JP4174278B2

JP4174278B2 - 送風機のファンカバー

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Publication number: JP4174278B2
Application number: JP2002271859A
Authority: JP
Inventors: 伸一野田; 末良水野; 工美仁田; 力木下
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-09-18
Filing date: 2002-09-18
Publication date: 2008-10-29
Anticipated expiration: 2022-09-18
Also published as: JP2004108247A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、羽根を有する送風機、電動機、圧縮機等の冷却ファンを覆うファンカバーから漏れる騒音を低減する送風機のファンカバーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のファンカバー付回転電機を図１４を参照して説明する。
電動機本体１１は、固定子枠１２および軸受ブラケット１３を備えており、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。固定子鉄心１４の内部には、所定の間隔をもって回転子１６が配設されており、この回転子１６の回転軸１７は、軸受１８を介して軸受ブラケット１３に支持されている。このとき、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、固定子枠１２の外周面には、回転軸１７に沿った方向に複数の冷却フィン１９が形成されており、これらの冷却フィン１９間に通風路２０が形成されている。
【０００３】
回転軸１７の両端部のうち負荷側端部とは反対側である図示左端部には、冷却ファンの羽根２１が固定され、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、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、例えばネジ止めされて取り付けられている。ファンカバー２２の羽根２１と対向する左端面には、吸気口２６が形成されている。
【０００４】
このように構成されたファンカバー付回転電機において、回転子１６が回転駆動されて羽根２１が回転すると、その送風作用により空気が矢印Ｂで示すように吸気口２６から吸引される。この吸引された空気は、羽根２４によって出口２７から通風路２０内に送風されることによって、電動機本体１１が冷却される。
【０００５】
前記回転電機の運転時（例えば、回転周波数Ｎは、６０００ｒｐｍ（回転／分）＝１００Ｈｚ）における騒音を騒音計を用いて調査した。図１５は騒音計にて得た騒音の波形をＦＦＴにて周波数分析した結果を示したものである。この結果から、羽根枚数をＺとすると、卓越周波数はＺ・Ｎ＝（１３×１００＝１３００Ｈｚ）が大きく発生している。また、その２倍成分（２Ｚ・Ｎ＝２６００Ｈｚ）も発生している。このＺ・Ｎ成分と２Ｚ・Ｎ成分は一般的に羽根回転音と称している。
【０００６】
さらに、全周波数域において、細かいギザギザのスペクトルが見られる。これは、羽根の回転によって発生する渦、はく離、または流れの乱れから発生する騒音である。一般的にランダム騒音と称している。
【０００７】
ここで、注目すべき卓越周波数として、３９０Ｈｚ、６５０Ｈｚ、９００Ｈｚ、１１４５Ｈｚ、１５７０Ｈｚ、１８１０Ｈｚが見られる。これらの特徴として、
(1)図１６に示すように、回転数５０００ｒｐｍに変化しても上記卓越周波数は、ほとんど変化しない。その他の回転数においても同じ傾向にある。
【０００８】
(2)図１７に示すように、ファンカバー２２を取り外すとＺ・Ｎ成分と２Ｚ・Ｎ成分以外の卓越した周波数はなくなる。
(3)ファンカバー２２もしくは回転電機本体１１の固有振動数とは一致していない。
【０００９】
(4)ファンカバー内部に吸音材を貼り付けると、卓越した周波数は２ｄＢ程度低減する。
(5)図１８に示すように、ファンカバー２２内にスピーカにてホワイトノイズの音源を発生させると、上記の卓越周波数も発生する。
【００１０】
(6)ファンカバー内に形成する冷却ファン周りの空間の共鳴周波数は下記式（１）に示すように計算する。
式（１）に円筒空間の空間共鳴周波数を計算する式を示す。
【００１１】
【数１】

ここで、α：表１に示す値、Ｒ：ファンカバーの内径半径、
ｎ_Ｚ，ｌ_Ｚ：それぞれｘ、ｙ、ｚ方向の節線の数
Ｃ：音速、空気の場合Ｃ＝（３３１．５＋０．６ｔ）（ｍ／ｓ）
ｔ：温度（℃）
【００１２】
【表１】

【００１３】
【表２】

【００１４】
表２に示すように、ファンカバー内の空間の空間共鳴周波数を計算すると、前記の卓越周波数に一致することからもファンカバー内に形成させるのは空間共鳴周波数であるといえる。したがって、冷却ファンで発生した騒音が、騒音伝搬経路であるファンカバー内の空間で空間共鳴し、拡大していたものであると推定される。
【００１５】
図１９は騒音要因をまとめたものである。前記ファンカバーから漏れる騒音を低減するための手法は大別すると、騒音発生源自体を抑制する方法と騒音の伝搬経路で騒音を抑制する方法の２種類がある。
【００１６】
まず、第１の騒音発生源自体を抑制する方法の中で羽根の回転によって発生する騒音の抑制方法は、例えば、特開２０００−０４５９９２号公報に開示されている。この騒音の抑制方法は図２０に示すように、機械的回転バランスを考慮し送風羽根２１の車軸２５から放射状に形成される。羽根２４の間隔を不等配ピッチにすることによって、冷却性能の低下を招くこともなく、羽根の回転によって発生する卓越した周期的な騒音の低減を図ることができる。つまり、Ｚ・Ｎ成分と２Ｚ・Ｎ成分の羽根回転音を低減することができる。２３は車盤である。
【００１７】
次に、羽根によって発生する渦による騒音と流れの乱れによるランダム騒音に関しては、従来から一般的に羽根断面形状を流線形にすることにより、渦による騒音と流れの乱れによる騒音を低減してきている。
【００１８】
上記のような構成において、騒音発生源自体を抑制する方法として騒音の低減が図られている。送風機の騒音は、効率が最大になる定格点においては、流れの状態が良好で渦、はく離もできにくく、ランダム騒音に対する空気力学的の諸条件も最も良いので、騒音も最小となる。しかしながら、可変速運転などで回転数が変化する場合、定格点がずれると、特に流量が減少して圧力が大きくなったり、失速状態になると、渦、はく離もでき、ランダム騒音が大きくなる場合がある。
上記の点に鑑み、第２の騒音源から発生した音について伝搬経路で騒音を抑制する方法が施されている。
【００１９】
発生した冷却ファン騒音の伝搬経路を抑制する方法として、消音装置で騒音を低減する方法があり、例えば、特開昭６２−２１７８３３号公報、特開昭６２−２２１８３７号公報、特開昭６３−１２１４４５号公報、特開昭６３−２０６１３７号公報、特開平０７−２９８５４５号公報に開示されている。
【００２０】
代表例として、特開昭６２−２２１８３７号公報に記載のものを図２１に示す。回転電機本体１の左端に取り付けられた冷却ファン２を覆うようにファンカバー３を配置しこのファンカバー３の内側に、多孔質プラスチック、グラスウール、フェルトロックウール等からなる吸音部材４を取着した消音装置が示されている。
【００２１】
しかしながら、上記構成の吸音部材を取着した消音装置では、吸音部材が経年劣化し、吸音部材をその都度交換しなければならない。例えば、１０年間メンテナンスフリーとしての仕様もあり、吸音部材が使用できない場合もある。
【００２２】
また、吸音材に頼らない消音装置として、図２２に示す特開平０７−２９８５４５号公報に開示の二重構造のファンカバーが知られている。内部に回転子５と固定子６を包含した回転電機本体９の左端にファン７を取り付け、このファン７を取り囲むように二重構造のファンカバー８_１，８_２が配置されている。しかしながら、このように二重構造のファンカバーにすると、遮音性能は向上するが、通風特性が損なわれる場合がある。また、回転電機本体の軸方向の寸法が大きくなるため、取り付けが不可能となる場合もある。さらに、コストアップになるなどの問題もある。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記のような状況に鑑みてなされたもので、その課題は、騒音伝搬経路で騒音を抑制する方法として、空間共鳴音を低減することで、騒音源の音を拡大することなく、吸音部材に頼ることなく、また二重構造のファンカバーでなくても騒音が低減でき、しかも通風特性の損なわれない送風機のファンカバーを提供することにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、内周面に固定子鉄心を固着した固定子枠と固定子鉄心の内部に所定の間隔をもって配置された回転子を軸受を介して支持する軸受ブラケットとを備えた回転電機本体の前記軸受ブラケットから外部に突出した回転軸に冷却ファンを固定し、前記冷却ファンをファンカバーで覆い、前記冷却ファンの回転により前記ファンカバーの中央部に設けられた吸込口から吸い込んだ空気を、前記ファンカバーの内壁と前記軸受ブラケットとで構成される空間部を通って前記固定子枠外周に形成された出口から吐き出すように構成された送風機のファンカバーにおいて、前記ファンカバーの内径半径をＲとして、前記ファンカバーの中心から半径方向への距離をＬとしたとき、前記ファンカバーの内側に平坦面を０．７５Ｒ≦Ｌ≦０．９５Ｒの範囲内に設けたことを特徴とする。
【００２５】
請求項１によると、ファンカバー内部の空間における空間共鳴は、単純な円筒形状などの空間ほど、卓越周波数が発生しやすく、前記ファンカバーの内側に平坦面を設けることにより卓越した周波数を分散させ、騒音を極めて効果的に低減することができる。
【００２６】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の送風機のファンカバーにおいて、前記平坦面の個数を９個以下であることを特徴とする。
請求項２によると、平坦面が１０箇所以上の場合、従来のファンカバーの形状である円筒に近づくため、平坦面を２箇所から９箇所までにすることにより、騒音を極めて効果的に低減することができる。
【００２７】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２記載の送風機のファンカバーにおいて、前記平坦面の個数をＺ個配列したとき、配列の位置角度をθ１とし、３６０／Ｚ＝θと定義したとき、θ１＝θ±１０度の範囲内を満たすことを特徴とする。
【００２８】
請求項３によると、前記ファンカバー内部の空間共鳴は、平坦面の配列の位置角度を３６０／Ｚ＝θとすると、平坦面が等間隔にすることにより、平坦面の長さが大きくとれるため、空間共鳴周波数の基本波に対して分散周波数のズレが大きくなり、騒音を極めて効果的に低減することができる。
【００２９】
請求項４に記載の発明は、請求項１または請求項２記載の送風機のファンカバーにおいて、前記平坦面の個数を２個配列したとき、配列の位置角度をθ２とし、θ２＝６０度〜１８０度の範囲にあって、θ３＝θ２±１０度の範囲内を満たすことを特徴とする。
【００３０】
請求項４によると、平坦面の個数を２個とした場合のみ、配列の位置角度をθ２とし、θ２＝６０度〜１８０度とすると、平坦面の長さがさらに大きくとれることから、空間共鳴周波数において、円筒部の基本波成分の占める割合が小さくなり、平坦面で形成される周波数成分の割合が大きくなり、分散される成分のズレが大きくなり、騒音を極めて効果的に低減することができる。
【００３１】
請求項５に記載の発明は、内周面に固定子鉄心を固着した固定子枠と固定子鉄心の内部に所定の間隔をもって配置された回転子を軸受を介して支持する軸受ブラケットとを備えた回転電機本体の前記軸受ブラケットから外部に突出した回転軸に冷却ファンを固定し、前記冷却ファンをファンカバーで覆い、前記冷却ファンの回転により前記ファンカバーの中央部に設けられた吸込口から吸い込んだ空気を、前記ファンカバーの内壁と前記軸受ブラケットとで構成される空間部を通って前記固定子枠外周に形成された出口から吐き出すように構成された送風機のファンカバーにおいて、前記ファンカバーの内径の半径Ｒと波形の振幅Ａとの比が、０．１≦Ａ／Ｒ≦０．２の範囲内にある波形を前記ファンカバーに設けたことを特徴とする。
【００３２】
請求項５によると、前記ファンカバー内側の空間共鳴は、低減したい卓越した形状にすることによって周波数のズレを周期的に分散させることができるため、騒音を極めて効果的に低減することができる。
【００３３】
請求項６に記載の発明は、請求項５記載の送風機のファンカバーにおいて、前記波形の略正弦波形をＤ、波形の数をｎ、機械角をφとしたとき、Ｄ＝Ａ・Ｓｉｎ・ｎφで表されることを特徴とする。
【００３４】
請求項６によると、前記ファンカバー内側の空間共鳴は、低減したい卓越した略正弦波形状にすることによって周波数のズレを周期的に分散させることができるため、騒音を極めて効果的に低減することができる。
【００３５】
請求項７に記載の発明は、請求項６記載の送風機のファンカバーにおいて、前記波形の数ｎは、３≦ｎ≦１２の範囲のうちいずれか１つとしたことを特徴とする。
【００３６】
請求項７によると、前記ファンカバー内側の空間共鳴は、卓越した周波数のズレを周期的に分散させるが、次数ｎが１３以上であると、従来のファンカバーの円筒形状に近づくため、前記ファンカバーを周期的変形の３から１２までが騒音を極めて効果的に低減することができる。
【００３７】
請求項８に記載の発明は、請求項５または請求項７記載の送風機のファンカバーにおいて、前記波形をのこぎり波形状としたことを特徴とする。
請求項９に記載の発明は、請求項５または請求項７記載の送風機のファンカバーにおいて、前記波形を矩形波形状としたことを特徴とする。
【００３８】
請求項８または請求項９によると、前記ファンカバー内側の空間共鳴は、のこぎり波または矩形波形状にすると、卓越した周波数を分散させるとともに、前記ファンカバー内面が音波の反射が拡散するため、騒音を極めて効果的に低減することができる。
【００３９】
請求項１０に記載の発明は、請求項５または請求項７記載の送風機のファンカバーにおいて、前記波形をのこぎり波形状または矩形波形状とし、前記内径の半径Ｒの外側半波分のみを残した形状としたことを特徴とする。
【００４０】
請求項１１に記載の発明は、請求項５または請求項７記載の送風機のファンカバーにおいて、前記波形をのこぎり波形状または矩形波形状とし、前記内径の半径Ｒの内側半波分のみを残した形状としたことを特徴とする。
【００４１】
請求項１０または請求項１１によると、反射面が拡散されるため、騒音を極めて効果的に低減することができるとともに、次数が小さい略正弦波形状のｎ＝３〜７程度においては、円周面ができるため、送風機本体とファンカバーの取り付けが簡単となる。
【００４２】
本発明の送風機のファンカバーは上記のように構成されているので、ファンカバー内側の空間共鳴は、円筒形状の単純な空間ほど起こりやすいことから、ファンカバーの内側に平坦面を設けた形状にすることにより卓越した周波数を分散させ、騒音が効果的に低減できる。またファンカバーの形状を周期的に変形させることにより、卓越した周波数を分散させるとともに、ファンカバー内部の音波の反射を拡散させるため、騒音を効果的に低減できる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を回転電機の中で全閉外扇形の電動機に適用した実施形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明の第１実施形態の構成図であり、同図（ａ）は縦断面図、同図（ｂ）はファンカバー方向からみた正面図である。本実施の形態の送風機のファンカバーが既に説明した図１４の従来例と相違する構成は、ファンカバーの内部の一部分に平坦面１０を設けた点であり、その他の構成は同一であるので、同一部分には同一符号を付して重複する説明は省略する。
【００４４】
前記式（１）に示したように、ファンカバー２２の平均半径Ｒで空間共鳴周波数が決定される。平均半径Ｒを短くすると空間共鳴周波数が高くなり、平均半径Ｒを長くすると空間共鳴周波数が低くなる。このことを利用し、平坦面１０を設けることによって空間の一部の共鳴周波数が高くなる。また、平坦面１０のない円筒部の共鳴周波数はそのまま変化しない。したがって、卓越した空間共鳴周波数が、そのまま変化しない周波数と平坦面１０によりできる共鳴周波数によって分散される。
【００４５】
さらに、この原理を前記式（１）から数値でもって説明する。円筒部の半径Ｒ以外は、温度が一定であるとすれば、α、ｎ_Ｚ、ｌ_Ｚ、Ｃ、ｔは、すべて定数となる。ファンカバー２２内部の空間の半径Ｒを変数とすると、空間共鳴周波数が変化する。この空間共鳴周波数は、ファンカバー２２の内部空間の長さによる波長である。したがって、ファンカバー２２内部の空間の長さを一部変更することによって、空間共鳴周波数が分散されることになる。表３に分散されるズレの周波数を示す。
【００４６】
【表３】

【００４７】
本実施形態に係る回転電機について、騒音測定を行った結果は図２に示すようになった。この図２と従来例で示した図１５とを比較して、卓越周波数が分散し、騒音レベルが低下していることが確認できた。従来のファンカバーの円筒部のみでは、顕著な周波数として３９０Ｈｚ、６５１Ｈｚ、９０４Ｈｚ、１１５１Ｈｚ、１５７６Ｈｚ、１８０７Ｈｚが発生していたが、本実施形態では分散しており、顕著な周波数スペクトルが低減している。
【００４８】
次に、図３にファンカバー内部における平坦面の位置Ｌの寸法を変えて半径Ｒに対する騒音のレベルを示した。騒音レベルは、絶対値ではなく、相対値としている。
【００４９】
この結果から０．７５Ｒ≦Ｌ≦０．９５Ｒの範囲内に位置すると騒音が５ｄＢ以上低減していることが認められた。
０．７５Ｒ≦Ｌ≦０．９５Ｒとした理由は、図３と表３に示すように、０．９５Ｒでズレの周波数の変化率が５．０％以上であると騒音が低減するからである。また、図３から分かるように、０．７５Ｒ以下においては、空間共鳴周波数のズレ周波数３３％と大きくなるが、通風特性に影響が出始めることから下限値とした。
【００５０】
上述したように、本実施形態の送風機のファンカバー２２では、ファンカバー２２内部の空間における空間共鳴は、単純な円筒形状などの空間ほど、卓越周波数が発生しやすく、ファンカバー２２の内周平均半径Ｒと当該内周平均半径Ｒの中心位置からの距離Ｌが、０．７５Ｒ≦Ｌ≦０．９５Ｒの範囲内に位置する前記ファンカバー２２の内側に平坦面を設けた円筒形状の一部を平坦面にすることにより、卓越した周波数を分散させ、騒音を極めて効果的に低減することができる。
【００５１】
図４は本発明の第２実施形態の構成図であり、同図（ａ１），（ａ２），（ａ３）及び同図（ｂ１），（ｂ２），（ｂ３）は平坦面の個数をＺとすると、それぞれＺ＝７，８，９の場合の断面図及びファンカバーからみた正面図である。本実施形態が図１の第１実施形態と異なる構成はファンカバーに設ける平坦面の個数Ｚのみであり、その他の構成は同一であるので、同一部分には同一符号を付して重複説明は省略する。
【００５２】
本実施形態によると、図５のＺの個数と騒音の大きさを示す特性図から分かるように、Ｚの個数が９個より大きくなると、ファンカバー２２の形状が従来の円筒に近づくことから、騒音値が低減しない。したがって、Ｚ≦９の範囲の平坦面にすることにより、卓越した周波数を分散させ、騒音を極めて効果的に低減することができる。
【００５３】
図６は本発明の第３実施形態の構成図であり、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）はファンカバーからみた正面図である。本実施形態が図１の第１実施形態と異なる構成はファンカバーの構造のみであり、その他の構成は同一であるので、同一部分には同一符号を付して重複説明は省略する。
【００５４】
本実施形態によると、図７のｎ角形の個数と騒音の大きさを示す特性図から分かるように、ファンカバー２２内部の空間共鳴は、一部を平坦面とすることで、卓越した周波数を分散できるが、平坦面の配列の位置角度を３６０／Ｚ＝θとすると等間隔となり、等間隔にすることにより、対向する面が平行になり、距離が短くなるため、基本波に対して分散周波数が大きくなり、騒音を極めて効果的に低減することができる。
【００５５】
図８は本発明の第４実施形態の構成図であり、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）はファンカバーからみた正面図である。本実施形態が図１の第１実施形態と異なる構成はファンカバーの構造のみであり、その他の構成は同一であるので、同一部分には同一符号を付して重複説明は省略する。
【００５６】
図から分かるように、本実施形態では、平坦面の個数を２個とした場合のみ、配列の位置角度をθ２とし、θ２＝６０度〜１８０度とすると、基本波成分の占める割合が小さくなり、分散される成分が大きくなり、騒音を極めて効果的に低減することができる。
【００５７】
図９は本発明の第５実施形態の構成図であり、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）はファンカバーからみた正面図である。本実施形態が図１の第１実施形態と異なる構成はファンカバーの構造のみであり、その他の構成は同一であるので、同一部分には同一符号を付して重複説明は省略する。
【００５８】
本実施形態において、ファンカバー２２の内周平均半径Ｒと当該内周平均半径Ｒの変形量Ａとの比が、０．１≦Ａ／Ｒ≦０．２の範囲にあって、機械角をφとした場合に、下記式（２）で表される略正弦波形状Ｄに前記ファンカバー２２を形成し、当該波形状としている。ただし、波形の数をｎ、機械角をφとする。Ｄ＝Ａ・Ｓｉｎ・ｎφ ………（２）
【００５９】
前記ファンカバー内側の空間共鳴は、単純な円筒形状などの空間ほど起こり易いことは前述したとおりである。本実施形態では、ファンカバー２２の内周の平均半径Ｒと当該内周平均半径Ｒの変形量Ａとの比が、０．１≦Ａ／Ｒ≦０．２の範囲にあることによって、低減したい卓越した周波数を周期的に分散させることができ、騒音を極めて効果的に低減することができる。
【００６０】
本発明の第６実施形態は、第５実施形態において、送風機のファンカバーの形状を上記式（２）で表される略正弦波形状としている場合である。
ファンカバー内側の空間共鳴は、単純な円筒形状などの空間ほど起こり易いので、本実施形態では、ファンカバー２２の内周を略正弦波にすることによって、低減したい卓越した周波数を周期的に分散させることができ、騒音を極めて効果的に低減することができる。
【００６１】
図１０は本発明の第７実施形態の構成図であり、本実施形態は第５実施形態において、前記略正弦波形状の次数をｎとし、前記羽根の枚数、回転数、ファンカバー２２の内周平均半径Ｒに応じて適宜選択される３≦ｎ≦１２のうち１つの次数としている場合である。
【００６２】
ファンカバー２２内側の空間共鳴は、卓越した周波数を周期的に分散させるが、ｎ＝１２以上に周期を大きくしていくと、従来の円筒に近づき低減効果が小さくなる。周期的変形を３つから１２までが騒音を極めて効果的に低減することができる。
【００６３】
図１１は本発明の第８実施例の構成図であり、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）はファンカバーからみた正面図である。
図に示すように、本実施形態は送風機のファンカバー２２の外形形状を略正弦波形状からのこぎり波形状としている。ファンカバー２２内側の空間共鳴はのこぎり波的にすると、反射面がさらにランダムとなるため、騒音を極めて効果的に低減することができる。
【００６４】
図１２は本発明の第９実施例の構成図であり、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）はファンカバーからみた正面図である。
図に示すように、本実施形態は送風機のファンカバー２２の外形形状を略正弦波形状から矩形波形状としている。ファンカバー２２内側の空間共鳴は矩形波形形状にすると、反射面がさらにランダムとなるため、騒音を極めて効果的に低減することができる。
【００６５】
図１３は本発明の第１０実施例の構成図であり、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）はファンカバーからみた正面図である。
図に示すように、本実施形態は、送風機のファンカバー２２の外形形状を略正弦波形状、のこぎり波形状または矩形波形状を前記内周平均半径Ｒの外側分または内側分のみの半波のみの形状としている。
【００６６】
本実施形態は、請求項８および請求項９と同様に、反射面がランダムとなるため、騒音を極めて効果的に低減することができる。さらに、次数が小さいｎ＝３〜７程度においては、送風機本体とファンカバー２２の取り付けが簡単になる。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の送風機のファンカバーによれば、ファンカバーの内側に平坦面を設けた形状にすることにより卓越した周波数を分散させ、騒音が効果的に低減でき、またファンカバーの形状を周期的に変形させることにより、卓越した周波数を分散させるとともに、ファンカバー内部の音波の反射を拡散させるため、騒音を効果的に低減できる、というすぐれた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の構成図であり、同図（ａ）は縦断面図、同図（ｂ）はファンカバーからみた正面図。
【図２】図１のファンカバーの実験による騒音の周波数分析を示す特性図。
【図３】図１におけるＬの位置と騒音の大きさを示す特性図。
【図４】本発明の第２実施形態の構成図であり、同図（ａ）は縦断面図、同図（ｂ）はファンカバーからみた正面図。
【図５】図４におけるＺの個数と騒音の大きさを示す特性図。
【図６】本発明の第３実施形態の構成図であり、同図（ａ）は縦断面図、同図（ｂ）はファンカバーからみた正面図。
【図７】図６におけるｎ角形の個数と騒音の大きさを示す特性図。
【図８】本発明の第４実施形態の構成図であり、同図（ａ）は縦断面図、同図（ｂ）はファンカバーからみた正面図。
【図９】本発明の第５実施形態の構成図であり、同図（ａ）は縦断面図、同図（ｂ）はファンカバーからみた正面図。
【図１０】本発明の第７実施形態の構成図であり、同図（ａ）は縦断面図、同図（ｂ）はファンカバーからみた正面図。
【図１１】本発明の第８実施形態の構成図であり、同図（ａ）は縦断面図、同図（ｂ）はファンカバーからみた正面図。
【図１２】本発明の第９実施形態の構成図であり、同図（ａ）は縦断面図、同図（ｂ）はファンカバーからみた正面図。
【図１３】本発明の第１０実施形態の構成図であり、同図（ａ）は縦断面図、同図（ｂ）はファンカバーからみた正面図。
【図１４】従来の送風機ファンカバーの構成図であり、同図（ａ）は縦断面図、同図（ｂ）はファンカバーからみた正面図。
【図１５】図１４のファンカバーの実験による騒音の波形をＦＦＴにて周波数分析した結果の特性図。
【図１６】図１４の卓越周波数の実験による騒音の周波数分析を示す特性図。
【図１７】図１４においてファンカバーを取り外した場合の実験による騒音の周波数分析を示す特性図。
【図１８】図１４においてファンカバー内に音源を発生した場合の実験による共鳴周波数を示す特性図。
【図１９】ファン騒音の分類を示す図。
【図２０】従来の騒音発生源を抑制する回転電機の正面図。
【図２１】従来の送風機ファンカバーの内側に吸音材を取着した回転電機の縦断面図。
【図２２】従来の吸音材を用いない送風機ファンカバーを有する回転電機の縦断面図。
【符号の説明】
１…回転電機本体、２…冷却ファン、３…ファンカバー、４…吸音部材、５…回転子、６…固定子、７…ファン、８_１，８_２…ファンカバー、９…回転電機本体、１０…平坦面、１１…電動機本体、１２…固定子枠、１３…軸受ブラケット、１４…固定子鉄心、１５…固定子巻線、１６…回転子、１７…回転軸、１８…軸受、１９…冷却フィン、２０…通風路、２１…冷却ファンの羽根、２２…ファンカバー、２３…車盤、２４…羽根、２５…車軸、２６…吸気口、２７…出口。

Claims

内周面に固定子鉄心を固着した固定子枠と固定子鉄心の内部に所定の間隔をもって配置された回転子を軸受を介して支持する軸受ブラケットとを備えた回転電機本体の前記軸受ブラケットから外部に突出した回転軸に冷却ファンを固定し、前記冷却ファンをファンカバーで覆い、前記冷却ファンの回転により前記ファンカバーの中央部に設けられた吸込口から吸い込んだ空気を、前記ファンカバーの内壁と前記軸受ブラケットとで構成される空間部を通って前記固定子枠外周に形成された出口から吐き出すように構成された送風機のファンカバーにおいて、前記ファンカバーの内径半径をＲとして、前記ファンカバーの中心から半径方向への距離をＬとしたとき、前記ファンカバーの内側に平坦面を０．７５Ｒ≦Ｌ≦０．９５Ｒの範囲内に設けたことを特徴とする送風機のファンカバー。
前記平坦面の個数は９個以下であることを特徴とする請求項１記載の送風機のファンカバー。
前記平坦面の個数をＺ個配列したとき、配列の位置角度をθ１として、３６０／Ｚ＝θと定義したとき、θ１＝θ±１０度の範囲内を満たすことを特徴とする請求項１または請求項２記載の送風機のファンカバー。
前記平坦面の個数を２個配列したとき、その配列の位置角度をθ３として、θ２＝６０度〜１８０度の範囲にあって、θ３＝θ２±１０度の範囲内を満たすことを特徴とする請求項１または請求項２記載の送風機のファンカバー。
内周面に固定子鉄心を固着した固定子枠と固定子鉄心の内部に所定の間隔をもって配置された回転子を軸受を介して支持する軸受ブラケットとを備えた回転電機本体の前記軸受ブラケットから外部に突出した回転軸に冷却ファンを固定し、前記冷却ファンをファンカバーで覆い、前記冷却ファンの回転により前記ファンカバーの中央部に設けられた吸込口から吸い込んだ空気を、前記ファンカバーの内壁と前記軸受ブラケットとで構成される空間部を通って前記固定子枠外周に形成された出口から吐き出すように構成された送風機のファンカバーにおいて、前記ファンカバーの内径の半径Ｒと波形の振幅Ａとの比が、０．１≦Ａ／Ｒ≦０．２の範囲内にある波形を前記ファンカバーに設けたことを特徴とする送風機のファンカバー。
前記波形の正弦波形をＤ、波形の数をｎ、機械角をφとしたとき、Ｄ＝Ａ・Ｓｉｎ・ｎφで表されることを特徴とする請求項５記載の送風機のファンカバー。
前記波形の数ｎは、３≦ｎ≦１２の範囲のうちいずれか１つとしたことを特徴とする請求項６記載の送風機のファンカバー。
前記波形をのこぎり波形状としたことを特徴とする請求項５または請求項７記載の送風機のファンカバー。
前記波形を矩形波形状としたことを特徴とする請求項５または請求項７記載の送風機のファンカバー。
前記波形をのこぎり波形状または矩形波形状とし、前記内径の半径Ｒの外側半波分のみを残した形状としたことを特徴とする請求項５または請求項７記載の送風機のファンカバー。
前記波形をのこぎり波形状または矩形波形状とし、前記内径の半径Ｒの内側半波分のみを残した形状としたことを特徴とする請求項５または請求項７記載の送風機のファンカバー。