JP2013245626A - Air fan - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料ガスを燃焼させる燃焼装置に用いられる送風ファンに関する。 The present invention relates to a blower fan used in a combustion apparatus that burns fuel gas.
燃料ガスを燃焼させる燃焼装置には、様々な用途で送風ファンが使用されている。例えば、給湯器として用いられる燃焼装置には、バーナーに燃焼用の空気を供給する目的で送風ファンが使用されている。また、温風暖房機として用いられる燃焼装置には、燃料ガスの燃焼によって生じた燃焼排気を空気で希釈して温風を噴き出させる目的で、あるいは燃焼排気で空気を暖めて生成した温風を噴き出させる目的で送風ファンが使用されている。 A blower fan is used for various purposes in a combustion apparatus that burns fuel gas. For example, in a combustion apparatus used as a water heater, a blower fan is used for the purpose of supplying combustion air to a burner. In addition, the combustion device used as a warm air heater has a warm air generated for the purpose of diluting the combustion exhaust generated by the combustion of fuel gas with air and blowing out the warm air, or by warming the air with the combustion exhaust. A blower fan is used for the purpose of blowing out air.
これらの送風ファンでは、モーターを用いて回転羽根を回転させることによって送風する。ここで、モーターの回転軸は僅かであるが回転時に軸方向の振動が発生する。そして、この振動が回転羽根に伝わると騒音の原因となることがある。そこで、回転羽根に回転軸を挿通する箇所の両側を防振ゴムで挟んで、防振ゴムごと回転バネを、ナットを用いて回転軸に取り付けた構造の送風ファンが提案されている(特許文献1)。 In these ventilation fans, it blows by rotating a rotary blade using a motor. Here, although the rotation shaft of the motor is slight, vibration in the axial direction occurs during rotation. And if this vibration is transmitted to the rotary blade, it may cause noise. In view of this, there has been proposed a blower fan having a structure in which both sides of a portion where the rotating shaft is inserted into the rotating blades are sandwiched by vibration-proof rubber, and the rotation spring together with the vibration-proof rubber is attached to the rotating shaft using a nut (Patent Literature). 1).
しかし、提案された構造の送風ファンでは、長い間の使用によって騒音が増加することがあるという問題があった。これは、ナットで締め付けられることによって防振ゴムに大きな圧縮力が加わった状態となるため、長い間の使用による防振ゴムのへたりによって回転羽根を押え付ける力(押付力)が弱まり、その結果、モーターの回転軸と回転羽根との間でがたつきが発生することによる。 However, the air blowing fan having the proposed structure has a problem that noise may increase due to long-term use. This is because a large compressive force is applied to the anti-vibration rubber when tightened with a nut, and the force (pressing force) to press the rotating blades weakens due to the anti-vibration rubber sag due to long-term use. As a result, rattling occurs between the rotating shaft of the motor and the rotating blade.
この発明は、従来の技術が有する上述した課題に対応してなされたものであり、燃料ガスを燃焼させる燃焼装置に用いられ、長い間の使用によっても騒音が増加することのない送風ファンの提供を目的とする。 The present invention has been made in response to the above-mentioned problems of the prior art, and is used in a combustion apparatus that burns fuel gas, and provides a blower fan that does not increase noise even when used for a long time. With the goal.
上述した課題を解決するために本発明の送風ファンは次の構成を採用した。すなわち、
燃料ガスを燃焼させる燃焼装置に用いられ、回転することによって送風する回転羽根部と、該回転羽根部を回転させるモーターとを有する送風ファンにおいて、
前記回転羽根部は、
前記モーターの回転軸が挿通される取付穴が形成された基板と、
前記基板の前記取付穴が形成された箇所を両面側から挟んで設けられたゴム部材と
を備えると共に、
前記取付穴に前記回転軸を挿通して、ナットを用いて前記基板を前記ゴム部材ごと該回転軸にネジ止めすることによって取り付けられており、
前記ナットと前記ゴム部材との間には、該ゴム部材のへたりを吸収する金属バネが設けられている
ことを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, the blower fan of the present invention employs the following configuration. That is,
In a blower fan that is used in a combustion device that burns fuel gas and has a rotating blade portion that blows air by rotating and a motor that rotates the rotating blade portion,
The rotating blade part is
A substrate having a mounting hole through which the rotation shaft of the motor is inserted;
A rubber member provided by sandwiching the place where the mounting hole of the substrate is formed from both sides, and
The rotating shaft is inserted through the mounting hole, and the substrate is attached by screwing the substrate together with the rubber member to the rotating shaft using a nut.
A metal spring that absorbs the sag of the rubber member is provided between the nut and the rubber member.
かかる本発明の送風ファンにおいては、ナットを締め付けることによって回転羽根部をモーターの回転軸に取り付けると、基板の両面側に設けられたゴム部材が圧縮されるだけでなく、金属バネも圧縮された状態となる。このため、送風ファンの長い間の使用によってゴム部材にへたりが生じても、圧縮されていた金属バネの復元力によってゴム部材を基板に押し付けておくことができる。尚、「ゴム部材のへたり」とは、長い間に亘って力を受けることによってゴム部材に生じる永久歪みをいう。その結果、回転羽根部とモーターの回転軸との間でがたつきが生じることが無く、送風ファンの騒音が増加することを回避することが可能となる。 In the blower fan of the present invention, when the rotating blade portion is attached to the rotating shaft of the motor by tightening the nut, not only the rubber members provided on both sides of the substrate are compressed, but also the metal spring is compressed. It becomes a state. For this reason, even if the rubber member sags due to the long use of the blower fan, the rubber member can be pressed against the substrate by the restoring force of the compressed metal spring. The “sagging of the rubber member” refers to permanent distortion generated in the rubber member by receiving a force for a long time. As a result, rattling does not occur between the rotary blade portion and the rotating shaft of the motor, and it is possible to avoid an increase in noise of the blower fan.
また、ナットとゴム部材との間に金属バネが設けられているので、ナットを強く締め付けた場合でも、金属バネが圧縮されるので、ゴム部材が過度に変形して大きな圧縮力が加わることがない。このため、大きな圧縮力を受けてゴム部材にへたりが発生することも防止することができる。 Further, since the metal spring is provided between the nut and the rubber member, even when the nut is strongly tightened, the metal spring is compressed, so that the rubber member is excessively deformed and a large compressive force is applied. Absent. For this reason, it is possible to prevent the rubber member from undergoing sag due to a large compressive force.
尚、「燃焼装置に用いられる送風ファン」としては、例えば、燃焼装置のバーナーに燃焼用の空気を供給する燃焼ファンや、バーナーの燃焼排気を空気で希釈して生成した温風を送風する送風ファンや、燃焼排気で空気を温めて生成した温風を送風する温風ファンなどを挙げることができる。 In addition, examples of the “blower fan used in the combustion apparatus” include a combustion fan that supplies combustion air to the burner of the combustion apparatus, and a blower that blows hot air generated by diluting the combustion exhaust of the burner with air. Examples thereof include a fan and a warm air fan that blows warm air generated by warming air with combustion exhaust.
また、上述した本発明の送風ファンにおいては、回転軸と同軸状に設けられたコイルバネによって金属バネを構成してもよい。 In the above-described blower fan of the present invention, the metal spring may be constituted by a coil spring provided coaxially with the rotating shaft.
コイルバネを用いれば、金属バネの圧縮量を十分に大きくすることができる。このため、ゴム部材のへたりの分だけ金属バネが伸張したとしても、取り付け時の金属バネの圧縮量からすると僅かな比率で伸張したに過ぎない状態とすることができる。そして、こうすれば、ゴム部材のへたりによって金属バネが伸張しても、ゴム部材を基板に押し付ける力がほとんど低下しないようにすることが可能となる。 If a coil spring is used, the amount of compression of the metal spring can be sufficiently increased. For this reason, even if the metal spring expands by the amount of the sag of the rubber member, it can be in a state where it has only expanded at a slight ratio from the amount of compression of the metal spring at the time of attachment. Then, even if the metal spring is stretched due to the sag of the rubber member, it is possible to prevent the force for pressing the rubber member against the substrate from almost decreasing.
加えて、コイルバネを用いて金属バネを構成すれば、ナットの締め付け時にゴム部材に過度な圧縮力が加わることを防止する効果も得ることができる。すなわち、金属バネの圧縮量を十分に大きくしておくことができるので、多少、圧縮量が増加しても、金属バネがゴム部材を押し付ける力はほとんど増加しないようにすることができる。このため、ナットを強く締め付けた場合でも、ゴム部材に過度の圧縮力が加わらないようにすることが可能となる。 In addition, if the metal spring is configured using a coil spring, an effect of preventing an excessive compressive force from being applied to the rubber member when the nut is tightened can be obtained. That is, the amount of compression of the metal spring can be made sufficiently large, so that even if the amount of compression increases somewhat, the force with which the metal spring presses the rubber member can be hardly increased. For this reason, even when the nut is strongly tightened, it is possible to prevent an excessive compressive force from being applied to the rubber member.
また、前述した本発明の送風ファンにおいては、複数枚の皿バネを回転軸の軸方向に重ねることによって、金属バネを構成してもよい。 In the above-described blower fan of the present invention, a metal spring may be configured by stacking a plurality of disc springs in the axial direction of the rotation shaft.
皿バネを用いれば、金属バネを小さくすることができ、また、複数枚の皿バネを重ねれば、全体として十分なストロークを確保することができる。このため、ゴム部材のへたりを吸収することが可能となり、同時に、ナットの締め付け時にゴム部材に過度な圧縮力が加わることを防止することも可能となる。 If a disc spring is used, the metal spring can be made small, and if a plurality of disc springs are stacked, a sufficient stroke can be secured as a whole. For this reason, it is possible to absorb the sag of the rubber member, and at the same time, it is possible to prevent an excessive compressive force from being applied to the rubber member when the nut is tightened.
図1は、本実施例の送風ファン1の分解組立図である。また、図2は、本実施例の送風ファン1の構造を示す断面図である。図示されるように送風ファン1は、回転羽根部10や、回転羽根部10を回転させるモーター20などを備えている。尚、本実施例では、回転羽根部10がいわゆるシロッコファンであるものとして説明するが、他の形式のファンであっても構わない。
FIG. 1 is an exploded view of the blower fan 1 of this embodiment. Moreover, FIG. 2 is sectional drawing which shows the structure of the ventilation fan 1 of a present Example. As shown in the figure, the blower fan 1 includes a
本実施例の回転羽根部10には、モーター20の回転軸22の軸方向に細長く形成された複数の翼片11が略円形の基板12の外縁部分に立設されている。基板12の中心にはモーター20の回転軸22が挿通される取付穴13が形成されており、複数の翼片11は取付穴13に対して放射状に所定の間隔で配置されている。モーター20を駆動させて回転羽根部10を回転させると、複数の翼片11の間から円周方向に送風することができる。
In the
モーター20の回転軸22は、基端側に設けられた太径部分(載置部22a)と、先端側に設けられ細径部分(締結部22b)とを有しており、締結部22bの外周側面には雄ネジが形成されている。また、締結部22bは、外周側面の一部が平坦に削られたいわゆるDカット形状に形成されており、このことと対応して、回転軸22が挿通される基板12の取付穴13の形状もD字型に形成されている。
The rotating
送風ファン1を組み立てる際には、先ず、円環形状に形成された金属製平板のワッシャー15と、ワッシャー15と略同径の円環形状に形成されたゴム製の防振ゴム14とを順に回転軸22に嵌める。ワッシャー15の内径は、回転軸22の締結部22bの外径よりは大きく、載置部22aの外径よりは小さくなっており、回転軸22に嵌め込んだワッシャー15は、載置部22aの上面に載置される。尚、本実施例の防振ゴム14は、本発明の「ゴム部材」に相当している。
When assembling the blower fan 1, first, a metal
続いて、回転羽根部10の基板12に形成された取付穴13に、回転軸22の締結部22bを挿通した後、更に、2つめの防振ゴム14と、2つめのワッシャー15とをこの順に締結部22bに嵌める。回転軸22の締結部22bはDカット形状に形成されており、基板12の取付穴13もD字型に形成されているので、回転軸22が回転した時に回転羽根部10が空回りすることがない。その後、ワッシャー15の上にコイルバネ30を乗せて、ナット16を回転軸22の締結部22bに締結する。このとき、図2に示されるようにコイルバネ30は、ナット16とワッシャー15との間に挟まれて圧縮された状態となる。尚、本実施例のコイルバネ30は、本発明の「金属バネ」に相当している。
Subsequently, after the
このような構成の本実施例の送風ファン1では、ナット16を締結部22bに締め付けた時の力が防振ゴム14に直接加わるのではなく、ナット16とワッシャー15との間に介在するコイルバネ30を介して防振ゴム14に加わるようになっている。このため、長い間の使用によっても騒音が大きくなることがない。以下では、この理由について説明するが、その準備として、ナット16の締め付け力が防振ゴム14に直接加わる場合(ナット16とワッシャー15との間にコイルバネ30が介在しない場合)には、長い間の使用によって騒音が増加することがある理由について説明する。
In the blower fan 1 of this embodiment having such a configuration, the force when the
図3は、従来の送風ファン1で長い間の使用によって騒音が増加する理由を示した説明図である。図3(a)には、従来の送風ファン1における回転羽根部10の基板12と、モーター20の回転軸22との取り付け部分を拡大した断面図が示されている。図示されるように、従来の送風ファン1にはコイルバネ30が設けられていない。このため、ナット16を回転軸22に締め付けると、ナット16がワッシャー15を介して防振ゴム14を変形させ、変形した防振ゴム14の復元力によって基板12が保持された状態となる。
FIG. 3 is an explanatory view showing the reason why noise increases due to long-term use of the conventional blower fan 1. FIG. 3A shows an enlarged cross-sectional view of a mounting portion between the
ここで、ゴム材料は一般に、力を受けて変形した状態で長い時間が経過すると、クリープによって永久歪みが発生し、力が除かれても元には戻らなくなる性質がある。そして、ナット16からの力で変形した状態で防振ゴム14に永久歪み(いわゆる「へたり」)が発生すると、防振ゴム14が基板12を保持する力は急激に低下する。これは、ゴム材料が大きな弾性係数を有することに起因する。
Here, in general, when a long time elapses in a state in which the rubber material is deformed by receiving a force, a permanent distortion is generated by creep, and the rubber material has a property that cannot be restored even if the force is removed. When permanent deformation (so-called “sagging”) is generated in the
図3(b)には、ナット16を締め付けることによる防振ゴム14の変形量(圧縮量)と、防振ゴム14が基板12を保持する力(保持力)との関係が示されている。尚、防振ゴム14の圧縮量は、ナット16を締め付けた時の回転角度(締付角度)に対応するので、図3(b)では、ナット16の締付角度によって防振ゴム14の圧縮量を表している。ゴム材料は大きな弾性係数を有するので、ナット16の締付角度(防振ゴム14の圧縮量)を増加させると、防振ゴム14の復元力が急激に増加し、その結果、基板12の保持力が急激に増加する。ところが、防振ゴム14に少しでもへたりが生じると、その分だけ圧縮されていなかったことと同じ状態となるので、防振ゴム14の復元力は急激に低下する。その結果、図3(b)に示すように、基板12の保持力も急激に低下して、回転羽根部10にがたつきが発生し得る。
FIG. 3B shows the relationship between the amount of deformation (compression amount) of the vibration-
図3(c)には、へたりの有無による騒音の違いが例示されている。図中の実線は、へたりがない状態で測定した場合の送風ファン1の騒音を表しており、図中の破線は、へたりがある状態で測定した場合の騒音を表している。測定結果から明らかなように、防振ゴム14にへたりが生じると、基板12の保持力が低下して騒音が増加する。
FIG. 3C illustrates the difference in noise due to the presence or absence of sag. The solid line in the figure represents the noise of the blower fan 1 when measured without a sag, and the broken line in the figure represents the noise when measured with a sag. As is apparent from the measurement results, when the
これに対して、本実施例の送風ファン1では、ナット16と防振ゴム14との間にコイルバネ30が設けられている。このため、ナット16を締め付けるとコイルバネ30が圧縮され、圧縮されたコイルバネ30が防振ゴム14を圧縮する。そして、圧縮された防振ゴム14が基板12を保持する構造となっている。その結果、ナット16の締付角度と基板12の保持力との関係は、図3(b)に示した関係とは大きく異なったものとなる。
On the other hand, in the blower fan 1 of this embodiment, the
図4は、本実施例の送風ファン1におけるナット16の締付角度と、防振ゴム14が基板12を保持する力(保持力)との関係が示されている。上述したように、ナット16はコイルバネ30と防振ゴム14とを圧縮するので、ナット16の締付角度は、防振ゴム14とコイルバネ30との圧縮量に対応する。そして、防振ゴム14の弾性係数に比べればコイルバネ30の弾性係数(すなわち、バネ定数)は小さいので、ナット16の締付角度(防振ゴム14およびコイルバネ30の圧縮量)を増加させても、コイルバネ30が防振ゴム14を基板12に押し付ける力は大きく変化することがない。従って、防振ゴム14が基板12を保持する力(保持力)も大きく変化することはない。このため、たとえ防振ゴム14にへたりが生じても、基板12の保持力が大きく低下することはなく、適切な力で基板12を保持しておくことができる。その結果、送風ファン1の長い間の使用によっても騒音が増加することを回避することが可能となる。
FIG. 4 shows the relationship between the tightening angle of the
加えて、ナット16を強く締め付けてもコイルバネ30が圧縮されるので、防振ゴム14に過度の圧縮力が加わることがない。このため、ナット16の締め付けに高い精度が不要となるので、送風ファン1を容易かつ迅速に組み立てることが可能となる。
In addition, since the
上述した本実施例の送風ファン1には、以下のような変形例も存在する。以下では、上述した実施例と異なる点を中心に変形例について説明する。尚、変形例の説明に際しては、上述の実施例と同じ構成については同じ符号を付すこととして説明を省略する。 The following modifications are also present in the blower fan 1 of the present embodiment described above. In the following, modifications will be described focusing on differences from the above-described embodiment. In the description of the modification, the same components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
図5は、変形例の回転羽根部10の基板12をモーター20の回転軸22に取り付けた部分を拡大した断面図である。図示されるように変形例では、前述した実施例のコイルバネ30に代えて、円環形状の複数枚(図示した例では2枚)の皿バネ32が重ねられた状態で、ナット16とワッシャー15との間に挿入されている。尚、変形例の複数枚の皿バネ32は、本発明の「金属バネ」に相当する。
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a portion where the
皿バネ32は、コイルバネ30よりも小さいので、回転羽根部10をモーター20の回転軸22に取り付ける部分が大きくなることがない。また、複数枚の皿バネ32を重ね合わせてやれば、十分なストロークを確保することができるので、コイルバネ30を用いた上述の実施例と同様の効果を得ることができる。尚、複数枚の皿バネ32を重ねる際には、図5に例示したように、皿バネ32を交互に背中合わせに重ねてもよいし、あるいは、皿バネ32の広がった側が互いに向き合うようにして複数枚の皿バネ32を重ね合わせても良い。もちろん、皿バネ32の向きが互い違いになるように重ね合わせる必要はなく、例えば、皿バネ32と皿バネ32との間にワッシャーを設けて、複数枚の皿バネ32を同じ向きに重ねても良い。
Since the
以上、本実施例および変形例の送風ファン1について説明したが、本発明は上記の実施例および変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。 Although the blower fan 1 according to the present embodiment and the modification has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment and the modification, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof. It is.
例えば、前述した実施例では、回転羽根部10をシロッコファンとしていたが、回転羽根部10は、回転することによって送風することが可能であれば、これに限られるわけではない。例えば、回転軸22を中心にして複数枚の羽根が放射状に取り付けられた、いわゆるプロペラファンであってもよい。
For example, in the above-described embodiment, the
1…送風ファン、 10…回転羽根部、 11…翼片、
12…基板、 13…取付穴、 14…防振ゴム、
15…ワッシャー、 16…ナット、 20…モーター、
22…回転軸、 30…コイルバネ、 32…皿バネ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Blower fan, 10 ... Rotary blade part, 11 ... Wing piece,
12 ... Substrate, 13 ... Mounting hole, 14 ... Anti-vibration rubber,
15 ... Washer, 16 ... Nut, 20 ... Motor,
22 ... Rotating shaft, 30 ... Coil spring, 32 ... Disc spring
Claims (3)
前記回転羽根部は、
前記モーターの回転軸が挿通される取付穴が形成された基板と、
前記基板の前記取付穴が形成された箇所を両面側から挟んで設けられたゴム部材と
を備えると共に、
前記取付穴に前記回転軸を挿通して、ナットを用いて前記基板を前記ゴム部材ごと該回転軸にネジ止めすることによって取り付けられており、
前記ナットと前記ゴム部材との間には、該ゴム部材のへたりを吸収する金属バネが設けられている
ことを特徴とする送風ファン。 In a blower fan that is used in a combustion device that burns fuel gas and has a rotating blade portion that blows air by rotating and a motor that rotates the rotating blade portion,
The rotating blade part is
A substrate having a mounting hole through which the rotation shaft of the motor is inserted;
A rubber member provided by sandwiching the place where the mounting hole of the substrate is formed from both sides, and
The rotating shaft is inserted through the mounting hole, and the substrate is attached by screwing the substrate together with the rubber member to the rotating shaft using a nut.
A blower fan, wherein a metal spring that absorbs the sag of the rubber member is provided between the nut and the rubber member.
前記金属バネは、前記回転軸と同軸状に設けられたコイルバネである
ことを特徴とする送風ファン。 The blower fan according to claim 1,
The blower fan, wherein the metal spring is a coil spring provided coaxially with the rotation shaft.
前記金属バネは、前記回転軸の軸方向に重ねられた複数枚の皿バネである
ことを特徴とする送風ファン。 The blower fan according to claim 1,
The blower fan, wherein the metal spring is a plurality of disc springs stacked in the axial direction of the rotating shaft.
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