JP5617906B2

JP5617906B2 - 遠心送風機

Info

Publication number: JP5617906B2
Application number: JP2012258138A
Authority: JP
Inventors: 政光森岡; 白濱　誠司; 誠司白濱
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2012-11-27
Filing date: 2012-11-27
Publication date: 2014-11-05
Anticipated expiration: 2027-10-10
Also published as: JP2013040615A

Description

本発明は、換気送風機器等に使用される遠心送風機に関するものである。

従来、この種の遠心送風機は、天井埋込型換気扇などに用いられ、ベルマウス状の吸込み口を有する吸込ケーシングとは別のオリフィスを外郭の一面の開口に備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、その遠心送風機について図９を参照しながら説明する。

図９に示すように一面を開口した外郭１０１と、この外郭１０１内の天面１０２に羽根車１０３を固着した電動機１０４と、羽根車１０３の周囲を取り囲むケーシング１０５と、吸込み口１０６を有する吸込みケーシング１０７とを備える遠心送風機は、吸込み口１０６より同等あるいは小さな吸込み孔１０８を有するオリフィス１０９を吸込ケーシング１０７の下端１１０とオリフィス１０９の端部１１１とを間隙寸法ｉの間隙１１２を隔てて設けて共鳴空間１１３を構成している。また、このオリフィス１０９の一面にグリル１１４と、外郭１０１の一側面に設けた吐出口１１５とを備えている。

上記構成において、羽根車１０３が回転すると、吸込空気はグリル１１４からオリフィス１０９の吸込み孔１０８を通り、吸込みケーシング１０７の吸込み口１０６より羽根車１０３に入り羽根車１０３により昇圧され、ケーシング１０５の内部を通り吐出口１１５より吐出される。このとき羽根車１０３で昇圧されるときに発生する回転騒音や、ケーシング１０５を通るときに発生する渦による乱流騒音や、ケーシング１０５内で発生した騒音の音波が吸込み口１０６から放射され、その一部は間隙１１２から共鳴空間１１３に入射する。入射した騒音の音波のうち、共鳴空間１１３の容積や形状によって特定される周波数の騒音の音波は、共鳴空間１１３内で気柱共鳴がおき、共鳴消音される。

特許第３２７９８３４号公報

このような従来の遠心送風機では、羽根車１０３の清掃を行う場合、グリル１１４とオリフィス１０９と吸込み１０７を取り外す必要があり、羽根車１０３の清掃時に取り外す部品点数が多く作業性が悪いという課題があり、消音機能を付加するための部品点数を減らし、作業性を向上することが要求されている。

また、施工やメンテナンスで外郭の内部での作業が必要な場合、グリル１１４とオリフィス１０９を取り外す必要があり、施工やメンテナンス時に作業性が悪いという課題があり、消音機能を付加したままで作業性を向上することが要求されている。

また、オリフィス１０９が必要なため、部品点数が多くなり、製造コストが上がるという課題があり、低コストで消音の機能を付加することが要求されている。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、消音機能を付加させるための部品点数が少なく、作業性がよく、低コストで製造でき、吸込み口から放射される騒音を低減することができる遠心送風機を提供することを目的としている。

本発明の遠心送風機は上記目的を達成するために、開口を有する外枠と、動力部と、前記外枠内部に前記動力部によって回転し空気を送風する遠心羽根車と、前記遠心羽根車を内包するケーシングと、前記外枠内部に前記ケーシングを内包する内枠を備え、前記ケーシングは前記遠心羽根車の円周側を渦巻き状に囲うケーシング側壁と、前記空気の上流側に位置するケーシング天板で構成されており、前記ケーシング天板は吸込口を備え、前記内枠の前記空気の上流側にベルマウス形状のオリフィスを備え、前記外枠内部の前記内枠外側に形成される空間が、前記開口と連通し、前記内枠内側の空間の一部を、前記外枠の内部空間まで拡大することを特徴とする遠心送風機としたものである。

この手段により、部品を配置する空間を確保し、さらに、消音機構の空間が広がるため、コンパクトで、騒音を低減することができる遠心送風機が得られる。

本発明によれば、消音機能を付加するための部品点数が少なく、作業性がよく、コンパクトで、製造コストを抑え、吸込孔から放射される騒音を低減することができる遠心送風機を提供できる。

本発明の参考の形態１の遠心送風機を示す斜視図本発明の参考の形態１の遠心送風機を示す側断面図本発明の参考の形態１の一体型部品を示す斜視図本発明の参考の形態２の一体型部品を示す図（（ａ）同斜視図、（ｂ）同側断面図）本発明の参考の形態３の一体型部品を示す図（（ａ）同斜視図、（ｂ）同側断面図）本発明の実施の形態１の遠心送風機を示す斜視断面図本発明の実施の形態１の遠心送風機を示す下面図本発明の実施の形態１の遠心送風機の他例を示す斜視図（（ａ）同他例１の斜視図、（ｂ）同他例２の斜視図）従来の遠心送風機とを示す側断面図

本発明の請求項１記載の発明は、本発明の遠心送風機は上記目的を達成するために、開口を有する外枠と、動力部と、前記外枠内部に前記動力部によって回転し空気を送風する遠心羽根車と、前記遠心羽根車を内包するケーシングと、前記外枠内部に前記ケーシングを内包する内枠を備え、前記ケーシングは前記遠心羽根車の円周側を渦巻き状に囲うケーシング側壁と、前記空気の上流側に位置するケーシング天板で構成されており、前記ケーシング天板は吸込口を備え、前記内枠の前記空気の上流側にベルマウス形状のオリフィスを備え、前記外枠内部の前記内枠外側に形成される空間が、前記開口と連通し、前記内枠内側の空間の一部を、前記外枠の内部空間まで拡大することを特徴とする遠心送風機としたものであり、形成される空間内に部品を配置する空間を確保し、さらに、消音機構の空間が広がるため、コンパクトで、騒音を低減することができるという作用を有する。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（参考の形態１）
本発明の参考の形態１を図１から図３を用いて説明する。図に示すように、遠心送風機１は、上面２に位置する２３０ｍｍ角の上板３及び側面４に位置する高さが１７５ｍｍの側板５で構成された外枠６を備え、外枠６の上板３に固定される動力部７と、動力部７に回動可能に固定される羽根車外径Ｄが１４８ｍｍの遠心羽根車８と、遠心羽根車８を覆うように固定されるケーシング９と、ケーシング９の吐出口１０と外枠６の側板５の開口を介して連通するアダプタ１１を備えている。

ケーシング９は、遠心羽根車８の円周側を渦巻き状に覆うケーシング側壁１２と、遠心羽根車を挟んで動力部の対面側に位置するケーシング天板１３で構成されており、ケーシング天板１３は、遠心羽根車と同心円で外径Ｄｃが１６０ｍｍの蓋１４を備え、蓋１４は遠心羽根車８と同心円で吸込口内径Ｄｏが１１３ｍｍのベルマウス形状の吸込口１５を備え、外枠６の下面１６の開口１７の位置に平板１８を備え、平板１８は、吸込口１５と同心円で吸込孔内径Ｄ１が１３１ｍｍのベルマウス形状の吸込孔１９を有するオリフィス２０と一体であり、吸込口１５と吸込孔１９を連通する円筒形状の連通管２１を備え、連通管２１は、円筒端部と蓋１４の接続部分に、円周方向に長いスリット穴２２を３箇所備え、オリフィス２０と連通管２１と蓋１４は一体成型される一体型部品２３であり、外枠６とケーシング９と一体型部品２３は空洞２４を形成する。ここで、スリット穴２２の形状は３箇所共に等しく、スリット穴２２の円周方向の長さの合計値Ｌが２６４ｍｍであり、吸込口内径Ｄｏと２．２Ｄｏ＜Ｌ＜２．７Ｄｏの関係を満たす。また、スリット穴２２の軸方向の高さｈは５ｍｍであり、吸込口内径Ｄｏと０．０４Ｄｏ＜ｈ＜０．２Ｄｏの関係を満たす。

上記構成により、動力部７から駆動力を与えて遠心羽根車８を回転させることにより、空気がオリフィス２０の吸込孔１９と連通管２１と蓋１４の吸込口１５を通ってケーシング９内に導かれ、遠心羽根車８により昇圧され、ケーシング９を通る際に徐々に動圧が静圧に変換され、吐出口１０からアダプタ１１を介して外部へ排出される。

この時、遠心羽根車８の回転騒音や、ケーシング９の内部で発生する乱流騒音や、ケーシング９内で共鳴により増幅された騒音の音波が、ケーシング９の吸込口１５から放射されるが、その一部は、連通管２１と蓋１４の接続部分のスリット穴２２から、空洞２４内へ進入し、空洞２４とスリット穴２２は共鳴型消音器と同等構造の消音機構を持つため、空洞２４内へ進入した音波のうち、共鳴型消音器の共鳴周波数と等しい周波数の音波の一部が消音され、吸込孔１９から放射される騒音が低減する。

なお、オリフィス２０と連通管２１と蓋１４が一体成型される一体型部品２３であるため、消音機構を形成するための部品点数が少なく、製造コストを抑えることができ、蓋外径Ｄｃが遠心羽根車８の外径Ｄより大きいため、一体型部品２３を取り外すことにより、遠心羽根車８を取り外せる状態となるため、遠心羽根車８の清掃などのメンテナンス時の作業性が良くなる。

また、オリフィス２０の吸込孔内径Ｄ１が吸込口内径Ｄｏより大きく、吸込口１５と吸込孔１９がベルマウス形状であるため、多くの空気を円滑に吸い込むことができ、送風性能が向上する。

また、遠心羽根車８の回転により遠心羽根車８の外周側に送り出した空気を、渦巻き状のケーシング側壁１２により効率よく吐出口１０へと導くことができるため、送風性能が向上する。

また、スリット穴２２が３箇所であり、連通管２１と蓋１４とを繋いでいる接続片２５も３箇所であるため、蓋１４と連通管２１及びオリフィス２０の重心が互いに確実に固定されるため、連通管２１と吸込口１５を安定して接続することができ、一体型部品２３の剛性が強くなる。

また、スリット穴２２は連通管２１の円周方向に長く、３箇所の長さの合計値Ｌが２６４ｍｍであり吸込口内径Ｄｏと２．２Ｄｏ＜Ｌ＜２．７Ｄｏの関係を満たしており、スリット穴の円周方向の長さの合計値Ｌが吸込口内径Ｄｏの２．２倍以上であれば確実にスリット穴２２から騒音が進入し消音機構が強く働き、さらに、スリット穴２２の円周方向の長さの合計値Ｌが吸込口内径Ｄｏの２．７倍以下であれば連通管２１と蓋１４を安定して接続させることができるため、騒音が低減され、一体型部品２３の剛性が強くなる。

また、スリット穴２２の連通管２１軸方向長さｈが５ｍｍであり０．０４Ｄｏ＜ｈ＜０．２Ｄｏを満たしており、連通管軸方向長さに対応して消音機構の共鳴周波数が決定し、共鳴周波数の音波の一部を消音することができ、騒音が低減する。

（参考の形態２）
参考の形態１と同一部分は同一番号を附し、詳細な説明は省略する。本発明の実施の形態２を図４を用いて説明する。図において、蓋外径Ｄｃが、オリフィス２０の吸込孔外径Ｄ１ｏと等しい構成となっている。

このとき、一体型部品２３において、吸込口１５から吸込孔１９への形状変化が径方向への拡大のみであるため、一体型部品２３を一方向抜きの金型で製作できるため、一体型部品２３の製作が容易で、部品点数を減らし、製造コストを抑えることができる。

（参考の形態３）
参考の形態１と同一部分は同一番号を附し、詳細な説明は省略する。本発明の参考の形態３を図５を用いて説明する。図において、吸込口１５は、空気の送風方向に向かって伸びる吸込円筒２６を備え、吸込孔内径Ｄ１が、吸込口内径Ｄｏと等しい構成となっている。

このとき、一体型部品２３において、スリット穴２２が吸込口１５と同径の円周上に位置するため、吸込口１５から放射される騒音の一部が、吸込口１５の円周方向へ広がることなくスリット穴２２を横切るため、騒音の多くがスリット穴２２から空洞２４内へ進入し、消音機構が強く働く。

（実施の形態１）
参考の形態１と同一部分は同一番号を附し、詳細な説明は省略する。本発明の実施の形態４を図６から図８を用いて説明する。

図に示すように、外枠６の内部にケーシング９を内包する内枠２７を備え、内枠２７はケーシング９のケーシング側壁１２側を覆う内枠側面２８とケーシング９の空気の流れの上流側を覆う内枠平板２９で構成されており、内枠平板２９は、内枠側面２８と分離可能とし、内枠平板２９は、吸込口１５と同心円で吸込孔内径Ｄ１が１３１ｍｍのベルマウス形状の吸込孔１９を有するオリフィス２０と一体であり、吸込口１５と吸込孔１９を連通する円筒形状の連通管２１を備え、連通管２１は、円筒端部と蓋１４の接続部分に、円周方向に長いスリット穴２２を３箇所備え、オリフィス２０と連通管２１と蓋１４は一体成型される一体型部品２３であり、内枠２７とケーシング９と一体型部品２３は空洞２４を形成し、外枠６内部の内枠２７外側に外枠６と内枠２７で囲まれる空間３０を形成し、空間３０内部に電装部などの部品３１を備える。

このとき、空洞２４とスリット穴２２は共鳴型消音器と同等構造の消音機構を持つため、吸込孔から放射される騒音が低減する。

また、外枠６と内枠２７で囲まれる空間３０内に部品３１を備えることにより、電装部などのメンテナンス時に他の部品を外すことなく部品３１に触れることができるため、作業性が良い。

また、本発明の実施の形態１の他例１は、図８（ａ）に示すように、内枠２７の内枠側面２８は、ケーシング９のケーシング側壁１２の開口１７側延長上に設けられる延長壁面３２としてもよい。このような構成にすることで、外枠６と内枠２７で囲まれる空間３０を広げることができ、部品３１の設置スペースが広くなり、さらに、延長壁面３２は内枠側面２８と比較して材料が少ないため、製造コストを抑えることができる。

また、本発明の実施の形態１の他例２は、図８（ｂ）に示すように、内枠２７内部の空洞２４に、部品３１が設置されていない外枠６の内部空間を含ませても良い。このような構成にすることにより、部品３１の設置スペースを確保しつつ、消音機構の空洞２４を広げることができ、消音機構による消音効果が大きくなるため、吸込孔１９から放射される騒音が低減する。

また、平板１８を外枠６の内部に配置させても良い。このような構成にすることにより、平板１８の外枠６内部での位置に対応して消音機構の共鳴周波数が決定し、共鳴周波数の音波の一部を消音することができ、騒音が低減する。

本発明は、消音機能を付加するための部品点数が少なく、作業性がよく、コンパクトで、製造コストを抑え、吸込孔から放射される騒音を低減することができる遠心送風機を提供するものであり、特に空調機器や換気送風機器に利用可能である。

１遠心送風機
２上面
３上板
４側面
５側板
６外枠
７動力部
８遠心羽根車
９ケーシング
１０吐出口
１１アダプタ
１２ケーシング側壁
１３ケーシング天板
１４蓋
１５吸込口
１６下面
１７開口
１８平板
１９吸込孔
２０オリフィス
２１連通管
２２スリット穴
２３一体型部品
２４空洞
２５接続片
２６吸込円筒
２７内枠
２８内枠側面
２９内枠平板
３０空間
３１部品
３２延長壁面
Ｄｃ蓋外径
Ｄｏ吸込口内径
Ｄ１吸込孔内径
Ｄ１ｏ吸込孔外径

Claims

開口を有する外枠と、動力部と、前記外枠内部に前記動力部によって回転し空気を送風する遠心羽根車と、前記遠心羽根車を内包するケーシングと、前記外枠内部に前記ケーシングを内包する内枠を備え、前記ケーシングは前記遠心羽根車の円周側を渦巻き状に囲うケーシング側壁と、前記空気の上流側に位置するケーシング天板で構成されており、前記ケーシング天板は吸込口を備え、前記内枠の前記空気の上流側にベルマウス形状のオリフィスを備え、前記外枠内部の前記内枠外側に形成される空間が、前記開口と連通し、前記内枠内側の空間の一部を、前記外枠の内部空間まで拡大することを特徴とする遠心送風機。