JP5032782B2

JP5032782B2 - 冷却手段を設けた送風機

Info

Publication number: JP5032782B2
Application number: JP2006073348A
Authority: JP
Inventors: 成広古田; 信和国立; 信之竹下
Original assignee: Fulta Electric Machinery Co Ltd
Current assignee: Fulta Electric Machinery Co Ltd
Priority date: 2006-03-16
Filing date: 2006-03-16
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2026-03-16
Also published as: JP2007247568A

Description

本発明は、高温空気・ガス等の流体送風時に使用される食品工場、鋳造工場、車輌工場等の各種の製造工場用の送風機の改良であって、これらの各種の製造工場用として最適な冷却手段を設けた送風機に関する。

処で、この種の各種の製造工場用の送風機において、モータ等の収容部及び／又はその付属部品等への熱（高熱）の発生防止と、この熱による損傷を回避する手段は種々工夫がされ、それなりの成果がある。しかし、この熱による損傷を回避する手段は未だ充分と云えず、その改良と、発明が提案されている。そこで、この発明で、本発明と関連性がある先行文献を下記に示す。

文献（１）は、特開平５−１５７０９１号の「渦流送風機の軸受部冷却装置」であり、この発明は、締め切り運転する吐出空気が高温となる渦流送風機の改良であって、吐出空気が通る羽根車ケーシングと、このケーシングのフランジに取付けたモータの軸受けブラケットと、この軸受けブラケットとケーシングの間に設けた回転軸に遠心形ファンを設け、この遠心形ファンで外気を送込んで軸受部をケーシングと断熱及び冷却し、駆動用モータの軸受部への熱伝達を防止して連続締め切り運転できるようにすることを意図する。

また文献（２）は、特開２００４−３５３５１０の「遠心送風機及び遠心送風機を備えた空気調和装置」であり、この発明の遠心送風機は、ファンモータ、円板状のハブ、複数の主ブレード、及び複数の冷却用ブレードを備え、このハブは、ファンモータの近傍に冷却用空気孔を有し、また複数の主ブレードには、ハブの外周辺端部に冷却用ブレードを設け、さらにこの冷却用ブレードは主ブレードよりも高静圧の性能を有する構成であり、電動機の冷却機能を損なうことなく、送風効率を向上させることを意図する。

特開平５−１５７０９１号特開２００４−３５３５１０

前記文献（１）は、回転軸に放熱用の遠心形ファンを設けることで、軸受け部を高熱より保護することを意図する。しかし、単なる遠心形ファンを設けた構成では、充分な放熱効果は期待できないと考えられる。またこの発明では、吸気路を介して外気を吸込む構成であり、外気の吸込み量が充分とは考えられず、前記と同様に、充分な放熱効果は期待できないと考えられる。

また文献（２）は、遠心送風機の冷却をハブで行い、このハブには、ファンモータの近傍に開設した冷却用空気孔と、その外周辺端部に冷却用ブレードを介して達成する。しかし、この冷却用空気孔と、冷却用ブレードを利用した構成では、充分な放熱効果は期待できないと考えられる。殊に軸受け部に対する冷却効果は、この構成では期待できないと考えられる。

そこで、本発明では、［１］送風機とモータとの間に間隔を形成し、この間隔に冷却手段を設け、この送風機の軸受けの放熱と、又は送風機のモータの軸受け、モータケース（ケーシング）と、その出力軸への高熱の伝達を回避すること、また［２］送風機のモータを高熱から保護しつつ、耐久性の向上を図ること、さらに［３］前記冷却手段を、間隔に差渡した一本又は数本の断熱棒と、この断熱棒に支持したモータの出力軸に隙間を形成するように設けた整流板と、出力軸に設けた冷却用のファンとで構成し、放熱効果を図ること、［４］また断熱棒に支持したモータの出力軸に隙間を形成するように整流板を設け、この整流板の隙間を空気が流通し、この空気の流通を介して出力軸に伝達される高熱を拡散し、高熱障害を回避すること等を意図する。また、[５] 矢印「イ」のように、外気を冷却用のファンに誘導すること、又は送風機が発生する熱風のモータへの流れを防ぐこと、等を意図する。

請求項１の発明は、前述の［１］〜［５］の目的を達成することを意図する。

請求項１は、送風機用のモータと、この送風機との間に間隔を形成し、この間隔に冷却手段を設けた送風機であって、
この冷却手段は、
前記間隔に差渡し、かつ前記モータの出力軸を囲繞するように設けた一本又は数本の断熱棒と、
この断熱棒の一方を支持するモータケースに設けた支持板と、
前記断熱棒に設け、前記出力軸に隙間を形成するように支持した整流板と、
前記出力軸に設け、かつ前記整流板と、前記送風機のケーシングとの間に位置する冷却用のファンと、
前記整流板から出力軸とは反対方向に延びる延長部と、で構成した冷却手段を設けた送風機である。

請求項２の発明は、請求項１の目的を達成すること、この目的を達成するのに最適な冷却手段の断熱棒の構造を提供すること等を意図する。

請求項２は、請求項１に記載の送風機であって、
この冷却手段を構成する断熱棒に、放熱リング又は放熱板の補助放熱部材を交互に複数個設ける構成とした冷却手段を設けた送風機である。

請求項３の発明は、請求項１の目的を達成すること、この目的を達成するのに最適な冷却手段の断熱棒及び／又は整流板の構造を提供すること等を意図する。

請求項３は、請求項１に記載の送風機であって、
この冷却手段を構成する断熱棒及び／又は整流板に、放熱用の表面処理を設ける構成とした冷却手段を設けた送風機である。

請求項４の発明は、請求項１の目的を達成すること、この目的を達成するのに最適な冷却手段の断熱棒及び／又は整流板の構造を提供すること等を意図する。

請求項４は、請求項１に記載の送風機であって、
この冷却手段を構成する断熱棒及び／又は整流板に設けた放熱用の表面処理が、凹凸形状による表面積の拡大とする構成とした冷却手段を設けた送風機である。

請求項５の発明は、請求項１の目的を達成すること、この目的を達成するのに最適な冷却手段の断熱棒及び／又は整流板の構造を提供すること等を意図する。

請求項５は、請求項１に記載の送風機であって、
この冷却手段を構成する断熱棒及び／又は整流板に設けた放熱用の表面処理が、放熱性の塗料とする構成とした冷却手段を設けた送風機である。

請求項１の発明は、送風機用のモータと、送風機との間に間隔を形成し、間隔に冷却手段を設けた送風機であって、
冷却手段は、
間隔に差渡し、かつモータの出力軸を囲繞するように設けた一本又は数本の断熱棒と、
断熱棒の一方を支持するモータケースに設けた支持板と、
断熱棒に設け、出力軸に隙間を形成するように支持した整流板と、
出力軸に設け、かつ整流板と、送風機のケーシングとの間に位置する冷却用のファンと、
整流板から出力軸とは反対方向に延びる延長部と、で構成した冷却手段を設けた送風機とでなる。

従って、請求項１は、［１］送風機とモータとの間に間隔を形成し、この間隔に冷却手段を設け、この送風機の軸受けの放熱と、又は送風機のモータの軸受け、モータケース（ケーシング）と、その出力軸への高熱の伝達が回避できること、また［２］送風機のモータを高熱から保護しつつ、耐久性の向上が図れること、さらに［３］前記冷却手段を、間隔に差渡した一本又は数本の断熱棒と、この断熱棒に支持したモータの出力軸に隙間を形成するように設けた整流板と、出力軸に設けた冷却用のファンとで構成し、放熱効果が図れること、［４］また断熱棒に支持したモータの出力軸に隙間を形成するように整流板を設け、この整流板の隙間を空気が流通し、この空気の流通を介して出力軸に伝達される高熱を拡散し、高熱障害が回避できること、[５] 矢印「イ」のように、外気を冷却用のファンに誘導することができる。また、送風機が発生する熱風のモータへの流れを防ぐことができること等の特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載の送風機であって、冷却手段を構成する断熱棒に、放熱リング又は放熱板の補助放熱部材を交互に複数個設ける構成とした冷却手段を設けた送風機である。

従って、請求項２は、請求項１の目的を達成できること、この目的を達成するのに最適な冷却手段の断熱棒の構造を提供できること等の特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１に記載の送風機であって、
冷却手段を構成する断熱棒及び／又は整流板に、放熱用の表面処理を設ける構成とした冷却手段を設けた送風機である。

従って、請求項３は、請求項１の目的を達成できること、この目的を達成するのに最適な冷却手段の断熱棒及び／又は整流板の構造を提供できること等の特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項１に記載の送風機であって、
冷却手段を構成する断熱棒及び／又は整流板に設けた放熱用の表面処理が、凹凸形状による表面積の拡大とする構成とした冷却手段を設けた送風機である。

従って、請求項４は、請求項１の目的を達成できること、この目的を達成するのに最適な冷却手段の断熱棒及び／又は整流板の構造を提供できること等の特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項１に記載の送風機であって、
冷却手段を構成する断熱棒及び／又は整流板に設けた放熱用の表面処理が、放熱性の塗料とする構成とした冷却手段を設けた送風機である。

従って、請求項５は、請求項１の目的を達成できること、この目的を達成するのに最適な冷却手段の断熱棒及び／又は整流板の構造を提供できること等の特徴を有する。

本発明の一例を説明する。

図１は第一の実施例を示した側面模式図、図２は第二の実施例を示した側面模式図、図３は温度分布の実験例を示した図である。

第一の実施例を示した図１において、１はモータで、２はこのモータ１の出力軸を示している。そして、このモータ１の出力側１ａは後述する送風機４まで延設されている。そして、このモータ１の出力側１ａと、送風機４の反吸込側４ａとの間には間隔５が形成されており、この送風機４からの高熱がモータ１及び／又はモータ１内部の軸受け（図示せず）等の部材への伝達を少なくすること及び／又は後述する冷却手段７の設置を可能とすること、又放熱効果を確保すること等のために設けられている。

そして、この冷却手段７の基本的な構造（各構成要素）は、間隔５に差渡し、かつモータ１の出力軸２を囲繞するように設けた一本又は数本の断熱棒７０（放熱棒）と、この断熱棒７０の一方を支持するモータケース１００に設けた支持板７１と、また断熱棒７０に設け、出力軸２に隙間８を形成するように支持板７１に支持した整流板１０と、さらに出力軸２に設け、かつ整流板１０と、送風機４のケーシング４０との間に位置する冷却用のファン１２とでなる。尚、前記断熱棒７０は、間隔５に設けるに際して、この例では、支持板７１と、この支持板７１に対峙するように設けた補助支持板７２との間に差渡し設けられる。そして、この補助支持板７２は送風機４のケーシング４０に取付けられる。これにより、送風機４内外に生ずる高熱が伝達する。例えば、このモータ１の出力軸２、モータケース１００及び／又はモータ１の内部の負圧側軸受け１４（モータ１の全体とする）等への伝達を少なくする。前述した隙間８を形成することで、冷却用のファン１２による送風機４と、この各構成要素に対する外気（風）の送風と、隙間８の外気の通過等を介してその冷却及び／又は放熱効果を達成できる。そして、矢印「イ」で示す冷たい外気（気流）を導入し、その後、矢印「ロ」のように排出することで、効率的な冷却及び／又は放熱を図る。

尚、整流板１０に延長部１０ａを設けることで、矢印「イ」のように、外気を冷却用のファン１２に誘導することができる。また、送風機４が発生する熱風のモータ１への流れを防ぐことができる。

またこの冷却手段７の他の各例を説明すると、前記断熱棒７０に、放熱リング７０ａ及び／又は断熱リング７０ｂを交互及び／又は単独等に被嵌する構成（図１の例）、また放熱板７０ｃを取付ける構成（図２の例）、さらに図示しないが、冷却手段７の各構成要素に、３０μ程度の放熱コーティング及び／又は断熱コーティングを付設する例（図示せず）等を装備することも可能である。

図面において、送風機４の羽根車４１は、出力軸２に設けた反負圧側軸受け１５を介して設けられており、この出力軸２と同時に回転する。またこの送風機４のケーシング４０は、図示しないダクト等の送風手段に接続される吸込口４２と、必要によりこの種の送風手段が接続される吐出口４３を備えている。従って、この送風手段から高熱風が吸込口４２を介してケーシング４０内に吸込まれた後、羽根車４１を経由して吐出口４３より送風又は排気される。このような状態において、出力軸２は高熱域（高温域）に曝されて、高熱となる。しかし、この出力軸２には冷却手段７が設けられていることから、徐冷される。この状態を示したのが、図３であり、試験室の室内温度が、略１５°程度（以下、温度のみを示す）の状態において、送風機４に高熱風が吸込まれる。この高熱風は、略４８０°を保っている。この高熱域の状態において、負圧側軸受け１４の温度が略４０°に、また反負圧側軸受け１５の温度も略４０°に低くなっていることが確認できた。そして、この程度の温度であれば、この負圧側軸受け１４及び／又は反負圧側軸受け１５の熱による損傷、又は機能の低下は考えられなく、十分な冷却効果が期待できる。

尚、ボルト、ナット等の止め具３０は、ステンレス製を採用し、熱の伝達をカットする。また前述した放熱リング７０ａ及び／又は断熱リング７０ｂを交互及び／又は単独等に被嵌する構成では、放熱リング７０ａ及び／又は断熱リング７０ｂ・放熱板７０ｃの特性を十分に発揮し、効率的な放熱、又は冷却を図る。そして、またこの放熱リング７０ａ及び／又は断熱リング７０ｂ・放熱板７０ｃの配列は、自由であるが、より効率的な放熱又は冷却を図るために、例えば、放熱リング７０ａと断熱リング７０ｂの配列・放熱板７０ｃの配列が望ましい。その理由は、高熱を、放熱リング７０ａ又は放熱板７０ｃで一時的に放熱した後、残った熱を、断熱リング７０ｂを介して、次の放熱リング７０ａ又は放熱板７０ｃに導き、この次の放熱リング７０ａ又は放熱板７０ｃで放熱することで、確実かつ効率的に放熱及び冷却できる特徴がある。尚、この放熱リング７０ａと断熱リング７０ｂの配列・放熱板７０ｃの配列を逆にすることも可能であり、それなりの放熱及び冷却ができる特徴がある。従って、何れにおいても、これらの各態様の配列を利用して、確実かつ効率的に放熱及び冷却できる特徴がある。尚、放熱板７０ｃの一部を断熱板とすることもできる。さらに、放熱リング７０ａ及び／又は放熱板７０ｃに孔や凹凸を設けることで表面積を確保し、より効果的な放熱及び冷却を図ることも可能である。

図１は第一の実施例を示した側面模式図図２は第二の実施例を示した側面模式図図３は温度分布の実験例を示した図

１モータ
１ａ出力側
１００モータケース
２出力軸
４送風機
４ａ反吸込側
４０ケーシング
４１羽根車
４２吸込口
４３吐出口
５間隔
７冷却手段
７０断熱棒
７０ａ放熱リング
７０ｂ断熱リング
７０ｃ放熱板
７１支持板
７２補助支持板
８隙間
１０整流板
１０ａ延長部
１２ファン
１４負圧側軸受け
１５反負圧側軸受け
３０止め具

Claims

送風機用のモータと、この送風機との間に間隔を形成し、この間隔に冷却手段を設けた送風機であって、
この冷却手段は、
前記間隔に差渡し、かつ前記モータの出力軸を囲繞するように設けた一本又は数本の断熱棒と、
この断熱棒の一方を支持するモータケースに設けた支持板と、
前記断熱棒に設け、前記出力軸に隙間を形成するように支持した整流板と、
前記出力軸に設け、かつ前記整流板と、前記送風機のケーシングとの間に位置する冷却用のファンと、
前記整流板から出力軸とは反対方向に延びる延長部と、で構成した冷却手段を設けた送風機。
請求項１に記載の送風機であって、
この冷却手段を構成する断熱棒に、放熱リング又は放熱板の補助放熱部材を交互に複数個設ける構成とした冷却手段を設けた送風機。
請求項１に記載の送風機であって、
この冷却手段を構成する断熱棒及び／又は整流板に、放熱用の表面処理を設ける構成とした冷却手段を設けた送風機。
請求項１に記載の送風機であって、
この冷却手段を構成する断熱棒及び／又は整流板に設けた放熱用の表面処理が、凹凸形状による表面積の拡大とする構成とした冷却手段を設けた送風機。
請求項１に記載の送風機であって、
この冷却手段を構成する断熱棒及び／又は整流板に設けた放熱用の表面処理が、放熱性の塗料とする構成とした冷却手段を設けた送風機。