JPH06159295A - ファン用ハウジング - Google Patents
ファン用ハウジングInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
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Abstract
ファン及びオリフィスシステムの効率を増大させる。 【構成】 モータ駆動軸流ファン用の自己中心位置付け
オリフィスハウジングである。そのハウジング10は、
一つの構成から成り、一体的にファン固定子としても機
能するファンモータ支持体11を含んでいる。ハウジン
グの構成は、モータをハウジング中に組み入れることに
よって、モータシャフトがハウジングオリフィス13の
中心に正確に配置され、オリフィス壁とハウジング内の
ファンのブレード先端との間に非常にわずかなクリアラ
ンスを与える。オリフィスの発生軸を通る面におけるそ
のオリフィスの入口は、断面が楕円形になっている。
Description
り、特に軸流ファンすなわちプロペラ型ファン用のハウ
ジングに関する。このハウジングは、オリフィス、ファ
ン固定子及びファンモータ用支持体を収容するようにな
っている。その構成の特質によって、ハウジングオリフ
ィスの壁と、ファンブレードの先端との間に極めて近接
したクリアランスが与えられ、その結果優れた空気取扱
い性能が得られる。
は、送風用として種々の用途で幅広く使用されている。
そのような用途の一例として、冷凍システムがある。そ
こでは、空気と冷媒の間で熱伝達を行わせる熱交換器を
横切って空気を移動させるために、ファンが用いられて
いる。代表的な装置では、ファンがモータのシャフトに
直接設置されている。そのモータは、モータ取付台に取
り付けられている。また、そのモータ取付台は、移動さ
せられる空気が通過するファンハウジング内の開口内の
中心位置に置かれるように、モータ支持体によってハウ
ジングに関して固定されている。
流ファンは、そこを通る空気に対して、ファンの回転軸
に平行な速度成分だけでなく、ファンの回転軸に対して
様々な傾きを持つ可変速成分から成るうずも与える。フ
ァンの機能は、回転軸に平行な方向に空気を移動させる
ことにあるので、他の方向に与えられる速度は、効率を
低下させる。
効率をさらに低下させている。また、モータ支持体がフ
ァンの上流にあるか下流にあるかにより、空気流に対し
てエネルギを低下させる障害を与えることとなる。
ることは、電力消費量を増加させ、放射ノイズを引き起
こすことになる。
た適切な構造を持つ固定子が、空気速度のうず成分を、
ファン回転軸により一層平行に近い方向に再方向付け
し、うずとして失われるエネルギーの幾分かを回収する
という認識に立っている。
形成は、ファンブレードの先端とファンハウジングとの
間のクリアランスを低減することによって減少せしめら
れ得るという認識があった。しかし、従来設計では、先
端クリアランスの低減を有効に行なうための性能に制限
があった。従来技術のファンハウジング及びモータ支持
体の組立体は、通常、多数の個別部品と副組立体から構
成されている。大型の製造装置において適切なコスト
で、かつハウジング内のファンの中心位置付けが充分に
正確であるよう、ファンとファンハウジングを製造し、
組み込むことは、ほとんど不可能であるので、設計者
は、製造及び装置の許容度を考慮するように、ファンと
ハウジングとの間に余裕のあるクリアランスを置かなけ
ればならなかった。部品点数の増加もまた、ファンとハ
ウジングの完成なユニットの組立てを一層複雑にし、そ
の組立て時間を増加させる。
流ファン用の自己中心位置付けオリフィスハウジングで
ある。そのハウジングは、一つの構成から成り、一体的
にファン固定子としても機能するファンモータ支持体を
含んでいる。ハウジングの構成は、モータをハウジング
中に組み入れることによって、モータシャフトがハウジ
ングオリフィスの中心に正確に配置され、オリフィス壁
とハウジング内のファンのブレード先端との間に非常に
わずかなクリアランスが存在するような設計を可能とさ
せるものになっている。好適な金属で構成される場合に
は、そのハウジングは、運転中にモータが発生する熱を
発散させる助けをするシンクとしても働く。
フィスの入口は、断面が楕円形になっている。この構造
によって、オリフィスに流入する空気の付随流が促進さ
れ、ノイズの発生が低減されるとともに、ファン及びオ
リフィスシステムの効率が増大される。
替えられるような構造になっており、ハウジングが用い
られるモータのエンドキャップとして機能する。その実
施例では、モータ、ファンモータ支持体、固定子、ハウ
ジング及びファンの完成組立体における部品点数が、フ
ァンとモータの2つである。このことにより、組立体を
作るのに要する時間が低減される。同様に、その組立体
を最終製品中に組み込むのに要する時間が低減される。
トに直接取り付けられたファンとともに使用することを
前提としている。そのような用途に使用される代表的な
モータは、中央ケーシングと2つのエンドキャップを有
している。両エンドキャップは、通常、モータ軸受用の
取付け架台を含む。モータシャフトは、ファンなどの負
荷がシャフトに取り付けられるように、エンドキャップ
の1つを貫通している。本発明の一実施例においては、
ファンハウジングが、モータシャフトが貫通するモータ
エンドキャップを含み、かつそれに取って代わるような
構造になっている。本発明の他の別の実施例において
は、モータのエンドキャップがハウジング中にぴったり
合うように滑動し、その内部に固定される。
平面図を示している。ファンハウジング10は、例えば
金属鋳造物などの単一部品である。ファンハウジング1
0は、オリフィス部13、固定子素子部12及びモータ
取付台部11を備えている。ファンハウジング10は、
また、それを例えば冷凍システムの熱交換器に関して所
定の位置に固定させるための取り付け手段19を有して
いる。
例を示している。図2において、ファンハウジング10
は、そのハウジングとともに使用されるモータのエンド
キャップとしても働く。この実施例では、モータ取付台
部11が、モータ軸受53を取り付けるための設備及び
そこを通るモータ50のシャフト51のペネトレーショ
ン用の設備を有する。もちろん、ファンの完成組立体を
作るため、ファン(図示せず)はシャフト51に取り付
けられる。
導くための導管17を有する。導管17は、電力をモー
タ50に導くためのものである。ファン回転軸Arはシ
ャフト51の中心を通る。発生軸Agは回転軸Arと一致
している。ハウジング10を通る空気流は、矢印Dによ
って示される方向を向いている。
例を示している。図3において、関連モータは2つのエ
ンドキャップを有する完成ユニットである。この実施例
において、ファンハウジング10のモータ取付部11
は、モータ50’のエンドキャップ52を受け入れるよ
うな構造と大きさを持っている。モータ取付部11とエ
ンドキャップ50との間のそれは、軸方向相対移動を除
いていかなる動きに対してもほとんどあるいは全く許容
度を持たないよう正確に適合される。従って、組み立て
時に、モータシャフト51の中心線は、ファンハウジン
グ10の軸と一致する。
の関連モータとともに示しており、モータ取付台11が
モータ50のシャフトエンドベルとして働く場合か、モ
ータ50’がモータ取付台11に適合するエンドベル5
2を有する場合のいずれかの場合に、ファンハウジング
10が使用され得ることを表している。
面線を回転させることによって発生される面として、最
も良く説明され得る。その発生軸はファン回転軸Arと
一致している。図5は、オリフィス13の入口を形成す
る内壁14の部分の構造を詳細に示している。ハウジン
グの発生軸を通る面において、オリフィス13の入口
は、その断面が楕円形になっている。オリフィス13の
入口を発生する線の部分は、楕円Eの4分の1の断面で
ある。楕円Eは、発生軸に平行な主軸AMと副軸Amを有
する。好適な実施例においては、副軸Amの長さは、オ
リフィス13の内径、すなわちDiの100分の2から
100分の20の範囲(0.02Di≦Am≦0.2
Di)にあるべきである。そこでの最適値は約10分の
1(Am=0.1Di)である。主軸AMの長さは、副軸
Amの約1から3倍(Am≦AM≦3Am)である。そこで
の最適値は約2倍(AM=2Am)である。
ウジング及びその関連ファンが、そのシステム凝縮器を
通る空気を移動させるために使用される輸送冷凍システ
ムの空気管理サブシステムにある。通常の技術及び構造
を用いると、凝縮器空気取り扱いシステムのモータ、モ
ータ支持体及びオリフィスは部品に分離されており、組
み立て最終システムに組み込むために少なくとも2人が
必要である。モータシャフトに既に組み込まれかつ正確
に整合された関連ファンを有する本発明のファンハウジ
ングは、最終システム組立地点に完成ユニットとして配
送され、システムの所定位置に容易に配置され、1人の
組立者によって固定される。また、ファン効率の改善及
び放射ノイズの低減に加えて、本発明のハウジングによ
れば、組立コストも節約できる。他の用途に用いた場合
も、同様の節約が実現できる。
あって、本発明のファンハウジングの−実施例の立面図
でもある。
図であって、本発明のファンハウジングの他の実施例の
一部分の立面図でもある。
を、それらの関連モータとともに示している部分切欠等
角図である。
細図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 内径及び内壁を有するオリフィス部と、
モータ取付台部と、モータ支持体及びファン固定子部と
から構成され、軸流ファンとともに使用する一体型のフ
ァン用ハウジングにおいて、 上記オリフィス部の内壁は、上記ファンの回転軸と一致
している共平面発生軸回りに平面線を回転させることに
よって作られる面のような形状の表面を有し、上記平面
線が、回転時に空気入口端に上記内壁の輪郭を作る切片
を有し、上記平面線切片が楕円形の4分の1であると同
時に、該楕円形の副軸が上記内径の100分の2から1
00分の20(0.2から0.02)であって、さらに
該楕円形の主軸が上記発生軸に平行でかつ上記副軸の長
さの1倍乃至3倍であり、 上記モータ取付台部は、上記オリフィス部の中心に位置
付けされかつ回転子シャフトを有するモータを受け入れ
るようになっているとともに、上記回転子シャフトの回
転軸が上記内壁表面発生軸と一致しており、 上記モータ支持体及びファン固定子部は、上記オリフィ
ス部の上記内壁に適合する、上記モータ取付台部に結合
され、かつそこから径方向に延びていることを特徴とす
るファン用ハウジング。 - 【請求項2】 請求項1に記載のファン用ハウジングに
おいて、上記モータ取付台部がさらに上記モータのエン
ドキャップとして機能することを特徴とするファン用ハ
ウジング。 - 【請求項3】 請求項1に記載のファン用ハウジングに
おいて、上記モータ取付台部が上記モータのエンドキャ
ップを収容するとともにそれを位置付けするための手段
を有することを特徴とするファン用ハウジング。 - 【請求項4】 請求項1に記載のファン用ハウジングに
おいて、上記モータ取付台部が、さらに空気を所望の位
置から別の所望位置へ移動させるために、上記ファンハ
ウジングを所定の位置に取り付けるための手段を備えて
いることを特徴とするファン用ハウジング。 - 【請求項5】 請求項1に記載のファン用ハウジングに
おいて、上記ファンハウジングが金属鋳造物であること
を特徴とするファン用ハウジング。 - 【請求項6】 請求項1に記載のファン用ハウジングに
おいて、上記副軸の長さが上記内径の10分の1であっ
て、上記主軸の長さが上記副軸の3倍であることを特徴
とするファン用ハウジング。
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