JPH07228128A - 多翼送風機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多翼送風ファンのケースあるいはケース近傍
に消音器を構成することで安価に騒音低減効果を高めら
れるようにした多翼送風機を提供する。 【構成】 多翼送風機１０は、基本的には、遠心多翼フ
ァン１２とケース１４と吸入箱１６とからなる。吸入箱
１６は、上型と下型とによる一体樹脂成形により形成さ
れ、上ケース３２にビス等により固定され、横断面が三
角屋根状に形成されるケースを有する。このケースに
は、外気を取入れる外気取入口とその反対側の斜面に内
気を取入れる内気孔が形成される。外気取入口および内
気取入口の一方側の側面にケースの内部の空気取入室４
６と区画形成される壁体４８が形成され、壁体４８の一
方の側に空気取り入れ室４６、他方の側に共鳴室５０が
形成される。共鳴室５０は、送風ファンの回転を原因と
する騒音を低減する消音器の役割を果たす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多翼送風機に関するも
ので、詳細には、車両に搭載される空調装置に使用して
好適な多翼送風機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、多数の翼を円周方向に並べら
れるファンがベルマウスを有する渦巻状ケースの中に収
容される構成のものが知られている。例えば、特開平２
−２２７５９９号公報に開示されるものは、渦巻ケース
の材料に有機天然繊維を主体とする合成樹脂で接着形成
したフェルト状の軽量不織布マットを用いることにより
騒音の低減を図るようにしている。

【０００３】特開平３−７４６００号公報に開示される
ものは、ファンケースの外側に空気層を介して第２のフ
ァンケースを付設することにより騒音の低減を図る。更
に日本電装公開技報整理番号３１−１０３に開示される
ものは、スクロールケーシング入口側を二重構造にして
空洞を設け、この空洞と送風機の通風路を結ぶ穴を設け
ることにより空洞を共鳴箱とし、送風機から発生する音
のエネルギーを前記共鳴箱により共鳴吸収減衰させてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の多翼送
風機によると、高周波の騒音を低減する効果は得られる
が低周波域の騒音の低減効果はほとんど得ることができ
ないという問題がある。また、前記特開平２−２２７５
９９号公報に開示される多翼送風機においては、渦巻ケ
ースの材料に有機天然繊維を主体とする合成樹脂で接着
形成したフェルト状の軽量不織布マットを用いることは
高価になる。

【０００５】また前記特開平３−７４６００号公報に開
示されるものは、ファンケースの外側に空気層を介して
第２のファンケースを付設することは構造が複雑ににな
るという問題を招来する。更に前記日本電装公開技報整
理番号３１−１０３に開示されるものは、スクロールケ
ーシング入口側に二重構造にして設ける空洞をどのよう
にして製作するかについて具体的な技術的手段の開示が
ない。

【０００６】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたもので、簡単な構成で安価に騒音低減効果
を高められるようにした多翼送風機を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の多翼送風機は、請求項１に対応するものでは、円周方
向に配される多数のブレード、前記多数のブレードの空
気吸入側端部に形成された環状保持リング、および前記
多数のブレードの反空気吸込側端部に形成された底プレ
ートを有する遠心多翼ファンと、この遠心多翼ファンを
収容し、前記多数のブレードの空気吸込側端部近傍に空
気取入口を形成するベルマウスプレートを有し、スクロ
ール形状に形成されるケースと、前記空気取入口の入口
側に連通する吸入室を構成する吸入箱と、前記吸入箱と
前記ベルマウスプレートとから形成され、前記ケース内
部のファン収容室または前記吸入箱内部の吸入室に連通
する共鳴室を有する消音器とを備えたことを特徴とする
構成を採用する。

【０００８】前記構成において、好ましくは、前記ケー
スは、吸込側ケースとモータ側ケースとからなり、前記
吸込側ケースは前記ベルマウスプレートと一体成形され
るか、または、前記吸込側ケースは前記吸入箱と一体成
形され、この吸込側ケースにこの吸込側ケースと別体の
ベルマウスプレートを取付けてなる。前記構成におい
て、好ましくは、前記の吸入箱は、上型と下型とで前記
吸入室と前記共鳴室とが一体成形可能である吸入箱を備
える。

【０００９】

【作用および発明の効果】本発明の多翼送風機による
と、請求項１では、吸入箱とベルマウスプレートにより
消音器を構成するため、格別の部品を付加することな
く、送風機に発生する騒音を簡単な構成で効果的に低減
できる。すなわち、従来のように吸音材を使用すること
なく、しかも複雑な構造にすることもなく、吸入箱とベ
ルマウスプレートとを組付けると、これらの吸入箱とベ
ルマウスプレートとの内部に共鳴室を形成することがで
きるため、安価な手段で高周波騒音のみならず低周波騒
音をも低減できる消音器を構成することができる効果が
ある。

【００１０】また、製作時、上型と下型とにより吸入箱
を一体成形する場合、吸入箱の製作が極めて簡単に行な
え製作工数削減効果が大である。さらに、消音器を構成
する共鳴室の一部は、吸入箱を上型と下型とにより一体
成形する場合、一体成形すると同時成形されるものであ
るから、消音器を形成するための部品の個数が省略でき
コスト削減効果がある。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。 （第１実施例）車両用空調装置に空気を取込む遠心多翼
送風機に本発明を適用した第１実施例を図１および図２
に示す。

【００１２】多翼送風機１０は、基本的には、遠心多翼
ファン１２とケース１４と吸入箱１６とからなる。遠心
多翼ファン１２は、円周方向に多数のブレード１８が環
状に並べられており、その上端が保持リング２０で固定
されている。多数のブレード１８の下端は、中央部が吸
込側に凸状に形成される底プレート２２の外周端に固定
されている。底プレート２２の中央部は、駆動モータ２
４のモータ軸２６にナット２８により固定されている。
この遠心多翼ファン１２の回転によりブレード１８の上
端で囲まれる円形状の空気取入れ部分から取り入れた空
気を底プレート２２の湾曲面に沿って遠心方向に導き、
多数のブレード１８の間を遠心方向にケース１４内に吹
き出す。

【００１３】ファンケース１４は、樹脂成形された上ケ
ース３２と下ケース３４とをクランプ、ビス等により一
体に組付けたものであって、図２に示すように周知のス
クロール形状に形成されており、その渦巻き状の中途部
から接線方向外側に延びる吐出口３６を有している。こ
の例では、空気取入口を形成するベルマウス６０が上ケ
ース３２に形成されるとともにこの上ケース３２に連通
孔５６が形成されている。

【００１４】吸入箱１６は、樹脂等からなり、上型と下
型とによる型成形により形成される。そして、上ケース
３２にビス等により固定されている。吸入箱１６は、横
断面が三角屋根状に形成されているケース４０を有す
る。このケース４０には、斜面から外気を取入れる外気
取入口４２とその反対側の斜面から内気を取入れる内気
口４４が形成され、これらの外気取入口４２の内部およ
び内気取入口４４の内部に開閉可能なダンパがケース４
０の固定軸に回動可能に取付けられている。そして、ケ
ース４０の内部に壁体４８が形成され、ケース４０の内
部の壁体４８の一方の側に空気吸入室４６、他方の側に
共鳴室５０が形成されている。この共鳴室５０は、遠心
多翼ファン１２の回転を原因とする騒音を低減する消音
器の役割を果たす。

【００１５】消音器５２は、そのハウジングがケース４
０の一部と上ケース３２の一部とからなり、このハウジ
ングの内部に共鳴室５０とファン収容室５４とを連通す
る連通孔５６とを有する。連通孔５６の開口面積、形
状、個数については、遠心多翼ファン１２から発生する
騒音を効果的に低減する周知の方法により定まる値、個
数、形状等に設定してある。本例では、共鳴室５０とフ
ァンケース１４の内部のファン収容室５４とを結ぶ連通
孔５６の個数は１個であり、その形状は円形状である。

【００１６】この第１実施例によると、遠心多翼ファン
１２で発生する騒音が、その発生原因を形成するファン
収容室５４と連通孔５６を介して連通する共鳴室５０で
効果的に騒音低減が図られるという効果がある。また、
吸入箱１６は樹脂等により上型と下型とにより一体成形
可能な形状であることから、吸入箱１６の製作が極めて
簡単に行なえるという効果がある。また、消音器５２の
一部を構成する共鳴室５０は、吸入箱１６を一体成形す
ると同時成形されるものであるから、消音器５２を形成
するための別個の部品が不要になる。さらには消音器５
２の一部を構成する連通孔５６については、ファンケー
ス１４を構成する上ケース３２を樹脂等により一体成形
する時点で同時成形されるため、吸入箱１６と同様に極
めて簡単に成形される。また組付けについては、ファン
ケース１４の上ケース３２に吸入箱１６を組付けると同
時に消音器５２が構成されるため、極めて簡単な製作に
よって消音器が形成されるのでコストダウンが図れる。

【００１７】（第２実施例）本発明の第２実施例を図３
に示す。この第２実施例は、共鳴室５０とファン収容室
５４とを連通する連通孔６４が筒状ガイド６３の内部に
形成されている。この連通孔６４は、そのファン軸方向
に一定の長さＬを有するように上ケース３２の面に対し
ほぼ直交する方向に折曲げ形成される。連通孔６４は、
その横断面形状が円形状であり、直径がｄに設定されて
いる。連通孔６４の横断面積ａとすると、ａ＝１／４π
ｄ² である。ここで、共鳴室５０の容積をＶ₁ 、連通孔
６４の長さをＬとすると、この形式の共鳴型消音器の消
音効果は次のとうりである。空気密度ρ、空気中の音
速：Ｃ、とすると、共鳴周波数（消音する周波数）ｆ
は、下記の数１の式で表わされる。

【００１８】

【数１】

【００１９】連通孔６４の長さＬがゼロに近い場合、す
なわち穴開けのみの状態のような連通孔形状の場合には
共鳴周波数ｆは下記数２で表わされる。

【００２０】

【数２】

【００２１】第２実施例によると、遠心多翼ファン１２
から発生する騒音が顕著となる例えば２５０〜３００Ｈ
ｚの周波数の音圧を共鳴室５０により吸収、干渉させ効
果的に騒音低減を図ることができる。この２５０〜３０
０Ｈｚの周波数は、共鳴周波数ｆにより可変でき、共鳴
室の容積Ｖ₁ および連通孔６４の直径ｄおよび長さＬか
ら導かれる容積Ｖ₂ （Ｖ₂ ＝１／４πｄ² Ｌ）を調整す
ることにより設定される。

【００２２】（第３実施例）本発明の第３実施例を図４
（Ａ）、（Ｂ）に示す。第３実施例は、吸入箱１６に形
成された共鳴室５０とファンケース１４に形成されたフ
ァン収容室５４とを複数の連通孔７０により連通した例
である。上ケース３２に複数の連通孔７０が形成されて
いる。

【００２３】この第３実施例による共鳴型消音器の騒音
低減効果は次のとうりである。連通孔７０の個数をｎ、
この連通孔７０の直径ｄ、面積ａ、この連通孔７０を形
成する部分の板厚ｔとすると、共鳴周波数ｆは下記数３
のとうり表わされる。

【００２４】

【数３】

【００２５】この連通孔７０の個数ｎ、直径ｄを適宜調
整することにより消音適用周波数を変更可能である。こ
の連通孔７０は、上ケース３２の平板状の部分に穴を開
けることによりスクロール内の低周波騒音を低減でき
る。また、必要な周波数に応じて連通孔７０の個数は１
個に限らず複数個形成することにより広い周波数域での
騒音低減効果が得られるという効果がある。

【００２６】（第４実施例）本発明の第４実施例を図５
に示す。図５に示す第４実施例は、共鳴室５０と吸吸入
室４６とを結ぶ連通孔７２を消音器５２の構成要素にし
た例である。連通孔７２は、壁体４８の下端に形成され
る。この連通孔７２の形成位置、形状、個数については
限られるものでない。この第４実施例によると、吸入箱
１６の内部に生じる騒音低減効果が大である。

【００２７】（第５実施例）本発明の第５実施例を図６
に示す。図６に示す第５実施例は、第１実施例と第４実
施例とを組み合わせたもので、共鳴室７３と吸入室４６
とを連通する連通孔７２並びに共鳴室７３とファン収容
室５４とを連通する連通孔５６を形成している。この例
においても低減すべき周波数に対応するように連通孔７
２、連通孔５６の個数、形状、位置等を適宜設定するこ
とにより効果的な騒音効果が図れる。

【００２８】上述した第１〜第５実施例は、図７に示す
ようにベルマウス６０を有するベルマウスプレートと上
ケース３２とが一体型の形式のものに本発明を適用した
例であるが、本発明は、この一体型形式のものに限ら
ず、上ケースと吸入箱とを一体成形し、この上ケースの
下面に別部品のベルマウスプレートを設けた形式のもの
に本発明を適用することもできる。この例を図８に示
す。

【００２９】図８に示すベルマウスプレート別体型の送
風ファンについては、ファンケース８０の上ケース８２
は、吸入箱とファンケースの上ケースとを樹脂により一
体成形して形成している。ファンケース８０の下ケース
８９は別途樹脂成形により形成される。さらに遠心多翼
ファン１２に空気を取入れる空気取入口を有するベルマ
ウスプレート８４を別体のものとして上ケース８２の下
面に固定している。上ケース８２に消音器を構成する図
示しない連通孔を形成する。この連通孔により前述した
共鳴室とファンケースの内部とを連通している。上ケー
ス８２の上部分の吸入箱を形成する部分８６には外気取
入口４２と内気取入口４４が形成される。これらの外気
取入口４２および内気取入口４４を開閉するダンパ８８
が上ケース８２の固定軸９０に回動可能に取り付けられ
ている。

【００３０】なお、消音器を構成する一部の要素として
連通孔を使用しているが、さらには中高周波の騒音低減
効果を効果的に図るために消音器内部に吸音材を付加的
に張り付けることも可能である。しかしながら上述のよ
うに連通孔を構成することで所定周波数の騒音低減効果
はかなりある。本発明は、多翼遠心送風機全般に適用し
た場合に上述した作用によって騒音の低減という効果が
得られるものであるが、特に自動車用空調装置の通風系
のように比較的通風抵抗の大きな通風系に適用すると前
記効果が顕著である。その自動車用空調装置に適用した
実施例を図９に示す。

【００３１】図９に示す通風系統は、車室外の空気を取
入れる外気取入口４２、または車室内の空気を取入れる
内気取入口４４から吸入室４６に取り入れられた空気を
ベルマウス６０で形成される空気取入口を経由してファ
ンケース１４内に取り込み、遠心多翼ファン１２により
スクロール状のケース内通路に沿って吐出口３６から吹
出しエバポレータ１０７に導く。外気取入口４２と内気
取入口４４は、回動可能なダンパ８８により開閉され
る。エバポレータ１０７の出口側にはエアミックスダン
パ１０８が設けられ、このエアミックスダンパ１０８に
よって仕切られる第１流路１１８と第２流路１１９のう
ちの片側の第２流路１１９にヒーターコア１１７が取り
付けられている。エアミックスダンパ１０８とヒーター
コア１１７の出口側に形成されるエアミックスチャンバ
１０９は、車室内の上方に向けて吹き出すデフロスタ吹
出口１１３、車両乗員の上部に向けて吹き出す上部吹出
口１１２並びに車両乗員の足元に吹き出す足元吹出口１
１０に連通している。各吹出口１１０、１１２、１１３
の入口側にはそれぞれの吹出口の開度を調節するダンパ
１１４、１１５、１１６が回動自在に取付けられてい
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す多翼送風機を示すも
ので、図２に示すＩ−Ｉ線断面図である。

【図２】本発明の第１実施例の多翼送風機を示す斜視図
である。

【図３】本発明の第２実施例の主要部を示す断面図であ
る。

【図４】（Ａ）は本発明の第３実施例の主要部を示す断
面図である。（Ｂ）はその矢印Ｂ方向矢視部分平面図で
ある。

【図５】本発明の第４実施例の主要部を示す断面図であ
る。

【図６】本発明の第５実施例の主要部を示す断面図であ
る。

【図７】本発明を適用した遠心多翼送風機の一型式例を
示す模式図である。

【図８】本発明を適用した遠心多翼送風機の他の型式例
を示す模式図である。

【図９】本発明を適用した空調装置の概略構成図であ
る。

【符号の説明】

１０ 遠心多翼送風機 １２ 遠心多翼ファン １４ ファンケース １６ 吸入箱 １８ ブレード ２０ 保持リング ２２ 底プレート ３２ 上ケース ３４ 下ケース ４６ 吸入室 ４８ 壁体 ５０ 共鳴室 ５２ 消音器 ５４ ファン収容室 ５６ 連通孔 ６０ ベルマウス ６４ 連通孔 ７０ 連通孔 ７２ 連通孔 ８４ ベルマウスプレート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 亀岡 輝彦 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 渡辺 晃章 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円周方向に配される多数のブレード、前
   記多数のブレードの空気吸入側端部に形成された環状保
   持リング、および前記多数のブレードの反空気吸込側端
   部に形成された底プレートを有する遠心多翼ファンと、 この遠心多翼ファンを収容し、前記多数のブレードの空
   気吸込側端部近傍に空気取入口を形成するベルマウスプ
   レートを有し、スクロール形状に形成されるケースと、 前記空気取入口の入口側に連通する吸入室を構成する吸
   入箱と、 前記吸入箱と前記ベルマウスプレートとから形成され、
   前記ケース内部のファン収容室または前記吸入箱内部の
   吸入室に連通する共鳴室を有する消音器とを備えたこと
   を特徴とする多翼送風機。
2. 【請求項２】 前記ケースは、吸込側ケースとモータ側
   ケースとからなり、前記吸込側ケースは前記ベルマウス
   プレートと一体成形されることを特徴とする請求項１記
   載の多翼送風機。
3. 【請求項３】 前記ケースは、吸込側ケースとモータ側
   ケースとからなり、前記吸込側ケースは前記吸入箱と一
   体成形され、この吸込側ケースにこの吸込側ケースと別
   体のベルマウスプレートを取付けてなることを特徴とす
   る請求項１記載の多翼送風機。
4. 【請求項４】 上型と下型とで前記吸入室と前記共鳴室
   とが一体成形可能である請求項１記載の吸入箱を備えた
   ことを特徴とする請求項１、２または３記載の多翼送風
   機。