(57)【要約】【課題】ロ−タ回転軸の振動から生じるファンの共振を抑制することが出来るファン装置及びそれを備えた冷蔵庫。【解決手段】ロ−タと、前記ロ−タと対向して設けられたステ−タと、前記ロ−タと接続された軸を有するモ−タと、前記軸に接続されたファンを有するファン装置を備えた冷蔵庫において、前記ロ−タの軸方向の側面には弾性体を配置し、前記弾性体を介して前記ロ−タは前記軸と接続されていることを特徴とする冷蔵庫。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に永久磁石を設置したロ−タと、前記ロ−タの外周に前記ロ−タと対向して設置したステ−タと前記ロ−タと接続された軸を有する直流モ−タと、前記軸に接続されたファンとを備えたファン装置において、前記ロ−タの軸方向の側面に配置した弾性体と、前記弾性体の前記ロ−タと反対側に配置した支持具と、前記支持具と接続された前記軸とを有し、前記軸には前記ファンのボス部が接続され、前記ロ−タの前記軸側内周面と前記軸の外周面とを離間して設置したことを特徴とするファン装置。
【請求項２】
内周に磁石を備えたロ−タと、前記ロ−タの内周に対向して設けられたステ−タと、前記ロ−タと接続された軸を有する直流モ−タと、前記軸に接続されたファンとを備えたファン装置において、前記ファンのボス先端部は、前記ロ−タの外周面と前記軸先端部に設けられた支持具により挟まれた弾性体を介して前記軸と接続したことを特徴とするファン装置。
【請求項３】
ロ−タと、前記ロ−タと対向して設けられたステ−タと、前記ロ−タと接続された軸を有するモ−タと、前記軸に接続されたファンを有するファン装置を備えた冷蔵庫において、前記ロ−タの軸方向の側面には弾性体を配置し、前記弾性体を介して前記ロ−タは前記軸と接続されていることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項４】
請求項３において、前記弾性体の前記ロ−タと反対側の側面には支持具が設置され、前記支持具は前記軸に取り付けられたことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項５】
請求項３又は４において、前記ロ−タの前記軸側内周面と前記軸の外周面とを離間して設置したことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項６】
請求項４において、前記弾性体の軸方向の厚さは径方向の長さに比べて短くしたことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項７】
外周に永久磁石を設置したロ−タと、前記ロ−タの外周に前記ロ−タと対向して設置したステ−タと、前記ロ−タと接続された軸を有する直流モ−タと、前記軸に接続されたファンを有するファン装置を備えた冷蔵庫において、前記ロ−タの軸方向の側面に配置した弾性体と、前記弾性体の前記ロ−タと反対側に配置した支持具と、前記支持具と接続された前記軸とを有し、前記軸には前記ファンのボス部が接続され、前記ロ−タの前記軸側内周面と前記軸の外周面とを離間して設置したことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項８】
ロ−タと、前記ロ−タと対向して設けられたステ−タと、前記ロ−タと接続された軸を有するモ−タと、前記軸に接続されたファンを有するファン装置を備えた冷蔵庫において、
前記ファンは弾性体を介して前記軸と接続されていることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項９】
請求項８において、前記ロ−タは前記ステ−タよりも外周に配置されるアウタ−ロ−タであり、前記ファンのボス部が前記弾性体を介して前記軸と接続したことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項１０】
請求項９において、前記ファンのボス先端部は、前記アウタ−ロ−タの外周面と前記軸先端部に設けられた支持具により挟持したことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項１１】
内周に磁石を備えたロ−タと、前記ロ−タの内周に対向して設けられたステ−タと、前記ロ−タと接続された軸を有する直流モ−タと、前記軸に接続されたファンを有するファン装置を備えた冷蔵庫において、前記ファンのボス先端部は、前記ロ−タの外周面と前記軸先端部に設けられた支持具により挟まれた弾性体を介して前記軸と接続したことを特徴とする冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はファン装置及びファン装置を備えた冷蔵庫に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１には、コイルモ−ルド層と軸受ブラケットとの間にゴム板を介してモ−タフレ−ムを挟持することで、ロ−タ組立からステ−タ組立を通してモ−タフレ−ムに振動が伝わり難くなるので、モ−タフレ−ムの振動が抑えられるファン装置が記載されている。
しかし、同公報に記載されたファン装置は、ロ−タ回転軸の振動から生じるファンの振動を防止するという点には考慮されていない。
特に、ロ−タ回転軸の振動から生じるファンの共振は、ファン装置を冷蔵庫に用いる場合には大きな制約となる。
これは、冷凍サイクルの所望の能力制御にあわせたファン回転数の範囲をできる限り広く選定する必要があるが、共振する回転数の部分があるとそこを避けてファンを回転させる必要があるためである。
【特許文献１】
特開２０００−２８３０９９号公報（第６頁、図１）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ロ−タ回転軸の振動から生じるファンの共振を抑制することが出来るファン装置及びそれを備えた冷蔵庫を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明のファン装置は、外周に永久磁石を設置したロ−タと、前記ロ−タの外周に前記ロ−タと対向して設置したステ−タと前記ロ−タと接続された軸を有する直流モ−タと、前記軸に接続されたファンとを備えたファン装置において、前記ロ−タの軸方向の側面に配置した弾性体と、前記弾性体の前記ロ−タと反対側に配置した支持具と、前記支持具と接続された前記軸とを有し、前記軸には前記ファンのボス部が接続され、前記ロ−タの前記軸側内周面と前記軸の外周面とを離間して設置したことを特徴とする。
【０００５】
又、本発明の冷蔵庫は、ロ−タと、前記ロ−タと対向して設けられたステ−タと、前記ロ−タと接続された軸を有するモ−タと、前記軸に接続されたファンを有するファン装置を備えた冷蔵庫において、前記ロ−タの軸方向の側面には弾性体を配置し、前記弾性体を介して前記ロ−タは前記軸と接続されていることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載した本発明の一実施例は、外周に永久磁石を設置したロ−タと、前記ロ−タの外周に前記ロ−タと対向して設置したステ−タと前記ロ−タと接続された軸を有する直流モ−タと、前記軸に接続されたファンとを備えたファン装置において、前記ロ−タの軸方向の側面に配置した弾性体と、前記弾性体の前記ロ−タと反対側に配置した支持具と、前記支持具と接続された前記軸とを有し、前記軸には前記ファンのボス部が接続され、前記ロ−タの前記軸側内周面と前記軸の外周面とを離間して設置したことを特徴とするファン装置である。
この構成によれば、ロ−タが弾性体と支持具を介して軸に接続されているため、モ−タのコギングやトルクリップルによるロ−タの振動を弾性体によって減衰させてロ−タ回転軸に伝達するため、ロ−タ回転軸に取り付けられているファンの共振を抑制することが出来る。
さらに、支持具により弾性体を、ロ−タの軸側内周面と軸外周面を離間して設置し易くすることができる。
【０００７】
請求項２に記載した本発明の一実施例は、内周に磁石を備えたロ−タと、前記ロ−タの内周に対向して設けられたステ−タと、前記ロ−タと接続された軸を有する直流モ−タと、前記軸に接続されたファンとを備えたファン装置において、前記ファンのボス先端部は、前記ロ−タの外周面と前記軸先端部に設けられた支持具により挟まれた弾性体を介して前記軸と接続したことを特徴とするファン装置である。
この構成によれば、ロ−タの回転により生じたロ−タ回転軸の振動をファンに直接伝達するのではなく、弾性体を介して伝達するので、ファンの共振を抑制することが出来る。また、ファンのボス先端部にはロ−タの外周面と軸先端部に設けられた支持具により挟まれた弾性体を軸と接続することで、部品点数を増加することなくファンのボス部をロ−タ回転軸に取り付けることができる。
【０００８】
請求項３に記載した本発明の一実施例は、ロ−タと、前記ロ−タと対向して設けられたステ−タと、前記ロ−タと接続された軸を有するモ−タと、前記軸に接続されたファンを有するファン装置を備えた冷蔵庫において、前記ロ−タの軸方向の側面には弾性体を配置し、前記弾性体を介して前記ロ−タは前記軸と接続されていることを特徴とする冷蔵庫である。
この構成によれば、ロ−タの軸方向の側面には弾性体を配置し、弾性体を介してロ−タは軸と接続されているため、モ−タのコギングやトルクリップルによるロ−タの振動を弾性体によって減衰させてロ−タ回転軸に伝達するため、ロ−タ回転軸に取り付けられているファンの共振を抑制することが出来る。
【０００９】
請求項４に記載した本発明の一実施例は、請求項３において、前記弾性体の前記ロ−タと反対側の側面には支持具が設置され、前記支持具は前記軸に取り付けられたことを特徴とする冷蔵庫である。
この構成によれば、支持具により弾性体を、ロ−タ回転軸に設置し易くすることができる。
【００１０】
請求項５に記載した本発明の一実施例は、請求項３又は４において、前記ロ−タの前記軸側内周面と前記軸の外周面とを離間して設置したことを特徴とする冷蔵庫である。
この構成によれば支持具により弾性体を、ロ−タの軸側内周面と軸外周面を離間して設置し易くすることができるので、共振防止をより図ることができる。
請求項６に記載した本発明の一実施例は、請求項４において、前記弾性体の軸方向の厚さは径方向の長さに比べて短くしたことを特徴とする冷蔵庫である。
この構成によれば、ロ−タの径方向の振動を弾性体によって減衰できるのに加え、軸方向の振動を効果的に吸収することができ、ファンへの振動の伝播を抑え、共振音の発生を防止できる。
【００１１】
請求項７に記載した本発明の一実施例は、外周に永久磁石を設置したロ−タと、前記ロ−タの外周に前記ロ−タと対向して設置したステ−タと、前記ロ−タと接続された軸を有する直流モ−タと、前記軸に接続されたファンを有するファン装置を備えた冷蔵庫において、前記ロ−タの軸方向の側面に配置した弾性体と、前記弾性体の前記ロ−タと反対側に配置した支持具と、前記支持具と接続された前記軸とを有し、前記軸には前記ファンのボス部が接続され、前記ロ−タの前記軸側内周面と前記軸の外周面とを離間して設置したことを特徴とする冷蔵庫である。
この構成によれば、ロ−タが弾性体と支持具を介して軸に接続されているため、モ−タのコギングやトルクリップルによるロ−タの振動を弾性体によって減衰させてロ−タ回転軸に伝達するため、ロ−タ回転軸に取り付けられているファンの共振を抑制することが出来る冷蔵庫とすることが出来る。
さらに、支持具により弾性体を、ロ−タの軸側内周面と軸外周面を離間して設置し易くすることができる冷蔵庫とすることが出来る。
【００１２】
請求項８に記載した本発明の一実施例は、ロ−タと、前記ロ−タと対向して設けられたステ−タと、前記ロ−タと接続された軸を有するモ−タと、前記軸に接続されたファンを有するファン装置を備えた冷蔵庫において、前記ファンは弾性体を介して前記軸と接続されていることを特徴とする冷蔵庫である。
この構成によれば、ロ−タの回転により生じたロ−タ回転軸の振動をファンに直接伝達するのではなく、弾性体を介して伝達するので、ファンの共振を抑制することが出来る。
【００１３】
請求項９に記載した本発明の一実施例は、請求項８において、前記ロ−タは前記ステ−タよりも外周に配置されるアウタ−ロ−タであり、前記ファンのボス部が前記弾性体を介して前記軸と接続したことを特徴とする冷蔵庫である。
この構成によれば、アウタ−ロ−タの回転による振動を直接ファンのボスに伝えず、弾性体を介して伝達するためファンの共振を抑制することが出来る。
【００１４】
請求項１０に記載した本発明の一実施例は、請求項９において、前記ファンのボス先端部は、前記アウタ−ロ−タの外周面と前記軸先端部に設けられた支持具により挟持したことを特徴とする冷蔵庫である。
この構成によれば、ファンのボス先端部にはロ−タの外周面と軸先端部に設けられた支持具により挟まれた弾性体を軸と接続することで、部品点数を増加することなくファンのボス部をロ−タ回転軸に取り付けることができる。
【００１５】
請求項１１に記載した本発明の一実施例は、内周に磁石を備えたロ−タと、前記ロ−タの内周に対向して設けられたステ−タと、前記ロ−タと接続された軸を有する直流モ−タと、前記軸に接続されたファンを有するファン装置を備えた冷蔵庫において、前記ファンのボス先端部は、前記ロ−タの外周面と前記軸先端部に設けられた支持具により挟まれた弾性体を介して前記軸と接続したことを特徴とする冷蔵庫である。
この構成によれば、ロ−タの回転により生じたロ−タ回転軸の振動をファンに直接伝達するのではなく、弾性体を介して伝達するので、ファンの共振を抑制することが出来る冷蔵庫とすることができる。また、ファンのボス先端部にはロ−タの外周面と軸先端部に設けられた支持具により挟まれた弾性体を軸と接続することで、部品点数を増加することなくファンのボス部をロ−タ回転軸に取り付けることができる冷蔵庫とすることができる。
【００１６】
（実施例１）
以下、図１〜図３より発明の第１の実施例を説明する。図１は本発明の実施例に係る冷蔵庫の断面図と冷凍サイクル回路説明図である。
【００１７】
１は箱本体であって、据え付け性を良くするためキュービックに作られて大部分が平面部の構成からなり、壁は内側に樹脂製の内箱２、外周を鋼板性の外箱３となし、間に断熱性の発砲ウレタンフォーム４が充填してある。５は前方の扉であって、箱本体１と同様な構成で顧客の趣向にあわせて、内部が透視できないようになっている。そして、内方空間は貯蔵室６となし、所定の温度帯域に合わせて上から冷蔵室７、冷凍室８、野菜室９に区画し、冷蔵室７の奥に第１の吸熱用熱交換器７ａと、その上方に近接して第１のファン装置７ｂも配置し、冷凍室８の奥に第２の吸熱用熱交換器８ａと、その上方に近接して第２のファン装置８ｂを配置してある。１０機械室であって、最下方室の壁背面にあり、鋼板のベース１１上に圧縮機１２と放熱用熱交換器１３を、その両者に近接して第３ファン装置１４を搭載してあり、後方にカバー１５を付け、カバー１５は虫の侵入防止と対人的な安全をはかるために、小開口部１５ａを多数分散させて空気の入り口と出口機能と併せ、内部を透視のできない程度の構造にしてある。１６は冷媒分配器、１７，１８は分配後の冷媒を低温化するための自動減圧装置であって、装置の開閉を含め室内の冷却能力の調節を行うものである。１９，２０はキャピラリーチューブであって、所定の最小限の減圧機能を有し、減圧の安定化にも役立てる作用を行うものである。
係る構成において、冷凍サイクルの作用は圧縮機１２によって高圧高温（約１１０°Ｃ）にされた冷媒は白抜き矢印のように、すぐ放熱用熱交換器１３に送られ、約３５°Ｃまで低温となり冷媒分配器１６により分配されて各々減圧装置１７，１８及びキャピラリーチューブ１９，２０を通り約−３５°Ｃに低温化されて貯蔵室内の吸熱用熱交換器７ａ，８ａに入り貯蔵室６を冷却し、再び約２５°Ｃの温度で圧縮機１２にもどる。
この場合、貯蔵室のファン装置７ｂ，８ｂは各々吸熱用熱交換器７ａ，８ａ側から約−３０°Ｃの吸気をして熱交換を促進し、各室の急速冷却、急速冷凍、急速氷結、省電力制御に対応して回転数を可変となし、風量を調節して貯蔵室６に低温空気を循環させる。
一方、機械室１０のファン装置１４は放熱用熱交換器１３側から約９０°Ｃの吸気をして熱交換を促進し、箱本体１外に放出する。当ファン装置１４についても、省電力制御に加え、圧縮機１２の温度上昇防止、冷蔵庫周囲の室温の高低や通風の難易など据え付け状況および放熱用熱交換器１３への塵埃の付き程度にも対応させて、回転数を可変となし、風量を調節できるものである。
また、以上のファン装置７ｂ，８ｂおよび１４は、モータのロータに永久磁石を用いたブラシレスのものであって、直流電圧を制御することによって容易に回転数を調節でき、このクラスの小形ものにおいては、交流を用いるモータに比較して効率が２〜３倍高く得られものであり、省電力化に好適なものである。直流電源は商用の交流１００Ｖを冷蔵庫側のトランスにより降圧し直流に変換して用いられる。
【００１８】
次に、図２を用いて本実施例の冷蔵庫に用いられるファン装置７ｂ，８ｂ及び１４についてその第一の構造例を詳細に説明する。図２は本発明の実施例に係る冷蔵庫に組み込まれて使用されるファン装置の第１の構造例を示す詳細図である。２１はプロペラ形のファンであって、羽根２１ａの中心方向に椀状ボス２１ｂとその中心に割状の嵌合凸部２１ｃが樹脂一体成形品となっている。２２はマウスリングであって、ファン装置のケースの役目と吸気の吸い込みと吐き出しを区画し圧力を高める役目をなすものである。２３は後述するモータ本体２４を支える複数本のスティーであってマウスリング２２と一体に連続し、中心に中央板２５を配設し、中央板２５の外周に円筒部を構成して強度を高め、モータ２４が取り付けられる。しかるに、マウスリング２２、スティー２３と中央板２５が樹脂一体成形されるものである。また、椀状ボス２１ｂはモータ外周の一部を包囲し、ファン２１の羽根位置はモータ２４から離れないでほぼ中央外周に存在しているものである。２６はモータのロータであって外周に永久磁石が複数個配列され、中央に軸２７が遊合、または、軸２７と空隙をおいて嵌合されている。２８はモータのステータであってロータ２６に対向して空隙をおいてある。２９はステータコイル２８ａの電流の相を制御する内装回路、３０は軸受である。
【００１９】
前記ロータ２６において、３１はロータの両方の側面にとりつけた軸方向厚みの小なるゴム等の弾性体、３２はさらにその両方の側面に取り付けた支持具であって前記ロータ側面に配した弾性体３１を介して取り付けられている。すなわち、支持具３２は実質的に弾性体３１を介してロータを支えている。また、弾性体３１は一部でロータ２６と係合し他の一部で支持具３２と係合し、支持具３２は中央に軸２７を堅持して動力を伝達する。また、ロータ２６と軸２７が一体で回転可能になる構成としてある。
【００２０】
軸２７の堅持方法は支持具３２を圧入、または、軸２７の非円筒化との係合により実現される。この場合、支持具３２は樹脂製のものとし、軸方向から圧入後に所定位置の軸の非円形部で穴部がわずかながら復元することで滑りを防止できる。また、ファン２１は、嵌合凸部２１ｃを軸２７に圧入し外周を円筒バネ３３で押さえることにより強固に取り付けられている。
また、前記弾性体３１は軸直角方向方向の厚みよりも軸方向の厚みを小にしてあり、弾性体３１には逃げ穴３１ａ設けてあって、振動をよく吸収するために他の部品に影響を与えることなく変形するためのスペースである。
また、モータをステータ２８の一部に長ボルト３４を貫通させスティー中央板２５に固定して、マウスリング２２、モータ２４及びファン２１がシステムとしてまとまったファン装置を構成している。
【００２１】
上記のごとく構成されたファン装置によれば、弾性体３１を介して軸２７に動力が伝達されるので、モータ２４のコギングトルクやトルクリップルによる回転方向の振動が遮断または減衰されるばかりか、弾性体３１は軸方向の厚みは小なので、軸方向の振動も吸収されて、ファン２１への伝播がなくなり共振音の発生を防止できる。
また、付随してファン装置が低振動となって箱本体１での共鳴共振がなくなり、広い回転数範囲で共振音の発生を防止でき低振動低騒音の冷蔵庫が得られる。
また、同一供給電圧のもとで温度雰囲気変化に起因して回転数が変化することによってモータ２４側の加振周波数、あるいは、ファン２１の固有振動数が変化して両者が一致したとしても共振音を発生することがなくなる。
よって、運転中の各種環境条件の変化、所定の冷却条件運転、低入力運転、あるいは、所望の冷凍能力を優先させた複数段の回転数が容易に選定できる。
また、使用弾性体３１は特別な加硫設備等を必要とせず、別個に準備でき、軸方向から順に組み入れることができるので製作が容易であり、また、吸気温度の相違や前述した運転条件により共振音が発生することもないので、騒音性能の確認期間も短縮でき顧客に早期に商品を提供できる。
また、ロータ２６は軸２７とふれあう程度の遊合、または、空隙をおいてあるので振動が少ないか振動が直接伝達されることがない。また、両側面に弾性体３１があるので共振防止効果は高まり、支持具３２は弾性体３１と広い面で接して押圧するのでロータ２６を軸直角に保持して面振れをなくし、軸２７を堅持しているのでスムーズに動力を伝達し軸２７を回転できることとなる。また、ロータ２６と弾性体３１、弾性体３１と支持具３２を相互に係合させてあるので、動力は側方の支持具３２を経由して確実に中央の軸２７に伝達される。
また、弾性体３１について厚みを増すか、支持具３２を軸２７に遊合にして弾性体３１の側方からに金属性の平バネで押圧しするか支持具の一部にばね性を持たせて押圧して中央で軸２７に係合させことによって、軸２７の係合対応部となる非円形部２７ａの位置に余裕をもたせることができるほか、弾性体３１の硬度に許容値を広くすることができる。いずれにしても、弾性体３１と支持具を経由してロータ用軸２７に動力を伝達することができる。また、本構造例では弾性体３１および支持具３２をロータ２６の両側面に配置したが、前記相互の係合強度を大にすれば片側であってもさしつかえはないものである。
また、弾性体３１によってロータ２６のコギングからくる振動を防止できるほかに、ファン２１の羽根位置はモータ２４から離れないでほぼ中央外周に存在させてあるので、風からうけるファン加振の増幅を最小限に抑えることができる。
また、以上の構成によって、モータ２４とファン２１とマウスリング２２が一体にまとまった薄形で小型軽量なものとなり、取り扱い性のよい低振動の冷蔵庫用ファン装置７ｂ，８ｂまたは１４（図１参照）を得ることができる。よって、その分高速化できることと併せて貯蔵室６の内容積をアップできる。
また、ステータ２８からスティー２３に伝達されるトルクリップルの反力や磁気振動が残る場合には、コギングからくる振動よりかなり小であるのでマウスリング２２の枠と周囲部品との間に介在させた防振材３５（図１参照）により容易に除去できる。
また、ファン装置は共振音がないので、１台の冷蔵庫に複数個使用され、かつ、同程度の回転数に制御される場合がでてきても共振に起因するうなり音が発生するようなことはなくなる。したがって、ファン装置の標準化にも有効な技術を提供できる。
また、ステータ２８、ロータ２６、コイル２６ｂおよび内装回路２９がモータケースにより密閉されているので、塵埃の付きやすい機械室１０のファン装置１４として好適であるが、貯蔵室６のファン装置７ｂ，８ｂとしても適するものである。
【００２２】
図３は、本発明の実施例に係るファン装置を用いた冷蔵庫の騒音効果を説明する実測性能例である。これは、実際に冷蔵庫の機械室に、永久磁石８極，ステータコイル３相巻きの直流モータに、外径１２０ｍｍ、４枚羽根で、固有振動数を４５０Ｈｚ〜５８０Ｈｚの範囲に持つ樹脂一体成形品のプラペラファンを取り付けて、機械室のファン装置のみで運転回転数を広く変えて運転し、冷蔵庫の前方１ｍの位置で騒音レベルを測定し、従来のファン装置を組み込んだ場合と比較したものである。
【００２３】
図３からわかるように、従来のファンの場合には、１３００ｒ／ｍｉｎ（＝２１．７ｒ／ｍｉｎ）を峠に、回転の２４次（＝３相と８極の最小公倍数），すなわち、３×８×２１．７＝５２１Ｈｚの加振周波数と前記固有振動数が一致して笛吹き状の共振音を発生し、騒音レベルを高め、不快感があった。また、低速側では３２次（８極の４倍および羽根数４の４倍）、高速側では、１６次（８極の２倍および羽根数４の４倍）で、共振音を発生するものであった。また、共振音のない回転数領域においても磁気振動が残っている分騒音レベルが数ｄＢ高いものでもあった。従って、従来のファン装置では共振する運転回転数を除いて運転させる必要があった。本発明のファン装置を組み込んだ場合には、回転数が高まるにつれて、流体の速度に比例して幾分上にふくらむ右上がりのカーブであることから、ファンの流体音のみが次第に高くなるだけで、共振音はほぼ完全になくなり、マウスリング２２側の磁気振動も低減していることを確認できた。このことは、冷凍サイクルの性能優先で所望の回転数を選定できる冷蔵庫が得られることを証明できるものであり、よって、途中で回転数が変動しても何ら問題とならないものである。従って、本発明のファン装置によれば、選択可能な運転回転数範囲は広げることが出来る。
【００２４】
以上のように、本発明の一実施例は、外周に永久磁石を設置したロ−タと、ロ−タの外周にロ−タと対向して設置したステ−タとロ−タと接続された軸を有する直流モ−タと、軸に接続されたファンとを備えたファン装置において、ロ−タの軸方向の側面に配置した弾性体と、弾性体のロ−タと反対側に配置した支持具と、支持具と接続された軸とを有し、軸にはファンのボス部が接続され、ロ−タの軸側内周面と軸の外周面とを離間して設置したことを特徴とするファン装置である。この構成によれば、ロ−タが弾性体と支持具を介して軸に接続されているため、モ−タのコギングやトルクリップルによるロ−タの振動を弾性体によって減衰させてロ−タ回転軸に伝達するため、ロ−タ回転軸に取り付けられているファンの共振を抑制することが出来る。
さらに、支持具により弾性体を、ロ−タの軸側内周面と軸外周面を離間して設置し易くすることができる。
【００２５】
また、本発明の一実施例は、ロ−タと、ロ−タと対向して設けられたステ−タと、ロ−タと接続された軸を有するモ−タと、軸に接続されたファンを有するファン装置を備えた冷蔵庫において、ロ−タの軸方向の側面には弾性体を配置し、弾性体を介してロ−タは軸と接続されていることを特徴とする冷蔵庫である。
この構成によれば、ロ−タの軸方向の側面には弾性体を配置し、弾性体を介してロ−タは軸と接続されているため、モ−タのコギングやトルクリップルによるロ−タの振動を弾性体によって減衰させてロ−タ回転軸に伝達するため、ロ−タ回転軸に取り付けられているファンの共振を抑制することが出来る。
【００２６】
また、本発明の一実施例は、弾性体のロ−タと反対側の側面には支持具が設置され、支持具は軸に取り付けられたことを特徴とする冷蔵庫である。
この構成によれば、支持具により弾性体を、ロ−タ回転軸に設置し易くすることができる。
【００２７】
また、本発明の一実施例は、ロ−タの軸側内周面と軸の外周面とを離間して設置したことを特徴とする冷蔵庫である。
この構成によれば支持具により弾性体を、ロ−タの軸側内周面と軸外周面を離間して設置し易くすることができるので、共振防止をより図ることができる。
また、本発明の一実施例は、弾性体の軸方向の厚さは径方向の長さに比べて短くしたことを特徴とする冷蔵庫である。
この構成によれば、ロ−タの径方向の振動を弾性体によって減衰できるのに加え、軸方向の振動を効果的に吸収することができ、ファンへの振動の伝播を抑え、共振音の発生を防止できる。
また、本発明の一実施例は、外周に永久磁石を設置したロ−タと、ロ−タの外周にロ−タと対向して設置したステ−タと、ロ−タと接続された軸を有する直流モ−タと、軸に接続されたファンを有するファン装置を備えた冷蔵庫において、ロ−タの軸方向の側面に配置した弾性体と、弾性体のロ−タと反対側に配置した支持具と、支持具と接続された軸とを有し、軸にはファンのボス部が接続され、ロ−タの軸側内周面と軸の外周面とを離間して設置したことを特徴とする冷蔵庫である。
【００２８】
この構成によれば、ロ−タが弾性体と支持具を介して軸に接続されているため、モ−タのコギングやトルクリップルによるロ−タの振動を弾性体によって減衰させてロ−タ回転軸に伝達するため、ロ−タ回転軸に取り付けられているファンの共振を抑制することが出来る冷蔵庫とすることが出来る。
さらに、支持具により弾性体を、ロ−タの軸側内周面と軸外周面を離間して設置し易くすることができる冷蔵庫とすることが出来る。
【００２９】
（実施例２）
次に、図４を用いて本実施例の冷蔵庫に用いられるファン装置の第２の構造例について説明する。図４は、本発明の実施例に係る冷蔵庫に組み込まれて使用されるファン装置の第２の構造例を示す詳細図である。
【００３０】
第１の構造側はインロータ形であったが、ここでは、アウトロータ形である。４１はマウスリングであって、ファン装置のケース枠の役目と吸気の吸い込みと吐き出しを区画し圧力を高める役目をなすものである。４２は複数本のスティーであってマウスリング４１と一体に連続して中心に中央板４３を配設し、中央板４３の外周に円筒部４３ａを構成して強度を高め、内方にモータ用の軸受ケース４４が取り付けられている。軸受ケース４４の周囲にはステータ４５およびコイルの電流を流す内装回路４６を装備し、中央板４３はモータの一端の外周ケースを兼ねて構成されている
また、軸受ケース４４に軸４７を挿入し、中心が軸４７に固着されステータ４５を椀状に包囲するロータ用枠体４８ａを有し、該枠体４８ａはステータ４５に対向して空隙をおいて枠体内周に複数極の永久磁石４８ｂをリング状に装着したロータ４８と、さらに、その外周に空隙をおいて椀状ボス４９ａを配置したファン４９と、その椀状ボス４９ａの側面中央にて、軸方向の両側面に弾性体５０を介し側面外方から支持具５１，５２で押圧し、さらに、支持具５１，５２は中心に円筒部を有して断面がＬ字にできている。本構造例では、内方の支持具５１はロータの枠体４８ａに構成した中央の突円形平面部で兼ねており、弾性体５０を突円形平面部にあてがい、かつ、枠体の部分突起４８ｃに係合し、他方で椀状ボスの部分突起４９ｂと係合してある。外方の弾性体５０は一方で椀状ボスの部分突起４９ｃに係合してある。最先端の支持具５２は穴形状をＤ字形軸断面にあわせ、筒部に割れを入れて圧入して、外周から円筒バネ５３で抑えることにより軸４７が堅持され、軸４７と椀状ボス４９ａとは非接触の構成にある。また、前記弾性体５０は軸直角方向方向の厚みよりも軸方向の厚みを小にしてある。  以上により、弾性体５０を介して軸４７に動力が伝達され、軸４７とロータ４８およびファン４９が一体で回転可能になっている。
【００３１】
これにより、モータのコギングトルクやトルクリップルによる回転方向の振動は弾性体５０によって遮断または減衰されるばかりか、弾性体５０は厚みが小であるので軸方向の振動も吸収されて、ファン４９への伝播がなくなり共振音の発生を防止できる。また、付随してファン装置が低振動となって箱本体１での共鳴共振がなくなり広い回転数範囲で共振音の発生を防止でき低振動低騒音の冷蔵庫が得られる。
また、同一供給電圧のもとで温度雰囲気変化に起因して回転数が変化することによってモータ側の加振周波数、あるいは、ファン４９の固有振動数が変化して両者が一致したとしても共振音を発生することがなくなる。よって、運転中の各種環境条件の変化、所定の冷却条件運転、低入力運転、あるいは、そのほかの、所望の冷凍能力等を優先させた複数段の回転数が容易に選定できる。
また、使用弾性体５０は特別な加硫設備等を必要とせず、別個に準備でき、枠体４８ａをストッパーにして軸方向から順に組み入れができるので製作が容易である。また、騒音性能の確認期間も短縮でき顧客に早期に商品を提供できる。
また、断面Ｌ字の支持具５１，５２ａは弾性体５０と広い面で接し、軸４７にも円筒で接しているので、ファン４９を軸直角に保持して面振れをなくし、軸４７を堅持しているのでスムーズに動力をファン４９に伝達し回転できることとなる。
【００３２】
また、ロータ用枠体４８ａと弾性体５１、弾性体５１とファンの椀状ボス４９ａを相互に係合させてあるので動力は側方の弾性体５１を経由して確実にファンに伝達される。
また、ファン４９の羽根位置はモータから離れないでほぼ中央外周に存在させてあるので、風からうけるファン加振の増幅を最小限に抑えることができる。また、以上の構成によって、アウトロータ形のトルクが大きくできる特徴を生かしたまま、モータとファン４９とマウスリング４１を一体にシステム化した薄形で小形軽量なものとなり、取り扱い性のよい低振動の冷蔵庫用ファン装置７ｂ，８ｂまたは１４を得ることができる。よって、その分高速化できることと併せて貯蔵室６の内容積をアップできる。
【００３３】
また、ステータ４５からスティー４２に伝達されるトルクリップルの反力や磁気振動が残る場合には、コギングからくる振動よりかなり小であるのでマウスリング４１の枠と周囲部品との間に防振材３５を介在させたにより容易に除去できる。
また、ファン装置は共振音がないので、１台の冷蔵庫に複数個使用され、かつ、同程度の回転数に制御される場合がでてきても共振に起因するうなり音の発生するようなことはなくなる。
【００３４】
したがって、ファン装置の標準化に有効な技術を提供できる。また、本ファン装置は特に小形軽量なので、貯蔵室６のファン装置７ｂ、８ｂとして好適であるが中央板４３と椀状ボス４９ａを上下に重複させて塵埃の９進入防止構造にしてあるので、機械室のファン装置１４としても適するものである。
【００３５】
以上のように、本発明の一実施例は、内周に磁石を備えたロ−タと、ロ−タの内周に対向して設けられたステ−タと、ロ−タと接続された軸を有する直流モ−タと、軸に接続されたファンとを備えたファン装置において、ファンのボス先端部にはロ−タの外周面と軸先端部に設けられた支持具により挟まれた弾性体を軸と接続したことを特徴とするファン装置である。
【００３６】
この構成によれば、ロ−タの回転により生じたロ−タ回転軸の振動をファンに直接伝達するのではなく、弾性体を介して伝達するので、ファンの共振を抑制することが出来る。また、ファンのボス先端部にはロ−タの外周面と軸先端部に設けられた支持具により挟まれた弾性体を軸と接続することで、部品点数を増加することなくファンのボス部をロ−タ回転軸に取り付けることができる。
また、本発明の一実施例は、ロ−タと、ロ−タと対向して設けられたステ−タと、ロ−タと接続された軸を有するモ−タと、軸に接続されたファンを有するファン装置を備えた冷蔵庫において、ファンは弾性体を介して軸と接続されていることを特徴とする冷蔵庫である。
【００３７】
この構成によれば、ロ−タの回転により生じたロ−タ回転軸の振動をファンに直接伝達するのではなく、弾性体を介して伝達するので、ファンの共振を抑制することが出来る。
【００３８】
また、本発明の一実施例は、ロ−タはステ−タよりも外周に配置されるアウタ−ロ−タであり、ファンのボス部が弾性体を介して軸と接続したことを特徴とする冷蔵庫である。
この構成によれば、アウタ−ロ−タの回転による振動を直接ファンのボスに伝えず、弾性体を介して伝達するためファンの共振を抑制することが出来る。
【００３９】
また、本発明の一実施例は、ファンのボス先端部は、アウタ−ロ−タの外周面と軸先端部に設けられた支持具により挟持したことを特徴とする冷蔵庫である。この構成によれば、ファンのボス先端部にはロ−タの外周面と軸先端部に設けられた支持具により挟まれた弾性体を軸と接続することで、部品点数を増加することなくファンのボス部をロ−タ回転軸に取り付けることができる。
【００４０】
また、本発明の一実施例は、内周に磁石を備えたロ−タと、ロ−タの内周に対向して設けられたステ−タと、ロ−タと接続された軸を有する直流モ−タと、軸に接続されたファンを有するファン装置を備えた冷蔵庫において、ファンのボス先端部は、ロ−タの外周面と軸先端部に設けられた支持具により挟まれた弾性体を介して軸と接続したことを特徴とする冷蔵庫である。
この構成によれば、ロ−タの回転により生じたロ−タ回転軸の振動をファンに直接伝達するのではなく、弾性体を介して伝達するので、ファンの共振を抑制することが出来る冷蔵庫とすることができる。また、ファンのボス先端部にはロ−タの外周面と軸先端部に設けられた支持具により挟まれた弾性体を軸と接続することで、部品点数を増加することなくファンのボス部をロ−タ回転軸に取り付けることができる冷蔵庫とすることができる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、ロ−タ回転軸の振動から生じるファンの共振を抑制することが出来るファン装置及びそれを備えた冷蔵庫を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る冷蔵庫の縦断面図と冷凍サイクル回路説明図。
【図２】本発明の実施例に係る冷蔵庫に組み込まれて使用されるファン装置の第１の構造例を示す詳細図。
【図３】本発明の実施例に係るファン装置を用いた冷蔵庫の騒音効果を説明する実測性能例。
【図４】本発明の実施例に係る冷蔵庫に組み込まれて使用されるファン装置の第２の構造例を示す詳細図。
【符号の説明】
１  箱本体                                  ２  内箱                                      ３  外箱
４  発砲ウレタンフォーム          ５  扉                                        ６  貯蔵室
７  冷蔵室                                  ７ａ，８ａ    吸熱用熱交換器        ８  冷凍室
７ｂ，８ｂ  ファン装置                ９  野菜室                                  １０  機械室
１１  ベース１２  圧縮機        １３  放熱用熱交換器                  １４  ファン装置
１５  カバー                            １５ａ    小開口部                        １６  冷媒分配器
１７，１８  自動減圧装置      １９，２０  キャピラリーチュウブ    ２１  ファン
２１ａ    羽根                            ２１ｂ    椀状ボス                        ２１ｃ    嵌合突部
２２  マウスリング                  ２３  スティー                            ２４  モータ本体
２５  中央板                            ２６  ロータ                                ２７  軸
２７ａ    非円形                        ２８  ステータ                            ２８ａステータコイル
２９  内装回路                        ３０  軸受                                    ３１  弾性体
３１ａ  逃げ穴                          ３２  支持具                                ３３  円筒バネ
３４  長ボルト                        ３５  防振材
４１  マウスリング                ４２  スティー                              ４３  スティー
４４  軸受ケース                    ４５  ステータ                              ４６  内装回路
４７  軸                                  ４８  ロータ                                  ４８ａ  枠体
４８ｂ  永久磁石                      ４９  ファン                                ４９ａ    椀状ボス
４８ｃ，４９ｃ，４９ｃ  部分突起      ５０  弾性体                            ５１，５２  支持具
５３  円筒バネ
【図１】
2005042595.tif 000003
【図２】
2005042595.tif 000004
【図３】
2005042595.tif 000005
【図４】
2005042595.tif 000006