JP2015045232A - Electric blower assembly - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動送風機組立体に関するものであり、特に、騒音が低減された電動送風機組立体に関するものである。 The present invention relates to an electric blower assembly, and more particularly to an electric blower assembly with reduced noise.
従来、この種の電動送風機組立体には、インペラ(本願発明のファンに相当する)で発生する突出した音圧レベルを有する高周波音を音源近くで大幅に低減して、低騒音とするものが知られている(例えば特許文献1)。この電動送風機は、ファンケースの排気口付近となる電動機側面に、ラジアル方向に深さを有する短幅凹部を設けた消音部を備える構成により、短幅凹部の深さによって定まる周波数の音が共鳴効果によって消音されるようになり、電動送風機の効率を低下させることなく高周波音の突出した音圧レベルを低減するものである。 Conventionally, in this type of electric blower assembly, a high-frequency sound having a protruding sound pressure level generated by an impeller (corresponding to the fan of the present invention) is greatly reduced near the sound source to reduce noise. Known (for example, Patent Document 1). This electric blower resonates with the sound of a frequency determined by the depth of the short recess by providing a silencer provided with a short recess having a depth in the radial direction on the side of the motor near the exhaust port of the fan case. The sound is silenced by the effect, and the sound pressure level at which the high frequency sound protrudes is reduced without lowering the efficiency of the electric blower.
上記特許文献1によれば、インペラにより発生する高周波音を含む騒音は、ファンケース側面の排気口から漏れると、防音筒と消音器の間の空気通路を排気口に向かって伝播される際に、消音器に形成される凹部で共鳴することで低減されるが、凹部の共鳴により低減される前に一部が防音壁を振動させて伝播してしまう虞があった。また、高周波音を含む騒音は、一部が電動機内部を通過してフレームに設けられた排気口より排出されることで、騒音が低減されることなく外部へ伝播されてしまうので、一層の低騒音化が切望されていた。
According to
そこで、本発明が解決しようとする課題は、電動送風機により発生する高周波音等の騒音を確実に低減させることができる電動送風機組立体を提供することである。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide an electric blower assembly that can reliably reduce noise such as high-frequency sound generated by the electric blower.
請求項1の発明の電動送風機組立体は、回転軸を有する電動機と、この電動機の回転軸に設けられるファンとを備えた電動送風機と、この電動送風機の周囲に設けられた防音壁を備えた電動送風機組立体において、前記防音壁に多数の貫通孔が形成され、前記防音壁の外側に囲い部が設けられると共に、前記防音壁と前記囲い部によって画定される共鳴室を設けたことを特徴とする。
The electric blower assembly of the invention of
請求項2の発明の電動送風機組立体は、請求項1において、前記共鳴室内に吸音材を設けたことを特徴とする。 An electric blower assembly according to a second aspect of the present invention is the electric blower assembly according to the first aspect, wherein a sound absorbing material is provided in the resonance chamber.
請求項3の発明の電動送風機組立体は、請求項1又は2において、前記防音壁の内側に、排気口が形成されたフレームが設けられることを特徴とする。 The electric blower assembly according to a third aspect of the present invention is the electric blower assembly according to the first or second aspect, wherein a frame having an exhaust port is provided inside the soundproof wall.
請求項1の発明によれば、前記貫通孔から前記共鳴室内に前記電動送風機が発生させた音波が伝播されると、前記貫通孔の径や前記共鳴室の容積等によって定まる共鳴周波数に相当する前記音波中の周波数成分によって、貫通孔付近の空気が圧縮及び膨張を繰り返し、この際の抵抗摩擦によって、特定周波数の振動エネルギーが損失するので、外部に伝播する騒音を低減することができる。 According to the first aspect of the present invention, when a sound wave generated by the electric blower is propagated from the through hole into the resonance chamber, it corresponds to a resonance frequency determined by a diameter of the through hole, a volume of the resonance chamber, or the like. The air in the vicinity of the through hole is repeatedly compressed and expanded by the frequency component in the sound wave, and the vibration energy of a specific frequency is lost due to the resistance friction at this time, so that the noise transmitted to the outside can be reduced.
請求項2の発明によれば、前記貫通孔から前記共鳴室に入った音波のうち、共鳴周波数以外の音波の振動エネルギーを、前記吸音材によって吸収することができるので、外部に伝播する騒音を確実に低減することができる。 According to the second aspect of the present invention, vibration energy of sound waves other than the resonance frequency among the sound waves entering the resonance chamber from the through hole can be absorbed by the sound absorbing material. It can be surely reduced.
請求項3の発明によれば、前記フレームが、前記防音壁の内側に流入してきた空気流の風向板として作用し、空気流を前記防音壁内でさらに旋回させて、気流が前記防音壁内に留まる時間を長くすることで、この防音壁に形成された多数の貫通孔を用いて音を吸収させやすくすることができる。 According to invention of Claim 3, the said flame | frame acts as a wind direction board of the airflow which flowed into the inside of the said soundproof wall, and further swirls an airflow in the said soundproof wall, and an airflow is in the said soundproof wall. By lengthening the time spent in the sound, it is possible to make it easy to absorb sound using a large number of through holes formed in the sound barrier.
本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。なお、以下の説明において、図2乃至図6における上下を上下と規定し、図4乃至図6における右側を前、左側を後とする。但し、図1に関しては、左下が下、右上が上である。 Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below do not limit the contents of the present invention described in the claims. In addition, all of the configurations described below are not necessarily essential requirements of the present invention. In the following description, the top and bottom in FIGS. 2 to 6 are defined as top and bottom, the right side in FIGS. 4 to 6 is the front, and the left side is the back. However, regarding FIG. 1, the lower left is lower and the upper right is upper.
1は本発明の電動送風機組立体である。この電動送風機組立体1は、電動送風機1Aを有する。この電動送風機1Aは、複数枚のブレード2と、このブレード2と一体に形成されたシュラウド3により構成される遠心ファン4を備える。また、前記電動送風機1Aは、前記遠心ファン4を内包し、下部中央に吸気口5を設けたファンケース6を備える。このファンケース6は、前記遠心ファン4の上流側である下方を覆う第一ファンカバー6Aと、前記遠心ファン4の下流側である上方を覆う第二ファンカバー6Bとで構成される。前記第二ファンカバー6Bは、前記遠心ファン4からの吹き出し風を整流して上方に案内する案内羽根7を備えており、この案内羽根7により案内された風が、通風孔7Aから排出される。なお、前記第二ファンカバー6Bの中央には、軸孔7Bが設けられる。また、前記第二ファンカバー6Bには、前記遠心ファン4を回転駆動させる回転軸8Aを有する電動機8を備えており、前記回転軸8Aが、前記第二ファンカバー6Bの軸孔7Bを通じて、前記遠心ファン4に接続されている。なお、前記電動機8自体も、図示しないビスによって前記第二ファンカバー6Bに固定される。そして、前記遠心ファン4と、ファンケース6と、電動機8によって、前記電動送風機1Aが構成される。
そして、前記電動送風機組立体1は、前記電動機8を内包する円筒形状のフレーム9が一体に形成された防音筒10を備える。図1に示すように、この防音筒10の前記フレーム9に、その壁面の一部が切り欠かれた排気口11が形成される。なお、前記排気口11は、前記フレーム9の後部に形成される。また、前記フレーム9は、その下部に、外側に張り出した平坦部12が形成され、この平坦部12の下面側周縁部に第一垂下部13が形成され、この第一垂下部13から更に外側に張り出して段部14が形成され、この段部14の下面側周縁部から下方に第二垂下部15が形成され、この第二垂下部15の下端が開口部15Aとなる。また、前記防音筒10には、前記平坦部12の上面側に立ち上がる防音壁16が、前記フレーム9の側方を覆うように形成される。また、前記防音壁16の上部には、上部フランジ17が形成されている。なお、前記防音壁16と前記フレーム9との間には、前記電動送風機1Aが発生させた気流が流通するための空間18が設けられている。
The
前記フレーム9の側方を覆うように形成される前記防音壁16には、第一貫通孔19が、前記上部フランジ17と段部14との間に多数穿設される。なお、前記第一貫通孔19は、前記防音壁16の高さ方向に等間隔に、しかも全周に亘って多数穿設される。この第一貫通孔19は、前記回転軸8Aと直交する方向に貫通しており、これにより、前記防音壁16とフレーム9との間に設けられる空間18と、前記防音筒10の外側の後述する共鳴室37とが連通される。
A plurality of first through
また、前記防音壁16とフレーム9とを接続する前記平坦部12には、上下に連通する第二貫通孔20が周方向に等間隔に多数穿設される。この第二貫通孔20は、前記回転軸8Aの軸方向と平行に貫通しており、これにより、前記開口部15A側の空間と、前記空間18とが連通される。
The
更に、前記第一垂下部13には、第三貫通孔21が周方向に多数穿設されている。この第三貫通孔21は、前記回転軸8Aと直交する方向、即ち前記第一貫通孔19と平行に貫通しており、これにより、前記開口部15A側の空間と前記防音筒10の外側の後述する共鳴室37とが連通される。
Furthermore, a large number of third through
そして、前記防音壁16の外周面には、フェルト状の繊維素材やウレタン発泡材料等から成る第一吸音材22が全周に亘って被着され、前記第一貫通孔19と第三貫通孔21を外側から覆うように設けられる。さらに、前記フレーム9の内周面に沿って、ウレタン発泡材料等から成る第二吸音材23が設けられ、前記防音壁16とフレーム9との間の空間18にも、ウレタン発泡材料等から成る第三吸音材24が設けられる。なお、詳細は後述するが、これら吸音材22,23,24は、各部に穿設される貫通孔19,20,21から伝播する音波を吸収して、騒音を低減することができる。また、少なくとも前記第三吸音材24は、通気性を有するので、前記電動送風機1Aが発生させた空気流Fを、前記空間18内で前記第三吸音材24の内側から外側へ流すことができる。
A first
また、前記電動送風機1Aが前記防音筒10に収容される際には、前記段部14の下方及び前記第二垂下部15の内側に設けられると共に、前記第二ファンカバー6Bの上部及び側部を覆う第一防振部材25が、前記電動送風機1Aに装着される。また、前記電動送風機1Aの下方には、前記第一ファンカバー6Aの下部及び側部を覆う第二防振部材27が装着される。即ち、前記電動送風機1Aは、前記ファンケース6が前記第一防振部材25と前記第二防振部材27とによって覆われた状態で、前記防音筒10に収容される。なお、前記第一防振部材25及び前記第二防振部材27は、発泡ゴム等の弾性部材によって形成される。また、前記第二防振部材27の中央には、前記電動送風機1Aの吸気口5に対応し、これと連通する連通孔26が形成される。また、この時、前記第一防振部材25の下端と前記第二防振部材27の上端とは当接するので、前記ファンケース6は、下部から上部にかけて周囲を防振部材25,27に覆われる。
そして、前記第二防振部材27の下方を蓋体29で覆い、この蓋体29によって前記防音筒10の開口部15Aを塞ぐことで、前記防音筒10内に前記電動送風機1Aを収容し、固定することができる。なお、前記蓋体29には、前記吸気口5及び連通孔26に対応する通気孔28が設けられている。
In addition, when the
Then, the lower side of the second
こうした構成により、前記電動送風機1Aのファンケース6の周囲を、前記第一防振部材25及び第二防振部材27が覆うので、前記電動送風機1Aの電動機8自体の振動、及び前記遠心ファン4の回転による振動を抑制し、振動音を低減することができる。なお、前記第一防振部材25と第二防振部材27の内側には、前記ファンケース6の外郭に形成された突部に対応して凹部が形成されており、これらの凹部と前記ファンケース6の突部とを嵌合させることで、前記防音筒10の内部で前記電動送風機1Aが動かないように規制され、前記防音筒10と電動送風機1Aとが一体となる。
With such a configuration, the first
図3乃至図5は、前記電動送風機1Aが内蔵される縦型の電気掃除機30である。この電気掃除機30は、内蔵される前記電動送風機1Aの他に、上部に把持部31を有する掃除機本体32と、この掃除機本体32に対して着脱自在に取り付けられる集塵部33と、吸引ノズル34とを備える。
3 to 5 show a
前記電動送風機1Aは、前記集塵部33の上方に、前記蓋体29が下向きになるようにして、前記掃除機本体32のケーシング35内部に設けられ、前記蓋体29の通気孔28と集塵部33とが連通される。前記ケーシング35は、その内壁が前記防音筒10及び蓋体29の側端部に当接するように形成され、前記電動送風機1Aを収容した前記防音筒10を固定している。また、前記ケーシング35の内壁には、隔壁35Aが形成されている。この隔壁は、前記空間18の上後部を閉塞する。
The
このため、前記電動送風機1Aを収容した前記防音筒10を前記ケーシング35内に取り付けると、前記防音壁16の外側には、この防音壁16と、前記段部14及び上部フランジ17と、前記ケーシング35の一部である囲い部36とにより、共鳴室37が画定される。なお、前記囲い部36は、前記ケーシング35のうち、前記段部14から上部フランジ17までの間を指す。そして、前記電動送風機1Aと、前記段部14及び上部フランジ17を含む防音壁16と、前記ケーシング35の囲い部36と、これらによって画定される前記共鳴室37によって、前記電動送風機組立体1が構成される。
こうした電気掃除機30に通電して運転すると、前記電動送風機1Aの前記電動機8に電圧が印加されて、この電動機8の回転軸8Aに固定された前記遠心ファン4が高速回転する。そして、この遠心ファン4により吸引力が働くと、被清掃面の塵埃が、前記吸引ノズル34から空気流F(図5及び図6で、実線で記載した矢印)と共に導入部38に流入する。更に、空気流Fは導入部38を上昇して前記集塵部33のサイクロン筒39内で旋回し、このサイクロン筒39内で、塵埃に含まれる粗い塵埃が遠心分離される。そして、空気流Fは、外周面に多数の小孔が穿設されると共に、下向きの先細り状を成した外筒40内へと流入し、この外筒40内に装着されたフィルタ部材41によって、残った細かい塵埃が濾過される。前記集塵部33によって塵埃が取り除かれた空気流Fは、前記蓋体29に設けられた通気口28、及び前記第二防振部材27に設けられた連通孔26を通じて、前記電動送風機1Aの吸気口5に流入する。この吸気口5に流入した空気流Fは、前記遠心ファン4のブレード2によって回転運動エネルギーが与えられて、前記遠心ファン4から遠心方向に排出され、これが前記第二ファンカバー6Bに設けられた前記案内羽根7によって整流されて、前記通風孔7Aから前記防音筒10内へと流入する。ここで、空気流Fは、前記遠心ファン4によって排出される際に、気流に脈動を生じさせ、脈動周波数成分と高調波成分を有する高周波音を発生させる。
For this reason, when the
When the
図6に示すように、前記遠心ファン4によって運動エネルギーが加えられた空気流Fは、前記案内羽根7によって整流されて、前記通風口7Aから、前記フレーム9の内周面に沿ってさらに旋回し、このフレーム9の壁面に形成された前記排気口11より前記空間18内に排出された後、前記掃除機本体32内を通って、この掃除機本体32から外部へと排気される。また、空気流Fの一部は、前記平坦部12に穿設された前記第二貫通孔20を通って前記空間18に排出され、前記排気口11から前記空間18内に排出された空気流Fと合流した後、前記掃除機本体32内を通って、この掃除機本体32から外部へと排気される。これらの空気流Fは、前記防音筒10に設けられたフレーム9が風向板のように作用することで、前記排気口11から前記空間18に排出されて、この空間18を旋回する。なお、前述した通り、前記ケーシング35の隔壁35Aが、前記防音筒10の空間18の上後部を塞ぐと共に、前記排気口11が前記フレーム9の後部、即ち前記隔壁35Aの下方に形成されているため、空気流Fは、後方の排気口11から前記空間18に排出された後、この空間18の上後部から排出されることができず、この空間18内で旋回して、この空間18の上前部から排出される。従って、前記隔壁35Aが形成されることで、空気流Fの前記空間18内における旋回が促進される。
As shown in FIG. 6, the air flow F to which kinetic energy is applied by the
前記電動送風機1Aが発生させた音波(即ち空気の粗密波)が前記第一貫通孔19及び第三貫通孔21を通って前記共鳴室37に入る場合について考える。この場合、前記共鳴室37が前記第一貫通孔19及び第三貫通孔21を除いてほぼ密封されているため、前記第一貫通孔19及び第三貫通孔21に音波の「密」の部分が入ろうとすると、前記共鳴室37内の圧力が相対的に僅かに高くなることで、空気を押し出そうとする。逆に、音波の「粗」の部分が入ろうとすると、前記共鳴室37内の圧力が相対的に僅かに低くなることで、空気を引き込もうとする。この現象は、前記第一貫通孔19及び第三貫通孔21の径及び前記共鳴室37の容積によって定まる共鳴周波数による振動と言うことができる。そして、この振動は、音波中の共鳴周波数に相当する周波数成分と共鳴すると共に、音波振動を打ち消すように働く(言い換えると、音波中の共鳴周波数の振動エネルギーが、前記共鳴室37の空気振動に当てられる)ので、この振動が繰り返されることで、音波中の共鳴周波数成分が打ち消されて音圧レベルが低下する。なお、共鳴周波数は、前記電動送風機1Aが発生させた音波中の最も音圧レベルの高い周波数と一致するようにチューニングされることが望ましい。
Consider a case where sound waves generated by the
なお、共鳴周波数とは異なる周波数の音波は、前述した共鳴によって殆ど吸収されないため、前記第一貫通孔19及び第三貫通孔21を通過するが、この音波は、前記第一吸音材22によって吸収される。また、音波は、前記第二吸音材23及び第三吸音材24によっても吸収される。このようにして、前記電動送風機1Aが発生させた騒音が吸収されることになる。
Note that a sound wave having a frequency different from the resonance frequency is hardly absorbed by the resonance described above, and thus passes through the first through
また、前述した通り、空気流Fが前記空間18内を旋回するので、空気流Fが前記防音壁16内に留まる時間を長くすることができる。このため、空気を媒体とする音波も、前記空間18内で旋回する空気流Fに流されることになる。従って、音波と前記防音壁16の第一貫通孔19との相互作用が比較的長時間行われるので、前記電動送風機1Aが発生させた騒音をより効果的に吸収させることができる。
Moreover, since the air flow F swirls in the
以上のように、本実施例では、回転軸8Aを有する電動機8と、この電動機8の回転軸8Aに設けられる遠心ファン4とを備えた電動送風機1Aと、この電動送風機1Aの周囲に設けられた防音壁16を備えた電動送風機組立体1において、前記防音壁16に多数の第一貫通孔19が形成され、前記防音壁16の外側にケーシング35の一部である囲い部36が設けられると共に、前記防音壁16と前記囲い部36によって画定される共鳴室37を設けたので、前記第一貫通孔19から共鳴室37内に音波が伝播されると、前記共鳴室37の空気が、音波中の共鳴周波数に相当する周波数成分と共鳴すると共に、音波振動を打ち消すように働くので、音波中の共鳴周波数成分が打ち消されて、外部に伝播する騒音を低減することができる。
As described above, in this embodiment, the
また、前記共鳴室37内に第一吸音材22を設けたことで、前記第一貫通孔19から前記共鳴室37に入った音波のうち、共鳴周波数以外の音波の振動エネルギーを、前記第一吸音材22によって吸収して、外部に伝播する騒音を確実に低減することができる。
Further, by providing the first
さらに、前記防音壁16の内側に、排気口11が形成されたフレーム9が設けられることで、このフレーム9が、前記防音壁の内側に流入してきた空気流Fの風向板として作用し、空気流Fを前記防音壁16内でさらに旋回させて、空気を媒体とする音波も、前記空間18内で旋回させることで、前記防音壁16に形成される多数の前記第一貫通孔19を用いて、音を吸収させやすくし、騒音を確実に低減することができる。
Further, by providing the
なお、本発明は、本実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、上記実施形態では、ケーシング35における、これに当接する防音壁16の上部フランジ17から段部14までの部分を囲い部36としたが、ケーシング35の内側に、上部フランジや段部14に相当するリブ部を形成してもよい。また、防音壁16の外側に、ケーシング35とは独立した囲い部を設けてもよい。また、本実施例では、第一吸音材22、第二吸音材23、第三吸音材24と3つの吸音材を前記防音筒10に設けたが、前記第一吸音材22のみを用いても構わない。また、全く吸音材を用いなくても構わない。
In addition, this invention is not limited to a present Example, A various deformation | transformation implementation is possible within the range of the summary of this invention. For example, in the above embodiment, the portion of the
1 電動送風機組立体
1A 電動送風機
4 遠心ファン
8 電動機
8A 回転軸
9 フレーム
10 防音筒
11 排気口
14 段部
16 防音壁
17 上部フランジ
19 第一貫通孔
20 第二貫通孔
21 第三貫通孔
22 第一吸音材
36 囲い部
37 共鳴室
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