JP2011205745A - 電動機用冷却ファン及び電動機 - Google Patents

Abstract

【課題】冷却ファンによる冷却性能が高い電動機用冷却ファン及び電動機を得ること。
【解決手段】筒状のフレーム１１と該フレーム１１の端板を成すブラケット１２とを有するハウジング１０と、前記ブラケット１２から前記ハウジング１０の外側へ突出させた回転軸２０に取付けられ前記ハウジング１０に送風して冷却する冷却ファン３０と、を備える電動機９０において、前記冷却ファン３０は、該冷却ファン３０を前記回転軸２０に取付けるボス３１と、該ボス３１に設けられた主板３２と、該主板３２に支持され前記ボス３１から放射状に延びる複数の羽根３４と、を備え、前記主板３２は、前記羽根３４の付け根部分３２ａの外径φＤが前記フレーム１１の外径φＤＦより大きく形成され、隣合う羽根３４、３４の中間部３２ｂの外径φＤ１が前記フレーム１１の外径φＤＦより小さく形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、ハウジングの外側へ突出させた電動機の回転軸に取付けられハウジングを冷却する電動機用冷却ファン及び該電動機用冷却ファンを備える電動機に関する。

従来、端部を塞いだ筒状の外枠と、この外枠の端部を覆いこの端部との間に空間を置いて吸気孔を開けたグリルを持ち前記外枠の筒状外面に向けて開放する吐出口を持つファンカバーとの間に、前記外枠の端部側より前記ファンカバーのグリル側に延びる回転軸を有する冷却ファンを配置するものにおいて、前記冷却ファンは、前記外枠の端部に沿って延びる支持板と、この支持板より前記ファンカバーの内壁面に向けて放射状に延びる複数の羽根を持つと共に、前記羽根の羽根出口の端面を前記支持板よりこれの外径側に離れるにしたがい前記外枠の端面の延長面上よりしだいに離れるように形成した回転電機が開示されている（例えば、特許文献１参照）。支持板の外径は、羽根の外径より小さくなっている。

上記特許文献１に記載の発明によれば、回転電機の運転に伴って冷却ファンが回転すると、ファンカバーの吸気孔から吸込まれた外気が、吐出口より回転電機の外周面に沿って流れ、回転電機を冷却する。支持板の外径を小さくすることにより、冷却風量が増加すると共に、回転電機の外周面だけでなく回転電機の端部も冷却することができる。

特開昭６３−１４４７３９号公報

しかしながら、上記従来の技術によれば、支持板（主板）の外径を全周に亘って小さくしているため、複数の羽根の近傍の主板の外径も小さくなっていて、羽根近傍の吹出し面積が減少して吹出し風速が減少し、気流の到達性が悪化する。そのため、回転電機（電動機）外周面の冷却性能が悪化する、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、冷却ファンによる冷却性能が高い電動機用冷却ファン及び電動機を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、筒状のフレームと該フレームの端板を成すブラケットとを有するハウジングと、前記ブラケットから前記ハウジングの外側へ突出させた回転軸に取付けられ前記ハウジングに送風して冷却する冷却ファンと、を備える電動機において、前記冷却ファンは、該冷却ファンを前記回転軸に取付けるボスと、該ボスに設けられた主板と、該主板に支持され前記ボスから放射状に延びる複数の羽根と、を備え、前記主板は、前記羽根の付け根部分の外径が前記フレームの外径より大きく形成され、隣合う羽根の中間部の外径が前記フレームの外径より小さく形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、主板は、羽根の付け根部分の外径が、フレームの外径より大きく形成されているので、羽根近傍の吹出し面積が確保されて吹出し風速が増加し、冷却フィン全域への気流の到達性を向上させることができる。また、主板は、隣合う羽根の中間部の外径が、フレームの外径より小さく形成されているので、ブラケットにも外気を当て、ブラケットを直接、冷却することができる。以上により、本発明の電動機は、冷却性能が高い、という効果を奏する。

図１は、本発明にかかる電動機の実施の形態を示す側面図である。 図２は、図１のＡ部の拡大断面図である。 図３は、実施の形態の電動機用冷却ファンを示す正面図である。

以下に、本発明にかかる電動機用冷却ファン及び該電動機用冷却ファンを備える電動機の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態.
図１は、本発明にかかる電動機の実施の形態を示す側面図であり、図２は、図１のＡ部の拡大断面図であり、図３は、実施の形態の電動機用冷却ファンを示す正面図である。

図１及び図２に示すように、実施の形態の電動機９０は、円筒状のフレーム１１とフレーム１１の端板を成すブラケット１２、１３とを有するハウジング１０と、ブラケット１２からハウジング１０の外側へ突出させた回転軸２０に取付けられハウジング１０に送風して冷却する冷却ファン３０（電動機用冷却ファン）と、を備えている。

円筒状のフレーム１１の両端部の開口は、夫々ブラケット１２、１３により塞がれている。フレーム１１の外周面には、軸方向に長い一群の冷却フィン１５が放射状に取付けられている。また、フレーム１１の外周面には、電動機９０を床面等に据付けるための取付足１４と、端子箱１６が取付けられている。

冷却ファン３０は、ブラケット１２からハウジング１０の外側へ突出させた回転軸２０の反負荷側端部に取付けられている。冷却ファン３０及びフレーム１１の端部外周部を覆うように、ファンカバー４０がハウジング１０に取付けられている。

ファンカバー４０は、フレーム１１の外径より大きな内径を有し、冷却ファン３０と対向する吸気口４１と、フレーム１１の端部外周部との間に環状に形成される吹出し口４２と、を有している。

図２及び図３に示すように、冷却ファン３０は、冷却ファン３０を回転軸２０の反負荷側端部に取付ける短円筒状のボス３１と、回転軸２０と直交するようにボス３１に設けられた円盤状の主板３２と、主板３２に支持されボス３１から放射状に延びる複数の羽根３４と、を備えている。

主板３２は、羽根３４の付け根部分３２ａの外径φＤが、フレーム１１の外径φＤＦより大きく形成され（φＤ＞φＤＦ）、隣合う羽根３４、３４の中間部３２ｂの外径φＤ１がフレーム１１の外径φＤＦより小さく（φＤ１＜φＤＦ）形成され、図３に示すように、正面視で星形に形成されている。

図２に示すように、主板３２の羽根３４の付け根部分３２ａの径方向中間部より外周側は、フレーム１１の端部外周部に向かうように傾斜している。主板３２の隣合う羽根３４、３４の中間部３２ｂは、ボス３１近傍からフレーム１１の端部外周部に向かうように傾斜している。羽根３４は、主板３２に直交するように（主板３２の回転方向と直交するように）、主板３２と一体的に成形されている。

ファンカバー４０は、フレーム１１の外径φＤＦより大きな内径を有し、冷却ファン３０と対向する吸気口４１と、フレーム１１の端部外周部との間に環状に形成される吹出し口４２と、を有している。

図２に示すように、ファンカバー４０は、端面に吸気口４１を有する円筒状に形成され、冷却ファン３０の羽根３４の傾斜部３４ａと対向する部分に、傾斜部３４ａに沿うように傾斜した傾斜面部４０ａが形成されている。傾斜面部４０ａが形成されたファンカバー４０は、傾斜面部４０ａが形成されていないファンカバーと比べ、気流の圧力損失が小さい。

次に、実施の形態の電動機９０の作用について説明する。電動機９０が駆動され、回転軸２０と共に冷却ファン３０が回転すると、図２の実線矢印で示すように、ファンカバー４０の吸気口４１から外気が吸引され、この外気の一部が、主板３２の羽根３４の付け根部分３２ａに沿って流れ、吹出し口４２から吹出され、フレーム１１の外周面に沿って一群の冷却フィン１５の間を軸方向へ流れる。また、ファンカバー４０の吸気口４１から吸引された外気の他部は、主板３２の隣合う羽根３４、３４の中間部３２ｂに沿って流れ、ブラケット１２へ当たるように流れる。

実施の形態の冷却ファン３０及び電動機９０によれば、主板３２は、羽根３４の付け根部分３２ａの外径φＤが、フレーム１１の外径φＤＦより大きく形成されているので、羽根３４近傍の吹出し面積が確保されて吹出し風速が増加し、冷却フィン１５全域への気流の到達性を向上させることができる。また、主板３２は、隣合う羽根３４、３４の中間部３２ｂの外径φＤ１が、フレーム１１の外径φＤＦより小さく形成されているので、ブラケット１２にも外気を当て、ブラケット１２を直接、冷却することができる。以上により、冷却ファン３０及び電動機９０は、冷却性能が高い。

以上のように、本発明にかかる電動機用冷却ファン及び電動機は、高出力の電動機に適している。

１０ ハウジング
１１ フレーム
１２、１３ ブラケット（端板）
１４ 取付足
１５ 冷却フィン
１６ 端子箱
２０ 回転軸
３０ 冷却ファン
３１ ボス
３２ 主板
３２ａ 主板の羽根付け根部分
３２ｂ 主板の隣合う羽根の中間部
３４ 羽根
３４ａ 傾斜部
４０ ファンカバー
４０ａ 傾斜面部
４１ 吸気口
４２ 吹出し口
９０ 電動機

Claims (3)

1. ハウジングの外側へ突出させた電動機の回転軸に取付けるボスと、該ボスに設けられた主板と、該主板に支持され前記ボスから放射状に延びる複数の羽根と、を備え、
   前記主板は、前記羽根の付け根部分の外径が前記フレームの外径より大きく形成され、隣合う羽根の中間部の外径が前記フレームの外径より小さく形成されていることを特徴とする電動機用冷却ファン。
2. 筒状のフレームと該フレームの端板を成すブラケットとを有するハウジングと、前記ブラケットから前記ハウジングの外側へ突出させた回転軸に取付けられ前記ハウジングに送風して冷却する冷却ファンと、を備える電動機において、
   前記冷却ファンは、該冷却ファンを前記回転軸に取付けるボスと、該ボスに設けられた主板と、該主板に支持され前記ボスから放射状に延びる複数の羽根と、を備え、
   前記主板は、前記羽根の付け根部分の外径が前記フレームの外径より大きく形成され、隣合う羽根の中間部の外径が前記フレームの外径より小さく形成されていることを特徴とする電動機。
3. 前記冷却ファン及び前記フレームの端部外周部を覆うように前記ハウジングに取付けられ、前記冷却ファンと対向する吸気口と、前記フレームの端部外周部との間に環状に形成される吹出し口と、を有するファンカバーをさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の電動機。

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