特表 2024-530743 電動ファン及び掃除装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-08-23

(54)【発明の名称】電動ファン及び掃除装置

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/58 20060101AFI20240816BHJP

【ＦＩ】

F04D29/58 P

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024513261

(86)(22)【出願日】2022-03-09

(85)【翻訳文提出日】2024-02-27

(86)【国際出願番号】 CN2022079905

(87)【国際公開番号】W WO2023029426

(87)【国際公開日】2023-03-09

(31)【優先権主張番号】202111040381.2

(32)【優先日】2021-09-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(31)【優先権主張番号】202122145694.6

(32)【優先日】2021-09-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】517413993

【氏名又は名称】広東威霊電机制造有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＧＵＡＮＧＤＯＮＧ ＷＥＬＬＩＮＧ ＭＯＴＯＲ ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧ ＣＯ．，ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】ＮＯ．２７ ＸＩＮＧＹＥ ＲＯＡＤ，ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬ ＰＡＲＫ，ＢＥＩＪＩＡＯ ＴＯＷＮ，ＳＨＵＮＤＥ ＤＩＳＴＲＩＣＴ，ＦＯＳＨＡＮ，ＧＵＡＮＧＤＯＮＧ ５２８３１１，ＣＨＩＮＡ

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川 周

(74)【代理人】

【識別番号】100205785

【弁理士】

【氏名又は名称】▲高▼橋 史生

(74)【代理人】

【識別番号】100203297

【弁理士】

【氏名又は名称】橋口 明子

(74)【代理人】

【識別番号】100175824

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 淳一

(74)【代理人】

【識別番号】100135301

【弁理士】

【氏名又は名称】梶井 良訓

(72)【発明者】

【氏名】熊 美健

(72)【発明者】

【氏名】▲喬▼ 正忠

【テーマコード（参考）】

3H130

【Ｆターム（参考）】

3H130AA13

3H130AB26

3H130AB52

3H130AC21

3H130BA33G

3H130DA02Z

3H130DD01Z

3H130EA02G

3H130EA02Z

(57)【要約】

電動ファン及び掃除装置を提供する。該電動ファンは、ハウジング組立体（１００）及び固定子組立体（２００）を含み、ハウジング組立体（１００）の外壁に筒状部（１１０）が設けられ、ハウジング組立体（１００）の内部に固定子取り付け部（１２０）が設けられ、筒状部（１１０）と固定子取り付け部（１２０）との間に拡散通路（１０１）が形成されており、拡散通路（１０１）内に拡散羽根（４１０）が設けられ、固定子組立体（２００）は固定子取り付け部（１２０）に接続され、固定子組立体（２００）は、固定子鉄心（２１０）及び巻線（２２０）を含み、巻線（２２０）は、固定子鉄心（２１０）に接続され、固定子鉄心（２１０）の軸方向の両端まで突出しており、固定子鉄心（２１０）と固定子取り付け部（１２０）との間に流体通路（２０１）が形成されており、流体通路（２０１）は拡散通路（１０１）に連通する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

外壁に筒状部が設けられ、内部に固定子取り付け部が設けられ、前記筒状部と前記固定子取り付け部との間に拡散通路が形成されており、前記拡散通路内に拡散羽根が設けられるハウジング組立体と、
前記固定子取り付け部に接続され、固定子鉄心及び巻線を含み、前記巻線が前記固定子鉄心に接続され、前記固定子鉄心の軸方向の両端まで突出している固定子組立体と、を含み、
前記固定子鉄心と前記固定子取り付け部との間に流体通路が形成されており、前記流体通路は前記拡散通路に連通する、電動ファン。

【請求項2】

前記ハウジング組立体にはシュラウドが接続されており、前記固定子鉄心の前記シュラウドに面する端部は第１端部とし、前記第１端部の前記固定子取り付け部に当接する端面は第１端面とし、前記第１端面には、前記流体通路を形成するために通風溝が設けられている、請求項１に記載の電動ファン。

【請求項3】

前記固定子鉄心の周方向において、前記通風溝の占める弧線が少なくとも１８０度である、請求項２に記載の電動ファン。

【請求項4】

前記固定子取り付け部の外周には内筒部が設けられ、前記内筒部は前記拡散通路の内壁であり、前記内筒部と前記固定子鉄心との間に隙間が存在する、請求項２に記載の電動ファン。

【請求項5】

前記ハウジング組立体の軸方向において、前記拡散羽根の前記シュラウドと反対の端部は後端とし、前記後端は前記内筒部の両端の間に位置する、請求項４に記載の電動ファン。

【請求項6】

前記第１端部は前記後端と前記シュラウドとの間に位置する、請求項５に記載の電動ファン。

【請求項7】

前記後端は前記第１端部と前記シュラウドとの間に位置する、請求項５に記載の電動ファン。

【請求項8】

前記第１端面は、前記拡散通路まで延びており、前記拡散羽根の前記シュラウドとは反対の端部は後端とし、前記後端は前記第１端部と前記シュラウドとの間に位置する、請求項２に記載の電動ファン。

【請求項9】

前記固定子組立体には、周方向に分布している複数の取り付け部が設けられ、前記取り付け部は留め具によって前記固定子取り付け部に接続される、請求項１に記載の電動ファン。

【請求項10】

請求項１～９のいずれか１項に記載の電動ファンを含む、掃除装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、２０２１年９月６日に提出された、出願番号が２０２１１１０４０３８１．２、名称が「電動ファン及び掃除装置」の中国特許出願、及び２０２１年９月６日に提出された、出願番号が２０２１２２１４５６９４．６、名称が「電動ファン及び掃除装置」の中国実用新案登録出願の優先権を主張しており、それらのすべての内容は引用により本願に組み込まれている。

【0002】

本開示は、電動ファンの技術分野に関し、特に電動ファン及び掃除装置に関する。

【背景技術】

【0003】

関連技術では、手持ち式掃除機内の電動ファンは小型で回転速度が速い。電動ファンのモータがインペラを回転させると、シュラウド入口に大きな真空度が形成され、気流は、シュラウドの開口部から吸い込まれ、インペラの流路を経て大きな運動エネルギーを得た後、後部のディフューザを通って流出する。モータの固定子組立体は電動ファンの内部に配置されており、固定子組立体の巻線は、放熱性が悪く、高速運転には適していない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示は、従来技術に存在する技術的課題の少なくとも１つを解决することを目的とする。したがって、本開示は、固定子組立体の放熱及び冷却を改善し、性能を向上させることができる、電動ファンを提案する。

【0005】

本開示はまた、上記の電動ファンを用いた掃除装置を提案する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の第１態様の実施例に係る電動ファンは、
外壁に筒状部が設けられ、内部に固定子取り付け部が設けられ、前記筒状部と前記固定子取り付け部との間に拡散通路が形成されており、前記拡散通路内に拡散羽根が設けられるハウジング組立体と、
前記固定子取り付け部に接続され、固定子鉄心及び巻線を含み、前記巻線が前記固定子鉄心に接続され、前記固定子鉄心の軸方向の両端まで突出している固定子組立体と、を含み、
前記固定子鉄心と前記固定子取り付け部との間に流体通路が形成されており、前記流体通路は前記拡散通路に連通する。

【0007】

本開示の第１態様の実施例に係る電動ファンは、少なくとも以下の有益な効果を有する。電動ファンが作動すると、高速の気流が拡散通路内を流れ、拡散羽根を通過することで流速を低下させ、拡散させる。固定子組立体の巻線が作動中に発熱するが、固定子鉄心と固定子取り付け部との間には流体通路が設けられるため、拡散通路内を流れる高速の気流が流体通路内の空気を駆動し、熱を放散する。このように、巻線の放熱を支援し、作動の安定性を向上させる。

【0008】

本開示の第１態様のいくつかの実施例によれば、前記ハウジング組立体にはシュラウドが接続されており、前記固定子鉄心の前記シュラウドに面する端部は第１端部とし、前記第１端部の前記固定子取り付け部に当接する端面は第１端面とし、前記第１端面には、前記流体通路を形成するために通風溝が設けられている。

【0009】

本開示の第１態様のいくつかの実施例によれば、前記固定子鉄心の周方向において、前記通風溝の占める弧線が少なくとも１８０度である。

【0010】

本開示の第１態様のいくつかの実施例によれば、前記固定子取り付け部の外周には内筒部が設けられ、前記内筒部は前記拡散通路の内壁であり、前記内筒部と前記固定子鉄心との間に隙間が存在する。

【0011】

本開示の第１態様のいくつかの実施例によれば、前記ハウジング組立体の軸方向において、前記拡散羽根の前記シュラウドと反対の端部は後端とし、前記後端は前記内筒部の両端の間に位置する。

【0012】

本開示の第１態様のいくつかの実施例によれば、前記第１端部は前記後端と前記シュラウドとの間に位置する。

【0013】

本開示の第１態様のいくつかの実施例によれば、前記後端は前記第１端部と前記シュラウドとの間に位置する。

【0014】

本開示の第１態様のいくつかの実施例によれば、前記第１端面は、前記拡散通路まで延びており、前記拡散羽根の前記シュラウドとは反対の端部は後端とし、前記後端は前記第１端部と前記シュラウドとの間に位置する。

【0015】

本開示の第１態様のいくつかの実施例によれば、前記固定子組立体には、周方向に分布している複数の取り付け部が設けられ、前記取り付け部は留め具によって前記固定子取り付け部に接続される。

【0016】

本開示の第２態様の実施例に係る掃除装置は、第１態様の実施例に記載の電動ファンを含む。

【0017】

本開示の追加の態様及び利点は、以下の説明において部分的に示され、部分的には以下の説明から明らかになるか、又は本開示の実施によって理解される。

【0018】

本開示の追加の態様及び利点は、以下の図面による実施例の説明を参照して明らかかつ容易に理解される。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本開示の第１態様のいくつかの実施例に係る電動ファンの断面図である。

【図2】本開示の実施例における回転インペラと固定インペラとの間の協働を示す断面図である。

【図3】本開示の実施例における固定インペラの断面図である。

【図4】本開示の実施例における軸方向羽根を用いた固定インペラの構造概略図である。

【図5】本開示の実施例における径方向羽根を用いた固定インペラの構造概略図である。

【図6】本開示の実施例における回転インペラの構造概略図である。

【図7】本開示の実施例におけるハウジング組立体を上から見た構造概略図である。

【図8】本開示の実施例におけるハウジング組立体に固定インペラが接続されたときの構造概略図１である。

【図9】図８において固定インペラから拡散羽根を隠したときの構造概略図である。

【図10】本開示の実施例におけるハウジング組立体に固定インペラが接続されたときの構造概略図２である。

【図11】図１０において固定インペラから拡散羽根を隠したときの構造概略図である。

【図12】本開示の実施例におけるハウジング組立体に固定インペラが接続されたときの上面図である。

【図13】本開示の実施例におけるハウジング組立体及び固定インペラの分解概略図である。

【図14】本開示のいくつかの実施例におけるハウジング組立体及び固定子組立体の断面図である。

【図15】本開示の別のいくつかの実施例におけるハウジング組立体及び固定子組立体の断面図である。

【図16】本開示の実施例におけるハウジング組立体を下から見た構造概略図である。

【図17】本開示の実施例におけるハウジング組立体の下面図である。

【図18】本開示の実施例におけるハウジング組立体及び固定子組立体を下から見た分解概略図である。

【図19】本開示の実施例におけるハウジング組立体及び固定子組立体を下から見た構造概略図である。

【図20】本開示の実施例における電動ファンを下から見た構造概略図である。

【図21】本開示の第１態様の別のいくつかの実施例の電動ファンの断面図である。

【図22】本開示の実施例におけるハウジング組立体の正面図である。

【図23】本開示の第２態様の実施例における取り付けパッドの構造概略図である。

【図24】本開示の第２態様の実施例における取り付けスリーブの構造概略図である。

【図25】本開示の第２態様の実施例における取り付けスリーブ及び電動ファンの断面図である。

【図26】本開示の第２態様の実施例における掃除装置の構造概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下に本開示の実施例を詳細に説明し、その例を図面に示す。ここで、図面を通じて同一又は類似の符号は、同一若しくは類似の要素又は同一若しくは類似の機能を有する要素を示す。図面を参照して以下に説明する実施例は、本開示を説明するためにのみ使用される例示的なものであり、本開示を限定するものとして理解されるべきではない。

【0021】

本開示の説明において、上、下、前、後、左、右などに示される方位又は位置関係が、図面に示された方位又は位置関係に基づくものであり、単に本開示の説明を容易にし、説明を簡略化するためであって、指示された装置又は要素が特定の方位を有したり、特定の方位で構成され、動作しなければならないことを指示又は暗示するものではないことを理解されたい。したがって、本開示を限定するものとは理解されるべきではない。

【0022】

本開示の説明において、第１、第２が記載される場合、単に技術的特徴を区分することを目的としたものであって、相対的重要性を指示若しくは暗示する、指示された技術的特徴の数を暗黙的に指示する、又は指示された技術的特徴の前後関係を暗黙的に指示するものと理解されるべきではない。

【0023】

本開示の説明において、別途明確な限定がない限り、設置、取り付ける、接続等の用語は広義に理解すべきであり、当業者は技術案の具体的な内容と合わせて上記の用語の本開示における具体的な意味を合理的に把握してもよい。

【0024】

掃除装置は、塵埃を掃除するための装置であり、掃除機が最もよく使用される掃除装置である。掃除機の仕組みは、掃除機内の電動ファンが高速で作動し、吸塵口から空気とホコリを吸い込み、ホコリがフィルターカートリッジ内に残り、濾過された空気が掃除機の外部に排出されることである。

【0025】

電動ファンは、掃除機のコア部材であり、掃除機の動力源として機能する。電動ファンの主要な構成部分には、ファン組立体が含まれ、ファン組立体は、シュラウド、ディフューザ、及び回転インペラを含む。ディフューザ及びハウジングは相対的に静止しており（固定接続）、回転インペラは、回転子によって駆動されて高速で回転し、回転インペラ内部の空気が遠心力の作用により吐き出され、径方向速度及び接線方向の速度を有する。回転インペラの内部に負圧が形成され、外部の空気がシュラウドの吹き込み口から回転インペラに連続的に流れる一方、回転インペラによって吐き出された高速の気流がディフューザの拡散羽根によって拡散され、最後に排出される。回転インペラの高速回転により、電動ファンは空気を連続的に吸いこむことができ、掃除機の機能要件を満たす。

【0026】

電動ファンのディフューザ及び回転インペラは協働しており、作業状態では、回転インペラが回転して気流を発生させ、気流は、内側から外側へディフューザを通過し、気流がディフューザを通過するときに流速が低下し、このように、気体の運動エネルギーが静圧エネルギーに変換され、過給が実現される。ディフューザは、羽根付きディフューザ及び羽根レスディフューザに分けられる。羽根付きディフューザは、名前が示すように、羽根を備えたディフューザであり、羽根の形状や角度により気流の流動方向が制限され、気流が強制的に所定の幾何学的形状の通路を流れ、それにより、さらなる小型化及び流動損失の低減が可能とされる。本開示に係るディフューザは、羽根付きディフューザであり、以下で記載されるディフューザは、すべて羽根付きディフューザである。具体的には、気流はディフューザの２つの隣接する羽根の間に形成された通路を通過し、この間、その流速が低下し、それによって、過給の目的が達成される。

【0027】

図１に示すように、本開示の第１態様の実施例は、電動ファンを提案している。この電動ファンは、ハウジング組立体１００、固定子組立体２００、回転子組立体３００、ディフューザ４００、回転インペラ５００、シュラウド６００、及び制御板７００を含む。ハウジング組立体１００は、電動ファンの本体であり、固定子組立体２００及び回転子組立体３００は、ハウジング組立体１００の内部に取り付けられ、固定子組立体２００は、ハウジング組立体１００の固定子取り付け部１２０に固定して取り付けられ、回転子組立体３００は、固定子組立体２００に対して回転可能であり、回転子組立体３００及び固定子組立体２００は駆動機構を構成する。シュラウド６００は、ハウジング組立体１００の端部に接続され、シュラウド６００の内部に導風室が形成されており、かつ、シュラウド６００はハウジング組立体１００の外壁にシールして接続され、回転インペラ５００はシュラウド６００の導風室内に配置され、回転子組立体３００の回転軸３１０は回転インペラ５００に固定して接続され、回転子組立体３００によって回転インペラ５００が回転駆動される。ハウジング組立体１００の外壁には筒状部１１０が設けられ、ハウジング組立体１００の中央部には固定子取り付け部１２０が設けられ、筒状部１１０と固定子取り付け部１２０との間に環状の拡散通路１０１が形成されており、拡散通路１０１は導風室に連通し、ディフューザ４００は、固定子取り付け部１２０に取り付けられ、ディフューザ４００は複数の拡散羽根４１０を有し、拡散羽根４１０は拡散通路内に位置する。ハウジング組立体１００では、２段拡散通路１０２がさらに設けられてもよく、２段拡散通路１０２は拡散通路１０１の下流に位置し、２段拡散通路１０２内には２段拡散羽根１３０が設けられる。制御板７００はハウジング組立体１００のうちシュラウド６００と反対の端部に接続され、制御板７００は固定子組立体２００に電気的に接続され、制御板７００は駆動機構を制御して作動させる。

【0028】

図２～図６に示すように、ディフューザ４００では、回転インペラ５００に面する端部は外端部とし、外端部には凹溝４０１が形成されており、回転インペラ５００のディフューザ４００に面する端部には凸状環形部５０１が設けられ、凸状環形部５０１と凹溝４０１は嵌合し、凸状環形部５０１は、環状のものとして凹溝４０１の内部まで延びており、回転インペラ５００の軸方向において、ディフューザ４００及び凸状環形部５０１は、部分的に互い違いになる構造となり、ディフューザ４００及び凸状環形部５０１により、二重遮断が形成され、風漏れを低減させる作用を果たす。そのほか、凸状環形部５０１と凹溝４０１の内壁により湾曲通路が形成され、それにより、流動抵抗が大きくなり、風の漏れ量が低減する。

【0029】

図２に示すように、電動ファンが作動すると、回転子組立体３００は、回転インペラ５００を駆動して高速で回転させ、回転インペラ５００及びシュラウド６００は協働して高速の気流を発生させ、高速の気流が拡散通路１０１に流れ、ディフューザ４００の複数の拡散羽根４１０の作用により、気流が減速し、過給が実現される。回転インペラ５００の凸状環形部５０１は、ディフューザ４００の凹溝４０１内に伸びるため、回転インペラ５００の軸方向において交差して遮断作用を果たし、それによって、ディフューザ４００と回転インペラ５００との間のスリットからの高速の気流の漏れを大幅に減少させ、風漏れを低減させ、電動ファンの性能を向上させる。

【0030】

図３に示すように、ディフューザ４００の外端部にはサイドプレート４２０が設けられ、回転インペラ５００に高速回転が求められることを考慮して、凸状環形部５０１は環状のものとされ、回転時に他の部材への衝突を避ける必要があるため、サイドプレート４２０も同様に環状の構造とされ、凸状環形部５０１及びサイドプレート４２０は同心に配置され、それによって、凸状環形部５０１とサイドプレート４２０との間の距離がさらに減少し、風漏れ量の低下に寄与する。サイドプレート４２０は、外端部の中央部に配置されてもよいし、外端部のエッジに配置されてもよいが、後者が好ましく、サイドプレート４２０は、拡散通路１０１に近く、気流の横方向拡散を阻止するのに有利である。

【0031】

凹溝４０１はサイドプレート４２０の内部に位置し、凸状環形部５０１は凹溝４０１内に伸び、回転インペラ５００の軸方向において、サイドプレート４２０及び凸状環形部５０１は互い違いに配置されており、気流を遮断する作用を有し、風漏れを低減させる。

【0032】

凹溝４０１は、円状であってもよく、つまり、サイドプレート４２０内の空間全体は凹溝４０１であり、凸状環形部５０１は、回転インペラ５００の回転に影響することなく凹溝４０１に伸びることができる。凹溝４０１は、環状であってもよく、サイドプレート４２０の内側では、ディフューザ４００の外端部にブッシュ４３０がさらに設けられ、ブッシュ４３０とサイドプレート４２０との間に環状の凹溝４０１が形成されている。ブッシュ４３０も流動抵抗を増大する役割を果たし、風漏れ量の低減に寄与する。

【0033】

図３及び図４に示すように、外端部には内部環状プレート４４０がさらに設けられ、内部環状プレート４４０は、ブッシュ４３０とサイドプレート４２０との間に設けられ、内部環状プレート４４０及びサイドプレート４２０は、凸状環形部５０１の両側に分布しており、これらの３つは迷路構造を構成する。漏れた風が連続的にサイドプレート４２０、凸状環形部５０１及び内部環状プレート４４０を通過しなければならないため、流動抵抗が大きく、風漏れ量の低減に有利である。そのほか、内部環状プレート４４０は補強の役割も果たし、それによって、ディフューザ４００の構造安定性が向上する。図１に示すように、内部環状プレート４４０は回転インペラ５００へ伸び、内部環状プレート４４０と回転インペラ５００との間の隙間が小さく、漏れる気流の流動方向が回転インペラ５００によって駆動される流動方向と反対であり、これは、風漏れの更なる低減に寄与する。

【0034】

図２に示すように、凸状環形部５０１とサイドプレート４２０との間の距離が小さいほど、風漏れを低減させるのに有利であり、凸状環形部５０１とサイドプレート４２０との対向する面は、第１斜面５０２及び第２斜面４２１とされ、第１斜面５０２及び第２斜面４２１は、いずれも傾斜して配置され、これらの両方と回転インペラ５００の軸線とがなす角は鋭角である。ここで、第１斜面５０２と回転インペラ５００の軸線とがなす角は好ましくは４０°であり、第２斜面４２１は、第１斜面５０２に平行でなくてもよく、第２斜面４２１と第１斜面５０２とがなす角は０～１０°の間に制御される。第１斜面５０２と第２斜面４２１との間の隙間が小さく、しかも、流通の長さが大きいため、漏れ量の低減に有利である。そのほか、回転インペラ５００の高速回転中、第１斜面５０２と第２斜面４２１との間で干渉が起こりにくく、回転インペラ５００の安定的な運転に有利である。

【0035】

図１に示すように、ハウジング組立体１００は、回転子組立体３００を取り付けるための回転子取り付け部１４０を中心に有し、ディフューザ４００は、ブッシュ４３０によって回転子取り付け部１４０に取り付けられ、ブッシュ４３０は、回転子取り付け部１４０の外壁に接続される。回転子取り付け部１４０の外壁が円柱面であり、ブッシュ４３０は円柱面に密着しており、図４及び図７に示すように、ディフューザ４００には貫通孔４０２が設けられ、回転子取り付け部１４０と固定子取り付け部１２０との間には、周方向に均等に分布している複数の補強リブ１４１が設けられる。一部の補強リブ１４１では、貫通孔４０２と対応するねじ孔１４２が設けられ、ネジを貫通孔４０２に通してねじ孔１４２に接続するとディフューザ４００が固定され、内部環状プレート４４０には、ネジを逃す切り欠きが設けられる。もちろん、ディフューザ４００は、ブッシュ４３０と回転子取り付け部１４０とが締まり嵌めすることによって固定されてもよい。

【0036】

図１に示すように、ディフューザ４００を組み立てる際には軸方向に位置を決める必要があることを考慮して、ブッシュ４３０の内壁にはカラー４３１が設けられ、回転子取り付け部１４０の端部の外壁には、カラー４３１と嵌合する係止溝１４３が設けられる。カラー４３１が係止溝１４３内に配置されることによって、ディフューザ４００が軸方向に位置決めされ、それにより、組み立てが容易になり、効率が高まる。さらに、カラー４３１が係止溝１４３の内壁に密着して、複数の曲げを有するスリットが形成され、風漏れの防止に寄与する。

【0037】

図２及び図６に示すように、回転インペラ５００の中心は、回転子組立体３００の回転軸３１０が接続されるジャケット５２０であり、回転インペラ５００の外周は、外壁に複数の回転羽根５１０が配置された傘形カバー５３０であり、回転インペラ５００は一体構造とされており、一方、傘形カバー５３０の端部は、凸状環形部５０１であり、全体として風漏れを防止する作用を有し、回転中に気流を導く。シュラウド６００は傘形カバー５３０とは形状が類似しており、シュラウド６００は、回転インペラ５００を包んでおり、また、空気を吸い込むための吹き込み口６０１を備える。

【0038】

図４に示すように、ディフューザ４００の拡散羽根には軸方向羽根が使用され、又は、図５に示すように、拡散羽根には径方向羽根が使用され、これらのいずれも減速・過給の効果を得る。

【0039】

図１に示すように、本開示の第１態様のいくつかの実施例による電動ファンでは、拡散通路１０１の２つの側壁は内側壁と外側壁であり、ディフューザ４００の複数の拡散羽根４１０の中でも、一部は拡散通路１０１内に設けられる。図１２に示すように、ハウジング組立体１００の径方向において、拡散通路１０１の幅をＳ１、拡散羽根４１０の幅をＳ２とすると、Ｓ２＞Ｓ１を満たし、拡散羽根４１０の幅は拡散通路１０１よりも大きい。図８及び図９に示すように、ディフューザ４００は、固定子取り付け部１２０の外に取り付けられ、ディフューザ４００の外壁は拡散通路１０１の内側壁となり、一方、拡散通路１０１の外側壁には羽根係止溝１０３が設けられ、外側壁は筒状部１１０に設けられる。ディフューザ４００を組み立てる際には、拡散羽根４１０の外端が羽根係止溝１０３に係合され、羽根係止溝１０３は、拡散羽根４１０を収納するのに十分なスペースがあるため、拡散羽根４１０の形状に影響することがなく、拡散効果が安定的かつ確実である。

【0040】

図１０及び図１１に示すように、拡散羽根４１０は拡散通路１０１の外側壁に接続され、羽根係止溝１０３は拡散通路１０１の内側壁に設けられてもよい。同様に、ディフューザ４００を組み立てる際には、拡散羽根４１０の内端が羽根係止溝１０３に係合され、羽根係止溝１０３は拡散羽根４１０を収納するのに十分なスペースがあるので、拡散羽根４１０の形状に影響することがなく、拡散効果が安定的かつ確実である。

【0041】

拡散羽根４１０が羽根係止溝１０３内に伸びると、拡散羽根４１０と壁面との間の隙間がなくなり、ダクトからの漏れもほとんど解消され、拡散性能が向上する。羽根係止溝１０３による収納により、拡散羽根４１０の形状・寸法の精度を低下させることができ、生産コストの削減に有利である。拡散羽根４１０と羽根係止溝１０３の内壁との間に湾曲したスリットが形成され、それにより、流動抵抗が大きくなり、風漏れ量が低減される。

【0042】

図１に示すように、ディフューザ４００には取り付けドラム４５０が設けられ、取り付けドラム４５０は、固定子取り付け部１２０に外嵌され、固定子取り付け部１２０の周壁には、取り付けドラム４５０を収納するための取り付け溝１２１が設けられ、取り付け溝１２１の底部に段差が形成され、取り付けドラム４５０は段差により支持される。ハウジング組立体１００の径方向において、取り付け溝１２１の深さが取り付けドラム４５０の厚さに等しく、ディフューザ４００が組み立てられると、取り付けドラム４５０の外壁は固定子取り付け部１２０の周壁と面一になり、つまり、拡散通路１０１の内側壁は平坦であり、気流の流動に有利であり、抵抗を小さくする。

【0043】

図１に示すように、取り付けドラム４５０には制限部４５１が設けられ、制限部４５１は、固定子取り付け部１２０に面する側面に位置し、ディフューザ４００を組み立てる際には、制限部４５１は、固定子取り付け部１２０に当接して軸方向において位置決めされる。それにより、組み立ての正確性や速度が向上し、効率が高まる。

【0044】

図１２に示すように、ハウジング組立体１００の横断面において、羽根係止溝１０３の投影が拡散羽根４１０の投影以上であり、これは、拡散羽根４１０の羽根係止溝１０３への取り付けに有利である。つまり、拡散通路１０１の周方向において、拡散羽根４１０の投影が占める弧線の長さをＬ１、羽根係止溝１０３の投影の占める弧線の長さをＬ２とすると、Ｌ２≧Ｌ１を満たす。図１３に示すように、ディフューザ４００をハウジング組立体１００に組み立てる際には、拡散羽根４１０と羽根係止溝１０３は１対１で対応し、羽根係止溝１０３の各々は拡散羽根４１０を収納するのに十分である。それにより、干渉による拡散羽根４１０の変形が回避される。

【0045】

拡散羽根４１０と羽根係止溝１０３の内壁との間のスリットが小さいほど、風漏れ量が小さく、羽根係止溝１０３が拡散羽根４１０に合わせる形状として設計されることによって、スリットをできるだけ小さくし、風漏れ量の低減に有利である。

【0046】

拡散羽根４１０が固定されており、電動ファンの作動中に回転又は移動したりする必要がないため、羽根係止溝１０３の内壁は、拡散羽根４１０に当接してもよい。それにより、拡散羽根４１０をより確実に限定し、スリットをなくし、風漏れを防止できる。そのほか、羽根係止溝１０３の内壁が拡散羽根４１０を支持することにより、拡散羽根４１０が気流による圧力を受け、変形を低減させ、安定性を向上させるのに有利である。

【0047】

羽根係止溝１０３の内壁は、底壁と、拡散羽根４１０に面する側壁と、を含み、完全に当接してもよく、部分的に当接してもよい。

【0048】

図２１に示すように、本開示の第１態様のいくつかの実施例に係る電動ファンでは、固定子組立体２００は、通常、固定子鉄心２１０と巻線２２０を有し、巻線２２０は、固定子鉄心２１０に巻き付けられており、かつ、巻線２２０は、通常、固定子鉄心２１０の軸方向の両端まで突出している。電動ファンの作動においては、巻線２２０が放熱するが、固定子組立体２００がハウジング組立体１００の内部に取り付けられており、放熱条件が悪く、したがって、一端が拡散通路１０１に連通し、他端が巻線２２０を配置する空間に連通する流体通路２０１は、固定子鉄心２１０と固定子取り付け部１２０との間に設けられる。流体通路２０１により空気の流動が促進されて、熱が放散され、巻線２２０の降温が促進される。

【0049】

ここで、ディフューザ４００のみを備える電動ファンでは、流体通路２０１は拡散通路１０１に連通し、２段拡散を備えた電動ファンでは、流体通路２０１は２段拡散通路１０２に連通する。以下、２段ディフューザ電動ファンを例にして説明する。

【0050】

図２１に示すように、電動ファンが作動すると、高速の気流は、２段拡散通路１０２内を流れ、２段拡散羽根１３０を通過して、流速を低下させ、拡散させる。固定子鉄心２１０と固定子取り付け部１２０との間に流体通路２０１を有し、２段拡散通路１０２内を流れる高速の気流は流体通路２０１内の空気を流動させることで、熱を放散し、巻線２２０の放熱を支援し、固定子組立体２００の作動安定性を向上させ、耐用年数の延長に有利である。

【0051】

図１６～図１９に示すように、固定子鉄心２１０は、シュラウド６００に面する第１端部２１１を有し、固定子取り付け部１２０は第１端面１２２を有し、第１端部２１１は第１端面１２２に当接し、第１端面１２２には通風溝１２３が設けられる。このように、通風溝１２３は流体通路２０１又は流体通路２０１の一部である。通風溝１２３は、固定子鉄心２１０の外側と巻線２２０を配置する空間に連通し、特に巻線２２０のシュラウド６００に近い端部は、それが配置された部位が実質的に密閉されており、放熱が困難である。通風溝１２３を介して内部と外部を連通することにより、２段拡散通路１０２内の気流の一部は通風溝１２３を介して流れることで巻線２２０を放熱し、また、通風溝１２３の空気は２段拡散通路１０２内の気流で駆動されてもよく、空気が流動すれば、巻線２２０からの放熱が促進される。

【0052】

通風溝１２３には気流が通過するのに十分な空間があり、図１６に示すように、固定子鉄心２１０の周方向において、通風溝１２３の占める円弧は少なくとも３０度である。

【0053】

図１７に示すように、固定子鉄心２１０の周方向において、３つの通風溝１２３が設けられ、３つの通風溝１２３の占める円弧は、円周の半分であるか、円弧の半分よりも大きく、すなわち、通風溝１２３が第１端面１２２に対応して固定子鉄心２１０に接触する弧線は、少なくとも１８０度である。このようにして、通気面積が大きく、空気の流動及び巻線２２０の放熱に有利である。

【0054】

通風溝１２３は、３つ以上であり、ハウジング組立体１００の周方向に均等に分布しており、複数の方向において放熱が可能であるので、放熱効果がよりよい。

【0055】

図１４に示すように、固定子取り付け部１２０には、内筒部１２４が設けられ、内筒部１２４は第１端面１２２の縁部に設けられ、内筒部１２４は２段拡散通路１０２の内壁となり、内筒部１２４と固定子鉄心２１０との間に隙間が予め残されており、当該隙間は流体通路２０１の一部である。２段拡散通路１０２を流れる気流の一部は当該隙間及び通風溝１２３を通過して巻線２２０と接触するまで送られ、巻線２２０の放熱を支援し、或いは、２段拡散通路１０２内の高速の気流は、当該隙間及び通風溝１２３内の空気を案内し、巻線２２０を配置する空間内の空気は追従的に流動し、放熱作用を果たす。

【0056】

図１４に示すように、ハウジング組立体１００の軸方向において、２段拡散羽根１３０のシュラウド６００とは反対の端部は、後端とし、後端は、内筒部１２４を越えず、すなわち、２段拡散通路１０２の長さが２段拡散羽根１３０の長さよりも大きい。内筒部１２４による遮断作用により、後端を流れる気流の径方向の拡散が低減され、拡散性能の向上につながる。

【0057】

図１４に示すように、第１端部２１１は、２段拡散羽根１３０の後端よりもシュラウド６００に近く、電動ファンの機構がよりコンパクトで小型になり、掃除機へ組み立てやすくなる。もちろん、２段拡散羽根１３０の後端は第１端部２１１とシュラウド６００との間に位置してもよく、後端を通過した気流は、より多くの面積で固定子鉄心２１０に接触することができ、放熱を支援する。

【0058】

図１５に示すように、第１端面１２２は拡散通路１０１まで延びており、２段拡散羽根１３０の後端は、第１端部２１１とシュラウド６００との間に位置する。後端を通過する気流のうち、一部は第１端面１２２に沿って流れてから、通風溝１２３を流れ、巻線２２０を放熱し、気流の速度が速く、放熱効果が向上する。

【0059】

図１８に示すように、固定子組立体２００は、固定子鉄心２１０の第１端部２１１によって固定子取り付け部１２０の第１端面１２２に当接する一方、固定子組立体２００は、複数の取り付け部２３０によって固定子取り付け部１２０に固定して取り付けられる。取り付け部２３０は、ネジなどの留め具によって固定子取り付け部１２０に固定して接続される。それによって、着脱や後続のメンテナンスが容易になる。

【0060】

図２１に示すように、本開示の第１態様のいくつかの実施例に係る電動ファンは、掃除装置に適用され、筒状部１１０のシュラウド６００とは反対の端部に取り付け脚１５０が設けられ、複数の脚１５０は周方向に沿って均等に分布している。ここで、３つの取り付け脚１５０は好ましい形態であり、以下、３つの取り付け脚１５０を用いる場合を例にして説明する。取り付け脚１５０は、掃除装置の組み立て構造と整合して組み立てを行う機能を果たし、電動ファンを固定しやすく、電動ファンの掃除装置内への取り付けを容易にし、構造を簡素化し、組み立てにかかる時間を短くする。

【0061】

電動ファンが作動すると、回転子組立体３００は、回転インペラ５００を駆動して高速で回転させ、回転インペラ５００及びシュラウド６００は協働して高速の気流を発生させ、高速の気流が拡散通路１０１を通過し、複数の拡散羽根４１０によって減速及び拡散を実現し、大きな吸引力を生成し、掃除装置の使用ニーズを満たす。高速で回転する回転インペラ５００は電動ファンを振動させ、複数の取り付け脚１５０が掃除装置の組み立て構造と整合することによって、電動ファンを限定し、振動による影響を低減させ、使用の信頼性を向上させることができる。

【0062】

取り付け脚１５０及び筒状部１１０は一体構造であり、射出成形されたプラスチック部材でも金属部材でもよく、いずれも強度要件を満たすことができる。

【0063】

図２２に示すように、ハウジング組立体１００の径方向において、取り付け脚１５０の厚さは筒状部１１０の厚さよりも大きく、取り付け脚１５０の内側は筒状部１１０と面一であり、取り付け脚１５０の外側は筒状部１１０の外壁から張り出す。このようにして、取り付け脚１５０は構造強度がより高く、掃除装置へ組み立てられると、より安定的かつ確実になる。

【0064】

図２２に示すように、取り付け脚１５０には接続部１５１が設けられ、接続部１５１は、取り付け脚１５０の筒状部１１０に接続される基部に位置し、接続部１５１は、ハウジング組立体１００の軸方向に沿って延びており、かつ、シュラウド６００に面しており、接続部１５１及び筒状部１１０の外壁は一体に接続される。接続部１５１により、取り付け脚１５０と筒状部１１０との接続の安定性が向上し、また、支持力が与えられ、取り付け脚１５０が曲がって割れるリスクが低減し、構造強度が高まり、耐用性が向上する。

【0065】

図２０に示すように、制御板７００は、取り付け脚１５０によって組み立てられ、３つの取り付け脚１５０は制御板７００を取り囲んでおり、取り付け脚１５０の中央部に段差面１５２が設けられ、段差面１５２は制御板７００に当接し、したがって、段差面１５２は取り付け脚１５０の内側面に位置する。制御板７００は、留め具によって段差面１５２に取り付けられ、着脱やメンテナンスの容易さから、留め具として螺子が使用される。そのほか、固定子組立体２００のターミナル２４０は、制御板７００まで延びており、かつ半田付けにより制御板７００に電気的に接続される。３つの取り付け脚１５０は、制御板７００を安定的に支持し、また、制御板７００を保護して、衝突を減少させることができる。

【0066】

本開示の第２態様の実施例は、掃除装置を提案している。図２６に示すように、手持ち式掃除機８００を例にして、手持ち式掃除機８００は、下端の掃除部８１０、接続ロッド８２０及びハンドル８３０を含み、掃除部８１０には、移動用のキャスター８１１が設けられてもよく、掃除部８１０は吸塵口を有し、接続ロッド８２０の両端は掃除部８１０及びハンドル８３０に接続され、ハンドル８３０は利用者が握るものであり、電動ファンは、接続ロッド８２０の中央部に取り付けられる。電動ファンは、作動すると吸引力を発生させ、吸塵口からほこりを吸い込み、それによって、掃除の目的を達成させる。

【0067】

図２４及び図２５に示すように、手持ち式掃除機８００では、取り付けスリーブ８４０によって電動ファンが組み立てられ、取り付けスリーブ８４０は、電動ファンを収納するキャビティを有し、取り付けスリーブ８４０は、一端がシュラウド６００の外壁を包むことで、電動ファンのキャビティからの離脱を防止し、他端が密閉構造であり、かつ、その周壁には、電動ファンの吹き出しのための複数の吹き出し孔８４１が設けられる。キャビティ内に取り付けパッド８５０が設けられており、取り付けパッド８５０は取り付け脚１５０に１対１で対応する。図２３に示すように、取り付けパッド８５０はジャック８５１を有し、組み立てる際には、取り付け脚１５０はジャック８５１に挿入され、このため、正確な位置決めが可能になり、取り付けパッド８５０により支持力が与えられる。

【0068】

図２４及び図２５に示すように、取り付けスリーブ８４０は、２つのハーフケースからなり、電動ファンの軸方向においては、２つのハーフケースは、取り外し可能に接続されるか、固定して接続される。取り付けスリーブ８４０を分体のものにすることによって、電動ファンを取り付けスリーブ８４０のキャビティに入れることが容易になり、また、取り付けパッド８５０も取り付けやすくなる。

【0069】

図２５に示すように、取り付けスリーブ８４０と電動ファンとの間にソフトカバー８６０が設けられ、ソフトカバー８６０はシュラウド６００の外壁に外嵌されるとともに、取り付けスリーブ８４０の内壁に当接する。ソフトカバー８６０にはゴムなど軟質材料が使用され、取り付けパッド８５０にもゴムなど軟質材料が使用される。電動ファンが作動中に振動することを考慮して、ソフトカバー８６０及び取り付けパッド８５０によって振動を吸収し、騒音を低減させ、手持ち式掃除機８００の使い心地を改善する。

【0070】

掃除装置には電動ファンのすべての技術案が含まれており、電動ファンのすべての技術効果があり、いちいち言及することはしない。

【0071】

以上、図面を参照して本開示の実施例について詳細に説明したが、本開示は上記実施例に限定されるものではなく、当業者の知識の範囲内で、本開示の趣旨を逸脱することなく、様々な変更が可能である。

【符号の説明】

【0072】

１００ ハウジング組立体、１０１ 拡散通路、１０２ ２段拡散通路、１０３ 羽根係止溝、１１０ 筒状部、１２０ 固定子取り付け部、１２１ 取り付け溝、１２２ 第１端面、１２３ 通風溝、１２４ 内筒部、１３０ ２段拡散羽根、１４０ 回転子取り付け部、１４１ 補強リブ、１４２ ねじ孔、１４３ 係止溝、１５０ 取り付け脚、１５１ 接続部、１５２ 段差面、２００ 固定子組立体、２０１ 流体通路、２１０ 固定子鉄心、２１１ 第１端部、２２０ 巻線、２３０ 取り付け部、２４０ ターミナル、３００ 回転子組立体、３１０ 回転軸、４００ 固定インペラ、４０１ 凹溝、４０２ 貫通孔、４１０ 拡散羽根、４２０ サイドプレート、４２１ 第２斜面、４３０ ブッシュ、４３１ カラー、４４０ 内部環状プレート、４５０ 取り付けドラム、４５１ 制限部、５００ 回転インペラ、５０１ 凸状環形部、５０２ 第１斜面、５１０ 回転羽根、５２０ ジャケット、５３０ 傘形カバー、６００ シュラウド、６０１ 吹き込み口、７００ 制御板、８００ 手持ち式掃除機、８１０ 掃除部、８１１ キャスター、８２０ 接続ロッド、８３０ ハンドル、８４０ 取り付けスリーブ、８４１ 吹き出し孔、８５０ 取り付けパッド、８５１ ジャック、８６０ ソフトカバー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【国際調査報告】