JP2012147543A - Sound deadening type air cooling device of electrical apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気機器の空冷装置であって、電気機器および空冷装置からの騒音を低減できる消音型空冷装置に関する。 The present invention relates to an air-cooling device for an electric device, and relates to a silencer type air-cooling device that can reduce noise from the electric device and the air-cooling device.
大型の電気機器、例えば、大型の交流モータと、そのインバータ盤は、工作機械等産業機械を運転する際に必要であり、工場設備に多く用いられている。
しかしながら、これらの電気機器はそれ自体が、騒音や振動を発するほか、発熱して冷却を要するものが多い。
Large electric devices, for example, large AC motors and their inverter panels are necessary when operating industrial machines such as machine tools and are often used in factory facilities.
However, many of these electric devices themselves generate noise and vibration, and generate heat and require cooling.
そのため、交流モータをハウジング内に収容し、あるいはインバータ回路をインバータ盤の筐体内に収容し、騒音を抑制するとともに、空冷装置の冷却ファンによる冷却用空気を流通させて、空冷することが行われる。
すなわち、電気機器の発熱量に見合う放熱を計算し、設備費用、維持管理費用の面で有利な冷却ファンを用いた空冷が採用される。
しかし、それら電気機器が発生する熱を冷却するための冷却ファンは、回転音や、風きり音を発生して外部に放出し、騒音源となり、環境問題を生じる場合があった。
Therefore, the AC motor is accommodated in the housing, or the inverter circuit is accommodated in the casing of the inverter panel to suppress noise, and air is cooled by circulating cooling air from the cooling fan of the air cooling device. .
In other words, the heat radiation corresponding to the calorific value of the electric equipment is calculated, and air cooling using a cooling fan that is advantageous in terms of facility costs and maintenance costs is adopted.
However, the cooling fan for cooling the heat generated by these electric devices generates a rotating sound or a wind noise and releases it to the outside to become a noise source, which may cause environmental problems.
それに対して、騒音低減要求に対しては、冷却ファンを採用しつつ改善を図ることに代えて、冷却水による水冷が採用されることがある。
しかし、水冷式は、給水、排水設備が必要となるとともに、結露や、錆、付着鉱物等による冷却水循環管路の詰まり等の給排水トラブルと、それによる設備故障等の二次トラブルが発生する恐れがあり、それを防止するための設備、管理労力等のコストが増大する問題が生じやすく、十分な解決策とはいえなかった。
On the other hand, in response to a noise reduction request, water cooling with cooling water may be employed instead of improving while employing a cooling fan.
However, the water-cooled type requires water supply and drainage facilities, and may cause water supply and drainage troubles such as condensation, rust, clogging of cooling water circulation pipes due to adhering minerals, etc., and secondary troubles such as equipment failures. However, the problem of increasing the cost of equipment and management labor to prevent it is likely to occur, and it was not a sufficient solution.
そこで、コスト抑制と環境対策の両立のために、低騒音化を可能とする空冷装置が求められている。
例えば、下記特許文献1には、インバータ盤の筐体の冷却風入口、冷却風出口の一方、または両方に、消音ダクトを設けたものが示されているが、冷却ファン自体の前後には一方側のみに消音ダクトが接続されるに止まり、他方側は筐体内のインバータ回路等に直接対面している。
したがって、筐体内の回路等機器の周りを流れて乱流となった空気流が、乱流による振動を伴ったまま冷却ファンに吸入される。あるいは、冷却ファンから送入されたままの乱流空気が筐体内へ送り込まれ、乱流空気による騒音を発するので、低騒音化については十分なものとはいえない。
Therefore, in order to achieve both cost reduction and environmental measures, there is a demand for an air cooling device that can reduce noise.
For example,
Therefore, the turbulent airflow that flows around the devices such as the circuits in the housing is sucked into the cooling fan with vibration caused by the turbulent flow. Alternatively, the turbulent air as it is sent from the cooling fan is sent into the housing and generates noise due to the turbulent air, so it cannot be said that the noise reduction is sufficient.
また、下記特許文献2には、エレベータの換気ファン(送入側、および排出側)の消音機能について示されているが、エレベータのかご内の低騒音化のみを企図するものである。
したがって、送入側、排出側ともに各換気ファンのかご側の通風ダクトには、アクティブ騒音制御装置を主要な低騒音化手段として備えることに加え、吸音材の内張り等をしているが、各換気ファンの外気側は、直接エレベータ昇降路内に開放されており、何らの消音対策を備えていない。
すなわち、本発明が企図するような、各換気ファンの外部に対する騒音対策は示されていない。
Moreover, although the following
Therefore, the ventilation ducts on the car side of each ventilation fan on both the inlet side and the outlet side are provided with an active noise control device as a main noise reduction means, and are lined with a sound absorbing material. The outside side of the ventilation fan is open directly into the elevator hoistway and does not have any noise reduction measures.
That is, the noise countermeasures for the outside of each ventilation fan as contemplated by the present invention are not shown.
本発明は、上記従来技術に鑑み、冷却ファンの吸入口と排出口の両方で、騒音の発生の防止、消音作用が得られ、電気機器および空冷装置からの騒音を低減できる消音型空冷装置を提供することを課題とする。 In view of the above prior art, the present invention provides a muffler type air cooling device that can prevent noise generation and muffle noise at both the suction port and the discharge port of a cooling fan, and can reduce noise from electrical equipment and air cooling devices. The issue is to provide.
上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、冷却ファンによって流通される冷却用空気により電気機器を冷却する消音型空冷装置において、前記冷却ファンの吸込口と排出口の両方にサイレンサが備えられたことを特徴とする電気機器の消音型空冷装置である。
In order to solve the above-described problems, the invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の電気機器の消音型空冷装置において、前記吸込口または排出口の少なくともいずれか一方に、整流能を有するサイレンサが備えられたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the silencer type air cooling device for an electric device according to the first aspect, a silencer having a rectifying function is provided in at least one of the suction port and the discharge port. To do.
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の電気機器の消音型空冷装置において、前記吸込口または排出口の少なくともいずれか一方に、同吸込口または排出口と接続する冷却用空気流路の内周面を多孔板で形成し、その周囲を吸音材で囲んでなるサイレンサが備えられたことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the silencer type air cooling device for an electric device according to the first or second aspect, the suction port or the discharge port is connected to at least one of the suction port or the discharge port. The present invention is characterized in that a silencer is provided in which the inner peripheral surface of the cooling air flow path is formed of a perforated plate and the periphery thereof is surrounded by a sound absorbing material.
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の電気機器の消音型空冷装置において、前記消音型空冷装置は、前記吸入口を前記電気機器側と接続させて前記冷却用空気を吸い込み、前記排出口から外部に同冷却用空気を排出するものであって、同排出口に整流能を有するサイレンサが備えられたことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the silencer type air cooling device for an electric device according to the first aspect, the silencer type air cooling device sucks the cooling air by connecting the suction port to the electric device side. The cooling air is discharged to the outside from the discharge port, and a silencer having a rectifying function is provided at the discharge port.
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の電気機器の消音型空冷装置において、前記吸入口に、同吸入口と接続する冷却用空気流路の内周面を多孔板で形成し、その周囲を吸音材で囲んでなるサイレンサが備えられたことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the silencer type air cooling device for an electric device according to the fourth aspect, an inner peripheral surface of a cooling air flow channel connected to the suction port is formed of a porous plate at the suction port. In addition, a silencer is provided that surrounds it with a sound absorbing material.
請求項6に記載の発明は、請求項4または請求項5に記載の電気機器の消音型空冷装置において、前記電気機器は、インバータ盤であり、前記消音型空冷装置は、同インバータ盤内から外部に前記冷却用空気を排出するものであることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the silencer type air cooling device for an electric device according to the fourth or fifth aspect, the electric device is an inverter panel, and the silencer type air cooling device is provided from within the inverter panel. The cooling air is discharged to the outside.
請求項7に記載の発明は、請求項4または請求項5に記載の電気機器の消音型空冷装置において、前記電気機器は、ハウジングに収容された交流モータであり、前記消音型空冷装置は、同ハウジング内から外部に前記冷却用空気を排出するものであることを特徴とする。
The invention according to claim 7 is the silencing type air cooling apparatus for electric equipment according to
請求項1の発明の電気機器の消音型空冷装置によれば、冷却ファンの吸込口と排出口の両方にサイレンサが備えられたので、冷却ファンの吸入口と排出口の両方で、騒音の発生の防止、消音作用が得られる。
すなわち、電気機器側から冷却用空気を吸い込み、外部に排出する場合には、電気機器からの騒音や、電気機器を通過した冷却用空気の騒音が吸入口のサイレンサで低減されるとともに、冷却ファンから発生する騒音は排出口のサイレンサで低減されるので、冷却用空気の外部への排出とともに電気機器および冷却ファンから外部に放出される騒音が抑制され、消音効果が得られる。
According to the silencer type air cooling device for an electrical apparatus of the first aspect of the present invention, since silencers are provided at both the suction port and the discharge port of the cooling fan, noise is generated at both the suction port and the discharge port of the cooling fan. Prevention and silencing.
In other words, when cooling air is sucked from the electrical equipment side and discharged outside, the noise from the electrical equipment and the noise of the cooling air that has passed through the electrical equipment are reduced by the silencer of the suction port, and the cooling fan Since the noise generated from the exhaust air is reduced by the silencer at the discharge port, the noise released to the outside from the electrical equipment and the cooling fan is suppressed together with the discharge of the cooling air to the outside, and a noise reduction effect is obtained.
また、外部から冷却用空気を吸い込み電気機器側に給気する場合にも、冷却ファンから発生する騒音は、吸入口のサイレンサで低減されて外部に放出されることが防止され、電気機器から発生する騒音や、電気機器を通過する冷却用空気の騒音は排出口のサイレンサで低減されて冷却ファンに伝達されることが防止されるので、電気機器および冷却ファンから外部に放出される騒音が抑制され、消音効果が得られる。 In addition, when cooling air is sucked in from the outside and supplied to the electrical equipment side, the noise generated from the cooling fan is reduced by the silencer at the suction port and is prevented from being released to the outside. Noise and noise of cooling air that passes through electrical equipment are reduced by the silencer at the exhaust port and are prevented from being transmitted to the cooling fan, thus suppressing noise emitted from the electrical equipment and cooling fan to the outside And a silencing effect is obtained.
請求項2の発明によれば、請求項1の発明の効果に加えて、吸込口または排出口の少なくともいずれか一方において、整流能のあるサイレンサ、すなわち整流装置として働くサイレンサが設けられるので、冷却ファンを通過する冷却用空気の乱流が整流され、乱流に基づく騒音が低減され、電気機器および冷却ファンから外部に放出される騒音がより効果的に抑制され、消音効果が得られる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、請求項1または請求項2の発明の効果に加えて、吸込口または排出口の少なくともいずれか一方に、同吸込口または排出口と接続する冷却用空気流路の内周面を多孔板で形成し、その周囲を吸音材で囲んだサイレンサが設けられるので、そのサイレンサは吸音性の高いものとなり、冷却ファンを通過する冷却用空気の圧力振動が吸収されて騒音が低減されるため、電気機器および冷却ファンから外部に放出される騒音がより効果的に抑制され、消音効果が得られる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、冷却ファンが吸入口で電気機器側から吸い込んだ冷却用空気を、排出口から外部に排出する際に、整流能のあるサイレンサが冷却ファンの排出口に設けられているので、冷却ファンの排出口の乱流、回転を含む冷却用空気が整流されるため、乱流に基づく騒音が低減され、整流能のあるサイレンサが特に有効に生かされて、請求項1の発明の効果が奏される。
According to the invention of
請求項5の発明によれば、請求項4の発明の効果に加えて、吸音性が高いサイレンサが冷却ファンの吸入口に設けられるので、電気機器から発生する騒音や、電気機器を通過する冷却用空気の騒音、すなわち冷却用空気の圧力振動が吸収されるため、吸音性が高いサイレンサが特に有効に生かされる。
すなわち、両サイレンサの作用効果が相互に好ましく相俟って、特に有効に電気機器および冷却ファンから外部に放出される騒音が抑制され、消音効果が得られる。
According to the invention of claim 5, in addition to the effect of the invention of
That is, the operational effects of both silencers are preferably combined with each other, and noise that is released to the outside from the electrical equipment and the cooling fan is particularly effectively suppressed, thereby obtaining a silencing effect.
請求項6の発明によれば、冷却ファンによる冷却用空気の排出に伴ってインバータ盤内に導入される冷却用空気としての外気により、インバータ盤内のインバータ回路等が空冷されるとともに、請求項4または請求項5の発明の効果によって、インバータ盤および冷却ファンから外部に放出される騒音が、効果的に抑制されて消音効果が得られ、インバータ盤の冷却コストの低減と、環境問題の解消に寄与できる。 According to the invention of claim 6, the inverter circuit and the like in the inverter panel are air-cooled by the outside air as the cooling air introduced into the inverter panel when the cooling air is discharged by the cooling fan. 4 or the effect of the invention of claim 5 effectively suppresses noise emitted to the outside from the inverter panel and the cooling fan to obtain a silencing effect, thereby reducing the cooling cost of the inverter panel and solving environmental problems. Can contribute.
請求項7の発明によれば、冷却ファンによる冷却用空気の排出に伴ってハウジング内に導入される冷却用空気としての外気により、ハウジング内の交流モータが空冷されるとともに、請求項4または請求項5の発明の効果によって、交流モータとそのハウジングおよび冷却ファンから外部に放出される騒音が、効果的に抑制されて消音効果が得られ、交流モータの冷却コストの低減と、環境問題の解消に寄与できる。 According to the invention of claim 7, the AC motor in the housing is air-cooled by the outside air as the cooling air introduced into the housing as the cooling air is discharged by the cooling fan. Due to the effect of the invention of item 5, the noise emitted to the outside from the AC motor, its housing and the cooling fan is effectively suppressed, and a silencing effect is obtained, reducing the cooling cost of the AC motor and solving the environmental problems Can contribute.
以下、本発明の実施形態1に係る電気機器の消音型空冷装置について図1ないし図4に基づいて説明する。
本実施形態において、消音型空冷装置1を取り付けた「電気機器」はインバータ盤3である。
Hereinafter, a silencer type air cooling device for an electric apparatus according to
In the present embodiment, the “electric device” to which the silencer type
図1に示されるように、立設されたインバータ盤3には、その筐体30内にインバータ回路32が収容されており、図示しない入出力電力線が接続されている。
筐体30の上面には消音型空冷装置1が取り付けられ、その冷却ファン10の吸入口12には吸入口サイレンサ13が設けられ、排出口14には排出口サイレンサ15が設けられている。
吸入口サイレンサ13は、筐体30内の上部空間33と冷却用空気ダクト16を介して連通している。
排出口サイレンサ15は、吹き出し口17で外部に開放されている。
As shown in FIG. 1, the
The silencer type
The
The
図においては、吸入口サイレンサ13、冷却ファン10および排出口サイレンサ15は、単に簡略な支柱31上に立設されて略図示されているが、振動発生を防ぐように、十分な剛性を有する構造の支柱31と図示しない横梁部材等で支持されるものとする。
In the figure, the
消音型空冷装置1の冷却ファン10は、軸流ファンであり、図示しない電力源と制御回路とにより駆動電力供給と制御が行われる。
冷却ファン10が駆動されると、インバータ盤3内から冷却用空気が排出され、冷却用空気の排出に伴ってインバータ盤3内に導入される冷却用空気としての外気により、インバータ盤3内のインバータ回路32等が空冷される。
インバータ盤3の筐体30には、図示しない外気流入路が設けられており、外気流入路はラビリンス流路等を備えて、外気流入路から流入する外気をさかのぼって筐体30内の騒音が外部に漏れないようにすることが好ましい。
The cooling
When the cooling
The
吸入口サイレンサ13は、吸入口12と接続し、冷却ファン10の直径と略同じ内径の円形断面の冷却用空気流路18を形成して、吸入空気の流れに乱れが生じないようにしている。
冷却用空気流路18の内周面18aは、図3に示されるように多孔板19で形成され、その周囲は吸音材20で囲まれており、その間には吸音材20を多孔板19の孔19aから保護するために通気繊維体21が配されている。さらにその外側は、吸入口サイレンサ・ケーシング13aで覆われる。
The
As shown in FIG. 3, the inner
多孔板19の孔19aは、その外周側の吸音材20とともに、冷却用空気流路18の内周面18aに形成された半径方向の空孔となり、空気の膨張による異音吸収が可能な構造である。多孔板19と吸音材20を用いた吸入口サイレンサ13は、冷却用空気の圧力振動を吸収し、吸音性が高いサイレンサとなる。
The
多孔板19は、金属板または樹脂板で容易に構成できるが、繊維強化石膏ボード等で構成して、吸音効果を向上させることもできる。
吸音材20は、グラスウール、ロックウール、金属繊維、ウレタンフォーム、多孔質のセラミックス等、適切なものを選択して用いることができる。
通気繊維体21は、グラスクロス等を用いることができるが、吸音材20の種類によっては不要である。
The
As the
Glass fiber or the like can be used for the
本実施形態において、冷却用空気ダクト16は、ベンド部16aを有している。ベンド部16aによって、インバータ盤3からの排気方向、すなわち消音型空冷装置1との接続方向が自在に設定できる。
ベンド部16aにおいては、通過する冷却用空気の流れ方向が変わるため、流路抵抗が増し、乱流が発生する恐れがあるが、ベンド部16a内には整流板23を設けて流通する空気の流れ方向を導き、均等な流れを得ることで、冷却用空気の流れの偏り、圧縮、衝突による騒音発生が抑制されている。
In the present embodiment, the cooling
In the
ベンド部16aに整流板23を設ける場合、円形断面ダクトでは製作に困難を伴う場合があり、本実施形態では、ベンド部16aは矩形断面ダクトとしている。
しかし、その場合、円形断面のダクト等と接続するに際し、本実施形態では吸入口サイレンサ13の円形断面の冷却用空気流路18と接続するに際し、図4に示すような角円接続ダクト24を介装し、矩形断面部から円形断面部へと、流通する空気が滑らかに流れるようにして、流れの乱れによる騒音の発生を抑制している。
When the rectifying
However, in this case, when connecting to a circular cross-section duct or the like, in this embodiment, when connecting to the cooling
一方、排出口14に設けられた排出口サイレンサ15は、整流能を有するサイレンサとなっている。すなわち整流装置として働くサイレンサであり、本実施形態では、冷却ファン10の吐出方向に平行な多数の管状通路26を備えるハニカム構造体27からなるサイレンサとなっている。
そのため、冷却ファン10から吐出される冷却用空気の乱流が整流され、乱流に基づく騒音発生が低減される。
On the other hand, the
Therefore, the turbulent flow of the cooling air discharged from the cooling
ハニカム構造体27は、金属、樹脂等で容易に構成できるが、吸音効果を高めるために、繊維強化石膏ボード、多孔質のセラミックス等で構成することもできる。
ハニカム構造体27は、その外周側を排出口サイレンサ・ケーシング15aで覆われるが、排出口サイレンサ15の吹き出し口17には、図示しない保護枠が取り付けられて、ハニカム構造体27が保護されている。
The
The outer peripheral side of the
上述のように構成された本実施形態のインバータ盤3の消音型空冷装置1が稼動すると、冷却ファン10が回転して、インバータ盤3内の上部空間33から空気(冷却用空気)を、冷却用空気ダクト16(ベンド部16a、角円接続ダクト24を含む)、吸入口サイレンサ13、吸入口12を経由して吸い出す。
吸い出された空気は、排出口14から外部に排出される。
When the sound deadening
The sucked air is discharged from the
冷却用空気の排出に伴って、インバータ盤3の筐体30に設けられた図示しない外気流入路から、冷却用空気としての外気がインバータ盤3内に導入される。冷却用空気は筐体30内のインバータ回路32の周囲を通過し、インバータ回路32が空冷される。
なお、本実施形態では、インバータ盤3としてインバータ回路32のみを備えたものを例示したが、勿論それに限られることは無く、インバータ盤3は、インバータ回路32と協働するコンバータ、変圧器、放電抵抗器等を備えたものであってもよく、それらが同様に空冷される。
また、外気流入路はラビリンス流路等を備えて、外気流入路から流入する外気をさかのぼって筐体30内の騒音が外部に漏れないようにすることが好ましい。
With the discharge of the cooling air, outside air as cooling air is introduced into the
In this embodiment, the
Further, it is preferable that the outside air inflow path is provided with a labyrinth channel or the like so as to trace the outside air flowing in from the outside air inflow path so that the noise in the
インバータ盤3内を通過した冷却用空気は、内部のインバータ回路32等に接して、流れが乱れ、圧縮、衝突等による圧力振動を起こし、騒音を発生している。また、インバータ回路32等の機器自体から発生した騒音も伝えている。
しかし、そのような冷却用空気が消音型空冷装置1の冷却ファン10に流入する際には、吸入口12に設けられた吸入口サイレンサ13において、圧力振動が吸収され、騒音が低減する。
The cooling air that has passed through the
However, when such cooling air flows into the cooling
すなわち、吸入口サイレンサ13の冷却用空気流路18において、内周面18aの多孔板19の孔19aからその背後の吸音材20に侵入した冷却用空気流路18内の空気の圧力波は、吸音材20との摩擦、加振等でエネルギーが減衰され、圧力振動が吸収される。したがって、冷却用空気流路18の内周面18aを多孔板19で形成し、その周囲を吸音材20で囲んだ吸入口サイレンサ13は吸音性の高いものとなる。
なお、そのような吸音サイレンサは、一般に高周波域の吸音性がより優れており、高周波振動を発し易いインバータ盤3等の消音に適している。
That is, in the cooling
Such a sound absorption silencer is generally more excellent in sound absorption in a high frequency range, and is suitable for noise reduction of the
なお、冷却用空気ダクト16においては、ベンド部16aの整流板23や、吸入口サイレンサ13の冷却用空気流路18と接続するための角円接続ダクト24によって、インバータ盤3内から吸い出された冷却用空気の流れが整流され、滑らかに流れるので、乱れが防止されて、騒音の発生が抑制されている。
また、冷却用空気流路18の内径が、冷却ファン10の直径と略同じ内径とされたのも、同様の作用効果のためである。
またさらに、インバータ盤3の固定部に防振ゴムを敷いたり、インバータ盤3の筐体30の内面に吸音材をライニングすることで、インバータ盤3および冷却ファン10からの騒音発生をより低減できる。
The cooling
Further, the reason why the inner diameter of the cooling
Furthermore, the generation of noise from the
一方、冷却ファン10の排出口14には、整流能を有する排出口サイレンサ15が備えられて、冷却ファン10が吸い出したインバータ盤3内の冷却用空気が、排出口サイレンサ15経由で外部に排出される。
排出口サイレンサ15は、冷却ファン10の吐出方向に揃えた平行な管状通路26を、多数備えたハニカム構造体27から構成されている。
On the other hand, the
The
排出口14には、ハニカム構造体27の断面形状(通常、矩形であるが、円形、多角形等であってもよい)に滑らかに接続するための接続部14aが備えられ、冷却ファン10から吐出された冷却用空気を、ハニカム構造体27の各管状通路26に分配する。
排出される冷却用空気は、各管状通路26を通過することによって流れ方向が整流され、ハニカム構造体27の下流端、すなわち、排出口サイレンサ15の吹き出し口17から、互いに衝突することなく、乱流化することが防止されつつ外部に排出される。
そのため、冷却ファン10から吐出される冷却用空気は乱流、回転等を含んでいても、排出口サイレンサ15で整流され、乱流に基づく騒音発生が抑制される。
The
The discharged cooling air is rectified in the flow direction by passing through each
Therefore, even if the cooling air discharged from the cooling
以上の本実施形態1の特徴を纏めて述べれば、下記のとおりである。
まず、冷却ファン10によって流通される冷却用空気によりインバータ盤3を冷却する消音型空冷装置1において、冷却ファン4の吸込口12と排出口14の両方に、それぞれ吸入口サイレンサ13と排出口サイレンサ15が備えられたので、冷却ファン10の吸入口12と排出口14の両方で、騒音の発生の防止、消音作用が得られる。
すなわち、インバータ盤3側から冷却用空気を吸い込み、外部に排出する場合には、インバータ盤3からの騒音や、インバータ盤3を通過した冷却用空気の騒音が吸入口サイレンサ13で低減されるとともに、冷却ファン10から発生する騒音は排出口サイレンサ15で低減されるので、冷却用空気の外部への排出とともにインバータ盤3および冷却ファン10から外部に放出される騒音が抑制され、消音効果が得られる。
The features of the first embodiment described above can be summarized as follows.
First, in the muffler type
That is, when the cooling air is sucked from the
また、本実施形態1に図示すると逆の冷却用空気の流れで用いた場合にも同様なことが言える。
すなわち、外部から冷却用空気を吸い込みインバータ盤3側に給気する場合にも、冷却ファン10から発生する騒音は、吸入口サイレンサ13で低減されて外部に放出されることが防止され、インバータ盤3から発生する騒音や、インバータ盤3を通過する冷却用空気の騒音は排出口サイレンサ15で低減されて、冷却ファン10に伝達されることが防止されるので、インバータ盤3および冷却ファン10から外部に放出される騒音が抑制され、消音効果が得られる。
In addition, the same can be said for the case of using the reverse cooling air flow as illustrated in the first embodiment.
That is, even when cooling air is sucked in from the outside and supplied to the
以上に加え、排出口14において、整流能のある排出口サイレンサ15、すなわち整流装置として働くハニカム構造体27からなるサイレンサが設けられるので、冷却ファン10を通過する冷却用空気の乱流が整流され、乱流に基づく騒音が低減され、インバータ盤3および冷却ファン10から外部に放出される騒音がより効果的に抑制され、消音効果が得られる。
実施形態1と逆に、吸入口12に、整流能を有するサイレンサが備えられても同様である。
In addition to the above, the
Contrary to
以上に加え、吸込口12に、吸込口12と接続する冷却用空気流路18の内周面18aを多孔板19で形成し、その周囲を吸音材20で囲んだ吸入口サイレンサ13が備えられるので、吸入口サイレンサ13は吸音性の高いものとなり、冷却ファン10を通過する冷却用空気の圧力振動が吸収されて騒音が低減されるため、インバータ盤3および冷却ファン10から外部に放出される騒音がより効果的に抑制され、消音効果が得られる。
実施形態1と逆に、排出口14に、排出口14と接続する冷却用空気流路の内周面を多孔板で形成し、その周囲を吸音材で囲んだ排出口サイレンサが備えられても同様である。
In addition to the above, the
Contrary to
そして、本実施形態1のように、インバータ盤3の消音型空冷装置1において、消音型空冷装置1は、吸入口12をインバータ盤3側と接続させて冷却用空気を吸い込み、排出口14から外部に冷却用空気を排出するものであって、排出口14に整流能を有するサイレンサ、すなわちハニカム構造体27からなる排出口サイレンサ15が備えられたので、冷却ファン10が吸入口12で吸入口サイレンサ13を介してインバータ盤3側から吸い込んだ冷却用空気を、排出口14から外部に排出する際に、整流能のある排出口サイレンサ15によって、冷却ファン10の排出口14の乱流、回転を含む冷却用空気が整流されるため、乱流に基づく騒音が低減され、整流能のあるサイレンサが特に有効に生かされる。
Then, as in the first embodiment, in the silencer type
また、それに加えて、吸入口12に、吸入口12と接続する冷却用空気流路18の内周面18aを多孔板19で形成し、その周囲を吸音材20で囲んだ吸入口サイレンサ13が備えられたので、吸音性が高い吸入口サイレンサ13によって、インバータ盤3から発生する騒音や、インバータ盤3を通過する冷却用空気の騒音、すなわち冷却用空気の圧力振動が吸収されるため、吸音性が高いサイレンサが特に有効に生かされる。
すなわち、両サイレンサの作用効果が相互に好ましく相俟って、特に有効にインバータ盤3および冷却ファン10から外部に放出される騒音が抑制され、消音効果が得られる。
In addition to this, the
That is, the operational effects of both silencers are preferably combined with each other, and the noise released from the
本実施形態1の消音型空冷装置1は、インバータ盤3の消音型空冷装置1であり、インバータ盤3内から外部に冷却用空気を排出するものであるので、冷却ファン10による冷却用空気の排出に伴ってインバータ盤3内に導入される冷却用空気としての外気により、インバータ盤3内のインバータ回路32等が空冷されるとともに、インバータ盤3よび冷却ファン10から外部に放出される騒音が、効果的に抑制されて消音効果が得られ、インバータ盤3の冷却コストの低減と、環境問題の解消に寄与できるものである。
The noise reduction type
次に、本発明の実施形態2に係る電気機器の消音型空冷装置について図5ないし図7に基づいて説明する。
本実施形態2において、消音型空冷装置1を取り付けた「電気機器」は、ハウジング40に収容された交流モータ4である。
本実施形態2において、上記実施形態1と実質的に同じ部分には同じ符号を付して、説明を省略ないし簡略とし、以下、実施形態1と異なる点を主に説明する。
Next, a silencer type air cooling device for an electric apparatus according to
In the second embodiment, the “electric device” to which the silencer type
In the second embodiment, parts that are substantially the same as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted or simplified, and differences from the first embodiment are mainly described below.
冷却ファン3の騒音を低減しても、騒音低減に不足がある場合、例えば電気機器本体としての交流モータ4からの騒音が高い場合等においては、交流モータ4をハウジング40に収納して、消音型空冷装置1によりハウジング40内で冷却用空気を交流モータ4に効率よく接触、流通させる空冷と、騒音低減とを図ることができる。
図5から図7に示されるように、本実施形態2においては、交流モータ4はハウジング40に収容され、図示しない動力電力線と必要な制御用配線が接続されている。
Even if the noise of the cooling
As shown in FIGS. 5 to 7, in the second embodiment, the
ハウジング40の上面には消音型空冷装置1が取り付けられ、その冷却ファン10の吸入口12には吸入口サイレンサ13が設けられ、排出口14には排出口サイレンサ15が設けられている。
吸入口サイレンサ13は、ハウジング40内の上部空間43と冷却用空気ダクト16を介して連通している。
排出口サイレンサ15は、吹き出し口17で外部に開放されている。
The silencer type
The
The
図においては、吸入口サイレンサ13、冷却ファン10および排出口サイレンサ15は、単に簡略な支柱41上に立設されて略図示されているが、振動発生を防ぐように、十分な剛性を有する構造の支柱41と図示しない横梁部材等で支持されるものとする。
In the figure, the
消音型空冷装置1の冷却ファン10は、軸流ファンであり、図示しない電力源と制御回路とにより駆動電力供給と制御が行われる。
冷却ファン10が駆動されると、ハウジング40内から冷却用空気が排出され、冷却用空気の排出に伴ってハウジング40内に導入される冷却用空気としての外気により、ハウジング40内の交流モータ4等が空冷される。
交流モータ4のハウジング40には、図示しない外気流入路が設けられており、外気流入路はラビリンス流路等を備えて、外気流入路から流入する外気をさかのぼってハウジング40内の騒音が外部に漏れないようにすることが好ましい。
The cooling
When the cooling
The
冷却ファン10、吸入口サイレンサ13および排出口サイレンサ15の構造、作用効果は、実施形態1で述べたと同じであり、説明を省略する。
実施形態1でインバータ盤3の筐体30内のインバータ回路32等を空冷したと同様に、本実施形態では、冷却ファン10、吸入口サイレンサ13および排出口サイレンサ15は、ハウジング40内の交流モータ4を空冷し、交流モータ4とハウジング40、および冷却ファン10から外部に放出される騒音を抑制し、消音効果が得られる。
The structures and operational effects of the cooling
In the present embodiment, the cooling
本実施形態のように、冷却すべき電気機器本体の交流モータ4が高い騒音を発する場合は、それを収容するハウジング40は、単に冷却用空気を交流モータ4に効率よく接触、流通させるためのものに止まらず、騒音抑制のための積極的な構成を備えている。
すなわち、ハウジング40は、遮音壁構造を有するものとする。
When the
That is, the
遮音壁構造は、一般に用いられることが多いコンクリート等質量の高い部材によることもできるが、その構造から設置、解体、移設の困難とコストの増大を招き、収容された交流モータ4等のメンテナンスの困難、運用の柔軟性上の問題を生じる恐れがある。
Although the sound insulation wall structure can be made of a member having a high mass such as concrete, which is often used in general, the structure makes it difficult to install, dismantle, and relocate and increase the cost, and it is difficult to maintain the accommodated
そこで、本実施形態の遮音壁構造は、二重の板状部材、例えば石膏ボード等の二重壁の間に、吸音部材、例えば発泡部材、多孔質材、グラスウール等を挿入した、簡易構造の遮音壁42として、軽量で、設置、解体、移設が容易で、コストが抑制され、収容された交流モータ4等のメンテナンスの容易化、運用上の柔軟性が図れるものとしている。
本実施形態の交流モータ4を収容するハウジング40は、そのような簡易構造の遮音壁42からなる。
Therefore, the sound insulation wall structure of the present embodiment is a sound insulation wall having a simple structure in which a sound absorbing member such as a foam member, a porous material, glass wool or the like is inserted between double walls such as a double plate member such as a plaster board. As 42, it is lightweight, easy to install, dismantle, and relocate, the cost is suppressed, maintenance of the accommodated
The
ハウジング40による遮音性を高めるためには、遮音壁42を二重壁で構成する場合は、二重の板状部材は直接の互いの固定関係を少なくして、構造的な結合による音響的な結合を抑制したものが好ましい。
また、交流モータ4の軸部4aを挿通させるハウジング40の開口部44や、図示しない動力電力線、制御用配線等のターミナルは、シール構造を備えたものとするのが好ましい。
またさらに、交流モータ4の固定部に防振ゴムを敷いたり、ハウジング40の内面に吸音材をライニングすることで、交流モータ4および冷却ファン10からの騒音発生をより低減できる。
In order to improve the sound insulation by the
Moreover, it is preferable that the
Furthermore, the vibration generation from the
以上の本実施形態2の特徴を纏めて述べるとすれば、実施形態1に関して上述したことと同様であり、重ねての記載は省略するが、消音型空冷装置1の吸入口12に接続された電気機器が、ハウジング40に収容された交流モータ4であることから、特に、以下のことが言える。
The features of the second embodiment are summarized as described above with respect to the first embodiment, and repeated description is omitted. However, the second embodiment is connected to the
すなわち、ハウジング40に収容された交流モータ4の消音型空冷装置1において、消音型空冷装置1は、吸入口12をハウジング40側と接続させて冷却用空気を吸い込み、排出口14から外部に冷却用空気を排出するものであって、排出口14に整流能を有するサイレンサ、すなわちハニカム構造体27からなる排出口サイレンサ15が備えられたので、冷却ファン10が吸入口12で吸入口サイレンサ13を介してハウジング40側から吸い込んだ冷却用空気を、排出口14から外部に排出する際に、整流能のある排出口サイレンサ15によって、冷却ファン10の排出口14の乱流、回転を含む冷却用空気が整流されるため、乱流に基づく騒音が低減され、整流能のあるサイレンサが特に有効に生かされる。
That is, in the silencing type
また、それに加えて、吸入口12に、吸入口12と接続する冷却用空気流路18の内周面18aを多孔板19で形成し、その周囲を吸音材20で囲んだ吸入口サイレンサ13が備えられたので、吸音性が高い吸入口サイレンサ13によって、交流モータ4から発生する騒音や、交流モータ4を収容するハウジング40を通過する冷却用空気の騒音、すなわち冷却用空気の圧力振動が吸収されるため、吸音性が高いサイレンサが特に有効に生かされる。
すなわち、両サイレンサの作用効果が相互に好ましく相俟って、特に有効に交流モータ4とそのハウジング40および冷却ファン10から外部に放出される騒音が抑制され、消音効果が得られる。
In addition to this, the
That is, the operational effects of both silencers are preferably combined with each other, and the noise emitted to the outside from the
本実施形態2の消音型空冷装置1は、ハウジング40に収容された交流モータ4の消音型空冷装置1であり、ハウジング40内から外部に冷却用空気を排出するものであるので、冷却ファン10による冷却用空気の排出に伴ってハウジング40内に導入される冷却用空気としての外気により、ハウジング40内の交流モータ4等が空冷されるとともに、交流モータ4とそのハウジング40および冷却ファン10から外部に放出される騒音が、効果的に抑制されて消音効果が得られ、交流モータ4の冷却コストの低減と、環境問題の解消に寄与できるものである。
The silencing type
(実施例1)
ファン製造メーカ製冷却ファンを、本発明者らが本発明のサイレンサ付きに改造して、インバータ盤に取り付けた。(実施形態1に相当)
(実施例2)
ファン製造メーカ製冷却ファンを、本発明のサイレンサ付きに設計変更したものを、インバータ盤に取り付け。(実施形態1に相当)
(実施例3)
ファン製造メーカ製冷却ファンを、本発明のサイレンサ付きに設計変更したものを、交流モータを収納し遮音壁を有するハウジングに取り付け。(実施形態2に相当)
(従来例1)
ファン製造メーカ製冷却ファンを、インバータ盤に取り付け。
(従来例2)
ファン製造メーカ製冷却ファンを、交流モータを収納し遮音壁を有するハウジングに取り付け。
(従来例3)
ファン製造メーカ製冷却ファンを、交流モータを収納し遮音壁を有するハウジングに取り付け。
(従来例4)
ファン製造メーカ製冷却ファンを、交流モータを収納し遮音壁を有するハウジングに取り付け。
Example 1
A cooling fan manufactured by a fan manufacturer was modified by the present inventors with the silencer of the present invention and attached to the inverter panel. (Equivalent to Embodiment 1)
(Example 2)
A cooling fan manufactured by a fan manufacturer with a design change with the silencer of the present invention is attached to the inverter panel. (Equivalent to Embodiment 1)
(Example 3)
A fan manufactured by a fan manufacturer with a design change with the silencer of the present invention is installed in a housing that houses an AC motor and has a sound insulation wall. (Equivalent to Embodiment 2)
(Conventional example 1)
A cooling fan made by a fan manufacturer is attached to the inverter panel.
(Conventional example 2)
A fan manufactured by a fan manufacturer is mounted on a housing that houses an AC motor and has a sound insulation wall.
(Conventional example 3)
A fan manufactured by a fan manufacturer is mounted on a housing that houses an AC motor and has a sound insulation wall.
(Conventional example 4)
A fan manufactured by a fan manufacturer is mounted on a housing that houses an AC motor and has a sound insulation wall.
上記実施例、従来例につき、1m離れた位置で騒音レベルを測定した結果を、図8に纏めて示す。
図8に示されるように、最も騒音レベルが高かった実施例1においても、最も騒音レベルが低かった従来例1よりも、騒音レベルが約8dB低下し、80dB未満の環境が確保できた。
The results of measuring the noise level at a position 1 m away from the above example and the conventional example are collectively shown in FIG.
As shown in FIG. 8, in Example 1 where the noise level was the highest, the noise level was reduced by about 8 dB and an environment of less than 80 dB was ensured as compared with Conventional Example 1 where the noise level was the lowest.
以上、本発明を、実施形態に基づき説明したが、本発明は上記の実施形態1、2の態様に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲で、種々の態様で実施され得るものであることは勿論である。
As mentioned above, although this invention was demonstrated based on embodiment, this invention is not limited to the aspect of said
1…消音型空冷装置、3…インバータ盤、4…交流モータ、10…冷却ファン、12…吸入口、13…吸入口サイレンサ、14…排出口、15…排出口サイレンサ、16…冷却用空気ダクト、16a…ベンド部、17…吹き出し口、18…冷却用空気流路、18a…内周面、19…多孔板、19a…孔、20…吸音材、23…整流板、24…角円接続ダクト、26…管状通路、27…ハニカム構造体、30…筐体、32…インバータ回路、40…ハウジング、42…遮音壁
DESCRIPTION OF
Claims (7)
同排出口に整流能を有するサイレンサが備えられたことを特徴とする請求項1記載の電気機器の消音型空冷装置。 The muffler type air cooling device is configured to connect the suction port to the electric device side and suck the cooling air, and discharge the cooling air from the discharge port to the outside.
The silencer type air cooling device for electric equipment according to claim 1, wherein a silencer having a rectifying function is provided at the discharge port.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2011002782A JP2012147543A (en) | 2011-01-11 | 2011-01-11 | Sound deadening type air cooling device of electrical apparatus |
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Publications (1)
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2011
- 2011-01-11 JP JP2011002782A patent/JP2012147543A/en active Pending
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