JP2003111341A - ファンの耐電磁ノイズ構造及び電磁ノイズ吸収構造体 - Google Patents

ファンの耐電磁ノイズ構造及び電磁ノイズ吸収構造体

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motor
closed loop
fan
electromagnetic noise
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Michitoku Watanabe
道徳 渡辺
Takefuku Kotani
武福 小谷
Koichi Uchibori
康一 内堀
Munenori Takakuwa
宗仙 高桑
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Sanyo Denki Co Ltd
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Sanyo Denki Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】安価にできるファンの耐電磁ノイズ防止構造を
提供する 【解決手段】 ノイズ源に近いモータ5の軸線方向の端
面に隣接して導電性材料により形成された3本の閉ルー
プ導体19,21,23を設ける。閉ループ導体19
は、モータ5の軸線方向の端面の輪郭形状とほぼ同じ輪
郭形状を有している。閉ループ導体を2枚の金属支持板
15及び17に固定する。2枚の金属支持板15及び1
7を接地された金属製のケーシング3に,ネジ18を用
いて固定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ファンの耐電磁ノ
イズ防止構造及び電磁ノイズ吸収構造体に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】最近、ファンを電磁ノイズが発生する環
境下で長い期間にわたって使用すると、回転軸の軸受に
電食等の弊害が発生することが分かってきた。例えば電
食は、外来ノイズに起因するノイズ電流が軸受部を流れ
るために発生する。このような軸受の電食対策として
は、軸受の転動体をセラミック材料等の絶縁材料により
形成した耐電磁ノイズ防止用の特殊な軸受を用いること
である。また従来行われているその他の耐電磁ノイズ対
策の多くもノイズ電流が流れる通路に電気的絶縁材料を
配置するというものであった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な特殊な軸受や電気的絶縁材料を配置する対策では、値
段が高くなり、ファンの価格を上昇させる原因になって
いる。また既に製造されたファンにおいては、軸受等を
交換することはできず、特殊な軸受や絶縁材料をを用い
る技術は、既存のファンの耐電磁ノイズ防止対策にはな
らない。
【0004】本発明の目的は、安価にファンの耐電磁ノ
イズ対策をすることができるファンの耐電磁ノイズ防止
構造及び電磁ノイズ吸収構造体を提供することにある。
【0005】また本発明の他の目的は、既存のファンに
つても簡単に耐電磁ノイズ防止構造を取ることができる
ようにすることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、ケーシングの
中央部に取付けられたモータと、モータのロータに固定
されて回転するインペラとを備えたファンのモータ内に
使用されている軸受等に外部から到来したノイズ電流が
流れることにより生じる弊害を防止するファンの耐電磁
ノイズ構造及びそのノイズ吸収構造体を改良の対象とす
る。
【0007】電気系の技術者であれば、一般的なノイズ
対策として、まず最初に電磁シールドを考える。しかし
ながらファンは風を吐出することを本質的な機能として
いるため、電磁シールドを用いることは、ファンの吐出
性能を低下させる原因となる。そのためファンの特殊性
から、従来、当技術分野の技術者は電磁シールド以外の
方法で、電食を防止しようと努力していたのが実情であ
る。本発明の発明者は、当業者の常識を捨てて、ファン
の性能に実質的に影響を与えることなく、電磁シールド
によりノイズ電流がなれることによる弊害を防止するこ
とを考えて、本発明を完成した。
【0008】本発明のモータファンの耐電磁ノイズ構造
においては、モータの軸線方向の端面と対向する所定の
位置に、導電性材料により形成された少なくとも一つの
閉ループ導体を配置する。なお前述のモータの軸線方向
の端面とは、少なくともノイズの発生源に近い方のモー
タの軸線方向の端面であり、軸線方向の両端面と対向し
てこのような構造を採用してもよいのは勿論である。閉
ループ導体は、導体保持手段により所定の位置に保持す
る。その上で、閉ループ導体を電気的に接地手段を介し
て接地する。閉ループ導体に代えて導電性材料により形
成された板状、網状または多孔状の導体を用いてもよい
し、また閉ループ導体の内側に板状導体を配置してもよ
い。
【0009】ファンの全体をシールド用導体で覆えば、
十分なシールド効果を得られると考えるのが普通である
が、発明者は種々の実験により、モータの軸線方向側に
位置する端面に対向して(間隔をあけて)閉ループ導体
及び板状、網状または多孔状の導体の少なくとも一方を
配置してこれを接地するだけで、十分にノイズを吸収で
きることを見出した。またモータの端面でも、特にイン
ペラが配置される側の端面(インペラーのブレードが固
定されるカップ状部材の底面)側に位置する端面に隣接
して閉ループ導体及び板状、網状または多孔状の導体の
少なくとも一方を配置することが非常に効果的であるこ
とが実験により分かっている。したがってこのようにす
れば、ファンの風の吐出機能に殆ど影響を与えることな
く、軸受に到来するノイズを大幅に低減して耐電磁ノイ
ズ対策を実現できる。
【0010】なお閉ループ導体または板状、網状若しく
は多孔状の導体は、モータの端面の輪郭形状とほぼ等し
い輪郭形状にするのが効果的である。これも実験により
確認されている。理由は、現時点では明確ではない。な
おこの閉ループ導体等の外側に、同心的に更に閉ループ
導体を配置してもよい。しかしこの追加の閉ループ導体
は、ノイズ対策の効果は僅かであり、ガード機能がメイ
ンの機能となる。なお内側に閉ループ導体を追加する場
合には、この追加の閉ループ導体の機能はノイズ吸収で
ある。そして閉ループ導体はモータの端面とほぼ同心的
に配置するのが好ましい。これも実験により確認されて
いる。
【0011】本発明は、ファンの耐電磁ノイズ防止構造
として特定することができる他に、電磁ノイズ吸収構造
体としても特定できる。
【0012】なお板状、網状または多孔状の導体を用い
る場合に、板状導体及び導体保持手段並びに導体保持手
段に連結されてケーシングに固定される固定手段とを、
一枚の金属板により一体に形成すれば、簡単な構造で、
しかも少ない部品点数で電磁ノイズ吸収構造体を構成で
きる。
【0013】本発明によれば、ファンの機能にほとんど
影響を与えずに、外部から到来したノイズ電流を効果的
に遮蔽することができるので、安価に電食対策を図れる
利点がある。また既存のファンにも特殊な改造を要する
ことなく、電食対策を施すことができる利点がある。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図1(A)及び(B)は、
図2(A)及び(B)に示した本発明の電磁ノイズ吸収
構造体の実施の形態の一例を装着して耐電磁ノイズ防止
対策を施したファンの正面図及び断面図である。図2
(A)及び(B)は、電磁ノイズ吸収構造体の正面図及
び左端面図である。図1において、符号1はファンを示
しており、このファン1は、中央部に風洞を有するファ
ンケース3の中央部にモータ5を備えている。ファンケ
ース3は、アルミ等の金属により形成されている。実際
に使用する場合には、アースに接地される。モータ5の
ケーシング7は、図示しないウエブを用いてファンケー
ス3に支持されている。モータ5のケーシング7は、モ
ータのステータ及び制御回路が保持されるものであり、
モータ5はステータコアの外周を永久磁石を備えたロー
タが回転する構造を有している。ロータの外周部には,
複数枚のブレード9を備えたインペラ11が固定されて
いる。
【0015】電磁ノイズ吸収構造体13は、2枚の金属
支持板15及び17からなる導体保持手段と、2枚の金
属支持板15及び17に溶接により固定された3本の閉
ループ導体19,21及び23とから構成されている。
3本の閉ループ導体19,21及び23は、モータ5の
軸線方向の端面と所定の間隔をあけて対向している。2
枚の金属支持板15及び17は、正面図で見て、ほぼ直
線状に並んでおり、それぞれ一端がファンケース3の四
隅の対向する2つの角部に固定されている。2枚の金属
支持板15及び17の一端15a及び17aには、ネジ
18を挿入するための貫通孔15e及び17eが形成さ
れている。2枚の金属支持板15及び17は、一端15
a及び17aに隣接した位置に傾斜部15b及び17b
を有しており、更にこの傾斜部15b及び17bに隣接
して被取付部15c及び17cを有している。そして2
枚の金属支持板15及び17の他端15d及び17d
は、間隔をあけて対向している。
【0016】3本の閉ループ導体19,21及び23
は、同心的に配置されており、2枚の金属支持板15及
び17の被取付部15c及び17cの裏面に、溶接によ
り固定されている。最も直径の大きい閉ループ導体19
は、モータのケーシング7の軸線方向側の端面(円盤状
の端面)の輪郭とほぼ同じ寸法を有している。電磁ノイ
ズ吸収構造体13hは、ネジ18によりケーシング7に
固定されているため、接地状態にある。なおこの例で
は、2枚の金属支持板15及び17が、導体保持手段と
設置手段の一部とを兼ねている。
【0017】図3(A)及び(B)は、図4(A)及び
(B)に示した別の電磁ノイズ吸収構造体25をファン
1に取付けた状態の正面図及び左端面図である。この電
磁ノイズ吸収構造体25は、金属板を打ち抜いて形成さ
れており、四角形状の枠部27と3本の連結部29(導
体保持手段)と、枠部27の中央に配置された板状導体
31とから構成される。板状導体31は、円板形状を呈
しており、モータの軸線方向の端面と間隔をあけて対向
している。なおこの板状導体31を、網状または多孔状
にしてもよいは勿論である。
【0018】図5(A)及び(B)は、図6(A)及び
(B)に示した別の電磁ノイズ吸収構造体33をファン
1に取付けた状態の正面図及び左端面図である。この電
磁ノイズ吸収構造体33は連続する1枚の帯状金属板3
5と、2本の閉ループ導体37及び39とから構成され
ている。1枚の帯状金属板35は、中央部に小径の円板
部41を備えており、この円板部41から2つの板状支
持部43及び45が延びている。2つの板状支持部43
及び45は、図2に示した2枚の金属支持板15及び1
7と同様の構成を有している。閉ループ導体37の形状
寸法も、図2の閉ループ導体19と同じ形状を有してい
る。この電磁ノイズ吸収構造体33の取付にもネジ18
が用いられている。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、ファンの風の吐出機能
に殆ど影響を与えることなく、軸受に到来するノイズを
大幅に低減して電食を防止することができる。また本発
明は、既存のファンの電食対策にも簡単且つ安価に適用
できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)及び(B)は、図2(A)及び(B)に
示した本発明の電磁ノイズ吸収構造体の実施の形態の一
例を装着して耐電磁ノイズ防止対策を施したファンの正
面図及び断面図である。
【図2】(A)及び(B)は、電磁ノイズ吸収構造体の
正面図及び左端面図である。
【図3】(A)及び(B)は、図4(A)及び(B)に
示した別の電磁ノイズ吸収構造体をファンに取付けた状
態の正面図及び左端面図である。
【図4】(A)及び(B)は、別の電磁ノイズ吸収構造
体の正面図及び左端面図である。
【図5】(A)及び(B)は、図6(A)及び(B)に
示した別の電磁ノイズ吸収構造体をファンに取付けた状
態の正面図及び左端面図である。
【図6】(A)及び(B)は、別の電磁ノイズ吸収構造
体の正面図及び左端面図である。
【符号の説明】
1 ファン 3 ファンケース 5 モータ 7 ケーシング 9 ブレード 11 インペラ 13,13h, 電磁ノイズ吸収構造体 15,17 金属支持板 15b,17b 傾斜部 15c,17c 被取付部 15e,17e 貫通孔 18 ネジ 19,21,23 閉ループ導体 25 電磁ノイズ吸収構造体 27 枠部 29 連結部 31 板状導体 33 電磁ノイズ吸収構造体 35 帯状金属板 37,39 閉ループ導体 41 円板部 43,45 板状支持部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内堀 康一 東京都豊島区北大塚一丁目15番1号 山洋 電気株式会社内 (72)発明者 高桑 宗仙 東京都豊島区北大塚一丁目15番1号 山洋 電気株式会社内 Fターム(参考) 5E321 AA14 AA21 GG11 5H605 AA11 AA12 BB05 CC03 CC08 CC10 DD09 DD36 EA07 EA15 EA16 EA18 FF01 GG06

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ケーシングの中央部に取付けられたモー
    タと、前記モータのロータに固定されて回転するインペ
    ラとを備えたファンの前記モータ内に使用されている軸
    受等に外部から到来した電磁ノイズに起因してノイズ電
    流が流れることにより生じる弊害を防止するファンの耐
    電磁ノイズ構造であって、 前記モータの軸線方向に位置する端面と対向して所定の
    位置に配置された導電性材料により形成された少なくと
    も一つの閉ループ導体と、 前記閉ループ導体を前記所定の位置に保持する導体保持
    手段と、 前記閉ループ導体を電気的に接地する接地手段とを具備
    することを特徴とするファンの耐電磁ノイズ構造。
  2. 【請求項2】 ケーシングの中央部に取付けられたモー
    タと、前記モータのロータに固定されて回転するインペ
    ラとを備えたファンの前記モータ内に使用されている軸
    受等に外部から到来した電磁ノイズに起因してノイズ電
    流が流れることにより生じる弊害を防止するファンの耐
    電磁ノイズ構造であって、 前記モータの軸線方向に位置する端面と対向する所定の
    位置に配置された導電性材料により形成された板状、網
    状または多孔状の導体と、 前記導体を前記所定の位置に保持する導体保持手段と、 前記導体を電気的に接地する接地手段とを具備すること
    を特徴とするファンの耐電磁ノイズ構造。
  3. 【請求項3】 ケーシングの中央部に取付けられたモー
    タと、前記モータのロータに固定されて回転するインペ
    ラとを備えたファンの前記モータ内に使用されている軸
    受等に外部から到来した電磁ノイズに起因してノイズ電
    流が流れることにより生じる弊害を防止するファンの耐
    電磁ノイズ構造であって、 前記モータの軸線方向の端面と対向する所定の位置に配
    置された導電性材料により形成された少なくとも一つの
    閉ループ導体と、 前記閉ループ導体の内側に配置されて前記モータの端面
    と対向する導電性材料により形成された板状導体と、 前記閉ループ導体及び前記板状導体を前記所定の位置に
    保持する導体保持手段と、 前記閉ループ導体及び前記板状導体を電気的に接地する
    接地手段とを具備することを特徴とするファンの耐電磁
    ノイズ構造。
  4. 【請求項4】 前記導体保持手段が導電性を有する材料
    により形成され、前記導体保持手段が前記接地手段を兼
    ねている請求項1、2または3に記載のファンの耐電磁
    ノイズ構造。
  5. 【請求項5】 前記モータの軸線方向の端面は、前記イ
    ンペラが位置する側の端面である請求項1,2または3
    に記載のファンの耐電磁ノイズ構造。
  6. 【請求項6】 前記少なくとも一つの閉ループ導体は、
    前記モータの軸線方向の端面の輪郭形状とほぼ等しい輪
    郭形状を有しており、前記閉ループ導体は前記モータの
    端面とほぼ同心的に配置されている請求項1または3に
    記載のファンの耐電磁ノイズ構造。
  7. 【請求項7】 前記少なくとも1つの前記閉ループ導体
    の内側に同心的に1以上の別の閉ループ導体が配置され
    ている請求項1に記載のファンの耐電磁ノイズ構造。
  8. 【請求項8】 前記少なくとも1つの前記閉ループ導体
    の外側に同心的に1以上の別の閉ループ導体が配置され
    ている請求項1に記載のファンの耐電磁ノイズ構造
  9. 【請求項9】 前記板状導体は、前記モータの軸線方向
    の端面と実質的に完全に対向する形状を有している請求
    項2に記載のファンの耐電磁ノイズ構造。
  10. 【請求項10】 前記板状導体及び前記導体保持手段並
    びに前記導体保持手段に連結されて前記ケーシングに固
    定される固定手段とが、一枚の金属板により一体に形成
    されている請求項3または9に記載のファンの耐電磁ノ
    イズ構造。
  11. 【請求項11】 モータの端面に隣接した所定の位置に
    配置される導電性材料により形成された少なくとも一つ
    の閉ループ導体と、 前記閉ループ導体を所定の位置に保持する導体保持手段
    と、 前記閉ループ導体を電気的に接地する接地手段とを具備
    することを特徴とする電磁ノイズ吸収構造体。
  12. 【請求項12】 モータの端面に隣接した所定の位置に
    配置される導電性材料により形成された板状、網状また
    は多孔状の導体と、 前記導体を前記所定の位置に保持する導体保持手段と、 前記導体を電気的に接地する接地手段とを具備すること
    を特徴とする電磁ノイズ吸収構造体。
  13. 【請求項13】 モータの前記インペラが取付けられて
    いる側の反対側に位置するモータの端面に隣接した所定
    の位置に配置された導電性材料により形成された少なく
    とも一つの閉ループ導体と、 前記閉ループ導体の内側に配置されて前記モータの端面
    と対向する導電性材料により形成された板状導体と、 前記閉ループ導体及び前記板状導体を前記所定の位置に
    保持する導体保持手段と、 前記閉ループ導体及び前記板状導体を電気的に接地する
    接地手段とを具備することを特徴とする電磁ノイズ吸収
    構造体。
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