(57)【要約】【課題】外扇ファンからの冷却風による風音を低減可能とする誘導電動機の外扇カバーを得ること。【解決手段】誘導電動機に取り付けられる外扇ファンを覆う外扇カバー１であって、曲面形状の第１内面２７を備え、外扇ファンを囲む外周部のうち、誘導電動機の据え付けのための据付面４が誘導電動機に設けられている側以外の部分を構成する第１外周部２５と、第１内面２７とは異なる形状をなす第２内面２８を備え、外周部のうち、誘導電動機に据付面４が設けられている側の部分を構成する第２外周部２６と、を有し、第２外周部２６は、外扇ファンの回転中心を通る中心線Ｘに垂直な断面において、中心線Ｘの位置から第１内面２７の曲率半径ｒ１に相当する距離だけ離れた位置Ｐよりも中心線Ｘ側の位置に設けられており、第２内面２８は、前記断面において、中心線Ｘ側とは反対側を凸とする形状を備える。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導電動機に取り付けられる外扇ファンを覆う外扇カバーであって、
曲面形状の第１内面を備え、前記外扇ファンを囲む外周部のうち、前記誘導電動機の据え付けのための据付面が前記誘導電動機に設けられている側以外の部分を構成する第１外周部と、
前記第１内面とは異なる形状をなす第２内面を備え、前記外周部のうち、前記誘導電動機に前記据付面が設けられている側の部分を構成する第２外周部と、を有し、
前記第２外周部は、前記外扇ファンの回転中心を通る中心線に垂直な断面において、前記中心線の位置から前記第１内面の曲率半径に相当する距離だけ離れた位置よりも前記中心線側の位置に設けられており、
前記第２内面は、前記断面において、前記中心線側とは反対側を凸とする形状を備えることを特徴とする、誘導電動機の外扇カバー。
【請求項２】
前記第２内面は、曲面形状を備え、
前記第２内面の曲面形状は、前記第１内面の曲面形状とは異なることを特徴とする、請求項１に記載の誘導電動機の外扇カバー。
【請求項３】
前記第１内面および前記第２内面は、それぞれ円筒面の一部に相当する曲面形状を備え、
前記第２内面の曲率半径は、前記第１内面の曲率半径より大きいことを特徴とする、請求項２に記載の誘導電動機の外扇カバー。
【請求項４】
前記第２内面は、２以上の平坦面を組み合わせた形状を備えることを特徴とする、請求項１に記載の誘導電動機の外扇カバー。
【請求項５】
前記第２内面は、曲面および平坦面を組み合わせた形状を備えることを特徴とする、請求項１に記載の誘導電動機の外扇カバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘導電動機に取り付けられる外扇ファンを覆う外扇カバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、誘導電動機には、送風によって誘導電動機を冷却するための外扇ファンが取り付けられている。外扇カバーは、外扇ファンを外部から保護するとともに、外扇ファンによって発生させた冷却風の整流のために設けられている。一般的には、外扇カバーの形状は、円筒形状とされている。
【０００３】
外扇カバーは、できるだけ風音を抑制可能な形状とすることが望まれている。例えば、特許文献１には、内部に平坦面が設けられた外扇カバーが提案されている。平坦面を設けた部分で空間共鳴周波数を変化させ、内部空間における共鳴周波数を分散させることで、騒音を低減可能とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１０８２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
外扇ファンの回転によって、誘導電動機の反軸端側から吸い込まれた空気は、外扇カバーの内部において外周方向へ進行する。外扇カバー内部の外周面に当てられた空気流は、誘導電動機の軸端側へ吐き出される。
【０００６】
外扇カバーは、誘導電動機のうち、設置面上に載置される面である据付面から外扇ファンの回転軸までの高さに構造上の制約がある場合などにおいて、基本とする円筒形状のうち据付面側である底部を平面状に変形させることがある。
【０００７】
高さの制約によって円筒形状の一部を平坦面に変えた場合、外扇カバーの内部を外周方向へ進行した空気流が平坦面に当たって跳ね返され、外扇ファンから外周方向へ進行する空気流との干渉を生じさせることがある。外扇カバー内部において風の流れが妨げられることで、風の流れる向きが不安定となり、風音が増すことになる。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、外扇ファンからの冷却風による風音を低減可能とする誘導電動機の外扇カバーを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、誘導電動機に取り付けられる外扇ファンを覆う外扇カバーであって、曲面形状の第１内面を備え、前記外扇ファンを囲む外周部のうち、前記誘導電動機の据え付けのための据付面が前記誘導電動機に設けられている側以外の部分を構成する第１外周部と、前記第１内面とは異なる形状をなす第２内面を備え、前記外周部のうち、前記誘導電動機に前記据付面が設けられている側の部分を構成する第２外周部と、を有し、前記第２外周部は、前記外扇ファンの回転中心を通る中心線に垂直な断面において、前記中心線の位置から前記第１内面の曲率半径に相当する距離だけ離れた位置よりも前記中心線側の位置に設けられており、前記第２内面は、前記断面において、前記中心線側とは反対側を凸とする形状を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、外扇ファンの回転によって誘導電動機の側面側から吸い込まれて、据付側下部の方向へ進行した空気流は、据付側下部の凸形状の部分での跳ね返りによって、方向が整えられる。外扇ファンは、誘導電動機の据付面から外扇ファンの回転軸までを所定の高さとする構造上の制約を満たすとともに、外周方向へ向かう冷却風を整流することができる。これにより、外扇カバーは、外扇ファンからの冷却風による風音を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態にかかる外扇カバーを備える誘導電動機の外観斜視図である。
【図２】図２は、図１に示す誘導電動機の軸端側における外観正面図である。
【図３】図３は、図１に示す誘導電動機の反軸端側における外観正面図である。
【図４】図４は、誘導電動機のうち外扇ファンおよび外扇カバーを含む反軸端側の一部分を示す断面図である。
【図５】図５は、誘導電動機のうち外扇ファンおよび外扇カバーを含む反軸端側の一部分を示す断面図である。
【図６】図６は、外扇カバーのうちの外周部および回転軸の断面と、当該断面から平面視される取付脚とを示す図である。
【図７】図７は、実施の形態の比較例にかかる外扇カバーの内部における空気の流れを説明する図である。
【図８】図８は、実施の形態の比較例にかかる外扇カバーの内部における空気の流れを説明する図である。
【図９】図９は、実施の形態にかかる外扇カバーの内部における空気の流れを説明する図である。
【図１０】図１０は、実施の形態にかかる外扇カバーの内部における空気の流れを説明する図である。
【図１１】図１１は、第１内面および第２内面の形状について説明する図である。
【図１２】図１２は、実施の形態の変形例１にかかる外扇カバーの内部における空気の流れを説明する図である。
【図１３】図１３は、実施の形態の変形例２にかかる外扇カバーの内部における空気の流れを説明する図である。
【図１４】図１４は、実施の形態の変形例３にかかる外扇カバーの内部における空気の流れを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明にかかる誘導電動機の外扇カバーの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１３】
実施の形態．
図１は、本発明の実施の形態にかかる外扇カバーを備える誘導電動機の外観斜視図である。図２は、図１に示す誘導電動機の軸端側における外観正面図である。図３は、図１に示す誘導電動機の反軸端側における外観正面図である。図４および図５は、誘導電動機のうち外扇ファンおよび外扇カバーを含む反軸端側の一部分を示す断面図である。誘導電動機２０は、例えば三相誘導電動機である。
【００１４】
誘導電動機２０は、外扇カバー１、電動機本体２および外扇ファン８を備える。電動機本体２の外面には、床面等に誘導電動機２０を据え付けるための２つの取付脚３が取り付けられている。据付面４は、取付脚３のうち、誘導電動機２０が据え付けられる床面等に接する面とする。なお、取付脚３は、床面等に誘導電動機２０を据え付け可能であれば良く、数や形状は適宜変更可能とする。
【００１５】
外扇ファン８は、電動機本体２の反軸端側に取り付けられている。外扇ファン８は、回転軸５の駆動によって回転し、電動機本体２へ冷却風を供給する。中心線Ｘは、回転軸５の中心を示したものであって、外扇ファン８の回転中心を通る線とする。図４および図５に示す断面は、中心線Ｘに平行である。
【００１６】
外扇カバー１は、外扇ファン８と、電動機本体２の反軸端側端部の外周とを覆うようにして、電動機本体２に取り付けられている。外扇カバー１のうちの外周部２４は、外扇ファン８を囲むとともに、電動機本体２の反軸端側端部を覆う。外周部２４は、電動機本体２の外径よりも大きな内径を持たせて形成されている。外扇カバー１のうちの側面部２３は、誘導電動機２０全体の側端面を構成する。側面部２３は、中心線Ｘに垂直に設けられている。
【００１７】
外扇カバー１には、吸気口２１および吹出口２２が設けられている。複数の吸気口２１は、外扇カバー１の側面部２３のうち、外扇ファン８に対向する部分に設けられている。吹出口２２は、外扇カバー１の外周部２４と電動機本体２の反軸端側端部との間に、環状に設けられている。
【００１８】
図４に示すように、外扇ファン８は、回転することにより、外扇カバー１の外部から、吸気口２１を経て外扇ファン８へ向かう空気流９を生じさせる。外扇ファン８へ向かった空気流９は、外扇ファン８から外扇カバー１の外周部２４へ向かう空気流１０へ変化する。さらに、その空気流１０は、外扇カバー１の外周部２４に当たることで、外扇カバー１の内部から吹出口２２を経て電動機本体２の軸端側へ向かう空気流１１へ変化する。これにより、図５に示すように、外扇ファン８は、回転により、吸気口２１から吹出口２２へ向かう冷却風１２を発生させる。電動機本体２は、冷却風１２によって熱が奪われることで冷却される。
【００１９】
図６は、外扇カバーのうちの外周部および回転軸の断面と、当該断面から平面視される取付脚とを示す図である。図示する断面は、中心線Ｘに垂直な断面とする。外扇カバー１は、第１外周部２５と第２外周部２６とを備える。第１外周部２５および第２外周部２６は、一体として、環状の外周部２４（図４および図５参照）を構成する。
【００２０】
第１外周部２５は、第１内面２７を備える。第１内面２７は、円筒面の一部に相当する曲面形状をなしている。例えば、第１外周部２５は、外扇カバー１のうち、約３／４〜２／３の割合で上側に位置する部分である。第１外周部２５は、外扇ファン８を囲む外周部２４のうち、電動機本体２に据付面４が設けられている側以外の部分を構成する。なお、第１内面２７は、円筒面の一部に相当する曲面形状である他、円筒面を変形させた楕円筒面や二次曲面形状等としても良い。
【００２１】
例えば、第２外周部２６は、外扇カバー１のうち、約１／４〜１／３の割合で下側に位置する部分である。第２外周部２６は、外扇ファン８を囲む外周部２４のうち、電動機本体２に据付面４が設けられている側の部分を構成する。
【００２２】
第２外周部２６は、中心線Ｘに垂直な断面において、中心線Ｘから第１内面２７の曲率半径ｒ１に相当する距離だけ離れた位置Ｐよりも、中心線Ｘ側の位置に設けられている。また、第２外周部２６は、据付面４の高さ位置ｈ０に対し、中心線Ｘ側の高さ位置に設けられている。
【００２３】
第２外周部２６は、第２内面２８を備える。第２内面２８は、図示する断面において、中心線Ｘ側とは反対側を凸とする曲面形状をなしている。第２内面２８の曲面形状は、第１内面２７の曲面形状とは異なる。
【００２４】
例えば、誘導電動機２０は、高さサイズを抑える等のために、据付面４の高さ位置ｈ０と中心線Ｘの高さ位置ｈ１との間隔Δｈに所定の制約があるものとする。かかる制約のもとでは、仮に、全体を同じ曲率とした円筒形状の外扇カバーを適用した場合に、外扇カバーの一部が据付面４よりも下に位置することとなって、据え付けに支障を生じさせることがある。
【００２５】
図７および図８は、実施の形態の比較例にかかる外扇カバーの内部における空気の流れを説明する図である。この比較例では、円筒形状の外扇カバーの下側部分を、据付面４に平行な状態へと変形させることで、据え付けにおける支障を解消し得る。
【００２６】
比較例にかかる外扇カバー３１は、円筒形状の下側部分を平坦に変形させた平坦部３２を備える。平坦部３２は、据付面４に平行な１つの平坦面を構成する。外扇カバー３１のうち平坦部３２以外の部分３３は、円筒形状を備える。
【００２７】
図７に示すように、外扇ファン８は、図中時計回りとして表す方向１３へ回転することによって空気を押し出し、空気流１４を生じさせる。平坦部３２へ向けて進行した空気流１４は、平坦部３２で跳ね返される。平坦部３２で跳ね返された空気流１４は、外扇ファン８の方向へ進行することによって、外扇ファン８から押し出されてまもない空気流１４と衝突する。このような作用によって、図８に示すように、平坦部３２は、外扇ファン８の回転によって生じた冷却風３４の流れを乱れさせる要因となる。外扇カバー３１は、平坦部３２における冷却風３４の乱れによって、風音を増大させることとなる。
【００２８】
図９および図１０は、実施の形態にかかる外扇カバーの内部における空気の流れを説明する図である。図９に示すように、外扇ファン８は、図中時計回りとして表す方向１３へ回転することによって空気を押し出し、空気流１４を生じさせる。なお、外扇ファン８を回転させる方向１３は、任意であるものとする。
【００２９】
外扇カバー１は、中心線Ｘ側とは反対側である下側を凸とする第２内面２８を設けることで、比較例の場合と比べて、第２内面２８から外扇ファン８の方向への空気流１４の跳ね返りを抑制させることができる。外扇カバー１は、第２内面２８に当たった空気流１４の進行を、第２内面２８および第１内面２７に沿う方向へ促すことができる。このような作用によって、図１０に示すように、外扇カバー１は、第２内面２８における冷却風１８の流れの変化を低減させることができる。外扇カバー１は、第２内面２８を設けたことによる整流作用によって、風音の発生を抑制することができる。
【００３０】
図１１は、第１内面および第２内面の形状について説明する図である。第２内面２８は、円筒面の一部に相当する曲面形状を備える。第２内面２８の曲率半径ｒ２は、第１内面２７の曲率半径ｒ１より大きい。さらに、第１内面２７の曲率半径ｒ１に対する第２内面２８の曲率半径ｒ２の比率Ｒ（＝ｒ２／ｒ１）は、１．１≦Ｒ≦１．５を満足することが望ましい。これにより、外扇カバー１は、間隔Δｈ（図６参照）の制約に十分対応し得るとするとともに、整流作用による風音の発生を抑制可能とする。
【００３１】
なお、第２内面２８は、円筒面の一部に相当する曲面形状を備えるものに限られない。例えば、第２内面２８は、一定の曲率を持たせた形状に限られず、円筒面を変形させた楕円筒面や二次曲面形状等としても良い。第２内面２８は、第１内面２７とは異なる形状であって、かつ回転軸５側とは反対側へ張り出させたいずれの曲面形状であっても良い。
【００３２】
以上により、本実施の形態の外扇カバー１は、誘導電動機２０の高さを抑えた構成にできるとともに、風音を低減させることができる。なお、第２内面２８は、曲面形状である場合に限られない。第２内面２８は、中心線Ｘに垂直な断面において、中心線Ｘ側とは反対側を凸とするいずれの形状であっても良い。
【００３３】
図１２は、実施の形態の変形例１にかかる外扇カバーの内部における空気の流れを説明する図である。変形例１にかかる外扇カバー４０は、第１外周部２５および第２外周部４１を備える。第１外周部２５および第２外周部４１は、一体として、環状の外周部２４（図４および図５参照）を構成する。
【００３４】
第２外周部４１は、第２内面４２を備える。第２内面４２は、２つの平坦面を組み合わせた形状を備える。中心線Ｘに垂直な断面において、第２内面４２は、多角形の一部と同様の形状を備える。２つの平坦面は、中心線Ｘに垂直な断面において、中心線Ｘ側とは反対側が山となるように組み合わせて配置されている。
【００３５】
本変形例においても、第２外周部４１は、図６に示す第２外周部２６と同様に、中心線Ｘに垂直な断面において、中心線Ｘから第１内面２７の曲率半径ｒ１に相当する距離だけ離れた位置Ｐよりも、中心線Ｘ側の位置に設けられている。第２内面４２は、中心線Ｘに垂直な断面において、中心線Ｘ側とは反対側を凸とする形状をなしている。
【００３６】
外扇カバー４０は、図９および図１０に示す外扇カバー１の場合と同様に、第２内面４２に当たった空気流１４の進行を、第２内面４２および第１内面２７に沿う方向へ促すことができる。変形例１にかかる外扇カバー４０も、構造上の制約に対応可能とするとともに、第２内面４２での整流作用により風音を低減させることができる。
【００３７】
図１３は、実施の形態の変形例２にかかる外扇カバーの内部における空気の流れを説明する図である。変形例２にかかる外扇カバー５０は、第１外周部２５および第２外周部５１を備える。第１外周部２５および第２外周部５１は、一体として、環状の外周部２４（図４および図５参照）を構成する。
【００３８】
第２外周部５１は、第２内面５２を備える。第２内面５２は、３つの平坦面を組み合わせた形状を備える。中心線Ｘに垂直な断面において、第２内面５２は、多角形の一部と同様の形状を備える。各平坦面は、いずれも、中心線Ｘに垂直な断面において、中心線Ｘ側とは反対側が山となるように組み合わせて配置されている。
【００３９】
本変形例においても、第２外周部５１は、図６に示す第２外周部２６と同様に、中心線Ｘに垂直な断面において、中心線Ｘから第１内面２７の曲率半径ｒ１に相当する距離だけ離れた位置Ｐよりも、中心線Ｘ側の位置に設けられている。第２内面５２は、中心線Ｘに垂直な断面において、中心線Ｘ側とは反対側を凸とする形状をなしている。
【００４０】
外扇カバー５０は、図９および図１０に示す外扇カバー１の場合と同様に、第２内面５２に当たった空気流１４の進行を、第２内面５２および第１内面２７に沿う方向へ促すことができる。変形例２にかかる外扇カバー５０も、構造上の制約に対応可能とするとともに、第２内面５２での整流作用により風音を低減させることができる。
【００４１】
本変形例において、第２内面５２は、３つの平坦面を組み合わせた形状である場合に限られず、４つ以上の平坦面を組み合わせた形状としても良い。変形例１および２によると、外扇カバーは、中心線Ｘに垂直な断面において、中心線Ｘ側とは反対側が凸となるように２以上の平坦面を組み合わせた形状の第２内面を備えるものであれば良い。
【００４２】
図１４は、実施の形態の変形例３にかかる外扇カバーの内部における空気の流れを説明する図である。変形例３にかかる外扇カバー６０は、第１外周部２５および第２外周部６１を備える。第１外周部２５および第２外周部６１は、一体として、環状の外周部２４（図４および図５参照）を構成する。
【００４３】
第２外周部６１の第２内面は、１つの曲面６２と２つの平坦面６３とを組み合わせて構成されている。曲面６２は、２つの平坦面６３の間に位置する。曲面６２および平坦面６３は、いずれも、中心線Ｘに垂直な断面において、中心線Ｘ側とは反対側が山となるように組み合わせて配置されている。
【００４４】
本変形例においても、第２外周部６１は、図６に示す第２外周部２６と同様に、中心線Ｘに垂直な断面において、中心線Ｘから第１内面２７の曲率半径ｒ１に相当する距離だけ離れた位置Ｐよりも、中心線Ｘ側の位置に設けられている。第２内面は、中心線Ｘに垂直な断面において、中心線Ｘ側とは反対側を凸とする形状をなしている。
【００４５】
外扇カバー６０は、図９および図１０に示す外扇カバー１の場合と同様に、第２内面に当たった空気流１４の進行を、第２内面および第１内面２７に沿う方向へ促すことができる。変形例３にかかる外扇カバー６０も、構造上の制約に対応可能とするとともに、第２内面での整流作用により風音を低減させることができる。本変形例において、第２内面を構成する曲面６２および平坦面６３の数および配置は、適宜変更しても良い。
【符号の説明】
【００４６】
１  外扇カバー、２  電動機本体、３  取付脚、４  据付面、５  回転軸、８  外扇ファン、９，１０，１１，１４  空気流、１２，１８  冷却風、１３  方向、２０  誘導電動機、２１  吸気口、２２  吹出口、２３  側面部、２４  外周部、２５  第１外周部、２６  第２外周部、２７  第１内面、２８  第２内面、３１  外扇カバー、３２  平坦部、３３  部分、３４  冷却風、４０  外扇カバー、４１  第２外周部、４２  第２内面、５０  外扇カバー、５１  第２外周部、５２  第２内面、６０  外扇カバー、６１  第２外周部、６２  曲面、６３  平坦面、Ｘ  中心線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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