JPH10220390A

JPH10220390A - ブロワの消音装置

Info

Publication number: JPH10220390A
Application number: JP9023463A
Authority: JP
Inventors: Fumiaki Ishida; 文昭石田; Takeshi Moritake; 毅森竹; Koji Okada; 幸司岡田; Masayuki Fujio; 正行藤生; Hiroshi Asabuki; 弘朝吹
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Keiyo Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Keiyo Engineering Co Ltd
Priority date: 1997-02-06
Filing date: 1997-02-06
Publication date: 1998-08-18
Anticipated expiration: 2017-02-06
Also published as: JP3854679B2

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の消音装置は内蔵する渦流ブロワの羽根車
寸法形状により、小形化する上での制約となっていた。
そこで本発明は、渦流ブロワの消音装置において、小
形、低騒音化を図ることを目的とする。【解決手段】本発明は高速ブロワとの組み合わせによ
り、ブロワの小形化、発生音の高周波化及び消音装置の
高周波吸音特性を利用してより小形、低騒音化を図り、
投影面積比６７％、体積比６３％の消音装置を得ること
が出来た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はブロワ全体を内部に
吸音材を備えた箱で収容し、ブロワの発生する音の外部
への放出を抑制するブロワの消音装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】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、それらを収納する消音装置につい
ても、同様に小形、軽量化が要求されてきている。

【０００３】従来、この種のものにおいては、ブロワ全
体を内部に吸音材を備えた箱で収容し、吸込口、吐出口
を配管で外部に導く構造をとったものがあり、また、箱
を全体的に、或は部分的に２重構造にしたものがある。
この種の技術の参考となるものとしては、特開昭６１−
２５９０００公報、特開平３−２５３８００号公報があ
る。

【０００４】また、これらを改良するものとして、特開
平７−８３１９９号公報がある。この公報に記載された
技術を簡単に説明する。図１１は、上記特開平７−８３
１９９号公報に記載された渦流ブロワの一例を示す側面
図であり、一部を切断して示してある。この図におい
て、この渦流ブロワＶＢは、ブロワ部Ｂと、これを回転
駆動する電動機部Ｍとからなる。１は羽根車、２は昇圧
路３を形成するケーシング、４は羽根車１を駆動する電
動機であり、４ｓは電動機４の回転軸である。昇圧路３
の一端は排出側通路５に、他端は図には現れていない吸
込側通路６に接続してある。５ａは排出口、６ａは図に
は現れていない吸込口である。排出側通路５と吸込側通
路６とは平行を成すように設けてある。昇圧路３は羽根
車１の回転中心、つまり電動機４の回転軸４ｓを中心と
して円環状に構成してあり、回転軸４ｓ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、排出側通路５と吸込側通路６との間には隔壁３ａを
設置し、昇圧路３を遮断している。羽根車１は電動機４
の回転軸４ｓに固定してあり、回転軸４ｓを中心にして
回転し得るホイール８と、回転軸４ｓに対して平行を成
す方向で昇圧路３に向かって開口する環状の溝９を形成
するハブ１０と、環状の溝９の中にあって、これを横切
り、環状の溝９を円周方向に区画する方向に設けた多数
のは羽根１２とを有している。１３は電動機４の回転軸
４ｓの羽根車１とは反対側に固定した冷却ファン、１４
はこの冷却ファン１３を包囲するファンカバーであり、
１５はファンカバー１４の中央に設けた冷却風取入口で
ある。１６はブロワＶＢの外枠に設けた冷却フィンであ
る。この渦流ブロワＶＢは、羽根車１を、電動機４によ
って回転駆動すると、羽根車１の作用によって、吸込口
６ａから吸込側通路６を通って気体を吸引し、この吸引
された気体を羽根１２によって加圧し、ハブ１０側から
昇圧路３に導き、更にハブ１０内に戻るというように渦
流となって加圧する。そして、排出側通路５に搬送す
る。そして、高圧に加圧された気体は、隔壁３ａの作用
により排出側通路５を通り、排出口５ａから排出され
る。一方、電動機４の回転により、冷却ファン１３は冷
却風取入口１５から冷却風を取り入れ、これを冷却フィ
ン１６に沿って吹き出し、渦流ブロワＶＢを冷却する。

【０００５】図１２、図１３は上記図１１の渦流ブロア
ＶＢに消音装置を施した図である。この消音装置２０の
外観は箱形を成している。２２はベース部、２４はキャ
スタ、２６はブロア室、２８は冷却風取込室、３０は消
音通路室、３２は排気室、３４は冷却風導入室、３６は
ダクト収容室、３８は箱体を構成する防音カバー、４
０、４２、４４、４５、４６は隔壁、４８は冷却風取込
孔、５０は隔壁４４に設けた開口、５２は隔壁４６に設
けた開口、５４は他冷却ファン、５６は隔壁４０に設け
た開口、５８は大気と連通する排気口、６０は一方が排
気口５ａに接続され他方が消音通路室３０と連通された
可撓性ダクト、６２は隔壁４０に設けた開口、６４は吸
込口６ａを負荷に接続する配管、ＣＯＮはダクト収容室
３６に配置した制御装置である。

【０００６】図１４、図１５は上記構成の消音装置付ブ
ロアの風の流れを示したもので、矢印ａは他冷却ファン
５４による冷却風の流れ、矢印ｂはブロアＶＢの排気の
流れを示している。上記特開平７−８３１９９号公報の
従来技術によれば特別な消音器を必要とすることなくブ
ロアの排気音を低減できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ブロワを消音ボックス
に収納する場合、羽根枚数の関係から発生するブロワ特
有の高周波音の低減と、断熱圧縮により発生する熱に対
する対策が最も重要な課題である。上記従来技術におい
ては吐出口から排される回転音を消音するため、補助的
にサイレンサを吐出口に取付けたり、また消音ボックス
内部に消音構造を設けるなどの手段を講じて、吐出音の
低減をはかってきた。また上記特開平７−８３１９９号
公報の従来技術によれば特別な消音器を必要とすること
なくブロアの排気音を低減できるようになった。しかし
近年、更に小形化が要求されるようになってきたが、小
形化を図る上でブロワ本体の寸法上の制約から限界があ
り、また同時に小形化を図った場合、内部構造の関係か
ら冷却風通路の圧力損失により、電動機本体の持つ自冷
ファンだけでは圧力が不足する為、他に他冷却ファンを
取付ける必要が生じ、より複雑な内部構造とならざるを
えなかった。

【０００８】そこで本発明の目的は、より簡略化した、
小形、低騒音の消音装置を得ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の特徴とするところは電動機の軸方向の一方
にブロワ本体を、他方向に自冷却用ファンを備え、下部
の前記冷却ファン側に吸込口、及び吐出口を備えて成る
ブロワを収納するブロワの消音装置において、上記高速
回転化を図ってブロアを小形化し、このブロワとの組み
合わせにより、消音装置のより小形化、軽量化を図り、
尚且つ、電動機回転数増大による自冷ファンの能力向上
を利用し消音装置内部の簡略化を図り、また排気口から
の排出される騒音周波数の高周波化を利用し、抵抗形消
音器により、排出される騒音の低減を図ったものであ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図に示す本発明の一実施例
について説明する。

【００１１】図１は消音装置と組み合わせるブロワの一
例を示す側面図であり、一部を切断して示してある。こ
の図においてＶＢは渦流ブロアである。この渦流ブロワ
は、ブロワ部Ｂと、これを回転駆動する電動機部Ｍとか
らなる。１０１は羽根車、１０２は昇圧路１０３を形成
するケーシング、１０４は羽根車１０１を駆動する電動
機であり、１０４ｓは電動機１０４の回転軸である。昇
圧路１０３の一端は排出側通路１０５に、他端は図には
現れていない吸込側通路１０６に接続してある。１０５
ａは排出口、１０６ａは図には現れていない吸込口であ
る。排出側通路１０５と吸込側通路１０６とは平行を成
すように設けてある。昇圧路１０３は羽根車１０１の回
転中心、つまり電動機１０４の回転軸１０４ｓを中心と
して円環状に構成してあり、回転軸１０４ｓ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、図１１の隔壁３ａと同
様に、排出側通路１０５と吸込側通路１０６との間には
隔壁１０３ａを設置し、昇圧路１０３を遮断している。
羽根車１０１は電動機１０４の回転軸１０４ｓに固定し
てあり、回転軸１０４ｓを中心にして回転し得るホイー
ル１０８と、回転軸１０４ｓに対して平行を成す方向で
昇圧路１０３に向かって開口する環状の溝１０９を形成
するハブ１１０と、環状の溝１０９の中にあって、これ
を横切り、環状の溝１０９を円周方向に区画する方向に
設けた多数のは羽根１１２とを有している。１１３は電
動機１０４の回転軸１０４ｓの羽根車１０１とは反対側
に固定した冷却ファン、１１４はこの冷却ファン１１３
を包囲するファンカバーであり、１１５はファンカバー
１１４の中央に設けた冷却風取入口である。１１６は渦
流ブロワＶＢの外枠に設けた冷却フィンである。

【００１２】この渦流ブロワＶＢは、羽根車１０１を、
電動機１０４によって回転駆動すると、羽根車１０１の
作用によって、吸込口１０６ａ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１１
２によって加圧され、ハブ１１０側から昇圧路１０３に
導かれ、更にハブ１１０内に戻るというように渦流とな
って加圧される。そして、排出側通路１０５に搬送され
る。そして、高圧に加圧された気体は、隔壁１０３ａの
作用により排出側通路１０５を通り、排出口１０５ａか
ら排出される。一方、電動機１０４の回転により、冷却
ファン１１３は冷却風取入口１１５から冷却風を取り入
れ、これを冷却フィン１１６に沿って吹き出し、ブロワ
ＶＢを冷却する。

【００１３】上記図１に示した渦流ブロアＶＢは、図１
１に示した従来の渦流ブロアＶＢに対し、次の送風機の
羽根車回転数に対する性能変化の相似則（数１）〜（数
９）を利用して同一性能を発揮しながら小形化を図った
ものである。

【００１４】

【数１】

【００１５】

【数２】

【００１６】

【数３】

【００１７】

【数４】

【００１８】

【数５】

【００１９】

【数６】

【００２０】

【数７】

【００２１】

【数８】

【００２２】

【数９】

【００２３】上記各式において、（数１）〜（数４）は
回転数ｎの変化に対する静圧Ｐ、風量Ｑ、軸動力Ｌの相
似側、（数５）〜（数８）は羽根径Ｄの変化に対する静
圧Ｐ、風量Ｑ、軸動力Ｌの相似側、（数９）は静圧Ｐ、
風量Ｑ、軸動力Ｌの関係を表している。ηは効率であ
る。以下この関係について説明する。

【００２４】すなわち羽根車より発生する静圧Ｐは回転
数ｎ1、ｎ2、に対し、（数１）の関係で表される。但
し、Ｐ1は回転数ｎ1に対応する静圧、Ｐ2は回転数ｎ2に
対応する静圧である。

【００２５】ここで回転数ｎ1を基準として回転数を２
倍に変化させｎ2／ｎ1＝２にすると、（数１）から静圧
Ｐ2はＰ1の４倍となる。即ち、回転数を２倍にすること
により４倍の静圧を得ることができる。

【００２６】また、羽根径Ｄと静圧Ｐとの関係は（数
５）の関係で表される。但し、Ｄ1は静圧Ｐ1に対応する
羽根径、Ｄ2は静圧Ｐ2に対応する羽根径である。

【００２７】ここで羽根径Ｄ1を基準として羽根径を半
分に変化させＤ2／Ｄ1＝１/２にすると、（数５）から
静圧Ｐ2はＰ1の１/４倍となる。即ち、羽根径を１/２倍
にすることにより１/４倍の静圧となる。

【００２８】ここで（数１）と（数５）から、羽根径Ｄ
1を基準として羽根径を変化させ、羽根径Ｄ2が１/２倍
になり静圧Ｐ2が１/４になっても、回転数ｎ2をｎ1に対
し２倍にすれば静圧Ｐ2をＰ1に対し４倍にできるから、
同一圧力Ｐ2を発生することができることがわかる。即
ち回転数に反比例した羽根径とすることができる。上記
の関係は（数１）と（数５）から次の（数１０）の関係
として表すことができる。

【００２９】

【数１０】

【００３０】また風量Ｑは回転数ｎ1、ｎ2に対し（数
２）の関係で表され、回転数に比例する。但し、Ｑ1は
回転数ｎ1に対応する風量、Ｑ2は回転数ｎ2に対応する
風量である。一方、風量Ｑは羽根径Ｄ１、Ｄ２に対して
も（数６）の関係があるから、回転数ｎ、羽根径Ｄをそ
れぞれｎ1、Ｄ1を基準としてｎ2、Ｄ2に変化させた場
合、得ることのできる風量Ｑ2は次の（数１１）の関係
がある。

【００３１】

【数１１】

【００３２】例えば回転数ｎ1に対し２倍の回転数ｎ2で
運転した場合、風量Ｑ1に対し同一風量Ｑ2を得るために
は、（数１１）でＱ1＝Ｑ2とおいて、次の（数１２）
（数１３）の関係が得られ、羽根径Ｄは回転数ｎ1のと
きの羽根径Ｄ1に対し約７１％の羽根径Ｄ2とすることが
できる。

【００３３】

【数１２】

【００３４】

【数１３】

【００３５】またこのときの回転数ｎ、径Ｄの変化に対
する軸動力Ｌの変化は、同様に（数４）、（数８）の関
係から次の（数１４）で表すことができる。

【００３６】

【数１４】

【００３７】但しＬ1はｎ1、Ｄ1のときの軸動力、Ｌ2は
ｎ2、Ｄ2のときの軸動力である。

【００３８】（数１４）において、ｎ2／ｎ1＝２、Ｄ2
／Ｄ1＝０．５のときＬ2＝０．５Ｌ1となり、ｎ2／ｎ1
＝２、Ｄ2／Ｄ1＝０．７１のときＬ2＝２．０Ｌ1とな
る。また、Ｌ2＝Ｌ1、Ｄ2／Ｄ1＝０．７１となるように
ｎ2／ｎ1を求めると、ｎ2／ｎ1＝１．５８７となり、Ｌ
2＝Ｌ1、ｎ2／ｎ1＝２となるようにＤ2／Ｄ1を求めると
Ｄ2／Ｄ1＝０．５９５となる。

【００３９】以上の結果を（数１０）、（数１１）、
（数１４）等によりまとめ、風量Ｑ−静圧Ｐの特性曲線
として示したものが図２である。特性曲線は基本性能
を示す。特性曲線はｎ2／ｎ1＝２、Ｄ2／Ｄ1＝０．
５、Ｌ2＝０．５Ｌ1のときの性能を示す。特性曲線は
ｎ2／ｎ1＝２、Ｄ2／Ｄ1＝０．７１、Ｌ2＝２．０Ｌ1の
ときの性能を示す。特性曲線はＬ2＝Ｌ1、Ｄ2／Ｄ1＝
０．７１、ｎ2／ｎ1＝１．５８７のときの性能を示す。
特性曲線はＬ2＝Ｌ1、ｎ2／ｎ1＝２、Ｄ2／Ｄ1＝０．
５９５のときの性能を示す。

【００４０】特性曲線ではＬ2／Ｌ1＝０．５となり特
性曲線の１／２の軸動力となり、また特性曲線では
軸動力ＬはＬ2／Ｌ1＝２．０となり特性曲線の２倍の
軸動力Ｌとなる。特性曲線、の性能は電動機出力を
変化させずに最適な小形化を図る場合に好適なプロポー
ションである。例えば、特性曲線を用いた場合、理論
的には電動機出力を変化しないで羽根径を７１％に下げ
ることが可能となる。なお上記の特性に限らず、Ｑ−Ｐ
の特性が適用される負荷の特性などに応じて所望の特性
になるように適宜この倍率を変えて最適な小形化を行う
ことができる。この場合回転数を増大することにより羽
根径を小形化できる効果がある。また駆動用電源として
は、商用電源の周波数を超える周波数を出力できる可変
周波数電源、例えばインバータ装置を使うことができ
る。

【００４１】本発明は上記原則に基き、羽根車１の径を
比例設計にて設計したブロワとの組合せにより、消音ボ
ックスの小形化を図ったものである。図１の渦流ブロア
ＶＢの実施例では、従来の渦流ブロアＶＢの回転数は商
用電源周波数の例えば６０Ｈｚの場合、回転数3600rpm
であったが、今回の発明の一実施例を示せば、この回転
数を２倍の7200rpmとして小形化を図っている。この場
合ｎ2／ｎ1＝２、Ｄ2／Ｄ1＝０．５９５となり、特性曲
線に基づくものとなる。この場合、軸動力は（数１
４）で計算すれば理論的にはＬ2＝Ｌ1となるが、実際の
ブロアは静圧が高くなると効率が落ちるなどその他の要
因で理想的な相似側にはならない。そこで実測により軸
動力がほぼ同じになるように羽根径を定めることにな
る。その結果回転数が２倍の7200rpm（ｎ2／ｎ1＝２）
で、羽根径がＤ2＝240mm（従来はＤ1=300mm）としてほ
ぼ軸動力のほぼ等しい（即ち電動機出力のほぼ等しい）
渦流ブロアＶＢが得られた。即ち電動機出力を変化しな
いで羽根径を８０％に下げることが可能な渦流ブロアＶ
Ｂが得られた。商用電源周波数５０Ｈｚの場合も同様に
考えることができる。

【００４２】図３、図４、図５に本発明による消音ボッ
クスの実施例を示す。図３は内部構造を示すために一部
を切断した裏面図、図４は内部構造を示すために一部を
切断した左側面図、図５は内部構造を明確にするため防
音カバ１３８、正面板１３９及びベース部材１２２を取
外した斜視図である。

【００４３】この消音装置１２０は主に内部構造体１３
７、ベース部材１２２、防音カバー１３８、正面板１３
９からなり、その外観はそれぞれが組み合わされて箱形
に形成されている。ベース部材１２２の下部にはキャス
タ１２４が４角に取り付けてあり、これにより全体が容
易に搬送可能になっている。消音装置１２０の内部には
ブロワ室１２６、消音通路室１３０、消音ダクト１３６
など各種の室が隔壁によって構成してある。まず、中央
部には渦流ブロアＶＢを収納するブロア室１２６を構成
してある。そして、その上方には冷却風取込室１２８、
および消音通路室１３０が軸方向に並列に配列して構成
してある。ブロア室１２６のブロア部Ｂと反対側には冷
却風導入室１３４が構成されている。１３８は防音カバ
ー、１３９は正面板である。１４３はブロア室１２６と
正面板１３９の間に位置する隔壁であり、正面板１３９
との間に制御装置ＣＯＮを格納する格納室１３３を形成
する。この制御装置は商用電源周波数を越える周波数を
出力できるインバータ装置等の周波数変換装置を使用す
れば本発明の実施に当たって好適である。この場合、従
来は渦流ブロアＶＢを商用電源周波数に相当する回転数
で駆動していたが、これをより高速回転するためにその
出力周波数はｎ2／ｎ1に対応して商用電源周波数より高
周波数化される。１４４は空間を上下に区切り、上方に
冷却風取込室１２８と消音通路室１３０及び排気室１３
２を形成し、下方にブロア室１２６と冷却風導入室１３
４を形成する隔壁である。１４６は隔壁１４４によっ
て、この隔壁１４４の下方に形成された空間を、軸方向
で、ブロア室１２６と冷却風導入室１３４とに区切る隔
壁である。１４８は防音カバー１３８の裏面側に設けた
冷却風取込孔であり冷却風取込室１２８と外気とを連通
する。これにより、冷却風取込室１２８には外気の冷却
風が取り込まれる。１５０は隔壁１４４に設けた開口で
あり、冷却風取込室１２８と冷却風導入室１３４とを連
通する。１５２は隔壁１４６に設けた開口であり、ブロ
ア室１２６と冷却風導入室１３４とを連通する。この開
口１５２は、ブロア室１２６に渦流ブロアＶＢを配置し
た状態において、渦流ブロアＶＢの冷却風取込口１１５
と対応する位置に設けてある。１５６は隔壁１４４に設
けた開口であり、ブロア室１２６の上方で、このブロア
室１２６と排気室１３２とを連通する。１５８は防音カ
バー１３８に設けた排気口であり、排気室１３２と外気
とを連通する。１６０は渦流ブロワＶＢの排出口１０５
ａから吐き出された排気を、消音室である消音ダクト１
３６に連通する配管である。１６４は渦流ブロアＶＢの
吸込口１０６ａを外部の例えば負荷に接続する配管であ
り、防音カバー１３８、隔壁１４６を貫通して接続して
ある。制御装置ＣＯＮは渦流ブロワＶＢの横方向に隔壁
１４３を隔てて格納室１３３に配置される。この制御装
置ＣＯＮの操作パネル面は消音装置１２０の外部に面
し、外から操作可能に配置されている。なお、隔壁によ
り形成された各室の、その周壁は渦流ブロアＶＢの発生
する周波数の音に対し、吸音率の高い材質、厚みを備え
た吸音材１２３（斜線で囲まれた部分で示す）にて内張
りされ、吸音効果を発生している。

【００４４】以上のように構成し、渦流ブロアＶＢ、及
び冷却ファン１１３による冷却風、及び渦流ブロアＶＢ
の排気の流れを図３，図４、図６に示してある。図６は
切断平面図である。これらの図で矢印ａは冷却ファン１
１３による冷却風の流れ、矢印ｂは渦流ブロアＶＢの排
気の流れを示している。

【００４５】以下、この図を参照し、渦流ブロアＶＢの
排気の流れ、及び冷却ファン１１３による冷却風の流れ
を説明する。電動機４を駆動し、冷却ファン１１３を駆
動すると、冷却風取込孔１４８から取り込まれた冷却風
は、冷却ファン１１３の作用により冷却風取込室１２８
に入り、開口１５０を通って冷却風導入室１３４内に至
り、開口１５２からファンカバー１１４に誘導され、フ
ァンカバー１１４に設けた冷却風取込口１１５を通り、
冷却ファン１１３により渦流ブロアＶＢの冷却フィン１
１６間を通って渦流ブロアＶＢを冷却する。ブロア室１
２６内に供給され、冷却を終了した空気は、ブロア室１
２６から開口１５６を通り排気室１３２に排出され、更
に排気口１５８から排出される。矢印ａはこれによる冷
却風の流れを示している。

【００４６】一方、渦流ブロアＶＢにより、配管１６４
から吸い込まれ、加圧された空気は、吐出口１０５ａか
ら吐き出される。これは配管１６０を通って消音ダクト
１３６に排出され、更にこの消音通路室１３０を通って
開口１６２から排気室１３２内に排出され、更に排気口
１５８から排出される。矢印ｂはこれによる空気の流れ
を示している。渦流ブロアＶＢによって発生する排気音
は、排気が消音ダクト１３６、消音通路室１３０を通過
する際に、吸音材１２３によって吸音される。開口１５
６から排気された冷却ファン１１３による冷却風と開口
１６２から排気された渦流ブロアＶＢによる空気は排気
室１３２で合流し、排気口１５８から排気されることに
なる。ここでも吸音材１２３により、排気音が更に吸収
される。

【００４７】以上の構成により、従来に比べ、投影面積
比６７％、体積比６３％の消音装置１２０を得ることが
出来た。

【００４８】図１２〜図１５に示す従来の消音装置では
渦流ブロワＶＢからの排気を可撓性ダクト６０を通じて
上部へと導き、消音ダクト３０を通じて排気室３２を通
して外部へと放出していた。そのため、ダクト室３６が
必ず必要となり、さらにその室内に制御装置ＣＯＮを収
納せざるを得なかった。しかし本実施例によれば、ブロ
ワの小形化により、箱体を形成する消音装置１２０の奥
行寸法を、制御装置ＣＯＮを渦流ブロワＶＢの横方向に
収納しても従来の奥行寸法以下とすることが可能とな
り、また、従来の図１２の冷却風導入室３４の位置に配
管１６０及び消音ダクト１３６を配置することにより更
に軸方向での小形化を図ることが可能となる。

【００４９】図７、図８は本発明の他の実施例である。
上記のようにブロワＶＢ高速化により羽根車を小形化
し、制御装置ＣＯＮを渦流ブロワＶＢの側面部へ移動す
ることが可能となり干渉するものがなくなったため、図
７、図８に示すように冷却風導入室１３４にエアフィル
ター１７０を配置し、空気を吸込配管１７２から取り入
れ、このエアフィルター１７０、配管１７４を通してブ
ロアに送るようにすることができる。このエアフィルタ
は一部が前記消音装置の外部に面しており、この外部に
面した位置からエアフィルタのエレメントを交換できる
ようになっており、メンテナンスの点で便利なように構
成されている。エアフィルターを必要とする用途にはこ
のエアフィルタ１７０を備えた本実施例のものを使用す
ればコンパクトに据え付けることができる。

【００５０】以上のように、上記実施例によれば、従来
のブロワＶＢおいては排気経路の圧力損失により電動機
の自冷却用の冷却ファン１１３の風量では必要換気量を
満足することが出来ず、他冷却ファン５４により補助的
に空気を送る必要があったが、今回高速化ブロワ採用に
より冷却ファン１１３の性能は、

【００５１】

【数１５】

【００５２】

【数１６】

【００５３】となったため、ｎ2／ｎ１＝２であれば、
Ｐ＝４倍、Ｑ＝２倍となり、電動機発熱量に対する風量
は十分となり、従って他冷ファン５４は不要となり、更
なる小形化、構造の簡便化、軽量化、低価格化を図るこ
とが可能となった。

【００５４】また、渦流ブロワＶＢを高速回転化するこ
とにより羽根車の回転による騒音の発生周波数は（数１
７）のようになり、回転数に比例してより高周波の音を
発生する様になる。

【００５５】

【数１７】

【００５６】但し（数１７）において、Ｎｓ1はｎ1のと
きの発生周波数、Ｎｓ2はｎ2のときの発生周波数であ
る。一方、抵抗形の消音装置に用いる一般的な吸音材は
図９に示すとおり高周波になるほどその吸音率は高くな
る。抵抗形の消音装置の吸音効果は一般に知られている
ように、（数１８）のような関係があり、その消音部の
長さｌに比例する。上記実施例は、従来の可撓性ダクト
６０の代わりに吸音材１２２を使用したダクト１３６と
して形成することにより消音器部を長くとることが出来
減音量を大きくすることができる。したがって、高速回
転になって発生する高周波化した騒音を効率良く吸収す
ることができ、より大きな効果を得ることが出来る。

【００５７】

【数１８】

【００５８】但し（数１８）において、Ｎｐは減音量、
ｐは消音部の断面周長、Ｓは消音部の断面積、ｋは吸音
率に関係した定数値である。

【００５９】以上説明したように、上記実施例によれ
ば、高速ブロワとの組み合わせにより、ブロワの小形
化、発生音の高周波化及び消音装置の高周波吸音特性を
利用してより小形、低騒音化を図ることができる。上記
羽根径を２４０ｍｍとした代表機種の消音装置の寸法を
示せば、幅６００ｍｍ（エアフィルター１７０と排気
管、吸気管の突出部寸法含む）、奥行４８０ｍｍ（制御
装置ＣＯＮの突出部寸法含む）、高さ５３５ｍｍ（キャ
スタの寸法含む）である。防音カバーの箱体の寸法は、
幅５５０ｍｍ、奥行４４０ｍｍ、高さ４６０ｍｍである
から、エアフィルタなし、キャスタなしであれば更に小
さくできる。また幅、奥行、高さの寸法比は設計的に多
少変更は可能で、本発明の範囲に含まれることはいうま
でもない。これにより従来に比べ、据え付けスペースに
関係する床に対する投影面積を従来比６７％、以下、体
積比で６３％以下の消音装置を得ることが出来た。

【００６０】

【発明の効果】本発明によれば消音効果の高い、小形で
コンパクトな消音装置を得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に組み合わせて使用されるブロワの一実
施例の断面図である。

【図２】ブロワ性能相似則による性能曲線図である。

【図３】本発明における消音装置の一実施例を示す裏面
図である。

【図４】本発明における消音装置の一実施例を示す左側
面図である。

【図５】本発明における消音装置の実施例を示す分解鳥
瞰図である。

【図６】本発明における消音装置内部の風の流れを示す
上面図である。

【図７】本発明による消音装置の他の実施例を示す裏面
図である。

【図８】本発明による消音装置の他の実施例を示す左側
面図である。

【図９】吸音材の吸音率を示す図である。

【図１０】本発明による寸法効果を示す説明図である。

【図１１】従来技術によるブロワの構造を示す断面図で
ある。

【図１２】従来技術による消音装置を示す正面図であ
る。

【図１３】従来技術による消音装置を示す左側面図であ
る。

【図１４】従来技術による消音装置内部の風の流れを示
す正面図である。

【図１５】従来技術による消音装置内部の風の流れを示
す上面図である。

【符号の説明】

ＶＢ…渦流ブロワ、Ｍ…電動機部、Ｂ…ブロワ部、ＣＯＮ…制御装置、１０１…羽根車、１０２…ケーシング、１０３…昇圧路、１０３ａ…隔壁、１０４…電動機、１０４ｓ…回転軸、１０５…排出側通路、１０５ａ…排出口、１０６…吸込側通路、１０６ａ…吸込口、１０８…ホイール、１０９…環状の溝、１１０…ハブ、１１２…羽根、１１３…冷却ファン、１１４…ファンカバー、１１５…冷却風取入口、１１６…冷却フィン、１２０…消音装置、１２２…ベース部材、１２３…吸音材、１２４…キャスタ、１２６…ブロア室、１２８…冷却風取込室、１３０…消音通路室、１３２…排気室、１３３…格納室、１３４…冷却風導入室、１３６…消音ダクト、１３７…内部構造体、１３８…防音カバー、１３９…正面板、１４３…隔壁、１４４…隔壁、１４６…隔壁、１４８…冷却風取込孔、１５０…開口、１５２…開口、１５６…開口、１５８…排気口、１６０…配管、１６２…開口、１６４…配管、１７０…エアフィルタ、１７０…吸込配管、１７４…配管。

フロントページの続き (72)発明者岡田幸司千葉県習志野市東習志野７丁目１番１号株式会社日立製作所産業機器事業部内 (72)発明者藤生正行千葉県習志野市東習志野７丁目１番１号株式会社日立製作所産業機器事業部内 (72)発明者朝吹弘千葉県習志野市東習志野７丁目１番１号日立京葉エンジニアリング株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電動機の軸方向の一方にブロワ、他方に自
冷却用の冷却ファン、前記冷却ファン側の下部に吸込口
及び吐出口を備えて成るブロワを内部に収納したブロワ
の消音装置において、前記電動機を商用電源周波数を越
える周波数で駆動するようにして羽根径を小形化した前
記ブロワを収納し、該ブロワの発生する騒音を吸音する
消音通路室に加え更に該騒音を吸音する消音ダクトを備
え、前記ブロワを制御する制御装置を前記ブロアの横方
向に備えることにより前記消音装置を小形、軽量化した
ことを特徴とするブロワの消音装置。
【請求項２】電動機の軸方向の一方にブロワ、他方に自
冷却用の冷却ファン、前記冷却ファン側の下部に吸込口
及び吐出口を備えて成るブロワを内部に収納したブロワ
の消音装置において、前記電動機を商用電源周波数を越
える周波数で駆動することにより羽根径を小形化し、前
記ブロワの回転周波数増大に伴い高周波数化された発生
音を抵抗形の消音構造により吸音することを特徴とする
ブロワの消音装置。
【請求項３】電動機の軸方向の一方にブロワ、他方に自
冷却用の冷却ファンを備えて成るブロワを内部に収納し
たブロワの消音装置において、前記電動機の軸動力がほ
ぼ一定の関係になるように商用電源周波数を越える周波
数で高速回転させて羽根径を小形化した前記渦流ブロワ
を内部に収納し、前記消音装置の軸方向寸法を短くした
ことを特徴とするブロワの消音装置。
【請求項４】電動機の軸方向の一方にブロワ、他方に自
冷却用の冷却ファンを備えて成るブロワを内部に収納し
たブロワの消音装置において、前記電動機の軸動力をほ
ぼ一定の関係になるように商用電源周波数を越える周波
数で高速回転化させて羽根径を小形化した前記ブロワを
内部に収納し、前記消音装置を抵抗形の消音構造とした
ことを特徴とするブロワの消音装置。
【請求項５】電動機の軸方向の一方にブロワ、他方に自
冷却用の冷却ファンを備えて成るブロワを内部に収納し
たブロワの消音装置において、前記消音装置には商用電
源周波数を越える周波数を出力可能なインバータ装置を
備え、インバータ装置により前記電動機を商用電源周波
数以上の周波数により高速回転させ且つ前記電動機の軸
動力をほぼ一定の関係に保って羽根径を小形化した前記
ブロワを内部に収納し、前記消音装置の軸方向寸法を短
くしたことを特徴とするブロワの消音装置。
【請求項６】電動機の軸方向の一方にブロワ、他方に自
冷却用の冷却ファンを備えて成るブロワを内部に収納し
たブロワの消音装置において、前記消音装置には商用電
源周波数を越える周波数を出力可能なインバータ装置を
備え、前記電動機の回転数を軸動力をほぼ一定の関係で
前記インバータ装置により高速回転化させて羽根径を小
形化した前記ブロワを内部に収納し、前記消音装置を抵
抗形の消音構造としたことを特徴とするブロワの消音装
置。
【請求項７】電動機の軸方向の一方にブロワ、他方に自
冷却用の冷却ファンを備えて成るブロワを内部に収納し
たブロワの消音装置において、前記消音装置には商用電
源周波数を越える周波数を出力可能なインバータ装置を
備え、該インバータ装置により商用電源周波数を越える
周波数で駆動される前記ブロワを内部に収納したことを
特徴とするブロワの消音装置。
【請求項８】電動機の軸方向の一方にブロワ他方に自冷
却用の冷却ファンを備え、前記電動機で駆動される前記
ブロワを内部に収納したブロワの消音装置において、前
記消音装置には商用電源周波数を越える周波数を出力可
能なインバータ装置と、該インバータ装置により商用電
源周波数を越える周波数で駆動される前記電動機と、前
記ブロワで発生する騒音を吸音する抵抗形の消音構造を
備えたことを特徴としたブロワの消音装置。
【請求項９】電動機の軸方向の一方にブロワ、他方に自
冷却用の冷却ファン、前記冷却ファン側の下部に吸込口
及び吐出口を備えて成るブロワを内部に収納したブロワ
の消音装置において、前記ブロワは、前記電動機を商用
電源周波数を越える周波数で駆動するようにして高速回
転させ羽根径を小形化され、前記吸込口には少なくとも
一部が前記消音装置の内部に配置されたエアフィルタが
接続されたことを特徴とするブロワの消音装置。
【請求項１０】前記エアフィルタは一部が前記消音装置
の外部に面し、該外部に面した位置からエアフィルタの
エレメントを交換できるように構成された請求項９記載
のブロワの消音装置。
【請求項１１】電動機の軸方向の一方にブロワ、他方に
自冷却用の冷却ファン、前記冷却ファン側の下部に吸込
口及び吐出口を備えて成るブロワを内部に収納したブロ
ワの消音装置において、前記電動機を商用電源周波数を
越える周波数で駆動するようにして高速回転させること
により羽根径を小形化したブロワとの組合せにより前記
消音装置を小形軽量化し、前記吐出口に接続された消音
通路室と消音ダクトを内部に組み込んだことを特徴とす
るブロワの消音装置。
【請求項１２】電動機の軸方向の一方にブロワ、他方に
自冷却用の冷却ファンを備えて成るブロワを内部に収納
したブロワの消音装置において、前記電動機を商用電源
周波数を越える周波数で駆動するようにして高速回転さ
せて羽根径を小形化し、前記電動機を制御する制御装置
を前記ブロアの横方向に設けた格納室に格納したことを
特徴とするブロワの消音装置。
【請求項１３】電動機の軸方向の一方にブロワ、他方に
自冷却用の冷却ファンを備えて成るブロワを内部に収納
したブロワの消音装置において、前記電動機の回転数を
約２倍で且つ羽根径を約０．８倍にした渦流ブロワを内
部に収納したことを特徴とするブロワの消音装置。
【請求項１４】電動機の軸方向の一方にブロワ、他方に
自冷却用の冷却ファンを備えて成るブロワを内部に収納
したブロワの消音装置において、前記電動機の回転数を
毎分約７２００回転で且つ羽根径を約２４０ｍｍにした
ブロワを内部に収納したことを特徴とするブロワの消音
装置。
【請求項１５】電動機の軸方向の一方にブロワ、他方に
自冷却用の冷却ファンを備えて成るブロワを内部に収納
したブロワの消音装置において、前記電動機を商用電源
周波数を越える周波数で駆動するようにして高速回転さ
せて羽根径を小形化し、幅６００ｍｍ以下、奥行４８０
ｍｍ以下、高さ５３５ｍｍ以下とし、床投影面積を従来
比６７％以下、体積比で６３％以下の消音装置としたこ
とを特徴とするブロワの消音装置。