JP6007416B2 - Ventilation equipment - Google Patents
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Description
本発明は、換気装置に関する。 The present invention relates to a ventilation device.
近年リビング、および寝室に設置される換気装置は、運転時に発生する騒音低下が求められている。そのため、換気装置内に能動型消音装置が搭載されている。 In recent years, ventilation devices installed in living rooms and bedrooms are required to reduce noise generated during operation. Therefore, an active silencer is mounted in the ventilation device.
図11は、従来の換気装置の能動消音装置の構成図である。図11に示すように従来のダクト用能動型消音装置は、内部原音のリファレンスマイク102、消音用スピーカ103、エラーマイク104、およびそれらとそれぞれ接続された演算制御器105から構成されている。ここでリファレンスマイク102は、ダクト101の内部に上流側から適宜間隔を設けて順次付設されている(例えば特許文献1参照)。
FIG. 11 is a configuration diagram of an active silencer of a conventional ventilation device. As shown in FIG. 11, the conventional active silencer for ducts includes an internal original
ダクト用能動型消音装置において、ダクト101内を気流106とともに伝搬する発生音は、リファレンスマイク102により周波数等が検出され、演算制御器105において上記発生音と逆位相の信号が作成される。この逆位相の信号は、消音用スピーカ103からダクト101内に放出され、上記発生音をキャンセル消音する。エラーマイク104が発生音をモニターし、エラーマイク104の出力が零になるように演算制御器105が消音用スピーカ103を調整している。
In the active silencer for a duct, the frequency of the generated sound propagating in the
このようなダクト用能動型消音装置は、一次元音場において伝播する騒音を消音し、通風路を伝播する騒音には平面波となる周波数帯域までの制御が可能である。 Such an active silencer for ducts can mute noise propagating in a one-dimensional sound field, and can control up to a frequency band that is a plane wave for noise propagating in a ventilation path.
しかしながら、平面波となる周波数はダクト口径によって変化し、ダクト口径が大きい場合には平面波になる周波数が低周波側に狭帯域化する。従ってダクト口径が大きい場合、本来消音しなければならない高周波帯域の騒音は、一次元音場と仮定できなくなり消音できない。 However, the frequency that becomes a plane wave changes depending on the diameter of the duct, and when the duct diameter is large, the frequency that becomes a plane wave narrows to the low frequency side. Therefore, when the duct diameter is large, the noise in the high frequency band that must be silenced cannot be assumed to be a one-dimensional sound field and cannot be silenced.
このため、大口径の通風路用のダクト用能動型消音装置として、消音用通風路がセル状に分割され、口径の小さいダクト(小口径ダクト)の組み合わせにされている(例えば特許文献2参照)。小口径ダクトにすることにより、平面波にて伝播する騒音の周波数範囲が高周波側へ広帯域化されて制御される。 For this reason, as an active silencer for a duct for a large-diameter ventilation path, the silencing ventilation path is divided into cells and combined with a small-diameter duct (small-diameter duct) (see, for example, Patent Document 2). ). By using a small-diameter duct, the frequency range of noise propagating by plane waves is broadened to the high frequency side and controlled.
以下、従来の換気装置の能動型消音装置の概要斜視図である図12を参照しながら説明する。 The following description will be made with reference to FIG. 12, which is a schematic perspective view of an active silencer for a conventional ventilation device.
図12に示すように大口径ダクトは、小口径ダクト201、202、203、204のセル状に分割され、小口径ダクト201、202、203、204それぞれに消音用スピーカ103が設置されている。また、小口径ダクト201には消音用スピーカ103の設置位置を基準とし、上流側にリファレンスマイク102、下流側にエラーマイク104が設置されている。
As shown in FIG. 12, the large-diameter duct is divided into small-
リファレンスマイク102、およびエラーマイク104により検出される騒音信号は、演算制御器105に入力される。演算制御器105は、入力された騒音信号に基づいて消音用スピーカ103に出力する駆動信号を生成する。小口径ダクト201、202、203、204それぞれに設置された消音用スピーカ103は、この駆動信号を出力する。すなわち同一の打ち消し音によって小口径ダクト201、202、203、204それぞれを伝播する騒音が消音される。
Noise signals detected by the
このように、大口径ダクトがセル状に分割され、小口径ダクト201、202、203、204の組み合わせとすることにより、平面波にて伝播する周波数帯域が高周波側に広くなり、十分な消音効果が得られるとしている。
In this way, the large-diameter duct is divided into cells, and by combining the small-
一般的に換気装置は、空間の広さに応じた体積の空気を換気するため、能動型消音装置を設置する通風路のダクト径も大きい。また、換気装置の騒音の周波数特性は広域に分布する傾向があるので、高周波数帯域まで消音効果が得られる必要がある。 In general, a ventilator ventilates a volume of air in accordance with the size of the space, so the duct diameter of the ventilation path in which the active silencer is installed is also large. Moreover, since the frequency characteristics of the noise of the ventilator tend to be distributed over a wide area, it is necessary to obtain a silencing effect up to a high frequency band.
しかしながら特許文献1に記載の能動型消音装置では、高周波数帯域まで対応するために小口径ダクトにすれば、換気の通風経路が狭められて換気能力が低下する。
However, in the active silencer described in
また特許文献2に記載の能動型消音装置では、大口径ダクトがセル状に分割されれば、セルの数だけマイク、およびスピーカが必要となり構成が複雑になる。
In the active silencer described in
そこで本発明の換気装置は、吸込口と吐出口とを備えた外郭と、外郭の内部に送風機と、吸込口と送風機とを接続する上流風路とを備えている。上流風路は、内側風路と外側風路とに分割される。そして内側風路には、発生音と逆位相の信号により発生音を消音する能動消音構成が備えられている。 Therefore, the ventilator of the present invention includes an outer shell having a suction port and a discharge port, a blower inside the outer shell, and an upstream air passage that connects the suction port and the blower. The upstream air passage is divided into an inner air passage and an outer air passage. The inner air passage is provided with an active silencer that silences the generated sound by a signal having a phase opposite to that of the generated sound.
また本発明の換気装置は、吸込口と吐出口とを備えた外郭と、外郭の内部に送風機と、吐出口と送風機とを接続する下流風路とを備えている。下流風路は、内側風路と外側風路とに分割される。そして内側風路には、発生音と逆位相の信号により発生音を消音する能動消音構成が備えられている。 Moreover, the ventilation apparatus of this invention is equipped with the outer casing provided with the suction inlet and the discharge outlet, the air blower inside the outer shell, and the downstream air path which connects an outlet and a blower. The downstream air passage is divided into an inner air passage and an outer air passage. The inner air passage is provided with an active silencer that silences the generated sound by a signal having a phase opposite to that of the generated sound.
このような換気装置は、上流風路または下流風路が内側風路と外側風路とに分割され、内側風路に能動消音構成が備えられている。そのため、送風機から直線的に伝播する前方放射成分が通過する内側風路が狭くされ、高周波帯域の騒音までが消音対象となる。また外側風路は、外側風路壁面に衝突、反射して伝播する騒音のエネルギを低減する。そして内側風路と外側風路とを備えているため、通風路が小さくなることがなく、換気能力も低下しない。また内側風路と外側風路という簡単な構成のため、大口径ダクトがセル状に分割された場合のように構成が複雑になることもない。 In such a ventilator, the upstream air passage or the downstream air passage is divided into an inner air passage and an outer air passage, and the inner air passage is provided with an active silencing structure. For this reason, the inner air passage through which the forward radiation component propagating linearly from the blower passes is narrowed, and even the noise in the high frequency band is the target for silencing. Further, the outer air passage reduces the energy of noise that propagates by colliding with and reflected by the outer air passage wall surface. And since it has an inner side air path and an outer side air path, a ventilation path does not become small and ventilation capacity does not fall. In addition, because of the simple configuration of the inner air passage and the outer air passage, the configuration is not complicated as in the case where the large-diameter duct is divided into cells.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1の換気装置の側断面図である。図1において換気装置が動作された場合、空気は気流方向51に沿って流れる。以後の表現における「上流」、「下流」との記載は、気流方向51が基準である。(Embodiment 1)
FIG. 1 is a side sectional view of a ventilating apparatus according to
図1に示すように換気装置1は、屋内の天井壁50内に設置されている。換気装置1は、外郭2に屋内の空気を吸い込む吸込口3と、屋外に連通されるダクト(図示せず)などに接続されている吐出口4とを備えている。また外郭2の内部に、遠心羽根車5とモータ6とケーシング7とを有する送風機8が備えられている。さらに外郭2の内部に、吸込口3と送風機8とを接続する上流風路9、および送風機8と吐出口4とを接続する下流風路10が備えられている。
As shown in FIG. 1, the
上流風路9は、筒状の内壁14によって内側風路12と、外側風路13とに分割されている。外側風路13は、吸気口21よりも風路が拡大されている。吸込口3は、内側風路12の上流側開口部と、外側風路13の上流側開口部とから構成されている。
The
送風機8の吸気口21は、送風機8の周囲を囲むケーシング7の上流風路9側の面に備えられている。また吸気口21は、内側風路12を流れる空気の気流方向51に垂直に配置されている。なお垂直とは、垂直に対して多少のずれを持たせて配置した場合を含む。
The
内側風路12は、マイク15とスピーカ16と制御回路(図示せず)とを含む能動消音構成17を備えている。能動消音構成17は、騒音となる発生音と逆位相の信号により発生音を消音する。また、内側風路12の下流側の開口部は、その開口面積が吸気口21の開口面積よりも大きい。さらに、内壁14が吸気口21方向に延長された際、内側風路12の下流側の開口部の縁部のすべてが、吸気口21の縁部よりも外側に位置する。換言すると、気流方向51から見て内壁14の吸気口21側端部の下流端縁部19が、吸気口21端部の吸気口縁部18すべてを包含する。
The
図2は、本発明の実施の形態1の換気装置の吸気口横断断面図である。図2は図1において、吸気口21における気流方向51に平行かつ吸気口21を通る第1平面55により切断した図である。図2では第1平面55は、吸気口21の吸気口中心21aを通っている。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the air inlet crossing of the ventilation device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view taken along the
図2に示すように、第1平面55と吸気口縁部18および下流端縁部19との交点は、それぞれ2つ存在し吸気口縁部交点18a、18bと下流端縁部交点19a、19bとである。そして、吸気口縁部交点18a、18bと下流端縁部交点19a、19bとを結ぶ仮想直線を伝播基準直線31とする。
As shown in FIG. 2, there are two intersections between the
また、吸込口3端部の吸込口縁部22と第1平面55との交点を吸込口縁部交点22a、22bとする。そして吸込口縁部交点22a、22bを通り、気流方向51に垂直の仮想直線を吸込基準直線32とする。
Moreover, let the intersection of the
換気装置1において、伝播基準直線31と吸込基準直線32との交点である仮想交点20が、吸込口縁部22の外側に位置する。なお図2では、吸気口縁部交点18aと下流端縁部交点19aとを結んだ仮想直線のみが示されている。しかしながら、吸気口縁部交点18aと下流端縁部交点19bとを結ぶ仮想直線、吸気口縁部交点18bと下流端縁部交点19aとを結ぶ仮想直線、又は吸気口縁部交点18bと下流端縁部交点19bとを結ぶ仮想直線をそれぞれ仮定した場合であっても、仮想交点20が吸込口縁部22の外側に位置する。
In the
次に、本実施の形態1における換気装置1の動作時の詳細を説明する。図1の換気装置1は一例として、換気風量が100m3/hであり、吐出口4の直径が80mmである。また、上流風路9は風路断面が正方形の125mm×125mmであり、このときの内側風路12の風路断面が100mm×100mmになっている。即ち、上流風路断面積は、内側風路断面積の約1.5倍である。Next, the detail at the time of operation | movement of the
上記構成においてモータ6が動作されると、遠心羽根車5が回転する。この回転により、吐出口4から屋外に排気される気流が発生する。また、これと同時に吸込口3から送風機8へ向かう気流が生じる。これに伴い、送風機8から吸込口3を介して屋内に放出される騒音が発生する。すなわち換気装置1では、発生した騒音は、内側風路12と外側風路13とに分かれ、上流方向に向けて放出される。
When the
次に図3、図4を用いて、上流方向に向けて放出された騒音を消音する仕組みについて詳しく説明する。図3は本発明の実施の形態1の換気装置の吸気口近傍における断面の拡大図、図4は同換気装置の上流風路近傍における断面の拡大図である。
Next, using FIG. 3 and FIG. 4, a mechanism for muting the noise emitted toward the upstream direction will be described in detail. FIG. 3 is an enlarged view of a cross section in the vicinity of the air inlet of the ventilator according to
図3において、吸気口21を通過する騒音の伝わり方を説明するために、吸気口21上の所定の点を通る代表伝播経路33が定義されている。図3では、送風機8から放出された騒音が代表伝播経路33を通過後に拡散している様子が示されている。
In FIG. 3, a
図3において、換気装置1外へ放射される騒音の主要因は、吸込口3から上流に放出される前方放射成分34である。ここで、前方放射成分34とは、吸気口21と内側風路12内とを通過して、内側風路12の上流側開口部から放出される騒音である。
In FIG. 3, the main factor of the noise radiated out of the
前方放射成分34は、吸込口3を通過した後、内側風路12の内壁に衝突することなく直接放出される主成分と、内側風路12の内壁に数回衝突した後に放出される副成分とからなる。
The
ここで、内側風路12を通る前方放射成分34は、図1の能動消音構成17の消音機能により大幅な消音効果を受けて消音される。なお、能動消音構成17において消音可能な周波数fは、図3の内側風路12の開口幅L(本実施の形態1では100mm)によってf<音速/(2L)の式により決定される。図1の換気装置1において、上流風路9が内側風路12と外側風路13とに分割されているため、上流風路9全体に能動消音構成17が設けられた場合よりも開口幅Lが小さくなり、高周波帯域まで消音される。
Here, the
次に図3に示すように、換気装置1外へ放射される騒音の2つ目の要因は、側方放射成分35である。側方放射成分35とは、吸気口21を通過するが内側風路12は通過せず、吸気口21から外側風路13を通過して、外側風路13の上流開口部から放出される騒音である。
Next, as shown in FIG. 3, the second factor of noise radiated out of the
上述したように図2の換気装置1は、仮想交点20が吸込口縁部22の外側になる。この構成では図3の側方放射成分35は、外郭2の内壁に衝突せずに外側風路13を通過して、外側風路13の上流開口部から直接放出されることは無い。換言すると、側方放射成分35は必ず外郭2の内壁に1度は衝突して反射される。
As described above, in the
外郭2の内壁において反射された騒音は、内壁14の外側において反射される。さらに、内壁14の外側において反射された騒音は再度、外郭2の内壁において反射される。
The noise reflected on the inner wall of the
図4に示すように側方放射成分35は、外側風路13内にて反射を繰り返した後、外側風路13の上流側開口部より屋内へ放出される。ここで、騒音は壁面において反射する際に損失を受け、減音する。したがって、何度も反射を繰り返した側方放射成分35は、十分に減音されて屋内へ放出される。
As shown in FIG. 4, the
以上のように図1の換気装置1は、上流風路9が内側風路12と外側風路13とに分割され、内側風路12が能動消音構成17を備えた消音部となっている。これにより、送風機8から直線的に伝播する図3の前方放射成分34が通過する内側風路12が狭くなる。その結果、消音対象の騒音が、高周波帯域に拡大され、消音効果が高められる。
As described above, in the
さらに外側風路13は、壁面に衝突、反射しながら伝播する騒音に対して損失を与えて騒音のエネルギを低減する。従って、換気装置1の換気能力が低下することなく、高周波帯域まで消音効果が得られる。当然ながら外側風路13は、内側風路12のみの構成の場合に比べて通風路を大きくし、内側風路12のみの場合に生じる圧力損失上昇を抑える効果も有する。
Further, the
さらに図2に示すように、気流方向51から見て下流端縁部19が、吸気口縁部18すべてを包含する。
Further, as shown in FIG. 2, the downstream
これにより、送風機8から出る騒音の主成分である図3の前方放射成分34すべては、能動消音構成17により消音される。したがって、特に吸込口3から屋内へ向かう騒音に対して大きな消音効果が得られる。
As a result, all the
また図2に示すように仮想交点20が、吸込口縁部22よりも外側に位置する。その結果、図3の側方放射成分35は必ず外郭2の内壁に1度は衝突して反射されるため、騒音は十分に減音されて屋内へ放出される。
Further, as shown in FIG. 2, the
図5は、本発明の実施の形態1の換気装置の騒音レベルの周波数特性図である。図5は、音響数値解析にて換気装置1を模擬的に設定し、図1の遠心羽根車5の位置に点音源を配置して外側風路13を塞いだ場合と、開けた場合との騒音レベルを比較して示している。
FIG. 5 is a frequency characteristic diagram of the noise level of the ventilation device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5 shows a case where the
周波数特性に差が見られるものの、オーバーオール値の差は0.4dBと微小であり殆ど差がない。すなわち図1の外側風路13が開いていても音漏れの影響は小さく、風路が広がることから圧力損失の上昇が抑えられる。このように簡便な構成により換気装置1の換気能力が低下することなく、高周波数帯域まで消音効果が得られる。
Although there is a difference in frequency characteristics, the difference in overall value is as small as 0.4 dB and there is almost no difference. That is, even when the
また図1では図示していないが、内壁14の固定、および能動消音構成17への電源供給のために、柱状、または板状構造物が外側風路13を横切って外郭2に接続されても良い。この場合は外側風路13の空気の流れを妨げないように、細い柱状の構造、または空気の流れに平行な薄い板状の構造が望ましく、これにより換気能力の低下が抑制される。
Although not shown in FIG. 1, a columnar or plate-like structure may be connected to the
(実施の形態1の変形例)
図6は、本発明の実施の形態1の変形例の換気装置の側断面図である。実施の形態1では内側風路12は1区画であるが、図6に示すように換気装置1aの内側風路12は複数区画に分割されている。内側風路12が複数の小幅風路61に仕切られ、複数の小幅風路61それぞれにマイク15、およびスピーカ16を有する能動消音構成17が備えられている。この場合、送風路が狭められないため、換気装置1aの換気能力は低下しない。さらに内側風路12において、それぞれの小幅風路61の風路幅が小さくなるために、内側風路12が1区画の場合の倍の高周波帯域までの消音効果が得られ、換気装置1aの消音能力が向上する。(Modification of Embodiment 1)
FIG. 6 is a side sectional view of a ventilator according to a modification of the first embodiment of the present invention. In
また図6では、外側風路13の外側風路壁面13aは平面である。なお外側風路壁面13aとは、外郭2の内側面と内壁14の外側面とである。
Moreover, in FIG. 6, the outer side air
図7は、本発明の実施の形態1の変形例の換気装置の外側風路拡大図である。図7に示すように外側風路壁面13aに、吸気口21からの伝播音である騒音伝播線39の外側風路壁面13aへの入射角41よりも反射角42を小さくする減音構造の突起38が備えられている。なお、騒音伝播線39とは、図1の送風機8から外側風路13に入射する騒音の方向を模式的に示した線である。
FIG. 7 is an enlarged view of the outside air path of the ventilator according to the modification of the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, a projection of a sound reduction structure that makes the
図7に示すように外側風路壁面13aに、下辺36と比較して上辺37の長い三角計の突起38(頂点)が複数備えられている。突起38は、騒音伝播線39に対し、下辺36が上辺37の影となっている。下辺36は影となるため、下辺36に騒音伝播線39が衝突することはなく、反射することが無い。これに対して上辺37は、減音構造が無い場合の外郭2の内壁を基準面40とし、基準面40に対して騒音伝播線39の入射角41よりも反射角42が小さくなるようにする。これにより、外側風路壁面13aにおける反射回数が増えるので、外側風路13の減音効果が大きくなる。
As shown in FIG. 7, a plurality of triangulation projections 38 (vertices) having a longer
なお図7では、外側風路13の外郭2の内側面にのみ減音構造が設けられている。しかし、内壁14の外側面にも減音構造が設けられると、減音効果はさらに高くなる。
In FIG. 7, a sound reduction structure is provided only on the inner surface of the
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2では、実施の形態1と同じ構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略し、異なる点のみを説明する。図8は、本発明の実施の形態2の換気装置の側断面図である。図8に示すように換気装置1bは、発熱体30を備えた発熱機器の内部を換気により冷却するため、発熱機器側壁23に取り付けられている。図8において気流方向51は、発熱体30から送風機8を経て吐出口4に向かう方向である。(Embodiment 2)
In the second embodiment of the present invention, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, detailed description thereof is omitted, and only different points will be described. FIG. 8 is a side sectional view of the ventilator according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, the
本実施の形態2では下流風路10が、筒状の内壁14によって内側風路12と外側風路13とに分割されている。また下流風路10は、吐出口4と送風機8とを接続する。送風機8の排気口25は、送風機8の周囲を囲むケーシング7の下流風路10側の面に備えられている。また排気口25は、内側風路12を流れる空気の気流方向51に垂直に配置されている。下流風路10は、排気口25よりも風路が拡大されている。
In the second embodiment, the
また、内側風路12にはマイク15とスピーカ16と制御回路(図示せず)とを含む能動消音構成17が備えられている。なお、内側風路12の上流側の開口部は、その開口面積が排気口25の開口面積よりも大きい。すなわち気流方向51から見て、内壁14の排気口25側端部の上流端縁部24が、排気口25端部の排気口縁部43すべてを包含する。
Further, the
また、下流風路10の下端(図8における上方)には吐出気流の方向を設定するため、かつ換気装置1b内部目隠しのための吐出ルーバ26が設けられている。
Further, a
このように図8は換気装置1bが、気流方向51に平行かつ排気口25を通る第2平面56により切断された図である。図8では第2平面56は、排気口25の排気口中心25aを通っている。また図8に示すように、第2平面56と、排気口縁部43および上流端縁部24との交点をそれぞれ排気口縁部交点43a、43b、上流端縁部交点24a、24bとする。
8 is a view in which the
ここで、排気口縁部交点43a、43bと上流端縁部交点24a、24bとを結ぶ仮想直線である伝播基準直線44を仮定する。また、吐出口4端部の吐出口縁部45と、第2平面56との交点を吐出口縁部交点45a、45bとする。そして吐出口縁部交点45a、45bを通り、気流方向51に垂直の仮想直線である吐出基準直線46を仮定する。
Here, a propagation reference
換気装置1bにおいては、伝播基準直線44と吐出基準直線46との交点である仮想交点47が、吐出口縁部45の外側に位置する。なお図8では、排気口縁部交点43bと上流端縁部交点24bとを結んだ仮想直線のみ示している。しかしながら、排気口縁部交点43aと上流端縁部交点24aとを結ぶ仮想直線、排気口縁部交点43aと上流端縁部交点24bとを結ぶ仮想直線、又は排気口縁部交点43bと上流端縁部交点24aとを結ぶ仮想直線をそれぞれ仮定した場合であっても、仮想交点47が吐出口縁部45の外側に位置する。
In the
以上が、実施の形態2における換気装置1bと、実施の形態1における換気装置1との主な違いである。
The above is the main difference between the
次に本実施の形態2の換気装置1bの動作の詳細を説明する。上記構成において図8のモータ6が動作すると、遠心羽根車5が回転する。この回転により、吐出口4から屋外に排気される気流が発生する。またこれと同時に吸込口3から送風機8へ向かう気流が生じる。これに伴い、送風機8から吐出口4へ向かい換気装置1b外に放出される騒音が発生する。
Next, the detail of operation | movement of the
しかし、本実施の形態2の換気装置1bは、下流風路10が内側風路12と外側風路13とに分割され、内側風路12が能動消音構成17を備えた消音部となっている。これにより、送風機8から直線的に伝播する前方放射成分が通過する内側風路12が狭くてもよい。その結果、消音対象の騒音は、高周波帯域まで拡大され、消音効果が高められる。
However, in the
さらに外側風路13は、壁面に衝突、反射しながら伝播する騒音に対して損失を与えて騒音のエネルギを低減する。従って、換気装置1bの換気能力が低下することなく高周波数帯域まで消音効果が得られる。
Further, the
さらに、図8の気流方向51から見て上流端縁部24が、排気口縁部43すべてを包含する。これにより、送風機8から出る騒音の主成分である前方放射成分のすべては、能動消音構成17により消音される。したがって、特に吐出口4から換気装置1b外(屋外)へ向かう騒音に対して大きな消音効果が得られる。
Further, the upstream
また図8に示すように仮想交点47が、吐出口縁部45よりも外側に位置している。これにより、側方放射成分は必ず外郭2の内壁に1度は衝突して反射されるため、十分に減音されて屋内へ放出される。
Further, as shown in FIG. 8, the
なお図8の外側風路13の外側風路壁面13aに、排気口25からの伝播音の外側風路壁面13aへの入射角よりも反射角を小さくする減音構造が備えられてもよい。
8 may be provided with a sound reduction structure that makes the reflection angle smaller than the incident angle of the propagation sound from the
また図8の内側風路12が、複数の小幅風路に仕切られ、複数の小幅風路それぞれに能動消音構成17が備えられてもよい。
8 may be divided into a plurality of narrow air passages, and each of the plurality of narrow air passages may be provided with an active silencing
実施の形態1の換気装置1と、実施の形態2の換気装置1bの構成上の差異は、以下の点である。すなわち内側風路12と外側風路13とが設けられる位置が、実施の形態1では上流風路9側であるが、実施の形態2では下流風路10側である。
The difference in configuration between the
(実施の形態3)
本発明の実施の形態3では、実施の形態1、2と同じ構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略し、異なる点のみを説明する。図9は、本発明の実施の形態3の換気装置の側断面図である。図9に示すように換気装置1cは、吸込口3を屋内方向に向けて屋内壁27内側に設置されている。吐出口4は、屋外に連通されている。(Embodiment 3)
In the third embodiment of the present invention, the same components as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, detailed description thereof will be omitted, and only different points will be described. FIG. 9 is a side sectional view of the ventilator according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, the
ここで、実施の形態3の換気装置1cが、実施の形態1の換気装置1と異なるのは以下の点である。すなわち換気装置1cでは上流風路9と下流風路10とが送風機8を挟んで気流方向51に直列に配置されている点、軸流羽根車28が用いられている点、および屋内側に吸込ルーバ29が備えられている点である。この構成であっても、上述した実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
Here, the
なお換気装置1cでは、気流方向51は屋内から屋外である。しかし、軸流羽根車28が逆回転される、または送風機8が逆向きに取り付けられることにより吸気用の換気装置1cとして屋内への放射音に対する消音効果も得られる。
In the
(実施の形態4)
本発明の実施の形態4では、実施の形態1〜3と同じ構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略し、異なる点のみを説明する。図10は、本発明の実施の形態4の換気装置の側断面図である。(Embodiment 4)
In the fourth embodiment of the present invention, the same components as those in the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals, detailed description thereof will be omitted, and only different points will be described. FIG. 10 is a side sectional view of a ventilating apparatus according to
図10に示すように換気装置1dは、遠心羽根車5の回転軸が気流方向51に対して垂直となるように配置されている。さらに、ケーシング7と上流風路9との間に穴の開いた仕切板53が備られている。ここで、ケーシング7には2つの内部吸気口52a、52bが備えられ、内部送風機が存在する。この場合、内部送風機とはケーシング7周りの構造体を含む送風機8であり、仕切板53に設けた穴が吸気口21である。
As shown in FIG. 10, the ventilation device 1 d is disposed so that the rotation axis of the
上記構成により、遠心羽根車5の回転により吐出口4から屋外に排気される気流が発生する。また、これと同時に吸込口3から上流風路9、吸気口21、および内部吸気口52a、52bへ向かう気流が生じる。これに伴い、送風機8から吐出口4へ向かい換気装置1d外に放出される騒音が発生する。
With the above configuration, an air flow exhausted from the
ここで、外側風路13が形成されることにより、高周波数帯域まで消音周波数対象となるため上流風路9、または下流風路10の風路幅が小さくされる必要がなくなる。その結果、狭風路化による圧力損失の上昇が抑えられる。また、送風機8から直線的に伝播する直接音成分が支配的な内側風路12では、能動消音構成17による消音効果が得られる。従って換気装置1dでは、換気能力が低下することなく、高周波数帯域まで消音効果が得られる。
Here, since the
以上、複数の実施の形態の構成要素は、矛盾しない範囲において組み合わせてもよい。例えば図1、図6、図8、図9、図10において、上流風路9と下流風路10との双方が、内側風路12と外側風路13とに分割されて、屋内外の両方向に対して騒音が減少する構成としてもよい。
As described above, the constituent elements of the plurality of embodiments may be combined within a consistent range. For example, in FIG. 1, FIG. 6, FIG. 8, FIG. 9, FIG. 10, both the
本発明の換気装置は、換気扇、レンジフード、および内部に発熱体を持つ躯体内部の冷却用として有用である。 The ventilator of the present invention is useful for cooling a ventilation fan, a range hood, and a housing having a heating element inside.
1,1a,1b,1c,1d 換気装置
2 外郭
3 吸込口
4 吐出口
5 遠心羽根車
6 モータ
7 ケーシング
8 送風機
9 上流風路
10 下流風路
12 内側風路
13 外側風路
13a 外側風路壁面
14 内壁
15 マイク
16 スピーカ
17 能動消音構成
18 吸気口縁部
18a,18b 吸気口縁部交点
19 下流端縁部
19a,19b 下流端縁部交点
20 仮想交点
21 吸気口
21a 吸気口中心
22 吸込口縁部
22a,22b 吸込口縁部交点
23 発熱機器側壁
24 上流端縁部
24a,24b 上流端縁部交点
25 排気口
25a 排気口中心
26 吐出ルーバ
27 屋内壁
28 軸流羽根車
29 吸込ルーバ
30 発熱体
31 伝播基準直線
32 吸込基準直線
33 代表伝播経路
34 前方放射成分
35 側方放射成分
36 下辺
37 上辺
38 突起
39 騒音伝播線
40 基準面
41 入射角
42 反射角
43 排気口縁部
43a,43b 排気口縁部交点
44 伝播基準直線
45 吐出口縁部
45a,45b 吐出口縁部交点
46 吐出基準直線
47 仮想交点
50 天井壁
51 気流方向
52a,52b 内部吸気口
53 仕切板
55 第1平面
56 第2平面
61 小幅風路1, 1a, 1b, 1c,
Claims (9)
前記外郭の内部に送風機と、
前記吸込口と前記送風機とを接続する上流風路と、を備えた換気装置であって、
前記上流風路は内側風路と外側風路とに分割され、前記内側風路には発生音と逆位相の信号により前記発生音を消音する能動消音構成が備えられた換気装置。An outer shell with a suction port and a discharge port;
A blower inside the outer shell,
An upstream air passage connecting the suction port and the blower, and a ventilation device comprising:
The upstream air passage is divided into an inner air passage and an outer air passage, and the inner air passage is provided with an active silencing structure that silences the generated sound by a signal having a phase opposite to that of the generated sound.
前記内側風路と前記外側風路とは内壁により分割され、
前記気流方向から見て前記内壁の前記吸気口側端部の下流端縁部が前記吸気口端部の吸気口縁部すべてを包含する請求項1記載の換気装置。The air inlet of the blower is disposed perpendicular to the airflow direction of the air flowing through the inner air passage,
The inner air passage and the outer air passage are divided by an inner wall,
The ventilator according to claim 1, wherein a downstream end edge portion of the inner wall side end portion of the inner wall as viewed from the airflow direction includes all the intake port edge portions of the intake port end portion.
前記吸込口端部の吸込口縁部と前記第1平面との交点を吸込口縁部交点としたとき、前記吸込口縁部交点を通り前記気流方向に垂直の吸込基準直線と、
の交点である仮想交点が、前記吸込口縁部の外側に位置する請求項2記載の換気装置。When the intersection of the first plane parallel to the airflow direction and passing through the intake port and the intake port edge and the downstream end edge is defined as an intake port edge intersection and a downstream end edge intersection, respectively, the intake air Propagation reference straight line connecting the mouth edge intersection and the downstream edge edge intersection;
When the intersection of the suction port edge of the suction port end and the first plane is the suction port edge intersection, the suction reference straight line that passes through the suction port edge intersection and is perpendicular to the airflow direction,
The ventilator according to claim 2, wherein a virtual intersection that is an intersection is located outside the edge of the suction port.
前記外郭の内部に送風機と、
前記吐出口と前記送風機とを接続する下流風路と、を備えた換気装置であって、
前記下流風路は内側風路と外側風路とに分割され、前記内側風路には発生音と逆位相の信号により前記発生音を消音する能動消音構成が備えられた換気装置。An outer shell with a suction port and a discharge port;
A blower inside the outer shell,
A ventilation device comprising a downstream air passage connecting the discharge port and the blower,
The downstream air passage is divided into an inner air passage and an outer air passage, and the inner air passage is provided with an active silencing structure that silences the generated sound by a signal having a phase opposite to that of the generated sound.
前記内側風路と前記外側風路とは内壁により分割され、
前記気流方向から見て前記内壁の前記排気口側端部の上流端縁部が前記排気口端部の排気口縁部すべてを包含する請求項5記載の換気装置。The exhaust port of the blower is disposed perpendicular to the airflow direction of the air flowing through the inner air passage,
The inner air passage and the outer air passage are divided by an inner wall,
The ventilator according to claim 5, wherein the upstream edge of the exhaust port side end of the inner wall includes all the exhaust port edges of the exhaust port as viewed from the air flow direction.
前記吐出口端部の吐出口縁部と前記第2平面との交点を吐出口縁部交点としたとき、前記吐出口縁部交点を通り前記気流方向に垂直の吐出基準直線と、
の交点である仮想交点が、前記吐出口縁部の外側に位置する請求項6記載の換気装置。When the intersection of the second plane parallel to the air flow direction and passing through the exhaust port, and the exhaust port edge and the upstream end edge is defined as the exhaust port edge intersection and the upstream edge intersection, respectively, the exhaust Propagation reference straight line connecting the mouth edge intersection and the upstream edge intersection,
When the intersection of the discharge port edge of the discharge port end and the second plane is the discharge port edge intersection, a discharge reference straight line that passes through the discharge port edge intersection and is perpendicular to the airflow direction,
The ventilation apparatus according to claim 6, wherein a virtual intersection that is an intersection of the two is located outside the edge of the discharge port.
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