(57)【要約】商用電源から直接に給電して容易に連続運転することができ、しかも効率が良好で、しかも、風量変更が簡単な小型高効率の回転ファン付モータを提供することを目的とする。本発明は、界磁鉄心８と界磁巻線９と回転軸６と軸受５ａ，５ｂとロータ７およびマグネット１０からなるブラシレスモータ２と、回転ファン１２と、ＡＣ／ＤＣコンバータ１３を具備するドライブ制御部１１により回転ファン付モータを構成し、ドライブ制御部１１をブラシレスモータ２の軸受ボス４の基端部４ａに内蔵し、商用電源を直接給電して効率よく運転ができる。
2003015243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラシレスモータと、
前記ブラシレスモータで回転駆動される回転ファンと、
前記ブラシレスモータへ通電する電源となるＡＣ／ＤＣコンバータを有するドライブ制御部と
を備えた回転ファン付モータ。
【請求項２】
ＡＣ／ＤＣコンバータが非絶縁タイプの回路で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転ファン付モータ。
【請求項３】
回転ファンが軸流ファンであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転ファン付モータ。
【請求項４】
ブラシレスモータのステータ巻線に通電するタイミングを切り替えて回転磁界を発生させる前記ドライブ制御部を、ロータの回転位相の検出用センサを必要としないセンサレス構成とするとともに、このドライブ制御部の発熱部を前記ハウジングに熱結合した請求項１〜請求項３の何れかに記載の回転ファン付モータ。
【請求項５】
アウターロータ型のブラシレスモータであることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れかに記載の回転ファン付モータ。
【請求項６】
ブラシレスモータのステータを、ステータコアと、このステータコアに組み付けられる巻線と、前記ステータコアと巻線の間に介在して電気絶縁するインシュレータとで構成し、前記ステータを保持するための軸受ボスに沿って前記インシュレータの一部を延設して前記軸受ボスと前記ドライブ制御部との間に介在させた請求項５記載の回転ファン付モータ。
【請求項７】
前記ハウジングの材質をマグネシウムとしたことを特徴とする請求項１〜請求項６の何れかに記載の回転ファン付モータ。
【請求項８】
請求項１〜請求項７の何れかに記載の回転ファン付モータを複数個使用した空冷装置。
【請求項９】
複数個の回転ファン付モータと、前記回転ファン付モータを運転する制御装置とを有する空冷装置であって、
前記制御装置を、回転ファンモータの故障の発生を検出して故障の発生していない回転ファンモータの運転回転数を増速して風量低下を補償するように構成した空冷装置。
【請求項１０】
前記制御装置を、
それぞれの回転ファンモータに搭載されたドライブ制御部を監視し、各ドライブ制御部が、自己の回転ファンモータの界磁巻線から発生する磁界を検出して回転速度の異常検出出力、または自己の回転ファンモータの界磁巻線の端子電圧の異常を検出して、回転ファンモータに故障が発生したと判定するように構成した請求項９記載の空冷装置。
【請求項１１】
複数個の回転ファン付モータとして請求項１〜請求項７の何れかに記載の回転ファン付モータを使用した請求項９記載の空冷装置。
【請求項１２】
請求項８〜請求項１１の何れかに記載の空冷装置を搭載したことを特徴とする機器。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、長時間運転される回転ファン付モータ、または回転ファン付モータを搭載した冷蔵庫（例えば、清涼飲料水等の冷却を目的とした冷却システムを具備した「自動販売機」を含む。以下、単に「冷蔵庫」と示す）等の電気機器およびパーソナルコンピュータまたはコンピュータサーバー等の電子機器に関するものである。
背景技術
冷蔵庫等の冷却システムを具備する電気機器、あるいは最近のインターネットの普及にともなうコンピュータサーバーに代表される家庭用あるいは産業用の電気または電子機器は、通常、２４時間／３６５日連続運転されている。
そして、このような機器には、冷気送風用の回転ファン付モータが搭載されている。
回転ファン付モータには、直流電圧を界磁巻線に印加して直流通電して運転される直流モータの回転軸にファンを取り付けた直流ブロワーと、交流電圧を界磁巻線に印加して交流通電して運転される交流モータの回転軸にファンを取り付けた交流ブロワーとがあり、一般的に前記直流ブロワーは風量の少ない小型タイプのブロワーに使用されており、交流ブロワーは直流ブロワーに比べると大風量の少ない大型タイプのブロワーに使用されているものが多い。
前記直流モータとしては、高効率および速度制御などに対して優れた特性を有しているブラシレスモータが多く用いられている。また、前記交流モータとしては、コンデンサ・ラン方式の単相インダクションモータあるいは隈取モータ（ｓｈａｄｅｄ−ｐｏｌｅ  ｍｏｔｏｒ）が多く用いられている。
しかしながら、直流モータを使用した直流ブロワーでは、当然のことながらモータへの電源入力は直流でなければならず、交流電源しかないような場合には、新たに直流電源を設けるか、もしくはバッテリー駆動に頼らざるを得ず、バッテリー駆動の場合には連続運転には不適である。
また、交流モータを使用した交流ブロワーでは、商用電源から直接に給電して容易に駆動できるので連続運転には好適であるが、効率は直流ブロワーに使用されているブラシレスモータに比較して劣っており、長時間の連続運転を行った場合に消費電力が多くなってしまうし、モータ自身が大型になってしまうという欠点を有している。
さらに、交流ブロワーの場合には、状況に応じて風量を調節する必要がある場合には、サイリスタ等を応用した制御回路を新たに付加して交流モータの回転の速度制御を実施することが必要があり、この制御により騒音も大きくなる傾向にある。
発明の開示
本発明は、商用電源から直接に給電して容易に連続運転することができ、しかも効率が良好で、しかも、風量変更が簡単な小型高効率の回転ファン付モータを提供することを目的とする。
この課題を解決するために本発明の回転ファン付モータは、ブラシレスモータと、前記ブラシレスモータで回転駆動される回転ファンと、前記ブラシレスモータへ通電する電源となるＡＣ／ＤＣコンバータを有するドライブ制御部とを備えたことを特徴とする。
また、本発明の空冷装置は、複数個の前記回転ファン付モータを備えたことを特徴とする。
また、本発明の空冷装置は、複数個の回転ファン付モータと、前記回転ファン付モータを運転する制御装置とを有する空冷装置であって、前記制御装置を、回転ファンモータの故障の発生を検出して故障の発生していない回転ファンモータの運転回転数を増速して風量低下を補償するように構成したことを特徴とする。
本発明の回転ファン付モータは、ブラシレスモータと、前記ブラシレスモータで回転駆動される回転ファンと、前記ブラシレスモータへ通電する電源となるＡＣ／ＤＣコンバータを有するドライブ制御部とを備えたことを特徴とする。
また、前記ＡＣ／ＤＣコンバータが非絶縁タイプの回路で構成されていることを特徴とする。また、回転ファンが軸流ファンであることを特徴とする。
また、ブラシレスモータのステータ巻線に通電するタイミングを切り替えて回転磁界を発生させる前記ドライブ制御部を、ロータの回転位相の検出用センサを必要としないセンサレス構成とするとともに、このドライブ制御部の発熱部を前記ハウジングに熱結合したことを特徴とする。
また、アウターロータ型のブラシレスモータであることを特徴とする。
また、ブラシレスモータのステータを、ステータコアと、このステータコアに組み付けられる巻線と、前記ステータコアと巻線の間に介在して電気絶縁するインシュレータとで構成し、前記ステータを保持するための軸受ボスに沿って前記インシュレータの一部を延設して前記軸受ボスと前記ドライブ制御部との間に介在させたことを特徴とする。
また、前記ハウジングの材質をマグネシウムとしたことを特徴とする。
本発明の空冷装置は、前記回転ファン付モータを複数個使用したことを特徴とする。
本発明の空冷装置は、複数個の回転ファン付モータと、前記回転ファン付モータを運転する制御装置とを有する空冷装置であって、前記制御装置を、回転ファンモータの故障の発生を検出して故障の発生していない回転ファンモータの運転回転数を増速して風量低下を補償するように構成したことを特徴とする。
また、本発明の空冷装置は、前記制御装置をそれぞれの回転ファンモータに搭載されたドライブ制御部を監視し、各ドライブ制御部が、自己の回転ファンモータの界磁巻線から発生する磁界を検出して回転速度の異常検出出力、または自己の回転ファンモータの界磁巻線の端子電圧の異常を検出して、回転ファンモータに故障が発生したと判定するように構成したことを特徴とする。
また、複数個の回転ファン付モータとして前記の何れかの回転ファン付モータを使用した空冷装置であることを特徴とする。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の各実施の形態を図１〜図１０に基づいて説明する。
（実施の形態１）
図１〜図４は本発明の（実施の形態１）の回転ファン付モータを示す。
図１は本発明の回転ファン付モータの断面を示す。
この回転ファン付モータは、前記冷蔵庫などの電気機器、およびパーソナルコンピュータまたはコンピュータサーバー等の電子機器に空冷用として取り付けられる回転ファン付モータであって、筒状のハウジング１の一端側には、アウターロータ型のブラシレスモータ２をハウジング１の中央に支持するように支持アーム３が周方向に複数個所に形成されている。
ブラシレスモータ２は、軸受ボス４と、軸受ボス４の中心に軸受５ａ，５ｂを介して支持された回転軸６と、回転軸６に取り付けられたロータ７と、軸受ボス４の外周部に取り付けられた界磁鉄心８と、界磁鉄心８に施された界磁巻線９と、界磁鉄心８と対向するように前記ロータ７の内側に取り付けられたマグネット１０と、軸受ボス４の基端部４ａに内蔵されたドライブ制御部１１とで構成されている。マグネット１０は、例えば所定のパターンに着磁された環状マグネットである。
ブラシレスモータ２の前記ロータ７の外径部には、軸流型の回転ファン１２が取り付けられている。
界磁巻線９は図３に示すように複数相の巻線９ｕ，９ｖ，９ｗで構成されており、前記ドライブ制御部１１には、図３に示すように商用電源１６の電圧を適当な直流電圧に降圧するＡＣ／ＤＣコンバータ１３と、ＡＣ／ＤＣコンバータ１３の出力電圧を電源電圧として動作し、複数相の巻線９ｕ，９ｖ，９ｗへの直流通電のタイミングをコントロールして前記界磁鉄心８に回転磁界を発生させる制御回路１４とが構成されている。
ＡＣ／ＤＣコンバータ１３の電気回路には、トランスなどの大型部品を使用せずに、半導体素子と小型電子部品で構成される非絶縁方式となっており、非常に小型にすることが可能で、ブラシレスモータ２の狭空間にドライブ制御部１１を内蔵することを可能にしている。
このようにして発生する回転磁界とマグネット１０との磁気作用でロータ７に取り付けられている回転ファン１１が回転して、ハウジング１の内側を貫く空気の流れ１５が発生する軸流ファンが構成されている。ブラシレスモータ２は交流モータに比べて効率がよく、印加電圧の変更によって風量を簡単に変更できる。
また、前記制御回路１４を、ロータ７の回転に伴って巻線９ｕ，９ｖ，９ｗに発生する逆起電力を検出して巻線９ｕ，９ｖ，９ｗへの通電のタイミングを切り替えるように構成して、ロータ７の回転位相の検出用センサを必要としないセンサレス構成とした場合には、このロータ７の回転位相の検出用センサと制御回路１４との間の配線なども必要でないため、制御回路１４をロータ７の側に近接して配置することも必要でなくなるので、ドライブ制御部１１の配置に関して自由度が高まり、図１に示すようにドライブ制御部１１を軸受５ａ，５ｂから離して配置することが可能であり、ドライブ制御部１１から発生する熱を軸受５ａ，５ｂに伝わり難くすることができる。
図４はブラシレスモータ２に内蔵したドライブ制御部１１の要部を示す。
ドライブ制御部１１の回路が構築された配線基板３０は、軸受ボス４の基端部に当接して固定されている。詳しくは、配線基板３０は熱伝導性が良好な金属板３１にフレキシブル配線板３２，３３を貼り付けて構成されており、フレキシブル配線板３２，３３の回路パターンに回路部品３４が実装されている。回路部品３４の発熱が金属板３１と軸受ボス４を介してハウジング１へ放熱される。
（実施の形態２）
図５〜図８は本発明の（実施の形態２）の回転ファン付モータを示す。
なお、（実施の形態１）と同様の作用をなすものには同一の符号を付けて説明する。
この回転ファン付モータは、前記冷蔵庫などの電気機器、およびパーソナルコンピュータまたはコンピュータサーバー等の電子機器に空冷用として取り付けられる回転ファン付モータであって、上記の（実施の形態１）では、ブラシレスモータ２をケーシング１に取り付けて構成したが、この実施の形態では、ケーシング１に形成されている支持アーム３と軸受ボス４とが一体成型されており、この軸受ボス４にブラシレスモータ２が組み付けられている。
この（実施の形態２）では、図５と図６に示すように、界磁鉄心８の前記マグネット１０との対向部分を除く表面を覆うように、電気絶縁性の高い樹脂材料から成型された第１，第２のインシュレータ１７ａ，１７ｂを設け、第１，第２のインシュレータ１７ａ，１７ｂで界磁鉄心８を覆ってから巻線９ｕ，９ｖ，９ｗが巻装されており、巻線９ｕ，９ｖ，９ｗと界磁鉄心８ならびに導電性金属材料から形成されたハウジング１との電気絶縁性を高めることができる。図７は第１，第２のインシュレータ１７ａ，１７ｂを係合させた状態の斜視図を示す。スペース１９が界磁鉄心８の収納空間である。
第１，第２のインシュレータ１７ａ，１７ｂは、第１のインシュレータ１７ａのカバー部２０の先端に、第１，第２のインシュレータ１７ａ，１７ｂで界磁鉄心８を挟持した状態で、第２のインシュレータ１７ｂのカバー部２２の内側に嵌合する段部２１を形成したため、この段部２１とカバー部２２との係合によって仮止めと同様の効果を得ることができ、第１，第２のインシュレータ１７ａ，１７ｂで界磁鉄心８を挟持した状態でこの３つの部品を別部品で仮止め等をしなくても、巻線９ｕ，９ｖ，９ｗを迅速に施すことができる。
このように巻線９ｕ，９ｖ，９ｗを巻装した後に、組み立ては、第２のインシュレータ１７ｂのリブ１７ｃにドライブ制御部１１を取り付けて、巻線９ｕ，９ｖ，９ｗとドライブ制御部１１との電気接続を実施し、この組み立て品を、ケーシング１に一体成型された軸受ボス４に取り付けて構成されている。３５はドライブ制御部１１の制御回路１４に接続された検出用センサで、ロータ７の回転位相を検出している。
第２のインシュレータ１７ｂの一端には、上記のように組み立てられたステータを保持するために、軸受ボス４の基端部に延設された筒状部１８が成形されているため、筒状部１８の端部をケーシング１に当接させて、ケーシング１におけるステータの位置決めを部品点数少なく実現できる。
さらに、筒状部１８が軸受ボス４の外周面を覆ってドライブ制御部１１とケーシング１との間に介在して電気絶縁の沿面距離を大きくできるため、ドライブ制御部１１に商用電源１６を引き込んで構成した場合に要求される電気絶縁性能を部品点数を増加させることなく、十分に満足させることができる。
図８はロータ７の回転位相を検出用センサを必要としないセンサレス構成とした場合を示しており、ロータ７の回転位相の検出用センサと制御回路１４との間の配線なども必要でないため、制御回路１４をロータ７から離して配置できる。
（実施の形態３）
図９と図１０は本発明の（実施の形態３）の空冷装置を示す。
この空冷装置は、前記冷蔵庫などの電気機器、およびパーソナルコンピュータまたはコンピュータサーバー等の電子機器に空冷用として取り付けられるものであって、上記の（実施の形態１）または（実施の形態２）の回転ファン付モータを複数個（この図９の例では９個）を空冷装置本体２３と、空冷装置本体２３の回転ファン付モータ２５１〜２５９への通電を管理する制御装置２４とで構成されている。
マイクロコンピュータを主要部として構成されている制御装置２４は、図１０に示すように構成されている。
各回転ファン付モータ２５１〜２５９の回転速度を制御する制御装置２４は、フォトカプラを介して各回転ファン付モータ２５１〜２５９にＰＷＭ信号を供給して、各回転ファン付モータ２５１〜２５９を個々の定格もしくはそれ以下の回転速度で運転するように制御する。
具体的には、回転ファン付モータ２５１〜２５９のうちのいくつか、例えば、１つが故障により停止した場合であっても、制御装置２４が図１０に示す運転フロー図のように回転数制御を行うことで、当初の回転速度Ｎ１（安全係数を含む回転数）から、故障検出後には残りの回転ファン付モータの速度（回転ファン４の運転回転速度）を回転速度Ｎ２（故障検出後の回転速度）に増加させることが可能で、冷却に必要な所定風量を得ることができる。なお、Ｎ２は図１０に示す計算式により決定されるものであり、式中の「ｎ」は機器に搭載される回転ファン付きモータユニット１の総数、「ｍ」は故障した台数である。
より具体的には、図９に示すように９台の回転ファン付きモータ２５１〜２５９を搭載し、回転ファン付きモータ２５１〜２５９の各定格回転速度を３０００ｒｐｍ、許容できる故障台数を２台とした場合、正常状態では、制御装置２４はＮ１を約２３００ｒｐｍ（Ｎ１＝３０００×（７／９））として運転している。このような状態において、２台故障したことを検出した場合には、残りの７台の回転速度を、Ｎ２＝（２３００×９／（９−２））≒３０００ｒｐｍとすべく制御して、故障した２台分の回転ファン付きモータが原因による風量の低下を制御装置２４が自動的に補償する。
各回転ファン付きモータ２５１〜２５９が個々に故障しているかどうかの制御装置２４による判定は、回転ファン付きモータ２５１〜２５９の制御回路１４に備えられた「ＦＧ出力機能」により、自己のブラシレスモータが回転することによって発生する回転検出信号が、運転指示のＮ２になっているかどうかを空冷装置の制御装置２４が判定するか、回転ファン付きモータ２５１〜２５９の制御回路１４に備えられた「ロック検出機能」により自己のブラシレスモータが回転停止した場合に発生するロック検出信号が発生しているかどうかを、空冷装置の制御装置２４が判定するように構成されている。
なお、「ＦＧ出力機能」はモータの回転速度を周波数発電機の出力から監視する機能であって、一般的にモータが搭載される機器がモータの回転速度を検出するために使用されている周知なものである。具体的には、界磁巻線から発生する磁界を検出して回転速度を出力する。また、「ロック検出機能」はモータのロックを検出する機能であって、これも一般的にモータの安全対策として使用されている機能であり、界磁巻線の端子電圧を監視して回転系が停止していると判定して信号を出力する。
なお、回転ファン付きモータ２５１〜２５９が故障により停止した場合に限らず、その回転速度が低下した場合においても、当該回転速度を検出し、上述の手法に準じ制御すればよい。
さらに、安全率（許容できる故障台数）は各々に設定すればよい事項であり、そのときの回転速度Ｎ２を定格回転速度に設定するか否かについても、任意の設定事項である。
このように制御装置２４が回転ファン付きモータ２５１〜２５９の時々の回転状態を判定して、風量の低下を自動的に補償するように運転するので、特に、連続運転されるコンピュータサーバーに空冷装置として使用することによって、コンピュータサーバーの信頼性の向上を期待できる。
また、回転ファン付きモータ２５１〜２５９のハウジング１の材質をマグネシウムとすると、コンピュータサーバーへの振動伝達が抑制される。これは、マグネシウムがもつ振動減衰効果によるものである。
なお、上記説明においては、コンピュータサーバーについて記載したが、前記冷蔵庫等の電気機器のように長時間運転、例えば２４時間／３６５日連続運転されているものに対しても好適である。
上記の（実施の形態１）（実施の形態２）では、アウターロータ型のブラシレスモータの場合を例に挙げて説明したが、インナーロータ型のブラシレスモータであっても良い。
上記の（実施の形態１）（実施の形態２）の回転ファン付きモータのハウジング１の材質をマグネシウムとすると、実装対象への振動伝達が抑制される。
上記の各実施の形態では、制御回路１４をセンサレス構造にした場合にＡＣ／ＤＣコンバータ１３と制御回路１４が構築されたドライブ制御部２の発熱部を、ハウジング１に近接して熱結合したが、ＡＣ／ＤＣコンバータ１３と制御回路１４のうちの少なくとも一方の発熱部をハウジング１に当接または近接させて熱結合して放熱するよう構成し、長期間にわたる連続運転によっても軸受５ａ，５ｂの温度上昇を防止して、信頼性の向上を期待できる。
以上のように本発明によれば、ブラシレスモータと、前記ブラシレスモータで回転駆動される回転ファンと、前記ブラシレスモータへ通電する電源となるＡＣ／ＤＣコンバータを有するドライブ制御部とを備えた回転ファン付モータとしているので、交流電源のみの供給が可能な場所においても、送風可能な回転ファン付モータを得ることができる。また、モータの効率を向上させることができ、省エネルギーを実現できる。
また、ＡＣ／ＤＣコンバータを非絶縁タイプの回路で構成しているので、ＡＣ／ＤＣコンバータが小型となり、ブラシレスモータ外観を大きくすることなく、ＡＣ／ＤＣコンバータを具備したドライブ制御部を内蔵することができる。
また、センサレス構造のブラシレスモータとした場合には、ＡＣ／ＤＣコンバータを具備したドライブ制御部の内蔵に際しても、その設置位置に拘束されることがなくなり、熱によりその寿命が大きく影響される軸受への熱の伝りが抑制される位置に、制御回路を配置することが可能で、回転ファン付きモータの長寿命化が実現できる。
また、ブラシレスモータのステータを、ステータコアと、このステータコアに組み付けられる巻線と、前記ステータコアと巻線の間に介在して電気絶縁するインシュレータとで構成し、前記ステータを保持するための軸受ボスに沿って前記インシュレータの一部を延設して前記軸受ボスと前記ドライブ制御部との間に介在させた場合には、ステータの位置決めを部品点数少なく実現できるだけでなく、電気絶縁の沿面距離を大きくできる。
また、ハウジング材質をマグネシウムとしたので、回転ファン付モータユニットが搭載される機器への振動伝達が抑制され、機器の低振動、低騒音化が実現可能である。
また、上記特有な効果を有する回転ファン付モータを電気または電子機器に搭載することにより、機器の２４時間／３６５日連続運転においても、消費電力を削減することが可能であるとともに、振動に弱い電気機器または電子機器の信頼性向上にを実現することができる。
さらに、上記の回転ファン付モータを複数個使用して空冷装置を構成することによって、空冷装置の信頼性が向上する。
さらに、複数個の回転ファン付モータと、前記回転ファン付モータを運転する制御装置とを有する空冷装置であって、前記制御装置を、回転ファンモータの故障の発生を検出して故障の発生していない回転ファンモータの運転回転数を増速して風量低下を補償するように構成した場合には、回転ファン付モータの故障に際しても、より確実に一定量の送風が可能となり、電気または電子機器の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の（実施の形態１）の回転ファン付モータの断面図
図２は同実施の形態の正面図
図３は同実施の形態のドライブ制御部１１の構成図
図４は同実施の形態の要部の拡大断面図
図５は本発明の（実施の形態２）の回転ファン付モータの断面図
図６は同実施の形態の界磁鉄心とこれを絶縁するインシュレータの分解斜視図
図７は同実施の形態のインシュレータを界磁鉄心を除いて結合させた状態の斜視図
図８は同実施の形態のドライブ制御部１１の制御回路１４をセンサレス構造にした場合の断面図
図９は本発明の（実施の形態３）の空冷装置の構成図
図１０は同実施の形態の制御装置の構成を示すフローチャート図
【図１】
2003015243.tif 000003
【図２】
2003015243.tif 000004
【図３】
2003015243.tif 000005
【図４】
2003015243.tif 000006
【図５】
2003015243.tif 000007
【図６】
2003015243.tif 000008
【図７】
2003015243.tif 000009
【図８】
2003015243.tif 000010
【図９】
2003015243.tif 000011
【図１０】
2003015243.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成15年7月22日(2003.7.22)
【手続補正００１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アウターロータ型のブラシレスモータと、
前記ブラシレスモータで回転駆動される回転ファンと、
前記ブラシレスモータへ通電する電源となるＡＣ／ＤＣコンバータを有するドライブ制御部と
を備え、前記ブラシレスモータのステータを、ステータコアと、このステータコアに組み付けられる巻線と、前記ステータコアと巻線の間に介在して電気絶縁するインシュレータとで構成し、前記ステータを保持するための軸受ボスに沿って前記インシュレータの一部を延設して前記軸受ボスと前記ドライブ制御部との間に介在させた回転ファン付モータ。
【請求項２】
ＡＣ／ＤＣコンバータが非絶縁タイプの回路で構成されていることを特徴とする請求項１記載の回転ファン付モータ。
【請求項３】
回転ファンが軸流ファンであることを特徴とする請求項１記載の回転ファン付モータ。
【請求項４】
ブラシレスモータのステータ巻線に通電するタイミングを切り替えて回転磁界を発生させる前記ドライブ制御部を、ロータの回転位相の検出用センサを必要としないセンサレス構成とするとともに、
このドライブ制御部の発熱部を前記ブラシレスモータを取り付けた筒状のハウジングに熱結合した
請求項１記載の回転ファン付モータ。
【請求項５】
前記ブラシレスモータは、軸受ボスと、前記軸受ボスの中心に軸受を介して支持された回転軸と、前記回転軸に取り付けられたロータと、前記軸受ボスの外周部に取り付けられた界磁鉄心と、前記界磁鉄心に施された界磁巻線と、前記界磁鉄心と対向するように前記ロータの内側に取り付けられたマグネットとを有しており、
前記インシュレータを、前記界磁鉄心の前記ローターマグネットとの対向部分を除く表面を覆うように、電気絶縁性の材料から成型された第１，第２のインシュレータで構成し、
前記第１のインシュレータの先端に、第１，第２のインシュレータで前記界磁鉄心を挟持した状態で、前記第２のインシュレータに嵌合する段部を形成した
請求項１記載の回転ファン付モータ。
【請求項６】
前記ブラシレスモータを取り付けた筒状のハウジングの材質をマグネシウムとしたことを特徴とする
請求項１記載の回転ファン付モータ。
【請求項７】
請求項１記載の回転ファン付モータを複数個使用した空冷装置。
【請求項８】
請求項１記載の複数個の回転ファン付モータと、前記回転ファン付モータを運転する制御装置とを有する空冷装置であって、
前記制御装置を、回転ファンモータの故障の発生を検出して故障の発生していない回転ファンモータの運転回転数を増速して風量低下を補償するように構成した空冷装置。
【請求項９】
前記制御装置を、
それぞれの回転ファンモータに搭載されたドライブ制御部を監視し、各ドライブ制御部が、自己の回転ファンモータの界磁巻線から発生する磁界を検出して回転速度の異常検出出力、または自己の回転ファンモータの界磁巻線の端子電圧の異常を検出して、回転ファンモータに故障が発生したと判定するように構成した
請求項８記載の空冷装置。
【請求項１０】
請求項７〜請求項９の何れかに記載の空冷装置を搭載したことを特徴とする機器。
【手続補正００２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
率の回転ファン付モータを提供することを目的とする。
この課題を解決するために本発明の回転ファン付モータは、ブラシレスモータと、前記ブラシレスモータで回転駆動される回転ファンと、前記ブラシレスモータへ通電する電源となるＡＣ／ＤＣコンバータを有するドライブ制御部とを備えたことを特徴とする。
また、本発明の空冷装置は、複数個の前記回転ファン付モータを備えたことを特徴とする。
また、本発明の空冷装置は、複数個の回転ファン付モータと、前記回転ファン付モータを運転する制御装置とを有する空冷装置であって、前記制御装置を、回転ファンモータの故障の発生を検出して故障の発生していない回転ファンモータの運転回転数を増速して風量低下を補償するように構成したことを特徴とする。
本発明の回転ファン付モータは、アウターロータ型のブラシレスモータと、前記ブラシレスモータで回転駆動される回転ファンと、前記ブラシレスモータへ通電する電源となるＡＣ／ＤＣコンバータを有するドライブ制御部とを備え、前記ブラシレスモータのステータを、ステータコアと、このステータコアに組み付けられる巻線と、前記ステータコアと巻線の間に介在して電気絶縁するインシュレータとで構成し、前記ステータを保持するための軸受ボスに沿って前記インシュレータの一部を延設して前記軸受ボスと前記ドライブ制御部との間に介在させたことを特徴とする。
また、前記ＡＣ／ＤＣコンバータが非絶縁タイプの回路で構成されていることを特徴とする。また、回転ファンが軸流ファンであることを特徴とする。
また、ブラシレスモータのステータ巻線に通電するタイミングを切り替えて回転磁界を発生させる前記ドライブ制御部を、ロータの回転位相の検出用センサを必要としないセンサレス構成とするとともに、このドライブ制御部の発熱部を前記ブラシレスモータを取り付けた筒状のハウジングに熱結合したことを特徴とする。
また、前記ブラシレスモータは、軸受ボスと、前記軸受ボスの中心に軸受を介して支持された回転軸と、前記回転軸に取り付けられたロータと、前記軸受ボスの外周部に取り付けられた界磁鉄心と、前記界磁鉄心に施された界磁巻線と、前記界磁鉄心と対向するように前記ロータの内側に取り付けられたマグネットとを有しており、前記インシュレータを、前記界磁鉄心の前記ローターマグネットとの対向部分を除く表面を覆うように、電気絶縁性の材料から成型された第１，第２のインシュレータで構成し、前記第１のインシュレータの先端に、第１，第２のインシュレータで前記界磁鉄心を挟持した状態で、前記第２のインシュレータに嵌合する段部を形成したことを特徴とする。
３／１


【手続補正００３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
また、前記ハウジングの材質をマグネシウムとしたことを特徴とする。
本発明の空冷装置は、前記回転ファン付モータを複数個使用したことを特徴とする。
本発明の空冷装置は、複数個の回転ファン付モータと、前記回転ファン付モータを運転する制御装置とを有する空冷装置であって、前記制御装置を、回転ファンモータの故障の発生を検出して故障の発生していない回転ファンモータの運転回転数を増速して風量低下を補償するように構成したことを特徴とする。
また、本発明の空冷装置は、前記制御装置をそれぞれの回転ファンモータに搭載されたドライブ制御部を監視し、各ドライブ制御部が、自己の回転ファンモータの界磁巻線から発生する磁界を検出して回転速度の異常検出出力、または自己の回転ファンモータの界磁巻線の端子電圧の異常を検出して、回転ファンモータに故障が発生したと判定するように構成したことを特徴とする。
また、複数個の回転ファン付モータとして前記の何れかの回転ファン付モータを使用した空冷装置であることを特徴とする。
４


【手続補正００４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
上記の（実施の形態１）（実施の形態２）の回転ファン付きモータのハウジング１の材質をマグネシウムとすると、実装対象への振動伝達が抑制される。
上記の各実施の形態では、制御回路１４をセンサレス構造にした場合にＡＣ／ＤＣコンバータ１３と制御回路１４が構築されたドライブ制御部２の発熱部を、ハウジング１に近接して熱結合したが、ＡＣ／ＤＣコンバータ１３と制御回路１４のうちの少なくとも一方の発熱部をハウジング１に当接または近接させて熱結合して放熱するよう構成し、長期間にわたる連続運転によっても軸受５ａ，５ｂの温度上昇を防止して、信頼性の向上を期待できる。
以上のように本発明によれば、アウターロータ型のブラシレスモータと、前記ブラシレスモータで回転駆動される回転ファンと、前記ブラシレスモータへ通電する電源となるＡＣ／ＤＣコンバータを有するドライブ制御部とを備え、前記ブラシレスモータのステータを、ステータコアと、このステータコアに組み付けられる巻線と、前記ステータコアと巻線の間に介在して電気絶縁するインシュレータとで構成し、前記ステータを保持するための軸受ボスに沿って前記インシュレータの一部を延設して前記軸受ボスと前記ドライブ制御部との間に介在させた回転ファン付モータとしているので、交流電源のみの供給が可能な場所においても、送風可能な回転ファン付モータを得ることができる。また、モータの効率を向上させることができ、省エネルギーを実現できる。さらに、前記ステータを保持するための軸受ボスに沿って前記インシュレータの一部を延設して前記軸受ボスと前記ドライブ制御部との間に介在させたので、ステータの位置決めを部品点数少なく実現できるだけでなく、電気絶縁の沿面距離を大きくできる。
また、ＡＣ／ＤＣコンバータを非絶縁タイプの回路で構成しているので、ＡＣ／ＤＣコンバータが小型となり、ブラシレスモータ外観を大きくすることなく、ＡＣ／ＤＣコンバータを具備したドライブ制御部を内蔵することができる。
また、センサレス構造のブラシレスモータとした場合には、ＡＣ／ＤＣコンバータを具備したドライブ制御部の内蔵に際しても、その設置位置に拘束されることがなくなり、熱によりその寿命が大き
１３／１


【手続補正００５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
く影響される軸受への熱の伝わりが抑制される位置に、制御回路を配置することが可能で、回転ファン付きモータの長寿命化が実現できる。
また、前記ブラシレスモータを取り付けた筒状のハウジングの材質をマグネシウムとしたので、回転ファン付モータユニットが搭載される機器への振動伝達が抑制され、機器の低振動、低騒音化が実現可能である。
また、上記特有な効果を有する回転ファン付モータを電気または電子機器に搭載することにより、機器の２４時間／３６５日連続運転においても、消費電力を削減することが可能であるとともに、振動に弱い電気機器または電子機器の信頼性向上を実現することができる。
さらに、上記の回転ファン付モータを複数個使用して空冷装置を構成することによって、空冷装置の信頼性が向上する。
さらに、複数個の回転ファン付モータと、前記回転ファン付モータを運転する制御装置とを有する空冷装置であって、前記制御装置を、回転ファンモータの故障の発生を検出して故障の発生していない回転ファンモータの運転回転数を増速して風量低下を補償するように構成した場合には、回転ファン付モータの故障に際しても、よ
１４




【国際調査報告】
2003015243.tif 000013
2003015243.tif 000014
2003015243.tif 000015
2003015243.tif 000016