(57)【要約】【課題】換気送風機などに使用される遠心送風機で、高周波域の減音効果を高め、低周波から高周波までの広い周波数範囲で騒音を低減することができ、騒音を低減する遠心送風機を提供することを目的とする。【解決手段】外郭３内に、羽根車５を連結した電動機６と、羽根車５の周囲を囲み一面にベルマウス状の吸込み口７を有するケーシング１０と、吸込み口７と同心円で吸込み口７と同等の直径の吸込み口１７を有するベルマウス状のオリフィス１８とを備え、オリフィス１８とケーシング１０と外郭３で囲まれる共鳴空間１９内に複数の突起２２を備え、突起２２に挟まれる窪み２３が形成される遠心送風機１とすることにより、広い周波数範囲の騒音に減音効果がある遠心送風機を得られる。【選択図】図１
2009264121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を備える外郭と、
外郭内にて回転可能に支持された羽根車と、
羽根車を回転駆動する電動機と、
第１の吸込み口を有し、羽根車の周囲を囲むように外郭内に配置されたケーシングと、
ケーシングの第１の吸込み口との間に隙間を有するように外郭の開口部に配置され、外郭の開口部とケーシングの第１の吸込み口とを連通させる第２の吸込み口を有するベルマウス状のオリフィスとを備え、
第１の吸込み口と第２の吸込み口との間の隙間を通じて第１の吸込み口と連通されて、第１の吸込み口から放出される騒音を共鳴消音する共鳴空間がオリフィス、ケーシング、および外郭を画定壁として画定され、共鳴空間の画定壁に複数の突起部が設けられている、遠心送風機。
【請求項２】
複数の突起部は、各々の形成位置において共鳴空間の画定壁面に対して傾斜された傾斜面を有し、
１つの突起部の傾斜面と、この１つの突起部に隣接する別の１つの突起部の傾斜面とが互いに接続されて、それぞれの傾斜面により両突起部間に凹部が形成されている、請求項１に記載の遠心送風機。
【請求項３】
凹部におけるそれぞれの傾斜面の接続部分の角度が鋭角である、請求項２に記載の遠心送風機。
【請求項４】
突起部は、その頂部に平坦面を有する、請求項２または３に記載の遠心送風機。
【請求項５】
突起部は、その高さおよび幅に対してその奥行きが長い形状を有する、請求項２から４のいずれか１つに記載の遠心送風機。
【請求項６】
その奥行き方向を平行にして複数の突起部が配列された複数の突起部群が、隣接する突起部群同士の奥行き方向が互いに交差するように配置されている、請求項５に記載の遠心送風機。
【請求項７】
その奥行き方向を平行にして複数の突起部が配列された複数の突起部群が、各々の奥行き方向が異なるように配置されている、請求項５に記載の遠心送風機。
【請求項８】
複数の突起部の間に形成される複数の凹部が、画定壁面沿いに延在するように形成され、羽根車の径方向、周方向および軸方向の少なくとも１つの方向に対して、それぞれの凹部の延在方向が異なるように配列されている、請求項５に記載の遠心送風機。
【請求項９】
複数の突起部の形状が同じであり、複数の突起部の間に形成される複数の凹部の形状が同じである、請求項１から８のいずれか１つに記載の遠心送風機。
【請求項１０】
突起部の形状が複数種類あり、複数の突起部の間に形成される凹部の形状が複数種類ある、請求項１から８のいずれか１つに記載の遠心送風機。
【請求項１１】
共鳴空間内において、オリフィス上に複数の突起部が設けられている、請求項１から１０のいずれか１つに記載の遠心送風機。
【請求項１２】
複数の突起部は、オリフィス、ケーシング、または外郭の画定壁と一体的に形成されている、請求項１から１１のいずれか１つに記載の遠心送風機。
【請求項１３】
突起部は、画定壁に着脱可能に設置されている、請求項１から１１のいずれか１つに記載の遠心送風機。
【請求項１４】
突起部が、吸音材にて形成されている、請求項１３に記載の遠心送風機。
【請求項１５】
突起部はその内部を空洞として形成され、この空洞と共鳴空間とを連通する孔部が突起部に形成されている、請求項１から１４のいずれか１つに記載の遠心送風機。
【請求項１６】
開口部を備える外郭と、外郭内にて回転可能に支持された羽根車と、第１の吸込み口を有し、羽根車の周囲を囲むように外郭内に配置されたケーシングと、ケーシングの第１の吸込み口との間に隙間を有するように外郭の開口部に配置され、外郭の開口部とケーシングの第１の吸込み口とを連通させる第２の吸込み口を有するベルマウス状のオリフィスとを備える遠心送風機において、第１の吸込み口と第２の吸込み口との間の隙間を通じて第１の吸込み口と連通され、オリフィス、ケーシング、および外郭を画定壁として画定される共鳴空間内に、羽根車の回転駆動に伴ってケーシングにて発生した騒音の音波を第１の吸込み口と第２の吸込み口との間の隙間を通じて入射させ、
共鳴空間内にて入射された騒音の音波のレベルを気柱共鳴により低減させるとともに、共鳴空間内にて騒音の音波を乱反射させることにより騒音の音波のレベルを低減させることを特徴とする、遠心送風機の騒音低減方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、換気送風機器等に使用される遠心送風機、および遠心送風機の運転により生じる騒音を低減する遠心送風機の騒音低減方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の遠心送風機は、遠心送風機などに用いられ、ベルマウス状の吸込み口を有する吸込ケーシングとは別のオリフィスを外郭の一面の開口に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、その遠心送風機について図１０を参照しながら説明する。
【０００４】
図１０に示すように、遠心送風機１００は、一面を開口した外郭１０１と、この外郭１０１内の天面１０２に回転可能に支持された羽根車１０３と、天面１０２に固定され、羽根車１０３を回転駆動する電動機１０４と、羽根車１０３の周囲を取り囲むスクロールケーシング１０５と、吸込み口１０６を有する吸込ケーシング１０７とを備えている。さらに、遠心送風機１００は、吸込ケーシング１０７と所定の間隙ｈを隔て吸込み口１０６より同等あるいは小さな吸込孔１０８を有するオリフィス１０９を備えている。オリフィス１０９は、吸込ケーシング１０７の下端１１０とオリフィス１０９の端部１１１とを間隙寸法ｉを隔てて設けられる。これにより、吸込ケーシング１０７の下端１１０とオリフィス１０９の端部１１１との間の入口部１１５を通じて吸込み口１０６と連通された共鳴空間１１２が、外郭１０１、スクロールケーシング１０５、およびオリフィス１０９により画定されている。また、遠心送風機１００は、このオリフィス１０９の一面に配置されたグリル１１３と、外郭１０１の一側面に設けた吐出口１１４とを備えている。
【０００５】
このような従来の遠心送風機１００の構成において、羽根車１０３が回転すると、吸込空気はグリル１１３からオリフィス１０９の吸込孔１０８を通り、吸込ケーシング１０７の吸込み口１０６より羽根車１０３に入り羽根車１０３により昇圧され、スクロールケーシング１０５の内部を通り吐出口１１３より吐出される。このとき、羽根車１０３で昇圧される際に発生する回転騒音や、スクロールケーシング１０５を通る際に発生する渦による乱流騒音や、スクロールケーシング１０５内で発生した騒音の音波が吸込み口１０６から放射され、その一部は間隙寸法ｉの入口部１１５から共鳴空間１１２に入射する。入射した騒音の音波のうち、共鳴空間１１２の容積や形状によって特定される周波数の騒音の音波は、共鳴空間１１２内で気柱共鳴がおき、音波レベルが低減されて共鳴消音される。
【０００６】
【特許文献１】特許第３２７９８３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような従来の遠心送風機では、共鳴消音効果により概ね１ｋＨｚ以下の比較的低周波の騒音を減音できるが、乱流起因の騒音など概ね１ｋＨｚ以上の比較的高周波の騒音の減音効果が低い。そのため、遠心送風機の送風量が多い場合など高周波の騒音が主体的な場合に騒音の低減量が小さいという課題がある。したがって、遠心送風機においては、高周波域の減音効果を高め、低周波から高周波までの広い周波数範囲で騒音を低減することが要求されている。
【０００８】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、遠心送風機において、高周波域の減音効果を高め、低周波から高周波までの広い周波数範囲で騒音を低減することができ、騒音を低減する遠心送風機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
【００１０】
本発明の第１態様によれば、開口部を備える外郭と、外郭内にて回転可能に支持された羽根車と、羽根車を回転駆動する電動機と、第１の吸込み口を有し、羽根車の周囲を囲むように外郭内に配置されたケーシングと、ケーシングの第１の吸込み口との間に隙間を有するように外郭の開口部に配置され、外郭の開口部とケーシングの第１の吸込み口とを連通させる第２の吸込み口を有するベルマウス状のオリフィスとを備え、第１の吸込み口と第２の吸込み口との間の隙間を通じて第１の吸込み口と連通されて、第１の吸込み口から放出される騒音を共鳴消音する共鳴空間がオリフィス、ケーシング、および外郭を画定壁として画定され、共鳴空間の画定壁に複数の突起部が設けられている、遠心送風機を提供する。
【００１１】
本発明の第２態様によれば、複数の突起部は、各々の形成位置において共鳴空間の画定壁面に対して傾斜された傾斜面を有し、１つの突起部の傾斜面と、この１つの突起部に隣接する別の１つの突起部の傾斜面とが互いに接続されて、それぞれの傾斜面により両突起部間に凹部が形成されている、第１態様に記載の遠心送風機を提供する。
【００１２】
本発明の第３態様によれば、凹部におけるそれぞれの傾斜面の接続部分の角度が鋭角である、第２態様に記載の遠心送風機を提供する。
【００１３】
本発明の第４態様によれば、突起部は、その頂部に平坦面を有する、第２態様または第３態様に記載の遠心送風機を提供する。
【００１４】
本発明の第５態様によれば、突起部は、その高さおよび幅に対してその奥行きが長い形状を有する、第２態様から第４態様のいずれか１つに記載の遠心送風機を提供する。
【００１５】
本発明の第６態様によれば、その奥行き方向を平行にして複数の突起部が配列された複数の突起部群が、隣接する突起部群同士の奥行き方向が互いに交差するように配置されている、第５態様に記載の遠心送風機を提供する。
【００１６】
本発明の第７態様によれば、その奥行き方向を平行にして複数の突起部が配列された複数の突起部群が、各々の奥行き方向が異なるように配置されている、第５態様に記載の遠心送風機を提供する。
【００１７】
本発明の第８態様によれば、複数の突起部の間に形成される複数の凹部が、画定壁面沿いに延在するように形成され、羽根車の径方向、周方向および軸方向の少なくとも１つの方向に対して、それぞれの凹部の延在方向が異なるように配列されている、第５態様に記載の遠心送風機を提供する。
【００１８】
本発明の第９態様によれば、複数の突起部の形状が同じであり、複数の突起部の間に形成される複数の凹部の形状が同じである、第１態様から第８態様のいずれか１つに記載の遠心送風機を提供する。
【００１９】
本発明の第１０態様によれば、突起部の形状が複数種類あり、複数の突起部の間に形成される凹部の形状が複数種類ある、第１態様から第８態様のいずれか１つに記載の遠心送風機を提供する。
【００２０】
本発明の第１１態様によれば、共鳴空間内において、オリフィス上に複数の突起部が設けられている、第１態様から第１０態様のいずれか１つに記載の遠心送風機を提供する。
【００２１】
本発明の第１２態様によれば、複数の突起部は、オリフィス、ケーシング、または外郭の画定壁と一体的に形成されている、第１態様から第１１態様のいずれか１つに記載の遠心送風機を提供する。
【００２２】
本発明の第１３態様によれば、突起部は、画定壁に着脱可能に設置されている、第１態様から第１１態様のいずれか１つに記載の遠心送風機を提供する。
【００２３】
本発明の第１４態様によれば、突起部が、吸音材にて形成されている、第１３態様に記載の遠心送風機を提供する。
【００２４】
本発明の第１５態様によれば、突起部はその内部を空洞として形成され、この空洞と共鳴空間とを連通する孔部が突起部に形成されている、第１態様から第１４態様のいずれか１つに記載の遠心送風機を提供する。
【００２５】
本発明の第１６態様によれば、開口部を備える外郭と、外郭内にて回転可能に支持された羽根車と、第１の吸込み口を有し、羽根車の周囲を囲むように外郭内に配置されたケーシングと、ケーシングの第１の吸込み口との間に隙間を有するように外郭の開口部に配置され、外郭の開口部とケーシングの第１の吸込み口とを連通させる第２の吸込み口を有するベルマウス状のオリフィスとを備える遠心送風機において、第１の吸込み口と第２の吸込み口との間の隙間を通じて第１の吸込み口と連通され、オリフィス、ケーシング、および外郭を画定壁として画定される共鳴空間内に、羽根車の回転駆動に伴ってケーシングにて発生した騒音の音波を第１の吸込み口と第２の吸込み口との間の隙間を通じて入射させ、共鳴空間内にて入射された騒音の音波のレベルを気柱共鳴により低減させるとともに、共鳴空間内にて騒音の音波を乱反射させることにより騒音の音波のレベルを低減させることを特徴とする、遠心送風機の騒音低減方法を提供する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の遠心送風機によれば、ケーシングの第１の吸込み口と連通された共鳴空間が備えられ、この共鳴空間内に複数の突起部を設けた構成が採用されていることにより、共鳴空間内に入射した騒音の音波に対して、気柱共鳴により音波レベルを低減させることができるとともに、複数の突起部により乱反射を生じさせて音波レベルを低減させることができる。したがって、気柱共鳴と乱反射との２つの作用により、遠心送風機の運転に伴って生じた騒音の高周波域の減音効果を高め、低周波から高周波までの広い周波数範囲で騒音を低減することができる。
【００２７】
また、本発明の遠心送風機の騒音低減方法によれば、遠心送風機のケーシングの第１の吸込み口と連通された共鳴空間に、遠心送風機の運転により生じた騒音を入射させて、共鳴空間内にて入射された騒音の音波レベルを気柱共鳴により低減させることができるとともに、共鳴空間内にて騒音の音波を乱反射させることにより音波レベル低減させることができる。したがって、気柱共鳴と乱反射との２つの作用により、遠心送風機の運転に伴う騒音の高周波域の減音効果を高め、低周波から高周波までの広い周波数範囲で騒音を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２９】
（第１実施形態）
本発明の第１の実施形態にかかる遠心送風機１の模式断面図を図１（ａ）に示し、図１（ａ）のＸ部分の部分拡大図を図１（ｂ）に示す。図１（ａ）に示すように、天井埋込型換気扇として用いられる遠心送風機１は、下面に開口２を備えた外郭３内に、回転軸４を中心に回動可能に多翼型の羽根車５を連結した電動機６と、羽根車５の周囲を囲み、開口にベルマウス状の吸込み口７（第１の吸込み口）を有し、側壁８に吐出口９を有するケーシング１０を備えている。ケーシング１０の吐出口９は外郭３の一側面に設けられた吐出開口１１を介して、吐出アダプタ１２と連通している。外郭３の下面の外周にはフランジ部１３があり、フランジ部１３に備えた穴１４を通して、ねじ等で天井材１５に外郭３が固定され、天井に配され屋外に連通するダクト１６が、吐出アダプタ１２を介して吐出口９に接合されている。
【００３０】
また、ケーシング１０の吸込み口７と同心円でベルマウス状の吸込み口１７（第２の吸込み口）を備えるオリフィス１８が、外郭３の開口２を塞ぐように配置されている。すなわち、外郭３の開口２は、オリフィス１８の吸込み口１７を通して、ケーシング１０の吸込み口７と連通されている。また、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、オリフィス１８の端部２０はケーシング１０の吸込み口７の下面から間隙寸法ｊを隔てて位置しており、オリフィス１８とケーシング１０との間に間隙部（隙間）２１が形成されている。
【００３１】
また、オリフィス１８の外周には、オリフィス１８、ケーシング１０、および外郭３のそれぞれを画定壁として、これらに囲まれて画定された共鳴空間１９が形成されている。この共鳴空間１９は、オリフィス１８とケーシング１０との間の間隙部２１を通じて、ケーシング１０の吸込み口７に連通されている。
【００３２】
また、共鳴空間１９内には、画定壁上に複数の突起（突起部）２２が形成されており、隣接する突起２２の間には、窪み（凹部）２３が形成されている。ここで、オリフィス１８の模式斜視図を図２（ａ）に示し、図２（ａ）のオリフィス１８におけるＡ−Ａ線断面図を図２（ｂ）に示す。図２（ａ）および（ｂ）に示すように、オリフィス１８の共鳴空間１９内部側には、複数の突起２２および窪み２３が連続に形成されている。また、本第１実施形態では、それぞれの突起２２とオリフィス１８は一体成型された１部品である。また、突起２２は平面視にてその幅よりも奥行き方向（平面における一方向）に長い形状を有している。また、このような奥行き方向に長い形状を有する突起２２は、その奥行き方向を平行として３本一組で配列された複数の突起群（突起部群）３０としてオリフィス１８上に配置されており、図２（ａ）に示すように、隣接する突起群３０同士の奥行き方向が互いに略直交するように配列されている。
【００３３】
ここで、突起２２の拡大図を図３に示す。図３に示すように突起２２は、突起高さｈｏ（図示Ｚ方向の高さ）に対して突起奥行きＬ（図示Ｙ方向の長さ）が長い形状を有している。また、突起２２は、その奥行き方向（Ｙ方向）に垂直な断面形状（ＸＺ断面形状）が台形となっている。突起２２の頂部は平坦面３１とされており、幅ａを有する頂部平坦面３１が、下方に向かうに従い幅ｃだけ両側に広がるように、突起２２の両側面（Ｘ方向の両側面）に、Ｚ方向に対して傾斜された傾斜面３２が形成されている。また、その奥行き方向が互いに平行に配置された２つの突起２２の間には、２つの傾斜面３２により略Ｖ字形状断面を有する窪み２３が形成されている。窪み２３の上部の開口幅はｂであり、Ｚ方向下方側へ向かうほど徐々に狭くなり、２つの傾斜面３２が窪み角度αで交わる。なお、窪み角度αは鋭角である。
【００３４】
次に、このような構成を有する遠心送風機１において、羽根車５の回転駆動により生じる騒音を、共鳴空間１９および共鳴空間１９内に設けられた複数の突起２２により低減させる作用について説明する。遠心送風機１において、電動機６により羽根車５が回転すると、吸込空気は本体開口２からオリフィス１８の吸込み口１７を通り、ケーシング１０の吸込み口７より羽根車５に入り、羽根車５により昇圧され、ケーシング１０の内部を通り、吐出アダプタ１２よりダクト１６に吐出され、屋外に排出される。
【００３５】
この時、羽根車５で昇圧される際に発生する回転騒音や、ケーシング１０の内部を通る際に発生する渦による乱流騒音や、ケーシング１０内で共鳴により増幅された騒音の音波が、吸込み口７から下方に放射されるが、ケーシング１０の吸込み口７から放射された騒音の音波の一部はオリフィス１８の端部２０とケーシング１０との間で構成される間隙部２１から共鳴空間１９へ入射する。入射した音波の一部は共鳴空間１９内部の壁面（画定壁面）での固定端反射によって逆位相音波となり間隙部２１へ戻り、吸込み口７から放射される音波の一部を打ち消す気柱共鳴による共鳴消音が起こるため、騒音の音波レベルを低減することができる。なお、打ち消される音波の周波数は、間隙部２１から反射が起こる位置までの音波の経路距離によって決まる。さらに、共鳴空間１９内に突起２２が多数存在するため、共鳴空間１９内に入射した音波が多数の突起２２により反射を起こしやすく、さらに間隙部２１と突起２２の距離も様々であるため、様々な周波数の騒音を低減することができる。
【００３６】
また、突起２２へ衝突した音波の一部は、その入射角によっては、反射した後、隣り合う突起２２へ向かい、その後も反射を繰り返し続ける乱反射によって窪み２３内でエネルギーが漸減されるため、騒音を低減することができる。
【００３７】
また、それぞれの窪み２３が略Ｖ字形状の断面を有するように隣接する突起２２が連続的に配列され、さらに窪み２３の幅が狭く設定されていることにより、窪み２３に入射した音波がより多くの回数反射され、乱反射を生じさせることができ、減音効果が強く働き騒音を低減できる。例えば、突起高さｈｏと窪み開口幅ｂとに関して、ｈｏ≧ｂという関係であることが好ましい。
【００３８】
また、突起２２は、突起２２の奥行き方向に垂直な断面形状が台形であり、突起２２により形成される窪み２３の形状が下方側へ向かうほど徐々に狭くなっているため、窪み２３に入射した音波が乱反射され、音波が窪み２３の下方側に進むほど反射が発生する時間間隔が短くなる。これにより、反射の回数が増え減音効果が強く働くため、騒音を低減できる。例えば、突起２２の断面形状の台形について、突起高さｈｏと傾斜面３２の幅ｃに関して、ｈｏ≧ｃという関係であることが好ましい。
【００３９】
なお、突起２２の断面形状を三角形としても同様の効果が期待できる。ただし、突起２２の断面形状を台形とすることにより、傾斜面３２の角度を最適な角度に保持しながら、突起２２の頂部平坦面３１の幅ａを調整することで、窪み２３の容積を調整することができる。気柱共鳴による共鳴消音の実現のためには、共鳴空間１９を最適な容積に設定する必要があり、容積の最適化のためには、窪み２３の容積を調整する必要がある。そのため、突起２２の断面形状を台形とすることで、共鳴空間１９の容積の最適化のための調整を容易に行うことが可能となる。なお、窪み２３を形成する突起２２の傾斜面は平坦な面として形成される場合だけでなく、傾斜面を曲面としても同様の効果が期待できる。
【００４０】
また、窪み２３の窪み角度αを鋭角とすることにより、窪み２３に対して入射角が浅い音波に対しても乱反射が発生しやすくなるため、減音効果が得られやすくなり、騒音を効果的に低減できる。
【００４１】
また、突起２２が、突起２２の高さ及び幅に対して奥行きが長い形状であるため、突起２２により形成される窪み２３がスリット状となる。そのため、突起２３の奥行き方向及びスリット方向（すなわち、Ｙ方向）に対する入射角が浅い音波に対しても乱反射を発生させることができ、減音効果が得られやすくなり、騒音を低減できる。例えば、突起奥行きＬ、突起高さｈｏ、突起先端幅ａに関して、Ｌ＞１．５ｈｏまたはＬ＞１．５ａという関係であることが好ましい。
【００４２】
また、それぞれの突起２２の形状を同じとし、それぞれの突起２２により形成される窪み２３の形状をそれぞれ同じとする場合には、窪み２３での乱反射によって減音される音波の周波数が窪み２３の形状に依存するため、特定の周波数に対して減音効果が強く働き、騒音が低減できる。
【００４３】
また、間隙部２１から共鳴空間１９内に進入する音波は、オリフィス１８の端部２０（図１（ａ）および（ｂ）参照）により、共鳴空間１９内においてオリフィス１８側へ回折する傾向がある。そのため、音波が衝突する可能性が高いオリフィス１８に複数の突起２２および窪み２３を形成することにより、音波を効果的に窪み２３内に入射させて、窪み２３による減音作用により騒音を低減できる。
【００４４】
また、図２（ａ）に示すように、突起２２とオリフィス１８とが一体成型された１部品として形成されていることにより、部品数を増やすことなく複数の突起２２および窪み２３を共鳴空間１９内に備えることができる。なお、例えば、図２（ｂ）に示すように、オリフィス１８の断面形状を一方向抜きの金型で製作できる形状とすることにより、製造が容易であり、製造コストを抑えることができる。
【００４５】
また、突起２２が３本一組で構成された複数の突起群３０を縦横交互に配列する構成を採用することにより、１個の突起群３０により平行に配列されたスリット状の窪み２３を最大４本形成することができる。スリット状の窪み２３の長手方向に対し垂直に近い方向の音波ほど窪み２３による乱反射の発生率が高く、４本一組にすることにより、さらにその特性が強くなる。また、スリット状の窪み２３の長手方向に対し平行に近い音波は乱反射の発生率が比較的低いが、オリフィス１８に４本一組の窪み２３の集合を形成する突起群３０を縦横交互に配列することにより、隣り合う集合同士で発生率の低さを補うことができる。したがって、窪み２３による乱反射を効果的に発生させて、減音効果を得ることができる。
【００４６】
本第１実施形態に遠心送風機１において、例えば、外郭３の内寸を２６４ｍｍ角、高さを１９５ｍｍ、羽根車５の直径を１８３．５ｍｍ、吸込み口７の内径Ｄｉを１５２ｍｍ、吸込み口１７の内径Ｄｏを１５２ｍｍ、間隙寸法ｊを５ｍｍとし、突起高さｈｏを２０ｍｍ、突起頂部平坦面幅ａを１４ｍｍ、突起奥行きＬを６６ｍｍ、窪み角度αを４１°とした実施例の遠心送風機と、突起２２が設けられていない（その他の条件は実施例と同じ）比較例の遠心送風機との騒音特性値のグラフを図４に示す。実線は突起２２及び窪み２３を備える実施例の遠心送風機の騒音特性値であり、点線は突起および窪みを備えない比較例の遠心送風機の騒音特性値である。図４から明らかなように、実施例の騒音特性は、様々な周波数の音圧レベルが低減しており、特に１ｋＨｚ〜１．４ｋＨｚと２．６ｋＨｚ〜３．４ｋＨｚの比較的高周波域での減音が、比較例に比して顕著であることが判る。よって、本第１実施形態の遠心送風機の構成を採用することにより、オーバーオールで１ｄＢの騒音低減効果が得られることを確認できた。
【００４７】
なお、図５に示すように、それぞれの突起群３０の突起２２の奥行き方向が、羽根車５の径方向に平行な方向および直交する方向から傾斜された方向に配置されるように、それぞれの突起群３０を配置させるようにすることもできる。このような構成においても上述の構成と同様な効果が期待できる。なお、このような傾斜された方向の傾斜角度は任意の角度を採用することができる。
【００４８】
また、図１の遠心送風機１の構成では、共鳴空間１９内においてオリフィス１８上に複数の突起２２が形成されるような場合について説明したが、このような場合に代えて、図６に示すように、オリフィス１８上に加えて、外郭３上およびケーシング１０上にも突起２２が形成されるような構成を採用することもできる。このような構成を採用することにより、気柱共鳴及び乱反射による減音がより発生しやすくなるため、さらなる減音効果が得られ、効果的に騒音を低減できる。
【００４９】
本第１実施形態によれば、気柱共鳴による減音効果および乱反射により減音効果を併用することにより、高周波域の減音効果を高め、低周波から高周波までの広い周波数範囲で騒音を低減することができる遠心送風機が得られる。
【００５０】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態にかかる遠心送風機について説明する。以下の説明において、上記第１実施形態と同じ構成部材には同じ参照番号を付して、その説明を省略する。本第２実施形態の遠心送風機が備えるオリフィス１８の模式斜視図を図７（ａ）に示し、図７（ａ）のオリフィス１８におけるＢ−Ｂ線断面図を図７（ｂ）に示す。
【００５１】
図７（ａ）において、オリフィス１８の共鳴空間１９の内部側に複数の突起２２が不連続に、すなわち突起２２の側面が隣接する突起２２の側面と直接接続されないように備えられており、それぞれの突起２２の間には隣接するそれぞれの突起２２の側面と、底面とにより形成された窪み２３が備えられている。また、突起２２とオリフィス１８は一体成型された１部品として形成されている。また、個々の突起２２は、その形状が互いに異なっており、複数種類の形状を有する突起２２が設けられている。そのため、突起２２によって形成される窪み２３の形状も複数種類存在する。例えば、図７（ｂ）の断面図に示すように、複数の突起２２がそれぞれの側面が直接的に接続されることなく、間隔を空けて不連続に設けられている。さらに、羽根車５の径方向に関してそれぞれの窪み２３が任意間隔に配列されている。また、それぞれの窪み２３が、そのスリット状の長手方向が様々な方向に配置されている。
【００５２】
このような本第２実施形態の突起２２および窪み２３の配置構成を採用することにより、間隙部２１から進入した騒音の音波が共鳴空間１９内部での回折や反射により様々な方向となるような場合であっても、そのスリット状の長手方向を様々な方向にそれぞれの窪み２３が配置されているため、様々な方向の音波に対しても減音効果が得られ、騒音を低減することができる。
【００５３】
また、窪み２３での乱反射によって減音される音波の周波数は窪み２３の形状に依存するため、突起２２の形状が複数種類であり、突起２２により形成される窪み２３の形状が複数種類である構成とすることにより、上記第１実施形態の構成に比べ様々な周波数において減音効果が得られ、騒音を低減できる。なお、それぞれの突起２２および窪み２３は、その長手方向が、羽根車５の径方向、周方向および軸方向の少なくともいずれか１つに対して異なるように配列されていれば、様々な方向の音波に対しての減音効果を得ることができる。
【００５４】
本第２実施形態によれば、気柱共鳴による減音効果および乱反射により減音効果を併用して、高周波域の減音効果を高め、低周波から高周波までの広い周波数範囲で騒音を低減することができる遠心送風機が得られる。
【００５５】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態にかかる遠心送風機について説明する。以下の説明において、上記第１実施形態と同じ構成部材には同じ参照番号を付して、その説明を省略する。本第３実施形態の遠心送風機が備えるオリフィス１８の模式斜視図を図８に示す。
【００５６】
図８に示すように、オリフィス１８の共鳴空間１９の内部側には、図２（ａ）に示す上記第１実施形態の突起２２の配列と同様に、同一形状の突起２２を一組の突起群３０として、複数の突起群３０が縦横交互に配置されている。上記第１実施形態では、このような複数の突起群３０が、オリフィス１８と一体的に形成されている構成が採用されていたが、本第３実施形態では突起群３０が着脱可能なユニット２４として構成されている点において、上記第１実施形態とは異なる構成が採用されている。具体的には、ユニット２４（突起群３０に相当）は、その奥行き方向を平行に配列された突起２２を３本備え、これらの突起２２により形成されるスリット状の窪み２３を奥行き方向に平行に２本備えている。オリフィス１８の共鳴空間１９内部側に、複数のユニット２４が、隣接するユニット２４同士の奥行き方向が交差するように縦横任意に配置されている。また、それぞれのユニット２４はオリフィス１８とねじ等の固定手段によって固定されるため、オリフィス１８から着脱可能である。
【００５７】
このような構成が採用されていることにより、それぞれのユニット２４の配置構成を様々な形態にすることが可能となり、１種類の形態のユニット２４で様々な窪み２３の配列を作り出すことができる。また、ユニット２４が着脱可能であるため、窪み２３の配列を変更することにより減音できる周波数が調整可能である。
【００５８】
なお、ユニット２４をグラスウール等の吸音材とすることにより、窪み２３での乱反射によるエネルギーの漸減がより強くなるため減音効果が強く働き、騒音が低減できる。
【００５９】
本第３実施形態によれば、気柱共鳴による減音効果および乱反射により減音効果を併用して、高周波域の減音効果を高め、低周波から高周波までの広い周波数範囲で騒音を低減することができるとともに、低減される騒音の周波数が調整可能である遠心送風機が得られる。
【００６０】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態にかかる遠心送風機について説明する。以下の説明において、上記第１実施形態と同じ構成部材には同じ参照番号を付して、その説明を省略する。本第４実施形態の遠心送風機に設けられた突起２２および窪み２３の構造を示す模式断面図を図９（ａ）および（ｂ）に示す。
【００６１】
図９（ａ）に示すように、本第第４実施形態の突起２２は、例えば板厚１ｍｍでその内部が空洞２５となっており、さらに突起先端面２６上に例えばφ１．５ｍｍの孔２７を備えている。また、突起２２は、空洞２５を容積部、孔２７を喉部とするヘルムホルツ共鳴構造を形成している。このような突起２２の構造は、例えば図９（ｂ）に示すように、オリフィス１８を薄板で成型してそれぞれの突起２２の上面を形成し、このオリフィス１８の図示下方側から板パーツ２８を取付けることにより、それぞれの突起２２の内部に容易に空洞２５を形成することができる。
【００６２】
このような本第４実施形態の構成によれば、窪み２３による減音に加え、その内部が空洞２５とされ、さらに孔２７が形成されていることにより、ヘルムホルツ共鳴構造による共鳴消音が付加されるため、さらなる減音効果が得られ、騒音が低減できる。
【００６３】
したがって、本第４実施形態によれば、高周波域の減音効果を高め、低周波から高周波までの広い周波数範囲で騒音を低減することができる遠心送風機が得られる。
【００６４】
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、高周波域の減音効果を高め、低周波から高周波までの広い周波数範囲で騒音を低減することができ、騒音を低減する遠心送風機を提供するものであり、空調機器や換気送風機器に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる遠心送風機を示す図であり、（ａ）は遠心送風機の模式断面図、（ｂ）は（ａ）のＸ部分の拡大図
【図２】本発明の第１実施形態のオリフィスを示す図であり、（ａ）は模式斜視図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図
【図３】本発明の第１実施形態の突起及び窪みの形状を示す模式斜視図
【図４】本発明の第１実施形態の騒音の低減効果を示す図
【図５】本発明の第１実施形態の変形例にかかるオリフィスの模式斜視図
【図６】本発明の第１実施形態の変形例にかかる遠心送風機の模式断面図
【図７】本発明の第２実施形態のオリフィスを示す図であり、（ａ）は模式斜視図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図
【図８】本発明の第３実施形態のオリフィスの模式斜視図
【図９】本発明の第４実施形態の突起及び窪みを示す図であり、（ａ）は模式断面図、（ｂ）は突起内に空洞を構成する例を示す模式図
【図１０】従来の遠心送風機を示す模式断面図
【符号の説明】
【００６７】
１  遠心送風機
２  開口
３  外郭
４  回転軸
５  羽根車
６  電動機
７  吸込み口
８  側壁
９  吐出口
１０  ケーシング
１１  吐出開口
１２  吐出アダプタ
１３  フランジ部
１４  穴
１５  天井材
１６  ダクト
１７  吸込み口
１８  オリフィス
１９  共鳴空間
２０  端部
２１  間隙部
２２  突起
２３  窪み
２４  ユニット
２５  空洞
２６  突起先端面
２７  孔
２８  板パーツ
３０  突起群
３１  頂部平坦面
３２  傾斜面
Ｄｉ  吸込み口内径
Ｄｏ  吸込み口内径
ｊ  間隙寸法
ｈｏ  突起高さ
Ｌ  突起奥行き
ａ  突起先端幅
ｂ  開口幅
ｃ  頂部平坦面幅
α  窪み角度
【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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