本発明の記述を続ける前に、添付図面に� ��いて同じ部品については同じ参照符号を付� ��ている。

 以下に、本発明にかかる実施の形態を図� ��に基づいて詳細に説明する。

(第1実施形態)
 本発明の第1の実施形態にかかる遠心送風機 1の模式断面図を図1Aに示し、図1AのX部分の部 分拡大図を図1Bに示す。図1Aに示すように、� �えば、天井埋込型換気扇として用いられる� �心送風機1は、下面に開口2を備えた外郭3内� �、回転軸4を中心に回動可能に多翼型の羽根� ��5を連結した電動機6と、羽根車5の周囲を囲� ��、開口にベルマウス状の吸込み口7(第1の吸� ��み口)を有し、かつ側壁8に吐出口9を有する� ��ーシング10とを備えている。ケーシング10の 吐出口9は外郭3の一側面に設けられた吐出開� ��11を介して、吐出アダプタ12と連通している 。外郭3の下面の外周にはフランジ部13があり 、フランジ部13に備えた穴14を通して、ねじ� �で天井材15に外郭3が固定され、天井に配さ� �屋外に連通するダクト16が、吐出アダプタ12� ��介して吐出口9に接合されている。

 また、ケーシング10の吸込み口7と同心円� ��ベルマウス状の吸込み口17(第2の吸込み口)� �備えるオリフィス18が、外郭3の開口2に配置� ��れている。すなわち、外郭3の開口2は、オ� �フィス18の吸込み口17を通して、ケーシング1 0の吸込み口7と連通されている。また、図1A� �よび図1Bに示すように、オリフィス18の端部2 0はケーシング10の吸込み口7の下面から間隙� �法jを隔てて位置しており、オリフィス18と� �ーシング10との間に間隙部(隙間)21が形成さ� �ている。

 また、オリフィス18の外周には、オリフ� �ス18、ケーシング10、および外郭3のそれぞれ を画定壁として、これらに囲まれて画定され た共鳴空間19が形成されている。この共鳴空� ��19は、オリフィス18とケーシング10との間の� ��隙部21を通じて、ケーシング10の吸込み口7� �連通されている。

 また、共鳴空間19内には、画定壁上に複� �の突起(突起部)22が形成されており、隣接す� ��突起22の間には、窪み(凹部)23が形成されて� ��る。ここで、オリフィス18の模式斜視図を� �2Aに示し、図2Aのオリフィス18におけるA-A線� �面図を図2Bに示す。図2Aおよび図2Bに示すよ� �に、オリフィス18の共鳴空間19内部側には、� ��数の突起22および窪み23が連続に形成されて いる。また、本第1実施形態では、それぞれ� �突起22とオリフィス18は一体成型された一つ� ��部品である。また、突起22は平面視にてそ� �幅よりも奥行き方向(平面における一方向)に 長い形状を有している。また、このような奥 行き方向に長い形状を有する突起22は、その� ��行き方向を平行として3本一組で配列された 複数の突起群(突起部群)30としてオリフィス18 上に配置されており、図2Aに示すように、隣� ��する突起群30同士の奥行き方向が互いに略� �交するように配列されている。

 ここで、突起22の拡大図を図3に示す。図3 に示すように突起22は、突起高さho(図示Z方向 の高さ)に対して突起奥行きL(図示Y方向の長� �)が長い形状を有している。また、突起22は� �その奥行き方向(Y方向)に垂直な断面形状(XZ� �面形状)が台形となっている。突起22の頂部� �平坦面31とされており、幅aを有する頂部平� �面31が、下方に向かうに従い幅cだけ両側に� �がるように、突起22の両側面(X方向の両側面) に、Z方向に対して傾斜された傾斜面32が形成 されている。また、その奥行き方向が互いに 平行に配置された2つの突起22の間には、2つ� �傾斜面32により略V字形状断面を有する窪み23 が形成されている。窪み23の上部の開口幅はb であり、Z方向下方側へ向かうほど徐々に狭� �なり、2つの傾斜面32が窪み角度αで交わる。 なお、窪み角度αは鋭角である。

 次に、このような構成を有する遠心送風� ��1において、羽根車5の回転駆動により生じ� �騒音を、共鳴空間19および共鳴空間19内に設� ��られた複数の突起22により低減させる作用� �ついて説明する。遠心送風機1において、電� ��機6により羽根車5が回転すると、吸込空気� �本体開口2からオリフィス18の吸込み口17を通 り、ケーシング10の吸込み口7より羽根車5に� �り、羽根車5により昇圧され、ケーシング10� �内部を通り、吐出アダプタ12よりダクト16に� ��出され、屋外に排出される。

 この時、羽根車5で昇圧される際に発生す る回転騒音や、ケーシング10の内部を通る際� ��発生する渦による乱流騒音や、ケーシング1 0内で共鳴により増幅された騒音の音波が、� �込み口7から下方に放射される。ケーシング1 0の吸込み口7から放射された騒音の音波の一� ��はオリフィス18の端部20とケーシング10との� ��で構成される間隙部21から共鳴空間19へ入射 する。入射した音波の一部は共鳴空間19内部� ��壁面(画定壁面)での固定端反射によって逆� �相音波となり間隙部21へ戻る。これにより、 吸込み口7から放射される音波の一部を打ち� �す気柱共鳴による共鳴消音が起こるため、� �音の音波レベルを低減することができる。� �お、打ち消される音波の周波数は、間隙部21 から反射が起こる位置までの音波の経路距離 によって決まる。さらに、共鳴空間19内に突� ��22が多数存在するため、共鳴空間19内に入射 した音波が多数の突起22により反射を起こし� ��すく、さらに間隙部21と突起22の距離も様々 であるため、様々な周波数の騒音を低減する ことができる。

 また、突起22へ衝突した音波の一部は、� �の入射角によっては、反射した後、隣り合� �突起22へ向かい、その後も反射を繰り返し続 ける乱反射によって窪み23内でエネルギーが� ��減されるため、騒音を低減することができ� ��。

 また、それぞれの窪み23が略V字形状の断� ��を有するように隣接する突起22が連続的に� �列され、さらに窪み23の幅が狭く設定されて いる。これにより、窪み23に入射した音波が� ��り多くの回数反射され、乱反射を生じさせ� ��ことができ、減音効果が強く働き騒音を低� ��できる。例えば、突起高さhoと窪み開口幅b� ��に関して、ho≧bという関係であることが好� ��しい。

 また、突起22は、突起22の奥行き方向に垂 直な断面形状が台形であり、突起22により形� ��される窪み23の形状が下方側へ向かうほど� �々に狭くなっている。そのため、窪み23に入 射した音波が乱反射され、音波が窪み23の下� ��側に進むほど反射が発生する時間間隔が短� ��なる。これにより、反射の回数が増え減音� ��果が強く働くため、騒音を低減できる。例� ��ば、突起22の断面形状の台形について、突� �高さhoと傾斜面32の幅cに関して、ho≧cという 関係であることが好ましい。

 なお、突起22の断面形状を三角形として� �同様の効果が期待できる。ただし、突起22の 断面形状を台形とすることにより、傾斜面32� ��角度を最適な角度に保持しながら、突起22� �頂部平坦面31の幅aを調整することで、窪み23 の容積を調整することができる。気柱共鳴に よる共鳴消音の実現のためには、共鳴空間19� ��最適な容積に設定する必要があり、容積の� ��適化のためには、窪み23の容積を調整する� �要がある。そのため、突起22の断面形状を台 形とすることで、共鳴空間19の容積の最適化� ��ための調整を容易に行うことが可能となる� ��なお、窪み23を形成する突起22の傾斜面は平 坦な面として形成される場合だけでなく、傾 斜面を曲面としても同様の効果が期待できる 。

 また、窪み23の窪み角度αを鋭角とするこ とにより、窪み23に対して入射角が浅い音波� ��対しても乱反射が発生しやすくなるため、� ��音効果が得られやすくなり、騒音を効果的� ��低減できる。

 また、突起22が、突起22の高さ及び幅に対 して奥行きが長い形状であるため、突起22に� ��り形成される窪み23がスリット状となる。� �のため、突起23の奥行き方向及びスリット方 向(すなわち、Y方向(図3参照))に対する入射角 が浅い(小さい)音波に対しても乱反射を発生� ��せることができる。その結果、減音効果が� ��られやすくなり、騒音を低減できる。例え� ��、突起奥行きL、突起高さho、突起先端幅aに 関して、L>1.5hoまたはL>1.5aという関係で� �ることが好ましい。

 また、それぞれの突起22の形状を同じと� �、それぞれの突起22により形成される窪み23� ��形状をそれぞれ同じとする場合には、窪み2 3での乱反射によって減音される音波の周波� �が窪み23の形状に依存するため、特定の周波 数に対して減音効果が強く働き、騒音が低減 できる。

 また、間隙部21から共鳴空間19内に進入す る音波は、オリフィス18の端部20(図1Aおよび� �1B参照)により、共鳴空間19内においてオリフ ィス18側へ回折する傾向がある。そのため、� ��波がオリフィス18に衝突する可能性が高く� �る。したがって、オリフィス18上に複数の突 起22および窪み23を形成することにより、音� �を効果的に窪み23内に入射させて、窪み23に� ��る減音作用により騒音を低減できる。

 また、図2Aに示すように、突起22とオリフ ィス18とが一体成型された一つの部品として� ��成されていることにより、部品数を増やす� ��となく複数の突起22および窪み23を共鳴空間 19内に備えることができる。なお、例えば、� ��2Bに示すように、オリフィス18の断面形状を 一方向抜きの金型で製作できる形状とするこ とにより、製造が容易であり、製造コストを 抑えることができる。

 また、突起22が3本一組で構成された複数� ��突起群30を縦横交互に配列する構成を採用� �ることにより、1個の突起群30により平行に� �列されたスリット状の窪み23を最大4本形成� �ることができる。スリット状の窪み23の長手 方向に対し垂直に近い方向の音波ほど窪み23� ��よる乱反射の発生率が高くなるという特性� ��あり、突起22を例えば4本以上一組にするこ� ��により、さらにその特性が強くなる。また� ��スリット状の窪み23の長手方向に対し平行� �近い音波は乱反射の発生率が比較的低いが� �オリフィス18に4本一組の窪み23の集合を形成 する突起群30を縦横交互に配列することによ� ��、隣り合う集合同士で発生率の低さを補う� ��とができる。したがって、窪み23による乱� �射を効果的に発生させて、減音効果を得る� �とができる。

 本第1実施形態に遠心送風機1において、� �えば、外郭3の内寸を264mm角、高さを195mm、羽 根車5の直径を183.5mm、吸込み口7の内径Diを152m m、吸込み口17の内径Doを152mm、間隙寸法jを5mm� ��し、突起高さhoを20mm、突起頂部平坦面幅aを 14mm、突起奥行きLを66mm、窪み角度αを41°とし た実施例の遠心送風機と、突起22が設けられ� ��いない(その他の条件は実施例と同じ)比較� �の遠心送風機との騒音特性値のグラフを図4� ��示す。実線は突起22及び窪み23を備える実施 例の遠心送風機の騒音特性値であり、点線は 突起および窪みを備えない比較例の遠心送風 機の騒音特性値である。図4から明らかなよ� �に、実施例の騒音特性は、様々な周波数の� �圧レベルが低減しており、特に1kHz~1.4kHzと2.6 kHz~3.4kHzの比較的高周波域での減音が、比較� �に比して顕著であることが判る。よって、� �第1実施形態の遠心送風機の構成を採用する� ��とにより、オーバーオールで1dBの騒音低減� ��果が得られることを確認できた。

 なお、図5に示すように、それぞれの突起 群30の突起22の奥行き方向が、羽根車5の径方� ��に平行な方向および直交する方向から傾斜� ��れた方向に配置されるように、それぞれの� ��起群30を配置させるようにすることもでき� �。このような構成においても上述の構成と� �様な効果が期待できる。なお、このような� �斜された方向の傾斜角度は任意の角度を採� �することができる。

 また、図1の遠心送風機1の構成では、共� �空間19内においてオリフィス18上に複数の突� ��22が形成されるような場合について説明し� �が、このような場合に代えて、図6に示すよ� ��に、オリフィス18上に加えて、外郭3上およ� ��ケーシング10上にも突起22が形成されるよう な構成を採用することもできる。このような 構成を採用することにより、気柱共鳴及び乱 反射による減音がより発生しやすくなるため 、さらなる減音効果が得られ、効果的に騒音 を低減できる。

 本第1実施形態によれば、気柱共鳴による 減音効果および乱反射により減音効果を併用 することにより、高周波域の減音効果を高め 、低周波から高周波までの広い周波数範囲で 騒音を低減することができる遠心送風機が得 られる。

(第2実施形態)
 次に、本発明の第2の実施形態にかかる遠心 送風機について説明する。以下の説明におい て、上記第1実施形態と同じ構成部材には同� �参照番号を付して、その説明を省略する。� �第2実施形態の遠心送風機が備えるオリフィ� ��18の模式斜視図を図7Aに示し、図7Aのオリフ� ��ス18におけるB-B線断面図を図7Bに示す。

 図7Aにおいて、オリフィス18の共鳴空間19� ��内部側に複数の突起22が不連続に、すなわ� �突起22の側面が隣接する突起22の側面と直接� ��続されないように備えられており、それぞ� ��の突起22の間には、隣接するそれぞれの突� �22の側面と底面とにより形成された窪み23が� ��えられている。また、突起22とオリフィス18 は一体成型された一つの部品として形成され ている。また、個々の突起22は、その形状が� ��いに異なっており、複数種類の形状を有す� ��突起22が設けられている。そのため、突起22 によって形成される窪み23の形状も複数種類� ��在する。例えば、図7Bの断面図に示すよう� �、複数の突起22がそれぞれの側面が直接的に 接続されることなく、間隔を空けて不連続に 設けられている。さらに、羽根車5の径方向� �関してそれぞれの窪み23が任意間隔に配列さ れている。また、それぞれの窪み23が、その� ��リット状の長手方向が様々な方向となるよ� ��に配置されている。

 このような本第2実施形態の突起22および� ��み23の配置構成を採用することにより、間� �部21から進入した騒音の音波が共鳴空間19内� ��での回折や反射により様々な方向となるよ� ��な場合であっても、そのスリット状の長手� ��向を様々な方向として、それぞれの窪み23� �配置されているため、様々な方向の音波に� �しても減音効果が得られ、騒音を低減する� �とができる。

 また、窪み23での乱反射によって減音さ� �る音波の周波数は窪み23の形状に依存するた め、突起22の形状が複数種類であり、突起22� �より形成される窪み23の形状が複数種類であ る構成が採用されている。このような構成に より、上記第1実施形態の構成に比べて、様� �な周波数において減音効果が得られ、より� �い周波数範囲において騒音を低減できる。� �お、それぞれの突起22および窪み23は、その� ��手方向が、羽根車5の径方向、周方向および 軸方向の少なくともいずれか1つに対して異� �るように配列されていれば、様々な方向の� �波に対しての減音効果を得ることができる� �

 本第2実施形態によれば、気柱共鳴による 減音効果および乱反射により減音効果を併用 して、高周波域の減音効果を高め、低周波か ら高周波までの広い周波数範囲で騒音を低減 することができる遠心送風機が得られる。

(第3実施形態)
 次に、本発明の第3の実施形態にかかる遠心 送風機について説明する。以下の説明におい て、上記第1実施形態と同じ構成部材には同� �参照番号を付して、その説明を省略する。� �第3実施形態の遠心送風機が備えるオリフィ� ��18の模式斜視図を図8に示す。

 図8に示すように、オリフィス18の共鳴空� ��19の内部側には、図2Aに示す上記第1実施形� �の突起22の配列と同様に、同一形状の突起22� ��一組の突起群30として、複数の突起群30が縦 横交互に配置されている。上記第1実施形態� �は、このような複数の突起群30が、オリフィ ス18と一体的に形成されている構成が採用さ� ��ていたが、本第3実施形態では突起群30が着� ��可能なユニット24として構成されている点� �おいて、上記第1実施形態とは異なる構成が� ��用されている。具体的には、ユニット24(突� ��群30に相当)は、その奥行き方向を平行に配� ��された突起22を3本備え、これらの突起22に� �り形成されるスリット状の窪み23を奥行き方 向に平行に2本備えている。オリフィス18の共 鳴空間19内部側に、複数のユニット24が、隣� �するユニット24同士の奥行き方向が交差する ように縦横任意に配置されている。また、そ れぞれのユニット24はオリフィス18とねじ等� �固定手段によって固定されるため、オリフ� �ス18から着脱可能である。

 このような構成が採用されていることに� ��り、それぞれのユニット24の配置構成を様� �な形態にすることが可能となり、1種類の形� ��のユニット24で様々な窪み23の配列を作り出 すことができる。また、ユニット24が着脱可� ��であるため、窪み23の配列を変更すること� �より減音できる周波数が調整可能である。

 なお、ユニット24をグラスウール等の吸� �材とすることにより、窪み23での乱反射によ るエネルギーの漸減がより強くなるため減音 効果が強く働き、騒音が低減できる。

 本第3実施形態によれば、気柱共鳴による 減音効果および乱反射により減音効果を併用 して、高周波域の減音効果を高め、低周波か ら高周波までの広い周波数範囲で騒音を低減 することができるとともに、低減される騒音 の周波数が調整可能である遠心送風機が得ら れる。

(第4実施形態)
 次に、本発明の第4の実施形態にかかる遠心 送風機について説明する。以下の説明におい て、上記第1実施形態と同じ構成部材には同� �参照番号を付して、その説明を省略する。� �第4実施形態の遠心送風機に設けられた突起2 2および窪み23の構造を示す模式断面図を図9A� ��よび図9Bに示す。

 図9Aに示すように、本第4実施形態の突起2 2は、例えば板厚1mmでその内部が空洞25となっ ており、さらに突起先端面26上に例えばφ1.5mm の孔27を備えている。また、突起22は、空洞25 を容積部、孔27を喉部とするヘルムホルツ共� ��構造を形成している。このような突起22の� �造は、例えば図9Bに示すように、オリフィス 18を薄板で成型してそれぞれの突起22の上面� �形成し、このオリフィス18の図示下方側から 板パーツ28を取付けることにより、それぞれ� ��突起22の内部に容易に空洞25を形成すること ができる。

 このような本第4実施形態の構成では、窪 み23による減音に加え、その内部が空洞25と� �れ、さらに孔27が形成されている。これによ り、ヘルムホルツ共鳴構造による共鳴消音が 付加されるため、さらなる減音効果が得られ 、騒音が低減できる。

 したがって、本第4実施形態によれば、高 周波域の減音効果を高め、低周波から高周波 までの広い周波数範囲で騒音を低減すること ができる遠心送風機が得られる。

 なお、上記様々な実施形態のうちの任意� ��実施形態を適宜組み合わせることにより、� ��れぞれの有する効果を奏するようにするこ� ��ができる。

 本発明は、高周波域の減音効果を高め、� ��周波から高周波までの広い周波数範囲で騒� ��を低減することができ、騒音を低減する遠� ��送風機を提供するものであり、空調機器や� ��気送風機器に利用可能である。

 本発明は、添付図面を参照しながら好ま� ��い実施形態に関連して充分に記載されてい� ��が、この技術の熟練した人々にとっては種� ��の変形や修正は明白である。そのような変� ��や修正は、添付した請求の範囲による本発� ��の範囲から外れない限りにおいて、その中� ��含まれると理解されるべきである。

 2008年4月22日に出願された日本国特許出願 No.2008-111032号の明細書、図面、及び特許請求� ��範囲の開示内容は、全体として参照されて� ��明細書の中に取り入れられるものである。