JP7681979B2 - Fan equipment and air conditioning machines - Google Patents
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Description
本開示は、ファン装置、及び空調機械に関する。 This disclosure relates to a fan device and an air conditioning machine.
例えば空調装置の室外機や、航空機に用いられるエンジンは、ダクトの内部にファンが設けられたファン装置(ダクテッドファン)を有している。ファンを回転させることで、ダクトの内部に流体の流れが形成される。この流れによって、室外機の場合には熱交換器に空気が送られる。エンジンの場合には、空気が圧縮機に送り込まれる。 For example, outdoor units of air conditioners and engines used in aircraft have a fan device (ducted fan) with a fan installed inside a duct. By rotating the fan, a fluid flow is created inside the duct. In the case of outdoor units, this flow sends air to the heat exchanger. In the case of engines, the air is sent to the compressor.
ところで、上記のようなファン装置では、NZ音に代表される騒音(回転音)が発生することがある。NZ音とは、ファンの回転速度とファンの翼枚数との積に依存する周波数を有する騒音である。ファン装置の運転条件によっては、このような騒音が発達してエネルギー損失が生じたり、聴感上の問題として周辺環境に影響を及ぼしたりする虞がある。そこで、下記特許文献1に例示されるように、ファンの同軸上に、周方向に凹凸が形成された障害物を設置することで騒音を打ち消す技術が提唱されている。
However, in fan devices such as those described above, noise (rotation noise) such as NZ noise may occur. NZ noise is noise with a frequency that depends on the product of the fan's rotation speed and the number of fan blades. Depending on the operating conditions of the fan device, this noise may develop and cause energy loss, or it may affect the surrounding environment as an audible problem. Therefore, as exemplified by
しかしながら、上記のような騒音の大きさは、ダクトの曲がり部やその他の障害物の配置等に依存して様々に変化することが知られている。また、騒音の周波数は運転状況の変化等によって変化する。このため、上記のような障害物を一律に設けたとしても、騒音を十分に低減することができない虞がある。 However, it is known that the volume of the above-mentioned noise varies depending on the bends in the duct and the placement of other obstacles. In addition, the frequency of the noise changes with changes in the operating conditions. For this reason, even if obstacles such as those described above are uniformly installed, there is a risk that the noise will not be sufficiently reduced.
本開示は上記課題を解決するためになされたものであって、騒音がさらに低減されたファン装置、及び空調機械を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made to solve the above problems, and aims to provide a fan device and air conditioner with further reduced noise.
上記課題を解決するために、本開示に係るファン装置は、軸線回りに回転することで流体を圧送するファンと、該ファンを回転させるモータと、前記軸線を中心とする筒状をなし、前記ファンを外周側から囲うダクトと、を備え、前記ダクトの壁面であって、前記ファンが発生させるNZ音の原因となる前記ファンの負荷変動の波形の最大振幅の位置に対応する周方向位置に音響孔が形成されており、前記ダクトは、筒状のダクト本体と、上流側の端部が該ダクト本体の中途位置から前記ダクト本体の外周側に分岐するとともに下流側の端部が前記音響孔に連通するバイパス流路と、を有する。
本開示に係るファン装置は、軸線回りに回転することで流体を圧送するファンと、該ファンを回転させるモータと、前記軸線を中心とする筒状をなし、前記ファンを外周側から囲うダクトと、を備え、前記ダクトの壁面であって、前記ファンが発生させるNZ音の原因となる前記ファンの負荷変動の波形の最大振幅の位置に対応する周方向位置に音響孔が形成されており、前記ダクトは、上流側に位置する第一ダクトと、該第一ダクトの下流側に離間して配置された第二ダクトと、前記第一ダクト、及び前記第二ダクトの間に配置され、前記軸線回りに回動可能に支持されることで前記音響孔の周方向位置を変化させる可動ダクトと、を有する。
In order to solve the above problems, the fan device of the present disclosure includes a fan that compresses a fluid by rotating about an axis, a motor that rotates the fan, and a cylindrical duct centered on the axis and surrounding the fan from its outer periphery, wherein an acoustic hole is formed in a wall of the duct at a circumferential position that corresponds to the position of maximum amplitude of a waveform of load fluctuation of the fan that causes NZ noise generated by the fan, and the duct has a cylindrical duct body and a bypass flow path whose upstream end branches off from a midway position of the duct body to the outer periphery of the duct body and whose downstream end communicates with the acoustic hole .
The fan device according to the present disclosure comprises a fan that compresses a fluid by rotating about an axis, a motor that rotates the fan, and a duct that is cylindrical and centered on the axis and surrounds the fan from its outer periphery, wherein an acoustic hole is formed in a wall of the duct at a circumferential position that corresponds to the position of maximum amplitude of a waveform of load fluctuation of the fan that causes NZ noise generated by the fan, and the duct has a first duct located on the upstream side, a second duct arranged spaced apart on the downstream side of the first duct, and a movable duct that is arranged between the first duct and the second duct and supported rotatably about the axis to change the circumferential position of the acoustic hole.
本開示によれば、騒音がさらに低減されたファン装置、及び空調機械を提供することができる。 This disclosure makes it possible to provide a fan device and air conditioner with further reduced noise.
<第一実施形態>
(空調機械の構成)
以下、本開示の第一実施形態に係る空調機械90、及びファン装置100について、図1から図3を参照して説明する。空調機械90は空気調和装置の室外機ユニットである。図1に示すように、空調機械90は、熱交換器200と、ファン装置100と、ハウジング300と、を主に備えている。
First Embodiment
(Air conditioning equipment configuration)
Hereinafter, an
熱交換器200は冷凍サイクルの一部であり、後述するファン装置100によって圧送された空気と冷媒との間で熱交換を行う。これにより、冷媒の温度や相状態が変化し、不図示の室内機ユニットに冷媒が送られる。室内機ユニットは室内の空気と冷媒との間でさらに熱交換を行うことで室温を変化させる。熱交換器200はハウジング300によって周囲を覆われている。
The
(ファン装置の構成)
ファン装置100は、ハウジング300の上部に設けられている。ファン装置100が空気を圧送することによって、ハウジング300内の熱交換器200の周囲を通過する空気の流れが形成される。ファン装置100は、ファン1と、モータ2と、モータ支持部21と、ダクト3と、を有している。
(Configuration of Fan Device)
The
図2に示すように、ファン1は、軸線Acを中心とする円柱状のボス11と、このボス11の外周面から径方向に突出するとともに周方向に間隔をあけて配列された複数の羽根10と、を有している。羽根10は、径方向内側から外側に向かうに従って軸線Ac方向の一方側から他方側に捻じれている。これにより、ファン1を軸線Ac回りに回転させた際には、軸線Ac方向に空気の流れが発生する。本実施形態では、ファン1を回転させることによって軸線Ac方向一方側(熱交換器200側)から他方側(ファン装置100側)に向かって空気の流れ(主流Fm)が形成される例について説明する。以下の説明では、空気が流れてくる側を単に「上流側」と呼び、空気が流れ去る側を単に「下流側」と呼ぶ。
As shown in FIG. 2, the
モータ2は、上記のファン1を軸線Ac回りに回転させるために設けられている。モータ2は軸線Ac上に延びる出力軸を有し、この出力軸がファン1のボス11に固定されている。また、モータ2は、後述するダクト3の内壁面に対してモータ支持部21によって支持固定されている。
The
ダクト3は、ファン1、及びモータ2を外周側から覆う筒状をなしている。より具体的には、ダクト3は、軸線Acを中心とする円筒状をなしている。ダクト3の内側の空間は、空気が流れるための流路Fとされている。ダクト3(流路F)の内径は、軸線Ac方向の全域にわたって一定である。ダクト3の壁面であって、ファン1よりも上流側の部分には、1つ又は複数の音響孔Hが形成されている。音響孔Hはダクト3の壁面を径方向に貫通している。なお、図2の例では2つの音響孔Hのみを図示しているが、設計や仕様に応じて音響孔Hの個数を変更することが可能である。また、音響孔Hの形状は、円形の他、矩形や多角形とすることが可能である。音響孔Hは、ファン1の最も上流側の端縁Sを基準として、ファン1の直径の分よりもファン1側の領域内に形成されている。
The
軸線Acに対する周方向における音響孔Hの位置は、ファン1を駆動した際の負荷変動の波形によって決定される。ここで、図3に模式的に示すように、ファン1の周縁部では、周方向に延びる負荷変動の波が形成されている。負荷変動は、言い換えればファン1の周囲を流通する空気の圧力変動と等価である。負荷変動は定在波であり、図3の例では周方向におけるある特定の位置Pで振幅が最大となっている。なお、負荷変動の波形はダクト3の前後における障害物や流路の曲がり部等の条件によって決まる。このような負荷変動の発生は、ファン1による騒音(NZ音)の原因となることが知られている。NZ音とは、ファン1の羽根10の枚数と、ファン1の回転速度との積に依存する周波数帯の騒音である。
The position of the acoustic hole H in the circumferential direction relative to the axis Ac is determined by the waveform of the load fluctuation when the
上述のように負荷変動の波が定在波であることから、当該定在波と逆位相となる音響を重畳することでNZ音の原因となる負荷変動の波を相殺することが可能である。そこで、上記の音響孔Hは、負荷変動の波形の最大振幅の位置Pに対応する周方向位置に形成されている。なお、負荷変動の波形は、各種の解析ツールや実機による計測によって得ることが可能である。音響孔Hの位置は、このような解析・計測を経て決定される。 As described above, since the load fluctuation wave is a standing wave, it is possible to cancel out the load fluctuation wave that causes NZ noise by superimposing an acoustic wave that is in the opposite phase to the standing wave. Therefore, the acoustic hole H is formed in a circumferential position that corresponds to the position P of the maximum amplitude of the load fluctuation waveform. The load fluctuation waveform can be obtained by various analysis tools or measurements using an actual machine. The position of the acoustic hole H is determined through such analysis and measurement.
(作用効果)
続いて、本実施形態に係るファン装置100の動作について説明する。図2に示すように、ファン1を回転させることでダクト3の流路Fに主流Fmが形成される。この主流Fmが発生させるファン1の負荷変動によってNZ音が発生する。一方で、この主流Fmに随伴されることで、音響孔Hから流路F内に向かう空気の流れ(副流Fs)も形成される。この副流Fsが音響孔Hを通過し、ファン1と干渉することで、上記NZ音とは異なる位相のNZ音が発生する。
(Action and Effect)
Next, the operation of the
音響孔Hは、NZ音の原因となる前記ファン1の負荷変動の波形の最大振幅の位置Pに対応する周方向位置に形成されている。したがって、音響孔Hによって発生する音響によってNZ音が相殺され、ファン装置100の騒音を低減することができる。特に、本実施形態では、ダクト3に音響孔Hを形成することのみによって騒音を低減することが可能である。したがって、既設のダクト3に事後的に音響孔Hを形成することで容易に騒音低減を図ることもできる。
The acoustic hole H is formed at a circumferential position corresponding to the position P of maximum amplitude of the waveform of the load fluctuation of the
さらに、上記構成によれば、ファン1の最も上流側の端縁Sを基準として音響孔Hがファン1の直径よりもファン1側に形成されていることから、当該音響孔Hから生じる副流Fsを円滑かつ安定的にファン1の近傍に到達させることができる。これにより、ファン装置100の騒音をさらに効果的に低減することができる。
Furthermore, with the above configuration, the acoustic hole H is formed closer to the
以上、本開示の第一実施形態について説明した。なお、本開示の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成に種々の変更や改修を施すことが可能である。例えば、上記第一実施形態ではダクト3の外部から音響孔Hを通じて空気を導く構成について説明した。しかしながら、ダクト3の態様はこれに限定されず、変形例として図4に示す構成を採ることも可能である。同図の例では、ダクト3は、筒状のダクト本体31と、このダクト本体31の外周側に設けられたバイパス流路32と、を有している。バイパス流路32の上流側の端部はダクト本体31(流路F)の中途位置からバイパス孔H2を通じて分岐し、下流側の端部は音響孔Hを通じて再びダクト本体31内の流路Fに連通している。
The above describes the first embodiment of the present disclosure. Various changes and modifications can be made to the above configuration without departing from the gist of the present disclosure. For example, in the above first embodiment, a configuration in which air is guided from the outside of the
上記構成によれば、ダクト3全体における空気の流量を損なうことなく、音響孔Hに空気の一部を供給することができる。したがって、音響孔Hを形成したことによるファン装置100の性能低下を回避することができる。また、音響孔Hから他の流体を供給する場合に比べて、流体の温度や湿度が変化する可能性を低減することができる。これにより、温度や湿度等の管理が必要な機械装置にも好適にファン装置100を適用することが可能となる。
With the above configuration, a portion of the air can be supplied to the acoustic hole H without impairing the air flow rate in the
<第二実施形態>
次に、本開示の第二実施形態について、図5を参照して説明する。なお、上記第一実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。本実施形態ではダクト3Bの構成が上記第一実施形態とは異なっている。図5に示すように、ダクト3Bは、第一ダクト31Bと、第二ダクト32Bと、可動ダクト33Bと、接続部4と、を有している。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present disclosure will be described with reference to Fig. 5. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. In this embodiment, the configuration of the
第一ダクト31Bと第二ダクト32Bは軸線Acを中心として同軸上に配置されている。第一ダクト31Bは上流側に配置され、第二ダクト32Bは第一ダクト31Bに対して下流側に離間して配置されている。第一ダクト31Bと第二ダクト32Bの径寸法は互いに同一である。(なお、ここで言う「同一」とは実質的な同一を指すものであって、設計上の公差や製造上の誤差は許容される。以降の説明でも同様である。)
The
可動ダクト33Bは、これら第一ダクト31Bと第二ダクト32Bとの間に設けられている。第一ダクト31Bの下流側の端縁、及び第二ダクト32Bの上流側の端縁には、径方向に凹むとともに周方向に延びる凹部Rが形成されている。可動ダクト33Bはこの凹部Rに対して外周側から嵌合している。また、可動ダクト33Bは凹部Rに案内されることで軸線Ac回りに回動することが可能とされている。さらに、この可動ダクト33Bの壁面には、当該壁面を径方向に貫通する音響孔Hが形成されている。つまり、可動ダクト33Bを回動させることで音響孔Hの周方向位置を変化させることが可能である。
The
可動ダクト33Bを回動させるための構成の一例としては、磁石とコイルを用いた機構が考えられる。この構成では、当該可動ダクト33Bの壁面に磁石を埋設し、当該可動ダクト33Bの外周側にコイルを配置する。コイルに通電することで磁石との間に電磁力が発生する。この電磁力によって可動ダクト33Bを回動させることが可能となる。この他、モータや人工筋肉によって可動ダクト33Bを回動させる構成を採ることも可能である。
One example of a configuration for rotating the
接続部4は、第一ダクト31Bと第二ダクト32Bとを軸線Ac方向に接続している。本実施形態では接続部4は、可動ダクト33Bの内周側に位置している。また、複数の接続部4が周方向に間隔をあけて配列されている。上記の音響孔Hは、これら接続部4同士の間の間隙から流路Fを臨んでいる。
The
上記構成によれば、可動ダクト33Bを回動させることで、音響孔Hの周方向位置を変化させることができる。これにより、NZ音の原因となるファンの負荷変動に変化が生じた場合や、ファン装置100の製造直後であってNZ音の挙動が不明である場合であっても、音響孔Hから生じる音響の位相を事後的に調整することができる。つまり、上記第一実施形態では図3に基づいて説明したように、負荷変動の波形の最大振幅の位置Pの変化に合わせて、音響孔Hの周方向位置を調整することができる。これにより、ファン装置100の騒音をさらに効果的に低減することが可能となる。
According to the above configuration, the circumferential position of the acoustic hole H can be changed by rotating the
さらに、上記構成によれば、接続部4が設けられていることによって第一ダクト31Bと第二ダクト32Bとが連結される。これにより、可動ダクト33Bをダクト3の中途位置に設けたことによるダクト3全体の強度低下を回避することができる。その結果、ファン装置100の耐久性を長期にわたって確保することが可能となる。
Furthermore, according to the above configuration, the
以上、本開示の第二実施形態について説明した。なお、本開示の要旨を逸脱しない限りにおいて上記の構成に種々の変更や改修を施すことが可能である。例えば、上記第二実施形態では、接続部4が可動ダクト33Bの内周側に位置している例について説明した。しかしながら、第一変形例として図6に示すように、接続部4Bを可動ダクト33Bの外周側に位置するように構成することも可能である。この場合、上述の凹部Rは第一ダクト31B、及び第二ダクト32Bの内周側に形成される。
The above describes the second embodiment of the present disclosure. Note that various changes and modifications can be made to the above configuration without departing from the gist of the present disclosure. For example, in the above second embodiment, an example was described in which the
この構成によれば、接続部4Bが可動ダクトの外周側に設けられていることから、可動ダクト33Bの内周側には突起物や段差が形成されない。これにより、ダクト3C内部で流体をさらに円滑かつ安定的に流通させることができる。
With this configuration, because the
さらに、図7に第二変形例として示すダクト3Dのように、上記の接続部4(4B)を備えない構成を採ることも可能である。この場合、可動ダクト33Dを第一ダクト31D、及び第二ダクト32Dの間で回動させることで、音響孔Hの周方向位置を接続部4に阻まれることなく、高い自由度で設定することが可能となる。
Furthermore, it is possible to adopt a configuration that does not include the above-mentioned connection part 4 (4B), as in the
<第三実施形態>
続いて、本開示の第三実施形態について、図8を参照して説明する。なお、上記の各実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。図8に示すように、本実施形態に係るダクト3Eは、ダクト本体31Eと、中間ダクト32Eとを有している。ダクト本体31Eは、軸線Acを中心とする筒状をなしている。ダクト本体31Eの内周面には、外周側に向って凹むとともに周方向に延びる凹部Rが形成されている。さらに、軸線Ac方向においてこの凹部Rと重なる位置には調整孔Hcが形成されている。本実施形態では調整孔Hcの形状が円形である例について説明しているが、調整孔Hcの形状は矩形や多角形でもよい。
Third Embodiment
Next, a third embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIG. 8. The same reference numerals are used for the same configurations as those of the above-mentioned embodiments, and detailed description will be omitted. As shown in FIG. 8, the
凹部Rには、軸線Acを中心とする筒状の中間ダクト32Eが内周側からはめ込まれている。つまり、中間ダクト32Eはダクト本体31Eよりも小さな外形寸法を有している。一方で、中間ダクト32Eの内径は、ダクト本体31Eの内径と同一である。中間ダクト32Eには音響孔Hが形成されている。音響孔Hは、軸線Ac方向において上記の調整孔Hcと対応する(重複する)位置に形成されている。本実施形態では音響孔Hは調整孔Hcと同様に円形である。なお、音響孔Hを矩形や多角形とすることも可能である。中間ダクト32Eは、凹部Rによって案内されることで軸線Ac回りに回動することが可能とされている。
A cylindrical
上記構成によれば、中間ダクト32Eを回動させることで音響孔Hと調整孔Hcの重複する面積が変化する。つまり、音響孔Hの開口面積を調整することができる。これにより、音響孔Hを通じて流通する副流Fsの流量が変化することで、音響孔Hから発生する音響の振幅の大きさを調整することができる。その結果、NZ音の原因となるファンの負荷変動に変化が生じた場合や、ファン装置100の製造直後であってNZ音の挙動が不明である場合であっても、音響孔Hから生じる音響の振幅を事後的に調整することができる。これにより、ファン装置100の騒音をさらに精緻にコントロールし、又は低減することができる。
According to the above configuration, the overlapping area of the acoustic hole H and the adjustment hole Hc changes by rotating the
以上、本開示の第三実施形態について説明した。なお、本開示の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成に種々の変更や改修を施すことが可能である。 The above describes the third embodiment of the present disclosure. Note that various changes and modifications can be made to the above configuration without departing from the gist of the present disclosure.
<第四実施形態>
次に、本開示の第四実施形態について、図9を参照して説明する。なお、上記の各実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。図9に示すように、本実施形態に係るダクト3Fは、第一ダクト31Fと、第二ダクト32Fと、可動ダクト33Fと、を有している。
<Fourth embodiment>
Next, a fourth embodiment of the present disclosure will be described with reference to Fig. 9. Note that the same components as those in the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. As shown in Fig. 9, a
第一ダクト31Fと第二ダクト32Fは軸線Acを中心として同軸上に配置されている。第一ダクト31Fは上流側に配置され、第二ダクト32Fは第一ダクト31Fに対して下流側に離間して配置されている。第一ダクト31Fと第二ダクト32Fの径寸法は互いに同一である。
The
可動ダクト33Fは、これら第一ダクト31Bと第二ダクト32Bとの間に設けられている。第一ダクト31Bの下流側の端縁、及び第二ダクト32Bの上流側の端縁には、径方向に凹むとともに周方向に延びる凹部Rが形成されている。可動ダクト33Bはこの凹部Rに対して内周側から嵌合している。また、可動ダクト33Fは凹部Rに案内されることで軸線Ac回りに回動することが可能とされている。
The
可動ダクト33Fは、内周側に位置する内側可動ダクト331と、この内側可動ダクト331を外周側から覆う外側可動ダクト332と、を有している。内側可動ダクト331の壁面には、当該壁面を径方向に貫通する音響孔Hが形成されている。外側可動ダクト332の壁面には調整孔Hcが形成されている。音響孔H、及び調整孔Hcは円形である。なお、これら音響孔H、及び調整孔Hcを矩形や多角形とすることも可能である。音響孔Hと調整孔Hcとは軸線Ac方向において互いに対応する(重複する)位置に形成されている。さらに、内側可動ダクト331は、外側可動ダクト332に対して軸線Ac回りに相対回転することが可能とされている。
The
上記構成によれば、まず可動ダクト33F全体を回動させることで、音響孔Hの周方向位置を変化させることができる。これにより、音響孔Hから発生する音響の位相を調整することができる。さらに、外側可動ダクト332を回動させることで音響孔Hと調整孔Hcの重複する面積が変化する。つまり、音響孔Hの開口面積を調整することができる。これにより、音響孔Hにより発生する音響の位相に加えて振幅をも調整することができる。その結果、NZ音の原因となるファンの負荷変動に変化が生じた場合や、ファン装置100の製造直後であってNZ音の挙動が不明である場合であっても、音響孔Hから生じる音響の位相と振幅を事後的に調整することができる。その結果、ファン装置100の騒音をより一層精緻にコントロールし、又は低減することが可能となる。
According to the above configuration, first, the circumferential position of the acoustic hole H can be changed by rotating the entire
以上、本開示の第四実施形態について説明した。なお、本開示の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成に種々の変更や改修を施すことが可能である。 The fourth embodiment of the present disclosure has been described above. Note that various changes and modifications can be made to the above configuration without departing from the gist of the present disclosure.
各実施形態に共通する事項として、上記の各実施形態では空調機械90にファン装置100を適用した例について説明した。しかしながら、ファン装置100の適用対象は空調機械90に限定されず、ターボファンエンジンや、その他の回転機械にも好適に適用することが可能である。
As a common feature of each embodiment, in each of the above embodiments, an example in which the
<付記>
各実施形態に記載のファン装置100、及び空調機械90は、例えば以下のように把握される。
<Additional Notes>
The
(1)第1の態様に係るファン装置100は、軸線Ac回りに回転することで流体を圧送するファン1と、該ファン1を回転させるモータ2と、前記軸線Acを中心とする筒状をなし、前記ファン1を外周側から囲うダクト3と、を備え、前記ダクト3の壁面であって、前記ファン1が発生させるNZ音の原因となる前記ファン1の負荷変動の波形の最大振幅の位置Pに対応する周方向位置に音響孔Hが形成されている。
(1) The
上記構成によれば、音響孔Hからダクト3内に流体が流入することで、NZ音とは異なる他の音響が発生する。音響孔Hは、NZ音の原因となるファン1の負荷変動の波形の最大振幅の位置Pに対応する周方向位置に形成されている。したがって、音響孔Hによって発生する音響によってNZ音が相殺され、ファン装置100の騒音を低減することができる。
According to the above configuration, when fluid flows into the
(2)第2の態様に係るファン装置100では、前記音響孔Hは、前記ファン1の最も上流側の端縁Sから、前記ファン1の直径よりも前記ファン1側に形成されている。
(2) In the
上記構成によれば、音響孔Hがファン1の直径よりもファン1側に形成されていることから、当該音響孔Hで発生した音響成分を円滑かつ安定的にファン1の近傍に到達させることができる。これにより、ファン装置100の騒音をさらに効果的に低減することができる。
With the above configuration, the acoustic hole H is formed closer to the
(3)第3の態様に係るファン装置100では、前記ダクト3は、筒状のダクト本体31と、上流側の端部が該ダクト本体31の中途位置から分岐するとともに下流側の端部が前記音響孔Hに連通するバイパス流路32と、を有する。
(3) In the
上記構成によれば、音響孔Hがバイパス流路32の下流側の端部に連通している。さらに、バイパス流路32の上流側の端部はダクト本体31の中途位置から分岐している。これにより、ダクト3全体における流体の流量を損なうことなく、音響孔Hに流体の一部を供給することができる。したがって、音響孔Hを形成したことによるファン装置100の性能低下を回避することができる。
According to the above configuration, the acoustic hole H is connected to the downstream end of the
(4)第4の態様に係るファン装置100では、前記ダクト3Bは、上流側に位置する第一ダクト31Bと、該第一ダクト31Bの下流側に離間して配置された第二ダクト32Bと、前記第一ダクト31B、及び前記第二ダクト32Bの間に配置され、前記軸線Ac回りに回動可能に支持されることで前記音響孔Hの周方向位置を変化させる可動ダクト33Bと、を有する。
(4) In the
上記構成によれば、可動ダクト33Bを回動させることで、音響孔Hの周方向位置を変化させることができる。これにより、NZ音の原因となるファン1の負荷変動に変化が生じた場合や、ファン装置100の製造直後であってNZ音の挙動が不明である場合であっても、音響孔Hにより生じる音響の位相を事後的に調整することができる。
According to the above configuration, the circumferential position of the acoustic hole H can be changed by rotating the
(5)第5の態様に係るファン装置100では、前記ダクト3Bは、前記第一ダクト31Bと前記第二ダクト32Bとを前記軸線Ac方向に接続するとともに周方向に間隔をあけて配置された接続部4をさらに有する。
(5) In the
上記構成によれば、接続部4が設けられていることによって第一ダクト31Bと第二ダクト32Bとが連結される。これにより、可動ダクト33Bを設けたことによるダクト3B全体の強度低下を回避することができる。
According to the above configuration, the
(6)第6の態様に係るファン装置100では、前記接続部4Bは、前記可動ダクト33Cの外周側に設けられている。
(6) In the
上記構成によれば、接続部4Bが可動ダクト33Cの外周側に設けられていることから、可動ダクト33Cの内周側には突起物や段差が形成されない。これにより、ダクト3C内部で流体をさらに円滑かつ安定的に流通させることができる。
With the above configuration, since the
(7)第7の態様に係るファン装置100では、前記可動ダクト33Fは、前記音響孔Hが形成された内側可動ダクト331と、該内側可動ダクト331を外周側から覆うとともに前記音響孔Hに対応する前記軸線Ac方向の位置に調整孔Hcが形成され、前記軸線Ac回りに回動することで前記音響孔Hの開口面積を変化させることが可能な外側可動ダクト332と、を有する。
(7) In the
上記構成によれば、可動ダクト33F全体を回動させることで、音響孔Hの周方向位置を変化させることができる。これにより、音響孔Hから発生する音響の位相を調整することができる。さらに、外側可動ダクト332を回動させることで音響孔Hと調整孔Hcの重複する面積が変化する。つまり、音響孔Hの開口面積を調整することができる。これにより、音響孔Hから発生する音響の位相に加えて振幅をも調整することができる。その結果、NZ音の原因となるファン1の負荷変動に変化が生じた場合や、ファン装置100の製造直後であってNZ音の挙動が不明である場合であっても、音響孔Hから生じる音響の位相と振幅を事後的に調整することができる。
According to the above configuration, the circumferential position of the acoustic hole H can be changed by rotating the entire
(8)第8の態様に係るファン装置100では、前記ダクト3Eは、前記音響孔Hが形成されたダクト本体31Eと、前記ダクト本体31Eの内周側に配置されるとともに前記音響孔Hに対応する前記軸線Ac方向の位置に調整孔Hcが形成され、前記軸線Ac回りに回動可能に支持されることで前記音響孔Hの開口面積を変化させる中間ダクト32Eと、を有する。
(8) In the
上記構成によれば、中間ダクト32Eを回動させることで音響孔Hと調整孔Hcの重複する面積が変化する。つまり、音響孔Hの開口面積を調整することができる。これにより、音響孔Hから発生する音響の振幅を調整することができる。その結果、NZ音の原因となるファン1の負荷変動に変化が生じた場合や、ファン装置100の製造直後であってNZ音の挙動が不明である場合であっても、音響孔Hから生じる音響の振幅を事後的に調整することができる。
According to the above configuration, the overlapping area of the acoustic hole H and the adjustment hole Hc changes by rotating the
(9)第9の態様に係る空調機械90は、ファン装置100と、該ファン装置100によって圧送された流体と冷媒との間で熱交換する熱交換器200と、を備える。
(9) The
上記構成によれば、空調機械90の騒音をさらに低減することができる。
The above configuration can further reduce the noise of the
100 ファン装置
1 ファン
2 モータ
3,3B,3C,3D,3E,3F ダクト
4,4B 接続部
10 羽根
11 ボス
21 モータ支持部
31,31E ダクト本体
31B,31C,31D,31F 第一ダクト
32B,32C,32D,32F 第二ダクト
32E 中間ダクト
33B,33C,33D,33F 可動ダクト
32 バイパス流路
90 空調機械
200 熱交換器
300 ハウジング
331 内側可動ダクト
332 外側可動ダクト
Ac 軸線
F 流路
Fm 主流
Fs 副流
H 音響孔
H2 バイパス孔
Hc 調整孔
R 凹部
S 端縁
100
Claims (8)
該ファンを回転させるモータと、
前記軸線を中心とする筒状をなし、前記ファンを外周側から囲うダクトと、
を備え、
前記ダクトの壁面であって、前記ファンが発生させるNZ音の原因となる前記ファンの負荷変動の波形の最大振幅の位置に対応する周方向位置に音響孔が形成されており、
前記ダクトは、
筒状のダクト本体と、
上流側の端部が該ダクト本体の中途位置から前記ダクト本体の外周側に分岐するとともに下流側の端部が前記音響孔に連通するバイパス流路と、
を有するファン装置。 A fan that rotates about an axis to pump a fluid;
A motor for rotating the fan;
a duct having a cylindrical shape centered on the axis and surrounding the fan from an outer periphery side;
Equipped with
an acoustic hole is formed in a wall surface of the duct at a circumferential position corresponding to a position of maximum amplitude of a waveform of load fluctuation of the fan that causes NZ noise generated by the fan;
The duct is
A cylindrical duct body;
a bypass flow passage having an upstream end branching off from a midpoint of the duct body toward the outer periphery of the duct body and having a downstream end communicating with the acoustic hole;
A fan device having the above structure.
該ファンを回転させるモータと、
前記軸線を中心とする筒状をなし、前記ファンを外周側から囲うダクトと、
を備え、
前記ダクトの壁面であって、前記ファンが発生させるNZ音の原因となる前記ファンの負荷変動の波形の最大振幅の位置に対応する周方向位置に音響孔が形成されており、
前記ダクトは、
上流側に位置する第一ダクトと、
該第一ダクトの下流側に離間して配置された第二ダクトと、
前記第一ダクト、及び前記第二ダクトの間に配置され、前記軸線回りに回動可能に支持されることで前記音響孔の周方向位置を変化させる可動ダクトと、
を有するファン装置。 A fan that rotates about an axis to pump a fluid;
A motor for rotating the fan;
a duct having a cylindrical shape centered on the axis and surrounding the fan from an outer periphery side;
Equipped with
an acoustic hole is formed in a wall surface of the duct at a circumferential position corresponding to a position of maximum amplitude of a waveform of load fluctuation of the fan that causes NZ noise generated by the fan;
The duct is
A first duct located on the upstream side;
a second duct disposed downstream of and spaced from the first duct;
a movable duct disposed between the first duct and the second duct and supported rotatably about the axis to change a circumferential position of the acoustic hole;
A fan device having the above structure.
前記音響孔が形成された内側可動ダクトと、
該内側可動ダクトを外周側から覆うとともに前記音響孔に対応する前記軸線方向の位置に調整孔が形成され、前記軸線回りに回動することで前記音響孔の開口面積を変化させることが可能な外側可動ダクトと、
を有する請求項2から4のいずれか一項に記載のファン装置。 The movable duct is
an inner movable duct having the acoustic hole formed therein;
an outer movable duct that covers the inner movable duct from the outer periphery side, has an adjustment hole formed at a position in the axial direction corresponding to the acoustic hole, and is capable of changing the opening area of the acoustic hole by rotating about the axis;
The fan device according to claim 2 , further comprising:
筒状のダクト本体と、
上流側の端部が該ダクト本体の中途位置から分岐するとともに下流側の端部が前記音響孔に連通するバイパス流路と、
を有する請求項1から6のいずれか一項に記載のファン装置。 The duct is
A cylindrical duct body;
a bypass flow passage having an upstream end branching off from a midway position of the duct body and a downstream end communicating with the acoustic hole;
The fan device according to claim 1 , further comprising:
該ファン装置によって圧送された流体と冷媒との間で熱交換する熱交換器と、
を備える空調機械。 A fan device according to any one of claims 1 to 7 ;
a heat exchanger for exchanging heat between the fluid pumped by the fan device and a refrigerant;
An air conditioning machine equipped with:
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021011276A JP7681979B2 (en) | 2021-01-27 | 2021-01-27 | Fan equipment and air conditioning machines |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2021011276A JP7681979B2 (en) | 2021-01-27 | 2021-01-27 | Fan equipment and air conditioning machines |
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|---|---|
| JP2022114827A JP2022114827A (en) | 2022-08-08 |
| JP7681979B2 true JP7681979B2 (en) | 2025-05-23 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Citations (4)
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| JP2001280294A (en) | 2000-03-30 | 2001-10-10 | Sanyo Denki Co Ltd | Finger guard for blower |
| JP2003083296A (en) | 2001-09-10 | 2003-03-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Ducted fan |
| WO2004031660A1 (en) | 2002-10-02 | 2004-04-15 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method for reducing noise of air conditioner, fan unit and apparatus, pressure pulsation reducer of refrigeration cycle unit, pressure pulsation reducer of pump unit and pressure pulsation reducing method of apparatus |
| JP2020204298A (en) | 2019-06-18 | 2020-12-24 | 三菱重工業株式会社 | Silencer and moving body |
-
2021
- 2021-01-27 JP JP2021011276A patent/JP7681979B2/en active Active
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