(57)【要約】【課題】本発明は、外転型電動機に関するもので、内部の熱を効率的に放出することを目的とするものである。【解決手段】鉛直方向に設けられたシャフト６と、このシャフト６に固定されたステータコア７と、このステータコア７の周囲に所定間隔をあけて設けられたロータコア８と、このロータコア８を前記シャフト６の軸方向から挟み込む上部カバー１０とロータカバー９を有し、前記上部カバー１０と前記ロータカバー９は、それぞれ軸受（下軸受１５ａ、上軸受１５ｂ）を介して前記シャフト６に回転可能に取り付けられ、前記ロータカバー９には、前記ステータコア７に対向した面に、前記シャフト６を中心にして放射状のインペラ１４を設けたものであるので、効率的に放熱することができる。【選択図】図２
2012186875.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛直方向に設けられたシャフトと、
このシャフトに固定されたステータコアと、
このステータコアの周囲に所定間隔をあけて設けられたロータコアと、
このロータコアを前記シャフトの軸方向から挟み込む上部カバーとロータカバーを有し、
前記上部カバーと前記ロータカバーは、それぞれ軸受を介して前記シャフトに回転可能に取り付けられ、
前記ロータカバーには、前記ステータコアに対向した面に、前記シャフトを中心にして放射状のインペラを設けた外転型電動機。
【請求項２】
前記上部カバーと前記ロータカバーによって前記ステータコアと前記ロータコアを密閉した請求項１記載の外転型電動機。
【請求項３】
前記インペラの外周側先端に周方向に延びた壁部を設けた請求項１または２記載の外転型電動機。
【請求項４】
前記ステータコアは、Ａ相巻線を外周側に設けて外側コイルを形成し、Ｂ相巻線を内周側に設けて内側コイルを形成し、
前記インペラは、外周側の端を外側コイルの直下に設けた長いインペラと、外周側の端を前記内側コイルの直下に設けた短いインペラとを交互に設けた請求項３記載の外転型電動機。
【請求項５】
前記上部カバーには、上側に膨らんだ円環状の空気溜を設けた請求項１〜４いずれか一つに記載の外転型電動機。
【請求項６】
前記空気溜は、前記ステータコアに設けたコイルの直上部に設けた請求項５記載の外転型電動機。
【請求項７】
前記空気溜の上部に複数の放熱フィンを設けた請求項５または６記載の外転型電動機。
【請求項８】
請求項１〜７いずれか一つの外転型電動機を用いた送風機。
【請求項９】
前記上部カバーはアルミニウムで形成された請求項８に記載の送風機。
【請求項１０】
少なくとも取り付け部が金属製の羽根を前記上部カバーに取り付けた請求項９記載の送風機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機、特に密閉型の電動機の冷却構造についてである。
【背景技術】
【０００２】
従来の外転型の密閉型電動機における冷却構造としては、以下のような構成となっている。
【０００３】
すなわち、外転型の電動機とは、固定軸と、この固定軸の外周に一体化した固定子と、この固定子の外周に、この固定子とは非接触状態で近接配置された回転子とを有している。回転子は、ハウジングに収納され、このハウジングは軸受を介して固定軸に取り付けられている。そして、軸受の外周から距離を隔てたハウジングの内壁には、ドーナツ状のハブが固定され、このハブ側面に複数個のラジアルインペラを回転方向に設けたものである。
【０００４】
このような全閉形の外転型電動機では、ラジアルインペラは、インペラ内気から熱の一部を吸収して回転軸受ブラケットへ伝達するので、インペラ内気の温度は若干低下する。（このような技術としては、例えば下記特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−４１３５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来例においては、固定軸を略水平に設け、そして、ラジアルインペラを軸方向の両方の壁面に設けているので、２ヶ所に設けたラジアルインペラ分の体積が必要になる。さらに、上記従来例においては、電動機を横置きにすることを前提としているので、ハウジングの周囲に放熱用のファンインペラが必要になるという課題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、全閉型のハウジングを有した外転型の電動機において、効率的に放熱することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そして、この目的を達成する為に本発明の外転型電動機は、鉛直方向に設けられたシャフトと、このシャフトに固定されたステータコアと、このステータコアの周囲に所定間隔をあけて設けられたロータコアと、このロータコアを前記シャフトの軸方向から挟み込む上部カバーとロータカバーを有し、前記上部カバーと前記ロータカバーは、それぞれ軸受を介して前記シャフトに回転可能に取り付けられ、前記ロータカバーには、前記ステータコアに対向した面に、前記シャフトを中心にして放射状のインペラを設けたものである。これにより、所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように本発明の外転型電動機は、鉛直方向に設けられたシャフトと、このシャフトに固定されたステータコアと、このステータコアの周囲に所定間隔をあけて設けられたロータコアと、このロータコアを前記シャフトの軸方向から挟み込む上部カバーとロータカバーを有し、前記上部カバーと前記ロータカバーは、それぞれ軸受を介して前記シャフトに回転可能に取り付けられ、前記ロータカバーには、前記ステータコアに対向した面に、前記シャフトを中心にして放射状のインペラを設けたものであるので、効率的に放熱することができる。すなわち、本発明においては、電動機内の下部にたまる比較的冷たい空気を、放射状のインペラで外周側に移動させ、その後上昇させることにより、ステータコアのコイル部を効率的に冷却するものである。さらに、熱は外周側に移動することになるので、中心部に設けられる軸受の劣化を抑制することが出来るのである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態の天井扇を示す斜視図
【図２】同要部の一部断面図
【図３】同要部の平面断面図
【図４】同インペラの詳細斜視図
【図５】同空気溜に放熱フィンを設けた図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施の形態１）
以下、本発明の一実施形態を、添付図面を用いて説明する。
【００１２】
図１、図２は本実施形態の電動機２を用いた送風装置１を示したものである。図１に示すように、この送風装置１は、シーリングファンあるいは天井扇と呼ばれ、天井に取り付けられる扇風機である。支柱４は、天井（図示せず）に下向きに固定され、その支柱４には、シャフト６が接続されて、その先端に羽根３を備えた電動機２が取り付けられている。電動機２は本体カバー５と上部カバー１０とで実質的に密閉されている。
【００１３】
図２に示すように、シャフト６には、Ｂ相巻線（内側コイル１１）、Ａ相巻線（外側コイル１２）を施したステータコア７が固定されている。このステータコア７の周囲には、所定間隔をあけて、シャフト６を中心としてロータコア８が配置されている。ロータコア８は、下部をロータカバー９で、上部を上部カバー１０で挟むようにして覆われている。そして、ロータカバー９は、軸受ハウジング部９ａを設け、下軸受１５ａを介してシャフト６に回転可能に取り付けられている。また、上部カバー１０は、軸受ハウジング部１０ａを設け、上軸受１５ｂを介してシャフト６に回転可能に取り付けられている。そして、上部カバー１０には、羽根３が放射状に取り付けられている。そして、ロータカバー９の下側に本体カバー５を被せて送風装置１としたものである。ここで、図３に示すように、ステータコア７には、内周側の内側スロット１６に設けた内側コイル１１と、その外周側の外側スロット１７に設けた外側コイル１２が同心円上に並んで設けられている。
【００１４】
ロータカバー９には、上側、すなわち、ステータコア７側に突出したインペラ１４が設けてある。図３に示すように、このインペラ１４は、シャフト６を中心に放射状に設けられている。さらに、インペラ１４は、内側コイル１１の直下を端部とした内側コイル用インペラ１４ａと、外側コイル１２の直下を端部とした外側コイル用インペラ１４ｂとが交互に放射状に並んでいる。そして、詳しくは図４に示すように、それぞれのインペラ１４の外周側の端部には、周方向に壁（壁部１４ｄ）が設けられている。
【００１５】
一方、上部カバー１０には、リング状に上方に膨らんだ空気溜１３が設けられている。この空気溜１３は、内側コイル１１と外側コイル１２の真上に設けられている。
【００１６】
このような構成によりその作用について説明する。
【００１７】
送風装置１を運転させるには、内側コイル１１、外側コイル１２に通電する。そして、ロータコア８はシャフト６を中心に回転する。この回転運動により羽根３は空気の流れを生み出すのである。このとき、内側コイル１１、外側コイル１２は、通電により発熱することになる。
【００１８】
一方、ロータカバー９も同時に回転し、インペラ１４は、その回転によって外周方向に向かう気流、すなわち、内側コイル１１、外側コイル１２に向けて空気の流れを作り出す。この空気の流れが、内側コイル１１、外側コイル１２が発した熱を上方に向けて移動させることになる。
【００１９】
さらに詳しく説明すると、インペラ１４が回転すると、翼部１４ｃに沿って中心側から外周側に向けた空気の流れが発生する。この空気の流れは、壁部１４ｄに衝突して上方へと流れの方向が変わることになる。そして、この上方に向いた空気の流れが内側コイル１１、外側コイル１２と接触して冷却するのである。さらに、暖められた空気は、空気溜１３に溜められる。この空気溜１３は、その外側を外気にさらされているので、外気と接触して放熱されることになる。
【００２０】
ここで、壁部１４ｄは、内側コイル１１と外側コイル１２それぞれの位置にあわせて設けられているので、内側コイル１１、外側コイル１２それぞれに向けて上方への気流が発生することになる。従って、内側コイル１１、外側コイル１２ともに気流が接触し、効率よく冷却される。
【００２１】
そして、暖められた空気は、上昇して空気溜１３に集まる。この空気溜１３は、外気側に突出して直接外気に接しているので、効率的に暖められた空気の放熱が行われることになる。
【００２２】
ここで、この空気溜に１３は、図５に示すように、放熱フィン１８を設けることによって、より効率的に放熱が行われることになる。
【００２３】
また、暖かい空気は、インペラ１４に沿って外周側に流れるとともに、上軸受１５ｂから離れた位置に設けた空気溜１３に溜められることになるので、中心部には比較的冷たい空気が滞留することになる。すなわち、下軸受１５ａ、上軸受１５ｂの温度上昇を極力抑えることによって、下軸受１５ａ、上軸受１５ｂの寿命を延ばすことができるのである。
【００２４】
また、上部カバー１０を熱伝導度の高いアルミニウムで形成すると良い。さらには、羽根３は、少なくとも上部カバー１０との取り付け部分、すなわち、羽根３の回転軸に最も近い部分を金属で形成すると良い。このような構成によれば、空気溜１３に集められた暖かい空気の放熱を、空気溜１３の表面から、さらには羽根３から、より効率的に放出することができるのである。なお、本実施の形態では、羽根３を上部カバー１０に取り付ける構造としたが、上部カバー１０の熱を羽根３に伝えることができれば、どこに取り付けてもよい。すなわち、羽根３を本体カバー５に取り付けて上部カバー１０に接触させる構造、あるいは、羽根３をロータカバー９に取り付けて上部カバー１０に接触させる構造であってもその作用・効果に差異はない。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
以上のように本発明のモータは、鉛直方向に設けられたシャフトと、このシャフトに固定されたステータコアと、このステータコアの周囲に所定間隔をあけて設けられたロータコアと、このロータコアを前記シャフトの軸方向から挟み込む上部カバーとロータカバーを有し、前記上部カバーと前記ロータカバーは、それぞれ軸受を介して前記シャフトに回転可能に取り付けられ、前記ロータカバーには、前記ステータコアに対向した面に、前記シャフトを中心にして放射状のインペラを設けたものであるので、効率的に放熱することができる。このような外転型電動機は、天井扇、扇風機などの送風装置に活用することができる。
【符号の説明】
【００２６】
１      送風装置
２      電動機
３      羽根
４      支柱
５      本体カバー
６      シャフト
７      ステータコア
８      ロータコア
９      ロータカバー
１０    上部カバー
１１    内側コイル
１２    外側コイル
１３    空気溜
１４    インペラ
１４ａ  内側コイル用インペラ
１４ｂ  外側コイル用インペラ
１４ｃ  翼部
１４ｄ  壁部
１５ａ  下軸受
１５ｂ  上軸受
１８    放熱フィン
【図１】
2012186875.tif 000003
【図２】
2012186875.tif 000004
【図３】
2012186875.tif 000005
【図４】
2012186875.tif 000006
【図５】
2012186875.tif 000007