JP2630652B2 - 送風機 - Google Patents
送風機Info
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- JP2630652B2 JP2630652B2 JP1204881A JP20488189A JP2630652B2 JP 2630652 B2 JP2630652 B2 JP 2630652B2 JP 1204881 A JP1204881 A JP 1204881A JP 20488189 A JP20488189 A JP 20488189A JP 2630652 B2 JP2630652 B2 JP 2630652B2
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- specific gravity
- impeller
- fan casing
- porous structure
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
- F04D29/52—Casings; Connections of working fluid for axial pumps
- F04D29/522—Casings; Connections of working fluid for axial pumps especially adapted for elastic fluid pumps
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
- F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
- F04D29/4206—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
- F04D29/661—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/663—Sound attenuation
- F04D29/664—Sound attenuation by means of sound absorbing material
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、消音構造に係る送風機に関する。
［従来の技術］ 第13図は例えば実開昭61−114000号公報に示された消
音構造を有する送風機の縦断側面図で、第14図は第13図
の縦断正面図である。図において、１は昇圧送風作用を
行う羽根車、２はこの羽根車１を駆動する電動機、３は
ファンケーシングで、プラスチック材料を発泡または焼
結により多孔質状に形成した硬質の多孔質層で成形した
ものである。４はファン吸込口、５はファン吹出口であ
る。
音構造を有する送風機の縦断側面図で、第14図は第13図
の縦断正面図である。図において、１は昇圧送風作用を
行う羽根車、２はこの羽根車１を駆動する電動機、３は
ファンケーシングで、プラスチック材料を発泡または焼
結により多孔質状に形成した硬質の多孔質層で成形した
ものである。４はファン吸込口、５はファン吹出口であ
る。
従来の送風機は上記のように構成されており、電動機
２により回転させられた羽根車１の作用により空気がフ
ァン吸込口４より流入し、ファン吹出口５より流出す
る。この過程において、羽根車１より発生した送風機騒
音がファン吸込口４とファン吹出口５及びファンケーシ
ング３表面から放射されるが、ファンケーシング３は上
記のように多孔質層で形成されているため、送風機騒音
の大部分はその多孔質層内で吸収減衰し、両開口から外
部に放射される騒音を抑制することができる。
２により回転させられた羽根車１の作用により空気がフ
ァン吸込口４より流入し、ファン吹出口５より流出す
る。この過程において、羽根車１より発生した送風機騒
音がファン吸込口４とファン吹出口５及びファンケーシ
ング３表面から放射されるが、ファンケーシング３は上
記のように多孔質層で形成されているため、送風機騒音
の大部分はその多孔質層内で吸収減衰し、両開口から外
部に放射される騒音を抑制することができる。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の送風機の消音構造では、ファン
ケーシング３を構成する多孔質層が厚さ方向及び面方向
共に均一の比重を有するものであるため、吸音性能を向
上させるにはその厚さを相当厚くする必要がある。その
ため、大きさや重量、製造コストなどが増大するという
課題があった。また、吸音効果の面を重視するあまり多
孔質層の空孔率を上げた場合には全体的に同等の高い空
孔率となるため、ファンケーシング３を通して空気が外
へ漏れることになり、空力性能が低下するという効果が
あった。
ケーシング３を構成する多孔質層が厚さ方向及び面方向
共に均一の比重を有するものであるため、吸音性能を向
上させるにはその厚さを相当厚くする必要がある。その
ため、大きさや重量、製造コストなどが増大するという
課題があった。また、吸音効果の面を重視するあまり多
孔質層の空孔率を上げた場合には全体的に同等の高い空
孔率となるため、ファンケーシング３を通して空気が外
へ漏れることになり、空力性能が低下するという効果が
あった。
本発明は、上記のような課題を解決するためになされ
たもので、ファンケーシングの厚さを薄くしても優れた
吸音性能を有する送風機を得ることを目的とする。
たもので、ファンケーシングの厚さを薄くしても優れた
吸音性能を有する送風機を得ることを目的とする。
また、本発明は、特に騒音の低周波帯域における吸音
性能を向上させ得る送風機を得ることを目的とする。
性能を向上させ得る送風機を得ることを目的とする。
さらに、本発明は、ファンケーシングを通しての空気
漏れを改善し、空力性能を向上させ得る送風機を得るこ
とを目的とする。
漏れを改善し、空力性能を向上させ得る送風機を得るこ
とを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 本発明に係る送風機は、ファンケーシングの一部また
は全部を、厚さ方向もしくは面方向のうち少なくともい
ずれか一方に比重を連続的に変化させた硬質の多孔質構
造体で形成したものである。
は全部を、厚さ方向もしくは面方向のうち少なくともい
ずれか一方に比重を連続的に変化させた硬質の多孔質構
造体で形成したものである。
この場合、多孔質構造体はファンケーシングの内壁面
に厚さ100μｍ以下のスキン層を有するものとすること
もできる。
に厚さ100μｍ以下のスキン層を有するものとすること
もできる。
また、本発明に係る送風機は、遠心送風機の場合、フ
ァンケーシングの側面を形成する略平板状の多孔質構造
体が、少なくとも羽根車の外周位置以上の半径位置に対
して、比重の径方向分布が半径が大きくなるほど比重も
連続的に大きくなるような分布を持つものである。
ァンケーシングの側面を形成する略平板状の多孔質構造
体が、少なくとも羽根車の外周位置以上の半径位置に対
して、比重の径方向分布が半径が大きくなるほど比重も
連続的に大きくなるような分布を持つものである。
また、本発明に係る送風機は、遠心送風機の場合、フ
ァンケーシングの外周面を形成する渦巻状の多孔質構造
体が、比重の面方向分布が羽根車に最も近い舌部付近の
位置で最小の比重を持ち、該位置から羽根車の回転方向
に離れるほど連続的に比重が大きくなるような分布を持
つものである。
ァンケーシングの外周面を形成する渦巻状の多孔質構造
体が、比重の面方向分布が羽根車に最も近い舌部付近の
位置で最小の比重を持ち、該位置から羽根車の回転方向
に離れるほど連続的に比重が大きくなるような分布を持
つものである。
さらにまた、本発明に係る送風機は、遠心送風機の場
合、ファンケーシングの側面を形成する略平板状の多孔
質構造体が、少なくとも羽根車の外周位置以上の半径位
置に対して、同一半径位置における比重の周方向分布が
舌部のある角度位置付近で最大の比重を持ち、該位置か
ら全周の3/4程度以上羽根車の回転方向に移動した角度
位置付近で最小の比重を持ち、その間の比重を連続的に
変化させた分布を持つものである。
合、ファンケーシングの側面を形成する略平板状の多孔
質構造体が、少なくとも羽根車の外周位置以上の半径位
置に対して、同一半径位置における比重の周方向分布が
舌部のある角度位置付近で最大の比重を持ち、該位置か
ら全周の3/4程度以上羽根車の回転方向に移動した角度
位置付近で最小の比重を持ち、その間の比重を連続的に
変化させた分布を持つものである。
［作 用］ 本発明における送風機では、ファンケーシングを形成
する多孔質構造対が厚さ方向もしくは面方向に連続的に
変化する比重分布を持つもので構成されているため、そ
の比重分布を吸音性能上最適な分布とすることにより、
ファンケーシングを厚くしなくても十分な吸音性能を確
保できる。
する多孔質構造対が厚さ方向もしくは面方向に連続的に
変化する比重分布を持つもので構成されているため、そ
の比重分布を吸音性能上最適な分布とすることにより、
ファンケーシングを厚くしなくても十分な吸音性能を確
保できる。
また、多孔質構造体で形成されるファンケーシングの
内壁面に100μｍ以下のスキン層を設けた場合には、低
周波での吸音性能がさらに向上し、しかもファンケーシ
ングを通しての空気漏れをも同時に防止できる。
内壁面に100μｍ以下のスキン層を設けた場合には、低
周波での吸音性能がさらに向上し、しかもファンケーシ
ングを通しての空気漏れをも同時に防止できる。
また、本発明を遠心送風機の場合でスキン層を設けな
いファンケーシングに応用するときには、多孔質構造体
の比重の面方向分布をファンケーシング内の静圧分布に
対応させて静圧が高いところほど大体において空孔率が
小さい（すなわち比重が大きい）特徴的な分布にするこ
とにより、空気漏れによる空力性能の低下を大幅に改善
することができる。
いファンケーシングに応用するときには、多孔質構造体
の比重の面方向分布をファンケーシング内の静圧分布に
対応させて静圧が高いところほど大体において空孔率が
小さい（すなわち比重が大きい）特徴的な分布にするこ
とにより、空気漏れによる空力性能の低下を大幅に改善
することができる。
［実施例］ 以下、本発明の実施例を図により説明する。
第１図は本発明の一実施例による送風機の縦断側面
図、第２図はその縦断正面図である。
図、第２図はその縦断正面図である。
送風機の基本構成は第13図、第14図に示した従来例と
同様である。ただし、本発明においては、ファンケーシ
ング3Aを構成する多孔質構造体の内部構造が以下に述べ
るごとく従来例と大きく異なっている。その他の構成要
素は同一であるので同一の符号を用いることにする。
同様である。ただし、本発明においては、ファンケーシ
ング3Aを構成する多孔質構造体の内部構造が以下に述べ
るごとく従来例と大きく異なっている。その他の構成要
素は同一であるので同一の符号を用いることにする。
この実施例におけるファンケーシング3Aは、比重を厚
さ方向及び面方向に連続的に変化させた硬質の多孔質構
造体で形成されている。この特殊な多孔質構造体の内容
については、同一出願人により平成１年４月28日に出願
された特願平１−110996号の「多孔質構造体」に詳しく
述べられているところであり、本発明はこの先願の技術
を利用するものである。以下においては、この先願明細
書の記載内容から関連部分を引用して説明する。
さ方向及び面方向に連続的に変化させた硬質の多孔質構
造体で形成されている。この特殊な多孔質構造体の内容
については、同一出願人により平成１年４月28日に出願
された特願平１−110996号の「多孔質構造体」に詳しく
述べられているところであり、本発明はこの先願の技術
を利用するものである。以下においては、この先願明細
書の記載内容から関連部分を引用して説明する。
まず、多孔質構造体の構成を示すと次のとおりであ
る。
る。
第３図（イ），（ロ）はそれぞれファンケーシング3A
に用いる多孔質構造体の実施例を示す図で、厚さ方向に
切断した断面を模式的に示したものである。図におい
て、10は全体としての多孔質構造体、11は比重の大きい
層、例えば融合層で、非通気性が好ましいが多少の通気
性があっても差し支えない。12は比重の小さい多孔質層
で、通気性を有し、空孔率は厚さ方向に連続的に変化し
ている。13は通常比重が層11と層12の中間にあるスキン
層で、例えば厚さ100μｍ以下の融合層である。
に用いる多孔質構造体の実施例を示す図で、厚さ方向に
切断した断面を模式的に示したものである。図におい
て、10は全体としての多孔質構造体、11は比重の大きい
層、例えば融合層で、非通気性が好ましいが多少の通気
性があっても差し支えない。12は比重の小さい多孔質層
で、通気性を有し、空孔率は厚さ方向に連続的に変化し
ている。13は通常比重が層11と層12の中間にあるスキン
層で、例えば厚さ100μｍ以下の融合層である。
多孔質層12は送風機の騒音源側に対面させ、音のエネ
ルギーを吸収減衰させ、かつ融合層11で音波が透過する
のを防ぐ。なお、多孔質構造体10は融合層11と多孔質層
12とが一体化している。同様に融合層11と多孔質層12と
スキン層13は一体化している。
ルギーを吸収減衰させ、かつ融合層11で音波が透過する
のを防ぐ。なお、多孔質構造体10は融合層11と多孔質層
12とが一体化している。同様に融合層11と多孔質層12と
スキン層13は一体化している。
このような多孔質構造体10の製造方法についてここで
詳述することは避けるが、例えば成形用金型の雄型と雌
型の内部表面温度を異ならせて成形することにより製造
することができる。
詳述することは避けるが、例えば成形用金型の雄型と雌
型の内部表面温度を異ならせて成形することにより製造
することができる。
次に、多孔質構造体10の吸音性能について説明する。
第４図は厚さ10mmの多孔質構造体（ほとんど全域多孔
質層）における厚さ方向の空孔率（比重）分布例を示す
図である。曲線A,Cは空孔率が厚さ方向にほぼ一様で、
それぞれ約25％，約10％のものであり、曲線Ｂは空孔率
が厚さ方向に10〜25％の範囲で連続的に変化しているも
のである。
質層）における厚さ方向の空孔率（比重）分布例を示す
図である。曲線A,Cは空孔率が厚さ方向にほぼ一様で、
それぞれ約25％，約10％のものであり、曲線Ｂは空孔率
が厚さ方向に10〜25％の範囲で連続的に変化しているも
のである。
第５図は上記A,B,Cの特性を示す３種類のサンプルに
ついて垂直入射吸音率をJIS Ａ 1405「管内法による
建築材料の垂直入射吸音率の測定法」により測定した結
果を示したものである。この図より、空孔率分布を有す
るサンプル（曲線Ｂ）が最も吸音率特性が良いことがわ
かる。なお、この実施例では多孔質構造体の厚さを薄く
しているため、ファンケーシング3Aの内面側を低空孔率
側（すなわち高比重側）にして吸音率特性を向上させて
いるが、その結果、ファンケーシング3Aの内壁面がより
滑らかになって摩擦損失が低下し、同時に空力性能も向
上したものになっている。
ついて垂直入射吸音率をJIS Ａ 1405「管内法による
建築材料の垂直入射吸音率の測定法」により測定した結
果を示したものである。この図より、空孔率分布を有す
るサンプル（曲線Ｂ）が最も吸音率特性が良いことがわ
かる。なお、この実施例では多孔質構造体の厚さを薄く
しているため、ファンケーシング3Aの内面側を低空孔率
側（すなわち高比重側）にして吸音率特性を向上させて
いるが、その結果、ファンケーシング3Aの内壁面がより
滑らかになって摩擦損失が低下し、同時に空力性能も向
上したものになっている。
次に、多孔質構造体の面方向に空孔率（比重）を変化
させることによる吸音特性の改善効果について説明す
る。
させることによる吸音特性の改善効果について説明す
る。
第６図は厚さ10mmの３種類のサンプルの空孔率の変化
を示し、曲線Ａ→Ｂ→Ｃの順で空孔率が小さくなってい
る。このときの吸音率特性を第７図に示す。この図よ
り、特に音波入射面側の空孔率を小さくすれば（曲線Ｃ
に相当）、低周波域の吸音率が向上する。したがって、
多孔質構造体10の面方向の空孔率に分布を持たせること
により、広い周波数帯域で良好な吸音特性を得ることが
できる。
を示し、曲線Ａ→Ｂ→Ｃの順で空孔率が小さくなってい
る。このときの吸音率特性を第７図に示す。この図よ
り、特に音波入射面側の空孔率を小さくすれば（曲線Ｃ
に相当）、低周波域の吸音率が向上する。したがって、
多孔質構造体10の面方向の空孔率に分布を持たせること
により、広い周波数帯域で良好な吸音特性を得ることが
できる。
以上の吸音率特性を考慮して、ファンケーシング3Aの
一部または全部を上記の多孔質構造体10で形成すること
により、吸音性能上最適な比重分布を持たせることがで
き、ファンケーシング3Aを薄くしても吸音性能を向上さ
せることができる。その結果、大きさや重量、製造コス
トを低減することができるのである。
一部または全部を上記の多孔質構造体10で形成すること
により、吸音性能上最適な比重分布を持たせることがで
き、ファンケーシング3Aを薄くしても吸音性能を向上さ
せることができる。その結果、大きさや重量、製造コス
トを低減することができるのである。
なお、上記実施例では多孔質構造体の比重を厚さ方向
と面方向の両方向に変化させた場合を示したが、そのう
ちのいずれか一方向だけでも従来例より吸音性能を向上
させることができることはいうまでもない。また、送風
機は製品に組込まれて使われる場合も多いが、この場合
には多孔質構造体10の融合層11を省いた構造にして音波
の透過防止は製品のケースで行うようにすることによ
り、多孔質構造体10と製品のケースとの間の空気層を利
用して吸音性能をさらに向上させることが可能である。
さらに、送風機の種類として上記実施例では遠心送風機
の場合を示したが、軸流送風機や斜流送風機、貫流送風
機などの他の送風機のファンケーシングに応用した場合
でも、同様の効果が期待できることはいうまでもない。
と面方向の両方向に変化させた場合を示したが、そのう
ちのいずれか一方向だけでも従来例より吸音性能を向上
させることができることはいうまでもない。また、送風
機は製品に組込まれて使われる場合も多いが、この場合
には多孔質構造体10の融合層11を省いた構造にして音波
の透過防止は製品のケースで行うようにすることによ
り、多孔質構造体10と製品のケースとの間の空気層を利
用して吸音性能をさらに向上させることが可能である。
さらに、送風機の種類として上記実施例では遠心送風機
の場合を示したが、軸流送風機や斜流送風機、貫流送風
機などの他の送風機のファンケーシングに応用した場合
でも、同様の効果が期待できることはいうまでもない。
ところで、送風機の種類や大きさによっては相当低い
周波数の音が支配的となることがある。そのような場合
にはファンケーシング3Aの内壁面は100μｍ以下のスキ
ン層13を設けることにより、低周波での吸音性能を大幅
に向上させることができる。この効果について前記の先
願明細書（特願平１−110996号）より引用して説明す
る。
周波数の音が支配的となることがある。そのような場合
にはファンケーシング3Aの内壁面は100μｍ以下のスキ
ン層13を設けることにより、低周波での吸音性能を大幅
に向上させることができる。この効果について前記の先
願明細書（特願平１−110996号）より引用して説明す
る。
第９図は、第８図に示すような厚さ方向の空孔率（比
重）分布を持つ厚さ10mmの多孔質構造体の垂直入射吸音
率特性を示したものである。図から明らかなように、こ
のサンプルでは400Hzという低周波のときに吸音率が最
大となっており、しかもその値が90％を越えるという良
好な吸音特性を示している。このとき、サンプルの音波
入射面側の低空孔率部を顕微鏡で破断観察した結果、そ
の表面が厚さ30μｍ程度のほぼ非通気性のスキン層13に
なっていることが見出された。さらに、スキン層の厚さ
を種々変更して吸音特性の試験を行った結果、スキン層
が100μｍを越えると、スキン層が質量としてではなく
弾性膜（バネ系）として働くようになり、最高吸音率の
周波数は逆に上がってしまって所要の効果が得られなか
った。したがって、スキン層13の厚さは100μｍ以下が
妥当であることを確認している。なお、スキン層はほぼ
非通気性のため、融合層11を省いた多孔質構造体10の場
合でもファンケーシング3Aからの空気漏れも同時に防止
できるため、空力性能が低下することもない。
重）分布を持つ厚さ10mmの多孔質構造体の垂直入射吸音
率特性を示したものである。図から明らかなように、こ
のサンプルでは400Hzという低周波のときに吸音率が最
大となっており、しかもその値が90％を越えるという良
好な吸音特性を示している。このとき、サンプルの音波
入射面側の低空孔率部を顕微鏡で破断観察した結果、そ
の表面が厚さ30μｍ程度のほぼ非通気性のスキン層13に
なっていることが見出された。さらに、スキン層の厚さ
を種々変更して吸音特性の試験を行った結果、スキン層
が100μｍを越えると、スキン層が質量としてではなく
弾性膜（バネ系）として働くようになり、最高吸音率の
周波数は逆に上がってしまって所要の効果が得られなか
った。したがって、スキン層13の厚さは100μｍ以下が
妥当であることを確認している。なお、スキン層はほぼ
非通気性のため、融合層11を省いた多孔質構造体10の場
合でもファンケーシング3Aからの空気漏れも同時に防止
できるため、空力性能が低下することもない。
一方、中・高周波音が支配的である中・小形の遠心送
風機の場合には、上記のようにスキン層13を設けて低周
波領域に最高吸音率をもってきたものは使用できず、ま
た製品に組込まれて使われる場合が多く、吸音性能を向
上させるため融合層11を省いた構造にすることが多い。
このような場合には、ファンケーシング3A内の静圧分布
に対応させて、静圧が高いところほど空孔率が小さい
（すなわち比重が大きい）特徴的な面方向分布にするこ
とにより、空気漏れによる空力性能の低下を大幅に改善
することができる。
風機の場合には、上記のようにスキン層13を設けて低周
波領域に最高吸音率をもってきたものは使用できず、ま
た製品に組込まれて使われる場合が多く、吸音性能を向
上させるため融合層11を省いた構造にすることが多い。
このような場合には、ファンケーシング3A内の静圧分布
に対応させて、静圧が高いところほど空孔率が小さい
（すなわち比重が大きい）特徴的な面方向分布にするこ
とにより、空気漏れによる空力性能の低下を大幅に改善
することができる。
第10図に代表的な遠心送風機の最高効率点付近の流量
ポイントにおけるファンケーシング内部側壁面上の半径
方向静圧分布の測定結果を示す。半径方向は羽根車１の
外周位置の半径で無次元化した値で示し、静圧はファン
吸込口側の大気圧を基準とした静圧変化分を羽根車外周
位置における周速U0の動圧換算値（＝1/2・ρU0 2,ρは
密度）で無次元化した値で示してある。この図より、羽
根車１の外周位置ではややマイナスになっている静圧
が、半径が大きくなるほど増大していくことがわかる。
したがって、ファンケーシング3Aの側面を形成する多孔
質構造体10の比重の径方向分布を、半径が大きくなるほ
ど比重も連続的に大きくなる分布にすることにより、空
気漏れが大幅に改善されて空力性能が向上し、同時に幅
広い周波数帯域での良好な吸音性能を得ることができ
る。
ポイントにおけるファンケーシング内部側壁面上の半径
方向静圧分布の測定結果を示す。半径方向は羽根車１の
外周位置の半径で無次元化した値で示し、静圧はファン
吸込口側の大気圧を基準とした静圧変化分を羽根車外周
位置における周速U0の動圧換算値（＝1/2・ρU0 2,ρは
密度）で無次元化した値で示してある。この図より、羽
根車１の外周位置ではややマイナスになっている静圧
が、半径が大きくなるほど増大していくことがわかる。
したがって、ファンケーシング3Aの側面を形成する多孔
質構造体10の比重の径方向分布を、半径が大きくなるほ
ど比重も連続的に大きくなる分布にすることにより、空
気漏れが大幅に改善されて空力性能が向上し、同時に幅
広い周波数帯域での良好な吸音性能を得ることができ
る。
第11図に同じく代表的な遠心送風機の最高効率点付近
の流量ポイントにおけるファンケーシングの渦巻状外周
壁の内部壁面上の周方向静圧分布の測定結果を示す。周
方向位置は、羽根車１に最も近い渦巻きの巻き始めであ
る舌部位置からの羽根車回転方向への角度で示し、静圧
は第10図と同様の方法で無次元化した値で示してある。
この図より、舌部位置付近の静圧が最も低くなり、角度
が増えるにつれて静圧も増大していくことがわかる。し
たがって、ファンケーシング3Aの外周面を形成する多孔
質構造体10の比重の面方向分布を、舌部位置付近の比重
を最小とし、この位置から離れるほど連続的に比重が大
きくなる分布にすることにより、空気漏れが改善されて
空力性能が向上し、同時に幅広い周波数帯域での良好な
吸音性能を得ることができる。
の流量ポイントにおけるファンケーシングの渦巻状外周
壁の内部壁面上の周方向静圧分布の測定結果を示す。周
方向位置は、羽根車１に最も近い渦巻きの巻き始めであ
る舌部位置からの羽根車回転方向への角度で示し、静圧
は第10図と同様の方法で無次元化した値で示してある。
この図より、舌部位置付近の静圧が最も低くなり、角度
が増えるにつれて静圧も増大していくことがわかる。し
たがって、ファンケーシング3Aの外周面を形成する多孔
質構造体10の比重の面方向分布を、舌部位置付近の比重
を最小とし、この位置から離れるほど連続的に比重が大
きくなる分布にすることにより、空気漏れが改善されて
空力性能が向上し、同時に幅広い周波数帯域での良好な
吸音性能を得ることができる。
さらに、第12図には代表的な遠心送風機の最高効率点
付近の流量Q0より大きな流量ポイントにおけるファンケ
ーシング内部側壁面上の羽根車外周位置付近での周方向
静圧分布の測定結果を示す。周方向の静圧分布がほぼ一
様となる最高効率点付近で使われる場合ばかりでなく、
より大流量ポイントで使われる場合も多いのであるが、
このような場合には、図に示したように舌部の角度位置
付近の静圧が最も高くなり、この位置から全周角（360
゜）の3/4程度以上羽根車１の回転方向に移動した角度
位置付近まで連続的に静圧が低下していき、相当大きな
マイナスの値（ファンケーシング内の方が静圧が低い）
まで低下することがわかる。したがって、最高効率点付
近よりも更に大きな流量ポイントで使われる遠心送風機
の場合には、ファンケーシング3Aの側面を形成する多孔
質構造体10の同一半径位置における比重の周方向分布
を、舌部のある角度位置付近の比重を最大とし、この位
置から全周角の3/4程度以上羽根車１の回転方向に移動
した角度位置を最小としてその間の比重を連続的に変化
させた分布にすることにより、ファンケーシング内から
外への空気漏れが大幅に改善されるばかりでなく、場合
によってはファンケーシング外から内部への流入空気の
存在により流量が増大する効果によって空力性能が大幅
に向上し、同時に幅広い周波数帯域での良好な吸音性能
を得ることができる。
付近の流量Q0より大きな流量ポイントにおけるファンケ
ーシング内部側壁面上の羽根車外周位置付近での周方向
静圧分布の測定結果を示す。周方向の静圧分布がほぼ一
様となる最高効率点付近で使われる場合ばかりでなく、
より大流量ポイントで使われる場合も多いのであるが、
このような場合には、図に示したように舌部の角度位置
付近の静圧が最も高くなり、この位置から全周角（360
゜）の3/4程度以上羽根車１の回転方向に移動した角度
位置付近まで連続的に静圧が低下していき、相当大きな
マイナスの値（ファンケーシング内の方が静圧が低い）
まで低下することがわかる。したがって、最高効率点付
近よりも更に大きな流量ポイントで使われる遠心送風機
の場合には、ファンケーシング3Aの側面を形成する多孔
質構造体10の同一半径位置における比重の周方向分布
を、舌部のある角度位置付近の比重を最大とし、この位
置から全周角の3/4程度以上羽根車１の回転方向に移動
した角度位置を最小としてその間の比重を連続的に変化
させた分布にすることにより、ファンケーシング内から
外への空気漏れが大幅に改善されるばかりでなく、場合
によってはファンケーシング外から内部への流入空気の
存在により流量が増大する効果によって空力性能が大幅
に向上し、同時に幅広い周波数帯域での良好な吸音性能
を得ることができる。
以上の３種類の特徴的な比重の面方向分布は、それぞ
れ１種類だけずつを取り入れるだけでも良いが、条件に
応じて２種類または３種類を組み合わせて取い入れるこ
とにより、さらに大きな効果が期待できる。
れ１種類だけずつを取り入れるだけでも良いが、条件に
応じて２種類または３種類を組み合わせて取い入れるこ
とにより、さらに大きな効果が期待できる。
［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、次のような効果が得ら
れる。
れる。
（１）送風機のファンケーシングを形成する多孔質構造
体が厚さ方向または面方向のうち少なくともいずれか一
方に連続的に変化する比重分布を持つものであるため、
その比重分布を吸音性能上最適な分布にすることでファ
ンケーシングを厚くしなくても十分な吸音性能を確保で
き、ファンケーシングの大きさや重量、製造コストを大
幅に低減できる。
体が厚さ方向または面方向のうち少なくともいずれか一
方に連続的に変化する比重分布を持つものであるため、
その比重分布を吸音性能上最適な分布にすることでファ
ンケーシングを厚くしなくても十分な吸音性能を確保で
き、ファンケーシングの大きさや重量、製造コストを大
幅に低減できる。
（２）ファンケーシングの内壁面に厚し100μｍ以下の
スキン層を設けることにより、低周波での吸音性能が大
幅に向上し、かつファンケーシングを通しての空気漏れ
をも同時に防止できるので空力性能が低下することもな
い。
スキン層を設けることにより、低周波での吸音性能が大
幅に向上し、かつファンケーシングを通しての空気漏れ
をも同時に防止できるので空力性能が低下することもな
い。
（３）本発明を遠心送風機のスキン層と融合層を設けな
いファンケーシングに応用した場合には、多孔質構造体
の比重の面方向分布をファンケーシング内の静圧分布に
対応させて、静圧が高いところほど大体において空孔率
が小さい（すなわち比重が大きい）分布にすることによ
り、空気漏れによる空力性能の低下を大幅に改善でき、
騒音特性・空力性能共に優れたものにすることができ
る。
いファンケーシングに応用した場合には、多孔質構造体
の比重の面方向分布をファンケーシング内の静圧分布に
対応させて、静圧が高いところほど大体において空孔率
が小さい（すなわち比重が大きい）分布にすることによ
り、空気漏れによる空力性能の低下を大幅に改善でき、
騒音特性・空力性能共に優れたものにすることができ
る。
第１図は本発明の送風機の一実施例を示す縦断側面図、
第２図は第１図の縦断正面図、第３図（イ），（ロ）は
それぞれ本発明のファンケーシングに適用する多孔質構
造体の模式的断面図、第４図は多孔質構造体の比重（空
孔率）を層の厚さ方向に変化させた試験用サンプルの厚
さに対する空孔率を示す曲線図、第５図は第４図の空孔
率曲線を持つ多孔質構造体の垂直入射吸音率の特性曲線
図、第６図は多孔質構造体の比重（空孔率）を層の面方
向に変化させたときの効果を示すために用意した空孔率
の異なる試験用サンプルの厚さに対する空孔率を示す曲
線図、第７図は第６図の空孔率曲線を持つ多孔質構造体
の垂直入射吸音率の特性曲線図、第８図は表面にスキン
層を有する多孔質構造体の厚さに対する空孔率を示す曲
線図、第９図は第８図の空孔率曲線を持つ多孔質構造体
の垂直入射吸音率の特性曲線図、第10図は代表的な遠心
送風機の最高効率点付近の流量ポイントにおけるファン
ケーシング内部側壁面上の半径方向静圧分布を示す特性
曲線図、第11図は第10図と同じ条件におけるファンケー
シング内部外周壁面上の周方向静圧分布を示す特性曲線
図、第12図は代表的な遠心送風機の最高効率点付近より
大きな流量ポイントにおけるファンケーシング内部側壁
面上の羽根車外周位置付近での周方向静圧分布を示す特
性曲線図、第13図は従来の遠心送風機の縦断側面図、第
14図は第13図の縦断正面図である。 １……羽根車 ２……電動機 3,3A……ファンケーシング ４……ファン吸込口 ５……ファン吹出口 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
第２図は第１図の縦断正面図、第３図（イ），（ロ）は
それぞれ本発明のファンケーシングに適用する多孔質構
造体の模式的断面図、第４図は多孔質構造体の比重（空
孔率）を層の厚さ方向に変化させた試験用サンプルの厚
さに対する空孔率を示す曲線図、第５図は第４図の空孔
率曲線を持つ多孔質構造体の垂直入射吸音率の特性曲線
図、第６図は多孔質構造体の比重（空孔率）を層の面方
向に変化させたときの効果を示すために用意した空孔率
の異なる試験用サンプルの厚さに対する空孔率を示す曲
線図、第７図は第６図の空孔率曲線を持つ多孔質構造体
の垂直入射吸音率の特性曲線図、第８図は表面にスキン
層を有する多孔質構造体の厚さに対する空孔率を示す曲
線図、第９図は第８図の空孔率曲線を持つ多孔質構造体
の垂直入射吸音率の特性曲線図、第10図は代表的な遠心
送風機の最高効率点付近の流量ポイントにおけるファン
ケーシング内部側壁面上の半径方向静圧分布を示す特性
曲線図、第11図は第10図と同じ条件におけるファンケー
シング内部外周壁面上の周方向静圧分布を示す特性曲線
図、第12図は代表的な遠心送風機の最高効率点付近より
大きな流量ポイントにおけるファンケーシング内部側壁
面上の羽根車外周位置付近での周方向静圧分布を示す特
性曲線図、第13図は従来の遠心送風機の縦断側面図、第
14図は第13図の縦断正面図である。 １……羽根車 ２……電動機 3,3A……ファンケーシング ４……ファン吸込口 ５……ファン吹出口 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
フロントページの続き (72)発明者 野口 善弘 埼玉県大里郡花園町大字小前田1728番地 １ 三菱電機ホーム機器株式会社内 (72)発明者 今井 智久 埼玉県大里郡花園町大字小前田1728番地 １ 三菱電機ホーム機器株式会社内 (72)発明者 高橋 豊 埼玉県大里郡花園町大字小前田1728番地 １ 三菱電機ホーム機器株式会社内 (56)参考文献 実開 昭61−114000（ＪＰ，Ｕ)
Claims (5)
- 【請求項１】空気を昇圧送風する作用を行う羽根車と、
この羽根車を駆動する電動機と、空気を外部より吸入し
て前記羽根車を経てまた外部に排出する風路を形成する
ファンケーシングとを備えたものにおいて、 前記ファンケーシングの一部または全部を、厚さ方向も
しくは面方向のうち少なくともいずれか一方に比重を連
続的に変化させた硬質の多孔質構造体により形成したこ
とを特徴とする送風機。 - 【請求項２】前記多孔質構造体が前記ファンケーシング
の内壁面に厚さ100μｍ以下のスキン層を有することを
特徴とする請求項１記載の送風機。 - 【請求項３】前記送風機を遠心送風機とし、前記ファン
ケーシングの側面を形成する略平板状の多孔質構造体
が、少なくとも前記羽根車の外周位置以上の半径位置に
対して、比重の径方向分布が半径が大きくなるほど比重
も連続的に大きくなるような分布を持つことを特徴とす
る請求項１記載の送風機。 - 【請求項４】前記送風機を遠心送風機とし、前記ファン
ケーシングの外周面を形成する渦巻状の多孔質構造体
が、比重の面方向分布が前記羽根車に最も近い舌部付近
の位置で最小の比重を持ち、該位置から前記羽根車の回
転方向に離れるほど連続的に比重が大きくなるような分
布を持つことを特徴とする請求項１または３記載の送風
機。 - 【請求項５】前記送風機を遠心送風機とし、前記ファン
ケーシングの側面を形成する略平板状の多孔質構造体
が、少なくとも前記羽根車の外周位置以上の半径位置に
対して、同一半径位置における比重の周方向分布が舌部
のある角度位置付近で最大の比重を持ち、該位置から全
周の3/4程度以上前記羽根車の回転方向に移動した角度
位置付近で最小の比重を持ち、その間の比重を連続的に
変化させた分布を持つことを特徴とする請求項１もしく
は３または４記載の送風機。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1204881A JP2630652B2 (ja) | 1989-08-09 | 1989-08-09 | 送風機 |
| KR1019900010949A KR940006868B1 (ko) | 1989-08-09 | 1990-07-19 | 송풍기 |
| US07/561,685 US5110258A (en) | 1989-08-09 | 1990-08-02 | Blower having a sound-damping structure |
| DE69006657T DE69006657T2 (de) | 1989-08-09 | 1990-08-03 | Gebläse. |
| EP90114957A EP0412454B1 (en) | 1989-08-09 | 1990-08-03 | Blower |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1204881A JP2630652B2 (ja) | 1989-08-09 | 1989-08-09 | 送風機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0370900A JPH0370900A (ja) | 1991-03-26 |
| JP2630652B2 true JP2630652B2 (ja) | 1997-07-16 |
Family
ID=16497943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1204881A Expired - Lifetime JP2630652B2 (ja) | 1989-08-09 | 1989-08-09 | 送風機 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5110258A (ja) |
| EP (1) | EP0412454B1 (ja) |
| JP (1) | JP2630652B2 (ja) |
| KR (1) | KR940006868B1 (ja) |
| DE (1) | DE69006657T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2846167B2 (ja) * | 1991-10-09 | 1999-01-13 | 株式会社日立製作所 | 遠心送風機，自動車用空気調和装置の送風機及び遠心送風機を備えた自動車用空気調和装置 |
| US5340275A (en) * | 1993-08-02 | 1994-08-23 | Foster Wheeler Energy Corporation | Rotary throat cutoff device and method for reducing centrifugal fan noise |
| JP2815542B2 (ja) * | 1994-08-31 | 1998-10-27 | 三菱電機ホーム機器株式会社 | 多孔質構造体を用いた吸音機構 |
| US5868551A (en) * | 1997-05-02 | 1999-02-09 | American Standard Inc. | Tangential fan cutoff |
| FR2787513B1 (fr) * | 1998-12-17 | 2001-01-19 | Turbomeca | Dispositif d'echappement multicanal de turbomachine traite acoustiquement |
| DE19934586A1 (de) * | 1999-07-23 | 2001-01-25 | Behr Gmbh & Co | Gebläse |
| CN100582610C (zh) * | 2005-09-02 | 2010-01-20 | 富士通株式会社 | 电子设备 |
| CN101649845B (zh) * | 2008-08-13 | 2013-02-20 | 富准精密工业(深圳)有限公司 | 离心风扇 |
| KR101062552B1 (ko) | 2009-08-04 | 2011-09-06 | 이숭재 | 원심형 팬 |
| CN101975197A (zh) * | 2010-07-28 | 2011-02-16 | 苏州顶裕节能设备有限公司 | 一种风机降噪装置 |
| WO2015195108A1 (en) * | 2014-06-18 | 2015-12-23 | Hewlett-Packard Development Company, L. P. | Fan including an acoustic absorption member in contact and movable with vanes |
| US10865798B2 (en) * | 2016-05-30 | 2020-12-15 | Zhongshan Broad-Ocean Motor Co., Ltd. | Fan coil unit |
| DE102022107468A1 (de) | 2022-03-30 | 2023-10-05 | Vaillant Gmbh | Gebläse für ein Heizgerät, Heizgerät und Verwendung von Metallschaum |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE353099A (ja) * | 1927-08-13 | |||
| DE601856C (de) * | 1931-09-18 | 1934-08-25 | Hermann Futterknecht | Verfahren und Einrichtung zum Auftragen von Daempfungsbelaegen gegen Werkstoffschwingungen auf die Innenwandungen von Kreiselmaschinen |
| DE1095504B (de) * | 1955-03-18 | 1960-12-22 | Nordwestdeutscher Rundfunk | Absorptionsdaempfer fuer Klima- oder Belueftungsanlagen |
| DE1403496A1 (de) * | 1961-07-01 | 1969-01-30 | Daimler Benz Ag | Kuehl- oder Heissluftgeblaese |
| US3485443A (en) * | 1968-12-12 | 1969-12-23 | Trane Co | Fan scroll |
| US3540547A (en) * | 1968-12-31 | 1970-11-17 | Charles Waddell Coward Jr | Acoustical systems for air moving devices |
| US3718532A (en) * | 1970-04-08 | 1973-02-27 | Usm Corp | Microporous sheets and processes |
| US3709774A (en) * | 1970-05-13 | 1973-01-09 | Gen Electric | Preparation of asymmetric polymer membranes |
| GB1483590A (en) * | 1973-12-27 | 1977-08-24 | Chrysler Uk | Fan assemblies |
| US3890060A (en) * | 1974-02-15 | 1975-06-17 | Gen Electric | Acoustic duct with asymmetric acoustical treatment |
| DE7603995U1 (de) * | 1976-02-12 | 1976-06-24 | Graefer, Albrecht, Dipl.-Berging. Dr.-Ing. E.H., 4322 Sprockhoevel | Schalldämpfendes Bauelement für Ventilatoren |
| SE411571B (sv) * | 1978-06-16 | 1980-01-14 | Skega Ab | Slitfoder |
| GB2049886B (en) * | 1979-05-23 | 1982-11-24 | Coal Industry Patents Ltd | Acoustic liner for attenuating noise |
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| JPS61192898A (ja) * | 1985-02-20 | 1986-08-27 | Matsushita Refrig Co | 遠心式送風機 |
| SU1333861A1 (ru) * | 1986-04-09 | 1987-08-30 | Николаевский Кораблестроительный Институт Им.Адм.С.О.Макарова | Устройство дл глушени шума машины |
| US4807718A (en) * | 1987-03-18 | 1989-02-28 | Digital Equipment Corporation | Acoustic noise control for fans |
-
1989
- 1989-08-09 JP JP1204881A patent/JP2630652B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-07-19 KR KR1019900010949A patent/KR940006868B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1990-08-02 US US07/561,685 patent/US5110258A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-08-03 EP EP90114957A patent/EP0412454B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-08-03 DE DE69006657T patent/DE69006657T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| JPH0370900A (ja) | 1991-03-26 |
| EP0412454A1 (en) | 1991-02-13 |
| KR910004939A (ko) | 1991-03-29 |
| DE69006657D1 (de) | 1994-03-24 |
| US5110258A (en) | 1992-05-05 |
| DE69006657T2 (de) | 1994-09-08 |
| KR940006868B1 (ko) | 1994-07-28 |
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