JPH04203400A - 自動車用遠心送風機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動車用空気調和装置の低騒音化構造に係り、
特に遠心送風機の低騒音化に有意義なスクロールケーシ
ング構造に関する。

本発明は自動車用空気調和装置に限らず低騒音化を要求
される家庭用遠心送風機から事務機、電子計算機冷却用
遠心送風機等、幅広く活用が可能である。

〔従来の技術〕

従来の遠心送風機は、実開昭４８−６３３０５号に記載
のように、ファンと該ファンを収納したスクロールケー
シングと、ファンを回転駆動するモータとから成ってい
る。此の構造はファンの一方から空気を吸い込み、ファ
ンの径方向へ空気を出す構造となっていた。このスクロ
ールケーシングは。

ファンが回転することによって発生する動圧をこのスク
ロールケーシング内で徐々に静圧に回復する機能を有し
ている。しかしながら此の構造では、ファンで発生する
空気脈動音や、剥離による音、スクロールケーシング内
での乱流音等を低減する工夫はされていなかった。しか
るに、実公昭５７−２４５６６号に記載されるような自
動車用空気調和装置では、これらの放射音を低減する間
接的な手段として、内外気切替箱の工夫が行われていた
。−方、特開昭６３−９０４１５号記載のように、低騒
音化を目的として、スクロールケーシングに、多孔質弾
性材の表面に非多孔質弾性材を加えた吸音材を取り付け
ることにより低騒音化を図った例も見受けられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記実開昭４８−６３３０５号記載の従来技術では、フ
ァンから発生する空気脈動音や、剥離による渦の発生音
、スクロールケーシング内での乱流音等が発生し送風機
全体での騒音は、かなり大きくなるという問題点があっ
た。又、実公昭５７−２４５６６号に記載されるような
自動車用空気調和装置では、これらの改善のために内外
気切替箱の工夫を行うので、車両搭載条件の制約、内外
気切替箱の構造が複雑化し、汎用性の高い、安価な自動
車用空気調和装置を提供するに至っていなかった。

一方、特開昭６３−９０４１５号記載のように、低騒音
化を目的として吸音材をスクロールケーシングに貼り付
けした例であるが、一般的に吸音材として用いられてい
る軟質ポリウレタンフォームは１０００　Ｈｚ以上の高
周波数に対しては、吸音効果が高いが、１０００１（７
，以下の低周波数に対しては効果が少ない。特開昭６３
−９０４１５号記載の例は。

上記問題点を無くすために、吸音材として、２種類の吸
音材の貼り合わせにより幅広い範囲の周波数の音波の振
動エネルギーを吸収できると述べられている。しかしな
がら、此の吸嵜材を使用すると、表面に多孔質材を使用
しているため低周波数に対して、音波の振動エネルギー
を吸収可能ではあるが、音波が下層まで行かず、逆に反
射され、下層側に設けられた多孔質弾性材の効果が殆ど
無くなってしまい、多孔質弾性材のみの効果はど得られ
ず、高周波数の音を低減することにはならない。更に吸
音材をスクロールケーシングに貼り付けする作業は効果
をより最大限に活用するために。

スクロールケーシング内壁面全周に行おうとすると、曲
面貼り付は作業が入り容易に貼り付けができず高価なも
のとなると同時に、常時、風通路面と接するため貼り付
は後の剥がれに対しての改善策も必要となる等の問題点
を有していた。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、特に自動車用遠心送風機において、低騒音化
と構造の簡易化による信頼性の高い安価な空気調和装置
を得るために、スクロールケーシングをモータ本体を保
持する樹脂製ハウジングで一部形成し、この樹脂製ハウ
ジングと該遠心送風機のスクロールケーシング部の当接
する箇所に平板状多孔質体を配設し、該平板状多孔質体
及び該平板状多孔質体と前記樹脂製ハウジング間で形成
される空気層とを組合せることによって消音機能を付加
した簡易構造とした。しかるに、該平板状多孔質体は、
樹脂製ハウジングとスクロールケーシング間で上下から
挾みつけ固定され、又、該平板状多孔質体は、従来の遠
心送風機の下底壁面に位置する。

〔作用〕

本発明は、前述した構造をとることで、平板状多孔質体
を遠心送風機の下底壁面とする第１のスクロールケーシ
ング内で発生する空気の脈動音、ファンが回転すること
による剥離による温合、更にケーシング内の乱流音等の
組合わさった音波が、多孔質体を通過し、上記音波のう
ち、中高周波数帯域が低減する。更にその音波は、該平
板状多孔質体と前記樹脂製ハウジング間で形成される空
気層からなる第２のスクロールケーシング内壁面に到達
し、反射し、前記空気層内でお互いに干渉しあって、低
周波帯域の音も低減する。又、該平板状多孔質体は、上
下から挾みつけ固定するので、組っけが容易な上、風圧
力で剥がれ落ちることも無い。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を第１図を用いて説明する。第１
図は本発明の断面図を示す。自動車用遠心送風機１は、
一般的に、其の上部に車室外、車室内の空気を選択的に
開閉導入する内外気切替箱２を有し、スクロールケーシ
ング３と、該スクロールケーシング内に収納されたファ
ン４と、該ファンを回転するモータ５で構成されている
。車室外、車室内の空気は、選択的に開閉された内外気
切替箱２より吸い込まれ、スクロールケーシング３の吸
い込み口６から、スクロールケーシング３内に導入され
ファン４の径方向へ風を吹き出し、スクロールケーシン
グ３の吐出ロアへ風を吐出する。此のスクロールケーシ
ングは、ファンが回転することによって発生する動圧を
静圧に変換する役目をもっている。本発明は、此の遠心
送風機において、多孔質体と前記モータ本体を保持する
樹脂製ハウジングで形成する空気層を組み合わせること
によって消音機能を付加し、該多孔質体を、前記スクロ
ールケーシングと樹脂製ハウジング間に挾みつけ固定す
ることで、構造の簡易化と組付は性を向上した構成とし
た。又、該多孔質体を、活性炭入り弾性体又はハニカム
状の脱臭剤入り多孔質体とすることで、脱臭機能と消音
機能を兼ね備えた構造もとることができる様構成した。

即ち、第１図において、スクロールケーシング３を第１
のスクロールケーシングとし、モータ本体５を保持する
樹脂製ハウジング８で、前記スクロールケーシング３の
下面側を覆う第２のスクロールケーシング９を形成し、
第１のスクロールケーシング３と第２のスクロールケー
シング９間に空気層１０を設けた２重構造とした。第１
のスクロールケーシング３と第２のスクロールケーシン
グ９間の当接部には、内部に多孔質体１１を保持する平
板状枠体１２が挾みつけられ、該第１のスクロールケー
シング３と第２のスクロールケーシング９を締結するバ
ネ１３で同時固定される。前記樹脂製ハウジング８で形
成する第２のスクロールケーシング９は、車載時の車両
部品の干渉を避け、且つ後述する要望する低減周波数に
合わせ任意に其の形状を変化させることが出来、必ずし
も第１のスクロールケーシング３の形状に合わせなくて
も良い。前記平板状枠体１２に保持される多孔質体１１
は、繊維、細粒などの集合体のすきまや発泡体内の気泡
が互いに連続している材料、又は、同種の活性炭入り弾
性体又はハニカム状の脱臭剤入り多孔質体であり、これ
らの材料表面に入射した音波は、すきまの空気中を伝搬
して材料の内部に入り、主に粘性と熱伝導によってその
エネルギーを失う。これが多孔質体の吸音の原理である
。一般に、多孔質体を厚くすれば、吸音効果は大きくな
るが、コストは高くなり、又、成形も困難となる。更に
、この多孔質体の主要な吸音帯域は中・高周波数帯域で
あって、低周波数帯域の吸音効果はかなり少ない。

本発明では、この多孔質体の背面に空気層１０を設ける
ことによって、全周波数帯域の騒音を低減可能とすると
同時に、空気層の容積と多孔質体の厚さ、材料の選定に
より自由に其の低減量を変化させることを可能にした。

以下其の原理について説明する。ファン４が回転するこ
とにより、空気の脈動音や、羽根の剥離による温合、又
、空気の乱れの乱流音等種々雑多な音が混じりあい、其
の音波は、第１のスクロールケーシング３と第２のスク
ロールケーシング９間の当接部に設けた多孔質体１１を
通過する。その際に、上記で述へた作用により、高周波
帯域の音が低減する。その後は、空気層１０の空間部に
入り、消音器の原理で入った音波は、前記樹脂製ハウジ
ング８で形成する第２のスクロールケーシング９の内壁
面１４で反射し、先程多孔質体１１を通過した音波とが
互いに干渉しあい、特に、先程多孔質体１１で減衰しな
かった低周波数帯域が減衰する。

以上のように、多孔質体１１と空気層１０を組み合わせ
たスクロールケーシングとすることにより、全周波数帯
域について低減可能となり且つ低減量の調整も自由とな
る。又、該多孔質体を、活性炭入り弾性体又はハニカム
状の脱臭剤入り多孔質体とすることで、脱臭機能と消音
機能を兼ね備えた構造をとることができる。

次に該多孔質体１１と樹脂製ハウジング８で形成する第
２のスクロールケーシング９の組付は構造について詳細
に説明する。

第２図は、モータ本体５を保持する樹脂製ハウジング８
とモータ本体５、多孔質体１１部の組付は図である。モ
ータ本体５の鉄板製ヨークコ５外周は、該樹脂製ハウジ
ング８中央部に設けられた筒体１６の小突起１７に、圧
入固定される。樹脂製ハウジング８は、中央部に設けら
れた筒体Ｊ６から延びる袋状の第２のスクロールケーシ
ング９を成し、前記多孔質体１１の当接縁部には、多孔
質体１１の受は部１８を配設しである。袋状の第２のス
クロールケーシング９の下底壁面はほぼ先のモータ本体
５の軸端部と同位置又はこれより若干突出する程度の位
置にあり、モータ本体５を空気層１ｏと第２のスクロー
ルケーシング９で包括している。従って、モータ本体６
より放射される騒音はこれらの消音器部材で吸音及び反
射され、外部に放散されにくい構造となっている。一方
、多孔質体１］は、前記第１のスクロールケーシング３
の多孔質体１１側縁部に設けた押え部１９間に前述した
ごとく挾み付は固定されるが、多孔質体１１が発泡ウレ
タンフオーム等の弾性体である場合には、図２の如く外
側に必要最小限の格子部を有する枠体２０で保持し、必
要にに応じ前記第２のスクロールケーシング９下底壁内
面から直立する複数個のリブ２１で受は部１８と同様に
枠体２０を支える。以上のような構造とすることで、内
部に多孔質体１１を保持する枠体２０は、第１のスクロ
ールケーシング３と第２のスクロールケーシング９間に
簡単に且つ確実に固定される。又、枠体２０が第１のス
クロールケーシング３及び第２のスクロールケーシング
と分離独立できる構成としであるので、種々の多孔質体
、例えば、ポリウレタン系、塩化ビニール系、ポリエチ
レン系、ポリプロピレン系、ポリアミド系、ポリスチレ
ン系等の合成樹脂発泡体、又は、ＮＢＲ，ＳＢＲ。

天然ゴム系のゴム発泡体、また、グラスウール等を簡単
に組付は可能となっている。

以上のような消音機能を付加した遠心送風器の騒音測定
結果を第３図に示す。総合測定位置は吸込口から１ｍの
点で行った。第３図において、黒丸印は従来のスクロー
ルケーシングであり、白丸印は本発明のスクロールケー
シング構造の騒音周波数分析結果を示す。此の図から、
２００　Ｈｚから１０　Ｋ　ｌｂ、に渡って広範囲に騒
音が低減している事が判る。第４図に多孔質弾性材のみ
用いた場合の騒音測定結果を示す。此の場合も、第３図
と同。

様黒丸印は従来のスクロールケーシングであり、白丸印
は多孔質弾性材とスクロールケーシングを組み合わせた
構造の騒音周波数分析結果を示す。

先はどと異なる点は、ＩＫＴ（ｚ以下の周波数帯域が殆
ど低減出来ておらず、ＩＫＩ（ｚ以下の周波数帯域の騒
音が低減していることである。此の二つの実験結果から
判るように、多孔質体とスクロールケーシングを組み合
わせた場合は、中、高周波数帯域が低減でき、更に、空
気層を組み合わせることにより低周波数帯域も低減可能
となる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、第１のスクロールケーシングと第２の
スクロールケーシングの間に多孔質体を設け、該多孔質
体と第２のスクロールケーシングで空気層を形成したの
で、第１のスクロールケーシング内で発生した空気の脈
動音、ファンが回転することにより羽根の剥離で生じる
温合、更に。

ケーシング内の乱流音等、種々雑多に組み合わさった音
波が、多孔質体を通過し、上記音波のうち、中高周波数
帯域が低減する。更に、其の音波は、空気層を通り第２
のスクロールケーシング内壁に到達し、反射し、此の空
気層内で互いに干渉しあって、先はど低減しなかった低
周波数帯域の音も低減する。これにより全周波数帯域の
騒音が低減可能となった。又、第２のスクロールケーシ
ングで空気層を形成する際、モータ本体を保持する樹脂
製ハウジングの一部を延ばしモータ本体を覆う様に配設
したので、モータ本体からの騒音も第２のスクロールケ
ーシング内で消音１反射し、外部に放散する音を抑制す
る事が可能になった。更に、多孔質体を分離独立して製
作組付は出来、且つ第１のスクロールケーシングと第２
のスクロールケーシング間に挾み付は係止する構造とし
たので、種々の多孔質体が選択出来、其の騒音低減量、
低減周波数を任意に変化せしめると同時に、容易に確実
に固定できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動車用遠心送風機の断面図、第２図
は本発明のモータ本体を保持する樹脂製ハウジングとモ
ータ本体、多孔質体部の組付は図、第３図は消音機能を
付加した遠心送風機の騒音ｔＩす定結果を示す図、第４
図は多孔質弾性材のみ用いた場合の騒音測定結果を示す
図面である。 １・・自動車用遠心送風機、２・・内外気切替箱、３第
１のスクロールケーシング、４・・・ファン、５・・モ
ータ本体、８・・モータ本体５を保持する樹脂製ハウジ
ング、９・・第２のスクロールケーシング。 １０・・・空気層、１１・・・多孔質体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ファンと該ファンを回転するモータと該ファンを収
   納するスルロールケーシングを備えた自動車用遠心送風
   機において、該モータ本体を保持する樹脂製ハウジング
   でスクロールケーシングの一部を形成し、該遠心送風機
   のスクロールケーシング部と樹脂製ハウジングの当接部
   に多孔質体を設けることにより、低騒音化を図ったこと
   を特徴とする自動車用遠心送風機。 ２．モータ本体を保持する樹脂製ハウジングと平板状多
   孔質体で囲む空間部及び該平板状多孔質体で消音器機能
   を構成し、前記平板状多孔質体が遠心送風機の動圧を徐
   々に静圧に変換するスクロールケーシングの底壁面をな
   す自動車用遠心送風機。 ３．遠心送風機のファンを収納する第１のスクロールケ
   ーシングとモータ本体を保持する樹脂製ハウジングで第
   ２のスクロールケーシングを構成し、第１と第２のスク
   ロールケーシング間に、多孔質体を内部に保持する平板
   状枠体を挾みつけ固定したことを特徴とする自動車用遠
   心送風機。 ４．請求項１において、樹脂製ハウジングの下底壁面よ
   り直立する複数個のリブと、前記遠心送風機のスクロー
   ルケーシング下底壁面に設けた複数個の枠状格子部間に
   、前記多孔質体を挾みつけ固定したことを特徴とする自
   動車用遠心送風機。 ５．請求項１において、モータ本体の反ファン側軸端部
   が遠心送風機の下面とほぼ同一位置、又は若干突出した
   位置に配設することで、モータ本体の放射騒音を風系騒
   音と同時に低減できることを特徴とする自動車用遠心送
   風機。 ６．請求項１において多孔質体を活性炭入り弾性体又は
   ハニカム状の脱臭剤入り多孔質体とすることで、脱臭機
   能と消音機能を兼ね備えたことを特徴とする自動車用遠
   心送風機。７．請求項１において、樹脂製ハウジングと
   多孔質体間の空間部を樹脂製ハウジングの形状と多孔質
   体の厚み、材質を変化させることで、任意の騒音低減量
   を得ることのできる自動車用遠心送風機。 ８．請求項１においてスクロールケーシング上面に内外
   気切替箱を取り付けた自動車用空気調和装置。