JP4125647B2 - 遠心ファン - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は遠心ファンに係るもので、詳しくは、フード兼用電子レンジに装着される遠心ファンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、フード兼用電子レンジ(OTR: Over the Range)は、主に家庭で使用される調理用電子レンジで、その電子レンジ本体の内部に装着されたマグネトロンのマイクロ波を利用して調理を行い、電子レンジ本体の上方に配設された遠心ファンを利用して調理時に発生する汚染空気を換気するようになっている。
【０００３】
そして、従来のフード兼用電子レンジは、図２０に示すように、飲食物が収納される内部空間Ｃを有する本体１と、本体１を包囲して該本体の両側に排気路２を形成するケース３と、該ケース３の内において本体１の上方に配設された遠心ファン１０とを具備している。
【０００４】
本体１の内部空間Ｃには、飲食物を回転させる回転トレイ５が装着され、本体１とケース３との間には、マイクロ波を放射するマグネトロン６が配設されている。
ケース３の下面には、排気路２に連通する空気吸入口７が形成され、ケース３の上部後方には排気路２に連通する空気排出口８が形成されている。
【０００５】
このように構成された従来のフード兼用電子レンジは、使用者がドア（図示せず）を開いて回転トレイ５上に飲食物を載置した後、動作ボタン（図示せず）を押すと、該回転トレイ５が回転すると同時に、マグネトロン６からマイクロ波が放射されて飲食物が調理される。
【０００６】
電子レンジの下側に配設されたガスレンジ（図示せず）を利用して飲食物を調理する場合、動作ボタンを押すと、遠心ファン１０が作動して空気吸入口７から空気が吸入され、排気路２及び空気排出口８を通して外部に排出される。
【０００７】
従来の両側吸入遠心ファン１０では、図２１〜図２３に示すように、駆動モータ１１の軸に嵌合するように、該駆動モータ１１の両側にハウジング１２が夫々形成されている。それらハウジング１２には、空気吸入口１２ａと、空気排出口１２ｂとが形成されている。ハウジング１２内にはインペラ１３が配設されており、駆動モータ１１が回転することにより、空気吸入口１２ａから空気が吸入され、該空気が空気排出口１２ｂから排出される。
【０００８】
インペラ１３には複数の翼１３ａが形成されている。インペラ１３の中間には、補強の役割を果たすと共に駆動モータ１１の軸（図示せず）に嵌合される中間板１３ｂが形成され、インペラ１３の両端部には、翼１３ａを連結するリム１３ｃが形成されている。
【０００９】
ハウジング１２において、空気吸入口１２ａの部分をベルマウス側とし、駆動モータ１１に隣接した部分をモータブラケット側とする。該モータブラケット側に設けられたモータブラケット１４により、インペラ１３をハウジング１２の内部に回転自在に嵌合すると共に、ハウジング１２内において駆動モータ１１の軸に嵌合するようになっている。
【００１０】
モータブラケット１４は、ハウジング１２に結合され、空気排出口１２ｂの外周囲部にカットオフ部１５が切削形成されており、カットオフ部１５の中間にはＶ字形状の屈曲部１５ａが形成されている。モータブラケット１４の中央には空気吸入口１４ａが形成されており、該空気吸入口１４ａから空気を吸入して駆動モータ１１を冷却するようになっている。
【００１１】
このように構成された従来の両側吸入遠心ファンでは、電源が印加されて駆動モータ１１が回転すると、該駆動モータ１１に固定されたインペラ１３が回転し、吸引力が発生して外部空気が空気吸入口１２ａを通してハウジング１２内に吸入される。この流入空気は、インペラ１３の回転力により空気排出口１２ｂに排出される。このとき、モータブラケット１４の空気吸入口１４ａから流入する空気によって駆動モータ１１が冷却される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、このような従来の両側吸入遠心ファンでは、インペラの回転によりハウジング内に吸入された空気が空気排出口から排出される時、前記インペラの翼の数に比例する翼通過周波数(BPF: Blade Passing Frequency)により極めて大きな騒音が発生するという問題がある。この騷音は、空気排出口１２ｂを通ってインペラ１３の翼１３ａの先端のカットオフ部１５で最も激しく発生する。
【００１３】
また、全体的に空気が空気排出口１２ｂから排出されることにより流動騷音が発生するが、この流動騷音もカットオフ部１５で最も激しく発生する。
更に、モータブラケット１４側からハウジング１２の内に吸入される空気は、平面状のモータブラケット１４の内側壁面に衝突して渦流となるので、排出風量を増加しながら騷音を低減することが困難であるという問題がある。
【００１４】
ハウジング１２の内に流入した空気が空気排出口１２ｂから排出される際、カットオフ部１５の屈曲部１５ａ側で流動の偏りが発生し、騷音が一層大きくなるという問題がある。更に、この騷音は、カットオフ部１５の屈曲部１５ａの位置がインペラ１３の中間板１３ｂに対して同一直線上に位置する場合に、一層大きくなるという問題がある。
【００１５】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、排出風量を維持しながらも騷音を大幅に低減し得る遠心ファンを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため、本発明に係る遠心ファンは、駆動モータの一側または両側に装着され、軸線方向に沿って前記駆動モータ側の端部は開放され、対向側の端部には空気吸入口が形成され、円周面に空気排出口を有するハウジングと、
前記ハウジングの内部に設置され、前記駆動モータにより回転駆動されて前記空気吸入口から吸入された空気を前記空気排出口から排出するインペラと、
前記ハウジングの前記空気吸入口の対向側の端部を遮断するように駆動モータに結合され前記空気排出口へ向かう流路の一部を形成するモータブラケットと、
前記空気排出口から排出される空気の騷音を最小化させる騷音低減手段とを具備し、
前記騷音低減手段は、前記騷音低減手段は、前記空気排出口に隣接した前記モータブラケットの壁面から前記モータブラケットの厚さ方向に突成され前記空気吸入口に吸入された空気を前記空気排出口側にガイドする第１ガイド部である、ことを特徴とする。
【００１９】
前記第１ガイド部は、前記両側モータブラケットに一体に突成することができる。
前記第１ガイド部は、前記モータブラケットの内側壁面の下方隅部から下方縁部を沿って前記空気排出口の奥行側に延長突成されている。
前記第１ガイド部の高さは、空気排出口の幅の５〜１０％以内に形成されている。
【００２０】
前記空気排出口に隣接した前記ハウジングの内側壁面に前記第１ガイド部と対向するように第２ガイド部が追加して突成されている。
前記第２ガイド部は、前記ハウジングの内側壁面に前記空気排出口方向に順次突成されている。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
まず、本発明に係る遠心ファン１００の参考例が、図１〜図５に示すように、駆動モータ１０１の両側に装着され空気吸入口１０２ａ及び空気排出口１０２ｂを有するハウジング１０２と、駆動モータ１０１により回転されながら空気吸入口１０２ａから吸入された空気を空気排出口１０２ｂから排出されるようにハウジング１０２の内に配設されたインペラ１０３と、ハウジング１０２に駆動モータ１０１を収納するようにハウジング１０２の一側に結合されるモータブラケット１０４と、空気排出口１０２ｂから排出される空気の騷音を最小化させる騷音低減手段とを具備している。
【００２６】
ハウジング１０２は、駆動モータ１０１の両側に夫々装着されており、該ハウジングの一端には空気吸入口１０２ａが夫々形成され、側面に空気排出口１０２ｂが夫々形成されている。
【００２７】
ハウジング１０２の内部にはインペラ１０３が回転自在に装着されており、駆動モータ１０１によりインペラが回転駆動されることにより、空気吸入口１０２ａを通して空気が吸入され、空気排出口１０２ｂから排出される。
【００２８】
インペラ１０３には複数の翼１０３ａ形成されており、インペラ１０３の中間には、補強の役割をすると同時に、駆動モータ１０１の軸１０１ａに係合する中間板１０３ｂが形成されている。また、インペラ１０３の両端部には各翼１０３ａを連結するリム１０３ｃが形成されている。
【００２９】
ハウジング１０２において、空気吸入口１０２ａが形成された部分をベルマウス側とし、駆動モータ１０１と隣接する部分をモータブラケット側とする。モータブラケット側にはモータブラケット１０４が装着されている。
【００３０】
モータブラケット１０４は、ハウジング１０２と一体に形成することもできるが、ハウジング１０２の内部にインペラ１０３を収納するために、通常、ハウジング１０２とは独立して形成され該ハウジングに着脱自在に取付けられるようになっている。
【００３１】
モータブラケット１０４は、インペラ１０３がハウジング１０２内に挿入した後に、ハウジング１０２にねじ止めされ、該モータブラケット１０４を介して駆動モータ１０１がハウジング１０２に支持されるようになっている。
【００３２】
モータブラケット１０４がハウジング１０２に結合される空気排出口１０２ｂの先端にカットオフ部１０５が形成される。
モータブラケット１０４の中央に空気吸入口１０４ａが形成されており、該空気吸入口１０４ａから空気が吸入されて駆動モータ１０１を冷却するようになっている。
【００３３】
図４に示すように、騒音の遮断及び構造の補強手段としてカットオフ部１０５の先端には、ハウジング１０２の外側面を包囲するように屈曲した遮音板１１０が被服形成され、それら遮音板１１０とハウジング１０２の外側壁間には、遠心ファン１００を軽量化するために空間が形成される。
【００３４】
このとき、遮音板１１０は、ハウジング１０２と独立に製作しても良く、強性向上のためにハウジング１０２と一体に形成することもできる。
即ち、遮音板１１０は、多様な形態に形成し得るが、図２に示すように、ハウジング１０２の外側面一部を包囲するように断面Ｌ字状に形成しても良く、図３、４に示すように、ハウジング１０２の外側面の全体を包囲するように形成することもできる。
【００３５】
このようにすると、遮音板１１０は、カットオフ部１０５の先端からハウジング１０２の外側面を強力に支持することで、翼通路周波数のＢＰＦ騷音及び流動騷音を遮断する。
【００３６】
以下、このように構成された本発明に係る遠心ファンの参考例の作用を説明する。
図１に示すように、電源が印加されて駆動モータ１０１が駆動すると、該駆動モータ１０１に嵌合されたインペラ１０３が回転し、該インペラ１０３の回転により空気吸入口１０２ａから空気が吸入されて、空気排出口１０２ｂから排出される。この時、本発明に係る遮音板１１０によりカットオフ部１０５から発生するＢＰＦ騷音及び流動騷音の伝播が遮断される。
【００３７】
図５に示す実験結果のグラフを参照すると、同一条件下における従来の遠心ファン１００の騷音は、５９．２３ｄＢ（Ａ）であるが、本発明の参考例の遠心ファン１００の騷音は５７．３５ｄＢ（Ａ）である。
即ち、本発明のように遮音板を装着する場合が遮音板を装着しない従来に比べて２ｄＢ（Ａ）程度騷音を低減し得るということが分かる。
【００３８】
通常の遠心ファンの場合は、構造上、空気吸入口に吸入された空気は９０゜程度に旋回しながら空気排出口から排出され、この時、旋回過程でハウジングの内側面側に渦流が発生するが、これを防止するために本発明では、遠心ファン１００の実施形態として、空気吸入口に吸入された空気を空気排出口側にガイドするガイド部を形成して使用することもできる。
【００３９】
即ち、本発明に係る遠心ファンの実施形態では、図６に示すように、空気排出口２０２ｂ側に排出される空気のＢＰＦ騷音及び流動騷音を最小化するために、空気排出口２０２ｂに隣接したモータブラケット２０４の内側壁面に、第１ガイド部２０４ａが突成されており、モータブラケット２０４の空気吸入口２０２ａを通して流入される空気の流動をガイドする。
該第１ガイド部２０４ａは、モータブラケット２０４と別途の部材に形成しても良く、強性の向上のためにモータブラケット２０４と一体に形成しても良い。
【００４０】
第１ガイド部２０４ａは、モータブラケット２０４の内側壁面の下方隅部から下方縁部を沿って空気排出口２０２ｂの奥行側に延長突成される。このとき、第１ガイド部２０４ａは、ハウジング２０２の内側壁面の一側のみに形成することもできるし、図７に示すように、ハウジング２０２の内側壁面の下方全部にかけて突成することもできる。
【００４１】
第１ガイド部２０４ａの突成高さ（厚さ）は、空気の流動を円滑に誘導するように空気排出口の幅に対して５〜１０％以内に形成される。
図９に示すように、空気排出口２０２ｂに隣接したハウジング２０２の内側壁面にも第２ガイド部２０４ｂを突成することで、ハウジング２０２の空気吸入口２０２ａを通して流入される空気の流動をガイドする役割をすることができる。
【００４２】
以下、このように構成された本発明に係る遠心ファンの実施形態の作用を説明する。
図６〜図９に示すように、電源が印加されて駆動モータ２０１が駆動されると、該駆動モータ２０１に連結されたインペラ２０３が回転し、該インペラ２０３の回転により空気吸入口２０２ａから空気が吸入され、該空気は９０゜旋回しながら空気排出口２０２ｂを通して排出される。
【００４３】
この時、空気吸入口２０２ａを通してインペラ２０３の内部に吸入された空気は、第１ガイド部２０４ａにより案内されながら空気排出口２０２ｂを通して排出されると同時に、空気吸入口２０２ａからインペラ２０３の内部に吸入された空気は、第２ガイド部２０４ｂにより案内されながら空気排出口２０２ｂを通して排出される。
【００４４】
従って、第１ガイド部２０４ａ及び第２ガイド部２０４ｂによって吸入空気が空気排出口２０２ｂ側に円滑にガイドされることで、ハウジング２０２の内側壁面に渦流が発生しなくなり、騷音を著しく低減することができる。
【００４５】
即ち、図１０に示すように、本発明に係る遠心ファンの実施形態では、第１ガイド２０４ａにより８００〜１５００Ｈｚ領域で騷音が大幅に減少され、全体的に１ｄＢ（Ａ）程度減少していることが分かる。
【００４６】
このとき、８００〜１５００Ｈｚ領域で騷音が減少されたということは、可聴領域が２０〜２０、０００Ｈｚであることを勘案すると、人が認識し得る騷音が著しく減少することを意味する。
【００４７】
空気排出口の幅を１０５ｍｍと仮定する場合、第１ガイド部の高さ（幅）が０〜１０ｍｍ程度になる区間では、図１０に示すように、排出風量は同様であるが、図１２に示すように、騷音レベルが顕著に減少されることが分かる。
従って、図１１、１２に示すように、所定の排出風量を維持しながら騷音を顕著に低減し得る最適の区間は、第１ガイド部の高さが５〜１０ｍｍとなる時である。
【００４８】
空気排出口の幅を１０５ｍｍに仮定した時、最適の区間は、第１ガイド部の高さが５〜１０ｍｍとなる時であるから、空気排出口の幅に対する第１ガイド部の高さの比は、４．７〜９．４程度となることが分かる。
【００４９】
本発明に係る遠心ファンの他の参考例として、図１３に示すように、空気排出口３０２ａ側に排出される空気のＢＰＦ騷音及び流動騷音を最小化するため、空気排出口３０２ａに隣接したモータブラケット３０４の内側壁面に流路溝３０４ａを切削形成して使用することもできる。又、該流路溝３０４ａは、空気排出口３０２ａ側へ至るほど順次広くなるように切削形成されて、その内側が湾曲するように形成されている。
【００５０】
モータブラケット３０４の内側壁面に流路溝３０４ａが形成される場合、遠心ファンの運転時、空気は、空気吸入口３０２ａを通してハウジング３０２の内部に流入し、空気排出口３０２ｂを通して排出される。この時、空気は流路溝３０４ａに沿って空気排出口３０２ｂ側に円滑に排出される。空気が空気排出口３０２ｂを通して円滑に排出されることで、ハウジング３０２の内側壁面に渦流の形成が防止され騷音が著しく低減される。
【００５１】
本発明に係る遠心ファンのさらに他の参考例４００では、図１４に示すように、空気排出口４０２ｂ側に排出される空気のＢＰＦ騷音及び流動騷音を最小化するため、空気排出口４０２ｂの先端に形成されるカットオフ部４０５の屈曲部４０５ａを、インペラ１０３の中間に形成された中間板４０３ｂに対してオフセットされている。
【００５２】
カットオフ部４０５の屈曲部４０５ａは、図１５、１６に示すように、段を有するように形成することができるし、皿状に形成することもできる。
このように構成された本発明に係る遠心ファンのさらに他の参考例４００の作用を説明する。
【００５３】
図１３を参照すると、駆動モータ１０１に連結されたインペラ４０３が回転すると、該インペラ４０３の回転により空気吸入口４０２ａを通して空気が吸入され、９０゜旋回しながら空気排出口４０２ｂを通して排出される。この時、インペラ４０３の中間板４０３ｂに対してカットオフ部４０５の屈曲部４０５ａがオフセットされているため、吸入された空気が空気排出口４０２ｂの中心に偏らない。
従って、空気の流動が偏る現象が発生しないため、騷音を大幅低減することができる。
図１７は、図１４の中間板４０３ｂを基準に、中間板−インペラ４０３の先端までの距離Ｌに対する中間板４０３ｂ−屈曲部４０５ｂまでの距離ｌの騷音レベルを示した棒グラフで、図示すように、中間板４０３ｂを基準に、該中間板４０３ｂからインペラ４０３の先端までの距離Ｌに対する中間板４０３ｂから屈曲部４０５ａの先端まで距離ｌの比は２０〜３０％以内になることが好ましい。
【００５４】
同一風量下で、（ｌ／Ｌ）が２５％程度である時、騷音が最小になることが分かる。
本発明に係る遠心ファン５００のなおさらに他の参考例によれば、図１８に示すように、中間板５０３ｂを基準とする時、インペラ５０３の左右の翼５０３ａの数を相互に異にして構成することができ、また、それら左右翼５０３ａの長さを相互相違に構成することもできる。
【００５５】
図１９は、図１８のインペラ翼の数を相互に異にする時に現れる騷音レベルを示したグラフで、図１９の横軸はインペラ回転に対する周波数を、縦軸は騷音レベルを夫々示し、太線は本発明に係る技術を、破線は従来技術を夫々示したものである。
【００５６】
図１９に示すように、通常、翼通過周波数（ＢＰＦ）＝回転数（ｒｐｍ）ｘ（翼の数／６０）であるが、翼の数を３７、２８、４２、３に夫々変化させて翼通過周波数を相互に異にすることで、翼通過周波数を分散させて騷音を最小化させることができる。
【００５７】
このような本発明に係る技術は、両側吸入遠心ファンは勿論単吸入遠心ファンにも適用することができる。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る遠心ファンによれば、カットオフ部の先端に遮音板を装着し、第１、第２ガイド部を装着し、中間板とカットオフ部の屈曲部との位置をずれるように形成し、中間板を基準に該中間板からインペラの先端までの距離Ｌに対する中間板から屈曲部の先端まで距離ｌの比を２０〜３０％以内に形成し、中間板を基準にインペラ両側翼の数を相違に構成することで、騷音を減少し得るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る遠心ファンの参考例を示した斜視図である。
【図２】 図１において矢視線Ａ−Ａに沿う断面図である。
【図３】 図１の遮音板の例を示した縦断面図である。
【図４】 図１の遮音板の又他の例を示した縦断面図である。
【図５】 図１の参考例と従来との騷音レベルを比較して示したグラフである。
【図６】 本発明に係る遠心ファンの実施形態を示した斜視図である。
【図７】 図６のａ−ａ′線、ｂ−ｂ′線、ｃ−ｃ′線の断面図である。
【図８】 図６の第１ガイド部の他の例を示した斜視図である。
【図９】 図６の第２ガイド部を示した部分斜視図である。
【図１０】 図６の実施形態と従来との騷音レベルを比較して示したグラフである。
【図１１】 図６の第１ガイド部の高さに対する排出風量を示したグラフである。
【図１２】 図６の第１ガイド部の高さに対する騷音レベルを示したグラフである。
【図１３】 本発明に係る遠心ファンの他の参考例を示した分解斜視図である。
【図１４】 本発明に係る遠心ファンのさらに他の参考例を示した部分断面図である。
【図１５】 図１４の屈曲部の一例を示した正面図である。
【図１６】 図１４の屈曲部の他の例を示した正面図である。
【図１７】 図１４の中間板を基準に中間板−インペラの先端まで距離に対する中間板−屈曲部までの距離の騷音レベルを示した棒グラフである。
【図１８】 本発明に係る遠心ファンのなおさらに他の参考例を示した部分断面図である。
【図１９】 図１８のインペラ翼の数を相違にする時、現れる騷音レベルを示したグラフである。
【図２０】 従来のフード兼用電子レンジの構造を示した縦断面図である。
【図２１】 従来の両側吸入遠心ファンを示した斜視図である。
【図２２】 従来の両側吸入遠心ファンを示した部分断面図である。
【図２３】 従来の両側吸入遠心ファンを示した側断面図である。
【符号の説明】
１００…遠心ファン
１０１…駆動モータ
１０２ａ…空気吸入口
１０２ｂ…空気排出口
１０３…インペラ
１０３ａ…翼
１０３ｂ…中間板
１０３ｃ…リム
１０４…モータブラケット
１０５…カットオフ部
１１０…遮音板
２００…遠心ファン
２０１…駆動モータ
２０２ａ…空気吸入口
２０２ｂ…空気排出口
２０３…インペラ
２０４…モータブラケット
３００…遠心ファン
３０１…駆動モータ
３０２ａ…空気吸入口
３０２ｂ…空気排出口
３０３…インペラ
３０４…モータブラケット
４００…遠心ファン
４０１…駆動モータ
４０２ａ…空気吸入口
４０２ｂ…空気排出口
４０３…インペラ
４０３ｂ…中間板
４０４…モータブラケット
４０５…カットオフ部
５００…遠心ファン
５０１…駆動モータ
５０２ａ…空気吸入口
５０２ｂ…空気排出口
５０３…インペラ
５０３ｂ…中間板
５０４…モータブラケット
Ｌ…中間板からインペラの先端までの距離
ｌ…中間板から屈曲部の先端まで
【発明の属する技術分野】
本発明は遠心ファンに係るもので、詳しくは、フード兼用電子レンジに装着される遠心ファンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、フード兼用電子レンジ(OTR: Over the Range)は、主に家庭で使用される調理用電子レンジで、その電子レンジ本体の内部に装着されたマグネトロンのマイクロ波を利用して調理を行い、電子レンジ本体の上方に配設された遠心ファンを利用して調理時に発生する汚染空気を換気するようになっている。
【０００３】
そして、従来のフード兼用電子レンジは、図２０に示すように、飲食物が収納される内部空間Ｃを有する本体１と、本体１を包囲して該本体の両側に排気路２を形成するケース３と、該ケース３の内において本体１の上方に配設された遠心ファン１０とを具備している。
【０００４】
本体１の内部空間Ｃには、飲食物を回転させる回転トレイ５が装着され、本体１とケース３との間には、マイクロ波を放射するマグネトロン６が配設されている。
ケース３の下面には、排気路２に連通する空気吸入口７が形成され、ケース３の上部後方には排気路２に連通する空気排出口８が形成されている。
【０００５】
このように構成された従来のフード兼用電子レンジは、使用者がドア（図示せず）を開いて回転トレイ５上に飲食物を載置した後、動作ボタン（図示せず）を押すと、該回転トレイ５が回転すると同時に、マグネトロン６からマイクロ波が放射されて飲食物が調理される。
【０００６】
電子レンジの下側に配設されたガスレンジ（図示せず）を利用して飲食物を調理する場合、動作ボタンを押すと、遠心ファン１０が作動して空気吸入口７から空気が吸入され、排気路２及び空気排出口８を通して外部に排出される。
【０００７】
従来の両側吸入遠心ファン１０では、図２１〜図２３に示すように、駆動モータ１１の軸に嵌合するように、該駆動モータ１１の両側にハウジング１２が夫々形成されている。それらハウジング１２には、空気吸入口１２ａと、空気排出口１２ｂとが形成されている。ハウジング１２内にはインペラ１３が配設されており、駆動モータ１１が回転することにより、空気吸入口１２ａから空気が吸入され、該空気が空気排出口１２ｂから排出される。
【０００８】
インペラ１３には複数の翼１３ａが形成されている。インペラ１３の中間には、補強の役割を果たすと共に駆動モータ１１の軸（図示せず）に嵌合される中間板１３ｂが形成され、インペラ１３の両端部には、翼１３ａを連結するリム１３ｃが形成されている。
【０００９】
ハウジング１２において、空気吸入口１２ａの部分をベルマウス側とし、駆動モータ１１に隣接した部分をモータブラケット側とする。該モータブラケット側に設けられたモータブラケット１４により、インペラ１３をハウジング１２の内部に回転自在に嵌合すると共に、ハウジング１２内において駆動モータ１１の軸に嵌合するようになっている。
【００１０】
モータブラケット１４は、ハウジング１２に結合され、空気排出口１２ｂの外周囲部にカットオフ部１５が切削形成されており、カットオフ部１５の中間にはＶ字形状の屈曲部１５ａが形成されている。モータブラケット１４の中央には空気吸入口１４ａが形成されており、該空気吸入口１４ａから空気を吸入して駆動モータ１１を冷却するようになっている。
【００１１】
このように構成された従来の両側吸入遠心ファンでは、電源が印加されて駆動モータ１１が回転すると、該駆動モータ１１に固定されたインペラ１３が回転し、吸引力が発生して外部空気が空気吸入口１２ａを通してハウジング１２内に吸入される。この流入空気は、インペラ１３の回転力により空気排出口１２ｂに排出される。このとき、モータブラケット１４の空気吸入口１４ａから流入する空気によって駆動モータ１１が冷却される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、このような従来の両側吸入遠心ファンでは、インペラの回転によりハウジング内に吸入された空気が空気排出口から排出される時、前記インペラの翼の数に比例する翼通過周波数(BPF: Blade Passing Frequency)により極めて大きな騒音が発生するという問題がある。この騷音は、空気排出口１２ｂを通ってインペラ１３の翼１３ａの先端のカットオフ部１５で最も激しく発生する。
【００１３】
また、全体的に空気が空気排出口１２ｂから排出されることにより流動騷音が発生するが、この流動騷音もカットオフ部１５で最も激しく発生する。
更に、モータブラケット１４側からハウジング１２の内に吸入される空気は、平面状のモータブラケット１４の内側壁面に衝突して渦流となるので、排出風量を増加しながら騷音を低減することが困難であるという問題がある。
【００１４】
ハウジング１２の内に流入した空気が空気排出口１２ｂから排出される際、カットオフ部１５の屈曲部１５ａ側で流動の偏りが発生し、騷音が一層大きくなるという問題がある。更に、この騷音は、カットオフ部１５の屈曲部１５ａの位置がインペラ１３の中間板１３ｂに対して同一直線上に位置する場合に、一層大きくなるという問題がある。
【００１５】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、排出風量を維持しながらも騷音を大幅に低減し得る遠心ファンを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため、本発明に係る遠心ファンは、駆動モータの一側または両側に装着され、軸線方向に沿って前記駆動モータ側の端部は開放され、対向側の端部には空気吸入口が形成され、円周面に空気排出口を有するハウジングと、
前記ハウジングの内部に設置され、前記駆動モータにより回転駆動されて前記空気吸入口から吸入された空気を前記空気排出口から排出するインペラと、
前記ハウジングの前記空気吸入口の対向側の端部を遮断するように駆動モータに結合され前記空気排出口へ向かう流路の一部を形成するモータブラケットと、
前記空気排出口から排出される空気の騷音を最小化させる騷音低減手段とを具備し、
前記騷音低減手段は、前記騷音低減手段は、前記空気排出口に隣接した前記モータブラケットの壁面から前記モータブラケットの厚さ方向に突成され前記空気吸入口に吸入された空気を前記空気排出口側にガイドする第１ガイド部である、ことを特徴とする。
【００１９】
前記第１ガイド部は、前記両側モータブラケットに一体に突成することができる。
前記第１ガイド部は、前記モータブラケットの内側壁面の下方隅部から下方縁部を沿って前記空気排出口の奥行側に延長突成されている。
前記第１ガイド部の高さは、空気排出口の幅の５〜１０％以内に形成されている。
【００２０】
前記空気排出口に隣接した前記ハウジングの内側壁面に前記第１ガイド部と対向するように第２ガイド部が追加して突成されている。
前記第２ガイド部は、前記ハウジングの内側壁面に前記空気排出口方向に順次突成されている。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
まず、本発明に係る遠心ファン１００の参考例が、図１〜図５に示すように、駆動モータ１０１の両側に装着され空気吸入口１０２ａ及び空気排出口１０２ｂを有するハウジング１０２と、駆動モータ１０１により回転されながら空気吸入口１０２ａから吸入された空気を空気排出口１０２ｂから排出されるようにハウジング１０２の内に配設されたインペラ１０３と、ハウジング１０２に駆動モータ１０１を収納するようにハウジング１０２の一側に結合されるモータブラケット１０４と、空気排出口１０２ｂから排出される空気の騷音を最小化させる騷音低減手段とを具備している。
【００２６】
ハウジング１０２は、駆動モータ１０１の両側に夫々装着されており、該ハウジングの一端には空気吸入口１０２ａが夫々形成され、側面に空気排出口１０２ｂが夫々形成されている。
【００２７】
ハウジング１０２の内部にはインペラ１０３が回転自在に装着されており、駆動モータ１０１によりインペラが回転駆動されることにより、空気吸入口１０２ａを通して空気が吸入され、空気排出口１０２ｂから排出される。
【００２８】
インペラ１０３には複数の翼１０３ａ形成されており、インペラ１０３の中間には、補強の役割をすると同時に、駆動モータ１０１の軸１０１ａに係合する中間板１０３ｂが形成されている。また、インペラ１０３の両端部には各翼１０３ａを連結するリム１０３ｃが形成されている。
【００２９】
ハウジング１０２において、空気吸入口１０２ａが形成された部分をベルマウス側とし、駆動モータ１０１と隣接する部分をモータブラケット側とする。モータブラケット側にはモータブラケット１０４が装着されている。
【００３０】
モータブラケット１０４は、ハウジング１０２と一体に形成することもできるが、ハウジング１０２の内部にインペラ１０３を収納するために、通常、ハウジング１０２とは独立して形成され該ハウジングに着脱自在に取付けられるようになっている。
【００３１】
モータブラケット１０４は、インペラ１０３がハウジング１０２内に挿入した後に、ハウジング１０２にねじ止めされ、該モータブラケット１０４を介して駆動モータ１０１がハウジング１０２に支持されるようになっている。
【００３２】
モータブラケット１０４がハウジング１０２に結合される空気排出口１０２ｂの先端にカットオフ部１０５が形成される。
モータブラケット１０４の中央に空気吸入口１０４ａが形成されており、該空気吸入口１０４ａから空気が吸入されて駆動モータ１０１を冷却するようになっている。
【００３３】
図４に示すように、騒音の遮断及び構造の補強手段としてカットオフ部１０５の先端には、ハウジング１０２の外側面を包囲するように屈曲した遮音板１１０が被服形成され、それら遮音板１１０とハウジング１０２の外側壁間には、遠心ファン１００を軽量化するために空間が形成される。
【００３４】
このとき、遮音板１１０は、ハウジング１０２と独立に製作しても良く、強性向上のためにハウジング１０２と一体に形成することもできる。
即ち、遮音板１１０は、多様な形態に形成し得るが、図２に示すように、ハウジング１０２の外側面一部を包囲するように断面Ｌ字状に形成しても良く、図３、４に示すように、ハウジング１０２の外側面の全体を包囲するように形成することもできる。
【００３５】
このようにすると、遮音板１１０は、カットオフ部１０５の先端からハウジング１０２の外側面を強力に支持することで、翼通路周波数のＢＰＦ騷音及び流動騷音を遮断する。
【００３６】
以下、このように構成された本発明に係る遠心ファンの参考例の作用を説明する。
図１に示すように、電源が印加されて駆動モータ１０１が駆動すると、該駆動モータ１０１に嵌合されたインペラ１０３が回転し、該インペラ１０３の回転により空気吸入口１０２ａから空気が吸入されて、空気排出口１０２ｂから排出される。この時、本発明に係る遮音板１１０によりカットオフ部１０５から発生するＢＰＦ騷音及び流動騷音の伝播が遮断される。
【００３７】
図５に示す実験結果のグラフを参照すると、同一条件下における従来の遠心ファン１００の騷音は、５９．２３ｄＢ（Ａ）であるが、本発明の参考例の遠心ファン１００の騷音は５７．３５ｄＢ（Ａ）である。
即ち、本発明のように遮音板を装着する場合が遮音板を装着しない従来に比べて２ｄＢ（Ａ）程度騷音を低減し得るということが分かる。
【００３８】
通常の遠心ファンの場合は、構造上、空気吸入口に吸入された空気は９０゜程度に旋回しながら空気排出口から排出され、この時、旋回過程でハウジングの内側面側に渦流が発生するが、これを防止するために本発明では、遠心ファン１００の実施形態として、空気吸入口に吸入された空気を空気排出口側にガイドするガイド部を形成して使用することもできる。
【００３９】
即ち、本発明に係る遠心ファンの実施形態では、図６に示すように、空気排出口２０２ｂ側に排出される空気のＢＰＦ騷音及び流動騷音を最小化するために、空気排出口２０２ｂに隣接したモータブラケット２０４の内側壁面に、第１ガイド部２０４ａが突成されており、モータブラケット２０４の空気吸入口２０２ａを通して流入される空気の流動をガイドする。
該第１ガイド部２０４ａは、モータブラケット２０４と別途の部材に形成しても良く、強性の向上のためにモータブラケット２０４と一体に形成しても良い。
【００４０】
第１ガイド部２０４ａは、モータブラケット２０４の内側壁面の下方隅部から下方縁部を沿って空気排出口２０２ｂの奥行側に延長突成される。このとき、第１ガイド部２０４ａは、ハウジング２０２の内側壁面の一側のみに形成することもできるし、図７に示すように、ハウジング２０２の内側壁面の下方全部にかけて突成することもできる。
【００４１】
第１ガイド部２０４ａの突成高さ（厚さ）は、空気の流動を円滑に誘導するように空気排出口の幅に対して５〜１０％以内に形成される。
図９に示すように、空気排出口２０２ｂに隣接したハウジング２０２の内側壁面にも第２ガイド部２０４ｂを突成することで、ハウジング２０２の空気吸入口２０２ａを通して流入される空気の流動をガイドする役割をすることができる。
【００４２】
以下、このように構成された本発明に係る遠心ファンの実施形態の作用を説明する。
図６〜図９に示すように、電源が印加されて駆動モータ２０１が駆動されると、該駆動モータ２０１に連結されたインペラ２０３が回転し、該インペラ２０３の回転により空気吸入口２０２ａから空気が吸入され、該空気は９０゜旋回しながら空気排出口２０２ｂを通して排出される。
【００４３】
この時、空気吸入口２０２ａを通してインペラ２０３の内部に吸入された空気は、第１ガイド部２０４ａにより案内されながら空気排出口２０２ｂを通して排出されると同時に、空気吸入口２０２ａからインペラ２０３の内部に吸入された空気は、第２ガイド部２０４ｂにより案内されながら空気排出口２０２ｂを通して排出される。
【００４４】
従って、第１ガイド部２０４ａ及び第２ガイド部２０４ｂによって吸入空気が空気排出口２０２ｂ側に円滑にガイドされることで、ハウジング２０２の内側壁面に渦流が発生しなくなり、騷音を著しく低減することができる。
【００４５】
即ち、図１０に示すように、本発明に係る遠心ファンの実施形態では、第１ガイド２０４ａにより８００〜１５００Ｈｚ領域で騷音が大幅に減少され、全体的に１ｄＢ（Ａ）程度減少していることが分かる。
【００４６】
このとき、８００〜１５００Ｈｚ領域で騷音が減少されたということは、可聴領域が２０〜２０、０００Ｈｚであることを勘案すると、人が認識し得る騷音が著しく減少することを意味する。
【００４７】
空気排出口の幅を１０５ｍｍと仮定する場合、第１ガイド部の高さ（幅）が０〜１０ｍｍ程度になる区間では、図１０に示すように、排出風量は同様であるが、図１２に示すように、騷音レベルが顕著に減少されることが分かる。
従って、図１１、１２に示すように、所定の排出風量を維持しながら騷音を顕著に低減し得る最適の区間は、第１ガイド部の高さが５〜１０ｍｍとなる時である。
【００４８】
空気排出口の幅を１０５ｍｍに仮定した時、最適の区間は、第１ガイド部の高さが５〜１０ｍｍとなる時であるから、空気排出口の幅に対する第１ガイド部の高さの比は、４．７〜９．４程度となることが分かる。
【００４９】
本発明に係る遠心ファンの他の参考例として、図１３に示すように、空気排出口３０２ａ側に排出される空気のＢＰＦ騷音及び流動騷音を最小化するため、空気排出口３０２ａに隣接したモータブラケット３０４の内側壁面に流路溝３０４ａを切削形成して使用することもできる。又、該流路溝３０４ａは、空気排出口３０２ａ側へ至るほど順次広くなるように切削形成されて、その内側が湾曲するように形成されている。
【００５０】
モータブラケット３０４の内側壁面に流路溝３０４ａが形成される場合、遠心ファンの運転時、空気は、空気吸入口３０２ａを通してハウジング３０２の内部に流入し、空気排出口３０２ｂを通して排出される。この時、空気は流路溝３０４ａに沿って空気排出口３０２ｂ側に円滑に排出される。空気が空気排出口３０２ｂを通して円滑に排出されることで、ハウジング３０２の内側壁面に渦流の形成が防止され騷音が著しく低減される。
【００５１】
本発明に係る遠心ファンのさらに他の参考例４００では、図１４に示すように、空気排出口４０２ｂ側に排出される空気のＢＰＦ騷音及び流動騷音を最小化するため、空気排出口４０２ｂの先端に形成されるカットオフ部４０５の屈曲部４０５ａを、インペラ１０３の中間に形成された中間板４０３ｂに対してオフセットされている。
【００５２】
カットオフ部４０５の屈曲部４０５ａは、図１５、１６に示すように、段を有するように形成することができるし、皿状に形成することもできる。
このように構成された本発明に係る遠心ファンのさらに他の参考例４００の作用を説明する。
【００５３】
図１３を参照すると、駆動モータ１０１に連結されたインペラ４０３が回転すると、該インペラ４０３の回転により空気吸入口４０２ａを通して空気が吸入され、９０゜旋回しながら空気排出口４０２ｂを通して排出される。この時、インペラ４０３の中間板４０３ｂに対してカットオフ部４０５の屈曲部４０５ａがオフセットされているため、吸入された空気が空気排出口４０２ｂの中心に偏らない。
従って、空気の流動が偏る現象が発生しないため、騷音を大幅低減することができる。
図１７は、図１４の中間板４０３ｂを基準に、中間板−インペラ４０３の先端までの距離Ｌに対する中間板４０３ｂ−屈曲部４０５ｂまでの距離ｌの騷音レベルを示した棒グラフで、図示すように、中間板４０３ｂを基準に、該中間板４０３ｂからインペラ４０３の先端までの距離Ｌに対する中間板４０３ｂから屈曲部４０５ａの先端まで距離ｌの比は２０〜３０％以内になることが好ましい。
【００５４】
同一風量下で、（ｌ／Ｌ）が２５％程度である時、騷音が最小になることが分かる。
本発明に係る遠心ファン５００のなおさらに他の参考例によれば、図１８に示すように、中間板５０３ｂを基準とする時、インペラ５０３の左右の翼５０３ａの数を相互に異にして構成することができ、また、それら左右翼５０３ａの長さを相互相違に構成することもできる。
【００５５】
図１９は、図１８のインペラ翼の数を相互に異にする時に現れる騷音レベルを示したグラフで、図１９の横軸はインペラ回転に対する周波数を、縦軸は騷音レベルを夫々示し、太線は本発明に係る技術を、破線は従来技術を夫々示したものである。
【００５６】
図１９に示すように、通常、翼通過周波数（ＢＰＦ）＝回転数（ｒｐｍ）ｘ（翼の数／６０）であるが、翼の数を３７、２８、４２、３に夫々変化させて翼通過周波数を相互に異にすることで、翼通過周波数を分散させて騷音を最小化させることができる。
【００５７】
このような本発明に係る技術は、両側吸入遠心ファンは勿論単吸入遠心ファンにも適用することができる。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る遠心ファンによれば、カットオフ部の先端に遮音板を装着し、第１、第２ガイド部を装着し、中間板とカットオフ部の屈曲部との位置をずれるように形成し、中間板を基準に該中間板からインペラの先端までの距離Ｌに対する中間板から屈曲部の先端まで距離ｌの比を２０〜３０％以内に形成し、中間板を基準にインペラ両側翼の数を相違に構成することで、騷音を減少し得るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る遠心ファンの参考例を示した斜視図である。
【図２】 図１において矢視線Ａ−Ａに沿う断面図である。
【図３】 図１の遮音板の例を示した縦断面図である。
【図４】 図１の遮音板の又他の例を示した縦断面図である。
【図５】 図１の参考例と従来との騷音レベルを比較して示したグラフである。
【図６】 本発明に係る遠心ファンの実施形態を示した斜視図である。
【図７】 図６のａ−ａ′線、ｂ−ｂ′線、ｃ−ｃ′線の断面図である。
【図８】 図６の第１ガイド部の他の例を示した斜視図である。
【図９】 図６の第２ガイド部を示した部分斜視図である。
【図１０】 図６の実施形態と従来との騷音レベルを比較して示したグラフである。
【図１１】 図６の第１ガイド部の高さに対する排出風量を示したグラフである。
【図１２】 図６の第１ガイド部の高さに対する騷音レベルを示したグラフである。
【図１３】 本発明に係る遠心ファンの他の参考例を示した分解斜視図である。
【図１４】 本発明に係る遠心ファンのさらに他の参考例を示した部分断面図である。
【図１５】 図１４の屈曲部の一例を示した正面図である。
【図１６】 図１４の屈曲部の他の例を示した正面図である。
【図１７】 図１４の中間板を基準に中間板−インペラの先端まで距離に対する中間板−屈曲部までの距離の騷音レベルを示した棒グラフである。
【図１８】 本発明に係る遠心ファンのなおさらに他の参考例を示した部分断面図である。
【図１９】 図１８のインペラ翼の数を相違にする時、現れる騷音レベルを示したグラフである。
【図２０】 従来のフード兼用電子レンジの構造を示した縦断面図である。
【図２１】 従来の両側吸入遠心ファンを示した斜視図である。
【図２２】 従来の両側吸入遠心ファンを示した部分断面図である。
【図２３】 従来の両側吸入遠心ファンを示した側断面図である。
【符号の説明】
１００…遠心ファン
１０１…駆動モータ
１０２ａ…空気吸入口
１０２ｂ…空気排出口
１０３…インペラ
１０３ａ…翼
１０３ｂ…中間板
１０３ｃ…リム
１０４…モータブラケット
１０５…カットオフ部
１１０…遮音板
２００…遠心ファン
２０１…駆動モータ
２０２ａ…空気吸入口
２０２ｂ…空気排出口
２０３…インペラ
２０４…モータブラケット
３００…遠心ファン
３０１…駆動モータ
３０２ａ…空気吸入口
３０２ｂ…空気排出口
３０３…インペラ
３０４…モータブラケット
４００…遠心ファン
４０１…駆動モータ
４０２ａ…空気吸入口
４０２ｂ…空気排出口
４０３…インペラ
４０３ｂ…中間板
４０４…モータブラケット
４０５…カットオフ部
５００…遠心ファン
５０１…駆動モータ
５０２ａ…空気吸入口
５０２ｂ…空気排出口
５０３…インペラ
５０３ｂ…中間板
５０４…モータブラケット
Ｌ…中間板からインペラの先端までの距離
ｌ…中間板から屈曲部の先端まで
Claims (6)
- 駆動モータの一側または両側に装着され、軸線方向に沿って前記駆動モータ側の端部は開放され、対向側の端部には空気吸入口が形成され、円周面に空気排出口を有するハウジングと、
前記ハウジングの内部に設置され、前記駆動モータにより回転駆動されて前記空気吸入口から吸入された空気を前記空気排出口から排出するインペラと、
前記ハウジングの前記空気吸入口の対向側の端部を遮断するように駆動モータに結合され前記空気排出口へ向かう流路の一部を形成するモータブラケットと、
前記空気排出口から排出される空気の騷音を最小化させる騷音低減手段とを具備し、
前記騷音低減手段は、前記空気排出口に隣接した前記モータブラケットの壁面から前記モータブラケットの厚さ方向に突成され前記空気吸入口に吸入された空気を前記空気排出口側にガイドする第１ガイド部である、
ことを特徴とする遠心ファン。 - 前記第１ガイド部は、前記モータブラケットに一体に形成されている請求項１記載の遠心ファン。
- 前記第１ガイド部は、前記モータブラケットの内側壁面の下方隅部から下方縁部を沿って前記空気排出口の奥行側に延長突成されている請求項１記載の遠心ファン。
- 前記第１ガイド部の高さは、空気排出口の幅の５〜１０％以内に形成されている請求項１記載の遠心ファン。
- 前記空気排出口に隣接した前記ハウジングの内側壁面に前記第１ガイド部と対向するように第２ガイド部が追加して突成されている請求項１から４のいずれか一項に記載の遠心ファン。
- 前記第２ガイド部は、前記ハウジングの内側壁面に前記空気排出口方向に順次突成されている請求項５記載の遠心ファン。
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