JP2003013894A - ターボファン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ファンの効率を低下させることなく騒音を低
減することができるターボファンを提供する。 【解決手段】 回転軸３に固定される主板と、中央にフ
ァン吸込口を開口した側板との間に、複数の羽根を周方
向に等ピッチで設けた羽根車４を、吸込側６と吐出側７
とを仕切る隔壁８に開口した吸込口（５）の吐出側に設
置すると共に、該吸込口（５）には、前記ファン吸込口
内に向けて絞りを形成するマウスリング５を設け、羽根
車４の回転によりマウスリング５を通じて吸込んだ気体
を羽根車４の外周部から吐出するターボファン１におい
て、前記マウスリング５の周囲の隔壁８に、先端縁が前
記羽根車４の側板の近傍に至る逆流防止リング９を設け
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、空気清浄機器等の
送風手段として用いられる軽量・低騒音型のターボファ
ンに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、クリーンベンチ，ファンフィルタ
ーユニット等の小型空気清浄機器において、シロッコフ
ァンに代りターボファンが使用される例が増えてきた。
本来ターボファンは大風量，高風圧に適しているが、イ
ンバーターを用いた回転制御の普及により風量，風圧の
調節が容易に行えるようになった為である。

【０００３】このターボファンは、高効率である反面、
騒音が大きい欠点がある。特に、装置の小型・軽量化を
目的としてケーシングを使用しない場合には、ファンの
騒音が吐出口や、フィルタ等の開口部を通じて機器外部
に伝達され易くなるので、一層騒音対策が望まれること
となった。

【０００４】図６に、ターボファンを用いた空気清浄機
器の一例として、ファンフィルターユニット６１を示
す。このファンフィルターユニット６１は、ターボファ
ン６２により本体ハウジング６３の上面開口部のプレフ
ィルタ６４を介して陰圧部６５内に吸入した空気を陽圧
部６６内に吐出し、ＨＥＰＡフィルタ６７で清浄化して
下面から送出するものであり、６８はファンモータ、６
９は該ファンモータ６８を固定する支持フレームであ
る。

【０００５】上記ターボファン６２は、図７に示す如
く、羽根車７１の回転により、マウスリング７２を通じ
て吸込まれた空気を外周部７３から吐出するものである
が、この際、マウスリング７２とファン吸込口７４との
間隙Ａから吐出側の空気が一部羽根車７１内部に吸引さ
れ逆気流ｘを生じ、この逆気流ｘの通過とそれに伴う本
気流の乱れによって騒音を発生する。マウスリング７２
とファン吸入口７４との間隙Ａを広くすれば騒音は低下
するが、その分、ファンの効率が低下することになるの
で間隙Ａは小さく設定される必要があり、騒音対策と送
風効率を両立させることが困難であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術の
上記の点に鑑みて、ファンの効率を低下させることなく
騒音を低減することができるターボファンを提供するこ
とを目的としてなされたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】回転軸に固定される主板
と、中央にファン吸込口を開口した側板との間に、複数
の羽根を周方向に等ピッチで設けた羽根車を、吸込側と
吐出側とを仕切る隔壁に開口した吸込口の吐出側に設置
すると共に、該吸込口には、前記ファン吸込口内に向け
て絞りを形成するマウスリングを設け、羽根車の回転に
よりマウスリングを通じて吸込んだ気体を羽根車の外周
部から吐出するターボファンにおいて、前記マウスリン
グの周囲の隔壁に、先端縁が前記羽根車の側板の近傍に
至る逆流防止リングを設けた。更に、上記逆流防止リン
グの先端縁をゴムで被覆した。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１及び２は、本発明第１実施形
態のターボファン１を示すものである。図において、タ
ーボファン１は、ファンモータ２の回転軸３に固定され
る羽根車４、及び、該羽根車４に吸込側６の空気を案内
するマウスリング５より主に構成されている。

【０００９】羽根車４は、ハブ４１と一体の主板４２
と、中央にファン吸込口４３を開口した側板４４（シュ
ラウド）との間に、複数の羽根４５（後向き羽根）を周
方向に等ピッチで設けてなり、マウスリング５の吐出側
に設置されている。

【００１０】マウスリング５は、吸込側６（陰圧部）と
吐出側７（陽圧部）とを仕切る隔壁８と一体に形成さ
れ、前記ファン吸込口４３内に向けて絞りを形成するも
のである。そして、マウスリング５の周囲の隔壁８に
は、逆流防止リング９を設けている。

【００１１】逆流防止リング９は、基端部において隔壁
８に固定され、先端縁９ｅは羽根車４の側板４４の最外
周部に沿い、所定の間隙を有して近接配置されている。
逆流防止リング９は、図示例の位置より内周側に設ける
ことも出来るが、図示の如くファン吸込口４３から離し
た方が逆流防止効果が大きい。また、図示例では、逆流
防止リング９は隔壁８から側板４４に向け垂直に設けら
れ、即ち、偏平な円筒状をなすが、傾斜或いは湾曲して
設け円錐状、異径円筒状等とすることも出来る。また、
マウスリング５と隔壁８とが別体であれば、それらのい
ずれかと一体に形成することも出来る。更に、耐薬品性
等の問題の無い環境ではプラスチックにより一体成形し
ても良い。

【００１２】次に、図３は本発明第２実施形態のターボ
ファン２１を示すものであり、該ターボファン２１は、
逆流防止リング９の先端縁９ｅをゴムカバー１０で被覆
した点に特徴があり、他は第１実施形態と同様である。

【００１３】ゴムカバー１０は、予めＵチャンネル形状
に成形したものを逆流防止リング９の先端縁９ｅに嵌合
することが好適であるが、溶融状態のゴムを逆流防止リ
ング９の先端縁に塗付した後、固化させても良い。尚、
ゴムカバー１０に使用するゴムとは、天然ゴム，合成ゴ
ムに限らず、合成高分子エラストマー等のゴム様物質全
般を包含するものである。

【００１４】次に、上記各実施形態のターボファン１，
２１の騒音低減効果について、実験データを基に検証す
る。

【００１５】図４は、それぞれ上記各実施形態のターボ
ファン１，２１を図６に示したファンフィルターユニッ
ト６１と同様にケーシングを用いない構成でクリーンベ
ンチ（清浄作業台）に適用し、作業者の着座位置におけ
る騒音値の周波数特性を測定したグラフである。

【００１６】測定結果から、逆流防止リングを設けた場
合、２ＫＨｚ以下の帯域では逆流防止リングが無い場合
に比べて僅かに騒音値が高くなっているが、２ＫＨｚ以
上の高周波域では逆流防止リングを設けた場合に顕著な
騒音低減効果が認められた。これは、低周波域では、マ
ウスリング部への逆気流が抑制された反面、逆流防止リ
ング先端の間隙部が新たな騒音源となり、その影響等で
騒音値が多少増加したが、逆流防止リングによってマウ
スリング部で発生する高周波音が減衰され、高周波域で
の騒音低減となって現れたものと考えられる。実際、ク
リーンベンチに着座してみたところ、耳障りな高周波音
が少なくなったことで、作業環境としてはかなり改善さ
れた。

【００１７】一方、逆流防止リングにゴムカバーを付加
した場合については、６３Ｈｚ以下の低周波域では逆流
防止リングのみを設けた場合や逆流防止リングが無い場
合に比べて騒音値が増加したものの、それ以上の全ての
帯域で更に２〜５ｄＢの騒音低減効果が認められた。こ
の結果は、ゴムカバーによって逆流防止リング先端が形
状的に滑らかになる一方、表面摩擦係数の増加により逆
気流が抑制され、且つ、ゴムが振動吸収体として作用し
ていることなども考えられる。

【００１８】次に、図５は上記各実施形態のターボファ
ン１，２１単体での、吸入側０．５ｍの地点における騒
音値の周波数特性を測定したグラフである。この測定結
果から、逆流防止リングのみを設けた場合、逆流防止リ
ングが無い場合に比べて吸入側での騒音値は２ＫＨｚ以
下の帯域で多少増加したものの、２ＫＨｚ以上の高周波
域では顕著な騒音低減効果が認められた。一方、逆流防
止リングにゴムカバーを付加した場合には、高周波域は
勿論、中低周波域においても騒音低減効果が認められ
た。

【００１９】尚、上記実施形態では、主板４２の中央が
凹陥し、該凹陥部にファンモータ２が入り込んだインハ
ブ形の羽根車４を用いた薄形のターボファン１，２１の
場合を示したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、主板が平坦なターボファンや、ファンモータが吸込
側にある場合などにも適用可能である。

【００２０】

【発明の効果】本発明のターボファンは、上述した通
り、マウスリング周囲の隔壁に、先端縁が羽根車の側板
近傍に至る逆流防止リングを設けたので、ファンの効率
を低下させることなくファンの騒音、特に、高周波音を
低減でき、クリーンベンチや小型軽量のファンフィルタ
ーユニットのようにファンケーシングを用いず、ファン
の近くで作業者が作業を行うような空気清浄機器に最適
である。

【００２１】また、上記逆流防止リングの先端縁をゴム
で被覆すれば、一層顕著な騒音低減効果が得られ、構造
も簡素であるため、コスト的にも有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第１実施形態のターボファンを示す縦断
面図である。

【図２】本発明第１実施形態のターボファンを示す要部
縦断面図である。

【図３】本発明第２実施形態のターボファンを示す要部
縦断面図である。

【図４】クリーンベンチに実施した場合の騒音値の周波
数特性を示すグラフである。

【図５】ターボファン単体での吸入側における騒音値の
周波数特性を示すグラフである。

【図６】ファンフィルターユニットを示す縦断面図であ
る。

【図７】図６の要拡大縦断面図である。

【符号の説明】

１，２１ ターボファン ２ ファンモータ ３ 回転軸 ４ 羽根車 ５ マウスリング ６ 吸込側 ７ 吐出側 ８ 隔壁 ９ 逆流防止リング １０ ゴムカバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 直樹 埼玉県草加市青柳２−10−20 日本エアー テック株式会社内 Ｆターム(参考） 3H034 AA02 BB02 BB06 CC03 DD12 EE06 EE08 3H035 DD00 DD05

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸に固定される主板と、中央にファ
   ン吸込口を開口した側板との間に、複数の羽根を周方向
   に等ピッチで設けた羽根車を、吸込側と吐出側とを仕切
   る隔壁に開口した吸込口の吐出側に設置すると共に、該
   吸込口には、前記ファン吸込口内に向けて絞りを形成す
   るマウスリングを設け、羽根車の回転によりマウスリン
   グを通じて吸込んだ気体を羽根車の外周部から吐出する
   ターボファンにおいて、前記マウスリングの周囲の隔壁
   に、先端縁が前記羽根車の側板の近傍に至る逆流防止リ
   ングを設けたことを特徴とするターボファン。
2. 【請求項２】 逆流防止リングの先端縁をゴムで被覆し
   た請求項１記載のターボファン。