JP5017965B2

JP5017965B2 - 送風機および送風機を備えた冷却機器

Info

Publication number: JP5017965B2
Application number: JP2006233611A
Authority: JP
Inventors: 幸子金原
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-08-30
Filing date: 2006-08-30
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2026-08-30
Also published as: JP2008057385A

Description

本発明は、機械室で使用する送風機およびこの送風機を備えた冷蔵庫などの冷却機器に関するものである。

従来から、小型、省電力化を目的とした軸流型の送風機が知られており、このような送風機を、冷蔵庫をはじめとし、ショーケース、製氷機、自動販売機、各種空調機器のような冷却機器に適用することは容易に考えられる（例えば、特許文献１）。

図４は、従来の冷蔵庫の斜視図である。図４において、１は冷凍室、冷蔵室等を有する冷蔵庫本体を示しており、冷蔵庫１の下部後方は機械室２となっている。

機械室２は巾方向に長い形状となっており、機械室２の前方壁面の一部や後方壁面の一部には開放口２１と排出口２２が設けられている。機械室２内には圧縮機３、凝縮器４、蒸発皿５、送風機６等がそれぞれ配置されている。

また、冷却機器の機械室に適用する従来の送風機を以下、説明する（例えば、特許文献２参照）。

図５は、機械室２に設置する従来の送風機の断面図である。図５において、ハウジング６１はファン６２の周囲を所定の間隔をおいて風路形成する風洞部６３と風洞部６３から伸びるスポーク６４とハウジングボス部６５により一体形成され、ハウジングボス部６５にはモータ６６を構成するステータ巻線６７、コア６８、軸受６９、回路部７０が位置決め固定されている。軸受６９に支持されたシャフト７１にはロータフレーム７２が結合され、ロータフレーム７２にはマグネット７３が固定されている。さらにシャフト７１にはファン６２が固定されている。防塵カバー７４はスポーク７３とハウジングボス部７４との接続部に溶着あるいはビス締めなどで固定され、ちょうどファン６２とロータフレーム７２の間に介在してモータ６６を覆う構造となっている。
特開平５−２６５６３号公報特開２０００−３１２４５２号公報

図４のような機械室においては解放口や排出口から埃が侵入する可能性がある為、設置する送風機はモータ部への埃付着防止として図５のように防塵カバー等により防塵構造とする必要があった。

しかし、防塵カバーを追加すると内部のモータ部が大型化し、ファンのハブが大きくなる分、ファン翼面積が小さくなって大幅に風量が低下してしまうという課題があった。また、送風機が小型化出来ずに機械室が大きくなり、その分冷却機器の庫内容量を小さくしてしまうデメリットが生じていた。

加えて、ファンとロータフレームの間に防塵カバーを設ける構造の為、本来一体化しているファンとロータフレームが分離されてファンバランスが悪化したり、防塵カバーにより軸受摺動音やスイッチングノイズ等のモータ音が増幅され易くなったりといった騒音面での問題点もあった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、機械室のような埃が多く存在する環境下において使用する送風機の防塵構造を容易化することで、低騒音でかつ冷却機器の庫内容量を確保することが出来る、小型の送風機を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明の送風機は、ロータフレームとマグネットが固定された軸流型のファンと、前記ファンを駆動する回路部を備えて前記ファンのハブ内に位置するモータと、前記ハブ部と対向し前記モータを固定するハウジングボス部を有し前記ファンの周囲を所定の間隔をおいて囲む風洞部を形成したハウジングとで構成され、前記ハウジングボス部は外周部の内側に前記回路部の外周を覆うように円周にリブを形成し、前記リブは前記外周部と間隔を空けて別体の構成とし、前記ファンのハブ内径は前記リブ外径より大きく且つ前記リブを覆う構造で、前記ハブの先端は前記ハウジングボス部の外周部に近接することを特徴としたものである。

これにより、ファンのハブ開口部からの埃侵入口が小さくなるとともにハブ内に位置するモータへの埃侵入経路が長くなる為、モータへ埃が到達しないようにすることが出来る。そして、防塵カバー等の従来の防塵構造を廃止することで、送風機の小型化が可能となる他、ファンとロータフレームの分離によるファンバランスの悪化や、防塵カバーによる軸受摺動音やスイッチングノイズの増幅をなくして低騒音化を図ることが出来る。

本発明の送風機は、防塵構造を容易化して従来の防塵カバーを廃止し、小型化が可能で且つ低騒音の送風機を提供することが出来る。また、ファンのみの形状変更で実施すれば低コスト化を図ることが出来る。また、埃の多い冷却機器の機械室に適用しても、設置スペースをとらずに冷却機器の庫内容量を確保することが出来る。

請求項１に記載の発明は、ロータフレームとマグネットが固定された軸流型のファンと、前記ファンを駆動する回路部を備えて前記ファンのハブ内に位置するモータと、前記ハブ部と対向し前記モータを固定するハウジングボス部を有し前記ファンの周囲を所定の間隔をおいて囲む風洞部を形成したハウジングとで構成され、前記ハウジングボス部は外周部の内側に前記回路部の外周を覆うように円周にリブを形成し、前記リブは前記外周部と間隔を空けて別体の構成とし、前記ファンのハブ内径は前記リブ外径より大きく且つ前記リブを覆う構造で、前記ハブ先端は前記ハウジングボス部の外周部に近接するものであり、ファンのハブ開口部からの埃侵入口が小さくなるとともにハブ内に位置するモータへの埃侵入経路が長くなる為、モータへ埃が到達しないようにすることが出来る。そして、防塵カバー等の従来の防塵構造を廃止することが出来る。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、ハウジングボス部のリブ外径とファンのハブ内径との隙間、及び前記ハブの先端とハウジングボス部の外周部との隙間は１ｍｍ以内とした送風機であり、モータへの埃侵入口の狭小化により埃侵入防止効果を高めることが出来る。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、ファン外周と風洞部との間隔を１．５ｍｍ以上とした送風機であり、ファンと風洞部の隙間の埃詰まりによる起動不良を防止することが出来る。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の送風機を備えた冷却機器であり、埃付着による送風機の不具合を防止することが出来、送風機の小型化が可能な為、設置スペースをとらず、冷却機器の庫内容量に影響することがない。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明するが、従来冷または先に説明した実施の形態と同一構成について同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における送風機の正面図であり、図２は同実施の形態の送風機の断面図である。

図１、図２において、ハウジング６１はファン６２の外周と１．５ｍｍ以上の一定の間隔を空けて風路を形成する風洞部６３と風洞部６３から伸びるスポーク６４とハウジングボス部６５により一体形成されている。ファン外周とハウジング風洞部の隙間は最低１．５ｍｍを確保すれば多少の埃付着があっても隙間が確保され、埃詰まりによる起動不良に至らないことを確認した為、１．５ｍｍ以上の設定としている。

また、ハウジングボス部６５にはモータ６６を構成するステータ巻線６７、コア６８、軸受６９、回路部７０が位置決め固定されている。軸受６９に支持されたシャフト７１にはロータフレーム７２が結合され、ロータフレーム７２の内側にはマグネット７３が固定され、ロータフレーム７２はファン６２のハブ７５の内側に収まるように固定されて、軸流型のファンを形成している。

回路部７０は円形状であり、ファン６２のハブ７５の内径は回路部７０の外径より大きく回路部７０の外周を覆う形状とする。このように回路部を円形状にすることで、ファンが回転しても回路部外径とファンのハブ内径との隙間は一定で、モータの回転方向（ラジアル方向）におけるファンのハブ開口部からの埃侵入口を一定に保つことが出来る。

また、ハブ７５の端面は対向するハウジングボス部６５に近接するまで伸ばした形状とする。通常、ハブの端面はファン翼の根元部分に合わせて切ることが多く、ハウジングボス部との隙間は大きくなる傾向である。しかし、ハブの端面を対向するハウジングボス部近傍まで伸ばした形状とすれば、モータ回転に対し垂直方向（スラスト方向）における、ファンのハブ開口部からの埃侵入口を狭小化することが出来る。また、風量特性に影響を与えることもない。

そして、ハブ７５の内径と回路部７０の外周の隙間ｘ、ハブ７５の端面とハウジングボス部の隙間ｙは１ｍｍ以内とする。１ｍｍ以内の寸法設定でモータ内部への埃侵入がないことを確認しており、ファンアンバランスによる回転時のファン振れや寸法公差、組立公差を考慮すれば、実際は０．５〜０．８ｍｍでの設定が最適である。

このように、ファンのハブ開口部からの埃侵入口をラジアル・スラスト２方向において狭小化することで、埃侵入経路を複雑化することが出来、モータを構成する巻線や特に軸受へ埃が到達しないようにすることが可能となる。

そして、このような簡易的な防塵構造とすることで、送風機の小型化が可能となり、ファンとロータフレームが分離されて発生するファンアンバランスや、軸受摺動音やスイッチングノイズの増幅をなくして低騒音化を図ることが出来る。

なお、回路部７０の外径がファン６２のハブ内径より大きい場合、ファン６２のハブ７５を開口部に向ってテーパー形状にすれば形状も簡単で且つファン翼面積を縮小することがない為、風量特性を悪化させることがない。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における送風機の断面図である。

図３において、ハウジング６１はファン６２の外周と１．５ｍｍ以上の一定の間隔を空けて風路を形成する風洞部６３と風洞部６３から伸びるスポーク６４とハウジングボス部６５により一体形成されており、ハウジングボス部６５にはモータ６６を構成するステータ巻線６７、コア６８、軸受６９、回路部７０が位置決め固定されている。軸受６９に支持されたシャフト７１にはロータフレーム７２が結合され、ロータフレーム７２の内側にはマグネット７３が固定され、ロータフレーム７２はファン６２のハブ７５の内側に収まるように固定されて、軸流型のファンを形成している。

そして、ハウジングボス部６５は回路部７０の外周を覆うように円周状のリブ７６を有し、ファン６２のハブ７５の内径はリブ７６の外径より大きくリブ７６を覆う形状とする。このようにリブ７６を円周状にすれば回路部の形状に関わらず、ファンが回転してもリブ外径とファンのハブ内径との隙間は一定で、モータラジアル方向におけるファンのハブ開口部からの埃侵入口を一定に保つことが出来る。

また、ハブ７５の端面は対向するハウジングボス部６５に近接するまで伸ばした形状とする。これにより、モータスラスト方向における、ファンのハブ開口部の埃侵入口を狭小化することが出来る。

そして、ハブ７５の内径とリブ７６の外径の隙間ｚ、及びハブ７５の端面とハウジングボス部の隙間ｙは１ｍｍ以内とすることで、ファンのハブ開口部からの埃侵入口をラジアル・スラスト２方向において狭小化するとともに、埃侵入経路を複雑化することが出来、モータを構成する巻線や特に軸受へ埃が到達しないようにすることが可能となる。

以上のように、本発明の送風機は、簡易的な防塵構造をとることで、低騒音でかつ小型化を図ることが出来る。冷蔵庫などの冷却機器の機械室に適用した場合には、庫内容量を確保することが出来、冷却機器以外に適用する場合には、適用機器の小型化を図ることが出来る。

本発明の実施の形態１における送風機の正面図本発明の実施の形態１における送風機の断面図本発明の実施の形態２における送風機の断面図従来の送風機を備えた冷蔵庫の斜視図従来の送風機の断面図

符号の説明

６送風機
６１ハウジング
６２ファン
６３風洞部
６５ハウジングボス部
６６モータ
７０回路部
７２ロータフレーム
７３マグネット
７５ハブ
７６リブ

Claims

ロータフレームとマグネットが固定された軸流型のファンと、前記ファンを駆動する回路部を備えて前記ファンのハブ内に位置するモータと、前記ハブ部と対向し前記モータを固定するハウジングボス部を有し、前記ファンの周囲を所定の間隔をおいて囲む風洞部を形成したハウジングとで構成され、前記ハウジングボス部は外周部の内側に前記回路部の外周を覆うように円周にリブを形成し、前記リブは前記外周部と間隔を空けて別体の構成とし、前記ファンのハブ内径は前記リブ外径より大きく且つ前記リブを覆う構造で、前記ハブ先端は前記ハウジングボス部の外周部に近接することを特徴とする送風機。
ハウジングボス部のリブ外径とファンのハブ内径との隙間、及び前記ハブの先端とハウジングボス部の外周部との隙間は１ｍｍ以内とする請求項１に記載の送風機。
ファン外周と風洞部との間隔が１．５ｍｍ以上である請求項１または２に記載の送風機。
請求項１から３のいずれか一項に記載の送風機を備えた冷却機器。