CN101285488A - 风扇装置的降低噪音结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种不会降低风扇装置的送风能力而能够降低在风扇装置的壳体内部产生的噪音的风扇装置的降低噪音装置。在风扇装置的降低噪音结构中，利用驱动马达(600)使风扇(200)旋转，产生气流。该气流经由喇叭口状构成的护罩(400)进行气流的导入及整流。另外，在与护罩(400)的外周面交叉的面上形成的面上形成降低噪音结构(310、320、330)。

Description

风扇装置的降低噪音结构

技术领域

本发明涉及一种在具备产生气流的风扇的风扇装置中，能够降低在该风扇装置的壳体内部产生的噪音的风扇装置的降低噪音结构。

背景技术

以往，在风扇装置中设置驱动装置用来产生气流，为了提高送风能力还形成由喇叭口(bellmouth)状构成的护罩(shroud)。该风扇装置中，在壳体内部产生由于气流造成的噪音及来自驱动装置的噪音。作为采用该风扇装置的例子，有车辆发动机的冷却装置、计算机的冷却装置、浴室的换气装置、空调室外机等。

专利文献1中关于压缩机单元的降低噪音装置进行了公开，其利用具有抑制在形成压缩机单元的噪音源的压缩机驱动用马达的外扇部分产生的噪音和吸收抑制该振动的功能的风扇罩构成的压缩机单元的降低噪音机构、通过振动抑制件夹入安装面间及振动抑制构件向振动构件粘贴而形成的附加性降低噪音机构，即使没有外罩也能实现要求的噪音降低。

专利文献1所述的压缩机单元的降低噪音装置中，压缩机单元的非防爆型马达的降低噪音机构由风扇罩构成，风扇罩由开口罩、经由设置在内侧振动部分的软质橡胶向内扩张的吸音件、覆盖该开口部前面的机织金属网结构构件和振动抑制件构成。

另外，专利文献2中关于能够将冲击音及气流音同时有效地消音，可靠地降低噪音的风扇装置的降低噪音机构进行了公开。

专利文献2所述的风扇装置的降低噪音机构中，在与风扇前端部侧对置的风扇护罩的内周面整个区域，不采用现有的振动金属，而是以在对置空间露出的状态粘贴多孔质的吸音件。因而，不仅能够用吸音件吸收由于风扇和风扇套管之间的强旋回流引起的气流音，而且也很难产生冲击音。基于以上，能够将冲击音及气流音同时有效地消音，能够可靠地降低噪音。

再有，专利文献3中，关于具有在气流导向面很难附着尘埃、随着运转时间的经过压力变动吸收效果也不会消失的压力变动吸收结构的送风机的喇叭口进行了公开。

专利文献3所述的喇叭口，是一种对应于送风用的叶轮的外周围设置的、将该叶轮的吸入侧的空气导向到吹出侧的送风机的喇叭口，内部形成中空的筒体结构，同时，在构成气流导向面的内周壁部分设置多个小孔，经由该小孔将内部中空空间与外部送风通路连通。该构成中，利用合成树脂或金属形成内周壁部分，从而能够平滑地形成气流导向面，以使能够很难附着尘埃，同时，使侵入上述小孔内的尘埃不会停留在上述小孔部分，而被吸入到内部空间内，能够防止尘埃的堆积。

专利文献1：特开2003-343495号公报

专利文献2：特开2001-003750号公报

专利文献3：特开2001-107899号公报

不过，专利文献1所述的压缩机单元的降低噪音装置中，由于将多孔质吸音件设置在吸气开口部，因而对气流的阻力增加，从而流量下降，风扇装置的送风能力降低。

另外，专利文献2所述的风扇装置的降低噪音机构中，由于将表面具有凹凸的多孔质吸音件设置在面向气流的部位，因此，对气流的阻力增加，从而流量下降，风扇装置的送风能力降低。再有，由多孔质吸音件产生的吸音效果一般局限于高频带，另外，由孔和共鸣管、消音室产生的吸音效果局限于狭窄的频带，因此，无法对宽范围的频带获得降低噪音效果。再有，为了保护多孔质吸音件免受水分、砂尘等的侵害，必须进行科学的疏水处理、表面覆膜，因此导致高成本。

再有，专利文献3所述的喇叭口中，在喇叭口的导向面形成多个小孔，因而对气流的阻力增加，从而流量下降、风扇装置的送风能力降低的可能性高。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种不会降低风扇装置的送风能力而能够降低从风扇装置的壳体内部向外部排放的噪音的风扇装置的降低噪音结构。

(1)本发明的风扇装置的降低噪音结构，是一种包括用于产生气流的风扇、用于收纳风扇的壳体、设置在壳体的一部分的护罩的风扇装置的降低噪音结构，进一步包括吸音结构体，该吸音结构体设置在壳体内部，位于护罩外周侧。

本发明的风扇装置的降低噪音结构中，风扇旋转，产生气流。该气流经由护罩进行气流的导入及整流。另外，在护罩外周侧配置吸音结构体。

此时，对于风扇装置的壳体内部的声音，能够利用吸音结构体谋求噪音降低。另外，由于在护罩的面向风扇的位置不设置吸音结构体，从而气流不会紊乱，不会降低风扇装置的送风能力，能够降低从风扇装置的壳体内部向外部排放的噪音。

(2)吸音结构体可以与壳体一体形成。

此时，由于吸音结构体与壳体一体成形，因此，能够谋求由于组装工时削减而带来的制造成本降低。

(3)吸音结构体可以作为单独的构件形成。

此时，由于吸音结构体作为单独构件形成，因此，在很难与壳体一体成形的部位也能够设置吸音结构体。

(4)吸音结构体可以由1个多孔板及空气层形成，或者由层状配置的多个多孔板及多个空气层形成。

此时，吸音结构体由1个多孔板或多个多孔板构成层状，因而，通过随着多孔板的各孔内的空气振动而产生的粘性衰减，对壳体内的空气振动施与衰减，能够降低噪音。另外，由于由板构件构成，因此，能够很高地维持本发明的吸音结构体的耐环境性，长期使用而吸音结构体的性能、结构不会变化。为此，即使长期使用，噪音的降低性能也不会恶化。另外，由于与现有的吸音材料比较没有飞散，因此，能够防止对周围环境或机器造成不好的影响。另外，利用压纹加工等在多孔板上形成凹凸形状时，多孔板的刚性提高，能够防止固体音的产生。

(5)多孔板可以朝向壳体内部配置。

此时，由于吸音结构体是朝向壳体内部配置多孔板，因此，能够效率良好地降低壳体内部的噪音，同时由于在护罩的面向风扇的位置不设置吸音结构体，从而气流不会紊乱，不会降低风扇装置的送风能力，能够降低从风扇装置的壳体内部向外部排放的噪音。

(6)护罩可以由相对于风扇轴隔开规定间隙形成的圆筒状壁构成，所述风扇轴相对于构成壳体的前面面板垂直形成，多孔板相对于风扇轴大致垂直地配置。

此时，吸音结构体安装在构成壳体一部分的前面面板上。这些吸音结构体的安装位置是在护罩的外周且壳体的空区域。另外，这些吸音结构体是将形成多孔的面相对于风扇轴垂直地设置。从而，形成多孔的面朝向壳体内部形成。因而，能够有效地降低壳体内部的噪音，同时，由于在护罩内周面不形成吸音结构，因而不阻碍气流流动，能够防止降低风扇装置的送风能力。

(7)多个多孔板可以是开口率各不相同，从最表层向内侧的层，多孔板的开口率逐渐变小。

此时，由于多个多孔板开口率各不相同，从最表层向内侧的层，多孔板的开口率逐渐变小，因此能够阶段性且有效地降低风扇装置内部的噪音。

(8)可以在1个或多个空气层中还配置1个以上的隔板，利用1个以上的隔板，以作为对象的壳体内部噪音波长的1/2以下的间隔将1个或多个空气层沿多孔板面内方向分割。

此时，由于在1个或多个空气层中形成设定为壳体内部噪音波长的1/2以下的隔板，因此，能够防止在多孔板背后的空气室中产生共鸣而增大壳体内部噪音。其结果是吸音结构体能够有效地降低噪音。

附图说明

图1是表示适用了风扇装置的降低噪音结构的空调室外机外观的模式图。

图2是表示图1的空调室外机的前面面板背面的模式俯视图。

图3是表示图2的空调室外机的前面面板背面的模式立体图。

图4是表示空调室外机的截面的模式截面图。

图5是表示空调室外机的A-A线截面的一例的模式截面图。

图6是表示降低噪音结构的结构一例的模式截面图。

图7是表示图6所示降低噪音结构的结构其他例的模式截面图。

图8是表示空调室外机的A-A线截面的其他例的模式截面图。

图9是表示空调室外机的A-A线截面的其他例的模式截面图。

图10是表示模拟实施例1的吸音率的结果的图。

图11是表示实施例2及比较例1的声压等级变化的图。

图12是表示空气室外机的驱动马达耗电的一例的图。

图中，100-空调室外机，200-风扇，301、302、303-多孔板，305-平板，308-隔板，310、320、330-降低噪音结构，400-喇叭口状的护罩，500-前面面板，600-驱动马达。

具体实施方式

以下，关于本发明的一实施方式进行说明。还有，一实施方式中，关于将风扇装置的降低噪音结构适用于空调室外机的情况进行说明。还有，本发明并不限定于空调室外机，能够关于其他车辆发动机的冷却装置、计算机的冷却装置、浴室的换气装置、其他任意的风扇装置进行适用。

图1是表示适用了风扇装置的降低噪音结构的空调室外机外观的模式图，图2是表示图1的空调室外机的前面面板背面的模式俯视图，图3是表示图2的空调室外机的前面面板背面的模式立体图，图4是表示空调室外机的截面的模式截面图。

图1～图4所示适用了风扇装置的降低噪音结构的空调室外机100，包括风扇200、降低噪音结构310、320、330、喇叭口状护罩400、前面面板500及驱动马达600。

如图1所示，空调室外机100由长方体构成，风扇200的轴沿水平轴配置，在前面面板500上形成喇叭口状的护罩400，使得通过风扇200旋转能够使外部空气从后方流向前方，。

另外，如图2及图3所示，降低噪音结构310、320、330，沿着喇叭口状护罩400的外周面配置在前面面板500的背面。该降低噪音结构310、320、330以与前面面板500上形成的护罩400的长度几乎相同高度形成。另外，降低噪音结构310、320、330中，各结构的多孔形成为向与前面面板500相反方向开口。

此时，如图4所示，在空调室外机100的内部结构中，没有在对由风扇200及喇叭口状护罩400产生的气流带来影响的部分形成降低噪音结构310、320、330。另外，采用的构成是风扇200的轴与驱动马达600连接，以使在驱动马达600的作用下，风扇200能够旋转。

图5是表示图2及图3所示空调室外机100的A-A线截面的一例的模式截面图。

如图5所示，相对于空调室外机100的风扇200的轴CL均匀地设置护罩400，在前面面板500的背面分别配置降低噪音结构310、320、330。以下，关于降低噪音结构310、320、330的一例进行说明。

接下来，图6是表示降低噪音结构310、320、330的结构的一例的模式截面图。

如图6所示，降低噪音结构310、320、330，由多孔板301、302、侧面板304及平板305形成。还有，也可以由前面面板500形成它们的一部分。即，降低噪音结构310、320、330可以与前面面板500一体成形。这些多孔板301(表面层)及多孔板302相互隔开间隔L1配置，形成与间隔L1相当的空气层。另外，多孔板302及平板305相互隔开间隔L2配置，形成与间隔L2相当的空气层。

在该多孔板301及多孔板302上形成贯通的多个孔。该多孔板301及多孔板302的各孔，优选是由小孔、圆形孔、异形孔、狭缝形状的孔、具有百叶扇形状的孔、十字孔、其他任意孔形状的至少1种孔形状构成。

以下，在本实施方式中选取多孔为圆形孔进行说明。本实施方式中，多孔板301板厚为0.15mm，开口率为0.3％，孔径为0.5mm。

本实施方式中，多孔板302板厚为0.29mm，开口率为0.1％，孔径为0.5mm。

另外，多孔板301及多孔板302从循环使用及强度等观点而言，优选是由铝板构件或钢板构件、塑料构件构成。再有，多孔板301及多孔板302的各孔形状可以利用冲孔加工形成、或者也可以利用压纹加工形成。

本实施方式中，多孔板301及多孔板302的间隔L1为20mm，多孔板302和平板305的间隔L2设定为45mm。

接下来，图7是表示图6所示降低噪音结构310、320、330的结构的其他例的模式截面图。

如图7所示，降低噪音结构310、320、330，由多孔板301、302、303、侧面板304、平板305及隔板308形成。还有，也可以由前面面板500形成它们的一部分。即，降低噪音结构310、320、330可以与前面面板500一体成形。这些多孔板301及多孔板302相互隔开间隔L1配置，形成与间隔L1相当的空气层。另外，多孔板302及多孔板303相互隔开间隔L2配置，形成与间隔L2相当的空气层。再有，多孔板303及平板305相互隔开间隔L3配置，形成与间隔L3相当的空气层。另外，隔板308分别配置在各空气层中，形成为使隔板308的间隔L5为空调室外机100的噪音的主要频率的1/2波长以下的值。从而，能够防止在多孔板301、302、303背后的空气室中产生共鸣而增大壳体内部的噪音。

如以上，对于空调室外机100内部的声音，能够利用降低噪音结构310、320、330谋求噪音降低。另外，由于不在护罩400的面向气流的部位设置降低噪音结构310、320、330，从而气流不会紊乱，不会降低风扇200的送风能力，能够降低噪音。另外，当降低噪音结构310、320、330与前面面板500一体成形时，能够谋求由于组装工时削减而带来的成本降低，当降低噪音结构310、320、330作为单独的构件形成时，在很难与前面面板500一体成形的部位也能够设置降低噪音结构310、320、330。

再有，降低噪音结构310、320、330由1个或多个多孔板301、302、303构成，因而，通过随着多孔板301、302、303内的空气振动而产生的粘性衰减，对空调室外机100内的空气振动施与衰减，能够降低噪音。另外，由于由板构件构成，因此，能够很高地维持本发明的吸音结构体的耐环境性，长期使用而吸音结构体的性能、结构不会变化。为此，即使长期使用，噪音的降低性能也不会恶化。

此时，降低噪音结构310、320、330是与气流流动的方向(马达轴方向)正交且朝向前面面板500内部形成多孔板301、302、303，因此，能够效率良好地降低前面面板500内部的噪音。

另外，多个多孔板301、302、303开口率各不相同，从最表层向内侧的层，多孔板301、302、303的开口率逐渐变小，即，形成为多孔板301的开口率最大，多孔板303的开口率最小，因此能够阶段性且有效地降低风扇200内部的噪音。

此时，在降低噪音结构310、320、330中形成设定为前面面板500内部噪音的波长的1/2以下的隔板308，因此，能够防止在多孔板301、302、303背后的空气室中空调室外机100内部噪音的增大。其结果是降低噪音结构310、320、330能够有效地降低噪音。

接下来，图8是表示图5所示空调室外机100的A-A线截面的其他例的模式截面图。

如图8所示，相对于空调室外机100的风扇200的轴CL均匀地设置护罩400，在前面面板500的背面分别配置降低噪音结构310a、330a。图8的降低噪音结构310a、330a由多孔板301a、302a构成，多孔板301a与风扇轴CL大致平行地设置，多孔板302a配置成与多孔板301a所成的角为锐角(0度以上90度以下)。

从而，降低噪音结构310a、320a、330a能够有效地降低噪音。

接下来，图9是表示图5所示空调室外机100的A-A线截面的其他例的模式截面图。

如图9所示，相对于空调室外机100的风扇200的轴CL均匀地设置护罩400，在前面面板500的背面分别配置降低噪音结构310b、330b。图9的降低噪音结构310b、330b由多孔板301b、302b构成，多孔板301b从护罩400端部平滑相连地配置，多孔板302b与前面面板500平行且与轴CL正交地配置。

从而，降低噪音结构310b、320b、330b能够有效地降低噪音。

(实施例1)

实施例1中，关于图6的降低噪音结构310、320、330的结构一例进行了吸音率的模拟。

图10是表示模拟实施例1的吸音率的结果的图。图10的纵轴表示吸音率，横轴表示频率。

图6的降低噪音结构310、320、330的结构中，按照能够降低频率250Hz附近和频率1000Hz附近的噪音而设计。通过模拟确认了其效果。其结果如图10所示，在频率250Hz附近及频率1000Hz附近显示高的吸音率。另外，在频率250Hz以上1500Hz以下的范围内显示吸音率为0.3以上，因而能够在宽的频带中谋求噪音降低。

(实施例2)

接下来，在图1的空调室外机100中制作了实施例1的降低噪音结构310、320、330。并且，噪音测定是根据JIS规格C9612在半无响室内设置空调室外机100，在距离室外机正面1m的点进行了测定。

(比较例1)

另外，作为比较例1，在不采用降低噪音结构310、320、330的空调室外机100中进行了噪音测定。还有，噪音测定与实施例2相同，根据JIS规格C9612进行了测定。

图11是表示实施例2及比较例1的声压等级的图。纵轴表示声压等级(dBA)，横轴表示1/3Oct.Band中心频率(Hz)。图11的实线A表示实施例2的结果，虚线B表示比较例1的结果。

如图11所示，可知在1/3Oct.Band中心频率(Hz)为160Hz～250Hz之间，相对于虚线B的比较例1的声压等级而言，实线A的实施例2的声压等级大大降低。另外可知，在1000Hz～1600Hz之间，声压等级也降低。从而可知，相对比较例1而言，实施例2中能够将噪音等级(全频带的和)降低1dB。

接下来，为了确认是否对风扇装置的送风能力造成影响，关于空调室外机100的驱动马达600的耗电进行了测定。

图12是表示空调室外机100的驱动马达600耗电的一例的图。图12的纵轴表示耗电(W)，横轴表示时刻(sec)。另外，实线A表示实施例2的状态，虚线B表示比较例1的状态。

如图12所示，比较实线A的实施例2的状态和虚线B的比较例1的状态，没有产生明显差异。

由以上推测，没有在驱动马达600中产生耗电的差异，从而，风扇200的送风能力也没有变化。其结果可知，在空调室外机100中没有降低送风能力。

上述一实施方式中，风扇200相当于风扇，前面面板500相当于壳体的一部分，护罩400相当于从喇叭口状内面形成的护罩，降低噪音结构310、320、330相当于吸音结构体，多孔板301、302、303相当于1个或多个多孔板，隔板308相当于1个或多个隔板。

本发明在上述优选一实施方式中进行了叙述，不过，本发明并没有只限制于此。可理解为没有脱离本发明精神和范围的各种实施方式作为其他方式。再有，本实施方式中叙述了根据本发明的构成产生的作用及效果，不过，这些作用及效果只是一例，并没有限定本发明。

Claims (8)

1.一种风扇装置的降低噪音结构，其包括：

用于产生气流的风扇；

用于收纳所述风扇的壳体；和

设置在所述壳体的一部分的护罩，

所述风扇装置的降低噪音结构的特征在于，

进一步包括吸音结构体，该吸音结构体设置在所述壳体的内部，位于所述护罩的外周侧。

2.根据权利要求1所述的风扇装置的降低噪音结构，其特征在于，

所述吸音结构体与所述壳体一体形成。

3.根据权利要求1所述的风扇装置的降低噪音结构，其特征在于，

所述吸音结构体作为单独的构件形成。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的风扇装置的降低噪音结构，其特征在于，

所述吸音结构体由1个多孔板及空气层形成，或者由层状配置的多个多孔板及多个空气层形成。

5.根据权利要求4所述的风扇装置的降低噪音结构，其特征在于，

所述多孔板朝向所述壳体的内部配置。

6.根据权利要求4或5所述的风扇装置的降低噪音结构，其特征在于，

所述护罩由相对于风扇轴隔开规定间隙形成的圆筒状壁构成，所述风扇轴相对于构成所述壳体的前面面板垂直形成，

所述多孔板相对于所述风扇轴大致垂直地配置。

7.根据权利要求4～6中任意一项所述的风扇装置的降低噪音结构，其特征在于，

所述多个多孔板开口率各不相同，从最表层向内侧的层，多孔板的所述开口率逐渐变小。

8.根据权利要求4～7中任意一项所述的风扇装置的降低噪音结构，其特征在于，

在所述1个或多个空气层中还配置有1个以上的隔板，利用1个以上的隔板，以作为对象的所述壳体内部噪音波长的1/2以下的间隔将所述1个或多个空气层沿多孔板面内方向分割。

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