JP3922781B2

JP3922781B2 - サイレンサ及び送風機

Info

Publication number: JP3922781B2
Application number: JP01212798A
Authority: JP
Inventors: 英臣原田; 芳幸丸田
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1998-01-06
Filing date: 1998-01-06
Publication date: 2007-05-30
Anticipated expiration: 2018-01-06
Also published as: JPH11201099A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、送風機に関し、特に消音特性を向上させた送風機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、遠心送風機Ｂは、図３及び図４に示すように、ケーシング１０の吸込口１２から吸い込んだ気体を羽根車１４の回転によって周方向に加速し、スクロール１６又はディフューザによって速度エネルギーを圧力に変換して吐出口より排出するように構成されている。羽根車１４の中央の流入口１８とケーシング１０の吸込口１２とは、断面がほぼ双曲線を描くような吸込管２０によって連絡されている。
【０００３】
このような送風機Ｂでは、その本体から羽根枚数と回転周波数の積である周波数の騒音が発生し、これが吸込口１２から外部に漏れるため、環境対策上の大きな問題となっている。そこで、図３及び図４に示すように、吸込口１２の前段部分に消音器（サイレンサ）Ｓを設けることが行われている。
【０００４】
図３では、外側ケース２４の内側に筒状の内側ケース２６を配置し、これらの間に蛇行する流路２８を形成するとともに、これらのケースにこれらの流路表面を覆うグラスウール等の吸音材３０を金網（パンチングメタル）で取り付けたものである。また、図４に示すのは、箱形のカバー３２の内面に吸音材３４を固定し、サイレンサ入口３６を左右あるいは上下の２方向に設けたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の技術では、サイレンサの流路の形状や素材が適切でないために、良好な結果を得ることができなかった。例えば、図３に示すものでは、流れの歪みのために大きな損失を引き起こし、送風機Ｂの性能を低下させることになるとともに、流路の急激な変化による騒音が発生した。一方、図４に示すものでは、充分な消音機能を得ることができなかった。
【０００６】
また、グラスウール等の吸音材は、それ自体が環境衛生上の問題があり、また、自己形状保持機能が無いために、金網を用いて固定しなければならず、製造や保守の場合の工数も多かった。
【０００７】
この発明は、送風機の性能を大きく低下させることなく、送風機の騒音を外部に出さずに吸音するとともに、それ自体での騒音発生を抑制して充分な消音機能を得ることができるサイレンサを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、送風機の吸込口に取り付けられる空気出口と、該空気出口の軸線を取り囲む周面上に配置された空気入口を有し、前記空気出口と空気入口を滑らかに連絡する内部流路が自ら形状を保持可能な吸音材により形成されており、前記吸音材は、前記空気出口に対向する凸部を有する主遮蔽部と、前記空気出口の周囲を取り囲む副遮蔽部とを有し、前記内部流路は、その総流路断面積が前記空気入口において最大となるように、かつ前記空気入口から前記空気出口に向かうに従って該総流路断面積が直線的に減少するように形成されていることを特徴とするサイレンサである。
【０００９】
これにより、入口の面積を出口より大きく取り、風速を減少させることができ、従って、騒音が周囲に最も影響を及ぼす入口で騒音を減少させることができる。入口と出口はほぼ直交するように配置され、従って、送風機側の騒音の大部分は吸音材に吸収され、入口から出てくる音は大きく減少する。また、内部流路は中央の出口から周面上の入口に向けて斜めかつ外側方向に延びて滑らかに形成されているので、急激な流路変化が無く、エネルギーの損失や空気による騒音の発生が防止される。
【００１０】
また、流路自体が吸音材で形成されているので、消音効果が大きいとともに製造工程が簡単となる。吸音材として、自己形状保持可能な材料を用いることにより、従来の吸音材（例えばグラスウール）を取付ける場合に不可欠であったパンチングメタル等の金網を使用する必要がなくなった。流路は、特に理由が無い限り、軸線に対して軸対称に形成するが、場合により非対称としてもよい。入口は、通常、周面全面に開口するが、適宜に間隔をおいて分離した開口としてもよい。
【００１２】
主遮蔽部によって送風機からの騒音が直接外部に出ることが防止される。これらを別体に形成してそれぞれをケーシングに取り付けることにより、その間の隙間を変えて内部流路の断面積を調整することができ、一つの形状で種々の送風機に対応することが可能である。
【００１３】
また、前記入口における総流路断面積が最大となるように内部流路を形成することにより入口での風速を減少させ、騒音が周囲に最も影響を及ぼす入口での騒音を減少させることができる。
【００１４】
また、前記入口から前記出口に向かうに従い総流路断面積がほぼ直線的に減少するようになっていることにより、流れの変化を抑制して騒音の発生を抑えることができる。
【００１５】
なお、前記吸音材がウレタンフォームであることが好ましい。これは、自己形状保持が可能であり、耐久性も充分である。なお、これ以外に、発泡セラミック等を用いることもできる。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のサイレンサが吸込口に取り付けられていることを特徴とする送風機である。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、前記送風機はくびれ部を有する吸込管を備えた遠心型送風機であり、前記サイレンサの前記内部流路は、前記遠心型送風機の羽根車によって形成される空気流路と、前記吸込管のくびれ部の断面に対して、ほぼ面対称になっていることを特徴とする請求項２に記載の送風機である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明のサイレンサを遠心送風機Ｂに用いた場合の実施の形態を説明する。図１の右側の部分は、このサイレンサＳが取り付けられる遠心送風機Ｂであり、送風機ケーシング１０の吸込口１２から吸い込んだ気体を羽根車１４の回転によって周方向に加速し、スクロール１６によって速度エネルギーを圧力に変換して吐出口より排出するように構成されている。羽根車は、図示しない駆動手段により回転駆動される回転軸２２にボルト固定されている。
【００１９】
送風機ケーシング１０の吸込口１２の内側には、断面がほぼ双曲線を描く吸込管２０がそのフランジをボルト固定して取り付けられ、この吸込管２０は中央のくびれ部２０ａで最小断面積となってから拡大し、下流側の羽根車１４の流入口１８に連絡されている。
【００２０】
サイレンサＳは、この例では、全体が送風機ケーシング１０とほぼ同じ程度の厚さの円盤状に形成され、送風機Ｂの吸込口側ケーシング１０ａの外側に同軸に取り付けられている。サイレンサは、２枚の円板状の取付板５０，５２と、各取付板の内側に取り付けられた吸音材５４ａ，５４ｂとから構成され、これらの吸音材によって空気を吸込口１２に導入する内部流路Ｐが形成されている。吸音材は、例えばウレタンフォームのような自己形状保持可能な材料を用いており、これを所定の形状に加工成形して取付板に固定している。
【００２１】
この内部流路Ｐは、出口Ｐ_oが吸込口１２と対応する位置に開口し、入口Ｐ_iは周面の全面に渡って開口している。従って、入口Ｐ_iから出口Ｐ_oに向かう流路は軸線に対して斜めにかつ中央に向かうように延びている。内部流路Ｐは、軸線を含む断面において、図１に示すように滑らかな曲線をなしており、吸込管２０及び羽根車１４を含めた流路形状は、吸込管２０のくびれ部２０ａの断面に対してほぼ面対称な形状となっている。
【００２２】
外側の取付板５０に取り付けられた吸音材（主遮蔽部）５４ａは、中央部に滑らかな凸部５６が形成されており、出口Ｐ_oを取り囲む吸音材（副遮蔽部）５４ｂは、送風機Ｂからの騒音が直接出口から出ないように膨らみ５８を持って形成されている。これらの主遮蔽部５４ａと副遮蔽部５４ｂは別体に形成され、各取付板５０，５２は送風機Ｂのケーシング１０ａにボルト等により個別に固定されている。この例では、主遮蔽部５４ａは長尺のボルト６０とスペーサチューブ６２を用いて固定されており、スペーサチューブ６２の長さを変えることにより流路Ｐの断面積を調整することができる。従って、１つの形状で種々の送風能力の送風機Ｂに対応することができる。
【００２３】
図１に示すように、入口Ｐ_iからくびれ部２０ａまでの流路Ｐを入口を０、くびれ部を１として無次元化した長さをＬ／Ｌ_Tとすると、Ｌ／Ｌ_Tが増加するに従い流路の幅Ｗも増加する。しかしながら、各無次元長さにおける無次元総流路断面積（Ａ／Ａ_o＝２πＷＲ／Ａ_O）は、入口において最大であり、図２に示すように、入口Ｐ_iから出口に向かうに従いほぼ直線的に減少するようになっている。
【００２４】
以上のように構成された送風機Ｂを運転すると、空気はサイレンサＳの周面に開口する入口Ｐ_iから導入されて、内部流路Ｐを出口に向かって流れ、さらに吸込管のくびれ部を通過して羽根車１４に向かう。この過程において、流路Ｐが滑らかに曲がっているので、乱流が生成しにくく、エネルギーの損失や渦流れに伴う騒音の発生が少ない。また、流路Ｐ自体がウレタンフォームのような吸音材で形成されているので、空気流れに伴う振動や騒音が発生しにくい。
【００２５】
また、入口Ｐ_iが周面に開口しているので、入口Ｐ_iでの総流路断面積が大きくなっており、騒音が周囲に最も影響を及ぼす入口Ｐ_iにおいて騒音を減少させることができる。また、一様に断面積を減少させることにより、流れの変化を抑制して騒音の発生を抑えることができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、送風機側の騒音を効率的に吸音材で吸収し、内部流路に急激な流路変化が無いので、エネルギーの損失や乱流による騒音の発生が防止される。流路自体を吸音材で形成しているので、消音効果が大きいとともに製造工程が簡単となる。従って、送風機の性能を大きく低下させることなく、送風機の騒音を外部に出さずに吸音するとともに、それ自体での騒音発生を抑制して充分な消音機能を得ることができるサイレンサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態のサイレンサ付き遠心送風機を示す断面図である。
【図２】図１の実施の形態の流路断面積の変化を示すグラフである。
【図３】従来の送風機のサイレンサの一例を示す断面図である。
【図４】従来の送風機のサイレンサの他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０ケーシング
１２吸込口
１４羽根車
１６スクロール
１８流入口
２０吸込管
Ｂ送風機
Ｐ流路
Ｓ消音器（サイレンサ）

Claims

送風機の吸込口に取り付けられる空気出口と、該空気出口の軸線を取り囲む周面上に配置された空気入口を有し、前記空気出口と空気入口を滑らかに連絡する内部流路が自ら形状を保持可能な吸音材により形成されており、
前記吸音材は、前記空気出口に対向する凸部を有する主遮蔽部と、前記空気出口の周囲を取り囲む副遮蔽部とを有し、
前記内部流路は、その総流路断面積が前記空気入口において最大となるように、かつ前記空気入口から前記空気出口に向かうに従って該総流路断面積が直線的に減少するように形成されていることを特徴とするサイレンサ。
請求項１に記載のサイレンサが吸込口に取り付けられていることを特徴とする送風機。
前記送風機はくびれ部を有する吸込管を備えた遠心型送風機であり、前記サイレンサの前記内部流路は、前記遠心型送風機の羽根車によって形成される空気流路と、前記吸込管のくびれ部の断面に対して、ほぼ面対称になっていることを特徴とする請求項２に記載の送風機。