CN102162473A - 鼓风机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及鼓风机。用于在建筑工地等吹飞并收集粉尘等辅助作业的鼓风机，由于利用风扇吹风的声音大，因此要求减低其噪声。本发明中，不使用现有的消音器和特别的吸音材料，而能够利用更简单的结构且低成本地减低送风音。与送风口(11)的送风路(16)并列设置消音室(21)，使该消音室(21)经消音孔(22)与送风路(16)连通。通过送风的压力变化而在送风路(16)和消音室(21)之间产生空气的出入，将声音能量转化为摩擦热能，从而实现噪声的减低。

Description

鼓风机
技术领域
本发明涉及例如在建筑作业现场作为向产生的粉尘等吹送风来进行收集的送风机或者相反地用来吸收粉尘等的集尘器使用的鼓风机(blower)。
背景技术
一直以来，这种鼓风机具有如下结构：用电机使在主体壳体中内装的风扇旋转，由此产生从设于主体壳体的吸气口到送风口的风的流动，从送风口送风且从吸气口吸尘。因此，就该鼓风机而言，除了电机的驱动声音以外，还会由于风从吸气口朝向送风口的流动而产生噪声(送风音)。因此，希望将这种鼓风机的送风音低噪声化。
一直以来，与这种鼓风机相关的技术公开于下述的专利文献中。在专利文献1中公开了用于除去在使用过程中产生的静电的技术，在专利文献2中公开了用于低噪声化的技术。后者的专利文献2中公开的低噪声化技术在吸气口和送风口之间分别夹入具备多个小孔的筒体形消音器和特殊的吸引材料来降低特定频率带域的噪声。
专利文献1：日本特开2001-50196号公报
专利文献2：日本特开昭45-30389号公报
但是，对于在各种作业现场辅助性使用的鼓风机，做成具有上述的消音器或者特殊的吸音材料的结构会导致其结构的复杂化，并且会带来成本提高的问题。对于主要是作业人员手持使用的轻量且紧凑的鼓风机，希望不原样使用上述现有技术而能够以更简单且低成本的结构实现同等的低噪声化。
发明内容
本发明的目的在于针对这种鼓风机用现今没有的简易且低成本的结构实现该低噪声化。
为此，本发明为以下技术方案所述的结构的鼓风机。
根据技术方案1的鼓风机，通过风扇的旋转在送风口产生风的流动(送风)。该送风会基于风扇的叶片数、转速产生在送风方向反复高压区域和低压区域的压力变化(脉动)。因此，若在送风路产生送风，则由于其压力变化而产生送风的一部分经消音孔在送风路和消音室之间出入的空气流。若经消音孔在送风路和消音室之间产生空气流，则产生因通过消音孔的空气与消音孔的边缘部之间的摩擦所导致的摩擦热，因此送风音的声音能量被转化为摩擦(热)能，从而降低了送风音(消音化)。
这样，利用与送风路并列设置且区划形成消音室并且通过消音孔连通该消音室和送风路来进行消音的亥姆霍兹共鸣器的原理来降低送风音的一次成份，从而不是使用现有的消音器或者特殊的吸音材料来消音的结构，因此能够以简易且低成本的结构获得高消音(吸音)效果。
由于能够以简易且低成本的结构获得高消音效果，因此可以优选作为在比较轻量级作业且辅助性送风作业或者集尘作业中使用的鼓风机来实施。
根据技术方案2所述的鼓风机，能够简化在送风路并列设有消音室和消音孔的送风口及具备该送风口的主体壳体的制作和装配工序。
根据技术方案3所述的鼓风机，由于在成为左右对开壳体的送风口的部分设置壁部并将该部分左右对接就会形成消音室，所以能够进一步简化其制作工序以及装配工序并且实现低成本化。
根据技术方案4的鼓风机，能够更有效地获得消音效果。
根据技术方案5的鼓风机，只要将单独制作出的消音器安装于主体壳体的送风口就能够获得与技术方案1所述的噪声降低结构同样的消音效果。这样，与送风路并列设置的消音室和将送风路和消音室两者连通的消音孔除了一体地设置在主体壳体侧之外，设置在与主体壳体分开单独准备的消音器上也能够获得相同的消音效果，并且能够实现结构的简化以及低成本化。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的图，且是鼓风机的整体侧视图。在本图中以纵剖面示出送风口的周边。
图2是图1的(II)向视图，且是鼓风机的俯视图。在本图中以横剖面示出送风口周边。
图3是图1的(III)-(III)线向视图，且是送风口的纵剖视图。
图4是噪声减低部的放大侧视图。
图5是表示第二实施方式的噪声减低结构的图，且是吹出口以及消音器的纵剖视图。
附图标记
1...鼓风机；2...电动机；3...风扇；3a...叶片(fin)；10...主体壳体；10L...对开壳体(左)；10R...对开壳体(右)；11...送风口；12...吸气口；13...手柄部；13a...启动开关；13b...停止开关；14...电池组；15...风扇盒部；16...送风路；16a...上壁部；16b...下壁部；17...送风口(第二实施方式)；20...噪声减低部；21...消音室；21a...底壁部；21b...前壁部；21c...后壁部；22...消音孔；30...消音器；31...送风路；31a...上壁部；31b...下壁部；32、33...噪声减低部(第二实施方式)；32a、33a...消音室；32b、33b...消音孔。
具体实施方式
接下来，基于图1～图5说明本发明的实施方式。图1表示本实施方式涉及的鼓风机1。该鼓风机1具备在主体壳体10内装有作为驱动源的电动机2的结构。在主体壳体10的前部一体地设置有筒体形的送风口11，在主体壳体10的下部设置有狭缝形状的多个吸气口12～12。此外，在主体壳体10的后部设置有环形的手柄部13，在手柄部13的下侧安装有作为电源的电池组14。电动机2以该电池组14为电源而启动。取下该电池组14后用以其他方式准备好的充电器对该电池组14充电，从而能够反复使用该电池组14。在手柄部13的上部设置有按键式的启动开关13a和停止开关13b。若按压操作启动开关13a则电动机2启动，若按压操作停止开关13b则电动机2停止。
在电动机2的输出轴上设置有风扇3。对于例示的风扇3使用所谓的离心风扇。风扇3具有9个叶片3a～3a。如图2及图3所示，在主体壳体10的大致中央设置有向侧方呈圆板形伸出的风扇盒部15。若电动机2启动而使得风扇3旋转，则从吸气口12吸入外部气体，该外部气体从各叶片3a沿放射方向被吹出而吹到风扇盒部15的内表面，从而在图2中成为逆时针方向的回旋流依次从送风口11被吹出。
在该送风口11设置有用于减低送风音的噪声减低部20。本实施方式涉及的鼓风机1的特征在于该噪声减低部20，在其他的鼓风机1的基本结构方面，与现有的结构相同即可。
主体壳体10是所谓的树脂制壳体，具备使分别单独地一体成型的左右对开壳体10L、10R相互对接结合的对开结构。两个对开壳体10L、10R相对于图1中空心箭头所示的送风方向而左右地分为两部分。在图2、图3中，对左右对开壳体10L、10R的对接面标记了符号J。左右对开壳体10L、10R构成为除了风扇盒部15以外其他部分大致相互左右对称。成为主体壳体10的送风口11、吸气口12、手柄部13的各部分，分别在两个对开壳体10L、10R上一体地成型。
在主体壳体10的前部一体设置的送风口11具有大致圆筒形状，并与主体壳体的对开结构匹配地具有左右的对开结构。此外，在送风口11设置的噪声减低部20也具有左右对开结构。因此，若使左右对开壳体10L、10R相互对接而形成主体壳体10，则同时形成了送风口11及噪声减低部20。
在送风口11的内部一体形成有上侧的上壁部16a和下侧的下壁部16b。在该上壁部16a和下壁部16b之间区划形成送风路16。该送风路16的风上侧与风扇盒部15内连通，通过风扇3的旋转而产生的送风经过该送风路16从在送风口11设置的喷嘴的前端被吹出。
图4详细地示出了噪声减低部20。该噪声减低部20设置在该送风路16的下侧。该噪声减低部20具备消音室21和消音孔22。消音室21由下壁部16b、在下壁部16b的下表面侧一体成型的圆弧形状的底壁部21a和前后的壁部21b、21c区划形成。消音孔22形成在下壁部16b上。消音室21经该消音孔22而与送风路16连通。消音室21对除了该消音孔22的其他空间部进行气密密封。
上下壁部16a、16b、底壁部21a、前后壁部21b、21c和消音孔22，与主体壳体10的左右对开结构匹配地具有相同的左右对开结构。因此，在成为左右对开壳体10L、10R的送风口11的部分一体成型的各壁部左右相互对接而分别形成上下壁部16a、16b、底壁部21a、前后壁部21b、21c和消音孔22。因此，只要对接左右对开壳体10L、10R形成主体壳体10，则上述壁部同时对接而同时形成了消音室21和消音孔22，因此如上所述那样同时形成了该噪声减低部20。因此，无需对消音室21及消音孔22花费特别的功夫就可以形成该噪声减低部20。
根据这样设置的噪声减低部20，送风路16内的送风会产生与风扇3的叶片数对应的压力变化(脉动)，通过该压力变化在该送风路16与消音室21之间产生空气的出入(流动)(亥姆霍兹共鸣器的原理)。若经消音孔22而在送风路16与消音室21之间产生空气的出入时，在消音孔22的边缘部与通过消音孔22的空气之间产生摩擦，结果产生摩擦热。由于这样产生摩擦热，而将通过送风路16的送风的声音能量转化为热能，减低了这样的量的送风音。
消音室21的容积和消音孔22的孔径，与因风扇3的叶片数和转速等因素而变化的频率匹配地适当设定。在本实施方式中，如上所述具有9个叶片(fin)的风扇3的转速被设定为16000rpm，因此送风音的频率为约2.4kHz。对此，消音室21的容积被设定为14100mm3，消音孔22以25mm的直径形成，成为消音孔22的深度的下壁部16b的壁厚t设定为1.5mm。通过这样适当地设定各部分的尺寸，通过本申请人的验证确认了能够获得高噪声减低效果。在使用例示的结构的情况下，已经确认从送风口11被吹出的送风的一次成分的噪声级别与不具备特别的噪声减低功能的现有设备相比大约降低5～10dB左右，由此，尖锐刺耳的声音消失且音质也得到改善，从而在这一点上能够提高该鼓风机1的使用便利性。
根据如上述那样构成的本实施方式的鼓风机1，利用在送风口11设置的噪声减低部20减低了送风音。该噪声减低部20具备与送风路16并列设置的消音室21和将送风路16与消音室21两者连通的消音孔22，这些部件在主体壳体10上一体成型并具有对开结构，因此只要形成该主体壳体10就同时形成了这些部件。这仅通过较容易地变更用于将对开壳体10L、10R成型的成型模具就能够实现。从而，根据本实施方式，与使用现有的消音器或特别的消音材料的结构相比，能够实现简易且低成本的噪声减低部20。
在上述说明的第一实施方式中，可以进行各种变更。例如，在例示的第一实施方式中，例示了具备噪声减低部20的送风口11在左右对开结构的主体壳体10上一体设置的结构，但是噪声减低部20可以是分体制作并通过适当更换而能够装配在主体壳体的送风口的结构。所述的与主体壳体分体的送风口可以作为噪声减低用的消音器使用。根据该消音器，通过在不具备特别的噪声减低结构的现有鼓风机上安装(后安装)消音器，而能够获得同等的噪声减低效果。相关的结构相当于技术方案5所述的发明的实施方式。
该第二实施方式涉及的消音器30如图5所示。在图5中仅示出了在鼓风机1的前部设置的送风口17。鼓风机1的基本结构与上述第一实施方式相同而无需特别进行变更。在该送风口17没有设置上述例示的消音部20。能够相对于该送风口17装卸消音器30。
消音器30具有大致筒体形状，与主体壳体10相同地具有树脂制的左右对开结构。在该消音器30的内周侧通过上壁部31a和下壁部31b区划形成送风路31。在该消音器30安装于送风口17上的状态下送风路31与送风口17的送风路16连通。
在消音器30上设置有上下两个噪声减低部32、33。下侧的噪声减低部32具备沿下壁部31b设置的消音室32a和在下壁部31b设置的消音孔32b。上侧的噪声减低部33具备沿上壁部31a设置的消音室33a和在上壁部31a设置的消音孔33b。下侧的消音室32a和上侧的消音室33a除了消音孔32b、33b之外均被区划为密闭空间。下侧及上侧的消音孔32b、33b的孔径分别基于因风扇3的叶片数及转速等因素而变化的送风音的频率而适当设定。
根据这样构成的消音器30，能够获得与上述第一实施方式同样的作用效果。而且，由于是相对鼓风机主体侧的送风口能装卸的消音器30，因此对不具备特别的噪声减低功能的现有鼓风机而言，通过装设例示的消音器30能够获得更大的噪声减低效果，在这一点上能够作为后安装用的消音器30来利用。
在以上说明的两实施方式中可以进一步进行变更。例如，对于消音室21、32a、33a的容积和消音孔22、32b、33b的孔径等各部分的尺寸，可以基于因所使用的风扇的叶片数和转数的不同而变化的送风音的频率来进行适宜变更后实施。
此外，对于一个消音室也可以设置多个消音孔，还可以在送风方向上配置多个消音室。
进而，例示了将电池组作为电源而驱动内置电动机的充电式鼓风机1，但是可以应用于将交流电源作为电源的交流式鼓风机、或者不用电机而将内燃机作为驱动源的发动机鼓风机。
此外，例示了从送风口11、17或者消音器30送风的鼓风机1，但也能应用于使风扇反向旋转而从送风口集尘(吸气)的情况，因此在送风侧(排气侧)或者吸气侧均能应用，主要在于在产生风的流动并且因风扇的叶片数等因素而产生压力变化的情况下，能够应用例示的噪声减低部。

Claims (5)

1.一种鼓风机，其特征在于，
在内装有旋转的风扇的主体壳体上具备吸气口和送风口，其中
在上述送风口，与送风路并列地设置消音室，通过消音孔将该消音室和上述送风路之间连通。
2.根据权利要求1所述的鼓风机，其特征在于，
上述鼓风机具有下述的低噪声化结构，即，
上述主体壳体具有相对于上述送风口的送风方向而左右被分为两部分的对开结构，与该对开结构相匹配地，上述消音室和上述消音孔形成为对开结构。
3.根据权利要求2所述的鼓风机，其特征在于，
上述主体壳体的左右对开壳体分别利用树脂的一体成型而形成，在该对开壳体的成为上述送风口的部分一体成型的壁部被左右相互对接而形成出上述消音室，并且形成上述消音孔。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的鼓风机，其特征在于，
基于上述风扇的叶片数和转速，设定上述消音室的容量和上述消音孔的孔径。
5.一种消音器，其特征在于，
该消音器安装于鼓风机的送风口，该鼓风机在内装有旋转的风扇的主体壳体上具备吸气口和上述送风口，并且
所述消音器具有内周侧成为送风路的筒体形，
所述消音器具备与上述送风路并列设置的消音室和将该消音室与上述送风路连通的消音孔。
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