JP2000045992A

JP2000045992A - 送風羽根及び回転電機

Info

Publication number: JP2000045992A
Application number: JP10212937A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Noda; 伸一野田; Takuro Hayashi; 卓郎林; Nobutake Aikura; 伸建相倉
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-07-28
Filing date: 1998-07-28
Publication date: 2000-02-15
Anticipated expiration: 2018-07-28
Also published as: JP3567086B2; CN1252390C; CN1243203A; US6139275A

Abstract

(57)【要約】【課題】冷却性能の低下を招くことなく、周期的な騒
音の低減を図ると共に、振動や乱流騒音の低減を併せて
図ることができるようにする。【解決手段】送風羽根２１は、車盤２３に対して５枚
の羽根が円形配列されている。このとき、各羽根の位置
角度θｎは、次式 θｎ＝θn0＋θｍａｘ×ｓｉｎ｛２π×ｍ×（ｎ−１）
／５｝を満たすと共に、−０．０２≦ＲＢ≦０．０２、且つ、
θｍａｘが１０度以下となるように設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、騒音の低減を図っ
た送風羽根及び回転電機に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】近年、環境騒音に対す
る関心が高まり、電動機や発電機等の回転電機において
も、騒音を低減する試みが行われている。特に、冷却用
のファンを有する回転電機においては、前記ファンの送
風羽根で発生する騒音が回転電機で発生する騒音の原因
の多くを占めるため、前記送風羽根で発生する騒音を低
減する様々な試みが行われている。

【０００３】一般に、送風羽根の回転に伴い発生する騒
音の周波数は広範囲にわたって分布しているが、送風羽
根の複数枚の羽根が車盤に対して均等な間隔で配列され
ている場合、音圧レベルが卓越した所定周波数の騒音が
現れる。このような騒音は、羽根枚数×回転周波数（Ｈ
ｚ）を基本周波数ｆ（Ｈｚ）とする周期的な騒音（即
ち、１×ｆ、２×ｆ、３×ｆ…を周波数とする騒音）で
あり、純音として扱われている。純音成分を有する騒音
は、一般的に聴きづらく、また、やかましく感じられ
る。

【０００４】これに対して、例えば、特開昭５５−２５
５５５公報に示される送風羽根のように、複数枚の羽根
を各羽根の間隔が不均等となるように配列することによ
り、周期的な騒音を低減させたものが提案されている。

【０００５】ところが、上記公報に記載された送風羽根
の場合、機械的なバランスについては、余り考慮されて
いなかった。具体的には、図１５に示すプロペラ形の軸
流ファンの送風羽根１を例にあげながら説明する。この
送風羽根１は、上記公報に記載されているものであり、
車盤２の外周に５枚の羽根３を円形配列することにより
構成されている。この図１５から明らかなように、送風
羽根１は、各羽根３の重心及び回転中心を通る５本の軸
Ｌ１〜Ｌ５のうち２本の軸Ｌ１及びＬ２に関しては略左
右対称であるが、残りの３軸Ｌ３〜Ｌ５に関しては対称
性が大きく崩れている。しかも、各羽根３の間の角度の
ばらつきが大きく、最大で６６．９度の角度差があっ
た。

【０００６】送風羽根１の対称性が大きく崩れると、回
転時に各羽根３に加わる遠心力が釣り合わないため、振
動が発生するおそれがある。また、各羽根３間の角度の
ばらつきが大きいと、送風空気の流れが乱れるため乱流
騒音が増大したり、送風量が減少して冷却性能が悪くな
るおそれがあった。

【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、冷却性能の低下を招くことなく、周期
的な騒音の低減を図ると共に、振動や乱流騒音の低減を
併せて図ることができる送風羽根及び回転電機を提供す
るにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】例えばファンやブロワな
どの送風機においては、送風羽根の回転に伴い羽根ピッ
チ音と呼ばれる周期的な騒音が発生することが知られて
いる。この羽根ピッチ音の発生メカニズムを、図１３に
示すラジアルファンの場合を例に挙げて説明する。

【０００９】前記ラジアルファンは、ファンケーシング
４の内部に５枚の羽根５を有する送風羽根６を配設して
構成されている。前記送風羽根６が回転すると、各羽根
５の通過に伴って外部の空気が入口７を通してファンケ
ーシング４内に流入する。このとき、空気は、入口７に
入り込む際に収縮し、入口７を通過してファンケーシン
グ４内に流入する際に拡張する。

【００１０】このような収縮、拡張は、羽根５が通過す
る時間差だけずれて繰り返される。そして、このような
収縮と拡張の繰返しにより、羽根ピッチ音が発生すると
考えられる。尚、ファンケーシング４内の空気が出口８
を介して外部に排出されるときも同様に収縮，拡張が繰
り返される。

【００１１】いま、圧縮側の空気の圧力変動だけを考え
ると、５枚の羽根５が等間隔に配置されている場合に
は、任意の観測点で観測される音圧Ｐ（ｔ）は図１４
（ａ）に示すような正弦波となる。

【００１２】任意の観測点を羽根が通過するときに空気
の圧力、即ち音圧が最大となるとすると、音圧Ｐ（ｔ）
は、次の式（１）で表される。Ｐ（ｔ）＝ｓｉｎ（ω_ｚ・ｔ）……（１）尚、ω_ｚ＝２π×ｆ×ｚ（ｆは送風羽根の回転周波数
（Ｈｚ）、ｚは羽根枚数）を示しており、ここでは、便
宜上、振幅は１としている。

【００１３】これに対して、羽根５が、各羽根５の間隔
が不均等になるように配置されている場合は、任意の観
測点で観測される音圧Ｐ（ｔ）は図１４（ｂ）に示すよ
うになる。即ち、羽根５の間隔に応じて音圧Ｐ（ｔ）の
最大値の位置が変動する。そのため、元の羽根ピッチ音
のスペクトルが様々な周波数に拡散され、ピークレベル
が低減する。そこで、本発明者らは、羽根ピッチ音の正
弦波に周期的な周波数変調、具体的には正弦波で周波数
変調をかけて、羽根ピッチ音のスペクトルを様々な周波
数に拡散する方法を採用した。

【００１４】ここで、変調する角周波数をω_ｍとする
と、変調後の音圧Ｐ（ｔ）は近似的に次の式で表され
る。

【００１５】Ｐ（ｔ）＝ｓｉｎ｛ω_ｚ×ｔ＋β×ｓｉｎ（ω_ｍ×ｔ）｝……（２）但し、βは変調の大きさを示す振幅を示す。また、ω_ｍ
＝ｍ×２π×ｆ（ｍは整数）の関係を有する。

【００１６】そして、上記関係式（２）から、Ｐ（ｔ）
の最大値に羽根が位置するように各羽根の位置角度を設
定すれば良い。尚、厳密には、式（２）から各羽根の位
置角度を求めることになるが、近似的には、以下のよう
にして求めることができる。即ち、複数枚の羽根を車盤
に円形配列した送風羽根において、羽根枚数をＺ、車盤
にＺ枚の羽根を均等に円形配列したときのｎ番目の羽根
の位置を定める位置角度をθn0（但し、１≦ｎ≦Ｚ）、
許容最大ずれ角度をθｍａｘとしたとき、ｎ番目の羽根
の位置角度θｎは、次式 θｎ＝θn0＋θｍａｘ×ｓｉｎ｛２π×ｍ×（ｎ−１）
／Ｚ｝（但し、ｍは回転周波数の次数を示すもので、１からＺ
−１までの任意の整数）により求めることができる。そ
して、本発明の請求項１の送風羽根は、上記式によって
求められた位置角度となるように、複数枚の羽根を前記
車盤に不均等に配列したものである。

【００１７】上記構成によれば、各羽根の間隔が不均等
となるように複数枚の羽根が配設されるため、羽根ピッ
チ音を低減することができる。また、上記構成によれ
ば、均等に配列したときの羽根の位置に対して、ある羽
根が一方向に所定角度ずれるときには、別の羽根が他方
向に所定角度ずれるように設定される。即ち、各羽根
は、相互に補われるようにずらして配置されるため、送
風羽根全体のバランスが大きく崩れることがない。

【００１８】ところで、回転により個々の羽根に加わる
遠心力が全体として釣り合っていないと大きな振動が発
生する。このような振動は、送風羽根の回転に伴い発生
する騒音の原因の一つである。そこで、遠心力の釣り合
いを表す指標として、

【００１９】

【数２】と定義したとき、−０．１≦ＲＢ≦０．１を満たすこと
が好ましい（請求項２）。ここで、ＲＢの値が「０」に
近付けば近付くほど、遠心力が釣り合っていることを示
すが、実務上、ＲＢが上記範囲を満たしておれば許容で
きるものとされている。尚、ＲＢの値は、送風羽根が取
付けられる環境によって異なるものであり、例えば、回
転電機の冷却ファンとして用いられる送風羽根の場合
は、−０．０２≦ＲＢ≦０．０２を満たしていることが
好ましい。

【００２０】また、許容最大ずれ角度θｍａｘが大きく
なると、その分、各羽根間の角度のばらつきが大きくな
るため、送風空気の流れが乱れて乱流騒音が大きくなる
と共に、ファン効率が低下する。そこで、許容最大ずれ
角度θｍａｘは、１０度以内であることが望ましい（請
求項３の発明）。

【００２１】この場合、羽根枚数は５枚以上１８枚以下
であることが好ましい（請求項４の発明）。また、本発
明の請求項５の回転電機は、冷却用のファンとして請求
項１ないし４のいずれかに記載の送風羽根を備えること
を特徴とする。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を回転電機たる全閉
外扇形の誘導電動機に適用した一実施例について図１な
いし図９を参照して説明する。まず、図２は、本実施例
に係る誘導電動機の全体構成を示している。この図２に
おいて、電動機本体１１は、固定子枠１２及び軸受ブラ
ケット１３を備えて構成されている。固定子枠１２の内
周面には、固定子鉄心１４が固着され、その固定子鉄心
１４には固定子巻線１５が巻装されている。

【００２３】前記固定子鉄心１４の内部には、所定の間
隙を存して回転子１６が配設されている。この回転子１
６の回転軸１７は、軸受１８を介して前記軸受ブラケッ
ト１３に支持されている。このとき、前記回転軸１７の
両端部は電動機本体１１よりも外方に突出するように構
成されている。また、前記固定子枠１２の外周面には、
前記回転軸１７に沿った方向に冷却フィン１９が形成さ
れており、これら冷却フィン１９間に通風路２０が形成
されている。

【００２４】上記回転軸１７の両端部のうち反負荷側端
部である図示左端部には、冷却ファンたるラジアルファ
ンの送風羽根２１が固定され、以て、回転軸１７と一体
に回転するように構成されている。そして、前記送風羽
根２１を覆うように、左側の軸受ブラケット１３にはフ
ァンカバー２２が例えばねじ止めされて取付けられてい
る。

【００２５】前記送風羽根２１は、例えばポリアミド製
で、図１及び図２に示すように、車盤２３に５枚の羽根
２４が円形配列、具体的には放射状に配列されて構成さ
れている。このとき、前記羽根２４は、各羽根２４間の
間隔が不均等となるように配設されている。尚、前記羽
根２４の配置については後述する。また、前記車盤２３
は、中央部から周辺部に向かって図１中、奥側（図２
中、右側）に傾斜する漏斗状をなし、前記中央部には、
前記回転軸１７の左端部に嵌合されるボス部２５が一体
に形成されている。

【００２６】更に、ファンカバー２２の前記送風羽根２
１と対向する左端面には、多数の貫通孔２６ａからなる
吸気口２６が形成されている。上記構成においては、回
転子１６が回転駆動されて送風羽根２１が回転される
と、その送風作用により空気が矢印Ａで示すように前記
吸気口２６から吸引される。そして、吸引された空気
は、羽根２４によって出口２７から通風路２０内へ送風
されることによって、電動機本体１１が冷却される。

【００２７】さて、上記送風羽根２１の５枚の羽根２４
の位置を定める位置角度は次のように設定されている。
ここで、５枚の羽根２４のうち、図１中、一番上に位置
する羽根２４を１番目の羽根とし、時計回りの順に２番
目の羽根、３番目の羽根……とする。そして、ｎ番目の
羽根の位置角度θｎとは、１番目の羽根の重心と回転中
心とを結ぶ直線及びｎ番目の羽根の重心と回転中心とを
結ぶ直線の間の角度をいう（但し、ｎは１から５までの
整数）。

【００２８】まず、ｎ番目の羽根の位置角度θｎは次式
（３）を満たすように設定される。 θｎ＝θn0＋θｍａｘ×ｓｉｎ｛２π×ｍ×（ｎ−１）／５｝……（３）（但し、ｍは回転周波数の次数を示すもので、１から４
までの任意の整数）また、各羽根に加わる遠心力が釣り
合っていないときには、機械的アンバランスが生じて振
動が発生する。このような振動の発生は、騒音の原因の
一つとなる。そこで、各羽根２４に加わる遠心力の釣り
合いを表す指標として、

【００２９】

【数３】と定義すると、ＲＢの値が０に近付くほど各羽根に加わ
る遠心力は釣り合っていることを示し、本実施例におい
ては次式（４） −０．０２≦ＲＢ≦０．０２……（４）を満たすように、各羽根２４の位置角度θｎを設定す
る。

【００３０】ここで、ｍの値とＲＢの値との関係を図３
に示す。この図３は、θｍａｘを１０度に設定したとき
のｍの値とＲＢの値との関係を代表させて示すものであ
り、同図に示すように、ｍが１または４のときに比べ
て、ｍが２または３のときの方がＲＢは０に近付く。具
体的には、ｍ＝２のときＲＢ＝０．０１８、ｍ＝３のと
きＲＢ＝０．０２となる。尚、図示はしないが、θｍａ
ｘを１０度とは異なる値に設定した場合も同様の傾向を
示す。そこで、本実施例においては、ｍ＝２またはｍ＝
３を採用する。

【００３１】一方、電動機の冷却のためには、送風羽根
２１の風量は多い方が望ましい。一般に、車盤に羽根が
不均等に配置されていると、羽根が均等に配置されてい
る場合よりも送風空気の流れが乱れて風量が低下する。
また、送風空気の流れが乱れると、流体の渦が発生し、
それに伴う騒音が増大する。そこで、本実施例において
は、送風量の低下を極力抑えるために、許容最大ずれ角
度θｍａｘを１０度以内に設定した。

【００３２】許容最大ずれ角度θｍａｘを１０度以内に
設定したのは、図４に示すθｍａｘと送風羽根のファン
効率との関係及び図５に示すθｍａｘと騒音レベルとの
関係に基づくものである。即ち、図４及び図５は、ｍ＝
３に設定するとともに、許容最大ずれ角度θｍａｘを種
々の値に設定して求められた各羽根の位置角度θｎに基
づいて製作された送風羽根の送風量や騒音レベルを測定
した結果を示している。尚、図４では、羽根を等間隔で
配列した送風羽根の送風量に対する割合（％）をファン
効率として示している。

【００３３】図４から明らかなように、許容最大ずれ角
度θｍａｘが１０度以下のときは、ファン効率は９８％
以上を保持しているが、１０度を越えるとファン効率が
急激に低下する。一方、図５に示すように、羽根を等間
隔で配列したときの騒音レベル（６８ｄＢ（Ａ））に対
して、羽根２４を不均等な間隔で配列したときの騒音レ
ベルは全般に低下するが、特に、許容最大ずれ角度θｍ
ａｘが１０度のときに騒音レベルは最小となる。

【００３４】さて、以上の関係式（３）及び（４）か
ら、本実施例においては、θｍａｘ＝１０，ｍ＝３に設
定して各羽根２４の位置角度θｎを算出し、送風羽根２
１を製作した。そして、この送風羽根２１の動作時（回
転周波数は３０Ｈｚ）の騒音レベル（ｄＢ（Ａ））、詳
しくは騒音計にて得られた音の波形をＦＥＴにて周波数
分析した結果を図６及び図７に示す。尚、本実施例の送
風羽根２１の各羽根２４の位置角度θｎは、具体的には
表１に示す通りで、このときＲＢの値は０．０２となっ
ている。

【００３５】

【表１】

【００３６】また、羽根を均等に配置した場合の送風羽
根の動作時の騒音レベル（ｄＢ（Ａ））を図８及び図９
に示し、各羽根の位置角度を表１に示す。ここで、図７
は、図６のうちの０〜５００Ｈｚの部分を拡大して示し
たものであり、図９は、図８のうちの０〜５００Ｈｚの
部分を拡大して示したものである。

【００３７】図９に示すように、羽根が均等に配置され
た送風羽根においては、周波数が１５０Ｈｚ，３００Ｈ
ｚ，４５０Ｈｚの純音成分（図９中、１５０、３００、
４５０にて示す）、所謂羽根ピッチ音がみられるため、
聴感的に聴きづらく、やかましく感じられる。これに対
して、図７に示すように、本実施例の送風羽根２１にお
いては卓越した純音が無くなり、聴感的に聴きやすい音
に改善されている。

【００３８】また、上述したように、本実施例の送風羽
根２１においては、乱流騒音も低減されるため全体の騒
音レベルは６４ｄＢ（Ａ）となる。これに対して、羽根
を均等に配列したときの送風羽根の騒音レベルは６８ｄ
Ｂ（Ａ）であることから、本実施例の送風羽根２１で
は、騒音のエネルギーが１／３以下に抑えられている。
このように本実施例によれば、羽根２４を不均等に配列
したことにより、送風羽根２１の回転に伴う騒音（羽根
ピッチ音）を低減することができる。また、羽根２４を
不均等に配列しながらも、各羽根２４に加わる遠心力が
略釣り合うように構成したので、送風羽根２１の回転時
における振動の発生を極力防止でき、その結果、騒音の
低減を図ることができる。

【００３９】さらに、本実施例においては、各羽根２４
の間の角度差は、最大で３４．５度であり、従来の送風
羽根１の角度差が最大で６６．９度であるのに比べて十
分に小さくなる。従って、乱流騒音の発生を極力防止で
きるため、送風羽根２１全体として発生する騒音を低減
でき、しかも、送風量の低下を極力抑えることができる
ので、冷却性能の低下を極力防止できる。

【００４０】尚、上記実施例においては、θｍａｘ＝１
０，ｍ＝３に設定したが、θｍａｘ＝１０，ｍ＝２とし
ても良い。即ち、具体的な図示は省略するが、本発明者
らの実験によれば、θｍａｘ＝１０，ｍ＝２に設定して
送風羽根２１を製作した場合も、上記実施例と同様の作
用効果を得ることができる。このときの各羽根２４の位
置角度θｎ表１に示す通りで、ＲＢは０．０２となる。

【００４１】また、上記実施例では、ラジアルファンの
送風羽根２１を例に挙げて説明したが、例えば、従来技
術の説明において示した軸流ファン（図１５参照）の送
風羽根に適用することも可能である。具体的には、羽根
枚数Ｚ＝５の軸流ファンにおいて、θｍａｘ＝１０，ｍ
＝２に設定して各羽根の位置角度θｎを算出し、製作さ
れた軸流ファンの動作時の騒音レベル（ｄＢ（Ａ））を
図１０に示す。このときの各羽根の位置角度θｎを表１
に示す。また、θｍａｘ＝１０，ｍ＝３に設定して各羽
根の位置角度θｎを算出して製作された軸流ファンの騒
音レベルを図１１に示す。更に羽根を均等に配列したと
きの軸流ファンの動作時の騒音レベル（ｄＢ（Ａ））を
図１２に、尚、各羽根の位置角度θｎは、表１に示すラ
ジアルファンの場合と同じである。

【００４２】これら図１０ないし図１２から明らかなよ
うに、軸流ファンにおいても、上記関係式を満たすよう
に各羽根を不均等に配列することにより、卓越した純音
（羽根ピッチ音）が無くなり、また、全体としての騒音
レベルを低減することができる。

【００４３】更に、本発明は上記した実施例に限定され
るものではなく、例えば次のような変形が可能である。
電動機の他、発電機の冷却ファンの送風羽根に適用して
も良い。また、ラジアルファン、軸流ファンに限らず、
斜流ファン、横流ファン等の送風機全般の送風羽根にも
適用できる。

【００４４】ＲＢの値は、−０．１≦ＲＢ≦０．１を満
たしていれば良い。即ち、電動機などの回転電機におい
ては、振動の発生が騒音の増大や機械の性能に影響する
ため、ＲＢの値はできるだけ「０」に近い方が望まし
く、従って、上記各実施例においては、−０．０２≦Ｒ
Ｂ≦０．０２を満たすことを条件とした。これに対し
て、換気扇や扇風機などでは、−０．１≦ＲＢ≦０．１
の範囲にあれば良い。

【００４５】送風羽根は、ポリアミドの他のプラスチッ
クや、アルミ合金による鋳物、或いは、板金を溶接する
ことにより構成しても良い。

【００４６】羽根の位置角度θｎを求める式は、次式 θｎ＝θn0＋θｍａｘ×ｃｏｓ｛２π×ｍ×（ｎ−１）
／Ｚ｝のように表すことも可能である。

【００４７】羽根の枚数は３枚や４枚でも良く、５枚以
上であっても良い。ちなみに、羽根枚数が６枚の送風羽
根においては、次のように各羽根の位置角度θｎを設定
することが好ましい。

【００４８】θ１＝０，θ２＝68.5，θ３＝111.5 ，θ
４＝180 ，θ５＝248.5 ，θ６＝291また、羽根枚数が
７枚の送風羽根においては、次のように各羽根の位置角
度θｎを設定することが好ましい。

【００４９】θ１＝０，θ２＝60，θ３＝99，θ４＝14
7 ，θ５＝213 ，θ６＝261.5 ，θ７＝299更に、羽根
枚数が７枚の送風羽根においては、次のように各羽根の
位置角度θｎを設定することも良い構成である。

【００５０】θ１＝０，θ２＝48，θ３＝109 ，θ４＝
146 ，θ５＝213.5 ，θ６＝261.5 ，θ７＝299更にま
た、羽根枚数が８枚の送風羽根においては、次のように
各羽根の位置角度θｎを設定することが好ましい。

【００５１】θ１＝０，θ２＝55，θ３＝90，θ４＝12
5 ，θ５＝180 ，θ６＝235 ，θ７＝270 ，θ８＝305
また、羽根枚数が９枚の送風羽根においては、次のよう
に各羽根の位置角度θｎを設定すると良い。

【００５２】θ１＝０，θ２＝50，θ３＝83.5，θ４＝
111.5 ，θ５＝153.5 ，θ６＝206.5，θ７＝248.5 ，
θ８＝276 ，θ９＝310更に、羽根枚数が９枚の送風羽
根においては、次のように各羽根の位置角度θｎを設定
することも良い構成である。

【００５３】θ１＝０，θ２＝43，θ３＝73.5，θ４＝
128.5 ，θ５＝150 ，θ６＝206.5 ，θ７＝248 ，θ８
＝276.5 ，θ９＝310更にまた、羽根枚数が９枚の送風
羽根においては、次のように各羽根の位置角度θｎを設
定することが好ましい。

【００５４】θ１＝０，θ２＝31，θ３＝88.5，θ４＝
120 ，θ５＝151 ，θ６＝206.5 ，θ７＝248 ，θ８＝
276.5 ，θ９＝310

【００５５】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
の送風羽根によれば、複数枚の羽根を各羽根の間隔が不
均等となるように配置し、しかも、機械的なバランスが
悪くなることを極力抑えるように構成したので、冷却性
能の低下を招くことなく、騒音や振動の低減を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す送風羽根の正面図

【図２】上半分を断面して示す全閉外扇形誘導電動機の
側面図

【図３】ｍの値とＲＢの値との関係を示す図

【図４】許容最大ずれ角度とファン効率との関係を示す
図

【図５】許容最大ずれ角度と騒音レベルとの関係を示す
図

【図６】騒音レベルを示すグラフ

【図７】図６に示す騒音のうち周波数が０〜５００Ｈｚ
の騒音を拡大して示す図

【図８】羽根を等間隔で配置したときの騒音レベルを示
すグラフ

【図９】図８に示す騒音のうち周波数が０〜５００Ｈｚ
の騒音を拡大して示す図

【図１０】本発明の他の実施例を示すものであり、軸流
ファンにおいて羽根を不均等に配列したときの騒音レベ
ルを示すグラフ（その１）

【図１１】軸流ファンにおいて羽根を不均等に配列した
ときの騒音レベルを示すグラフ（その２）

【図１２】羽根を等間隔で配置したときの騒音レベルを
示すグラフ

【図１３】羽根ピッチ音の発生メカニズムを説明するた
めの図で、ラジアルファンの側面図（ａ）、正面図
（ｂ）

【図１４】均等な間隔で羽根が配置されているラジアル
ファンの羽根ピッチ音の音圧を示すグラフ（ａ）、不均
等な間隔で羽根が配置されているラジアルファンの羽根
ピッチ音の音圧を示すグラフ（ｂ）

【図１５】従来技術を説明するための図で、軸流ファン
の正面図

【符号の説明】

図中、１１は回転電機本体、２１は送風羽根、２３は車
盤、２４は羽根を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者相倉伸建三重県三重郡朝日町大字繩生2121番地株式会社東芝三重工場内Ｆターム(参考） 3H033 AA02 BB02 BB06 CC01 DD03 DD17 DD27 EE06 EE08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数枚の羽根を車盤に円形配列してなる
送風羽根において、羽根枚数をＺ、前記車盤にＺ枚の羽根を均等に配列したときのｎ番目の
羽根の位置を定める位置角度をθn0（但し、１≦ｎ≦
Ｚ）、許容最大ずれ角度をθｍａｘとしたとき、ｎ番目の羽根の位置角度θｎが、次式 θｎ＝θn0＋θｍａｘ×ｓｉｎ｛２π×ｍ×（ｎ−１）
／Ｚ｝（但し、ｍは回転周波数の次数を示すもので、１からＺ
−１までの任意の整数）を満足するように、前記車盤に
前記羽根を不均等に配列したことを特徴とする送風羽
根。
【請求項２】各羽根に加わる遠心力の釣り合いを示す
指標を、【数１】と定義したとき、−０．１≦ＲＢ≦０．１を満たすこと
を特徴とする請求項１記載の送風羽根。
【請求項３】許容最大ずれ角度θｍａｘは、１０度以
内であることを特徴とする請求項１または２記載の送風
羽根。
【請求項４】羽根枚数は５枚以上１８枚以下であるこ
とを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の送
風羽根。
【請求項５】冷却用のファンとして請求項１ないし４
のいずれかに記載の送風羽根を備えることを特徴とする
回転電機。