説明

送風装置

【課題】部品点数の少ない構成で、高回転で回転するファンの振動を抑え、共振を防ぎ、騒音を低減する。
【解決手段】回転中心にある軸部の外周に複数の回転翼を有している羽根車部と羽根車部を回転させるモータ部とを有しているファン1と、ファン1を収納し、ファン1のモータ部が取り付けられる側の第1面5に第1開口部21が形成され、第1面5に対向する第2面に第2開口部が形成されている筐体4と、を有しているファン1において、ファン1を取り付けた筐体4のモータ取り付け部6に、非磁性体で構成された押圧板10の押圧部11に取り付けた緩衝部材14を押圧するように、押圧板10を筐体4と固定板15の間に挟んでビス17で共締めして固定する構成にする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば、電子機器や燃料電池システムなどの内部に生じた熱を換気するための送風装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から、電子機器には、筐体内に配置された発熱部品の発熱による温度上昇を抑えるために、筐体内の空気を換気する送風装置が設けられている。燃料電池システムにおいても、天然ガスなどから水素リッチな燃料ガスを生成する際に燃料処理装置から発生する熱や、燃料ガスと酸化剤としての酸素(空気)との電気化学的反応により発電を行う燃料電池から発生する熱による筐体内の温度上昇を抑えるために、筐体内の空気を換気する送風装置が設けられている。
【0003】
従来の送風装置は、電子機器の筐体に送風装置であるファンを取り付ける際には、ファンの四隅に防振用部材を配置し、ファンとファンを固定する部材との間に防振用部材を共締めすることで、騒音を低減させている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
図6(a)〜(d)はそれぞれ、前記公報に記載された従来の送風装置の正面図、e−e断面図、防振用部材正面図、防振用部材断面図である。図6において、ファン101は、ファン固定板102に設けたネジ穴に固定用ネジ103で固定されていた。ファン101とファン固定板102との間及びファン101と固定用ネジ103の頭部との間には、座金の形状をした防振用ゴム104を各々配置し、防振用ゴム104に開けられた穴に固定用ネジ103を通してファン1と共にファン固定板102に共締め固定されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平9−270975号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、前記従来の構成を燃料電池システムの送風装置として用いた場合、ファン101の回転数は2200rpm程度まで上がるが、ファン101の回転数が1830rpm付近と2140rpm付近になった時にファン101の共振音が発生し、燃料電池システムの騒音が大きくなるという課題を有していた。
また、前記従来の構成では、ファン101とファン固定板102の間に、ファン101の四隅で防振ゴム104を共締めしているが、防振ゴム104が、8個必要であり、部品点数が多くなり、ファン101をファン固定板102に取り付ける組立工数も多くなるという課題を有していた。
【0007】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ファン101が高回転数で回転しても、ファン101の共振を抑えることで、騒音を低減することができ、また、部品点数を削減して組立工数を削減した送風装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
前記従来の課題を解決するために、本発明の送風装置は、
回転中心にある軸部の外周に複数の回転翼を有している羽根車部と羽根車部を回転させるモータ部とを有しているファンと、
ファンを収納し、ファンのモータ部が取り付けられる側の第1面に第1開口部が形成さ
れ、第1面に対向する第2面に第2開口部が形成されている筐体と、
筐体の第1面に固定され、ファンへ空気を供給、若しくは、ファンから空気を排出するための第3開口部が形成されている固定板と、
筐体の第1面のファンのモータ部が取り付けられた部分を押圧する押圧部を有し、固定板に固定される非磁性体の押圧板と、
を有しているものである。
【0009】
これによって、ファンが高回転数で回転しても、押圧板によってファンの筐体のモータ部が取り付けられた部分を押圧することで、ファンの共振を抑えることができ、騒音を低減することができる。
【0010】
また、押圧板という1つの部材をファンの固定板に取り付ける構成にすることにより、部品点数を削減でき、組立工数を削減することができる。
【発明の効果】
【0011】
本発明の送風装置は、ファンが高回転数で回転しても、部品点数の少ない構成で、ファンの共振を抑えて、騒音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の実施の形態1における送風装置の取り付け構成を示す斜視図
【図2】本発明の実施の形態1における送風装置の組立完成状態を示す斜視図
【図3】本発明の実施の形態1における送風装置の断面図
【図4】本発明の実施の形態1における送風装置を燃料電池システムに使用した場合の構成図
【図5】本発明の実施の形態1における送風装置の緩衝部材を使用しない場合の断面図
【図6】(a)従来の送風装置の正面図、(b)従来の送風装置のe−e断面図、(c)従来の送風装置の防振用ゴム正面図、(d)従来の送風装置の防振用ゴム断面図
【発明を実施するための形態】
【0013】
第1の発明は、
回転中心にある軸部の外周に複数の回転翼を有している羽根車部と羽根車部を回転させるモータ部とを有しているファンと、
ファンを収納し、ファンのモータ部が取り付けられる側の第1面に第1開口部が形成され、第1面に対向する第2面に第2開口部が形成されている筐体と、
筐体の第1面に固定され、ファンへ空気を供給、若しくは、ファンから空気を排出するための第3開口部が形成されている固定板と、
筐体の第1面のファンのモータ部が取り付けられた部分を押圧する押圧部を有し、固定板に固定される非磁性体の押圧板と、
を有している構成とする。
【0014】
この構成により、ファンが高回転数で回転しても、押圧板によって筐体の第1面のモータ部が取り付けられた部分を押圧することで、ファンの共振を抑えることができ、騒音を低減することができる。また、押圧板1個をファンの固定板に取り付ける構成にすることにより、部品点数を削減でき、組立工数を削減することができる。また、押圧板を非磁性体にすることでファンのモータ部の磁性への影響を無くすことができ、ファンの性能への影響を無くすことができる。
【0015】
また、押圧板は、押圧部と、固定板と当接する固定部と、押圧部と固定部とをつなぐ接続部とを有しており、接続部の幅は、押圧部の幅より小さくなるように形成されていても
よい。
【0016】
接続部の幅を小さくすることにより、接続部が筐体の第1開口部を塞ぐ面積を小さくすることで、押圧板を取り付けることによる第1開口部を通る空気の通風量の低減を小さくすることができ、ファンによる空気の換気性能の低下を抑えることができる。
【0017】
さらに、押圧板の押圧部にファンが回転する時の振動を抑制する緩衝部材を取り付けるように構成されていても良い。
【0018】
この構成により、緩衝部材を筐体のモータ部が取り付けられた部分に押圧して、緩衝部材をたわませて押圧することで、筐体に作用する押圧力のばらつきを抑えることができる。
【0019】
また、押圧部と緩衝部材は、断面が円形になるように形成しても良い。
【0020】
この構成により、筐体への押圧力をファンのモータ部の回転軸に対して均一に作用させることができ、制振効果を安定させることができる。
【0021】
さらに、押圧板は、固定板と筐体とで挟まれて固定されていてもよい。
【0022】
この構成により、押圧板が固定板や筐体から外れることなく、筐体を安定して押圧することができ、制振効果を安定化させることができる。
【0023】
また、筐体を固定板に取り付けるためのビスで、押圧板を筐体と固定板の間に挟んで共締めして取り付けることができ、押圧板を固定板に取り付けるためのビスを削減することができ、部品点数を削減して組立工数を削減することができる。
【0024】
送風装置を換気ファンとして燃料電池システムに用いてもよい。
【0025】
この構成により、システムの筐体の中に発熱する部品が多く、また、燃料電池の発電効率を安定するために筐体内部の温度の上昇を防ぐことが重要である燃料電池システムでは、換気ファンの高い換気性能が求められるが、換気ファンの回転数を大きくしても、換気ファンの共振を抑え、騒音を小さくすることができる。
【0026】
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。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【0027】
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における送風装置の取り付け構成を示す斜視図、図2は、本発明の実施の形態1における送風装置の組立完成状態を示す斜視図、図3は、本発明の実施の形態1における送風装置の断面図を示すものである。
【0028】
図1から図3を用いて、本発明の実施の形態1における送風装置の構成を説明する。ファン1は、羽根車部2とモータ部3で構成される。羽根車部2は回転中心にある軸部の外周に複数の回転翼が構成される。羽根車部2はモータ部3の回転軸に取り付けられる。モータ部3は、筐体4の第1面5の中央部のモータ取り付け部6に取り付けられる。筐体4のモータ取り付け部6は、筐体4の外郭部7から3本の支持部8で接続されている。なお、支持部8の本数は3本に限定されるものではない。
【0029】
第1面5の筐体4の外郭部7、モータ取り付け部6及び支持部8以外の部分が第1開口
部21となる。筐体4の第2面9の筐体4の外郭部7以外の部分が第2開口部22となる。押圧板10は、中央に押圧部11が構成され、両端にビス穴を有した固定部12が構成され、押圧部11と固定部12の間に接続部13が構成される。押圧板10の材料には、ファン1のモータ部3の磁力特性への影響を無くすために非磁性体を用いる。非磁性体としては、例えば、SUS304といったオーステナイト系ステンレス鋼等を用いる。
【0030】
緩衝部材14は押圧部11の筐体4のモータ取り付け部6に当接される側に取り付けられる。緩衝部材14の材料には、例えば、ゴムやスポンジ等を用いる。緩衝部材14の材料は、比重の大きい材料を用いると制振効果が高い。緩衝部材14は押圧板10の押圧部11に接着材で取り付けられる。接着材としては、例えば両面テープが用いられる。押圧部11と緩衝部材14は断面が円形であり、モータ取り付け部6に羽根車部2の軸部の回転部分に均一に押圧することができる。押圧板10の接続部13の幅は押圧部11よりも小さく構成される。接続部13の幅が小さいほど、筐体4の第1開口部21を閉塞する面積が小さくなり、ファン1の通風量を大きくできる。また、接続部13の幅が小さいほど、押圧部11を保持する強度が弱くなり、押圧板10によるモータ取り付け部6への押圧力も小さくなる。よって、接続部13の幅は、ファン1の通風量と押圧力のバランスをとって決定する。
【0031】
固定板15には第3開口部16とビス穴が構成される。第3開口部16はファン1の通風量に影響を及ぼさないように、筐体4の第1開口部21と同等以上の大きさであることが望ましい。筐体4と押圧板10は、ビス17を筐体4に設けられたビス穴と押圧板10に設けられたビス穴を通して、固定板15のビス穴で共締めされる。押圧板10を筐体4と固定板15の間で挟んで共締めすることで、緩衝部材14と押圧板10の外れを防ぐことができる。なお、本実施の形態では、筐体4を固定板15に取り付けるビス17は2箇所であり、固定板15に設けられたビス穴は2箇所であるが、筐体4の4隅のうちの3箇所あるいは、4隅全部の4箇所のビス穴に合うように固定板15にビス穴を設け、固定板15にビス止めしてもよい。
【0032】
図4において、緩衝部材14は、筐体4のモータ取り付け部6に押圧され、1mm程度たわんだ状態で取り付けられる。押圧板10の押圧部11に緩衝部材14を取り付けてモータ取り付け部6に押圧する構成にすることで、押圧板10や緩衝部材14の寸法ばらつきによって緩衝部材14のモータ取り付け部6への押圧による緩衝部材14のたわみ量がばらついた場合でも、緩衝部材14がゴムやスポンジなどの柔らかい材料のため、緩衝部材14のたわみ量による押圧力のばらつきを抑えることができる。押圧力のばらつきを抑えることで、押圧板10によるファン1の制振効果のばらつきも抑えることができる。
【0033】
以上のように構成された送風装置について、以下、図1から図3を用いて、その動作、作用を説明する。
【0034】
ファン1のモータ部3が回転し、羽根車部2を回転させることで、筐体4の第2開口部22から空気を吸入し、第1開口部21から空気を排出する。ファン1の回転中は、緩衝部材14がモータ取り付け部6に押圧されることによりファン1の振動が抑えられる。
【0035】
図4は、本発明の実施の形態1における送風装置を燃料電池システムに使用した場合の構成図を示すものである。
【0036】
燃料電池システム18の外郭部の下方に設けられた吸気口19から燃料電池システム18の筐体4内部に空気を吸入し、外郭部の上方に設けられた排気口20から筐体4内部の空気を排気する。排気口20に換気ファンとして本実施の形態1の送風装置が取り付けられる。
【0037】
燃料電池システム18は筐体4の内部に燃料処理装置や燃料電池などの発熱する部品が多く、また、燃料電池の発電効率を安定するために筐体4内部の温度の上昇を防ぐことが重要であり、換気ファンの高い換気性能が求められる。換気ファンの回転数は2200rpm程度まで回転するが、押圧板10により換気ファンのモータ取り付け部6が押圧されることで換気ファンの振動を抑えることができ、換気ファンの共振を防ぎ、騒音を小さくすることができる。
【0038】
なお、本実施の形態1では、緩衝部材14を押圧板10の押圧部11に取り付けているが、緩衝部材14を使用せずに、押圧部11をモータ取り付け部6の方向に突き出すように構成して、押圧部11を直接、モータ取り付け部6に当接させて押圧してもよい。この構成の場合の送風装置の断面図を図5に示す。この構成の場合、緩衝部材14を削減でき、コストを低減できる。ただし、モータ取り付け部6への押圧力は、押圧板10のたわみによって発生し、押圧板10の寸法がばらつくとたわみ量がばらつき、押圧力がばらつく。押圧板10は非磁性体の金属であり、たわみ量のばらつきによる押圧力のばらつきは大きくなり、制振効果を安定化させるのが難しくなる。
【0039】
以上のように、本実施の形態においては、ファン1を取り付けた筐体4のモータ取り付け部6に押圧板10に取り付けた緩衝部材14を押圧させることで、ファン1が高回転で回転しても、ファン1の振動による共振を抑えることができ、騒音を低減することができる。
【0040】
また、押圧板10は、押圧部11と、固定部12と、接続部13とで構成し、接続部13の幅は、押圧部11の幅より小さくすることにより、接続部13が筐体4の第1開口部21を塞ぐ面積を小さくすることができ、押圧板10を取り付けることによる第1開口部21を通る空気の通風量の低減を小さくすることができ、ファン1による空気の換気性能の低下を抑えることができる。
【0041】
また、押圧板10を、非磁性体とすることにより、押圧板10によるファン1のモータ部3の磁力特性への影響を無くすことができ、ファン1の性能への影響を無くすことができる。
【0042】
また、押圧板10の押圧部11に緩衝部材14を取り付け、緩衝部材14を筐体4のモータ取り付け部6に押圧して、緩衝部材14をたわませて押圧する構成とすることで、モータ取り付け部6に作用する押圧力のばらつきを抑えることができ、安定した制振効果を得ることができる。
【0043】
また、押圧部11と緩衝部材14は、断面を円形とすることにより、モータ取り付け部6への押圧力をファン1のモータ部3の回転軸に対して均一に作用させることができ、安定した制振効果を得ることができる。
【0044】
また、押圧板10は、固定板15と筐体4とで挟まれて固定される構成とすることにより、押圧板10が固定板15や筐体4から外れることなく、モータ取り付け部6を安定して押圧することができ、安定した制振効果を得ることができる。
【0045】
また、筐体4を固定板15に取り付けるためのビス17で、押圧板10を筐体4と固定板15の間に挟んで共締めして取り付けることができ、押圧板10を固定板15に取り付けるためのビスを削減することができ、部品点数を最小限で構成でき、組立工数を低減することができる。
【0046】
また、本実施の形態1の送風装置を換気ファンとして燃料電池システム18に用いることにより、換気ファンの振動を抑えることで共振を防ぐことができ、騒音を小さくすることができる。
【産業上の利用可能性】
【0047】
以上のように、本発明にかかる送風装置は、ファンが高回転数で回転しても、部品点数の少ない構成で、ファンの共振を抑えて、騒音を低減することが可能となるので、送風装置を備えた様々な形態の機器にも適用できる。
【符号の説明】
【0048】
1 ファン
2 羽根車部
3 モータ部
4 筐体
5 第1面
6 モータ取り付け部
7 外郭部
8 支持部
9 第2面
10 押圧板
11 押圧部
12 固定部
13 接続部
14 緩衝部材
15 固定板
16 第3開口部
17 ビス
18 燃料電池システム
21 第1開口部
22 第2開口部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
回転中心にある軸部の外周に複数の回転翼を有している羽根車部と前記羽根車部を回転させるモータ部とを有しているファンと、
前記ファンを収納し、前記ファンのモータ部が取り付けられる側の第1面に第1開口部が形成され、前記第1面に対向する第2面に第2開口部が形成されている筐体と、
前記筐体の前記第1面に固定され、前記ファンへ空気を供給、若しくは、前記ファンから空気を排出するための第3開口部が形成されている固定板と、
前記筐体の第1面の前記ファンのモータ部が取り付けられた部分を押圧する押圧部を有し、前記固定板に固定される非磁性体の押圧板と、
を有している送風装置。
【請求項2】
前記押圧板は、前記押圧部と、前記固定板と当接する固定部と、前記押圧部と前記固定部とをつなぐ接続部とを有しており、
前記接続部の幅は、前記押圧部の幅より小さくなるように形成されている、
請求項1に記載の送風装置。
【請求項3】
前記ファンが回転するときの振動を抑制する緩衝部材が前記押圧板の前記押圧部に取り付けられている、
請求項1に記載の送風装置。
【請求項4】
前記押圧部と前記緩衝部材は、断面が円形である、
請求項1及び3のいずれか1項に記載の送風装置。
【請求項5】
前記押圧板は、前記固定板と前記筐体とで挟まれて固定される、
請求項1に記載の送風装置。
【請求項6】
請求項1〜5のいずれか1項に記載の送風装置を換気ファンとして用いる燃料電池システム。

【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2012−159000(P2012−159000A)
【公開日】平成24年8月23日(2012.8.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−17549(P2011−17549)
【出願日】平成23年1月31日(2011.1.31)
【出願人】(000005821)パナソニック株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】