JP2010144530A - 不等ピッチ羽根を用いたファンモータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ハウジング1の中央に羽根支持部2が配置され、その周囲に7枚の羽根3−1〜3−7が取り付けられている。羽根3−1〜3−7が時計方向に回ると、軸方向に風が流れ、吸入口4から風を吸入し、排気口5より排気する。各羽根は隣合う羽根との間の取り付け角度が等差数列が成り立つように植設されている。このような等差数列が成り立つように羽根が取り付けられると、軸流ファンモータの回転音は低減され、または音質を変化させることができる。
【選択図】図1
Description
このモータファンは羽根と羽根間の不等ピッチの幅が大きく羽根のバランスを大きくくずすような構成となっている。そのため、羽根指示部材に突起または切り欠き部を設けて羽根の重量バランスを調整するような手法をとっている。
θn=(360°/N+((N−1)/2)×α)−(n−1)×α ・・・(1)
ここで、 N: 羽根枚数
n: 第1番目から第N番目までの羽根の位置
α: 隣合った羽根間のピッチ角度の差
本発明の請求項2は、請求項1記載の発明において前記隣合った羽根間の角度の差は、略0.5°〜略2°であることを特徴とする。
本発明の請求項3は、羽根支持部材に植設される羽根の回転の接線方向に空気を吸入排気する遠心ファンモータであって、前記羽根支持部材の周囲に取り付けられるすべての羽根の羽根角度は同じで、各羽根間の取り付け角度が(2)式からなる等差数列をなすように羽根を取り付け、かつ、取り付けられる羽根は奇数枚であることを特徴とする。
θn=(360°/N+((N−1)/2)×α)−(n−1)×α ・・・(2)
ここで N:羽根枚数
n: 第1番目から第N番目までの羽根の位置
α: 隣合った羽根間のピッチ角度の差
本発明の請求項4は、請求項3記載の発明において前記隣合った羽根間の角度の差は、略0.5°〜略2°であることを特徴とする。
そして、耳障り音が低減した分、回転数を上げ風量アップを図ることが可能となり、モータの性能アップに繋がる。また、小形ファンモータについて容易に適用できる。
図1は、本発明による不等ピッチ羽根を用いたファンモータの外観を示す斜視図で、軸流ファンに適用した例を示している。
ハウジング1の中央に羽根支持部2が配置され、その周囲に7枚の羽根3−1〜3−7が取り付けられている。羽根3−1〜3−7が時計方向に回ると、軸方向に風が流れ、吸入口4から風を吸入し、排気口5より排気する。各羽根は隣合う羽根との間の取り付け角度が等差数列が成り立つように植設されている。
羽根支持部2に取り付けられた羽根について隣合った羽根間の取り付け角度を等差数列が成り立つように全て異なるピッチとすると、全て等しい羽根ピッチのファンモータの回転音(ある特定の周波数音)に比べて本発明による不等ピッチ羽根を有する軸流ファンモータの回転音は低減され、または音質を変化させることができる。
本図は羽根支持部2を円周面方向から見たもので、各羽根3の迎え角6は同じ角度で取り付けられる。迎え角6は羽根支持部2の回転軸に対する直角面2aからの羽根3の傾きである。
羽根3−1〜3−7が羽根3−1を第1番目の羽根としてその位置を基準に左回りに等差数列にしたがって第2番目,第3番目・・・第7番目というように植設される。
この時の第1番目と第2番目の間の取り付け角度をθ1,第2番目と第3番目の取り付け角度をθ2・・・第7番目と第1番目の取り付け角度をθ7とし、α=1°とすると、54.43°,53.43°,52.43°,51.43°,50.43,49.43°および48.43°となる。αは隣合った羽根間のピッチである角度の差と定義される。
羽根の取り付け角度θn:
θn=(360°/N+((N−1)/2)×α)−(n−1)×α ・・・(1)
ここで、 N: 羽根枚数
n: 第1番目から第N番目までの羽根の位置
α: 隣合った羽根間のピッチ角度の差
αは0.5〜2°の範囲のいずれかである。
隣合った羽根間のピッチである角度の差はαで決まるが、αの値を0.5〜2°の範囲の小さい値にすることにより羽根の不等ピッチによる羽根重量バランスの狂いを極力抑えている。そのため、通常のバランサーでの作業が従来通りできる。なお、バランサーでの作業とは羽根のバランス不釣り合いを測定して、バランスウエイトをロータに載せる作業である。
上記(1)式で表される等差数列が成り立つ不等ピッチ(角度)で羽根を取り付けることより、羽根に起因するピーク値を低減することが可能となる。
図3に示すようにα=1°で7枚不等ピッチ軸流ファンモータを四角の箱5に入れたときの騒音を測定した。迎え角が30°で、回転数は3300rpmである。
箱5の寸法は幅×奥行き×高さは160×150×110mmであり、前面の風が流れる方向7に対し、箱5の側面の一定距離にマイク6を配置した。
図4の条件での騒音FFT(1/3オクターブ)測定結果である。
横軸は、周波数(Hz),縦軸は騒音(dB)をそれぞれ表している。
(a)に示す等ピッチの7枚羽根では、羽根の枚数に起因する周波数(3300/60)×7=385Hz近辺にピーク値が出ている。
これに対し、(b)に示す本発明による等差数例が成り立つ不等ピッチの7枚羽根では、その385Hz近辺でのピーク値が低減されている。その結果、耳障りが低減する。
ハウジング11の中央に羽根支持部12が配置され、その周囲に13枚の羽根13−1〜13−13が取り付けられている。羽根13−1〜13−13が反時計方向に回ると、ハウジング11の上の吸入口14から空気が吸い込まれ、ハウジング11の側面に設けられた排気口15より排気する。各羽根は隣合う羽根との間の取り付け角度が等差数列が成り立つように植設されている。
この遠心ファンについても羽根支持部12に取り付けられた羽根について隣合った羽根間の取り付け角度を等差数列が成り立つように全て異なるピッチとすると、従来のファンモータの回転音(ある特定の周波数音)に比べて本発明による不等ピッチ羽根を有する遠心ファンモータの回転音は低減され、または音質を変化させることができる。
羽根13−1〜13−13が羽根13−1を第1番目の羽根としてその位置を基準に右回りに等差数列にしたがって第2番目,第3番目・・・第13番目というように植設される。
この時の第1番目と第2番目の間の取り付け角度をθ1,第2番目と第3番目の取り付け角度をθ2・・・第13番目と第1番目の取り付け角度をθ13とし、α=1°とすると、各羽根間の角度は1°ずつ減少して取り付けられる。各羽根の羽根角度は90°である。
羽根の取り付け角度θn:
θn=(360°/N+((N−1)/2)×α)−(n−1)×α ・・・(2)
N:羽根枚数
n: 第1番目から第N番目までの羽根の位置
α: 隣合った羽根間のピッチ角度の差
αは0.5〜2°の範囲のいずれかである。
隣合った羽根間のピッチ角度の差はαで決まるが、αの値を0.5〜2°の範囲の小さい値にすることにより軸流ファンモータで述べたと同様、羽根の不等ピッチによる羽根重量バランスの狂いを極力抑えている。
上記(2)式で表される等差数列が成り立つ不等ピッチ(角度)で羽根を取り付けることより、羽根に起因するピーク値を低減することが可能となる。
また、αの角度も1°の場合について説明したが、予め示されている範囲内(軸流ファン0.5°〜2°,遠心ファン0.5°〜2°)であるならば、他のαの角度でも同様な効果を得ることができる。
さらに軸流ファンモータについて騒音測定方法の例では各羽根の迎え角が30°の場合を、遠心ファンモータでは各羽根角度を90°の場合について説明したが、迎え角,羽根角度はこれらの例の角度に限らず、他の角度でもよい。
2,12 羽根支持部
3,3−1〜3−7 軸流用羽根
4,14 吸入口
5,15 排気口
10 軸流ファン
11 20 遠心ファン
13−1〜13−13 遠心用羽根
Claims (4)
- 羽根支持部材に植設される羽根の回転軸に対し軸方向に空気を吸入排出する軸流ファンモータであって、
前記羽根支持部材の周囲に取り付けられるすべての羽根の迎え角は同じで、各羽根間の取り付け角度が(1)式からなる等差数列をなすように羽根を取り付け、かつ、取り付けられる羽根は奇数枚であることを特徴とする不等ピッチ羽根を用いたファンモータ。
θn=(360°/N+((N−1)/2)×α)−(n−1)×α ・・・(1)
ここで、 N: 羽根枚数
n: 第1番目から第N番目までの羽根の位置
α: 隣合った羽根間のピッチ角度の差 - 前記隣合った羽根間の角度の差は、略0.5°〜略2°であることを特徴とする請求項1記載の不等ピッチ羽根を用いたファンモータ。
- 羽根支持部材に植設される羽根の回転の接線方向に空気を吸入排気する遠心ファンモータであって、
前記羽根支持部材の周囲に取り付けられるすべての羽根の羽根角度は同じで、各羽根間の取り付け角度が(2)式からなる等差数列をなすように羽根を取り付け、かつ、取り付けられる羽根は奇数枚であることを特徴とする不等ピッチ羽根を用いたファンモータ。
θn=(360°/N+((N−1)/2)×α)−(n−1)×α ・・・(2)
ここで N:羽根枚数
n: 第1番目から第N番目までの羽根の位置
α: 隣合った羽根間のピッチ角度の差 - 前記隣合った羽根間の角度の差は、略0.5°〜略2°であることを特徴とする請求項3記載の不等ピッチ羽根を用いたファンモータ。
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