JP2003232296A - 送風ファン - Google Patents
送風ファンInfo
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- JP2003232296A JP2003232296A JP2002031971A JP2002031971A JP2003232296A JP 2003232296 A JP2003232296 A JP 2003232296A JP 2002031971 A JP2002031971 A JP 2002031971A JP 2002031971 A JP2002031971 A JP 2002031971A JP 2003232296 A JP2003232296 A JP 2003232296A
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
き、しかも、ハブ部の直径をそれほど大きくしなくて済
む送風ファンを提供する。 【解決手段】 送風ファン10aのハブ11は、ファン
ブレード12を備えた外側ハブ11aと、ファン駆動用
モータ1のシャフト2に嵌合するボス14を備えた内側
ハブ11bとの同心二重構造となっている。外側ハブ1
1aと内側ハブ11bとは一方の端部同士が環状の連結
部19で連結され、外側ハブ11aの内周面と内側ハブ
11bの外周面との間は環状空間20となっている。内
側ハブ11bの他方の端に設けられた端部壁13からフ
ァン駆動用モータ1に向かってボス14が突出する。
Description
関する。
扇、自動車のラジエータの冷却装置等に欠かすことので
きない存在である。図4〜図6に従来の送風ファンの一
例を示す。ここに示す送風ファンはプロペラファンと呼
ばれるタイプのものである。1はファン駆動用モータ、
2はそのシャフトである。ファン駆動用モータ1はシャ
フト2を垂直に立てた状態で配置されており、シャフト
2の先端(上端)に合成樹脂の射出成型品である送風フ
ァン10を取り付けている。
たような形状のハブ11がある。ハブ11の外周面から
は複数のファンブレード12が放射状に突出する。ハブ
11の端部壁13の中心には、シャフト2に外側から嵌
合するボス14をファン駆動用モータ1の方向に向けて
形設する。ボス14の外周面とハブ11の内周面との間
は図5に見られるように複数のスポーク状リブ15で連
結されている。
になっている。シャフト2にボス14を嵌合した後、雄
ネジ部3にナット4を螺合して締め付ければ、送風ファ
ン10はシャフト2に固定される。
伝達は次のような仕組みで行う。まずシャフト2の先端
部分の側面に平面部5を設け、シャフト2、雄ネジ部3
ともに、図6に見られるようなD字形断面とする。ボス
14の中心穴内面にはシャフト2の平面部5に係合する
平面部16を設ける(図5参照)。送風ファン10の端
部壁13にインサート成型した座金17の中心穴には雄
ネジ部3の平面部5に係合する平面部18を設ける。こ
のように雌雄嵌合部で平面部同士が係合することによ
り、トルク伝達がなされる。座金17がシャフト2と雄
ネジ部3の間の段差部に係合する位置がボス14の嵌合
限界となる。
発するものであり、その騒音を低減すべく、従来より様
々な試みがなされている。
れたプラスチック製の遠心ファンでは、シャフト上に固
定された内側の第1のボスリングと、ファン羽根付きロ
ータディスクを支持する第2のボスリングとを弾性アー
ムで結合し、電動機のスロットリップル周波数をファン
羽根に伝達しないようにしている。
れたプロペラ型送風機では、ボスと金属羽根とで構成さ
れた羽根体をスピンナで電動機軸に締め付け固定するプ
ロペラ型送風機において、ボスとスピンナとの間に弾性
体を挟着して電動機に起因する振動に羽根体が共振しな
いようにしている。
送風装置では、モータの出力軸に固定される羽根車のボ
ス部と、羽根車を保持するハブとを、複数の孔を有する
弾性体で連結し、孔の中には別の弾性体片を挿入し、モ
ータの出力軸の振動が羽根車に伝わって羽根車が共振を
起こさないようにしている。
た送風機では、電動機の回転子にファンをファンキャッ
プで固定するに際し、ファンとファンキャップとの間
に、制振層を鋼板でラミネートした制振鋼板を介在させ
て回転子から発生する振動によるファンへの加振力を低
減し、騒音を低減している。
た空調機用ファンでは、遠心送風ファンを、ゴムを挟ん
だ2枚の板材からなる2つの防振ゴムで挟み、遠心送風
ファンとファンモータ駆動軸の間に隙間を形成して、フ
ァンモータにおいて発生した振動が直接遠心送風ファン
に伝播しないようにしている。
体騒音とファン駆動用モータが加振源となって発生する
電磁振動音とに大別される。電磁振動音の場合、特定の
周波数のレベルが上がり、耳障りに感じる。図4〜図6
に示すような従来構造の送風ファンではこの電磁振動音
をまともに伝えてしまう。電磁振動音を低減するのに用
いられる一般的な手段は弾性体を介してファンを取り付
けることであって、上記従来技術にもこのカテゴリーに
属するものが多い。
場合、弾性体が柔らかいとファンが振れまわりを生じ、
送風装置の振動が大きくなる。これを防ぐため弾性体を
硬くすると電磁加振力の防振性能が悪化する。また弾性
体の弾性は時間の経過とともに変化するので、長年使用
していると所期の防振効果が得られなくなることがあ
る。
れた空気調和機用ファンでは、ファンのボス部から羽根
部までのトルク伝達部にバネ効果を有するように複数の
開口部を設け、ファンならびにモータの振動系の固有振
動数とモータの電磁加振力とが共振した場合に、送風機
ボス部のバネ作用により振動を吸振するようにしてい
る。
造は弾性体を挟むものではないため、弾性体の物性や耐
久性を気にかける必要はない。しかしながらファンのボ
ス部から羽根部までのトルク伝達部に開口部を設け、残
ったスポーク状の部分のバネ効果を利用する場合、十分
なバネ効果を得るためにはスポーク部分が十分に長くな
くてはいけない。言い換えれば、羽根の突出するハブ部
の直径が相当に大きくないとバネ効果が生まれない。こ
れはファンを設計する上で大きな制約となる。
いなくても電磁振動音を低減でき、しかも、ハブ部の直
径をそれほど大きくしなくて済む送風ファンを提供する
ことを目的とする。併せて、この送風ファンを取り付け
るモータのシャフトを短くできる構造とすることを目的
とする。
め、本発明送風ファンは次のような構成とする。
突出させたハブの中心に、モータのシャフトに嵌合する
ボスを設けた送風ファンにおいて、前記ハブを、前記フ
ァンブレードを備えた外側ハブと、前記ボスを備えた内
側ハブとの同心二重構造とし、前記外側ハブと内側ハブ
の一方の端部同士を環状の連結部で連結するとともに、
前記外側ハブの内周面と前記内側ハブの外周面との間に
環状空間を形成した。
二重構造部分でバネ効果を生じさせることができる。
前記内側ハブはファン駆動用モータに面する側の端に端
部壁を有し、この端部壁の中心から前記モータに向かっ
て前記ボスが突出することとした。
するので、モータのシャフトを短くできる。
形態を図1〜図3に基づき説明する。この送風ファン1
0aの構造はかなりの部分が図4〜図6に示した従来構
造と共通するので、共通する構成要素には従来構造の説
明で使用したのと同じ符号を付し、説明は省略する。
構造に特徴を有する。すなわちハブ11は、ファンブレ
ード12を備えた外側ハブ11aと、端部壁13及びボ
ス14を備えた内側ハブ11bとを同心的に配置した、
同心二重構造となっている。外側ハブ11aと内側ハブ
11bの一方の端部同士(上方の端部同士)を環状の連
結部19で連結する。外側ハブ11aの内周面と内側ハ
ブ11bの外周面との間には環状空間20を形成する。
環状空間20には、従来構造において存在したスポーク
状リブは存在しない。
がり、連結部19の反対側に位置する内側ハブ11bの
下端に端部壁13が設けられている。このため、端部壁
13は従来構造に比べファン駆動用モータ1に接近す
る。この端部壁13の中心からファン駆動用モータ1に
向かってボス14が突出しているので、ボス14自体も
ファン駆動用モータ1に接近している。これに対応し
て、シャフト2の長さは従来構造より短くなっている。
を伝達するにあたっては、ボス14の中心穴内面から平
面部16を廃し、座金17のみを介してトルク伝達を行
う構成とすることもできる。
のとおりである。最初に、ファンによる一般的な騒音発
生メカニズムについて考える。ファン駆動用モータによ
り従来構造の送風ファンを回転させるとファン駆動用モ
ータの電磁加振力が送風ファンに伝播する。送風ファン
の中でも特に面積の大きいファンブレードが振動するこ
とにより、騒音が発生する。この振動系はファン駆動用
モータのシャフトの両側に送風ファンとモータのロータ
という二つの質量を置いたものであり、シャフトがねじ
りバネとして作用するので、「二つの質量、一つのねじ
りバネ」振動系となる。
動数が電磁加振力の基本周波数(電源周波数の2倍、す
なわち100Hz又は120Hz)の整数倍付近に存在
した場合に共振が起こり、その整数倍の周波数成分の電
磁振動音が増大する。
ブ11が外側ハブ11aと内側ハブ11bの二重構造に
なっているので、ファンブレード12と外側ハブ11a
が第1の質量を構成し、内側ハブ11b、座金17を含
んだ端部壁13、及びボス14が第2の質量を構成し、
ファン駆動用モータのロータが第3の質量を構成する。
バネについて言えば、シャフト2がねじりバネとして作
用するうえ、外側ハブ11aと内側ハブ11bの二重構
造部分もバネとして作用するので、「三つの質量、二つ
のバネ」のねじり振動系となる。送風ファン10aが合
成樹脂製であれば、外側ハブ11aと内側ハブ11bの
二重構造部分に生じるねじり振動の減衰が大となり、振
動エネルギが吸収される。そのためファンブレード12
に伝わる振動エネルギが減少し、騒音が低減する。
送風ファンと本発明構造(図1〜図3)の送風ファンの
騒音レベルを測定した結果を示す。図7が従来構造の測
定結果、図8が本発明構造の測定結果である。回転数は
750rpm、900rpm、1000rpmの3段階
に設定した。各段階において、本発明構造の方が騒音値
レベルが下がっている。また従来構造の騒音レベルは低
周波数領域において鋭いピークを有するが、本発明構造
ではそのようなものがない。
駆動用モータ1との距離が大きいと、例えば空気調和機
の室外ユニットにおいてユニットの奥行が長いと、シャ
フト2を長くする必要が生じる。これに対し本発明の送
風ファン10aでは、従来構造に比べファン駆動用モー
タ1に接近した端部壁13からファン駆動用モータ1に
向かってボス14が突出しているので、シャフト2の長
さを従来構造に比べ短くすることができる。
造では送風ファンとしてプロペラファンを取り上げた
が、他の型式のファン、例えば遠心ファンにも本発明は
適用可能である。その他、発明の主旨を逸脱しない範囲
で種々の変更を加えて実施することができる。
る。
突出させたハブの中心に、モータのシャフトに嵌合する
ボスを設けた送風ファンにおいて、前記ハブを、前記フ
ァンブレードを備えた外側ハブと、前記ボスを備えた内
側ハブとの同心二重構造とし、前記外側ハブと内側ハブ
の一方の端部同士を環状の連結部で連結するとともに、
前記外側ハブの内周面と前記内側ハブの外周面との間に
環状空間を形成したから、外側ハブと内側ハブの二重構
造部分でバネ効果を生じさせることができ、ここで電磁
振動音を吸収することができる。スポーク状の部分でバ
ネ効果を得る訳ではないので、十分なバネ効果を得るた
めに長いスポーク部分を設ける必要がなく、ハブの直径
を大きくしなくて済む。
前記内側ハブはファン駆動用モータに面する側の端に底
壁部を有し、この底壁部の中心から前記モータに向かっ
て前記ボスが突出することとしたから、ボスとモータと
が接近し、モータのシャフトを短くできる。これにより
シャフトの製作・運搬・保管等に要するコストを低減で
きる。またシャフトの製造誤差やモータの組立誤差によ
り、僅かとは言えシャフトの先端は偏心する。この偏心
はシャフトが長ければそれだけ増幅されるが、短ければ
その度合いは小さい。従って送風ファンの振れまわりが
小さく、この点も騒音低減に貢献する。
図
斜視図
フト先端部と座金の正面図
フ
Claims (2)
- 【請求項1】 外周面より複数のファンブレードを突出
させたハブの中心に、モータのシャフトに嵌合するボス
を設けた送風ファンにおいて、 前記ハブを、前記ファンブレードを備えた外側ハブと、
前記ボスを備えた内側ハブとの同心二重構造とし、前記
外側ハブと内側ハブの一方の端部同士を環状の連結部で
連結するとともに、前記外側ハブの内周面と前記内側ハ
ブの外周面との間に環状空間を形成したことを特徴とす
る送風ファン。 - 【請求項2】 前記内側ハブはファン駆動用モータに面
する側の端に端部壁を有し、この端部壁の中心から前記
モータに向かって前記ボスが突出することを特徴とする
請求項1に記載の送風ファン。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002031971A JP2003232296A (ja) | 2002-02-08 | 2002-02-08 | 送風ファン |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002031971A JP2003232296A (ja) | 2002-02-08 | 2002-02-08 | 送風ファン |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003232296A true JP2003232296A (ja) | 2003-08-22 |
Family
ID=27775223
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002031971A Pending JP2003232296A (ja) | 2002-02-08 | 2002-02-08 | 送風ファン |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003232296A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006161757A (ja) * | 2004-12-09 | 2006-06-22 | Daikin Ind Ltd | 軸流ファン |
KR101189447B1 (ko) | 2006-08-30 | 2012-10-09 | 엘지전자 주식회사 | 외전형 팬모터 |
JP2013167255A (ja) * | 2013-06-03 | 2013-08-29 | Daikin Industries Ltd | 軸流ファン |
US10030668B2 (en) | 2011-12-28 | 2018-07-24 | Daikin Industries, Ltd. | Axial-flow fan |
CN112228369A (zh) * | 2020-10-13 | 2021-01-15 | 湖南伟力汽车零部件有限公司 | 一种用于无刷风机的风叶装置 |
-
2002
- 2002-02-08 JP JP2002031971A patent/JP2003232296A/ja active Pending
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KR101189447B1 (ko) | 2006-08-30 | 2012-10-09 | 엘지전자 주식회사 | 외전형 팬모터 |
US10030668B2 (en) | 2011-12-28 | 2018-07-24 | Daikin Industries, Ltd. | Axial-flow fan |
JP2013167255A (ja) * | 2013-06-03 | 2013-08-29 | Daikin Industries Ltd | 軸流ファン |
CN112228369A (zh) * | 2020-10-13 | 2021-01-15 | 湖南伟力汽车零部件有限公司 | 一种用于无刷风机的风叶装置 |
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A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070626 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20070703 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
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A521 | Written amendment |
Effective date: 20070823 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070918 |