JP2011163300A - ブロワ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】送風口11の送風路16に消音室21を併設し、この消音室21を消音孔22を経て送風路16に連通させる。送風の圧力変化により送風路16と消音室21との間で空気の出入りを発生させて音のエネルギーを摩擦熱エネルギーに変換することにより騒音の低減を図る。
【選択図】図1
Description
従来、この種のブロワに関する技術が下記の特許文献に開示されている。特許文献1には使用中に発生する静電気を除去するための技術が開示されており、特許文献2には低騒音化のための技術が開示されている。後者の特許文献2に開示された低騒音化技術は、吸気口と送風口にそれぞれ多数の小孔を備えた筒体形のマフラーと特殊な吸音材を介在させて特定周波数帯域の騒音を低減する構成となっていた。
本発明は、この種のブロワにおいて、従来にない簡易かつ低コストな構成でその低騒音化を図ることを目的とする。
請求項1記載のブロワによれば、ファンの回転により送風口に風の流れ(送風)が発生する。この送風には、ファンの羽根数や回転数に基づいて高圧領域と低圧領域が送風方向に繰り返される圧力変化(脈動)が発生する。このため、送風路に送風が発生すると、その圧力変化により送風の一部が消音孔を経て送風路と消音室との間で出入りする空気の流れが発生する。消音孔を経て送風路と消音室との間で空気の流れが発生すると、消音孔を通過する空気と消音孔の縁部との間の摩擦による摩擦熱が発生するため、送風音の音エネルギーが摩擦(熱)エネルギーに変換され、これにより送風音が低減(消音化)される。
このように、送風路に併設して消音室を区画形成し、この消音室と送風路を消音孔で連通して消音するヘルムホルツ共鳴器の原理を利用して送風音の一次成分を低減する構成であり、従来のマフラーや特殊な消音材を用いて消音する構成ではないので簡易かつ低コストな構成で高い消音(吸音)効果を得ることができる。
このような簡易かつ低コストな構成で高い消音効果を得ることができるので、比較的軽作業かつ補助的な送風作業若しくは集塵作業に用いられるブロワとして好適に実施することができる。
請求項2記載のブロワによれば、送風路に消音室と消音孔を併設した送風口及びこれを備えた本体ハウジングの製作及び組み立て工程の簡略化を図ることができる。
請求項3記載のブロワによれば、左右半割りハウジングの送風口となる部分に壁部を設定し、これを左右突き合わせれば消音室と消音孔が形成されることから、その製作工程及び組み立て工程を一層簡略化して低コスト化を図ることができる。
請求項4記載のブロワによれば、より効率よく消音効果を得ることができる。
請求項5記載のブロワによれば、別途製作した消音アダプタを本体ハウジングの送風口に取り付ければ、請求項1記載の騒音低減構造と同様の消音効果を得ることができる。このように、送風路に併設する消音室と両者を連通する消音孔は、本体ハウジング側に一体に設ける構成の他、本体ハウジングとは別途用意したアダプタに設ける構成とすることのいずれであっても同じ消音効果を得ることができ、また構成の簡略化及び低コスト化を図ることができる。
電動モータ2の出力軸に、ファン3が取り付けられている。例示したファン3にはいわゆる遠心ファンが用いられている。ファン3は、9枚のフィン3a〜3aを備えている。図2及び図3に示すように本体ハウジング10のほぼ中央には側方へ円板形に張り出すファンケース部15が設けられている。電動モータ2の起動によりファン3が回転すると、吸気口12から外気が吸気され、これが各フィン3aから放射方向に吹き出されてファンケース部15の内面に吹き当てられ、これにより図2において反時計回り方向の旋回流となって順次送風口11から吹き出される。
この送風口11に、送風音を低減するための騒音低減部20が設けられている。本実施形態に係るブロワ1は、この騒音低減部20について特徴を有するもので、その他ブロワ1としての基本的な構成については従来と同様の構成で足りる。
本体ハウジング10の前部に一体に設けられた送風口11はほぼ円筒形状を有しており、本体ハウジングの半割り構造に合わせて左右の半割り構造を有している。また、送風口11に設けた騒音低減部20も左右半割り構造を備えている。このため、左右の半割りハウジング10L,10Rを相互に突き合わせて本体ハウジング10が形成されると、これとともに送風口11及び騒音低減部20が形成される。
送風口11の内部には、上側の上壁部16aと下側の下壁部16bが一体に形成されている。この上壁部16aと下壁部16bとの間に、送風路16が区画形成されている。この送風路16の風上側はファンケース部15内に連通されており、ファン3の回転により発生する送風は、この送風路16を経て送風口11に取り付けたノズルの先端から吹き出される。
上下壁部16a,16bと底壁部21aと前後の壁部21b,21cと消音孔22は、本体ハウジング10の左右半割り構造に合わせて同じ左右半割り構造を有している。従って、左右半割りハウジング10L,10Rの送風口11となる部分に一体に成形した各壁部が左右相互に突き合わされてそれぞれ上下壁部16a,16bと底壁部21aと前後の壁部21b,21cと消音孔22が形成される。このため、左右半割りハウジング10L,10Rを突き合わせて本体ハウジング10が形成されれば、これら各壁部が同時に突き合わされて消音室21と消音孔22が同時に形成され、従って上記したように当該騒音低減部20が同時に形成される。従って、消音室21及び消音孔22について特別の手間を掛けることなく当該騒音低減部20が形成される。
消音室21の容積と消音孔22の孔径は、ファン3の羽根数と回転数等の要因により変化する周波数に合わせて適切に設定されている。本実施形態では、前記したように9枚の羽根(フィン)を有するファン3の回転数が16,000rpmに設定されていることから、送風音の周波数は約2.4kHzとなっている。これに対して消音室21の容積は、14,100mm3に設定され、消音孔22は直径25mmで形成されて、その深さとなる下壁部16bの肉厚tは1.5mmに設定されている。このように各部の寸法設定を適切に行うことにより、高い騒音低減効果が得られることが本出願人の検証によって確認されている。例示した構成の場合、送風口11から吹き出される送風の一次成分の騒音レベルが、特別の騒音低減機能を備えない現行機に比して約5〜10dB程度低下することが確認され、これにより甲高い耳障りな音がなくなりかつその音質も改善され、この点で当該ブロワ1の使い勝手を向上させることができた。
この第2実施形態に係る消音アダプタ30が図5に示されている。図5ではブロワ1の前部に設けた送風口17のみが示されている。ブロワ1の基本的構成は前記第1実施形態と同じで特に変更を要しない。この送風口17には、前記例示した消音部20は設けられていない。この送風口17に対して消音アダプタ30を脱着することができる。
消音アダプタ30は、概ね筒体形状を有し、本体ハウジング10と同じく樹脂製の左右の半割り構造を有している。この消音アダプタ30の内周側において上壁部31aと下壁部31bによって送風路31が区画形成されている。当該消音アダプタ30の送風口17への取り付け状態ではその送風路16に送風路31が連通される。
消音アダプタ30には上下2つの騒音低減部32,33が設けられている。下側の騒音低減部32は、下壁部31bに沿って設けた消音室32aと下壁部31bに設けた消音孔32bを備えている。上側の騒音低減部33は、上壁部31aに沿って設けた消音室33aと上壁部31aに設けた消音孔33bを備えている。下側の消音室32aと上側の消音室33aはそれぞれ消音孔32b,33bを除いて密閉空間に区画されている。下側及び上側の消音孔32b,33bの孔径は、それぞれファン3の羽根数と回転数等の要因により変化する送風音の周波数に基づいて適切に設定されている。
このように構成した消音アダプタ30によって、前記第1実施形態と同様の作用効果を得ることができる。さらに、ブロワ本体側の送風口に対して脱着可能な消音アダプタ30であるので、特別の騒音低減機能を備えない既存のブロワに対して例示した消音アダプタ30を装着することにより大きな騒音低減効果を得ることができ、この点で後付け用の消音アダプタ30として利用することができる。
また、一つの消音室について複数の消音孔を設ける構成としてもよく、送風方向に複数の消音室を配置する構成としてもよい。
さらに、バッテリパックを電源として内蔵モータを駆動させる充電式ブロワ1を例示したが、交流電源を電源とする交流式ブロワ、あるいはモータではなく内燃機関を駆動源とするエンジンブロワに適用することもできる。
また、送風口11,17若しくは消音アダプタ30から送風するブロワ1を例示したがファンを逆回転させて送風口から集塵(吸気)する場合に適用することもでき、従って送風側(排気側)若しくは吸気側のいずれにも適用でき、要は風の流れが発生し、ファンの羽根数等の要因によって圧力変化が発生する場合に例示した騒音低減部を適用することができる。
2…電動モータ
3…ファン、3a…羽根(フィン)
10…本体ハウジング
10L…半割りハウジング(左)、10R…半割りハウジング(右)
11…送風口
12…吸気口
13…ハンドル部、13a…起動スイッチ、13b…停止スイッチ
14…バッテリパック
15…ファンケース部
16…送風路、16a…上壁部、16b…下壁部
17…送風口(第2実施形態)
20…騒音低減部
21…消音室、21a…底壁部、21b…前壁部、21c…後壁部
22…消音孔
30…消音アダプタ
31…送風路、31a…上壁部、31b…下壁部
32,33…騒音低減部(第2実施形態)
32a,33a…消音室、32b,33b…消音孔
Claims (5)
- 回転するファンを内装した本体ハウジングに吸気口と送風口を備えたブロワであって、前記送風口に送風路に消音室を併設し、該消音室と前記送風路との間を消音孔で連通したブロワ。
- 請求項1記載のブロワであって、前記本体ハウジングは、前記送風口の送風方向について左右に2分された半割り構造を備えており、該半割り構造に合わせて前記消音室と前記消音孔が半割り構造とされた低騒音化構造。
- 請求項2記載のブロワであって、前記本体ハウジングの左右半割りハウジングは、それぞれ樹脂の一体成形により形成されており、該半割りハウジングの前記送風口となる部分に一体成形した壁部が左右相互に突き合わされて前記消音室が区画形成されるとともに前記消音孔が形成される構成としたブロワ。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載したブロワであって、前記ファンの羽根数と回転数に基づいて、前記消音室の容量と前記消音孔の孔径を設定したブロワ。
- 回転するファンを内装した本体ハウジングに吸気口と送風口を備えたブロワの前記送風口に装着する消音アダプタであって、内周側が送風路とされた筒体形を有し、前記送風路に併設された消音室と、該消音室を前記送風路に連通する消音孔を備えた消音アダプタ。
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