(57)【要約】      （修正有）【課題】モータの放熱方式として水冷式放熱方式を採用し、シュレッダーのモータが長時間かつ安定的に動作することができ、シュレッダー全体の細断効率を向上させる水冷式シュレッダーを提供する。【解決手段】水冷式シュレッダーは、電源管理ユニットと、モータ１１、伝動機構１２及び一対の細断ローラ１３を有する細断機構とを備る。さらに、モータは電源管理ユニットから電力が供給され、モータのトルクが伝動機構により細断ローラに伝われることで、細断ローラを駆動させて細断を行い、モータには自体放熱のための放熱装置が設けられている。また、モータはステータ部及びロータ部を備え、当該ステータ部に放熱装置が設置されている。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
電源管理ユニットと、モータ、伝動機構及び一対の細断ローラを有する細断機構とを備えており、前記モータには前記電源管理ユニットから電力が供給され、前記モータのトルクを前記伝動機構により前記細断ローラに伝送することで、前記細断ローラを駆動させて細断を行うシュレッダーであって、前記モータには、自体放熱のための放熱装置が設けられていることを特徴とする水冷式シュレッダー。
【請求項２】
前記モータはステータ部及びロータ部を備え、前記放熱装置が前記ステータ部に設置されていることを特徴とする請求項１に記載の水冷式シュレッダー。
【請求項３】
前記放熱装置は、金属製のチャンバー、導管、水ポンプ及び少なくとも一つの貯水用の金属製の水タンクを備え、前記金属製のチャンバーは、内部にチャンバー室が形成され且つ前記ステータ部と密着し、前記導管は、前記金属製の水タンクと金属製のチャンバーのチャンバー室とを連通させて水循環用経路を形成し、前記水ポンプは、前記電源管理ユニットと電気的に接続して前記水循環用経路での水循環のために動力を供給することを特徴とする請求項２に記載の水冷式シュレッダー。
【請求項４】
前記金属製のチャンバーは、パイプ状になっており、その内部が貫通されてチャンバー室が形成され、複数のターンに前記ステータ部の固有ケースに緊密に巻きつけられ、その両端と前記導管とを互いに連通させて前記水循環用経路を形成することを特徴とする請求項３に記載の水冷式シュレッダー。
【請求項５】
前記金属製のチャンバーは、環状に閉合したものであり、前記ステータ部の外周部に覆われて当該ステータ部と緊密に結合し、その内部を空にしてチャンバー室を形成し、当該チャンバー室の二つの異なる位置と前記導管とを互いに連通させて前記水循環用経路を形成することを特徴とする請求項３に記載の水冷式シュレッダー
【請求項６】
前記金属製のチャンバーは、中空構造を有する複数の縦向引き棒、及び各縦向引き棒と連通する複数の横向引き棒を備え、前記縦向引き棒は互いに平行して前記ステータ部を穿通し、前記横向引き棒は隣接する二つの縦向引き棒を連通させ、縦向引き棒と横向引き棒との中空構造により前記チャンバー室を形成し、当該チャンバー室の二つの異なる位置と前記導管とを互いに連通させて前記水循環用経路を形成することを特徴とする請求項３に記載の水冷式シュレッダー。
【請求項７】
前記金属製の水タンクの何れかに水補給口が形成されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の水冷式シュレッダー。
【請求項８】
前記水補給口上に蓋が設置されていることを特徴とする請求項７に記載の水冷式シュレッダー。
【請求項９】
前記金属製の水タンクは、シュレッダーのケースの内部における細断機構の外側に設置されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の水冷式シュレッダー。
【請求項１０】
前記金属製の水タンクは、シュレッダーのケースの底部またはケースの外部に設置されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の水冷式シュレッダー。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、水冷式シュレッダーに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、シュレッダーが広く普及されており、細断機構の中、モータとカッターの伝動ローラはもっとも重要な構成部材であり、それ以外の例えば制御回路や筐体などは簡単な構成をしている。シュレッダーは昔から使用されていたため、その構成の改良余地が限られている。現在、複数のライバルメーカーは、市場で生き残るため製品改良を絶えずに行っている。技術構成が簡単化され、改良余地が限られているため、市場占有率を向上させるには避けられなく価格競争することになっている。
【０００３】
低コスト化のために、各メーカーでは、シュレッダー細断能力の向上に工夫すると共に、価格競争力のある構成部品を採用するようにしている。例えば、軽金属製に比べてコストが低いプラスチック製のケースに本体を取り付けた構成を採用したりする。通常、モータの性能を向上させることにより細断能力を向上させる。ジュール法則によると、電力消費の増加に伴って、シュレッダーの放熱量も大きくなり、特に、紙の細断量が多いオフィスなどでは、シュレッダーが過度放熱で動作が停止（主にはモータ）される場合が常に発生する。そのため、このような間欠的な動作により、時間あたりの細断量が低下されることに至る。紙の細断量が少ない場所であっても、シュレッダーの内部放熱量の累積によりケース、電気回路基板などのプラスチック製の部品が段々溶融され、また、電子部品の電気特性が破壊されて、シュレッダーの使用寿命が縮短される問題が発生する。
【０００４】
しかし、当業者はこのような問題を無視しているので、現在でも冷却技術を採用したシュレッダーはない。冷却技術をシュレッダーに応用する場合、シュレッダーのより合理的な構造を実現するためには、冷却技術の以外にシュレッダーの構造要素も考慮する必要がある。
本考案は、市場及び技術発展動向から製品の問題点を予測し、前記問題点などを解決するためになされたものである。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
前記問題点を鑑みて、本考案に係る水冷式シュレッダーは、合理的な放熱方式及び構造の組み合わせにより、快速な放熱性能を実現し、シュレッダーの細断効率を向上させ、熱量累積による電気性能及び部品の破壊を避けることができ、シュレッダーの使用寿命を長くすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、本考案に係る水冷式シュレッダーは、電源管理ユニットと、モータ、伝動機構及び一対の細断ローラを有する細断機構とを備えており、モータには電源管理ユニットから電力が供給され、モータのトルクを伝動機構により細断ローラに伝送することで、細断ローラを駆動させて細断を行い、モータには自体放熱のための放熱装置が設けられている。
また、モータはステータ部及びロータ部を備え、当該ステータ部に放熱装置が設置されている。
【０００７】
また、前記放熱装置は、金属製のチャンバー、導管、水ポンプ及び少なくとも一つの貯水用の金属製の水タンクを備え、前記金属製のチャンバーは、内部にチャンバー室が形成され且つ前記ステータ部と密着し、前記導管は、前記金属製の水タンクと金属製のチャンバーのチャンバー室とを連通させて水循環用経路を形成し、前記水ポンプは、前記電源管理ユニットと電気的に接続して前記水循環用経路での水循環のために動力を供給する。
【０００８】
本考案の一つの実施の形態として、前記金属製のチャンバーは、パイプ状になっており、その内部が貫通されてチャンバー室が形成され、複数ターンに前記ステータ部のケースに緊密に巻きつけられ、その両端と前記導管とを互いに連通させて前記水循環用経路を形成している。
【０００９】
本考案のもう一つの実施の形態として、前記金属製のチャンバーは、環状に閉合したものであり、前記ステータ部の外周部に覆われて当該ステータ部と緊密に結合し、その内部を空にしてチャンバー室を形成し、当該チャンバー室の二つの異なる位置と前記導管とを互いに連通させて前記水循環用経路を形成している。
【００１０】
本考案のもう一つの実施の形態として、前記金属製のチャンバーは、中空構造を有する複数の縦向引き棒と、該縦向引き棒と連通する複数の横向引き棒とを備え、前記縦向引き棒は互いに平行して前記ステータ部を貫通し、前記横向引き棒は隣接する二つの縦向引き棒を連通させ、縦向引き棒と横向引き棒との中空構造により前記チャンバー室を形成し、当該チャンバー室の二つの異なる位置と前記導管とを互いに連通させて前記水循環用経路を形成している。
【００１１】
なお、前記金属製の水タンクの何れには、水補給口が形成され、当該水補給口上には蓋が設置されている。また、前記金属製の水タンクは、シュレッダーのケースの内部における細断機構の外側に設置するか、あるいは、シュレッダーのケースの底部またはケースの外部に設置することができる。
【考案の効果】
【００１２】
従来技術に比べ、本考案は下記のような効果がある。即ち、本考案では、放熱装置をモータのステータ部で直接機能させるため、モータのステータ部の熱を水冷方式にて降下させることができ、これにより、モータ内部の温度が下がるため、シュレッダーの放熱のために有効な解決手段を提供する。また、モータの熱が放熱されるので、相対的に一定の稼動効率が維持でき、シュレッダーが使用途中で停止されることを防止でき、従って、紙の細断量が増えた時の全体的細断効率を向上させる。また、金属製の水タンクの外装方式を用いたので、シュレッダー本体の放熱問題をより良く解決することができる。これにより、シュレッダーのケース内部の熱量が少なくなり、熱が累積されないので、プラスチック製の部品の溶融変形が起こらず、他の電子素子に及ぶ電気性能の影響も大幅に低減でき、直接または間接的にシュレッダーの使用寿命を延長することになる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本考案の第１の実施の形態に係るシュレッダーの構成を示す断面図であり、図面にはシュレッダーのケースが示されていない。
【図２】本考案の第２の実施の形態係るシュレッダーの構成を示す断面図であり、図面にはシュレッダーのケースが示されていない。
【図３】本考案の第３の実施の形態に係るシュレッダーの構成を示す断面図であり、図面にはシュレッダーのケースが示されていない。
【図４】図３に示されたモータの構成を示す斜視図である。
【図５】本考案に係る電源管理ユニットを水ポンプ、モータに接続したときの電気原理を示すブロック図である。
【考案を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参考して、本考案の実施の形態について詳細に説明する。
本考案の第１の実施の形態に係る構成を示す図１には、シュレッダーの細断機構（符号１１、１２、１３が示すものを含む；以下同じ）と放熱装置（符号２１１〜２１２、２２、２３１〜２３３、２４が示すものを含む；以下同じ）が示されており、シュレッダーのケースは示されていない。図５は、本考案の各実施の形態に通用される電気原理のブロック図であり、図面には、本考案に係る電源管理ユニット３とモーダ１１、水ポップ２４との接続関係が示されている。
【００１５】
細断機構は、モータ１１、伝動機能１２、一対の細断ローラ１３及びこれら部品を支持するフレーム４を含む。ここで、電源管理ユニット３が外部電源に接続されてモータ１１に電力を供給することは、公知技術である。電力を供給してモータ１１を駆動すると、モータ１１の回転軸１１４０により伝動機能１２が連動され、伝動機能１２によりモータ１１の出力トルクを一対の細断ローラ１３に伝送することで、細断ローラ１３がモータ１１によって回転し且つ細断動作を行う。また、通常、伝動機構１２に歯車対あるいは伝動ベルト、チェーンなどを用いることは公知技術である。例えば、シュレッダー内には複数対の細断ローラ１３が設けられ、これに従って、一般的には、モータ１１のトルクを細断ローラに伝送するために、対応する伝動機能を増設する必要がある。つまり、一つのモータ１１は、複数対の細断ローラ１３にトルクを提供することができる。
モータ１１は、ステータ部１１２とロータ部１１４を備え、そのうち、ステータ１１２は、円形のコアを用いたので、外形が円柱状になっている。
【００１６】
放熱装置は、金属製のチャンバー２２、導管（２３１、２３２、２３３）、二つの金属製の水タンク（２１１、２１２）及び水ポンプ２４を有する。そのうち、金属製の水タンク（２１１、２１２）は、本実施の形態のように、シュレッダーのケースの内部における細断機構のフレーム４の両側に取り付けられてもよいし、シュレッダーケースの外部の他の位置に取り付けられてもよい。当業者は、希望の放熱効果によって、金属製の水タンク（２１１、２１２）を適宜の位置に設置することができる。通常、シュレッダーに対し、内装に比べ、外装された金属製の水タンク（２１１、２１２）がより高い放熱効果を発揮する。
【００１７】
金属製の水タンク（２１１、２１２）は、水循環のために用いられる水を収容するものであり、その数に対しては特に限定がない。例えば、金属製の水タンク（２１１、２１２）を、1個または複数個設置することができるが、金属製の水タンク（２１１、２１２）のうち、少なくとも1個には水補給口を設置する必要がある。例えば、本実施の形態では、第２の金属製の水タンク２１２に水補給口が形成され、パイプ２１０を用いて、パイプ２１０の一端と第２の金属製の水タンク２１２とが連通され、パイプ２１０の他の一端に蓋２１０１が設置されている。ここで、蓋２１０１とパイプ２１０により構成された水補給口とを螺合して接続するので、開閉が簡単にできる。
【００１８】
本実施の形態において、金属製のチャンバー２２は、パイプ状になっており且つその内部が貫通されてチャンバー室２２０が形成され、導管（２３１、２３２、２３３）と同じ形状を有しており、複数ターンにモータ１１のステータ部１１２の外周に巻きつけられ、ステータ部１１２と緊密に接触されている。このため、金属の良好な伝熱性により、モータ１１のステータ部１１２に対して吸熱を行い、モータ１１のステータ部１１２内部の熱を降下する。金属製のチャンバー２２には二つの端末があり、この両端が、閉合した環路を形成するように、それぞれ二つの導管２３１、２３２と連通している。
【００１９】
導管（２３１、２３２、２３３）は多段で構成され、一端が金属製のチャンバー２２の首端と連通し且つ他の一端が第１の金属製の水タンク２１１の頂側と連通している第１段の導管２３１と、一端が金属製のチャンバー２２の末端に連通し且つ他の一端が第２の金属製の水タンク２１２の頂側と連通している第２段の導管２３２と、両端がそれぞれ二つの金属製の水タンク２１１、２１２の底側と連通している第３段の導管２３３とを有している。導管（２３１、２３２、２３３）は、その段数が、金属製の水タンク２１１、２１２の個数及び水ポンプ２４の配置位置によって決められ、主には連通の役割を果たすものであるので、段数または接続位置などは本実施の形態に限定されない。
【００２０】
本実施の形態において、金属製のチャンバー２２と導管（２３１、２３２、２３３）との材質が相同し且つ作用も似ているので、金属製のチャンバー２２と導管（２３１、２３２、２３３）とを一体成型することができ、一体成型された導管（２３１、２３２、２３３、２２）の一部が、複数ターンにモータ１１のステータ部１１２の外周に巻きつけられて、ステータ部１１２と緊密に結合している。
【００２１】
導管（２３１、２３２、２３３）の連通作用により、金属製の水タンク（２１１、２１２）、導管（２３１、２３２、２３３）及び金属製のチャンバー２２の間で一つの閉合した環路を構成し、金属製の水タンク（２１１、２１２）に収容された水は、当該環路で循環流動して水循環を実現する。水循環の効果を図るため、１個または複数個の水ポンプ２４を増設する必要があり、水ポンプ２４は電源管理ユニット３に電気的接続され、これにより、シュレッダーの電源を統一に管理することができる。導管（２３１、２３２、２３３）の接続位置を簡単化するために、水タンク２４は、金属製の水タンク（２１１、２１２）即ち第２の金属製の水タンク２１２の中に設置され、その出口が第２段の導管２３２と接続して第２の金属製の水タンク２１２の一端に内置されている。
【００２２】
水ポンプ２４の動力作用により、水は環路で持続的に循環し、水がモータ１１のステータ部１１２上の金属製のチャンバー２２のチャンバー室２２０を流通するとき、モータ１１のステータ部１１２の熱は、金属製のチャンバー２２を通してチャンバー室２２０内の水に伝達され、水によりステータ部１１２が放熱される。また、金属製の水タンク（２１１、２１２）には放熱面積の大きいため、特に外置した場合、タンク内の熱とタンク外の熱が交換されて、タンク内の熱を快速に降下させることができて、降温目的が実現できる。このように、水循環により、モータ１１のステータ部１１２の温度が相対的に安定になっており、モータ１１の正常な稼動を確保することができる。
実際上、水ポンプ２４は環路中の何れかの箇所に接続されることができ、これは、当業者によく知られていることである。
【００２３】
次に、図2に基づいて、本考案の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態と前記第１の実施の形態との区別として、金属製のチャンバー２２に対してある程度の改良を行ったことである。本実施の形態において、金属製のチャンバー２２’は、スリープのような、モータ１１のステータ部１１２の柱面に適用できる環状に閉合したものに形成されて、モータ１１のステータ部１１２の外周に緊密に環装されている。また、金属製のチャンバー２２’の内部を空にすることで、中空のチャンバー室２２０’が形成される。第１の実施の形態に比べ、前記第１段及び第２段の導管２３１、２３２は、それぞれの一端が金属製のチャンバー２２’における異なる位置に挿入されて、金属製のチャンバー２２’のチャンバー室２２０’と連通している。前記第１段の導管２３１及び第２段の導管２３２とチャンバー室２２０’との連通位置はそれぞれ異なっており、本実施の形態のように、同じ直径上の両端に位置することが好ましい。これにより、環状のチャンバー室２２０’内の水が十分流動できるように確保して、より良好な放熱効果が得られる。このような構成の以外、本実施の形態と前記第１の実施の形態は同じ構成に設計されている。
【００２４】
次に、図３，４に基づいて、本考案の第３の実施の形態を詳細に説明する。同様に、本実施の形態と前記第１の実施の形態との区別としては、モータ１１の外形の変更に応じて、金属製のチャンバー２２”の構成を改良したことである。具体的には、本実施の形態において、モータ１１のステータ部１１２”に長方形または正方形のコアを用いたので、ステータ部１１２も長方形または正方形に形成されている。もちろん、前記二つの実施の形態に係る金属製のチャンバー２２、２２’も、本実施の形態に係るステータ部１１２”と緊密に結合できるが、本実施の形態は、長方形または正方形に形成されたステータ部１１２の改良構成に対して、より合理的に設計されている。
【００２５】
図４において、モータ１１は、そのステータ部１１２”が正方形に形成され、四角には四つの貫通孔が形成され、支持フレーム１０”が固設されている。支持フレーム１０”には、ステータ部１１２”の軸方向の両側に位置している板１０１”、１０２”と、ステータ部１１２”の貫通孔を穿通する縦向引き棒１０３”、１０４”、１０５”、１０６”とが含まれ、縦向引き棒１０３”、１０４” 、１０５” 、１０６”の両端は、それぞれ板１０１” 、１０２”に係止されている。これにより、縦向引き棒１０３”、１０４”、１０５”、１０６”はそれぞれ平行に設置されている。また、縦向引き棒１０３” 、１０４” 、１０５” 、１０６”の隣接する二つの間には、横向引き棒１０７” 、１０８” 、１０９”が一つずつ設置されている。さらに、縦向引き棒１０３” 、１０４” 、１０５” 、１０６”及び横向引き棒１０７” 、１０８” 、１０９”はすべて中空構造を有し、且つ、各縦向引き棒１０３” 、１０４” 、１０５” 、１０６”の両端がすべて前記板１０１” 、１０２”により係止・密閉されているので、縦向引き棒１０３” 、１０４” 、１０５” 、１０６”と横向引き棒１０７” 、１０８” 、１０９”とを連通してなった中空構造により、一つのチャンバー室２２０”が形成される。このように形成されたチャンバー室２２０”は本実施の形態に適用でき、したがって、本実施の形態において、金属性のチャンバー２２として、本実施の形態に係るモータ１１が固有している支持フレーム１０”、特に、縦向引き棒１０３” 、１０４” 、１０５” 、１０６”及び横向引き棒１０７” 、１０８” 、１０９”による構成が用いられる。
【００２６】
前記のように、金属製のチャンバー２２”はチャンバー室２２０”を有し、本実施の形態では、金属製のチャンバー２２の二つの異なる位置に連通管２６１”、２６２”を設け、前の二つの実施の形態を参照して、第１段の導管２３１及び第２段の導管２３２をそれぞれ連通管２６１”、２６２”と継合し、すなわち、導管（２３１、２３２、２３３）をチャンバー室２２０”に連通させることができて、水循環のための完全な循環経路が形成できる。また、横向引き棒１０７” 、１０８”、１０９”の個数及び縦向引き棒１０３”、１０４”、１０５”、１０６”との連通関係を適宜に設計して、金属製のチャンバー２２”（支持フレーム１０”により構成）内での水の経路を最長にすることで、優れた吸熱効果が得られる。
なお、導管の材質としては、プラスチックでも良いし、金属でも良い。また、金属製の水タンクを、シュレッダーのケースの外部に設置しても良い。
【００２７】
以上のように、 本考案によるシュレッダーは、モータの放熱として水冷放熱方式を用い、合理化した構造、巧みな発想により、シュレッダーのモータが長時間安定して動作でき、細断量が多い場合でもシュレッダー全体の細断効率を向上することできる。
【００２８】
上記説明の実施の形態は、本考案の最良の形態であり、本考案は上記のような実施の形態に限定されず、本明細書において開示した範囲から逸脱しない限り、当業者であれば改良または変形例を認識することができる。例えば、本考案の 請求項に示した範囲で、適宜に変更、修飾、置?、組合せまたは簡単化して得られる実施の形態についても本考案の技術的範囲に含まれる。 
【図１】
0003161570.tif 000003
【図２】
0003161570.tif 000004
【図３】
0003161570.tif 000005
【図４】
0003161570.tif 000006
【図５】
0003161570.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成22年6月1日(2010.6.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】請求項７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項７】
前記金属製の水タンクの何れかに水補給口が形成されていることを特徴とする請求項３〜６の何れか一項に記載の水冷式シュレッダー。
【手続補正２】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】請求項９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項９】
前記金属製の水タンクは、シュレッダーのケースの内部における細断機構の外側に設置さ
れていることを特徴とする請求項３〜６の何れか一項に記載の水冷式シュレッダー。
【手続補正３】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１０】
前記金属製の水タンクは、シュレッダーのケースの底部またはケースの外部に設置されて
いることを特徴とする請求項３〜６の何れか一項に記載の水冷式シュレッダー。