JPH07103880B2 - 送風機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はケーシング内に配設されたファンの回転により
風を発生する機構の送風機に関する。

［従来の技術］ 従来、例えば自動車用空気調和装置にあっては、内気と
外気とを送風機により選択的に取入れ、クーリングユニ
ットあるいはヒータコアを介して車室内に吐出して冷暖
房調節を行うようにしている。この送風機は吸気口およ
び吐出口を有するスクロールケーシング内にファンを配
設して成っており、運転時にファンの回転により内外空
気が吸気口から吸入され、ケーシング内を通過して吐出
口から排出されるようになっている。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、送風機の運転中、風の発生に伴いスクロール
ケーシング内で騒音が生ずるのは不可避的であり、静粛
運転が特に求められる近年にあっては大きな障害となっ
ている。

この騒音を低減させるため、スクロールケーシングの内
面に多孔質吸音材を張り詰めた送風機が種種提案されて
いる。

しかるに、従来の多孔質吸音材は、全面がケーシング内
壁に接着されていたため、吸収できる音域が狭く吸音効
果が限定される欠点があった。

この発明の目的は、ケーシングの特定部分にのみ吸音材
を取り付けることで広い範囲の音域の音を吸収でき、吸
音効果が大きい送風機の提供にある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するために、 スクロール状に形成された略平面状の第１面部、スクロ
ール状に形成された略平面状の第２面部、および前記第
１面部と前記第２面部のスクロール形状に沿って湾曲し
た側面部からなり、前記第１面部に空気吸入用の吸気口
が形成され、この吸気口の開口面と略直交方向の開口面
を有するように形成された吐出口を有するスクロールケ
ーシングと、 このケーシング内に配置され、自身の回転によって空気
を前記吸気口から前記第２面部の方向に吸入するファン
と、 このファンを回転駆動するモータと を備え、前記モータによって前記ファンが回転して前記
吸気口から空気を吸入し、この吸入空気を前記スクロー
ルケーシングの吐出口から吐出するように構成された送
風機において、 前記第１面部、前記第２面部、および前記側面部のそれ
ぞれの内側面により形成される空気流路のうち、前記第
２面部の内側面のみに多孔質吸音部材が設けられ、 前記第２面部の内側面と前記多孔質吸音部材との間に空
気層部が設けられたことを特徴とする。

〔作用〕

モータによってファンが回転すると、スクロールケーシ
ングの第１面部に形成された吸気口から空気が吸入さ
れ、この吸入空気はスクロールケーシングの第２面部の
方向に流れる。このように吸気口から第２面部の方向に
向かって空気が吸入されるのに伴い、スクロールケーシ
ング内に騒音が発生する。ここで、一般に騒音の伝搬は
気流の流れに略沿って行われることから、騒音が吸気口
から第２面部側にほとんど向かう。すなわち騒音は第２
面部に集中する。

本発明では、騒音が集中するこの第２面部内側面に多孔
質吸音部材および空気層部を設けている。従って、上記
のように第２面部に集中する騒音はこの多孔質吸音部材
および空気層部によって直接的かつ効果的に吸収され、
スクロールケーシングの外部に伝わる騒音が大幅に減少
する。

また、上記のように騒音が第２面部に集中するというこ
とは、逆に言うと騒音は第１面部側や側面部側にはほと
んど集中しないということである。つまり、第１面部や
側面部に多孔質吸音部材や空気層部を設けても騒音吸収
効果があまりないということである。

本発明は、このように第１面部や側面部の内側面に多孔
質吸音部材や空気層部を設けても騒音吸収効果が小さい
ことに着目し、前記多孔質吸音部材および空気層部を、
前記空気流路のうち第２面部の内側面のみに設けるよう
にしている。つまり、多孔質吸音部材および空気層部を
第１面部や側面部に設けないようにしている。これによ
って、むだに多孔質吸音部材を設けることによるコスト
アップを避けることができる。

また、一般的にいって多孔質吸音部材は厚めに成形され
る。このように厚めに成形された多孔質吸音部材を側面
部に設ける場合、多孔質吸音部材は、側面部の湾曲形状
に沿って滑らかに設けられるのではなく、その内側面が
ところどころ折れ曲がりながら設けられる。このように
吸音部材が折れ曲がってしまうと、スクロークケーシン
グ内を流れる空気がこの折れ曲がった部分にてスムース
に流れなくなってしまい、逆にこの折れ曲がった部分に
て騒音が大きく発生してしまう。

また、本発明の送風機を例えば自動車用空調装置に適用
した場合には、上記第１面部が重力方向上方に、上記第
２面部が重力方向下方に配置される場合が多いが、この
場合に多孔質吸音部材を第１面部の内側面に設ける（例
えば貼着）と、この貼着力を強くしないと重力によって
吸音部材がはがれ落ちてしまう。こうならないようにす
るには貼着力を強くすれば良いのだが、貼着力を強くす
るための手間がかかってしまう。

このように、多孔質吸音部材を側面部や第１面部に設け
ると上記のような問題が発生するが、本発明では側面部
や第１面部に多孔質吸音部材を設けていないので、上記
のような問題を未然に防止することができる。

［実施例］ 以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。ま
ず、自動車の空気調和装置にあっては、送風機１は内外
空気切換用の胴体（図示せず）とクーリングユニットな
いしはヒータコア（共に図示せず）との間に配置されて
いるもので、この送風機１においてスクロールケーシン
グ２は、スクロール状に形成された略平面状の上面部
（第１面部）2a、スクロール状に形成された略平面状の
下面部（第２面部）2b、および上面部2aと下面部2bのス
クロール形状に沿って湾曲した側面部2cからなり、上面
部2aの中央部に円形の吸気口３を有し、この吸気口３の
略接線方向に指向する角筒部内を吐出口４としている。
この状態でスクロールケーシング２の吸気口３の開口面
と吐出口４のそれとは略直交し、吸気口３は胴体に連結
され吐出口４はクーリングユニットおよびヒータコアに
対向状態に位置する。ファン５は第２図に示すように円
形の風孔部6aを複数個備えた漏斗状の支持筒部６と羽根
片７から成り、支持筒部６はケーシング２内に吸気口３
と同芯的に配置され、径大部側の周縁には羽根片７が等
角度間隔に立設されて全体的に円筒状を成し吸気口３に
対向している。また、ケーシング２にはこれの吸気口３
と対向する側に開口部８が形成されており、この開口部
８を介してモータ９が支持筒部６内に位置するように取
付けられ、上方に指向するモータ軸10は支持筒部６の径
小部側に直結されている。

さて、吸音部材11は第３図に見られるようにポリウレタ
ンホーム（多孔質吸音部材）に極薄のプラスチックフィ
ルム（薄膜）を片面にコーティングして耐風化性を高め
て成り、これを厚さ略15mmの板状に形成し、コーティン
グ面が表面となるようにケーシグ２内で吸気口３と対向
する側、すなわち上記下面部2bの全面に貼着している。
また上記上面部2aおよび側面部2cには吸音部材11を貼着
していない。この吸音部材11には第２図に示すようにコ
ーティング面と反対側に所定の深さを有する矩形の凹部
12が形成され、下面部2bと凹部12との間に中空の空気層
部13を形成している。

上記構成にてモータ９によりファン５を回転して送風機
１を駆動すると、内空気あるいは外空気が切換用の胴体
を介して吸気口３からこれの対向方向に吸入され、ケー
シング２内を通過して吐出口４から排出しクリーニング
ユニットあるいはヒータコアを介して車室内に吐出す
る。これにより車室内の冷暖房運転が行われる。この運
転時、ケーシング２の吸気口３の気流吸入に伴い該ケー
シング２内に騒音が発生する。この騒音の発生の原因を
検討した結果、大きくは次の三つに分けられることが判
明した。その第一は、ファン５の回転に伴い気流が羽根
片７、７の間から間欠的に押出されるため気流がケーシ
ング２のノーズ部（便宜上、第１図および第３図に符号
Ｎで示すようケーシング２の角筒部と始端部とが接する
部分）に非連続的に衝突することによるものであり、第
二には気流が羽根片７、７間を通過する際、気流が一部
羽根片７の表面から剥離し渦流が生ずることによるもの
である。そして、第三には、吸気口３からの空気吸入
時、気流がケーシング２の吸気口３に対向する内面側に
略垂直方向に進入することから気流が第２図に矢印で示
すようケーシング２の縦断面内を旋回するようになり、
このとき気流の一部がケーシング２の隅部にて澱んで発
生する渦流によるものである。この場合、一般に騒音の
伝播は気流の流れに略沿って行われることから、その伝
播は吸気口３からケーシング２内の吸気口３に対向する
側にほとんど向かう。したがって、第一理由のノーズ部
Ｎに対する気流の衝突、第二理由の羽根片７からの気流
の剥離および第三理由のケーシング２で発生する渦流か
らのいずれの騒音も吸気口３付近におけるケーシング２
内にあり、その伝播方向が吸音部材11に略垂直となる。
このため上記第一、第二および第三の理由に基づく騒音
は吸音部材11に直接的且つ効果的に吸収されケーシング
２の外部に伝わる騒音は大幅に減少し、低騒音運転が可
能になり、特に静粛運転が求められる近年における自動
車に好適する。

ちなみに、第４図は騒音レベル（dB）を縦軸、騒音の周
波数（Hz）を横軸として風量418m³/hのとき騒音レベル
（dB）と騒音周波数（Hz）との関係を示したグラフで、
細い実線は一般のもの、すなわちスクロールケーシング
２の上面部2a、下面部2b、側面部2cのいずれにも吸音部
材11が貼着されていないものを示し、太い実線は本発明
のように、下面部2bのみに吸音部材11を貼着し、さらに
この吸音部材11の凹部12と下面部2bとの間に空気層部13
を設けたものを表している。

これによれば、上記本発明のものは上記一般のものに対
して、騒音周波数200〜315Hzおよび同周波数2500〜3150
Hzの僅かな範囲を除く40〜12500Hzの広い範囲にわたっ
て低騒音効果が得られることが分かる。特に騒音の低周
波数成分は、吸音部材11に設けた凹部12の空気層部13に
て干渉により相殺されて効果的に低下する。

また、上記実施例の場合、ファン５の羽根片７から気流
が剥離して発生する騒音は支持筒部６に設けた風孔部6a
により低減するが、本発明者等の実験、検討によれば、
その低減量は比較的少量であり、上記第４図の太い実線
に対して若干量下にずれるのみであるため、この風孔部
6aを設けた場合のグラフの図示は省略した。

尚、上記実施例ではファン５の支持筒部６に風孔部6aを
円形形状にしたが、これだけに限られないことは勿論、
風孔部6aを上下方向に指向する細長いスリットから構成
してもよい。さらには、吸音部材は剛性度を増すべくポ
リウレタンホームにアスファルトを混入して構成しても
よいし、セラミックウールにより形成してもよい。その
他、具体的な実施にあたっては発明の要旨を逸脱しない
範囲で種々変更できる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、第１面部、第２面
部、および側面部のそれぞれの内側面により形成される
空気通路のうち、第２面部の内側面のみに多孔質吸音部
材を設け、さらにこの第２面部の内側面と多孔質吸音部
材との間に空気層部を設けた構成としたので、第２面部
に集中する騒音を、この多孔質吸音部材および空気層部
にて直接的かつ効果的に吸収することができ、スクロー
ルケーシングの外部に伝わる騒音を大幅に減少させるこ
とができる。

さらには、多孔質吸音部材を、第１面部や側面部には設
けずに上記第２面部のみに設けた構成としているので、
この多孔質吸音部材を第１面部や側面部にも設けた場合
に生ずる上記諸問題（コストアップ、騒音の発生、吸音
部材がはがれ落ちる）を未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は送風機の斜視
図、第２図は同送風機の縦断面図、第３図は送風機の横
断面図、第４図は騒音レベル（dB）と騒音周波数（Hz）
との関係を示すグラフである。 図中 ２……スクロールケーシング（ケーシング）、
３……吸気口、４……吐出口、５……ファン、6a……風
孔部、７……羽根片、11……吸音部材、13……空気層部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 功治 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 北村 圭一 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−146096（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−192898（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−80811（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−543（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−71999（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スクロール状に形成された略平面状の第１
   面部、スクロール状に形成された略平面状の第２面部、
   および前記第１面部と前記第２面部のスクロール形状に
   沿って湾曲した側面部からなり、前記第１面部に空気吸
   入用の吸気口が形成され、この吸気口の開口面と略直交
   方向の開口面を有するように形成された吐出口を有する
   スクロールケーシングと、 このケーシング内に配置され、自身の回転によって空気
   を前記吸気口から前記第２面部の方向に吸入するファン
   と、 このファンを回転駆動するモータと を備え、前記モータによって前記ファンが回転して前記
   吸気口から空気を吸入し、この吸入空気を前記スクロー
   ルケーシングの吐出口から吐出するように構成された送
   風機において、 前記第１面部、前記第２面部、および前記側面部のそれ
   ぞれの内側面により形成される空気流路のうち、前記第
   ２面部の内側面のみに多孔質吸音部材が設けられ、 前記第２面部の内側面と前記多孔質吸音部材との間に空
   気層部が設けられたことを特徴とする送風機。