(57)【要約】【課題】コンパクトでありながら、通風抵抗が小さく冷却空気の風量を十分確保できると共に、騒音低減効果に優れた空気口の消音装置を提供する。【解決手段】騒音源を覆うカバーに設けられ、かつ該カバー内のファンに近設された空気口の消音装置において、少なくとも前記ファン４の回転中心部に対向する部位を含む前記空気口３の一部分を覆うように設けられ、内側の面に吸音部材１５を取着すると共に、外周側面の一部に開口部１４を有する容器状の吸音ベンチレータ１０と、前記空気口３の残りの部分に該空気口３に略直交して複数枚並設されたプレート２１の互いに対向する面にそれぞれ吸音部材２２を取着した板状吸音手段２０とを備えた構成とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
騒音源を覆うカバーに設けられ、かつ該カバー内のファンに近設された空気口の消音装置において、
少なくとも前記ファン（４）の回転中心部に対向する部位を含む前記空気口（３）の一部分を覆うように設けられ、内側の面に吸音部材（１５）を取着すると共に、外周側面の一部に開口部（１４）を有する吸音ベンチレータ（１０）と、
前記空気口（３）の残りの部分に該空気口（３）に略直交して複数並設されたプレート（２１）の互いに対向する面にそれぞれ吸音部材（２２）を取着した吸音手段（２０）と
を備えたことを特徴とする空気口の消音装置。
【請求項２】
請求項１記載の空気口の消音装置において、
前記吸音手段は、前記プレート（２１）の両面に前記吸音部材（２２）を取着した吸音ブレード（２０）を有する
ことを特徴とする空気口の消音装置。
【請求項３】
請求項１記載の空気口の消音装置において、
前記吸音手段（２０ｎ）の一部のプレート（２１ｎ）が前記吸音ベンチレータ（１０Ｅ）の外周側面の一部を兼ねる
ことを特徴とする空気口の消音装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、騒音源を覆うカバーに設けられた空気口の消音装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンや油圧機器等の騒音源を覆うカバーには、内部の機器を冷却するために冷却ファンを並設するラジエータやオイルクーラ等の冷却装置近傍に空気口が設けられるが、この空気口から漏れる騒音を低減するために吸音ブレードや吸音ベンチレータといった消音装置が設けられる。
【０００３】
図１２は、消音装置として吸音ベンチレータを適用したホイールローダのエンジンルーム５０の側面断面図であり、図１３は吸音ベンチレータ５３の斜視図である。空気口５１には、空気口５１を覆う直方体容器形状で上側の側面に開口部５２を備えた吸音ベンチレータ５３が設けられている。吸音ベンチレータ５３の内側面には、吸音材５４が貼着されている。空気口５１から排出される冷却空気は、吸音ベンチレータ５３内で略直角に風向を変えられて吸音ベンチレータ５３の開口部５２から外部に排出されると共に、エンジンルーム５０内の騒音は吸音ベンチレータ５３の内部を抜ける際に、騒音の一部が吸音材５４により吸音され外部に漏れる騒音が低減する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
図１４は、消音装置として吸音ブレード６３を適用したホイールローダのエンジンルーム６０の平面断面図であり、図１５はその側面断面図である。両面に吸音材６４を貼着した複数枚の板状の吸音ブレード６３が、空気の流れを過度に制限しないように互いに所定間隔をおいて通風路６５を形成し、エンジンルーム６０の空気口６１に直交するように配置されている。冷却空気は、吸音ブレード６３の間の通風路６５を通過すると共に、エンジンルーム６０内の騒音は吸音ブレード６３の間の通風路６５を抜ける際に、騒音の一部が吸音材６４により吸音され外部に漏れる騒音が低減する（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２２０５４３号公報  （第４〜５頁、第１〜２図）
【特許文献２】
特開２０００−３３５２６０号公報  （第２〜３頁、第１〜３図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来技術においては、以下に述べるような問題点がある。
すなわち、吸音ベンチレータ５３においては、一般的に吸音効果は優れているが、冷却空気は吸音ベンチレータ５３内で略直角に風向を変えられてベンチレータ５３の開口部５２から排出されると共に、空気口５１に対して開口部５２は狭いため、通風抵抗が大きく冷却装置による十分な冷却効果を得られない。また、逆に通風抵抗を小さくするために、空気口５１に対する高さ（図１２の左右寸法）を大きくすると、冷却空気の風量は確保できるものの、吸音ベンチレータ５３のサイズ（突出量）が大きくなるとと共に、開口部５２から漏れる騒音が増加するといった不都合が生じる。また、吸音ベンチレータ５３に貼着する吸音材５４の端面に傾斜面を設けるなどして通風抵抗を小さくしても十分な効果を得るものではない。
【０００７】
また、吸音ブレード６３においては、吸音ブレード６３の間の通風路６５での流量ロスは非常に少なく通風性に優れているが、通風路６５の長さ（図１４の左右寸法）が短いと通風路６５から漏れる騒音が増加する。このため、騒音をさらに低減するためには、
（１）通風路６５を長くする、すなわち吸音ブレード６３の幅寸法（図１４の左右寸法）を長くする方法
（２）各吸音ブレード６３間のピッチを小さく（通風路６５を狭く）する方法
があるが、（１）の方法によると、消音装置のサイズ（突出量）が大きくなるといった不都合が生じる。また、（２）の方法によると、通風抵抗が大きくなり冷却空気の風量が不足するといった不都合が生じる。
【０００８】
本発明は、上記の問題に着目してなされたものであり、コンパクトでありながら、通風抵抗が小さく冷却空気の風量を十分確保できると共に、騒音低減効果に優れた空気口の消音装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記の目的を達成するために、第１の発明は、騒音源を覆うカバーに設けられ、かつ該カバー内のファンに近設された空気口の消音装置において、少なくとも前記ファンの回転中心部に対向する部位を含む前記空気口の一部分を覆うように設けられ、内側の面に吸音部材を取着すると共に、外周側面の一部に開口部を有する吸音ベンチレータと、前記空気口の残りの部分に該空気口に略直交して複数並設されたプレートの互いに対向する面にそれぞれ吸音部材を取着した吸音手段とを備えた構成としている。
【００１０】
上記構成によれば、ファンの回転中心部に対向する部位を含む空気口の一部分を吸音ベンチレータにより覆い、風速の小さい部位で吸音ベンチレータにより騒音を効率よく低減すると共に、風速の大きい部位においては、空気口に略直交して通風抵抗の小さい吸音手段により、吸音ベンチレータによる風量ロスを補うので、空気口全体としての騒音低減量や冷却空気の風量を満足する消音装置を得ることができる。
【００１１】
また、第１の発明に基づく第２の発明は、前記吸音手段は、前記プレートの両面に前記吸音部材を取着した吸音ブレードを有する構成としている。
上記構成によれば、吸音手段として、ユニット化された吸音ブレードを用いることにより、部品の共通化が図れ、低コストとなる。
【００１２】
また、第１の発明に基づく第３の発明は、前記吸音手段の一部のプレートが前記吸音ベンチレータの外周側面の一部を兼ねる構成としている。
上記構成によれば、消音装置の構造が簡素化され低コストとなると共に、通風断面積が増加して通風抵抗が小さくなり冷却空気の風量を増加できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して実施形態について詳細に説明する。
【００１４】
図１に示すように、ホイールローダのエンジンルームカバー１の側壁２には、空気口３が設けられ、空気口３の内側近傍にはファン４が並設されたラジエータ５が配設されている。ファン４の回転中心は空気口３の中央部に対応する位置になっており、この空気口３の中央部から下側を覆う吸音ベンチレータ１０が側壁２の外側に装着されており、この吸音ベンチレータ１０の上方には、空気口３の残りの部分の吸音手段として、空気口３の残りの部分を覆うように複数枚の吸音ブレード２０が並設されている。
【００１５】
図２，３にも示すように、吸音ベンチレータ１０は、空気口３の幅よりもやや大きい幅で、空気口３の中央部から下側の部分を覆うように側壁２から所定距離Ｌ１離間して設けられたパネル１１と、パネル１１の左右両端及び上端から側壁２側にそれぞれ立設する側板１２，１２，１３とを備えた直方体容器形状で、側板１２，１２，１３の先端で側壁２に固着されている。吸音ベンチレータ１０の下端には、パネル１１、左右側板１２，１２及び側壁２により開口部１４が形成されている。また、パネル１１及び側板１２，１２，１３の内側には吸音材１５，１６，１６，１７が貼着されている。
【００１６】
平板状である吸音ブレード２０は、空気口３の吸音ベンチレータ１０が覆っていない部分（空気口３の上側の部分）に、空気口３に略直交し空気口３の幅方向に空気口３を跨いで、吸音ベンチレータ１０の左右側板１２，１２の延長位置にそれぞれ配される側板２８，２８間に架設されており、複数枚が略等間隔に並設されている。
図４に示すように、吸音ブレード２０は、左右両端部にそれぞれ取付部２１ａ，２１ａを備える板状の芯材２１と、芯材２１の両面にそれぞれ略全面にわたって貼着される吸音材２２，２２と、通風方向の両端部にそれぞれ設けられ貼着される吸音材２２，２２の端面を覆う半円筒形状のカバー２３，２３とを備えている。
【００１７】
次に、上記構成による作動について説明する。
空気口３の中央部を含む下側の部分から出る冷却空気及び騒音は、吸音ベンチレータ１０の内部を経由して、下方に向かって開口する開口部１４から外部に放出される。また、空気口３の上側の部分から出る冷却空気及び騒音は、吸音ブレード２０間を通過して外部に放出される。騒音はこれらの経路を通過中に、吸音ベンチレータ１０の吸音材１５，１６，１６，１７または吸音ブレード２０の吸音材２２にその一部が吸音され、外部に放出される騒音は低減する。
【００１８】
本実施形態による効果を説明する。
図５に示すように、ファン４の回転による空気口３における風速の分布は、中心部は小さく周辺部ほど大きな分布となる。また、騒音の分布は、ファン４近傍では周辺部の方が多少大きくはなるが、空気口３における騒音は略平均化された分布となる。
本実施形態においては、風速の小さい空気口３の中央部を含む部分に吸音効果に優れる吸音ベンチレータ１０を設けて、ファン４の周辺部と同等の大きな騒音であるファン４の中心部の騒音を含む騒音を効率良く低減すると共に、風速の大きい空気口３の上部に、通風性に優れる吸音ブレード２０を並設して、冷却空気の風量を十分に確保している。これにより、吸音ブレード２０により吸音ベンチレータ１０による冷却空気の風量の減少を補い、空気口３全体としての冷却空気の風量を所望量確保できると共に、吸音ベンチレータ１０により吸音ブレード２０による騒音低減量の不足分を補い、空気口３全体における所望の騒音低減効果を得ることができ、従って、通風抵抗が小さく騒音低減効果に優れた消音装置を得ることができる。
また、吸音ブレード２０の枚数やサイズや配置、吸音ベンチレータ１０の形状等を適宜選択することにより、消音装置全体として限られたスペースで十分な風量や騒音低減量をバランスよく得ることができる。
さらに、吸音ベンチレータ１０が覆わない空気口３の部分の吸音手段として、ユニット化された吸音ブレード２０を並設するので、部品の共通化が図れ、低コストとなる。
【００１９】
なお、本発明は上記実施形態に限定するものではなく、本発明の範囲内において変更や修正を加えても構わない。
例えば、吸音ベンチレータ１０の上側に複数枚の吸音ブレード２０を並設する例で説明したが、図６（ａ）に示すように、空気口３の幅よりも狭い吸音ベンチレータ１０Ａを用いて、空気口３の中央部を含む下側の空気口３の幅方向の一端部（図６（ａ）の右側）に上下方向に沿って空気口３に直交する複数枚の吸音ブレード２０Ａを設けてもよいし、図６（ｂ）に示すように、空気口３の幅よりも狭い吸音ベンチレータ１０Ｂを用いて、空気口３の中央部を含む下側の空気口３の幅方向の両端部にそれぞれ上下方向に沿って空気口３に直交する複数枚の吸音ブレード２０Ｂを設けてもよい。
また、平板状の吸音ブレードに限らず、図７（ａ）に示すように、曲面部を有するＵ字形状の吸音ブレード２０Ｃ１，２０Ｃ２，…を用いて、中央部には外周側面がＵ字形状となる吸音ベンチレータ１０Ｃを設けてもよい。この場合、空気口３Ｃは吸音ブレード２０Ｃ１に沿うＵ字形状となる。さらに、図７（ｂ）に示すように、Ｃ字形状の吸音ブレード２０Ｄ１，２０Ｄ２，…を用いて、中央部には外周側面がこけし形状となる吸音ベンチレータ１０Ｄを設けてもよい。この場合、空気口３Ｄは吸音ブレード２０Ｄ１に沿う円形となる。
さらに、吸音ベンチレータの開口部は下向きの例であったが、上向きに開口してもよいし、左右いずれか一方向に向けて開口するように構成しても構わない。
【００２０】
上述のように、ファン４の周辺部に対応する空気口の風速の大きい部位に通風性に優れる吸音ブレードを配置することにより、冷却空気の風量を増加できる。従って、風量を減少させてもよい場合は、ファンの外形サイズを小さくしたりファンの回転数を遅くすることが可能となり、ファンからの騒音を減少することができる。また、風量の増加に対応してラジエータを変更する場合には、サイズの小さいラジエータ又はフィンピッチのより粗いラジエータを採用することが可能となり、装置の小型化やコストの低減が可能となる。
【００２１】
上記実施形態においては、それぞれ独立した吸音ベンチレータと吸音ブレードとを組み合わせた例であったが、図８に示すように、吸音ブレードが吸音ベンチレータの構成要素の一部を兼ねる構成であってもよいし、吸音ベンチレータが吸音ブレードの構成要素の一部を兼ねる構成であってもよい。
すなわち、下側に開口部１４を備える吸音ベンチレータ１０Ｅは、上端に側板（図１の側板１３に対応）を備えず、吸音ベンチレータ１０Ｅの上方に配設される吸音ブレード２０の一番下側の吸音ブレード２０ｎの芯材２１ｎが吸音ベンチレータ１０Ｅの上側の側板を兼ね、吸音ブレード２０ｎの下側吸音材２２ｎが吸音ベンチレータ１０Ｅの上側の吸音材を兼ねている。また、吸音ベンチレータ１０Ｅの右側の側板１２Ｅには、外側に吸音ブレード２０Ａに対向する吸音材１８Ｅが貼着されると共に、空気口３側の端部に吸音材１６Ｅ，１８Ｅの端面を覆う半円筒形状のカバー２３Ｅが取着されている。
【００２２】
これによると、消音装置の構造が簡素化され低コストとなると共に、通風断面積が増加して通風抵抗が小さくなり冷却空気の風量を増加できる。
なお、図８は図６（ａ）の態様に対応させた例であり、その他の態様に適用できることは言うまでもない。
【００２３】
また、上記実施形態においては、図４にて説明したようにユニット化した吸音ブレードを並設して用いる例であったが、必ずしもユニット化した吸音ブレードのみを用いる必要はない。例えば、図１の実施形態に対応させた例として、３枚並設される吸音ブレード２０の代わりに、図９（ａ）に示すように、２枚目にはユニット化した吸音ブレード２０を配置し、この吸音ブレード２０の上方には、開口部３の上端に開口部３に略直交して設けられたプレート２５の下面に貼着する吸音材２６を配し、吸音ブレード２０の下方には、吸音ベンチレータ１０の上端の側板１３の上面に貼着する吸音材１９を配するように構成してもよい。この場合、側板１３は、吸音ベンチレータ１０が覆う空気口３の残りの部分に設けられる吸音手段のプレート（吸音部材が取着される）を兼ねている。さらに、この図９（ａ）の構成に対して、騒音低減量や風量を満足するなら、図９（ｂ）に示すように、吸音ブレード２０を省略した構成としても構わない。これにより、消音装置の外周側面に不要な吸音材（たとえば、図３の吸音材２２Ｈ）を設けるような無駄を防止でき、製作時間も短縮できる。
【００２４】
また、吸音ベンチレータ１０に並設する板状吸音手段として、吸音ブレード２０を複数枚設けた例で説明したが、図１０に示すように短手方向の両端部をやや鋭角に折り曲げたプレート８１の内側に吸音材８２を取着し、これを複数枚平行に設けた吸音ルーバ８０を吸音ベンチレータ１０に並設しても構わない。
【００２５】
吸音ベンチレータ１０の内側の吸音材１５，１６，１７のうち、外周側板１２、１２、１３の内側には吸音材を設けなくてもよい。
また、吸音ブレードの端面を覆うカバーは、半円筒形状に限定するものではなく、芯材に垂直な平面でもよいし、直線斜め形状又は山形状でも構わない。
また、吸音ルーバの端部形状についても、折り曲げた鋭角直線でなくてもよく、円弧状や曲線であっても構わない。
【００２６】
さらに、吸音ブレードや吸音ルーバを設ける部分と吸音ベンチレータとを一体で近接させて構成した例で説明したが、両者を離して構成して、また別体で構成しても構わない。
吸音材としては、ウレタンフォーム等の発泡樹脂や繊維状ＰＥＴを用いてもよいし、グラスウールやフェルトを用いても構わない。
【００２７】
また、空気口として押し出し式ファンを備えた排気口の例にて説明したが、吸い込み式ファンを備えた吸気口に適用できるのは言うまでもなく、さらに、排気側及び吸気側のいずれであっても、ファンを近傍に配置していない空気口に適用しても構わない。例えば図１１に示すように、押し出し式ファンを近傍に配置していない吸気口にも適用できる。この場合、ファン４による風速の大きい吸気口の部位に通風性に優れる吸音ブレード２０や吸音ルーバ等の吸音手段を配置し、風速の小さい部位に吸音効果に優れる吸音ベンチレータ１０を設ければよいことは言うまでもない。なお、図１１には、吸音手段と吸音ベンチレータ１０とを離した例で示してあるがこれに限定されない。
【００２８】
またさらに、実施形態ではラジエータ５を並設した空気口の例で説明したが、図５を用いて説明したような風速分布となる空気口であれば、ラジエータの有無は問わない。
ホイールローダのエンジンルームの空気口に適用する例にて説明したが、その他の作業車両のエンジンルームの空気口に適用してもよいし、車両以外に、例えばエンジンを並設した発電装置やエアコンプレッサのカバーに本発明を適用しても構わない。勿論、エンジン以外の騒音源、例えば油圧機器を覆うカバーの空気口に本発明を適用しても良い。
【００２９】
以上説明したように、本発明によれば、ファンの回転中心部に対向する部位を含む空気口の一部分を吸音ベンチレータにより覆い、空気口の残りの部分に所定の形状・配置・枚数の吸音ブレードを空気口に直交させて装着したので、風速の小さい部位で吸音ベンチレータにより騒音を効率よく低減し、風速の大きい部位で冷却空気の風量を十分確保することができ、空気口全体として所望の冷却空気の風量や騒音低減効果を得ることができる。
また、吸音ブレードの枚数やサイズや配置、吸音ベンチレータの形状等を適宜選択することにより、所望の冷却空気の風量や騒音低減量を得ることができる。これにより、消音装置全体として、限られたスペースで十分な風量と騒音低減効果をバランスよく得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係わる消音装置の断面図である。
【図２】図１のＺ矢視図である。
【図３】実施形態に係わる消音装置の斜視図である。
【図４】実施形態に係わる吸音ブレードの分解斜視の説明図である。
【図５】実施形態に係わる騒音分布及び風速分布の説明図である。
【図６】別態様の消音装置の正面図である。
【図７】別態様の消音装置の正面図である。
【図８】別態様の消音装置の図であり、（ａ）が正面図、（ｂ）が（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）が（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図９】別態様の消音装置の断面図である。
【図１０】別態様の消音装置の断面図である。
【図１１】別態様の消音装置の断面図である。
【図１２】従来技術に係わる消音装置の断面図である。
【図１３】従来技術に係わる消音装置の斜視図である。
【図１４】従来技術に係わる消音装置の平面断面図である。
【図１５】従来技術に係わる消音装置の側面断面図である。
【符号の説明】
１…エンジンルームカバー、２…側壁、３…空気口、４…ファン、５…ラジエータ、１０…吸音ベンチレータ、１１…パネル、１４…開口部、１５，１６，１７，２２…吸音材、２０…吸音ブレード（板状吸音手段）、２１…芯材（プレート）。
【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】
2004183540.tif 000012
【図１１】
2004183540.tif 000013
【図１２】
2004183540.tif 000014
【図１３】
2004183540.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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