ES2266042T3 - Soplante electrico usado en aspiradoras electricas. - Google Patents

Abstract

Un soplante eléctrico incluyendo: una unidad de motor provista de un estator y un rotor; una unidad de ventilador incluyendo un impulsor unido a un eje de salida de dicho rotor y una caja que cubre dicho impulsor; y una unidad de circuito para controlar la potencia eléctrica a dicha unidad de motor, caracterizado porque dicha unidad de circuito se dispone en un recorrido de flujo de aire expulsado de una periferia exterior de dicho impulsor que conduce a dicha unidad de motor.

Description

Soplante eléctrico usado en aspiradoras eléctricas.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un soplante eléctrico usado principalmente para una aspiradora eléctrica, y en particular, tiene la finalidad de reducir el tamaño de un cuerpo principal de la aspiradora eléctrica para mejorar la utilizabilidad.

Antecedentes de la invención

Como aspiradoras eléctricas de la técnica anterior se utilizan principalmente las del tipo de escape no circulado representado en la figura 24 y las del tipo de escape circulado representado en la figura 25. EP 0 770 348 A2 describe tal aparato. Un esbozo de las aspiradoras eléctricas de la técnica anterior se describirá a continuación.

Una aspiradora eléctrica 1 del tipo de escape no circulado representado en la figura 24 tiene una manguera 3 conectada soltablemente a su cuerpo principal 2. Otro extremo de la manguera 3 está provisto de un tubo de extremo 5 que tiene una sección de control 4. Un tubo de prolongación 6 está unido al tubo de extremo 5, y una cabeza del tubo de prolongación 6 está conectada con una boquilla de aspiración 7. En el cuerpo principal de la aspiradora 2 hay una cámara de polvo 8 formada en comunicación con la manguera 3. También se ha previsto detrás de la cámara de polvo 8 un soplante eléctrico 10 dispuesto de tal manera que un orificio de aspiración 9 mire hacia la cámara de polvo 8, y una unidad de fuente de alimentación 11 que aloja un cordón para conexión a una fuente de alimentación comercial, una batería, o análogos.

La figura 25 muestra una aspiradora eléctrica del tipo de escape circulado. Se usan números de referencia análogos para designar componentes análogos como los del tipo de escape no circulado. El tipo de escape circulado tiene además la estructura siguiente además de la estructura del tipo de escape no circulado. Se forma un recorrido de escape de cuerpo principal 13 desde un orificio de descarga 12 de un soplante eléctrico 10 a una zona de conexión de un cuerpo principal de la aspiradora 2 para conexión a una manguera 3. Además, hay un paso de aspiración 14 que representa un paso de flujo de aire en comunicación con una cámara de polvo 8 que conduce a un orificio de aspiración 9 del soplante eléctrico 10, y un paso de escape 15 para suministrar flujo de escape de aire expulsado del orificio de descarga 12 en un lado trasero del soplante eléctrico 10 mediante el recorrido de escape de cuerpo principal 13 a un extremo delantero de la manguera 3, formado respectivamente en la manguera 3, un tubo de prolongación 6, y una boquilla de aspiración 7. Los pasos se construyen de manera que sean independientes uno con respecto a otro, y también estén separados del espacio de aire abierto.

El soplante eléctrico se describirá ahora.

La mayoría de las unidades de motor para soplantes eléctricos usados hasta ahora en las aspiradoras eléctricas han sido motores conmutadores, que son el tipo denominado en general motor universal. Recientemente, se han usado motores inversores con el fin de lograr la reducción de tamaño y peso incrementando la velocidad, facilidad de controlar la velocidad rotacional, reducir el consumo de potencia, suprimir los aumentos de temperatura, etc. Sin embargo, un motor inversor aumenta el número de dispositivos de potencia en su circuito, en comparación con el método de controlar un motor conmutador. Para un motor inversor que consta de devanados de tres fases, por ejemplo, se requieren seis dispositivos de potencia. Por lo tanto, hay que enfriar eficientemente la pluralidad de dispositivos de potencia.

Una estructura del soplante eléctrico convencional se describirá a continuación.

Como se representa en la figura 26, el soplante eléctrico 10 incluye una unidad de motor 16 y una unidad de ventilador 17. Un rotor 22 construido de un núcleo de armadura 19 provisto de un devanado de armadura 18 y un conmutador 20 montado en un eje 21, está instalado en un soporte de lado de impulsor 25 y un soporte de lado de motor 26 de manera libremente rotativa con cojinetes 23 y 24. Los soportes 25 y 26 forman un recinto de la unidad de motor 16. Un estator 29 provisto de un devanado de campo 28 en un núcleo de campo 27, y un soporte 30 que soporta una escobilla de carbón (no representada en la figura) están fijados al soporte 26.

La unidad de ventilador 17 incluye un impulsor 31 unido al eje 21 de la unidad de motor 16, una guía de aire 32 dispuesta alrededor del impulsor 31 para formar un recorrido de flujo de aire para conducir un flujo del aire suministrado del impulsor 31 al interior de la unidad de motor 16 recuperando al mismo tiempo gradualmente su presión, y una caja 33 que los cubre. La unidad de ventilador 17 se monta integralmente en el soporte 25. El soporte 25 también está provisto de un orificio de descarga de aire refrigerante 34 en una parte del mismo para descargar una porción del flujo de aire suministrado del impulsor 31, sin pasar a través del interior de la unidad de motor 16.

Una unidad de circuito 35 para controlar la potencia eléctrica suministrada al soplante eléctrico 10 incluye una placa de circuitos 38 alojada en un recinto de placa de circuitos 39, y conectada con un cable de fuente de alimentación 36 conectado a la unidad de fuente de alimentación 11, un hilo de señal 37 para transmitir una señal operativa de la sección de control 4, etc. La unidad de circuito 35 se monta en el soporte 25 del soplante eléctrico 10 con un tornillo 40. Una aleta radiante 42 para un dispositivo de potencia 41, o un componente generador de calor tal como un triac, en la unidad de circuito 35 se dispone en un recorrido de flujo de aire entre un orificio de entrada de aire refrigerante 43 y un orificio de salida de aire refrigerante 44 en el recinto de placa de circuitos 39, donde un flujo de aire expulsado a través del orificio de descarga de aire refrigerante 34 de la unidad de ventilador 17 fluye a su través.

Cuando se pone en funcionamiento la aspiradora eléctrica 1, el soplante eléctrico 10 produce una fuerza de aspiración. Aire contaminado conteniendo polvo es aspirado por un orificio de entrada de la boquilla de aspiración 7, y llega a la cámara de polvo 8 en el cuerpo principal de la aspiradora 2 a través del paso de aspiración 14 en la boquilla de aspiración 7, el tubo de prolongación 6 y la manguera 3. El aire se guía después al soplante eléctrico 10, después de lo que se quitan el polvo y análogos.

Al mismo tiempo, el dispositivo de potencia 41 se enfría por el flujo de aire descargado expulsado a través del orificio de descarga de aire refrigerante 34.

Como se ha descrito, la aspiradora eléctrica convencional divide el flujo de aire que pasa a través de la unidad de ventilador 17 en un flujo de aire a la unidad de motor 16 y otro flujo de aire para enfriar la aleta radiante 42 con el fin de enfriar el dispositivo de potencia 41, etc, eficientemente con la aleta radiante 42 de tamaño pequeño, independientemente de si es del tipo de escape circulado o no. Así, la estructura tiene que ser tal que la aleta radiante 42 o la unidad de circuito 35 se coloquen hacia abajo del orificio de descarga de aire refrigerante 34 de la unidad de ventilador 17. También hay que separar solamente la porción de dispositivo de potencia 41 de la unidad de circuito 35, para mejorar más la disipación de calor. Es un problema estructural dentro del cuerpo principal de la aspiradora 2, que dificulta la reducción del tamaño del cuerpo principal de la aspiradora 2.

Lo descrito a continuación se refiere a un soplante eléctrico controlado por un inversor.

Un soplante eléctrico 10 incluye un motor inversor 47 que consta de una unidad de motor 45 y una unidad de circuito inversor 46, y una unidad de ventilador 48, como se representa en la figura 27. El soplante eléctrico 10 se mantiene de manera que se presione contra un nervio de retención 53 en un tabique 52 que tiene gran número de agujeros pasantes 51 y separa el soplante eléctrico 10 de una cámara de polvo 8 mediante un caucho de soporte 50 colocado en una periferia exterior de una caja 49.

Un rotor 56 provisto de un imán permanente 54 y un eje 55 está instalado en un soporte de lado de impulsor 59 y un soporte de lado de motor 60 de manera libremente rotativa con cojinetes 57 y 58. El soporte 59 y el soporte 60 se unen para formar un recinto de la unidad de motor 45. Un estator 63 formado por un núcleo 19 provisto de un devanado de estator 62 en una pluralidad de ranuras formadas de manera estén enfrente del imán permanente 54, está fijado al soporte 60. El rotor 56, los soportes 59 y 60, y el estator 63 forman la unidad de motor 45.

La unidad de circuito inversor 46 para controlar el motor inversor 47 se monta en una placa de circuitos 66, que está conectada con un cable de fuente de alimentación 64 en conexión con la unidad de fuente de alimentación 11, un hilo de señal 65 para transmitir una señal operativa y una señal de control de velocidad rotativa para el cuerpo principal de la aspiradora 2, y análogos. Se encuentra cerca del soplante eléctrico 10. Una aleta radiante grande 68 para enfriamiento está unida a los componentes generadores de calor tales como un elemento conmutador 67 en la unidad de circuito inversor 46. La aleta radiante 68 se sella con sellante 69 y une estrechamente en una zona cerca del recorrido de flujo de aire para evitar el escape del
aire.

Unos medios detectores de posición para detectar una posición del rotor 56 necesaria para controlar el motor inversor 47 incluyen un imán de sensor 70 dispuesto en el rotor 56 y un elemento detector de posición 71 tal como un elemento de agujero o análogos para detectar un polo magnético del imán de sensor 70. El elemento detector de posición 71 está montado en una placa detectora 72, que está fijada al soporte de lado de motor 60, y dispuesto en la unidad de motor 45. Una señal de salida del elemento detector de posición 71 se conecta a la placa de circuitos 66 con un hilo de señal de detección de posición
73.

La unidad de ventilador 48 incluye un impulsor 74 unido integralmente al eje 55, una guía de aire 75 dispuesta alrededor de una periferia del impulsor 74 para formar un recorrido de flujo de aire para conducir un flujo de aire suministrado por el impulsor 74 a una superficie superior del soporte de lado de impulsor 59 recuperando al mismo tiempo gradualmente su presión, y una caja 49 que los cubre. La caja 49 se construye de manera que se monte integralmente con el soporte de lado de impulsor 59 o el soporte de lado de motor 60.

Cuando se pone en funcionamiento la aspiradora eléctrica 1, el soplante eléctrico 10 produce una fuerza de aspiración. Aire contaminado conteniendo polvo es aspirado por la boquilla de aspiración 7, y guiado a través de la boquilla de aspiración 7, el tubo de prolongación 6, la manguera 3, y al soplante eléctrico 10, después se quita el polvo en la cámara de polvo 8 en el cuerpo principal de la aspiradora 2. Al mismo tiempo, la aleta radiante 68 dispuesta en el recorrido de flujo de aire cerca del orificio de aspiración 9 o análogos del soplante eléctrico 10 se enfría por el aire que fluye al soplante eléctrico 10. Consiguientemente, el elemento conmutador 67, es decir, el componente generador de calor en la placa de circuitos 66 se enfría.

Para la aspiradora eléctrica convencional de la estructura anterior, hay que asegurar la estanqueidad del aire aspirado al lado de la cámara de polvo 8 del soplante eléctrico 10 con el fin de enfriar eficientemente los componentes generadores de calor tales como el elemento conmutador 67, etc, con la aleta radiante 68, y disponer la aleta radiante 68 en una posición que permita el enfriamiento con aire frío antes de que pase a través del interior de la unidad de motor 45. Esto impone una limitación a la posición donde se dispone la unidad de circuito inversor 46 en el cuerpo principal de la aspiradora 2. También requiere una consideración con respecto al sellante 69, la estructura sellante, etc, para asegurar la estanqueidad al aire. Además, requiere cuidado especial para facilitar el montaje. El motor inversor 47, en particular, está asociado con un número mayor de componentes generadores de calor tales como el elemento conmutador 67 en la unidad de circuito inversor 46. Por lo tanto, hay que tomar medidas como ensanchar un área de la aleta radiante 68. Sin embargo, esto conduce a un aumento del tamaño de la unidad de circuito inversor 46, y éste es uno de los factores que evitan la reducción de tamaño del cuerpo principal de la aspiradora 2.

Resumen de la invención

La presente invención se ha realizado a la luz de los problemas anteriores de la técnica anterior, y un soplante eléctrico de la presente invención incluye una unidad de motor provista de un rotor libremente rotativo y un estator, un impulsor montado en un eje de salida del rotor, y una unidad de ventilador compuesta de una caja que cubre el impulsor. Está provisto de una unidad de circuito, que controla la potencia eléctrica a la unidad de motor, dispuesta en un recorrido de flujo de aire para el aire expulsado de una periferia exterior del impulsor y suministrado al rotor y el estator del motor.

Además, una aspiradora eléctrica de la presente invención incluye una cámara de polvo para recoger polvo, un orificio de aspiración conectado en comunicación con la cámara de polvo, y dicho soplante eléctrico.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista lateral en sección parcial de un soplante eléctrico de una primera realización ejemplar de la presente invención.

La figura 2 es una vista lateral en sección parcial de un soplante eléctrico de una segunda realización ejemplar de la presente invención.

La figura 3 es una vista lateral en sección parcial de otro ejemplo del mismo soplante eléctrico.

La figura 4 es una vista lateral en sección parcial de otro ejemplo del mismo soplante eléctrico.

La figura 5 es una vista lateral en sección parcial de otro ejemplo del mismo soplante eléctrico.

La figura 6 es una vista lateral en sección parcial de un soplante eléctrico de una tercera realización ejemplar de la presente invención.

La figura 7 es una vista lateral en sección de un soplante eléctrico de una cuarta realización ejemplar de la presente invención.

La figura 8 es un diagrama de bloques de circuito del mismo soplante eléctrico.

La figura 9 es una vista en perspectiva despiezada de una porción esencial del mismo soplante eléctri-
co.

La figura 10 es una vista en planta de una placa de circuitos para el mismo soplante eléctrico.

La figura 11 es un diagrama de bloques de circuito de otro ejemplo para el mismo soplante eléctrico.

La figura 12 es una vista lateral en sección de un soplante eléctrico de una quinta realización ejemplar de la presente invención.

La figura 13 es una vista lateral en sección de un soplante eléctrico de una sexta realización ejemplar de la presente invención.

La figura 14 es una vista lateral en sección de un soplante eléctrico de una séptima realización ejemplar de la presente invención.

La figura 15 es una vista lateral en sección de un soplante eléctrico de una octava realización ejemplar de la presente invención.

La figura 16 es una vista lateral en sección de un soplante eléctrico de una novena realización ejemplar de la presente invención.

La figura 17 es una vista lateral en sección de un soplante eléctrico de una décima realización ejemplar de la presente invención.

La figura 18 es una vista lateral en sección de un soplante eléctrico de una undécima realización ejemplar de la presente invención.

La figura 19 es una vista lateral en sección de un soplante eléctrico de una duodécima realización ejemplar de la presente invención.

La figura 20 es una vista lateral en sección de un soplante eléctrico de una decimotercera realización ejemplar de la presente invención.

La figura 21 es una vista lateral en sección de un soplante eléctrico de una decimocuarta realización ejemplar de la presente invención.

La figura 22 es una vista lateral en sección de un soplante eléctrico de una decimoquinta realización ejemplar de la presente invención.

La figura 23 es una vista lateral en sección de un soplante eléctrico de una decimosexta realización ejemplar de la presente invención.

La figura 24 es una vista en perspectiva general en sección parcial de una aspiradora eléctrica.

La figura 25 es una vista en sección de otra aspiradora eléctrica.

La figura 26 es una vista lateral en sección parcial de un soplante eléctrico de la técnica anterior.

Y la figura 27 es una vista en sección de otro soplante eléctrico de la técnica anterior.

Descripción de las realizaciones preferidas

A continuación se describirán realizaciones ejemplares de la presente invención con referencia a los dibujos acompañantes.

Primera realización ejemplar

Un soplante eléctrico 101 incluye tres secciones que son una unidad de motor 102, una unidad de ventilador 103, y una unidad de circuito 104, como se representa en la figura 1.

Un rotor 109 se compone de un núcleo de armadura 106 provisto de un devanado de armadura 105 y un conmutador 107 unido a un eje 108. El eje 108 se construye de manera que pueda girar libremente en un soporte de lado de impulsor 112 y un soporte de lado de motor 113 mediante cojinetes 110 y 111. Los soportes 112 y 113 están conectados formando un recinto de la unidad de motor 102. Un estator 116 provisto de un devanado de campo 115 en un núcleo de campo 114, y un soporte 117 que soporta en su interior una escobilla de carbón (no representada en la figura) están fijados al soporte 113.

La unidad de ventilador 103 incluye un impulsor 118 unido al eje 108 de la unidad de motor 102, una guía de aire 119 dispuesta alrededor del impulsor 118 para formar un recorrido de flujo de aire para conducir el flujo de aire suministrado del impulsor 118 al interior de la unidad de motor 102 recuperando al mismo tiempo gradualmente su presión, y una caja 120 que los cubre. La unidad de ventilador 103 está montada integralmente en el soporte 112.

La unidad de circuito 104 tiene una placa de circuitos 122, dispuesta en un recinto de placa de circuitos 121 hecho de material aislante, para controlar la potencia eléctrica a la unidad de motor 102. La placa de circuitos 122 está conectada con un cable de fuente de alimentación 123 en conexión con una unidad de fuente de alimentación de la aspiradora, y un hilo de señal 124 para transmitir una señal de orden operativa de la aspiradora. El recinto 121 se dispone de manera que se coloque en un espacio entre el soporte 112 y la guía de aire 119 de la unidad de ventilador 103. Hay un orificio de entrada de aire refrigerante 125 situado en una zona delantera inferior del recinto 121. Hay un orificio de salida de aire refrigerante 126 situado en un lado del soporte 112 en comunicación con el interior de la unidad de motor 102. El orificio de entrada 125 y el orificio de salida 126 forman un recorrido de flujo de aire dentro del recinto 121 para el aire de escape suministrado por la unidad de ventilador 103. Un triac que define un dispositivo de potencia 127 para controlar la potencia eléctrica está montado integralmente con una aleta radiante pequeña 128 con el fin de colocarlo en una parte del recorrido de flujo de aire en la placa de circuitos 122.

Cuando el soplante eléctrico 101 gira, el impulsor 118 gira para producir fuerza de aspiración. Esto hace que el aire en la parte delantera de la caja 120 fluya al impulsor 118 desde el orificio de aspiración 129, y sea expulsado de una periferia exterior del impulsor 118. Un flujo del aire expulsado del impulsor 118 es conducido al orificio de entrada 125 en el recinto de placa de circuitos 121, siendo decelerado al mismo tiempo a lo largo del recorrido de flujo de aire formado por la guía de aire 119 y una superficie interior de la caja 120, y recuperándose su presión.

El flujo de aire introducido a través del orificio de entrada 125 en el recinto de placa de circuitos 121 pasa por el recorrido de flujo de aire, y avanza hacia el orificio de salida 126. Posteriormente enfría los cuerpos generadores de calor cerca del recorrido de flujo de aire. El flujo de aire expulsado del orificio de salida 126 se descarga más del orificio de descarga 130 al exterior de la unidad de motor 102 después de pasar a través del interior de la unidad de motor 102. Entonces se enfrían los componentes generadores de calor tales como el devanado de armadura 105, el núcleo de armadura 106, el núcleo de campo 114, el devanado de campo 115, la escobilla de carbón (no representada en la figura), etc.

Como se ha descrito anteriormente, el flujo de aire expulsado de la unidad de ventilador 103 enfría el dispositivo de potencia 127 en la unidad de circuito 104 antes de pasar a través de las partes generadoras de calor de la unidad de motor 102. Es decir, el dispositivo de potencia en la unidad de circuito 104 se puede enfriar eficientemente por el aire de temperatura relativamente baja en gran cantidad. Por lo tanto, se puede reducir el tamaño de la aleta radiante 128. Además, incluso hay casos en los que la aleta radiante puede resultar innecesaria. Como se ha descrito anteriormente, esta realización puede realizar una reducción del tamaño así como ahorro de espacio de la unidad de circuito 104, y por ello se puede reducir el tamaño del soplante eléctrico 101.

Segunda realización ejemplar

Con referencia ahora a la figura 2, se describirá una segunda realización ejemplar de esta invención. Se usan números de referencia análogos para designar componentes estructurales análogos a los de la primera realización ejemplar, y se omitirán sus detalles.

Un soplante eléctrico 101 incluye una unidad de motor 102, una unidad de ventilador 103, y una unidad de circuito inversor 131, como se representa en la figura 2.

Un rotor 109 se construye con un eje 108 en el que se ha montado un imán 132 de forma cilíndrica. El rotor 109 se monta en un soporte de lado de impulsor 112 y un soporte de lado de motor 113 de manera libremente rotativa con un cojinete de lado de carga 110 y un cojinete de soporte sin carga 116. El soporte 112 y el soporte 113 se conectan para formar un recinto de la unidad de motor. Un estator 116 construido por un núcleo 114 provisto de un devanado de estator 115 está fijado al soporte de lado de motor 113. El rotor 109 y el estator 116 forman la unidad de motor 102.

La unidad de circuito inversor 131 se dispone en un recinto de placa de circuitos 121 construido de resina aislante. La unidad de circuito 131 consta de una placa de circuitos 122, en la que se montan un dispositivo de potencia 127 para controlar la potencia eléctrica a la unidad de motor 102, un elemento de agujero para detectar una posición del rotor, y análogos. La placa de circuitos 122 está conectada con un cable de fuente de alimentación 123 y un hilo de señal 124 para transmitir una señal de orden operativa desde una sección de control. El recinto de placa de circuitos 121 se dispone de manera que se coloque en un espacio entre el soporte 112 y la guía de aire 119 de la unidad de ventilador 103. Hay un orificio de entrada de aire refrigerante 125 de una zona de abertura deseada situada en una parte delantera inferior del recinto 121, y un orificio de salida de aire refrigerante 126 situado en un lado del soporte 112 de manera que comunique con el interior de la unidad de motor 102. El orificio de entrada 125 y el orificio de salida 126 forman un recorrido de flujo de aire dentro del recinto 121 para el aire descargado expulsado de la unidad de ventilador 103.

Una pluralidad de dispositivos de potencia 127 tal como FETs, es decir, componentes en la unidad de circuito inversor 131, están montados integralmente con una aleta radiante pequeña 128 en una posición dentro de una parte del recorrido de flujo de aire en la placa de circuitos 122. Una caja 120 de la unidad de ventilador 103 cubre un impulsor 118, la guía de aire 119 y el circuito inversor 131, y está fijada al soporte 112 por medios como encaje a presión y unión.

Cuando el soplante eléctrico 101 gira, el impulsor 118 gira para producir una fuerza de aspiración. El aire presente en la parte delantera de la caja 120 fluye al impulsor 118 desde el orificio de aspiración 129, y es expulsado de una periferia exterior del impulsor 118. Un flujo del aire expulsado del impulsor 118 es conducido al orificio de entrada 125 en el recinto de placa de circuitos 121, siendo decelerado al mismo tiempo a lo largo del recorrido de flujo de aire formado por la guía de aire 119 y una superficie interior de la caja 120, y recuperándose de su presión. El flujo de aire introducido a través del orificio de entrada 125 en el recinto de placa de circuitos 121 pasa por el recorrido de flujo de aire, y avanza hacia el orificio de salida de aire refrigerante 126. Posteriormente enfría los cuerpos generadores de calor cerca del recorrido de flujo de aire. El flujo de aire expulsado del orificio de salida 126 se descarga más del orificio de descarga 130 al exterior de la unidad de motor 102 después de pasar a través del interior de la unidad de motor 102. Entonces se enfrían las partes generadoras de calor tales como el imán 132, el núcleo 114, el devanado de estator 115, y análogos.

Como se ha descrito anteriormente, el flujo de aire expulsado por la unidad de ventilador 103 enfría los dispositivos de potencia 127 en la placa de circuitos 122 antes de pasar a través de las partes generadoras de calor de la unidad de motor 102. En otros términos, los dispositivos de potencia 127 en la placa de circuitos 122 se pueden enfriar eficientemente por un gran volumen de aire a temperatura relativamente baja. Por lo tanto, se puede reducir el tamaño de la aleta radiante 128. Además, incluso hay casos en los que la aleta radiante puede resultar innecesaria. Como se ha descrito, esta realización puede realizar una reducción del tamaño así como ahorro de espacio de la unidad de circuito inversor 131, y por ello se puede reducir el tamaño del soplante eléctrico 101.

Además, dado que la caja 120 se forma integralmente fijándola al soporte 112, no se ejerce ningún esfuerzo sobre la placa de circuitos 120 desde fuera del soplante eléctrico 101. Esto mejora la fiabilidad del recinto de placa de circuitos 121, además de incrementar la rigidez así como la resistencia del soplante eléctrico 101.

En esta realización, puede ser deseable proporcionar además un ventilador refrigerador en otra posición dentro de la unidad de motor 102, con el fin de mejorar el rendimiento de enfriamiento. Más adelante se describe un ejemplo que está provisto de un ventilador refrigerador.

En la figura 3, un ventilador refrigerador 134 para enfriar la unidad de circuito inversor 131 se ha dispuesto como una porción del rotor 109 utilizando una forma inherente de la lámina de acero del rotor 109, o instalando otro componente hecho de plástico o análogos, por ejemplo. En este caso, el ventilador refrigerador 134 gira para producir aire refrigerante cuando el rotor 109 gira.

Además, la figura 4 es otro ejemplo en el que un imán para detectar la posición del rotor 109 se ha previsto por separado como un imán de sensor 135, y un ventilador refrigerador 134 se dispone en este imán de sensor 135, como una alternativa a proporcionar el ventilador refrigerador 134 como una parte del rotor 109. En este ejemplo, el ventilador refrigerador 134 dispuesto en el imán de sensor 135 genera viento que se sopla a la unidad de circuito inversor 131. Por lo tanto, la unidad de circuito inversor 131 se puede enfriar más eficientemente.

La figura 5 es otro ejemplo en el que una aleta de refrigeración de rotor 136 se ha previsto como una porción del rotor 109 para mejorar el efecto de enfriamiento del rotor 109 propiamente dicho en la unidad de motor 102, además del enfriamiento de la unidad de circuito inversor 131. La aleta de refrigeración de rotor 136 genera viento cuando el rotor 109 gira. El aire del rotor 109 se mueve sobre su propio cuerpo. En esta estructura, el viento generado por la aleta de refrigeración de rotor 136 se añade al viento soplante generado por el impulsor 118, con el fin de permitir que el rotor 109 enfríe su propio cuerpo más efectivamente. En este caso, el viento generado por la aleta de refrigeración de rotor 136 también mueve el estator 116 devanado con el devanado de estator 115, logrando por ello un enfriamiento más eficiente.

Tercera realización ejemplar

Una tercera realización ejemplar de esta invención se describirá con referencia a la figura 6. Se utilizan números de referencia análogos para designar componentes estructurales análogos a los de la segunda realización ejemplar, y se omitirán sus detalles.

Esta realización ejemplar es un ejemplo en el que se toman medidas antipolvo para la unidad de motor 102. Un soplante eléctrico de esta realización está provisto de un filtro de polvo 138 en una posición enfrente de un orificio de salida de aire refrigerante 126, como se representa en la figura 6, para reducir la entrada de polvo a la unidad de motor 102. Un intervalo entre un rotor 109 y un estator 116 se pone a una distancia de 0,47 mm a 0,7 mm. Esta posición puede evitar que el rotor 109 y el estator 116 rocen uno contra otro, o que el rotor 109 se bloquee debido al polvo que pasa a través del filtro 138. Además, la eficiencia del motor no se deteriora mucho porque el intervalo establecido entre el rotor 109 y el estator 116 es 0,7 mm o menos.

Cuarta realización ejemplar

Una cuarta realización ejemplar de la presente invención se describirá más adelante utilizando las figuras 7 a 11.

Un soplante eléctrico 139 incluye una unidad de motor 140, una unidad de ventilador 141, y una unidad de circuito inversor 142 para controlar la potencia eléctrica a la unidad de motor 140, como se representa en la figura 7.

Un recinto de la unidad de motor 140 se compone de un soporte de lado de impulsor 143 y un soporte de lado de motor 144, hechos ambos de metal, es decir, el material conductor. El soporte 144 se forma en forma cilíndrica con una parte inferior cerrada. El soporte 143 está provisto de una pestaña cilíndrica, que encaja hacia dentro a lo largo de un reborde de una abertura superior del soporte 144. Un estator 147 incluyendo un núcleo 145 y un devanado 146 está fijado en el soporte 144. Además, un rotor 149 que soporta un imán permanente 148, está provisto de un eje 150. El eje 150 está articulado rotativamente en un cojinete 151 dispuesto en una parte superior del soporte 143 y otro cojinete 152 dispuesto en una parte inferior del soporte 144.

La unidad de circuito inversor 142 incluye placas de circuitos 153 y 154. Las placas de circuitos 153 y 154 son de forma circular, que concuerda generalmente con una forma del extremo con pestaña del soporte 144. Además, la placa de circuitos 153 y la placa de circuitos 154 están provistas de un agujero central 155 en sus periferias interiores correspondientes a una forma exterior del cojinete 151, y su forma se asemeja a un donut. La placa de circuitos 153 y la placa de circuitos 154 se disponen verticalmente con un espacio, y la placa de circuitos 153 está situada en un lado más próximo al soporte 143 que la placa de circuitos 154. La placa de circuitos 153 y la placa de circuitos 154 se colocan juntos con espaciadores 156 entre ellas, se retienen con tornillos 158 en postes de retención de placa 157 que sobresalen hacia abajo de la pestaña del soporte 143, y se cubren con el soporte 143 y el soporte 144.

La unidad de ventilador 141 está provista de un impulsor 159, una guía de aire 160 y una caja 161. Un impulsor 159 está unido a un extremo superior del eje 150 del rotor 149. La guía de aire 160 está colocada sobre una periferia del impulsor 159 para formar un recorrido de flujo de aire que conduce un flujo de aire suministrado por el impulsor 159 a la unidad de motor 140 recuperando al mismo tiempo gradualmente una presión del flujo de aire. La caja 161 se monta en el soporte 143 de manera que cubra la guía de aire 160, etc. Se ha formado un orificio de aspiración 162 en una superficie superior de la caja 161. Además, el soporte 143 está provisto de una pluralidad de aberturas 163 para guiar el flujo de aire de la guía de aire 160 a la unidad de motor 140.

Con referencia a continuación a la figura 8, se describirá una configuración de la unidad de circuito inversor 142 para controlar la unidad de motor 140. En esta realización ejemplar, se dan detalles especialmente para el caso de que la unidad de motor 140 sea movida por inversor. La unidad de circuito inversor 142 se divide en dos grupos, un circuito relacionado con potencia 165 que maneja corriente relativamente intensa, incluyendo elementos conmutadores semiconductores 164 para suministrar corriente eléctrica a fases individuales del devanado 146, y un circuito relacionado con señal 167 para procesar una señal de salida de un elemento de detección de posición 166 y una señal de control de operación, y análogos, procedente del exterior. Los componentes de circuito del circuito relacionado con potencia 165 se montan en la placa de circuitos 153. Los componentes de circuito del circuito relacionado con señal 167 se montan en la placa de circuitos 154.

Además, el circuito relacionado con señal 167 está provisto del elemento detector de posición 166 para detectar la posición del rotor 149 de la unidad de motor 140, un elemento detector de temperatura 168 para detectar la temperatura del devanado 146 de la unidad de motor 140 y un interruptor 170 para interrumpir arbitrariamente la corriente eléctrica suministrada a un CI de control 169 de la unidad de circuito inversor 142 en respuesta a una señal externa.

Las placas de circuitos 153 y 154 están provistas de una pluralidad de agujeros pasantes 171 que sirven como recorridos de flujo de aire para conducir el flujo de aire que entra desde un lado del soporte de lado de impulsor 143 al interior de la unidad de motor 140, como se representa en la figura 7 o la figura 9. Las placas de circuitos 153 y 154 se recubren con resina de moldeo 172 o análogos que tiene propiedad de aislamiento sobre porciones donde el mal funcionamiento operativo, etc, son perceptibles cuando partículas extrañas son capturadas en las conexiones de soldadura y análogos entre las placas de circuitos y los componentes montados.

En la configuración de circuito representada en la figura 8 para el motor inversor, una configuración GND 173 (GND representa una abreviatura de tierra) se forma a lo largo de un perímetro de la placa de circuitos a conectar a GND de la fuente de alimentación. Como se representa en la figura 10, las zonas alrededor de agujeros roscados para fijación no están provistas del tratamiento de aislamiento, con el fin de hacer conexiones eléctricas a tornillos de fijación de placa 158, y con el fin de establecer una continuidad eléctrica de una parte de esta configuración GND 173 al soporte de lado de impulsor 143 o el soporte de lado de motor 144, hecho de metal, a través de alguno de los tornillos 158.

La figura 11 es un diagrama que ilustra otra configuración de circuito de esta realización ejemplar. Como se representa en la figura 11, una porción a conectar a GND de la fuente de alimentación está conectada al soporte de lado de impulsor 143 o el soporte de lado de motor 144, hecho de metal, con un elemento de alta impedancia 174 o una resina de alta impedancia. La electricidad estática, etc, acumulada en el soporte de lado de impulsor 143 y el soporte de lado de motor 144, hecho de metal, se descarga a través de la fuente de alimentación.

Cuando el soplante eléctrico 139 gira, el impulsor 159 gira para producir una fuerza de aspiración. Fluye aire del orificio de aspiración 162 de la caja 161 al impulsor 159, y es expulsado de una periferia exterior del impulsor 159. Un flujo del aire expulsado de la periferia exterior del impulsor 159 llega a un área superior del soporte 143, y es conducido a las placas de circuitos 153 y 154 a través de las aberturas 163.

La unidad de circuito inversor 142 está adaptada para colocación dentro del soporte 144, dado que está dividida en la placa de circuitos 153 y la placa de circuitos 154. Es decir, un área superficial de la unidad de circuito inversor 142 se puede reducir en una dirección diametral, y por ello el soplante eléctrico 139 se puede construir dentro de un espacio limitado.

Además, dado que el circuito relacionado con potencia 165 y el circuito relacionado con señal 167 se montan por separado, el circuito relacionado con señal 167 no es probable que reciba la influencia de los ruidos generados en el circuito relacionado con potencia 165.

Además, dado que la placa de circuitos 153 se dispone muy cerca del soporte 143, el calor generado por los componentes montados en la placa de circuitos 153 se conduce al soporte 143. El calor en el soporte 143 se disipa posteriormente eficientemente porque gran volumen de flujo de aire descargado por el impulsor 159 pasa a su través a alta velocidad. En otros términos, el soporte de lado de impulsor 143 se usa como una aleta radiante haciendo que los elementos conmutadores 164 contacten con una superficie interior de las aberturas 163 en el soporte 143, como se representa en la figura 9. En este ejemplo, es deseable hacer el soporte de lado de impulsor 143 de un metal conductor térmico.

Además, dado que el elemento detector de posición 166 para el rotor 148 está montado en la placa de circuitos 154, el circuito relacionado con señal 167 se puede consolidar para manejar una corriente pequeña y señales, realizando por ello un ahorro de espacio de la unidad de circuito inversor 142. Además, dado que el elemento detector de temperatura 168 se puede colocar cerca del devanado 146 cuando se monta en la placa de circuitos 154, la temperatura del devanado 146 se puede detectar de forma sensible y con exactitud. Como resultado, el control de protección de la unidad de motor inversor 140 se puede lograr fiablemente.

Además, el soporte de lado de impulsor 143 y el soporte de lado de motor 144, hecho de metal, se construyen de manera que tengan un efector protector de la unidad de circuito 142 con respecto a los dispositivos externos. Es decir, se mitigan los efectos adversos para los dispositivos externos debidos a los ruidos generados por la unidad de circuito inversor 142.

Un flujo del aire descargado de la periferia exterior del impulsor 159 fluye a la unidad de motor 140 a través de la pluralidad de agujeros pasantes 171. Por lo tanto, el devanado 146 y análogos de la unidad de motor 140 se enfrían eficientemente.

Además, la fiabilidad se puede mejorar usando la resina de moldeo 172, etc, para cubrir porciones donde polvo que se recoge en la superficie de montaje de componentes de la unidad de circuito inversor 142 puede originar problemas.

Dado que la configuración GND 173 está dispuesta a lo largo del perímetro exterior de la placa de circuitos de la unidad de circuito inversor 142, la electricidad estática en los soportes metálicos tiende a fluir fácilmente a la configuración GND 173, de modo que la ruptura de los circuitos se puede aliviar. La resistencia eléctrica a la electricidad estática también se mejora debido al cortocircuito directamente o a través del elemento de alta impedancia 174 o una resina de alta impedancia entre la configuración GND 173 y el soporte de lado de impulsor 143 o el soporte de lado de motor 144 de metal. En esta realización ejemplar, aunque el soporte de lado de impulsor 143 y el soporte de lado de motor 144 se fabrican de metal como material conductor eléctrico, puede ser aceptable fabricar al menos uno del soporte de lado de impulsor 143 y el soporte de lado de motor 144 con material conductor. Se puede lograr un efecto parecido al descrito anteriormente, si solamente un soporte hecho del material conductor se cortocircuita con la configuración GND 173 directamente o a través del elemento de alta impedancia 174 o la resina de alta impedancia.

Además, una reducción de consumo de potencia, y por lo tanto la conservación de energía se puede realizar desconectando la fuente de alimentación de la unidad de circuito inversor 142 con el interruptor 170 cuando una señal que significa "parada" se introduce en la unidad de circuito 142 de la aspiradora equipada con el soplante eléctrico de esta realización ejemplar.

Quinta realización ejemplar

Una quinta realización ejemplar de la presente invención se describirá a continuación con referencia a la figura 12. Dado que la estructura básica es generalmente similar a la de la cuarta realización ejemplar con excepción de la guía de aire, se omitirá su descripción, y se darán detalles principalmente con respecto a los puntos diferentes. Además, se usan números análogos para designar componentes estructurales análogos.

Un soplante eléctrico 139 incluye una unidad de motor 140, una unidad de ventilador 141 movida rotativamente por la unidad de motor 140, y una unidad de circuito inversor 142 para controlar la unidad de motor 140, como se representa en la figura 12. En esta realización ejemplar, la unidad de circuito inversor 142 está dividida en una placa de circuitos 153 y otra placa de circuitos 154. Una pluralidad de elementos conmutadores 164 de gran valor de calentamiento se montan en la placa de circuitos 153, que se dispone en un lado que mira al soporte de lado de impulsor 143 en una orientación tal que sus lados longitudinales sean generalmente perpendiculares a la placa de circuitos 153.

Cuando se suministra potencia eléctrica al soplante eléctrico 139, un impulsor 159 gira para producir una fuerza de aspiración. Aire en la parte delantera de una caja 161 fluye desde un orificio de aspiración 162 al impulsor 159, y es expulsado de una periferia exterior del impulsor 159. Un flujo del aire expulsado de la periferia exterior del impulsor 159 llega a un área superior del soporte de lado de impulsor 143 del motor inversor, y es conducido a la placa de circuitos 153 y la placa de circuitos 154 de la unidad de circuito inversor 142 a través de aberturas 163 en el soporte de lado de impulsor 143. Los elementos conmutadores 164 y análogos se enfrían durante este período. Aunque los elementos conmutadores 164 ocupan un espacio más grande en la placa de circuitos, se puede reducir el área superficial de la placa de circuitos, dado que se montan en una dirección que es generalmente perpendicular a la placa de circuitos 153. Por consiguiente, se puede reducir el diámetro exterior del soporte de lado de motor 144 de la unidad de motor 140.

Sexta realización ejemplar

Una sexta realización ejemplar de la presente invención se describirá más adelante con referencia a la figura 13. Dado que la estructura básica es generalmente similar a la de la quinta realización ejemplar, se omitirá su descripción, y se darán detalles principalmente con respecto a los puntos diferentes. Además, se usan números análogos para designar componentes estructurales análogos.

Una unidad de circuito inversor 142 se dispone en un espacio formado entre un soporte de lado de impulsor 143, y un rotor 149 y un estator 147, como se representa en la figura 13. Una pluralidad de elementos conmutadores 164 a efectos de conmutación están montados en una placa de circuitos 153 dispuesta en un lado que mira al soporte de lado de impulsor 143 en una orientación tal que sus lados longitudinales sean generalmente perpendiculares a la placa de circuitos, y estén en posiciones dentro de aberturas 163 en el soporte de lado de impulsor 143.

La estructura anterior opera de la manera que se describe a continuación.

Cuando se suministra potencia eléctrica a un soplante eléctrico 139, un impulsor 159 gira para producir una fuerza de aspiración. El aire presente en la parte delantera de una caja 161 fluye desde un orificio de aspiración 162 al impulsor 159, y es expulsado de una periferia exterior del impulsor 159. Un flujo del aire expulsado de la periferia exterior del impulsor 159 llega a un área superior del soporte de lado de impulsor 143, y es conducido hacia la placa de circuitos 153 y otra placa de circuitos 154 de la unidad de circuito inversor 142 a través de las aberturas 163 en el soporte de lado de impulsor 143. Los elementos conmutadores 164 y análogos se enfrían durante este período. Como se ha descrito, dado que los elementos conmutadores 164 se colocan dentro de las aberturas 163 en el soporte de lado de impulsor 143, se puede acortar una dimensión de la unidad de motor 140 en su dirección axial. Al mismo tiempo, mejora la eficiencia de enfriamiento de los elementos conmutadores 164, dado que el área de las aberturas 163 es más pequeña que el entorno, lo que aumenta la velocidad de flujo.

Séptima realización ejemplar

Una séptima realización ejemplar de esta invención se describirá con referencia a la figura 14. Dado que la estructura básica es generalmente similar a la de la quinta realización ejemplar, se omitirá su descripción, y se darán detalles principalmente con respecto a los puntos diferentes. Además, se usan números análogos para designar componentes estructurales análogos.

Una placa de circuitos 154 de una unidad de circuito inversor 142 se dispone en un espacio formado entre un soporte de lado de impulsor 143, y un rotor 149 y un estator 147, como se representa en la figura 14. Una placa de circuitos 153 de la unidad de circuito inversor 142 se dispone en un espacio formado entre un impulsor 159 y el soporte de lado de impulsor 143. La placa de circuitos 153 y la placa de circuitos 154 se retienen respectivamente por postes de retención de placa 157 del soporte de lado de impulsor 143 con tornillos de fijación de placa de circuitos 158. Un elemento de detección de posición 166 para detectar una posición de rotor está montado en la placa de circuitos 154. Una pluralidad de elementos conmutadores 164 a efectos de conmutación están montados en la placa de circuitos 153 en una orientación tal que sus lados longitudinales sean generalmente paralelos con la placa de circuitos 153.

Cuando se suministra potencia eléctrica al soplante eléctrico 139, el impulsor 159 gira para producir una fuerza de aspiración. El aire presente en la parte delantera de una caja 161 fluye desde un orificio de aspiración 162 al impulsor 159, y es expulsado de una periferia exterior del impulsor 159. Un flujo del aire expulsado de la periferia exterior del impulsor 159 pasa a través de la placa de circuitos 153, y es conducido a la placa de circuitos 154 después de pasar a través de aberturas 163 en el soporte 143.

En esta realización ejemplar, solamente se necesita una altura pequeña para un espacio encima de la placa de circuitos 153, porque la pluralidad de elementos conmutadores 164 se montan en general en paralelo a la placa de circuitos. Por consiguiente, se puede reducir una longitud general del soplante eléctrico completo 139. Además, la eficiencia de enfriamiento de los elementos conmutadores 164 es favorable, dado que se disponen en un recorrido de flujo de aire del aire generado por el impulsor 159.

Octava realización ejemplar

La octava realización ejemplar de la presente invención se describirá a continuación con referencia a la figura 15. Dado que la estructura básica es generalmente similar a la de la quinta realización ejemplar, se omitirá su descripción, y se darán detalles principalmente con respecto a los puntos diferentes. Además, se usan números análogos para designar componentes estructurales análogos.

Como se representa en la figura 15, una unidad de circuito inversor 142 para mover un soplante eléctrico 139 se construye dentro de una unidad de motor 140.

Una placa de circuitos 153 y otra placa de circuitos 154 que constituyen la unidad de circuito inversor 142 se disponen en un espacio formado entre un soporte de lado de impulsor 143 hecho de metal, y un rotor 149 y un estator 147. Una pluralidad de elementos conmutadores 164 a efectos de conmutación están montados en la placa de circuitos 153 dispuesta en el soporte de lado de impulsor 143 en una orientación que tal sus lados longitudinales sean generalmente perpendiculares a la placa de circuitos. Un lado superior de cada elemento conmutador 164 está fijado con un tornillo 176 de modo que esté en contacto con una superficie interior de una abertura formada en el soporte de lado de impulsor 143.

La estructura anterior opera de la manera descrita a continuación.

Cuando se suministra potencia eléctrica al soplante eléctrico 139, un impulsor 159 gira para producir una fuerza de aspiración. El aire presente en la parte delantera de una caja 161 fluye desde un orificio de aspiración 162 al impulsor 159, y es expulsado de una periferia exterior del impulsor 159. Un flujo del aire expulsado de la periferia exterior del impulsor 159 es conducido hacia la placa de circuitos 153 y otra placa de circuitos 154 de la unidad de circuito inversor 142 a través de aberturas 163 en el soporte 143.

La pluralidad de elementos conmutadores 164 montados en la placa de circuitos 153 se enfrían eficientemente durante este período, dado que el flujo de aire descargado por el impulsor 159 pasa a su través en gran cantidad y a alta velocidad. Además, dado que los elementos conmutadores 164 en esta realización se fijan en contacto con el soporte metálico de lado de impulsor 143, el soporte 143 desempeña la función de la aleta radiante. Además, dado que el soporte de lado de impulsor 143 se expone totalmente al flujo de aire descargado del impulsor 159, se puede obtener un efecto de enfriamiento adicional.

Dado que los elementos conmutadores 164 de la unidad de circuito inversor 142 se fijan en contacto con el soporte 143, el soporte de lado de impulsor 143 sirve como la aleta radiante. Por lo tanto, se obtiene un efecto de enfriamiento adicional.

Novena realización ejemplar

La novena realización ejemplar de la presente invención se describirá a continuación con referencia a la figura 16. Dado que la estructura básica es generalmente similar a la de la quinta realización ejemplar, se omitirá su descripción, y se darán detalles principalmente con respecto a los puntos diferentes. Además, se usan números análogos para designar componentes estructurales análogos.

Como se representa en la figura 16, una unidad de circuito inversor 142 para mover un soplante eléctrico 139 se construye dentro de una unidad de motor 140.

Una pluralidad de elementos conmutadores 164 están montados en una placa de circuitos 153 en una orientación tal que sus lados longitudinales sean generalmente perpendiculares a la placa de circuitos. Los elementos conmutadores 164 se fijan con adhesivo o análogos con buena conductividad térmica de manera que estén en contacto con un soporte de lado de motor 144 hecho de metal.

Cuando se suministra potencia eléctrica al soplante eléctrico 139, un impulsor 159 gira para producir una fuerza de aspiración. Aire en la parte delantera de una caja 161 fluye desde un orificio de aspiración 162 al impulsor 159, y es expulsado de una periferia exterior del impulsor 159. Un flujo del aire expulsado de la periferia exterior del impulsor 159 es conducido hacia la placa de circuitos 153 y otra placa de circuitos 154 a través de aberturas 163 en un soporte de lado de impulsor 143.

La pluralidad de elementos conmutadores 164 se enfrían eficientemente durante este período, dado que el flujo de aire descargado por el impulsor 159 pasa a su través en gran cantidad y a alta velocidad. Dado que los elementos conmutadores 164 en esta realización se fijan en contacto con el soporte metálico de lado de motor 144, el soporte de lado de motor 144 desempeña una función de la aleta radiante. Además, dado que el soporte de lado de motor 144 se expone totalmente al flujo de aire descargado del impulsor 159, se puede obtener un efecto de enfriamiento adicional. Además, el soporte de lado de motor 144 proporciona un mayor efecto de enfriamiento, porque tiene un área radiante mayor que el soporte de lado de impulsor 143.

En la cuarta y quinta realizaciones ejemplares anteriores, aunque el soporte de lado de impulsor 143 y el soporte de lado de motor 144 se describen como fabricados de metal, al menos uno del soporte de lado de impulsor 143 y el soporte de lado de motor 144 se pueden fabricar de material conductor eléctrico. El material metálico puede proporcionar una buena conductividad térmica que aumenta la efectividad de disipación térmica. Además, también es posible, si es necesario, seleccionar un material de buena conductividad térmica, como una alternativa al material metálico.

Décima realización ejemplar

Una décima realización ejemplar de esta invención se describirá ahora con referencia a la figura 17. Dado que la estructura básica es generalmente similar a la de la quinta realización ejemplar, se omitirá su descripción, y se darán detalles principalmente con respecto a los puntos diferentes. Además, se usan números análogos para designar componentes estructurales análogos.

Una placa de circuitos 154 que constituye una unidad de circuito inversor 142 se dispone en un espacio formado entre un soporte de lado de impulsor 143, y un rotor 149 y un estator 147, como se representa en la figura 17. Una placa de circuitos 153 está dispuesta en un espacio formado entre un impulsor 159 y el soporte 143. La placa de circuitos 153 y la placa de circuitos 154 se retienen por postes de retención de placa 157 formados respectivamente en un lado delantero y un lado trasero del soporte 143, con tornillos 158. Un elemento detector de posición 166 para detectar una posición de rotor está montado en la placa de circuitos 154. Una pluralidad de elementos conmutadores 164 están montados en la placa de circuitos 153 de manera que se sitúen a lo largo de una periferia exterior del impulsor 159.

Cuando se suministra potencia eléctrica a un soplante eléctrico 139, el impulsor 159 gira para producir una fuerza de aspiración. El aire presente en la parte delantera de una caja 161 fluye desde un orificio de aspiración 162 al impulsor 159, y es expulsado de una periferia exterior del impulsor 159. Un flujo del aire expulsado de la periferia exterior del impulsor 159 pasa a través de la placa de circuitos 153, y es conducido a la placa de circuitos 154 a través de aberturas 163 en el soporte 143.

Dado que la pluralidad de elementos conmutadores 164 se montan de manera que estén situados a lo largo de la periferia exterior del impulsor 159, el flujo de aire generado por el impulsor 159 mueve directamente los elementos conmutadores 164. Por lo tanto, los elementos conmutadores 164 se enfrían efectivamente por el flujo de aire a alta velocidad.

Undécima realización ejemplar

Una undécima realización ejemplar de esta invención se describirá a continuación con referencia a la figura 18.

Dado que la estructura básica es generalmente similar a la de la quinta realización ejemplar, se omitirá su descripción, y se darán detalles principalmente con respecto a los puntos diferentes. Además, se usan números análogos para designar componentes estructurales análogos.

Una placa de circuitos 154 constituye una unidad de circuito inversor 142 está dispuesta en un espacio formado entre un soporte de lado de impulsor 143, y un rotor 149 y un estator 147, como se representa en la figura 18. Una placa de circuitos 153 está dispuesta en un espacio formado entre un impulsor 159 y el soporte 143. La placa de circuitos 153 y la placa de circuitos 154 se retienen por postes de retención de placa 157 formados respectivamente en un lado delantero y un lado trasero del soporte 143, con tornillos 158. Un elemento detector de posición 166 para detectar una posición de rotor está montado en la placa de circuitos 154. Una pluralidad de elementos conmutadores 164 se montan en la placa de circuitos 153 de manera que estén situados a lo largo de una periferia exterior del impulsor 159, y fijados a una caja 161 hecha de metal con adhesivo y análogos con buena conductividad térmica.

Cuando se suministra potencia eléctrica a un soplante eléctrico 139, el impulsor 159 gira para producir una fuerza de aspiración. El aire presente en la parte delantera de la caja 161 fluye desde un orificio de aspiración 162 al impulsor 159, y es expulsado de una periferia exterior del impulsor 159. Un flujo del aire expulsado de la periferia exterior del impulsor 159 pasa a través de la placa de circuitos 153, y es conducido a la placa de circuitos 154 después de pasar a través de aberturas 163 en el soporte 143.

Dado que la pluralidad de elementos conmutadores 164 se montan de manera que estén situados a lo largo de la periferia exterior del impulsor 159, el flujo de aire generado por el impulsor 159 mueve directamente los elementos conmutadores 164, realizando por ello enfriamiento efectivo por un flujo fuerte de aire a alta velocidad. Además, dado que los elementos conmutadores 164 están fijados en contacto con la caja 161, la caja 161 desempeña una función de la aleta radiante para incrementar el efecto de enfriamiento.

En esta realización, aunque la caja 161 se realiza de metal, también es aceptable seleccionar cualquier otro material de buena conductividad térmica.

Duodécima realización ejemplar

Una duodécima realización ejemplar de esta invención se describirá ahora con referencia a la figura 19. Dado que la estructura básica es generalmente similar a la de la cuarta realización ejemplar, se omitirá su descripción, y se darán detalles principalmente con respecto a los puntos diferentes. Además, se usan números análogos para designar componentes estructurales análogos.

Como se representa en la figura 19, una unidad de ventilador 141 está provista de una guía de aire 160 a lo largo de una periferia y debajo de un impulsor 159 para rectificar un flujo de aire generado por el impulsor 159, y recuperar su presión (conversión de presión dinámica a presión estática). Se ha previsto un recorrido de retorno 177 en una superficie de la guía de aire 160 en un lado que mira a un soporte de lado de impulsor 143, para guiar el flujo de aire a una unidad de motor 140. Una placa de circuitos 154 que constituye una unidad de circuito inversor 142 está dispuesta entre el soporte de lado de impulsor 143, y un rotor 149 y un estator 147, y otra placa de circuitos 153 está dispuesta entre la guía de aire 160 y el soporte de lado de impulsor 143. La placa de circuitos 153 y la placa de circuitos 154 se retienen por postes de retención de placa 157 formados respectivamente en un lado delantero y un lado trasero del soporte de lado de impulsor 143 con tornillos 158. Una pluralidad de elementos conmutadores 164 de gran valor de calentamiento se montan en la placa de circuitos 153 de manera que estén situados en el recorrido de retorno 177 de la guía de aire 160.

Cuando se suministra potencia eléctrica a un soplante eléctrico 139, el impulsor 159 gira para producir una fuerza de aspiración. El aire presente en la parte delantera de una caja 161 fluye desde un orificio de aspiración 162 al impulsor 159, y es expulsado de una periferia exterior del impulsor 159. Un flujo del aire expulsado de la periferia exterior del impulsor 159 reduce su velocidad de flujo cuando pasa a través de la guía de aire 160, recuperando por ello la presión. El aire pasa después a través de la placa de circuitos 153, y es conducido a la placa de circuitos 154 a través de aberturas 163 en el soporte de lado de impulsor 143.

Dado que los elementos conmutadores 164 se montan de manera que estén situados en el recorrido de retorno 177, se enfrían efectivamente por el flujo de aire pasante. Esta realización realiza el soplante eléctrico de alta eficiencia 139 disponiendo la guía de aire 160 alrededor de la periferia exterior del impulsor 159. Como el enfriamiento de los elementos conmutadores 164 se realiza con el flujo de aire, cuya presión se recupera por la guía de aire 160, el enfriamiento se puede realizar eficientemente manteniendo al mismo tiempo la eficiencia del soplante eléctrico 139.

Decimotercera realización ejemplar

La decimotercera realización ejemplar de esta invención se describirá ahora con referencia a la figura 20. Dado que la estructura básica es generalmente similar a la de la cuarta realización ejemplar, se omitirá su descripción, y se darán detalles principalmente con respecto a los puntos diferentes. Además, se usan números análogos para designar componentes estructurales análogos.

Como se representa en la figura 20, una unidad de ventilador 141 está provista de una guía de aire 160 a lo largo de una periferia y debajo de un impulsor 159 para rectificar un flujo de aire generado por el impulsor 159, y recuperar su presión. La guía de aire 160 se forma de un material de alta disipación de calor. Una placa de circuitos 153 y otra placa de circuitos 154 que constituyen una unidad de circuito inversor 142 están dispuestas en un espacio formado entre un soporte de lado de impulsor 143, y un rotor 149 y un estator 147. Una pluralidad de elementos conmutadores 164 están montados en la placa de circuitos 153 dispuesta en el soporte 143 en una orientación tal que sus lados longitudinales sean generalmente perpendiculares a la placa de circuitos. Un lado superior de cada elemento conmutador 164 está fijado con un tornillo 176 de modo que esté en contacto con la guía de aire 160.

Cuando se suministra potencia eléctrica a un soplante eléctrico 139, el impulsor 159 gira para producir una fuerza de aspiración. El aire presente en la parte delantera de una caja 161 fluye desde un orificio de aspiración 162 al impulsor 159, y es expulsado de una periferia exterior del impulsor 159. Un flujo del aire expulsado de la periferia exterior del impulsor 159 reduce su velocidad de flujo cuando pasa a través de la guía de aire 160, recuperando por ello la presión. El aire llega después a una superficie superior del soporte de lado de impulsor 143, y es conducido a la placa de circuitos 154 a través de aberturas 163 en el soporte 143.

Los elementos conmutadores 164 se enfrían cuando se exponen al flujo de aire que ha pasado a través de la guía de aire 160. Dado que los elementos conmutadores 164 se fijan en contacto con la guía de aire 160 de alta disipación de calor con tornillos 176, la guía completa de aire 160 desempeña una función de la aleta radiante. Así, el enfriamiento se puede realizar eficientemente por el paso de aire a alta velocidad expulsado del impulsor 159.

Decimocuarta realización ejemplar

Una decimocuarta realización ejemplar de esta invención se describirá ahora con referencia a la figura 21. Dado que la estructura básica es generalmente similar a la de la quinta realización ejemplar, se omitirá su descripción, y se darán detalles principalmente con respecto a los puntos diferentes. Además, se usan números análogos para designar componentes estructurales análogos.

Como se representa en la figura 21, debajo de un impulsor 159 se ha dispuesto un soporte de lado de impulsor 143 en forma de una guía de aire dispuesta en él con un recorrido de retorno 177. El soporte 143 se fija con su propia periferia a un soporte de lado de motor 144. Una placa de circuitos 153 y otra placa de circuitos 154 que constituyen una unidad de circuito inversor 142 están dispuestas en un espacio formado entre el soporte de lado de impulsor 143, y un rotor 149 y un estator 147. Una pluralidad de elementos conmutadores 164 están montados en la placa de circuitos 153. Un lado superior de cada elemento conmutador 164 está fijado de manera que contacte con el soporte de lado de impulsor 143 con adhesivo o análogos con una alta conductividad térmica.

Cuando se suministra potencia eléctrica a un soplante eléctrico 139, el impulsor 159 gira para producir una fuerza de aspiración. El aire presente en la parte delantera de una caja 161 fluye desde un orificio de aspiración 162 al impulsor 159, y es expulsado de una periferia exterior del impulsor 159. Un flujo del aire expulsado de la periferia exterior del impulsor 159 es rectificado por el soporte 143 que tiene la forma de guía de aire, y es conducido a la unidad de circuito inversor 142 a través de aberturas 163 en el soporte 143.

Los elementos conmutadores 164 se enfrían durante este período cuando se exponen al flujo de aire que ha pasado a través del soporte en forma de guía de aire 143. Además, dado que los elementos conmutadores 164 están fijados en contacto con el soporte de lado de impulsor 143, el soporte completo 143 desempeña una función de la aleta radiante. Así, el enfriamiento se puede realizar eficientemente por el paso de aire a alta velocidad expulsado del impulsor 159.

El número de componentes se puede reducir adoptando el soporte de lado de impulsor 143 provisto de una guía de aire unitario descrita en esta realización.

Decimoquinta realización ejemplar

Una decimoquinta realización ejemplar de la presente invención se describirá a continuación con referencia a la figura 22. Dado que la estructura básica es generalmente similar a la de la quinta realización ejemplar, se omitirá su descripción, y se darán detalles principalmente con respecto a los puntos diferentes. Además, se usan números análogos para designar componentes estructurales análogos.

Como se representa en la figura 22, una unidad de circuito inversor 142 para mover un soplante eléctrico 139 se construye dentro de una unidad de motor 140.

Una pluralidad de elementos conmutadores 164 están montados en una placa de circuitos 153 hacia abajo, sobresaliendo a través de una placa de circuitos 154, en una orientación tal que sus lados longitudinales sean generalmente perpendiculares a las placas de circuitos. La placa de circuitos 153 y la placa de circuitos 154 están provistas, respectivamente, de agujeros pasantes 178 para permitir que pase aire refrigerante a su través. La pluralidad de elementos conmutadores 164 están dispuestos de manera que se soterren parcialmente en espacios disponibles entre devanados contiguos 146 previstos en un estator 147.

Cuando se suministra potencia eléctrica al soplante eléctrico 139, un impulsor 159 gira para producir una fuerza de aspiración. El aire presente en la parte delantera de una caja 161 fluye desde un orificio de aspiración 162 al impulsor 159, y es expulsado de una periferia exterior del impulsor 159. Un flujo del aire expulsado de la periferia exterior del impulsor 159 es conducido hacia la placa de circuitos 153 y otra placa de circuitos 154 a través de aberturas 163. El flujo de aire pasa a través de respectivos agujeros pasantes 178 previstos en las placas de circuitos para enfriar los elementos conmutadores 164.

Como se ha descrito anteriormente, la longitud general de la unidad de motor 140 se puede reducir porque los elementos conmutadores 164 se disponen en los espacios disponibles entre los devanados contiguos 146 en el estator 147. Así, la longitud total del soplante eléctrico 139 se puede reducir en su totalidad.

Decimosexta realización ejemplar

Una decimosexta realización ejemplar de la presente invención se describirá a continuación con referencia a la figura 23. Dado que la estructura básica es generalmente similar a la de la cuarta realización ejemplar, se omitirá su descripción, y se darán detalles principalmente con respecto a los puntos diferentes. Además, se usan números análogos para designar componentes estructurales análogos.

Al menos uno de un soporte de lado de impulsor 143 y un soporte de lado de motor 144 se fabrica de un material metálico como cobre, aluminio, aleación de magnesio y análogos, y está provisto de un número de rebordes y canales en su superficie. En la figura 23, una superficie del soporte de lado de impulsor 143 está provista de un grupo de rebordes y canales 179, y una superficie del soporte de lado de motor 144 está provista de otro grupo de rebordes y canales 180.

Disponer gran número de rebordes y canales 179 y 180 en las superficies del soporte de lado de impulsor 143 y el soporte de lado de motor 144 aumenta sus áreas superficiales y mejora la capacidad de disipación de calor, mejorando más por ello la eficiencia de enfriamiento de las partes generadoras de calor.

Decimoséptima realización ejemplar

Ahora se describirá una decimoséptima realización ejemplar de la presente invención.

Esta realización representa una aspiradora eléctrica que emplea alguno de los soplantes eléctricos descritos en las realizaciones ejemplares primera a decimosexta. Dado que la estructura y función de la aspiradora eléctrica son similares a las representadas en las figuras 24 y 25, sus detalles no se describen en aquí.

Esta realización ejemplar puede realizar un cuerpo principal de la aspiradora eléctrica que es de tamaño pequeño, altamente eficiente, y muy útil, dado que usa el soplante eléctrico pequeño y fiable.

Claims (36)

1. Un soplante eléctrico incluyendo:

una unidad de motor provista de un estator y un rotor;

una unidad de ventilador incluyendo un impulsor unido a un eje de salida de dicho rotor y una caja que cubre dicho impulsor; y

una unidad de circuito para controlar la potencia eléctrica a dicha unidad de motor, caracterizado porque dicha unidad de circuito se dispone en un recorrido de flujo de aire expulsado de una periferia exterior de dicho impulsor que conduce a dicha unidad de motor.

2. El soplante eléctrico de la reivindicación 1, donde dicha unidad de circuito se dispone entre dicha unidad de motor y dicho impulsor.

3. El soplante eléctrico según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, donde dicha unidad de circuito incluye un circuito inversor.

4. El soplante eléctrico de la reivindicación 3, donde dicha unidad de circuito se fija a un soporte que constituye un recinto de dicha unidad de motor, en un lado más próximo a dicho impulsor.

5. El soplante eléctrico de la reivindicación 3, donde dicha unidad de circuito incluye una pluralidad de placas de circuitos.

6. El soplante eléctrico de la reivindicación 3, donde dicha unidad de circuito incluye una primera placa de circuitos para corriente intensa para suministrar una potencia de accionamiento a dicha unidad de motor y una segunda placa de circuitos para procesado de señales.

7. El soplante eléctrico de la reivindicación 6, donde dicha primera placa de circuitos se dispone en una corriente de un flujo de aire expulsado de dicho impulsor más arriba que dicho segundo circuito.

8. El soplante eléctrico de la reivindicación 5 incluyendo además un dispositivo detector de posición para detectar una posición de rotación de dicho rotor, estando montado dicho dispositivo detector de posición en una de dicha pluralidad de placas de circuitos que está más próxima a dicho rotor.

9. El soplante eléctrico de la reivindicación 3, donde dicha unidad de circuito tiene medios de detección de temperatura para detectar una temperatura ambiente.

10. El soplante eléctrico de la reivindicación 3, donde al menos una porción de dicho soporte que constituye el recinto de dicha unidad de motor se hace de material conductor eléctrico.

11. El soplante eléctrico de la reivindicación 3, donde una placa de circuitos incluyendo dicha unidad de circuito tiene un agujero pasante.

12. El soplante eléctrico de la reivindicación 3, donde al menos una porción de una superficie de dicha unidad de circuito se moldea con resina.

13. El soplante eléctrico según cualquiera de las reivindicaciones 3 y 10, donde una placa de circuitos incluyendo dicha unidad de circuito tiene una configuración de tierra en la periferia o su proximidad.

14. El soplante eléctrico de la reivindicación 10, donde una placa de circuitos incluyendo dicha unidad de circuito tiene una configuración de tierra en la periferia o su proximidad, y una porción conductora eléctrica de dicho soporte está conectada a dicha configuración de tierra.

15. El soplante eléctrico de la reivindicación 10, donde una porción conductora eléctrica de dicho soporte está conectada a una configuración de tierra en una placa de circuitos de dicha unidad de circuito con alguno de un elemento de alta impedancia y una resina de alta impedancia.

16. El soplante eléctrico de la reivindicación 3 incluyendo además unos medios de interrupción de suministro de potencia para interrumpir un suministro de potencia relacionado con señal para dicha unidad de circuito en respuesta a una señal externa.

17. El soplante eléctrico de la reivindicación 3, donde dicho rotor tiene un ventilador refrigerador para refrigerar dicha unidad de circuito.

18. El soplante eléctrico según cualquiera de las reivindicaciones 3 y 8, incluyendo además un imán de sensor para detectar una posición de rotación de dicho rotor, teniendo dicho imán de sensor un ventilador para refrigerar dicha unidad de circuito.

19. El soplante eléctrico de la reivindicación 3, donde dicho rotor tiene un ventilador refrigerador.

20. El soplante eléctrico de la reivindicación 3 incluyendo además un filtro antipolvo, estando dispuesto dicho filtro en una posición donde el aire expulsado de una periferia exterior de dicho impulsor fluye a dicha unidad de motor.

21. El soplante eléctrico de la reivindicación 3, donde un elemento de accionamiento para mover dicha unidad de motor se monta en una placa de circuitos incluyendo dicha unidad de circuito de manera que un lado longitudinal de dicho elemento sea perpendicular a dicha placa de circuitos.

22. El soplante eléctrico de la reivindicación 21, donde un soporte de lado de impulsor que constituye un recinto de dicha unidad de motor tiene una abertura, y dicho elemento de accionamiento se dispone en dicha abertura.

23. El soplante eléctrico de la reivindicación 3, donde un elemento de accionamiento para mover dicha unidad de motor se monta en una placa de circuitos incluyendo dicha unidad de circuito de manera que un lado longitudinal de dicho elemento sea generalmente paralelo a dicha placa de circuitos.

24. El soplante eléctrico de la reivindicación 23, donde dicho elemento de accionamiento está fijado de manera que esté en contacto con un soporte de lado de impulsor que constituye un recinto de dicha unidad de motor.

25. El soplante eléctrico de la reivindicación 21, donde dicho elemento de accionamiento está fijado de manera que esté en contacto con un soporte de lado de impulsor que constituye un recinto de dicha unidad de motor.

26. El soplante eléctrico de la reivindicación 21, donde dicho elemento de accionamiento se dispone en una periferia exterior de dicho impulsor.

27. El soplante eléctrico de la reivindicación 21, donde dicho elemento de accionamiento está fijado de manera que esté en contacto con una caja que cubre dicho impulsor.

28. El soplante eléctrico de la reivindicación 21, donde dicho impulsor tiene una guía de aire alrededor de su periferia para rectificar el flujo de aire, y dicho elemento de accionamiento se dispone entre dicha guía de aire y un soporte de lado de impulsor que constituye un recinto de dicha unidad de motor.

29. El soplante eléctrico de la reivindicación 28, donde dicho soporte de lado de impulsor y dicha guía de aire se forman de forma unitaria.

30. El soplante eléctrico de la reivindicación 21, donde dicho elemento de accionamiento se dispone en un espacio entre devanados de estator de dicha unidad de motor.

31. El soplante eléctrico de la reivindicación 22, donde dicho soporte de lado de impulsor tiene una pluralidad de rebordes y canales.

32. El soplante eléctrico de la reivindicación 22, donde un soporte de lado de motor que constituye un recinto de dicha unidad de motor tiene una pluralidad de rebordes y canales.

33. Una aspiradora eléctrica incluyendo:

una cámara de polvo para recoger polvo;

un orificio de aspiración conectado a dicha cámara de polvo en comunicación con ella; y

un soplante eléctrico, incluyendo dicho soplante eléctrico:

una unidad de motor provista de un estator y un rotor libremente rotativo;

una unidad de ventilador incluyendo un impulsor unido a un eje de salida de dicho rotor y una caja que cubre dicho impulsor; y

una unidad de circuito para controlar la potencia eléctrica a dicha unidad de motor, caracterizado porque dicha unidad de circuito se dispone en un recorrido de flujo de aire de aire expulsado de una periferia exterior de dicho impulsor que conduce a dicha unidad de motor.

34. La aspiradora eléctrica de la reivindicación 33, donde dicha unidad de circuito se dispone entre dicha unidad de motor y dicho impulsor.

35. La aspiradora eléctrica según cualquiera de las reivindicaciones 33 y 34, donde dicha unidad de circuito incluye un circuito inversor.

36. La aspiradora eléctrica de la reivindicación 35, donde dicho soplante eléctrico es movido por una fuente de alimentación CC.