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公開番号2021110281
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210802
出願番号2020002075
出願日20200109
発明の名称軸流ファン
出願人株式会社日立産機システム
代理人特許業務法人磯野国際特許商標事務所
主分類F04D 29/56 20060101AFI20210705BHJP(液体用容積形機械;液体または圧縮性流体用ポンプ)
要約【課題】電動機の中心軸とケーシングの中心軸とを短時間で容易に合わせることが可能な軸流ファンを提供する。
【解決手段】軸流ファン1は、電動機2と、電動機2の回転軸23に接続された羽根車3と、羽根車3の外周部を覆う円筒状のケーシング4と、を備えている。また、軸流ファン1は、電動機2に設けられた取付部24とケーシング4とを連結することで電動機2を支持する支持部5を備えている。支持部5は、雄ねじ部57と該雄ねじ部57に螺合する雌ねじ部とによるねじ送り作用によって、電動機2とケーシング4との相対位置を調整する調整機構68を有している。
【選択図】図1A
特許請求の範囲【請求項1】
電動機と、
前記電動機の回転軸に接続された羽根車と、
前記羽根車の外周部を覆う円筒状のケーシングと、
前記電動機に設けられた取付部と前記ケーシングとを連結することで前記電動機を支持する支持部と、を備え、
前記支持部は、雄ねじ部と該雄ねじ部に螺合する雌ねじ部とによるねじ送り作用によって、前記電動機と前記ケーシングとの相対位置を調整する調整機構を有することを特徴とする軸流ファン。
続きを表示(約 1,200 文字)【請求項2】
前記調整機構は、側面視して前記ケーシングの中心軸に垂直な方向における前記電動機と前記ケーシングとの相対位置を調整することを特徴とする請求項1に記載の軸流ファン。
【請求項3】
前記支持部は、棒状を呈する支持軸を有し、
前記雄ねじ部は、前記支持軸の外周面に形成されていることを特徴とする請求項2に記載の軸流ファン。
【請求項4】
前記取付部は、前記電動機の下部に設けられた脚部であり、
前記支持部は、前記電動機が載置され前記脚部が固定された電動機台を有することを特徴とする請求項3に記載の軸流ファン。
【請求項5】
前記支持軸は、前記電動機台に固定されていることを特徴とする請求項4に記載の軸流ファン。
【請求項6】
前記支持軸は、前記取付部を貫通する形で該取付部および前記電動機台に固定されていることを特徴とする請求項4に記載の軸流ファン。
【請求項7】
前記取付部は、前記電動機の側部に設けられたフランジ部であり、
前記支持軸は、前記取付部に固定されていることを特徴とする請求項3に記載の軸流ファン。
【請求項8】
前記支持部は、前記ケーシングの外周面の上部に固定された上支持台を有し、
前記支持軸は、前記ケーシングを貫通して前記上支持台に固定されており、
前記調整機構は、前記支持軸と前記上支持台との固定部分に適用されていることを特徴とする請求項3に記載の軸流ファン。
【請求項9】
前記電動機の下側に配置された下ガイドベーンを備えることを特徴とする請求項8に記載の軸流ファン。
【請求項10】
前記支持部は、前記ケーシングの外周面の下部に固定された下支持台を有し、
前記支持軸は、前記ケーシングを貫通して前記下支持台に固定されており、
前記調整機構は、前記支持軸と前記下支持台との固定部分に適用されていることを特徴とする請求項3または請求項8に記載の軸流ファン。
【請求項11】
前記支持部は、前記ケーシングの内周面の下部に固定された中支持台を有し、
前記支持軸は、前記中支持台に固定されており、
前記調整機構は、前記支持軸と前記取付部との固定部分に適用されていることを特徴とする請求項3に記載の軸流ファン。
【請求項12】
前記支持部は、前記支持軸に接続され前記電動機の振動を減衰させる振動減衰部材を有していることを特徴とする請求項3に記載の軸流ファン。
【請求項13】
前記振動減衰部材は、防振ゴムを備えることを特徴とする請求項12に記載の軸流ファン。
【請求項14】
前記振動減衰部材は、ばね部材を備えることを特徴とする請求項12または請求項13に記載の軸流ファン。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、軸流ファンに関する。
続きを表示(約 6,600 文字)【背景技術】
【0002】
産業用の軸流ファン(軸流送風機)は、大風量と構造の簡易さによって、様々な分野において冷却や送風の用途で使用されている。軸流ファンは、一般的に、羽根車、電動機、および流路を形成するケーシングを備えて構成されている(特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開平10−131897号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
軸流ファンにおいて、羽根車中心とケーシング中心とを一致させて、羽根車の径方向外側端縁とケーシングの内面との間の間隙を均一にできればより小さい間隙が実現でき、性能が向上するとともに圧力変動が小さくなる。
【0005】
羽根車は電動機の回転軸に精度良く接続されているため、羽根車中心と電動機中心とは通常一致する。しかし、羽根車中心の高さ、つまり電動機中心の高さと、ケーシング中心の高さを一致させることは、ケーシング内における電動機を載せる台の高さ、および電動機の高さの各々の寸法公差が大きいので難しくなっている。特にケーシングは、円筒形状の胴部の内部に電動機を載せる台や流れを誘導するガイドベーンを内包する構造となっているため、薄板製缶品であって溶接によって製作される。このため、ケーシングの加工公差を小さくするのは難しい。
【0006】
通常、電動機を載せる台は、その高さを少し低くしてケーシングに取り付けられる。そして、シム板と呼ばれる薄い板を台と電動機の脚部との間に挿入することで、ケーシング中心の高さと電動機中心の高さとが一致するように調整される。この場合、電動機の脚部の取付箇所は通常4箇所あり、電動機の中心軸とケーシングの中心軸とが一致するようにシム板で調整する作業は煩雑で時間がかかる。
【0007】
しかも、従来のシム板の挿入による高さ調整では、ケーシングの台や電動機の出来上がり寸法に依存するため、例えば台が高く設けられてしまって調整不能となる場合が生じるおそれがある。また、シム板を重ねて予め想定した高さ寸法に変更できた場合であっても、シム板を大量に挿入しなければならない事態が生じるおそれもある。また、電動機の脚部を台にボルトで締め付けるとシム板の厚さ寸法が変わり、再調整が必要になるおそれもある。さらに、メンテナンスによって電動機或いはケーシングが変更になった場合には、シム板を用いて煩雑で時間のかかる調整を再度行う必要がある。
【0008】
本発明は、電動機の中心軸とケーシングの中心軸とを短時間で容易に合わせることが可能な軸流ファンを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を解決するために、本発明に係る軸流ファンは、電動機と、前記電動機の回転軸に接続された羽根車と、前記羽根車の外周部を覆う円筒状のケーシングと、を備えている。また、前記軸流ファンは、前記電動機に設けられた取付部と前記ケーシングとを連結することで前記電動機を支持する支持部を備えている。前記支持部は、雄ねじ部と該雄ねじ部に螺合する雌ねじ部とによるねじ送り作用によって、前記電動機と前記ケーシングとの相対位置を調整する調整機構を有している。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、電動機の中心軸とケーシングの中心軸とを短時間で容易に合わせることが可能な軸流ファンを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
本発明の第1実施形態に係る軸流ファンの内部を透過して示す側断面図である。
下流側から見た、図1AのIb−Ib線に沿う断面図である。
図1Bに示される調整機構の周辺を示す拡大断面図である。
比較例に係る従来の軸流ファンの内部を透過して示す側断面図である。
下流側から見た、図2AのIIb−IIb線に沿う断面図である。
図2Bに示されるシム板による高さ調整部の周辺を示す拡大断面図である。
本発明の第2実施形態に係る軸流ファンを下流側から見た、図1Bに対応する断面図である。
本発明の第3実施形態に係る軸流ファンを下流側から見た、図1Bに対応する断面図である。
本発明の第4実施形態に係る軸流ファンを下流側から見た、図1Bに対応する断面図である。
本発明の第5実施形態に係る軸流ファンを下流側から見た、図1Bに対応する断面図である。
本発明の第6実施形態に係る軸流ファンの内部を透過して示す側断面図である。
下流側から見た、図7AのVIIb−VIIb線に沿う断面図である。
本発明の第7実施形態に係る軸流ファンの内部を透過して示す側断面図である。
本発明の第8実施形態に係る軸流ファンの内部を透過して示す側断面図である。
下流側から見た、図9AのIXb−IXb線に沿う断面図である。
本発明の第9実施形態に係る軸流ファンを下流側から見た、図1Bに対応する断面図である。
本発明の第10実施形態に係る軸流ファンを下流側から見た、図1Bに対応する断面図である。
本発明の第11実施形態に係る軸流ファンを下流側から見た、図1Bに対応する断面図である。
本発明の第12実施形態に係る軸流ファンを下流側から見た、図1Bに対応する断面図である。
本発明の第13実施形態に係る軸流ファンを下流側から見た、図1Bに対応する断面図である。
本発明の第14実施形態に係る軸流ファンを下流側から見た、図1Bに対応する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、各図において、共通する構成要素や同様な構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を適宜省略する。
【0013】
(第1実施形態)
まず、図1A〜図1Cを参照しながら、本発明の第1実施形態について説明する。
図1Aは、本発明の第1実施形態に係る軸流ファン1の内部を透過して示す側断面図である。図1Bは、下流側から見た、図1AのIb−Ib線に沿う断面図である。図1Cは、図1Bに示される調整機構68の周辺を示す拡大断面図である。図1Bでは、理解を容易にするため、羽根車の図示を省略してある(以降の同様の図でも同じ)。
【0014】
図1Aに示すように、本発明の第1実施形態に係る軸流ファン1は、電動機2と、羽根車3と、ケーシング4と、支持部5と、を備えている。
【0015】
図1Bに示すように、電動機2には、電線管21が接続されている。電線管21は、ケーシング4の外周面に設置された端子箱22に接続されている。電動機2から延びるケーブル(図示せず)は、電線管21内を通って、ここでは端子箱22内で電力供給側から延びるケーブルと接続される。ただし、端子箱22は省略されてもよい。電動機2は、電力供給によって回転する回転軸23(図1A参照)を有している。
【0016】
また、電動機2には、電動機2を被取付部に取り付けて固定するための取付部24が設けられている。本実施形態では、取付部24は、電動機2の下部に設けられた脚部であり、左右にそれぞれ設けられている。
【0017】
図1Aに示すように、羽根車3は、電動機2の回転軸23に接続されている。羽根車3は、回転軸23に接続される基部31と、基部31の外周面にそれぞれ設けられた複数枚の羽根32とを有している。
【0018】
図1A、図1Bに示すように、ケーシング4は、円筒状を呈しており、羽根車3の外周部を覆っている。ケーシング4の内部には、空気等の気体を通す流路40が形成されている。ケーシング4は、円筒形状の胴部41と、胴部41の両端縁から径方向外側にそれぞれ突出するリング板状のフランジ42,42とを有している。ケーシング4は、フランジ42,42を使用してダクト(図示せず)と接続され得る。ケーシング4の下部には、ケーシング4を支持する支持ベース43が設けられている。
【0019】
ケーシング4(胴部41)の内周面には、複数枚のガイドベーン(静翼)44がそれぞれ固定されている。ガイドベーン44の径方向内側端縁は、モータカバー45に固定されている。ガイドベーン44は、回転する羽根車3によって送られる空気等の気体の流れを誘導して整流する機能を有している。モータカバー45は、本実施形態では、ケーシング4の中心軸46に垂直な断面が逆U字状を呈している。電動機2は、モータカバー45の内側に配置されている。
【0020】
支持部5は、電動機2に設けられた取付部24とケーシング4とを連結することで電動機2を支持する。支持部5は、支持軸51と、電動機台52と、上支持台53とを有している。
【0021】
電動機台52は、四角板状を呈しており、水平に配置されている。電動機台52には、電動機2が載置されて、該電動機2の取付部24が、ここでは4箇所で固定されている。取付部24と電動機台52とは、取付部24および電動機台52に形成された貫通孔(図示せず)に挿通されるボルト54と、ナット55とによるねじ締結によって固定されている。
【0022】
支持軸51は棒状を呈しており、側面視してケーシング4の中心軸46に垂直な方向(ここでは鉛直方向)に沿って配置されている。本実施形態では、支持軸51は、頭部56と、雄ねじ部57が外周面に形成されたねじ軸58とを有するボルトである。支持軸51の下端部は、電動機台52に、ここでは4箇所で固定されている。支持軸51の下端部と電動機台52とは、電動機台52に形成された貫通孔(図示せず)に挿通される支持軸51と、ナット59とによるねじ締結によって固定されている。電動機台52は、支持軸51の頭部56と、ナット59との間で挟持される。電動機2は、電動機台52に載せられた状態で、支持軸51によって吊り下げられて支持されている。
【0023】
上支持台53は、ケーシング4(胴部41)の外周面の上部に、溶接等の固着手段によって固定されている。上支持台53は、水平に配置された四角板状の基板61と、基板61の両側端縁からそれぞれ下方に延びる支え板62とを有している。支持軸51の上端部は、ケーシング4に形成された貫通孔47(図1C参照)を貫通して上支持台53に、ここでは4箇所で固定されている。
【0024】
図1Cに示すように、支持軸51の上端部と上支持台53とは、上支持台53(基板61)に形成された貫通孔63に挿通される支持軸51と、ナット64,65とによるねじ締結によって固定されている。上支持台53の基板61は、ナット64とナット65との間で挟持される。
なお、雄ねじ部57は、ここでは、ねじ軸58の長手方向全体に形成されているが、必要な部分だけ部分的に形成されていてもよい。
【0025】
本実施形態では、支持部5は、雄ねじ部57と該雄ねじ部57に螺合する雌ねじ部66とによるねじ送り作用によって、電動機2とケーシング4との相対位置を調整する調整機構68を有している。ここでは、調整機構68は、側面視してケーシング4の中心軸46(図1A参照)に垂直な方向における電動機2とケーシング4との相対位置を調整する。雄ねじ部57は支持軸51のねじ軸58の外周面に形成されており、雌ねじ部66はナット65の内面に形成されている。雄ねじ部57および雌ねじ部66は、調整機構68を構成している。本実施形態では、調整機構68は、支持軸51と上支持台53との固定部分に適用されている。なお、ナット64は、ナット65による位置調整後に固定のために使用される。
【0026】
前記したように構成された軸流ファン1では、電動機2に電力が供給されると、図1Aに示すように、電動機2の回転軸23に接続された羽根車3が回転駆動される。羽根車3の回転によって、空気等の気体が矢印A方向に流路40内に吸い込まれ、ガイドベーン44によって整流された後、矢印B方向に下流側に向けて送出される。
【0027】
次に、本実施形態に係る軸流ファン1において、電動機2の中心軸26とケーシング4の中心軸46とを合わせる方法について説明する。
本実施形態に係る軸流ファン1は、電動機2に設けられた取付部24とケーシング4とを連結することで電動機2を支持する支持部5を備えている。そして、支持部5は、ねじ送り作用によって、電動機2とケーシング4との相対位置を調整する調整機構68を有している。
したがって、調整機構68によって、電動機2とケーシング4との相対位置を調整することができる。具体的には、調整機構68の雄ねじ部57に螺合する雌ねじ部66が形成されたナット65を回転させることで、雄ねじ部57が形成された支持軸51がねじ送り作用によって上下移動する。これにより、支持軸51に連結されている電動機2の高さ調整を容易に行うことができる。そして、電動機2の高さ調整後、ナット64をナット65側に締め込むことによって、電動機2の高さ位置が変化しないように固定される。
【0028】
電動機2の左右方向(ケーシング4の中心軸46に垂直な水平方向)の位置は、電動機2を電動機台52上において左右方向にずらすことで調整できる。
なお、図示省略するが電動機台52上に固定された固定片に形成された雌ねじに螺合するボルトの先端で、電動機2の例えば取付部24をねじ送り作用によって左右方向に押圧してずらすように構成されてもよい。
【0029】
図2Aは、比較例に係る従来の軸流ファン100の内部を透過して示す側断面図である。図2Bは、下流側から見た、図2AのIIb−IIb線に沿う断面図である。図2Cは、図2Aに示されるシム板25による高さ調整部の周辺を示す拡大断面図である。
図2A、図2Bに示すように、比較例に係る軸流ファン100では、電動機2を載せる電動機台152は、ケーシング4の内面に溶接等の固着手段によって固定されている。また、電動機台152の中央部とケーシング4の内面下部と間に、鉛直面に沿う補強板169が設けられている。そして、調整用の薄いシム板25を電動機台152と電動機2の取付部24との間に挿入することで、ケーシング4の中心の高さと電動機2の中心の高さとを一致させるように調整が行われる。
しかし、比較例に係る軸流ファン100において、シム板25を用いて調整する作業は煩雑で時間がかかる。しかも、例えば電動機台152が高く設けられてしまって調整不能となるおそれがある。また、シム板25を大量に挿入しなければ調整できないおそれもある。また、ねじ締め付けでシム板25の厚さ寸法が変わって再調整が必要になるおそれもある。さらに、メンテナンスによって電動機2やケーシング4が変更になると、シム板25を用いた調整を再度行う必要がある。
【0030】
これに対して、本実施形態に係る軸流ファン1によれば、調整機構68によって、電動機2の中心軸26(図1B参照)とケーシング4の中心軸46(図1A参照)とを短時間で容易に合わせることが可能となる。
これにより、羽根車3の径方向外側端縁とケーシング4の内面との間の間隙を均一にして、より小さくでき、軸流ファン1の性能が向上するとともに、圧力変動が小さくなる。
(【0031】以降は省略されています)

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