JP2008196480A - 軸流送風機 - Google Patents

Abstract

【課題】 ロータが回転した際にファンハウジングに伝わる振動を抑制し、特に、ロータを低速で回転させる場合に生じる振動を抑制できる軸流送風機を提供する。
【解決手段】 ファンハウジング３の回転軸３７の軸線方向に平行な方向に測定した厚み寸法ＴＦｒに対するステータコア４１の軸線方向に平行な方向に測定した厚み寸法ＴＳｔの割合（ＴＳｔ／ＴＦｒ）を８〜２５％になるようにステータ１１とファンハウジング３の関係を定める。これにより、ロータ９が回転した際にファンハウジング３に伝わる振動に含まれる複数の周波数成分のうち、コギングトルクが原因となって生じる複数の周波数成分のオーバーオール値をロータ９のアンバランスが原因となって生じる周波数成分のオーバーオール値より小さくする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電気部品等の冷却に使用する軸流送風機に関するものである。

特開平５−１６４０８９号公報［特許文献１］等には、ファンハウジングと、複数枚のブレードを有するインペラと、ロータと、ステータと、モータケースとを有する軸流送風機が示されている。ロータは、回転軸及び該回転軸の周方向に並ぶ永久磁石からなる複数のロータ磁極を有し且つインペラに固定されている。ステータは、複数のロータ磁極と回転軸の径方向に沿って対向する複数のステータ磁極を備えたステータコア及び複数のステータ磁極に巻回された励磁巻線を有している。モータケースは、軸受支持用筒部を有している。軸受支持用筒部内には、ロータの回転軸を支持する軸受が配置されている。そして、ステータコアには軸受支持用筒部を嵌合する貫通孔が形成されており、軸受支持用筒部がこの貫通孔に嵌合された状態でステータが軸受支持用筒部に対して固定されている。
特開平５−１６４０８９号公報 図１

この種の軸流送風機では、ロータが回転した際に発生する振動は、ファンハウジングにも伝わる。そのためこの振動が大きくなると、騒音の発生原因となる。従来の軸流送風機では、ロータの回転数が低い場合に、ファンハウジングに伝わる振動が大きくなる。

本発明の目的は、ロータの全回転範囲において、ファンハウジングに伝わる振動を抑制することができる軸流送風機を提供することにある。

本発明が改良の対象とする軸流送風機は、ファンハウジングと、インペラと、ロータと、ステータと、モータケースと、軸受とを具備している。ファンハウジングは、一方の開口部と他方の開口部とを有する風洞を備えている。インペラは、風洞内に配置され且つ複数枚のブレードを有している。ロータは、回転軸及び該回転軸の周方向に並ぶ永久磁石からなる複数のロータ磁極を有し且つインペラが固定されている。ステータは、複数のロータ磁極と回転軸の径方向に沿って対向する複数のステータ磁極を備えたステータコア及び複数のステータ磁極に巻回された励磁巻線を有している。モータケースは、一方の開口部側に位置する底壁部と、底壁部と連続して形成されて他方の開口部側に向かって延びる周壁部と、底壁部に設けられて他方の開口部側に延びる軸受支持用筒部とを有している。軸受は、軸受支持用筒部内に配置されて回転軸を支持している。そして、ステータコアには軸受支持用筒部を嵌合する貫通孔が形成されており、軸受支持用筒部がこの貫通孔に嵌合された状態でステータが軸受支持用筒部に対して固定されている。

本発明では、ロータが回転した際にファンハウジングに伝わる振動に含まれる複数の周波数成分のうち、コギングトルクが原因となって生じる複数の周波数成分（以下、コギングトルク周波数成分という）のオーバーオール値（Ｏ．Ａ）が、ロータのアンバランスが原因となって生じる周波数成分（以下、アンバランス周波数成分という）のオーバーオール値（Ｏ．Ａ）より小さくなるように、ロータ及びステータ、インペラ、ファンハウジング並びにモータケースを構成する。なお、ここでいう「コギングトルク周波数成分のオーバーオール値（O.A［ｆ(m*n)］）」とは、振動を周波数分析して得られる複数の周波数成分のうち、コギングトルク周波数成分の周波数スペクトルを合成した値である。また「アンバランス周波数成分のオーバーオール値（O.A［ｆ(n)］）」とは、振動を周波数分析して得られる複数の周波数成分のうち、アンバランス周波数成分の周波数スペクトルを合成した値である。

本願発明者は、ロータが回転した際にファンハウジングに伝わる振動を研究した結果、例えば、ファンハウジングの一辺の長さが８ｃｍになる小型の軸流送風機であれば、２５００回転／分以上の高速回転時においては、コギングトルク周波数成分のオーバーオール値が、アンバランス周波数成分のオーバーオール値に比べて小さいのに対して、２５００回転／分より下の低速回転時においては、コギングトルク周波数成分のオーバーオール値が、アンバランス周波数成分のオーバーオール値に比べて大きくなることを見いだした。そしてこの低速回転時におけるコギングトルク周波数成分のオーバーオール値が大きいほど、ファンハウジングに伝達される振動が大きくなることを見出した。そこで本発明では、ロータが回転した際にファンハウジングに伝わる振動に含まれる複数の周波数成分のうち、コギングトルク周波数成分のオーバーオール値が、アンバランス周波数成分のオーバーオール値より小さくなるように、ロータ及びステータ、インペラ、ファンハウジング並びにモータケースを構成した。その結果、低速回転時を含む全回転範囲において、モータの振動を効果的に抑制することができる利点が得られる。

コギングトルク周波数成分のオーバーオール値をアンバランス周波数成分のオーバーオール値より小さくするための手法は幾つか考えられる。そのうちの一つとしては、ファンハウジングの回転軸の軸線方向に平行な方向に測定した厚み寸法ＴＦｒに対するステータコアの軸線方向に平行な方向に測定した厚み寸法ＴＳｔの割合（ＴＳｔ／ＴＦｒ）が、８〜２５％になるようにステータとファンハウジングの形状と寸法とを定めることである。ＴＳｔ／ＴＦｒが、２５％を上回ると、低速回転時において、コギングトルク周波数成分のオーバーオール値がアンバランス周波数成分のオーバーオール値より大きくなりやすい。ＴＳｔ／ＴＦｒが、８％を下回ると、モータの出力が低下することになり、消費電力の増大、振動の増大、そして起動不良の問題が生じる。

またこのような場合、ロータとステータとのバランスを考慮すると、ロータのロータ磁極の軸線方向に平行な方向に測定した厚み寸法ＴＭｇに対するステータコアの軸線方向に平行な方向に測定した厚み寸法ＴＳｔの割合（ＴＳｔ／ＴＭｇ）が４０〜７０％の値になるようにするのが好ましい。

更に、このような場合、風洞を通る空気の量を考慮すると、ファンハウジングと周壁部を連結するウエブは４本とし、風洞の最小内径寸法Ｒminに対するモータケースの外径寸法Ｒｍの割合（Ｒｍ／Ｒmin）が、３５〜５５％の値になるようにするのが好ましい。

軸受は軸線方向に間隔あけて軸受支持用筒部内に配置された一対のボールベアリングからなりからなる場合、ステータコアの軸受支持用筒部上の取付位置が、一対のボールベアリングの軸受支持用筒部内の一対の配置位置の間になるように、ステータコア及び一対のボールベアリングの位置を定めるのが好ましい。このようにすれば、ステータから発生する振動が一対のボールベアリングにそれぞれ分散して加わる。また、ロータの回転により発生する振動とステータから発生する振動が重なり合いにくくなる。そのため、局所的に大きな振動が発生しにくくなり、低振動化およびボールベアリングの長寿命化を図ることができる。

本発明によれば、ロータが回転した際にファンハウジングに伝わる振動に含まれる複数の周波数成分のうち、コギングトルク周波数成分のオーバーオール値が、アンバランス周波数成分のオーバーオール値より小さくなるように、ロータ及びステータ、インペラ、ファンハウジング並びにモータケースを構成するので、低速回転時を含む全回転範囲において、モータの振動を効果的に抑制できる。

以下、図面を参照して本発明の軸流送風機の実施の形態の一例を詳細に説明する。図１（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施の形態の一例の軸流送風機の正面図、側面図及び裏面図であり、図２は本発明の実施の形態の一例の軸流送風機の断面図である。図１及び図２において、軸流送風機１は、ファンハウジング３と、モータケース５と、インペラ７と、ロータ９と、ステータ１１とを有している。ファンハウジング３は、後述する回転軸３７の軸線方向の一方側に環状の吸い込み側フランジ１３を有し、軸線方向の他方側に環状の吐き出し側フランジ１５を有している。この例では、ファンハウジング３の一辺の長さは８ｃｍである。またファンハウジング３は、両フランジ１３，１５の間に筒部１７を有している。吸い込み口側フランジ１３と、吐き出し口側フランジ１５と筒部１７のそれぞれの内部空間により、両側に開口部１９ａ，１９ｂを有する風洞２１が構成されている。風洞２１の内面は、円筒部の内周面２３と、この内周面２３に連続し且つ径方向外側に広がる複数のテーパ面２５及び２６とから構成されている。吐き出し口側フランジ１５の内部に形成されたテーパ面２６には、それぞれ静翼２８が一体に形成されている。

モータケース５は、一方の開口部１９ａ側に位置する底壁部２７と、底壁部２７と連続して形成されて他方の開口部１９ｂ側に向かって延びる周壁部２９と、底壁部２７に設けられて他方の開口部１９ｂ側に延びる軸受支持用筒部３１とを有している。軸受支持用筒部３１内には、回転軸３７を支持する２つの軸受３２が配置されている。ファンハウジング３とモータケース５の周壁部２９とは、４本のウエブ３３により連結されている。ファンハウジング３、モータケース５及び４本のウエブ３３は、合成樹脂材料により一体成形されている。４本のウエブ３３の外側端部は、それぞれフランジ１５の対応する一辺の中央位置よりも一方の角部寄りの位置において、フランジ１５と一体に結合されている。そして４本のウエブ３３の内側端部は、ウエブ３３の外側端部と内側端部とを通る仮想直線が、モータケース５の中心を通ることがなく、しかも隣り合う２本のウエブのそれぞれの前記仮想直線間の角度が９０°となるように、モータケースとの結合位置が定められている
なお本例では、風洞２１の最小内径寸法Ｒminに対するモータケース５の外径寸法Ｒｍの割合（Ｒｍ／Ｒmin）が、３５〜５５％の値になるようにモータケース５とファンハウジング３との形状寸法が定められている。

インペラ７は、カップ状のブレード固定部材３５と、ブレード固定部材３５に取り付けられた７枚のブレード３６とを有しており、ファンハウジング３の風洞２１内に配置されている。ブレート固定部材３５は、真鍮製の環状部材３４を介して回転軸３７の一端に固定されている。

ブレード固定部材３５の内側には、導磁性を有する材料によって形成された環状の磁石固定用リング部材３８が固定されている。そして磁石固定用リング部材３８の内周部には、周方向に並ぶように、複数の永久磁石からなる複数のロータ磁極３９が固定されている。本発明においては、ロータ９は、ロータ９は、回転軸３７と、ブレード固定部材３５と、磁石固定用リング部材３８、複数のロータ磁極３９とによってロータ９が構成されている。その結果ロータ９の外側には、インペラ７が固定された状態になっている。

ステータ１１は、ステータコア４１と複数の励磁巻線４３とを有している。ステータコア４１は、回転軸３７の軸線方向に複数の電磁鋼板が積層されて構成されている。ステータコア４１は、複数のロータ磁極３９と回転軸３７の径方向に沿って対向する複数のステータ磁極４１ａとを備えている。複数のステータ磁極４１ａには、それぞれ励磁巻線４３が巻回されている。ステータコア４１には軸受支持用筒部３１が嵌合される貫通孔４１ｂが形成されている。軸受支持用筒部３１が貫通孔４１ｂに嵌合された状態で、ステータ１１が軸受支持用筒部３１に対して固定されている。励磁巻線４３は、モータケース５内に固定された回路基板４５に接続されている。回路基板４５には、励磁巻線４３に励磁電流を供給するための回路が実装されている。

本実施の形態では、ファンハウジング３の回転軸３７の軸線方向に平行な方向に測定した厚み寸法ＴＦｒに対するステータコア４１の軸線方向に平行な方向に測定した厚み寸法ＴＳｔの割合（ＴＳｔ／ＴＦｒ）が、８〜２５％になるようにステータ１１とファンハウジング３の形状寸法が定められている。また、ロータ９のロータ磁極３９の軸線方向に平行な方向に測定した厚み寸法ＴＭｇに対するステータコア４１の軸線方向に平行な方向に測定した厚み寸法ＴＳｔの割合（ＴＳｔ／ＴＭｇ）が、４０〜７０％の値になるようにロータ９とステータ１１の形状寸法が定められている。このように各部の関係を定めることにより、本例の軸流送風機では、低速回転領域及び高速回転領域を含む全回転範囲（使用を予定している回転数の範囲）において、ロータ９が回転した際にファンハウジング３に伝わる振動に含まれる複数の周波数成分のうち、コギングトルクが原因となって生じる複数の周波数成分（コギングトルク周波数成分）のオーバーオール値が、ロータのアンバランスが原因となって生じる複数の周波数成分（アンバランス周波数成分）のオーバーオール値より小さくなる。

次に、本例の軸流送風機と比較例の軸流送風機とを回転させ、各軸流送風機の振動の周波数と振動加速度との関係を調べた。図３（Ａ）及び（Ｂ）は、本例の軸流送風機及び比較例の軸流送風機を１，９００回転／分の低速で回転させた場合のそれぞれの測定結果を示している。なお、試験に使用した本例の軸流送風機のＴＳｔ／ＴＦｒは２０％で、ＴＳｔ／ＴＭｇは６７％で、Ｒｍ／Ｒminは４５％である。また比較例の軸流送風機では、ＴＳｔ／ＴＦｒが２８％で、ＴＳｔ／ＴＭｇが７２％で、Ｒｍ／Ｒminが５６％であり、その他は、本例と同じ構造を有している。

図３（Ａ）及び（Ｂ）において、ｆ_n（nは整数、例えば、ｆ_１等）とあるのは、アンバランス周波数成分の周波数スペクトルであり、ｆ_mn（nは整数、例えば、ｆ_m1等）とあるのは、コギングトルク周波数成分の周波数スペクトルである。図３（Ａ）より、本例の軸流送風機においては、ロータが低速回転した際にファンハウジングに伝わる振動に含まれる複数の周波数成分のうち、下記式で求めるコギングトルク周波数成分のオーバーオール値（ハニング窓（Ｈf=2/3）を用いる平均二乗和の値）のトータル・オーバーオール値に対する割合［コギングトルク周波数成分のオーバーオール値／（コギングトルク周波数成分のオーバーオール値＋アンバランス周波数成分のオーバーオール値）］は１３％であった。下記の式では、オーバーオール値として、コギングトルク周波数成分の周波数スペクトル（振動加速度）の合成値を求めている。したがって下記の式におけるｆ_nは、その周波数成分における振動加速度の値であり、下記の式はこれらの値の平均二乗和の値である。なお下記の式において（２／３）は、ハニング窓（Ｈｆ）の係数である。

また、下記式で求めるアンバランス周波数成分のオーバーオール値（ハニング窓（Ｈf=2/3）を用いる平均二乗和の値）のトータル・オーバーオール値に対する割合は８７％であった。

また、図３（Ｂ）より、比較例の軸流送風機においては、コギングトルク周波数成分のオーバーオール値のトータル・オーバーオール値に対する割合は６６％であり、アンバランス周波数成分のオーバーオール値のトータル・オーバーオール値に対するが３４％であることが求められた。

これらより、比較例の軸流送風機を低速回転させた場合、コギングトルク周波数成分のオーバーオール値がアンバランス周波数成分のオーバーオール値より大きくなるのに対して、本例の軸流送風機では、コギングトルク周波数成分のオーバーオール値がアンバランス周波数成分のオーバーオール値より小さくなるのが分かる。また、図３（Ａ）と図３（Ｂ）との比較から、本例の軸流送風機は、コギングトルク周波数成分のオーバーオール値がアンバランス周波数成分のオーバーオール値より小さくなることにより、比較例の軸流送風機に比べて全体として振動を抑制できるのが分かる。

図４（Ａ）及び（Ｂ）は、本例の軸流送風機及び比較例の軸流送風機を３，８００回転／分の高速で回転させた場合のそれぞれの測定結果を示している。図４（Ａ）より、本例の軸流送風機においては、ロータが高速回転した際にファンハウジングに伝わる振動に含まれる複数の周波数成分のうち、下記式で求めるコギングトルク周波数成分のオーバーオール値のトータル・オーバーオール値に対する割合は６％であり、アンバランス周波数成分のオーバーオール値のトータル・オーバーオール値に対する割合は９４％であった。また、図４（Ｂ）より、比較例の軸流送風機においては、ロータが高速回転した際にファンハウジングに伝わる振動に含まれる複数の周波数成分のうち、下記式で求めるコギングトルク周波数成分のオーバーオール値のトータル・オーバーオール値に対する割合は３５％であり、アンバランス周波数成分のオーバーオール値のトータル・オーバーオール値に対する割合は６５％であった。

次に、ファンハウジング３の回転軸３７の軸線方向に平行な方向に測定した厚み寸法ＴＦｒに対するステータコア４１の軸線方向に平行な方向に測定した厚み寸法ＴＳｔの割合（ＴＳｔ／ＴＦｒ）を種々に変えて、１，９００回転／分の低速で回転した場合のＴＳｔ／ＴＦｒとコギングトルク周波数成分のオーバーオール値のトータル・オーバーオール値に対する割合［コギングトルク周波数成分のオーバーオール値／（コギングトルク周波数成分のオーバーオール値＋アンバランス周波数成分のオーバーオール値）との関係及びＴＳｔ／ＴＦｒとアンバランス周波数成分のオーバーオール値のトータル・オーバーオール値に対する割合との関係、並びに３，８００回転／分の高速で回転した場合のＴＳｔ／ＴＦｒとコギングトルク周波数成分のオーバーオール値のトータル・オーバーオール値に対する割合との関係及びＴＳｔ／ＴＦｒとアンバランス周波数成分のオーバーオール値のトータル・オーバーオール値に対する割合との関係を調べた。図５は、その測定結果を示している。図５より、低速回転においては、ＴＳｔ／ＴＦｒが８％以上２５％以下であると、コギングトルク周波数成分のオーバーオール値が、アンバランス周波数成分のオーバーオール値より小さくなるのが分かる。すなわちコギングトルク周波数成分のオーバーオール値の割合が、アンバランス周波数成分のオーバーオール値の割合より小さくなるのが分かる。ＴＳｔ／ＴＦｒが、８％を下回ると、モータの出力が低下することになり、消費電力の増大、振動の増大、そして起動不良の問題が生じることが確認されている。そのため８％が下限値である。また、高速回転においては、ＴＳｔ／ＴＦｒが３５％以下であると、コギングトルク周波数成分のオーバーオール値のトータル・オーバーオール値に対する割合が、アンバランス周波数成分のオーバーオール値のトータル・オーバーオール値に対する割合より小さくなるのが分かる。

次に、ロータ９のロータ磁極３９の軸線方向に平行な方向に測定した厚み寸法ＴＭｇに対するステータコア４１の軸線方向に平行な方向に測定した厚み寸法ＴＳｔの割合（ＴＳｔ／ＴＭｇ）を種々に変えて、１，９００回転／分の低速で回転した場合のＴＳｔ／ＴＭｇとコギングトルク周波数成分のオーバーオール値のトータル・オーバーオール値に対する割合との関係及びＴＳｔ／ＴＭｇとアンバランス周波数成分のオーバーオール値のトータル・オーバーオール値に対する割合との関係、並びに３，８００回転／分の高速で回転した場合のＴＳｔ／ＴＭｇとコギングトルク周波数成分のオーバーオール値のトータル・オーバーオール値に対する割合との関係及びＴＳｔ／ＴＭｇとアンバランス周波数成分のオーバーオール値のトータル・オーバーオール値に対する割合との関係を調べた。図６は、その測定結果を示している。図６より、低速回転においては、ＴＳｔ／ＴＭｇが４０％以上７０％以下であると、コギングトルク周波数成分のオーバーオール値が、アンバランス周波数成分のオーバーオール値より小さくなるのが分かる。すなわちコギングトルク周波数成分のオーバーオール値のトータル・オーバーオール値に対する割合が、アンバランス周波数成分のオーバーオール値のトータル・オーバーオール値に対する割合より小さくなるのが分かる。

次に、風洞２１の最小内径寸法Ｒminに対するモータケース５の外径寸法Ｒｍの割合（Ｒｍ／Ｒmin）を種々に変えて、１，９００回転／分の低速で回転した場合のＲｍ／Ｒminとコギングトルク周波数成分のオーバーオール値のトータル・オーバーオール値に対する割合との関係及びＲｍ／Ｒminとアンバランス周波数成分のオーバーオール値のトータル・オーバーオール値に対する割合との関係、並びに３，８００回転／分の高速で回転した場合のＲｍ／Ｒminとコギングトルク周波数成分のオーバーオール値のトータル・オーバーオール値に対する割合との関係及びＲｍ／Ｒminとアンバランス周波数成分のオーバーオール値のトータル・オーバーオール値に対する割合との関係を調べた。図７は、その測定結果を示している。図７より、低速回転においては、Ｒｍ／Ｒminが３２％以上５５％以下であると、コギングトルク周波数成分のオーバーオール値が、アンバランス周波数成分のオーバーオール値より小さくなるのが分かる。すなわちコギングトルク周波数成分のオーバーオール値のトータル・オーバーオール値に対する割合が、アンバランス周波数成分のオーバーオール値のトータル・オーバーオール値に対する割合より小さくなるのが分かる。なお後述する図８（Ｃ）の振動加速度を考慮すると、Ｒｍ／Ｒminの範囲は、３５％以上５５％以下が好ましい。

図８（Ａ）乃至（Ｃ）は、それぞれＴＳｔ／ＴＦｒ、ＴＳｔ／ＴＭｇ及びＲｍ／Ｒminとファンハウジングの振動加速度との関係を測定した結果を示している。これらの図から分かるように、前述の好ましいＴＳｔ／ＴＦｒ、ＴＳｔ／ＴＭｇ及びＲｍ／Ｒminの数値範囲におけるファンハウジングの振動加速度は、１００％未満になっており、ファンハウジングへの振動の伝達が抑制されていることが分かる。図８において、縦軸の振動加速度の割合は、比較例の軸流送風機の振動加速度を１００％として示している。

（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施の形態の一例の軸流送風機の正面図、側面図及び裏面図である。 本発明の実施の形態の一例の軸流送風機の断面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、本例の軸流送風機と比較例の軸流送風機とをそれぞれ１，９００回転／分の低速で回転させた場合の各軸流送風機の振動の周波数と振動加速度との関係を示す図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、本例の軸流送風機と比較例の軸流送風機とをそれぞれ３，８００回転／分の高速で回転させた場合の各軸流送風機の振動の周波数と振動加速度との関係を示す図である。 ファンハウジングの回転軸の軸線方向に平行な方向に測定した厚み寸法ＴＦｒに対するステータコアの軸線方向に平行な方向に測定した厚み寸法ＴＳｔの割合（ＴＳｔ／ＴＦｒ）を種々に変えて、１９００回転／分の低速で回転した場合のＴＳｔ／ＴＦｒとコギングトルク周波数成分のオーバーオール値の割合との関係及びＴＳｔ／ＴＦｒとアンバランス周波数成分のオーバーオール値の割合との関係、並びに３，８００回転／分の高速で回転した場合のＴＳｔ／ＴＦｒとコギングトルク周波数成分のオーバーオール値の割合との関係及びＴＳｔ／ＴＦｒとアンバランス周波数成分のオーバーオール値の割合との関係を調べた測定結果を示す図である。 ロータのロータ磁極の軸線方向に平行な方向に測定した厚み寸法ＴＭｇに対するステータコアの軸線方向に平行な方向に測定した厚み寸法ＴＳｔの割合（ＴＳｔ／ＴＭｇ）を種々に変えて、１，９００回転／分の低速で回転した場合のＴＳｔ／ＴＭｇとコギングトルク周波数成分のオーバーオール値のトータル・オーバーオール値に対する割合との関係及びＴＳｔ／ＴＭｇとアンバランス周波数成分のオーバーオール値のトータル・オーバーオール値に対する割合との関係、並びに３，８００回転／分の高速で回転した場合のＴＳｔ／ＴＭｇとコギングトルク周波数成分のオーバーオール値のトータル・オーバーオール値に対する割合との関係及びＴＳｔ／ＴＭｇとアンバランス周波数成分のオーバーオール値のトータル・オーバーオール値に対する割合との関係を調べた測定結果を示す図である。 風洞の最小内径寸法Ｒminに対するモータケースの外径寸法Ｒｍの割合（Ｒｍ／Ｒmin）を種々に変えて、１，９００回転／分の低速で回転した場合のＲｍ／Ｒminとコギングトルク周波数成分のオーバーオール値のトータル・オーバーオール値に対する割合との関係及びＲｍ／Ｒminとアンバランス周波数成分のオーバーオール値のトータル・オーバーオール値に対する割合との関係、並びに３，８００回転／分の高速で回転した場合のＲｍ／Ｒminとコギングトルク周波数成分のオーバーオール値のトータル・オーバーオール値に対する割合との関係及びＲｍ／Ｒminとアンバランス周波数成分のオーバーオール値のトータル・オーバーオール値に対する割合との関係を調べた測定結果を示す図である。 （Ａ）乃至（Ｃ）は、それぞれＴＳｔ／ＴＦｒ、ＴＳｔ／ＴＭｇ及びＲｍ／Ｒminとファンハウジングの振動加速度との関係を測定した結果を示す図である。

符号の説明

１ 軸流送風機
３ ファンハウジング
５ モータケース
７ インペラ
９ ロータ
１１ ステータ
２１ 風洞
２７ 底壁部
２９ 周壁部
３１ 軸受支持用筒部
３２ 軸受
３３ ウエブ
３７ 回転軸
４１ ステータコア
４３ 励磁巻線

Claims (5)

1. 一方の開口部と他方の開口部とを有する風洞を備えたファンハウジングと、
   前記風洞内に配置され且つ複数枚のブレードを有するインペラと、
   回転軸及び該回転軸の周方向に並ぶ永久磁石からなる複数のロータ磁極を有し且つ前記インペラが固定されたロータと、
   前記複数のロータ磁極と前記回転軸の径方向に沿って対向する複数のステータ磁極を備えたステータコア及び前記複数のステータ磁極に巻回された励磁巻線を有するステータと、
   前記一方の開口部側に位置する底壁部と、前記底壁部と連続して形成されて前記他方の開口部側に向かって延びる周壁部と、前記底壁部に設けられて前記他方の開口部側に延びる軸受支持用筒部とを有するモータケースと、
   前記軸受支持用筒部内に配置されて前記回転軸を支持する軸受とを具備し、
   前記ステータコアには前記軸受支持用筒部を嵌合する貫通孔が形成されており、前記軸受支持用筒部が前記貫通孔に嵌合された状態で前記ステータが前記軸受支持用筒部に対して固定されている軸流送風機であって、
   全回転数範囲において、前記ロータが回転した際に前記ファンハウジングに伝わる振動に含まれる複数の周波数成分のうち、コギングトルクが原因となって生じる複数の周波数成分のオーバーオール値が、前記ロータのアンバランスが原因となって生じる複数の周波数成分のオーバーオール値より小さくなるように、前記ロータ及び前記ステータ、前記インペラ、前記ファンハウジング並びに前記モータケースが構成されていることを特徴とする軸流送風機。
2. 前記ファンハウジングの前記回転軸の軸線方向に平行な方向に測定した厚み寸法ＴＦｒに対する前記ステータコアの前記軸線方向に平行な方向に測定した厚み寸法ＴＳｔの割合（ＴＳｔ／ＴＦｒ）が、８〜２５％の値になる請求項１に記載の軸流送風機。
3. 前記ロータの前記ロータ磁極の前記軸線方向に平行な方向に測定した厚み寸法ＴＭｇに対する前記ステータコアの前記軸線方向に平行な方向に測定した厚み寸法ＴＳｔの割合（ＴＳｔ／ＴＭｇ）が、４０〜７０％の値になる請求項２に記載の軸流送風機。
4. 前記ファンハウジングと前記周壁部とは、ウエブにより連結されており、
   前記ウエブが４本あり、
   前記風洞の最小内径寸法Ｒminに対する前記モータケースの外径寸法Ｒｍの割合（Ｒｍ／Ｒmin）が、３５〜５５％の値になる請求項３に記載の軸流送風機。
5. 前記軸受は前記軸線方向に間隔をあけて前記軸受支持用筒部内に配置された一対のボールベアリングからなり、
   前記ステータコアの前記軸受支持用筒部上の取付位置が、前記一対のボールベアリングの前記軸受支持用筒部内の一対の配置位置の間になるように、前記ステータコア及び前記一対のボールベアリングの前記位置が定められている請求項１に記載の軸流送風機。

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