JP2002130195A - 消音装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧力損失の抑制および汎用性の向上を実現で
きる消音装置を提供する。 【構成】 共鳴器２１をベルマウス部１６側壁にスクロ
ールケース１１と一体的に設け、このとき、共鳴器２１
は、ベルマウス部１６の突出方向(上下方向）におい
て、スクロールケース１１の上面（スクロールケース１
１のうちベルマウス部１６が形成された面）と、空気吸
込口３（ベルマウス部１６の上流端開口部）との間に位
置し、更に、共鳴器２１は、スクロールケース１１の出
口部１２上方に位置している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、騒音を低減する消
音装置に関し、例えば、ファンをスクロール状のケース
に収納した送風機や、ファンが収納されるケースを備え
た空気清浄器あるいは空調装置等に用いて好適なもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】上記のような消音装置として、従来か
ら、空気通路をなすケースの内壁面にケース内側に向か
って突出するリブを形成し、空気流を蛇行させてケース
内壁面で音波を反射させることによって、ファンの回転
作動によって発生した騒音を低減するものが知られてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
消音装置では、リブがケース内側に突出しているため、
ケース内を流れる空気の圧力損失が増加してしまうとい
う問題が発生する。

【０００４】ここで、本発明者は、例えば車両用空気清
浄器や車両用空調装置において、車室内からケース内に
吸込空気を導く吸込ダクト、あるいはケース内から車室
内への吹出空気を導く吹出ダクトに、内部に音波を導入
して騒音を低減する共鳴器（レゾネータ）を設けること
によって、上記問題を解決できるのではないかと考え
た。

【０００５】しかしながら、上記ダクトの形状は車種
（製品）ごとに異なるため、共鳴器の設置位置を車種ご
とに検討する必要があり、汎用性が低いという問題があ
った。

【０００６】本発明は、上述した問題点に鑑み、圧力損
失の抑制および汎用性の向上を実現できる消音装置の提
供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成させるために以下の技術的手段を用いる。

【０００８】すなわち、請求項１に記載の発明では、空
気流を発生させるファン（４）を収納するとともに、フ
ァン（４）の吸込部（１５）から所定高さ突出した状態
で形成されて上記吸込部（１５）へ空気を導くベルマウ
ス部（１６）を有したスクロール状のケース（１１）を
備えた送風機に用いられ、共鳴器（２１）を上記ケース
（１１）に設け、この共鳴器（２１）が、前記ベルマウ
ス部（１６）の突出方向において、上記ケース（１１）
のうちベルマウス部（１６）が形成された面と、ベルマ
ウス部（１６）の上流端開口部（３）との間に位置する
ことを特徴としている。

【０００９】また、請求項２に記載の発明では、空気流
を発生させるファン（４）を収納するとともに、ファン
（４）の吸込部（１５）から所定高さ突出した状態で形
成されて上記吸込部（１５）へ空気を導くベルマウス部
（１６）を有したスクロール状のケース（１１）を備え
た送風機に用いられ、共鳴器（２１）を上記ケース（１
１）のベルマウス部（１６）側壁に設けたことを特徴と
している。

【００１０】また、請求項６に記載の発明では、空気流
を発生させるファン（４）が収納されて室内への空気通
路をなすケース（２、１１）を備えた空気清浄器あるい
は空調装置に用いられ、共鳴器（２１）をケース（２、
１１）に設けたことを特徴としている。

【００１１】上記請求項１、２、６に記載の発明による
と、共鳴器（２１）によって騒音を低減できるので、騒
音を低減するためにケース（２、１１）内を流れる空気
に対して通風抵抗となるものを設ける必要がない。従っ
て、上記従来技術のようにケース内壁面にリブを設ける
ものと比べ、圧力損失を抑制できる。

【００１２】また、共鳴器（２１）をケース（２、１
１）に設けることによって、製品（例えば、車両用空気
清浄器あるいは車両用空調装置の送風機に用いられてい
れば車種）ごとに共鳴器（２１）の設置位置を検討する
必要がなく、上記のように共鳴器（２１）をダクトに設
けた場合に比べ、汎用性を向上できる。

【００１３】また、上記請求項１に記載の発明では、共
鳴器（２１）が、前記ベルマウス部（１６）の突出方向
において、スクロール状ケース（１１）のうちベルマウ
ス部（１６）が形成された面と、ベルマウス部（１６）
の上流端開口部（３）との間に位置することによって、
デッドスペースを有効に利用でき、その結果として省ス
ペース化できるという効果も奏する。

【００１４】更に、上記請求項２に記載の発明において
も、共鳴器（２１）をスクロール状ケース（１１）のベ
ルマウス部（１６）側壁に設けることによって、上記請
求項１に記載の発明と同様に、デッドスペースを有効に
利用でき、その結果として省スペース化できる。

【００１５】ところで、スクロール状ケース（１１）の
出口部（１２）では、ノーズ部からの空気流入により、
乱流が発生しやすく非常に騒音が発生しやすい。

【００１６】そこで、請求項３に記載の発明では、請求
項１または２に記載の発明において、共鳴器（２１）
が、スクロール状ケース（１１）の出口部（１２）にお
けるベルマウス部（１６）の突出側にほぼ位置すること
を特徴としている。

【００１７】これにより、出口部（１２）での乱流によ
り発生した騒音が、ベルマウス部（１６）からスクロー
ル状ケース（１１）外に抜けようとしても、これを共鳴
器（２１）にて直ちに低減でき、その結果として騒音低
減の効果を非常に高くできる。

【００１８】また、請求項４に記載の発明では、請求項
１ないし３いずれか１つに記載の発明において、共鳴器
（２１）をスクロール状ケース（１１）と一体的に設け
たことを特徴としているので、共鳴器（２１）をスクロ
ール状ケース（１１）と別体で設けた場合と比べ、コス
トを下げることができる。

【００１９】ところで、スクロール状ケース（１１）
は、一般的に水平方向に渡って分割面を有し、ベルマウ
ス（１６）の突出方向に沿って型抜きされる。従って、
上記請求項４に記載の発明のように、共鳴器（２１）を
スクロール状ケース（１１）と一体的に設けたときに
は、共鳴器（２１）に、ベルマウス部（１６）の上流端
開口部（３）から連続して形成した開口部を上記突出方
向に向かって開口させ、この開口部を蓋体にて覆うよう
にしないと共鳴器（２１）内部が型抜きできない。

【００２０】このとき、上記蓋体における上記突出方向
の面（以下、共鳴器（２１）における上記突出方向の面
という）と、ベルマウス部（１６）の上流端開口部
（３）とに段差があると、例えば、ベルマウス部（１
６）の上流端開口部（３）の縁部にシール材を設ける場
合に、シール材が変形してシール性が低下することが考
えられる。

【００２１】そこで、請求項５に記載の発明では、請求
項４に記載の発明において、共鳴器（２１）における上
記突出方向の面を、ベルマウス部（１６）の上流端開口
部（３）とほぼ同一面上にしたことを特徴とし、これに
より、上述したシール材の変形を抑制してシール性を向
上できる。

【００２２】

【発明の実施形態】以下、本発明の消音装置を、自動車
用空気清浄器用の送風機に適用した一実施形態につい
て、図１〜３を用いて説明する。なお、図１は空気浄化
ユニット１の構成を示す模式図、図２は光触媒付フィル
タ６を取外した状態における空気浄化ユニット１の平面
図、図３は空気浄化ユニット１の斜視図である。

【００２３】まず、空気浄化ユニット１の構成を図１〜
３を用いて説明する。

【００２４】図１に示すように、空気浄化ユニット１は
車室内に空気を導く空気通路をなすケース２を備える。
このケース２の上流端には、車室内からケース２内に空
気を導入する空気吸込口３が形成されており、この空気
吸込口３の空気下流側には、空気流を発生する送風手段
としてのファン４、たばこの煙等の汚染粒子の濃度を検
出するガスセンサ５、空気を清浄する光触媒付フィルタ
６、および光触媒付フィルタ６に紫外線を照射する紫外
線照射手段としての紫外線ランプ７がそれぞれ設けられ
ている。また、ケース２の下流端には、光触媒付フィル
タ６にて清浄された空気を車室内に向かって吹出す空気
吹出口８が形成されている。

【００２５】なお、空気浄化ユニット１は、空気吸込口
３の上流側に吸込ダクト３ａが接続されるとともに、空
気吹出口８の下流側に吹出ダクト８ａが接続された状態
で、車両リアトレイＲに組付けられるようになってい
る。

【００２６】また、車両リアトレイＲには後述するグリ
ル９の外周囲とほぼ同じ大きさの開口部１０が開口し、
吸込ダクト３ａの上流端開口および吹出ダクト８ａの下
流端開口が開口部１０に接続されている。これによっ
て、空気吸込口３が開口部１０および吸込ダクト３ａを
介して車室内空気をケース２内に吸込むとともに、空気
吹出口８から吹出された上記清浄空気が吹出ダクト８ａ
および開口部１０を介して車室内へ吹出されるようにな
っている。

【００２７】ケース２は、ファン４を収納するスクロー
ル状のスクロールケース１１と、このスクロールケース
１１の出口部１２下流側に接続されてガスセンサ５、光
触媒付フィルタ６、および紫外線ランプ７を収納する本
体ケース１３とから構成されている。

【００２８】スクロールケース１１は、水平方向（左右
方向）に渡って分割面を有した樹脂ケースであって、上
ケースと下ケースとからなる。従って、スクロールケー
ス１１は、上下方向（後述するベルマウス部１６の突出
方向に沿った方向）に沿って型抜きされる。

【００２９】また、スクロールケース１１は、図２に示
すように、その側壁がノーズ部１４からファン４の回転
方向（図２の矢印Ａ方向）に向かうにつれ、ファン４軸
からの距離が遠くなるように形成されており、ファン４
軸からの距離はスクロールケース１１の出口部１２にお
ける側壁で最も遠くなっている。

【００３０】また、図３に示すように、スクロールケー
ス１１は、その上面のうちファン４の吸込部１５と対向
する部位から車両上方に向かって所定高さＬ突出した状
態で形成され、ファン４の吸込部１５へ空気を導くベル
マウス部１６を有している。

【００３１】ベルマウス部１６は、ファン４軸に対して
同心円上となるように環状形成されており、本実施形態
では、ベルマウス部１６の上流端開口部にて空気吸込口
３をなしている。また、図面の都合上図示していない
が、ベルマウス部１６下流端開口部の縁部は、水平方向
（車両左右方向）に対して下方に円弧を描くように所定
長さだけ垂下している。

【００３２】本実施形態におけるファン４は、その駆動
手段としてのファンモータ４ａが駆動すると回転作動
し、空気を吸込部１５から軸方向（下方）に吸込んだ
後、スクロールケース１１内壁に沿って遠心方向（図２
の矢印Ａ方向）に圧送する周知の遠心式ファンにて構成
されている。なお、本実施形態では、ファンモータ４ａ
への印加電圧を変化させることによって、ファン４の回
転数が２段階（後述する低速運転と高速運転）に切替可
能となっている。

【００３３】光触媒付フィルタ６は、空気通過面を複数
箇所で山折した濾材、およびこの濾材のうち紫外線ラン
プ７と対向する面に活性炭を塗付したフィルタ本体１７
を、樹脂製の枠体１８の内周囲で脱着可能に支持するこ
とによって構成されている。また、本実施形態の光触媒
付フィルタ６は、水平方向（ファン４の出口部１２から
光触媒付フィルタ６に向かって圧送された空気が流れる
方向）に対して約２０°傾斜した状態で設けられてい
る。

【００３４】ここで、上記濾材は、周知のエレクレット
ぺーパーにて構成されており、光触媒付フィルタ６を通
過する空気中に含まれる塵を捕捉（除塵）するようにな
っている。

【００３５】また、上記活性炭は、紫外線が照射される
と励起する光触媒を担持し、光触媒付フィルタ６を通過
する空気中に含まれる臭気成分を吸着するようになって
いる。なお、本実施形態における光触媒は、金属酸化物
（本実施形態では二酸化チタン）で構成されており、紫
外線が照射されると励起して、上記活性炭に吸着した臭
気成分を酸化分解する。

【００３６】紫外線ランプ７は、光触媒付フィルタ６の
稜線を略直交する方向に渡って延出した円筒形状のガラ
ス管を有し、光触媒付フィルタ６と空気吹出口８との間
の本体ケース１３内壁面に高電圧発生部１９を介して組
付けられている。なお、紫外線ランプ７は、その長手方
向（図１の紙面表裏方向）に渡って、光触媒付フィルタ
６の折山の稜線を略直交した状態で設けられている。こ
れにより、山折りされた光触媒付フィルタ６に効率良く
紫外線を照射できるようになっている。

【００３７】また、紫外線ランプ７は、上記ガラス管内
に希ガス（本実施形態ではキセノン）が封入されてい
る。さらに、上記ガラス管の曲面部には、ガラス管の長
手方向に渡って陽極（図示しない）および陰極（図示し
ない）がそれぞれ設けられており、バッテリ（図示しな
い）からの供給電圧（本実施形態では１２Ｖ）が、上記
高電圧発生部１９にて所定の高電圧（本実施形態では２
０００Ｖ）に昇圧された後、上記電極間に印加されるよ
うになっている。また、上記ガラス管の内面には蛍光体
が塗布されている。

【００３８】従って、上記のように電極間に上記高電圧
が印加されると、電極間で放電が起こり、上記キセノン
が励起して上記蛍光体に衝突することによって、ガラス
管の曲面部のうち、上記陽極と上記陰極との間の電極が
設けられていない部位（以下、照射面という）から所定
の照射範囲で紫外線が照射されるようになっている。

【００３９】また、紫外線ランプ７は、格子状に形成さ
れた金属部材２０にて囲まれている。この金属部材２０
は、紫外線ランプ７の電極間で放電が起こったときに発
生するノイズを吸収するようになっている。これによ
り、上記ノイズが他の電気機器に悪影響を及ぼすことを
防止している。

【００４０】なお、紫外線ランプ７の上流側に光触媒付
フィルタ６が設けられているので、光触媒付フィルタ６
にて除塵された空気が常に紫外ランプ７を通過し、その
結果として紫外ランプ７が汚れないようになっている。

【００４１】また、開口部１０には、意匠部品としての
樹脂製のグリル９が設けられている。このグリル９は車
両左右方向に複数の仕切が設けられており、これによ
り、車室内乗員が空気吸込口３および空気吹出口８から
ケース２内に手を入れないようにするとともに、この仕
切の隙間からお金等がケース２内に落ちないようになっ
ている。

【００４２】また、本実施形態では、紫外線ランプ７か
ら照射された紫外線を上記の仕切によって遮り、紫外線
が車室内に漏れないようなっている。なお、グリル９
は、上記仕切にて紫外線が吸収および拡散されやすいよ
うに黒色に塗装されている。

【００４３】ここで、２１は、共鳴器であって、ベルマ
ウス部１６側壁にスクロールケース１１と一体的に設け
られている。なお、共鳴器２１は、ベルマウス部１６の
突出方向(上下方向）において、スクロールケース１１
の上面（スクロールケース１１のうちベルマウス部１６
が形成された面）と、空気吸込口３（ベルマウス部１６
の上流端開口部）との間に位置するように設けられてい
る。また、共鳴器２１は、スクロールケース１１の出口
部１２上方（ベルマウス部１６の突出側）に位置してい
る。

【００４４】また、共鳴器２１は、その内部が空洞にな
っており、所定容積をもった箱状の本体、および本体と
ベルマウス部１６側壁とを接続する首部から構成され、
本体内に音波を導入してファン４の回転作動によって発
生した騒音を低減するものである。具体的には本体の内
壁面で音波を反射させ、これにより音波の波長を変化さ
せることによって上記騒音を低減している。

【００４５】また、共鳴器２１は、上記突出方向に開口
した開口部が空気吸込口３から連続して形成され、この
開口部を蓋体で覆うようになっている。なお、上記蓋体
はこの開口部に脱着可能な状態で嵌合されている。ま
た、この蓋体における上面、すなわち、共鳴器２１にお
ける上記突出方向の面は、空気吸込口３とほぼ同一面上
となっており、空気吸込口３の縁部にシール材が設けら
れたときに、このシール材が変形しないようになってい
る。

【００４６】次に、空気浄化ユニット１の作動について
説明する。

【００４７】乗員によって図示しないイグニッションス
イッチがオンされ、上記バッテリの電力が高電圧発生部
１１に供給されると、紫外線ランプ７から所定の照射範
囲で紫外線が照射される。

【００４８】さらに、乗員が図示しない指示手段にてフ
ァン４の作動状態を、低速運転、高速運転、および自動
運転のうち、いずれか１つに選択すると、車室内空気が
開口部１０および吸込ダクト３ａを介して空気吸込口３
からケース２内に導入される。なお、上記自動運転で
は、ガスセンサ５が検出した汚染粒子の濃度が所定値以
下のときにはファン４を低速運転させ、上記所定値以上
のときにはファン４を高速運転させるようになってい
る。

【００４９】上記のようにケース２内に導入された車室
内空気は、光触媒付フィルタ６を通過して除塵および脱
臭された後、空気吹出口８から吹出ダクト８ａおよび開
口部１０を介して車室内へと吹出される。

【００５０】このとき、ファン４の回転作動によって
（特に、ノズル部１４から出口部１２への空気流入によ
る乱流発生によって）騒音が発生するが、音波が共鳴器
２１内部に導入されて波長が変化し、騒音が低減され
る。

【００５１】以上説明した本実施形態では、共鳴器２１
によって騒音を低減できるので、上記従来技術のように
ケース内壁面にリブを設けるものと比べ、圧力損失を抑
制できる。

【００５２】また、共鳴器２１をスクロールケース１１
に設けることによって、車種ごとに共鳴器の設置位置を
検討する必要がなく、共鳴器２１を吸込ダクト３ａある
いは吹出ダクト８ａに設けた場合に比べ、汎用性を向上
できる。

【００５３】また、共鳴器２１を、スクロールケース１
１のベルマウス１６側壁に一体的に設け、このとき、ス
クロールケース１１の上面と空気吸込口３との間に位置
するようにしたので、デッドスペースを有効に利用で
き、その結果として省スペース化できるとともに、共鳴
器２１をスクロールケース１１と別体で設けた場合と比
べ、コストを低下できる。

【００５４】更に、共鳴器２１がスクロールケース１１
の出口部１２上方に位置するので、出口部１２での乱流
により発生した騒音が、ベルマウス部１６からスクロー
ルケース１１外（車室内）に抜けようとしても、これを
共鳴器２１にて直ちに低減でき、その結果として騒音低
減の効果を非常に高くできる。

【００５５】（他の実施形態）上記実施形態では、共鳴
器２１をスクロールケース１１の出口部１２上方に設け
たが、これに限らず、例えば、本体ケース１３のうち空
気吹出口８周辺部位に設けても良い。

【００５６】また、上記各実施形態では、１つの開口部
１０から空気を吸込むとともに吹出しているが、当然、
空気を吸込む開口部と空気を吹出す開口部とをそれぞれ
設けても良い。

【００５７】上記各実施形態では、本発明の消音装置を
リアパッケージトレイＲに設けられた自動車用空気清浄
器用の送風機に適用した場合について説明したが、これ
に限らず、例えば、サイドトリム内に設けられた自動車
用空気清浄器、家庭用空気清浄器、空調装置内に一体的
に組み込まれる空気清浄器等に適用しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における空気清浄ユニット
１の構成を示す模式図である。

【図２】光触媒付フィルタ６を取外した状態における空
気清浄ユニット１の平面図である。

【図３】空気清浄ユニット１の斜視図である。

【符号の説明】

２…ケース、 ３…空気吸込口（ベルマウス部の上流端開口部）、 ４…ファン、 １１…スクロールケース（スクロール状のケース）、 １２…出口部、 １５…吸込部、 １６…ベルマウス部、 ２１…共鳴器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩田 吉巨 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 3G004 AA00 AA01 CA02 DA00 DA22 EA00 FA08 5D061 EE05 EE31

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気流を発生させるファン（４）を収納
   するとともに、前記ファン（４）の吸込部（１５）と対
   向する部位から所定高さ突出した状態で形成され、前記
   吸込部（１５）へ空気を導くベルマウス部（１６）を有
   したスクロール状のケース（１１）を備えた送風機に用
   いられ、 前記ケース（１１）に設けられ、音波を内部に導入して
   騒音を低減する共鳴器（２１）を備え、 前記共鳴器（２１）は、前記ベルマウス部（１６）の突
   出方向において、前記ケース（１１）のうち前記ベルマ
   ウス部（１６）が形成された面と、前記ベルマウス部
   （１６）の上流端開口部（３）との間に位置することを
   特徴とする消音装置。
2. 【請求項２】 空気流を発生させるファン（４）を収納
   するとともに、前記ファン（４）の吸込部（１５）と対
   向する部位から所定高さ突出した状態で形成され、前記
   吸込部（１５）へ空気を導くベルマウス部（１６）を有
   したスクロール状のケース（１１）を備えた送風機に用
   いられ、 前記ケース（１１）の前記ベルマウス部（１６）側壁に
   設けられ、音波を内部に導入して騒音を低減する共鳴器
   （２１）を備えたことを特徴とする消音装置。
3. 【請求項３】 前記共鳴器（２１）は、前記スクロール
   状ケース（１１）の出口部（１２）における前記ベルマ
   ウス部（１６）の突出側にほぼ位置することを特徴とす
   る請求項１または２に記載の消音装置。
4. 【請求項４】 前記共鳴器（２１）は、前記スクロール
   状ケース（１１）と一体的に形成されたことを特徴とす
   る請求項１ないし３いずれか１つに記載の消音装置。
5. 【請求項５】 前記スクロール状ケース（１１）は、水
   平方向に渡って分割面を有した樹脂ケースであるととも
   に、型抜き方向が前記ベルマウス部（１６）の突出方向
   に沿っており、 前記共鳴器（２１）の前記突出方向における面を、前記
   ベルマウス部（１６）の上流端開口部（３）とほぼ同一
   面上にしたことを特徴とする請求項４に記載の消音装
   置。
6. 【請求項６】 空気流を発生させるファン（４）が収納
   されて室内への空気通路をなすケース（２、１１）を備
   えた空気清浄器あるいは空調装置に用いられ、 前記ケース（２、１１）に設けられ、音波を内部に導入
   して騒音を低減する共鳴器（２１）を備えたことを特徴
   とする消音装置。