(57)【要約】【課題】換気送風機器や空気調和機器等に使用される送風装置において、騒音を低減することを目的とする。【解決手段】ケーシング１４の内部に遠心羽根車２４とこれを駆動する電動機２１を備え、遠心羽根車２４は、電動機２１の回転軸に固定される主板２２と、主板２２に環状に配設された複数のブレード２８と、ブレード２８の主板２２と反対側の外周にリング状でブレード２８を固定する固定部材２３を備え、ケーシング１４の流入口１２側の端部には、遠心羽根車２４と同心円で環状のケーシング１４の外側方向への凸部を有し、凸部は、回転軸方向と平行に遠心羽根車２４から遠ざかるように立ち上がる隆起壁２５と、この隆起壁２５から流入口１２方向への平坦部２６と、この平坦部２６の流入口１２側端面から遠心羽根車２４側へ立ち下がる流入壁２７によって構成され、平坦部２６は、遠心羽根車２４の上端面に対して平行である構成にした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流入口と流出口を備えるケーシングと、前記ケーシングの内部に遠心羽根車とこれを駆動する電動機を備え、前記遠心羽根車は、前記電動機の回転軸に固定される主板と、前記主板に環状に配設された複数のブレードと、前記ブレードの前記主板と反対側の外周にリング状でブレードを固定する固定部材を備え、前記ケーシングの流入口側の端部には、前記遠心羽根車と同心円で環状の前記ケーシングの外側方向への凸部を有し、前記凸部は、前記回転軸方向と平行に前記遠心羽根車から遠ざかるように立ち上がる隆起壁と、この隆起壁から前記流入口方向への平坦部と、この平坦部の前記流入口側端面から前記遠心羽根車側へ立ち下がる流入壁によって構成され、前記平坦部は、前記遠心羽根車の上端面に対して平行であることを特徴とする送風装置。
【請求項２】
平坦部と流入壁がそれぞれ複数ある請求項１に記載の送風装置。
【請求項３】
流入壁の少なくとも平坦部側は流入口側に凸の曲面である請求項１または２に記載の送風装置。
【請求項４】
流入口の内径が遠心羽根車の内径と略同一である請求項１から３のいずれかに記載の送風装置。
【請求項５】
隆起壁が、ケーシングの流入口側外壁面の遠心羽根車の外径よりも大きい位置から立ち上げられ、前記ケーシングの前記流入口側外壁面と前記遠心羽根車の流入口端面とを略面一にする請求項１から４のいずれかに記載の送風装置。
【請求項６】
ケーシングの外側に、流入口と同心円状のベルマウス状の吸込口とオリフィス外壁を有する消音オリフィスを備え、前記消音オリフィスは、前記オリフィス外壁が隆起壁と平行で隙間を有しつつ、前記ケーシングの前記隆起壁を囲むように、前記ケーシングの流入側外壁面に接続される請求項１から５のいずれかに記載の送風装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、天井埋込型換気扇等に使用される送風装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の送風装置は、ベルマウス状の流入口を有するオリフィスを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、その送風装置について図６を参照しながら説明する。
【０００４】
図６に示すように、多翼送風機１０１の遠心多翼ファン１０２は、底プレート１０７の外周端近傍の円周方向に複数のブレード１０８が環状に形成され、このブレード１０８の頂部に環状の保持リング１０９が形成される。遠心多翼ファン１０２を収容するケース１０４の天井部１０５は遠心多翼ファン１０２の頂部高さ近傍に位置し、その天井部１０５から立ち上げられてベルマウス１１０が形成される。ベルマウス１１０は半円弧状に湾曲し、内径端が遠心多翼ファン１０２の頂部付近まで垂れ下がる。ブレード１０８の出口からケース天井部近傍を経由してベルマウス下端１０６とファン頂部１０３との微小隙間を通る内径側への逆流の発生を防止するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２８０４９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような従来の送風装置においては、流入口付近の空間は消音空間としては用いられていないという課題を有していた。
【０００７】
そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、流入口付近の空間において、音波の干渉を有効に利用して騒音を抑制した送風装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そして、この目的を達成するために、本発明は、流入口と流出口を備えるケーシングと、前記ケーシングの内部に遠心羽根車とこれを駆動する電動機を備え、前記遠心羽根車は、前記電動機の回転軸に固定される主板と、前記主板に環状に配設された複数のブレードと、前記ブレードの前記主板と反対側の外周にリング状でブレードを固定する固定部材を備え、前記ケーシングの流入口は、前記遠心羽根車と同心円で環状の前記ケーシングの外側方向への凸部を有し、前記凸部は、前記回転軸方向と平行に前記遠心羽根車から遠ざかるように立ち上がる隆起壁と、この隆起壁から前記流入口方向への平坦部と、この平坦部の前記流入口側端面から前記遠心羽根車側へ立ち下がる流入壁によって構成され、前記平坦部は、前記遠心羽根車の上端面に対して平行であることを特徴としたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、流入口と流出口を備えるケーシングと、前記ケーシングの内部に遠心羽根車とこれを駆動する電動機を備え、前記遠心羽根車は、前記電動機の回転軸に固定される主板と、前記主板に環状に配設された複数のブレードと、前記ブレードの前記主板と反対側の外周にリング状でブレードを固定する固定部材を備え、前記ケーシングの流入口は、前記遠心羽根車と同心円で環状の前記ケーシングの外側方向への凸部を有し、前記凸部は、前記回転軸方向と平行に前記遠心羽根車から遠ざかるように立ち上がる隆起壁と、この隆起壁から前記流入口方向への平坦部と、この平坦部の前記流入口側端面から前記遠心羽根車側へ立ち下がる流入壁によって構成され、前記平坦部は、前記遠心羽根車の上端面に対して平行という構成にしたことにより、消音空間が隆起壁、平坦部、流入壁によってケーシング内に環状の窪みとして形成され、音源から発生した音波の一部は、消音空間と主流路の境界となる消音空間入口面から入り平坦部で反射し、そして再度消音空間入口面に戻ってくるが、消音空間を経由しない音波との間には、消音空間入口面と平坦部との電動機の回転軸方向の往復距離に相当する音波の経路差が生まれ、消音空間入口面は平坦部と平行なため、経路差は消音空間内で一定になり、この経路差が１／２波長に相当する周波数の主流路内の音源からの音波は、消音空間を経由した音波と逆位相で合成し消音され、主に流出口に接続されるダクト内からの騒音を抑制することが可能となるという効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１の送風装置を示す斜視図
【図２】図１のＡ断面を示す構成図
【図３】図２の拡大図であって、送風装置の流入口近傍の断面を示す構成図
【図４】本発明の実施の形態２の送風装置の断面を示す構成図
【図５】図４の拡大図であって、送風装置の流入口近傍の断面を示す構成図
【図６】従来技術の一例の断面を示す構成図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の請求項１記載の送風装置は、流入口と流出口を備えるケーシングと、前記ケーシングの内部に遠心羽根車とこれを駆動する電動機を備え、前記遠心羽根車は、前記電動機の回転軸に固定される主板と、前記主板に環状に配設された複数のブレードと、前記ブレードの前記主板と反対側の外周にリング状でブレードを固定する固定部材を備え、前記ケーシングの流入口は、前記遠心羽根車と同心円で環状の前記ケーシングの外側方向への凸部を有し、前記凸部は、前記回転軸方向と平行に前記遠心羽根車から遠ざかるように立ち上がる隆起壁と、この隆起壁から前記流入口方向への平坦部と、この平坦部の前記流入口側端面から前記遠心羽根車側へ立ち下がる流入壁によって構成され、前記平坦部は、前記遠心羽根車の上端面に対して平行という構成を有する。これにより、消音空間が隆起壁、平坦部、流入壁によってケーシング内に環状の窪みとして形成され、音源から発生した音波の一部は、消音空間と主流路の境界となる消音空間入口面から入り平坦部で反射し、そして再度消音空間入口面に戻ってくるが、消音空間を経由しない音波との間には、消音空間入口面と平坦部との電動機の回転軸方向の往復距離に相当する音波の経路差が生まれ、消音空間入口面は平坦部と平行なため、経路差は消音空間内で一定になり、この経路差が１／２波長に相当する周波数の主流路内の音源からの音波は、消音空間を経由した音波と逆位相で合成し消音され、主に流出口に接続されるダクト内からの騒音を抑制することが可能となるという効果を奏する。
【００１２】
また、平坦部と流入壁がそれぞれ複数ある構成にしてもよい。これにより、請求項１と同様の原理より、消音空間入口面と平行な面が複数存在することによって、長さの異なる前記消音空間入口面と前記平坦部との往復距離に相当する音波の経路差が複数形成され、主流路内の音源からの周波数の異なる複数の音波と逆位相で合成し消音するため、消音可能な異なる周波数の騒音を複数に増加させることが可能となるという効果を奏する。
【００１３】
また、流入壁の少なくとも平坦部側は流入口側に凸の曲面である構成にしてもよい。これにより、圧力損失を低減させて遠心羽根車に気流を流入させ、送風装置の効率を向上させることが可能となるという効果を奏する。
【００１４】
また、流入口の内径が遠心羽根車の内径と略同一である構成にしてもよい。これにより、気流のブレードへの流入が滑らかになり、気流に乱れが発生しにくくなるので、騒音が低減されると共に、送風装置の効率を向上させることが可能となるという効果を奏する。
【００１５】
また、隆起壁が、ケーシングの流入側外壁面の遠心羽根車の外径よりも大きい位置から立ち上げられ、前記ケーシングの前記流入口側外壁面と前記遠心羽根車の流入口端面とを略面一にする構成にしてもよい。これにより、気流のブレードからの流出が滑らかになり、気流に乱れが発生しにくくなるので、騒音が低減されると共に、送風装置の効率を向上させることが可能となるという効果を奏する。
【００１６】
また、ケーシングの外側に、流入口と同心円状のベルマウス状の吸込口とオリフィス外壁を有する消音オリフィスを備え、前記消音オリフィスは、前記オリフィス外壁が隆起壁と平行で隙間を有しつつ、前記ケーシングの前記隆起壁を囲むように、前記ケーシングの流入側外壁面に接続される構成にしてもよい。これにより、請求項１と同様に、隆起壁と消音オリフィスとの間に形成された隙間が消音効果を持ち、消音対象の騒音の１／２波長に相当する音波の経路差が大きくなるため、特に低周波の騒音を抑制することが可能となるという効果を奏する。
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は送風装置１１の斜視図、図２は図１の断面を示す構成図、図３は流入口１２付近の拡大図である。
【００１９】
図１および図２に示すように、送風装置１１は、流入口１２と流出口１３を備えるケーシング１４と、ケーシング１４の内部に遠心羽根車２４とこれを駆動する電動機２１を備え、遠心羽根車２４は、電動機２１の回転軸に固定される主板２２と、主板２２に環状に配設された複数のブレード２８と、ブレード２８の主板２２と反対側の外周にリング状でブレード２８を固定する固定部材２３を備えている。
【００２０】
ケーシング１４の流入口１２側の端部には、遠心羽根車２４と同心円で環状のケーシング１４の外側方向への凸部を有し、凸部は、回転軸方向と平行に遠心羽根車２４から遠ざかるように立ち上がる隆起壁２５と、この隆起壁２５から流入口１２方向への平坦部２６と、この平坦部２６の流入口１２側端面から遠心羽根車２４側へ立ち下がる流入壁２７によって構成され、平坦部２６は、遠心羽根車２４の上端面に対して平行という構成を有する。
【００２１】
このような構成によれば、図３に示すように、消音空間３４が隆起壁２５、平坦部２６、流入壁２７によってケーシング１４内に環状の窪みとして形成され、ダクト内から発生した音波（ダクト内から生じる乱流騒音やダクトと気流の摩擦音）の一部は、消音空間３４と主流路の境界となる消音空間入口面３２から平坦部２６を経由し、そして再度、消音空間入口面３２に戻ってくるが、消音空間３４を経由しない音波との間には、消音空間入口面３２と平坦部２６との電動機２１の回転軸方向の往復距離に相当する音波の経路差４１ａ、４１ｂが生まれる。
【００２２】
消音空間入口面３２は平坦部２６と平行なため、音波の経路差４１ａ、４１ｂは消音空間３４内で一定になることで、送風装置１１の騒音を形成している主要な特定の周波数の騒音を消音対象として定めることが可能になり、それに加えて主流路の断面積に対して消音空間３４の断面積を平坦部２６によって増加させることで、消音量も増加させ、音波の経路差４１ａ、４１ｂが１／２波長に相当する周波数の主流路内の音源からの音波は、消音空間３４を経由した音波と逆位相で合成し消音され、主に流出口１３に接続されるダクト内からの騒音を抑制することができる。
【００２３】
なお、平坦部２６は、例えば図２および図３に示すように、ブレードの遠心方向の長さと略等しくするなど、長くすることで消音量を増加させることができる。
【００２４】
また、流入壁２７の少なくとも平坦部２６側は流入口１２側に凸の曲面である構成にされている。例えば図２および図３に示すように、流入壁２７は遠心羽根車に２４に向かって曲面状に構成されている。このような構成により、圧力損失を低減させて遠心羽根車２４に気流を流入させ、送風装置１１の効率を向上させることが可能となる。
【００２５】
なお、流入壁２７は全面が曲面状になっている必要は無く、例えば先端が平面状であっても圧力損失を低減させることはできる。
【００２６】
また、流入口１２の内径が遠心羽根車２４の内径と略同一である構成にされている。このような構成により、気流のブレード２８への流入が滑らかになり、気流に乱れが発生しにくくなるので、騒音が低減されると共に、ブレード２８の効率を向上させることが可能となる。同一でないことで、気流がブレードに沿って滑らかに流入しなくなる。
【００２７】
また、ケーシング１４の流入口側外壁面３３と遠心羽根車２４の流入口１２端面とを略面一にするために、隆起壁２５が、ケーシング１４の流入口側外壁面３３の遠心羽根車２４の外径よりも大きい位置から立ち上げられる構成にされている。このような構成により、気流のブレード２８からの流出が滑らかになり、気流に乱れが発生しにくくなるので、騒音が低減されると共に、ブレード２８の効率を向上させることが可能となる。
【００２８】
また、ケーシング１４の外側に、流入口１２と同心円状のベルマウス状の吸引口２９とオリフィス外壁３０を有する消音オリフィス３５を備え、消音オリフィス３５は、オリフィス外壁３０が隆起壁２５と平行で隙間を有しつつ、ケーシング１４の隆起壁２５を囲むように、ケーシング１４の流入口側外壁面３３に接続される構成にされている。このような構成により、請求項１と同様に、隆起壁２５と消音オリフィス３５との間に形成された隙間３１が消音効果を持ち、音波の経路差４１ａが新たに形成されて大きくなり、その音波の経路差４１ａに相当する消音対象の騒音の１／２波長も長くなり、周波数は波長に反比例することから、特に低周波の騒音を抑制することが可能となる。
【００２９】
なお、隙間３１内は平坦部２６が短く消音量は減少してしまうが、それでも特定の周波数の騒音に対する消音効果は有している。
【００３０】
（実施の形態２）
図４と図５において、図２および図３と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３１】
図４は、平坦部２６と流入壁２７がそれぞれ複数ある構成図である。
【００３２】
上記構成により、請求項１と同様の原理より、消音空間入口面３２と平行な面が複数存在することによって、例えば図５に示すように、消音空間入口面３２と平坦部２６との往復距離に相当する、それぞれ異なる音波の経路差４２ａ、４２ｂが複数形成され、それぞれの経路を辿った音波は１／２波長位相が遅れて元の消音空間入口面３２に戻るため、主流路内の音源からの複数の音波と逆位相で合成し消音し、消音可能な異なる周波数の騒音を複数に増加させることが可能となる。なお、本実施の形態では、それぞれ２つの平坦部２６と流入壁２７で構成しているが、平坦部２６と流入壁２７の個数や構成の配置は任意に設定して構わない。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明にかかる送風装置は、遠心送風機の低騒音化を可能とするものであるので、換気送風機器や空気調和機器等に使用される送風装置として有用である。
【符号の説明】
【００３４】
１１  送風装置
１２  流入口
１３  流出口
１４  ケーシング
２１  電動機
２２  主板
２３  固定部材
２４  遠心羽根車
２５  隆起壁
２６  平坦部
２７  流入壁
２８  ブレード
２９  吸引口
３０  オリフィス外壁
３１  隙間
３２  消音空間入口面
３３  流入口側外壁面
３４  消音空間
３５  消音オリフィス
４１ａ  音波の経路差
４１ｂ  音波の経路差
４２ａ  音波の経路差
４２ｂ  音波の経路差
１０１  多翼送風機
１０２  遠心多翼ファン
１０３  ファン頂部
１０４  ケース
１０５  天井部
１０６  ベルマウス下端
１０７  底プレート
１０８  ブレード
１０９  保持リング
１１０  ベルマウス
【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】
2014181601.tif 000007
【図６】
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