JP7353788B2 - Blower and blower housing - Google Patents
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Description
本発明は、ブロワに関し、特にブロワ本体と本体を格納する筐体を有するブロワに関する。 The present invention relates to a blower, and more particularly to a blower having a blower body and a casing that houses the body.
渦流ブロワは、羽根車に対向して設けられたファンケーシングにより、吸込口から吐出口に至る環状の流路を形成し、モータにより駆動された羽根車の回転運動により吸込口から気体を吸引し、流路内で加圧するように構成されている。 A vortex blower uses a fan casing installed opposite an impeller to form an annular flow path from the suction port to the discharge port, and sucks gas from the suction port by the rotational movement of the impeller driven by a motor. , configured to apply pressure within the flow path.
近年、ブロワの小形軽量化、高吐出圧力化、低騒音化になどに対する要求の高まりに応じ、その羽根車の構造、形状について種々の研究、開発が行われてきている。同時に、それらを収納する筐体についても、同様に小形、軽量化、消音化が要求されている。 In recent years, in response to increasing demands for smaller and lighter blowers, higher discharge pressures, and lower noise, various research and developments have been conducted on the structure and shape of the impellers. At the same time, the casings that house them are also required to be smaller, lighter, and soundless.
このように、ブロワの低騒音化に関して、例えば特許文献1には、ブロワを内部に収納する消音装置が開示されている。当該消音装置は、吸音材を張り付けた筐体をブロワに被せる構造であり、ブロワからの騒音を吸音する消音通路および消音ダクトを備えている。
As described above, with regard to reducing the noise of a blower, for example,
特許文献1よりも、さらに軽量化しつつ消音効果を向上させたいという課題がある。このような課題に対し、金属に複数の穴をあけて特定の周波数領域の音を吸音させるヘルムホルツ吸音という技術が知られている。
There is a problem of wanting to further reduce the weight and improve the silencing effect compared to
しかしながら、ヘルムホルツ吸音は、特定の周波数を吸音することに特化しているため、消音装置へ適用し騒音のピークとなる周波数を吸音しても、その他の周波数については吸音できない。そこで本発明者らは、従来から用いられているウレタン等の吸音材と合わせて使用することで消音効果を向上させることができないかを検討した。結果、消音効果を向上させることはできたが、ウレタン材の熱伝導率が低いため、筐体内の温度が上昇してしまうという新たな課題が発生した。 However, since Helmholtz sound absorption is specialized for absorbing sound at a specific frequency, even if it is applied to a muffler and absorbs the frequency at which the noise peaks, it cannot absorb sound at other frequencies. Therefore, the present inventors investigated whether it is possible to improve the sound silencing effect by using it in conjunction with conventionally used sound absorbing materials such as urethane. As a result, we were able to improve the sound deadening effect, but due to the low thermal conductivity of the urethane material, a new problem arose: the temperature inside the housing rose.
本発明の目的は、消音効果を向上させつつ、温度上昇を防ぐ消音装置を有するブロワの提供を目的とする。 An object of the present invention is to provide a blower having a silencing device that prevents temperature rise while improving the silencing effect.
上述した課題を解決するため、たとえば特許請求に記載の発明を適用する。即ちブロワであって、電動機と、電動機の回転軸の負荷側に固定されるブロワ用羽根と、前記回転軸の反負荷側に固定されるファンと、前記ファンの下部に位置する吸込口及び吐出口とを備えるブロワ本体と、前記ブロワの四方及び上部を覆う筐体と、を備え、前記筐体は、前記ブロワ本体を格納する格納室と、前記格納室のファン側に隣接し吸気室と、前記吸気室に隣接し、前記吐出口から筐体天井まで伸びるダクトを格納するダクト室と、前記格納室及び前記吸気室の上部に隣接する吸音室及び排気室と、を備えるものである。 In order to solve the above-mentioned problems, for example, the invention described in the claims is applied. That is, the blower includes an electric motor, blower blades fixed to the load side of the rotating shaft of the electric motor, a fan fixed to the opposite load side of the rotating shaft, and a suction port and a discharge port located at the lower part of the fan. a blower body including an outlet, and a housing that covers all sides and an upper part of the blower, and the housing includes a storage chamber that stores the blower body, and an intake chamber that is adjacent to the fan side of the storage chamber. , a duct chamber adjacent to the intake chamber and housing a duct extending from the discharge port to the ceiling of the housing, and a sound absorption chamber and an exhaust chamber adjacent to the upper part of the storage chamber and the intake chamber.
本発明の一側面によれば、ブロワ本体からの騒音を低減しつつ温度上昇を低減させるブロワを提供することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a blower that reduces temperature rise while reducing noise from the blower main body.
本発明の他の課題及び効果は、以下の記載から明らかになるであろう。 Other objects and effects of the present invention will become apparent from the following description.
図1に本発明を適用した実施例1に係るブロワ1の斜視図を、図2にy軸方向から見た筐体2の縦断面図をそれぞれ示す。
FIG. 1 is a perspective view of a
図1に示すブロワ1は、箱型の外観を持つ筐体2と筐体2内に格納されるブロワ本体3(図示せず)とで構成される。x方向手前に伸びているのは後述するブロワ本体3から延びる吸気用ダクト301である。筐体2には、内部と外部の空気を入れ替えるための換気口21が少なくとも一か所(図1中では2か所)設けられている。換気口21は開口部をそのままとしても良いし、筐体2内に粉塵等が侵入しないよう、細かいメッシュ状のフィルタ等を設けても良い。以下、図2から図4を用いて、ブロワ本体3及び筐体2の構造を説明する。
A
図2に示すように筐体2内は、内壁によって複数の部屋に区切られている。中心に位置するのがブロワ本体3とブロワ本体3が格納されるブロワ格納室201である。
As shown in FIG. 2, the inside of the
ブロワ本体3は、羽根車部とこれを回転駆動する電動機部とからなる。102は羽根車(図示せず)、103はケーシング、101が羽根車102を駆動する電動機である。ケーシング内の昇圧路の一端は排出側路を介して排出口105に、他端は吸込側通路を介して吸気口106に接続してある。排出側通路と吸込側通路とは並列して設けられる。昇圧路は羽根車102の回転中心、つまり電動機101の回転軸を中心として円環状に構成してあり、回転軸と平行を成す方向に開口する断面半円弧状の溝形状を成している。そして、図には現れていないが、排出側通路105と吸込側通路106との間には隔壁を設置し、昇圧路を遮断している。104は電動機101の回転軸の羽根車102とは反対側に固定した冷却ファンおよびファンカバーである。電動機101及びケーシング103には冷却用の冷却フィンが設けられている。
The blower main body 3 consists of an impeller section and an electric motor section that rotationally drives the impeller section. 102 is an impeller (not shown), 103 is a casing, and 101 is an electric motor that drives the impeller 102. One end of the pressure boosting passage in the casing is connected to the
ブロワ本体3は、電動機101によって羽根車102を回転駆動すると、羽根車102の作用によって、吸込口106から吸込側通路106を通って気体が吸引され、この吸引された気体は羽根車102によって加圧され、排出側通路に搬送される。そして、高圧に加圧された気体は排出側通路を通り、排出口105から排出される。一方、電動機104の回転により、冷却ファン104はブロワ格納室201に隣接する吸気室202から空気を取り入れ、冷却フィンに沿って送風し、電動機101やケーシング103の羽根車付近を冷却する。
In the blower body 3, when the impeller 102 is rotationally driven by the
筐体2の概観は箱形を成している。22はブロワ本体3が配置されるベース部、24は移動する際キャスタをベース部22の下にそれぞれ設けている。ベース部22のブロワ本体3が設置される個所には、ベース部22は金属板220の上に吸音材222を敷き、ブロワ本体3の脚と接触する位置にゴム等の弾性部材を設けている(図示せず)。これは、キャスター24でブロワ1を移動させる際の振動がブロワ本体3へ伝わるのを防止するためである。一度設置したブロワ1を移動しない場合にはキャスタ24は無くても構わない。
The
筐体2内の中心部にはブロワ本体3が格納される格納室201が設けられ、格納室201の反負荷側に隣接する吸気室202、吸気室202の反負荷側に隣接するダクト室203、格納室201の上部に隣接して吸音室204及び排気室205がそれぞれ設けられる。
A
図3に示すように、筐体2外から吸気ダクト301及び吸気口106を通じてブロワ本体3に取り込まれた空気はブロワ内で圧縮され排気口105及び排気ダクト302を通じてブロワ本体3の外部へ放出される。排気ダクト302は格納室201の上部に設けられた排気室205へと接続される。排気室205内の空気は筐体2に設けられた換気口21から筐体外へ放出される。吸音室204は、換気口21及び吸気室202との連結口を備えており、冷却ファン104の吸気は、筐体2外から吸音室204側を経由して格納室201へと送られる。このように、温度の高いブロワ本体3からの排気と、ブロワ本体3を冷却するための吸気とが混じらないように、部屋や換気口を分けることでブロワ本体3を効率的に冷却できる。
As shown in FIG. 3, air taken into the blower body 3 from outside the
図4には筐体2をz方向から見た断面図を示す。4は電動機101を制御する制御部であり、インバータ等から構成される。401は制御部を取り付けるためのカバーである。格納室201の外壁に直接制御部4を取り付けると振動や熱で故障する恐れがあるため、制御部カバー401に制御部を取り付ける構成としている。
FIG. 4 shows a cross-sectional view of the
図5には、筐体2内壁の一部に施した吸音構造の模式図を示す。筐体2の外壁等は金属板220で構成され、内壁は網状金属部材221と吸音材222を組み合わせた吸音構造を備えている。網状金属部材221は、所定の周波数の音を低減するように所定の間隔・所定の直径の円が複数設けられ、網状の外観を有している。例えば、パンチングメタルなどで構成されていてもよい。吸音材としては、ウレタン等のような空気を通す多孔質の材料を用いるとよい。
FIG. 5 shows a schematic diagram of a sound absorbing structure provided on a part of the inner wall of the
網状金属板221によって吸音できる周波数(共鳴周波数)は以下の式1で求められる。
The frequency (resonance frequency) at which sound can be absorbed by the
ここでcは音速、pは網状金属板221の開口率、tは網状金属板221の板厚、dは網状金属板221に設けられた円の直径である。Lcは背後の空気層の厚さであり、本実施例では網状金属板221から筐体外壁の金属板220までの距離としている。例えば、格納室201と吸気室202との間に設けられる網状金属板221の場合、Lcは吸気室202のx方向の長さとなる。
Here, c is the speed of sound, p is the aperture ratio of the
ブロワ本体3から発生する騒音は、大きい音から小さい音まで様々な波長の音が含まれているため、周波数のピークが複数ある。そのため、(式1)のp,t,d及びLcを調節して筐体2を設計することにより、所望の周波数帯の音を吸音できる構造となる。このようにしてブロワ本体3から発生する騒音の大部分を取り除くことができる。
The noise generated from the blower main body 3 includes sounds of various wavelengths from loud sounds to soft sounds, and therefore has multiple frequency peaks. Therefore, by designing the
図6には筐体2の吸音構造の分解斜視図を、図7には断面図を示す。騒音の発生源はブロワ本体3であるため、この周囲を覆う内壁として網状金属板221を設ける。具体的には、吸気室202と格納室201との間の内壁、格納室201と吸音室204の間の内壁である。より吸音効果を高めるためには、図1に示すように格納室201内のブロワ本体3の負荷側に内壁210aを設けてもよい。その場合には、内壁210は網状金属板221及び吸音材222で構成される。あるいはダクト室203と吸気室202との間の内壁も、網状金属板221としてもよい。
FIG. 6 shows an exploded perspective view of the sound absorbing structure of the
次に、網状金属板221と騒音源との間に吸音材222を設ける。本実施例の場合であれば、網状金属板221の表面のうち、格納室側の面に吸音材22を貼り付けている。このように筐体2の内壁に吸音効果を奏する構造を設けることで、筐体2の吸音性能を向上させることができる。より吸音効果を高めるためには、図に示すように網状金属板221の表面以外もすべて吸音材222で覆ってもよい。これにより、騒音の周波数の内、大きなものについては網状金属板221で、それ以外のものについては吸音材222で吸音することが可能となる。
Next, a
以上説明した通り、本実施例に記載のブロワ1では、排気ダクトを格納室上部まで伸ばすことで冷却ファンの吸気にブロワ排気が入ることがなく、効率的にブロワ本体を冷却することが可能となる。そのため、ヘルムホルツ吸音と吸音材とを両立させた内壁構造であっても、ブロワ本体3の温度が上がりすぎることがなく、低温かつ安全に駆動させることが可能となる。
As explained above, in the
なお、本発明では、本実施例で説明した構造に限定されることなく様々な形のブロワに適用することが可能である。 Note that the present invention is not limited to the structure described in this embodiment, and can be applied to various types of blowers.
1:ブロワ
101:電動機
102:ブロワ羽根車
103:ケーシング
104:冷却ファン
106:吸気口
105:排気口
2:筐体
21:換気口
22:ベース部
24:キャスタ
201:格納室
202:吸気室
203:ダクト室
204:吸音室
210a;隔壁
210b:隔壁
220:金属板
221:網状金属板
222:吸音材
3:ブロワ本体
301:吸気ダクト
302:排気ダクト
4:制御部
401:制御部カバー。
1: Blower 101: Electric motor 102: Blower impeller 103: Casing 104: Cooling fan 106: Intake port 105: Exhaust port 2: Housing 21: Ventilation port 22: Base portion 24: Caster 201: Storage chamber 202: Intake chamber 203 : Duct chamber 204:
Claims (6)
前記電動機の回転軸の負荷側に固定されるブロワ用羽根と、
前記回転軸の反負荷側に固定されるファンと、
前記ファンの下部に位置する吸込口及び吐出口とを備えるブロワ本体と、
前記ブロワ本体の四方及び上部を覆う筐体と、を備え、
前記筐体は、前記ブロワ本体を格納する格納室と、
前記格納室のファン側に隣接した冷却用の空気が通過する吸気室と、
前記吸気室に隣接し、前記吐出口から前記格納室より上まで伸びる、前記ブロワ本体の排気が通過する排気ダクトを格納するダクト室と、
一方に前記吸気室が、他方に第1の換気口が連通した吸音室と、
一方に前記排気ダクトが連結し、他方に第2の換気口を備えた排気室とを備え、
前記排気室は前記排気のみが通過して前記第2の換気口から排出され、
前記吸音室及び前記排気室は、前記格納室及び前記吸気室の上部に隣接して配置される
ものであるブロワ。 electric motor and
a blower blade fixed to the load side of the rotating shaft of the electric motor;
a fan fixed to the opposite load side of the rotating shaft;
a blower body including a suction port and a discharge port located at the bottom of the fan;
A casing that covers the four sides and the top of the blower main body ,
The housing includes a storage chamber that stores the blower main body;
an intake chamber adjacent to the fan side of the storage chamber through which cooling air passes;
a duct chamber adjacent to the intake chamber and extending from the discharge port to above the storage chamber and housing an exhaust duct through which exhaust air from the blower body passes;
a sound absorption chamber communicating with the intake chamber on one side and a first ventilation port on the other side;
an exhaust chamber connected to the exhaust duct on one side and equipped with a second ventilation port on the other side,
Only the exhaust gas passes through the exhaust chamber and is exhausted from the second ventilation port,
In the blower, the sound absorption chamber and the exhaust chamber are arranged adjacent to upper portions of the storage chamber and the intake chamber.
前記筐体の内壁のうち、前記格納室と前記吸気室の間の内壁及び前記格納室と吸音室の間の内壁は、網状金属板を備えるものであるブロワ。 The blower according to claim 1,
In the blower, among the inner walls of the housing, an inner wall between the storage chamber and the intake chamber and an inner wall between the storage chamber and the sound absorption chamber are provided with a mesh metal plate.
前記筐体内の前記網状金属板の表面のうち、前記格納室側の面には吸音材を備えるものであるブロワ。 The blower according to claim 2,
In the blower, a sound absorbing material is provided on a surface of the mesh metal plate inside the housing that faces the storage chamber.
ブロワ本体を格納する格納室と、
前記格納室のファン側に隣接した冷却用の空気が通過する吸気室と、
前記吸気室に隣接し、吐出口から前記格納室より上まで伸びる、前記ブロワ本体の排気が通過する排気ダクトを格納するダクト室と、
一方に前記吸気室が、他方に第1の換気口が連通した吸音室と、
一方に前記排気ダクトが連結し、他方に第2の換気口を備えた排気室とを備え、
前記排気室は前記排気のみが通過して前記第2の換気口から排出され、
前記吸音室及び前記排気室は、前記格納室及び前記吸気室の上部に隣接して配置されるものであるブロワ用筐体。 A housing for a blower,
a storage chamber that stores the blower body ;
an intake chamber adjacent to the fan side of the storage chamber through which cooling air passes;
a duct chamber that is adjacent to the intake chamber and extends from the discharge port to above the storage chamber and stores an exhaust duct through which exhaust air from the blower body passes;
a sound absorption chamber communicating with the intake chamber on one side and a first ventilation port on the other side;
an exhaust chamber connected to the exhaust duct on one side and equipped with a second ventilation port on the other side,
Only the exhaust gas passes through the exhaust chamber and is exhausted from the second ventilation port,
In the blower housing, the sound absorption chamber and the exhaust chamber are arranged adjacent to upper portions of the storage chamber and the intake chamber.
内壁のうち、前記格納室と前記吸気室の間の内壁及び前記格納室と吸音室の間の内壁は、網状金属板を備えるものであるブロワ用筐体。 The blower housing according to claim 4,
A case for a blower, wherein, among the inner walls, an inner wall between the storage chamber and the intake chamber and an inner wall between the storage chamber and the sound absorption chamber are provided with a mesh metal plate.
前記網状金属板の表面のうち、前記格納室側の面には吸音材を備えるものであるブロワ用筐体。 The blower housing according to claim 5,
A housing for a blower, wherein a sound absorbing material is provided on a surface of the mesh metal plate facing the storage chamber.
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