ｂは、防湿材料からなる被膜５５によって覆われている。同様に、制御基板６の表面６Ａおよび裏面６Ｂは、防湿材料からなる被膜６５によって覆われている。
【００２９】
パワー基板５は、筐体３０に設けられた基板保持部３５に取り付けられている。基板保持部３５は、筐体３０の内周に沿って形成され、パワー基板５の外周部分を保持する。同様に、制御基板６は、筐体３０に設けられた基板保持部３６に取り付けられている。基板保持部３６は、筐体３０の内周に沿って形成され、制御基板６の外周部分を保持する。また、パワー基板５および制御基板６の外周部分のそれぞれ一部には、空気流を通過させるための切欠き５７，６７が設けられている。
【００３０】
ステータ１とパワー基板５との間には、ステータ１とパワー基板５との位置決めおよび電気的接続のための接続端子４８と、モータ１００のセンサ１６（後述）のリード線を案内するセンサガイド４６とが設けられている。
【００３１】
筐体３０の径方向の一方の側（図１（Ａ）における下側）には、空洞部であるバッテリ収容部３７が形成されている。バッテリ収容部３７には、モータ１００の駆動源であるバッテリ８０が収容される。
【００３２】
＜モータ１００の構成＞
図４は、実施の形態１のモータ１００を示す断面図である。なお、図４では、モータフレーム４を省略している。モータ１００は、上記の通り、ロータ２と、ロータ２を囲むように設けられたステータ１とを有する。ロータ２は、軸線Ｃ１を中心として、図中反時計回りに回転する。
【００３３】
ロータ２は、回転シャフト２５と、回転シャフト２５の周囲に固定された永久磁石２１，２２を有する。永久磁石２１，２２は、周方向に等間隔に配置され、それぞれが磁極を構成する。永久磁石２１の外周面は例えばＮ極であり、永久磁石２２の外周面は例えばＳ極であるが、逆であってもよい。
【００３４】
ここでは、２つの永久磁石２１と２つの永久磁石２２とが、周方向に交互に配置されている。すなわち、ロータ２は、４つの磁極を有する。但し、ロータ２の磁極数は４に限らず、２以上であればよい。
【００３５】
ステータ１は、エアギャップを介してロータ２の径方向外側に設けられている。ステータ１は、ステータコア１０と、絶縁部１４と、コイル１８とを有する。ステータコア１０は、複数の積層要素を軸方向に積層し、カシメ部１０１，１０２，１０３で一体に固定したものである。積層要素は、ここでは電磁鋼板であり、板厚は例えば０．２５ｍｍである。
【００３６】
ステータコア１０は、ロータ２を囲むヨーク１１と、ヨーク１１からロータ２に向かう方向に（すなわち径方向内側に）延在する複数のティース１２とを有する。ティース１２は、周方向に等間隔に配置されている。ティース１２の数は、ロータ２の磁極数と同数であり、ここでは４つである。
【００３７】
ステータコア１０において周方向に隣り合う２つのティース１２の間には、スロット１３が形成されている。スロット１３内には、絶縁性を有する樹脂で構成された絶縁部１４が設けられている。ティース１２には、絶縁部１４を介して、コイル１８が巻き付けられている。
【００３８】
ステータコア１０のヨーク１１は、円弧状の複数のバックヨーク１１ａと、バックヨーク１１ａよりも径方向内側に位置する直線状の連結ヨーク（継ぎ手部）１１ｂとを有する。バックヨーク１１ａは、ステータ１のうちで最も径方向外側に位置する部分であり、周方向に等間隔に配置されている。
【００３９】
バックヨーク１１ａの数は、ティース１２の数と同数であり、ここでは４つである。周方向に隣り合う２つのバックヨーク１１ａの間に、上記のティース１２が位置している。バックヨーク１１ａの外周面は、モータフレーム４（図１（Ａ））のステータ収容部４０の内周面に嵌合する。
【００４０】
連結ヨーク１１ｂは、バックヨーク１１ａとティース１２とを結ぶように延在している。連結ヨーク１１ｂは、バックヨーク１１ａから離れるにつれて径方向内側に変位するように、直線状に延在している。ティース１２は、周方向に隣り合う２つの連結ヨーク１１ｂがＶ字状に接続される部分（すなわち、ヨーク１１のうち最も径方向内側に位置する部分）から、ロータ２に向かって延在している。
【００４１】
バックヨーク１１ａの周方向の中心には、分割面（すなわち分割嵌合部）１０６が形成されている。ステータコア１０は、バックヨーク１１ａに形成された分割面１０６において、ティース１２毎の複数のブロックすなわち分割コア１７に分割される。ここでは、ステータコア１０が４つの分割コア１７に分割される。
【００４２】
分割面１０６は、凸部または凹部を有している。周方向に隣り合う２つの分割コア１７のうち、一方の分割コア１７の分割面１０６の凸部と、他方の分割コア１７の分割面１０６の凹部とが嵌合する。
【００４３】
ステータコア１０を構成する複数の積層要素は、カシメ部１０１，１０２，１０３により一体に固定される。カシメ部１０１，１０２はヨーク１１に形成され、カシメ部１０３はティース１２に形成されている。
【００４４】
ヨーク１１のバックヨーク１１ａの外周側には、軸方向に長い溝である固定用窪み１０５が形成されている。ステータコア１０をモータフレーム４のステータ収容部４０（図１（Ａ））に係合させた状態で、ステータ収容部４０の一部を外周側から押圧して変形させて固定用窪み１０５に嵌合させる。これにより、モータフレーム４内におけるステータ１の回転が防止される。なお、固定用窪み１０５を設けない構成も可能である。
【００４５】
図５（Ａ）は、ステータ１の一部を拡大して示す図である。ティース１２は、ロータ２の回転方向の下流側（図中左側）の端縁である第１の側面部１２ａと、上流側（図中右側）の端縁である第２の側面部１２ｂとを有する。第１の側面部１２ａおよび第２の側面部１２ｂは、いずれも、ティース１２の周方向中心（すなわち、周方向における側面部１２ａ，１２ｂの中間位置）を通る径方向の直線Ｍに平行に延在している。
【００４６】
ティース１２の径方向の内側の端部（以下、先端部と称する）は、直線Ｍに対して非対称な形状を有する。特に、ティース１２のロータ２に対向する先端縁は、ロータ２の回転方向の下流側に位置する第１の先端縁１２１と、上流側に位置する第２の先端縁１２２とを有する。
【００４７】
第１の先端縁１２１は、ロータ２の外周面に沿って円弧状に湾曲し、第２の先端縁１２２は、直線状に延在している。第１の先端縁１２１と第２の先端縁１２２とは、ティース１２の周方向中心で連続している。そのため、ティース１２とロータ２との距離は、ロータ２の回転方向の下流側（距離Ｇ１）よりも、上流側（距離Ｇ２）で大きくなる。
【００４８】
絶縁部１４は、ヨーク１１の内面に沿う内壁部１４１と、ティース１２の周囲（すなわち側面部１２ａ，１２ｂおよび軸方向両端面）を囲む側壁部１４２とを有する。絶縁部１４は、樹脂をステータコア１０と一体に成形するか、または別部品として成形した樹脂成形体をステータコア１０に組み付けることにより形成される。
【００４９】
ティース１２の先端部の周方向両側には、センサ固定部１５ａ，１５ｂが設けられている。センサ固定部１５ａは第１の側面部１２ａの側に設けられ、センサ固定部１５ｂは第２の側面部１２ｂの側に設けられている。センサ固定部１５ａ，１５ｂは、ティース１２の先端部からそれぞれ周方向に突出している。センサ固定部１５ａ，１５ｂは、ここでは、絶縁部１４と一体に形成されている。具体的には、センサ固定部１５ａ，１５ｂは、絶縁部１４の側壁部１４２とつながるように形成されている。
【００５０】
図４に戻り、周方向に隣り合う２つのティース１２の間で、センサ固定部１５ａ，１５ｂが互いに対向する。ステータ１は、ここでは、４組のセンサ固定部１５ａ，１５ｂの組み合わせを有する。ステータ１の４組のセンサ固定部１５ａ，１５ｂのうち、１組のセンサ固定部１５ａ，１５ｂの間に、ロータ２の磁極の位置を検出するためのセンサ１６（すなわち磁極位置センサ）が保持されている。
【００５１】
センサ１６は、ホール効果素子を樹脂パッケージで一体化したものであり、軸方向の一端面からリード線が引き出されている。センサ１６は、ロータ２の磁界から磁極の位置を検出するため、ロータ２の外周面に対向するように配置されている。センサ１６は、パワー基板５からステータ１に向けて軸方向に延在するセンサガイド４６の先端に取り付けられている。
【００５２】
図５（Ｂ）は、絶縁部１４をパワー基板５（図１（Ａ））側から見た形状を示す模式図である。絶縁部１４において、ステータ１の軸方向端面を覆う部分には、パワー基板５（図１（Ａ））に向けて突出する金属（導体）製の接続端子４８が設けられている。接続端子４８は、パワー基板５に半田により固定される。この接続端子４８は、ステータ１に対してパワー基板５を位置決めすると共に、モータ１００のコイル１８とパワー基板５のパターンとを電気的に接続するものである。
【００５３】
図６は、モータ１００を示す横断面図である。ステータ１をモータフレーム４（図１（Ａ））に取り付けると、ステータ１のバックヨーク１１ａの外周面がステータ収容部４０の内周面に嵌合する。ステータ１は上述した固定用窪み１０５を有するため、ステータ収容部４０の固定用窪み１０５に対応する箇所に外力を加えて窪ませ（符号４０ａで示す）、固定用窪み１０５に係合させる。これにより、ステータ１の周方向の位置ずれを防止することができる。
【００５４】
なお、図４〜図６に示した例では、ティース１２の先端部が、ティース１２の幅方向中心を通る径方向の直線Ｍに対して非対称な形状を有しているが、このような形状には限定されず、例えば直線Ｍに対して対称な形状を有していてもよい。また、ステータコア１０のヨーク１１は、バックヨーク１１ａと連結ヨーク１１ｂとを有するものには限定されず、例えば円環状のヨークであってもよい。
【００５５】
＜電動送風機２００の駆動装置＞
図７は、実施の形態１の電動送風機２００の駆動装置を示すブロック図である。電動送風機２００の駆動装置は、バッテリ８０と、電解コンデンサ８１と、インバータ８２と、制御電源生成部８３と、シャント抵抗８４と、制御装置としてのマイクロコンピュータ８５と、遮断回路８６と、電圧センサ９１，９２，９３とを有する。
【００５６】
バッテリ８０は、例えば２０Ｖの直流電圧（すなわちバッテリ電圧）を供給する。電解コンデンサ８１は、バッテリ８０から供給された電圧をチャージし、インバータ８２に供給する。電圧センサ９１は、バッテリ８０の電圧を検出し、電圧センサ９２は、電解コンデンサ８１の電圧を検出する。なお、バッテリ８０の代わりに、交流電源と整流ダイオードを用いてもよい。
【００５７】
インバータ８２は、電解コンデンサ８１の電圧を使用してスイッチング動作を行い、モータ１００に電圧を供給する。具体的には、インバータ８２は、Ｈ型のブリッジ状に配置された４つのスイッチング素子８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄを有する。スイッチング素子８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄは、マイクロコンピュータ８５からの駆動信号に応じてオン、オフ動作を行って単相電流を生成し、モータ１００に供給する。
【００５８】
スイッチング素子は、例えばＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｇｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）またはＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）で構成することができる。また、スーパージャンクション構造のＭＯＳＦＥＴ、または、ワイドバンドギャップ半導体であるＳｉＣまたはＧａＮで構成してもよい。
【００５９】
シャント抵抗８４は、インバータ８２と電解コンデンサ８１との間に接続される。シャント抵抗８４の両端には、シャント抵抗８４を流れる電流と抵抗との積である電圧が発生し、この電圧は電圧センサ９３によって検出される。シャント抵抗８４に過大な電流が流れた場合には、電圧センサ９３は遮断信号を出力し、この遮断信号はマイクロコンピュータ８５および遮断回路８６に入力される。
【００６０】
マイクロコンピュータ８５は、インバータ８２のスイッチング素子８２ａ〜８２ｄのオンオフ制御のため、制御信号であるＰＷＭ信号を生成し、インバータ８２に出力する。なお、マイクロコンピュータ８５は、モータ１００の制御に必要な演算処理を行う演算回路を１つのチップに実装したものである。
【００６１】
マイクロコンピュータ８５の出力は、遮断回路８６の出力と共に、ＡＮＤ回路９５を介してインバータ８２に入力される。遮断回路８６およびマイクロコンピュータ８５から遮断信号が出力された場合には、インバータ８２のスイッチング動作が停止する。
【００６２】
なお、モータ１００への電圧供給に伴い、電解コンデンサ８１の電圧が低下すると、バッテリ８０の電圧が電解コンデンサ８１に供給され、電解コンデンサ８１の電圧が復帰する。そのため、電圧センサ９１で検出される電圧と、電圧センサ９２で検出される電圧とは、実質的に同じになる。電圧センサ９１の出力および電圧センサ９２の出力（いずれもアナログ信号）は、マイクロコンピュータ８５に入力される。
【００６３】
バッテリ８０および電解コンデンサ８１の電圧を電圧センサ９１，９２で検出することにより、インバータ８２に供給される電圧をマイクロコンピュータ８５が把握することができる。マイクロコンピュータ８５は、インバータ８２に供給される電圧に対して、どの程度のスイッチング動作を行えばよいかを決定する。例えば、インバータ８２に供給される電圧が２０Ｖであって、モータ１００に１０Ｖを供給する場合には、インバータ８２を単位時間に対して５０％の時間だけオンさせる。
【００６４】
また、バッテリ８０に対して並列に、制御電源生成部８３が接続されている。制御電源生成部８３は、バッテリ８０の例えば２０Ｖの電圧から、マイクロコンピュータ８５等が使用する制御電圧（例えば５Ｖ）を生成する。
【００６５】
図８は、インバータ８２とモータ１００との電気的な接続状態を示す図である。インバータ８２では、直列接続されたスイッチング素子８２ａ，８２ｂと、直列接続されたスイッチング素子８２ｃ，８２ｄとが、並列接続されている。
【００６６】
モータ１００のコイル１８は、並列接続された２つのコイル部分（図８ではＳ１，Ｓ２とする）を有する。コイル部分Ｓ１は、接続端子４８ａにおいて、スイッチング素子８２ａ，８２ｂに接続され、接続端子４８ｂにおいて、スイッチング素子８２ｃ，８２ｄに接続されている。コイル部分Ｓ２は、接続端子４８ｃにおいて、スイッチング素子８２ａ，８２ｂに接続され、接続端子４８ｄにおいて、スイッチング素子８２ｃ，８２ｄに接続されている。接続端子４８ａ〜４８ｄについては、後述する。
【００６７】
例えば、スイッチング素子８２ａ，８２ｄを同時にオンさせると、電流は、スイッチング素子８２ａ、モータ１００、スイッチング素子８２ｄおよびシャント抵抗８４の順に流れる。また、スイッチング素子８２ｂ，８２ｃを同時にオンさせると、電流は、スイッチング素子８２ｃ、モータ１００、スイッチング素子８２ｂおよびシャント抵抗８４の順に流れる。
【００６８】
図７に示した各電子部品のうち、インバータ８２（すなわちスイッチング素子８２ａ〜８２ｄ）は、発熱量が大きいため、第１の風路Ｐ１および第２の風路Ｐ２を流れる空気流が直接当たるパワー基板５に備えられる。また、マイクロコンピュータ８５は、発熱量が小さい一方、配線ピッチが狭く、異物（特に液体）の付着を回避する必要があるため、パワー基板５よりも下流側の制御基板６に備えられる。
【００６９】
また、電解コンデンサ８１およびシャント抵抗８４は、比較的高い電圧が印加され、また比較的大きな電流が流れるため、空気流が直接当たるパワー基板５に備えることが望ましい。
【００７０】
制御電源生成部８３、遮断回路８６、電圧センサ９１、電圧センサ９２およびＡＮＤ回路９５は、パワー基板５および制御基板６のいずれに備えてもよい。
【００７１】
但し、過電流検出のための電圧センサ９３、遮断回路８６およびＡＮＤ回路９５は、シャント抵抗８４およびインバータ８２と同様にパワー基板５に備えた方が、配線長を短くできるというメリットがある。また、制御電源生成部８３は、マイクロコンピュータ８５に制御電圧を供給するものであるため、マイクロコンピュータ８５と同様に制御基板６に備えてもよい。
【００７２】
図９（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）は、パワー基板５および制御基板６における電子部品の配置例を示す模式図である。ここでは、図７に示した各電子部品のうち、代表的なものを示している。また、図９（Ａ）〜（Ｄ）は、パワー基板５および制御基板６を、バッテリ８０（図１（Ａ））側が下になる向きで示している。
【００７３】
図９（Ａ）は、パワー基板５の表面５Ａ（すなわちモータ１００側の面）における電子部品の配置例を示す模式図である。パワー基板５の表面５Ａには、モータ１００との接続端子４８と、センサガイド４６と、インバータ８２のスイッチング素子８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄと、シャント抵抗８４とが配置されている。
【００７４】
接続端子４８は、上記の通り、パワー基板５に半田で固定されている。ここでは４つの接続端子４８が設けられており、それぞれ符号４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄで示す。接続端子４８ａ〜４８ｄは、正方形の四隅に相当する位置に配置されているが、このような配置に限定されるものではない。また、接続端子４８ａ〜４８ｄの数は４つに限らず、３つ以下、あるいは５つ以上であってもよい。
【００７５】
センサガイド４６は、周方向に隣り合う２つの接続端子４８ａ，４８ｃの間に配置されており、接続端子４８ａ，４８ｃから等距離に配置されている。このようにセンサガイド４６を接続端子４８ａ，４８ｃから等距離に配置することで、センサガイド４６の先端に配置されたセンサ１６（図４）の周方向における位置ずれが抑制される。
【００７６】
スイッチング素子８２ａ〜８２ｄは、一列に並んで配置されており、スイッチング素子８２ａ，８２ｂの間に接続端子４８ａが位置し、スイッチング素子８２ｃ，８２ｄの間に接続端子４８ｂが位置している。但し、このような配置に限定されるものではない。
【００７７】
シャント抵抗８４は、ここでは２つ設けられているが、１つでもよく、３つ以上でもよい。スイッチング素子８２ａ〜８２ｄとシャント抵抗８４との位置関係については、後述する。
【００７８】
図９（Ｂ）は、パワー基板５の裏面５Ｂ（すなわちモータ１００と反対側の面）における電子部品の配置例を示す模式図である。パワー基板５の裏面５Ｂには、電解コンデンサ８１が配置されている。電解コンデンサ８１は、ここでは２つ設けられているが、１つでもよく、３つ以上でもよい。電解コンデンサ８１は、パワー基板５の裏面５Ｂの外周寄り、より具体的にはバッテリ８０（図１（Ａ））から離れた側の外周寄りに配置されていることが望ましい。
【００７９】
また、パワー基板５の裏面５Ｂには、パワー基板５と制御基板６とを電気的に接続するためのコネクタ５８が接続される端子部５２が配置されている。
【００８０】
図９（Ｃ）は、制御基板６の表面６Ａ（すなわちパワー基板５側の面）における電子部品の配置例を示す模式図である。制御基板６の表面６Ａには、ＭＯＳＦＥＴ６４、オペアンプ６３およびロジックＩＣ６１が配置されている。これらは、図７では省略されているが、モータ１００の制御に用いられるものである。
【００８１】
また、制御基板６の表面６Ａには、上述したコネクタ５８が接続される端子部６２が配置されている。また、制御基板６の表面６Ａには、制御電源生成部８３（図７）を配置してもよい。
【００８２】
図９（Ｄ）は、制御基板６の裏面６Ｂ（すなわちパワー基板５と反対側の面）における電子部品の配置例を示す模式図である。制御基板６の裏面６Ｂには、マイクロコンピュータ８５が配置されている。
【００８３】
＜作用＞
次に、この実施の形態１の電動送風機２００の作用について説明する。図１０は、電動送風機２００における空気の流れを示す図である。コイル１８への通電によりモータ１００が回転すると、回転シャフト２５が回転し、動翼３１が回転する。動翼３１が回転すると、吸入口３０ａから筐体３０内に空気が流入する。
【００８４】
図１１は、静翼３２の作用を示す側面図（Ａ）および動翼３１側から見た正面図（Ｂ）である。図１１（Ａ）および（Ｂ）に示すように、静翼３２の羽根３２ｂは、動翼３１に沿って流れてきた空気流（実線矢印で示す）を整流し、径方向外側に導く。一方、静翼３２の導風板３２ｃは、羽根３２ｂを通過した空気流を、破線矢印で示すように径方向内側に導く。
【００８５】
そのため、図１０に示すように、静翼３２を通過した空気流の一部は、モータフレーム４の外側の第１の風路Ｐ１を軸方向に流れる。また、静翼３２を通過した空気流の別の一部は、静翼３２の導風板３２ｃによって径方向内側に導かれ、穴４２を通過してモータフレーム４の内側に流入し、第２の風路Ｐ２を軸方向に流れる。
【００８６】
モータフレーム４の内側に流入した空気流は、図６に示したステータ１とステータ収容部４０との隙間１９、ステータ１の各スロット１３の内部、およびステータ１とロータ２とのエアギャップを通って、軸方向に流れる。そのため、コイル１８で発生した熱を、第２の風路Ｐ２を流れる空気流によって放熱することができる。
【００８７】
さらに、第１の風路Ｐ１および第２の風路Ｐ２（すなわちモータフレーム４の外側およびモータ１００の内部）を流れる空気流は、パワー基板５の表面５Ａに当たって、表面５Ａに配置されたスイッチング素子８２ａ〜８２ｄおよびシャント抵抗８４（図９（Ａ））等を冷却する。
【００８８】
スイッチング素子８２ａ〜８２ｄおよびシャント抵抗８４は、発熱量が多く、温度が上昇しやすい電子部品である。そのため、第１の風路Ｐ１および第２の風路Ｐ２を流れる空気流を直接当てることで、効果的にこれらを冷却することができる。
【００８９】
また、パワー基板５の表面５Ａに、図１２に示すように、大面積のグランドパターン５４を設けてもよい。グランドパターン５４には大電流が流れ込み、発熱量が多いため、第１の風路Ｐ１および第２の風路Ｐ２を流れる空気流を当てることで、効果的に冷却することができる。
【００９０】
図１０に戻り、パワー基板５の表面５Ａに当たった空気流は、径方向外側に向きを変える。パワー基板５の表面５Ａの径方向外側に向かった空気流の多くは排気口３０ｂから排気されるが、一部はパワー基板５の切欠き５７を通って裏面５Ｂ側に回り込む。
【００９１】
パワー基板５の裏面５Ｂ側に回り込んだ空気流は、裏面５Ｂに配置された電解コンデンサ８１を冷却する。電解コンデンサ８１は、高温で寿命が低下しやすく、また高さ（ここでは軸方向の寸法）が比較的高い。そのため、電解コンデンサ８１をパワー基板５の表面５Ａに配置すると、モータ１００との距離が近過ぎ、モータ１００の熱の影響を受ける可能性がある。
【００９２】
電解コンデンサ８１をパワー基板５の裏面５Ｂに配置することで、電解コンデンサ８１にモータ１００の熱が及ばないようにすることができ、なお且つ、パワー基板５の切欠き５７を通過した空気流によって電解コンデンサ８１を冷却することができる。
【００９３】
なお、電解コンデンサ８１の冷却効果を高めるために、図１２に示すように、パワー基板５の表面５Ａに配線パターン５３を設け、この配線パターン５３を、パワー基板５に形成した貫通孔を介して電解コンデンサ８１に接続してもよい。配線パターン５３は、第１の風路Ｐ１および第２の風路Ｐ２を流れる空気流によって冷却されるため、電解コンデンサ８１の熱を配線パターン５３から放熱することができる。
【００９４】
図１０に戻り、パワー基板５の切欠き５７を通った空気流の一部は、制御基板６の表面６Ａに当たり、表面６Ａに配置されたＭＯＳＦＥＴ６４、オペアンプ６３およびロジックＩＣ６１（図９（Ｃ））を冷却する。
【００９５】
また、パワー基板５の切欠き５７を通った空気流の一部は、制御基板６の切欠き６７を通って制御基板６の裏面６Ｂ側に回り込む。制御基板６の裏面６Ｂ側に回り込んだ空気流は、当該裏面６Ｂに配置されたマイクロコンピュータ８５を冷却する。
【００９６】
マイクロコンピュータ８５、ＭＯＳＦＥＴ６４、オペアンプ６３およびロジックＩＣ６１は、低電圧が印加され、また小電流が流れる電子部品であり、従って発熱量が少ない。これらの電子部品は、配線ピッチが例えば０．５ｍｍ程度と狭いため、異物（特に液体）の付着を回避する必要がある。一方、電動送風機２００が電気掃除機３００（図１６）に用いられる場合、吸入口３０ａから空気流と共に液体が侵入する可能性がある。
【００９７】
この実施の形態では、マイクロコンピュータ８５、ＭＯＳＦＥＴ６４、オペアンプ６３およびロジックＩＣ６１等の電子部品（すなわち狭ピッチ部品）は、第１の風路Ｐ１および第２の風路Ｐ２を流れる空気流が直接当たるパワー基板５ではなく、その下流側の制御基板６に設けられている。そのため、制御基板６上の電子部品への異物の付着を抑制することができ、絶縁破壊あるいは腐食断線を防止することができる。
【００９８】
これに加えて、パワー基板５および制御基板６は、防湿材料の被膜５５，６５で覆われているため、配線パターン間あるいは電子部品の配線間への異物の付着をより効果的に防止し、絶縁破壊あるいは腐食断線を防止することができる。
【００９９】
なお、パワー基板５に配置されたスイッチング素子８２ａ〜８２ｄは、マイクロコンピュータ８５等と比較して配線ピッチが広い。そのため、仮にパワー基板５に被膜５５を設けなかったとしても、異物の付着による絶縁破壊あるいは腐食断線が生じにくい。
【０１００】
また、パワー基板５に防湿材料の被膜５５を設けると、被膜５５を設けない場合よりもパワー基板５からの放熱効率が低下する。しかしながら、上記の通り第１の風路Ｐ１および第２の風路Ｐ２を流れる空気流がパワー基板５に直接当たるため、十分な冷却効率を得ることができる。
【０１０１】
なお、ここでは、パワー基板５の表面５Ａおよび裏面５Ｂに被膜５５を設け、制御基板６の表面６Ａおよび裏面６Ｂに被膜６５を設けたが、少なくともパワー基板５の表面５Ａに被膜５５が形成されていればよい。パワー基板５の裏面５Ｂおよび制御基板６には、第１の風路Ｐ１および第２の風路Ｐ２を流れる空気流が直接当たらず、異物が到達しにくいためである。
【０１０２】
また、パワー基板５とモータ１００とが導体からなる接続端子４８で接続され、この接続端子４８にも第１の風路Ｐ１および第２の風路Ｐ２を流れる空気流が当たるため、パワー基板５の熱を接続端子４８からも放熱することができる。
【０１０３】
また、パワー基板５では、センサガイド４６が隣り合う接続端子４８ａ，４８ｃから等距離にあるため、モータ１００またはパワー基板５が応力を受けた場合であっても、センサガイド４６の先端に配置されたセンサ１６（図４）の周方向における位置ずれを抑制することができる。
【０１０４】
センサ１６の周方向の位置精度は、ロータ２の磁極の位置（すなわちロータ２の回転位置）の検出に影響するため、センサ１６の周方向の位置ずれを抑制することで、ロータ２の回転精度が向上する。すなわち、モータ１００の安定した運転が可能になり、電動送風機２００の性能を向上することができる。
【０１０５】
次に、インバータ８２のスイッチング素子８２ａ〜８２ｄとシャント抵抗８４との位置関係について説明する。図１３は、パワー基板５の表面５Ａにおけるスイッチング素子８２ａ〜８２ｄ、シャント抵抗８４、接続端子４８ａ〜４８ｄおよびセンサガイド４６の配置を示す模式図である。ここでは、２つのシャント抵抗８４を、符号８４ａ，８４ｂで示す。
【０１０６】
この実施の形態では、接続端子４８ａからスイッチング素子８２ｂまでの配線長（電流が流れる長さ）と、接続端子４８ｂからスイッチング素子８２ｄまでの配線長とが等しい。また、接続端子４８ａからシャント抵抗８４ａまでの配線長と、接続端子４８ｂからシャント抵抗８４ｂまでの配線長とが等しい。
【０１０７】
図１４（Ａ）および（Ｂ）は、スイッチング素子８２ａ〜８２ｄ、モータ１００およびシャント抵抗８４を通る電流の流れを示す模式図である。なお、電解コンデンサ８１は省略されている。スイッチング素子８２ａ，８２ｄを同時にオンさせると、図１４（Ａ）に示すように、バッテリ８０からの電流は、スイッチング素子８２ａ、モータ１００、スイッチング素子８２ｄおよびシャント抵抗８４を通って、バッテリ８０に戻る。この電流経路を、経路Ｉ１とする。
【０１０８】
また、スイッチング素子８２ｂ，８２ｃを同時にオンさせると、図１４（Ｂ）に示すように、バッテリ８０からの電流は、スイッチング素子８２ｃ、モータ１００、スイッチング素子８２ｂおよびシャント抵抗８４を通って、バッテリ８０に戻る。この電流経路を、経路Ｉ２とする。
【０１０９】
上記のように、接続端子４８ａからスイッチング素子８２ｂまでの配線長と、接続端子４８ｂからスイッチング素子８２ｄまでの配線長とが等しく、且つ、接続端子４８ａからシャント抵抗８４ａまでの配線長と、接続端子４８ｂからシャント抵抗８４ｂまでの配線長とが等しいことにより、電流が図１３（Ａ）の経路Ｉ１を流れる場合の配線インピーダンスＬ１と、電流が図１３（Ｂ）の経路Ｉ２で流れる場合の配線インピーダンスＬ２とが等しくなる。
【０１１０】
図１５には、接続端子４８ａからシャント抵抗８４ａまでの配線長が、接続端子４８ｂからシャント抵抗８４ｂまでの配線長よりも短い比較例を示す。この比較例では、電流が経路Ｉ１を流れる場合の配線インピーダンス（Ｌ１＋Ｌ２）は、電流が経路Ｉ２を流れる場合の配線インピーダンス（Ｌ１）よりも大きい。このように電流の流れる経路によって配線インピーダンスが異なると、モータ１００の動作がアンバランスになり、騒音または振動が発生しやすい。特に、全体の配線インピーダンスが低いモータほど、電流の流れる経路による配線インピーダンスの違いの影響が現れやすい。
【０１１１】
これに対し、この実施の形態では、図１４（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明したように、２つの経路Ｉ１，Ｉ２で配線インピーダンスが一致するため、モータ１００の動作のアンバランスを抑制することができ、これにより騒音および振動を低減することができる。
【０１１２】
また、シャント抵抗８４は抵抗値が小さいため（例えば数ｍΩ〜数十ｍΩ）、配線長が長くなるほど配線インピーダンスの影響を受けやすい。シャント抵抗８４を流れる電流による電圧が電圧センサ９３によって正確に検出されないと、過電流保護のための遮断回路８６（図７）が正常に作動しない可能性がある。また、配線長が長いほど、電流が流れることによる電圧降下、配線のインダクタンスあるいは配線間の浮遊容量による電圧または電流の振動現象（リンキング）が発生し、電圧センサ９３の誤検出によるモータ１００の運転停止が生じる可能性もある。
【０１１３】
そのため、電流が経路Ｉ１，Ｉ２を流れる場合の配線インピーダンスＬ１，Ｌ２を互いに等しくすると共に、それぞれの配線長をできるだけ短くすることが望ましい。
【０１１４】
＜実施の形態の効果＞
以上説明したように、実施の形態１の電動送風機２００では、動翼３１（ファン）の送風方向において、モータ１００、パワー基板５（第１の基板）および制御基板６（第２の基板）の順に配置されている。また、パワー基板５はスイッチング素子８２ａ〜８２ｄを備え、制御基板６はマイクロコンピュータ８５を備える。そのため、発熱量が多いスイッチング素子８２ａ〜８２ｄに、動翼３１によって送風されモータ１００を通過した空気流を当てて、効率よく冷却することができる。また、発熱量が少なく配線ピッチの狭いマイクロコンピュータ８５を、パワー基板５よりも下流側の制御基板６に配置することで、マイクロコンピュータ８５への液体の付着を防止し、これにより絶縁破壊および腐食断線を防止することができる。
【０１１５】
また、パワー基板５の裏面５Ｂに、電解コンデンサ８１を設けることにより、パワー基板５の表面５Ａから裏面５Ｂに回り込んだ空気流により、電解コンデンサ８１を冷却することができる。また、電解コンデンサ８１をパワー基板５の表面５Ａに配置すると、電解コンデンサ８１とモータ１００との距離が近くなるが、電解コンデンサ８１をパワー基板５の裏面５Ｂに配置することで、電解コンデンサ８１とモータ１００との距離を確保することができ、電解コンデンサ８１に対するモータ１００の熱の影響を抑制することができる。
【０１１６】
また、パワー基板５にシャント抵抗８４を設けることにより、発熱量の多いシャント抵抗８４に、動翼３１によって送風されモータ１００の内側および外側を通過した空気流（すなわち風路Ｐ１，Ｐ２を流れる空気流）を当てて、効率よく冷却することができる。
【０１１７】
また、パワー基板５とモータ１００とを接続する接続端子４８ａ〜４８ｄを設けることにより、パワー基板５とモータ１００とを電気的に接続し、またモータ１００に対してパワー基板５を位置決めすることができる。
【０１１８】
また、スイッチング素子８２ａ〜８２ｄのうち、スイッチング素子８２ｂ（第１のスイッチング素子）は接続端子４８ａ（第１の接続端子）およびシャント抵抗８４に接続され、スイッチング素子８２ｄ（第２のスイッチング素子）は接続端子４８ｂ（第２の接続端子）およびシャント抵抗８４に接続されている。接続端子４８ａからスイッチング素子８２ｂまでの配線長は、接続端子４８ｂからスイッチング素子８２ｄまでの配線長と等しく、接続端子４８ａからシャント抵抗８４までの配線長は、接続端子４８ｂからシャント抵抗８４までの配線長と等しい。
【０１１９】
これにより、電流がスイッチング素子８２ａを通ってモータ１００およびシャント抵抗８４を流れる場合（図１４（Ａ））の配線インピーダンスと、電流がスイッチング素子８２ｂを通ってモータ１００およびシャント抵抗８４を流れる場合（図１４（Ｂ））の配線インピーダンスとが等しくなる。電流の流れる方向によるインピーダンスの違いをなくすことで、モータ１００の動作のアンバランスを抑制することにより、モータ１００の騒音および振動を低減し、モータ効率を向上することができる。
【０１２０】
また、パワー基板５とモータ１００とを接続する接続端子４８ａ〜４８ｄと、ロータ２の磁極の位置を検出するセンサ１６（磁極位置センサ）とが設けられ、センサ１６が隣り合う接続端子４８ａ，４８ｃから等距離にあるため、モータ１００またはパワー基板５が応力を受けた場合であっても、センサ１６の周方向の位置ずれを抑制することができる。センサ１６の周方向の位置ずれを抑制することで、ロータ２の回転位置精度を向上することができる。
【０１２１】
また、マイクロコンピュータ８５が、制御基板６の裏面６Ｂ（すなわちモータ１００とは反対側の面）に設けられているため、マイクロコンピュータ８５には、パワー基板５を通過して制御基板６の表面６Ａから裏面６Ｂ側に回り込んだ空気が当たる。そのため、配線ピッチの狭いマイクロコンピュータ８５への異物の付着を防止することができる。
【０１２２】
また、パワー基板５の少なくとも表面５Ａ（すなわちモータ１００に対向する面）に、防湿材料の被膜５５が形成されているため、当該表面５Ａに設けられたスイッチング素子８２ａ〜８２ｄおよび配線パターン等への異物（特に液体）の付着を防止し、これにより絶縁破壊あるいは腐食断線を防止することができる。
【０１２３】
また、パワー基板５と制御基板６とを電気的に接続するコネクタ５８をさらに有するため、パワー基板５と制御基板６とが信号等をやりとりしながら協働することができ、モータ１００の駆動に必要な処理をパワー基板５と制御基板６とで分担することができる。
【０１２４】
また、電動送風機２００は、モータフレーム４の外側の第１の風路Ｐ１と、モータフレーム４の内側の第２の風路Ｐ２とを有し、パワー基板５は第１の風路Ｐ１および第２の風路Ｐ２に面している。そのため、パワー基板５に、第１の風路Ｐ１および第２の風路Ｐ２を流れる十分な量の空気流を当て、スイッチング素子８２ａ〜８２ｄ等を効果的に冷却することができる。
【０１２５】
また、モータ１００はロータ２とステータ１とを有し、上記の第２の風路Ｐ２は、ステータ１とロータ２とのエアギャップと、ステータ１のスロット１３と、ステータ１とステータ収容部４０との隙間１９とを含むため、これらエアギャップ、スロット１３および隙間１９を通過した空気流によって、パワー基板５および制御基板６を冷却することができる。
【０１２６】
また、動翼３１（ファン）によって生じた空気流を第２の風路Ｐ２に導く導風板３２ｃ（導風部材）が設けられているため、第２の風路Ｐ２を流れる空気量の流量を確保することができる。これにより、第１の風路Ｐ１を流れる空気流だけでなく、第２の風路Ｐ２を流れる空気流によって、パワー基板５および制御基板６を冷却することができる。
【０１２７】
また、モータ１００が回転シャフト２５を有し、回転シャフト２５に動翼３１（ファン）が取り付けられ、回転シャフト２５の軸方向が動翼３１の送風方向となる。そのため、回転シャフト２５の軸方向に、動翼３１、モータ１００、パワー基板５および制御基板６を配置した構成となる。これにより電動送風機２００の小径化と、パワー基板５および制御基板６の冷却効率の向上を図ることができる。
【０１２８】
また、動翼３１（ファン）、モータ１００、パワー基板５および制御基板６を収容する筐体３０が設けられ、パワー基板５および制御基板６が筐体３０に固定されているため、パワー基板５および制御基板６の外径をモータ１００の外径よりも大きく構成した場合であっても、パワー基板５および制御基板６を筐体３０で確実に保持することができる。
【０１２９】
＜電気掃除機＞
次に、実施の形態１の電動送風機２００が適用される電気掃除機について説明する。図１６は、実施の形態１の電動送風機２００（図１（Ａ））を用いた電気掃除機３００を示す模式図である。
【０１３０】
電気掃除機３００は、掃除機本体３０１と、掃除機本体３０１に接続されたパイプ３０３と、パイプ３０３の先端部に接続された吸引部３０４とを備える。吸引部３０４には、塵埃を含む空気を吸引するための吸引口３０５が設けられている。掃除機本体３０１の内部には、集塵容器３０２が配置されている。
【０１３１】
掃除機本体３０１の内部には、吸引口３０５から集塵容器３０２に塵埃を含む空気を吸引する電動送風機２００が配置されている。電動送風機２００は、例えば図１（Ａ）に示した構成を有する。掃除機本体３０１には、また、ユーザによって把持されるグリップ部３０６が設けられ、グリップ部３０６にはオンオフスイッチ等の操作部３０７が設けられている。
【０１３２】
図１７は、電気掃除機３００の未使用時の保管状態を示す模式図である。電気掃除機３００は、未使用時には、スタンド３１０に立てて保管される。スタンド３１０は、台座部３１１と、台座部３１１から鉛直上方に延在する支柱３１２とを有する。台座部３１１には、電気掃除機３００の吸引部３０４が載置され、支柱３１２の上部には、掃除機本体３０１が載置される。電気掃除機３００は、パイプ３０３の延在方向が鉛直方向と一致する姿勢で、スタンド３１０に保持される。
【０１３３】
電気掃除機３００の使用時には、ユーザがグリップ部３０６を把持して操作部３０７を操作すると、電動送風機２００が作動する。電動送風機２００が作動すると、モータ１００（図１（Ａ））によって動翼３１（図１（Ａ））が回転する。これにより空気流（吸引風）が発生し、吸引口３０５およびパイプ３０３を介して空気と共に塵埃が吸引される。吸引された塵埃は、集塵容器３０２に収納される。また、このときに生じた空気流は、図１（Ａ）に示した第１の風路Ｐ１および第２の風路Ｐ２を流れ、モータ１００を冷却し、さらにパワー基板５および制御基板６を冷却する。
【０１３４】
以上説明したように、電気掃除機３００は、吸引口３０５を有する吸引部３０４と、塵埃を収納する集塵容器３０２と、吸引部３０４から集塵容器３０２に塵埃を含む空気を吸引する電動送風機２００とを有する。電動送風機２００は、上記の通りパワー基板５および制御基板６の高い冷却効率を有するため、電気掃除機３００の運転効率を向上することができる。また、上記の通り制御基板６への異物の付着が防止される（これにより電動送風機２００の誤動作が防止される）ため、電気掃除機３００の信頼性を向上することができる。
【０１３５】
＜手乾燥装置＞
次に、実施の形態１の電動送風機２００が適用される手乾燥装置について説明する。図１８は、実施の形態１の電動送風機２００（図１（Ａ））を用いた手乾燥装置５００を示す模式図である。
【０１３６】
手乾燥装置５００は、筐体５０１と、筐体５０１の内部に固定された電動送風機２００とを有する。電動送風機２００は、例えば図１（Ａ）に示した構成を有する。筐体５０１は、吸気口５０２と送風口５０３とを有し、送風口５０３の下側に、ユーザが手を挿入する手挿入部５０４を有する。電動送風機２００は、空気流を発生させることにより、吸気口５０２を介して筐体５０１の外部の空気を吸引し、送風口５０３を介して手挿入部５０４に空気を送風する。
【０１３７】
手乾燥装置５００の電源をオンにすると、電力が電動送風機２００に供給され、電動送風機２００が作動する。電動送風機２００が作動すると、モータ１００（図１（Ａ））によって動翼３１（図１（Ａ））が回転する。これにより筐体５０１の外部の空気が吸気口５０２から吸引され、送風口５０３から送風される。ユーザが手挿入部５０４に手を挿入すると、送風口５０３から送風される空気により、手に付着した水滴を吹き飛ばし、あるいは蒸発させることができる。
【０１３８】
以上説明したように、手乾燥装置５００は、吸気口５０２を有する筐体５０１と、筐体５０１に配置されて吸気口５０２から空気を吸引して送風口５０３から空気を送風する電動送風機２００とを有する。電動送風機２００は、上記の通りパワー基板５および制御基板６の高い冷却効率を有するため、手乾燥装置５００の運転効率を向上することができる。また、上記の通り制御基板６への異物の付着が防止される（これにより電動送風機２００の誤動作が防止される）ため、手乾燥装置５００の信頼性を向上することができる。
【０１３９】
以上、本発明の望ましい実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良または変形を行なうことができる。
【符号の説明】
【０１４０】
１  ステータ、  ２  ロータ、  ４  モータフレーム（フレーム）、  ５  パワー基板（第１の基板）、  ５Ａ  表面、  ５Ｂ  裏面、  ６  制御基板（第２の基板）、  ６Ａ  表面、  ６Ｂ  裏面、  １０  ステータコア、  １１  ヨーク、  １１ａ  バックヨーク、  １１ｂ  連結ヨーク、  １２  ティース、  １３  スロット、  １４  絶縁部、  １５ａ，１５ｂ  センサ固定部、  １６  センサ（磁極位置センサ）、  １７  分割コア、  １８  コイル、  １９  隙間、  ２１，２２  永久磁石、  ２５  回転シャフト、  ３０  筐体、  ３０ａ  吸入口、  ３０ｂ  排気口、  ３１  動翼（ファン）、  ３２  静翼、  ３２ｂ  羽根、  ３２ｃ  導風板（導風部材）、  ３５，３６  基板保持部、  ３７  バッテリ収容部、  ４０  ステータ収容部、  ４１  壁部、  ４２  穴、  ４６  センサガイド、  ４８，４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄ  接続端子、  ５２，６２  端子部、  ５５，６５  被膜、  ５７，６７  切欠き、  ５８  コネクタ、  ５９  配線パターン、  ６１  ロジックＩＣ、  ６３  オペアンプ、  ６４  ＭＯＳＦＥＴ、  ８０  バッテリ、  ８１  電解コンデンサ、  ８２  インバータ、  ８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄ  スイッチング素子、  ８３  制御電源生成部、  ８４，８４ａ，８４ｂ  シャント抵抗、  ８５  マイクロコンピュータ（制御装置）、  ８６  遮断回路、  ９１，９２，９３  電圧センサ、  ９５  ＡＮＤ回路、  １００  モータ、  ２００  電動送風機、  ３００  電気掃除機、  ３０１  掃除機本体、  ３０２  集塵容器、  ３０３  パイプ、  ３０４  吸引部、  ３０５  吸引口、  ３０６  グリップ部、  ３０７  操作部、  ５００  手乾燥装置、  ５０１  筐体、  ５０２  吸気口、  ５０３  送風口、  ５０４  手挿入部、  Ｐ１  第１の風路、  Ｐ２  第２の風路。
【図１】
2019180936.tif 000003
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年4月21日(2020.4.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファンと、
前記ファンを駆動するモータと、
スイッチング素子を備えた第１の基板と、
マイクロコンピュータを備えた第２の基板と
を有し、
前記ファンの送風方向において、前記モータ、前記第１の基板および前記第２の基板の順に配置され、
前記第１の基板は、前記モータとは反対側の面に、電解コンデンサを備える
電動送風機。
【請求項２】
前記第１の基板は、さらに、シャント抵抗を備える
請求項１に記載の電動送風機。
【請求項３】
前記第１の基板と前記モータとを電気的に接続する第１の接続端子および第２の接続端子を有し、
前記スイッチング素子は、前記第１の接続端子および前記シャント抵抗に接続された第１のスイッチング素子と、前記第２の接続端子と前記シャント抵抗に接続された第２のスイッチング素子とを有し、
前記第１の接続端子から前記第１のスイッチング素子までの配線長は、前記第２の接続端子から前記第２のスイッチング素子までの配線長と等しく、
前記第１の接続端子から前記シャント抵抗までの配線長は、前記第２の接続端子から前記シャント抵抗までの配線長と等しい
請求項２に記載の電動送風機。
【請求項４】
前記第１の基板と前記モータとを電気的に接続する第１の接続端子および第２の接続端子を有し、
前記スイッチング素子は、前記第１の接続端子および前記シャント抵抗に接続された第１のスイッチング素子と、前記第２の接続端子と前記シャント抵抗に接続された第２のスイッチング素子とを有し、
電流が前記第１のスイッチング素子を通って前記モータおよび前記シャント抵抗を流れる場合の配線インピーダンスは、電流が前記第２のスイッチング素子を通って前記モータおよび前記シャント抵抗を流れる場合の配線インピーダンスと等しい
請求項２または３に記載の電動送風機。
【請求項５】
前記第１の基板と前記モータとを接続する複数の接続端子と、
前記モータの磁極の位置を検出する磁極位置センサと
をさらに有し、
前記磁極位置センサは、前記複数の接続端子のうち、隣り合う２つの接続端子から等距離にある
請求項１から４までの何れか１項に記載の電動送風機。
【請求項６】
前記マイクロコンピュータは、前記第２の基板の前記モータとは反対側の面に備えられている
請求項１から５までの何れか１項に記載の電動送風機。
【請求項７】
前記第１の基板の少なくとも前記モータに対向する面に、防湿材料の被膜が形成されている
請求項１から６までの何れか１項に記載の電動送風機。
【請求項８】
前記第１の基板と前記第２の基板とを電気的に接続するコネクタをさらに有する
請求項１から７までの何れか１項に記載の電動送風機。
【請求項９】
前記モータは、フレームを有し、
前記フレームの外側の第１の風路と、前記フレームの内側の第２の風路とを有し、
前記第１の基板は、前記第１の風路および前記第２の風路に面している
請求項１から８までの何れか１項に記載の電動送風機。
【請求項１０】
前記モータは、
ロータと、
前記ロータを囲むように設けられ、前記ロータの周方向に複数のスロットを有し、前記フレームの内側に嵌合するステータと
を有し、
前記第２の風路は、前記ロータと前記ステータとの間のエアギャップと、前記複数のスロットと、前記ステータと前記フレームとの隙間とを含む
請求項９に記載の電動送風機。
【請求項１１】
前記ファンによって生じた空気流を前記第２の風路に導く導風部材をさらに備えた
請求項９または１０に記載の電動送風機。
【請求項１２】
前記モータは、回転シャフトを有し、
前記ファンは、前記回転シャフトに取り付けられており、
前記ファンの前記送風方向は、前記回転シャフトの軸方向である
請求項１から１１までの何れか１項に記載の電動送風機。
【請求項１３】
前記ファン、前記モータ、前記第１の基板および前記第２の基板を収容する筐体をさらに有し、
前記第１の基板および前記第２の基板は、前記筐体に固定されている
請求項１から１２までの何れか１項に記載の電動送風機。
【請求項１４】
吸引口を有する吸引部と、
塵埃を収納する集塵容器と、
前記吸引部から前記集塵容器に塵埃を含む空気を吸引する、請求項１から１３までの何れか１項に記載の電動送風機と
を備えた電気掃除機。
【請求項１５】
吸気口および送風口を有する筐体と、
前記筐体の内部に配置され、前記吸気口から空気を吸引し、前記送風口から空気を送風する、請求項１から１３までの何れか１項に記載の電動送風機と
を備えた手乾燥装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の電動送風機は、ファンと、ファンを駆動するモータと、スイッチング素子を備えた第１の基板と、マイクロコンピュータを備えた第２の基板とを有する。ファンの送風方向において、モータ、第１の基板および第２の基板の順に配置されている。第１の基板は、モータとは反対側の面に、電解コンデンサを備える。
【国際調査報告】
2019180936.tif 000021
2019180936.tif 000022
2019180936.tif 000023