JPH02252404A - 送風機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 本発明は、７Ｔンの風切り音、モータの回転音やケーシ
ング内共鳴音等のケーシング内で発生した騒音の外部へ
の伝播を抑制した低騒音の送風機に関するものである。

［従来の技術１ 近年、ＯＡ機器、家電製品の進歩及びコンパクト化に伴
い、小型かつ大風量の電子機器冷却用ファン及びドライ
ヤー等の送風機が必要になってきた。

一般にドライヤーは、第１５図に示すように、中空のケ
ーシング１内に、駆動源であるモータ２、モータ２によ
り回転駆動される動翼３、案内翼４、熱源であるヒータ
５等を配設して構成され、ケーシング１の一所に設けた
吸込口６がら動翼３の回転に上りケーシング１内に導入
された空気をヒータ５で加熱した後にケーシング１の他
所に設けた吹出ロアから熱風を吹出すようになっている
。

〔発明が解決しようとする課ｍｌ ところが、ドライヤーは、小型、軽量でかつ所定の風量
を確保するという要求が基本性能として求められており
、このような要求を満たすために、動翼３の回転数を高
めて風量を増大させることが考えられる。しかしながら
、動翼３の回転数が高くなるにしたがって騒音が増大す
るという問題が生じる。

このような問題を回避するために、モータ２の特性や動
翼３の形状を改善することにより、低回転数で所定の風
量を確保する努力がなされているが、満足な結果を得る
には至っていない。

そして、上記説明では、送風機としてドライヤーを例示
したが、これに限るものでなく、送風機であればポンプ
、空１１１８１等の他の装置に使用されるものでも同様
に騒音が問題となっている。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、風量低下がなく、大風量、風
圧でかつ低＠ぎの送風機を提供することにある。

［ａ！ｉ題を解決するための手段１ 本発明の送風機は、モータ２と、モータ２により駆動さ
れる動翼３と、モータ２及び動翼３を包み、かつこれら
を固定しているケーシング１からなる送風機において、
動翼３の前方あるいは後方の経路を分割し、並列する経
路の少なくとも一つの経路長を変化させ、これを音波の
位相速度を制御する制御要素８として配設して成ること
を特徴とするものである。

又、本発明の送風機はモータ２と、モータ２により駆動
される動翼３と、モータ２及び動翼３を包み、かつこれ
らを固定しているケーシング１からなる送風機において
、動翼３の前方あるいは後方の経路を分割し、並列する
経路の少なくとも一つに障害物１０を飛散的に配設し、
これを音波の位相速度をが制御する制御要素８として配
設して成ることを特徴とするものである。

又、本発明の送風機はモータ２と、モータ２により駆動
される動翼３と、モータ２及び動翼３を包み、かつこれ
らを固定しているケーシング１からなる送風機において
、動翼３の前方あるいは後方の経路を分割し、並列する
経路の少なくとも一つが、上下、前後に所定間隔離して
配置された板１６で構成され、これを音波の位相速度を
制御する制御要＄８として配設して成ることを特徴とす
るものである。

［作用１ このように、動翼３の前方あるいは後方の経路を分割し
、並列する経路の少なくとも一つの経路長を変化させ、
これを音波の位相速度を制御する制御要素８として配設
することによって、制御要素８を通過する音波の位相を
制御要素８外を通過する音波と逆位相に制御し、相互音
波の干渉により、ケーシング内で発生した騒音の外部へ
の伝播を抑制するようにしたものである。

即ち、本発明の基本原理は、第３図のような傾斜板１１
あるいは屈曲板１２を位相を制御する制御要素８として
用いて、経路Ａを通過する音波と、経路Ｂを通過する音
波を経路出口において逆位相になるようにすればよ（、
このようにするのに、経路Ａと経路Ｂの経路長の差を通
過音波の半波長にすれば良い、しかして本発明は通過音
波の経路長さの差を利用して、音波の位相速度を制御し
、このような特性を利用して、制御Ｗ素８内外での位相
速度に差が生じるから、この制御要素８を用いることで
制御要素８内外での位相を逆位相に制御し、このように
逆位相になった音波の相互干渉により、騒音を低減する
ようにしたものである。

又、並列する経路の少な（とも一つに障害物を飛散的に
配設し、これを音波の位相速度を制御する制御要素８と
して配設しても同様な作用効果が得られる。

又、並列する経路の少なくとも一つが、上下、前後に所
定間隔離して配置された板１４で構成され、これを音波
の位相速度を制御する制御要素８として配設しても同様
な作用効果が得られる。

［実施例１ 以下本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。

第１図は、本発明に係るドライヤーの側断面図であり、
ケーシング１は直管状に形成されており、ケーシング１
の軸方向の一端部には吸込口６、他端部には吹出［」７
が開１コする。２はモータ、３は動翼、４は案内翼、５
はヒータである。そして８は本発明の制御要素である。

しかして、この制御要素８はケーシング１内において動
翼３の前方の吸込口６ｇＡに配設されており、ケーシン
グ１の軸方向に平行に剛体板９を配した直進型の経路Ａ
と、ケーシング１の軸方向１こ対して剛体板９を傾斜さ
せた傾斜型の経路Ｂにより構成されている。

ここで、ケーシング１内で発生する風切り音の周波数を
２ＫＨｚとし、ケーシング１の軸方向に平行な剛体板９
の軸方向長さを３０鵠輸とすると、他方の経路Ｂの剛体
板９を軸方向に対してθ＝７５°傾斜させると、この経
路長さは１１６ＩＩＩＩとなるため、経路長差は８６Ｉ
ＩＬ＠となり、２ＫＨｚの半波長と等しくなるため、通
過ａ波位相が逆位相になり、このように逆位相となった
音波同士の干渉により、風切りａの外部への伝播が抑制
され、低騒音のドライヤーとなる。

ここで、逆位相となるように制御する周波数は、対象と
する騒音源に含まれる音圧レバルの最も高い周波数であ
ることはもちろんのことである。また、制御１１要素８
は、スリット状のため、空気の通過を阻害することがな
いのである。

尚、本実施例では、経路Ａ、Ｂを二分割したがこれに限
るものではない。また、本実施例では経路長を変える制
御要素８として、剛体板９を傾斜させて用いたが、第３
図（ｂ）に示すような屈曲板１２などでもよい。

第５図乃至第８図は第２項記載の発明を示していて、動
１３の前方の経路を分割し、並列する経路の少なくとも
一つに障害物１０・・・を離散的に配設し、これを音波
の位相速度を制御する制御要素８として配設して、制御
要素８を通過する音波の位相を制御要素８外を通過する
音波と逆位相に制御し、相互音波の干渉により、ケーシ
ング１内で発生した騒音の外部への伝播を抑制するよう
にしたものである。以下かかる構成を詳述する。

基本原理としては、第６図のよ）な障害物１０・・・が
第５図に示す経路Ｃに離散的に配設された場合、障害物
１０がないときの流路（Ｍ路）密度ρ０、単位体積当た
りの障害物１０の個数をＮ、障害物１０の体積を■とす
ると、障害物１０が配設された場合の全密度ρ＝ρｏ＋
１／２Ｎ　ｐｏＶ　′ｔ′表される。

媒質中の音速は、媒質の密度の平方根に反比例するため
、障害物がない場合のｉｔ速Ｖｏ、１ｌｉｌ害物１０が
ある場合の音速をＶとすると、 （ｖｏ／　ｖ）２＝　１　＋１／　２Ｎ　Ｖとなる。

故に、ｖ＝ｖｏ／Ｊし’２Ｎ　Ｖ となり、障害物が離散的に配設されると、音速が遅くな
ることが判る。

すなわち、障害物を離散的に配設することにより位相速
度を制御することが可能であり、この制御要素、８内外
での位相速度に差が生じるから、この制御要素８を用い
ることで、制御要素８内外での位相°を逆位相に制御で
きるため、相互干渉により、騒音低減が可能になる。

即ち、第５図に示すように、制御要１Ｂはケーシング１
内において動翼３前方の吸込口６に支持棒１３によって
障害物１０が支持されて配設されていて、障害物１０は
半径ａの球で、音波の波長に比べて充分小さいもので、
離散的に配設されている。

このように構成された制御要素８内を音波が通過する場
合、上述のように制御要素８内の位相速度は となり、制御要素８外の位相速度より遅くなる。

よって、制御要素８内外の位相速度を逆位相に制御する
ように障害物１０としての球１５を配設することにより
、相互干渉によって、騒音低減が可能になる。

ここで、逆位相となるように制御する周波数は、（１＆
とする騒音源に含まれろａ圧しベルの最も高い周波数で
あることはもちろんである。また、制御要素８は離散化
された障害物１０であるため、空気の流通を阻害するこ
とがないものである。また、本実施例では、経路Ａ、Ｂ
に二分割したが、これに限るものではない。また、本実
施例では、制御ｆ！索８として球１５の障害物１０を用
いたが、これに限るものではな（、第７図（ｂ）のよう
に円盤、また、第７図（ｃ）のように矩形板などでもよ
い 第９図乃至第１４図は請求項３に記載された発明を示し
ていて、動翼３の前方あるいは後方の経路を分割し、並
列する経路Ａ、Ｂの少なくとも一つが、上下、前後に所
定間隔離して配置された板１６で構成され、これを音波
の位相速度を制御する制御要素８として配設して、制御
要素８を通過する音波の位相を制御要素８外を通過する
音波と逆位相に制御し、相互音波の干渉により、ケーシ
ング１内で発生した騒音の外部への伝播を抑制するよう
にしたものである。以下かかる構成を詳述する。

基本原理としては、第１１図及び第１２図に示すように
、横方向が長手となる矩形状の４枚の板１６を上下、前
後に所定間隔離して配置して、空ＩＩ）容積内の圧縮膨
張する空気のキャパシタンス効果と、上下の板１６開の
空間によるインダクタンス効果とにより、音波の位相速
度を制御するものである。

第１１図は制御要素８の斜視図を示していて、両側方向
を長手として垂立している矩形の板１６を上下、前後に
所定間隔離して並列配設して制御要素８を構成している
。ここで、第１２図の矩形の板１６により電気回路にお
けるキャパシタンス素子に対応した音響キャパシタンス
要素Ｘを構成し、また上下の矩形の板１６の間隔で電気
回路におけるインダクタンス素子の効果を得るインダク
タンス要素Ｙを構成している。ここで、矩形の板１６は
音響エネルギーで振動したとしても、その影°響で音場
が乱れないように、例えばアクリル、塩化ビニル、金属
等の剛体から形成されている。

このような構成のもとに、矩形の板１６の隙間を音波が
通過する場合、一種のローパスフィルターとして作用し
、分散現象が生じ、隙間部内での位相速度は第１３図に
示すように大きく変化する。

上述の特性を利用すれば、制御要素８内での位相速度と
制御要素８外での位相速度との差が生じるから、この制
御要素８を用いることで、ＩＱ御要素８内外での位相を
逆位相に制御できるため、相互干渉により、騒音低減が
可能になる。

具体的には第１０図に示すように、制御要素８は円管１
７と剛体板１８によりなっている。この円管１７の軸方
向の両層の開口部は剛体板１８により覆われており、剛
体板１８には円管１７の中心を通るスリット１９が互い
に平行になるように形成されている。

しかしてこのような構成の実施例において、音波が制御
要素８内に入射した場合、上述の原理に基いて動作する
ため、制御要素８内外で位相差が生じ、ドライヤーのケ
ーシング１内で発生した騒音の外部への伝播が抑制され
るのである。

ここで、ケーシング１内で発生する風切り音のピークの
周波数を２ＫＨｚ、制御要素８内の位相速度を１００ａ
ｉ／ｓとすると、制御要素８の管長が３０論−の場合に
制御要素８内外の音波位相が逆位相になり、風切り音の
外部への伝播が抑制され、低騒音のドライヤーとなる。

ここで、制御要素８内外で逆位相となるように制御する
周波数は、対象とする騒音源に含まれる音圧レベルも最
も高い周波数であることはもちろんのことである。また
、制御要素８は筒状であるから、空気の流通を阻害する
ことがないのである。

また、本実施例では、経路Ａ、Ｂに１分刺し、制御要素
８を内側の経路としたが、これに限るものではなく、制
御要素８を外側の経路とした場合、二分割を左右とした
場合、多分割とした場合でも同様の効果が得られる。

また、上記実施例では、送風機としてドライヤーを例示
したが、送風機であればポンプ、空ａｍ等であっても同
様の効果を得ることができる。

【発明の効果１ 以上要するに本発明は、動翼の前方あるいは後方の経路
を分割し、並列する経路の少なくとも一つの経路長を変
化させ、これを音波の位相速度を制御する制御要素とし
て配設しであるから、制御要素を通過する音波の位相を
制御要素外を通過する音波と逆位相に制御でき、相互音
波の干渉により、ケーシング内で発生した騒音の外部へ
の伝播を抑制できるという利点がある。

又、並列する経路の少な（とも一つに障害物を飛散的に
配設し、これを音波の位相速度を制御する制御要素とし
て配設しであるから、＠ｉ項記載の発明と同様な利点が
得られる。

又、並列する経路の少なくとも一つが、上下、直後に所
定間隔離して配置された板で構成され、これを音波の位
相速度を制御する制御要素として配役しであるから、第
１項記載の発明と同様な利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１項記載の発明の一実施例の側断面図、第２
図は同上の制御要素の概略図、第３図（ａ）（ｂ）は同
上の制御要素の作用を示す説明図、同上の他の実施例の
制御要素を示す説明図、第４図（ａ）（ｂ）は同上の更
に他の実施例の制御要素の作用を説明する説明図、同上
の更に池の実施例の制御要素の説明図、第５図乃至第８
図は第２項記載の発明の一実施例を示し、第５図は同上
の側断面図、第６図は同上の制御要素の斜視図、第７図
（ａ）は同上の障害物の斜視図、第７図（ｂ）（ｃ）（
ｄ）は同上の他の実施例の斜視図、第８図は同上の作用
説明図、第９図乃至第１４図は第３項記載の発明の一実
施例を示し、第９図は同上の側断面図、第１０図は同上
の制御要素の斜視図、第１１図は同上の原理の制御要素
の斜視図、第１２図は同上の側面図、第１３図は同上の
特性図、第１４図は同上の概略説明図、第１５図は従来
例の側断面図であり、１はケーシング、２はモータ、３
は動翼、８は制御要素である。 代理人　弁理士　石　１）艮　七 第４図 第７図 第８図 第５図 第６図 第９図 第１０図 第１１図 第１２図 第１３図 父

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）モータと、モータにより駆動される動翼と、モー
   タ及び動翼を包み、かつこれらを固定しているケーシン
   グからなる送風機において、動翼の前方あるいは後方の
   経路を分割し、並列する経路の少なくとも一つの経路長
   を変化させ、これを音波の位相速度を制御する制御要素
   として配設して成ることを特徴とする送風機。
2. （２）モータと、モータにより駆動される動翼と、モー
   タ及び動翼を包み、かつこれらを固定しているケーシン
   グからなる送風機において、動翼の前方あるいは後方の
   経路を分割し、並列する経路の少なくとも一つに障害物
   を飛散的に配設し、これを音波の位相速度を制御する制
   御要素として配設して成ることを特徴とする送風機。
3. （３）モータと、モータにより駆動される動翼と、モー
   タ及び動翼を包み、かつこれらを固定しているケーシン
   グからなる送風機において、動翼の前方あるいは後方の
   経路を分割し、並列する経路の少なくとも一つが、上下
   、前後に所定間隔離して配置された板で構成され、これ
   を音波の位相速度を制御する制御要素として配設して成
   ることを特徴とする送風機。