JPH0617791A - 送風機 - Google Patents
送風機Info
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- JPH0617791A JPH0617791A JP4176590A JP17659092A JPH0617791A JP H0617791 A JPH0617791 A JP H0617791A JP 4176590 A JP4176590 A JP 4176590A JP 17659092 A JP17659092 A JP 17659092A JP H0617791 A JPH0617791 A JP H0617791A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- noise
- sound
- blower
- impeller
- combination
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
- F04D29/661—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/666—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps by means of rotor construction or layout, e.g. unequal distribution of blades or vanes
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 笛を吹くような耳障りな騒音発生のない静寂
な送風機を得る。 【構成】 複数の羽根１１を有する羽根車１３の各羽根
間のピッチ角φを所定の範囲内で変化させ、各ピッチ角
φの組合せの最小公倍数が最大値あるいはその近傍値を
取る組合せに選び、乱数的に配列して羽根車１３を構成
している。これによって、聴感的にも笛を吹くような音
色として非常にうるさい特異音であるｎｚ音およびその
高調波音のピークを確実に分散させ、すなわちｎｚ音に
起因する高周波音の発生を抑制し、耳障りな騒音を発生
しない低騒音の送風機を提供できる。
な送風機を得る。 【構成】 複数の羽根１１を有する羽根車１３の各羽根
間のピッチ角φを所定の範囲内で変化させ、各ピッチ角
φの組合せの最小公倍数が最大値あるいはその近傍値を
取る組合せに選び、乱数的に配列して羽根車１３を構成
している。これによって、聴感的にも笛を吹くような音
色として非常にうるさい特異音であるｎｚ音およびその
高調波音のピークを確実に分散させ、すなわちｎｚ音に
起因する高周波音の発生を抑制し、耳障りな騒音を発生
しない低騒音の送風機を提供できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ターボファンやクロス
フローファン等の送風機に関し、さらに詳述すれば低騒
音化のための羽根車の設計技術に関するものである。
フローファン等の送風機に関し、さらに詳述すれば低騒
音化のための羽根車の設計技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の送風機は、例えば図５お
よび図６に示すような構成になっていた。
よび図６に示すような構成になっていた。
【０００３】すなわち、多数の羽根１を軸中心に対して
ピッチ角φを等しく主板２に植設して羽根車３を構成
し、舌部４を有するケーシング５内に羽根車３を収納し
て送風機を構成していた。
ピッチ角φを等しく主板２に植設して羽根車３を構成
し、舌部４を有するケーシング５内に羽根車３を収納し
て送風機を構成していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成の送風機は、ケーシング５の舌部４の近傍で発
生する特異音を抑制することが最大の課題となってい
る。この特異音は、その周波数が羽根車３に設けた羽根
１の枚数ｚと毎分回転数nrpmの積 （ｎ×ｚ）／６０Hz
と、その整数（２,３，・・・）倍で現われる離散周
波数音で、通常羽根ピッチ音やｎｚ音と呼ばれ、聴感的
にも笛を吹くような音色として非常にうるさく感じられ
る。
うな構成の送風機は、ケーシング５の舌部４の近傍で発
生する特異音を抑制することが最大の課題となってい
る。この特異音は、その周波数が羽根車３に設けた羽根
１の枚数ｚと毎分回転数nrpmの積 （ｎ×ｚ）／６０Hz
と、その整数（２,３，・・・）倍で現われる離散周
波数音で、通常羽根ピッチ音やｎｚ音と呼ばれ、聴感的
にも笛を吹くような音色として非常にうるさく感じられ
る。
【０００５】このｎｚ音の強弱は、羽根車３、舌部４、
ケーシング５の各形状や、相対位置、あるいは負荷など
によって変化するが、ｎｚ音を抑える設計と、送風機効
率を上昇させる設計とは相反し、例えば、図６において
舌部寸法ｓを小さく取れば、送風機効率は向上するが、
ｎｚ音は逆に大きくなるという課題があった。
ケーシング５の各形状や、相対位置、あるいは負荷など
によって変化するが、ｎｚ音を抑える設計と、送風機効
率を上昇させる設計とは相反し、例えば、図６において
舌部寸法ｓを小さく取れば、送風機効率は向上するが、
ｎｚ音は逆に大きくなるという課題があった。
【０００６】図６は従来の送風機の羽根車３の羽根１の
相対位置を示しており、羽根車３の回転軸中心に対する
各羽根１間のピッチ角φは等しく、図７に示されるよう
にｎｚ音として （ｎ×ｚ）／６０Hz、およびその高調
波音である整数Ｎ（＝２，３，・・・）倍音として Ｎ
×（ｎ×ｚ）／６０Hz にピークが発生する。
相対位置を示しており、羽根車３の回転軸中心に対する
各羽根１間のピッチ角φは等しく、図７に示されるよう
にｎｚ音として （ｎ×ｚ）／６０Hz、およびその高調
波音である整数Ｎ（＝２，３，・・・）倍音として Ｎ
×（ｎ×ｚ）／６０Hz にピークが発生する。
【０００７】これに対して、このｎｚ音を弱めるため、
種々の試みが従来より行なわれており、各羽根１間のピ
ッチ角φを乱数的に配列するような対策をほどこした一
例がある。この一例を示した図８において、ピッチ角φ
がＡ部で３９゜、Ｂ部で４７゜となっており、この部分
から発生するｎｚ音の周波数は （ｎ×３６０／３９）
／６０Hz および （ｎ×３６０／４７）６０Hz とな
る。したがって、このように乱数的にピッチ角φを配列
すれば、通常 （ｎ×ｚ）／６０Hz、Ｎ×（ｎ×ｚ）／
６０Hz（Ｎ＝２，３，・・・） で現われるｎｚ音およ
びその高調波音のピークが互いに分散して現われる。こ
れにより、ｎｚ音は聴感的には他の周波数の音と混ざっ
てほとんど聞こえなくなる。
種々の試みが従来より行なわれており、各羽根１間のピ
ッチ角φを乱数的に配列するような対策をほどこした一
例がある。この一例を示した図８において、ピッチ角φ
がＡ部で３９゜、Ｂ部で４７゜となっており、この部分
から発生するｎｚ音の周波数は （ｎ×３６０／３９）
／６０Hz および （ｎ×３６０／４７）６０Hz とな
る。したがって、このように乱数的にピッチ角φを配列
すれば、通常 （ｎ×ｚ）／６０Hz、Ｎ×（ｎ×ｚ）／
６０Hz（Ｎ＝２，３，・・・） で現われるｎｚ音およ
びその高調波音のピークが互いに分散して現われる。こ
れにより、ｎｚ音は聴感的には他の周波数の音と混ざっ
てほとんど聞こえなくなる。
【０００８】しかし、羽根１間のピッチ角φの配列をや
みくもに乱数的に選んでも、うまくｎｚ音を分散させ抑
えることができず逆に２つのピッチ角φの組合せが公約
数をもつと、それぞれの部分から発生するｎｚ音が干渉
し、強調される。すなわち、ピッチ角のうちの２つを例
えばφ１＝４０゜とφ２＝４８゜にしたとするとｎｚ音
の周波数は ｎｚ１＝（ｎ×３６０／４０）／６０Hz
および ｎｚ２＝（ｎ×３６０／４８）／６０Hz とな
り、ｎｚ１の５倍音とｎｚ２の６倍音が等しくなり強調
されるという課題もあった。
みくもに乱数的に選んでも、うまくｎｚ音を分散させ抑
えることができず逆に２つのピッチ角φの組合せが公約
数をもつと、それぞれの部分から発生するｎｚ音が干渉
し、強調される。すなわち、ピッチ角のうちの２つを例
えばφ１＝４０゜とφ２＝４８゜にしたとするとｎｚ音
の周波数は ｎｚ１＝（ｎ×３６０／４０）／６０Hz
および ｎｚ２＝（ｎ×３６０／４８）／６０Hz とな
り、ｎｚ１の５倍音とｎｚ２の６倍音が等しくなり強調
されるという課題もあった。
【０００９】図９に羽根車３の回転数ｎ＝２４００rp
m，羽根枚数ｚ＝４，ピッチ角φの組合せを（９２゜，
８８゜，９６゜，８４゜）としたときのｎｚ音の騒音レ
ベル特性を示す。これから明らかのように、例えば２つ
のφの公約数１２、４に対応する１２００Hz、３６００
Hzなどの高周波領域のレベルが比較的大きくなってい
る。
m，羽根枚数ｚ＝４，ピッチ角φの組合せを（９２゜，
８８゜，９６゜，８４゜）としたときのｎｚ音の騒音レ
ベル特性を示す。これから明らかのように、例えば２つ
のφの公約数１２、４に対応する１２００Hz、３６００
Hzなどの高周波領域のレベルが比較的大きくなってい
る。
【００１０】本発明はこのような従来の課題を解決する
もので、笛を吹くような耳障りな騒音のない送風機の提
供を目的とするものである。
もので、笛を吹くような耳障りな騒音のない送風機の提
供を目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明の送風機は、複数の羽根を有する羽根車の各
羽根間のピッチ角を、所定の範囲内で変化させ各羽根間
のピッチ角の組合せの最小公倍数が最大値あるいはその
近傍値を取るように選び、乱数的に配列した羽根車を備
えるようにしたものである。
めに本発明の送風機は、複数の羽根を有する羽根車の各
羽根間のピッチ角を、所定の範囲内で変化させ各羽根間
のピッチ角の組合せの最小公倍数が最大値あるいはその
近傍値を取るように選び、乱数的に配列した羽根車を備
えるようにしたものである。
【００１２】
【作用】本発明は上記した構成により、聴感的にも笛を
吹くような音色として非常にうるさい特異音であるｎｚ
音およびその高調波音のピークを確実に分散させる。
吹くような音色として非常にうるさい特異音であるｎｚ
音およびその高調波音のピークを確実に分散させる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面にもとづ
いて説明する。
いて説明する。
【００１４】図１および図２において、多数の羽根１１
を主板１２に植設して羽根車１３を構成し、舌部１４を
有するケーシング１５内に羽根車１３を収納して送風機
を構成し、羽根車１３を原動機で駆動する。
を主板１２に植設して羽根車１３を構成し、舌部１４を
有するケーシング１５内に羽根車１３を収納して送風機
を構成し、羽根車１３を原動機で駆動する。
【００１５】各羽根１１間のピッチ角φは羽根車１３の
回転軸中心に対して乱数的に配列されており、ピッチ角
φの組合せは所定の変化範囲内において各ピッチ角の最
小公倍数の組合せが最大値近傍の値を取るように選ばれ
ている。
回転軸中心に対して乱数的に配列されており、ピッチ角
φの組合せは所定の変化範囲内において各ピッチ角の最
小公倍数の組合せが最大値近傍の値を取るように選ばれ
ている。
【００１６】上記した構成において羽根車１３が回転し
ても、ｎｚ音が分散してピーク音の発生が防止される。
また全ピッチ角φのうちの任意の２つが持つ公約数の総
数が少ないので、ｎｚ音に起因する高周波音の発生も抑
制され、聴感的にも笛を吹くような音色として非常にう
るさい特異音であるｎｚ音および高周波音が低減され
る。
ても、ｎｚ音が分散してピーク音の発生が防止される。
また全ピッチ角φのうちの任意の２つが持つ公約数の総
数が少ないので、ｎｚ音に起因する高周波音の発生も抑
制され、聴感的にも笛を吹くような音色として非常にう
るさい特異音であるｎｚ音および高周波音が低減され
る。
【００１７】例えば、羽根枚数ｚをｚ＝４とし、ピッチ
角φを±８％変化させたときのピッチ角φのそれぞれの
組合せと、これに対応した最小公倍数等をパソコンによ
り計算すると、表１に示すようになる。
角φを±８％変化させたときのピッチ角φのそれぞれの
組合せと、これに対応した最小公倍数等をパソコンによ
り計算すると、表１に示すようになる。
【００１８】
【表１】
【００１９】表１から明らかのように、この場合の組合
せは６９通りあり、最小公倍数の大きい順に（９１゜，
８７゜，９７゜，８５゜）、（９３゜，８９゜，９５
゜，８３゜）、（９１゜，８９゜，９７゜，８３゜）、
・・・の組合せとなる。そして、例えばこれらの組合せ
のうち最小公倍数が３番目に大きい組合せは、４つのそ
れぞれのピッチ角φが（９１゜，８９゜，９７゜，８３
゜）の場合であり、また公約数を持たない場合であるこ
とが表１から理解される。図３にこの組合せを有する羽
根車１３を示し、図４に回転数ｎ＝２４００rpmにおい
て運転したときのｎｚ音の騒音レベル特性を示す。
せは６９通りあり、最小公倍数の大きい順に（９１゜，
８７゜，９７゜，８５゜）、（９３゜，８９゜，９５
゜，８３゜）、（９１゜，８９゜，９７゜，８３゜）、
・・・の組合せとなる。そして、例えばこれらの組合せ
のうち最小公倍数が３番目に大きい組合せは、４つのそ
れぞれのピッチ角φが（９１゜，８９゜，９７゜，８３
゜）の場合であり、また公約数を持たない場合であるこ
とが表１から理解される。図３にこの組合せを有する羽
根車１３を示し、図４に回転数ｎ＝２４００rpmにおい
て運転したときのｎｚ音の騒音レベル特性を示す。
【００２０】一方、図９に示した従来例の４つのピッチ
角φの組合せが（９２゜，８８゜，９６゜，８４゜）の
場合は、４つのピッチ角φのうち任意の２つの組合せが
持つ公約数の総数が非常に多く、逆に最小公倍数が最も
小さい値になっている。
角φの組合せが（９２゜，８８゜，９６゜，８４゜）の
場合は、４つのピッチ角φのうち任意の２つの組合せが
持つ公約数の総数が非常に多く、逆に最小公倍数が最も
小さい値になっている。
【００２１】図４に示した本一実施例の騒音レベル特性
図と、図９に示した従来例の騒音レベル特性図とを比較
すると、ピッチ角φの組合せが多くの公約数を持つ従来
例の場合に比べて本一実施例の場合にはｎｚ音が分散さ
れ、特に高周波領域の騒音レベルが小さくなっているこ
とがわかる。なお、ここでは最小公倍数が３番目に大き
いピッチ角φの組合せを取り上げて説明したが、１番
目、２番目の場合でも騒音レベル特性上は同様の結果が
得られる。
図と、図９に示した従来例の騒音レベル特性図とを比較
すると、ピッチ角φの組合せが多くの公約数を持つ従来
例の場合に比べて本一実施例の場合にはｎｚ音が分散さ
れ、特に高周波領域の騒音レベルが小さくなっているこ
とがわかる。なお、ここでは最小公倍数が３番目に大き
いピッチ角φの組合せを取り上げて説明したが、１番
目、２番目の場合でも騒音レベル特性上は同様の結果が
得られる。
【００２２】また、遠心型のターボファンを例にあげて
説明したが、クロスフローファン、プロペラファン、多
翼ファンなど他の送風機の羽根車についても同様の効果
が得られる。
説明したが、クロスフローファン、プロペラファン、多
翼ファンなど他の送風機の羽根車についても同様の効果
が得られる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本発明の送風機によ
れば、各羽根間のピッチ角を所定の範囲内で変化させ、
各羽根間のピッチ角の組合せの最小公倍数が最大値ある
いはその近傍値を取るように選び、乱数的に配列した羽
根車を設けたことにより、聴感的にも笛を吹くような音
色として非常にうるさい特異音であるｎｚ音およびその
高調波音のピーク値を確実に分散させることができる。
したがって、ｎｚ音に起因する高周波音の発生を抑制し
た、低騒音の送風機を提供できる。
れば、各羽根間のピッチ角を所定の範囲内で変化させ、
各羽根間のピッチ角の組合せの最小公倍数が最大値ある
いはその近傍値を取るように選び、乱数的に配列した羽
根車を設けたことにより、聴感的にも笛を吹くような音
色として非常にうるさい特異音であるｎｚ音およびその
高調波音のピーク値を確実に分散させることができる。
したがって、ｎｚ音に起因する高周波音の発生を抑制し
た、低騒音の送風機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における送風機を示す斜視図
【図２】同送風機の羽根車の平面図
【図３】本発明の他の実施例における送風機の羽根車の
平面図
平面図
【図４】同送風機におけるｎｚ音の騒音レベル特性図
【図５】従来の送風機を示す斜視図
【図６】同送風機の羽根車の平面図
【図７】同送風機の騒音レベル特性図
【図８】他の従来の送風機を示す羽根車の平面図
【図９】同送風機におけるｎｚ音の騒音レベル特性図
１１ 羽根 １３ 羽根車 φ ピッチ角
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 粉川 勝蔵 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 尾浜 昌宏 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】複数の羽根を有する羽根車において、隣り
合うそれぞれの前記羽根の間のピッチ角を所定の範囲内
で変化させ、前記羽根の取付枚数と同数で構成される前
記ピッチ角の組合せの最小公倍数が最大値あるいはその
近傍値を取るようにした送風機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04176590A JP3111654B2 (ja) | 1992-07-03 | 1992-07-03 | 送風機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04176590A JP3111654B2 (ja) | 1992-07-03 | 1992-07-03 | 送風機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0617791A true JPH0617791A (ja) | 1994-01-25 |
| JP3111654B2 JP3111654B2 (ja) | 2000-11-27 |
Family
ID=16016230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04176590A Expired - Lifetime JP3111654B2 (ja) | 1992-07-03 | 1992-07-03 | 送風機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3111654B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100432716B1 (ko) * | 2001-07-31 | 2004-05-24 | 주식회사 엘지이아이 | 공기조화기용 터보팬 |
| JP2007278268A (ja) * | 2006-03-15 | 2007-10-25 | Denso Corp | 遠心式多翼ファン |
| JP2008064044A (ja) * | 2006-09-08 | 2008-03-21 | Topre Corp | 遠心ファン用羽根車 |
| WO2016113900A1 (ja) * | 2015-01-16 | 2016-07-21 | 三菱電機株式会社 | 送風機およびそれを用いた空気調和機 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102562611A (zh) * | 2011-11-28 | 2012-07-11 | 江苏大学 | 一种全扬程潜水电泵 |
-
1992
- 1992-07-03 JP JP04176590A patent/JP3111654B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100432716B1 (ko) * | 2001-07-31 | 2004-05-24 | 주식회사 엘지이아이 | 공기조화기용 터보팬 |
| JP2007278268A (ja) * | 2006-03-15 | 2007-10-25 | Denso Corp | 遠心式多翼ファン |
| JP2008064044A (ja) * | 2006-09-08 | 2008-03-21 | Topre Corp | 遠心ファン用羽根車 |
| WO2016113900A1 (ja) * | 2015-01-16 | 2016-07-21 | 三菱電機株式会社 | 送風機およびそれを用いた空気調和機 |
| JPWO2016113900A1 (ja) * | 2015-01-16 | 2017-06-29 | 三菱電機株式会社 | 送風機およびそれを用いた空気調和機 |
| CN107002711A (zh) * | 2015-01-16 | 2017-08-01 | 三菱电机株式会社 | 鼓风机及使用了该鼓风机的空气调节机 |
| US20170234331A1 (en) * | 2015-01-16 | 2017-08-17 | Mitsubishi Electric Corporation | Fan and air-conditioning apparatus using the same |
| US10400794B2 (en) | 2015-01-16 | 2019-09-03 | Mitsubishi Electric Corporation | Fan and air-conditioning apparatus using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3111654B2 (ja) | 2000-11-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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| ABAN | Cancellation of abandonment | ||
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