JPH1096576A - 冷蔵庫用ファン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ファンの送風量や冷蔵庫冷却性能に影響を与
えることなく、簡易かつ低コストに共振音の発生しない
冷蔵庫用ファンを提供する。 【解決手段】 所定の電源周波数で回転するモータ７の
回転軸８が挿入されるボス部２と、このボス部２の外周
に突設された複数のブレード部３とよりなるファンにお
いて、ファン−モータ系の固有振動数と電源周波数に起
因するモータの振動数とが共振しないように、ボス部２
に剛性を高めるリブ４を設けてファン−モータ系の固有
振動数を変化させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷蔵庫用ファンに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、一般に、冷蔵庫においては、
冷却器により冷却された冷気を冷蔵室や冷凍室へ供給し
たり、コンプレッサを冷却したりするために、ファンを
使用している。

【０００３】このような冷蔵庫用ファンとしては、例え
ば図９，１０に示すものがある。このファン１は、モー
タ７の回転軸８の先端部に取付けられるものであって、
該回転軸８が挿入されるボス部２と、このボス部２の外
周に突設された３枚のブレード部３，３，３とよりな
り、プラスチック等により一体成形されている。このボ
ス部２は、全体として２重の筒状をなしており、外筒部
２１と、内筒部２２と、これら両筒部２１，２２の一端
部同士を接続する連結壁部２３とよりなる。そして、内
筒部２２の内側が、モータ７の回転軸８の先端部が挿入
される軸挿入穴２４となっている。また、外筒部２１の
外周には、３枚のブレード部３，３，３が放射状に均等
に突設されている。

【０００４】このようなファンをモータの回転軸に取付
けて冷蔵庫において使用する場合に、ファンとモータで
構成される振動系の固有振動数と電源周波数に起因する
モータの振動数とが共振した場合、異常に大きな共振音
が発生することがある。すなわち、モータで発生する振
動（電磁振動）はモータに供給する電源の周波数の偶数
倍の周波数を有している。この場合に、前記振動系の固
有振動数が、５０Ｈｚ又は６０Ｈｚといった商用電源周
波数の偶数倍に一致したとき、この固有振動数に相当す
る周波数の共振音が発生する。この共振音の発生は、製
品使用上問題である。

【０００５】そのため、従来、この問題を解消するため
に、ファンのブレード部の形状を変えてその固有振動数
を変化させたり、あるいはモータとファンとの相対距
離、即ちモータ回転軸に対するファンの挿入寸法を変え
る等により、共振音発生時の電源周波数を移動させる方
法が採られている。

【０００６】しかしながら、上記のように、ブレード形
状やモータとファンの相対距離を変化させる場合、送風
量の変化や冷蔵庫冷却性能に影響を与えるため、ファン
の採用にあたって、冷蔵庫冷却性能のとり直し等の困難
な問題がある。また、ファンのブレード部は、通常、曲
面形状になっているため、ブレード部の成形型の改造は
容易ではない。

【０００７】また、冷蔵庫を多機種生産する場合、機種
ごとに使用するモータが異なるため、多機種に共用でき
る１種類のファンを製造することは、そのファンとモー
タとの間で構成される振動系の固有振動数を設定するこ
とが難しいことから、非常に困難である。このため、従
来においては、ファンのブレード部の形状が異なる多種
類のファンを製造しており、そのため、成形型の費用等
のコストが高いという問題もある。

【０００８】そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、フ
ァンの送風量や冷蔵庫冷却性能に影響を与えることな
く、簡易かつ低コストに、ファンとモータとの間で構成
される振動系の固有振動数を変化させて、使用時に共振
音の発生しない冷蔵庫用ファンを提供することを目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の冷蔵
庫用ファンは、所定の電源周波数で回転するモータの回
転軸に取付けられるファンであって、前記回転軸が挿入
されるボス部と、このボス部の外周に突設された複数の
ブレード部とよりなる冷蔵庫用ファンにおいて、前記フ
ァンと前記モータで構成される振動系の固有振動数と前
記電源周波数に起因するモータの振動数とが共振しない
ように、前記ボス部を変形して前記振動系の固有振動数
を変化させたことを特徴とする。

【００１０】冷蔵庫に用いられるモータは、通常５０Ｈ
ｚ又は６０Ｈｚといった所定の電源周波数で回転する。
このようなモータにファンを取付けたとき、ファンとモ
ータとの間で構成される振動系の固有振動数（以下、フ
ァン−モータ系の固有振動数という。）が、電源周波数
に起因するモータの振動数と共振して、共振音が発生す
ることがある。本発明では、ボス部を変形してファン−
モータ系の固有振動数を変化されることにより、冷蔵庫
の使用時において、この固有振動数と電源周波数に起因
するモータの振動数とが共振するのを防止している。こ
のようにボス部に変形を加えて共振音の発生を防止する
ため、ブレード部の形状を変更したり、モータとファン
の相対位置を変えたりする必要がない。そのため、送風
量や冷蔵庫冷却性能に影響を与えることない。また、冷
蔵庫用ファンは、一般に成形型により一体に成形される
が、上記のようにブレード部を変形しないため、その成
形型の改造が簡易かつ低コストである。また、ブレード
部を変形しないため、ファン形状を簡易な形状とするこ
とができ、よって新規型作成時においても成形型の作成
が容易である。さらに、変形を加えるボス部を成形する
部分を入れ子方式の成形型にしておけば、同一の成形型
で、送風性能を等しく保ちながら、固有振動数を様々に
変化させることができる。また、別ピース部品を使用し
ないことによりコストアップを抑えるという効果もあ
る。

【００１１】このようなボス部への変形としては、前記
ボス部に剛性を高めるリブを設けたり（請求項２）、前
記ボス部の前記モータの回転軸が挿入される軸挿入穴の
入口部に、前記回転軸よりも径大な凹部を設けたり（請
求項３）、あるいは、前記ボス部の前記モータの回転軸
が挿入される軸挿入穴の入口部を、前記モータに向って
凸状に延設せしめたり（請求項４）、することが好適で
ある。

【００１２】請求項５の冷蔵庫用ファンは、所定の電源
周波数で回転するモータの回転軸に取付けられるファン
であって、前記回転軸が挿入されるボス部と、このボス
部の外周に突設された複数のブレード部とよりなる冷蔵
庫用ファンにおいて、前記ファンと前記モータで構成さ
れる振動系の固有振動数と前記電源周波数に起因するモ
ータの振動数とが共振しないように、前記ボス部に別部
材を配して前記振動系の固有振動数を変化させたことを
特徴とする。

【００１３】このように、ボス部に別部材を配すること
によっても、ファン−モータ系の固有振動数を変化させ
ることができ、そのため、送風量や冷蔵庫冷却性能に影
響を与えることなく、簡易かつ低コストに共振音の発生
を防止することができる。

【００１４】請求項５の冷蔵庫用ファンにおいては、前
記ボス部の前記モータの回転軸が挿入される軸挿入穴
に、前記回転軸との隙間を埋める充填物を前記別部材と
して配することが好適である（請求項６）。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施例を図１，２
に基づいて説明する。

【００１６】図１は、本実施例に係る冷蔵庫用ファン１
の背面図、図２は、そのボス部２の断面図である。

【００１７】本実施例のファン１は、上記した図９，１
０に示す従来のファンにおいて、そのボス部２の背面
（モータ７取付け側）にリブ４を追加したものである。
すなわち、この実施例では、ボス部２の連結壁部２３
に、モータ７側に突出するリブ４が設けられている。

【００１８】このリブ４は、ボス部２の外筒部２１を連
結壁部２３を越えてモータ７側に延設せしめた外周リブ
４１と、ボス部２の内筒部２２を連結壁部２３を越えて
モータ７側に延設せしめた内周リブ４２と、この外周リ
ブ４１と内周リブ４２を補強するように接続する十字状
に配された４本の接続リブ４３，４３…とよりなる。こ
のリブ４は、ボス部２をそのモータ７取付け側から補強
している。なお、内周リブ４２の内径は、ボス部２の軸
挿入穴２４よりも径大に形成されている。

【００１９】この第１の実施例のファンと上記従来のフ
ァンとで、共振音の比較実験を行なった。各ファンをモ
ータに取付け、モータに供給する電源の周波数を４０〜
６５Ｈｚの間で変化させて共振音を発生させ、その共振
音が発生したときの電源周波数（共振電源周波数）と、
そのときの共振音の周波数（共振周波数）とを測定し
た。

【００２０】その結果、表１に示すように、リブ４を追
加することによって、共振電源周波数と共振周波数とが
共に増加した。すなわち、リブ４の追加により、従来の
ファンで約３４３Ｈｚであった固有振動数が、約３６９
Ｈｚまで増加し、その結果、共振周波数及び共振電源周
波数が増加した。この実施例の場合、リブ４の追加によ
り、ファン自体の固有振動数が増加し、これによりファ
ン−モータ系の固有振動数が増加したものと考えられ
る。

【００２１】

【表１】 ここで、リブ４の追加によりファン４の固有振動数が増
加する理論的根拠を考察する。

【００２２】通常、冷蔵庫に使用される直径１００ｍｍ
程度のファンは、モータ回転軸への付根が固定端、ブレ
ード部の先端が自由端の片持ち梁に相当すると考えるこ
とができる。図８に示す片持ち梁の曲げ振動による固有
振動数ｆは、下記式（１）で表わされるため、ボス部２
の連結壁部２３にリブ４を追加することによって剛性
（Ｅ）が増して、ファンの固有振動数を増加させたこと
になったと考えられる。

【００２３】

【数１】 次にこの固有振動数を増加させる効果の利用法を述べ
る。

【００２４】上記従来のファンを冷蔵庫に組み込んだ場
合において、ファンが商用電源周波数である５０Ｈｚ又
は６０Ｈｚにて共振し共振音が発生した場合に、本実施
例の如くボス部２にリブ４を追加するように成形型の改
造を行なうことにより、５０Ｈｚ又は６０Ｈｚ以上に共
振点を変化させることができる。これにより、商用電源
周波数では共振しなくなるので、冷蔵庫使用時に共振音
が発生しないファンに改造することができる。すなわ
ち、ファン−モータ系の固有振動数が商用電源周波数の
偶数倍になっている場合に、リブ４を追加してファンの
固有振動数を増加させることにより、ファン−モータ系
の固有振動数を増加させて、このファン−モータ系の固
有振動数を、商用電源周波数の偶数倍からずらすことに
より、共振音の発生を防止することできる。

【００２５】このようにボス部２にリブ４を追加してフ
ァンの固有振動数を変化させるため、ブレード部３の形
状を変更せずに、またモータ７とファン１の相対位置を
変えることなく、従って送風量や冷蔵庫冷却性能に影響
を与えることなく、冷蔵庫の使用時における共振音を抑
えることができる。また、冷蔵庫用ファンは、一般に成
形型を用いた成形加工により一体に成形されるが、上記
のようにブレード部には変形を加えないため、成形型の
改造が簡易かつ低コストである。また、ファン形状が簡
易な形状で構成されているため、新たに成形型を作成す
るときにおいても、その作成が容易である。さらに、ボ
ス部２又はリブ４を成形する部分を入れ子方式の成形型
にしておけば、同一の成形型で、送風性能を等しく保ち
ながら、固有振動数を様々に変化させることができ、ま
た、この成形型で従来のファン形状も成形可能である。

【００２６】つぎに、本発明の第２，３の実施例にかか
る冷蔵庫用ファンについて、図３〜６を参照して説明す
る。

【００２７】図３に示す第２の実施例のファンは、図
９，１０に示す従来のファンにおいて、ボス部２の軸挿
入穴２４の入口部を任意の深さｃでモータ７の回転軸８
の外径ａよりも大きくして、当該入口部に内径ｂ（＞
ａ）の凹部５を設けたものである。

【００２８】これに対して、図５に示す第３の実施例の
ファンは、図１０に示す従来のファンにおいて、ボス部
２の軸挿入穴２４の入口部を任意の長さｄ、任意の肉厚
ｅでモータ７側に凸状に延設せしめて、当該入口部に筒
状の凸部６を設けたものである。この凸部６の内径は軸
挿入穴２４の内径と同一になっている。

【００２９】この第２，３の実施例のファンと上記従来
のファンとで、共振音の比較実験を上記第１の実施例と
同様にして行なった。

【００３０】その結果、表２に示すように、第２の実施
例の如く凹部５を設けることによって、共振電源周波数
と共振周波数とが共に低下した。すなわち、凹部５を設
けることによって、従来のファンで約３５８Ｈｚであっ
たファン−モータ系の固有振動数が、約３３０Ｈｚまで
低下し、その結果、共振周波数及び共振電源周波数が低
下した。

【００３１】これに対し、第３の実施例の如く凸部６を
設けることによって、共振電源周波数と共振周波数とが
共に増加した。すなわち、凸部６を設けることによっ
て、従来のファンで約３５８Ｈｚであったファン−モー
タ系の固有振動数が、約３７４Ｈｚまで増加し、その結
果、共振周波数及び共振電源周波数が増加した。

【００３２】

【表２】 ここで、これら凹部５と凸部６を設けることによりファ
ン−モータ系の固有振動数が変化する理論的根拠を考察
する。

【００３３】第１の実施例で述べたように、固有振動数
は上記式（１）で表わされる。ここで、ファン−モータ
系においては、片持ち梁の固定端がモータ７のロータ部
９に相当すると考えると、上記式（１）において、ｌ寸
法はロータ部９のファン側の端面からファン１のブレー
ド部３の先端までの距離と考えることができる。

【００３４】図４に示すように、第２の実施例のファン
では、前記凹部５を設けたことによって、このｌ寸法
が、図１１に示す従来のファンに比べて増加しており、
その結果、ファン−モータ系の固有振動数が低下したも
のと考えられる。

【００３５】一方、第３の実施例のファンでは、図６に
示すように、前記凸部６を設けたことによって、このｌ
寸法が、図１１に示す従来のファンに比べて減少してお
り、その結果、ファン−モータ系の固有振動数が増加し
たものと考えられる。

【００３６】この第２，３の実施例のファンにおいて
も、上記第１の実施例のファンと同様に、従来のファン
において冷蔵庫組み込み時に共振音が発生した場合に、
容易に共振音の発生しないファンに改造することができ
る。

【００３７】つぎに、本発明の第４の実施例にかかる冷
蔵庫用ファンにつき図７を参照して説明する。

【００３８】この第４の実施例のファンは、図９，１０
に示す従来のファンにおいて、モータ７の回転軸８に取
付けたときに、ボス部２の軸挿入穴２４と回転軸８との
間に生じる隙間に、ホットメルト等の充填物１０を詰め
たものである。この充填物１０は、軸挿入穴２４の壁面
と回転軸８との間にわずかに生じる隙間を埋めるもので
ある。

【００３９】この場合、充填物１０の追加によって、上
記第３の実施例で説明したｌ寸法を減少させる効果があ
り、その結果、ファン−モータ系の固有振動数を増加さ
せることができる。

【００４０】そのため、この第４の実施例のファンにお
いても、上記第１の実施例のファンと同様に、従来のフ
ァンにおいて冷蔵庫組み込み時に共振音が発生した場合
に、容易に共振音の発生しないファンに改造することが
できる。

【００４１】

【発明の効果】本発明の請求項１〜６の冷蔵庫用ファン
であると、ファンの送風量や冷蔵庫冷却性能に影響を与
えることなく、簡易かつ低コストに、共振音の発生を防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例にかかる冷蔵庫用ファン
の背面図である。

【図２】前記のファンのボス部の断面図である。

【図３】本発明の第２の実施例にかかる冷蔵庫用ファン
のボス部の断面図である。

【図４】前記のファンのモータ回転軸への取付状態にお
ける半断面図である。

【図５】本発明の第３の実施例にかかる冷蔵庫用ファン
のボス部の断面図である。

【図６】前記のファンのモータ回転軸への取付状態にお
ける半断面図である。

【図７】本発明の第４の実施例にかかる冷蔵庫用ファン
のボス部の断面図である。

【図８】片持ち梁の模式図である。

【図９】従来の冷蔵庫用ファンの正面図である。

【図１０】図９のＡ−Ａ断面図である。

【図１１】従来の冷蔵庫用ファンのモータ回転軸への取
付状態における半断面図である。

【符号の説明】

１……ファン ２……ボス部 ３……ブレード部 ４……リブ ５……凹部 ６……凸部 ７……モータ ８……モータの回転軸 １０……充填物 ２４……軸挿入穴

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の電源周波数で回転するモータの回
   転軸に取付けられるファンであって、前記回転軸が挿入
   されるボス部と、このボス部の外周に突設された複数の
   ブレード部とよりなる冷蔵庫用ファンにおいて、 前記ファンと前記モータで構成される振動系の固有振動
   数と前記電源周波数に起因するモータの振動数とが共振
   しないように、前記ボス部を変形して前記振動系の固有
   振動数を変化させたことを特徴とする冷蔵庫用ファン。
2. 【請求項２】 前記ボス部に剛性を高めるリブを設け
   て、前記ボス部を変形したことを特徴とする請求項１記
   載の冷蔵庫用ファン。
3. 【請求項３】 前記ボス部の前記モータの回転軸が挿入
   される軸挿入穴の入口部に、前記回転軸よりも径大な凹
   部を設けて、前記ボス部を変形したことを特徴とする請
   求項１記載の冷蔵庫用ファン。
4. 【請求項４】 前記ボス部の前記モータの回転軸が挿入
   される軸挿入穴の入口部を、前記モータに向って凸状に
   延設せしめて、前記ボス部を変形したことを特徴とする
   請求項１記載の冷蔵庫用ファン。
5. 【請求項５】 所定の電源周波数で回転するモータの回
   転軸に取付けられるファンであって、前記回転軸が挿入
   されるボス部と、このボス部の外周に突設された複数の
   ブレード部とよりなる冷蔵庫用ファンにおいて、 前記ファンと前記モータで構成される振動系の固有振動
   数と前記電源周波数に起因するモータの振動数とが共振
   しないように、前記ボス部に別部材を配して前記振動系
   の固有振動数を変化させたことを特徴とする冷蔵庫用フ
   ァン。
6. 【請求項６】 前記ボス部の前記モータの回転軸が挿入
   される軸挿入穴に、前記回転軸との隙間を埋める充填物
   を前記別部材として配したことを特徴とする請求項５記
   載の冷蔵庫用ファン。